KR20030073672A

KR20030073672A - 왕복동식 모터의 마그네트 고정구조

Info

Publication number: KR20030073672A
Application number: KR1020020013335A
Authority: KR
Inventors: 한필완
Original assignee: 주식회사 엘지이아이
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2002-03-12
Publication date: 2003-09-19

Abstract

본 발명은 왕복동식 모터의 마그네트 고정구조에 관한 것으로, 본 발명은 일정 두께와 길이를 갖는 원통체의 외주면에 일정 평면을 갖는 평면부가 원주 방향으로 일정 간격을 두고 다수개 형성된 자석 홀더와, 일정 크기를 가지며 그 일면에 상기 평면부와 상응하는 면적을 갖는 평면 접촉부가 형성되고 타면에 상기 원통체의 곡률 반경과 상응하는 곡면을 갖는 다수개의 마그네트로 이루어져, 상기 마그네트의 평면 접촉부가 상기 자석 홀더의 평면부에 각각 접합되어 결합되도록 구성하여 상기 자석 홀더와 마그네트로 구성되는 가동자의 두께를 줄임으로써 상기 가동자가 삽입되는 아우터 코어와 이너 코어사이의 간격, 즉 에어 갭을 줄일 수 있고, 또한 상기 마그네트의 사용량을 감소시킴으로써 제작 단가를 줄일 수 있도록 한 것이다.

Description

왕복동식 모터의 마그네트 고정구조{STRUCTURE FOR FIXING MAGNETS IN RECIPROCATING MOTOR}

본 발명은 왕복동식 모터의 마그네트 고정구조에 관한 것으로, 특히 고가인 마그네트의 사용량을 감소시킬 뿐만 아니라 아우터 코어와 이너 코어사이의 간격을 줄 일 수 있도록 한 왕복동식 모터의 마그네트 고정구조에 관한 것이다.

일반적으로 왕복동식 모터(Linear Motor)는 입체적인 구조를 갖는 보통 모터의 자속을 평면 형태로 만든 것으로, 평면 형태의 가동부가 평면의 고정부 위에 형성되는 자속(flux)의 변화에 따라서 평면 위를 직선적으로 움직이도록 한 것이다.

도 1, 2는 상기 왕복동식 모터의 일예를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 상기 왕복동식 모터는 원통형으로 형성된 아우터 코어(Outer Core)(10) 및 상기 아우터 코어(10)의 내부에 삽입되도록 원통형으로 형성된 이너 코어(Inner Core)(20)로 구성되는 고정자(S)와, 상기 아우터 코어(10) 또는 이너 코어(20)내부에 결합되는 권선 코일(30)과, 마그네트(40)가 구비되어 상기 아우터 코어(10)와 이너 코어(20)사이에 움직임 가능하도록 삽입되는 가동자(K)를 포함하여 구성된다. 제시된 도면에서는 권선 코일(30)이 아우터 코어(10)에 결합된 구조이다.

상기한 바와 같은 왕복동식 모터는 권선 코일(30)에 전류가 흐르게 되면 그 권선 코일(30)에 흐르는 전류에 의해 권선 코일(30) 주변에 플럭스(Flux)가 형성되며 그 플럭스는 고정자(S)인 아우터 코어(10) 및 이너 코어(20)를 따라 폐 루프(Closed Loop)를 형성하게 된다. 상기 아우터 코어(10) 및 이너 코어(20)에 형성된 플럭스와 마그네트(40)에 의해 형성되는 자속, 즉 플럭스의 상호 작용에 의해서 마그네트(40)가 축 방향으로 힘을 받아 가동자(K)가 아우터 코어(10)와 이너 코어(20)사이에서 축 방향으로 직선 운동하게 되며, 상기 권선 코일(30)에 인가되는 전류의 방향을 번갈아 가며 바꾸어주게 되면 상기 가동자(K)가 직선 왕복 운동하게 된다.

한편, 상기 아우터 코어(10)와 이너 코어(20)는 소정 형상의 박판으로 형성된 라미네이션 시트(Lamination sheet)(11)(21)가 원통 형태를 이루도록 방사상으로 적층된 적층체이며 그 적층체의 양측에 고정링(12)(22)을 각각 결합하여 고정하게 된다.

그리고 상기 가동자(K)는, 도 3, 4에 도시한 바와 같이, 상기 아우터 코어(10)와 이너 코어(20)의 사이에 일정 간격을 두고 삽입되도록 일정 두께를 갖는 원통 형상으로 일정 길이를 갖게 형성되는 자석 홀더(50)와, 일정 두께를 갖는 사각 형태로 상기 자석 홀더(50)의 곡률 반경과 같은 곡률 반경을 갖도록 곡선 형태로 형성되어 그 자석 홀더(50)에 원주 방향으로 일정 간격을 두고 결합되는 다수개의 마그네트(40)를 포함하여 구성된다.

상기 다수개의 마그네트(40)는 상기 자석 홀더(50)의 길이 방향에 대하여 일정 폭을 갖도록 구획된 결합 영역에 원주 방향으로 일정 간격을 두고 접착제에 의해 부착되어 결합된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 구조는 일정 두께를 갖는 원통 형태의 자석 홀더(50)에 일정 두께를 갖는 곡선 형태의 마그네트(40)가 부착되어 결합되므로 자석 홀더(50)와 마그네트(40)로 이루어지는 가동자의 두께가 두껍게 되어 아우터 코어(10)와 이너 코어(20)사이의 간격, 즉 에어 갭이 커지게 됨으로써 모터의 효율을 저하시키게 될 뿐만 아니라 고가인 마그네트(40)가 구조적으로 커지게 되어 그 마그네트(40)의 사용량이 증가하여 제작 단가가 높아지게 되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 고가인 마그네트의 사용량을 감소시킬 뿐만 아니라 아우터 코어와 이너 코어사이의 간격을 줄 일 수 있도록 한 왕복동식 모터의 마그네트 고정구조를 제공함에 있다.

도 1,2는 일반적인 왕복동식 모터의 일례를 도시한 정단면도 및 측면도,

도 3,4는 종래 왕복동식 모터의 마그네트 고정구조를 도시한 사시도 및 측면도,

도 5,6은 본 발명의 왕복동식 모터의 마그네트 고정구조가 구비된 왕복동식 모터의 정단면도 및 측면도,

도 7,8은 본 발명의 왕복동식 모터 마그네트 고정구조의 사시도 및 측면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

50 ; 자석 홀더 51 ; 원통체

52 ; 평면부 60 ; 부피 감소용 마그네트

61 ; 평면 접촉부 62 ; 곡면부

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 일정 두께와 길이를 갖는 원통체의 외주면에 일정 평면을 갖는 평면부가 원주 방향으로 일정 간격을 두고 다수개 형성된 자석 홀더와, 일정 크기를 가지며 그 일면에 상기 평면부와 상응하는 면적을 갖는 평면 접촉부가 형성되고 타면에 상기 원통체의 곡률 반경과 상응하는 곡면을 갖는 곡면부가 구비된 다수개의 부피 감소용 마그네트로 이루어져, 상기 부피 감소용 마그네트의 평면 접촉부가 상기 자석 홀더의 평면부에 각각 접합되어 결합된 것을 특징으로 왕복동식 모터의 마그네트 고정구조가 제공된다.

이하, 본 발명의 왕복동식 모터 마그네트 고정구조를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 5, 6은 본 발명의 왕복동식 모터 마그네트 고정구조의 일예가 구비된 왕복동식 모터를 도시한 것으로, 이를 참조하여 설명하면, 먼저, 상기 왕복동식 모터는 원통형으로 형성된 아우터 코어(Outer Core)(10) 및 상기 아우터 코어(10)의 내부에 일정 간격을 두고 삽입되도록 원통형으로 형성된 이너 코어(Inner Core)(20)로 구성되는 고정자(S)와, 상기 아우터 코어(10)내부에 결합되는 권선 코일(30)과, 부피 감소용 마그네트(60)가 구비되어 상기 아우터 코어(10)와 이너 코어(20)사이에 움직임 가능하도록 삽입되는 가동자(K)를 포함하여 구성된다.

상기 아우터 코어(10)와 이너 코어(20)는 소정 형상의 박판으로 형성된 라미네이션 시트(Lamination sheet)(11)(21)가 원통 형태를 이루도록 방사상으로 적층된 적층체이며 그 적층체의 양측에 고정링(12)(22)이 각각 결합되어 그 적층체를 고정하게 된다.

그리고 상기 가동자(K)는, 도 7, 8에 도시한 바와 같이, 일정 두께와 길이를 갖는 원통체(51)의 외주면에 일정 평면을 갖는 평면부(52)가 원주 방향으로 일정 간격을 두고 다수개 형성된 자석 홀더(50)와, 일정 크기를 가지며 그 일면에 상기 평면부(52)와 상응하는 면적을 갖는 평면 접촉부(61)가 형성되고 타면에 상기 원통체(51)의 곡률 반경과 상응하는 곡면부(62)를 갖는 다수개의 부피 감소용 마그네트(60)를 포함하여 구성되며 상기 부피 감소용 마그네트(60)들은 그 평면 접촉부(61)가 상기 자석 홀더의 평면부(51)에 각각 접합됨에 의해 상기 자석 홀더(50)에 고정 결합된다.

즉, 상기 자석 홀더(50)는 그 원통체(51)의 길이 방향으로 일정 폭을 갖도록 결합 영역을 구획하고 그 결합 영역에 원주 방향으로 일정 간격을 이루도록 평면부(52)가 형성되며 그 평면부(52)는 그 원통체(51)의 외주면을 깍아낸 형태로사각 평면으로 형성된다. 이때 상기 평면부(52)들은 원주 방향으로 그 평면부(52)의 양측 변이 서로 인접하는 평면부(52)의 측 변과 공유하도록 연이어 형성된다. 이로 인하여 상기 자석 홀더 원통체(51)의 결합 영역의 단면 형상은 그 외주면이 다각형 형태를 이루게 된다.

상기 부피 감소용 마그네트(60)는 사각 형태로 그 일면이 상기 평면부(52)와 상응하는 사각 형태의 평면으로 형성되는 접촉 평면부(61)와 타면이 상기 원통체(51)의 곡률 반경과 상응하는 곡률 반경을 갖도록 곡면으로 형성되는 곡면부(62)가 구비되어 이루어진다.

상기 다수개의 부피 감소용 마그네트(60)는 상기 자석 홀더(50)에 접착제에 의해 접합됨이 바람직하다.

이하, 본 발명의 왕복동식 모터 마그네트 고정구조의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저 상기 왕복동식 모터는 상기 코일(30)에 전류가 흐르게 되면 그 권선 코일(30)에 흐르는 전류에 의해 권선 코일(30) 주변에 플럭스(Flux)가 형성되며 그 플럭스는 고정자(S)인 아우터 코어(10) 및 이너 코어(20)를 따라 폐 루프(Closed Loop)를 형성하게 된다.

상기 아우터 코어(10) 및 이너 코어(20)에 형성된 플럭스와 부피 감소용 마그네트(60)에 의해 형성되는 자속, 즉 플럭스의 상호 작용에 의해서 부피 감소용 마그네트(60)가 축 방향으로 힘을 받아 가동자(K)가 아우터 코어(10)와 이너 코어(20)사이에서 축 방향으로 직선 운동하게 되며, 상기 권선 코일(30)에 인가되는 전류의 방향을 번갈아 가며 바꾸어주게 되면 상기 가동자(K)가 직선 왕복 운동하게 된다.

그리고 상기 가동자(K)는 자석 홀더의 원통체(51) 외주면에 평면부(52)가 형성되고 그 평면부(52)에 부피 감소용 마그네트(60)가 접합되어 결합되므로 그 가동자의 두께, 즉 자석 홀더의 평면부(52) 및 부피 감소용 마그네트(60)의 두께가 상대적으로 얇게 되어 그 가동자가 삽입되는 아우터 코어(10)와 이너 코어(20)사이의 간격을 줄일 수 있게 되며, 아울러 상기 아우터 코어(10)의 외경을 줄일 수 있게 된다.

또한, 상기 부피 감소용 마그네트(60)가 평면 접촉부(61)와 곡면부(62)를 구비하여 형성되므로 그 부피 감소용 마그네트(60)의 부피가 상대적으로 작아지게 되어 그 마그네트의 사용량을 감소시키게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 왕복동식 모터의 마그네트 고정구조는 아우터 코어와 이너 코어사이에 삽입되는 가동자의 두께를 줄이게 되어 아우터 코어와 이너 코어사이의 간격, 즉 에어 갭을 줄이게 됨으로써 모터의 효율을 높일 수 있고, 또한 상기 마그네트의 사용량을 감소시키게 됨으로써 제작 단가를 줄여 가격 경쟁력을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims

일정 두께와 길이를 갖는 원통체의 외주면에 일정 평면을 갖는 평면부가 원주 방향으로 일정 간격을 두고 다수개 형성된 자석 홀더와, 일정 크기를 가지며 그 일면에 상기 평면부와 상응하는 면적을 갖는 평면 접촉부가 형성되고 타면에 상기 원통체의 곡률 반경과 상응하는 곡면을 갖는 곡면부가 구비된 다수개의 부피 감소용 마그네트로 이루어져, 상기 부피 감소용 마그네트의 평면 접촉부가 상기 자석 홀더의 평면부에 각각 접합되어 결합된 것을 특징으로 왕복동식 모터의 마그네트 고정구조.
제1항에 있어서, 상기 자석 홀더의 평면부들은 원주 방향으로 그 평면부의 양측 변이 서로 인접하는 평면부의 측 변과 공유하도록 연이어 형성된 것을 특징으로 하는 왕복동식 모터의 마그네트 고정구조.