WO2020045936A1 - 모터 - Google Patents

모터 Download PDF

Info

Publication number
WO2020045936A1
WO2020045936A1 PCT/KR2019/010882 KR2019010882W WO2020045936A1 WO 2020045936 A1 WO2020045936 A1 WO 2020045936A1 KR 2019010882 W KR2019010882 W KR 2019010882W WO 2020045936 A1 WO2020045936 A1 WO 2020045936A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
stator core
housing
stator
disposed
protrusion
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/010882
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
임희수
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to EP19853946.2A priority Critical patent/EP3846320A4/en
Priority to JP2021510382A priority patent/JP2021535715A/ja
Priority to CN201980057032.6A priority patent/CN112640264A/zh
Priority to US17/270,750 priority patent/US11942849B2/en
Publication of WO2020045936A1 publication Critical patent/WO2020045936A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
    • H02K1/148—Sectional cores
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/08—Salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/18—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
    • H02K1/185—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures to outer stators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/02—Casings or enclosures characterised by the material thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof

Definitions

  • Embodiments relate to a motor.
  • a motor is a device that obtains rotational force by converting electrical energy into mechanical energy, and is widely used in vehicles, household appliances, and industrial equipment.
  • the motor may include a housing, a shaft, a stator disposed on an inner circumferential surface of the housing, a rotor installed on an outer circumferential surface of the shaft, and the like.
  • the stator induces electrical interaction with the rotor to induce rotation of the rotor.
  • the stator may be coupled to the housing by a hot press method of pressing the stator after heating the housing.
  • the notch can be formed in the outer peripheral surface side of the stator core.
  • the life of the mold is shortened due to continuous contact between the notch portion of the stator core and the mold.
  • the embodiment provides a motor capable of improving the performance of friction torque by reducing the amount of contact between the housing and the stator core by forming a projection contacting the stator core on the inner circumferential surface of the housing.
  • the housing A stator disposed in the housing; A rotor disposed inside the stator; And a shaft coupled to the rotor, wherein the housing includes a body and a plurality of protrusions protruding inwardly from an inner circumferential surface of the body, wherein the housing protrudes inwardly from the inner surface of the body and the circumferential direction.
  • stator includes a stator core and a coil wound around the stator core, and an inner surface of the body is spaced apart from an outer circumferential surface of the stator core, and an inner surface of the protrusion is Achieved by a motor in contact with the outer circumferential surface of the core.
  • the stator core includes a yoke and a tooth protruding radially from the yoke, wherein the yoke includes a first area disposed on the same radius as the tooth and a first circumferentially extending from both sides of the first area. Including two regions, the inner surface of the protrusion may be in contact with the outer surface of the yoke disposed in the second region.
  • the housing And a stator disposed in the housing, wherein the housing includes a body and a plurality of protrusions protruding inwardly from an inner surface of the body and spaced apart in a circumferential direction, wherein the stator includes a stator core and the stator core. And a coil wound on the stator core, the stator core including a yoke and a tooth protruding radially from the yoke, wherein the yoke is disposed at both sides of the first area and the first area disposed on the same radius as the tooth.
  • a second region extending in the circumferential direction, the inner surface of the protrusion being achieved by a motor contacting the outer surface of the yoke disposed in the second region.
  • the center C2 of the circumferential direction of the plurality of protrusions may be disposed on a virtual line L connecting the center C of the stator core and the center C1 of the tooth in the radial direction.
  • a groove is formed between the protrusions based on the circumferential direction, and the center of the groove C2 is formed on an imaginary line L connecting the center C of the stator core and the center C1 of the tooth in the radial direction.
  • the width of the first region based on the circumferential direction may be smaller than the circumferential distance W1 between the protrusions.
  • the first region when viewed in a radial direction, the first region may be disposed to overlap the groove, and the width of the first region may be smaller than the width W1 of the groove based on the circumferential direction.
  • the circumferential distance W1 between the plurality of protrusions may be about 2.9 to 3.1 times the width of the circumferential direction W2 of each of the plurality of protrusions.
  • the width W1 of the groove based on the circumferential direction may be 2.9 to 3.1 times the circumferential width W2 of the protrusion.
  • the stator core includes a plurality of teeth protruding from the yoke and the yoke and spaced apart from each other along the circumferential direction in the radial direction, the center (C) of the stator core and the center (C3) of the projection in the radial direction
  • the tooth may be arranged symmetrically with respect to the connecting virtual line L2.
  • the protrusion may not be disposed between two imaginary lines L1 extending along the side of any one of the plurality of teeth of the stator core.
  • the number of the plurality of protrusions may be equal to the number of teeth of the stator core.
  • the housing may be formed of a metal material.
  • the axial length of the protrusion may be larger than the axial length of the stator core.
  • the lower portion of the protrusion may be spaced apart from the bottom of the body by a predetermined height (H).
  • the motor according to the embodiment forms a protrusion contacting the stator core on the inner circumferential surface of the housing, thereby reducing the amount of contact between the housing and the stator core, thereby improving performance of friction torque.
  • the amount of contact between the housing and the stator core can be reduced to reduce the magnetic flux lost through the housing.
  • FIG. 1 is a view showing a motor according to an embodiment
  • FIG. 2 is a view showing an arrangement relationship between the housing of the motor and the stator core according to the embodiment
  • FIG. 3 is an enlarged view illustrating region A of FIG. 2;
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating a housing of a motor according to an embodiment
  • FIG. 5 is a plan view illustrating a housing of a motor according to an embodiment
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a housing of a motor according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating a stator core of a motor according to the embodiment.
  • FIG. 8A is a view showing the magnetic flux density of the protrusion of the housing of the motor in contact with the first region of the stator core according to the embodiment
  • 8B is a view showing magnetic flux density in contact with the second region of the stator core of the protrusion of the housing of the motor according to the embodiment.
  • the technical idea of the present invention is not limited to some embodiments described, but may be embodied in different forms, and within the technical idea of the present invention, one or more of the components may be selectively selected between the embodiments. Can be combined and substituted.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used.
  • a component when a component is described as being 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only connected, coupled or connected directly to the other component, It may also include the case where the 'component' is 'connected', 'coupled' or 'connected' by another component between the other components.
  • top (bottom) or the bottom (bottom) is not only when two components are in direct contact with each other, but also one. It also includes a case where the above-described further components are formed or disposed between two components.
  • up (up) or down (down) may include the meaning of the down direction as well as the up direction based on one component.
  • FIG. 1 is a view showing a motor according to the embodiment
  • Figure 2 is a view showing the arrangement relationship between the stator core and the housing of the motor according to the embodiment
  • Figure 3 is an enlarged view showing a region A of FIG.
  • the x direction may mean an axial direction
  • the y direction may mean a radial direction.
  • the axial direction and the radial direction may be perpendicular to each other.
  • the motor 1 includes a housing 100 having an opening formed at one side thereof, a cover 200 disposed at an upper portion of the housing 100, and a stator disposed in the housing 100. 300, a rotor 400 disposed inside the stator 300, a shaft 500 coupled with the rotor 400 to rotate together with the rotor 400, and a bus bar disposed above the stator 300 ( 600 and a sensor unit 700 for detecting rotation of the rotor 400.
  • the stator 300 may include a stator core 310, an insulator 320 disposed on the stator core 310, and a coil 330 wound around the insulator 320.
  • the inner side may mean the direction of the center (C) and the outer side may mean a direction opposite to the inner side.
  • Such a motor 1 may be a motor used for EPS.
  • the EPS Electric Power Steering System
  • the EPS by assisting the steering force by the driving force of the motor, to ensure the stability of the turning and provides a fast recovery force to enable the driver to drive safely.
  • the housing 100 and the cover 200 may form an outer shape of the motor 1.
  • an accommodation space may be formed by combining the housing 100 and the cover 200.
  • the stator 300, the rotor 400, the shaft 500, the bus bar 600, the sensor unit 700, and the like may be disposed in the accommodation space.
  • the shaft 500 is rotatably disposed in the accommodation space.
  • the motor 1 may further include a bearing 10 disposed on the upper and lower portions of the shaft 500, respectively.
  • the housing 100 may be formed in a cylindrical shape.
  • the housing 100 may accommodate the rotor 400, the stator 300, and the like therein.
  • the housing 100 may be formed of a metal material that can withstand high temperatures well.
  • magnetic flux may be lost from the stator core 310 toward the housing 100.
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating a housing of a motor according to an embodiment
  • FIG. 5 is a plan view illustrating a housing of a motor according to an embodiment
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a housing of a motor according to an embodiment. 6 is a diagram illustrating the A-A line of FIG. 5.
  • the housing 100 may include a body 110 and a protrusion 120 disposed on an inner surface of the body 110.
  • the protrusion 120 may be formed in a bar shape disposed in the axial direction.
  • the body 110 and the protrusion 120 may be integrally formed.
  • the body 110 may be called a housing body.
  • the body 110 may be formed in a cylindrical shape.
  • the stator 300, the rotor 400, and the like may be disposed in the body 110.
  • the protrusion 120 may be formed to protrude radially from the inner surface 111, which is an inner circumferential surface of the body 110. In this case, the protrusion 120 formed on the housing 100 contacts the outer circumferential surface of the stator core 310 of the stator 300, thereby reducing the amount of contact between the housing 100 and the stator core 310.
  • the protrusions 120 may be spaced apart at predetermined intervals along the circumferential direction. Accordingly, grooves 130 may be formed between the protrusions 120 based on the circumferential direction. Accordingly, as shown in FIG. 3, a gap G may be formed between the outer surface 313 of the stator core 310 and the inner surface 111 of the body 110 by the groove 130. In addition, the contact amount between the housing 100 and the stator core 310 is reduced by the groove 130.
  • the width W1 of the groove 130 may be 2.9 to 3.1 of the width W2 of the protrusion based on the circumferential direction.
  • the width W1 of the groove 130 is less than 2.9 times the width W2 of the protrusion, the amount of contact between the housing 100 and the stator core 310 is insufficient, so that the stator 300 of the housing 100 may not be formed. It can't be fixed inside.
  • the width W1 of the groove 130 exceeds 3.1 times the width W2 of the protrusion, the magnetic flux is increased from the stator core 310 to the housing 100 to increase the magnetic flux. Will affect performance.
  • the center C2 of the groove 130 may be disposed on a virtual line L connecting the center C of the stator core 310 and the center C1 of the tooth 312 in the radial direction.
  • the protrusion 120 may be formed to have a predetermined length D1 in the axial direction.
  • the lower portion of the protrusion 120 may be spaced apart from the bottom surface 112 of the body 110 by a predetermined height (H).
  • the upper surface of the protrusion 120 may contact the lower portion of the cover 200 to support the cover 200.
  • the protrusion 120 may be disposed on the body 110 along the circumferential direction at equal intervals.
  • the protrusion 120 is provided as nine examples, but is not necessarily limited thereto.
  • the number of protrusions 120 may be formed to correspond to the number of teeth 312 of the stator core 310. That is, the number of protrusions 120 is equal to the number of teeth 312 of the stator core 310.
  • the protrusion 120 is not disposed between two imaginary lines L1 extending along the side 312a of one of the plurality of teeth 312 of the stator core 310. Do not. For example, when viewed in the radial direction, the protrusion 120 is disposed spaced apart from the tooth 312 in the circumferential direction.
  • the protrusion 120 may protrude by an embo process. That is, the protrusion 120 may be protruded into the body 110 by applying a force to the outside of the body 110.
  • the cover 200 may be disposed on the opening surface of the housing 100, that is, the upper portion of the housing 100 to cover the opening of the housing 100.
  • the stator 300 may be disposed inside the housing 100.
  • the stator 300 may be coupled to the housing 100 through a hot pressing method. Accordingly, the stator 300 may be supported by the protrusion 120 of the housing 100.
  • the stator 300 is disposed outside the rotor 400. That is, the rotor 400 may be rotatably disposed inside the stator 300.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a stator core of the motor according to the embodiment.
  • the stator 300 includes a stator core 310, an insulator 320 disposed on the stator core 310, and a coil 330 wound around the insulator 320. It may include.
  • the insulator 320 may be disposed between the stator core 310 and the coil 330 to insulate the coil 330.
  • a coil 330 forming a rotating magnetic field may be wound around the stator core 310.
  • the stator core 310 may be formed of a plurality of plates stacked in the form of a thin steel sheet, but is not necessarily limited thereto.
  • the stator core 310 may be formed as one single piece.
  • the stator core 310 may be formed by arranging a plurality of unit stator cores along the circumferential direction.
  • the stator core 310 may be formed to have a predetermined length D2 in the axial direction. Accordingly, the axial length D1 of the protrusion 120 may be larger than the axial length D2 of the stator core 310.
  • the axial length D1 of the protrusion 120 may be referred to as the axial width of the protrusion 120, and the axial length D2 of the stator core 310 is the axial direction of the stator core 310. It can be called width.
  • the outer surface 313, which is the outer circumferential surface of the stator core 310, may be supported by the inner surface of the protrusion 120.
  • the motor 1 may be unassembled when the stator 300 is assembled to the housing 100.
  • a tilting phenomenon may occur when driving), which may affect the performance and quality of the motor 1.
  • the axial length D2 of the stator core 310 is smaller than the axial length D1 of the protrusion 120, a tilting phenomenon occurs when the motor 1 is driven to perform the performance of the motor 1. And quality.
  • the stator core 310 may include a cylindrical yoke 311 and a plurality of teeth 312.
  • the tooth 312 may be formed to protrude radially from the inner circumferential surface of the yoke 311 for the winding of the coil 330.
  • the yoke 311 and the tooth 312 is an example of being formed integrally, but is not necessarily limited thereto.
  • the yoke 311 formed in a planar ring shape includes a first region 311a disposed on the same radius as the tooth 312 and a second region 311b extending in the circumferential direction from the first region 311a. It may include. Accordingly, as illustrated in FIG. 3, the outer surface 313 of the yoke 311 may be divided into an outer circumferential surface 313a of the first region 311a and an outer circumferential surface 313b of the second region 311b.
  • the first area 311a is an area disposed to overlap the tooth 312 when viewed in a radial direction.
  • the outer circumferential surface 313a of the first region 311a may be disposed to face the groove 130.
  • the width of the first region 311a in the circumferential direction is smaller than the width W1 of the groove 130.
  • the width of the first region 311a is equal to the width of the tooth 312 based on the circumferential direction. Accordingly, the first region 311a of the yoke 311 may be disposed between two virtual lines L1 extending along one side 312a of the plurality of teeth 312.
  • the second area 311b is an area extending in the circumferential direction from the first area 311a, and the inner surface of the protrusion 120 may contact the outer circumferential surface 313b of the second area 311b.
  • FIG. 8 is a view showing magnetic flux density according to a position of a protrusion of a housing of a motor according to an embodiment
  • FIG. 8A is a view illustrating a case in which the protrusion 120 of the housing 100 contacts the first region 311a
  • 8B is a diagram illustrating a case where the protrusion 120 of the housing 100 contacts the second area 311b.
  • the magnetic flux density B in the housing 100 may be 0.1899T.
  • the magnetic flux density B in the housing 100 is 0.1080T.
  • the magnetic flux density of the motor 1 is changed according to the position of the protrusion 120 of the housing 100.
  • the motor 1 may be larger than the case where the protrusion 120 of the housing 100 contacts the first region 311a. It can be confirmed that the magnetic flux density (B) in the housing 100 of) is small. Accordingly, it can be seen that the friction performance of the motor 1 is improved. Here, the friction performance may indicate that the magnetic flux lost to the housing 100 is small.
  • the motor 1 may improve friction performance by contacting the protrusion 120 of the housing 100 to the second region 311b.
  • the plurality of teeth 312 may be disposed to protrude radially from the inner circumferential surface of the yoke 311.
  • the teeth 312 may be spaced apart from each other along the circumferential direction. Accordingly, a slot for winding the coil 330 may be formed between the teeth 312.
  • the tooth 312 is symmetrically based on an imaginary line L2 that radially connects the center C of the stator core 310 and the center C3 of the protrusion 120 in the radial direction. Can be arranged.
  • the coil 330 may be wound around the tooth 312.
  • the insulator 320 may insulate the tooth 312 from the coil 330 between the tooth 312 and the coil 330.
  • the width of the tooth 312 based on the circumferential direction may be greater than the width W2 of the protrusion 120 and smaller than the width W1 of the groove 130.
  • the tooth 312 may be disposed to face the magnet of the rotor 400.
  • the insulator 320 may be formed of a synthetic resin material to insulate the stator core 310 from the coil 330.
  • the coil 330 may be wound around the stator core 310 in which the insulator 320 is disposed.
  • the coil 330 may form a rotating magnetic field by supplying power.
  • the insulator 320 may be coupled to the upper side and the lower side of the stator core 310.
  • the insulator 320 may be formed as a single piece to be combined with the stator core 310.
  • the insulator 320 may be formed of a plurality of unit insulators so that the stator core 310 is disposed along the circumferential direction.
  • the rotor 400 may be disposed inside the stator 300, and the shaft 500 may be coupled to the center by a press-fit method.
  • the rotor 400 may be rotatably disposed on the stator 300.
  • the rotor 400 may include a rotor core (not shown) and a plurality of magnets (not shown) disposed along the circumferential direction on an outer circumferential surface of the rotor core.
  • the magnet of the rotor 400 may be referred to as a rotor magnet or a drive magnet.
  • the rotor 400 is a plurality of magnets are arranged on the outer peripheral surface of the rotor core as an example, but is not necessarily limited thereto.
  • the rotor 400 may be formed of an interior permanent magnet (IPM) type in which a magnet is disposed inside the rotor core.
  • IPM interior permanent magnet
  • the rotor core 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.
  • a hole to which the shaft 500 is coupled may be formed in the center C of the rotor core.
  • the magnet forms a rotating magnetic field with the coil 330 wound around the stator core 310 of the stator 300.
  • the magnet may be arranged such that the N pole and the S pole are alternately positioned along the circumferential direction with respect to the shaft 500.
  • the rotor 400 rotates due to the electrical interaction between the coil 330 and the magnet, and the driving force of the motor 1 is generated by rotating the shaft 500 in association with the rotation of the rotor 400.
  • the rotor 400 may further include a can (not shown) disposed to cover the rotor core to which the magnet is attached.
  • the can may block foreign matter from entering the rotor core and the magnet while protecting the rotor core and the magnet from external impact or physical and chemical stimuli.
  • the shaft 500 may be rotatably supported inside the housing 100 by a bearing 10. In addition, the shaft 500 may rotate together with the rotation of the rotor 400.
  • the bus bar 600 may be disposed above the stator 300.
  • bus bar 600 may be electrically connected to the coil 330 of the stator 300.
  • the bus bar 600 may include a bus bar body and a plurality of terminals disposed inside the bus bar body.
  • the bus bar body may be a mold formed through injection molding.
  • Each of the terminals may be electrically connected to the coil 330 of the stator 300.
  • the sensor unit 700 detects the magnetic force of the sensing magnet installed to be rotatable interlocked with the rotor 400 to detect the current position of the rotor 400 to detect the rotation of the shaft 500.
  • the sensor unit 700 may include a sensing magnet assembly 710 and a printed circuit board (PCB) 720.
  • PCB printed circuit board
  • the sensing magnet assembly 710 is coupled to the shaft 500 to cooperate with the rotor 400 to detect the position of the rotor 400.
  • the sensing magnet assembly 710 may include a sensing magnet and a sensing plate.
  • the sensing magnet and the sensing plate may be coupled to have a coaxial axis.
  • the sensing magnet may include a main magnet disposed in a circumferential direction adjacent to a hole forming an inner circumferential surface and a sub magnet formed at an edge thereof.
  • the main magnet may be arranged in the same manner as the drive magnet inserted into the rotor 400 of the motor.
  • the sub magnet may be formed to have more poles than the main magnet. As a result, the rotation angle can be further divided and measured, and the motor can be made smoother.
  • the sensing plate may be formed of a metal material of a disc shape.
  • the sensing magnet may be coupled to the upper surface of the sensing plate.
  • the sensing plate may be coupled to the shaft 500.
  • a hole through which the shaft 500 penetrates may be formed in the sensing plate.
  • a sensor for detecting a magnetic force of the sensing magnet may be disposed on the printed circuit board 720.
  • the sensor may be provided as a Hall IC.
  • the sensor may detect a change in the N pole and the S pole of the sensing magnet to generate a sensing signal.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

실시예는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터; 상기 스테이터의 내측에 배치되는 로터; 및 상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고, 상기 하우징은 바디 및 상기 바디의 내주면에서 내측으로 돌출된 복수 개의 돌기를 포함하며, 상기 스테이터는 스테이터 코어 및 상기 스테이터 코어에 권선되는 코일을 포함하고, 상기 돌기의 내측면인 내면은 상기 스테이터 코어의 외주면에 접촉되고, 상기 돌기가 원주 방향을 따라 소정의 간격으로 이격되게 배치됨에 따라, 상기 스테이터 코어의 외주면과 상기 바디의 내주면 사이에 반경 방향으로 갭(G)이 형성되는 모터에 관한 것이다. 이에 따라, 상기 모터의 하우징에 형성된 돌기는 하우징과 스테이터 코어 간의 접촉량을 감소시켜 프릭션 토크의 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

모터
실시예는 모터에 관한 것이다.
모터는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜서 회전력을 얻는 장치로서, 차량, 가정용 전자제품, 산업용 기기 등에 광범위하게 사용된다.
특히, 자동차의 전장화가 급속히 진행되면서, 조향 시스템, 제동 시스템 및 의장 시스템 등에 적용되는 모터의 수요가 크게 증가하고 있다.
모터는 하우징, 샤프트(shaft), 상기 하우징의 내주면에 배치되는 스테이터(stator), 상기 샤프트의 외주면에 설치되는 로터(rotor) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 스테이터는 상기 로터와의 전기적 상호 작용을 유발하여 상기 로터의 회전을 유도한다.
상기 모터의 하우징에 스테이터를 배치하는 과정을 살펴보면, 상기 하우징을 가열한 후 상기 스테이터를 압입하는 열간압입 방식으로 상기 하우징에 상기 스테이터를 결합시킬 수 있다.
이때, 상기 하우징을 금속 재질로 형성하면, 상기 스테이터의 스테이터 코어에서 하우징으로 자계 누출이 발생하는 문제가 있다. 그에 따라, 모터의 프릭션 토크(Friction Torque)가 증가한다.
이러한 프릭션 토크를 저감시키기 위해, 상기 스테이터 코어의 외주면측에 노치를 형성할 수 있다. 그러나, 금형에서 스테이터 코어의 타발시, 스테이터 코어의 노치부분과 금형 간의 지속적인 접촉로 인해 금형의 수명이 단축되는 문제가 발생한다.
실시예는 하우징의 내주면에 스테이터 코어와 접촉하는 돌기를 형성함으로써 하우징과 스테이터 코어 간의 접촉량을 감소시켜 프릭션 토크의 성능을 향상시킬 수 있는 모터를 제공한다.
또한, 스테이터 코어의 투스의 반경 선상에 홈을 배치하여 프릭션 토크의 성능을 더욱 향상시킬 수 있는 모터를 제공한다.
본 발명이 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, 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터; 상기 스테이터의 내측에 배치되는 로터; 및 상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고, 상기 하우징은 바디 및 상기 바디의 내주면에서 내측으로 돌출된 복수 개의 돌기를 포함하며, 상기 하우징은 바디, 및 상기 바디의 내면에서 내측으로 돌출되고, 원주 방향으로 이격되어 배치되는 복수 개의 돌기를 포함하며, 상기 스테이터는 스테이터 코어 및 상기 스테이터 코어에 권선되는 코일을 포함하고, 상기 바디의 내면은 상기 스테이터 코어의 외주면과 이격되고, 상기 돌기의 내면은 상기 스테이터 코어의 외주면에 접촉되는 모터에 의해 달성된다.
여기서, 상기 스테이터 코어는 요크 및 상기 요크에서 반경 방향으로 돌출된 투스를 포함하며, 상기 요크는 상기 투스와 동일 반경 상에 배치되는 제1 영역 및 상기 제1 영역의 양측에서 원주 방향으로 연장된 제2 영역을 포함하고, 상기 돌기의 내면은 상기 제2 영역에 배치된 상기 요크의 외면에 접촉될 수 있다.
상기 과제는 실시예에 따라, 하우징; 및 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터를 포함하고, 상기 하우징은 바디, 및 상기 바디의 내면에서 내측으로 돌출되고, 원주 방향으로 이격되어 배치되는 복수 개의 돌기를 포함하며, 상기 스테이터는 스테이터 코어 및 상기 스테이터 코어에 권선되는 코일을 포함하고, 상기 스테이터 코어는 요크 및 상기 요크에서 반경 방향으로 돌출된 투스를 포함하며, 상기 요크는 상기 투스와 동일 반경 상에 배치되는 제1 영역 및 상기 제1 영역의 양측에서 원주 방향으로 연장된 제2 영역을 포함하고, 상기 돌기의 내면은 상기 제2 영역에 배치된 상기 요크의 외면에 접촉되는 모터에 의해 달성된다.
한편, 상기 스테이터 코어의 중심(C)과 상기 투스의 중심(C1)을 반경 방향으로 잇는 가상의 선(L)상에는 복수 개의 상기 돌기의 원주 방향의 중심(C2)이 배치될 수 있다. 예컨데, 원주 방향을 기준으로 상기 돌기 사이에는 홈이 형성되며, 상기 스테이터 코어의 중심(C)과 상기 투스의 중심(C1)을 반경 방향으로 잇는 가상의 선(L)상에는 상기 홈의 중심(C2)이 배치될 수 있다.
그리고, 원주 방향을 기준으로 상기 제1 영역의 폭은 상기 돌기 사이의 원주 방향 거리(W1)보다 작을 수 있다. 예컨데, 반경 방향에서 바라볼 때, 상기 제1 영역은 상기 홈과 오버랩되게 배치되며, 원주 방향을 기준으로 상기 제1 영역의 폭은 상기 홈의 폭(W1)보다 작을 수 있다.
그리고, 원주 방향을 기준으로 복수 개의 상기 돌기 사이의 원주 방향 거리(W1)는 복수 개의 상기 돌기 각각의 원주 방향 폭(W2)의 2.9~3.1배일 수 있다. 예컨데, 원주 방향을 기준으로 상기 홈의 폭(W1)은 상기 돌기의 원주 방향 폭(W2)의 2.9~3.1배일 수 있다.
한편, 상기 스테이터 코어는 요크 및 상기 요크에서 반경 방향으로 원주 방향을 따라 서로 이격되게 돌출된 복수 개의 투스를 포함하며, 상기 스테이터 코어의 중심(C)과 상기 돌기의 중심(C3)을 반경 방향으로 잇는 가상의 선(L2)을 기준으로 상기 투스는 대칭되게 배치될 수 있다.
또한, 상기 돌기는 상기 스테이터 코어의 복수 개의 투스 중 어느 하나의 측면을 따라 연장된 두 개의 가상의 선(L1) 사이에 배치되지 않을 수 있다.
또한, 복수 개의 상기 돌기의 갯수는 상기 스테이터 코어의 투스의 갯수와 동일할 수 있다.
또한, 상기 하우징은 금속 재질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 돌기의 축 방향 길이는 스테이터 코어의 축 방향 길이보다 클 수 있다. 여기서, 상기 돌기의 하부는 상기 바디의 저면에서 소정의 높이(H)로 이격되게 배치될 수 있다.
실시예에 따른 모터는 하우징의 내주면에 스테이터 코어와 접촉하는 돌기를 형성함으로써, 하우징과 스테이터 코어 간의 접촉량을 감소시켜 프릭션 토크의 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 하우징과 스테이터 코어 간의 접촉량을 감소시켜 하우징을 통해 손실되는 자속을 감소시킬 수 있다.
이때, 상기 스테이터 코어의 외주면에 형성되는 노치를 삭제함으로써, 스테이터 코어를 생산하는 금형의 수명을 연장시킬 수 있다. 그에 따라, 종래에 스테이터 코어의 타발시 발생하던 금형 치수의 변형을 방지하여 품질을 향상시킬 수 있으며, 금형 수명 연장으로 인한 생산 원가를 절감할 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 하우징과 스테이터 코어의 배치 관계를 나타내는 도면이고,
도 3은 도 2의 A영역을 나타내는 확대도이고,
도 4는 실시예에 따른 모터의 하우징을 나타내는 사시도이고,
도 5는 실시예에 따른 모터의 하우징을 나타내는 평면도이고,
도 6은 실시예에 따른 모터의 하우징을 나타내는 단면도이고,
도 7은 실시예에 따른 모터의 스테이터 코어를 나타내는 사시도이고,
도 8a는 실시예에 따른 모터의 하우징의 돌기가 스테이터 코어의 제1 영역에 접촉된 자속 밀도를 나타내는 도면이고,
도 8b는 실시예에 따른 모터의 하우징의 돌기의 스테이터 코어의 제2 영역에 접촉된 자속 밀도를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 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 하우징과 스테이터 코어의 배치 관계를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2의 A영역을 나타내는 확대도이다. 도 1에서 x 방향은 축 방향을 의미하며, y 방향은 반경 방향을 의미할 수 있다. 그리고, 축 방향과 반경 방향은 서로 수직할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 모터(1)는 일측에 개구가 형성된 하우징(100), 하우징(100)의 상부에 배치되는 커버(200), 하우징(100) 내에 배치되는 스테이터(300), 스테이터(300)의 내측에 배치되는 로터(400), 로터(400)와 함께 회전하게 로터(400)와 결합하는 샤프트(500), 스테이터(300)의 상측에 배치되는 버스바(600) 및 로터(400)의 회전을 감지하는 센서부(700)를 포함할 수 있다. 이때, 스테이터(300)는 스테이터 코어(310), 상기 스테이터 코어(310)에 배치되는 인슐레이터(320) 및 상기 인슐레이터(320)에 권선되는 코일(330)을 포함할 수 있다. 여기서, 내측이라 함은 중심(C) 방향을 의미하고 상기 외측은 내측에 반대되는 방향을 의미할 수 있다.
이러한, 상기 모터(1)는 EPS에 사용되는 모터일 수 있다. 상기 EPS(Electronic Power Steering System)는, 모터의 구동력으로 조향력을 보조함으로써, 선회 안정성을 보장하고 신속한 복원력을 제공하여 운전자로 하여금 안전한 주행이 가능하도록 한다.
하우징(100)과 커버(200)는 상기 모터(1)의 외형을 형성할 수 있다. 그리고, 하우징(100)과 커버(200)의 결합에 의해 수용공간이 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 수용공간에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 스테이터(300), 로터(400), 샤프트(500), 버스바(600), 센서부(700) 등이 배치될 수 있다. 이때, 샤프트(500)는 상기 수용공간에 회전 가능하게 배치된다. 이에, 상기 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(400), 스테이터(300) 등을 수용할 수 있다. 이때, 하우징(100)은 고온에서도 잘 견딜 수 있는 금속 재질로 형성될 수 있다. 다만, 하우징(100)이 금속 재질로 형성되는 경우 하우징(100)이 스테이터 코어(310)와 접촉됨에 따라, 스테이터 코어(310)에서 하우징(100)측으로 자속이 손실될 수 있다.
도 4는 실시예에 따른 모터의 하우징을 나타내는 사시도이고, 도 5는 실시예에 따른 모터의 하우징을 나타내는 평면도이고, 도 6은 실시예에 따른 모터의 하우징을 나타내는 단면도이다. 여기서, 도 6는 도 5의 A-A선을 나타내는 도면이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 하우징(100)은 바디(110) 및 바디(110)의 내면에 배치되는 돌기(120)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 돌기(120)는 축 방향으로 배치되는 바 형상으로 형성될 수 있다. 여기서, 바디(110) 및 돌기(120)는 일체로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 바디(110)는 하우징 바디라 불릴 수 있다.
바디(110)는 원통 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 바디(110) 내에는 스테이터(300), 로터(400) 등이 배치될 수 있다.
돌기(120)는 바디(110)의 내주면인 내면(111)에서 반경 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 이때, 하우징(100)에 형성된 돌기(120)가 스테이터(300)의 스테이터 코어(310)의 외주면에 접촉됨으로써, 하우징(100)과 스테이터 코어(310) 사이의 접촉량을 감소시킬 수 있다.
도 4를 참조하면, 돌기(120)는 원주 방향을 따라 소정의 간격으로 이격되게 배치될 수 있다. 그에 따라, 원주 방향을 기준으로 돌기(120) 사이에는 홈(130)이 형성될 수 있다. 이에, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 홈(130)에 의해 스테이터 코어(310)의 외면(313)과 상기 바디(110)의 내면(111) 사이에는 갭(G)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 홈(130)에 의해 하우징(100)과 스테이터 코어(310) 사이의 접촉량은 감소된다.
그리고, 원주 방향을 기준으로 상기 홈(130)의 폭(W1)은 상기 돌기의 폭(W2)의 2.9~3.1일 수 있다. 상기 홈(130)의 폭(W1)이 상기 돌기의 폭(W2)의 2.9배 미만인 경우, 하우징(100)과 스테이터 코어(310) 사이의 접촉량이 부족하여 스테이터(300)가 하우징(100)의 내부에 고정되지 못하는 경우가 발생한다. 또한, 상기 홈(130)의 폭(W1)이 상기 돌기의 폭(W2)의 3.1배를 초과하는 경우, 스테이터 코어(310)에서 하우징(100)측으로 자속이 손실이 증대되어 상기 모터(1)의 성능에 영향을 미치게 된다.
한편, 스테이터 코어(310)의 중심(C)과 투스(312)의 중심(C1)을 반경 방향으로 잇는 가상의 선(L)상에는 상기 홈(130)의 중심(C2)이 배치될 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 돌기(120)는 축 방향으로 소정의 길이(D1)를 갖도록 형성될 수 있다. 이때, 돌기(120)의 하부는 상기 바디(110)의 저면(112)에서 소정의 높이(H)로 이격되게 배치될 수 있다. 그리고, 돌기(120)의 상면은 커버(200)의 하부에 접촉되어 커버(200)를 지지할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 돌기(120)는 원주 방향을 따라 적어도 9개가 동일한 간격으로 바디(110)에 배치될 수 있다. 여기서, 돌기(120)는 9개로 제공되는 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다. 예컨데, 돌기(120)의 갯수는 스테이터 코어(310)의 투스(312)의 갯수에 대응되게 형성될 수 있다. 즉, 돌기(120)의 갯수는 스테이터 코어(310)의 투스(312)의 갯수와 동일하다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 돌기(120)는 상기 스테이터 코어(310)의 복수 개의 투스(312) 중 하나의 측면(312a)을 따라 연장된 두 개의 가상의 선(L1) 사이에 배치되지 않는다. 예컨데, 반경 방향에서 바라볼 때, 돌기(120)는 투스(312)와 원주 방향으로 이격되게 배치된다.
한편, 돌기(120)는 엠보(embo) 공정에 의해 돌출될 수도 있다. 즉, 바디(110)의 외측에 힘을 가하여 바디(110)의 내측으로 돌기(120)를 돌출시킬 수도 있다.
커버(200)는 상기 하우징(100)의 개구를 덮도록 하우징(100)의 개구면, 즉 하우징(100)의 상부에 배치될 수 있다.
스테이터(300)는 하우징(100)의 내측에 배치될 수 있다. 이때, 스테이터(300)는 열간압입 방식을 통해 하우징(100)에 결합될 수 있다. 그에 따라, 스테이터(300)는 하우징(100)의 돌기(120)에 의해 지지될 수 있다. 그리고, 스테이터(300)는 로터(400)의 외측에 배치된다. 즉, 스테이터(300)의 내측에는 로터(400)가 회전 가능하게 배치될 수 있다.
도 7은 실시예에 따른 모터의 스테이터 코어를 나타내는 사시도이다.
도 1, 도 2 및 도 7을 참조하면, 스테이터(300)는 스테이터 코어(310), 상기 스테이터 코어(310)에 배치되는 인슐레이터(320) 및 상기 인슐레이터(320)에 권선되는 코일(330)을 포함할 수 있다. 여기서, 인슐레이터(320)는 스테이터 코어(310)와 코일(330) 사이에 배치되어 코일(330)을 절연시킬 수 있다.
스테이터 코어(310)에는 회전 자계를 형성하는 코일(330)이 권선될 수 있다.
스테이터 코어(310)는 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 상호 적층된 형태로 이루어질 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨데, 스테이터 코어(310)는 하나의 단일품으로 형성될 수도 있다. 또한, 스테이터 코어(310)는 복수 개의 단위 스테이터 코어를 원주 방향을 따라 배치하여 형성할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 스테이터 코어(310)는 축 방향으로 소정의 길이(D2)를 갖도록 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 돌기(120)의 축 방향 길이(D1)는 스테이터 코어(310)의 축 방향 길이(D2)보다 클 수 있다. 여기서, 상기 돌기(120)의 축 방향 길이(D1)는 상기 돌기(120)의 축 방향 폭이라 불릴 수 있고, 스테이터 코어(310)의 축 방향 길이(D2)는 스테이터 코어(310)의 축 방향 폭이라 불릴 수 있다.
그에 따라, 스테이터 코어(310)의 외주면인 외면(313)은 돌기(120)의 내면에 지지될 수 있다. 만일, 스테이터 코어(310)의 축 방향 길이(D2)가 돌기(120)의 축 방향 길이(D1)와 동일한 경우, 하우징(100)에 스테이터(300)의 조립시 미완성 조립에 의해 상기 모터(1)의 구동시 틸팅 현상이 발생하여 상기 모터(1)의 성능 및 품질에 영향을 미칠 수 있다. 또한, 스테이터 코어(310)의 축 방향 길이(D2)가 돌기(120)의 축 방향 길이(D1)보다 작은 경우, 상기 모터(1)의 구동시 틸팅 현상이 발생하여 상기 모터(1)의 성능 및 품질에 영향을 미칠 수 있다.
도 2 및 도 7을 참조하면, 스테이터 코어(310)는 원통 형상의 요크(311) 및 복수 개의 투스(312)를 포함할 수 있다. 그리고, 투스(312)는 코일(330)의 권선을 위해 요크(311)의 내주면에서 반경 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 여기서, 요크(311)와 투스(312)는 일체로 형성된 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
평면상 링 형상으로 형성되는 요크(311)는 투스(312)와 동일 반경 상에 배치되는 제1 영역(311a) 및 상기 제1 영역(311a)에서 원주 방향으로 연장된 제2 영역(311b)을 포함할 수 있다. 그에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이, 요크(311)의 외면(313)은 제1 영역(311a)의 외주면(313a)과 제2 영역(311b)의 외주면(313b)으로 구분될 수 있다.
상기 제1 영역(311a)은 반경 방향에서 바라볼 때, 투스(312)와 오버랩되게 배치되는 영역이다. 그리고, 제1 영역(311a)의 외주면(313a)은 홈(130)과 마주보게 배치될 수 있다.
이때, 상기 제1 영역(311a)의 원주 방향에 대한 폭은 홈(130)의 폭(W1)보다 작다. 그리고, 원주 방향을 기준으로 상기 제1 영역(311a)의 폭은 투스(312)의 폭과 동일하다. 그에 따라, 복수 개의 투스(312) 중 어느 하나의 측면(312a)을 따라 연장된 두 개의 가상의 선(L1) 사이에 요크(311)의 제1 영역(311a)이 배치될 수 있다.
제2 영역(311b)은 제1 영역(311a)에서 원주 방향으로 연장된 영역이며, 제2 영역(311b)의 외주면(313b)에는 돌기(120)의 내면이 접촉될 수 있다.
도 8은 실시예에 따른 모터의 하우징의 돌기의 위치에 따른 자속 밀도를 나타내는 도면으로서, 도 8a는 하우징(100)의 돌기(120)가 제1 영역(311a)에 접촉된 경우를 나타내는 도면이고, 도 8b는 하우징(100)의 돌기(120)가 제2 영역(311b)에 접촉된 경우를 나타내는 도면이다.
도 8a에 도시된 바와 같이, 하우징(100)의 돌기(120)가 제1 영역(311a)에 접촉된 경우 하우징(100) 내의 자속 밀도(B)는 0.1899T임을 확인할 수 있다. 그리고, 도 8b에 도시된 바와 같이, 하우징(100)의 돌기(120)가 제2 영역(311b)에 접촉된 경우, 하우징(100) 내의 자속 밀도(B)는 0.1080T임을 확인할 수 있다.
따라서, 상기 모터(1)는 하우징(100)의 돌기(120)의 위치에 따라 자속 밀도가 변경됨을 확인할 수 있다. 또한, 하우징(100)의 돌기(120)가 제2 영역(311b)에 접촉되게 배치될 때, 하우징(100)의 돌기(120)가 제1 영역(311a)에 접촉된 경우보다 상기 모터(1)의 하우징(100) 내의 자속 밀도(B)가 작음을 확인할 수 있다. 그에 따라, 상기 모터(1)의 프릭션(Fricton) 성능이 향상됨을 확인할 수 있다. 여기서, 상기 프릭션 성능이라 함은 하우징(100)으로 손실되는 자속이 적은 것을 나타낼 수 있다.
즉, 상기 모터(1)는 하우징(100)의 돌기(120)를 제2 영역(311b)에 접촉시킴으로써, 프릭션 성능을 향상시킬 수 있다.
복수 개의 투스(312)는 요크(311)의 내주면에서 반경 방향으로 돌출되게 배치될 수 있다. 여기서, 투스(312)는 원주 방향을 따라 상호 이격되게 배치될 수 있다. 그에 따라, 투스(312) 사이에는 코일(330)의 권선을 위한 슬롯이 형성될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 스테이터 코어(310)의 중심(C)과 돌기(120)의 중심(C3)을 반경 방향으로 잇는 가상의 선(L2)을 기준으로 투스(312)는 대칭되게 배치될 수 있다.
그리고, 투스(312)에는 코일(330)이 권선될 수 있다. 이때, 투스(312)와 코일(330) 사이에는 인슐레이터(320)가 투스(312)와 코일(330)을 절연시킬 수 있다.
한편, 원주 방향을 기준으로 투스(312)의 폭은 상기 돌기(120)의 폭(W2)보다 크고, 상기 홈(130)의 폭(W1)보다 작을 수 있다.
또한, 상기 투스(312)는 로터(400)의 마그넷을 대향하도록 배치될 수 있다.
인슐레이터(320)는 스테이터 코어(310)와 코일(330)을 절연시키도록 합성수지 재질로 형성될 수 있다.
그리고, 코일(330)은 인슐레이터(320)가 배치된 스테이터 코어(310)에 권선될 수 있다. 그리고, 코일(330)은 전원 공급에 의해 회전 자계를 형성할 수 있다.
인슐레이터(320)는 스테이터 코어(310)의 상측과 하측에 결합될 수 있다. 이때, 스테이터 코어(310)와의 결합을 위해 인슐레이터(320)는 하나의 단일품으로 형성될 수도 있다. 또는, 인슐레이터(320)는 스테이터 코어(310)에 원주 방향을 따라 배치되도록 복수 개의 단위 인슐레이터로 형성될 수도 있다.
도 1을 참조하면, 로터(400)는 스테이터(300)의 내측에 배치될 수 있으며, 중심부에 샤프트(500)가 압입 방식으로 결합될 수 있다.
그리고, 로터(400)는 스테이터(300)에 회전 가능하게 배치될 수 있다.
로터(400)는 로터 코어(미도시) 및 상기 로터 코어의 외주면에 원주 방향을 따라 배치되는 복수 개의 마그넷(미도시)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 로터(400)의 마그넷은 로터 마그넷 또는 드라이브 마그넷이라 불릴 수 있다. 이때, 로터(400)는 로터 코어의 외주면에 복수 개의 마그넷이 배치되는 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다. 예컨데, 상기 로터(400)는 로터 코어의 내부에 마그넷이 배치되는 IPM(Interior Permanent Magnet) 타입으로 형성될 수도 있다.
상기 로터 코어는 원형의 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 적층된 형상으로 실시되거나 또는 하나의 통 형태로 실시될 수 있다. 상기 그리고, 로터 코어의 중심(C)에는 샤프트(500)가 결합하는 홀이 형성될 수 있다.
상기 마그넷은 스테이터(300)의 스테이터 코어(310)에 감긴 코일(330)과 회전 자계를 형성한다. 이러한 마그넷은 샤프트(500)를 중심으로 원주 방향을 따라 N극과 S극이 번갈아 위치하도록 배치될 수 있다.
그에 따라, 코일(330)과 마그넷의 전기적 상호 작용으로 로터(400)가 회전하고, 로터(400)의 회전에 연동하여 샤프트(500)가 회전함으로써 상기 모터(1)의 구동력이 발생된다.
한편, 로터(400)는 마그넷이 부착된 로터 코어를 덮도록 배치되는 캔(미도시)을 더 포함할 수 있다.
상기 캔은 외부 충격이나 물리, 화학적인 자극으로부터 로터 코어와 마그넷을 보호하면서 로터 코어와 마그넷으로 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있다.
또한, 상기 캔은 로터 코어에서 마그넷이 이탈되는 것을 방지한다.
샤프트(500)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 베어링(10)에 의해 하우징(100) 내부에 회전 가능하게 지지될 수 있다. 그리고, 샤프트(500)는 로터(400)의 회전에 연동하여 함께 회전할 수 있다.
버스바(600)는 스테이터(300)의 상부에 배치될 수 있다.
그리고, 버스바(600)는 스테이터(300)의 코일(330)과 전기적으로 연결될 수 있다.
버스바(600)는 버스바 바디와 상기 버스바 바디의 내부에 배치되는 복수 개의 터미널을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 버스바 바디는 사출 성형을 통해 형성된 몰드물일 수 있다. 그리고, 상기 터미널 각각은 스테이터(300)의 코일(330)과 전기적으로 연결될 수 있다.
센서부(700)는 로터(400)와 회전 연동 가능하게 설치된 센싱 마그넷의 자기력을 감지하여 로터(400)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(400)와 연동하도록 샤프트(500)에 결합되어 로터(400)의 위치를 검출되게 한다. 이때, 센싱 마그넷 조립체(710)는 센싱 마그넷과 센싱 플레이트를 포함할 수 있다. 상기 센싱 마그넷과 상기 센싱 플레이트는 동축을 갖도록 결합될 수 있다.
상기 센싱 마그넷은 내주면을 형성하는 홀에 인접하여 원주 방향으로 배치되는 메인 마그넷과 가장자리에 형성되는 서브 마그넷을 포함할 수 있다.
상기 메인 마그넷은 모터의 로터(400)에 삽입된 드라이브 마그넷과 동일하게 배열될 수 있다.
상기 서브 마그넷은 상기 메인 마그넷보다 세분화되어 많은 극을 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 회전 각도를 더욱 세밀하게 분할하여 측정하는 것이 가능하며, 모터의 구동을 더 부드럽게 할 수 있다
상기 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, 상기 센싱 플레이트에는 샤프트(500)가 관통하는 홀이 형성될 수 있다.
인쇄회로기판(720)에는 센싱 마그넷의 자기력을 감지하는 센서가 배치될 수 있다. 이때, 상기 센서는 홀 IC(Hall IC)로 제공될 수 있다. 그리고, 상기 센서는 센싱 마그넷의 N극과 S극의 변화를 감지하여 센싱 시그널을 생성할 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.
<부호의 설명>
1: 모터, 100: 하우징, 120: 돌기, 130: 홈, 200: 커버, 300: 스테이터, 310: 스테이터 코어, 330: 코일, 400: 로터, 500: 샤프트, 600: 버스바, 700: 센서부

Claims (9)

  1. 하우징; 및
    상기 하우징 내에 배치되는 스테이터를 포함하고,
    상기 하우징은 바디, 및 상기 바디의 내면에서 내측으로 돌출되고, 원주 방향으로 이격되어 배치되는 복수 개의 돌기를 포함하며,
    상기 스테이터는 스테이터 코어 및 상기 스테이터 코어에 권선되는 코일을 포함하고,
    상기 바디의 내면은 상기 스테이터 코어의 외주면과 이격되고,
    상기 돌기의 내면은 상기 스테이터 코어의 외주면에 접촉되는 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스테이터 코어는 요크 및 상기 요크에서 반경 방향으로 돌출된 투스를 포함하며,
    상기 요크는 상기 투스와 동일 반경 상에 배치되는 제1 영역 및 상기 제1 영역의 양측에서 원주 방향으로 연장된 제2 영역을 포함하고,
    상기 돌기의 내면은 상기 제2 영역에 배치된 상기 요크의 외면에 접촉되는 모터.
  3. 하우징; 및
    상기 하우징 내에 배치되는 스테이터를 포함하고,
    상기 하우징은 바디, 및 상기 바디의 내면에서 내측으로 돌출되고, 원주 방향으로 이격되어 배치되는 복수 개의 돌기를 포함하며,
    상기 스테이터는 스테이터 코어 및 상기 스테이터 코어에 권선되는 코일을 포함하고,
    상기 스테이터 코어는 요크 및 상기 요크에서 반경 방향으로 돌출된 투스를 포함하며,
    상기 요크는 상기 투스와 동일 반경 상에 배치되는 제1 영역 및 상기 제1 영역의 양측에서 원주 방향으로 연장된 제2 영역을 포함하고,
    상기 돌기의 내면은 상기 제2 영역에 배치된 상기 요크의 외면에 접촉되는 모터.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 스테이터 코어의 중심(C)과 상기 투스의 중심(C1)을 반경 방향으로 잇는 가상의 선(L)상에는 복수 개의 상기 돌기의 원주 방향의 중심(C2)이 배치되는 모터.
  5. 제4항에 있어서,
    원주 방향을 기준으로 상기 제1 영역의 폭은 복수 개의 상기 돌기 사이의 원주 방향 거리(W1)보다 작은 모터.
  6. 제5항에 있어서,
    원주 방향을 기준으로 복수 개의 상기 돌기 사이의 원주 방향 거리(W1)는 복수 개의 상기 돌기 각각의 원주 방향 폭(W2)의 2.9~3.1배인 모터.
  7. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    복수 개의 상기 돌기의 갯수는 상기 스테이터 코어의 투스의 갯수와 동일한 모터.
  8. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 돌기의 축 방향 길이는 스테이터 코어의 축 방향 길이보다 큰 모터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 돌기의 하부는 상기 바디의 저면에서 소정의 높이(H)로 이격되게 배치되는 모터.
PCT/KR2019/010882 2018-08-30 2019-08-27 모터 WO2020045936A1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19853946.2A EP3846320A4 (en) 2018-08-30 2019-08-27 MOTOR
JP2021510382A JP2021535715A (ja) 2018-08-30 2019-08-27 モータ
CN201980057032.6A CN112640264A (zh) 2018-08-30 2019-08-27 马达
US17/270,750 US11942849B2 (en) 2018-08-30 2019-08-27 Motor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2018-0102693 2018-08-30
KR1020180102693A KR20200025406A (ko) 2018-08-30 2018-08-30 모터

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020045936A1 true WO2020045936A1 (ko) 2020-03-05

Family

ID=69644614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2019/010882 WO2020045936A1 (ko) 2018-08-30 2019-08-27 모터

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11942849B2 (ko)
EP (1) EP3846320A4 (ko)
JP (1) JP2021535715A (ko)
KR (1) KR20200025406A (ko)
CN (1) CN112640264A (ko)
WO (1) WO2020045936A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019142776A1 (ja) * 2018-01-18 2019-07-25 ミネベアミツミ株式会社 ステータ構造およびレゾルバ
KR20200025406A (ko) * 2018-08-30 2020-03-10 엘지이노텍 주식회사 모터

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120128890A (ko) * 2011-05-18 2012-11-28 주식회사 아모텍 방수구조를 갖는 스테이터, 이를 이용한 워터펌프 모터 및 워터펌프
JP2013198369A (ja) * 2012-03-22 2013-09-30 Jtekt Corp 電動モータ
KR20150042379A (ko) * 2013-10-11 2015-04-21 현대모비스 주식회사 영구자석모터의 프릭션을 저감시키는 스테이터 코어
KR20160120068A (ko) * 2015-04-07 2016-10-17 엘지이노텍 주식회사 스테이터 및 이를 포함하는 모터
US20170292517A1 (en) * 2016-04-06 2017-10-12 Lg Electronics Inc. Motor-operated compressor

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2306769A (en) * 1941-02-18 1942-12-29 Black & Decker Mfg Co Portable electric tool motor construction
US2320113A (en) * 1941-02-18 1943-05-25 Black & Decker Mfg Co Portable electric tool motor construction
CH291014A (fr) 1950-04-19 1953-05-31 Leroy Marcelin Carcasse pour moteur électrique.
DE859500C (de) 1951-03-22 1952-12-15 Siemens Ag Metallgussgehaeuse zur Aufnahme einzupressender Innenkoerper, insbesondere fuer eineelektrische Maschine
US3035192A (en) * 1959-09-01 1962-05-15 Franklin Electric Co Inc Casing and stator assembly for electric motor
GB2293694B (en) 1994-09-30 1998-03-18 Aisin Seiki Switched reluctance motor
JP3607849B2 (ja) 2000-02-21 2005-01-05 三菱電機株式会社 電動機固定子鉄心
WO2004088826A1 (ja) * 2003-03-31 2004-10-14 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha 回転電機及び電動車両
DE102004007322A1 (de) * 2004-02-14 2005-09-01 Robert Bosch Gmbh Statoranordnung für eine elektrische Maschine
JP2005287191A (ja) 2004-03-30 2005-10-13 Mitsubishi Electric Corp 永久磁石モータ
KR20060078865A (ko) * 2004-12-30 2006-07-05 엘지전자 주식회사 몰드하우징을 구비한 모터
JP2008199711A (ja) 2007-02-08 2008-08-28 Sumitomo Electric Ind Ltd ステータ
JP2009033860A (ja) 2007-07-26 2009-02-12 Asmo Co Ltd 回転電機
JP2009153268A (ja) 2007-12-19 2009-07-09 Mitsuba Corp ブラシレスモータ
JP2009177907A (ja) 2008-01-23 2009-08-06 Yaskawa Electric Corp 回転電動機のステータおよびそれを備えた回転電動機
CN104106199B (zh) * 2012-02-17 2016-08-31 株式会社日立制作所 旋转电机
KR20140078819A (ko) 2012-12-18 2014-06-26 엘지이노텍 주식회사 모터
JP2013220030A (ja) 2013-08-02 2013-10-24 Fuji Electric Co Ltd 永久磁石形同期電動機
KR102120312B1 (ko) * 2013-09-11 2020-06-08 엘지이노텍 주식회사 스테이터 코어 및 이를 포함하는 모터
WO2015114794A1 (ja) * 2014-01-31 2015-08-06 株式会社日立製作所 アキシャルギャップ型回転電機
KR101673333B1 (ko) * 2014-10-28 2016-11-08 현대자동차 주식회사 구동 모터의 냉각유닛
DE102014226593A1 (de) 2014-12-19 2016-06-23 Robert Bosch Gmbh Elektromotor mit reduzierter Luftschallabstrahlung und Körperschallübertragung
JP2019115157A (ja) * 2017-12-22 2019-07-11 瀋陽中航機電三洋制冷設備有限公司 電動機用ステータ、電動機、及び回転圧縮機
KR20200025406A (ko) * 2018-08-30 2020-03-10 엘지이노텍 주식회사 모터
JP7226088B2 (ja) * 2019-05-21 2023-02-21 株式会社デンソー ステータアセンブリ、及び、モータ
CN115176400A (zh) * 2020-02-27 2022-10-11 Lg伊诺特有限公司 马达

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120128890A (ko) * 2011-05-18 2012-11-28 주식회사 아모텍 방수구조를 갖는 스테이터, 이를 이용한 워터펌프 모터 및 워터펌프
JP2013198369A (ja) * 2012-03-22 2013-09-30 Jtekt Corp 電動モータ
KR20150042379A (ko) * 2013-10-11 2015-04-21 현대모비스 주식회사 영구자석모터의 프릭션을 저감시키는 스테이터 코어
KR20160120068A (ko) * 2015-04-07 2016-10-17 엘지이노텍 주식회사 스테이터 및 이를 포함하는 모터
US20170292517A1 (en) * 2016-04-06 2017-10-12 Lg Electronics Inc. Motor-operated compressor

Also Published As

Publication number Publication date
US20210281139A1 (en) 2021-09-09
EP3846320A4 (en) 2021-10-27
US11942849B2 (en) 2024-03-26
JP2021535715A (ja) 2021-12-16
KR20200025406A (ko) 2020-03-10
CN112640264A (zh) 2021-04-09
EP3846320A1 (en) 2021-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018044027A1 (ko) 스테이터 및 이를 포함하는 모터
WO2017150909A1 (ko) 버스바 조립체, 이를 포함하는 모터
WO2018128398A1 (ko) 모터 및 변속기
WO2017188659A1 (ko) 파워 터미널 및 이를 포함하는 모터
WO2020045936A1 (ko) 모터
WO2020055150A1 (ko) 모터
WO2018101638A1 (ko) 커버 조립체, 모터 및 이를 포함하는 전동식 조향장치
WO2020060093A1 (ko) 모터
WO2020055067A1 (ko) 모터
WO2020050535A1 (ko) 모터
WO2018012885A1 (ko) 로터 및 이를 포함하는 모터
WO2018139791A1 (ko) 모터
WO2021141230A1 (ko) 모터
WO2021137452A1 (ko) 모터
WO2020145538A1 (ko) 모터
WO2021075849A1 (ko) 모터
WO2020149626A1 (ko) 로터 및 이를 포함하는 모터
WO2020045937A1 (ko) 모터
WO2021157935A1 (ko) 모터
WO2020040424A1 (ko) 스테이터 및 이를 구비하는 모터
WO2021066476A1 (ko) 모터
WO2020197138A1 (ko) 모터
WO2019124799A1 (ko) 로터 및 이를 구비하는 모터
WO2020055132A1 (ko) 모터
WO2020055068A1 (ko) 모터

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19853946

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021510382

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019853946

Country of ref document: EP

Effective date: 20210330