KR20130037373A - 모터의 로터 및 로터용 연결 핀 - Google Patents

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KR20130037373A
KR20130037373A KR1020110101750A KR20110101750A KR20130037373A KR 20130037373 A KR20130037373 A KR 20130037373A KR 1020110101750 A KR1020110101750 A KR 1020110101750A KR 20110101750 A KR20110101750 A KR 20110101750A KR 20130037373 A KR20130037373 A KR 20130037373A
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Abstract

연결핀을 이용하여 회전자 코어 및 분할 코어를 간단하게 결합함으로써, 로터 조립 공정의 단순화, 로터의 부품수 감소, 로터의 소형화 및 경량화를 실현할 수 있는 기술이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 로터는 제 1 결합부가 외주면에 형성되는 회전자 코어와, 상기 회전자 코어와 이격되어 형성되고, 제 2 결합부가 외주면에 형성되는 적어도 하나의 분할 코어 및 상기 제 1 결합부와 결합되는 제 3 결합부 및 상기 제 2 결합부와 결합되는 제 4 결합부를 포함하는 연결핀을 포함할 수 있다.

Description

모터의 로터 및 로터용 연결 핀{ROTOR OF A MOTOR AND CONNECTING PIN FOR ROTOR}
모터의 축과 연결되는 회전자 코어 및 회전자 코어와 이격되어 형성되는 분할 코어를 결합시키는 기술과 관련된다.
모터는 PMM(Permanent magnet motor), induction motor, SRM(Switched Reluctance Motor) 등으로 구분될 수 있다. 영구자석모터(PMM)는 영구 자석을 사용하며 소형으로 제작이 가능하다. 또한, 영구자석모터(PMM)는 출력 밀도가 높을 뿐만 아니라 효율이 높다. 따라서, 영구자석모터(PMM)는 현재 하이브리드 자동차나 전기 자동차 등에 널리 사용되고 있다.
영구자석 모터 중에는 축과 연결될 수 있는 회전자 코어, 회전자 코어에 이격되어 형성되는 다수의 분할 코어 및, 분할 코어 사이에 영구자석이 형성되는 모터의 로터(rotor)를 포함하는 모터가 있다. 이러한 모터가 회전하는 경우, 회전자 코어와 이격되어 배치되는 분할 코어가 이탈될 수 있다. 따라서, 분할 코어가 이탈되는 것을 방지하기 위해, 분할 코어를 고정시킬 수 있는 구조가 반드시 필요하다.
그러나, 분할 코어를 고정시키기 위한 구조가 복잡하거나 무거울수록 모터의 성능을 저해하기 때문에, 분할 코어를 고정시키기 위한 구조는 모터의 성능을 최대한 저해하지 않는 구조이어야 한다.
연결핀을 이용하여 회전자 코어 및 분할 코어를 간단하게 결합함으로써, 로터 조립 공정의 단순화, 부품수의 감소, 로터의 소형화 및 경량화를 실현할 수 있는 모터의 로터 및 로터용 연결핀이 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 로터는 제 1 결합홈 또는 제 1 결합돌기를 갖는 제 1 결합부가 외주면에 형성되는 회전자 코어와, 회전자 코어와 이격되어 형성되고, 제 2 결합홈 또는 제 2 결합돌기를 갖는 제 2 결합부가 외주면에 형성되는 적어도 하나의 분할 코어 및 제 1 결합부와 결합되는 제 3 결합부 및 제 2 결합부와 결합되는 제 4 결합부를 포함하는 연결 핀을 포함한다.
제 1 결합홈 및 제 2 결합홈은 외주면 측의 폭보다 중심 측의 폭이 더 넓은 형태일 수 있다.
제 1 결합돌기 및 제 2 결합돌기는 외주면 측의 폭보다 중심 측의 폭이 좁은 형태일 수 있다.
제 1 결합홈 및 제 2 결합홈은 외주면에서 중심으로 갈수록 폭이 점점 넓어지는 형태일 수 있다.
제 1 결합부 및 제 2 결합부는 모터의 회전축 방향으로 연장되어 형성되고, 제 3 결합부 및 제 4 결합부는 제 1 결합부 및 제 2 결합부와 슬라이딩 결합될 수 있다.
제 3 결합부는 제 1 결합홈과 결합되는 제 3 결합돌기 또는, 제 1 결합돌기와 결합되는 제 3 결합홈을 포함할 수 있다.
제 4 결합부는 제 2 결합홈과 결합되는 제 4 결합돌기 또는, 제 2 결합돌기와 결합되는 제 4 결합홈을 포함할 수 있다.
제 1 결합부 및 제 2 결합부는 대향되어 형성될 수 있다.
연결핀은 비자성체이고, 회전자 코어 및 분할 코어는 자성체일 수 있다.
분할 코어들 사이에 형성되는 영구자석을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시에에 따른 로터용 연결핀은 회전자 코어의 외주면에 형성된 제 1 결합홈 또는 제 1 결합돌기를 갖는 제 1 결합부와 결합되는 제 3 결합부 및 회전자 코어와 이격되어 형성되는 분할 코어의 외주면에 형성된 제 2 결합홈 또는 제 2 결합돌기를 갖는 제 2 결합부와 결합되는 제 4 결합부를 포함한다.
제 3 결합부는 제 1 결합홈과 결합되는 제 3 결합돌기 또는, 제 1 결합돌기와 결합되는 제 3 결합홈을 포함할 수 있다.
제 4 결합부는 제 2 결합홈과 결합되는 제 4 결합돌기 또는, 제 2 결합돌기와 결합되는 제 4 결합홈을 포함할 수 있다.
제 3 결합홈은 외주면 측의 폭보다 연결핀의 중심 측의 폭이 더 넓은 형태일 수 있다.
제 3 결합돌기는 외주면 측의 폭보다 연결핀의 중심 측의 폭이 좁은 형태일 수 있다.
제 3 결합부 및 제 4 결합부는 모터의 회전축 방향으로 연장되어 형성되고, 제 1 결합부 및 제 2 결합부와 슬라이딩 결합될 수 있다.
연결핀을 이용하여 회전자 코어 및 분할 코어를 간단하게 결합함으로써, 로터 조립 공정의 단순화, 부품수의 감소, 로터의 소형화 및 경량화를 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 모터의 단면도이다.
도 2는 도 1의 회전자 코어, 분할 코어 및 연결 핀을 분리한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터의 구조를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결핀을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 연결핀을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 모터의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 모터(100)는 스테이터(stator)(110), 로터(120) 및 샤프트(130)를 포함한다.
스테이터(stator)(110)는 적어도 하나의 티스(teeth)(111) 및 티스(111)에 감길 수 있는 코어(112)를 포함할 수 있다. 스테이터(110)는 로터(120)와 일정간격으로 이격되어 위치하며, 고정될 수 있다. 스테이터(110)는 본 실시예 이외에도 다양한 형상으로 구성될 수 있다.
로터(120)는 회전자 코어(121), 분할 코어(122), 연결 핀(123) 및 영구자석(124)을 포함할 수 있다.
회전자 코어(121)는 축(130)과 연결될 수 있다. 축(130)이 회전하는 경우 회전자 코어(121)도 같이 회전하게 된다.
회전자 코어(121)는 연결 핀(123)과 결합될 수 있는 제 1 결합부를 포함할 수 있다. 제 1 결합부는 회전자 코어(121)의 외주면에 형성될 수 있다. 제 1 결합부는 제 1 결합홈 또는 제 1 결합돌기로 구성될 수 있다.
회전자 코어(121)는 걸림부(121-1)을 포함할 수 있다. 걸림부(121-1)는 분할 코어들(122)의 사이에 존재하는 영구자석들(124) 사이에 형성될 수 있다. 걸림부(121-1)는 로터(120)의 중심을 기준으로 가장 멀리 존재하는 영구자석(124)의 외주면과 결합될 수 있다. 이에 따라, 영구 자석(124)이 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
회전자 코어(121)는 자성체일 수 있다.
도 2는 도 1의 회전자 코어, 분할 코어 및 연결 핀을 분리한 도면이다.
도 2를 참조하면, 회전자 코어(121)의 제 1 결합부는 제 1 결합홈(200)으로 구성될 수 있다. 또한, 제 1 결합부는 돌기 형태를 갖는 제 1 결합 돌기로 구성될 수도 있다.
도 1을 참조하면, 분할 코어(122)는 회전자 코어(121)와 이격되어 형성될 수 있다. 예를 들면, 다수의 분할 코어(122)는 방사형으로 회전자 코어(121)와 이격되어 형성될 수 있다. 분할 코어(122)는 연결 핀(123)과 결합될 수 있는 제 2 결합부를 포함할 수 있다. 제 2 결합부는 분할 코어(122)의 외주면에 형성될 수 있다. 외주면은 축방향을 기준으로 양끝에 존재하는 단부면이 아닌 바깥쪽 둘레 면을 의미한다. 제 2 결합부는 제 2 결합홈 또는 제 2 결합돌기로 구성될 수 있다.
분할 코어(122)는 자성체일 수 있다.
도 2를 참조하면, 분할 코어(122)의 제 2 결합부는 제 2 결합 돌기(210)로 구성될 수 있다. 또한, 제 2 결합부는 홈 형태를 갖는 제 2 결합홈으로 구성될 수도 있다.
회전자 코어(121)의 제 1 결합부 및 분할 코어(122)의 제 2 결합부는 대향되어 형성될 수 있다. 예를 들면, 회전자 코어(121)의 제 1 결합홈(200) 및 분할 코어(122)의 제 2 결합 돌기(210)는 대향되어 형성될 수 있다.
도 1을 참조하면, 연결 핀(123)은 회전자 코어(121)의 제 1 결합부와 결합되는 제 3 결합부 및, 분할 코어(122)의 제 2 결합부와 결합되는 제 4 결합부를 포함할 수 있다.
예를 들면, 회전자 코어(121)의 제 1 결합부가 제 1 결합홈인 경우, 제 3 결합부는 제 1 결합홈과 결합될 수 있는 제 3 결합돌기일 수 있다. 또 다른 예를 들면, 회전자 코어(121)의 제 1 결합부가 제 1 결합돌기인 경우, 제 3 결합부는 제 1 결합돌기와 결합될 수 있는 제 3 결합홈일 수 있다.
예를 들면, 분할 코어(122)의 제 2 결합부가 제 2 결합홈인 경우, 제 4 결합부는 제 2 결합홈과 결합될 수 있는 제 4 결합돌기일 수 있다. 또 다른 예를 들면, 분할 코어(122)의 제 2 결합부가 제 2 결합돌기인 경우, 제 4 결합부는 제 2 결합돌기와 결합될 수 있는 제 4 결합홈일 수 있다.
도 2를 참조하면, 연결 핀(123)의 제 3 결합부는 제 1 결합홈(200)과 결합될 수 있는 제 3 결합 돌기(220)로 구성될 수 있다. 또한, 연결 핀(123)의 제 4 결합부는 제 2 결합 돌기(210)과 결합될 수 있는 제 4 결합 홈(230)으로 구성될 수 있다.
연결핀(123)은 비자성체일 수 있다. 연결핀(123)이 비자성체이기 때문에, 회전자 코어(121) 및 분할 코어(122) 사이에 흐르는 자속의 흐름을 차단할 수 있다. 따라서, 자속이 불필요하게 연결핀(123)을 통과하여 누설(leakage)되는 것을 방지할 수 있다.
영구자석(124)은 분할 코어(122)의 사이에 형성될 수 있다. 예를 들면, 영구 자석(124)은 분할 코어(122)의 양측면에 형성될 수 있다. 그러나, 영구자석(124)은 다양한 형태로 분할 코어(122)의 사이에 형성될 수 있다.
본 실시예에서의 로터(120)의 형상은 일 실시예에 불과하며, 로터(120)의 형상은 다양하게 형상을 포함할 수 있다.
회전자 코어(121) 및 분할 코어들(122)을 결합하기 위한 별도의 복잡한 구조를 사용하지 않고도 연결핀(123)을 이용하여 회전자 코어(121) 및 분할 코어들(122)을 간단하게 결합할 수 있기 때문에, 본 실시예에 따르면 로터 조립 공정의 단순화, 부품수의 감소, 로터의 소형화 및 경량화를 실현할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터의 구조를 설명하기 위한 사시도이다.
도 1 및 도 3a를 참조하면, 로터(120)는 회전자 코어(121), 분할 코어(122), 연결 핀(123) 및 영구자석(124)을 포함할 수 있다.
회전자 코어(121)는 연결 핀(123)과 결합될 수 있는 제 1 결합부를 포함할 수 있다. 제 1 결합부는 회전자 코어(121)의 외주면에 형성될 수 있다. 제 1 결합부는 제 1 결합홈 또는 제 1 결합돌기로 구성될 수 있다.
회전자 코어(121)는 걸림부(121-1)을 포함할 수 있다. 걸림부(121-1)는 분할 코어(122)의 사이에 존재하는 영구자석들 사이에 형성될 수 있다. 걸림부(121-1)는 로터(120)의 중심을 기준으로 가장 멀리 존재하는 영구자석(124)의 외주면과 결합될 수 있다. 이에 따라, 영구 자석(124)이 외부로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
분할 코어(122)는 회전자 코어(121)와 이격되어 형성될 수 있다. 분할 코어(122)는 연결 핀(123)과 결합될 수 있는 제 2 결합부를 포함할 수 있다.
연결 핀(123)은 회전자 코어(121)의 제 1 결합부와 결합되는 제 3 결합부 및, 분할 코어(122)의 제 2 결합부와 결합되는 제 4 결합부를 포함할 수 있다.
회전자 코어(121), 분할 코어(122) 및 연결핀(123)은 모터의 회전축(300) 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 예를 들면, 회전자 코어(121)에 형성되는 제 1 결합부, 분할 코어(122)에 형성되는 제 2 결합부 및 연결핀(123)에 형성되는 제 3 결합부 및 제 4 결합부도 모터의 회전축(300) 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 연결핀(123)은 제 3 결합돌기(220) 및 제 4 결합홈(230)을 포함할 수 있다. 연결핀(123)의 제 3 결합돌기(220) 및 제 4 결합홈(230)은 회전자 코어(121)에 형성되는 제 1 결합홈 및 분할 코어(122)에 형성되는 제 2 결합돌기와 슬라이딩 결합될 수 있다. 예를 들면, 회전자 코어(121)에 형성되는 제 1 결합홈과 연결핀(123)의 제 3 결합돌기(220)를 슬라이딩시켜 결합할 수 있다. 그 다음, 연결핀(123)의 제 4 결합홈(230)과 분할코어(122)의 제 2 결합돌기를 슬라이딩시켜 결합할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 별도의 복잡한 연결 구조를 이용하지 않고도 연결핀(123)을 이용하여 회전자 코어(121) 및 분할 코어(122)를 간단하게 결합시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연결핀을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 로터는 회전자 코어(400), 분할코어(410) 및 연결핀(420)을 포함할 수 있다.
회전자 코어(400)는 연결 핀(420)과 결합될 수 있는 제 1 결합 홈(401)을 포함할 수 있다. 제 1 결합홈(401)은 회전자 코어(400)의 외주면에 형성될 수 있다.
분할 코어(410)는 회전자 코어(400)와 이격되어 형성될 수 있다. 분할 코어(410)는 연결 핀(420)과 결합될 수 있는 제 2 결합홈(411)을 포함할 수 있다.
연결 핀(420)은 회전자 코어(400)의 제 1 결합홈(401)와 결합되는 제 3 결합돌기(422)를 포함할 수 있다. 연결 핀(420)은 분할 코어(410)의 제 2 결합홈(411)과 결합되는 제 4 결합돌기(423)를 포함할 수 있다.
제 2 결합홈(411)은 외주면 측의 폭(440)보다 중심 측의 폭(441)이 더 넓은 형태일 수 있다. 예를 들면, 제 2 결합홈(411)은 외주면에서 중심으로 갈수록 폭이 점점 넓어지는 형태일 수 있다. 그러나, 이는 일 실시예에 불과하며, 제 2 결합홈(411)은 외주면 측의 폭(440)보다 중심 측의 폭(441)이 넓은 조건만 만족하면 될 뿐이며, 그 구체적인 형태는 다양하게 존재할 수 있다.
제 4 결합돌기(423)는 외주면 측의 폭(450)보다 중심 측의 폭(451)이 좁은 형태일 수 있다. 예를 들면, 제 4 결합돌기(423)는 외주면에서 중심으로 갈수록 폭이 점점 좁아지는 형태일 수 있다. 그러나, 이는 일 실시예에 불과하면, 제 4 결합돌기(423)는 외주면에서 중심으로 갈수록 폭이 점점 좁아 조건만 만족하면 될 뿐이며, 그 구체적인 형태는 다양하게 존재할 수 있다.
본 발명에서의 결합홈 및 결합돌기는 위에서 설명한 형태를 가질 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 연결핀을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 로터는 회전자 코어(500), 분할코어(510) 및 연결핀(520)을 포함할 수 있다.
회전자 코어(500)는 연결 핀(520)과 결합될 수 있는 제 1 결합 홈(501)을 포함할 수 있다. 제 1 결합홈(501)은 회전자 코어(500)의 외주면에 형성될 수 있다.
분할 코어(510)는 회전자 코어(500)와 이격되어 형성될 수 있다. 분할 코어(510)는 연결 핀(520)과 결합될 수 있는 제 2 결합돌기(511)을 포함할 수 있다.
연결 핀(520)은 회전자 코어(500)의 제 1 결합홈(501)와 결합되는 제 3 결합돌기(522)를 포함할 수 있다. 연결 핀(520)은 분할 코어(510)의 제 2 결합돌기(511)과 결합되는 제 4 결합홈(523)을 포함할 수 있다.
설명된 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
또한, 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (16)

  1. 제 1 결합홈 또는 제 1 결합돌기를 갖는 제 1 결합부가 외주면에 형성되는 회전자 코어;
    상기 회전자 코어와 이격되어 형성되고, 제 2 결합홈 또는 제 2 결합돌기를 갖는 제 2 결합부가 외주면에 형성되는 적어도 하나의 분할 코어; 및
    상기 제 1 결합부와 결합되는 제 3 결합부 및 상기 제 2 결합부와 결합되는 제 4 결합부를 포함하는 연결 핀을 포함하는 모터의 로터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 결합홈 및 상기 제 2 결합홈은,
    외주면 측의 폭보다 중심 측의 폭이 더 넓은 형태인 모터의 로터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 결합돌기 및 상기 제 2 결합돌기는
    외주면 측의 폭보다 중심 측의 폭이 좁은 형태인 모터의 로터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 결합홈 및 상기 제 2 결합홈은,
    외주면에서 중심으로 갈수록 폭이 점점 넓어지는 형태인 모터의 로터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 결합부 및 상기 제 2 결합부는 모터의 회전축 방향으로 연장되어 형성되고,
    상기 제 3 결합부 및 상기 제 4 결합부는 상기 제 1 결합부 및 상기 제 2 결합부와 슬라이딩 결합되는 모터의 로터.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 결합부는,
    상기 제 1 결합홈과 결합되는 제 3 결합돌기 또는, 상기 제 1 결합돌기와 결합되는 제 3 결합홈을 포함하는 모터의 로터.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 4 결합부는,
    상기 제 2 결합홈과 결합되는 제 4 결합돌기 또는, 상기 제 2 결합돌기와 결합되는 제 4 결합홈을 포함하는 모터의 로터.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 결합부 및 상기 제 2 결합부는 대향되어 형성되는 모터의 로터.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결핀은 비자성체이고, 상기 회전자 코어 및 상기 분할 코어는 자성체인 모터의 로터.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 분할 코어들 사이에 형성되는 영구자석을 더 포함하는 모터의 로터.
  11. 회전자 코어의 외주면에 형성된 제 1 결합홈 또는 제 1 결합돌기를 갖는 제 1 결합부와 결합되는 제 3 결합부; 및
    상기 회전자 코어와 이격되어 형성되는 분할 코어의 외주면에 형성된 제 2 결합홈 또는 제 2 결합돌기를 갖는 제 2 결합부와 결합되는 제 4 결합부를 포함하는 로터용 연결 핀.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 3 결합부는,
    상기 제 1 결합홈과 결합되는 제 3 결합돌기 또는, 상기 제 1 결합돌기와 결합되는 제 3 결합홈을 포함하는 로터용 연결 핀.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 4 결합부는,
    상기 제 2 결합홈과 결합되는 제 4 결합돌기 또는, 상기 제 2 결합돌기와 결합되는 제 4 결합홈을 포함하는 로터용 연결 핀.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 3 결합홈은,
    외주면 측의 폭보다 연결핀의 중심 측의 폭이 더 넓은 형태인 로터용 연결 핀.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 3 결합돌기는,
    외주면 측의 폭보다 연결핀의 중심 측의 폭이 좁은 형태인 로터용 연결 핀.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 3 결합부 및 상기 제 4 결합부는
    모터의 회전축 방향으로 연장되어 형성되고, 상기 제 1 결합부 및 상기 제 2 결합부와 슬라이딩 결합되는 로터용 연결 핀.
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