WO2022244939A1 - 축방향 모터 - Google Patents

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WO2022244939A1
WO2022244939A1 PCT/KR2021/019071 KR2021019071W WO2022244939A1 WO 2022244939 A1 WO2022244939 A1 WO 2022244939A1 KR 2021019071 W KR2021019071 W KR 2021019071W WO 2022244939 A1 WO2022244939 A1 WO 2022244939A1
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stator
core
shaft
rotor
axial direction
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PCT/KR2021/019071
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French (fr)
Inventor
윤수한
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주식회사 이플로우
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    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
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    • H02K1/2795—Rotors axially facing stators the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • H02K1/2798—Rotors axially facing stators the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets where both axial sides of the stator face a rotor
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    • H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/522—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles

Definitions

  • the present invention relates to an axial motor, and more particularly, to an axial motor that can be easily assembled.
  • An axial motor is a motor in which a rotor and a stator are arranged in the axial direction of a shaft. At this time, the magnets of the rotor are opposed to each other while maintaining a certain distance in the axial direction from the core of the shaft. So, when current is supplied to the coil wound around the core, the rotor rotates.
  • Patent Publication No. 10-2017-0117065 (published on October 20, 2017)
  • a rotor and a stator are spaced apart from each other in the axial direction.
  • the distance between the core and the magnet arranged in multiple stages must be constant. Therefore, in the case of an axial motor, since it must be assembled to maintain a constant distance between the core and the magnet, the assembly is complicated, and the assembly is difficult even when the rotor and the stator are expanded in multiple stages.
  • An object of the present invention is to provide an axial motor that is easy to assemble and expands a rotor and a stator in multiple stages.
  • An axial motor includes a shaft, a stator means, a plurality of rotor means, an upper cover, and a lower cover.
  • the stator means includes a stator casing, a core whose both ends are exposed at both ends of the stator casing in an axial direction, and a coil accommodated in the stator casing and surrounding the core, through which the shaft is inserted.
  • the rotor means includes a plurality of magnets disposed along the circumferential direction spaced apart at regular intervals in the radial direction of the shaft to face the core exposed at one end of the stator casing along the axial direction of the shaft, and the magnets facing the core.
  • stator means It is inserted into both ends of the stator means by providing a rotor fixing plate capable of fixing the magnet so that one surface of is exposed and being injected to be inserted into the stator means so that it can be rotated integrally with the shaft.
  • the upper cover is detachably coupled to the stator casing so that the shaft is rotatably inserted and the rotor means located at one end of the shaft is accommodated.
  • the lower cover is detachably coupled to the stator casing so that the shaft is rotatably inserted and the rotor means located at the other end of the shaft is accommodated.
  • surfaces facing the magnet and the core may be positioned at regular intervals.
  • the stator casing includes a stator housing having both ends open to accommodate the core, a stator upper guard detachably coupled to one end of the stator housing, and a stator upper guard attached to the other end of the stator housing. It is preferable to provide a stator lower guard that is detachably coupled.
  • the core includes a first core portion having a first header portion and a first winding portion protruding in an axial direction from the first header portion, and a second header portion and one end of the first winding portion so that the coil is wound.
  • the stator means includes an upper carrier in which resin is injected so that one surface of the first header part is exposed at one end of the stator means, and the first core part is wrapped around and fixed to the stator upper guard, and the second header part
  • the coil is wound between the first hair part and the second header part by providing a lower carrier so that one surface can be exposed from the other end of the stator means, wrapping the second core part and fixing it to the lower stator guard, It is preferable to further include a carrier portion through which the shaft is inserted.
  • the upper carrier is preferably injected so that the inner circumferential surface protrudes in the axial direction
  • the lower carrier is injected so that the inner circumferential surface protrudes in the axial direction.
  • the carrier part is detachably coupled to one end protruding in the axial direction so that the upper carrier and the lower carrier surround the coil.
  • the end of the rotor fixing plate is positioned in the axial direction of the shaft so that the magnet can be positioned at a regular interval from the opposite surface of the coil. It is preferable to further include a plurality of interval stoppers for limiting the position.
  • the stator means is provided in plurality in the axial direction of the shaft.
  • the axial motor preferably further includes a rotor middle housing that accommodates the rotor means positioned between the stator means and can be detachably fixed to the stator casing.
  • the coil is preferably in the shape of a bar with a rectangular cross section, and is wound in one end in the width direction of the core and wound along the length direction of the core.
  • the thickness of the core in the width direction of the coil is greater than the thickness of the core in the axial direction.
  • the coil is preferably a hollow tube so that a refrigerant can flow therein.
  • a multi-stage motor can be configured by coupling a plurality of stator means and a plurality of rotor means to a shaft. Therefore, it is easy to configure a multi-stage motor.
  • FIG. 1 is a perspective view of one embodiment of an axial motor according to the present invention.
  • Figure 2 is a cross-sectional view of the embodiment of Figure 1;
  • Figure 3 is an exploded view of the embodiment of Figure 1;
  • FIG 4 is a partial cross-sectional view of the stator means of the embodiment of Figure 1;
  • FIG. 5 is a separated view of the stator means of the embodiment of Figure 1;
  • Figure 6 is a front view of the rotor means of the embodiment of Figure 1;
  • Figure 7 is a perspective view of the rotor means of the embodiment of Figure 1;
  • Figure 8 is a separation view of Figure 7;
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of another embodiment of an axial motor according to the present invention.
  • Fig. 10 is an exploded view of the embodiment of Fig. 9;
  • stator casing 21a stator housing
  • stator upper guard 21c stator lower guard
  • FIGS. 1 to 8 An embodiment of an axial motor according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 8 .
  • the axial motor according to the present invention includes a shaft 10, a stator means 20, a rotor means 30, an upper cover 35, a lower cover 40, and a gap stopper 45a, 45b includes
  • the stator means (20) includes a stator casing (21), a core, a carrier portion (27) and a coil (29).
  • the stator casing 21 includes a stator housing 21a, a stator upper guard 21b, and a stator lower guard 21c.
  • the stator housing 21a is open at both ends and accommodates the core and coil 29 therein.
  • the stator upper guard 21b is penetrated so that both ends are open like the stator housing 21a and is detachably coupled to one end of the stator housing 21a.
  • the stator lower guard 21c is also penetrated so that both ends are open and is detachably coupled to the other end of the stator housing 21a.
  • the stator upper guard 21b and the stator lower guard 21c are coupled to the stator housing 21a with bolts.
  • the core includes a first core part 24 and a second core part 26 .
  • the first core part 24 includes a first header part 24a and a first winding part 24b protruding in the axial direction from one surface of the first header part 24a.
  • the second core part 26 includes a second header part 26a and a second winding part 26b protruding in the axial direction from one surface of the second header part 26a.
  • the first core part 24 and the second core part 26 are fabricated by heat treatment after molding with metal powder. One end of the first header part 24a and one end of the second header part 26a come into contact to form a core.
  • the carrier part 27 includes an upper carrier 27a and a lower carrier 27b.
  • the upper carrier 27a serves to insulate the first core portion 24 from the coil 29 while fixing it to the stator casing 1.
  • the upper carrier 27a surrounds the first core part 24 so that one surface of the first header part 25a is exposed at one end of the stator casing 21, and resin is injected so that it is coupled to the stator upper guard 21b. is formed
  • the first core part 24 is fixed to the stator upper guard 21b by the upper carrier 27a.
  • the upper carrier 27a is ejected so as to protrude in the axial direction so that its inner circumferential surface surrounds the shaft 10 into which it is inserted.
  • the lower carrier 27b serves to insulate the second core portion 26 from the coil 29 while fixing it to the stator casing 1. To this end, the lower carrier 27b surrounds the second core part 26 so that one surface of the second header part 26a is exposed at the other end of the stator casing 21, and resin is injected so that it is coupled to the stator lower guard 21b. is formed The second core part 26 is fixed to the stator lower guard 21c by the lower carrier 27b. At this time, the lower carrier 27b is ejected so as to protrude in the axial direction so that its inner circumferential surface surrounds the shaft 10 into which it is inserted.
  • the coil 29 includes a stator upper guard 21b and a stator lower guard covering the first winding part 24b and the second winding part 26b between the first header part 24a and the second header part 26a. (21c) is formed to wind it.
  • the coil 29 has a rectangular bar-shaped flat angle in cross section, and is wound at one end in the width direction of the core and wound along the length direction of the core. Further, the thickness of the core in the width direction is much thicker than the thickness of the core in the axial direction. In this case, since the coil 29 has a flat shape, the gap between the coils 29 can be reduced, so that the density of the winding wire can be increased and the output can be increased. In addition, if the width direction of the core is thicker than the axial direction of the core, the coil 29 can be thickly wrapped around the core, so that an effect can be obtained as if the coil is wound in several stages.
  • the coil 29 may be formed as a hollow tube so that cooling water may flow therein. Heat is generated in the coil 29 when current is supplied to the coil 29 and the motor operates. In this case, if the coil 29 overheats, the efficiency of the motor decreases, so the coil 29 needs to be cooled. Therefore, the coil 29 can be cooled by making the coil 29 a hollow tube and allowing cooling water to flow inside the coil 29 .
  • stator means 20 since the upper carrier 27a and the lower carrier 27b are injected with resin, the stator upper guard 21b, the first core part 24, and the upper carrier 27a are integrally fixedly coupled, and the stator The lower guard 21c, the second core part 26 and the lower carrier 27b are integrally fixedly coupled.
  • stator lower guard 21 is fastened to the stator casing 21
  • the coil 29 is mounted on one end protruding in the axial direction of the lower carrier 27b, and the stator upper guard 21b is attached to the stator casing 21.
  • the stator means 20 is assembled.
  • the rotor means 30 includes a magnet 31 and a rotor fixing plate 33.
  • a plurality of magnets 31 are disposed in the circumferential direction at a predetermined interval in the radial direction of the shaft 10 to face the core exposed at one end of the stator casing 21 along the axial direction of the shaft 10 .
  • the rotor fixing plate 33 fixes the magnet 31 so that one surface of the magnet 31 is exposed to face the core and is fixedly coupled to the shaft 10 so as to be integrally rotated.
  • the rotor fixing plate 33 is fixedly coupled to rotate integrally with the shaft 10 using the key 11.
  • the rotor fixing plate 33 allows the magnet 31 to be spaced apart from the opposing core by a predetermined distance.
  • the rotor fixing plate 33 protrudes so that the inner circumferential surface is inserted into the stator means 20. So, when a pair of rotor means 30 are mounted at both ends of the stator means 20, the protruding ends 33a of the rotor fixing plate 33 come into contact with each other so that the magnet 31 maintains a constant distance from the core. can In the case of this embodiment, one end (33a) of the rotor fixing plate (33) abuts with each other with a gap stopper (45b) therebetween.
  • the top cover 35 is inserted so that the shaft 10 can rotate, accommodates the rotor means 30 located at one end of the shaft 10, and is detachably coupled to the stator casing 21.
  • the lower cover 40 is inserted so that the shaft 10 can rotate, accommodates the rotor means 30 located at the other end of the shaft 10, and is detachably coupled to the stator casing 21.
  • the upper cover 35, the stator means 20, and the lower cover 40 are coupled with bolts 12.
  • the gap stoppers 45a and 45b serve to maintain a constant distance between the magnet 31 of the rotor means 30 and the core of the stator means 20 when the rotor means 30 is assembled. To this end, the gap stoppers 45a and 45b limit the position of the end of the rotor fixing plate 33 in the axial direction of the shaft 10 when the rotor fixing plate 33 is inserted into the stator means 20. That is, the first interval stopper 45a and the second interval stopper 45b are mounted on the shaft 10 to keep the interval between the magnet 31 and the core constant.
  • the other end of the shaft 10 is mounted on the lower lid 40. And fix the first interval stopper (45a) to the other end of the shaft (10) to position the rotor means (30) at a certain point. And when the rotor means 30 is mounted on the shaft 10, the rotor means 30 is supported by the first interval stopper 45a and positioned at a certain point on the shaft 10.
  • stator means 20 when the stator means 20 is inserted into the shaft 10 so that the stator casing 21 comes into contact with the lower cover 40, the magnet 31 of the rotor means 30 and the lower surface of the stator means 20 are exposed.
  • the cores are spaced at regular intervals.
  • the second interval stopper 45b is inserted into the shaft 10 so as to come into contact with one end 33a of the rotor fixing plate 33 inserted from the bottom of the stator means 20. Then, the rotor means 30 is inserted from the top of the stator means 20. Then, the core exposed on the upper surface of the stator means 20 and the magnet 31 of the rotor means 30 inserted in the upper part of the stator means 20 maintain a constant distance. At this time, the thickness of the second spacing stopper 45b is formed so that the spacing of the magnets 21 located at both ends of the stator means 20 is the same.
  • 9 and 10 are other embodiments of an axial motor according to the present invention.
  • stator means 20 is one end, but in the axial motor of the embodiment of FIGS. 9 and 10, the stator means 20 is arranged in two stages along the axial direction of the shaft 10.
  • a pair of rotor means 30 are positioned between the pair of stator means 20. Therefore, in the present embodiment, a rotor middle housing 50 is further included to accommodate the rotor means 30 positioned between the stator means 20.
  • the rotor middle housing 50 is located between the stator means 20 to accommodate the rotor means 30, and is detachably fixed to the stator casing 20. Even in this embodiment, the rotor middle housing 50 may be fixed with bolts 12. Therefore, in the case of this embodiment, the stator means 20 can be easily expanded in multiple stages.

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Abstract

본 발명에 따른 축방향 모터는 축과, 고정자케이싱과, 양단이 축방향으로 고정자케이싱의 양단에서 노출된 코어와, 고정자케이싱에 수용되어 코어를 감싸는 코일을 구비하여 축이 관통하여 삽입되는 고정자수단과, 축의 축방향을 따라 고정자케이싱의 일단에서 노출된 코어와 대향하도록 축의 반경방향으로 일정간격 이격되어 원주방향을 따라 복수 개 배치된 자석과, 코어와 대향하는 자석의 일면이 노출되도록 석을 고정시킬 수 있고 고정자수단에 삽입되도록 사출되어 축과 일체로 회전할 수 있게 고정결합될 수 있는 회전자고정판을 구비하여 고정자수단의 양단에 삽입되는 복수의 회전자수단과, 축이 회전할 수 있게 삽입되고 축의 일단에 위치한 회전자수단을 수용하도록 고정자케이싱에 탈착할 수 있게 결합되는 상단뚜껑과, 축이 회전할 수 있게 삽입되고 축의 타단에 위치한 회전자수단을 수용하도록 고정자케이싱에 탈착할 수 있게 결합되는 하단뚜껑을 포함하며, 회전자수단은 일단이 고정자수단에 삽입되면 자석과 코어의 대향하는 면이 일정한 간격으로 위치할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

축방향 모터
본 발명은 축방향 모터에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 조립을 용이하게 할 수 있는 축방향 모터에 대한 것이다.
축방향 모터는 회전자와 고정자가 축의 축방향으로 배치된 모터를 말한다. 이때 회전자의 자석이 축의 코어와 축방향으로 일정 간격 유지하여 서로 대향하고 있다. 그래서 코어에 권선된 코일에 전류가 공급되면 회전자가 회전을 한다.
등록특허 제10-2156481호(등록일자 2020년 09월 09일)
공개특허 제10-2017-0117065호(공개일자 2017년 10월 20일)
축방향 모터의 경우 회전자와 고정자가 축방향으로 일정 간격 이격되어 배치된다. 이때 코어와 자석은 다단으로 형성되므로 다단으로 배치된 코어와 자석 사이의 간격이 일정해야 한다. 그래서 축방향 모터의 경우 코어와 자석의 간격을 일정하게 유지하도록 조립해야 하므로 그 조립이 복잡하며, 회전자와 고정자를 다단으로 확장시에도 조립이 까다롭다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명은 조립이 용이할 뿐만 아니라 회전자와 고정자를 다단으로 확장이 용이한 축방향 모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 축방향 모터는 축과, 고정자수단과, 복수의 회전자수단과, 상단뚜껑과, 하단뚜껑을 포함한다. 상기 고정자수단은 고정자케이싱과, 양단이 축방향으로 상기 고정자케이싱의 양단에서 노출된 코어와, 상기 고정자케이싱에 수용되어 상기 코어를 감싸는 코일을 구비하여 상기 축이 관통하여 삽입된다. 상기 회전자수단은 상기 축의 축방향을 따라 상기 고정자케이싱의 일단에서 노출된 코어와 대향하도록 상기 축의 반경방향으로 일정간격 이격되어 원주방향을 따라 복수 개 배치된 자석과, 상기 코어와 대향하는 상기 자석의 일면이 노출되도록 상기 자석을 고정시킬 수 있고 상기 고정자수단에 삽입되도록 사출되어 상기 축과 일체로 회전할 수 있게 고정결합될 수 있는 회전자고정판을 구비하여 상기 고정자수단의 양단에 삽입된다. 상기 상단뚜껑은 상기 축이 회전할 수 있게 삽입되고 상기 축의 일단에 위치한 회전자수단을 수용하도록 상기 고정자케이싱에 탈착할 수 있게 결합된다. 상기 하단뚜껑은 상기 축이 회전할 수 있게 삽입되고 상기 축의 타단에 위치한 회전자수단을 수용하도록 상기 고정자케이싱에 탈착할 수 있게 결합된다. 여기서 상기 회전자수단은 일단이 상기 고정자수단에 삽입되면 상기 자석과 상기 코어의 대향하는 면이 일정한 간격으로 위치할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기의 축방향 모터에 있어서, 상기 고정자케이싱은 상기 코어를 수용하여 양단이 개방된 고정자하우징과, 상기 고정자하우징의 일단에 탈착할 수 있게 결합되는 고정자상부가드와, 상기 고정자하우징의 타단에 탈착할 수 있게 결합되는 고정자하부가드를 구비하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 코어는 제1헤더부와 상기 제1헤더부에서 축방향으로 돌기된 제1권선부를 구비한 제1코어부와, 제2헤더부와 상기 코일이 권선되도록 일단이 상기 제1권선부의 일단과 맞닿도록 상기 제2헤더부에서 축방향으로 돌기된 제2권선부를 구비한 제2코어부를 구비하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 고정자수단은 상기 제1헤더부의 일면이 상기 고정자수단의 일단에서 노출될 수 있게 상기 제1코어부를 감싸서 상기 고정자상부가드에 고정시킬 수 있도록 수지가 사출된 상부캐리어와, 상기 제2헤더부의 일면이 상기 고정자수단의 타단에서 노출될 수 있게 상기 제2코어부를 감싸서 상기 고정자하부가드에 고정시킬 수 있도록 하부캐리어를 구비하여 상기 제1헤어부와 상기 제2헤더부의 사이에서 상기 코일이 권선되고 상기 축이 관통하여 삽입되는 캐리어부를 더 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기의 축방향 모터에 있어서, 상기 상부캐리어는 내주면이 축방향으로 돌출되게 사출되며, 상기 하부캐리어는 내주면이 축방향으로 둘출되게 사출되는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 캐리어부는 상기 상부캐리어와 상기 하부캐리어가 상기 코일을 감싸도록 축방향으로 돌출된 일단이 탈착할 수 있게 결합된다.
또한, 상기의 축방향 모터에 있어서, 상기 회전자고정판이 상기 고정자수단에 삽입되면 상기 자석을 상기 코일의 대향하는 면과 일정한 간격으로 위치시킬 수 있도록 상기 축의 축방향으로 상기 회전자고정판의 단부의 위치를 제한하기 위한 복수의 간격스토퍼를 더 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기의 축방향 모터에 있어서, 상기 고정자수단은 상기 축의 축방향으로 복수 개 구비되는 것이 바람직하다. 이 경우 상기 축방향 모터는 상기 고정자수단의 사이에 위치하는 상기 회전자수단을 수용하며 상기 고정자케이싱에 탈착하게 고정될 수 있는 회전자미들하우징을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기의 축방향 모터에 있어서, 상기 코일은 단면이 사각형인 바형태의 평각모양이며, 상기 코어의 폭방향으로 하나의 단으로 권선되어 상기 코어의 길이방향을 따라 권선된 것이 바람직하다.
또한, 상기의 축방향 모터에 있어서, 상기 코일은 상기 코어의 폭방향으로의 두께가 상기 코어의 축방향으로의 두께보다 더 큰 것이 바람직하다.
또한, 상기의 축방향 모터에 있어서, 상기 코일은 내부에 냉매가 흐를 수 있도록 중공의 관으로 된 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 복수 개의 고정자수단과, 복수 개의 회전자수단을 축에 결합을 시키면 다단의 모터를 구성할 수 있다. 그래서 다단의 모터의 구성이 용이하다.
또한, 회전자수단이 고정자수단에 삽입되면 회전자수단의 자석과 고정자수단의 코어가 일정한 간격을 일정하게 유지시킬 수 있다. 따라서 모터의 조립이 용이하다.
도 1은 본 발명에 따른 축방향 모터의 일 실시예의 사시도,
도 2는 도 1의 실시예의 단면도,
도 3은 도 1의 실시예의 분리도,
도 4는 도 1의 실시예의 고정자수단의 부분단면도,
도 5는 도 1의 실시예의 고정자수단의 분리도,
도 6은 도 1의 실시예의 회전자수단의 정면도,
도 7은 도 1의 실시예의 회전자수단의 사시도,
도 8은 도 7의 분리도,
도 9는 본 발명에 따른 축방향 모터의 다른 실시예의 단면도,
도 10은 도 9의 실시예의 분리도이다.
10 : 축 11 : 키
12 : 볼트 20 : 고정자수단
21 : 고정자케이싱 21a : 고정자하우징
21b : 고정자상부가드 21c : 고정자하부가드
24 : 제1코어부
24a : 제1헤더부 24b : 제2권선부
26 : 제2코어부 26a : 제2헤더부
26b : 제2권선부 27 : 캐리어부
27a : 상부캐리어 27b : 하부캐리어
29 : 코일 30 : 회전자수단
31 : 자석 33 : 회전자고정판
35 : 상단뚜껑 40 : 하단뚜껑
45a, 45b : 간격스토퍼 50 : 회전자미들하우징
도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명에 따른 축방향 모터의 일 실시예를 설명한다.
본 발명에 따른 축방향 모터는 축(10)과, 고정자수단(20)과, 회전자수단(30)과, 상단뚜껑(35)과, 하단뚜껑(40)과, 간격스토퍼(45a, 45b)를 포함한다.
고정자수단(20)은 고정자케이싱(21)과, 코어와, 캐리어부(27) 및 코일(29)을 구비한다.
고정자케이싱(21)은 고정자하우징(21a)과, 고정자상부가드(21b)와, 고정자하부가드(21c)를 구비한다. 고정자하우징(21a)은 양단이 개방되고 내부에 코어 및 코일(29)을 수용한다. 고정자상부가드(21b)는 고정자하우징(21a)과 동일하게 양단이 개방되도록 관통되어 고정자하우징(21a)의 일단에 탈착할 수 있게 결합된다. 고정자하부가드(21c)도 양단이 개방되도록 관통되어 고정자하우징(21a)의 타단에 탈착할 수 있게 결합된다. 본 실시예의 경우 고정자상부가드(21b)와 고정자하부가드(21c)는 볼트로 고정자하우징(21a)에 결합된다.
코어는 제1코어부(24) 및 제2코어부(26)를 구비한다. 제1코어부(24)는 제1헤더부(24a)와, 제1헤더부(24a)의 일면에서 축방향으로 돌기된 제1권선부(24b)를 구비한다. 제2코어부(26)는 제2헤더부(26a)와, 제2헤더부(26a)의 일면에서 축방향으로 돌기된 제2권선부(26b)를 구비한다. 제1코어부(24) 및 제2코어부(26)는 금속 분말로 성형 후 열처리되어 제작된다. 제1헤더부(24a)의 일단과 제2헤더부(26a)의 일단이 맞닿아서 코어를 형성한다.
캐리어부(27)는 상부캐리어(27a) 및 하부캐리어(27b)를 구비한다. 상부캐리어(27a)는 제1코어부(24)를 코일(29)로부터 절연시키는 한편 고정자케이싱(1)에 고정시키는 역할을 한다. 이를 위하여 상부캐리어(27a)는 제1헤더부(25a)의 일면이 고정자케이싱(21)의 일단에서 노출되도록 제1코어부(24)를 감싸서 고정자상부가드(21b)에 결합되도록 수지가 사출되어 형성된다. 상부캐리어(27a)에 의하여 제1코어부(24)는 고정자상부가드(21b)에 고정된다. 이때 상부캐리어(27a)는 내주면이 삽입되는 축(10)을 감싸도록 축방향으로 돌출되게 사출된다.
하부캐리어(27b)는 제2코어부(26)를 코일(29)로부터 절연시키는 한편 고정자케이싱(1)에 고정시키는 역할을 한다. 이를 위하여 하부캐리어(27b)는 제2헤더부(26a)의 일면이 고정자케이싱(21)의 타단에서 노출되도록 제2코어부(26)를 감싸서 고정자하부가드(21b)에 결합되도록 수지가 사출되어 형성된다. 하부캐리어(27b)에 의하여 제2코어부(26)는 고정자하부가드(21c)에 고정된다. 이때 하부캐리어(27b)는 내주면이 삽입되는 축(10)을 감싸도록 축방향으로 돌출되게 사출된다.
고정자상부가드(21b)와 고정자하부가드(21c)가 고정자하우징(21a)에 결합되면 제1권선부(24a)의 일단과 제2권선부(24b)의 일단이 서로 맞닿도록 제1코어부(24) 및 제2코어부(26)가 형성된다. 그리고 축방향으로 돌출된 상부캐리어(27a)의 일단과 하부캐리어(27b)의 일단은 서로 결합할 수 있도록 형성된다.
코일(29)은 제1헤더부(24a)와 제2헤더부(26a)의 사이에서 제1권선부(24b)와 제2권선부(26b)를 감싸는 고정자상부가드(21b)와 고정자하부가드(21c)를 감도록 형성된다.
이때 코일(29)은 단면이 사각형인 바형태의 평각모양이며, 코어의 폭방향으로 하나의 단으로 권선되어 코어의 길이방향을 따라 권선된다. 그리고 코어의 폭방향의 두께가 코어의 축방향의 두께보다 훨씬 두껍게 형성된다. 이 경우 코일(29)이 평각모양이므로 코일(29) 사이의 틈을 줄일 수 있으므로 권선의 밀도가 높아져서 출력을 높일 수 있다. 그리고 코어의 축방향 보다 코어의 폭방향을 두껍게 하면 코일(29)을 코어에 두껍게 감쌀 수 있으므로 코일을 여러 단으로 권선한 것 처럼 효과를 낼 수 있다.
또한, 코일(29)은 내부에 냉각수가 흐를 수 있도록 중공의 관으로 형성될 수 있다. 코일(29)에 전류가 공급되어 모터가 동작시 코일(29)에는 열이 발생된다. 이 경우 코일(29)이 과열되면 모터의 효율이 저하되므로 코일(29)을 냉각시켜 주어야 한다. 그래서 코일(29)을 중공의 관으로 하여 코일(29)의 내부에 냉각수가 흐르도록 하면 코일(29)을 냉각시킬 수 있다.
고정자수단(20)은 상부캐리어(27a) 및 하부캐리어(27b)가 수지로 사출되므로 고정자상부가드(21b)와 제1코어부(24) 및 상부캐리어(27a)는 일체로 고정결합되고, 고정자하부가드(21c)와 제2코어부(26) 및 하부캐리어(27b)는 일체로 고정결합된다.
그래서 고정자하부가드(21)를 고정자케이싱(21)에 체결시킨 후 코일(29)을 하부캐리어(27b)의 축방향으로 돌출된 일단에 장착하고 고정자상부가드(21b)를 고정자케이싱(21)에 체결하면 고정자수단(20)이 조립된다.
회전자수단(30)은 자석(31)과 회전자고정판(33)을 구비한다. 자석(31)은 축(10)의 축방향을 따라 고정자케이싱(21)의 일단에서 노출된 코어와 대향하도록 축(10)의 반경방향으로 일정 간격 이격되어 원주방향으로 복수 개 배치된다. 회전자고정판(33)은 자석(31)의 일면이 코어와 대향할 수 있게 노출되도록 자석(31)을 고정시키고 축(10)과 일체로 회전할 수 있게 고정결합된다. 본 실시예의 경우 회전자고정판(33)은 키(11)를 이용하여 축(10)과 일체로 회전하도록 고정결합된다. 그리고 회전자고정판(33)은 자석(31)이 대향하는 코어와 일정한 간격만큼 이격되도록 한다. 이를 위해서 회전자고정판(33)은 내주면이 고정자수단(20)에 삽입되도록 돌출된다. 그래서 고정자수단(20)의 양단에서 한 쌍의 회전자수단(30)이 장착되면 회전자고정판(33)의 돌출된 일단(33a)이 서로 맞닿아서 자석(31)이 코어와 일정한 간격을 유지할 수 있다. 본 실시예의 경우 회전자고정판(33)의 일단(33a)은 간격스토퍼(45b)를 사이에 두고 서로 맞닿는다.
상단뚜껑(35)은 축(10)이 회전할 수 있게 삽입되고, 축(10)의 일단에 위치한 회전자수단(30)을 수용하며, 고정자케이싱(21)에 탈착할 수 있게 결합된다.
하단뚜껑(40)은 축(10)이 회전할 수 있게 삽입되고, 축(10)의 타단에 위치한 회전자수단(30)을 수용하며, 고정자케이싱(21)에 탈착할 수 있게 결합된다. 본 실시예의 경우 볼트(12)로 상단뚜껑(35), 고정자수단(20), 하단뚜껑(40)이 결합된다.
간격스토퍼(45a, 45b)는 회전자수단(30)이 조립될 때 회전자수단(30)의 자석(31)이 고정자수단(20)의 코어와 일정한 간격을 유지시키는 역할을 한다. 이를 위해서 간격스토퍼(45a, 45b)는 회전자고정판(33)이 고정자수단(20)에 삽입되면 축(10)의 축방향으로 회전자고정판(33)의 단부의 위치를 제한한다. 즉 제1간격스토퍼(45a) 및 제2간격스토퍼(45b)가 축(10)에 장착되어 자석(31)과 코어의 간격을 일정하게 유지시켜 준다.
본 실시예의 경우 하단뚜껑(40)에 축(10)의 타단을 장착한다. 그리고 회전자수단(30)을 일정한 지점에 위치시키기 위하여 축(10)의 타단부에 제1간격스토퍼(45a)를 고정시킨다. 그리고 회전자수단(30)을 축(10)에 장착하면 회전자수단(30)은 제1간격스토퍼(45a)에 지지되어 축(10)에서 일정한 지점에 위치한다.
그리고 고정자수단(20)을 축(10)에 삽입시켜 고정자케이싱(21)을 하단뚜껑(40)에 맞닿도록 하면 회전자수단(30)의 자석(31)과 고정자수단(20)의 하면에 노출된 코어는 일정한 간격을 유지한다.
제2간격스토퍼(45b)를 축(10)에 삽입하여 고정자수단(20)의 하부에서 삽입된 회전자고정판(33)의 일단(33a)에 맞닿도록 한다. 그리고 고정자수단(20)의 상부에서 회전자수단(30)을 삽입시킨다. 그러면 고정자수단(20)의 상면에 노출된 코어와 고정자수단(20)의 상부에 삽입된 회전자수단(30)의 자석(31)은 일정한 간격을 유지한다. 이때 고정자수단(20)의 양단에 위치한 자석(21)의 간격이 동일하도록 제2간격스토퍼(45b)의 두께가 형성된다.
상단뚜껑(35)을 축(10)에 삽입하여 고정자케이싱(21)의 상단에 맞닿도록 한 후 볼트(12)를 사용하여 상단뚜껑(35), 고정자수단(20) 및 하단뚜껑(40)을 결합시킨다. 따라서 본 실시예의 경우 모터의 조립을 용이하게 할 수 있다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 축방향 모터의 다른 실시예이다.
도 1의 실시예의 축방향 모터는 고정자수단(20)이 일단이지만 도 9 및 도 10의 실시예의 축방향 모터는 고정자수단(20)이 축(10)의 축방향을 따라 2단으로 배치된다.
이때에는 한 쌍의 고정자수단(20)의 사이에는 한 쌍의 회전자수단(30)이 위치한다. 그래서 본 실시예의 경우 고정자수단(20)의 사이에 위치하는 회전자수단(30)을 수용하기 위해서 회전자미들하우징(50)을 더 포함한다. 회전자미들하우징(50)은 고정자수단(20)의 사이에 위치하여 회전자수단(30)을 수용하며, 고정자케이싱(20)에 탈착할 수 있게 고정된다. 본 실시예의 경우에도 회전자미들하우징(50)을 볼트(12)로 고정될 수 있다. 따라서 본 실시예의 경우 고정자수단(20)을 다단으로 용이하게 확장할 수 있다.

Claims (8)

  1. 축과,
    고정자케이싱과, 양단이 축방향으로 상기 고정자케이싱의 양단에서 노출된 코어와, 상기 고정자케이싱에 수용되어 상기 코어를 감싸는 코일을 구비하여 상기 축이 관통하여 삽입되는 고정자수단과,
    상기 축의 축방향을 따라 상기 고정자케이싱의 일단에서 노출된 코어와 대향하도록 상기 축의 반경방향으로 일정간격 이격되어 원주방향을 따라 복수 개 배치된 자석과, 상기 코어와 대향하는 상기 자석의 일면이 노출되도록 상기 자석을 고정시킬 수 있고 상기 고정자수단에 삽입되도록 사출되어 상기 축과 일체로 회전할 수 있게 고정결합될 수 있는 회전자고정판을 구비하여 상기 고정자수단의 양단에 삽입되는 복수의 회전자수단과,
    상기 축이 회전할 수 있게 삽입되고 상기 축의 일단에 위치한 회전자수단을 수용하도록 상기 고정자케이싱에 탈착할 수 있게 결합되는 상단뚜껑과,
    상기 축이 회전할 수 있게 삽입되고 상기 축의 타단에 위치한 회전자수단을 수용하도록 상기 고정자케이싱에 탈착할 수 있게 결합되는 하단뚜껑을 포함하며,
    상기 회전자수단은 일단이 상기 고정자수단에 삽입되면 상기 자석과 상기 코어의 대향하는 면이 일정한 간격으로 위치할 수 있는 것을 특징으로 하는 축방향 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정자케이싱은 상기 코어를 수용하여 양단이 개방된 고정자하우징과, 상기 고정자하우징의 일단에 탈착할 수 있게 결합되는 고정자상부가드와, 상기 고정자 하우징의 타단에 탈착할 수 있게 결합되는 고정자하부가드를 구비하며,
    상기 코어는 제1헤더부와 상기 제1헤더부에서 축방향으로 돌기된 제1권선부를 구비한 제1코어부와, 제2헤더부와 상기 코일이 권선되도록 일단이 상기 제1권선부의 일단과 맞닿도록 상기 제2헤더부에서 축방향으로 돌기된 제2권선부를 구비한 제2코어부를 구비하며,
    상기 고정자수단은 상기 제1헤더부의 일면이 상기 고정자수단의 일단에서 노출될 수 있게 상기 제1코어부를 감싸서 상기 고정자상부가드에 고정시킬 수 있도록 수지가 사출된 상부캐리어와, 상기 제2헤더부의 일면이 상기 고정자수단의 타단에서 노출될 수 있게 상기 제2코어부를 감싸서 상기 고정자하부가드에 고정시킬 수 있도록 하부캐리어를 구비하여 상기 제1헤어부와 상기 제2헤더부의 사이에서 상기 코일이 권선되고 상기 축이 관통하여 삽입되는 캐리어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 축방향 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상부캐리어는 내주면이 축방향으로 돌출되게 사출되며,
    상기 하부캐리어는 내주면이 축방향으로 둘출되게 사출되며,
    상기 캐리어부는 상기 상부캐리어와 상기 하부캐리어가 상기 코일을 감싸도록 축방향으로 돌출된 일단이 탈착할 수 있게 결합된 것을 특징으로 하는 축방향 모터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 회전자고정판이 상기 고정자수단에 삽입되면 상기 자석을 상기 코일의 대향하는 면과 일정한 간격으로 위치시킬 수 있도록 상기 축의 축방향으로 상기 회전자고정판의 단부의 위치를 제한하기 위한 복수의 간격스토퍼를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 축방향 모터.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코일은 단면이 사각형인 바형태의 평각모양이며, 상기 코어의 폭방향으로 하나의 단으로 권선되어 상기 코어의 길이방향을 따라 권선된 것을 특징으로 하는 축방향 모터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 고정자수단은 상기 축의 축방향으로 복수 개 구비되며,
    상기 고정자수단의 사이에 위치하는 상기 회전자수단을 수용하며 상기 고정자케이싱에 탈착하게 고정될 수 있는 회전자미들하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 축방향 모터.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 코일은 상기 코어의 폭방향으로의 두께가 상기 코어의 축방향으로의 두께보다 더 큰 것을 특징으로 하는 축방향 모터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 코일은 내부에 냉매가 흐를 수 있도록 중공의 관으로 된 것을 특징으로 하는 축방향 모터.
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