WO2024029750A1 - 모터 및 이를 포함하는 펌프 - Google Patents

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WO2024029750A1
WO2024029750A1 PCT/KR2023/009177 KR2023009177W WO2024029750A1 WO 2024029750 A1 WO2024029750 A1 WO 2024029750A1 KR 2023009177 W KR2023009177 W KR 2023009177W WO 2024029750 A1 WO2024029750 A1 WO 2024029750A1
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WO
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magnet
disposed
rotor
stator
flange portion
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/009177
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English (en)
French (fr)
Inventor
김상태
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • 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
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
    • H02K1/2706—Inner rotors
    • H02K1/272—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis
    • H02K1/274—Inner rotors the magnetisation axis of the magnets being perpendicular to the rotor axis the rotor consisting of two or more circumferentially positioned magnets
    • 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
    • H02K1/278—Surface mounted magnets; Inset magnets
    • 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
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/28—Means for mounting or fastening rotating magnetic parts on to, or to, the rotor structures
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
    • H02K2201/03—Machines characterised by aspects of the air-gap between rotor and stator
    • 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

Definitions

  • This embodiment relates to a motor and a pump including the same.
  • the pump includes a motor area that generates rotational driving force and a pump area that generates hydraulic pressure. Therefore, since the motor area and the pump area within the pump are separated from each other, there is a problem in that the number of parts and the overall product are increased.
  • the EOP may include a housing, a stator disposed within the housing, and an outer gear and an inner gear disposed within the stator.
  • the arrangement area of the outer gear is set by a can placed between it and the stator, and the arrangement area of the inner gear is set by a cover coupled to the housing.
  • the EOP according to the prior art does not have a means to support the load applied to the outer gear, the problem is that as the operating pressure in the pump increases, the rotational stability of the outer gear or inner gear decreases due to the force applied at the outlet of the pump. There is. In particular, as the driving torque of the external gear increases when high pressure occurs within the pump, irregular friction occurs due to rotation, which is a factor that impairs the performance of the pump.
  • the object of this embodiment is to provide a motor and a pump including the same, which can secure rotational stability of the rotor, minimize torque loss due to friction, and improve pump performance.
  • the motor includes a housing; A stator disposed within the housing; and a rotor disposed inside the stator, wherein the rotor includes a rotor core including a body, a flange extending radially from the bottom of the body, and a protrusion protruding from an upper surface of the flange. and a magnet disposed on an outer surface of the body, and the protrusion is disposed between the flange portion and the magnet.
  • the flange portion and the magnet may be spaced apart from each other.
  • the length of the flange portion may be within 15% to 40% of the length of the body portion.
  • the protrusion may be in contact with the magnet.
  • the rotor and the stator may be spaced apart by 0.08 mm to 0.16 mm.
  • the upper surface of the magnet may be exposed upward to the body.
  • the guide portion may have a pentagonal cross-sectional shape.
  • the guide portion may include a first side in contact with the side of the magnet, a second side disposed outside the first side and spaced apart from the side of the magnet, and an outer surface disposed outside the second side. there is.
  • the pump according to this embodiment includes a housing; A stator disposed within the housing; an outer gear disposed within the stator; and an inner gear disposed within the outer gear, wherein the outer gear includes a core including a body portion, a flange portion extending radially from a bottom of the body portion, and a protrusion portion protruding from an upper surface of the flange portion; and a magnet disposed on an outer surface of the body, and the protrusion is disposed between the flange portion and the magnet.
  • the magnetic force of the magnet can be easily guided to the stator, which has the advantage of improving the performance of the motor and pump.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a pump according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an exploded perspective view of a pump according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is an exploded perspective view of the outer gear, inner gear, and cover according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a cross-sectional view of a pump according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a perspective view of a rotor according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is an exploded perspective view of a rotor according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a cross-sectional view of a rotor according to an embodiment of the present invention.
  • the technical idea of the present invention is not limited to some of the described embodiments, but may be implemented in various different forms, and as long as it is within the scope of the technical idea of the present invention, one or more of the components may be optionally used between the embodiments. It can be used by combining and replacing.
  • the terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.
  • the singular may also include the plural unless specifically stated in the phrase, and when described as “at least one (or more than one) of A, B, and C,” it is combined with A, B, and C. It can contain one or more of all possible combinations.
  • 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 directly connected, coupled or connected to the other component, but also the component. It may also include cases of being 'connected', 'combined', or 'connected' due to another component between and that other component.
  • top or bottom refers not only to cases where the two components are in direct contact with each other, but also to the top or bottom of each component. It also includes cases where one or more other components are formed or disposed between two components. Additionally, when expressed as “top (above) or bottom (bottom),” it can include the meaning of not only the upward direction but also the downward direction based on one component.
  • the 'axial direction' used below is defined as the direction forming the rotation center of the rotor, inner gear, and outer gear.
  • the 'axial direction' may be the direction in which components decomposed based on FIG. 2 are combined.
  • 'Axis direction' can be defined as the up and down direction.
  • the 'radial direction' used below is defined as the direction perpendicular to the 'axial direction' described above.
  • the 'radial direction' may be defined as the protruding direction of the first lobe from the inner surface of the outer gear and the protruding direction of the second lobe from the inner surface of the inner gear.
  • the 'circumferential direction' used below is the circumferential direction of any one of the stator, rotor, outer gear, and inner gear, or the circumferential direction of any one of the stator, rotor, outer gear, and inner gear and the area forming a virtual concentric circle. It can be defined as the circumferential direction.
  • Figure 1 is a perspective view showing the exterior of a pump according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an exploded perspective view of a pump according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is an outer gear and an inner gear according to an embodiment of the present invention. and an exploded perspective view of the cover
  • Figure 4 is a cross-sectional view of a pump according to an embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a perspective view of a rotor according to an embodiment of the present invention
  • Figure 6 is an exploded perspective view of a rotor according to an embodiment of the present invention. It is a perspective view
  • Figure 7 is a cross-sectional view of the rotor according to an embodiment of the present invention.
  • the external shape of the pump 10 may be formed by combining the housing 100 and the cover 200.
  • the cover 200 may be coupled to the lower surface of the housing 100.
  • the housing 100 and the cover 200 may be screwed together through a screw 290.
  • the housing 100 and the cover 200 may include a first coupling portion 112 and a second coupling portion 230 to which the screw 290 is coupled, respectively.
  • the first coupling portion 112 and the second coupling portion 230 may be arranged to face each other in the vertical direction, and each may include a hole into which the screw 290 is coupled.
  • the cover 200 may include an opening.
  • a first opening through which fluid is sucked and a second opening through which circulated fluid is discharged may be formed on one surface of the cover 200.
  • a third opening 212 connected to the first opening and a fourth opening 214 connected to the second opening may be formed on the other surface of the cover 200.
  • the first opening and the second opening are formed on the lower surface of the cover 200, and the third opening 212 and the fourth opening 214 are coupled to the housing 100. It can be formed on the upper surface of .
  • a mounting portion 210 that protrudes upward and is coupled to a space within the can 470, which will be described later, may be disposed on the upper surface of the cover 200.
  • the cover 200 may be understood as including a cover body and a mounting portion 210 protruding from the upper surface of the cover body.
  • the cross section of the mounting portion 210 may be circular.
  • the mounting part 210 may be coupled to a space within the can 470.
  • the cross-sectional shape of the mounting portion 210 may correspond to the cross-sectional shape of the space within the can 470.
  • a ring-shaped sealing member 220 for sealing may be disposed between the outer peripheral surface of the mounting part 210 and the inner surface of the space within the can 470.
  • the sealing member 220 is made of a rubber material and can prevent fluid from leaking between the outer peripheral surface of the mounting unit 210 and the inner surface of the space within the can 470.
  • the outer surface of the mounting portion 210 may be more recessed than other areas, and a groove into which the sealing member 220 is coupled may be formed.
  • a third opening 212 through which fluid is sucked and a fourth opening 214 through which the sucked fluid is discharged may be formed on the upper surface of the cover 200.
  • the fluid may be oil.
  • the third opening 212 and the fourth opening 214 may each be formed to have an arc shape, and the gap may be gradually narrowed from one side to the other. More specifically, the side with the wide spacing of the third openings 212 faces the side with the wide spacing of the fourth openings 214, and the side with the narrow spacing of the third openings 212 faces the fourth openings 214. ) can be arranged so that the spacing between them is narrow.
  • the third opening 212 and the fourth opening 214 may be formed on the upper surface of the mounting part 210.
  • the housing 100 may be made of metal or plastic, but is not limited thereto.
  • the pump 10 may include a motor.
  • the motor may include a housing 100, a stator 300, and a rotor 410.
  • the rotor 410 is a component within the pump 10 and may also be referred to as an external gear 410.
  • the housing 100 may include an upper region 120 and a lower region 110.
  • the upper region 120 may have a rectangular cross-section.
  • the lower region 110 is disposed below the upper region 120 and may have a circular cross-section.
  • a second space 122 may be formed inside the upper area 120.
  • the second space 122 may have a groove shape.
  • a plurality of electronic components for driving may be placed in the second space 122.
  • a printed circuit board (not shown) and a terminal 395 may be placed in the second space 122. Multiple devices may be mounted on the printed circuit board.
  • the housing 100 may include a first partition 101 (see FIG. 2) dividing the upper area 120 and the lower area 110.
  • a hole may be formed in the center of the first partition 101 into which the first protrusion 478 of the can 470, which will be described later, is coupled.
  • a separate cover may be coupled to the upper surface of the housing 100 to cover the second space 122.
  • the separate cover may be called a second cover
  • the cover 200 may be called a first cover 200.
  • a stator (300) and a rotor (410) may be disposed in the housing 100.
  • the rotor 410 may be placed on the cover 200.
  • the stator 300 may be placed within the housing 100.
  • the stator 300 may be formed integrally with the housing 100 through double injection.
  • the stator 300 and the housing 100 may be formed integrally through insert injection.
  • the stator 300 may be molded within the housing 100.
  • a stator accommodation space in which the stator 300 is placed may be formed within the housing 100.
  • the stator accommodation space may be disposed outside the first space 114.
  • the outer surface of the stator 300 may be surrounded by the housing 100.
  • the stator 300 may include a stator core 320 and a coil 310 wound around the stator core 320.
  • the stator 300 may include an insulator (not shown) disposed to surround the outer surface of the core.
  • the coil 310 may be wound on the outer surface of the insulator.
  • a router 390 may be placed on the upper surface of the stator core 320, and the coils 310 protruding upward from the stator core 320 may be aligned by the router 390.
  • a bus bar 340 may be disposed on the upper surface of the router 390, and an end of the coil 310 protruding upward from the stator core 320 may be fused to the bus bar 340.
  • a terminal 395 may be disposed on the upper surface of the router 390, and the terminal 395 may have a shape that protrudes upward from the router 390.
  • the printed circuit board may be electrically connected to the terminal 395.
  • the first space 114 may be formed in the center of the housing 100.
  • the first space 114 may be formed inside the lower area 110.
  • the first space 114 may have a groove shape in which a portion of the lower surface of the housing 100 is depressed upward.
  • the arrangement area of the stator 300 and the first space 114 may be partitioned by a second partition (not shown).
  • the inner surface of the second partition wall may form the inner surface of the first space 114.
  • the second partition wall may be disposed between the stator 300 and the external gear 410, which will be described later.
  • the second partition wall may be formed to have a thickness of 0.2 mm to 1 mm.
  • the second space 122 and the first space 114 may be partitioned in the upper and lower directions by the first partition 101.
  • the lower surface of the first partition 101 may form the upper surface of the first space 114.
  • the first space 114 and the second space 122 may be divided into different areas through the first partition 101. Accordingly, the fluid in the first space 114 can be prevented from flowing into the second space 122.
  • the rotor 410 may be placed inside the stator 300. As described above, the rotor 410 may be a component of a motor or an external gear 410 as a component of the pump 10. As for the configuration of the pump hole 10, the gear may include an outer gear 410 and an inner gear 450. The outer gear 410 and the inner gear 450 may be disposed in the first space 114.
  • the rotor 410 may be placed inside the stator 300.
  • the second partition wall may be disposed between the rotor 410 and the stator 300.
  • the rotor 410 includes a magnet 440, and when current is applied to the coil 310 of the stator 300, the rotor moves due to electromagnetic interaction between the stator 300 and the rotor 410. 410 can be rotated.
  • a first hole 413 in which the inner gear 450 is disposed may be formed in the center of the rotor 410.
  • a plurality of peaks 412 protruding inward from the inner circumferential surface and a plurality of valleys disposed between the plurality of peaks 412 may be formed on the inner peripheral surface of the first hole 413 (see FIG. 5). That is, a first gear may be formed on the inner peripheral surface of the first hole 413 with a plurality of peaks and valleys arranged alternately.
  • the inner gear 450 may be disposed inside the rotor 410.
  • the inner gear 450 may be placed in the first hole 413.
  • the rotor 410 may be referred to as an external rotor, and the internal gear 450 may be referred to as an internal rotor.
  • the outer peripheral surface of the inner gear 450 may include a plurality of peaks 454 protruding outward from the outer peripheral surface and a valley portion disposed between the plurality of peaks 454.
  • a second gear may be formed on the outer peripheral surface of the inner gear 450 in which a plurality of peaks 454 and a plurality of valleys are alternately arranged.
  • the inner gear 450 moves outward in the radial direction based on the rotation center, and a second lobe having N gear teeth may be arranged along the circumferential direction.
  • the rotor 410 may be provided with N+1 first lobes facing inward in the radial direction.
  • the first lobe may be arranged to be caught by the second lobe.
  • the inner gear 450 may rotate by the first lobe and the second lobe.
  • fluid may flow into the space within the can 470, which will be described later, or fluid within the space within the can 470 may be discharged to the outside.
  • the rotor 410 and the inner gear 450 may rotate eccentrically. Due to the eccentricity of the rotor 410 and the inner gear 450, a volume capable of transporting fluid fuel is generated between the rotor 410 and the inner gear 450, and the portion where the volume increases is pressure. The fluid of interest is sucked in as it falls, and the part where the volume is reduced discharges the fluid due to an increase in pressure.
  • the inner gear 450 and the rotor 410 may be arranged so that their centers do not coincide with each other.
  • the rotation centers of the rotor 410 and the inner gear 450 may be different.
  • a hole 452 to which a shaft 250, which will be described later, is coupled may be formed in the center of the inner gear 450.
  • the pump 10 may include a can 470.
  • the can 470 may be placed in the first space 114.
  • the can 470 may be made of a metal material.
  • the can 470 may be formed integrally with the housing 100 by double injection. However, this is an example, and the can 470 may be made of plastic material.
  • the can 470 includes a body portion 472, a lower end portion 474 protruding outward from the lower end of the body portion 472, and a first protruding portion 478 protruding upward from the upper surface of the body portion 472. ) may include.
  • a space may be formed inside the body portion 472.
  • the inner gear 450 and the rotor 410 may be placed in the space.
  • the cross-sectional shape of the body portion 472 may be formed to correspond to the cross-sectional shape of the first space 114.
  • the cross-sectional shape of the body portion 472 may be circular.
  • the lower part 474 may be formed to be bent and extended outward from the lower end of the body part 472.
  • the lower part 474 may be disposed between the lower surface of the housing 100 and the upper surface of the cover 200.
  • the first protrusion 478 may be coupled to a hole in the first partition 101.
  • the cross-sectional shape of the first protrusion 478 may be formed to correspond to the cross-sectional shape of the hole.
  • the top of the first protrusion 478 may protrude upward from the top surface of the first partition 101.
  • a bearing space may be formed within the first protrusion 478 to accommodate a bearing 490, which will be described later.
  • the first protrusion 478 may have a smaller cross-sectional area than the body portion 472.
  • the can 470 can prevent fluid in the first space 114 from flowing into the second space 122.
  • the motor may include bearings 436.
  • the bearing 490 may be disposed on the rotor 410.
  • the bearing 490 may be a ball bearing. Accordingly, the bearing 490 may include balls disposed between the outer ring and the inner ring.
  • a hole may be formed in the center of the bearing 490.
  • a shaft 250 may be coupled to the hole. The shaft 250 may be press-fitted into the hole.
  • the upper shaft 250 may be coupled to the inner ring.
  • the outer surface of the shaft 250 may be in contact with the inner surface of the inner ring. Therefore, when the rotor 410 rotates, the bearing 490 can support the rotation of the rotor 410.
  • the motor is rotatably coupled with the rotor 410 and may include a support (not shown) that rotates the bearing 490 as it rotates.
  • the bearing 490 may rotate relative to the shaft 250 due to the rotation of the rotor 410.
  • the pump 10 may include a shaft 250.
  • the shaft 250 may support rotation of the inner gear 450 or the rotor 410.
  • the shaft 250 may have a shape that protrudes upward from the top surface of the cover 200.
  • the shaft 250 may have a shape that protrudes upward from the upper surface of the mounting unit 210.
  • the shaft 250 may be formed as one body with the cover 200.
  • the shaft 250 may include a first region 252 coupled to the inner gear 450 and a second region 254 coupled to the bearing 490.
  • the first area 252 may be coupled to the hole 452 of the inner gear 450, and the second area 254 may be coupled to the hole of the bearing 490.
  • the first area 252 and the second area 254 may each have a circular cross-section.
  • the first area 252 and the second area 254 may have different centers.
  • the center O1 of the first area 252 may be different from the center O2 of the second area 254.
  • the first area 252 and the second area 254 may be arranged eccentrically.
  • the center of the first area 252 may correspond to the rotation center of the inner gear 450.
  • the center of the second area 254 may correspond to the rotation center of the rotor 410. Accordingly, the rotation of the bearing 490 and the rotor 410 is supported around the second area 254, and the rotation of the inner gear 450 is supported around the first area 252. You can.
  • the rotor 410 may be placed inside the stator 300.
  • the rotor 410 may be spaced apart from the inner surface of the can 470 by 0.08 mm to 0.16 mm in the radial direction.
  • the rotor 410 may be spaced apart from the stator 300 by 0.08 mm to 0.16 mm in the radial direction.
  • the rotor 410 may include a rotor core including a body portion 411, a flange portion 420, a protrusion portion 423, and a guide portion 436. .
  • the rotor 410 may include a magnet 440 disposed on the outer surface of the body portion 411.
  • the body portion 411, the flange portion 420, the guide portion 436, and the protrusion portion 423 may be formed of a metal material and formed as one body.
  • the body portion 411, the flange portion 420, the guide portion 436, and the protrusion portion 423 may be formed as one body.
  • the body portion 411, the flange portion 420, and the protrusion portion 423 may be made of plastic.
  • the rotor core may be called a core.
  • the body portion 411 may form the outer shape of the rotor 410.
  • the body portion 411 may be formed in a ring shape with open upper and lower surfaces.
  • a first hole 413 extending in the axial direction may be formed in the center of the body portion 411 and into which the inner gear 450 is coupled. As described above, a plurality of peaks 412 and valleys may be arranged alternately along the circumferential direction on the inner peripheral surface of the first hole 413.
  • a first groove 416 into which the magnet 440 is coupled may be formed on the outer peripheral surface of the body portion 411.
  • the first groove 416 may have a shape that is recessed inward from the outer surface of the body portion 411 more than other areas.
  • the first grooves 416 may be provided in plural and arranged to be spaced apart from each other along the circumferential direction of the body portion 411.
  • the magnet 440 may be coupled to the first groove 416.
  • a second groove 417 may be formed on the bottom of the first groove 416 to be recessed inward compared to other areas. Adhesive may be applied to the second groove 417.
  • the inner surface of the magnet 440 can be coupled to the bottom surface of the first groove 416 through the adhesive applied to the second groove 417. Meanwhile, the adhesive may also be applied to the bottom surface of the first groove 416.
  • a guide portion 430 may be disposed between the plurality of first grooves 416.
  • the guide portion 430 may have a shape that protrudes outward from the outer surface of the body portion 411.
  • the guide portion 430 may be disposed between two adjacent magnets 440.
  • the inner surface 444 of the magnet 440 is disposed to face the bottom surface of the first groove 416 in the radial direction, and the magnet 440 ) may be arranged to face the side of the guide portion 430 in the circumferential direction.
  • the guide unit 430 may have a polygonal cross-sectional shape.
  • the cross-sectional shape of the guide portion 430 may be pentagonal.
  • the guide part 430 may include the first side 432, the second side 434, and the outer surface 436.
  • the first side 432 may be provided in plural numbers and arranged to face each other.
  • the first side 432 may form an acute angle with the outer surface of the body 411.
  • the first side 432 may be in contact with the side 446 of the magnet 440.
  • the first side 432 may form the inner surface of the first groove 416.
  • the first side surface 432 may be an inclined surface in which the circumferential length of the first groove 416 becomes smaller as it goes outward.
  • the first side 432 may be an inclined surface whose circumferential length to the first side 432 of the adjacent guide portion 430 becomes smaller as it goes outward. there is.
  • the second side 434 may be provided in plural numbers and arranged to face each other.
  • the second side 434 may be disposed outside the first side 432.
  • the second side 434 may be spaced apart from the side 446 of the magnet 440.
  • the second side 434 may form the inner surface of the first groove 416.
  • the second side surface 434 may be an inclined surface in which the circumferential length of the first groove 416 increases as it goes outward.
  • the outer surface 436 of the guide part 430 may be arranged to connect the plurality of second side surfaces 434.
  • the outer surface 436 of the guide part 430 may be flat, but alternatively, it may be a curved surface with a predetermined curvature.
  • the curvature of the outer surface 436 corresponds to the curvature of the bottom surface of the first groove 416 or the curvature of the flange portion 420, which will be described later. can be responded to.
  • the outer surface 436 may be arranged to form the same plane as the outer surface of the flange portion 420.
  • the radial length from the center of the body portion 411 to the outer surface 436 of the guide portion 430 is the radial length from the center of the body portion 411 to the outer surface 442 of the magnet 440. It can correspond to length.
  • the radial length from the center of the body portion 411 to the outer surface 436 of the guide portion 430 is equal to the radial length from the center of the body portion 411 to the outer surface of the flange portion 420. can be responded to.
  • the magnet 440 may be disposed in the first groove 416 disposed between the plurality of guide portions 430.
  • the magnets 440 may be provided in plural and arranged to be spaced apart from each other along the circumferential direction of the body portion 411.
  • the magnet 440 may include an outer surface 442, an inner surface 444, and a side surface 446 connecting the outer surface 442 and the inner surface 444.
  • the side 446 of the magnet 440 may be disposed to face the first side 432 of the guide portion 430.
  • the side 446 of the magnet 440 may be in contact with the first side 432 of the guide portion 430.
  • the side 446 of the magnet 440 and the first side 432 of the guide part 430 may be inclined surfaces of corresponding shapes.
  • the outer surface 442 of the magnet 440 may be spaced apart from the outer surface 436 of the guide portion 430 in the circumferential direction.
  • the inner surface 446 of the magnet 440 may be coupled to the bottom surface of the first groove 416, that is, the outer peripheral surface of the body portion 411.
  • the rotor 410 may include a flange portion 420.
  • the flange portion 420 may have a shape that protrudes in the radial direction from one end of the body portion 411. Due to the flange portion 420, the rotor 410 may include a plurality of regions having different radial lengths with respect to the center.
  • the upper surface of the flange portion 420 may be disposed to face the lower surface of the magnet 440.
  • the upper surface of the flange portion 420 may be spaced apart from the lower surface of the magnet 440.
  • a gap G may be formed between the upper surface of the flange portion 420 and the lower surface of the magnet 440.
  • the axial length L1 of the body portion 411 is the axial length L2 of the magnet 440, the axial length L3 of the flange portion 420, and the axial length L2 of the magnet 440. It may be equal to the sum of the axial lengths of the gap (G).
  • the radial length from the center of the body portion 411 to the outer surface 436 of the guide portion 430 is equal to the radial length from the center of the body portion 411 to the outer surface of the flange portion 420.
  • the radial length from the center of the body portion 411 to the outer surface 442 of the magnet 440 corresponds to the radial length from the center of the body portion 411 to the outer surface of the flange portion 420. It can be.
  • the length of the flange portion 420 may be shorter than the length of the guide portion 430.
  • the length of the flange portion 420 may be within 15% to 40% of the length of the rotor 410 or the body portion 411.
  • the first groove 416 may have an inner surface defined by the side surface of the guide part 430 and the top surface of the flange part 420.
  • the magnet 440 has both side surfaces 446 and a lower surface covered by the side surfaces of the guide part 430 and the upper surface of the flange part 420, respectively, and the upper surface may be open upward.
  • the rotor 410 may include a protrusion 423.
  • the protrusion 423 may be formed to protrude from one surface of the flange portion 420 facing the magnet 440 in the axial direction.
  • the protrusion 423 may be arranged to overlap the magnet 440 in the axial direction.
  • the protrusion 423 may be formed to protrude upward from the upper surface of the flange portion 420.
  • the lower surface of the magnet 440 may be spaced apart from the upper surface of the flange portion 420 in the axial direction.
  • the upper surface of the protrusion 423 may be in contact with the lower surface of the magnet 440.
  • the protrusion 423 may be disposed at the circumferential center of the flange portion 420. Based on the single first groove 416, one protrusion 423 may be arranged, but alternatively, a plurality of protrusions 423 may be provided and arranged to be spaced apart from each other.
  • the length of the protrusion 423 may be smaller than the length of the flange portion 420.
  • the area where the protrusion 423 and the magnet 440 are in contact may be smaller than the area of the upper surface of the flange portion 420 facing the magnet 440.
  • the magnetic force of the magnet can be easily guided to the stator, which has the advantage of improving the performance of the motor and pump.
  • the flange portion 420 is disposed at the bottom of the body portion 411 facing the cover 200, but this is not limited, and the flange portion 420 May be placed at the top of the body portion 411 facing the bearing 490.
  • the protrusion 423 may be formed to protrude downward from the lower surface of the flange portion 420 facing the magnet 440.

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Abstract

모터는, 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터; 및 상기 스테이터 내측에 배치되는 로터;를 포함하고, 상기 로터는, 몸체부, 상기 몸체부 하단에서 반경 방향으로 연장된 플랜지부 및 상기 플랜지부 상면에서 돌출된 돌기부를 포함하는 로터 코어; 및 상기 몸체부 외면에 배치되는 마그네트를 포함하고, 상기 플랜지부와 상기 마그네트 사이에는 상기 돌기부가 배치된다.

Description

모터 및 이를 포함하는 펌프
본 실시예는 모터 및 이를 포함하는 펌프에 관한 것이다.
펌프는 회전 구동력을 발생시키는 모터 영역과, 유압을 발생시키는 펌프 영역을 포함한다. 따라서, 펌프 내 모터 영역과 펌프 영역이 상호 분리되어 있으므로, 부품 수 및 제품 전체 사이가 증가되는 문제점이 있다.
일반적으로 EOP는 하우징과, 하우징 내 배치되는 스테이터와, 스테이터 내 배치되는 외측기어 및 내측기어를 포함할 수 있다. 이 중 외측기어는 스테이터와의 사이에 배치되는 캔을 통하여 배치 영역이 설정되고, 내측기어는 하우징과 결합되는 커버에 의해 배치 영역이 설정된다.
종래 기술에 따른 EOP는 외측기어에 가해지는 하중을 지지할 수 있는 수단이 존재하지 않으므로, 펌프 내 작동 압력이 증가될수록 펌프의 출구에서 가해지는 힘에 의해 외측기어 또는 내측기어의 회전 안정성이 떨어지는 문제점이 있다. 특히, 펌프 내 고압 발생 시 외측기어의 구동 토크가 상승함에 따라, 회전에 따른 불규칙한 마찰이 발생되고, 이는 펌프의 성능을 저해시키는 요인이 된다.
본 실시예는 로터의 회전 안정성을 확보하여, 마찰에 따른 토크 손실을 최소화함과 동시에 펌프의 성능을 향상시킬 수 있는 모터 및 이를 포함하는 펌프를 제공하는 것에 있다.
본 실시예에 따른 모터는, 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터; 및 상기 스테이터 내측에 배치되는 로터;를 포함하고, 상기 로터는, 몸체부, 상기 몸체부 하단에서 반경 방향으로 연장된 플랜지부 및 상기 플랜지부 상면에서 돌출된 돌기부를 포함하는 로터 코어; 및 상기 몸체부 외면에 배치되는 마그네트를 포함하고, 상기 플랜지부와 상기 마그네트 사이에는 상기 돌기부가 배치된다.
축 방향을 기준으로, 상기 플랜지부와 상기 마그네트는 상호 이격될 수 있다.
축 방향을 기준으로, 상기 플랜지부의 길이는 상기 몸체부의 길이의 15% 내지 40% 이내일 수 있다.
상기 돌기부는 상기 마그네트와 접촉될 수 있다.
반경 방향을 기준으로, 상기 로터와 상기 스테이터는 0.08mm 내지 0.16mm만큼 이격될 수 있다.
상기 마그네트의 상면은 상기 몸체부의 상방으로 노출될 수 있다.
상기 몸체부의 외면으로부터 돌출되며, 상기 마그네트의 측면과 마주하는 가이드부를 포함할 수 있다.
상기 가이드부는 오각형의 단면 형상을 가질 수 있다.
상기 가이드부는 상기 마그네트의 측면과 접촉되는 제1측면과, 상기 제1측면의 외측에 배치되며 상기 마그네트의 측면과 이격되는 제2측면과, 상기 제2측면의 외측에 배치되는 외면을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 펌프는 하우징; 상기 하우징 내 배치되는 스테이터; 상기 스테이터 내 배치되는 외측 기어; 및 상기 외측 기어 내 배치되는 내측 기어를 포함하고, 상기 외측 기어는, 몸체부, 상기 몸체부 하단에서 반경 방향으로 연장된 플랜지부 및 상기 플랜지부 상면에서 돌출된 돌기부를 포함하는 코어; 및 상기 몸체부 외면에 배치되는 마그네트를 포함하고, 상기 플랜지부와 상기 마그네트 사이에는 상기 돌기부가 배치된다.
본 실시예를 통해 플랜지부를 통하여 로터 내 동압 베어링의 효과를 가지는 구간을 형성하여, 로터의 회전 안정성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
또한, 돌기부를 통한 마그네트 플로팅 구조로 인해, 마그네트의 자력이 스테이터로 용이하게 가이드될 수 있으므로, 모터 및 펌프의 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 펌프의 외관을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 펌프의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 외측기어, 내측기어 및 커버의 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 펌프의 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 로터의 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 로터의 분해 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 로터의 단면도.
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, C중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A,B,C 로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나이상을 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 구성요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐 만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성요소 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 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐 만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하에서 사용되는 '축 방향'은 로터, 내측기어, 외측기어의 회전 중심을 형성하는 방향으로 정의한다. '축 방향'은 도 2를 기준으로 분해된 구성들이 결합되는 방향일 수 있다. '축 방향'은 상하 방향으로 정의될 수 있다.
이하에서 사용되는 '반경 방향'은 상술한 '축 방향'에 수직한 방향으로 정의한다. '반경 방향'은 외측기어의 내면으로부터 제1로브의 돌출 방향, 내측기어의 내면으로부터 제2로브의 돌출 방향으로 정의될 수 있다.
이하에서 사용되는 '원주 방향'은 스테이터, 로터, 외측기어, 내측기어 중 어느 하나의 원주 방향이거나, 스테이터, 로터, 외측기어, 내측기어 중 어느 하나의 원주 방향과 가상의 동심원을 형성하는 영역의 원주 방향으로 정의될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 펌프의 외관을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 펌프의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 외측기어, 내측기어 및 커버의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 펌프의 단면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 로터의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 로터의 분해 사시도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 로터의 단면도이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 펌프(10)는, 하우징(100)과 커버(200)의 결합에 의해 외형이 형성될 수 있다. 상기 커버(200)는 상기 하우징(100)의 하면에 결합될 수 있다. 상기 하우징(100)과 상기 커버(200)는 스크류(290)를 통하여 나사 결합될 수 있다. 상기 하우징(100)과 상기 커버(200)는 각각 상기 스크류(290)가 결합되는 제1결합부(112)와, 제2결합부(230)를 포함할 수 있다. 상기 제1결합부(112)와 상기 제2결합부(230)는 상하 방향으로 마주하게 배치될 수 있고, 각각 상기 스크류(290)가 결합되는 홀을 포함할 수 있다.
상기 커버(200)는 개구를 포함할 수 있다. 상세히, 상기 커버(200)의 일면에는 유체가 흡입되는 제1개구와, 순환된 유체가 배출되는 제2개구가 형성될 수 있다. 상기 커버(200)의 타면에는 상기 제1개구와 연결된 제3개구(212)와, 상기 제2개구와 연결된 제4개구(214)가 형성될 수 있다. 상기 제1개구와 상기 제2개구는 상기 커버(200)의 하면에 형성되고, 상기 제3개구(212)와 상기 제4개구(214)는 상기 하우징(100)과 결합되는 상기 커버(200)의 상면에 형성될 수 있다.
상기 커버(200)의 상면에는 상방으로 돌출되어, 후술할 상기 캔(470) 내 공간에 결합되는 장착부(210)가 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 커버(200)는 커버 본체와, 상기 커버 본체의 상면으로부터 돌출되는 장착부(210)를 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 상기 장착부(210)의 단면은 원형일 수 있다.
상기 장착부(210)는 상기 캔(470) 내 공간에 결합될 수 있다. 상기 장착부(210)의 단면 형상은 상기 캔(470) 내 공간의 단면 형상에 대응될 수 있다. 상기 장착부(210)의 외주면과 상기 캔(470) 내 공간의 내면 사이에는 실링을 위한 링 형상의 실링부재(220)가 배치될 수 있다. 상기 실링부재(220)는 고무 재질로 형성되어, 상기 장착부(210)의 외주면과 상기 캔(470) 내 공간의 내면 사이로 유체가 새는 것을 방지할 수 있다. 상기 장착부(210)의 외면에는 타 영역보다 함몰 형성되며, 상기 실링부재(220)가 결합되는 홈이 형성될 수 있다.
상기 커버(200)의 상면에는 유체가 흡입되는 제3개구(212)와, 흡입된 유체가 배출되는 제4개구(214)가 형성될 수 있다. 상기 유체는 오일일 수 있다. 상기 제3개구(212)와 상기 제4개구(214)는 각각 호 형상을 가지도록 형성될 수 있으며, 일측에서 타측으로 갈수록 간격이 점점 좁아지도록 마련될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제3개구(212)의 간격이 넓은 측은 상기 제4개구(214)의 간격이 넓은 측을 향하도록, 상기 제3개구(212)의 간격이 좁은 측은 상기 제4개구(214)의 간격이 좁은 측을 향하도록 배치될 수 있다.
상기 제3개구(212)와 상기 제4개구(214)는 상기 장착부(210)의 상면에 형성될 수 있다.
상기 하우징(100)은 금속 또는 플라스틱 재질로 형성될 수 있으나, 이를 제한하지 않는다.
상기 펌프(10)는 모터를 포함할 수 있다. 상기 모터는, 하우징(100), 스테이터(300), 로터(410)를 포함할 수 있다. 상기 로터(410)는 상기 펌프(10) 내 구성으로서, 외측기어(410)로도 이름할 수 있다.
상기 하우징(100)은 상부 영역(120)과 하부 영역(110)을 포함할 수 있다. 상기 상부 영역(120)은 단면이 장방형으로 형성될 수 있다. 상기 하부 영역(110)은 상기 상부 영역(120)의 하부에 배치되며, 단면이 원형으로 형성될 수 있다.
상기 상부 영역(120)의 내측에는 제2공간(122)이 형성될 수 있다. 상기 제2공간(122)은 홈 형상을 가질 수 있다. 상기 제2공간(122)에는 구동을 위한 다수의 전자부품이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2공간(122)에는, 인쇄회로기판(미도시) 및 터미널(395)이 배치될 수 있다. 상기 인쇄회로기판에는 다수의 소자가 실장될 수 있다.
상기 하우징(100)은 상기 상부 영역(120)과 상기 하부 영역(110)을 구획하는 제1격벽(101, 도 2 참조)을 포함할 수 있다. 상기 제1격벽(101)의 중앙에는 후술할 캔(470)의 제1돌출부(478)가 결합되는 홀이 형성될 수 있다.
상기 하우징(100)의 상면에는 상기 제2공간(122)을 커버하도록 별도의 다른 커버(미도시)가 결합될 수 있다. 이 경우, 상기 별도의 다른 커버는 제2커버로 이름하고, 상기 커버(200)는 제1커버(200)로 이름할 수 있다.
상기 하우징(100)에는 스테이터(stator, 300)와 로터(410)가 배치될 수 있다. 상기 로터(410)는 상기 커버(200) 상에 배치될 수 있다.
상기 스테이터(300)는 상기 하우징(100) 내 배치될 수 있다.
상기 하우징(100)의 재질이 플라스틱일 경우, 상기 스테이터(300)는 상기 하우징(100)과 이중 사출에 의해 일체로 형성될 수 있다. 상기 스테이터(300)와 상기 하우징(100)는 인서트(insert) 사출에 의해 일체로 형성될 수 있다. 상기 스테이터(300)는 상기 하우징(100) 내 몰딩될 수 있다. 상기 하우징(100) 내에는 상기 스테이터(300)가 배치되는 스테이터 수용공간이 형성될 수 있다. 상기 스테이터 수용공간은 상기 제1공간(114)의 외측에 배치될 수 있다. 상기 스테이터(300)의 외면은 상기 하우징(100)에 의해 둘러싸여질 수 있다.
상기 스테이터(300)는, 스테이터 코어(320)와, 상기 스테이터 코어(320)에 권선되는 코일(310)을 포함할 수 있다. 상기 스테이터(300)는 상기 코어의 외면을 감싸도록 배치되는 인슐레이터(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 코일(310)은 상기 인슐레이터의 외면에 권선될 수 있다.
상기 스테이터 코어(320)의 상면에는 라우터(390)가 배치될 수 있으며, 상기 라우터(390)에 의해 상기 스테이터 코어(320)의 상방으로 돌출된 상기 코일(310)이 정렬될 수 있다.
상기 라우터(390)의 상면 상에는 버스바(340)가 배치될 수 있으며, 상기 버스바(340)에는 상기 스테이터 코어(320)의 상방으로 돌출된 상기 코일(310)의 단부가 퓨징될 수 있다.
상기 라우터(390)의 상면에는 터미널(395)이 배치될 수 있으며, 상기 터미널(395)은 상기 라우터(390)의 상방으로 돌출되는 형상을 가질 수 있다. 상기 인쇄회로기판은 상기 터미널(395)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 하우징(100)의 중앙에는 상기 제1공간(114)이 형성될 수 있다. 상기 제1공간(114)은 상기 하부 영역(110)의 내측에 형성될 수 있다. 상기 제1공간(114)은 상기 하우징(100)의 하면 중 일부가 상방으로 함몰되는 홈 형상일 수 있다. 상기 스테이터(300)의 배치 영역과 상기 제1공간(114)은 제2격벽(미도시)에 의해 구획될 수 있다. 상기 제2격벽의 내면은 상기 제1공간(114)의 내면을 형성할 수 있다. 다르게 말하면, 상기 제2격벽은 상기 스테이터(300)와 후술할 외측기어(410) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제2격벽은 상기 0.2mm 내지 1mm의 두께로 형성될 수 있다.
상기 제2공간(122)과 상기 제1공간(114)은 제1격벽(101)에 의해 상, 하 방향으로 구획될 수 있다. 상기 제1격벽(101)의 하면은 상기 제1공간(114)의 상면을 형성할 수 있다. 상기 제1격벽(101)를 통해 상기 제1공간(114)과 상기 제2공간(122)은 서로 다른 영역으로 구획될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1공간(114) 내 유체가 상기 제2공간(122)으로 유동하는 것을 방지할 수 있다.
상기 로터(410)는 상기 스테이터(300)의 내측에 배치될 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 로터(410)는 모터의 일 구성이나, 펌프(10)의 일 구성으로서 외측기어(410)로 이름할 수 있다. 상기 펌프ㅔ홀(10)의 구성으로서, 기어는 외측기어(410)와 내측기어(450)를 포함할 수 있다. 상기 제1공간(114)에는 상기 외측기어(410) 및 상기 내측기어(450)가 배치될 수 있다.
상기 로터(410)는 상기 스테이터(300)의 내측에 배치될 수 있다. 상기 로터(410)와 상기 스테이터(300)의 사이에는 상기 제2격벽이 배치될 수 있다. 상기 로터(410)는 마그네트(440)를 포함하며, 상기 스테이터(300)의 코일(310)에 전류가 인가되면, 상기 스테이터(300)와 상기 로터(410)의 전자기적인 상호 작용에 의해 상기 로터(410)가 회전될 수 있다.
상기 로터(410)의 중앙에는 상기 내측기어(450)가 배치되는 제1홀(413)이 형성될 수 있다. 상기 제1홀(413, 도 5 참조)의 내주면에는 내주면으로부터 내측으로 돌출되는 복수의 산부(412)와, 상기 복수의 산부(412) 사이에 배치되는 복수의 골부가 형성될 수 있다. 즉, 상기 제1홀(413)의 내주면에는 다수의 산부 및 골부가 상호 교번되게 배치되는 제1기어가 형성될 수 있다.
상기 내측기어(450)는 상기 로터(410)의 내측에 배치될 수 있다. 상기 내측기어(450)는 상기 제1홀(413)에 배치될 수 있다. 상기 로터(410)는 외부로터로, 상기 내측기어(450)는 내부로터로 이름할 수 있다.
상기 내측기어(450)의 외주면에는 외주면으로부터 외측으로 돌출되는 다수의 산부(454)와, 상기 다수의 산부(454) 사이에 배치되는 골부를 포함할 수 있다. 상기 내측기어(450)의 외주면에는 다수의 산부(454)와 다수의 골부가 상호 교번되게 배치되는 제2기어가 형성될 수 있다.
다르게 말하면, 상기 내측기어(450)는 회전 중심을 기준으로, 반경 방향으로 외향하여 N개의 기어치를 구비하는 제2로브가 원주 방향을 따라 배치될 수 있다. 상기 로터(410)에는 반경 방향으로 내향하여 N+1개의 제1로브가 구비될 수 있다. 상기 제1로브는 상기 제2로브에 걸리도록 배치될 수 있다. 상기 로터(410)의 회전 시, 상기 제1로브와 상기 제2로브에 의해 상기 내측기어(450)가 회전할 수 있다. 상기 내측기어(450)의 회전에 따라, 후술할 캔(470) 내 공간으로 유체가 유입되거나, 상기 캔(470) 내 공간의 유체가 외부로 배출될 수 있다.
상기 로터(410)와 상기 내측기어(450)는 편심 회전할 수 있다. 상기 로터(410)와 상기 내측기어(450)의 편심에 의해, 상기 로터(410)와 상기 내측기어(450) 사이에 유체 연료를 운반할 수 있는 체적이 발생하게 되어, 체적이 증가한 부분은 압력 강하로 주의의 유체를 흡입하고, 체적이 감소한 부분은 압력의 증가로 유체를 토출하게 된다.
상기 내측기어(450)와 상기 로터(410)는 서로 중심이 일치하지 않도록 배치될 수 있다. 상기 로터(410)와 상기 내측기어(450)의 회전 중심은 다를 수 있다.
상기 내측기어(450)의 중앙에는 후술할 샤프트(250)가 결합되는 홀(452)이 형성될 수 있다.
상기 펌프(10)는 캔(470)을 포함할 수 있다. 상기 캔(470)은 상기 제1공간(114)에 배치될 수 있다. 상기 캔(470)은 금속 재질로 형성될 수 있다. 상기 캔(470)은 상기 하우징(100)과 이중 사출에 의해 일체로 형성될 수 있다. 그러나, 이는 예시적인 것이며, 상기 캔(470)은 플라스틱 재질로 형성될 수도 있다.
상기 캔(470)은 몸체부(472)와, 상기 몸체부(472)의 하단으로부터 외측으로 돌출되는 하단부(474)와, 상기 몸체부(472)의 상면으로부터 상방으로 돌출되는 제1돌출부(478)를 포함할 수 있다.
상기 몸체부(472)의 내측에는 공간이 형성될 수 있다. 상기 공간에는 상기 내측기어(450) 및 상기 로터(410)가 배치될 수 있다. 상기 몸체부(472)의 단면 형상은 상기 제1공간(114)의 단면 형상에 대응되게 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 몸체부(472)의 단면 형상은 원형일 수 있다.
상기 하단부(474)는 상기 몸체부(472)의 하단으로부터 외측으로 절곡되어 연장되도록 형성될 수 있다. 상기 하단부(474)는 상기 하우징(100)의 하면과 상기 커버(200)의 상면 사이에 배치될 수 있다.
상기 제1돌출부(478)는 상기 제1격벽(101) 내 홀에 결합될 수 있다. 상기 제1돌출부(478)의 단면 형상은 상기 홀의 단면 형상에 대응되게 형성될 수 있다. 상기 제1돌출부(478)의 상단은 상기 제1격벽(101)의 상면 보다 상방으로 돌출될 수 있다.
상기 제1돌출부(478) 내에는 후술할 베어링(490)을 수용하기 위한 베어링 공간이 형성될 수 있다. 상기 제1돌출부(478)는 상기 몸체부(472) 보다 단면적이 작게 형성될 수 있다.
상기 캔(470)에 의해 상기 제1공간(114) 내 유체가 상기 제2공간(122)으로 유동하는 것을 방지할 수 있다.
상기 모터는 베어링(436)을 포함할 수 있다. 상기 베어링(490)은 상기 로터(410) 상에 배치될 수 있다. 상기 베어링(490)은 볼 베어링일 수 있다. 이에 따라, 상기 베어링(490)은 외륜과 내륜 사이에 배치되는 볼을 포함할 수 있다. 상기 베어링(490)의 중앙에는 홀이 형성될 수 있다. 상기 홀에는 샤프트(250)가 결합될 수 있다. 상기 샤프트(250)는 상기 홀에 압입될 수 있다. 상게 샤프트(250)은 상기 내륜에 결합될 수 있다. 상기 샤프트(250)의 외면은 상기 내륜의 내면과 접촉될 수 있다. 따라서, 상기 로터(410)의 회전 시, 상기 베어링(490)은 상기 로터(410)의 회전을 지지할 수 있다. 경우에 따라서, 상기 모터는, 상기 로터(410)와 함께 회전 가능하게 결합되며, 회전에 따라 상기 베어링(490)을 함께 회전시키는 서포트(미도시)를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 로터(410)의 회전에 의해, 상기 베어링(490)은 상기 샤프트(250)에 대하여 상대 회전할 수 있다.
상기 펌프(10)는 샤프트(250)를 포함할 수 있다. 상기 샤프트(250)는 상기 내측기어(450) 또는 상기 로터(410)의 회전을 지지할 수 있다. 상기 샤프트(250)는 상기 커버(200)의 상면으로부터 상방으로 돌출되는 형상을 가질 수 있다. 상기 샤프트(250)는 상기 장착부(210)의 상면으로부터 상방으로 돌출되는 형상을 가질 수 있다. 상기 샤프트(250)는 상기 커버(200)와 한몸으로 형성될 수 있다.
상기 샤프트(250)는 상기 내측기어(450)에 결합되는 제1영역(252)과, 상기 베어링(490)에 결합되는 제2영역(254)을 포함할 수 있다. 상기 제1영역(252)은 상기 내측기어(450)의 홀(452)에 결합되고, 상기 제2영역(254)은 상기 베어링(490)의 홀에 결합될 수 있다.
상기 제1영역(252)과 상기 제2영역(254)은 각각 단면이 원형일 수 있다. 상기 제1영역(252)과 상기 제2영역(254)은 중심이 서로 상이할 수 있다. 상기 제1영역(252)의 중심(O1)은 상기 제2영역(254)의 중심(O2)과 다를 수 있다. 상기 제1영역(252)과 상기 제2영역(254)은 편심되게 배치될 수 있다.
상기 제1영역(252)의 중심은 상기 내측기어(450)의 회전 중심에 대응될 수 있다. 상기 제2영역(254)의 중심은 상기 로터(410)의 회전 중심에 대응될 수 있다. 이에 따라, 제2영역(254)을 중심으로 상기 베어링(490) 및 상기 로터(410)의 회전이 지지되고, 상기 제1영역(252)을 중심으로 상기 내측기어(450)의 회전이 지지될 수 있다.
이하에서는, 상기 로터(410)에 대해 설명하기로 한다.
상기 로터(410)는 상기 스테이터(300)의 내측에 배치될 수 있다. 상기 로터(410)는 상기 캔(470)의 내면과 반경 방향을 기준으로, 0.08mm 내지 0.16mm 이격될 수 있다. 상기 캔(470)의 생략 시, 상기 로터(410)는 상기 스테이터(300)와 반경 방향을 기준으로, 0.08mm 내지 0.16mm 이격될 수 있다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 로터(410)는, 몸체부(411), 플랜지부(420), 돌기부(423) 및 가이드부(436)를 포함하는 로터 코어를 포함할 수 있다. 이에 추가로, 상기 로터(410)는 상기 몸체부(411)의 외면에 배치되는 마그네트(440)를 포함할 수 있다. 상기 몸체부(411), 상기 플랜지부(420), 상기 가이드부(436) 및 상기 돌기부(423)는 금속 재질로 형성되어 일체로 형성될 수 있다. 상기 몸체부(411), 상기 플랜지부(420), 상기 가이드부(436) 및 상기 돌기부(423)는 한몸으로 형성될 수 있다. 이와 달리, 상기 몸체부(411), 상기 플랜지부(420) 및 상기 돌기부(423)의 재질은 플라스틱일 수 있다.
상기 로터 코어는 코어로 이름할 수 있다.
상기 몸체부(411)는 상기 로터(410)의 외형을 형성할 수 있다. 상기 몸체부(411)는 상, 하면이 개구된 링(Ring) 형상으로 형성될 수 있다. 상기 몸체부(411)의 중앙에는 축 방향으로 연장되며, 상기 내측기어(450)가 결합되는 제1홀(413)이 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 제1홀(413)의 내주면에는 복수의 산부(412)와 골부가 상호 교번되게 원주 방향을 따라 배치될 수 있다.
상기 몸체부(411)의 외주면에는 상기 마그네트(440)가 결합되는 제1홈(416)이 형성될 수 있다. 상기 제1홈(416)은 상기 몸체부(411)의 외면으로부터 타 영역보다 내측으로 함몰되는 형상일 수 있다. 상기 제1홈(416)은 복수로 구비되어, 상기 몸체부(411)의 원주 방향을 따라 상호 이격되게 배치될 수 있다. 상기 제1홈(416)에는 상기 마그네트(440)가 결합될 수 있다.
상기 제1홈(416)의 바닥면에는 타 영역보다 내측으로 함몰되게 형성되는 제2홈(417)의 형성될 수 있다. 상기 제2홈(417)에는 접착제가 도포될 수 있다. 상기 제2홈(417)에 도포되는 접착제를 통하여, 상기 마그네트(440)의 내면은 상기 제1홈(416)의 바닥면에 결합될 수 있다. 한편, 상기 접착제는 상기 제1홈(416)의 바닥면에도 도포될 수 있다.
상기 복수의 제1홈(416) 사이에는 가이드부(430)가 배치될 수 있다. 상기 가이드부(430)는 상기 몸체부(411)의 외면으로부터 외측으로 돌출되는 형상을 가질 수 있다. 상기 가이드부(430)는 상호 인접한 2개의 마그네트(440) 사이에 배치될 수 있다. 상기 마그네트(440)가 상기 몸체부(411)에 결합 시, 상기 마그네트(440)의 내면(444)은 상기 제1홈(416)의 바닥면과 반경 방향으로 마주하게 배치되고, 상기 마그네트(440)의 측면은 상기 가이드부(430)의 측면과 원주 방향으로 마주하게 배치될 수 있다.
상기 가이드부(430)는 다각형의 단면 형상을 가질 수 있다. 일 예로, 상기 가이드부(430)의 단면 형상은 오각형일 수 있다. 상기 가이드부(430)는 상기 제1측면(432), 제2측면(434) 및 외면(436)을 포함할 수 있다.
단일의 가이드부(430)를 기준으로, 상기 제1측면(432)은 복수로 구비되어 상호 대향하게 배치될 수 있다. 상기 제1측면(432)은 상기 몸체부(411)의 외면과 예각의 각도를 형성할 수 있다. 상기 제1측면(432)은 상기 마그네트(440)의 측면(446)에 접촉될 수 있다. 상기 제1측면(432)은 상기 제1홈(416)의 내면을 형성할 수 있다. 상기 몸체부(411)은 반경 방향을 기준으로, 상기 제1측면(432)은 외측으로 갈수록 상기 제1홈(416)의 원주 방향 길이가 작아지는 형상의 경사면일 수 있다. 상기 몸체부(411)의 반경 방향을 기준으로, 상기 제1측면(432)은 외측으로 갈수록 인접한 가이드부(430)의 제1측면(432)까지의 원주 방향 길이가 작아지는 형상의 경사면일 수 있다.
단일의 가이드부(430)를 기준으로, 상기 제2측면(434)은 복수로 구비되어 상호 대향하게 배치될 수 있다. 상기 제2측면(434)은 상기 제1측면(432)의 외측에 배치될 수 있다. 상기 제2측면(434)은 상기 마그네트(440)의 측면(446)과 이격될 수 있다. 상기 제2측면(434)은 상기 제1홈(416)의 내면을 형성할 수 있다. 상기 몸체부(411)의 반경 방향을 기준으로, 상기 제2측면(434)은 외측으로 갈수록 상기 제1홈(416)의 원주 방향 길이가 커지는 형상의 경사면일 수 있다.
상기 가이드부(430)의 외면(436)은 상기 복수의 제2측면(434)을 연결하도록 배치될 수 있다. 상기 가이드부(430)의 외면(436)은 평면일 수 있으나, 이와 달리, 소정 곡률을 가지는 곡면일 수 있다. 상기 가이드부(430)의 외면(436)이 곡면일 경우, 상기 외면(436)의 곡률은 상기 제1홈(416)의 바닥면의 곡률에 대응하거나, 후술할 플랜지부(420)의 곡률에 대응될 수 있다. 상기 외면(436)은 상기 플랜지부(420)의 외면과 동일 평면을 형성하도록 배치될 수 있다. 상기 몸체부(411)의 중앙에서 상기 가이드부(430)의 외면(436)까지의 반경 방향 길이는, 상기 몸체부(411)의 중앙에서 상기 마그네트(440)의 외면(442)까지의 반경 방향 길이에 대응될 수 있다. 상기 몸체부(411)의 중앙에서 상기 가이드부(430)의 외면(436)까지의 반경 방향 길이는, 상기 몸체부(411)의 중앙에서 상기 플랜지부(420)의 외면까지의 반경 방향 길이에 대응될 수 있다.
상기 복수의 가이드부(430) 사이에 배치되는 상기 제1홈(416)에는 상기 마그네트(440)가 배치될 수 있다. 상기 마그네트(440)는 복수로 구비되어, 상기 몸체부(411)의 원주 방향을 따라 상호 이격되게 배치될 수 있다. 상기 마그네트(440)는 외면(442)과, 내면(444)과, 상기 외면(442)과 상기 내면(444)을 연결하는 측면(446)을 포함할 수 있다.
상기 마그네트(440)의 측면(446)은 상기 가이드부(430)의 제1측면(432)과 마주하게 배치될 수 있다. 상기 마그네트(440)의 측면(446)은 상기 가이드부(430)의 제1측면(432)과 접촉될 수 있다. 상기 마그네트(440)의 측면(446)과 상기 가이드부(430)의 제1측면(432)은 상호 대응되는 형상의 경사면일 수 있다.
상기 마그네트(440)의 외면(442)은 상기 가이드부(430)의 외면(436)과 원주 방향을 기준으로 이격될 수 있다. 상기 마그네트(440)의 내면(446)은 상기 제1홈(416)의 바닥면, 즉 상기 몸체부(411)의 외주면에 결합될 수 있다.
상기 로터(410)는 플랜지부(420)를 포함할 수 있다. 상기 플랜지부(420)는 상기 몸체부(411)의 일단에서 반경 방향으로 돌출되는 형상을 가질 수 있다. 상기 플랜지부(420)에 의해, 상기 로터(410)는 중심을 기준으로 반경 방향 길이가 상이한 복수의 영역을 포함할 수 있다. 상기 플랜지부(420)의 상면은 상기 마그네트(440)의 하면과 마주하게 배치될 수 있다. 상기 플랜지부(420)의 상면은 상기 마그네트(440)의 하면과 이격될 수 있다. 상기 플랜지부(420)의 상면과 상기 마그네트(440)의 하면 사이에는 갭(G)이 형성될 수 있다.
도 7에서와 같이, 상기 몸체부(411)의 축방향 길이(L1)는, 상기 마그네트(440)의 축방향 길이(L2)와, 상기 플랜지부(420)의 축방향 길이(L3)와 상기 갭(G)의 축 방향 길이를 합친 것과 같을 수 있다.
상기 몸체부(411)의 중앙에서 상기 가이드부(430)의 외면(436)까지의 반경 방향 길이는, 상기 몸체부(411)의 중앙에서 상기 플랜지부(420)의 외면까지의 반경 방향 길이에 대응될 수 있다. 상기 몸체부(411)의 중앙에서 상기 마그네트(440)의 외면(442)까지의 반경 방향 길이는, 상기 몸체부(411)의 중앙에서 상기 플랜지부(420)의 외면까지의 반경 방향 길이에 대응될 수 있다. 축 방향을 기준으로, 상기 플랜지부(420)의 길이는 상기 가이드부(430)의 길이 보다 작을 수 있다. 축 방향을 기준으로, 상기 플랜지부(420)의 길이는 상기 로터(410) 또는 상기 몸체부(411)의 길이의 15% 내지 40% 이내일 수 있다.
상기 제1홈(416)은 상기 가이드부(430)의 측면, 상기 플랜지부(420)의 상면에 의해 내면이 정의될 수 있다. 상기 마그네트(440)는 양 측면(446)과, 하면이 각각 상기 가이드부(430)의 측면 및 상기 플랜지부(420)의 상면에 의해 커버되고, 상면이 상방으로 개구될 수 있다.
상기 로터(410)는 돌기부(423)를 포함할 수 있다. 상기 돌기부(423)는 상기 마그네트(440)와 축 방향으로 마주하는 상기 플랜지부(420)의 일면으로부터 돌출되게 형성될 수 있다. 상기 돌기부(423)는 상기 마그네트(440)와 축 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 상기 돌기부(423)는 상기 플랜지부(420)의 상면으로부터 상방으로 돌출되게 형성될 수 있다. 상기 돌기부(423)를 통하여 상기 마그네트(440)의 하면은 상기 플랜지부(420)의 상면과 축 방향으로 이격될 수 있다. 상기 돌기부(423)의 상면은 상기 마그네트(440)의 하면과 접촉될 수 있다. 단일의 제1홈(416)을 기준으로, 상기 돌기부(423)는 상기 플랜지부(420)의 원주 방향 중심에 배치될 수 있다. 단일의 제1홈(416)을 기준으로, 상기 돌기부(423)는 1개가 배치될 수 있으나, 이와 달리 복수로 구비되어 상호 이격되게 배치될 수도 있다.
축 방향을 기준으로, 상기 돌기부(423)의 길이는 상기 플랜지부(420)의 길이 보다 작게 형성될 수 있다.
상기 돌기부(423)와 상기 마그네트(440)가 접촉되는 영역의 넓이는, 상기 마그네트(440)와 마주하는 상기 플랜지부(420)의 상면의 넓이 보다 작을 수 있다.
상기와 같은 구조에 따르면, 플랜지부를 통하여 로터 내 동압 베어링의 효과를 가지는 구간을 형성하여, 로터의 회전 안정성을 확보할 수 있는 장점이 있다.
또한, 돌기부를 통한 마그네트 플로팅 구조로 인해, 마그네트의 자력이 스테이터로 용이하게 가이드될 수 있으므로, 모터 및 펌프의 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 실시예에서는 상기 플랜지부(420)가 상기 커버(200)와 마주하는 상기 몸체부(411)의 하단에 배치되는 것으로 예를 들었으나, 이를 한정하는 것은 아니며, 상기 플랜지부(420)는 상기 베어링(490)과 마주하는 상기 몸체부(411)의 상단에 배치될 수 있다. 이 경우, 돌기부(423)는, 마그네트(440)와 마주하는 플랜지부(420)의 하면으로부터 하방으로 돌출되도록 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. 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되는 스테이터; 및
    상기 스테이터 내측에 배치되는 로터;를 포함하고,
    상기 로터는,
    몸체부, 상기 몸체부 하단에서 반경 방향으로 연장된 플랜지부 및 상기 플랜지부 상면에서 돌출된 돌기부를 포함하는 로터 코어; 및
    상기 몸체부 외면에 배치되는 마그네트를 포함하고,
    상기 플랜지부와 상기 마그네트 사이에는 상기 돌기부가 배치되는 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    축 방향을 기준으로, 상기 플랜지부와 상기 마그네트는 상호 이격되는 모터.
  3. 제1항에 있어서,
    축 방향을 기준으로, 상기 플랜지부의 길이는 상기 몸체부의 길이의 15% 내지 40% 이내인 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 돌기부는 상기 마그네트와 접촉되는 모터.
  5. 제1항에 있어서,
    반경 방향을 기준으로, 상기 로터와 상기 스테이터는 0.08mm 내지 0.16mm만큼 이격되는 모터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 마그네트의 상면은 상기 몸체부의 상방으로 노출되는 모터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 몸체부의 외면으로부터 돌출되며, 상기 마그네트의 측면과 마주하는 가이드부를 포함하는 모터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가이드부는 오각형의 단면 형상을 가지는 모터.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 가이드부는 상기 마그네트의 측면과 접촉되는 제1측면과, 상기 제1측면의 외측에 배치되며 상기 마그네트의 측면과 이격되는 제2측면과, 상기 제2측면의 외측에 배치되는 외면을 포함하는 모터.
  10. 하우징;
    상기 하우징 내 배치되는 스테이터;
    상기 스테이터 내 배치되는 외측 기어; 및
    상기 외측 기어 내 배치되는 내측 기어를 포함하고,
    상기 외측 기어는,
    몸체부, 상기 몸체부 하단에서 반경 방향으로 연장된 플랜지부 및 상기 플랜지부 상면에서 돌출된 돌기부를 포함하는 코어; 및
    상기 몸체부 외면에 배치되는 마그네트를 포함하고,
    상기 플랜지부와 상기 마그네트 사이에는 상기 돌기부가 배치되는 펌프.
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