KR20170055731A - 로터 조립체 및 이를 포함하는 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 코어몸체와 상기 코어몸체에 탈착 가능하게 결합하는 복수 개의 돌기부를 포함하는 로터;및 상기 돌기부를 감싸는 몸체와 상기 몸체의 상면 및 하면에서 돌출 형성되는 블레이드를 포함하는 인슐레이터를 포함하는 로터 조립체를 제공하여, 제조 부품의 수를 줄여 제조 비용 및 제조 공정을 줄일 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

Description

로터 조립체 및 이를 포함하는 모터{Rotor and Motor having the same}

본 발명은 로터 조립체 및 이를 포함하는 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 코일이 권선되는 로터 조립체 및 이를 포함하는 모터에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 엔진을 구동시키는 스타터 모터와 엔진의 회전력을 이용하여 전기를 발전시키는 알터네이터(Alternator)가 구비된다. 스타터 모터는, 차량의 시동 시 운전자의 조작에 의해 이그니션 스위치가 배터리의 전원에 연결되고 이를 통해 스타트 모터에 전원이 공급되어 발생한 구동력이 엔진을 회전시켜 시동이 걸리게 된다.

이에 비해 알터네이터는, 엔진의 구동부에 연결되어 엔진의 구동력을 통해 자기장이 형성된 상태에서 회전자가 회전되어 교류전력이 발생하고, 이를 정류장치 등을 이용하여 배터리를 충전하게 된다.

이러한 스타터 모터와 알터네이터는 모두 스테이터와 로터의 구조로 구성되어 있어 그 구조가 매우 유사하고, 힘을 가하느냐 전원을 인가하느냐에 따라 발전기로 동작하게 할 수도 있고 모터로 동작하게 할 수도 있다.

최근에는, 하나의 구조로 스타터 모터와 알터네이터의 역할을 수행할 수 있는 BSG(Belt Driven Starter Generator, 이하, BSG라 한다) 구조에 대한 연구가 활발하다.

한편, 회전자 권선형 동기 타입의 모터란, 로터 코어의 외주면에 돌출 형성된 돌기부에 코일을 권선한 형태의 모터로서, 주로 발전기로 사용하였으나, 최근 비희토류계 모터의 개발이 관심을 받으면서, 트랙션 모터의 한 형태로서도 제안되고 있다.

로터에 감긴 코일들은 로터 위에 배치되는 버스바의 터미널을 통해 연결된다. 그리고, 로터에 감긴 코일에서 발생하는 열을 냉각하기 위해서 로터 위에는 블레이드가 구비될 수 있다. 그러나 이러한 로터 구성은 그 구성이 복잡하여 제조 공정이 복잡하고, 부품 수 증가로 제조 비용이 증가하는 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 로터에 감긴 코일을 냉각하는 구조에 있어서, 그 구성이 간소하며, 제조 공정이 단순화며 부품수를 줄일 수 있는 로터 조립체 및 이를 포함하는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 코일이 감기는 로터 코어 및 상기 코일과 연결되는 터미널과, 상기 로터 코어 위에 배치되어 상기 터미널과 결합하며 블레이드를 포함하는 몸체를 포함하는 버스바를 포함하는 로터 조립체를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 블레이드는 상기 몸체의 상면에 돌출 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 몸체는, 상기 터미널의 연결단이 외부에 노출되도록 상기 터미널을 내부에 포함하고, 중심에 형성된 샤프트 홀을 포함하는 내부몸체와, 상기 내부몸체의 외측에 배치되며 상기 블레이드가 형성된 외부몸체 및 상기 내부몸체와 상기 외부몸체를 연결하는 연결부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 블레이드는 상기 로터 코어의 회전 중심에서 반경 방향으로 형성되는 기준선을 기준으로 받음각을 형성하도록 경사지게 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 외부몸체는 하면에서 상면을 관통하여 형성되는 냉각홀을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 냉각홀은 상기 로터코어의 원주 방향을 기준으로 상호 인접하는 상기 블레이드 사이에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 터미널은 환형으로 형성되는 터미널몸체를 포함하고, 상기 터미널의 상기 연결단은 상기 터미널몸체의 둘레를 따라 배치될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 다른 발명은, 코일이 감기는 로터 코어 및 상기 코일과 연결되는 터미널과, 상기 로터 코어 위에 배치되어 상기 터미널과 결합하며 블레이드를 포함하는 몸체를 포함하는 버스바를 포함하는 로터 조립체와, 상기 로터 조립체의 외측에 배치되는 스테이터 및 상기 코어몸체에 결합하는 회전축을 포함하는 모터를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 블레이드는 상기 몸체의 상면에 돌출 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 몸체는, 상기 터미널의 연결단이 외부에 노출되도록 상기 터미널을 내부에 포함하고, 중심에 형성된 샤프트 홀을 포함하는 내부몸체와, 상기 내부몸체의 외측에 배치되며 상기 블레이드가 형성된 외부몸체 및 상기 내부몸체와 상기 외부몸체를 연결하는 연결부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 블레이드는 상기 로터 코어의 회전 중심에서 반경 방향으로 형성되는 기준선을 기준으로 받음각을 형성하도록 경사지게 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 외부몸체는 하면에서 상면을 관통하여 형성되는 냉각홀을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 냉각홀은 상기 로터코어의 원주 방향을 기준으로 상호 인접하는 상기 블레이드 사이에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 터미널은 환형으로 형성되는 터미널몸체를 포함하고, 상기 터미널의 상기 연결단은 상기 터미널몸체의 둘레를 따라 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 로터 위에 배치되는 버스바와 팬을 일체로 성형하여 구성이 간소하며, 제조 공정이 단순화며 부품수를 줄일 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터를 도시한 도면,
도 2는 도 1에서 도시한 로터 조립체를 도시한 사시도,
도 3은 도 2에서 도시한 로터를 저면도,
도 4는 로터 조립체의 분해도이다.
도 5는 버스바를 도시한 도면,
도 6은 도 5에서 도시한 버스바의 분해도,
도 7은 블레이드의 받음각을 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.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 모터는 로터 조립체(100)와, 스테이터(200)와, 회전축(300)을 포함할 수 있다.

스테이터(200)의 내측에는 로터 조립체(100)가 구비되며, 로터 조립체(100)에는 코일이 감길 수 있다. 코일은 스테이터(200)와 전기적 상호 작용을 유발하여 로터 조립체(100)의 회전을 유도하거나, 회전하는 로터(100)에 의해 발전을 유도할 수 있다.

구체적으로, 모터가 스타터 모터로 동작하는 경우에는, 인가된 구동전류에 의해 로터 조립체(100)가 회전하면서 로터 조립체(100)의 회전축(300)에 연결된 풀리벨트(미도시)가 회전하여 외부 부품(엔진 등)을 구동시킬 수 있다. 이때 풀리벨트는 차량의 경우 엔진의 크랭크축에 연결될 수 있다.

반면에, 모터가 알터네이터로 동작하는 경우에는, 엔진의 구동에 의해 풀리벨트(미도시)가 회전하면서 로터 조립체(100)를 회전시켜 교류를 발생시킨다. 발생된 교류는 직류로 변환되어 외부 부품(배터리 등)에 공급될 수 있다.

도 2는 도 1에서 도시한 로터 조립체를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2에서 도시한 로터를 저면도이고, 도 4는 로터 조립체의 분해도이다.

도 2 내지 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 로터 조립체(100)는 로터 코어(110)와, 버스바(120)와 팬(130)부재를 포함할 수 있다. 로터 코어(110)를 기준으로 위쪽으로 버스바(120)가 배치될 수 있으며, 로터 코어(110)를 기준으로 아래쪽으로 팬(130)부재가 배치될 수 있다.

로터 코어(110)는 복수 개의 플레이트가 적층되어 이루어질 수 있다. 로터 코어(110)에는 복수 개의 돌기부가 형성되고, 각각의 돌기부에는 코일이 감길 수 있다. 이러한 돌기부는 원통형의 로터 코어의 둘레를 따라 일정 간격마다 배치될 수 있다. 로터 코어의 중심에는 회전축(300)이 삽입된다.

도 5는 버스바를 도시한 도면이고, 도 6은 도 5에서 도시한 버스바의 분해도이다. 이러한 도 5 및 도 6은 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 버스바(120)는 터미널(121)과 몸체(122)와 블레이드(123)를 포함할 수 있다. 여기서, 몸체(122)와 블레이드(123)는 사출되어 일체로 형성될 수 있으며. 이러한 몸체(122) 및 블레이드(123)에 터미널(121)은 인서트 사출되어 일체로 형성될 수 있다.

터미널(121)은 로터 코어(110)에 감기는 코일을 병렬 연결하기 위한 것으로 2개의 터미널(121)이 마련될 수 있다. 각각의 터미널(121)은 터미널몸체(121a)와 연결단(121b)을 포함할 수 있다. 터미널몸체(121a)는 환형으로 형성될 수 있으며, 연결단(121b)은 터미널몸체(121a)의 둘레를 따라 일정 간격 마다 배치될 수 있다.

몸체(122)는 원판 형태의 플레이트로 형성될 수 있다. 이러한 몸체(122)는 로터 코어(110) 위에 배치되어 내부에는 터미널(121)을 포함하게 되며, 블레이드(123)가 돌출 형성된다.

몸체(122)는 내부몸체(122a)와, 외부몸체(122b)와, 연결부(122c)를 포함할 수 있다. 내부몸체(122a)의 외측에 외부몸체(122b)가 배치되며, 연결부(122c)는 내부몸체(122a)와 외부몸체(122b)를 연결시키는 역할을 한다. 여기서, 내부몸체(122a)와 외부몸체(122b)와 연결부(122c)는 그 형상 및 기능적 특성에 따라 구분되어 설명될 수 있을 뿐, 서로 상하로 연결된 하나의 수단이다.

내부몸체(122a)에는 연결단(121b)이 외부에 노출되도록 터미널(121)을 포함할 수 있다. 그리고 내부몸체(122a)는 중심에 형성된 샤프트 홀(122ab)을 포함할 수 있다.

외부몸체(122b)는 내부몸체(122a)의 외측에 떨어져 내부몸체(122a)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 전체적으로 안쪽에 내부몸체(122a)를 포함하는 환형의 플레이트 형태로 실시될 수 있다.

이러한 외부몸체(122b)의 상면에는 블레이드(123)가 돌출 형성될 수 있다.

도 7은 블레이드의 받음각을 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 블레이드(123)는 외부몸체(122b)의 상면에서 로터 조립체(도 1의 100)의 회전 중심(C)을 기준으로 원주 방향을 따라 일정 간격마다 돌출되어 형성될 수 있다.

이때, 블레이드(123)는 로터(100)의 회전 중심(C)에서 반경 방향으로 형성되는 기준선(CL)을 기준으로 받음각(R)이 형성되도록 경사지게 형성될 수 있다.

그리고 이러한 블레이드(123)와 블레이드(123) 사이에는 냉각홀(122d)이 마련될 수 있다. 즉, 로터 코어(110)의 원주 방향을 기준으로 상호 인접하는 블레이드(123) 사이에 냉각홀(122d)이 배치될 수 있다.

냉각홀(122d)은 외부몸체(122b)의 하면에서 상면으로 관통 형성하여 버스바(120)를 기준으로 로터 코어(110)가 위치한 버스바(120) 아래의 공기를 블레이드(123)가 위치한 버스바(120)의 위쪽으로 유도하여 냉각 효율을 높이기 위한 구성이다.

연결부(122c)는 구조적으로 내부몸체(122a)와 외부몸체(122b)를 연결시키는 역할을 한다. 연결부(122c)는 내부몸체(122a)를 둘레를 따라 일정 간격마다 형성될 수 있으며, 인접하는 연결부(122c) 사이의 빈 공간은 터미널(121)의 연결단(121b)이 위치하는 공간으로 활용된다.

이처럼. 일 실시예에 따른 모터는 버스바에 블레이드를 형성시키는 구성을 구현하여 부품수를 줄임으로써, 모터 전체의 구성을 간소화하고, 이에 따라 조립공정을 단순화함과 동시에 모터의 전체의 크기도 줄일 수 있는 이점을 제공한다.

이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 로터 조립체 및 이를 포함하는 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: 로터 조립체
110: 로터 코어
120: 버스바
121: 터미널
122: 몸체
123: 블레이드
130: 팬부재
200: 스테이터
300: 회전축

Claims (14)

1. 코일이 감기는 로터 코어;및
   상기 코일과 연결되는 터미널과, 상기 로터 코어 위에 배치되어 상기 터미널과 결합하며 블레이드를 포함하는 몸체를 포함하는 버스바
   를 포함하는 로터 조립체.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 블레이드는 상기 몸체의 상면에 돌출 형성되는 로터 조립체.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 몸체는,
   상기 터미널의 연결단이 외부에 노출되도록 상기 터미널을 내부에 포함하고, 중심에 형성된 샤프트 홀을 포함하는 내부몸체;
   상기 내부몸체의 외측에 배치되며 상기 블레이드가 형성된 외부몸체;및
   상기 내부몸체와 상기 외부몸체를 연결하는 연결부;
   를 포함하는 로터 조립체.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 블레이드는 상기 로터 코어의 회전 중심에서 반경 방향으로 형성되는 기준선을 기준으로 받음각을 형성하도록 경사지게 형성되는 로터 조립체.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 외부몸체는 하면에서 상면을 관통하여 형성되는 냉각홀을 포함하는 로터조립체.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 냉각홀은 상기 로터코어의 원주 방향을 기준으로 상호 인접하는 상기 블레이드 사이에 배치되는 로터조립체.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 터미널은 환형으로 형성되는 터미널몸체를 포함하고, 상기 터미널의 상기 연결단은 상기 터미널몸체의 둘레를 따라 배치되는 로터 조립체.
8. 코일이 감기는 로터 코어 및 상기 코일과 연결되는 터미널과, 상기 로터 코어 위에 배치되어 상기 터미널과 결합하며 블레이드를 포함하는 몸체를 포함하는 버스바를 포함하는 로터 조립체;
   상기 로터 조립체의 외측에 배치되는 스테이터;및
   상기 코어몸체에 결합하는 회전축;
   을 포함하는 모터.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 블레이드는 상기 몸체의 상면에 돌출 형성되는 모터.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 몸체는,
    상기 터미널의 연결단이 외부에 노출되도록 상기 터미널을 내부에 포함하고, 중심에 형성된 샤프트 홀을 포함하는 내부몸체;
    상기 내부몸체의 외측에 배치되며 상기 블레이드가 형성된 외부몸체;및
    상기 내부몸체와 상기 외부몸체를 연결하는 연결부;
    를 포함하는 모터.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 블레이드는 상기 로터 코어의 회전 중심에서 반경 방향으로 형성되는 기준선을 기준으로 받음각을 형성하도록 경사지게 형성되는 모터.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 외부몸체는 하면에서 상면을 관통하여 형성되는 냉각홀을 포함하는 모터.
13. 제12 항에 있어서,
    상기 냉각홀은 상기 로터코어의 원주 방향을 기준으로 상호 인접하는 상기 블레이드 사이에 배치되는 모터.
14. 제13 항에 있어서,
    상기 터미널은 환형으로 형성되는 터미널몸체를 포함하고, 상기 터미널의 상기 연결단은 상기 터미널몸체의 둘레를 따라 배치되는 모터.

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