KR20230108457A - 모터 - Google Patents

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KR20230108457A
KR20230108457A KR1020220003875A KR20220003875A KR20230108457A KR 20230108457 A KR20230108457 A KR 20230108457A KR 1020220003875 A KR1020220003875 A KR 1020220003875A KR 20220003875 A KR20220003875 A KR 20220003875A KR 20230108457 A KR20230108457 A KR 20230108457A
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magnet holder
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KR1020220003875A
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신동현
김헌정
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 발명은 샤프트; 상기 샤프트에 결합된 로터; 및 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;를 포함하고, 상기 로터는 로터 코어 및 상기 로터 코어에 결합된 복수 개의 마그넷 및 상기 마그넷 외측에 배치되는 마그넷 홀더를 포함하고, 상기 마그넷 홀더는, 원주방향으로 상기 마그넷 홀더의 일측에 배치되는 제1 결합부와, 상기 마그넷 홀더의 타측에 배치되는 제2 결합부를 포함하고, 상기 제1 결합부와 상기 제2 결합부는 원주방향으로 서로 구속되는 형태인 모터를 제공할 수 있다.

Description

모터{Motor}
실시예는 모터에 관한 것이다.
일반적으로, 모터는 로터와 스테이터의 전자기적 상호작용에 의해 로터가 회전한다. 이때, 로터와 연결된 샤프트도 회전하여 회전 구동력을 발생시킨다.
로터은 로터코어와 로터코어의 외면에 배치되는 마그넷을 포함한다. 그리고 로터는 로터코어와 마그넷을 감싸는 마그넷 홀더를 포함할 수 있다. 마그넷 홀더는 금속 소재로 이루어진 원통형의 캔부재일 수 있다.
이러한 마그넷 홀더는 접착제를 통해 마그넷에 고정된다. 때문에, 모터의 제조 과정에서 접착제의 경화하는 시간이 소요되어, 제조 공정이 길어지는 문제점이 있다.
또한, 마그넷 홀더의 크기는 로터코어와 마그넷의 크기에 대응한다. 따라서, 크기가 다른 로터코어와 마그넷을 적용하는 경우, 다른 크기를 갖는 마그넷 홀더를 사용하여야 하기 때문에, 마그넷 홀더의 호환성이 떨어지는 문제점 있다.
이에, 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 접착제를 사용하지 않고 마그넷 홀더를 고정하고, 마그넷 홀더의 호환성을 높이는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
실시예가 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 실시예는, 샤프트와, 상기 샤프트에 결합된 로터 및 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터를 포함하고, 상기 로터는 로터 코어 및 상기 로터 코어에 결합된 복수 개의 마그넷 및 상기 마그넷 외측에 배치되는 마그넷 홀더를 포함하고, 상기 마그넷 홀더는, 원주방향으로 상기 마그넷 홀더의 일측에 배치되는 제1 결합부와, 상기 마그넷 홀더의 타측에 배치되는 제2 결합부를 포함하고, 상기 제1 결합부와 상기 제2 결합부는 원주방향으로 서로 구속되는 형태인 모터를 제공할 수 있다.
실시예는, 샤프트와, 상기 샤프트에 결합된 로터 및 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터를 포함하고, 상기 로터는 로터 코어 및 상기 로터 코어에 결합된 복수 개의 마그넷 및 상기 마그넷 외측에 배치되는 마그넷 홀더를 포함하고, 상기 마그넷 홀더는, 원주??향을 따라 배열되는 제1 홀더와 제2 홀더를 포함하고, 상기 제1 홀더와 상기 제2 홀더는 반경방향으로 제1 오버랩영역을 형성하고, 상기 제1 오버랩영역은 상기 제1 홀더와 상기 제2 홀더가 원주향방으로 오버랩되는 제2 오버랩영역을 포함하는 모터를 제공할 수 있다.
실시예는, 샤프트와, 상기 샤프트에 결합된 로터 및 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터를 포함하고, 상기 로터는 로터 코어 및 상기 로터 코어에 결합된 복수 개의 마그넷 및 상기 마그넷 외측에 배치되는 마그넷 홀더를 포함하고, 상기 마그넷 홀더는, 원주??향을 따라 서로 연결되는 복수 개의 홀더를 포함하고, 상기 홀더는 돌기와 홀을 포함하고, 원주방향으로, 상기 돌기는 상기 홀더의 일측에 배치되고, 상기 홀은 상기 홀더의 타측에 배치될 수 있다.
실시예에 따르면, 접착제를 사용하지 않고 마그넷 홀더를 고정하여, 모터의 제조 시간과 제조 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.
실시예에 따르면, 로터코어 크기 및 마그넷의 크기에 대응하여, 마그넷 홀더의 크기를 조절할 수 있도록 구성됨으로써, 마그넷 홀더의 호환성이 높고 공용호가 가능한 이점이 있다.
실시예에 따르면, 마그넷 ?C더의 제1 돌기의 크기를 변경하거나, 마그넷 홀더의 홀더의 개수를 달리하여, 다양한 로터코어의 크기 및 마그넷의 크기에 대응할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 실시예에 따른 모터의 측단면도,
도 2는 로터 및 샤프트를 도시한 사시도,
도 3은 도 2에서 도시한 마그넷 홀더의 사시도,
도 4는 마그넷 홀더의 결합영역을 확대한 로터의 평면도,
도 5는 로터의 평면도,
도 6은 변형례에 따른 마그넷 홀더를 포함하는 로터를 도시한 사시도,
도 7은 마그넷 홀더의 홀더를 도시한 사시도,
도 8은 도 6에서 도시한 마그넷 홀더의 결합영역을 도시한 도면이다.
도 9는 도 6에서 도시한 마그넷 홀더의 결합영역을 도시한 로터의 평면도,
도 10은 도 9에서 도시한 결합영역의 확대도이다.
샤프트의 길이 방향(상하 방향)과 평행한 방향을 축방향이라 하고, 샤프트를 중심으로 축방향과 수직한 방향을 반경방향이라 하고, 샤프트를 중심으로 반경방향의 반지름을 갖는 원을 따라가는 방향을 원주방향이라 부른다.
도 1은 실시예에 따른 모터의 측단면도이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 모터는 샤프트(100), 로터(200), 스테이터(300)와 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)을 향하는 방향인 내측의 반대 방향을 나타낸다.
샤프트(100)는 로터(200)와 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. 샤프트(100)는 중공형 부재로 이루어질 수 있다.
로터(200)는 스테이터(300)와 전기적 상호 작용을 통해 회전한다. 로터(200)는 스테이터(300)와 대응되어 배치될 수 있고, 내측에 배치될 수 있다. 로터(200)는 로터코어(210)와, 로터코어(210)에 결합된 복수 개의 마그넷(220)과, 마그넷(220)의 외측에 배치되는 마그넷 홀더(230)를 포함할 수 있다. 마그넷 홀더(230)는 금속 소재의 캔부재일 수 있다.
스테이터(300)는 로터(200)의 외측에 배치된다. 스테이터(300)는 스테이터 코어(310)와, 인슐레이터(320)와, 코일(330)을 포함할 수 있다. 인슐레이터(320)는 스테이터 코어(310)에 안착된다. 코일(330)은 인슐레이터(320)에 장착된다. 코일(330)은 로터(200)의 마그넷과 전기적 상호 작용을 유발한다.
하우징(400)은 스테이터(300)의 외측에 배치될 수 있다. 하우징(400)은 일측이 개방된 원통형 부재일 수 있다.
도 2는 로터 및 샤프트를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2에서 도시한 마그넷 홀더의 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 로터(200)는 로터코어(210)와, 로터코어(210)의 외측에 배치되는 복수 개의 마그넷(220)과, 로터코어(210)와 마그넷(220)을 덮는 마그넷 홀더(230)를 포함할 수 있다.
마그넷 홀더(230)는 일측 단부와 타측 단부를 갖는 띠형 부재일 수 있다. 마그넷 홀더(230)는 마그넷(220)을 감싼 상태에서, 일측 단부와 타측 단부가 결합함으로써, 접착제 사용없이 마그넷 홀더(230)가 로터코어(210)에 고정되는 특징이 있다. 마그넷 홀더(230)의 축방향 길이는 로터코어(210)의 축방향 길이와 대응될 수 있다.
이러한 마그넷 홀더(230)는 접착제 없이 로터코어(210)에 고정되기 때문에, 접착제의 도포 공정 및 경화 공정을 생략하여, 제조 시간을 크게 줄이는 이점이 있다.
마그넷 홀더(230)는 제1 결합부와 제2 결합부를 포함할 수 있다.
제1 결합부는 원주방향으로, 마그넷 홀더(230)의 일측에 배치된다. 이하, 제1 결합부는 마그넷 홀더(230)의 일측에서 원주방향으로 돌출되는 제1 돌기(P1)일 수 있다. 제1 돌기(P1)는 끝단이 고리 형상을 갖는 후크 구조를 가질 수 있다. 제1 돌기(P1)는 마그넷 홀더(230)의 일측 에지를 따라 배치될 수 있다. 도면에서 하나의 제1 돌기(P1)를 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 복수 개의 제1 돌기(P1)가 배치될 수 도 있다.
제2 결합부는 원주방향으로, 마그넷 홀더(230)의 타측에 배치된다. 이하, 제2 결합부는 마그넷 홀더(230)의 타측에 배치되는 제1 홀(H1)일 수 있다. 제1 홀(H1)은 마그넷 홀더(230)의 외면과 내면을 관통하여 형성된다. 제1 홀(H1)은 마그넷 홀더(230)의 타측 에지에 인접하여 배치될 수 있다. 제1 홀(H1)은 마그넷 홀더(230)의 타측 에지를 따라 배치되는 장공일 수 있다.
한편, 마그넷 홀더(230)는 복수 개의 제2 홀(H2)을 포함할 수 있다. 제2 홀(H2)은 마그넷 홀더(230)의 외면과 내면을 관통하여 형성된다. 복수 개의 제2 홀(H2) 중 일부는 제1 돌기(P1)에 인접하여 배치된다. 그리고 복수 개의 제2 홀(H2) 중 다른 일부는 제1 홀(H1)에 인접하여 배치된다.
이러한 제2 홀(H2)은 마그넷 홀더(230)의 일측 단부와 타측 단부를 조이기 위한 것으로, 플라이어와 같이 마그넷 홀더(230)를 오므리기 위한 도구가 삽입되는 곳이다.
작업자는 플라이어를 마그넷(220)의 일측 단부에 배치된 제2 홀(H2)과 타측 단부에 배치된 제2 홀(H2)에 각각 삽입하여, 마그넷 홀더(230)의 벌어진 양 단부를 조인 다음, 제1 돌기(P1)를 제1 홀(H1)에 삽입하여, 마그넷 홀더(230)의 양 단부를 결속시킴으로써, 접착제 없이, 마그넷 홀더(230)를 로터코어(210)에 고정할 수 있다.
제1 돌기(P1)가 제1 홀(H1)에 걸린 상태에서, 마그넷 홀더(230)의 일측 에지와 마그넷 홀더(230)의 타측 에지는 이격되어 배치될 수 있다.
제1 돌기(P1)의 원주방향 길이를 변경하면, 다양한 로터코어(210)의 크기 및 마그넷(220)의 크기에 대응할 수 있는 이점이 있다.
도 4는 마그넷 홀더(230)의 결합영역을 확대한 로터(200)의 평면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 돌기(P1)가 제1 홀(H1)에 삽입되는 결합영역(CB)은 원주방향으로 이웃하는 마그넷(220)과 마그넷(220) 사이에 배치될 수 있다. 이는 반경방향으로 결합영역(CB)의 공간을 확보하기 위한 것이다.
후크형 제1 돌기(P1)가 제1 홀(H1)에 체결되면서, 제1 돌기(P1)의 일부영역은 제1 돌기(P1)를 제외한 마그넷 홀더(230)의 외면보다 반경방방향으로 돌출될 수 있다.
또한, 로터코어(210)는 외면에서 반경방향으로 돌출된 복수 개의 제2 돌기(P2)를 포함할 수 있다. 복수 개의 제2 돌기(P2)는 원주방향을 따라 일정한 간격을 두고 배치된다. 각각의 제2 돌기(P2)는 축방향을 따라 길게 로터코어(210)의 외면에 배치될 수 있다.
이러한 제2 돌기(P2)는 마그넷(220)의 원주방향 위치를 정렬하고 마그넷(220)의 삽입을 가이드 하는 역할을 한다. 원주방향으로, 제2 돌기(P2)와 제2 돌기(P2) 사이에는 마그넷(220)이 축방향으로 삽입된다.
마그넷 홀더(230)의 결합영역(CB)은 원주방향으로 이러한 제2 돌기(P2)와 대응되게 배치될 수 있다. 이는 제1 돌기(P1)와 마그넷(220)의 접촉을 방지하기 위한 것이다.
도 5는 로터(200)의 평면도이다.
도 5를 참조하면, 마그넷 홀더(230)는 마그넷(220)과 접촉하는 제1 영역(A1)과, 마그넷(220)과 반경방향으로 이격되는 제2 영역(A2)으로 구분될 수 있다. 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)은 원주방향을 따라 교대로 배치될 수 있다. 제1 돌기(P1)와 제1 홀(H1)은 각각 마그넷(220)과 반경방향으로 이격되는 제2 영역(A2)에 배치될 수 있다.
도 6은 변형례에 따른 마그넷 홀더(230)를 포함하는 로터(200)를 도시한 사시도이고, 도 7은 마그넷 홀더(230)의 홀더(HD)를 도시한 사시도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 변형례에 따른 마그넷 홀더(230)는 복수 개의 홀더(HD)로 이루어질 수 있다. 복수 개의 홀더(HD)는 원주방향으로 서로 연결된다. 마그넷 홀더(230)를 이루는 홀더(HD)의 개수를 조절하여 다양한 로터코어(210)의 크기 및 마그넷(220)의 크기에 대응할 수 있는 이점이 있다.
홀더(HD)는 제1 돌기(P1)와 제1 홀(H1)을 포함한다. 제1 돌기(P1)는 원주방향으로 홀더(HD)의 일측에 배치될 수 있다. 제1 홀(H1)은 원주방향으로 홀더(HD)의 타측에 배치될 수 있다. 복수 개의 제1 돌기(P1)가 홀더(HD)에 배치될 수 있다. 그리고 복수 개의 제1 홀(H1)이 홀더(HD)에 배치될 수 있다. 축방향으로, 홀더(HD)에 배치된 제1 돌기(P1)의 위치와 제1 홀(H1)의 위치는 서로 대응될 수 있다.
홀더(HD)는 플라이어와 같은 도구가 삽입되는 복수 개의 제2 홀(H2)을 포함할 수 있다. 복수 개의 제2 홀(H2) 중 일부는 홀더(HD)의 일측에 배치되고, 복수 개의 제2 홀(H2) 중 다른 일부는 홀더(HD)의 타측에 배치될 수 있다.
도 8은 도 6에서 도시한 마그넷 홀더(230)의 결합영역(CB)을 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 이웃하는 홀더(HD)의 어느 하나를 제1 홀더(HD1)라 하고, 다른 하나를 제2 홀더(HD2)라 한다.
제1 홀더(HD1)의 제1 돌기(P1)는 제2 홀더(HD2)의 제1 홀(H1)에 삽입되어 제1 홀더(HD1)와 제2 홀더(HD2)가 서로 구속된다. 제1 홀더(HD1)의 제1 돌기(P1)는 제2 홀더(HD2)의 제1 홀(H1)에 삽입된 상태에서, 제1 홀더(HD1)의 일측 에지와 제2 홀더(HD2)의 타측 에지는 이격되어 배치될 수 있다.
제1 홀더(HD1) 및 제2 홀더(HD2)는 각각 제2 홀(H2)을 포함할 수 있다.
일례로서, 2 개의 제1 돌기(P1)가 축방향으로 이격 배치된다. 축방향으로 2개의 제1 돌기(P1) 사이에 제2 홀(H2)이 배치될 수 있다.
도 9는 도 6에서 도시한 마그넷 홀더(230)의 결합영역(CB)을 도시한 로터(200)의 평면도이고, 도 10은 도 9에서 도시한 결합영역(CB)의 확대도이다.
도 9를 참조하면, 제1 홀더(HD1)의 제1 돌기(P1)가 제2 홀더(HD2)의 제1 홀(H1)에 삽입되는 결합영역(CB)은 원주방향으로 이웃하는 마그넷(220)과 마그넷(220) 사이에 배치될 수 있다. 결합영역(CB)은 원주방향으로 제2 돌기(P2)와 대응되게 배치될 수 있다.
도 10을 참조하면, 반경방향으로 제1 홀더(HD1)와 제2 홀더(HD2)는 반경방향으로 제1 오버랩영역(O1)을 형성한다. 그리고, 제1 홀더(HD1)와 제2 홀더(HD2)는 제1 오버랩영역(O1)에서 원주방향으로 제2 오버랩영역(O2)을 형성하여, 제1 홀더(HD1)와 제2 홀더(HD2)는 원주방향으로 서로 구속되도록 체결된다.
이러한 제1 오버랩영역(O1)과 제2 오버랩영역(O2)은 원주방향으로 이웃하는 마그넷(220) 사이에 배치되며, 제2 돌기(P2)와 대응되게 배치될 수 있다.
전술된 실시예에는 차량용 또는 가전용 등 다양한 기기에 이용할 수 있다.
100: 샤프트
200: 로터
210: 로터코어
220: 마그넷
230: 마그넷 홀더
300: 스테이터
400: 하우징
P1: 제1 돌기
P2: 제2 돌기
A1: 제1 영역
A2: 제2 영역
HD: 홀더
HD1: 제1 홀더
HD2: 제2 홀더

Claims (13)

  1. 샤프트;
    상기 샤프트에 결합된 로터; 및
    상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;를 포함하고,
    상기 로터는 로터 코어 및 상기 로터 코어에 결합된 복수 개의 마그넷 및 상기 마그넷 외측에 배치되는 마그넷 홀더를 포함하고,
    상기 마그넷 홀더는, 원주방향으로 상기 마그넷 홀더의 일측에 배치되는 제1 결합부와, 상기 마그넷 홀더의 타측에 배치되는 제2 결합부를 포함하고,
    상기 제1 결합부와 상기 제2 결합부는 원주방향으로 서로 구속되는 형태인 모터.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 결합부와 상기 제2 결합부의 결합영역은 원주방향으로 이웃하는 상기 마그넷 사이에 배치되는 모터.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 마그넷 홀더는 상기 마그넷과 접촉하는 제1 영역과, 상기 마그넷과 이격되는 제2 영역을 포함하고,
    상기 제1 결합부 및 상기 제2 결합부는 각각 상기 제2 영역에 배치되는 모터.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 결합부는 상기 마그넷 홀더의 일측에서 연장되는 제1 돌기이고,
    상기 제2 결합부는 상기 마그넷 홀더의 타측에 배치되는 제1 홀인 모터.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 돌기의 단부는 후크형 형상을 가지며, 상기 제1 홀은 상기 마그넷 홀더의 내면과 외면을 관통하여 형성되는 모터.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 돌기의 일부영역은 상기 제1 돌기를 제외한 상기 마그넷 홀더의 외면보다 반경방향으로 돌출되어 배치되는 모터.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 마그넷 홀더는 상기 마그넷 홀더의 내면과 외면을 관통하여 형성되는 복수 개의 제2 홀을 포함하고,
    복수 개의 상기 제2 홀 중 일부는 원주방향으로 상기 마그넷 홀더의 일측에 배치되고, 복수 개의 상기 제2 홀 중 다른 일부는 원주방향으로 상기 마그넷 홀더의 타측에 배치되는 모터.
  8. 샤프트;
    상기 샤프트에 결합된 로터; 및
    상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;를 포함하고,
    상기 로터는 로터 코어 및 상기 로터 코어에 결합된 복수 개의 마그넷 및 상기 마그넷의 외측에 배치되는 마그넷 홀더를 포함하고,
    상기 마그넷 홀더는, 원주??향을 따라 배열되는 제1 홀더와 제2 홀더를 포함하고,
    상기 제1 홀더와 상기 제2 홀더는 반경방향으로 제1 오버랩영역을 형성하고,
    상기 제1 오버랩영역은 상기 제1 홀더와 상기 제2 홀더가 원주??향으로 오버랩되는 제2 오버랩영역을 포함하는 모터.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 로터코어는 원주방향을 따라 배치되는 복수 개의 제2 돌기를 포함하고,
    원주방향으로, 상기 제1 오버랩영역은 상기 제2 돌기와 대응되게 배치되는 모터.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 마그넷 홀더는 상기 마그넷 홀더의 내면과 외면을 관통하여 형성되는 제2 홀을 포함하고,
    상기 제2 홀은 상기 제1 홀더 및 상기 제2 홀에 각각 배치되는 모터.
  11. 샤프트;
    상기 샤프트에 결합된 로터; 및
    상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;를 포함하고,
    상기 로터는 로터 코어 및 상기 로터 코어에 결합된 복수 개의 마그넷 및 상기 마그넷 외측에 배치되는 마그넷 홀더를 포함하고,
    상기 마그넷 홀더는, 원주??향을 따라 서로 연결되는 복수 개의 홀더를 포함하고,
    상기 홀더는 돌기와 홀을 포함하고,
    원주방향으로, 상기 돌기는 상기 홀더의 일측에 배치되고, 상기 홀은 상기 홀더의 타측에 배치되는 모터.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 홀더의 상기 돌기는 이웃하는 상기 돌기의 홀에 결합하는 모터.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 홀더는 복수 개의 제2 홀을 포함하고,
    상기 복수 개의 제2 홀 중 일부는 원주방향으로 상기 홀더의 일측에 배치되고, 상기 복수 개의 제2 홀 중 다른 일부는 원주방향으로 상기 홀더의 타측에 배치되는 모터.
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