KR20210099807A - 모터 - Google Patents

Abstract

실시예는 샤프트; 상기 샤프트와 결합된 로터; 상기 샤프트와 상기 로터 사이에 배치되는 스테이터; 상기 로터 상에 배치되는 연결부재; 상기 연결부재 상에 배치되는 홀더; 상기 홀더와 결합하는 미러; 상기 샤프트의 외측에 배치되어 상기 스테이터와 결합하는 베어링 하우징;및 상기 베어링 하우징에 배치되는 제1 베어링과 제2 베어링을 포함하고, 상기 제1 베어링은 상기 베어링 하우징과 상기 요크 사이에 배치되고, 상기 제2 베어링은 상기 샤프트와 상기 베어링 하우징 사이에 배치되며, 상기 스테이터는 반경방향으로 상기 미러와 오버랩되게 배치되는 모터를 제공할 수 있다.

Description

모터{Motor}

실시예는 모터에 관한 것이다.

모터는 로터와 스테이터와 샤프트를 포함할 수 있다. 샤프트는 로터에 결합한다. 로터는 스테이터의 외측에 배치될 수 있다. 로터와 스테이터의 전자기적 상호 작용에 의해, 로터가 회전하고, 로터가 회전하면 샤프트가 회전한다.

샤프트는 센서장치(예를 들어, 라이다(LiDAR: Light Detection and Ranging)를 연결될 수 있다.

센서장치는 방출된 광 펄스가 물체에 부딪쳐 반사되어 돌아오면 돌아온 펄스를 감지하는 장치일 수 있다. 이때, 광 펄스를 방출하기 위하여, 센서장치는 미러를 포함할 수 있다. 미러는 홀더를 매개로 로터와 연결된다. 로터가 회전하면 홀더가 회전하고, 홀더에 고정된 미러가 회전한다.

미러는 축방향으로 충분한 높이가 확보되어야 한다. 이는 센서장치의 시계(field of view)를 충분히 확보하기 위함이다. 그러나 축방향으로 스테이터가 미러의 하측에 배치되기 때문에 스테이터의 높이로 인하여 미러의 높이를 충분히 확보할 수 없는 문제점이 있다.

이에, 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 미러의 축방향 길이를 충분히 확보하면서도, 모터 전체의 크기 및 중량을 줄일 수 있는 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 샤프트와 결합되며 요크를 포함하는 로터와, 상기 로터 내에 배치되는 스테이터와, 상기 로터 상에 배치되는 연결부재와, 상기 연결부재 상에 배치되는 홀더와, 상기 홀더와 결합하는 미러와, 상기 스테이터와 결합하는 베어링 하우징 및 상기 베어링 하우징에 배치되는 제1 베어링과 제2 베어링을 포함하고, 상기 제1 베어링은 상기 베어링 하우징과 상기 요크 사이에 배치되고, 상기 제2 베어링은 상기 샤프트와 상기 베어링 하우징 사이에 배치되며, 상기 스테이터는 반경방향으로 상기 미러와 오버랩되게 배치되는 모터를 제공할 수 있다.

실시예는, 샤프트와, 상기 샤프트와 결합되는 로터와, 상기 로터 내에 배치되는 스테이터와, 상기 로터 상에 배치되는 연결부재와, 상기 연결부재 상에 배치되는 홀더와, 상기 홀더와 결합하는 미러와, 상기 스테이터와 결합하는 베어링 하우징 및 상기 베어링 하우징에 배치되는 제1 베어링과 제2 베어링을 포함하고, 상기 제1 베어링은 반경방향으로 상기 미러와 오버랩되게 배치되고, 상기 제2 베어링은 반경방향으로 상기 미러와 오버랩되지 않게 배치되고, 상기 제1 베어링의 내경은 상기 제2 베어링의 내경보다 큰 모터를 제공할 수 있다.

실시예는, 샤프트와, 상기 샤프트와 결합되는 로터와, 상기 로터 내에 배치되는 스테이터와, 상기 로터 상에 배치되는 연결부재와, 상기 연결부재 상에 배치되는 홀더와, 상기 홀더와 결합하는 제1 미러와 제2 미러와, 상기 스테이터와 결합하는 베어링 하우징 및 상기 베어링 하우징에 배치되는 제1 베어링을 포함하고, 상기 로터는 상기 샤프트와 결합하는 요크와, 상기 요크에 배치되는 마그넷을 포함하고, 상기 요크는 상기 마그넷이 배치되는 마그넷 수용부와, 상기 제1 베어링과 접촉하는 기둥부를 포함하고, 상기 마그넷 수용부의 외경은 상기 기둥부의 외경보다 크고, 상기 제1 미러와 상기 제2 미러 사이의 최단거리보다 작은 모터를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 베어링은 반경방향으로 상기 미러와 오버랩되게 배치되고, 상기 제2 베어링은 반경방향으로 상기 미러와 오버랩되지 않게 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 마그넷은 상기 제1 미러 및 상기 제2 미러와 오버랩되게 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 스테이터의 내경은 상기 제1 베어링의 외경보다 작고, 상기 제2 베어링의 내경은 상기 제1 베어링의 내경보다 작을 수 있다.

바람직하게는, 상기 베어링 하우징은 상기 스테이터와 접촉하는 제1 영역과, 상기 제1 베어링과 접촉하는 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역의 외경은 상기 제2 영역의 외경보다 클 수 있다.

바람직하게는, 상기 베어링 하우징은 상기 제2 베어링과 접촉하는 제3 영역을 포함하고, 상기 제3 영역의 내경은 상기 제1 영역의 외경보다 클 수 있다.

바람직하게는, 상기 스테이터는 스테이터 코어를 포함하고, 상기 스테이터의 내경은 상기 제1 베어링의 외경보다 작을 수 있다.

바람직하게는, 상기 연결부재는 제1 면과 제2 면을 포함하되, 상기 제1 면은 상기 홀더와 접촉하고, 상기 제2 면은 상기 요크와 접촉할 수 있다.

실시예에 따르면 미러의 축방향 길이를 충분회 확보하여 센싱 성능을 높이는 이점이 있다.

실시예에 따르면, 미러의 축방향 길이를 충분히 확보하면서, 모터의 무게 및 크기를 줄이는 이점이 있다.

실시예에 따르면, 미러의 축방향 길이를 늘리기 위하여 스테이터의 외경을 줄이면서도 코일에 대한 스테이터의 권선공간을 확보하여 모터의 토크를 확보할 수 있는 이점이 있다.

실시예에 따르면 상대적으로 큰 제1 베어링이 요크를 회전 가능하게 지지하여 축계 구조의 강건성이 높은 이점이 있다.

실시예에 따르면, 홀더와 로터를 연결하는데 있어서, 단일품인 연결부재를 사용함으로써, 부품수와 조립공정을 줄이는 이점이 있다.

실시예에 따르면, 미러와 접촉하는 홀더의 면에는 접착제가 위치하는 홈들이 축방향으로 길게 배치되어, 접착제의 도포작업이 용이하고, 접착제의 경화작업이 용이한 이점이 있다.

실시예에 따르면, 홀더와 연결부재를 체결부재의 일부분이 로터의 요크의 상면과 반경방향으로 오버랩되게 배치됨으로써, 홀더와 로터 사이에서 회전방향으로 슬립이 발생하는 것을 방지하는 이점이 있다.

실시예에 따르면, 연결부재의 돌출부가 요크에 압입됨으로써, 조립이 용이한 이점이 있다.

도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 사시도,
도 2는 도 1에서 도시한 모터의 분해사시도,
도 3은 도 1의 A-A를 기준으로 하는 모터의 측단면도,
도 4는 연결부재를 도시한 사시도,
도 5는 도 4에서 도시한 연결부재의 저면도,
도 6은 도 4에서 도시한 연결부재의 측면도,
도 7은 도 3의 A를 확대한 측면도,
도 8은 요크를 도시한 도면,
도 9는 베어링 하우징을 도시한 사시도,
도 10은 도 9의 B-B를 기준으로 하는 베어링 하우징의 측단면도,
도 11을 참조하면, 도 3의 B를 확대한 측면도,
도 12는 홀더를 도시한 도면,
도 13은 도 12의 C-C를 기준으로 하는 홀더의 단면도,
도 14는 도 12의 D-D를 기준으로 하는 홀더의 단면도이다.

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 사시도이고, 도 2는 도 1에서 도시한 모터의 분해사시도이고, 도 3은 도 1의 A-A를 기준으로 하는 모터의 측단면도이다. 이하, 내측은 모터의 반경방향을 기준으로, 샤프트(100)를 향하는 방향이고, 외측은 내측의 반대방향이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 모터는, 샤프트(100)와, 로터(200)와, 스테이터(300)를 포함할 수 있다.

샤프트(100)는 로터(200)의 요크(210)에 결합한다. 샤프트(100)는 요크(210)에 압입되어 결합될 수 있다. 또는 샤프트(100)는 요크(210)와 일체일 수 있다. 이러한 샤프트(100)는 로터(200)와 함께 회전한다. 샤프트(100)는 베어링 하우징(500)의 내측에 배치된 베어링(700)에 의해 회전 가능하게 지지된다.

로터(200)는 요크(210)와 구동마그넷(220)과 센싱마그넷(230)을 포함할 수 있다.

요크(210)는 샤프트(100)에 결합한다. 샤프트(100)은 요크(210)의 중심에 위치할 수 있다.

구동마그넷(220)은 요크(210)의 회전을 위한 것이다. 구동마그넷(220)은 요크(210)의 내면에 배치될 수 있다. 구동마그넷(220)은 로터(200)의 반경방향으로 스테이터(300)를 대향하도록 배치될 수 있다. 구동마그넷(220)과 스테이터(300)의 코일과 전기적 상호작용이 발생하면, 요크(210)가 회전한다. 구동마그넷(220)은 복수 개의 단위마그넷들이 조합된 것일 수 있다. 또는 구동마그넷(220)은 링형상을 가지는 단품일 수 있다.

센싱마그넷(230)은 로터(200)의 위치를 정밀하게 인식하기 위한 것이다. 센싱마그넷(230)은 요크(210)의 내면에 배치될 수 있다. 그리고 센싱마그넷(230)은 축방향으로 기판(400)을 대향하도록 배치될 수 있다.

스테이터(300)는 샤프트(100)와 요크(210) 사이에 배치될 수 있다. 스테이터(300)는 베어링 하우징(500)의 외면에 고정될 수 있다. 스테이터(300)는 복수의 티스를 포함하는 스테이터(300) 코어를 포함하고, 각 티스에는 코일이 감길 수 있다. 티스에는 코일과 스테이터(300) 코어를 절연시키는 인슐레이터를 포함할 수 있다.

기판(400)은 요크(210)의 일측에 배치된다. 기판(400)은 센서(410)를 포함할 수 있다. 센서(410)는 센싱마그넷(230)의 자속 변화를 감지하는 홀아이씨(Hall IC) 또는 엔코더 아이씨(Enconder IC)일 수 있다. 센서(410)는 축방향으로 구동마그넷(220)이나 센싱마그넷(230)을 마주보고 배치될 수 있다.

베어링 하우징(500)은 제1 베어링(700A)과 제2 베어링(700B)을 고정하여 축계를 형성하기 위한 부재이다. 베어링 하우징(500)은 축방향을 따라 길게 배치된 원통형 부재와 같은 영역을 포함할 수 있다

플레이트(600)에는 베어링 하우징(500)이 고정된다. 플레이트(600)와 베어링 하우징(500)을 별품으로 도시하였으나, 플레이트(600)와 베어링 하우징(500)이 일체로 성형될 수 도 있다. 플레이트(600)의 일면에는 기판(400)이 안착될 수 있다.

제1 베어링(700A)은 베어링 하우징(500)의 외측에 배치될 수 있다. 제1 베어링(700A)은 요크(210)를 회전 가능하게 지지한다.

제2 베어링(700B)은 베어링 하우징(500)의 내측에 배치될 수 있다. 제2 베어링(700B)은 샤프트(100)를 회전 가능하게 지지한다.

모터의 반경방향으로 제1 베어링(700A)과 제2 베어링(700B)은 각각 스테이터(300)와 오버랩되지 않게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 베어링(700A)은 축방향을 기준으로, 스테이터(300) 보다 높게 배치되고, 제2 베어링(700B)은 스테이터(300) 보다 낮게 배치될 수 있다. 그리고, 제1 베어링(700A)은 축방향을 기준으로, 구동마그넷(220)보다 높게 배치될 수 있다.

연결부재(800)는 요크(210)와 홀더(900)를 결합시키는 부재이다. 연결부재(800)는 축방향으로 요크(210)와 홀더(900) 사이에 배치되어, 요크(210)와 홀더(900)를 결합시킨다. 요크(210)가 회전하면 연결부재(800)가 회전하고 홀더(900)도 함께 회전한다. 이러한 연결부재(800)는 원통형 부재일 수 있다. 축방향으로 연결부재(800)의 일면은 요크(210)와 접촉하고, 연결부재(800)의 타면은 홀더(900)와 접촉할 수 있다.

홀더(900)는 미러(1000,1100)를 고정한다. 그리고 홀더(900)는 연결부재(800)에 결합하여, 요크(210)와 함께 회전한다. 홀더(900)는 단면이 내부가 비어있도록 프레임으로 이루어진 부재일 수 있다. 이러한 형상을 갖는 홀더(900)는 굽힘에 강하고 무게를 크게 줄일 수 있는 이점이 있다. 홀더(900)의 일면과 타면에는 각각 제1 미러(1000)와 제2 미러(1100)가 마주보고 배치될 수 있다. 홀더(900)는 제1 미러(1000)와 제2 미러(1100)와 각각 반경방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다.

미러(1000,1100)는 감지 대상물에 조사되는 레이저를 반사시키는 역할을 한다. 미러(1000,1100)는 홀더(900)의 일면에 배치되는 제1 미러(1000)와 홀더(900)의 타면에 배치되는 제2 미러(1100)를 포함할 수 있다. 요크(210)가 회전하면 홀더(900)가 회전하고, 홀더(900)가 회전함에 따라 미러(1000,1100)도 함께 회전한다. 미러(1000,1100)는 축방향으로 길이 긴 장방향의 판상부재일 수 있다. 미러(1000,1100)와 홀더(900)는 접착제를 통해 결합될 수 있다.

도 4는 연결부재(800)를 도시한 사시도, 도 5는 도 4에서 도시한 연결부재(800)의 저면도, 도 6은 도 4에서 도시한 연결부재(800)의 측면도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 연결부재(800)는 제1 면(801)과 제2 면(802)을 포함한다. 제1 면(801)은 원통형 연결부재(800)의 일면에 해당하고, 제2 면(802)은 원통형 연결부재(800)의 타면에 해당할 수 있다. 제1 면(801)과 제2 면(802)은 대향하여 배치된다. 제1 면(801)과 제2 면(802)은 각각 축방향과 수직한 평면상에 배치될 수 있다.

연결부재(800)는 제3 홀(820)과 제6 홀(810)을 포함할 수 있다. 제6 홀(810)은 샤프트(100)가 관통하는 홀이다. 제6 홀(810)의 내경은 샤프트(100)의 외경보다 크게 배치된다. 제6 홀(810)은 연결부재(800)의 중심에 배치된다. 제3 홀(820)은 체결부재(10)가 체결되는 곳이다. 제3 홀(820)은 제1 면(801)과 제2 면(802)을 관통하여 배치된다. 제3 홀(820)의 내면에는 나사탭이 형성될 수 있다. 제3 홀(820)은 복수 개가 배치될 수 있다. 복수 개의 제3 홀(820)은 연결부재(800)의 원주방향을 따라 동일한 간격을 두고 배치될 수 있다.

연결부재(800)는 돌출부(830)를 포함할 수 있다. 돌출부(830)는 제2 면(802)에서 돌출된다. 돌출부(830)는 환형 부재일 수 있다. 돌출부(830)는 요크(210)의 제1 홀(213a)에 압입되는 부분이다. 돌출부(830)의 일부는 제3 홀(820)과 중첩되도록 배치될 수 있다. 이는 요크(210)의 제1 홀(213a)과 제2 홀(213b)의 위치를 고려한 것이다.

도 7은 도 3의 A를 확대한 측면도이다.

도 7을 참조하면, 연결부재(800)의 제1 면(801)은 홀더(900)의 제3 부재(930)의 하면과 접촉한다. 연결부재(800)의 제2 면(802)은 요크(210)의 상면과 접촉한다. 연결부재(800)는 축방향을 기준으로, 홀더(900)의 제3 부재(930)와 요크(210) 사이에 배치된다.

체결부재(10)는 홀더(900)의 제3 부재(930)를 관통하여 연결부재(800)의 제3 홀(820)에 체결된다. 체결부재(10)가 제3 홀(820)에 회전체결됨으로써, 홀더(900)와 연결부재(800)가 결합한다.

연결부재(800)의 돌출부(830)는 요크(210)의 제1 홀(213a)에 압입될 수 있다. 돌출부(830)가 제1 홀(213a)에 압입됨으로써, 연결부재(800)와 요크(210)가 결합한다. 결과적으로, 연결부재(800)를 매개로 홀더(900)와 요크(210)가 결합된다. 단일품인 연결부재(800)를 통해 홀더(900)가 요크(210)에 결합되기 때문에 조립이 용이한 이점이 있다.

체결부재(10)는 홀더(900)의 제3 부재(930) 및 연결부재(800)를 관통하도록 배치된다. 그리고 체결부재(10)의 끝단은 요크(210)의 제2 홀(213b)을 관통하여 배치될 수 있다. 이때, 체결부재(10)의 끝단은 반경방향으로 체결부재(10)의 일부가 제2 홀(213b)과 오버랩되게 배치될 수 있다. 따라서, 회전방향으로, 체결부재(10)에 끝단에 의해, 연결부재(800)와 로터(200)가 서로 구속되어, 연결부재(800)와 로터(200) 사이에서 슬립이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

도 8은 요크(210)를 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 요크(210)는 베이스(211)와, 마그넷 수용부(212)와, 기둥부(213)를 포함할 수 있다. 요크(210)는 전체적으로 일측과 타측이 개방된 원통형 부재일 수 있다. 마그넷 수용부(212)는 베이스(211)에서 돌출될 수 있다. 기둥부(213)는 마그넷 수용부(212)에서 돌출될 수 있다. 베이스(211)와, 마그넷 수용부(212)와, 기둥부(213)는 각각 내경이 상이할 수 있다. 베이스(211)의 내경은 마그넷 수용부(212)의 내경보다 클 수 있다. 마그넷 수용부(212)의 내경은 기둥부(213)의 내경 보다 클 수 있다.

베이스(211)의 내측에는 센싱마그넷(230)이 배치된다. 마그넷 수용부(212)의 내측에는 구동마그넷(220)이 배치된다. 기둥부(213)의 내측에는 베어링 하우징(500)의 일부가 배치될 수 있다. 축방향으로 기둥부(213)의 일단면은 연결부재(800)의 일단면과 접촉한다. 기둥부(213)의 일면에는 샤프트(100)와 관통하는 제1 홀(213a)이 배치될 수 있다. 연결부재(800)의 돌출부(830)는 제1 홀(213a)에 압입된다.

기둥부(213)는 반경방향으로 홀더(900)와 오버랩되게 배치될 수 있다. 기둥부(213)는 제1 미러(1000) 및 제2 미러(1100)와 반경방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 요크(210)의 이러한 형상은 축방향으로 길게 배치되는 샤프트(100)와 제1 미러(1000)과, 제2 미러(1100)의 특성을 고려한 것이다.

요크(210)는 제2 홀(213b)을 포함할 수 있다. 제2 홀(213b)에는 체결부재(10)의 끝단이 위치한다. 체결부재(10)의 끝단이 제2 홀(213b)을 관통하여 배치되기 때문에, 요크(210)와 연결부재(800)가 회전방향으로 서로 구속된다. 제2 홀(213b)은 복수 개가 배치될 수 있다. 제2 홀(213b)의 개수는 체결부재(10)의 개수와 대응될 수 있다. 제2 홀(213b)은 제1 홀(213a)의 가장자리에서 반경방향으로 오목하게 형성될 수 있다.

도 9는 베어링 하우징(500)을 도시한 사시도이고, 도 10은 도 9의 B-B를 기준으로 하는 베어링 하우징(500)의 측단면도이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 베어링 하우징(500)은 스테이터(300)와 접촉하는 제1 영역(510)과, 제1 베어링(700A)과 접촉하는 제2 영역(520)과, 제2 베어링(700B)과 접촉하는 제3 영역(530)을 포함할 수 있다.

제1 영역(510)은 축방향으로, 제2 영역(520)의 일측에 배치되고, 제3 영역(530)은 제1 영역(510)의 타측에 배치된다. 베어링 하우징(500)은 중심에 홀(501)이 배치된다. 홀(501)의 내측에 샤프트(100)가 배치된다. 그리고 베어링 하우징(500)은 제2 베어링(700B)을 수용하는 수용공간(S)을 포함할 수 있다, 홀(501)과 수용공간(S)은 연통된다.

제1 영역(510)의 외경(D1)은 제2 영역(520)의 외경(D2)보다 클 수 있다. 그리고 제3 영역(530)의 내경(D3)은 제1 영역(510)의 외경(D1)보다 클 수 있다.

이와 같은 베어링 하우징(500)의 구조는 스테이터(300)를 미러(1000,1100)와 반경방향으로 오버랩되게 배치하여 미러(1000,1100)의 축방향 길이를 늘리기 위한 것이다.

도 11을 참조하면, 도 3의 B를 확대한 측면도이다.

실시예에 따른 모터는 미러(1000,1100)의 축방향 길이를 늘려 센싱 성능을 높인 이점이 있다. 미러(1000,1100)의 축방향 길이를 확보하기 위해서는 스테이터(300)가 미러(1000,1100)의 내측에 위치하도록 스테이터(300)의 외경을 줄여야 한다. 다만 스테이터(300)의 외경을 줄이는 경우, 토크를 확보하기 위한 코일의 권선 공간이 줄어든다. 따라서, 스테이터(300)의 내경을 줄여 코일의 권선 공간을 충분히 확보한다.

스테이터(300)의 내경이 작아지면, 베어링 하우징(500)의 외경이 작아지기 때문에 베어링 하우징(500)의 내면과 샤프트(100) 사이에 위치하는 베어링 설치 공간이 협소해져 베어링을 설치하기 어렵다. 도 11을 참조하면, 샤프트(100)와 베어링 하우징(500) 사이에 배치되는 제2 베어링(700B)과 달리, 제1 베어링(700A)을 베어링 하우징(500)과 요크 사이에 배치하여, 이러한 문제를 해결한다. 제1 베어링(700A)을 베어링 하우징(500) 외측에 배치하면, 상대적으로 큰 사이즈의 베어링을 설치할 수 있다. 때문에 축계 구조의 강건성을 크게 높일 수 있다. 또한, 제2 베어링(700B)이 샤프트(100)를 지지하고, 제1 베어링(700A)은 요크(210)를 직접 지지하기 때문에 축계 구조의 강건성을 더욱 높일 수 있다.

구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

제1 베어링(700A)은 반경방향으로 미러(1000,1100)와 오버랩되게 배치된다. 반면에 제2 베어링(700B)은 반경방향으로 미러(1000,1100)와 오버랩되지 않게 배치된다. 제1 베어링(700A)의 내경(D9)은 제2 베어링(700B)의 내경(D8)보다 크다. 이는 제1 베어링(700A)의 내륜은 베어링 하우징(500)에 고정되고, 제2 베어링(700B)의 내륜은 샤프트에 고정되기 때문이다.

마그넷 수용부(212)는 반경방향으로 미러(1000,1100)와 오버랩되게 배치된다.마그넷 수용부(212)의 외경(D4)은 기둥부(213)의 외경(D5)보다 크다. 그리고 마그넷 수용부(212)의 외경(D4)은 제1 미러(1000)와 제2 미러(1100) 사이의 최단거리(L)보다 작다. 스테이터(300)의 내경(D7)은 제1 베어링(700A)의 외경(D6)보다 작다. 이는 스테이터(300)가 제1 미러(1000)와 제2 미러(1100) 사이에 위치하기 위한 것이다.

한편, 로터(200)의 구동마그넷(220)은 반경방향으로, 제1 미러(1000)와 제2 미러(1100)와 오버랩되게 배치된다.

도 12는 홀더(900)를 도시한 도면이다.

도 12를 참조하면, 홀더(900)는 제1 부재(910)와 제2 부재(920)와 제3 부재(930)와 측벽(950)을 포함할 수 있다. 제1 부재(910)는 제1 미러(1000)와 결합한다. 제2 부재(920)는 제2 미러(1100)와 결합한다. 제3 부재(930)는 제1 부재(910)와 제2 부재(920)를 연결한다. 측벽(950)은 제1 부재(910)와 제2 부재(920) 사이에 배치될 수 있다. 제1 부재(910)는 제1 미러(1000)와 접촉하는 제3 면(901)을 포함할 수 있다. 제2 부재(920)는 제2 미러(1100)와 접촉하는 제4 면(902)을 포함할 수 있다. 제3 면(901)과 제4 면(902)은 대향하여 배치될 수 있다. 그리고, 제3 면(901)과 제4 면(902)은 축방향을 따라 길게 배치될 수 있다.

홀더(900) 내측의 비어 있는 공간으로 인하여, 제1 면(801)은 제1 미러(1000)의 일부 영역과 접촉하는 가로 영역(900A)과 세로 영역(900B)으로 구분될 수 있다. 제2 면(802) 또한, 제2 미러(1100)의 일부 영역과 접촉하는 가로 영역(900A)과 세로 영역(900B)으로 구분될 수 있다.

홀더(900)는 접착제가 도포되는 제1 홈(940A)과 제2 홈(940B)을 포함할 수 있다. 제1 홈(940A)은 제3 면(901)에서 오목하게 형성된다. 제1 홈(940A)은 폭방향 길이(w1)보다 축방향 길이(k1)가 크게 배치될 수 있다. 이러한 제1 홈(940A)은 제1 면(801)의 세로 영역(900B)에 배치될 수 있다. 제2 홈(940B)은 제4 면(902)에서 오목하게 형성된다. 제2 홈(940B)은 폭방향 길이(w1)보다 축방향 길이(k1)가 크게 배치될 수 있다. 이러한 제2 홈(940B)은 제2 면(802)의 세로 영역(900B)에 배치될 수 있다.

제1 미러(1000)와 제2 미러(1100)는 스캔 범위를 고려하여 축방향 길이가 상대적으로 긴 장방향 구조를 가진다. 따라서, 접착제가 도포되는 제1 홈(940A)과 제2 홈(940B)이 축방향으로 길게 배치되면, 제1 미러(1000) 및 제2 미러(1100)와 홀더(900)의 결합력을 높이는 이점이 있고, 홀더(900)에 접착제를 도포하기 용이하고 접착제의 경화작업이 쉬운 이점이 있다.

이러한 홀더(900)는 상대적으로 무게를 줄일 수 있는 알루미늄을 소재로 하여 다이캐스팅으로 제조될 수 있다.

도 13은 도 12의 C-C를 기준으로 하는 홀더(900)의 단면도이다.

도 13을 참조하면, 홀더(900)의, 제3 부재(930)는 축방향과 수직한 방향으로 배치되어, 제1 부재(910)와 제2 부재(920)를 연결한다. 제3 부재(930)는 제4 홀(960)과 제5 홀(970)을 포함할 수 있다. 제4 홀(960)은 샤프트(100)가 관통하는 곳으로, 제4 홀(960)의 내경은 샤프트(100)의 외경보다 크게 설정된다. 샤프트(100)가 제4 홀(960)을 관통하여 샤프트(100)의 단부가 제3 부재(930)의 상면 위로 돌출될 수 있다.

제5 홀(970)은 체결부재(10)가 관통하는 곳으로, 제5 홀(970)의 내경은 샤프트(100)의 외경보다 크게 설정된다. 체결부재(10)가 제5 홀(970)을 관통하여 연결부재(800)에 체결된 상태에서, 체결부재(10)의 헤드는 제3 부재(930)의 상면과 접촉할 수 있다. 제2 홀(213b)과 제3 홀(820)과 제5 홀(970)은 축방향으로 대응되게 배치될 수 있다. 제5 홀(970) 및 제3 홀(820)을 관통한 체결부재(10)의 끝단은 제2 홀(213b)에 위치한다.

도 14는 도 12의 D-D를 기준으로 하는 홀더(900)의 단면도이다.

도 14를 참조하면, 제1 부재(910)는 제3 면(901)과 대향하여 배치되는 제5 면(903)을 포함할 수 있다. 제5 면(903)에는 제3 홈(903a)이 배치될 수 있다. 제3 홈(903a)은 제3 면(901)을 향하여 제5 면(903)에서 오목하게 형성되며 곡면으로 형성될 수 있다. 제2 부재(920)는 제4 면(902)과 대향하여 배치되는 제6 면(904)을 포함할 수 있다. 제6 면(904)에는 제4 홈(904a)이 배치될 수 있다. 제4 홈(904a)은 제2 면(802)을 향하여 제6 면(904)에서 오목하게 형성되며 곡면으로 형성될 수 있다.

제3 홈(903a)에는 요크(210)의 일부가 배치될 수 있다. 그리고 제4 홈(904a)에는 요크(210)의 다른 일부가 배치될 수 있다. 제3 홈(903a)과 제4 홈(904a)으로 인하여, 요크(210)의 크기를 확보하면서 홀더(900)의 크기를 줄일 수 있는 이점이 있다.

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
200: 로터
210: 요크
211: 베이스
212: 마그넷 수용부
213: 기둥부
220: 구동마그넷
230: 센싱마그넷
300: 스테이터
400: 기판
500: 베어링 하우징
510: 제1 영역
520: 제2 영역
530: 제3 영역
600: 플레이트
700A: 제1 베어링
700B; 제2 베어링
800: 연결부재
801: 제1 면
802: 제2 면
900: 홀더
910: 제1 부재
920: 제2 부재
930: 제3 부재
1000: 제1 미러
1100: 제2 미러

Claims (10)

1. 샤프트;
   상기 샤프트와 결합되며 요크를 포함하는 로터;
   상기 로터 내에 배치되는 스테이터;
   상기 로터 상에 배치되는 연결부재;
   상기 연결부재 상에 배치되는 홀더;
   상기 홀더와 결합하는 미러;
   상기 스테이터와 결합하는 베어링 하우징;및
   상기 베어링 하우징에 배치되는 제1 베어링과 제2 베어링을 포함하고,
   상기 제1 베어링은 상기 베어링 하우징과 상기 요크 사이에 배치되고, 상기 제2 베어링은 상기 샤프트와 상기 베어링 하우징 사이에 배치되며, 상기 스테이터는 반경방향으로 상기 미러와 오버랩되게 배치되는 모터.
2. 샤프트;
   상기 샤프트와 결합되는 로터;
   상기 로터 내에 배치되는 스테이터;
   상기 로터 상에 배치되는 연결부재;
   상기 연결부재 상에 배치되는 홀더;
   상기 홀더와 결합하는 미러;
   상기 스테이터와 결합하는 베어링 하우징;및
   상기 베어링 하우징에 배치되는 제1 베어링과 제2 베어링을 포함하고,
   상기 제1 베어링은 반경방향으로 상기 미러와 오버랩되게 배치되고,
   상기 제2 베어링은 반경방향으로 상기 미러와 오버랩되지 않게 배치되고,
   상기 제1 베어링의 내경은 상기 제2 베어링의 내경보다 큰 모터.
3. 샤프트;
   상기 샤프트와 결합되는 로터;
   상기 로터 내에 배치되는 스테이터;
   상기 로터 상에 배치되는 연결부재;
   상기 연결부재 상에 배치되는 홀더;
   상기 홀더와 결합하는 제1 미러와 제2 미러;
   상기 스테이터와 결합하는 베어링 하우징;및
   상기 베어링 하우징에 배치되는 제1 베어링을 포함하고,
   상기 로터는 상기 샤프트와 결합하는 요크와, 상기 요크에 배치되는 마그넷을 포함하고,
   상기 요크는 상기 마그넷이 배치되는 마그넷 수용부와, 상기 제1 베어링과 접촉하는 기둥부를 포함하고,
   상기 마그넷 수용부의 외경은 상기 기둥부의 외경보다 크고, 상기 제1 미러와 상기 제2 미러 사이의 최단거리보다 작은 모터.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 베어링은 반경방향으로 상기 미러와 오버랩되게 배치되고,
   상기 제2 베어링은 반경방향으로 상기 미러와 오버랩되지 않게 배치되는 모터.
5. 제3 항에 있어서,
   상기 마그넷은 상기 제1 미러 및 상기 제2 미러와 오버랩되게 배치되는 모터.
6. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
   상기 스테이터의 내경은 상기 제1 베어링의 외경보다 작고,
   상기 제2 베어링의 내경은 상기 제1 베어링의 내경보다 작은 모터.
7. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 베어링 하우징은 상기 스테이터와 접촉하는 제1 영역과, 상기 제1 베어링과 접촉하는 제2 영역을 포함하고,
   상기 제1 영역의 외경은 상기 제2 영역의 외경보다 큰 모터.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 베어링 하우징은 상기 제2 베어링과 접촉하는 제3 영역을 포함하고,
   상기 제3 영역의 내경은 상기 제1 영역의 외경보다 큰 모터.
9. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 스테이터는 스테이터 코어를 포함하고,
   상기 스테이터의 내경은 상기 제1 베어링의 외경보다 작은 모터.
10. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결부재는 제1 면과 제2 면을 포함하되,
    상기 제1 면은 상기 홀더와 접촉하고, 상기 제2 면은 상기 요크와 접촉하는 모터.

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