KR102564744B1

KR102564744B1 - 모터

Info

Publication number: KR102564744B1
Application number: KR1020180080727A
Authority: KR
Inventors: 장윤혜
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2018-07-11
Filing date: 2018-07-11
Publication date: 2023-08-08
Also published as: KR20200006849A

Abstract

본 발명은 스테이터; 상기 스테이터 내에 배치되는 로터; 및 상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고, 상기 로터는, 상기 샤프트의 외측에 배치되는 몰드부재와, 상기 몰드부재의 외측에 배치되는 복수 개의 코어와, 상기 코어와 상기 코어 사이에 배치되는 마그넷을 포함하고, 상기 몰드부재는, 상기 샤프트의 외주면과 접촉하는 몸체와, 상기 몸체에서 브릿지로 연결되어 상기 코어의 상면을 덮는 제1 커버와, 상기 몸체에서 브릿지로 연결되어 상기 코어의 하면을 덮는 제2 커버를 포함하고, 상기 제1 커버의 양 측면 에지는 상기 코어의 상면의 내측으로 배치되고, 상기 제2 커버의 양 측면 에지는 상기 코어의 하면의 외측으로 배치되고, 상기 제1 커버의 측면 에지에는 상기 마그넷의 상면과 오버랩되어 배치되는 제1 돌기를 포함하는 모터를 제공할 수 있다.

Description

모터{Motor}

실시예는 모터에 관한 것이다.

모터는 샤프트. 로터 및 스테이터를 포함한다. 로터에는 복수 개의 마그넷이 배치될 수 있다. 로터의 코어의 내부에 마그넷이 삽입 결합되는 IPM(Inner Permanent Magnet) 모터와, 로터의 코어의 표면에 마그넷이 부착되는 SPM(Surface Permanent Magnet) 로터로 나뉘어 진다.

IPM 모터 중, 폭보다 길이가 긴 마그넷이 로터에 배치될 수 있다. 마그넷의 배치 형상을 통해 이를 스포크(spoke) 타입의 모터로 불린다. 스포크 타입의 모터는 높은 출력 밀도를 갖는 특징이 있다. 스포크 타입의 모터의 경우, 자속 누설을 줄이기 위하여, 로터의 코어에 브릿지가 형성된다. 그러나, 브릿지를 통해서도 자속이 누설되는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2018-0069785호(2018.06.25.)

이에, 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 로터의 코어의 브릿지가 없어도 마그넷에 대한 조립성을 확보할 수 잇는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 실시예는, 스테이터와, 상기 스테이터 내에 배치되는 로터 및 상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고, 상기 로터는, 상기 샤프트의 외측에 배치되는 몰드부재와, 상기 몰드부재의 외측에 배치되는 복수 개의 코어와, 상기 코어와 상기 코어 사이에 배치되는 마그넷을 포함하고, 상기 몰드부재는, 상기 샤프트의 외주면과 접촉하는 몸체와, 상기 몸체에서 연장되어 연결되어 상기 코어의 상면을 덮는 제1 커버와, 상기 몸체에서 연장되어 연결되어 상기 코어의 하면을 덮는 제2 커버를 포함하고, 상기 제1 커버의 양 측면 에지는 상기 코어의 상면의 내측에 배치되고, 상기 제2 커버의 양 측면 에지는 상기 코어의 하면의 외측에 배치되고, 상기 제1 커버는 상기 제1 커버의 양 측면 에지에서 돌출되어 상기 마그넷의 상면과 오버랩되어 배치되는 제1 돌기를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 커버의 크기는 상기 코어의 크기보다 작고, 상기 제2 커버의 크기는 상기 코어의 크기보다 클 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 커버의 양 측면 에지는 상기 코어의 테두리의 내측에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 코어를 기준으로, 상기 제2 커버 중 상기 코어의 외측에 위치하는 영역은 상기 마그넷의 하면과 오버랩되어 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제2 커버의 양 측면 에지는 상기 코어의 테두리의 외측에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제2 커버는 상기 코어의 테두리의 외측에 배치되는 연장부를 포함하고, 상기 제1 돌기는 상기 마그넷의 상면과 접촉하고, 상기 연장부는 상기 마그넷의 하면과 접촉할 수 있다.

바람직하게는, 상기 샤프트의 중심을 연결하는 가상원을 기준으로, 상기 제1 돌기 중 적어도 어느 하나는 상기 가상원의 외측에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 돌기는 상기 제1 커버의 양 측면 에지 중 어느 하나에 배치되는 제1-1 돌기와 다른 하나에 배치되는 제1-2 돌기를 포함하고, 상기 제1-1 돌기는 상기 가상원의 내측에 배치되고, 상기 제1-2 돌기는 상기 가상원의 외측에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제2 커버의 측면 에지의 길이는, 인접하는 상기 제2 커버와 상기 제2 커버와 사이의 거리보다 클 수 있다.

바람직하게는, 상기 코어는, 상기 코어의 양 측면에서 연장되는 제2 돌기를 포함하고, 상기 제2 돌기는 마그넷의 측면과 오버랩되게 배치될 수 있다.

실시예에 따르면, 로터의 코어의 브릿지가 없어도 마그넷에 대한 조립성을 확보할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 단면도,
도 2는 도 1에서 도시한 로터를 도시한 사시도,
도 3은 코어에 조립되는 마그넷을 도시한 도면,
도 4는 몰드부재를 도시한 평면도,
도 5는 몰드부재의 제2 커버를 도시한 평면도,
도 6은 제1 돌기의 위치에 대한 변형례를 도시한 도면,
도 7은 제1 돌기의 성형 과정을 도시한 도면,
도 8은 몰드부재의 제2 커버의 연장부를 도시한 도면,
도 9는 코어의 제2 돌기를 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.

도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1에서 도시한 로터를 도시한 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 모터는, 스테이터(100)와, 로터(200)와, 샤프트(300)를 포함할 수 있다.

스테이터(100)는 로터의 외측에 배치된다. 스테이터에는 로터(200)와 전기적 상호 작용을 유발하기 위해 코일이 감길 수 있다. 코일을 감기 위한 스테이터(100)의 구체적인 구성은 다음과 같다 스테이터(100)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.

로터(200)는 스테이터(100)와 전기적 상호 작용을 통해 회전한다.

로터(200)는 몰드부재와 코어와 마그넷을 포함할 수 있다. 몰드부재는 샤프트의 외측에 배치된다. 코어는 몰드부재의 외측에 배치된다. 마그넷은 코어와 코어 사이에 배치된다. 코어는 원형의 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 적층된 형상으로 실시되거나 또는 하나의 통 형태로 실시될 수 있다

샤프트(300)는 로터(200)에 결합될 수 있다. 전류 공급을 통해 로터(200)와 스테이터(100)에 전자기적 상호 작용이 발생하면, 로터(200)가 회전하고 이에 연동하여 샤프트(300)가 회전한다.

도 3은 코어에 조립되는 마그넷을 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 복수 개의 분할된 코어(220)들이 배치되고, 각각의 코어(220)들은 브릿지가 없이 몰드부재(210)를 통해 고정된다. 샤프트(300)와 코어(220)들이 배치되고, 사출 성형을 통해 몰드부재(210)가 형성된다. 코어(220)와 코어(220) 사이에는 포켓(P)이 마련된다. 포켓(P)에는 마그넷(230)이 삽입된다. 마그넷(230)은 샤프트(300)의 축방향을 따라 포켓(P)에 삽입될 수 있다.

몰드부재(210)는 몸체(211)와 제1 커버(212)와 제2 커버(213)를 포함한다. 몸체(211)는 샤프트(300)의 외주면과 접촉한다. 그리고 몸체(211)는 코어(220)와 접촉한다. 코어(220)와 샤프트(300) 사이에 몸체(211)가 배치된다. 제1 커버(212)는 몸체(211)와 브릿지(B)로 연결되어 코어(220)의 상면(221)을 덮는다. 제2 커버(213)는 몸체(211)와 브릿지(B)와 연결되어 코어(220)의 하면(222)을 덮는다.

도 4는 몰드부재(210)의 제1 커버(212)를 도시한 평면도이고, 도 5는 몰드부재(210)의 제2 커버(213)를 도시한 평면도이다.

도 4를 참조하면, 몰드부재(210)의 제1 커버(212)의 형상은 코어(220)의 평면 형상과 동일하되, 제1 커버(212)의 크기는 코어(220)의 크기보다 작다. 몰드부재(210)의 제2 커버(213)의 형상은 코어(220)의 평면 형상과 동일하되, 제2 커버(213)의 크기는 코어(220)의 크기보다 크다. 예를 들어, 코어(220)의 평면 형상은 부채꼴 형상일 수 있으며, 제1 커버(212)의 형상과 제2 커버(213)의 형상도 부채꼴 형상일 수 있다.

제1 커버(212)의 양 측면 에지(212a)는 코어(220)의 상면(221)의 테두리의 내측에 배치된다. 이는 코어(220)와 코어(220) 사이에 배치된 포켓(P)에 마그넷(230)이 삽입될 때, 제1 커버(212)가 마그넷(230)이 진입하는데 있어서 방해가 되지 않도록 하기 위함이다.

반면에, 도 5를 참조하면, 제2 커버(213)의 양 측면 에지(213a)는 코어(220)의 하면(222)의 테두리의 외측에 배치된다. 따라서, 제2 커버(213)는 코어(220)의 외측으로 연장되는 연장부(도 3의 20)가 마련된다. 이러한 연장부(20)는 코어(220)와 코어(220) 사이의 포켓(P)에 진입한 마그넷(230)의 하면을 지지하는 역할을 한다.

제1 커버(212)는 제1 돌기(10)를 포함한다. 제1 돌기(10)는 제1 커버(212)의 양 측면 에지(212a)에서 돌출되어 배치된다. 제1 돌기(10)는 포켓(P)에 배치된 마그넷(230)의 상면과 오버랩되게 배치되어 마그넷(230)이 상측으로 포켓(P)에서 이탈하는 것을 방지하는 역할을 한다.

제1 커버(212)의 양 측면 에지(212a) 중 어느 하나에는 제1-1 돌기(10A)가 배치되고, 다른 하나에는 제1-2 돌기(10B)가 배치될 수 있다. 제1-1 돌기(10A)와 제1-2 돌기(10B)는 모두 기준원(O)의 외측에 배치될 수 있다. 기준원(O)이란, 몰드부재(210)의 중심(C)을 기준하여 반경방향으로 제1 커버(212)의 중심을 잇는 가상의 원으로 정의된다.

도 6은 제1 돌기(10)의 위치에 대한 변형례를 도시한 도면이다.

또는, 도 6에서 도시한 바와 같이, 제1 커버(212)의 양 측면 에지(212a)에 배치된 제1 돌기(10) 중 제1-1 돌기(10A)는 기준원(O)의 외측에 배치되고, 제1-2 돌기(10B)는 기준원(O)의 내측에 배치될 수 있다. 이는 몰드부재(210)의 중심(C)을 기준하여 반경방향으로 제1 돌기(10)의 위치를 분산하여 포켓(P)에서 마그넷(230)이 이탈하는 것을 보다 효과적으로 방지하기 위함이다.

도 7은 제1 돌기(10)의 성형 과정을 도시한 도면이다.

도 3 및 도 7을 참조하면, 제1 돌기(10)는 융착을 통해 마그넷(230)의 상면과 오버랩되어 배치된다. 도 3에서 도시한 바와 같이, 샤프트(300)와 코어(220)가 사출 성형되면, 몰드부재(210)의 제1 커버(212)에 배치된 제1 돌기(10)는, 제1 커버(212)에 상향하여 돌출된 형태를 갖는다. 마그넷(230)이 코어(220)와 코어(220) 사이에 삽입된 이후, 도 7에서 도시한 바와 같이, 제1 돌기(10)를 열융착하면, 제1 돌기(10)가 변형되어, 마그넷(230)의 상측에 위치한다. 또한, 열융착을 통해 제1 돌기(10)는 마그넷(230)의 상면과 접촉할 수 있다. 이러한 제1 돌기(10)는 마그넷(230)이 포켓(P)의 상측으로 이탈되지 않도록 마그넷(230)을 구속한다.

도 8은 몰드부재(210)의 제2 커버(213)의 연장부(20)를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 제2 커버(213)는 코어(220)의 외측으로 연장되는 연장부(20)를 포함한다. 연장부(20)는 코어(220)와 코어(220) 사이에 배치된 마그넷(230)의 하면을 지지한다. 따라서 연장부(20)는 마그넷(230)이 포켓(P)의 하측으로 이탈되지 않도록 마그넷(230)을 지지한다.

도 9는 코어(220)의 제2 돌기(221)를 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 코어(220)는 제2 돌기(221)를 포함할 수 있다. 제2 돌기(221)는 코어(220)의 양 측면에서 연장되어, 포켓(P)에 배치된 마그넷(230)의 측면과 오버랩되도록 배치될 수 있다. 제2 돌기(221)는 마그넷(230)이 포켓(P)의 외측으로 이탈되도록 않도록 마그넷(230)을 지지하는 역할을 한다.

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.

10: 제1 돌기
100: 스테이터
200: 로터
210: 몰드부재
220: 코어
221: 제2 돌기
230: 마그넷
211: 몸체
212: 제1 커버
213: 제2 커버
300: 샤프트

Claims

스테이터;
상기 스테이터 내에 배치되는 로터; 및
상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고,
상기 로터는,
상기 샤프트의 외측에 배치되는 몰드부재와,
상기 몰드부재의 외측에 배치되는 복수 개의 코어와,
상기 코어와 상기 코어 사이에 배치되는 마그넷을 포함하고,
상기 몰드부재는,
상기 샤프트의 외주면과 접촉하는 몸체와,
상기 몸체에서 연장되어 연결되어 상기 코어의 상면을 덮는 제1 커버와,
상기 몸체에서 연장되어 연결되어 상기 코어의 하면을 덮는 제2 커버를 포함하고,
상기 제1 커버의 양 측면 에지는 상기 코어의 상면의 내측에 배치되고,
상기 제2 커버의 양 측면 에지는 상기 코어의 하면의 외측에 배치되고,
상기 제1 커버는 상기 제1 커버의 양 측면 에지에서 돌출되어 상기 마그넷의 상면과 오버랩되어 배치되는 제1 돌기를 포함하고,
상기 제1 커버의 크기는 상기 코어의 크기보다 작고,
상기 제2 커버의 크기는 상기 코어의 크기보다 큰 모터.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 제1 커버의 양 측면 에지는 상기 코어의 테두리의 내측에 배치되는 모터.
삭제
스테이터;
상기 스테이터 내에 배치되는 로터; 및
상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고,
상기 로터는,
상기 샤프트의 외측에 배치되는 몰드부재와,
상기 몰드부재의 외측에 배치되는 복수 개의 코어와,
상기 코어와 상기 코어 사이에 배치되는 마그넷을 포함하고,
상기 몰드부재는,
상기 샤프트의 외주면과 접촉하는 몸체와,
상기 몸체에서 연장되어 연결되어 상기 코어의 상면을 덮는 제1 커버와,
상기 몸체에서 연장되어 연결되어 상기 코어의 하면을 덮는 제2 커버를 포함하고,
상기 제1 커버의 양 측면 에지는 상기 코어의 상면의 내측에 배치되고,
상기 제2 커버의 양 측면 에지는 상기 코어의 하면의 외측에 배치되고,
상기 제1 커버는 상기 제1 커버의 양 측면 에지에서 돌출되어 상기 마그넷의 상면과 오버랩되어 배치되는 제1 돌기를 포함하고,
상기 코어를 기준으로, 상기 제2 커버 중 상기 코어의 외측에 위치하는 영역은 상기 마그넷의 하면과 오버랩되어 배치되고,
상기 제2 커버의 양 측면 에지는 상기 코어의 테두리의 외측에 배치되는 모터.
제5 항에 있어서,
상기 제2 커버는 상기 코어의 테두리의 외측에 배치되는 연장부를 포함하고,
상기 제1 돌기는 상기 마그넷의 상면과 접촉하고,
상기 연장부는 상기 마그넷의 하면과 접촉하는 모터.
제1 항에 있어서,
상기 샤프트의 중심을 연결하는 가상원을 기준으로,
상기 제1 돌기 중 적어도 어느 하나는 상기 가상원의 외측에 배치되는 모터.
제7 항에 있어서,
상기 제1 돌기는 상기 제1 커버의 양 측면 에지 중 어느 하나에 배치되는 제1-1 돌기와 다른 하나에 배치되는 제1-2 돌기를 포함하고,
상기 제1-1 돌기는 상기 가상원의 내측에 배치되고, 상기 제1-2 돌기는 상기 가상원의 외측에 배치되는 모터.
제1 항에 있어서,
상기 제2 커버의 측면 에지의 길이는, 인접하는 상기 제2 커버와 상기 제2 커버와 사이의 거리보다 큰 모터.
제1 항에 있어서,
상기 코어는, 상기 코어의 양 측면에서 연장되는 제2 돌기를 포함하고,
상기 제2 돌기는 마그넷의 측면과 오버랩되게 배치되는 모터.