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KR101904872B1 - 축방향 공극형 모터 - Google Patents

축방향 공극형 모터 Download PDF

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KR101904872B1
KR101904872B1 KR1020170014030A KR20170014030A KR101904872B1 KR 101904872 B1 KR101904872 B1 KR 101904872B1 KR 1020170014030 A KR1020170014030 A KR 1020170014030A KR 20170014030 A KR20170014030 A KR 20170014030A KR 101904872 B1 KR101904872 B1 KR 101904872B1
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KR
South Korea
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rotor
stator
permanent magnet
frame
magnetic pole
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김도선
오승석
고효진
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 축방향 공극형 모터에 관한 것으로서, 스테이터; 및 축방향을 따라 상기 스테이터와 공극을 두고 이격 배치되는 로터;를 포함하고, 상기 로터는, 영구자석; 및 상기 스테이터를 향해 돌출되고 원주방향을 따라 이격된 돌극부를 구비하고, 상기 스테이터에 대해 회전 가능하게 배치되어 상기 영구자석을 지지하는 로터프레임;을 구비하여 구성된다. 이에 의해, 영구자석의 투입을 증가시키지 아니하고 출력(토크)을 증대시킬 수 있다.

Description

축방향 공극형 모터{AXIAL AIR GAP TYPE MOTOR}
본 발명은, 축방향 공극형 모터에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 전동기 또는 모터는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 장치를 의미한다.
모터는, 통상 스테이터 및 상기 스테이터에 대해 회전 가능하게 구비되는 로터를 구비한다.
상기 모터는, 상기 스테이터의 반경방향을 따라 상기 스테이터의 내측에 구비되는 소위 이너 로터 타입 모터(INNER ROTOR TYPE MOTOR) 및 상기 스테이터의 외측에 구비되는 소위 아웃터 로터 타입 모터(OUTER ROTOR TYPE MOTOR)로 구별된다.
상기 모터 중 일부는, 상기 스테이터에 대해 로터가 축방향으로 이격되어 회전되는 소위 축방향 공극형 모터(AXIAL AIR GAP TYPE MOTOR)로 구성된다.
그런데, 이러한 종래의 축방향 공극형 모터에 있어서는, 로터는, 원반형상의 로터프레임 및 상기 로터프레임의 일 면에 원주방향을 따라 서로 다른 자극을 구비하게 배치되는 복수의 영구자석을 구비하도록 되어 있어, 토크의 향상에 한계가 있다고 하는 문제점이 있다.
또한, 상기 복수의 영구자석을 상기 로터프레임에 부착하는 데 많은 시간 및 노력이 소요된다고 하는 문제점이 있다.
또한, 상기 로터는, 상기 스테이터의 일 측에 상기 영구자석이 축방향으로 이격배치되도록 되어 있어, 상기 스테이터와 상기 영구자석 사이에 자기력(흡인력 및 반발력)이 일 방향으로 작용하게 되기 때문에, 진동이 쉽게 발생되고, 이에 기인하여 소음이 유발된다고 하는 문제점이 있다.
또한, 상기 스테이터 및 로터의 공극 자속 밀도를 정현파(正弦波) 형상으로 구현하기 위해, 상기 영구자석의 형상을 가공할 경우, 가공비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.
또한, 영구자석의 형상가공(후가공) 시, 영구자석의 재료 소모량이 증가하게 되고, 제조비용이 증가하게 된다고 하는 문제점이 있다.
KR 100803570 B1 (2008.02.15. 공고)
따라서, 본 발명은, 영구자석의 투입을 증가시키지 아니하고 출력(토크)을 증대시킬 수 있는 축방향 공극형 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 로터의 제작을 용이하게 할 수 있는 축방향 공극형 모터를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 영구자석 투입량을 저감할 수 있는 축방향 공극형 모터를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 스테이터; 및 축방향을 따라 상기 스테이터와 공극을 두고 이격 배치되는 로터;를 포함하고, 상기 로터는, 영구자석; 및 상기 스테이터를 향해 돌출되고 원주방향을 따라 이격된 돌극부를 구비하고, 상기 스테이터에 대해 회전 가능하게 배치되어 상기 영구자석을 지지하는 로터프레임;을 구비하는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터를 제공한다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 영구자석은, 원주방향을 따라 이격 배치되는 자극부 및 상기 자극부를 연결하는 연결부를 구비하여 원반형상으로 일체로 사출 성형되게 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 영구자석의 자극부와 상기 로터프레임의 돌극부는 서로 교호적으로 배치된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 영구자석의 자극부는 상기 연결부에 비해 두껍게 형성되게 구성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 영구자석은 사출 성형되며, 상기 영구자석의 자극부는 사출 성형 시 극배향 및 착자되게 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 로터는, 축방향을 따라 상기 스테이터의 내측에 구비되는 제1로터 및 상기 스테이터의 외측에 구비되는 제2로터를 구비하여 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 로터는, 상기 제1로터 및 제2로터를 일체로 연결하는 연결부재를 구비한다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 연결부재는, 원통형상을 구비하여 상기 제1로터 및 제2로터 사이에 구비된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 스테이터는, 원주방향을 따라 이격 배치되는 복수의 티스 및 상기 티스에 권선되는 스테이터코일을 구비하여 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 모터는, 상기 스테이터, 상기 제1로터 및 상기 제2로터를 지지하여 대상물에 장착되는 프레임;을 더 포함하여 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 프레임은, 원통 형상의 프레임바디; 상기 프레임바디의 외경면 일 측에 형성되는 제1로터지지부; 상기 프레임바디의 내경면에 형성되는 제2로터지지부; 및 상기 프레임바디의 외경면에서 확장되어 상기 스테이터를 지지하는 스테이터지지부;를 구비하여 구성된다.
본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 상기 프레임의 내측에는 상기 제2로터와 결합되고 상기 대상물에 구비되는 회전축에 결합되는 회전축연결부재;가 구비된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 로터가 영구자석 및 돌극부를 구비한 로터프레임을 구비하여 구성됨으로써, 영구자석에 의한 토크 및 로터프레임에 의한 릴럭턴스 토크에 의해 전체 토크(출력)가 제고될 수 있다.
또한, 영구자석이 원주방향을 따라 이격 배치되는 자극부 및 상기 자극부를 연결하는 연결부를 구비하여 원반형상으로 일체로 형성되도록 함으로써, 상기 영구자석 및 로터프레임의 결합이 신속하고 용이하게 될 수 있다.
또한, 상기 영구자석은 일체로 사출 성형 되도록 함으로써, 영구자석의 후가공을 배제할 수 있어 후가공에 기인한 영구자석의 재료 소모량을 저감할 수 있다.
또한, 상기 영구자석의 후가공을 배제하면서도 공극의 자속밀도를 정현파 형상으로 구현할 수 있어 코깅토크를 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 축방향 공극형 전동기의 사시도,
도 2는 도 1의 전동기의 배면사시도,
도 3은 도 1의 전동기의 단면도,
도 4는 도 3의 요부확대도,
도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도,
도 6은 도 5의 영구자석의 평면도,
도 7은 도 5의 로터프레임의 평면도,
도 8은 도 3의 로터의 토크를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명한다. 본 명세서는, 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 축방향 공극형 모터는, 스테이터(110); 및 축방향을 따라 상기 스테이터(110)와 공극을 두고 이격 배치되는 로터(150);를 포함하고, 상기 로터(150)는, 영구자석(190); 및 상기 스테이터(110)를 향해 돌출되고 원주방향을 따라 이격된 돌극부(177)를 구비하고, 상기 스테이터(110)에 대해 회전 가능하게 배치되어 상기 영구자석(190)을 지지하는 로터프레임(170,220);을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 스테이터(110)는, 예를 들면, 원형 고리 형상 또는 링 형상으로 구현될 수 있다.
상기 스테이터(110)는, 예를 들면, 원주방향을 따라 서로 이격 배치되는 복수의 티스(122)를 구비하여 형성되는 스테이터코어(120) 및 상기 스테이터코어(120)의 둘레에 권선되는 스테이터코일(130)을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 복수의 티스(122)는, 예를 들면 도 4에 도시된 바와 같이, 축방향을 따라 배치되는 수평구간부(123) 및 상기 수평구간부(123)의 양 단부에 각각 확장되는 수직구간부(124)를 각각 구비하여 구성될 수 있다.
상기 수직구간부(124)는 후술할 제1로터(160) 및 제2로터(210)와 각각 미리 설정된 축방향 공극을 두고 각각 이격 배치될 수 있다.
상기 스테이터코일(130)은, 예를 들면, 상기 수평구간부(123)의 둘레에 집중적으로 권선될 수 있다.
상기 스테이터코어(120)는, 예를 들면, 상기 스테이터코일(130)이 권선된 상기 복수의 티스(122)가 원주방향을 따라 이격되게 배치되고, 상기 복수의 티스(122) 및 스테이터코일(130)이 원형 고리 형상을 유지할 수 있게 몰딩하여 형성되는 몰딩부(135)를 구비하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 몰딩부(135)는 전기의 절연부재가 상기 스테이터코일(130)의 외곽 및 상기 복수의 티스(122)의 사이(공간)에 각각 배치되어 경화되게 형성될 수 있다. 상기 티스(122)의 수직구간부(124)의 외측면은 상기 몰딩부(135)의 외부에 각각 노출될 수 있다.
축방향을 따라 상기 스테이터(110)의 적어도 일 측에는 로터(150)가 구비될 수 있다.
상기 로터(150)는, 예를 들면, 축방향을 따라 상기 스테이터(110)의 일 측(내측)에 구비되는 제1로터(160) 및 타 측(외측)에 구비되는 제2로터(210)를 구비하여 구성될 수 있다.
이에 의해, 축방향 길이를 크게 증가시키지 아니하면서 출력을 배가시킬 수 있다.
상기 스테이터(110)의 내측에는 프레임(250)이 구비될 수 있다.
상기 프레임(250)은, 예를 들면, 상기 스테이터(110), 상기 제1로터(160) 및 상기 제2로터(210)를 지지할 수 있게 구성될 수 있다.
상기 프레임(250)은, 예를 들면, 상기 스테이터(110), 상기 제1로터(160) 및 상기 제2로터(210)를 지지함과 아울러 대상물에 고정결합되게 구성될 수 있다.
상기 프레임(250)은, 예를 들면, 원통형의 프레임바디(251), 상기 프레임바디(251)의 외경면 일 측에 형성되는 제1로터지지부(261), 상기 프레임바디(251)의 내경면에 형성되는 제2로터지지부(271) 및 상기 프레임바디(251)의 외경면 일 측에 반경방향을 따라 확장되어 상기 스테이터(110)를 지지하는 스테이터지지부(281)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 프레임바디(251)는 축방향을 따라 상기 로터(150)(실제로는 제1로터(160))에 비해 일 측(내측)으로 돌출될 수 있게 형성될 수 있다.
상기 프레임바디(251)의 돌출 단부에는 대상물에 장착될 수 있게 장착면이 형성될 수 있다.
이에 의해, 상기 프레임(250)이 상기 대상물에 장착되어도 상기 로터(150)가 상기 대상물과 접촉됨이 없이 회전될 수 있다.
상기 프레임바디(251)에는, 예를 들면, 축방향을 따라 상기 프레임(250)을 관통하여 상기 대상물에 나사결합되는 체결부재(254)가 삽입될 수 있게 체결부재삽입공(253)이 관통형성될 수 있다.
상기 체결부재삽입공(253)은 상기 프레임(250)의 원주방향을 따라 서로 이격되어 복수 개로 구성될 수 있다.
상기 체결부재삽입공(253)의 일 측에는 상기 체결부재(254)의 헤드가 삽입될 수 있게 확장된 헤드수용부(255)가 구비될 수 있다.
상기 프레임바디(251)에는 상기 제1로터(160)를 회전 가능하게 지지하는 제1로터지지부(261)가 형성될 수 있다.
상기 제1로터지지부(261)에는 예를 들면, 제1베어링(265)이 구비될 수 있다.
상기 제1베어링(265)은, 예를 들면, 내륜(266), 상기 내륜(266)의 외측에 동심적으로 이격 배치되는 외륜(267), 및 상기 내륜(266) 및 외륜(267)사이에 구비되는 구름부재(268)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 구름부재(268)는, 예를 들면, 복수의 볼로 구성될 수 있다.
상기 제1베어링(265)의 내륜(266)은, 예를 들면 상기 제1로터지지부(261)의 외경면에 결합될 수 있다.
상기 제1로터지지부(261)에는 상기 제1베어링(265)의 내륜(266)과 축방향으로 접촉되는 스토퍼(263)가 구비될 수 있다.
이에 의해, 상기 제1베어링(265)의 내륜(266)이 미리 정해진 위치에 배치될 수 있다.
상기 제1베어링(265)의 외륜(267)은, 예를 들면, 상기 제1로터(160)에 결합될 수 있다.
상기 프레임바디(251)의 외경면 일 측에는 상기 스테이터(110)를 지지하는 스테이터지지부(281)가 구비될 수 있다.
상기 스테이터지지부(281)는, 예를 들면, 상기 프레임바디(251)의 외경면으로부터 반경방향을 따라 화장되는 확장부(283) 및 상기 확장부(283)의 단부에서 축방향으로 절곡 연장된 절곡부(285)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 스테이터(110)의 복수의 티스(122)는, 예를 들면, 둘레에 스테이터코일(130)이 각각 권선되고, 상기 스테이터지지부(281)의 절곡부(285)의 외측에 원주방향을 따라 이격배치된 후, 절연부재로 몰딩하여 형성될 수 있다.
상기 프레임바디(251)의 내경면에는 상기 제2로터(210)를 회전 가능하게 지지하는 제2로터지지부(271)가 형성될 수 있다.
상기 제2로터지지부(271)에는 제2베어링(275)이 구비될 수 있다.
상기 제2베어링(275)은, 예를 들면, 내륜(276), 상기 내륜(276)의 외측에 동심적으로 이격 배치되는 외륜(277) 및 상기 내륜(276) 및 외륜(277) 사이에 구비되는 구름부재(278)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 구름부재(278)는, 예를 들면, 복수의 볼로 구성될 수 있다.
상기 제2로터지지부(271)에는 상기 제2베어링(275)의 외륜(277)과 축방향으로 접촉될 수 있게 스토퍼(273)가 구비될 수 있다.
이에 의해 상기 제2베어링(275)이 상기 프레임(250)에 미리 설정된 위치에 배치될 수 있다.
상기 제2베어링(275)의 내륜(276)은, 예를 들면, 상기 제2로터(210)에 결합될 수 있다.
상기 제2베어링(275)의 외륜(277)은 예를 들면, 상기 프레임(250)의 내경면에 결합될 수 있다.
한편, 상기 제1로터(160)는, 제1로터프레임(170) 및 상기 제1로터프레임(170)에 결합되는 영구자석(190)을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제1로터프레임(170)은, 예를 들면, 원반 형상의 제1바디(171)를 구비할 수 있다.
상기 제1로터프레임(170)은, 중앙에 관통된 제1베어링결합부(173)가 구비될 수 있다.
상기 제1로터프레임(170)은, 예를 들면, 자성체로 형성될 수 있다.
이에 의해, 상기 영구자석(190)의 일 측에 자로를 형성할 수 있어 백요크의 사용을 배제할 수 있다.
상기 제1로터프레임(170)의 내면에는, 예를 들면, 영구자석(190)이 구비될 수 있다.
상기 영구자석(190)은, 예를 들면, 미리 설정된 내경 및 외경을 구비한 원반 형상(또는 원형 고리 형상, 링 형상)으로 구성될 수 있다.
이에 의해 상기 로터프레임(170,220)과 상기 영구자석(190)의 결합이 신속하고 용이하게 될 수 있다.
상기 영구자석(190)은, 예를 들면, 상기 로터프레임(170,220)에 접착제에 의해 접착될 수 있다.
이에 의해, 상기 영구자석(190)의 결합이 더욱 신속하게 될 수 있다.
상기 영구자석(190)은, 예를 들면 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 원주방향을 따라 이격 배치되는 자극부(192) 및 상기 자극부(192)를 연결하는 연결부(194)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 영구자석(190)은, 예를 들면, 원반 형상을 구비하게 일체로 사출 성형될 수 있다.
상기 영구자석(190)은 사출 성형 시 극 배향 및 착자되게 구성될 수 있다.
이에 의해, 상기 영구자석(190)의 사출 성형 후 별도의 착자 공정을 배제할 수 있어 상기 영구자석(190)의 제조 시간이 단축될 수 있다.
상기 영구자석(190)의 자극부(192)는, 예를 들면, 상기 연결부(194)에 비해 두꺼운 두께를 구비하게 구성될 수 있다.
상기 영구자석(190)의 자극부(192)는, 상기 연결부(194)에 비해 상기 스테이터(110)측으로 돌출될 수 있다.
상기 영구자석(190)의 자극부(192)는, 예를 들면, 상기 연결부(194)에 비해 상기 스테이터(110)측 및 상기 로터프레임(170,220)을 향해 돌출되게 각각 구성될 수 있다.
상기 영구자석(190)의 자극부(192)는, 예를 들면, 상기 스테이터(110)측 단부는 중앙에 비해 양 단부의 두께가 점진적으로 감소하는 원호형 단면 형상을 구비하게 구성될 수 있다(도 5 참조).
이에 의해, 공극자속밀도가 균일하게 되고 진동 및 소음 발생이 억제될 수 있다.
상기 영구자석(190)은, 예를 들면, 원주방향을 따른 상기 연결부(194)의 길이(폭)(W2)가 상기 자극부(192)의 길이(폭)(W1)의 대략 20 내지 30% 정도로 축소되게 형성될 수 있다.
상기 제1베어링결합부(173)는, 예를 들면, 상기 제1베어링(265)의 외륜이 삽입되는 외륜삽입부(174) 및 상기 외륜삽입부(174)로부터 반경방향을 따라 내측으로 돌출되어 상기 제1베어링(265)의 외륜(267)의 단부에 접촉되는 스토퍼(175)를 구비하여 구성될 수 있다.
이에 의해, 상기 제1로터프레임(170)과 제1베어링(265)의 삽입 정도(깊이)가 일정하게 유지될 수 있다.
상기 제1베어링결합부(173)는, 예를 들면, 상기 스테이터지지부(281)의 절곡부(285)의 내측에 회전가능하게 배치되게 구성될 수 있다.
상기 제1로터프레임(170)은, 예를 들면 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 축방향을 따라 상기 스테이터(110)측으로 돌출되는 복수의 돌극부(177)를 구비하여 구성될 수 있다.
이에 의해 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 로터(150)는 상기 영구자석(190)의 자극부(192)에 의한 토크 및 상기 돌극부(177)에 의한 릴럭턴스 토크에 의해 전체 출력(토크)이 증대될 수 있다.
상기 돌극부(177)는, 예를 들면, 상기 영구자석(190)의 자극부(192)의 사이에 대응되게 형성될 수 있다.
상기 돌극부(177)의 단부에는 상기 영구자석(190)의 연결부(194)가 배치될 수 있다.
보다 구체적으로 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제1로터프레임(170)은 상기 영구자석(190)의 자극부(192)가 삽입되는 자극부수용부(178) 및 상기 자극부수용부(178)의 일 측에 상기 스테이터(110)측을 향해 돌출된 돌극부(177)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 자극부(192) 및 돌극부(177)는 원주방향을 따라 서로 교호적으로 형성될 수 있다.
상기 제2로터(210)는, 예를 들면, 제2로터프레임(220) 및 상기 제2로터프레임(220)에 구비되는 영구자석(190)을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 제2로터(210)의 영구자석(190)은, 전술한 상기 제1로터(160)의 영구자석(190)과 동일하게 구성되므로, 상기 제2로터(210)의 영구자석(190)에 대한 설명은 생략하고, 상기 제1로터(160)의 영구자석(190)의 설명으로 갈음한다.
상기 제2로터프레임(220)은, 예를 들면, 자성체로 형성되는 원반형상의 제2바디(221)를 구비할 수 있다.
상기 제2로터프레임(220)은, 예를 들면, 제1로터프레임(170)과 마찬가지로 상기 영구자석(190)이 결합될 수 있게 전술한 자극부수용부(178) 및 돌극부(177)가 교호적으로 구비될수 있다.
상기 제2로터프레임(220)은, 외경은 상기 제1로터프레임(170)의 외경과 실질적으로 동일하고, 상기 제1로터프레임(170)의 내경에 비해 축소된 내경을 구비한 원반 형상으로 구성될 수 있다.
상기 제2로터프레임(220)의 중앙영역에는 상기 프레임(250)이 장착되는 대상물에 구비되는 회전축(301)과 연결되는 회전축연결부재(225)가 구비될 수 있다.
상기 회전축연결부재(225)는, 예를 들면, 중앙에 상기 회전축(301)이 삽입될 수 있게 회전축공이 관통된 원통부(226) 및 상기 원통부(226)의 일 측에 반경방향을 따라 확장된 플랜지(227)를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 회전축공의 내경면에는 반경방향을 따라 돌출된 삼각 단면의 세레이션(228)이 구비될 수 있다.
상기 회전축(301)에는 상기 회전축공의 삽입 시 축방향으로 분리가능하게 회전방향으로 구속되는 세레이션(303)이 구비될 수 있다.
상기 제2로터프레임(220)의 중앙영역에는 상기 회전축연결부재(225)가 삽입될 수 있게 관통된 회전축연결부재삽입부(231)가 형성될 수 있다.
상기 회전축연결부재삽입부(231)의 외면에는 상기 제2베어링(275)이 삽입 결합될 수 있다.
상기 제2로터프레임(220)에는 상기 제2베어링(275)의 내륜(276)과 축방향으로 접촉되는 스토퍼(233)가 구비될 수 있다.
이에 의해, 상기 제2베어링(275)이 상기 제2로터프레임(220)의 미리 설정된 위치에 배치될 수 있다.
상기 회전축연결부재(225)의 플랜지(227)는 상기 회전축연결부재삽입부(231)의 단부에 복수의 고정부재(230)에 의해 일체로 고정결합될 수 있다.
상기 플랜지(227)에는 복수의 고정부재삽입공(229)이 관통 형성될 수 있다.
상기 제2로터프레임(220)에는 상기 프레임(250)에 형성된 체결부재삽입공(253) 및 헤드수용부(255)와 연통될 수 있게 복수의 연통공(235)이 관통 형성될 수 있다.
상기 복수의 연통공(235)은 상기 체결부재(254)의 헤드가 삽입될 수 있는 크기로 각각 형성될 수 있다.
상기 로터(150)는, 상기 제1로터(160) 및 상기 제2로터(210)를 연결하는 연결부재(290)를 구비하여 구성될 수 있다.
이에 의해, 상기 제1로터(160) 및 제2로터(210)가 상호 일체로 연결됨으로써, 상기 스테이터(110)와 상기 제1로터(160) 사이에 작용하는 자기력(흡인력 및 반발력) 및 상기 스테이터(110)와 상기 제2로터(210) 사이에 작용하는 자기력(흡인력 및 반발력)이 상호 상쇄되는 방향으로 작용하게 될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 편측으로 작용하는 자기력에 기인한 상기 로터(150)의 진동 발생이 억제될 수 있다.
또한 상기 로터(150)의 진동에 기인한 소음 발생이 억제될 수 있다.
상기 연결부재(290)는, 예를 들면, 원통 형상을 구비하게 구성될 수 있다.
상기 연결부재(290)의 일 단부는 상기 제1로터프레임(170)의 내면에 접촉되고, 상기 연결부재(290)의 타 단부는 상기 제2로터프레임(220)의 내면에 접촉될 수 있다.
상기 연결부재(290), 상기 제1로터프레임(170) 및 제2로터프레임(220)에는 고정부재(295)가 삽입 결합될 수 있게 고정부재결합부(292,182,222)가 각각 구비될 수 있다.
상기 고정부재결합부(292,182,222)는, 예를 들면, 반경방향을 따라 상기 연결부재(290), 상기 제1로터프레임(170) 및 제2로터프레임(220)의 각 외측으로 돌출되게 각각 형성될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 연결부재(290)가 상기 제1로터(160) 및 제2로터(210)와 분리 형성된 경우를 예시하고 있으나, 이는 예시일 뿐이고, 상기 연결부재(290)는 상기 제1로터(160) 또는 제2로터(210) 중 어느 하나와 일체로 형성될 수도 있다.
이러한 구성에 의하여, 제1로터프레임(170) 및 제2로터프레임(220)에 각각 영구자석(190)을 결합하고, 상기 제1로터지지부(261)에 상기 제1베어링(265)을 개재시켜 상기 제1로터(160)를 결합한다.
상기 제1로터(160)의 제2로터지지부(271)에 상기 제2베어링(275)을 개재하여 상기 제2로터(210)가 결합되게 할 수 있다.
상기 제2로터지지부(271)에 상기 제2베어링(275)을 개재하여 상기 제2로터(210)를 결합할 수 있다.
상기 제1로터(160)의 연결부재(290) 및 제2로터(210)는 복수의 고정부재(295)에 의해 서로 일체로 고정결합될 수 있다.
상기 프레임(250)은 대상물에 복수의 체결부재(254)에 의해 장착될 수 있다.
상기 프레임(250)의 장착면을 상기 대상물에 접촉시키고, 상기 제2로터(210)의 연통공(235)과 상기 프레임(250)의 헤드수용부(255)를 각각 연통시킨 상태에서, 체결부재(254)를 각 연통공(235)을 통해 해당 헤드수용부(255)에 삽입한 후, 각 체결부재(254)를 상기 대상물에 나사결합 되게 할 수 있다.
상기 대상물에 구비된 회전축(301)은 상기 회전축연결부재(225)에 삽입되어 상기 로터(150)의 회전시 상기 로터(150)에 의해 일체로 회전될 수 있다.
전술 및 도시한 실시예에서는, 로터가 상기 스테이터를 사이에 두고 양 측에 축방향으로 각각 이격되게 배치되는 제1로터 및 제2로터를 구비한 경우를 예를 들어 설명하고 있지만, 상기 로터는 상기 제1로터 및 제2로터 중 어느 하나만을 구비하여 구성될 수도 있다.
이상에서, 본 발명의 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었다. 그러나, 본 발명은, 그 사상 또는 본질적인 특징에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 형태로 실시될 수 있으므로, 위에서 설명된 실시예는 그 상세한 설명의 내용에 의해 제한되지 않아야 한다.
또한, 앞서 기술한 상세한 설명에서 일일이 나열되지 않은 실시예라 하더라도 첨부된 특허청구범위에서 정의된 그 기술 사상의 범위 내에서 넓게 해석되어야 할 것이다. 그리고, 상기 특허청구범위의 기술적 범위와 그 균등범위 내에 포함되는 모든 변경 및 변형은 첨부된 특허청구범위에 의해 포섭되어야 할 것이다.
110: 스테이터 122: 티스
130 : 스테이터코일 135 : 몰딩부
150: 로터 160 : 제1로터
170: 제1로터프레임 177: 돌극부
178: 자극부수용부 190 : 영구자석
192 : 자극부 194: 연결부
210: 제2로터 225: 회전축연결부재
235 : 연통공 250: 프레임
251 : 프레임바디 253 : 체결부재삽입공
254: 체결부재 255: 헤드수용부
261 : 제1로터지지부 265 : 제1베어링
271 : 제2로터지지부 275 : 제2베어링
281 : 스테이터지지부 283 : 확장부
285: 절곡부

Claims (12)

  1. 스테이터; 및
    축방향을 따라 상기 스테이터와 공극을 두고 이격 배치되는 로터;를 포함하고,
    상기 로터는,
    영구자석; 및
    상기 스테이터를 향해 돌출되고 원주방향을 따라 이격된 돌극부를 구비하고, 상기 스테이터에 대해 회전 가능하게 배치되어 상기 영구자석을 지지하는 로터프레임;을 구비하고,
    상기 영구자석은, 원주방향을 따라 이격 배치되는 자극부 및 상기 자극부를 연결하는 연결부를 구비하여 원반형상으로 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 영구자석의 자극부와 상기 로터프레임의 돌극부는 서로 교호적으로 배치되는 것을 특징으로하는 축방향 공극형 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 영구자석의 자극부는 상기 연결부에 비해 두껍게 형성되는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 영구자석은 사출 성형되며, 상기 영구자석의 자극부는 사출 성형 시 극배향 및 착자되는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터.
  6. 제1항, 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 로터는, 축방향을 따라 상기 스테이터의 일 측에 구비되는 제1로터 및 상기 스테이터의 타 측에 구비되는 제2로터를 구비하는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 로터는, 상기 제1로터 및 제2로터를 일체로 연결하는 연결부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 연결부재는, 원통형상을 구비하여 상기 제1로터 및 제2로터 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 스테이터는, 원주방향을 따라 이격 배치되는 복수의 티스 및 상기 티스에 권선되는 스테이터코일을 구비하는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 스테이터, 상기 제1로터 및 상기 제2로터를 지지하여 대상물에 장착되는 프레임;을 더 포함하는 축방향 공극형 모터.
  11. 제10항에 있어서, 상기 프레임은,
    원통 형상의 프레임바디;
    상기 프레임바디의 외경면 일 측에 형성되는 제1로터지지부;
    상기 프레임바디의 내경면에 형성되는 제2로터지지부; 및
    상기 프레임바디의 외경면에서 확장되어 상기 스테이터를 지지하는 스테이터지지부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 프레임의 내측에는 상기 제2로터와 결합되고 상기 대상물에 구비되는 회전축에 결합되는 회전축연결부재;가 구비되는 것을 특징으로 하는 축방향 공극형 모터.
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