WO2017217729A1 - 로터 및 이를 포함하는 모터 - Google Patents

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WO2017217729A1
WO2017217729A1 PCT/KR2017/006125 KR2017006125W WO2017217729A1 WO 2017217729 A1 WO2017217729 A1 WO 2017217729A1 KR 2017006125 W KR2017006125 W KR 2017006125W WO 2017217729 A1 WO2017217729 A1 WO 2017217729A1
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cover
rotor core
rotor
coupled
magnet
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PCT/KR2017/006125
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English (en)
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박재현
임희수
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엘지이노텍 주식회사
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    • H02K1/2753—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets the rotor consisting of magnets or groups of magnets arranged with alternating polarity
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    • H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Definitions

  • Embodiments relate to a rotor and a motor including the same.
  • the electric steering system is a device that enables the driver to drive safely by ensuring the vehicle's turning stability and providing fast resilience.
  • the electric steering device controls the driving of the steering shaft of the vehicle by driving a motor through an electronic control unit (ECU) according to the driving conditions detected by the vehicle speed sensor, the torque angle sensor, and the torque sensor.
  • ECU electronice control unit
  • the rotor of the motor of the electric steering apparatus may comprise a magnet.
  • the magnet may be attached to the outer circumferential surface of the rotor core.
  • various protector methods are applied to improve durability of the magnet assembly due to its structural characteristics.
  • the can type is the most commonly applied method, by combining a cup-shaped can up and down on the outer circumferential surface of the rotor to protect the rotor and to prevent the magnet from falling off.
  • An embodiment is to provide a rotor and a motor including the same that can eliminate the use of the adhesive and reduce the number of cans.
  • Embodiments to be solved by the embodiments are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned herein will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
  • the rotor core, the cover disposed on the upper portion of the rotor core, the magnet disposed on the outer peripheral surface of the rotor core and the can can accommodate the rotor core and the magnet and coupled to the cover
  • the can member may include a rotor including at least one protrusion protruding from an edge and coupled to the cover.
  • the can member includes a cylindrical body surrounding the magnet, and the protrusion may be formed on either side of the body.
  • it is formed on the other side of the body, it may include a flange portion inward toward the center of the can member.
  • the protrusion may be located at the center of the magnet with respect to the circumferential direction of the rotor core.
  • the number of protrusions may be the same as the number of magnets.
  • the cover includes a cover body composed of an inner portion of the annular and the outer portion formed on the outer side of the inner portion, the outer portion may be formed higher than the inner portion relative to the axial direction of the rotor core.
  • the protrusion may be coupled to the outer portion.
  • the outer portion may include an inclined surface formed to be inclined toward the center of the rotor core.
  • the outer portion may be concave and include a coupling groove portion to which the protrusion is coupled.
  • the cover includes a stopper comprising a protruding pillar portion and a fixing portion extending from the pillar portion, wherein the fixing portion is disposed on the protrusion portion coupled to the cover in a radial direction from the center of the rotor core.
  • a stopper comprising a protruding pillar portion and a fixing portion extending from the pillar portion, wherein the fixing portion is disposed on the protrusion portion coupled to the cover in a radial direction from the center of the rotor core.
  • the pillar portion protrudes from the upper surface of the inner portion
  • the tip of the fixing portion may be located radially outward from the center of the rotor core than the tip of the protrusion coupled to the cover.
  • the lower surface of the fixing portion is formed in the radial direction longer than the upper surface of the fixing portion with respect to the center of the rotor core, the front end of the fixing portion may be formed to be inclined.
  • the tip of the fixing portion may include a curved surface.
  • the number of stoppers may be equal to the number of protrusions.
  • the number of stoppers may be the same as the number of magnets.
  • the cover may include a plurality of guides extending downward from the cover body.
  • the guide may be located between adjacent magnets.
  • Another embodiment for achieving the above object is to accommodate the rotor core, the cover disposed on the rotor core, the magnet disposed on the outer peripheral surface of the rotor core and the rotor core and the magnet and coupled to the cover It includes a can member, the cover includes a plurality of guides extending downward, the guide is disposed on the outer peripheral surface of the rotor core, it can be disposed inside the can member.
  • it may include at least one protrusion protruding from the edge of the can member to be coupled to the cover.
  • the cover is composed of a cover body and a stopper
  • the stopper may include a fixing portion disposed on the protrusion coupled to the cover in a radial direction from the center of the rotor core.
  • the tip of the fixing portion may be located radially outward from the center of the rotor core than the tip of the protrusion coupled to the cover.
  • Another embodiment for achieving the above object is to accommodate the rotor core, the cover disposed on the rotor core, the magnet disposed on the outer peripheral surface of the rotor core and the rotor core and the magnet and coupled to the cover A can member, wherein the cover includes a plurality of guides extending downward, wherein the guide is disposed on an outer circumferential surface of the rotor core, a rotor disposed inside the can member, and a stator disposed outside the rotor. ; And it may provide a motor comprising a rotating shaft coupled to the rotor core.
  • Another embodiment for achieving the above object is to accommodate the rotor core, the cover disposed on the rotor core, the magnet disposed on the outer peripheral surface of the rotor core and the rotor core and the magnet and coupled to the cover And a can member, wherein the can member includes a rotor including at least one protrusion protruding from an edge and coupled to the cover, a stator disposed outside the rotor, and a rotating shaft coupled to the rotor core.
  • the can member includes a rotor including at least one protrusion protruding from an edge and coupled to the cover, a stator disposed outside the rotor, and a rotating shaft coupled to the rotor core.
  • the protrusion formed at the edge of the can is coupled to the cover, thereby providing an advantageous effect of eliminating the use of adhesive in joining the can to the rotor core.
  • a stopper is formed on the cover to restrain the protrusion of the can from leaving, thereby providing an advantageous effect of increasing the coupling force between the can and the rotor core.
  • FIG. 1 is a view showing a motor according to an embodiment
  • FIG. 3 is an exploded view of the rotor shown in FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a can member
  • FIG. 5 is a bottom view of the can member shown in FIG. 4;
  • FIG. 7 is a plan view of the cover shown in FIG.
  • FIG. 11 is a view showing a state of a rotor cover is assembled
  • FIG. 12 is a view illustrating a can member installed on a magnet.
  • FIG. 1 is a view showing a motor according to an embodiment.
  • a motor may include a rotor 10, a stator 20, a rotation shaft 30, and a sensing magnet 40.
  • the rotor 10 rotates through electrical interaction with the stator 20.
  • the stator 20 may be coiled to cause electrical interaction with the rotor 10.
  • Specific configuration of the stator 20 for winding the coil is as follows.
  • the stator 20 may include a stator core including a plurality of teeth.
  • the stator core may be provided with an annular yoke portion, and a tooth for winding a coil in the center direction from the yoke may be provided. Teeth may be provided at regular intervals along the outer circumferential surface of the yoke portion.
  • the stator core may be formed by stacking a plurality of plates in the form of a thin steel sheet.
  • the stator core may be formed by coupling or connecting a plurality of split cores.
  • the insulator is coupled to the teeth of the stator to insulate the coil and the stator core from energizing each other.
  • the rotating shaft 30 may be coupled to the rotor 10. When electromagnetic interaction occurs between the rotor 10 and the stator 20 through the supply of current, the rotor 10 rotates and the rotation shaft 30 rotates in association with the rotation shaft 30.
  • the rotation shaft 30 is connected to the steering shaft of the vehicle. Power can be transmitted to the steering shaft.
  • the rotating shaft 30 may be supported by the bearing.
  • the sensing magnet 40 is coupled to the rotary shaft 30 to interlock with the rotor 10 to detect the position of the rotor 10.
  • the sensing magnet may include a magnet and a sensing plate. The magnet and the sensing plate can be combined to have a coaxial.
  • a sensor for detecting a magnetic force of the sensing magnet may be disposed on the printed circuit board 50.
  • the sensor may be a Hall IC.
  • the sensor detects the change of the north pole and the south pole of the main magnet or the sub magnet to generate a sensing signal.
  • the printed circuit board 50 may be coupled to the lower surface of the cover of the housing and installed on the sensing magnet so that the sensor faces the sensing magnet.
  • the rotor 10 may include a rotor core and a magnet coupled to the rotor core.
  • the rotor 10 may be classified into various forms according to a coupling method of the rotor core and the magnet.
  • the motor may include a rotor of a type in which a magnet is coupled to an outer circumferential surface of the rotor core.
  • a separate can member may be coupled to the rotor core in order to prevent separation of the magnet and increase coupling force.
  • FIG. 2 is a view showing a rotor
  • FIG. 3 is an exploded view of the rotor shown in FIG.
  • the rotor 10 may include a rotor core 100, a magnet 200, a cover 300, and a can member 400.
  • the center C of the rotor core 100 and the center C of the can member 400 are considered to be the same.
  • the rotor core 100 may be implemented in a shape in which a plurality of plates in the form of a circular thin steel sheet are stacked or may be implemented in a single cylindrical shape.
  • the center of the rotor core 100 may be formed with a hole to which the rotation shaft 30 is coupled.
  • a protrusion for guiding the magnet 200 may protrude from the outer circumferential surface of the rotor core 100.
  • the magnet 200 may be attached to the outer circumferential surface of the rotor core 100.
  • the plurality of magnets 200 may be disposed along the circumference of the rotor core 100 at regular intervals.
  • the cover 300 may be coupled to the upper or lower surface of the rotor core 100.
  • the cover 300 is coupled to the can member 400 to serve to fix the can member 400.
  • the can member 400 surrounds the magnet 200 and serves to fix the magnet 200 so as not to be separated from the rotor core 100. In addition, the can member 400 serves to prevent the magnet 200 from being exposed.
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating the can member
  • FIG. 5 is a bottom view of the can member illustrated in FIG. 4.
  • the can member 400 may include a body 410, a protrusion 420, and a flange 430.
  • the body 410, the protrusion 420, and the flange 430 may be separately described according to their shape and functional characteristics, and are mentioned in advance as one means connected to each other.
  • the can member 400 may be made of aluminum.
  • the body 410 may be formed in a cylindrical shape.
  • the body 410 and the upper and lower portions may be formed in an open form.
  • the rotor core 100 is located inside the body 410.
  • the body 410 surrounds the magnet 200.
  • the protrusion 420 is combined with the cover 300 to fix the can member 400 to the rotor core 100.
  • the protrusion 420 may be formed at the upper edge of the body 410.
  • the protrusion 420 may be implemented in the form of a section in which the body 410 is extended.
  • a plurality of protrusions 420 may be provided at predetermined intervals along the upper edge of the body 410. In this case, the number of protrusions 420 may be provided in the same manner as the number of magnets 200.
  • the protrusion 420 may be implemented in the form of a square piece.
  • the rectangular protrusion 420 has a good workability, and is easy to bend deformation for coupling to the cover 300, thereby providing good assembly.
  • the flange portion 430 may be formed at the lower edge of the body 410. Specifically, the flange portion 430 may extend from the lower edge of the body 410 and may be formed to be bent toward the center C of the can member 400. The flange portion 430 is in contact with the lower surface of the rotor core 100.
  • FIG. 6 is a view showing a cover
  • FIG. 7 is a plan view of the cover shown in FIG.
  • the cover 300 is disposed above the rotor core 100.
  • the cover 300 may include a cover body 310, a stopper 320, and a guide 330.
  • the cover body 310, the stopper 320, and the guide 330 can be described separately according to their shape and functional characteristics, and are a means connected to each other.
  • the cover body 310 may be implemented in the form of an annular plate.
  • the cover body 310 may be divided into an inner portion 311 and an outer portion 312.
  • the inner portion 311 is an inner side portion of the cover body 310 forming the inner circumferential surface 311a.
  • the outer portion 312 is an outer side portion of the cover body 310 forming the outer circumferential surface.
  • the stopper 320 may be formed at the inner portion 311.
  • An outer groove 312 may be provided with a coupling groove 313 for inducing coupling of the protrusion 420.
  • the position of the stopper 320 may correspond to the position of the magnet 200.
  • an area such as M of FIG. 7 is a location area to which the magnet 200 is attached in the circumferential direction with respect to the center C, the stopper 320 may be located at the center of the area shown by M of FIG. 7. have.
  • the stopper 320 may be provided such that the reference line CL passing through the center and the center C of FIG. 7 in the circumferential direction is at the center. Since the coupling force between the magnet 200 and the can member 400 may be weak in the vicinity of the center of the magnet 400 based on the circumferential direction, the stopper 320 may be disposed near the center of the magnet 400 to form a can member. The bonding force of 400 can be increased.
  • the number of stoppers 320 may be the same as the number of magnets 200.
  • Figure 8 is a view showing the projection and the stopper
  • Figure 9 is a view showing a cross section of the stopper.
  • the outer portion 312 may be formed higher than the inner portion 311. That is, when the axial direction of the rotor core 100 in the height direction, the upper surface of the outer portion 312 may be formed higher than the upper surface of the inner portion 311.
  • the height H1 of the inner portion 311 of the cover body 310 may be lower than the height H2 of the outer portion 312.
  • the upper surface of the inner portion 311 may be configured in a flat plane form.
  • the upper surface of the outer portion 312 may include an inclined surface 321.
  • the inclined surface 321 of the outer portion 312 may be inclined toward the center of the rotor core 100.
  • the outer side of the outer portion 312 forms a jaw portion where the protrusion 420 rides up, and the inner side of the outer portion 312 is configured to be connected to the inner portion 311 through the inclined surface 321.
  • the protrusion 420 of the can member 400 may be bent along the outer portion 312 to be coupled to the cover 300.
  • the stopper 320 serves to physically restrain the protrusion 420 coupled to the cover 300 from being separated.
  • the stopper 320 may include a pillar portion 331 and a fixing portion 332.
  • the pillar portion 331 protrudes from the upper surface of the inner portion 311 of the cover 300.
  • the pillar portion 331 may be formed vertically on the upper surface of the inner portion 311.
  • the fixing part 332 may be formed to extend horizontally at the tip of the pillar part 331.
  • the fixing part 332 is disposed apart on the upper surface of the cover 300.
  • the length L2 of the lower surface 332c of the fixing portion 332 may be larger than the length L1 of the upper surface 332b of the fixing portion 332.
  • the position P1 of the tip of the fixing part 332 is based on the radial direction of the cover 300. It is located outside P2). This is to restrain the protrusion 420 so that the protrusion 420 does not completely leave the rotor core 100 when the protrusion 420 falls from the cover 300.
  • the tip of the fixing part 332 may be inclined. This is for inducing the end of the protrusion 420 to slide under the tip of the fixing part 332 to be positioned below the fixing part 332.
  • the front end of the fixing part 332 may include a curved surface, so that the protrusion 420 may be slidably moved along the tip of the fixing part 332.
  • the protrusion 420 of the can member 400 is physically directly coupled to the cover 300, it is possible to exclude the use of a separate adhesive for coupling the can member 400.
  • 10 is a diagram showing the size of the cover and the size of the stopper.
  • the cover 300 may be formed such that the inner radius R does not cover the hole 110 of the rotor core 100.
  • the width W1 of the stopper 320 may be larger than the width W2 of the protrusion 420.
  • the protrusion 420 may be stably prevented from escaping.
  • FIG. 11 is a view showing a state of a rotor in which a cover is assembled
  • FIG. 12 is a view showing a can member installed on a magnet.
  • the guide 330 of the cover 300 may be fitted between an adjacent magnet 200 and the magnet 200. Thereafter, as shown in FIG. 12, the can member 400 is mounted in a state where the cover 300 is fitted. Thereafter, the protrusion 420 is bent and fixed to the cover 300.

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Abstract

본 발명은 로터 코어; 상기 로터 코어의 상부에 배치되는 커버; 상기 로터 코어의 외주면에 배치되는 마그넷; 및 상기 로터 코어와 상기 마그넷을 수용하며 상기 커버에 결합하는 캔부재를 포함하고, 상기 커버는 하측으로 연장되는 복수개의 가이드를 포함하며, 상기 가이드는 상기 로터 코어의 외주면에 배치되고, 상기 캔부재 내측에 배치되고, 상기 캔부재는 테두리에서 돌출되어 상기 커버에 결합하는 적어도 하나의 돌기부를 포함하는 로터를 제공하여, 캔을 로터 코어에 결합하는데 있어서, 접착제 사용을 배제하는 유리한 효과를 제공한다

Description

로터 및 이를 포함하는 모터
실시 예는 로터 및 이를 포함하는 모터에 관한 것이다.
전동식 조향장치(EPS)는 차량의 선회 안정성을 보장하고 신속한 복원력을 제공함으로써 운전자로 하여금 안전한 주행이 가능하게 하는 장치이다. 이러한 전동식 조향장치는 차속센서, 토크 앵글센서 및 토크센서 등에서 감지한 운행조건에 따라 전자제어장치(Electronic Control Unit: ECU)를 통해 모터를 구동하여 차량의 조향축의 구동을 제어한다.
전동식 조향장치의 모터의 로터는 마그넷을 포함할 수 있다. 마그넷은 로터 코어의 외주면에 부착될 수 있다. 이러한 모터의 경우, 구조적 특성상 마그넷 조립의 내구성 향상을 위해 여러 Protector 방식(Molding, Can, Tube 등)이 적용되고 있다.
그 중, 캔 타입은 가장 보편적으로 적용되는 방식으로, 로터의 외주면에 컵(Cup) 형상의 캔(Can)을 위아래로 결합하여 로터를 보호함과 아울러 마그넷의 이탈을 방지하는 역할을 하게 된다.
그러나, 캔의 내부로 로터를 조립하기 위해서는 캔의 내측에 접착제를 도포하여야 한다. 그러나 이러한 접착제 도포 공정은 로터를 조립하는 공정을 복잡하게 하는 문제점이 있다. 특히, 캔과 로터의 접착 부위에 균일하게 정량의 접착제를 도포하는 것이 매우 까다로운 문제점이 있다.
또한, 2개의 캔을 사용함으로써, 부품 개수가 증가하고, 제조 비용이 증가하는 문제점이 있다.
실시 예는 접착제 사용을 배제하고 캔의 개수를 줄일 수 있는 로터 및 이를 포함하는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
실시 예가 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 실시 예는, 로터 코어와, 상기 로터 코어의 상부에 배치되는 커버와, 상기 로터 코어의 외주면에 배치되는 마그넷 및 상기 로터 코어와 상기 마그넷을 수용하며 상기 커버에 결합하는 캔부재를 포함하고, 상기 캔부재는 테두리에서 돌출되어 상기 커버에 결합하는 적어도 하나의 돌기부를 포함하는 로터를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 캔부재는 상기 마그넷을 둘러싸는 원통형 몸체를 포함하고, 상기 돌기부는 상기 몸체의 어느 한 측에 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 몸체의 다른 한 측에 형성되며, 상기 캔부재의 중심을 향하여 내향하는 플랜지부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 돌기부는 상기 로터 코어의 원주방향을 기준으로 상기 마그넷의 중심에 위치할 수 있다.
바람직하게는, 상기 돌기부의 개수는 상기 마그넷의 개수와 동일할 수 있다.
바람직하게는, 상기 커버는 환형의 내측부와 상기 내측부의 외측에 형성된 외측부로 구성된 커버 몸체를 포함하며, 상기 로터 코어의 축방향을 기준으로 상기 내측부보다 상기 외측부가 높게 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 돌기부는 상기 외측부에 결합할 수 있다.
바람직하게는, 상기 외측부는 상기 로터 코어의 중심을 향할수록 경사지게 형성되는 경사면을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 외측부는 오목하게 형성되어 상기 돌기부가 결합하는 결합홈부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 커버는 돌출되는 기둥부와 상기 기둥부에서 연장되어 형성된 고정부로 구성된 스토퍼를 포함하며, 상기 고정부는 상기 로터 코어의 중심에서 반경방향으로 상기 커버에 결합된 상기 돌기부 위에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 기둥부는 상기 내측부의 상면에서 돌출되며, 상기 고정부의 선단은 상기 커버에 결합된 상기 돌기의 선단보다 상기 로터 코어의 중심에서 반경방향으로 외측에 위치할 수 있다.
바람직하게는, 상기 로터 코어의 중심을 기준으로 상기 고정부의 하면은 상기 고정부의 상면보다 반경 방향으로 길게 형성되며, 상기 고정부의 선단은 기울어져 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 고정부의 선단은 곡면을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 스토퍼의 개수는 상기 돌기부의 개수와 동일할 수 있다.
바람직하게는, 상기 스토퍼의 개수는 상기 마그넷의 개수와 동일할 수 있다.
바람직하게는, 상기 커버는 상기 커버 몸체에서 하측으로 연장되는 복수개의 가이드를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 가이드는 인접하는 상기 마그넷 사이에 위치할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 다른 실시 예는, 로터 코어와, 상기 로터 코어의 상부에 배치되는 커버와, 상기 로터 코어의 외주면에 배치되는 마그넷 및 상기 로터 코어와 상기 마그넷을 수용하며 상기 커버에 결합하는 캔부재를 포함하고, 상기 커버는 하측으로 연장되는 복수개의 가이드를 포함하며, 상기 가이드는 상기 로터 코어의 외주면에 배치되고, 상기 캔부재 내측에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 캔부재의 테두리에서 돌출되어 상기 커버에 결합하는 적어도 하나의 돌기부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 커버는 커버 몸체와 스토퍼로 구성되며, 상기 스토퍼는 상기 로터 코어의 중심에서 반경방향으로 상기 커버에 결합된 상기 돌기부 위에 배치되는 고정부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 고정부의 선단은 상기 커버에 결합된 상기 돌기부의 선단보다 상기 로터 코어의 중심에서 반경방향으로 외측에 위치할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 다른 실시 예는, 로터 코어와, 상기 로터 코어의 상부에 배치되는 커버와, 상기 로터 코어의 외주면에 배치되는 마그넷 및 상기 로터 코어와 상기 마그넷을 수용하며 상기 커버에 결합하는 캔부재를 포함하고, 상기 커버는 하측으로 연장되는 복수개의 가이드를 포함하며, 상기 가이드는 상기 로터 코어의 외주면에 배치되고, 상기 캔부재 내측에 배치되는 로터와, 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터; 및 상기 로터 코어에 결합하는 회전축을 포함하는 모터를 제공할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 다른 실시 예는, 로터 코어와, 상기 로터 코어의 상부에 배치되는 커버와, 상기 로터 코어의 외주면에 배치되는 마그넷 및 상기 로터 코어와 상기 마그넷을 수용하며 상기 커버에 결합하는 캔부재를 포함하고, 상기 캔부재는 테두리에서 돌출되어 상기 커버에 결합하는 적어도 하나의 돌기부를 포함하는 로터와, 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터와, 상기 로터 코어에 결합하는 회전축을 포함하는 모터를 제공할 수 있다.
실시 예에 따르면, 캔의 에지에 형성된 돌기부가 커버에 결합되도록 구성함으로써, 캔을 로터 코어에 결합하는데 있어서, 접착제 사용을 배제하는 유리한 효과를 제공한다.
실시 예에 따르면, 커버에 스토퍼가 형성되어 캔의 돌기부가 이탈하지 않도록 구속함으로써, 캔과 로터 코어의 결합력을 높이는 유리한 효과를 제공한다.
도 1은 실시 예에 따른 모터를 도시한 도면,
도 2는 로터를 도시한 도면,
도 3은 도 2에서 도시한 로터의 분해도이다
도 4는 캔부재를 도시한 사시도,
도 5는 도 4에서 도시한 캔부재의 저면도,
도 6은 커버를 도시한 도면,
도 7은 도 6에서 도시한 커버의 평면도,
도 8은 돌기부와 스토퍼를 도시한 도면,
도 9는 스토퍼의 단면을 도시한 도면,
도 10은 커버의 크기 및 스토퍼의 크기를 도시한 도면,
도 11은 커버가 조립된 로터의 상태를 도시한 도면,
도 12는 마그넷 위에 설치되는 캔부재를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시 예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 그리고 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 실시 예에 따른 모터는 로터(10)와, 스테이터(20)와, 회전축(30)과, 센싱 마그넷(40)을 포함할 수 있다.
로터(10)는 스테이터(20)와 전기적 상호 작용을 통해 회전한다.
스테이터(20)는 로터(10)와 전기적 상호 작용을 유발하기 위해 코일이 감길 수 있다. 코일을 감긴 위한 스테이터(20)의 구체적인 구성은 다음과 같다 스테이터(20)는 복수 개의 티스를 포함하는 스테이터 코어를 포함할 수 있다. 스테이터 코어는 환형의 요크 부분이 마련되고, 요크에서 중심방향으로 코일이 감기는 티스가 마련될 수 있다. 티스는 요크 부분의 외주면을 따라 일정한 간격으로 마련될 수 있다. 한편, 스테이터 코어는 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 상호 적층되어 이루어질 수 있다. 또한, 스테이터 코어는 복수 개의 분할 코어가 상호 결합되거나 연결되어 이루어질 수 있다.
인슐레이터는 스테이터의 티스에 결합되어 코일과 스테이터 코어가 상호 통전되지 않도록 절연하는 역할을 한다.
회전축(30)은 로터(10)에 결합될 수 있다. 전류 공급을 통해 로터(10)와 스테이터(20)에 전자기적 상호 작용이 발생하면 로터(10)가 회전하고 이에 연동하여 회전축(30)이 회전한다 회전축(30)은 차량의 조향축과 연결되어 조향축에 동력을 전달할 수 있다. 회전축(30)은 베어링에 의해 지지될 수 있다.
센싱 마그넷(40)은 로터(10)와 연동하도록 회전축(30)에 결합되어 로터 (10)의 위치를 검출하기 위한 장치이다. 이러한 센싱 마그넷은 마그넷과 센싱 플레이트를 포함할 수 있다. 마그넷과 센싱 플레이트는 동축을 갖도록 결합될 수 있다.
인쇄회로기판(50)에는 센싱 마그넷의 자기력을 감지하는 센서가 배치될 수 있다. 이때, 센서는 홀 IC(Hall IC)일 수 있다. 센서는 메인 마그넷 또는 서브 마그넷의 N극과 S극의 변화를 감지하여 센싱 시그널을 생성한다. 인쇄회로기판(50)은 하우징의 커버의 하면에 결합되어 센서가 센싱 마그넷을 마주 보도록 센싱 마그넷 위에 설치될 수 있다.
한편, 로터(10)는 로터 코어와 로터 코어에 결합하는 마그넷을 포함할 수 있다. 로터(10)는 로터 코어와 마그넷의 결합 방식에 따라 여러 가지 형태로 구분될 수 있다. 여러 가지 형태의 로터 중 모터는 마그넷이 로터 코어의 외주면에 결합되는 타입의 로터를 포함할 수 있다. 이러한 타입의 로터(10)는 마그넷의 이탈을 방지하고 결합력을 높이기 위하여 별도의 캔부재가 로터 코어에 결합될 수 있다.
도 2는 로터를 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에서 도시한 로터의 분해도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 로터(10)는 로터 코어(100)와, 마그넷(200)과, 커버(300)와, 캔부재(400)를 포함할 수 있다. 실시예를 설명함에 있어서, 로터 코어(100)의 중심(C)과 캔부재(400)의 중심(C)은 동일한 것으로 본다.
로터 코어(100)는 원형의 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 적층된 형상으로 실시되거나 또는 하나의 통 형태로 실시될 수 있다. 로터 코어(100)의 중심에는 회전축(30)이 결합하는 홀이 형성될 수 있다. 로터 코어(100)의 외주면에는 마그넷(200)을 가이드 하는 돌기가 돌출될 수 있다.
마그넷(200)은 로터 코어(100)의 외주면에 부착될 수 있다. 복수 개의 마그넷(200)은 일정 간격으로 로터 코어(100)의 둘레를 따라 배치될 수 있다.
커버(300)는 로터 코어(100)의 상면 또는 하면에 결합될 수 있다. 커버(300)는 캔부재(400)와 결합되어 캔부재(400)를 고정시키는 역할을 한다.
캔부재(400)는 마그넷(200)을 둘러싸서 마그넷(200)이 로터 코어(100)에서 이탈되지 않도록 고정시키는 역할을 한다. 또한, 캔부재(400)는 마그넷(200)이 노출되는 것을 막는 역할을 한다.
도 4는 캔부재를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4에서 도시한 캔부재의 저면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 캔부재(400)는 몸체(410)와 돌기부(420)와 플랜지부(430)를 포함할 수 있다. 몸체(410)와 돌기부(420)와 플랜지부(430)는 그 형상 및 기능적 특성에 따라 구분되어 설명될 수 있을 뿐, 서로 연결된 하나의 수단임을 미리 언급하는 바이다. 이러한 캔부재(400)는 알루미늄 소재로 이루어질 수 있다.
몸체(410)는 원통형으로 형성될 수 있다. 몸체(410)와 상부와 하부는 개방된 형태로 이루어질 수 있다. 몸체(410) 내부에는 로터 코어(100)가 위치한다. 그리고 몸체(410)는 마그넷(200)을 둘러싼다.
돌기부(420)는 커버(300)와 결합하여, 캔부재(400)를 로터 코어(100)에 고정시키는 역할을 한다. 이러한 돌기부(420)는 몸체(410)의 상단 테두리에 형성될 수 있다. 돌기부(420)는 몸체(410)가 연장된 절편 형태로 실시될 수 있다. 복수 개의 돌기부(420)가 몸체(410)의 상단 테두리를 따라 일정 간격마다 마련될 수 있다. 이때, 돌기부(420)의 개수는 마그넷(200)의 개수와 동일하게 마련될 수 있다. 그리고 돌기부(420)는 사각 절편 형태로 실시될 수 있다. 사각형 형태의 돌기부(420)는 가공성이 좋고, 커버(300)에 결합시키기 위한 굽힘 변형에 용이하여 조립성이 좋다.
플랜지부(430)는 몸체(410)의 하단 테두리에서 형성될 수 있다. 구체적으로, 플랜지부(430)는 몸체(410)의 하단 테두리에서 연장되어 캔부재(400)의 중심(C)을 향하여 꺽여 형성될 수 있다. 이러한 플랜지부(430)는 로터 코어(100)의 하면에 접촉된다.
도 6은 커버를 도시한 도면이고, 도 7은 도 6에서 도시한 커버의 평면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 커버(300)는 로터 코어(100의 상부에 배치된다. 이러한 커버(300)는 커버몸체(310)와, 스토퍼(320)와, 가이드(330)를 포함할 수 있다. 커버몸체(310)와 스토퍼(320)와 가이드(330)는 그 형상 및 기능적 특성에 따라 구분되어 설명될 수 있을 뿐, 서로 연결된 하나의 수단이다.
커버몸체(310)는 환형의 플레이트 형태로 실시될 수 있다. 커버몸체(310)는 내측부(311)와 외측부(312)로 구분될 수 있다. 내측부(311)는 내주면(311a)을 형성하는 커버몸체(310)의 안 측 부분이다. 외측부(312)는 외주면을 형성하는 커버몸체(310)의 바깥 측 부분이다. 내측부(311)에는 스토퍼(320)가 형성될 수 있다. 외측부(312)에는 돌기부(420)의 결합을 유도하는 결합홈부(313)가 형성될 수 있다.
스토퍼(320)의 위치는 마그넷(200)의 위치와 대응될 수 있다. 도 7의 M과 같은 영역이 중심(C)을 기준하여 원주 방향으로 마그넷(200)이 부착되는 위치 영역이라 할 때, 스토퍼(320)는 도 7의 M이 도시한 영역의 중심부에 위치할 수 있다.
구체적으로, 원주 방향을 기준으로 도 7의 M의 중심과 중심(C)를 지나는 기준선(CL)이 중심에 오도록 스토퍼(320)가 마련될 수 있다. 원주 방향을 기준으로 마그넷(400)의 중심 부근에서 마그넷(200)과 캔부재(400)의 결합력이 취약할 수 있기 때문에, 스토퍼(320)를 마그넷(400)의 중심 부근에 배치하여, 캔부재(400)의 결합력을 높일 수 있다.
한편, 스토퍼(320)의 개수는 마그넷(200)의 개수와 동일하게 마련될 수 있다.
도 8은 돌기부와 스토퍼를 도시한 도면이고, 도 9는 스토퍼의 단면을 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 외측부(312)가 내측부(311)보다 높게 형성될 수 있다. 즉, 로터 코어(100)의 축 방향을 높이 방향으로 할 때, 외측부(312)의 상면이 내측부(311)의 상면 보다 높게 형성될 수 있다.
커버몸체(310)의 내측부(311)의 높이(H1)는 외측부(312)의 높이(H2)보다 낮게 형성될 수 있다. 내측부(311)의 상면은 평평한 평면 형태로 구성될 수 있다. 반면에 외측부(312)의 상면은 경사면(321)을 포함할 수 있다. 외측부(312)의 경사면(321)은 로터 코어(100)의 중심을 향할수록 경사지게 형성될 수 있다. 외측부(312)의 바깥쪽은 돌기부(420)가 타고 올라오는 턱부를 형성하고, 외측부(312)의 안쪽은 경사면(321)을 통해 내측부(311)와 연결되도록 구성된다.
캔부재(400)의 돌기부(420)는 이러한 외측부(312)를 따라 굽힘 형성되어 커버(300)에 결합될 수 있다.
스토퍼(320)는 커버(300)에 결합된 돌기부(420)가 이탈되지 않도록 물리적으로 구속하는 역할을 한다.
스토퍼(320)는 기둥부(331)와, 고정부(332)를 포함할 수 있다. 기둥부(331)는 커버(300)의 내측부(311)의 상면에서 돌출된다. 기둥부(331)는 내측부(311)의 상면에서 수직하게 형성될 수 있다. 고정부(332)부는 기둥부(331)의 선단에서 수평하게 연장 형성될 수 있다. 이에 고정부(332)는 커버(300)의 상면 위에 떨어져 배치된다.
고정부(332)의 하면(332c)의 길이(L2)는 고정부(332)의 상면(332b)의 길이(L1)보다 크게 형성될 수 있다. 이때, 도 9의 화살표(O)가 가리키는 방향이 외측 방향이라 하면, 커버(300)의 반경 방향을 기준하여 고정부(332)의 선단의 위치(P1)는 돌기부(420)의 선단부의 위치(P2)보다 외측에 위치한다. 이는 돌기부(420)가 커버(300)에서 떨어질 때, 돌기부(420)가 로터 코어(100)에서 완전히 이탈하지 않도록 돌기부(420)를 구속하기 위함이다.
고정부(332)의 선단은 기울어져 형성될 수 있다. 이는 돌기부(420)의 끝단이 고정부(332)의 선단을 타고 미끄러져 고정부(332) 아래에 위치하도록 유도하기 위함이다. 이때, 고정부(332)의 선단은 곡면을 포함하여, 돌기부(420)가 보다 원활하게 고정부(332)의 선단을 타고 미끄러져 이동할 수 있도록 유도할 수 있다.
이렇게 실시예에 따른 로터는 캔부재(400)의 돌기부(420)가 커버(300)에 물리적으로 직접 결합되어, 캔부재(400)를 결합시키기 위한 별도의 접착제 사용을 배제할 수 있다.
도 10은 커버의 크기 및 스토퍼의 크기를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 커버(300)는 내측 반경(R)이 로터 코어(100)의 홀(110)을 덮지 않도록 형성될 수 있다. 그리고 스토퍼(320)의 폭(W1)은 돌기부(420)의 폭(W2) 보다는 크게 형성될 수 있다. 돌기부(420)의 폭(W2) 보다 스토퍼(320)의 폭(W1)이 커야 돌기부(420)가 이탈하는 것을 안정적으로 방지할 수 있다.
도 11은 커버가 조립된 로터 의 상태를 도시한 도면이고, 도 12는 마그넷 위에 설치되는 캔부재를 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 커버(300)의 가이드(330)는 인접하는 마그넷(200)과 마그넷(200)의 사이에 끼워질 수 있다. 이후 도 12에서 도시한 바와 같이, 커버(300)를 끼운 상태에서 캔부재(400)를 장착한다. 이후, 돌기부(420)를 굽혀 커버(300)에 고정시킨다.
이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시 예에 따른 로터 및 이를 포함하는 모터에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 로터 코어;
    상기 로터 코어의 상부에 배치되는 커버;
    상기 로터 코어의 외주면에 배치되는 마그넷; 및
    상기 로터 코어와 상기 마그넷을 수용하며 상기 커버에 결합하는 캔부재를 포함하고,
    상기 커버는 하측으로 연장되는 복수개의 가이드를 포함하며,
    상기 가이드는 상기 로터 코어의 외주면에 배치되고, 상기 캔부재 내측에 배치되고,
    상기 캔부재는 테두리에서 돌출되어 상기 커버에 결합하는 적어도 하나의 돌기부를 포함하는 로터.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 캔부재는 상기 마그넷을 둘러싸는 원통형 몸체를 포함하고, 상기 돌기부는 상기 몸체의 어느 한 측에 형성되는 로터.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 몸체의 다른 한 측에 형성되며, 상기 캔부재의 중심을 향하여 내향하는 플랜지부를 포함하는 로터.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 돌기부는 상기 로터 코어의 원주방향을 기준으로 상기 마그넷의 중심에 위치하는 로터.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 돌기부의 개수는 상기 마그넷의 개수와 동일한 로터.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 커버는 환형의 내측부와 상기 내측부의 외측에 형성된 외측부로 구성된 커버 몸체를 포함하며,
    상기 로터 코어의 축방향을 기준으로 상기 내측부보다 상기 외측부가 높게 형성된 로터
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 돌기부는 상기 외측부에 결합하는 로터.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 외측부는 상기 로터 코어의 중심을 향할수록 경사지게 형성되는 경사면을 포함하는 로터.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 외측부는 오목하게 형성되어 상기 돌기부가 결합하는 결합홈부를 포함하는 로터.
  10. 제6 항에 있어서,
    상기 커버는 돌출되는 기둥부와 상기 기둥부에서 연장되어 형성된 고정부로 구성된 스토퍼를 포함하며,
    상기 고정부는 상기 로터 코어의 중심에서 반경방향으로 상기 커버에 결합된 상기 돌기부 위에 배치되는 로터.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 기둥부는 상기 내측부의 상면에서 돌출되며, 상기 고정부의 선단은 상기 커버에 결합된 상기 돌기의 선단보다 상기 로터 코어의 중심에서 반경방향으로 외측에 위치하는 로터.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 로터 코어의 중심을 기준으로 상기 고정부의 하면은 상기 고정부의 상면보다 반경 방향으로 길게 형성되며,
    상기 고정부의 선단은 기울어져 형성되는 로터.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 고정부의 선단은 곡면을 포함하는 로터.
  14. 제10 항에 있어서,
    상기 스토퍼의 개수는 상기 돌기부의 개수와 동일한 로터.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 스토퍼의 개수는 상기 마그넷의 개수와 동일한 로터.
  16. 제6 항에 있어서,
    상기 커버는 상기 커버 몸체에서 하측으로 연장되는 복수개의 가이드를 포함하는 로터.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 가이드는 인접하는 상기 마그넷 사이에 위치하는 로터.
  18. 제1 항에 있어서,
    상기 커버는 커버 몸체와 스토퍼로 구성되며,
    상기 스토퍼는 상기 로터 코어의 중심에서 반경방향으로 상기 커버에 결합된 상기 돌기부 위에 배치되는 고정부를 포함하는 로터.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 고정부의 선단은 상기 커버에 결합된 상기 돌기부의 선단보다 상기 로터 코어의 중심에서 반경방향으로 외측에 위치하는 로터.
  20. 로터 코어;
    상기 로터 코어의 상부에 배치되는 커버;
    상기 로터 코어의 외주면에 배치되는 마그넷; 및
    상기 로터 코어와 상기 마그넷을 수용하며 상기 커버에 결합하는 캔부재를 포함하고,
    상기 캔부재는 테두리에서 돌출되어 상기 커버에 결합하는 적어도 하나의 돌기부를 포함하는 로터;
    상기 커버는 하측으로 연장되는 복수개의 가이드를 포함하며,
    상기 가이드는 상기 로터 코어의 외주면에 배치되고, 상기 캔부재 내측에 배치되는 로터;
    상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터; 및
    상기 로터 코어에 결합하는 회전축을 포함하는 모터.
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