JP6935430B2 - ロータおよびこれを含むモーター - Google Patents

Description

実施例はロータおよびこれを含むモーターに関する。

電動式操向装置（ＥＰＳ）は車両の旋回安定性を保証し、迅速な復原力を提供することによって、運転者にとって安全な走行を可能とする装置である。このような電動式操向装置は車速センサ、トルクアングルセンサおよびトルクセンサなどで感知した運行条件に応じて電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：ＥＣＵ）を通じてモーターを駆動することによって、車両の操向軸の駆動を制御する。

電動式操向装置のモーターのロータはマグネットを含むことができる。マグネットはロータコアの外周面に付着され得る。このようなモーターの場合、構造的特性のため、マグネットの組み立ての耐久性の向上のために多様なＰｒｏｔｅｃｔｏｒ方式（Ｍｏｌｄｉｎｇ，Ｃａｎ，Ｔｕｂｅなど）が適用されている。

そのうち、缶タイプは最も普遍的に適用される方式であって、ロータの外周面にコップ（Ｃｕｐ）状の缶（Ｃａｎ）を上下に結合してロータを保護すると共にマグネットの離脱を防止する役割をする。

しかし、缶の内部にロータを組み立てるためには缶の内側に接着剤を塗布しなければならない。しかし、このような接着剤の塗布工程は、ロータを組み立てる工程を複雑化させるという問題点がある。特に、缶とロータの接着部位に均一に定量の接着剤を塗布するのが非常に難しいという問題点がある。

また、２個の缶を使うため、部品数が増加し、製造費用が増加するという問題点がある。

実施例は接着剤の使用を排除し、缶の個数を減らすことができるロータおよびこれを含むモーターを提供することをその目的とする。

実施例が解決しようとする課題は以上で言及された課題に限定されず、ここで言及されていないさらに他の課題は下記の記載から当業者に明確に理解されるはずである。

前記目的を達成するための実施例は、ロータコアと、前記ロータコアの上部に配置されるカバーと、前記ロータコアの外周面に配置されるマグネットおよび前記ロータコアと前記マグネットを収容し、前記カバーに結合する缶部材を含み、前記缶部材は縁から突出して前記カバーに結合する少なくとも一つの突起部を含むロータを提供することができる。

好ましくは、前記缶部材は前記マグネットを囲む円筒形の胴体を含み、前記突起部は前記胴体のいずれか一側に形成され得る。

好ましくは、前記胴体の他側に形成され、前記缶部材の中心に向かって内向きのフランジ部を含むことができる。

好ましくは、前記突起部は前記ロータコアの円周方向を基準として前記マグネットの中心に位置することができる。

好ましくは、前記突起部の個数は前記マグネットの個数と同じであり得る。

好ましくは、前記カバーは環状の内側部と前記内側部の外側に形成された外側部で構成されたカバー胴体を含み、前記ロータコアの軸方向を基準として前記内側部より前記外側部が高く形成され得る。

好ましくは、前記突起部は前記外側部に結合することができる。

好ましくは、前記外側部は前記ロータコアの中心に向かうほど傾斜するように形成される傾斜面を含むことができる。

好ましくは、前記外側部は凹むように形成されて前記突起部が結合する結合溝部を含むことができる。

好ましくは、前記カバーは突出する柱部と前記柱部から延びて形成された固定部で構成されたストッパーを含み、前記固定部は前記ロータコアの中心から半径方向に前記カバーに結合された前記突起部上に配置され得る。

好ましくは、前記柱部は前記内側部の上面から突出し、前記固定部の先端は前記カバーに結合された前記突起部の先端より前記ロータコアの中心から半径方向に外側に位置することができる。

好ましくは、前記ロータコアの中心を基準として前記固定部の下面は前記固定部の上面より半径方向に長く形成され、前記固定部の先端は傾いて形成され得る。

好ましくは、前記固定部の先端は曲面を含むことができる。

好ましくは、前記ストッパーの個数は前記突起部の個数と同じであり得る。

好ましくは、前記ストッパーの個数は前記マグネットの個数と同じであり得る。

好ましくは、前記カバーは前記カバー胴体から下側に延びる複数個のガイドを含むことができる。

好ましくは、前記ガイドは隣接する前記マグネットの間に位置することができる。

前記目的を達成するための他の実施例は、ロータコアと、前記ロータコアの上部に配置されるカバーと、前記ロータコアの外周面に配置されるマグネットおよび前記ロータコアと前記マグネットを収容し、前記カバーに結合する缶部材を含み、前記カバーは下側に延びる複数個のガイドを含み、前記ガイドは前記ロータコアの外周面に配置され、前記缶部材の内側に配置され得る。

好ましくは、前記缶部材の縁から突出して前記カバーに結合する少なくとも一つの突起部を含むことができる。

好ましくは、前記カバーはカバー胴体とストッパーで構成され、前記ストッパーは前記ロータコアの中心から半径方向に前記カバーに結合された前記突起部上に配置される固定部を含むことができる。

好ましくは、前記固定部の先端は前記カバーに結合された前記突起部の先端より前記ロータコアの中心から半径方向に外側に位置することができる。

前記目的を達成するための他の実施例は、ロータコアと、前記ロータコアの上部に配置されるカバーと、前記ロータコアの外周面に配置されるマグネットおよび前記ロータコアと前記マグネットを収容し、前記カバーに結合する缶部材を含み、前記カバーは下側に延びる複数個のガイドを含み、前記ガイドは前記ロータコアの外周面に配置され、前記缶部材の内側に配置されるロータと、前記ロータの外側に配置されるステータ；および前記ロータコアに結合する回転軸を含むモーターを提供することができる。

前記目的を達成するための他の実施例は、ロータコアと、前記ロータコアの上部に配置されるカバーと、前記ロータコアの外周面に配置されるマグネットおよび前記ロータコアと前記マグネットを収容し、前記カバーに結合する缶部材を含み、前記缶部材は縁から突出して前記カバーに結合する少なくとも一つの突起部を含むロータと、前記ロータの外側に配置されるステータと、前記ロータコアに結合する回転軸を含むモーターを提供することができる。

実施例によると、缶のエッジに形成された突起部がカバーに結合されるように構成することによって、缶をロータコアに結合するにおいて、接着剤の使用を排除する有利な効果を提供する。

実施例によると、カバーにストッパーが形成されて缶の突起部が離脱しないように拘束することによって、缶とロータコアの結合力を高める有利な効果を提供する。

実施例に係るモーターを図示した図面。 ロータを図示した図面。 図２で図示したロータの分解図。 缶部材を図示した斜視図。 図４で図示した缶部材の底面図。 カバーを図示した図面。 図６で図示したカバーの平面図。 突起部とストッパーを図示した図面。 ストッパーの断面を図示した図面。 カバーの大きさおよびストッパーの大きさを図示した図面。 カバーが組み立てられたロータの状態を図示した図面。 マグネットの上に設置される缶部材を図示した図面。

以下、本発明の好ましい実施例を添付された図面を参照して詳細に説明する。本発明の目的、特定の長所および新規の特徴は、添付された図面と関連する以下の詳細な説明と好ましい実施例からさらに明確となるはずである。そして、本明細書および特許請求の範囲に使われた用語や単語は、通常的または辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に則って、本発明の技術的思想に整合する意味と概念で解釈されるべきである。そして、本発明の説明において、本発明の要旨を不要に曖昧にする恐れがある関連した公知技術についての詳細な説明は省略する。

図１は、実施例に係るモーターを図示した図面である。

図１を参照すると、実施例に係るモーターは、ロータ１０と、ステータ２０と、回転軸３０と、センシングマグネット４０を含むことができる。

ロータ１０はステータ２０との電気的な相互作用を通じて回転する。

ステータ２０は、ロータ１０との電気的な相互作用を誘発するために、コイルが巻かれ得る。コイルを巻くためのステータ２０の具体的な構成は次の通りである。ステータ２０は複数個のティースを含むステータコアを含むことができる。ステータコアは環状のヨーク部分が設けられ、ヨークから中心方向にコイルが巻かれるティースが設けられ得る。ティースはヨーク部分の外周面に沿って一定の間隔で設けられ得る。一方、ステータコアは薄い鋼板の形態の複数個のプレートが相互に積層されて構成され得る。また、ステータコアは複数個の分割コアが相互に結合されるか連結されて構成され得る。

インシュレーターはステータのティースに結合されてコイルとステータコアが相互に通電しないように絶縁する役割をする。

回転軸３０はロータ１０に結合することができる。電流の供給を通じてロータ１０とステータ２０に電磁的な相互作用が発生するとロータ１０が回転し、これに連動して回転軸３０が回転する。回転軸３０は車両の操向軸と連結されて操向軸に動力を伝達することができる。回転軸３０はベアリングによって支持され得る。

センシングマグネット４０は、ロータ１０と連動するように回転軸３０に結合されてロータ１０の位置を検出するための装置である。このようなセンシングマグネットはマグネットとセンシングプレートを含むことができる。マグネットとセンシングプレートは同軸を有するように結合され得る。

印刷回路基板５０にはセンシングマグネットの磁力を感知するセンサーが配置され得る。この時、センサーはホールＩＣ（Ｈａｌｌ ＩＣ）であり得る。センサーはメインマグネットまたはサブマグネットのＮ極とＳ極の変化を感知してセンシングシグナルを生成する。印刷回路基板５０は、ハウジングのカバーの下面に結合されてセンサーがセンシングマグネットと対向するようにセンシングマグネットの上に設置され得る。

一方、ロータ１０はロータコアとロータコアに結合するマグネットを含むことができる。ロータ１０はロータコアとマグネットの結合方式により多様な形態に区分され得る。多様な形態のロータのうち、モーターはマグネットがロータコアの外周面に結合されるタイプのロータを含むことができる。このようなタイプのロータ１０は、マグネットの離脱を防止し結合力を高めるために別途の缶部材がロータコアに結合され得る。

図２はロータを図示した図面であり、図３は図２で図示したロータの分解図である。

図２および図３を参照すると、ロータ１０はロータコア１００と、マグネット２００と、カバー３００と、缶部材４００を含むことができる。実施例の説明において、ロータコア１００の中心Ｃと缶部材４００の中心Ｃは同じであると見なす。

ロータコア１００は円形の薄い鋼板の形態の複数個のプレートが積層された形状で実施されるかまたは一つの筒状の形態で実施され得る。ロータコア１００の中心には回転軸３０が結合するホールが形成され得る。ロータコア１００の外周面にはマグネット２００をガイドする突起が突出され得る。

マグネット２００はロータコア１００の外周面に付着され得る。複数個のマグネット２００は一定の間隔でロータコア１００の周りに沿って配置され得る。

カバー３００はロータコア１００の上面または下面に結合され得る。カバー３００は缶部材４００と結合されて缶部材４００を固定させる役割をする。

缶部材４００はマグネット２００を囲んでマグネット２００がロータコア１００から離脱しないように固定させる役割をする。また、缶部材４００はマグネット２００が露出することを防ぐ役割をする。

図４は缶部材を図示した斜視図であり、図５は図４で図示した缶部材の底面図である。

図３〜図５を参照すると、缶部材４００は胴体４１０と突起部４２０とフランジ部４３０を含むことができる。胴体４１０と突起部４２０とフランジ部４３０は、その形状および機能的特性によってのみ区分されて説明され得るだけで、互いに連結された一つの手段であり得る。このような缶部材４００はアルミニウム素材からなり得る。

胴体４１０は円筒形に形成され得る。胴体４１０と上部と下部は開放された形態で構成され得る。胴体４１０の内部にはロータコア１００が位置する。そして、胴体４１０はマグネット２００を囲む。

突起部４２０はカバー３００と結合して、缶部材４００をロータコア１００に固定させる役割をする。このような突起部４２０は、胴体４１０の上端縁に形成され得る。突起部４２０は胴体４１０が延びた切片の形態で実施され得る。複数個の突起部４２０が胴体４１０の上端縁に沿って一定の間隔ごとに設けられ得る。この時、突起部４２０の個数はマグネット２００の個数と同一に設けられ得る。そして、突起部４２０は四角切片の形態で実施され得る。四角形形態の突起部４２０は加工性がよく、カバー３００に結合させるための曲げ変形が容易であり、組立性がよい。

フランジ部４３０は胴体４１０の下端縁から形成され得る。具体的には、フランジ部４３０は胴体４１０の下端縁から延びて缶部材４００の中心Ｃに向かって折れて形成され得る。このようなフランジ部４３０はロータコア１００の下面に接触される。

図６はカバーを図示した図面であり、図７は図６で図示したカバーの平面図である。

図６および図７を参照すると、カバー３００はロータコア１００の上部に配置される。このようなカバー３００はカバー胴体３１０と、ストッパー３２０と、ガイド３３０を含むことができる。カバー胴体３１０とストッパー３２０とガイド３３０は、その形状および機能的な特性によってのみ区分されて説明され得るだけで、互いに連結された一つの手段である。

カバー胴体３１０は環状のプレート形態で実施され得る。カバー胴体３１０は内側部３１１と外側部３１２に区分され得る。内側部３１１は内周面３１１ａを形成するカバー胴体３１０の内側の部分である。外側部３１２は外周面を形成するカバー胴体３１０の外側の部分である。内側部３１１にはストッパー３２０が形成され得る。外側部３１２には突起部４２０の結合を誘導する結合溝部３１３が形成され得る。

ストッパー３２０の位置はマグネット２００の位置と対応され得る。図７のＭのような領域が中心Ｃを基準として円周方向にマグネット２００が付着される位置領域とする時、ストッパー３２０は図７のＭが図示した領域の中心部に位置することができる。

具体的には、円周方向を基準として図７のＭの中心と中心Ｃを通る基準線ＣＬが中心にくるようにストッパー３２０が設けられ得る。円周方向を基準としてマグネット2００の中心付近でマグネット２００と缶部材４００の結合力が脆弱となり得るため、ストッパー３２０をマグネット2００の中心付近に配置して、缶部材４００の結合力を高めることができる。

一方、ストッパー３２０の個数はマグネット２００の個数と同一に設けられ得る。

図８は突起部とストッパーを図示した図面であり、図９はストッパーの断面を図示した図面である。

図８および図９を参照すると、外側部３１２が内側部３１１より高く形成され得る。すなわち、ロータコア１００の軸方向を高さ方向とする時、外側部３１２の上面が内側部３１１の上面より高く形成され得る。

カバー胴体３１０の内側部３１１の高さＨ１は外側部３１２の高さＨ２より低く形成され得る。内側部３１１の上面は平たい平面の形態で構成され得る。その反面、外側部３１２の上面は傾斜面３２１を含むことができる。外側部３１２の傾斜面３２１はロータコア１００の中心に向かうほど傾斜するように形成され得る。外側部３１２の外側は突起部４２０が上がってくる段部を形成し、外側部３１２の内側は傾斜面３２１を通じて内側部３１１と連結されるように構成される。

缶部材４００の突起部４２０はこのような外側部３１２に沿って曲げ形成されてカバー３００に結合され得る。

ストッパー３２０はカバー３００に結合された突起部４２０が離脱しないように物理的に拘束する役割をする。

ストッパー３２０は柱部３３１と、固定部３３２を含むことができる。柱部３３１はカバー３００の内側部３１１の上面から突出される。柱部３３１は内側部３１１の上面から垂直に形成され得る。固定部３３２は柱部３３１の先端から水平に延長されて形成され得る。したがって、固定部３３２はカバー３００の上面の上に離れて配置される。

固定部３３２の下面３３２ｃの長さＬ２は固定部３３２の上面３３２ｂの長さＬ１より大きく形成され得る。この時、図９の矢印Ｏが示す方向を外側方向とすれば、カバー３００の半径方向を基準として固定部３３２の先端の位置Ｐ１は突起部４２０の先端部の位置Ｐ２より外側に位置する。これは突起部４２０がカバー３００から離れる時、突起部４２０がロータコア１００から完全に離脱しないように突起部４２０を拘束するためである。

固定部３３２の先端は傾いて形成され得る。これは突起部４２０の終端が固定部３３２の先端に沿って滑って固定部３３２の下に位置するように誘導するためである。この時、固定部３３２の先端は曲面を含み、突起部４２０がより円滑に固定部３３２の先端に沿って滑って移動できるように誘導することができる。

このように実施例に係るロータは、缶部材４００の突起部４２０がカバー３００に物理的に直接結合されるため、缶部材４００を結合させるための別途の接着剤の使用を排除することができる。

図１０は、カバーの大きさおよびストッパーの大きさを図示した図面である。

図１０を参照すると、カバー３００は内側の半径Ｒがロータコア１００のホール１１０を覆わないように形成され得る。そして、ストッパー３２０の幅Ｗ１は突起部４２０の幅Ｗ２よりは大きく形成され得る。突起部４２０の幅Ｗ２よりストッパー３２０の幅Ｗ１が大きくないと、突起部４２０が離脱するのを安定的に防止することができない。

図１１はカバーが組み立てられたロータの状態を図示した図面であり、図１２はマグネットの上に設置される缶部材を図示した図面である。

図１１を参照すると、カバー３００のガイド３３０は隣接するマグネット２００とマグネット２００の間に挟まれ得る。以降、図１２で図示した通り、カバー３００を挟んだ状態で缶部材４００を装着する。その後、突起部４２０を曲げてカバー３００に固定させる。

以上、本発明の好ましい一実施例に係るロータおよびこれを含むモーターについて、添付された図面を参照して具体的に詳察した。

以上の説明は本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲内で多様な修正、変更および置換が可能である。したがって、本発明に開示された実施例および添付された図面は本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであって、このような実施例および添付された図面によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、下記の特許請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は本発明の技術的範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

Claims (13)

1. ロータコア；前記ロータコアの上部に配置されるカバー；前記ロータコアの外周面に配置されるマグネット；および前記ロータコアと前記マグネットを収容し、前記カバーに結合する缶部材を含み、前記カバーは前記カバー胴体から下側に延びる複数個のガイドを含み、前記ガイドは隣接する前記マグネットの間に位置し、前記ガイドは前記ロータコアの外周面に配置され、前記缶部材の内側に配置され、前記缶部材は前記マグネットを囲む円筒形の胴体と、前記円筒形の胴体の縁から軸方向に突出して前記カバーに結合する突起部を含み、前記カバーはストッパー、環状の内側部と前記内側部の外側に形成された外側部で構成されたカバー胴体を含み、前記ロータコアの軸方向を基準として前記内側部より前記外側部が高く形成され、 前記突起部は前記外側部に結合し、 前記ストッパーは柱部と、固定部を含み、 前記柱部は前記カバーの内側部の上面から垂直に突出され、 前記固定部は前記柱部の先端から水平に延長されて形成され、前記カバーの上面の上に離れて配置される、ロータ。
2. 前記胴体の他側に形成され、前記缶部材の中心に向かって内向きのフランジ部を含む、請求項１に記載のロータ。
3. 前記突起部は前記ロータコアの円周方向を基準として前記マグネットの中心に位置する、請求項１に記載のロータ。
4. 前記突起部の個数は前記マグネットの個数と同じである、請求項１に記載のロータ。
5. 前記外側部は前記ロータコアの中心に向かうほど傾斜するように形成される傾斜面を含む、請求項４に記載のロータ。
6. 前記外側部は凹むように形成されて前記突起部が結合する結合溝部を含む、請求項５に記載のロータ。
7. 前記カバーは突出する柱部と前記柱部から延びて形成された固定部で構成されたストッパーを含み、
   前記固定部は前記ロータコアの中心から半径方向に前記カバーに結合された前記突起部上に配置される、請求項３に記載のロータ。
8. 前記柱部は前記内側部の上面から突出し、前記固定部の先端は前記カバーに結合された前記突起の先端より前記ロータコアの中心から半径方向に外側に位置する、請求項７に記載のロータ。
9. 前記ロータコアの中心を基準として前記固定部の下面は前記固定部の上面より半径方向に長く形成され、
   前記固定部の先端は傾いて形成される、請求項８に記載のロータ。
10. 前記固定部の先端は曲面を含む、請求項９に記載のロータ。
11. 前記ストッパーの個数は前記突起部の個数と同じである、請求項７に記載のロータ。
12. 前記ストッパーの個数は前記マグネットの個数と同じである、請求項１０に記載のロータ。
13. ステータ；
    前記ステータの内側に配置される請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載のロータ；および
    前記ロータと結合する回転軸を含み、
    前記ロータは、
    ロータコア；
    前記ロータコアの上部に配置されるカバー；
    前記ロータコアの外周面に配置されるマグネット；および
    前記ロータコアと前記マグネットを収容し、前記カバーに結合する缶部材を含み、
    前記缶部材は縁から突出して前記カバーに結合する少なくとも一つの突起部を含み、
    前記カバーは環状の内側部と前記内側部の外側に形成された外側部で構成されたカバー胴体を含み、
    前記ロータコアの軸方向を基準として前記内側部より前記外側部が高く形成された、モーター。

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