KR20010024665A - 전기 모터의 엔드 실드, 전기 모터 구조 그리고 전기 모터조립방법 - Google Patents

전기 모터의 엔드 실드, 전기 모터 구조 그리고 전기 모터조립방법 Download PDF

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Abstract

전기 모터의 고정자(22)를 형성하는 다수의 박판 층(26)에 고정되는 엔드 실드(20)에 있어서 상기의 엔드 실드(20)는 박판 층(26)을 마주보는 내면(30), 박판 층(26) 내로 연장되는 홀(28)과 정렬되는 지지구(34) 그리고 박판 층(26)에서 상기의 내면(30)을 간격을 두고 위치시키기 위해 내면(30)상에 존재하며 적어도 하나이상의 지지구(34)와 인접하는 스페이서(42)를 포함하며 그로 인해 지지구(34)를 통해서 박판 층(26)의 홀(28) 내로 들어가는 나사 고정장치(48)가 홀(28)을 둘러싸는 재료를 좀 더 쉽게 들어올려서 박판 층(26)과 맞물려서 엔드 실드(20)가 박판 층(26)에 대해서 움직이는 것을 저지하는 돌출부(50)를 박판 층(26)상에 형성한다. 전기 모터는 이러한 구조의 엔드 실드(20)를 적어도 하나 이상 포함한다. 본 발명에 의한 방법에 따르면 적어도 하나 이상의 엔드 실드(20)가 고정자(22)에 설치된다.

Description

전기 모터의 엔드 실드, 전기 모터 구조 그리고 전기 모터 조립방법{End shield for an electric motor, electric motor construction and method of assembling an electric motor}
어떤 전기 모터 구조에서는 모터 엔드 실드가 고정자에 직접 장착되는데 고정자는 다수의 박판(薄板) 층으로 형성된다. 엔드 실드는 대개 나사나 볼트로 고정된다. 그러나 사용된 재료의 종류에 따라서 상기의 박판 층에 대해서 이동할 수 있다. 회전자(rotor)가 엔드 실드에 장착되기 때문에 엔드 실드가 움직이면 회전자가 움직이게 되고 이로 인해 모터의 작동에 영향을 미칠 수 있다. 이것은 특히 강철 재질의 엔드 실드의 경우에 그들의 매끄럽고 단단한 재질로 인해 문제가 된다.
본 발명은 전기 모터에 관한 것으로 더욱 상세하게는 고정자(stator)에 엔드 실드(end shield)가 직접 장착된 종류의 모터에 관한 것이다
도1은 본 발명에 따른 모터 엔드 실드의 외면(outer face)의 평면도이다.
도2는 스페이서들 중 하나를 나타내는 모터 엔드 실드의 내면의 부분적인 평면도이다.
도3은 도1의 스페이서들 중 하나를 통과하는 3-3 선에 의한 모터 엔드 실드의 부분적인 수직 단면도이다.
도4는 본 발명에 따른 모터의 측 입면도이다.
도5는 선 5-5의 평면에 의한 고정자와 엔드 실드의 확대된 단면도이다.
[도면 중 주요부분에 대한 기호의 설명)
20 …엔드 실드, 22 …고정자, 26 …박판 층, 28 …홀(hole), 30 …내면(內面), 32 …외면, 34 …지지구, 38 …주 몸체, 42 …스페이서, 44 …링, 46 …정점, 48 …나사 고정장치, 50 …돌출부
본 발명은 개선된 엔드 실드, 개선된 엔드 실드를 포함하는 모터 그리고 개선된 엔드 실드를 사용하는 모터의 조립방법에 대한 것이다. 일반적으로 본 발명에 의한 엔드 실드는 다수의 박판 층으로 이루어지는 전기모터의 고정자에 직접 장착되는 데 적합하다. 고정자는 엔드 실드를 장착하기 위한 복수의 홀(hole)을 가진다. 엔드 실드는 상기의 다수의 박판 층을 마주보는 내면과 고정자의 홀과 정렬되는 지지구(mounting hole)를 포함한다. 본 발명에 따르면 스페이서(spacer)가 엔드 실드의 내면에 존재하는데 적어도 하나이상의 지지구와 연결되며 바람직하게는 각각의 지지구와 연결된다. 이 실시예에서 스페이서는 내면에 지지구를 둘러싸고 있는 상승된 링(raised ring)을 갖는다.
나사 고정장치(threaded fastener)가 지지구를 통해서 상기의 박판 층에 정렬된 홀을 뚫고 들어가서 조여 지면 나사 고정장치는 박판 층의 최상단층에 있는 홀을 둘러싸고 있는 재료를 위로 끌어당겨서 고정자의 윗면과 엔드 실드의 내면사이의 공간으로 오게 한다. 이로 인해 고정자의 윗면에는 돌출부(protuberance) 또는 돌기(bump)가 형성되는데 이것은 엔드 실드와 맞물려서 엔드 실드와 고정자 사이의 상대운동을 저지한다. 고정자와 최상단층에 형성된 돌출부 사이의 상기의 결합은 엔드 실드와 고정자사이의 상대운동을 저지하기에 충분하지만 바람직한 실시예에서는 최상단층의 재료는 지지구내로 들어올 정도로 충분히 위로 당겨진다. 나사 고정장치를 조이면 상기의 바람직한 실시예에서 비교적 날카로운 정점(頂點)을 갖는 스페이서가 상단 층의 표면에 박히게 되고 엔드 실드와 고정자 사이의 상대운동을 더욱 저지하게 한다.
본 발명의 엔드 실드는 신속하고 저렴하게 조립될 수 있으며 동시에 엔드 실드와 고정자사이의 원치 않는 움직임을 저지한다. 상기의 엔드 실드는 신속하고 쉽게 모터의 고정자에 설치될 수 있으며 일단 설치되면 그로 인한 모터는 회전자를 움직이게 하는 엔드 실드의 작동중의 움직임을 저지한다.
본 발명에 의한 모터 엔드 실드는 도1에서 (20)으로 표시된다. 도4에 잘 나타난 바와 같이 모터 엔드 실드(20)는 다수의 박판 층(26)으로 된 모터 고정자(22)의 끝에 고정되는 데에 적합하도록 되어 있다. 고정자(22)는 엔드 실드(20)를 장착하기 위한 복수의 홀(28)을 가지고 있다.
엔드 실드(20)는 박판 층을 마주보는 내면(30)과 외면(32)을 갖는다. 엔드 실드(20)에는 고정자의 홀(28)과 정렬되는 복수의 지지구(34)가 있다. 도1과 같이 지지구(34)는 엔드 실드(20)의 주 몸체(38)에서 돌출된 탭(tab)(36)에 위치한다. 지지구는 탭(36)에 형성된 오목한 부분(resess)(40)에 위치한다.
적어도 하나 이상의 지지구(34), 바람직하게는 지지구 각각에 연결된 스페이서(42)가 있다. 스페이서(42)는 박판 층의 상단(24)과 맞물리고 지지구 근처에서 박판 층의 상단으로부터 엔드 실드를 간격을 두고 배치시키기 위해 엔드 실드(20)의 내면(30)으로부터 외부로 돌출되어 있다. 도2에서 나타난 바와 같이 스페이서(42)는 지지구(34)를 둘러싸는 상승된 링(44)인 것이 바람직하다. 이 링은 도시 된 바와 같이 이어진 형상이거나 하나 또는 그 이상의 마디(segment)로 구성될 수 있다. 상기의 링(44)은 0.015인치의 높이이고 정점에서의 지름이0.370인치이다. 도3에 나타난 바와 같이 링의 단면은 60°의 기울기를 갖는 비교적 날카로운 정점(46)을 갖는 것이 바람직하다. 링(44)은 스템핑(stamping)에 의해 제작될 수 있다.
엔드 실드(20)는 지지구(34)가 박판 층의 홀(28)과 정렬된 상태로 박판 층의 상단(24)에 위치한다. 나사 고정장치(48)는 지지구(34)를 통과하여 상기의 홀(28)로 들어간다. 고정장치(48)는 고정장치가 홀(28)을 둘러싸고 있는 박판의 재료를 엔드 실드의 내면(30)과 박판 층의 상단(24)사이의 공간으로 끌어올릴 때까지 조여 진다. 이로 인해 엔드 실드(20), 특히 링(44)이 엔드 실드와 고정자 사이의 상대운동을 저지할 수 있게 하는 돌출부(50)를 고정자의 표면에 형성한다. 상기의 고정장치(48)는 재료를 박판에서 지지구(34)로 끌어올릴 수 있을 정도로 충분히 조여 지는 것이 바람직하다.
상기의 링(44)이 없이 상기의 내면(30)이 박판 층의 상단(24)에 접해서 위치하면 홀(28) 주위의 재료가 엔드 실드와 고정자 사이의 상대운동을 현저히 감소시킬 수 있는 돌출부를 형성할 정도로 충분히 굽혀지지 않는다. 상기의 링(44)이 지지구(34)에서 방사상으로 외부를 향해 위치하기 때문에 박판 층(26)의 최상단 층(24)이 엔드 실드(20)의 내면(30)과 고정자(22)의 상단사이로, 바람직하게는 지지구(34)내로 돌출될 수 있도록 상 방향으로 구부러질 수 있는 충분한 공간이 있다.
본 발명에 의한 엔드 실드의 작동을 설명하면 다음과 같다. 엔드 실드(20)는 고정자(22)를 형성하는 박판 층(26)의 상단(24)에 위치하며 엔드 실드에서 지지구(34)는 고정자의 홀(28)과 정렬된다. 나사 고정장치(48)는 엔드 실드의 지지구(34)를 통해서 고정자(22)의 지지구와 정렬된 홀(28)로 들어간다. 나사 고정장치(48)는 엔드 실드를 고정자(22)에 결합시키기 위해 조여 진다. 지지구와 결합된 스페이서(42)를 갖는 상기의 지지구(34)로 인해 고정장치(48)를 조이면 홀(28)을 둘러싸는 박판 (특히 최상단의 박판)으로부터 재료를 엔드 실드의 내면(30)을 향해 외부로 끌어올려 박판 층의 상단(24)과 엔드 실드 사이의 공간으로 들어오게 한다. 이로 인해 상기의 링(44) 내로 박판 층의 상면(24)에 돌출부(50)가 형성된다. 이러한 돌출부(50)는 지지구(34)내로 연장될 정도로 충분히 외부로 돌출되는 것이 바람직하다. 동시에 상기의 나사 고정장치(48)의 동작으로 인해 링(44)의 정점(46)이 고정자의 표면에 박히게 되는 경향이 있다.
엔드 실드(20)(그리고 특히 스페이서(42)와 지지구(34))는 고정자(22) 표면에 형성된 돌출부(50)로 하여금 엔드 실드와 고정자 사이의 상대운동을 저지하도록 한다. 따라서 본 발명에 의한 엔드 실드는 특별한 공구나 절차 없이 신속하고 용이하게 고정자에 설치될 수 있고 일단 한번 설치되면 고정자에 대한 상대운동을 저지하며 그 결과로 회전자를 적절하게 위치되도록 한다.

Claims (16)

  1. 전기 모터의 고정자(22)를 형성하는 다수의 박판 층(26)에 고정되는 엔드 실드(20)에 있어서,
    상기의 엔드 실드(20)는 박판 층(26)을 마주하는 내면(30), 박판 층(26) 내로 연장된 홀(28)과 정렬되는 지지구(34) 그리고 박판 층(26)으로부터 내면(30)을 간격을 두고 위치시키기 위해 적어도 하나이상의 지지구(34)와 인접한 내면(30)에 위치한 스페이서(42)를 가지며 이로 인해 지지구(34)를 통과하여 박판 층(26)으로 들어오는 나사 고정장치(48)가 홀(28)을 둘러싸는 최상단의 박판에서 재료를 좀 더 쉽게 끌어당겨서 엔드 실드(20)가 박판 층(26)에 대해 상대적으로 이동하는 것을 방지하는 돌출부(50)를 형성할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 전기 모터의 엔드 실드(20).
  2. 청구항 1의 엔드 실드(20)에 있어서,
    상기의 스페이서(42)는 엔드 실드(20)의 내면(30)에서 지지구(34)를 둘러싸는 상승된 링(44)인 것을 특징으로 하는 전기 모터의 엔드 실드(20).
  3. 청구항 2의 엔드 실드(20)에 있어서,
    상기의 상승된 링(44)은 상기의 박판 층(26)의 상단을 압입(壓入)하여 맞물릴 수 있도록 날카로운 정점(46) 형상의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 모터의 엔드 실드(20).
  4. 청구항 2의 엔드 실드(20)에 있어서,
    상기의 상승된 링(44)이 연속적으로 이어진 것을 특징으로 하는 전기 모터의 엔드 실드(20).
  5. 청구항 2의 엔드 실드(20)에 있어서,
    상기의 각각의 지지구(34)마다 연결된 스페이서(42)가 있는 것을 특징으로 하는 전기 모터의 엔드 실드(20).
  6. 전기 모터에 있어서,
    각 단(端)에 홀(28)을 구비하는 제1, 제2단을 갖는 고정자(22)를 형성하는 다수의 박판 층(26)과;
    상기의 박판 층(26)의 각 단에 장착되며 박판 층(26)을 마주하는 내면(30), 박판 층(26)의 단에 존재하는 홀(28)에 정렬되는 지지구(34) 그리고 적어도 하나 이상의 지지구(34)와 연결되며 박판 층의 상단(24)으로부터 상기의 내면(30)을 분리시키는 상기의 내면(30)상의 스페이서(42)를 갖는 엔드 실드(20) 및;
    지지구(34)를 통해서 상기의 홀(28)로 들어가는 나사 고정장치(48)로 구성되며 상기의 나사 고정장치(48)는 최상단 박판 층(24)의 일부를 상기의 내면(30)과 박판 층의 상단(24)사이의 공간으로 들어올려 상기의 박판 층(26)에 엔드 실드(20)와 박판 층(26)의 상대운동을 저지하기 위한 돌출부(50)를 형성하는 것을 특징으로 하는 전기 모터.
  7. 청구항 5의 모터에 있어서,
    상기의 스페이서(42)는 지지구(34) 주위에서 연장되며 엔드 실드(20)의 내면(30)에 위치하는 상승된 링(44)인 것을 특징으로 하는 전기 모터.
  8. 청구항 6의 모터에 있어서,
    상기의 링(44)은 박판 층의 상단(24)에 박히는 날카로운 정점(46)의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 모터.
  9. 청구항 5의 모터에 있어서,
    상기의 링(44)은 연속적으로 이어진 것을 특징으로 하는 전기 모터.
  10. 청구항 5의 모터에 있어서,
    상기의 각각의 지지구(34)마다 연결되는 스페이서(42)가 엔드 실드(20)에 있는 것을 특징으로 하는 전기 모터.
  11. 엔드 실드(20)를 전기 모터에 결합시키는 방법에 있어서,
    복수의 홀(28)을 가지며 고정자(22)를 형성하는 다수의 박판 층(26)을 준비하는 단계;
    내면(30), 고정자(22)의 홀(28)과 정렬되는 복수의 지지구(34) 그리고 내면(30)에 위치하며 적어도 하나 이상의 지지구(34)와 연결되는 스페이서(42)를 갖는 엔드 실드(20)를 적어도 하나 이상 준비하는 단계;
    상기의 엔드 실드(20)를 지지구(34)와 홀(28)이 정렬되게 하여 상기의 박판 층(26)위에 위치시키는 단계;
    고정장치를 지지구(34)를 통과하여 박판 층(26)의 홀(28)로 밀어넣고 최상단 박판 층(24) 홀(28) 주위의 재료가 상기의 엔드 실드(20) 내면(30)과 박판 층(26) 사이의 공간으로 끌어올려질 수 있도록 충분히 조여서 박판 층(26)에 돌출부(50)를 형성하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 엔드 실드(20)와 전기 모터의 결합방법.
  12. 청구항 11의 방법에 있어서,
    상기의 최상단 박판 층(24) 홀(28) 주위의 재료가 지지구(34)내로 끌어올려질 수 있도록 상기의 고정장치를 충분히 조이는 것을 특징으로 하는 엔드 실드(20)와 전기 모터의 결합방법.
  13. 청구항 11의 방법에 있어서,
    상기의 스페이서(42)는 지지구(34)를 둘러싸는 링(44)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 엔드 실드(20)와 전기 모터의 결합방법.
  14. 청구항 13의 방법에 있어서,
    박판 층(26)에 형성된 상기의 돌출부(50)가 상기의 링(44)과 맞물리도록 충분히 돌출되어서 엔드 실드(20)와 박판 층(26)의 상대운동을 저지하는 것을 특징으로 하는 엔드 실드(20)와 전기 모터의 결합방법.
  15. 청구항 13의 방법에 있어서,
    상기의 링(44)의 단면이 정점(46)을 갖고 있고 상기의 고정장치는 링(44)의 정점(46)이 박판 층(26) 표면에 박힐 정도로 충분히 조여 지는 것을 특징으로 하는 엔드 실드(20)와 전기 모터의 결합방법.
  16. 전기 모터 제조 시에 다수의 박판 층(26)에 엔드 실드(20)를 고정시키는 방법에 있어서,
    박판 층(26)을 마주보는 내면(30), 박판 층(26)의 홀(28)과 정렬되는 지지구(34) 그리고 내면(30)에 존재하며 적어도 하나이상의 지지구(34)와 인접하는 스페이서(42)를 갖는 엔드 실드(20)를 준비하는 단계;
    엔드 실드(20)의 지지구(34)를 고정자(22)의 홀(28)과 정렬시키는 단계;
    고정장치를 지지구(34)를 통해서 고정자(22)의 홀(28)로 밀어넣고 최상단 층 홀(28)을 둘러싸는 재료중의 일부를 박판 층(26)의 상단과 엔드 실드(20)의 내면(30)사이의 공간으로 끌어올리기에 충분하도록 고정장치를 조여서 엔드 실드(20)와 박판 층(26)의 상대운동을 저지하기 위한 돌출부(50)를 박판 층(26)의 상단에 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔드 실드(20)를 박판 층(26)에 고정하는 방법.
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