KR100688206B1

KR100688206B1 - 모터

Info

Publication number: KR100688206B1
Application number: KR1020050019139A
Authority: KR
Inventors: 김병택; 이성호; 박진수
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2005-03-08
Filing date: 2005-03-08
Publication date: 2007-03-02
Also published as: JP5220993B2; US7504753B2; EP1701428A1; US20060202580A1; JP2006254684A; EP1701428B1; DE602005010043D1; RU2005139946A; KR20060098822A; CN100421332C; CN1832300A; AU2005244582A1; AU2005244582B2; RU2364017C2

Abstract

본 발명에 따른 모터는 로터가 원주방향으로 다수개의 코어 편과 마그네트가 교대로 배열되어 구성됨으로써, 상기 마그네트의 자속이 원주방향으로 서로 이웃한 코어 편 사이에서 흐리지 못하게 되어 상기 마그네트의 자속 누설이 방지될 수 있기 때문에 동일 체적 대비 토크가 향상될 수 있다.

모터, 스테이터, 로터, 자속 누설, 브리지, 아이론 분말야금

Description

모터{Motor}

도 1은 종래 기술에 따른 모터의 사시도,

도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도,

도 3은 도 1의 B-B선에 따른 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 모터의 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 모터 중 로터의 분해 사시도,

도 6은 도 4의 C-C선에 따른 단면도,

도 7은 도 4의 D-D선에 따른 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50 : 스테이터 60 : 로터

62 : 코어 편 64 : 마그네트

70 : 엔드 플레이트 72 : 핀

본 발명은 모터에 관한 것으로서, 특히 로터가 원주방향으로 교대로 배열된 다수개의 코어 편과 마그네트로 이루어진 모터에 관한 것이다.

도 1 내지 도 3은 종래 기술에 따른 모터 중 내전형을 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은 종래 기술에 따른 모터는, 스테이터(10)의 내부에 로터(20)가 일정 에어 갭을 두고 회전 가능토록 설치된 내전형 모터로서, 상기 스테이터(10)와 로터(20)의 전자기적 상호 작용에 의해 상기 로터(20)가 회전되게 한다.

상기 스테이터(10)는 링형 구조의 요크(12)와, 상기 요크(12)의 내벽에 방사형으로 배치된 복수개의 티스(14)와, 상기 티스(14)에 권선되어 외부 전원과 연결된 코일(16)로 이루어진다.

상기 요크(12)와 티스(14)는 통상 다수 장의 전기강판이 적층되어 이루어진다.

상기 로터(20)는 상기 스테이터(10)의 내부에 일정 에어 갭을 두고 회전 가능토록 위치된 코어(22)와, 상기 코어(22)의 내부에 방사형으로 착자된 다수개의 마그네트(24)로 이루어진다.

상기 코어(22)는 중앙에 축방향으로 관통된 축 홀(22a)이 형성되고, 상기 코어(22)의 축 홀(22a)에 상기 로터(20)와 일체로 회전토록 회전축(미도시)이 축설될 수 있다.

상기 코어(22) 또한 통상 다수 장의 전기강판이 적층되어 이루어진다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 모터는, 도 2에 화살표로 도시한 바와 같이, 상기 마그네트(24)의 자속이 전부 상기 스테이터(10)로 쇄교하지 않고, 상기 마그네트(24)의 자속 일부가 상기 코어(22)의 반경방향으로 상기 마그네트(24)와 회전축 사이에 위치된 상기 코어(22)의 내둘레 부위로 누설되기 때문에 자속 손실이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 마그네트의 자속의 누설을 방지하여 상기 마그네트의 자속이 전부 스테이터로 쇄교될 수 있도록 한 모터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 모터는 스테이터와; 상기 스테이터와의 상호 작용에 의해 회전될 수 있도록 상기 스테이터와 대응되게 배치되고, 원주방향으로 다수개의 코어 편과 마그네트가 교대로 배열되어 이루어진 로터를 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도 4 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 모터의 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 모터 중 로터의 분해 사시도이고, 도 6은 도 4의 C-C선에 따른 단면도이고, 도 7은 도 4의 D-D선에 따른 단면도이다.

본 발명에 따른 모터는 스테이터(50)의 내부에 로터(60)가 회전 가능토록 설치된 내전형 모터로서, 상기 로터(60)가 상기 스테이터(50)와의 전자기적 상호 작용에 의해 회전될 수 있도록 원주방향으로 다수개의 코어 편(62)과 마그네트(64)가 교대로 배열되어 이루어진다.

상기 다수개의 코어 편(62)들은 상기 마그네트(64)의 자속이 서로 이웃한 코어 편(62) 사이에서 흐르지 않도록 서로 원주방향으로 소정 슬롯(62')을 두고 배치된다.

상기 하나의 로터(60)를 구성하기 위한 다수개의 코어 편(62)들의 조합을 코어(60')라고 하는데, 상기 코어(60')는 모터의 크기가 일정한 조건에서 상기 스테이터(50)와 대향되는 면이 넓을수록, 즉 유효 자속 면적이 넓을수록 자기저항이 최소화될 수 있다.

따라서, 상기 각각의 코어 편(62)은 상기 스테이터(50) 측 둘레부위, 즉 외둘레의 축방향 길이(62L)가 적어도 상기 스테이터(50)와 같도록 형성되는 것이 좋다. 또한, 상기 각각의 코어 편(62)은 유효 자속 면적이 최대한 넓어지도록 하되, 재료비가 가능한 줄어들 수 있도록, 외둘레가 나머지 다른 부위보다 축방향으로 더 길게 형성되는 것이 좋다.

상기 각각의 코어 편(62)은 상기 코어(60')의 중앙에 회전축이 끼워질 수 있 는 축 홀(60h)이 구비될 수 있도록 일정 형상으로 구비된다.

상기 각각의 코어 편(62)에는 상기 마그네트(64)의 반경방향 이탈을 방지토록 원주방향으로 상기 마그네트(64)를 향해 돌출된 스토퍼 돌기(62a)가 구비될 수 있다.

상기 스토퍼 돌기(62a)는 반경방향으로 상기 마그네트(64)의 내,외측면에 각각 접촉될 수 있도록 상기 코어 편(62)의 반경방향 양끝에 각각 구비되어 한 쌍으로 이루어질 수 있다.

상기 스토퍼 돌기(62a)는 원주방향으로 상기 코어 편(62)의 양측면에 각각 구비될 수 있다. 이 때, 상기 스토퍼 돌기(62a)는 상기 마그네트(64)의 자속이 상기 코어 편(62)에서 코어 편(62)으로 흐르지 않도록, 원주방향으로 이웃한 스토퍼 돌기(62a)와 일정 슬롯(62')을 유지할 필요가 있다.

상기 각각의 코어 편(62)들은 형상 설계가 용이토록 아이론 분말 야금방법으로 성형되는 것이 좋다.

상기 다수개의 코어 편(62)들은 코어 편 결합수단에 의해 하나로 연결될 수 있다.

상기 코어 결합수단은 상기 코어(60')의 축 방향으로 상기 코어(60')의 양면에 각각 배치되는 한 쌍의 엔드 플레이트(70)와, 상기 각각의 코어 편(62)에 축 방향으로 끼워져서 상기 한 쌍의 엔드 플레이트(70)와 연결되는 다수개의 핀(72)들로 이루어질 수 있다.

상기 한 쌍의 엔드 플레이트(70)는 각각 상기 마그네트(64)의 자속이 상기 한 쌍의 엔드 플레이트(70)를 통해 누설되지 않도록 비자성체로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 한 쌍의 엔드 플레이트(70)는 각각 상기 회전축이 통과될 수 있도록 링형으로 형성될 수 있다.

상기 한 쌍의 엔드 플레이트(70)는 상기 마그네트(64)의 축 방향 이탈을 방지할 수 있도록, 상기 마그네트(64)와 접촉 가능한 크기로 형성될 수 있다.

상기 다수개의 핀(72)들은 자성체 또는 비자성체로 성형되어도 무방하다.

이와 같은 한 쌍의 엔드 플레이트(70)와 다수개의 핀(72)들은 재질이 서로 같을 경우, 상기 로터(60)를 구성하기 위한 다수개의 코어 편(62)과 마그네트(64)의 조합물에 몰드 성형될 수 있다.

또는 상기 한 쌍의 엔드 플레이트(70)와 상기 다수개의 핀(72)들은 접착, 용접 등과 같은 방법으로 서로 결합될 수 있다.

상기 각각의 마그네트(64)는 상기 로터(60)의 전체적인 형상 균형을 위해 축방향 길이가 상기 코어 편(62)과 같도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 각각의 마그네트(64)는 상기 코어 편(62)과 같이 외둘레의 축방향 길이가 다른 부위보다 상대적으로 길고 아울러 적어도 상기 스테이터(50)와 같도록 형성된다.

상기 각각의 마그네트(64)는 원주방향으로 이웃한 마그네트(64)와 동일 극성이 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 그러면, 각각의 코어 편(62)에서 상기 마그네트(64)의 자속이 집중되어 동일 체적 대비 토크가 향상될 수 있다.

상기 각각의 마그네트(64)는 상기 코어(60')의 성형시 상기 코어(60')의 금 형에 인서트됨으로써 상기 코어(60')와 일체화될 수 있다.

또는 상기 각각의 마그네트(64)는 상기 각각의 코어 편(62)과 접착 등과 같은 방법으로 결합될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

상기 스테이터(50)에 전원이 인가되면, 상기 마그네트(64)의 자속이 상기 스테이터(50)와 코어(60') 사이에서 흐르면서 상기 로터(60)가 회전된다.

이 때, 상기 각각의 마그네트(64)가 원주방향으로 이웃한 마그네트(64)와 동일 극성이 서로 마주보도록 배치됨으로써, 각각의 코어 편(62)에서 상기 마그네트(64)의 자속 흐름 방향이 일정하게 되어 상기 마그네트(64)의 자속이 집중된다.

또한, 상기 각각의 코어 편(62)이 이웃한 코어 편(62)과 소정 슬롯(62')을 두고 배치됨으로써 상기 마그네트(64)의 자속이 상기 코어(60')의 내둘레 측으로 누설되지 못한다.

따라서, 상기 로터(60)의 토크가 최대화될 수 있다.

한편, 도면으로 도시되지 않았지만 본 발명에 따른 모터는 스테이터의 외부에 로터가 회전 가능토록 배치되는 외전형 모터도 가능하다.

즉, 로터는 다수개의 코어 편과 마그네트가 교대로 배열되어 링형 구조로 구비되고, 상기 코어 편은 스테이터 측 내둘레가 다른 부위보다 축방향으로 길고 아울러 적어도 상기 스테이터와 축방향 길이가 같도록 형성될 수 있다.

그리고, 이와 같이 구성되는 로터의 코어 편은 아이론 분말 야금방법으로 성형되는 것이 가장 좋다.

또한, 상기 마그네트는 원주방향으로 이웃한 마그네트와 동일 극성이 서로 마주보도록 배치된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 모터는 로터가 원주방향으로 다수개의 코어 편과 마그네트가 교대로 배열되어 구성됨으로써, 상기 마그네트의 자속이 원주방향으로 서로 이웃한 코어 편 사이에서 흐리지 못하게 되어 상기 마그네트의 자속 누설이 방지될 수 있기 때문에 동일 체적 대비 토크가 향상될 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 모터는 상기 코어의 스테이터 측 둘레가 나머지 다른 부위보다 축방향으로 더 길고 아울러, 적어도 상기 스테이터의 축방향 길이와 동일하게 됨으로써 동일 체적 대비 토크가 향상될 수 있을 뿐만 아니라, 제조비를 최소화할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 모터는 상기 각각의 마그네트가 원주방향으로 이웃한 마그네트와 동일 극성이 마주보도록 배치됨으로써 자속이 집중될 수 있어서 동일 체적 대비 토크가 향상될 수 있는 이점이 있다.

Claims

삭제
스테이터와;

상기 스테이터와의 상호 작용에 의해 회전될 수 있도록 상기 스테이터와 대응되고, 원주방향으로 다수개의 코어 편과 마그네트가 교대로 배열되고, 상기 다수개의 코어 편들을 하나로 연결하는 코어 편 결합수단을 갖는 로터를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
제 2 항에 있어서,

상기 코어 결합수단은 상기 코어의 양면에 각각 배치되는 한 쌍의 엔드 플레이트와; 상기 각각의 코어 편에 축 방향으로 끼워지고, 상기 한 쌍의 엔드 플레이트와 연결되는 다수개의 핀들로 이루어진 것을 특징으로 하는 모터.
제 3 항에 있어서,

상기 한 쌍의 엔드 플레이트는 비자성체인 것을 특징으로 하는 모터.
제 3 항에 있어서,

상기 한 쌍의 엔드 플레이트는 각각 상기 마그네트의 축방향 이탈을 방지토록 상기 마그네트와 접촉 가능한 일정 크기로 형성된 것을 특징으로 하는 모터.
제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 코어 편들의 중앙에는 회전축이 일체로 회전토록 결합되고,

상기 한 쌍의 엔드 플레이트는 각각 상기 회전축이 통과될 수 있도록 링형으로 구비된 것을 특징으로 하는 모터.
스테이터와; 상기 스테이터와의 상호 작용에 의해 회전될 수 있도록 상기 스테이터와 대응되게 배치되고, 원주방향으로 다수개의 코어 편과 마그네트가 교대로 배열되어 이루어진 로터를 포함하고,

상기 마그네트는 원주방향으로 이웃한 마그네트와 동일 극성이 서로 마주보도록 배치된 것을 특징으로 하는 모터.
스테이터와; 상기 스테이터와의 상호 작용에 의해 회전될 수 있도록 상기 스테이터와 대응되게 배치되고, 원주방향으로 다수개의 코어 편과 마그네트가 교대로 배열되어 이루어진 로터를 포함하고,

상기 다수 개의 코어 편은 아이론 분말야금방법으로 성형된 것을 특징으로 하는 모터.
스테이터와; 상기 스테이터와의 상호 작용에 의해 회전될 수 있도록 상기 스테이터와 대응되게 배치되고, 원주방향으로 다수개의 코어 편과 마그네트가 교대로 배열되어 이루어진 로터를 포함하고,

상기 코어 편은 상기 로터의 반경방향으로 상기 스테이터 측 둘레부분의 축 방향 길이가, 나머지 다른 부분의 축방향 길이보다 긴 것을 특징으로 하는 모터.
제 9 항에 있어서,

상기 코어 편은 상기 스테이터 측 둘레부분의 축방향 길이가, 적어도 상기 스테이터의 축 방향 길이와 같은 것을 특징으로 하는 모터.
제 2,3,4,5,7,8,9,10 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 마그네트는 축방향 길이가 상기 코어 편과 같은 것을 특징으로 하는 모터.
제 2,3,4,5,7,8,9,10 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 각각의 코어 편에는 상기 마그네트의 반경방향 이탈을 방지토록 원주방향으로 상기 마그네트를 향해 돌출된 스토퍼 돌기가 구비된 것을 특징으로 하는 모터.
제 12 항에 있어서,

상기 스토퍼 돌기는 상기 로터의 반경방향으로 상기 마그네트의 내,외측면 각각 접촉될 수 있도록 한 쌍으로 이루어진 것을 특징으로 하는 모터.
제 12 항에 있어서,

상기 스토퍼 돌기는 상기 로터의 원주방향으로 상기 코어 편의 양측면에 각각 구비되고, 원주방향으로 이웃한 스토퍼 돌기와 일정 간격을 유지토록 형성된 것을 특징으로 하는 모터.
제 2,3,4,5,7,8,9,10 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 모터는 상기 스테이터의 내부에 상기 로터가 회전 가능토록 배치된 내전형 모터인 것을 특징으로 하는 모터.