KR20010052794A - 전기 모터의 아마츄어 샤프트에 워엄을 고정하기 위한고정 방법과 이 고정 방법에 따라 제조된 아마츄어 - Google Patents

전기 모터의 아마츄어 샤프트에 워엄을 고정하기 위한고정 방법과 이 고정 방법에 따라 제조된 아마츄어 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기 모터용 아마츄어(10)의 아마츄어 샤프트(12)에 워엄(30)을 고정하기 위한 고정 방법에 관한 것이다. 상기 방법에 따라서, 아마츄어 권선(20)을 구비한 적층 아마츄어 코어(18)와 같은 아마츄어 부품과, 정류자(14)와, 베어링 시트(26) 및 베어링(28)은 아마츄어 샤프트(12)에 고정되어 아마츄어 샤프트(12)에서 회전된다. 본 발명은 아마츄어 샤프트(12)의 나머지 부분에 큰 직경의 워엄(30)이 고정될 수 있는 장점을 갖는다.

Description

전기 모터의 아마츄어 샤프트에 워엄을 고정하기 위한 고정 방법과 이 고정 방법에 따라 제조된 아마츄어{Method for fitting a worm to an armature shaft of an armature of an electromotor and armature produced according to this method}
일반적으로, 전기 모터에서 사용되는 워엄은 전기 모터용 아마츄어 샤프트를 성형함으로써, 특히 압연함으로써 아마츄어 샤프트와 일체로 제조되는 것으로 알려져 있다. 상기 아마츄어에는, 이 아마츄어의 샤프트 상에 설치되는 것으로서, 예를 들어 적층 아마츄어 코어와, 정류자와, 베어링과 같은 구성 부품들이 조립된다. 한편, 적층 아마츄어 코어가 아마츄어 샤프트에 설치되기 전에 아마츄어 권선이 제공될 수도 있는 데, 이 아마츄어 권선은 적층 아마츄어 코어가 아마츄어 샤프트에 설치된 후에 감길 수도 있다. 아마츄어의 구성 부품들을 아마츄어의 샤프트에 설치할 수 있도록 하기 위하여, 성형 공정에 의해서 아마츄어 샤프트에 직접 설치된 워엄의 외경은 이 워엄이 설치되지 않은 아마츄어 샤프트 중에서 나머지 부분의 아마츄어 샤프트 직경보다 더 크지 않도록 해야 한다. 이로 인하여, 아마츄어 샤프트는 큰 직경을 가져야 하거나, 이와 반대로 워엄이 작은 직경을 가져야 하기 때문에 워엄의 견인력과 나사선 피치가 제한된다는 점에서 불리하다.
다른 방법으로서 워엄을 독립 부품으로 제조하여 아마츄어 샤프트에 설치한 후에 아마츄어 샤프트에 대해서 회전 불가하게 고정할 수도 있다. 그렇지만, 이 방법에서는 많은 비용이 소요되며 아마츄어 샤프트와 워엄이 분리될 수도 있다는 점에서 불리하다.
본 발명은 전기 모터의 아마츄어 샤프트에 워엄을 고정하기 위한 고정 방법과 상기 방법에 의해 제조되는 아마츄어에 관한 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따라서 제조된 아마츄어를 절반만 절단하여 도시한 부분 단면도.
청구항 제 1 항의 특징을 갖는 본 발명에 따른 고정 방법에서는, 특히 아마츄어의 샤프트 상에 설치되는 것으로서, 예를 들어 적층 아마츄어 코일과, 정류자와, 미끄럼 및 구름 베어링과 같은 구성 부품이 아마츄어에 조립되며, 이후에 아마츄어 샤프트를 성형함으로써 워엄이 제조될 수 있다. 이러한 방법에 의해서 아마츄어 샤프트의 나머지 부분보다 큰 직경을 갖는 워엄을 제조할 수 있는 데, 이와 같이 워엄의 직경을 더 크게 하는 이유는 아마츄어 샤프트 상에서 아마츄어의 구성 부품들이 워엄의 위쪽으로 밀쳐지지 말아야 하기 때문이다. 또한, 워엄의 성형 공정을 위해서, 아마츄어 샤프트에는 이 샤프트를 지지하기 위한 지지부가 제공될 수 있다.
본 발명은, 단(step)을 이루지 않는, 다시 말해서 아마츄어 샤프트의 전체 길이에 걸쳐서 어떠한 횡단면 변형도 발생하지 않는 적당한 로드 재료로 구성되는 단순하면서 저렴한 아마츄어 샤프트가 사용될 수 있다는 점에서 유리하다. 또한, 본 발명에서는 작은 직경의 아마츄어 샤프트가 가능하기 때문에 전체 전기 모터의 크기와 무게를 줄일 수 있다. 이와 같이 아마츄어의 크기와 무게를 줄일 수 있기 때문에, 아마츄어의 회전-견인 모멘트는 낮아지며, 또한 이 때문에 전기 모터의 시동비(starting ratio)도 개선될 수 있다. 추가로, 아마츄어의 코어 직경이 크기 때문에, 본 발명에 따라 제조된 워엄은 높은 강도를 갖는다. 워엄과 아마츄어 샤프트를 일체로 제조함으로써 분리 가능성이 매우 낮다.
종속항에서는 독립항에 주어진 본 발명의 바람직한 실시예와 다른 구조를 기술한다.
청구항 제 2 항에 따라서, 워엄은 보통 압연으로 제조된다.
청구항 제 3 항에 따라서, 워엄을 제조하기 전에 아마츄어 샤프트에 설치된 것으로서, 예를 들어 적층 아마츄어 코어 및 정류자와 같은 아마츄어 구성 부품들과 제조하고자 하는 워엄 사이에는 관형 베어링 시트가 설치된다. 상기 관형 베어링 시트는, 예를 들어 아마츄어 샤프트 상에 압입되거나 열팽창 방법으로 삽입될 수 있는 데, 여기서 열팽창 방법으로 삽입하는 경우에는 베어링 시트를 가열하여 직경을 확장하고 이 확장된 베어링 시트를 아마츄어 샤프트에 삽입한 후에 다시 냉각하여 아마츄어 샤프트 상에 회전 불가하게 고정한다. 베어링 시트를 사용함으로써 아마츄어 샤프트에 단을 형성하지 않고도 베어링의 영역에서 워엄의 외경 이상으로 아마츄어 샤프트의 직경을 확장시킬 수 있다. 또한, 베어링 시트의 직경을 크게 형성함으로써, 워엄을 압연한 후에도 아마츄어 샤프트에 구름 베어링을 고정시킬 수 있다. 이러한 배치는, 워엄을 성형할 때 사용되는 냉각 윤활재나 워엄을 성형할 때 발생하는 티끌이 구름 베어링 내에 침입하지 못하게 할 수 있을 뿐만 아니라 워엄을 성형한 후에 아마츄어를 세척액으로 용이하게 세척할 수 있다.
청구항 제 4 항에 따라서, 한편으로 적층 아마츄어 코어와 정류자 사이에, 그리고 다른 한편으로 적층 아마츄어 코어와 워엄 사이에 배치된 베어링은 독립된 베어링 시트를 필요로 하지 않고도 워엄을 성형하기 전에 아마츄어 샤프트 상에 직접 설치된다. 이러한 배치는, 독립된 베어링 시트와 이 베어링 시트를 조립하는 과정을 생략할 수 있으며, 아마츄어 샤프트 상에 설치하고자 하는 모든 부품을 워엄 성형 전에 설치할 수 있다는 점에서 유리하다. 따라서, 워엄을 성형한 후에 아마츄어의 샤프트 상에 베어링을 설치할 필요가 없다.
이하에서, 본 발명을 도면에 도시한 두 개의 실시예들에 따라서 상세하게 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같은 본 발명에 따라 제조된 아마츄어(10)는 전체 길이에 걸쳐서 직경과 단면 변화가 없는 원통형 재료로 제조된 아마츄어 샤프트(12)를 갖는다. 아마츄어 샤프트(12)는, 예를 들어 원통형 로드 재료에 의해 분리될 수 있다. 특히 본 발명에 따라 도면에 도시한 실시예에서, 상기 아마츄어 샤프트(12) 상에는 아마츄어(10)의 구성 부품으로서, 정류자(14)와 플라스틱(16)으로 둘러싸인 적층 아마츄어 코어(18)가 회전 불가하게 설치된다. 적층 아마츄어 코어(18)는, 이 적층 아마츄어 코어(18)를 아마츄어 샤프트(12)에 설치하기 전이나 후에 적층 아마츄어 코어에 감기는 아마츄어 권선(20)을 지지한다. 아마츄어 권선(20)의 단부(22)들은 알려진 방법에 의해서 정류자(14)와 접속된다.
상기 적층 아마츄어 코어(18) 중 정류자(14)로부터 이격된 쪽에서, 아마츄어 샤프트(12)에는 적층 아마츄어 코어(18)와 아마츄어 권선(20)으로 구성된 짧은 길이의 단부가 제공된다. 상기 아마츄어 샤프트(12)의 단부는 도시하지 않은 미끄럼 베어링의 베어링 시트(24)를 형성한다. 아마츄어 샤프트(12)의 다른 쪽에는 상기 단부보다 긴 길이의 정류자(14)가 제공된다. 또한, 정류자 쪽에서, 아마츄어 샤프트(12) 상에는 구름 베어링(28)과 도시하지 않은 미끄럼 베어링을 지지하기 위한 관형 베어링 시트(26)가 회전 불가하지만 축방향으로는 변위 가능하게 압입되거나 열팽창 방식으로 삽입된다. 아마츄어 샤프트(12)에 정류자(14)와, 아마츄어 권선(20)을 구비한 적층 아마츄어 코어(18)와, 베어링 시트(26)를 고정한 후에, 베어링 시트(26)의 전방에 위치하는 아마츄어 샤프트의 단부를 압연 공정을 통하여 워엄(30)으로 성형한다. 워엄(30)을 압연할 때, 아마츄어(10)는 이 아마츄어의 양 베어링 시트(24, 26) 상에서 지지될 수 있다. 워엄(30)은 이 워엄(30)이 형성되지 않은 아마츄어 샤프트(12)의 나머지 부분보다 큰 외경을 갖는다. 아마츄어 샤프트(12) 상에 아마츄어 권선(20)을 구비한 적층 아마츄어 코어(18)와 정류자(14)를 고정한 후에 워엄(30)을 성형함으로써, 아마츄어 샤프트(12)의 나머지 부분보다 큰 직경을 갖는 워엄(30)이 제조될 수 있으며, 여기서 워엄의 직경을 더 크게 하는 이유는 상기 아마츄어(10)의 부품(18, 14, 20)들이 워엄(30) 위쪽으로 밀쳐지지 말아야 하기 때문이다.
아마츄어 샤프트(12) 상에서 정류자(14)와 워엄(30) 사이에 설치되는 베어링 시트(26)는 적어도 워엄(30)의 외경 크기와 동일한 외경을 갖기 때문에, 구름 베어링(28)이나 도시하지 않은 미끄럼 베어링은 워엄(30)을 압연한 후에, 그리고 경우에 따라서 아마츄어를 세척한 후에 베어링 시트(26)에 설치될 수 있다.
도 2에 도시한 아마츄어는 정류자(14)와 워엄(30) 사이에 배치된 베어링 시트(26)를 갖지 않기 때문에, 구름 베어링(28)과 도시하지 않은 미끄럼 베어링은 워엄(30)을 압연하기 전에 아마츄어 샤프트(12)에 직접 설치된다. 구름 베어링(28)이나 도시하지 않은 미끄럼 베어링은 워엄(30)을 압연할 때 아마츄어(10)를 지지하기 위해 사용될 수 있다. 워엄(30)을 압연할 때 구름 베어링(28)이나 미끄럼 베어링은 필요한 경우에 분리되기도 한다.

Claims (7)

  1. 전기 모터용 아마츄어의 아마츄어 샤프트에 워엄을 고정하기 위한 고정 방법에 있어서,
    상기 워엄(30)은 아마츄어(10)와 이 아마츄어의 구성 부품(12, 14, 18, 20, 26)들로 구성된 조립체의 단부 상에서 아마츄어 샤프트(12)를 성형하여 제조되는 것을 특징으로 하는 고정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 워엄(30)은 압연에 의해서 제조되는 것을 특징으로 하는 고정 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 워엄(30)을 제조하기 전에, 아마츄어 샤프트(12)에 설치된 아마츄어(10)의 구성 부품(14, 18, 20)들과 제조하고자 하는 워엄(30) 사이에서 아마츄어 샤프트(12) 상에는 관형 베어링 시트(26)가 설치되며,
    상기 베어링 시트(26)의 외경은 제조하고자 하는 워엄(30)의 외경보다 큰 것을 특징으로 하는 고정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 워엄(30)을 제조하기 전에, 아마츄어 샤프트(12) 상에 설치된 아마츄어(10)의 구성 부품(14, 18, 20)들과 제조하고자 하는 워엄(30) 사이에서 아마츄어 샤프트(12) 상에는 구름 베어링(28)이 설치되는 것을 특징으로 하는 고정 방법.
  5. 워엄과 일체로 형성된 아마츄어 샤프트를 구비하는 전기 모터용 아마츄어에 있어서,
    상기 워엄(30)은 아마츄어 샤프트(12)의 나머지 부분보다 큰 외경을 갖는 것을 특징으로 하는 아마츄어.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 아마츄어 샤프트(12) 상에는 워엄(30)과 아마츄어 샤프트(12) 상에 설치된 아마츄어(10)의 구성 부품(14, 18, 20)들 사이에서 관형 베어링 시트(26)가 설치되며,
    상기 베어링 시트의 외경은 워엄(30)의 외경보다 큰 것을 특징으로 하는 아마츄어.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 워엄(30)과 아마츄어 샤프트(12) 상에 설치된 아마츄어(10)의 구성 부품(14, 18, 20)들 사이에서 아마츄어 샤프트(12) 상에 구름 베어링(20)이 직접 설치되는 것을 특징으로 하는 아마츄어.
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