KR100368591B1 - 모터의 소음 감소 장치 및 균형 유지 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터의 소음 감소 장치 및 균형 유지 장치에 관한 것으로서, 다수의 철심이 적층됨과 동시에 전원이 인가되는 와이어가 권선되어 전자력을 형성하는 고정자와, 그 외주면에는 다수의 폴이 소정의 간격을 두고 돌출 형성됨과 동시에 상기 고정자의 내부에 회전가능하게 설치된 회전자와, 상기 회전자의 폴 사이로 공기가 유입되는 것을 막도록 상기 회전자의 폴 사이에 성형물이 구성되며; 상기 성형물은 상기 회전자로부터 이탈되는 것을 방지하도록 상기 회전자의 윗면 및 아래면에 얇게 도포되고; 상기 성형물의 표면에는 회전자의 불균형을 바로잡는 링부재를 끼워 열로 녹여서 고정시킬 수 있는 돌기가 추가로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 회전자의 폴 사이를 성형물로 막아주어 공기가 유입되어 소음이 발생되는 것을 방지함과 동시에 효율을 향상시킬 수 있고, 폴을 긁어서 밸런스를 유지시켰던 종래의 방식을 개선하여 플라스틱 재질을 가공하여 그 균형을 바로잡도록 구성함에 따라 가공상의 편의를 제공할 수 있다.

Description

모터의 소음 감소 장치 및 균형 유지 장치{Noise Reducing Apparatus and Balancing Apparatus of Motor}

본 발명은 스텝핑모터의 일종인 베리어블 릴럭턴스 모터(Variable Reluctance Motor : 이하 VRM이라 칭함)에 관한 것으로서, 특히, 고정자와 회전자의 사이의 구조를 개선하여 소음 감소 및 고속 회전에 따른 불균형 현상을 바로 잡는 모터의 소음 감소 장치 및 균형유지 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 스텝핑모터는 고정자 권선에 직류전류를 주고, 이것으로 생기는 전자력으로 회전자를 흡입하여 회전력을 발생시킨다. 또한, 전류를 주는 고정자 권선을 순차로 바꿔감으로서 정해진 각도(스텝각) 만큼씩 회전시키는 특수 전동기이다.

이와 같은 스텝핑 모터의 종류를 보면, 전자 연강 등으로 만들어진 치차상의 회전자를 고정자 권선으로 만들어지는 전자력으로 끌어 당겨 회전하는 가변릴럭턴스형(Variable Reluctance Type)과, 회전자에 영구자석을 사용하여 고정자 권선으로 만들어지는 전자력으로 끌어 당겨 회전하는 영구자석형(Permanent Magnet Type)과, 상기의 가변릴럭턴스형과, 영구자석형을 복합시켜 만든 하이브리드형(Hybrid Type)이 있다.

종래의 VRM은 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 다수의 철심이 적층됨과 동시에 와이어(미도시)가 권선 된 고정자(5)와, 상기 고정자(5)의 내부에 설치되어 상기 와이어에 전원이 인가됨에 따라 형성된 전자력에 의해 회전하도록 강판이 적층되어 형성된 회전자(7)로 이루어져 있다.

상기 고정자의 내부에는 상기 와이어가 권선되도록 다수의 돌기부(5a)가 돌출 형성되어 있고, 상기 회전자(7)는 다수의 폴(7a)이 그 외주면에 소정의 간격을 두고 돌출 형성되어 있고, 상기 폴(7a)의 단부는 고속 회전이 용이하도록 활처럼 휘어지게 형성되어 있다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래의 VRM은 회전자(7)의 회전시에 A상에 흐르던 자속이 끊기고 C상에 자속이 흐르기 시작하면서 A와 C간의 스위칭소음이 심하다는 문제점이 있다.(도 1참조)

또한, 회전자(7)의 회전시에 회전자(7)와 고정자(5) 사이의 공간으로 공기가 유입되어 와류를 형성함에 따라 소음이 발생하고, 모터의 효율을 저하시킨다는 문제점이 있다.(도 2참조)

또한, 회전자(7)가 고속회전 할 때에 상기 회전자(7)가 편심되어 균형을 잃게 될 때 밸런스 유지를 위하여 폴(7a)의 일부분을 긁어주었는데 그 가공작업이 번거롭다는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출 된 것으로서, 고정자 및 회전자 사이의 구조를 개선하여 스위칭 소음 및 공기의 유입으로 인한 소음을 줄이고, 또한 별도의 균형 유지장치를 구성하여 회전자가 편심되어 균형을 잃게 되는 것을 방지하는 모터의 소음 감소 장치 및 균형유지 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은다수의 철심이 적층됨과 동시에 전원이 인가되는 와이어가 권선되어 전자력을 형성하는 고정자와, 그 외주면에는 다수의 폴이 소정의 간격을 두고 돌출 형성됨과 동시에 상기 고정자의 내부에 회전가능하게 설치된 회전자와, 상기 회전자의 폴 사이로 공기가 유입되는 것을 막도록 상기 회전자의 폴 사이에 성형물이 구성되며; 상기 성형물은 상기 회전자로부터 이탈되는 것을 방지하도록 상기 회전자의 윗면 및 아래면에 얇게 도포되고; 상기 성형물의 표면에는 회전자의 불균형을 바로잡는 링부재를 끼워 열로 녹여서 고정시킬 수 있는 돌기가 추가로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 베리어블 릴럭턴스 모터의 회전자가 회전되어 스위칭 소음이 발생되는 상태를 도시한 평면도,

도 2는 종래의 베리어블 릴럭턴스 모터의 회전자가 회전되어 회전자와 고정자 사이에 소음이 발생되는 상태를 도시한 평면도,

도 3은 본 발명에 의한 베리어블 릴럭턴스 모터의 구성을 도시한 평면도,

도 4는 본 발명에 의한 베리어블 릴럭턴스 모터의 구성을 도시한 종단면도,

도 5는 본 발명에 의한 베리어블 릴럭턴스 모터에 균형유지장치가 추가로 구성되는 상태를 도시한 방법도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

9 : 회전자 9a : 폴

11 : 성형물 11a : 돌기

12 : 링부재 13 : 고정자

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하고자 한다.

도 3은 본 발명에 의한 베리어블 릴럭턴스 모터의 구성을 도시한 평면도,

도 4는 본 발명에 의한 베리어블 릴럭턴스 모터의 구성을 도시한 종단면도,

도 5는 본 발명에 의한 베리어블 릴럭턴스 모터에 균형유지장치가 추가로 구성되는 상태를 도시한 방법도이다.

상기 도면에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 모터의 소음감소 장치 및 균형 유지 장치는 회전자(9)의 폴(9a)사이에 사출된 성형물(11)로 이루어져 있고, 상기 성형물(11)은 상기 성형물(11)이 회전자(9)로부터 이탈되는 것을 방지하도록 상기 회전자(9)의 상·하면을 얇게 도포하도록 사출되어 있다.

상기 회전자(9)는 다수의 강판이 적층되어 형성되어 있다.

상기 성형물(11)은 다수의 강판을 적층시켜 압축시켜 회전자(9)를 원통형으로 구현하고, 상기 회전자의 내부에 회전축(부호미도시)을 삽입시켜 압입시킨 후 성형기에 넣고 플라스틱으로 성형하여 이루어 진 것이고, 그 플라스틱 재료로는 NYLON#66 등이 사용된다.

또한, 상기와 같이 성형시킬 때에 그 성형물의 표면에 다수의 돌기(11a)를 형성시키고, 상기 돌기(11a)에 링부재(12)를 끼운 후 상기 돌기(11a)의 상단을 가열하여 녹여서 링부재(12)를 결합하여 회전자(9)의 균형을 바로잡도록 되어 있다.(도 5참조)

상기 돌기에 결합되는 링부재(12)의 개수는 회전자(9)의 편심상태에 따라 다르게 설치됨은 물론이다.

한편, 그 균형을 바로 잡는 방법에 있어, 상술한 바와 같이 돌기를 형성시켜링부재(12)를 결합하여 밸런스 웨이트(BALANCE WEIGHT)를 추가하는 것 외에 각 폴(9a)에 들어가는 사출물의 양을 다르게 조절하여 그 균형을 바로잡도록 할 수 도 있다.

미설명부호(13)는 다수의 철심이 적층되어 형성됨과 동시에 그 내부에 다수의 와이어가 권선되어 상기 와이어가 통전됨에 따라 전자력을 형성하는 고정자를 나타낸다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 모터는 고정자(13)에 권선된 와이어(미도시)를 통해 전원이 인가되면 전자력이 형성되고, 그 전자력에 의해 회전자(9)가 고속으로 회전하고, 상기 회전자(9)와 일체로 사출된 성형물(11) 또한 동시에 회전된다.

이때, 상기 성형물(11)은 고정자(13) 및 회전자(9)사이의 공간을 폐쇄시킴에 따라 공기가 유입되어 와류가 형성되는 것을 방지하여 소음이 발생되는 것을 줄임과 동시에 그 효율을 향상시킨다.

한편, 상기와 같이 회전자(9)가 고속으로 회전하는 동안 상기 성형물(11)의 상단에 끼워진 링부재(12)에 의해 그 무게를 가함에 의하거나, 각 폴(9a)사이에 주입되는 사출량의 조절에 의해 상기 회전자(9)가 치우쳐 균형을 잃게 되는 것을 바로잡아주게 된다.

상기에 있어서, 성형물(11)에 돌기(11a)를 형성시켜 링부재를 결합시킨 것을 예로 들어 설명하였으나, 이는 회전자(9)의 편심을 바로 잡기 위한 방법으로서, 반드시 돌기(11a)를 형성시켜야 하는 것은 물론 아니다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 모터의 소음 감소 장치 및 균형 유지 장치는 회전자의 폴 사이를 성형물로 막아주어 공기가 유입되어 소음이 발생되는 것을 방지함과 동시에 효율을 향상시킬 수 있고, 폴을 긁어서 밸런스를 유지시켰던 종래의 방식을 개선하여 플라스틱 재질을 가공하여 그 균형을 바로잡도록 구성함에 따라 가공상의 편의를 제공할 수 있다.

Claims (4)

1. 다수의 철심이 적층됨과 동시에 전원이 인가되는 와이어가 권선되어 전자력을 형성하는 고정자와,

   그 외주면에는 다수의 폴이 소정의 간격을 두고 돌출 형성됨과 동시에 상기 고정자의 내부에 회전가능하게 설치된 회전자와,

   상기 회전자의 폴 사이로 공기가 유입되는 것을 막도록 상기 회전자의 폴 사이에 성형물이 구성되며;

   상기 성형물은 상기 회전자로부터 이탈되는 것을 방지하도록 상기 회전자의 윗면 및 아래면에 얇게 도포되고;

   상기 성형물의 표면에는 회전자의 불균형을 바로잡는 링부재를 끼워 열로 녹여서 고정시킬 수 있는 돌기가 추가로 구성된 것을 특징으로 하는 모터의 소음 감소 장치 및 균형 유지 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 성형물은 상기 회전자가 고속을 회전할 때에 균형을 잃게 되는 것을 바로 잡도록 각 폴 사이의 사출량을 서로 다르게 하여 형성된 것을 특징으로 하는 모터의 소음 감소 장치 및 균형 유지 장치.
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