KR200147730Y1

KR200147730Y1 - 리니어 압축기용 선형모터

Info

Publication number: KR200147730Y1
Application number: KR2019970016300U
Authority: KR
Inventors: 장근식
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-06-28
Filing date: 1997-06-28
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR19990002718U

Abstract

본 고안은 리니어 압축기용 선형모터에 관한 것으로, 본 고안의 선형모터는 코일이 권선된 고정자와 영구자석이 결합된 구동자를 구비한다. 특히 구동자는 상부프레임과 하부프레임을 구비하고, 상부프레임은 그 자유단이 하부프레임의 일측에 결합되도록 연장된 다수개의 결합로드를 구비하여 영구자석이 결합로드에의하여 고정지지되도록 된 것이다. 이러한 본 고안의 리니어 압축기에서 선형모터의 구동자는 영구자석의 결합을 위하여 볼트나 그외의 체결구를 사용하지 않고도 영구자석을 견고히 구동자의 프레임에 결합고정할 수 있으므로 종래의 영구자석의 결합구조에 비하여 자석의 파손이 적어 선형모터의 작동신뢰성이 향상되며, 또한 조립이 용이하고, 제조가격이 종래에 비하여 저럼하게 드는 효과가 있다.

Description

리니어 압축기용 선형모터

본 고안은 리니어 압축기용 선형모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선형모터의 구동자에 설치된 영구자석의 결합구조를 개선하여 모터의 작동안정성을 개선한 리니어 압축기용 선형모터의 구동자에 관한 것이다.

종래의 리니어 압축기에 적용된 선형모터는 도 1에 도시된 바와 같이 고정자(10)와 구동자(12)를 구비하여 구동자(12)가 직선왕복운동하도록 된 것으로, 고정자(10)에는 코일(11)이 권선되어 구동자(12)의 외측에 설치되며, 구동자(12)는 자석(13)이 결합되어 고정자(10)의 내측에 설치되어 있다. 그리고 이의 작동은 고정자(10)의 코일(11)과 구동자(12)의 자석(13)사이의 전자기력에 의하여 구동자(12)가 구동하도록 되어 있다.

여기서 구동자(12)는 상, 하부에 자석(13)을 고정시키기 위한 프레임(14)(15)이 마련되는데, 상부프레임(14)은 고리형상으로 마련되고, 하부프레임(15)은 원통형상으로 마련된다. 그리고 자석(13)은 도 2에 도시된 바와 같이 상부와 하부프레임(14)(15)사이에 다수개가 서로 접하여 안착되며 이의 고정은 하부프레임(15)의 하측단부로 부터 관통삽입되어 그 결합단이 상부프레임(14)에 결합되도록 된 볼트(16)에 의하여 고정 지지되도록 되어 있다. 그리고 이 구동자(12)의 하부프레임(15)의 중심바닥면에 피스톤(17)이 결합되도록 되어 있다.

이러한 종래의 선형모터의 구동자(12)에서 영구자석(13)은 볼트(16)등의 체결수단에 의하여 고정지지되기 때문에 볼트(16)의 적절한 결합을 위하여 영구자석(13)에 길이방향으로 홀을 형성하거나, 또는 볼트(16)의 개제를 위하여 양측단부에 홈부(13a)를 형성하여야 하는등 영구자석(13)을 별도로 가공하여야 하므로 영구자석(13)의 제작이 어렵다. 또한 여러개의 볼트(16)를 결합하여야 하기 때문에 구동자(12)의 제조시간과 비용이 많이들게 되며 조립 또한 난해하다. 더우기 이러한 볼트(16)에 의한 결합시 영구자석(13)의 일부가 파손되게 되는 경우도 발생하여 제품의 불량율이 높은 문제점이 있었다.

본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 프레임 자체의 기구적인 구성으로써 영구자석이 고정지지되도록 하여 보다 저렴한 비용으로 간편하게 조립된 구동자를 구비한 리니어 압축기용 선형모터를 제공하는 것이다.

도 1은 종래의 선형모터가 적용된 리니어 압축기를 보인 단면도이다.

도 2는 종래의 선형모터의 구동자를 보인 평면도이다.

도 3은 본 고안에 따른 선형모터가 적용된 리니어 압축기를 보인 단면도이다.

도 4는 본 고안에 따른 선형모터의 구동자를 보인 평면도이다.

도 5는 본 고안에 따른 선형모터의 구동자에 설치된 상부프레임의 타발형상을 보인 사시도이다.

도 6은 본 고안에 따른 선형모터의 구동자에 대한 다른 실시예를 보인 부분 단면도이다.

도 7은 본 고안에 따른 선형모터의 구동자에 대한 또 다른 실시예를 보인 부분 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

50...고정자51...코일

52...구동자53...영구자석

54...상부프레임55...하부프레임

56...피스톤

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은코일이 권선된 고정자와 영구자석이 결합된 구동자로 마련된 리니어 압축기용 선형모터에 있어서, 상기 구동자는 상부프레임과 하부프레임을 구비하고, 상기 상부프레임은 그 자유단이 상기 하부프레임의 일측에 결합되도록 연장된 다수개의 결합로드를 구비하고, 상기 결합로드는 길이가 다른 내측 결합로드와 외측 결합로드로 구비되며, 상기 외측 결합로드는 상기 영구자석의 외측면을 감싸면서 상기 하부프레임과의 결합부분으로 연장되어 있고, 상기 내측 결합로드는 상기 영구자석의 내측면으로 연장되어 상기 영구자석의 일단부가 상기 내, 외측 결합로드 사이에 끼워지도록 된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 고안에 따른 선형모터의 하나의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 고안에 따른 선형모터는 코일(51)이 권선된 고정자(50)와 이 고정자(50)와의 상호작용에 의하여 구동하는 구동자(52)를 구비한다. 그리고 구동자(52)에는 피스톤(56)이 결합되어 이 피스톤(56)의 상하직선운동에 의하여 압축력이 발생하도록 되어 있으며, 피스톤(56)의 하단부에는 판스프링(57)이 설치되어 피스톤(56)의 구동을 원활히 하도록 되어 있다.

한편 구동자(52)는 도 3과 도 4에 나타난 바와 같이 상부프레임(54)과 하부프레임(55) 그리고 영구자석(53)을 구비한다.

먼저 상부프레임(54)은 도 5에 도시된 바와 같이 원형 고리형상으로 마련되며, 내외측 방사상으로 연장된 다수개의 결합로드(54a)(54b)를 일체로 구비하고 있으며, 외측 결합로드(54b)는 영구자석(53)의 길이보다도 더 길게 마련된다.

그리고 하부프레임(55)은 원통형상으로 마련되며, 상부면은 개구되어 있고 하부면은 닫혀있으며, 이 하부면의 외주연으로는 전술한 외측 결합로드(54b)와 동일수의 설치홀(55a)이 형성되어 있으며, 외측 결합로드(54b)의 결합시에 외측 결합로드(54b)의 하단부를 내측으로 밴딩시켜 설치홀(55a)에 외측 결합로드(54b)가 결합되도록 되어 있다.(도 3참조)

이상과 같이 구성된 본 고안의 선형모터 구동자(52)의 조립은 먼저 상부프레임(54)의 각각의 결합로드(54a)(54b)를 하측으로 90도 절곡시킨다. 그런 후 이 절곡부위의 내측으로 영구자석(53)의 상단부를 끼우면서 내측 결합로드(54a)를 압착하여 영구자석(53)이 보다 단단히 끼워지도록 한다. 다음으로는 이 영구자석(53)의 하단부에 하부프레임(55)을 설치하는데, 이때에는 먼저 하부프레임(55)을 영구자석(53)의 하부면과 접하게 한 후 외측 결합로드(54b)의 하단부를 하부프레임(55)의 설치홀(55a)에 끼운 후 이 끼워진 부분을 절곡하면 결합로드(54)와 하부프레임(55)이 고정결합되게 된다.

이상과 같이 구성된 본 고안의 구동자(52)에서의 영구자석(53)은 자석 전체를 원통상으로 마련하여 이에 각각의 프레임(54)(55)을 결합할 수 있고, 또한 영구자석(53)을 다수개로 마련한 경우에는 각각의 영구자석(53)의 서로 접하는 부분에 상부프레임(54)의 내, 외측 결합로드(54a)(54b)가 위치하도록 하여 고정하게 되면 보다 견고하게 영구자석(53)이 프레임(54)(55)에 결합되게 된다.

이러한 본 고안의 선형모터의 작동은 고정자(50)의 코일(51)과 구동자(52)의 영구자석(53) 사이의 자속에의한 전자기력에 의하여 구동자(52)가 상하 구동하게 되면, 피스톤(56)은 실린더헤드(58)를 통하여 냉매를 흡입, 압축하여 토출하게 된다.

한편 도 6은 본 고안에 따른 선형모터 구동자의 다른 실시예를 나타낸 도면이다. 이에 도시된 바와 같이 하부프레임(110)과 상부프레임(100), 그리고 영구자석(120)은 전술한 첫번째 실시예와 거의 동일한 형상으로 형성되는데, 여기에서는 하부프레임(110)의 외주면에 홈(110a)을 형성하고, 이 홈(110a)에는 결합된 상부프레임(100)의 외측 결합로드(100b)가 일부 절곡되어 끼워지도록 되어 있으며, 결합된 결합로드(100b)에는 탄성력을 가진 탄성링(130)이 설치홈(110a)부위에 끼워져서 설치되도록 되어 있다. 이것은 결합된 결합로드(100b)의 고정지지를 보다 견고하게 유지할 수 있도록 하는 것이다. 미설명부호 140은 설치홀이고, 100a는 내측 결합로드를 나타낸 것이다.

그리고 도 7은 본 고안에 따른 또 다른 실시예에 따라 도시한 선형모터의 구동자로서 이에 도시된 바와 같이 외측 결합로드(200b)의 길이는 전술한 다른 실시예의 결합로드의 길이보다도 짧게 형성되어 있으며, 하부프레임(210)에 형성된 설치홀(210a)은 하부프레임(210)의 상측에 형성되어 있다. 이에 따라 조립된 외측 결합로드(200b)는 하부프레임(210)의 하부까지 연장되어 있지 않고, 하부프레임(210)의 측면 상부에서 결합되게 된다. 그외의 구성은 전술한 첫번째 실시예와 동일하다. 미설명부호 200은 상부프레임, 200a는 내측 결합로드, 220은 영구자석을 각각 나타낸 것이다.

이상과 같은 본 고안의 리니어 압축기에서 선형모터의 구동자는 영구자석의 결합을 위하여 볼트나 그외의 체결구를 사용하지 않고도 영구자석을 견고히 구동자의 프레임에 결합고정할 수 있으므로 종래의 영구자석의 결합구조에 비하여 자석의 파손이 적어 선형모터의 작동신뢰성이 향상되며, 또한 조립이 용이하고, 제조단가가 종래에 비하여 저럼하게 드는 효과가 있다.

Claims

코일이 권선된 고정자와 영구자석이 결합된 구동자로 마련된 리니어 압축기용 선형모터에 있어서,

상기 구동자는 상부프레임과 하부프레임을 구비하고, 상기 상부프레임은 그 자유단이 상기 하부프레임의 일측에 결합되도록 연장된 다수개의 결합로드를 구비하고,

상기 결합로드는 길이가 다른 내측 결합로드와 외측 결합로드로 구비되며, 상기 외측 결합로드는 상기 영구자석의 외측면을 감싸면서 상기 하부프레임과의 결합부분으로 연장되어 있고, 상기 내측 결합로드는 상기 영구자석의 내측면으로 연장되어 상기 영구자석의 일단부가 상기 내, 외측 결합로드 사이에 끼워지도록 된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기용 선형모터.
제 1항에 있어서, 상기 하부프레임의 측면에는 다수개의 홀이 형성되고, 상기 외측 결합로드의 자유단은 일부 절곡되어 상기 홀에 끼워져서 결합되도록 된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기용 선형모터.
제 2항에 있어서, 상기 외측결합로드의 자유단은 일부 절곡되어 상기 하부프레임의 외측 바닥면에 절곡부위가 걸려서 고정지지되도록 된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기용 선형모터.
제 1항 내지는 제 3항중의 어느한 항에 있어서, 상기 하부프레임의 외측면에는 상기 외측결합로드를 탄성지지할 수 있도록 하는 탄성력을 가진 고리가 설치된 것을 특징으로 하는 리니어 압축기용 선형모터.
제 4항에 있어서, 상기 하부프레임의 상기 고리가 설치되는 부위에는 상기 고리가 끼워지도록 하기 위한 설치홈이 상기 하부프레임의 원주면을 따라서 형성되어 있고, 상기 설치홈에 위치하는 상기 외측결합로드는 상기 설치홈에 끼워질 수 있도록 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 리니어 압축기용 선형모터.