KR101056907B1

KR101056907B1 - 해저용 추진모터

Info

Publication number: KR101056907B1
Application number: KR1020090108708A
Authority: KR
Inventors: 박한일; 최형식; 소명옥; 성의섭; 전동춘; 황종석; 김중삼
Original assignee: 한국해양대학교 산학협력단; 이에스 주식회사; 주식회사 디.에스.케이
Priority date: 2009-11-11
Filing date: 2009-11-11
Publication date: 2011-08-12
Also published as: KR20110051894A

Abstract

본 발명은 해저용 추진모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터를 이용한 해저 추진체의 방수를 위해 필연적으로 가지는 자석 커플링을 제거하고 자석 커플링 그 자체를 모터화한 것이다. 본 발명은 외전형 회전자와 추진날개가 일체형인 구조를 갖는다. 본 발명은 기존의 자석 커플링 하나의 구조보다도 간단한 형식이며, 일반적으로 큰 동력을 전달해야 할 경우에는 슬립이 생기는 것을 막기 위해 자석 커플링을 큰 구조로 제작하여야 하나 본 발명은 이러한 경우 굳이 큰 구조로 제작하지 않더라도 슬립이 발생하지 않는다. 또한 기존의 모터를 이용한 해저 추진체의 동력 전달 부분에서 감속기와 자석 커플링을 제거함으로써 구조가 간단하고 가공이 간단하며 조립 분해가 쉬울 뿐만 아니라 동력전달의 손실을 최소로 할 수 있다.

모터, 자석 커플링, 감속기

Description

해저용 추진모터{Undersea Propulsion Motor}

본 발명은 해저용 추진모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터를 이용한 해저 추진체의 방수를 위해 필연적으로 가지는 자석 커플링을 제거하고 자석 커플링 그 자체를 모터화한 것이다. 본 발명은 외전형 회전자와 추진날개가 일체형인 구조를 갖는다.

일반적으로 해저용 추진모터는 전기를 동력원으로 하여 추진날개를 회전시켜 이동한다.

종래의 해저용 추진모터는 모터와 감속기 및 마그네틱 커플링으로 구성되어 있어, 감속기의 고장이 잦고 감속기의 낮은 효율로 인하여 전체 시스템의 효율이 낮아지며, 구성부품의 수가 많아 구조가 복잡하고 가격이 비싸며 조립 및 조정에 공수가 많이 들어 가격상승 및 품질확보에 어려움이 많다. 그리고 모터가 고속으로 회전해야 하므로 수명 및 신뢰성에 한계가 있어 왔다.

또한 종래의 해저용 추진모터는 모터에서 감속기로 감속기에서 마그네틱 커플링으로 동력전달이 되므로 동력의 손실이 많고 효율이 매우 낮다. 그리고 모터와 감속기와의 고정구조, 감속기와 마그네틱 커플링과의 고정구조 등 취부 부분이 많 아 내구성에 항상 문제가 되어 왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 조립성 및 생산성이 우수하고 조립시 내부의 각 부품이 견고하게 위치할 수 있도록 하며 부품수와 취부 부분의 수를 대폭 줄여 품질의 신뢰성을 한층 더 제고한 해저용 추진모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 코일에 전류가 인가되면 자력이 발생하는 코어와 축으로 구성되는 고정자 및; 영구자석 안팎에 얇은 원통과 추진날개가 일체로 구성되어 있으며, 고정자 외곽을 둘러싼 상태에서 고정자에서 발생하는 자력에 의하여 회전하는 외전형 회전자;를 포함하는 해저용 추진모터를 제시한다.

본 발명은 모터를 이용한 해저 추진체의 방수를 위해 필연적으로 가지는 자석 커플링을 제거하고 자석 커플링 그 자체를 모터화한 것으로, 기존의 자석 커플링 하나의 구조보다도 간단한 형식이며, 일반적으로 큰 동력을 전달해야 할 경우에 는 슬립이 생기는 것을 막기 위해 자석 커플링을 큰 구조로 제작하여야 하나 본 발명은 이러한 경우 굳이 큰 구조로 제작하지 않더라도 슬립이 발생하지 않는다. 또한 기존의 모터를 이용한 해저 추진체의 동력 전달 부분에서 감속기와 자석 커플링을 제거함으로써 구조가 간단하고 가공이 간단하며 조립 분해가 쉬울 뿐만 아니라 동력전달의 손실을 최소로 할 수 있다.

본 발명의 다른 효과는, 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

본 발명에 따른 해저용 추진모터는 기존에 모터를 이용한 해저 추진체의 방수를 위해 필연적으로 가지는 자석 커플링을 제거하고 자석 커플링 그 자체를 모터화한 것으로, 외전형 회전자(1)와 추진날개(10)가 일체형인 구조를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 해저용 추진모터의 전체적인 구조를 보여주고 있다.

본 발명은 코일(8)에 전류가 인가되면 자력이 발생하는 코어(9)와 축(5)으로 구성되는 고정자(2) 및; 영구자석(7) 안팎에 얇은 원통(11, 12)과 추진날개(10)가 일체로 구성되어 있으며, 고정자(2) 외곽을 둘러싼 상태에서 고정자(2)에서 발생하는 자력에 의하여 회전하는 외전형 회전자(1);를 포함하여 이루어진다.

코어(9)는 철심의 낱장들을 필요한 만큼 길게 적층을 해두고 용접을 하여 만든 후 축(5)에 압입하여 고정시킨다. 그리고 코어(9)에 코일(8)을 감는다. 이로써 고정자(2)가 완성된다. 한편, 고정자(2)에는 방수를 위한 고정자 외부 커버(3)가 축(5)에 실링으로 결합된다.

이러한 고정자(2)는 자력을 생성하는 역할을 할 뿐 단독으로 회전하지는 않는다. 드라이버(6)에서 생성된 전류가 코일(8)에 흐르면 자력이 발생하며, 이러한 자력에 의하여 외전형(Outer Roter) 회전자(1)가 회전하게 되는 것이다.

외전형 회전자(1)는 추진체의 프로펠러이자 모터의 로터(Roter)에 해당하는 부분이다.

외전형 회전자(1)는 영구자석(7) 안팎에 얇은 원통(11, 12)과 추진날개(10)가 일체로 구성되어 있으며, 고정자(2) 외곽을 둘러싼 상태가 되도록 조립된다.

보다 구체적으로는 외전형 회전자(1)는 회전을 위한 영구자석(7)과 자로의 흐름을 원활히 하기 위한 링(Rotor Yoke), 방수를 위한 회전자 내부 커버(4)로 구성된다. 바깥 얇은 원통(11)의 외면에는 추진날개(10)를 성형하여 일체로 붙이고, 그 내면에 영구자석(7)을 접착제로 붙인 후 이 영구자석(7)의 내경 면에 안쪽 얇은 원통(12)을 접착하여 고정시키면 외전형 회전자(1)가 완성된다.

이와 같은 방식으로 외전형 회전자(1)를 제작하면 기존의 추진모터에서 감속기와 마그네틱 커플링을 제거할 수 있게 된다. 따라서 부품수가 적어 가격이 저렴하고, 조립시 공수가 대폭 절감 되어 생산성이 훨씬 좋으며, 외전형 회전자(1)에 추진날개(10)가 일체로 달려 있어 동력전달시 손실이 발생하지 않으므로 전체 시스템의 효율이 개선된다.

이는 경박 단소한 제품 설계가 가능하게 하고 품질의 신뢰성이 있는 추진모터의 개발이 가능하게 한다. 다만 보다 높은 효율을 내기 위해서는 고정자(2)와 외전형 회전자(1)의 자기회로 및 전기회로를 최적으로 설계하여야 하고, 고정자(2)와 외전형 회전자(1) 사이의 공극을 줄이고, 원통(11, 12)은 그 두께를 최대한 얇게 하는 것이 바람직할 것이다.

고정자(2)에 자력이 발생하면 이 자력에 의하여 영구자석(7)을 장착한 외전형 회전자(1)가 회전하게 되는데, 이로써 추진날개(10)도 함께 회전하게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

<도면의 주요부호에 대한 설명>

1 : 외전형 회전자

2 : 고정자

3 : 고정자 외부 커버

4 : 회전자 내부 커버

5 : 축

6 : 드라이버

7 : 영구자석

8 : 코일

9 : 코어

10 : 추진날개

11, 12 : 원통

Claims

코일에 전류가 인가되면 자력이 발생하는 코어와 축으로 구성되는 고정자 및; 영구자석 안팎에 얇은 원통과 추진날개가 일체로 구성되어 있으며, 고정자 외곽을 둘러싼 상태에서 고정자에서 발생하는 자력에 의하여 회전하는 외전형 회전자;를 포함하는 해저용 추진모터.