KR101804758B1 - 회전 장치 - Google Patents

Abstract

회전 장치는 기계 베이스(11)와 스테이터(12)를 포함한다. 기계 베이스는 기계 베이스의 길이 방향을 따라서 평행하게 배치된 구동 단부 중간 지지판(13)과 비구동 단부 중간 지지판(14)을 포함한다. 스테이터를 지지하기 위해 사용된 내부 구멍들은 구동 단부 중간 지지판과 비구동 단부 중간 지지판에 별개로 제공된다. 구동 단부 중간 지지판의 내부 구멍들은 상부 및 하부에서 비대칭이다. 회전 장치의 진동은 효과적으로 감소될 수 있으며, 출력 동력이 개선되고, 양호한 냉각 효과가 제공된다.

Description

회전 장치{ROTATION APPARATUS}

본 발명은 모터 또는 발전기의 기술 분야에 관한 것이다.

모터 또는 발전기의 기계 베이스(프레임)는 스테이터 코어를 고정하고 지지하고 보호하는데 필수적인 역할을 하는 한편, 기계 베이스의 내부 공간은 전체 모터 또는 발전기를 위한 환기 루프(ventilation loop)를 형성하는데 사용된다. 한편, 기계 베이스와 스테이터 사이의 현재의 조립 구조는 모터 또는 발전기의 진동을 낮출 수 없으며, 다른 한편으로 모터 또는 발전기의 동력의 증가를 제한한다. 또한, 현재의 구조는 기계 베이스 내부의 환기에 좋지 않다.

설명의 간략화의 목적을 위하여, 모터 및 발전기는 본 출원에서 대체로 "회전 장치"로서 지칭된다.

본 발명의 실시예들은 진동을 효과적으로 낮추고 보다 높은 출력 동력을 제공하며 종래의 공기 유동 채널 디자인에 의해 유발되는 빈약한 냉각 효과의 문제를 해결할 수 있는 회전 장치를 제공한다.

다음의 기술적 해결 수단들은 상기 효과를 달성하도록 본 발명에 의해 제공된다.

회전 장치는 기계 베이스와 스테이터를 포함하며, 기계 베이스는 기계 베이스의 길이 방향을 따라서 평행하게 배열된 구동 단부 중간 지지판(driving end intermediate support board)과 비구동 단부 중간 지지판(non-driving end intermediate support board)을 포함하고, 스테이터를 지지하기 위하여 사용된 내부 구멍들은 구동 단부 중간 지지판과 비구동 단부 중간 지지판에 별개로 제공되고, 구동 단부 중간 지지판에 있는 내부 구멍은 상하 비대칭이다. 본 발명의 한 실시예에 따라서, 스테이터는 구동 단부 중간 지지판의 상부 절반부와 부분적으로 접촉하고 구동 단부 중간 지지판의 하부 절반부와 반원형 접촉한다.

이러한 구조는 스테이터 코어에 고정 지지를 제공할 수 있는 한편, 기계 베이스에 대해 과잉 변형을 유발하는 스테이터의 고주파 진동이 기계 베이스에 전달되는 것을 방지한다. 이러한 특정한 디자인은 진동 방향으로 하모닉 응답(harmonic response)을 감소시키는 것에 의해 낮은 진동 요구에 부합할 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따라서, 스테이터와 구동 단부 중간 지지판 사이의 갭은 공기 유동을 통과시키기 위한 상부 유동 채널을 형성한다. 본 발명의 한 실시예에 따라서, 공기 유동을 통과시키기 위한 하부 유동 채널은 기계 베이스의 측부판 및 저부판과 구동 단부 중간 지지판의 하부 절반부의 외측부에 의해 형성된다.

이러한 구조는 제조 및 실시하는데 용이하다. 스테이터의 주변에 대한 냉각 효과를 개선하고 진동을 낮출 뿐만 아니라 공기 갭 유속 밀도를 증가시키는 것에 의한 효율을 개선한다.

본 발명의 한 실시예에 따라서, 기계 베이스는 기계 베이스의 단부에 위치되고 내부 구멍을 구비한 비구동 단부판(non-driving end board)을 포함하며, 리브들이 스테퍼의 주변에 제공되며, 비구동 단부 중간 지지판 및 비구동 단부판의 내부 구멍들은 스테퍼의 리브들의 통행을 허용하는 그루브들을 각각 구비한다.

이러한 구조는 스테퍼의 리브들이 내부 구멍들이 내측부와 직접 접촉할 필요가 없게 하며, 그러므로, 스테이터의 외경은 스테이터 코어를 위하여 남는 여분의 방(extra room)으로 인하여 증가될 수 있다. 동일한 사이즈의 기계 베이스를 갖는 종래의 회전 장치와 비교하면, 보다 높은 동력을 출력하는 것이 달성될 수 있다.

본 발명의 한 실시예에 따라서, 스테퍼의 주변은 수축 끼워맞춤(shrinkage fit)을 통하여 구동 단부 중간 지지판과 비구동 단부 중간 지지판의 내부 구멍들과 연결된다. 아울러, 기계 베이스와 스테퍼는 기계 베이스의 측부판에 위치된 핀들에 의해 추가로 고정될 수 있다.

핀 연결과 함께, 수축 끼워맞춤은 스테이터와 기계 베이스 사이의 밀접한 접촉을 보장할 수 있으며, 헐거운 끼워맞춤(clearance fit)에 의해 유발되는 진동의 문제를 피할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 회전 장치의 개략도이며;
도 2는 본 발명에 따른 구동 단부 중간 지지판, 비구동 단부 중간 지지판, 및 비구동 단부판의 개략도이며;
도 3은 본 발명에 따른 회전 장치의 측면도이다.

본 발명의 실시예들의 상세한 설명이 도면을 참조하여 다음에 주어진다.

도 1은 본 발명에 따른 회전 장치의 조립 구조를 도시한다. 도 1의 회전 장치는 기계 베이스(11)와, 그 주변에 리브들을 구비한 스테이터(12)를 포함하고, 구동 단부 중간 지지판(13), 비구동 단부 중간 지지판(14), 및 비구동 단부판(16)이 기계 베이스(11)의 길이 방향을 따라서 평행하게 순차적으로 배치된다. 회전 장치의 구동 단부는 동력이 입력 또는 출력되는 한편, 비구동 단부는 냉각 팬 등을 설치하도록 사용된다. 스테이터(12)를 지지하기 위해 사용되는 내부 구멍들은 구동 단부 중간 지지판(13)과 비구동 단부 중간 지지판(14)에 별개로 제공된다. 본 발명에 따라서, 구동 단부 중간 지지판(13)의 내부 구멍(15)은 상하 대칭이 아니도록 디자인되며, 그 상세 구조는 다음에 설명될 것이다. 이러한 구조는 스테이터 코어에 고정 지지를 제공하는 한편, 기계 베이스에 대해 과잉 변형을 유발하는 스테이터의 고주파 진동이 기계 베이스에 전달되는 것을 방지한다. 이러한 특정한 디자인은 진동 방향으로 하모닉 응답을 감소시키는 것에 의해 낮은 진동 요구에 부합할 수 있다.

도 2는 구동 단부 중간 지지판, 비구동 단부 중간 지지판, 및 비구동 단부판의 구조를 도시한다. 도면에서, 비구동 단부판(16)은 기계 베이스의 단부에 위치되고, 내부 구멍을 구비한다. 비구동 단부 중간 지지판(14)과 비구동 단부판(16)의 내부 구멍들은 스테이터(12)의 리브들의 통행을 허용하도록 그루브(20)들을 각각 구비하여서, 스테이터(12)의 리브들은 내부 구멍들의 내측과 직접 접촉할 필요가 없으며, 그러므로 스테이터의 외경은 스테이터 코어를 위해 남은 여분의 방으로 인하여 증가될 수 있다. 동일한 사이즈의 기계 베이스를 갖는 종래의 회전 장치와 비교하면, 보다 높은 동력을 출력하는 것이 달성될 수 있다. 다시 말하면, 디자인은 보다 적은 재료로 보다 높은 동력을 출력할 수 있어서, 재료의 비용이 낮추어질 수 있고 그 사용 효율이 개선될 수 있다.

조립할 때, 스테이터(12)의 외주변은 수축 끼워맞춤을 통하여 구동 단부 중간 지지판(13)과 비구동 단부 중간 지지판(14)의 내부 구멍들과 연결된다. 아울러, 도 1에 도시된 바와 같이, 기계 베이스(11)와 스테이터(12)는 축방향 이동 및 원주방향 회전을 방지하도록 기계 베이스(11)의 측부판들 상에서 핀(19)들을 통해 추가로 고정될 수 있다. 핀 연결과 함께, 수축 끼워맞춤은 스테이터와 기계 베이스 사이의 밀접한 접촉을 보장할 수 있으며, 헐거운 끼워맞춤에 의해 유발되는 진동의 문제를 피할 수 있다.

도 3은 구동 단부로부터 본 회전 장치의 측면도를 도시한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 구동 단부 중간 지지판(13)의 내부 구멍(15)은 상하 비대칭이어서, 스테이터(12)는 구동 단부 중간 지지판(13)의 내부 구멍의 상부 절반부와 부분적으로 접촉하고 내부 구멍의 하부 절반부와 반원형 접촉한다. 공기 유동을 통과시키기 위한 상부 유동 채널(17)로서 역할하도록 스테이터(12) 및 구동 단부 중간 지지판(13)의 상부 좌측과 상부 우측 사이에 갭이 각각 형성된다. 냉각 공기는 비구동 단부로부터 스테이터(12)의 내부 내로 들어가, 스테이터 상의 갭들로부터 방사상으로 나가고, 그런 다음 스테이터의 주변을 따라서 축방향으로 유동하고 상부 유동 채널(17)을 통해 나갈 수 있다. 이러한 구조는 제조 및 실시를 용이하게 한다. 이는 스테이터의 주변에 대한 냉각 효과를 개선하고 진동을 낮출 뿐만 아니라, 공개 갭 유속 밀도를 증가시키는 것에 의한 효율을 개선한다. 내부 구멍의 비대칭 디자인이 이 실시예 및 도면들에서 특정 개시로 제한되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 본 발명의 청구항들의 사상 및 범위에 의해 한정된 내부 구멍의 모든 종류의 구조는 본 발명의 보호 범위 내에 있다. 예를 들어, 좌측 상의 상부 유동 채널(17)과 우측 상의 상부 유동 채널(17)은 비대칭일 수 있으며, 그 형상은 또한 특정 적용 요구에 기초하여 조절될 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 구동 단부 중간 지지판(13)의 하부 절반부의 구조가 비구동 단부 중간 지지판(14)의 하부 절반부와 정확히 동일하지 않아서, 하부 유동 채널(18)은 공기 유동이 통과하도록 기계 베이스(11)의 측부판 및 저부판과 구동 단부 중간 지지판(13)의 하부 절반부의 외측부에 의해 형성될 수 있다. 스테이터의 주변을 따라서 유동하는 상기된 냉각 공기 유동은 축방향 유동 후에 하부 유동 채널(18)을 통하여 나갈 수 있어서, 스테이터에 의해 발생된 열을 없애고 회전 장치의 열 방출을 개선하는데 더욱 효과적이다. 하부 유동 채널(18)과 구동 단부 중간 지지판(13)의 형상 및 구성이 도면에서의 특정 개시로 제한되지 않지만 특정 요구에 기초하여 조절될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.

본 발명이 몇몇 바람직한 실시예에 기초하여 설명되었지만, 당업자는 이러한 실시예가 본 발명의 범위를 제한하지 않는다는 것을 예측하여야 한다. 본 발명의 사상 및 개념에서 벗어남이 없이, 상기 실시예들에 대한 변형 및 수정이 당업자의 이해 내에 있고, 따라서 첨부된 청구항들 의해 한정된 본 발명의 범위에 속한다.

Claims (10)

1. 기계 베이스(11)와 스테이터(12)를 포함하는 회전 장치에 있어서,
   상기 기계 베이스(11)는 상기 기계 베이스의 길이 방향을 따라서 평행하게 배열된 구동 단부 중간 지지판(13)과 비구동 단부 중간 지지판(14)을 포함하며, 상기 스테이터(12)를 지지하기 위해 사용된 내부 구멍들은 상기 구동 단부 중간 지지판(13)과 상기 비구동 단부 중간 지지판(14)에 별개로 제공되고, 상기 구동 단부 중간 지지판(13)상의 내부 구멍(15)은 상하 비대칭이고,
   공기 유동을 통과시키기 위한 하부 유동 채널(18)은 상기 기계 베이스(11)의 측부판 및 저부판과 상기 구동 단부 중간 지지판(13)의 하부 절반부의 외측부에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 회전 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 스테이터(12)는 상기 구동 단부 중간 지지판(13)의 상부 절반부와 부분적으로 접촉하고 상기 구동 단부 중간 지지판의 하부 절반부와 반원형 접촉하는 회전 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스테이터(12)와 상기 구동 단부 중간 지지판(13) 사이의 갭은 공기 유동을 통과시키기 위한 상부 유동 채널(17)을 형성하는 회전 장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기계 베이스(11)와 상기 스테이터(12)는 상기 기계 베이스(11)의 측부판에 위치된 핀(19)들에 의해 추가로 고정되는 회전 장치.
7. 제3항에 있어서, 상기 기계 베이스(11)와 상기 스테이터(12)는 상기 기계 베이스(11)의 측부판에 위치된 핀(19)들에 의해 추가로 고정되는 회전 장치.
8. 삭제
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기계 베이스(11)는 상기 기계 베이스의 단부에 위치되고 내부 구멍을 구비한 비구동 단부판(16)을 추가로 포함하며, 리브들이 상기 스테이터(12)의 주변에 제공되며, 상기 비구동 단부 중간 지지판(14)과 상기 비구동 단부판(16)의 내부 구멍들은 상기 스테이터(12)의 리브들의 통행을 허용하는 그루브(20)들을 각각 구비하는 회전 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 스테이터(12)의 주변은 수축 끼워맞춤을 통하여 상기 구동 단부 중간 지지판(13)과 상기 비구동 단부 중간 지지판(14)의 내부 구멍들과 연결되는 회전 장치.

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