KR102361355B1 - 샤프트 로터 및 이를 구비하는 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 샤프트; 결합부; 및 상기 결합부의 외주면에 설치되는 복수 개의 마그네트를 포함하고, 상기 샤프트 및 상기 결합부는 일체형인 샤프트 로터 및 이를 구비하는 모터에 관한 것이다. 이에 따라 샤프트에 직접 마그네트를 설치함으로써 부품수 및 작업 공수가 줄어드는바, 원가 절감 및 생산성이 향상된다.

Description

샤프트 로터 및 이를 구비하는 모터{Shaft Rotor and Motor having the same}

본 발명은 샤프트 로터 및 이를 구비하는 모터에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 샤프트에 마그네트가 설치되는 샤프트 로터 및 이를 구비하는 모터에 관한 것이다.

일반적으로 모터는 복수 개의 마그네트(Magnet)를 구비하는 로터와 스테이터에 권선된 코일에 의해 발생된 전자기력과의 상호작용으로 회전하면서 동력을 생성한다. 여기서, 로터는 원통형의 로터 코어와 상기 로터 코어의 외주면에 설치되는 복수 개의 마그네트를 포함할 수 있다.

그에 따라, 모터는 회전 가능하게 형성되는 샤프트, 상기 샤프트에 결합되는 로터, 및 하우징 내측에 고정되는 스테이터가 마련되는데, 상기 스테이터는 상기 로터의 둘레를 따라 간극을 두고 설치된다.

그리고 상기 스테이터에는 회전 자계를 형성하는 코일이 권선되어 로터와의 전기적 상호 작용을 유발하여 로터의 회전을 유도한다. 그에 따라 상기 로터가 회전하면 상기 샤프트가 회전하게 된다.

한편, 상기 샤프트는, 상기 로터와의 결합을 위하여, 상기 샤프트의 외주면에 형성되는 샤프트 스카이브(shaft skive)를 포함할 수 있다.

상기 샤프트 스카이브는 상기 샤프트의 축방향을 따라 길게 형성된다. 그리고, 상기 로터 코어의 상기 샤프트에 압입시 상기 샤프트 스카이브는 상기 로터 코어를 상기 샤프트에 고정시킨다.

여기서, 상기 로터 코어는 매우 얇은 강판들을 적층하여 만드는 부품으로 상기 마그네트가 접착되는 접착면의 조도 관리에 어려움이 있다.

따라서, 상기 마그네트 접착시 균일한 면 접촉이 어려우며, 그에 따라 접착력이 저하되어 마그네트의 이탈이 발생하는 문제가 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 마그네트를 직접 설치하는 샤프트 로터 및 이를 구비하는 모터를 제공하는데에 있다.

상기 과제는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라, 샤프트; 결합부; 및 상기 결합부의 외주면에 설치되는 복수 개의 마그네트를 포함하고, 상기 샤프트 및 상기 결합부는 일체형인 샤프트 로터에 의하여 달성된다.

여기서, 상기 결합부는 상기 샤프트보다 큰 직경을 가질 수 있다.

또한, 상기 마그네트를 안내하도록 상기 결합부의 외주면에 형성되는 마그네트 가이드 리브를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 마그네트 가이드 리브는 상기 결합부의 축방향으로 길게 형성될 수 있다.

또한, 상기 결합부와 상기 마그네트 사이에 설치되는 본딩부를 더 포함할 수 있다.

상기 본딩부는 열 경화되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 과제는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따라, 상술 된 샤프트 로터; 상기 샤프트 로터를 수용하는 스테이터; 및 상기 샤프트 로터 및 상기 스테이터를 수용하는 하우징을 포함하는 모터에 의하여 달성된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 샤프트 로터는 샤프트에 일체로 형성된 결합부에 직접 마그네트를 설치함으로써 부품수 및 작업 공수가 줄어드는바, 원가 절감 및 생산성이 향상된다.

또한, 마그네트가 샤프트의 결합부 외주면에 직접 설치되기 때문에, 매우 얇은 강판들을 적층하여 만드는 로터 코어에 비하여 접착력이 우수하다.

또한, 샤프트에 마그네트 가이드 리브를 가공하는 것이 종래의 로터 코어에 비하여 용이하다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 모터를 나타내는 도면이고,
도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 샤프트 로터를 나타내는 사시도 및 분해사시도이고,
도 4는 도 2의 A-A선을 나타내는 단면도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

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.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지게 된다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 모터를 나타내는 도면이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 샤프트 로터를 나타내는 사시도 및 분해사시도이고, 도 4는 도 2의 A-A선을 나타내는 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 모터(1)는 하우징(100), 스테이터(200), 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 샤프트 로터(300)를 포함할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 모터(1)에 있어서, 상기 샤프트 로터(300)의 길이 방향을 축방향, 상기 축방향에 수직한 방향을 반지름 방향이라 하여 설명을 명확히 한다.

하우징(100)의 내부에 코일이 권선되는 스테이터(200)가 설치되고, 스테이터(200)의 중앙에는 원통 형상의 공간이 형성될 수 있는바, 이 공간에 복수 개의 마그네트가 설치된 상기 샤프트 로터(300)가 회전 가능하게 설치된다.

스테이터(200) 내부에 배치된 상기 샤프트 로터(300)는 스테이터(200)에 권선된 코일에 의해 발생된 전자기력과의 상호작용으로 회전하면서 동력을 생성한다.

여기서, 하우징(100)은, 원통 형상의 스테이터(200)가 장착될 수 있도록, 스테이터(200)와 대응되는 원통 형상으로 마련되며, 원통형의 하우징(100) 내주면에는 스테이터(200)가 상기 샤프트 로터(300)의 회전과 관계없이 위치 고정될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 샤프트 로터(300)는 샤프트(310), 마그네트 가이드 리브(320), 복수 개의 마그네트(330) 및 본딩부(340)를 포함할 수 있다.

샤프트(310)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 원기둥 형상으로 형성되되 일영역이 반지름 방향으로 돌출되면서도 상기 축방향으로 길게 일체로 형성된 결합부(311)를 포함할 수 있다.

즉, 결합부(311)는 샤프트(310)에 일체로 형성될 수 있다. 그리고, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 결합부(311)는 샤프트(310)의 직경보다 큰 직경을 갖도록 형성될 수 있다.

마그네트 가이드 리브(320)는 결합부(311)의 외주면에 형성될 수 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 마그네트 가이드 리브(320)는 상기 축방향으로 길게 결합부(311)의 외주면에 형성될 수 있으며, 마그네트(330)의 결합시 마그네트(330)를 안내한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 샤프트(310)의 회전 중심을 기준으로 상기 마그네트(330)의 외주면과 상기 마그네트 가이드 리브(320)의 단부면이 동일 반경 상에 배치된다. 이때, 상기 마그네트 가이드 리브(320)는 직사각형의 수평 단면을 갖도록 형성될 수 있다. 그에 따라, 마그네트 가이드 리브(320)의 원주 방향 측면 전체는 상기 마그네트(330)의 원주 방향 측면과 접촉하여 상기 마그네트(330)의 배치를 안내할 수 있다. 그리고, 상기 마그네트(330)는 마그네트 가이드 리브(320) 사이의 공간에 접착되는 본딩(Bondig) 공정을 거치기 때문에, 상기 마그네트 가이드 리브(320)와 상기 마그네트(330) 사이에는 본딩부(340)가 배치될 수 있다.

샤프트(310)의 결합부(311)에 마그네트 가이드 리브(320)를 가공하여 일체로 형성하는 것은 얇은 강판들을 적층하여 만드는 종래의 로터 코어에 가이드 리브를 형성하는 것에 비하여 매우 용이하다.

또한, 가공에 의하여 마그네트 가이드 리브(320)의 형성 위치가 결정되기 때문에 마그네트(330)의 설치 정확도가 향상된다.

따라서, 마그네트(330)는 마그네트 가이드 리브(320)에 의하여 안내된 후, 마그네트 가이드 리브(320) 사이에 설치된다.

본딩부(340)는 샤프트(310)의 외주면과 마그네트(330) 사이에 설치된다.

좀 더 상세하게는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 샤프트 로터(300)는 결합부(311)의 외주면과 마그네트(330) 사이에 설치되는 본딩부(340)를 더 포함할 수 있다.

즉, 마그네트(330)는 마그네트 가이드 리브(320) 사이의 공간에 접착되는 본딩(Bondig) 공정을 거치게 된다.

이때, 마그네트(330)는 결합부(311)의 외주면에 직접 설치되며, 결합부(311)의 외주면의 조도 관리가 용이하기 때문에, 본딩 작업을 통해 결합부(311)에 마그네트(330)를 설치하는 것은 매우 얇은 강판들을 적층하여 만드는 종래의 로터 코어에 비하여 접착력이 우수하면서도 균일한 접합이 가능하게 한다.

따라서, 결합부(311)의 외주면에 설치되는 마그네트(330)는 본딩부(340)로 인하여 외력에 의하여 용이하게 이탈되지 않는다.

한편, 마그네트(330)는 결합부(311)의 외주면에 접착되는 접착 공정 후, 본딩부(340)를 열 경화시키는 큐어링(Curing) 공정을 통해 결합부(311)에 고정된다.

종합해보면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 샤프트 로터(300) 및 이를 구비하는 모터(1)는 샤프트 로터(300)의 샤프트(310)에 마그네트(330)를 직접 설치하기 때문에, 종래의 로터 코어 및 종래의 로터 코어를 설치하는 공정이 삭제되어 제조 원가를 절감하고, 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 마그네트(330)는 샤프트(310)의 외주면에 직접 설치되기 때문에, 이러한 직접 접착 방식은 매우 얇은 강판들을 적층하여 만드는 종래의 로터 코어에 마그네트(330)를 접착하는 방식에 비하여 접착력이 우수하다.

또한, 마그네트 가이드 리브(320)를 통하여 마그네트(330)의 설치 정확도가 향상된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1 : 모터
100 : 하우징 200 : 스테이터
300 : 샤프트 로터 310 : 샤프트
320 : 마그네트 가이드 리브 330 : 마그네트

Claims (7)

1. 샤프트;
   결합부;
   상기 결합부의 외주면에 설치되는 복수 개의 마그네트; 및
   상기 마그네트를 안내하도록 상기 결합부의 외주면에 형성되는 마그네트 가이드 리브를 포함하고,
   상기 샤프트, 상기 결합부, 및 상기 마그네트 가이드 리브는 일체형이고,
   상기 샤프트의 중심을 기준으로 동일 반경 상에 배치되는 상기 마그네트의 외주면과 상기 마그네트 가이드 리브의 단부면은 접촉하며,
   상기 마그네트 가이드 리브는 직사각형의 수평 단면을 갖도록 형성되고,
   상기 마그네트 가이드 리브가 상기 결합부의 축방향으로 형성됨에 따라, 상기 마그네트 가이드 리브의 원주 방향 측면은 직사각형 형상으로 형성되며,
   상기 마그네트 가이드 리브의 원주 방향 측면 전체는 상기 마그네트의 원주 방향 측면과 접촉하여 상기 마그네트의 배치를 안내하고,
   상기 마그네트 가이드 리브와 상기 마그네트 사이에는 본딩부가 배치되는 샤프트 로터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 결합부는 상기 샤프트보다 큰 직경을 가지는 샤프트 로터.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 결합부와 상기 마그네트 사이에 설치되는 본딩부를 더 포함하는 샤프트 로터.
6. 제5항에 있어서,
   상기 본딩부는 열 경화되는 것을 특징으로 하는 샤프트 로터.
7. 제1항, 제2항, 제5항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 기재된 샤프트 로터;
   상기 샤프트 로터를 수용하는 스테이터; 및
   상기 샤프트 로터 및 상기 스테이터를 수용하는 하우징을 포함하고,
   상기 샤프트 로터의 외주면은 상기 마그네트 가이드 리브의 단부면과 상기 마그네트의 외주면에 의해 원형의 형상으로 형성되는 모터.

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