KR20140091626A - 자속 집중형 모터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 링 형구조로 형성되어 내부면을 향하여 돌출되는 복수의 티스에 코일이 권선되어 있는 고정자, 그리고 회전축을 중심으로 상기 고정자의 내부에 원주 방향으로 착자되어 있는 복수의 영구자석을 포함하는 코어 및 상기 코어와 상기 회전축 사이에 배치되는 비자성체를 가지는 회전자를 포함하며, 상기 영구자석은 상기 비자성체로 돌출되는 돌기를 포함하는 자속집중형 모터를 제공한다. 따라서, 영구자석의 길이를 증가시켜 면적을 넓힘으로 자속을 늘려 토크를 증가시킬 수 있다.
Description
본 발명은 자속 집중형 모터에 관한 것이다.
일반적으로, 회전 구동력을 발생시키기 위해 사용되는 모터는 회전자 코어에 설치되는 영구자석의 결합구조에 따라 영구자석 표면 부착형 모터와 영구자석 매립형 모터로 구분된다.
도 1은 종래기술에 따른 표면 부착형 모터의 고정자 코어 및 회전자 코어를 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 표면 부착형 모터(10)는 대략 원통형상으로 형성된 고정자(1)와, 이 고정자(1)의 내부에 회전 가능하게 수용되는 회전자(3)(rotor)를 포함한다.
회전자는 동일한 형상의 다수의 자성 강판을 적층하여 만들어져서 회전자 코어(3)를 형성하게 되며, 회전자 코어(3)의 중심부에는 축방향으로 회전축 홀이 형성되어 이 회전축 홀 안에 회전축(5)이 압입되어 회전자와 함께 회전한다.
회전자 코어(3)의 중심부의 외측으로는 원주방향으로 복수의 영구자석(6)이 삽입 또는 부착되도록 홀이 형성되어 있다.
상기 영구 자석(6)은 이웃한 영구 자석(6)과 서로 척력을 이루도록 형성되어 있다.
한편, 상기 고정자(1)는 링형의 코어와, 상기 링형의 코어 내주면에 소정의 슬롯을 사이에 두고 원주방향으로 상호 이격된 복수개의 티스와, 상기 티스에 각각 권선되어 외부 전원과 연결된 코일(2)로 구성된다.
회전축(5)과 상기 회전자 사이에는 자속의 집중을 위한 비자성체(4)가 형성되어 있다.
이때, 축 방향으로 영구 자석을 증가시킬수록 회전자의 코어(3)가 좁아지게 된다. 따라서, 충분한 자속을 확보하기 위한 영구 자석(6)을 중심 방향으로 늘이는데 한계가 있다.
실시예는 영구 자석의 면적을 넓힐 수 있는 모터를 제공한다.
실시예는 링 형구조로 형성되어 내부면을 향하여 돌출되는 복수의 티스에 코일이 권선되어 있는 고정자, 그리고 회전축을 중심으로 상기 고정자의 내부에 원주 방향으로 착자되어 있는 복수의 영구자석을 포함하는 코어 및 상기 코어와 상기 회전축 사이에 배치되는 비자성체를 가지는 회전자를 포함하며, 상기 영구자석은 상기 비자성체로 돌출되는 돌기를 포함하는 자속집중형 모터를 제공한다.
상기 고정자는 상기 링 형 구조를 이루는 코어, 상기 코어의 내부면으로부터 돌출되는 복수의 티스, 그리고 상기 각각의 티스에 권선되어 있는 코일을 포함할 수 있다.
상기 복수의 티스는 방사형으로 형성될 수 있다.
상기 회전자는 상기 고정자와 상기 회전축 사이에 비자성체, 상기 비자성체로부터 돌출되어 있는 복수의 돌기, 그리고 상기 복수의 돌기 사이에 배치되는 복수의 영구자석을 포함할 수 있다.
상기 상기 비자성체는 링형으로 형성될 수 있다.
상기 비자성체는 상기 영구자석의 끝단을 수용하는 수용홈이 형성될 수 있다.
상기 수용홈은 상기 회전축을 향할수록 폭이 감소할 수 있다.
상기 영구자석은 상기 회전축을 향할수록 폭이 감소할 수 있다.
상기 회전자의 돌기와 상기 비자성체는 요철구조로 결합될 수 있다.
상기 회전자의 돌기와 상기 비자성체는 요철구조로 결합될 수 있다.
상기 회전자의 돌기는 상기 비자성체를 향할수록 폭이 확장되는 확장면을 가질 수 있다.
본 발명에 따르면, 영구자석의 길이를 증가시켜 면적을 넓힘으로 자속을 늘려 토크를 증가시킬 수 있다.
또한, 동일한 사이즈의 회전자에서 자속집중력을 높일 수 있으며, 영구자석 방향을 일정하게 유지할 수 있다.
또한, 비자성체와 회전자 코어 사이에 돌기를 형성하여 회전자와 비자성체 사이의 조립성이 개선될 수 있으며, 토크 리플을 줄일 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 자속 집중형 모터의 상면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자속 집중형 모터의 상면도이다.
도 3은 도 2의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자속 집중형 모터의 상면도이다.
도 5는 도 4의 확대도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자속 집중형 모터의 상면도이다.
도 3은 도 2의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자속 집중형 모터의 상면도이다.
도 5는 도 4의 확대도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하에서는 이하에서는 도 2 및 3을 참고하여 본 발명의 모터를 설명한다.
자속 집중형 코터(100)는 도 2와 같이 회전축(150), 비자성체(140), 회전자(120) 및 고정자(110)를 포함한다.
고정자(110)는 외곽을 형성하는 링 형의 코어와 상기 모어의 내주면에 상기 회전자(120)의 방향으로 방사형 구조로 돌출된 복수개의 티스(111)를 포함한다.
상기 각각의 티스(111)에는 외부 전원과 연결되어 있는 코일(115)이 권선되어 있다.
상기 티스(111)는 상기 회전자(120)를 향하여 면적이 확장되는 구조를 가지므로 상기 코일(115)이 고정될 수 있다.
상기 고정자(110)의 코어 내부에는 회전자(120)가 배치되어 있다.
상기 회전자(120)는 회전축(150)을 중심으로 링 형상을 이루는 비자성체(140) 및 상기 비자성체(140)와 결합되며 복수의 영구자석(130)을 포함하는 코어를 포함한다.
상기 코어는 도 2와 같이 영구자석(130)과 이웃하는 영구자석(130) 사이에 돌출되는 고정돌기(121)를 포함하며, 상기 영구자석(130)은 고정돌기(121) 사이의 홈에 삽입되거나 부착될 수 있다.
상기 코어의 홈에 형성되는 영구 자석(130)은 이웃한 영구 자석(130)과 원주 방향으로 착자되어 동일 극성이 서로 마주보는 방향으로 배치되어 자속집중형 코터(100)를 형성한다.
이때, 상기 코어와 결합되는 비자성체(140)는 상기 영구자석(130)의 끝단을 수용하는 수용홈(141)을 포함한다.
상기 수용홈(141)은 상기 회전축(150)을 향하면서 폭(d1)이 감소하는 형상을 가진다.
상기 영구자석(130)은 도 3과 같이 상면이 직사각형인 형상에서 코어의 홈에서 비자성체(140)의 수용홈(141)으로 연장될 때, 폭(d1)이 감소된다.
따라서, 영구자석(130)의 길이가 비자성체(140)까지 확장되어 자속을 증가하여 토크를 키울 수 있다.
이하에서는 도 4 및 도 5를 참고하여, 다른 실시예에 따른 자속 집중형 코터(100A)를 설명한다.
자속 집중형 코터(100A)는 도 4와 같이 회전축(150), 비자성체(140), 회전자(120) 및 고정자(110)를 포함한다.
고정자(110)는 외곽을 형성하는 링 형의 코어와 상기 모어의 내주면에 상기 회전자(120)의 방향으로 방사형 구조로 돌출된 복수개의 티스(111)를 포함한다.
상기 각각의 티스(111)에는 외부 전원과 연결되어 있는 코일(115)이 권선되어 있다.
상기 티스(111)는 상기 회전자(120)를 향하여 면적이 확장되는 구조를 가지므로 상기 코일(115)이 고정될 수 있다.
상기 고정자(110)의 코어 내부에는 회전자(120)가 배치되어 있다.
상기 회전자(120)는 회전축(150)을 중심으로 링 형상을 이루는 비자성체(140) 및 상기 비자성체(140)와 결합되며 복수의 영구자석(130)을 포함하는 코어를 포함한다.
상기 코어는 도 5와 같이 영구자석(130)과 이웃하는 영구자석(130) 사이에 돌출되는 고정돌기(121)를 포함하며, 상기 영구자석(130)은 고정돌기(121) 사이의 홈에 삽입되거나 부착될 수 있다.
상기 코어의 홈에 형성되는 영구 자석(130)은 이웃한 영구 자석(130)과 원주 방향으로 착자되어 동일 극성이 서로 마주보는 방향으로 배치되어 자속집중형 코터(100A)를 형성한다.
이때, 상기 코어와 결합되는 비자성체(140)는 상기 영구자석(130)의 끝단과 접하는 영역에 돌기(142)를 가지는 요철 구조를 포함한다.
상기 돌기(142)와 이웃한 오목부(143)에는 상기 코어로부터 돌출되는 고정돌기(121A)가 배치되어 있다.
상기 영구자석(130)의 끝단은 비자성체(140)를 향하면서 폭이 감소하는 구조를 가지며, 이에 따라 상기 영구자석(130)의 길이가 증가하더라도 원주를 이루는 코어의 돌기(121)의 끝단이 소정 폭이상을 유지할 수 있다.
또한 고정돌기(121)의 끝단이 상기 비자성체(140)의 오목부(143)에 삽입되도록 형성되어 회전자(120)의 코어와 비자성체(140) 사이의 결합력이 향상된다.
이와 같이, 따라서, 영구자석(130)의 길이가 증가하면서 폭을 줄여, 코어의 폭을 소정 수준까지 유지하므로 자속을 증가하여 토크를 키울 수 있으며, 토크의 리플을 줄일 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
모터 100, 100A
회전자 120
영구자석 130
고정자 110
회전자 120
영구자석 130
고정자 110
Claims (10)
- 링 형구조로 형성되어 내부면을 향하여 돌출되는 복수의 티스에 코일이 권선되어 있는 고정자, 그리고
회전축을 중심으로 상기 고정자의 내부에 원주 방향으로 착자되어 있는 복수의 영구자석을 포함하는 코어 및 상기 코어와 상기 회전축 사이에 배치되는 비자성체를 가지는 회전자
를 포함하며,
상기 영구자석은 상기 비자성체로 돌출되는 돌기를 포함하는 자속집중형 모터. - 제1항에 있어서,
상기 고정자는
상기 링 형 구조를 이루는 코어,
상기 코어의 내부면으로부터 돌출되는 복수의 티스, 그리고
상기 각각의 티스에 권선되어 있는 코일
을 포함하는 자속집중형 모터. - 제2항에 있어서,
상기 복수의 티스는 방사형으로 형성되어 있는 자속집중형 모터. - 제2항에 있어서,
상기 회전자는
상기 고정자와 상기 회전축 사이에 비자성체,
상기 비자성체로부터 돌출되어 있는 복수의 돌기, 그리고
상기 복수의 돌기 사이에 배치되는 복수의 영구자석을 포함하는 자속집중형 모터. - 제4항에 있어서,
상기 상기 비자성체는 링형으로 형성되는 자속집중형 모터. - 제5항에 있어서,
상기 비자성체는 상기 영구자석의 끝단을 수용하는 수용홈이 형성되어 있는 자속집중형 모터. - 제6항에 있어서,
상기 수용홈은 상기 회전축을 향할수록 폭이 감소하는 자속집중형 모터. - 제4항에 있어서,
상기 영구자석의 끝단은 상기 회전축을 향할수록 폭이 감소하는 자속집중형 모터. - 제8항에 있어서,
상기 회전자의 돌기와 상기 비자성체는 요철구조로 결합되는 자속집중형 모터. - 제9항에 있어서,
상기 회전자의 돌기는 상기 비자성체를 향할수록 폭이 확장되는 확장면을 가지는 자속집중형 모터.
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