KR20240029258A - 로터 및 이를 포함하는 모터 - Google Patents

Abstract

실시예는, 샤프트; 상기 샤프트와 결합하며 외주면에 마그넷이 부착되는 로터 코어; 및 상기 로터 코어와 상기 마그넷을 둘러싸는 캔부재를 포함하며, 상기 로터 코어는 제1 로터 코어 및 상기 제1 로터 코어 상에 배치되는 제2 로터 코어를 포함하고, 상기 제1 로터 코어와 상기 제2 로터 코어는 서로 동일한 구성과 형상으로 이루어지며, 상기 제2 로터 코어는 상면과 하면이 반전되어 뒤집혀진 상태로 상기 제2 로터 코어의 상면이 상기 제1 로터 코어의 상면과 마주하는 구조로 배치되는 로터에 관한 것이다.

Description

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

실시예는 로터 및 이를 포함하는 모터에 관한 것이다.

모터는 도체가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기에너지를 회전에너지로 바꾸는 장치이다. 최근 모터의 용도가 확대되면서 모터의 역할이 중요해 지고 있다. 특히, 자동차의 전장화가 급속히 진행되면서, 조향 시스템, 제동 시스템 및 의장 시스템 등에 적용되는 모터의 수요가 크게 증가하고 있다.

모터는 하우징(housing), 샤프트(shaft), 하우징의 내부에 배치되는 스테이터(stator), 샤프트의 외주면에 설치되는 로터(rotor) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 모터의 스테이터는 로터와의 전기적 상호 작용을 유발하여 로터의 회전을 유도한다. 그리고, 상기 로터의 회전에 따라 샤프트 또한 회전한다.

특히, 상기 모터는 자동차의 조향의 안정성을 보장하기 위한 장치에 이용될 수 있다. 예컨데, 상기 모터는 전동식 조향장치(EPS; Electronic Power Steering System) 등 차량용 모터에 사용될 수 있다.

상기 로터는 복수 개의 단위 로터를 적층하여 형성할 수 있다. 이때, 상기 로터는 코깅 토크의 개선을 위해 단위 로터 간에 스큐(Skew) 각도가 적용되게 형성된다.

그러나, 상기 로터에 샤프트를 압입할 때, 상기 스큐 각도가 틀어지는 문제가 발생한다. 그에 따라, 상기 모터의 코깅 토크가 증가하여 상기 모터의 품질이 나빠지는 문제가 있다.

실시예는 단위 로터 코어에 형성되는 복수 개의 스큐홀을 이용하여 로터에 스큐 각도가 형성된 로터 및 이를 포함하는 모터를 제공한다.

또한, 상기 홀에 배치되는 핀을 이용하여 로터에 형성된 스큐 각도가 틀어지는 것을 방지할 수 있는 모터를 제공한다.

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

상기 과제는 실시예에 따라, 샤프트; 상기 샤프트와 결합하며 외주면에 마그넷이 부착되는 로터 코어; 및 상기 로터 코어와 상기 마그넷을 둘러싸는 캔부재를 포함하며, 상기 로터 코어는 제1 로터 코어 및 상기 제1 로터 코어 상에 배치되는 제2 로터 코어를 포함하고, 상기 제1 로터 코어와 상기 제2 로터 코어는 서로 동일한 구성과 형상으로 이루어지며, 상기 제2 로터 코어는 상면과 하면이 반전되어 뒤집혀진 상태로 상기 제2 로터 코어의 상면이 상기 제1 로터 코어의 상면과 마주하는 구조로 배치되는 로터에 의해 달성될 수 있다.

그리고, 상기 제1 로터 코어는 제1면이 상부를 향하고 제2면이 하부를 향하도록 배치된 코어 플레이트가 축방향으로 복수개 적층되어 형성된 구조를 가지고, 상기 제2 로터 코어는 상기 제1면이 하부를 향하고 상기 제2면이 상부를 향하도록 배치된 상기 코어 플레이트가 축방향으로 복수개 적층되어 형성된 구조를 가질 수 있다.

여기서, 상기 코어 플레이트는 중심에 상기 샤프트가 관통하는 샤프트홀, 상기 샤프트홀 주위에 배치되는 스큐홀 및 펀칭돌기를 구비할 수 있다.

또한, 상기 펀칭돌기는 상기 코어 플레이트의 상기 제2면에서 상기 제1면을 향해 돌출되어 형성되며, 적어도 두 개가 상기 샤프트홀을 중심으로 서로 대향하여 배치될 수 있다.

그리고, 상기 제1 로터 코어와 상기 제2 로터 코어 사이에는 상기 펀칭돌기에 의해 이격공간이 형성될 수 있다.

또한, 상기 캔부재는 상기 제1 로터 코어를 덮는 제1 캔과 상기 제2 로터 코어를 덮는 제2 캔을 포함하며, 상기 제1 캔은 상기 제1 로터 코어의 외주면에서 상기 제2 로터 코어를 향해 연장되는 끝단이 절곡되어 상기 이격공간 내에 삽입되고, 상기 제2 캔은 상기 제2 로터 코어의 외주면에서 상기 제1 로터 코어를 향해 연장되는 끝단이 절곡되어 상기 이격공간 내에 삽입될 수 있다.

상기 과제는 실시예에 따라, 샤프트; 상기 샤프트와 결합하며 외주면에 마그넷이 부착되는 로터 코어 및 상기 로터 코어와 상기 마그넷을 둘러싸는 캔부재를 포함하는 로터; 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터를 포함하며, 상기 로터 코어는 제1 로터 코어 및 상기 제1 로터 코어 상에 배치되는 제2 로터 코어를 포함하고, 상기 제1 로터 코어와 상기 제2 로터 코어는 서로 동일한 구성과 형상으로 이루어지며, 상기 제2 로터 코어는 상면과 하면이 반전된 상태로 뒤집혀져 상기 제2 로터 코어의 상면이 상기 제1 로터 코어의 상면과 마주하는 구조로 배치되는 모터에 의해 달성될 수 있다.

실시예는 로터 코어에 형성되는 복수 개의 스큐홀을 이용하여 로터에 스큐 각도가 형성되게 할 수 있다.

실시예는 상기 스큐홀에 배치되는 핀을 이용하여 로터에 형성된 스큐 각도가 틀어지는 것을 방지하고, 스큐 각도가 형성되게 로터 코어의 결합을 안내할 수 있다.

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

도 1은 실시예에 따른 모터를 나타내는 도면이고,
도 2는 실시예에 따른 모터의 로터를 나타내는 사시도이고,
도 3은 실시예에 따른 로터의 로터 코어를 나타내는 분해사시도이고,
도 4는 실시예에 따른 제1 로터 코어를 이루는 코어 플레이트를 나타내는 도면이고,
도 5는 실시예에 따른 제2 로터 코어를 이루는 코어 플레이트를 나타내는 도면이고,
도 6은 실시예에 따른 로터 코어를 이루는 제1 로터 코어와 제2 로터 코어가 배치된 상태를 나타내는 측면도이고,
도 7a 및 도 7b는 각각 도 6에서 동그라미 영역을 확대한 도면이고,
도 8은 실시예에 따른 로터 코어를 이루는 제1 로터 코어와 제2 로터 코어가 배치된 상태를 나타내는 평면도이고,
도 9는 실시예에 따른 로터 코어에 캔부재가 배치되는 상태를 나타내는 사시도이고,
도 10은 실시예에 따른 캔부재를 구성하는 제1 캔과 제2 캔을 나타내는 사시도이고,
도 11은 실시예에 따른 로터 코어에 캔부재가 배치된 상태를 나타내는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 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 1은 실시예에 따른 모터를 나타내는 도면이고, 도 2는 실시예에 따른 모터의 로터를 나타내는 사시도이다.

도 1에 도시된 X 방향은 반경 방향 또는 제1 방향을 의미할 수 있고, Y 방향은 축 방향 또는 제2 방향을 의미할 수 있다. 그리고, 축 방향과 반경 방향은 서로 수직할 수 있다. 여기서, 축 방향이라 함은 샤프트(500)의 길이 방향일 수 있다. 또한, 도 1에 도시된 도면 부호 'C'는 회전 중심(축 중심)을 의미할 수 있다. 그리고, 축 중심(C)을 기준으로 반경 방향의 반지름을 갖는 원을 따라가는 방향은 원주 방향이라 불릴 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 모터는 일측에 개구가 형성된 하우징(100), 하우징(100)의 상부에 배치되는 커버(200), 샤프트(500)와 결합하는 로터(300), 하우징(100)의 내부에 배치되는 스테이터(400), 로터(300)와 함께 회전하는 샤프트(500), 스테이터(400)의 상측에 배치되는 버스바(600) 및 로터(300)의 회전을 감지하는 센서부(700)를 포함할 수 있다. 여기서, 로터(300)는 복수 개의 단위 로터(300A)를 축 방향으로 적층하여 형성할 수 있다. 이때, 단위 로터(300A)는 복수 개의 스큐홀(311)이 형성된 로터 코어(310) 및 로터 코어(310)의 외주면에 부착되는 마그넷(330)을 포함할 수 있다. 여기서, 단위 로터(300A)는 퍽(puck)이라 불릴 수 있다.

따라서, 모터(1)의 로터(300)는 단위 로터(300A)의 적층시 복수 개의 스큐홀(311)을 이용하여 복수 개의 로터 코어(310)들을 일정한 각도로 틀어지게 배치하는 스큐(Skew) 타입으로 제작될 수 있다. 이때, 모터(1)는 스큐홀 중 어느 하나에 결합되는 핀(340)을 이용하여 기 설정된 스큐 각도로 로터 코어(310)의 배치를 안내함과 동시에 샤프트(500)의 압입으로 인한 로터 코어(310)의 틀어짐을 방지할 수 있다.

모터(1)는 EPS에 사용되는 모터일 수 있다. EPS(Electronic Power Steering System)란, 모터의 구동력으로 조향력을 보조함으로써, 선회 안정성을 보장하고 신속한 복원력을 제공하여 운전자로 하여금 안전한 주행이 가능하도록 한다.

하우징(100)과 커버(200)는 모터(1)의 외형을 형성할 수 있다. 그리고, 하우징(100)과 커버(200)의 결합에 의해 수용공간이 형성될 수 있다. 그에 따라, 수용공간에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 로터(300), 스테이터(400), 샤프트(500), 버스바(600), 센서부(700) 등이 배치될 수 있다. 이때, 샤프트(500)는 수용공간에 회전 가능하게 배치된다. 이에, 모터(1)는 샤프트(500)의 상부와 하부에 각각 배치되는 베어링(10)을 더 포함할 수 있다.

하우징(100)은 원통 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 하우징(100)은 내부에 로터(300), 스테이터(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.

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

도 2는 실시예에 따른 모터(1)의 로터(300)를 나타내는 사시도이다.

도 2를 참조하면, 로터(300)는 샤프트(500)와, 샤프트(500)에 결합되며 마그넷(330)이 부착된 로터 코어(310)를 포함할 수 있다. 그리고, 로터 코어(310)와 마그넷(330)을 둘러싸는 캔부재(350)를 더 포함할 수 있다.

로터 코어(310)의 중심에는 샤프트(500)가 결합되며, 로터 코어(310)의 외주면에는 마그넷(330)이 부착될 수 있다. 이러한 로터 코어(310)는 제1 로터 코어(310A)와 축 방향을 따라 제1 로터 코어(310A) 상에 배치되는 제2 로터 코어(310B)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 로터 코어(310A)와 제2 로터 코어(310B)는 일정한 각도로 틀어지게 배치되어 스큐 각도가 형성되도록 구성될 수 있다. 제1 로터 코어(310A)와 제2 로터 코어(310B)는 각각 마그넷(330)과 함께 개별 단위 로터(300A)를 구성할 수 있다.

도면을 참조하면, 제1 로터 코어(310A)와 제2 로터 코어(310B)는 각각 마그넷(330)이 부착되는 가이드홈(324)을 구비할 수 있다. 가이드홈(324)은 로터 코어(310)의 외주면에서 내측으로 함몰되게 형성될 수 있다. 이에 따라, 마그넷(330)은 가이드홈(324) 내에 끼워져 고정될 수 있다. 이러한 마그넷(330)은 로터 마그넷 또는 드라이브 마그넷이라 불릴 수 있다.

한편, 제1 로터 코어(310A)와 제2 로터 코어(310B)는 원형의 얇은 강판 형태를 갖는 코어 플레이트(320)가 복수개 적층되어 형성된 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 제1 로터 코어(310A)를 형성하는 코어 플레이트(320)와 제2 로터 코어(310B)를 형성하는 코어 플레이트(320)는 동일한 형상과 구조를 가질 수 있다. 즉, 단일의 코어 플레이트(320)를 사용하여 제1 로터 코어(310A)와 제2 로터 코어(310B)를 형성할 수 있다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 코어 플레이트(320)는 중심에 샤프트(500)가 관통하는 샤프트홀(321), 샤프트홀(321) 주위에 배치되는 스큐홀(322) 및 펀칭돌기(323)를 구비할 수 있다. 또한, 외주면에는 마그넷(330)의 부착을 위한 가이드홈(324)을 원주 방향을 따라서 구비할 수 있다.

가이드홈(324)은 그 중심이 샤프트홀(321)의 중심과 동일한 선상에 놓이도록 배치될 수 있다. 즉, 가이드홈(324)의 중심과 샤프트홀(321)의 중심을 연결하는 직선과 가이드홈(324)의 중심에서의 접선이 직교를 이루도록 배치될 수 있다. 그리고, 샤프트홀(321)의 중심을 기준으로 스큐홀(322)의 중심은 가이드홈(324)의 중심에 대해 원주 방향으로 위상이 각도 θ만큼 어긋나도록 배치될 수 있다.

이에 따라, 도 4에서와 같이, 코어 플레이트(320)의 제1면(320A)이 상부를 향하고 제2면(320B)이 하부를 향하도록 배치된 상태에서, 스큐홀(322)은 가이드홈(324)의 중심을 기준으로 반시계 방향으로 위상이 어긋나게 배치될 수 있다.

그리고, 도 5에서와 같이, 코어 플레이트(320)의 제2면(320B)이 상부를 향하고 제1면(320A)이 하부를 향하도록 반전되어 배치된 상태에서, 스큐홀(322)은 가이드홈(324)의 중심을 기준으로 시계 방향으로 위상이 어긋나게 배치될 수 있다.

펀칭돌기(323)는 코어 플레이트(320)의 제2면(320B)에서 제1면(320A)을 향해 돌출되어 형성될 수 있다. 이러한, 펀칭돌기(323)는 적어도 두 개가 샤프트홀(321)을 중심으로 서로 대향하는 구조로 배치될 수 있다.

도 3을 참조하면, 제1 로터 코어(310A)는 제1면(320A)이 상부를 향하고 제2면(320B)이 하부를 향하도록 배치된 코어 플레이트(320)가 축방향으로 복수개 적층되어 형성된 구조를 가질 수 있다. 즉, 제1면(320A)이 상부를 향하도록 코어 플레이트(320)를 적층하여 제1 로터 코어(310A)를 형성할 수 있다. 이때, 각 코어 플레이트(320)에 구비되는 펀칭돌기(323)가 서로 중첩되도록 적층함으로써 스큐홀(322)과 가이드홈(324)이 어긋나지 않고 정렬된 상태를 유지하도록 할 수 있다. 즉, 펀칭돌기(323)는 코어 플레이트(320)가 적층되는데 있어서 적층위치를 안내하는 역할을 할 수 있다.

또한, 제2 로터 코어(310B)는 제1면(320A)이 하부를 향하고 제2면(320B)이 상부를 향하도록 반전되어 배치된 코어 플레이트(320)가 축방향으로 복수개 적층되어 형성된 구조를 가질 수 있다. 즉, 제1면(320A)이 하부를 향하도록 코어 플레이트(320)를 적층하여 제2 로터 코어(310B)를 형성할 수 있다. 이때, 각 코어 플레이트(320)에 구비되는 펀칭돌기(323)가 서로 중첩되도록 적층함으로써 스큐홀(322)과 가이드홈(324)이 정렬된 상태를 유지하도록 한다.

본 실시예에서는 제2 로터 코어(310B)가 코어 플레이트(320)를 반전시킨 상태로 적층하여 형성되는 것으로 예시하고 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 로터 코어(310A)를 두 개 형성한 후 어느 하나를 뒤집어 반전시킴으로써 제2 로터 코어(310B)를 구성하는 것도 가능하다.

이처럼 제1 로터 코어(310A)와 제2 로터 코어(310B)는 서로 동일한 구성과 형상으로 이루어지는 것이며, 로터 코어(310)는 제2 로터 코어(310B)의 상면과 하면이 반전되어 뒤집혀진 상태로 제2 로터 코어(310B)의 상면과 제1 로터 코어(310A)의 상면이 서로 마주하여 배치되는 구조를 가질 수 있다.

이에 따라, 제1 로터 코어(310A)의 상부에 배치되는 코어 플레이트(320)는 제1면(320A)이 상측의 제2 로터 코어(310B)와 마주하고, 제2 로터 코어(310B)의 하부에 배치되는 코어 플레이트(320)는 제1면(320A)이 하측의 제1 로터 코어(310A)와 마주하게 된다.

도 6은 실시예에 따른 로터 코어를 이루는 제1 로터 코어와 제2 로터 코어가 배치된 상태를 나타내는 측면도이고, 도 7a 및 도 7b는 각각 도 6에서 동그라미 영역을 확대한 도면이고, 도 8은 실시예에 따른 로터 코어를 이루는 제1 로터 코어와 제2 로터 코어가 배치된 상태를 나타내는 평면도이다.

도 6을 참조하면, 제1 로터 코어(310A)와 제2 로터 코어(310B) 사이에는 서로를 향해 돌출된 펀칭돌기(323)에 의해 이격공간(SP)이 형성될 수 있다. 이러한 이격공간(SP)은, 도 7a에서와 같이, 펀칭돌기(323)의 높이에 대응하는 이격거리를 가질 수 있다. 또는, 도 7b에서와 같이, 두 개의 펀칭돌기(323)가 상호 접한 상태에서의 높이에 대응하는 이격거리를 가질 수 있다.

즉, 펀칭돌기(323)는 제1 로터 코어(310A)와 제2 로터 코어(310B) 사이에서 스페이서 역할을 할 수 있으며, 제1 로터 코어(310A)와 제2 로터 코어(310B)는 서로 마주하는 코어 플레이트(320)간 면접촉하지 않고 펀칭돌기(323)에 의해 점접촉하게 된다. 따라서, 제1 로터 코어(301A)와 제2 로터 코어(310A) 사이에 이격공간(SP)을 형성하기 위한 별도의 스페이서가 본 실시예에 따르면 필요없게 되어 구성요소를 단순화할 수 있다.

한편, 제1 로터 코어(310A) 상에 제2 로터 코어(310B)를 적층하여 배치하는데 있어서 핀(340)을 이용하여 적층을 안내할 수 있다. 예컨데, 제1 로터 코어(310A)의 스큐홀(322)에 핀(340)을 삽입한 상태에서 제2 로터 코어(310B)의 스큐홀(322)이 핀(340)에 끼워지도록 하여 제1 로터 코어(310A)와 제2 로터 코어(310B)의 스큐홀(322)이 상호 정렬되도록 한다.

이에 따라, 도 8에서와 같이, 제1 로터 코어(310A)와 제2 로터 코어(310B)는 설정된 스큐 각도로 틀어지게 배치되며, 단위 로터(300A) 간에 스큐 각도가 형성될 수 있게 한다. 그리고, 제1 로터 코어(310A)에 포함되는 가이드홈(324)과 제2 로터 코어(310B)에 포함되는 가이드홈(324)은 축 방향으로 서로 오버랩되지 않게 배치된다.

도 9는 실시예에 따른 로터 코어에 캔부재가 배치되는 상태를 나타내는 사시도이고, 도 10은 실시예에 따른 캔부재를 구성하는 제1 캔과 제2 캔을 나타내는 사시도이고, 도 11은 실시예에 따른 로터 코어에 캔부재가 배치된 상태를 나타내는 단면도이다.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 캔부재(350)는 마그넷(330)이 부착된 로터 코어(310)를 덮어 마그넷(330)이 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 외부 충격이나 물리, 화학적인 자극으로부터 로터 코어(310)와 마그넷(330)을 보호하면서 로터 코어(310)와 마그넷(330)으로 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있다.

이러한 캔부재(350)는 제1 캔(351)과 제2 캔(352)을 포함할 수 있다. 제1 캔(351)은 제1 로터 코어(310A)를 덮는 부재이며, 제2 캔(352)은 제2 로터 코어(310B)를 덮는 부재이다.

제1 캔(351)과 제2 캔(352)은 양측이 개방된 원통형으로 이루어질 수 있으며, 알루미늄 소재로 형성될 수 있다. 제1 캔(351)과 제2 캔(352)은 상호 동일한 형상을 가질 수 있다.

제1 캔(351)은 제1 로터 코어(310A)의 양측 단면과 외주면을 둘러싸서 덮도록 제공되며, 제1 로터 코어(310A)의 외주면에서 제2 로터 코어(310B)를 향해 연장된 끝단이 절곡되어 제2 로터 코어(310A)와의 사이에 형성된 이격공간(SP) 내에 삽입되도록 구성될 수 있다.

그리고, 제2 캔(352)은 제2 로터 코어(310B)의 양측 단면과 외주면을 둘러싸서 덮도록 제공되며, 제2 로터 코어(310B)의 외주면에서 제1 로터 코어(310A)를 향해 연장된 끝단이 절곡되어 제1 로터 코어(310A)와의 사이에 형성된 이격공간(SP) 내에 삽입되도록 구성될 수 있다.

이에 따라 제1 로터 코어(310A)와 제2 로터 코어(310B) 사이의 이격공간(SP) 내에서 제1 캔(351)의 끝단과 제2 캔(352)의 끝단이 상호 접촉된 상태에서 서로를 가압하게 되므로 상호간을 구속하는 역할을 하게 된다. 따라서, 캔부재(350)와 로터 코어(310)를 별도의 접착제 없이 기구적으로 결합시킬 수 있으며, 캔부재(350)가 로터 코어(310)로부터 쉽게 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

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

도 1을 참조하면, 스테이터(400)는 스테이터 코어(410), 스테이터 코어(410)에 배치되는 인슐레이터(420) 및 인슐레이터(420)에 권선되는 코일(430)을 포함할 수 있다.

스테이터 코어(410)에는 회전 자계를 형성하는 코일(430)이 권선될 수 있다. 여기서, 스테이터 코어(410)는 하나의 코어로 이루어지거나 복수 개의 분할 코어가 결합되어 이루어질 수 있다.

스테이터 코어(410)는 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 상호 적층된 형태로 이루어질 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨데, 스테이터 코어(410)는 하나의 단일품으로 형성될 수도 있다.

스테이터 코어(410)는 원통 형상의 요크(미도시)와 상기 요크에서 반경 방향으로 돌출된 복수 개의 투스(미도시)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 투스에는 코일(430)이 권선될 수 있다.

인슐레이터(420)는 스테이터 코어(410)와 코일(430)을 절연시킨다. 그에 따라, 인슐레이터(420)는 스테이터 코어(410)와 코일(430) 사이에 배치될 수 있다.

따라서, 코일(430)은 인슐레이터(420)가 배치된 스테이터 코어(410)에 권선될 수 있다.

샤프트(500)는 베어링(10)에 의해 하우징(100)의 내부에서 회전 가능하게 배치될 수 있다. 그리고, 샤프트(500)는 로터(300)의 회전에 연동하여 함께 회전할 수 있다.

도 2를 참조하면, 샤프트(500)는 원기둥 형상으로 형성된 샤프트 바디(510) 및 샤프트 바디(510)의 외주면에 원주 방향을 따라 서로 이격되게 배치되는 복수 개의 돌기(520)를 포함할 수 있다.

샤프트(500)는 로터 코어(310)의 중앙에 형성된 홀에 압입 방식으로 결합될 수 있다. 이때, 돌기(520)에 의해 샤프트(500)는 로터 코어(310)에 용이하게 압입될 수 있다.

버스바(600)는 스테이터(400)의 상부에 배치될 수 있다.

그리고, 버스바(600)는 스테이터(400)의 코일(430)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(400)의 코일(430)과 전기적으로 연결될 수 있다.

센서부(700)는 로터(300)와 회전 연동 가능하게 설치된 센싱 마그넷의 자기력을 감지하여 로터(300)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(300)와 연동하도록 샤프트(500)에 결합되어 로터(300)의 위치를 검출되게 한다. 이때, 센싱 마그넷 조립체(710)는 센싱 마그넷과 센싱 플레이트를 포함할 수 있다.

센싱 마그넷은 내주면을 형성하는 홀에 인접하여 원주방향으로 배치되는 메인 마그넷과 가장자리에 형성되는 서브 마그넷을 포함할 수 있다. 메인 마그넷은 로터(300)에 삽입된 드라이브 마그넷과 동일하게 배열될 수 있다. 서브 마그넷은 메인 마그넷보다 세분화되어 많은 극으로 이루어진다. 이에 따라, 서브 마그넷은 회전 각도를 더욱 세밀하게 분할하여 측정하는 것이 가능하게 하며, 모터(1)의 구동을 더 부드럽게 유도할 수 있다

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

인쇄회로기판(720)에는 센싱 마그넷의 자기력을 감지하는 센서가 배치될 수 있다. 이때, 센서는 홀 IC(Hall IC)로 제공될 수 있다. 그리고, 센서는 센싱 마그넷의 N극과 S극의 변화를 감지하여 센싱 시그널을 생성할 수 있다.

한편, 모터(1)는 샤프트(500)의 돌기(520)를 이용하여 로터 코어(310)에 반경 방향으로 인가되는 압입력의 방향을 결정할 수 있다. 그리고, 모터(1)는 돌기(520)와 동일한 반경 선상에 위치하도록 로터 코어(310)에 홀과 홈을 형성하여 압입력에 의해 마그넷(330)에 인가되는 스트레스를 감소시킬 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
10: 베어링
100: 하우징
200: 커버
300: 로터
300A: 단위 로터
310: 로터 코어 310A: 제1 로터 코어
310B: 제2 로터 코어
320: 코어 플레이트 320A: 제1면
320B: 제2면 321: 샤프트홀
322: 스큐홀 323: 펀칭돌기
324: 가이드홈
330: 마그넷
340: 핀
350: 캔부재 351: 제1캔
352: 제2캔
400: 스테이터 410: 스테이터 코어
420: 인슐레이터 430: 코일
500: 샤프트
600: 버스바
700: 센서부

Claims (9)

1. 샤프트;
   상기 샤프트와 결합하며 외주면에 마그넷이 부착되는 로터 코어; 및
   상기 로터 코어와 상기 마그넷을 둘러싸는 캔부재를 포함하며,
   상기 로터 코어는 제1 로터 코어 및 상기 제1 로터 코어 상에 배치되는 제2 로터 코어를 포함하고,
   상기 제1 로터 코어와 상기 제2 로터 코어는 서로 동일한 구성과 형상으로 이루어지며, 상기 제2 로터 코어는 상면과 하면이 반전되어 뒤집혀진 상태로 상기 제2 로터 코어의 상면이 상기 제1 로터 코어의 상면과 마주하는 구조로 배치되는 것을 특징으로 하는 로터.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 로터 코어는 제1면이 상부를 향하고 제2면이 하부를 향하도록 배치된 코어 플레이트가 축방향으로 복수개 적층되어 형성된 구조를 가지고,
   상기 제2 로터 코어는 상기 제1면이 하부를 향하고 상기 제2면이 상부를 향하도록 배치된 상기 코어 플레이트가 축방향으로 복수개 적층되어 형성된 구조를 가지는 로터.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 코어 플레이트는 중심에 상기 샤프트가 관통하는 샤프트홀, 상기 샤프트홀 주위에 배치되는 스큐홀 및 펀칭돌기를 구비하는 로터.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 펀칭돌기는 상기 코어 플레이트의 상기 제2면에서 상기 제1면을 향해 돌출되어 형성되며, 적어도 두 개가 상기 샤프트홀을 중심으로 서로 대향하여 배치되는 로터.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 로터 코어와 상기 제2 로터 코어 사이에는 상기 펀칭돌기에 의해 이격공간이 형성되는 로터.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 캔부재는 상기 제1 로터 코어를 덮는 제1 캔과 상기 제2 로터 코어를 덮는 제2 캔을 포함하며,
   상기 제1 캔은 상기 제1 로터 코어의 외주면에서 상기 제2 로터 코어를 향해 연장되는 끝단이 절곡되어 상기 이격공간 내에 삽입되고, 상기 제2 캔은 상기 제2 로터 코어의 외주면에서 상기 제1 로터 코어를 향해 연장되는 끝단이 절곡되어 상기 이격공간 내에 삽입되는 로터.
   
7. 제3항에 있어서,
   상기 코어 플레이트는 외주면에 형성된 복수의 가이드홈을 포함하고,
   상기 제1 로터 코어에 포함되는 상기 가이드홈과 상기 제2 로터 코어에 포함되는 상기 가이드홈은 축방향으로 서로 오버랩되지 않는 로터.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 샤프트홀의 중심을 기준으로 상기 스큐홀의 중심은 상기 가이드홈의 중심에 대해 원주 방향으로 위상이 각도 θ만큼 어긋나는 로터.
   
9. 샤프트;
   상기 샤프트와 결합하며 외주면에 마그넷이 부착되는 로터 코어 및 상기 로터 코어와 상기 마그넷을 둘러싸는 캔부재를 포함하는 로터;
   상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터를 포함하며,
   상기 로터 코어는 제1 로터 코어 및 상기 제1 로터 코어 상에 배치되는 제2 로터 코어를 포함하고,
   상기 제1 로터 코어와 상기 제2 로터 코어는 서로 동일한 구성과 형상으로 이루어지며, 상기 제2 로터 코어는 상면과 하면이 반전된 상태로 뒤집혀져 상기 제2 로터 코어의 상면이 상기 제1 로터 코어의 상면과 마주하는 구조로 배치되는 것을 특징으로 하는 모터.

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