KR102622136B1 - 회전자 분할형 모터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 모터의 회전자 제작에 따른 스크랩 발생을 최소화시킬 수 있는 회전자 분할형 모터에 관한 것으로, 병렬형 하이브리드 차량의 모터의 고정자 코일의 내측 수용 공간에서 공극을 유지하면서 회전될 수 있는 회전자를 구비한 회전자 분할형 모터에 있어서, 상기 회전자는, 분할형으로서 상호 대면하여 형합되는 일측의 돌기부와 타측의 홈부를 서로 마주보도록 끼워 연결될 수 있는 복수개의 회전자 세그먼트부; 및 상기 회전자 세그먼트부에서 상기 회전자의 반지름 방향으로 돌출된 브릿지 사이의 포크안착슬롯에 끼워지는 복수개의 포크가 형성되어 있는 로터 샤프트부;를 포함한다.
Description
본 발명은 회전자 분할형 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하이브리드 차량 등에 장착되는 모터의 회전자 제작에 따른 스크랩 발생을 최소화할 수 있게 한 회전자 분할형 모터에 관한 것이다.
일반적으로 하이브리드 차량은 연료의 연소반응을 이용하여 동력을 발생시키는 엔진과 상기 엔진 또는 외부에서 공급되는 전기동력에 의해 구동륜의 구동력을 발생시키는 모터를 함께 구비한다.
이러한 하이브리드 차량의 모터는 클러치 및 엔진 댐퍼에 매우 근접하여 장착되는 구조로서, 복잡한 설치 공간내에 용이하게 설치되기 위해서는 심플한 형상의 회전자가 요구되고 있다.
하기의 특허문헌과 같이, 종래 기술에 따른 병렬형 하이브리드 차량용 구동 모터의 회전자 조립체는 회전자 코어와 로터 샤프트 조립체간 압입 체결에 의해 제작되어 있다.
여기서, 종래 기술의 로터 샤프트 조립체는 병렬형 하이브리드 차량용 구동 모터의 회전축을 의미한다. 여기서, 로터 샤프트 조립체는 휠베이스 형태로 조립체 내부 공간에 엔진 클러치를 수용할 수 있는 공간을 가지고 있다.
로터 샤프트 조립체의 외경부에는 링 형상의 회전자 코어가 압입된다. 회전자 코어에는 원주 방향으로 다수의 영구자석들이 배열되어 있다.
모터 형식의 관점 하에서, 종래 기술의 병렬형 하이브리드 차량용 구동 모터의 회전자 조립체는 일종의 IPM(Interior Permanent Magnet) 타입의 모터용 회전자를 구비하고 있다. 여기서, 복수개의 영구자석은 회전자 코어의 복수개의 슬롯에 압입되어 있다.
이러한 종래 기술의 회전자 조립체는 회전자 조립체의 자화에 의한 릴럭턴스 토크와 자석에 의한 마그넷 토크를 둘 다 이용할 수 있으므로, 소형이며 대출력을 얻을 수 있다.
그러나, 종래 기술의 회전자 조립체는 회전자 코어와 로터 샤프트 조립체가 압입 방식으로 결합되기 때문에, 회전자 코어의 내경부에 많은 스크랩이 발생되는 단점이 있다.
또한, 종래 기술의 회전자 조립체의 회전자 코어는 복잡한 형상으로 프레스 공정수가 증가되는 단점과 함께, 회전자 코어가 원주 방향으로 서로 연결되어 있는 형상의 제작을 위하여 복잡한 금형이 요구되는 단점이 있다.
본 발명 목적은, 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로, 분할 코어 방식으로 제작된 복수개의 회전자 세그먼트부와, 회전자 세그먼트의 브릿지 및 리브의 사이 결합홈에 결합되는 복수개의 포크를 갖는 로터 샤프트부를 제공하여, 로터 샤프트부와 회전자 세그먼트부의 결합시 스크랩 발생량을 죄소화할 수 있는 회전자 분할형 모터를 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 회전자 분할형 모터는, 병렬형 하이브리드 차량의 모터의 고정자 코일의 내측 수용 공간에서 공극을 유지하면서 회전될 수 있는 회전자를 구비한 회전자 분할형 모터에 있어서, 상기 회전자는, 분할형으로서 상호 대면하여 형합되는 일측의 돌기부와 타측의 홈부를 서로 마주보도록 끼워 연결될 수 있는 복수개의 회전자 세그먼트부; 및 상기 회전자 세그먼트부에서 상기 회전자의 반지름 방향으로 돌출된 브릿지 사이의 포크안착슬롯에 끼워지는 복수개의 포크가 형성되어 있는 로터 샤프트부;를 포함한다.
상기 회전자 세그먼트부는, 상기 일측의 돌기부와 상기 타측의 홈부의 사이에서 일체형으로 형성된 몸체부, 및 상기 회전자의 축방향과 동일한 상기 몸체부의 두께 방향으로 각각 관통되어서, 영구자석이 설치될 수 있는 자석설치홀을 포함하며, 상기 자석설치홀의 구멍 상면과 상기 몸체부의 외주면 사이의 길이가 상기 자석설치홀의 구멍 하면과 상기 몸체의 내주면 사이의 길이보다 짧게 형성되어 있다.
상기 회전자 세그먼트부는, 상기 몸체부의 중간 위치를 기준으로 상기 몸체부의 내주면에서 상기 회전자의 반지름 방향으로 돌출된 상기 브릿지, 및 상기 브릿지의 끝단 양측에서 상기 회전자의 원주 방향을 따라 각각 돌출된 리브를 포함하고, 상기 리브의 내표면과 상기 몸체부의 내주면 사이의 거리는 상기 포크를 수용할 수 있도록, 상기 포크의 두께에 대응한 크기를 갖는다.
상기 회전자 세그먼트부가 서로 연결되었을 때, 서로 마주 보도록 이격 배치된 일측 브릿지의 표면과 타측 브릿지의 표면 사이의 거리는 상기 포크를 1개 또는 2개를 수용할 수 있도록, 2개의 포크의 폭에 1개의 슬릿의 폭을 합한 것에 대응한 크기를 갖는다.
상기 로터 샤프트부는, 상기 차량의 미션 샤프트에 체결되는 보스를 판 중심 위치에 구비한 원형의 베이스판; 상기 베이스판의 외측 테두리부와 상기 보스의 중심홀의 사이 영역을 기준으로 원주 방향을 따라 다수로 이격 배치되어 있는 복수개의 냉각홀; 상기 베이스판의 외측 테두리부에서 캔틸레버 구조(cantilever structure)를 각각 형성하고, 상기 포크안착슬롯에 끼워지고, 상기 회전자의 원주 방향을 따라 이격되게 배열되고, 각각 상기 회전자 세그먼트부의 두께보다 상대적으로 더 상기 회전자의 축방향을 따라 돌출되어 있는 복수개의 상기 포크; 및 상기 포크의 자유단의 내측면에 각각 형성되어 회전자의 커버를 안착시키는 커버 테두리 끼움홈부를 포함한다.
상기 포크는, 회전자의 커버의 결합력에 의해 탄성 변형이 유도되도록, 상기 포크의 자유단의 끝에 형성된 테이퍼부를 포함한다.
상기 포크는, 상기 자유단의 반대쪽에 해당하는 상기 포크의 기저부를 지지하기 위하여, 상기 베이스판의 외측 테두리부의 안쪽의 베이스판의 표면에서 링형상을 갖도록 돌출되게 형성되며, 상기 포크의 기저부에 일체형으로 형성된 포크지지대를 포함한다.
본 발명에 의한 회전자 분할형 모터는, 병렬형 하이브리드 차량의 모터의 고정자 코일의 내측 수용 공간에서 공극을 유지하는 회전자를 제공하되, 회전자가 분할형으로 제작된 후 상호 원주 방향으로 연장되는 복수개의 회전자 세그먼트부 및 1개의 로터 샤프트부로 이루어져 있고, 각 회전자 세그먼트부의 브릿지의 사이에 로터 샤프트부의 포크가 끼워지고, 브릿지의 끝단에서 양측으로 돌출된 리브가 포크에 의해 지지되도록 함으로써, 로터 샤프트부와 회전자 세그먼트부를 용이하게 결합시킬 수 있고, 스크랩 발생량을 죄소화시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 회전자 분할형 모터는, 기존의 링 형상의 회전자 코어를 만드는 금형에 비하여 심플한 프레스 공정 및 금형 설계 공정으로 회전자 세그먼트부를 제작할 수 있기 때문에, 프레스 공정 및 금형 설계에 유리하여 재료비 저감 및 제작 원가 절감에 크게 기여할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 회전자 분할형 모터는, 복수개의 포크를 구비함으로써, 기존의 휠베이스 형태의 로터 샤프트 조립체에 비하여, 회전자 세그먼트부를 조립시키기 위한 포크 사이사이의 슬릿으로 인하여, 상대적으로 경량화된 로터 샤프트부를 제작할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 분할형 모터의 회전자 세그먼트부의 평면도.
도 2는 도 1에 도시된 회전자 세그먼트부가 서로 연결된 상태의 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 회전자 세그먼트부를 장착 및 지지하기 위한 로터 샤프트부의 사시도.
도 4는 도 1에 도시된 회전자 세그먼트부 및 도 3에 도시된 로터 샤프트부가 서로 결합된 상태의 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 사각형 A의 확대 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 회전자 세그먼트부가 서로 연결된 상태의 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 회전자 세그먼트부를 장착 및 지지하기 위한 로터 샤프트부의 사시도.
도 4는 도 1에 도시된 회전자 세그먼트부 및 도 3에 도시된 로터 샤프트부가 서로 결합된 상태의 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 사각형 A의 확대 사시도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다.
한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가함을 배제하지 않는다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 도면에서 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전자 분할형 모터의 회전자 세그먼트부의 평면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 회전자 세그먼트부가 서로 연결된 상태의 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 회전자 세그먼트부를 장착 및 지지하기 위한 로터 샤프트부의 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 회전자 분할형 모터는 병렬형 하이브리드 차량의 모터를 지칭할 수 있다. 여기서, 모터는 일반적인 병렬형 하이브리드 차량의 구동 모터일 수 있고, 모터 형식에 따르면, IPM(Interior Permanent Magnet) 타입의 구동 모터일 수 있다. 따라서, 모터 형식 및 병렬형 하이브리드 차량의 구동 모터로서 공지된 일반적인 내용은 이하의 설명에서 생략될 수 있고, 본 발명에 대한 설명의 용이성 및 명확성을 위하여, 이하에서는 모터 구조물의 특징적인 요부를 기준으로 설명이 이루어질 수 있다.
즉, 본 발명의 회전자 분할형 모터는 고정자 코일의 내측 수용 공간에서 공극을 유지하면서 회전될 수 있는 회전자를 제공한다. 여기서, 고정자 코일은 미 도시되어 있지만, 병렬형 하이브리드 차량의 모터의 고정자 코일을 의미한다.
상기 회전자는 도 1에 도시된 회전자 세그먼트부(100)와, 도 3에 도시된 로터 샤프트부(200)의 결합에 의해 구성될 수 있고, 결합에 따른 스크랩 발생을 줄이기 위하여 하기에서 설명할 바와 같은 형상을 가질 수 있다.
또한, 회전자는 미도시된 원형 디스크 형상의 커버를 더 포함할 수 있다.
후술되는 바와 같이 링 구조물 형태로 회전자 코어를 구성하는 회전자 세그먼트부(100)들은 서로 연결될 수 있다.
회전자 세그먼트부(100)는 로터 샤프트부(200)에 결합 및 지지될 수 있다.
이때, 회전자용 상기 커버는 회전자 세그먼트부(100)를 덮을 수 있도록 로터 샤프트부(200)의 포크(210)에 결합될 수 있다. 여기서, 포크(210)는 회전자 세그먼트부(100)를 지지하는 지지 기둥 또는 서포트에 해당한다.
회전자 세그먼트부(100)는 회전자의 크기에 대응하게 복수개로 이루어져 있으며, 분할형으로서 상호 대면하여 형합될 수 있도록 형성되어 있다.
예컨대, 회전자 세그먼트부(100)는 상호 대면하여 형합되는 일측의 돌기부(111)와 타측의 홈부(112)를 갖는다. 복수개의 회전자 세그먼트부(100) 중에서 서로 연결하려는 일측의 회전자 세그먼트부의 일측의 돌기부(111)는 타측의 회전자 세그먼트부의 타측의 홈부(112)에 대하여 서로 마주보도록 끼워 연결될 수 있다.
여기서, 일측의 돌기부(111)는 회전자 세그먼트부(100)의 바깥쪽으로 돌출된 반원형 평면을 갖고, 상기 반원형 평면이 회전자 세그먼트부(100)의 두께 방향으로 연장된 형상으로 형성되어 있다.
여기서, 타측의 홈부(112)는 회전자 세그먼트부(100)의 안쪽으로 들어간 반원형 홈을 갖고, 상기 홈이 회전자 세그먼트부(100)의 두께 방향으로 연장된 형상으로 형성되어 있다.
따라서, 복수개의 회전자 세그먼트부(100)들은 서로 마주보는 일측의 돌기부(111)와 타측의 홈부(112)가 형상적으로 결합, 즉 형합하는 것을 반복함에 따라, 회전자의 원주 방향을 따라 연장되며, 결국 도 4에 도시된 바와 같이 링 형태의 구조물이 될 수 있다.
또한, 각 회전자 세그먼트부(100)는 회전자의 반지름 방향으로 돌출된 브릿지(110)를 형성하고 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 로터 샤프트부(200)는 회전자 세그먼트부(100)의 브릿지(110) 사이의 포크안착슬롯(120)에 끼워지는 복수개의 포크(210)를 포함한다. 포크안착슬롯(120)은 회전자 세그먼트부(100)의 평면 기준 한글 디귿자 형상을 갖는 부위 및 그 부위에 의해 한정되는 포크(210) 수용 공간을 지칭할 수 있다.
회전자 세그먼트부(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 1개로만 이루어진 것을 지칭할 수 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 3개가 서로 연결 또는 합체된 것을 지칭할 수도 있다.
회전자 세그먼트부(100)는 회전자 코어용 강판을 도 1에 도시된 평면 형상을 갖도록 판금 가공하여 제작하고, 이후 강판 두께 방향으로 적층하여, 결국 회전자 세그먼트부(100)가 미리 정한 크기의 두께를 가질 수 있게 제작될 수 있다.
다른 제작 방법에 따르면, 각 회전자 세그먼트부(100)는 금형에 의해 도 1에 도시된 형상을 갖거나, 하나의 몸체로 제작된 사출 성형품일 수 있다.
각 회전자 세그먼트부(100)는 일측의 돌기부(111)와 타측의 홈부(112)의 사이에서 일체형으로 형성된 몸체부(130)를 포함한다.
각 회전자 세그먼트부(100)는 회전자의 축방향과 동일한 상기 몸체부(130)의 두께 방향으로 각각 관통되어 있는 바와 같이, 1개 이상의 자석설치홀(131)을 포함한다. 여기서, 자석설치홀(131)은 영구자석(300)(도 5 참조)이 설치될 수 있는 구멍이거나, 회전자 세그먼트부(100)에서 구멍을 중심으로 형성된 영역일 수 있다.
이때, 자석설치홀(131)의 구멍 상면과 몸체부(130)의 외주면 사이의 길이(M1)는 자석설치홀(131)의 구멍 하면과 상기 몸체(130)의 내주면 사이의 길이(M2)보다 짧게 형성되어 있다.
이러한 길이(M1, M2) 차이로 인하여, 회전자 세그먼트부(100)는 회전자의 기능을 수행할 수 있으면서도, 회전자 세그먼트부(100)와 로터 샤프트부(200)와의 결합 안전성을 증대시킬 수 있다.
앞서 언급한 브릿지(110)는 회전자 세그먼트부(100)의 몸체부(130)의 중간 위치를 기준으로 상기 몸체부(130)의 내주면에서 상기 회전자의 반지름 방향으로 돌출되어 있다.
회전자 세그먼트부(100)는 리브(140)를 포함한다.
리브(140)는 회전자 세그먼트부(100)의 브릿지(110)의 끝단 양측에서 회전자의 원주 방향을 따라 각각 돌출되어 있다.
도 3에 도시된 로터 샤프트부(200)의 포크(210)는 회전자 세그먼트부(100)의 포크안착슬롯(120)에 끼워진다. 이후, 미 도시된 커버는 포크(210)를 기반으로 결합된다. 따라서, 미 도시된 커버, 회전자 세그먼트부(100) 및 로터 샤프트부(200)의 조립체는 본 발명의 회전자일 수 있다.
이때, 로터 샤프트부(200)의 포크(210)는 회전자 세그먼트부(100)의 포크안착슬롯(120)에 끼워지고, 포크(210) 사이의 슬릿(220)에는 회전자 세그먼트부(100)의 브릿지(110)가 위치하게 된다.
이렇게 제작된 회전자가 병렬형 하이브리드 차량용 구동 모터로서 작동하여 회전될 때, 리브(140)는 포크(210)에 지탱되기 때문에, 회전자 세그먼트부(100)가 회전자의 원심력 방향으로 이탈되는 것을 방지하는 역할을 한다.
즉, 리브(140)는 포크(210)를 기반으로 하여서, 회전자의 구심력 방향으로 회전자 세그먼트부(100)를 지지하기 위한 정지턱 또는 지지턱으로서의 역할을 하게 된다.
이를 위해서는, 리브(140)의 내표면과 상기 몸체부(130)의 내주면 사이의 거리(S)는 상기 포크(210)를 수용할 수 있도록, 상기 포크(210)의 두께에 대응한 크기를 갖는다. 상기 거리(S)는 회전자 세그먼트부(100)의 설계 단계에서 치수적으로 조절될 수 있고, 최소량의 스크랩을 발생시키는 기준에 따라 변경될 수 있으므로, 특정 수치로 한정되지 않을 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 회전자 세그먼트부 및 도 3에 도시된 로터 샤프트부가 서로 결합된 상태의 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 사각형 A의 확대 사시도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 회전자 세그먼트부(100)가 서로 연결되었을 때, 서로 마주 보도록 이격 배치된 일측 브릿지의 표면과 타측 브릿지의 표면 사이의 거리(W)는 상기 포크(210)를 1개 또는 2개를 수용할 수 있도록, 2개의 포크(210)의 폭에 1개의 슬릿(220)의 폭을 합한 것에 대응한 크기를 갖는다.
여기서, 도 2에 도시된 바와 같이, 일측 브릿지의 표면과 타측 브릿지의 표면 사이의 거리(W)는 포크안착슬롯(120)에서의 원주율을 고려한 곡선 거리이거나, 또는 상기 표면들의 사이 간격에 해당하는 직선 거리 중 어느 하나일 수 있다.
또한, 도 5에 확대 도시한 바와 같이, 슬릿(220)을 사이에 둔 2개의 포크(210)는 회전자 세그먼트부(100)의 1개의 포크안착슬롯(120)에 수용될 수도 있다.
또한, 설명 및 도면에서는 포크(210)의 개수, 포크(210)의 배치 간격 또는 형성 위치, 및 포크(210) 사이의 슬릿(220)의 폭에 대한 크기는 결합시키려는 회전자 세그먼트부(100)의 브릿지(110) 및 포크안착슬롯(120)의 설계치를 고려하여 정해질 수 있으므로, 반드시 도면에 도시된 상태로만 정해질 필요는 없고, 다양한 형태로 제작되거나 변형될 수도 있다.
도 3을 참조하면, 로터 샤프트부(200)는 원형의 베이스판(230)을 포함한다.
차량의 미션 샤프트(10)에 체결되는 보스(231)는 베이스판(230)의 판 중심 위치에 구비된다.
로터 샤프트부(200)는 베이스판(231)의 외측 테두리부(232)와 보스(231)의 중심홀의 사이 영역을 기준으로 원주 방향을 따라 다수로 이격 배치되어 있는 복수개의 냉각홀(233)을 포함한다. 냉각홀(233)의 개수 및 크기는 로터 샤프트부(200)의 구조적 강성을 약화시키지 않는 범위 내에서 정해질 수 있다. 이런 냉각홀(233)에 의해서 로터 샤프트부(200)의 중량을 상대적으로 경량화시킬 수 있고, 냉각홀(233)을 통해 이동될 수 있는 유체를 통해서 냉각이 이루어질 수도 있다.
포크(210)의 외표면은 외측 테두리부(232)의 외주면에 비하여 안쪽 위치에 배치된다. 즉, 포크(210)의 외표면과 외측 테두리부(232)의 외주면의 사이에는 배치 거리(Q)가 형성되어 있다.
포크(210)는 포크지지대(234)의 위에 형성되어 있고, 포크지지대(234)를 기준으로 양측의 지지면을 포함하여 역 T자 단면을 갖게 됨으로써, 구조적으로 베이스판(230)의 중심 방향 및 베이스판(230)의 중심 바깥쪽 방향(예: 반지름 방향의 바깥쪽) 모두에서 지지력을 받을 수 있다.
즉 포크(210)는 베이스판(230)을 기반으로 양방향으로 지지력을 받을 수 있게 된다. 여기서, 양측의 지지면은 포크(210)로 둘러 싸인 영역에 해당하는 베이스판(230)의 표면과 포크(210)의 바깥쪽에 위치한 외측 테두리부(232)의 상면을 지칭할 수 있다.
이러한 복수개의 포크(210)는 로터 샤프트부(200)에 포함되는 구성 요소이다.
포크(210)는 앞서 설명한 포크안착슬롯(120)에 끼워질 수 있도록, 베이스판(230)의 외측 테두리부(232)에서 캔틸레버 구조(cantilever structure)를 각각 형성한다.
포크(210)는 베이스판(231)을 기반으로 회전자의 원주 방향을 따라 이격되게 배열되고, 각각 상기 회전자 세그먼트부의 두께보다 상대적으로 더 상기 회전자의 축방향을 따라 돌출되어 있다.
또한, 각 포크(210)의 자유단의 내측면에는 회전자의 커버(미 도시)를 안착시키는 커버 테두리 끼움홈부(211)(도 5 병행 참조)가 형성되어 있다. 즉, 커버의 테두리부는 포크(210)의 커버 테두리 끼움홈부(211)에 결합될 수 있다.
종래 기술의 구동 모터의 제작시, 회전자 코어와 로터 샤프트 조립체간 압입 체결시 회전자 코어의 내경부와 로터 샤프트 조립체의 외경부 전체가 상호 면접촉하여서, 그 결과 회전자 코어의 내경부에서 많은 량의 스크랩이 발생되는 것에 비교하여 볼 때, 본 실시예의 브릿지(110) 및 리브(140)는 각각 대응하는 포크(210)의 표면에만 부분적으로 접촉한다. 따라서, 본 실시예는 기존의 스크랩 량에 비하여 상대적으로 매우 작은 량의 스크랩만을 발생시킬 수 있다.
한편, 도 5에 확대 도시한 바와 같이, 각 포크(210)는 회전자의 커버의 결합력에 의해 탄성 변형이 유도되도록, 상기 포크(210)의 자유단의 끝에 형성된 테이퍼부(212)를 포함한다.
이런 테이퍼부(212)로 인하여 미 도시된 회전자의 커버와 로터 샤프트부(200)의 결합은 용이하게 이루어질 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 포크(210)는 링형상의 포크지지대(234)에 일체형으로 각각 형성되어 있다. 이런 포크지지대(234)는 외측 테두리부(232)의 안쪽의 베이스판(230)의 표면으로부터 돌출되게 형성되어 있다.
이때, 포크지지대(234)의 아래쪽 부위는 베이스판(230)에 일체형으로 형성된다. 또한, 포크지지대(234)의 위쪽 부위에는 포크(210)의 자유단의 반대쪽에 해당하는 포크(210)의 기저부가 일체형으로 형성되어 있다.
포크(210)의 기저부는 포크(210)의 자유단 반대쪽의 하부로서, 베이스판(230)의 포크지지대(234)에 일체형으로 연결되는 부위를 지칭한다.
이런 포크지지대(234)는 베이스판(230)을 기반으로 포크(210)의 기저부를 지지하는 역할을 하기 때문에, 포크(210)의 탄성 변형 강도를 상대적으로 정가시키거나, 구조적으로 포크(210)의 강성 구조를 유지시킬 수 있다.
또한, 포크지지대(234)는 회전자 세그먼트부(100)와 로터 샤프트부(200)가 서로 조립될 때, 회전자 세그먼트부(100)의 저면과 로터 샤프트부(200)의 베이스판(230)의 상면이 서로 직접 접촉되지 않도록 간격 유지구의 역할을 담당할 수 있다.
즉, 조립된 회전자 세그먼트부(100)의 링 형태로서, 회전자 세그먼트부(100)의 저면이 베이스판(230)의 상면과 평행을 이루도록 조립 및 설치되어야 한다.
그런데, 포크(210)의 기저부와 베이스판(230)의 표면 사이에는 포크(210)의 기저부의 강성 증대를 위하여 코너 라운드부(213)가 존재한다.
이렇게 코너라운드부(213)가 존재하더라도, 회전자 세그먼트부(100) 및 로터 샤프트부(200)의 베이스판(230)의 조립이 기밀하게 면대 면으로 밀착, 즉 회전자 세그먼트부(100)의 브릿지(110)의 저면이 슬릿(220)의 바닥에 해당하는 포크지지대(234)의 상면에 면접촉되록, 상기 포크지지대(234)는 간격 유지구의 역할을 담당하게 된다.
회전자 세그먼트부(100)도 브릿지(110)의 저면이 포크지지대(234)의 상면에 면접촉하고, 브릿지(110)의 측면 및 몸체부(130)의 내주면이 포크(210)의 표면에 기밀하게 면접촉하기 때문에, 그 결과 로터 샤프트부(200)에 안정되게 결합될 수 있게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 본질적 특성을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명에 표현된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것이 아니라, 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하고, 그와 동등하거나, 균등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 회전자 세그먼트부 110 : 브릿지
120 : 포크안착슬롯 130 : 몸체부
140 : 리브 200 : 로터 샤프트부
210 : 포크 220 : 슬릿
230 : 베이스판 300 : 영구자석
120 : 포크안착슬롯 130 : 몸체부
140 : 리브 200 : 로터 샤프트부
210 : 포크 220 : 슬릿
230 : 베이스판 300 : 영구자석
Claims (7)
- 병렬형 하이브리드 차량의 모터의 고정자 코일의 내측 수용 공간에서 공극을 유지하면서 회전될 수 있는 회전자를 구비한 회전자 분할형 모터에 있어서,
상기 회전자는,
분할형으로서 상호 대면하여 형합되는 일측의 돌기부와 타측의 홈부를 서로 마주보도록 끼워 연결될 수 있는 복수개의 회전자 세그먼트부; 및
상기 회전자 세그먼트부에서 상기 회전자의 반지름 방향으로 돌출된 브릿지 사이의 포크안착슬롯에 끼워지는 복수개의 포크가 형성되어 있는 로터 샤프트부를 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 회전자 세그먼트부는,
상기 일측의 돌기부와 상기 타측의 홈부의 사이에서 일체형으로 형성된 몸체부; 및
상기 회전자의 축방향과 동일한 상기 몸체부의 두께 방향으로 각각 관통되어서, 영구자석이 설치될 수 있는 자석설치홀을 포함하는 것
인 회전자 분할형 모터.
- 제1항에 있어서,
상기 회전자 세그먼트부는,
상기 자석설치홀의 구멍 상면과 상기 몸체부의 외주면 사이의 길이가 상기 자석설치홀의 구멍 하면과 상기 몸체부의 내주면 사이의 길이보다 짧게 형성되어 있는 것
인 회전자 분할형 모터.
- 제2항에 있어서,
상기 회전자 세그먼트부는,
상기 몸체부의 중간 위치를 기준으로 상기 몸체부의 내주면에서 상기 회전자의 반지름 방향으로 돌출된 상기 브릿지; 및
상기 브릿지의 끝단 양측에서 상기 회전자의 원주 방향을 따라 각각 돌출된 리브를 포함하고,
상기 리브의 내표면과 상기 몸체부의 내주면 사이의 거리는 상기 포크를 수용할 수 있도록 상기 포크의 두께에 대응한 크기를 갖는 것
인 회전자 분할형 모터.
- 제3항에 있어서,
상기 회전자 세그먼트부가 서로 연결되었을 때, 서로 마주 보도록 이격 배치된 일측 브릿지의 표면과 타측 브릿지의 표면 사이의 거리는 상기 포크를 1개 또는 2개를 수용할 수 있도록, 2개의 포크의 폭에 1개의 슬릿의 폭을 합한 것에 대응한 크기를 갖는 것
인 회전자 분할형 모터.
- 제3항에 있어서,
상기 로터 샤프트부는,
상기 차량의 미션 샤프트에 체결되는 보스를 판 중심 위치에 구비한 원형의 베이스판;
상기 베이스판의 외측 테두리부와 상기 보스의 중심홀의 사이 영역을 기준으로 원주 방향을 따라 다수로 이격 배치되어 있는 복수개의 냉각홀;
상기 베이스판의 외측 테두리부에서 캔틸레버 구조(cantilever structure)를 각각 형성하고, 상기 포크안착슬롯에 끼워지고, 상기 회전자의 원주 방향을 따라 이격되게 배열되고, 각각 상기 회전자 세그먼트부의 두께보다 상대적으로 더 상기 회전자의 축방향을 따라 돌출되어 있는 복수개의 상기 포크; 및
상기 포크의 자유단의 내측면에 각각 형성되어 회전자의 커버를 안착시키는 커버 테두리 끼움홈부를 포함하는 것
인 회전자 분할형 모터.
- 제5항에 있어서,
상기 포크는,
회전자의 커버의 결합력에 의해 탄성 변형이 유도되도록, 상기 포크의 자유단의 끝에 형성된 테이퍼부를 포함하는 것
인 회전자 분할형 모터.
- 제6항에 있어서,
상기 포크는,
상기 자유단의 반대쪽에 해당하는 상기 포크의 기저부를 지지하기 위하여, 상기 베이스판의 외측 테두리부의 안쪽의 베이스판의 표면에서 링형상을 갖도록 돌출되게 형성되며, 상기 포크의 기저부에 일체형으로 형성된 포크지지대를 포함하는 것
인 회전자 분할형 모터.
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