KR20210109272A - 로터 및 이를 포함하는 모터 - Google Patents

Abstract

실시예는 스테이터; 상기 스테이터와 대응되게 배치되는 로터; 및 상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고, 상기 로터는 요크, 및 원주 방향으로 이격되어 상기 요크에 배치되는 복수 개의 로터 투스를 포함하는 로터 코어, 상기 로터 투스의 사이에 배치되는 복수 개의 마그넷, 및 복수 개의 상기 마그넷이 배치된 상기 로터 코어에 배치되는 캔을 포함하고, 상기 캔은 홀이 형성된 제1 캔, 및 상기 홀에 결합하는 돌출부를 포함하는 제2 캔을 포함하며, 상기 돌출부는 상기 마그넷의 외측면과 마주보게 배치되는 모터를 개시한다. 이에 따라, 상기 모터는 상기 돌출부를 이용하여 마그넷의 이탈 방지, 플럭스의 누설 방지 및 종래의 스포크 타입의 모터보다 컴팩트한 모터를 구현할 수 있다.

Description

로터 및 이를 포함하는 모터{ROTOR AND MOTOR HAVING THE SAME}

실시예는 로터 및 이를 포함하는 모터에 관한 것이다.

모터는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜서 회전력을 얻는 장치로서, 차량, 가정용 전자제품, 산업용 기기 등에 광범위하게 사용된다.

상기 모터는 하우징, 샤프트(shaft), 상기 하우징의 내주면에 배치되는 스테이터(stator), 상기 샤프트의 외주면에 설치되는 로터(rotor) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 스테이터는 상기 로터와의 전기적 상호 작용을 유발하여 상기 로터의 회전을 유도한다.

도 1은 종래의 스포크 타입의 모터의 로터와 샤프트를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 스포크 타입(spoke type)의 모터는 로터(10) 및 로터(10)와 결합하는 샤프트(20)를 포함할 수 있다.

상기 로터(10)는 로터 요크(11)와 복수 개의 로터 투스(12)를 포함하고, 로터 투스(12) 사이에 마그넷(13)이 배치된다. 이때, 상기 마그넷(13)은 수평면상 로터(10)에 방사상으로 길게 배치된다. 이러한 스토크 타입의 모터의 경우 큰 출력을 갖는 것이 특징이다. 여기서, 상기 마그넷(13)은 폭보다 반경 방향의 길이가 긴 형태로 형성된다.

도 1을 참조하면, 상기 마그넷(13)은 길쭉한 바 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 종래의 스포크 타입의 모터는 상기 마그넷(13)의 이탈을 방지하기 위해 상기 로터 투스(12)에 형성된 돌기(12a)를 포함할 수 있다.

그러나, 상기 돌기(12a)에 의해 플럭스(Flux)의 누설이 발생하는 문제가 있다.

또한, 상기 돌기(12a)는 마그넷(13)의 반경 방향의 이탈을 방지할 수 있을뿐, 마그넷(13)의 축방향의 이탈을 방지할 수 없는 문제가 있다.

그에 따라, 종래의 스포크 타입 모터의 로터는 상기 돌기(12a)를 보조하면서도 마그넷(13)의 축방향 이탈을 방지하기 위해 캔 또는 오버 몰딩 구조를 더 포함할 수 있다.

그러나, 상기 캔 또는 몰드물을 이용한 오버 몰딩 구조는 반경 방향을 기준으로 로터(10)와 스테이터 사이의 에어 갭(air gap)을 증가시키는 문제가 있다. 즉, 상기 캔 또는 오버 몰딩 구조는 에어 갭(air gap)의 로스를 형성하는 문제가 있다.

따라서, 상기 돌기(12a)에 의해 발생하는 플럭스의 누설을 방지하면서도, 상기 에어 갭의 증가를 방지할 수 있는 모터가 요구되고 있는 실정이다.

실시예는 플럭스의 누설 및 마그넷의 이탈을 방지하면서, 반경 방향상 컴팩트한 모터를 제공한다.

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 과제는 스테이터; 상기 스테이터와 대응되게 배치되는 로터; 및 상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고, 상기 로터는 요크, 및 원주 방향으로 이격되어 상기 요크에 배치되는 복수 개의 로터 투스를 포함하는 로터 코어, 상기 로터 투스의 사이에 배치되는 복수 개의 마그넷, 및 상기 로터 코어의 외측에 배치되는 캔을 포함하고, 상기 캔은 홀이 형성된 제1 캔, 및 상기 홀에 결합하는 돌출부를 포함하는 제2 캔을 포함하며, 상기 돌출부의 일부는 상기 마그넷의 외측면과 마주보게 배치되는 모터에 의해 달성된다.

여기서, 상기 로터 투스의 반경(R1)은 상기 돌출부의 반경(R6)보다 클 수 있다. 이때, 상기 돌출부의 반경(R6)은 상기 돌출부의 외측면에서 상기 샤프트의 중심(C)까지의 거리일 수 있다.

그리고, 상기 제1 캔의 외측 반경(R3)은 상기 로터 투스의 반경(R1)과 동일하거나 작고, 상기 마그넷의 반경(R2)보다 클 수 있다. 여기서, 상기 마그넷의 반경(R2)은 샤프트의 중심(C)에서 상기 마그넷의 외측면까지의 거리일 수 있다.

그리고, 상기 제1 캔은 링 형상으로 형성되며, 상기 마그넷의 반경(R2)은 상기 제1 캔의 외측 반경(R3)보다 작고, 상기 제1 캔의 내측 반경(R4)보다 클 수 있다.

또한, 상기 제1 캔은 링 형상으로 형성되며, 상기 제1 캔은 상기 마그넷의 일부와 축방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다.

한편, 상기 스테이터는 스테이터 코어, 및 상기 스테이터 코어에 권선되는 코일을 포함하고, 상기 스테이터 코어는 원주 방향을 따라 상호 이격되게 배치되는 복수 개의 투스를 포함하며, 상기 투스의 내주면에서 상기 로터 투스의 외측면까지의 거리(D1)는 상기 투스의 내주면에서 상기 돌출부까지의 거리(D2)보다 작을 수 있다.

상기 과제는 요크 및 원주 방향으로 이격되어 상기 요크에 배치되는 복수 개의 로터 투스를 포함하는 로터 코어; 상기 로터 투스 사이에 배치되는 복수 개의 마그넷; 및 복수 개의 상기 마그넷이 배치된 상기 로터 코어에 배치되는 캔을 포함하고, 상기 캔은 홀이 형성된 제1 캔, 및 바디와 상기 바디에서 축방향으로 연장된 돌출부를 포함하는 제2 캔을 포함하며, 상기 홀과 결합하는 상기 돌출부는 상기 마그넷의 외측면과 마주보게 배치되는 로터에 의해 달성된다.

여기서, 상기 돌출부는 상기 로터 코어의 축방향 길이보다 길게 형성되고, 상기 홀에 결합한 상기 돌출부의 단부는 절곡될 수 있다.

실시예는 마그넷의 외주면과 마주보게 배치되는 캔의 돌출부를 이용하여 상기 마그넷의 이탈을 방지할 수 있다.

또한, 실시예는 상기 캔의 돌출부를 이용하여 종래의 스포크 타입의 로터 투스에 형성된 돌기를 삭제할 수 있기 때문에, 종래의 돌기에 의한 플럭스의 누설을 방지할 수 있다.

또한, 상기 돌출부는 반경 방향을 기준으로 로터 코어의 외주면보다 내측에 배치되기 때문에, 반경 방향을 기준으로 종래의 스포크 타입의 모터보다 사이즈가 작은 모터를 구현할 수 있다.

즉, 실시예는 상기 돌출부를 이용하여 마그넷의 이탈 방지, 플럭스의 누설 방지 및 종래의 스포크 타입의 모터보다 컴팩트한 모터를 구현할 수 있다.

실시예의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 실시예의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래의 스포크 타입의 모터의 로터와 샤프트를 나타내는 도면이고,
도 2는 실시예에 따른 모터를 나타내는 도면이고,
도 3은 도 2의 A-A선에 대한 실시예에 따른 모터의 단면도이고,
도 4는 실시예에 따른 모터의 로터와 샤프트의 결합을 나타내는 저면사시도이고,
도 5는 실시예에 따른 모터의 로터를 나타내는 사시도이고,
도 6은 실시예에 따른 모터의 로터를 나타내는 평면도이고,
도 7은 실시예에 따른 모터의 로터를 나타내는 저면도이고,
도 8은 실시예에 따른 모터의 로터 코어와 마그넷의 배치관계를 나타내는 평면도이고,
도 9는 실시예에 따른 모터의 로터 어셈블리에 캔을 배치하는 과정을 나타내는 도면이고,
도 10은 실시예에 따른 모터의 제1 캔을 나타내는 도면이고,
도 11은 실시예에 따른 모터의 제2 캔을 나타내는 도면이다.

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)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 2는 실시예에 따른 모터를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2의 A-A선에 대한 실시예에 따른 모터의 단면도이고, 도 4는 실시예에 따른 모터의 로터와 샤프트의 결합을 나타내는 저면사시도이다. 도 2에서, x 방향은 반경 방향을 의미하며, y 방향은 축 방향을 의미할 수 있다. 그리고, 상기 축 방향과 상기 반경 방향은 서로 수직할 수 있다. 여기서, 상기 축 방향이라 함은 샤프트(500)의 길이 방향일 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 모터(1)는 일측에 개구가 형성된 하우징(100), 상기 하우징(100)의 상부에 배치되는 커버(200), 상기 하우징(100)의 내부에 배치되는 스테이터(300), 스테이터(300)의 내측에 배치되는 로터(400), 및 상기 로터(400)와 결합하는 샤프트(500)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 모터(1)는 스테이터(300)의 상측에 배치되는 버스바(600) 및 로터(400)의 회전을 감지하는 센서부(700)를 포함할 수 있다. 여기서, 도 4에 도시된 바와 같이, 샤프트(500)가 결합된 로터(400)는 샤프트 어셈블리라 불릴 수 있다. 그리고, 상기 내측이라 함은 상기 반경 방향을 기준으로 상기 모터(1)의 회전 중심(C)을 향하여 배치되는 방향을 의미하고, 외측이라 함은 내측과 반대되는 방향을 의미할 수 있다. 그리고, 상기 모터(1)의 회전 중심(C)은 샤프트(500)의 축 중심일 수 있다.

하우징(100)과 커버(200)는 상기 모터(1)의 외형을 형성할 수 있다. 그리고, 하우징(100)과 커버(200)의 결합에 의해 수용공간이 형성될 수 있다. 그에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 수용공간에는 스테이터(300), 로터(400), 샤프트(500), 버스바(600), 센서부(700) 등이 배치될 수 있다.

이때, 샤프트(500)는 상기 수용공간에 회전 가능하게 배치된다. 이에, 상기 모터(1)는 샤프트(500)의 상부와 하부에 각각 배치되는 베어링(B)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 하우징(100)에 배치되는 베어링(B)은 제1 베어링 또는 하부 베어링이라 불릴 수 있고, 커버(200)에 배치되는 베어링(B)은 제2 베어링 또는 상부 베어링이라 불릴 수 있다.

하우징(100)은 원통 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 하우징(100)은 내부에 스테이터(300), 로터(400) 등을 수용할 수 있다. 이때, 하우징(100)의 형상이나 재질은 다양하게 변경될 수 있다. 예컨데, 하우징(100)은 고온에서도 잘 견딜 수 있는 금속 재질로 형성될 수 있다.

하우징(100)은 하부에 베어링(B)을 수용할 수 있는 포켓부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 하우징(100)의 포켓부는 하우징 포켓부라 불릴 수 있다.

커버(200)는 상기 하우징(100)의 개구를 덮도록 하우징(100)의 개구면, 즉 하우징(100)의 상부에 배치될 수 있다.

그리고, 커버(200)는 베어링(B)을 수용할 수 있는 포켓부를 포함할 수 있다. 여기서, 커버(200)의 포켓부는 커버 포켓부라 불릴 수 있다.

스테이터(300)는 로터(400)와의 전기적 상호 작용을 유발하여 로터(400)의 회전을 유도한다.

스테이터(300)는 하우징(100)의 내측에 배치될 수 있다. 이때, 스테이터(300)는 하우징(100)의 내주면에 지지될 수 있다. 그리고, 스테이터(300)는 로터(400)의 외측에 배치될 수 있다. 즉, 스테이터(300)의 내측에는 로터(400)가 회전 가능하게 배치될 수 있다.

도 3을 참조하면, 스테이터(300)는 스테이터 코어(310), 스테이터 코어(310)에 배치되는 인슐레이터(320) 및 인슐레이터(320)에 권선되는 코일(330)을 포함할 수 있다.

스테이터 코어(310)에는 회전 자계를 형성하는 코일(330)이 권선될 수 있다. 여기서, 스테이터 코어(310)는 하나의 코어로 형성되거나 복수 개의 분할 코어가 결합되어 형성될 수 있다.

스테이터 코어(310)는 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 상호 적층된 형태로 이루어질 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨데, 스테이터 코어(310)는 하나의 단일품으로 형성될 수도 있다.

스테이터 코어(310)는 원통 형상의 요크(311) 및 상기 요크(311)에서 반경 방향으로 돌출된 복수 개의 투스(312)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 요크(311)는 스테이터 요크라 불릴 수 있다. 그리고, 상기 투스(312)는 스테이터 투스라 불릴 수 있다.

복수 개의 상기 투스(312)는 상기 요크(311)의 원주 방향을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다. 그에 따라, 각각의 상기 투스(312) 사이에는 코일(330)이 권선되는 공간인 슬롯이 형성될 수 있다.

한편, 상기 스테이터(300)의 투스(312)는 상기 로터(400)와 에어 갭(G)을 갖도록 배치될 수 있다. 여기서, 상기 갭(G)은 반경 방향으로 상기 투스(312)의 내주면(312a)에서 상기 로터(400)의 외주면까지의 거리일 수 있다. 상세하게, 상기 갭(G)은 반경 방향으로 상기 투스(312)의 내주면(312a)에서 로터(400)의 로터 투스(412)의 외측면(412a)까지의 최단 거리일 수 있다.

인슐레이터(320)는 스테이터 코어(310)와 코일(330)을 절연시킨다. 그에 따라, 인슐레이터(320)는 스테이터 코어(310)와 코일(330) 사이에 배치될 수 있다.

따라서, 코일(330)은 인슐레이터(320)가 배치된 스테이터 코어(310)에 권선될 수 있다.

로터(400)는 스테이터(300)와 전기적 상호 작용을 통해 회전한다. 이때, 상기 로터(400)는 스테이터(300)에 회전 가능하게 배치될 수 있다.

도 5는 실시예에 따른 모터의 로터를 나타내는 사시도이고, 도 6은 실시예에 따른 모터의 로터를 나타내는 평면도이고, 도 7은 실시예에 따른 모터의 로터를 나타내는 저면도이고, 도 8은 실시예에 따른 모터의 로터 코어와 마그넷의 배치관계를 나타내는 평면도이고, 도 9는 실시예에 따른 모터의 로터 어셈블리에 캔을 배치하는 과정을 나타내는 도면이다.

도 5 내지 도 9를 참조하면, 상기 로터(400)는 로터 코어(410), 상기 로터 코어(410)에 배치되는 복수 개의 마그넷(420) 및 상기 마그넷(420)이 결합된 로터 코어(410)에 배치되는 캔(430)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 마그넷(420)은 중심(C)을 기준으로 로터 코어(410)에 방사상으로 배치될 수 있다.

상기 로터 코어(410)는 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 적층된 형상으로 실시되거나 또는 하나의 통 형태로 실시될 수 있다. 그리고, 상기 로터 코어(410)의 중심(C)에는 샤프트(500)가 결합하는 홀이 형성될 수 있다.

상기 로터 코어(410)는 요크(411), 및 원주 방향으로 이격되어 상기 요크(411)에 배치되는 복수 개의 로터 투스(412)를 포함할 수 있다.

상기 요크(411)는 샤프트(500)와의 결합을 위해 중앙에 홀이 형성된 원통 형상으로 형성될 수 있다.

상기 로터 투스(412)는 요크(411)의 외주면에서 반경 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 이때, 복수 개의 상기 로터 투스(412)는 원주 방향을 따라 상호 이격되게 배치될 수 있다.

즉, 로터(400)의 중심(C)을 기준으로 복수 개의 상기 로터 투스(412)는 방사상으로 배치될 수 있다. 이때, 상기 로터 투스(412)는 원주 방향으로 상호 이격되게 형성될 수 있기 때문에, 개구부를 형성할 수 있다. 그에 따라, 원주 방향을 기준으로 상기 로터 투스(412) 사이에는 마그넷(420)이 배치될 수 있는 공간이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 마그넷(420)의 일측인 외측은 개방될 수 있다.

그리고, 상기 로터 투스(412)는 로터(400)의 중심(C)을 기준으로 소정의 반경(R1)을 갖도록 배치될 수 있다. 예컨데, 복수 개의 상기 로터 투스(412)는 소정의 반경(R1) 상에 배치될 수 있다. 이때, 상기 반경(R1)은 제1 반경이라 불릴 수 있으며, 중심(C)에서 로터 투스(412)의 외측면(412a)까지의 거리일 수 있다.

그리고, 상기 로터 투스(412)의 외측면(412a)은 상기 스테이터(300)의 투스(312)의 내주면(312a)까지 소정의 거리(D1)를 갖도록 배치될 수 있다. 여기서, 상기 거리(D1)는 제1 거리라 불릴 수 있다.

복수 개의 상기 마그넷(420)은 상기 로터 투스(412) 사이에 배치될 수 있다. 여기서, 마그넷(420)은 길쭉한 바 형상으로 형성될 수 있다.

상기 마그넷(420)은 로터(400)의 중심(C)을 기준으로 소정의 반경(R2)을 갖도록 배치될 수 있다. 예컨데, 복수 개의 상기 마그넷(420)은 소정의 반경(R2) 상에 배치될 수 있다. 이때, 상기 반경(R2)은 제2 반경이라 불릴 수 있으며, 중심(C)에서 마그넷(420)의 외측면(421)까지의 거리일 수 있다. 여기서, 상기 마그넷(420)의 반경(R2)은 샤프트(500)의 중심(C)에서 상기 마그넷(420)의 외측면(421)까지의 거리일 수 있다.

상기 마그넷(420)은 스테이터(300)의 스테이터 코어(310)에 감긴 코일(330)과 회전 자계를 형성한다.

그에 따라, 코일(330)과 마그넷(420)의 전기적 상호 작용으로 로터(400)가 회전하고, 상기 로터(400)의 회전에 연동하여 샤프트(500)가 회전함으로써 상기 모터(1)의 구동력이 발생된다.

상기 캔(430)은 상기 마그넷(420)이 부착된 로터 코어(410)의 일부를 덮도록 배치될 수 있다. 여기서, 상기 마그넷(420)이 부착된 로터 코어(410)는 로터 어셈블리라 불릴 수 있다.

상기 캔(430)은 물리적 또는 화학적 자극으로부터 상기 로터 코어(410)와 상기 마그넷(420)을 보호할 수 있다. 또한, 상기 캔(430)은 상기 로터 코어(410)에서 상기 마그넷(420)이 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

도 10은 실시예에 따른 모터의 제1 캔을 나타내는 도면이고, 도 11은 실시예에 따른 모터의 제2 캔을 나타내는 도면이다.

도 5 내지 도 11을 참조하면, 상기 캔(430)은 제1 캔(440) 및 상기 제1 캔(440)과 결합하는 제2 캔(450)을 포함할 수 있다.

상기 제1 캔(440)은 로터 코어(410)의 하부에 접촉되게 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제2 캔(450)의 일부는 상기 로터 코어(410)의 상부에 접촉되게 배치될 수 있으며, 상기 제2 캔(450)의 다른 일부는 상기 마그넷(420)의 외측에 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 제1 캔(440)과 제2 캔(450)은 상기 마그넷(420)이 축방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 상기 제1 캔(440)은 로터 코어(410)의 하부에 배치되고, 상기 제2 캔(450)의 일부는 로터 코어(410)의 상부에 배치되는 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다. 예컨데, 상기 제1 캔(440)은 로터 코어(410)의 상부에 배치되고, 상기 제2 캔(450)의 일부는 로터 코어(410)의 하부에 배치될 수도 있다.

상기 제1 캔(440)은 원주 방향으로 상호 이격되게 배치되는 복수 개의 홀(441)을 포함할 수 있다. 상기 홀(441)은 제1 캔(440)을 축 방향으로 관통하는 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 제2 캔(450)의 돌출부(452)와의 결합을 고려하여 상기 제2 캔(450)의 돌출부(452)에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제1 캔(440)은 링 형상의 판으로 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 제1 캔(440)은 상기 마그넷(420)의 일부와 축방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 이때, 상기 제1 캔(440)은 로터 코어(410)의 하면에 접촉되게 배치될 수 있다.

또한, 상기 제1 캔(440)이 링 형상의 판으로 형성됨에 따라, 상기 제1 캔(440)은 외측 반경(R3)과 내측 반경(R4)을 가질 수 있다. 여기서, 상기 외측 반경(R3)은 제3 반경이라 불릴 수 있고, 상기 내측 반경(R4)은 제4 반경이라 불릴 수 있다.

상기 제1 캔(440)의 외측 반경(R3)은 상기 로터 투스(412)의 반경(R1)과 동일하거나 작을 수 있다. 이때, 상기 제1 캔(440)의 외측 반경(R3)은 마그넷(420)의 반경(R2)보다 클 수 있다. 그리고, 상기 내측 반경(R4)은 마그넷(420)의 반경(R2)보다 작을 수 있다. 즉, 상기 마그넷의 반경(R2)은 상기 제1 캔(440)의 외측 반경(R3)보다 작고, 상기 제1 캔(440)의 내측 반경(R4)보다 클 수 있다.

한편, 상기 제1 캔(440)은 외주면에서 축방향인 상방으로 돌출되게 연장된 림(442)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 림(442)은 링 형상의 단면을 갖도록 형성될 수 있다.

상기 림(442)은 로터 투스(412)의 외측에 배치될 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 림(442)의 내주면은 상기 로터 투스(412)의 외측면(412a)과 접촉되게 배치될 수 있다. 또한, 상기 림(442)의 내주면은 돌출부(452)와 이격되게 배치될 수 있다. 여기서, 상기 림(442)은 상기 제1 캔(440)의 부가적인 구성요소로서, 상기 로터 어셈블리에 제1 캔(440)을 배치하기 위한 가이드로서의 역할을 수행할 수 있다.

상기 제2 캔(450)은 바디(451) 및 상기 바디(451)에서 축 방향으로 돌출되는 적어도 두 개의 돌출부(452)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 제2 캔(450)은 바디(451) 및 상기 바디(451)에서 축 방향으로 돌출되는 복수 개의 돌출부(452)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 바디(451)와 상기 돌출부(452)는 일체로 형성될 수 있다.

상기 바디(451)는 소정의 두께를 갖는 원판 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 바디(451)에는 샤프트(500)와의 결합을 위해 중앙에 홀이 형성될 수 있다. 이때, 상기 바디(451)의 일면은 로터 코어(410)의 상면과 접촉되게 배치될 수 있다.

그리고, 상기 바디(451)의 외주면(451a)은 소정의 반경(R5)을 갖도록 형성될 수 있다. 여기서, 상기 반경(R5)은 제5 반경이라 불릴 수 있다. 그리고, 상기 외주면(451a)의 반경(R5)은 상기 로터 투스(412)의 반경(R1)보다 작을 수 있다. 그리고, 상기 외주면(451a)의 반경(R5)은 상기 마그넷(420)의 반경(R2)보다 클 수 있다.

상기 돌출부(452)는 상기 바디(451)에서 축방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 돌출부(452)는 제1 캔(440)의 홀(441)과 결합하여 상기 마그넷(420)의 축방향 이탈을 방지할 수 있다. 여기서, 상기 돌출부(452)는 판 형상으로 형성될 수 있다.

그리고, 복수 개의 돌출부(452)는 원주 방향으로 상호 이격되게 소정의 간격으로 바디(451)에 배치될 수 있다.

그리고, 상기 돌출부(452)는 상기 마그넷(420)과 마주보게 배치될 수 있다. 예컨데, 상기 돌출부(452)는 마그넷(420)의 외측에 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 돌출부(452)는 상기 마그넷(420)이 반경 방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 상기 돌출부(452)와 상기 마그넷(420)의 갯수는 동일할 수 있다.

도 9 및 도 11을 참조하면, 상기 돌출부(452)는 상기 바디(451)의 외주면(451a)에서 축방향으로 길게 연장될 수 있다. 이때, 상기 돌출부(452)는 로터(400)의 중심(C)을 기준으로 소정의 반경(R6)을 갖도록 배치될 수 있다. 예컨데, 복수 개의 상기 돌출부(452)는 소정의 반경(R6) 상에 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 돌출부(452)의 외측면에서 상기 샤프트(500)의 중심(C)까지의 거리는 상기 외주면(451a)의 반경(R5)보다 클 수 있다. 즉, 상기 돌출부(452)의 반경(R6)은 상기 외주면(451a)의 반경(R5)보다 클 수 있다. 여기서, 상기 돌출부(452)의 반경(R6)은 상기 돌출부(452)의 외측면의 반경일 수 있으며, 제6 반경이라 불릴 수 있다.

한편, 상기 돌출부(452)는 로터 코어(410)의 축방향 길이보다 길게 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 돌출부(452)는 상기 홀(441)에 결합한 후 절곡되어 상기 제1 캔(440)을 고정시킬 수 있다.

한편, 상기 로터 투스(412)의 외측면(412a)은 상기 스테이터(300)의 투스(312)의 내주면(312a)까지 소정의 거리(D1)를 갖도록 배치될 수 있다. 여기서, 상기 거리(D1)는 제1 거리라 불릴 수 있다.

또한, 상기 돌출부(452)는 상기 스테이터(300)의 투스(312)의 내주면(312a)까지 소정의 거리(D2)를 갖도록 배치될 수 있다. 여기서, 상기 거리(D2)는 제2 거리라 불릴 수 있다.

따라서, 상기 모터(1)는 상기 투스(312)의 내주면(312a)에서 상기 로터 투스(412)의 외측면(412a)까지의 거리(D1)를 상기 투스(312)의 내주면(312a)에서 상기 돌출부(452)까지의 거리(D2)보다 작게 형성함으로써, 에어 갭의 로스를 방지할 수 있다. 그에 따라, 상기 모터(1)는 반경 방향 상으로 컴팩트하게 구현될 수 있다.

도 9를 참조하여, 상기 캔(430)이 상기 로터 어셈블리에 결합하는 과정을 살펴보기로 한다.

도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 로터 어셈블리의 상부와 하부에 제1 캔(440)과 제2 캔(450)을 결합할 수 있다. 이때, 상기 제2 캔(450)의 돌출부(452)는 상기 마그넷(420)과 마주보게 상기 마그넷(420)의 외측에 배치될 수 있다.

도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제2 캔(450)의 돌출부(452)는 상기 제1 캔(440)의 홀(441)을 관통하여 결합할 수 있다. 이때, 상기 돌출부(452)는 로터 코어(410)의 축방향 길이보다 길게 형성될 수 있기 때문에, 상기 홀(441)에 결합한 돌출부(452)의 단부는 상기 제1 캔(440)에 노출되게 배치될 수 있다.

도 9의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 홀(441)을 관통한 돌출부(452)의 단부를 절곡하여 제1 캔(440)을 고정할 수 있다.

따라서, 상기 모터(1)는 도 9의 (a), (b) 및 (c)의 과정을 통해 상기 로터 어셈블리에 상기 캔(430)을 결합하여 고정할 수 있다. 그에 따라, 상기 캔(430)에 의해 상기 마그넷(420)의 이탈이 방지될 수 있다.

샤프트(500)는 베어링(B)에 의해 하우징(100)의 내부에서 회전 가능하게 배치될 수 있다. 그리고, 샤프트(500)는 로터(400)의 회전에 연동하여 함께 회전할 수 있다.

그리고, 상기 샤프트(500)는 상기 로터 코어(410)의 중앙에 형성된 홀에 압입 방식으로 결합될 수 있다.

버스바(600)는 스테이터(300)의 상부에 배치될 수 있다.

그리고, 버스바(600)는 스테이터(300)의 코일(330)과 전기적으로 연결될 수 있다.

버스바(600)는 버스바 본체(미도시)와 상기 버스바 본체의 내부에 배치되는 복수 개의 터미널(미도시)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 버스바 본체는 사출 성형을 통해 형성된 몰드물일 수 있다. 그리고, 상기 터미널 각각은 스테이터(300)의 코일(330)과 전기적으로 연결될 수 있다.

센서부(700)는 로터(400)와 회전 연동 가능하게 설치된 센싱 마그넷의 자기력을 감지하여 로터(400)의 현재 위치를 파악함으로써 샤프트(500)의 회전을 감지할 수 있게 한다.

센서부(700)는 센싱 마그넷 조립체(710)와 인쇄회로기판(PCB, 720)을 포함할 수 있다.

센싱 마그넷 조립체(710)는 로터(400)와 연동하도록 샤프트(500)에 결합되어 로터(400)의 위치를 검출되게 한다. 이때, 센싱 마그넷 조립체(710)는 센싱 마그넷과 센싱 플레이트를 포함할 수 있다.

상기 센싱 마그넷은 내주면을 형성하는 홀에 인접하여 원주방향으로 배치되는 메인 마그넷과 가장자리에 형성되는 서브 마그넷을 포함할 수 있다.

상기 메인 마그넷은 모터의 로터(400)에 삽입된 드라이브 마그넷과 동일하게 배열될 수 있다.

상기 서브 마그넷은 상기 메인 마그넷보다 세분화되어 많은 극을 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 서브 마그넷은 회전 각도를 더욱 세밀하게 분할하여 측정하는 것이 가능하게 하며, 모터의 구동을 더 부드럽게 유도할 수 있다

상기 센싱 플레이트는 원판 형태의 금속 재질로 형성될 수 있다. 센싱 플레이트의 상면에는 센싱 마그넷이 결합될 수 있다. 그리고 상기 센싱 플레이트는 샤프트(500)에 결합될 수 있다. 여기서, 상기 센싱 플레이트에는 샤프트(500)가 관통하는 홀이 형성될 수 있다.

인쇄회로기판(720)에는 상기 센싱 마그넷의 자기력을 감지하는 센서가 배치될 수 있다. 여기서, 상기 센서는 홀 IC(Hall IC)로 제공될 수 있다. 그리고, 상기 센서는 센싱 마그넷의 N극과 S극의 변화를 감지하여 센싱 시그널을 생성할 수 있다. 그에 따라, 홀 IC(Hall IC)가 배치된 인쇄회로기판(720)은 센싱 어셈블리 또는 위치 감지 장치라 불릴 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 모터,
100: 하우징 200: 커버
300: 스테이터 310: 스테이터 코어
330: 코일
400: 로터
410: 로터 코어
411: 요크 412: 로터 투스
420: 마그넷
430: 캔
440: 제1 캔 441: 홀
450: 제2 캔
451: 바디 452: 돌출부
500: 샤프트
600: 버스바
700: 센서부

Claims (8)

1. 스테이터;
   상기 스테이터와 대응되게 배치되는 로터; 및
   상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고,
   상기 로터는
   요크, 및 원주 방향으로 이격되어 상기 요크에 배치되는 복수 개의 로터 투스를 포함하는 로터 코어,
   상기 로터 투스의 사이에 배치되는 복수 개의 마그넷, 및
   상기 로터 코어의 외측에 배치되는 캔을 포함하고,
   상기 캔은
   홀이 형성된 제1 캔, 및
   상기 홀에 결합하는 돌출부를 포함하는 제2 캔을 포함하며,
   상기 돌출부의 일부는 상기 마그넷의 외측면과 마주보게 배치되는 모터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 로터 투스의 외측면의 반경(R1)은 상기 돌출부의 외측면에서 상기 사프트의 축의 중심까지의 거리보다 큰 모터.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 캔의 외측 반경(R3)은 상기 로터 투스의 반경(R1)과 동일하거나 작고, 상기 샤프트의 축의 중심에서 상기 마그넷의 외측면까지의 거리보다 큰 모터.
4. 제4항에 있어서,
   상기 제1 캔은 링 형상으로 형성되며,
   상기 샤프트의 축의 중심에서 상기 마그넷의 외측면까지의 거리는 상기 제1 캔의 외측 반경(R3)보다 작고, 상기 제1 캔의 내측 반경(R4)보다 큰 모터.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 캔은 링 형상으로 형성되며,
   상기 제1 캔은 상기 마그넷의 일부와 축방향으로 오버랩되게 배치되는 모터.
6. 제1항에 있어서,
   상기 스테이터는 스테이터 코어, 및 상기 스테이터 코어에 권선되는 코일을 포함하고,
   상기 스테이터 코어는 원주 방향을 따라 상호 이격되게 배치되는 복수 개의 투스를 포함하며,
   상기 투스의 내주면에서 상기 로터 투스의 외측면까지의 거리(D1)는 상기 투스의 내주면에서 상기 돌출부의 외측면까지의 거리(D2)보다 작은 모터.
7. 요크 및 원주 방향으로 이격되어 상기 요크에 배치되는 복수 개의 로터 투스를 포함하는 로터 코어;
   상기 로터 투스 사이에 배치되는 복수 개의 마그넷; 및
   복수 개의 상기 마그넷이 배치된 상기 로터 코어에 배치되는 캔을 포함하고,
   상기 캔은
   홀이 형성된 제1 캔, 및
   바디와 상기 바디에서 축방향으로 연장된 돌출부를 포함하는 제2 캔을 포함하며,
   상기 홀과 결합하는 상기 돌출부는 상기 마그넷의 외측면과 마주보게 배치되는 로터.
8. 제7항에 있어서,
   상기 돌출부는 상기 로터 코어의 축방향 길이보다 길게 형성되고,
   상기 홀에 결합한 상기 돌출부의 단부는 절곡되는 로터.

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