JP7175767B2

JP7175767B2 - ロータおよびこれを含むモータ

Info

Publication number: JP7175767B2
Application number: JP2018559334A
Authority: JP
Inventors: ユ，ヨンチェ; イム，ヒョンピン
Original assignee: LG Innotek Co Ltd
Current assignee: LG Innotek Co Ltd
Priority date: 2016-05-13
Filing date: 2017-05-15
Publication date: 2022-11-21
Anticipated expiration: 2037-05-15
Also published as: US20190140513A1; CN109155571A; EP3457543A1; EP3457543A4; JP2019515637A; EP3457543B1; WO2017196156A1; US11190079B2; CN109155571B

Description

実施例はロータおよびこれを含むモータに関する。

一般的に車両にはエンジンを駆動させるスタータモータとエンジンの回転力を利用して電気を発電させるオルタネータ（Ａｌｔｅｒｎａｔｏｒ）が備えられる。スタータモータはバッテリーの電源が供給されるとエンジンを回転させる。

オルタネータはエンジンの駆動力によって回転子が回転して交流電力を発生させる。発電された電力は整流装置などを利用してバッテリーに充電される。このようなスタータモータとオルタネータは、いずれもステータとロータの構造で構成されているためその構造が非常に類似している。すなわち、力を加えるか電源を印加するかにより発電機として動作させることもでき、モータとして動作させることもできる。

最近では、一つの構造でスタータモータとオルタネータの役割を遂行できるＢＳＧ（ＢｅｌｔｄｒｉｖｅｎＳｔａｒｔｅｒａｎｄＧｅｎｅｒａｔｏｒ）モータに対する研究が活発である。モータは回転作動する過程で熱が発生するため、モータの性能低下を防止するために発生した熱を迅速に外部に放出することが重要である。特に、スタータモータとオルタネータ機能を同時に遂行するＢＳＧモータのように、モータが高速回転する構造である場合にはさらに重要である。また、モータの騒音もモータの性能を決定する重要な因子であって、騒音を最小化することが重要である。

そこで、実施例は前記の問題点を解決するためのものであって、冷却のための十分な流量を確保しつつ、モータのトルク損失や騒音の発生を最小化できるロータおよびこれを含むモータを提供することをその目的とする。

実施例が解決しようとする課題は以上で言及された課題に限定されず、ここで言及されていないさらに他の課題は下記の記載から当業者に明確に理解されるはずである。

実施例は、ロータコアおよび前記ロータコア上に配置されるカバーを含み、前記カバーはボディー部と前記ボディー部に上に形成される複数個の翼部を含み、前記翼部は円形の曲線である外側境界と円形の曲線である内側境界との間に配置され、前記翼部は内側部と外側部とを含み、前記内側部は第１地点で第１入口角を形成し、第２地点で第１出口角を形成し、前記外側部は前記第２地点で第２入口角を形成し、第３地点で第２出口角を形成し、前記第１地点は前記内側境界に位置し、前記第２地点は前記外側境界と前記内側境界との間に配置される円形の曲線である中間境界に位置し、前記第３地点は前記外側境界に位置するロータを提供することができる。

好ましくは、前記外側境界と前記内側境界と前記中間境界は同一の中心を有することができる。

好ましくは、前記第１地点は、前縁と後縁の間の中心線と前記内側境界の交点であり、前記第２地点は前記中間境界と前記中心線の交点であり、前記第３地点は前記外側境界と前記中心線の交点であり得る。

好ましくは、前記第１入口角は、前記第１地点で前記中心線の接線と前記内側境界の接線の夾角であり得る。

好ましくは、前記第１出口角は、前記翼部の最内側端と前記第２地点を連結する直線と前記第２地点で前記中間境界の接線との夾角であり得る。

好ましくは、前記第２入口角は、前記第２地点で前記中心線の接線と前記中間境界の接線の夾角であり得る。

好ましくは、前記第２出口角は、前記中心線と前記第３地点で前記外側境界の接線の夾角であり得る。

好ましくは、前記カバーは、前記ロータコアのいずれか一側に配置される第１カバーと前記ロータコアの他側に配置される第２カバーを含むことができる。

好ましくは、前記第１カバーの前記翼部の個数および位置のうち少なくともいずれか一つは、前記第２カバーの前記翼部の個数または位置と異なり得る。

好ましくは、前記第１カバーの前記翼部の前記第１入口角、前記第１出口角、前記第２入口角、および前記第２出口角のうち少なくともいずれか一つは、前記第２カバーの前記翼部の前記第１入口角または前記第１出口角または前記第２入口角または前記第２出口角と異なり得る。

好ましくは、前記第１カバーの前記翼部の前記中間境界の位置は、前記第２カバーの前記翼部の前記中間境界の位置と異なり得る。

好ましくは、前記翼部の前記内側部のうち少なくとも一部の高さは前記中間境界側に行くほど増加するように形成され、前記翼部の前記外側部の高さは前記中間境界から前記外側境界まで同一に形成され得る。

好ましくは、前記中間境界の半径は、前記外側境界の半径から前記内側境界の半径の差値の５０％～７０％に前記内側境界の半径を足した値であり得る。

好ましくは、前記第２入口角は５０°～７０°であり、前記第１出口角は６０°～８０°であり、前記第２出口角は５０°～７０°であり得る。

他の実施例は、回転軸と、前記回転軸が配置されるホールを含むロータと、前記ロータの外側に配置されるステータを含み、前記ロータはロータコアおよび前記ロータコア上に配置されるカバーを含み、前記カバーはボディー部と前記ボディー部に上に形成される複数個の翼部を含み、前記翼部は円形の曲線である外側境界と円形の曲線である内側境界との間に配置され、前記翼部は内側部と外側部とを含み、前記内側部は第１地点で第１入口角を形成し、第２地点で第１出口角を形成し、前記外側部は前記第２地点で第２入口角を形成し、第３地点で第２出口角を形成し、前記第１地点は前記内側境界に位置し、前記第２地点は前記外側境界と前記内側境界との間に配置される円形の曲線である中間境界に位置し、前記第３地点は前記外側境界に位置するモータを提供することができる。

他の実施例は、ロータコアおよび前記ロータコア上に配置されるカバーを含み、前記カバーはボディー部と前記ボディー部に上に形成される翼部を含み、前記翼部は相互に隣接する基準翼と、前記基準翼と隣接した第１翼と、第２翼を含む翼群を含み、前記基準翼は前記第１翼と前記第２翼の間に配置され、前記第１翼の中心と前記基準翼の中心の間の距離は前記第２翼の中心と前記基準翼の中心の間の距離と異なるロータを提供することができる。

好ましくは、半径方向に前記基準翼の中心と、前記カバーの中心を連結する第１基準線とし、半径方向に前記第１翼の中心と、前記カバーの中心を連結する第２基準線とし、半径方向に前記第２翼の中心と、前記カバーの中心を連結する第３基準線とし、第１基準線と第２基準線の第１夾角は前記第１基準線と前記第３基準線の第２夾角と異なり得る。

好ましくは、前記翼部は１３個の翼を含み、前記第１夾角と第２夾角の和は１７°であり得る。

好ましくは、前記第１夾角は６°であり、前記第２夾角は１１°であり得る。

好ましくは、前記第１翼と前記第２翼は、円周方向に前記基準翼の最内側端を通る内側境界と前記基準翼の最外側端を通る外側境界間に配置され得る。

好ましくは、前記カバーは前記ロータコアのいずれか一側に配置される第１カバーと前記ロータコアの他側に配置される第２カバーを含むことができる。

好ましくは、前記第１カバーの前記翼部の翼の個数および位置のうち少なくともいずれか一つは、前記第２カバーの前記翼部の翼の個数または位置と異なり得る。

好ましくは、前記翼部は上端に傾斜面を含むことができる。

好ましくは、前記基準翼の形状と前記第１翼の形状と前記第２翼の形状は同じであり得る。

好ましくは、前記翼群は複数個が含まれ、前記翼群のうち少なくとも二つは円周方向に異なる距離で離れて配置され得る。

好ましくは、複数個の前記翼群は、相互に隣接する基準翼群と、第１翼群と、第２翼群を含み、前記第１翼群は前記基準翼群のいずれか一側に配置され、前記第２翼群は前記基準翼群の他側に配置され、前記第１翼群と前記第２翼群は前記基準翼群を基準として円周方向に異なる距離で離れて配置され得る。

好ましくは、前記基準翼群の中心と、前記カバーの中心を連結する第４基準線とし、前記第１翼群の中心と、前記カバーの中心を連結する第５基準線とし、前記第２翼群の中心と、前記カバーの中心を連結する第６基準線とし、前記第４基準線と前記第５基準線の第３夾角は前記第４基準線と前記第６基準線の第４夾角と異なり得る。

好ましくは、前記基準翼群の中心は前記基準翼群に含まれた複数個の翼のうち中心に配置された翼の半径方向の中心であり、前記第１翼群の中心は前記第１翼群に含まれた複数個の翼のうち中心に配置された翼の半径方向の中心であり、前記第２翼群の中心は前記第２翼群に含まれた複数個の翼のうち中心に配置された翼の半径方向の中心であり得る。

好ましくは、前記翼部は４個の翼群と１個の翼からなり、前記第３夾角と前記第４夾角の和は２１°であり得る。

好ましくは、前記第３夾角は４°であり、前記第４夾角は１７°であり得る。

好ましくは、前記翼部は複数個の前記翼群と１個の翼からなり、前記１個の翼は円周方向に最も遠く離れた前記翼群間に配置され得る。

好ましくは、複数個の前記翼群はいずれも円周方向に異なる距離で離れて配置され得る。

好ましくは、前記翼群は複数個の翼を含み、複数個の前記翼群の前記翼はそれぞれ前記翼の個数、位置および形状が同じであり得る。

他の実施例は、回転軸と、前記回転軸を囲むロータおよび前記ロータの外側に配置されるステータを含み、前記ロータは、ロータコアおよび前記ロータコア上に配置されるカバーを含み、前記カバーはボディー部と前記ボディー部に上に形成される翼部を含み、前記翼部は相互に隣接する基準翼と、前記基準翼と隣接した第１翼と第２翼を含む翼群を含み、前記基準翼は前記第１翼と前記第２翼の間に配置され、前記第１翼の中心と前記基準翼の中心の間の距離は前記第２翼の中心と前記基準翼の中心の間の距離と異なるモータを提供することができる。

実施例によると、外側境界と内側境界間に位置する中間境界を基準として、２個の入口角と２個の出口角を有するように翼部を設計することによって翼部の設計範囲を大きく拡張することによって、冷却のための十分な流量を確保しつつ、モータのトルク損失や騒音の発生を最小化できる翼部の具現を可能にする有利な効果を提供する。

実施例に係るモータを図示した図面。図１のＡ－Ａを基準としてモータの断面を図示した図面。ロータの組み立てにおいて発生する熱の排出過程を図示した図面。実施例に係るロータの斜視図。第１カバーを図示した図面。第２カバーを図示した図面。第２カバーの翼部を説明するための概念図。図７で図示した翼部の詳細図。他の実施例に係るロータの斜視図。カバーを図示した図面。カバーの翼部を図示した図面。翼部の翼の非等方性を図示した図面。翼部の非等方性を図示した図面。図１３で基準翼群を変更した翼部の非等方性を図示した図面。翼部の翼の非等方性による騒音減少効果を示した表。翼部の翼群の非等方性による騒音減少効果を示した表。

以下、本発明の好ましい実施例を添付された図面を参照して詳細に説明する。本発明の目的、特定の長所および新規の特徴は、添付された図面と関連する以下の詳細な説明と好ましい実施例からより明確となるはずである。そして、本明細書および特許請求の範囲に使用された用語や単語は通常的または辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は自分の発明を最も最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則って、本発明の技術的思想に符合する意味と概念で解釈されるべきである。そして、本発明を説明するにおいて、本発明の要旨を不要に曖昧にする恐れがある関連した公知技術に対する詳細な説明は省略する。

第２、第１等のように序数を含む用語は多様な構成要素の説明に使用され得るが、前記構成要素は前記用語によって限定されはしない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱することなく第２構成要素は第１構成要素と命名され得、同様に第１構成要素も第２構成要素と命名され得る。および／またはという用語は複数の関連した記載された項目の組み合わせまたは複数の関連した記載された項目のうちいずれかの項目を含む。

図１は実施例に係るモータを図示した図面であり、図２は図１のＡ－Ａを基準としてモータの断面を図示した図面である。

図１および図２を参照すると、実施例に係るモータは、ハウジング１０と、ロータ２０と、回転軸４０とステータ３０を含むことができる。

ハウジング１０には外周面に複数個の通孔１１、１２が配置され得る。

モータがオルタネータとして動作する場合には、エンジンの駆動によってプーリー５０が回転してロータ２０を回転させて交流を発生させる。発生した交流は直流に変換されて外部の部品（バッテリーなど）に供給され得る。これとは反対に、モータがスターターとして動作する場合には、外部から印加された電流によってロータ２０が回転してプーリー５０を回転させて外部の部品（エンジンなど）を駆動させることができる。

ハウジング１０は、ステータ３０の一側に配置される第１ハウジング１３、およびステータ３０の他側に配置される第２ハウジング１４を含むことができる。第１ハウジング１３と第２ハウジング１４は、円周方向に沿って形成された複数個の通孔１１、１２を含む。通孔１１、１２はモータの内部で発生した熱を外部に放出する役割をする。

第１ハウジング１３と第２ハウジング１４の内周面にはそれぞれステータ３０の外面と結合する突起（図示されず）が形成され得る。

ロータ２０は、ロータコア２１と、カバー２２と、第１コイル２１ｂを含むことができる。

ロータコア２１はステータ３０の内部で回転する。ロータコア２１の内部または外周面にマグネットが付着されてもよい。

ステータ３０はステータコア３１とステータコア３１に巻線された第２コイル３２を含むことができる。ステータコア３１の一部３１ａは第１ハウジング１３と第２ハウジング１４の間に露出され得る。したがって、ステータ３０で発生した熱が外部に容易に排出され得る。しかし、必ずしもこれに限定されず、ステータ３０はハウジング１０の内部に配置されてもよい。

一方、カバー２２、２３はロータコア２１に結合されて一体に回転する。第１カバー２２と第２カバー２３はそれぞれロータコア２１の一側と他側にそれぞれ配置され得る。

第１カバー２２と第２カバー２３はそれぞれ突出した翼部２００を含む。翼部２００はロータ２０の回転時に気体の流れを発生させる冷却ファン（Ｃｏｏｌｉｎｇｆａｎ）の役割を遂行する。翼部２００は容易に気体の流れを発生させるように所定の曲率を有することができる。

図３は、ロータの組み立てにおいて発生する熱の排出過程を図示した図面である。

図３を参照すると、ロータ２０の回転時、モータの内部では翼部２００により気体の流れが発生する。したがって、ロータコア２１で発生した熱は、第１カバー２２のボディー部１００に形成された貫通ホールとハウジング１０に形成された通孔１１を通じて外部に迅速に排出される。このような構造は、高速回転によって多量の熱が発生するモータに有利である。図面に図示してはいないが、第２カバー２３においても同様の形態でロータコア２１で発生した熱が排出され得る。

図４は、実施例に係るロータの斜視図である。

図４を参照すると、第１カバー２２および第２カバー２３はそれぞれロータコア２１の一側または他側をカバーするボディー部１００、ボディー部１００から軸方向に突出した翼部２００を含むことができる。

第１カバー２２はレジン（Ｒｅｓｉｎ）を成形して製作することができる。そして、ボディー部１００と翼部２００はいずれも一体に形成され得る。このような構造は、それぞれの部品を製作して組み立てる構造に比べて量産が容易であり、製造費用が節減され、設計自由度が高くなる長所がある。

ボディー部１００はリング状の縁部１１０と、縁部１１０を基準として陥没した中心部１２０を含むことができる。縁部１１０はリング状に形成され、円周方向に沿って複数個の翼部２００が配置され得る。翼部２００は規則または不規則に配置され得る。

中心部１２０は回転軸４０が貫通して挿入される部分であって、縁部１１０に比べて陥没され得る。ボディー部１００の中心部１２０が低くなることによってベルトプーリー（図２の５０）の高さも低くなるため、モータの小型化が可能となり得る。

図５は第１カバーを図示した図面であり、図６は第２カバーを図示した図面である。

図５および図６を参照すると、第１カバー２２に設けられた翼部２００と第２カバー２３に形成された翼部２００は、その個数および位置が互いに異なるように形成されてもよい。

この時、翼部２００の外側部２１０Aの高さＨ２と内側部２２０Aの高さＨ１は、互いに異なるように形成され得る。具体的には、内側部２２０Aの一部の高さＨ１は中間境界３側に行くほど増加するように形成され得る。すなわち、内側部２２０Aの上端エッジの一部は傾斜するように形成され得る。その反面、翼部２００の外側部２１０Aの高さＨ２は中間境界３から外側境界２まで同一に形成され得る。外側部２１０Aの上端エッジは水平に形成され得る。

図７は第２カバーの翼部を説明するための概念図であり、図８は図７で図示した翼部の詳細図である。

図７および図８を参照すると、翼部２００は同心Ｃを基準とする円形の内側境界１と、外側境界２の間に配置され得る。具体的には、それぞれの翼部２００は最外側端が同心Ｃを基準として同一半径に位置し、最内側端が同心Ｃを基準として同一半径に位置するように配置され得る。内側境界１と外側境界２は翼部２００の入口角と出口角を決定する基準となる。

併せて、実施例に係るモータの翼部２００は同心Ｃを基準として、内側境界１と外側境界２の間に位置する中間境界３を基準として追加的な入口角と出口角を設定する構成を有する。

翼部２００は、中間境界３を基準として外側に位置する外側部２１０Aと内側に位置する内側部２２０Aに区分され得る。

外側部２１０Aは中間境界３と外側境界２を基準として入口角と出口角が設定される。

内側部２２０Aは中間境界３と内側境界１を基準として入口角と出口角が設定される。

そのため、実施例に係るモータの翼部２００はいずれも２個の入口角と２個の出口角を設定して具現され得る。

具体的には、内側部２２０Aは内側境界１に位置する第１地点Ｐ１で第１入口角ＩＲ１を形成し、中間境界３に位置する第２地点Ｐ２で第１出口角ＯＲ１を形成することができる。

ここで、第１地点Ｐ１とは、翼部２００の前縁（ｌｅａｄｉｎｇｅｄｇｅ）２０１と後縁（ｔｒａｉｌｉｎｇｅｄｇｅ）２０２の間の中心線（ｃｏｒｄｌｉｎｅ）Ｍと内側境界１との交点を意味し得る。そして、第２地点Ｐ２とは、中間境界３と中心線Ｍの交点を意味し得る。

そして、第１入口角ＩＲ１は第１地点Ｐ１で内側境界１の接線Ｌ１と中心線Ｍの接線Ｌ２の夾角に該当し得る。また、第１出口角ＯＲ１は翼部２００の最内側端Ｐ４と第２地点Ｐ２を連結する直線Ｓと第２地点Ｐ２で中間境界３の接線Ｌ３との夾角に該当し得る。

具体的には、外側部２１０Aは第２地点Ｐ２で第２入口角ＩＲ２を形成し、外側境界２に位置する第３地点Ｐ３で第２出口角ＯＲ２が形成され得る。

ここで、第３地点Ｐ３とは、中心線Ｍと外側境界２との交点であり得る。

そして、第２入口角ＩＲ２は第２地点Ｐ２で中間境界３の接線Ｌ３と中心線Ｍの接線Ｌ４の夾角に該当し得る。また、第２出口角ＯＲ２は中心線Ｍと第３地点Ｐ３で外側境界２の接線Ｌ５の夾角に該当し得る。

このように実施例に係るモータの翼部２００は、入口角と出口角を設定する基準となる内側境界１と外側境界２以外に中間境界３を追加して、中間境界３を基準として内側に位置する内側部２２０Aと、中間境界３を基準として外側に位置する外側部２１０Aの入口角と出口角をそれぞれ別個に設定して具現されることによって、設計範囲を大きく拡張できる構成を有する。また、翼部２００は中間境界３の位置を変更し、これに対応する入口角と出口角を変更して設計範囲をさらに大きく拡張できる構成を有する。

このため、このような翼部２００の構成は冷却のための送風流量を確保しつつ、翼部２００によるモータのトルク損失と騒音の発生を減らすことができる最適の設計をするにおいて、非常に有利な利点がある。

一方、第１カバー２２に設けられた翼部２００と第２カバー２３に形成された翼部２００においてそれぞれの入口角と出口角そして中間境界３の位置は、流量、トルク損失、騒音の減少に対する最適値を具現するためにそれぞれ互いに異なるように形成され得る。

例えば、中間境界３の半径（図７のＲ３）が外側境界２の半径（図７のＲ１）から内側境界１の半径Ｒ２の差値の５０％～７０％に内側境界１の半径Ｒ２を足した値である場合に、第２入口角ＩＲ２は５０°～７０°の範囲であり、第１出口角ＯＲ１は６０°～８０°の範囲であり、第２出口角ＯＲ２は５０°～７０°の範囲で流量対比トルク損失が最小化することが分かる。

図９は、他の実施例に係るロータの斜視図である。

図９を参照すると、ボディー部１００はリング状の縁部１１０と、縁部１１０を基準として陥没した中心部１２０を含むことができる。縁部１１０はリング状に形成されて円周方向に沿って複数個の翼部２００が配置され得る。翼部２００は規則または不規則に配置され得る。

図１０はカバーを図示した図面であり、図１１はカバーの翼部を図示した図面である。このような図１０および図１１は実施例を概念的に明確に理解するために主な特徴部分だけを明確に図示したものであって、その結果、図解の多様な変形が予想され、図面に図示された特定の形状によって実施例の範囲が制限される必要はない。

第１カバー（図４の２２）に設けられた翼部２００と第２カバー２３に形成された翼部２００はその個数および位置が互いに異なるように形成されてもよい。

図１０および図１１を参照すると、第２カバー２３に形成された翼部２００は、同心Ｃを基準とする円形の内側境界１と外側境界２の間に配置され得る。具体的には、それぞれの翼部２００は最外側端が同心Ｃを基準として同一半径に位置し、最内側端が同心Ｃを基準として同一半径に位置するように配置され得る。内側境界１と外側境界２は翼部２００の入口角と出口角を決定する基準となる。

翼部２００は基準翼２１０と第１翼２２０と第２翼２３０を含むことができる。このような３個の翼２１０、２２０、２３０は相対的に相互に隣接した翼が含まれた一つの翼群であり得る。

基準翼２１０は３個の翼２１０、２２０、２３０のうち真ん中に位置した翼であり得る。第１翼２２０は基準翼２１０のいずれか一側に位置した翼であり得る。第２翼２３０は基準翼２１０の他側に位置した翼であり得る。

この時、第１翼２２０と第２翼２３０は基準翼２１０を基準として、円周方向を基準として異なる位置に配置され得る。これは翼部２００の非等方性を具現するためである。翼部２００の翼が等方性である場合、共振によって騒音が大きくなり得る。そこで、翼部２００の翼を非等方性に具現して騒音を減らそうとしたものである。ここで、円周方向とは、ロータ２０の中心である同心Ｃを基準とする円周方向を意味する。

図１２は翼部の翼の非等方性を図示した図面である。

図１２を参照すると、基準翼２１０を基準とするとき、第１翼２２０と第２翼２３０の位置が異なる。具体的な説明は次の通りである。

半径方向に基準翼２１０の中心Ｐ₁とカバーの中心Ｃを連結する線を第１基準線Ｌ１という。そして、半径方向に第１翼２２０の中心Ｐ₂とカバーの中心Ｃを連結する線を第２基準線Ｌ２という。そして、半径方向に前記第２翼２３０の中心Ｐ₃とカバーの中心Ｃを連結する線を第３基準線Ｌ３という。図７の３は半径方向に翼部２００の翼の中心を連結する仮想の基準線を表す。

第１基準線Ｌ１と第２基準線Ｌ２の夾角Ｒ１と第１基準線Ｌ１と第３基準線Ｌ３の夾角Ｒ２と互いに異なるように形成され、翼部２００の非等方性を具現する。

この時、夾角Ｒ１と夾角Ｒ２の和は１７°であり得る。具体的には、夾角Ｒ１は６°であり、夾角Ｒ２は１１°であり得る。

翼部２００は、このような第１翼２２０と、第１翼２２０と、第２翼２３０が一束になる翼群がいくつか配置され得る。図７で図示した通り、翼部２００が合わせて１３個の翼を含む場合、４個の翼群と一つの翼に区分され得る。

図１３は翼部の非等方性を図示した図面であり、図１４は図１３で基準翼群を変更した翼部の非等方性を図示した図面である。

図１３および図１４を参照すると、翼部２００は複数個の翼群２4０、２5０、２6０を含むことができる。翼群２4０、２5０、２6０とは、相互に隣接する複数個の翼２１０、２２０、２３０の束を意味する。このような翼群２4０、２5０、２6０が非等方性を有するように配置され得る。

例えば、基準翼群２４０を基準とするとき、第１翼群２５０と第２翼群２６０の位置が異なる。具体的な説明は次の通りである。

半径方向に基準翼群２４０の中心Ｐ₄とカバーの中心Ｃを連結する線を第４基準線Ｌ４という。この時、基準翼群２４０の中心Ｐ₄とは、基準翼群２４０に含まれた３個の翼２１０、２２０、２３０の中心に位置した第１翼２１０の半径方向の中心を意味する。

そして、半径方向に第１翼群２５０の中心Ｐ₅とカバーの中心Ｃを連結する線を第５基準線Ｌ５という。この時、第１翼群２５０の中心Ｐ₅とは、第１翼群２５０に含まれた３個の翼２１０、２２０、２３０の中心に位置した第１翼２１０の半径方向の中心を意味する。

そして、半径方向に第２翼群２６０の中心Ｐ₆とカバーの中心Ｃを連結する線を第６基準線Ｌ６という。この時、第２翼群２６０の中心Ｐ₆とは、第２翼群２６０に含まれた３個の翼２１０、２２０、２３０の中心に位置した第１翼２１０の半径方向の中心を意味する。

第４基準線Ｌ４と第５基準線Ｌ５の夾角Ｒ３と第４基準線Ｌ４と第６基準線Ｌ６の夾角Ｒ4と互いに異なるように形成され、翼部２００の非等方性を具現する。

一方、複数個の翼群２４０、２５０、２６０にそれぞれ含まれた翼２１０、２２０、２３０の相互間にも基準翼２１０を基準として第１翼２２０と第２翼２３０が円周方向に異なる位置に配置されて非等方性が具現され得る。

図１３および図１４で図示した通り、翼部２００は合わせて１３個の翼からなり得る。例えば、４個の翼群と１個の翼からなり得、それぞれの翼群は３個の翼を含むことができる。この時、１個の翼２７０は円周方向に最も遠く離れた翼群間に配置され得る。一方、それぞれの翼群２４０、２５０、２６０に含まれた翼２１０、２２０、２３０の個数、位置および形状は同じであり得る。例えば、第１翼群２５０を円周方向に沿ってシフトする場合、第１翼群２５０が基準翼群２４０や、第２翼群２６０に重なるように、翼２１０、２２０、２３０の個数、位置および形状が同じであり得る。一方、翼部２００に含まれたすべての翼群はすべて円周方向に異なる距離で離れて配置され得る。

図１５は、翼部の翼の非等方性による騒音減少効果を示した表である。

図１５を参照すると、合わせて１３個の翼を含むロータ２０において、基準線Ｌ１と第２基準線Ｌ２の夾角Ｒ１と第１基準線Ｌ１と第３基準線Ｌ３の夾角Ｒ２を変更して騒音を測定した。図15の表において、「－」符号は円周方向に方向性を意味する。

従来の基準騒音が８４．６ｄＢであったことを考慮すると、全体的に騒音が減少したことが分かる。特に「ｃａｓｅ６」の場合、騒音が８１．８ｄＢと従来に比べて約３ｄＢも減少したことが確認された。

図１６は、翼部の翼群の非等方性による騒音減少効果を示した表である。

図１６を参照すると、合わせて１３個の翼を含むロータ２０において、第４基準線Ｌ４と第５基準線Ｌ５の夾角Ｒ３と、第４基準線Ｌ４と第６基準線Ｌ６の夾角Ｒ４を変更して騒音を測定した。図16の表において、「－」符号は円周方向に方向性を意味する。

従来の基準騒音が８４．６ｄＢであったことをを考慮すると、全体的に騒音が大きく減少したことが分かる。特に「ｃａｓｅ３」の場合、騒音が８１．１ｄＢと従来に比べて約３ｄＢも減少したことが確認された。

以上、本発明の好ましい一実施例に係るロータおよびこれを含むモータに関して添付された図面を参照して具体的に詳察した。

以上の説明は本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲内で多様な修正、変更および置換が可能である。したがって、本発明に開示された実施例および添付された図面は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであって、このような実施例および添付された図面によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は下記の特許請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

１：内側境界
２：外側境界
３：中間境界
１０：ハウジング
１１、１２：通孔
１３：第１ハウジング
１４：第２ハウジング
２０：ロータ
２１：ロータコア
２２：第１カバー
２３：第２カバー
３０：回転軸
４０：ステータ
１００：ボディー部
２００：翼部
２１０：基準翼
２２０：第１翼
２３０：第２翼
２４０：基準翼群
２５０：第１翼群
２６０：第２翼群

Claims

ロータコア；および
前記ロータコア上に配置されるカバーを含み、
前記カバーはボディー部と前記ボディー部に上に形成される複数個の翼部を含み、
前記翼部は円形の曲線である外側境界と円形の曲線である内側境界との間に配置され、
前記翼部は内側部と外側部とを含み、
前記内側部は第１地点で第１入口角を形成し、第２地点で第１出口角を形成し、
前記外側部は前記第２地点で第２入口角を形成し、第３地点で第２出口角を形成し、
前記第１地点は前記内側境界に位置し、前記第２地点は前記外側境界と前記内側境界との間に配置される円形の曲線である中間境界に位置し、前記第３地点は前記外側境界に位置し、
前記カバーは、前記ロータコアのいずれか一側に配置される第１カバーと前記ロータコアの他側に配置される第２カバーを含み、
前記第１カバーの前記翼部の個数および位置のうち少なくともいずれか一つは、前記第２カバーの前記翼部の個数または位置と異なり、
前記第１カバーの前記翼部の前記第１入口角、前記第１出口角、前記第２入口角、および前記第２出口角のうち少なくともいずれか一つは、前記第２カバーの前記翼部の前記第１入口角または前記第１出口角または前記第２入口角または前記第２出口角と異なり、
前記中間境界の半径が前記外側境界の半径から前記内側境界の半径の差値の５０％～７０％に前記内側境界の半径を足した値である場合に、前記第２入口角は５０°～７０°の範囲であり、前記第１出口角は６０°～８０°の範囲であり、前記第２出口角は５０°～７０°の範囲である、ロータ。
ロータコア；および
前記ロータコア上に配置されるカバーを含み、
前記カバーはボディー部と前記ボディー部に上に形成される翼部を含み、
前記翼部は相互に隣接する基準翼と、前記基準翼と隣接した第１翼と第２翼を含む翼群を含み、
前記基準翼は前記第１翼と前記第２翼の間に配置され、
前記第１翼の中心と前記基準翼の中心の間の距離は前記第２翼の中心と前記基準翼の中心の間の距離と異なり、
半径方向に前記基準翼の中心と、前記カバーの中心を連結する線を、第１基準線とし、
半径方向に前記第１翼の中心と、前記カバーの中心を連結する線を、第２基準線とし、
半径方向に前記第２翼の中心と、前記カバーの中心を連結する線を、第３基準線とし、
第１基準線と第２基準線の第１夾角は前記第１基準線と前記第３基準線の第２夾角と異なり、
前記翼部は１３個の翼を含み、
前記第１夾角と第２夾角の和は１７°である、ロータ。
複数個の前記翼群は、相互に隣接する基準翼群と、第１翼群と、第２翼群を含み、
前記第１翼群は前記基準翼群のいずれか一側に配置され、
前記第２翼群は前記基準翼群の他側に配置され、
前記第１翼群と前記第２翼群は前記基準翼群を基準として円周方向に異なる距離で離れて配置される、請求項２に記載のロータ。
前記基準翼群の中心と、前記カバーの中心を連結する線を、第４基準線とし、
前記第１翼群の中心と、前記カバーの中心を連結する線を、第５基準線とし、
前記第２翼群の中心と、前記カバーの中心を連結する線を、第６基準線とし、
前記第４基準線と前記第５基準線の第３夾角は前記第４基準線と前記第６基準線の第４夾角と異なる、請求項３に記載のロータ。
前記基準翼群の中心は前記基準翼群に含まれた複数個の翼のうち中心に配置された翼の半径方向の中心であり、
前記第１翼群の中心は前記第１翼群に含まれた複数個の翼のうち中心に配置された翼の半径方向の中心であり、
前記第２翼群の中心は前記第２翼群に含まれた複数個の翼のうち中心に配置された翼の半径方向の中心である、請求項３又は４に記載のロータ。
前記翼部は複数個の前記翼群と１個の翼からなり、
前記１個の翼は円周方向に互いに最も遠く離れた前記翼群間に配置される、請求項２乃至５のいずれか１項に記載のロータ。
前記第１夾角は６°であり、前記第２夾角は１１°である、請求項２乃至６のいずれか１項に記載のロータ。
前記翼部は上端に傾斜面を含む、請求項２乃至７のいずれか１項に記載のロータ。
前記基準翼の形状と前記第１翼の形状と前記第２翼の形状は同じである、請求項２乃至８のいずれか１項に記載のロータ。
前記翼群は複数個が含まれ、
前記翼群のうち少なくとも二つは円周方向に異なる距離で離れて配置される、請求項２乃至９のいずれか１項に記載のロータ。