KR101790448B1 - Motor - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예는 하우징에 결합된 고정자와, 상기 고정자의 하측에 마련된 제1 회전자와, 상기 고정자의 상측에 마련된 제2 회전자를 포함하는 모터로서, 상기 제1 회전자 및 제2 회전자는 각각 중심축에 고정 설치되고, 상기 제1 회전자 및 제2 회전자에는 각각 상기 고정자와 대면하도록 영구자석이 마련되고, 상기 고정자는, 상판, 하판, 및 상기 상판 및 하판의 사이에 배치된 철심부를 포함하며, 상기 철심부는 상기 중심축과 같은 방향으로 연장된 원형 바 형태이며, 상기 철심부의 하단 및 상단이 각각 상기 제1 회전자 및 제2 회전자의 영구자석과 대면하게 배치되며, 상기 철심부에 코일이 권선되어 있는 것을 특징으로 하는 모터를 제공한다.One embodiment of the present invention is a motor including a stator coupled to a housing, a first rotor provided below the stator, and a second rotor provided above the stator, wherein the first rotor and the second rotor The rotor and the second rotor are respectively provided with permanent magnets so as to face the stator, and the stator is disposed between the upper plate and the lower plate, and between the upper plate and the lower plate Wherein the iron core portion is in the form of a circular bar extending in the same direction as the central axis and the lower end and the upper end of the iron core portion are disposed facing the permanent magnets of the first rotor and the second rotor, And a coil is wound around the iron core portion.

Description

모터{MOTOR}Motor {MOTOR}

본 발명은 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 축방향을 따라 코일이 권선된 고정자와, 이 고정자의 상단 및 하단에 위치한 한 쌍의 영구자석 회전자를 가짐으로써, 코일에 형성되는 전기장의 상하면을 모두 이용하여 에너지 효율을 증대시킨 모터에 관한 것이다.
The present invention relates to a motor, and more particularly, to a motor having a stator in which a coil is wound along an axial direction and a pair of permanent magnet rotors located at upper and lower ends of the stator, The present invention relates to a motor in which the energy efficiency is increased by using all of them.

최근 전기자동차 및 전기자전거 등의 새로운 교통수단에 대한 개발이 활발해지면서, 이에 이용되는 모터의 성능을 높이는데 관심이 증대되고 있다. 모터는 전기에너지를 기계적 회전에너지로 변환하는 장치로서, 그 성능은 보통 출력과 효율로서 표시한다.Recently, as the development of new transportation means such as an electric car and an electric bicycle has become active, there is an increasing interest in improving the performance of the motor used. A motor is a device that converts electrical energy into mechanical rotational energy, and its performance is usually expressed as output and efficiency.

출력은 모터의 출력축에서 발생하는 기계적 에너지의 크기로서 토크에 초당 회전수(rpm)을 곱하여 계산한다. 효율은 모터에 입력된 에너지(전기적 에너지)의 크기와 모터에서 출력된 에너지(기계적 에너지)의 비율을 퍼센트로 표시한다. 전기자동차용 모터의 경우, 최근 90% 이상의 효율을 달성하기도 한다.The output is the magnitude of the mechanical energy generated at the output shaft of the motor, which is calculated by multiplying the torque by the number of revolutions per second (rpm). Efficiency represents the ratio of the amount of energy (electrical energy) input to the motor to the energy (mechanical energy) output from the motor in percent. In the case of motors for electric vehicles, efficiency of more than 90% is achieved recently.

모터의 출력과 효율은, 자석의 강도, 코일의 권선수, 축중심에서 자석까지의 거리 등에 의해 좌우된다.The output and efficiency of the motor depend on the strength of the magnet, the winding of the coil, the distance from the center of the shaft to the magnet, and so on.

종래의 일반적인 모터는 브러시를 통해 회전자에 전류를 입력하고, 이에 따라 유도된 자기장에 의해 영구자석이 배치된 고정자와의 사이에 인력 및 척력이 발생되어 회전자가 회전하게 된다. 이러한 형태의 DC모터는 기계적인 마찰에 의한 손실이 커서, 다른 요소를 적절히 설계하더라도 출력과 효율이 높지 못하다.Conventional general motors input electric current to a rotor through a brush, and accordingly attraction and repulsive force are generated between the permanent magnet and the stator by the induced magnetic field, so that the rotor rotates. This type of DC motor has a large loss due to mechanical friction, so that even if other elements are properly designed, the output and efficiency are not high.

이를 개선하기 위해 회전자와 고정자의 위치를 변경한 모터가 개발되었다. 예컨대 도 1 및 도 2는 종래의 일반적인 스테핑 모터의 구조를 나타낸 것으로, 하우징(100) 내벽에 고정된 철심에 코일(210)을 감아 고정자(200)로 하고, 축(400)과 결합된 회전자(300)에 영구자석(310)을 설치한 구조이다.To improve this, a motor having a changed position of the rotor and the stator was developed. For example, FIGS. 1 and 2 show the structure of a conventional general stepping motor. A coil 210 is wound around an iron core fixed to the inner wall of the housing 100 to form a stator 200, And a permanent magnet 310 is installed on the magnet 300.

이러한 스테핑 모터에서는 고정자(200)의 일측 단부만 회전자(300)의 영구자석(310)과 대향하게 되며, 따라서 공급된 전류에 의해 고정자(200)에 발생된 전기장의 절반 이하만을 회전동력으로 이용하는 셈이 된다.In this stepping motor, only one end of the stator 200 is opposed to the permanent magnet 310 of the rotor 300, and therefore, only the half or less of the electric field generated in the stator 200 by the supplied current is used as the rotating power It becomes a sum.

따라서 이러한 비효율을 극복한 새로운 구조의 모터가 요구된다. 특히, 전기자동차나 전기자전거 등의 동력원으로 이용하기 위해서 종래 모터의 효율 및 출력을 증대시키면서도, 구조를 대형화하지 않는 고효율 모터가 요구된다.
Therefore, a motor with a new structure that overcomes this inefficiency is required. Particularly, there is a demand for a high-efficiency motor that does not increase the size of the structure while increasing the efficiency and output of the conventional motor for use as a power source for electric vehicles and electric bicycles.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 축방향을 따라 코일이 권선된 고정자와, 이 고정자의 상단 및 하단에 위치한 한 쌍의 영구자석 회전자를 가짐으로써, 코일에 형성되는 전기장의 상하면을 모두 이용하여 에너지 효율을 증대시킨 모터를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems by providing a stator having a coil wound around an axial direction and a pair of permanent magnet rotors located at upper and lower ends of the stator, And to provide a motor with increased energy efficiency.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. There will be.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 하우징에 결합된 고정자와, 상기 고정자의 하측에 마련된 제1 회전자와, 상기 고정자의 상측에 마련된 제2 회전자를 포함하는 모터로서, 상기 제1 회전자 및 제2 회전자는 각각 중심축에 고정 설치되고, 상기 제1 회전자 및 제2 회전자에는 각각 상기 고정자와 대면하도록 영구자석이 마련되고, 상기 고정자는, 상판, 하판, 및 상기 상판 및 하판의 사이에 배치된 철심부를 포함하며, 상기 철심부는 상기 중심축과 같은 방향으로 연장된 원형 바 형태이며, 상기 철심부의 하단 및 상단이 각각 상기 제1 회전자 및 제2 회전자의 영구자석과 대면하게 배치되며, 상측부, 중심부 및 하측부로 이루어지고, 상기 중심부의 직경이 상기 상측부 및 상기 하측부의 직경보다 작으며, 상기 중심부에 코일이 다수회 권선되어 있고, 상기 제1회전자 및 상기 제2회전자는 각각 하측 연결판 및 상측 연결판이 결합되며, 상기 하측 연결판 및 상기 상측 연결판은 중심에 상기 중심축이 삽입되는 관통공이 형성되고, 상기 중심축과 결합구로 결합되는 제1연결부재와, 상기 제1연결부재의 외주면으로부터 연장되며, 상기 제1회전자 또는 상기 제2회전자와 결합구로 결합되는 제2연결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a motor including a stator coupled to a housing, a first rotor disposed below the stator, and a second rotor disposed above the stator, Wherein the first rotor and the second rotor are respectively fixed to a central shaft, permanent magnets are provided on the first rotor and the second rotor so as to face the stator, respectively, and the stator includes a top plate, And an iron core disposed between the upper plate and the lower plate, wherein the iron core is in the form of a circular bar extending in the same direction as the central axis, and a lower end and an upper end of the iron core are respectively connected to the first rotor and the second rotor A center portion and a lower portion, the diameter of the center portion being smaller than the diameter of the upper portion and the lower portion, and a plurality of coils Wherein the first rotor and the second rotor are respectively coupled to a lower connecting plate and an upper connecting plate, wherein the lower connecting plate and the upper connecting plate are formed with through holes into which the central axis is inserted, And a second connecting member extending from an outer circumferential surface of the first connecting member and coupled to the first rotor or the second rotor with a coupling hole, .

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 회전자 및 제2 회전자에 각각 마련된 영구자석은 원형일 수 있다.In an embodiment of the present invention, the permanent magnets provided respectively in the first rotor and the second rotor may be circular.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 철심부의 하단 및 상단에 배치된 상기 제1 회전자 및 제2 회전자의 영구자석의 극성은 서로 상이할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the polarities of the permanent magnets of the first rotor and the second rotor disposed at the lower end and the upper end of the iron core portion may be different from each other.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 철심부의 하단에 상기 제1 회전자의 영구자석이 가장 근접하도록 배치될 경우, 상기 철심부의 상단은 상기 제2 회전자의 2개의 인접한 영구자석의 사이에 배치될 수 있다.
In the embodiment of the present invention, when the permanent magnets of the first rotor are disposed at the lower ends of the iron cores, the upper ends of the iron cores are disposed between two adjacent permanent magnets of the second rotor .

본 발명의 실시예에 따르면, 코일에 형성되는 전기장의 상하면을 모두 이용하여 에너지 효율을 증대할 수 있다. 특히, 전기자동차나 전기자전거 등의 동력원으로 이용하기 위해서 종래 모터의 효율 및 출력을 증대시키면서도, 구조를 대형화하지 않는 고효율 모터를 제공할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, energy efficiency can be increased by using all of the upper and lower surfaces of the electric field formed in the coil. Particularly, it is possible to provide a high-efficiency motor which does not increase the size of the structure while increasing the efficiency and the output of the conventional motor for use as a power source for electric vehicles and electric bicycles.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above effects and include all effects that can be deduced from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도 1은 종래의 모터의 구조를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 모터의 중간 횡단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모터의 구조를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모터의 종단면도이다.
도 5는 도 4에 의한 모터의 철심을 나타낸 개략도이다.
도 6은 도 4에 의한 모터의 회전자를 나타낸 개략도이다.
도 7은 도 4에 의한 모터의 고정자를 나타낸 개략도이다.
1 is an exploded perspective view schematically showing a structure of a conventional motor.
2 is a transverse cross-sectional view of the motor according to Fig.
3 is an exploded perspective view schematically showing a structure of a motor according to an embodiment of the present invention.
4 is a longitudinal sectional view of a motor according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic view showing an iron core of the motor according to FIG.
6 is a schematic view showing the rotor of the motor according to Fig.
7 is a schematic view showing the stator of the motor according to Fig.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" (connected, connected, coupled) with another part, it is not only the case where it is "directly connected" "Is included. Also, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements, not excluding other elements unless specifically stated otherwise.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모터의 구조를 개략적으로 나타낸 분해 사시도, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 모터의 종단면도, 도 5는 도 4에 의한 모터의 철심을 나타낸 개략도, 도 6은 도 4에 의한 모터의 회전자를 나타낸 개략도, 도 7은 도 4에 의한 모터의 고정자를 나타낸 개략도이다. 참고로, 도 3은 이해의 편의를 위해 축방향 거리를 실제보다 과장하여 나타낸 도면이다.
Fig. 3 is an exploded perspective view schematically showing a structure of a motor according to an embodiment of the present invention, Fig. 4 is a longitudinal sectional view of the motor according to the embodiment of the present invention, Fig. 5 is a schematic view showing an iron core of the motor according to Fig. 6 is a schematic view showing the rotor of the motor according to Fig. 4, and Fig. 7 is a schematic view showing the stator of the motor according to Fig. For reference, FIG. 3 is a diagram showing an axial distance exaggerated from the actual for convenience of understanding.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 모터(1)는 하우징(10)에 결합된 고정자(20)와, 고정자(20)의 하측에 마련된 제1 회전자(30a)와, 고정자(20)의 상측에 마련된 제2 회전자(30b)를 포함한다.3 and 4, the motor 1 includes a stator 20 coupled to the housing 10, a first rotor 30a provided below the stator 20, a stator 20, And a second rotor 30b provided on the upper side of the second rotor 30b.

즉, 코일이 권선된 고정자(20)의 상측 및 하측에 한 쌍의 회전자(30a, 30b)가 마련됨으로써, 코일에 전류가 흐를 때 발생하는 전기장의 상면 및 하면을 모두 이용할 수 있게 되어, 전기 에너지의 이용 효율이 증대된다. 즉, 코일이 발생하는 전기장의 양극을 모두 회전동력으로 사용할 수 있게 된다.That is, by providing the pair of rotors 30a and 30b on the upper side and the lower side of the stator 20 wound with the coils, both the upper and lower surfaces of the electric field generated when a current flows in the coils can be used, The utilization efficiency of energy is increased. That is, all of the positive poles of the electric field generated by the coil can be used as the rotating power.

다시 도면을 참조하면, 모터(1)의 외형은 하우징(10) 및 하우징(10)의 상측 개구 및 하측 개구를 폐쇄하는 상측 커버(50) 및 하측 커버(60)로 이루어질 수 있다. 하우징(10), 상측 커버(50), 및 하측 커버(60)는 각각 별개의 부재일 수 있으며, 이와 달리 하우징(10), 상측 커버(50), 및 하측 커버(60)의 전체 또는 그중 일부가 일체의 부재일 수도 있다.The outer shape of the motor 1 may be composed of an upper cover 50 and a lower cover 60 which close the upper opening and the lower opening of the housing 10 and the housing 10. [ The housing 10, the upper cover 50 and the lower cover 60 may each be a separate member and may alternatively be all or part of the housing 10, the upper cover 50 and the lower cover 60 May be an integral member.

모터(1)의 중심에는 중심축(40)이 배치되며, 중심축(40)은 상측 커버(50)와 하측 커버(60)를 통해 외측으로 노출될 수 있다. 중심축(40)의 어느 일측에는 로드(70)가 연결될 수 있다.A center shaft 40 is disposed at the center of the motor 1 and the center shaft 40 can be exposed to the outside through the upper cover 50 and the lower cover 60. A rod 70 may be connected to either side of the central axis 40.

도시된 바와는 달리, 중심축(40)의 상측 또는 하측 중 어느 하나의 방향으로만 중심축(40)이 외측으로 노출되는 것도 가능하다. 또한, 중심축(40)의 양측에 로드(70)가 연결되는 것도 가능하다.It is also possible that the central axis 40 is exposed to the outside only in one of the upper side and the lower side of the central axis 40. [ It is also possible that the rod 70 is connected to both sides of the central shaft 40.

중심축(40)과 상측 커버(50)가 접하는 부분에는 상측 실링부(51)가 마련될 수 있고, 유사하게 중심축(40)과 하측 커버(60)가 접하는 부분에는 하측 실링부(61)가 마련될 수 있다. 상측 실링부(51) 및 하측 실링부(61)는 중심축(40)의 원활한 회전 및 모터 내부의 밀폐를 위해 마련되며, 이를 위해 적절한 윤활 기능을 가질 수 있다. 또한 상측 실링부(51) 및 하측 실링부(61)는 베어링으로 구비될 수도 있다.
An upper sealing portion 51 may be provided at a portion where the center shaft 40 and the upper cover 50 contact with each other and a lower sealing portion 61 may be provided at a portion where the central shaft 40 and the lower cover 60 are in contact with each other. May be provided. The upper sealing portion 51 and the lower sealing portion 61 are provided for smooth rotation of the center shaft 40 and sealing of the inside of the motor and can have an appropriate lubrication function for this purpose. The upper sealing portion 51 and the lower sealing portion 61 may be provided as bearings.

이하에서는 고정자(20) 및 회전자(30)의 구조를 더 상세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, the structure of the stator 20 and the rotor 30 will be described in more detail.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 고정자(20)는 하판(21), 상판(22) 및 이들 하판(21)과 상판(22)이 사이에 배치된 철심부(23)를 포함할 수 있다. 고정자(20)의 상판(22) 및 하판(21)은 각각 제1 결합구(81) 및 제2 결합구(82)를 통해 하우징(10)에 고정 결합될 수 있으나, 그 결합 방식에는 특별한 제한이 없다. 즉, 제1 결합구(81) 및 제2 결합구(82)는 볼트, 리벳, 또는 기타의 기계요소일 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이 고정자(20)의 상판(22) 및 하판(21)은 하우징(10)과 일체의 부재로 마련되는 것도 가능하다.3 and 4, the stator 20 may include a lower plate 21, an upper plate 22, and an iron core portion 23 in which the lower plate 21 and the upper plate 22 are disposed. have. The upper plate 22 and the lower plate 21 of the stator 20 can be fixedly coupled to the housing 10 through the first coupling hole 81 and the second coupling hole 82, There is no. That is, the first engagement hole 81 and the second engagement hole 82 may be bolts, rivets, or other mechanical elements. 4, the upper plate 22 and the lower plate 21 of the stator 20 may be integrally formed with the housing 10.

도 3 및 도 4를 참조하면, 철심부(23)는 중심축(40)과 같은 방향으로 연장된 원형 바 형태를 가질 수 있다. 도 5를 참조하면, 철심부(23)는 축방향으로 단차가 형성된 원형 바 형태일 수 있다. 즉, 철심부(23)는 상측부(231), 중심부(232), 및 하측부(233)로 이루어지며, 중심부(232)의 직경이 상측부(231) 및 하측부(233)의 직경보다 더 큰 형태일 수 있다. 이와 달리 중심부(232)의 직경이 상측부(231) 및 하측부(233)의 직경보다 더 작은 형태로 마련되는 것도 가능하다.3 and 4, the iron core portion 23 may have the shape of a circular bar extending in the same direction as the central axis 40. Referring to FIG. 5, the iron core portion 23 may be in the form of a circular bar having a step in the axial direction. That is, the iron core portion 23 is composed of the upper portion 231, the central portion 232 and the lower portion 233, and the diameter of the center portion 232 is smaller than the diameter of the upper portion 231 and the lower portion 233 It can be a larger form. Alternatively, the diameter of the center portion 232 may be smaller than the diameter of the upper portion 231 and the lower portion 233.

철심부(23)의 중심부(232)에는 코일(234)이 다수회 권선될 수 있으며, 이 코일(234)에 전류가 흐름으로써 철심부(23)의 주변으로 전기장이 형성될 수 있다. 철심부(23)의 하단 및 상단은 각각 제1 회전자(30a) 및 제2 회전자(30b)의 영구자석과 대면하게 배치될 수 있으며, 이에 대한 상세는 후술하기로 한다.The coil 234 may be wound a plurality of times on the central portion 232 of the iron core portion 23 and an electric field may be formed around the iron core portion 23 by the current flowing through the coil 234. The lower end and the upper end of the iron core portion 23 may be disposed to face the permanent magnets of the first rotor 30a and the second rotor 30b, respectively, and details thereof will be described later.

도 6을 참조하면, 고정자(20)의 하판(21)에는 원주방향으로 동일간격으로 이격 배치된 복수개의 원형 결합홀(24)이 마련될 수 있으며, 이 결합홀(24)에 철심부(23)의 하측부(233)가 관통 결합될 수 있다. 고정자(20)의 중심에는 중심축(40)보다 큰 직경이 고정자 중심홀(25)이 마련될 수 있다. 고정자(20)의 상판(22)은 하판(21)과 동일한 형태이므로 별도의 설명은 생략하기로 한다.
6, the lower plate 21 of the stator 20 may be provided with a plurality of circular coupling holes 24 spaced equidistantly in the circumferential direction. In the coupling holes 24, an iron core portion 23 May be connected to the lower portion 233 of the main body 210. [ A stator center hole 25 having a diameter larger than that of the center shaft 40 may be provided at the center of the stator 20. Since the upper plate 22 of the stator 20 has the same shape as the lower plate 21, a detailed description thereof will be omitted.

다시 도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 회전자(30a) 및 제2 회전자(30b)는 각각 중심축(40)에 고정 설치될 수 있다. 또한, 제1 회전자(30a) 및 제2 회전자(30b)에는 각각 고정자(20)와 대면하도록 영구자석이 마련될 수 있다. 즉, 도 4를 참조하면, 고정자(20)의 하측에 배치된 제1 회전자(30a)에서 고정자(20)와 대면하는 위치에 제1 영구자석(31)이 마련되고, 고정자(20)의 상측에 배치된 제2 회전자(30b)에서 고정자(20)와 대면하는 위치에 제2 영구자석(32)이 마련될 수 있다.3 and 4, the first rotor 30a and the second rotor 30b may be fixed to the central shaft 40, respectively. The first rotor 30a and the second rotor 30b may be provided with permanent magnets facing the stator 20, respectively. 4, a first permanent magnet 31 is provided at a position facing the stator 20 in the first rotor 30a disposed on the lower side of the stator 20, A second permanent magnet 32 may be provided at a position facing the stator 20 in the second rotor 30b disposed on the upper side.

도 7을 참조하여 회전자(30)의 구조를 살펴보기로 한다. 회전자(30)는 회전자 플레이트(35)와, 이 회전자 플레이트(35) 상에 원주 방향으로 동일간격으로 이격 배치된 복수개의 제1 영구자석(31)을 구비할 수 있다. 제1 회전자(30a)와 제2 회전자(30b)는 구조는 실질적으로 동일하다. 회전자(30)의 중심에는 중심축(40)이 결합될 수 있도록 중심축(40)과 같은 크기의 직경을 갖는 회전자 중심홀(36)이 마련될 수 있다.The structure of the rotor 30 will be described with reference to FIG. The rotor 30 may have a rotor plate 35 and a plurality of first permanent magnets 31 spaced equidistantly in the circumferential direction on the rotor plate 35. The structures of the first rotor 30a and the second rotor 30b are substantially the same. A rotor center hole 36 having the same diameter as the center axis 40 may be provided at the center of the rotor 30 so that the center axis 40 can be engaged.

이와 달리, 도 4에 도시된 바와 같이 제1 회전자(30a)와 제2 회전자(30b)의 중심부에 각각 하측 연결판(33)과 상측 연결판(34)이 삽입되고, 이 하측 연결판(33)과 상측 연결판(34)이 중심축(40)에 고정 결합되는 것도 가능하다. 제2 회전자(30b)와 상측 연결판(34)은 제3 결합구(83)에 의해 결합되고, 상측 연결판(34)과 중심축(40)은 제4 결합구(84)에 의해 결합될 수 있다. 제1 회전자(30a)의 경우도 동일하다. 제3 결합구(83) 및 제4 결합구(84)는 볼트, 리벳, 또는 기타의 기계요소일 수 있으며, 그 결합방식에 특별한 제한은 없다.4, the lower connecting plate 33 and the upper connecting plate 34 are inserted into the center portions of the first rotor 30a and the second rotor 30b, respectively, And the upper connecting plate 34 and the upper connecting plate 34 may be fixedly coupled to the center shaft 40. The second rotator 30b and the upper connecting plate 34 are coupled by the third coupling hole 83 and the upper connecting plate 34 and the central shaft 40 are coupled by the fourth coupling hole 84. [ . The same applies to the first rotor 30a. The third coupling hole 83 and the fourth coupling hole 84 may be bolts, rivets, or other mechanical elements, and the coupling method thereof is not particularly limited.

제1 회전자(30a)에 마련된 제1 영구자석(31)과 제2 회전자(30b)에 마련된 제2 영구자석(32)은 원형일 수 있다. 또한, 고정자(20)의 철심부(23)의 하단 및 상단에 각각 배치된 제1 회전자(30a) 및 제2 회전자(30b)의 영구자석의 극성은 서로 상이할 수 있다.The first permanent magnet 31 provided in the first rotor 30a and the second permanent magnet 32 provided in the second rotor 30b may be circular. The polarities of the permanent magnets of the first rotor 30a and the second rotor 30b disposed at the lower end and the upper end of the iron core portion 23 of the stator 20 may be different from each other.

즉, 어느 하나의 철심부(23)의 하단에 대향하는 측의 제1 영구자석(31)의 극성이 N극이면, 이 철심부(23)의 상단에 대향하는 측의 제2 영구자석(32)의 극성은 S극일 수 있다. 또한, 제1 회전자(30a)와 제2 회전자(30b)의 경우 모두, 동일면에 마련되는 복수개의 영구자석의 극성은 서로 교대가 되도록, 즉, N극, S극, N극, S극의 순서로 배치될 수 있다.
That is, when the polarity of the first permanent magnet 31 on the side opposite to the lower end of one of the iron core portions 23 is N poles, the second permanent magnets 32 on the opposite side to the upper ends of the iron core portions 23 ) May be the S pole. In the case of both the first rotor 30a and the second rotor 30b, the polarities of a plurality of permanent magnets provided on the same plane are alternately arranged, that is, N poles, S poles, N poles, S poles . ≪ / RTI >

한편, 서로 마주보는 제1 회전자(30a)와 제2 회전자(30b)에 마련된 복수개의 영구자석이 각각 서로 엇갈리도록 배치될 수도 있다. 즉, 철심부(23)의 하단에 제1 회전자(30a)의 제1 영구자석(31)이 가장 근접하도록 배치될 경우, 철심부(23)의 상단은 제2 회전자(30b)의 2개의 인접한 제2 영구자석(32)의 사이에 배치될 수 있다.
On the other hand, the first and second rotors 30a and 30b facing each other may be arranged so that the permanent magnets are staggered from each other. That is, when the first permanent magnet 31 of the first rotor 30a is disposed at the lower end of the iron core portion 23 so that the first permanent magnet 31 is closest to the lower end of the iron core portion 23, Can be disposed between adjacent second permanent magnets (32).

주지된 바와 같이, 전기자동차 및 전기자전거 등에 있어서 1회의 충전으로 얼마나 먼 거리를 주행하는가는 이들 교통수단의 보급에 있어 핵심적인 요소이다. 본 발명에 따른 모터는 축방향을 따라 코일이 권선된 고정자와, 이 고정자의 상단 및 하단에 위치한 한 쌍의 영구자석 회전자를 가지는 스테핑 모터로서, 코일에 형성되는 전기장의 상하면을 모두 이용하여 에너지 효율을 크게 증대시킬 수 있다. 이러한 모터를 전기자동차 또는 전기자전거 등에 채용할 경우, 모터가 차지하는 공간 대비하여 출력 및 효율이 모두 증대된다.As is well known, the distance traveled by one charge for electric vehicles, electric bicycles and the like is a key factor in the spread of these modes of transportation. A motor according to the present invention is a stepping motor having a stator in which coils are wound along an axial direction and a pair of permanent magnet rotors located at upper and lower ends of the stator, The efficiency can be greatly increased. When such a motor is employed in an electric automobile or an electric bicycle, the output and efficiency are both increased in comparison with the space occupied by the motor.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
The scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

1: 모터
10: 하우징
20: 고정자
21: 하판
22: 상판
23: 철심부
30: 회전자
30a: 제1 회전자
30b: 제2 회전자
31: 제1 영구자석
32: 제2 영구자석
40: 중심축
50: 상측 커버
60: 하측 커버
70: 로드
1: motor
10: Housing
20: Stator
21: Lower plate
22: Top plate
23: iron core part
30: Rotor
30a: 1st electron
30b: second electron
31: first permanent magnet
32: second permanent magnet
40: center axis
50: upper cover
60: Lower cover
70: Load

Claims (4)

하우징에 결합된 고정자와,
상기 고정자의 하측에 마련된 제1 회전자와,
상기 고정자의 상측에 마련된 제2 회전자를 포함하는 모터로서,
상기 제1 회전자 및 제2 회전자는 각각 중심축에 고정 설치되고, 상기 제1 회전자 및 제2 회전자에는 각각 상기 고정자와 대면하도록 영구자석이 마련되고,
상기 고정자는, 상판, 하판, 및 상기 상판 및 하판의 사이에 배치된 철심부를 포함하며,
상기 철심부는 상기 중심축과 같은 방향으로 연장된 원형 바 형태이며, 상기 철심부의 하단 및 상단이 각각 상기 제1 회전자 및 제2 회전자의 영구자석과 대면하게 배치되며, 상측부, 중심부 및 하측부로 이루어지고, 상기 중심부의 직경이 상기 상측부 및 상기 하측부의 직경보다 작으며, 상기 중심부에 코일이 다수회 권선되어 있고,
상기 제1회전자 및 상기 제2회전자는 각각 하측 연결판 및 상측 연결판이 결합되며,
상기 하측 연결판 및 상기 상측 연결판은
중심에 상기 중심축이 삽입되는 관통공이 형성되고, 상기 중심축과 결합구로 결합되는 제1연결부재와,
상기 제1연결부재의 외주면으로부터 수직 연장되며, 상기 제1회전자 또는 상기 제2회전자와 결합구로 결합되는 제2연결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
A stator coupled to the housing,
A first rotor provided below the stator,
And a second rotor provided on the upper side of the stator,
Wherein each of the first rotor and the second rotor is fixed to a central axis, and each of the first rotor and the second rotor has permanent magnets facing the stator,
The stator includes an upper plate, a lower plate, and an iron core disposed between the upper plate and the lower plate,
Wherein the iron core portion is in the form of a circular bar extending in the same direction as the central axis and the lower end and the upper end of the iron core portion are disposed facing the permanent magnets of the first rotor and the second rotor respectively, Wherein a diameter of the center portion is smaller than a diameter of the upper side portion and the lower side portion, a coil is wound a plurality of times on the center portion,
The first rotor and the second rotor are respectively coupled to the lower connecting plate and the upper connecting plate,
The lower connecting plate and the upper connecting plate
A first connecting member having a through hole through which the central shaft is inserted, the first connecting member being coupled to the central shaft with a coupling hole,
And a second connecting member that extends perpendicularly from an outer circumferential surface of the first connecting member and is engaged with the first rotor or the second rotor with a coupling hole.
제1항에 있어서,
상기 제1 회전자 및 제2 회전자에 각각 마련된 영구자석은 원형인 것을 특징으로 하는 모터.
The method according to claim 1,
Wherein the permanent magnets provided respectively in the first rotor and the second rotor are circular.
제1항에 있어서,
상기 철심부의 하단 및 상단에 배치된 상기 제1 회전자 및 제2 회전자의 영구자석의 극성은 서로 상이한 것을 특징으로 하는 모터.
The method according to claim 1,
And the polarities of the permanent magnets of the first rotor and the second rotor disposed at the lower end and the upper end of the iron core portion are different from each other.
제1항에 있어서,
상기 철심부의 하단에 상기 제1 회전자의 영구자석이 가장 근접하도록 배치될 경우, 상기 철심부의 상단은 상기 제2 회전자의 2개의 인접한 영구자석의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 모터.
The method according to claim 1,
And the upper end of the iron core portion is disposed between two adjacent permanent magnets of the second rotor when the permanent magnets of the first rotor are disposed nearest to the lower end of the iron core portion.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004140937A (en) * 2002-10-18 2004-05-13 Fujitsu General Ltd Axial gap type motor
JP2010246171A (en) 2009-03-31 2010-10-28 Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd Axial gap type dynamo-electric machine

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