KR101907824B1 - Motor for capable of reducing the reaction force - Google Patents

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Abstract

반발력을 저감할 수 있는 모터가 개시된다. 개시된 회전형 모터는 내부 공간을 가지는 하우징; 상기 하우징의 상기 내부 공간에 위치하며, 원기둥에서 중앙 부분이 관통한 형상을 가지며, 상기 관통한 형상의 축을 중심으로 회전하는 고정자; 원기둥 형상을 가지고, 상기 고정자의 상기 관통한 형상의 내부에 위치하며, 상기 고정자가 회전하는 축을 중심으로 외부에서 인가된 전류 신호를 통해 회전하는 회전자; 및 상기 하우징의 일 부분에 배치되며, 상기 고정자의 회전축을 회전시키기 위한 고정자 베어링;을 포함하되, 상기 회전자의 회전 방향과 반대 방향으로 상기 고정자가 회전한다. A motor capable of reducing the repulsive force is disclosed. The disclosed rotary motor includes a housing having an inner space; A stator located in the inner space of the housing, the stator having a shape in which a central portion of a cylinder penetrates, and rotating about an axis of the penetrating shape; A rotor having a cylindrical shape and located inside the penetrating shape of the stator and rotating through a current signal applied from the outside around an axis on which the stator is rotated; And a stator bearing disposed on a part of the housing for rotating the rotating shaft of the stator, wherein the stator rotates in a direction opposite to a rotating direction of the rotor.

Description

반발력을 저감할 수 있는 모터{Motor for capable of reducing the reaction force}[0001] The present invention relates to a motor capable of reducing a repulsive force,

본 발명의 실시예들은 반발력을 저감할 수 있는 회전형 모터에 관한 것이다. Embodiments of the present invention relate to a rotatable motor capable of reducing the repulsive force.

도 1은 종래의 유도 모터의 단면도를 도시한 도면이다. 1 is a sectional view of a conventional induction motor.

도 1을 참조하면, 종래의 유도 모터(100)는 하우징(110), 고정자(120), 회전자(130) 및 회전자 베어링(140)을 포함한다. Referring to FIG. 1, a conventional induction motor 100 includes a housing 110, a stator 120, a rotor 130, and a rotor bearing 140.

하우징(110)은 유도 모터(100)의 내부 구성 요소를 보호하는 기능을 수행하며, 베이스(150) 상에 설치된다.The housing 110 functions to protect the internal components of the induction motor 100 and is installed on the base 150.

고정자(120) 및 회전자(130)는 하우징(120)의 내부에 위치하며, 회전자(130)는 고정자(120)의 내부에서 축 방향으로 회전한다. 이 때, 회전자 베어링(140)이 회전자(130)의 회전축을 회전하게 한다. 또한, 고정자(120)는 고정되어 있으며, 움직이지 않는다. The stator 120 and the rotor 130 are located inside the housing 120 and the rotor 130 rotates in the axial direction inside the stator 120. [ At this time, the rotor bearing 140 causes the rotation axis of the rotor 130 to rotate. Further, the stator 120 is fixed and does not move.

그러나, 종래의 유도 모터(100)의 경우, 유도 모터(100)에 토크가 작용하여 회전자(130)의 속도가 변화하면, 반발 토크가 고정자(120)에 작용하고, 반발 토크가 베이스(150)로 전달되어 베이스(150)의 진동을 유발하는 단점이 있다. However, in the case of the conventional induction motor 100, when torque is applied to the induction motor 100 and the speed of the rotor 130 changes, a repulsive torque acts on the stator 120 and a repulsive torque acts on the base 150 And the vibration of the base 150 is caused.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 베이스로 전달되는 반발력을 저감할 수 있는 회전형 모터를 제안하고자 한다. In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention proposes a rotatable motor capable of reducing the repulsive force transmitted to the base.

본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.Other objects of the invention will be apparent to those skilled in the art from the following examples.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 내부 공간을 가지는 하우징; 상기 하우징의 상기 내부 공간에 위치하며, 원기둥에서 중앙 부분이 관통한 형상을 가지며, 상기 관통한 형상의 축을 중심으로 회전하는 고정자; 원기둥 형상을 가지고, 상기 고정자의 상기 관통한 형상의 내부에 위치하며, 상기 고정자가 회전하는 축을 중심으로 외부에서 인가된 전류 신호를 통해 회전하는 회전자; 및 상기 하우징의 일 부분에 배치되며, 상기 고정자의 회전축을 회전시키기 위한 고정자 베어링;을 포함하되, 상기 회전자의 회전 방향과 반대 방향으로 상기 고정자가 회전하는 것을 특징으로 하는 회전형 모터가 제공된다. In order to achieve the above object, according to a preferred embodiment of the present invention, A stator located in the inner space of the housing, the stator having a shape in which a central portion of a cylinder penetrates, and rotating about an axis of the penetrating shape; A rotor having a cylindrical shape and located inside the penetrating shape of the stator and rotating through a current signal applied from the outside around an axis on which the stator is rotated; And a stator bearing disposed at a portion of the housing for rotating the rotating shaft of the stator, wherein the stator is rotated in a direction opposite to the rotating direction of the rotor .

상기 회전형 모터는 상기 하우징을 지지하는 베이스; 및 상기 하우징과 상기 베이스를 연결하는 적어도 하나의 변위 제한부;를 더 포함할 수 있다. The rotary motor includes a base for supporting the housing; And at least one displacement limiter connecting the housing and the base.

상기 회전형 모터는 상기 하우징의 내부에 부착되며, 상기 회전자의 회전량을 측정하는 회전 센서;를 더 포함할 수 있다. The rotation type motor may further include a rotation sensor attached to the inside of the housing and measuring a rotation amount of the rotor.

본 발명에 따른 회전형 모터는 베이스로 전달되는 반발력을 저감할 수 있는 장점이 있다. The rotating type motor according to the present invention has an advantage that the repulsive force transmitted to the base can be reduced.

도 1은 종래의 유도 모터의 단면도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전형 모터의 단면도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전형 모터의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 회전형 모터의 단면도를 도시한 도면이다. 1 is a sectional view of a conventional induction motor.
2 is a cross-sectional view of a rotation type motor according to a first embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining an effect of the rotation type motor according to the first embodiment of the present invention.
4 is a sectional view of a rotation type motor according to a second embodiment of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprising ", or" comprising "and the like should not be construed as necessarily including the various elements or steps described in the specification, Or may be further comprised of additional components or steps. Also, the terms "part," " module, "and the like described in the specification mean units for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software .

"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms "first "," second ", and the like can be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The term "and / or" includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상술한다.
Various embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전형 모터의 단면도를 도시한 도면이다. 2 is a cross-sectional view of a rotation type motor according to a first embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전형 모터(200)는, 일례로 유도 모터일 수 있으며, 하우징(210), 고정자(220), 회전자(230), 고정자 베어링(240), 회전자 베어링(250), 변위 제한부(260) 및 베이스(270)를 포함한다. 이하, 각 구성 요소 별로 그 기능을 상세하게 설명한다. Referring to FIG. 2, the rotary motor 200 according to the first embodiment of the present invention may be an induction motor, and includes a housing 210, a stator 220, a rotor 230, a stator bearing 240, a rotor bearing 250, a displacement limiting portion 260, and a base 270. Hereinafter, the function of each component will be described in detail.

하우징(210)은 회전형 모터(200)의 내부 구성 요소를 보호하는 기능을 수행하며, 베이스(270) 상에 설치된다. 즉, 베이스(270)는 하우징(210)을 지지한다. The housing 210 functions to protect internal components of the rotary motor 200 and is installed on the base 270. That is, the base 270 supports the housing 210.

고정자(220)는 하우징(210)의 내부에 위치하며, 원기둥에서 중앙 부분이 관통한 형상을 가진다. The stator 220 is located inside the housing 210, and has a shape in which a central portion of the cylindrical portion penetrates the stator 220.

이 때, 고정자(220)는 시계 방향 내지 반시계 방향으로 회전할 수 있는 '회전 고정자'일 수 있다. 즉, 고정자(220)는 원기둥의 축 방향을 기준으로 축 회전할 수 있다. At this time, the stator 220 may be a 'rotating stator' that can rotate clockwise or counterclockwise. That is, the stator 220 can rotate about the axis of the cylinder.

그리고, 고정자 베어링(240)은 하우징(210)과 연결되며, 고정자(220)의 회전축을 회전시킨다. 일례로, 고정자 베어링(240)는 링 형상일 수 있다. The stator bearing 240 is connected to the housing 210 and rotates the rotating shaft of the stator 220. For example, the stator bearings 240 may be ring-shaped.

회전자(230)는 하우징(210)의 내부에 위치하며, 고정자(220)의 내부에서 축 방향으로 회전한다. 이 때, 회전자(230) 역시 시계 방향 내지 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 그리고, 회전자 베어링(250)이 회전자(230)의 회전축을 회전시킨다. The rotor 230 is located inside the housing 210 and rotates in the axial direction within the stator 220. At this time, the rotor 230 may also rotate clockwise or counterclockwise. Then, the rotor bearing 250 rotates the rotating shaft of the rotor 230.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 고정자(220)는 회전자(230)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the stator 220 may rotate in a direction opposite to the direction of rotation of the rotor 230.

변위 제한부(260)는 하우징(210)과 베이스(270)를 연결하며, 적어도 하나가 존재할 수 있다. 이 때, 변위 제한부(260)는 회전 변위에 비례하는 토션 스프링, 변위에 비례하는 스프링 또는 속도에 비례하는 댐퍼, 탄성 부재 등 여러 가지 재질로 이루어질 수 있다. The displacement limiting unit 260 connects the housing 210 and the base 270, and at least one of them may be present. At this time, the displacement restricting unit 260 may be made of various materials such as a torsion spring proportional to the rotational displacement, a spring proportional to the displacement, a damper proportional to the speed, and an elastic member.

이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전형 모터(200)의 효과를 설명하기로 한다. Hereinafter, effects of the rotation type motor 200 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

회전자(230)가 토크 T에 따라 회전하면, 크기가 같고 방향이 반대인 반발 토크가 고정자(220)에 작용한다. 이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전형 모터(200)의 경우, 회전자(230)의 회전에 따른 반발 토크에 의하여 고정자(220)가 하우징(210)에 대하여 일정 각도 회전하도록 구성된다. 따라서, 고정자(220)의 회전에 따라 반발 토크가 유발하는 베이스(270)의 잔류 진동을 크게 줄일 수 있고, 베이스(270)로 전달되는 반발력을 저감할 수 있으며, 베이스(270)의 강성을 높이는데 필요한 비용을 절감할 수 있다. When the rotor 230 rotates in accordance with the torque T, a repulsive torque that is the same in magnitude and opposite in direction acts on the stator 220. In this case, in the case of the rotary motor 200 according to an embodiment of the present invention, the stator 220 is configured to rotate at a predetermined angle with respect to the housing 210 by the repulsive torque generated by the rotation of the rotor 230 . Therefore, the residual vibration of the base 270 caused by the rebound torque can be largely reduced, the repulsive force transmitted to the base 270 can be reduced, and the rigidity of the base 270 can be increased. This can reduce the cost required to do so.

그리고, 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전형 모터(200)는 변위 제한부(260)를 통해 베이스(270)로 전달되는 진동을 더 줄일 수 있다. In addition, the rotation type motor 200 according to the first embodiment of the present invention can further reduce the vibration transmitted to the base 270 through the displacement limiting portion 260.

즉, 도 3을 참조하면, 변위 제한부(260)가 스프링과 감쇠로 구성되는 경우, 고정자(220)의 운동 방정식은 수학식 1으로 표현될 수 있다.
That is, referring to FIG. 3, when the displacement limiting unit 260 is composed of a spring and an attenuation, the equation of motion of the stator 220 can be expressed by Equation (1).

Figure 112018020775510-pat00001
Figure 112018020775510-pat00001

이 때, 반발 토크는 관성 에너지로 소산되며, 변위 제한부(260)의 토크만이 베이스(270)로 전달되며, 이는 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
At this time, the repulsive torque is dissipated into the inertia energy, and only the torque of the displacement limiter 260 is transmitted to the base 270, which can be expressed by the following equation (2).

Figure 112018020775510-pat00002
Figure 112018020775510-pat00002

따라서, 변위 제한부(260)가 더 포함되는 경우 반발 토크보다 작은 토크만 베이스(270)로 전달되므로, 베이스(270)의 진동을 더 줄일 수 있게 된다. Therefore, when the displacement limiter 260 is further included, only the torque smaller than the rebound torque is transmitted to the base 270, so that the vibration of the base 270 can be further reduced.

한편, 회전용 모터(200)의 전기 배선이 변위 제한부(260)의 역할을 대신할 수 있고, 이 경우, 별도의 변위 제한부(260)는 존재하지 않을 수 있다.
On the other hand, the electric wiring of the rotation motor 200 may replace the role of the displacement restricting portion 260, and in this case, the displacement restricting portion 260 may not exist.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 회전형 모터의 측면 단면도를 도시한 도면이다. 4 is a side cross-sectional view of a rotation type motor according to a second embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 회전형 모터(400)는 하우징(410), 고정자(420), 회전자(430), 고정자 베어링(440), 회전자 베어링(450), 변위 제한부(460), 회전 센서(470) 및 베이스(480)를 포함한다. Referring to FIG. 4, the rotating type motor 400 according to the second embodiment of the present invention includes a housing 410, a stator 420, a rotor 430, a stator bearing 440, a rotor bearing 450, A displacement limiter 460, a rotation sensor 470, and a base 480. [

즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 회전형 모터(400)는 회전 센서(470)가 더 포함되었다는 점을 제외하고는 본 발명의 제1 실시예에 따른 회전형 모터(200)와 동일하다. That is, the rotation type motor 400 according to the second embodiment of the present invention is the same as the rotation type motor 200 according to the first embodiment of the present invention, except that the rotation sensor 470 is further included .

회전 센서(470)는 하우징(410)의 내부(측면)에 부착되며, 회전자(430)의 속도 또는 회전 변위를 측정하여 회전자(430)의 회전량을 측정한다. 일례로서, 회전 센서(470)로 엔코더가 사용될 수 있으며, 하우징(410)의 앞쪽에 위치할 수 있다. 이를 통해, 회전자(430)의 회전량에 따라 고정자(420)의 전류를 제어하여 회전형 모터(400)를 제어한다. 일례로, 회전 센서(470)에서 측정된 값을 통해 고정자(420)에 인가되는 반발력을 산출하고, 산출된 반발력에 따라 회전형 모터(400)의 전력을 제어할 수 있다.
The rotation sensor 470 is attached to the inside (side surface) of the housing 410 and measures the speed or rotational displacement of the rotor 430 to measure the amount of rotation of the rotor 430. As an example, an encoder may be used as the rotation sensor 470 and may be located in front of the housing 410. Thus, the current of the stator 420 is controlled according to the amount of rotation of the rotor 430 to control the rotation type motor 400. For example, the repulsive force applied to the stator 420 may be calculated through the value measured by the rotation sensor 470, and the electric power of the rotary motor 400 may be controlled according to the calculated repulsive force.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다. As described above, the present invention has been described with reference to particular embodiments, such as specific elements, and limited embodiments and drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the above- Various modifications and variations may be made thereto by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, belong to the scope of the present invention .

Claims (3)

내부 공간을 가지는 하우징;
상기 하우징의 상기 내부 공간에 위치하며, 원기둥에서 중앙 부분이 관통한 형상을 가지며, 상기 관통한 형상의 축을 중심으로 축 회전하는 고정자;
원기둥 형상을 가지고, 상기 고정자의 상기 관통한 형상의 내부에 위치하며, 상기 고정자가 회전하는 축을 중심으로 외부에서 인가된 전류 신호를 통해 축 회전하는 회전자; 및
상기 하우징의 일 부분에 배치되며, 상기 고정자의 회전축을 회전시키기 위한 고정자 베어링;을 포함하되,
상기 회전자의 축 회전 방향과 반대 방향으로 상기 고정자가 축 회전하는 것을 특징으로 하는 회전형 모터.A housing having an inner space;
A stator located in the inner space of the housing, the stator having a shape in which a central portion of a cylinder penetrates, and rotating about an axis of the penetrating shape;
A rotor having a cylindrical shape and positioned inside the penetrating shape of the stator and rotating axially through a current signal applied from the outside around an axis on which the stator is rotated; And
And a stator bearing disposed on a part of the housing for rotating the rotation axis of the stator,
Wherein the stator rotates in a direction opposite to a direction of rotation of the rotor. 제1항에 있어서,
상기 하우징을 지지하는 베이스; 및
상기 하우징과 상기 베이스를 연결하는 적어도 하나의 변위 제한부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전형 모터.The method according to claim 1,
A base for supporting the housing; And
And at least one displacement restricting portion connecting the housing and the base. 제1항에 있어서,
상기 하우징의 내부에 부착되며, 상기 회전자의 회전량을 측정하는 회전 센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전형 모터.The method according to claim 1,
And a rotation sensor attached to the inside of the housing and measuring a rotation amount of the rotor.
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