KR101058158B1

KR101058158B1 - 모터

Info

Publication number: KR101058158B1
Application number: KR1020077028862A
Authority: KR
Inventors: 야쿠프 이마트; 하룬 아시크고즈; 에민 손메즈
Original assignee: 아세릭 에이. 에스
Priority date: 2005-05-18
Filing date: 2006-05-18
Publication date: 2011-08-24
Also published as: CN101189781B; EP1882294B1; WO2006123304A2; WO2006123304A3; KR20080015846A; CN101189781A; ES2386151T3; EP1882294A2

Abstract

본 발명은 용이하게 탈착가능한 타코제너레이터(5)를 포함하는 모터(1)에 관한 것이다. 본 발명의 모터(1)는 케이싱 또는 임의의 추가적인 부품의 필요성이 없이 탈착가능하도록 타코제너레이터(5)를 조립하게 하는 탑재 수단(10)을 포함한다.

Description

모터{A MOTOR}

본 발명은 용이하게 탈착가능한 타코제너레이터(tachogenerator)를 포함하는 모터에 관한 것이다.

전기 모터에 있어서, 회전 속도는 타코제너레이터에 의해 측정된다. 타코제너레이터는 기본적으로 회전자(rotor) 및 고정자(stator)로 구성된다. 타코제너레이터의 회전자는 모터의 샤프트(shaft)에 부착되어 샤프트와 함께 회전하는 자석을 포함한다. 타코제너레이터의 고정자는 샤프트 및 타코제너레이터의 회전자에 둘레에 배치되는 권선으로 구성된 고정형 구성요소이다. 타코제너레이터의 회전자는 샤프트가 회전을 시작함에 따라 회전함으로써, 타코제너레이터 고정자의 코일 상에 교류 자기장을 발생시킨다. 가변 자기장은 샤프트의 회전 속도에 대해 타코제너레이터 고정자의 권선(windings) 상에 전류를 발생시킨다. 각종 전기 회로로 처리되는 전류는 모터의 속도를 결정하는데 이용된다.

종래의 모터에 있어서, 타코제너레이터의 고정자는 직접 또는 어댑터에 의해 모터 본체 상에 또는 모터의 엔드 쉴드 상에 조립된다. 그러나, 정밀도를 갖는 자 기장 변동을 측정할 수 있기 위해서, 타코제너레이터 고정자는 그에 부착된 샤프트 및 타코제너레이터 회전자 둘레에 요구됨에 따라 동축으로 배치되어야 하고, 일단 동축으로 배치되면 변위되지 않도록 보장되어야 한다. 따라서, 고정자는 접착, 성형/열가소성 변형 등의 방법에 의해 모터 본체에 고정된다.

다른 적용에 있어서, 타코제너레이터의 고정자는 가압 끼워맞춤에 의해 모터 및 쉴드에 부착된다. 그 후에, 타코제너레이터의 고정자는 멈춤쇠에 의해 모터 엔드 쉴드에 부착된 플라스틱 케이싱에 의해 덮인다. 그러나, 스냅 끼워맞춤은 타코제너레이터 고정자의 손상을 초래하여 모터 속도의 부정확한 측정을 야기한다.

미국 특허 제 4,884,000 호에는, 모터 하우징 상에 고정된 타코제너레이터 고정자를 기술하고 있다. 타코제너레이터 고정자는 접착 또는 열가소성 변형 방법을 이용하여 모터 본체 상에 고정된다.

일본 특허 제 56068244 호에서는, 타코제너레이터가 모터 하우징 상의 홈부 내에 장착된다.

미국 특허 제 4,174,484 호에는, 하우징 상에 타코제너레이터용 챔버를 포함하는 모터를 기술하고 있다. 타코제너레이터 챔버의 오리피스는 커버에 의해 덮인다. 타코제너레이터 고정자는 이러한 챔버 내에 고정된다.

영국 특허 제 GB1261926 호에는, 나사에 의해 고정된 장방형 단면을 갖는 프레임과, 이 프레임 내에 배치되는 타코제너레이터가 개시되어 있다.

영국 특허 제 GB2197136 호에는, 타코제너레이터 코일을 봉입하는 모터 하우징 상에 홈부가 있다.

영국 특허 제 GB1381374 호에는, 모터에 고정된 타코제너레이터에 대한 기재가 있다. 타코제너레이터 상의 커버는 그의 만입부에 의해 측면의 돌출부 상에 고정된다.

종래 기술의 적용에 있어서, 타코제너레이터에 대해 유지보수 또는 교체를 고려하는 것은 모터 본체 또는 엔드 쉴드에 부착되므로 어려울 수 있다.

타코제너레이터가 케이싱의 도움에 의해 배치되는 적용에 있어서, 추가적인 부품의 비용으로 인해 모터 비용이 증가된다.

본 발명의 목적은 위치를 유지하고 용이하게 탈착하도록 적절하게 타코제너레이터를 배치할 수 있는 모터를 설계하는 것이다.

본 발명의 목적을 만족시키기 위해 설계된 모터는 청구항 1에서 설명된다.

본 발명의 모터는 탑재 수단(mounting means)에 의해 모터 엔드 쉴드(motor end shield)에 부착된 타코제너레이터를 포함한다. 탑재 수단은 타코제너레이터 및 모터 엔드 쉴드와 일체형인 한 쌍의 상응하는 멈춤쇠(detents) 및 홈부(recesses)를 포함한다. 신장에 의해 서로 탈착되는 이들 부품은 소망한다면 그의 하우징으로부터 타코제너레이터를 분리할 수 있다. 이러한 기구는 타코제너레이터가 가압 끼워맞춤되는 것을 필요로 하지 않기 때문에, 타코제너레이터 고정자는 조립시에 손상되지 않는다. 또한, 짧은 시간 내에 조립 및 분해를 수행할 수 있다.

본 발명의 다른 요소는 종속항들에서 설명된다.

멈춤쇠 및 홈부가 적절한 위치에 배치되면, 타코제너레이터 고정자는 필요에 따라 타코제너레이터 회전자 둘레에 동축으로 배치될 수 있다. 이에 따라, 동축 배치를 위한 조절 등의 조치를 필요로 하지 않는다.

홈부는 개구부(aperture), 절결부(cutout), 단차부(step) 등으로 형성될 수 있다. 멈춤쇠는 못대가리(nail head), 플랩(flap), 블레이드 등으로 형성될 수 있다.

타노제너레이터 하우징 상에 배치된 보호 구성요소는 타코제너레이터를 타코제너레이터 하우징 내에 보다 양호하게 배치시킨다. 보호 장치는 타코제너레이터 하우징의 일부일 수 있다.

필요하다면, 멈춤쇠는 샤프트 축에 대칭인 아암 상에 배치되어 타코제너레이터 회전자 둘레에 타코제너레이터 고정자의 위치를 고정할 수 있다.

고정자가 타코제너레이터 하우징 내에 적절하게 배치되기 때문에, 모터 속도는 보다 높은 정밀도로 측정될 수 있다. 또한, 타코제너레이터를 조립하는데 추가적인 부품이 필요하지 않으므로 비용을 낮출 수 있다.

본 발명의 목적을 만족시키도록 설계된 모터는 첨부된 도면에 도시된다.

도 1은 모터의 측면도,

도 2는 모터의 제 1 실시예에서의 상세부 A의 분해 사시도,

도 3은 모터의 제 1 실시예에서의 상세부 A의 평면도,

도 4는 모터의 제 1 실시예에서의 B-B 단면도,

도 5는 모터의 제 2 실시예에서의 상세부 A의 분해 사시도,

도 6은 모터의 제 2 실시예에서의 상세부 A의 평면도,

도 7은 모터의 제 2 실시예에서의 C-C 단면도,

도 8은 모터의 제 3 실시예에서의 상세부 A의 분해 사시도,

도 9는 모터의 제 3 실시예에서의 상세부 A의 평면도,

도 10은 모터의 제 3 실시예에서의 D-D 단면도,

도 11은 모터의 제 4 실시예에서의 상세부 A의 분해 사시도,

도 12는 모터의 제 4 실시예에서의 상세부 A의 평면도,

도 13은 모터의 제 4 실시예에서의 E-E 단면도,

도 14는 모터의 제 5 실시예에서의 상세부 A의 분해 사시도,

도 15는 모터의 제 5 실시예에서의 상세부 A의 평면도,

도 16은 모터의 제 5 실시예에서의 G-G 단면도.

도면에 도시한 요소에 대한 참조부호는 하기와 같다.

1 : 모터 2 : 모터 엔드 쉴드

3 : 타코제너레이터 하우징 4 : 개구부

5 : 타코제너레이터 6 : 고정자

7 : 회전자 8 : 샤프트

9 : 연장부 10 : 탑재 수단

11, 21, 31, 41, 51 : 멈춤쇠 12, 22, 32 : 아암

13, 23, 33, 43, 53 : 홈부 24, 34, 54 : 보호 장치

모터(1), 특히 전기 모터는, 발생된 운동 에너지를 회전 운동으로서 전달하는 샤프트(8); 이 샤프트(8)를 회전식으로 수용하는 모터 엔드 쉴드(2); 샤프트(8)의 수용된 단부를 둘러싸는 모터 엔드 쉴드(2) 상에 배치된 타코제너레이터 하우징(3); 및 이 타코제너레이저 하우징(3) 내에 배치되고 모터(1)의 속도에 비례하여 신호를 발생시키는 타코제너레이터(5);를 포함한다(도 1).

타코제너레이터(5)는, 타코제너레이터 하우징(3) 내에 유지된 샤프트(8)의 단부에 부착되어 샤프트(8)와 함께 회전하는 회전자(7); 및 이 회전자(7)를 둘러싸도록 타코제너레이터 하우징(3) 내에 탑재되고 회전자(7)의 회전에 의해 형성된 자기장 교번으로 인해 내부에 전류가 발생되는 권선(도시하지 않음)을 갖는 고정자(6);를 포함한다.

본 발명의 모터(1)는 케이스 등의 추가적인 부품의 필요성 없이 탈착할 수 있도록 타코제너레이터 하우징(3) 내에 조립되는 고정자(6)를 제공하는 탑재 수단(10)을 포함한다. 탑재 수단(10)은 적어도 한 쌍의 홈부(13, 23, 33, 43, 53) 및 멈춤쇠(11, 21, 31, 41, 51)를 포함하며, 그 중 하나는 고정자(6)와 일체 형성되고 다른 하나는 타코제너레이터 하우징(3)에 일체 형성되어 끼워맞춰짐으로써, 타코제너레이터 하우징(3) 내에 고정자(6)를 고정한다. 탑재 수단(10)을 사용하는 모터(1)의 특성에 따르면, 홈부(13, 23, 33, 43, 53)는 타코제너레이터 하우징(3) 내에 배치될 수 있고, 멈춤쇠(11, 21, 31, 41, 51)는 고정자(6) 내에 배치될 수 있고, 그 반대로 배치될 수도 있다. 고정자(6)를 타코제너레이터 하우징(3) 내에 탑재하면, 멈춤쇠(11, 21, 31, 41, 51)는 신장에 의해 홈부(13, 23, 33, 43, 53) 내에 끼워 맞춰지고, 타코제너레이터 하우징(3)으로부터의 고정자(6)의 변위는 사용자가 원치 않으면 방지된다. 타코제너레이터 하우징(3)으로부터 고정자(6)를 변위하도록 힘이 인가되면, 멈춤쇠(11, 21, 31, 41, 51)는 홈부(13, 23, 33, 43, 53)로부터 해방되도록 후방으로 신장되어 고정자(6)를 자유롭게 만든다.

본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 회전자(7)는 샤프트(8)에 부착된 디스크 형상의 자석을 포함한다. 고정자(6)는 바람직하게 플라스틱으로 제조되고 내부에 코일을 내장한 본체와, 바람직하게 금속으로 제조되고 자기장을 보충하도록 둘러싸는 부분(타코제너레이터 보호 플레이트)를 포함한다. 또한, 고정자(6)는 권선 케이블을 연장시키는 연장부(9)를 포함한다.

타코제너레이터 하우징(3)은 고정자(6)를 안착시키는 기부를 형성하는 보울(bowl) 형상을 가짐으로써, 샤프트(8)의 단부를 부분적으로 또는 완전히 봉입하는 벽에 의해 구속된다. 타코제너레이터 하우징(3)은 그 벽 상에 개구부를 포함하며, 연장부(9)가 끼워 맞춰져서 외부로 연장된다. 그 결과, 타코제너레이터 하우징(3) 내부의 고정자(6)의 운동은 적절하게 제한되어 요구된 정밀도로 모터 속도의 측정에 기여한다. 타코제너레이터 하우징(3)은 모터 엔드 쉴드(2)와 일체 부재로서 또는 별개 부재로서 제조된다.

본 발명의 제 1 실시예에 있어서, 타코제너레이터 하우징(3)의 외부면 상에 배치되고 바람직하게 단차 형인 홈부(13); 고정자(6)로부터 홈부(13)로 연장되는 적어도 하나의 아암(12); 및 이 아암(12) 상에 배치되고 홈부(13) 내에 끼워 맞춰지는 멈춤쇠(11)를 갖는 탑재 수단(10);을 이용한다(도 2 내지 도 4). 고정자(6)는 샤프트 축(X)을 따라 전진됨으로써 타코제너레이터 하우징(3) 내에 탑재된다. 조립 말기에, 아암(12)은 타코제너레이터 하우징(3)의 외부에 머무르는 한편, 고정자(6)는 그 내부에 있다. 본 실시예에 있어서, 바람직하게 샤프트 축(X)과 대칭적으로 배치된 2개의 아암(12)이 이용된다. 적절한 형상 및 크기의 고정자(6) 및 타코제너레이터 하우징(3), 멈춤쇠(11)와 홈부(13)의 관계, 및 샤프트 축(X)과 대칭적인 아암(12)의 배치는 모두 고정자(6)를 적절하게 배치하여 이 위치에 고정시키는데 조력한다.

본 발명의 제 2 실시예에 있어서, 타코제너레이터 하우징(3)은 고정자(6)를 부분적으로 덮는 보호 장치(24)를 포함한다. 보호 장치(24)는 타코제너레이터 하우징(3) 내부의 고정자(6)를 구속하여, 샤프트 축(X) 방향으로 움직이는 것을 방지한다. 탑재 수단(10)은 타코제너레이터 하우징(3)의 기부 상에 배치된 적어도 하나의 홈부(23); 고정자(6) 상에 배치되고 홈부(23)로 연장되는 적어도 하나의 아암(22); 및 홈부(23) 내로 끼워 맞춰지는 아암(22)의 일 단부 상에 있는 적어도 하나의 멈춤쇠(21);를 포함한다. 홈부(23)의 오리피스는 타코제너레이터 하우징(3) 내의 개구부(4)와 동일한 측부 상에 배치된다. 고정자(6)가 샤프트 축(X)에 수직인 방향으로 타코제너레이터 하우징(3) 내로 밀림에 따라, 멈춤쇠(21)는 홈부(23) 내로 끼워 맞춰진다. 아암(22)의 직경은 홈부(23)의 직경과 동일하고, 멈춤쇠(21)의 직경은 홈부(23)의 직경보다 크다. 조립 후에, 멈춤쇠(21)는 홈부(23) 아래에 위치된다. 그 결과, 고정자(6)가 샤프트 축(X)에 평행한 힘을 받으면 변위되지 않지만, 개구부(절결부)(4) 쪽으로 축(X)에 수직방향으로 끌어 당겨지면 변위되어 홈부(23)로부터 해방될 수 있다(도 5 내지 도 7).

본 발명의 제 3 실시예에 있어서, 타코제너레이터 하우징(3)은 고정자(6)를 부분적으로 덮는 보호 장치(34)를 포함하고; 탑재 수단(10)은 타코제너레이터 하우징(3)의 측면으로부터 연장되는 적어도 하나의 아암(32), 이 아암(32)의 단부에 배치된 멈춤쇠(31), 및 고정자(6) 상에 있는 적어도 하나의 홈부(33)를 포함하며, 이 멈춤쇠(31)는 끼워 맞춰질 수 있다(도 8 내지 도 10). 타코제너레이터 하우징(3) 내의 개구부는 고정자(6) 및 연장부(9)의 통과용으로 적절한 크기를 갖는다. 아암(32)은 개구부(4)를 배치하는 영역 내에 있는 것이 바람직하다. 연장부(9)는 아암(32) 사이에서 연장되어 샤프트 축(X) 둘레의 타코제너레이터 하우징(3) 내에서 고정자(6)가 회전하지 않도록 보장한다.

본 발명의 모터(1)의 제 4 실시예에 있어서, 타코제너레이터 하우징(3)의 내부면 상에 배치된 적어도 하나의 홈부(43); 및 고정자(6)의 외부 측방향면 상에 있고 홈부(43) 내로 끼워 맞춰지는 멈춤쇠(41)를 갖는 탑재 수단(10);을 이용한다(도 11 내지 도 13). 멈춤쇠(41)는 고정자(6)의 금속부 상에 형성된 작은 리프 블레이드(leaf blades)의 형상이다. 고정자(6)가 샤프트 축(X)을 따라 타코제너레이터 하우징(3) 쪽으로 밀리면, 고정자(6)로 관통된 멈춤쇠는 고정자(6)가 하우징에 완 전히 도입되면 홈부(43) 쪽으로 개방하여 고정자(6)를 고정한다.

본 발명의 제 5 실시예에 있어서, 타코제너레이터 하우징(3)은 고정자(6)의 상부를 덮는 보호 장치(54)를 포함한다. 탑재 수단(10)은 보호 장치(54) 상에 배치된 적어도 하나의 홈부(53)와, 이 홈부(53) 내로 끼워 맞춰지는 고정자(6) 상에 있는 멈춤쇠(51)를 포함한다. 타코제너레이터 하우징(3)의 개구부는 고정자(6)를 보호 장치(54) 아래로 작동시키는 형상 및 크기를 갖는다. 고정자(6)가 샤프트 축(X)에 수직인 방향으로 개구부(4)를 통해 밀리면, 고정자(6) 상의 멈춤쇠(51)는 보호 장치(54) 상의 홈부(53) 내로 끼워 맞춰진다(도 14 내지 도 16).

본 발명의 모터(1)에 있어서, 타코제너레이터(5)를 조립하는 동안, 로터(7)는 샤프트(8)에 부착된다. 그 후에, 고정자(6)는 타코제너레이터 하우징(3) 내에 탑재된다. 한편, 탑재 수단(10)의 멈춤쇠(11, 21, 31, 41, 51)는 신장에 의해 홈부(13, 23, 33, 43, 53) 내에 끼워 맞춰지고, 그 다음 그들의 이전 위치로 회복되어 고정된다. 그 결과, 고정자(6)는 사용자가 요망하지 않으면 타코제너레이터 하우징(3)으로부터 변위하지 않는다. 사용자가 고정자(6)를 꺼내려고 하면, 소정의 힘이 인가되어 멈춤쇠(11, 21, 31, 41, 51)를 홈부(13, 23, 33, 43, 53)로부터 연장시켜 해방시킨다. 그 후, 고정자(6)를 유지하여 끌어당겨서 타코제너레이터 하우징(3)으로부터 용이하게 변위시킨다.

본 발명의 모터(1)에 있어서, 고정자(6)는 탑재 수단(10)에 의해 용이하게 탈착될 수 있다. 이에 따라, 고장 난 타코제너레이터(5)의 유지보수가 쉬워진다. 또한, 케이싱 등의 추가적인 부품을 필요로 하지 않으므로 비용이 낮춰진다. 이용 되는 탑재 수단(10)의 구성요소는 고정자(6)의 안정된 배치를 보장한다.

Claims

모터(1)에 있어서,

발생된 운동을 전달하는 샤프트(8);

상기 샤프트(8)를 회전가능하게 수용하는 모터 엔드 쉴드(motor end shield)(2);

상기 샤프트(8)가 연장되는 상기 모터 엔드 쉴드(2) 상에 배치된 타코제너레이터 하우징(tachogenerator housing)(3); 및

속도를 측정하기 위한 타코제너레이터(5)로서, 상기 타코제너레이터 하우징(3) 내에 머무는 상기 샤프트(8)의 단부에 부착되며 상기 샤프트(8)와 함께 회전하는 회전자(7)와, 상기 회전자(7)를 봉입하도록 상기 타코제너레이터 하우징(3)에 탑재되고 상기 회전자(7)의 회전에 의해 형성된 자기장의 변동으로 인해 전류가 발생되는 권선을 갖는 고정자(6)를 갖는, 상기 타코제너레이터(5);를 포함하며,

상기 고정자(6)와 상기 타코제너레이터 하우징(3)에 일체 형성된 한 쌍의 홈부(13, 23, 33, 43, 53)와 이에 대응하는 멈춤쇠(11, 21, 31, 41, 51)를 갖는 탑재 수단(10)으로서, 상기 한 쌍의 홈부(13, 23, 33, 43, 53)와 이에 대응하는 멈춤쇠(11, 21, 31, 41, 51)는 신장에 의해 서로 끼워지거나 해방됨으로써, 조립 또는 분해될 수 있도록 상기 타코제너레이터 하우징(3) 내에 상기 고정자(6)를 조립시키는, 상기 탑재 수단(10);을 포함하며,

상기 타코제너레이터 하우징(3)은 상기 탑재 수단(10)에 의해 상기 타코제너레이터(5)의 일부인 상기 고정자(6)와 탈착가능하게 결합하는 것을 특징으로 하는 모터.
제1항에 있어서,

상기 타코제너레이터 하우징(3)은 상기 고정자(6)를 덮어서 적어도 부분적으로 봉입하는 보호 장치(24, 34, 54)를 포함하여, 상기 타코제너레이터 하우징(3) 내의 샤프트 축(X)의 방향으로 상기 고정자(6)의 원치않는 운동을 방지하는 것을 특징으로 하는 모터.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 탑재 수단(10)은 상기 멈춤쇠(11, 21, 31, 41, 51)를 배치하는 아암(12, 22, 32)을 구비하여 상기 홈부(13, 23, 33, 43, 53)로 연장되는 것을 특징으로 하는 모터.
제3항에 있어서,

상기 탑재 수단(10)은 상기 타코제너레이터 하우징(3)의 외부면 상에 있는 홈부(13); 상기 고정자(6)로부터 상기 홈부(13)로 연장되는 아암(12); 및 상기 홈부(13) 내에 끼워지는 상기 아암(12)의 단부에 배치되는 멈춤쇠(11);를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
제3항에 있어서,

상기 탑재 수단(10)은 상기 타코제너레이터 하우징(3) 상에 있는 적어도 하나의 홈부(23); 상기 고정자(6) 상에 있고 상기 홈부(23)로 연장되는 적어도 하나의 아암(22); 및 상기 홈부(23) 내에 끼워지는 상기 아암(22)의 단부에 배치되는 적어도 하나의 멈춤쇠(21);를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
제5항에 있어서,

상기 탑재 수단(10)은 상기 홈부(23)와 동일한 직경을 갖는 아암(22); 및 상기 홈부(23)의 직경보다 큰 직경을 가져서 상기 홈부(23)의 후방측 상에 유지되는 멈춤쇠(21);를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
제3항에 있어서,

상기 탑재 수단(10)은 상기 타코제너레이터 하우징(3)의 측면으로부터 연장되는 아암(32); 상기 아암(32)의 단부에 배치되는 멈춤쇠(31); 및 상기 고정자(6) 상에 있고 상기 멈춤쇠(31)를 끼울 수 있는 적어도 하나의 홈부(33);를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
제1항에 있어서,

상기 탑재 수단(10)은 상기 타코제너레이터 하우징(3)의 내부면 상에 있는 적어도 하나의 홈부(43); 및 상기 홈부(43) 내에 끼워지는 상기 고정자(6)의 외부면 상에 배치된 멈춤쇠(41);를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
제2항에 있어서,

상기 탑재 수단(10)은 상기 보호 장치(54) 상에 있는 홈부(53); 및 상기 홈부(53) 내에 끼워지는 상기 고정자(6)의 상부면 상에 있는 멈춤쇠(51);를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.