KR20130125738A - 모터 - Google Patents

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KR20130125738A
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Abstract

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 모터는, 모터 하우징; 상기 모터 하우징에 배치되는 스테이터; 및 상기 스테이터 중앙에 배치되는 로터;를 포함하며, 상기 로터는, 중앙에 회전축이 결합되는 코어부재; 상기 코어부재 바깥쪽에 결합되며, 극이방성을 가지도록 자화되는 링 형상의 페라이트 자석부재; 및 상기 코어부재와 페라이트 자석부재 사이의 상보적인 위치에 형성되어, 상기 코어부재와 페라이트 자석부재 사이의 상대 회전을 규제하는 지지유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

모터{Motor}
본 발명은 모터에 관한 것이다.
일반적으로, 브러시리스 모터의 로터는 로터코어의 중앙에 샤프트를 압입하고, 외주면에 영구자석을 설치하여 구성한다. 이때, 상기 영구자석은 로터코어의 외부에 노출된 상태로 부착될 수도 있고, 상기 로터코어의 외주면에 근접한 위치에 영구자석 수용홈부를 형성하여, 이 수용홈부에 영구자석을 삽입하여 구성하는 것도 가능하다.
이와 같이 로터코어의 외주면에 노출된 상태로 영구자석이 설치되면, 자속 손실을 최소화할 수 있어 모터 효율이 좋아지는 장점이 있지만, 고속으로 회전하는 로터코어의 원심력으로 인해, 장기간 사용하거나, 가혹한 조건에서 오랜 시간 모터를 사용할 경우, 영구자석이 로터코어의 회전 충에 이탈할 수도 있다는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서는, 영구자석의 비산 방지를 위해 수지 재질 등으로 형성된 캔 부재를 상기 영구자석의 표면에 씌우기 때문에 자계 에어 갭 증가로 모터 토크가 떨어지는 단점이 있다.
반면, 영구자석을 로터코어의 내부에 영구자석 수용홈부를 형성하여 삽입하면, 상기한 바와 같은 영구자석 이탈에 따른 불량은 방지할 수 있으나, 영구자석이 로터코어의 내부에 위치하므로, 이로 인한 자속의 손실로 모터 효율이 상대적으로 떨어지는 문제점이 있다. 이와 같은 자속의 손실을 극복하기 위해서는, 로터코어의 표면에 부착되는 영구자석에 비해 상대적으로 강한 자력을 가지는 영구자석을 이용할 필요가 있다. 일반적으로 강한 자력을 가지는 영구자석으로는 네오디뮴 희토류 마그네트가 많이 사용된다. 네오디뮴 희토류 마그네트는 Nd-Fe-B, 즉 희귀 원소의 하나인 네오디뮴-철-붕소로 이루어져 있는 강력한 영구 자석 재료 중 하나이며, 네오디뮴 슈퍼마그넷(Neodymium Super magnet)이라고도 한다.
그런데, 네오디뮴 희토류 영구자석의 중요 원료인 네오디뮴 희토류는 중국에서 대부분 생산되고 있는데, 최근 들어 희토류의 가격 폭등으로 인해, 로터코어를 제조하는 비용이 급격하게 상승하게 되었다. 이와 같은 로터코어의 제조비용 상승은 모터 가격상승 요인으로 작용하여, 최근에는 희토류를 사용하지 않는 페라이트 재질의 영구자석을 이용하는 로터의 개발이 요구되고 있다.
그러나 페라이트 재질의 영구자석은 로터코어 내부에 삽입하는 형태인 IPM 방식의 로터에 사용할 경우, 기존의 희토류 자석에 비해 자기력이 상대적으로 약하기 때문에, 로터 코어의 자석이 삽입되는 복수 개의 코어들 사이에 형성되는 리브 부분에 자속 포화가 이루어지지 않아, 스테이터 쪽 권선부와 자속쇄교량이 작아 토크가 상대적으로 약하다는 문제점이 있어 개선이 요구되고 있다.
대한민국 등록특허 제10-0579914호(2006.05.08. 등록) 대한민국 공개특허 제10-2010-0049503호(2010.05.12. 공개)
본 발명은 페라이트 재질의 자석을 사용하면서도 기존의 희토류 자석을 사용하는 로터와 대등한 성능을 발휘할 수 있도록 구조가 개선된 로터를 구비한 모터를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 모터는, 모터 하우징; 상기 모터 하우징에 배치되는 스테이터; 및 상기 스테이터 중앙에 배치되는 로터;를 포함하며, 상기 로터는, 중앙에 회전축이 결합되는 코어부재; 상기 코어부재 바깥쪽에 결합되며, 극이방성을 가지도록 자화되는 링 형상의 페라이트 자석부재; 및 상기 코어부재와 페라이트 자석부재 사이의 상보적인 위치에 형성되어, 상기 코어부재와 페라이트 자석부재 사이의 상대 회전을 규제하는 지지유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 코어부재와 페라이트 자석부재는 원통형상으로 마련되는 것이 좋다.
상기 페라이트 자석부재는, 상기 코어부재의 외경과 대응되는 형상의 내경을 가지며, 외주면에 N극과 S극이 교번하여 배치되는 것이 바람직하다.
상기 코어부재는, 중앙에 회전축이 삽입 결합되는 통공이 마련되되, 상기 회전축과 함께 일체로 성형될 수 있으며, 사출수지로 형성될 수 있다. 이때, 상기 사출수지는 PPS(Polyphenylene Sulfide)나 PA9T(Polyamide 9T) 중 어느 하나의 재질로 형성될 수 있다.
상기 지지유닛은, 상기 코어부재의 일측 끝단에 형성되며, 상기 코어부재의 원주 방향으로 돌출되는 복수 개의 지지리브; 및 상기 페라이트 자석부재의 상기 지지리브와 대응되는 위치에 상보적인 형상으로 마련되는 지지리브 수용홈;을 포함할 수 있다.
상기 코어부재와 페라이트 자석부재는 지름의 비율이 1:2 내지 1:2.5로 이루어지며, 상기 지지리브의 길이는 상기 페라이트 자석부재의 지름의 1/2 이내인 것이 좋다.
상기 지지리브 및 지지리브 수용홈은 상기 회전축을 중심으로 대칭이 되도록 형성되는 것이 바람직하다.
바람직하게는 상기 지지리브 및 지지리브 수용홈은 상기 회전축을 중심으로 90도 간격으로 배치될 수 있다.
상기 지지리브는, 상기 페라이트 자석부재의 반경 길이와 대응되는 길이로 형성될 수도 있는데, 이 경우, 상기 지지리브 수용홈은, 상기 페라이트 자석부재의 상기 지지리브와 대응되는 면 전체에 상기 지지리브와 대응되는 길이로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 지지리브는, 상기 지지리브 수용홈과 마주보는 면에 테이퍼부를 형성하고, 노출되는 면은 상기 페라이트 자석부재의 노출면과 평행을 이루도록 형성될 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 네오디뮴과 같은 희토류 대신 페라이트를 이용한 영구자석으로 로터코어를 형성하므로, 고성능 모터를 보다 저렴하게 제조하는 것이 가능하다.
또한, 금속재질의 코어 대신 사출수지를 이용하므로, 로터의 무게가 줄어들어 진동에 의한 충격을 완화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터의 측단면도,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 로터코어를 도시한 평면도,
도 3은 도 2의 로터코어의 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 로터코어를 도시한 평면도,
도 5는 도 4의 측면도, 그리고,
도 6은 본 발명에 의한 로터코어의 자속선도 그래프 이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터를 도면을 참고로 하여 설명한다.
모터는 스테이터와 로터의 사이의 전자기적 상호작용에 의해 로터의 회전력을 동력으로 출력하는 장치로, 움직임을 필요로 하는 기계장치의 동력원으로 많이 사용된다. 모터는 사용하는 전원의 종류에 따라 DC 모터와 AC 모터로 나눌 수 있으며, AC 모터와 DC 모터는 각각 브러시의 유무에 따라 브러시 모터와 브러시리스 모터로 나눌 수 있다.
일반적으로 자동차 등에 사용되는 모터는 직류 전원을 사용하는 DC 모터가 주로 사용되지만, 최근 전기 자동차 등에는 AC 전원도 사용할 수 있는 모터도 적용되고 있다.
본 발명은 상기한 같은 다양한 형태의 모터에 적용 가능한 것으로, 이하에서는 이해를 돕기 위해 브러시 리스 직류 모터(BLDC motor)에 적용된 경우를 예로 하여 설명한다.도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터의 측단면도, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 로터코어를 도시한 평면도, 도 3은 도 2의 로터코어의 분해 사시도, 도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 로터코어를 도시한 평면도, 도 5는 도 4의 측면도, 그리고, 도 6은 본 발명에 의한 로터코어의 자속선도 그래프 이다.
본 발명에 의한 로터코어를 가지는 모터는 도 1에 도시된 바와 같이, 모터 하우징(10), 스테이터(20), 로터(30) 및 지지유닛(40)을 포함한다.
모터 하우징(10)은 상측이 개구된 상태로 마련되며, 내부에 스테이터(20)가 고정 배치될 수 있다. 모터 하우징(10)의 형상은 사용되는 모터의 종류에 따라 다양하게 형성될 수 있으며, 도시하지는 않았으나, 듀얼 클러치 트랜스미션(DCT, Dual-clutch Transmission) 등에 사용되는 모터에 사용될 경우, 도 1에 도시된 형태의 모터 하우징(10)이 한 쌍으로 마련될 수도 있다. 이때, 오픈된 모터 하우징(10)의 상측 면으로는 후술할 로터의 회전축(30a)과 연결 및 연결해제되는 동력 출력축이 배치되어, 상기 로터(30)에서 출력되는 동력을 선택적으로 전달 받을 수 있다.
듀얼 클러치 트랜스미션은, 종래의 수동트랜스미션 차량에 탑재되는 단판클러치 트랜스미션과는 달리 2조의 클러치를 탑재하고 있어서, 하나의 클러치를 통하여 전달되는 동력으로 1, 3, 5단을 구현하고, 나머지 하나의 클러치를 통하여 전달되는 동력으로 2, 4, 6단을 구현할 수 있도록 하는 시스템이다. 듀얼 클러치 트랜스미션은, 종래의 자동트랜스미션 차량과 같은 편리한 운전성 및 부드러운 변속감을 제공함과 아울러, 종래의 수동트랜스미션 차량보다 높은 연비를 발휘할 수 있는 특징이 있다.
일반적으로 듀얼 클러치 트랜스미션은 2조의 클러치로 이루어진 듀얼 클러치와, 상기 듀얼 클러치로부터 동력을 전달받아 각 변속단을 설정하는 트랜스미션 제어유닛과, 상기 듀얼 클러치의 클러치들을 각각 제어하는 클러치 액츄에이터와, 상기 트랜스미션 제어유닛에 셀렉팅(selecting) 및 쉬프팅(shifting) 조작을 가해 변속을 실시하는 변속 액츄에이터 및 차속 등 차량의 각종정보와 변속명령을 전달받아 상기 클러치 액츄에이터 및 변속 액츄에이터를 전자적으로 제어하는 전자제어유닛으로 이루어진다.
따라서, 상기 클러치 액츄에이터의 셀렉팅 동작에 의해 상기 하우징(10)에 설치되어 있는 스테이터(20)와 로터(30)의 출력축이 연결되면서, 각각의 트랜스미션에 동력을 전달할 수 있다.
스테이터(20)는 상기 모터 하우징(10)의 내측에 마련되는 것으로, 바람직하게는, 도시된 바와 같이 상기 모터 하우징(10)의 내부 공간부를 형성하는 원통형상의 스테이터 안착부에 결합될 수 있다. 상기 스테이터(20)는 자속 형성을 위한 금속 재질의 스테이터 코어에 복수 개의 치를 형성하고, 상기 치에 코일을 권선하여, 상기 코일에 전원을 인가하여 자기장을 형성할 수 있다. 이때, 상기 치를 가지는 스테이터 코어에는 인슐레이터를 설치한 상태로 그 위에 코일을 권선하여, 상기 스테이터 코어에는 전기가 흐르지 않도록 구성할 수 있다. 한편, 상기 치의 개수는 모터의 크기와 출력에 따라 증감될 수 있다.
로터(30)는 회전축(30a)이 중앙에 결합되는 코어부재(31)와, 상기 코어부재(31)에 압입 결합되는 페라이트 자석부재(32)로 구성될 수 있다.
코어부재(31)는 내열성이 우수한 재질로 마련되는 것이 좋으며, 로터(30)의 무게 감소를 위해 수지재질로 형성될 수 있다. 이와 같이, 상기 코어부재(31)를 금속재질 대신 사출수지로 구성하면, 로터(30)가 경량화되어, 진동에 다른 충격이 완화될 수 있다. 사출수지는 열 안정성이 좋은 PPS(Polyphenylene Sulfide)나 PA9T(Polyamide 9T) 재질을 이용할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 코어부재(31)는 상기 회전축(30a)과 직접 연결되는 것이 좋다. 즉, 일반적으로 코어부재(31)의 중앙에는 관통공이 형성되어, 이 관통공에 회전축(30a)이 압입 결합되지만, 본 발명에 따르면, 상기 회전축(30a)을 중심에 배치하고, 그 바깥쪽으로 상기 코어부재(31)를 사출하여 성형할 수 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 코어부재(31)에 회전축(30a)을 압입 하면서 발생할 수 있는 코어부재(31)와 회전축(30a)의 손상을 방지할 수 있으며, 장기간 가동 시에도, 회전축(30a)에서 코어부재(31)가 이탈되는 것을 방지할 수 있는 구조로 결합구조를 형성할 수 있다.한편, 상기 코어부재(31)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 원통형상으로 마련되는 것이 좋으나, 이를 한정하는 것은 아니며, 필요에 따라 다각기둥 형상을 가지도록 형성할 수도 있다. 그러나 상기 코어부재(31)는 회전축(30a)을 중심에 배치하면서 고속으로 회전하는 부재이므로, 상기 회전축(30a)을 중심으로 대칭되는 구조가 되도록 마련되는 것이 바람직하다.
페라이트 자석부재(32)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 중공부를 가지는 원통형상으로 마련될 수 있으며, 중앙에는 상기 코어부재(31)와 대응되는 크기의 내경을 가지는 것이 좋다. 페라이트 자석부재(32)는 가격이 저렴하고, 온도에 대한 안정성이 높은 특징이 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 페라이트 자석부재(32)는, 극이방 페라이트 소결 방식으로 구성될 수 있다. 기초원료인 페라이트 자성분말의 자기특성 향상 및 성형공정 중에 극이방 자화 코일이 내장된 금형 내부에서 이루어지는 자성분말의 극이방 방향성에 따라 그 성능이 좌우될 수 있다.
본 발명에 의한 페라이트 자석부재(32)는 상기한 바와 같이, 산화철을 주성분으로 하는 강자성 산화물이기 때문에 화학적으로 매우 안정하며, Sr 또는 Ba계 페라이트 자성분말을 이용한 극이방 페라이트 소결자석이 많이 사용된다.
페라이트 자석부재(32)는 산화철과 Sr 또는 Ba계 산화물 또는 탄화물을 습식 혼합하고, 페라이트 화학 반응공정으로 가소 및 조분쇄한 후, 이 조분쇄 자성분말에 CaCO3, SiO2, SrCO3 등의 소결향상 첨가제를 첨가하여 볼밀 등을 이용하여 평균입경 0.75 ~ 1.0 ㎛로 미분쇄 슬러리를 만든다. 이 자성 슬러리를 건조하여 건식 자성분말을 만들고, 이를 사용하여 이방성 건식 극이방 성형(균일 자장중 성형) 또는 이방성 레디알(radial) 성형(자장 중 자분이 방사성으로 배향 성형)을 하고, 이 성형체를 소결 및 가공하여 영구자석 제품을 만들 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 페라이트 자석부재(32)는 도 3에 도시된 바와 같이, 링 형상의 영구자석으로 구성하여, 영구자석의 자극 배열을 극이방화 배열로 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 페라이트 자석부재(32)는 한 몸으로 구성되는 것이 좋으며, 인서트 사출에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 따르면, 제조공정이 단순화되므로, 제조 단가를 줄일 수 있다.
이와 같은 구성을 가지는 로터(30)의 페라이트 자석부재(32)는 7.4 내지 7.8의 비중을 가지는 것이 좋으며, 사출수지로 구성되는 코어부재(31)의 비중은 1.5 내지 1.9로 형성될 수 있다.
상기한 페라이트 자석부재(32)는 희토류계 자석의 가격 폭등으로 다시금 주목 받고 있는 자석으로서, 최근 들어 고성능 소자의 실용화가 가능해져 고성능과 고효율 전동기로서 응용범위를 넓혀 가고 있다. 그러나 희토류 자석과 비교하면 페라이트 자석부재(32)의 자력은 상대적으로 약하기 때문에, 모터의 고출력화가 어렵다는 문제가 있으나, 최근 기존 페라이트 자석을 고밀도화 하는 연구를 통해, 이러한 문제점 들을 해결하고 있다.
페라이트 자석부재(32)는 제조방법에 따라 접착용 특수 파우더를 이용한 건식(Dry Process)과 물을 이용한 습식(Wet Process)으로 분류되며, 자기의 방향에 따라 등방성(Isotropic)과 이방성(Anisotropic)으로 나누어진다. 이방성은 등방성과는 달리 첨가물이 고온 합성된 강자성 재료로 등방성에 비해 자기특성이 월등하다. 건식 제조방법에 의한 잔류자속밀도는 370~420mT 사이에 분포 되며 이는 소형 전자기기에 주로 사용되고 있고, 습식 제조방법에 의한 잔류자속밀도는 380~460mT 사이로 분포되며 일반적인 전기 전동기 및 액츄에이터에 사용되고 있다. 최근 이방성 제조방법 중 하나인 씬 타입(Thin type)으로 제조된 재료의 잔류자속밀도는 475mT까지 향상된 특성을 보이고 있고 소형화 전동기에 사용되면서 페라이트 자석을 고밀도화 시키고 있다.
한편, 등방성 자석의 경우, 자성분말을 원하는 형상으로 프레스 금형으로 성형하지만, 이방성 자석은 분말의 성형 시 원하는 이방화 방향으로 자장을 인가한다는 점에서 차이가 있다. 따라서 원하는 자장의 방향에 따라 금형 구조가 달라지게 되며, 본 발명과 같은 링형 자석을 제조할 경우, 이방화에 필요한 자장을 확보할 수 있는 크기의 한계에 의해 작은 크기일 수록 제조가 어려워질 수 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 페라이트 자석부재(32)의 경우 극 방향 이방화를 통해 탈자하여 이방화 방향은 그대로 유지하면서 8극으로 다극 착자를 하는 구성이 도 2에 도시되어 있다.
지지유닛(40)은 고속으로 회전하는 상기 로터(30)의 급가속 및 급정지에 따른 상기 코어부재(31)와 페라이트 자석부재(32)가 헛도는 현상을 방지하기 위한 것으로, 상기 코어부재(31)에 마련되는 지지리브(41)와 상기 페라이트 자석부재(32)에 마련되는 지지리브 수용홈(42)을 포함한다.
상기 지지리브(41)는 상기 코어부재(31)의 일측 단부에 형성되는 것이 좋은데, 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따르면, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 코어부재(31)의 상측에 복수 개가 외주면을 향해 돌출되는 형상으로 마련될 수 있다.
한편, 상기 지지리브(41)들은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 지지리브 수용홈(42)을 바라보는 면에 테이퍼진 형상을 가지도록 마련되며, 그 반대쪽 면은 평평하게 구성하는 것이 바람직하다.
이와 같은 구성에 따르면, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 코어부재(31)와 페라이트 자석부재(32)가 결합되었을 경우, 노출되는 면이 평평하게 구성될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 지지리브(41)들은 상기 코어부재(31)의 중심을 기준으로 서로 대칭이 되도록 배치되는 것이 좋은데, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 중심을 기준으로 각각의 지지리브(41)들이 90도 간격으로 배치되는 것이 바람직하다. 하지만, 이를 한정하는 것은 아니며, 로터(30)의 회전속도 등을 고려하여, 상기 지지리브(41)들의 개수는 증감 가능하다.
지지리브 수용홈(42)은 상기 페라이트 자석부재(32)의 상측면으로서, 상기 복수 개의 지지리브(41)들과 대응되는 위치에, 상기 지지리브(41)와 대응되는 형상으로 마련될 수 있다.
상기 지지리브 수용홈(42)은 상기 지지리브(41)들을 수용하여, 상기 코어부재(31)가 상기 페라이트 자석부재(32)와 항상 동일한 속도로 회전할 수 있도록 한다.
한편, 상기 지지리브(41)의 높이와 지지리브 수용홈(42)의 깊이는 서로 대응되는 크기로 형성되는 것이 좋은데, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 높이와 깊이는 0.5 내지 3mm 정도를 가지도록 구성하여, 상기 코어부재(31)에 형성된 지지리브(41)가 충분한 힘으로 상기 페라이트 자석부재(32)의 상대 회전을 구속할 수 있도록 하는 것이 좋다. 이와 같이 일정 크기를 가지도록 상기 지지리브(41)의 높이와 지지리브 수용홈(42)의 깊이를 규제하는 것은 상기 지지리브(41)의 높이가 지나치게 낮게 형성되면, 로터(30)의 급가속 및 급제동시, 상기 코어부재(31)가 페라이트 자석부재(32)와 함께 돌지 못하고 헛돌 수 있으며, 상기 지지리브(41)의 높이가 지나치게 높게 형성되면, 상기 페라이트 자석부재(32)에 홈을 형성하는 공정 중에, 페라이트 자석부재(32)가 손상될 수도 있고, 페라이트 자석부재(32)의 손실량이 증가하여, 자기력이 떨어질 수도 있기 때문이다.
한편, 상기 지지리브(41)의 높이와 지지리브 수용홈(52)의 깊이는 고정된 값이 아니라, 코어부재(31)와 페라이트 자석부재(32)의 크기에 따라 가변 될 수 있는 값으로, 상기한 예는 페라이트 자석부재(32)의 지름이 40mm, 코어부재의 지름이 20mm이고, 상기 지지리브(41)의 길이가 10mm로 설정되었을 경우를 예시적으로 설명한 것이다.
바람직하게는, 상기 코어부재(31)의 지름과, 페라이트 자석부재(32)의 지름의 비율은 대략 1:2 내지 1:2.5의 비율을 가지는 것이 좋으며, 이때, 상기 지지리브(41)의 길이는 상기 코어부재(31)의 지름의 1/2 정도로 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지지유닛(40)을 가지는 모터의 로터는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 페라이트 자석부재(32')의 형상을 일부 변형하여, 상기 페라이트 자석부재(32')의 반경과 대응되는 길이를 가지도록 상기 지지리브를 구성하고, 상기 지지리브 수용홈(42')은 이와 대응되는 길이로서, 상기 페라이트 자석부재(32')의 반경 길이 전체에 걸쳐 형성되도록 구성할 수도 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 상기 페라이트 자석부재(32)가 상기 코어부재(31)에 대해 상대회전하는 것을 보다 단단하게 규제하는 것이 가능하다.
또한, 상기한 제 1 및 제 2 실시예에 따른 로터(30)의 외부에는 도 2에 도시된 바와 같이 수지 등을 이용하여 코팅층(43)을 형성할 수도 있다. 이 경우, 상기 코팅층(43)은 상기 로터코어(31)와 페라이트 자석부재(32)의 결합을 보다 강력하게 유지할 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 로터코어를 가지는 모터의 경우, 모터의 역기전력의 파형을 사인(Sine)파로 구현하여 모터 토크를 최대한 크게 구성할 수 있다. 이때, 로터의 자속선은 도 6에 도시된 바와 같이, 회전축(30a) 까지 자속이 들어가지 않기 때문에, 자기저항을 줄여, 스테이터(20)에 권선된 코일과의 쇄교자속을 크게 형성할 수 있다. 또한, 백 요크(back yoke)가 필요 없고, 금속재질 대신 상기한 바와 같이 사출수지로 코어부재(31)를 형성할 수 있어, 로터(30)의 무게를 줄일 수 있다.
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.
10; 하우징 20; 스테이터
30; 로터 31; 코어부재
32, 32'; 페라이트 자석부재 40; 지지유닛
41; 지지리브 42, 42'; 지지리브 수용홈

Claims (15)

  1. 모터 하우징;
    상기 모터 하우징에 배치되는 스테이터; 및
    상기 스테이터 중앙에 배치되는 로터;를 포함하며,
    상기 로터는,
    중앙에 회전축이 결합되는 코어부재;
    상기 코어부재 바깥쪽에 결합되며, 극이방성을 가지도록 자화되는 링 형상의 페라이트 자석부재; 및
    상기 코어부재와 페라이트 자석부재 사이의 상보적인 위치에 형성되어, 상기 코어부재와 페라이트 자석부재 사이의 상대 회전을 규제하는 지지유닛;을 포함하는 모터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 코어부재와 페라이트 자석부재는 원통형상으로 마련되는 모터.

  3. 제 1 항에 있어서, 상기 페라이트 자석부재는,
    상기 코어부재의 외경과 대응되는 형상의 내경을 가지는 모터.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 페라이트 자석부재는,
    외주면에 N극과 S극이 교번하여 배치되는 모터.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 코어부재는,
    중앙에 회전축이 삽입 결합되는 통공이 마련되되, 상기 회전축과 함께 일체로 성형되는 모터.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 코어부재는,
    사출수지로 형성되는 모터.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 코어부재는,
    PPS(Polyphenylene Sulfide)나 PA9T(Polyamide 9T) 중 어느 하나의 재질로 형성되는 모터.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 지지유닛은,
    상기 코어부재의 일측 끝단에 형성되며, 상기 코어부재의 원주 방향으로 돌출되는 복수 개의 지지리브; 및
    상기 페라이트 자석부재의 상기 지지리브와 대응되는 위치에 상보적인 형상으로 마련되는 지지리브 수용홈;을 포함하는 모터.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 지지리브 및 지지리브 수용홈의 높이와 깊이는 서로 대응되는 크기로 형성되는 모터.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 코어부재와 페라이트 자석부재는 지름의 비율이 1:2 내지 1:2.5로 이루어지며,
    상기 지지리브의 길이는 상기 페라이트 자석부재의 지름의 1/2 이내인 모터.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 지지리브 및 지지리브 수용홈은 상기 회전축을 중심으로 대칭이 되도록 형성되는 모터.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 지지리브 및 지지리브 수용홈은 상기 회전축을 중심으로 90도 간격으로 배치되는 모터.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 지지리브는,
    상기 페라이트 자석부재의 반경 길이와 대응되는 길이로 형성되는 모터.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 지지리브 수용홈은,
    상기 페라이트 자석부재의 상기 지지리브와 대응되는 면 전체에 상기 지지리브와 대응되는 길이로 형성되는 모터.
  15. 제 8 항에 있어서, 상기 지지리브는,
    상기 지지리브 수용홈과 마주보는 면에 테이퍼부를 형성하고,
    노출되는 면은 상기 페라이트 자석부재의 노출면과 평행을 이루도록 형성되는 모터.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101410714B1 (ko) * 2013-11-27 2014-06-24 세현정밀(주) 특수분말 용사코팅 처리된 모터용 자석의 성형펀치
WO2015190869A1 (ko) * 2014-06-13 2015-12-17 엘지이노텍 주식회사 로터 어셈블리, 모터 및 듀얼 클러치 트랜스미션
WO2018128398A1 (ko) * 2017-01-04 2018-07-12 엘지이노텍 주식회사 모터 및 변속기
CN112531937A (zh) * 2019-09-18 2021-03-19 丰田自动车株式会社 磁体嵌入式马达及其制造方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3876392A1 (en) * 2020-03-03 2021-09-08 Bleckmann GmbH & Co. KG Pump for water-conducting home appliances

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101410714B1 (ko) * 2013-11-27 2014-06-24 세현정밀(주) 특수분말 용사코팅 처리된 모터용 자석의 성형펀치
US10566860B2 (en) 2014-06-13 2020-02-18 Lg Innotek Co., Ltd. Rotor assembly, motor and dual clutch transmission
KR20150143088A (ko) * 2014-06-13 2015-12-23 엘지이노텍 주식회사 모터 및 이를 포함하는 듀얼 클러치 트랜스미션
CN106464037A (zh) * 2014-06-13 2017-02-22 Lg伊诺特有限公司 转子组件、马达和双离合器变速器
WO2015190869A1 (ko) * 2014-06-13 2015-12-17 엘지이노텍 주식회사 로터 어셈블리, 모터 및 듀얼 클러치 트랜스미션
USRE49924E1 (en) 2014-06-13 2024-04-16 Lg Innotek Co., Ltd. Rotor assembly, motor and dual clutch transmission
WO2018128398A1 (ko) * 2017-01-04 2018-07-12 엘지이노텍 주식회사 모터 및 변속기
CN110168878A (zh) * 2017-01-04 2019-08-23 Lg伊诺特有限公司 电机及变速器
EP3567704A4 (en) * 2017-01-04 2020-08-12 LG Innotek Co., Ltd. ENGINE AND GEARS
CN110168878B (zh) * 2017-01-04 2022-01-28 Lg伊诺特有限公司 电机及变速器
US11349379B2 (en) 2017-01-04 2022-05-31 Lg Innotek Co., Ltd. Motor and transmission
US11742735B2 (en) 2017-01-04 2023-08-29 Lg Innotek Co., Ltd. Motor and transmission
CN112531937A (zh) * 2019-09-18 2021-03-19 丰田自动车株式会社 磁体嵌入式马达及其制造方法
CN112531937B (zh) * 2019-09-18 2024-02-09 丰田自动车株式会社 磁体嵌入式马达及其制造方法

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