KR20160114879A

KR20160114879A - 로터, 이를 포함하는 모터, 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20160114879A
Application number: KR1020150041336A
Authority: KR
Inventors: 김선진; 이주; 김준영; 김진한; 박현수; 정태철
Original assignee: 삼성전자주식회사; 한양대학교 산학협력단
Priority date: 2015-03-25
Filing date: 2015-03-25
Publication date: 2016-10-06
Also published as: US20160285328A1

Abstract

원주를 따라 매입된 영구자석의 감자를 방지하는 감자 방지 배리어를 포함하는 로터, 및 이를 포함하는 모터를 제공한다.
일 실시예에 따른 로터는, 외부로부터 인가되는 인력 또는 척력에 의해 회전 가능하도록 마련되는 로터 코어; 로터 코어의 반경 방향과 상이한 방향으로 연장되도록, 로터 코어에 원주를 따라 매입되는 복수의 영구자석; 및 복수의 영구자석에 감자(Demagnetization)를 유발하는 자속을 차단하도록, 복수의 영구자석 각각의 양단으로부터 로터 코어의 외주면 방향으로 이격되어 설치되는 복수의 감자 방지 배리어(Barrier); 를 포함할 수 있다.

Description

로터, 이를 포함하는 모터, 및 그 제조방법{ROTOR, MOTOR INCLUDING THE SAME, AND MANUFACTURING MATHOD FOR THE SAME}

복수의 영구자석이 원주를 따라 매입되는 로터, 이를 포함하는 모터, 및 그 제조방법에 관한 것이다.

모터는 전기에너지로부터 회전력을 얻는 기계로서, 스테이터와 로터를 포함할 수 있다. 로터는 스테이터와 전자기적으로 상호 작용하도록 구성되고, 자기장과 코일에 흐르는 전류 사이에서 작용하는 힘에 의해 회전할 수 있다.

특히, 영구자석 동기 모터는 효율이 높고 내구성이 강해 가전제품, 전기 자동차, 산업용 기기 등의 다양한 분야에 활용되고 있다.

영구자석 동기 모터는 자석 결합 형태에 따라, 자석이 로터 표면에 부착된 표면 부착형 영구자석 동기 모터(Surface mounted Permanent Magnet Synchronous Motor: SPMSM) 와 로터 내부에 매입되는 매입형 영구자석 동기 모터(Interior buried Permanent Magnet Synchronous Moto: IPMSM) 로 구분될 수 있다.

이 중, 매입형 영구자석 동기 모터는 자석이 로터 내부에 위치하므로 원심력에 의해 로터로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 매입형 영구자석 동기 모터는 정출력 영역인 높은 속도에서도 운전이 가능할 수 있다.

원주를 따라 매입된 영구자석의 감자를 방지하는 감자 방지 배리어를 포함하는 로터, 이를 포함하는 모터, 및 그 제조방법을 제공한다.

일 실시예에 따른 로터는, 외부로부터 인가되는 인력 또는 척력에 의해 회전 가능하도록 마련되는 로터 코어; 로터 코어의 반경 방향과 상이한 방향으로 연장되도록, 로터 코어에 원주를 따라 매입되는 복수의 영구자석; 및 복수의 영구자석에 감자(Demagnetization)를 유발하는 자속을 차단하도록, 복수의 영구자석 각각의 양단으로부터 로터 코어의 외주면 방향으로 이격되어 설치되는 복수의 감자 방지 배리어(Barrier); 를 포함할 수 있다.

또한, 복수의 영구자석 각각은, 로터 코어의 반경 방향과 수직 방향으로 연장될 수 있다.

또한, 복수의 영구자석 각각은, 로터 코어의 반경 방향과 수직하고, 로터 코어의 내측을 향하는 제 1 면; 로터 코어의 반경 방향과 수직하고, 로터 코어의 외측을 향하는 제 2 면; 및 제 1 면과 제 2 면을 연결하는 제 3 면; 을 포함할 수 있다.

또한, 복수의 감자 방지 배리어 각각은, 제 1 면의 양 단으로부터 로터 코어의 외주면 방향으로 이격되어 설치될 수 있다.

또한, 복수의 감자 방지 배리어 각각은, 제 1 면의 양 단 중 감자 영역에 대응되는 위치에 이격되어 설치될 수 있다.

또한, 복수의 영구자석 각각은, 로터 코어의 회전축 방향으로 절곡되는 형상으로 매입될 수 있다.

또한, 로터 코어는, 복수의 영구자석 각각에 의해 로터 코어의 반경 방향으로 구획되는 복수의 외측 코어; 를 포함하고, 복수의 영구자석 각각은, 복수의 외측 코어와 인접하는 제 4 면; 제 4 면에 대향하는 제 5 면; 및 제 4 면과 제 5 면을 연결하는 제 6 면; 을 포함할 수 있다.

또한, 복수의 감자 방지 배리어 각각은, 제 4 면의 양 단으로부터 로터 코어의 외주면 방향으로 이격되어 설치될 수 있다.

또한, 복수의 감자 방지 배리어 각각은, 제 4 면의 양 단 중 감자 영역에 대응되는 위치에 이격되어 설치될 수 있다.

또한, 복수의 감자 방지 배리어 각각은, 에어 홀(Air Hall) 및 비자성체 중 적어도 하나로서 구현될 수 있다.

또한, 복수의 감자 방지 배리어 각각은, 챔퍼링(Chamfering) 된 모서리를 가지도록 마련될 수 있다.

일 실시예에 따른 모터는, 복수의 코일에 의해 자화되는 복수의 티스를 포함하는 스테이터; 및 자화된 티스로부터 인가되는 인력 또는 척력에 의해 회전 가능하도록, 스테이터의 내측에 삽입되는 로터; 를 포함하고, 로터는, 스테이터에 의해 회전 가능하도록 마련되는 로터 코어; 로터 코어의 반경 방향과 상이한 방향으로 연장되도록, 로터 코어에 원주를 따라 매입되는 복수의 영구자석; 및 스테이터에 의해 복수의 영구자석에 유발되는 감자(Demagnetization)를 방지하도록, 복수의 영구자석 각각의 양단으로부터 로터 코어의 외주면 방향으로 이격되어 설치되는 복수의 감자 방지 배리어(Barrier); 를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따른 모터의 제조방법은, 복수의 코일에 의해 자화되는 복수의 티스를 포함하는 스테이터; 및 자화된 티스로부터 인가되는 인력 또는 척력에 의해 회전 가능한 로터 코어를 포함하는 로터; 를 포함하는 모터의 제조방법에 있어서, 로터 코어의 반경 방향과 상이한 방향으로 연장되는 복수의 영구자석을 로터 코어에 원주를 따라 매입하는 단계; 모터의 토크가 목표 토크 이상인지 확인하는 단계; 모터의 토크가 목표 토크 이상이면, 복수의 감자 방지 배리어(Barrier)를 복수의 영구자석 각각의 양단으로부터 로터 코어의 외주면 방향으로 이격시켜 설치하는 단계; 및 모터의 토크가 목표 토크와 일치하도록 복수의 영구자석 각각의 두께를 저감시키는 단계; 를 포함할 수 있다.

또한, 복수의 감자 방지 배리어를 설치하는 단계는, 복수의 영구자석 각각의 감자 영역을 확인하는 단계; 및 감자 영역이 미리 정해진 넓이 이하로 축소되는 위치에 복수의 감자 방지 배리어를 설치하는 단계; 를 포함할 수 있다.

또한, 모터의 토크가 목표 토크와 일치하면, 복수의 영구자석 각각을 저감된 두께에 대응되는 길이만큼 연장시키는 단계; 를 더 포함할 수 있다.

개시된 로터, 및 이를 포함하는 모터에 따르면, 로터의 원주를 따라 매입되는 복수의 영구자석 양 단에 발생되는 감자를 방지할 수 있다. 그 결과, 감자에 의한 출력 저하를 방지할 수 있다.

또한, 복수의 영구자석의 두께를 저감시켜 모터를 설계하는 것이 가능할 수 있다. 그 결과, 영구자석의 제조에 적용되는 비용을 절감할 수 있다.

또한, 복수의 영구자석을 저감된 두께에 대응하는 길이만큼 연장시켜 모터를 설계하는 것이 가능할 수 있다. 그 결과, 매입된 영구자석 양 대비 높은 출력을 가지는 모터의 설계가 가능할 수 있다.

또한, 영구자석에 발생되는 감자를 미연에 방지할 수 있어, 모터의 수명을 연장시킬 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 모터의 축방향 단면을 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 모터의 횡방향 단면을 도시한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 로터의 횡방향 단면을 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 로터 코어의 횡방향 단면을 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 감자 방지 배리어의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 감자 방지 배리어의 여러 가지 형상을 예시한 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 감자 방지 배리어를 설치하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 다른 실시예에 따른 모터의 횡방향 단면을 도시한 도면이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 로터의 횡방향 단면을 도시한 도면이다.
도 10는 다른 실시예에 따른 로터 코어의 횡방향 단면을 도시한 도면이다.
도 11은 다른 실시예에 따른 감자 방지 배리어의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 다른 실시예에 따른 감자 방지 배리어의 여러 가지 형상을 예시한 도면이다.
도 13은 다른 실시예에 따른 감자 방지 배리어를 설치하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 모터 제조방법의 흐름도이다.
도 15는 다른 실시예에 따른 모터의 제조방법의 흐름도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 로터, 및 이를 포함하는 모터의 실시예들을 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하여 로터를 포함하는 모터의 일 실시예에 대해서 설명하도록 한다.

도 1은 일 실시예에 따른 모터의 축방향 단면을 도시하고 있고, 도 2는 일 실시예에 따른 모터의 횡방향 단면을 도시하고 있다.

모터(100)는 모터 하우징(190), 스테이터(300), 샤프트(40) 및 로터(200)를 포함할 수 있다.

모터 하우징(190)은 모터(100)의 외관을 형성하고, 스테이터(300)의 고정 돌기(360)와 결합하여 스테이터(300)가 회전되지 않도록 고정력을 제공한다.

또한, 모터 하우징(190)은 횡축을 기준으로 제 1 모터 하우징(190a) 및 제 2 모터 하우징(190b)으로 나뉘어질 수 있다. 그리고, 제 1 모터 하우징(190a) 및 제 2 모터 하우징(190b)은 스테이터(300)와 연결될 수 있다.

스테이터(300)는 스테이터 코어(310), 티스(350), 코일(340), 인슐레이터(320) 및 고정 돌기(360)를 포함할 수 있다.

스테이터 코어(310)는 스테이터(300)의 골격을 이루어 스테이터(300)의 형상을 유지시키고, 하나의 티스(350)가 전원에 의해 자화되면 하나의 티스(350)에 인접한 다른 티스(350)가 전원에 의해 자화된 극성과 상이한 극성으로 유도 자화될 수 있도록 자계가 형성되는 통로를 제공할 수 있다.

또한, 스테이터 코어(310)는 실린더의 형태를 가지도록 형성될 수 있고, 프레스 가공된 철판을 적층하여 형성할 수 있다. 또한, 스테이터 코어(310)의 내측에는 원주 방향으로 복수 개의 티스(350)가 위치할 수 있고, 스테이터 코어(310)의 외측에는 복수 개의 고정 돌기(360)가 위치할 수 있다. 이외에도, 스테이터(300)의 형상을 유지하고 티스(350) 및 고정 돌기(360)가 위치할 수 있도록 하기 위한 다양한 형상이 스테이터 코어(310)의 형상의 일례로 이용될 수 있을 것이다.

또한, 스테이터 코어(310)에는 스테이터 코어(310)를 축방향으로 관통하는 복수 개의 제 1 삽입 홀이 형성될 수 있다. 또한, 제 1 삽입 홀에는 스테이터 코어(310)를 이루는 각 플레이트들을 결합시키기 위한 핀, 리벳 또는 볼트 등의 체결부재가 삽입될 수 있다.

제 1 모터 하우징(190a) 및 제 2 모터 하우징(190b)에는 스테이터 코어(310)의 제 1 삽입 홀과 암수 결합되도록 제 1 삽입 돌기가 형성되어 제 1 모터 하우징(190a)과 스테이터(300), 제 2 모터 하우징(190b)과 스테이터(300)가 연결될 수도 있고, 제 1 모터 하우징(190a) 및 제 2 모터 하우징(190b)에는 스테이터 코어(310)의 제 1 삽입 홀에 대응하도록 하우징 관통 홀이 형성되어 제 1 모터 하우징(190a), 제 2 모터 하우징(190b) 및 스테이터(300)가 하나의 체결부재에 의해 연결될 수도 있다.

티스(350)는 스테이터 코어(310)에 의해 나눠진 스테이터 코어(310)의 내부에 복수 개가 위치하여 스테이터 코어(310) 내부의 공간을 원주 방향을 따라 복수 개의 슬롯으로 분할할 수 있다. 또한, 티스(350)는 코일(340)이 위치할 공간을 제공할 수 있고, 코일(340)에 공급되는 전원으로 인해 형성되는 자계에 의해 N극 및 S극 중 하나로 자화될 수 있다.

또한, 티스(350)는 Y의 형상을 가질 수 있고, 티스(350)의 외각 면 중에서 로터(200)에 인접한 면은 로터(200) 내 외측 코어(211)와의 인력 및 척력이 효율적으로 발생하기 위해서 완곡면을 가질 수 있다. 이외에도, 코일(340)이 위치할 공간을 제공하고 외측 코어(211)와의 인력 및 척력을 효율적으로 발생시키기 위한 다양한 구조가 티스(350)의 일례로 이용될 수 있을 것이다.

코일(340)은 스테이터(300)의 티스(350) 상에 위치한 인슐레이터(320)에 위치하여 인가된 전원으로 인해 자계를 형성시킬 수 있다. 이로 인해, 코일(340)은 해당 코일(340)이 위치한 티스(350)를 자화시킬 수 있다.

또한, 코일(340)에 공급되는 전원은 3상의 형태일 수 있고, 단상의 형태일 수도 있다.

예를 들어, 코일(340)에 공급되는 전원이 3상의 형태인 경우에는 도 2에 도시된 3 쌍의 코일(340)을 그룹화 하여 U상의 전원을 공급하고, 다른 3 쌍의 코일(340)을 그룹화하여 V상의 전원을 공급하며, 나머지 3 쌍의 코일(340)을 그룹화하여 W상의 전원을 공급할 수 있다.

이외에도 로터(200)의 회전을 제어하고, 로터(200)와 스테이터(300)의 자계끼리 인력과 척력이 효율적으로 작용하기 위한 다양한 코일(340)의 조합이 코일(340) 조합의 일례로 이용될 수 있을 것이다.

또한, 코일(340)을 감는 방법은 집중권 방식과 분포권 방식으로 감길 수 있다. 집중권 방식은 스테이터(300)에서 1극 1상의 슬롯수가 1개가 되도록 코일(340)을 감는 방식이고, 분포권 방식은 슬롯이 붙은 전기 기기에 있어서 코일(340)을 2개 이상의 슬롯으로 나누어 감는 방식이다. 이외에도 티스(350)를 효율적으로 자화시키기 위한 다양한 방법이 코일(340)을 감는 방법의 일례로 이용될 수 있을 것이다.

마지막으로, 코일(340)에 사용되는 소재는 구리, 알루미늄 또는 구리와 알루미늄의 복합 재질일 수 있다. 이외에도 티스(350)를 효율적으로 자화시키기 위한 다양한 소재가 코일(340)의 소재의 일례로 이용될 수 있을 것이다.

인슐레이터(320)는 전자기 전도성이 있는 스테이터(300) 소재가 코일(340)과 접촉되어 도통되는 것을 막기 위한 절연부재로서, 인슐레이터(320)는 제 1 인슐레이터(320a) 및 제 2 인슐레이터(320b)로 나뉘어 질 수 있다.

제 1 인슐레이터(320a) 및 제 2 인슐레이터(320b)는 전기적 절연성을 가지는 재질로 형성되고, 축방향에 대해 스테이터 코어(310)의 양측에 각각 배치된다. 제 1 인슐레이터(320a) 및 제 2 인슐레이터(320b)는 스테이터(300)를 덮을 수 있도록 스테이터 코어(310)의 양측에 각각 결합된다.

또한, 제 1 인슐레이터(320a) 및 제 2 인슐레이터(320b)에는 스테이터 코어(310) 쪽으로 돌출되는 제 2 삽입 돌기가 형성되고, 제 2 삽입 돌기는 스테이터 코어(310)에 형성된 제 2 삽입 홀에 삽입될 수 있다.

제 1 인슐레이터(320a) 및 제 2 인슐레이터(320b)는 환형의 테두리, 스테이터 코어(310)에 대응하여 배열되는 복수 개의 코일 지지부, 코일 지지부의 반경방향 내측과 외측에서 돌출되는 코일 가이드부를 포함할 수 있다.

또한, 코일 지지부들은 원주방향으로 이격되어 코일 지지부들 사이에는 스테이터(300) 슬롯들에 대응하는 공간이 형성될 수 있다.

고정 돌기(360)는 코일(340)에 전원이 인가되어 형성되는 자계와 영구자석(220)에 의해 형성되는 자계 사이의 인력 및 척력으로 인해 발생되는 회전력에도 불구하고 스테이터(300)가 제 2 하우징에서 회전되지 않고 고정되도록 고정력을 제공할 수 있다.

또한, 고정 돌기(360)는 스테이터 코어(310)의 외측 격벽에 모터 하우징(190)의 홈과 암수 결합이 가능하도록 샤프트(40)에 수직되게 형성될 수도 있고, 평행하게 형성될 수도 있다. 이외에도 스테이터(300)가 모터 하우징(190)에 고정되도록 하기 위한 다양한 형태가 고정 돌기(360)의 일례로 이용될 수 있을 것이다.

샤프트(40)는 로터(200)와 함께 회전할 수 있도록 로터(200)의 샤프트 삽입 홀(215)과 연결될 수 있다. 샤프트(40)의 일측은 베어링(130)을 통해 제 2 모터 하우징(190b)에 회전 가능하게 지지되고, 샤프트(40)의 타측은 베어링(130)을 통해 제 1 모터 하우징(190a)에 회전 가능하게 지지될 수 있다. 또한, 제 2 모터 하우징(190b)에 지지되는 샤프트(40)의 일측은 제 2 모터 하우징(190b)에 형성된 개구(180)를 통해 모터 하우징(190) 외부와 돌출되어 구동력을 필요로 하는 장치와 연결될 수 있다.

로터(200)는 영구자석(220)에 의한 자계와 스테이터(300)의 티스(350)에 형성되는 자계 사이에 인력 및 척력이 작용하여 모터(100)의 회전력을 획득하는 장치로서, 스테이터(300) 내부에 위치하고, 로터(200)의 횡방향의 표면에는 제 1 로터 하우징(290a) 및 제 2 로터 하우징(290b)이 마련되며, 로터(200)의 축방향의 표면에는 제 3 로터 하우징(290c)이 마련될 수 있다. 이러한, 로터(200)는 로터 코어(210) 및 영구자석(220)을 포함할 수 있다.

로터(200)에 대한 구체적인 설명은 이하의 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.

이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 로터의 일 실시예에 대해서 설명하도록 한다.

도 3은 일 실시예에 따른 로터의 횡방향 단면을 도시하고 있고, 도 4는 일 실시예에 따른 로터 코어의 횡방향 단면을 도시하고 있다.

로터(200)는 영구자석(220)에 의해 형성되는 자계의 통로 및 자속을 집중시키고, 비산을 방지하는 로터 코어(210); 자계를 형성하는 영구자석(220); 및 영구자석(220)의 감자를 방지하는 감자 방지 배리어(Barrier)(230); 를 포함할 수 있다.

그리고, 로터 코어(210)는 내측 코어(212); 외측 코어(211); 자속 누설 방지부(214); 및 영구자석 안착부(213); 를 포함할 수 있다.

영구자석 안착부(213)는 로터 코어(210)의 원주를 따라 배치되어 영구자석(220)이 착자될 공간을 제공한다.

구체적으로, 영구자석 안착부(213)는 도 4에 도시된 바와 같이 로터 코어(210)를 내측 코어(212)와 외측 코어(211)로 분할하도록 배치될 수 있다. 내측 코어(212)는 영구자석 안착부(213)에 의해 구획되는 영역 중 회전축(P) 방향의 영역이고, 외측 코어(211)는 영구자석 안착부(213)에 의해 구획되는 영역 중 반경 방향의 영역일 수 있다.

이와 같이 로터 코어(210)를 내측 코어(212)와 외측 코어(211)로 분할하기 위해, 영구자석 안착부(213)는 길이방향이 로터 코어(210)의 반경 방향과 수직이 되도록 로터 코어(210)의 원주를 따라 배치될 수 있다.

또한, 영구자석 안착부(213)는 로터 코어(210)의 회전축에 대칭이 되도록 배치될 수 있다. 이렇게 배치왼 영구자석 안착부(213)에 착자되는 영구자석(220)은 인접하여 착자되는 영구자석(220)과 자극의 방향이 반대가 될 수 있다.

예를 들어, N극이 외측 코어(211)를 향하고 S극이 내측 코어(212)를 향하도록 하나의 영구자석 안착부(213)에 영구자석(220)이 착자되는 경우, 인접하는 두 개의 영구자석 안착부(213)에는 S극이 외측 코어(211)를 향하고 N극이 내측 코어(212)를 향하도록 영구자석(220)이 착자될 수 있다.

그 결과, 외측 코어(211)에 동일한 수의 N극 및 S극이 교대로 형성될 수 있다.

이와 같이 영구자석(220)이 매입되는 로터(200) 및 모터(100)를 Bar-Type 로터(200) 및 모터(100)라고 한다. Bar-Type 로터(200)의 경우 영구자석(220)은 로터 코어(210)의 반경 방향과 수직으로 연장된다.

내측 코어(212)는 원통의 형상을 가지고 내부에 샤프트(40)와 연결되는 샤프트 삽입 홀(215)이 마련될 수 있다.

또한, 내측 코어(212)는 로터(200)의 회전 시 로터(200)에 작용하는 응력(Stress)으로부터 로터(200)의 형상이 유지되도록 로터(200)의 골격을 이룰 수 있다. 또한, 내측 코어(212)는 영구자석(220)에 의해 형성되는 자계의 경로를 제공하여 자속이 내측 코어(212)를 따라 흐르도록 기능할 수도 있다.

외측 코어(211)는 영구자석(220)에 의한 자계가 형성되어 스테이터(300)로 유입되는 자속을 제공하거나, 스테이터(300)로부터 자속을 제공받을 수 있다.

상술한 내측 코어(212), 및 외측 코어(211)의 소재는 자속이 흐르는 경로를 제공할 수 있도록 연자성체(Soft Magnetic Material) 또는 금속으로 구성될 수 있다. 이외에도 전자기적으로 전도성을 가지고 외부의 응력으로부터 형상의 변형이 일어나지 않는 다양한 소재가 내측 코어(212), 및 외측 코어(211)에 적용될 수 있다.

자속 누설 방지부(214)는 착자된 영구자석(220)의 양단에 위치하여 영구자석(220)에서 유출입되는 자속의 누설(Leakage)을 저감할 수 있다. 구체적으로, 자속 주설 방지부는 영구자석 안착부(213) 중 영구자석(220)이 착자된 영역의 양 측면에 마련되고, 플라스틱 또는 공기 등과 같은 비자성체가 채워져 영구자석(220)에 의해 형성되는 자속이 내측 코어(212)로 누설되는 것을 저감할 수 있다.

감자 방지 배리어(230)는 영구자석(220)으로부터 로터 코어(210)의 외주면 방향으로 이격 설치되어, 스테이터(300)에 의해 유발되는 감자(Demagnetization)를 방지할 수 있다. 여기서 감자는 영구자석(220) 전체가 아닌 양 단에 발생되는 국부 감자를 전제로 한다.

감자의 요인으로는 여러 가지가 있으나, 감자 방지 배리어(230)는 스테이터(300)로부터 유입되는 역자속을 차단하여 감자를 방지할 수 있다. 이 때, 역자속이란 모터(100)의 정상 구동 시 생성되는 자속을 감소시키는 방향의 자속을 의미할 수 있다.

이하에서는 도 5 내지 도 7을 참조하여 일 실시예에 따른 감자 방지 배리어(230)의 위치, 동작, 및 형상을 설명하도록 한다.

도 5는 일 실시예에 따른 감자 방지 배리어의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 도 3의 A영역을 확대 도시한 도면으로, 매입된 복수의 영구자석(220) 중 N극이 외측 코어(211)를 향하고 S극이 내측 코어(212)를 향하는 하나의 영구자석(220)을 도시하고 있다.

영구자석(220)은 N극에서 S극방향으로 흐르는 자속을 발생시키므로, 도 5의 영구자석(220)은 외측 코어(211)를 통해 스테이터(300)로 자속을 방출할 수 있다. 스테이터(300)로 유입된 자속은 다시 스테이터(300)로부터 방출되어 도 5의 영구자석(220)에 인접한 영구자석(220)으로 유입될 수 있다. 이 때, 자속이 유입되는 영구자석(220)은 외측 코어(211)를 향하여 S극이 마련되기 때문이다. 또한, 이 영구자석(220)은 내측 코어(212)를 향하여 N극이 마련되므로, 내측코어 방향으로 자속을 방출할 수 있고, 이 자속은 도 5의 영구자석(220)의 S극으로 유입되어 자속경로가 완성될 수 있다.

이와 같은 자속 경로를 따르는 자속을 순자속이라 할 때, 스테이터(300)로부터 도 5의 영구자석(220)에 인가되는 자속을 역자속이라 할 수 있다. N극이 외측 코어(211)를 향하는 영구자석(220)에 대해 역자속이 유입되면, 순자속의 일부는 유입된 역자속과 상쇄되어 영구자석(220)의 표면에 감자를 유발시킬 수 있다.

따라서, 감자 방지 배리어(230)는 스테이터(300)로부터 유입되는 역자속을 차단하여 영구자석(220)에 발생하는 감자를 방지할 수 있다. 이를 위해, 도 5와 같이, 감자 방지 배리어(230)는 영구자석(220)으로부터 로터 코어(210)의 외주면 방향으로 이격되어 설치될 수 있다.

구체적으로, 영구자석(220)을 로터 코어(210)의 반경 방향과 수직하고, 로터 코어(210)의 내측을 향하는 제 1 면(221); 로터 코어(210)의 반경 방향과 수직하고, 로터 코어(210)의 외측을 향하는 제 2 면(222); 및 제 1 면(221)과 제 2 면(222)을 연결하는 제 3 면(223); 으로 구분하면, 감자 방지 배리어(230)는 영구자석(220)의 제 1 면(221)으로부터 로터 코어(210)의 외주면 방향으로 이격되어 설치될 수 있다.

특히, 역자속에 의한 감자는 영구자석(220)의 양 단에서부터 발생되므로, 감자 방지 배리어(230)는 제 1 면(221)의 양 단으로부터 로터 코어(210)의 외주면 방향으로 이격되어 설치될 수 있다. 그 결과, 하나의 영구자석(220)의 양 단에 두 개의 감자 방지 배리어(230)가 설치될 수 있다.

감자 방지 배리어(230)는 로터 코어(210)의 외측 코어(211) 상에서 에어 홀(Air Hall)의 형태로 구현될 수 있다. 이와는 달리, 감자 방지 배리어(230)는 플라스틱과 같은 비자성체로 구현될 수도 있다. 이처럼, 감자 방지 배리어(230)는 역자속이 영구자석(220)에 유입되는 것을 차단하는 기술적 사상 안에서 다양한 방법으로 구현될 수 있다.

도 6은 일 실시예에 따른 감자 방지 배리어의 여러 가지 형상을 예시한 도면이다. 도 6은 도 5의 B 영역을 확대하여 도시한 도면이다.

도 6a 내지 6c는 감자 방지 배리어(230)가 영구자석(220)과 수평하도록 설치되는 경우를 예시하고 있다.

감자 방지 배리어(230)는 도 6a와 같이 영구자석(220)의 길이 방향과 수평하도록 연장된 직사각형 형상으로 마련될 수 있다. 상술한 바와 같이, 직사각형 내부에는 공기 또는 비자성체가 주입될 수 있다.

또는, 도 6b와 같이, 영구자석(220)의 길이 방향과 수평한 직사각형의 모서리를 챔퍼링(Chamfering) 하여 감자 방지 배리어(230)를 설치할 수도 있다. 감자 방지 배리어(230)의 모서리가 챔퍼링되면, 영구자석(220)에서 방출된 순자속의 진행을 방해하지 않을 수 있다.

또는, 도 6c와 같이, 감자 방지 배리어(230)가 영구자석(220)의 길이 방향과 수평한 타원의 형상을 가지도록 설치되는 것도 가능할 수 있다.

이처럼, 감자 방지 배리어(230)가 영구자석(220)과 수평한 상태에서 다양한 형상으로 설치될 수 있다.

이와는 달리, 감자 방지 배리어(230)가 영구자석(220)에 대해 미리 정해진 각도만큼 기울어져 설치되는 것도 가능할 수 있다.

도 6d는 모서리가 챔퍼링 된 직사각형 형상의 감자 방지 배리어(230)가 영구자석(220)의 길이 방향으로부터 미리 정해진 각을 가지도록 기울어져 설치되는 경우를 예시하고 있다.

이처럼, 감자 방지 배리어(230)가 영구자석(220)으로부터 기울어져 설치되는 것도 가능하므로, 영구자석(220)의 감자를 줄일 수 있는 위치에 감자 방지 배리어(230)를 설치하는 것이 바람직할 수 있다.

지금까지는 영구자석(220)의 제 1 면(221)의 일 단에 하나의 감자 방지 배리어(230)가 이격되어 설치되는 경우를 설명하였다. 이와는 달리, 영구자석(220)의 제 1 면(221)의 일 단에 복수개의 감자 방지 배리어(230)가 이격되어 설치되는 것도 가능할 수 있다.

도 6e는 제 1 면(221)의 일 단으로부터 이격되어 설치된 두 개의 감자 방지 배리어(230)를 예시하고 있다. 이와 같이, 설치되는 감자 방지 배리어(230)의 개수에도 제한은 없으므로, 영구자석(220)의 감자를 줄일 수 있는 개수의 감자 방지 배리어(230)를 설치하는 것이 바람직할 수 있다.

도 7은 일 실시예에 따른 감자 방지 배리어를 설치하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 도 3의 A 영역을 확대 도시한 도면이다.

감자 방지 배리어(230)를 설치하기 위해, 먼저 로터 코어(210)에 영구자석(220)을 매입할 수 있다. 그 다음, 매입된 영구자석(220)의 감자 영역을 확인할 수 있다. 도 7a에서는 K 영역이 감자 영역으로, 영구자석(220)의 양 단에서부터 감자가 발생되기 시작함을 확인할 수 있다.

감자 영역을 확인한 후, 영구자석(220)의 제 1 면(221)의 감자 영역에 대응되는 위치에 이격되어 감자 방지 배리어(230)를 설치할 수 있다. 도 7a의 감자는 역자속의 유입에 기인한 것이므로, 로터(200)의 외주면과 영구자석(220)의 제 1 면(221) 사이에서 역자속의 진행을 차단할 수 있는 위치에 감자 방지 배리어(230)를 설치할 수 있다.

그 결과, 도 7b와 같이 감자 영역이 감소할 수 있다. 이를 통해, 모터(100)의 출력 저하를 막을 수 있어, 모터(100)의 성능에 대한 신뢰도가 높아지며, 모터(100)의 수명도 연장될 수 있다.

지금까지는 로터(200)에 복수의 영구자석(220)이 로터 코어(210)의 반경 방향과 수직 방향으로 연장되도록 설치되는 경우를 전제로 설명하였다. 이하에서는 도 8 내지 13을 참조하여, 로터(400)에 복수의 영구자석(420)이 회전축(P) 방향으로 절곡되어 로터 코어(410)에 매입되는 경우를 전제로 설명한다.

도 8은 다른 실시예에 따른 모터의 횡방향 단면을 도시하고 있고, 도 9는 다른 실시예에 따른 로터의 횡방향 단면을 도시하며, 도 10는 다른 실시예에 따른 로터 코어의 횡방향 단면을 도시하고 있다.

도 8을 참조하면, 도 2에서 설명한 동일한 스테이터(300) 내부에 다른 실시예에 따른 로터(400)가 삽입될 수 있다.

도 9 및 10의 로터(400)가 로터 코어(410); 영구자석(420); 및 감자 방지 배리어(430); 를 포함함은 도 3 및 4의 로터(200)와 동일하다.

또한, 도 9 및 10의 로터 코어(410)가 내측 코어(412); 외측 코어(411); 자속 누설 방지부(414); 및 영구자석 안착부(413);를 포함하는 것도 도 3 및 4의 로터 코어(410)와 동일하다.

영구자석 안착부(413)는 로터 코어(410)의 원주를 따라 배치되어 영구자석(420)이 착자될 공간을 제공하며, 구체적으로 도 9에 도시된 바와 같이 로터 코어(410)를 내측 코어(412)와 외측 코어(411)로 분할하도록 배치될 수 있다. 이 때, 내측 코어(412)는 영구자석 안착부(413)에 의해 구획되는 영역 중 회전축(P) 방향의 영역이고, 외측 코어(411)는 영구자석 안착부(413)에 의해 구획되는 영역 중 반경 방향의 영역일 수 있다.

이와 같이 로터 코어(410)를 내측 코어(412)와 외측 코어(411)로 분할하기 위해, 영구자석 안착부(413)는 회전축(P) 방향으로 절곡된 형상으로 로터 코어(410)의 원주를 따라 배치될 수 있다.

또한, 영구자석 안착부(413)는 로터 코어(410)의 회전축(P)에 대칭이 되도록 배치될 수 있다. 이렇게 배치된 영구자석 안착부(413)에 착자되는 영구자석(420)은 인접하여 착자되는 영구자석(420)과 자극의 방향이 반대가 될 수 있다.

예를 들어, N극이 외측 코어(411)를 향하고 S극이 내측 코어(412)를 향하도록 하나의 영구자석 안착부(413)에 영구자석(420)이 착자되는 경우, 인접하는 두 개의 영구자석 안착부(413)에는 S극이 외측 코어(411)를 향하고 N극이 내측 코어(412)를 향하도록 영구자석(420)이 착자될 수 있다.

그 결과, 외측 코어(411)에 동일한 수의 N극 및 S극이 교대로 형성될 수 있고, 그 결과 스테이터(300)로부터 회전력을 전달받을 수 있다.

이와 같이 영구자석(420)이 매입되는 로터(400) 및 모터(100)를 V-Type 로터(400) 및 모터(100)라고 한다. V-Type 로터(400)의 경우, 영구자석(420)은 반경 방향과 수직 방향으로 연장되는 상태에서 중심이 로터 코어(410)의 회전축 방향으로 절곡되는 형상을 가지므로, 로터 코어(410)의 반경 방향과 상이한 방향으로 연장된다.

도 9 및 10의 내측 코어(412) 및 외측 코어(411)는 도 3 및 4에서 설명한 바와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

자속 누설 방지부(414)는 착자된 영구자석(420)의 양단에 위치하여 영구자석(420)에서 유출입되는 자속의 누설(Leakage)을 저감할 수 있다. 또한, 도 9와 같이, 영구자석(420)이 절곡되는 영역에도 자속 누설 방지부(414)가 마련되어 영구자석(420)이 불연속적으로 매입되도록 할 수 있다.

자속 누설 방지부(414)에 대하여는 도 3 및 4에서 언급한 바와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

감자 방지 배리어(430)는 영구자석(420)으로부터 로터 코어(410)의 외주면 방향으로 이격되어 설치될 수 있다. 그 결과, 스테이터(300)로부터 유입된 역자속을 차단하여, 영구자석(420)의 양 단에 발생되는 국부 감자를 방지할 수 있다.

이하에서는 도 11 내지 13을 참조하여 다른 실시예에 따른 감자 방지 배리어(430)의 위치, 동작, 및 형상을 설명하도록 한다.

도 11은 다른 실시예에 따른 감자 방지 배리어의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 11은 도 9의 C영역을 확대 도시한 도면으로, 매입된 복수의 영구자석(420) 중 N극이 외측 코어(411)를 향하고 S극이 내측 코어(412)를 향하는 하나의 영구자석(420)을 도시하고 있다.

V-Type 모터(100)의 경우에도 Bar-Type 모터(100)와 동일한 유사한 자속의 흐름을 갖는다. 도 11을 참조하면, 영구자석(420)은 외측 코어(411)를 통해 스테이터(300)로 자속을 방출할 수 있다. 이렇게 방출된 자속은 스테이터(300)를 통해 진행하다가 도 11의 영구자석(420)에 인접한 영구자석(420)으로 유입되고, 다시 내측 코어(412)를 통해 도 11의 영구자석(420)으로 유입됨으로써 자속경로가 완성될 수 있다.

V-Type 모터(100)의 경우, 영구자석(420)이 회전축(P) 방향으로 절곡되므로, 외측 코어(411)에 자속이 더욱 집중될 수 있다. 그 결과 모터(100)의 출력이 더 향상될 수 있다.

이 때, Bar-Type 모터(100)와 마찬가지로, V-Type 모터(100)의 영구자석(420)에 스테이터(300)로부터 역자속이 유입될 수 있다. 그 결과, 영구자석(420)의 양 단에 감자가 발생될 수 있다.

감자 방지 배리어(430)는, 도 11과 같이, 영구자석(420)으로부터 로터 코어(410)의 외주면 방향으로 이격되어 설치됨으로써, 역자속을 차단하여 영구자석(420)에 발생하는 감자를 방지할 수 있다.

구체적으로, 영구자석(420)을 외측 코어(411)와 인접하는 제 4 면(421); 제 4 면(421)에 대향하는 제 5 면(422); 및 제 4 면(421)과 제 5 면(422)을 연결하는 제 6 면(422); 으로 구분하면, 감자 방지 배리어(430)는 영구자석(420)의 제 4 면(421)으로부터 로터 코어(410)의 외주면 방향으로 이격되어 설치될 수 있다.

특히, 역자속에 의한 감자는 영구자석(420)의 양 단에서부터 발생되므로, 감자 방지 배리어(430)는 제 4 면(421)의 양 단으로부터 로터 코어(410)의 외주면 방향으로 이격되어 설치될 수 있다. 그 결과, 하나의 영구자석(420)의 양 단에 두 개의 감자 방지 배리어(430)가 설치될 수 있다.

감자 방지 배리어(430)가 영구자석(420)에 유입되는 역자속을 차단하는 기술적 사상 안에서 다양한 방법으로 구현될 수 있음은 도 5에서 설명한 바와 같다.

도 12는 다른 실시예에 따른 감자 방지 배리어의 여러 가지 형상을 예시한 도면이다. 도 12는 도 11의 D 영역을 확대하여 도시한 도면이다.

도 12a 내지 12c는 감자 방지 배리어(430)가 영구자석(420)과 수평하도록 설치되는 경우를 예시하고 있다.

감자 방지 배리어(430)는 도 12a와 같이 영구자석(420)의 길이 방향과 수평하도록 연장된 직사각형 형상으로 마련될 수 있다. 상술한 바와 같이, 직사각형 내부에는 공기 또는 비자성체가 주입되어 역자속을 차단할 수 있다.

또는, 도 12b와 같이, 영구자석(420)의 길이 방향과 수평한 직사각형의 모서리가 챔퍼링 된 감자 방지 배리어(430)를 설치할 수도 있다. 감자 방지 배리어(430)의 모서리가 챔퍼링 되면, 영구자석(420)에서 방출된 순자속이 감자 방지 배리어(430)에 의해 차단되는 것을 막을 수 있다.

또는, 도 12c와 같이, 감자 방지 배리어(430)가 영구자석(420)의 길이 방향과 수평한 타원 형상을 가지는 것도 가능할 수 있다.

이처럼, 감자 방지 배리어(430)가 영구자석(420)과 수평한 상태에서 다양한 형상으로 설치될 수 있다.

이와는 달리, 감자 방지 배리어(430)가 영구자석(420)에 대해 미리 정해진 각도만큼 기울어져 설치되는 것도 가능할 수 있다.

도 12d는 모서리가 챔퍼링 된 직사각형 형상의 감자 방지 배리어(430)가 영구자석(420)의 길이 방향으로 미리 정해진 각을 가지도록 기울어져 설치되는 경우를 예시하고 있다.

이처럼, 감자 방지 배리어(430)가 영구자석(420)으로부터 기울어져 설치되는 것도 가능하므로, 영구자석(420)의 감자를 줄일 수 있는 위치에 감자 방지 배리어(430)를 설치하는 것이 바람직할 수 있다.

지금까지는 영구자석(420)의 제 4 면(421)의 일 단에 하나의 감자 방지 배리어(430)가 이격되어 설치되는 경우를 설명하였다. 이와는 달리, 영구자석(420)의 제 4 면(421)의 일 단에 복수개의 감자 방지 배리어(430)가 이격되어 설치되는 것도 가능할 수 있다.

도 12e는 제 4 면(421)의 일 단으로부터 이격되어 설치된 두 개의 감자 방지 배리어(430)를 예시하고 있다. 이와 같이, 설치되는 감자 방지 배리어(430)의 개수에도 제한은 없으므로, 영구자석(420)의 감자를 줄일 수 있는 개수의 감자 방지 배리어(430)를 설치하는 것이 바람직할 수 있다.

도 13은 다른 실시예에 따른 감자 방지 배리어를 설치하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 13은 도 9의 C 영역을 확대 도시한 도면이다.

감자 방지 배리어(430)를 설치하기 위해, 먼저 로터 코어(410)에 영구자석(420)을 매입할 수 있다. 그 다음, 매입된 영구자석(420)의 감자 영역을 확인할 수 있다. 도 13a에서는 K 영역이 감자 영역으로, 영구자석(420)의 양 단에서부터 감자가 발생되기 시작함을 확인할 수 있다.

감자 영역을 확인한 후, 영구자석(420)의 제 4 면(421)의 감자 영역에 대응되는 위치에 이격되어 감자 방지 배리어(430)를 설치할 수 있다. 도 13a의 감자는 역자속의 유입에 기인한 것이므로, 로터(400)의 외주면과 영구자석(420)의 제 4 면(421) 사이에서 역자속의 진행을 차단할 수 있는 위치에 감자 방지 배리어(430)를 설치할 수 있다.

그 결과, 도 13b와 같이 감자 영역이 감소할 수 있다. 이를 통해, 모터(100)의 출력 저하를 막을 수 있어, 모터(100)의 성능에 대한 신뢰도가 높아지며, 모터(100)의 수명도 연장될 수 있다.

도 14는 일 실시예에 따른 모터 제조방법의 흐름도이다.

먼저, 로터 코어(210, 410)의 반경방향과 상이한 방향으로 연장되는 영구자석(220, 420)을 로터 코어(210, 410)의 원주를 따라 매입할 수 있다.(500) 로터 코어(210, 410)의 반경방향과 상이한 방향으로 연장되는 영구자석(220, 420)이 로터 코어(210, 410)에 매입되므로, 도 15의 제조방법에 의해 제조되는 모터(100)는 Bar-Type 모터 및 V-type 모터를 포함할 수 있다.

그 다음, 모터(100)의 토크가 목표 토크 이상인지 확인할 수 있다.(510) 여기서, 목표 토크는 제조하고자 하는 모터(100)의 최소 토크를 의미할 수 있다.

만약, 모터(100)의 토크가 목표 토크보다 작다면, 절차를 종료하고 제조된 모터(100)를 불량 처리할 수 있다.

반면, 모터(100)의 토크가 목표 토크 이상이면, 복수의 감자 방지 배리어(Barrier)(230, 430)를 복수의 영구자석(220, 420) 각각의 양단으로부터 로터 코어(210, 410)의 외주면 방향으로 이격시켜 설치할 수 있다.(520)

구체적으로, 복수의 영구자석(220, 420) 각각의 감자 영역을 확인할 수 있다. 만약, 모터(100)가 Bar-Type인 경우, 복수의 영구자석(220, 420)은 도 7a와 같은 감자 영역이 확인될 수 있다. 이와는 달리, 모터(100)가 V-Type인 경우, 복수의 영구자석(220, 420)은 도 13a와 같은 감자 영역이 확인될 수 있다. 이처럼, 복수의 영구자석(220, 420) 각각의 양단에서 국부 감자가 발생할 수 있다.

감자 영역을 확인한 후, 감자 영역에 대응되는 위치에 감자 방지 배리어(230, 430)를 설치할 수 있다. 감자 영역은 영구자석(220, 420)에 유입되는 역자속에 의해 형성되므로, 감자 방지 배리어(230, 430)는 복수의 영구자석(220, 420) 각각의 양단으로부터 로터 코어(210, 410)의 외주면 방향으로 이격되는 위치 중 역자속을 가장 잘 차단할 수 있는 위치에 설치될 수 있다.

예를 들어, 영구자석(220, 420) 양단으로부터 로터 코어(210, 410)의 외주면 방향으로 이격되는 위치 중 감자영역의 넓이가 최소가 되는 위치에 감자 방지 배리어(230, 430)를 설치할 수 있다. 또는, 영구자석(220, 420) 양단으로부터 로터 코어(210, 410)의 외주면 방향으로 이격되는 위치 중 감자영역의 넓이가 미리 정해진 넓이 이하가 되는 위치에 감자 방지 배리어(230, 430)를 설치할 수 있다.

감자 방지 배리어(230, 430)를 설치한 후, 복수의 영구자석(220, 420) 각각의 두께를 저감시킬 수 있다.(530) 그 다음, 모터(100)의 토크가 목표 토크와 동일한지 확인한다.(540) 만약, 모터(100)의 토크가 목표 토크와 상이하다면, 반복하여 복수의 영구자석(220, 420) 각각의 두께를 저감시킬 수 있다. 반면, 모터(100)의 토크가 목표 토크에 도달하였다면, 절차를 종료한다.

이처럼, 감자 방지 배리어(230, 430)를 설치하여 영구자석(220, 420)에 형성되는 감자 영역을 축소시킴으로써, 동일 출력 대비 영구자석(220, 420)의 두께를 줄일 수 있다. 그 결과, 모터(100)의 제조원가를 절감할 수 있다.

도 15는 다른 실시예에 따른 모터의 제조방법의 흐름도이다.

먼저, 로터 코어(210, 410)의 반경방향과 상이한 방향으로 연장되는 영구자석(220, 420)을 로터 코어(210, 410)의 원주를 따라 매입할 수 있다.(600) 로터 코어(210, 410)의 반경방향과 상이한 방향으로 연장되는 영구자석(220, 420)이 로터 코어(210, 410)에 매입되므로, 도 15의 제조방법에 의해 제조되는 모터(100)는 Bar-Type 모터(100) 및 V-type 모터(100)를 포함할 수 있다.

그 다음, 모터(100)의 토크가 목표 토크 이상인지 확인할 수 있다.(610) 여기서, 목표 토크는 제조하고자 하는 모터(100)의 최소 토크를 의미할 수 있다.

반면, 모터(100)의 토크가 목표 토크 이상이면, 복수의 감자 방지 배리어 (Barrier)(230, 430)를 복수의 영구자석(220, 420) 각각의 양단으로부터 로터 코어(210, 410)의 외주면 방향으로 이격시켜 설치할 수 있다.(620)

복수의 감자 방지 배리어(230, 430)를 설치하는 방법은 도 15에서 설명한 바와 동일하다.

감자 방지 배리어(230, 430)를 설치한 후, 복수의 영구자석(220, 420) 각각의 두께를 저감시킬 수 있다.(630) 그 다음, 모터(100)의 토크가 목표 토크와 동일한지 확인한다.(640) 만약, 모터(100)의 토크가 목표 토크와 상이하다면, 반복하여 복수의 영구자석(220, 420) 각각의 두께를 저감시킬 수 있다.

반면, 모터(100)의 토크가 목표 토크에 도달하였다면, 복수의 영구자석(220, 420) 각각을 저감된 두께에 대응되는 길이만큼 연장시킬 수 있다.(650) 여기서 저감된 두께에 대응되는 길이란 저감된 두께와 연장되는 길이가 비례관계에 있음을 의미한다. 예를 들어, 저감된 두께만큼의 양이 영구자석(220, 420)의 길이를 연장시키는데 모두 사용될 수 있다.

이처럼, 감자 방지 배리어(230, 430)를 설치하여 영구자석(220, 420)에 형성되는 감자 영역을 축소시킴으로써, 동일한 영구자석(220, 420) 매입 양으로도 향상된 토크를 출력하는 모터(100)를 제조할 수 있다.

100: 모터
200, 400: 로터
210, 410: 로터 코어
220, 420: 영구자석
230, 430: 감자 방지 배리어
300: 스테이터

Claims

외부로부터 인가되는 인력 또는 척력에 의해 회전 가능하도록 마련되는 로터 코어;
상기 로터 코어의 반경 방향과 상이한 방향으로 연장되도록, 상기 로터 코어에 원주를 따라 매입되는 복수의 영구자석; 및
상기 복수의 영구자석에 감자(Demagnetization)를 유발하는 자속을 차단하도록, 상기 복수의 영구자석 각각의 양단으로부터 상기 로터 코어의 외주면 방향으로 이격되어 설치되는 복수의 감자 방지 배리어(Barrier); 를 포함하는 로터.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 영구자석 각각은,
상기 로터 코어의 반경 방향과 수직 방향으로 연장되는 로터.
제 2 항에 있어서,
상기 복수의 영구자석 각각은,
상기 로터 코어의 반경 방향과 수직하고, 상기 로터 코어의 내측을 향하는 제 1 면;
상기 로터 코어의 반경 방향과 수직하고, 상기 로터 코어의 외측을 향하는 제 2 면; 및
상기 제 1 면과 상기 제 2 면을 연결하는 제 3 면; 을 포함하는 로터.
제 3 항에 있어서,
상기 복수의 감자 방지 배리어 각각은,
상기 제 1 면의 양 단으로부터 상기 로터 코어의 외주면 방향으로 이격되어 설치되는 로터.
제 4 항에 있어서,
상기 복수의 감자 방지 배리어 각각은,
상기 제 1 면의 양 단 중 감자 영역에 대응되는 위치에 이격되어 설치되는 로터.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 영구자석 각각은,
상기 로터 코어의 회전축 방향으로 절곡되는 형상으로 매입되는 로터.
제 6 항에 있어서,
상기 로터 코어는,
상기 복수의 영구자석 각각에 의해 상기 로터 코어의 반경 방향으로 구획되는 복수의 외측 코어; 를 포함하고,
상기 복수의 영구자석 각각은,
상기 복수의 외측 코어와 인접하는 제 4 면;
상기 제 4 면에 대향하는 제 5 면; 및
제 4 면과 제 5 면을 연결하는 제 6 면; 을 포함하는 로터.
제 7 항에 있어서,
상기 복수의 감자 방지 배리어 각각은,
상기 제 4 면의 양 단으로부터 상기 로터 코어의 외주면 방향으로 이격되어 설치되는 로터.
제 8 항에 있어서,
상기 복수의 감자 방지 배리어 각각은,
상기 제 4 면의 양 단 중 감자 영역에 대응되는 위치에 이격되어 설치되는 로터.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 감자 방지 배리어 각각은,
에어 홀(Air Hall) 및 비자성체 중 적어도 하나로서 구현되는 로터.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 감자 방지 배리어 각각은,
챔퍼링(Chamfering) 된 모서리를 가지도록 마련되는 로터.
복수의 코일에 의해 자화되는 복수의 티스를 포함하는 스테이터; 및
상기 자화된 티스로부터 인가되는 인력 또는 척력에 의해 회전 가능하도록, 상기 스테이터의 내측에 삽입되는 로터; 를 포함하고,
상기 로터는,
상기 스테이터에 의해 회전 가능하도록 마련되는 로터 코어;
상기 로터 코어의 반경 방향과 상이한 방향으로 연장되도록, 상기 로터 코어에 원주를 따라 매입되는 복수의 영구자석; 및
상기 복수의 영구자석에 감자(Demagnetization)를 유발하는 자속을 차단하도록, 상기 복수의 영구자석 각각의 양단으로부터 상기 로터 코어의 외주면 방향으로 이격되어 설치되는 복수의 감자 방지 배리어(Barrier); 를 포함하는 모터.
제 12 항에 있어서,
상기 복수의 영구자석 각각은,
상기 로터 코어의 반경 방향과 수직 방향으로 연장되는 모터.
제 13 항에 있어서,
상기 복수의 영구자석 각각은,
상기 로터 코어의 반경 방향과 수직하고, 상기 로터 코어의 내측을 향하는 제 1 면;
상기 로터 코어의 반경 방향과 수직하고, 상기 로터 코어의 외측을 향하는 제 2 면; 및
상기 제 1 면과 상기 제 2 면을 연결하는 제 3 면; 을 포함하는 모터.
제 14 항에 있어서,
상기 복수의 감자 방지 배리어 각각은,
상기 제 1 면의 양 단으로부터 상기 로터 코어의 외주면 방향으로 이격되어 설치되는 모터.
제 15 항에 있어서,
상기 복수의 감자 방지 배리어 각각은,
상기 제 1 면의 양 단 중 감자 영역에 대응되는 위치에 이격되어 설치되는 모터.
제 12 항에 있어서,
상기 복수의 영구자석 각각은,
상기 로터 코어의 회전축 방향으로 절곡되는 형상으로 매입되는 모터.
제 17 항에 있어서,
상기 로터 코어는,
상기 복수의 영구자석 각각에 의해 상기 로터 코어의 반경 방향으로 구획되는 복수의 외측 코어; 를 포함하고,
상기 복수의 영구자석 각각은,
상기 복수의 외측 코어와 인접하는 제 4 면;
상기 제 4 면에 대향하는 제 5 면; 및
제 4 면과 제 5 면을 연결하는 제 6 면; 을 포함하는 모터.
제 18 항에 있어서,
상기 복수의 감자 방지 배리어 각각은,
상기 제 4 면의 양 단으로부터 상기 로터 코어의 외주면 방향으로 이격되어 설치되는 모터.
제 19 항에 있어서,
상기 복수의 감자 방지 배리어 각각은,
상기 제 4 면의 양 단 중 감자 영역에 대응되는 위치에 이격되어 설치되는 모터.
제 12 항에 있어서,
상기 복수의 감자 방지 배리어 각각은,
에어 홀(Air Hall) 및 비자성체 중 적어도 하나로서 구현되는 모터.
제 12 항에 있어서,
상기 복수의 감자 방지 배리어 각각은,
챔퍼링(Chamfering) 된 모서리를 가지도록 마련되는 모터.
복수의 코일에 의해 자화되는 복수의 티스를 포함하는 스테이터; 및 상기 자화된 티스로부터 인가되는 인력 또는 척력에 의해 회전 가능한 로터 코어를 포함하는 로터; 를 포함하는 모터의 제조방법에 있어서,
상기 로터 코어의 반경 방향과 상이한 방향으로 연장되는 복수의 영구자석을 상기 로터 코어에 원주를 따라 매입하는 단계;
상기 모터의 토크가 목표 토크 이상인지 확인하는 단계;
상기 모터의 토크가 목표 토크 이상이면, 복수의 감자 방지 배리어(Barrier)를 상기 복수의 영구자석 각각의 양단으로부터 상기 로터 코어의 외주면 방향으로 이격시켜 설치하는 단계; 및
상기 모터의 토크가 목표 토크와 일치하도록 상기 복수의 영구자석 각각의 두께를 저감시키는 단계; 를 포함하는 모터의 제조방법.
제 23 항에 있어서,
상기 복수의 감자 방지 배리어를 설치하는 단계는,
상기 복수의 영구자석 각각의 감자 영역을 확인하는 단계; 및
상기 감자 영역이 미리 정해진 넓이 이하로 축소되는 위치에 상기 복수의 감자 방지 배리어를 설치하는 단계; 를 포함하는 모터의 제조방법.
제 23 항에 있어서,
상기 모터의 토크가 상기 목표 토크와 일치하면, 상기 복수의 영구자석 각각을 저감된 두께에 대응되는 길이만큼 연장시키는 단계; 를 더 포함하는 모터의 제조방법.