KR20140007098A

KR20140007098A - 모터

Info

Publication number: KR20140007098A
Application number: KR1020120072667A
Authority: KR
Inventors: 김진호
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2012-07-04
Filing date: 2012-07-04
Publication date: 2014-01-17
Also published as: EP2683059A3; CN103532270A; US20140009017A1; KR101870450B1; EP2683059A2; US9343932B2; CN103532270B

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 모터는 하우징; 상기 하우징에 설치되며, 복수 개의 치를 가지는 스테이터 코어, 인슐레이터 및 코일로 구성되는 스테이터; 상기 스테이터 중앙에 회전 가능하게 설치되며, 중앙에 공간부를 가지는 로터코어; 및 상기 로터코어 표면에 설치되는 마그네트 모듈;을 포함하며, 상기 마그네트 모듈은, 일정한 크기를 가지는 복수 개의 마그네트; 및 상기 복수 개의 마그네트가 안착되는 엠보부를 가지며, 상기 마그네트가 내주면에 부착되는 가이드 플레이트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

모터{Motor}

본 발명은 튜브형 로터를 가지는 브러시리스 모터에 관한 것이다.

일반적으로 브러시리스 모터는 코일이 권선된 스테이터와 스테이터 중앙에 배치된 마그네트를 가지는 로터의 전자기적 상호작용에 의해 동력을 발생시킬 수 있다. 이때, 상기 로터에 설치되는 마그네트는 로터코어의 표면에 설치될 수도 있고 로터코어의 내부에 포켓을 형성하여 설치될 수도 있다.

이중 로터코어의 표면에 마그네트를 설치할 경우, 마그네트는 로터코어의

표면에 접착제를 도포하여 접착/고정하는데, 일반적으로 마그네트는 동일한 크기를 가지는 복수 개의 마그네트 부재를 일정하게 배치하여 접착고정하는 것이 일반적이다.

로터코어의 중심에 회전축이 압입되는 형태를 가지는 로터는 로터코어의 두께에 여유가 있기 때문에, 마그네트 접착 위치를 규제하기 위해 로터코어의 표면에 가이드 리브를 형성하거나, 일정한 크기의 홈을 형성하여, 이 홈에 마그네트를 부착할 수 있다.

그러나, 로터의 회전동력을 직선 왕복운동으로 바꾸기 위해 로터코어의 중앙에 공간부를 형성할 필요가 있는 튜브형태의 로터의 경우에는 일반적으로 로터코어가 파이프와 같이 얇은 두께를 가지며 중앙에 공간부를 가지도록 형성되어야 하므로, 상기한 바와 같이 마그네트를 부착하기 위한 가이드 리브나 마그네트 안착홈 등을 형성하기 어려워, 매끈한 튜브형태의 로터코어의 표면에 마그네트를 부착한다.

이와 같이, 매끈한 튜브형태의 로터코어의 표면에 마그네트를 부착하면 각각의 마그네트들이 일정한 간격으로 접착/고정되기 어렵기 때문에 마그네트 사이의 위치정밀도를 유지하기 어렵다.

또한, 로터 표면에 마그네트가 접착제로 부착되기 때문에, 고속 회전 영역에서 마그네트 이탈방지를 위한 별도의 이탈방지 수단을 마련해야 하는데, 일반적으로 많이 사용되는 수지를 이용한 사출성형으로 형성되는 이탈방지 코팅의 경우, 모터 성능을 일정 수준 이상으로 유지하기 위해 수지를 두껍게 형성할 수 없어 충분히 마그네트 이탈방지 효과를 확보하기 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명은 튜브형태의 로터코어의 표면에 정밀하게 마그네트를 부착/고정할 수 있으며, 마그네트의 이탈방지 또한 가능하도록 구조가 개선된 모터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 로터코어는 튜브형상으로 형성되어 내부에 공간부를 가질 수 있다.

상기 공간부는 내주면에 나사산이 형성된 너트부재가 설치되어, 상기 로터코어의 회전 동작에 연동하여 회전할 수 있다.

상기 가이드 플레이트는 금속 재질의 얇은 판재로 형성될 수 있는데, 상기 로터코어의 외주면과 대응되는 상하 개구된 원통형상의 몸체에, 상기 마그네트와 대응되는 형상의 엠보부가 마련되되, 일체로 형성될 수 있다.

또는, 상기 가이드 플레이트는 금속 재질의 얇은 판재에 상기 마그네트와 대응되는 형상의 엠보부가 마련되고, 이를 상기 로터코어의 외주면과 대응되는 곡률을 가지도록 휘어서 형성할 수도 있다.

한편, 상기 가이드 플레이트의 일측 단부에 형성되는 링 안착부; 및 상기 링 안착부에 결합되는 링 부재;를 포함하여, 상기 가이드 플레이트가 벌어지는 것을 방지할 수 있다.

상기 로터코어와 마그네트 모듈은 접착제로 고정될 수 있다.

상기 마그네트 모듈은 적어도 2개 이상 마련될 수 있는데, 이 경우, 각각의 마그네트 모듈은 각각의 마그네트가 로터코어의 축 방향에 대하여 동일한 극성이 나란하게 배치될 수도 있고, 각각의 마그네트가 로터코어의 축 방향에 대하여 소정 각도 틀어져 스큐를 형성하도록 배치될 수도 있다.

마그네트의 배치위치를 안내할 수 있도록 엠모부가 형성된 박판 형태의 가이드 플레이트에 마그네트를 접착 고정하여 형성된 마그네트 모듈을 튜브형태의 로터코어에 접착 고정하기 때문에 마그네트 접착 작업성이 향상될 수 있다.

또한, 가이드 플레이트를 통해 일정하게 마그네트를 접착 고정하므로, 각각의 마그네트 사이의 위치 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 가이드 플레이트가 로터코어의 외주면에 배치되고, 가이드 플레이트의 내주면에 마그네트가 접착 고정되므로, 고속회전 영역에서 마그네트가 로터코어로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터의 개략적인 단면도,
도 2는 각각의 마그네트 모듈의 극성을 일치시킨 상태로 튜브형 로터코어에 삽입하는 상태를 도시한 분해 사시도,
도 3은 각각의 마그네트 모듈이 스큐를 형성하도록 튜브형 로터코어에 삽입하는 상태를 도시한 분해 사시도, 그리고,
도 4 내지 도 6은 본 발명의 제 1 내지 제 3 실시예에 따른 마그네트 모듈을 도시한 분해 사시도 이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 도면을 참고하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터의 개략적인 단면도, 도 2는 각각의 마그네트 모듈의 극성을 일치시킨 상태로 튜브형 로터코어에 삽입하는 상태를 도시한 분해 사시도, 도 3은 각각의 마그네트 모듈이 스큐를 형성하도록 튜브형 로터코어에 삽입하는 상태를 도시한 분해 사시도, 그리고, 도 4 내지 도 6은 본 발명의 제 1 내지 제 3 실시예에 따른 마그네트 모듈을 도시한 분해 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 모터는 하우징(10)과, 스테이터(20), 로터(30)를 포함한다.

하우징(10)은 원통형상으로 마련되며, 도 1에 도시된 바와 같이, 상측이 오픈된 개구부를 구비하여, 이 상측 개구부를 통해, 스테이터(20)와 로터(30)가 삽입 결합될 수 있도록 구성될 수 있다. 상기 하우징(10)은 도시된 바와 같이, 바닥면에 통공을 형성하여, 상기 로터(30)의 중앙에 설치되는 미도시의 리드 스크류가 왕복이동 가능하게 설치될 수 있다. 또한, 상측 개구부는 커버부재로 폐쇄될 수 있다.

상기 하우징(10)의 내부 공간에는 다수의 코일이 권선되는 스테이터(20)가 설치될 수 있다. 스테이터(20)는 스테이터 코어(21), 인슐레이터(22) 및 코일(23)로 구성될 수 있다.

스테이터 코어(21)는 금속 재질의 블록으로 마련될 수도 있고, 얇은 플레이트 재질의 코어부재가 복수 매 적층 되어 구성될 수도 있다. 상기 스테이터 코어(21)에는 상기 로터(30)를 마주보는 면을 향해 복수 개의 치가 돌출 형성될 수 있고, 이 치 각각에 인슐레이터(22)의 개재로 코일(23)이 권선된다.

인슐레이터(22)는 상기 스테이터 코어(21)의 상측 및 하측에 각각 결합되어, 상기 치에 권선되는 코일(23)이 상기 스테이터 코어(21)와 통전되지 않도록 절연하는 역할을 수행한다. 인슐레이터(22)는 수지재질로 형성될 수 있다.

로터(30)는 도 1에 도시된 바와 같이 튜브형상으로 마련되어 얇은 두께를 가지는 로터코어(31)와 상기 로터코어(31)의 표면에 접착 고정되는 마그네트 모듈(34)을 포함한다.

로터코어(31)는 튜브형상으로 마련되며, 상기 하우징(10)에 베어링(15)의 개재 하에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 상기 로터코어(31)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 중앙에 공간부를 형성하는 것이 좋다. 로터코어(31)의 회전에 의해 발생되는 동력을 직선 왕복운동으로 형성하기 위해서는 상기 로터코어(31)의 중앙에 너트부재(40)가 설치될 수 있다. 상기 너트부재(40)의 내주면에는 나사산(41)이 형성되어 있어, 상기 로터코어(31)가 회전하면, 상기 너트부재(40)가 연동하여 회전하면서, 상기 나사산(41)과 나사결합되는 탭이 외주면에 형성된 리드 스크류(미도시)가 왕복 이동할 수 있다.

튜브형 로터코어(31)와 너트부재(40)를 가지는 모터는 다양한 용도로 사용될 수 있는데, 그 일예로 브레이크 시스템의 마스터 실린더의 가압용 리드 스크류를 왕복 이동하기 위해 사용할 수 있다. 즉, 상기 로터코어(31)가 회전하면, 상기 너트부재(40)는 상기 로터코어(31)와 연동하여 회전하는데, 그러면 상기 너트부재(40)의 내주면에 형성된 나사산(41)이 회전하면서, 미도시된 상기 리드 스크류를 축 방향으로 이동시켜, 모터의 회전동력을 직선 운동으로 변환할 수 있다.

마그네트 모듈(34)은 복수 개의 마그네트 부재(32) 및 상기 마그네트 부재(32)의 이탈을 방지 및 접착위치 가이드를 위한 가이드 플레이트(33)를 포함할 수 있다.

상기 마그네트 모듈(34)은 도 2에 도시된 바와 같이, 적어도 2개가 마련되어 각각의 마그네트 모듈(34)의 극성이 서로 동일한 축 방향 위치에 배치될 수 있도록 형성될 수도 있고, 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 마그네트 모듈(34)의 극성이 축 방향에 대하여 일정 각도 틀어진 스큐(skew) 형태로 배치되는 것도 가능하다.

상기 마그네트 부재(32)는 복수 개가 동일한 크기로 마련될 수 있으며, 튜브형상의 상기 로터코어(31)의 외주면과 대응되는 곡률을 가지도록 형성될 수 있다.

상기 가이드 플레이트(33)는 금속재질의 얇은 판재로 형성될 수 있는데, 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 도 4에 도시된 바와 같이, 원통형의 한 몸을 이루도록 형성할 수 있다. 이 경우, 도 4의 일부 확대 도면에서 살펴볼 수 있듯이, 가이드 플레이트(33)에는 이음부가 형성되지 않기 때문에, 로터(30)의 고속 회전 중에도 이음부의 연결 고정이 해제될 우려가 없다. 이 경우, 상기 가이드 플레이트(33)는 금형 등을 이용하여 일정한 크기의 엠보로 구성되는 마그네트 안착부를 구비하여 한 번에 형성될 수 있다. 그러면, 상기 마그네트 안착부의 내주면에 접착제(32a)를 일정하게 도포한 후, 마그네트(32)를 부착하여 도 2 또는 도 3과 같이 로터코어(31)의 축 방향으로 삽입 결합할 수 있다. 이때, 마그네트 모듈(34)과 로터코어(31)는 접착제로 고정할 수 있다.

본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 상기 가이드 플레이트(33)는 얇은 판재를 프레스 가공을 통해 일정한 크기의 엠보 형상의 마그네트 안착부를 형성한 후, 상기 로터코어(31)와 외주면과 대응되는 곡률을 가지는 링 형상으로 휘어 형성할 수도 있다. 이 경우, 도 5의 이격된 부분을 확대한 도면과 같이, 휘어서 형성되는 상기 가이드 플레이트(33)의 양 끝단은 서로 마주보되 용접 등을 이용하여 서로 연결되지 않도록 구성할 수 있는데, 이와 같은 구성에 따르면 로터코어(31)의 외주면에 접착제를 도포한 후, 마그네트(32)가 접착/고정된 가이드 플레이트(33)를 원주 방향으로 감아서 고정할 수 있다. 이와 같은 구성에 따르면, 로터코어(31)에 마그네트 모듈(34)를 설치하는 공정 중에, 마그네트(32)와 로터코어(31)가 서로 간섭될 우려가 없어, 마그네트(32)를 손쉽게 설치할 수 있다.

본 발명의 제 3 실시예에 따르면, 상기 가이드 플레이트(33)의 일측 끝단에 연장 형성되는 링 안착부(33a)를 형성하고, 상기 링 안착부(33a)에 상기 가이드 플레이트(33)가 벌어지는 것을 방지하기 위한 링 부재(35)를 삽입하는 것도 가능하다.

즉, 고속으로 로터(30)가 회전할 경우, 상기한 제 1 실시예 또는 제 2 실시예와 같이 구성되는 가이드 플레이트(33)이 이음새 또는 얇은 부분이 끊어져 마그네트(32)가 로터코어(31)로부터 이탈될 수도 있는데, 상기한 바와 같이 링 부재(35)를 상기 가이드 플레이트(33)의 일단에 형성된 링 안착부(33a)에 결합하면, 이와 같은 가이드 플레이트(33)의 벌어짐이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따르면, 마그네트(32)의 배치위치를 안내할 수 있도록 엠모부가 형성된 박판 형태의 가이드 플레이트(33)에 마그네트(32)를 접착제(32a)로 접착 고정하여 형성된 마그네트 모듈(34)을 튜브형태의 로터코어(31)에 접착 고정하기 때문에 하나하나의 마그네트(32)를 일일이 로터코어(31)의 표면에 부착하는 번거로움이 없어 로터(30) 조립 작업성이 향상될 수 있다.

또한, 가이드 플레이트(33)를 통해 일정하게 마그네트(32)를 접착 고정하므로, 각각의 마그네트(32) 사이의 위치 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 가이드 플레이트(33)가 로터코어(31)의 외주면에 배치되고, 가이드 플레이트(33)의 내주면에 마그네트(32)가 접착 고정되므로, 고속회전 영역에서 마그네트(32)가 로터코어(31)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다.

이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

10; 모터 하우징 20; 스테이터
21; 스테이터 코어 22; 인슐레이터
23; 코일 30; 로터
31; 로터코어 32; 마그네트
33; 가이드 플레이트 34; 마그네트 모듈
40; 너트부재 41; 나사산

Claims

하우징;
상기 하우징에 설치되며, 복수 개의 치를 가지는 스테이터 코어, 인슐레이터 및 코일로 구성되는 스테이터;
상기 스테이터 중앙에 회전 가능하게 설치되며, 중앙에 공간부를 가지는 로터코어; 및
상기 로터코어 표면에 설치되는 마그네트 모듈;을 포함하며,
상기 마그네트 모듈은,
일정한 크기를 가지는 복수 개의 마그네트; 및
상기 복수 개의 마그네트가 안착되는 엠보부를 가지며, 상기 마그네트가 내주면에 부착되는 가이드 플레이트;를 포함하는 모터.
제 1 항에 있어서, 상기 로터코어는,
튜브형상으로 형성되어 내부에 공간부를 가지는 모터.
제 2 항에 있어서, 상기 공간부는,
내주면에 나사산이 형성된 너트부재가 설치되어, 상기 로터코어의 회전 동작에 연동하여 회전하는 모터.
제 1 항에 있어서, 상기 가이드 플레이트는,
금속 재질의 얇은 판재로 형성되는 모터.
제 4 항에 있어서, 상기 가이드 플레이트는,
상기 로터코어의 외주면과 대응되는 상하 개구된 원통형상의 몸체에, 상기 마그네트와 대응되는 형상의 엠보부가 마련되되, 일체로 형성되는 모터.
제 1 항에 있어서, 상기 가이드 플레이트는,
금속 재질의 얇은 판재에 상기 마그네트와 대응되는 형상의 엠보부가 마련되고, 이를 상기 로터코어의 외주면과 대응되는 곡률을 가지도록 휘어서 형성하는 모터.
제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가이드 플레이트의 일측 단부에 형성되는 링 안착부; 및
상기 링 안착부에 결합되는 링 부재;를 포함하는 모터.
제 1 항에 있어서,
상기 로터코어와 마그네트 모듈은 접착제로 고정되는 모터.
제 1 항에 있어서, 상기 마그네트 모듈은,
적어도 2개 이상 마련되는 모터.
제 9 항에 있어서,
각각의 마그네트 모듈은 각각의 마그네트가 로터코어의 축 방향에 대하여 동일한 극성이 나란하게 배치되는 모터.
제 9 항에 있어서,
각각의 마그네트 모듈은 각각의 마그네트가 로터코어의 축 방향에 대하여 소정 각도 틀어져 스큐를 형성하도록 배치되는 모터.