KR20010000988U

KR20010000988U - 리니어 모터용 가동자

Info

Publication number: KR20010000988U
Application number: KR2019990011232U
Authority: KR
Inventors: 장필수
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1999-06-23
Filing date: 1999-06-23
Publication date: 2001-01-15
Also published as: KR200367248Y1

Abstract

본 고안은, 내측코어와 외측코어 사이에서 축선방향을 따라 선형이동 가능한 리니어 모터용 가동자에 관한 것으로서, 원주방향을 따라 배치되어 있는 적어도 하나의 마그네트와, 상기 마그네트를 사이에 두고 상기 마그네트의 내벽면 및 외벽면에 각각 접촉유지하는 내부홀더 및 외부홀더를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 가동자의 제작이 간편해지며, 모터의 구동중에 마그네트의 흔들림으로 인한 소음 및 진동을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 와전류의 손실에 의한 모터의 효율저하를 방지시킬 수 있다.

Description

리니어 모터용 가동자{MOVER FOR LINEAR MOTOR}

본 고안은, 리니어 모터용 가동자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 가동자의 제작이 간편해지며, 모터의 구동중에 마그네트의 흔들림으로 인한 소음 및 진동을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 와전류의 손실에 의한 모터의 효율저하를 방지시킬 수 있는 모터의 가동자에 관한 것이다.

일반적으로 리니어 모터용 가동자는, 내측코어와 코일이 감겨져 있는 외측고어 사이에 배치되어 이들의 상호 작용에 축선방향을 따라 선형이동하며 에너지를 발생하는 것으로써, 주로 리니어 압축기에 사용되게 되며, 리니어 압축기에서는 이러한 가동자의 선형이동운동을 피스톤의 상하 왕복운동으로 변환시킴으로써 냉매를 압축시키게 된다.

리니어 압축기에 구성 및 동작에 관해서는 후술하겠으며, 여기에서는 리니어 압축기내에 설치되는 종래의 리니어 모터용 가동자의 개략적인 구성 및 그에 따른 문제점에 국한하여 설명한다.

도 4는 종래의 가동자를 도시한 사시도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 종래의 가동자(124)는, 원주방향을 따라 형성된 결합홀(137)을 가지며 타발 및 적층에 의해 형성된 마그네트홀더(136)와, 이 결합홀(137) 내에 삽입되는 마그네트(138)를 갖는다.

한편, 도 5는 종래의 또 다른 가동자를 도시한 사시도로써, 이 도면에 도시된 바와 같이, 종래의 또 다른 가동자(124')는, 마그네트(138')의 외형을 잡기 위해 마그네트(138')의 길이방향 단부에 배치되는 복수의 링부재(136')와, 링부재(136')를 관통하여 링부재(136')를 고정시키는 다수의 볼트부재(137')와, 각 볼트부재(137')를 한 번에 결합고정시키는 탄성체로 형성된 결합부재(134')를 갖는다.

이러한 구성을 갖는 종래의 가동자들은 각각 도시 않은 리니어 압축기내에 설치되어 피스톤(미도시)을 왕복운동시킴으로써 압축기내로 수용된 냉매는 압축되게 된다.

그런데, 리니어 압축기내에 설치된 종래의 가동자들에서는 각각 다음과 같은 문제점이 발생되게 된다.

먼저, 도 4에 도시된 종래의 가동자(124)에 있어서는, 결합홀(137)과 마그네트(138) 사이에는 조립공차에 의한 간극이 필연적으로 발생되게 되므로, 압축기의 운전시, 결합홀(137)내에서 마그네트(138)들이 상하좌우로 유동함에 따라 소음 및 진동이 발생될 수밖에 없다는 문제점이 있다. 또한, 이러한 소음 및 진동은 에너지손실을 유발시키게 되므로 결국 모터의 효율은 감소될 수밖에 없다는 문제점이 있다.

다음, 도 5에 도시된 종래의 또 다른 가동자(124')에 있어서는, 탄성체로 이루어진 결합부재(134')의 제작이 비교적 용이하지 않으며 볼트부재(137')와 결합부재(134') 간의 체결작업 역시 쉽지 않다는 문제점이 있다. 그리고, 볼트부재(137')는 비자성과 비전도체 성질을 갖는 재질이 아니므로 자속에 의한 와전류의 손실을 유발시킴으로써 모터의 효율은 그만큼 저감된다는 문제점이 있다.

이와 같이, 리니어 압축기에 사용되는 종래의 가동자들에서는, 진동 및 소음을 유발시키거나 와전류의 손실을 발생시켜 모터의 효율을 저감시킨다는 문제점이 발생되게 된다.

따라서, 본 고안의 목적은, 가동자의 제작이 간편해지며, 모터의 구동중에 마그네트의 흔들림으로 인한 소음 및 진동을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 와전류의 손실에 의한 모터의 효율저하를 방지시킬 수 있는 모터의 가동자를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 리니어 압축기의 종단면도,

도 2는 본 고안에 따른 가동자의 조립상태를 나타낸 분해사시도,

도 3은 도 2의 결합상태의 단면도,

도 4는 종래의 가동자를 도시한 사시도,

도 5는 종래의 또 다른 가동자를 도시한 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 리니어 압축기 12 : 외부케이싱

14 : 실린더블럭 16 : 피스톤

18 : 내측코어 22 : 외측코어

24 : 가동자 36 : 외부홀더

38 : 마그네트 40 : 내부홀더

상기 목적은, 본 고안에 따라, 내측코어와 외측코어 사이에서 축선방향을 따라 선형이동 가능한 리니어 모터용 가동자에 있어서, 원주방향을 따라 배치되어 있는 적어도 하나의 마그네트와, 상기 마그네트를 사이에 두고 상기 마그네트의 내벽면 및 외벽면에 각각 접촉유지하는 내부홀더 및 외부홀더를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 모터용 가동자에 의해 달성된다.

여기서, 상기 내부홀더와 외부홀더중 어느 하나의 축선방향의 양 단부에서 절곡형성되어 상기 마그네트의 축선방향 유동을 억제하는 멈춤플랜지가 형성되어 있는 것이 효과적이다.

또한, 상기 멈춤플랜지는 상기 내부홀더의 축선방향의 단부에 외향절곡되어 있는 것이 바람직하며, 상기 외부홀더는 비자성 및 비전도성을 갖는 열수축튜브인 것이 유리하다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 고안에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 일반적인 리니어 압축기의 종단면도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 일반적인 리니어 압축기(10)는, 외부케이싱(12)과, 피스톤(16)을 사이에 두고 둘레방향을 따라 배치되는 실린더블럭(14)을 갖는다.

실린더블럭(14)의 외측에는 소정의 코일(20)이 감겨져 있는 외측코어(22)와 외측코어(22)로부터 실린더블럭(14)을 향해 근접되어 있는 내측코어(18)가 동심적으로 배치되어 있으며, 이 외측코어(22)와 내측코어(18) 사이에는 이들의 상호작용에 의해 상하로 직선왕복운동을 하는 가동자(24)가 마련되어 있다.

실린더블럭(14)의 상부에는 냉매의 흡입 및 토출을 위한 흡입실(34)과 토출실(30)이 마련된 헤드조립체(32)가 구비되어 있으며, 실린더블럭(14)의 하부, 즉, 피스톤(16)에서 하향 연장된 결합축(26)의 단부에는 복열로 이루어져 공진됨으로써 피스톤(16)을 상하 왕복이동시키는 판스프링(28)이 결합되어 있다.

이러한 구성을 갖는 리니어 압축기(10)에 외부전원이 인가되어 외측코어(22)와 내측코어(18)의 상호작용에 의해 가동자(24)가 외측코어(22)와 내측코어(18) 사이의 공극 내에서 직선왕복운동을 하게 되면, 이 직선왕복운동은 실린더블럭(14)의 하부 판스프링(28)에 전달되어 탄성운동으로 변환되고, 다시 판스프링(28)의 탄성운동은 피스톤(16)에 전달되어 피스톤(16)의 상하왕복운동으로 변환되게 된다.

이와 같이, 피스톤(16)이 실린더블럭(14) 내에서 상하 왕복운동을 하게 됨에 따라 헤드조립체(32)의 흡입실(34)과 토출실(30)의 개방 및 폐쇄가 반복적으로 이루어지게 됨으로써 흡입실(34)을 통해 압축기(10) 내로 유입된 냉매는 피스톤(16)의 가압에 의해 압축되어 토출실(30)을 통해 토출되게 된다.

한편, 상기와 같이, 냉매의 압축을 위해 가동자(24)가 상하 왕복이동을 반복수행하게 되면 가동자(24)의 마그네트(38)는 자연히 흔들리게 되고 이에 따라 진동 및 소음이 발생되게 되는데 본 고안에서는 이를 해결하기 위해 다음과 같이 구성하였다.

도 2는 본 고안에 따른 가동자의 조립상태를 나타낸 분해사시도이고, 도 3은 도 2의 결합상태의 단면도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 가동자(24)는, 다수의 마그네트(38)를 사이에 두고 내측 및 외측에 각각 배치된 내부홀더(40) 및 외부홀더(36)를 갖는다.

마그네트(38)는 단일 구조에 의해 일체로 형성할 수도 있으나, 제조비용과 자력의 강도를 고려해 볼 때, 도면에 도시된 바와 같이 판면으로부터 가로로 소정 만곡된 거의 직사각형 형상의 마그네트(38)들을 길이방향을 따라 다수 개 결합시켜 제조하는 것이 바람직하다.

비자성을 갖는 내부홀더(40)는 마그네트(38)가 외부홀더(36)로부터 이탈되는 것을 방지시키기 위해 마그네트(38)의 내측에 배치되어 있으며, 내부홀더(40)의 축선방향의 양 단부에는 외부홀더(36)의 내벽면에 배치된 마그네트(38)가 축선방향을 따라 유동하는 것을 방지시키는 멈춤플랜지(42)가 가로방향을 따라 형성되어 있다.

그리고, 외부홀더(36)는 원통상의 중공체로 이루어져 마그네트(38)의 외측에 배치되어 있으며, 이 외부홀더(36)는 비자성 및 비전도성을 갖는 열수축튜브로 형성되어 있다.

이러한 구성에 갖는 가동자(24)를 제조하기 위해서는, 먼저, 내부홀더(40)의 외벽면에 다수의 마그네트(38)를 배치시키고 이 마그네트(38)를 고리상으로 둘러싸도록 외부홀더(36)를 배치시킨다. 다음, 열수축튜브로 이루어진 외부홀더(36)를 소정의 온도로 가열하게 되면 외부홀더(36)는 수축되면서 마그네트(38)를 흡착시키게 됨으로써 마그네트(38)는 내부홀더(40)와 외부홀더(36) 사이에 위치고정되게 된다.

따라서, 본 고안에 의하면, 압축기(10)의 운전중, 가동자(24)의 마그네트(38)가 흔들릴 우려가 없기 때문에 진동 및 소음이 발생되지 않게 될 뿐만 아니라 외부홀더(36)의 가열로 마그네트(38)를 고정시킬 수 있으므로 가동자(24)의 제작이 매우 간편해 지고, 또한, 내부홀더(40) 및 외부홀더(36)는 비자성의 재질이므로 와전류의 손실이 발생되지 않아 모터의 효율저하는 방지되게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따르면, 가동자의 제작이 간편해지며, 모터의 구동중에 마그네트의 흔들림으로 인한 소음 및 진동을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 와전류의 손실에 의한 모터의 효율저하를 방지시킬 수 있는 모터의 가동자가 제공된다.

Claims

내측코어와 외측코어 사이에서 축선방향을 따라 선형이동 가능한 리니어 모터용 가동자에 있어서,

원주방향을 따라 배치되어 있는 적어도 하나의 마그네트와,

상기 마그네트를 사이에 두고 상기 마그네트의 내벽면 및 외벽면에 각각 접촉유지하는 내부홀더 및 외부홀더를 포함하는 것을 특징으로 하는 리니어 모터용 가동자.
제 1항에 있어서,

상기 내부홀더와 외부홀더중 어느 하나의 축선방향의 양 단부에서 절곡형성되어 상기 마그네트의 축선방향 유동을 억제하는 멈춤플랜지가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 리니어 모터용 가동자.
제 2항에 있어서,

상기 멈춤플랜지는 상기 내부홀더의 축선방향의 단부에 외향절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 리니어 모터용 가동자.
제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 외부홀더는 비자성 및 비전도성을 갖는 열수축튜브인 것을 특징으로 하는 리니어 모터용 가동자.