KR20140073283A - 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리 및 조립 방법에 관한 것으로서, 로터부의 저면에 배치되는 하부 밸런싱부는 밸런싱을 위한 커팅의 대상이 되는 것으로서 상기 로터부의 저면에 설치되는 하부 밸런싱부 본체와, 상기 하부 밸런싱부 본체 저면에 돌출하는 엔코더를 포함한다. 본 발명의 경우 상기 엔코더는 밸런싱부의 일 부분으로서 커팅의 대상이 될 수 있어 종래보다 적은 양의 커팅으로도 보다 효과적인 밸런싱을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Description

스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리{Switched Reluctance Motor Assembly}

본 발명은 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 소위 SR 모터라고 하는 스위치드 릴럭턴스 모터(SRM; Switched Reluctance Motor)는 고정자와 회전자가 모두 돌극(salient)인 자기구조를 가지고 있고, 고정자에 집중권의 코일이 감겨 있으며 회전자는 어떠한 여자장치(권선 또는 영구자석)도 없이 철심으로만 구성되어 가격 경쟁력이 우수한 모터이다.

구체적으로 스위치드 릴럭턴스 모터(SRM; Switched Reluctance Motor)는 자기 저항(magnetic reluctance)의 변화에 따른 릴럭턴스 토크를 이용하여 로터를 회전시키는 것으로, 제조가격이 낮고 유지보수가 거의 필요 없으며 신뢰성이 높아 수명이 거의 영구적인 장점이 있다. 스위치드 릴럭턴스 모터(switched reluctance motor)의 구조는 스테이터 요크 및 상기 스테이터 요크로부터 돌출형성되는 복수 개의 스테이터 돌극을 포함하는 고정자인 스테이터부와, 로터 코어 및 상기 스테이터 돌극과 대향 되도록 상기 로터 코어로부터 돌출형성되는 복수 개의 로터 돌극을 구비하고 상기 스테이터부에 회전 가능하도록 수용되는 회전자인 로터부로 구성된다.

한편, 밸런싱부는 상기 로터부를 포함하며, 회전축을 감싸도록 형성된다. 상기 밸런싱부는 로터부의 횐형의 로터코어의 내부를 채울 수 있도록 사출성형을 통해 일체로 성형, 제작될 수 있으며, 밸런싱 방법으로는 모터의 회전시에 균형을 유지시키기 위해 밸런싱부의 일부를 커팅(cutting)하는 방식을 이용하며, 상기 밸런싱부에 의해 임펠러부가 안정적으로 회전할 수 있다. 이때, 상기 밸런싱부는 상기 로터부의 상면 및 저면에 각각 설치되는 상부 밸런싱부와 하부 밸런싱부를 포함한다. 이상 설명한 바와 같은 스위치드 릴럭턴스 모터의 구조는 아래의 특허 문헌에 기재된 바와 같이 널리 알려진 기술이므로 자세한 설명과 도시는 생략한다.

한편, 종래의 스위치드 릴럭턴스 모터는 상기 하부 밸런싱부 저면에 엔코더를 설치한 후 상기 엔코더를 센싱부가 인식하여 로터부의 로터 코어 위치를 인식하는 구성이었다.

그런데, 상술한 바와 같은 종래의 엔코더의 경우 상기 하부 밸런싱부와 별도의 구성으로 설치되는 관계로 편심량을 제거하기 위한 커팅시 상기 밸런싱부만을 커팅하게 되어 더욱 많은 양을 커팅해야 하는 문제점이 있었다.

즉, 상기 엔코더의 경우 통상 중심축으로부터 멀리 떨어져 배치되는데, 상기 엔코더를 커팅하면 적은 양을 커팅해도 밸런싱을 맞출 수 있으나 상술한 바와 같이 종래의 경우 밸런싱부가 따로이 배치되어 있으므로 많은 양을 커팅해야 하는 문제점이 있었다.

미국 등록 특허 제4011624호 미국 등록 특허 제4920608호 미국 등록 특허 제6125498호

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 본 발명의 일 측면은 로터 코어의 위치를 인식하기 위한 엔코더를 하부 밸런싱부의 일 부분으로 형성하여 적은 양의 커팅으로도 밸런싱을 도모할 수 있는 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리 및 조립 방법이다.

본 발명의 실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리는 모터 회전중심을 이루는 회전축과, 상기 회전축상에 회전 가능하도록 결합되는 로터부와, 상기 로터부의 상면 및 저면에 각각 설치되는 상부 밸런싱부 및 하부 밸런싱부와, 상기 하부 밸런싱부 일 측에 배치되는 센싱부를 포함하되, 상기 하부 밸런싱부는 밸런싱을 위한 커팅의 대상이 되는 것으로서 상기 로터부(20)의 저면에 설치되는 하부 밸런싱부 본체와, 상기 하부 밸런싱부 본체 저면에 돌출하는 엔코더를 포함하고, 상기 센싱부는 상기 엔코더가 통과하도록 상호 이격된 발신부와 수신부를 포함한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 다른 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리는 모터 회전중심을 이루는 회전축과, 상기 회전축상에 회전 가능하도록 결합되는 로터부와, 상기 로터부의 상면 및 저면에 각각 설치되는 상부 밸런싱부 및 하부 밸런싱부와, 상기 하부 밸런싱부 일 측에 배치되는 센싱부를 포함하되, 상기 하부 밸런싱부는 밸런싱을 위한 커팅의 대상이 되는 것으로서 상기 로터부 저면에 설치되는 하부 밸런싱부 본체와, 상기 하부 밸런싱부 본체의 저면에 돌출하되 일 측면에 반사부가 형성되는 엔코더를 포함하고, 상기 센싱부는 상기 엔코더 일 측에 배치되는 것으로서 빛을 상기 반사부에 조사하는 발광부와 상기 반사부로부터 반사된 반사광을 감지하는 감지부를 포함한다.

이때, 상기 엔코더는 상기 하부 밸런싱부 본체 저면에 돌출되는 것으로서 중공의 원통 형상이되 반경은 상기 하부 밸런싱부 본체의 반경보다 크게 형성되는 베이스와, 상기 베이스의 저면방향으로 연장되어 돌출되되 일정 각도를 가지는 원호 형상으로서 상호 이격되게 형성되어 상기 센싱부의 슬롯을 통과하는 다수개의 슬롯 차단부를 포함하는 것도 가능하다.

또한, 상기 엔코더는 상기 하부 밸런싱부 본체 저면에 돌출되는 것으로서 중공의 원통 형상이되 반경은 상기 하부 밸런싱부 본체의 반경보다 크게 형성되는 베이스와, 상기 베이스의 저면방향으로 연장되어 돌출되되 일정 각도를 가지는 원호 형상으로서 상호 이격되게 형성되며 일 측면에 반사부가 형성되는 다수개의 슬롯 차단부를 포함하는 것도 가능하다.

또한, 상기 엔코더는 상기 하부 밸런싱부 본체 저면에 돌출되는 것으로서 중공의 원통 형상이되 반경은 상기 하부 밸런싱부 본체의 반경보다 크게 형성되어 상기 센싱부의 슬롯을 통과하는 베이스와, 상기 베이스의 측면을 따라 원주 방향으로 다수 개 배치되는 것으로서 일정한 원주방향 길이만큼 관통되며 상호 이격되게 형성되는 슬롯 연통부를 포함하는 것도 가능하다.

또한, 상기 엔코더는 상기 하부 밸런싱부 저면에 돌출되는 것으로서 중공의 원통 형상이되 반경은 상기 하부 밸런싱부 본체의 반경보다 크게 형성되며 내측면에 반사부가 형성되는 베이스를 포함하는 것도 가능하다.

또한, 상기 로터부의 상부측에 배치되는 상부 밸런싱부의 축 방향 상부에 결합되는 상부 베어링과, 상기 하부 밸런싱부의 축 방향 하부에 결합되는 하부 베어링과, 상기 상부 베어링을 지지하는 프론트부와, 상기 프론트부 축방향 상부에 결합되는 디퓨저부와, 상기 디퓨저부 축방향 상부에 결합되고, 상기 회전축에 결합되는 임펠러부를 포함하는 것도 가능하다.

또한, 상기 로터부의 외측을 감싸며, 상기 상부 베어링 및 하부 베어링을 포함하도록 형성되는 하우징부와, 상기 하우징부의 축 방향 상부에서 결합되는 커버부를 포함하는 것도 가능하다.

또한, 상기 하부 밸런싱부와 엔코더는 사출에 의해 일체로 형성되는 것도 가능하다.

또한, 상기 로터부는 환형의 로터코어 및 상기 로터코어로부터 외측방향으로 돌출되는 복수의 로터폴을 포함하는 것도 가능하다.

또한, 상기 로터부를 수용하는 스테이터부를 더 포함하되, 상기 스테이터부는 상기 로터부를 수용하는 스테이터요크와, 상기 로터폴에 대응되도록 이격되어 형성되며, 상기 스테이터요크의 내측방향으로 돌출되어 형성되는 스테이터폴을 포함하는 것도 가능하다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다라는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 로터 코어의 위치를 인식하기 위한 엔코더를 하부 밸런싱부의 일 부분으로 형성하여 종래보다 적은 양의 커팅으로도 밸런싱을 도모할 수 있는 효과가 있다.

또한, 엔코더를 밸런싱 부재로 사용함으로써, 별도 밸런싱부재의 부품을 생략할 수 있으며, 상대적으로 직경이 큰 엔코더의 외측을 커팅가공함으로써 보다 적은량의 커팅으로도 보다 효과적인 밸런싱을 수행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 엔코더를 밸런싱 부재로 함께 사용함으로써, 밸런싱의 효과적 수행으로 모터 작동 성능의 향상 및 모터 구동의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리의 단면 사시도,
도 2는 본 발명의 하부 밸런싱부와 센싱부를 분리하여 도시한 분리 사시도,
도 3은 본 발명의 하부 밸런싱부와 센싱부에 대한 일 실시예를 분리하여 도시한 분리 사시도,
도 4는 본 발명의 하부 밸런싱부와 센싱부에 대한 다른 실시예를 분리하여 도시한 분리 사시도,
도 5는 본 발명의 하부 밸런싱부와 센싱부에 대한 또 다른 실시예를 분리하여 도시한 분리 사시도,
도 6 및 도 7은 본 발명에 의한 경우 센싱부의 슬롯 간섭을 방지할 수 있음을 설명하는 개념도,
도 8은 본 발명의 로터부와 스테이터부를 도시한 개념도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, "일 측", "타 측"등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 상세히 설명하기로 한다.

첨부된 도 1은 본 발명의 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리의 단면 사시도, 도 2는 본 발명의 하부 밸런싱부와 센싱부를 분리하여 도시한 분리 사시도, 도 3은 본 발명의 하부 밸런싱부와 센싱부에 대한 일 실시예를 분리하여 도시한 분리 사시도, 도 4는 본 발명의 하부 밸런싱부와 센싱부에 대한 다른 실시예를 분리하여 도시한 분리 사시도, 도 5는 본 발명의 하부 밸런싱부와 센싱부에 대한 또 다른 실시예를 분리하여 도시한 분리 사시도, 도 6 및 도 7은 본 발명에 의한 경우 센싱부의 슬롯 간섭을 방지할 수 있음을 설명하는 개념도, 도 8은 본 발명의 로터부와 스테이터부를 도시한 개념도이다.

본 발명의 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 모터 회전중심을 이루는 회전축(10)과, 상기 회전축(10)상에 회전 가능하도록 결합되는 로터부(20)와, 상기 로터부(20)의 상면 및 저면에 설치되는 상부 밸런싱부(70) 및 하부 밸런싱부(40)를 포함하는 점은 이미 설명한 바와 같다.

다만, 본 발명의 상기 하부 밸런싱부(40)는 밸런싱을 위한 커팅의 대상이 되는 것으로서 상기 로터부(20)의 저면에 설치되는 하부 밸런싱부 본체와, 상기 하부 밸런싱부 본체 저면에 돌출하는 엔코더를 포함하는 점이 다르다.

즉, 본 발명의 엔코더는 하부 밸런싱부(40)의 일 부분으로서 밸런싱을 위한 커팅 대상이 되는 점이 종래 기술과 상이하다. 상기 종래 기술의 경우 밸런싱부와 엔코더는 다른 구성요소로서 커팅의 대상이 되는 것은 밸런싱부만이 되며 종래의 엔코더는 커팅의 대상이 되지 않은 관계로 많은 양의 커팅이 필요한 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결한 것으로서 종래와 달리 엔코더는 밸런싱부의 일 부분으로서 커팅의 대상이 되어 종래보다 적은 양의 커팅으로도 밸런싱을 도모할 수 있으며 이에 대해서는 후술한다.

한편, 상기 센싱부(50)는 상기 엔코더가 통과하도록 상기 이격된 발신부와 수신부를 포함할 수 있으며 이하 각 실시예를 통해 본 발명의 하부 밸런싱부(40)와 센싱부(50)에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.

다만, 첨부된 도 2 내지 도 5에 도시된 하부 밸런싱부 본체와 엔코더는 도 1의 방향과 반대로 작성된 것으로서 상기 도 2 내지 도 5에서는 엔코더가 하부 밸런싱부 본체의 상부측에 도시되어 있으나 실제로는 상기 하부 밸런싱부 본체의 저면 방향임을 밝혀둔다.

실시예1

본 발명은 상술한 바와 같이 모터 회전중심을 이루는 회전축과,상기 회전축상에 회전 가능하도록 결합되는 로터부와,상기 로터부의 상면 및 저면에 각각 설치되는 상부 밸런싱부 및 하부 밸런싱부와, 상기 하부 밸런싱부 일 측에 배치되는 센싱부를 포함한다.

이때, 본 실시예의 하부 밸런싱부(41)는 도 2에 도시된 바와 같이 밸런싱을 위한 커팅의 대상이 되는 것으로서 상기 로터부의 저면에 설치되는 하부 밸런싱부 본체(41z)와, 상기 하부 밸런싱부 본체(41z) 저면에 돌출하는 엔코더(41a)를 포함한다.

상기 엔코더(41a)는 상기 하부 밸런싱부 본체(41z) 저면에 돌출되는 것으로서 중공의 원통 형상이되 반경은 상기 하부 밸런싱부 본체(41z)의 반경보다 크게 형성되는 베이스(41b)와,상기 베이스(41b)의 저면 두께면에 돌출되되 일정 각도를 가지는 원호 형상으로서 상호 이격되게 형성되어 후술하는 센싱부(51)의 슬롯(51d)을 통과하는 다수개의 슬롯 차단부(41c)를 포함할 수 있다.

상기 센싱부(51)는 상술한 바와 같이 상기 엔코더(51a)의 슬롯 차단부(41c)가 통과하도록 상호 이격된 발신부(51a)와 수신부(51b)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 발신부(51a)와 수신부(51b)사이에 형성되는 빈 공간인 슬롯(51d)를 통해 상기 슬롯 차단부(41c)가 통과하게 된다.

이때, 상기 슬롯 차단부(41c)가 상기 슬롯(51d)에 위치하는 경우 상기 발신부(51a)와 수신부(51b)사이에서 신호가 전달되지 못하며, 상기 슬롯 차단부(41c)가 상기 슬롯(51d)에서 벗어나는 경우 상기 발신부(51a)와 수신부(51b)사이에서 신호가 전달되어 도시되지 않은 제어부에 의해 로터 코어의 위치를 인식할 수 있게 된다.

한편, 상기 센싱부(51)는 상기 발신부(51a)와 수신부(51b)의 상단부를 연결하는 연결부(51c)를 포함하여 도 1과 같이 배치될 수 있으며, 이는 아래의 실시에에서도 동일하게 적용되므로 이하 중복되는 설명은 생략한다.

이상 설명한 바와 같이 본 실시예에 의한 경우 엔코더(41a)가 밸런싱부의 일 부분으로서 커팅(C)의 대상이 된다. 통상적으로 상기 엔코더(41a)의 반경은 상술한 바와 같이 하부 밸런싱부 본체(41z)의 반경보다 크게 형성되므로 적은 양의 커팅으로도 밸런싱으로 도모할 수 있으며 이에 대해서는 후술한다.

실시예2

본 발명은 상술한 바와 같이 모터 회전중심을 이루는 회전축과,상기 회전축상에 회전 가능하도록 결합되는 로터부와,상기 로터부의 상면 및 저면에 각각 설치되는 상부 밸런싱부 및 하부 밸런싱부와, 상기 하부 밸런싱부 일 측에 배치되는 센싱부를 포함한다.

이때, 본 실시예의 하부 밸런싱부(42)는 도 3에 도시된 바와 같이 밸런싱을 위한 커팅의 대상이 되는 것으로서 상기 로터부(20)의 저면에 설치되는 하부 밸런싱부 본체(42z)와, 상기 하부 밸런싱부 본체(42z) 저면에 돌출하는 엔코더(42a)를 포함한다.

상기 엔코더(42a)는 상기 하부 밸런싱부 본체(42z) 저면에 돌출되는 것으로서 중공의 원통 형상이되 반경은 상기 하부 밸런싱부 본체(42z)의 반경보다 크게 형성되어 상술한 바와 같은 센싱부(51)의 슬롯을 통과하는 베이스(42b)와, 상기 베이스(42b)의 측면을 따라 원주 방향으로 다수 개 배치되는 것으로서 일정한 원주방향 길이만큼 관통되며 상호 이격되게 형성되는 슬롯 연통부(42c)를 포함할 수 있다.

본 실시예2의 경우 실시예1과 달리 상기 센싱부(51)의 발신부(51a) 및 수신부(51b)사이의 신호는 상기 슬롯 연통부(42c)를 통해 전달된다. 즉, 상기 베이스(42b) 중 슬롯 연통부(42c)가 상기 센싱부(51)의 발신부(51a) 및 수신부(1b)사이의 슬롯에 배치되는 경우 상기 슬롯 연통부(42c)를 통해 신호가 전달될 수 있으며, 반대로 슬롯 연통부(42c)가 상기 센싱부(51)의 발신부(51a) 및 수신부(1b)사이에 있지 않은 경우 상기 센싱부(51)의 발신부(51a) 및 수신부(51b)사이는 상기 베이스(42b)에 막혀서 신호가 전달되지 않게 된다. 이러한 현상을 이용하여 상술한 바와 같이 도시되지 않은 제어부에 의해 로터 코어의 위치를 인식할 수 있게 된다.

본 실시예에 의한 경우도 상술한 바와 같이 상기 엔코더(42a)가 밸런싱부의 일 부분으로서 커팅(C)의 대상이 종래보다 적은 양의 커팅으로도 밸런싱으로 도모할 수 있다.

한편, 상기 슬롯 연통부(42c)의 경우 도시된 바와 같이 사각형 단면을 가질 수 있으나 이는 본 발명의 슬롯 연통부(42c)를 설명하는 일 예에 불과한 것으로서 상술한 바와 같이 센싱부(51)의 발신부(51a) 및 수신부(1b)사이에서 신호가 전달될 수 있는 형상인 한, 상기 슬롯 연통부(42c)가 다른 형상인 경우라도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.

그 외에는 상술한 바와 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

실시예3

본 발명은 상술한 바와 같이 모터 회전중심을 이루는 회전축과, 상기 회전축상에 회전 가능하도록 결합되는 로터부와, 상기 로터부의 상면 및 저면에 각각 설치되는 상부 밸런싱부 및 하부 밸런싱부와, 상기 하부 밸런싱부 일 측에 배치되는 센싱부를 포함한다.

이때, 본 실시예의 하부 밸런싱부(43)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 밸런싱을 위한 커팅의 대상이 되는 것으로서 상기 로터부의 저면에 설치되는 하부 밸런싱부 본체(43z)와, 상기 하부 밸런싱부 본체(43z) 저면에 돌출하는 엔코더(43a)를 포함한다.

이때, 상기 엔코더(43a)는 상기 하부 밸런싱부 본체(43z) 저면에 돌출되는 것으로서 중공의 원통 형상이되 반경은 상기 하부 밸런싱부 본체(43z)의 반경보다 크게 형성되는 베이스(43b)와,상기 베이스(43b)의 저면 두께면에 돌출되되 일정 각도를 가지는 원호 형상으로서 상호 이격되게 형성되며 일 측면에 반사부(43d)가 형성되는 다수개의 슬롯 차단부(43c)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 실시예1의 슬롯 차단부와 형상은 동일하지만 상술한 반사부(43d)가 형성되는 점이 상이하다. 또한, 센싱부(52)의 경우 실시예1과 달리 엔코더(43a) 일 측에 배치되는 것으로서 빛을 상기 반사부(43d)에 조사하는 발광부(52d)와 상기 반사부(43d)로부터 반사된 반사광을 감지하는 감지부(52e)를 포함한다.

다시 말해서 상기 실시예1의 슬롯 차단부가 센싱부의 슬롯을 통과하면서 신호가 전달되게 하거나 차단되게 하는데 비해, 본 실시예의 경우 상기 엔코더(43a) 일 측에 배치되는 반사광을 감지하는 것이다.

도시된 바와 같이 본 실시예의 센싱부(52)는 ∩ 형상으로 형성되되 개방된 부분(즉, 슬롯)은 상기 엔코더(43a)측으로 향하며 내부 일 측에 발광부(52d)와 감지부(52e)가 설치될 수 있다.

상기 발광부(52d)에서 발광 된 빛이 반사부(43d)측으로 조사된 후 상기 반사부(43d)에서 반사된 빛이 상기 감지부(52e)에서 감지하여 로터 코어의 위치를 인식하게 된다.

한편, 상기 반사부(43d)는 도시된 바와 같이 슬롯 차단부(43c)의 내측에 장치될 수 있는데, 이는 밸런싱을 위한 커팅 부분(C)이 상기 슬롯 차단부(43c) 외측에 형성될 수 있기 때문이다.

상기 센싱부(52)는 상술한 바와 같이 ∩ 형상일 수 있고, 도 4의 좌측에 도시된 바와 같이 수직하게 배치되는 바아 형상의 지지대(53a) 일 측에 상기 발광부(53d)와 감지부(53e)가 설치되는 센싱부(53) 일 수 있다.

그 외에는 상술한 바와 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

실시예4

본 발명은 상술한 바와 같이 모터 회전중심을 이루는 회전축과, 상기 회전축상에 회전 가능하도록 결합되는 로터부와, 상기 로터부의 상면 및 저면에 각각 설치되는 상부 밸런싱부 및 하부 밸런싱부와, 상기 하부 밸런싱부 일 측에 배치되는 센싱부를 포함한다.

이때, 본 실시예의 하부 밸런싱부(44)는 도 5에 도시된 바와 같이 밸런싱을 위한 커팅의 대상이 되는 것으로서 상기 로터부 저면에 설치되는 하부 밸런싱부 본체(44z)와, 상기 하부 밸런싱부 본체(44z)의 저면에 돌출하되 일 측면에 반사부(44c)가 형성되는 엔코더(44a)를 포함한다.

또한, 상기 센싱부(52)는 상기 엔코더(44a) 일 측에 배치되는 것으로서 빛을 상기 반사부에 조사하는 발광부(52d)와 상기 반사부(52d)로부터 반사된 반사광을 감지하는 감지부(52e)를 포함할 수 있음은 이미 설명한 바와 같다.

다만, 상기 엔코더(44a)는 상기 하부 밸런싱부 저면(44z)에 돌출되는 것으로서 중공의 원통 형상이되 반경은 상기 하부 밸런싱부 본체(44z)의 반경보다 크게 형성되며 내측면에 반사부(44c)가 형성되는 베이스(44b)를 포함하는 점이 상이하다.

즉, 본 실시예의 엔코더(44a)는 실시예2와 동일한 형상이나 상기 반사부(44c)가 형성되는 점이 상이하다. 이러한 본 실시예의 베이스(44b)가 회전을 하면서 상기 반사부(44c)가 빛을 반사한 후, 상기 센싱부(52)의 감지부(52e)가 감지하여 로터 코어의 위치를 인식하게 된다.

또한, 상기 ∩ 형태의 센싱부(52) 외에 도면상 좌측에 도시되어 있는 일자형 센싱부(53)를 이용할 수 있으며 이는 상술한 바와 같다.

이 외는 상술한 실시예와 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

이상 설명한 본 발명에 의해 종래 기술보다 적은 양을 커팅해도 밸런싱을 맞출 수 있으며 이에 대해 설명한다.

일반적으로 알려진 바와 같이 밸런싱되는 효과는 중심으로부터의 거리에 비례한다. 다시 말해서 본 발명의 경우 로터 코어의 위치를 인식하기 위한 엔코더를 하부 밸런싱부의 일 부분으로 형성하되 그 직경을 하부 밸런싱부보다 크게 형성한 후 상기 엔코더를 커팅하면 커팅되는 부분의 거리가 증가하게 되고 이에 의해 밸런싱 효과가 상승하게 되며 결국 종래보다 적은 양을 커팅해도 밸런싱을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 경우 엔코더가 중심으로부터 멀어지므로 종래보다 동일한 시간에 광 경로를 폐쇄할 수 있는 엔코더의 양이 증가하게 되어 구조적으로 동일한 치수 공자 범위일 경우보다 센서 인식율이 안정적이며 고속인 경우 그 효과가 더욱 크다.

즉, 예를 들어 도 2의 경우 엔코더 즉, 슬롯 차단부(41c)의 원주 길이는 동일한 각도를 기준으로 상기 엔코더(41a)의 직경이 증가할수록 증가하며, 이에 의해 상술한 바와 같이 광 경로를 폐쇄할 수 있는 엔코더의 양이 증가하게 된다.

또한, 본 발명에 의한 경우 엔코더의 직경이 종래보다 증가하므로 종래보다 직선 형상에 가까워져서 상기 센싱부의 슬롯에 간섭될 우려가 감소한다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이 종래와 같이 작은 반경을 가지는 엔코더(E)의 경우 센싱부(50)사이를 통과할 때 간섭될 확률이 증가하지만 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 경우 엔코더(E)의 반경이 증가하여 보다 직선형상에 가까워지므로 상기 센싱부(50)사이를 통과할 때 간섭될 확률은 상대적으로 감소한다.

한편, 본 발명의 하부 밸런싱부는 상술한 바와 같이 하부 밸런싱부 본체와 엔코더를 포함하며, 이때, 상기 하부 밸런싱부 본체와 엔코더는 사출에 의해 일체로 형성되는 것도 가능하다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 릴럭턴스 모터 어셈블리(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 로터부(20)와, 상기 로터부(20)의 상부측에 배치되는 상부 밸런싱부(70)의 축 방향 상부에 결합되는 상부 베어링(61)과,상기 하부 밸런싱부(40)의 축 방향 하부에 배치되는 하부 베어링(62)과, 상기 상부 베어링(61)을 지지하는 프론트부(83)와, 상기 프론트부(83) 축방향 상부에 결합되는 디퓨저부(82)와, 상기 디퓨저부(82) 축방향 상부에 결합되고, 상기 회전축(10)에 결합되는 임펠러부(81)를 포함한다.

이때, 상기 로터부(20)의 외측을 감싸며, 상기 상부 베어링(61) 및 하부 베어링(62)을 포함하도록 형성되는 하우징부(85)와, 상기 하우징부(85)의 축 방향 상부에서 결합되는 커버부(84)를 포함할 수 있다.

상기 디퓨저부(82)는 상기 임펠러부(81)에 의해 흡입된 공기가 압력이 상승되도록 하는 것으로서, 상기 압력이 상승된 공기는 하우징부(85)의 내주면과 디퓨저부(82)의 외주면 사이에 형성된 공간을 통하여 공급되고, 상기 공급된 공기는 중앙부 측으로 안내되어 모터 측으로부터 송풍 됨에 따라 모터가 냉각됨과 아울러 공기가 배출되어 진다.

상기 하우징부(85)는 상술한 바와 같이 상기 로터부(20), 상하부 밸런싱부(70,40)등을 포함하여 감싸도록 외측에 이격되어 형성된다. 상기 하우징부(85)는 로터부(20) 및 스테이터부(30) 등을 포함한 하우징(85) 내부에 수용된 부품을 구조적으로 보호하며 기타 이물질이 외부로부터 내부로 유입되는 것을 방지하여, 모터 작동의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

상기 커버부(82)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징부(85)의 축방향 상부에서 결합된다. 이때, 상기 임펠러부(81)와 결합되는 커버부(84)의 조립높이는 중요한 요소로서, 상기 하우징부(85)의 상부를 덮는 역할과 동시에, 임펠러부(81)의 상부 결합높이를 조절하여 모터의 효율성을 향상시킬 수 있다. 이를 위하여 하우징부(85)의 외측단에는 단차부(도면 미도시)를 형성하여, 하우징부(85)와의 결합시 결합높이의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이 상기 로터부(20)는 환형의 로터코어(21) 및 상기 로터코어(21)로부터 외측방향으로 돌출되는 복수의 로터폴(22)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 로터코어(21)는 중심부에 중공홀이 형성되고, 중공홀에 회전축(10)이 고정결합되어 로터부(20)의 회전을 외부로 전달한다. 상기 로터폴(22)은 로터코어(21)의 외측 둘레면을 따라 외측으로 돌출되도록 복수개가 형성되며, 후술하는 스테이터폴(32)에 대응되도록 형성될 수 있다.

한편, 상기 스테이터부(30)는, 도시된 바와 같이, 스테이터요크(31) 및 스테이터폴(32)을 포함할 수 있다. 상기 스테이터요크(31)는 로터부(20)를 수용하도록 중공홀이 형성되며, 스테이터요크(31)외 내측면에 돌출되고, 로터부(20)의 로터폴(22)에 대응되도록 스테이터폴(32)이 복수개 형성될 수 있다. 이때, 상기 스테이터요크(31)의 스테이터폴(32)에 전류가 인가되어 스테이터폴(32)과 마주보는 로터부(20)의 로터폴(22)을 통해 자속경로(flux path)가 형성됨으로써 로터부(20)가 회전하게 된다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상을 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.

100: 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리 10: 회전축
20: 로터부 21: 로터코어
22: 로터폴 30: 스테이터부
31: 스테이터요크 32: 스테이터폴
40,41,42,43,44: 하부 밸런싱부 41a,42a,43a,44a : 엔코더
41c, 43c : 슬롯 차단부 42c, 44c : 슬롯 연통부
41z,42z,43z,44z : 하부 밸런싱부 본체 50,51,52,53 : 센싱부
52d,53d : 발광부 52e,53e : 감지부
61 : 상부 베어링 62 : 하부 베어링
70 : 상부 밸런싱부 81 : 임펠러부
82 : 디퓨져부 83 : 프론트부
84: 커버부 85 : 하우징부

Claims (11)

1. 모터 회전중심을 이루는 회전축과, 상기 회전축상에 회전 가능하도록 결합되는 로터부와, 상기 로터부의 상면 및 저면에 각각 설치되는 상부 밸런싱부 및 하부 밸런싱부와, 상기 하부 밸런싱부 일 측에 배치되는 센싱부를 포함하되,
   상기 하부 밸런싱부는 밸런싱을 위한 커팅의 대상이 되는 것으로서 상기 로터부의 저면에 설치되는 하부 밸런싱부 본체와, 상기 하부 밸런싱부 본체 저면에 돌출하는 엔코더를 포함하고,
   상기 센싱부는 상기 엔코더가 통과하도록 상호 이격된 발신부와 수신부를 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리.
2. 모터 회전중심을 이루는 회전축과, 상기 회전축상에 회전 가능하도록 결합되는 로터부와, 상기 로터부의 상면 및 저면에 각각 설치되는 상부 밸런싱부 및 하부 밸런싱부와, 상기 하부 밸런싱부 일 측에 배치되는 센싱부를 포함하되,
   상기 하부 밸런싱부는 밸런싱을 위한 커팅의 대상이 되는 것으로서 상기 로터부 저면에 설치되는 하부 밸런싱부 본체와, 상기 하부 밸런싱부 본체의 저면에 돌출하되 일 측면에 반사부가 형성되는 엔코더를 포함하고,
   상기 센싱부는 상기 엔코더 일 측에 배치되는 것으로서 빛을 상기 반사부에 조사하는 발광부와 상기 반사부로부터 반사된 반사광을 감지하는 감지부를 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 엔코더는 상기 하부 밸런싱부 본체 저면에 돌출되는 것으로서 중공의 원통 형상이되 반경은 상기 하부 밸런싱부 본체의 반경보다 크게 형성되는 베이스; 및
   상기 베이스의 저면방향으로 연장되어 돌출되되 일정 각도를 가지는 원호 형상으로서 상호 이격되게 형성되어 상기 센싱부의 슬롯을 통과하는 다수개의 슬롯 차단부를 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 엔코더는 상기 하부 밸런싱부 본체 저면에 돌출되는 것으로서 중공의 원통 형상이되 반경은 상기 하부 밸런싱부 본체의 반경보다 크게 형성되는 베이스; 및
   상기 베이스의 저면방향으로 연장되어 돌출되되 일정 각도를 가지는 원호 형상으로서 상호 이격되게 형성되며 일 측면에 반사부가 형성되는 다수개의 슬롯 차단부를 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 엔코더는 상기 하부 밸런싱부 본체 저면에 돌출되는 것으로서 중공의 원통 형상이되 반경은 상기 하부 밸런싱부 본체의 반경보다 크게 형성되어 상기 센싱부의 슬롯을 통과하는 베이스; 및
   상기 베이스의 측면을 따라 원주 방향으로 다수 개 배치되는 것으로서 일정한 원주방향 길이만큼 관통되며 상호 이격되게 형성되는 슬롯 연통부를 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리.
6. 청구항 2에 있어서,
   상기 엔코더는 상기 하부 밸런싱부 저면에 돌출되는 것으로서 중공의 원통 형상이되 반경은 상기 하부 밸런싱부 본체의 반경보다 크게 형성되며 내측면에 반사부가 형성되는 베이스를 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 로터부의 상부측에 배치되는 상부 밸런싱부의 축 방향 상부에 결합되는 상부 베어링;
   상기 하부 밸런싱부의 축 방향 하부에 결합되는 하부 베어링;
   상기 상부 베어링을 지지하는 프론트부;
   상기 프론트부 축방향 상부에 결합되는 디퓨저부 및
   상기 디퓨저부 축방향 상부에 결합되고, 상기 회전축에 결합되는 임펠러부를 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 로터부의 외측을 감싸며, 상기 상부 베어링 및 하부 베어링을 포함하도록 형성되는 하우징부; 및
   상기 하우징부의 축 방향 상부에서 결합되는 커버부를 더 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 하부 밸런싱부와 엔코더는 사출에 의해 일체로 형성되는 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 로터부는 환형의 로터코어 및 상기 로터코어로부터 외측방향으로 돌출되는 복수의 로터폴을 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 로터부를 수용하는 스테이터부를 더 포함하되,
    상기 스테이터부는 상기 로터부를 수용하는 스테이터요크와, 상기 로터폴에 대응되도록 이격되어 형성되며, 상기 스테이터요크의 내측방향으로 돌출되어 형성되는 스테이터폴을 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리.
    

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