KR200409261Y1 - 고속 모터의 회전자 - Google Patents

Abstract

본 고안에 의한 고속 모터의 회전자는 모터의 하우징 내부에서 회전되는 것으로 이루어지는 회전자에 있어서, 모터축 상에 고정 설치되는 코어에 코일선을 권취한 뒤, 코어의 양단부를 감싸는 두 개의 임펠러고정체를 형성함과 더불어 두 개의 임펠러고정체 사이에 다수의 임펠러를 일체로 이격 형성하는 것으로 이루어지되, 상기 임펠러는 코어의 외부면에서 나선 형상으로 돌출 형성되는 것으로 이루어진다.

따라서 본 고안은 코어의 둘레면에 길이 방향으로 나선 형상의 임펠러가 형성되기 때문에 공기를 하우징 내부에서 길이 방향으로 흐르게 하여 하우징 내부를 전체적으로 용이하게 냉각하고, 공기의 흐름을 부드럽게 하여 소음을 용이하게 줄일 수 있으며, 임펠러고정체와 임펠러를 인서트 몰딩으로 모터축과 코어를 감싸면서 형성하기 때문에 금형으로 대량 생산할 수 있어 제품의 제조 시간을 용이하게 절감할 수 있는 등의 효과를 발휘한다.

모터, 회전자, 임펠러, 냉각, 고속 모터의 회전자

Description

고속 모터의 회전자{ROTOR OF MOTER}

도 1은 본 고안에 의한 고속 모터의 회전자가 적용되는 핸드피스의 일 예를 나타내는 사시도,

도 2는 도 1의 분해 사시도,

도 3은 본 고안에 의한 고속 모터의 회전자를 나타내는 모터의 일 예를 나타내는 단면도,

도 4는 도 3의 A - A선 단면도,

도 5는 본 고안에 의한 고속 모터의 회전자의 다른 예를 나타내는 모터의 단면도,

도 6과 도7은 종래에 관련하는 모터의 회전자를 나타내는 단면도 및 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 모터 11 : 회전자

11a : 모터축 11b : 코어

11c : 코일선 11d : 임펠러고정체

11e : 임펠러

본 고안은 고속 모터의 회전자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회전자의 구조를 개선하여 모터 내부를 공기로 용이하게 냉각함과 더불어 공기의 흐름을 부드럽게 하여 소음을 용이하게 줄일 수 있도록 하는 고속 모터의 회전자에 관한 것이다.

일반적으로 모터는 회전자와 고정자로 구성되어 전기의 공급을 받아 회전자를 회전시켜서 회전력이 필요로 하는 전기 기기에 사용되는 바, 예컨대 고속 모터는 핸드 피스 등의 내부에 설치되어 작업자의 작업을 편리하게 한다.

모터는 일 예로서 모터하우징의 내부면에 고정자를 설치하고, 상기 고정자 사이에 회전자를 배치하며, 상기 모터하우징의 일측에 상기 회전자에게 전기를 인가하는 단자를 결합한 단자설치구가 설치되고, 상기 모터하우징의 타측에 회전자의 회전중심에 위치한 모터축이 돌출 형성되는 구조를 이루고 있다.

여기서 상기 회전자가 고속으로 회전하면서 하우징의 내부에 열이 많이 발생하게 되므로, 종래에는 도 6과 도 7에 도시한 바와 같이 회전자(101)의 구성요소인 코어(102)의 한쪽 단부에 임펠러(103)를 일체로 접착하게 되며, 이에 따라 상기 임펠러(103)가 회전자(101)와 함께 회전되어 하우징(104)의 내부를 냉각하게 된다.

즉 상기 회전자(101)와 함께 임펠러(103)가 회전되면서 외부의 공기가 하우징(104)의 내부로 유입되고, 유입된 공기가 하우징(104)의 양단부에 형성된 통공(104a)을 통하여 외부로 유출되어 임펠러(103)에 의하여 하우징의 내부에 유통되는 공기에 의하여 하우징(104)의 내부가 냉각되는 것이다.

그러나 종래와 같이 임펠러의 회전력에 의하여 흐르는 공기는 임펠러의 중앙부에서 직경 외측으로 흐르기 때문에 임펠러의 둘레면에 근접한 통공을 통하여 외부로 이동하므로 임펠러 주위의 공간을 냉각할 뿐 하우징 내부를 전체적으로 냉각하지 못한다는 단점이 있다.

또한 하우징 내부에서 외부로 공기를 이동시키기 위하여 임펠러의 둘레면과 일치하는 위치에 통공을 형성하기 때문에 임펠러와 통공 사이에 급격한 와류가 발생되어 소음을 심하게 발생시킨다는 단점이 있다.

물론 하우징에 통공을 형성하지 않으면 소음의 발생을 줄일 수 있으나, 임펠러가 내부의 공기를 원활하게 이송하지 못하고 내부에서 순환되는 공기가 많아져서 하우징의 내부를 냉각하지 못한다는 단점이 있다.

특히 임펠러를 부착하는 작업으로 인하여 회전자를 제조하는 공정이 추가적으로 발생되기 때문에 제조 시간과 제조 공정에 의한 단가의 상승을 초래하게 되는 것이다.

더우기 치과용 핸드피스에 설치되는 모터의 경우에는 모터의 회전수가 50000rpm 정도이므로, 종래의 모터의 열을 전체적으로 냉각하지 못하기 때문에 핸드피스를 잡고 작업할 때, 핸드피스의 모터에서 발생되는 열이 작업자인 치과의사의 손으로 전달되어 불쾌감과 불안감을 줄 수 있을 뿐만 아니라 소음으로 인하여 환자에게도 불안감을 조성하게 된다.

본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 회전자에 형성되는 임펠러의 구조를 개선함과 더불어 임펠러의 제조 공정을 보다 간편하게 함으로써 모터 내부를 공기로 용이하게 냉각함과 더불어 공기의 흐름을 부드럽게 하여 소음을 용이하게 줄일 수 있고 제품의 제조 시간을 용이하게 절감할 수 있는 고속 모터의 회전자를 제공하는 데 있다.

이를 실현하기 위하여, 본 고안은 모터의 하우징 내부에서 회전되는 것으로 이루어지는 회전자에 있어서, 모터축 상에 고정 설치되는 코어에 코일선을 권취한 뒤, 코어의 양단부를 감싸는 두 개의 임펠러고정체를 형성함과 더불어 두 개의 임펠러고정체 사이에 다수의 임펠러를 일체로 이격 형성하는 것으로 이루어지되, 상기 임펠러는 코어의 외부면에서 나선 형상으로 돌출 형성되는 것으로 이루어지는 고속 모터의 회전자를 제공한다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1과 도 2는 본 고안에 의한 고속 모터의 회전자가 적용되는 전동 기구인 핸드 피스에 사용되는 모터(1)의 일 예를 나타내는 도면으로서, 본 고안의 회전자(11)는 하우징(12)의 내부면에 회전 가능하게 설치되며, 상기 하우징(12)의 한쪽 단부에 설치되는 단자설치부재(13)에서 인가되는 전기에 의하여 하우징(12)의 내부에서 회전되는 구조이다.

여기서 본 고안에 의한 회전자(11)는 종래와 마찬가지로 도 3과 도4에 도시 한 바와 같이, 모터축(11a) 상에 고정 설치되는 코어(11b)에 코일선(11c)을 권취하게 된다.

그리고 본 고안에서는 코일선(11c)이 권취된 코어(11b)와 모터축(11a)에서, 상기 코어(11b)의 양단부를 감싸는 두 개의 임펠러고정체(11d)를 형성함과 더불어 두 개의 임펠러고정체(11d) 사이에 다수의 임펠러(11e)를 일체로 이격 형성하는 구조로 이루어진다.

특히 공기를 코어(11b)의 길이 방향으로 흐르게 하기 위하여, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이 상기 임펠러(11e)는 코어(11b)의 외부면에서 나선 형상으로 형성됨과 더불어 직경 외측으로 돌출 형성된다.

한편 상기 임펠러고정체(11d)와 임펠러(11e)를 코어(11b)에 부착할 수도 있으나, 부착 공정은 작업성이 매우 떨어지기 때문에, 본 고안에서는 코일선(11c)이 권취된 코어(11b)와 모터축(11a) 상에 임펠러고정체(11d)와 임펠러(11e)를 인서트 몰딩으로 일체로 형성함이 바람직하다.

그러면 임펠러고정체(11d)에 의하여 코어(11b)의 양단부에 돌출되는 코일선(11c)을 감싸게 되어 코일선(11c)을 효율적으로 보호할 수 있고, 금형으로 인서트 몰딩하게 되어 생산 시간을 줄이게 된다.

여기서 인서트 몰딩으로 상기 임펠러(11e)를 형성하더라도 코어(11b)와 임펠러(11e)의 재질이 다르기 때문에 코어(11b)의 둘레면에 임펠러(11e)가 부착될 수 없게 된다.

즉 임펠러(11e)를 구비한 회전자(11)를 하우징(12) 내부에 설치함과 더불어 모터 전체를 모두 조립한 뒤에 모터를 구동과 정지를 반복하게 되면 임펠러(11e)가 회전자(11)의 회전과 고정으로 인하여 반복적인 변형이 발생하게 되면 임펠러(11e)가 피로 응력으로 인하여 파손될 수 있는 것이다.

따라서 본 고안은 임펠러(11e)의 수명을 고려하여, 도 5에 도시한 바와 같이 상기 코어(11b)의 외부면에 나선 형상의 홈(11bb)을 길이 방향으로 형성함과 더불어 다수의 홈(11bb)을 코어(11b)의 둘레면에 나란하게 상호 이격 형성한 뒤, 임펠러고정체(11d)와 임펠러(11e)를 인서트 몰딩으로 형성하되, 임펠러(11e)의 하부가 상기 코어(11b)의 홈(11bb)에 인서트되는 구조를 포함한다.

즉 상기 코어(11b)는 종래와 마찬가지로 코일을 권취하기 위한 다수의 홈(11bb)이 형성되어 있는 바, 이러한 홈(11bb)에 임펠러(11e)의 하부가 인서트되도록 하는 것으로서, 금형으로 임펠러(11e)를 코어(11b)의 홈(11bb)과 동일한 위치에 형성시키면 홈(11bb)의 내부에 합성수지가 충진되면서 냉각되어 임펠러(11e)의 위치를 코어(11b) 상에 고정 형성되는 것이다.

물론 본 고안의 회전자(11)에도 종래와 마찬가지로 모터축(11a) 상에 단자(11f)가 설치되며, 회전자(11)의 둘레면에 근접하는 고정자(14)가 하우징(12)의 내부면에 형성된다.

이와 같이 이루어지는 본 고안에 의한 고속 모터의 회전자는 다음과 같이 작용한다.

하우징(12)의 내부에 고정자(14)를 설치함과 더불어 회전자(11)를 회전 가능하게 설치하고, 상기 하우징(12)의 한쪽 단부에 단자설치부재(13)를 설치하는 등과 같이 모터(1)를 조립한 상태에서, 전기를 인가하여 회전자(11)를 회전시키면 모터축(11a)과 코어(11b)와 함께 임펠러(11e)가 회전되어 공기를 하우징 내부에서 길이 방향으로 강제 이송하게 된다.

그러면 통상적으로 모터(11)의 하우징(12)이 완전히 밀봉되는 것이 아니기 때문에, 하우징(12)의 한쪽 단부에서 가공 오차에 의하여 발생된 틈과 단자설치부재(13)에 형성되는 통기공(13a)으로 유입되어 하우징(12)의 다른쪽 단부에서 가공 오차에 의하여 발생되는 틈을 통하여 유출되어 하우징(12)을 전체적으로 냉각하게 된다.

특히 공기의 흐름이 원활함과 더불어 임펠러 주위에서 발생되는 마찰음이 발생되지 않는다.

이렇게 본 고안에 의한 고속 모터의 회전자는 공기를 원활하게 흐르게 함과 더불어 하우징 내부를 전체적으로 냉각하게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 고속 모터의 회전자는 코어의 둘레면에 길이 방향으로 나선 형상의 임펠러가 형성되기 때문에 공기를 하우징 내부에서 길이 방향으로 흐르게 하여 하우징 내부를 전체적으로 용이하게 냉각하고, 공기의 흐름을 부드럽게 하여 소음을 용이하게 줄일 수 있으며, 임펠러고정체와 임펠러를 인서트 몰딩으로 모터축과 코어를 감싸면서 형성하기 때문에 금형으로 대량 생산할 수 있어 제품의 제조 시간을 용이하게 절감할 수 있다는 이점이 있다.

또한 치과용 핸드피스에 설치되는 모터는 50000rpm 정도의 회전수로 작동하 나, 모터 내부의 열을 효율적으로 냉각하므로, 작업자인 치과의사의 손에 열이 전달되지 않아 불쾌감과 불안감을 조성하지 않고, 소음의 발생이 현격하게 줄어서 환자의 불안감을 줄이게 되는 것이다.

Claims (3)

1. 모터의 하우징 내부에서 회전되는 것으로 이루어지는 회전자에 있어서,

   모터축(11a) 상에 고정 설치되는 코어(11b)에 코일선(11c)을 권취한 뒤, 코어(11b)의 양단부를 감싸는 두 개의 임펠러고정체(11d)를 형성함과 더불어 두 개의 임펠러고정체(11d) 사이에 다수의 임펠러(11e)를 일체로 이격 형성하는 것으로 이루어지되,

   상기 임펠러(11e)는 상기 코어(11b)의 외부면에서 나선 형상으로 돌출 형성되는 것으로 이루어지는 고속 모터의 회전자.
2. 제1항에 있어서,

   코일선(11c)이 권취된 코어(11b)와 모터축(11a) 상에 임펠러고정체(11d)와 임펠러(11e)를 인서트 몰딩으로 일체로 형성하는 것을 특징으로 하는 고속 모터의 회전자.
3. 제2항에 있어서,

   상기 코어(11b)에 나선 형상의 다수의 홈(11bb)을 형성한 뒤, 임펠러고정체(11d)와 임펠러(11e)를 인서트 몰딩으로 형성하되, 임펠러(11e)의 하부가 상기 코어(11b)의 홈(11bb)에 인서트되는 것을 포함하여 이루어지는 고속 모터의 회전자.

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