KR20060133864A - 레이디얼 코어타입 모터의 요크구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레이디얼 코어타입 모터의 요크구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본체 프레임에 고정되어서 자계를 형성하는 코일이 치형에 권선되어 원주방향을 따라 설치된 스테이터와, 상기 스테이터에서 발생된 자계와 상호 작용하여 회전되기 위한 마그네트가 원주를 따라 장착된 로터를 포함한 레이디얼 코어타입 모터에 있어서; 상기 마그네트가 설치되기 위한 장착홈이 형성된 몸체부와; 상기 몸체부의 내측면에서 상기 마그네트와 마그네트 사이에 형성된 홈 형상의 공극부와; 상기 공극부가 형성된 상기 몸체부의 측면을 상호 연결시켜주기 위한 연결부로 구성된다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 강한 자성을 갖는 네오디움을 로터에 적용할 수 있게 됨으로 모터의 전체적인 크기를 소형화 할 수 있게 되며, 네오디움이 장착되는 요크부의 형상을 변형함으로써 자계를 변화시키게 됨으로 원하는 출력특성을 얻게 된다.

로터, 네오디움, 요크부, 공극부, 곡선마그네트

Description

레이디얼 코어타입 모터의 요크구조{Yoke structure of radial core type motor}

도 1은 종래 레이디얼 코어타입 모터를 도시한 측단면도.

도 2는 본 발명 실시예에 의한 레이디얼 코어타입 모터의 요크구조를 도시한 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 로터에서 요크부를 도시한 평면도.

도 4 내지 도 6은 본 발명 다른 실시예에 의한 각각의 요크부를 도시한 평면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

30 : 로터 32 : 베이스면

34 : 통기공 36 : 방열날개

38 : 지지부 40 : 결합부

50 : 요크부 52 : 몸체부

54 : 마그네트 55 : 제1곡선모서리부

56 : 제1직각모서리부 57 : 제2직각모서리부

58 : 제2곡선모서리부 60 : 공극부

70 : 연결부 72 : 연결돌기

74 : 연결홈 80 : 곡선마그네트

82 : 볼록부 84 : 측단부

90 : 라운드홈

본 발명은 레이디얼 코어타입 모터의 요크구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 요크구조에 공극부를 형성함으로 마그네트의 자기장을 변화시키는 것에 의하여 모터 출력의 동작특성을 조절하게 됨과, 적은 체적만으로도 강한 자성을 갖는 네오디움을 회전형 로터에 장착함으로 모터의 크기가 소형화 되는 레이디얼 코어타입 모터의 요크구조에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기를 포함한 각종 전자기기는 모터를 동력원으로 사용하게 되며, 상기 모터와 연결된 축을 통하여 회전동력을 제공받게 된다.

이하, 도면을 참고하여 종래 레이디얼 코어타입 모터에 대하여 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 레이디얼 코어타입 모터(1)는 본체 프레임(3)에 고정된 스테이터(5)와, 상기 스테이터(5)에서 발생된 자계와 상호 작용됨으로 회전되는 로터(9)로 구성된다.

상기 스테이터(5)에서 원주방향을 따라 돌출된 치형에는 코일(7)이 권선되며, 전력공급에 의하여 전자석이 되어 자계를 형성하게 된다.

상기 스테이터(5)와 인접하게 설치된 마그네트(11)는 로터(9)의 측면(13)을 따라 원주형상으로 고정되며, 로터(9)의 바닥면(15)에는 방열날개(17)가 돌출 형성됨으로, 방열을 위한 공기를 상기 스테이터(5)로 공급하게 된다.

상기 로터(9)의 중심부에는 합성수지 재질로 형성된 지지부(19)가 체결나사(21)에 의하여 바닥면(15)에 고정 설치되며, 상기 지지부(19)의 내측에는 결합부(23)가 고정 설치된다.

상기 결합부(23)의 내측에는 결합홈이 형성되고, 상기 결합홈에 삽입되는 결합돌기가 외측면에 형성된 구동축(25)을 통하여 상기 레이디얼 코어타입 모터(1)의 회전동력은 외측으로 전달된다.

상기와 같은 구조를 같는 종래 레이디얼 코어타입 모터(1)에서 로터(9)에는 마그네트(11)가 고정되는데 일반적으로 페라이트계열의 마그네트가 장착된다.

상기 페라이트계열의 마그네트는 크기에 비하여 자력이 비교적 약한 특성을 갖게 된다.

이로 인하여, 상기 마그네트(11)가 장착되기 위한 로터(9)의 외형도 비교적 크게 형성됨으로, 레이디얼 코어타입 모터(1)의 중량과 부피가 증대되는 문제점이 발생되며, 모터 작동시에도 효율과 출력이 저하되는 현상이 발생된다.

그리고, 상기 마그네트(11)에서 발생된 자기장에 의하여 동작특성이 결정됨에 있어서, 모터의 동작특성에 따라 마그네트(11)에서 발생된 자기장의 변화가 요 구되는 경우, 이에 따른 별다른 조절수단이 없게 되어 단일 출력값만을 갖게 된다.

상기 열거된 종래 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 레이디얼 코어의 외측에서 회전되는 로터에 마그네트를 장착함에 있어서, 비교적 자력이 약한 페라이트계열의 마그네트를 사용함으로 효율과 출력이 저하되는 현상과 모터의 외형과 중량이 증가되는 문제점을 해결하기 위한 레이디얼 코어타입 모터의 요크구조를 제공하는 것이다.

그리고, 모터의 사용 목적에 따라 로터에 장착된 마그네트의 자기장 변화가 요구되는 경우, 이에 따른 별다른 조절수단이 없게 되어 단일 출력값만을 제공하는 문제점을 해결하기 위한 레이디얼 코어타입 모터의 요크구조를 제공하는 것이다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 본체 프레임에 고정되어서 자계를 형성하는 코일이 치형에 권선되어 원주방향을 따라 설치된 스테이터와, 상기 스테이터에서 발생된 자계와 상호 작용하여 회전되기 위한 마그네트가 원주를 따라 장착된 로터를 포함한 레이디얼 코어타입 모터에 있어서; 상기 마그네트가 설치되기 위한 장착홈이 형성된 몸체부와; 상기 몸체부의 내측면에서 상기 마그네트와 마그네트 사이에 형성된 홈 형상의 공극부와; 상기 공극부가 형성된 상기 몸체부의 측면을 상호 연결시켜주기 위한 연결부로 구성된다.

바람직하게, 상기 공극부는 원호 형상의 홈으로 형성됨을 특징으로 하게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 공극부는; 상기 몸체부에 장착된 마그네트와 마그네트 사이의 경계를 이루는 홈의 전면에서 라운드 형상을 이루며 절곡된 제1곡선모서리부와; 상기 제1곡선모서리부와 접한 홈의 후측에서 직각으로 절곡된 형상의 제2직각모서리부를 포함하여 구성된다.

또는, 상기 공극부는; 상기 몸체부에 장착된 마그네트와 마그네트 사이의 경계를 이루는 홈의 전면에서 직각으로 절곡된 형상의 제1직각모서리부와; 상기 제1직각모서리부와 접한 홈의 후측에서 라운드 형상을 이루는 제2곡선모서리부로 구성된다.

그리고, 상기 마그네트는 네오디움을 사용하게 되며, 상기 연결부는 상기 몸체부가 접하는 측면에 연결돌기와 연결홈이 각각 형성되어 끼움방식에 의하여 상호 결합하게 된다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 강한 자성을 갖는 네오디움을 로터에 적용할 수 있게 됨으로 모터의 전체적인 크기를 소형화 할 수 있게 되며, 고효율과 고출력의 구조를 제공하게 됨과 동시에 마그네트의 자기장을 출력특성에 맞게 변화시킬 수 있게 되어 다양한 출력값을 제공하게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명 실시예에 의한 레이디얼 코어타입 모터의 요크구조를 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 로터에서 요크부를 도시한 평면도이며, 도 4 내지 도 6은 본 발명 다른 실시예에 의한 각각의 요크부를 도시한 평면도이다.

본 발명 실시예에 의한 레이디얼 코어타입 모터는 본체 프레임에 고정되어서 자계를 형성하는 코일이 치형에 권선되어 원주방향을 따라 설치된 스테이터와, 상기 스테이터에서 발생된 자계와 상호 작용하여 회전되기 위한 마그네트(54)가 원주를 따라 장착된 로터(30)로 구성되며, 주로 세탁기의 모터등으로 사용된다.

상기 로터(30)는 하측의 바닥면을 형성하는 베이스면(32)을 갖으며, 상기 베이스면(32)에는 일정 간격으로 통기공(34)이 형성된다.

그리고, 상기 통기공(34) 주변에는 방열날개(36)가 형성됨으로, 상기 통기공(34)으로 흡입된 외측공기가 방열날개(36)에 의하여 스테이터로 공급되어 냉각작용을 하게 된다.

상기 베이스면(32)의 중심부에 결합되는 지지부(38)는 합성수지 재질로 이루어지며, 상기 지지부(38)의 내측에는 구동축과 연결되기 위한 결합부(40)가 형성된다.

상기 로터(30)에 장착되는 마그네트(54)는 다양한 종류가 사용될 수 있으나, 본 발명 실시예에서는 네오디움(Neodymium)을 사용하게 된다.

상기 네오디움은 네오디뮴(Nd), 철(Fe), 보론(Boron)을 주성분으로 한 성형 소결품으로 잔류자속밀도와 보자력이 뛰어나 높은 자기특성이 요구되는 경우 사용하게 된다.

상기 네오디움은 동일한 체적의 다른 마그네트(54)와 비교시 상용화된 영구 자석 가운데 가장 큰 자력을 갖고 있다.

그러나, 상기 네오디움은 취성이 강한 성질과 함께 접착제등에 의하여 상기 로터(30)의 측면에 직접 접착되지 않게 됨으로, 네오디움으로 이루어진 상기 마그네트(56)가 삽입장착되기 위한 요크부(50)가 구비된다.

상기 요크부(50)는, 상기 마그네트(56)가 설치되기 위한 장착홈이 내측에 형성된 몸체부(52)와, 상기 몸체부(52)의 측면을 상호 연결시켜주기 위한 연결부(70)로 구성된다.

상기 몸체부(52)의 내측에는 상기 마그네트(54)가 삽입 장착될 수 있도록 장착홈이 형성되어 있으며, 한개의 몸체부(52)에 2개 이상의 마그네트(54)가 설치되며, 본 발명 실시예에서는 6개의 마그네트(54)가 몸체부(52)에 장착되나 이는 실시예에 의한 것일뿐, 상기 몸체부(52)에 장착되는 마그네트(54)의 갯수는 모터의 크기나 제품 사양에 따라 증감되는 것도 본 발명의 다른 실시예이다.

상기 몸체부(52)의 측면에는 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 연결돌기(72)가 돌출 형성되어 있으며, 상기 연결돌기(72)가 삽입되어 이탈됨을 방지하기 위한 연결홈(74)도 몸체부(52)의 다른 측면에 형성됨으로 끼움방식에 의하여 상호 결합하게 됨으로, 본 발명 실시예에 의한 연결부(70)를 구성하게 된다.

상기 연결부(70)는 상기 몸체부(52)를 상호 연결시켜주기 위한 기술사상 안에서 다양한 변화가 가능할 것이며, 볼트나 접착제를 이용한 방법등도 본 발명에 의한 연결부(70)의 다른 실시예라 할 것이다.

상기 몸체부(52)에 장착된 마그네트(54)와 이에 인접한 마그네트(54) 사이에 는 홈 형상의 공극부(60)가 형성된다.

상기 공극부(60)의 형상에 의하여, 스테이터에 가까운 마그네트(54)의 전면은 자기장이 많이 흐르게 되며, 상대적으로 스테이터와 거리가 먼 공극부(60)에 해당하는 부분은 자기장이 적게 흐르는 것에 의하여 모터의 동작특성에 따른 자기장의 조절이 가능하게 된다.

상기 공극부(60)의 형상은 여러 형상이 가능하게 되며, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 몸체부(52)에 장착된 마그네트(54)와 마그네트(54) 사이의 경계를 이루는 홈의 전면에서 라운드 형상을 이루며 절곡된 제1곡선모서리부(55)와, 상기 제1모서리부와 접한 홈의 후측에서 직각으로 절곡된 형상의 제2직각모서리부(57)로 구성된다.

또는, 도 4에 도시된 바와 같이, 몸체부(52)에 장착된 마그네트(54)와 마그네트(54) 사이의 경계를 이루는 홈의 전면에서 직각으로 절곡된 형상의 제1직각모서리부(56)와, 상기 제1직각모서리부(56)와 접한 홈의 후측에서 라운드 형상을 이루는 제2곡선모서리부(58)로 공극부(60)를 구성하게 된다.

또는 도 5에 도시된 바와 같이, 몸체부(52)에 장착된 마그네트(54)와 마그네트(54) 사이의 경계를 이루는 홈의 전면에서 곡선으로 절곡된 형상의 제1곡선모서리부(55)와, 상기 제1곡선모서리부(55)와 접한 홈의 후측에서 라운드 형상을 이루는 제2곡선모서리부(58)로 공극부(60)를 구성하게 된다.

또는 도 6에 도시된 바와 같이, 공극부(60)가 원호 형상을 갖는 라운드홈(90)으로 형성됨도 본 발명의 다른 실시예라 할 것이다.

상기와 같은 공극부(60)의 형상은 마그네트(54)에서 발생된 자기장이 직각모서리부에 집중되는 현상과, 곡선모서리부에서 비교적 적게 집중되는 현상을 이용한 것이다.

특히, 상기 요크부(50)의 전면에 공극부(60)가 없이 단순히 평면 현상을 갖게 될 경우, 상기 마그네트(54)에 의하여 발생된 자기장의 파형은 직사각형 형상의 구형파가 되나, 공극부(60)를 형성할 경우 사인(sine)파가 형성됨으로 모터 동작시, 소음과 진동이 저감된 구조를 제공하게 된다.

그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 공극부(60)를 갖는 요크부에 곡선형상으로 형성된 곡선마그네트(54)가 장착됨으로 인하여, 상기 라운드홈(90)의 형상과 같이 자기장의 세기 및 출력파형을 조절하게 된다.

상기 곡선마그네트(80)는 볼록부(82)가 로터(30)의 중심을 향하여 설치되도록 하고, 양측의 측단부(84)는 상기 볼록부(82) 보다는 로터(30)의 중심에서 멀어지도록 설치한다.

상기와 같은 본 발명 실시예에 의한 레이디얼 코어타입 모터의 요크구조에 의하면, 종래보다 강한 자성을 갖는 네오디움을 마그네트(54)로 사용하게 됨으로 적은 체적만으로도 동일한 효과를 갖게 되며, 공극부(60)의 형상과 곡선마그네트(80)의 사용등에 의하여 자기장의 변화를 부여하게 됨으로, 각 모터에 맞는 동작특성에 따라 다양한 출력값을 제공하게 된다.

상기와 같은 본 발명의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라, 단지 예시로 제시된 것이며, 본 발명의 기술사상 안에서 다양한 실시예가 적용 될 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 레이디얼 코어타입 모터의 요크구조에 의하면, 동일체적 대비 자력이 강한 네오디움을 사용하게 됨으로 모터의 외형과 부피가 감소되며, 모터 작동시 출력효율이 상승되는 효과를 제공하게 된다.

그리고, 모터의 사용 목적에 따라 로터에 장착된 마그네트의 자기장 변화가 요구되는 경우, 공극부의 형상과 곡선마그네트를 채용하게 됨으로 다양한 출력값을 제공하게 되어 모터의 동작효율을 극대화 시키는 효과를 제공하게 된다.

Claims (6)

1. 본체 프레임에 고정되어서 자계를 형성하는 코일이 치형에 권선되어 원주방향을 따라 설치된 스테이터와, 상기 스테이터에서 발생된 자계와 상호 작용하여 회전되기 위한 마그네트가 원주를 따라 장착된 로터를 포함한 레이디얼 코어타입 모터에 있어서;

   상기 마그네트가 설치되기 위한 장착홈이 형성된 몸체부와;

   상기 몸체부의 내측면에서 상기 마그네트와 마그네트 사이에 형성된 홈 형상의 공극부와;

   상기 공극부가 형성된 상기 몸체부의 측면을 상호 연결시켜주기 위한 연결부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 레이디얼 코어타입 모터의 요크구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 공극부는 원호 형상의 홈으로 형성됨을 특징으로 하는 레이디얼 코어타입 모터의 요크구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 공극부는;

   상기 몸체부에 장착된 마그네트와 마그네트 사이의 경계를 이루는 홈의 전면에서 라운드 형상을 이루며 절곡된 제1곡선모서리부와;

   상기 제1곡선모서리부와 접한 홈의 후측에서 직각으로 절곡된 형상의 제2직각모서리부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 레이디얼 코어타입 모터의 요크구조.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 공극부는;

   상기 몸체부에 장착된 마그네트와 마그네트 사이의 경계를 이루는 홈의 전면에서 직각으로 절곡된 형상의 제1직각모서리부와;

   상기 제1직각모서리부와 접한 홈의 후측에서 라운드 형상을 이루는 제2곡선모서리부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 레이디얼 코어타입 모터의 요크구조.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 마그네트는 네오디움을 사용하게 됨을 특징으로 하는 레이디얼 코어타입 모터의 요크구조.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 연결부는 상기 몸체부가 접하는 측면에 연결돌기와 연결홈이 각각 형성되어 끼움방식에 의하여 상호 결합하게 됨을 특징으로 하는 레이디얼 코어타입 모터의 요크구조.

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