KR100825088B1 - 압축기용 모터의 회전자 및 이를 이용한 압축기용 모터 - Google Patents

압축기용 모터의 회전자 및 이를 이용한 압축기용 모터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적층 결합되는 전자강판에 중량차를 형성하기 위한 밸런스 조정홀을 형성하여 회전체의 회전 평형력을 유지할 수 있도록 한 압축기용 모터의 회전자 및 이를 이용한 압축기용 모터에 관한 것으로, 회전축과, 상기 회전축이 관통 결합될 수 있도록 내부에 중공부가 형성된 회전체를 포함하며, 상기 회전체는 복수개의 원판형상을 가진 전자강판을 적층하여 이루어지고, 상기 전자강판은 상기 회전축이 통과할 수 있도록 내부 중앙에 형성된 회전축 결합홀과, 상기 전자강판을 적층 결합시키는 복수개의 고정부재가 통과하도록 대칭위치에 설치되는 복수개의 고정부재 결합홀 및, 상기 회전체의 회전 밸런스를 조정하도록 비대칭 위치에 설치되는 밸런스 조정홀을 구비한다.
상기 구성을 갖는 본 발명에 따른 압축기용 모터의 회전자 및 이를 이용한 압축기용 모터는 별도의 밸런스 웨이트를 장착하지 않기 때문에 압축기용 모터의 제작과정이 단순해지고, 압축기용 모터의 부피가 상대적으로 작게 형성될 수 있는 이점을 제공한다.
또한 밸런스 조정홀에 의한 자력선의 연장 및 분포의 불안정성을 최소화할 수 있다.

Description

압축기용 모터의 회전자 및 이를 이용한 압축기용 모터 {Rotor of motor for compressor and motor for compressor using the same}
도 1은 본 발명에 따른 압축기용 모터가 설치된 압축기의 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 압축기용 모터의 회전체의 일 실시예를 도시한 부분 절단 사시도,
도 3은 도 2의 실시예의 회전체를 도시한 분리 사시도,
도 4는 도 2의 실시예의 압축기용 모터의 회전체를 도시한 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 압축기용 모터의 회전체의 다른 실시예를 도시한 분리 사시도,
도 6은 도 5의 실시예의 압축기용 모터의 회전체를 도시한 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10; 압축기용 모터 11; 고정자 12; 회전자
21; 전자강판 24; 밸런스 조정홀 25; 브리지
본 발명은 압축기용 모터의 회전자 및 이를 이용한 압축기용 모터에 관한 것 으로, 더 상세하게는 적층 결합되는 전자강판에 중량차를 형성하기 위한 밸런스 조정홀을 형성하여 회전체의 회전 평형력을 유지할 수 있도록 한 압축기용 모터의 회전자 및 이를 이용한 압축기용 모터에 관한 것이다.
일반적으로 에어컨이나 냉장고와 같은 냉방기기 내부에는 냉매를 액상으로 환원시키기 위한 압축기가 구비되며, 상기한 압축기의 일측에는 강한 압축력을 필요로 하기 때문에 큰 토크를 낼 수 있고 고속회전이 가능한 모터가 사용된다.
상기 목적을 달성하도록 제작된 압축기용 모터를 포함하여 고출력 모터의 내부에는 중공부를 통해 회전축이 삽입되는 회전체가 회전가능하게 결합되며, 이와 같은 회전체의 하부 일측에는 회전과정에서 회전자의 불평형력에 의한 진동을 방지하기 위해 통상적으로 밸런스 웨이트가 부착된다.
밸런스 웨이트는 통상적으로 회전체의 상부 또는 하부에 설치되는데, 밸런스 웨이트와 상기 회전체를 관통하도록 설치되는 리벳의 상부를 프레스의 가압력을 이용하여 압착시킴으로써 밸런스 웨이트가 회전체로부터 분리되거나 유동이 발생하는 것을 방지한다. 하지만 이렇게 회전체의 불평형력을 해소하기 위해 별도의 밸런스 웨이트를 장착하기 위해서는 밸런스 웨이트를 제작하고 이를 회전체에 결합시키는 공정이 추가되기 때문에 압축기용 모터의 제작 단가가 상승하게 되며, 밸런스 웨이트의 부착으로 인해 압축기용 모터의 부피도 커질 수밖에 없었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 별도의 밸런스 웨이트를 부착하지 않고도 압축기용 모터의 회전체의 회전과정에서 발생하는 불평형력을 해 소할 수 있는 압축기용 모터의 회전자 및 이를 이용한 압축기용 모터를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 압축기용 모터의 회전자 및 이를 이용한 모터는 회전축과, 상기 회전축이 관통 결합될 수 있도록 내부에 중공부가 형성된 회전체를 포함하며, 상기 회전체는 복수개의 원판형상을 가진 전자강판을 적층하여 이루어지고, 상기 전자강판은 상기 회전축이 통과할 수 있도록 내부 중앙에 형성된 회전축 결합홀과, 상기 전자강판을 적층 결합시키는 복수개의 고정부재가 통과하도록 대칭위치에 설치되는 복수개의 고정부재 결합홀 및, 상기 회전체의 회전 밸런스를 조정하도록 비대칭 위치에 설치되는 밸런스 조정홀을 구비한다.
상기 밸런스 조정홀은 상기 전자강판의 원주 방향으로 길게 연장된 장공으로 이루어지고, 상기 전자강판의 반경 방향으로 상기 장공을 가로지르는 복수개의 브리지가 일체로 형성되거나, 상기 회전체가 제1 전자강판 및 제2 전자강판이 교호적으로 적층되고, 상기 제1 전자강판의 제1 밸런스 조정홀과 상기 제2 전자강판의 제2 밸런스 조정홀은 상호 겹치지 않는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명에 따른 압축기용 모터는 상기 구성을 갖는 회전자와, 상기 회전자를 감싸도록 설치된 고정자를 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 압축기용 모터의 회전자 및 이를 이용한 압축기용 모터를 자세하게 설명한다.
도 1에 도시된 본 발명에 따른 압축기용 모터(10)가 사용된 왕복동식 압축 기(1)의 일실시예를 참조하면, 상기 왕복동식 압축기(1)는 도시된 바와 같이, 상부쉘(3) 및 하부쉘(4)로 이루어지는 케이스(2) 내에 설치된 압축기용 모터(10)와, 상기 압축기용 모터(10)로부터 동력을 전달받아 구동하면서 냉매를 압축하는 압축 기구부(5)를 포함하며, 압축기용 모터(10)는 케이스(2) 내에 고정된 고정자(11)와, 이 고정자(11)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 회전자(12)를 구비한다.
상기 회전자(12)는 회전의 중심이 되는 회전축(13)과, 상기 회전축(13)이 관통 결합될 수 있도록 내부에 중공부가 형성된 회전체(20)를 구비한다. 상기 회전축(13)은 회전체(20)의 회전운동을 전달하는 것으로서 회전축(13)의 단부에는 편심부(14)가 형성되어 있으며, 회전축(13)의 회전운동은 상기 편심부(14)와 일단이 연결된 커넥팅로드(15)에 의해 피스톤(16)의 직선 왕복운동으로 변환되어 전달된다. 이렇게 회전축(13)과 커넥팅 로드에 의해 회전체(20)의 회전운동이 직선 왕복운동으로 변환되어 피스톤(16)으로 전달됨으로써 상기 피스톤(16)이 실린더 블록(17)의 내부에서 냉매를 흡입, 압축 및 토출시키게 된다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 회전체(20)는 원판형상을 가진 복수개의 전자강판(21)이 적층되어 형성되는 것으로, 상기 적층된 전자강판(21)의 상,하부에는 상측 및 하측 결합부재(31,34)가 결합되며, 상기 적층된 전자강판(21)과 상측 및 하측 결합부재(31,34)는 고정부재(37)에 의해 고정결합된다.
상측 결합부재(31)는 상기 회전축(13)이 관통 결합될 수 있도록 중앙에 회전축(13)의 직경에 대응되는 제1 축결합공(32)이 마련되어 있으며, 상면에는 회전체(20)의 회전시 공기의 유동이 활발해지도록 유도하여 회전체(20)로부터 발생되는 열에 의한 회전자(12)의 온도증가를 상쇄시키는 복수개의 날개판(33)이 회전자(12)의 가장자리로부터 회전중심을 향해 연장되도록 상방으로 돌출되어 있다.
하측 결합부재(34)는 적층된 전자강판(21)의 하부에 결합되며, 도 1에 도시된 회전축(13)을 감싸는 부싱부재(6)의 일단부가 결합될 수 있도록 상기 부싱부재(6)의 외경에 대응되는 제2 축결합공(35)이 형성되어 있다. 상측 및 하측 결합부재(31,34)에는 모두 대칭위치에 고정부재(37)가 관통하여 결합될 수 있도록 고정결합공(36)이 형성되어 있다.
고정부재(37)는 고정결합공(36) 및 후술하는 전자강판(21)의 고정부재 결합홀(23)을 관통하도록 설치된다. 고정부재(37)의 상부에는 상기 고정부재 결합홀(23) 및 고정결합공(36)을 관통하는 결합로드(38)보다 상대적으로 큰 직경의 걸림턱(39)이 형성되어 있으며, 상측 결합부재(31)의 고정결합공(36)으로부터 하측 결합부재(34)의 고정결합공(36)을 관통하도록 고정부재(37)를 결합시킨 후, 고정부재(37)의 하단부를 프레스로 가압하여 확장시킴으로써 상기 상측 및 하측 결합부재(31,34)와 적층된 전자강판(21)들이 불필요하게 분리되거나 유동하지 않도록 고정한다. 고정부재(37)는 본 실시예와는 달리 하단부에 나사산이 형성되어 하측 결합부재(34)의 하부에서 너트에 의해 나사결합되도록 형성될 수도 있다.
상기 전자강판(21)은 상기 고정자(11)와의 사이에 자력선이 분포할 수 있도록 자력선이 통과가능한 재질로 형성되며, 회전축(13)이 결합되는 회전축 결합홀(22), 고정부재(37)가 통과하도록 대칭위치에 설치되는 복수개의 고정부재 결합홀(23) 및 전자강판(21)의 상·하면을 관통하며 비대칭 위치에 형성되는 밸런스 조 정홀(24)을 구비한다.
상기 밸런스 조정홀(24)은 회전자(12)의 회전 밸런스를 조정하기 위한 것으로, 전자강판(21)의 원주 방향으로 길게 연장된 장공으로 이루어진다. 회전자(12)는 상기 종래 기술에서 언급된 바와 같이 회전운동을 하게 될 때, 회전축(13)의 단부에 형성된 편심부(14)와 같은 외부 요인에 의해 구조적으로 불평형력이 발생하게 되는데, 이와 같은 불평형력은 진동 및 소음의 직접적인 원인이 되기 때문에 압축기용 모터(10)의 안정적인 구동을 위해서는 상기 회전자(12)의 불평형력을 상쇄하도록 할 필요가 있다. 전자강판(21)에 비대칭적으로 형성된 밸런스 조정홀(24)에 의해 이러한 불평형력이 보상되어 회전자(12)의 안정적인 회전이 이루어질 수 있도록 한다.
또한 상기 밸런스 조정홀(24)은 전자강판(21)의 반경 방향으로 장공을 가로지르는 복수개의 브리지(25)를 포함한다. 회전자의 중심측으로부터 회전자의 외측에 위치에 고정자(11)를 향하여 자력선이 연장되는데, 상기 브리지(25)는 전자강판(21)에 형성된 밸런스 조정홀(24)에 의해 상기 자력선의 분포가 불안정해지는 것을 최소화하기 위한 것이다.
본 실시예에서는 밸런스 조정홀(24)이 전자강판(21)의 원주방향으로 길게 연장된 장공인 것으로 도시되었으나, 밸런스 조정홀(24)은 이 외에도 전자강판(21)에 비대칭적으로 형성된 복수개의 관통홀로 이루어질 수도 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 본 발명에 따른 압축기용 모터의 회전자(40)의 다른 실시예를 참조하면, 본 실시예의 회전자(40)는 회전축(13)과, 회전축(13)에 관통 결합되는 회전체(41)를 구비하는데, 상기 회전체(41)는 제1 및 제2 전자강판(42,46)이 교호적으로 적층되어 이루어진다.
제1 전자강판(42)은 회전축(13)이 관통하여 결합되는 제1 축결합홀(43)과, 고정부재(37)가 통과하도록 대칭위치에 설치되는 복수개의 제1 고정 결합홀(44)을 구비하며, 전자강판(21)의 외주면으로부터 일정거리 이격된 지점에 브리지(45a)가 형성된 제1 조정홀(45)이 마련되어 있다.
제2 전자강판(46)은 상기 제1 축결합홀(43)과 제1 고정 결합홀(44)에 대응되는 제2 축결합홀(47) 및 제2 고정 결합홀(48)이 형성되어 있으며, 상기 제1 축결합홀(43)로부터 외측으로 일정거리 이격된 지점에 브리지(49a)가 형성된 제2 조정홀(49)이 마련되어 있다. 상기 제1 및 제2 조정홀(45,49)은 제1, 제2 전자강판(42,46)이 교호적으로 적층될 때, 상호 겹치지 않도록 형성된다.
본 실시예의 회전체(41)는 전자강판(42,46)에 형성된 제1, 제2 조정홀(45,49)이 상호 겹치지 않게 형성됨으로써, 제1, 제2 조정홀(45,49)이 회전체(41)의 불평형력을 보상하기 위한 밸런스 웨이트를 조정하면서도 자력선의 연장 및 분포가 보다 안정적으로 이루어질 수 있도록 한다.
본 실시예의 나머지 구성요소들은 상기 도 1 내지 도 4에 도시된 실시예의 구성요소들과 그 기능 및 형태가 동일하므로 동일 번호를 부여하고 자세한 내용은 생략한다.
상기 구성을 갖는 본 발명에 따른 압축기용 모터의 회전자 및 이를 이용한 압축기용 모터는 별도의 밸런스 웨이트를 장착하지 않기 때문에 압축기용 모터의 제작과정이 단순해지고, 압축기용 모터의 부피가 상대적으로 작게 형성될 수 있는 이점을 제공한다.
또한 밸런스 조정홀에 의한 자력선의 연장 및 분포의 불안정성을 최소화할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

  1. 회전축과;
    상기 회전축이 관통 결합될 수 있도록 내부에 중공부가 형성된 회전체;를 구비하며,
    상기 회전체는 복수개의 원판형상을 가진 전자강판을 적층하여 이루어지고,
    상기 전자강판은 상기 회전축이 통과할 수 있도록 내부 중앙에 형성된 회전축 결합홀과, 상기 전자강판을 적층 결합시키는 복수개의 고정부재가 통과하도록 대칭위치에 설치되는 복수개의 고정부재 결합홀 및, 상기 회전체의 회전 밸런스를 조정하도록 비대칭 위치에 설치되는 밸런스 조정홀을 구비하며,
    상기 밸런스 조정홀은 상기 전자강판의 원주 방향으로 길게 연장된 장공으로 이루어지고, 상기 전자강판의 반경 방향으로 상기 장공을 가로지르는 복수개의 브리지가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 압축기용 모터의 회전자.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 회전체는 제1 전자강판 및 제2 전자강판을 교호적으로 적층하여 이루어지고,
    상기 제1 전자강판의 제1 밸런스 조정홀과 상기 제2 전자강판의 제2 밸런스 조정홀은 상호 겹치지 않는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 압축기용 모터의 회전자.
  4. 제 1항 또는 제 3항 중 어느 한 항에 따른 회전자와;
    상기 회전자를 감싸도록 설치된 고정자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기용 모터.
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