KR100596517B1 - 전기모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기모터에 관한 것으로, 자동차용 전기모터나 기타 산업용 제품에 적용되는 전기모터에서 접착제를 사용하지 않고도 고정자(영구자석)를 고정할 수 있도록 함으로써 고온의 열에 의한 고정자의 특성변화를 방지하여 안정적인 특성을 유지할 수 있도록 하고, 제조과정에서 환경 및 인체에 유해한 물질이 배출되는 것을 방지하며, 구동중 진동에 의한 고정자의 이탈 및 파손을 방지하여 내구성을 현저히 향상시킬 수 있도록 함과 동시에 제조원가를 현저히 낮출 수 있도록 한 것이다.

본 발명에 따른 전기모터는 선단부에 개구부가 형성되고, 소정 크기의 내경을 갖는 원통형상의 하우징과; 원통형으로 이루어져 상기 하우징의 내주면에 밀착되게 끼워져 설치되며, 외주면을 따라 소정 크기를 갖는 다수의 고정자 수용부가 일정 간격으로 형성된 고정자 장착부재와; 상기 고정자 장착부재상의 고정자 수용부에 끼워져 장착된 상태에서 하우징의 내주면에 밀착 고정되는 다수의 고정자와; 상기 고정자의 안쪽에 해당되는 하우징의 내부 중심부에 위치되며, 적층된 다수의 코어에 코일이 감겨진 형태로 이루어지고, 상기 코일에 인가되는 전류에 의하여 회전자계를 형성하면서 고정자와의 상호 작용에 의하여 제자리 회전되는 회전자와; 상기 회전자를 구성하는 코어의 중심부에 끼워져 결합된 상태에서 회전자와 함께 제자리 회전되는 샤프트와; 상기 하우징의 개구부를 덮어주며 중심에는 샤프트가 끼워지는 관통공이 형성되고, 내측에는 상기 고정자 장착부재의 선단을 고정하기 위한 원형리브가 형성된 엔드커버를 포함한다.

Description

전기모터{ELECTRIC MOTOR}

도 1은 종래 전기 모터를 나타내는 분리사시도,

도 2는 종래 전기모터에서 고정자(영구자석)의 고정상태를 나타내는 부분 단면을 보인 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 전기모터를 나타내는 분리사시도,

도 4은 본 발명에 따른 전기모터에서 고정자 장착부재를 이용한 고정자(영구자석)의 고정상태를 나타내는 확대 분리사시도,

도 5는 본 발명에 따른 전기모터에서 고정자 장착부를 이용하여 고정자를 고정시킨 상태에서 하우징에 수납시킨 상태를 나타내는 부분 단면을 보인 사시도이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

41 : 하우징 42 : 고정자 장착부재

42a : 선단링 42b : 후단링

42c : 고정자 수용부 42d : 지지바(bar)

42e : 결합편 43 : 고정자

44 : 회전자 45 : 샤프트

47 : 엔드커버.

본 발명은 전기모터에 관한 것으로, 특히 자동차용 전기모터나 기타 산업용 제품에 적용되는 전기모터에서 접착제를 사용하지 않고도 고정자(영구자석)를 고정할 수 있도록 함으로써 고온의 열에 의한 고정자의 특성변화를 방지하여 안정적인 특성을 유지할 수 있도록 하고, 제조과정에서 환경 및 인체에 유해한 물질이 배출되는 것을 방지하며, 구동중 진동에 의한 고정자의 이탈 및 파손을 방지하여 내구성을 현저히 향상시킬 수 있도록 함과 동시에 제조원가를 현저히 낮출 수 있도록 한 전기모터에 관한 것이다.

일반적으로, 전기모터는 자동차나 각종 산업용 제품에 적용되어 전류의 인가에 따라 제자리에서 회전되면서 구동력을 발생시키는 중요한 부품중의 하나이다.

도 1은 종래 전기모터를 나타내는 분리사시도이고, 도 2는 종래 전기모터에서 고정자(영구자석)의 고정상태를 나타내는 부분 단면을 보인 사시도이다.

이를 참조하면, 전기모터(10)는 선단부에 개구부(11)가 형성된 소정 크기의 내경을 갖는 원통형상의 하우징(12)과, 상기 하우징(12)의 내주면을 따라 일정 간격으로 고정 설치되는 영구자석인 다수의 고정자(Stator:13)와, 상기 고정자(13)의 안쪽에 해당되는 하우징(12)의 내부 중심부에 위치되며, 적층된 다수의 코어(14)에 코일(15)이 감겨진 형태로 이루어지고, 상기 코일(15)에 인가되는 전류에 의하여 회전자계를 형성하면서 고정자(13)와의 상호 작용에 의하여 제자리 회전되는 회전 자(Rotator:16)와, 상기 회전자(16)를 구성하는 코어(14)의 중심부에 끼워져 결합된 상태에서 회전자와 함께 제자리 회전되는 샤프트(17)와, 상기 하우징(12)의 개구부(11)를 덮어주며 중심에는 샤프트(17)가 끼워지는 관통공(18)이 형성된 엔드커버(End cover:19)로 이루어진다.

이와 같은 전기모터(10)는 커넥터(20)를 통하여 전류가 인가되면 회전자(16)를 구성하는 코일(15)에 전류가 흐르게 되면서 회전자(16)의 둘레에 회전자계가 형성되면서 자력이 형성되고, 상기 자력과 고정자(13) 사이에서 형성되는 인력(引力)과 척력(斥力)의 작용에 의하여 상기 회전자(16)가 회전됨에 따라 샤프트(17)가 구동되는 것이다.

한편, 이와 같은 종래 전기모터(10)의 구성에서 영구자석인 상기 각각의 고정자(13)는 하우징(12)의 내주면상에 접착제(21)에 의해 고정된다.

상기한 고정자(13) 장착과정에서 각 고정자(13)의 이면 또는 각 고정자(13)의 고정 위치에 해당되는 하우징(12)의 내주면에 접착제(21)를 도포한 다음 각 고정자(13)를 하우징(12)의 내주면에 부착시키고, 가열로 또는 가열 컨베이어를 이용하여 고정자(13)와 하우징(12) 내주면 사이에 도포되어 있는 접착제(21)를 100∼120℃의 고온으로 가열하여 경화시키면 고정자(13)가 하우징(12)의 내주면에 고정되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래 전기모터(10)의 제조과정에서 고정자(13)와 하우징(12)의 내면 사이에 도포된 접착제(21)를 고온으로 가열하여 경화시키는 고정자(13)의 특성이 뜨거운 열에 의하여 변화됨에 따라 전기모터(10)의 기능이 치 명적으로 손상되면서 특성이 불안정해진다는 문제점이 있다.

또한, 고정자(13)와 하우징(10)의 내주면 사이에 도포된 접착제(21)가 고온의 열에 의하여 가열되면 인체에 유해한 물질이 증발되기 때문에 환경 및 작업자의 인체에 나쁜 영향을 끼치게 된다는 문제가 있다.

또한, 고정자(13)를 고정시키기 위하여 도포된 접착제(21)에 균열이 생기는 경우에 전기모터(10)의 구동중에 발생되는 지속적인 진동에 의하여 고정자(13)가 이탈되거나 심한 경우 파손될 우려가 높기 때문에 내구성이 현저히 저하되는 것은 물론, 안전사고가 발생될 수 있다는 심각한 문제가 있다.

특히, 고정자를 부착하여 고정시키는 접착제가 상대적으로 고가(高價)이기 때문에 전기모터(10)의 제조원가가 상승되어 대내외적으로 경쟁력 저하의 원인이 된다는 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 자동차용 전기모터나 기타 산업용 제품에 적용되는 전기모터에서 접착제를 사용하지 않고도 고정자(영구자석)를 고정할 수 있도록 함으로써 고온의 열에 의한 고정자의 특성변화를 방지하여 안정적인 특성을 유지할 수 있도록 하고, 제조과정에서 환경 및 인체에 유해한 물질이 배출되는 것을 방지하며, 구동중 진동에 의한 고정자의 이탈 및 파손을 방지하여 내구성을 현저히 향상시킬 수 있도록 함과 동시에 제조원가를 현저히 낮출 수 있도록 한 새로운 전기모터를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 전기모터는 선단부에 개구부가 형성되고, 소정 크기의 내경을 갖는 원통형상의 하우징과; 원통형으로 이루어져 상기 하우징의 내주면에 밀착되게 끼워져 설치되며, 외주면을 따라 소정 크기를 갖는 다수의 고정자 수용부가 일정 간격으로 형성된 고정자 장착부재와; 상기 고정자 장착부재상의 고정자 수용부에 끼워져 장착된 상태에서 하우징의 내주면에 밀착 고정되는 다수의 고정자와; 상기 고정자의 안쪽에 해당되는 하우징의 내부 중심부에 위치되며, 적층된 다수의 코어에 코일이 감겨진 형태로 이루어지고, 상기 코일에 인가되는 전류에 의하여 회전자계를 형성하면서 고정자와의 상호 작용에 의하여 제자리 회전되는 회전자와; 상기 회전자를 구성하는 코어의 중심부에 끼워져 결합된 상태에서 회전자와 함께 제자리 회전되는 샤프트와; 상기 하우징의 개구부를 덮어주며 중심에는 샤프트가 끼워지는 관통공이 형성되고, 내측에는 상기 고정자 장착부재의 선단을 고정하기 위한 원형리브가 형성된 엔드커버를 포함한다.

이와 같은 본 발명에서 상기 고정자 장착부재는 하우징의 내경과 동일한 크기의 외경을 갖는 소정 폭의 선단링(Ring)과; 상기 선단링과 동일한 크기의 외경을 가지며, 선단링으로부터 일정 거리 떨어진 후방에 배치되는 후단링과; 상기 선단링의 후단과 후단링의 선단사이에서 일정 간격을 두고 일체로 형성되어 선단링과 후단링을 서로 연결하며, 사이 사이에는 고정자 수용부가 형성되는 다수의 지지바(Bar)와; 상기 각 지지바의 형성위치에 해당되는 선단링의 선단면으로부터 전방으로 돌출되게 형성되는 한쌍의 결합편을 포함한다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설 명한다.

도 3은 본 발명에 따른 전기모터를 나타내는 분리사시도이고,도 4은 본 발명에 따른 전기모터에서 고정자 장착부재를 이용한 고정자(영구자석)의 고정상태를 나타내는 확대 분리사시도이다.

또, 도 5는 본 발명에 따른 전기모터에서 고정자 장착부를 이용하여 고정자를 고정시킨 상태에서 하우징에 수납시킨 상태를 나타내는 부분 단면을 보인 사시도이다.

이를 참조하면, 본 발명에 따른 전기모터(40)는 고정자가 접착제에 의하여 하우징의 내주면에 고정되는 것이 아니라, 별도로 마련되는 고정자 장착부재에 의하여 고정되도록 구성된다.

이를 위하여, 본 발명의 전기모터(40)는 하우징(41)과, 상기 하우징(41)의 내주면을 따라 끼워져 삽입되는 고정자 장착부재(42)와, 영구자석인 다수의 고정자(43)와, 상기 고정자(43)의 내측에 해당되는 하우징(41)의 내부 중심부에 정확하게 동심형으로 배치되는 회전자(44)와, 회전자(44)의 중심부에 끼워져 결합되는 샤프트(45)와, 하우징(41) 전면의 개구부(46)를 덮어주는 엔드커버(47)로 구성된다.

본 발명에서 상기 하우징(41)은 선단부에 개구부(46)가 형성되고, 소정 크기의 내경을 갖는 원통형상으로 이루어지며, 상기 개구부(46)의 둘레에는 체결공(48)이 형성된 플랜지부(49)가 형성된다.

상기 고정자 장착부재(42)는 하우징(41)의 내경과 동일한 크기의 외경을 갖 는 소정 폭의 선단링(42a)과, 상기 선단링(42a)과 동일한 크기의 외경을 가지며, 선단링(42a)으로부터 일정 거리 떨어진 후방에 배치되는 후단링(42b)과, 상기 선단링(42a)의 후단과 후단링(42b)의 선단사이에서 일정 간격을 두고 일체로 형성되어 선단링과 후단링을 서로 연결하며, 사이 사이에는 고정자 수용부(42c)가 형성되는 다수의 지지바(42d)와, 상기 각 지지바(42d)의 형성위치에 해당되는 선단링(42a)의 선단면으로부터 전방으로 돌출되게 형성되는 한쌍의 결합편(42e)으로 이루어지도록 구성된다.

상기한 고정자 장착부재(42)는 전체적으로 원통형상을 이루어져 상기 하우징(41)의 내주면에 밀착되게 끼워져 설치된다.

상기 고정자(43)는 영구자석이며, 고정자 장착부재(42)상의 지지바 (42d)사이에 형성된 고정자 수용부(42c)에 끼워져 장착된 상태에서 하우징(41)의 내주면에 밀착 고정된다.

상기 회전자(44)는 고정자(43)의 안쪽에 해당되는 하우징(41)의 내부 중심부에 정확히 동심을 이루도록 배치된다.

상기 회전자(44)는 적층된 다수의 코어(44a)에 코일(44b)이 감겨진 형태로 이루어지고, 상기 코일(44b)에 인가되는 전류에 의하여 회전자계를 형성하면서 고정자(43)와의 상호 작용에 의하여 제자리 회전되도록 구성된다.

상기 회전자(44)를 구성하는 적층된 코어(44a)의 중심부에는 회전자(44)와 함께 제자리 회전되는 샤프트(45)가 끼워져 결합된다.

상기 엔드커버(47)는 하우징(41)의 개구부(46)를 덮어준 상태에서 스크루 같 은 체결부재에 의하여 하우징(41)의 플랜지(49)상의 체결공(48)에 고정되도록 구성된다.

또, 엔드커버(47)의 전면 중심부에는 샤프트(45)가 끼워지는 관통공(47a)이 형성되고, 내측으로는 다수의 원형리브(47b)가 형성되며, 상기 각 원형리브(47b) 사이에는 상기 고정자 장착부재(42)의 선단에 형성된 결합편(42e)이 끼워지는 결합홈(47c)이 형성된다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 작용은 다음과 같다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기모터(40)를 조립하고자 하는 경우에 먼저 고정자 장착부재(42)를 구성하는 각 지지바(42d) 사이에 형성된 고정자 수용부(42c)내에 고정자(43)를 끼워 장착한 상태에서 하우징(41)의 내부로 밀어 넣으면, 상기 고정자 장착부재(42)를 구성하는 선단링(42a), 후단링(42b)과 지지바(42d) 및 고정자(43)의 외주면이 하우징(41)의 내주면에 밀착된 상태로 끼워져 결합된다.

이 상태에서 고정자 장착부재(42)의 안쪽에 해당되는 하우징(41)의 내부 중심부에 샤프트(45)가 결합된 회전자(44)를 동심으로 배치하고, 하우징(41) 전면의 개구부(46)에 엔드커버(47)를 맞추어 끼우고 체결부재를 플랜지부(49)상의 체결공(48)에 끼워 체결하여 고정시킨다.

이와 같이 엔드커버(47)가 하우징(41) 전면의 개구부(46)에 끼워져 고정되면, 상기 고정자 장착부재(42)를 구성하는 선단링(42a)의 선단면으로부터 돌출된 각각의 결합편(42e)이 엔드커버(47) 내측으로 돌출된 각 원형리브(47b) 사이의 결 합홈(47c)에 끼워지면서 고정된다.

이와 같은 상태에서 하우징(41)상의 소정 위치에 설치된 커넥터(50)를 통하여 외부의 전류가 인가되면, 회전자(44)를 구성하는 코일(44b)에 전류가 흐르게 되면서 회전자(44)의 둘레에 회전자계가 형성되면서 자력이 형성되고, 상기 자력과 고정자(43) 사이에서 형성되는 인력(引力)과 척력(斥力)의 작용에 의하여 상기 회전자(44)가 회전됨에 따라 샤프트(45)가 구동되는 것이다.

이와 같은 본 발명을 적용하면, 기존의 전기모터와는 달리 고정자가 별도로 마련되는 고정자 장착부재에 의하여 장착된 상태에서 하우징의 내주면에 고정됨으로 가열에 따른 고정자의 특성변화가 발생되지 않아 안정적인 특성을 유지할 수 있고, 접착제가 배제된 상태에서 고정자가 고정됨으로 유해물질이 발생되지 않으며, 구동중 진동에 의한 고정자의 이탈 또는 파손이 방지되어 내구성이 향상되는 것은 물론, 안전사고가 발생되지 않으며 고가의 접착제가 사용되지 않음으로 제조원가를 낮출 수 있어 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 선단부에 개구부가 형성되고, 소정 크기의 내경을 갖는 원통형상의 하우징(41)과;

   원통형으로 이루어져 상기 하우징의 내주면에 밀착되게 끼워져 설치되며, 외주면을 따라 소정 크기를 갖는 다수의 고정자 수용부가 일정 간격으로 형성된 고정자 장착부재(42)와;

   상기 고정자 장착부재상의 고정자 수용부에 끼워져 장착된 상태에서 하우징의 내주면에 밀착 고정되는 다수의 고정자(43)와;

   상기 고정자의 안쪽에 해당되는 하우징의 내부 중심부에 위치되며, 적층된 다수의 코어에 코일이 감겨진 형태로 이루어지고, 상기 코일에 인가되는 전류에 의하여 회전자계를 형성하면서 고정자와의 상호 작용에 의하여 제자리 회전되는 회전자(44)와;

   상기 회전자를 구성하는 코어의 중심부에 끼워져 결합된 상태에서 회전자와 함께 제자리 회전되는 샤프트(45)와;

   상기 하우징의 개구부를 덮어주며 중심에는 샤프트가 끼워지는 관통공이 형성되고, 내측에는 상기 고정자 장착부재의 선단을 고정하기 위한 원형리브가 형성된 엔드커버(47)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기모터.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 고정자 장착부재는 하우징의 내경과 동일한 크기의 외경을 갖는 소정 폭의 선단링(Ring:42a)과;

   상기 선단링과 동일한 크기의 외경을 가지며, 선단링으로부터 일정 거리 떨어진 후방에 배치되는 후단링(42b)과;

   상기 선단링의 후단과 후단링의 선단사이에서 일정 간격을 두고 일체로 형성되어 선단링과 후단링을 서로 연결하며, 사이 사이에는 고정자 수용부(42c)가 형성되는 다수의 지지바(Bar:42d)와;

   상기 각 지지바의 형성위치에 해당되는 선단링의 선단면으로부터 전방으로 돌출되게 형성되는 한쌍의 (42e)(42e)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기모터.

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