KR20030034665A - 왕복동식 모터의 마그네트 고정구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 왕복동식 모터의 마그네트 고정구조에 관한 것으로, 본 발명은 내측 고정자와 외측 고정자가 일정 공극(air gap)을 두고 위치하며 그 중에서 어느 한 쪽에 권선코일을 장착하여 이루어지는 고정자 조립체와, 권선코일과 함께 유도자기를 형성하는 마그네트를 가동자 몸체에 구비하여 상기한 내측 고정자와 외측 고정자 사이에서 왕복 가능하도록 배치하는 가동자 조립체로 된 왕복동식 모터에 있어서, 상기 가동자 몸체는 마그네트를 장착하는 마그네트 장착구를 일정 간격으로 형성하고, 상기 마그네트 장착구의 전후 또는 좌우 양측에 마그네트를 앉히는 마그네트 안착면을 단차지게 형성함으로써, 가동자 몸체의 오버 스트로크시 그 가동자 몸체가 고정물에 충돌하더라도 충격력을 마그네트 장착구에서 완충할 수 있어 가동자 몸체의 파손을 미연에 방지할 수 있다.

Description

왕복동식 모터의 마그네트 고정구조{MAGNET FIXING STRUCTURE FOR RECIPOCATING COMPRESSOR}

본 발명은 왕복동식 모터의 마그네트 고정구조에 관한 것으로, 특히 마그네트 프레임의 강도를 높일 수 있는 왕복동식 모터의 마그네트 고정구조에 관한 것이다.

일반적으로 왕복동식 모터는 입체적인 구조를 갖는 모터의 자장(Magnet Field)을 평판의 형상으로 변형시킨 것으로, 평판으로 형성된 가동자 조립체가 역시 평판으로 형성된 고정자 조립체의 상측에 얹혀져 자장 변화에 따라 직선으로 움직이도록 한 것이다.

이러한 왕복동식 모터는 고정자 조립체를 원통모양으로 형성된 외측 고정자와 내측 고정자로 분리하여 일정 공극을 두고 겹치도록 배치하고, 외측 고정자와 내측 고정자 사이에 가동자 조립체를 움직일 수 있도록 배치하며, 상기 외측 고정자와 내측 고정자 중에서 어느 한 쪽의 고정자에 권선코일을 장착하고, 이에 대응되는 가동자 조립체에는 마그네트들을 부착시켜 가동자가 권선코일의 플럭스(flux)에 의해 축방향으로 왕복운동하도록 하는 방식이 알려져 있다.

도 1는 종래 왕복동식 모터를 측면에서 개략적으로 보인 반단면도이고, 도 2는 종래 가동자 조립체를 정면에서 개략적으로 보인 반단면도이다.

이에 도시된 바와 같이 종래의 왕복동식 모터는 플럭스를 형성하는 고정자 조립체(10)와, 고정자 조립체(10)의 플럭스에 따라 왕복운동을 하는 가동자 조립체(20)로 구성되어 있다.

고정자 조립체(10)는 얇은 철편을 여러 장 적층하여 원통형으로 형성하고 내부에 권선코일(C)을 장착하는 외측 고정자(11)와, 역시 얇은 철편을 여러 장 적층하여 원통형으로 형성하고 외측 고정자(11)의 내부에 일정 공극을 두고 삽입하는 내측 고정자(12)로 이루어져 있다.

가동자 조립체(20)는 외측 고정자(11)와 내측 고정자(12) 사이에서 움직일 수 있도록 배치하는 가동자 몸체(21)와, 고정자 조립체(10)의 권선코일(C)에 대응하도록 가동자 몸체(21)의 외주면에 등간격으로 장착하는 마그네트(22)들과, 마그네트(22)들을 감싸 고정하는 고정부재(미도시)로 이루어져 있다.

가동자 몸체(21)는 그 외주면에 각각의 마그네트(22)들을 삽입하여 장착하기 위한 다수 개의 마그네트 장착홈(21a)을 마그네트(22)의 두께 보다 낮게 형성하고 있다.

상기와 같은 종래 왕복동식 모터는 다음과 같이 동작한다.

즉, 외측 고정자(11)의 권선코일(C)에 전류를 인가하면, 권선코일(C)의 주변에 플럭스가 형성되어 외측 고정자(11)의 일측 경로(path)를 따라 내측 고정자(12)로 흘렀다가 다시 외측 고정자(11)의 타측 경로로 흐르는 일종의 '폐루프(closed loop)'를 형성하게 된다.

이때, 권선코일(C)에 의해 형성되는 플럭스에 가동자 조립체(20)의 마그네트(22)들이 놓이면 그 마그네트(22)들이 상기한 권선코일(C)의 플럭스와 상호 작용하여 권선코일(C)의 플럭스 방향에 따라 밀리거나 당겨지면서 가동자 몸체(21)를 직선으로 왕복운동 시키는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 왕복동식 모터는 마그네트 장착홈(21a)의 두께가 그 이외의 부위 보다 얇아 가동자 조립체(20)가 고정물에 충돌하는 경우 충격력을 견디지 못해 쉽게 파손할 우려가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 왕복동식 모터의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 가동자 몸체의 전체 두께를 얇게 유지하면서도 충격에 의해 쉽게 파손하는 것을 방지할 수 있는 왕복동식 모터의 마그네트 고정구조를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

도 1은 종래 왕복동식 모터를 측면에서 보인 종단면도.

도 2는 본 발명 왕복동식 모터를 측면에서 보인 종단면도.

도 3은 본 발명 왕복동식 모터에서 가동자 몸체를 보인 사시도.

도 4 및 도 5는 도 3의 "Ⅰ-Ⅰ" 및 "Ⅱ-Ⅱ"선단면도.

도 6은 본 발명 왕복동식 모터에서 가동자 몸체에 대한 변형예를 보인 측면도.

도 7은 도 6의 "Ⅲ-Ⅲ"선단면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

100 : 가동자 조립체 110 : 가동자 몸체

111 : 마그네트 장착구 111a : 마그네트 안착면,원주홈

111b : 마그네트 안착면 111c : 노치부

120 : 마그네트 121,122 : 걸림부

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 내측 고정자와 외측 고정자가 일정 공극(air gap)을 두고 위치하며 그 중에서 어느 한 쪽에 권선코일을 장착하여 이루어지는 고정자 조립체와, 권선코일과 함께 유도자기를 형성하는 마그네트를 가동자 몸체에 구비하여 상기한 내측 고정자와 외측 고정자 사이에서 왕복 가능하도록 배치하는 가동자 조립체로 된 왕복동식 모터에 있어서, 상기 가동자 몸체는 마그네트를 장착하는 마그네트 장착구를 일정 간격으로 형성하고, 상기 마그네트 장착구의 전후 또는 좌우 양측에 마그네트를 앉히는 마그네트 안착면을 단차지게 형성하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 모터의 마그네트 장착구조를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 왕복동식 모터의 마그네트 고정구조를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명 왕복동식 모터를 측면에서 보인 종단면도이고, 도 3은 본 발명 왕복동식 모터에서 가동자 몸체를 보인 사시도이며, 도 4 및 도 5는 도 3의 "Ⅰ-Ⅰ" 및 "Ⅱ-Ⅱ"선단면도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 마그네트 고정구조를 구비한 왕복동식 모터는, 플럭스를 형성하는 고정자 조립체(10)와, 고정자 조립체(10)의 플럭스에 따라 왕복운동을 하는 가동자 조립체(100)로 구성된다.

고정자 조립체(10)는 철편을 여러 장 적층하여 원통형으로 형성하고 내부에 권선코일(C)을 장착하는 외측 고정자(11)와, 역시 철편을 여러 장 적층하여 원통형으로 형성하고 외측 고정자(11)의 내부에 일정 공극을 두고 삽입하는 내측 고정자(12)로 이루어진다.

가동자 조립체(100)는 외측 고정자(11)와 내측 고정자(12) 사이에서 움직일 수 있도록 배치하는 가동자 몸체(110)와, 고정자 조립체(10)의 권선코일(C)에 대응하도록 가동자 몸체(110)의 외주면에 등간격으로 장착하는 마그네트(120)들과, 마그네트(120)들을 감싸 고정하는 고정부재(미도시)로 이루어진다.

가동자 몸체(110)는 도 3에서와 같이 그 외주면에 마그네트(120)를 장착하도록 마그네트 장착구(111)를 일정 간격으로 형성하되, 그 마그네트 장착구(111)는 도 4 및 도 5에서와 같이 전후 양측에 각 마그네트(120)의 걸림부(121)(121)를 얹는 마그네트 안착면(111a)(111a)을 단차지게 형성하여 이루어진다.

여기서, 마그네트 안착면(111a)(111a)은 가동자 몸체(110)의 성형시 마그네트 장착구(111)를 함께 형성한 후에 각 마그네트 장착구(111)의 전후 양측에 접하도록 원주홈(111a)을 연이어 홈파기 가공함으로써 상기한 마그네트 안착면(111a)(111a)을 형성하는데, 각 마그네트 안착면(111a)(111a)은 안쪽 노치부(111c)가 바깥쪽 끝단 보다 두꺼운 테이퍼 단면 형상으로 형성하는 것이 충돌시 충격을 견디는데 보다 바람직하다.

상기와 같은 본 발명 왕복동식 모터의 마그네트 고정구조에 의한 작용 효과는 다음과 같다.

즉, 권선코일(C)에 전류를 인가하면, 외측 고정자(11)와 내측 고정자(12) 사이에 전류의 방향에 따라 서로 다른 방향으로 플럭스가 형성되고, 이 플럭스의 방향에 따라 마그네트(120)들이 끌려가거나 밀쳐지면서 가동자 몸체(110)가 함께 왕복운동을 하게 된다.

이때, 가동자 몸체가 외부적인 요인으로 인해 오버 스트로크(over strock)를 하여 고정물과 충돌하는 경우 마그네트 장착구(111)를 구멍 형상으로 형성하므로 충돌시 그 충격력을 완충할 수 있고, 마그네트 장착구(111) 이외의 부위는 본래 가동자 몸체(110)의 두께와 동일하게 형성하므로 그 만큼 강도를 높일 수 있어 충돌에 의해 쉽게 파손되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 마그네트 장착구(111)의 전후 양측에 마그네트 안착면(111a)(111a)을 형성할 때에도 먼저 주물 등으로 마그네트 장착구(111)를 일률적으로 형성한 다음에 전후 양측을 원주방향으로 홈파기 가공하여 마그네트 안착면(111a)(111a)을 형성하므로 가공을 용이하게 할 수 있다.

본 발명에 의한 왕복동식 모터의 마그네트 고정구조에 대한 변형예가 있는 경우는 다음과 같다.

즉, 전술한 일례에서는 마그네트 장착구(111)의 전후 양측에 마그네트 장착면(111a)(111a)을 단차지게 형성하는 것이었으나, 본 변형예는 도 6 및 도 7에서와 같이 마그네트 장착구(111)의 좌우 양측에 상기한 마그네트 안착면(111b)(111b)을 각각 형성하는 것이다. 도면중 미설명 부호인 122는 걸림부이다.

이 경우에도 마그네트 안착면(111b)(111b)은 안쪽 노치부(111c) 보다 바깥쪽 끝단의 두께를 얇게 형성하는 것이 강도를 높이는데 바람직하다.

이렇게 마그네트 장착구(111)의 좌우 양측에 마그네트 장착면(111b)(111b)을 형성하더라도 그 작용 효과는 전술한 일례에서와 같이 전후 양측에 마그네트 장착면(111a)(111a)을 형성하는 것과 대동소이하다.

본 발명에 의한 왕복동식 모터의 마그네트 고정구조는, 가동자 본체의 동일 원주상에 마그네트 장착구를 일정간격으로 형성하고, 마그네트 장착구의 전후 양측 또는 좌우 양측에 마그네트 안착면을 단차지게 함으로써, 가동자 몸체의 오버 스트로크시 그 가동자 몸체가 고정물에 충돌하더라도 충격력을 마그네트 장착구에서 완충할 수 있어 가동자 몸체의 파손을 미연에 방지할 수 있다.

Claims (3)

1. 내측 고정자와 외측 고정자가 일정 공극(air gap)을 두고 위치하며 그 중에서 어느 한 쪽에 권선코일을 장착하여 이루어지는 고정자 조립체와, 권선코일과 함께 유도자기를 형성하는 마그네트를 가동자 몸체에 구비하여 상기한 내측 고정자와 외측 고정자 사이에서 왕복 가능하도록 배치하는 가동자 조립체로 된 왕복동식 모터에 있어서,

   상기 가동자 몸체는 마그네트를 장착하는 마그네트 장착구를 일정 간격으로 형성하고, 상기 마그네트 장착구의 전후 또는 좌우 양측에 마그네트를 앉히는 마그네트 안착면을 단차지게 형성하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 모터의 마그네트 고정구조.
2. 제1항에 있어서,

   상기 마그네트 안착면은 전후 양측에 원주방향으로 연이어 홈파기 형성하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 모터의 마그네트 고정구조.
3. 제1항에 있어서,

   상기 마그네트 안착면은 노치부가 끝단 보다 두꺼운 테이퍼 단면 형상으로 형성하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 모터의 마그네트 고정구조.