KR20010113263A - 직선운동용 전동기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 직선운동용 전동기는 직선운동용 이동부재(2)가 결합되는 케이스(1a)의 내부에 고정자(1b)가 설치되어 자기력을 발생하게 되고, 상기 고정자(1b)의 자기력에 의하여 회전하는 회전자(1c)가 상기 고정자(1b)의 중앙에 위치하는 전동기에 있어서, 상기 케이스(1a)의 중앙부에 베어링(11)을 설치하고, 상기 회전자(1c)의 중앙부에 암나사부(12)를 형성하여 상기 베어링(11)을 통하여 삽입되는 수나사부재(3)에 상기 회전자(1c)를 나사 결합하는 것으로 이루어진다.

따라서 본 발명은 회전자의 중앙부에 암나사부를 형성한 뒤에 수나사부재를 상기 회전자와 결합하여 회전자의 회전으로 고정된 수나사부재의 길이 방향으로 이동하기 때문에 구조가 간단하여 전동기의 설치 장소를 별도로 마련할 필요가 없어 직선운동장치의 부피를 줄일 수 있으며, 회전자의 중심부에 수나사부재가 체결되기 때문에 별도의 센터링 작업을 하지 않아 조립 작업이 용이하고, 수나사부재에 작용되는 비틀림이 발생하지 않게 되는 등의 효과를 발휘한다.

Description

직선운동용 전동기{MOTOR FOR LINEAR MOTION}

본 발명은 동력으로 직선운동을 발생하는 직선운동용 전동기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전동기 자체를 수나사부재의 길이 방향으로 이동시킴으로써 간단한 구조로 직선운동을 용이하게 실현할 수 있도록 하는 직선운동용 전동기에관한 것이다.

일반적으로 직선운동은 미닫이 방식의 문이나 창문, 공작기계의 공작물 이동, 두개의 직선운동으로 구성된 평면운동 등에 기본적으로 사용된다.

그래서 종래에는 동력으로 직선운동을 실현하기 위하여, 일 예로서 도 4에 도시한 바와 같이 전기에 의한 회전력을 발생하는 전동기(101)의 축(101a)을 수나사부재(102)와 커플링(103)으로 연결하고, 상기 수나사부재(102)에 직선 이동하는 이동부재(104)가 체결되며, 상기 이동부재(104)의 직선운동을 안내하는 안내부재(105) 상에 이동부재(104)가 결합되는 구조로 이루어진다.

이와 같이 이루어지는 종래의 직선운동장치는 전동기(101)에 전기가 인가되면 전동기(101)가 회전력을 발생하게 되고, 이 회전력은 전동기의 축(101a)을 통하여 커플링(103)과 수나사부재(102)를 회전하게 되며, 상기 수나사부재(102)의 회전으로 인하여 이동부재(104)가 안내부재(105) 상에서 직선적으로 이동하게 된다.

그러나 종래에는 전동기가 고정되어 수나사부재를 회전하기 때문에 전동기의 설치 장소가 반드시 필요하게 되어 전동기의 크기를 축소하더라도 직선운동장치의 부피가 커지게 된다는 문제점이 있다.

또한 전동기의 축과 수나사부재를 결합하기 위해서는 축을 연결하는 플랜지, 커플링 등이 사용되기 때문에 구조가 복잡하고, 전동기의 축과 수나사부재의 센터링을 일치시키는 작업이 매우 불편하다는 다른 문제점이 있다.

더우기 전동기와 이동부재 사이의 거리가 커지게 되면 이동부재와 수나사부재 사이의 마찰력과 전동기의 회전력으로 인하여 수나사부재의 비틀림이 증대한다는 또다른 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전동기 자체가 수나사부재의 길이 방향으로 이동되게 하여 직선운동장치의 구조를 간단하게 할 수 있는 직선운동용 전동기를 제공하는 데 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 직선운동용 이동부재가 결합되는 케이스의 내부에 고정자가 설치되어 자기력을 발생하게 되고, 상기 고정자의 자기력에 의하여 회전하는 회전자가 상기 고정자의 중앙에 위치하는 전동기에 있어서, 케이스의 중앙부에 두 개의 베어링을 각각 설치하고, 회전자의 중앙부에 암나사부를 형성하여 상기 베어링을 통하여 삽입되는 수나사부재에 상기 회전자를 나사 결합하는 것으로 이루어지는 직선운동용 전동기를 제공한다.

도 1은 본 발명에 의한 직선운동용 전동기의 사용 상태를 나타내는 개략적인 측면도,

도 2는 본 발명에 의한 직선운동용 전동기의 사시도,

도 3은 도 2의 A - A선 단면도,

도 4는 종래에 관련하는 직선운동장치를 나타내는 부분적인 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 전동기 1a : 케이스

1b : 고정자 1c : 회전자

2 : 이동부재 3 : 수나사부재

11 : 베어링 12 : 암나사부

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 직선운동용 전동기가 적용되는 직선운동장치의 일 예를 나타내는 도면으로서, 이 직선운동장치는 전기의 인가로 직선 이동하는 전동기(1)가 이동부재(2)와 직접 결합됨과 더불어 수나사부재(3)와 체결하게 되어 이동부재(2)와 함께 직선 이동하며, 상기 이동부재(2)의 하단부에 안내부재(4)가 설치되어 이동부재(2)의 직선 운동을 유도하는 구조로 이루어진다.

본 발명의 전동기(1)는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 직선운동용 이동부재(2)와 결합되는 케이스(1a)의 내부에는 전기의 인가에 의하여 자기력을 발생하는 고정자(1b)가 설치되고, 상기 고정자(1b)의 자기력에 의하여 회전하는 회전자(1c)가 상기 고정자(1b)의 중앙에 위치하는 구조로 이루어진다.

그리고 상기 전동기(1)는 상기 회전자(1c)의 양측에 위치하는 상기 케이스(1a)의 평면 중앙부에 두 개의 베어링(11)을 각각 이격 설치하고, 상기 회전자(1c)의 중앙부에 암나사부(12)를 형성하여 상기 베어링(11)을 통하여 삽입되는 수나사부재(3)에 상기 회전자(1c)를 나사 결합하는 구조를 포함한다.

여기서 본 실시예에서는 도 3에 도시한 바와 같이, 다수가 적층된 코어에 코일이 감겨진 고정자를 이용하고, 상기 고정자의 양측에 케이스(1a)가 각각 고정 설치하게 된다.

물론 상기 베어링(11)은 축방향의 힘을 지지하는 스러스트베어링(Thrust Bearing)으로 이루어짐이 바람직하며, 상기 베어링과 회전자 사이의 마찰력을 감소하기 위하여 상기 베어링(11)의 내경부(11a)가 상기 회전자(1c)와 접촉하여 함께 회전할 수 있도록 베어링(11)의 외경부(11b)가 케이스(11)에 고정되는 것이 바람직하다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 직선운동용 전동기는 고정자(1b)에 전기를 인가하면 고정자(1b)에 자기력이 발생되어 회전자(1c)를 회전하게 된다.

그러면 회전자(1c)는 회전하면서 수나사부재(3)의 길이 방향으로 이동하게 되는 바, 베어링(11)의 내경부(11a)와 접촉하여 베어링(11)을 이동하게 되며, 이에따라 케이스(1a)와 고정자(1b) 전체가 상기 수나사부재(3)의 길이 방향으로 직선 이동하게 된다.

물론 본 발명의 전동기(1)의 케이스(1a)는 회전하지 않도록 안내부재(4)의 유도로 직선 운동하는 이동부재(2)와 결합되는 것이다.

그래서 본 발명의 전동기(1)는 도 1에 도시한 바와 같이, 고정된 수나사부재(3)의 길이 방향으로 이동부재(2)와 함께 용이하게 이동할 수 있으며, 상기 이동부재(2)에 직선 운동에 필요한 기기 즉 미닫이 문 등을 결합하여 미닫이 문의 직선운동을 실현하여 문을 개방하거나 닫을 수 있게 된다.

물론 상기 회전자(1c)를 역방향으로 회전시키면 반대 방향으로 직선 이동할 수 있는 것이다.

한편 본 실시예에서는 고정자가 코어에 코일을 다수회 감아서 형성한 구조이나, 다른 예로서 영구자석의 고정자를 이용할 경우에는 상술한 바와 같은 암나사부를 중앙부에 형성한 코어에 코일을 감은 회전자를 이용함과 동시에 상기 회전자에 전기를 가변하여 인가할 수 있는 브러시를 이용할 수도 있다.

또한 이동부재를 케이스로 이용하고, 이 케이스 내부에 고정자 및 회전자를 설치하는 구조로 구성할 수 있음은 자명한 사실이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 직선운동용 전동기는 회전자의 중앙부에 암나사부를 형성한 뒤에 수나사부재를 상기 회전자와 결합하여 회전자의 회전으로 고정된 수나사부재의 길이 방향으로 이동하기 때문에, 구조가 간단하여 전동기의 설치 장소를 별도로 마련할 필요가 없어 직선운동장치의 부피를 줄일 수 있다는 이점이 있다.

또한 회전자의 중심부에 수나사부재가 체결되기 때문에 별도의 센터링 작업을 하지 않아 조립 작업이 용이하고, 수나사부재에 작용되는 비틀림이 발생하지 않게 된다는 다른 이점이 있다.

Claims (2)

1. 직선운동용 이동부재가 결합되는 케이스의 내부에 고정자가 설치되어 자기력을 발생하게 되고, 상기 고정자의 자기력에 의하여 회전하는 회전자가 상기 고정자의 중앙에 위치하는 전동기에 있어서,

   상기 케이스의 중앙부에 두 개의 베어링을 각각 설치하고, 회전자의 중앙부에 암나사부를 형성하여 상기 베어링을 통하여 삽입되는 수나사부재에 상기 회전자를 나사 결합하는 것을 포함하여 이루어지는 직선운동용 전동기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 베어링은 축방향의 힘을 지지하는 스러스트베어링으로 이루어지며, 베어링의 내경부가 상기 회전자와 함께 회전하는 것을 특징으로 하는 직선운동용 전동기.