KR0140389Y1 - 모터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 모터에 관한 것으로, 그 목적은 회전자의 편심질량을 보상하는 원판형의 밸런스판을 설치함으로써, 편심질량에 따른 회전진동과 이에 따른 소음을 줄여 모터의 효율을 향상시키는 것이다.

본 고안에서는 회전자(30)의 편심질량을 보상하는 밸런스판(60)을 원판형으로 마련하고, 이 중심부에 결합구(62)를 형성하여 회전축(40)에 결합시킴으로써, 이 측면은 회전자(30)의 측면과 접하여 회전자(30)의 고속회전시 분리되는 염려가 없고 편심질량을 보상하기 위한 홈(61)의 형성도 용이하게 된다.

따라서 편심질량에 의한 회전진동과 소음이 저감되어 모터의 효율이 향상되는 이점이 있다.

Description

모터

제1도는 일반적인 모터의 내부구성을 보인 개략도이다.

제2도는 종래의 회전자를 보인 개략적인 단면도이다.

제3도는 본 고안에 따른 모터의 내부구성을 보인 개략도이다.

제4도는 본 고안에 따른 밸런스판을 보인 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 하우징 20 : 고정자

30 : 회전자 40 : 회전축

60 : 밸런스판 61 : 홈

본 고안은 모터에 관한 것으로, 더 상세하게는 회전자의 양측면에 밸런스판을 설치하여 회전자 질량 불균형에 의한 회전 진동을 저감하는 회전자의 밸런스에 관한 것이다.

일반적으로 AC PM(영구자석형 동기 모터)은 교류전원을 고정자 코일에 인가하여 자장을 발생시켜 영구자석으로 구성되어 있는 회전자와 전자기력의 상호작용으로 회전자에 토크를 발생시켜 회전하도록 구성되어 있다.

이러한 기능을 하는 일반적인 영구자석식 동기모터는 제1도에 도시한 바와 같이, 모터의 하우징(10) 내부에 슬롯(미도시)을 갖는 얇은 전기강판이 축방향으로 적층된 고정자(20)과 전원이 인가되는 고정자(20) 슬롯 내의 권선된 코일(21), 그리고 회전력을 전달하는 회전자(30)와 회전축(40)이 마련된다.

회전자(30)는 회전자(30)의 몸체를 이루는 회전자 요크(32) 외주면에 동일크기의 복수개의 자석(32)이 등간격으로 결합되어 원통형상을 이루고 그 내부에 회전축(40)이 압입되어 결합된다. 그리고 회전자(30)와 회전축(40)의 결합을 견고히 하기 위해 회전축(40)의 외주면에 절곡된 결합홈(51)이 형성되고, 이 결합홈(51)에 결합되어 요크(31)의 일측면을 지지하는 리테이너(50)가 마련된다.

한편, 하우징(10)의 양단에는 회전축(40)이 원활하게 회전하도록 지지해주는 제1지지베어링(41)과 제2지지베어링(42)이 구성된다.

이와 같이 구성된 영구자석식 동기 모터는 전원이 인가됨에 따라 하우징(10)의 내주면에 마련된 고정자(20) 코일(21)내에 전류가 흘러 자장이 형성된다. 한편, 제1지지베어링(41)과 제2지지베어링(42)에 의해 회전가능하게 결합된 회전축(40)과 회전자(30)는 영구자석(32)에 의한 자기에너지가 고정자(20)와 회전자(30)사이의 간극, 즉 에어 갭(AIR-GAP)을 통하여 자기회로를 형성한다.

다시 말하면, 영구자석(32)에 의한 자장이 전원이 공급되어 전류가 흐르는 고정자(20) 코일(21)을 쇄교하게 되어 플레밍의 왼손 법칙에 따라 회전자에 회전력이 발생한다.

이러한 구성과 작동을 하는 모터에 있어서, 그 성능을 향상시키기 위해서는 회전자(30)를 원활하게 회전시켜야 하는데, 고속회전하는 회전자(30)에 회전축(40)을 중심으로 질량편차가 생기면 회전 진동이 발생하여 회전자(30)가 원활하게 회전하지 못하여 그 성능이 떨어진다.

즉, 회전자(30)의 몸체를 이루는 요크(31)가 생산 과정중의 제품 편차, 또는 요크(31)이 외주면에 부착되는 자석(32)의 크기 오차 등으로 인해 회전자(30)가 회전축(40)을 중심으로 정확히 대칭구조로 형성되지 못하여 회전자(30)에 편심질량이 발생하게 되고, 이로 인해 회전진동과 소음이 발생되어 모터의 회전자(30)가 본 기능을 완전하게 수행하지 못하게 된다.

따라서 종래에는 이러한 문제점을 해결하기 위해 제2도에 도시한 바와 같이, 회전자(30) 요크(31)의 양측면에 별도의 부가물(52,52')을 직접 부착하여 편심질량을 보상함으로써, 회전진동과 이에 따른 소음을 저감하였다.

그러나 모터 내부가 과열되면 부가물(52,52')의 접착력이 약해져 분리되거나, 또는 회전자(30)가 고속회전함에 따라 부가물(52,52')이 떨어져나가게 된다.

결국, 이러한 편심질량에 의해 또다시 회전진동과 소음이 발생되어 모터의 성능이 저하된다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 회전축의 외주면에 회전자 요크의 양측면과 접하여 회전자의 편심질량을 보상하는 원형의 밸런스판을 설치함으로써, 편심질량에 따른 회전진동과 이에 따른 소음을 줄여 그의 효율을 향상시키는 모터를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 모터의 하우징, 하우징에 내장되어 자장을 형성하는 고정자, 고정자와 상호작용하여 회전하는 회전자, 회전자의 중심축에 압입되어 일체로 회전하는 회전축을 갖춘 모터에 있어서, 회전자는 그 측면에 편심질량을 보상하도록 홈을 형성하는 밸런스판을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 설명한다.

제3도는 본 고안이 적용된 모터의 내부구성을 보인 개략적인 단면도이다. 본 고안에 따른 모터는 밸런스판의 구조를 제외하고는 종래의 구성요소와 동일하기 때문에, 동일구성요소에 대해서는 동일명칭과 동일부호를 사용하여 간략하게 설명한다.

이에 도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 모터는 하우징(10) 내부에 전원을 인가하여 자장을 형성하는 고정자(20)가 마련되고, 이 고정자(20)와 상호작용하여 회전하는 회전자(30)가 구성된다.

회전자(30)는 그 몸체를 이루는 요크(31)의 외주면에 복수개의 동일크기로 된 영구자석(32)이 결합되고, 요크(31)의 중심축에는 이에 압입되어 일체로 회전하는 회전축(40)이 설치된다. 그리고 회전축(40)의 양단에는 이의 회전을 지지하는 제1지지베어링(41)과 제2지지베어링(42)이 마련된다.

한편 본 고안의 특징적인 요소로, 회전자(30)의 양측면에는 이의 편심질량을 보상하는 한쌍의 밸런스판(60)이 설치되어 있다.

이 밸런스판(60)은 중심부에 회전축(40)에 결합되도록 결합구(62)가 형성된 원판형으로 되어 있는데, 일측면에 회전자(30)의 측면과 접하도록 리테이너(50)가 지지해준다. 그리고 제4도에 도시한 바와 같이, 외부로 노출되는 밸런스판(60)의 타측면에는 회전축(40)을 중심으로 다수개의 홈(61)을 가공하여 회전자(30)의 편심질량을 보상한다.

이 홈(61)은 밸런스 측정기계 등을 이용하여 본 고안에 따른 회전자(30)의 편심질량을 측정하고, 이 결과에 따라 편심질량을 보상하도록 형성하는 것이다. 따라서 이 밸런스판(60)의 재질은 가공성이 좋은 동(Cu)으로 마련하는 것이 적당하다.

한편, 밸런스판(60)은 테두리 외주연이 요크(31)의 외주면에 결합된 영구자석(32)의 측면과 접하여 이를 지지해줌으로써, 영구자석(32)의 축방향 고정도 병행하게 된다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 모터의 작동은 종래와 동일하기 때문에 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

다만 본 고안의 특징적인 작용은 밸런스판(60)이 원판형으로 구성되어 결합구(62)를 통해 회전축(40)과 결합되고 일측면이 회전자(30)의 측면과 결합됨으로써, 회전자(30)의 고속회전에 따라 이탈되는 염려가 없게 된다.

또한, 회전자(30)의 양측면에 가공성이 좋은 재질로 밸런스판(60)을 각각 설치하여 편심질량을 용이하게 보상할 수 있어서, 회전자(30)의 회전진동과 소음을 저감하는 이점이 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 종래에는 회전자의 편심질량을 보상하기 위해 회전자의 양측면에 단순히 부가물을 부착함으로써, 이 부가물이 회전자의 고속회전시 분리되는 경우가 발생하여 본 기능을 수행하지 못하는 경우가 빈번하게 발생하였다.

본 고안에서는 회전자의 편심질량을 보상하는 밸런스판을 원판형으로 형성하여 그 중심부에 결합구를 형성하여 회전축에 결합하고, 그 측면은 회전자의 측면과 접함으로써, 회전자의 고속회전시 분리되는 염려가 없고 편심질량을 보상하기 위한 홈의 형성도 용이하게 된다.

따라서 편심질량에 의한 회전진동과 소음이 저감되어 모터의 효율이 향상되는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 모터의 하우징(10), 상기 하우징(10)에 내장되어 자장을 형성하는 고정자(20)와 상호작용하여 회전하는 회전자(30), 상기 회전자(30)의 중심축에 압입되어 일체로 회전하는 회전축(40)을 갖춘 모터에 있어서, 상기 회전자(30)는 그 측면에 편심질량을 보상하도록 홈(61)을 형성하는 밸런스판(60)을 구비하는 것을 특징으로 하는 모터.
2. 제1항에 있어서, 상기 밸런스판(60)은 상기 회전축(40)에 결합되는 결합구(62)를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터.