KR20080022690A - 모터 및 모터의 회전자 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터의 센싱 마그넷 구조를 개선하여 센싱 마그넷을 고정시키기 위한 부품수 및 조립과정을 줄일 수 있도록 하는 모터의 회전자 어셈블리를 제공하고자 한 것이다.

이를 위하여, 본 발명은 일측에는 풀리가 형성되고, 타측에는 체결홈이 형성된 회전축; 상기 회전축에 압입되도록 형성된 아마츄어; 그리고, 상기 회전축의 체결홈과 직접 체결되도록 형성되어 모터의 속도를 측정하기 위한 센싱 마그넷:을 포함하여 이루어진 모터의 회전자 어셈블리를 제공한다.

모터, 아마츄어, 센싱 마그넷

Description

모터 및 모터의 회전자 어셈블리{Motor and rotor assembly of the same}

도 1은 종래 기술에 따른 모터의 회전자 어셈블리 구조를 개략적으로 나타낸 개략도

도 2는 도 1의 회전축에 센싱 마그넷이 결합되는 상태를 나타낸 요부 분해 사시도

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모터의 회전자 어셈블리의 구조를 개략적으로 나타낸 개략도

도 4는 도 3의 회전축에 센싱 마그넷이 결합되는 상태를 나타낸 요부 분해 사시도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

50 : 회전축 52 : 체결홈

53 : 베어링 300 : 센싱 마그넷

330 : 센싱 마그넷 본체 350: 결합돌기

370: 이격부 390: 가이드홈

본 발명은 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모터의 회전속도를 측정하기 위한 센싱 마그넷의 조립을 용이하게 하는 구조를 구비하는 모터에 관한 것이다.

모터(motor)라고 하는 것은 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 회전 동력을 얻는 장치로서, 이러한 모터는 그 인가되는 전원의 종류에 따라 교류 모터와 직류 모터로 대별되며, 그 중에서도 유도 모터는 교류모터의 일종으로서 가전제품의 구동을 위하여 많이 사용되고 있다.

이러한 유도 모터는 고정자(stator, 이하, 스테이터)와 회전자(rotor 또는 armature, 이하, 아마츄어라 함)를 포함하여 이루어지며, 스테이터의 권선(coil)에 교류가 흐를 때 발생하는 회전 자기장(rotating magnetic field)에 의해서 아마츄어에 토크(torque)가 발생하는 원리로 작동하고, 상기 토크에 의해 아마츄어가 회전하는 힘을 이용하게 된다.

단상직권(單相直捲) 정류자(整流子, brush) 모터는 교류모터의 일종으로서 스테이터와 아마츄어가 있으며, 아마츄어의 권선에 정류자를 통해 전원이 인가되고, 스테이터 권선과 아마츄어의 권선이 직렬로 접속되어 동일한 전류가 공급되고, 단상 교류에 의해 동작된다는 특징이 있다.

도 1 및 도 2를 참조하여 종래의 모터의 회전자 어셈블리에 대해 설명하면 다음과 같다.

종래의 모터는 모터 하우징(미도시)의 내측에 고정자(10)가 고정되어 있고, 그 고정자(10)의 내측에는 아마츄어(30)가 고정자(10)의 내주면과 소정의 공극을 유지한 상태로 회전가능하게 설치되어 있으며, 그 아마츄어(30)의 중심부에 회전축(50)이 압입되어 있다.

그리고, 상기 아마츄어(30)의 일측에는 회전축(50)에 압입되도록 AC전압을 DC로 정류하는 정류자(70)가 설치되어 있고, 그 정류자(70)의 양측에는 정류자(70)의 외측면에 탄력적으로 접촉되어 정류자(70)에 전원을 공급하기 위한 브러쉬(90)가 구비된다.

한편, 상기 회전축(50)에서 아마츄어(30)와 인접한 곳에는, 상기 회전축(50)의 외주면에 상기 아마츄어(30)의 회전방향 및 속도를 감지하기 위한 센싱 마그넷(100)이 설치된다.

상기 센싱 마그넷(100)은 모터에 전원이 인가되어 구동되었을 때 상기 회전축(50)과 같이 회전하도록 설치된다.

따라서, 상기 회전축(50)이 회전함에 따라 상기 센싱 마그넷(100)이 회전하면서 발생하는 회전 자기장은, 도시되지 않은 타코미터(tachometer)의 코일에 전류의 변화를 유발시키게 되어, 그 전류의 변화 양상을 통해 모터의 제어부에서 아마츄어(30)의 회전방향 및 속도를 검출하게 된다.

도 2에 상세하게 도시한 바와 같이, 종래의 센싱 마그넷(100)은 상기 회전축(50)의 일단에 체결 스크류(S)로 체결된다.

상기 회전축(50)의 일단부에는 그 내부에 상기 센싱 마그넷(100)을 체결하기 위한 스크류(S)가 체결될 수 있도록 일정 깊이를 갖는 체결홈(52)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 센싱 마그넷(100)의 양측에는 센싱 마그넷(100)의 위치를 결정하고 고정시켜 주는 부싱(101: bushing)이 개재된다.

상기 부싱(101)은 센싱 마그넷(100)의 위치를 고정하는 역할과, 더불어 상기 센싱 마그넷(100)을 회전축(50)과 스크류(S)의 사이에서 내측면 상호 간의 간섭방지 및 일정 간격을 유지시키는 역할을 한다.

한편, 설명하지 않은 53은 상기 회전축(50)을 회전가능하게 하는 베어링이다.

그러나, 상술한 종래의 센싱 마그넷을 회전축(50)에 조립할 때, 다음과 같은 문제점이 있었다.

먼저, 종래의 센싱 마그넷(100)을 회전축(50)에 조립할 때, 센싱 마그넷(100)과 부싱(101)을 그 중앙에 형성되어 있는 홀이 정확히 일치하도록 정렬시킨 후, 체결 스크류(S)로 체결해야 하므로 작업공정이 복잡해지고, 공정에 소요되는 시간 및 부품수의 증가에 따른 비용이 증가하는 문제점이 있다.

또한, 상기 센싱 마그넷(100)을 안정적으로 고정시키기 위해서는, 상기 회전축(50)과 체결 스크류(S)가 일정길이 이상 체결되어야 하므로, 상기 회전축(50)의 체결홈(52)의 깊이 및 체결 스크류(S)의 길이가 길어져야 하는 가공상의 어려움이 이었다.

또한, 종래의 센싱 마그넷(100)은 연질의 페라이트(Ferrite) 재질에 의해 형성된 구조이다. 따라서, 상기 센싱 마그넷(100)의 조립과정 및 운반 시 외부 충격이 가해질 때 쉽게 파손되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 제시된 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 목적은 모터의 센싱 마그넷 구조를 개선하여 센싱 마그넷을 고정시키기 위한 부품수 및 조립과정을 줄일 수 있도록 하는 모터의 회전자 어셈블리를 제공하고자 한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 센싱 마그넷의 조립과정 및 운반 시 파손되는 현상을 방지할 수 있도록 하는 모터의 회전자 어셈블리를 제공하고자 한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 일측에는 풀리가 형성되고, 타측에는 체결홈이 형성된 회전축; 상기 회전축에 압입되도록 형성된 아마츄어; 상기 아마츄어의 일측에 구비된 정류자; 그리고, 상기 회전축의 체결홈과 직접 체결되도록 형성된 센싱 마그넷:를 포함하여 이루어진 모터의 회전자 어셈블리를 제공한다.

상기 센싱 마그넷은 몸체를 이루는 센싱 마그넷 본체와, 상기 센싱 마그넷 본체와는 일체로 형성되어 상기 회전축의 체결홈에 결합되는 결합돌기와, 상기 마그넷 본체와 상기 결합돌기 사이에 형성되어 마그넷 본체와 회전축 간의 간섭방지 및 일정 간격을 유지시키기 위한 이격부를 포함하여 이루어질 수 있다.

이때, 상기 결합돌기의 외측 둘레에는 숫나사산이 형성되고, 상기 체결홈의 내측 둘레에는 암나사산이 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 센싱 마그넷에는 센싱 마그넷을 고정하기 위한 별도의 고정도구인 렌치가 삽입되는 가이드홈이 형성될 수 있다.

상기 센싱 마그넷은 플라스틱 재질을 이용하여 제작되는 것이 바람직하다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 또한 아마츄어; 상기 아마츄어에 압입되며, 일측에는 체결홈이 형성된 회전축; 그리고 상기 체결홈에 체결되는 결합돌기와 모터의 속도를 측정하기 위한 센싱 마그넷 본체가 일체로 이루어진 센싱 마그넷:을 포함하여 이루어진 모터를 제공한다.

여기서, 상기 아마추어와 상기 회전축의 결합은 압입에 의한 결합뿐만 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명은 센싱 마그넷을 고정시키기 위해 센싱 마그넷의 본체와 일체로 형성된 체결돌기를 이용하여 회전축에 센싱 마그넷을 고정시키는 것에 의해 부품수를 절감시킬 수 있고, 조립과정 및 재료비를 절감할 수 있다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

종래와 동일한 구성 요소는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모터의 회전자 어셈블리의 구조를 개략적으로 나타낸 개략도이고, 도 4는 도 3의 회전축에 센싱 마그넷이 결합되는 상태를 나타낸 요부 분해 사시도이다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 모터의 회전자 어셈블리는 일측에는 풀리가 형성되고 타측에는 체결홈(52)이 형성된 회전축(50)과, 상기 회전축(50)에 압입되도록 형성된 아마츄어(30) 그리고, 상기 회전축(50)의 체결홈(52)과 직접 체결되도록 형성되어 모터의 속도를 측정하기 위한 센싱 마그 넷(300)을 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 회전축(50)의 소정위치에는 상기 회전축(50)을 회전가능하도록 설치되게 하는 베어링(53)이 상기 회전축(50)의 외주면에 압입되어 설치된다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 센싱 마그넷은 예를 들면, 상기 센싱 마그넷(300)의 몸체을 이루는 센싱 마그넷 본체(330)와, 상기 센싱 마그넷 본체(330)와는 일체로 형성되어 상기 회전축(50)의 체결홈(52)에 결합되는 결합돌기(350)와, 상기 마그넷 본체(330)와 상기 결합돌기(350) 사이에 형성되어 마그넷 본체(330)와 회전축(50) 간의 간섭방지 및 일정 간격을 유지시키기 위한 이격부(370)를 포함하여 이루어질 수 있다.

이때, 상기 체결홈(52)에는 암나사산(미도시)이 형성되고, 상기 결합돌기(350)에는 상기 체결홈(52)의 암나사산에 대응되는 숫나사산(351)이 형성되는 것이 바람직하며, 상기 결합돌기(350)를 통해 상기 센싱 마그넷 본체(330)를 상기 회전축(50)의 일단에 고정시키는 것이다.

그리고, 상기 결합돌기(350)가 형성된 반대쪽 면에는 상기 센싱 마그넷(300)을 회전축(50)에 조립시 상기 센싱 마그넷(300)의 본체를 회전시켜 상기 결합돌기(350)를 상기 회전축(50)의 체결홈(52)에 체결하기 위한 체결도구인 렌치(미도시)가 삽입되는 가이드홈(390)이 더 포함하여 이루어질 수 있다.

이때, 본 발명의 실시예에서는 상기 가이드홈(390)이 상기 사각 형상으로 형성된 것을 제시했지만, 렌치의 종류에 따라 육각 혹은, 팔각 등 다수의 형상으로 형성할 수 있어 가이드홈의 형상을 굳이 제안하지는 않는다.

한편, 상기 센싱 마그넷(300)은 플라스틱 재질을 이용하여 제작되는 것이 바람직하다. 이는 상기 센싱 마그넷의 본체(330)에 구비된 체결돌기(350)를 상기 센싱 마그넷 본체(330)와 일체로 형성할 수 있도록 하기 위함과 더불어 센싱 마그넷의 강성을 크게 하여 조립과정 및 운반 시 외부의 충격에 의해 센싱 마그넷 본체(330)가 파손되는 현상을 방지하기 위함이다.

상기 전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 모터의 회전자 어셈블리에 구비된 센싱 마그넷(300)의 조립과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 센싱 마그넷(300)의 가이드홈(390)에 사각렌치를 삽입시킨 후, 회전축(50)의 체결홈(52)에 상기 센싱 마그넷(300)의 결합돌기(350)를 일치시킨다.

다음, 상기 결합돌기(350)가 상기 체결홈(52)의 끝까지 삽입될 때까지 상기 사각렌치를 회전시키면 조립이 완료된다.

한편, 상기 결합돌기와 센싱 마그넷 본체 사이에 형성된 이격부(370)가 종래의 부싱(101; 도 2참조)의 역할인 간격유지 역할을 대체하게 되므로, 별도로 부싱(101)을 구비할 필요가 없다.

이와 같은 단순한 조립과정을 통해 센싱 마그넷은 회전축의 일단에 고정된다.

한편, 상기 아마츄어(30)는 모터 하우징(미도시)의 고정자(10) 내측에 고정자(10)의 내주면과 소정의 공극을 유지한 상태로 회전가능하게 설치된다.

그리고, 상기 아마츄어(30)의 일측에는 회전축(50)에 압입되도록 AC전압을 DC로 정류하는 정류자(70)가 설치되어 있고, 그 정류자(70)의 양측에는 정류자(70) 의 외측면에 탄력적으로 접촉되어 정류자(70)에 전원을 공급하기 위한 브러쉬(90)가 구비된다.

참고로, 이와 같이 구성된 아마츄어(30)를 갖는 모터의 작동 및 이에 따른 작용을 설명하면 이하와 같다.

먼저, 고정자(10)의 코일에 교류전원을 인가하면 고정자(10)의 코일을 흐르는 전기가 브러쉬(90)를 통하여 정류자(70)로 공급된다.

다음, 상기 정류자(70)에 공급된 전기는 정류자(70)에서 교류를 직류로 정류하여 아마츄어(30)의 코일로 공급하며, 아마츄어(30)의 코일을 흐르는 전기는 반대쪽의 고정자 브러쉬(90)와 고정자(10) 코일로 흘러서 외부로 빠져나가며, 그와 같이 전기가 흐를 때 내부에 발생되는 자기장에 의해 아마츄어(30)가 회전을 한다.

이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

이상 전술한 바와 같이 본 발명에 따른 모터는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 본 발명에 의하면, 센싱 마그넷본체와 체결돌기를 일체로 형성한 것에 의해 센싱 마그넷을 회전축에 고정시키기 위한 부품수를 절감시킬 수 있고, 조립과정 또한 줄일 수 있는 효과를 가진다.

따라서, 센싱 마그넷을 고정시키기 위한 재료비를 절감시킬 수 있는 효과를 가진다.

둘째, 본 발명에 의하면, 센싱 마그넷 본체를 플라스틱 재질로 제작한 것에 의해 센싱 마그넷의 조립과정 및 운반 시 파손되는 현상을 최대한 방지할 수 있는 효과를 가진다.

Claims (6)

1. 일측에는 풀리가 형성되고, 타측에는 체결홈이 형성된 회전축;

   상기 회전축에 압입되도록 형성된 아마츄어; 그리고,

   상기 회전축의 체결홈과 직접 체결되도록 형성되어 모터의 속도를 측정하기 위한 센싱 마그넷:을 포함하여 이루어진 모터의 회전자 어셈블리.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 센싱 마그넷은

   몸체를 이루는 센싱 마그넷 본체와,

   상기 센싱 마그넷 본체와 일체로 형성되어 상기 회전축의 체결홈에 결합되는 결합돌기와,

   상기 마그넷 본체와 상기 결합돌기 사이에 형성되어 마그넷 본체와 회전축 간의 간섭방지 및 일정 간격을 유지시키기 위한 이격부:를 포함하여 이루어진 모터의 회전자 어셈블리.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 결합돌기의 외주면에는 숫나사산이 형성되고, 상기 체결홈의 내주면에는 암나사산이 형성된 구조임을 특징으로 하는 모터의 회전자 어셈블리.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 센싱 마그넷에는 센싱 마그넷을 고정하기 위한 별도의 고정도구인 렌치가 삽입되는 가이드홈이 형성됨을 특징으로 하는 모터의 회전자 어셈블리.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 센싱 마그넷은 플라스틱 재질을 이용하여 제작됨을 특징으로 하는 모터의 회전자 어셈블리.
6. 아마츄어;

   상기 아마츄어에 압입되며, 일측에는 체결홈이 형성된 회전축; 그리고

   상기 체결홈에 체결되는 결합돌기와 모터의 속도를 측정하기 위한 센싱 마그넷 본체가 일체로 이루어진 센싱 마그넷:을 포함하여 이루어진 모터.

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