KR102026240B1 - Spoke structure and a motor coupled with the spoke structure - Google Patents

Spoke structure and a motor coupled with the spoke structure Download PDF

Info

Publication number
KR102026240B1
KR102026240B1 KR1020180017911A KR20180017911A KR102026240B1 KR 102026240 B1 KR102026240 B1 KR 102026240B1 KR 1020180017911 A KR1020180017911 A KR 1020180017911A KR 20180017911 A KR20180017911 A KR 20180017911A KR 102026240 B1 KR102026240 B1 KR 102026240B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
spoke
motor
bars
rotor
ring
Prior art date
Application number
KR1020180017911A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20190097909A (en
Inventor
이주
장형관
조수영
이강석
고상준
서재한
Original Assignee
한양대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한양대학교 산학협력단 filed Critical 한양대학교 산학협력단
Priority to KR1020180017911A priority Critical patent/KR102026240B1/en
Publication of KR20190097909A publication Critical patent/KR20190097909A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102026240B1 publication Critical patent/KR102026240B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706Inner rotors
    • H02K1/272Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2753Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
    • H02K1/276Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM]
    • H02K1/2766Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect
    • H02K1/2773Magnets embedded in the magnetic core, e.g. interior permanent magnets [IPM] having a flux concentration effect consisting of tangentially magnetized radial magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/16Stator cores with slots for windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003Couplings; Details of shafts

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

본 발명은 모터에 체결되는 스포크 구조체에 대한 것으로서, 이너 링, 상기 이너 링의 외측에 위치하는 아우터 링 및 상기 이너 링 및 상기 아우터 링을 연결하고 원주 방향을 따라 방사형으로 배치되는 복수의 스포크를 포함하는 스포크면 및 스포크면 및 상기 하부 스포크면의 아우터 링들을 연결하는 복수의 아우터 바를 포함하고, 모터의 회전자에 결합되어 상기 모터 내부의 누설 자속량을 감소시키는 스포크 구조체를 포함한다.The present invention relates to a spoke structure that is fastened to a motor, and includes an inner ring, an outer ring positioned outside the inner ring, and a plurality of spokes connecting the inner ring and the outer ring and radially disposed along the circumferential direction. And a spoke structure including a plurality of outer bars connecting the outer surfaces of the spoke surface and the spoke surface and the lower spoke surface, and coupled to the rotor of the motor to reduce the amount of leakage magnetic flux inside the motor.

Description

스포크 구조체가 체결된 모터 및 스포크 구조체 {SPOKE STRUCTURE AND A MOTOR COUPLED WITH THE SPOKE STRUCTURE} SPOKE STRUCTURE AND A MOTOR COUPLED WITH THE SPOKE STRUCTURE}

본 발명은, 스포크 구조체가 체결된 모터 및 스포크 구조체에 대한 것으로, 보다 상세하게는, 모터의 출력을 향상시키고 강성을 증가시키기 위한 스포크 구조체 및 상기 스포크 구조체가 체결된 모터에 관한 것이다. The present invention relates to a motor and spoke structure to which the spoke structure is fastened, and more particularly, to a spoke structure and a motor to which the spoke structure is fastened for improving the output of the motor and increasing rigidity.

PM(Permanent Magnet) 모터는 회전자 권선 대신 영구 자석을 사용하여 권선에 전력을 공급할 필요가 없어 고효율을 가지며, 운전시간이 길수록 표준 모터에 비하여 유지비가 절감되어 근래에 각광받고 있다. PM 모터의 종류에는 회전자 표면에 영구 자석을 부착한 구조의 SPM(Surface Permanent Magnet) 모터와 회전자 내부에 영구 자석을 매립한 구조의 (Interior Permanent Magnet) 모터가 있다.특히, 최근에는 작은 사이즈에 고출력, 고효율 전동기를 설계하기 위하여 모터 속도를 증가시키는 방향의 설계가 진행되고 있는 바, DC 모터와 유도 전동기 또는 SPM 모터가 점차 IPM 모터로 대체 적용되고 있는 추세이다.PM (Permanent Magnet) motors have high efficiency because they do not need to use a permanent magnet to supply power to the windings instead of the rotor windings, and the operating time is reduced and the maintenance cost is reduced compared to standard motors. There are two types of PM motors: Surface Permanent Magnet (SPM) motors with permanent magnets attached to the rotor surface, and Interior Permanent Magnet motors with permanent magnets embedded inside the rotor. In order to design high-power and high-efficiency motors, the design of increasing the motor speed is progressing. As a result, DC motors, induction motors, or SPM motors are gradually being replaced by IPM motors.

한편, PM 모터의 종류 중 철심과 영구자석이 교대로 배치되는 일명 스포크(Spoke) 타입 모터는 릴럭턴스력을 가장 많이 사용할 수 있는 형태로서, 회전자의 영구자석 자속 밀도를 집중시켜 고출력을 내는 것을 그 특징으로 한다. 예를 들어, 고토크, 고속 운전이 요구되는 세탁기 등의 장치에 스포크 타입 모터가 이용될 수 있다. On the other hand, among the PM motors, a spoke type motor in which iron cores and permanent magnets are alternately arranged is a type that can use the most reluctance force, and concentrates the magnetic flux density of the rotor to produce high power. It is characterized by. For example, spoke type motors may be used in devices such as washing machines requiring high torque and high speed operation.

이러한 스포크 타입 모터의 설계에 있어서, 누설 자속을 감소시킴으로써 자속 밀도를 보다 더 증가시켜 모터의 효율을 높이기 위한 방안이 꾸준히 논의되어 왔다. 예를 들어, 영구 자석과 샤프트 사이의 배리어 부분의 크기를 크게 하거나 립의 두께를 얇게 설계하는 등의 변경이 적용되었던 바 있다. 또는 희토류 계열 영구자석을 사용하거나 자석의 양을 증가시킴으로써 자속 밀도의 절대적인 양을 증가시키는 방법이 이용되었다.In the design of the spoke type motor, methods for increasing the efficiency of the motor by increasing the magnetic flux density by reducing the leakage magnetic flux have been steadily discussed. For example, changes such as increasing the size of the barrier portion between the permanent magnet and the shaft or designing a thin lip thickness have been applied. Alternatively, a method of increasing the absolute amount of magnetic flux density by using rare earth permanent magnets or increasing the amount of magnets has been used.

그러나, 배리어의 크기를 크게 하는 경우 고정자로 전달되는 자속량이 감소하여 모터의 출력이 감소되는 문제가 있으며, 립의 두께를 얇게 변경할 경우 고속 운전하는 모터의 경우 그 강성이 부족하게 되는 단점이 있다. 또한, 희토류 계열 영구자석을 이용하거나 자석의 수를 증가시키는 경우에는 제품의 단가 상승으로 이어져 대량 생산에는 부적합하다는 문제가 있다.However, when the size of the barrier is increased, the amount of magnetic flux delivered to the stator is reduced, and thus the output of the motor is reduced. When the thickness of the lip is changed thinly, the rigidity of the motor is insufficient. In addition, in the case of using a rare earth permanent magnet or increasing the number of magnets, there is a problem in that the cost of the product is increased, which is not suitable for mass production.

따라서, 고속 운전시에도 모터의 강성을 유지하면서 모터의 출력 효율을 상승시키기 위한 스포크 타입 모터의 개선된 설계 방안이 요구된다.Therefore, there is a need for an improved design method of the spoke type motor for increasing the output efficiency of the motor while maintaining the rigidity of the motor even at high speeds.

본 발명의 일 과제는 스포크 타입 모터에 체결되는 스포크 구조체를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a spoke structure that is fastened to the spoke type motor.

본 발명의 일 과제는 스포크 타입 모터에 체결되어 상기 모터의 출력을 향상시키는 스포크 구조체를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a spoke structure is fastened to the spoke-type motor to improve the output of the motor.

본 발명의 일 과제는 상기 구조체가 체결된 스포크 타입 모터를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a spoke type motor to which the structure is fastened.

본 발명의 일 양상에 따르면, 복수의 슬롯을 가지는 고정자 코어 및 상기 복수의 슬롯에 감긴 권선을 포함하는 고정자; 복수의 삽입 구멍이 형성된 회전자 코어 및 상기 복수의 삽입 구멍의 각각에 매립된 복수의 영구 자석을 구비하는 회전자 및 상기 회전자의 내측에 위치하여 상기 회전자의 회전 축을 제공하는 샤프트를 구비하는 모터의 상기 회전자에 결합되어 상기 모터 내부의 누설 자속량을 감소시키는 스포크 구조체가 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a stator comprising a stator core having a plurality of slots and a winding wound around the plurality of slots; A rotor having a rotor core having a plurality of insertion holes and a plurality of permanent magnets embedded in each of the plurality of insertion holes, and a shaft located inside the rotor to provide an axis of rotation of the rotor; A spoke structure may be provided coupled to the rotor of the motor to reduce the amount of leakage magnetic flux inside the motor.

상기 스포크 구조체는 이너 링, 상기 이너 링의 외측에 위치하는 아우터 링 및 상기 이너 링 및 상기 아우터 링을 연결하고 원주 방향을 따라 방사형으로 배치되는 복수의 스포크를 포함하는 스포크면 및 상기 이너링 및 상기 아우터 링의 축 방향에 나란하게 배치되어 상기 상부 스포크면 및 상기 하부 스포크면의 아우터 링들을 연결하는 복수의 아우터 바를 포함할 수 있다. 상기 스포크면은 상부 스포크면 및 하부 스포크면을 포함할 수 있다.The spoke structure may include an inner ring, an outer ring positioned outside the inner ring, and a spoke surface including a plurality of spokes connecting the inner ring and the outer ring and disposed radially along a circumferential direction, and the inner ring and the The outer ring may include a plurality of outer bars disposed side by side in an axial direction of the outer ring to connect the outer rings of the upper spoke surface and the lower spoke surface. The spoke surface may include an upper spoke surface and a lower spoke surface.

상기 스포크 구조체는 상기 복수의 아우터 바가 상기 복수의 영구 자석의 상기 고정자 측 면에 접하도록 상기 모터에 체결될 수 있다. 이때, 상기 스포크 구조체는 상기 영구 자석에 의하여 생성되는 자속의 누설을 감소시키기 위하여 상기 복수의 아우터 바는 비자성 재료로 마련될 수 있다.The spoke structure may be fastened to the motor such that the plurality of outer bars contact the stator side surfaces of the plurality of permanent magnets. In this case, the spoke structure may be provided with the non-magnetic material of the plurality of outer bars to reduce the leakage of the magnetic flux generated by the permanent magnet.

본 발명의 다른 일 양상에 따르면, 매입형 영구자석 타입 모터로서, 복수의 슬롯을 가지는 고정자 코어 및 상기 복수의 슬롯에 감긴 권선을 포함하는 고정자, 복수의 삽입 구멍이 형성된 회전자 코어 및 상기 복수의 삽입 구멍의 각각에 매립된 복수의 영구 자석을 구비하는 회전자, 상기 회전자의 내측에 위치하여 상기 회전자의 회전 축을 제공하는 샤프트 및 상기 회전자에 결합되어 상기 모터 내부의 누설 자속량을 감소시키는 스포크 구조체를 포함하는 모터가 제공될 수 있다. 이때, 상기 회전자에 결합된 스포크 구조체는이너 링, 상기 이너 링의 외측에 위치하는 아우터 링 및 상기 이너 링 및 상기 아우터 링을 연결하고 원주 방향을 따라 방사형으로 배치되는 복수의 스포크를 포함하는 스포크면 및 상기 이너링 및 상기 아우터 링의 축 방향에 나란하게 배치되어 상기 상부 스포크면 및 상기 하부 스포크면의 아우터 링들을 연결하는 복수의 아우터 바를 포함할 수 있다. 상기 스포크면은 상부 스포크면 및 하부 스포크면을 포함할 수 있다.According to another aspect of the invention, a buried permanent magnet type motor, comprising a stator core having a plurality of slots and a stator including a winding wound around the plurality of slots, a rotor core having a plurality of insertion holes and the plurality of A rotor having a plurality of permanent magnets embedded in each of the insertion holes, a shaft located inside the rotor to provide an axis of rotation of the rotor, and coupled to the rotor to reduce the amount of leakage magnetic flux inside the motor A motor including a spoke structure can be provided. The spoke structure coupled to the rotor includes an inner ring, an outer ring positioned outside the inner ring, and a spoke that connects the inner ring and the outer ring and is disposed radially along a circumferential direction. It may include a plurality of outer bars disposed in parallel with the larger surface and in the axial direction of the inner ring and the outer ring to connect the outer rings of the upper spoke surface and the lower spoke surface. The spoke surface may include an upper spoke surface and a lower spoke surface.

상기 회전자에 결합된 상기 스포크 구조체는 상기 복수의 아우터 바가 상기 복수의 영구 자석의 상기 고정자 측 면에 접하도록 상기 모터에 체결될 수 있다. 상기 회전자에 결합된 상기 스포크 구조체는 상기 영구 자석에 의하여 생성되는 자속의 누설을 감소시키기 위하여 적어도 일부가 비자성 재료로 마련될 수 있다.The spoke structure coupled to the rotor may be fastened to the motor such that the plurality of outer bars contact the stator side surfaces of the plurality of permanent magnets. The spoke structure coupled to the rotor may be at least partially provided with a nonmagnetic material to reduce leakage of magnetic flux generated by the permanent magnet.

본 발명의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Means for solving the problems of the present invention are not limited to the above-described solutions, and the solutions not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the present specification and the accompanying drawings. Could be.

본 발명에 의하면 스포크 타입 모터의 출력 효율이 개선될 수 있다.According to the present invention, the output efficiency of the spoke type motor can be improved.

본 발명에 의하면 스포크 타입 모터의 강성이 증가될 수 있다.According to the present invention, the rigidity of the spoke type motor can be increased.

본 발명의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and effects that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the present specification and the accompanying drawings.

도 1은 본 명세서에서 설명하는 모터(100)의 일 예의 단면을 간략하게 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스포크 구조체(200)의 평면도(a) 및 사시도(b)를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 아우터 바(230)를 도시한 것이다.
도 4는 상기 스포크 구조체(200)의 평면도(a) 및 사시도(b)를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 이너 서포트 멤버(270)를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스포크 구조체(200) 및 상기 스포크 구조체(200)가 결합된 모터(100)의 사시도(a) 및 측면도(b)를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스포크 구조체 및 상기 스포크 구조체가 결합된 모터(100)의 일 단면을 도시한 것이다.
도 8은 종래 방식에 따른 스포크 타입 모터(a) 및 비자성 구조체가 체결된 스포크 타입 모터(b)의 전자계 해석 결과를 도시한 것이다.
도 9는 종래 방식에 따른 스포크 타입 모터(A) 및 비자성 구조체가 체결된 스포크 타입 모터(B)의 토크 출력을 비교하기 위한 그래프를 도시한 것이다.
도 10은 종래 방식에 따른 스포크 타입 모터 및 본 발명에 따른 이너 서포트 멤버가 적용된 스포크 타입 모터의 토크 출력을 비교하기 위한 그래프를 도시한 것이다.
1 briefly illustrates a cross section of an example of the motor 100 described herein.
2 is a plan view (a) and a perspective view (b) of the spoke structure 200 according to an embodiment of the present invention.
3 illustrates the outer bar 230 according to an embodiment of the present invention.
4 illustrates a plan view (a) and a perspective view (b) of the spoke structure 200.
5 illustrates the inner support member 270 according to an embodiment of the present invention.
6 illustrates a perspective view (a) and a side view (b) of the spoke structure 200 and the motor 100 to which the spoke structure 200 is coupled according to an embodiment of the present invention.
7 illustrates a cross section of the spoke structure and the motor 100 coupled to the spoke structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 shows the result of the electromagnetic field analysis of the spoke type motor a and the spoke type motor b to which the nonmagnetic structure is fastened according to the related art.
9 shows a graph for comparing the torque output of the spoke type motor A and the spoke type motor B to which the nonmagnetic structure is fastened according to the conventional method.
10 shows a graph for comparing torque output of the spoke type motor according to the conventional method and the spoke type motor to which the inner support member according to the present invention is applied.

본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 명확히 설명하기 위한 것이므로, 본 발명이 본 명세서에 기재된 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 본 발명의 사상을 벗어나지 아니하는 수정예 또는 변형예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.Since the embodiments described herein are intended to clearly explain the spirit of the present invention to those skilled in the art, the present invention is not limited to the embodiments described herein, and the present invention. The scope of should be construed to include modifications or variations without departing from the spirit of the invention.

본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하여 가능한 현재 널리 사용되고 있는 일반적인 용어를 선택하였으나 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 다만, 이와 달리 특정한 용어를 임의의 의미로 정의하여 사용하는 경우에는 그 용어의 의미에 관하여 별도로 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 한다.The terminology used herein is a general term that has been widely used as far as possible in view of the functions of the present invention, but may vary according to the intention of a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, custom or the emergence of a new technology. Can be. In contrast, when a specific term is defined and used in any meaning, the meaning of the term will be described separately. Therefore, the terms used in the present specification should be interpreted based on the actual meaning of the terms and the contents throughout the present specification, rather than simple names of the terms.

본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명을 용이하게 설명하기 위한 것으로 도면에 도시된 형상은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 필요에 따라 과장되어 표시된 것일 수 있으므로 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The drawings attached to the present specification are provided to easily explain the present invention, and the shapes shown in the drawings may be exaggerated and displayed as necessary to help understanding of the present invention, and thus the present invention is not limited to the drawings.

본 명세서에서 본 발명에 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 이에 관한 자세한 설명은 필요에 따라 생략하기로 한다.In the present specification, when it is determined that a detailed description of a known configuration or function related to the present invention may obscure the gist of the present invention, a detailed description thereof will be omitted as necessary.

본 명세서에서는 모터에 체결되는 구조체 및 상기 구조체가 결합된 모터에 대하여 설명한다. 본 명세서에서는 모터의 출력을 향상시키기 위한 구조체 및 상기 구조체가 결합된 모터에 대하여 설명한다.In the present specification, a structure coupled to the motor and a motor coupled to the structure will be described. In the present specification, a structure for improving the output of the motor and a motor in which the structure is combined will be described.

1. 모터1. Motor

여기에서는, 본 명세서에서 개시하는 모터에 대하여 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 모터는 영구자석(PM; Permanent Magnet) 모터일 수 있다. 상기 모터는 매입형 영구자석(IPM; Interior Permanent Magnet)모터일 수 있다. 상기 모터는 매입형 영구자석 동기모터(IPMSM; Interior Permanent Magnet Synchronous Motor)일 수 있다.Here, the motor disclosed in this specification is demonstrated. According to an embodiment of the present invention, the motor may be a permanent magnet (PM) motor. The motor may be an embedded permanent magnet (IPM) motor. The motor may be an embedded permanent magnet synchronous motor (IPMSM).

상기 모터는 스포크 타입 모터일 수 있다. 다만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 내용은 누설 자속을 막기 위한 배리어(Barrier)가 존재하는 다양한 형태의 매입형 영구자석 모터에 적용될 수 있다.The motor may be a spoke type motor. However, the present invention is not limited thereto, and the contents of the present invention may be applied to various types of embedded permanent magnet motors in which a barrier for preventing leakage magnetic flux exists.

본 명세서에서 개시하는 모터는 가정용/상업용 모든 제품에 적용 가능하며, 특정 제품에 적용되는 모터에 한정되지 아니한다.The motor disclosed herein is applicable to all products for home and commercial use, and is not limited to the motor applied to a specific product.

이하에서는 특별한 설명이 없는 한 모터는 IPM 스포크 타입 모터인 경우를 기준으로 설명한다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명은 전술한 다양한 종류의 모터에 대하여 적용될 수 있다.In the following description, the motor is an IPM spoke type motor unless otherwise specified. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention may be applied to the various types of motors described above.

도 1은 본 명세서에서 설명하는 모터(100)의 일 예의 단면을 간략하게 도시한 것이다. 도 1을 참조하면 상기 모터(100)는 고정자(110), 회전자(130) 및 샤프트(150)를 포함할 수 있다. 1 briefly illustrates a cross section of an example of the motor 100 described herein. Referring to FIG. 1, the motor 100 may include a stator 110, a rotor 130, and a shaft 150.

상기 고정자(110)는 복수의 슬롯(113)을 가지는 고정자 코어(111) 및 상기 복수의 슬롯(113)에 감긴 권선(115)을 포함할 수 있다. The stator 110 may include a stator core 111 having a plurality of slots 113 and a winding 115 wound around the plurality of slots 113.

상기 각각의 슬롯(113)은 상기 고정자 코어(111)의 반경 방향에 평행한 두 변 및 상기 고정자 코어(111)의 둘레 방향에 나란한 두 변을 가지는 사다리꼴 또는 원호형의 단면을 가질 수 있다. 상기 각각의 슬롯(113)은 상기 고정자 코어(111)의 내측으로 개방된 형태를 가질 수 있다.Each slot 113 may have a trapezoidal or arc-shaped cross section having two sides parallel to the radial direction of the stator core 111 and two sides parallel to the circumferential direction of the stator core 111. Each slot 113 may have an open shape inward of the stator core 111.

상기 회전자(130)는 복수의 삽입 구멍(133)이 형성된 회전자 코어(131) 및 상기 복수의 삽입 구멍(133)의 각각에 매립된 복수의 영구 자석(135)을 포함할 수 있다. 상기 회전자(130)는 상기 고정자(110)의 내측에 위치할 수 있다. 상기 회전자 코어(131)는 후술하는 샤프트(150)를 수용하는 샤프트공을 더 포함할 수 있다.The rotor 130 may include a rotor core 131 having a plurality of insertion holes 133 and a plurality of permanent magnets 135 embedded in each of the plurality of insertion holes 133. The rotor 130 may be located inside the stator 110. The rotor core 131 may further include a shaft hole for receiving the shaft 150 to be described later.

상기 회전자 코어(131)는 부채꼴의 단면을 가지는 복수의 코어 유닛을 포함할 수 있다. 상기 복수의 코어 유닛에 포함되는 각각의 코어 유닛은 상기 복수의 영구 자석들을 분리할 수 있다.The rotor core 131 may include a plurality of core units having a fan-shaped cross section. Each core unit included in the plurality of core units may separate the plurality of permanent magnets.

도 1에서 도시하지는 아니하였으나, 상기 회전자 코어(130)는 상기 복수의 영구 자석(135)이 상기 회전자 코어(130)로부터 분리되거나 비산하지 않도록 상기 영구 자석(135)을 고정하는 고정부를 포함할 수 있다. 상기 고정부는 상기 영구 자석(135)의 외측에서 상기 영구 자석(135)이 구심력에 따라 분리되는 것을 방지할 수 있다.Although not shown in FIG. 1, the rotor core 130 may include a fixing part for fixing the permanent magnet 135 so that the plurality of permanent magnets 135 are not separated or scattered from the rotor core 130. It may include. The fixing part may prevent the permanent magnet 135 from being separated from the outside of the permanent magnet 135 according to the centripetal force.

상기 회전자(130)는 상기 영구 자석의 내측에 접하는 이너 립(Inner rib)을 포함할 수 있다. 상기 이너 립은 상기 회전자 코어(131)과 동일한 재질로 마련될 수 있다.The rotor 130 may include an inner rib contacting the inner side of the permanent magnet. The inner lip may be made of the same material as the rotor core 131.

상기 각각의 영구 자석(135)은 상기 회전자 상기 각각의 영구 자석(135)은 의 반경 방향을 길이 방향으로 하고 상기 반경 방향에 수직하는 폭 방향을 가지는 직사각형의 단면을 가질 수 있다. 또한 상기 각각의 영구 자석(135)은 상기 회전자 상기 각각의 영구 자석(135)은 의 축 방향에 평행한 사변을 가지는 직방체 형태로 제공될 수 있다.Each of the permanent magnets 135 may have a rectangular cross section in which the rotor of each of the permanent magnets 135 has a radial direction in a length direction and has a width direction perpendicular to the radial direction. In addition, each of the permanent magnets 135 may be provided in the form of a rectangular parallelepiped having a quadrangle parallel to the axial direction of the rotor of each of the permanent magnets 135.

상기 영구 자석(135)은 비희토류 계열의 영구 자석 또는 희토류 계열의 영구 자석일 수 있다. 예컨대, 상기 영구 자석(135)은 페라이트 자석일 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 영구 자석(135)은 네오디뮴(Nd)계 영구 자석일 수 있다.The permanent magnet 135 may be a non-rare earth permanent magnet or a rare earth permanent magnet. For example, the permanent magnet 135 may be a ferrite magnet. In another example, the permanent magnet 135 may be a neodymium (Nd) -based permanent magnet.

상기 샤프트(150)는 상기 회전자의 내측에 위치하여 상기 회전자의 회전 축을 제공할 수 있다. 상기 샤프트(150)는 상기 회전자의 상기 샤프트공을 관통하여 상기 회전자와 체결될 수 있다.The shaft 150 may be located inside the rotor to provide a rotation axis of the rotor. The shaft 150 may be coupled to the rotor by passing through the shaft hole of the rotor.

2. 구조체2. Structure

2.1 모터에 체결되는 구조체2.1 Structure fastened to the motor

본 발명의 일 실시예에 따르면 전술한 모터에 결합되는 스포크 구조체가 제공될 수 있다. 상기 스포크 구조체는 전술한 모터의 회전자에 결합되어 상기 모터 내부의 누설 자속량을 감소시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 스포크 구조체는 상기 모터의 영구 자석의 자속의 누설을 감소시킬 수 있다. 이하에서는 상기 스포크 구조체의 형태 및 기능에 대하여 설명한다.According to an embodiment of the present invention, a spoke structure coupled to the aforementioned motor may be provided. The spoke structure may be coupled to the rotor of the motor described above to reduce the amount of leakage magnetic flux inside the motor. Specifically, the spoke structure can reduce the leakage of magnetic flux of the permanent magnet of the motor. Hereinafter, the shape and function of the spoke structure will be described.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스포크 구조체(200)의 평면도(a) 및 사시도(b)를 도시한 것이다. 2 is a plan view (a) and a perspective view (b) of the spoke structure 200 according to an embodiment of the present invention.

상기 스포크 구조체는 적어도 일부 비자성 물질로 마련될 수 있다. 상기 비자성 재료는 에폭시계 및 엔지니어링 플라스틱계를 포함하는 비전도성의 재료 또는 알루미늄, 스테인레스 스틸 및 구리를 포함하는 전도성 계열의 재료 중 선택될 수 있다.The spoke structure may be made of at least some nonmagnetic material. The nonmagnetic material may be selected from non-conductive materials including epoxy-based and engineering plastics, or conductive-based materials including aluminum, stainless steel, and copper.

도 2의 (b)를 참조하면, 상기 스포크 구조체(200)는 스포크 면(210) 및 복수의 아우터 바(230)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2B, the spoke structure 200 may include a spoke surface 210 and a plurality of outer bars 230.

도 2의 (a)를 참조하면, 상기 스포크 면(210)은 이너 링(211), 아우터 링(213) 및 복수의 스포크(215)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2A, the spoke surface 210 may include an inner ring 211, an outer ring 213, and a plurality of spokes 215.

상기 아우터 링(213)은 상기 이너 링(211)의 외측에 위치할 수 있다. 상기 아우터 링(213)은 상기 이너 링(211)과 동심원 형태를 가질 수 있다.The outer ring 213 may be located outside the inner ring 211. The outer ring 213 may have a concentric shape with the inner ring 211.

상기 복수의 스포크(215)는 상기 이너 링(211) 및 상기 아우터 링(213)을 연결하고 원주 방향을 따라 방사형으로 배치될 수 있다. The plurality of spokes 215 connect the inner ring 211 and the outer ring 213 and may be disposed radially along the circumferential direction.

상기 이너 링(211), 아우터 링(213) 및 복수의 스포크(215)은 적어도 일부가 비자성 재료로 마련될 수 있다.At least a portion of the inner ring 211, the outer ring 213, and the plurality of spokes 215 may be provided with a nonmagnetic material.

한편, 본 명세서에서는 상기 이너 링(211), 아우터 링(230) 및 복수의 스포크(215)를 포함하는 구조에 대하여 스포크 면(210)으로 정의하였으나, 이는 상기 이너 링(211), 아우터 링(230) 및 복수의 스포크(215)가 동일 평면에 위치하는 것임을 의미하는 것에 그칠 뿐이며, 상기 스포크 면(210)이 면적을 가지는 구조체인 것을 의미하는 것은 아니다. Meanwhile, in the present specification, the spoke surface 210 is defined for the structure including the inner ring 211, the outer ring 230, and the plurality of spokes 215, but the inner ring 211 and the outer ring ( It only means that the 230 and the plurality of spokes 215 are located in the same plane, it does not mean that the spoke surface 210 is a structure having an area.

상기 스포크 면(210)은 상부 스포크 면(210a) 및 하부 스포크 면(210b)을 포함할 수 있다. The spoke face 210 may include an upper spoke face 210a and a lower spoke face 210b.

상기 상부 스포크 면(210a)은 상부 이너 링(211a), 상부 아우터 링(213a) 및 복수의 상부 스포크(215a)를 포함할 수 있다. 상기 하부 스포크 면(210b)은 하부 이너 링(211b), 하부 아우터 링(213b) 및 복수의 하부 스포크(215b)를 포함할 수 있다. The upper spoke surface 210a may include an upper inner ring 211a, an upper outer ring 213a, and a plurality of upper spokes 215a. The lower spoke surface 210b may include a lower inner ring 211b, a lower outer ring 213b, and a plurality of lower spokes 215b.

상기 상부 스포크 면(210a) 및 상기 하부 스포크 면(210b)은 상기 복수의 상부 스포크(215a) 및 상기 복수의 하부 스포크(215b)가 평행하게 배치되도록 마련될 수 있다. 상기 상기 상부 스포크 면(210a) 및 상기 하부 스포크 면(210b)은 상기 복수의 상부 스포크(215a) 및 상기 복수의 하부 스포크(215b)가 어긋나게 배치되도록 마련될 수 있다.The upper spoke surface 210a and the lower spoke surface 210b may be provided such that the plurality of upper spokes 215a and the plurality of lower spokes 215b are arranged in parallel. The upper spoke surface 210a and the lower spoke surface 210b may be provided such that the plurality of upper spokes 215a and the plurality of lower spokes 215b are disposed to be offset.

상기 복수의 아우터 바(230)에 포함되는 각각의 아우터 바는 상기 아우터 링(213)의 둘레 방향에 평행한 길이 방향, 상기 아우터 링(213)의 반경 방향에 평행한 폭 방향 및 상기 아우터 링(213)의 축 방향에 평행한 높이 방향을 가지는 직방체로 마련될 수 있다.Each outer bar included in the plurality of outer bars 230 may have a longitudinal direction parallel to a circumferential direction of the outer ring 213, a width direction parallel to a radial direction of the outer ring 213, and the outer ring ( 213 may be provided as a rectangular parallelepiped having a height direction parallel to the axial direction.

상기 복수의 아우터 바(230)는 상기 이너링(211a, 211b) 및 상기 아우터 링(213a, 213b) 의 축 방향에 나란하게 배치될 수 있다. 상기 복수의 아우터 바(230)는 상기 상부 스포크면(210a) 및 상기 하부 스포크면(210b)의 아우터 링들(213a, 213b)을 연결 할 수 있다.The plurality of outer bars 230 may be arranged side by side in the axial direction of the inner rings 211a and 211b and the outer rings 213a and 213b. The plurality of outer bars 230 may connect outer rings 213a and 213b of the upper spoke surface 210a and the lower spoke surface 210b.

상기 복수의 아우터 바(230)는 상기 복수의 스포크(215)의 위치에 대응되도록 위치할 수 있다. 상기 복수의 아우터 바(230)는 상기 복수의 스포크(215)와 연결될 수 있다. 상기 복수의 아우터 바(230)는 상기 복수의 스포크(215)가 상기 아우터 링(213)에 연결되는 위치와 동일한 위치에 연결될 수 있다. 상기 복수의 아우터 바(230)은 상기 복수의 스포크(215)의 위치와 어긋나게 위치할 수 있다. The plurality of outer bars 230 may be positioned to correspond to the positions of the plurality of spokes 215. The plurality of outer bars 230 may be connected to the plurality of spokes 215. The plurality of outer bars 230 may be connected to the same position where the plurality of spokes 215 are connected to the outer ring 213. The plurality of outer bars 230 may be offset from positions of the plurality of spokes 215.

상기 복수의 아우터 바(230)의 수는 상기 복수의 스포크의 수를 고려하여 결정될 수 있다. 상기 복수의 아우터바(230)의 수는 상기 복수의 스포크(215)의 수와 동일할 수 있다. 상기 복수의 아우터 바(230)의 수는 상기 스포크 구조체(200)가 체결되는 모터(100)의 회전자(130)에 포함되는 영구 자석(135)의 수와 동일할 수 있다.The number of outer bars 230 may be determined in consideration of the number of spokes. The number of the outer bars 230 may be the same as the number of the spokes 215. The number of the outer bar 230 may be equal to the number of permanent magnets 135 included in the rotor 130 of the motor 100 to which the spoke structure 200 is fastened.

상기 복수의 아우터 바(230)는 비자성 재료로 마련될 수 있다. 상기 상부 스포크면(210a), 상기 하부 스포크면(210b) 및 상기 아우터 바(230)는 비자성 재료로 마련되고 일체, 즉 단일 강체로서 제공될 수 있다.The plurality of outer bars 230 may be made of a nonmagnetic material. The upper spoke surface 210a, the lower spoke surface 210b and the outer bar 230 may be made of a nonmagnetic material and may be provided as one body, that is, as a single rigid body.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 아우터 바(230)를 도시한 것이다. 3 illustrates the outer bar 230 according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 아우터 바(230)는 그 양 측에 체결부가 형성되도록 마련될 수 있다. 상기 체결부는 상기 아우터 바(230)의 내 측으로 오목하게 형성될 수 있다. 상기 체결부는 상기 회전자 코어(131)에 상기 체결부에 대응되는 형상으로 형성된 돌출부와 결합하여 상기 아우터 바(230)를 상기 회전자 코어(131)에 고정할 수 있다.Referring to FIG. 3, the outer bar 230 according to the exemplary embodiment of the present invention may be provided to have fastening portions formed at both sides thereof. The fastening part may be formed concave toward the inner side of the outer bar 230. The fastening part may be coupled to a protrusion formed in a shape corresponding to the fastening part on the rotor core 131 to fix the outer bar 230 to the rotor core 131.

상기 체결부는 상기 아우터 바(230)가 상기 회전자 코어(131)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 상기 체결부는 상기 아우터 바(230)의 상기 회전자 코어(131)에 대한 체결을 강화함으로써 상기 영구 자석(135)의 상기 회전자 코어(131)에 대한 결합 안정성을 높일 수 있다. 또한 상기 체결부는 상기 아우터 바(230), 상기 스포크 구조체(200), 나아가 상기 모터(100)의 고속 회전시의 강성 확보에 기여할 수 있다.The fastening part may prevent the outer bar 230 from being separated from the rotor core 131. The fastening part may enhance the coupling stability of the permanent magnet 135 to the rotor core 131 by strengthening the fastening of the outer bar 230 to the rotor core 131. In addition, the fastening part may contribute to securing rigidity of the outer bar 230, the spoke structure 200, and further, the high speed rotation of the motor 100.

상기 회전자 코어에 형성된 돌출부는 전술한 고정부와 동일한 형태를 가질 수 있다. 상기 돌출부는 전술한 고정부가 변형된 형태를 가질 수 있다.The protrusion formed on the rotor core may have the same shape as the fixing part described above. The protrusion may have a shape in which the aforementioned fixing part is deformed.

본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 스포크 구조체는 복수의 이너 바를 더 포함할 수 있다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이너 바(250)를 설명하기 위한 상기 스포크 구조체(200)의 평면도(a) 및 사시도(b)를 도시한 것이다. According to another embodiment of the present invention, the spoke structure may further include a plurality of inner bars. 4 is a plan view (a) and a perspective view (b) of the spoke structure 200 for explaining the inner bar 250 according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 상기 복수의 이너 바(250)에 포함되는 각각의 이너 바는 상기 이너 링(211)의 둘레 방향에 평행한 폭 방향, 상기 이너 링(211)의 반경 방향에 평행한 길이 방향 및 상기 이너 링(211)의 축 방향에 평행한 높이 방향을 가지는 직방체로 마련될 수 있다.Referring to FIG. 4, each inner bar included in the plurality of inner bars 250 may have a width direction parallel to the circumferential direction of the inner ring 211 and a length parallel to the radial direction of the inner ring 211. It may be provided in a rectangular parallelepiped having a height direction parallel to the direction and the axial direction of the inner ring 211.

상기 복수의 이너 바(250)는 상기 축 방향에 나란하게 배치될 수 있다. 상기 복수의 이너 바(250)는 상기 상부 스포크면(210a) 및 상기 하부 스포크면(210b)의 이너 링들(211a, 211b)을 연결할 수 있다.The plurality of inner bars 250 may be arranged side by side in the axial direction. The plurality of inner bars 250 may connect inner rings 211a and 211b of the upper spoke surface 210a and the lower spoke surface 210b.

상기 복수의 이너 바(250)는 상기 링들의 원주 방향에 대하여 상기 복수의 아우터 바(230)와 나란하게 위치될 수 있다. 상기 복수의 이너 바(250)는 상기 링들의 원주 방향에 대하여 상기 복수의 아우터 바(230)와 어긋나게 위치될 수 있다. The plurality of inner bars 250 may be positioned in parallel with the plurality of outer bars 230 with respect to the circumferential direction of the rings. The plurality of inner bars 250 may be positioned to be offset from the plurality of outer bars 230 with respect to the circumferential direction of the rings.

상기 복수의 이너 바(250)는 상기 링들의 원주 방향에 대하여 상기 복수의 스포크(215a, 215b)와 어긋나게 위치될 수 있다. 상기 복수의 이너 바(250)는 상기 링들의 원주 방향에 대하여 복수의 스포크(215a, 215b)와 나란하게 위치될 수 있다. The plurality of inner bars 250 may be positioned to be offset from the plurality of spokes 215a and 215b with respect to the circumferential direction of the rings. The plurality of inner bars 250 may be positioned in parallel with the plurality of spokes 215a and 215b with respect to the circumferential direction of the rings.

상기 복수의 이너 바(250)의 수는 상기 복수의 스포크(215)의 수와 동일할 수 있다. 상기 복수의 이너 바(250)의 수는 상기 복수의 아우터 바(230)의 수와 동일 할 수 있다. 상기 복수의 이너 바(250)의 수는 상기 스포크 구조체(200)가 체결되는 모터(100)의 회전자(130)에 포함되는 영구 자석(135)의 수와 동일할 수 있다.The number of inner bars 250 may be equal to the number of spokes 215. The number of inner bars 250 may be the same as the number of outer bars 230. The number of the inner bars 250 may be equal to the number of permanent magnets 135 included in the rotor 130 of the motor 100 to which the spoke structures 200 are fastened.

상기 영구 자석에 의하여 생성되는 자속의 누설을 감소시키기 위하여 상기 복수의 이너 바(250)는 비자성 재료로 마련될 수 있다. 상기 상부 스포크면(210a), 상기 하부 스포크면(210b), 상기 아우터 바(230) 및 상기 이너 바(250)는 비자성 재료로 마련되고 일체, 즉 단일 강체로서 제공될 수 있다.The plurality of inner bars 250 may be made of a nonmagnetic material to reduce leakage of magnetic flux generated by the permanent magnet. The upper spoke surface 210a, the lower spoke surface 210b, the outer bar 230 and the inner bar 250 may be made of a nonmagnetic material and may be integrally provided, that is, as a single rigid body.

본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 스포크 구조체는 이너 서포트 멤버를 더 포함할 수 있다. 상기 스포크 구조체는 상술한 복수의 이너 바 및 상기 이너 서포트 멤버 중 어느 하나를 선택적으로 포함할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the spoke structure may further include an inner support member. The spoke structure may optionally include any one of the above-described inner bar and the inner support member.

상기 이너 서포트 멤버는 상술한 상부 스포크면 및 하부 스포크면의 이너 링들을 연결할 수 있다. 상기 이너 서포트 멤버는 상부 및 하부가 개방된 원통형으로 제공될 수 있다. 상기 이너 서포트 멤버는 원통형의 공동을 가지는 다각 기둥 형태로 제공될 수 있다. The inner support member may connect the inner rings of the upper spoke surface and the lower spoke surface. The inner support member may be provided in a cylindrical shape with the top and bottom open. The inner support member may be provided in the form of a polygonal column having a cylindrical cavity.

상기 영구 자석에 의하여 생성되는 자속의 누설을 감소시키기 위하여 상기 이너 서포트 멤버는 적어도 일부가 비자성 재료로 마련될 수 있다. 상기 이너 서포트 멤버는 상기 영구 자석에 접하는 일부가 비자성 재료로 마련될 수 있다. 상기 이너 서포트 멤버는 상기 샤프트에 접하는 일부가 비자성 재료로 마련될 수 있다.At least a portion of the inner support member may be provided with a nonmagnetic material to reduce leakage of magnetic flux generated by the permanent magnet. The inner support member may be provided with a portion of the nonmagnetic material in contact with the permanent magnet. The inner support member may be provided with a portion of the non-magnetic material in contact with the shaft.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 이너 서포트 멤버(270)를 설명하기 위하여, 상기 모터(100)에 체결된 상기 스포크 구조체(200)를 간략하게 도시한 것이다.5 illustrates the spoke structure 200 fastened to the motor 100 in order to explain the inner support member 270 according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 상기 이너 서포트 멤버(270)는 그 외면이 상기 복수의 영구 자석의 샤프트 측 면에 접하도록 상기 모터에 체결될 수 있다. 상기 이너 서포트 멤버(270)는 적어도 일부 비자성 재료로 마련될 수 있다. Referring to FIG. 5, the inner support member 270 may be fastened to the motor such that an outer surface thereof contacts the shaft side surfaces of the plurality of permanent magnets. The inner support member 270 may be made of at least some nonmagnetic material.

도 5의 (a)를 참조하면, 상기 스포크 구조체(200)의 이너 서포트 멤버(270)는 상기 회전자코어(130)의 샤프트공에 인접하게 체결될 수 있다. Referring to FIG. 5A, the inner support member 270 of the spoke structure 200 may be fastened adjacent to the shaft hole of the rotor core 130.

도 5의 (b)를 참조하면, 상기 이너 서포트 멤버(270)는 상기 샤프트(150)에 의해 관통되는 샤프트공을 제공할 수 있다. 상기 이너 서포트 멤버(270)는 상기 모터(100)에 체결되어 전술한 이너 립 구조를 대체할 수 있다. Referring to FIG. 5B, the inner support member 270 may provide a shaft hole penetrated by the shaft 150. The inner support member 270 may be fastened to the motor 100 to replace the inner lip structure described above.

상기 영구 자석에 의하여 생성되는 자속의 누설을 감소시키기 위하여 상기 이너 서포트 멤버(270)는 비자성 재료로 마련될 수 있다. 상기 상부 스포크면(210a), 상기 하부 스포크면(210b), 상기 아우터 바(230) 및 상기 이너 서포트 멤버(270)는 비자성 재료로 마련되고 일체, 즉 단일 강체로서 제공될 수 있다. The inner support member 270 may be made of a nonmagnetic material to reduce leakage of magnetic flux generated by the permanent magnet. The upper spoke surface 210a, the lower spoke surface 210b, the outer bar 230, and the inner support member 270 may be made of a nonmagnetic material and may be provided integrally, that is, as a single rigid body.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스포크 구조체(200) 및 상기 스포크 구조체(200)가 결합된 모터(100)의 사시도(a) 및 측면도(b)를 도시한 것이다.6 illustrates a perspective view (a) and a side view (b) of the spoke structure 200 and the motor 100 to which the spoke structure 200 is coupled according to an embodiment of the present invention.

도 6의 (a) 및 (b)를 참조하면, 상기 스포크 구조체(200)는 상기 모터(100)의 회전자의 외 측에 체결될 수 있다. 상기 스포크 구조체(200)는 상기 모터(100)의 회전자에 체결되어, 상기 회전자와 일체로서 회동할 수 있다. Referring to FIGS. 6A and 6B, the spoke structure 200 may be fastened to the outer side of the rotor of the motor 100. The spoke structure 200 is fastened to the rotor of the motor 100, it can be rotated integrally with the rotor.

도 6의 (a) 및 (b)를 참조하면, 상기 스포크 구조체(200)는 상기 모터(100)로부터 적어도 일부 돌출될 수 있다. 상기 스포크 구조체(200)는 상기 모터(100) 보다 큰 높이를 가지고, 상기 모터(100)로부터 적어도 일부 돌출될 수 있다. 다만, 이는 예시일 뿐이고, 상기 스포크 구조체(200)는 상기 모터(100)와 같거나 상기 모터(100)보다 작은 높이를 가질 수도 있다.Referring to FIGS. 6A and 6B, the spoke structure 200 may protrude at least partially from the motor 100. The spoke structure 200 may have a height greater than that of the motor 100 and may protrude at least partially from the motor 100. However, this is only an example, and the spoke structure 200 may have the same height as the motor 100 or smaller than the motor 100.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스포크 구조체 및 상기 스포크 구조체가 결합된 모터(100)의 일 단면을 도시한 것이다.7 illustrates a cross section of the spoke structure and the motor 100 coupled to the spoke structure according to an embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 상기 스포크 구조체(200)는 전술한 복수의 아우터 바(230)가 상기 복수의 영구 자석의 상기 고정자 측 면에 접하도록 상기 모터(100)에 체결될 수 있다.Referring to FIG. 7, the spoke structure 200 may be fastened to the motor 100 such that the plurality of outer bars 230 described above contact the stator side surfaces of the plurality of permanent magnets.

상기 스포크 구조체(200)는 전술한 복수의 이너 바(250)가 상기 복수의 영구 자석의 상기 샤프트(150) 측 면에 접하도록 상기 모터(100)에 체결될 수 있다. 상기 스포크 구조체(200)는 상기 복수의 이너 바(250)에 포함되는 각각의 이너 바의 일 측이 상기 영구 자석의 상기 샤프트 측 면에 접하도록 상기 모터에 체결될 수 있다.The spoke structure 200 may be fastened to the motor 100 such that the plurality of inner bars 250 are in contact with the side surfaces of the shaft 150 of the plurality of permanent magnets. The spoke structure 200 may be fastened to the motor such that one side of each inner bar included in the plurality of inner bars 250 contacts the shaft side surface of the permanent magnet.

상기 스포크 구조체(200)는 전술한 복수의 이너 바(250)가 전술한 이너 립의 자리에 위치하도록 상기 모터(100)에 체결될 수 있다. 상기 복수의 이너 바(250)는 전술한 이너 립의 구조를 대체할 수 있다. 상기 이너 바(250)는 전술한 이너 서포트 멤버의 구조로 대체될 수 있다.The spoke structure 200 may be fastened to the motor 100 such that the plurality of inner bars 250 described above are positioned at the inner lip. The plurality of inner bars 250 may replace the structure of the inner lip described above. The inner bar 250 may be replaced with the structure of the inner support member described above.

한편, 도 6 및 7에서는 편의를 위하여 전술한 구성들을 모두 포함하는 스포크 구조체(200)를 기준으로 상기 모터에 체결된 상기 스포크 구조체(200)를 도시하였으나, 본 명세서에 따른 발명에 이에 한정되는 것은 아님은 명백하다.6 and 7 illustrate the spoke structure 200 fastened to the motor based on the spoke structure 200 including all of the above-described components for convenience, the present invention is not limited thereto. It is not clear.

2.2 구조체가 체결된 모터2.2 Motor with Structure

본 발명의 일 실시예에 따르면, 전술한 스포크 구조체가 체결된 모터가 제공될 수 있다. 상기 스포크 구조체가 체결된 모터는 보다 향상된 출력 효율을 가질 수 있다. 상기 스포크 구조체가 체결된 모터에서 누설되는 자속량은 그렇지 아니한 모터보다 감소될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a motor to which the aforementioned spoke structure is fastened may be provided. The motor to which the spoke structure is fastened may have more improved output efficiency. The amount of magnetic flux leaking from the motor to which the spoke structure is fastened can be reduced than that of the motor that is not.

상기 모터는 복수의 슬롯을 가지는 고정자 코어 및 상기 복수의 슬롯에 감긴 권선을 포함하는 고정자, 복수의 삽입 구멍이 형성된 회전자 코어 및 상기 복수의 삽입 구멍의 각각에 매립된 복수의 영구 자석을 구비하는 회전자 및 상기 회전자의 내측에 위치하여 상기 회전자의 회전 축을 제공하는 샤프트를 구비할 수 있다. The motor includes a stator core having a plurality of slots and a stator including a winding wound around the plurality of slots, a rotor core having a plurality of insertion holes formed therein, and a plurality of permanent magnets embedded in each of the plurality of insertion holes. And a shaft positioned inside the rotor and providing a rotation axis of the rotor.

상기 회전자에 체결되는 스포크 구조체는 이너 링, 상기 이너 링의 외측에 위치하는 아우터 링 및 상기 이너 링 및 상기 아우터 링을 연결하고 원주 방향을 따라 방사형으로 배치되는 복수의 스포크를 포함하는 스포크면을 포함할 수 있다. 이때, 상기 스포크면은 상부 스포크면 및 하부 스포크면을 포함할 수 있다.The spoke structure fastened to the rotor has a spoke surface including an inner ring, an outer ring located outside the inner ring, and a plurality of spokes connecting the inner ring and the outer ring and disposed radially along the circumferential direction. It may include. In this case, the spoke surface may include an upper spoke surface and a lower spoke surface.

상기 회전자에 체결되는 스포크 구조체는 상기 이너링 및 상기 아우터 링의 축 방향에 나란하게 배치되어 상기 상부 스포크면 및 상기 하부 스포크면의 아우터 링들을 연결하는 복수의 아우터 바를 포함할 수 있다.The spoke structure fastened to the rotor may include a plurality of outer bars disposed parallel to the axial direction of the inner ring and the outer ring to connect outer rings of the upper spoke surface and the lower spoke surface.

상기 회전자에 체결되는 상기 스포크 구조체는 상기 복수의 아우터 바가 상기 복수의 영구 자석의 상기 고정자 측 면에 접하도록 상기 모터에 체결될 수 있다.The spoke structure fastened to the rotor may be fastened to the motor such that the plurality of outer bars contact the stator side surfaces of the plurality of permanent magnets.

상기 아우터 바는 상기 영구 자석에 의하여 생성되는 자속의 누설을 감소시키기 위하여 상기 스포크 구조체는 적어도 일부 비자성 재료로 마련될 수 있다. 상기 아우터 바 및/또는 상기 이너 바는 비자성 재료로 마련될 수 있다. 상기 비자성 재료는 에폭시계 및 엔지니어링 플라스틱계를 포함하는 비전도성의 재료 또는 알루미늄 및 구리를 포함하는 전도성 계열의 재료 중 선택될 수 있다.The outer bar may be provided with at least some nonmagnetic material to reduce the leakage of magnetic flux generated by the permanent magnet. The outer bar and / or the inner bar may be made of a nonmagnetic material. The nonmagnetic material may be selected from non-conductive materials including epoxy-based and engineering plastics, or conductive-based materials including aluminum and copper.

상기 모터에 체결된 상기 스포크 구조체는 상기 상부 스포크면 및 상기 하부 스포크면의 이너 링들을 연결하는 복수의 이너 바를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 스포크 구조체는 상기 복수의 이너 바가 상기 복수의 영구 자석의 상기 샤프트 측 면에 접하도록 상기 모터에 체결될 수 있다. 상기 스포크 구조체는 상기 복수의 이너 바의 일 측이 상기 영구 자석의 상기 샤프트 측 면에 접하도록 상기 모터에 체결될 수 있다. The spoke structure fastened to the motor may further include a plurality of inner bars connecting inner rings of the upper spoke surface and the lower spoke surface. In this case, the spoke structure may be fastened to the motor such that the plurality of inner bars contact the shaft side surfaces of the plurality of permanent magnets. The spoke structure may be fastened to the motor such that one side of the plurality of inner bars contacts the shaft side surface of the permanent magnet.

상기 모터에 체결된 상기 스포크 구조체는 상기 상부 스포크면 및 상기 하부 스포크면의 이너 링들을 연결하고, 원통형의 공동을 가지는 기둥 형태로 제공되는 이너 서포트 멤버를 더 포함할 수 있다. 상기 이너 서포트 멤버는 그 외면이 상기 복수의 영구 자석의 샤프트 측 면에 접하도록 상기 모터에 체결될 수 있다. 상기 이너 서포트 멤버는 비자성 물질로 마련될 수 있다.The spoke structure fastened to the motor may further include an inner support member connecting inner rings of the upper spoke surface and the lower spoke surface and provided in the form of a column having a cylindrical cavity. The inner support member may be fastened to the motor such that its outer surface is in contact with the shaft side surfaces of the plurality of permanent magnets. The inner support member may be made of a nonmagnetic material.

3. 실험 데이터3. Experimental data

상술한 바와 같이 본 명세서에서 개시하는 스포크 구조체를 이용할 경우, 출력 효율이 개선되고 강성이 증가된 상기 모터의 제공이 기대될 수 있다. 이하에서는, 상술한 스포크 모터가 적용된 상기 모터의 개선된 특성에 대한 실험 결과에 대하여 설명한다.When using the spoke structure disclosed herein as described above, it can be expected to provide the motor with improved output efficiency and increased rigidity. Hereinafter, the experimental results for the improved characteristics of the motor to which the above-described spoke motor is applied will be described.

도 8은 종래 방식에 따른 스포크 타입 모터(a) 및 비자성 구조체가 체결된 스포크 타입 모터(b)의 전자계 해석 결과를 도시한 것이다. 구체적으로, 종래 방식에 따른 스포크 타입 모터(a) 및 영구자석의 내측 및 외측에 본 발명에 따른 아우터 바 및 이너 바가 체결된 스포크 타입 모터(b)의 전자계 해석 결과를 도시한 것이다.FIG. 8 shows the result of the electromagnetic field analysis of the spoke type motor a and the spoke type motor b to which the nonmagnetic structure is fastened according to the related art. Specifically, the results of the electromagnetic field analysis of the spoke type motor (a) according to the conventional method and the spoke type motor (b) in which the outer bar and the inner bar according to the present invention are fastened to the inside and the outside of the permanent magnet.

도 8을 참조하면, 비자성체가 체결된 스포크 타입 모터의 경우, 종래 방식에 따른 스포크 타입 모터에 비하여 누설 자속이 감소되는 것을 확인할 수 있다. 구체적으로, 비자성체가 체결된 스포크 타입 모터의 경우, 영구 자석의 내측 및 외측에 전술한 이너 바 및 아우터 바를 각각 위치시킴에 따라, 종래 방식에 따른 모터에 비하여 상기 영구 자석의 외측(즉, 배리어 영역) 및 내측(즉, 샤프트에 가까운 역역)에서 누설 자속이 감소하였음을 확인할 수 잇다.Referring to FIG. 8, in the case of the spoke type motor to which the nonmagnetic material is fastened, it can be seen that the leakage magnetic flux is reduced as compared to the spoke type motor according to the conventional method. Specifically, in the case of the spoke type motor to which the nonmagnetic material is fastened, the inner bar and the outer bar described above are positioned inside and outside the permanent magnet, respectively, so that the outer side (ie, the barrier) of the permanent magnet compared to the conventional motor. It can be seen that the leakage magnetic flux has decreased in the region) and inside (i.e., the reverse region close to the shaft).

한편, 편의를 위하여 도 8에서는 전술한 아우터 바 및 이너 바를 모두 포함하는 스포크 구조체가 상기 모터에 결합된 경우의 전자계 해석에 대하여 도시하였으나, 상기 아우터 바 및 이너 바 중 어느 하나만을 포함하는 스포크 구조체가 상기 모터에 결합된 경우에도 도 8에서 도시하는 바와 같이 누설 자속이 감소되는 효과가 예상되는 것은 통상의 기술자의 지식에 비추어 명백할 것이다.On the other hand, for convenience, although FIG. 8 illustrates an electromagnetic field analysis when the spoke structure including both the outer bar and the inner bar is coupled to the motor, the spoke structure including only one of the outer bar and the inner bar is Even when coupled to the motor, it will be apparent from the knowledge of a person skilled in the art that the effect of reducing leakage magnetic flux is expected as shown in FIG.

표 1은 종래 방식에 따른 스포크 타입 모터(A) 및 비자성 구조체가 체결된 스포크 타입 모터(B)의 출력 특성 및 모터 강성 해석 결과를 나타내는 표이다. Table 1 is a table showing the output characteristics and the motor stiffness analysis results of the spoke type motor (A) and the spoke type motor (B) to which the nonmagnetic structure is coupled according to the conventional method.

표 1을 참조하면, 상기 모터에 본 발명에 따른 비자성 구조체를 삽입함으로써 누설 자속을 감소시켜 상기 모터의 출력 특성이 3.16% 개선되고, 강성 안전율이 60.81%로 향상 되었음을 확인할 수 있다. 이와 같이 강성 안전율이 향상된 만큼 영구자석의 길이를 늘려 모터의 출력을 보다 향상시킬 수도 있다. Referring to Table 1, by inserting the non-magnetic structure according to the present invention into the motor it can be seen that the leakage magnetic flux is reduced to improve the output characteristics of the motor 3.16%, the stiffness safety factor is improved to 60.81%. In this way, as the rigid safety factor is improved, the output of the motor may be further improved by increasing the length of the permanent magnet.

토크 (N?Em)Torque (N? Em) 출력 (W)Output (W) 안전율 (15080rpm)Safety Factor (15080rpm) AA 1.13611.1361 414.02414.02 6.666.66 BB 1.1720 (3.16%)1.1720 (3.16%) 427.11 (3.16%)427.11 (3.16%) 10.71 (60.81%)10.71 (60.81%)

도 9는 종래 방식에 따른 스포크 타입 모터(A) 및 비자성 구조체가 체결된 스포크 타입 모터(B)의 토크 출력을 비교하기 위한 그래프를 도시한 것이다. 도 9를 참조하면, 종래 방식에 따른 스포크 타입 모터(A)보다 비자성 구조체가 체결된 스포크 타입 모터(B)의 출력 성능이 우수함을 확인할 수 있다.9 shows a graph for comparing the torque output of the spoke type motor A and the spoke type motor B to which the nonmagnetic structure is fastened according to the conventional method. 9, it can be seen that the output performance of the spoke type motor B to which the nonmagnetic structure is fastened is better than the spoke type motor A according to the conventional method.

도 10은 종래 방식에 따른 스포크 타입 모터 및 본 발명에 따른 이너 서포트 멤버가 적용된 스포크 타입 모터의 토크 출력을 비교하기 위한 그래프를 도시한 것이다.10 shows a graph for comparing torque output of the spoke type motor according to the conventional method and the spoke type motor to which the inner support member according to the present invention is applied.

도 10의 A는 종래 방식에 따른 스포크 타입 모터의 토크 출력이고, 도 10의 B, C는 상기 모터에 전술한 이너 서포트 멤버가 적용된 스포크 타입 모터의 토크 출력을 나타낸 것이다. 구체적으로, 도 10의 B는 샤프트 측 일부가 비자성 재료로 마련된 이너 서포트 멤버가 적용된 스포크 타입 모터의 토크 출력이고, 도 10의 C는 전체가 비자성 재료로 마련된 이너 서포트 멤버가 적용된 스포크 타입 모터의 토크 출력을 나타낸 것이다.10A is a torque output of a spoke type motor according to a conventional method, and B and C of FIG. 10 are torque outputs of a spoke type motor to which the above-described inner support member is applied to the motor. Specifically, B of FIG. 10 is a torque output of a spoke type motor to which an inner support member provided with a non-magnetic material has a portion of the shaft side, and FIG. 10C is a spoke type motor to which an inner support member provided with a non-magnetic material is applied. Torque output is shown.

도 10을 참조하면, 종래 방식에 따른 스포크 타입 모터의 토크 출력(A)보다 본 발명에 따른 이너 서포트 멤버가 적용된 스포크 타입 모터의 토크 출력(B,C)이 우수함을 확인할 수 있다. 또한, 도 10을 참조하면 본 발명에 따른 이너 서포트 멤버가 적용된 스포크 타입 모터에 있어서, 전체가 비자성 재료인 이너 서포트 멤버가 적용된 상기 모터의 토크 출력(C)이 상기 샤프트 측 일부가 비자성 재료로 마련된 이너 서포트 멤버가 적용된 모터(B)보다 출력 효율이 우수한 것을 확인할 수 있다. 도 10을 참조하면, 종래 방식에 따른 스포크 타입 모터의 토크 출력(A)보다 샤프트 측 일부가 비자성 재료로 마련된 이너 서포트 멤버가 적용된 모터의 토크 출력(B) 및 전체가 비자성 재료인 이너 서포트 멤버가 적용된 상기 모터의 토크 출력(C)이 각각 50%, 56% 가량 개선된 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 10, it can be seen that the torque outputs B and C of the spoke type motor to which the inner support member according to the present invention is applied are superior to the torque output A of the spoke type motor according to the conventional method. In addition, referring to FIG. 10, in the spoke type motor to which the inner support member according to the present invention is applied, the torque output C of the motor to which the inner support member is applied is a nonmagnetic material, and the shaft side is partially made of a nonmagnetic material. It can be seen that the output efficiency is superior to the motor (B) to which the inner support member provided is applied. Referring to FIG. 10, the torque output B of the motor to which the inner support member provided with a non-magnetic material is partially formed of the non-magnetic material, and the inner support is a non-magnetic material. It can be seen that the torque output C of the motor to which the member is applied is improved by about 50% and 56%, respectively.

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 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예들은 서로 별개로 또는 조합되어 구현되는 것도 가능하다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments of the present invention described above may be implemented separately or in combination with each other.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 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.Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

Claims (16)

복수의 슬롯을 가지는 고정자 코어 및 상기 복수의 슬롯에 감긴 권선을 포함하는 고정자; 복수의 삽입 구멍이 형성된 회전자 코어 및 상기 복수의 삽입 구멍의 각각에 매립된 복수의 영구 자석을 구비하는 회전자; 및 상기 회전자의 내측에 위치하여 상기 회전자의 회전 축을 제공하는 샤프트; 를 구비하는 모터의 상기 회전자에 결합되어 상기 모터 내부의 누설 자속량을 감소시키는 스포크 구조체에 있어서,
이너 링, 상기 이너 링의 외측에 위치하는 아우터 링 및 상기 이너 링 및 상기 아우터 링을 연결하고 원주 방향을 따라 방사형으로 배치되고, 상기 이너 링으로부터 방사형으로 연장되는 복수의 스포크를 포함하는 스포크면 - 상기 스포크면은 상부 스포크면 및 하부 스포크면을 포함하고, 상기 이너링, 상기 아우터 링 및 상기 복수의 스포크는 일체로서 마련됨 -; 및
상기 이너링 및 상기 아우터 링의 축 방향에 나란하게 배치되어 상기 상부 스포크면 및 상기 하부 스포크면의 아우터 링들을 연결하고, 상기 아우터 링으로부터 상기 축 방향으로 연장되는 복수의 아우터 바; 및
상기 이너링 및 상기 아우터 링의 축 방향에 나란하게 배치되어 상기 상부 스포크면 및 상기 하부 스포크면의 이너 링들을 연결하고, 상기 이너 링으로부터 상기 축 방향으로 연장되는 복수의 이너 바; 를 포함하되,
상기 복수의 아우터 바는 상기 스포크면에 포함되는 상기 복수의 스포크가 상기 아우터 링과 연결되는 복수의 지점으로부터 상기 축 방향으로 연장되고,
상기 복수의 이너 바는 상기 스포크면에 포함되는 상기 복수의 스포크가 상기 이너 링과 연결되는 복수의 지점으로부터 상기 축 방향으로 연장되고,
상기 복수의 아우터 바가 상기 복수의 영구 자석의 상기 고정자 측 면에 접하고, 상기 복수의 이너 바는 상기 복수의 영구 자석의 상기 샤프트 측 면에 접하도록 상기 모터에 체결되고,
상기 모터의 회전에 의한 변형이 최소화 되도록 상기 스포크 면, 상기 복수의 아우터 바 및 상기 복수의 이너 바는 일체로서 마련되고, 상기 영구 자석에 의하여 생성되는 자속의 누설을 감소시키기 위하여 상기 복수의 아우터 바는 비자성 재료로 마련되는,
스포크 구조체.
A stator comprising a stator core having a plurality of slots and a winding wound around the plurality of slots; A rotor having a rotor core having a plurality of insertion holes and a plurality of permanent magnets embedded in each of the plurality of insertion holes; And a shaft positioned inside the rotor to provide a rotation axis of the rotor. In the spoke structure is coupled to the rotor of the motor having a reduced magnetic flux amount inside the motor,
An inner ring, an outer ring located outside of the inner ring, and a spoke surface connecting the inner ring and the outer ring and radially disposed along the circumferential direction, the spoke surface comprising a plurality of spokes extending radially from the inner ring; The spoke surface comprises an upper spoke surface and a lower spoke surface, wherein the inner ring, the outer ring and the plurality of spokes are provided integrally; And
A plurality of outer bars disposed side by side in the axial direction of the inner ring and the outer ring to connect outer rings of the upper spoke surface and the lower spoke surface and extend in the axial direction from the outer ring; And
A plurality of inner bars disposed in parallel in the axial direction of the inner ring and the outer ring to connect inner rings of the upper spoke surface and the lower spoke surface and extend in the axial direction from the inner ring; Including,
The plurality of outer bars extend in the axial direction from a plurality of points where the plurality of spokes included in the spoke surface are connected to the outer ring,
The plurality of inner bars extend in the axial direction from a plurality of points where the plurality of spokes included in the spoke surface are connected to the inner ring,
The plurality of outer bars are in contact with the stator side surfaces of the plurality of permanent magnets, and the plurality of inner bars are fastened to the motor to be in contact with the shaft side surfaces of the plurality of permanent magnets,
The spoke surface, the plurality of outer bars and the plurality of inner bars are integrally provided to minimize deformation due to rotation of the motor, and the plurality of outer bars to reduce leakage of magnetic flux generated by the permanent magnet. Is prepared from nonmagnetic materials,
Spoke structure.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 상부 스포크면 및 상기 하부 스포크면의 이너 링들을 연결하는 이너 서포트 멤버;를 더 포함하고,
상기 이너 서포트 멤버는 그 외면이 상기 복수의 영구 자석의 샤프트 측 면에 접하도록 상기 모터에 체결되는,
스포크 구조체.
The method of claim 1,
And an inner support member connecting inner rings of the upper spoke surface and the lower spoke surface;
The inner support member is fastened to the motor such that its outer surface is in contact with the shaft side surfaces of the plurality of permanent magnets,
Spoke structure.
제4항에 있어서,
상기 이너 서포트 멤버는 상기 영구 자석에 접하는 적어도 일부가 비자성 재료로 마련된,
스포크 구조체.
The method of claim 4, wherein
The inner support member is provided with at least a portion of the non-magnetic material in contact with the permanent magnet,
Spoke structure.
제4항에 있어서,
상기 이너 서포트 멤버는 상부 및 하부가 개방된 원통형으로 제공되는,
스포크 구조체.
The method of claim 4, wherein
The inner support member is provided in a cylindrical shape with the top and bottom open,
Spoke structure.
제4항에 있어서,
상기 이너 서포트 멤버는 원통형의 공동을 가지는 다각 기둥 형태로 제공되는,
스포크 구조체.
The method of claim 4, wherein
The inner support member is provided in the form of a polygonal column having a cylindrical cavity,
Spoke structure.
제4항에 있어서,
상기 이너 서포트 멤버는 상기 샤프트와 일체형으로 마련되는
스포크 구조체.
The method of claim 4, wherein
The inner support member is provided integrally with the shaft
Spoke structure.
제1항에 있어서,
상기 상부 스포크면, 상기 하부 스포크면, 상기 아우터 바 및 상기 이너 바는 비자성 재료로 마련되고 일체로서 형성되는,
스포크 구조체.
The method of claim 1,
The upper spoke surface, the lower spoke surface, the outer bar and the inner bar are made of a nonmagnetic material and are formed integrally,
Spoke structure.
제1항에 있어서,
상기 비자성 재료는 에폭시계 및 엔지니어링 플라스틱계를 포함하는 비전도성의 재료 또는 알루미늄, 스테인레스 스틸 및 구리를 포함하는 전도성 계열의 재료 중 선택되는,
스포크 구조체.
The method of claim 1,
The nonmagnetic material is selected from non-conductive materials, including epoxy-based and engineering plastics, or conductive-based materials including aluminum, stainless steel, and copper.
Spoke structure.
제1항에 있어서,
상기 복수의 아우터 바에 포함되는 각각의 아우터 바는 그 양 측에 체결부- 상기 체결부는 상기 아우터 바의 내 측으로 오목하게 형성됨 -가 형성되도록 마련되고,
상기 체결부는 상기 회전자 코어에 상기 체결부에 대응되는 형상으로 형성된 돌출부와 결합하여 상기 아우터 바를 상기 회전자 코어에 고정하는,
스포크 구조체.
The method of claim 1,
Each of the outer bars included in the plurality of outer bars is provided so that fastening portions are formed on both sides thereof, and the fastening portions are formed concave inwardly of the outer bar.
The fastening part is coupled to a protrusion formed in a shape corresponding to the fastening part on the rotor core to fix the outer bar to the rotor core.
Spoke structure.
매입형 영구자석 타입 모터에 있어서,
복수의 슬롯을 가지는 고정자 코어 및 상기 복수의 슬롯에 감긴 권선을 포함하는 고정자;
복수의 삽입 구멍이 형성된 회전자 코어 및 상기 복수의 삽입 구멍의 각각에 매립된 복수의 영구 자석을 구비하는 회전자;
상기 회전자의 내측에 위치하여 상기 회전자의 회전 축을 제공하는 샤프트; 및
상기 회전자에 결합되어 상기 모터 내부의 누설 자속량을 감소시키는 스포크 구조체;
를 포함하고,
상기 스포크 구조체는
이너 링, 상기 이너 링의 외측에 위치하는 아우터 링 및 상기 이너 링 및 상기 아우터 링을 연결하고 원주 방향을 따라 방사형으로 배치되고, 상기 이너 링으로부터 방사형으로 연장되는 복수의 스포크를 포함하는 스포크면 - 상기 스포크면은 상부 스포크면 및 하부 스포크면을 포함하고, 상기 이너 링, 상기 아우터 링 및 상기 복수의 스포크는 일체로서 마련됨 -; 및
상기 이너링 및 상기 아우터 링의 축 방향에 나란하게 배치되어 상기 상부 스포크면 및 상기 하부 스포크면의 아우터 링들을 연결하고, 상기 아우터 링으로부터 상기 축 방향으로 연장되는 복수의 아우터 바; 및
상기 이너링 및 상기 아우터 링의 축 방향에 나란하게 배치되어 상기 상부 스포크면 및 상기 하부 스포크면의 이너 링들을 연결하고, 상기 이너 링으로부터 상기 축 방향으로 연장되는 복수의 이너 바; 를 포함하되,
상기 복수의 아우터 바는 상기 스포크면에 포함되는 상기 복수의 스포크가 상기 아우터 링과 연결되는 복수의 지점으로부터 상기 축 방향으로 연장되고,
상기 복수의 이너 바는 상기 스포크면에 포함되는 상기 복수의 스포크가 상기 이너 링과 연결되는 복수의 지점으로부터 상기 축 방향으로 연장되고,
상기 스포크 구조체는 상기 복수의 아우터 바가 상기 복수의 영구 자석의 상기 고정자 측 면에 접하고, 상기 복수의 이너 바는 상기 복수의 영구 자석의 상기 샤프트 측 면에 접하도록 상기 모터에 체결되고,
상기 모터의 회전에 의한 변형이 최소화 되도록 상기 스포크 면, 상기 복수의 아우터 바 및 상기 복수의 이너 바는 일체로서 마련되고, 상기 스포크 구조체는 상기 영구 자석에 의하여 생성되는 자속의 누설을 감소시키기 위하여 적어도 일부가 비자성 재료로 마련되는,
모터.
In the embedded permanent magnet type motor,
A stator comprising a stator core having a plurality of slots and a winding wound around the plurality of slots;
A rotor having a rotor core having a plurality of insertion holes and a plurality of permanent magnets embedded in each of the plurality of insertion holes;
A shaft positioned inside the rotor to provide an axis of rotation of the rotor; And
A spoke structure coupled to the rotor to reduce the amount of leakage magnetic flux inside the motor;
Including,
The spoke structure
An inner ring, an outer ring located outside of the inner ring, and a spoke surface connecting the inner ring and the outer ring and radially disposed along the circumferential direction, the spoke surface comprising a plurality of spokes extending radially from the inner ring; The spoke surface comprises an upper spoke surface and a lower spoke surface, wherein the inner ring, the outer ring and the plurality of spokes are integrally provided; And
A plurality of outer bars disposed side by side in the axial direction of the inner ring and the outer ring to connect outer rings of the upper spoke surface and the lower spoke surface and extend in the axial direction from the outer ring; And
A plurality of inner bars disposed in parallel in the axial direction of the inner ring and the outer ring to connect inner rings of the upper spoke surface and the lower spoke surface and extend in the axial direction from the inner ring; Including,
The plurality of outer bars extend in the axial direction from a plurality of points where the plurality of spokes included in the spoke surface are connected to the outer ring,
The plurality of inner bars extend in the axial direction from a plurality of points where the plurality of spokes included in the spoke surface are connected to the inner ring,
The spoke structure is fastened to the motor such that the plurality of outer bars contact the stator side surfaces of the plurality of permanent magnets, and the plurality of inner bars contact the shaft side surfaces of the plurality of permanent magnets,
The spoke surface, the plurality of outer bars and the plurality of inner bars are integrally provided so that deformation due to rotation of the motor is minimized, and the spoke structure is formed at least to reduce leakage of magnetic flux generated by the permanent magnet. Partly made of non-magnetic material,
motor.
삭제delete 제12항에 있어서,
상기 아우터 바 및 상기 이너 바는 비자성 재료로 마련되는,
모터.
The method of claim 12,
The outer bar and the inner bar are made of a nonmagnetic material,
motor.
제12항에 있어서,
상기 비자성 재료는 에폭시계 및 엔지니어링 플라스틱계를 포함하는 비전도성의 재료 또는 알루미늄, 스테인레스 스틸 및 구리를 포함하는 전도성 계열의 재료 중 선택되는,
모터.
The method of claim 12,
The nonmagnetic material is selected from non-conductive materials, including epoxy-based and engineering plastics, or conductive-based materials including aluminum, stainless steel, and copper.
motor.
제12항에 있어서,
상기 스포크 구조체는
상기 상부 스포크면 및 상기 하부 스포크면의 이너 링들을 연결하고, 원통형의 공동을 가지는 기둥 형태로 제공되는 이너 서포트 멤버;를 더 포함하고,
상기 이너 서포트 멤버는 그 외면이 상기 복수의 영구 자석의 샤프트 측 면에 접하도록 상기 모터에 체결되고,
상기 이너 서포트 멤버는 비자성 물질로 마련되는,
모터.
The method of claim 12,
The spoke structure
An inner support member connecting the inner rings of the upper spoke surface and the lower spoke surface and provided in the form of a column having a cylindrical cavity;
The inner support member is fastened to the motor such that its outer surface is in contact with the shaft side surfaces of the plurality of permanent magnets,
The inner support member is made of a nonmagnetic material,
motor.
KR1020180017911A 2018-02-13 2018-02-13 Spoke structure and a motor coupled with the spoke structure KR102026240B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180017911A KR102026240B1 (en) 2018-02-13 2018-02-13 Spoke structure and a motor coupled with the spoke structure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180017911A KR102026240B1 (en) 2018-02-13 2018-02-13 Spoke structure and a motor coupled with the spoke structure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190097909A KR20190097909A (en) 2019-08-21
KR102026240B1 true KR102026240B1 (en) 2019-09-27

Family

ID=67808317

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180017911A KR102026240B1 (en) 2018-02-13 2018-02-13 Spoke structure and a motor coupled with the spoke structure

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102026240B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11791679B2 (en) 2021-08-19 2023-10-17 Nidec Motor Corporation Spoked rotor having deflectable magnet-retaining spokes
USD1029714S1 (en) 2021-08-19 2024-06-04 Nidec Motor Corporation Spoked rotor

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013034344A (en) * 2011-08-03 2013-02-14 Yaskawa Electric Corp Rotary electric machine
KR101670025B1 (en) * 2014-09-15 2016-10-27 한국전기연구원 Mechanical fixation for stator of electrical machine

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102073005B1 (en) * 2013-07-17 2020-02-04 삼성전자주식회사 Motor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013034344A (en) * 2011-08-03 2013-02-14 Yaskawa Electric Corp Rotary electric machine
KR101670025B1 (en) * 2014-09-15 2016-10-27 한국전기연구원 Mechanical fixation for stator of electrical machine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11791679B2 (en) 2021-08-19 2023-10-17 Nidec Motor Corporation Spoked rotor having deflectable magnet-retaining spokes
USD1029714S1 (en) 2021-08-19 2024-06-04 Nidec Motor Corporation Spoked rotor

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190097909A (en) 2019-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10608488B2 (en) Radially embedded permanent magnet rotor and methods thereof
US9391478B2 (en) Low-cost low-cog PM machine
US9099905B2 (en) Radially embedded permanent magnet rotor and methods thereof
US9831727B2 (en) Permanent magnet rotor and methods thereof
US6064132A (en) Armature structure of a radial rib winding type rotating electric machine
US20150155753A1 (en) Rotor for rotating electrical device
WO2014115436A1 (en) Permanent-magnet-type rotating electric mechanism
KR102040147B1 (en) rotor for electric motor and electric motor using the same
KR101528026B1 (en) Permanent magnet motor
US20140103772A1 (en) Radially embedded permanent magnet rotor and methods thereof
US20140210296A1 (en) Rotor for permanent magnet type motor, method of manufacturing rotor for permanent magnet type motor, and permanent magnet type motor
KR102503949B1 (en) motor
WO2016060232A1 (en) Double stator-type rotary machine
KR102026240B1 (en) Spoke structure and a motor coupled with the spoke structure
JP2005245146A (en) Synchronous motor, enclosed compressor and fan motor
JP4197584B2 (en) Method for manufacturing rotor of permanent magnet type rotating electric machine
JP2021029067A (en) Axial gap motor
JPH1189133A (en) Permanent magnet type motor
KR100912637B1 (en) Rotary machine and electromagnetic machine
JPH11136892A (en) Permanent magnet motor
JP2016192841A (en) Switched reluctance rotating machine
JPH03159531A (en) Reluctance rotating machinery
JPWO2019189313A1 (en) Rotor, motor and electric power steering device
KR20210120100A (en) rotating electric machine
US11418098B2 (en) Rotor, motor, and driving apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant