KR20070113726A - 표면부착자석형 모터의 로터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면부착자석형 모터의 로터에 관한 것으로서, 외주면에 둘레를 따라 다수로 배열되는 슬라이딩홈이 수직되게 형성되는 로터코어와, 로터코어의 외주면에 슬라이딩홈사이에 위치하도록 배열되는 다수의 영구자석과, 슬라이딩홈에 결합되며, 슬라이딩홈으로부터 돌출되는 걸림부가 영구자석간의 마주 대하는 측부에 걸림으로써 로터코어에 영구자석을 고정시키는 다수의 고정편을 포함한다. 따라서, 본 발명은 로터코어에 영구자석을 용이하게 고정시키도록 함으로써 조립 공정을 단순화시키고, 조립시 영구자석에 손상을 가하지 않게 됨으로써 모터의 성능을 향상시킴과 아울러 소음 발생을 최소화하며, 영구자석의 손상으로 인한 불량률을 감소시키는 효과를 가지고 있다.

표면부착자석형 모터, 로터, 로터코어, 영구자석, 고정편

Description

표면부착자석형 모터의 로터{ROTOR OF A SURFACE PERMANENT MAGNET TYPE MOTOR}

도 1은 종래의 기술에 따른 표면부착자석형 모터를 도시한 평면도이고,

도 2는 본 발명에 따른 표면부착자석형 모터를 도시한 평면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 표면부착자석형 모터의 로터를 도시한 분해사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

110 : 로터코어 111 : 샤프트홀

112 : 슬라이딩홈 120 : 영구자석

121 : 외측면 122 : 내측면

130 : 고정편 131 : 결합부

132 : 걸림부

본 발명은 표면부착자석형 모터의 로터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 로터코어에 영구자석을 손상없이 용이하게 고정시키도록 하는 표면부착자석형 모터 의 로터에 관한 것이다.

일반적으로, 모터라 함은 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜서 회전력을 얻는 장치로서, 가정용 전자제품뿐만 아니라 산업용 기기 등에 광범위하게 사용되는데, 크게 DC 모터와 AC 모터로 나뉘어진다.

한편, 모터는 로터에서 영구자석 배열 형태에 따라 로터코어에 영구자석이 매입되는 매입자석형(Interior Permanent Magnet; IPM) 모터와, 로터코어의 표면에 영구자석이 배열되는 표면부착자석형(Surface Permanent Magnet; SPM) 모터로 나뉘어진다.

종래의 표면부착자석형 모터를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 기술에 따른 표면부착자석형 모터를 도시한 평면도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 표면부착자석형 모터(10)는 코일(미도시)이 권선되는 스테이터(12)의 내측에 로터(13)가 공극을 두고서 샤프트(14)에 의해 회전 가능하도록 설치되고, 로터(13)의 외주면에 둘레를 따라 영구자석(15)이 다수로 배열되어 고정된다.

스테이터(12)는 원형의 링형상을 가지는 요크부(12a) 내주면을 따라 일정 간격으로 다수의 투스(12b)가 돌출 형성되며, 투스(12b)마다 코일(미도시)이 권선되어 모터(10)의 하우징(미도시)에 고정된다.

로터(13)는 규소 강판의 다수 적층에 의해 제작되고, 중심에 샤프트(14)가 관통하여 고정되기 위하여 샤프트홀(13a)이 형성되며, 외주면의 둘레를 따라 자석 장착홈(13b)이 형성되고, 자석장착홈(13b)마다 영구자석(15)이 압입에 의해 고정된다.

이러한 종래의 표면부착자석형 모터(10)는 코일(미도시)에 교류전원이 인가되면, 샤프트(14)에 수직한 방향으로 자속이 발생하여 회전하게 되고, 이러한 회전 자속이 로터(13) 표면에 위치하는 영구자석(15)의 자속에 의해 로터(13)에 토오크를 발생시킴으로써 로터(13)를 회전시킨다.

그러나, 이러한 종래의 기술에 따른 표면부착자석형 모터(10)는 로터(13)의 자석장착홈(13b)에 영구자석(15)을 압입에 의해 장착함으로써 조립 공정을 번거롭게 할 뿐만 아니라 영구자석(15)에 무리한 힘이 가해져서 영구자석(15)의 손상을 초래함으로써 모터의 성능 저하 및 소음 발생을 유발시키며, 불량률을 증가시키는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 로터코어에 영구자석을 용이하게 고정시키도록 함으로써 조립 공정을 단순화시키고, 조립시 영구자석에 손상을 가하지 않게 됨으로써 모터의 성능을 향상시킴과 아울러 소음 발생을 최소화하며, 영구자석의 손상으로 인한 불량률을 감소시키는 표면부착자석형 모터의 로터를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 표면부착자석형 모터의 로터에 있어서, 외주면에 둘레를 따라 다수로 배열되는 슬라이딩홈이 수직되게 형성되는 로터코어와, 로터코어의 외주면에 슬라이딩홈사이에 위치하도록 배열되는 다수의 영구자석과, 슬라이딩홈에 결합되며, 슬라이딩홈으로부터 돌출되는 걸림부가 영구자석간의 마주 대하는 측부에 걸림으로써 로터코어에 영구자석을 고정시키는 다수의 고정편을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 표면부착자석형 모터를 도시한 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 표면부착자석형 모터의 로터를 도시한 분해사시도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 표면부착자석형 모터의 로터(100)는 스테이터(12)의 내측에 회전 가능하게 설치되는 로터코어(110)와, 로터코어(110)의 외주면에 위치하도록 배열되는 다수의 영구자석(120)과, 로터코어(110)에 영구자석(120)을 고정시키는 다수의 고정편(130)을 포함한다.

로터코어(110)는 규소강판의 다수 적층에 의해 제작되거나, 연자성 분말의 압축에 의해 제작되고, 중심에 샤프트(14)의 고정을 위하여 샤프트홀(111)이 형성되며, 외주면에 다수의 슬라이딩홈(112)이 형성된다.

슬라이딩홈(112)은 로터코어(110)의 외주면에 둘레를 따라 다수로 배열되도록 형성되고, 로터코어(110)의 길이방향을 따라, 즉 수직되게 형성되며, 내측의 폭이 입구측의 폭보다 크게 형성됨으로써 고정편(130)과의 결합시 고정편(130)이 로터코어(110)의 반경방향으로 이탈되지 못하도록 한다.

슬라이딩홈(112)은 본 실시예에서 내주면이 이루는 형상이 거의 원에 가까운 곡률로 형성되나, 이에 한하지 않고 다각형이나 그 밖에 다양한 형상을 가질 수 있다.

영구자석(120)은 로터코어(110)의 외주면에 슬라이딩홈(112)사이에 위치하도록 다수로 배열되도록 위치한다. 즉 영구자석(120)은 로터코어(110)의 외주면을 따라 다수로 배열되되, 영구자석(120)간의 경계에 슬라이딩홈(112)이 위치하도록 배열된다.

고정편(130)은 영구자석(120)과 동일한 개수로 이루어지고, 슬라이딩홈(112)에 결합되는 결합부(131)가 일측에 길이방향을 따라 형성되며, 결합부(131)로부터 일체를 이루는 걸림부(132)가 마찬가지로 길이방향을 따라 형성된다.

고정편(130)은 결합부(131)가 로터코어(110)의 슬라이딩홈(112)에 결합시 슬라이딩홈(112)으로부터 돌출되는 걸림부(132)가 로터코어(110)의 외주면에 배열되는 영구자석(120)간의 마주 대하는 측부에 걸리게 됨으로써 영구자석(120)의 양측부를 로터코어(110)의 외주면에 밀착시킴으로써 영구자석(120)을 고정시킨다.

고정편(130)은 부도체인 금속이나 합성수지 등의 재질로 형성됨으로써 영구자석(120)간에 자속이 서로 이동함을 억제하여 자속의 손실을 방지하도록 한다.

고정편(130)은 도 3에 도시된 바와 같이, 로터코어(110)의 슬라이딩홈(112)에 착탈 가능하게 슬라이딩 결합되도록 로터코어(110)와 독립된 부재로 형성될 수 있다. 따라서, 슬라이딩홈(112)에 고정편(130)을 압입시키는 것만으로도 영구자석(120)에 무리한 힘을 가하지 않고 용이하게 결합시킬 수 있다.

한편, 고정편(130)은 도 3과는 달리, 로터코어(110)의 슬라이딩홈(112)에 사출 성형에 의해 결합됨으로써 로터코어(110)에 일체를 이루도록 형성될 수 있다. 이 때, 고정편(130)은 로터코어(110)에 영구자석(120)이 배열된 상태에서 사출 성형됨으로써 영구자석(120)을 고정시키거나, 로터코어(110)의 슬라이딩홈(112)에 사출 성형됨으로써 로터코어(110)와 일체를 이루는 상태에서 영구자석(120)을 고정편(120)간의 걸림부(122)사이에 삽입시킴으로써 고정시킬 수도 있다.

고정편(130)에 의해 고정되는 영구자석(120)은 외측면(121)과 내측면(122)이 곡률을 가지도록 형성되는데, 고정편(130)의 걸림부(132)가 영구자석(120)의 외측면(121)보다 외측으로 돌출됨으로써 공극을 증가시키는 것을 방지할 뿐만 아니라 스테이터(12)의 투스(12b) 선단과 간섭을 일으키는 것을 차단하기 위하여 외측면(121)의 곡률이 내측면(122)의 곡률보다 작게 형성됨으로써 볼록한 형태를 가지게 된다.

이와 같은 구조로 이루어진 표면부착자석형 모터의 로터의 동작은 다음과 같이 이루어진다.

도 3에 도시된 바와 같이, 로터코어(110)의 외주면에 영구자석(120)을 위치시킨 상태에서 고정편(130)의 결합부(131)를 로터코어(110)의 슬라이딩홈(112)에 슬라이딩 결합시킴으로써 고정편(130)의 걸림부(132)에 의해 영구자석(120)이 로터코어(110)의 외주면에 고정되도록 한다. 따라서, 영구자석(120)에 무리한 힘이 가하는 것을 억제하여 영구자석(120)의 손상을 방지하며, 이로 인해 모터의 성능 향상은 물론 소음 방지에 기여하며, 불량률을 최소화시켜서 생산성 증대를 가져온다.

한편, 이미 언급한 바와 같이, 고정편(130)을 사출 성형에 의해 로터코어(110)의 슬라이딩홈(112)에 미리 형성시킴으로써 로터코어(110)의 외주면에 영구자석(120)용이하고도 손상없이 고정시킬 수도 있다.

또한, 고정편(130)이 부도체인 금속이나 합성수지재로 형성됨으로써 영구자석(120)의 자속이 이웃하는 영구자석(120)측으로 이동하는 것을 차단하도록 하여 자속의 손실을 감소시킴으로써 모터의 출력 증진에 기여할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 표면부착자석형 모터의 로터는 로터코어에 영구자석을 용이하게 고정시키도록 함으로써 조립 공정을 단순화시키고, 조립시 영구자석에 손상을 가하지 않게 됨으로써 모터의 성능을 향상시킴과 아울러 소음 발생을 최소화하며, 영구자석의 손상으로 인한 불량률을 감소시키는 효과를 가지고 있다.

Claims (5)

1. 표면부착자석형 모터의 로터에 있어서,

   외주면에 둘레를 따라 다수로 배열되는 슬라이딩홈이 수직되게 형성되는 로터코어와,

   상기 로터코어의 외주면에 상기 슬라이딩홈사이에 위치하도록 배열되는 다수의 영구자석과,

   상기 슬라이딩홈에 결합되며, 상기 슬라이딩홈으로부터 돌출되는 걸림부가 상기 영구자석간의 마주 대하는 측부에 걸림으로써 상기 로터코어에 상기 영구자석을 고정시키는 다수의 고정편

   을 포함하는 표면부착자석형 모터의 로터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 영구자석은,

   외측면의 곡률이 내측면의 곡률보다 작게 형성되는 것

   을 특징으로 하는 표면부착자석형 모터의 로터.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 고정편은,

   부도체인 금속이나 합성수지재로 형성되는 것

   을 특징으로 하는 표면부착자석형 모터의 로터.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 고정편은,

   상기 로터코어의 슬라이딩홈에 착탈 가능하게 슬라이딩 결합되는 것

   을 특징으로 하는 표면부착자석형 모터의 로터.
5. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 고정편은,

   상기 로터코어의 슬라이딩홈에 사출 성형에 의해 결합되는 것

   을 특징으로 하는 표면부착자석형 모터의 로터.

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