KR200141237Y1 - 리니어 압축기의 위치센서 조립구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 리니어 압축기의 위치 센서 조립구조에 관한 것으로, 소정 길이를 갖는 제1 관통부의 양측에 제1 단턱부 및 제2 단턱부와, 센서 구조물을 관통하는 제2 관통부와, 그 제2 관통부의 단부에 나사부가 구비된 소정 길이의 위치 센서 조립부재를 형성하여, 압축기 몸체의 내부로 관통시키고, 제2 관통부에 센서 구조물을 삽입하여 제2 단턱부에 밀착시킨 상태에서 나서부에 너트를 체결하여, 위치 센서를 조립함으로써 조립오차를 최소화하여 정밀 제어를 가능하게 하며, 피스톤의 운동을 정확하게 제어하여 성능의 향상에 기여하고, 또한 회로부에서 오차 보정용 가변 저항을 삭제하여 구성을 보다 간소화시킬 뿐만 아니라, 생산공정에서 오차의 보정을 위한 별도의 보정 공정을 배제하여 제품의 생산성 향상에 기여하도록 한 것이다.

Description

리니어 압축기의 위치 센서 조립구조

제1도는 일반적인 리니어 압축기의 구성을 개략적으로 보인 단면도.

제2도는 종래 기술에 의한 리니어 압축기의 위치 센서 조립구조를 보인 반단면도.

제3도는 본 고안에 의한 리니어 압축기의 위치 센서 조립구조를 보인 반단면도.

제4도는 본 고안에 의한 리니어 압축기의 위치 센서 조립구조를 구성하는 위치 센서 조립부재의 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

13 : 플랜지 13a : 관통공

14 : 고정자 코어 14a : 관통공

15 : 스프링 홀더 15a : 관통공

21 : 위치 센서 22 : 센서 구조물

24 : 센서 플레이트 31 : 위치 센서 조립부재

31' : 머리부 31a : 제1 관통부

31b : 제1 단턱부 31c : 제2 단턱부

31d : 제2 관통부 31e : 제2 나사부

31f : 제1 나사부 32 : 너트

본 고안은 리니어 압축기의 위치 센서 조립구조에 관한 것으로, 특히 위치 센서의 조립 오차를 최소화하여 정밀 제어를 실현할 수 있게 한 리니어 압축기의 위치 센서 조립구조에 관한 것이다.

일반적인 리니어 압축기는, 제1 도에 도시한 바와 같이, 소정의 형상을 갖는 밀폐용기(1)와, 상기 밀폐 용기(1)의 내부에 바닥면으로 부터 소정의 높이를 두고 설치되는 실린더(2)와, 상기 실린더(2)의 내부에 일체로 조립되는 코일 조립체(3)(3')와, 상기 실린더(2)의 일측 단부에 고정되는 피스톤 스프링(4)과, 상기 피스톤 스프링(4)의 내측 중간부에 고정되어 실린더(2)에 직선 왕복 이동이 가능하도록 결합되는 피스톤(5)과, 상기 피스톤(5)의 외부면에 부착 고정되는 마그네트(6)와, 상기 피스톤 스프링(4)과 밀폐용기(1)의 사이에 연결 설치되어 피스톤 스프링(4)을 탄력 지지하는 수개의 마운팅 스프링(7)과, 상기 실린더(2)의 일측면 중간부에 고정 설치되는 밸브 조립체(8)와, 상기 밸브 조립체(7)의 양측에 설치되는 흡입측 소음기(9) 및 토출측 소음기(10)로 구성되어 있다.

이와 같이 구성되는 리니어 압축기의 실린더(2)에 고정된 코일 조립체(3)(3') 및 피스톤(5)에 고정된 마그네트(6)가 리니어 모터(limear motor)의 기능을 수행하는 것으로, 관성 에너지 및 탄성 에너지에 의하여 피스톤(5)이 실린더(2)의 내부에서 계속 직선 왕복 운동을 하면서 밸브 조립체(8)에 형성된 흡입 밸브를 통하여 냉매를 흡입하고 압축 공간(S)에서 압축하며 토출 밸브를 통하여 토출시키는 동작을 반복적으로 수행하게 된다.

상기와 같은 일반적인 리니어 압축기에 있어서는, 피스톤(5)의 스트로크(stroke)를 정확하게 제어하여 클리어런스(clearance; 간극)을 항상 일정하게 유지하는 것이 성능을 좌우하는 중요한 인자로 알려지고 있으며, 통상적으로 피스톤(5)의 하사점 부위에 위치 센서를 설치하여 피스톤(5)의 스트로크를 제어하도록 되어 있다.

즉, 제2 도는 종래 기술에 의한 리니어 압축기의 위치 센서 조립구조를 보인 것으로, 도면중 11은 실린더, 12는 피스톤, 13은 플랜지, 14는 고정자 코어, 15는 스프링 홀더, 16은 고정자 코일, 17은 영구자석 홀더, 18은 영구자석, 19는 인너 라미네이션이고, 상기 스프링 홀더(15)의 일측면에 신호를 발생시키는 위치 센서(21)가 고정된 센서 구조물(22)이 볼트(23)로 고정되어 있으며, 상기 영구자석 홀더(17)의 외주면 소정 부위에 위치 센터(21)의 신호를 받는 알루미늄 재질의 센서 플레이트(24)가 고정되어 있다.

상기와 같이, 스프링 홀더(15)에 위치 센서(21)가 고정된 센서 구조물(22)이 볼트(23)로 고정된 형태의 리니어 압축기는, 피스톤(12)의 직선 왕복 운동을 하게 되면, 영구자석 홀더(17)에 고정된 센서 플레이트(24)가 위치 센서(21)를 지나는 순간, 그 위치 센서(21)가 피스톤(12)의 위치를 감지하게 된다.

이때, 클리어런스(C)와, 위치 센서(21) 및 센서 플레이트(24) 사이의 간격(D)이 동일하여야 피스톤(12)의 직선 왕복 운동이 가장 이상적으로 진행되며, 이 경우 리니어 압축기의 효율이 우수하게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 의한 리니어 압축기의 위치 센서 조립구조는, 스프링 홀더(15)에 위치 센서(21)가 구비된 센서 구조물(22)이 볼트(23)로 고정됨으로써 실제의 클리어런스(C)와, 위치 센서(21) 및 센서 플레이트(24) 사이의 간격(D)이 동일하지 못하는 단점이 있었다.

즉, 플랜지(13)와, 고정자 홀더(14)와, 스프링 홀더(15)를 거친 후, 스프링 홀더(15)에 센서 구조물(22)을 볼트(23)로 고정함으로써 플랜지(13)와, 고정자 홀더(14)와, 스프링 홀더(15)의 누적 공차, 특히 고정자 홀더(14)의 공차가 커서 클리어런스(C)와, 위치 센서(21) 및 센서 플레이트(24) 사이의 간격(D)이 동일하지 못하게 되며, 따라서 피스톤(12)의 직선 왕복 운동을 정확하게 제어하지 못하여 리니어 압축기의 성능 향상에는 한계가 있다.

또한, 상기와 같이, 위치 센서(21)의 출력이 조립 오차에 의하여 다른 경우에는 회로부에 오차 보정용 가변 저항을 별도로 추가하여야 할뿐만 아니라, 생산 공정에서 오차의 보정을 위한 별도의 보정 공정이 추가됨으로써 전체적으로 제품의 생산성이 저하되는 등의 여러 문제점이 있었다.

본 고안의 목적은 위치 센서의 조립 오차를 최소화하여 정밀 제어를 실현할 수 있도록 한 리니어 압축기의 위치 센서 조립구조를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 피스톤의 운동을 정확하게 제어하여 성능의 향상에 기여할 수 있도록 한 리니어 압축기의 위치 센서 조립구조를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 회로부에 오차 보정용 가변 저항을 삭제하여 구성을 보다 간소화할 수 있도록 한 리니어 압축기의 위치 센서 조립구조를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 생산 공정에서 오차의 보정을 위한 별도의 보정 공정을 배제하여 제품의 생산성 향상에 기여할 수 있도록 한 리니어 압축기의 위치 센서 조립구조를 제공함에 있다.

상기한 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 플랜지와 함께 고정자 코어을 사이에 두고 결합되는 스프링 홀더의 일측에 센서가 구비된 센서 구조물을 고정하고, 스프링 홀더의 외측에 센서 플레이트를 고정 설치한 것에 있어서, 상기 플랜지와 고정자 코어에는 관통공을, 상기 스프링 홀더에는 나사공을, 상기 센서 구조물에는 관통공을 각각 동축상으로 형성하고, 일단에 머리부가 형성되고 머리부에서 그 사이에 제1 단턱부가 형성되는 직경으로 연장 형성되어 상기 관통공에 관통되는 제1 관통부와 상기 나사공에 체결되며 상기 제1 관통부와의 사이에 제1 단턱부 형성되도록 제1 관통부보다 직경이 작게 형성되는 제1 나사부와 상기 관통공에 관통되는 제2 관통부와 상기 센서 구조물의 일측으로 돌출되는 제2 나사부를 가지며 상기 제1 단턱부와 제2 단턱부 사이의 길이를 위치센서와 센서 플레이트사이에 간격이 유지되도록 설정한 위치 센서 조립부재를 구비하여 플랜지측으로부터 고정자 코어에 관통시키고 스프링 홀더의 나사공에 제1 나사부를 체결하며 센서 구조물에서 돌출된 제2 나사부에 너트를 체결하여서 됨을 특징으로 하는 리니어 압축기의 위치 센서 조립구조가 제공된다.

이하, 본 고안에 의한 리니어 압축기의 위치 센서 조립구조를 첨부도면에 도시한 실시례에 따라서 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 고안에 의한 리니어 압축기의 위치 센서 조립구조를 보인 반단면도이고, 제4도는 본 고안에 의한 리니어 압축기의 위치 센서 조립구조를 구성하는 위치센서 고정부재의 평면도이다.

이에 도시한 바와 같이, 본 고안에 의한 리니어 압축기의 우치 센서 조립구조는, 머리부(31')가 형성되며, 이 머리부(31')에서 플랜지(13), 고정자 홀더(14), 및 스프링 홀더(15)의 길이만큼 연장 형성되어 머리부(31')와의 사이에 제1 단턱부(31b)가 형성되는 제1 관통부(31a)가 형성되고, 제1 관통부(31a)의 머리부(31')와 반대측에 제1 나사부(31f)가 형성되며, 제1 나사부(31f)보다 작은 직경으로 제2 관통부(31d)가 형성되고, 제1 나사부(31f)와 제2 관통부(31d)의 사이에 제2 단턱부(31c)가 형성되며, 제2 관통부(31d)의 끝단에는 제2 나사부(31e)가 형성된 소정 길이의 위치 센서 조립부재(31)를 형성하여, 리니어 압축기의 몸체, 즉 플랜지(13), 고정자 홀더(14), 및 스프링 홀더(15)의 내부로 관통시키고, 제2 관통부(31d)를 센서 구조물(22)의 관통공(22a)에 삽입하여 제2 단턱부(31c)에 센서 구조물(22)의 일측면을 밀착시킨 상태에서 제2 나사부(31e)에 너트(32)를 체결하여서 된 것이다.

상기 제1 단턱부(31b)에서 제2 단턱부(31c) 사이의 길이는 센서(21)와 센서 플레이트(24)간의 간격(D)를 유지하는 데 직접적으로 영향을 미치는 것으로 상기 간격(D)에 따라 그 길이를 미리 설정하는 것이다.

상기 위치 센서 조립부재(31)의 제1 관통부(31a)에는 소정 길이(d) 만큼 제1 나사부(31f)를 형성하는 것이 바람직하다.

도면중 미설명 부호 13a, 14a, 15a는 관통공을 각각 보인 것이며, 종래의 기술과 동일한 부분에 대하여는 동일 부호를 부여하였다.

상기와 같은 본 고안에 의한 리니어 압축기의 위치 센서 조립구조에 의하면, 리니어 압축기의 몸체, 즉 플랜지(13), 고정자 홀더(14), 및 스프링 홀더(15)의 관통공(13a)(14a)(15a)으로 위치 센서 조립부재(31)를 삽입하여, 플랜지(13)의 단면에 제1 단턱부(31b)가 밀착되도록 하고, 제2 관통부(31d)를 위치 센서(21)가 고정된 센터 구조물(22)의 관통공(22a)에 관통시켜, 제2 단턱부(31c)에 밀착시킨 후, 제2 나사부(31e)에 너트(32)를 체결하여 위치 센서(21)를 조립하게 된다.

이와 같이 위치 센서 조립부재(31)에 의하여 조립된 위치 센서(21)는, 플랜지(13), 고정자 홀더(14), 및 스프링 홀더(15)의 조립 공차에 관계없이 항상 일정한 위치에 있게 되며, 따라서 클리어런스(C)와, 위치센서(21) 및 센서 플레이트(24) 사이의 간격(D)이 동일하도록 유지 할 수 있다. 즉, 상기 상기 제1 단턱부(31b)와 제2 단턱부(31c)간의 길이를 위치 센서(21)와 센서 플레이트(24)간의 간격(D)에 따라 미리 설정하였으므로 그 간격(D)를 정확하게 유지할 수 있게 되는 것이다.

따라서 위치 센서(21)의 출력이 제품마다 동일하게 되는 것이다.

한편, 피스톤(12)의 직선 왕복 운동을 하게 되면, 영구자석 홀더(17)에 고정된 센서 플레이트(24)가 위치 센터(21)를 지나는 순간, 그 위치 센서(21)가 피스톤(12)의 위치를 감지하는 작용은 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 리니어 압축기의 위치 센서 조립구조는, 소정 길이를 갖는 제1 관통부의 양측에 제1 단턱부 및 제2 단턱부와, 센서 구조물을 관통하는 제2 관통부와, 그 제2 관통부의 단부에 나사부가 구비된 소정 길이의 위치센서 조립부재를 형성하여, 압축기 몸체의 내부로 관통시키고, 제2 관통부에 센서 구조물을 삽입하여 제2 단턱부에 밀착시킨 상태에서 나사부에 너트를 체결하여, 위치 센서를 조립함으로써 조립 오차를 최소화하여 정밀 제어를 가능하게 하며, 피스톤의 운동을 정확하게 제어하여 성능의 향상에 기여하고, 또한 회로부에서 오차 보정용 가변 저항을 삭제하여 구성을 보다 간소화시킬 뿐만 아니라, 생산 공정에서 오차의 보정을 위한 별도의 보정공정을 배제하여 제품의 생산성 향상에 기여하는 등의 효과가 있다.

Claims (1)

1. 플랜지(13)와 함께 고정자 코어(14)를 사이에 두고 결합되는 스프링 홀더(15)의 일측에 센서가 구비된 센서 구조물(22)을 고정하고, 스프링 홀더의 외측에 센서 플레이트(24)를 고정 설치한 것에 있어서,

   상기 플랜지(13)와 고정자 코어(14)에는 관통공(13a, 14a)을, 상기 스프링 홀더(15)에는 관통공(15a)을, 상기 센서 구조물(22)에는 관통공(22a)을 각각 동축상으로 형성하고,

   일단에 머리부(31')가 형성되고 머리부(31')에서 그 사이에 제1 단턱부(31b)가 형성되는 직경으로 연장 형성되어 상기 관통공(13a, 14a)에 관통되는 제1 관통부(31a)와 상기 관통공(15a)에 관통되며 상기 제1 관통부(31a)와의 사이에 제1 단턱부(31c) 형성되도록 제1 관통부(31a)보다 직경이 작게 형성되는 제1 나사부(31f)와 상기 관통공(22a)에 관통되는 제2 관통부(31d)와 상기 센서 구조물(22)의 일측으로 돌출되는 제2 나사부(31e)를 가지며 상기 제1 단턱부(31b)와 제2 단턱부(31c) 사이의 길이를 위치센서와 센서 조립부재(31)를 구비하여 플랜지(13)측으로부터 고정자 코어(14)에 관통시키고 스프링 홀더(15)의 관통공(15a)에 제1 나사부(31f)를 관통시키며 센서 구조물(22)에서 돌출된 제2 나사부(31e)에 너트(32)를 체결하여서 됨을 특징으로 하는 리니어 압축기의 위치 센서 조립구조.