KR102073005B1

KR102073005B1 - 모터

Info

Publication number: KR102073005B1
Application number: KR1020130084411A
Authority: KR
Inventors: 한진우; 김덕진; 김영관; 인병렬
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2013-07-17
Filing date: 2013-07-17
Publication date: 2020-02-04
Also published as: CN104300712A; CN104300712B; EP2827474A2; US20150022042A1; EP2827474A3; KR20150009891A; EP2827474B1

Abstract

내구성이 향상되도록 개선된 구조를 가지는 모터를 개시한다.
모터는, 스테이터코어들과, 스테이터코어들에 감긴 코일을 가지는 스테이터와, 스테이터의 내측에 배치되고, 스테이터와 전자기적으로 상호 작용하여 회전하도록 구성되는 로터와, 로터와 함께 회전하도록 로터에 결합되는 모터축을 포함한다. 로터는 로터의 원주방향을 따라 서로 이격되도록 배열되는 복수의 로터코어와, 복수의 로터코어 사이에 형성되는 복수의 로터슬롯과, 복수의 로터슬롯에 삽입되는 복수의 영구자석과, 영구자석들의 외측단을 덮도록 로터슬롯들에 채워지는 몰딩부재와, 몰딩부재가 채워지도록 로터코어들에 마련되는 복수의 수용홈을 포함한다.

Description

모터{MOTOR}

본 발명은 모터에 관한 것으로, 상세하게는 내구성이 향상되도록 개선된 구조를 가지는 모터에 관한 것이다.

모터는 전기에너지로부터 회전력을 얻는 기계로서, 스테이터와 로터를 구비한다. 로터는 스테이터와 전자기적으로 상호 작용하도록 구성되고, 자기장과 코일에 흐르는 전류 사이에서 작용하는 힘에 의해 회전한다.

자계를 발생시키기 위해 영구자석을 사용하는 영구자석 모터는 표면 부착형 영구자석 모터(surface mounted permanent magnet motor), 매입형 영구자석 모터(interior type permanent magnet motor), 스포크형 영구자석 모터(spoke type permanent magnet motor)로 구분될 수 있다.

이 중 스포크형 영구자석 모터는 구조적으로 자속 집중도가 높기 때문에 고 토크, 고 출력을 발생시킬 수 있으며, 동일 출력에 대해 모터를 소형화할 수 있다는 장점을 가진다. 스포크형 영구자석 모터는 고 토크, 고 출력 특성이 요구되는 세탁기 구동모터나 전기자동차 구동모터, 소형발전기 구동모터 등에 적용될 수 있다.

일반적으로 스포크형 영구자석 모터의 로터는 회전축을 중심으로 방사 형태로 배치되는 영구자석들과, 영구자석들을 지지하고 자속의 통로를 형성하도록 마련되는 코어들과, 영구자석을 덮도록 배치되는 사출물을 포함한다.

그런데 이러한 스포크형 영구자석 모터에서는 로터가 고속으로 회전하는 과정에서 발생하는 원심력에 의해 영구자석을 덮는 사출물이 코어로부터 분리되거나, 변형 또는 파손되는 문제가 발생할 수 있다.

본 발명의 일 측면은 로터의 내구성을 높일 수 있도록 개선된 구조를 가지는 모터를 개시한다.

본 발명의 사상에 따른 모터는, 스테이터코어들과, 상기 스테이터코어들에 감긴 코일을 가지는 스테이터;와, 상기 스테이터의 내측에 배치되고, 상기 스테이터와 전자기적으로 상호 작용하여 회전하도록 구성되는 로터;와, 상기 로터와 함께 회전하도록 상기 로터에 결합되는 모터축;을 포함하고, 상기 로터는, 상기 로터의 원주방향을 따라 서로 이격되도록 배열되는 복수의 로터코어;와, 상기 복수의 로터코어 사이에 형성되는 복수의 로터슬롯;과, 상기 복수의 로터슬롯에 삽입되는 복수의 영구자석;과, 상기 영구자석들의 외측단을 덮도록 상기 로터슬롯들에 채워지는 몰딩부재;와, 상기 몰딩부재가 채워지도록 상기 로터코어들에 마련되는 복수의 수용홈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 로터의 회전 시에 상기 몰딩부재가 원심력에 의해 상기 로터로부터 이탈하는 것을 방지하도록 상기 로터의 반경방향에 대해 상기 수용홈의 외측에 배치되는 복수의 고정돌기를 포함할 수 있다.

상기 영구자석들의 외측단을 지지하도록 로터코어들로터 돌출되는 복수의 외측지지돌기를 포함할 수 있다.

상기 고정돌기는 상기 수용홈을 사이에 두고 상기 외측지지돌기로부터 이격되어 배치될 수 있다.

상기 영구자석들의 외측단은 상기 반경방향에 대해 상기 로터코어들의 외측면보다 내측에 위치되고, 상기 로터는 상기 로터의 원주방향으로 서로 인접한 두 로터코어와 상기 두 로터코어의 사이에 배치된 영구자석의 외측단에 의해 한정되는 몰딩부재 수용부를 포함할 수 있다.

상기 수용홈은, 몰딩부재 수용부와 연통되는 연결부와, 상기 연결부보다 많은 양의 몰딩부재를 수용할 수 있도록 확장된 확장부를 포함할 수 있다.

상기 확장부는 상기 로터의 반경방향에 대해 양측으로 확장될 수 있다.

상기 확장부는 상기 로터의 반경방향에 대해 어느 일측으로 확장될 수 있다.

상기 연결부는 상기 로터의 원주방향으로 형성될 수 있다.

상기 연결부는 상기 로터의 원주방향과 상기 로터의 반경방향 사이의 방향으로 형성될 수 있다.

상기 영구자석들의 내측단을 지지하도록 로터코어들로터 돌출되는 복수의 내측지지돌기를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 사상에 따른 모터는, 스테이터;와, 상기 스테이터의 내측 또는 외측에 회전 가능하게 배치되는 로터;를 포함하는 모터에 있어서, 상기 로터는, 방사형으로 이격 배치되는 복수의 로터코어;와, 상기 로터코어들 사이에 형성되는 복수의 로터슬롯;과, 상기 복수의 로터슬롯에 삽입되는 복수의 영구자석;과, 상기 영구자석들의 외측단을 덮는 몰딩부재;를 포함하고, 상기 로터코어는, 상기 로터슬롯 쪽으로 돌출되어 상기 영구자석의 외측단을 지지하는 제1돌기;와, 상기 로터슬롯 쪽으로 돌출되어 상기 로터의 회전 시에 상기 몰딩부재가 원심력에 의해 상기 로터로부터 이탈하는 것을 방지하는 제2돌기;와, 상기 제1돌기와 상기 제2돌기 사이에 마련되고, 상기 몰딩부재의 적어도 일부분을 수용하는 수용홈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 몰딩부재는 상기 수용홈에 수용되는 적어도 하나의 수용돌기를 포함할 수 있다.

상기 수용돌기는 상기 로터의 원주방향으로 연장될 수 있다.

상기 수용돌기는 상기 로터의 원주방향과 상기 로터의 반경방향 사이의 방향으로 연장될 수 있다.

상기 수용돌기의 일단은 확장될 수 있다.

상기 수용돌기의 일단의 단면 형상은 원형일 수 있다.

영구자석을 덮는 몰딩부재가 로터코어에 견고하게 고정되므로, 로터의 고속 회전 시, 몰딩부재가 로터로부터 이탈하거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 구성을 도시한 단면도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터에서 스테이터를 도시한 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터를 도시한 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터를 도시한 분해사시도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터에서 스테이터와 로터의 일부 구성을 생략하여 도시한 도면
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터에서 일부분을 확대하여 도시한 도면
도 7a 내지 7d는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터에서 몰딩부재를 고정하기 위한 구조의 다른 실시예들을 도시한 도면

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 아래의 설명에서 축방향(X)은 모터축에 평행한 방향을 의미한다. 원주방향(C)과 반경방향(R)은 모터축을 중심으로 하는 원의 둘레방향과 반지름방향을 의미한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 모터(100)는 모터(100)의 외관을 형성하는 모터하우징(110)을 포함한다. 모터하우징(110)은 모터(100)의 축방향으로 분리된 제1하우징(112)과 제2하우징(114)으로 구성될 수 있다. 제1하우징(112)과 제2하우징(114)은 스테이터(200)에 체결될 수 있다.

모터하우징(110)의 내부에는 스테이터(200)와 로터(300)가 배치된다. 스테이터(200)는 모터하우징(110)에 고정될 수 있다. 로터(300)는 스테이터(200)와 전자기적으로 상호 작용하여 회전하도록 구성된다. 로터(300)는 스테이터(200)의 내부에 배치될 수 있다.

로터(300)에는 로터(300)와 함께 회전하도록 모터축(120)이 삽입된다. 모터축(120)의 일측은 베어링(122)을 통해 제1하우징(112)에 회전 가능하게 지지되고, 모터축(120)의 타측은 베어링(124)을 통해 제2하우징(114)에 회전 가능하게 지지된다. 모터축(120)의 일측 단부는 제1하우징(112)에 형성된 개구(113)를 통해 모터하우징(110)의 외부로 돌출된다.

도 1, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 스테이터(200)는 스테이터바디(210), 제1인슐레이터(220), 제2인슐레이터(222), 코일(240)을 포함하여 구성될 수 있다. 도 2에서는 코일(240)을 생략하였다.

스테이터바디(210)의 중앙부에는 로터(300)를 수용하기 위한 공간이 형성된다. 로터수용부(212)의 주위에는 로터(300)의 원주방향(C방향, 도 5 참조)을 따라 스테이터코어(214)들이 배열된다. 스테이터코어(214)들은 로터수용부(212)로부터 방사상으로 연장된다. 스테이터바디(210)는 프레스 가공된 철판을 적층하여 형성할 수 있다.

스테이터코어(214)들은 원주방향으로 간격을 두고 배치되어 스테이터코어(214)들 사이에는 스테이터슬롯(216)들이 형성된다. 스테이터코어(214)들에 코일(240)이 권선됨에 따라 스테이터슬롯(216)들에는 코일(240)이 수용된다. 로터(300)와 인접한 스테이터코어(214)들의 내측 단부에는 스테이터코어(214)들의 폭이 부분적으로 확장된 확장코어부(215)가 형성된다. 확장코어부(215)의 내면과 로터(300)의 외면 사이에는 로터(300)의 회전을 위한 공극이 형성된다.

제1인슐레이터(220)와 제2인슐레이터(222)는 전기적 절연성을 가지는 재질로 형성되고, 축방향에 대해 스테이터바디(210)의 양측에 각각 배치된다. 제1인슐레이터(220)와 제2인슐레이터(222)는 스테이터코어(214)를 덮도록 스테이터바디(210)의 양측에 각각 결합된다. 제1인슐레이터(220)와 제2인슐레이터(222)에는 스테이터바디(210) 쪽으로 돌출되는 결합돌기(221)가 형성되고, 결합돌기(221)는 스테이터바디(210)에 형성된 결합공(217)에 삽입된다.

제1인슐레이터(220)와 제2인슐레이터(222)는 환형의 테두리(224)와, 스테이터코어(214)들에 대응하여 배열되는 코일지지부(225)들과, 코일지지부(225)들의 반경방향 내측과 외측에서 돌출되는 코일가이드부(226)를 포함한다. 코일지지부(225)들은 원주방향으로 이격되어 코일지지부(225)들 사이에는 스테이터슬롯(216)들에 대응하는 공간이 형성된다.

코일(240)은 제1인슐레이터(220)와 제2인슐레이터(222)가 스테이터바디(210)에 결합된 상태에서 스테이터코어(214), 제1,2인슐레이터(220)(222)의 코일지지부(225)에 걸쳐 권선된다.

스테이터바디(210)에는 스테이터바디(210)를 축방향으로 관통하는 삽입공(218)들이 형성될 수 있다. 삽입공(218)들에는 스테이터바디(210)를 이루는 각 플레이트들을 결합시키기 위한 핀, 리벳 또는 볼트 등의 체결부재(미도시)가 삽입된다.

제1하우징(112)과 제2하우징(114)에는 스테이터바디(210)의 삽입공(218)들에 대응하도록 하우징관통공(미도시)이 형성되어 제1하우징(112), 제2하우징(114), 스테이터(200)가 하나의 체결부재에 의해 고정될 수 있다.

도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 로터(300)는 스테이터바디(210)의 로터수용부(212)에 배치되는 로터바디(310)와, 로터바디(310)의 내부에 삽입되는 영구자석(320)들을 포함한다. 로터바디(310)는 규소강판을 프레스 가공하여 형성되는 판재를 적층하여 형성될 수 있다.

로터(300)의 구조적 강성을 보강하도록 축방향(X방향)으로 로터바디(310)의 양측에는 제1커버플레이트(390a)와 제2커버플레이트(390b)가 각각 배치될 수 있다. 제1커버플레이트(390a)와 제2커버플레이트(390b)의 중앙에는 모터축(120)을 수용할 수 있도록 축수용공(392)이 형성된다.

제1,2커버플레이트(390a)(390b)는 축방향으로 영구자석(320)의 외측을 덮도록 배치되어 영구자석(320)이 로터(300)로부터 축방향으로 이탈하는 것을 방지한다. 또 제1,2커버플레이트(390a)(390b)는 로터(300)에 언밸런스가 존재하는 경우에 밸런스를 맞추기 위한 구조물로서 활용될 수 있다. 제1,2커버플레이트(390a)(390b)는 비자성체, 예를 들면 구리나 스테인레스 스틸로 마련될 수 있다.

축방향으로 제1,2커버플레이트(390a)(390b)의 외측은 몰딩부재(400)에 의해 커버될 수 있다. 로터(300)의 구조적 강도는 몰딩부재(400)에 의해 한층 강화될 수 있다. 몰딩부재(400)는 제1,2커버플레이트(390a)(390b)가 결합된 로터바디(310)를 금형(미도시)에 인서트하여 플라스틱 재료로 사출 성형함으로써 로터(300)에 일체화될 수 있다. 몰딩부재(400)는 로터(300)의 반경방향에 대해 영구자석(320)들의 외측을 커버하도록 형성될 수 있다.

영구자석(320)들은 모터축(120)을 중심으로 방사상으로 위치되도록 로터(300)의 원주방향을 따라 배열된다. 도 4에서는 8개의 영구자석이 배열된 예가 도시되었으나, 영구자석의 수는 변경될 수 있다. 영구자석은 페라이트 자석이거나 네오디움(Neodymium)이나 사마륨(samarium)과 같은 희토류를 포함하는 자석일 수 있다.

로터(300)의 반경방향에 대해 영구자석(320)의 내측단(321)은 모터축(120)에 인접하도록 배치되고, 영구자석(320)의 외측단(322)은 스테이터(200)에 인접하도록 배치된다. 영구자석(320)의 내측단(321)과 외측단(322)은 로터(300)의 원주방향을 따라 연장되는 단변들(323)(324)을 포함한다. 영구자석(320)의 단변들(323)(324)은 로터(300)의 반경방향을 따라 연장되는 장변들(325)(326)과 연결된다. 영구자석(320)의 장변들(325)(326)은 영구자석(320)의 단변들(323)(324)보다 긴 길이를 가진다.

영구자석(320)의 N극과 S극은 로터(300)의 원주??향을 따라 배열된다. 영구자석(320)들 중 서로 인접한 제1영구자석(320a)과 제2영구자석(320b)은 동일한 극성이 서로 마주하도록 배치된다. 이러한 자기회로에 의하면 영구자석에서 발생되는 자속이 집중되어 모터의 크기를 줄이면서도 성능을 향상시킬 수 있다.

로터바디(310)는 모터축(120)이 삽입될 수 있도록 축공(332)을 형성하는 슬리브(330)와 슬리브(330)에 연결되는 로터코어(340)들을 포함한다.

슬리브(330)는 환형으로 형성되며, 축공(332)에 삽입된 모터축(120)에 접하는 내측둘레(334)와 로터바디(310)에 삽입된 영구자석(320)들과 마주하는 외측둘레(336)를 가진다.

슬리브(330)의 내측둘레(334)와 외측둘레(336) 사이의 두께(t)는 1.0mm 이상, 3.0mm 이하일 수 있다. 두께(t)가 3.0mm 보다 크면, 로터코어(340)에서 슬리브(330)로 누설되는 자속이 너무 커져 모터의 성능이 저하되고, 두께(t)가 1.0mm 보다 작으면, 모터축(120)을 축공(332)을 압입할 때 슬리브(330)가 변형되는 구조적인 문제가 발생할 수 있다.

로터코어(340)들은 영구자석(320)들을 지지하며, 영구자석(320)으로부터 발생되는 자속의 통로(자로)(magnetic path)를 형성한다. 로터코어(340)들은 로터(300)의 원주방향을 따라 배열되고, 영구자석(320)들을 수용하기 위한 로터슬롯(350)들을 형성하도록 서로 이격되어 배치된다.

로터코어(340)들은 브리지(360)들을 통해 슬리브(330)에 연결될 수 있다. 브리지(360)들은 각각의 로터코어(340)에 대응하여 로터(300)의 원주방향을 따라 배열된다. 브리지(360)들은 슬리브(330)의 외측둘레(336)로부터 반경방향 외측으로 연장되어 대응되는 로터코어(340)의 내측 단부에 연결될 수 있다.

브리지(360)의 폭(W1)은 1.0mm 이하인 것이 바람직하다. 브리지(360)의 폭(W1)은 브리지(360)를 통해 슬리브(330) 쪽으로 누설되는 자속의 양에 영향을 미치는데, 브리지(360)의 폭(W1)이 좁을수록 자기저항이 커져 누설자속을 줄일 수 있다.

그러나 브리지(360)는 로터코어(340)를 슬리브(330)에 연결되는 구조물로서, 브리지(360)의 폭(W1)이 너무 좁아지면 로터(300)의 고속 회전 시에 브리지(360)가 손상되거나 로터바디(310)가 변형되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 브리지(360)의 폭(W1)은 구조적인 강도를 유지할 수 있도록 0.4mm 이상인 것이 바람직하다.

영구자석(320)들은 인접한 두 로터코어(340) 사이에서 한정되는 로터슬롯(350)들에 각각 수용된다. 영구자석(320)은 슬리브(330)로부터 이격되어 배치됨으로써 영구자석(320)과 슬리브(330) 사이에 내부공간(370, 도 5 참조)이 형성된다. 이러한 내부공간(370)으로 인해 영구자석(320)의 자속이 슬리브(330)를 통해 모터축(120) 쪽으로 누설되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

영구자석(320)과 슬리브(330) 사이의 내부공간(370)에는 몰딩부재(400)가 채워질 수 있다. 내부공간(370)을 채우는 몰딩부재(400)에 의해 영구자석(320)의 유동이 방지되고, 로터(300)의 구조적 강도 및 안정성이 향상된다.

영구자석(320)들의 외측단(322)은 로터(300)의 반경방향에 대해 로터코어(340)들의 외측면보다 내측에 위치된다. 로터코어(340)의 외측 단부에는 인접한 두 로터슬롯(350) 쪽으로 각각 돌출되는 외측지지돌기(341)들이 마련된다. 영구자석(320)의 외측단(322)의 양측 가장자리는 인접한 두 로터코어(340)로부터 돌출된 외측지지돌기(341)에 의해 지지된다.

로터(300)의 반경방향으로 외측지지돌기(341)의 두께(t1)는 0.5mm 이상 2mm 이하인 것이 바람직하다. 외측지지돌기(341)의 두께(t1)가 0.5mm 미만으로 지나치게 얇을 경우, 로터(300)의 고속 회전 시에 원심력에 의해 외측지지돌기(341)가 변형되거나 파손되어, 영구자석(320)이 로터슬롯(350)으로부터 이탈할 수 있다. 외측지지돌기(341)의 두께(t1)가 2mm를 초과하여 지나치게 두꺼울 경우, 로터(300)의 반경이 불필요하게 커지게 되어, 모터의 소형화에 불리하다.

로터코어(340)는 영구자석(320)이 슬리브(330)로부터 이격되도록 영구자석(320)의 내측단(321)을 지지하는 내측지지돌기(380)들을 포함한다. 내측지지돌기(380)들은 로터코어(340)의 내측 단부로부터 인접한 두 로터슬롯(350) 쪽으로 각각 돌출된다. 슬리브(330), 로터코어(340)들, 브리지(360)들, 외측지지돌기(341)들과 내측지지돌기(380)들은 같은 재질로 일체로 형성되어 로터바디(310)를 구성할 수 있다.

로터(300)의 반경방향으로 내측지지돌기(380)의 두께(t2)는 0.5mm 이상 2mm 이하인 것이 바람직하다. 내측지지돌기(380)의 두께(t2)가 0.5mm 미만으로 지나치게 얇을 경우, 내측지지돌기(380)의 구조적인 강도가 약해져 영구자석(320)을 안정적으로 지지할 수 없다. 내측지지돌기(380)의 두께(t2)가 2mm를 초과하여 지나치게 두꺼울 경우, 영구자석(320)의 착자 시에 나쁜 영향을 미칠 수 있다. 영구자석(320)은 미착자된 재료가 로터슬롯(350)에 삽입된 후 착자되는데, 이 때 영구자석(320)과 접촉하는 내측지지돌기(380)의 두께(t2)가 두꺼우면 영구자석(320)의 착자를 위한 자기장이 내측지지돌기(380)에 의해 누설되어 내측지지돌기(380)에 의해 지지되는 부분에서 영구자석(320)의 착자가 불완전하게 이루어질 수 있기 때문이다.

로터(300)의 원주방향으로 서로 인접한 두 로터코어(340)와 두 로터코어(340)의 사이에 배치된 영구자석(320)의 외측단(322)에 의해 몰딩부재 수용부(352)가 한정된다. 도 3 및 도 6와 같이, 몰딩부재 수용부(352)는 몰딩부재(400)에 의해 채워질 수 있다. 몰딩부재 수용부(352)에 채워진 몰딩부재(400)는 외측지지돌기(341)와 함께 영구자석(320)의 외측단(322)을 지지하여 로터(300)의 구조적 강도를 보강한다. 따라서 로터(300)의 고속 회전 시에 원심력에 의해 외측지지돌기(341)가 변형되거나 영구자석(320)이 로터슬롯(350)으로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

로터코어(340)들은 외측지지돌기(341)와의 사이에 수용홈(343)이 형성되도록 몰딩부재 수용부(352) 쪽으로 돌출되는 고정돌기(345)를 포함한다. 몰딩부재 수용부(352)에 수용되는 몰딩부재(400) 중 일부는 수용홈(343)을 채우고, 수용홈(343)의 몰딩부재(400)는 그 외측에 배치된 고정돌기(345)에 의해 지지된다. 따라서 로터(300)가 고속으로 회전할 때 원심력에 의해 몰딩부재(400)가 몰딩부재 수용부(352)에서 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 고정돌기(345)는 로터(300)의 반경방향에 대해 외측지지돌기(341)로부터 이격되도록 배치될 수 있다.

몰딩부재(400)는 수용홈(343)에 수용되는 수용돌기(402a, 402b)들을 포함한다. 수용돌기(402a, 402b)들은 로터(300)의 원주방향 또는 그 반대방향으로 연장되고, 수용홈(343)에 대응하는 형상으로 형성된다.

도 7a 내지 도 7d에 도시된 바와 같이, 수용홈(343)의 형상은 다양하게 변경될 수 있다. 수용홈(343)은 몰딩부재 수용부(352)에 연통되는 연결부(343n)와 연결부(343n)보다 많은 양의 몰딩부재를 수용할 수 있도록 확장된 확장부(343a, 343b, 343c, 343d)를 포함하여 구성될 수 있다.

연결부(343n)는, 도 7a 및 도 7b와 같이, 로터(300)의 원주방향과 로터(300)의 반경방향 사이의 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 또 연결부(343n)는, 도 7c 및 도 7d와 같이, 로터(300)의 원주방향으로 형성될 수도 있다.

확장부(343a, 343b)는, 도 7c와 같이, 로터(300)의 반경방향에 대해 양측으로 확장되거나 도 7d와 같이, 로터(300)의 반경방향에 대해 어느 일측으로 확장될 수 있다. 확장부(343a, 343b, 343c, 343d)의 단면 형상은, 도 7a와 같이, 원형이거나, 도 7b 내지 도 7d와 같이, 장방형일 수 있다. 도시하지는 않았지만 확장부는 원형, 장방형 이외에도 반원형, 삼각형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.

로터바디(310)와 제1,2커버플레이트(390a)(390b)는 체결부재(410)에 의해 결합된다. 로터바디(310)는 로터코어(340)를 축 방향으로 관통하는 관통공(344)을 포함하여 구성된다. 관통공(344)은 로터코어(340)들 중 적어도 하나에 마련될 수 있다. 도 1 내지 도 6에서는 관통공(344)이 각각의 로터코어(340)에 대응하도록 형성된 예가 도시되었다.

제1,2커버플레이트(390a)(390b)에는 로터코어(340)에 형성된 관통공(344)에 대응하도록 제1플레이트홀(394a)과 제2플레이트홀(394b)이 각각 형성될 수 있다.

제1,2커버플레이트(390a)(390b)를 로터바디(310)의 양측에 배치시키고 체결부재(410)를 제2플레이트홀(394b), 관통공(344)과 제1플레이트홀(394a)에 삽입하여 제1,2커버플레이트(390a)(390b)를 로터바디(310)에 일체화시킴으로써 로터(300)의 구조적인 강도를 강화할 수 있다.

이상에서 설명한 모터(100)는 세탁기, 의류건조기, 에어컨, 냉장고, 압축기 등은 물론 소형화된 고출력의 모터가 요구되는 전기자동차 등에 적용될 수 있다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

100 : 모터 120 : 회전축

200 : 스테이터 300 : 로터

310 : 로터바디 320 : 영구자석

330 : 슬리브 340 : 로터코어

341 : 내측지지돌기 343 : 수용홈

343n : 연결부 343a, 343b, 343c, 343d : 확장부

345 : 고정돌기 350 : 로터슬롯

360 : 브리지 380 : 내측지지돌기

400 : 몰딩부재 402a, 402b : 수용돌기

Claims

스테이터코어들과, 상기 스테이터코어들에 감긴 코일을 가지는 스테이터;
상기 스테이터의 내측에 배치되고, 상기 스테이터와 전자기적으로 상호 작용하여 회전하도록 구성되는 로터;와,
상기 로터와 함께 회전하도록 상기 로터에 결합되는 모터축;을 포함하고,
상기 로터는,
상기 로터의 원주방향을 따라 서로 이격되도록 배열되는 복수의 로터코어;
상기 복수의 로터코어 사이에 형성되는 복수의 로터슬롯;
상기 복수의 로터슬롯에 삽입되며, 외측단이 상기 로터의 반경방향에 대해 상기 로터코어들의 외측면보다 내측에 위치되는 복수의 영구자석;
상기 영구자석들의 외측단을 덮도록 상기 로터슬롯들에 채워지는 몰딩부재;와,
상기 몰딩부재가 채워지도록 상기 로터코어들에 마련되는 복수의 수용홈;
상기 로터의 원주방향으로 서로 인접한 두 로터코어와 상기 두 로터코어의 사이에 배치된 영구자석의 외측단에 의해 한정되는 몰딩부재 수용부;를 포함하고,
상기 수용홈은,
몰딩부재 수용부와 연통되는 연결부;와,
상기 연결부보다 많은 양의 몰딩부재를 수용할 수 있도록 확장된 확장부;를
포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
제1항에 있어서,
상기 로터의 회전 시에 상기 몰딩부재가 원심력에 의해 상기 로터로부터 이탈하는 것을 방지하도록 상기 로터의 반경방향에 대해 상기 수용홈의 외측에 배치되는 복수의 고정돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
제2항에 있어서,
상기 영구자석들의 외측단을 지지하도록 로터코어들로터 돌출되는 복수의 외측지지돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
제3항에 있어서,
상기 고정돌기는 상기 수용홈을 사이에 두고 상기 외측지지돌기로부터 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 모터.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 확장부는 상기 로터의 반경방향에 대해 양측으로 확장되는 것을 특징으로 하는 모터.
제1항에 있어서,
상기 확장부는 상기 로터의 반경방향에 대해 어느 일측으로 확장되는 것을 특징으로 하는 모터.
제1항에 있어서,
상기 연결부는 상기 로터의 원주방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
제1항에 있어서,
상기 연결부는 상기 로터의 원주방향과 상기 로터의 반경방향 사이의 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
제1항에 있어서,
상기 영구자석들의 내측단을 지지하도록 로터코어들로터 돌출되는 복수의 내측지지돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
스테이터;와, 상기 스테이터의 내측 또는 외측에 회전 가능하게 배치되는 로터;를 포함하는 모터에 있어서,
상기 로터는,
방사형으로 이격 배치되는 복수의 로터코어;
상기 로터코어들 사이에 형성되는 복수의 로터슬롯;
상기 복수의 로터슬롯에 삽입되며, 외측단이 상기 로터의 반경방향에 대해 상기 로터코어들의 외측면보다 내측에 위치되는 복수의 영구자석;과,
상기 영구자석들의 외측단을 덮는 몰딩부재;
상기 로터의 원주방향으로 서로 인접한 두 로터코어와 상기 두 로터코어의 사이에 배치된 영구자석의 외측단에 의해 한정되는 몰딩부재 수용부;를 포함하고,
상기 로터코어는,
상기 로터슬롯 쪽으로 돌출되어 상기 영구자석의 외측단을 지지하는 제1돌기;
상기 로터슬롯 쪽으로 돌출되어 상기 로터의 회전 시에 상기 몰딩부재가 원심력에 의해 상기 로터로부터 이탈하는 것을 방지하는 제2돌기;와,
상기 제1돌기와 상기 제2돌기 사이에 마련되고, 상기 몰딩부재의 적어도 일부분을 수용하는 수용홈;을 포함하고,
상기 수용홈은,
몰딩부재 수용부와 연통되는 연결부와,
상기 연결부보다 많은 양의 몰딩부재를 수용할 수 있도록 확장된 확장부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
제12항에 있어서,
상기 몰딩부재는 상기 수용홈에 수용되는 적어도 하나의 수용돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
제13항에 있어서,
상기 수용돌기는 상기 로터의 원주방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 모터.
제13항에 있어서,
상기 수용돌기는 상기 로터의 원주방향과 상기 로터의 반경방향 사이의 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 모터.
제13항에 있어서,
상기 수용돌기의 일단은 확장되는 것을 특징으로 하는 모터.
제13항에 있어서,
상기 수용돌기의 일단의 단면 형상은 원형인 것을 특징으로 하는 모터.