KR102533810B1

KR102533810B1 - 모터

Info

Publication number: KR102533810B1
Application number: KR1020180015618A
Authority: KR
Inventors: 정영환
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2018-02-08
Filing date: 2018-02-08
Publication date: 2023-05-18
Anticipated expiration: 2038-02-08
Also published as: KR20190096090A

Abstract

본 발명은 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터; 상기 스테이터 내에 배치되는 로터; 및 상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고, 상기 로터는 로터코어;및 상기 로터코어의 외주면에 결합하는 복수의 단위마그넷을 포함하는 마그넷을 포함하고, 상기 로터코어의 내주면과 상면의 경계에 배치되는 홈을 포함하고, 상기 샤프트는 제1 바디와, 상기 제1 바디의 상면에서 외측으로 연장되는 복수의 날개와, 상기 제1 바디의 하면에서 하측으로 연장되는 돌기를 포함하고, 상기 홈에 상기 돌기가 배치되면, 상기 날개의 측면에지는 상기 단위마그넷의 폭 중심에 배치되는 모터를 제공할 수 있다.

Description

모터{Motor}

실시예는 모터에 관한 것이다.

차량의 제동장치의 구동원으로서, 모터가 사용된다. 모터는 로터와 스테이터를 포함한다. 로터는 샤프트와 결합한다. 로터가 회전하면 샤프트가 연동하여 회전한다. 샤프트는 차량의 제동장치와 연결하여 제동에 필요한 동력을 제공한다.

로터는 중공형일 수 있다. 그리고, 샤프트도 중공형일 수 있다. 그리고 샤프트는 로터의 내주면에 끼워질 수 있다. 샤프트와 로터를 조립한 이후, 샤프트와 로터 사이에서 회전방향으로 슬립이 발생하는 문제점이 있다.

그리고 샤프트에는 로터의 회전을 감지하기 위한 장치가 배치될 수 있다. 따라서, 샤프트와 로터를 조립하는 과정 중에, 회전방향으로, 로터와 샤프트가 정렬되는 것이 중요하다. 그러나, 로터에 샤프트를 결합하는데 있어서, 회전방향으로 로터와 샤프트를 정렬하는 것이 매우 어려운 문제점이 있다.

실시예는, 샤프트와 로터 사이에서, 회전방향으로, 슬립이 발생하는 것을 방지하고, 샤프트와 로터를 조립하는 과정에서, 회전방향으로, 샤프트와 로터를 용이하게 정렬시킬 수 있는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

실시예가 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 하우징과, 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터와, 상기 스테이터 내에 배치되는 로터 및 상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고, 상기 로터는 로터코어 및 상기 로터코어의 외주면에 결합하는 복수의 단위마그넷을 포함하는 마그넷을 포함하고, 상기 로터코어의 내주면과 상면의 경계에 배치되는 홈을 포함하고, 상기 샤프트는 제1 바디와, 상기 제1 바디의 상면에서 외측으로 연장되는 복수의 날개와, 상기 제1 바디의 하면에서 하측으로 연장되는 돌기를 포함하고, 상기 홈에 상기 돌기가 배치되면, 상기 날개의 측면에지는 상기 단위마그넷의 폭 중심에 배치되는 모터를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 복수의 상기 날개는 상기 제1 바디의 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되고, 상기 날개의 측면에지를 따라 연장되는 연장선은 상기 샤프트의 중심을 지날 수 있다.

바람직하게는, 복수의 상기 날개는 상기 샤프트의 중심을 기준하여 회전대칭되게 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 바디는 복수의 상기 돌기를 포함하고, 상기 돌기는 상기 제1 바디의 중심을 기준하여 회전대칭되게 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 로터코어는 복수의 상기 홈을 포함하고, 상기 홈은 상기 로터모터의 중심을 기준하여 회전대칭되게 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 샤프트의 중심에서 상기 날개부의 외측면까지의 반경은, 상기 로터코의 중심에서 상기 마그넥의 최대 반경보다 클 수 있다.

바람직하게는, 상기 로터는 상기 마그넷의 외측에 배치되는 캔을 더 포함하고, 상기 캔은 제2 바디와 상기 제2 바디의 상면에서 절곡되어 연장되는 상면을 포함하고, 상기 상면의 내경은 상기 샤프트의 제1 바디의 외경과 대응할 수 있다.

바람직하게는, 상기 로터는 상기 마그넷의 외측에 배치되는 캔을 더 포함하고, 상기 캔은 제2 바디와 상기 제2 바디의 상면에서 절곡되어 연장되는 상면을 포함하고, 상기 상면의 내경은, 상기 로터코어의 반경방향으로 상기 로터코어의 중심에서 상기 홈의 외측면까지의 거리보다 적어도 클 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 바디의 내경은 상기 로터코어의 내경과 대응될 수 있다.

바람직하게는, 상기 샤프트의 반경방향으로, 상기 제1 바디의 중심에서 상기 돌기의 내주면까지의 거리와 상기 로터코어의 내경과 대응될 수 있다.

실시예에 따르면, 회전방향으로, 슬립이 발생하는 것을 방지하는 유리한 효과를 제공한다.

실시예에 따르면, 샤프트와 로터를 조립하는 과정에서, 회전방향으로, 샤프트와 로터를 용이하게 정렬시킬 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 도면,
도 2는 도 1에서 도시한 샤프트와 로터를 도시한 사시도,
도 3은 도 2에서 도시한 샤프트와 로터의 분해도,
도 4는 샤프트의 평면도,
도 5는 샤프트의 저면도,
도 6은 샤프트가 로터에 결합된 상태의 평면도,
도 7은 로터코어 및 마그넷의 평면도,
도 8은 로터의 평면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 그리고 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

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.

도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 도면이다.

도 1를 참조하면, 실시예에 따른 모터는, 샤프트(100)와, 로터(200)와, 스테이터(300)를 포함할 수 있다.

샤프트(100)는 로터(200)에 결합될 수 있다. 전류 공급을 통해 로터(200)와 스테이터(300)에 전자기적 상호 작용이 발생하면, 로터(200)가 회전하고 이에 연동하여 샤프트(100)가 회전한다. 샤프트(100)는 차량의 제동장치와 연결되어 동력을 전달할 수 있다. 샤프트(100)는 내부가 비어 있는 튜브 형태일 수 있다.

로터(200)는 스테이터(300)와 전기적 상호 작용을 통해 회전한다.

로터(200)는 로터코어(210)와 마그넷(220)과 캔(230)을 포함할 수 있다. 로터코어(210)는 내부가 비어 있는 튜브 형태일 수 있다. 마그넷(220)은 로터코어(210)의 외주면에 부착된다. 캔(230)은 마그넷(220)을 둘러싼다. 캔(230)은 마그넷(220)을 보호하기 위한 부재이다.

스테이터(300)는 로터(200)의 외측에 배치된다. 스테이터(300)에는 코일이 감길 수 있다. 코일은 로터(200)의 마그넷(220)과 전기적 상호 작용을 유발한다. 스테이터(300)는 복수 개의 티스를 포함하는 스테이터 코어를 포함할 수 있다. 스테이터 코어는 환형의 요크 부분이 마련되고, 요크에서 중심방향으로 코일이 감기는 티스가 마련될 수 있다. 티스는 요크 부분의 외주면을 따라 일정한 간격으로 마련될 수 있다. 한편, 스테이터 코어는 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 상호 적층되어 이루어질 수 있다. 또한, 스테이터 코어는 복수 개의 분할 코어가 상호 결합되거나 연결되어 이루어질 수 있다.

도 2는 도 1에서 도시한 샤프트와 로터를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2에서 도시한 샤프트와 로터의 분해도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 샤프트(100)는 제1 바디(110)와, 날개(120)와, 돌기(130)를 포함한다. 제1 바디(110)와, 날개(120)와, 돌기(130)는 그 형상 및 기능적 특성에 따라 구분되어 설명될 수 있을 뿐, 서로 상하로 연결된 하나의 수단이다.

제1 바디(110)는 원통형 부재이다. 날개(120)는 제1 바디(110)의 상단에서 반경 방향으로 수평하게 연장된다. 날개(120)는 로터(200)의 위치를 감지하기 위한 것이다. 복수 개의 날개(120)는 제1 바디(110)의 둘레를 따라 일정 간격마다 배치될 수 있다. 날개(120)는 로터(200)의 마그넷(220)의 상측에 배치된다. 날개(120)와 날개(120) 사이에는 공간이 형성된다.

날개(120)의 상측에는 외부 장치의 홀센서가 배치될 수 있다. 홀센서는 로터(200)의 마그넷(220)의 상단을 마주보고 배치된다. 로터(200)가 회전하여, 축방향으로, 날개(120)가 홀센서와 마그넷(220) 사이에 위치하면, 날개(120)는 홀센서와 마그넷(220) 사이를 가로 막게 된다. 또한, 로터(200)가 회전하여, 마그넷(220)과 마그넷(220) 사이의 빈 공간이 홀센서와 마그넷(220) 사이에 위치하면, 홀센서와 마그넷(220) 사이는 개방된다. 따라서, 로터(200)가 회전함에 따라 홀센서의 센싱시그널이 생성되고, 생성된 센싱시그널에 기초하여 외부장치는 모터의 1회전을 검출할 수 있다.

샤프트(100)를 모터에 조립하는 과정에서, 회전방향으로 원점에 맞추어, 샤프트(100)를 로터(200)에 조립하는 것이 중요하다. 실시예에 따른 모터는 돌기(130)를 통해, 샤프트(100)와 로터(200) 사이에 발생하는 슬립을 방지함과 동시에 샤프트(100)를 모터에 조립하는 과정에서, 회전방향으로 용이하게 로터(200)와 샤프트(100)를 정렬시키고자 한다.

돌기(130)는 제1 바디(110)의 하단에서 하향하여 돌출된다. 돌기(130)는 로터코어(210)의 홈(211)에 삽입된다. 돌기(130)는 홈(211)에 삽입되어 회전 방향으로 샤프트(100)와 로터(200)를 상호 구속시킨다. 샤프트(100)는 복수 개의 돌기(130)를 포함할 수 있다.

로터코어(210)는 복수 개의 홈(211)을 포함한다. 홈(211)은 로터코어(210)의 상면과 내주면의 경계에 배치된다. 따라서, 홈(211)은 로터코어(210)의 상면에서 하측으로 오목하게 형성됨과 동시에, 로터코어(210)의 내측면에서 외측으로 오목하게 형성된다.

도 4는 샤프트의 평면도이고, 도 5는 샤프트의 저면도이다.

도 4를 참조하면, 날개(120)의 외측면은 곡면이다. 날개(120)의 외측면은 반경을 갖는 원호면일 수 있다. 그리고, 샤프트(100)의 반경방향을 기준으로, 날개(120)의 측면에지(121)에서 연장된 가상의 기준선이 샤프트(100)의 중심(C1)을 지나도록, 날개(120)의 측면에지(121)가 설계될 수 있다.

도 5를 참조하면, 돌기(130)는 제1 바디(110)의 하단에서 하향하여 돌출된다. 복수의 돌기(130)는 제1 바디(110)의 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 배치될 수 있다. 복수의 돌기(130)는 샤프트(100)의 중심(C1)을 기준으로 회전대칭되게 배치된다.

도 6은 샤프트가 로터에 결합된 상태의 평면도이고, 도 7은 로터코어 및 마그넷의 평면도이고, 도 8은 로터의 평면도이다.

도 6 내지 도 7을 참조하면, 복수의 날개(120)는 샤프트(100)의 중심(C1)을 기준으로 회전대칭되게 배치된다. 그리고 마그넷(220)은 복수의 단위마그넷(220a)이 로터코어(210)의 둘레를 따라 배치된다. 복수의 홈(211)은 로터코어(210)의 중심(C2)을 기준으로 회전대칭되게 배치된다.

돌기(130)가 홈(211)에 삽입되면, 날개(120)의 측면에지(121)는 단위마그넷(220a)의 폭 중심(P)에 위치한다. 따라서, 샤프트(100)가 로터코어(210)에 조립되면, 날개(120)는 도 7의 S와 같은 영역에 배치된다. 이때, 단위마그넷(220a)의 극성은 N극일 수 있다. 날개(120)의 측면에지(121)가 단위마그넷(220a)의 폭 중심에 위치하면, 로터(200)의 1회전을 감지하는 회전 원점으로 샤프트(100)와 로터(200)가 정렬된 것이다.

또한, 돌기(130)가 홈(211)에 삽입되면, 회전방향으로, 샤프트(100)와 돌기(130)가 서로 구속된다. 따라서, 샤프트(100)와 로터(200)의 슬립을 방지할 수 있다.

샤프트(100)의 중심(C1)에서 날개(120)의 외측면까지의 반경(도 4의 R1)은 로터코어(210)의 중심(C2)에서 마그넷(220)의 외측면까지의 최대 반경(R3)보다 적어도 커야한다. 이는 축방향으로 마그넷(220)과 홀센서 사이를 충분히 가리기 위함이다. 또한, 샤프트(100)의 제1 바디(110)의 내경(R2)은, 로터코어(210)의 내경(R5)과 동일할 수 있다. 그리고, 샤프트(100)의 반경방향으로, 샤프트(100)의 중심(C1)에서 돌기(130)의 내주면까지의 거리와 로터코어(210)의 내경(R5)과 대응될 수 있다.

한편, 캔(230)은 제2 바디(232)와 상면(231)을 포함한다. 제2 바디(232)는 원통형 부재로서, 마그넷(220)을 감싼다. 상면(231)은 제2 바디(232)의 상단에서 캔(230)의 중심을 향하여 수평하게 절곡된다. 상면(231)은 로터코어(210)의 상면(231)과 접촉한다. 상면(231)은 중심부에 홀을 형성한다. 이때, 상면(231)의 내경(도 8의 R6)은, 로터코어(210)의 반경방향으로 로터코어(210)의 중심(C2)에서 홈(211)의 외측면까지의 거리(R4)보다 적어도 커야 한다. 이는 상면(231)이 홈(211)을 덮지 않게 하기 위함이다.

이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 모터에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 샤프트
110 제1 바디
120: 날개
130: 돌기
200: 로터
210: 로터코어
211: 홈
220: 마그넷
230: 캔
231: 상면
232: 제2 바디
300: 스테이터

Claims

하우징;
상기 하우징 내에 배치되는 스테이터;
상기 스테이터 내에 배치되는 로터; 및
상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고,
상기 로터는 로터코어 및 상기 로터코어의 외주면에 결합하는 복수의 단위마그넷을 포함하는 마그넷을 포함하고,
상기 로터는 로터코어의 내주면과 상면의 경계에 오목하게 배치되는 홈을 포함하고,
상기 샤프트는 제1 바디, 상기 제1 바디의 상면에서 외측으로 연장되는 복수의 날개 및 상기 제1 바디의 하면에서 하측으로 연장되는 돌기를 포함하고,
상기 홈에 상기 돌기가 배치되면 상기 날개의 측면에지는 상기 단위마그넷의 폭 중심에 배치되는 모터.
제1 항에 있어서,
복수의 상기 날개는 상기 제1 바디의 원주방향을 따라 일정 간격으로 배치되고, 상기 날개의 측면에지를 따라 연장되는 연장선은 상기 샤프트의 중심을 지나는 모터.
제2 항에 있어서,
복수의 상기 날개는 상기 샤프트의 중심을 기준하여 회전대칭되게 배치되는 모터.
제2 항에 있어서,
상기 제1 바디는 복수의 상기 돌기를 포함하고,
상기 돌기는 상기 제1 바디의 중심을 기준하여 회전대칭되게 배치되는 모터.
제2 항에 있어서,
상기 로터코어는 복수의 상기 홈을 포함하고,
상기 홈은 상기 로터코어의 중심을 기준하여 회전대칭되게 배치되는 모터.
제1 항에 있어서,
상기 샤프트의 중심에서 상기 날개의 외측면까지의 반경은, 상기 로터코어의 중심에서 상기 마그넷의 최대 반경보다 큰 모터.
제1 항에 있어서,
상기 로터는 상기 마그넷의 외측에 배치되는 캔을 더 포함하고,
상기 캔은 제2 바디와 상기 제2 바디의 상면에서 절곡되어 연장되는 상면을 포함하고,
상기 상면의 내경은 상기 샤프트의 제1 바디의 외경과 대응하는 모터.
제1 항에 있어서,
상기 로터는 상기 마그넷의 외측에 배치되는 캔을 더 포함하고,
상기 캔은 제2 바디와 상기 제2 바디의 상면에서 절곡되어 연장되는 상면을 포함하고,
상기 상면의 내경은, 상기 로터코어의 반경방향으로 상기 로터코어의 중심에서 상기 홈의 외측면까지의 거리보다 적어도 큰 모터.
제1 항에 있어서,
상기 제1 바디의 내경은 상기 로터코어의 내경과 대응되는 모터.
제9 항에 있어서,
상기 샤프트의 반경방향으로, 상기 제1 바디의 중심에서 상기 돌기의 내주면까지의 거리와 상기 로터코어의 내경과 대응되는 모터.