KR19990008582U - 모터의 고정자 - Google Patents

Abstract

본 고안은 모터의 동심도와 직각도 공자 및 축에 가해지는 예압을 일정하고 정밀하게 유지할 수 있도록 구성된 모터의 고정자에 관한 것이다.

본 고안은 고정자 코어(11)에 복수개의 핀구멍(11a)을 형성하고 상기 고정자 코어의 양측에는 테이퍼핀(12a)이 있는 고정자 브라켓(12)을 결합하여 테이퍼핀이 핀구멍으로 강제 삽입되게 하고 상기 고정자브라켓에는 플랜지와 하우징의 조립되는 부위인 피팅홈(12b)을 가공하여 고정자의 길이를 정확히 관리함은 물론 플랜지와 고정자 및 하우징의 동심도와 직각도를 향상시킬 수 있게 한 것이다.

Description

모터의 고정자

본 고안은 모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모터의 동심도와 직각도 공차 등을 일정하고 정밀하게 할 수 있는 모터의 고정자에 관한 것이다.

일반적으로 모터는 크게 나누어 고정자부와 회전자부 및 외형박스부로 나누어지며, 외형박스부는 플랜지(Flange)와 하우징(Housing)으로 구성되어 고정자부와 회전자부의 연결역할을 한다.

모터는 고속으로 축을 회전시키는 회전자를 가지고 있기 때문에 기본적으로 축의 중심선을 기준으로 조립된 모든 부품들의 경(經)이 정확한 동심공차를 갖지 않으면 원활한 회전을 이룰 수 없고 결국 모터의 성능을 저하시키게 된다.

따라서 축의 중심을 기준으로 조립되는 플랜지, 고정자부, 회전자부, 하우징 등의 경이 정확한 동심도를 이룰 수 있도록 관리하는 것이 필요하다.

또한 고정자부의 코어(Core) 내경부위와 여기에 대응하는 회전자부의 외경부위 사이에는 일정한 간격이 존재하며, 이를 공극이라 한다.

이 공극은 대응하는 전 부위에서 일정하게 간격이 유지되지 않으면 전기적, 기계적 트러블이 발생하여 모터의 성능이 떨어지게 된다.

그리고 모터를 조립한 후 축을 손으로 회전시켜 보면 다소 힘이 들어가게 되는데, 이는 축이 일정한 기본 토오크(Torque)를 가지고 있기 때문이며 이를 예압이라고 한다.

이 예압은 축의 반경방향 및 축방향의 위치결정을 정확히 해주고 축의 진동을 억제하여 베어링의 강성을 높여주며, 이 예압량은 모터의 용량에따라 조금씩 다르나 같은 용량의 모터의 경우는 일정해야 한다.

종래 일반적인 모터의 구조를 도 1과 도 2를 참조하여 설명한다.

모터는 외형박스부위 일측을 이루는 플랜지(3)와, 축을 고속으로 회전시키는 회전자(2)와, 상기 회전자에 회전력을 발생시키는 고정자(1)와, 외형박스부의 다른 일측을 이루는 하우징(4)과, 상기 회전자의 축을 지지해주는 반부하측 베어링(5) 및 베어링캡(6)과, 상기 하우징 쪽에서 삽입되어 고정자의 외부를 지나 플랜지 쪽으로 관통하여 체결되는 복수개의 체결볼트(7)와, 상기 회전자의 축에 결합된 베어링(8)과 플랜지(3)의 내측면 사이에 설치되어 베어링에 예압을 작용시켜 주는 웨이브 와셔(Wave Washer)(9)등으로 구성되어 있다.

상기 웨이브 와셔(9)는 베어링에 예압을 가해주어 베어링이 모터의 회전시 발생되는 진동에 견딜 수 있도록 해주고, 모터가 작동하지 않을 때 필요한 축 회전에 대하여 일정한 예압량을 갖게 하여 준다.

그러나 상기와 같이 종래의 모터는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 모터의 고정자 코어는 그 재질이 금속판재이고 판금작업에 의해 타발 성형된 후 성형된 다수의 판재를 적층하여 제작되는데, 제조 기술적인 문제로 인해 코어 소재의 두께가 일정하지 않은 것이 일반적이기 때문에 타발과 적층 공정을 통해 생산되는 고정자(1)의 코어 적층길이(L)를 일정하게 관리하기가 어렵다.

따라서 조립되는 모터마다 축회전에 대한 예압량이 일정하지 않게 되고, 고정자코어의 타발시 발생하는 버어(Burr)와 뒤틀림 현상으로 적층후에도 고정자 코어의 축 중심에 대한 단면의 직각도가 어긋나기 쉬어 결국 조립상태가 불안정하게 된다.

또한 고정자코어가 판금공정만으로 제작되어 플랜지(1)와 하우징(4)이 접속조립되는 피팅(Fitting)부위의 정밀도가 떨어지므로 결국 고정자코어와 플랜지 및 하우징간의 동심도가 떨어지게 되고, 이에따라 회전자의 외경과 고정자의 내경사이의 간격인 공극이 일정하지 않게 되어 모터의 성능을 저하시킨다.

본 고안의 목적은 고정자코어의 양측에 별도의 고정자 고정브라켓을 결합하여 가공함으로써 고정자의 전체 길이를 일정하게 관리할 수 있고 플랜지와 고정자 및 하우징의 동심도를 정확히 유지할 수 있도록 한 것이다.

상기와 같은 본 고안의 목적에 따라 복수개의 핀구멍이 형성된 적층 고정자코어와, 상기 고정자코어의 핀구멍으로 복수개의 테이퍼핀이 일체 형성되어 고정자코어의 양측에 체결되는 고정자 고정브라켓과, 상기 고정자 고정브라켓에 가공되는 피팅홈으로 구성된 모터의 고정자가 제공된다.

도 1은 종래 모터의 일예를 분해하여 도시한 단면도

도 2는 도 1의 조립 상태 단면도

도 3은 본 고안을 분해하여 도시한 단면도

도 4는 도 3에 도시된 고정자 고정브라켓의 측면도

도 5는 도 3에 도시된 고정자코어의 측면도

도 6은 본 고안의 고정자가 적용된 모터의 조립 상태 단면도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 고정자코어 11a: 핀구멍

12 : 고정자 고정브라켓 12a: 테이퍼핀

12b: 피팅홈

본 고안은 첨부된 도면과 관련하여 상세하게 설명한다.

도 3 내지 도 5를 본 고안의 모터 고정자를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 고안이 적용된 모터의 단면도로써, 고정자를 제외한 부품들인 플랜지(3), 회전자(2), 하우징(4), 베어링(5)(8), 베어링캡(6), 체결볼트(7), 웨이브와셔(9)의 구조는 일반적인 모터의 구조와 같다.

고정자는 고정자코어(11)와 그 양측에 결합되는 고정자 고정브라켓(12)으로 구성되어 있으며, 상기 고정자코어(11)에는 원둘레면을 따라 복수개의 핀구멍(11a)이 형성되어 있고, 고정자 고정브라켓(12)에는 상기 핀구멍과 같은 갯수의 테이퍼핀(12a)이 형성되어 있다.

또한 상기 고정자 고정브라켓(12)의 테이퍼핀(12a)은 끝부분으로 갈수록 점차 직경이 작아지는 형성으로 되어 있고, 고정자코어(11)의 핀구멍(11a)의 직경은 테이퍼핀(12a)의 최소직경과 같은 크기로 되어 있으며, 고정자 고정브라켓(12)은 알루미늄 주물에 의해 제작된다.

따라서, 적층된 고정자코어(11)의 핀구멍(11a)과 고정자 고정브라켓(12)의 테이퍼핀(12a)을 일치시킨 상태에서 고정자 고정브라켓(12)에 압력을 가해 밀어 넣으면 상대적으로 직경이 큰 테이퍼핀(12a)이 버어(Burr)를 발생시키면서 핀구멍(11a)으로 밀려들어가게 되므로 임의의 외력에 대하여 일정한 체결력을 갖게 된다.

상기와 같이 고정자코어(11)의 양측에 고정자 고정브라켓(12)이 체결 고정된 상태에서 선반 등의 공작기계로 고정자 고정브라켓(12)을 후가공하여 고정자 전체의 길이(L1)를 원하는 칫수에 맞게 정확히 가공하고 피팅홈(12b)을 고정자코어(11)을 내경을 기준으로 정확하게 가공하여 고정자를 완성한다.

도 6은 본 고안이 적용된 모터의 단면도로서, 전술한 바와 같이 고정자 고정브라켓(12)을 가공하여 고정자 전체의 길이(L1)를 일정하게 하고 피팅홈(12b)도 정확히 형성할 수 있으므로 상기 고정자 고정브라켓(12)의 피팅홈(12b)에 접속 조립되는 플랜지(3)와 하우징(4)을 정확한 위치에 조립하는 것이 가능해지고 이에 따라 고정자 고정브라켓(12)으로 부터 웨이프 와셔(9) 사이의 거리(L2)와 고정자브라켓(12)으로부터 베어링(5) 사이의 거리(L3)가 항상 일정하게 됨은 물론 고정자 철심(11)의 내경과 회전자(2) 외경 사이의 간격인 공극(t)도 일정하게 유지된다.

본 고안은 고정자 철심의 양측에 고정자 고정브라켓을 결합하여 고정자의 길이를 정확히 가공함으로써 웨이브 와셔에 의해 축에 작용되는 예압을 일정하게 관리할 수 있고, 또한 플랜지와 하우징이 접속되는 부분인 피팅홈도 정확히 가공하여 고정자에 조립되는 부품들의 동심도와 직각도를 향상시킬 수 있게 되므로 전체적인 모터의 성능이 향상된다.

Claims (3)

1. 고정자코어(11)에 복수개의 핀구멍(11a)을 형성하고, 상기 고정자코어의 양측에는 핀구멍에 대응하는 복수개의 테이퍼핀(12a)을 가진 고정자 고정브라켓(12)을 결합하여 테이퍼핀이 핀구멍으로 강제 삽입되게 하고 상기 고정자 고정브라켓(12)에는 플랜지와 하우징이 조리되는 부위인 피팅홈(12b)을 형성하여서된 것을 특징으로 하는 모터의 고정자.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 고정자코어(11)의 핀구멍(11a)을 고정자 고정브라켓(12)에 형성된 테이퍼핀(12a)의 최소 직경과 같게 하여서된 것을 특징으로 하는 모터의 고정자.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 고정자 고정브라켓(12)이 알루미늄 주물로 성형된 모터의 고정자.