KR20240072742A - 모터 - Google Patents

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KR20240072742A
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황웅
강원수
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삼성전자주식회사
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Abstract

일 예시에 따른 모터는 원주방향으로 소정의 간격을 사이에 두고 상호 이격되도록 배열된 복수 개의 스테이터 코어 및, 상기 복수 개의 스테이터 코어 각각에 권선된 코일을 구비하는 스테이터, 상기 복수 개의 스테이터 코어의 내측에 배치되는 로터를 포함하고, 상기 로터는 제1 방향을 따라 연장된 축공을 포함하는 슬리브, 원주 방향을 따라 상호 이격되도록 배치되는 복수 개의 로터 코어, 상호 인접하게 배치된 로터 코어 사이에 개별적으로 배치되는 복수 개의 영구 자석, 상기 슬리브와 상기 복수 개의 로터 코어 각각을 연결하도록 배열되는 복수 개의 브리지, 상기 복수 개의 브리지 각각에 배치되며, 상기 브리지의 양 단부 사이에 배치되어 상기 브리지의 제1 단부와 제2 단부의 연결을 차단하는 복수 개의 홀, 상기 슬리브와 상기 복수 개의 로터 코어 사이에 배치되는 몰딩부를 포함할 수 있다.

Description

모터{Motor}
본 발명은 모터에 관한 것으로, 상세하게는 누설자속을 저감할 수 있도록 개선된 모터에 관한 것이다.
모터는 전기에너지로부터 회전력을 얻는 기계로서, 스테이터와 로터를 포함한다. 로터는 스테이터와 전자기적으로 상호 작용하도록 구성되고, 자기장과 코일에 흐르는 전류 사이에서 작용하는 힘에 의해 회전한다.
자계를 발생시키기 위해 영구자석을 사용하는 영구자석 모터는 표면 부착형 영구자석 모터(surface mounted permanent magnet motor), 매입형 영구자석 모터(interior type permanent magnet motor), 스포크형 영구자석 모터(spoke type permanent magnet motor)로 구분될 수 있다.
스포크형 영구자석 모터는 구조적으로 자속 집중도가 높기 때문에 고 토크, 고 출력을 발생시킬 수 있으며, 동일 출력에 대해 모터를 소형화할 수 있다. 스포크형 영구자석 모터의 로터는 모터축을 중심으로 방사 형태로 배치되는 영구자석과, 영구자석을 지지하고 자속의 통로를 형성하도록 마련되는 지지체를 포함한다.
스포크형 영구자석 모터에서 자속의 일부가 지지체를 통해 모터축 쪽으로 누설될 수 있다. 누설 자속이 증가하는 경우, 동일 출력의 모터에 대해 영구 자석의 사용량이 증가할 수 있으므로, 제작 비용 및 모터의 소형화 측면에서 불리할 수 있다.
일 예시에 따른 모터는 원주방향으로 소정의 간격을 사이에 두고 상호 이격되도록 배열된 복수 개의 스테이터 코어 및, 상기 복수 개의 스테이터 코어 각각에 권선된 코일을 구비하는 스테이터, 상기 복수 개의 스테이터 코어의 내측에 배치되는 로터를 포함할 수 있다.
상기 로터는 제1 방향을 따라 연장된 축공을 포함하는 슬리브, 원주 방향을 따라 상호 이격되도록 배치되는 복수 개의 로터 코어, 상호 인접하게 배치된 로터 코어 사이에 개별적으로 배치되는 복수 개의 영구 자석, 상기 슬리브와 상기 복수 개의 로터 코어 각각을 연결하도록 배열되는 복수 개의 브리지, 상기 복수 개의 브리지 각각에 배치되며, 상기 브리지의 양 단부 사이에 배치되어 상기 브리지의 제1 단부와 제2 단부의 연결을 차단하는 복수 개의 홀, 상기 슬리브와 상기 복수 개의 로터 코어 사이에 배치되는 몰딩부를 포함할 수 있다.
일 예시에 따른 모터는 원주방향으로 소정의 간격을 사이에 두고 상호 이격되도록 배열된 복수 개의 스테이터 코어 및, 상기 복수 개의 스테이터 코어 각각에 권선된 코일을 구비하는 스테이터, 상기 복수 개의 스테이터 코어의 내측에 배치되는 로터를 포함할 수 있다.
상기 로터는, 원주 방향을 따라 상호 이격되도록 배치되는 복수 개의 로터 코어, 상호 인접하게 배치된 로터 코어 사이에 개별적으로 배치되는 복수 개의 영구 자석, 상기 복수 개의 로터 코어 중 인접하게 배치된 로터 코어 사이를 연결하도록 배열되는 복수 개의 브리지, 상기 복수 개의 브리지 각각에 배치되며, 상기 브리지의 양 단부 사이에 배치되어 상기 브리지의 제1 단부와 제2 단부의 연결을 차단하는 복수 개의 홀을 포함할 수 있다.
도 1은 일 예시에 따른 모터의 사시도이다.
도 2는 일 예시에 따른 스테이터의 평면도이다.
도 3은 일 예시에 따른 로터의 사시도이다.
도 4는 일 예시에 따른 로터 바디의 사시도이다.
도 5a는 일 예시에 따른 홀이 형성되기 이전의 로터의 평면도이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 로터의 단면도이다.
도 6은 비교예에 따른 로터 및 스테이터의 개략도이다.
도 7a는 일 예시에 따른 로터의 평면도이다.
도 7b는 도 7a에 도시된 로터의 단면도이다.
도 7c는 도 7b에 도시된 단면도의 E 영역을 확대한 확대도이다.
도 8은 도 7a에 도시된 단면도의 F 영역을 확대한 확대도이다.
도 9는 일 예시에 따른 로터의 단면도이다.
도 10은 일 예시에 따른 로터의 사시도이다.
도 11은 일 예시에 따른 로터 바디의 사시도이다.
도 12는 도 11에 도시된 로터 바디의 단면도이다.
도 13a는 일 예시에 따른 제1 바디 철판의 평면도이다.
도 13b는 일 예시에 따른 제2 바디 철판의 평면도이다.
도 14a는 일 예시에 따른 홀이 형성되기 이전의 로터의 평면도이다.
도 14b는 도 14a에 도시된 로터의 단면도이다.
도 15a는 일 예시에 따른 로터의 평면도이다.
도 15b는 도 15a에 도시된 로터의 단면도이다.
도 16은 일 예시에 따른 로터의 사시도이다.
도 17은 일 예시에 따른 로터 바디의 사시도이다.
도 18a는 일 예시에 따른 홀이 형성되기 이전의 로터의 평면도이다.
도 18b는 도 18a에 도시된 로터의 단면도이다.
도 19a는 일 예시에 따른 로터의 평면도이다.
도 19b는 도 19a에 도시된 로터의 단면도이다.
도 20은 일 예시에 따른 로터의 평면도이다.
도 21은 일 예시에 따른 로터의 측면도이다.
도 22는 일 예시에 따른 로터의 사시도이다.
도 23은 일 예시에 따른 로터 바디의 사시도이다.
도 24a는 일 예시에 따른 제1 바디 철판의 평면도이다.
도 24b는 일 예시에 따른 제2 바디 철판의 평면도이다.
도 25a는 일 예시에 따른 홀이 형성되기 이전의 로터의 평면도이다.
도 25b는 도 25a에 도시된 로터의 단면도이다.
도 26a는 일 예시에 따른 로터의 평면도이다.
도 26b는 도 26a에 도시된 로터의 측면도이다.
이하, 첨부 도면의 실시예들을 통하여, 발명의 구성과 작용을 상세히 설명한다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
또한, “제1, 제2” 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
한편, 하기의 설명에서 사용된 용어 "상측", "하측", 및 "전후 방향" 등은 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 일 예시에 따른 모터의 사시도이다. 도 2는 일 예시에 따른 스테이터의 평면도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 일 예시에 따른 모터(M)는 스테이터(10), 로터(20) 및 모터축(30)을 포함할 수 있다. 일 예시에 따르면, 스테이터(10)는 모터하우징(미도시)에 고정되고, 로터(20)는 스테이터(10)와 전자기적으로 상호 작용하여 회전하도록 배치될 수 있다. 일 예로서, 로터(20)는 스테이터(10)의 내부에서 회전하도록 배치될 수 있다. 로터(20)에는 로터(20)와 함께 회전하도록 모터축(30)이 삽입될 수 있다. 아래의 설명에서 제1 방향(X), 예를 들어 축방향(X)은 모터축(30)에 평행한 방향을 의미하며, 원주방향과 반경방향은 모터축(30)을 중심으로 하는 원의 둘레 방향과 반지름 방향을 의미한다.
일 예시에 따른 스테이터(10)는 스테이터 바디(11), 스테이터 코어(13) 및 코일(15)을 포함할 수 있다. 일 예로서, 스테이터 바디(11)는 원주 방향을 따라 연장하는 환형의 테두리 형상을 구비할 수 있다. 스테이터 바디(11)의 중앙부에는 로터(20)를 수용하기 위한 로터 수용부(12)가 형성될 수 있다. 로터 수용부(12)의 주위에는 원주 방향을 따라 복수 개의 스테이터 코어(13)가 배열될 수 있다. 복수 개의 스테이터 코어(13) 각각은 로터 수용부(12)로부터 방사상으로 연장될 수 있다. 일 예시에 따르면, 스테이터 바디(11) 및 스테이터 코어(13)는 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 스테이터 바디(11) 및 스테이터 코어(13)는 프레스 가공된 철판을 적층하여 형성할 수 있다.
복수 개의 스테이터 코어(13) 각각은 원주 방향으로 소정의 간격을 사이에 두고 상호 이격되도록 배치될 수 있다. 인접한 스테이터 코어(13) 사이에는 스테이터 슬롯(14)이 형성될 수 있다. 스테이터 코어(13)에 코일(15)이 권선됨에 따라 스테이터 슬롯(14)에는 코일(15)이 수용될 수 있다. 로터(20)와 인접한 스테이터 코어(13)의 내측 단부에는 스테이터 코어(13)의 폭이 부분적으로 확장된 확장 코어부(16)가 형성될 수 있다. 일 예시에 따른 로터(20)는 복수 개의 스테이터 코어(13)의 내측에 배치될 수 있다. 이때, 확장 코어부(16)의 내면과 로터(20)의 외면 사이에는 로터(20)의 회전을 위한 공극이 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이 로터 수용부(12)에는 스테이터(10)에 대해 로터(20)가 회전 가능하도록 배치될 수 있다. 이하에서는 로터(20)에 대해 보다 구체적으로 서술한다.
도 3은 일 예시에 따른 로터의 사시도이다. 도 4는 일 예시에 따른 로터 바디의 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 일 예시에 따른 로터 바디(110)는 복수 개의 로터 코어(111), 모터축(30)을 지지하는 슬리브(112), 복수 개의 로터 코어(111)와 슬리브(112) 사이에 배치되는 복수 개의 브리지(113) 및 복수 개의 로터 코어(111) 사이에 배치되는 영구 자석 수용부(114)를 포함할 수 있다.
복수 개의 로터 코어(111)는 후술하게 될 복수 개의 영구자석(130)을 지지하며, 복수 개의 영구자석(130)으로부터 발생되는 자속의 통로(자로)(magnetic path)를 형성할 수 있다. 복수 개의 로터 코어(111)는 원주방향을 따라 배열되고, 복수 개의 영구자석(130)을 수용하기 위한 영구 자석 수용부(114)를 형성하도록 상호 이격되도록 배치될 수 있다.
슬리브(112)는 환형으로 형성되며, 제1 방향(X)을 따라 연장된 축공(115)을 포함할 수 있다. 일 예시에 따른 모터축(30)은 축공(115)에 삽입되어 지지될 수 있다. 이에 따라 슬리브(112)는 축공(115)에 삽입된 모터축(30)에 접하는 내측둘레(1120)와 로터 바디(111)에 삽입된 영구자석(130)과 마주하는 외측둘레(1121)를 포함할 수 있다.
복수 개의 브리지(113)는 복수 개의 로터 코어(111)와 슬리브(112) 사이에 배치되어, 슬리브(112)와 복수 개의 로터 코어(111) 각각을 연결할 수 있다. 일 예시에 따른 복수 개의 브리지(113) 각각은 복수 개의 로터 코어(111) 각각에 대응하여 원주 방향을 따라 배열될 수 있다. 복수 개의 브리지(113)는 슬리브(112)의 외측둘레(1121)로부터 반경방향 외측으로 연장되어 대응되는 로터 코어(111)의 내측 단부에 연결될 수 있다.
일 예시에 따른 복수 개의 로터 코어(111), 슬리브(112) 및 복수 개의 브리지(113)은 같은 재질로 일체로 형성되어 로터 바디(110)를 구현할 수 있다. 일 예로서, 로터 바디(110)는 바디 철판(1100)을 다층으로 적층시켜 형성할 수 있다. 이때, 바디 철판(1100)은 평면 형상의 로터 코어(111), 슬리브(112) 및 복수 개의 브리지(113)을 포함할 수 있다.
일 예시에 따른 바디 철판(1100)은 일 평면 형상의 베이스 기판(미도시)으로부터 프레스 타발 공정을 통해서 형성할 수 있다. 예를 들어 프레스 타발 공정은 로터 코어(111), 슬리브(112) 및 복수 개의 브리지(113) 형상을 일체로 포함하는 링 형상으로 가공될 수 있다. 복수 개의 바디 철판(1100)을 다층으로 적층시킴으로써, 로터 바디(110)가 형성될 수 있다. 다만 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니며, 로터 바디(110)는 복수 개의 로터 코어(111), 슬리브(112) 및 복수 개의 브리지(113)를 포함하는 임의의 방식으로 형성될 수 있다.
도 5a는 일 예시에 따른 홀이 형성되기 이전의 로터의 평면도이다. 도 5b는 도 5a에 도시된 로터의 단면도이다.
도 5a 내지 도 5b를 참조하면, 일 예시에 따른 복수 개의 영구자석(130)은 모터축(30)을 중심으로 방사상으로 위치되도록 로터(20)의 원주방향을 따라 배열된다. 일 예로서, 복수 개의 영구 자석(130)은 로터 바디(110)의 내부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 영구자석(130)은 상호 인접하게 배치된 로터 코어(111) 사이에 개별적으로 배치될 수 있다. 환언하면, 복수 개의 영구자석(130)은 상호 인접하게 배치된 복수 개의 로터 코어(111)에 사이에 형성된 영구 자석 수용부(114)에 개별적으로 배치될 수 있다.
일 예시에 따른 복수 개의 영구자석(130)은 브리지(113)를 이용하여 슬리브(112)로부터 이격되어 배치될 수 있다. 복수 개의 영구자석(130)가 슬리브(112)로부터 이격되어 배치됨으로써, 복수 개의 영구자석(130)과 슬리브(112) 사이에 내부공간이 형성될 수 있다. 이러한 내부공간으로 인해 복수 개의 영구자석(130)의 자속이 슬리브(112)를 통해 모터축(30) 쪽으로 누설되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
도 5b에서는 8개의 영구 자석(130)이 배열된 예가 도시되었으나, 영구자석(130)의 수는 변경될 수 있다. 일 예시에 따른 영구자석(130)은 페라이트 자석이거나 네오디움(Neodymium)이나 사마륨(samarium)과 같은 희토류를 포함하는 자석일 수 있으나, 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니다.
몰딩부(120)는 복수 개의 로터 코어(111), 복수 개의 로터 코어(111)와 슬리브(112) 사이 영역 및 영구 자석 수용부(114)에 배치된 복수 개의 영구 자석(130)을 감싸도록 배치될 수 있다. 일 예시에 따르면, 몰딩부(120)는 절연성 재질을 포함할 수 있다. 또한, 몰딩부(120)는 사출 성형 방식을 통해 복수 개의 로터 코어(111), 복수 개의 로터 코어(111)와 슬리브(112) 사이 영역 및 복수 개의 영구 자석(130)을 감싸도록 배치될 수 있다.
일 예로서, 몰딩부(120)는 복수 개의 로터 코어(111) 및 영구 자석 수용부(114)에 배치된 복수 개의 영구 자석(130)을 둘러싸도록 배치되어, 복수 개의 영구 자석(130)이 복수 개의 로터 코어(111)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 몰딩부(120)는 복수 개의 영구 자석(130)이 외부 조건으로 인해 손상되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 일 예로서, 몰딩부(120)는 복수 개의 로터 코어(111)와 슬리브(112) 사이에 배치되어 복수 개의 로터 코어(111)와 슬리브(112) 사이를 연결할 수 있다. 이에 따라 후술하게 될 복수 개의 홀(140)에 의해 브리지(113)가 절단되는 경우에도, 복수 개의 로터 코어(111)와 슬리브(112)가 제1방향(X)을 중심으로 함께 회전할 수 있다.
도 6은 비교예에 따른 로터 및 스테이터의 개략도이다.
도 6을 참조하면, 비교예에 따르는 복수 개의 로터 코어(111)는 복수 개의 영구자석(130)을 지지하며, 복수 개의 영구자석(130)으로부터 발생되는 자속의 통로(자로)(M1, (magnetic path)를 형성할 수 있다. 이때, 복수 개의 로터 코어(111)는 원주방향을 따라 배열되고, 복수 개의 영구자석(130)을 수용하기 위한 영구 자석 수용부(114)를 형성하도록 상호 이격되도록 배치될 수 있다.
복수 개의 영구자석(130)은 브리지(113)를 이용하여 슬리브(112)로부터 이격되어 배치될 수 있다. 복수 개의 영구자석(130)가 슬리브(112)로부터 이격되어 배치됨으로써, 복수 개의 영구자석(130)과 슬리브(112) 사이에 내부공간이 형성될 수 있다. 이러한 내부공간으로 인해 복수 개의 영구자석(130)의 자속이 슬리브(112)를 통해 모터축(30) 쪽으로 누설되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
다만, 복수 개의 영구자석(130)의 자속은 브리지(113)를 통해 슬리브(112)를 통해 모터축(30) 쪽으로 누설될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 로터 코어(111), 슬리브(112) 및 브리지(113)는 복수 개의 영구자석(130)으로부터 발생되는 누설 자속의 통로(M2)를 형성할 수 있다. 누설 자속이 발생되는 경우, 동일 출력의 모터에 대해 영구 자석의 사용량이 증가할 수 있으므로, 제작 비용 및 모터의 소형화 측면에서 불리할 수 있다. 따라서 복수 개의 영구자석(130)으로부터 발생될 수 있는 불필요한 누설 자속을 방지해야 한다.
도 7a는 일 예시에 따른 로터의 평면도이다. 도 7b는 도 7a에 도시된 로터의 단면도이다. 도 7c는 도 7b에 도시된 단면도의 E 영역을 확대한 확대도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 일 예시에 따른 로터 바디(110)는 바디 철판(1100)을 제1 방향(X)을 따라 다층으로 적층시켜 형성할 수 있다. 이때, 바디 철판(1100)은 평면 형상의 로터 코어(111), 슬리브(112) 및 복수 개의 브리지(113)을 포함할 수 있다. 이에 따라 바디 철판(1100)에 포함된 로터 코어(111), 슬리브(112) 및 복수 개의 브리지(113)는 제1 방향(X)을 따라 소정의 두께를 구비하도록 연장될 수 있다.
상술한 바와 같이, 복수 개의 영구자석(130)으로부터 발생되는 누설 자속의 통로(M2)는 복수 개의 로터 코어(111), 슬리브(112) 및 브리지(113)를 통해 모터축(30)으로 전달될 수 있다. 복수 개의 로터 코어(111), 슬리브(112) 및 브리지(113)로 이어지는 누설 자속의 통로(M2)의 흐름을 차단하는 경우, 불필요한 누설 자속의 흐름을 차단할 수 있다.
도 7a 및 도 7c를 참조하면, 일 예시에 따른 복수 개의 홀(140)이 복수 개의 브리지(113) 각각에 배치될 수 있다. 일 예로서, 복수 개의 홀(140) 각각은 브리지(113)의 제1 단부(1130)와 제2 단부(1131) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 복수 개의 홀(140) 각각은 제1 방향(X)을 따라 연장될 수 있다. 이에 따라 브리지(113)의 제1 단부(1130)와 제2 단부(1131)는 제1 방향(X)을 따라 복수 개의 홀(140)에 의해 연결이 차단될 수 있다. 이에 따라 복수 개의 로터 코어(111), 슬리브(112) 및 브리지(113)를 통해 연결되는 누설 자속의 통로(M2)가 차단될 수 있다.
상술한 바와 같이, 누설 자속의 통로(M2)를 차단하기 위해, 복수 개의 홀(140)이 복수 개의 브리지(113)를 절단할 수 있다. 복수 개의 홀(140)이 복수 개의 브리지(113)를 절단하는 경우, 슬리브(112)와 복수 개의 로터 코어(111) 사이의 연결이 차단될 수 있다. 일 예시에 따르면, 복수 개의 영구자석(130)과 슬리브(112) 사이에는 몰딩부(120)가 배치될 수 있다. 이때, 몰딩부(120)는 복수 개의 영구자석(130)과 슬리브(112)를 상호 연결시킬 수 있다. 이에 따라 복수 개의 브리지(113)가 복수 개의 홀(140)에 의해 절단된 경우에도, 복수 개의 영구자석(130)과 슬리브(112)가 상호 연결되어 동력이 전달될 수 있다.
도 8은 도 7a에 도시된 단면도의 F 영역을 확대한 확대도이다. 도 9는 일 예시에 따른 로터의 단면도이다.
도 7a를 참조하면, 일 예시에 따른 로터(20)는 제1 방향(X)을 중심으로 회전할 수 있다. 이때, 로터(20)의 형상 및 로터(20)의 개별 영역의 질량 차이에 따라 로터(20)가 회전하는 과정에서 진동이 발생될 수 있다. 로터(20)에서 발생되는 진동을 방지하기 위해, 로터(20)의 개별 영역에 추가 질량을 배치할 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 일 예시에 따른 하나 이상의 균형 부재(150)가 복수 개의 홀(140) 중 하나 이상에 배치될 수 있다. 일 예로서, 하나 이상의 균형 부재(150)는 제1 방향(X)을 따라 연장될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 균형 부재(150)가 복수 개로 구현될 수 있다. 이때, 복수 개의 균형 부재(150) 중 2 이상은 상기 제1 방향을 따라 상호 동일하거나 상호 상이한 길이를 구비할 수 있다.
또한, 일 예시에 따른 하나 이상의 균형 부재(150)는 복수 개의 홀(140)의 직경 미만의 직경을 구비할 수 있다. 이에 따라 하나 이상의 균형 부재(150)는 복수 개의 홀(140)에 삽입되도록 배치될 수 있다.
또한, 일 예시에 따른 하나 이상의 균형 부재(150)는 절연성 재질을 포함할 수 있다. 이에 따라 하나 이상의 균형 부재(150)을 통하여 불필요한 누설 자속이 전달되는 현상을 방지할 수 있다.
일 예시에 따른 하나 이상의 균형 부재(150)는 로터(20)의 진동 상황에 따라 길이 및 배치 위치가 상이하게 결정될 수 있다. 일 예로서, 복수 개의 홀(140)이 8개로 구현될 수 있다. 예를 들어 복수 개의 홀(140)이 모터축(30)의 원주 방향을 따라 제1 홀(141) 내지 제8 홀(148)을 포함할 수 있다. 이때, 로터(20)의 진동을 감지하는 경우, 제1 균형 부재(151)가 제1 홀(141)에 배치될 수 있다. 또한, 제2 균형 부재(152)가 제5 홀(145)에 배치될 수 있다. 이때, 제1 홀(141)이 배치된 영역과 제5 홀(145)이 배치된 영역의 진동 정도가 상이할 수 있다. 제1 홀(141)이 배치된 영역과 제5 홀(145)이 배치된 영역의 진동 정도에 따라 도 9에 도시된 바와 같이 제1 균형 부재(151) 및 제2 균형 부재(152)의 제1 방향(X)을 따르는 길이가 상이하게 조정될 수 있다. 다만, 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니며, 복수 개의 홀(140)의 개수, 하나 이상의 균형 부재(150)의 개수 및 배치위치와 하나 이상의 균형 부재(150)의 길이는 로터(20)의 진동상황에 따라 상이하게 조정될 수 있다.
도 10은 일 예시에 따른 로터의 사시도이다. 도 11은 일 예시에 따른 로터 바디의 사시도이다. 도 12는 도 11에 도시된 로터 바디의 단면도이다. 도 13a는 일 예시에 따른 제1 바디 철판의 평면도이다. 도 13b는 일 예시에 따른 제2 바디 철판의 평면도이다.
도 1, 도 10 내지 도 12를 참조하면, 일 예시에 따른 모터(M)는 스테이터(10), 로터(21) 및 모터축(30)을 포함할 수 있다. 로터 수용부(12)에는 스테이터(10)에 대해 로터(21)가 회전 가능하도록 배치될 수 있다. 로터(21)를 제외한 스테이터(10) 및 모터축(30)은 도 1에 개시된 구성과 동일하므로 여기서는 서술을 생략한다.
일 예시에 따른 로터 바디(210)는 복수 개의 로터 코어(211), 모터축(30)을 지지하는 슬리브(212), 복수 개의 로터 코어(211)와 슬리브(212) 사이에 배치되는 복수 개의 브리지(213) 및 복수 개의 로터 코어(211) 사이에 배치되는 영구 자석 수용부(214)를 포함할 수 있다.
복수 개의 로터 코어(211)는 후술하게 될 복수 개의 영구자석(230)을 지지하며, 복수 개의 영구자석(230)으로부터 발생되는 자속의 통로(자로)(magnetic path)를 형성할 수 있다. 복수 개의 로터 코어(211)는 원주방향을 따라 배열되고, 복수 개의 영구자석(230)을 수용하기 위한 영구 자석 수용부(214)를 형성하도록 상호 이격되도록 배치될 수 있다. 일 예시에 따른 복수 개의 로터 코어(211)는 제1 방향(X)을 따라 연장도록 형성될 수 있다.
슬리브(212)는 환형으로 형성되며, 제1 방향(X)을 따라 연장된 축공(215)을 포함할 수 있다. 일 예시에 따른 모터축(30)은 축공(215)에 삽입되어 지지될 수 있다. 일 예로서, 슬리브(212)는 복수 개의 로터 코어(211)의 상단부에 배치된 제1 슬리브(2121) 및 복수 개의 로터 코어(211)의 하단부에 배치되는 제2 슬리브(2122)를 포함할 수 있다. 제1 슬리브(2121)와 제2 슬리브(2122)는 제1 방향(X)을 따라 상호 이격되도록 배치될 수 있다.
복수 개의 브리지(213)는 복수 개의 로터 코어(211)와 슬리브(212) 사이에 배치되어, 슬리브(212)와 복수 개의 로터 코어(211) 각각을 연결할 수 있다. 일 예시에 따른 복수 개의 브리지(213) 각각은 복수 개의 로터 코어(211) 각각에 대응하여 원주 방향을 따라 배열될 수 있다. 일 예로서, 복수 개의 브리지(213)는 복수 개의 로터 코어(211)의 상단부에 배치된 제1 복수 개의 브리지(2131) 및 복수 개의 로터 코어(211)의 하단부에 배치되는 제2 복수 개의 브리지(2132)를 포함할 수 있다. 제1 복수 개의 브리지(2131)와 제2 복수 개의 브리지(2132)는 제1 방향(X)을 따라 상호 이격되도록 배치될 수 있다.
일 예로서, 제1 복수 개의 브리지(2131)는 복수 개의 로터 코어(211)와 제1 슬리브(2121)사이에 배치될 수 있다. 또한, 제2 복수 개의 브리지(2132)는 복수 개의 로터 코어(211)와 제2 슬리브(2122)사이에 배치될 수 있다. 제1 복수 개의 브리지(2131)가 복수 개의 로터 코어(211)와 제1 슬리브(2121)사이에 배치됨에 따라 복수 개의 로터 코어(211)와 제1 슬리브(2121)가 상호 연결될 수 있다. 또한, 제2 복수 개의 브리지(2132)가 복수 개의 로터 코어(211)와 제2 슬리브(2122)사이에 배치됨에 따라 복수 개의 로터 코어(211)와 제2 슬리브(2122)가 상호 연결될 수 있다.
일 예시에 따른 복수 개의 로터 코어(211), 슬리브(212) 및 복수 개의 브리지(213)은 같은 재질로 일체로 형성되어 로터 바디(210)를 구현할 수 있다. 일 예로서, 로터 바디(210)는 바디 철판(2101, 2102, 2103)을 제1 방향(X)을 따라 다층으로 적층시켜 형성할 수 있다. 일 예시에 따른 바디 철판(2101, 2102, 2103)은 일 평면 형상의 베이스 기판(미도시)으로부터 프레스 타발 공정을 통해서 형성할 수 있다.
일 예로서, 로터 바디(210)의 상단부 및 하단부에 배치되는 제1 바디 철판(2101, 2102)은 평면 형상의 복수 개의 로터 코어(2111, 2112), 슬리브(2121, 2122), 복수 개의 브리지(2131, 2132) 및 영구 자석 수용부(2141, 2142)를 포함할 수 있다. 또한, 로터 바디(210)의 상단부와 하단부 사이에 배치되는 제2 바디 철판(2103)은 복수 개의 로터 코어(2113) 및 영구 자석 수용부(2143)을 포함할 수 있다.
도 14a는 일 예시에 따른 홀이 형성되기 이전의 로터의 평면도이다. 도 14b는 도 14a에 도시된 로터의 단면도이다.
도 14a 내지 도 14b를 참조하면, 일 예시에 따른 복수 개의 영구자석(230)은 모터축(30)을 중심으로 방사상으로 위치되도록 로터(21)의 원주방향을 따라 배열된다. 일 예로서, 복수 개의 영구 자석(230)은 복수 개의 로터 바디(210)의 내부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 영구자석(230)은 상호 인접하게 배치된 로터 코어(211) 사이에 개별적으로 배치될 수 있다. 환언하면, 복수 개의 영구자석(230)은 상호 인접하게 배치된 복수 개의 로터 코어(211)에 사이에 형성된 영구 자석 수용부(214)에 개별적으로 배치될 수 있다.
몰딩부(220)는 복수 개의 로터 코어(211), 복수 개의 로터 코어(211)와 슬리브(212) 사이 영역 및 영구 자석 수용부(214)에 배치된 복수 개의 영구 자석(230)을 감싸도록 배치될 수 있다. 일 예시에 따르면, 몰딩부(220)는 절연성 재질을 포함할 수 있다. 또한, 몰딩부(220)는 사출 성형 방식을 통해 복수 개의 로터 코어(211), 복수 개의 로터 코어(211)와 슬리브(212) 사이 영역 및 복수 개의 영구 자석(230)을 감싸도록 배치될 수 있다. 기타 복수 개의 영구자석(230) 및 몰딩부(220)와 관련된 사항은 도 5a 및 도 5b에 도시된 복수 개의 영구자석(130) 및 몰딩부(120)와 실질적으로 동일하므로 여기서는 서술을 생략한다.
도 15a는 일 예시에 따른 로터의 평면도이다. 도 15b는 도 15a에 도시된 로터의 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 복수 개의 영구자석(230)의 자속은 브리지(213)를 통해 슬리브(212)를 통해 모터축(30) 쪽으로 누설될 수 있다. 누설 자속이 발생되는 경우, 동일 출력의 모터에 대해 영구 자석의 사용량이 증가할 수 있으므로, 제작 비용 및 모터의 소형화 측면에서 불리할 수 있다. 따라서 복수 개의 영구자석(230)으로부터 발생될 수 있는 불필요한 누설 자속을 방지해야 한다.
상술한 바와 같이, 일 예시에 따른 로터 바디(210)는 바디 철판(2101, 2102, 2103)을 제1 방향(X)을 따라 다층으로 적층시켜 형성할 수 있다. 이때, 복수 개의 영구자석(230)으로부터 발생되는 누설 자속은 복수 개의 로터 코어(211), 제1 및 제2 슬리브(2121, 2122) 및 제1 및 제2 복수 개의 브리지(2131, 2132)를 통해 모터축(30)으로 전달될 수 있다. 복수 개의 로터 코어(211), 제1 및 제2 슬리브(2121, 2122) 및 제1 및 제2 복수 개의 브리지(2131, 2132)로 이어지는 누설 자속의 통로의 흐름을 차단하는 경우, 불필요한 누설 자속의 흐름을 차단할 수 있다.
도 15a 및 도 15b를 참조하면, 일 예시에 따른 복수 개의 홀(240)이 복수 개의 브리지(213) 각각에 배치될 수 있다. 일 예로서, 제1 복수 개의 브리지(2131)에 포함된 브리지 각각에 제1 복수 개의 홀(241)이 배치될 수 있다. 또한, 제2 복수 개의 브리지(2132)에 포함된 브리지 각각에 제2 복수 개의 홀(242)이 배치될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 복수 개의 홀(241, 242) 각각은 제1 방향(X)을 따라 연장될 수 있다. 이에 따라 제1 복수 개의 브리지(2131)는 제1 방향(X)을 따라 제1 복수 개의 홀(241)에 의해 연결이 차단되고, 제2 복수 개의 브리지(2132)는 제1 방향(X)을 따라 제2 복수 개의 홀(242)에 의해 연결이 차단될 수 있다. 이에 따라 복수 개의 로터 코어(211), 제1 및 제2 슬리브(2121, 2122) 및 제1 및 제2 복수 개의 브리지(2131, 2132)로 이어지는 누설 자속의 통로가 차단될 수 있다.
상술한 바와 같이, 누설 자속의 통로를 차단하기 위해, 제1 및 제2 복수 개의 홀(241, 242)이 제1 및 제 2복수 개의 브리지(2131, 2132)를 절단할 수 있다. 제1 및 제2 복수 개의 홀(241, 242)이 제1 및 제 2복수 개의 브리지(2131, 2132)를 절단하는 경우, 제1 및 제2 슬리브(2121, 2122)와 복수 개의 로터 코어(111) 사이의 연결이 차단될 수 있다. 일 예시에 따르면, 복수 개의 영구자석(230)과 제1 및 제2 슬리브(2121, 2122) 및 제1 복수 개의 브리지(2131)와 제2 복수 개의 브리지(2132) 사이에는 몰딩부(220)가 배치될 수 있다. 이때, 몰딩부(220)는 복수 개의 영구자석(230)과 제1 및 제2 슬리브(2121, 2122)를 상호 연결시킬 수 있다. 이에 따라 복수 개의 영구자석(230)과 제1 및 제2 슬리브(2121, 2122)가 상호 연결되어 동력이 전달될 수 있다.
일 예시에 따른 제1 및 제2 복수 개의 홀(241, 242)은 제1 방향(X)을 따라 소정의 깊이를 구비하도록 몰딩부(220)까지 연장될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 복수 개의 홀(241, 242)은 로터(21)의 진동 상황에 따라 제1 방향(X)을 따르는 깊이가 상이하게 결정될 수 있다. 일 예로서, 로터(21)의 진동 정도가 제1 복수 개의 홀(241)이 배치된 영역에서 상이한 경우, 제1 복수 개의 홀(241) 중 2 이상은 상기 제1 방향을 따라 상호 동일하거나 상호 상이한 길이를 구비하도록 결정될 수 있다. 또한, 로터(21)의 진동 정도가 제2 복수 개의 홀(242)이 배치된 영역에서 상이한 경우, 제2 복수 개의 홀(242) 중 2 이상은 상기 제1 방향을 따라 상호 동일하거나 상호 상이한 길이를 구비하도록 결정될 수 있다. 다만, 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 및 제2 복수 개의 홀(241, 242)의 개수, 및 배치 위치와 제1 및 제2 복수 개의 홀(241, 242)의 깊이는 로터(21)의 진동상황에 따라 상이하게 조정될 수 있다.
도 16은 일 예시에 따른 로터의 사시도이다. 도 17은 일 예시에 따른 로터 바디의 사시도이다.
도 1, 도 16 및 도 17을 참조하면, 일 예시에 따른 모터(M)는 스테이터(10), 로터(22) 및 모터축(30)을 포함할 수 있다. 로터 수용부(12)에는 스테이터(10)에 대해 로터(22)가 회전 가능하도록 배치될 수 있다. 로터(22)를 제외한 스테이터(10) 및 모터축(30)은 도 1에 개시된 구성과 동일하므로 여기서는 서술을 생략한다.
일 예시에 따른 로터 바디(310)는 복수 개의 로터 코어(311), 복수 개의 로터 코어(311)와 슬리브(312) 사이에 배치되는 복수 개의 브리지(313) 및 복수 개의 로터 코어(311) 사이에 배치되는 영구 자석 수용부(314)를 포함할 수 있다.
복수 개의 로터 코어(311)는 후술하게 될 복수 개의 영구자석(330)을 지지하며, 복수 개의 영구자석(330)으로부터 발생되는 자속의 통로(자로)(magnetic path)를 형성할 수 있다. 복수 개의 로터 코어(311)는 원주방향을 따라 배열되고, 복수 개의 영구자석(330)을 수용하기 위한 영구 자석 수용부(314)를 형성하도록 상호 이격되도록 배치될 수 있다. 일 예시에 따른 복수 개의 로터 코어(311)는 제1 방향(X)을 따라 연장도록 형성될 수 있다.
복수 개의 브리지(313)는 복수 개의 로터 코어(311) 중 인접한 로터 코어(311) 사이에 배치되어, 복수 개의 로터 코어(311) 각각을 연결할 수 있다. 일 예시에 따른 복수 개의 브리지(313) 각각은 복수 개의 로터 코어(311) 사이에 배치되ㅓㅇ 원주 방향을 따라 배열될 수 있다.
일 예시에 따른 복수 개의 로터 코어(311) 및 복수 개의 브리지(313)는 같은 재질로 일체로 형성되어 로터 바디(310)를 구현할 수 있다. 일 예로서, 로터 바디(310)는 바디 철판(3100)을 제1 방향(X)을 따라 다층으로 적층시켜 형성할 수 있다. 이때, 바디 철판(3100)은 평면 형상의 로터 코어(311) 및 복수 개의 브리지(313)을 포함할 수 있다.
일 예시에 따른 바디 철판(3100)은 일 평면 형상의 베이스 기판(미도시)으로부터 프레스 타발 공정을 통해서 형성할 수 있다. 예를 들어 프레스 타발 공정은 로터 코어(311) 및 복수 개의 브리지(313) 형상을 일체로 포함하는 링 형상으로 가공될 수 있다. 복수 개의 바디 철판(3100)을 다층으로 적층시킴으로써, 로터 바디(310)가 형성될 수 있다. 다만 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니며, 로터 바디(310)는 복수 개의 로터 코어(311) 및 복수 개의 브리지(313)를 포함하는 임의의 방식으로 형성될 수 있다.
도 18a는 일 예시에 따른 홀이 형성되기 이전의 로터의 평면도이다. 도 18b는 도 18a에 도시된 로터의 단면도이다.
도 18a 내지 도 18b를 참조하면, 일 예시에 따른 복수 개의 영구자석(330)은 모터축(30)을 중심으로 방사상으로 위치되도록 로터(22)의 원주방향을 따라 배열된다. 일 예로서, 복수 개의 영구 자석(330)은 복수 개의 로터 바디(310)의 내부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 영구자석(330)은 상호 인접하게 배치된 로터 코어(311) 사이에 개별적으로 배치될 수 있다. 환언하면, 복수 개의 영구자석(330)은 상호 인접하게 배치된 복수 개의 로터 코어(311)에 사이에 형성된 영구 자석 수용부(314)에 개별적으로 배치될 수 있다.
몰딩부(320)는 복수 개의 로터 코어(311)와 모터축(30) 사이 영역 및 영구 자석 수용부(314)에 배치된 복수 개의 영구 자석(330)을 감싸도록 배치될 수 있다. 일 예시에 따르면, 몰딩부(320)는 절연성 재질을 포함할 수 있다. 또한, 몰딩부(320)는 사출 성형 방식을 통해 복수 개의 로터 코어(311)와 모터축(30) 사이 영역 및 복수 개의 영구 자석(330)을 감싸도록 배치될 수 있다. 기타 복수 개의 영구자석(330) 및 몰딩부(320)와 관련된 사항은 도 5a 및 도 5b에 도시된 복수 개의 영구자석(130) 및 몰딩부(120)와 실질적으로 동일하므로 여기서는 서술을 생략한다.
도 19a는 일 예시에 따른 로터의 평면도이다. 도 19b는 도 19a에 도시된 로터의 단면도이다.
도 19a 및 도 19b를 참조하면, 일 예시에 따른 복수 개의 홀(340)이 복수 개의 브리지(313) 각각에 배치될 수 있다. 일 예로서, 복수 개의 홀(340) 각각은 브리지(313)의 제1 단부(3130)와 제2 단부(3131) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 복수 개의 홀(340) 각각은 제1 방향(X)을 따라 연장될 수 있다. 이에 따라 브리지(313)의 제1 단부(3130)와 제2 단부(3131)는 제1 방향(X)을 따라 복수 개의 홀(340)에 의해 연결이 차단될 수 있다.
일 예시에 따르면, 복수 개의 영구자석(330)과 모터축(30) 사이에는 몰딩부(320)가 배치될 수 있다. 이때, 몰딩부(320)는 복수 개의 영구자석(330)과 모터축(30)을 상호 연결시킬 수 있다. 이에 따라 복수 개의 영구자석(330)과 모터축(30)이 상호 연결되어 동력이 전달될 수 있다.
도 20은 일 예시에 따른 로터의 평면도이다. 도 21은 일 예시에 따른 로터의 측면도이다.
일 예시에 따른 로터(22)는 제1 방향(X)을 중심으로 회전할 수 있다. 이때, 로터(22)의 형상 및 로터(22)의 개별 영역의 질량 차이에 따라 로터(22)가 회전하는 과정에서 진동이 발생될 수 있다. 로터(22)에서 발생되는 진동을 방지하기 위해, 로터(22)의 개별 영역에 추가 질량을 배치할 수 있다.
도 20 및 도 21을 참조하면, 일 예시에 따른 하나 이상의 균형 부재(350)가 복수 개의 홀(340) 중 하나 이상에 배치될 수 있다. 일 예로서, 하나 이상의 균형 부재(350)는 제1 방향(X)을 따라 연장될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 균형 부재(350)가 복수 개로 구현될 수 있다. 이때, 복수 개의 균형 부재(350) 중 2 이상은 상기 제1 방향(X)을 따라 상호 동일하거나 상호 상이한 길이를 구비할 수 있다.
또한, 일 예시에 따른 하나 이상의 균형 부재(350)는 복수 개의 홀(340)의 직경 미만의 직경을 구비할 수 있다. 이에 따라 하나 이상의 균형 부재(350)는 복수 개의 홀(340)에 삽입되도록 배치될 수 있다.
또한, 일 예시에 따른 하나 이상의 균형 부재(350)는 절연성 재질을 포함할 수 있다. 이에 따라 하나 이상의 균형 부재(350)을 통하여 불필요한 누설 자속이 전달되는 현상을 방지할 수 있다.
일 예시에 따른 하나 이상의 균형 부재(350)는 로터(22)의 진동 상황에 따라 길이 및 배치 위치가 상이하게 결정될 수 있다. 일 예로서, 로터(22)의 진동을 감지하는 경우, 제1 균형 부재(351) 및 제2 균형 부재(352)가 복수 개의 홀(340) 중 2곳에 각각 배치될 수 있다. 이때, 로터(22)의 진동 상태에 따라 도 21에 도시된 바와 같이 제1 균형 부재(351) 및 제2 균형 부재(352)의 제1 방향(X)을 따르는 길이가 상이하게 조정될 수 있다. 다만, 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니며, 복수 개의 홀(340)의 개수, 하나 이상의 균형 부재(350)의 개수 및 배치 위치와 하나 이상의 균형 부재(350)의 길이는 로터(22)의 진동 상황에 따라 상이하게 조정될 수 있다.
도 22는 일 예시에 따른 로터의 사시도이다. 도 23은 일 예시에 따른 로터 바디의 사시도이다. 도 24a는 일 예시에 따른 제1 바디 철판의 평면도이다. 도 24b는 일 예시에 따른 제2 바디 철판의 평면도이다.
도 1, 도 22 및 도 23을 참조하면, 일 예시에 따른 모터(M)는 스테이터(10), 로터(23) 및 모터축(30)을 포함할 수 있다. 로터 수용부(12)에는 스테이터(10)에 대해 로터(23)가 회전 가능하도록 배치될 수 있다. 로터(23)를 제외한 스테이터(10) 및 모터축(30)은 도 1에 개시된 구성과 동일하므로 여기서는 서술을 생략한다.
일 예시에 따른 로터 바디(410)는 복수 개의 로터 코어(411), 복수 개의 로터 코어(411) 사이에 배치되는 복수 개의 브리지(413) 및 복수 개의 로터 코어(411) 사이에 배치되는 영구 자석 수용부(414)를 포함할 수 있다.
복수 개의 로터 코어(411)는 후술하게 될 복수 개의 영구자석(430)을 지지하며, 복수 개의 영구자석(430)으로부터 발생되는 자속의 통로(자로)(magnetic path)를 형성할 수 있다. 복수 개의 로터 코어(411)는 원주방향을 따라 배열되고, 복수 개의 영구자석(430)을 수용하기 위한 영구 자석 수용부(414)를 형성하도록 상호 이격되도록 배치될 수 있다. 일 예시에 따른 복수 개의 로터 코어(411)는 제1 방향(X)을 따라 연장도록 형성될 수 있다.
복수 개의 브리지(413)는 인접한 로터 코어(411) 사이에 배치되어, 복수 개의 로터 코어(411) 각각을 연결할 수 있다. 일 예로서, 복수 개의 브리지(413)는 복수 개의 로터 코어(411)의 상단부에 배치된 제1 복수 개의 브리지(4131) 및 복수 개의 로터 코어(411)의 하단부에 배치되는 제2 복수 개의 브리지(4132)를 포함할 수 있다. 제1 복수 개의 브리지(4131)와 제2 복수 개의 브리지(4132)는 제1 방향(X)을 따라 상호 이격되도록 배치될 수 있다. 일 예로서, 제1 복수 개의 브리지(4131)와 제2 복수 개의 브리지(4132)가 복수 개의 로터 코어(411)사이에 배치됨에 따라 복수 개의 로터 코어(211) 각각이 상호 연결될 수 있다.
일 예시에 따른 복수 개의 로터 코어(411) 및 복수 개의 브리지(413)은 같은 재질로 일체로 형성되어 로터 바디(410)를 구현할 수 있다. 일 예로서, 로터 바디(410)는 바디 철판(4101, 4102, 4103)을 제1 방향(X)을 따라 다층으로 적층시켜 형성할 수 있다. 일 예시에 따른 바디 철판(4101, 4102, 4103)은 일 평면 형상의 베이스 기판(미도시)으로부터 프레스 타발 공정을 통해서 형성할 수 있다.
일 예로서, 로터 바디(410)의 상단부 및 하단부에 배치되는 제1 바디 철판(4101, 4102)은 평면 형상의 복수 개의 로터 코어(4111, 4112), 복수 개의 브리지(4131, 4132) 및 영구 자석 수용부(4141, 4142)를 포함할 수 있다. 또한, 로터 바디(410)의 상단부와 하단부 사이에 배치되는 제2 바디 철판(4103)은 복수 개의 로터 코어(4113) 및 영구 자석 수용부(4143)을 포함할 수 있다.
도 25a는 일 예시에 따른 홀이 형성되기 이전의 로터의 평면도이다. 도 25b는 도 25a에 도시된 로터의 단면도이다.
도 25a 내지 도 25b를 참조하면, 일 예시에 따른 복수 개의 영구자석(430)은 모터축(30)을 중심으로 방사상으로 위치되도록 로터(23)의 원주방향을 따라 배열된다. 일 예로서, 복수 개의 영구 자석(430)은 복수 개의 로터 바디(410)의 내부에 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수 개의 영구자석(430)은 상호 인접하게 배치된 로터 코어(411) 사이에 개별적으로 배치될 수 있다. 환언하면, 복수 개의 영구자석(430)은 상호 인접하게 배치된 복수 개의 로터 코어(411)에 사이에 형성된 영구 자석 수용부(414)에 개별적으로 배치될 수 있다.
몰딩부(420)는 모터축(30)과 복수 개의 로터 코어(411) 사이 영역, 제1 복수 개의 브리지(4131)와 제2 복수 개의 브리지(4132) 사이 영역 및 영구 자석 수용부(414)에 배치된 복수 개의 영구 자석(430)을 감싸도록 배치될 수 있다. 일 예시에 따르면, 몰딩부(420)는 절연성 재질을 포함할 수 있다. 또한, 몰딩부(420)는 사출 성형 방식을 통해 모터축(30)과 복수 개의 로터 코어(411) 사이 영역, 제1 복수 개의 브리지(4131)와 제2 복수 개의 브리지(4132)사이 영역 및 복수 개의 영구 자석(430)을 감싸도록 배치될 수 있다. 일 예시에 따르면, 몰딩부(420)는 모터축(30)과 복수 개의 로터 코어(411)를 상호 연결시킬 수 있다. 이에 따라 모터축(30)과 복수 개의 로터 코어(411)가 상호 연결되어 동력이 전달될 수 있다.
기타 복수 개의 영구자석(430) 및 몰딩부(420)와 관련된 사항은 도 5a 및 도 5b에 도시된 복수 개의 영구자석(130) 및 몰딩부(120)와 실질적으로 동일하므로 여기서는 서술을 생략한다.
도 26a는 일 예시에 따른 로터의 평면도이다. 도 26b는 도 26a에 도시된 로터의 측면도이다.
상술한 바와 같이, 일 예시에 따른 로터 바디(410)는 바디 철판(4101, 4102, 4103)을 제1 방향(X)을 따라 다층으로 적층시켜 형성할 수 있다. 도 26a 및 도 26b를 참조하면, 일 예시에 따른 복수 개의 홀(440)이 복수 개의 브리지(413) 각각에 배치될 수 있다. 일 예로서, 제1 복수 개의 브리지(4131)에 포함된 브리지 각각에 제1 복수 개의 홀(441)이 배치될 수 있다. 또한, 제2 복수 개의 브리지(4132)에 포함된 브리지 각각에 제2 복수 개의 홀(442)이 배치될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 복수 개의 홀(441, 442) 각각은 제1 방향(X)을 따라 연장될 수 있다. 이에 따라 제1 복수 개의 브리지(4131)는 제1 방향(X)을 따라 제1 복수 개의 홀(441)에 의해 연결이 차단되고, 제2 복수 개의 브리지(4132)는 제1 방향(X)을 따라 제2 복수 개의 홀(442)에 의해 연결이 차단될 수 있다.
일 예시에 따른 제1 및 제2 복수 개의 홀(441, 442)은 제1 방향(X)을 따라 소정의 깊이를 구비하도록 몰딩부(420)까지 연장될 수 있다. 이때, 제1 및 제2 복수 개의 홀(441, 442)은 로터(23)의 진동 상황에 따라 제1 방향(X)을 따르는 깊이가 상이하게 결정될 수 있다. 일 예로서, 로터(23)의 진동 정도가 제1 복수 개의 홀(441)이 배치된 영역에서 상이한 경우, 제1 복수 개의 홀(441) 중 2 이상은 상기 제1 방향을 따라 상호 동일하거나 상호 상이한 길이를 구비하도록 결정될 수 있다. 또한, 로터(23)의 진동 정도가 제2 복수 개의 홀(442)이 배치된 영역에서 상이한 경우, 제2 복수 개의 홀(442) 중 2 이상은 상기 제1 방향을 따라 상호 동일하거나 상호 상이한 길이를 구비하도록 결정될 수 있다. 다만, 본 개시가 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 및 제2 복수 개의 홀(441, 442)의 개수, 및 배치 위치와 제1 및 제2 복수 개의 홀(441, 442)의 깊이는 로터(23)의 진동상황에 따라 상이하게 조정될 수 있다.
일 예시에 따른 모터(M)는 원주방향으로 소정의 간격을 사이에 두고 상호 이격되도록 배열된 복수 개의 스테이터 코어(13) 및, 상기 복수 개의 스테이터 코어 각각에 권선된 코일(15)을 구비하는 스테이터(10), 상기 복수 개의 스테이터 코어의 내측에 배치되는 로터(20)를 포함하고, 상기 로터는, 제1 방향을 따라 연장된 축공을 포함하는 슬리브(112), 원주 방향을 따라 상호 이격되도록 배치되는 복수 개의 로터 코어(111), 상호 인접하게 배치된 로터 코어 사이에 개별적으로 배치되는 복수 개의 영구 자석(130), 상기 슬리브와 상기 복수 개의 로터 코어 각각을 연결하도록 배열되는 복수 개의 브리지(113), 상기 복수 개의 브리지 각각에 배치되며, 상기 브리지의 양 단부 사이에 배치되어 상기 브리지의 제1 단부와 제2 단부의 연결을 차단하는 복수 개의 홀(140), 상기 슬리브와 상기 복수 개의 로터 코어 사이에 배치되는 몰딩부(120)를 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 로터 코어(111), 상기 슬리브(112) 및 상기 복수 개의 브리지(113)는 상기 제1 방향을 따라 소정의 두께를 구비하도록 연장되며, 상기 복수 개의 브리지(113) 각각에 배치되는 상기 복수 개의 홀(140)은 상기 제1 방향을 따라 연장될 수 있다.
상기 제1 방향을 따라 연장되며, 상기 복수 개의 홀 중 하나 이상에 배치되는 하나 이상의 균형 부재(150)를 더 포함할 수 있다.
복수 개의 균형 부재(150) 중 2 이상은 상기 제1 방향을 따라 상호 동일하거나 상호 상이한 길이를 구비할 수 있다.
상기 하나 이상의 균형 부재(150)는 절연성 재질을 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 로터 코어(211)는 상기 제1 방향을 따라 소정의 두께를 구비하도록 연장되며, 상기 복수 개의 로터 코어(211)의 상단부에 제1 슬리브(2121)가 배치되고, 상기 복수 개의 로터 코어(211)의 하단부에 제2 슬리브(2122)가 배치되고, 상기 복수 개의 로터 코어의 상단부와 상기 제1 슬리브 사이에 제1 복수 개의 브리지(2131)가 배치되고, 상기 복수 개의 로터 코어의 하단부와 상기 제2 슬리브 사이에 제2 복수 개의 브리지(2132)가 배치되고, 상기 제1 복수 개의 브리지에 포함된 브리지 각각에 제1 복수 개의 홀(241)이 배치되고, 상기 제2 복수 개의 브리지에 포함된 브리지 각각에 제2 복수 개의 홀(242)이 배치될 수 있다.
상기 제1 방향을 따라 이격되도록 배치된 상기 제1 복수 개의 브리지(2131)와 상기 제2 복수 개의 브리지(2132) 사이에 상기 몰딩부(220)가 배치되고, 상기 제1 복수 개의 홀(241) 각각은 상기 제1 방향을 따라 소정의 깊이를 구비하도록 상기 몰딩부(220)로 연장되고, 상기 제2 복수 개의 홀(242) 각각은 상기 제1 방향을 따라 소정의 깊이를 구비하도록 상기 몰딩부(220)로 연장될 수 있다.
상기 제1 복수 개의 홀(241) 중 2 이상은 상기 제1 방향을 따라 상호 동일하거나 상호 상이한 길이를 구비하는, 상기 제2 복수 개의 홀(242) 중 2 이상은 상기 제1 방향을 따라 상호 동일하거나 상호 상이한 길이를 구비할 수 있다.
상기 몰딩부(120, 220)는 절연성 재질을 포함할 수 있다.
일 예시에 따른 모터(M)는 원주방향으로 소정의 간격을 사이에 두고 상호 이격되도록 배열된 복수 개의 스테이터 코어(13) 및, 상기 복수 개의 스테이터 코어 각각에 감긴 코일(15)을 구비하는 스테이터(10), 상기 복수 개의 스테이터 코어의 내측에 배치되는 로터(22);를 포함하고, 상기 로터는, 원주 방향을 따라 상호 이격되도록 배치되는 복수 개의 로터 코어(311), 상호 인접하게 배치된 로터 코어 사이에 개별적으로 배치되는 복수 개의 영구 자석(330), 상기 복수 개의 로터 코어 중 인접하게 배치된 로터 코어 사이를 연결하도록 배열되는 복수 개의 브리지(313), 상기 복수 개의 브리지 각각에 배치되며, 상기 브리지의 양 단부 사이에 배치되어 상기 브리지의 제1 단부와 제2 단부의 연결을 차단하는 복수 개의 홀(340);을 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 로터 코어(311) 및 상기 복수 개의 브리지(313)는 상기 제1 방향을 따라 소정의 두께를 구비하도록 연장되며, 상기 복수 개의 브리지 각각에 배치되는 상기 복수 개의 홀(340)은 상기 제1 방향을 따라 연장될 수 있다.
상기 제1 방향을 따라 연장되며, 상기 복수 개의 홀 중 하나 이상에 배치되는 하나 이상의 균형 부재(350)를 더 포함할 수 있다.
복수 개의 균형 부재(350)는 중 2 이상은 상기 제1 방향을 따라 상호 동일하거나 상호 상이한 길이를 구비할 수 있다.
상기 복수 개의 로터 코어(411)는 상기 제1 방향을 따라 소정의 두께를 구비하도록 연장되며, 상기 제1 방향을 따르는 상기 복수 개의 로터 코어의 상단부 사이에 제1 복수 개의 브리지(4131)가 배치되고, 상기 제1 방향을 따르는 상기 복수 개의 로터 코어의 하단부 사이에 제2 복수 개의 브리지(4132)가 배치되고, 상기 제1 복수 개의 브리지에 포함된 브리지 각각에 제1 복수 개의 홀(431)이 배치되고, 상기 제2 복수 개의 브리지에 포함된 브리지 각각에 제2 복수 개의 홀(432)이 배치될 수 있다.
상기 제1 방향을 따라 이격되도록 배치된 상기 제1 복수 개의 브리지와 상기 제2 복수 개의 브리지 사이에 배치되는 몰딩부(420)를 더 포함하고, 상기 제1 복수 개의 홀(431) 각각은 상기 제1 방향을 따라 소정의 깊이를 구비하도록 상기 몰딩부로 연장되고, 상기 제2 복수 개의 홀(432) 각각은 상기 제1 방향을 따라 소정의 깊이를 구비하도록 상기 몰딩부로 연장될 수 있다.
상기한 실시예들은 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야의 통상을 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.

Claims (15)

  1. 원주방향으로 소정의 간격을 사이에 두고 상호 이격되도록 배열된 복수 개의 스테이터 코어(13) 및, 상기 복수 개의 스테이터 코어 각각에 권선된 코일(15)을 구비하는 스테이터(10);
    상기 복수 개의 스테이터 코어의 내측에 배치되는 로터(20);를 포함하고,
    상기 로터는,
    제1 방향을 따라 연장된 축공을 포함하는 슬리브(112);
    원주 방향을 따라 상호 이격되도록 배치되는 복수 개의 로터 코어(111);
    상호 인접하게 배치된 로터 코어 사이에 개별적으로 배치되는 복수 개의 영구 자석(130);
    상기 슬리브와 상기 복수 개의 로터 코어 각각을 연결하도록 배열되는 복수 개의 브리지(113);
    상기 복수 개의 브리지 각각에 배치되며, 상기 브리지의 양 단부 사이에 배치되어 상기 브리지의 제1 단부와 제2 단부의 연결을 차단하는 복수 개의 홀(140);
    상기 슬리브와 상기 복수 개의 로터 코어 사이에 배치되는 몰딩부(120);를 포함하는,
    모터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 로터 코어(111), 상기 슬리브(112) 및 상기 복수 개의 브리지(113)는 상기 제1 방향을 따라 소정의 두께를 구비하도록 연장되며,
    상기 복수 개의 브리지(113) 각각에 배치되는 상기 복수 개의 홀(140)은 상기 제1 방향을 따라 연장되는,
    모터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 방향을 따라 연장되며, 상기 복수 개의 홀 중 하나 이상에 배치되는 하나 이상의 균형 부재(150)를 더 포함하는,
    모터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    복수 개의 균형 부재(150) 중 2 이상은 상기 제1 방향을 따라 상호 동일하거나 상호 상이한 길이를 구비하는,
    모터.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 균형 부재(150)는 절연성 재질을 포함하는,
    모터.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 로터 코어(211)는 상기 제1 방향을 따라 소정의 두께를 구비하도록 연장되며,
    상기 복수 개의 로터 코어(211)의 상단부에 제1 슬리브(2121)가 배치되고, 상기 복수 개의 로터 코어(211)의 하단부에 제2 슬리브(2122)가 배치되고,
    상기 복수 개의 로터 코어의 상단부와 상기 제1 슬리브 사이에 제1 복수 개의 브리지(2131)가 배치되고,
    상기 복수 개의 로터 코어의 하단부와 상기 제2 슬리브 사이에 제2 복수 개의 브리지(2132)가 배치되고
    상기 제1 복수 개의 브리지에 포함된 브리지 각각에 제1 복수 개의 홀(241)이 배치되고,
    상기 제2 복수 개의 브리지에 포함된 브리지 각각에 제2 복수 개의 홀(242)이 배치되는,
    모터.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 방향을 따라 이격되도록 배치된 상기 제1 복수 개의 브리지(2131)와 상기 제2 복수 개의 브리지(2132) 사이에 상기 몰딩부(220)가 배치되고,
    상기 제1 복수 개의 홀(241) 각각은 상기 제1 방향을 따라 소정의 깊이를 구비하도록 상기 몰딩부(220)로 연장되고,
    상기 제2 복수 개의 홀(242) 각각은 상기 제1 방향을 따라 소정의 깊이를 구비하도록 상기 몰딩부(220)로 연장되는,
    모터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 복수 개의 홀(241) 중 2 이상은 상기 제1 방향을 따라 상호 동일하거나 상호 상이한 길이를 구비하는,
    상기 제2 복수 개의 홀(242) 중 2 이상은 상기 제1 방향을 따라 상호 동일하거나 상호 상이한 길이를 구비하는,
    모터.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 몰딩부(120, 220)는 절연성 재질을 포함하는,
    모터.
  10. 원주방향으로 소정의 간격을 사이에 두고 상호 이격되도록 배열된 복수 개의 스테이터 코어(13) 및, 상기 복수 개의 스테이터 코어 각각에 감긴 코일(15)을 구비하는 스테이터(10);
    상기 복수 개의 스테이터 코어의 내측에 배치되는 로터(22);를 포함하고,
    상기 로터는,
    원주 방향을 따라 상호 이격되도록 배치되는 복수 개의 로터 코어(311);
    상호 인접하게 배치된 로터 코어 사이에 개별적으로 배치되는 복수 개의 영구 자석(330);
    상기 복수 개의 로터 코어 중 인접하게 배치된 로터 코어 사이를 연결하도록 배열되는 복수 개의 브리지(313);
    상기 복수 개의 브리지 각각에 배치되며, 상기 브리지의 양 단부 사이에 배치되어 상기 브리지의 제1 단부와 제2 단부의 연결을 차단하는 복수 개의 홀(340);을 포함하는,
    모터.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수 개의 로터 코어(311) 및 상기 복수 개의 브리지(313)는 상기 제1 방향을 따라 소정의 두께를 구비하도록 연장되며,
    상기 복수 개의 브리지 각각에 배치되는 상기 복수 개의 홀(340)은 상기 제1 방향을 따라 연장되는,
    모터.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 방향을 따라 연장되며, 상기 복수 개의 홀 중 하나 이상에 배치되는 하나 이상의 균형 부재(350)를 더 포함하는,
    모터.
  13. 제 12 항에 있어서,
    복수 개의 균형 부재(350)는 중 2 이상은 상기 제1 방향을 따라 상호 동일하거나 상호 상이한 길이를 구비하는,
    모터.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 복수 개의 로터 코어(411)는 상기 제1 방향을 따라 소정의 두께를 구비하도록 연장되며,
    상기 제1 방향을 따르는 상기 복수 개의 로터 코어의 상단부 사이에 제1 복수 개의 브리지(4131)가 배치되고,
    상기 제1 방향을 따르는 상기 복수 개의 로터 코어의 하단부 사이에 제2 복수 개의 브리지(4132)가 배치되고,
    상기 제1 복수 개의 브리지에 포함된 브리지 각각에 제1 복수 개의 홀(431)이 배치되고,
    상기 제2 복수 개의 브리지에 포함된 브리지 각각에 제2 복수 개의 홀(432)이 배치되는,
    모터.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 방향을 따라 이격되도록 배치된 상기 제1 복수 개의 브리지와 상기 제2 복수 개의 브리지 사이에 배치되는 몰딩부(420)를 더 포함하고,
    상기 제1 복수 개의 홀(431) 각각은 상기 제1 방향을 따라 소정의 깊이를 구비하도록 상기 몰딩부로 연장되고,
    상기 제2 복수 개의 홀(432) 각각은 상기 제1 방향을 따라 소정의 깊이를 구비하도록 상기 몰딩부로 연장되는,
    모터.
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