KR101745474B1 - 조립이 용이한 플라스틱 마그넷 로터를 갖는 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 모터는 내부에 스테이터를 포함하는 하우징; 상기 스테이터의 내측에 삽입되어 회전하는 로터; 및 상기 로터의 중심부에 결합되어 상기 로터와 함께 회전하는 샤프트로 이루어지고, 상기 로터는 상기 로터의 중심부 상부로 돌출되어 형성된 축 삽입 돌출부; 및 상기 로터의 중심부 하부로 돌출되어 형성된 하부 돌출부를 포함하며, 상기 축 삽입 돌출부의 내부에 형성되는 구멍에 상기 샤프트가 삽입되는 것을 특징으로 한다.

Description

조립이 용이한 플라스틱 마그넷 로터를 갖는 모터{Motor having Plastic Magnet Rotor with Easy Assemble}

본 발명은 모터에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 플라스틱 마그넷 회전자를 갖는 모터의 회전자 구조를 변형함으로써 조립이 용이하고 제조 비용을 낮출 수 있는 모터에 관한 것이다.

일반적으로 모터는 코일이 권선되는 고정자(스테이터)와 코일 주위로 형성되는 전자기장의 방향에 따라 회전하는 회전자(로터)로 이루어진다. 로터는 통상적으로 얇은 강판을 적층하여 제조한 코어 내부에 마그네트를 매립한 형태가 사용되고 있으나 이러한 형태는 로터의 구조가 복잡하고 로터 코어를 제조하는 비용이 증가하기 때문에, 로터 코어 대신에 원통형의 마그네트를 로터에 적용하기도 한다.

대한민국 특허 제10-0708257호 및 제10-1363231호에서는 이러한 원통형의 마그네트로 이루어진 로터와 이 로터를 적용한 모터에 대하여 개시하고 있다. 이러한 종래의 로터는 그 중심부에 샤프트가 삽입되면서 로터 중심부를 관통하여 결합된다. 이와 같은 구조의 로터는 샤프트의 상부 및 하부에 베어링을 결합시켜 샤프트의 회전을 지지하도록 하고 있다.

그런데, 이러한 구조의 로터는 베어링을 결합시키고 베어링의 위치를 유지시키기 위한 링 부재를 베어링에 인접하여 샤프트에 결합시켜야 하기 때문에 링 부재를 결합하기 위한 조립 공정이 필요하며, 샤프트가 로터를 관통하기 때문에 샤프트의 길이가 어느 정도 확보되어야 한다.

이에 본 발명자들은 상술한 문제점들을 개선하기 위하여 플라스틱 마그네트로 이루어지는 로터의 새로운 구조를 도입함으로써, 링 부재를 생략할 수 있고 샤프트의 길이를 축소하여 제조 비용을 절감하는 동시에 조립이 용이한 모터를 제안하고자 한다.

본 발명의 목적은 새로운 구조의 로터를 갖는 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 제조 비용을 낮출 수 있는 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 조립이 용이하여 생산성을 증대시킬 수 있는 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적 및 기타 내재되어 있는 목적들은 아래 설명하는 본 발명에 의하여 모두 용이하게 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 모터는

내부에 스테이터를 포함하는 하우징;

상기 스테이터의 내측에 삽입되어 회전하는 로터; 및

상기 로터의 중심부에 결합되어 상기 로터와 함께 회전하는 샤프트;

로 이루어지고, 상기 로터는

상기 로터의 중심부 상부로 돌출되어 형성된 축 삽입 돌출부; 및

상기 로터의 중심부 하부로 돌출되어 형성된 하부 돌출부;

를 포함하며, 상기 축 삽입 돌출부의 내부에 형성되는 구멍에 상기 샤프트가 삽입되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 하부 돌출부로부터 하부로 돌출되어 형성되는 베어링 결합부를 더 포함하여도 좋다.

본 발명에서, 상기 샤프트의 회전을 지지하기 위한 상부 베어링이 상기 샤프트에 결합되며, 상기 축 삽입 돌출부는 상기 상부 베어링의 하부에 근접하도록 하는 높이를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 베어링 결합부에 삽입되는 하부 베어링을 더 포함하며, 상기 하부 돌출부와 상기 베어링 결합부의 경계에 형성되는 단차에 상기 하부 베어링의 상부가 근접하여 위치하는 것이 좋다.

본 발명은 새로운 구조의 로터를 도입함으로써 제조 비용을 낮추고, 조립이 용이하여 생산성을 증대시킬 수 있는 모터를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 모터를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 모터를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 모터의 로터와 샤프트를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 모터의 베어링 커버를 분리하여 하부 쪽으로부터 바라본 사시도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 모터(1)를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 모터(1)를 분해하여 나타낸 사시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 모터(1)는 하우징(10)과 하우징 중심에서 상부로 돌출되는 샤프트(20)를 포함하고, 하우징(10)의 내측에 삽입되어 회전하는 로터(30), 하우징(10)의 하부를 덮는 베어링 커버(40), 로터의 상부 및 하부 쪽에 각각 위치하는 상부 베어링(50)과 하부 베어링(60)을 포함한다.

본 발명의 하우징(10)은 내부에 코일이 권선되어 있는 스테이터와 코일에 전원을 인가하고 모터를 제어하기 위한 인쇄회로기판 등을 포함하고 있다. 하우징(10)은 바람직하게 스테이터와 인쇄회로기판을 금형에 위치시켜 수지로 사출하는 인서트 사출 방식에 의해 제조될 수 있다. 그러나, 반드시 이러한 방식에 한정되는 것은 아니며 일반적인 플라스틱 하우징 또는 금속 하우징 등 다양한 형태의 하우징이 적용될 수 있다. 하우징(10)의 중앙부 상부 내측에는 상부 베어링(50)이 삽입되어 고정된다.

샤프트(20)는 하우징(10)의 중심부로부터 상부로 돌출되도록 위치한다. 샤프트(20)는 로터(30)를 관통하지 않고 로터(30) 상부로 돌출되어 형성되는 축 삽입 돌출부(32)에 삽입되어 고정된다. 따라서, 샤프트(20)는 로터(30)를 관통하지 않기 때문에 보다 짧은 길이의 샤프트(20)를 적용할 수 있다.

본 발명의 로터(30)는 플라스틱 마그네트 재질로써, 바람직하게 사출 금형에 플라스틱 마그네트 용융물을 주입하여 제조하거나, 분체형 마그네트를 압축하여 제조할 수 있다. 로터(30)는 하우징(10) 내부의 스테이터(도시되지 않음) 안쪽에 위치하여 회전한다. 로터(30)가 하우징(10) 안쪽에 위치하게 되면 하우징(10)의 하부 공간은 베어링 커버(40)에 의하여 덮인다. 하부 베어링(60)은 베어링 커버(40) 안쪽의 베어링 삽입부(41)에 결합되어 고정된다. 하부 베어링(60)의 중심부에는 샤프트(20)가 삽입되지 않고 로터(30)에 하부로 돌출되어 형성되는 베어링 결합부(34)가 결합되는데, 로터(30)의 자세한 구조는 도 3을 참조하여 다시 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 모터(1)의 로터(30)와 샤프트(20)를 분해하여 나타낸 사시도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 모터(1)의 로터(30)는 원통형의 본체부(1), 본체부(1) 중심부로부터 상부로 돌출되어 내부에 샤프트(20)가 삽입되는 축 삽입 돌출부(32), 본체부(1) 중심부로부터 하부로 돌출되어 형성되는 하부 돌출부(33), 하부 돌출부(33)로부터 하부로 돌출되어 형성되며 하부 베어링(60)의 중심부에 결합되어 그 회전이 지지되는 베어링 결합부(34)로 이루어진다.

본체부(31)는 스테이터에 형성된 자기장의 영향을 받아 회전하는 부분이므로 원통형의 구조를 가지며 바람직하게 방사상으로 대칭 구조를 가지는 것이 안정적인 회전을 위하여 좋다. 축 삽입 돌출부(32)는 내부에 구멍이 형성되어 있으며, 이 구멍에 샤프트(20)가 압입되어 고정됨으로써 로터(30)의 회전에 의해 샤프트(20)가 함께 회전하도록 한다.

샤프트(20)에는 링 삽입부(21)가 형성되어, 상부 베어링(50)이 샤프트(20)에 결합되었을 때, 상부 베어링(50)의 하부에 위치하는 링 삽입부(21)에 링 부재(도시되지 않음)를 결합시켜 상부 베어링(50)의 위치를 유지시켜 주는 역할을 한다. 이러한 링 삽입부(21)를 형성하고 링 부재를 적용하는 대신에, 축 삽입 돌출부(32)의 높이를 상부 베어링(50)의 하부에 근접하도록 연장함으로써, 축 삽입 돌출부(32)가 상부 베어링(50)의 하부를 지지하는 역할을 할 수도 있다.

하부 돌출부(33)는 본체부(31) 중심부로부터 하부로 연장되어 돌출되어 원통형으로 형성된다. 하부 돌출부(33)의 내부에 구멍(도시되지 않음)을 일정한 깊이로 형성하여 샤프트(20)가 본체부(31)를 관통하여 샤프트(20)의 하부가 삽입되도록 하여도 좋다. 다만, 하부 돌출부(33)를 완전히 관통하지는 않고, 하부 돌출부(33)의 하부에는 하부 베어링(60)에 삽입되는 샤프트와 같은 직경을 갖는 원통형의 베어링 결합부(34)가 형성되어 있다.

베어링 결합부(34)는 로터(30)의 회전에 의하여 당연히 함께 회전한다. 베어링 결합부(34)의 회전은 하부 베어링(60)에 의하여 지지된다. 베어링 결합부(34)와 하부 돌출부(33)의 경계면에는 단차가 형성된다. 즉, 하부 돌출부(33)의 단면 지름의 크기는 베어링 결합부(34)의 단면 지름의 크기보다 크게 형성하여야 한다. 그리하여, 단차 부분에 하부 베어링(60)의 상부가 지지되도록 함으로써 별도의 링 부재를 사용함이 없이 하부 베어링(60)의 위치를 유지하도록 할 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 모터의 베어링 커버(40)를 분리하여 하부 쪽으로부터 바라본 사시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 모터(1)는 하우징(10) 내측에 삽입되어 회전하는 로터(30)를 포함한다. 로터(30)는 로터 본체(31)와, 로터 본체(31) 중심부 하부로 연장되어 돌출되는 하부 돌출부(33) 및 하부 돌출부(33)로부터 하부로 돌출되어 형성되는 베어링 결합부(34)를 갖는다. 하부 돌출부(33)와 베어링 결합부(34)의 경계에는 단차가 형성되며, 하부 베어링(60)이 베어링 결합부(34)에 결합되었을 때, 단차 부분과 하부 베어링(60)의 상부 부분이 근접하도록 하여 하부 베어링(60)의 제 위치를 유지할 수 있도록 한다. 베어링 결합부(34)의 높이는 하부 베어링(60)을 관통하여 베어링 커버(40)의 베어링 삽입부(41) 중심에 형성된 구멍인 회전 지지부(42)에 삽입될 정도를 갖는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명은 본 발명의 이해를 위하여 예를 들어 설명한 것에 불과할 뿐, 본 발명의 범위를 정하고자 하는 것이 아님을 유의하여야 한다. 본 발명의 범위는 아래 첨부된 특허청구범위에 의하여 정하여지며, 이 범위 내에서의 본 발명의 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

1: 모터 10: 모터 하우징
20: 샤프트 21: 링 삽입부
30: 로터 31: 본체부
32: 축 삽입 돌출부 33: 하부 돌출부
34: 베어링 결합부 40: 베어링 커버
41: 베어링 삽입부 42: 회전 지지부
50: 상부 베어링 60: 하부 베어링

Claims (4)

1. 내부에 스테이터를 포함하는 하우징;
   상기 스테이터의 내측에 삽입되어 회전하는 로터; 및
   상기 로터의 중심부에 결합되어 상기 로터와 함께 회전하는 샤프트;
   로 이루어지고, 상기 로터는
   상기 로터의 중심부 상부로 돌출되어 형성된 축 삽입 돌출부; 및
   상기 로터의 중심부 하부로 돌출되어 형성된 하부 돌출부;
   를 포함하며, 상기 축 삽입 돌출부의 내부에 형성되는 구멍에 상기 샤프트가 삽입되고,
   상기 로터는 플라스틱 마그네트 재질로만 형성되며,
   상기 샤프트의 회전을 지지하기 위한 상부 베어링이 상기 샤프트의 상부에 결합되며,
   상기 하부 돌출부로부터 하부로 돌출되어 형성되는 베어링 결합부 및 상기 베어링 결합부에 삽입되는 하부 베어링을 더 포함하고,
   상기 샤프트에는 링 삽입부가 형성되어, 상기 상부 베어링이 상기 샤프트에 결합되었을 때, 상기 상부 베어링의 하부에 위치하는 상기 링 삽입부에 링 부재를 결합시켜 상기 상부 베어링의 위치를 유지시켜 주는 것을 특징으로 하는 모터.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 하부 돌출부와 상기 베어링 결합부의 경계에 형성되는 단차에 상기 하부 베어링의 상부가 근접하여 위치하는 것을 특징으로 하는 모터.
   
   
   

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