KR20230146391A

KR20230146391A - 모터의 회전자

Info

Publication number: KR20230146391A
Application number: KR1020220045362A
Authority: KR
Inventors: 박경재; 김재민; 성원정; 이정민
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2022-04-12
Filing date: 2022-04-12
Publication date: 2023-10-19

Abstract

본 발명의 실시예에 따르는 모터의 회전자는 환형의 베이스부와, 베이스부의 원주 방향을 따라 연결되는 복수의 요크부와, 베이스부와 복수의 요크부 사이를 연결하는 복수의 브릿지부를 포함하는 회전자 코어, 복수의 요크부 사이에 위치하는 제1 마그넷 삽입부에 삽입되며, 회전자 코어에 반경방향으로 배치되는 제1 마그넷, 및 복수의 요크부 각각에 마련된 제2 마그넷 삽입부에 삽입되는 제2 마그넷을 포함한다.

Description

모터의 회전자{ROTOR OF MOTOR}

본 발명은 모터의 회전자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터의 효율을 개선하고, 자석의 내감자 성능을 향상시킬 수 있는 모터의 회전자에 관한 것이다.

모터는 전기에너지를 역학적에너지로 변환하는 장치로써 각종 기기에서 구동원으로 사용되고 있다.

일반적으로 모터는 고정자와 회전자를 포함하여 구성된다. 구체적으로는 고정자는 외관을 형성하는 케이싱의 내측에 코일이 권선된 형태로 설치된다. 회전자는 소정의 공극을 두고 고정자의 내측에 위치하는데, 회전 가능하게 설치된다. 그리고 회전자는 샤프트와, 샤프트에 결합되는 코어와, 코어에 삽입되는 영구자석을 포함하여 구성된다.

고정자에 전원이 인가되면, 회전자의 영구자석과 고정자의 코일 사이에 전자기력이 발생되어 회전자는 회전하게 된다.

한편, 모터는 회전력을 생성하는 방식에 따라 여러 가지 종류로 나뉘어지며, 그 중 스포크(Spoke) 형태의 모터는 회전자에 영구자석을 반경방향으로 나란히 배치한 방식이다.

스포크(Spoke) 모터는 영구자석의 스포크 형태의 배치구조 때문에 회전자 코어의 중심부에서 폴피스(Pole Piece)를 잡아주는 브릿지(Bridge)를 가지고 있다. 그런데 폴피스(Pole Piece)를 잡아주는 브릿지(Bridge) 부분에서는 누설자속이 발생하여 모터의 출력저하를 야기하는 문제점이 있다.

이러한 스포크 모터의 브릿지 부분의 누설자속 발생에 따른 모터의 출력저하를 방지하기 위한 기술적 해결 방안이 필요한 실정이다.

본 발명과 관련된 종래기술로서 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0132512호(2016.11.21. 공개일)가 있으며, 상기 선행문헌에는 로터 코어의 적층 구조가 개시되어 있다.

종래의 선행문헌에 따르면, 스포크형 영구자석 모터에서 누설자속을 최소화하기 위한 회전자 코어의 적층 구조를 제시하고 있다.

구체적으로는, 종래의 로터 코어(즉, 회전자 코어)는 로터의 중심부에 위치하는 브릿지를 제거한 부분과, 브릿지를 제거하지 않은 부분을 교대로 적층 하여, 누설자속을 저감하고, 모터의 출력은 향상시키며 모터의 무게는 감소시키는 내용을 제시하고 있다.

하지만, 종래와 같이 브릿지가 제거된 부분의 적층을 구현하기 위해서는 금형 구조가 복잡해지고, 이로 인해 제조원가가 상승하게 되며, 특히 접선방향 지지력이 약화되어 이송 및 취급과정에서 변형 또는 불량이 유발될 우려가 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2016-0132512호

본 발명의 목적은 회전자 코어에 스포크 형상으로 배치되는 제1 마그넷과 함께 요크부의 외측단부의 유휴공간을 활용하여 원주방향으로 배치되는 제2 마그넷을 동시 적용한 모터의 회전자를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 스포크 모터의 기본 구조를 그대로 유지하면서 유휴공간을 활용하여 제2 마그넷을 추가 적용함으로써, 모터의 구조적인 설계 변경을 최소화할 수 있는 모터의 회전자를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 모터의 역기전력을 향상시켜 동손이 저감되고 모터의 효율이 향상되며, 전류 인가를 줄일 수 있어 내감자 성능이 향상될 수 있는 모터의 회전자를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 모터의 회전자는 회전자 코어에 스포크 형상으로 배치되는 제1 마그넷과 함께 요크부의 외측단부의 유휴공간을 활용하여 원주방향으로 배치되는 제2 마그넷을 동시 적용할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르는 모터의 회전자는 스포크 모터의 기본 구조를 그대로 유지하면서 유휴공간을 활용하여 제2 마그넷을 추가 적용함으로써, 모터의 구조적인 설계 변경을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르는 모터의 회전자는 모터의 역기전력을 향상시켜 동손이 저감되고 모터의 효율이 향상되며, 전류 인가를 줄일 수 있어 내감자 성능이 향상될 수 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면 모터의 회전자는 회전자 코어와, 제1 마그넷과, 제2 마그넷을 포함한다.

회전자 코어는 환형의 베이스부와, 상기 베이스부의 원주 방향을 따라 연결되는 복수의 요크부와, 상기 베이스부와 상기 복수의 요크부 사이를 연결하는 복수의 브릿지부를 포함한다.

제1 마그넷은 상기 복수의 요크부 사이에 위치하는 제1 마그넷 삽입부에 삽입되며, 상기 회전자 코어에 반경방향으로 배치될 수 있다. 제1 마그넷은 스포크 타입으로 구비되는 메인 영구자석을 말한다.

제2 마그넷은 상기 복수의 요크부 각각에 마련된 제2 마그넷 삽입부에 삽입될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 모터의 회전자에서, 상기 제2 마그넷은, 상기 회전자 코어의 외측에서 원주방향으로 둘러 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 모터의 회전자에서, 상기 제2 마그넷 삽입부는, 상기 복수의 요크부 각각의 외측단부에 위치하며, 상기 회전자 코어의 반경방향에 교차하여 형성되는 직선형 홀일 수 있다. 제2 마그넷 삽입부가 회전자 코어의 반경방향에 교차하여 형성되어, 회전자 코어에 스포크 형상으로 배치되는 제1 마그넷과 함께 요크부의 외측단부의 유휴공간을 활용하여 원주방향으로 배치되는 제2 마그넷을 회전자 코어에 동시 적용할 수 있다. 이에 따라, 스포크 모터의 기본 구조를 그대로 유지하면서 요크부 내의 유휴공간을 최대한 활용하여 제2 마그넷을 추가할 수 있어, 모터의 구조적인 설계 변경을 최소화하면서도 모터의 역기전력을 향상시켜 동손 저감 및 모터 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 전류 인가를 줄일 수 있어 내감자 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 모터의 회전자에서, 상기 제1 마그넷은, 상기 회전자 코어에 반경방향을 따라 제1 길이를 갖도록 배치되며, 상기 제2 마그넷은, 상기 복수의 요크부 각각의 외측단부에 위치하며, 상기 회전자 코어의 반경방향에 교차하여 제2 길이를 갖도록 배치될 수 있다. 이때, 상기 제1 마그넷의 제1 길이는 상기 제2 마그넷의 제2 길이보다 길게 형성될 수 있다. 이와 같이, 회전자 코어의 반경방향을 따라 제1 마그넷이 스포크 형태로 배치되는 동시에, 요크부의 외측단부에 제1 마그넷보다 짧은 길이의 제2 마그넷이 회전자 코어의 반경방향에 교차하여 배치될 수 있다. 이에 따라, 스포크 모터의 기본 구조를 그대로 유지하여 구조적인 변경을 최소화하면서도, 요크부 내의 유휴공간을 최대한 활용하여 제2 마그넷이 추가되어 모터의 역기전력을 향상시켜 동손 저감 및 모터 효율을 향상시키고, 전류 인가를 줄일 수 있어 내감자 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 모터의 회전자에서, 상기 회전자 코어는, 상기 베이스부의 중심에 위치하며 샤프트가 관통하여 삽입되는 샤프트 삽입홀; 및 상기 복수의 요크부 각각의 내측에 위치하며 고정핀이 관통하여 삽입되는 고정핀 삽입홀;을 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 모터의 회전자에서, 상기 제2 마그넷은, 상기 복수의 요크부 각각에서 상기 고정핀 삽입홀보다 상기 회전자 코어의 중심을 기준으로 반경방향으로 더 먼 위치에 배치될 수 있다.

상기 제2 마그넷 삽입부와 상기 고정핀 삽입홀은 설정거리를 두고 서로 이격하여 형성될 수 있으며, 이에 따라, 회전자 코어, 특히 요크부의 강성저하를 방지하고 구조적인 안정성을 확보할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 모터의 회전자에서, 상기 회전자 코어는, 상기 베이스부와 상기 복수의 요크부를 반경방향으로 연결하는 복수의 브릿지부;를 더 포함하고, 상기 베이스부는, 상기 복수의 브릿지부 사이에서 상기 제1 마그넷 삽입부를 향해 소정 길이 돌출되어 상기 제1 마그넷의 일단부를 지지하는 지지돌기부를 구비할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 모터의 회전자에서, 상기 복수의 요크부 각각의 내측단부에는 적어도 하나의 인터락부가 형성될 수 있다.

이때, 상기 인터락부는, 상기 복수의 요크부 각각에서 상기 고정핀 삽입홀보다 상기 회전자 코어의 중심을 기준으로 반경방향으로 더 가까운 위치에 배치될 수 있다. 이와 같이, 제2 마그넷은 요크부의 외측단부에 배치시키고, 인터락부는 요크부의 내측단부에 위치시켜, 요크부의 유휴공간을 최대한 활용하여 인터락부에 의한 회전자 코어의 적층 상태 유지는 물론, 제2 마그넷의 추가에 따라 모터의 역기전력을 향상시켜 동손 저감 및 모터 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 인터락부는, 상기 브릿지부와 반경방향으로 동일 선상에 위치하며, 소정의 길이를 갖는 직선형상을 가질 수 있다. 이처럼, 브릿지부와 일직선상에 위치하며 일정한 길이를 갖는 직선형상의 인터락부를 요크부의 내측단부에 형성할 경우, 회전자 코어의 적층 상태 유지 기능을 향상시킬 수 있으며, 회전자 코어의 변형 및 제1, 2 마그넷의 비산을 미연에 방지할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 모터의 회전자에서, 상기 회전자 코어의 일단부에 결합되는 제1 엔드플레이트; 및 상기 회전자 코어의 타단부에 결합되는 제2 엔드플레이트;를 포함한다.

본 발명의 실시예에 의하면, 스포크 모터의 기본구조에 마그넷을 추가 적용하는 구조로서, 모터의 구조적인 설계변경을 최소화하여 적용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 모터의 역기전력이 향상되어 동손이 저감되므로 모터의 효율이 개선될 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 전류 인가를 줄일 수 있어 내감자 성능이 향상될 수 있는 장점이 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 회전자를 간략히 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 회전자에서 회전자 코어의 평면 형상을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 회전자에 제1, 2 엔드플레이트와 샤프트를 결합한 모습을 보여주는 사시도이다.
도 4는 모터의 회전자에 제1 마그넷이 스포크 형태로 배치된 기존의 비교예를 보여주는 도면이다.
도 5는 모터의 회전자에 스포크 형태로 배치된 제1 마그넷과, 원주방향으로 배치된 제2 마그넷이 함께 적용된 본 발명의 실시예를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 회전자에 인터락부가 적용되는 모습을 보여주는 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 회전자에 적용된 인터락부의 단면 구조를 간략히 도시한 개념도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.

본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 발명을 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 회전자(10)는 회전자 코어(10)에 스포크 형상으로 배치되는 제1 마그넷(200)과 함께 요크부(120)의 외측단부(121)의 유휴공간을 활용하여 원주방향으로 배치되는 제2 마그넷(300)을 동시 적용할 수 있다(도 1 및 도 2 참조).

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르는 모터의 회전자(10)는 스포크 모터의 기본 구조를 그대로 유지하면서 유휴공간을 활용하여 제2 마그넷(300)을 추가 적용함으로써, 모터의 구조적인 설계 변경을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르는 모터의 회전자(10)는 모터의 역기전력을 향상시켜 동손이 저감되고 모터의 효율이 향상되며, 전류 인가를 줄일 수 있어 내감자 성능이 향상될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따르는 모터의 회전자(10)에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 회전자를 간략히 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 회전자에서 회전자 코어의 평면 형상을 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 회전자에 제1, 2 엔드플레이트와 샤프트를 결합한 모습을 보여주는 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따르는 모터의 회전자(10)는 회전자 코어(100)와, 제1 마그넷(200)과, 제2 마그넷(300)을 포함한다.

회전자 코어(100)는 베이스부(110), 복수의 요크부(120), 및 복수의 브릿지부(140)를 포함한다.

베이스부(110)는 회전자 코어(100)의 중심에 위치하는 환형의 몸체이다.

베이스부(110)의 중심에는 소정의 직경을 갖는 홀이 구비되는데, 이 홀이 샤프트(500)(도 3 참조)가 삽입되는 샤프트 삽입홀(170)이 될 수 있다.

복수의 요크부(120)는 베이스부(110)의 원주 방향을 따라 일정한 원호 사이즈를 갖는 부채꼴 형상으로 연결되는 몸체를 말한다.

복수의 브릿지부(140)는 베이스부(110)와 복수의 요크부(120) 사이를 연결하는 부위를 말한다.

베이스부(110)와 복수의 요크부(120)와 복수의 브릿지부(140)는 모두 일체로 형성되어 회전자 코어(100)의 몸체를 구성할 수 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 모터의 회전자(10)는 스포크 모터의 회전자를 도시한 것이다.

제1 마그넷(200)은 모터, 즉 스포크 모터에 기본적으로 배치되는 메인 자석일 수 있다.

다시 말해, 제1 마그넷(200)은 회전자 코어(10)의 반경 길이에 대응하는 길이를 갖는 자석으로서, 회전자 코어(10)에 복수 개가 스포크 형태로 결합될 수 있다.

구체적인 예로서, 제1 마그넷(200)은 복수의 요크부(120) 사이에 위치하는 제1 마그넷 삽입부(130)에 삽입되어, 회전자 코어(100)에 반경방향으로 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 모터의 회전자(10)는 모터, 즉 스포크 모터의 기본적인 구조를 그대로 유지하면서 요크부(120)에 남은 공간(이하, 유휴공간이라 함)을 활용하여 제1 마그넷(200)에 더하여 제2 마그넷(300)을 추가한다. 이에 따라, 스포크 모터의 구조적인 설계 변경을 최소화하는 장점이 있으며, 모터의 역기전력을 향상시켜 동손 저감 및 모터 효율을 향상시킬 수 있다. 아울러 전류 인가를 줄일 수 있어 내감자 성능이 향상될 수 있다.

구체적으로는 제2 마그넷(300)은 복수의 요크부(120) 각각에 마련된 제2 마그넷 삽입부(160)에 삽입될 수 있다. 예를 들어, 제2 마그넷(300)은 회전자 코어(100)의 외측에서 원주방향으로 둘러 복수 개가 배치될 수 있다.

더 구체적으로 설명하면, 제2 마그넷 삽입부(160)는 복수의 요크부(120) 각각의 외측단부(121)에 위치하는데, 회전자 코어(100)의 반경방향에 교차하여 형성되는 직선형 홀일 수 있다.

도 2를 참조하면, 제2 마그넷 삽입부(160)는 회전자 코어(100)의 반경방향에 교차하여 형성될 수 있다.

이에 따라, 회전자 코어(100)에는 스포크 형상으로 배치되는 제1 마그넷(200)과 요크부(120)의 외측단부(121)의 유휴공간에 원주방향으로 배치되는 제2 마그넷(300)이 동시에 구비될 수 있다. 그 결과, 스포크 모터의 기본 구조를 그대로 유지하면서 요크부(120)에 제2 마그넷(300)을 추가하여 모터의 구조적인 설계 변경을 최소화하면서도 역기전력을 향상시켜 동손 저감 및 모터 효율을 향상시킬 수 있다. 그리고 전류 인가를 줄일 수 있어 내감자 성능을 향상시킬 수 있다.

예를 들어, 제1 마그넷(200)은 회전자 코어(100)에 반경방향을 따라 제1 길이를 갖도록 배치될 수 있다. 제1 마그넷(200)의 제1 길이는 회전자 코어(100)의 반경에 대응하는 길이를 가질 수 있다.

제2 마그넷(300)은 복수의 요크부(120) 각각의 외측단부(121)에 위치하며, 회전자 코어(100)의 반경방향에 교차하여 제2 길이를 갖도록 배치될 수 있다. 이때, 상기 제1 마그넷(200)의 제1 길이는 상기 제2 마그넷(300)의 제2 길이보다 길게 형성될 수 있다.

이와 같이, 회전자 코어(100)의 반경방향을 따라 제1 마그넷(200)이 스포크 형태로 배치되는 동시에, 요크부(120)의 외측단부(121)에 제1 마그넷(200)보다 짧은 길이의 제2 마그넷(300)이 회전자 코어(100)의 반경방향에 교차하여 배치될 수 있다. 이에 따라, 스포크 모터의 기본 구조를 그대로 유지하여 구조 변경을 최소화하면서도, 요크부(120) 내에 제2 마그넷(300)을 원주방향으로 배치시켜 제1, 2 마그넷(200, 300)의 동시 적용에 따른 모터의 역기전력 향상, 동손 저감 및 모터 효율 향상의 효과를 기대할 수 있다. 그리고 전류 인가를 줄일 수 있어 내감자 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면 모터의 회전자(10)에서, 상기 회전자 코어(100)는 샤프트 삽입홀(170)과 고정핀 삽입홀(180)을 더 포함한다.

샤프트 삽입홀(170)은 베이스부(110)의 중심에 위치한다. 더 구체적으로는 샤프트 삽입홀(170)은 환형의 베이스부(110) 내측에 위치한 중공을 이용할 수 있다.

고정핀 삽입홀(180)은 복수의 요크부(120) 각각의 내측에 위치하며 고정핀(미도시)이 관통하여 삽입되는 홀을 말한다.

여기서, 제2 마그넷(300)이 삽입되는 제2 마그넷 삽입부(160)는 고정핀 삽입홀(180)보다 회전자 코어(100)의 중심을 기준으로 반경방향으로 더 먼 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 요크부(120)의 외측단부(121)에는 활용 가능한 공간(즉, 유휴공간)이 존재하는데, 제2 마그넷 삽입부(160)를 이곳에 형성함으로써, 제2 마그넷(300)을 추가 요크부(120)에 추가할 수 있다.

바람직하게는, 제2 마그넷 삽입부(160)와 고정핀 삽입홀(180)은 설정거리를 두고 서로 이격하여 형성하는 것이 좋다. 이에 따라, 회전자 코어(100), 특히 요크부(120)의 강성저하를 방지할 수 있으며, 구조적인 안정성을 확보할 수 있다.

한편, 베이스부(110)의 원주방향에는 복수의 브릿지부(140)가 구비되고, 이들 복수의 브릿지부(140) 사이에는 지지돌기부(141)가 더 구비될 수 있다.

지지돌기부(141)는 복수의 브릿지부(140) 사이에서 제1 마그넷(200)이 삽입되는 제1 마그넷 삽입부(130)를 향해 소정 길이 돌출되는 돌기 부위를 말한다.

지지돌기부(141)는 제1 마그넷 삽입부(130)에 삽입되는 제1 마그넷(200)의 일단부(즉, 내측단부)를 접촉 지지하여 제1 마그넷(200)의 비산을 방지하고, 제1 마그넷(200)이 정해진 위치에 안정적으로 배치될 수 있게 해준다.

한편, 요크부(120)의 원주방향 양단에는 제1 마그넷(200)을 구속하여 위치 고정시키는 마그넷 고정부(150)가 구비된다.

마그넷 고정부(150)는 요크부(120)의 원주방향 일단에 돌출되는 제1 고정돌기부(151)와, 요크부(120)의 원주방향 타단에 돌출되는 제 고정돌기부(152)를 포함한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 회전자(10)에 제1, 2 엔드플레이트(410, 420)와 샤프트(500)이 결합된 모습을 확인할 수 있다.

제1 엔드플레이트(410)와 제2 엔드플레이트(420)는 회전자 코어(100)의 일단부 및 타단부에 결합되어, 회전자 코어의 적층 상태를 유지시켜주며, 제1, 2, 마그넷(200, 300)의 비산을 방지한다. 샤프트(500)는 회전자 코어(100)의 중심을 관통하여 결합된다.

도 4는 모터의 회전자에 스포크 형태로 마그넷이 배치된 기존의 비교예를 보여주는 도면이다.

도시된 바와 같이, 기존의 모터(즉, 스포크 모터)의 회전자(1)는 베이스부(2), 요크부(3), 브릿지부(4)를 포함하는 회전자 코어를 갖는데, 요크부(3)의 사이마다 단일의 마그넷(즉, 제1 마그넷)(5)이 스포크 형태로 삽입 결합되는 형태를 가졌다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따르는 모터의 회전자를 보여준다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르는 모터(즉, 스포크 모터)의 회전자(10)는 회전자 코어(100)의 반경방향으로 스포크 형태로 배치된 제1 마그넷(200)과, 요크부(120)의 외측에서 반경방향에 교차하여 원주방향으로 배치된 제2 마그넷(300)을 동시에 포함한다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따르는 모터의 회전자(100)의 경우, 스포크 모터의 기본 구조를 그대로 유지하여 설계변경을 최소화할 수 있는 장점이 있으며, 스포크 형태로 배치되는 제1 마그넷(200)과 함께 제2 마그넷(300)이 추가로 적용되어, 모터의 역기전력 향상, 동손 저감 및 모터 효율 향상의 효과를 기대할 수 있다. 그리고 전류 인가를 줄일 수 있어 내감자 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 회전자에 인터락부가 적용되는 모습을 보여주는 개념도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 회전자에 적용된 인터락부의 단면 구조를 간략히 도시한 개념도이다.

도시된 바와 같이, 모터의 회전자(10)의 제조 시 요크부(120)의 유휴공간에 적어도 하나의 인터락(interlock)부(190)를 더 형성할 수 있다.

예를 들어, 요크부(120)의 외측단부(121)에는 제2 마그넷(300)이 추가되고, 요크부(120)의 내측단부(122)에는 인터락부(190)가 형성될 수 있다.

인터락부(190)는 회전자 코어(100)의 변형 또는 제1, 2 마그넷(200, 300)의 비산을 방지하는 기능을 제공한다.

예를 들어, 인터락부(190)는 복수의 요크부(120) 각각에서 고정핀 삽입홀(180)보다 회전자 코어(100)의 중심을 기준으로 반경방향으로 더 가까운 위치에 배치될 수 있다. 이처럼, 요크부(120)의 유휴공간을 최대한 활용하여 인터락부(190)를 추가 적용함으로써, 회전자 코어(100)의 적층 상태 유지가 강화되며, 제1, 2 마그넷(200, 300)의 비산을 방지할 수 있다.

이에 더하여, 인터락부(190)는 브릿지부(140)와 반경방향으로 동일 선상에 위치하며, 소정의 길이를 갖는 직선형상을 가질 수 있다. 이와 같은 형상을 가짐으로써, 인터락부(190)는 회전자 코어(100)의 변형을 억제하는 효과가 향상될 수 있으며, 제1, 2 마그넷(200, 300)의 비산을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.

도 7을 참조하면, 인터락부(190)는 일정 힘(F)으로 해당 부위를 가압하여 형성될 수 있는데, 회전자 코어(100)를 구성하는 복수의 낱장 코어는 적층 방향으로 보다 견고하게 구속될 수 있다. 이에 따라, 회전자 코어(100)의 변형 방지, 및 제1, 2 마그넷(200, 300)의 비산 방지 효과가 향상될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 스포크 모터의 기본구조에 마그넷을 추가 적용하는 구조로서, 모터의 구조적인 설계변경을 최소화하여 적용할 수 있는 장점이 있다.

나아가, 모터의 역기전력이 향상되어 동손이 저감되므로 모터의 효율이 개선될 수 있는 장점이 있다. 더 나아가, 전류 인가를 줄일 수 있어 내감자 성능이 향상될 수 있는 장점이 있다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

10: 모터의 회전자
100: 회전자 코어
110: 베이스부
120: 요크부
121: 요크부의 외측단부
122: 요크부의 내측단부
130: 제1 마그넷 삽입부
140: 브릿지부
141: 지지돌기부
150: 마그넷 고정부
151: 제1 고정돌기부
152: 제2 고정돌기부
160: 제2 마그넷 삽입부
170: 샤프트 삽입홀
180: 고정핀 삽입홀
190: 인터락부
200: 제1 마그넷
300: 제2 마그넷
410: 제1 엔드플레이트
420: 제2 엔드플레이트
500: 샤프트

Claims

환형의 베이스부와,
상기 베이스부의 원주 방향을 따라 연결되는 복수의 요크부와,
상기 베이스부와 상기 복수의 요크부 사이를 연결하는 복수의 브릿지부를 포함하는 회전자 코어;
상기 복수의 요크부 사이에 위치하는 제1 마그넷 삽입부에 삽입되며, 상기 회전자 코어에 반경방향으로 배치되는 제1 마그넷; 및
상기 복수의 요크부 각각에 마련된 제2 마그넷 삽입부에 삽입되는 제2 마그넷;
을 포함하는 모터의 회전자.
제1항에 있어서,
상기 제2 마그넷은,
상기 회전자 코어의 외측에서 원주방향으로 둘러 배치되는 것을 특징으로 하는
모터의 회전자.
제1항에 있어서,
상기 제2 마그넷 삽입부는,
상기 복수의 요크부 각각의 외측단부에 위치하는 직선형 홀인 것을 특징으로 하는
모터의 회전자.
제1항에 있어서,
상기 제1 마그넷은,
상기 회전자 코어에 반경방향을 따라 제1 길이를 갖도록 배치되며,
상기 제2 마그넷은,
상기 복수의 요크부 각각의 외측단부에 위치하며 제2 길이를 갖는 것을 특징으로 하는
모터의 회전자.
제4항에 있어서,
상기 제1 마그넷의 제1 길이는 상기 제2 마그넷의 제2 길이보다 길게 형성된 것을 특징으로 하는
모터의 회전자.
제1항에 있어서,
상기 회전자 코어는,
상기 베이스부의 중심에 위치하며 샤프트가 관통하여 삽입되는 샤프트 삽입홀; 및
상기 복수의 요크부 각각의 내측에 위치하며 고정핀이 관통하여 삽입되는 고정핀 삽입홀;
을 더 포함하는 모터의 회전자.
제6항에 있어서,
상기 제2 마그넷은,
상기 복수의 요크부 각각에서 상기 고정핀 삽입홀보다 상기 회전자 코어의 중심을 기준으로 반경방향으로 더 먼 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는
모터의 회전자.
제1항에 있어서,
상기 베이스부는,
상기 복수의 브릿지부 사이에서 상기 제1 마그넷 삽입부를 향해 소정 길이 돌출되어 상기 제1 마그넷의 일단부를 지지하는 지지돌기부를 구비하는 것을 특징으로 하는
모터의 회전자.
제1항에 있어서,
상기 복수의 요크부 각각의 내측단부에는 적어도 하나의 인터락부가 형성되는
모터의 회전자.
제1항에 있어서,
상기 회전자 코어의 일단부에 결합되는 제1 엔드플레이트; 및
상기 회전자 코어의 타단부에 결합되는 제2 엔드플레이트;
를 포함하는 모터의 회전자.