KR102640810B1

KR102640810B1 - 모터

Info

Publication number: KR102640810B1
Application number: KR1020180108438A
Authority: KR
Inventors: 김세종
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2018-09-11
Filing date: 2018-09-11
Publication date: 2024-02-27
Also published as: KR20200029867A

Abstract

본 발명은 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터; 상기 스테이터 내에 배치되는 중공형 샤프트; 상기 샤프트에 배치되는 마그넷; 및 상기 샤프트에 결합하는 지지부를 포함하고, 상기 샤프트는 단차면으로 구분되는 제1 파트와 제2 파트를 포함하고, 상기 샤프트의 중심을 기준으로, 반경 방향으로, 상기 제1 파트의 두께가 상기 제2 파트의 두께보다 크고, 상기 마그넷은 상기 제1 파트의 외측면에 배치되고. 상기 지지부는 상기 단차면에 배치되어 적어도 일부가 상기 마그넷과 축방향으로 오버랩되게 배치되는 모터를 제공할 수 있다.

Description

모터{Motor}

실시예는 모터에 관한 것이다.

전동식 조향장치(EPS)는 차량의 선회 안정성을 보장하고 신속한 복원력을 제공함으로써, 운전자로 하여금 안전한 주행이 가능하게 하는 장치이다. 이러한 전동식 조향장치는 차속센서, 토크 앵글센서 및 토크센서 등에서 감지한 운행조건에 따라 전자제어장치(Electronic Control Unit: ECU)를 통해 모터를 구동하여 차량의 조향축의 구동을 제어한다.

전동식 조향장치의 모터는 샤프트, 로터 및 스테이터를 포함한다. 샤프트는 내부가 비어 있는 중공형 일 수 있다. 중공형 샤프트의 경우, 로터 코어를 조립하는 과정에서 변형이 발생하는 문제점이 있다. 중실형 샤프트보다 두께가 얇기 때문이다.

또한, 마그넷은 로터 코어의 외주면에 부착될 수 있는데, 캔의 설치가 어려운 경우, 축방향으로 마그넷이 유동하는 문제가 발생한다. 마그넷이 유동하는 경우, 코깅토크가 발생하고 출력이 저감되는 문제가 발생한다.

이에, 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 중공형 샤프트에서, 조립 과정 중에 변형을 방지하는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

그리고, 마그넷의 상하 유동을 방지할 수 있는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 실시예는, 하우징과, 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터와, 상기 스테이터 내에 배치되는 중공형 샤프트와, 상기 샤프트에 배치되는 마그넷 및 상기 샤프트에 결합하는 지지부를 포함하고, 상기 샤프트는 단차면으로 구분되는 제1 파트와 제2 파트를 포함하고, 상기 샤프트의 중심을 기준으로, 반경 방향으로, 상기 제1 파트의 두께가 상기 제2 파트의 두께보다 크고, 상기 마그넷은 상기 제1 파트의 외측면에 배치되고. 상기 지지부는 상기 단차면에 배치되어 적어도 일부가 상기 마그넷과 축방향으로 오버랩되게 배치되는 모터를 제공할 수 있다.

실시예는, 하우징과, 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터와, 상기 스테이터 내에 배치되는 중공형 샤프트와, 상기 샤프트에 배치되는 마그넷 및 상기 샤프트에 결합하는 지지부를 포함하고, 상기 샤프트는 단차면으로 구분되는 제1 파트와 제2 파트를 포함하고, 상기 샤프트의 중심을 기준으로, 상기 제1 파트의 외경이 상기 제1 파트의 외경보다 크고, 상기 마그넷은 상기 제2 파트의 외측면에 배치되고. 상기 지지부는 상기 단차면에 배치되어 적어도 일부가 상기 마그넷과 축방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다.

실시예는, 하우징과, 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터와, 상기 스테이터 내에 배치되는 중공형 샤프트와, 상기 샤프트에 배치되는 마그넷 및 상기 샤프트에 결합하는 지지부를 포함하고, 상기 샤프트는 외주면에서 오목한 형태의 홈을 포함하고, 상기 지지부는 상기 홈에 배치되어. 축방향으로 상기 마그넷의 단부를 지지할 수 있다.

바람직하게는, 상기 지지부는 링형이며, 반경방향으로, 상기 지지부의 내주면은 상기 제2 파트의 외측면보다 외측에 위치하고, 상기 지지부의 외주면은 상기 마그넷의 최외측보다 내측에 위치할 수 있다.

바람직하게는, 상기 지지부는 양 단부가 이격되며, 탄성 변형되는 소재로 이루어질 수 있다.

바람직하게는, 상기 마그넷은 상기 샤프트의 외측면과 접촉하는 제1 면을 포함하고. 상기 샤프트는 상기 마그넷과 접촉하는 제2 면을 포함하고, 상기 제1 면 및 상기 제2 면은 평면일 수 있다.

바람직하게는, 상기 샤프트는 외주면에서 오목한 형태의 홈을 포함하고, 상기 지지부는 홈에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 홈은 상기 단차면과 정렬되어 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 파트의 외측 테두리는 각형이고, 상기 제2 파트의 외측 테두리는 원형일 수 있다.

바람직하게는, 센싱마그넷 조립체를 더 포함하고, 상기 센싱마그넷 조립체는 상기 제1 파트에 결합하고, 축방향으로, 상기 지지부는 상기 마그넷과 상기 센싱마그넷 사이에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 샤프트는 단차면으로 구분되는 제1 파트와 제2 파트를 포함하고, 반경 방향으로, 상기 제1 파트 상기 샤프트는 단차면으로 구분되는 제1 파트와 제2 파트를 포함하고, 반경 방향으로, 상기 제1 파트의 두께가 상기 제2 파트의 두께보다 크고, 상기 마그넷은 상기 제2 파트의 외측면에 배치되고. 제1 파트의 두께가 상기 제2 파트의 두께보다 크고, 상기 마그넷은 상기 제1 파트의 외측면에 배치될 수 있다.

실시예에 따르면, 중공형 샤프트에서, 조립 과정 중에 변형을 방지하는 유리한 효과를 제공한다.

실시예에 따르면, 마그넷의 상하 유동을 방지하여, 코깅토크를 저감하고, 출력을 확보하는 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 도면,
도 2는 샤프트를 도시한 도면,
도 3은 도 2의 A-A를 기준으로 하는 샤프트의 단면도,
도 4는 샤프트의 평면도,
도 5는 마그넷이 부착된 샤프트의 평면도,
도 6은 지지부가 장착된 샤프트를 도시한 도면,
도 7은 지지부를 도시한 도면,
도 8은 샤프트의 제1 파트에 마그넷이 장착되는 과정을 도시한 도면,
도 9는 지지부와 마그넷의 오버랩 영역을 도시한 도면,
도 10은 마그넷이 장착된 샤프트의 측단면도,
도 11은 센싱 마그넷 조립체가 장착된 샤프트를 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.

이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’ 되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 도면이다. 도 1의 z축은 모터의 축방향을 나타내며, y축은 모터의 반경방향을 나타낸다.

도 1을 참조하면, 실시예에 따른 모터는, 샤프트(100)와, 스테이터(200)와, 하우징(300)과, 마그넷(400)을 포함할 수 있다.

샤프트(100)와 마그넷(400)은 결합될 수 있다. 전류 공급을 통해 스테이터(200)와 마그넷(400) 간에 서로 상호 작용이 발생하면, 샤프트(100)가 회전한다. 샤프트(100)는 차량의 조향축과 연결되어 조향축에 동력을 전달할 수 있다. 샤프트(100)는 내부가 비어 있는 중공형 일 수 있다.

스테이터(200)는 샤프트(100)와 마그넷(400)의 외측에 배치된다. 스테이터(200)는 스테이터 코어(210)와, 인슐레이터(220)와, 코일(230)을 포함할 수 있다. 인슐레이터(220)는 스테이터 코어(210)에 장착된다. 코일(230)은 인슐레이터(220)에 감긴다.

하우징(300)은 내부에 샤프트(100), 스테이터(200)와 마그넷(400)을 수용할 수 있다. 하우징(300)은 상부 또는 하부가 개방된 원통형 부재일 수 있다.

버스바(700)는 스테이터(200) 위에 배치될 수 있다. 버스바(700)는 상터미널과 중성터미널 및 전원터미널 등을 포함할 수 있다.

센싱 마그넷 조립체(600)는 센싱 플레이트(610)와 센싱 마그넷(620)을 포함할 수 있다. 센싱 플레이트(610)는 샤프트(100)에 결합한다. 센싱 마그넷(620)은 센싱 플레이트(610)에 장착된다. 도면에는 도시하진 않았으나, 센싱 마그넷(620)의 상측에는 홀센서가 배치된 기판이 배치될 수 있다.

도 2는 샤프트를 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 A-A를 기준으로 하는 샤프트의 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 샤프트(100)는 중심에 홀(H)을 포함한다. 샤프트(100)는 제1 파트(110)와 제2 파트(120)를 포함할 수 있다. 제1 파트(110)와 제2 파트(120)는 단차면(130)으로 구분될 수 있다. 반경방향으로, 제1 파트(110)의 두께(T1)는 제2 파트(120)의 두께(T2)보다 크다. 제1 파트(110)의 외경(D1)은 제2 파트(120)의 외경(D2)보다 크다. 제1 파트(110)에는 마그넷(400)이 결합된다. 제2 파트(120)에는 센싱 마그넷 조립체(600)가 결합된다.

샤프트(100)는 홈(140)을 포함한다. 홈(140)은 샤프트(100)의 둘레를 따라 오목하게 배치된다. 축방향으로, 홈(140)은 제1 파트(110)와 제2 파트(120)의 경계에 배치될 수 있다. 축방향으로 홈(140)은 단차면(130)과 정렬될 수 있다.

도 4는 샤프트의 평면도이다.

도 4를 참조하면, 제1 파트(110)의 외측 테두리는 각형일 수 있다. 그리고 제2 파트(120)의 내측 테두리는 원형일 수 있다. 제1 파트(110)는 마그넷(400)과 접촉하는 제1 면(111)을 포함할 수 있다. 제1 면(111)은 제1 파트(110)의 외측면에 해당한다, 제1 면(111)은 평면이다. 제1 면(111)은 축방향을 따라 길게 배치된다. 그리고 제1 면(111)은 복수 개가 마련될 수 있다. 복수 개의 제1 면(111)은 원주방향을 따라 배치될 수 있다. 원주방향으로 서로 인접하는 2개의 제1 면(111)은 경계(P)를 기준으로 도 4의 R과 같은 각도로 꺽여 배치될 수 있다.

도 5는 마그넷이 부착된 샤프트의 평면도이다.

도 5를 참조하면, 마그넷(400)은 샤프트(100)에 직접 부착된다. 별도의 로터코어를 샤프트(100)에 압입하지 않고, 마그넷(400)이 제1 파트(110)의 제1 면(111)에 직접 부착된다.

마그넷(400)은 제1 면(111)과 접촉하는 제2 면(410)을 포함한다. 제2 면(410)은 평면일 수 있다. 마그넷(400)의 제2 면(410)이 평면이기 때문에 마그넷(400)의 가공성이 좋다.

도 6은 지지부가 장착된 샤프트(100)를 도시한 도면이고, 도 7은 지지부를 도시한 도면이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 지지부(500)는 샤프트(100)에 배치될 수 있다. 지지부(500)는 링형 부재일 수 있다. 지지부(500)는 양 단부가 이격되어 공간(S)을 형성하는 탄성 부재일 수 있다. 지지부(500)는 샤프트(100)의 홈(140)에 배치되어, 단차면(130)에 위치한다. 지지부(500)의 내주면 부근은 경사면(510)을 포함할 수 있다. 경사면(510)은 지지부(500)의 내측단부를 홈(140)에 용이하게 삽입하기 위한 구성이다. 제1 파트(110)에 마그넷(400)이 장착되기 전, 지지부(500)가 단차면(130)에 장착된다.

도 8은 샤프트의 제1 파트에 마그넷이 장착되는 과정을 도시한 도면이고, 도 9는 지지부와 마그넷의 오버랩 영역을 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 샤프트(100)에 지지부(500)가 장착된 상태에서, 제1 파트(110)에 마그넷(400)이 부착된다, 지지부(500)는 마그넷(400)이 축방향으로 움직이지 않도록 고정하는 역할을 한다. 지지부(500)는 마그넷(400)과 축방향으로 오버랩 영역(O)을 갖는다.

반경방향으로, 지지부(500)의 내주면은 제2 파트(120)의 외측면보다 외측에 위치하고, 지지부(500)의 외주면은 마그넷(400)의 최외측 보다 내측에 위치할 수 있다. 예를 들어, 지지부(500)의 내경(D3)은 제2 파트(120)의 외경(D2)보다 작을 수 있다. 지지부(500)의 외경(D4)은 마그넷(400)의 최외측을 기준으로 하는 최대 직경(D5)보다 작고, 중심(도 5의 C)에서 제1 파트(110)의 경계(도 5의 P)까지의 반경(R)의 2배보다 클 수 있다. 오버랩 영역(O)에서 지지부(500)는 마그넷(400)의 단부를 지지한다.

도 10은 마그넷이 장착된 샤프트의 측단면도이고, 도 11은 센싱 마그넷 조립체가 장착된 샤프트를 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 지지부(500)는 단차면(130)에 배치된다. 그리고 지지부(500)는 홈(140)에 압입된다. 오버랩 영역(O)에서 지지부(500)는 마그넷(400)의 단부와 접촉할 수 있다. 지지부(500)는 축방향으로 마그넷(400)이 움직이는 것을 방지한다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 제1 파트(110)에 마그넷(400)이 장착된 후, 제2 파트(120)에 센싱 마그넷 조립체(600)가 장착된다. 센싱 플레이트(610)가 샤프트(100)의 상측에서 제2 파트(120)로 압입된다.

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
110: 제1 파트
120: 제2 파트
130: 단차면
140: 홈
200: 스테이터
300: 하우징
400: 마그넷
500: 지지부
600: 센싱 마그넷 조립체
700: 버스바

Claims

하우징;
상기 하우징 내에 배치되는 스테이터;
상기 스테이터 내에 배치되는 중공형 샤프트;
상기 샤프트에 배치되는 마그넷;및
상기 샤프트에 결합하는 지지부를 포함하고,
상기 샤프트는 단차면으로 구분되는 제1 파트와 제2 파트 및 외주면에서 오목한 형태의 홈을 포함하고,
상기 지지부는 상기 홈에 배치되며,
상기 샤프트의 중심을 기준으로 반경 방향으로, 상기 제1 파트의 두께가 상기 제2 파트의 두께보다 크고,
상기 마그넷은 상기 제1 파트의 외측면에 배치되고,
상기 지지부는 상기 단차면에 배치되어 일부가 상기 마그넷과 축방향으로 오버랩되게 배치되며,
상기 마그넷은 축방향으로 상기 지지부와 일부만 오버랩되어 일부가 축방향으로 노출되고,
상기 지지부는 내주면의 일부에 형성되는 경사면을 포함하며,
상기 지지부의 내경은 상기 제2 파트의 외경보다 작고, 상기 지지부의 외경은 마그넷의 최외측을 기준으로 하는 최대 직경보다 작으며,
상기 지지부의 내주면은 상기 제2 파트의 외측면보다 내측에 위치하고,
상기 지지부는 양 단부가 이격되는 공간이 마련되며 탄성 변형되는 모터.
하우징;
상기 하우징 내에 배치되는 스테이터;
상기 스테이터 내에 배치되는 중공형 샤프트;
상기 샤프트에 배치되는 마그넷;및
상기 샤프트에 결합하는 지지부를 포함하고,
상기 샤프트는 단차면으로 구분되는 제1 파트와 제2 파트 및 외주면에서 오목한 형태의 홈을 포함하고,
상기 지지부는 상기 홈에 배치되며,
상기 샤프트의 중심을 기준으로, 상기 제1 파트의 외경이 상기 제2 파트의 외경보다 크고,
상기 마그넷은 상기 제1 파트의 외측면에 배치되고,
상기 지지부는 상기 단차면에 배치되어 일부가 상기 마그넷과 축방향으로 오버랩되게 배치되며,
상기 마그넷은 축방향으로 상기 지지부와 일부만 오버랩되어 일부가 축방향으로 노출되고,
상기 지지부는 내주면의 일부에 형성되는 경사면을 포함하며,
상기 지지부의 내경은 상기 제2 파트의 외경보다 작고, 상기 지지부의 외경은 마그넷의 최외측을 기준으로 하는 최대 직경보다 작으며,
상기 지지부의 내주면은 상기 제2 파트의 외측면보다 내측에 위치하고,
상기 지지부는 양 단부가 이격되는 공간이 마련되며 탄성 변형되는 모터.
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제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 마그넷은 상기 샤프트의 외측면과 접촉하는 제1 면을 포함하고.
상기 샤프트는 상기 마그넷과 접촉하는 제2 면을 포함하고,
상기 제1 면 및 상기 제2 면은 평면인 모터.
삭제
제1항 또는 제2 항에 있어서,
상기 홈은 상기 단차면과 정렬되어 배치되는 모터.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 제1 파트의 외측 테두리는 각형이고,
상기 제2 파트의 외측 테두리는 원형인 모터.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
센싱마그넷 조립체를 더 포함하고,
상기 센싱마그넷 조립체는 상기 제2 파트에 결합하고,
축방향으로, 상기 지지부는 상기 마그넷과 상기 센싱마그넷 사이에 배치되는 모터.
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