KR200444806Y1

KR200444806Y1 - 모터

Info

Publication number: KR200444806Y1
Application number: KR2020090000327U
Authority: KR
Inventors: 최이구
Original assignee: 최이구
Priority date: 2008-08-11
Filing date: 2009-01-12
Publication date: 2009-06-08

Abstract

본 고안은 모터의 외형을 이루는 하우징이 내,외부적인 요인에 의해 쉽게 파손되거나 변형되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 소음을 크게 줄일 수 있는 모터에 관한 것으로, 앞쪽의 폐단부에 제1 관통부를 형성한 제1 케이스와, 뒷쪽의 폐단부에 제2 관통부를 형성한 제2 케이스가 결합되어 구성된 하우징, 상기 하우징 내에 설치되는 고정자와 회전자, 상기 회전자에 압입되어 회전하는 구동축, 상기 구동축의 앞,뒤에서 회전지지하는 한 쌍의 베어링, 상기 제1 케이스의 제1 관통부에 끼워지는 금속의 변형방지부재를 포함하며, 상기 하우징에는 제2 케이스를 수용하는 형태로 외관을 보호하는 금속의 보호커버가 결합되고, 상기 한 쌍의 베어링 중 하나는 상기 변형방지부재에 설치되고 다른 하나는 상기 보호커버의 중심부에 형성된 결합구에 설치되는 것을 특징으로 하므로 구동축이 원활하게 회전할 수 있게하고 그에 따라 진동과 소음을 크게 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

모터, 하우징, 보호커버, 변형방지부재,

Description

모터{Motor}

본 고안은 모터에 관한 것으로, 특히 모터의 외형을 이루는 하우징이 내,외부적인 요인에 의해 쉽게 파손되거나 변형되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 소음을 크게 줄일 수 있는 모터에 관한 것이다.

일반적으로 모터는 구동을 필요로 하는 기기(냉장고, 세탁기, 에어컨, 절단기 등)에 장착되어 전기에너지를 기계에너지로 변환하여 구동축의 회전을 통해 타작동체에 동력을 전달하는 일종의 전동기로써, 상기 모터는 동작 전원에 따라 직류 또는 교류 모터로 구분된다. 이 직류 또는 교류 모터는 사용 장소에 따라 외부와 밀폐 또는 개방된 구성을 취하게 된다.

이하, 도 1과 도 2를 참조하여 종래기술에 따른 모터(1)의 구성을 설명한다.

상기 모터(1)는 고정자(stator,10)와, 상기 고정자(10)의 내측에 배치되는 회전자(rotor,20)를 구비하는 것으로, 상기 고정자(10)에 권선된 코일(11)에 전류가 인가되면 회전 자기장(rotating magnetic field)에 의해 상기 회전자(20)를 회전시키게 된다.

그리고, 상기 회전자(20)의 중심에는 그 회전력을 소정의 장치에 전달하는 구동축(30)이 설치된다.

한편, 모터(1)에는 전술한 구성요소들을 내측에 고정시켜 보호하는 하우징(H)을 포함하여 구성된다.

이러한 상기 하우징(H)은 제1 케이스(40)과 제2 케이스(50)가 나사체결을 통해 결합하는 구조로써 절연체인 플라스틱 소재로 제작된다.

또한, 상기 제1 케이스(40)와 제2 케이스(50) 각각에는 상기 구동축(30)을 지지함과 동시에 회전을 용이하게 하는 한 쌍의 베어링(60,70)이 설치된다.

그러나, 종래기술에 따르면, 상기 한 쌍의 베어링(60,70)은 하우징(H)과 직접 접촉하는 구조로써, 구동축(30)과 함께 회전하는 한 쌍의 베어링(60,70)은 많은 열을 발산하게 되고 그 발산된 열은 고스란히 하우징(H)으로 전달되어 열변형에 따른 상기 구동축(30)의 지지력을 약화시키는 문제점이 있었다.

최근, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로, 도 2에 도시한 바와 같이 하우징(H)과 한 쌍의 베어링(60,70) 사이에 변형방지부재(80)를 추가적으로 개재시키는 구조가 채택되고 있다.

이 경우, 종래기술에 따른 변형방지부재는 하우징을 성형하는 과정에서 인서트사출을 통해 일체화하는 것으로, 상기 하우징의 성형이 완료된 후 저온처리하는 과정에서 상기 하우징의 앞,뒤에서 열수축이 불균일해지는 현상에 의해 앞,뒤에 각각 설치되는 베어링이 소정의 위치로부터 어긋나는 문제점이 있었다.

이에 따라, 종래에는 앞,뒤 베어링의 회전중심선이 서로 어긋난 상태로 배치 됨에 따라 구동축의 회전시에 진동과 소음이 심하게 되는 문제점이 있었다.

더욱이, 상기 구동축의 회전중심이 정확하게 일치되지 않은 상태에서 구동축이 회전하게되면, 상기 구동축을 회전지지하는 한 쌍의 베어링 상호간에도 흔들림이 발생되고, 이로 인해 마모와 소음을 유발시킬 뿐만 아니라 상기 한 쌍의 베어링의 수명을 단축시키는 문제점이 있었다.

또한, 종래기술에 따른 모터의 외관을 형성하는 하우징은 절연에 용이한 플라스틱 소재로 제작됨에 따라, 내,외부적인 요인에 쉽게 파손되거나 변형되는 문제점이 있었다.

즉, 겨울철 영하의 온도에 노출된 하우징의 경우에는 작은 외부의 충격에도 쉽게 파손되었고, 여름철의 경우에는 태양광에 의해 외관이 변형되었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 고안의 목적은 모터 하우징의 수축률 차이에 무관하게 변형방지부재를 정확한 소정의 위치에 형성하여 앞,뒤에 설치되는 베어링의 회전중심선을 일치시킴으로써, 구동축이 원활하게 회전할 수 있게하고 그에 따라 진동과 소음을 크게 저감시킬 수 있는 모터를 제공하는 데 있다.

또한, 본 고안의 다른 목적은 한 쌍의 베어링 수명을 한층 향상시킬 수 있는 모터를 제공하는 데 있다.

또한, 본 고안의 또 다른 목적은 하우징이 내,외부적인 요인에 쉽게 변형되거나 파손되는 것을 방지하고 그 내부에서 발생되는 열을 보다 원활하게 방출시킬 수 있는 모터를 제공하는 데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 고안에 따른 모터는 앞쪽의 폐단부에 제1 관통부를 형성한 제1 케이스와, 뒷쪽의 폐단부에 제2 관통부를 형성한 제2 케이스가 결합되어 구성된 하우징,

상기 하우징 내에 설치되는 고정자와 회전자,

상기 회전자에 압입되어 회전하는 구동축,

상기 구동축의 앞,뒤에서 회전지지하는 한 쌍의 베어링,

상기 제1 케이스의 제1 관통부에 끼워지는 금속의 변형방지부재를 포함하며,

상기 하우징에는 제2 케이스를 수용하는 형태로 외관을 보호하는 금속의 보호커버가 결합되고,

상기 한 쌍의 베어링 중 하나는 상기 변형방지부재에 설치되고 다른 하나는 상기 보호커버의 중심부에 형성된 결합구에 설치되는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 제1 관통부는 상기 제1 케이스의 냉각처리하는 과정에서 발생한 열수축현상 이후 상기 보호커버의 결합구와 대응되는 위치에서 재가공되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 변형방지부재에는 방열판이 추가적으로 형성되되, 상기 방열판은 제1 케이스의 외면에 대향되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 방열판은 제1 케이스로부터 소정의 틈을 두고 끼워지는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 보호커버에는 다른 장치와 나사결합되는 브라켓이 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 구동축에는 내부의 열기를 외부로 송풍시키는 송풍팬이 추가적으로 장착되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 제1 케이스는 보호커버와 직접 체결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 방열판에는 방열구가 형성된 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 고안에 따르면, 하우징의 수축률 차이에 무관하게 변형방지부재를 정확한 소정의 위치에 배치함으로써, 구동축이 원활하게 회전할 수 있게하고 그에 따라 진동과 소음을 크게 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 하우징의 제2 케이스에는 보호커버가 결합됨으로써, 내구성과 내열성이 한층 향상되어 외부의 물리적인 힘에 그 외관이 쉽게 파손되거나 소정의 온도에 변형되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 구동축에는 송풍팬이 결합되어 하우징 내부에서 발생되는 열기를 외부로 용이하게 방출시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도시한 바와 같이, 본 고안의 실시예에 따른 모터(1000)는, 제1 케이스(100a)와 제2 케이스(100b)로 결합되는 하우징(100), 상기 하우징(100) 내에 설치되며 자력을 발생시키는 고정자(200), 상기 고정자(200)의 자기장에 회전운동하는 회전자(300), 상기 회전자(300)의 중심에 압입되어 연동회전하는 구동축(400), 상기 구동축(400)을 회전지지하는 한 쌍의 베어링(600,700), 상기 하우징(100)에는 제2 케이스(100b)를 보호하는 보호커버(800) 및 상기 제1 케이스(100a)와 이 제1 케이스(100a) 측에 설치되는 베어링(600) 사이에 개재되는 변형방지부재(900)로 구성된다.

먼저, 상기 하우징(100)은 후술할 고정자(200), 회전자(300), 구동축(400) 등을 감싸도록 분할된 제1 케이스(100a)와 제2 케이스(100b)가 서로 결합하는 것으로, 상기 제1 케이스(100a)와 제2 케이스(100b)는 상기 고정자(200)로 전류를 인가하기 위한 전원케이블(미도시)이 접지되어 누전되는 것을 방지하는 합성수지재(플라스틱)로 이루어지며, 통상 사출에 의해 제작된다.

이러한 상기 하우징(100)의 외관은 원형, 사각형 또는 다각형 등으로 다양하게 형성할 수 있다.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 제1 케이스(100a)와 제 2케이스(100b)의 각 폐단부에는 후술할 구동축(400)이 관통하는 서로 다른 크기의 제1 관통부(110a)와 제2 관통부(110b)가 형성된다.

구체적으로, 상기 제1 관통부(110a)는 후술할 한 쌍의 베어링(600,700) 중 제1 베어링(600)이 결합되는 결합구의 역할을 수행하며, 상기 제2 관통부(110b)는 하우징(100) 내부에서 발생되는 열이 외부로 용이하게 배출될 수 있는 배기구의 역할을 수행한다.

그리고, 상기 제1 케이스(100a)에는 후술할 보호커버(800)와 결합하는 체결부(120)가 형성된다.

이러한 상기 상기 제1 케이스(100a)와 보호커버간(800)의 직접적인 체결은 상기 제1 케이스(100a)와 제2 케이스(100b)를 체결시킨 후 다시 보호커버(800)와 체결시켜야하는 이중의 복잡한 체결구조에 대한 작업공수를 줄일 수 있어 조립성을 한층 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

여기서, 상기 체결부(120)는 나사 또는 볼트가 결합하는 나사구멍으로 형성되어 있으나, 반드시 이에 한정하지 않으며 후크(미도시)와 후크 결합홈(미도시)을 이용하는 원터치식으로 적용할 수도 있다.

아울러, 상기 제1 케이스(100a)의 일측면 또는 양 측면에는 후술할 고정자(200)로 전류를 공급하는 전원케이블이 삽입되는 전원접속구(130)가 형성될 수 있다.

한편, 상기 고정자(200)와 회전자(300)는 공지된 기술이므로 개략적으로 설명한다.

먼저, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 고정자(200)는 하우징(100)의 내면 둘레를 따라 다수의 철심이 배치되며, 이 배치된 철심에는 상기 전원접속구(130)를 통해 공급되는 전류와 통전되는 코일(210)이 다수회 권선된다.

또한, 상기 회전자(300)는 전류를 공급받은 고정자(200)에서 발생된 자력에 의해 회전하는 것으로, 상기 고정자(200)의 내경 둘레로부터 소정의 간극을 두고 그 중심에 배치된다.

마찬가지로, 상기 회전자(20)는 다수의 철심이 적층되어 있고, 그 중심부에는 후술할 구동축(400)을 압입된 상태로 고정하며, 그 외주면에는 N, S극이 서로 교차하는 형태로 배치되는 마그네트가 본딩되어 있다.

아울러, 상기 구동축(400)은 회전자(300)와 함께 회전하면서 회동력을 다른장치(미도시)에 전달하는 역할을 수행한다.

특히, 상기 구동축(400)에는 모터(1000)의 작동 시, 하우징(100)의 내부에서 발생하는 열기를 외부로 강재 송풍시키는 송풍팬(410)이 장착될 수 있다.

이러한 상기 송풍팬(410)은 구동축(400)의 회전속도로 회전하므로 항상 적정 상태의 송풍력을 제공한다.

여기서, 상기 송풍팬(410)은 제2 케이스(100b) 측에 설치되어 있으나, 반드시 이에 한정하는 것이 아니며 제1 케이스(100a) 측에 설치될 수 있을 뿐만 아니라, 상기 회전자(300)를 기준으로 그 양측에 각각 한개 이상 설치할 수도 있다.

한편, 상기 한 쌍의 베어링(600,700)은 상기 구동축(400)을 회전지지하는 역할을 수행는 구성요소로서, 상기 제1 케이스(100a)의 제1 관통부(110a)에 배치되는 제1 베어링(600)과, 후술할 보호커버(800)에 형성되는 결합구(820)에 설치되는 제2 베어링(700)으로 구성된다.

이하, 본 고안의 특징적인 구성요소인 보호커버(800)와 변형방지부재(900)에 대하여 보다 상세히 설명한다.

먼저, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 보호커버(800)는 제2 케이스(100b)를 수용하는 상태로 그 외관을 보호하는 형상을 가지며, 상기 제1 케이스(100a)의 체결부(120)와 대응하여 결합되는 체결 수용부(810)를 형성한다.

특히, 상기 보호커버(800)는 제2 케이스(100b)가 외부의 물리적인 힘에 파손되거나 외부의 높은 온도에 쉽게 변형되는 것을 방지하도록 충분한 내구성과 내열성을 갖는 금속 또는 알루미늄소재 등으로 제작하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 보호커버(800)의 폐단부에는 상기 제2 베어링(700)이 결합되는 결합구(820)가 형성된다.

그리고, 상기 보호커버(800)의 폐면에는 송풍팬(410)으로부터 송풍되는 열기가 외부로 용이하게 방출될 수 있는 다수개의 방열구멍(830)이 형성되어 있다.

물론, 상기 방열구멍(830)의 형상에 대해서 특별히 한정할 필요는 없다.

아울러, 상기 보호커버(800)에는 모터(1000)가 다른 장치에 대하여 나사결합을 통해 고정될 수 있도록 하는 브라켓(850)이 형성된다.

또한, 상기 보호커버(800)에서, 외형을 형성하는 단면 두께보다 상기 브라켓(850)의 단면 두께를 보다 두껍게 형성하는 것이 바람직하다.

이는, 상기 브라켓(850)이 다른 장치와 나사체결된 상태에서 충분한 내구성을 지니도록 하기 위함이다.

한편, 도 6에 도시한 변형방지부재(900)는 상기 제1 케이스(100a)의 제1 관통부(110a)와 이 제1 관통부(110a) 내에 설치되는 제1 베어링(600) 사이에 개재되는 것으로, 상기 제1 베어링(600)으로부터 발산되는 열이 상기 제1 관통부(110a)에 직접 전달되는 것을 방지할 뿐만 아니라 상기 제1 베어링(600)을 견고하고 안정적으로 지지하는 역할을 수행한다.

즉, 상기 변형방지부재(900)는 제1 베어링(600)의 구동에 따른 열이 제1 케이스(100a)의 제1 관통부(110a)에 직접 전달되는 것을 차단하여 그 구조가 열변형 되는 것을 방지한다.

여기서, 상기 변형방지부재(900)는 구동축(400)이 소정의 방향을 향하게하여 원할하게 회전할 수 있도록, 상기 제1 케이스(100a)의 사출성형 후 냉각하는 과정 에서 발생하는 열수축현상에 의해 변형된 제1 관통부(110a)를 재가공하여 상기 보호커버(800)의 결합구(820)와 대응도록 결합시킨다.

즉, 상기 변형방지부재(900)는 제1 케이스(100a)의 열수축률에 따라 변형된 제1 관통부(110a)를 상기 보호커버(800)의 결합구(820)와 일치되도록 재가공한 이후 결합됨에 따라 상기 한 쌍의 베어링(600,700)의 회전중심선(A, 도7(b)참조)이 일치된 상태를 유지할 수 있어 구동축(400) 회전시 흔들림이 발생하는 경우가 없으며, 마모와 소음을 크게 저감시킬 수 있는 장점이 있다.

예를 들어, 도 7(a)에 도시한 바와 같이 기존 모터(1)는 하우징(H)의 불균일한 열수축에 의해 구동축(30)이 어긋나게 배치된 구성과, 도 7(b)에 도시한 바와 같이 본 고안에 따른 모터(1000)의 구동축(400)은 소정의 방향을 향하며 어긋나지 않게 설치된 구성을 도시하였다.

또한, 기존의 모터(1)와 본 고안의 모터(1000)를 동일한 측정조건(기계류 표면에서 1m, 작업바닥에서 1.6m 높이)에서 시험한 결과, 기존 모터의 소음은 약 "100dB(A)"로 측정되었으나, 본 고안에 따른 모터(1000)는 약 "85dB(A)"이 얻어져 안전인증기준 소음을 만족시켰다.

더욱이, 상기 변형방지부재(900)에는 제1 베어링(600)으로부터 전달받은 열을 용이하게 방출시킬 수 있도록 함과 동시에 안정적인 결합력을 한층 향상시킬 수 있도록 하는 방열판(910)이 추가적으로 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 방열판(910)은 제1 케이스(100a)의 폐단부 외관 형상에 대응하는 형태로 형성하는 것이 좋다.

그리고, 상기 방열판(910)은 필요에 따라 방열작용이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 케이스(100a)의 외면으로부터 소정의 틈새를 둔 상태로 설치하는 것이 좋다.

또한, 상기 방열판(910)에는 제1 케이스(100a)의 폐단면에 형성될 수 있는 배기공(미도시, 하우징 내부의 열기를 외부로 배출시키기 위한 것)을 감안하여 그에 대응하는 위치에 방열구(911)를 형성하는 것이 좋다.

이러한 변형방지부재(900)와 방열판(910)의 재질은 금속으로 한다.

이하, 본 고안의 실시예에 따른 모터(1000)의 작동을 설명한다.

먼저, 전원케이블(미도시)을 연결시켜 상기 고정자(200)에 권선된 코일(11)로 전류를 인가하면, 상기 고정자(200)는 자력을 발생시키고 그 중심에 내삽된 회전자(300)를 회전시키게 된다.

이어서, 상기 회전자(300)가 회전함에 따라 그 중심에 압입된 구동축(400)이 연동되어 회전하게 된다. 따라서, 상기 구동축(400)과 연결된 다른장치(미도시)는 구동축(400)으로부터 동력을 전달받을 수 있게 된다.

한편, 상기 하우징(100)의 제2 케이스(100b)에는 보호커버(800)가 결합됨에 따라 외부의 물리적인 힘에 의해 파손되거나 외부의 온도에 쉽게 변형되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 제1 케이스(100a)의 제1 관통부(110a)와 제1 베어링(600) 사이에는 변형방지부재(900)가 설치됨으로써, 상기 제1 베어링(600)의 구동에 따른 열이 상기 제1 케이스(100a)의 제1 관통부(110a)로 직접 전달되지 않아 그 구조가 변형되는 것을 방지할 수 있게 된다.

더욱이, 상기 구동축(400)은 변형방지부재(900)에 의해 수평상태에서 원할하게 회전할 수 있을 뿐만 아니라 축방향의 임의 지점에는 송풍팬(410)이 결합되어 하우징(100) 내부에서 발생되는 열기를 외부로 용이하게 방출시킬 수 있다.

또한, 구동축(400)의 앞,뒤에 배치된 한 쌍의 베어링(600,700)의 회전중심선(A)이 어긋나지 않게 배치되어 진동과 소음을 크게 줄일 수 있다.

이상에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 고안의 범위는 이같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 고안의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 모터의 구성을 나타낸 단면도이다.

도 2는 도 1에 변형방지부재가 추가된 상태를 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 모터의 구성을 나타낸 단면도이다.

도 4는 도 2의 하우징을 나타낸 단면도이다.

도 5는 도 2의 보호커버를 나타낸 단면도이다.

도 6은 도 2의 변형방지부재를 나타낸 단면도이다.

도 7은 본 고안의 실시예에 따른 모터와 종래기술에 따른 모터의 회전중심선을 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 하우징 200 : 고정자

300 : 회전자 400 : 구동축

600 : 제1 베어링 700 : 제2 베어링

800 : 보호커버 900 : 변형방지부재

Claims

앞쪽의 폐단부에 제1 관통부를 형성한 제1 케이스와, 뒷쪽의 폐단부에 제2 관통부를 형성한 제2 케이스가 결합되어 구성된 하우징,

상기 하우징 내에 설치되는 고정자와 회전자,

상기 회전자에 압입되어 회전하는 구동축,

상기 구동축의 앞,뒤에서 회전지지하는 한 쌍의 베어링,

상기 제1 케이스의 제1 관통부에 끼워지는 금속의 변형방지부재를 포함하며,

상기 하우징에는 제2 케이스를 수용하는 형태로 외관을 보호하는 금속의 보호커버가 결합되고,

상기 한 쌍의 베어링 중 하나는 상기 변형방지부재에 설치되고 다른 하나는 상기 보호커버의 중심부에 형성된 결합구에 설치되는 것을 특징으로 하는 모터.
제1항에 있어서,

상기 제1 관통부는 상기 제1 케이스의 냉각처리하는 과정에서 발생한 열수축현상 이후 상기 보호커버의 결합구와 대응되는 위치에서 재가공되어 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
제1항에 있어서,

상기 변형방지부재에는 방열판이 추가적으로 형성되되, 상기 방열판은 제1 케이스의 외면에 대향되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 모터.
제3항에 있어서,

상기 방열판은 제1 케이스로부터 소정의 틈을 두고 끼워지는 것을 특징으로 하는 모터
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 보호커버의 외면 일측에는 브라켓이 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 구동축에는 내부의 열기를 외부로 송풍시키는 송풍팬이 추가적으로 장착되는 것을 특징으로 하는 모터.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 케이스는 보호커버와 직접 체결되는 것을 특징으로 하는 모터.
제4항에 있어서,

상기 방열판에는 방열구가 형성된 것을 특징으로 하는 모터.