KR20030073849A - 아우터 로터형 인덕션 모터의 로터 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 아우터 로터형 인덕션 모터의 로터를 개선한 것으로서, 조립을 용이하게 하여 양산성을 향상시킴과 함께 제조비 및 제품단가가 저감되도록 한 것이다.

이를 위해, 본 발명은, 적층철심을 갖는 로터(rotor)와, 코일이 감겨 있는 스테이터(stator)가 포함된 아우터 로터형 인덕션 모터에 있어서, 상기 적층철심이 구비되는 원통형상의 로터코어(rotor core)와, 상기 로터코어의 저면에 나사체결되는 하우징과, 상기 하우징의 중앙부에 구비되어 외부 축과 결합되는 부싱로터(bushing rotor)가 포함되어 이루어진 아우터 로터형 인덕션 모터의 로터 어셈블리를 제공한다.

Description

아우터 로터형 인덕션 모터의 로터 어셈블리{Rotor assembly of outer rotor type induction motor}

본 발명은 인덕션 모터에 관한 것으로서, 더 상세하게는 아우터 로터형 인덕션 모터의 로터 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로, 인덕션 모터는, 별도의 동력전달수단(특히, 벨트) 없이 구동을 요하는 축에 직결되어 축을 회전시키는 기기로서, 세탁조가 회전되는 드럼세탁기 및 펄세이터 세탁기 등에 널리 사용되고 있다.

그 중 아우터 로터형 인덕션 모터는, 주지하는 바와 같이, 링형상의 얇은 철판이 여러겹 적층되는 둘레부 및 외부 축과 결합되는 바닥부를 갖는 회전체인 로터(rotor)와, 상기 로터의 내주면에 소정간격 이격되어 구비되며 둘레를 따라 코일이 감겨 있는 고정체인 스테이터(stator)로 이루어져, 스테이터의 코일에 흐르는 교번 전류에 의해 발생하는 회전 자기장과 로터에 발생하는 유도 전류와의 상호 작용에 의해 생기는 회전력에 의하여 작동하게 된다

이하, 도 1과 도 2를 참조하여, 종래기술에 따른 아우터 로터형 인덕션 모터의 로터를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

종래의 로터는, 프레스 가공되어 대야형상의 외장을 형성하는 스틸(sreel)재질의 하우징(1)과, 상기 하우징의 내주면에 강제압입되는 로터코어(2, rotor core)와, 상기 하우징의 바닥면에 나사체결되며 외부 축(미도시)과 결합되는 스틸재질의 부싱로터(3, bushing rotor)로 이루어진다.

그리고, 상기 로터코어를 보다 구체적으로 설명하면, 상기 로터코어는, 둘레를 따라 여러개의 통과공(미도시)이 형성된 링형상의 얇은 철판이 상기 통과공에 상응하도록 여러겹 적층되어 이루어진 적층철심(2a)과, 상기 철판들을 고정시키기 위해 상기 통과공에 구비됨과 함께 적층철심(2a)의 상/하부에 노출되는 수직형 코어(미도시)와, 상기 수직형 코어의 상단과 하단을 고정하며 상기 적층철심(2a)의 상면과 하면에 각각 구비되는 링형상의 엔딩부재(2b)로 이루어진다. 이때, 상기 수직형 코어 및 상기 엔딩부재(2b)는 다이캐스팅 주조법에 의해 상기 적층철심(2a)에 함께 형성되게 된다.

하지만, 상기와 같이 이루어진 종래기술에 따른 아우터 로터형 인덕션 모터의 로터는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 로터코어(2)를 하우징(1)에 압입시, 하우징(1)의 센터와 로터코어(2)의 센터를 정확하게 유지하면서 로터코어를 압입시켜야 하는데, 센터를 정확하게 유지시키기가 곤란하여 작업시간이 지연되는 문제가 있었다.

둘째, 센터를 정확히 유지시켜주는 별도의 압입용 지그(미도시)를 사용할 경우, 제작비용이 상승되는 문제와, 이를 사용하기 위한 별도의 과정이 필요하게 되어 양산성이 저하되는 문제가 있었다.

셋째, 하우징(1)의 형상을 만들기 위해 프레스용 금형(미도시)이 사용되는데, 이러한 금형으로, 단위부재로 절단하는 절단용 금형과, 하우징의 상측 형상을 만드는 상부금형과, 하측 형상을 만드는 하부금형과, 외장 또는 바닥면에 방열공 등을 만들기 위한 그 외 다수개의 금형이 필요하여, 금형비 부담이 크고, 이러한 금형들로 인해 프레스 가공을 위한 공정의 수가 많아져 양산성이 저하되는 문제가 있었다.

넷째, 하우징(1)이 스틸재질로 이루어져 있어 로터 회전시 발생되는 진동 또는 소음이 타부재[세탁기인 경우 외조(outer tub)]에 바로 전달되는 문제가 있었다.

본 발명은 종래기술에 대한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 조립을 용이하게 하여 양산성을 향상시킴과 함께 제조비용 및 제품단가가 저감되는 아우터 로터형 인덕션 모터의 로터 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 아우터 로터형 인덕션 모터의 로터를 나타낸 사시도.

도 2는 종래기술에 따른 것으로서, 로터의 조립과정을 나타낸 분해 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 아우터 로터형 인덕션 모터의 로터를 나타낸 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 것으로서, 로터의 조립과정을 나타낸 분해 사시도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 로터코어(rotor core) 11: 적층철심

13: 보스(boss) 20: 하우징

21: 체결부 21a: 가이드홈

22: 안착부 23: 방열공

24: 리브(rib) 30: 부싱로터(bushing rotor)

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 적층철심을 갖는 로터(rotor)와, 코일이 감겨 있는 스테이터(stator)가 포함된 인덕션 모터에 있어서, 상기 적층철심이 구비되는 원통형상의 로터코어(rotor core)와, 상기 로터코어의 저면에 나사체결되는 하우징과, 상기 하우징의 중앙부에 구비되어 외부 축과 결합되는 부싱로터(bushing rotor)가 포함되어 이루어진 아우터 로터형 인덕션 모터의 로터 어셈블리를 제공한다.

이 때, 상기 로터코어의 저면에는 상기 하우징과 나사체결되기 위한 보스(boss) 또는 결합홈 등을 선택적으로 갖는 결합부가 더 형성됨이 바람직하고, 상기 하우징의 내측 바닥면에는 상기 로터코어와 나사체결되기 위한 체결부가 더 형성됨이 바람직하다.

이와 더불어, 상기 로터코어가 상기 하우징의 센터점에 정확히 안착되도록 함과 더불어 상기 로터코어의 보스가 상기 하우징의 체결부에 정확히 위치되도록, 상기 체결부에는 상기 보스를 안내하는 가이드홈이 더 형성됨이 보다 바람직하다.

또한, 상기 하우징은, 한번에 사출 성형되도록 수지(resin)재질로 이루어짐이 바람직하다.

따라서, 본 발명에 따른 아우터 로터형 인덕션 모터의 로터 어셈블리를 제공함에 따라, 조립이 용이하여 양산성을 향상시킬 수 있음과 함께 제조비용 및 제품단가를 저감시킬 수 있게 된다.

이하, 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 아우터 로터형 인덕션 모터의 로터를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 것으로서, 로터의 조립과정을 나타낸 분해 사시도이다.

도면 설명에 앞서, 아우터 로터형 인덕션 모터는 종래기술에 언급된 바 있으므로, 그 설명을 생략한다.

본 발명에 따른 아우터 로터형 인덕션 모터의 로터 어셈블리는, 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 링형상의 철판이 여러겹 적층된 적층철심(11)이 구비되고 그 상/하면에 각각 엔딩부재(12)가 구비되는 원통형상의 로터코어(10)와, 상기 로터코어의 저면에 나사체결되는 하우징(20)과, 상기 하우징의 중앙부에 구비되어 외부 축(미도시)과 결합되는 부싱로터(30)가 포함되어 이루어진다.

이와 더불어, 상기 로터코어(10)의 저면에는 상기 하우징(20)과 나사체결되기 위한 결합부가 더 형성됨이 바람직하다.

여기서, 상기 결합부는, 도시된 바와 같이, 상기 로터코어(10)의 저면에 보스(13)가 돌출형성된 것임이 바람직하며, 더 구체적으로, 상기 보스(13)는, 상기로터코어(10)의 하측 엔딩부재(12)의 저면에 형성됨이 바람직하고, 만약, 상기 엔딩부재(12)가 다이캐스팅 주조법에 의해 형성될 경우 상기 보스(13)도 이와 함께 형성됨이 보다 바람직하다.

또한, 결합부는, 도시되지는 않았지만, 다른 실시예로 상기 로터코어(10)의 저면에 결합홈만이 형성된 것일 수도 있다. 구체적으로, 상기 결합홈은, 상기 로터코어(10)의 하측 엔딩부재(12)의 저면에 형성됨이 보다 바람직할 것이다.

한편, 상기 하우징(20)의 내측 바닥면에는 상기 로터코어의 보스(13)와 나사체결되기 위한 체결부(21)가 더 형성됨이 바람직하다.

물론, 도시되지 않았지만, 상기 보스(13)만을 형성시켜 상기 하우징(20)에 나사 체결할 수도 있고, 상기 체결부(21)만을 형성시켜 상기 로터코어(10)에 나사 체결할 수도 있다.

그리고, 상기 로터코어(10)가 상기 하우징(20)의 센터점에 정확히 안착되도록 함과 더불어 상기 로터코어의 보스(13)가 상기 하우징의 체결부(21)에 정확히 위치되도록 하여 작업성 및 양산성을 향상시키기 위해, 상기 체결부(21)에는 상기 보스(13)를 안내하는 가이드홈(21a)이 더 형성됨이 보다 바람직하다.

한편, 상기 하우징(20)은, 한번에 사출 성형되도록 수지재질로 이루어짐이 바람직하며, 한번에 사출 성형됨에 따라 양산성을 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 수지(resin)재질은, 종래 기술에 사용된 스틸(steel)재질보다 비용이 저렴하여 제품단가를 저감시키는 이점과, 중량이 적어 관성을 줄이는 이점과, 강성이 작아 진동 및 소음을 저감시키는 이점 등을 가지게 된다.

그리고, 상기 하우징(20)의 내측 둘레면에는, 상기 로터코어(10)의 저면이 원활하게 안착되도록 단차진 형상의 안착부(22)가 더 형성됨이 바람직하며, 이것 또한 작업성 및 양산성을 향상시킬 수 있는 구성요소의 하나이다.

또한, 상기 하우징(20)의 둘레부 및 바닥부에는 열을 방출하기 위한 방열공(23)이 더 형성됨이 바람직하고, 이와 더불어, 상기 하우징(20)의 내측 바닥면에는 하우징 회전시 상기 열을 식히거나 상기 열이 상기 방열공(23)으로 원활하게 토출되도록 송풍을 가하는 블레이드 역할의 리브(24)가 더 형성됨이 보다 바람직하다. 또한, 상기 리브(24)는 하우징(20)의 강도를 보강하는 역할도 함께 수행하게 된다.

여기서, 상기 방열공(23)과 상기 리브(24)는, 별도의 펀칭 또는 절편형성을 위한 금형 공정을 요하는 종래의 기술과 달리, 하우징(20) 사출시 동시에 사출 성형되게된다.

다른 한편, 상기 부싱로터(30)는, 상기 하우징(20)의 내측 바닥면 중앙부에 나사체결되어 고정됨이 바람직하다.

그리고, 상기 부싱로터(30)는, 수지재질로 이루어짐이 보다 바람직하다. 왜냐하면, 상술한 바와 같이 수지재질은, 종래 기술에 사용된 스틸재질보다 비용이 저렴하여 제품단가를 저감시키는 이점과, 중량이 적어 관성을 줄이는 이점과, 강성이 작아 진동 및 소음을 저감시키는 이점 등을 가지고 있기 때문이며, 수지재질로 이루어진 상기 하우징(20)과 함께 사용될 경우 상기 이점들을 배가시킬 수 있기 때문이다.

또한, 상기 부싱로터(30)는, 도시되지 않았지만, 다른 실시예로 상기 하우징(20)과 함께 일체로 사출 성형될 수도 있으며, 또 다른 실시예로 강도보강을 위해 외부축과 결합되는 상기 부싱로터(20)의 세레이션부(31, serration part)를 금속재질로 미리 가공한 후, 인서트(insert)사출 방식에 의해 상기 하우징(20)과 함께 일체로 성형될 수도 있다.

여기서, 인서트사출 방식을 구체적으로 설명하면, 상기 세레이션부(31)를 부싱로터(30, 세레이션부가 제외된 부분) 및 하우징(20) 형상의 본이 형성된 인서트 사출용 금형(미도시)에 넣어 수지에 압을 가하면 수지가 하우징 및 부싱로터(세레이션부가 제외된 부분) 형상을 이룸과 함께 상기 세레이션부에 달라붙게 되어, 상기 세레이션과 상기 하우징이 일체로 이루어지는 방식이다.

이하, 도 4를 참조하여, 상기와 같이 이루어진 본 발명에 따른 아우터 로터형 인덕션 모터의 로터 어셈블리의 조립과정을 가장 바람직한 실시예를 중심으로 설명한다.

먼저, 상기 로터코어(10)의 저면에 보스(13)를 형성시키고, 상기 체결부(21)와 가이드(21a)와 안착부(22)와 방열공(23) 그리고 리브(24)를 갖는 하우징(20) 및 상기 부싱로터(30)를 사출 성형한다.

이 후, 상기 로터코어(10)의 보스(13)가 상기 하우징(20)의 가이드홈(21a)을 따라 안내되도록 상기 보스(13)를 가이드홈(21a)에 인입시키고, 상기 보스(13)를 상기 체결부(21)와 마주하도록 한 후, 상기 체결부(21)와 상기 보스(13)를 순차적으로 나사체결하여 상기 하우징(20)에 상기 로터코어(10)를 결합시킨다. 그리고,상기 부싱로터(30)를 상기 하우징(20)의 바닥면 중앙에 나사체결시킨다.

따라서, 본 발명에 따른 아우터 로터형 인덕션 모터의 로터 어셈블리를 제공함에 따라, 조립이 용이하여 양산성을 향상시킬 수 있음과 함께 제조비용 및 제품단가를 저감시킬 수 있게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명은 하우징(20)과 로터코어(10)를 용이하게 조립하기 위해 나사체결방식에 한정시켜 기술하였지만, 이러한 방식 외에도 여러 다른 방식으로 용이한 조립이 가능할 것이다.

예를 들어, 도시되지는 않았지만, 본 발명의 다른 실시예로, 인서트(insert)사출 방식에 의해 상기 로터코어(10)와 상기 하우징(20)이 일체로 이루어질 수 있을 것이다.

즉, 상기 로터코어(10)를 하우징(20) 형상의 본이 형성된 인서트 사출용 금형(미도시)에 넣어 수지에 압을 가하면 수지가 하우징 형상을 이룸과 함께 상기 로터코어에 달라붙게 되어, 상기 로터코어와 상기 하우징이 일체로 이루어지게 된다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술 범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서와 같이, 본 발명은, 아우터 로터형 인덕션 모터의 로터 어셈블리를 제공함에 따라, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 본 발명에 의하면, 하우징과 같은 부품이 한번에 성형이 가능한 사출 성형에 의해 만들어짐과 함께 하우징과 로터코어의 조립이 용이하여, 양산성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

둘째, 본 발명에 의하면, 조립공정이 단순하고 용이함에 따라 제조비용이 저감되어, 결과적으로 제품단가가 떨어지는 이점이 있다. 특히, 제조비용은 종래에 비해 약 10% 저감되는 이점이 있다.

셋째, 본 발명에 의하면, 수지재질을 사용함에 따라 부품의 강성을 줄일 수 있어 진동 및 소음을 저감시킬 수 있는 이점이 있다.

넷째, 본 발명에 의하면, 수지재질을 사용함에 따라 부품의 중량을 줄일 수 있어 회전 정지시 관성의 영향을 줄이 수 있는 이점이 있다. 특히, 중량은 종래에 비해 약 40.7% 줄일 수 있고, 관성의 영향은 종래에 비해 약 52% 줄일 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명의 상세한 설명에 언급된 모든 효과를 다 포함한다.

Claims (11)

1. 적층철심을 갖는 로터(rotor)와, 코일이 감겨 있는 스테이터(stator)가 포함된 아우터 로터형 인덕션 모터에 있어서,

   상기 적층철심이 구비되는 원통형상의 로터코어(rotor core)와,

   상기 로터코어의 저면에 나사체결되는 하우징과,

   상기 하우징의 중앙부에 구비되어 외부 축과 결합되는 부싱로터(bushing rotor)가 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 아우터 로터형 인덕션 모터의 로터 어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 하우징과 나사체결되기 위해 상기 로터코어의 저면에 보스(boss)가 돌출형성됨을 특징으로 하는 아우터 로터형 인덕션 모터의 로터 어셈블리.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 하우징과 나사체결되기 위해 상기 로터코어의 저면에 결합홈이 형성됨을 특징으로 하는 아우터 로터형 인덕션 모터의 로터 어셈블리.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 로터코어가 상기 하우징의 센터점에 정확히 안착되도록 함과 더불어 상기 로터코어의 보스가 상기 하우징의 나사체결부에 정확히 위치되도록, 상기 하우징의 나사체결부에는 상기 보스를 안내하는 가이드홈이 더 형성됨을 특징으로 하는 아우터 로터형 인덕션 모터의 로터 어셈블리.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 하우징의 내측 둘레면에는 상기 로터코어의 저면이 안착되도록 단차진 형상의 안착부가 더 형성됨을 특징으로 하는 아우터 로터형 인덕션 모터의 로터 어셈블리.
6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,

   상기 하우징의 둘레부 및 바닥부에는 열을 방출하기 위한 방열공이 더 형성됨을 특징으로 하는 아우터 로터형 인덕션 모터의 로터 어셈블리.
7. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서,

   상기 하우징의 내측 바닥면에는, 하우징 회전시 상기 열을 식히거나 상기 열이 외부로 원활하게 토출되도록 송풍을 가하는 리브가 더 구비됨을 특징으로 하는 아우터 로터형 인덕션 모터의 로터 어셈블리.
8. 제 1 항에 있어서

   상기 하우징은, 수지(resin)재질로 이루어짐을 특징으로 하는 아우터 로터형인덕션 모터의 로터 어셈블리.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 부싱로터가 상기 하우징과 일체로 되고, 상기 부싱로터 중 상기 외부축과 직접 결합되는 세레이션부가 인서트(insert) 사출된 것임을 트징으로 하는 아우터 로터형 인덕션 모터의 로터 어셈블리.
10. 적층철심을 갖는 로터(rotor)와, 코일이 감겨 있는 스테이터(stator)가 포함된 아우터 로터형 인덕션 모터에 있어서,

    상기 적층철심이 구비되는 원통형상의 로터코어(rotor core)와,

    상기 로터코어와 함께 인서트(insert) 사출되는 하우징과,

    상기 하우징의 중앙부에 구비되어 외부 축과 결합되는 부싱로터(bushing rotor)가 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 아우터 로터형 인덕션 모터의 로터 어셈블리.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 하우징의 둘레부 및 바닥부에는, 열을 방출하기 위한 방열공이 더 형성되고,

    상기 하우징의 내측 바닥면에는, 하우징 회전시 상기 열을 식히거나 상기 열이 방열공으로 원활하게 토출되도록 송풍을 가하는 리브가 더 형성됨을 특징으로하는 아우터 로터형 인덕션 모터의 로터 어셈블리.