KR20240085739A - 새로운 구조의 로터 캔을 구비한 중공축 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 하는 중공축 모터는 원통 형상의 모터 하우징(11); 상기 모터 하우징(11)의 상부에 결합되는 하우징 커버 어셈블리(12); 상기 모터 하우징(11)의 내부에 위치하고 상기 하우징 커버 어셈블리(12)의 하부에 위치하는 스테이터 어셈블리(20); 및 상기 스테이터 어셈블리(20)의 내부에 위치하여 회전하는 로터 어셈블리(30);를 포함하여 이루어지고, 상기 로터 어셈블리(30)는 ㅈ중공중공축 하우징을 갖는 중공축(31); 상기 중공축 하우징(311)의 외측 둘레면에 일정 간격을 갖는 이격 공간(S)을 두고 설치된 복수 개의 마그넷(32); 상기 중공축 하우징(311)의 상부에 상기 마그넷(32)의 상부를 감싸도록 설치되는 상부 캔(33); 및 상기 중공축 하우징(311)의 하부에 상기 마그넷(32)의 하부 감싸도록 설치되는 하부 캔(34); 을 포함하고, 상기 상부 캔(33)과 하부 캔(34) 각각의 중앙 내측으로 간격을 두고 돌출시킨 복수 개의 제1 돌기(330) 및 복수 개의 제2 돌기(340)를 일정 간격을 두고 형성하되, 상기 제1 돌기(330) 및 상기 제2 돌기(340)는 상기 이격 공간(S)에 위치하는 것을 특징으로 한다.

Description

새로운 구조의 로터 캔을 구비한 중공축 모터{HOLLOW SHAFT MOTOR WITH NOVEL ROTOR CANS}

본 발명은 중공축 모터에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 통합 브레이크 시스템에 사용되는 중공축 모터의 중공축 외측 둘레에 새로운 구조의 상부 캔 및 하부 캔을 결합시켜 마그넷이 원래의 위치에서 벗어나는 것을 방지함으로써 마그넷과 마그넷이 서로 접촉하여 발생할 수 있는 모터의 소손(燒損)을 방지하기 위한 모터에 관한 것이다.

일반적으로 모터를 이루는 로터의 외측 둘레면에 마그넷이 설치되는 구조에 따라, 로터 코어의 내부에 마그넷이 삽입 결합되는 IPM(Internal Permanent Magnet) 타입의 로터와 로터 코어의 표면에 마그넷이 부착되는 SPM(Surface Permanent Magnet) 타입의 로터로 나누어진다. SPM 모터의 경우 로터 코어의 표면에 마그넷이 부착되므로 마그넷의 이탈을 방지하기 위하여 로터의 상부 및 하부에 캔을 삽입하는 구조를 사용하기도 한다. 대한민국 공개특허 제10-2019-0064005호(종래기술 1) 및 공개특허 제10-2016-0076729호(종래기술 2)에서는 SPM 모터의 구성이 제시되어 있다.

상기 종래기술 1 및 종래기술 2에 개시된 SPM 타입의 모터는 복수 개의 마그넷을 설치하기 위하여 로터 코어의 외주면에 형성한 가이드와 가이드 사이에 마그넷을 삽입하여 배치하는 것이어서 마그넷 삽입을 위한 로터 코어의 가공에 따른 비용이 추가로 발생되므로 모터의 제작원가가 높아질 뿐 아니라 모터의 조립 생산성이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 마그넷을 로터 코어에 본딩으로 결합시키기 때문에 본딩력이 약해지는 경우 로터의 회전 시 로터의 회전력에 의하여 마그넷이 제자리로부터 이탈될 염려가 있다.

이를 해소하기 위해 종래기술 1에서는 로터 코어와 상기 로터 코어의 외주면에 상호 이격되도록 배치되는 복수 개의 마그넷을 포함하는 로터부, 상기 로터부의 상부를 덮는 제1 캔, 및 상기 로터부의 하부를 덮는 제2 캔을 포함하고, 상기 제1 캔은 상기 마그넷 사이에 형성된 이격 공간에 배치되는 제1 돌기를 포함하며, 상기 제2 캔은 상기 마그넷 사이에 형성된 이격 공간에 배치되는 제2 돌기를 포함하여 구성하되, 상기 로터 코어의 원주 방향을 따라 제1 돌기와 제2 돌기가 교차로 배치되고, 제1 캔은 제1 돌출부의 외주면의 일영역이 가압됨에 따라 형성된 제1 홈을 포함하며, 제1 홈의 하부측은 제2 돌출부의 내측에 배치되는 이격 공간과 연통되도록 구성되어 있다.

이와 같은 종래기술 1은 제1 캔 및 제2 캔을 서로 맞닿게 하여 제1 돌기 및 제2 돌기를 마그넷 사이에 교대로 서로 다른 위치에 배치되도록 하는 것이어서, 제1 캔의 제1 돌기와 제1 돌기 사이의 하방에 하부 제2 캔의 제2 돌기를 정확하게 위치시켜야 한다. 그러나, 제1 캔 및 제2 캔 결합 공정 시 제1 돌기 및 제2 돌기의 위치를 정확하게 배치하기가 어려워 조립 공정 오차가 발생될 수 있고, 마그넷과 마그넷 사이의 중앙 이격 공간에 정확하게 제1 돌기 및 제2 돌기가 서로 다른 위치에서 끼움 맞춤 되어야 하므로 제1 캔 및 제2 캔의 조립 정확도가 낮을 경우 오차가 발생 될 수 있어 이들 캔의 조립 공정이 까다로운 문제점이 있다.

또한, 종래기술 1은 수직방향의 길이가 긴 마그넷을 2개의 캔 중앙에서 돌기에 의하여 상호 어긋난 위치에서 마그넷을 고정시키는 구조인 동시에, 2개의 캔 중앙에서 길이가 긴 마그넷 중앙 부분에 돌기가 위치하는 구조이어서, 마그넷의 상부와 하부가 견고한 상태로 고정되기 어려운 구조이다. 따라서, 마그넷의 중앙 부분의 양단에서 돌기에 의하여 지지된 상태이므로 로터 코어 회전시 강한 회전력으로 인하여 마그넷의 상부 또는 하부가 본래의 위치에서 벗어날 수 있고, 이로 인하여 마그넷의 상부와 하부가 다른 마그넷과 접촉될 수 있어, 스테이터의 코일에 흐르는 전류가 과전류 상태로 되어 모터의 소손이 발생될 수 있다. 또한, 제1 돌기 및 제2 돌기도 마그넷의 이탈에 의해 변형될 가능성이 있어 마그넷을 견고하고 안정적인 상태로 유지하기 어렵기 때문에 모터의 성능과 품질을 저하시키는 문제가 있다.

또한, 상기 종래기술 1은 제1 돌기 및 제2 돌기를 교대로 배치되도록 하는 것이어서 복수 개의 마그넷이 짝수개인 경우에는 적용이 가능하지만, 마그넷의 갯수가 홀수일 경우에는 제1 캔과 제2 캔을 동일한 부품으로 적용하기가 어려운 문제점이 있다.

종래기술 2는 2개의 캔을 간격을 두고 로터 코어 외측 둘에에 배치된 마그넷 외측 둘레에 설치한 다음 제1 및 제2 캔 각각의 둘레에 일정간격을 두고 코킹에 의하여 절곡부를 내측으로 형성하여 마그넷과 마그넷 사이의 이격 부분에 끼워 마그넷을 일정간격을 두고 배치되도록 하고 있다. 그러나, 종래기술 2에 의하면 코킹 작업시 절곡부가 내측의 마그넷과 마그넷 사이의 슬릿에 정확하게 끼워지게 하는 작업이 매우 어려울 뿐만 아니라 강한 압력의 코킹 작업에 의하여 마그넷이 파손될 수 있어 모터 품질과 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

한편, 일반적으로 브레이크 시스템은 브레이크에 작용하는 힘을 증폭시키기 위해 마스터 실린더에서 압력을 발생시켜 제동이 필요한 모듈에 압력을 제공한다. 이와 같이 마스터 실린더에 압력을 발생시키는 장치로 중공축 모터가 사용되고 있다. 이러한 중공축 모터는 속이 비어있는 샤프트, 즉 중공축을 모터의 원리에 의해 회전시키고, 중공축의 내부에 스크류를 적용하여 스크류의 회전 운동을 직선운동으로 변환하는 원리를 이용하고 있다. 스크류의 직선 운동은 피스톤을 작동시켜 마스터 실린더 내에 필요한 압력을 생성하거나 제거하는 작용을 한다.

최근 전자 브레이크 시스템에는 이러한 중공축을 갖는 모터를 주로 사용하고 있는데 본 발명자는 중공축 모터에 SPM 모터의 장점을 취하면서도 상술한 종래기술들의 문제점을 해결할 수 있는 새로운 구조의 중공축 모터를 제안하고자 한다.

본 발명의 목적은 중공축에 설치된 마그넷이 접착력 약화 등의 원인에 의해 중공축 표면으로부터 이탈될 경우에도 이탈된 마그넷이 인접하고 있는 마그넷과 상호 접촉되지 않도록 함으로써 모터의 소손을 방지할 수 있는 중공축 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 중공축에 로터 코어의 결합을 위한 부가적인 가공 없이도 마그넷의 이탈을 방지할 수 있는 새로운 구조의 중공축 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 마그넷 각각의 상부 중앙 및 하부 중앙 양단을 상부 및 하부 캔에 형성한 제1 및 제2 돌기에 의하여 안정적으로 고정시킴으로써 마그넷을 정위치에서 정확하게 정렬되도록 하여 마그넷을 안정적이고도 균형적으로 고정시키는 중공축 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 동일한 구조를 가지는 상부 캔과 하부 캔을 적용하되, 상부 캔 및 하부 캔 각각의 돌기가 수직 방향의 동일 선상에 배치되도록 하여 조립성과 생산성을 증대시키고, 복수 개의 마그넷이 짝수 뿐만아니라 홀수로 설치되는 모터에도 모두 범용적으로 사용하게 하는 중공축 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 마그넷 손상 없이 상부 및 하부 캔을 마그넷 주위에 설치할 수 있어 조립성을 향상시키고, 마그넷 손상에 따른 모터 품질 저하를 방지하는 중공축 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적 및 기타 목적은 아래 설명하는 본 발명에 의하여 모두 용이하게 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 중공축 모터는

원통 형상의 모터 하우징(11);

상기 모터 하우징(11)의 상부에 결합되는 하우징 커버 어셈블리(12);

상기 모터 하우징(11)의 내부에 위치하고 상기 하우징 커버 어셈블리(12)의 하부에 위치하는 스테이터 어셈블리(20); 및

상기 스테이터 어셈블리(20)의 내부에 위치하여 회전하는 로터 어셈블리(30);

를 포함하여 이루어지고, 상기 로터 어셈블리(30)는

중공축 하우징(311)을 갖는 중공축(31);

상기 중공축 하우징(311)의 외측 둘레면에 일정 간격을 갖는 이격 공간(S)을 두고 설치된 복수 개의 마그넷(32);

상기 중공축 하우징(311)의 상부에 상기 마그넷(32)의 상부를 감싸도록 설치되는 상부 캔(33); 및

상기 중공축 하우징(311)의 하부에 상기 마그넷(32)의 하부 감싸도록 설치되는 하부 캔(34);

을 포함하고, 상기 상부 캔(33)과 하부 캔(34) 각각의 중앙 내측으로 간격을 두고 돌출시킨 복수 개의 제1 돌기(330) 및 복수 개의 제2 돌기(340)를 일정 간격을 두고 형성하되, 상기 제1 돌기(330) 및 상기 제2 돌기(340)는 상기 이격 공간(S)에 위치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 상부 캔(33)은 상부 및 하부가 개방된 원통 형상의 상부 캔 몸체(331); 및 상기 상부 캔 몸체(331)의 상부 내측으로 돌출되어 형성된 상부 환테(332)를 포함하고, 상기 복수 개의 제1 돌기(330)는 상기 상부 캔 몸체(331)의 중앙 내측으로 일정 간격을 두고 돌출시켜 형성되는 것이 좋다.

본 발명에서, 상기 제1 돌기(330)는 중앙 돌출면(330A); 상기 중앙 돌출면(330A)의 상부 및 하부 각각에 연장되어 형성된 상부 경사면(330B) 및 하부 경사면(330C)을 포함하고, 상기 중앙 돌출면(330A)이 상기 이격 공간(S)에 위치하여 상기 복수 개의 마그넷(32)의 상부가 상기 복수 개의 제1 돌기(330)에 의하여 이격 공간(S)을 유지하는 상태로 설치되어도 좋다.

본 발명에서, 상기 제1 돌기(330)에는 상기 중앙 돌출면(330A), 상기 상부 경사면(330B) 및 상기 하부 경사면(330C)에 연통되는 장공(H)이 형성되어도 좋다.

본 발명에서, 상기 중앙 돌출면(330A)의 내측면이 상기 중공축 하우징(311)의 외측 둘레면과 면접되어도 좋다.

본 발명에서, 상기 하부 캔(34)은 상부 및 하부가 개방된 원통 형상의 하부 캔 몸체(341); 및 상기 하부 캔 몸체(341)의 하부 내측으로 돌출되어 형성된 하부 환테(342)를 포함하고, 상기 제2 돌기(340)는 상기 하부 캔(34)의 중앙 내측으로 일정 간격을 두고 돌출시켜 형성되어도 좋다.

본 발명에서, 상기 제2 돌기(340)는 중앙 돌출면(340A); 상기 중앙 돌출면(340A)의 상부 및 하부 각각에 연장되어 형성되는 상부 경사면(340B) 및 하부 경사면(340C)을 포함하고, 상기 중앙 돌출면(340A)이 마그넷(32)과 마그넷(32) 사이의 이격 공간(S)에 위치하여 상기 복수 개의 마그넷(32)의 하부가 상기 복수 개의 제2 돌기(340)에 의하여 이격 공간(S)을 유지하는 것이 좋다.

본 발명에서, 상기 제2 돌기(340)에는 상기 중앙 돌출면(340A), 상기 상부 경사면(340B) 및 상기 하부 경사면(340C)에 연통되는 장공(H)이 형성되어도 좋다.

본 발명에서, 상기 중앙 돌출면(340A)의 내측면이 상기 중공축 하우징(311)의 외측 둘레면과 면접되어도 좋다.

본 발명에서, 상기 상부 캔(33)과 상기 하부 캔(34)은 서로 맞닿지 않은 상태를 유지하되, 상기 제1 돌기(330) 및 상기 제2 돌기(340)가 각각 같은 이격 공간(S)에서 수직 방향으로 동일선 상에 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 제1 및 제2 돌기(330)(340)는 하나의 쌍을 이루어 동일한 이격 공간(S)에 위치하며, 모든 이격 공간(S)에 제1 및 제2 돌기(330)(340)가 위치하는 것이 더욱 바람직하다.

본 발명은 중공축 하우징 외측 둘레면에 접착된 마그넷이 접착력 약화로 중공축 하우징으로부터 이탈될 경우 이탈된 마그넷이 상부 캔 및 하부 캔 각각의 내측에 형성된 제1 및 제2 돌기에 의하여 외측으로 이탈되는 것을 방지하는 동시에 이탈된 마그넷이 인접한 마그넷과 접촉되지 않도록 함으로써 마그넷과 마그넷이 상호 접촉될 경우 발생하는 모터의 소손을 방지함으로써 모터의 품질 및 신뢰성을 크게 향상시키는 효과를 가진다.

본 발명은 로터 코어 없이 프레스 가공에 의하여 생산된 중공축에 로터 코어 없이 직접 마그넷이 설치되고, 마그넷을 삽입하기 위한 별도의 중공축 가공 없이도 마그넷의 이탈을 방지하는 새로운 구조의 상부 및 하부 캔을 제공함으로써 제조 비용을 낮추고 조립성 및 생산성을 증대시키는 효과를 가진다.

본 발명은 하나의 동일한 구조를 가지는 캔으로 상부 및 하부 캔으로 사용하게 하되, 상부 캔 및 하부 캔 각각에 형성된 제1 및 제2 돌기가 수직 방향의 동일선상에 배치되어 복수 개의 마그넷이 홀수 또는 짝수로 설치되는 마그넷을 포함한 모터에 범용적으로 사용할 수 있어 적용 범위를 넓힐 수 있는 효과를 가진다.

본 발명은 마그넷 각각의 상부 중앙 및 하부 중앙 양단을 안정적으로 고정시켜 배치함으로써 마그넷을 정위치에서 정확하게 정렬되도록 하여 마그넷들을 안정적이고도 균형적으로 고정 설치되도록 하는 효과를 가진다.

본 발명은 상부 캔 및 하부 캔 각각의 돌기에 부여된 탄성력에 의해 마그넷의 손상 없이 캔의 조립이 이루어지게 함과 동시에 상부 및 하부 캔 각각의 돌기의 변형을 줄여 마그넷의 안정적인 설치가 유지되도록 함으로써 모터의 품질 향상을 도모하는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 중공축 모터를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 중공축 모터를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 중공축 모터의 로터 어셈블리를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 중공축 모터의 로터 어셈블리를 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 4의 A - A 방향으로 절단하여 바라본 단면도이다.
도 6은 도 5의 B - B 방향으로 절단하여 바라본 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 중공축 모터를 나타낸 단면도이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 중공축 모터(100)를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 중공축 모터(100)를 분해하여 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 중공축 모터(100)의 로터 어셈블리(30)를 분해하여 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 중공축 모터(100)의 로터 어셈블리(30)의 단면도이고, 도 5는 4의 A - A 방향으로 절단하여 바라본 단면도이며, 도 6은 5의 B - B 방향으로 절단하여 바라본 단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 중공축 모터(100)의 단면도이다.

도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 중공축 모터(100)는 스크류 샤프트(10), 모터 하우징(11), 모터 하우징(11) 내측에 결합되는 스테이터 어셈블리(20), 및 스테이터 어셈블리(20)의 내측에 위치하는 로터 어셈블리(30)를 포함하여 이루어진다.

스크류 샤프트(10)는 로터 어셈블리(30)와 함께 회전하도록 하단 부분이 중공축(31)과 결합되어 있다. 스크류 샤프트(10)의 외주면에는 볼 너트(17)가 결합되는데, 볼 너트(17)는 스크류 샤프트(10)의 회전에 따라 상부 또는 하부로 이동되어 피스톤(도시되지 않음)에 압력을 발생시키거나 제거하는 역할을 한다.

모터 하우징(11)은 트랜스퍼 금형과 같은 프레스 가공 설비에 의해 연속적인 공정을 통해 제조가 가능하다. 모터 하우징(11)은 상부와 하부가 개방되어 있는 원통 형상의 몸체부(111)를 갖는다. 모터 하우징(11)의 상부 쪽으로 개방된 부분은 내부 공간부(112)이며, 이 내부 공간부 상부의 주위로 수평 방향으로 연장된 플랜지부(113)가 형성된다. 내부 공간부(112)에는 하우징 커버 어셈블리(12)가 내부 공간부(112)의 상부를 덮도록 결합된다. 플랜지부(113)는 브레이크 시스템의 블럭(도시되지 않음)과 결합된다.

하우징 커버 어셈블리(12)는 플라스틱 몰드로 제작되는 하우징 커버(121)를 포함한다. 하우징 커버(121)는 그 하부로 돌출되어 형성되는 슬리브(122)를 갖는다.

상부 베어링(13)의 내륜은 중공축(31)의 상부에 형성된 상부 베어링 결합홈(312)에 결합되어, 중공축(31)의 회전을 지지한다. 슬리브(122)는 중공축(31) 내부의 공간에서 하부로 연장되어 있는데, 이러한 구조를 통해 중공축(31)과 슬리브(122)의 내측의 공간을 독립적으로 구분해주고 있다.

하부 베어링(14)은 중공축(31)의 하단 부분에 형성된 하부 베어링 지지부(316)의 회전을 지지한다. 하부 베어링(14)은 모터 하우징(11)의 하단에 형성된 하부 베어링 결합부(116)에 결합된다.

리어 커버(15)는 도 7에서와 같이 모터 하우징(11)의 하부 돌출부(115)의 하부 내측에 결합되어 하부 돌출부(115)의 하부 쪽을 덮는다. 리어 커버(15)는 하부 돌출부(115)의 하단 내측에 결합되어 고정된다. 잠금 너트(16)는 스크류 샤프트(10)의 하단에 결합된다.

스테이터 어셈블리(20)는 모터 하우징(11)의 몸체부(111) 내측에 압입되어 고정되는 스테이터 코어(21)와, 스테이터 코어(21)의 상부에 결합되는 상부 인슐레이터(22) 및 하부에 결합되는 하부 인슐레이터(23)를 포함한다.

상부 및 하부 인슐레이터(22)(23)에는 코일(도시되지 않음)이 권선되고, 이 코일은 상부 인슐레이터(22)의 상부에 결합되어 위치하는 하우징 커버 어셈블리(12)의 버스바(121A)에 전기적으로 연결된다. 버스바(121A)는 버스바 터미널(123A)에 전기적으로 연결되어 외부 전원이 인가될 수 있다. 버스바 터미널(123A)는 터미널 커버(123)에 의해 둘러싸여 보호되고 있다.

본 발명의 로터 어셈블리(30)는 스테이터 어셈블리(20)의 내측에 위치하여 회전한다. 이를 위해 로터 어셈블리(30)는 프레스 가공에 의해 형성된 중공축(31)과, 중공축(31)의 중공축 하우징(311) 외측 둘레면에 일정 간격으로 이격되도록 설치된 복수 개의 마그넷(32)과, 상기 중공축 하우징(311)의 상부 및 하부에 각각 설치된 상부 캔(33) 및 하부 캔(34)을 포함하여 구성된다.

중공축 하우징(311)의 상부에는 중공축 하우징(311)의 지름보다 약간 작은 지름을 갖는 상부 베어링 결합홈(312)이 형성된다. 상부 베어링(13)의 내륜은 상부 베어링 결합홈(312)에 의해 그 회전이 지지된다. 상부 베어링 결합홈(312)의 상부에는 외측으로 절곡된 형상의 상부 단차부(313)를 가지며, 상부 베어링 결합홈(312)의 하부에는 하부 단차부(314)가 형성되어 있어 상부 베어링 결합홈(312)에 상부 베어링(13)의 내륜이 결합되기 위한 홈 형상을 갖도록 하고 있다.

중공축 하우징(311)의 하단 부분은 그 지름이 하부 베어링 지지부(316)의 지름으로 단계적으로 축소되도록 절곡되어 연결되는 부분인 축경부(315)가 형성된다. 축경부(315)로부터 돌출된 하부 베어링 지지부(316)는 하부 베어링(14)에 의하여 그 회전이 지지된다.

상부 캔(33)과 하부 캔(34)은 스테인레스 재질인 것이 좋고, 상부 캔(33)과 하부 캔(34)은 동일한 구조로 상호 대칭이 되도록 서로 수직 방향으로 일정한 간격을 두고 설치되어 마그넷(32)의 이탈을 방지하는 기능을 수행할 수 있다.

상부 캔(33)은 상부 및 하부가 개방된 원통 형상의 상부 캔 몸체(331)와, 상부 캔 몸체(331)의 상부 내측으로 돌출되어 형성된 상부 환테(332)와, 상부 캔 몸체(331)의 중앙 내측으로 돌출시켜 일정 간격을 두고 형성된 복수 개의 제1 돌기(330)를 포함하여 구성된다. 제1 돌기(330)는 상부 캔 몸체(331)의 중앙 내측으로 펀칭 등 프레스 가공에 의하여 돌출되어 성형된다.

제1 돌기(330)는 중앙 내측의 중앙 돌출면(330A)과, 상기 중앙 돌출면(330A)의 상부 및 하부로 각각 연장되는 상부 경사면(330B) 및 하부 경사면(330C)을 포함한다. 이러한 구조를 통해 중공축(31)에 상부 캔(33)을 결합할 때 조립이 용이해지고 마그넷의 손상을 최소화 할 수 있다. 이들 중앙 돌출면(330A), 상부 경사면(330B) 및 하부 경사면(330C)은 서로 연결된 하나의 곡면을 이룰 수도 있다.

제1 돌기(330)는 마그넷(32)과 마그넷(32) 사이의 이격 공간(S)에 위치하므로 복수 개의 마그넷(32)의 상부쪽이 각각 복수 개의 제1 돌기(330)에 의하여 이격 공간(S)을 유지한 상태로 설치된다.

상기 제1 돌기(330)의 다른 실시예로서는 도 3에서와 같이 중앙 돌출면(330A)과 상부 경사면(330B) 및 하부 경사면(330C)에 연통되는 장공(H)을 형성하여 마그넷(32)과 마그넷(32) 사이의 이격 공간(S)에 위치하는 제1 돌기(330)가 상기 장공(H)에 의하여 탄성력을 가지도록 한다. 따라서, 상부 캔(33)을 조립할 때 마그넷(32)의 손상없이 제1 돌기(330)가 인접하는 두 마그넷 사이의 이격 공간(S)에 압입되어 마그넷(32)을 양단에서 지지하도록 할 수 있다.

상기 제1 돌기(330)의 또 다른 실시예로, 도 4와 같이 중앙 돌출면(330A)을 내측으로 연장하여 중앙 돌출면(330A)의 내측면이 중공축 하우징(311)의 외측 둘레면에 면접하도록 할 수 있다. 따라서, 중앙 돌출면(330A)과 중공축 하우징(311)의 외측면을 접착제로 접착시킬 수 있어 상부 캔(33)의 접착력을 향상시킴으로써 마그넷(32)가 원래의 위치로부터 이탈하는 것을 더 효과적으로 방지한다.

하부 캔(34)은 상부 및 하부가 개방된 원통 형상의 하부 캔 몸체(341)와, 하부 캔 몸체(341)의 하부 내측으로 돌출되어 형성된 하부 환테(342)와, 하부 캔 몸체(341)의 중앙 내측으로 돌출시켜 일정 간격을 두고 형성된 복수 개의 제2 돌기(340)를 포함하여 구성된다. 제2 돌기(340)는 하부 캔 몸체(341)의 중앙 내측으로 펀칭 등 프레스 가공에 의하여 돌출되어 성형된다.

제2 돌기(340)는 중앙 내측의 중앙 돌출면(340A)과, 상기 중앙 돌출면(340A)의 상부 및 하부로 각각 연장되는 상부 경사면(340B) 및 하부 경사면(340C)을 포함한다. 이러한 구조를 통해 중공축(31)에 하부 캔(34)을 결합할 때 조립이 용이해지고 마그넷의 손상을 최소화할 수 있다. 이들 중앙 돌출면(340A), 상부 경사면(340B) 및 하부 경사면(330C)은 서로 연결된 하나의 곡면을 이룰 수 있다.

제2 돌기(340)는 마그넷(32)과 마그넷(32) 사이의 이격 공간(S)에 위치하므로 복수 개의 마그넷(32)의 하부 쪽이 각각 복수 개의 제2 돌기(340)에 의하여 이격 공간(S)을 유지한 상태로 설치된다.

상기 중앙 돌출면(340A)의 상부 및 하부면 각각에 상부 경사면(340B) 및 하부 경사면(340C)을 형성하여 중공축(31)에 하부 캔(34)을 결합할 때 조립의 용이성을 제공할 수 있다.

상기 제2 돌기(340)의 다른 실시예로, 도 3에서와 같이 중앙 돌출면(340A)과 상부 경사면(340B) 및 하부 경사면(340C)에 연통되는 장공(H)을 형성하여 마그넷(32)과 마그넷(32) 사이의 이격 공간(S)에 위치하는 제2 돌기(340)가 상기 장공(H)에 의하여 탄성력을 가지도록 한다. 따라서, 하부 캔(34)을 조립할 때 마그넷(32)의 손상 없이 제2 돌기(340)가 인접하는 두 마그넷 사이의 이격 공간(S)에 압입되어 마그넷(32)을 양단에서 보다 잘 지지하도록 한다.지지하도록 할 수 있다.

상기 제2 돌기(340)의 또 다른 실시예로, 도 4와 같이 중앙 돌출면(340A)을 내측으로 연장하여 중앙 돌출면(340A)의 내측면이 중공축 하우징(311)의 외측 둘레면에 면접하도록 할 수 있다. 따라서, 중앙 돌출면(340A)과 중공축 하우징(311)의 외측면을 접착제로 접착시킬 수 있어 하부 캔(34)의 고정력을 향상시킴으로써 마그넷(32)이 원래의 위치로부터 이탈하는 것을 더 효과적으로 방지한다

상부 캔(33) 및 하부 캔(34)은 동일한 구조를 가지면서 상호 대칭적으로 중공축 하우징(311)의 상부 및 하부에 설치된다. 상부 캔(33)과 하부 캔(34)은 서로 맞닿지 않은 상태를 유지되도록 하여 조립 시 발생하는 오차를 배제할 수 있다. 이때, 상부 캔(33)의 하부 외측면과 하부 캔(34)의 상부 외측면에 위치정렬용 표시 홈(미도시)을 형성하여 제1 및 제2 돌기(330)(340)가 동일한 이격 공간(S)에 위치하는 동시에 수직 방향으로 일직선상에 배치되도록 조립을 용이하게 할 수 있다.

상부 캔(33) 하부와 하부 캔(34)의 상부는 상호 이격된 상태를 유지한 상태에서 상부 캔(33) 및 하부 캔(34) 각각의 제1 돌기(330) 및 제2 돌기(340)가 수직방향으로 동일선 상에 대칭적으로 배치되도록 함으로써 상하 방향의 길이가 긴 마그넷(32)의 상부 중앙 양단과 하부 중앙 양단을 제1 돌기(330) 및 제2 돌기(340)에 의하여 안정적으로 고정시킴으로써 마그넷(32)을 정위치에서 정확하게 정렬되도록 하여 마그넷(32)들을 안정적이고도 균형적으로 고정시킬 수 있다. 또한, 복수 개의 마그넷(32)이 홀수 또는 짝수로 배치되는 모터에 모두 적용할 수 있는 장점을 가질 수 있다. 이 때, 한 쌍의 제1 및 제2 돌기(330)(340)은 동일한 이격 공간(S)에 위치하며, 모든 이격 공간(S)에 제1 및 제2 돌기(330)(340)가 위치한다.

이와 같은 구조의 본 발명에 의한 마그넷(32)과 상부 캔(33) 및 하부 캔(34)의 바림직한 조립 공정을 예시적으로 설명한다.

상부 캔(33) 및 하부 캔(34) 각각의 제1 돌기(330) 및 제2 돌기(340) 사이에 마그넷(32)을 각각 끼워 배치하되, 마그넷(32)의 외측면 각각을 접착제로 상부 캔(33) 및 하부 캔(34) 각각의 내측면과 접착한 다음 상기 각각의 마그넷(32)의 내측면에 접착제를 도포한 상태에서 상부 캔(33) 및 하부 캔(34)을 중공축 하우징(311) 외측 둘레면에 압입시켜 마그넷(32)의 내측면과 중공축 하우징(311) 외측 둘레면이 상호 접착제에 의해 부착되는 공정을 통하여 강한 접착력으로 마그넷(32) 손상 없이 상부 캔(33) 및 하부 캔(34)이 설치될 수 있다.

이와 같이 본 발명은 중공축 하우징(311) 외측 둘레에 배치된 마그넷(32)이 접착력 약화로 이탈되더라도 마그넷(32)의 외측면과 상부 캔(33) 및 하부 캔(34) 각각의 내측면 사이의 접착제에 의한 접착력으로 마그넷(32)의 외측 비산을 방지한 상태에서 상기 제1 돌기(330) 및 제2 돌기(340)에 의하여 마그넷(32)의 상부 중앙 및 하부 중앙에서 정위치를 유지하도록 함으로써 중공축 모터(100) 구동 시 중공축(310의 강한 회전력이 발생 되더라도 마그넷(32)의 상부 및 하부가 파손되는 것을 방지하는 동시에 마그넷(32)의 이탈을 방지할 수 있어 마그넷(32)과 마그넷(32)이 상호간 접촉하여 스테이터 코어(21)의 과열에 의한 모터의 소손을 방지할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 설명은 본 발명의 이해를 위하여 예를 들어 설명한 것에 불과할 뿐 본 발명의 범위를 정하고자 하는 것이 아님을 주의하여야 한다. 본 발명의 보호범위는 첨부된 청구범위에 의하여 정하여지며, 이 범위 내에서 본 발명의 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 스크류 샤프트 11 : 모터 하우징
12 : 하우징 커버 어셈블리 13 : 상부 베어링
14 : 하부 베어링 15 : 리어 커버
16 : 잠금 너트 17 : 볼 너트
20 : 스테이터 어셈블리 21 : 스테이터 코어
22 : 상부 인슐레이터 23 : 하부 인슐레이터
30: 로터 어셈블리 31 : 중공축
32 : 마그넷 33 : 상부 캔
34 : 하부 캔 100 : 중공축 모터
111 : 몸체부 112 : 내부 공간부
113 : 플랜지부 115 : 하부 돌출부
116: 하부 베어링 결합부 121 : 하우징 커버
121A : 버스바 122 : 슬리브
123 : 터미널 커버 123A : 버스바 터미널
311 : 중공축 하우징 312 : 상부 베어링 결합 홈
313 : 상부 단차부 314 : 하부 단차부
330 : 제1 돌기 331 : 상부 캔 몸체
332 : 상부 환테 340 : 제2 돌기
341 : 하부 캔 몸체 342 : 하부 환테
330A, 340A : 중앙 돌출면 330B, 340B : 상부 경사면
330C, 340C : 하부 경사면
H : 장공 S : 이격 공간

Claims (11)

1. 원통 형상의 모터 하우징(11);
   상기 모터 하우징(11)의 상부에 결합되는 하우징 커버 어셈블리(12);
   상기 모터 하우징(11)의 내부에 위치하고 상기 하우징 커버 어셈블리(12)의 하부에 위치하는 스테이터 어셈블리(20); 및
   상기 스테이터 어셈블리(20)의 내부에 위치하여 회전하는 로터 어셈블리(30);
   를 포함하여 이루어지고, 상기 로터 어셈블리(30)는
   중공축 하우징(311)을 갖는 중공축(31);
   상기 중공축 하우징(311)의 외측 둘레면에 일정 간격을 갖는 이격 공간(S)을 두고 설치된 복수 개의 마그넷(32);
   상기 중공축 하우징(311)의 상부에 상기 마그넷(32)의 상부를 감싸도록 설치되는 상부 캔(33); 및
   상기 중공축 하우징(311)의 하부에 상기 마그넷(32)의 하부 감싸도록 설치되는 하부 캔(34);
   을 포함하고, 상기 상부 캔(33)과 하부 캔(34) 각각의 중앙 내측으로 간격을 두고 돌출시킨 복수 개의 제1 돌기(330) 및 복수 개의 제2 돌기(340)를 일정 간격을 두고 형성하되, 상기 제1 돌기(330) 및 상기 제2 돌기(340)는 상기 이격 공간(S)에 위치하는 것을 특징으로 하는 중공축 모터.
2. 제1항에 있어서, 상기 상부 캔(33)은 상부 및 하부가 개방된 원통 형상의 상부 캔 몸체(331); 및 상기 상부 캔 몸체(331)의 상부 내측으로 돌출되어 형성된 상부 환테(332)를 포함하고, 상기 복수 개의 제1 돌기(330)는 상기 상부 캔 몸체(331)의 중앙 내측으로 일정 간격을 두고 돌출시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 중공축 모터.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 돌기(330)는 중앙 돌출면(330A); 상기 중앙 돌출면(330A)의 상부 및 하부 각각에 연장되어 형성된 상부 경사면(330B) 및 하부 경사면(330C)을 포함하고, 상기 중앙 돌출면(330A)이 상기 이격 공간(S)에 위치하여 상기 복수 개의 마그넷(32)의 상부가 상기 복수 개의 제1 돌기(330)에 의하여 이격 공간(S)을 유지하는 상태로 설치되는 것을 특징으로 하는 중공축 모터.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1 돌기(330)에는 상기 중앙 돌출면(330A), 상기 상부 경사면(330B) 및 상기 하부 경사면(330C)에 연통되는 장공(H)이 형성된 것을 특징으로 하는 중공축 모터.
5. 제3항에 있어서, 상기 중앙 돌출면(330A)의 내측면이 상기 중공축 하우징(311)의 외측 둘레면과 면접되는 것을 특징으로 하는 중공축 모터.
6. 제1항에 있어서, 상기 하부 캔(34)은 상부 및 하부가 개방된 원통 형상의 하부 캔 몸체(341); 및 상기 하부 캔 몸체(341)의 하부 내측으로 돌출되어 형성된 하부 환테(342)를 포함하고, 상기 제2 돌기(340)는 상기 하부 캔(34)의 중앙 내측으로 일정 간격을 두고 돌출시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 중공축 모터.
7. 제1항에 있어서, 상기 제2 돌기(340)는 중앙 돌출면(340A); 상기 중앙 돌출면(340A)의 상부 및 하부 각각에 연장되어 형성되는 상부 경사면(340B) 및 하부 경사면(340C);
   을 포함하고, 상기 중앙 돌출면(340A)이 마그넷(32)과 마그넷(32) 사이의 이격 공간(S)에 위치하여 상기 복수 개의 마그넷(32)의 하부가 상기 복수 개의 제2 돌기(340)에 의하여 이격 공간(S)을 유지하는 것을 특징으로 하는 중공축 모터.
8. 제7항에 있어서, 상기 제2 돌기(340)에는 상기 중앙 돌출면(340A), 상기 상부 경사면(340B) 및 상기 하부 경사면(340C)에 연통되는 장공(H)이 형성된 것을 특징으로 하는 중공축 모터.
9. 제7항에 있어서, 상기 중앙 돌출면(340A)의 내측면이 상기 중공축 하우징(311)의 외측 둘레면과 면접되는 것을 특징으로 하는 중공축 모터.
10. 제1항에 있어서, 상기 상부 캔(33)과 상기 하부 캔(34)은 서로 맞닿지 않은 상태를 유지하되, 상기 제1 돌기(330) 및 상기 제2 돌기(340)가 각각 같은 이격 공간(S)에서 수직 방향으로 동일선 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 중공축 모터.
11. 제10항에 있어서, 상기 제1 및 제2 돌기(330)(340)는 하나의 쌍을 이루어 동일한 이격 공간(S)에 위치하며, 모든 이격 공간(S)에 제1 및 제2 돌기(330)(340)가 위치하는 것을 특징으로 하는 중공축 모터.

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