KR102564743B1

KR102564743B1 - 모터

Info

Publication number: KR102564743B1
Application number: KR1020180054202A
Authority: KR
Inventors: 정영환; 정효연; 박경상
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2018-05-11
Filing date: 2018-05-11
Publication date: 2023-08-08
Also published as: KR20190129479A

Abstract

본 발명은 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터; 상기 스테이터 내에 배치되는 중공형 샤프트; 상기 샤프트의 외주면에 배치되는 복수 개의 마그넷; 및 상기 샤프트의 상단에 결합하는 날개부를 포함하고, 상기 샤프트는 제1 파트와 상기 제1 파트에서 연장되어, 상기 제1 파트의 외경과는 다른 외경을 갖는 제2 파트를 포함하고, 상기 제1 파트는 상기 샤프트의 원주 방향을 따라 일정 간격마다 배치되는 복수 개의 가이드돌기를 포함하고, 상기 날개부는 상기 제2 파트에 결합하는 바디와 상기 바디의 외측으로 연장되는 복수 개의 날개를 포함하고, 상기 제2 파트에는 제1 결합부가 배치되고, 상기 바디에는 상기 제1 결합부와 결합하는 제2 결합부가 배치되는 모터를 제공할 수 있다.

Description

모터{Motor}

실시예는 모터에 관한 것이다.

차량의 제동장치의 구동원으로서, 모터가 사용된다. 모터는 샤프트를 포함한다. 샤프트는 차량의 제동장치와 연결하여 제동에 필요한 동력을 제공한다.

샤프트는 중공형일 수 있다. 샤프트의 외주면에 직접 마그넷이 부착될 수 있다. 그리고 샤프트에는 샤프트의 회전을 감지하기 위하여 샤프트와 연동하여 회전하는 회전감지부가 배치될 수 있다. 샤프트와 회전감지부를 조립하는 과정 중에, 회전 방향으로, 샤프트와 회전감지부가 정렬되는 것이 중요하다. 그러나, 회전 방향으로 샤프트와 회전감지부를 정렬하는 것이 매우 어려운 문제점이 있다.

또한, 회전감지부로 인하여, 치구를 통해 샤프트에 마그넷을 부착하는 작업이 매우 어려운 문제점이 있다.

실시예는, 샤프트와 회전감지부를 조립하는 과정에서, 회전 방향으로, 샤프트와 회전감지부를 용이하게 정렬시킬 수 있는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

실시예는, 샤프트에 마그넷을 부착하는 작업이 용이한 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.

실시예는, 하우징과, 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터와, 상기 스테이터 내에 배치되는 중공형 샤프트와, 상기 샤프트의 외주면에 배치되는 복수 개의 마그넷 및 상기 샤프트의 상단에 결합하는 날개부를 포함하고, 상기 샤프트는 제1 파트와 상기 제1 파트에서 연장되어, 상기 제1 파트의 외경과는 다른 외경을 갖는 제2 파트를 포함하고, 상기 제1 파트는 상기 샤프트의 원주 방향을 따라 일정 간격마다 배치되는 복수 개의 가이드돌기를 포함하고, 상기 날개부는 상기 제2 파트에 결합하는 바디와 상기 바디의 외측으로 연장되는 복수 개의 날개를 포함하고, 상기 제2 파트에는 제1 결합부가 배치되고, 상기 바디에는 상기 제1 결합부와 결합하는 제2 결합부가 배치되는 모터를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 결합부와 상기 제2 결합부가 결합하면, 상기 날개의 측면에지의가상의 연장선은 상기 마그넷의 폭 중심에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 결합부는 상기 제2 파트의 상단에 배치되는 홈이고, 상기 제2 결합부는 상기 바디에서 하측으로 돌출되는 돌기일 수 있다.

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

바람직하게는, 상기 돌기는 상기 바디의 중심을 기준하여 회전대칭되게 배치되고, 상기 홈은 상기 샤프트의 중심을 기준하여 회전대칭되게 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 날개의 외측에지는 원호 형상이며, 상기 날개의 측면에지는 직선 형상이며, 상기 날개의 외측면의 곡률 중심은 상기 바디의 곡률 중심과 동일하고, 상기 측면에지의 가상의 연장선은 상기 바디의 곡률 중심을 지날 수 있다.

다른 실시예는, 하우징과, 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터와, 상기 스테이터 내에 배치되는 중공형 샤프트 및 상기 샤프트의 외주면에 배치되는 복수 개의 마그넷을 포함하고, 상기 샤프트는 제1 파트와 상기 제1 파트에서 연장되어, 상기 제1 파트의 외경과는 다른 외경을 갖는 제2 파트를 포함하고, 상기 제1 파트는 상기 샤프트의 원주 방향을 따라 일정 간격마다 배치되는 복수 개의 가이드돌기를 포함하고, 상기 제2 파트는 외주면에서 연장되는 복수의 날개를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 날개의 측면에지의 가상의 연장선은 상기 마그넷의 폭 중심에 배치될 수 있다.

실시예에 따르면, 회전 방향으로, 샤프트와 회전감지부를 용이하게 정렬시킬 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

실시예에 따르면, 샤프트에 배치되어 샤프트의 회전을 감지하기 위한 장치와 무관하게 샤프트에 마그넷을 용이하게 부착할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 도면,
도 2는 제1 실시예에 따른 모터의 샤프트와 날개부와 마그넷을 도시한 도면,
도 3은 도 2에서 도시한 샤프트와 날개부의 조립전 상태를 도시한 도면,
도 4는 날개부의 평면도,
도 5는 샤프트의 평면도,
도 6은 제2 실시예에 따른 모터의 샤프트(100)와 마그넷(400)을 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 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, 스테이터(200)와, 하우징(300)과, 마그넷(400)과 캔(600)을 포함할 수 있다.

샤프트(100)는 중공형 일 수 있다. 샤프트(100)의 둘레에는 마그넷(400)이 직접 배치된다. 마그넷(400)과 스테이터(200)의 코일에 전자기적 상호 작용이 발생하면, 샤프트(100)가 회전한다. 샤프트(100)는 차량의 제동장치와 연결되어 동력을 전달할 수 있다.

스테이터(200)는 샤프트(100)의 외측에 배치된다. 스테이터(200)에는 코일이 감길 수 있다. 코일은 샤프트(100)의 마그넷(400)과 전기적 상호 작용을 유발한다. 스테이터(200)는 복수 개의 티스를 포함하는 스테이터(200) 코어를 포함할 수 있다. 스테이터(200) 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(200) 코어는 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 상호 적층되어 이루어질 수 있다. 또한, 스테이터(200) 코어는 복수 개의 분할 코어가 상호 결합되거나 연결되어 이루어질 수 있다.

하우징(300)의 내측에는 샤프트(100)와 스테이터(200)가 배치된다.

마그넷(400)은 샤프트(100)의 외주면에 부착된다. 분할된 복수 개의 마그넷(400)이 샤프트(100)의 외주면에 부착될 수 있다.

캔(600)은 마그넷(400)을 둘러싼다. 캔(600)은 마그넷(400)을 보호하기 위한 부재이다. 캔(600)은 알루미늄 소재일 수 있다. 그리고 캔(600)은 원통형 부재일 수 있다.

도 2는 제1 실시예에 따른 모터의 샤프트(100)와 날개부(500)와 마그넷(400)을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 제1 실시예에 따른 모터는 회전감지부로서, 날개부(500)를 포함할 수 있다.

날개부(500)는 바디(510)와 복수 개의 날개(520)를 포함할 수 있다. 바디(510)와 날개(520)는 그 형상 및 기능적 특성에 따라 구분되어 설명될 수 있을 뿐, 서로 상하로 연결된 하나의 부재이다.

바디(510)는 링형 부재이다. 날개(520)는 바디(510)에서 외측 방향으로 수평하게 연장될 수 있다. 날개(520)는 샤프트(100)의 위치를 감지하기 위한 것이다. 복수 개의 날개(520)는 바디(510)의 둘레를 따라 일정 간격마다 배치될 수 있다. 날개(520)와 날개(520) 사이에는 공간이 형성된다. 이러한 날개(520)는 샤프트(100)에 부착된 마그넷(400)의 상측에 배치된다.

날개(520)의 상측에는 외부 장치의 홀센서가 배치될 수 있다. 홀센서는 마그넷(400)의 상단을 마주보고 배치된다. 샤프트(100)가 회전하여, 축방향으로, 날개(520)가 홀센서와 마그넷(400) 사이에 위치하면, 날개(520)는 홀센서와 마그넷(400) 사이를 가로 막게 된다. 또한, 샤프트(100)가 회전하여, 날개(520)와 날개(520) 사이의 빈 공간이 홀센서와 마그넷(400) 사이에 위치하면, 홀센서와 마그넷(400) 사이는 개방된다. 따라서, 샤프트(100)가 회전함에 따라 홀센서에서 감지되는 자속변화를 통해 센싱시그널이 생성되고, 생성된 센싱시그널에 기초하여 외부장치는 모터의 1회전을 검출할 수 있다.

샤프트(100)는 제1 파트(110)와 제2 파트(120)를 포함할 수 있다. 제1 파트(110)와 제2 파트(120)는 샤프트(100)의 축방향을 따라 구분될 수 있다. 제1 파트(110)의 외경은 제2 파트(120)의 외경보다 클수 있다. 따라서 샤프트(100)는 축방향을 따라 단차진 형태일 수 있다. 제1 파트(110)의 외주면에는 마그넷(400)이 부착된다. 그리고, 제2 파트(120)의 상단에는 날개부(500)가 결합될 수 있다.

도 3은 도 2에서 도시한 샤프트(100)와 날개부(500)의 조립전 상태를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 샤프트(100)에 날개부(500)가 결합되기 전에, 샤프트(100)의 제1 파트(110)의 외주면에 마그넷(400)이 먼저, 부착될 수 있다. 때문에, 샤프트(100)에 마그넷(400)을 부착시키는 치구가 날개부(500)에 방해 받지 않아 마그넷(400)을 부착시키는 작업이 용이한 이점이 있다.

샤프트(100)에 날개부(500)를 조립하는 과정에서, 회전 방향으로 원점에 맞추어, 샤프트(100)와 날개부(500)를 조립하는 것이 중요하다. 샤프트(100)에 부착하는 마그넷(400)의 위치와 날개부(500)의 위치가 설계 기준에 따라 정렬되어야 하기 때문이다.

실시예에 따른 모터는 제1 결합부(121)와 제2 결합부(511)를 통해, 샤프트(100)와 날개부(500) 사이에 발생하는 슬립을 방지함과 동시에 날개부(500)를 샤프트(100)에 조립하는 과정에서, 회전 방향으로 용이하게 샤프트(100)와 날개부(500)를 정렬시키고자 한다.

제1 결합부(121)는 제2 파트(120)의 상단에 오목하게 배치된 홈일 수 있다. 그리고 제2 결합부(511)는 바디(510)의 하단에서 하향하여 돌출된 돌기일 수 있다. 제1 결합부(121)는 제2 결합부(511)에 끼워 맞춤될 수 있다. 그리고, 제1 결합부(121)와 제2 결합부(511)는 결합부위는 용접될 수 있다. 제1 결합부(121)는 제2 결합부(511)에 삽입되어 회전 방향으로 샤프트(100)와 날개부(500)를 상호 구속시킨다.

제1 결합부(121)는 복수 개일 수 있다. 복수 개의 제1 결합부(121)는 샤프트(100)의 회전 중심을 기준으로 회전 대칭되게 배치될 수 있다. 그리고 제2 결합부(511)는 복수 개가 마련될 수 있다. 복수 개의 제2 결합부(511)는 날개부(500)의 회전 중심을 기준으로 회전 대칭되게 배치될 수 있다. 제1 결합부(121)의 개수와 제2 결합부(511)의 개수는 대응될 수 있다.

도면에서 제1 결합부(121)를 홈으로 예시하고, 제2 결합부(511)를 돌기로 예시하였으나, 제1 결합부(121)가 돌기이고, 제2 결합부(511)가 홈 또는 홀일 수도 있다.

샤프트(100)의 제1 파트(110)의 외주면에는 가이드돌기(111)가 배치될 수 있다. 가이드돌기(111)는 샤프트(100)의 축방향을 따라 길게 배치될 수 있다. 그리고 복수 개의 가이드돌기(111)는 샤프트(100)의 원주 방향을 따라 일정 간격마다 배치될 수 있다. 가이드돌기(111)와 가이드돌기(111) 사이에 마그넷(400)이 끼워진다. 제1 파트(110)와 제2 파트(120)와 가이드돌기(111)는 3D 프린트를 통해 일체로 형성될 수 있다.

도 4는 날개부(500)의 평면도이다.

도 4를 참조하면, 날개(520)의 외측면은 곡면이다. 날개(520)의 외측면은 반경을 갖는 원호면일 수 있다. 날개(520)의 외측면의 곡률 중심은 날개부(500)의 중심(C1)과 일치할 수 있다. 그리고, 날개부(500)의 반경 방향을 기준으로, 날개(520)의 측면에지(521)에서 연장된 가상의 기준선(L1)이 날개부(500)의 중심(C1)을 지나도록, 날개(520)의 측면에지(521)가 설계될 수 있다. 날개(520)는 복수 개가 마련될 수 있다. 복수 개의 날개(520)는 날개부(500)의 중심(C1)을 기준으로 회전 대칭되게 배치될 수 있다.

도 5는 샤프트(100)의 평면도이다.

도 5를 참조하면, 복수의 마그넷(400)이 샤프트(100)의 둘레를 따라 배치된다. 제2 결합부(511)가 제1 결합부(121)에 삽입되면, 날개(520)의 측면에지(521)는 마그넷(400)의 폭 중심(P)에 위치한다. 따라서, 날개부(500)가 샤프트(100)에 조립되면, 날개(520)는 도 5의 S와 같은 영역에 배치된다. 이때, 마그넷(400)의 극성은 N극일 수 있다. 날개(520)의 측면에지(521)가 마그넷(400)의 폭 중심에 위치하면, 샤프트(100)의 1회전을 감지하는 회전 원점으로 날개부(500)와 샤프트(100)가 정렬된 것이다.

또한, 제2 결합부(511)가 제1 결합부(121)에 삽입되면, 회전 방향으로, 날개부(500)와 샤프트(100)가 서로 구속된다. 따라서, 날개부(500)와 샤프트(100)의 슬립을 방지할 수 있다.

샤프트(100)의 중심(C1)에서 날개(520)의 외측면까지의 반경(도 4의 R1)은 샤프트(100)의 중심(C2)에서 마그넷(400)의 외측면까지의 최대 반경(R2)보다 적어도 커야한다. 이는 반경 방향으로 마그넷(400)과 홀센서 사이를 충분히 가리기 위함이다.

도 6은 제2 실시예에 따른 모터의 샤프트(100)와 마그넷(400)을 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 제2 실시예에 따른 모터의 샤프트(700)는 제1 파트(710)와 제2 파트(720)와 날개(730)를 포함할 수 있다. 제2 파트(720)에 날개(730)가 일체로 배치될 수 있다. 날개(730)는 제1 실시예에 다른 모터의 날개(520)와 그 기능 및 형상이 동일하다. 제1 파트(710)와 제2 파트(720)와 날개(730)는 서로 일체인 하나의 부재이다. 이때, 날개(730)는 마그넷(400)이 부착되는 기준이 되는 가이드돌기(711)의 위치를 고려하여 설계 기준에 따라 형성된다. 샤프트(700)에 별물로서, 날개(730)가 조립되는 것이 아니기 때문에, 샤프트(700) 제조시, 제2 파트(720)에 부착되는 마그넷(400)의 위치를 고려하여, 날개(730)는 샤프트(700)의 상단에서 연장된 형태로 바로 배치될 수 있다.

날개(730)가 포함된 샤프트(700)는 3D 프린터를 통해 성형될 수 있다.

이러한 모터는 날개부(500)와 샤프트(700)를 조립하는 과정을 생략하여, 샤프트(700)와 날개부(500)의 정렬 오차를 원천적으로 제거하고, 제조 공정을 간소화하는 이점을 제공한다.

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
111,711: 가이드돌기
110,710: 제1 파트
120.720: 제2 파트
200: 스테이터
300: 하우징
400: 마그넷
500: 날개부
510: 바디
520,730: 날개
600: 캔

Claims

하우징;
상기 하우징 내에 배치되는 스테이터;
상기 스테이터 내에 배치되는 중공형 샤프트;
상기 샤프트의 외주면에 배치되는 복수 개의 마그넷; 및
상기 샤프트의 상단에 결합하는 날개부를 포함하고,
상기 샤프트는 제1 파트와 상기 제1 파트에서 연장되어, 상기 제1 파트의 외경과는 다른 외경을 갖는 제2 파트를 포함하고,
상기 제1 파트는 상기 샤프트의 원주 방향을 따라 일정 간격마다 배치되는 복수 개의 가이드돌기를 포함하고,
상기 날개부는 상기 제2 파트에 결합하는 바디와 상기 바디의 외측으로 연장되는 복수 개의 날개를 포함하고,
상기 제2 파트에는 제1 결합부가 배치되고,
상기 바디에는 상기 제1 결합부와 결합하는 제2 결합부가 배치되는 모터.
제1 항에 있어서,
상기 제1 결합부와 상기 제2 결합부가 결합하면, 상기 날개의 측면에지의 가상의 연장선은 상기 마그넷의 폭 중심에 배치되는 모터.
제1 항에 있어서,
상기 제1 결합부는 상기 제2 파트의 상단에 배치되는 홈이고,
상기 제2 결합부는 상기 바디에서 하측으로 돌출되는 돌기인 모터.
제2 항에 있어서,
복수의 상기 날개는 상기 샤프트의 중심을 기준하여 회전대칭되게 배치되는 모터.
제3 항에 있어서,
상기 돌기는 상기 바디의 중심을 기준하여 회전대칭되게 배치되고,
상기 홈은 상기 샤프트의 중심을 기준하여 회전대칭되게 배치되는 모터.
제1 항에 있어서,
상기 날개의 외측에지는 원호 형상이며, 상기 날개의 측면에지는 직선 형상이며,
상기 날개의 외측면의 곡률 중심은 상기 바디의 곡률 중심과 동일하고,
상기 측면에지의 가상의 연장선은 상기 바디의 곡률 중심을 지나는 모터.
하우징;
상기 하우징 내에 배치되는 스테이터;
상기 스테이터 내에 배치되는 중공형 샤프트;및
상기 샤프트의 외주면에 배치되는 복수 개의 마그넷을 포함하고,
상기 샤프트는 제1 파트와 상기 제1 파트에서 연장되어, 상기 제1 파트의 외경과는 다른 외경을 갖는 제2 파트를 포함하고,
상기 제1 파트는 상기 샤프트의 원주 방향을 따라 일정 간격마다 배치되는 복수 개의 가이드돌기를 포함하고,
상기 제2 파트는 외주면에서 연장되는 복수의 날개를 포함하는 모터.
제7 항에 있어서,
상기 날개의 측면에지의 가상의 연장선은 상기 마그넷의 폭 중심에 배치되는 모터.
제7 항에 있어서,
복수의 상기 날개는 상기 샤프트의 중심을 기준하여 회전대칭되게 배치되는 모터.
제6 항에 있어서,
상기 날개의 외측에지는 원호 형상이며, 상기 날개의 측면에지는 직선 형상이며,
상기 날개의 외측면의 곡률 중심은 상기 바디의 곡률 중심과 동일하고,
상기 측면에지의 가상의 연장선은 상기 바디의 곡률 중심을 지나는 모터.