KR20230064831A

KR20230064831A - 모터

Info

Publication number: KR20230064831A
Application number: KR1020210150359A
Authority: KR
Inventors: 우승훈
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2021-11-04
Filing date: 2021-11-04
Publication date: 2023-05-11

Abstract

본 발명은 샤프트; 상기 샤프트에 결합된 로터; 및 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;를 포함하고, 상기 로터는 로터 코어 및 상기 로터 코어의 외면에 배치된 복수의 마그넷을 포함하고, 상기 복수의 마그넷 각각은 상기 로터 코어와 마주하는 내면과 상기 스테이터와 마주하는 외면을 포함하고, 상기 내면은 제1 평면과 상기 제1 평면과 둔각을 형성하는 제2 평면을 포함하고, 상기 외면은 곡면으로 형성된 모터를 제공할 수 있다.

Description

모터{Motor}

실시예는 모터에 관한 것이다.

모터는 샤프트. 로터 및 스테이터를 포함한다. 로터 및 스테이터는 하우징에 포함된다. 스테이터는 스테이터 코어와, 스테이터 코어에 감기는 코일을 포함할 수 있다.

로터는 로터코어와 마그넷을 포함한다. 마그넷은 스테이터의 투스를 마주보도록 로터코어의 외면에 배치될 수 있다. 로터코어의 외면에는 복수 개의 가이드가 돌출되고, 복수 개의 가이드는 원주방향을 따라 일정한 간격을 두고 배치된다.

복수 개의 마그넷은 원주방향으로 가이드와 가이드 사이에 위치한다. 마그넷은 스테이터 투스를 마주보는 외면과 로터코어의 외면과 접촉하는 내면을 포함한다. 마그네의 내면은 로터코어의 외면과 대응되는 곡면 또는 평면일 수 있다.

마그넷이 로터코어의 외면에 부착될 때, 마그넷과 가이드의 사이의 유격으로 인하여, 마그넷이 원주방향으로 유동할 수 있다. 원주방향으로 마그넷들의 위치가 달라지면 코깅토크가 발생하는 문제점이 있다.

이에, 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 마그넷을 로터코어의 외면에 부착할 때, 마그넷이 정위치에 정렬된 상태로 용이하게 고정되어, 마그넷들의 위치가 달리짐에 따라 발생하는 코깅토크가 발생하는 것을 방지하는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 실시예는, 샤프트와, 상기 샤프트에 결합된 로터 및 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터를 포함하고, 상기 로터는 로터 코어 및 상기 로터 코어의 외면에 배치된 복수의 마그넷을 포함하고, 상기 복수의 마그넷은 각각 상기 로터 코어와 마주하는 내면과 상기 스테이터와 마주하는 외면을 포함하고, 상기 내면은 제1 평면과 상기 제1 평면과 둔각을 형성하는 제2 평면을 포함하고, 상기 외면은 곡면으로 형성된 모터를 제공할 수 있다.

샤프트와, 상기 샤프트에 결합된 로터 및 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터를 포함하고, 상기 로터는 로터 코어 및 상기 로터 코어의 외면에 배치된 마그넷을 포함하고, 상기 마그넷과 마주하는 상기 로터 코어의 외면은 제1 면과 제2 면을 포함하고, 상기 제1 면과 상기 제2 면은 둔각을 형성하도록 배치되는 모터를 제공할 수 있다.

실시예에 따르면, 마그넷의 내면이 제1 평면과, 제1 평면과 둔각을 형성하는 제2 평면을 포함하여, 마그넷이 로터코어의 외면에 부착될 때, 제1 평면과 제2 평면이 마그넷의 원주방향 위치를 잡아주기 때문에 마그넷이 원주방향으로 움직이는 것을 방지함으로써, 코깅토크가 발생하는 것을 방지하는 효과가 있다.

실시예에 따르면, 마그넷의 내면을 평면 가공하기 때문에 마그넷의 가공이 용이한 이점이 있다.

실시예에 따르면, 마그넷을 로터코어에 부착한 후, 마그넷들을 원주방향으로 밀어 위치를 정렬시키는 공정을 삭제하여, 제조공정을 간소화하할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 도면,
도 2는 축방향에 바라본 로터의 평면도,
도 3은 로터코어의 사시도,
도 4 내지 도 6은 도 3에서 도시한 로터코어의 평면도,
도 7은 마그넷을 도시한 사시도,
도 8은 도 7에서 도시한 마그넷의 정면도,
도 9는 도 7에서 도시한 마그넷의 평면도,
도 10은 마그넷이 장착된 로터코어를 도시한 도면이다.

샤프트의 길이 방향(상하 방향)과 평행한 방향을 축 방향이라 하고, 샤프트를 중심으로 축 방향과 수직한 방향을 반경 방향이라 하고, 샤프트를 중심으로 반경 방향의 반지름을 갖는 원을 따라가는 방향을 원주 방향이라 부른다.

도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 실시예에 따른 모터는 샤프트(100), 로터(200), 스테이터(300), 하우징(400)을 포함할 수 있다. 이하, 내측이라 함은 하우징(400)에서 모터의 중심인 샤프트(100)를 향하는 방향을 나타내며, 외측이라 함은 샤프트(100)에서 하우징(400)의 방향을 향하는 방향인 내측의 반대 방향을 나타낸다. 또한, 이하 반경방향은 샤프트(100)의 축중심을 기준으로 한다.

샤프트(100)는 로터(200)에 결합될 수 있다. 전류 공급을 통해 로터(200)와 스테이터(300)에 전자기적 상호 작용이 발생하면, 로터(200)가 회전하고 이에 연동하여 샤프트(100)가 회전한다.

로터(200)는 스테이터(300)와 전기적 상호 작용을 통해 회전한다. 로터(200)는 스테이터(300)의 내측에 배치될 수 있다.

스테이터(300)는 로터(200)의 외측에 배치된다. 스테이터(300)는 스테이터 코어(310), 스테이터 코어(310)에 장착되는 인슐레이터(320) 및 코일(330)을 포함할 수 있다. 코일(330)은 인슐레이터(320)에 감길 수 있다. 인슐레이터(320)는 코일(330)과 스테이터 코어(310) 사이에 배치되어, 스테이터 코어(310)와 코일(330) 간을 서로 전기적으로 절연시켜주는 역할을 한다. 코일(330)은 로터(200)의 마그넷과 전기적 상호 작용을 유발한다.

하우징(400)의 내측에 스테이터(300)와 로터(200)가 배치된다. 그리고 하우징(400)의 내측에 베어링 하우징(500)이 배치된다.

도 2는 축방향에 바라본 로터(200)의 평면도이다.

도 2를 참조하면, 복수 개의 마그넷(220)이 로터코어(210)의 외면에 부착될 수 있다. 로터코어(210)는 복수 개의 가이드(201)를 포함할 수 있다. 가이드(201)는 로터코어(210)의 외면에서 반경방향으로 돌출된다. 복수 개의 가이드(201)는 원주방향을 따라 일정한 간격을 두고 배치된다.

복수 개의 마그넷(220) 중 어느 하나의 마그넷(220)과 접촉하는 로터코어(210)의 외면은 가이드(201)와 가이드(201) 사이에 위치하는 영역에 해당하며, 해당 영역은 제1 면(211)과 제2 면(212)을 포함할 수 있다. 제1 면(211)과 제2 면(212)은 원주방향으로 서로 인접하여 배치된다. 로터코어(210) 전체를 볼 때, 제1 면(211)과 제2 면(212)이 원주방향을 따라 교대로 배치될 수 있다.

도 3은 로터코어(210)의 사시도이고, 도 4 내지 도 6은 도 3에서 도시한 로터코어(210)의 평면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 제1 면(211)과 제2 면(212)은 축방향으로 형성되는 모서리(M1)를 형성하도록 인접하여 배치된다. 제1 면(211)과 제2 면(212)은 축방향에서 바라볼 때, 모서리(M1)를 기준으로 둔각(R1)을 형성하도록 배치된다. 그리고, 제1 면(211) 및 제2 면(212)은 모서리(M1)를 기준으로 대칭되게 배치될 수 있다. 모서리(M1)는 가이드(201)와 가이드(201) 사이에 위치하는 영역의 원주방향 중심에 위치할 수 있다.

제1 면(211)과 제2 면(212)은 각각 장방형 형상을 가질 수 있다. 제1 면(211)과 제2 면(212)은 크기와 형상이 동일할 수 있다. 제1 면(211)과 제2 면(212)은 각각 평면일 수 있다.

로터코어(210)의 외면은, 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)을 포함한다. 제1 영역(A1)은 인접하는 마그넷(220) 중 어느 하나와 마주하는 영역으로 정의되고, 제2 영역(A2)은 인접하는 마그넷(220) 중 다른 하나와 마주하는 영역으로 정의된다. 제1 영역(A1)은 제1 면(211a)과 제2 면(212a)으로 이루어진다. 제2 영역(A2)도 제1 면(211b)과 제2 면(212b)으로 이루어진다.

이때, 제1 영역(A1)의 제1 면(211a)과 제2 영역(A2)의 제2 면(212b)은 둔각(R2)을 형성하도록 배치될 수 있다. 제1 면(211)과 제2 면(212)이 이루는 둔각(R1)은 제1 영역(A1)의 제1 면(211)과 제2 영역(A2)의 제2 면(212)은 둔각(R1)과 동일할 수 있다.

도 5를 참조하면, 축방향에서 바라보았을 때, 인접하는 2개의 가이드(201) 돌기를 잇는 가상의 직선형태의 기준선(P)을 기준으로, 제1 면(211)과 제2 면(212)이 이루는 모서리(M1)는 기준선(P)보다 외측에 배치될 수 있다. 때문에 제1 면(211) 및 제2 면(212)에 접촉하는 마그넷(220)이 도면상 우측의 가이드(201)나 좌측으로 가이드(201)으로 유동하지 않도록, 모서리(M1)에 의한 충분한 고정력을 확보할 수 있다.

도 6을 참조하면, 축방향에서 바라보았을 때, 로터코어(210)의 모든 모서리(M1)는 제1 반경(K1)을 갖는 제1 원주(O1)상에 배치될 수 있다. 그리고 이때, 가이드(201)는 외측단은 제1 반경(K1)보다 큰 제2 반경(K2)을 갖는 제2 원주(O2)상에 배치될 수 있다.

도 7은 마그넷(220)을 도시한 사시도이고, 도 8은 도 7에서 도시한 마그넷(220)의 정면도이고, 도 9는 도 7에서 도시한 마그넷(220)의 평면도이다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 마그넷(220)은 외면(222)은 곡면으로 구성되며, 내면(221)은 평면으로 구성된다. 마그넷(220)의 내면(221)은 로터코어(210)의 외면(222)과 접촉하는 영역이다. 이러한 내면(221)은 제1 평면(221a)과 제2 평면(221b)으로 구성될 수 있다.

제1 평면(221a)과 제2 평면(221b)은 모서리(M2)를 형성하도록 인접하여 배치된다. 제1 평면(221a)과 제2 평면(221b)은 각각 장방형 형상을 가질 수 있다. 제1 평면(221a)과 제2 평면(221b)은 크기와 형상이 동일할 수 있다. 제1 평면(221a)과 제2 평면(221b)은 모서리(M2)를 기준으로 대칭되게 배치될 수 있다.

제1 평면(221a)과 제2 평면(221b)은 둔각(R3)을 형성하도록 배치된다. 제1 평면(221a)과 제2 평면(221b)이 형성하는 둔각(R3)은 로터코어(210)의 제1 면(211)과 제2 면(212)이 형성하는 둔각(R1)과 동일할 수 있다.

이러한 마그넷(220)의 내면(221)은 내면(221)이 외측으로 “v”자 형태로 오목하게 형성된다.

도 10은 마그넷(220)이 장착된 로터코어(210)를 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 로터코어(210)의 제1 면(211)은 마그넷(220)의 제1 평면(221a)에 접촉한다. 그리고 로터코어(210)의 제2 면(212)은 마그넷(220)의 제2 평면(221b)에 접촉한다, 로터코어(210)의 제1 면(211)과 제2 면(212)이 이루는 모서리(M1)는 마그넷(220)의 제1 평면(221a)과 제2 평면(221b)이 이루는 모서리(M2)와 대응된다.

마그넷(220)을 로터코어(210)의 외면(222)에 부착하기 위한 조립 공차 때문에, 가이드(201)와 마그넷(220) 사이에는 유격이 발생한다. 이러한 유격으로 인하여 마그넷(220)이 로터코어(210)의 외면(222)에 부착한 상태에서 유동할 수 있다. 때문에 마그넷(220)과 로터코어(210)의 외면(222) 사이에 접착제를 도포한 후, 마그넷(220)을 로터코어(210)에 부착한 다음, 마그넷(220)들을 축방향에서 바라보았을 때, 시계방향 또는 시계반대방향으로 모두 시프트시키는 공정이 필요했다.

실시예에 따른 모터는 모서리(M1)의 일측에서 마그넷(220)과 로터코어(210)의 접촉영역과, 모서리(M1)의 타측에서 마그넷(220)과 로터코어(210)의 접촉영역이 경사지게 배치되기 때문에, 마그넷(220)을 로터코어(210)의 외면(222)에 부착할 때, 가이드(201)와 마그넷(220) 사이의 유격에도 불구하고 마그넷(220)이 도 10의 F와 같은 방향으로 유동하지 않고 고정되는 이점이 있다. 이처럼, 로터코어(210)의 모서리(M1)를 기준으로 모든 마그넷(220)들이 정렬되면, 코깅토크가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 마그넷(220)을 로터코어(210)에 부착한 다음, 마그넷(220)들을 모두 시프트시키는 공정도 생략할 수 있는 이점이 있다.

이상, 로터코어(210)에서, 가이드(201)와 가이드(201) 사이에 하나의 제1 면(211)과 하나의 제2 면(212)이 배치된 것으로 도시하고 설명하였으며, 이에 대응하여, 마그넷(220)도 하나의 제1 평면(221a)과 하나의 제2 평면(221b)이 배치된 것으로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 가이드(201)와 가이드(201) 사이에 복수 개의 제1 면(211)과 복수 개의 제2 면(212)이 배치될 수 있으며, 이에 대응하여 복수 개의 제1 평면(221a)과 제2 평면(221b)이 배치될 수 도 있다.

전술된 실시예는 차량용 또는 가전용 등 다양한 기기에 이용할 수 있다.

100: 샤프트
200: 로터
210: 로터코어
201: 가이드
211: 제1 면
212: 제2 면
220: 마그넷
221: 내면
221a: 제1 평면
221b: 제2 평면
222: 외면
300: 스테이터
310: 스테이터 코어
320: 인슐레이터
330: 코일
400: 하우징

Claims

샤프트;
상기 샤프트에 결합된 로터; 및
상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;를 포함하고,
상기 로터는 로터 코어 및 상기 로터 코어의 외면에 배치된 복수의 마그넷을 포함하고,
상기 복수의 마그넷은 각각 상기 로터 코어와 마주하는 내면과 상기 스테이터와 마주하는 외면을 포함하고,
상기 내면은 제1 평면과 상기 제1 평면과 둔각을 형성하는 제2 평면을 포함하고,
상기 외면은 곡면으로 형성된 모터.
제1 항에 있어서,
상기 제1 평면과 상기 제2 평면은 모서리를 형성하도록 인접하여 배치되는 모터.
제2 항에 있어서,
상기 모서리를 기준으로, 상기 제1 평면과 상기 제2 평면은 대칭되게 배치되는 모터.
제1 항에 있어서,
상기 제1 평면과 상기 제2 평면은 동일한 형상 및 크기를 가지는 모터.
제2 항에 있어서,
상기 모서리는 상기 마그넷의 폭중심을 따라 배치되는 모터.
샤프트;
상기 샤프트에 결합된 로터; 및
상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;를 포함하고,
상기 로터는 로터 코어 및 상기 로터 코어의 외면에 배치된 마그넷을 포함하고,
상기 마그넷과 마주하는 상기 로터 코어의 외면은 제1 면과 제2 면을 포함하고,
상기 제1 면과 상기 제2 면은 둔각을 형성하도록 배치되는 모터.
제6 항에 있어서,
상기 외면은 인접하는 상기 마그넷 중 어느 하나와 마주하는 제1 영역과, 다른 하나와 마주하는 제2 영역을 포함하고,
상기 제1 영역의 상기 제1 면과 상기 제2 영역의 상기 제1 면은 둔각을 형성하도록 배치되는 모터.
제6 항에 있어서,
상기 제1 면과 상기 제2 면은 인접하여 모서리를 형성하는 모터.
제6 항에 있어서,
상기 제1 면과 상기 제2 면은 크기 및 형상이 동일한 모터.
제6 항에 있어서,
상기 제1 면과 상기 제2 면은, 상기 로터 코어의 축중심을 기준으로 원주방향을 따라 교대로 배치되는 모터.