KR20190079304A

KR20190079304A - 모터

Info

Publication number: KR20190079304A
Application number: KR1020170181409A
Authority: KR
Inventors: 박경상; 정영환
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2017-12-27
Filing date: 2017-12-27
Publication date: 2019-07-05
Also published as: KR102510339B1

Abstract

본 발명은 샤프트; 상기 샤프트가 배치되는 홀을 포함하는 로터; 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터; 상기 로터의 상측에 배치되는 센싱마그넷 및 상기 샤프트와 상기 센싱마그넷을 결합시키는 결합부를 포함하고, 상기 센싱마그넷은 관통홀을 포함하고, 상기 샤프트는 제1 홈을 포함하고, 상기 결합부는 상기 관통홀의 내벽에 접촉하며 하단이 상기 센싱마그넷의 하면보다 아래에 위치하는 제1 몸체를 포함하고, 상기 제1 몸체는 상기 제1 홈에 결합하는 모터를 제공할 수 있다.

Description

모터{Motor}

실시예는 모터에 관한 것이다.

모터는 로터와 스테이터를 포함한다. 샤프트는 로터를 관통한다. 로터의 회전에 샤프트가 연동하여 회전한다. 모터가 적용된 어플리케이션에서, 로터의 위치는 어플리케이션을 제어하기 위한 중요한 정보이다. 로터의 위치를 감지하기 위한 장치로서, 센싱마그넷이 구비된다 센싱마그넷은 샤프트에 결합하여 샤프트와 연동한다. 센서는 센싱마그넷의 회전에 의해 야기되는 자속의 변화를 감지하여 로터의 위치를 검출한다.

센싱마그넷은 샤프트의 상단에 결합할 수 있다. 모터와 어플리케이션을 조립하는 공간이 한정되어 있는 환경에서, 이렇게 센싱마그넷이 샤프트의 상단에 위치하는 경우, 센싱마그넷을 샤프트에 조립하기 위한 조립 공간이 매우 협소한 문제점이 있다.

이에, 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 협소한 조립 공간에서도, 센싱마그넷을 샤프트의 끝단에 설치하기 용이한 모터를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 삼는다.

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

실시예는, 샤프트와, 상기 샤프트가 배치되는 홀을 포함하는 로터와, 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터와, 상기 로터의 상측에 배치되는 센싱마그넷 및 상기 샤프트와 상기 센싱마그넷을 결합시키는 결합부를 포함하고, 상기 센싱마그넷은 관통홀을 포함하고, 상기 샤프트는 제1 홈을 포함하고, 상기 결합부는 상기 관통홀의 내벽에 접촉하며 하단이 상기 센싱마그넷의 하면보다 아래에 위치하는 제1 몸체를 포함하고, 상기 제1 몸체는 상기 제1 홈에 결합하는 모터를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 결합부는 상기 제1 몸체에서 연장되는 제2 몸체를 포함하고, 상기 제2 몸체는 상기 센싱마그넷의 상면 및 측면과 접촉할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 몸체는 원통형 캔부재이며, 상기 제2 몸체는 상기 제1 몸체의 상단에서 절곡되어 배치되는 캔부재일 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 몸체는, 외경이 상기 관통홀의 직경보다 작은 핀부재와, 상기 핀부재와 상기 관톨홀의 내벽 사이에 배치되는 몰드부재를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 몰드부재의 상단은 상기 센싱마그넷의 상면보다 같거나 낮게 배치되고, 상기 몰드부재의 하단은 상기 센싱마그넷의 하면보다 같거나 높게 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 센싱마그넷은 경사면을 포함하고, 상기 경사면은 상기 센싱마그넷의 상면과 내주면의 경계 및 상기 센싱마그넷의 하면과 상기 내주면의 경계에 각각 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 관통홀의 내벽에는 제2 홈이 배치되고, 상기 결합부는 상기 제1 몸체에서 연장되는 제2 몸체를 포함하고, 상기 제2 몸체는 상기 센싱마그넷의 상면 및 측면과 접촉하고, 상기 제1 몸체는 제1 돌출부를 포함하고, 상기 제1 돌출부는 상기 제2 홈에 결합할 수 있다.

바람직하게는, 상기 관통홀의 내벽에는 제2 홈이 배치되고, 상기 결합부는 상기 제1 몸체에서 연장되는 제2 몸체를 포함하고, 상기 제1 몸체는, 외경이 상기 관통홀의 직경보다 작은 핀부재와, 상기 핀부재와 상기 관톨홀의 내벽 사이에 배치되는 몰드부재를 포함하고, 상기 몰드부재는 제2 돌출부를 포함하고, 상기 제2 돌출부는 상기 제2 홈에 결합할 수 있다.

실시예에 따르면, 협소한 조립 공간에서도, 센싱마그넷을 샤프트의 끝단에 설치하기 용이한 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 실시예에 따른 모터의 측단면도,
도 2는 샤프트와 센싱마그넷을 결합시키는 결합부를 도시한 도면,
도 3은 센싱마그넷의 사시도,
도 4는 도 3의 A-A를 기준으로, 센싱마그넷의 측단면도,
도 5는 결합부를 도시한 도면,
도 6은 결합부의 변형례를 도시한 도면,
도 7은 슬립방지를 위한 결합부와 센싱마그넷의 결합 상태를 도시한 도면,
도 8은 슬립방지를 위한 결합부의 변형례와 센싱마그넷의 결합 상태를 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 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 실시예에 따른 모터의 측단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 모터(10)는, 샤프트(100)과, 로터(200)와, 스테이터(300)와, 하우징(400)과 버스바(500)를 포함할 수 있다.

샤프트(100)는 로터(200)에 결합할 수 있다. 전류 공급을 통해 로터(200)와 스테이터(300)에 전자기적 상호 작용이 발생하면, 로터(200)가 회전한다. 그리고 이에 연동하여 샤프트(100)가 회전한다. 샤프트(100)는 차량의 조향축과 연결되어 조향축에 동력을 전달할 수 있다. 복수의 베어링(10)이 샤프트(100)에 결합할 수 있다. 이 베어링(10)은 샤프트(100)의 축 방향을 기준으로 편심되게 배치될 수 있다.

로터(200)는 스테이터(300)와 전기적 상호 작용으로 인하여 회전한다.

로터(200)는 로터 코어와, 마그넷을 포함할 수 있다. 로터 코어는 원형의 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 적층된 형상으로 실시되거나 또는 하나의 통 형태로 실시될 수 있다. 로터 코어의 중심에는 홀이 배치될 수 있다. 이 홀에는 샤프트(100)가 결합한다. 로터 코어의 외주면에는 마그넷을 가이드 하는 돌기가 돌출될 수 있다. 마그넷은 로터 코어의 외주면에 부착될 수 있다. 복수 개의 마그넷은 일정 간격으로 로터 코어의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 로터(200)는 캔부재를 포함할 수 있다. 캔부재는 마그넷을 둘러싸서 마그넷이 로터 코어에서 이탈되지 않도록 고정시키며 마그넷이 노출되는 것을 막는다.

스테이터(300)는 코일을 포함할 수 있다. 코일은 로터(200)의 마그넷과 전기적 상호 작용을 유발한다. 코일(310)을 감기 위한 스테이터(300)의 구체적인 구성은 다음과 같다. 스테이터(300)는 복수 개의 티스를 포함하는 스테이터 코어를 포함할 수 있다. 스테이터 코어는 요크와 티스를 포함한다. 요크는 환형이다. 티스는 요크에서 중심방향으로 돌출된다. 티스는 요크를 따라 일정 간격마다 배치될 수 있다. 코일은 이러한 티스에 감긴다. 한편, 스테이터 코어는 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 상호 적층되어 이루어질 수 있다. 또한, 스테이터 코어는 복수 개의 분할 코어가 상호 결합되거나 연결되어 이루어질 수 있다.

하우징(400)은 내부에 로터(200)와 스테이터(300)를 수용할 수 있다.

버스바(500)는 스테이터(300) 위에 배치될 수 있다. 버스바(500)는 환형의 몸체 내부에 터미널을 포함할 수 있다. 그리고 버스바(500)의 터미널은 U,V,W 상의 전원과 연결되는 상터미널과 상터미널을 전기적으로 연결하는 중성터미널을 포함할 수 있다.

브라켓(600)은 하우징(4000의 개방된 상부를 덮는다. 브라멧(600)의 중심에는 베어링(20)이 배치될 수 있다. 베어링(20)은 샤프트(100)를 회전 가능하게 지지한다.

센싱마그넷(700)은 샤프트(100)의 상단에 결합한다. 샤프트(100)가 회전하면 이에 연동하여 센싱마그넷(700)도 회전한다. 모터가 장착되는 어플리케이션에 배치된 센서에서, 센싱마그넷(700)의 회전으로 발생하는 자속 변화를 감지할 수 있다.

도 2는 샤프트와 센싱마그넷을 결합시키는 결합부를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 샤프트(100)의 상단에는 제1 홈(110)이 배치된다. 제1 홈(110)은 샤프트(100)의 상단에서 오목하게 패인 형태이다. 결합부(800)는 센싱마그넷(700)과 결합한다. 그리고 결합부(800)는 제1 홈(110)을 통해 샤프트(100)와 결합한다.

도 3은 센싱마그넷의 사시도이고, 도 4는 도 3의 A-A를 기준으로, 센싱마그넷의 측단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 센싱마그넷(700)는 환형이다. 센싱마그넷(700)은 관통홀(710)을 포함한다. 관통홀(710)은 센싱마그넷(700)의 중심부에 배치된다. 관통홀(710)의 내벽에는 결합부(800)가 접촉한다. 관통홀(710)의 내벽을 따라 제2 홈(720)이 배치된다. 제2 홈(720)의 센싱마그넷(700)의 상측에서 하측으로 길게 형성될 수 있다. 제2 홈(720)은 복수 개가 배치될 수 있다. 이러한 제2 홈(720)은 센싱마그넷(700)과 결합부(800) 사이에서 발생하는 슬립을 방지한다.

센싱마그넷(700)은 관통홀(710) 주변에 경사면(730)을 포함할 수 있다. 경사면(730)은 센싱마그넷(700)의 상면(701)과 관통홀(710)의 경계에 배치될 수 있다. 또한. 경사면(730)은 센싱마그넷(700)의 하면(702)과 관통홀(710)의 경계에 배치될 수 있다. 경사면(730)은 결합부(800)가 관통홀(710)에 용이하게 삽입될 수 있도록 유도한다.

도 5는 결합부를 도시한 도면이다.

도 2 및 도 5를 참조하면, 결합부(800)는 센싱마그넷(700)을 샤프트(100)에 결합시킨다. 결합부(800)는 제1 몸체(810)와 제2 몸체(820)를 포함할 수 있다. 제1 몸체(810)와 제2 몸체(820)는 그 형상 및 기능적 특성에 따라 구분되어 설명될 수 있을 뿐, 서로 상하로 연결된 하나의 캔부재일 수 있다.

제1 몸체(810)는 속이 비어 있는 원통형 캔부재일 수 있다. 제1 몸체(810)는 센싱마그넷(700)의 관통홀(710)에 압입된다. 제1 몸체(810)의 외경은 관통홀(710)의 직경과 대응될 수 있다. 제1 몸체(810)는 관통홀(710)에 압입되어 그 하단이 적어도 센싱마그넷(700)의 하면보다 낮게 위치한다. 제1 몸체(810)의 하단은 샤프트(100)의 제1 홈(110)에 끼워 맞춤될 수 있다. 제1 몸체(810)가 제1 홈(110)에 끼워 맞춤되면, 센싱마그넷(700)의 하면(702)과 샤프트(100)의 상단(120)이 맞닿는다.

제1 몸체(810)의 외주면과 관통홀(710)의 내벽 사이에 접착제가 도포될 수 있다. 이때, 센싱마그넷(700)의 경사면(730)으로 인하여 센싱마그넷(700)과 제1 몸체(810) 사이에는 도 5의 S1과 같은 빈 공간이 형성된다.

제2 몸체(820)는 제1 몸체(810)의 상단에서 수평 방향으로 연장되어 배치된다. 제2 몸체(820)는 센싱마그넷(700)의 수용 공간을 형성한다. 제2 몸체(820)는 상면부(821)와 측면부(822)를 포함할 수 있다. 상면부(821)는 제1 몸체(810)의 상단에서 옆으로 굽어 연장된다. 측면부(822)는 상면부(821)에서 아래로 굽어 연장된다. 따라서, 제1 몸체(810)와 측면부(822) 사이에는 공간이 발생한다. 이 공간에 센싱마그넷(700)이 수용된다. 이러한 제1 몸체(810)와 제2 몸체(820)는 클립 형태로 탄성력을 갖는다. 제1 몸체(810)와 제2 몸체(820)는 센싱마그넷(700)을 가압하여 센싱마그넷(700)에 대한 고정력을 높인다.

상면부(821) 중 적어도 일부는 센싱마그넷(700)의 상면과 접촉한다. 예를 들어, 상면부(821)는 아래로 돌출되어 센싱마그넷(700)의 상면과 접촉하는 접촉부(821a)가 배치될 수 있다. 상면부(821) 중 접촉부(821a)를 제외한 영역은 센싱마그넷(700)의 상면(701)과 떨어져 위치한다. 때문에, 접촉부(821a)를 기준으로 내측에 도 5의 S2와 같은 이격 공간이 형성되며, 접촉부(821a)를 기준으로 외측에 도 5의 S3와 같은 이격 공간이 형성된다. 이러한 이격 공간(S1,S2,S3)들은, 센싱마그넷(700)과 결합부(800)의 조립성을 높인다. 또한, 이격 공간(S1,S2,S3)들은, 누출된 접착제의 수용공간으로 활용될 수 있다. 측면부(822)는 센싱마그넷(700)의 외주면과 접촉한다. 측면부(822)는 센싱마그넷(700)의 외주면 사이에 접착제가 도포될 수 있다. 측면부(822)의 하단은 센싱마그넷(700)의 하단보다 높게 배치될 수 있다. 제1 몸체(810)가 제1 홈(110)에 끼워 맞춤될 때, 측면부(822)의 하단이 샤프트(100)의 상단(120)과 닿지 않게 하기 위함이다.

센싱마그넷(700)과 결합부(800)가 결속된 상태에서, 제1 몸체(810)는 그 하단이 센싱마그넷(700)의 하단보다 돌출된 상태이다. 센싱마그넷(700)의 하단보다 돌출된 제1 몸체(810)의 하부가 샤프트(100)의 제1 홈(110)에 결합함으로써, 별도의 추가 공정 없이 센싱마그넷(700)을 샤프트(100)에 결합하는 것이 가능하다.

도 6은 결합부의 변형례를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 결합부(800)의 변형례의 제1 몸체(810)는 핀부재(811)와 몰드부재(812)를 포함할 수 있다. 핀부재(811)는 원통형 부재이다. 그리고 핀부재(811)의 외경은 관통홀(710)의 직경보다 작다. 그리고 핀부재(811)는 관통홀(710)을 관통한다. 핀부재(811)의 하단은 센싱마그넷(700)의 하면(702)보다 낮게 배치된다.

몰드부재(812)는 핀부재(811)와 사이에 배치된다. 몰드부재(812)는, 핀부재(811)가 관통홀(710)을 관통한 상태에서, 사출 성형으로 형성될 수 있다. 몰드부재(812)의 상단의 위치는 센싱마그넷(700)의 상면(701)의 위치와 대응된다. 그리고 몰드부재(812)의 하단의 위치는 센싱마그넷(700)의 하면(702)의 위치와 대응된다.

센싱마그넷(700)은 관통홀(710) 주변에 곡면(740)을 포함할 수 있다. 곡면(740)은 센싱마그넷(700)의 상면(701)과 관통홀(710)의 경계에 배치될 수 있다. 또한. 곡면(740)은 센싱마그넷(700)의 하면(702)과 관통홀(710)의 경계에 배치될 수 있다. 사출 성형시, 곡면(740)까지 몰드부재(812)가 채워진다. 따라서, 센싱마그넷(700)과 결합부(800) 사이에 이격 공간이 발생하지 않는다. 한편, 도 6의 P와 같은 곡면(740)에 인접한 몰드부재(812)의 돌출 영역은 핀부재(811)의 길이 방향으로 작용하는 하중에 대하여 저항력을 갖는다. 때문에 센싱마그넷(700)과 몰드부재(812)의 결합력을 높이는 이점이 있다.

이러한 몰드부재(812)는 센싱마그넷(700)과 핀부재(811)를 결속한다. 센싱마그넷(700)과 결합부(800)가 결속된 상태에서, 핀부재(811)의 하단이 센싱마그넷(700)의 하단보다 돌출된 상태이다. 센싱마그넷(700)의 하단보다 돌출된 핀부재(811) 하부가 샤프트(100)의 제1 홈(110)에 결합함으로써, 별도의 추가 공정 없이 센싱마그넷(700)을 샤프트(100)에 결합하는 것이 가능하다.

도 7은 슬립방지를 위한 결합부와 센싱마그넷의 결합 상태를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 결합부(800)의 제1 몸체(810)의 외주면에는 제1 돌출부(810a)가 형성된다. 제1 돌출부(810a)는 센싱마그넷(700)의 제2 홈(720)에 끼워 맞춤되어, 센싱마그넷(700)의 회전 방향으로, 센싱마그넷(700)과 결합부(800)에서 발생하는 슬립 현상을 방지하는 역할을 한다.

도 8은 슬립방지를 위한 결합부의 변형례와 센싱마그넷의 결합 상태를 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 결합부(800)의 변형례의 몰드부재(812)의 외주면에는 제2 돌출부(812a)가 형성된다. 제2 돌출부(812a)는 센싱마그넷(700)의 제2 홈(720)에 끼워 맞춤되어, 센싱마그넷(700)의 회전 방향으로, 센싱마그넷(700)과 결합부(800)에서 발생하는 슬립 현상을 방지하는 역할을 한다.

이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 모터에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

전술된 본 발명의 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 샤프트
110: 제1 홈
200: 로터
300: 스테이터
400: 하우징
500: 버스바
600: 브라켓
700: 센싱마그넷
701: 상면
702: 하면
710: 관통홀
720: 제2 홈
730: 경사면
800: 결합부
810: 제1 몸체
811: 핀부재
812: 몰드부재
820: 제2 몸체

Claims

샤프트;
상기 샤프트가 배치되는 홀을 포함하는 로터;
상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터;
상기 로터의 상측에 배치되는 센싱마그넷;및
상기 샤프트와 상기 센싱마그넷을 결합시키는 결합부를 포함하고,
상기 센싱마그넷은 관통홀을 포함하고,
상기 샤프트는 제1 홈을 포함하고,
상기 결합부는 상기 관통홀의 내벽에 접촉하며 하단이 상기 센싱마그넷의 하면보다 아래에 위치하는 제1 몸체를 포함하고,
상기 제1 몸체는 상기 제1 홈에 결합하는 모터.
제1 항에 있어서,
상기 결합부는 상기 제1 몸체에서 연장되는 제2 몸체를 포함하고,
상기 제2 몸체는 상기 센싱마그넷의 상면 및 측면과 접촉하는 모터.
제2 항에 있어서,
상기 제1 몸체는 원통형 캔부재이며,
상기 제2 몸체는 상기 제1 몸체의 상단에서 절곡되어 배치되는 캔부재인 모터.
제1 항에 있어서,
상기 제1 몸체는, 외경이 상기 관통홀의 직경보다 작은 핀부재와, 상기 핀부재와 상기 관톨홀의 내벽 사이에 배치되는 몰드부재를 포함하는 모터.
제4 항에 있어서,
상기 몰드부재의 상단은 상기 센싱마그넷의 상면보다 같거나 낮게 배치되고,
상기 몰드부재의 하단은 상기 센싱마그넷의 하면보다 같거나 높게 배치되는 모터.
제1 항에 있어서,
상기 센싱마그넷은 경사면을 포함하고,
상기 경사면은 상기 센싱마그넷의 상면과 내주면의 경계 및 상기 센싱마그넷의 하면과 상기 내주면의 경계에 각각 배치되는 모터.
제1 항에 있어서,
상기 관통홀의 내벽에는 제2 홈이 배치되고,
상기 결합부는 상기 제1 몸체에서 연장되는 제2 몸체를 포함하고,
상기 제2 몸체는 상기 센싱마그넷의 상면 및 측면과 접촉하고,
상기 제1 몸체는 제1 돌출부를 포함하고,
상기 제1 돌출부는 상기 제2 홈에 결합하는 모터.
제1 항에 있어서,
상기 관통홀의 내벽에는 제2 홈이 배치되고,
상기 결합부는 상기 제1 몸체에서 연장되는 제2 몸체를 포함하고,
상기 제1 몸체는, 외경이 상기 관통홀의 직경보다 작은 핀부재와, 상기 핀부재와 상기 관톨홀의 내벽 사이에 배치되는 몰드부재를 포함하고,
상기 몰드부재는 제2 돌출부를 포함하고,
상기 제2 돌출부는 상기 제2 홈에 결합하는 모터.