KR20170052963A - 전기모터 - Google Patents

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KR20170052963A
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radial direction
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KR1020150155128A
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이지영
우병철
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한국전기연구원
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Abstract

본 발명은 전기모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기에 의하여 회전구동력을 발생시키는 전기모터에 관한 것이다.
본 발명은 고정설치되는 스테이터(120)와; 상기 스테이터(120)의 내측에 회전가능하게 설치되며 구동축(131)이 결합되는 코어(132) 및 상기 코어(132)의 외주면에 방사상으로 배치되는 복수의 자석부재(133)들을 포함하는 로터(130)를 포함하며; 상기 복수의 자석부재(133)들 중 적어도 일부는, 양단을 연결하는 양측면 중 적어도 일측면이 길이방향으로 상기 구동축(131)의 축방향(ℓ)과 경사를 이루어 상기 코어(132)에 결합된 것을 특징으로 하는 전기모터를 개시한다.

Description

전기모터 {Electric motor}
본 발명은 전기모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기에 의하여 회전구동력을 발생시키는 전기모터에 관한 것이다.
종래의 자율주행자동차에서 핸들을 부드럽게 회전시킬 수 있도록 돕는 부품 중에 하나인 EPS(Electric Power Steering) 모터는 자율주행자동차의 원활한 주행을 위하여 매우 중요한 부분을 차지한다.
그리고 EPS모터에서 로터의 영구자석과 전기자 철심 사이의 공극에 축적된 자기 에너지는 영구자석과 전기자 철심의 상대 위치가 변동함에 따라 변화한다.
이때, 코일에 전류가 흐르지 않는 위치에서 영구자석과 전기자 철심 사이의 공극에 축적된 자기 에너지가 변화하게 되어 회전자가 부드럽게 회전되지 않고 '턱턱' 걸리면서 불균일하게 회전되는 코깅토크(Cogging Torque)가 발생될 수 있다.
이러한 코깅 토크는 토크 변동률을 크게 하여 토크 리플을 증가시키고, 진동, 소음에도 좋지 않은 영향을 미친다는 문제점이 있다.
예를 들어, 코깅 토크가 큰 모터를 전술한 EPS 모터로 사용하게 되면, 코깅 토크에 의한 떨림이 스티어링 휠로 전달되고 정밀 제어를 어렵게 하는 문제점이 발생할 수 있다.
종래에 사용되는 EPS 모터의 코깅토크 저감 방법으로는 영구자석을 스큐(Skewing)하는 방법이 있으며, 배치 방식에 따라 영구자석을 연속으로 스큐하는 방법과 단으로 나누어서 스큐하는 방법이 있다.
공개특허공보 제10-2011-0078263호는 스큐형 로터를 구비하는 브러시리스 모터로서, 방사상으로 복수개의 권선치를 구비하여 코일에 의한 자계를 형성하는 스테이터; 회전축 상에 로터 코어가 형성되고 상기 스테이터의 내부에 배치되어 회전하는 로터;를 포함하고, 상기 로터 코어의 둘레에 복수의 제1단 영구자석이 방사상으로 매입되고, 상기 제1단 영구자석에 대해 원주 방향으로 위상차를 가지고 제2단 영구자석이 매입되며, 상기 제1단 영구자석에 대해 상기 제2단 영구자석의 스큐 각도가 1/4 슬롯 피치로 이루어진 형태를 가진다.
그러나 이러한 스큐형 로터를 구비하는 브러시리스 모터는 로터의 영구자석을 기하학적 정렬시 다단으로 이루어져 있고, 스큐가 연속되지 않기 때문에 제작이 번거롭게 되고, 코깅토크 감소 효율이 떨어지게 되는 문제가 있다.
공개특허공보 제10-2013-0095110호는 모터용 마그네트 착자구조로서, 샤프트를 동심축으로 하여 고정되어 있는 스테이터; 스테이터에 대해 회전운동하는 로터; 및 착자 패턴을 갖춘 다수의 세그먼트를 원주방향으로 정렬한 원통 형상의 마그네트;로 이루어지고, 마그네트는 수직방식의 착자 패턴과 함께 수평방식의 착자 패턴을 갖춘 세그먼트를 원통 형상으로 형성하여 원통 형상의 마그네트를 로터에 스큐착자 방식으로 부착한 형태를 가진다.
그러나 이러한 모터용 마그네트 착자구조는 영구자석의 스큐가 연속되기는 하지만 영구자석의 내주면과 외주면이 동일 중심의 원호형으로 이루어지기 때문에 정밀 위치제어용 모터에 적용하기에 적합하지 않게 된다는 문제점이 있다.
또한, 모터용 마그네트 착자구조에 개시된 영구자석은 양측면에 전후경사각을 가지게 되므로 제작이 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 연속스큐를 가지는 자석부재를 사용하여 코깅토크를 감소시킬 수 있는 전기모터를 제공하는 데 있다.
본 발명은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명은 스테이터(120)와; 상기 스테이터(120)의 내부에 설치되는 로터(130)를 포함하며; 상기 로터(130)는, 상면(133a) 및 하면(133b)이 평행하며 상기 상면(133a) 및 하면(133b) 각각의 중심축을 잇는 중심축(C)이 상기 로터(130)의 회전축(ℓ)으로부터 일정 각도 기울도록 형성되는 복수개의 자석부(133)과, 상기 복수개의 자석부(133)들이 외주면에 일정 간격을 가지고 설치되는 코어(132)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기모터를 개시한다.
상기 자석부재(133)는, 상기 코어(132)의 반경방향으로 투영된 가상 평면형상이 평행사변형을 이룰 수 있다.
상기 자석부재(133)는, 상기 코어(132)의 반경방향으로 투영된 가상 평면형상을 기준으로 양측변이 직선 또는 곡선을 이룰 수 있다.
상기 자석부재(133)는, 상기 코어(132)의 축방향(ℓ)과 수직인 횡단면 형상을 기준으로 내측면은 상기 코어(132)의 외주면에 대응되는 곡률을 가지며, 외주면은 상기 내주면의 곡률보다 작은 곡률을 가질 수 있다.
상기 자석부재(133)는, 상기 코어(132)의 축방향(ℓ)과 수직인 횡단면 형상을 기준으로 내측면 및 외측면은, 미리 설정된 곡률을 가지며, 상기 내주면의 곡률중심은 상기 외주면의 곡률 중심보다 상기 코어(132)의 반경방향으로 더 내측에 위치될 수 있다.
상기 코어(132)는, 상기 코어(132)의 축방향(ℓ)과 수직인 횡단면 형상이 원형상 또는 다각형상을 가질 수 있다.
상기 자석부재(133)는, 내측면이 평면을 이루고, 양측면이 길이방향으로 직선을 이루며, 상기 코어(132)는, 상기 자석부재(133)의 내측면의 면적과 같거나 큰 면적을 가지며 평면을 이루는 안착부(134)가 형성될 수 있다.
상기 자석부재(133)는, 상기 코어(132)의 원주방향을 기준으로 일측면의 반경방향의 폭이 타측면의 반경방향의 폭보다 클 수 있다.
상기 코어(132)는, 상기 자석부재(133)가 길이방향으로 삽입될 수 있도록 상기 안착부(134)의 양측에서 반경방향으로 돌출된 간극부(135)가 형성될 수 있다.
상기 간극부(135)는, 상기 코어(132)의 반경방향으로 그 폭이 증가될 수 있다.
본 발명에 따른 전기모터는, 로터의 자석부재가 연속으로 스큐를 가질 수 있도록 배치되는 방식을 채택함으로써 코깅토크의 저감 성능 및 상품성이 크게 향상될 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 전기모터는 동일한 규격의 자석부재를 배치하여 제작비 절감을 도모할 수 있다는 이점이 있다.
뿐만아니라 본 발명에 따른 전기모터는 동일한 규격의 자석부재가 설치될 수 있는 간소한 구조를 가짐으로써, 자석부재의 조립이 용이하게 되어 모터의 생산성 향상과 원가절감에 크게 기여할 수 있다는 이점이 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기모터의 종단면도이다.
도 2는, 도 1의 전기모터에서 자석부재의 배열상태를 보여주는 일부 평면도이다.
도 3은, 도 1의 전기모터의 자석부재의 배열상태를 보여주는 일부 정면도이다.
도 4는, 도 1의 전기모터의 자석부재를 보여주는 정면도이다.
도 5는, 도 4의 자석부재를 상측에서 본 평면도이다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기모터의 코어와 자석부재의 결합을 보여주는 일부 사시도이다.
도 7은, 도 6에서 코어에 결합된 자석부재들을 원주방향으로 펼친 상태에서의 자석부재들을 보여주는 개략도이다.
도 8a는, 도 6의 자석부재를 보여주는 사시도이고, 도 8b는, 도 8a의 자석부재의 정면도이다.
도 9a는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기모터의 코어와 자석부재의 결합을 보여주는 사시도이고, 도 9b는, 도 9a의 코어 및 자석부재의 정면도이다.
도 10은, 도 9a의 자석부재를 보여주는 사시도이다.
도 11a는, 도 9a의 코어의 변형례를 보여주는 사시도이고, 도 11b는, 도 11a의 코어 및 자석부재의 정면도이며, 도 11c는, 도 11a의 코어 및 자석부재의 결합을 보여주는 사시도이다.
도 12는, 도 11a의 코어를 상측에서 본 평면도로서, 자석부재의 설치과정을 보여주는 개략도이다.
도 13a는, 도 9a의 의 코어의 다른 변형례를 보여주는 사시도이고, 도 13b는, 도 13a의 코어 및 자석부재의 정면도이며, 도 13c는, 도 13a의 코어 및 자석부재의 결합을 보여주는 사시도이다.
이하 본 발명에 따른 전기모터에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 전기모터는, 도 1 내지 도 13c에 도시된 바와 같이, 고정설치되는 스테이터(120)와; 스테이터(120)의 내측에 회전가능하게 설치되며 구동축(131)이 결합되는 코어(132) 및 코어(132)의 외주면에 방사상으로 배치되는 복수의 자석부재(133)들을 포함하는 로터(130)를 포함한다.
상기 스테이터(120)는, 내부에 로터(130)가 삽입될 수 있도록 고정설치되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
예로서, 상기 스테이터(120)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 모터의 본체를 구성하는 하우징(110)의 내부에 고정설치되며, 내부 중앙에 후술하는 로터(130)가 회전 가능하게 설치된다.
이때, 상기 하우징(110)은, 내부에 로터(130) 및 로터(130)가 설치될 수 있도록 통형으로 형성될 수 있으며, 스테이터(120)는 하우징(110)의 내주면에 원주방향을 따라서 설치될 수 있다.
상기 스테이터(120)는, 일예로서 코어에 권선이 감겨 전기 인가에 의하여 로터(130)을 회전시키기 위한 자력을 발생시키는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 로터(130)는, 스테이터(120)의 내측에 회전 가능하도록 설치되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
구체적으로 상기 로터(130)는, 구동축(131)이 결합되는 코어(132)와, 코어(132)의 외주면에 방사상으로 배치되는 복수의 자석부재(133)들을 포함한다.
상기 구동축(131)은, 로터(130) 및 스테이터(120)의 상호작용에 의하여 회전되는 로터(130)에 의하여 외부로 회전력을 전달하는 구동축으로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 코어(132)는, 구동축(131)이 결합되고 복수의 자석부재(133)들이 외주면에서 원주방향을 따라서 설치되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 코어(132)는, 코어(132)의 축방향(ℓ), 즉 구동축(131)의 축방향과 수직인 횡단면 형상이 원형상 또는 다각형상을 가질 수 있다.
상기 자석부재(133)는, 영구자석으로서 코어(132)의 외주면에 원주방향을 따라서 설치된다.
예를 들어, 상기 자석부재(133)는, 구동축(131)을 중심으로 원주방향으로 60°의 간격, 45°의 간격 등 일정한 간격을 가지고 코어(132)의 외주면에 원주방향을 따라서 설치될 수 있다.
한편 본 발명은, 상기 로터(130)의 자석부재(133)가 연속스큐를 가지는 가지는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 복수의 자석부재(133)들은, 각각 구동축(131)의 축방향(ℓ)으로 분리되지 않고 단일의 영구자석으로 구성됨이 바람직하다.
상기 자석부재(133)가, 구동축(131)의 축방향(ℓ)으로 분리되지 않고 단일의 영구자석으로 구성되면 다음과 같은 이점이 있다.
먼저, 상기 자석부재(133)가, 구동축(131)의 축방향(ℓ)으로 분리되지 않고 단일의 영구자석으로 구성되면 이상적인 스큐(skew)효과를 이용할 수 있다.
또한, 상기 자석부재(133)가 단일의 영구자석으로 구성되도록 하여 단과 단 사이의 가장자리 부분에서 발생할 수 있는 영구자석 감자 가능성의 문제점을 해소할 수 있다.
이렇게 단일의 영구자석으로 구성되는 상기 자석부재(133)는, 구동축(131)의 축방향(ℓ)으로 분리되지 않고 단일의 영구자석으로 구성되면서 작업공정 및 제작비용을 줄일 수 있다.
뿐만아니라 종래에 다단의 영구자석으로 스큐를 형성하는 것에 비해서 영구자석을 붙이는 공정수가 줄어들어 작업공정의 효율을 향상시킨다.
더 나아가, 링형태의 영구자석을 착자해서 스큐를 형성하는 것보다 착자된 세그먼터를 붙이게 되면 제작공정의 비용을 절감시킬 수 있으며, 상기 자석부재(133)가, 구동축(131)의 축방향(ℓ)으로 분리되지 않고 단일의 영구자석으로 구성되면 착자된 세그먼터를 붙이는 것이 용이하여 제작공정의 비용을 절감할 수 있다는 이점이 있다.
이 외에도 상기 자석부재(133)가, 구동축(131)의 축방향(ℓ)으로 분리되지 않고 단일의 영구자석으로 구성되도록 하며, 내측과 외측의 곡률이 서로 다르게 제작하여 스큐효과와 영구자석 형상 변화를 동시에 적용시킬 수 있다.
한편 상기와 같은 연속스큐의 형성을 위하여, 복수의 자석부재(133)들 중 적어도 일부는, 양단을 연결하는 양측면 중 적어도 일측면이 길이방향으로 구동축(131)의 축방향(ℓ)과 경사를 이루어, 즉 연속스큐를 이루어 코어(132)에 결합됨을 특징으로 한다.
제1실시예로서, 상기 자석부재(133)는, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상단면(133a)과 하단면(133b)이 수평단면으로 형성되고, 양측면이 경사단면으로 형성될 수 있다.
여기서 상단면(133a) 및 하단면(133b)은, 구동축(131)의 축방향(ℓ)을 기준으로 일단면을 상단면(133a)으로 하고 타단면을 하단면(133b)으로 하며, 상단면(133a) 및 하단면(133b)을 연결하는 측면을 양측면으로 한다.
그리고 상기 자석부재(133)는, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 코어(132)의 외주면에 면접하는 내주면이 코어(132)의 중심과 같은 중심의 원호형으로 형성되고, 외주면이 코어(132)의 중심으로부터 외주쪽으로 이동한 지점을 중심으로 한 원호형으로 형성된다.
따라서 상기 자석부재(133)는, 내주면의 반경(R1)이 외주면의 반경(R2)보다 크게 되고, 중앙부의 두께(t1)가 양측단 두께(t2)보다 두껍게 된다. 그리고 외주면 반경(R2)이 내주면 반경(R1)보다 작게 형성될 수 있다. 여기서 내주면은, 안착면 상의 안정적 설치를 위하여 평면을 이룰 수 있다.
또한 상기 자석부재(133)는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상단부의 폭(D1)과 하단부의 폭(D2)이 동일하게 형성되며 하단부가 상단부의 좌측에 위치하는 방향의 경사를 가지며, 그에 따라 하단면에서 그은 수평선과 좌측면 사이의 경사각(θ)이 90°를 초과하게 되도록 할 수 있다.
이때, 상기 코어(132) 중심으로부터 상단 전방 모서리로 그은 선과 코어(132) 중심으로부터 하단 전방 모서리로 그은 선 사이에는 일정 크기의 스큐각(α)이 형성될 수 있으며, 경사각(θ)은 스큐각(α)에 비례하고, 높이(H)에 반비례한다.
즉, 스큐각(α)이 커질수록 경사각(θ)은 커지게 되고, 높이(H)가 높을수록 경사각(θ)은 작아지게 된다.
여기서 상기 스큐각(α)은, 360°/코깅토크 주파수에 의하여 결정됨이 바람직하며, 코깅토크 주파수는, 자석부재(133)의 숫자 및 스테이터의 슬롯수(스테이터에서 로터로 돌출된 부분의 수)의 최소공배수이다.
또한 상기 스큐각(α)은, 360°코깅토크 주파수에 의하여 결정된 값이 제작하기에 용이하지 않을 정도로 큰 경우에는 360°코깅토크 주파수에 의해 결정되는 각의 1/2보다만 크게 결정하면 스큐각(α)=0°일 때에 비해서 최소 1/3 이하로 코깅토크를 줄일 수 있다.
도 2는 동일한 형태의 2개의 자석부재(133)를 상하방향으로 연속 설치하여 연속스큐를 가지도록 한 것이지만 연속스큐를 구성하는 자석부재(133)의 개수는 1개일 수도 있고, 3개 이상일 수도 있다.
이때 연속스큐를 구성하는 자석부재(133)의 개수가 적을수록 조립성이 좋아지게 되며, 자석부재(133)의 개수가 많을수록 작동과정에서의 발열을 줄일 수 있게 된다.
그리고 상기 복수개의 자석부재(133)들은 동일한 간격을 가지고 설치될 수 있도록 n개 설치되는 상기 복수개의 자석부재(133)들은 360˚／n의 간격을 가질 수 있다.
한편 상기와 같이 연속스큐를 가지는 자석부재(133)는, 코어(132)와 다양한 형상 및 구조로 결합될 수 있다.
제2실시예로서, 상기 자석부재(133)의 상단면(133a) 및 하단면(133b)은, 도 5, 도 6, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 코어(132)의 축방향(ℓ)과 수직인 횡단면 형상을 기준으로 내측면은 코어(132)의 외주면에 대응되는 곡률을 가지며, 외주면은 내주면의 곡률보다 작은 곡률을 가질 수 있다.
다른 예로서, 상기 자석부재(133)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 코어(132)의 축방향(ℓ)과 수직인 횡단면 형상을 기준으로 내측면 및 외측면은, 미리 설정된 곡률을 가지며, 내주면의 곡률중심은 외주면의 곡률 중심보다 코어(132)의 반경방향으로 더 내측에 위치될 수도 있다.
한편 상기 자석부재(133)의 상단면(133a) 및 하단면(133b)을 제외한 측면부들은, 도 7에 도시된 바와 같이, 코어(132)의 반경방향으로 투영된 가상 평면형상이 평행사변형을 이룰 수 있다.
한편 상기 자석부재(133)는, 코어(132)의 반경방향으로 투영된 가상 평면형상을 기준으로 양측변이 직선 또는 곡선을 이룰 수 있다.
제3실시예로서, 상기 자석부재(133)는, 도 9a 내지 도 13b에 도시된 바와 같이, 내측면이 평면을 이루며, 코어(132)는, 자석부재(133)의 내측면의 면적과 같거나 큰 면적을 가지며 평면을 이루는 안착부(134)가 형성될 수 있다.
상기와 같이, 상기 자석부재(133)가 내측면이 평면을 이루고 코어(132)가 자석부재(133)의 내측면의 면적과 같거나 큰 면적을 가지며 평면을 이루는 안착부(134)가 형성되면, 코어(132)에 대한 자석부재(133)의 설치가 용이하게 된다.
구체적으로, 상기 자석부재(133)가 내측면이 곡면을 이루는 경우 코어(132)의 외주면에서 자석부재(133)를 정확한 위치에 위치시키는 것이 어려우나, 자석부재(133)가 내측면이 평면을 이루게 되면 자석부재(133)를 정확한 위치에 위치시킬 수 있는 이점이 있다.
상기 자석부재(133)의 내측면이 평면을 이루는 예로서, 자석부재(133)는, 도 9a 내지 도 13b에 도시된 바와 같이, 구동축(131)의 축방향으로 본 형상이 사다리꼴 형상을 가질 수 있다.
여기서 상기 자석부재(133)는, 사다리꼴 형상에서 외주면 쪽이 곡면을 이루도록 형성될 수 있음은 물론이다.
그리고 외주면 쪽에 형성된 곡면은, 상기 복수개의 자석부재(133)들은, 구동축(131)의 축방향으로 본 형상이 전체로서 원통 형상을 이룰 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. 다만, 상기 복수개의 자석부재(133)들 각각의 곡률은, 구동축(131)을 중심으로 한 반경보다 같거나 더 작게 형성될 수도 있음은 물론이다.
그리고 상기 코어(132)에 형성되는 안착부(134)는, 도 9a에 도시된 바와 같이, 자석부재(133)의 내주면보다 큰 직사각형 형상을 가지거나, 도 11a 내지 도 13c에 도시된 바와 같이, 자석부재(133)의 내주면과 동일한 형상을 가질 수 있다.
한편 상기 코어(132)에 형성되는 안착부(134)는, 다양한 실시예가 가능하며, 도 9b에 도시된 바와 같이, 구동축(131)의 축방향으로 본 형상이 대칭형상을 가지는 다각형이 구동축(131)의 축방향으로 확장된 기둥형상의 측면 일부로 형성될 수 있다.
또한, 상기 코어(132)에 형성되는 안착부(134)는, 도 11a 내지 도 13c에 도시된 바와 같이, 자석부재(133)의 내주면과 동일한 형상을 가질 수 있도록 구동축(131)의 축방향으로 본 형상이 대칭형상을 가지는 다각형이 구동축(131)을 중심으로 회전되는 궤적에 의하여 이루어지는 기둥형상의 측면 일부로 형성되는 등 다양한 구조가 가능하다.
한편 도 11a 내지 도 13c에 도시된 실시예에서, 상기 자석부재(133)는, 코어(132)의 원주방향을 기준으로 일측면의 반경방향의 폭이 타측면의 반경방향의 폭과 동일하거나, 타측면의 반경방향의 폭보다 클 수 있다.
한편 상기 자석부재(133) 및 코어(132)의 결합과 관련하여, 코어(132)는, 도 11a 내지 도 11c, 도 12에 도시된 바와 같이, 자석부재(133)가 길이방향으로 삽입될 수 있도록 안착부(134)의 양측에서 반경방향으로 돌출된 간극부(135)가 형성될 수 있다.
그리고 상기 안착부(134)는, 연속스큐를 가지는 복수의 자석부재(133)가 삽입이 가능하면서 삽입 후 복수의 자석부재(133)들의 외주면이 전체로서 원통형으로 형성될 수 있도록 자석부재(133)의 스큐정도에 대응되도록 기울기가 형성되는 것이 바람직하다.
구체적으로 상기 안착부(134)는, 도 13a 내지 도 13c에 도시된 바와 같이, 자석부재(133)의 상부면(133a)이 위치되는 일단에 자석부재(133)의 좌측면이 우측면에 비해 높이 위치되도록 경사가 형상되며, 자석부재(133)의 하부면(133b)이 위치되는 타단에 자석부재(133)의 우측면이 좌측면에 비해 높이 위치되도록 경사가 형성될 수 있다.
이때, 상기 자석부재(133)의 두께(t3)는, 안착부(134)의 경사(t4)와 같거나 경사(t4)보다 크도록 형성될 수 있다.
달리 표현하면, 상기 안착부(134)는, 도 13a 내지 도 13c에 도시된 바와 같이, 코어(132)의 원주방향, 예로서 구동축(131)의 회전방향으로 하향 경사를 이루도록 형성될 수 있다.
즉, 상기 안착부(134)는, 구동축(131)의 중심으로부터 가장 가까운 지점을 연결한 원을 기준으로 원주방향, 예로서 구동축(131)의 회전방향으로 가면서 반경방향으로 더 멀어지도록 형성될 수 있다.
상기와 같은 구조에 의하여, 연속스큐를 가지는 복수의 자석부재(133)가 삽입이 가능하면서 삽입 후 복수의 자석부재(133)들의 외주면이 원통형으로 형성될 수 있다.
상기 간극부(135)는, 자석부재(133)가 코어(132)의 길이방향으로 삽입될 수 있도록 형성되는 구조로서 다양한 구조가 가능하다.
예로서, 상기 간극부(135)는, 안착부(134)의 양측 중 적어도 하나에 길이방향을 따라 돌출되어 형성될 수 있다.
그리고 상기 간극부(135)는, 코어(132)의 반경방향으로 그 폭이 증가될 수 있다.
한편 상기 간극부(135)는, 코어(132)와 일체로 형성되거나, 별도의 부재로 서 형성될 수 있다.
특히 상기 간극부(135)는, 코어(132)와 별도의 부재로 형성되는 경우, 도 9a에 도시된 실시예에서, 자석부재(133)들 사이에 설치되는 복수의 웨지부재(미도시)들로 구성될 수도 있다.
구체적으로 상기 간극부(135)가 형성된 안착부(134)는, 상기 자석부재(133)의 두께(133)가 삽입될 수 있도록 상기 코어(132)의 무게중심으로 상기 간극부(135)의 두께(t5)가 상기 자석부재(133)의 두께(t3)보다 같거나 또는 큰 것이 바람직하다.
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.
110 : 하우징 120 : 스테이터
130 : 로터 133 : 자석부재

Claims (10)

  1. 고정설치되는 스테이터(120)와;
    상기 스테이터(120)의 내측에 회전가능하게 설치되며 구동축(131)이 결합되는 코어(132) 및 상기 코어(132)의 외주면에 방사상으로 배치되는 복수의 자석부재(133)들을 포함하는 로터(130)를 포함하며;
    상기 복수의 자석부재(133)들 중 적어도 일부는, 양단을 연결하는 양측면 중 적어도 일측면이 길이방향으로 상기 구동축(131)의 축방향(ℓ)과 경사를 이루어 상기 코어(132)에 결합된 것을 특징으로 하는 전기모터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 자석부재(133)는, 상기 코어(132)의 반경방향으로 투영된 가상 평면형상이 평행사변형을 이루는 것을 특징으로 하는 전기모터.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 자석부재(133)는, 상기 코어(132)의 반경방향으로 투영된 가상 평면형상을 기준으로 양측변이 직선 또는 곡선을 이루는 것을 특징으로 하는 전기모터.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 자석부재(133)는,
    상기 코어(132)의 축방향(ℓ)과 수직인 횡단면 형상을 기준으로 내측면은 상기 코어(132)의 외주면에 대응되는 곡률을 가지며, 외주면은 상기 내주면의 곡률보다 작은 곡률을 가지는 것을 특징으로 하는 전기모터.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 자석부재(133)는,
    상기 코어(132)의 축방향(ℓ)과 수직인 횡단면 형상을 기준으로 내측면 및 외측면은, 미리 설정된 곡률을 가지며, 상기 내주면의 곡률중심은 상기 외주면의 곡률 중심보다 상기 코어(132)의 반경방향으로 더 내측에 위치된 것을 특징으로 하는 전기모터.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 코어(132)는,
    상기 코어(132)의 축방향(ℓ)과 수직인 횡단면 형상이 원형상 또는 다각형상을 가지는 것을 특징으로 하는 전기모터.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 자석부재(133)는, 내측면이 평면을 이루고, 양측면이 길이방향으로 직선을 이루며,
    상기 코어(132)는, 상기 자석부재(133)의 내측면의 면적과 같거나 큰 면적을 가지며 평면을 이루는 안착부(134)가 형성된 것을 특징으로 하는 전기모터.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 자석부재(133)는, 상기 코어(132)의 원주방향을 기준으로 일측면의 반경방향의 폭이 타측면의 반경방향의 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 전기모터.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 코어(132)는, 상기 자석부재(133)가 길이방향으로 삽입될 수 있도록 상기 안착부(134)의 양측에서 반경방향으로 돌출된 간극부(135)가 형성된 것을 특징으로 하는 전기모터.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 간극부(135)는, 상기 코어(132)의 반경방향으로 그 폭이 증가하는 것을 특징으로 하는 전기모터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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