KR200175866Y1 - 모터의 보빈 - Google Patents

Abstract

본 고안은 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2극 세이드 폴(Shade pole) 모터의 고정자 코일이 감기는 보빈의 구조에 관한 것이다.

본 고안에 따른 모터는 고정자 코일이 권선되는 보빈의 몸체부 외주면이 볼록한 형상의 둥근면으로 형성되고, 고정자 철심의 코일 권선부와 보빈의 내주면 사이에 틈이 형성되었다. 따라서, 보빈의 외주면에 코일이 균일하게 감기게 되어 고정자 코일의 특정부위가 과열되는 것이 방지되게 된다. 또한 상기 틈에 의해 고정자 코일에 발생되는 열을 효과적으로 방산시킬 수 있게 되므로, 고정자 코일의 단선이나 단락이 방지되어 모터의 수명이 연장되고, 아울러 안정된 모터의 특성이 발휘되게 되므로, 모터의 신뢰성이 높아지는 이점이 있다.

Description

모터의 보빈

본 고안은 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 2극 세이드 폴(Shade pole) 모터의 고정자 코일이 감기는 보빈의 구조에 관한 것이다.

일반적인 가전제품에 사용되는 송풍용, 급송용, 기구회전용 모터는 하우징이 없이 고정자 철심의 일측에 고정자 코일이 권선되고, 타측에 회전자가 설치되는 2극 세이드 폴 모터가 적용되어 제품의 경량화 및 저가화를 도모하고 있다.

이러한 모터는 도 1에 도시된 바와 같이, 금속판이 적층되어 구성된 고정자 철심(1)이 마련되고, 이 고정자 철심(1)에는 일측에 회전자(2)가 설치되는 회전자 설치홈(3)이 형성되어 회전자(2)가 회동 가능하게 설치되어 있다.

그리고 회전자(2)가 설치되는 회전자 설치홈(3)의 일측방에는 상기 회전자(3)를 회전시킬 수 있도록 고정자 코일(4)이 권선되게 되는데, 이 고정자 코일(4)은 합성수지재로 마련된 보빈(5)에 권선된 상태로 고정자 철심(1)에 끼워져 결합되게 된다.

이러한 모터는, 상기 고정자 코일(4)에 전류가 인가 되면 고정자 철심(1)과 회전자(2)사이의 전자기 유도에 의해 상기 회전자(2)가 회전이 되게 된다.

그런데, 이러한 모터는 모터에 인가되는 전기적 에너지가 모두 기계적 에너지로 바뀌는 것은 아니고 그 중 일부의 에너지는 손실(loss)되게 되는데, 이 손실은 마찰열과 주울(joule) 열로 되어 상기 고정자 코일(4)의 온도상승을 초래하게 된다.

이처럼 모터가 과열됨으로 인해 종래의 2극 세이드 폴 모터는 고정자 철심(1)에 권선된 코일(4)이 단선되는 문제가 있었다. 특히, 2극 세이드 폴 모터의 경우에는 고정자코일(4)이 고정자 철심(1)의 한쪽 변에 설치되어 그 회전자(2) 및 회전축과는 비교적 멀리 떨어져 있게 됨에 따라, 일반적인 모터에서 처럼 축류팬 등으로 효과적인 냉각을 할 수 없는 단점이 있다. 따라서 고정자 코일(4)에 열이 발생되게 되면, 일반적인 모터에 비하여 코일(4)이 권선된 보빈부(5)의 열변형이나 단선이 잘 일어나는 문제가 있었다.

본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 고정자 코일이 권선되는 보빈부의 구조를 개선하여, 고정자 코일의 열 발산을 효과적으로 유도함으로써 고정자 코일의 단선 및 단락이 방지되는 모터를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 2극 세이드 폴 모터의 구조를 보인 단면도이다.

도 2는 본 고안에 따른 2극 세이드 폴 모터의 전체적인 구성을 보인 사시도이다.

도 3은 본 고안에 따른 2극 세이드 폴 모터의 구조를 보인 단면도이다.

도 4는 본 고안에 따른 모터의 보빈부 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 고정자 철심, 11: 회전자,

12: 회전자 설치홈, 13: 고정자 코일,

14: 회전축, 20: 보빈,

21: 몸체부, 22: 지지판,

23: 중공부, 24: 틈,

25: 둥근면.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 금속판이 적층된 고정자 철심의 일측에 회동 가능하게 설치된 회전자와, 상기 고정자 철심에 자계가 형성되어 상기 회전자가 회전되도록 상기 고정자 철심의 타측에 권선되는 고정자 코일과, 그 외주면에 상기 고정자 코일이 권선되어 상기 고정자 철심에 끼워지는 보빈을 구비하는 모터에 있어서,

상기 보빈의 외주면에는 상기 고정자 코일이 균일하게 감기도록 중심부에 볼록한 형상의 둥근면이 형성되고, 열의 발산이 용이하도록 상기 보빈의 내주면과 상기 고정자 철심사이에 틈이 형성된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 고안에 따른 모터의 전체적인 구조를 보인 사시도이고, 도 3은 본 고안에 따른 모터의 단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 금속판이 적층되어 구성된 고정자 철심(10)에는 일측에 회전자(11)가 설치되는 회전자 설치홈(12)이 형성되고, 타측에는 상기 고정자 철심(10)에 자계가 형성되도록 고정자 코일(13)이 권선되는 코일 권선부(10a)가 마련된다. 그리고 고정자 철심(10)의 회전자 설치홈부(12)의 전방에는 회전자(11)의 중심부에 압설된 회전축(14)이 회동 가능하게 지지하는 지지브라켓(15)이 고정된다. 즉 이 지지브라켓(15)에 의해 회전자(11)는 회전자 설치홈(12)의 내측에서 회동이 되게 된다.

그리고 회전자가 설치되는 회전자 설치홈(12)의 일측방에 마련된 코일 권선부(10a)에는 상기 회전자(11)를 회전시킬 수 있도록 고정자 코일(13)이 권선되게 되는데, 이 고정자 코일(13)은 합성수지재로 마련된 보빈(20)에 권선된 상태로 고정자 철심(10)에 끼워져 결합되게 된다.

도 4를 참조하면, 고정자 철심(10)의 코일 권선부(10a)에 끼워지는 보빈(20)은 합성수지재가 사출 성형된 것으로, 그 외주면에 코일이 권선되는 몸체부(21)와 이 몸체부(21)의 양단부에 형성되어 코일(13)의 흘러내림을 방지하는 지지판(22)으로 구성된다. 즉 보빈(20)은 몸체부(21)의 중심부에 중공부(23)가 형성되어, 이 중공부에 고정자 철심의 코일 권선부(10a)가 끼워져 결합되는 것이다.

이러한 모터는, 상기 고정자 코일(13)에 전류가 인가 되면 고정자 철심(10)과 회전자(11) 사이의 전자기 유도에 의해 상기 회전자(11)가 회전이 되게 된다.

그런데, 이러한 모터는 모터에 인가되는 전기적 에너지가 모두 기계적 에너지로 바뀌는 것은 아니고 그 중 일부의 에너지는 손실(loss)이 된다. 즉, 자기 회로 중에서 자속이 시간적으로 변화하기 때문에 생기는 철의 히스테리시스손 및 와전류손인 철손(iron loss), 기계적 마찰에 의해서 발생하는 기계손(mechanical loss), 전기 회로 중의 저항으로 인하여 생기는 동손(copper loss), 이외의 손실을 합한 표유부하손(stray load loss)이 발생하게 된다. 이 발생된 손실은 마찰열과 주울(joule) 열로 되어 상기 보빈부(20)에 많은 열이 발생되게 된다.

이러한 문제를 감안하여 본 고안에 따른 모터의 보빈(20)은 고정자 코일(13)의 중심부에 열이 집중되지 않고, 또한 열의 방산이 용이하도록, 상기 몸체부(21)의 외주면 중앙 부분이 볼록한 형상의 둥근면(25)으로 마련된다. 그리고, 몸체부(21)의 내주면, 즉 중공부(23)가 소정의 틈(24)이 형성되게 하였다.

이는 보빈(20)에 권선이 되는 고정자 코일(13)이 일반적으로 중앙부분에 많이 감기게 되는 점에 착안된 것으로, 본 고안에서는 고정자 코일(13)이 보빈(20)의 중심부에 많이 감기지 않게 하여, 전체가 균일한 상태를 유지하도록 하기 위함이다. 또한, 고정자 코일(13)에서 열이 발생될 경우, 고정자 철심(10)의 코일 권선부(10a)와 보빈(20)의 내주면 사이에 틈(24)이 형성되게 함으로써 열 방산 효과를 극대화 하기 위함이다.

이처럼 본 고안에 따른 전동기는 보빈(20)의 몸체부의 외주면이 볼록한 형상으로 마련됨에 따라 고정자 코일(13)이 균일하게 감기게 되어, 고정자 코일의 특정 부위가 과열되는 현상이 방지되게 된다. 또한, 중공부의 틈(24)에 의해 열 방산이 용이하게 되어, 모터에 과부하가 걸리더라도 열에 의한 고정자 코일(13)의 단선이나 단락이 방지되어 모터의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 모터는 고정자 코일이 권선되는 보빈의 몸체부 외주면이 볼록한 형상의 둥근면으로 형성되고, 고정자 철심의 코일 권선부와 보빈의 내주면 사이에 틈이 형성되었다. 따라서, 보빈의 외주면에 코일이 균일하게 감기게 되어 고정자 코일의 특정부위가 과열되는 것이 방지되게 된다. 또한 상기 틈에 의해 고정자 코일에 발생되는 열을 효과적으로 방산시킬 수 있게 되므로, 고정자 코일의 단선이나 단락이 방지되어 모터의 수명이 연장되고, 아울러 안정된 모터의 특성이 발휘되게 되므로, 모터의 신뢰성이 높아지는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 금속판이 적층된 고정자 철심의 일측에 회동 가능하게 설치된 회전자와, 상기 고정자 철심에 자계가 형성되어 상기 회전자가 회전되도록 상기 고정자 철심의 타측에 권선되는 고정자 코일과, 그 외주면에 상기 고정자 코일이 권선되어 상기 고정자 철심에 끼워지는 보빈을 구비하는 모터에 있어서,

   상기 보빈의 외주면에는 상기 고정자 코일이 균일하게 감기도록 중심부에 볼록한 형상의 둥근면이 형성되고, 열의 발산이 용이하도록 상기 보빈의 내주면과 상기 고정자 철심사이에 틈이 형성된 것을 특징으로 하는 모터의 보빈.