KR20060000182A - 모터의 밸런스 웨이트 고정구조 - Google Patents

Abstract

회전자에 부착되는 밸런스 웨이트의 조립성을 개선하여 밸런스 웨이트의 중량 및 회전자와의 결합 상태에 따른 손실을 방지하여 밸런스 웨이트의 결합 신뢰성을 확보하기 위한 모터의 밸런스 웨이트 고정구조가 개시된다. 본 발명에 따라, 모터의 회전자 코어부 선단에 형성되는 커버부 일측에 결합되어 상기 회전자의 중량 편차를 보정하는 밸런스 웨이트 결합구조에 있어서, 상기 커버부의 적소 위치에서 상호 일정한 각도로 이격되어 돌출되는 형합용 돌기를 형성시키고; 상기 커버부에 결합되는 상기 밸런스 웨이트에는 상기 돌기의 대응 위치에서 형합용 인서트 홀이 형성되어, 상기 돌기는 상기 인서트 홀로 압입된 후에 형상 변형되어 고정 후크로 변형 고정되는 모터의 밸런스 웨이트 고정구조를 제공한다. 이로써, 타격에 의해 밸런스 웨이트의 부착 결합이 가능하므로 작업과정에서 고출력의 프레스와 같은 대형의 설비가 불필요하고, 리벳의 삽입을 위한 커버부를 포함한 코어 및 회전자의 정밀한 예비가공이 불필요함으로써 생산단가를 절감할 수 있으며, 이와 함께 작업공정이 단순화되어 작업시간을 단축시킬 수 있는 등의 많은 효과가 있다.

모터, 회전자, 밸런스 웨이트, 형합, 돌기, 인서트 홀, 후크

Description

모터의 밸런스 웨이트 고정구조{BALANCE WEIGHT ATTATCHED TO CORE FOR MOTOR}

도 1은 종래 회전자 코어와 밸런스 웨이트의 분해 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 회전자 코어와 밸런스 웨이트의 분해 사시도.

도 3a는 본 발명에 따른 밸런스 웨이트의 결합전 상태를 도시한 단면도.

도 3b는 본 발명에 따른 밸런스 웨이트의 결합 진행중인 상태의 단면도.

도 3c는 본 발명에 따른 밸런스 웨이트의 결합 완료된 상태의 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 회전자 12: 코어부

15: 커버부 18: 형합용 돌기

20: 밸런스 웨이트 22: 인서트 홀

24: 안내부 25: 압입부

26: 걸림부 28: 고정부

본 발명은 모터의 밸런스 웨이트 고정구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모터의 회전자에 고정되는 밸런스 웨이트의 안정성을 확보하며 회전자의 중량 증가에 따른 기구적 간섭을 방지할 수 있는 모터의 밸런스 웨이트 고정구조에 관한 것이다.

일반적으로 에어컨이나 냉장고와 같은 냉방기기 내부에는 냉매를 액상으로 환원시키기 위한 압축기가 구비되며, 상기한 압축기의 일측에는 강한 압축력을 필요로 하는 압축기의 특성상 큰 토크를 갖는 한편, 고속회전이 가능한 모터가 사용된다.

한편, 상기한 바와 같이 큰 토크를 갖는 한편, 고속회전을 목적으로 제작된 압축기용 모터를 포함하여 고출력 모터의 내부에는 중공부를 통해 회전축이 삽입되는 회전자가 회전가능하게 결합되며, 이와 같은 회전자 하부 일측에는 밸런스 웨이트가 부착됨으로써 회전과정에서 중량편차에 의한 진동을 방지한다.

도 1은 상기한 바와 같이 회전축 외주면에 결합되는 통상적인 구조의 모터용 회전자로부터 밸런스 웨이트를 분리시킨 상태를 도시한 사시도로서, 이와 같은 종래의 회전자(200)는 박판으로 이루어진 원형의 코어(110)를 원주형상으로 적층시키고, 원주형상으로 배열된 코어(110)의 상부 및 하부에 상부 커버(120) 및 하부 커버(130)를 다이케스팅에 의해 부착시킨 다음, 상기한 커버(120, 130)의 일측에 밸런스 웨이트(150)를 결합시킨다.

한편, 상기한 밸런스 웨이트(150)는 통상적으로 주조성이 우수함으로써 용이한 제작이 가능한 한편, 높은 비중에 의해 단위부피당 알루미늄이나 스틸재보다 고중량을 갖는 황동을 소재로 하여 구성한다.

이와 같은 상기한 밸런스 웨이트(150)를 회전자(200)에 부착시킬 경우에는 상기한 밸런스 웨이트(150)의 내측에 형성된 리벳삽입공(150A)으로 리벳(160)을 각각 삽입시키고, 하부 커버(130)의 장공, 코어(110)의 장공 및 상부 커버(120)의 장공(120A)을 통해 순차적으로 삽입되어 상부 커버(120)를 통해 돌출된 리벳(160)의 선단을 프레스의 가압력을 이용하여 압착시켜 상기한 리벳(160)의 선단을 확장시킴에 따라 회전자(200)로부터 밸런스 웨이트(150)의 불필요한 분리나 유동이 방지되도록 한다.

그러나 상기한 바와 같이 구성되는 회전자의 생산 공정에서, 상기 코어(110)는 얇은 원형 박판으로 가공하여 타발 가공함으로써 적층 형성시키고, 이후에 다이케스팅 공정을 거쳐 상기 상부 커버(120) 및 하부 커버(130)를 일체로 형성시킨 다음, 전술한 바와 같이 별도의 부품으로 가공되는 밸런스 웨이트(150)를 결합시키게 된다. 즉, 상기와 같은 다수의 공정을 거쳐 하나의 회전자를 양산하게 되는데, 이로부터 고출력의 프레스 작업이나 설비의 복잡함 등으로 인하여 많은 작업시간과 인력이 소요되는 등의 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 회전자에 부착되는 밸런스 웨이트의 조립성을 개선하여 밸런스 웨이트의 중량 및 회전자와의 결합 상태에 따른 손실을 방지하여 밸런스 웨이트의 결합 신뢰성을 확보하기 위한 모터의 밸런스 웨이트 고정구조를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 모터의 회전자 코어부 선단에 형성되는 커버부 일측에 결합되어 상기 회전자의 중량 편차를 보정하는 밸런스 웨이트 결합구조에 있어서, 상기 커버부의 적소 위치에서 상호 일정한 각도로 이격되어 돌출되는 형합용 돌기를 형성시키고; 상기 커버부에 결합되는 상기 밸런스 웨이트에는 상기 돌기의 대응 위치에서 형합용 인서트 홀이 형성되어, 상기 돌기는 상기 인서트 홀로 압입된 후에 형상 변형되어 고정 후크로 변형 고정되며, 상기 인서트 홀은, 돌기가 안내 삽입되는 안내부와, 안내부에서 측방으로 연장되어 걸림부가 형성되는 후크 형상의 고정부와, 그리고 돌기를 가압하여 압착시키는 압입부로 형성되는 모터의 밸런스 웨이트 고정구조를 제공한다.

본 발명은 모터의 회전자 가공에 있어서, 회전자의 중량에 대한 토크 개선을 위해 조립되는 밸런스 웨이트가 압착되어 조립됨으로써 별도의 조립 부품이 필요없이 일체로 회전자에 부착될 수 있는 특징을 가진다.

상기와 같은 특징을 가지는 본 발명의 모터의 회전자 및 밸런스 웨이트가 도 2에 도시된다.

도 2에 도시된 회전자(10)는 중심부에 형성된 중공부를 통해 회전축이 삽입되는 것으로, 철판으로 이루어진 원형의 코어부(12)를 원주형상으로 적층시키고, 상기한 코어부(12)의 상부 및 하부에는 알미늄재를 다이케스팅에 의해 형성되는 커버부(15)가 각각 일체로 부착된 구조로 이루어진다.

이와 함께, 상기한 회전자(10)의 하부에 결합되어 중량편차에 의한 진동을 방지하는 밸런스 웨이트(20)는 황동을 소재로 하여 다이케스팅에 의한 주조공정을 통해 제작되며, 원형의 회전자(10)에 결합되는 것을 감안하여 원호형상의 중심축선을 갖는다.

상기한 바와 같이 다이케스팅에 의해 코어부(12)의 상하부에 형성되는 커버부(15)에는 각각 형합용 돌기(18)가 형성된다.

상기 형합용 돌기(18)는, 바람직한 실시예에 따라 상기 상하부의 커버부(15) 각각에서 밸런스 웨이트(20)의 중심 및 중심으로부터 약 30°의 간격을 가지고 3개씩 형성되는데, 이는 본 발명의 일실시예일뿐이며 이에 제한되지 아니한다.

상기 형합용 돌기(18)의 형상은 상단이 분기되어 갈라진 형상을 가지도록 하는데, 이는 후술되는 형합용 인서트 홀(22)에서 압입시 원할하게 형상 변형을 가지도록 형성되는 것이다.

또한, 상기 밸런스 웨이트(20)에서는 상기 형합용 돌기(18)의 대응 위치에서 전술한 형합용 인서트 홀(22)이 형성된다.

상기 인서트 홀(22)은 도 3a에 상세히 도시된 바와 같이, 상기 돌기(18)의 선단부가 안내 삽입되는 안내부(24)와, 상기 안내부(24)에서 측방으로 분기 연장되어 걸림부(26)가 형성되는 후크 형상의 고정부(28)와, 그리고 상기 돌기(18)를 가압하여 압착시키는 압입부(25)로 형성되어 상기 돌기(18)가 압입되는 경우 돌기(18)가 형상 변형되어 고정 후크(19; 도 3c)로 변형 고정되도록 한 것이다.

즉, 상기 인서트 홀(22)에 상기 형합용 돌기(18)가 억지끼움되어 돌기(18) 자체가 인서트 홀(22)의 내측 형상을 따라 변형되어 고정됨으로써 밸런스 웨이트(20)가 커버부(15)에 결합되어 이에 따라 진동이나 충격에 의한 밸런스 웨이 트(20)(50)의 유동이나 분리가 방지되도록 한다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 회전자(10)의 커버부(15)와 밸런스 웨이트(20)의 결합 과정을 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명은 모터를 구성하는 회전자(10)의 양단에 밸런스 웨이트(20)를 결합시킴으로써, 모터의 동작에 따른 회전자(10)의 회전과정에서 중량편차에 따른 진동의 발생을 억제하는데, 이러한 밸런스 웨이트(20)가 별도의 부품없이 단일 공정에 의해 조립되어 회전자(10)에 부착되도록 한다.

이와 같이 본 발명에 따른 밸런스 웨이트(20)의 결합시에는 다이케스팅에 의해 회전자(10)의 코어부(12) 상하부에 커버부(15)를 형성한 이후에, 상기한 회전자(10)의 커버부(15) 일측을 상방으로 향하도록 하여 도 3a와 같이 커버부(15)의 형합용 돌기(18)가 상부로 위치되도록 한 상태에서 밸런스 웨이트(20)의 인서트 홀(22)을 각각 일치시킨다.

계속해서, 상기 밸런스 웨이트(20)의 인서트 홀(22)과 커버부(15)의 돌기(18)가 접근되어 일치된 후에는 도 3b에 도시된 바와 같이, 밸런스 웨이트(20) 혹은 회전자(10) 자체를 하강시키면서 프레스에 의한 타격을 가하여 상기 돌기(18)가 인서트 홀(22)에 압입되면서 돌기(18)가 형상 변형을 일으키도록 한다.

이때, 상기 커버부(15)의 돌기(18)는 상기 인서트 홀(22)의 안내부(24)에 의해 삽입되는 과정에서 돌기(18)가 양측으로 분기되는 과정을 거치게 되고, 상기 돌기(18)는 인서트 홀(22)의 압입부(25)에 의해 완전히 분기되어 고정부(28)를 각각 향하게 되어 돌기(18)의 형상 변형이 진행된다.

그리하여, 밸런스 웨이트(20)의 부착을 위한 타격이 완료된 시점에서는 도 3c에 도시된 바와 같이 돌기(18)는 완전하게 형상 변형을 이루게 되어 상기 인서트 홀(22) 내부의 형상을 따라 소성 변형된 고정 후크(19)가 되는데, 이러한 고정 후크(19)는 돌기(18)의 형상 변형 결과에 따른 것으로, 인서트 홀(22)의 고정부(28)에서 걸림부(26)에 의해 완전한 고정 상태를 가짐으로써 밸런스 웨이트(20)는 회전자(10)에 부착 고정되어, 회전자(10)에 진동이나 충격이 전달될 경우에도 밸런스 웨이트(20)의 유동이나 분리가 방지되도록 한다.

특히, 이와 같은 본 발명은 밸런스 웨이트(20)를 결합시키는 과정에서 상기 형합용 돌기(18)가 전연성이 풍부한 알미늄으로 이루어짐으로써 밸런스 웨이트(20)를 통해 타격이나 압입에 따른 충격이나 가압력이 작용할 경우에도 상기한 돌기(18)의 소성변형에 따라 밸런스 웨이트(20)가 결합되므로 밸런스 웨이트(20)의 형태적 변화에 따른 무게편차를 방지함으로써 모터의 효율을 높일 수 있으며, 이와 함께 타격에 의한 밸런스 웨이트(20)의 결합이 가능하므로 신속한 조립이 가능하다.

이와 같이 본 발명은 모터의 회전자(10)를 구성하는 커버부(15)에 밸런스 웨이트(20)가 타격에 의한 프레스 공정을 통해 부착되는 과정에서 커버부(15)의 돌기(18)가 형상 변형을 통해 밸런스 웨이트(20)의 인서트 홀(22) 내측에서 소성 변형되어 고정 후크(19)로서 압착되어 밸런스 웨이트(20)를 회전자(10)에 일체로 부착 가공할 수 있다.

본 발명의 모터의 밸런스 웨이트 고정구조에 의하여, 타격에 의해 밸런스 웨이트의 부착 결합이 가능하므로 작업과정에서 고출력의 프레스와 같은 대형의 설비가 불필요하고, 리벳의 삽입을 위한 커버부를 포함한 코어 및 회전자의 정밀한 예비가공이 불필요함으로써 생산단가를 절감할 수 있으며, 이와 함께 작업공정이 단순화되어 작업시간을 단축시킬 수 있는 등의 많은 효과가 있다.

이상에서 본 발명을 특정한 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정하지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

Claims (2)

1. 모터의 회전자(10) 코어부 선단에 형성되는 커버부(15) 일측에 결합되어 상기 회전자(10)의 중량 편차를 보정하는 밸런스 웨이트(20) 결합구조에 있어서,

   상기 커버부(15)의 적소 위치에서 상호 일정한 각도로 다수개가 이격되어 돌출되는 형합용 돌기(18)를 형성시키고;

   상기 커버부(15)에 결합되는 상기 밸런스 웨이트(20)에는 상기 돌기(18)의 대응 위치에서 형합용 인서트 홀(22)을 형성시켜, 상기 돌기(18)가 상기 인서트 홀(22)로 압입된 후에 형상 변형되어 고정 후크(19)로 변형 고정되는 것을 특징으로 하는 모터의 밸런스 웨이트 고정구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 인서트 홀(22)은,

   상기 돌기(18)가 안내 삽입되는 안내부(24)와,

   상기 안내부(24)에서 측방으로 분기 연장되어 걸림부(26)가 형성되는 후크 형상의 고정부(28)와, 그리고

   상기 돌기(18)를 가압하여 압착시키는 압입부(25)로 형성되는 것을 특징으로 하는 모터의 밸런스 웨이트 고정구조.

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