KR101229464B1 - Rotor Having Polar Anisotropy Magnets of Ring Type and Motor Using the Same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 로터에 사용되는 자석으로서 페라이트 분말과 수지를 혼합하여 링 타입으로 사출 성형하여 제작된 페라이트계 플라스틱 자석을 극이방성 착자한 자석을 채용함으로써, 백 요크를 생략하면서 소음 저감 및 작업성을 향상시킬 수 있는 링 타입 극이방성 자석을 갖는 로터 및 이를 이용한 모터에 관한 것이다.
상기 본 발명은 스테이터와 로터를 구비한 모터에 있어서, 상기 로터는 상기 스테이터와 대향한 부분에 간격을 두고 배치되며 플라스틱 자석으로 이루어지는 링 타입의 극이방성 자석; 및 상기 자석이 내측벽 또는 외측벽에 결합되는 몸체를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention employs a magnet which is anisotropically magnetized a ferrite-based plastic magnet manufactured by mixing a ferrite powder and a resin and injection molding into a ring type as a magnet used in the rotor, thereby reducing noise and improving workability while eliminating a back yoke. It relates to a rotor having a ring-type polar anisotropic magnet and a motor using the same.
The present invention is a motor having a stator and a rotor, wherein the rotor is disposed at intervals facing the stator and spaced apart from the ring-type polar anisotropic magnet made of a plastic magnet; And a body coupled to the inner wall or the outer wall of the magnet.
Description
본 발명은 링 타입 극이방성 자석을 갖는 로터 및 이를 이용한 모터에 관한 것으로, 특히 로터에 사용되는 자석으로서 페라이트 분말과 수지를 혼합하여 링 타입으로 사출 성형하여 제작된 페라이트계 플라스틱 자석을 극이방성 착자한 자석을 채용함으로써, 백 요크를 생략하면서 소음 저감 및 작업성을 향상시킬 수 있는 링 타입 극이방성 자석을 갖는 로터 및 이를 이용한 모터에 관한 것이다.The present invention relates to a rotor having a ring-type polar anisotropic magnet and a motor using the same. In particular, the magnet used in the rotor is an anisotropic magnetized ferrite-based plastic magnet manufactured by injection molding into a ring type by mixing ferrite powder and resin. The present invention relates to a rotor having a ring-type polar anisotropic magnet that can reduce noise and improve workability by omitting a back yoke, and a motor using the same.
BLDC 모터에는 회전자의 내부에 영구자석이 삽입되는 IPM 타입(Interior Permanent Magnet type) BLDC 모터와, 영구자석이 회전자의 표면에 부착되어 있는 SPM 타입(Surface Permanent Magnet type) BLDC 모터 등이 사용된다.BLDC motors include an IPM type (Interior Permanent Magnet type) BLDC motor in which permanent magnets are inserted into the rotor, and a SPM type (DC surface type BLDC) motor in which permanent magnets are attached to the rotor surface. .
일반적인 SPM 타입(surface permanent magnet type) BLDC 모터는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 외측 백 요크(로터 코어)(1a)의 내측 표면에 각각 세그먼트 형태의 이방성 N극 및 S극 자석(2a)을 교대로 배치하고, 내측 백 요크(1b)의 외측 표면에 각각 세그먼트 형태의 이방성 N극 및 S극 자석(2b)을 교대로 배치한 구조를 갖는 로터(5)와, 스테이터 코어(4)의 외주에 형성된 보빈(3)에 코일(4a)이 권선된 스테이터(6)로 이루어져 있으며, 로터(5)의 중앙에 회전축(7)이 결합되어 있다.A typical SPM type (surface permanent magnet type) BLDC motor has an anisotropic N pole and
상기한 SPM 타입 BLDC 모터는 세그먼트 형태의 페라이트 자석(2a,2b)을 접착제를 사용하여 백 요크(1a,1b)의 표면에 부착하고 2차로 자석의 이탈방지를 위한 구조물을 결합시키거나 인서트 몰딩에 의해 수지로 자석과 백 요크(1a,1b)를 일체화시키는 방법으로 로터(5)의 회전 시에 원심력으로 인한 자석의 이탈을 방지한다.The above SPM type BLDC motor attaches segmented
그런데 이러한 세그먼트 자석을 사용하는 SPM 타입 BLDC 모터는 세그먼트 자석(2a,2b)으로부터 발산되는 자속의 경로 역할을 하는 백 요크(1a,1b)를 구비해야 하므로, 이로 인해 로터의 무게가 증가하는 문제가 있었고 아울러 모터의 소형화와 비용 절감에 장애요소로 작용하였다.However, the SPM type BLDC motor using such a segment magnet has to have
이 경우, 상기 자석은 페라이트 소결 자석으로서 링 형상으로 성형하는 경우 원주방향과 축방향의 수축률 차이가 커서 쉽게 깨지는 문제가 있기 때문에 세그먼트 타입의 다수의 자석을 접착제를 사용하여 백요크에 부착하여 사용하였다. 특히, 도 1과 같이 세탁기의 드럼/세탁조 구동용 모터의 로터로 사용하는 경우 직경이 커서 제조가 매우 어려웠다.In this case, since the magnet is a ferrite sintered magnet and is molded in a ring shape, there is a problem in that it is easily broken due to a large difference in shrinkage in the circumferential direction and the axial direction. . In particular, when used as a rotor of the drum / washing tank driving motor of the washing machine as shown in FIG.
모터의 로터에 사용되는 자석은 상기한 페라이트 자석과 같이 페라이트 분말을 분말성형에 의해 제조되는 산화물 자석, 금속분말을 압축성형 또는 주조에 의해 제조하는 금속 자석, 및 자석분말에 수지 또는 합성고무를 혼합하여 압축 또는 사출성형에 의해 제조되는 본드 자석으로 분류된다.The magnet used in the rotor of the motor is an oxide magnet produced by powder molding ferrite powder, a metal magnet produced by compression molding or casting, and a resin or synthetic rubber mixed with the magnetic powder, as described above. To bond magnets produced by compression or injection molding.
상기 페라이트 소결 자석은 가격이 가장 저렴하고 내식성이 좋고 보자력도 우수한 반면에 금속 자속의 일종인 희토류 자석(예를 들어, Nd 자석)과 비교할 때 자력이 약한 단점이 있다.The ferrite sintered magnet has the disadvantage that the magnetic force is weak compared to the rare earth magnet (for example, Nd magnet), which is a kind of metal magnetic flux while having the lowest price, good corrosion resistance and excellent coercivity.
그런데, 페라이트 소결 자석은 세그먼트 타입이므로 성형 시에 이방성 처리는 가능하나 극이방성 처리는 어려웠다. 이러한 페라이트 자석은 도 3과 같이, 1/4 지점 및 3/4 지점에서 피크가 발생하는 자력 분포를 가지므로 소음을 저감시키기 위한 정현파 곡선을 갖도록 처리하는 것이 요구되었다. 그 결과 각 세그먼트 자석(1a,1b)의 양측(3, 도 2 참고)을 에지 가공(쉐이핑)하여 자력선의 분포가 정현파를 이루도록 함으로써 소음 발생을 억제하도록 처리하였으나, 이와 같은 에지 가공으로 인해 가공비가 상승하는 문제가 있었다.By the way, since the ferrite sintered magnet is a segment type, anisotropic treatment is possible at the time of molding, but polar anisotropy treatment is difficult. Since the ferrite magnet has a magnetic force distribution in which peaks occur at 1/4 and 3/4 points as shown in FIG. 3, it is required to process the ferrite magnet to have a sinusoidal curve for reducing noise. As a result, edge processing (shaping) of both sides (see FIG. 2) of each of the
또한, 이방성 세그먼트 자석을 백 요크(1a,1b)에 부착하여 사용하는 로터 구조는 N극 및 S극 자석(2a,2b) 사이에 중성점이 존재하기 때문에 토크 리플에 따른 소음을 줄이도록 스큐(skew) 착자를 실시하는 경우 각각의 세그먼트 자석마다 N극과 S극이 공존하게 되어 정현파 역기전력(EMF: Electromotive Force)을 얻지 못하게 된다.In addition, the rotor structure in which the anisotropic segment magnet is attached to the
더욱이 세그먼트 자석은 페라이트 소결 자석을 사용하는 데 이 경우 페라이트의 취성이 높기 때문에 가공 치수가 불안하고, 인서트 몰딩 시 가해지는 압력에 의해 세그먼트 자석이 배열위치를 이탈하거나 일부분이 쉽게 깨지는 문제가 있었다.Moreover, segment magnets use ferrite sintered magnets. In this case, because of the high ferrite brittleness, the machining dimensions are unstable, and there is a problem that the segment magnets are separated from the arrangement position or part easily broken by the pressure applied during insert molding.
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 로터에 사용되는 자석을 페라이트 분말과 수지를 혼합하여 사출 성형하는 링타입의 극이방성 자석을 채용함으로써, 백 요크의 생략이 가능하고 백 요크 생략에 따른 로터의 무게 절감 효과와 함께 작업성을 개선할 수 있는 링 타입 극이방성 자석을 갖는 로터 및 이를 이용한 모터를 제공하는 데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention employs a ring-type polar anisotropic magnet for injection molding a magnet used in the rotor by mixing ferrite powder and resin, so that the back yoke can be omitted and the rotor can be omitted. An object of the present invention is to provide a rotor having a ring-type polar anisotropic magnet and a motor using the same, which can improve workability with weight reduction effects.
본 발명의 다른 목적은 자석의 자력선 분포가 정현파 곡선을 나타내는 극이방성을 띠게 되므로 소음을 개선할 수 있고, 백 요크가 있는 경우와 동일한 정도의 자력을 가질 수 있어 효율을 유지할 수 있는 링 타입 극이방성 자석을 갖는 로터를 구비한 모터를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is a ring type polar anisotropy that can maintain noise because the magnetic force line distribution of the magnet has a polar anisotropy showing a sinusoidal curve, and can have the same magnetic force as in the case of the back yoke. It is to provide a motor having a rotor having a magnet.
본 발명의 또 다른 목적은 링타입 이방성 자석과 로터 몸체와의 결합 구조를 간단하면서 견고한 결합을 이루는 링 타입 극이방성 자석을 갖는 로터를 구비한 모터를 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide a motor having a rotor having a ring type anisotropic magnet which achieves a simple and robust coupling between the ring type anisotropic magnet and the rotor body.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 스테이터와 대향한 부분에 간격을 두고 배치되며 플라스틱 자석으로 이루어지는 링 타입의 극이방성 자석; 및 상기 자석이 내측벽 또는 외측벽에 결합되는 몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 로터를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a ring-type polar anisotropic magnet disposed at intervals facing the stator and made of a plastic magnet; And a body coupled to the inner wall or the outer wall of the magnet.
또한, 본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 스테이터와 로터를 구비한 모터에 있어서, 상기 로터는 상기 스테이터와 대향한 부분에 간격을 두고 배치되며 플라스틱 자석으로 이루어지는 링 타입의 극이방성 자석; 및 상기 자석이 내측벽 또는 외측벽에 결합되는 몸체를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터를 제공한다.In addition, according to another feature of the invention, the present invention is a motor having a stator and a rotor, the rotor is disposed at intervals facing the stator spaced apart from the ring-type polar anisotropic magnet made of a plastic magnet; And a body coupled to the inner wall or the outer wall of the magnet.
상기 자석은 페라이트 분말과 수지가 혼합 성형된 페라이트계 플라스틱 자석인 것이 바람직하다.The magnet is preferably a ferrite plastic magnet mixed with a ferrite powder and a resin.
또한, 상기 몸체는 상기 자석이 결합되는 내측벽 또는 외측벽에 공간부를 갖도록 단차부가 형성되고, 단차부의 내측에 다수의 결합구멍을 구비하며, 상기 자석은 몸체의 결합구멍에 스냅 결합되는 다수의 결합돌기를 구비하는 것이 바람직하다.In addition, the body has a stepped portion is formed to have a space portion on the inner wall or the outer wall to which the magnet is coupled, has a plurality of coupling holes on the inside of the stepped portion, the magnet is a plurality of coupling protrusions snap-coupled to the coupling hole of the body It is preferable to have a.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 본 발명은 다수의 분할 코어에 각각 코일이 권선된 스테이터; 및 중앙에 회전축이 결합되고 상기 스테이터의 내외측에 대향하는 외부 자석 및 내부 자석을 구비한 로터;를 포함하며, 상기 외부 자석 및 내부 자석은 각각 링 타입의 극이방성 자석인 것을 특징으로 하는 모터를 제공한다.According to another feature of the invention, the present invention is a stator winding a coil in each of a plurality of split core; And a rotor having a rotating shaft coupled to the center and having an outer magnet and an inner magnet facing the inner and outer sides of the stator, wherein the outer magnet and the inner magnet are ring-type polar anisotropic magnets, respectively. to provide.
이 경우, 상기 외부 자석 및 내부 자석은 페라이트 분말과 수지가 혼합 성형된 페라이트계 플라스틱 자석인 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the outer magnet and the inner magnet are ferrite plastic magnets in which the ferrite powder and the resin are mixed and molded.
또한, 상기 로터는 링 타입의 극이방성 자석으로 이루어진 외부 자석 및 내부 자석; 상기 외부 자석 및 내부 자석이 내측벽 및 외측벽에 결합되는 트랜치형 요홈을 갖는 몸체; 및 외주부가 상기 몸체의 내측에 연결되고 중앙부에 회전축이 결합되는 지지프레임을 포함하며, 상기 몸체는 상기 외부 자석 및 내부 자석과 스냅 결합되는 것이 바람직하다.In addition, the rotor includes an outer magnet and an inner magnet made of a ring-type polar anisotropic magnet; A body having a trench groove in which the outer magnet and the inner magnet are coupled to the inner wall and the outer wall; And a support frame having an outer circumference portion connected to the inside of the body and having a rotation shaft coupled to the center portion, wherein the body is snap-coupled with the outer magnet and the inner magnet.
더욱이, 상기 외부 자석 및 내부 자석은 페라이트계 플라스틱 자석을 극이방화 착자한 극이방성 자석인 것이 바람직하다. Furthermore, it is preferable that the outer magnet and the inner magnet are polar anisotropic magnets obtained by polar anisotropically magnetizing ferrite plastic magnets.
또한, 상기 외부 자석 및 내부 자석의 스테이터와 대향하는 대향면은 진원으로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the opposing surface facing the stator of the outer magnet and the inner magnet is formed in a circle.
상기한 바와 같이 본 발명에 있어서는, 페라이트 분말과 나일론 수지 등을 혼합한 링 타입의 극이방성 자석을 채용함으로써 백 요크를 생략하면서도 백 요크가 없는 상태에서 동일 자력을 구현할 수 있는 이점이 있다.As described above, in the present invention, by employing a ring-type polar anisotropic magnet mixed with ferrite powder and nylon resin, there is an advantage that the same magnetic force can be realized without the back yoke while omitting the back yoke.
또한, 본 발명은 백 요크 생략에 따라 로터의 무게를 절감할 수 있고, 또한 링 타입의 단일 자석으로 형성하여 종래와 같이 다수의 세그먼트 자석을 백 요크에 부착 고정하는 공정을 생략하여 작업성을 크게 개선할 수 있다.In addition, the present invention can reduce the weight of the rotor by omitting the back yoke, and also formed by a single ring-type magnet to omit the process of attaching and fixing a large number of segment magnets to the back yoke as in the prior art, greatly improving workability It can be improved.
더욱이, 본 발명은 링 타입 자석이 정현파 곡선을 나타내는 극이방성으로 제작하여 종래의 세그먼트 자석에서 필수적으로 행해졌던 에지 공정 없이도 소음을 개선할 수 있다.Moreover, the present invention can be manufactured in a polar anisotropy showing the sinusoidal curve of the ring-type magnet to improve the noise without the edge process that is essential to the conventional segment magnet.
또한, 본 발명의 링 타입의 이방성 자석은 사출 성형으로 제작되는 플라스틱 자석이므로 상단에 결합돌기를 용이하게 일체로 성형함에 따라 외부 자석 및 내부 자석을 로터의 몸체에 고정하기 위한 별개의 고정수단 없이 자석을 로터의 몸체에 견고하게 고정할 수 있다.In addition, since the ring-type anisotropic magnet of the present invention is a plastic magnet produced by injection molding, the magnet is formed without a separate fixing means for fixing the outer magnet and the inner magnet to the body of the rotor as the coupling protrusion is easily integrally molded at the top. Can be firmly fixed to the body of the rotor.
도 1은 종래의 세크먼트 타입 자석을 구비한 모터를 나타내는 단면도,
도 2에 도시된 세그먼트 타입 이방성 자석을 갖는 로터를 나타내는 평면도,
도 3은 종래의 세그먼트 타입 자석이 갖는 자력선 분포를 나타내는 그래프,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 링타입 극이방성 자석을 갖는 로터를 구비한 모터를 나타내는 단면도,
도 5는 도 4에 도시된 링타입 극이방성 자석을 갖는 로터를 나타내는 평면도,
도 6은 도 4에 도시된 로터 몸체를 나타내는 단면도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 링타입 극이방성 자석이 갖는 자력선 분포(정현파)를 나타내는 그래프이다.1 is a cross-sectional view showing a motor having a conventional segment type magnet,
Plan view showing a rotor having a segment type anisotropic magnet shown in FIG. 2,
3 is a graph showing a magnetic force line distribution of a conventional segment type magnet;
4 is a cross-sectional view showing a motor having a rotor having a ring-type polar anisotropic magnet according to an embodiment of the present invention;
5 is a plan view showing a rotor having a ring-type polar anisotropic magnet shown in FIG.
6 is a cross-sectional view showing the rotor body shown in FIG.
7 is a graph showing a magnetic force line distribution (sine wave) of a ring-type polar anisotropic magnet according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 링 타입 극이방성 자석을 갖는 로터를 구비한 모터의 구성을 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the configuration of a motor having a rotor having a ring-type polar anisotropic magnet according to an embodiment of the present invention.
본 실시예에서는 로터로서 더블로터 타입을 예로 들어 설명하지만, 로터 타입은 이에 제한되지 않고 싱글로터 타입에도 링 타입 극이방성 자석을 채용하는 것도 물론 가능하다.In the present embodiment, a double rotor type is described as an example of the rotor. However, the rotor type is not limited thereto, and of course, the single-type rotor type can also employ a ring-type polar anisotropic magnet.
도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 링타입 극이방성 자석을 갖는 로터를 구비한 모터(100)는 환원형 스테이터 지지체(110), 회전축(130), 스테이터(150) 및 로터(170)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the
본 실시예에서는 본 발명의 모터가 예를 들어, 특허 제890891호에 제안된 전자동세탁기의 세탁조를 회전 구동하기 위한 구동장치에 적용되는 것을 나타낸 것이며, 본 발명의 모터는 세탁조를 직접 또는 간접 구동하는 모든 구동장치에 적용 가능하다.This embodiment shows that the motor of the present invention is applied to, for example, a driving device for rotationally driving the washing tub of the fully automatic washing machine proposed in Patent No. 89891, and the motor of the present invention directly or indirectly drives the washing tub. Applicable to all drives.
상기 환원형 스테이터 지지체(110)는 일측에 전원 터미널(111)이 설치되며, 내측에는 회전축(130)을 지지하는 베어링(미도시) 및 베어링 하우징(미도시)이 설치된다. 상기 스테이터 지지체(110)는 본 발명을 이루는 특징이 아니므로 자세한 설명은 생략한다.The reduced
상기 회전축(130)은 일단부가 로터(170)에서 지지프레임(173)의 중앙에 고정 결합된다. 이에 따라 회전축(130)은 로터(170)가 스테이터(150)의 회전 자계에 의해 로터(170)가 회전하면 로터(170)의 회전력을 세탁기의 세탁조에 직접 또는 간접적으로 전달한다.One end of the rotating
상기 스테이터(150)는 외부 자석(175)과 내부 자석(177) 사이에 설치되며, 다수의 분할 코어(151)와 상기 다수의 분할 코어(151)의 외주에 형성된 보빈(154)에 권선된 코일(153)을 포함한다.The
상기 다수의 분할 코어(151)는, 도 5와 같이, 회전축(130)을 중심으로 방사상으로 배열되며, 외부 자석(175)과 내부 자석(177)에 각각 대응하는 외부 및 내부 연장부(151a, 151b)가 각각 소정의 곡률로 내향 및 외향 곡면을 이루는 "I"자 형상을 이루고 있다. 이 경우, 다수의 분할 코어(151)의 내주부 및 외주부의 진원도가 높아지므로 스테이터(150)의 내/외부에 위치하는 외부 자석(175)과 내부 자석(177)과의 사이에 근접되면서도 일정한 에어갭(gap)을 유지한다.As shown in FIG. 5, the plurality of
상기 로터(170)는 열경화성 수지로 이루어지며 대략 환형을 이루는 몸체(171)와, 금속체로 이루어지며 상기 몸체(171) 중앙에 고정되는 지지프레임(173)과, 몸체(171)의 외주 및 내주를 따라 각각 결합되는 외부 자석(175) 및 내부 자석(177)을 포함한다.The
상기 몸체(171)는 단면 구조가 트렌치형 요홈을 갖는 환형으로 이루어져 있으며, 외부 자석(175) 및 내부 자석(177)을 지지하는 역할을 하고, 아울러 인서트 몰딩 방법으로 지지프레임(173)의 외주부가 매입 형성되어 회전축(130)의 회전 구동력을 전달 받는다.The
이 경우, 상기 몸체(171)는 사출물로서 내측에 축방향으로 연장 형성된 연장부(171a)를 통해 지지프레임(173)의 외주연(173a)과 견고한 결합을 이루는데, 결합방식은 몸체(171)의 사출 성형 시 인서트 몰딩에 의해 지지프레임(173)과 일체로 형성되는 것이 바람직하다.In this case, the
또한, 상기 몸체(171)는, 도 6과 같이, 환형 몸체(171)를 따라 스테이터(150)를 포함하는 트렌치형 공간부(S)가 형성되고, 대향하는 외측벽(171e) 및 내측벽(171d)에는 외부 자석(175) 및 내부 자석(177)이 조립되는 공간을 확보하도록 각각 단차부(171f)가 마련되어 있다. 더욱이, 단차부(171f)에는 외부 자석(175) 및 내부 자석(177)을 몸체(171)의 외측벽(171e) 및 내측벽(171d)에 조립한 후 조립된 상태를 유지하도록 외부 자석(175) 및 내부 자석(177)의 상단에 일체로 형성된 다수의 결합돌기(175a,177a)가 스냅방식으로 고정 결합되는 다수의 결합구멍(171b,171c)이 형성되어 있다.In addition, as shown in FIG. 6, the
상기 외부 자석(175) 및 내부 자석(177)은 종래의 페라이트 소결 자석과 달리, 페라이트 분말에 예를 들어 나일론 수지 등을 혼합하여 형성되는 본드 자석, 즉 플라스틱 자석으로서 성형에 어려움이 없고, 착자기에서 모든 자구의 방향을 100% 동일방향으로 설정하는 극이방성 착자 처리가 가능하다. 이 경우 외부 자석(175) 및 내부 자석(177)은 각각 대략 동일 영역으로 다수의 N극 및 S극이 교대로 착자된다.Unlike the conventional ferrite sintered magnets, the
이러한 극이방성 외부 자석(175) 및 내부 자석(177)은 종래 세그먼트 타입의 이방성 자석과 같은 1/4과 3/4 부분에서 피크(도 3 참고)가 발생하지 않고, 도 7과 같이, 정현파 곡선의 자력 분포 곡선을 가지므로 소음 감소를 위해 각 자극마다 별도의 에지 가공 처리가 불필요하며, 이에 따라 가공비를 절감할 수 있고 작업을 간소화할 수 있다.The polar anisotropic
더욱이, 외부 자석(175) 및 내부 자석(177)은 각각 백 요크를 채용하지 않더라도 효율 감소가 발생하지 않도록 링 타입의 단일 자석으로 형성한다. 이와 같이 로터(170)는 백 요크를 생략하여도 백 요크 사용 시와 동일 자력이 가능하고, 아울러 종래의 세그먼트 타입 자석과 같이 다수의 자석을 백 요크에 일일이 부착 고정해야하는 작업을 생략할 수 있어 작업성을 향상시킬 수 있으며, 로터(170)의 무게 절감 효과를 얻을 수 있다.Further, the
더욱이, 로터(170)는 소음 감소를 위해 종래와 같이 다수의 분할 코어(151)가 각 자극마다 스큐(skew) 착자가 필요 없으며, 또한 종래의 세그먼트 타입 자석과 같이 에지 가공(쉐이핑)이 불필요하고 스트레이트(straight) 타입으로도 충분히 소음을 개선할 수 있다. 따라서, 상기 외부 자석(175) 및 내부 자석(177)의 스테이터와 대향하는 대향면은 진원으로 형성되는 것이 바람직하다.Furthermore, the
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 환형 외부 자석(175) 및 내부 자석(177)은 각각 상단에 다수의 결합돌기(175a,177a)가 형성되어 있다. 상기 결합돌기(175a,177a)는 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 각각 몸체(171)의 내측벽(171d) 및 외측벽(171e)의 단차부(171f)에 형성된 결합구멍(171b,171c)에 스냅 결합된다. 이와 같이 외부 자석(175) 및 내부 자석(177)은 결합돌기(175a,177a)를 통해 몸체(171)에 각각 스냅 결합됨에 따라 조립 작업이 매우 용이하게 이루어진다.In addition, as shown in Figure 5, the annular
상기한 바와 같이 본 발명은 외부 자석(175) 및 내부 자석(177)으로서 페라이트 분말과 나일론 수지 등을 혼합 성형한 링 타입의 극이방성 자석을 채용함으로써 백 요크를 생략하면서도 백 요크가 없는 상태에서 동일 자력을 구현할 수 있다.As described above, the present invention employs a ring-type polar anisotropic magnet in which ferrite powder and nylon resin are mixed and molded as the
또한, 본 발명은 백 요크 생략에 따라 로터(170)의 무게를 절감할 수 있고, 또한 외부 자석(175) 및 내부 자석(177)으로서 링 타입의 단일 자석으로 형성하여 종래와 같이 다수의 세그먼트 자석을 백 요크에 부착 고정하는 공정을 생략하여 작업성을 크게 개선할 수 있다.In addition, the present invention can reduce the weight of the
더욱이, 본 발명은 외부 자석(175) 및 내부 자석(177)으로서 링 타입 자석이 정현파 자력 분포 곡선을 나타내는 극이방성으로 제작하여 종래의 세그먼트 자석에서 필수적으로 행해졌던 에지 공정 없이도 소음을 개선할 수 있다.Furthermore, the present invention can improve the noise without the edge process that is essential for the conventional segment magnets by making the ring type magnets as the
또한, 본 발명의 외부 자석(175) 및 내부 자석(177)은 링 타입의 극이방성 자석으로서 사출 성형방법으로 제작되는 플라스틱 자석이므로 상단에 결합돌기(175a,177a)를 용이하게 일체로 성형함에 따라 외부 자석(175) 및 내부 자석(177)을 로터(170)의 몸체(171)에 고정하기 위한 별개의 고정수단 없이 자석을 로터의 몸체(171)에 견고하게 고정할 수 있다.In addition, since the
상기한 실시예 설명에서는 본 발명의 로터가 다수의 분할 코어와 더블 로터가 조합된 모터를 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 단일 로터와 단일 스테이터를 포함하는 모터나, 더블 로터와 더블 스테이터를 포함하는 모터에도 적용 가능하다. In the above embodiment, the rotor of the present invention has been described by way of example a motor in which a plurality of split cores and a double rotor are combined, but the present invention includes a motor including a single rotor and a single stator or a double rotor and a double stator. It is also applicable to a motor.
예를 들어, 본 발명을 단일 로터 구조의 모터에 적용하는 경우, 단일 자석이 조립되는 합성수지로 이루어진 환형 몸체의 내측벽 또는 외측벽에 링형 극이방성 자석이 조립되고, 몸체의 중앙부에 회전축이 결합되는 구조를 가질 수 있다.For example, when the present invention is applied to a motor of a single rotor structure, a ring-shaped polar anisotropic magnet is assembled to an inner wall or an outer wall of an annular body made of a synthetic resin in which a single magnet is assembled, and the rotating shaft is coupled to a central portion of the body. It can have
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limited to the embodiments set forth herein. Various changes and modifications may be made by those skilled in the art.
본 발명은 로터에 사용되는 자석으로서 페라이트 분말과 수지를 혼합하여 링 타입으로 사출 성형하여 제작된 페라이트계 플라스틱 자석을 극이방성 착자한 자석을 채용함으로써, 백 요크를 생략하면서 소음 저감 및 작업성을 향상시킬 수 있어, 링 타입 극이방성 자석을 갖는 로터 및 이를 이용한 모터에 적용될 수 있다.The present invention employs a magnet which is anisotropically magnetized a ferrite-based plastic magnet manufactured by mixing a ferrite powder and a resin and injection molding into a ring type as a magnet used in the rotor, thereby reducing noise and improving workability while eliminating a back yoke. It can be applied to a rotor having a ring-type polar anisotropic magnet and a motor using the same.
110: 스테이터 지지체 130: 회전축
150: 스테이터 151: 분할 코어
153: 코일 154: 보빈
170: 로터 171: 몸체
171a: 연장부 171b,171c: 결합구멍
171d: 내측벽 171e: 외측벽
171f: 단차부 173: 지지프레임
173a: 외주연 175: 외부 자석
175a,177a: 결합돌기 177: 내부 자석110: stator support 130: rotation axis
150: stator 151: split core
153: coil 154: bobbin
170: rotor 171: body
171a:
171d:
171f: step 173: support frame
173a: outer periphery 175: outer magnet
175a, 177a: engaging projection 177: internal magnet
Claims (12)
상기 로터는
상기 스테이터와 대향한 부분에 간격을 두고 배치되며 플라스틱 자석으로 이루어지는 링 타입의 극이방성 자석;
상기 자석이 내측벽 또는 외측벽에 결합되는 몸체를 포함하며,
상기 몸체는 상기 자석이 결합되는 내측벽 또는 외측벽에 공간부를 갖도록 단차부가 형성되고, 단차부의 내측에 다수의 결합구멍을 구비하며,
상기 자석은 몸체의 결합구멍에 스냅 결합되는 다수의 결합돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터.In a motor having a stator and a rotor,
The rotor is
A ring-type polar anisotropic magnet disposed at intervals facing the stator and formed of a plastic magnet;
The magnet includes a body coupled to the inner wall or the outer wall,
The body has a stepped portion formed to have a space portion on the inner wall or the outer wall to which the magnet is coupled, and has a plurality of coupling holes inside the stepped portion,
The magnet is characterized in that it has a plurality of engaging projections that are snap-coupled to the coupling hole of the body.
중앙에 회전축이 결합되고 상기 스테이터의 내외측에 대향하는 외부 자석 및 내부 자석을 구비한 로터;를 포함하며,
상기 로터는
링 타입의 극이방성 자석으로 이루어진 외부 자석 및 내부 자석;
상기 외부 자석 및 내부 자석이 내측벽 및 외측벽에 결합되는 트랜치형 요홈을 갖는 몸체; 및
외주부가 상기 몸체의 내측에 연결되고 중앙부에 회전축이 결합되는 지지프레임을 포함하며,
상기 몸체는 상기 외부 자석 및 내부 자석과 스냅 결합되는 것을 특징으로 하는 모터.A stator wound around a plurality of split cores, respectively; And
And a rotor having a rotating shaft coupled to a center thereof and having an outer magnet and an inner magnet facing the inner and outer sides of the stator.
The rotor is
An outer magnet and an inner magnet made of a ring-type polar anisotropic magnet;
A body having a trench groove in which the outer magnet and the inner magnet are coupled to the inner wall and the outer wall; And
An outer circumference portion includes a support frame coupled to an inner side of the body and coupled to a rotation shaft at a central portion thereof,
And the body snaps to the outer magnet and the inner magnet.
페라이트계 플라스틱 자석을 극이방화 착자한 극이방성 자석인 것을 특징으로 하는 모터. The method of claim 4, wherein the outer magnet and the inner magnet is
A motor characterized in that it is a polar anisotropic magnet obtained by polarizing a ferrite plastic magnet.
상기 외부 자석 및 내부 자석은 각각 몸체의 결합구멍에 스냅 결합되는 다수의 결합돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터.The method of claim 4, wherein the body has a stepped portion is formed so as to have a space on the inner wall and the outer wall to which the outer magnet and the inner magnet is coupled, and has a plurality of coupling holes inside the stepped portion,
The outer magnet and the inner magnet are each characterized in that it has a plurality of engaging projections that are snap coupled to the coupling hole of the body.
상기 자석이 내측벽 또는 외측벽에 결합되는 몸체를 포함하며,
상기 몸체는 상기 자석이 결합되는 내측벽 또는 외측벽에 공간부를 갖도록 단차부가 형성되고, 단차부의 내측에 다수의 결합구멍을 구비하며,
상기 자석은 몸체의 결합구멍에 스냅 결합되는 다수의 결합돌기를 구비하는 것을 특징으로 하는 로터.A ring-type polar anisotropic magnet disposed at intervals opposed to the stator and made of a plastic magnet;
The magnet includes a body coupled to the inner wall or the outer wall,
The body has a stepped portion formed to have a space portion on the inner wall or the outer wall to which the magnet is coupled, and has a plurality of coupling holes inside the stepped portion,
The magnet is characterized in that the rotor having a plurality of engaging projections that are snapped to the coupling hole of the body.
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