WO2023113263A1 - 모터 - Google Patents

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WO2023113263A1
WO2023113263A1 PCT/KR2022/018142 KR2022018142W WO2023113263A1 WO 2023113263 A1 WO2023113263 A1 WO 2023113263A1 KR 2022018142 W KR2022018142 W KR 2022018142W WO 2023113263 A1 WO2023113263 A1 WO 2023113263A1
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WO
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sensing magnet
magnet
groove
rotor
motor
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/018142
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English (en)
French (fr)
Inventor
이병삼
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
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003—Couplings; Details of shafts

Definitions

  • This embodiment relates to a motor.
  • a motor is a device that converts electrical energy into rotational energy by using the force received by a conductor in a magnetic field. Recently, as the use of motors has expanded, the role of motors has become more important. In particular, as the electrification of automobiles is rapidly progressing, the demand for motors applied to steering systems, braking systems, and design systems is greatly increasing.
  • the motor is provided with a rotating shaft, a rotor coupled to the rotating shaft, a magnet coupled to the rotor, and a stator fixed inside the housing, and the stator is installed with a gap along the circumference of the rotor.
  • a coil forming a rotating magnetic field is wound around the stator, and induces electromagnetic interaction with the magnet to induce rotation of the rotor. Therefore, it is a structure in which a driving force is generated while the rotating shaft rotates as the rotor rotates.
  • the motor includes a position sensor for detecting the rotational position of the rotor or the rotating shaft.
  • the position sensor includes a sensing magnet coupled to the outside of the shaft and a sensor facing the sensing magnet. Therefore, the sensor detects the magnetic field of the sensing magnet and the position of the rotor or shaft is sensed.
  • the motor according to the prior art has a problem in that the performance of the motor is deteriorated because the pole division in the sensing magnet is not uniform and the sensing sensitivity is formed differently for each position of the sensing magnet.
  • An object of the present embodiment is to provide a motor with improved sensing sensitivity and easy position detection by uniformly forming pole divisions in all regions of a sensing magnet.
  • the motor includes a stator; a rotor disposed inside the stator; a shaft coupled to the rotor; and a sensing magnet disposed on the rotor, wherein the sensing magnet includes a plurality of radially disposed grooves.
  • the sensing magnet may be coupled to a support plate, and the support plate may be coupled to the shaft.
  • a cover coupled to the support plate may be included to cover the other surface of the sensing magnet.
  • the support plate includes one surface facing the rotor and the other surface facing the cover, and the other surface of the support plate includes a protruding area protruding more than other areas, and the sensing magnet is disposed outside the protruding area. It can be.
  • the sensing magnet may include one surface facing the rotor, and the groove may be formed on the other surface of the sensing magnet opposite to the one surface.
  • the sensing magnet may include a base and a plurality of protrusions protruding from the base, and the groove may be disposed between the plurality of protrusions.
  • An axial length of the groove may be equal to or smaller than an axial length of the base part.
  • a radial length of the groove may correspond to a radial length of the base portion.
  • a circumferential length of the groove may be smaller than a circumferential length of the protrusion.
  • the groove may be disposed on an outer circumferential surface of the sensing magnet.
  • the magnetic field for each region of the sensing magnet can be uniformly formed, and thus the sensing sensitivity of the sensor according to the driving of the motor can be improved.
  • FIG. 1 is a perspective view of a motor according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of a sensing magnet according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view of a sensing magnet according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing magnetic pole deviations for each region of a sensing magnet according to the prior art
  • the technical idea of the present invention is not limited to some of the described embodiments, but may be implemented in a variety of different forms, and if it is within the scope of the technical idea of the present invention, one or more of the components among the embodiments can be selectively implemented. can be used in combination or substitution.
  • the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when described as "at least one (or more than one) of A and (and) B and C", A, B, and C are combined. may include one or more of all possible combinations.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the term is not limited to the nature, order, or order of the corresponding component.
  • a component when a component is described as being 'connected', 'coupled', or 'connected' to another component, the component is directly 'connected', 'coupled', or 'connected' to the other component. In addition to the case, it may include cases where the component is 'connected', 'combined', or 'connected' due to another component between the component and the other component.
  • the motor according to the present invention can be placed in a vehicle.
  • FIG. 1 is a perspective view of a motor according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view of a sensing magnet according to a first embodiment of the present invention.
  • a motor 10 may include a housing, a stator, a rotor 110 , a shaft 120 and a sensing magnet 200 .
  • the housing (not shown) forms the outer shape of the motor 10 and may include a space for accommodating elements within the motor 10 therein.
  • a hole through which the shaft 120 passes may be formed on an outer surface of the housing.
  • the stator (not shown) may be disposed within the housing.
  • the stator may include a stator core, an insulator surrounding an outer surface of the stator core, and a coil wound around the insulator.
  • the rotor 110 may be disposed within the stator.
  • the rotor 110 may include a rotor core 112 and a magnet 114 seated on the rotor core 112 .
  • the magnet 114 is disposed to face the coil, and the rotor 110 and the shaft 120 may rotate together by electromagnetic interaction between the magnet 114 and the coil.
  • a hole to which the shaft 120 is coupled may be formed in the center of the rotor core 112 .
  • the shaft 120 may be disposed at the center of the rotor 110 .
  • the shaft 120 may rotate together with the rotor 110 .
  • a sensing magnet 200 may be disposed on an outer surface of the shaft 120 .
  • the sensing magnet 200 may be disposed on an outer surface of the shaft 120 spaced apart from the rotor 110 by a predetermined distance in an axial direction.
  • the motor 10 may include a support plate 150 and a cover 140, the sensing magnet 200 is disposed on the support plate 150, and the cover 140 is the sensing magnet ( 200 may be coupled to the upper portion of the support plate 150 to cover the upper surface.
  • the support plate 150 may include a hole in the center through which the shaft 120 passes, and may have a plate shape.
  • a protruding area 152 protruding upward from other areas may be formed in a central area of the support plate 150 .
  • the sensing magnet 200 is disposed outside the protruding region 152 , and the cover 140 covers the upper surface and the side surface of the sensing magnet 200 so as to cover the support plate 150 . ) can be bonded onto.
  • a sensor (not shown) may be disposed in an area within the motor 10 facing the sensing magnet 200 .
  • the sensor may detect the position of the rotor 110 or the shaft 120 by detecting the magnetic field of the sensing magnet 200 .
  • the sensor may include a Hall sensor.
  • the sensing magnet 200 may have a ring-shaped cross-sectional shape.
  • a hole 210 to which the shaft 120 is coupled may be formed at the center of the sensing magnet 200 .
  • the sensing magnet 200 may include a plurality of unit magnets.
  • the plurality of unit magnets may include a first unit magnet 220A and a second unit magnet 220B.
  • the first unit magnet 220A and the second unit magnet 220B may have different polarities.
  • the first unit magnet 220A may have an N pole
  • the second unit magnet 220B may have an S pole.
  • the first unit magnets 220A and the second unit magnets 220B may be provided in plurality and alternately arranged along the circumferential direction of the sensing magnet 200 .
  • the sensing magnet 200 may include a groove 230 .
  • the grooves 230 may be provided in plurality and may be radially arranged based on the center of the sensing magnet 200 .
  • the plurality of grooves 230 may be spaced apart from each other along the circumferential direction of the sensing magnet 200 .
  • the groove 230 may have a shape that is depressed inward in a radial direction from an outer circumferential surface of the sensing magnet 200 .
  • the groove 230 may be disposed between the first unit magnet 220A and the second unit magnet 220B. In other words, it can be understood that the groove 230 is formed between N poles and S poles disposed adjacent to each other.
  • the sensing magnet 200 may include a base portion 240 and a plurality of protrusions 242 protruding outward in a radial direction from an outer circumferential surface of the base portion 240 .
  • the base part 240 may be disposed to surround the shaft 120 .
  • the protruding portion 242 radially protrudes from the outer circumferential surface of the base portion 240 and may be provided in plurality and spaced apart from each other along the circumferential direction of the base portion 240 .
  • the groove 230 may be formed between adjacent protrusions 242 .
  • the radial length of the base portion 240 may be equal to or smaller than the radial length of the groove 230 .
  • An axial length of the groove 230 may correspond to an axial length of the sensing magnet 200 .
  • the base portion 240 has a ring-shaped cross section and may be formed integrally with the protruding portion 242 .
  • the first unit magnet 220A and the second unit magnet 220B are spaced apart from each other in the groove 230 formation area and coupled to each other in the formation area of the base part 240.
  • the first unit magnet 220A and the second unit magnet 220B may be completely spaced apart in the circumferential direction.
  • an additional groove is formed in an area of the base part 240 facing the groove 230 in the radial direction to space the first unit magnet 220A and the second unit magnet 220B apart in the circumferential direction. It can be.
  • FIG. 4 is a diagram showing magnetic pole deviations for each region of a sensing magnet according to the prior art.
  • pole division in the sensing magnet is not uniform, resulting in magnetic pole deviation for each region, resulting in a decrease in sensitivity sensed by the sensor as the motor is driven.
  • the magnetic field for each region of the sensing magnet 200 can be uniformly formed, and thus the motor is driven.
  • the sensing sensitivity of the sensor according to can be improved.
  • FIG 3 is a plan view of a sensing magnet according to a second embodiment of the present invention.
  • the sensing magnet 300 may have a ring-shaped cross-sectional shape.
  • a hole 301 to which the shaft 120 is coupled may be formed at the center of the sensing magnet 300 .
  • the sensing magnet 300 may include a plurality of unit magnets.
  • the plurality of unit magnets may include a first unit magnet 310A and a second unit magnet 310B.
  • the first unit magnet 310A and the second unit magnet 310B may have different polarities.
  • the first unit magnet 310A may have an N pole
  • the second unit magnet 310B may have an S pole.
  • the first unit magnets 310A and the second unit magnets 310B may be provided in plurality and alternately disposed along the circumferential direction of the sensing magnet 300 .
  • the sensing magnet 300 may include a groove 320 .
  • the grooves 320 may be provided in plurality and may be radially arranged based on the center of the sensing magnet 300 .
  • the plurality of grooves 320 may be spaced apart from each other along the circumferential direction of the sensing magnet 300 .
  • the groove 320 may be formed on the other surface of the sensing magnet 300.
  • the groove 320 may have a shape that is recessed from the other surface of the sensing magnet 300 compared to other areas.
  • the groove 230 may be disposed between the first unit magnet 310A and the second unit magnet 310B. In other words, it can be understood that the groove 320 is formed between N poles and S poles disposed adjacent to each other.
  • the sensing magnet 300 may include a base part 330 and a plurality of protrusions 340 protruding from the other surface of the base part 330 .
  • the surface of the base part 330 and the surface of the protruding part 340 may be disposed to have a stepped relationship with each other.
  • the protruding portion 340 protrudes from the surface of the base portion 330 and may be provided in plurality and spaced apart from each other along the circumferential direction of the base portion 330 .
  • the groove 320 may be formed between adjacent protrusions 340 .
  • a radial length of the protrusion 340 or the base portion 330 may correspond to a radial length of the groove 320 .
  • An axial length of the groove 320 may be equal to or smaller than that of the base part 330 .
  • a length of the groove 320 in the circumferential direction may be smaller than a length of the protrusion 340 in the circumferential direction.
  • the base part 330 has a ring-shaped cross section and may be formed integrally with the protruding part 340 .
  • the first unit magnet 310A and the second unit magnet 310B are spaced apart from each other in the groove 320 area and coupled to each other in the area where the base part 330 is formed.
  • the first unit magnet 310A and the second unit magnet 310B may be completely spaced apart in the circumferential direction.
  • an additional groove is formed in an area of the base part 330 facing the groove 320 in the axial direction to space the first unit magnet 310A and the second unit magnet 310B apart in the circumferential direction. It can be.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)

Abstract

모터는, 스테이터; 상기 스테이터의 내측에 배치되는 로터; 상기 로터와 결합되는 샤프트; 및 상기 로터 위에 배치되는 센싱 마그넷을 포함하고, 상기 센싱 마그넷은 방사상으로 배치되는 복수의 홈을 포함한다.

Description

모터
본 실시예는 모터에 관한 것이다.
모터는 도체가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기에너지를 회전에너지로 바꾸는 장치이다. 최근 모터의 용도가 확대되면서 모터의 역할이 중요해지고 있다. 특히, 자동차의 전장화가 급속히 진행되면서, 조향 시스템, 제동 시스템 및 의장 시스템 등에 적용되는 모터의 수요가 크게 증가하고 있다.
통상적으로, 모터는 회전축과, 회전축에 결합되는 로터와, 로터에 결합되는 마그네트와, 하우징 내측에 고정되는 스테이터가 마련되는데, 로터의 둘레를 따라 간극을 두고 스테이터가 설치된다. 그리고 스테이터에는 회전 자계를 형성하는 코일이 권선되며, 마그네트와의 전자기적 상호 작용을 유발하여 로터의 회전을 유도한다. 따라서, 로터가 회전함에 따라 회전축이 회전하면서 구동력을 생성하게 되는 구조이다.
한편, 모터는 로터 또는 회전축의 회전 위치를 감지하기 위한 위치감지 센서를 포함한다. 위치감지 센서는, 샤프트의 외측에 결합되는 센싱 마그넷과, 상기 센싱 마그넷과 대향하는 센서를 포함한다. 따라서, 센싱 마그넷의 자계를 센서가 감지하여 로터 또는 샤프트의 위치가 감지되는 구조이다.
그러나, 종래 기술에 따른 모터는 센싱 마그넷 내 극 분할이 균일하지 않아, 센싱 마그넷의 위치 별로 센싱 감도가 상이하게 형성되므로, 모터의 성능이 저하되는 문제점이 있다.
본 실시예는 센싱 마그넷 내 전 영역에서 극 분할을 균일하게 형성하여, 센싱 감도가 향상되고, 위치 감지가 용이한 모터를 제공하는 것에 있다.
본 실시예에 따른 모터는, 스테이터; 상기 스테이터의 내측에 배치되는 로터; 상기 로터와 결합되는 샤프트; 및 상기 로터 위에 배치되는 센싱 마그넷을 포함하고, 상기 센싱 마그넷은 방사상으로 배치되는 복수의 홈을 포함한다.
상기 센싱 마그넷은 지지 플레이트에 결합되고, 상기 지지 플레이트는 상기 샤프트에 결합될 수 있다.
상기 센싱 마그넷의 타면을 커버하도록 상기 지지 플레이트에 결합되는 커버를 포함할 수 있다.
상기 지지 플레이트는 상기 로터와 마주하는 일면과, 상기 커버와 마주하는 타면을 포함하고, 상기 지지 플레이트의 타면에는 타 영역보다 돌출되는 돌출 영역을 포함하고, 상기 센싱 마그넷은 상기 돌출 영역의 외측에 배치될 수 있다.
상기 센싱 마그넷은 상기 로터와 마주하는 일면을 포함하고, 상기 홈은 상기 일면에 대향하는 상기 센싱 마그넷의 타면에 형성될 수 있다.
상기 센싱 마그넷은 베이스부와, 상기 베이스부로부터 돌출되는 복수의 돌출부를 포함하고, 상기 홈은 상기 복수의 돌출부 사이에 배치될 수 있다.
상기 홈의 축 방향 길이는 상기 베이스부의 축 방향 길이와 같거나, 보다 작게 형성될 수 있다.
상기 홈의 반경 방향 길이는 상기 베이스부의 반경 방향 길이에 대응될 수 있다.
상기 홈의 원주 방향 길이는 상기 돌출부의 원주 방향 길이 보다 작을 수 있다.
상기 홈은 상기 센싱 마그넷의 외주면에 배치될 수 있다.
본 실시예를 통해 서로 다른 극성을 가지는 영역 사이에 홈을 통한 분극 구조를 형성하여, 센싱 마그넷의 영역 별 자계가 균일하게 형성될 수 있고, 이에 따라 모터의 구동에 따른 센서의 센싱 감도가 향상될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터의 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 센싱 마그넷의 평면도.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 센싱 마그넷의 평면도.
도 4는 종래 기술에 따른 센싱 마그넷의 영역 별 자극 편차를 도시한 도면.
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 또는 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 설명하는데 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 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결', '결합', 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 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 포함될 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 모터는 차량 내 배치될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 센싱 마그넷의 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모터(10)는, 하우징, 스테이터, 로터(110), 샤프트(120) 및 센싱 마그넷(200)을 포함할 수 있다.
상기 하우징(미도시)은 상기 모터(10)의 외형을 형성하며, 내부에 상기 모터(10) 내 구성들을 수용하기 위한 공간을 포함할 수 있다. 상기 하우징의 외면에는 상기 샤프트(120)가 관통하는 홀이 형성될 수 있다.
상기 스테이터(미도시)는 상기 하우징 내 배치될 수 있다. 상기 스테이터는 스테이커 코어, 상기 스테이터 코어의 외면을 감싸는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터에 권선되는 코일을 포함할 수 있다.
상기 로터(110)는 상기 스테이터 내 배치될 수 있다. 상기 로터(110)는 로터 코어(112)와, 상기 로터 코어(112)에 착좌되는 마그네트(114)를 포함할 수 있다. 상기 마그네트(114)는 상기 코일과 마주하게 배치되며, 상기 마그네트(114)와 상기 코일 간 전자기적 상호 작용에 의해 상기 로터(110) 및 상기 샤프트(120)가 함께 회전할 수 있다. 상기 로터 코어(112)의 중앙에는 상기 샤프트(120)가 결합되는 홀이 형성될 수 있다.
상기 샤프트(120)는 상기 로터(110)의 중앙에 배치될 수 있다. 상기 샤프트(120)는 상기 로터(110)와 함께 회전할 수 있다.
상기 샤프트(120)의 외면에는 센싱 마그넷(200)이 배치될 수 있다. 상기 센싱 마그넷(200)은 상기 로터(110)와 축 방향으로 소정 거리 이격되는 상기 샤프트(120)의 외면에 배치될 수 있다.
상기 모터(10)는 지지 플레이트(150) 및 커버(140)를 포함할 수 있으며, 상기 센싱 마그넷(200)은 상기 지지 플레이트(150) 상에 배치되고, 상기 커버(140)는 상기 센싱 마그넷(200)의 상면을 커버하도록 상기 지지 플레이트(150)의 상부에 결합될 수 있다. 상기 지지 플레이트(150)는 중앙에 상기 샤프트(120)가 관통하는 홀을 포함하며, 플레이트 형상을 가질 수 있다. 상기 지지 플레이트(150)의 중앙 영역에는 타 영역보다 상방으로 돌출되는 돌출 영역(152)이 형성될 수 있다. 상기 돌출 영역(152)의 외측에는 상기 센싱 마그넷(200)이 배치되며, 상기 커버(140)는 상기 센싱 마그넷(200)의 상면 및 상기 센싱 마그넷(200)의 측면을 커버하도록 상기 지지 플레이트(150) 상에 결합될 수 있다.
한편, 상기 센싱 마그넷(200)과 대향하는 상기 모터(10) 내 영역에는 센서(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 센서는 상기 센싱 마그넷(200)의 자계를 감지하여 상기 로터(110) 또는 상기 샤프트(120)의 위치를 감지할 수 있다. 상기 센서는 홀 센서를 포함할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제1실시예에 따른 센싱 마그넷에 대하여 설명하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 센싱 마그넷(200)은 링(Ring) 형상의 단면 형상을 가질 수 있다. 상기 센싱 마그넷(200)의 중앙에는 상기 샤프트(120)가 결합되는 홀(210)이 형성될 수 있다.
상기 센싱 마그넷(200)은, 복수의 단위 마그넷을 포함할 수 있다. 상기 복수의 단위 마그넷은, 제1단위 마그넷(220A)과 제2단위 마그넷(220B)을 포함할 수 있다. 상기 제1단위 마그넷(220A)과 상기 제2단위 마그넷(220B)은 극성이 서로 상이할 수 있다. 일 예로, 상기 제1단위 마그넷(220A)은 N극이고, 상기 제2단위 마그넷(220B)은 S극일 수 있다. 상기 제1단위 마그넷(220A)과 상기 제2단위 마그넷(220B)은 각각 복수로 구비되어, 상기 센싱 마그넷(200)의 원주 방향을 따라 상호 교번되게 배치될 수 있다.
상기 센싱 마그넷(200)은 홈(230)을 포함할 수 있다. 상기 홈(230)은 복수로 구비되어 상기 센싱 마그넷(200)의 중앙을 기준으로 방사상으로 배치될 수 있다. 상기 복수의 홈(230)은 상기 센싱 마그넷(200)의 원주 방향을 따라 상호 이격되게 배치될 수 있다. 상기 홈(230)은 상기 센싱 마그넷(200)의 외주면으로부터 반경 방향 내측으로 함몰되는 형상을 가질 수 있다. 상기 홈(230)은 상기 제1단위 마그넷(220A)과 상기 제2단위 마그넷(220B)의 사이에 배치될 수 있다. 다르게 말하면, 상기 홈(230)은 상호 이웃하게 배치되는 N극과 S극 사이에 형성되는 것으로 이해될 수 있다.
상기 센싱 마그넷(200)은 베이스부(240)와, 상기 베이스부(240)의 외주면으로부터 반경 방향 외측으로 돌출되는 복수의 돌출부(242)를 포함할 수 있다. 상기 베이스부(240)는 상기 샤프트(120)를 감싸도록 배치될 수 있다. 상기 돌출부(242)는 상기 베이스부(240)의 외주면으로부터 방사상으로 돌출되며, 복수로 구비되어 상기 베이스부(240)의 원주 방향을 따라 상호 이격되게 배치될 수 있다. 인접한 돌출부(242) 사이에는 상기 홈(230)이 형성될 수 있다. 상기 베이스부(240)의 반경 방향 길이는 상기 홈(230)의 반경 방향 길이와 같거나, 보다 작게 형성될 수 있다.
상기 홈(230)의 축 방향 길이는 상기 센싱 마그넷(200)의 축 방향 길이에 대응될 수 있다.
상기 베이스부(240)는 링(Ring) 형상의 단면을 가지며, 상기 돌출부(242)와 한몸으로 형성될 수 있다.
본 실시예에서는 상기 제1단위 마그넷(220A)과 상기 제2단위 마그넷(220B)이 상기 홈(230) 형성 영역에서는 상호 이격되고, 상기 베이스부(240)의 형성 영역에는 상호 결합된 상태를 예로 들고 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며, 상기 제1단위 마그넷(220A)과 상기 제2단위 마그넷(220B)은 원주 방향으로 완전히 이격되게 배치될 수도 있다. 이 경우, 상기 홈(230)과 반경 방향으로 마주하는 상기 베이스부(240)의 영역에는 상기 제1단위 마그넷(220A)과 상기 제2단위 마그넷(220B)을 원주 방향으로 이격시키는 추가 홈이 형성될 수 있다.
도 4는 종래 기술에 따른 센싱 마그넷의 영역 별 자극 편차를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 종래에는 센싱 마그넷 내 극 분할이 균일하지 않아, 영역 별 자극 편차가 발생되어 모터의 구동에 따라 센서로부터 감지되는 감도가 떨어지는 문제점이 있었다.
그러나, 본 실시예에 따르면, 서로 다른 극성을 가지는 영역 사이에 홈(230)을 통한 분극 구조를 형성하여, 센싱 마그넷(200)의 영역 별 자계가 균일하게 형성될 수 있고, 이에 따라 모터의 구동에 따른 센서의 센싱 감도가 향상될 수 있는 장점이 있다.
이하에서는 본 발명의 제2실시예에 따른 센싱 마그넷에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 센싱 마그넷의 평면도이다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 센싱 마그넷(300)은 링(Ring) 형상의 단면 형상을 가질 수 있다. 상기 센싱 마그넷(300)의 중앙에는 상기 샤프트(120)가 결합되는 홀(301)이 형성될 수 있다.
상기 센싱 마그넷(300)은, 복수의 단위 마그넷을 포함할 수 있다. 상기 복수의 단위 마그넷은, 제1단위 마그넷(310A)과 제2단위 마그넷(310B)을 포함할 수 있다. 상기 제1단위 마그넷(310A)과 상기 제2단위 마그넷(310B)은 극성이 서로 상이할 수 있다. 일 예로, 상기 제1단위 마그넷(310A)은 N극이고, 상기 제2단위 마그넷(310B)은 S극일 수 있다. 상기 제1단위 마그넷(310A)과 상기 제2단위 마그넷(310B)은 각각 복수로 구비되어, 상기 센싱 마그넷(300)의 원주 방향을 따라 상호 교번되게 배치될 수 있다.
상기 센싱 마그넷(300)은 홈(320)을 포함할 수 있다. 상기 홈(320)은 복수로 구비되어 상기 센싱 마그넷(300)의 중앙을 기준으로 방사상으로 배치될 수 있다. 상기 복수의 홈(320)은 상기 센싱 마그넷(300)의 원주 방향을 따라 상호 이격되게 배치될 수 있다. 상기 로터(110)와 마주하는 면을 상기 센싱 마그넷(300)의 일면이라 하고, 상기 일면과 대향하는 면을 타면이라 할 때, 상기 홈(320)은 상기 센싱 마그넷(300)의 타면에 형성될 수 있다. 상기 홈(320)은 상기 센싱 마그넷(300)의 타면으로부터 타 영역에 비해 함몰되는 형상을 가질 수 있다. 상기 홈(230)은 상기 제1단위 마그넷(310A)과 상기 제2단위 마그넷(310B)의 사이에 배치될 수 있다. 다르게 말하면, 상기 홈(320)은 상호 이웃하게 배치되는 N극과 S극 사이에 형성되는 것으로 이해될 수 있다.
상기 센싱 마그넷(300)은 베이스부(330)와, 상기 베이스부(330)의 타면으로부터 돌출되는 복수의 돌출부(340)를 포함할 수 있다. 상기 베이스부(330)의 표면과 상기 돌출부(340)의 표면은 상호 단차지게 배치될 수 있다. 상기 돌출부(340)는 상기 베이스부(330)의 표면으로부터 돌출되며, 복수로 구비되어 상기 베이스부(330)의 원주 방향을 따라 상호 이격되게 배치될 수 있다. 인접한 돌출부(340) 사이에는 상기 홈(320)이 형성될 수 있다. 상기 돌출부(340) 또는 상기 베이스부(330)의 반경 방향 길이는 상기 홈(320)의 반경 방향 길이에 대응될 수 있다.
상기 홈(320)의 축 방향 길이는 상기 베이스부(330)의 축 방향 길이와 같거나, 보다 작게 형성될 수 있다. 상기 홈(320)의 원주 방향 길이는 상기 돌출부(340)의 원주 방향 길이 보다 작을 수 있다.
상기 베이스부(330)는 링(Ring) 형상의 단면을 가지며, 상기 돌출부(340)와 한몸으로 형성될 수 있다.
본 실시예에서는 상기 제1단위 마그넷(310A)과 상기 제2단위 마그넷(310B)이 상기 홈(320) 형성 영역에서는 상호 이격되고, 상기 베이스부(330)의 형성 영역에는 상호 결합된 상태를 예로 들고 있으나, 이를 한정하는 것은 아니며, 상기 제1단위 마그넷(310A)과 상기 제2단위 마그넷(310B)은 원주 방향으로 완전히 이격되게 배치될 수도 있다. 이 경우, 상기 홈(320)과 축 방향으로 마주하는 상기 베이스부(330)의 영역에는 상기 제1단위 마그넷(310A)과 상기 제2단위 마그넷(310B)을 원주 방향으로 이격시키는 추가 홈이 형성될 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 '포함하다', '구성하다' 또는 '가지다' 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
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 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 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 (10)

  1. 스테이터;
    상기 스테이터의 내측에 배치되는 로터;
    상기 로터와 결합되는 샤프트; 및
    상기 로터 위에 배치되는 센싱 마그넷을 포함하고,
    상기 센싱 마그넷은 방사상으로 배치되는 복수의 홈을 포함하는 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센싱 마그넷은 지지 플레이트에 결합되고, 상기 지지 플레이트는 상기 샤프트에 결합되는 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 센싱 마그넷의 타면을 커버하도록 상기 지지 플레이트에 결합되는 커버를 포함하는 모터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 지지 플레이트는 상기 로터와 마주하는 일면과, 상기 커버와 마주하는 타면을 포함하고,
    상기 지지 플레이트의 타면에는 타 영역보다 돌출되는 돌출 영역을 포함하고,
    상기 센싱 마그넷은 상기 돌출 영역의 외측에 배치되는 모터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센싱 마그넷은 상기 로터와 마주하는 일면을 포함하고,
    상기 홈은 상기 일면에 대향하는 상기 센싱 마그넷의 타면에 형성되는 모터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 센싱 마그넷은 베이스부와, 상기 베이스부로부터 돌출되는 복수의 돌출부를 포함하고,
    상기 홈은 상기 복수의 돌출부 사이에 배치되는 모터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 홈의 축 방향 길이는 상기 베이스부의 축 방향 길이와 같거나, 보다 작게 형성되는 모터.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 홈의 반경 방향 길이는 상기 베이스부의 반경 방향 길이에 대응되는 모터.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 홈의 원주 방향 길이는 상기 돌출부의 원주 방향 길이 보다 작은 모터.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 홈은 상기 센싱 마그넷의 외주면에 배치되는 모터.
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