KR20150055731A - 모터의 로터 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 모터의 로터는 중심부에 축 삽입홀이 형성된 환형링, 상기 환형 링의 외주면에 방사상으로 형성된 복수 개의 요크, 상기 복수 개의 요크의 인접한 두 요크 사이에 형성된 마그넷 삽입부, 및 상기 마그넷 삽입부의 외주 면을 따라 형성되고 상기 인접한 두 요크의 외주면을 잇는 브릿지로 이루어지는 로터 코어; 상기 마그넷 삽입부에 삽입되는 마그넷; 상기 로터 코어의 상부 및 하부에 각각 결합되는 한 쌍의 로터 커버; 및 상기 로터 코어의 축 삽입부에 관통하여 결합되는 회전축으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

모터의 로터{Rotor for Motor}

본 발명은 모터의 로터에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 로터 코어에 삽입되는 마그넷이 로터의 고속 회전 시에도 이탈하지 않는 구조를 가지며, 조립이 간단한 구조를 갖는 모터의 로터에 관한 것이다.

모터의 회전축을 회전시키기 위한 로터는 스테이터의 내측 또는 외측에 위치하고, 스테이터에 인가된 전류에 의하여 형성되는 자기장 내에서 로터 코어에 삽입된 마그넷의 인력과 척력에 의해 회전한다, 일반적으로 로터는 로터 코어와 로터 코어에 삽입되는 다수 개의 마그넷을 포함한다.

로터는 고속으로 회전하기 때문에 마그넷이 로터 코어에 삽입된 제자리에서 이탈하지 않고 위치를 유지하여야 모터의 회전 특성에 영향을 미치지 아니한다. 이러한 특성을 유지하기 위한 종래의 로터는 일본특허공개 평06-311679호(이하 "종래기술 1"이라 한다)에 개시되어 있다. 종래기술 1에 개시된 로터는 로터의 양단에 결합되는 로터 커버를 고정하기 위한 리벳의 단면을 원이 아닌 형상을 적용함으로써 로터 코어의 결합력을 유지하고자 하고 있다.

대한민국특허 제10-1221135호에서는 로터의 고속 회전 시에 마그넷의 이탈을 방지하기 위하여 로터 코어에 마그넷 양단을 고정시키기 위한 돌기와, 로터 커버에도 마그넷 상단 및 하단을 지지하기 위한 돌기를 형성하고 있다

그러나, 종래기술 1 및 2에 따른 모터의 로터는 로터가 고속 회전할 때, 마그넷을 감싸고 있는 로터 코어가 미세하게 틀어지거나 벌어짐에 의하여 마그넷의 미세한 유동이 발생하여 모터의 회전 특성에 안좋은 영향을 미치게 되는 문제점이 있다.

이에 본 발명자들은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 새로운 구조를 갖는 모터의 로터를 제안하고자 한다.

본 발명의 목적은 로터의 고속 회전 시에도 마그넷의 미세한 유동을 방지할 수 있는 모터의 로터를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적 및 기타 내재되어 있는 목적들은 아래에서 설명하는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 모터의 로터는

중심부에 축 삽입홀이 형성된 환형링, 상기 환형 링의 외주면에 방사상으로 형성된 복수 개의 요크, 상기 복수 개의 요크의 인접한 두 요크 사이에 형성된 마그넷 삽입부, 및 상기 마그넷 삽입부의 외주 면을 따라 형성되고 상기 인접한 두 요크의 외주면을 잇는 브릿지로 이루어지는 로터 코어;

상기 마그넷 삽입부에 삽입되는 마그넷;

상기 로터 코어의 상부 및 하부에 각각 결합되는 한 쌍의 로터 커버; 및

상기 로터 코어의 축 삽입부에 관통하여 결합되는 회전축;

으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 브릿지의 내측 면에 상기 마그넷의 외주쪽 면을 지지하는 브릿지 돌기가 형성되어 있어도 좋다.

본 발명에서, 상기 브릿지 돌기의 양측에는 상기 마그넷의 외주쪽 면과 상기 브릿지의 내주쪽 면이 이루는 공간인 결합 돌기 삽입공간이 형성되어도 좋다.

본 발명에서, 상기 로터 커버에는 상기 결합 돌기 삽입 공간에 삽입되는 제1 및 제2 결합 돌기가 형성되어 있어도 좋다.

본 발명에서, 상기 제1 및 제2 결합 돌기의 한 쪽 끝 부분에는 상기 마그넷의 모서리 부분에 닿도록 내주 쪽으로 구부러진 형상의 제1 및 제2 모서리 수용부가 형성되어 있어도 좋다.

본 발명에서, 상기 로터 코어의 요크에는 요크 관통홀이 형성되고, 상기 로터 커버에는 상기 요크 관통홀에 결합되는 복수 개의 제3 결합 돌기가 형성되어도 좋다.

본 발명은 로터의 고속 회전 시에도 마그넷의 미세한 유동을 방지할 수 있는 모터의 로터를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 모터의 로터를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 모터의 로터를 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 모터의 로터에 적용되는 로터 코어의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 모터의 로터에 적용되는 로터 코어에 마그넷이 삽입되어 있는 상태를 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 모터의 로터에 결합되는 로터 커버를 나타낸 사시도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 모터의 로터를 나타낸 사시도이고, 도 2는 분해사시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 모터의 로터는 로터 코어(10), 마그넷(20), 로터 커버(30), 리벳(40) 및 회전축(50)로 이루어진다.

로터 코어(10)는 중심부에 회전축(50)이 삽입되어 로터 코어(10)와 함께 회전한다. 로터 코어(10)의 회전축이 결합된 부위의 주변에는 복수 개의 마그넷이 삽입되는 마그넷 삽입부(13)가 형성되어 있다. 일반적으로 로터 코어(10)는 다수 개의 얇은 강판을 적층하여 제조한다. 로터 코어(10)의 자세한 구성은 아래 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.

마그넷(20)은 로터 코어(10)의 마그넷 삽입부에 삽입된다. 도 2에서는 8 개의 마그넷(20)을 사용하고 있으나, 반드시 이러한 개수에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 다양한 개수의 마그넷을 적용하여도 좋다. 이 경우, 로터 코어(10)의 마그넷 삽입부(13)도 마그넷의 개수와 동일하게 형성한다.

로터 커버(30)는 로터 코어(10)의 상부 및 하부에 각각 하나 씩 결합된다. 즉, 한 쌍의 로터 커버(30)를 로터 코어(10)의 상부 및 하부에 각각 결합시킨다. 로터 커버(30)는 일반적으로 절연성 플라스틱 수지로서 강도가 높은 것을 사용하는 것이 좋다.

리벳(40)은 로터 코어(10)와 한 쌍의 로터 커버(30)의 결합을 보강하는 역할을 한다. 이를 위하여, 리벳(40)은 로터 커버(30)와 로터 코어(10)를 관통한다. 도 2에서 4 개의 리벳을 적용하고 있으나, 반드시 이러한 개수에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 다양한 개수의 리벳을 적용하여도 좋다.

도 3은 본 발명에 따른 모터의 로터에 적용되는 로터 코어(10)의 구조를 나타낸 사시도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 로터 코어(10)는 중심부에 회전축(50)이 결합되는 축 삽입홀(11a)가 형성되어 있는 환형 링(11)과, 이 환형 링(11)의 외주면을 따라 일정 간격을 두고 형성되는 복수 개의 요크(12)와, 인접하는 두 요크(12) 사이에 형성되는 공간인 마그넷 삽입부(13)로 이루어진다.

환형 링(11)의 내측에는 축 삽입홀(11a)이 형성되어 있어, 회전축(50)이 삽입되어 로터 코어(10)와 함께 회전축(50)이 회전할 수 있도록 한다. 지지 돌기(11b)는 마그넷 삽입부(13)에 위치하도록 형성된다. 바람직하게, 마그넷 삽입부(13)에 삽입된 마그넷(20)의 한 면의 중심선을 따라 지지하도록 형성된다. 결합홀(11c)은 환형 링(11)의 상부 면과 하부 면에 각각 형성되거나, 상부 면으로부터 하부 면까지 관통하도록 형성하여도 좋다. 결합홀(11c)은 로터 커버(40)에 형성된 돌기가 결합되어 로터 커버(40)의 중심부 결합을 보강하는 데에 사용된다.

요크(12)는 환형 링(11)의 외주면을 따라 복수 개로 형성된다. 요크(12)의 개수는 마그넷(20)의 개수와 일치하도록 구성된다. 인접하는 두 요크(12) 사이에 형성되는 공간이 마그넷 삽입부(13)이고, 이 마그넷 삽입부(13)에 마그넷(20)이 삽입되기 때문에, 요크(12)의 개수와 마그넷(20)의 개수는 일치하는 것이다.

각각의 요크(12)에는 요크 관통홀(12a)이 상부 면으로부터 하부 면까지 관통하여 형성된다. 요크 관통홀(12a)은 리벳(40)이 삽입되어 관통하는 홀이다. 따라서, 각각의 요크(12) 전부에 요크 관통홀(12a)을 형성하여도 좋고, 리벳(40)이 삽입되는 부분의 요크(12)에만 요크 관통홀(12a)을 형성하여도 좋지만, 리벳(40)이 삽입되지 않는 부분의 요크(12)가 로터 커버(30)와의 결합을 이루도록 요크 관통홀(12a)을 형성하여도 좋다.

마그넷 삽입부(13)의 외주 쪽에는 마그넷(20)의 이탈 방지를 위하여, 브릿지(12b)가 형성된다. 브릿지(12b)는 인접하는 두 요크(12)의 외주 끝 부분을 서로 연결한 면이다. 브릿지(12b)의 내측 면에는 브릿지 돌기(12c)가 형성되는데, 브릿지 돌기(12c)는 마그넷(20)의 외주쪽 면을 지지하기 위한 것이다. 따라서, 마그넷(20)이 마그넷 삽입부(13)에 삽입되면, 브릿지 돌기(12c)의 양 쪽에는 마그넷(20)의 외주쪽 면과 브릿지(12b)의 내측 면이 이루는 두 개의 공간이 형성된다. 이 두 개의 공간은 결합 돌기 삽입공간(12d)이며, 결합 돌기 삽입공간(12d)은 로터 커버(30)와의 결합 시에 사용되는데, 이와 관련한 자세한 사항은 아래 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 모터의 로터에 적용되는 로터 코어(10)에 마그넷(20)이 삽입되어 있는 상태를 나타낸 평면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 로터 코어(10)의 마그넷 삽입부(13)에 마그넷(20)이 삽입되면, 마그넷(20)의 내주쪽 면은 환형링(11)의 외주면에 형성된 지지 돌기(11b)에 의하여 지지된다. 마그넷(20)의 외주쪽 면은 브릿지(12b) 내측에 형성된 브릿지 돌기(12c)에 의하여 지지된다. 마그넷(20)이 삽입된 상태에서, 브릿지 돌기(12c)의 양측에는 결합 돌기 삽입공간(12d)가 각각 형성된다.

도 5는 본 발명에 따른 모터의 로터에 결합되는 로터 커버(30)를 나타낸 사시도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 로터 커버(30)는 평면 링 형상을 갖는 링 플레이트(31), 링 플레이트(31)의 외주 면을 따라 일정 간격을 두고 형성되는 복수 개의 오목부(32), 오목부(32)에 돌출되어 형성되는 제1 및 제2 결합 돌기(33, 34), 제1 결합 돌기(33)와 제2 결합 돌기(34) 사이에 형성되는 공간인 브릿지 돌기 수용부(35), 리벳(40)이 관통하는 리벳 삽입홀(36), 로터 코어(10)의 요크(12)에 결합되기 위한 제3 결합돌기, 및 로터 코어(10)와의 중심부에서 결합을 보강하기 위한 제4 결합 돌기(38)로 이루어진다.

링 플레이트(31)의 중심부에는 회전축(50)이 관통하는 축 관통홀(31a)이 형성되어 있다. 오목부(32)는 링 플레이트(31)의 다른 면 보다 낮은 높이를 갖도록 형성된다. 그 이유는, 오목부(32)에 형성되는 제1 및 제2 결합 돌기(33, 34)가 사출물에 의하여 형성될 때, 오목부(32) 바닥과 제1 및 제2 결합 돌기(33, 34)의 경계면을 곡선으로 형성하기에 적합하도록 하기 위함이다. 만일, 오목부(32)를 형성하지 않는다면, 로터 커버(30)를 로터 코어(10)에 결합할 때, 약간의 단차가 발생할 수도 있다.

제1 결합 돌기(33) 및 제2 결합 돌기(34)는 그 사이에 일정한 공간인 브릿지 돌기 수용부(35)가 형성되도록 오목부 내에 위치한다. 제1 결합 돌기(33)와 제2 결합 돌기(34)는 각각 로터 코어(10)의 결합 돌기 삽입공간(12d)에 삽입된다. 브릿지 돌기 수용부(35)에는 로터 코어(10)의 브릿지 돌기(12c)가 삽입된다. 이렇게, 제1 결합 돌기(33)와 제2 결합 돌기(34)가 결합 돌기 삽입공간(12d)에 결합됨으로써, 로터 커버(30)와 로터 코어(10)의 외주면 쪽의 결합을 이루게 된다.

제1 결합 돌기(33)의 한 쪽 끝 부분, 즉 마그넷(20)의 바깥쪽 모서리 부분이 닿는 부분에는, 내주 쪽으로 약간 구부려져 있는 형상을 갖는 제1 모서리 수용부(33a)가 형성된다. 일반적으로 마그넷(20)의 모서리 부분은 약간 둥근 형상을 갖기 때문에, 제1 모서리 수용부(33a)를 형성함으로써 제1 결합 돌기(34)와 마그넷(20)의 접촉 면적을 안정적으로 확보한다. 이는 로터의 고속 회전 시에도 마그넷(20)의 위치를 안정적으로 유지할 수 있도록 하기 위한 것이다. 제1 결합 돌기(33)의 상부 쪽에는 상부 쪽으로 경사가 진 형상인 제1 챔퍼링부(33b)가 형성된다. 제1 챔퍼링부(33b)는 제1 결합 돌기(33) 뿐만 아니라 제1 모서리 수용부(33a)에도 형성된다. 제1 챔퍼링부(33b)는 제1 결합 돌기(33)가 로터 코어(10)의 결합 돌기 삽입 공간(12d)에 삽입될 때, 보다 용이하게 결합되도록 하기 위하여 형성한다.

마찬가지로, 제2 결합 돌기(34)의 한 쪽 끝 부분, 즉 마그넷(20)의 바깥쪽 모서리 부분이 닿는 부분에는, 내주 쪽으로 약간 구부려져 있는 형상을 갖는 제2 모서리 수용부(34a)가 형성된다. 제2 결합 돌기(34)의 상부 쪽에는 상부 쪽으로 경사가 진 형상인 제2 챔퍼링부(34b)가 형성된다. 제2 챔퍼링부(34b)는 제2 결합 돌기(34) 뿐만 아니라 제2 모서리 수용부(34a)에도 형성된다.

리벳 삽입홀(36)은 로터 코어(10)의 요크(12)에 형성된 요크 관통홀(12a)에 대응하여 형성된다. 리벳 삽입홀(36)의 개수는 도 5에서 4 개를 도시하고 있으나, 반드시 이러한 개수에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 다양한 개수의 리벳 삽입홀(36)을 형성하여도 좋다.

제3 결합 돌기(37)는 로터 코어(10)의 요크(12)에 형성된 요크 관통홀(12a)에 대응하여 형성되는데, 리벳(40)이 삽입되지 않는 요크 관통홀(12a)에 삽입되도록 형성된다. 바람직하게, 리벳 삽입홀(36)의 개수와 제3 결합 돌기(37)의 개수를 합한 수는 전체 요크 관통홀(12a)의 수와 같도록 한다. 도 5에서는 4 개의 리벳 삽입홀(36)과 4 개의 제3 결합 돌기(37)를 형성하고 있는데, 이들의 합은 요크 관통홀(12a)의 개수인 8과 일치한다.

제4 결합 돌기(38)는 로터 코어(10)의 환형 링(11)에 형성된 결합홀(11c)에 대응하는 위치에 형성한다. 제4 결합 돌기(38)는 결합홀(11c)에 삽입되어 결합됨으로써, 로터 커버(30)의 중심부의 결합을 보강하는 역할을 한다. 제4 결합 돌기(38)의 개수는 도 5에서 4 개를 도시하고 있으나, 반드시 이러한 개수에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 다양한 개수의 제4 결합 돌기(38)를 적용하여도 좋다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명은 본 발명의 이해를 위하여 예를 들어 설명한 것에 불과할 뿐, 본 발명의 범위를 정하고자 하는 것이 아님을 이해하여야 한다. 본 발명의 범위는 아래 첨부된 특허청구범위에 의하여 정하여지며, 이 범위 내에서의 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

10: 로터 코어 11: 환형 링
11a: 축 삽입홀 11b: 지지 돌기
11c: 결합홀 12: 요크
12a: 요크 관통홀 12b: 브릿지
12c: 브릿지 돌기 12d: 결합 돌기 삽입공간
20: 마그넷 30: 로터 코어
31: 링 플레이트 32: 오목부
33: 제1 결합 돌기 33a: 제1 모서리 수용부
33b: 제1 챔퍼링부 34: 제2 결합돌기
34a: 제2 모서리 수용부 34b: 제2 챔퍼링부
35: 브릿지 돌기 수용부 36: 리벳 삽입홀
37: 제3 결합돌기 38: 제4 결합돌기
40: 리벳 50: 회전축

Claims (6)

1. 중심부에 축 삽입홀이 형성된 환형링, 상기 환형 링의 외주면에 방사상으로 형성된 복수 개의 요크, 상기 복수 개의 요크의 인접한 두 요크 사이에 형성된 마그넷 삽입부, 및 상기 마그넷 삽입부의 외주 면을 따라 형성되고 상기 인접한 두 요크의 외주면을 잇는 브릿지로 이루어지는 로터 코어;
   상기 마그넷 삽입부에 삽입되는 마그넷;
   상기 로터 코어의 상부 및 하부에 각각 결합되는 한 쌍의 로터 커버; 및
   상기 로터 코어의 축 삽입부에 관통하여 결합되는 회전축;
   으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 모터의 로터.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 브릿지의 내측 면에 상기 마그넷의 외주쪽 면을 지지하는 브릿지 돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 모터의 로터.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 브릿지 돌기의 양측에는 상기 마그넷의 외주쪽 면과 상기 브릿지의 내주쪽 면이 이루는 공간인 결합 돌기 삽입공간이 형성된 것을 특징으로 하는 모터의 로터.
   
4. 제3항에 있어서, 상기 로터 커버에는 상기 결합 돌기 삽입 공간에 삽입되는 제1 및 제2 결합 돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 모터의 로터.
   
5. 제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2 결합 돌기의 한 쪽 끝 부분에는 상기 마그넷의 모서리 부분에 닿도록 내주 쪽으로 구부러진 형상의 제1 및 제2 모서리 수용부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 모터의 로터.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 로터 코어의 요크에는 요크 관통홀이 형성되고, 상기 로터 커버에는 상기 요크 관통홀에 결합되는 복수 개의 제3 결합 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 모터의 로터.
   

Images