KR20140069949A - 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리 및 조립 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리 및 조립 방법에 관한 것으로서, 모터 회전중심을 이루는 회전축과, 상기 회전축상에 회전 가능하도록 결합되는 로터부와, 상기 로터부에 설치되는 밸런싱부 및 임펠러부를 포함하되, 상기 밸런싱부와 임펠러부는 일체로 형성되거나 직접 결합되도록 하여 임펠러부 부착시 언밸런스의 발생을 방지하여 안정적인 회전을 도모할 수 있는 것이다.

Description

스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리 및 조립 방법{Switched Reluctance Motor Assembly and assembling method of thereof}

본 발명은 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리 및 조립 방법에 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 대향되도록 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, 밸런싱방법으로는 모터의 회전시에 균형을 유지시키기 위해 밸런싱부의 일부를 커팅(cutting)하는 방식을 이용하며, 상기 밸런싱부에 의해 임펠러부가 안정적으로 회전할 수 있다. 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 밸런싱부에 장착되어 있는 베어링을 매개로 하여 상기 임펠러부가 장착되는데, 이때, 상기 베어링의 지지부가 한쪽 밖에 존재하지 않아 상기 임펠러부 부착시 언밸런스가 발생할 수 있고 이에 의해 상기 회전축의 끝단에 처짐이 발생하여 안정적인 회전이 어려운 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 상기 밸런스부에 임펠러부를 직접 결합하거나 혹은 일체로 형성하여 임펠러부 부착시 언밸런스의 발생을 방지하여 안정적인 회전을 도모할 수 있는 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리 및 조립 방법인 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리는 모터 회전중심을 이루는 회전축과,상기 회전축상에 회전 가능하도록 결합되는 로터부와,상기 로터부에 설치되는 밸런싱부 및 임펠러부를 포함하되,상기 밸런싱부와 임펠러부는 일체로 형성된다.

본 발명의 일실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리로서, 본 발명의 다른 실시예에 다른 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리는 모터 회전중심을 이루는 회전축과, 상기 회전축상에 회전 가능하도록 결합되는 로터부와, 상기 로터부에 설치되는 밸런싱부와, 상기 밸런싱부에 결합되는 임펠러부를 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리로서, 상기 밸런싱부의 상면에 돌출되는 결합돌기와, 상기 임펠러부의 저면에 형성되는 것으로서 상기 결합돌기가 삽입되는 결합홈을 포함하는 것도 가능하다.

본 발명의 일실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리로서, 상기 밸런싱부의 상면에 돌출되는 결합편과, 상기 임펠러부의 저면에 형성되는 것으로서 상기 결합편이 삽입되는 결합홈을 포함하되, 상기 결합편은 "U"자 형상으로 형성되되 개방된 상부면이 상기 임펠러부의 저면을 향하는 탄성 변형판과, 상기 변형판의 외측에 돌출되는 걸림 돌기를 포함하는 것도 가능하다.

본 발명의 일실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리로서, 상기 밸런싱부의 상면에 요홈되는 삽입홈과, 상기 임펠러부의 저면에 형성되는 관통공과, 상기 관통공을 관통한 후 삽입홈에 고정되는 고정구를 포함하는 것도 가능하다.

또한, 상기 결합홈은 상기 결합 돌기가 삽입되는 대경부와 상기 대경부에 연장되어 형성되되 직경은 상기 대경부보다 작은 소경부를 포함하며, 상기 결합돌기의 이동 방향에 따라 상기 대경부와 소경부가 연이어 형성되는 것도 가능하다.

본 발명의 일실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리로서, 상기 밸런싱부는 상기 로터부의 상부측에 위치하는 상부 밸런싱부와, 상기 로터부의 저면에 위치하는 하부 밸런싱부를 포함하는 것도 가능하다.

본 발명의 일실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리로서, 상기 로터부의 외측을 감싸는 하우징부와, 상기 하우징부에 설치되되 상기 임펠러부의 저면에 설치되는 디퓨져부와, 상기 하우징부의 축방향 상부에서 결합되는 커버부와, 상기 임펠러부 상부에 위치하되 상기 커버부 상부 내측면에 설치되어 회전축의 상단부를 지지하는 상부 베어링과, 하부 밸런싱부의 저면에 설치되어 회전축의 하단부를 지지하는 하부 베어링을 포함하는 것도 가능하다.

본 발명의 일실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리로서, 상기 로터부는 환형의 로터코어 및 상기 로터코어로부터 외측방향으로 돌출되는 복수의 로터폴을 포함하는 것도 가능하다.

본 발명의 일실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리로서, 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.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리 조립 방법은 모터 회전중심을 이루는 회전축과, 상기 회전축상에 회전 가능하도록 결합되는 로터부와, 상기 로터부에 설치되는 것으로서 상면에 결합돌기가 돌출 형성되는 밸런싱부를 포함하는 로터 어셈블리를 조립하는 단계와, 상기 로터 어셈블리의 밸런싱부상에 임펠러부를 설치하되 상기 밸런싱부의 결합돌기를 상기 임펠러부의 결합홈에 장착하는 단계와, 디퓨져부가 장착된 하우징부에 상기 임펠러부가 설치된 로터 어셈블리를 설치하는 단계와, 상기 하우징부에 커버부를 설치하는 단계를 포함한다.

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 아니되며, 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 임펠러부와 밸런싱부가 일체로 형성되거나 혹은 직접 결합되는 관계로 임펠러부 장착시 언밸런싱이 발생하지 않아 안정적인 회전을 도모할 수 있는 효과가 있고 이에 따라 본 발명의 릴럭턴스 모터 어셈블리의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 임펠러부와 밸런싱부가 일체로 형성되거나 혹은 직접 결합되는 관계로 임펠러부의 슬립이 방지되며 디퓨져부의 경우 하우징에 직접 결합할 수 있어 프론트부를 사용하지 않아도 되는 효과도 있다.

또한, 상기 임펠러부가 양 끝단에 배치된 베어링 사이의 지지부에 임펠러부가 결합됨으로써 보다 샤프트에 인가되는 힘의 균형을 유지함으로써 전체적인 모터 회전의 밸런스의 균형을 유지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 베어링을 지지하는 프론트부가 생략됨으로써, 베어링 지지를 위해 프론트부의 체결시 발생될 수 있는 조립공차 및 조립시 발생될 수 있는 베어링 동심도의 틀어짐 현상을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리의 단면 사시도,
도 2는 본 발명의 밸런시부와 임펠러부가 직접 결합되는 실시예를 도시하는 일부 단면도,
도 3은 본 발명의 밸런시부와 임펠러부가 직접 결합되는 다른 실시예를 도시하는 일부 단면도,
도 4는 본 발명의 밸런시부와 임펠러부가 직접 결합되는 또 다른 실시예를 도시하는 일부 단면도,
도 5는 본 발명의 코어 어셈블리를 조립하는 것을 도시하는 사시도,
도 6은 본 발명의 코어 어셈블리와 임펠러부가 직접 결합되어 조립되는 것을 도시하는 사시도,
도 7 및 도 8은 디퓨져부와 하우징부가 상기 코어 어셈블리 및 임펠러부와 조립되는 것을 도시하는 일부 단면 사시도,
도 9는 본 발명의 로터부와 스테이터부를 도시하는 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 일실시 형태를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리(1)는 모터 회전중심을 이루는 회전축(10)과, 상기 회전축(10)상에 회전 가능하도록 결합되는 로터부(20)와, 상기 로터부(20)에 설치되는 밸런싱부(40) 및 임펠러부(80)를 포함하는 점은 이미 설명한 바와 같다. 다만 본 발명의 경우 상기 밸런싱부(40)와 임펠러부(80)가 일체로 형성되거나 혹은 상기 밸런싱부(40)에 임펠러부(80)가 직접 결합된다.

종래에는 상술한 바와 같이 베어링을 매개로 하여 밸런싱부와 임펠러부가 간접적으로 결합되는데, 이때, 상기 베어링의 지지부가 한쪽 밖에 존재하지 않아 상기 임펠러부 부착시 언밸런스가 발생할 수 있고 이에 의해 상기 회전축의 끝단에 처짐이 발생하여 안정적인 회전이 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결한 것으로서 베어링을 매개로 하지 않고 임펠러부에 밸런싱부를 일체로 형성하거나 또는 상기 임펠러부에 밸런싱부를 직접 결합하여 종래와 같은 베어링의 언밸런싱 문제가 발생하지 않게 되며 이에 의해 보다 안정적인 회전을 구현할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 본 발명의 밸런싱부(40)와 임펠러부(80)가 일체로 형성되거나 직접 결합되므로 종래와 같은 임펠러부의 슬립이 발생하지 않는다.

한편, 본 발명의 임펠러부(80)에 밸런싱부(40)를 일체로 형성하기 위해서는 상기 임펠러부(80) 성형시 상기 밸런싱부(40)를 일체로 사출 성형하는 방법을 이용할 수 있다. 또한, 상기 임펠러부(80)와 밸런싱부(40)를 직접 결합하기 위해서는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같은 구성을 이용할 수 있으며, 이하 이에 대해 자세히 설명한다.

우선 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 밸런싱부(40)의 상면에 돌출되는 결합돌기(41)와, 상기 임펠러부(80)의 저면에 형성되는 것으로서 상기 결합돌기(41)가 삽입되는 결합홈(81)을 포함하여 상기 밸런싱부(40)와 임펠러부(80)를 직접 결합할 수 있다. 즉, 상기 결합돌기(41)가 돌출 형성되어 있는 밸런싱부(40)상에 임펠러부(80)를 장착하면 상기 결합돌기(41)가 상기 결합홈(81)을 관통하여 상기 밸런싱부(40)와 임펠러부(80)가 직접 결합된다.

이때, 상기 결합홈(81)은 도 2에 도시된 바와 같이 상기 결합 돌기(41)가 삽입되는 대경부(81a)와 상기 대경부(81a)에 연장되어 형성되되 직경은 상기 대경부(81a)보다 작은 소경부(81b)를 포함할 수 있는데, 이때, 상기 결합 돌기(41)의 이동 방향에 따라 상기 대경부(81a)와 소경부(81b)가 연이어 형성될 수 있다.

예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 밸런싱부(80)의 회전방향이 시계방향인 경우 상기 결합 돌기(41)의 이동 방향은 도시된 바와 같이 도면상 우측 방향이 되고, 이때, 상기 결합홈(81)의 소경부(81b)는 대경부(81a)의 우측방향에 형성될 수 있다. 이는 상기 결합돌기(41)가 상기 대경부(81a)에 삽입된 상태에서 상기 밸런싱부(40)가 회전을 하면 순간적으로 임펠러부(80)는 정지되어 있고 밸런싱부(40)가 회전을 하게 되므로 상기 결합돌기(41)는 소경부(81b)측으로 진입하게 되어 보다 견고한 고정이 가능해 진다.

한편, 상기 결합돌기(41)는 도시된 바와 같이 원통 형상을 가질 수 있으며, 상기 결합홈(81)의 경우 전체적으로 타원형상이되 대경부(81a)와 소경부(81b)가 연이어 형성될 수 있으나, 이는 본 발명을 설명하기 위한 일 실시예에 불과한 것으로서 상술한 바와 같이 결합돌기(41)가 결합홈(81)을 통과하여 고정될 수 있는 형상인 한, 상기 결합돌기(41)와 결합홈(81)이 다른 형상인 경우라도 모두 본 발명의 범주에 속함은 당연하다.

또한, 상기 결합돌기(41) 및 결합홈(81)의 경우 도시된 바와 같이 각각 4개가 형성될 수 있으나 이 역시 본 발명을 설명하기 위한 일 실시예에 불과한 것으로서 상기 개수에 의해 본 발명이 제한되지 않음은 분명하다.

도 1 및 도 2에서는 밸런싱부(40)상에 결합돌기(41)가 돌출되는 구성이나, 반대로 상기 임펠러부(80)의 저면에 결합돌기가 돌출하고, 상기 밸런싱부(40)의 상면에 요홈되어 상기 결합돌기가 삽입되는 결합홈을 포함하는 것도 가능하다.

한편, 상기 밸런싱부(40)와 임펠러부(80)를 직접 결합하기 위해 도 3에 도시된 바와 같이 상기 밸런싱부(40)의 상면에 돌출되는 결합편(43)과, 상기 임펠러부(80)의 저면에 형성되는 것으로서 상기 결합편(43)이 삽입되는 결합홈(83)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 결합편(43)은 "U"자 형상으로 형성되되 개방된 상부면이 상기 임펠러부(80)의 저면을 향하는 탄성 변형판(43a)과, 상기 변형판(43a)의 외측에 돌출되는 걸림 돌기(43b)를 포함할 수 있다.

즉, 상기 결합편(43)은 외력에 의해 상호 접근하거나 벌어지되 탄성에 의해 원래 모습으로 복귀하는 탄성 변형판(43a)과, 상기 탄성 변형판(43a) 외측에 돌출되어 상기 결합홈(83)에 걸림되는 걸림 돌기(43b)를 포함한다. 이때, 상기 걸림 돌기(43b)는 도시된 바와 같이 상부가 뾰족한 화살표 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 결합홈(83)의 경우 상술한 바와 같이 대경부(83a)와 소경부(83b)를 포함할 수 있으며 이는 상술한 바와 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.

한편 도 4에 도시된 바와 같이 상기 밸런싱부(40)의 상면에 요홈되는 삽입홈(44)과, 상기 임펠러부(80)의 저면에 형성되는 관통공(84)과, 상기 관통공(84)을 관통한 후 삽입홈(44)에 고정되는 고정구(85)를 포함하여 상기 밸런싱부(40)와 임펠러부(80)를 직접 결합하는 것도 가능하다. 즉, 앞서 설명된 경우와 달리 별도의 고정구(85)를 상기 관통공(84) 및 삽입홈(44)에 설치하여 상기 밸런싱(40)부와 임펠러부(80)를 직접 결합하는 것이다.

한편, 상기 고정구(85)는 도시된 바와 같이 볼트를 사용할 수 있으며, 이때 상기 삽입홈(44)의 내측에는 나사산이 형성될 수 있다. 또한, 상기 고정구(85)를 보다 용이하게 회전시키기 위해 회전 툴(60)을 사용할 수 있으며, 상기 회전 툴(60)로는 예를 들어 전동 모터를 사용할 수 있다.

한편, 상기 밸런싱부(40)는 도시된 바와 같이 상기 로터부(20)의 상부측에 위치하는 상부 밸런싱부(46)와, 상기 로터부(20)의 저면에 위치하는 하부 밸런싱부(47)를 포함할 수 있으며, 이때, 상기 임펠러부(80)는 상기 상부 밸런싱부(46)와 일체로 형성되거나 혹은 직접 결합될 수 있다.

이때, 상기 회전축(10)은 도시된 바와 같이 임펠러부(80), 상부 밸런싱부(46), 로터부(20) 그리고 하부 밸런싱부(47)를 관통하며 상기 회전축(10)의 상하측단에 상부 베어링(61) 및 하부 베어링(62)을 각각 설치할 수 있다.

즉, 상기 상부 베어링(61)은 상기 임펠러부(80) 상부측에 위치하되 상기 커버부(92) 상부 내측면에 설치되어 회전축(10)의 상단부를 지지하고, 상기 하부 베어링(62)은 상기 하부 밸런싱부(47)의 저면에 설치되어 상기 회전축(10)의 하단부를 지지하게 되어 임펠러부(80) 부착시 언밸런스 발생을 방지할 수 있다.

종래에는 상술한 바와 같이 베어링을 매개로 하여 밸런싱부와 임펠러부가 간접적으로 결합되어 상기 임펠러부 부착시 언밸런스가 발생할 수 있고 이에 의해 상기 회전축의 끝단에 처짐이 발생하여 안정적인 회전이 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결한 것으로서 베어링을 매개로 하지 않고 임펠러부에 밸런싱부를 일체로 형성하거나 또는 상기 임펠러부에 밸런싱부를 직접 결합하는 한편 상술한 바와 같이 회전축(10)의 상하측 단부에 베어링을 각각 설치하여 종래와 같은 베어링의 언밸런싱 문제가 발생하지 않게 되며 이에 의해 보다 안정적인 회전을 구현할 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 릴럭턴스 모터 어셈블리(1)는 앞서 설명한 상기 로터부(20)의 외측을 감싸는 하우징부(92)와, 상기 하우징부(92)에 설치되되 상기 임펠러부(80)의 저면에 설치되는 디퓨져부(70)와, 상기 하우징부(92)의 축방향 상부에서 결합되는 커버부(91)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 임펠러부(80) 상부에 위치하되 상기 커버부(91) 상부 내측면에 설치되어 회전축(10)의 상단부를 지지하는 상부 베어링(61)과 하부 밸런싱부(47)의 저면에 설치되어 회전축(10)의 하단부를 지지하는 하부 베어링(62)을 포함할 수 있음은 이미 설명한 바와 같다.

한편, 상기 상부 베어링(61)은 회전하는 로터부(20)를 포함한 회전축(10)의 축방향 자중과 회전축(10)에 걸리는 하중을 지지하면서 로터부(20)를 회전시키기 위한 구성으로서, 상술한 바와 같이 상기 커버부(91) 상부 내측면에 설치될 수 있다.

상기 디퓨저부(70)는 상기 임펠러부(80)에 의해 흡입된 공기가 압력이 상승되도록 하는 것으로서, 상기 압력이 상승된 공기는 하우징부(92)의 내주면과 디퓨저부(70)의 외주면 사이에 형성된 공간을 통하여 공급되고, 상기 공급된 공기는 중앙부 측으로 안내되어 모터 측으로부터 송풍되어짐에 따라 모터가 냉각됨과 아울러 공기가 배출되어 진다.

상기 하우징부(92)는 상기 로터부(20), 밸런싱부(40)등을 포함하여 감싸도록 외측에 이격되어 형성된다. 상기 하우징부(92)는 로터부(20) 및 스테이터부(30) 등을 포함한 하우징(92) 내부에 수용된 부품을 구조적으로 보호하며 기타 이물질이 외부로부터 내부로 유입되는 것을 방지하여, 모터 작동의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

상기 커버부(91)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징부(92)의 축방향 상부에서 결합된다. 이때, 상기 임펠러부(80)와 결합되는 커버부(91)의 조립높이는 중요한 요소로서, 상기 하우징부(92)의 상부를 덮는 역할과 동시에, 임펠러부(80)의 상부 결합높이를 조절하여 모터의 효율성을 향상시킬 수 있다. 이를 위하여 하우징부(92)의 외측단에는 단차부(도면 미도시)를 형성하여, 하우징부(92)와의 결합시 결합높이의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

한편 종래의 스위치드 릴럭턴스 모터의 경우 하우징부(92)의 상면에 프론트부가 결합되어 있는데, 상기 프론트부상에 디퓨져부와 임펠러부가 설치되며 상기 프론트부와 밸런싱부사이에 상부 베어링이 설치되는 구성이었다.

그러나 본 발명에 의한 경우 상술한 바와 같이 밸런싱부(40)와 임펠러부(80)가 직접 결합하는 한편 상부 베어링(61)은 도시된 바와 같이 임펠러부(80) 상부에 설치되므로 종래에 사용되었던 프론트부를 생략할 수 있다.

도 9에 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.

이하 도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 스위치드 릴럭턴스 모터(1)를 조립하는 방법(S100)에 대해 설명한다.

우선 도 5에 도시된 바와 같이 모터의 회전중심을 이루는 회전축(10)과, 상기 회전축(10)상에 회전 가능하도록 결합되는 로터부(20)와, 상기 로터부(20)에 설치되는 것으로서 상면에 결합돌기(41)가 돌출 형성되는 밸런싱부(40)를 포함하는 로터 어셈블리를 조립하는 단계(S110, 이하 제1단계라 함)를 수행한다.

상기 제1단계(S110) 수행 후, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 로터 어셈블리의 밸런싱부(40)상에 임펠러부(80)를 설치하되 상기 밸런싱부(40)의 결합돌기(41)를 상기 임펠러부(80)의 결합홈(81)에 장착하는 단계(S120, 이하 제2단계라 함)를 수행한다.

이때, 상기 제2단계(S120)에 의해 상기 밸런싱부(40)와 임펠러부(80)가 직접 결합되므로 임펠러부(80) 장착시 언밸런싱이 발생하지 않아 안정적인 회전을 도모할 수 있다. 또한, 상기 임펠러부(80)와 밸런싱부(40)가 직접 결합되는 관계로 임펠러부(80)의 슬립이 방지되며 디퓨져부(70)의 경우 하우징부(92)에 직접 결합할 수 있어 상술한 바와 같이 프론트부를 사용하지 않아도 무방하다.

한편, 도 5 및 도 6에서는 상기 밸런싱부(40)의 상면에서 돌출된 결합돌기(41)와 상기 임펠러부(80)의 저면에 형성되는 결합홈(81)에 의해 상호 직접 결합되는 것으로 설명되고 있으나, 본 발명은 이에 한하지 않고 앞서 도 3에 도시된 바와 같이 상기 임펠러부(80)의 저면에 돌출하는 결합돌기(82)와, 상기 밸런싱부(40)의 상면에 요홈되어 상기 결합돌기(82)가 삽입되는 결합홈(42)을 포함하는 것도 가능하다. 또한, 상기 밸런싱부(40)와 임펠러부(80)를 직접 결합하기 위해 도 4에 도시된 바와 같이 상기 밸런싱부(40)의 상면에 돌출되는 결합편(43)과, 상기 임펠러부(80)의 저면에 형성되는 것으로서 상기 결합편(43)이 삽입되는 결합홈(83)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 결합편(43)은 "U"자 형상으로 형성되되 개방된 상부면이 상기 임펠러부(80)의 저면을 향하는 탄성 변형판(43a)과, 상기 변형판(43a)의 외측에 돌출되는 걸림 돌기(43b)를 포함할 수 있다.

또한, 상기 밸런싱부(40)의 상면에 요홈되는 삽입홈(44)과, 상기 임펠러부(80)의 저면에 형성되는 관통공(84)과, 상기 관통공(84)을 관통한 후 삽입홈(44)에 고정되는 고정구(85)를 포함하여 상기 밸런싱부(40)와 임펠러부(80)를 직접 결합하는 것도 가능하다.

상기 제2단계(S120) 수행 후, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 디퓨져부(70)가 장착된 하우징부(92)에 상기 임펠러부(80)가 설치된 로터 어셈블리를 설치하는 단계(S130, 이하 제3단계라 함)를 수행한다.

이때, 도시된 바와 같이 상기 제3단계(S130)에서 상부 베어링(61)은 임펠러부(80) 상부에 설치되고 디퓨져부(70)가 하우징부(92)에 직접 설치되므로 종래의 프론트부는 필요하지 않다.

상기 제3단계(S130) 수행 후, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 하우징부(92)에 커버부(91)를 설치하는 단계(S140, 이하 제4단계라 함)를 수행한다.

상기 제4단계(S140)에 의해 상기 상부 베어링(61)은 상술한 바와 같이 임펠러부(80) 상부에 설치된다.

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.

1: 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리 10: 회전축
20: 로터부 21: 로터코어
22: 로터폴 30: 스테이터부
31: 스테이터요크 32: 스테이터폴
40: 밸런싱부 41: 결합돌기
42 : 결합홈 43 : 결합편
43a : 변형판 43b : 걸림돌기
43: 체결돌기 46 : 상부 밸런싱부
47 : 하부 밸런싱부 51: 센서마그넷
61: 상부 베어링 62 : 하부 베어링
70: 디퓨저부 80: 임펠러부
81 : 결합홈 82 : 결합돌기
83 : 결합홈 85 : 고정구
91: 커버부 92: 하우징

Claims (11)

1. 모터 회전중심을 이루는 회전축;
   상기 회전축상에 회전 가능하도록 결합되는 로터부; 및
   상기 로터부에 설치되는 밸런싱부 및 임펠러부를 포함하고,
   상기 밸런싱부와 임펠러부가 일체로 형성된 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리.
2. 모터 회전중심을 이루는 회전축;
   상기 회전축상에 회전 가능하도록 결합되는 로터부;
   상기 로터부에 설치되는 밸런싱부; 및
   상기 밸런싱부에 결합되는 임펠러부를 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 밸런싱부의 상면에 돌출되는 결합돌기; 및
   상기 임펠러부의 저면에 형성되는 것으로서 상기 결합돌기가 삽입되는 결합홈을 더 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 밸런싱부의 상면에 돌출되는 결합편; 및
   상기 임펠러부의 저면에 형성되는 것으로서 상기 결합편이 삽입되는 결합홈을 포함하되,
   상기 결합편은 "U"자 형상으로 형성되되 개방된 상부면이 상기 임펠러부의 저면을 향하는 탄성 변형판과 상기 변형판의 외측에 돌출되는 걸림 돌기를 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리.
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 밸런싱부의 상면에 요홈되는 삽입홈;
   상기 임펠러부의 저면에 형성되는 관통공; 및
   상기 관통공을 관통한 후 삽입홈에 고정되는 고정구를 더 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리.
6. 청구항 3에 있어서,
   상기 결합홈은 상기 결합 돌기가 삽입되는 대경부와 상기 대경부에 연장되어 형성되되 직경은 상기 대경부보다 작은 소경부를 포함하며,
   상기 결합돌기의 이동 방향에 따라 상기 대경부와 소경부가 연이어 형성된 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 밸런싱부는 상기 로터부의 상부측에 위치하는 상부 밸런싱부와, 상기 로터부의 저면에 위치하는 하부 밸런싱부를 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 로터부의 외측을 감싸는 하우징부;
   상기 하우징부에 설치되되 상기 임펠러부의 저면에 설치되는 디퓨져부;
   상기 하우징부의 축방향 상부에서 결합되는 커버부;
   상기 임펠러부 상부에 위치하되 상기 커버부 상부 내측면에 설치되어 회전축의 상단부를 지지하는 상부 베어링 및
   하부 밸런싱부의 저면에 설치되어 회전축의 하단부를 지지하는 하부 베어링을 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 로터부는 환형의 로터코어 및 상기 로터코어로부터 외측방향으로 돌출
   되는 복수의 로터폴을 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리.
10. 청구항 9에 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.
11. 모터 회전중심을 이루는 회전축과, 상기 회전축상에 회전 가능하도록 결합되는 로터부와, 상기 로터부에 설치되는 것으로서 상면에 결합돌기가 돌출 형성되는 밸런싱부를 포함하는 로터 어셈블리를 조립하는 단계;
    상기 로터 어셈블리의 밸런싱부상에 임펠러부를 설치하되 상기 밸런싱부의 결합돌기를 상기 임펠러부의 결합홈에 장착하는 단계;
    디퓨져부가 장착된 하우징부에 상기 임펠러부가 설치된 로터 어셈블리를 설치하는 단계 및
    상기 하우징부에 커버부를 설치하는 단계를 포함하는 스위치드 릴럭턴스 모터 어셈블리 조립 방법.
    

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