KR20130019206A - 모터의 적층 로터 코어 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한, 모터의 적층 로터 코어는, 얇은 판상의 디스크 형태로 형성되는 로터 코어부재; 상기 로터 코어부재의 중앙에 관통 형성되는 샤프트 홀; 상기 샤프트 홀에 압입 결합되는 샤프트; 상기 로터 코어부재의 외주면에 근접한 위치에 관통 형성되어, 마그네트가 삽입 결합되는 복수 개의 마그네트 삽입 홀; 일정 높이로 적층되어, 상기 마그네트 삽입 홀에 마그네트가 삽입되어 형성된 로터 코어의 가장 외곽에 끼워 맞춤 되며, 중앙에 상기 샤프트가 관통 결합되는 마그네트 이탈 방지 플레이트; 및 상기 로터 코어부재와 마그네트 이탈 방지 플레이트를 고정하는 고정유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

모터의 적층 로터 코어{Rotor Core of Motor}

본 발명은 브러시리스 모터의 로터 코어에 관한 것이다.

일반적으로, 브러시리스 모터의 로터는 얇은 판상의 로터 코어부재를 적층하여 형성한 적층 로터 코어에 샤프트를 압입하여 구성한다. 상기 로터 코어부재에는, 외주면에 근접한 위치에 마그네트 삽입을 위한 마그네트 삽입 홀이 일정한 간격으로 배치된다.

일반적으로, 복수 매의 디스크 형상의 로터 코어부재를 적층하여 형성하는 적층 로터 코어에 삽입된 마그네트는, 접착제 등을 이용하여 상기 마그네트 삽입 홀에 접착 고정한다.

하지만, 장기간 모터를 사용하거나, 고온 상태에서 오랜 시간 동안 사용할 경우, 마그네트를 고정하고 있는 접착제의 접착력이 약화되어, 마그네트가 최초 장착 위치에서 움직일 수 있다.

특히, 로터 코어의 회전에 의해 발생되는 원심력에 의한 요동에 의해서는, 마그네트 삽입 홀의 형상으로 인해 움직임이 제한되지만, 로터 코어를 회전 가능하게 지지하는 샤프트의 축 방향으로는 별도의 지지구조가 마련되어 있지 않기 때문에, 마그네트가 로터 코어의 회전 중에 샤프트의 축 방향으로 이탈될 수 있다. 이와 같이 마그네트가 샤프트의 축 방향으로 움직이게 될 경우, 로터 코어에서 형성하는 자기력이 일정하게 유지되지 못하여, 모터의 동작성이 떨어지고, 정밀한 제어가 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명은 로터 코어의 회전으로 인해, 장착된 마그네트가 샤프트의 축 방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 구조가 개선된 모터의 로터 코어를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한, 모터의 적층 로터 코어는, 얇은 판상의 디스크 형태로 형성되는 로터 코어부재; 상기 로터 코어부재의 중앙에 관통 형성되는 샤프트 홀; 상기 샤프트 홀에 압입 결합되는 샤프트; 상기 로터 코어부재의 외주면에 근접한 위치에 관통 형성되어, 마그네트가 삽입 결합되는 복수 개의 마그네트 삽입 홀; 일정 높이로 적층되어, 상기 마그네트 삽입 홀에 마그네트가 삽입되어 형성된 로터 코어의 가장 외곽에 끼워 맞춤 되며, 중앙에 상기 샤프트가 관통 결합되는 마그네트 이탈 방지 플레이트; 및 상기 로터 코어부재와 마그네트 이탈 방지 플레이트를 고정하는 고정유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 마그네트 이탈 방지 플레이트는, 상기 로터 코어부재와 동일한 재질로 형성되며, 상기 샤프트가 관통되는 축공을 제외한 모든 면이 막혀있는 디스크 형태로 마련되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 마그네트 이탈 방지 플레이트는, 상기 로터 코어를 형성하는 로터 코어부재의 첫 장과 마지막 장과 면 접촉 하도록 설치되는 것이 바람직하다.

상기 고정유닛은, 상기 마그네트 이탈 방지 플레이트에 돌출 형성된 복수 개의 고정 보스; 및 상기 로터 코어부재의 상기 고정 보스와 대응되는 위치에 관통 형성된 보스 삽입 홀;을 포함하여, 상기 고정 보스가 상기 보스 삽입 홀에 압입 결합되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 고정 보스 및 보스 삽입 홀은, 상기 샤프트를 중심으로 대칭이 되도록 형성되는 것이 좋으며, 바람직하게는, 상기 샤프트를 중심으로 각각 4개씩 마련될 수 있다.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 로터 코어를 형성하기 위해 사용하는 디스크 형상의 플레이트를 로터 코어부재의 최상면 및 최하면에 압입 하는 구성을 통해, 로터 코어에 장착된 마그네트의 축 방향 이탈을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 로터 코어의 조립 상태를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 분해 사시도,
도 3은 도 1의 로터 코어의 정면도, 그리고,
도 4는 도 1의 A-A 단면도 이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터의 적층 로터 코어를 도면을 참고로 하여 설명한다. 이하에서는, 모터 중 BLDC 모터를 일 예로 하여 본 발명을 설명하되, 일반적인 BLDC 모터의 구성은 본 발명의 요지와는 관련이 없으므로, 구체적인 설명은 생략하였으며, 본 발명의 특징적인 구성인 모터의 적층 로터 코어를 중심으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른, BLDC 모터의 로터 코어의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도, 도 3은 도 1의 로터 코어를 구성하는 로터 코어의 정면도, 도 4는 도 1의 A-A 단면도 이다.

본 발명에 의한 모터의 적층 로터 코어는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 복수 개의 로터 코어부재(101)들로 마련된 적층 로터 코어(100)와 샤프트(200)를 포함한다.

로터 코어부재(101)는 얇은 판상의 디스크 형태로 형성되며, 대략 0.5mm 내외의 두께를 가지는 강판으로 형성된다. 상기 로터 코어부재(101)는 얇은 강판을 펀칭 공정을 수행하여 형성하며, 복수 개가 적층 형성되어 로터 코어(100)를 형성한다. 상기 로터 코어부재(101)들의 적층으로 형성된 로터 코어(100)의 중앙에는 상기 샤프트(200)가 압입 결합되어, 상기 샤프트(200)를 중심으로 로터 코어(100)가 회전 가능하게 모터에 설치된다.

샤프트 홀(102)은 상기 로터 코어부재(101)의 중심에 상기 샤프트(200)가 압입 결합 되도록 관통 형성된다. 상기 샤프트 홀(102)은 대략 원형으로 마련되는 것이 바람직하다.

마그네트 삽입 홀(103)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 로터 코어부재(101)(도 2 참조)의 외주면에 근접된 위치에 관통 형성된다. 상기 마그네트 삽입 홀(103)에는 상기 샤프트 홀(102)의 중심축과 평행한 방향으로 삽입 결합되는 마그네트(103a)가 삽입/결합된다. 상기 마그네트 삽입 홀(103)은 일정한 간격으로 복수 개가 관통 형성되는 것이 좋은데, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 마그네트 삽입 홀(103)은 상기 로터 코어부재(101)의 외주면을 따라 8개가 정팔각형을 형성하도록 배치되는 것이 바람직하다. 한편, 상기 마그네트 삽입 홀(103)의 개수는 상기한 8개 이외에도 로터 코어의 크기 등의 변화에 따라 증감되어, 정오각형(5개), 정육각형(6개)로 이루어질 수도 있으며, 8개 이상으로 마련되는 것도 가능하다.

샤프트(200)는 상기 로터 코어(100)가 결합되는 로터 코어 안착부를 포함한다. 상기 코어 안착부에는 상기 로터 코어(100) 와의 압입력을 향상시킬 수 있도록 스키빙이나 널링과 같은 후가공 공정으로 표면 처리하는 것이 좋다.

한편, 상기 로터 코어(100)의 최상면 및 최하면에는 각각 제 1 및 제 2 마그네트 이탈 방지 플레이트(300)(400)가 압입 된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 및 제 2 마그네트 이탈 방지 플레이트(300)(400)는 상기 로터 코어부재(101)의 지름과 대응되는 디스크(disk) 형태로 구성되며, 상기 샤프트(200)가 압입 되는 중앙의 통공을 제외한 모든 부분이 막힌 상태로 형성된다. 이때, 상기 통공은, 결합되는 샤프트(200)의 지름에 대응되도록 구성된다. 또한, 상기 제 1 및 제 2 마그네트 이탈 방지 플레이트(300)(400)는 상기 로터 코어부재(101)의 두께와 대응되거나, 다소 두껍게 형성될 수 있다. 로터 코어(100)의 소형화를 위해서는, 상기 제 1 및 제 2 마그네트 이탈 방지 플레이트(300)(400)의 두께는 최소로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제 1 및 제 2 마그네트 이탈 방지 플레이트(300)(400)는 가급적 로터 코어부재(101)와 같은 재질로 형성되는 것이 좋은데, 이는 압입 공정을 통한 소성 변형 및 상호 간섭에 의한 고정 용이성과 함께, 열 팽창 및 수축 시 동일한 열 팽창률로 함께 변하는 것이 바람직하기 때문이다.

상기 제 1 및 제 2 마그네트 이탈 방지 플레이트(300)(400)는 각각 상기 로터 코어(100)의 노출된 최상면과 최하면에서 고정유닛(500)으로 각각 결합되어, 상기 로터 코어(100)의 양 단의 노출면과 면 접촉되는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고정유닛(500)은 도 4에 도시한 바와 같이, 로터 코어부재(101) 각각에 관통 형성되는 보스 삽입 홀(104) 및 상기 제 1 및 제 2 마그네트 이탈 방지 플레이트(300)(400)의 상기 로터 코어(100)와 마주보는 면에 돌출 형성되는 복수 개의 제 1 및 제 2 고정 보스(310)(410)를 포함한다.

보스 삽입 홀(104)은 상기 복수 개의 로터 코어부재(101)를 적층할 경우, 적층된 각각의 로터 코어부재(101)를 하나의 로터 코어(100)로 결합하는 고정 핀(미도시)을 삽입할 때 사용할 수도 있다. 상기 보스 삽입 홀(104)은 2 내지 3mm 내외의 지름을 가지는 관통공으로 형성되는 것이 좋다. 상기 보스 삽입 홀(104)은 복수 개가 마련되는 것이 좋으며, 상기 샤프트 홀(102)의 중심에 대하여 대칭이 되도록 설치되는 것이 좋다. 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 4개의 보스 삽입 홀(104)이 마련되었을 경우, 각각이 상기 샤프트 홀(102)의 중심에 대해 상하좌우 대칭이 되어, 서로 마주보는 보스 삽입 홀(104)들을 연결한 가상의 연장선이 서로 직교하도록 구성될 수 있다.

고정 보스(310)(410)는 상기 제 1 및 제 2 마그네트 이탈 방지 플레이트(300)(400)의 상기 보스 삽입 홀(104)과 마주보는 위치에 돌출 형성되는데, 바람직하게는, 도 4에 도시된 바와 같이, 로터 코어부재(101) 두께의 2배 내외의 길이만큼 돌출 형성되는 것이 좋다. 만일, 상기 고정 보스(310)(410)의 길이가 지나치게 길게 형성되면, 고정보스(310)(410)를 보스 삽입 홀(104)에 압입 하는 공정 중에 로터 코어(100)의 변형 등의 문제가 생길 수 있으므로, 로터 코어부재(101)의 두께의 2배를 넘지 않도록 하는 것이 좋다.

이와 같은 구성을 가지는 고정유닛(500)으로 결합되는 로터 코어(100)는 샤프트(200)의 압입 과정에서의 로터 코어(100)의 변형을 최소화하기 위하여, 우선, 로터 코어부재(101)들을 모두 적층하고, 복수 개의 마그네트(103a)를 마그네트 삽입 홀(103)에 고정한 후, 상기 고정유닛(500)으로 제 1 및 제 2 마그네트 이탈 방지 플레이트(300)(400)를 양 방향에서 동시에 압입하여 로터 코어모듈을 완성한 후에, 그 중앙에 샤프트(200)를 압입하여 고정하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 기존에 사용하고 있는 로터 코어(100)의 노출된 양 면에, 마그네트(103a)의 이탈을 방지하기 위한 제 1 및 제 2 마그네트 이탈 방지 플레이트(300)(400)를 압입하여, 마그네트(103a)의 축 방향 이탈을 방지할 수 있다.

이상에서는 브러시리스 모터를 일 예로 설명하였으나, 이를 한정 하는 것은 아니며, 로터가 사용되는 다른 형태의 모터에도 본 발명은 적용 가능하다.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 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.

100; 로터 코어 101; 로터 코어부재
102; 샤프트 홀 103; 마그네트 삽입 홀
103a; 마그네트 104; 보스 삽입 홀
200; 샤프트 300; 제 1 마그네트 이탈 방지 플레이트
400; 제 2 마그네트 이탈 방지 플레이트
310, 410; 고정 보스 500; 고정유닛

Claims (5)

1. 얇은 판상의 디스크 형태로 형성되는 로터 코어부재;
   상기 로터 코어부재의 중앙에 관통 형성되는 샤프트 홀;
   상기 샤프트 홀에 압입 결합되는 샤프트;
   상기 로터 코어부재의 외주면에 근접한 위치에 관통 형성되어, 마그네트가 삽입 결합되는 복수 개의 마그네트 삽입 홀;
   일정 높이로 적층되어, 상기 마그네트 삽입 홀에 마그네트가 삽입되어 형성된 로터 코어의 가장 외곽에 끼워 맞춤 되며, 중앙에 상기 샤프트가 관통 결합되는 마그네트 이탈 방지 플레이트; 및
   상기 로터 코어부재와 마그네트 이탈 방지 플레이트를 고정하는 고정유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터의 적층 로터 코어.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 마그네트 이탈 방지 플레이트는,
   상기 로터 코어부재와 동일한 재질로 형성되며, 상기 샤프트가 관통되는 축공을 제외한 모든 면이 막혀있는 디스크 형태로 마련되는 모터의 적층 로터 코어.
   
3. 제 1 항에 있어서, 상기 마그네트 이탈 방지 플레이트는,
   상기 로터 코어를 형성하는 로터 코어부재의 첫 장과 마지막 장과 면 접촉 하도록 설치되는 모터의 적층 로터코어.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 고정유닛은,
   상기 마그네트 이탈 방지 플레이트에 돌출 형성된 복수 개의 고정 보스; 및
   상기 로터 코어부재의 상기 고정 보스와 대응되는 위치에 관통 형성된 보스 삽입 홀;을 포함하여, 상기 고정 보스가 상기 보스 삽입 홀에 압입 결합되는 모터의 적층 로터코어.
   
5. 제 4 항에 있어서, 상기 고정 보스 및 보스 삽입 홀은,
   상기 샤프트를 중심으로 대칭이 되도록 형성되는 모터의 적층 로터코어.

Images