KR20120049836A

KR20120049836A - 더블 로터 타입 모터

Info

Publication number: KR20120049836A
Application number: KR1020110116513A
Authority: KR
Inventors: 김병수
Original assignee: 주식회사 아모텍
Priority date: 2010-11-09
Filing date: 2011-11-09
Publication date: 2012-05-17
Also published as: KR101345327B1

Abstract

본 발명의 더블 로터 타입 모터는 스테이터와, 상기 스테이터의 외면 및 내면에 일정 갭을 두고 배치되는 더블 로터와, 상기 더블 로터가 일체로 형성되고 방사상으로 복수의 공기통로가 관통되게 형성되는 로터 지지체와, 상기 로터 지지체에 일체로 형성되어 상기 로터 회전시 상기 공기 통로로 외부 공기를 강제 송풍하여 상기 스테이터를 방열하는 방열 유닛으로 구성되어, 로터 회전시 스테이터에 외부 공기를 강제로 불어 넣을 수 있는 방열 유닛을 로터 지지체에 구비하여 스테이터의 방열 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

더블 로터 타입 모터{DOUBLE ROTOR TYPE MOTOR}

본 발명은 로터에 방열 유닛을 일체로 형성하여 스테이터 방열성능을 향상시킬 수 있는 더블 로터 타입 모터에 관한 것이다.

일반적으로, 모터는 세탁기, 자동차의 워터 펌프 등에 적용되어 회전운동에 의한 동력을 제공하고 있다. 대표적으로 세탁기는 바스켓의 하부에 위치한 구동 모터의 동력을 전달받아 회전한다. 구동 모터의 동력은 모터의 출력축이 벨트 등을 통해 회전축에 간접적으로 연결되거나 모터의 출력축이 회전축에 직접 연결되어 전달된다. 최근에는 소음, 고장, 에너지 낭비 요소를 줄이고, 로터의 전체적인 강도를 향상시키며, 더 나아가 세탁력의 향상을 도모할 수 있도록 더블 로터 구조의 직결 방식이 채용된 모터가 주목받고 있다.

종래의 모터(motor)는 전자동 세탁기의 바스켓 또는 내조를 회전 구동하며, 다수의 코어에 코일이 권선된 스테이터와, 로터 지지체에 의해 상호 연결되며 내부 및 외부 백요크에 내부 및 외부 영구자석이 장착되고 스테이터의 코일에 전원이 인가됨에 따라 형성된 자기 회로에 의해 회전되는 내부 및 외부 로터와, 로터 지지체의 내주에 연장 형성된 지지 프레임의 중앙부에 결합되어 회전하는 회전축을 포함한다.

스테이터는 로터의 회전을 위해 코일에 전원이 인가됨에 따라 코일로부터 열이 항상 발생되며, 그에 따라 모터의 구동 환경의 안정성을 보장하기 위한 방열 구조가 필요하다.

특히, 더블 로터형 모터의 경우에는 내부 로터 및 외부 로터를 구비함에 따라 코일에 전원이 인가됨에 따라 발생하는 열이 로터가 하나인 경우보다 고온이므로 방열 구조에 대한 요구가 더욱 절실하다.

종래에는 스테이터 코어의 적층 높이를 높이거나 로터의 영구자석은 용량을 키워 모터의 토크를 증가시킴으로써, 스테이터의 코일에 대한 부하를 최소한으로 줄여 발생되는 열을 억제하였다.

하지만, 종래의 모터는 스테이터를 방열하기 위한 방열구조가 없기 때문에 스테이터에서 열이 발생되어 모터의 성능을 저하시키고, 모터의 수명을 단축시키는 문제가 발생된다.

따라서, 본 발명의 목적은 로터 회전시 스테이터에 외부 공기를 강제로 불어 넣을 수 있는 방열 유닛을 로터 지지체에 구비하여 스테이터의 방열 성능을 향상시킬 수 있는 더블 로터 타입 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 방열 유닛이 로터 지지체에 일체로 형성되므로 스테이터를 방열하기 위한 별도의 방열장치가 불필요하므로 제조비용을 줄일 수 있는 더블 로터 타입 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명의 더블 로터 타입 모터는 스테이터와, 상기 스테이터의 외면 및 내면에 일정 갭을 두고 배치되는 더블 로터와, 상기 더블 로터가 일체로 형성되고 방사상으로 복수의 공기통로가 관통되게 형성되는 로터 지지체와, 상기 로터 지지체에 일체로 형성되어 상기 로터 회전시 상기 공기 통로로 외부 공기를 강제 송풍하여 상기 스테이터를 방열하는 방열 유닛을 포함한다.

본 발명의 방열 유닛은 상기 로터 지지체의 외면에 형성되어 로터 회전시 상기 공기 통로로 외부 공기를 송풍하는 외부 블레이드와, 상기 로터 지지체의 내면에 형성되어 상기 공기 통로로 유입되는 공기를 상기 스테이터로 송풍하는 내부 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 외부 블레이드는 상기 공기 통로들 사이를 구획하는 지지 리브의 외면에 수직으로 형성되고, 방사상으로 배열되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 외부 블레이드의 일측에는 외부 블레이드에 의해 송풍되는 공기를 상기 공기 통로로 가이드하는 가이드 돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 가이드 돌기는 상기 외부 블레이드의 양쪽 측면에서 원주방향으로 연장되게 형성되고, 상기 외부 블레이드와 동일한 높이를 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 내부 블레이드는 상기 공기 통로들 사이를 구획하는 지지 리브의 내면에 수직으로 형성되고, 방사상으로 배열되는 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 로터 지지체에 방사형으로 내부 블레이드 및 외부 블레이드를 형성하여 외부공기를 스테이터로 강제 송풍시킬 수 있어 스테이터의 방열 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 방열 유닛이 로터 지지체에 일체로 형성되므로 스테이터를 방열하기 위한 별도의 방열장치가 불필요하므로 제조비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 내부 블레이드, 외부 블레이드 및 가이드 돌기를 로터 지지체에 형성하여 프레임 구조를 지지하여 전체적인 강도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모터의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터의 상면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터의 하면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터의 단면도이다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모터의 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 모터는 다수의 코어(111)와, 코어(111)의 외주면에 권선되는 코일(112)을 구비한 스테이터(110)와, 스테이터(110)의 외면 및 내면에 일정 갭을 두고 배치되는 더블 로터(120)와, 상기 더블 로터(120)와 일체로 형성되고 회전축이 고정되는 로터 지지체(130)를 포함한다.

더블 로터(120)는 스테이터(110)의 외면에 일정 갭을 두고 배치되는 외부 로터(120a)와, 스테이터(110)의 내면에 일정 갭을 두고 배치되는 내부 로터(120b)를 포함한다.

외부 로터(120a)는 로터 지지체(130)의 바깥쪽에 장착되는 외부 백요크(121a)와, 외부 백요크(212a)의 내면에 장착되는 외부 영구자석(122a)를 포함한다.

그리고, 내부 로터(120b)는 로터 지지체(130)의 안쪽에 장착되는 내부 백요크(121b)와, 내부 백요크(121b)의 외면에 장착되는 내부 영구자석(122b)를 포함한다.

상기 로터 지지체(130)의 중앙에는 지지 프레임(300)이 고정되고, 이 지지 프레임(300)에 회전축이 고정된다.

스테이터(110)는 외부 로터(120a) 및 내부 로터(120b) 사이에 일정 갭을 두고 배치되고, 스테이터 지지체(114)와 일체로 형성된다. 이와 같이, 외부 로터(120a) 및 내부 로터(120b)는 하나의 스테이터(110)의 내부 및 외부에 위치하는 더블 로터 구조를 형성한다. 스테이터 지지체(114)는 스테이터(110)에 일체로 형성되고, 고정용 브라켓 등에 고정된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터의 상면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터의 하면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터의 단면도이다.

로터 지지체(130)는 스테이터(110)를 수용하기 위한 도넛 형태의 스테이터 수용홈(134)를 형성하는데, 스테이터 수용홈(134)의 상단에 외부 공기가 로터 지지체(130) 내부로 유입되는 복수의 공기 통로(128)가 방사상으로 형성된다.

여기에서, 로터 지지체(130)에 복수의 공기 통로(128)를 형성하게 되면, 외부공기가 내부로 유입되는 공기통로를 역할을 함과 아울러 로터의 무게를 줄일 수 있어 경량화 설계가 가능하다.

로터 지지체(130)에는 더블 로터(120)가 회전되면 공기 통로(128)로 공기를 강제 흡입시켜 스테이터(110)를 방열시키는 방열 유닛이 구비된다.

방열 유닛은 로터 지지체(130)의 외면에 형성되어 더블 로터(120)가 회전되면 공기 통로(128)로 공기를 강제 송풍하는 외부 블레이드(132)와, 로터 지지체(130)의 내면에 형성되어 공기 통로(128)로 유입된 공기를 스테이터(110)로 강제 송풍하는 내부 블레이드(132)를 포함한다.

외부 블레이드(131)는 복수의 공기통로(128) 사이에 형성되는 지지 리브(126)에서 일정 높이로 수직으로 돌출되고, 로터 지지체(130)의 원주방향으로 방사상으로 배열된다.

외부 블레이드(132)의 일측에는 외부 블레이드(132)에 의해 송풍되는 공기를 공기 통로(128)로 가이드하는 가이드 돌기(133)가 형성된다.

가이드 돌기(133)는 외부 블레이드(132)의 양쪽 측면에서 원주방향으로 일정 길이만큼 형성되고, 외부 블레이드(132)와 동일한 높이를 갖는다.

이러한 가이드 돌기(133)는 공기 통로(128)의 외측 양쪽 모서리 부위에 형성되어 외부 블레이드에 의해 송풍되는 공기가 공기 통로(128)로 유입되도록 가이드한다.

내부 블레이드(131)는 복수의 공기통로(128) 사이에 형성되는 지지 리브(126)의 내면에서 일정 높이로 수직으로 돌출되고, 로터 지지체(130)의 원주방향으로 방사상으로 배열된다.

가이드 돌기(133)는 내부 로터(120b)에 비해 상대적으로 외부 로터(120a)에 인접 형성하여 큰 구심력을 유도해 내부 블레이드(131) 및 외부 블레이드(132)에 의해 발생된 바람을 스테이터(110)로 이동시키는 효과를 증대시킨다.

아울러, 이러한 내부 블레이드(131), 외부 블레이드(132) 및 가이드 돌기(133)는 로터 지지체(130)에 형성되어 프레임 구조를 지지하여 전체적인 강도를 높여준다.

로터 지지체(130)는 스테이터 수용홈(134)의 하단을 개방하여 스테이터를 수용한다. 이때, 로터 지지체(130)는 스테이터 수용홈(134)의 내외부 측면에 내부 로터(120b) 및 외부 로터(120a)를 형성한다. 여기서, 스테이터(110)는 스테이터 수용홈(134)의 상단과 어느 정도의 공간을 유지하여 결합한다.

이에 따라, 가이드 돌기(133)는 회전시 내부 블레이드(131) 및 외부 블레이드(132)에 의해 발생된 바람을 스테이터(110)의 접촉 면적을 넓혀 제공하여 방열 구조를 극대화한다.

이와 같이, 구성되는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 작용을 다음에서 설명한다.

스테이터(110)의 코일로 전원이 인가되면 스테이터(110)와 인너 로터(120b) 사이 및 스테이터(110)와 아우터 로터(120a) 사이에서 자기회로를 형성하여 인너 로터(120b) 및 아우터 로터(120a)가 회전되고, 인너 로터(120b) 및 아우터 로터(120a)가 설치되는 로터 지지체(130)가 일체로 회전된다.

이때, 로터(120)가 인너 로터(120b)와 아우터 로터(120a)로 구성된 더블 로터(120)이기 때문에 스테이터(110)의 코일(112)에서는 열이 더 많이 발생하게 되는데, 이 스테이터(110)에서 발생되는 열은 방열 유닛에 의해 방열된다.

방열유닛의 작용을 살펴보면, 로터(120)가 회전되면 로터 지지체(130)의 외면에 형성된 외부 블레이드(132)가 회전되면서 외부 공기를 송풍시킨다. 그리고, 외부 블레이드(132)에 형성된 가이드 돌기(133)가 외부 블레이드(132)에 의해 송풍된 공기를 공기 통로(128)를 통해 로터 지지체(130)의 내부로 가이드한다.

그리고, 로터 지지체(130) 내부로 유입된 공기는 로터 지지체(130)의 내면에 형성된 내부 블레이드(131)에 의해 스테이터(110)로 강제 송풍되어 스테이터(110)를 방열한다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

110: 스테이터 111: 코어
112: 코일 114: 스테이터 지지체
120a: 외부 로터 120b: 내부 로터
121a: 외부 백요크 122a: 외부 영구자석
121b: 내부 백요크 122b: 내부 영구자석
130: 로터 지지체 131: 내부 블레이드
132: 외부 블레이드 133: 가이드 돌기
114: 스테이터 지지체

Claims

스테이터;
상기 스테이터의 외면 및 내면에 일정 갭을 두고 배치되는 더블 로터;
상기 더블 로터가 일체로 형성되고 방사상으로 복수의 공기통로가 관통되게 형성되는 로터 지지체; 및
상기 로터 지지체에 일체로 형성되어 상기 로터 회전시 상기 공기 통로로 외부 공기를 강제 송풍하여 상기 스테이터를 방열하는 방열 유닛을 포함하는 더블 로터 타입 모터.
제1항에 있어서,
상기 방열 유닛은 상기 로터 지지체의 외면에 형성되어 로터 회전시 상기 공기 통로로 외부 공기를 송풍하는 외부 블레이드와,
상기 로터 지지체의 내면에 형성되어 상기 공기 통로로 유입되는 공기를 상기 스테이터로 송풍하는 내부 블레이드를 포함하는 더블 로터 타입 모터.
제2항에 있어서,
상기 외부 블레이드는 상기 공기 통로들 사이를 구획하는 지지 리브의 외면에 수직으로 형성되고, 방사상으로 배열되는 것을 특징으로 하는 더블 로터 타입 모터.
제3항에 있어서,
상기 외부 블레이드의 일측에는 외부 블레이드에 의해 송풍되는 공기를 상기 공기 통로로 가이드하는 가이드 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 더블 로터 타입 모터.
제4항에 있어서,
상기 가이드 돌기는 상기 외부 블레이드의 양쪽 측면에서 원주방향으로 연장되게 형성되고, 상기 외부 블레이드와 동일한 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 더블 로터 타입 모터.
제1항에 있어서,
상기 내부 블레이드는 상기 공기 통로들 사이를 구획하는 지지 리브의 내면에 수직으로 형성되고, 방사상으로 배열되는 것을 특징으로 하는 더블 로터 타입 모터.