KR101103925B1

KR101103925B1 - 회전 특성이 향상된 모터

Info

Publication number: KR101103925B1
Application number: KR1020100088226A
Authority: KR
Inventors: 장정철; 이지민
Original assignee: 뉴모텍(주)
Priority date: 2010-09-09
Filing date: 2010-09-09
Publication date: 2012-01-12

Abstract

본 발명에 따른 모터는 내부에 사각홀(11)이 형성된 센서 마그넷(10); 내부 중앙에 중앙홀(21)과 중앙홀의 상부에 볼트 안착부(22)가 형성되어 있고, 상기 센서 마그넷(10)의 사각홀(11)에 결합되는 몰딩(20); 상기 볼트 안착부(22)의 이면에 결합되고 내측에 볼트 결합홈(32)이 형성된 돌출부를 일단에 갖는 샤프트(30); 및상기 몰딩(20)의 중앙홀(21)을 관통하고 머리부분이 상기 볼트 안착부(22)에 위치하면서 상기 사프트(30)의 볼트 결합홈과 결합되는 볼트(25)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

회전 특성이 향상된 모터{Motor with Improved Revolution Property}

본 발명은 모터에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 센서 마그넷과 샤프트, 로터 코어와 샤프트의 새로운 결합 구조를 도입함으로써 모터의 물리적인 회전 특성을 향상시킬 수 있는 모터에 관한 것이다.

일반적으로 브러쉬리스 모터(brushless motor)에는 정류자가 없고 센서 마그넷을 이용하여 자속을 검지하여 회전 자기장을 제어하는 회로를 갖고 있다. 이러한 센서 마그넷은 모터의 샤프트 일단에 결합되는 형태를 갖는데, 종래의 일반적인 센서 마그넷의 결합 구조를 도 1에, 마그넷 센서의 형상을 도 2에 나타내고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 센서 마그넷(100)은 로터 코어(40)의 중앙을 관통하여 결합되어 있는 샤프트(30)의 일단에 결합된다. 센서 마그넷(100)은 도 2와 같이 중앙부에 D자 형상을 갖는 D-홀(110)을 가지고 있다. 이 D-홀(110)은 샤프트의 일단에 형성되어 있는 D-컷(130)에 결합된다. 이 후 센서 마그넷(100)의 끝부분에는 스탑링(120)이 결합되는 구조를 가지고 있다.

이러한 종래의 센서 마그넷의 결합 구조는 D-홀(110)과 D-컷(130)이 결합될 때, 조립 공차에 의해 미세한 틈이 발생하게 되고, 이러한 틈에 의하여 로터가 회전할 때에 센서 마그넷(100)이 회전 축 중심으로부터 약간 흔들리면서 회전하는 현상이 발생하는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명자들은 D-홀과 스탑링에 의한 결합 구조의 단점을 보완한 새로운 구조의 센서 마그넷 결합 구조를 제안하고자 한다.

또한, 종래의 샤프트-로터 코어의 결합 구조는 로터 코어의 중심부에 샤프트가 결합되고, 로터 코어와 샤프트가 접하는 부분의 둘레에 코킹(caulking)을 주어 샤프트와 로터 코어의 결합 상태를 강화시키는 구조를 널리 사용하고 있다.

그러나 이러한 샤프트와 로터 코어의 결합 구조는 샤프트가 로터 코어에 결합된 상태에서 코킹을 주기 때문에 회전시 밸런스가 변화하거나 로터가 다소 헛도는 문제점이 발생한다. 이에 본 발명자들은 이러한 문제점들을 방지하기 위한 새로운 구조를 제안하고자 한다.

본 발명의 목적은 새로운 구조의 센서 마그넷의 결합 구조를 도입함으로써 회전 특성이 우수한 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 샤프트와 로터 코어의 결합을 더욱 견고하게 함으로써 회전 특성을 향상시킨 새로운 구조의 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 로터 내에 삽입되는 마그넷의 이탈을 방지하기 위한 새로운 구조의 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적 또는 기타 내재되거나 유추할 수 있는 목적은 하기에 설명되는 본 발명에 의하여 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 모터는

내부에 사각홀(11)이 형성된 센서 마그넷(10);

내부 중앙에 중앙홀(21)과 중앙홀의 상부에 볼트 안착부(22)가 형성되어 있고, 상기 센서 마그넷(10)의 사각홀(11)에 결합되는 몰딩(20);

상기 볼트 안착부(22)의 이면에 결합되고 내측에 볼트 결합홈(32)이 형성된 돌출부를 일단에 갖는 샤프트(30); 및

상기 몰딩(20)의 중앙홀(21)을 관통하고 머리부분이 상기 볼트 안착부(22)에 위치하면서 상기 사프트(30)의 볼트 결합홈과 결합되는 볼트(25);

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 몰딩(20)은 상기 센서 마그넷(10)을 금형에 위치시킨 상태에서 인서트 사출에 의해 형성되는 것이 바람직하며, 상기 사각홀(11)의 네 모서리 부분은 둥근 형상을 갖는 것이 좋다.

본 발명의 다른 측면에 따른 모터는,

일부의 표면에 널링이 형성된 샤프트(30);

상기 샤프트(30)의 널링 부분에 결합되는 로터 코어(40); 및

상기 로터 코어와 샤프트(30)의 결합부분에 길이 방향으로 형성된 최소한 하나 이상의 축고정 홀(44);

을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 모터는

로터 코어(40);

상기 로터 코어(40)의 내측에 로터 마그넷(42)이 하나씩 삽입되는 복수의 마그넷 홀(41); 및

상기 마그넷 홀(41)의 입구에 형성된 코킹부(43);

를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 새로운 구조의 센서 마그넷의 결합 구조 및 샤프트와 로터 코어의 결합을 더욱 견고하게 함으로써 회전 특성을 향상시킨 새로운 구조의 모터를 제공하고, 로터 내에 삽입되는 마그넷의 이탈을 방지할 수 있는 모터를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.

도 1은 종래의 센서 마그넷의 결합 구조를 나타내고 있는 사시도이다.
도 2는 종래의 센서 마그넷의 형상을 나타내고 있는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 센서 마그넷의 형상을 나타내고 있는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 센서 마그넷에 결합되는 몰딩의 형상을 나타내고 있는 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 센서 마그넷과 몰딩의 결합상태를 나타내고 있는 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 센서 마그넷과 샤프트의 결합상태를 나타내고 있는 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 센서 마그넷과 샤프트의 결합 구조를 나타내고 있는 사시 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 로터 코어의 샤프트의 결합 구조를 나타내고 있는 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 로터 코어 내의 로터 마그넷 결합 상태를 나타내고 있는 사시도이다.
이하에서는 본 발명의 내용을 첨부된 도면들을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 센서 마그넷의 형상을, 도 4는 본 발명에 따른 센서 마그넷에 결합되는 몰딩의 형상을, 그리고 도 5는 본 발명에 따른 센서 마그넷과 몰딩의 결합상태를 나타내고 있는 사시도이다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이,본 발명에 적용되는 센서 마그넷(10)은 내부에 사각홀(11)이 형성되어 있다. 이 사각홀(11)의 내부로 몰딩(20)이 결합된다. 몰딩(20)의 중앙부에는 샤프트와 결합되는 중앙홀(21)이 형성되어 있으며, 중앙홀(12)의 상부에는 볼트의 머리가 안착되는 볼트 안착부(22)가 형성되어 있다. 볼트 안착부(22)의 이면에는 샤프트의 끝단이 삽입된다.

바람직하게, 몰딩(20)은 센서 마그넷(10)이 금형에 위치한 상태에서 사출되어 형성되는 방법, 즉 인서트 사출에 의하여 형성된다. 인서트 사출에 의해 센서 마그넷(10)에 몰딩(20)을 결합하여 형성할 경우, 결합부의 경계면에서 틈새의 발생이 일어나지 않기 때문에 모터의 고속 회전 시에 밸런스를 유지하기에 유리하여 회전 특성이 좋아지기 때문이다. 또한, 센서 마그넷(10) 내부의 사각홀(11)은 종래의 원형 또는 D형의 홀 보다 회전시 헛도는 현상을 방지하기에 유리하다. 본 발명의 사각홀(11)의 형상은 도 3에서와 같이 네 모서리 부분이 둥근 형태가 바람직하다.

도 6은 본 발명에 따른 센서 마그넷과 샤프트의 결합상태를 나타내고 있는 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 센서 마그넷과 샤프트의 결합 구조를 나타내고 있는 사시 단면도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 센서 마그넷(10)은 그 내부에 결합된 몰딩(20)을 통해 샤프트(300)에 결합된다. 몰딩(20) 중심부의 중앙홀(21)을 관통하는 볼트(25)의 머리 부분은 볼트 안착부(22)에 위치하며, 볼트의 다른 끝단은 도 7에서와 같이 샤프트(30)의 끝단의 돌출부(31) 내측의 볼트 결합홈(32)에 결합된다.

즉, 도 7을 참조하면, 샤프트(30)의 일단에는 돌출부(31)가 형성되어 있다. 돌출부의 외주면은 몰딩(20)의 볼트 안착부(22)의 배면 부분에 결합된다. 돌출부(31)의 내측면에는 볼트 결합홈(32)이 형성되어 있는데, 이 볼트 결합홈(32)의 내주면에는 나사홈이 형성되어 볼트(25)의 나사산과 결합되도록 한다. 이와 같은 본 발명에 따른 센서 마그넷의 결합 구조에 의하면 대칭구조가 유지되고 견고한 결합이 가능하기 때문에, 고속회전시 밸런스가 무너지거나 헛도는 현상을 방지할 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 로터 코어와 샤프트의 결합 구조를 나타내고 있는 사시도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 로터 코어(40)는 중심부에 샤프트(30)가 관통 결합되어 있다. 샤프트(30)의 로터 코어(40) 내에 위치하는 부분은 표면에 널링(knurling)이 형성되어 있어 결합을 더욱 견고하게 하고 있다. 본 발명은 로터 코어의 샤프트(30)가 결합되는 내측면에 샤프트의 길이 방향으로 축 고정홀(44)이 복수개 형성되어 있다. 이 축 고정홀(44)의 내부로 고정용 본드를 충진하여 샤프트의 결합 상태를 더욱 견고하게 할 수 있다. 이 축 고정홀(44)의 개수는 특별히 한정되지는 않는다. 다만, 축 고정홀(44)의 위치는 회전특성을 저하시키지 않도록 하기 위하여 대칭인 곳에 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 8에서와 같이, 축 고정홀을 120도 위치마다 3개를 형성하는 것을 생각해 볼 수 있다.

한편, 로터 코어(40)의 외주부 내측에는 복수개의 마그넷 홀(41)이 형성되어 있고, 이 마그넷 홀(41) 각각에는 로터 마그넷(42)이 삽입된다. 로터 마그넷(42)은 마그넷 홀(41)에 견고하게 삽입되지만, 고속 회전시 이탈할 가능성이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 발명에서는 도 9에서와 같은 구조를 도입하고 있다.

도 9는 본 발명에 따른 로터 코어(40) 내의 로터 마그넷(42) 결합 상태를 나타내고 있는 사시도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 로터 마그넷(42)이 결합되어 있는 마그넷 홀(41)은 코킹(caulking)에 의하여 코킹부(43)를 형성한다. 코킹부(43)의 위치는 로터 마그넷(42)의 견고한 결합에 도움이 되는 한 특별히 한정되지는 않으나, 회전 특성을 고려하여 각 마그넷 홀(41)에 동일한 위치에 형성하여 대칭을 유지하도록 하는 것이 바람직하다. 이 코킹부(43)는 로터 코어(40)와 샤프트(30)가 결합되기 전에 형성하여야 한다. 샤프트(30)와 로터 코어(40)가 결합된 상태에서 코킹을 주면 로터의 밸런스가 변형되어 회전 특성이 저하될 수 있기 때문이다.

아래 특허청구범위에 기재된 본 발명의 균등 범위의 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.

10 : 마그넷 센서 11 : 사각홀
20 : 몰딩 21 : 중앙홀
22 : 볼트 안착부 25 : 볼트
30 : 샤프트 31 : 돌출부
32: 볼트 결합홈 40 : 로터 코어
41: 마그넷 홀 42 : 로터 마그넷
43: 코킹부 44 : 축 고정홀
100: 센서 마그넷 110 : D-홀
120: 스탑링 130 : D-컷

Claims

내부에 사각홀(11)이 형성된 센서 마그넷(10);
내부 중앙에 중앙홀(21)과 중앙홀의 상부에 볼트 안착부(22)가 형성되어 있고, 상기 센서 마그넷(10)의 사각홀(11)에 결합되는 몰딩(20);
상기 볼트 안착부(22)의 이면에 결합되고 내측에 볼트 결합홈(32)이 형성된 돌출부를 일단에 갖는 샤프트(30); 및
상기 몰딩(20)의 중앙홀(21)을 관통하고 머리부분이 상기 볼트 안착부(22)에 위치하면서 상기 사프트(30)의 볼트 결합홈과 결합되는 볼트(25);
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 모터.
제 1 항에 있어서, 상기 몰딩(20)은 상기 센서 마그넷(20)을 금형에 위치시킨 상태에서 인서트 사출에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
제 1 항에 있어서, 상기 사각홀(11)의 네 모서리 부분은 둥근 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 모터.
제 1 항에 있어서, 상기 샤프트의 일부 표면에 널링이 형성되고, 상기 샤프트(30)의 널링 부분에 로터 코어(40)가 결합되며, 상기 로터 코어와 샤프트(30)의 결합부분에 길이 방향으로 형성된 축고정 홀(44)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
제 4 항에 있어서, 상기 로터 코어의 내측에 로터 마그넷(42)이 하나씩 삽입되는 복수의 마그넷 홀(41)이 형성되어 있고, 상기 마그넷 홀(41)의 입구에는 코킹부(43)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 모터.
삭제
삭제
내부에 사각홀(11)이 형성된 센서 마그넷(10); 및
내부 중앙에 중앙홀(21)과 중앙홀의 상부에 볼트 안착부(22)가 형성되어 있고, 상기 볼트 안착부(22)의 이면에 샤프트의 돌출부가 결합되며, 상기 센서 마그넷(10)의 사각홀(11)에 결합되는 몰딩(20);
으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 센서 마그넷 구조체.
제 8 항에 있어서, 상기 사각홀(11)의 네 모서리 부분은 둥근 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 센서 마그넷 구조체.