KR102517687B1 - 모터 및 모터의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 회전축; 상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 로터; 및 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터를 포함하고, 상기 로터는 회전축과 결합된 로터코어; 상기 로터코어와 결합된 마그넷;및 상기 로터코어 및 상기 마그넷을 둘러싸는 캔부재를 포함하고, 상기 캔부재는 홈부를 포함하고, 상기 홈부는 상기 마그넷과 상기 마그넷 사이에서 상기 로터의 중심을 향하여 상기 캔부재의 외주면에서 오목하게 배치되고, 상기 캔부재의 높이 방향을 따라 배치되며, 상기 캔부재는 상기 로터코어의 양 측단에 각각 배치되는 제1 캔과 제2 캔을 포함하고, 상기 제1 캔과 상기 제2 캔은, 상기 제1 캔의 홈부의 하단과 상기 제2 캔의 홈부의 하단이 맞닿도록 배치되고, 상기 제1 캔의 홈부의 하단과 상기 제2 캔의 홈부의 하단에 걸쳐 배치되는 제1 용접비드를 포함하는 모터를 제공할 수 있다.

Description

모터 및 모터의 제조방법{Motor and method for manufacturing of the same}
실시예는 모터에 관한 것이다.
자동차의 변속기(Transmission)는 사용자의 클러치 조작에 따라 수동 조작되거나, 미션에 의해 속도에 따라 자동 조작되는 변속장치로서, 모터를 포함하여 구성된다.
모터의 로터는 마그넷을 포함할 수 있다. 마그넷은 로터 코어의 외주면에 부착될 수 있다. 이러한 모터의 경우, 구조적 특성상 마그넷 조립의 내구성 향상을 위해 여러 Protector 방식(Molding, Can, Tube 등)이 적용되고 있다.
그 중, 캔 타입은 로터의 외주면에 컵(Cup) 형상의 캔(Can)을 위아래로 결합하여 로터를 보호함과 아울러 마그넷의 이탈을 방지하는 역할을 한다.
그러나, 캔의 내부로 로터를 조립하기 위해서는 캔의 내측에 접착제를 도포하여야 한다. 그러나 이러한 접착제 도포 공정은 로터를 조립하는 공정을 복잡하게 하는 문제점이 있다.
한편, 몰딩 타입의 경우, 내화학성이 요구되어 재료에 제한이 크며, 크랙이 발생할 위험이 큰 문제점이 있다.
일본 공개특허공보 특개2009-106065호(2009.05.14.)
실시예는 캔을 사용하여 마그넷을 보호하되, 접착제를 도포하는 공정을 배제할 수 있는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
실시예에서 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시예는, 상기 목적을 달성하기 위한 실시예는. 회전축과, 상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 로터 및 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터를 포함하고, 상기 로터는 회전축과 결합된 로터코어와, 상기 로터코어와 결합된 마그넷 상기 로터코어 및 상기 마그넷을 둘러싸는 캔부재를 포함하고, 상기 캔부재는 홈부를 포함하고, 상기 홈부는 상기 마그넷과 상기 마그넷 사이에서 상기 로터의 중심을 향하여 상기 캔부재의 외주면에서 오목하게 배치되고, 상기 캔부재의 높이 방향을 따라 배치되며, 상기 캔부재는 상기 로터코어의 양 측단에 각각 배치되는 제1 캔과 제2 캔을 포함하고, 상기 제1 캔과 상기 제2 캔은, 상기 제1 캔의 홈부의 하단과 상기 제2 캔의 홈부의 하단이 맞닿도록 배치되고, 상기 제1 캔의 홈부의 하단과 상기 제2 캔의 홈부의 하단에 걸쳐 배치되는 제1 용접비드를 포함하는 모터를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 로터코어는 가이드돌기를 포함하고, 상기 가이드돌기는 상기 로터코어의 외주면에서 상기 로터코어의 반경방향으로 돌출되며, 상기 가이드돌기는 상기 회전축의 축 방향을 따라 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 홈부는 바닥면과 상기 바닥면의 양 단에 각각 배치되는 측벽을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 홈부는 바닥면과 상기 바닥면의 양 단에 각각 배치되는 측벽을 포함하고, 상기 홈부의 바닥면은 상기 가이드돌기와 접촉할 수 있다.
바람직하게는, 상기 측벽은 상기 마그넷과 이격 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 홈부는 상기 로터의 원주 방향을 기준으로, 상기 마그넷과 상기 마그넷 사이에 억지 끼워맞춤될 수 있다.
바람직하게는,상기 홈부의 바닥면에는 복수 개의 제2 용접비드가 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 홈부는 복수 개가 배치되며, 상기 로터의 중심을 기준으로 대칭되게 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 로터 코어의 중심에서 상기 제1 용접비드의 외주면까지의 거리는 상기 로터 코어의 중심에서 상기 마그넷의 외주면까지의 거리보다 작고, 상기 홈부의 외주면 까지의 거리보다는 클 수 있다.
바람직하게는, 상기 캔부재는 상기 가이드돌기와 면접촉할 수 있다.
다른 실시예는, 상기 로터코어에 마그넷을 부착하는 단계와, 상기 마그넷과 상기 마그넷 사이에 상기 홈부가 억지 끼움맞춤되도록 상기 캔부재를 상기 로터코어에 씌우는 단계 및 상기 제1 캔과 상기 제2 캔의 이음부분을 용접하는 단계를 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 캔에 접착제를 도포하는 공정을 배제할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.
도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 도면,
도 2는 도 1에서 도시한 로터를 도시한 도면,
도 3은 도 2에서 도시한 로터의 횡단면도,
도 4는 도 2에서 도시한 로터의 평면도이다.
도 5는 제1 용접비드와 제2 용접비드를 도시한 도면,
도 6은 돌출된 제1 용접비드를 도시한 도면,
도 7은 실시예에 따른 모터의 제조방법을 도시한 블록도,
도 8은 실시예에 따른 모터의 제조과정을 도시한 도면이다.
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 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 1을 참고하면, 실시예에 따른 모터는 회전축(100)과, 로터(200)와, 스테이터(300)를 포함할 수 있다.
로터(200)와 스테이터(300)는 전기적 상호 작용을 유발한다. 전기적 상호 작용이 유발되면, 로터(200)가 회전하고 이에 연동하여 회전축(100)이 회전한다. 회전축(100)은 듀얼 클러치 트랜스미션(DCT, Dual-clutch Transmission)과 연결되어 동력을 제공할 수 있다.
여기서, 듀얼 클러치 트랜스미션(DCT)은, 종래의 수동 트랜스미션 차량에 탑재되는 단판 클러치 트랜스미션과는 달리 2조의 클러치를 탑재하고 있어서, 하나의 클러치를 통하여 전달되는 동력으로 1, 3, 5단을 구현하고, 나머지 하나의 클러치를 통하여 전달되는 동력으로 2, 4, 6단을 구현할 수 있도록 하는 시스템이다.
듀얼 클러치 트랜스미션(DCT)은 회전축(100)의 동력을 선택적으로 전달 받을 수 있다.
듀얼 클러치 트랜스미션은, 종래의 자동 트랜스미션 차량과 같은 편리한 운전성 및 부드러운 변속감을 제공함과 아울러, 종래의 수동 트랜스미션 차량보다 높은 연비를 발휘할 수 있는 특징이 있다.
도 2는 도 1에서 도시한 로터를 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 로터(200)는 스테이터(300)의 내측에 배치된다.
로터(200)는 로터 코어(210)와 마그넷(220)과 캔부재(230)를 포함할 수 있다. 로터 코어(210) 위에 센서 마그넷(400)이 배치된다. 센서 마그넷(400)은 회전축(100)에 결합된다. 마그넷(220)은 로터 코어(210)의 외주면에 결합된다.
센서 마그넷(400)은 복수 개의 극으로 착자될 수 있다. 센서 마그넷(400)은 중심이 로터 코어(210)의 중심(C)과 동일하도록 로터 코어(210) 위에 배치된다. 이러한 센서 마그넷(400)은 로터 코어(210)의 회전 위치를 검출하기 위한 시그널을 유발하는 역할을 한다. 센서 마그넷(400)은 링형태로 구현된다. 그리고 센서 마그넷(400)은 사마륨 코발트(Samarium Cobalt)로 이루어질 수 있다.
캔부재(230)는 마그넷(220)을 둘러싸서 마그넷(220)이 로터 코어(210)에서 이탈되지 않도록 고정시키는 역할을 한다. 또한, 캔부재(230)는 마그넷(220)이 노출되는 것을 막고, 물리적 화학적으로 로터 코어(210) 및 마그넷(220)을 보호한다.
이러한 캔부재(230)는 제1 캔(231)과 제2 캔(232)을 포함할 수 있다. 제1 캔(231)은 로터 코어(210)의 일측단에서 장착될 수 있다. 그리고 제2 캔(232)은 로터 코어(210)의 타측단에서 장착될 수 있다. 제1 캔(231)과 제2 캔(232)은 각각 원통 형태이며, 상단은 로터 코어(210)의 일측단면과 타측단면에 각각 닿도록 절곡될 수 있다.
제1 캔(231)과 제2 캔(232)은, 각각 로터 코어(210)에 장착되면, 제1 캔(231)의 하단과 제2 캔(232)의 하단이 마주보는 상태에서 맞닿도록 배치된다. 그리고 제1 캔(231)과 제2 캔(232)은 각각 홈부(231a,232a)를 포함한다. 홈부(231a,232a)는 캔부재(230)의 높이방향을 따라 길게 배치될 수 있다. 캔부재(230)의 높이 방향은, 로터(200)에 회전축(100)이 결합되었을 때, 회전축(100)의 축 “‡향과 평행인 방향이다. 그리고 홈부(231a,232a)는 캔부재(230)의 외주면에서 오목하게 배치된다.
도 3은 도 2에서 도시한 로터의 횡단면도이고, 도 4는 도 2에서 도시한 로터의 평면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 로터(200)의 원주 방향으로, 홈부(231a,232a)는 마그넷(220)과 마그넷(220) 사이에 위치한다. 홈부(231a,232a)는 2개일 수 있다. 2개의 홈부(231a,232a)는 로터(200)의 중심(C)을 기준으로 대칭되게 배치될 수 있다. 한편, 홈부(231a,232a)의 개수는 변경 실시 가능한다. 홈부(231a,232a)의 최대 개수는 마그넷(220)의 개수와 동일 할 수 있다. 홈부(231a,232a)가 1개인 경우, 밸런스와 고정력에 문제가 발생할 수 있다. 반면에 홈부(231a,232a)가 너무 많은 경우, 캔부재(230)를 로터 코어(210)에 결합시키기 어려운 문제점이 있다.
캔부재(230)는 로터 코어(210) 및 마그넷(220)에 억지 끼움맞춤될 수 있다. 캔부재(230)를 로터 코어(210) 및 마그넷(220)에 씌우면, 캔부재(230)의 홈부(231a,232a)는 마그넷(220)과 마그넷(220) 사이를 따라 이동한다. 캔부재(230)의 홈부(231a,232a)는 마그넷(220) 뿐만 아니라, 로터 코어(210)에도 억지 끼움된다.
홈부(231a,232a)는 바닥부(231aa,232aa)와 바닥부(231aa,232aa)의 양단에서 절곡되어 형성되는 측부(231bb,232bb)를 포함할 수 있다. 바닥부(231aa,232aa)는 로터 코어(210)와 접촉한다. 구체적으로, 로터 코어(210)는 가이드돌기(211)를 포함할 수 있는데, 바닥부(231aa,232aa)는 가이드돌기(211)와 면접촉할 수 있다. 측부(231bb,232bb)는 마그넷(220)과 이격되게 배치되어, 측부(231bb,232bb)와 마그넷(220) 사이에 공간이 배치될 수 있다.
가이드돌기(211)는 로터 코어(210)의 외주면에서 돌출된 것으로, 마그넷(220)을 가이드하고, 고정하는 역할을 한다. 이러한 가이드돌기(211)는 로터 코어(210)의 원주 방향을 따라 일정 간격마다 배치될 수 있다.
도 5는 제1 용접비드와 제2 용접비드를 도시한 도면이다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 홈부(231a,232a)에 제1 용접비드(10)가 생성된다. 제1 캔(231)과 제2 캔(232)이 각각 로터 코어(210)에 장착되면, 제1 캔(231)의 홈부(231a)의 하단(231b)과 제2 캔(232)의 홈부(232a)의 상단(232b)이 맞닿는다. 이러한 상태에서, 제1 캔(231)의 홈부(231a)의 하단(231b)과 제2 캔(232)의 홈부(232a)의 상단(232b)의 경계에서 용접이 수행되면, 제1 용접비드(10)가 생성된다. 제1 용접비드(10)는 제1 캔(231)의 홈부(231a)와 제2 캔(232)의 홈부(232a) 뿐만 아니라. 로터 코어(210)의 가이드돌기(211)까지 용접되면서 발생되는 것이다.
결과적으로, 제1 캔(231)과, 제2 캔(232)과 로터 코어(210)가 용접으로 결합되면서, 캔부재(230)가 억지 끼움맞춤되면서 발생되는 결합력과 더불어, 용접을 통한 결합력이 부가되면서, 로터 코어(210) 및 마그넷(220)의 결합력이 한층 높아지는 이점이 있다. 따라서, 캔부재(230)에 접착제를 도포하지 않고서도, 캔부재(230)의 강건성을 확보할 수 있다.
또한, 추가적으로, 홈부(231a,232a)에는 제2 용접비드(20)가 각각 생성된다. 제2 용접비드(20)는 제1 캔(231)의 홈부(231a)의 바닥부(231aa)와 가이드돌기(211)가 용접되면서 발생할 수 있다. 그리고 제2 용접비드(20)는 제2 캔(232)의 홈부(232a)의 바닥부(232aa)와 가이드돌기(211)가 용접되면서 발생할 수 있다.
제1 캔(231)과 로터 코어(210)가 용접되어 결합하고, 제2 캔(232)과 로터 코어(210)가 용접으로 결합되면서 로터 코어(210) 및 마그넷(220)의 결합력을 더욱 높일 수 있는 이점이 있다
도 6은 돌출된 제1 용접비드를 도시한 도면이다.
한편, 도 6을 참조하면, 로터 코어(210)의 중심(C)에서 제1 용접비드(10)의 외주면까지의 거리(L1)는 로터 코어(210)의 중심에서 마그넷(220)의 외주면까지의 거리(L2)보다 작고, 홈부(231aa,232a)의 외주면 까지의 거리(L3)보다는 클 수 있다. 예를 들어, 제1 용접비드(10)는 볼록한 형태일 수 있다.
도 7은 실시예에 따른 모터의 제조방법을 도시한 블록도이고, 도 8은 실시예에 따른 모터의 제조과정을 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8의 (a)를 참조하면, 로터 코어(210)를 제조한다. 도 7 및 도 8의 (b)를 참조하면, 로터 코어(210)의 외주면에 접착제를 도포한다. 그리고 도 7 및 도 8의 (c)를 참조하면, 로터 코어(210)의 외주면에 마그넷(220)을 부착한다.(S100)
도 7 및 도 8의 (d)를 참조하면, 로터 코어(210)에 마그넷(220)과 마그넷(220) 사이에 홈부(231a,232a)가 억지 끼움맞춤되도록 캔부재(230)를 로터 코어(210)에 씌운다.(S200)
도 7 및 도 8의 (d)를 참조하면, 제1 캔(231)과 제2 캔(232)의 이음부분을 용접한다.(S300)
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: 회전축
200: 로터
210: 로터 코어
211: 가이드돌기
220: 마그넷
230: 캔부재
231: 제1 캔
232: 제2 캔
231a,232a: 홈부
300: 스테이터
400: 센서 마그넷
500: 하우징

Claims (11)

  1. 회전축;
    상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 로터; 및
    상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터를 포함하고,
    상기 로터는 회전축과 결합된 로터코어;
    상기 로터코어와 결합된 복수 개의 마그넷;및
    상기 로터코어 및 상기 마그넷을 둘러싸는 캔부재를 포함하고,
    상기 캔부재는 홈부를 포함하고,
    상기 홈부는 바닥면과 상기 바닥면의 양 단에 각각 배치되는 측벽을 포함하고,
    상기 로터코어는 가이드돌기를 포함하고,
    상기 바닥면은 상기 가이드돌기와 접촉하고,
    상기 캔부재는 제1 캔과 제2 캔을 포함하고,
    상기 제1 캔은 로터 코어의 일측단에 장착되고, 상기 제2 캔은 로터 코어의 타측단에 장착되고,
    상기 제1 캔과 상기 제2 캔이 맞닿고,
    상기 캔부재는 제1 용접비드와 제2 용접비드를 포함하고,
    상기 제1 용접비드는, 서로 맞닿는 상기 제1 캔의 홈부의 바닥면의 하단과 상기 제2 캔의 홈부의 바닥면의 하단과, 상기 가이드돌기가 용접되어 형성되고,
    상기 제2 용접비드는 상기 제1 캔의 홈부의 바닥면과 상기 가이드돌기가 용접되어 형성되거나, 상기 제2 캔의 홈부의 바닥면과 상기 가이드돌기가 용접되어 형성되는 모터.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 가이드돌기는 상기 로터코어의 외주면에서 상기 로터코어의 반경방향으로 돌출되며, 상기 가이드돌기는 상기 회전축의 축 방향을 따라 배치되는 모터.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 측벽은 상기 마그넷과 이격 배치되는 모터.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 홈부는 상기 로터의 원주 방향을 기준으로, 이웃하는 상기 마그넷 사이에 억지 끼워맞춤되는 모터.
  7. 삭제
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 홈부는 복수 개가 배치되며,
    상기 로터의 중심을 기준으로 대칭되게 배치되는 모터.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 로터 코어의 중심에서 상기 제1 용접비드의 외주면까지의 거리는 상기 로터 코어의 중심에서 상기 마그넷의 외주면까지의 거리보다 작고, 상기 홈부의 외주면 까지의 거리보다는 큰 모터.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 캔부재는 상기 가이드돌기와 면접촉하는 모터.
  11. 삭제
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