WO2018124634A1 - 로터 및 이를 포함하는 모터 - Google Patents

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WO2018124634A1
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teeth
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이병삼
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엘지이노텍 주식회사
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    • H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/527—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to rotors only

Definitions

  • the present invention relates to a rotor and a motor comprising the same.
  • a vehicle is provided with a starter motor for driving the engine and an alternator for generating electricity using the rotational force of the engine.
  • the ignition switch is connected to the power of the battery by the driver's operation when the vehicle is started, and the driving force generated by supplying power to the start motor is rotated to start the engine.
  • the alternator is connected to the driving unit of the engine and the rotor is rotated in a state in which a magnetic field is formed through the driving force of the engine to generate AC power, and the battery is charged using the stop value.
  • starter motors and alternators are all composed of a stator and a rotor, so the structure is very similar, and depending on whether a force or a power is applied, the starter motor and the alternator can be operated as a generator or a motor.
  • BSG Belt Driven Starter Generator
  • a rotor winding type synchronous motor is a type of a motor in which a coil is wound around a protrusion formed on an outer circumferential surface of a rotor core.
  • the motor is mainly used as a generator, but recently, the development of a non-rare earth motor attracts attention. It is also proposed as a form of.
  • the number of turns of the coil must be increased or the current must be increased.
  • the space is limited to increase the number of turns of the coil, and there is a limit to increase the torque of the motor because there is a current limit to increase the current.
  • the present invention has been proposed to improve the above problems, and to provide a rotor and a motor including the same, which can increase torque by increasing a space factor of a coil and facilitate assembly.
  • the rotor comprises: a first rotor comprising a first rotor body and a plurality of first teeth formed on an outer circumferential surface of the first rotor body; A second rotor including a second rotor body laminated to the first rotor body and a plurality of second teeth formed on an outer circumferential surface of the second rotor body; A first coil wound around the first tooth; A second coil wound around the second tooth; A first insulator disposed between the first tooth and the first coil; And a second insulator disposed between the second tooth and the second coil, and a first guide part in which the first coil is aligned is formed on an upper surface of the first insulator disposed on the upper side of the first rotor body.
  • the lower surface of the second insulator disposed below the second rotor body is provided with a second guide portion in which the second coil is aligned.
  • the first guide portion and the second guide portion may each be a recess formed in an upper surface of the first insulator and a lower surface of the second insulator.
  • the first guide part and the second guide part may be protrusions protruding from an upper surface of the first insulator and a lower surface of the second insulator, respectively.
  • the second tooth is fitted into a first receiving groove formed between the adjacent first teeth, and the first tooth is formed between the adjacent second teeth. 2 Can be fitted in the receiving groove.
  • the sum of the heights of the first rotor body and the second rotor body may correspond to the height of the first tooth or the second tooth.
  • the rotor comprises: a first rotor having a first rotor body and a plurality of first teeth projecting radially from an outer circumferential surface of the first rotor body; A second rotor laminated on the lower side of the first rotor and having a second rotor body and a plurality of second teeth projecting radially from an outer circumferential surface of the second rotor body; A first coil wound in series with the first tooth; And a second coil wound in series with the second tooth, wherein the plurality of first teeth are formed to have the same number of turns of the first coil, and the plurality of second teeth are wound of the second coil.
  • the numbers may be formed equal to each other.
  • the first coil may be wound in a clockwise or counterclockwise direction with respect to the center of the first rotor body.
  • the second coil may be wound in a clockwise or counterclockwise direction with respect to the center of the second rotor body.
  • the first tooth includes a first body, a second body, a third body, and a fourth body protruding from each other on the outer circumferential surface of the first rotor body, wherein the second tooth is the second rotor.
  • the outer peripheral surface of the body may include a fifth body, a sixth body, a seventh body, an eighth body protruding from each other.
  • the first coil may be wound around the first body, the second body, the third body and the fourth body in a clockwise direction.
  • the second coil may be wound around the fifth body, the sixth body, the seventh body, and the eighth body in a clockwise direction.
  • the second coil When the number of turns of the second coil wound on the second protrusion is N, the second coil is first wound N / 2 times on the fifth body and N times on the sixth body, and then After winding N times on the seventh body and N times on the eighth body, it may be returned to the fifth body and wound N / 2 times.
  • the second coil When the number of turns of the second coil wound on the second protrusion is N, the second coil is first wound N-0.5 times on the fifth body and N times on the sixth body, and then After winding N times on the seventh body and N times on the eighth body, it may be returned to the fifth body and wound 0.5 times.
  • the motor may include a housing; A stator disposed inside the housing; And a rotor facing the stator from the inside of the stator.
  • the rotor and the motor including the same comprise a plurality of rotor bodies are stacked to form a rotor, each of the rotor body includes a coil wound teeth, the teeth of each rotor body are mutually staggered with respect to the circumferential direction
  • the coil spot ratio is increased because the coil wound around the coil is wound to the divided tooth having a relatively wide winding space, unlike the rotor in which the coil is integrally formed. It is easy to work.
  • the upper and lower surfaces of the first insulator and the second insulator are provided with guide parts, so that the coil can be firmly supported on the rotor and the amount of coil consumed is reduced.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a motor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of a rotor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is an exploded perspective view of the first rotor and the second rotor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a portion of a first rotor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of a first rotor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a portion of a second rotor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view of a second rotor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a conceptual view showing a coil wound on a rotor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a layout view showing the appearance of the coil wound on the rotor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a motor according to an embodiment of the present invention.
  • the motor 1 has an outer shape formed by the housing 2.
  • a stator 30 and a rotor 10 disposed inside the stator 30 are provided in the housing 2.
  • Coil 40 may be wound around the rotor 10.
  • the coil 40 may induce electrical interaction with the stator 30 to induce power generation by the rotor 10 which induces or rotates the rotor 10.
  • the motor 1 when the motor 1 operates as a starter motor, the rotor 10 is rotated by an applied driving current, and a pulley belt (not shown) connected to the rotation shaft 50 of the rotor 10 is rotated. It can rotate to drive external components (engines, etc.).
  • a pulley belt (not shown) is rotated by the driving of the engine to rotate the rotor 10 to generate alternating current.
  • the generated alternating current can be converted to direct current and supplied to an external component (such as a battery).
  • FIG. 2 is a perspective view of a rotor according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is an exploded perspective view of the first rotor and the second rotor according to an embodiment of the present invention.
  • the rotor 10 includes a first rotor 100 and a second rotor 200.
  • the first rotor 100 and the second rotor 200 are laminated to each other in the height direction to form the rotor 10 by coupling.
  • the first rotor 100 and the second rotor 200 may be formed by stacking a plurality of plates.
  • the first rotor 100 is coupled to the upper side of the second rotor 200 as an example.
  • the first rotor 100 includes a cylindrical first rotor body 120 and a plurality of first teeth 110 protruding radially from an outer circumferential surface of the first rotor body 120. Include. In addition, a hole 130 into which the rotation shaft 50 is inserted is formed at the center of the first rotor body 120.
  • the first teeth 110 are provided in plural, form a predetermined interval along the circumferential direction of the first rotor body 120, and are disposed on the outer circumferential surface of the first rotor body 120.
  • a first coil 41 may be wound around the first tooth 110, and an insulator 170 may be disposed between the first tooth 110 and the first coil 41 for insulation. Since the insulator 170 is coupled to the first rotor 100, it may be referred to as a first insulator 170.
  • the first tooth 110 is an arm type body 111 connected to the first rotor body 120, and a rim type blocking protrusion 112 formed at the tip of the body 111. ).
  • the guide protrusion 113 protrudes from the outer surface of the body 111 adjacent to the first rotor body 120.
  • the outer surface of the body 111 may be formed inclined surface such that the cross-sectional area is wider toward the outside.
  • the first coil 41 is wound on the outer surface of the body 111. At this time, due to the blocking protrusion 112 and the guide protrusion 113, the winding operation of the first coil 41 may be more easily performed.
  • the first teeth 110 are provided with four pieces to form a predetermined interval.
  • the number of the first teeth 110 may vary depending on the number of poles of the motor.
  • the second rotor 200 includes a cylindrical second rotor body 220 and a plurality of second teeth 210 radially protruding from the outer circumferential surface of the second rotor body 220.
  • a hole 230 into which the rotation shaft 50 is inserted is formed at the center of the second rotor body 220.
  • the second teeth 210 are provided in plural and form a predetermined interval along the circumferential direction of the second rotor body 220 and are disposed on the outer circumferential surface of the second rotor body 220.
  • the second coil 46 may be wound around the second tooth 210, and an insulator 270 may be disposed between the second tooth 210 and the second coil 46 for insulation. . Since the insulator 270 is coupled to the second rotor 200, it may be referred to as a second insulator 270.
  • the second tooth 210 is an arm type body 211 connected to the second rotor body 220, and a rim type blocking protrusion 212 formed at the tip of the body 211. It includes.
  • the guide protrusion 213 is protruded in the region adjacent to the second rotor body 220 of the outer surface of the body 211.
  • the outer surface of the body 211 may be formed inclined surface such that the cross-sectional area is wider toward the outside.
  • the second coil 46 is wound around the body 211.
  • Four second teeth 210 are provided in the same number as the first teeth 110. That is, since the second tooth 210 is located in the space between the first tooth 110 when the first rotor 100 and the second rotor 200 are coupled, the second tooth 210 of the second tooth 210 is formed. The number may correspond to the number of the first teeth 110.
  • the second teeth 210 are formed between the adjacent first teeth 110. It is understood that the first receiving groove 115 is fitted into the first receiving groove 115, and the first tooth 110 is fitted into the second receiving groove 215 formed between the adjacent second teeth 210. That is, the first tooth 110 and the second tooth 210 are disposed at different positions with respect to the circumferential direction.
  • the first rotor 100 and the second rotor 200 have the first rotor 100 on the upper side and the second rotor 200 on the lower side of the first rotor 100 and the second rotor 200, respectively.
  • 210 may be laminated in a complementary state.
  • the heights of the first rotor body 120 and the second rotor body 220 may correspond to the heights of the first tooth 110 or the second tooth 210.
  • Figure 4 is a cross-sectional view showing a part of a first rotor according to an embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a perspective view of a first rotor according to an embodiment of the present invention.
  • the height h2 of the first tooth 110 is formed higher than the height h1 of the first rotor 100, that is, the height h1 of the first rotor body 120.
  • the height is based on the axial direction of the motor.
  • the first tooth 110 may include a first extension part 114 protruding downward from the first rotor body 120.
  • the first extension 114 is understood as an extended portion of the first tooth 110 and is coupled to the second rotor body 220 of the second tooth 210.
  • the first extension part 114 includes a slide edge part 114a including an inner circumferential surface of a curved shape aligned with an outer circumferential surface of the second rotor body 220 of the second rotor 200. It may include. The inner circumferential surface of the slide edge portion 114a is slidably contacted with the outer circumferential surface of the second rotor body 220 of the second tooth 210.
  • a guide portion 121 in which the first coil 41 is aligned is formed on an upper surface of the first insulator 170.
  • the guide part 121 is disposed to connect between the first teeth 110 adjacent to each other on an upper surface of the first insulator 170. Meanwhile, since the guide part 121 is formed in the first insulator 170, it may be referred to as a first guide part 121.
  • the first guide part 121 may be formed in the form of a groove projecting from the protrusion or the upper surface protruding from the upper surface of the first insulator 170.
  • a single first coil 41 is wound in series.
  • the winding of the first coil 41 may be started from the positive side end 41a and the winding may be terminated to the negative side end 41b.
  • the first guide portion 121 may be understood as a configuration in which a coil for connecting a coil wound in series between adjacent protrusions is accommodated.
  • first guide parts 121 may be formed in the first rotor 100 to connect adjacent first teeth 110. .
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a part of a second rotor according to an embodiment of the present invention
  • Figure 7 is a perspective view of a second rotor according to an embodiment of the present invention.
  • the second rotor 200 of FIG. 7 is a diagram illustrating the up and down directions of the second rotor 200 of FIG. 3 reversed.
  • the height h4 of the second tooth 210 is greater than the height h3 of the second rotor 200, that is, the height h3 of the second rotor body 220.
  • the second tooth 210 may include a second extension part 214 protruding upward from the second rotor body 220.
  • the second extension part 214 is a part where the second tooth 210 extends and is coupled to the first rotor body 120 of the first tooth 110.
  • the second extension part 214 includes a slide edge part 214a including an inner circumferential surface of a curved shape aligned with an outer circumferential surface of the first rotor body 120 of the first rotor 100. ) May be included.
  • the inner circumferential surface of the slide edge portion 214a is in sliding contact with the outer circumferential surface of the first rotor body 120 of the first tooth 110.
  • a guide part 221 in which the second coil 46 is aligned is also formed on a bottom surface of the second insulator 270 of the second rotor 200.
  • the guide part 221 is disposed to connect between the second teeth 210 adjacent to each other at a lower surface of the second insulator 270. Meanwhile, since the guide part 221 is formed in the second insulator 270, it may be referred to as a second guide part 221.
  • the second guide part 221 may be formed in the shape of a protrusion projecting from the bottom surface of the second insulator 270 or a groove recessed from the bottom surface.
  • a single second coil 46 is wound in series.
  • the winding of the second coil 46 may be started from the positive side end 46a and the winding may be terminated to the negative side end 46b.
  • the second guide part 221 may be understood as a configuration in which a coil for connecting a coil wound in series between adjacent protrusions is accommodated. Accordingly, when viewed from the side of the rotor 10, the guide parts 121 and 221 are formed on the upper and lower surfaces of the rotor 10, respectively, to form the first coil 41 and the second coil 46. It can be understood to accommodate some.
  • four second guide parts 221 may be formed to connect the second teeth 210 adjacent to the second rotor body 100. have.
  • the numbers of the guide parts 121 and 221 of the first rotor 100 and the second rotor 200 are different from each other at both end portions of the first coil 41 wound around the first rotor 100. Is disposed between the adjacent first teeth 110, and the second coils 46 wound around the second rotor 200 have both ends extending upward from both sides of one second tooth 210. Because it becomes. This is to extend both end portions of the second coil 46 wound around the second rotor body 100 disposed below in the same direction as both end portions of the first coil 46. Let's do it.
  • FIG. 8 is a conceptual view showing a coil wound on a rotor according to an exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a layout view illustrating a coil wound on a rotor according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • each of the first rotor 100 and the second rotor 200 according to the embodiment of the present invention a single coil 40 is wound in series.
  • the first coil 41 wound around the first rotor 100 has one end connected to the positive electrode 300 and the other end connected to the negative electrode 400 wound in series with the first rotor 100.
  • the anode 300 refers to a pole having a higher potential than the cathode 400, and the anode 300 and the cathode 400 may be disposed adjacent to each other.
  • the second coil 46 wound around the second rotor 200 has one end connected to the anode 300 and the other end connected to the cathode 400 to the second rotor body 100. Wound in series
  • winding in series with the rotor body is understood that a single coil wire is wound around the plurality of first teeth 110, and both ends are connected to the anode 300 and the cathode 400, respectively.
  • the first teeth 110 are disposed in plural along the circumferential direction of the first rotor body 120.
  • the number of turns that is, the number of turns of the first coil 41 may be the same between the plurality of first teeth 110. 5, 8 and 9, for example, if the first coil 41 is connected to the first tooth 110 by rotating the first body 111a two times, the second body 111b may be used. Also, the third body 111c and the fourth body 111d may be connected by two turns.
  • the plurality of protrusions has an advantage of providing a uniform electromagnetic force.
  • the number of coil turns of the first tooth 110 and the number of coil turns of the second tooth 210 may also be the same.
  • the first coil 41 may be clockwise or counterclockwise based on the hole 130 that is the center of the first rotor 100. It may be wound around the first rotor 100. As shown in FIG. 9, the first coil 41 having one end starting from the anode 300 may be wound around the first body 111a and then wound around the second body 111b. Then, after the winding on the third body 111c, it may be wound on the fourth body 111d. The other end of the first coil 41 is connected to the cathode 400 after being wound around the fourth body 111d.
  • winding directions of the first coil 41 wound around the first body 111a, the second body 111b, the third body 111c, and the fourth body 111d may be the same.
  • the first coil 41 when the first coil 41 is wound around the first body 111a in a clockwise direction, the second body 111b, the third body 111c, and the fourth body 111d may also be wound.
  • the first coil 41 is wound in the clockwise direction.
  • the second body 111b, the third body 111c, and the fourth body 111d may also be wound.
  • the first coil 41 is wound in the counterclockwise direction.
  • turns of the second coil 46 may be the same between the plurality of second teeth 210.
  • each of the bodies of the second tooth 210 will be referred to as a fifth body 211a, a sixth body 211b, a seventh body 211c, and an eighth body 211d. .
  • the second coil 46 when the second coil 46 is first wound on the fifth body 211a, only a part of the number of turns of the other bodies 211b, 211c, and 221d is wound. do.
  • the second coil 46 is wound around the other bodies 211b, 211c and 221d and the second coil 46 is returned to the fifth body 211a, the number of turns of the other bodies 211b, 211c and 221d is the same. The remaining number of times are wound so that That is, a part of the second coil 46 is supported on the lower surface of the second rotor 200, and both ends thereof extend upward from both sides of the second tooth 210. It is possible to form the same number of turns between the projections.
  • both ends of the second coil 46 wound on the second rotor 200 should extend upward of the rotor 10 in the same direction as the extension direction of both ends of the first coil 41. Therefore, unlike the first rotor 100, both ends are located at both sides of the second tooth 210. Therefore, in order to configure the number of windings of the coil wound around each body equally, only a part of the number of times is wound around the fifth body 211a, and the number of times is the last.
  • the second coil 46 when the winding method of the second coil 46 is described, the second coil 46 is clockwise or counterclockwise based on the hole 230 that is the center of the second rotor 200. As a result, it may be wound around the second rotor 200. As shown in FIG. 9, the second coil 46, one end of which is started from the anode 300, may be wound around the sixth body 211b after a portion of the second coil 46 is wound around the fifth body 211a. . Then, after winding to the seventh body 211c, it may be wound to the eighth body 211d. After the winding of the eighth body 111d, the remaining number of times is wound around the fifth body 211a so that the other end of the second coil 46 is connected to the cathode 400.
  • the second coil 46 is initially connected to the fifth body 211a. After winding N / 2 times, winding N times on the sixth body 211b, winding N times on the seventh body 211c, and winding N times on the eighth body 211d, and then 5 Return to the body (211a) is wound the remaining N / 2 times.
  • the second coil 46 may be N in the first body 511a. -0.5 winding, N winding on the sixth body 211b, N winding on the seventh body 211c, N winding on the eighth body 211d, and then the fifth winding. Return to the body 211a may be wound the remaining 0.5 times.
  • the winding direction of the second coil 46 wound around the fifth body 211a, the sixth body 211b, the seventh body 211c and the eighth body 211d may be the same.
  • the second coil 46 when the second coil 46 is wound around the fifth body 211a in the clockwise direction, the sixth body 211b, the seventh body 211c, and the eighth body 211d may also be wound.
  • the second coil 46 is wound clockwise.
  • the sixth body 211b, the seventh body 211c, and the eighth body 211d may also be wound.
  • the second coil 46 is wound in the counterclockwise direction.
  • each rotor body includes protrusions in which coils are wound, and the protrusions of each rotor body are mutually based on the circumferential direction.
  • the coil spot ratio can be configured to wind the coil on the divided protrusion where a relatively wide winding space is secured, unlike the rotor in which the coil winding protrusions are integrally formed. Increasing it, there is an advantageous effect that the winding operation is easy.
  • the upper and lower surfaces of the first insulator and the second insulator are provided with guide parts, so that the coil can be firmly supported on the rotor body and the amount of coils consumed is reduced.

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Abstract

로터는 제 1 로터 몸체 및 상기 제 1 로터 몸체의 외주면에 형성되는 복수개의 제 1 티스를 포함하는 제 1 로터; 상기 제 1 로터 몸체에 적층 결합되는 제 2 로터 몸체 및 상기 제 2 로터 몸체의 외주면에 형성되는 복수개의 제 2 티스를 포함하는 제 2 로터; 상기 제 1 티스에 권선되는 제 1 코일; 상기 제 2 티스에 권선되는 제 2 코일; 상기 제 1 티스와 상기 제 1 코일 사이에 배치되는 제 1 인슐레이터; 및 상기 제 2 티스와 상기 제 2 코일 사이에 배치되는 제 2 인슐레이터를 포함한다.

Description

로터 및 이를 포함하는 모터
본 발명은 로터 및 이를 포함하는 모터에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 엔진을 구동시키는 스타터 모터와 엔진의 회전력을 이용하여 전기를 발전시키는 알터네이터(Alternator)가 구비된다. 상기 스타터 모터는, 차량의 시동 시 운전자의 조작에 의해 이그니션 스위치가 배터리의 전원에 연결되고 이를 통해 상기 스타트 모터에 전원이 공급되어 발생한 구동력이 엔진을 회전시켜 시동이 걸리게 된다.
이에 비해 상기 알터네이터는, 엔진의 구동부에 연결되어 엔진의 구동력을 통해 자기장이 형성된 상태에서 회전자가 회전되어 교류전력이 발생하고, 이를 정류장치 등을 이용하여 배터리를 충전하게 된다.
이러한 스타터 모터와 알터네이터는 모두 스테이터와 로터의 구조로 구성되어 있어 그 구조가 매우 유사하고, 힘을 가하느냐 전원을 인가하느냐에 따라 발전기로 동작하게 할 수도 있고 모터로 동작하게 할 수도 있다.
최근에는, 하나의 구조로 스타터 모터와 알터네이터의 역할을 수행할 수 있는 BSG(Belt Driven Starter Generator, 이하, BSG라 한다) 구조에 대한 연구가 활발하다.
한편, 회전자 권선형 동기 타입의 모터란, 로터 코어의 외주면에 돌출 형성된 돌기부에 코일을 권선한 형태의 모터로서, 주로 발전기로 사용하였으나, 최근 비희토류계 모터의 개발이 관심을 받으면서, 트랙션 모터의 한 형태로서도 제안되고 있다.
모터의 토크를 증가시키기 위해서는 코일의 권선수를 늘리거나 전류를 증가시켜야 한다. 그러나, BSG의 경우, 코일의 권선수를 늘리기에는 공간적 제약이 크며, 전류를 높이기에는 전류 제한치가 있기 때문에 모터의 토크를 증가시키는데 한계가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것으로서, 코일의 점적률(space factor)을 높여 토크를 높일 수 있으며, 조립을 용이하게 할 수 있는 로터 및 이를 포함하는 모터를 제공하는 것에 있다.
일 실시예로서, 로터는, 제 1 로터 몸체 및 상기 제 1 로터 몸체의 외주면에 형성되는 복수개의 제 1 티스를 포함하는 제 1 로터; 상기 제 1 로터 몸체에 적층 결합되는 제 2 로터 몸체 및 상기 제 2 로터 몸체의 외주면에 형성되는 복수개의 제 2 티스를 포함하는 제 2 로터; 상기 제 1 티스에 권선되는 제 1 코일; 상기 제 2 티스에 권선되는 제 2 코일; 상기 제 1 티스와 상기 제 1 코일 사이에 배치되는 제 1 인슐레이터; 및 상기 제 2 티스와 상기 제 2 코일 사이에 배치되는 제 2 인슐레이터를 포함하며, 상기 제 1 로터 몸체의 상측에 배치되는 상기 제 1 인슐레이터의 상면에는 상기 제 1 코일이 정렬되는 제 1 가이드부가 형성되고, 상기 제 2 로터 몸체의 하측에 배치되는 상기 제 2 인슐레이터의 하면에는 상기 제 2 코일이 정렬되는 제 2 가이드부가 형성된다.
상기 제 1 가이드부와 상기 제 2 가이드부는 각각 상기 제 1 인슐레이터의 상면과 상기 제 2 인슐레이터의 하면에서 함몰 형성되는 홈일 수 있다.
상기 제 1 가이드부와 상기 제 2 가이드부는 각각 상기 제 1 인슐레이터의 상면과 상기 제 2 인슐레이터의 하면에서 돌출되는 돌기일 수 있다.
상기 제 1 로터와 상기 제 2 로터가 결합 시, 상기 제 2 티스는 인접한 상기 제 1 티스 사이에 형성되는 제 1 수용홈에 끼워지고, 상기 제 1 티스는 인접한 상기 제 2 티스 사이에 형성되는 제 2 수용홈에 끼워질 수 있다.
상기 제 1 로터 몸체와 상기 제 2 로터 몸체의 높이의 합은, 상기 제 1 티스 또는 상기 제 2 티스의 높이에 대응될 수 있다.
다른 실시예로서, 로터는 제 1 로터 몸체와, 상기 제 1 로터 몸체의 외주면에서 방사상으로 돌출되는 복수의 제 1 티스를 구비하는 제 1 로터; 상기 제 1 로터의 하측에 적층 결합되며, 제 2 로터 몸체와, 상기 제 2 로터 몸체의 외주면에서 방사상으로 돌출되는 복수의 제 2 티스를 구비하는 제 2 로터; 상기 제 1 티스에 직렬로 권선되는 제 1 코일; 및 상기 제 2 티스에 직렬로 권선되는 제 2 코일을 포함하고, 복수의 상기 제 1 티스들은 상기 제 1 코일의 권선수가 서로 동일하게 형성되고, 복수의 상기 제 2 티스들은 상기 제 2 코일의 권선수가 서로 동일하게 형성될 수 있다.
상기 제 1 코일은 상기 제 1 로터 몸체의 중심을 기준으로 시계 또는 반시계 방향으로 권선될 수 있다.
상기 제 2 코일은 상기 제 2 로터 몸체의 중심을 기준으로 시계 또는 반시계 방향으로 권선될 수 있다.
상기 제 1 티스는, 상기 제 1 로터 몸체의 외주면에서 상호 간격을 형성하며 돌출되는 제 1 몸체, 제 2 몸체, 제 3 몸체, 제 4 몸체를 포함하고, 상기 제 2 티스는, 상기 제 2 로터 몸체의 외주면에서 상호 간격을 형성하며 돌출되는 제 5 몸체, 제 6 몸체, 제 7 몸체, 제 8 몸체를 포함할 수 있다.
상기 제 1 코일은, 상기 제 1 몸체, 상기 제 2 몸체, 상기 제 3 몸체 및 상기 제 4 몸체에 각각 시계 방향으로 권선될 수 있다.
상기 제 2 코일은, 상기 제 5 몸체, 상기 제 6 몸체, 상기 제 7 몸체 및 상기 제 8 몸체에 각각 시계 방향으로 권선될 수 있다.
상기 제 2 돌기부에 권선되는 상기 제 2코일의 권선수를 N이라 할 때, 상기 제 2 코일은 최초 상기 제 5 몸체에 N/2번 권선되고, 상기 제 6 몸체에 N번 권선된 후, 상기 제 7 몸체에 N번 권선되고, 상기 제 8 몸체에 N번 권선되고 나서, 상기 제 5 몸체로 돌아와 N/2번 권선될 수 있다.
상기 제 2 돌기부에 권선되는 상기 제 2코일의 권선수를 N이라 할 때, 상기 제 2 코일은 최초 상기 제 5 몸체에 N-0.5번 권선되고, 상기 제 6 몸체에 N번 권선된 후, 상기 제 7 몸체에 N번 권선되고, 상기 제 8 몸체에 N번 권선되고 나서, 상기 제 5 몸체로 돌아와 0.5번 권선될 수 있다.
또 다른 실시 예로서, 모터는 하우징; 상기 하우징의 내부에 배치되는 스테이터; 및 상기 스테이터의 내측에서 상기 스테이터와 마주하는 로터를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 로터 및 이를 포함하는 모터는 복수 개의 로터 몸체가 적층되어 로터를 이루고, 각각의 로터 몸체에는 코일이 감기는 티스들을 포함하며, 각각의 로터 몸체의 티스들은 원주 방향을 기준으로 상호 엇갈리게 배치되어 분할된 티스들이 전체 티스를 이루도록 구성함으로써, 코일이 감기는 티스들이 일체로 형성된 로터와 달리 상대적으로 넓은 권선공간이 확보되는 분할된 티스에 코일을 권선하도록 구성되므로 코일 점적률이 높아지며, 권선작업이 용이한 효과가 있다.
또한, 제 1 인슐레이터와 제 2 인슐레이터의 상, 하면에 가이드부를 구비하여, 로터에 코일이 견고하게 지지될 수 있고 소모되는 코일의 양이 줄어드는 장점이 있다.
또한, 각 로터에는 단일의 코일이 직렬로 권선되므로, 코일의 권선 구조가 간소화되는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 모터를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 로터의 사시도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제 1 로터와 제 2 로터의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 제 1 로터의 일부를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 제 1 로터의 사시도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제 2 로터의 일부를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 제 2 로터의 사시도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 로터에 권선된 코일이 모습을 보인 개념도.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 로터에 권선된 코일의 모습을 보인 배치도.
이하 설명되는 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한 "제1, 제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 구분하여 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 모터를 도시한 단면도 이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 모터(1)는 하우징(2)에 의해 외형이 형성된다. 그리고, 상기 하우징(2)의 내부에는 스테이터(30)와, 상기 스테이터(30)의 내측에 배치되는 로터(10)가 구비된다. 상기 로터(10)에는 코일(40)이 권선될 수 있다.
상기 코일(40)은 상기 스테이터(30)와 전기적 상호 작용을 유발하여, 상기 로터(10)의 회전을 유도하거나 회전하는 상기 로터(10)에 의한 발전을 유도할 수 있다.
상세히, 상기 모터(1)가 스타터 모터로 동작하는 경우에는, 인가된 구동 전류에 의해 상기 로터(10)가 회전하면서, 상기 로터(10)의 회전축(50)에 연결된 풀리벨트(미도시)가 회전하여 외부 부품(엔진 등)을 구동시킬 수 있다.
이와 달리, 상기 모터(1)가 알터네이터로 동작하는 경우에는, 엔진의 구동에 의해 풀리 벨트(미도시)가 회전하면서 상기 로터(10)를 회전시켜 교류를 발생시킨다. 발생된 교류는 직류로 변환되어 외부 부품(배터리 등)에 공급될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 로터의 사시도 이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 제 1 로터와 제 2 로터의 분해 사시도 이다.
도 2 및 3은 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여 주요 특징 부분만을 도시한 것이며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것은 아니다.
도 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 로터(10)는 제 1 로터(100)와 제 2 로터(200)를 포함한다. 상기 제 1 로터(100)와 상기 제 2 로터(200)는 높이 방향으로 상호 적층되어, 결합에 의해 상기 로터(10)를 형성한다. 그리고, 상기 제 1 로터(100)와 상기 제 2 로터(200)는 복수의 플레이트가 적층되어 이루어질 수 있다. 이하에서는, 도시된 바와 같이 상기 제 1 로터(100)가 상기 제 2 로터(200)의 상측에 결합되는 것을 예로 하여 설명하기로 한다.
도 3을 참조하면, 상기 제 1 로터(100)는 원통형의 제 1 로터 몸체(120)와, 상기 제 1 로터 몸체(120)의 외주면에서 방사상으로 돌출 형성되는 복수개의 제 1 티스(110)를 포함한다. 그리고, 상기 제 1 로터 몸체(120)의 중심에는 회전축(50)이 삽입되는 홀(130)이 형성된다.
상기 제 1 티스(110)는 복수로 구비되어, 상기 제 1 로터 몸체(120)의 원주 방향을 따라 일정한 간격을 형성하며 상기 제 1 로터 몸체(120)의 외주면에 배치된다. 그리고, 상기 제 1 티스(110)에는 제 1 코일(41)이 권선되고, 절연을 위해 상기 제 1 티스(110)와 상기 제 1 코일(41) 사이에는 인슐레이터(170)가 배치될 수 있다. 상기 인슐레이터(170)는 상기 제 1 로터(100)와 결합하므로, 제 1 인슐레이터(170)라 이름할 수 있다.
상세히, 상기 제 1 티스(110)는 상기 제 1 로터 몸체(120)에 연결되는 암(arm) 형 몸체(111)와, 상기 몸체(111)의 선단에 형성된 림(rim)형 차단돌기(112)를 포함한다. 이 때, 상기 몸체(111)의 외면 중 상기 제 1 로터 몸체(120)와 인접한 영역에는 가이드 돌기(113)가 돌출 형성된다. 그리고, 상기 몸체(111)의 외면은 외측으로 갈수록 단면적이 넓어지게 경사면이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제 1 코일(41)은 상기 몸체(111)에 외면에 권선된다. 이 때, 상기 차단돌기(112)와 상기 가이드 돌기(113)로 인해, 상기 제 1 코일(41)의 권선 작업이 보다 용이하게 수행될 수 있다.
본 실시 예에서는 상기 제 1 티스(110)가 4개로 구비되어 일정한 간격을 형성한 것을 예로 들고 있다. 상기 제 1 티스(110)의 개수는 모터의 극수에 따라 달라질 수 있다.
상기 제 2 로터(200)는 원통형의 제 2 로터 몸체(220)와, 상기 제 2 로터 몸체(220)의 외주면에서 방사상으로 돌출되는 복수의 제 2 티스(210)를 포함한다. 상기 제 2 로터 몸체(220)의 중심에는 상기 회전축(50)이 삽입되는 홀(230)이 형성된다.
상기 제 2 티스(210)는 복수로 구비되어, 상기 제 2 로터 몸체(220)의 원주 방향을 따라 일정 간격을 형성하며 상기 제 2 로터 몸체(220)의 외주면에 배치된다. 그리고, 상기 제 2 티스(210)에는 상기 제 2 코일(46)이 권선되고, 절연을 위해 상기 제 2 티스(210)와 상기 제 2 코일(46) 사이에는 인슐레이터(270)가 배치될 수 있다. 상기 인슐레이터(270)는 상기 제 2 로터(200)와 결합하므로, 제 2 인슐레이터(270)라 이름할 수 있다.
상세히, 상기 제 2 티스(210)는 상기 제 2 로터 몸체(220)에 연결되는 암(arm)형 몸체(211), 상기 몸체(211)의 선단에 형성된 림(rim)형 차단돌기(212)를 포함한다. 이 때, 상기 몸체(211)의 외면 중 상기 제 2 로터 몸체(220)와 인접한 영역에는 가이드 돌기(213)가 돌출 형성된다. 그리고, 상기 몸체(211)의 외면은 외측으로 갈수록 단면적이 넓어지게 경사면이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제 2 코일(46)은 상기 몸체(211)에 권선된다. 상기 제 2 티스(210)는 상기 제 1 티스(110)의 개수와 동일하게 4개가 구비된다. 즉, 상기 제 2 티스(210)는 상기 제 1 로터(100)와 상기 제 2 로터(200)가 결합 시 상기 제 1 티스(110)의 사이 공간에 위치하므로, 상기 제 2 티스(210)의 개수는 상기 제 1 티스(110)의 개수에 대응될 수 있다.
다시 말하면, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제 1 로터(100)와 상기 제 2 로터(200)가 결합 시, 상기 제 2 티스(210)는 인접한 상기 제 1 티스(110) 사이에 형성되는 제 1 수용홈(115)에 끼워지고, 상기 제 1 티스(110)는 인접한 상기 제 2 티스(210) 사이에 형성되는 제 2 수용홈(215)에 끼워지는 것으로 이해된다. 즉, 상기 제 1 티스(110)와 상기 제 2 티스(210)는 원주 방향을 기준으로 서로 상이한 위치에 배치된다.
이러한, 상기 제 1 로터 (100)와 상기 제 2 로터 (200)는 축 방향을 기준으로 상기 제 1 로터(100)가 상측에 상기 제 2 로터(200)가 하측에 배치되어 각각의 티스(110, 210)들이 상보적 상태로 적층 결합될 수 있다.
또한, 상기 제 1 로터 몸체(120)와 상기 제 2 로터 몸체(220)의 각각 높이는 상기 제 1 티스(110) 또는 상기 제 2 티스(210)의 높이와 대응될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 제 1 로터의 일부를 도시한 단면도 이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 제 1 로터의 사시도 이다.
도 4 및 5를 참조하면, 상기 제 1 티스(110)의 높이(h2)는 상기 제 1 로터(100)의 높이, 즉 상기 제1 로터 몸체(120)의 높이(h1)보다 높게 형성된다. 여기서, 상기 높이라 함은 모터의 축 방향을 기준으로 한다. 예를 들어 상기 제 1 티스(110)는 상기 제1 로터 몸체(120)보다 하향하여 돌출되는 제 1 연장부(114)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 연장부(114)는 상기 제 1 티스(110)의 연장된 부분으로 상기 제 2 티스(210)의 제 2 로터 몸체(220)에 결합되는 영역으로 이해된다.
도 3 내지 5를 참조하면, 상기 제 1 연장부(114)는 상기 제 2 로터(200)의 제 2 로터 몸체(220)의 외주면과 정렬되는 곡면 형태의 내주면을 포함하는 슬라이드 에지부(114a)를 포함할 수 있다. 상기 슬라이드 에지부(114a)의 내주면은 상기 제 2 티스(210)의 제 2 로터 몸체(220)의 외주면과 슬라이드 이동 가능하게 접촉된다.
한편, 상기 제 1 인슐레이터(170)의 상면에는 상기 제 1 코일(41)이 정렬되는 가이드부(121)가 형성된다. 상기 가이드부(121)는 상기 제 1 인슐레이터(170)의 상면에서 인접한 상기 제 1 티스(110)의 사이를 연결하도록 배치된다. 한편, 상기 가이드부(121)는 상기 제 1 인슐레이터(170)에 형성되므로, 제 1 가이드부(121)라 이름할 수 있다.
상기 제 1 가이드부(121)는 상기 제 1 인슐레이터(170)의 상면으로부터 돌출되는 돌기 또는 상면에서 함몰되는 홈 형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 제 1 로터(100)는 단일의 제 1 코일(41)이 직렬로 권선된다. 일 예로, 상기 제 1 코일(41)은 양의 측 단부(41a)로부터 권선이 시작되어 음의 측 단부(41b)로 권선이 종료될 수 있다. 이 때, 상기 제 1 코일(41)이 어느 일 돌기부에 권선된 후 인접한 타 돌기부로 이동 시 상기 제 1 가이드부(121)에 일부 영역이 수용된다. 이로 인해, 상기 제 1 코일(41)이 상기 제 1 로터(100)에서 견고하게 지지될 수 있고, 권선에 필요한 코일의 양이 보다 적게 드는 장점이 있다. 바꾸어 말하면, 상기 제 1 가이드부(121)는 인접한 돌기부 간에 권선된 코일을 직렬로 연결하는 코일이 수용되는 구성으로서 이해될 수도 있다.
본 실시 예에서는 상기 제 1 티스(110)가 4개가 배치되었으므로, 상기 제 1 로터(100)에는 3개의 제 1 가이드부(121)가 인접한 상기 제 1 티스(110)를 연결하며 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 제 2 로터의 일부를 도시한 단면도 이고, 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 제 2 로터의 사시도 이다.
도 7의 제 2 로터(200)는 도 3의 제 2 로터(200)의 상, 하 방향을 바꾸어 도시한 도면이다.
도 6 및 7을 참조하면, 상기 제 2 티스(210)의 높이(h4)는 상기 제 2 로터(200)의 높이, 즉, 상기 제 2 로터 몸체(220)의 높이(h3)보다 크게 형성된다. 예를 들어, 상기 제 2 티스(210)는 상기 제 2 로터 몸체(220) 보다 상향하여 돌출되는 제 2 연장부(214)를 포함할 수 있다. 상기 제 2 연장부(214)는 상기 제 2 티스(210)가 연장된 부분으로 상기 제 1 티스(110)의 제1 로터 몸체(120)에 결합되는 곳이다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 상기 제 2 연장부(214)는 상기 제 1 로터(100)의 제1 로터 몸체(120)의 외주면과 정렬되는 곡면 형태의 내주면을 포함하는 슬라이드 에지부(214a)를 포함할 수 있다. 상기 슬라이드 에지부(214a)의 내주면은 상기 제 1 티스(110)의 제1 로터 몸체(120)의 외주면과 슬라이드 이동 가능하게 접촉한다.
상기 제 2 로터(200) 중 상기 제 2 인슐레이터(270)의 하면에도 상기 제 2 코일(46)이 정렬되는 가이드부(221)가 형성된다. 상기 가이드부(221)는 상기 제 2 인슐레이터(270)의 하면에서 인접한 상기 제 2 티스(210)의 사이를 연결하도록 배치된다. 한편, 상기 가이드부(221)는 상기 제 2 인슐레이터(270)에 형성되므로, 제 2 가이드부(221)라 이름할 수 있다.
상기 제 2 가이드부(221)는 상기 제 2 인슐레이터(270)의 하면으로부터 돌출되는 돌기 또는 하면에서 함몰되는 홈 형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 제 2 로터(200)는 단일의 제 2 코일(46)이 직렬로 권선된다. 일 예로, 상기 제 2 코일(46)은 양의 측 단부(46a)로부터 권선이 시작되어 음의 측 단부(46b)로 권선이 종료될 수 있다. 이 때, 상기 제 1 코일(41)이 어느 일 돌기부에 권선된 후 인접한 타 돌기부로 이동 시 상기 제 2 가이드부(221)에 일부 영역이 수용된다. 바꾸어 말하면, 상기 제 2 가이드부(221)는 인접한 돌기부 간에 권선된 코일을 직렬로 연결하는 코일이 수용되는 구성으로서 이해될 수도 있다. 따라서, 상기 로터(10) 측면에서 볼 때, 상기 로터(10)의 상, 하면에는 각각 상기 가이드부(121, 221)가 형성되어 상기 제 1 코일(41)과 상기 제 2 코일(46)의 일부를 수용하는 것으로 이해될 수 있다.
본 실시 예에서는 상기 제 2 티스(210)가 4개가 배치되었으므로, 상기 제 2 로터 몸체(100)에는 4개의 제 2 가이드부(221)가 인접한 상기 제 2 티스(210)를 연결하며 형성될 수 있다.
상기 제 1 로터(100)와 상기 제 2 로터(200)의 가이드부(121, 221)의 개수가 서로 다른 것은, 상기 제 1 로터(100)에 권선되는 상기 제 1 코일(41)의 양측 단부는 인접한 상기 제 1 티스(110)의 사이에 배치되고, 상기 제 2 로터(200)에 권선되는 상기 제 2 코일(46)은 양측 단부가 하나의 제 2 티스(210)의 양측에서 상방으로 연장되기 때문이다. 이는 하부에 배치되는 상기 제 2 로터 몸체(100)에 권선되는 상기 제 2 코일(46)의 양측 단부를 상기 제 1 코일(46)의 양측 단부와 동일한 방향으로 연장시키기 위한 것으로서 이에 대한 내용은 후술하기로 한다.
이하에서는 상기 코일(40)의 권선 방식에 대해 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 로터에 권선된 코일이 모습을 보인 개념도 이고, 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 로터에 권선된 코일의 모습을 보인 배치도 이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 제 1 로터(100)와 상기 제 2 로터(200)는, 각각 단일의 코일(40)이 직렬로 권선된다. 상세히, 상기 제 1 로터(100)에 감기는 상기 제 1 코일(41)은, 일단이 양극(300)에 연결되고 타단이 음극(400)에 연결되어 상기 제 1 로터(100)에 직렬로 감긴다. 여기서 상기 양극(300)은 상기 음극(400)에 비해 전위가 높은 극을 의미하고, 상기 양극(300)과 상기 음극(400)은 상호 인접하게 배치될 수 있다.
그리고, 상기 제 2 로터(200)에 감기는 상기 제 2 코일(46)은, 일단이 상기 양극(300)에 연결되고 타단이 상기 음극(400)에 연결되어 상기 제 2 로터 몸체(100)에 직렬로 감긴다. 여기서, 로터 몸체에 직렬로 감긴다는 것은 단일의 코일 선이 복수의 상기 제 1 티스(110)에 감겨, 양단이 각각 상기 양극(300)과 상기 음극(400)에 연결되는 것으로 이해된다. 상기 제 2 티스(210)에 감기는 상기 제 2 코일(46)도 마찬가지 이다. 이로 인해, 병렬로 권선되는 것에 비하여 코일의 결선 구조가 간소화되고, 소모되는 코일의 양이 줄어드는 장점이 있다.
한편, 상기 제 1 티스(110)가 상기 제 1 로터 몸체(120)의 원주 방향을 따라 복수로 배치됨은 앞서 살펴본 바이다. 이 때, 복수의 상기 제 1 티스(110)간에 상기 제 1 코일(41)의 감김 횟수, 즉 권선수(turns)는 모두 동일할 수 있다. 도 5, 도 8 및 도 9를 참조하면, 예를 들어 상기 제 1 코일(41)이 제 1 몸체(111a)를 2회전 하여 상기 제 1 티스(110)에 결선된다면, 제 2 몸체(111b), 제 3 몸체(111c), 제 4 몸체(111d)에도 2회전하여 결선될 수 있다.
이로 인해, 복수의 돌기부는 코일의 권선수가 서로 동일하므로, 균일한 전자기력을 제공할 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 제 1 티스(110)의 코일 권선수와 상기 제 2 티스(210)의 코일 권선수도 동일할 수 있다.
더욱 상세히 상기 제 1 코일(41)의 권선 방식을 설명하면, 상기 제 1 코일(41)은 상기 제 1 로터(100)의 중심인 상기 홀(130)을 기준으로, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 상기 제 1 로터(100)에 권선될 수 있다. 일단이 상기 양극(300)에서 시작되는 상기 제 1 코일(41)은 도 9에 도시된 바와 같이, 제 1 몸체(111a)에 우선 권선된 후 상기 제 2 몸체(111b)에 권선될 수 있다. 그러고 나서, 상기 제 3 몸체(111c)에 권선된 후, 상기 제 4 몸체(111d)에 권선될 수 있다. 그리고, 상기 제 4 몸체(111d)에 권선된 후 상기 제 1 코일(41)의 타단은 상기 음극(400)에 연결된다.
이 때, 상기 제 1 몸체(111a), 상기 제 2 몸체(111b), 상기 제 3 몸체(111c) 및 상기 제 4 몸체(111d)에 권선되는 상기 제 1 코일(41)의 권선 방향은 동일할 수 있다. 예를 들어 상기 제 1 몸체(111a)에 상기 제 1 코일(41)이 시계 방향으로 권선될 경우, 상기 제 2 몸체(111b), 상기 제 3 몸체(111c) 및 상기 제 4 몸체(111d)에도 상기 제 1 코일(41)은 시계 방향으로 권선된다. 또한, 상기 제 1 몸체(111a)에 상기 제 1 코일(41)이 반시계 방향으로 권선될 경우, 상기 제 2 몸체(111b), 상기 제 3 몸체(111c) 및 상기 제 4 몸체(111d)에도 상기 제 1 코일(41)은 반시계 방향으로 권선된다.
마찬가지로, 복수의 상기 제 2 티스(210)간에 상기 제 2 코일(46)의 권선수(turns)도 모두 동일할 수 있다.
설명의 편의를 위해 상기 제 2 티스(210)의 각 몸체들을 제 5 몸체(211a), 제 6 몸체(211b), 제 7 몸체(211c) 및 제 8 몸체(211d)로 명명하여 설명하기로 한다.
다만, 상기 제 1 코일(41)과 달리, 상기 제 2 코일(46)은 최초 상기 제 5 몸체(211a)에 권선될 때, 타 몸체(211b, 211c, 221d)의 권선수의 일부 횟수만 권선된다. 그리고, 상기 타 몸체(211b, 211c, 221d)에 권선되고 다시 상기 제 5 몸체(211a)로 상기 제 2 코일(46)이 돌아오면, 상기 타 몸체(211b, 211c, 221d)의 권선수와 동일하도록 나머지 횟수가 권선된다. 즉, 상기 제 2 코일(46)은 상기 제 2 로터(200)의 하면에 일부 영역이 지지되고, 상기 제 2 티스(210)의 양측에서 양단이 상방으로 연장되므로 상기와 같은 권선 방법에 의해 각 돌기부 간 권선수를 동일하게 형성할 수 있다.
바꾸어 말하면, 상기 제 2 로터(200)에 감기는 상기 제 2 코일(46)의 양 단부는 상기 제 1 코일(41)의 양 단부 연장 방향과 동일 방향인 상기 로터(10)의 상방으로 연장되어야 하므로, 상기 제 1 로터(100)와 달리 양 단부가 상기 제 2 티스(210)의 양측에 위치한다. 따라서, 각 몸체에 권선되는 코일의 권선수를 동일하게 구성하기 위해, 최초에는 일부 횟수만 상기 제 5 몸체(211a)에 권선되고, 나머지 횟수는 최후에 권선되는 것이다.
더욱 상세히, 상기 제 2 코일(46)의 권선 방식을 설명하면, 상기 제 2 코일(46)은 상기 제 2 로터(200)의 중심인 상기 홀(230)을 기준으로, 시계 방향 또는 반시계 방향으로 상기 제 2 로터(200)에 권선될 수 있다. 일단이 상기 양극(300)에서 시작되는 상기 제 2 코일(46)은 도 9에 도시된 바와 같이, 제 5 몸체(211a)에 일부가 권선된 후 상기 제 6 몸체(211b)에 권선될 수 있다. 그러고 나서, 상기 제 7 몸체(211c)에 권선된 후, 상기 제 8 몸체(211d)에 권선될 수 있다. 그리고, 상기 제 8 몸체(111d)에 권선된 후 상기 제 5 몸체(211a)에 나머지 횟수가 권선되어 상기 제 2 코일(46)의 타단이 상기 음극(400)에 연결된다.
예를 들어, 복수의 상기 제 2 티스(210) 중 하나의 돌기부에 권선되는 상기 제 2코일의 권선수를 N이라 할 때, 상기 제 2 코일(46)은 최초 상기 제 5 몸체(211a)에 N/2번 권선되고, 상기 제 6 몸체(211b)에 N번 권선된 후, 상기 제 7 몸체(211c)에 N번 권선되고, 상기 제 8 몸체(211d)에 N번 권선되고 나서, 상기 제 5 몸체(211a)로 돌아와 나머지 N/2번 권선 된다.
다른 예로, 복수의 상기 제 2 티스(210) 중 하나의 돌기부에 권선되는 상기 제 2코일의 권선수를 N이라 할 때, 상기 제 2 코일(46)은 최초 상기 제 5 몸체(211a)에 N-0.5번 권선되고, 상기 제 6 몸체(211b)에 N번 권선된 후, 상기 제 7 몸체(211c)에 N번 권선되고, 상기 제 8 몸체(211d)에 N번 권선되고 나서, 상기 제 5 몸체(211a)로 돌아와 나머지 0.5번 권선 될 수 있다.
이 때, 상기 제 5 몸체(211a), 상기 제 6 몸체(211b), 상기 제 7 몸체(211c) 및 상기 제 8 몸체(211d)에 권선되는 상기 제 2 코일(46)의 권선 방향은 동일할 수 있다. 예를 들어 상기 제 5 몸체(211a)에 상기 제 2 코일(46)이 시계 방향으로 권선될 경우, 상기 제 6 몸체(211b), 상기 제 7 몸체(211c) 및 상기 제 8 몸체(211d)에도 상기 제 2 코일(46)은 시계 방향으로 권선된다. 또한, 상기 제 5 몸체(211a)에 상기 제 2 코일(46)이 반시계 방향으로 권선될 경우, 상기 제 6 몸체(211b), 상기 제 7 몸체(211c) 및 상기 제 8 몸체(211d)에도 상기 제 2 코일(46)은 반시계 방향으로 권선된다.
상기와 같은 구성의 로터(10)에 따르면, 복수 개의 로터몸체가 적층되어 로터를 이루고, 각각의 로터몸체에는 코일이 감기는 돌기부들을 포함하며, 각각의 로터몸체의 돌기부들은 원주 방향을 기준으로 상호 엇갈리게 배치되어 분할된 돌기부들이 전체 돌기부를 이루도록 구성함으로써, 코일이 감기는 돌기부들이 일체로 형성된 로터와 달리 상대적으로 넓은 권선공간이 확보되는 분할된 돌기부에 코일을 권선하도록 구성할 수 있기 때문에 코일 점적률을 높이며, 권선작업이 용이한 유리한 효과가 있다.
또한, 제 1 인슐레이터와 제 2 인슐레이터의 상, 하면에 가이드부를 구비하여, 로터 몸체에 코일이 견고하게 지지될 수 있고 소모되는 코일의 양이 줄어드는 장점이 있다.
또한, 각 로터 몸체에는 단일의 코일이 직렬로 권선되므로, 코일의 결선 구조가 간소화되는 장점이 있다.
한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.

Claims (14)

  1. 제 1 로터 몸체 및 상기 제 1 로터 몸체의 외주면에 형성되는 복수개의 제 1 티스를 포함하는 제 1 로터;
    상기 제 1 로터 몸체에 적층 결합되는 제 2 로터 몸체 및 상기 제 2 로터 몸체의 외주면에 형성되는 복수개의 제 2 티스를 포함하는 제 2 로터;
    상기 제 1 티스에 권선되는 제 1 코일;
    상기 제 2 티스에 권선되는 제 2 코일;
    상기 제 1 티스와 상기 제 1 코일 사이에 배치되는 제 1 인슐레이터; 및
    상기 제 2 티스와 상기 제 2 코일 사이에 배치되는 제 2 인슐레이터를 포함하며,
    상기 제 1 로터 몸체의 상측에 배치되는 상기 제 1 인슐레이터의 상면에는 상기 제 1 코일이 정렬되는 제 1 가이드부가 형성되고,
    상기 제 2 로터 몸체의 하측에 배치되는 상기 제 2 인슐레이터의 하면에는 상기 제 2 코일이 정렬되는 제 2 가이드부가 형성되는 로터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 가이드부와 상기 제 2 가이드부는 각각 상기 제 1 인슐레이터의 상면과 상기 제 2 인슐레이터의 하면에서 함몰 형성되는 홈인 로터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 가이드부와 상기 제 2 가이드부는 각각 상기 제 1 인슐레이터의 상면과 상기 제 2 인슐레이터의 하면에서 돌출되는 돌기인 로터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 로터와 상기 제 2 로터가 결합 시, 상기 제 2 티스는 인접한 상기 제 1 티스 사이에 형성되는 제 1 수용홈에 끼워지고, 상기 제 1 티스는 인접한 상기 제 2 티스 사이에 형성되는 제 2 수용홈에 끼워지는 로터.
    로터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 로터 몸체와 상기 제 2 로터 몸체의 높이의 합은, 상기 제 1 티스 또는 상기 제 2 티스의 높이에 대응되는 로터.
  6. 제 1 로터 몸체와, 상기 제 1 로터 몸체의 외주면에서 방사상으로 돌출되는 복수의 제 1 티스를 구비하는 제 1 로터;
    상기 제 1 로터의 하측에 적층 결합되며, 제 2 로터 몸체와, 상기 제 2 로터 몸체의 외주면에서 방사상으로 돌출되는 복수의 제 2 티스를 구비하는 제 2 로터;
    상기 제 1 티스에 직렬로 권선되는 제 1 코일; 및
    상기 제 2 티스에 직렬로 권선되는 제 2 코일을 포함하고,
    복수의 상기 제 1 티스들은 상기 제 1 코일의 권선수가 서로 동일하게 형성되고,
    복수의 상기 제 2 티스들은 상기 제 2 코일의 권선수가 서로 동일하게 형성되는 로터.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 코일은 상기 제 1 로터 몸체의 중심을 기준으로 시계 또는 반시계 방향으로 권선되는 로터.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 코일은 상기 제 2 로터 몸체의 중심을 기준으로 시계 또는 반시계 방향으로 권선되는 로터.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 티스는, 상기 제 1 로터 몸체의 외주면에서 상호 간격을 형성하며 돌출되는 제 1 몸체, 제 2 몸체, 제 3 몸체, 제 4 몸체를 포함하고,
    상기 제 2 티스는, 상기 제 2 로터 몸체의 외주면에서 상호 간격을 형성하며 돌출되는 제 5 몸체, 제 6 몸체, 제 7 몸체, 제 8 몸체를 포함하는 로터.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 코일은, 상기 제 1 몸체, 상기 제 2 몸체, 상기 제 3 몸체 및 상기 제 4 몸체에 각각 시계 방향으로 권선되는 로터.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 코일은, 상기 제 5 몸체, 상기 제 6 몸체, 상기 제 7 몸체 및 상기 제 8 몸체에 각각 시계 방향으로 권선되는 로터.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 돌기부에 권선되는 상기 제 2코일의 권선수를 N이라 할 때,
    상기 제 2 코일은 최초 상기 제 5 몸체에 N/2번 권선되고, 상기 제 6 몸체에 N번 권선된 후, 상기 제 7 몸체에 N번 권선되고, 상기 제 8 몸체에 N번 권선되고 나서, 상기 제 5 몸체로 돌아와 N/2번 권선되는 로터.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 2 돌기부에 권선되는 상기 제 2코일의 권선수를 N이라 할 때,
    상기 제 2 코일은 최초 상기 제 5 몸체에 N-0.5번 권선되고, 상기 제 6 몸체에 N번 권선된 후, 상기 제 7 몸체에 N번 권선되고, 상기 제 8 몸체에 N번 권선되고 나서, 상기 제 5 몸체로 돌아와 0.5번 권선되는 로터.
  14. 하우징;
    상기 하우징의 내부에 배치되는 스테이터; 및
    상기 스테이터의 내측에서 상기 스테이터와 마주하는 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 따른 로터를 포함하는 모터.
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