KR20060116502A - 동기 리럭턴스 모터의 회전자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 동기 리럭턴스 모터의 회전자에 관한 것으로, 다수의 규소 강판 시트가 적층되어 이루어지며, 각 규소 강판 시트의 센터를 기준으로 균등하게 분할된 각 영역에 배리어가 형성되고, 각 배리어 사이에 가이드 핀 홀이 형성되는 적층코어와; 적층코어의 양쪽에 고정되는 엔드 플레이트와; 각 엔드 플레이트의 한쪽에 구비되는 밸런스 웨이트와; 각 가이드 핀 홀에 삽입되는 가이드 핀과; 적층코어와 엔드 플레이트를 체결할 수 있도록 각 배리어의 구멍을 관통하여 설치되는 리벳을 포함한다.

배리어, 밸런스 웨이트, 가이드 핀, 리벳

Description

동기 리럭턴스 모터의 회전자{ROTOR OF SYNCHRONOUS RELUCTANCE MOTOR}

도 1은 종래 동기 리럭턴스 모터의 회전자를 보인 분리 사시도

도 2는 종래 동기 리럭턴스 모터의 회전자를 보인 결합 사시도

도 3은 종래 동기 리럭턴스 모터의 회전자에 있어서 적층코어를 보인 평면도

도 4는 도2의 I-I선 단면도

도 5는 본 발명에 따른 동기 리럭턴스 모터의 회전자를 보인 분리 사시도

도 6은 본 발명에 따른 동기 리럭턴스 모터의 회전자를 보인 결합 사시도

도 7은 본 발명에 따른 동기 리럭턴스 모터의 회전자에 있어서 적층코어를 보인 평면도

도 8은 도 7의 II-II선 단면도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100:회전자 110:적층코어

110a:축 공 111:규소 강판 시트

113:배리어 113a:제1구멍

113b:제2구멍 113c:제3구멍

115:가이드 핀 홀 116:제1요철 포인트

117:제2요철 포인트 120:엔드 플레이트

120c:핀고정 홈 140:가이드 핀

130:밸런스 웨이트 150:리벳

151:리벳의 머리 152:리벳의 끝 단

153:리벳의 몸체 160:리벳 지지부

161:안착홈

본 발명은 적층코어와 엔드 플레이트의 체결구조가 개선된 동기 리럭턴스 모터의 회전자에 관한 것이다.

일반적으로 동기 리럭턴스 모터는 자기저항을 이용하여 모터의 토오크를 발생시키는 모터로서, 압축기 등에 널리 사용되고 있다.

동기 리럭턴스 모터의 적층코어 양쪽에 회전자의 편심을 방지하기 위하여 밸런스 웨이트(Balance weight)가 구비된 엔드 플레이트(End plate)를 체결하게 되는 데, 압축기의 용량이 커질 경우 밸런스 웨이트의 무게도 늘어나게 되어 적층코어의 정렬은 물론 적층코어와 밸런스 웨이트의 체결력을 높이는 것이 제품의 신뢰성을 높이는 데에 있어서 매우 중요시 되고 있다.

도 1은 종래 동기 리럭턴스 모터의 회전자를 보인 분리 사시도이고, 도 2는 종래 동기 리럭턴스 모터의 회전자를 보인 결합 사시도이며, 도 3은 종래 동기 리럭턴스 모터의 회전자에 있어서 적층코어를 보인 평면도이고, 도 4는 도2의 I-I선 단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 종래 동기 리럭턴스 모터의 회전자(10)는 다수의 규소 강판 시트(7)가 적층된 적층코어(1)와, 적층코어(1)의 양쪽에 고정되는 엔드 플레이트(3)와, 엔드 플레이트(3)에 형성되는 밸런스 웨이트(2)로 이루어져 있다.

적층코어(1)의 센터에는 축 공(1a)이 형성되어 있으며, 그 축 공(1a)의 내주면에는 키 홈(1b)이 형성되어 있다.

적층코어(1)의 센터를 중심으로 90° 균등하게 분할된 각 영역에는 배리어(Barrior)(8)가 형성되어 있고, 그 배리어(8)에는 다수의 구멍(8a)들이 형성되어 있으며, 각 배리어(8)와 각 배리어(8) 사이에 리벳 공(1c)이 형성되어 있다.

엔드 플레이트(3)의 센터에도 축 공(3a)이 형성되어 있고, 그 축 공(3a)의 내주면에는 키 홈(3b)이 형성되어 있다.

엔드 플레이트(3)의 축 공(3a) 주위에도 적층코어(1)의 리벳 공(1c)과 대응되도록 리벳 공(3c)이 균등 간격으로 형성되어 있다.

적층코어(1)의 리벳 공(1c)에는 리벳(4)이 관통되어 있고, 리벳(4)의 양 끝 단(4b)은 엔드 플레이트(3)의 리벳 공(3c)에 삽입되어 있으며, 리벳(4)의 끝 단 (4b)에는 리벳팅 된다. 따라서, 리벳(4)의 머리(4a)와 끝단(4b)에 의해서 적층코어(1)의 양쪽에 엔드 플레이트(3)가 체결된다.

이와 같이 구성된 종래 동기 리럭턴스 모터의 회전자 조립 과정을 설명하면 다음과 같다.

두 개의 엔드 플레이트 중 하부의 엔드 플레이트(3)의 리벳 공(3c)에 리벳 (4)의 끝 단(4b)을 끼운 후, 그 리벳(4)의 끝 단(4b))을 적층코어(1)의 리벳 공(1c)에 삽입하여, 다수의 규소 강판 시트(7)를 적층한다.

이때 진직도를 위해 적층코어(1)를 정렬할 수 있도록 외주면에 키(21)가 형성된 게이지 봉(20)을 적층코어(1)의 축 공(1a)에 삽입한 상태에서 규소 강판 시트(7) 정렬한다.

그 다음, 상부의 엔드 플레이트(3)의 리벳 공(3c)에 리벳(4)의 끝 단(4b)을 삽입하고 게이지 봉(20)의 끝단에 너트(22)를 체결하여, 적층코어(1)의 양쪽에 엔드 플레이트(3)를 밀착시킨다.

이렇게 게이지 봉(20)의 끝 단에 너트(22)를 체결하여 규소 강판 시트(7) 간의 공기 층(미 도시)을 제거한 후, 그 리벳(4)의 끝 단(4b)을 리벳팅하고, 다시 너트(22)를 풀어 게이지 봉(20)을 축 공(1a)(3a)으로부터 분리하여 회전자(10)의 조립을 완료한다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래 동기 리럭턴스 모터의 회전자에 있어서 적층코어를 정렬하기 위하여 적층코어와 엔드 플레이트의 축 공 내주면에 키홈을 형성하고, 키 홈에 게이지 봉의 키를 일일이 맞추어야 하기 때문에 적층코어의 정렬작업이 매우 어렵고 힘들다.

또, 동기 리럭턴스 모터의 큰 출력을 얻기 위하여 회전자의 외경이 커질 경우 밸런스 웨이트의 무게도 함께 커져서 적층코어와 밸런스 웨이트의 체결력을 높여야 하지만, 종래 동기 리럭턴스 모터의 회전자에 있어서는 리벳에 의해서만 적층코어와 밸런스 웨이트의 체결이 이루어지고, 리벳 공의 위치도 축 공의 주위에 치 우쳐 형성되어 있으며, 리벳의 끝 단과 헤드에 의해서 체결력이 유지되기 때문에 그 체결력이 취약할 수밖에 없었다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 제1 요철 포인트, 제2 요철 포인트 그리고 가이드 핀에 의해서 적층코어를 보다 손쉽게 정렬할 수 있어 조립성을 향상시킬 수 있는 동기 리럭턴스 모터의 회전자를 제공함에 있다.

또, 본 발명의 다른 목적은 적층코어와 엔드 플레이트와의 체결력을 극대화시켜 제품에 대한 신뢰성을 확보할 수 있는 동기 리럭턴스 모터의 회전자를 제공함에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 동기 리럭턴스 모터의 회전자는 다수의 규소 강판 시트가 적층되어 이루어지며, 각 규소 강판 시트의 센터를 기준으로 균등하게 분할된 각 영역에 배리어가 형성되고, 각 배리어 사이에 가이드 핀 홀이 형성되는 적층코어와; 적층코어의 양쪽에 고정되는 엔드 플레이트와; 각 엔드 플레이트의 한쪽에 구비되는 밸런스 웨이트와; 각 가이드 핀 홀에 삽입되는 가이드 핀과; 적층코어와 엔드 플레이트를 체결할 수 있도록 각 배리어를 관통하여 설치되는 리벳을 포함한다.

엔드 플레이트의 한 쪽면에 가이드 핀의 끝 단이 삽입되는 가이드 핀 고정홈이 형성되는 것이 바람직하다.

각 배리어의 내주 면에는 리벳을 지지하는 리벳 지지부가 형성되는 것이 바람직하다.

적층코어의 센터에서 각 배리어 사이를 연장하는 가상의 축(D축) 상에 제1요철 포인트(First embossing point)가 형성되고, 적층코어의 센터에서 리벳 지지부를 연장하는 가상의 축(Q축)을 지나고 배리어의 내부에 제2요철 포인트(Second embossing point)가 형성되는 것이 바람직하다.

엔드 플레이트, 가이드 핀 및 리벳은 적층코어와 자기적으로 독립되도록 비 자성체 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

이하 본 발명에 따른 동기 리럭턴스 모터의 회전자에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 동기 리럭턴스 모터의 회전자를 보인 분리 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 동기 리럭턴스 모터의 회전자를 보인 결합 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 동기 리럭턴스 모터의 회전자에 있어서 적층코어를 보인 평면도이고, 도 8은 도 7의 II-II선 단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 동기 리럭턴스 모터의 회전자(100)는 다수의 규소 강판 시트(111)가 적층되어 이루어지며, 각 규소 강판 시트(111)의 센터를 기준으로 균등하게 분할된 각 영역에 배리어(113)가 형성되고, 각 배리어(113) 사이에 가이드 핀 홀(115)이 형성되는 적층코어(110)와; 적층코어(110)의 양쪽에 고정되는 엔드 플레이트(120)와; 각 엔드 플레이트(120)의 한쪽에 구비되는 밸런스 웨이트(130)와; 각 가이드 핀 홀(115)에 삽입되는 가이드 핀(140)과; 적층 코어(110)와 엔드 플레이트(120)를 체결할 수 있도록 각 배리어(113)의 구멍(113b)을 관통하여 설치되는 리벳(150)을 포함한다.

적층코어(110)의 센터에는 축 공(110a)이 형성되어 있으며, 적층코어(110)의 센터를 중심으로 90° 균등하게 분할된 4개의 각 영역에는 배리어(113)가 형성되어 있고, 그 배리어(113)에는 다수의 구멍(113a)(113b)(113c)이 형성되어 있다.

엔드 플레이트(120)의 센터에도 축 공(120a)이 형성되어 있고, 각 배리어(113)의 구멍(113b) 내주면에는 리벳(150)을 지지하는 리벳 지지부(160)가 형성되어 있다.

보다 정확하게, 배리어(113)의 구멍(113b) 내주면에 서로 대향되게 두개의 리벳 지지부(160)가 형성되어 있고, 그 각 리벳 지지부(160)에는 호형의 안착홈(161)이 형성되어 있어서 두개의 안착홈(161)이 이루는 가상의 공간이 즉, 종래의 리벳 공과 같은 역할을 하게 되어 결국 리벳(150)의 몸체(153)는 리벳 지지부(160)에 견고하게 지지됨과 동시에 리벳(150)의 머리(151)과 끝단(153)은 리벳팅되어, 결국 적층코어(110)와 엔드 플레이트(120)가 보다 견고하게 체결된다.

이렇게 리벳 지지부(160)에 리벳(150)이 지지 될 경우, 적층코어(110)와 엔드 플레이트(120)는 리벳(150)의 끝 단(152)과 헤드(151)에 의해서 지지될 뿐만 아니라 리벳 지지부(160)에 맞닿는 부분, 즉 리벳(150)의 몸체(153)에 의해서도 지지되기 때문에 보다 높은 체결력을 얻을 수 있다.

그리고, 회전자의 고속 회전 시, 적층코어(110)는 원심력에 의하여 그 반경방향으로 힘을 받게 된다. 이때 리벳 지지부(160)에 의해 리벳(150)이 지지된 상태 를 유지하기 때문에, 적층코어(110)가 받는 힘을 리벳(150)이 일부 나누어 받게 되고, 이로써 적층코어(110)의 변형을 효과적으로 방지할 수 있다.

여기서, 리벳(150)이 제1구멍(113a)이나 제3구멍(113c)에 위치할 경우 적층코어(110)와 엔드 플레이트(120)의 체결 포인트가 적층코어(110)의 센터쪽에 또는 외주쪽에 너무 치우쳐 위치되면, 체결력이 불 균일하게 구성될 수 있기 때문에 각 배리어(113)의 3개의 구멍들 중 제2구멍(113b)에 리벳(150)이 위치되는 것이 가장 바람직하다.

또, 각 가이드 핀(140)은 각 가이드 핀 홀(115)에 삽입되어 있으며, 가이드 핀(140)의 끝 단은 각 엔드 플레이트(120)의 한 쪽면에 형성된 가이드 핀 고정홈(120c)에 끼워지거나 관통되어 있다. 여기서, 가이드 핀(140)은 적층코어 조립 시 다수의 규소 강판 시트(111)를 정렬하는 역할을 할 뿐만 아니라 적층코어(110)와 엔드 플레이트(120)와의 체결력을 높이는 역할을 한다.

또, 적층코어(110)의 센터에서 각 배리어(113) 사이를 연장하는 가상의 축(D축) 상에 제1요철 포인트(116)가 형성되어 있고, 적층코어(110)의 센터에서 리벳 지지부(160)를 연장하는 가상의 축(Q축)을 지나고 배리어(113)의 내부에 제2요철 포인트(117)가 형성되어 있다.

제1요철 포인트(116) 및 제2 요철 포인트(117)는 적층코어(110) 조립 시 다수의 규소 강판 시트(111)를 정렬하는 역할을 하는 것으로, 조립성을 향상시킨다.

플럭스 패스(Flux Path)에 의한 자속의 누설을 방지할 수 있도록 엔드 플레이트(120), 가이드 핀(140) 및 리벳(150)은 적층코어(110)와 자기적으로 독립되도 록 비 자성체 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 동기 리럭턴스 모터에 있어서 회전자의 조립 및 작용 효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

각 규소 강판 시트(111)에 형성된 제1요철 포인트(116)와 제2요철포인트(117)를 일치시켜 적층코어(110)를 정렬한다. 이 상태에서 가이드 핀 홀(115)에 가이드 핀(140)을 삽입 한 후, 적층코어(110)의 양쪽에 엔드 플레이트(120)를 밀착한다. 이때 가이드 핀(140)의 양단이 엔드 플레이트(120)의 가이드 핀 홈(115)에 끼워진다.

이때 각 제1요철 포인트(116)와 각 제2요철 포인트(117)의 정렬 그리고 가이드 핀(140)에 의해서 규소 강판 시트(111)의 직진도가 이루어진다. 여기서, 가이드 핀(140)은 규소 강판 시트(111)의 직진도를 향상시키는 역할을 할 뿐만 아니라, 적층코어(110)와 엔드 플레이트(120) 간의 체결력을 향상시키는 역할도 한다.

그 다음, 리벳(150)의 끝 단(152)을 하부의 엔드 플레이트(120)의 리벳 공(120b), 적층코어(110)의 배리어(113)의 제2구멍(113b)에 형성된 안착홈(161) 그리고 상부의 엔드 플레이트(120)의 리벳 공(120b)에 순차적으로 삽입한다.

이때, 리벳(150)의 몸체(153)가 리벳 지지부(160)에 지지 된 상태에서 리벳(150)의 끝 단(152)을 리벳팅하여, 적층코어(110)와 엔드 플레이트(120)를 견고하게 체결함으로써 회전자의 조립을 완성한다.

전술한 바와 같이, 리벳 지지부(160)에 리벳(150)이 지지 될 경우, 적층코어(110)와 엔드 플레이트(120)는 리벳(150)의 끝 단(152)과 헤드(151)에 의해서 지지 될 뿐만 아니라 리벳 지지부(160)에 맞닿는 부분, 즉 리벳(150)의 몸체(153)에 의해서도 지지되기 때문에 보다 높은 체결력을 얻을 수 있다.

또, 회전자(101)의 고속 회전 시, 적층코어(110)가 원심력에 의하여 그 반경방향으로 힘을 받게 된다. 이때 리벳 지지부(160)에 의해 리벳(150)이 항상 지지된 상태를 유지하기 때문에 적층코어(110)가 받는 힘을 리벳(150)이 일부 나누어 받게 되고, 이로써 적층코어(110)의 변형을 효과적으로 방지할 수 있다.

본 발명에 의하면, 제1 요철 포인트, 제2 요철 포인트 그리고 가이드 핀에 의해서 적층코어를 보다 손쉽게 정렬할 수 있어 조립성을 향상시킬 수 있다.

또, 가이드 핀의 끝 단이 엔드 플레이트에 고정되어 있고, 배리어의 구멍 내주면에 형성된 리벳 지지부가 리벳을 항상 지지하고 있기 때문에 적층코어와 엔드 플레이트와의 체결력을 극대화시킬 수 있어 대용량의 압축기에 효과적으로 적용 가능하다.

Claims (12)

1. 다수의 규소 강판 시트가 적층되어 이루어지며, 상기 각 규소 강판 시트의 센터를 기준으로 균등하게 분할된 각 영역에 배리어가 형성되고, 각 배리어 사이에 가이드 핀 홀이 형성되는 적층코어와;

   상기 적층코어의 양쪽에 고정되는 엔드 플레이트와;

   상기 각 가이드 핀 홀에 삽입되는 가이드 핀과;

   상기 적층코어와 엔드 플레이트를 체결할 수 있도록 상기 각 배리어의 구멍을 관통하여 설치되는 리벳을 포함하는 동기 리럭턴스 모터의 회전자.
2. 다수의 규소 강판 시트가 적층되어 이루어지며, 상기 각 규소 강판 시트의 센터를 기준으로 균등하게 분할된 각 영역에 배리어가 형성되고, 각 배리어 사이에 가이드 핀 홀이 형성되는 적층코어와;

   상기 적층코어의 양쪽에 고정되는 엔드 플레이트와;

   상기 각 엔드 플레이트의 한쪽에 구비되는 밸런스 웨이트와;

   상기 각 가이드 핀 홀에 삽입되는 가이드 핀과;

   상기 적층코어와 엔드 플레이트를 체결할 수 있도록 상기 각 배리어의 구멍을 관통하여 설치되는 리벳을 포함하는 동기 리럭턴스 모터의 회전자.
3. 제2항에 있어서,

   상기 엔드 플레이트의 한 쪽에 상기 가이드 핀의 끝 단이 삽입되는 가이드 핀 고정홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 동기 리럭턴스 모터의 회전자.
4. 제2항에 있어서,

   상기 가이드 핀의 끝 단은 상기 가이드 핀 고정홈을 관통하는 것을 특징으로 하는 동기 리럭턴스 모터의 회전자.
5. 제2항에 있어서,

   상기 각 배리어의 구멍 내주 면에는 상기 리벳을 지지하는 리벳 지지부가 형성되는 것을 특징으로 하는 동기 리럭턴스 모터의 회전자.
6. 제5항에 있어서,

   상기 적층코어의 센터에서 각 배리어 사이를 연장하는 가상의 축(D축) 상에 형성되는 제1요철 포인트와;

   상기 적층코어의 센터에서 상기 리벳 지지부를 연장하는 가상의 축(Q축)을 지나고 상기 배리어의 내부에 형성되는 제2요철 포인트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동기 리럭턴스 모터의 회전자
7. 제2항에 있어서,

   상기 엔드 플레이트, 상기 가이드 핀 및 상기 리벳은 상기 적층코어와 자기 적으로 독립되도록 비 자성체 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 동기 리럭턴스 모터의 회전자.
8. 다수의 규소 강판 시트가 적층되어 이루어지며, 상기 각 규소 강판 시트의 센터를 기준으로 균등하게 분할된 각 영역에 배리어가 형성되는 적층코어와;

   상기 적층코어의 양쪽에 고정되는 엔드 플레이트와;

   상기 적층코어와 엔드 플레이트를 체결할 수 있도록 상기 각 배리어의 구멍을 관통하여 설치되는 리벳을 포함하는 동기 리럭턴스 모터의 회전자.
9. 다수의 규소 강판 시트가 적층되어 이루어지며, 상기 각 규소 강판 시트의 센터를 기준으로 균등하게 분할된 각 영역에 배리어가 형성되는 적층코어와;

   상기 적층코어의 양쪽에 고정되는 엔드 플레이트와;

   상기 각 엔드 플레이트의 한쪽에 구비되는 밸런스 웨이트와;

   상기 적층코어와 엔드 플레이트를 체결할 수 있도록 상기 각 배리어의 구멍을 관통하여 설치되는 리벳을 포함하는 동기 리럭턴스 모터의 회전자.
10. 제9항에 있어서,

    상기 리벳을 지지하도록 상기 배리어의 구멍 내주면에 형성되는 리벳 지지부를 더 포함하는 동기 리럭턴스 모터의 회전자.
11. 제10항에 있어서,

    상기 적층코어의 센터에서 각 배리어 사이를 연장하는 가상의 축(D축) 상에 형성되는 제1요철 포인트와;

    상기 적층코어의 센터에서 상기 리벳 지지부를 연장하는 가상의 축(Q축)을 지나고 상기 배리어의 내부에 형성되는 제2요철 포인트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동기 리럭턴스 모터의 회전자.
12. 제9항에 있어서,

    상기 엔드 플레이트 및 상기 리벳은 상기 적층코어와 자기적으로 독립되도록 비 자성체 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 동기 리럭턴스 모터의 회전자.

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