KR20230140660A - 전동모터 - Google Patents

Abstract

모터 하우징; 상기 모터 하우징에 대해서 회동 가능하도록 설치되며, 원주방향으로 다수의 영구자석이 고정되며, 회전축에 연결된 회전자; 및 코일이 권선되며, 상기 회전자에 대해서 상기 회전축의 축방향으로 이동 가능하게 상기 모터 하우징에 설치된 고정자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동모터가 제공된다. 따라서, 별도의 감속기를 구비하지 않고도, 다양한 속도 및 토크를 발생시킬 수 있어, 구조가 간단하며, 내구성이 뛰어나다.

Description

전동모터{Electric Motor}

본 발명은 전동모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기를 이용하여 회전운동을 하는 전동모터에 관한 것이다.

전동모터는 전기력을 이용하여 회전력을 발생시키는 전기부품이다. 이러한 전동모터는 전기를 이용하는 다양한 기구에 사용된다. 즉, 전동공구, 선풍기 등 회전력을 이용하는 대부분의 전자제품에 사용된다.

전동모터는 대부분 회전 속도가 매우 높기 때문에, 높은 토크가 요구되는 제품에 사용되는 경우, 전동모터의 출력축에 감속기를 연결하여 사용된다.

도 1은 종래의 전동공구에 사용되는 전동모터의 구조를 도시한 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 전동모터는, 전동모터의 회전축(14)에 감속기(20)가 결합된 구조로 형성된다. 즉, 전동모터(10)는, 코일이 권선된 고정자(11)와, 영구자석이 결합되며, 상기 고정자(11)를 감싸서 회동할 수 있는 회전자(12)와, 회전자(12)와 연결된 회전축(14)을 포함한다. 회전축(14)은 감속기(20)에 고정된다.

상기와 같이, 구성됨으로써, 전동모터의 구동력을 감속기로 감속한 후, 전동공구의 비트 등에 전달한다. 따라서, 감속기의 감속비를 변경하여, 고속 저토크가 필요한 경우, 저속 고토크가 필요한 경우에 맞춰서 사용한다.

그러나, 종래의 경우, 광범위한 사용 영역을 위해 감속기를 다단 구조로 구성하는 경우, 감속기의 구조가 복잡해지고, 크기 저감을 위해, 모터의 속도를 상승시키는 방식으로 출력을 증가시키는 경우, 감속기를 구성하는 부품들의 내구성이 저하된다는 문제점이 있다.

본 발명의 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 별도의 감속기를 구비하지 않고도, 다양한 속도 및 토크를 발생시킬 수 있어, 구조가 간단하며, 내구성이 뛰어난 전동모터를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 모터 하우징; 상기 모터 하우징에 대해서 회동 가능하도록 설치되며, 원주방향으로 다수의 영구자석이 고정되며, 회전축에 연결된 회전자; 및 코일이 권선되며, 상기 회전자에 대해서 상기 회전축의 축방향으로 이동 가능하게 상기 모터 하우징에 설치된 고정자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동모터가 제공된다.

사용자가 파지하여 회전할 수 있는 회전 슬리브; 및 상기 회전 슬리브의 회전동작을 상기 고정자의 축방향 이동 동작으로 전환하는 캠 장치;를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 캠장치는, 상기 모터 하우징에 상기 회전 슬리브가 끼워지도록 형성된 캠 슬롯; 상기 회전 슬리브에 고정되며, 상기 고정자에 고정된 고정자 고정부재;를 포함한다.

상기 고정자 고정부재는, 상기 회전축을 감싸며, 상기 회전축에 대해서 직선으로 이동 가능하도록 원통형으로 형성된 고정자 축;을 포함하며, 상기 고정자의 내경은 상기 고정자 축에 고정된 것이 효과적이다.

상기 고정자는 폭 방향으로 상기 고정자 축과 일부만 겹치도록 형성되며, 상기 고정자의 내경과 상기 회전축 사이에 설치된 고정자 베어링;을 더 포함하는 것이 효과적이다.

상기 고정자 베어링은, 외륜이 상기 고정자의 내경에 억지끼움되어, 고정되며, 내륜은 상기 회전축에 슬라이딩 가능하도록 끼워진 것이 바람직하다.

상기 하우징은 2 이상의 상기 회전축 지지부가 형성되며, 상기 회전축 지지부에 설치된 회전축 지지 베어링;을 더 포함한다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.

본 발명의 일실시예의 전동모터는 별도의 감속기 없이도, 토크를 변경할 수 있을 뿐만 아니라, 속도를 조절할 수 있다.

그 결과, 별도의 감속기가 없어도 되므로, 구조가 간단하며, 내구성이 뛰어나다는 장점이 있다.

도 1은 종래의 전동공구에 사용되는 전동모터의 구조를 도시한 단면도
도 2는 본 발명의 일실시예의 모터의 단면도
도 3은 도 2의 변속부재의 사시도
도 4는 도 2의 모터 하우징 캡의 사시도
도 5는 도 2의 회전자의 사시도
도 6은 도 2의 고정자의 사시도
도 7은 중간토크 중간속도에서 도 2의 단면도
도 8은 저토크 최고속도에서 도 2의 단면도를 도시한 도면

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일실시예의 모터의 단면도, 도 3은 도 2의 변속부재의 사시도, 도 4는 도 2의 모터 하우징 캡의 사시도, 도 5는 도 2의 회전자의 사시도, 도 6은 도 2의 고정자의 사시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 전동모터는, 모터 하우징(100)과, 상기 모터 하우징(100)에 대해서 회동 가능하도록 설치되며, 원주방향으로 다수의 영구자석(210)이 고정되며, 회전축(300)에 연결된 회전자(200)와, 코일(410)이 권선되며, 상기 회전자(200)에 대해서 상기 회전축(300)의 축방향으로 이동 가능하게 상기 모터 하우징(100)에 설치된 고정자(400)를 포함한다.

모터 하우징(100)은 일단이 개방된 모터 원통형 모터 하우징 본체(110)와 모터 하우징 본체(110)의 개방된 일단에 결합되는 모터 하우징 캡(120)을 포함한다. 모터 하우징 캡(120)은 중앙에 회전축 지지부(123)가 형성되며, 측면판에는 다수의 캠슬롯(121)이 경사지게 관통되어 형성된다. 또한, 캠슬롯(121)을 가로지르는 방향으로 다수의 회전슬리브 안착부(122)가 요입되어 형성된다. 회전축 지지부(123)는 회전축 지지 베어링(320)이 안착되어 설치될 수 있도록 형성된다.

모터 하우징 본체(110)의 타단에도 회전축 지지부(111)가 형성되며, 회전축 지지부(111)에 회전축 지지 베어링(310)이 안착되어 설치된다.

회전자(200)는 회전축(300)의 일단이 고정된 회전자 허브(220)와, 회전자 허브(220)에 연결되며 원통형상으로 형성된 회전자 본체(230)와, 회전자 본체(230)의 내경에 다수개 설치된 영구자석(210)을 포함한다.

고정자(400)는, 중앙에 축공(401)이 형성된 고정자 허브(420)에 방사상으로 코일(410)이 배치되어 형성된다.

회전 슬리브(510)는 고정자 고정부재(500)에 형성된다. 고정자 고정부재(500)는, 상기 회전축(400)을 감싸며, 상기 회전축(400)에 대해서 직선으로 이동 가능하도록 원통형으로 형성된 고정자 축(520)과, 고정자 축(520)의 일단에 고정된 원판형의 고정부재 디스크(530)와, 고정부재 디스크(530)의 외경에 고정된 회전 슬리브(510)를 포함한다. 회전 슬리브(510)는 캠슬롯(121)의 숫자에 맞춰서 형성되며, 캠슬롯(121)에 끼워져 추종하는 캠돌부(511)와, 캠돌부(511)의 일단에 결합되어 사용자가 파지하여 회전할 수 있는 파지부(512)를 포함한다. 파지부(512)는, 회전 슬리브 안착부(122)에 안착되어, 회전속도를 유지할 수 있다.

고정자 고정부재(500)는 상기 고정자(400)에 고정된다. 즉, 상기 고정자(400)의 내경은 상기 고정자 축(520)에 고정된다. 상기 고정자(400)는 폭 방향으로 상기 고정자 축(520)과 일부만 겹치도록 형성되며, 상기 고정자(400)의 내경과 상기 회전축(300) 사이에 고정자 베어링(420)이 설치된다. 상기 고정자 베어링(420)은, 외륜이 상기 고정자(400)의 내경에 억지끼움되어, 고정되며, 내륜은 상기 회전축(300)에 슬라이딩 가능하도록 끼워진다.

상기 회전 슬리브(510)의 회전동작을 상기 고정자(400)의 축방향 이동 동작으로 전환하는 캠 장치를 포함한다.

상기 캠장치는, 상기 모터 하우징(100)에 상기 회전 슬리브(510)가 끼워지도록 형성된 전술한 캠슬롯(121)과, 상기 회전 슬리브(510)에 고정되며, 상기 고정자(400)에 고정된 고정자 고정부재(500)를 포함한다

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 동작을 기술한다.

도 7은 중간토크 중간속도에서 도 2의 단면도, 도 8은 저토크 최고속도에서 도 2의 단면도를 도시한 도면이다.

도 2는 고토크 저속도 상태이다. 도 2에서, 회전슬리브(510)를 도 7과 같이 회동하여 중간 위치의 회전슬리브 안착부(122)에 위치시키면, 도 7을 기준으로 고정자 고정부재(500)가 우측으로 이동하게 되며, 고정자 고정부재(500)에 고정된 고정자(400)도 우측으로 이동하게 된다. 그 결과, 고정자(400)의 코일과 회전자(200)의 영구자석이 겹치는 면적이 도 2에 비해서 적게 되면, 그 결과, 토크가 도 2에 비해 적어지며, 구동 속도는 증가되게 된다.

동일한 방식으로 회전슬리브(510)를 도 8과 같이 좀 더 회동하게 되면, 고정자 고정부재(500) 우측으로 최대한 이동하게 되어, 고정자(400)도 최대한 우측으로 이동하게 된다. 그 결과, 고정자(400)의 코일과 회전자(200)의 영구자석이 겹치는 면적이 최소화되어, 토크는 최저가 되며, 구동속도는 최고가 된다.

상기와 같이, 본 발명의 일실시예의 전동모터는 별도의 감속기 없이도, 토크를 변경할 수 있을 뿐만 아니라, 속도를 조절할 수 있어, 구조가 간단하며, 내구성이 뛰어나다는 장점이 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

100: 모터 하우징
111, 123: 회전축 지지부
121: 캠슬롯
200: 회전자
210: 영구자석
300: 회전축
310, 320: 회전축 지지 베어링
400: 고정자
410: 코일
420: 고정자 베어링
500: 고정자 고정부재
510: 회전 슬리브
520: 고정자 축

Claims (7)

1. 모터 하우징(100);
   상기 모터 하우징(100)에 대해서 회동 가능하도록 설치되며, 원주방향으로 다수의 영구자석(210)이 고정되며, 회전축(300)에 연결된 회전자(200); 및
   코일(410)이 권선되며, 상기 회전자(200)에 대해서 상기 회전축(300)의 축방향으로 이동 가능하게 상기 모터 하우징(100)에 설치된 고정자(400);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동모터.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   사용자가 파지하여 회전할 수 있는 회전 슬리브(510); 및
   상기 회전 슬리브(510)의 회전동작을 상기 고정자(400)의 축방향 이동 동작으로 전환하는 캠 장치;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동모터.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 캠장치는,
   상기 모터 하우징(100)에 상기 회전 슬리브(510)가 끼워지도록 형성된 캠슬롯(121);
   상기 회전 슬리브(510)에 고정되며, 상기 고정자(400)에 고정된 고정자 고정부재(500);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동모터.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 고정자 고정부재(500)는,
   상기 회전축(400)을 감싸며, 상기 회전축(400)에 대해서 직선으로 이동 가능하도록 원통형으로 형성된 고정자 축(520);
   을 포함하며,
   상기 고정자(400)의 내경은 상기 고정자 축(520)에 고정된 것을 특징으로 하는 전동모터.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 고정자(400)는 폭 방향으로 상기 고정자 축(520)과 일부만 겹치도록 형성되며,
   상기 고정자(400)의 내경과 상기 회전축(300) 사이에 설치된 고정자 베어링(420);
   을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동모터.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 고정자 베어링(420)은,
   외륜이 상기 고정자(400)의 내경에 억지끼움되어, 고정되며, 내륜은 상기 회전축(300)에 슬라이딩 가능하도록 끼워진 것을 특징으로 하는 전동모터.
   
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 하우징(100)은 2 이상의 상기 회전축 지지부(111, 121)가 형성되며,
   상기 회전축 지지부(111, 121)에 설치된 회전축 지지 베어링(310, 320);
   을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동모터.

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