KR102613213B1 - Bldc 모터의 로터 - Google Patents

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KR102613213B1
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Abstract

본 발명은 BLDC 모터의 로터에 관한 것으로서, 로터의 구조적 변경을 통해 모터의 토크리플 및 회전불균일을 개선시킴과 함께 진동소음 및 공진을 개선시켜 제품 경쟁력을 강화하는 데 그 목적이 있다.
이를 위해 본 발명은, 로터하우징과 로터축 및 영구자석을 포함하여 구성되는 BLDC 모터의 로터에 있어서, 로터하우징과, 로터축 사이의 고정력을 증폭하고, 상기 로터하우징에 영구자석이 확고하면서 균일한 위치고정이 이루어지도록 유도함에 따라 모터에 대한 토크리플 및 회전불균일을 개선시킬 수 있도록 상기 로터하우징 및 로터축을 함께 인서트사출방식으로 일체화시키도록 성형하는 인서트하우징;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

BLDC 모터의 로터{BLDC Motor rotor}
본 발명은 BLDC 모터의 로터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 로터의 구조적 변경을 통해 모터의 토크리플 및 회전불균일을 개선시킴과 함께 진동소음 및 공진을 개선시켜 제품 경쟁력을 강화하는 BLDC 모터의 로터에 관한 것이다.
일반적으로, 모터는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 회전력을 얻는 장치로서, 가정용 전자제품에서부터 산업용 기기 등의 광범위하게 사용되는데, DC 모터 및 AC 모터로 크게 나뉜다.
상기 DC 모터에서 브러쉬가 부착된 모터는 정류자와 브러쉬의 접촉에 의해서 코일에 전류를 흐르게 함과 동시에 정류시키는 기능을 하지만, 브러쉬가 마모되는 단점이 있다. 상기 단점을 극복하기 위해 브러쉬를 사용하지 않는 BLDC 모터가 주로 사용되고 있다.
상기 BLDC 모터는 기계적 또는 전기적인 노이즈를 줄일 뿐만 아니라, 저속에서 고속까지 다양한 속도로 제어가 가능하다는 장점 등이 있다.
상기 BLDC 모터는 스테이터와, 상기 스테이터의 내측 또는 외측에 구성되되 회전가능하게 마련되는 로터로 구성된다. 또한, 상기 로터의 중앙에는 로터축이 압입된다. 상기 스테이터에는 방사상으로 마련되는 복수의 티스가 구성되고, 상기 티스에 코일이 감겨지는 슬롯이 형성된다.
상기 로터(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 중앙에 로터축(3)이 강제 압입되도록 압입공이 형성되는 로터하우징(2)과, 상기 로터하우징(2)의 내면 또는 외면에 교번 극성을 갖도록 배치되는 복수의 영구자석(4)이 구성된다.
또한, 상기 로터하우징(2)은 가공의 편리성에 의해 프레스가공으로 형성됨에 따라 외주연이 밋밋한 평면 형상의 스트레이트 원통형 구조로 형성된다.
이에 따라, 종래의 상기 로터(1)의 로터하우징(2)은 회전시 회전 불균일이나 스위칭시 전류리플이나 코킹토크에 의한 가진원에 의하여 진동이 발생하게 되면 하우징의 울림에 그대로 가진원이 전달되어 소음진동 및 공진에 치명적인 원인을 제공하게 되고, 이로 인해, 결국 상기 로터하우징(2)의 회전시 발생되는 소음진동 및 공진에 의해 파손 등의 내구성 저하를 유발하는 문제점이 있다.
또한, 종래의 로터(1)의 영구자석(4)은 상기 로터하우징(2)에 단순히 접착제에 의한 접착으로 고정되어, 상기 접착제의 접착력 약하 또는 접착불량 등에 의해 모터 구동시 영구자석(4)이 로터하우징(2)에서 이탈됨으로써, 상기 영구자석(4)의 파손 뿐만 아니라 이탈된 영구자석(4)에 의해 원활한 회전력이 발현되지 않음에 따른 모터의 작동불능을 야기하는 등의 문제점이 있다.
또한, 종래의 영구자석(4)을 로터하우징(2)에 접착시킬 때, 별도의 접착 위치를 보상시키는 구조를 가지고 있지 않기 때문에, 작업자의 숙련도 등에 따라 로터하우징(2)에 대한 영구자석(4) 위치의 균일성을 유지할 수 없다는 문제점이 있다.
또한, 위와 같이, 로터하우징(2)에 대한 영구자석(4)의 접착위치 균일성을 유지할 수 없을 경우, 영구자석(4)의 접착 불균형에 의해 상기 영구자석(4)과 스테이터 사이의 자기장 불균형을 초래함으로써, 결국 모터의 회전력 불평형을 야기하게 되는 문제점이 있다.
대한민국 특허 제10-1603206호(2016.03.14. 공고) 대한민국 특허 제10-961654호(2010.06.09. 공고) 대한민국 특허 제10-1189107호(2012.10.10. 공고)
상기와 같은 문제점이 해결하기 위해 제안하는 것으로서, 본 발명의 목적은, 로터의 구조적 변경을 통해 모터의 토크리플 및 회전불균일을 개선시킴과 함께 진동소음 및 공진을 개선시켜 결국 모터의 내구성을 향상으로 제품 경쟁력을 강화하는 BLDC 모터의 로터를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 로터하우징과 로터축 및 영구자석을 포함하여 구성되는 BLDC 모터의 로터에 있어서, 로터하우징과, 로터축 사이의 고정력을 증폭하고, 상기 로터하우징에 영구자석이 확고하면서 균일한 위치고정이 이루어지도록 유도함에 따라 모터에 대한 토크리플 및 회전불균일을 개선시킬 수 있도록 상기 로터하우징 및 로터축을 함께 인서트사출방식으로 일체화시키도록 성형하는 인서트하우징;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 인서트하우징에는, 상기 로터하우징에 영구자석이 위치되는 부분과 대응하는 위치에 형성되어, 상기 영구자석을 삽입방식으로 고정시킬 수 있도록 하는 적어도 하나 이상의 안착홈;을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 안착홈의 양단은, a : 안착홈의 외주 끝점, b : 안착홈의 외주 중간점, c : 안착홈의 내주 끝점, o : 로터의 중간점, o' : 'a'에서 'c'를 지나는 선분을 연장시켜 선분 'bo'와 교차되는 교차점, p : 'a'에서 'o' 사이의 가상 선분에서 안착홈의 내주 끝점에 해당하는 가상점, θ : 선분ab 및 선분ac 사이의 사잇각으로 할 때, θ = ∠bap 〉 ∠bac;로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 인서트하우징은, 로터하우징과 로터축 및 영구자석이 일체화되도록 상기 영구자석을 포함하여 인서트사출방식으로 성형되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 로터하우징에는, 회전시 발생하는 소음진동 또는 공진에 대한 노이즈를 개선시킬 수 있도록 하는 댐퍼부;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 댐퍼부는, 로터하우징에 상호 대칭되도록 복수로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 댐퍼부는, 일정공간을 형성하여 소음진동 또는 공진을 감쇠시켜 방진기능을 수행하도록 하는 감쇠공; 및 상기 감쇠공에 의한 로터하우징의 내구성 저하를 방지하기 위하여 상기 감쇠공을 보강시키도록 상기 로터하우징의 두께를 유지하도록 형성되는 보강덧살;을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 댐퍼부에는, 상기 로터하우징에 구성되는 영구자석의 양단 각각을 지지하도록 구성되는 복수의 받침돌기;를 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 받침돌기는, 영구자석의 일단이 밀착되는 부분이 청구항 3에서 청구하는 사잇각(θ)과 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 로터하우징은, 일정두께로 형성되되, 적층구조를 형성됨에 따라 회전시 발생되는 소음진동 또는 공진의 주파수를 파절시켜 방진기능을 수행되도록 하는 단위편;으로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 로터 하우징에 영구자석의 고정위치가 작업자 등의 숙련도 등에 구애됨이 없이 항상 균일할 수 있도록 상기 로터 하우징에 대한 구조적 개선을 수행함으로써, 상기 로터하우징에서 영구자석의 균일한 위치고정 및 회전시에도 영구자석의 이탈을 방지할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 상기 로터 하우징에 대한 구조적 개선을 통해 진동소음 공진을 저감시킬 수 있고, 이러한 진동소음 등의 저감에 의해 울림현상이 개선될 수 있다는 효과가 있다.
또한, 로터 하우징의 구조적 개선에 의해, 소음의 고유진동수 주파수를 변경하거나 또는 울림현상의 난반사를 유도하는 방진성을 가지고, 이로 인해 울림의 억제로 진동소음 및 공진을 개선시켜, 결국 BLDC 모터의 로터 내구성을 향상시키는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 BLDC 모터의 로터 일례를 보인 사진.
도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 BLDC 모터의 로터 분해사시도.
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 BLDC 모터의 로터 단면도.
도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 인서트하우징의 안착홈 상세 설명을 위한 개략적인 평면도.
도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 로터하우징의 사시도.
도 6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 로터하우징의 평면도.
도 7은 본 발명의 제2실시 예에 따른 BLDC 모터의 로터 단면도.
도 8은 로터하우징에 대한 고유진동수를 나타내는 그래프로서,
8a는 종래의 로터하우징이고, 8b는 제2실시 예의 로터하우징이다.
도 9는 본 발명의 제3실시 예에 따른 로터하우징의 일부 분해 사시도.
도 10은 로터하우징에 대한 공진주파수를 나타내는 그래프로서,
10a는 종래의 로터하우징이고, 10b는 제3실시 예의 로터하우징이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
<제1실시 예>
제1실시 예의 BLDC 모터의 로터(100)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 로터하우징(110)과, 로터축(120)과, 영구자석(130), 및 인서트하우징(140)을 포함하도록 구성함으로써, 상기 인서트하우징(130)에 의해 상기 로터하우징(110)에 영구자석(130)이 안정적으로 고정되도록 하는 구조적 개선을 수행하였다.
상기 로터하우징(110)은 종래와 같이, 일정깊이를 가지는 'U'자 형태로 형성되고, 막힘된 부분의 중앙에 로터축(120)의 일단이 삽입되어 고정되도록 하는 고정공(112)이 형성되고, 상기 고정공(112)의 주변으로 외부공기와의 소통으로 방열기능을 수행하도록 적어도 하나 이상의 제1방열공(114)을 포함한다.
상기 로터축(120)은 상기 로터하우징(110)의 중앙에 세워지도록 상기 로터하우징(110)의 고정공(112)에 고정되는 것으로서, 종래와 동일 또는 유사한 구조 및 구성관계를 가짐에 따라 상세한 설명은 생략한다.
또한, 상기 로터축(120)에는 인서트하우징(140)과의 표면적을 확대시켜 상기 로터축(120)에 대한 고정력을 더욱 증폭시키도록 유도하는 인서트돌기(122)를 포함한다.
상기 인서트돌기(122)는 상기 로터축(120)의 외주연에서 일정높이와 폭을 가지도록 양각형태의 적어도 하나 이상이 형성된다. 물론, 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 인서트돌기(122)는 일정깊이와 폭을 가지는 음각형태로 형성되거나 또는 널링(빗줄널링 포함)을 포함하는 것으로서, 로터축(120)과 인서트하우징(140) 사이의 표면적을 확대시켜 고정력을 증폭시키도록 하는 구조, 구성 또는 형상이면 어느 것이든 채용 가능하다.
상기 영구자석(130)은 상기 로터하우징(110)의 내부면에 구성된다. 이 경우, 상기 영구자석(130)은 상기 로터하우징(110)에 교번 극성으로 구성되도록 다수가 마련된다.
상기 인서트하우징(140)은 로터하우징(110)과 로터축(120)을 포함하여 인서트사출방식으로 제조됨에 따라 상기 로터하우징(110)에 영구자석(130)이 안정적으로 고정된 상태를 유지할 수 있도록 하는 일정깊이의 안착홈(142)을 포함한다.
즉, 상기 인서트하우징(140)은 상기 로터하우징(110)과 로터축(120)을 선(先) 조립시켜 모듈화시킨 상태에서 인서트사출기를 통해 사출함으로써, 상기 로터하우징(110)과 로터축(120) 사이의 고정력 향상과 함께, 상기 로터하우징(110)에 영구자석(130)이 마련될 수 있도록 하는 안착홈(142)이 형성되도록 하는 제조방법에 의해 형성된다.
또한, 상기 인서트하우징(140)에는 상기 로터하우징(110)의 제1방열공(112)과 동일 또는 유사한 위치에 구성되어, 상기 제1방열공(112)의 방열기능을 간섭하지 않도록 지지하는 제2방열공(144)이 구성된다. 이 경우, 상기 제2방열공(144)은 상기 제1방열공(112)과 동일한 형상으로 구성되어도 무방하나, 상기 제1방열공(112)보다 다소 큰 형상으로 형성되도록 하여 제2방열공(144)을 통해 로터하우징(110)의 일부가 외부로 노출된 상태를 유지하도록 함으로써, 제1방열공(114)과 함께, 노출된 로터하우징(110)에 의해서도 열교환에 의한 방열성능이 발휘되도록 형성됨이 바람직하다.
또한, 상기 인서트하우징(140)에는 상기 로터하우징(110)의 중앙에 결합된 로터축(120)의 외주연에 일정높이 및 폭으로 감싸도록 함으로써 상기 로터하우징(110)과 로터축(120) 사이의 고정력을 증폭시키도록 지지하는 보강보스(146)가 구성된다. 즉, 상기 보강보스(146)는 상기 로터하우징(110)과 로터축(120)의 결합부분에 일정높이와 폭으로 형성됨에 따라 상기 로터축(120)이 로터하우징(110)의 고정공(112)에 압입됨에 따른 1차 고정, 및 보강보스(146)에 의한 2차 고정이 이루어지도록 함으로써, 상기 로터하우징(110)에 대한 로터축(120)의 고정력이 더욱 향상되도록 한다. 물론, 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 보강보스(146)는 경우에 따라서 생략할 수도 있다.
한편, 안착홈(142)은 인서트하우징(140)을 인서트사출방식으로 사출할 때 형성되도록 하는 것으로서, 상기 로터하우징(110)에 마련되는 영구자석(130)의 위치와 동일한 위치에 형성되도록 하여, 상기 영구자석(130)을 삽입방식에 의해 로터하우징(110)에 영구자석(130)이 고정되도록 하는 기능을 수행한다.
이에 따라, 종래와 같이 로터하우징(2)에 영구자석(4)을 단순히 접착제로 접착고정할 경우 작업자의 숙련도 등에 의해 영구자석의 위치가 불균일하고, 회전 중 접착제의 열화로 영구자석(4)이 탈락 등의 문제점이 발생할 수 있으나, 본 발명과 같이 안착홈(146)에 영구자석(130)을 삽입하는 방식의 경우 작업자의 숙련도 등에 구애됨이 없이 균일한 고정위치를 확보할 수 있고, 회전 중 인서트하우징(130)이 파손되지 않는 이상에는 영구자석(130)이 탈락되는 등의 위험성을 해소하여 안전한 사용이 가능하도록 한다.
그리고, 상기 안착홈(146)은 상기 영구자석(130)을 삽입시킨 후 상기 영구자석(130)과 로터하우징(110) 및 인서트하우징(140)의 접촉면에 접착제를 도포함으로써, 상기 로터하우징(110)에 영구자석(130)에 대한 2차의 고정력이 발휘되도록 할 수도 있다.
한편, 상기 안착홈(146)은 원호와 폭에 대하여, 직각보다 작은 예각의 사잇각(θ)으로 형성됨이 바람직하다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 안착홈(146)의 사잇각(θ)은 ∠bac ＜ ∠bap로 이루어진다.
구체적으로, a : 안착홈의 외주 끝점
b : 안착홈의 외주 중간점
c : 안착홈의 내주 끝점
o : 로터의 중간점
o' : 'a'에서 'c'를 지나는 선분을 연장시켜 선분 'bo'와 교차되는 교차점
p : 'a'에서 'o' 사이의 가상 선분에서 안착홈의 내주 끝점에 해당하는 가상점
θ : 선분ab 및 선분ac 사이의 사잇각
만약, 안착홈(146)을 원호ab와 선분ap로 이루어지도록 형성할 경우, ∠bap가 직각 또는 직각에 가까운 각으로 형성됨으로써,
로터에서 회전력이 발생될 경우 'a'에서 'o' 방향의 구심력이 작용하게 되고, 이때 외력 예컨대, 충격이나 진동(주파수 공진 등)에 의해 안착홈(146)에 삽입된 영구자석(130)이 탈락될 수 있다는 문제가 발생할 수 있다.
이를 보완코져, 상기 안착홈(146)은 원호ab와 선분ac로 이루어지도록 하되,
상기 'c'는 'a'에서 연장될 때 선분bo 사이에 임의의 위치인 o'에 의해 형성되도록 한다. 즉, o' = 선분bo 〉선분bo'
이에 따라, 상기 안착홈(146)의 사잇각(θ)은 ∠bap 〉∠bac에 의한 예각으로 형성됨으로써, 로터의 회전에 의해 'a'에서 구심력이 작용하더라도 'c'에서 받쳐주는 형상을 이룸에 따라 회전 중 외력이 작용하여도 안착홈(146)에 영구자석(130)이 탈락되는 등의 문제가 발생되지 않게 된다.
한편, 상기 안착홈(146)에 삽입되는 영구자석(130)은 상기 안착홈(146)과 대응되는 형상으로 형성된다.
물론, 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 영구자석(130)은 로터하우징(110)과 로터축(120) 및 영구자석(130)을 가 조립한 후 인서트사출기를 이용하여 인서트하우징(140)이 형성되도록 함으로써, 안착홈(146)에 영구자석(130)을 삽입하는 공정을 생략할 수 있도록 하는 제조방법을 채택할 수 있다.
즉, 로터하우징(110)과 로터축(120)을 1차 가조립한 후 인서트하우징(140)을 성형한 후 상기 인서트하우징(140)에 형성된 안착홈(146)에 영구자석(130)을 삽입하는 제조방식이거나, 또는 로터하우징(110)과 로터축(120) 및 영구자석(130)을 1차 가조립한 후 인서트하우징(140)을 성형하여 상기 영구자석(130)에 대한 별도의 삽입공정을 수행하지 않고도 로터(100)의 제조가 이루어지도록 하는 제조방식 중 어느 하나를 취사선택하여 제조한다.
<제2실시 예>
제1실시 예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제2실시 예의 로터하우징(120)에는 회전시, 스테이터의 정류방향을 정방향 또는 역방향으로 흘려주면서 N극, S극이 교번하는 스위칭을 하게 되고, 이로 인해 영구자석(130)이 정방향 또는 역방향으로 진동하는 울림현상이 발생하는 스위칭노이즈로 소음진동 또는 공진 등이 발생되는 데, 이러한 소음진동 또는 공진을 감쇠시킬 수 있도록 하는 댐퍼부(116)를 포함한다.
상기 댐퍼부(116)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 로터하우징(110)의 외주연에 방사형으로 형성되되, 영구자석(130)의 위치를 간섭하지 않으면서 감쇠성능을 발휘하도록 구성된다.
상기 댐퍼부(116)는 로터하우징(110)에 일정공간을 형성하여 진동소음 또는 공진에 대한 감쇠기능을 수행하도록 하는 감쇠공(1162)을 포함한다.
또한, 상기 댐퍼부(116)에는 로터하우징(110)에 위치되는 영구자석(130)의 양단 각각을 지지하도록 구성되는 복수의 받침돌기(1164)를 포함한다.
상기 받침돌기(1164)는 상기 로터하우징(110)에서 일정길이 돌출되도록 구성되어, 영구자석(130)의 일단이 받침되도록 함으로써, 상기 로터하우징(110)에 영구자석(130)이 안정적인 고정상태를 유지할 수 있도록 지지한다.
이 경우, 상기 받침돌기(1164)의 일단 즉, 영구자석(130)의 일단과 면밀착되는 부분은 제1실시 예의 안착홈(146)의 사잇각(θ)과 동일하게 형성됨으로써, 상기 영구자석(130)의 삽입이 원활하게 이루어지도록 한다. 물론, 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 받침돌기(1164)의 일단은 상기 안착홈(146)의 사잇각(θ)에 간섭되지 않는 각으로 형성되도록 하여 상기 영구자석(130)이 안착홈(146)에 삽입되는 것이 간섭되지 않도록 하는 구조 또는 형상이면 어느 것이든 사용 가능하다.
또한, 상기 댐퍼부(116)에는 로터하우징(110)과 받침돌기(1164) 사이에 일정공간을 형성하여, 안착홈(146)에 삽입되는 영구자석(130)의 삽입공정을 간섭하지 않으면서, 안정적인 삽입상태를 유지할 수 있도록 지지하는 노치공(1166)을 포함한다.
또한, 상기 댐퍼부(116)에는 로터하우징(110)의 두께를 보상하여, 상기 로터하우징(110)에 대한 내구성을 유지시킬 수 있도록 하는 보강덧살(1168)을 포함한다.
즉, 상기 댐퍼부(116)은 상기 로터하우징(110)에서 일정두께를 가지는 보강덧살(1168)을 구성하고, 상기 보강덧살(1168)이 위치되는 부분에 감쇠공(1162)과 상호 대응되는 형상으로 형성되는 복수의 받침돌기(1164) 및 노치공(1166)이 형성된다.
또한, 상기 댐퍼부(116)를 포함하는 로터하우징(110)은 양단이 연통되는 원통형으로 형성된다. 즉, 제1실시 예의 로터하우징(110)은 일단이 막혀진 'U'의 원통형이고, 제2실시 예의 로터하우징(110)은 양단이 개방된 원통형으로서, 이하에서, 제1실시 예의 로터하우징(110)을 'U'형이라고 명명하고, 제2실시 예의 로터하우징(110)을 원통형이라 명명한다.
또한, 상기 로터하우징(110)은 로터축(120)과 함께 인서트사출방식으로 인서트하우징(140)이 형성되는 것으로서, 이 경우, 상기 인서트하우징(140)은 상기 댐퍼부(116)에 형성된 감쇠공(1162)과 노치공(1166)에 채워지도록 구성되거나, 또는 감쇠공(1162) 및 노칭공(1166)에 공간이 형성되도록 인서트사출된다.
도 8은 로터하우징에 대한 고유진동수를 나타내는 그래프로서, 도 8a와 같이 스트레이트형태로 형성된 로터하우징의 경우 2.3kHz의 고유진동수 주파수레벨이 -40dB이고, 8b와 같이 댐퍼부를 포함하는 로터하우징의 경우 2.3kHz의 고유진동수 주파수레벨이 -50dB임을 확인할 수 있다.
그러므로, 종래의 로터하우징은 -40dB의 주파수레벨을 보이는 반면, 댐퍼부를 포함하는 본 발명의 로터하우징은 -50dB의 주파수레벨을 보이는 바와 같이, 주파수레벨이 10dB 개선됨을 확인할 수 있다.
<제3실시 예>
제1 및 제2실시 예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제3실시 예의 로터하우징(110)은 도 9에 도시된 바와 같이, 일정두께를 가지는 박판형태의 단위로 형성된 것을 적층시켜 형성되도록 하는 단위편(110a)으로 형성된다.
상기 단위편(110a)은 동일한 평면을 형성하고, 일정두께 예컨대, 0.5 ~ 2(mm)로 형성됨으로써, 상기 단위편(110a)들을 적층시킴에 따라 하나의 로터하우징(110)을 형성하도록 한다.
이 경우, 상기 단위편(110a)에는 적재된 상태를 유지할 수 있도록 접착제로 가접착시킬 수 있다.
상기와 같이, 다수의 단위편(110a)이 적층된 적층구조의 로터하우징(110)은 단위편(110a)들 사이에서 분리상태를 유지함에 따라 진동의 주파수 파동이 연속적으로 전달되지 않고 파절형태로 전달이 이루어짐으로써, 감쇠성능을 얻을 수 있다.
즉, 도 10은 로터하우징에 대한 공진주파수를 나타내는 그래프로서, 7000RPM의 스위칭주파수인 2.3kHz에서 공진현상에 의한 소음진동의 노이즈성분을 비교할 때, 도 10a와 같이 스트레이트형태로 형성된 로터하우징의 경우 -20dB이고, 도 10b와 같이 적층구조의 로터하우징의 경우 -40dB로서, 고유진동수와 스위칭노이즈성분이 만나 발생되는 공진에 의한 소음이 20dB 개선됨을 확인할 수 있다.
이상에서 설명한 것은 BLDC 모터의 로터를 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니한다. 본 발명에 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변경실시가 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
100: 로터 110: 로터하우징
110a: 단위편 112: 고정공
114: 제1방열공 116: 댐퍼부
1162: 감쇠공 1164: 받침돌기
1166: 노치공 1168: 보강덧살
120: 로터축 122: 인서트돌기
130: 영구자석 140: 인서트하우징
142: 안착홈 144: 제2방열공
146: 보강보스

Claims (10)

  1. 로터하우징과 로터축 및 영구자석을 포함하여 구성되는 BLDC 모터의 로터에 있어서,
    로터하우징과, 로터축 사이의 고정력을 증폭하고, 상기 로터하우징에 영구자석이 확고하면서 균일한 위치고정이 이루어지도록 유도함에 따라 모터에 대한 토크리플 및 회전불균일을 개선시킬 수 있도록 상기 로터하우징 및 로터축을 함께 인서트사출방식으로 일체화시키도록 성형하는 인서트하우징;을 포함하되,
    상기 로터하우징은 일정두께로 형성되되, 적층구조를 형성됨에 따라 회전시 발생되는 소음진동 또는 공진의 주파수를 파절시켜 방진기능을 수행되도록 하는 단위편; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 로터.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 인서트하우징에는,
    상기 로터하우징에 영구자석이 위치되는 부분과 대응하는 위치에 형성되어, 상기 영구자석을 삽입방식으로 고정시킬 수 있도록 하는 적어도 하나 이상의 안착홈;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 로터.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 안착홈의 양단은,
    a : 안착홈의 외주 끝점
    b : 안착홈의 외주 중간점
    c : 안착홈의 내주 끝점
    o : 로터의 중간점
    o' : 'a'에서 'c'를 지나는 선분을 연장시켜 선분 'bo'와 교차되는 교차점
    p : 'a'에서 'o' 사이의 가상 선분에서 안착홈의 내주 끝점에 해당하는 가상점
    θ : 선분ab 및 선분ac 사이의 사잇각으로 할 때,
    θ = ∠bap 〉 ∠bac;
    로 형성되는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 로터.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 인서트하우징은, 로터하우징과 로터축 및 영구자석이 일체화되도록 상기 영구자석을 포함하여 인서트사출방식으로 성형되는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 로터.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 로터하우징에는,
    회전시 발생하는 소음진동 또는 공진에 대한 노이즈를 개선시킬 수 있도록 하는 댐퍼부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 로터.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 댐퍼부는,
    로터하우징에 상호 대칭되도록 복수로 형성되는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 로터.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 댐퍼부는,
    일정공간을 형성하여 소음진동 또는 공진을 감쇠시켜 방진기능을 수행하도록 하는 감쇠공; 및
    상기 감쇠공에 의한 로터하우징의 내구성 저하를 방지하기 위하여 상기 감쇠공을 보강시키도록 상기 로터하우징의 두께를 유지하도록 형성되는 보강덧살;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 로터.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 댐퍼부에는,
    상기 로터하우징에 구성되는 영구자석의 양단 각각을 지지하도록 구성되는 복수의 받침돌기;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 로터.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 받침돌기는,
    영구자석의 일단이 밀착되는 부분이 청구항 3에서 청구하는 사잇각(θ)과 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터의 로터.
  10. 삭제
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