KR20180021564A - 드론용 모터 및 이를 포함하는 드론 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 회전축; 상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 스테이터; 상기 스테이터의 외측에 배치되는 로터; 상기 스테이터에 결합하는 하우징을 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어와 상기 스테이터 코어에 감기는 코일을 포함하고, 상기 스테이터 코어는 상기 하우징에 결합하는 환형의 요크, 상기 요크에서 반경방향으로 연장된 티스 및 상기 티스의 일단에 배치된 슈를 포함하고, 상기 티스는 측면에서 돌출되는 돌기를 포함하는 드론용 모터를 제공하여, 물이나 이물질이 모터 내부로 유입되는 것을 방지하면서도, 방열을 위한 공기를 유로를 확보하여, 방열 효과를 높이는 유리한 효과를 제공한다.

Description

드론용 모터 및 이를 포함하는 드론{Motor for drone and drone having the same}
실시예는 드론용 모터 및 이를 포함하는 드론에 관한 것이다.
드론은 드론 본체에 복수 개의 프로펠러가 장착되어 비행하는 무인 비행체이다. 드론의 드론 본체에는 프로펠러를 구동시키는 모터가 구비된다. 모터는 스테이터와 로터의 전기적 상호 작용으로 로터가 회전하여 프로펠러를 구동시킨다.
모터의 출력을 높이기 위하여 로터가 스테이터의 외측에 배치될 수 있다. 이러한 구성의 모터는 내부에서 발생하는 발열이 크다. 때문에 모터 내부와 외부를 연통시키는 방열 구조가 구현되어야 한다. 그러나, 방열 구조로 인하여 모터가 외부에 노출되기 때문에 비행 환경에 따라 물이나 이물질이 모터 내부로 침입할 수 있는 위험이 있다.
또한, 코일이 감기는 스테이터에서 발열이 크다. 때문에, 방열 구조가 스테이터에서 떨어져 있는 경우, 방열 효과가 크지 않은 문제점이 있다.
이에, 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 물이나 이물질이 모터 내부로 침입하는 것을 방지하면서도, 방열 효과를 높일 수 있는 드론용 모터 및 이를 포함하는 드론을 제공하는 그 목적으로 한다.
실시예가 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 실시예는, 회전축과, 상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 스테이터와, 상기 스테이터의 외측에 배치되는 로터와, 상기 스테이터에 결합하는 하우징을 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어와 상기 스테이터 코어에 감기는 코일을 포함하고, 상기 스테이터 코어는 상기 하우징에 결합하는 환형의 요크, 상기 요크에서 반경방향으로 연장된 티스 및 상기 티스의 일단에 배치된 슈를 포함하고, 상기 티스는 측면에서 돌출되는 돌기를 포함하는 드론용 모터를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 돌기는, 상기 요크와 상기 슈 사이에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 스테이터의 반경 방향으로, 상기 코일은 상기 돌기의 외측에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 티스는 서로 이웃하는 제1 티스와 제2 티스를 포함하고, 상기 제1 티스는 제1 측면을 포함하고, 상기 제2 티스는 상기 제1 측면을 향하여 배치되는 제2 측면을 포함하고, 상기 돌기는 상기 제1 측면에서 돌출되는 제1 돌기와, 상기 제2 측면에서 돌출되는 제2 돌기를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 돌기 및 상기 제2 돌기는, 상기 스테이터의 높이 방향을 따라, 상기 스테이터의 상단에서 하단까지 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 스테이터는 상기 돌기의 내측에 배치된 유로를 포함하고, 상기 유로는, 상기 제1 측면과, 상기 제2 측면과, 상기 제1 티스와 상기 제2 티스의 사이에 배치되는 상기 요크의 외주면과, 상기 제1 돌기의 내측면과, 상기 제2 돌기의 내측면으로 둘러 싸일 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 돌기와 상기 제2 돌기는 떨어져 배치될 수 있다.
바람직하게는, 원주 방향을 따라 상기 제1 티스와 상기 티스의 중간 지점과 상기 스테이터의 중심을 지나는 기준선을 기준으로, 상기 제1 돌기와 상기 제2 돌기는 대칭되게 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 로터는, 상기 회전축과 결합하여 상기 스테이터의 상부를 덮는 커버부와, 상기 스테이터의 측부를 덮는 몸체부 및 상기 몸체부의 내주면에 결합하는 마그넷을 포함하고, 상기 하우징은, 상기 요크와 결합하는 기둥부와 상기 기둥부에서 연장되어 상기 스테이터 하부를 덮는 바닥부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 커버부는 하면에서 돌출되는 단턱부를 포함하고, 상기 단턱부는, 상기 스테이터의 반경 방향으로, 상기 돌기와 상기 기둥부 사이에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 스테이터의 높이 방향으로, 상기 기둥부의 상단은 상기 요크의 상단보다 높게 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 스테이터의 높이 방향으로, 상기 단턱부의 하단은 상기 기둥부의 상단과 상기 요크의 상단 사이에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 커버부는 복수 개의 제1 관통홀을 갖는 상부면을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 커버부는 상기 상부면 상에 돌출되어 형성되는 복수 개의 블레이드를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 하우징의 바닥부는, 복수 개의 제2 관통홀을 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 다른 실시예는, 드론 본체와, 상기 드론 본체에 결합되는 모터 및 상기 모터에 결합하는 프로펠러를 포함하며, 상기 모터는, 회전축과, 상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 스테이터와, 상기 스테이터의 외측에 배치되는 로터와, 상기 스테이터에 결합하는 하우징을 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어와 상기 스테이터 코어에 감기는 코일을 포함하고, 상기 스테이터 코어는 상기 하우징에 결합하는 환형의 요크, 상기 요크에서 반경방향으로 연장된 티스 및 상기 티스의 일단에 배치된 슈를 포함하고, 상기 티스는 측면에서 돌출되는 돌기를 포함하는 드론을 제공할 수 있다.
바람직하게는, 드론으로서, 상기 돌기는, 상기 요크와 상기 슈 사이에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 드론으로서, 상기 스테이터의 반경 방향으로, 상기 코일은 상기 돌기의 외측에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 드론으로서, 상기 로터는, 상기 회전축과 결합하여 상기 스테이터의 상부를 덮는 커버부와, 상기 스테이터의 측부를 덮는 몸체부 및 상기 몸체부의 내주면에 결합하는 마그넷을 포함하고, 상기 하우징은, 상기 요크와 결합하는 기둥부와 상기 기둥부에서 연장되어 상기 스테이터 하부를 덮는 바닥부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 드론으로서, 상기 커버부는 하면에서 돌출되는 단턱부를 포함하고, 상기 단턱부는, 상기 스테이터의 반경 방향으로, 상기 돌기와 상기 기둥부 사이에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 드론으로서, 상기 스테이터의 높이 방향으로, 상기 단턱부의 하단은 상기 기둥부의 상단과 상기 요크의 상단 사이에 배치될 수 있다.
실시예에 따르면, 스테이터 상부를 덮는 구성을 통해, 물이나 이물질이 모터 내부로 유입되는 것을 방지하면서도, 방열을 위한 공기를 유로를 확보하여, 방열 효과를 높이는 유리한 효과를 제공한다.
실시예에 따르면, 발열이 큰 티스에 인접하여, 공기가 통과하는 유로를 형성하여, 방열 효과를 더욱 높이는 유리한 효과를 제공한다.
실시예에 따르면, 스테이터의 티스에 돌기를 배치하는 간단한 구성만으로, 별도의 추가 부품을 설치할 필요 없이, 모터의 하부에서 상부로 공기가 통과하는 유로를 형성하여, 제조 공정을 간소화하고, 제조 비용을 줄이는 유리한 효과를 제공한다.
실시예에 따르면, 스테이터를 덮는 커버부에서 돌출된 단턱부가 기둥부를 둘러싸도록 배치되어, 모터 내부로 유입된 수분이 베어링으로 유입되는 것을 방지하는 유리한 효과를 제공한다.
실시예에 따르면, 베어링으로 유입되는 수분을 막기 위에 별도의 부품을 추가적으로 설치할 필요가 없기 때문에, 제조 공정을 간소화하고, 제조 비용을 줄이는 유리한 효과를 제공한다.
실시예에 따르면, 티스의 돌기와 요크 사이에 형성된 유로를 통해, 공기가 통과할 뿐만 아니라, 모터 내부로 유입된 수분도 유로를 통해 외부로 배출될 수 있기 때문에 모터 내부로 유입된 수분이 베어링으로 유입되는 것을 방지하는 유리한 효과를 제공한다.
도 1은 실시예에 따른 드론을 도시한 도면,
도 2는 모터와 프로펠러를 도시한 도면,
도 3은 모터의 분해도,
도 4는 스테이터를 도시한 도면,
도 5는 도 4에서 도시한 스테이터 코어를 도시한 도면,
도 6은 유로를 형성하는 돌기를 도시한 도면,
도 7은 커버부를 도시한 도면,
도 8은 하우징을 도시한 도면,
도 9는 드론용 모터의 단면도,
도 10은 유로를 지나는 공기의 흐름을 도시한 도면,
도 11은 도 9의 A를 확대하여 도시한 것으로, 커버부의 단턱부를 도시한 도면,
도 12는 돌기가 형성되지 않은 모터의 성능과, 돌기가 형성된 실시예에 모터의 성능을 비교한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 그리고 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 실시예에 따른 드론을 도시한 도면이고, 도 2는 모터와 프로펠러를 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 드론은 모터(10)와, 드론 본체(20)와, 프로펠러(30)와, 제어부(40)를 포함할 수 있다. 여기서 드론 본체(20)는 본체(21)와, 랜딩수단(22)과, 프로펠러 지지부(23)를 포함할 수 있다.
드론 본체(20)는 드론의 외형을 형성한다. 드론 본체(20)는 복수 개의 프로펠러 지지부(23)를 포함한다. 복수 개의 프로펠러 지지부(23)는 본체(21)에서 방사상으로 형성된다. 각각의 프로펠러 지지부(23)에는 모터(10)가 장착될 수 있다. 각각의 모터(10)에는 프로펠러(30)가 장착된다. 그리고 모터(10)의 구동을 제어하는 무선형 제어부(40)가 포함될 수 있다.
도 3은 모터의 분해도이다.
도 3을 참조하면, 모터(10)는 회전축(100)과, 스테이터(200)와, 로터(300)와, 하우징(400)을 포함할 수 있다.
회전축(100)은 스테이터(200)의 중심을 관통하도록 배치된다. 회전축(100)은 스테이터 코어(201)의 홀(200a)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 회전축(100)은 프로펠러(30) 및 커버부(310)에 연결되어 모터(10)의 구동력을 프로펠러(30)에 전달한다.
스테이터(200)는 로터(300)와의 전기적 상호 작용을 유발하여 로터(300)의 회전을 유도한다.
로터(300)는 스테이터(200)의 외측에 배치된다. 로터(300)는 커버부(310)와, 몸체부(320)와, 마그넷(330)을 포함할 수 있다.
커버부(310)는 스테이터(200)의 상부를 덮는다. 몸체부(320)는 스테이터(200)의 측부를 덮는다. 이러한 커버부(310)와 몸체부(320)는 전체적으로 스테이터(200)를 둘러싸도록 형성될 수 있다. 이는 모터(10) 내부로 물이나 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위한 구성이다. 커버부(310)의 중심에는 회전축(100)이 관통하는 홀(311)이 형성될 수 있다.
몸체부(320)는 스테이터(100)의 측부를 둘러싼다. 몸체부(320)는 내부가 비어있는 관형으로 형성된다. 몸체부(320)는 내주면이 스테이터 코어(201)의 티스를 마주보게 배치된다. 몸체부(320)의 내주면에는 마그넷(330)이 부착될 수 있다. 몸체부(320)는 마그넷(330)의 자로를 형성하는 요크(yoke)에 해당한다.
몸체부(320)의 상단은 커버부(310)의 상면부(312)에 결합될 수 있다. 몸체부(320)와 커버부(310)는 별 물로서 이중 사출 성형되어 일체형으로 제작되거나 단일품으로 제조될 수 있다. 몸체부(320)의 하단은 하우징(400)과 결합될 수 있다.
마그넷(330)은 몸체부(320)의 내주면에 결합된다. 마그넷(330)은 스테이터 코어(201)에 감긴 코일과 전기적 상호 작용을 유발한다.
한편, 스테이터(100)는 상술한 커버부(310)와 몸체부(320)와 하우징(400)에 의해 형성된 내부 공간에 위치한다.
도 4는 스테이터를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 스테이터(200)는 스테이터 코어(201)와 코일(202)을 포함할 수 있다.
스테이터 코어(201)는 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 상호 적층되어 이루어질 수 있다. 또는 스테이터 코어(201)는 통으로 형성된 하나의 단일품으로 구성될 수 있다. 또한, 스테이터 코어(201)는 복수 개의 분할 코어가 상호 결합되거나 연결되어 이루어질 수 있다. 각각의 분할 코어 또한, 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 상호 적층되어 이루어지거나 통으로 형성된 하나의 단일품으로 구성될 수 있다.
이러한, 스테이터 코어(201)는 요크(210)와, 티스(220)와, 슈(230)를 포함할 수 있다. 요크(210)는 환형이다. 요크(210)의 중심에는 홀(200a)이 배치된다. 홀(200a)에는 하우징(400)의 기둥부(410)가 끼워진다. 티스(220)는 요크(210)의 외주면에서 방사 방향으로 돌출된다. 티스(220)는 복수 개가 배치된다. 복수 개의 티스(220)는 요크(210)의 둘레를 따라 배치된다. 이러한 티스(220)에 코일(202)이 감긴다. 슈(230)는 티스(220)의 끝단에 배치된다. 슈(230)는 티스(220)의 양 측면에서 원주 방향으로 연장되는 형태이다. 슈(230)의 내측으로 코일(202)의 권선 공간이 형성된다.
도 5는 도 4에서 도시한 스테이터 코어를 도시한 도면이고, 도 6은 유로를 형성하는 돌기를 도시한 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 스테이터 코어(201)는 돌기(221)를 포함한다. 구체적으로, 돌기(221)는 티스(220)의 양 측면에 배치된다. 이러한 돌기(221)는 유로(E)를 형성한다. 유로(E)는 스테이터 코어(201)의 하부에서 상부까지 관통하여 배치될 수 있다. 유로(E)를 통해 모터 외부에서 유입된 공기가 지나간다. 유로(E)를 통과하는 공기를 코일(202) 또는 스테이터 코어(210)에서 발생된 열을 흡수하여 외부로 방출한다. 유로(E)가 발열이 큰 스테이터 코어(201)의 중심에 위치하기 때문에, 방열 효과가 매우 높다.
돌기(221)의 구체적인 설명은 다음과 같다.
복수 개의 티스(220) 중 서로 이웃하는 티스를 각각 제1 티스(220-1)와 제2 티스(220-2)라 한다. 제1 티스(220-1)는 제1 측면(222-1)을 포함한다. 제2 티스(220-2)는 제2 측면(222-2)을 포함한다. 이때, 제1 티스(220-1)와 제2 티스(220-2)는 기준선(CL)을 기준으로 대칭되게 배치된다. 여기서, 기준선(CL)은 원주 방향을 따라 제1 티스(220-1)와 제2 티스(220-2)의 중간 지점과 스테이터 코어(201)의 중심(C)을 지나는 가상의 직선을 의미한다.
제1 측면(222-1)과 제2 측면(222-2)은 마주 보도록 배치된다. 돌기(221)는 이러한 제1 측면(222-1)과 제2 측면(222-2)에서 각각 돌출된다. 제1 측면(222-1)에서 돌출된 돌기를 제1 돌기(222-1)라 한다. 제2 측면(222-2)에서 돌출된 돌기를 제2 돌기(222-2)라 한다. 제1 돌기(222-1)와 제2 돌기(222-2)는 떨어져 배치될 수 있다. 그리고 제1 돌기(222-1)와 제2 돌기(222-2)는 기준선(CL)을 기준으로 대칭되게 배치될 수 있다.
돌기(221)는 반경 방향을 기준으로, 슈(230)와 요크(210) 사이에 배치될 수 있다. 그리고, 코일(202)은 돌기(221)의 외측에 배치될 수 있다. 이때, 돌기(221)는 슈(230) 보다는 요크(210)에 가깝게 배치될 수 있다. 이는 코일(202)이 돌기(221) 외측에 배치되는 점을 고려할 때, 권선 공간을 확보하기 위함이다. 제1 돌기(222-1) 및 제2 돌기(222-2)는 스테이터(200)의 높이 방향을 따라 스테이터(200의 상단에서 하단까지 배치될 수 있다. 도면에서, 제1 돌기(222-1)와 제2 돌기(222-2)는 단면 형상이 사각형인 것으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다각형이나 곡면을 포함하는 다양한 형태로 변경 실시될 수 있다.
유로(E)는 이러한 제1 돌기(222-1)의 내측면(221-1a)과, 제2 돌기(222-2)의 내측면(221-2a)과, 제1 측면(222-1)과, 제2 측면(222-2)과, 요크(210)의 외주면으로 둘러싸인 공간이다. 이러한 유로(E)는 내측으로 요크(210)와 인접하여 위치하고, 외측으로 코일(202)과 인접하여 위치한다. 따라서, 실시예에 따른 모터는 발열이 가장 큰 스테이터 코어(201)의 중심에서 열을 냉각할 수 있는 구조를 갖는다. 스테이터(200)의 상부에서 유입된 공기나, 스테이터(200)의 하부에서 유입된 공기는 스테이터 코어(201)의 중심에서 발생한 열을 빼앗아 모터 외부로 방출한다.
도 7은 커버부를 도시한 도면이다.
커버부(310)는 프로펠러 결합부(311)와, 상면부(312)와, 연결부(313)와, 블레이드(314)를 포함할 수 있다. 상면부(312)는 몸체부(도 3의 320)와 연결된다. 그리고 연결부(313)는 상면부(312)와 프로펠러 결합부(311)를 연결한다. 이러한 연결부(313)는 복수 개가 마련될 수 있으며, 연결부(313)와 연결부(313) 사이에는 제1 관통홀(313a)이 배치될 수 있다. 블레이드(314)는 제1 관통홀(313a) 위에 배치될 수 있다. 프로펠러 결합부(311)의 상면(311c)은 상면부(312) 보다 높게 형성될 수 있다.
도 8은 하우징을 도시한 도면이고, 도 9는 드론용 모터의 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 하우징(400)은 기둥부(410)와 바닥부(420)를 포함할 수 있다.
기둥부(410)는 내측에 중심홀을 형성한다. 그리고 기둥부(410)의 외측에는 스테이터 코어(110)가 결합될 수 있다. 기둥부(410) 내측에는 포켓부(411)가 마련될 수 있다. 포켓부(411)는 기둥부(410)의 상부와 하부에 각각 마련될 수 있다. 포켓부(411)는 제1 포켓(411)과 제2 포켓(412)을 포함할 수 있다. 기둥부(410)의 내주면에 리브(413)가 돌출될 수 있으며, 돌출된 리브(413)를 기준으로, 리브(413) 위쪽으로 제1 포켓(411)이 마련되며, 리브(413)의 아래쪽으로 제2 포켓(412)이 마련될 수 있다. 제1 포켓(411)과 제2 포켓(412)에는 각각 베어링(500)이 장착될 수 있다. 베어링(500)에는 회전축(100)이 끼워질 수 있다. 이때, 베어링(500)과 회전축(100) 사이에는 홀더(600)가 끼워질 수 있다. 위쪽에 위치한 홀더(600)는 커버부(311)와 연결될 수 있다.
바닥부(420)는 기둥부(410)의 하단에 반경방향으로 연장 형성되어 스테이터(200)의 하부를 덮는다. 바닥부(420)는 하부(421)와, 측벽부(422)와, 연결부(423)를 포함할 수 있다. 하부(421)와, 측벽부(422)와, 연결부(423)는 그 형상 및 기능적 특성에 따라 구분되어 설명될 수 있을 뿐, 서로 상하로 연결된 하나의 수단이다.
하부(421)는 기둥부(410)의 하단에서 연장된다. 측벽부(422)는 하부(421)와 떨어져 배치된다. 연결부(423)는 하부(421)와 측벽부(422)를 연결한다. 이때, 연결부(423)는 경사지게 형성될 수 있다. 그리고 연결부(423)는 제2 관통홀(423a)을 포함할 수 있다. 제2 관통홀(423a)은 복수 개가 마련될 수 있다. 각각의 하우징(400)의 제2 관통홀(423a)은 원주 방향을 따라 커버부(310)의 제1 관통홀(313a)과 정렬될 수 있다. 드론용 모터(10)가 회전하면, 제2 관통홀(423a)을 통해 외부 공기가 드론용 모터(10)의 내부로 흡입될 수 있다. 또는 반대로, 블레이드(314)의 방향 및 드론용 모터(10)의 회전 방향에 따라, 드론용 모터(10)의 내부 공기가 제2 관통홀(423a)을 통해 외부로 배출될 수 있다.
도 10은 유로를 지나는 공기의 흐름을 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 모터가 회전하면, 제1 관통홀(313a)을 통해, 외부 공기(M)가 모터 내부로 유입된다. 제1 관통홀(313a)을 통해 유입된 공기(M)는 유로(E)를 지나게 된다. 공기(M)가 유로(E)를 지나는 과정에서, 도 10의 C1과 같이, 코일(202)에서 발생하는 열 또는, 도 10의 C2와 같이, 기둥부(410)의 안쪽에서 발생하는 열을 공기(M)가 흡수하여, 스테이터 코어(201)의 중심을 냉각하게 된다. 유로(E)를 통과한 공기(M)는 제2 관통홀(423a)을 통해 모터의 외부로 배출된다.
도 10에서 모터가 회전하면, 제1 관통홀(313a)을 통해, 외부 공기(M)가 모터 내부로 유입되는 것으로 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 모터가 회전하면, 제2 관통홀(423a)을 통해, 외부 공기(M)가 모터 내부로 유입되어, 스테이터 코어(201)의 중심을 냉각한 이후, 제1 관통홀(313)을 통해 배출되는 것으로 변경 실시될 수 있다.
도 11은 도 9의 A를 확대하여 도시한 것으로, 커버부의 단턱부를 도시한 도면이다.
도 9 및 도 11을 참조하면, 커버부(310)는 단턱부(315)를 포함할 수 있다. 단턱부(315)는 커버부(310)의 하면에서 돌출된다. 그리고, 단턱부(315)는 하우징(400)의 기둥부(410)를 둘러 싸도록 배치될 수 있다. 그리고, 단턱부(315)는 스테이터(200)의 반경 방향을 기준으로, 돌기(221)와 기둥부(410) 사이에 배치될 수 있다. 단턱부(315)는 기둥부(410)의 외측에 떨어져 배치될 수 있다. 한편, 기둥부(410)의 상단은 요크(210)의 상단보다 높게 배치될 수 있다. 그 결과, 스테이터(200)의 높이 방향(도 11의 Z축 방향)을 기준으로, 도 11의 L과 같이, 단차 공간이 발생할 수 있다. 단턱부(315)는 그 하단(312a)이 이러한 단차 공간(L)에 위치하도록 배치될 수 있다. 다시 말해서, 단턱부(315)의 하단(312a)은 기둥부(410)의 상단과 요크(210)의 상단 사이에 배치될 수 있다.
이러한 단턱부(315)는 모터 내부로 유입된 수분이 베어링(500)으로 유입되는 것을 방지한다. 단턱부(315)를 통해 베어링(500)으로 유입이 차단된 수분은 유로(E)를 통해 모터의 외부로 배출될 수 있다.
도 12는 돌기가 형성되지 않은 모터의 성능과, 돌기가 형성된 실시예에 모터의 성능을 비교한 도면이다.
도 12를 참조하면, 도 12의 (a)에서 확인할 수 있듯이, 돌기가 형성되지 않은 모터의 경우, 모터의 상부에서 대부분 유동이 형성되어, 공기의 흐름에 따른 모터 내부의 방열 효과가 크지 않다. 실험 결과, 모터의 상부에서 하부를 관통한 공기의 유량은 0.0001kg/s로 매우 적었다.
반면에, 도 12의 (b)에서 확인할 수 있듯이, 돌기(도 5의 221)가 형성된 모터의 경우, 모터의 상부에서 하부로 유동이 구현되어, 공기의 흐름에 따른 모터 내부의 방열 효과가 크다. 실험 결과, 모터의 상부에서 하부를 관통한 공기의 유량은 0.0016kg/s로, 도 12의 (a)의 경우보다 10배 이상 큰 것을 확인할 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 드론용 모터 및 이를 포함하는 드론에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 모터
20: 드론 본체
30: 프로펠러
40: 제어부
100: 회전축
200: 스테이터
200a: 홀
201: 스테이터 코어
210: 요크
220: 티스
221: 돌기
230: 슈
202: 코일
300: 로터
310: 커버부
311: 프로펠러 결합부
312: 상면부
313: 연결부
313a: 제1 관통홀
314: 블레이드
315: 단턱부
320: 몸체부
330: 마그넷
400: 하우징
410: 기둥부
420: 바닥부
423a: 제2 관통홀

Claims (20)

  1. 회전축;
    상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 스테이터;
    상기 스테이터의 외측에 배치되는 로터;
    상기 스테이터에 결합하는 하우징을 포함하고,
    상기 스테이터는 스테이터 코어와 상기 스테이터 코어에 감기는 코일을 포함하고,
    상기 스테이터 코어는 상기 하우징에 결합하는 환형의 요크, 상기 요크에서 반경방향으로 연장된 티스 및 상기 티스의 일단에 배치된 슈를 포함하고,
    상기 티스는 측면에서 돌출되는 돌기를 포함하는 드론용 모터.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 돌기는,
    상기 요크와 상기 슈 사이에 배치되는 드론용 모터.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 스테이터의 반경 방향으로, 상기 코일은 상기 돌기의 외측에 배치되는 드론용 모터.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 티스는 서로 이웃하는 제1 티스와 제2 티스를 포함하고,
    상기 제1 티스는 제1 측면을 포함하고,
    상기 제2 티스는 상기 제1 측면을 향하여 배치되는 제2 측면을 포함하고,
    상기 돌기는 상기 제1 측면에서 돌출되는 제1 돌기와, 상기 제2 측면에서 돌출되는 제2 돌기를 포함하는 드론용 모터.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 돌기 및 상기 제2 돌기는, 상기 스테이터의 높이 방향을 따라, 상기 스테이터의 상단에서 하단까지 배치되는 드론용 모터.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 스테이터는 상기 돌기의 내측에 배치된 유로를 포함하고,
    상기 유로는, 상기 제1 측면과, 상기 제2 측면과, 상기 제1 티스와 상기 제2 티스의 사이에 배치되는 상기 요크의 외주면과, 상기 제1 돌기의 내측면과, 상기 제2 돌기의 내측면으로 둘러 싸인 드론용 모터.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 돌기와 상기 제2 돌기는 떨어져 배치되는 드론용 모터.
  8. 제4 항에 있어서,
    원주 방향을 따라 상기 제1 티스와 상기 티스의 중간 지점과 상기 스테이터의 중심을 지나는 기준선을 기준으로,
    상기 제1 돌기와 상기 제2 돌기는 대칭되게 배치되는 드론용 모터.
  9. 제2 항에 있어서,
    상기 로터는,
    상기 회전축과 결합하여 상기 스테이터의 상부를 덮는 커버부;
    상기 스테이터의 측부를 덮는 몸체부 및
    상기 몸체부의 내주면에 결합하는 마그넷을 포함하고,
    상기 하우징은,
    상기 요크와 결합하는 기둥부와 상기 기둥부에서 연장되어 상기 스테이터 하부를 덮는 바닥부를 포함하는 드론용 모터.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 커버부는 하면에서 돌출되는 단턱부를 포함하고,
    상기 단턱부는, 상기 스테이터의 반경 방향으로, 상기 돌기와 상기 기둥부 사이에 배치되는 드론용 모터.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 스테이터의 높이 방향으로,
    상기 기둥부의 상단은 상기 요크의 상단보다 높게 배치되는 드론용 모터.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 스테이터의 높이 방향으로,
    상기 단턱부의 하단은 상기 기둥부의 상단과 상기 요크의 상단 사이에 배치되는 드론용 모터.
  13. 제9 항에 있어서,
    상기 커버부는 복수 개의 제1 관통홀을 갖는 상부면을 포함하는 드론용 모터.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 하우징의 바닥부는, 복수 개의 제2 관통홀을 포함하는 드론용 모터.
  15. 드론 본체;
    상기 드론 본체에 결합되는 모터; 및
    상기 모터에 결합하는 프로펠러를 포함하며,
    상기 모터는,
    회전축;
    상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 스테이터;
    상기 스테이터의 외측에 배치되는 로터;
    상기 스테이터에 결합하는 하우징을 포함하고,
    상기 스테이터는 스테이터 코어와 상기 스테이터 코어에 감기는 코일을 포함하고,
    상기 스테이터 코어는 상기 하우징에 결합하는 환형의 요크, 상기 요크에서 반경방향으로 연장된 티스 및 상기 티스의 일단에 배치된 슈를 포함하고,
    상기 티스는 측면에서 돌출되는 돌기를 포함하는 드론.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 돌기는,
    상기 요크와 상기 슈 사이에 배치되는 드론용 모터.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 스테이터의 반경 방향으로, 상기 코일은 상기 돌기의 외측에 배치되는 드론.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 로터는,
    상기 회전축과 결합하여 상기 스테이터의 상부를 덮는 커버부;
    상기 스테이터의 측부를 덮는 몸체부 및
    상기 몸체부의 내주면에 결합하는 마그넷을 포함하고,
    상기 하우징은,
    상기 요크와 결합하는 기둥부와 상기 기둥부에서 연장되어 상기 스테이터 하부를 덮는 바닥부를 포함하는 드론.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 커버부는 하면에서 돌출되는 단턱부를 포함하고,
    상기 단턱부는, 상기 스테이터의 반경 방향으로, 상기 돌기와 상기 기둥부 사이에 배치되는 드론.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 스테이터의 높이 방향으로,
    상기 단턱부의 하단은 상기 기둥부의 상단과 상기 요크의 상단 사이에 배치되는 드론.
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