KR101002105B1 - Linear Motor with segment type tooth core having chain style structure - Google Patents
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Abstract
본 발명은 체인형 구조로 된 분할 치코어형 선형전동기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 곡선 구조의 이송 트랙을 최소 곡율반경으로 원활하게 회동할 수 있는 선형전동기에 관한 것이다.The present invention relates to a split tooth core type linear motor having a chain structure, and more particularly, to a linear motor capable of smoothly rotating a feed track having a curved structure with a minimum radius of curvature.
본 발명의 체인형 구조로 된 분할 치코어형 선형전동기는 이동자인 1차측(The Primary)과 고정자인 2차측(The Secondary)의 구조로 구성되되, 상기한 1차측은 슬롯(slot)부를 형성한 규소 강판으로 된 분할형 치코어의 슬롯부에 코일을 권선한 분할형 치코어를 편측 또는 양측의 체인형으로 연결 구성한 것이고, 2차측은 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu)로 된 도체판과 백아이언(Back Iron)이 결합된 구조이거나, 백 아이언의 상면부에 영구자석을 일정간격을 띄워 영구자석을 설치한 구조이거나., 또는 돌극형치 구조를 갖는 자성체 코어를 설치한 구조로 하여 상기 1차측과 자계를 형성함으로서 선형전동기를 구성한 것인바, 본 발명의 특징은 상기 치코어를 분할 체인형으로 구성하여 이동자계를 형성한 1차측을 편측 또는 양측으로 된 체인형 코어를 구성함으로써, 선형 유도 전동기용의 도체판과 백아이언이 결합된 2차측이나,N극과 S극의 영구자석을 일정 간격으로 교대 설치한 영구자석 설치용 2차측, 또는 돌극형 치구조를 갖는 자성체 코어를 설치한 자기 리럭턴스 선형전동기의 2차측의 곡선 구조의 이송 트랙을 최소 곡율반경으로 원활하게 회동할 수 있게 하는 특징이 있는 것이다.The split tooth core type linear motor of the present invention has a structure of a primary side (The Primary), which is a mover, and a secondary side (The Secondary), which is a stator, and the primary side has a silicon having a slot. The split tooth core, which has coils wound around the slotted part of the split tooth core made of steel, is connected to one side or both side chains, and the secondary side is made of aluminum (Al) or copper (Cu) and a back plate The structure is a structure in which (Back Iron) is combined, or a structure in which permanent magnets are provided at a predetermined interval on the upper surface of the back iron and a permanent magnet is installed, or a magnetic core having a salient pole structure is provided. The linear motor is formed by forming an over magnetic field. A feature of the present invention is that the tooth core is divided into a chain to form a linear core having one or both sides of the primary side of the moving magnetic field. Secondary side combined with conductor plate and back iron for electric motor, secondary side for permanent magnet installation with alternating permanent magnets of N pole and S pole at regular intervals, or magnetic core with magnetic core having protruding tooth structure It is characterized in that the feed track of the curved structure on the secondary side of the reluctance linear motor can be smoothly rotated to the minimum radius of curvature.
분할 치코어형 선형전동기, 1차측, 2차측,Split-core core linear motor, primary side, secondary side,
Description
본 발명은 곡선 구조의 이송 트랙을 최소 곡율반경으로 원활하게 회동할 수 있는 체인형 구조 의 분할 치코어형 선형전동기에 관한 것이다.The present invention relates to a split toothed linear motor of a chain structure capable of smoothly rotating a feed track having a curved structure with a minimum radius of curvature.
본 발명은 곡선 구조의 이송 트랙을 최소 곡율반경으로 원활하게 회동할 수 있도록 하기 위하여 분할형 치코어를 체인형의 연결 구조로 구성한 선형전동기에 관한 것이다.The present invention relates to a linear motor comprising a chain-connected structure of a split tooth core in order to smoothly rotate a feed track of a curved structure to a minimum radius of curvature.
본 발명은 곡선구조로 된 이송트랙을 최소 곡율반경으로 원활하게 회동할 수 있도록 체인형구조로 형성된 분할 치코어형 선형 전동기에 관한 것이다. 기존의 선형전동기의 기본 구조는 도 1, 도 2 및 도 3과 같이 이동자인 1차측(The Primary)과 고정자인 2차측(The Secondary)으로 구성하되, 상기 1차측은 코어(Core)와 치(Tooth)를 일체형으로 형성한 치코어의 측면부에 코일권선용의 슬롯부(Slot)를 일체형으로 형성한 구조의 규소강판을 적층한 후 일체형 구조로 된 자성체로 형성하고, 상기한 2차측은 백 아이언(Back Iron)의 상부에 알루미늄이나 구리로 된 도체판을 설치한 구조로 하거나 백 아이언 상부에 일정간격을 띄우고 N극과 S극의 영구자석을 교대로 설치한 2차측 구조로 하거나, 또는 2차측에 돌극형 치구조를 갖는 자성체 코어를 설치한 구조로 구분된다. 그리고 곡선구조를 갖는 이송트랙을 선형전동기로 주행할 경우에는 이동자(Mover)의 길이를 기준으로 하여 곡율 반경이 결정된다. 즉, 1차측 길이(L)는 상수 m, 극수 p, 매극 매상 슬롯수 q 및 한 개의 슬롯부 폭길이Tsw로 하여 L=m×p×q×Tsw(m)로 표시함에 따라, 일체형 구조로 된 종래의 1차측 구조에서는 곡각지점의 곡율반경 면적이 많이 필요할 뿐만 아니라 분할형 코어를 사용한 선형 전동기가 곡률 반경에 따라 이동하는 경우 곡률 반경을 크게 함으로서 곡선 주행시에 탈선위험이 상존하는 문제점과 큰 곡율 반경이 요구됨에 따른 제작비용 및 공간적 이용율이 낮다.The present invention relates to a split tooth core type linear electric motor formed in a chain structure so as to smoothly rotate a feed track having a curved structure with a minimum radius of curvature. The basic structure of the conventional linear motor is composed of a primary side (The Primary) and a stator secondary (The Secondary) as shown in Figs. 1, 2 and 3, the primary side is a core and a tooth ( A silicon steel sheet having a structure in which a slot for coil winding is integrally formed is laminated on the side surface of the tooth core in which the tooth is integrally formed, and then formed of a magnetic body having an integral structure, and the secondary side is a back iron ( On the upper side of the back iron), or on the secondary side, with a conductor plate made of aluminum or copper, with a certain distance on the upper back iron, and the permanent magnets of N pole and S pole alternately installed. It is divided into a structure in which a magnetic core having a salient tooth structure is provided. When driving a curved track with a linear motor, the radius of curvature is determined based on the length of the mover. That is, the primary side length L is expressed as L = m × p × q × Tsw (m) as a constant m, the number of poles p, the number of slots for each pole q, and the width of one slot portion Tsw. In the conventional primary structure, not only the curvature radius area of the curvature point is required but also the curvature radius increases when the linear motor using the split core moves along the radius of curvature. The manufacturing cost and space utilization are low as the radius is required.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자 안출한 것으로써, 이의 발명요지는 1차측(A)과 2차측(B)으로 구성되는 선형전동기(100)에 있어서, 슬롯부(2)를 측면에 형성한 규소강판 재질로 된 편측식 분할형 치코어(1)의 일측 선단부에는 체결공(4a)을 중심부에 형성한 제1 체결부(4)를 종래의 일반적인 코어 구조 및 분할형 코어를 사용한 선형전동기와는 달리 곡선 이동 운행을 용이하게 위해서 슬롯 치와 치 사이의 오프닝 길이(Opening Length)의 폭을 크게 갖으며, 회전반경을 크게 하기 위해서 긴 돌출부 구조를 갖는 치 형상을 갖는 체결부의 형상을 확대 형성하고 개개별의 치가 자유로이 회전 반경 운동을 할 수 있게 상기 치코어(1)의 타측 후단 중심부에는 체결공(5a)을 요입 형상으로 제2 체결부(5)를 형성한 상기 1차측(A)의 편측식 분할형 치코어(1)를 구성한 다음, 상기한 1차측 (A)의 편측식 분할형 치코어(1)의 일측선단부의 제1 체결부(4)의 체결공(4a)에 다른 일차측(A)의 편측식 분할형 치코어의 타측후단부의 제2의 체결부(5)의 체결공(5a)을 삽입한 후 상기한 양측 체결공(4a,5a)에 핀등의 끼움구(12)를 삽입 장착하여 체인형으로 연결 구성하고, 또한 1차측(A)과 2차측(B)으로 구성되는 선형전동기(100a)에 있어서, 슬롯부(2a)를 좌우양측에 형성한 규소강판 재질로 된 양측식 분할형 치코어(1a)의 중심부 일측 선단부에는 체결공(6a)을 형성한 제3 체결부(6)를 돌출되게 형성하고 상기 양측식 분할형 치코어(1a)의 중심부 타측 후단부에 체결공(7a)을 요입 형상으로 형성한 제4 체결부 (7)를 형성한 상기 1차측(A)의 양측식 분할형 치코어(1a)를 구성한 다음 상기한 1차측(A)의 양측식 분할형 치코어(1a)의 일측선단부의 제3 체결부(6)의 체결공(6a)에 다른 일차측(4)의 양측식 분할형 치코어(1a)의 제4의 체결부(7)의 체결공(7a)을 삽입한 후 상기한 양측 체결공(6a,7a)에 끼움구(12)를 삽입 장착하여 체인형으로 연결 구성하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, the present invention is a
상기와 같이 구성된 본 발명의 분할형 치코어 구조로 된 선형전동기는,다수로 연결된 치코어에 슬롯부를 일체형으로 구성한 종래 선형전동기의 1차측에 비하여 슬롯부를 형성한 치코아를 편측 및 양측의 분할형 구조로 구성하여 체인형으로 연결한 것인바, 이는 곡선주행시 곡율반경이 줄어듦으로써 곡각지점의 소요면적이 대폭 감소될 뿐 만아니라 곡선반경의 회전력이 증가되어 곡선 주행시에도 탈선을 방지하고 안전운행을 할수 있음으로써 매우 경제적이고 실용적이 효과가 있는 것이다.The linear motor of the split type chicore structure of the present invention configured as described above has a chic core having a slot portion on one side and a split side as compared to a primary side of a conventional linear motor having a slot portion integrally formed in a plurality of connected tooth cores. It is structured and connected in a chain shape, which reduces the radius of curvature when driving the curve, greatly reducing the required area of the curvature point as well as increasing the rotational force of the curve radius to prevent derailment and safe driving even when driving on curves. It is very economical and practical.
도1은 종래방식의 선형유도전동기의 정면도(1a)와 측면도(1b)이고 도2는 종래방식의 영구자석 선형전동기의 정면도(2a)와 측면도(2b)이며 도3은 종래방식의 자기 리럭턴스 선형전동기의 정면도(3a)와 측면도(3b)이다. 도4는 본 발명의 편측식 분할 체인형 치코아의 단면도이고 도5는 본 발명의 양측식 분할체인형 치코어의 단면도이며 도6은 편측식 분할체인형 코어를 이용한 선형유도전동기의 실시예도이고 도7은 양측식 분할 체인형 코어를 이용한 선형유도전동기의 실시예도이고 도8은 편측식 분할 체인형 치코어를 이용한 영구자석 선형전동기의 실시예도이고 도9는 양측식 분할 체인형 치코어를 이용한 영구자석 선형전동기의 실시예도이고 도10은 편측식 분할 체인형 치코어를 이용한 자기 리럭턴스 선형전동기의 실시예도이고 도11은 양측식 분할 체인형 치코어를 이용한 자기 리럭턴스 선형전동기의 실시예도이다.1 is a front view (1a) and a side view (1b) of a conventional linear induction motor, Figure 2 is a front view (2a) and a side view (2b) of a conventional permanent magnet linear motor, Figure 3 is a conventional magnetic A front view 3a and a side view 3b of a reluctance linear motor. 4 is a cross-sectional view of a unilateral split chain type chicory of the present invention, FIG. 5 is a sectional view of a bilateral split-chain type tooth core of the present invention, and FIG. 6 is an embodiment of a linear induction motor using a single-sided split chain type core. 7 is an exemplary diagram of a linear induction motor using a two-sided split chain core, and FIG. 8 is an exemplary diagram of a permanent magnet linear motor using a one-sided split chain tooth core, and FIG. 9 is a two-sided split chain tooth core. 10 is an exemplary diagram of a permanent magnet linear motor, and FIG. 10 is an exemplary diagram of a magnetic reluctance linear motor using a single-sided split chain tooth core, and FIG. 11 is an exemplary diagram of a magnetic reluctance linear motor using a two-sided split chain tooth core. .
본 발명을 상기의 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention in detail based on the drawings as follows.
1차측(A)과 2차측(B)으로 구성되는 선형전동기(100)에 있어서, 슬롯부(2)를 측면에 형성한 규소강판 재질로 된 편측식 분할형 치코어(1)의 일측 선단부에는 체결공(4a)을 중심부에 형성한 제1 체결부(4)를 종래의 일반적인 코어 구조 및 분할형 코어를 사용한 선형전동기와는 달리 곡선 이동 운행을 용이하게 위해서 슬롯 치와 치 사이의 오프닝 길이(Opening Length)의 폭을 크게 갖으며, 회전반경을 크게 하기 위해서 긴 돌출부 구조를 갖는 치 형상을 갖는 체결부의 형상을 확대 형성하고 개개별의 치가 자유로이 회전 반경 운동을 할 수 있게 상기 치코어(1)의 타측 후단 중심부에는 체결공(5a)을 요입 형상으로 제2 체결부(5)를 형성한 상기 1차측(A)의 편측식 분할형 치코어(1)를 구성한 다음, 상기한 1차측 (A)의 편측식 분할형 치코어(1)의 일측선단부의 제1 체결부(4)의 체결공(4a)에 다른 일차측(A)의 편측식 분할형 치코어의 타측후단부의 제2의 체결부(5)의 체결공(5a)을 삽입한 후 상기한 양측 체결공(4a,5a)에 핀등의 끼움구(12)를 삽입 장착하여 체인형으로 연결 구성하고, 또한 1차측(A)과 2차측(B)으로 구성되는 선형전동기(100a)에있어서, 슬롯부(2a)를 좌우양측에 형성한 규소강판 재질로 된 양측식 분할형 치코어(1a)의 중심부 일측 선단부에는 체결공(6a)을 형성한 제3 체결부(6)를 돌출되게 형성하고 상기 양측식 분할형 치코어(1a)의 중심부 타측 후단부에 체결공(7a)을 요입 형상으로 형성한 제4 체결부 (7)를 형성한 상기 1차측(A)의 양측식 분할형 치코어(1a)를 구성한 다음 상기한 1차측(A)의 양측식 분할형 치코어(1a)의 일측선단부의 제3 체결부(6)의 체결공(6a)에 다른 일차측(4)의 양측식 분할형 치코어(1a)의 제4의 체결부(7)의 체결공(7a)을 삽입한 후 상기한 양측 체결공(6a,7a)에 끼움구(12)를 삽입 장착하여 체인형으로 연결 구성하는 것이다.In the linear motor (100) consisting of the primary side (A) and the secondary side (B), the one end of the single-sided split tooth core (1) made of a silicon steel sheet having a slot (2) formed on its side. Unlike a linear motor using a conventional core structure and a split core, the
슬롯부(2)를 측면에 형성한 규소강판 재질로 된 편측식 분할형 치코어(1)의 일측 선단부에는 체결공(4a)을 중심부에 형성한 제1 체결부(4)를 돌출되게 형성하고, 상기 치코어(1)의 타측 후단 중심부에는 체결공(5a)을 요입형상으로 제2 체결부(5)를 형성한 상기 1차측(A)의 편측식 분할형 치코어(1)를 구성한 다음, 상기한 1차측 (A)의 편측식 분할형 치코어(1)의 일측선단부의 제1 체결부(4)의 체결공(4a)에 다른 일차측(A)의 편측식 분할형 치코어의 타측 후단부의 제2의 체결부(5)의 체결공(5a)을 삽입한 후 상기한 양측 체결공(4a,5a)에 핀등의 끼움구(12)를 삽입 장착하여 체인형으로 연결 구성하고, 또한 , 슬롯부(2)를 좌우양측에 형성한 규소강판 재질로 된 양측식 분할형 치코어(1a)의중심부 일측 선단부에는 체결공(6a)을 형성한 제3 체결부(6)를 돌출되게 형성하고 상기 양측식 분할형 치코어(1a)의 중심부 타측 후단부에 체결공(7a)을 요입 형상으로 형성한 제4 체결부 (7)를 형성한 상기 1차측(A)의 양측식 분할형 치코어(1a)를 구성한 다음 상기한 1차측(A)의 양측식 분할형 치코어(1a)의 일측선단부의 제3 체결부(6)의 체결공(6a)에 다른 일차측(4)의 양측식 분할형 치코어(1a)의 제4의 체결부(7)의 체결공(7a)을 삽입한 후 상기한 양측 체결공(6a,7a)에 끼움구(12)를 삽입 장착하여 체인형으로 연결 구성하는 것이다.At one end of the one-sided split tooth core 1 made of a silicon steel sheet having the
본 발명의 실시예는 다음과 같다.Embodiments of the present invention are as follows.
편측식 분할체인형으로 된 1차측(A)의 편측식 치코어(1)의 일측 선단부에 돌출 형성된 제1체결부(4)의 체결공(4a)에 다른 연결용 편측식 치코어의 타측 후단부의 요입 형상으로 된 제2체결부(5)의 체결공(5a)을 삽입한 다음 체결핀 등의 끼움구(12)를 양 체결공(4a, 5a)에 삽입하여 체결하고, 상기와 같은 방법으로 하여 다수의 편측식 분할형 치코어(1)를 끼움구(12)로 체결하여 횡방향으로 연결한다. 그리고 좌우 양측으로 치코어를 형성하여 권선 코일을 4군데에 형성한 1차측(A)의 양측식 분할 체인형 치코어(1a)의 경우에는 상기한 양측식 분할형 치코아(1a) 중심부 일측 선단부에 돌출 형성한 제3체결구(6)의 체결공(6a)에 다른 양측식 분할 체인형 치코어의 타측 후단부에 요입형으로 형성한 제4체결부(7)의 체결공(7a)을 삽입한 후 체결핀 등의 끼움구(12)를 삽입하여 체결한 것으로서, 본 발명의 편측식 또는 양측식의 분할 체인형 치코어는 종래의 일체형 구조의 치코어로 된 1차측에 비하여 본 발명의 체인형 구조의 치코어를 이용하는 선형 전동기는 최소의 곡률 반경을 갖는 고정자 구조를 갖게 됨으로서 돌출부의 회전각도를 크게 할 수 있을 뿐만 아니라 곡각 구조를 감는 이송 트랙을 회동시에 곡율반경이 줄어들어 곡선 주행을 원활하게 하는 특징이 있다.The other end of the one-sided tooth core for connection different from the
그리고 분할형 치코어의 연결형태는 상기한 체인형 뿐만 아니라 본 발명의 권리 범위 내에서 다른 형태로도 연결 구성할 수 있는 것이다.In addition, the connection type of the split type chip core can be connected to other forms within the scope of the present invention as well as the above-described chain type.
도1은 종래방식의 선형유도전동기의 정면도(1a)와 측면도(1b).1 is a front view 1a and a side view 1b of a linear induction motor of the prior art.
도2는 종래방식의 영석 선형전동기의 정면도(2a)와측면도(2b).Figure 2 is a front view (2a) and a side view (2b) of the conventional type of seokseok linear motor.
도3은 종래방식의 자기 리럭턴스 선형전동기의 정면도(3a)와 측면도(3b).3 is a front view 3a and a side view 3b of a conventional magnetic reluctance linear motor.
도4는 본 발명의 편측식 분할 체인형 치코어의 단면도.4 is a cross-sectional view of a unilateral split chain tooth core of the present invention.
도5는 본 발명의 양측식 분할체인형 치코어의 단면도.5 is a cross-sectional view of the bilateral split-chain toothcore of the present invention.
도7은 양측식 분할 체인형 코어를 이용한 선형유도전동기의 실시예도.Figure 7 is an embodiment of a linear induction motor using a bilateral split chain core.
도8은 편측식 분할 체인형 치코어를 이용한 영구자석 선형전동기의 실시예도.8 is an embodiment of a permanent magnet linear motor using a single-sided split chain tooth core;
도9는 양측식 분할 체인형 치코어를 이용한 영구자석 선형전동기의 실시예도.Figure 9 is an embodiment of a permanent magnet linear motor using a two-sided split chain tooth core.
도10은 편측식 분할 체인형 치코어를 이용한 자기 리럭턴스 선형전동기의 실시예도.Fig. 10 is an embodiment of a magnetic reluctance linear motor using a unilateral split chain tooth core;
도11은 양측식 분할 체인형 치코어를 이용한 자기 리럭턴스 선형전동기의 실시예도.Figure 11 is an embodiment of a magnetic reluctance linear motor using a bilateral split chain tooth core.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of symbols for main parts of drawing
A - 1차측 B - 2차측 100 ,100a- 선형전동기A-Primary B-Secondary 100, 100a- Linear Motor
1,1a - (분할형)치코어 2, - 슬롯부 3 - 코일1,1a-(split)
4 - 제1체결부 4a - 체결공 5 - 제2체결부4-
5a - 체결공 6 - 제3체결부 6a - 체결공5a-Fasteners 6-
7 - 제4체결부 7a - 체결공 8 - 도체판7-
9 - 백 아이언 10 - N극 영구자석 11 - S극 영구자석9-Back Iron 10-N-pole Permanent Magnet 11-S-pole Permanent Magnet
12 - 끼움구12-fitting
B1 - 선형유도전동기용 2차측 B2 - 영구자석 선형전동기용 2차측B1-Secondary Side for Linear Induction Motor B2-Secondary Side for Permanent Magnet Linear Motor
B3 - 리럭턴스 선형전동기용 2차측B3-Secondary side for reluctance linear motors
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