KR101920679B1

KR101920679B1 - 차량용 모터

Info

Publication number: KR101920679B1
Application number: KR1020170143827A
Authority: KR
Inventors: 정재우
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2017-10-31
Filing date: 2017-10-31
Publication date: 2018-11-21
Also published as: US11569720B2; US20210135556A1; US20190131856A1; CN109728702B; US11563363B2; CN109728702A; US11159078B2; US20210152067A1

Abstract

차량용 모터에 관한 발명이 개시된다. 개시된 차량용 모터는 회전가능하게 설치되는 샤프트부와, 샤프트부의 외측에 부착되는 마그넷부와, 마그넷부를 감싸며, 샤프트부 상에 마그넷부를 고정시키는 커버부 및 커버부 및 마그넷부의 외측에 배치되는 고정자부를 포함하고, 커버부와 고정자부 사이의 간격과 마그넷부와 고정자부 사이의 간격이 동일한 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 모터{MOTOR FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 토크 밀도를 향상시키고 크기 및 중량을 절감시킬 수 있는 차량용 모터에 관한 것이다.

일반적으로 모터는 전기에 의해 자기를 발생시키는 코일이 권선된 고정자(STATOR)와, 고정자와의 상호 전자기력에 의해 회전되는 회전자(ROTOR)를 포함하며, 회전자에는 영구자석이 구비된다.

이러한 모터는 회전자의 구조 즉, 회전자에서 영구자석이 배치되는 위치에 따라 표면 부착형 영구자석(SURFACE MOUNTED PERMANENT MAGNET: SPM)모터와 매입형 영구자석(INTERIOR PERMANENT MAGNET: IPM)모터로 분류된다.

영구자석 모터의 경우 코일에 전류가 인가되면, 고정자의 구조로 인해 발생되는 회전 자기장과 회전자에 구비된 영구자석에 의한 자속과의 상호작용에 의해 회전자가 회전되며, 회전자가 동기속도로 회전하여 영구자석에 의한 마그네틱 토크(MAGNETIC TORQUE)와 회전자의 구조에 기인한 릴럭턴스 토크(RELUCTANCE TORQUE)가 발생된다.

종래 표면 부착형 영구자석 모터는 영구자석이 몰딩에 의해 감싸졌는데 몰딩으로 인해 영구자석과 고정자 간의 간격 즉, 공극(AIR GAP)이 증가하여 토크 밀도가 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2007-0040913호(2007.04.18 공개, 발명의 명칭: 모터용 고정자)에 개시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 커버부와고정자부 사이의 간격과 마그넷부와 고정자부 사이의 간격을 동일하게 하여 토크 밀도를 증가시킬 수 있는 차량용 모터를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 차량용 모터는: 회전가능하게 설치되는 샤프트부; 상기 샤프트부의 외측에 부착되는 마그넷부; 상기 마그넷부를 감싸며, 상기 샤프트부 상에 상기 마그넷부를 고정시키는 커버부; 및 상기 커버부 및 상기 마그넷부의 외측에 배치되는 고정자부;를 포함하고, 상기 커버부와 상기 고정자부 사이의 간격과 상기 마그넷부와 상기 고정자부 사이의 간격이 동일한 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 샤프트부의 중심에서 상기 커버부의 외측면까지의 거리는 상기 샤프트부의 중심에서 상기 마그넷부의 외측면까지의 거리보다 더 큰 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 고정자부는, 상기 커버부와 마주보며 상기 커버부의 외측에 배치되는 제1고정자; 및 상기 제1고정자와 결합되며, 상기 마그넷부의 외측에 배치되고 상기 샤프트부 측을 향해 돌출되는 간격조정부가 형성되는 제2고정자;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 제1고정자와 상기 제2고정자는 적층 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 커버부는, 상기 샤프트부의 축 방향으로의 상기 마그넷부의 일단부 및 이와 대향되는 상기 마그넷부의 타단부를 감싸는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 샤프트부에는 외측면을 따라 상기 커버부가 걸쳐지도록 홈부의 형상으로 이탈방지부가 형성되고, 상기 커버부에는 상기 이탈방지부에 안착되도록 걸림부가 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 샤프트부에는 상기 커버부의 위치를 고정시키도록 끼움홈부가 형성되고, 상기 커버부에는 상기 끼움홈부의 형상에 대응되며 상기 끼움홈부에 삽입되도록 끼움부가 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 끼움홈부는 복수 개가 등각으로 배치되고, 상기 끼움부는 복수 개의 상기 끼움홈부에 대응되도록 복수 개가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 모터는: 회전가능하게 설치되는 샤프트부; 상기 샤프트부의 외측에 부착되는 마그넷부; 상기 마그넷부를 감싸며, 상기 샤프트부 상에 상기 마그넷부를 고정시키는 커버부; 및 상기 커버부 및 상기 마그넷부의 외측에 배치되는 고정자부;를 포함하고, 상기 고정자부는, 상기 커버부와 마주보며 상기 커버부의 외측에 배치되는 제1고정자; 및 상기 제1고정자와 결합되며, 상기 마그넷부의 외측에 배치되고 상기 샤프트부 측을 향해 돌출되는 간격조정부가 형성되는 제2고정자;를 포함하며, 상기 제1고정자는, 상기 커버부와 대면하는 제1고정자본체; 및 상기 제1고정자본체에서 연장 형성되고, 상기 제2고정자와 접하며 상기 마그넷부와 대면하는 간섭방지부;를 더 포함하며, 상기 커버부와 상기 제1고정자본체 사이의 간격은 상기 마그넷부와 상기 제2고정자 사이의 간격과 동일하고, 상기 마그넷부와 상기 간섭방지부 사이의 간격은 상기 커버부와 상기 제1고정자본체 사이의 간격보다 더 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 커버부는 몰딩 방식으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 모터는: 회전가능하게 설치되는 샤프트; 상기 샤프트의 외측에서 결합되는 회전자부; 상기 회전자부의 외측에 부착되는 마그넷부; 상기 마그넷부를 감싸며, 상기 회전자부 상에 상기 마그넷부를 고정시키는 커버부; 및 상기 커버부 및 상기 마그넷부의 외측에 배치되는 고정자부;를 포함하고, 상기 커버부와 상기 고정자부 사이의 간격은 상기 커버부와 상기 마그넷부 사이의 간격과 동일한 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 샤프트에는 외측면을 따라 상기 커버부가 걸쳐지도록 홈부의 형상으로 이탈방지부가 형성되고, 상기 커버부에는 상기 이탈방지부에 안착되도록 걸림부가 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 회전자부는, 상기 커버부와 끼움 결합되도록 형성되는 끼움홀부가 구비되는 제1회전자; 및 상기 제1회전자와 내경이 동일하고, 외측에 상기 마그넷부의 이동을 방지하는 가이드부가 돌출 형성되는 제2회전자;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 제1회전자와 상기 제2회전자는 복수 개가 구비되며, 복수 개의 상기 제1회전자와 복수 개의 상기 제2회전자는 적층 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 상기 마그넷부는 복수 개가 상기 회전자부의 외측면을 따라 부착되며 단부를 형성하고, 상기 단부는 복수 개가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서, 복수 개의 상기 단부는 소정 각도를 이루며 서로 어긋나게 배치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 모터는, 커버부와 고정자부 사이의 간격과 마그넷부와 고정자부 사이의 간격, 즉 공극을 동일하게 하여 토크 밀도를 증가시키고 이로 인하여 성능이 향상되는 효과가 있다.

또한, 간격조정부로 인하여 커버부 및 마그넷부와 고정자부 간 간격을 설정 간격으로 유지하고 설정 간격 비중을 높여 토크 밀도를 증가시키며 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 커버부가 샤프트부의 축 방향으로의 마그넷부의 일단부 및 이와 대향되는 마그넷부의 타단부를 감싸므로 마그넷부의 전 구간에 걸쳐 감싸는 것에 비해 누설자속을 감소시킬 수 있다.

또한, 제2회전자의 가이드부로 인하여 마그넷부의 위치가 고정되는 효과가 있다.

또한, 가이드부가 마그넷부의 샤프트부 축 방향으로 소정 구간에서만 형성됨으로 인하여 전 구간에 걸쳐 형성되는 것에 비해 누설자속을 감소시킬 수 있다.

또한, 복수 개의 단부가 소정 각도를 이루며 어긋나게 배치됨으로 인하여 코깅 토크 현상을 저감시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 모터를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 모터를 도시한 사시단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 모터를 도시한 정단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 고정자부를 도시한 사시도이다.
도 5는 공극 간격 비율에 따른 토크 밀도를 도시한 표이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 모터를 도시한 정단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 모터를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 모터를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샤프트를 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 모터를 도시한 정면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1회전자를 도시한 평면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제2회전자를 도시한 평면도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고정자를 도시한 사시도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 모터를 도시한 정단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 모터의 실시예들을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 모터를 도시한 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 모터를 도시한 사시단면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 모터를 도시한 정단면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 고정자부를 도시한 사시도이다. 도 5는 공극 간격 비율에 따른 토크 밀도를 도시한 표이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 모터(1)는 샤프트부(100), 마그넷부(200), 커버부(300), 고정자부(400)를 포함한다. 본 발명의 제1실시에에 따른 차량용 모터(1)는 뒤에 설명할 회전자부(120)가 생략된

도 1 내지 도 3을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 샤프트부(100)는 회전가능하게 설치되는 것으로, 샤프트부(100)의 외측에는 마그넷부(200)가 부착된다.

샤프트부(100)에는 외측을 따라 커버부(300)가 걸쳐지도록 홈부의 형상으로 이탈방지부(111)가 형성된다.

뒤에 설명할 커버부(300), 구체적으로 제1커버(310)에는 이탈방지부(111)에 안착되도록 걸림부(301)가 돌출 형성되고, 걸림부(301)가 이탈방지부(111)에 안착됨으로 인하여 커버부(300) 및 커버부(300)와 결합되는 마그넷부(200)가 상하(도 2 기준) 방향으로 이탈되는 것을 방지하는 효과가 있다.

이로 인하여 커버부(300), 구체적으로 제1커버(310)의 걸림부(301)가 샤프트부(100) 측으로 돌출 형성되며 이탈방지부(111)에 안착되도록 한다. 걸림부(301)로 인하여 커버부(300) 및 마그넷부(200)가 상하(도 2 기준) 방향으로의 이탈을 방지한다.

이에 더하여 걸림부(301)가 마그넷부(200)와 상하(도 2 기준)으로 이동하게 되면 좌우(도 2 기준) 방향으로 커버부(300)와 고정자부(400) 사이의 간격과 마그넷부(200)와 고정자부(400) 사이의 간격, 즉 공극이 설정된 간격에서 벗어나는 것을 방지하여 토크 밀도 유지에 따른 모터의 성능을 유지할 수 있다.

도 2, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 샤프트부(100)에는 커버부(300)의 위치를 고정시키도록 끼움홈부(113)가 형성된다. 커버부(300), 구체적으로 제1커버(310)에는 끼움홈부(113)의 형상에 대응되며 끼움홈부(113)에 삽입되도록 끼움부(305)가 돌출 형성된다.

끼움홈부(113)는 복수 개가 샤프트부(100)를 중심으로 방사형으로 배치되고, 구체적으로 등각을 이루며 배치된다. 커버부(300), 구체적으로 제1커버(310)에 돌출 형성되는 끼움부(305)도 복수 개가 배치되고 끼움부(305)는 끼움홈부(113)의 형상에 대응되어 끼움홈부(113)에 삽입된다.

이로 인하여 커버부(300)가 샤프트부(100)의 회전 시 샤프트부(100)와 일체를 이루며 마그넷부(200)의 위치를 고정시키며 회전할 수 있도록 한다.

도 2, 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 마그넷부(200)는 샤프트부(100)의 외측에 부착되는 것으로, 마그넷부(200)는 구체적으로 영구 자석으로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 마그넷부(200)는 뒤에 설명할 또 다른 실시예와 같이 복수 개가 단부(250)를 형성할 수 있다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 커버부(300)는 마그넷부(200)를 감싸며 마그넷부(200)의 위치를 고정시키는 것으로, 제1커버(310), 제2커버(330)를 포함한다.

커버부(300)는 샤프트부(100)의 축 방향으로의 마그넷부(200)의 일단부 (도 2 기준 상단부) 및 이와 대향되는 마그넷부(200)의 타단부(도 2 기준 하단부)를 감싸며 마그넷부(200)와 결합된다.

도 2를 참조하면, 제1커버(310)는 마그넷부(200)의 상단부(도 2 기준)를 감싸며 마그넷부(200)의 위치를 고정시키고, 제2커버(330)는 마그넷부(200)의 하단부(도 2 기준)를 감싸며 마그넷부(200)의 위치를 고정시킨다.

본 발명의 일 실시예에 따른 커버부(300)는 마그넷부(200)의 위치가 샤프트부(100)의 외측에 고정된 상태에서 몰딩(MOLDING) 방식으로 형성된다.

이로 인하여 커버부(300)에서 이탈방지부(111)에 안착되는 걸림부(301), 끼움홈부(113)에 삽입되는 끼움부(305)가 몰딩 방식으로 형성된다. 커버부(300)는 인서트 사출(INSERT INJECTION MOLD) 방식으로 형성된다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고정자부(400)는 커버부(300) 및 마그넷부(200)의 외측에 배치되는 것으로, 제1고정자(410), 제2고정자(420)를 포함한다.

제1고정자(410)와 제2고정자(420)는 샤프트부(100) 측으로 내경을 달리하여 형성된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 모터(1)는 커버부(300)와 고정자부(400) 사이의 간격과 마그넷부(200)와 고정자부(400) 사이의 간격, 즉 공극이 동일한 간격으로 형성된다.

이로 인하여 도 5를 참조하면, 공극이 동일한 간격으로 형성되는 비율이 증가하여 토크 밀도가 향상되는 효과가 있다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1고정자(410)는 커버부(300)와 마주보며 커버부(300)의 외측에 배치되는 것으로, 마그넷부(200)를 감싸는 커버부(300), 구체적으로 제1커버(310), 제2커버(330)와 마주보도록 배치된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제2고정자(420)는 제1고정자(410)와 결합되며, 마그넷부(200)의 외측에 배치되고 샤프트부(100) 측을 향해 돌출되는 간격조정부(421)가 형성되는 것으로, 제1고정자(410)와 외경이 동일하게 형성된다. 제2고정자(420)는 커버부(300)가 감싸지 않는 마그넷부(200)와 마주보도록 배치된다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 모터(1)의 작동원리 및 효과를 설명한다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 모터(1)는 샤프트부(100), 마그넷부(200), 커버부(300), 고정자부(400)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 모터(1)는 회전자부(120) 생략형 차량용 모터(1)로 샤프트부(100)에 직접 마그넷부(200)가 부착되며 위치 고정된다.

마그넷부(200)를 샤프트부(100)에 직접 부착하여 회전됨으로 인하여 차량용 모터(1)의 중량 및 부피가 감소되고, 소형화가 가능하며 부품 수 축소로 인한 원가 절감의 효과가 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 고정자부(400)는 샤프트부(100)의 축 방향(도 3 기준 상하 방향)으로 소정 구간에서 내경을 달리하고, 커버부(300)와 고정자부(400) 사이의 간격과 마그넷부(200)와 고정자부(400) 사이의 간격이 동일하게 형성된다.

도 3을 참조하면, 커버부(300)가 마그넷부(200)를 둘러싸는 부분의 간격은 D이고, 마그넷부(200)를 둘러싸는 커버부(300)의 외측면에서 고정자부(400), 구체적으로 제1고정자(410)까지의 수평 거리는 B이다.

마그넷부(200)에서 커버부(300)가 둘러싸는 구간에서 D와 B를 합한 거리는 자기적 공극이고, 커버부(300)가 마그넷부(200)를 둘러싸지 않는 구간에서 마그넷부(200)와 고정자부(400), 구체적으로 제1고정자(410)까지의 거리인 B는 기계적 공극이다.

마그넷부(200)의 구간 중 커버부(300)가 마그넷부(200)를 둘러싸지 않는 구간에서는 D가 형성되지 않으므로 마그넷부(200)의 자기적 공극, 기계적 공극은 모두 B로 동일하다,

도 5를 참조하면, 커버부(300)가 둘러싸지 않는 마그넷부(400)의 구간, 구체적으로 기계적 공극과 자기적 공극이 모두 B인 구간 대비 커버부(300)가 마그넷부(400)를 둘러싸며 기계적 공극인 B보다 D만큼 증가하는 자기적 공극이 형성되는 구간의 비중이 감소할수록 토크 밀도가 증가하고, 차량용 모터(1)의 성능이 향상되는 효과가 있다.

구체적으로 고정자부(400)는 제1고정자(410)와 제2고정자(420)를 포함하고, 제2고정자(420)는 제1고정자(410)와 결합되며, 마그넷부(200)의 외측에 배치되고 샤프트부(100) 측을 향해 돌출되는 간격조정부(421)가 형성된다.

마그넷부(200)는 샤프트부(100)의 외측에 부착되는 것으로 마그넷부(200)가 샤프트부(100) 외측에서 위치가 고정되도록 커버부(300)가 마그넷부(200)의 샤프트부(100)의 축 방향(도 2 기준)으로 상단부(도 2 기준)와 상단부와 대향되는 마그넷부(200)의 하단부(도 2 기준)를 감싸며 결합된다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 모터(1)에서 커버부(300)가 마그넷부(200)를 감싸게 됨으로 인하여 마그넷부(200)의 위치가 고정되는 효과가 있다.

도 5를 참조하면, 마그넷부(200)와 고정자부(400) 간에 간격을 공극(AIR GAP)이라 하고 그래프에서 X축은 마그넷부(200) 전 구간에 대한 공극이 소정 간격을 유지하는 구간 비율을 나타낸 것이고, Y축은 샤프트부(100)의 축 방향 소정 구간에서 공극이 소정 간격을 유지하는 구간 비율에 따른 토크 밀도를 나타낸 것이다.

본 발명의 실시예들에 따른 차량용 모터(1)에서 공극의 간격은 0.5mm로 설정되었으나, 이에 한정하는 것은 아니고 차량용 모터(1)의 설계 및 요구 성능에 따라 다양한 변형 실시가 가능하다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 차량용 모터(1)에서 공극이 0.5mm로 유지되는 구간의 비율이 높아질수록 토크 밀도가 향상된다.

도 3을 참조하면, 커버부(300)의 외측면은 마그넷부(200)를 감싸는 구조로 되어 있어 마그넷부(200)의 외측면보다 더 외측으로 돌출되고 이로 인하여 고정자가 샤프트부(100)의 축 방향 전 구간에 있어 동일한 내경을 지니고 있으면, 구간에 따라 공극이 동일하지 않게 된다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 간격조정부(421)로 인하여 커버부(300)가 마그넷부(200)를 감싸게 되어 형성되는 간격(D)만큼 제2고정자(420)의 내측면에서 샤프트부(100) 측으로 돌출 형성되는 간격조정부(421)의 두께(A)가 설정된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 모터(1)에서는 A, D가 0.3mm로 형성되나 이에 한정하는 것은 아니고, 차량용 모터(1)의 설계 및 요구 성능에 따라 다양한 변형 실시가 가능하다.

커버부(300), 구체적으로 제1커버(310) 및 제2커버(330)와 제1고정자(410) 간의 간격과, 마그넷부(200)와 제2고정자(420) 간의 간격 즉, 기계적 공극은 0.5mm로 동일하게 형성된다.

커버부(300), 마그넷부(200)와 고정자부(400)와의 간격을 동일하게 형성함으로써 동일한 공극 구간의 비율이 높아지고 토크 밀도가 증가하여 차량용 모터(1)의 성능을 향상시키는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 모터(1)의 구성, 작동원리 및 효과를 설명한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 모터를 도시한 정단면도이다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 모터(1)는 샤프트부(100), 마그넷부(200), 커버부(300), 고정자부(400)를 포함한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 고정자부(400)는 제1고정자(410), 제2고정자(420)를 포함하며, 제1고정자(410)는 제1고정자본체(411), 간섭방지부(413)를 포함한다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1고정자본체(411)는 커버부(300)와 대면하는 것이고, 간섭방지부(413)는 제1고정자본체(411)에서 연장 형성되고, 제2고정자(420)와 접하며 마그넷부(200)와 대면하게 형성된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 커버부(300)와 제1고정자본체(411) 사이의 간격은 마그넷부(200)와 제2고정자(420) 사이의 간격과 동일하고, 마그넷부(200)와 간섭방지부(413) 사이의 간격은 커버부(300)와 제1고정자본체(411) 사이의 간격보다 더 크게 형성된다.

간섭방지부(413)으로 인하여 간격조정부(421)는 커버부(300), 구체적으로 제1커버(310)의 하단부(도 6 기준)와 이격 배치되고, 제2커버(330)의 상단부(도 6 기준)와 이격 배치된다.

이로 인하여 차량용 모터(1)의 회전 시 마그넷부(200)를 감싸는 커버부(300)와 간격조정부(421) 간 간섭을 방지하여 커버부(300)와 간격조정부(421) 간의 간섭, 마찰이 야기하는 토크 밀도 감소 및 소음 발생으로 인한 차량용 모터(1) 성능 저하를 방지하는 효과가 있다.

간섭방지부(413)의 구성을 제외한 나머지 구성, 작동원리 및 효과는 일 실시예에 따른 차량용 모터(1)와 동일하므로 이하 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 모터(1)의 구성, 작동원리 및 효과를 설명한다. 또 다른 실시예에 따른 차량용 모터(1)는 일 실시예와 달리 마그넷부(200)가 샤프트부(100)의 외측에 부착되는 것이 아니고 회전자부(120)의 외측에 부착된다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 모터를 도시한 사시도이다. 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 모터를 도시한 사시도이다. 도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 샤프트부를 도시한 사시도이다. 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 모터를 도시한 정면도이다. 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1회전자를 도시한 평면도이다. 도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제2회전자를 도시한 평면도이다. 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고정자를 도시한 사시도이다. 도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 모터를 도시한 정단면도이다.

도 7 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 모터(1)는 샤프트(110), 회전자부(120), 마그넷부(200), 커버부(300), 고정자부(400)를 포함한다.

도 7 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 커버부(300)와 고정자부(400) 사이의 간격은 커버부(300)와 마그넷부(200) 사이의 간격과 동일하고 이로 인하여 공극 간격이 일정하도록 하여 토크 밀도를 증가시키고, 차량용 모터(1)의 성능이 향상되는 효과가 있다.

도 7, 도 10 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전자부(120)는 샤프트(110)의 외측에서 결합되고, 마그넷부(200)가 부착되는 것으로 제1회전자(121), 제2회전자(125)를 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1회전자(121)는 커버부(300)가 끼움 결합되도록 형성되는 끼움홀부(122)가 구비되는 것으로 커버부(300)와 결합됨으로 인하여 상하(도 6 기준) 방향으로 마그넷부(200)가 이탈하는 것을 방지한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제2회전자(125)는 제1회전자(121)와 동일한 내경을 가지고 외측에 마그넷부(200)의 위치를 고정시키는 가이드부(126)가 돌출 형성된다.

도 10을 참조하면, 제1회전자(121), 제2회전자(125)는 각각 복수 개가 형성되며, 제1회전자(121)와 제2회전자(125)는 적층되어 결합된다. 외측으로 돌출되는 가이드부(126)로 인하여 제1회전자(121) 및 제2회전자(125)에 부착되는 마그넷부(200)가 좌우(도 9 기준) 방향으로 이동하는 것을 방지한다.

이에 더하여 가이드부(126)가 마그넷부(200)의 상하(도 10 기준) 방향 전 구간에 걸쳐 형성되는 것에 비해 마그넷부(200)의 좌우(도 10 기준) 방향 이동을 방지하면서 누설자속을 감소시키는 효과가 있다.

도 7, 도 8, 도 10을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마그넷부(200)는 복수 개가 회전자부(120)의 외측을 따라 부착되며 동일한 간격으로 이격 배치된다. 마그넷부(200)는 복수 개가 단부(250)를 형성한다.

도 7, 도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 단부(250)는 제1단부(251), 제2단부(255)를 포함한다.

제1단부(251)는 회전자부(120)의 외측에 부착되며 복수 개가 동일한 간격으로 이격 배치된다. 제2단부(255)는 제1단부(251)의 하측(도 7 기준)에 회전자부(120)의 외측에 복수 개가 동일한 간격으로 부착되어 배치된다.

도 8, 도 9을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복수 개의 단부(250), 구체적으로 제1단부(251) 및 제2단부(255)는 샤프트(110)의 원주 방향으로 소정 각도를 이루며 서로 어긋나게 배치된다.

제1단부(251) 및 제2단부(255)가 동일 선상에 배치되는 경우에는 마그넷부(200)와 고정자부(400) 간의 상호력으로 인해 차량용 모터(1)에 전원을 공급하지 않아도 토크가 존재하게 되는 코깅 토크(COGGING TORQUE) 현상이 발생되는데, 제1단부(251) 및 제2단부(255)가 소정 각도를 이루며 배치됨으로 인해 코깅 토크 발생을 저감시키는 효과가 있다.

도 8, 도 14를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 커버부(300)는 제1단부(251)의 마그넷부(200)의 상단부(도 8 기준)를 감싸며 마그넷부(200)의 위치를 고정시키고, 제2커버(330)는 제2단부(255)의 마그넷부(200)의 하단부(도 8 기준)를 감싸며 마그넷부(200)의 위치를 고정시킨다.

도 8, 도 14를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연결커버(320)는 제1단부(251)의 마그넷부(200)의 하단부(도 8 기준)와 제2단부(255)의 상단부(도 8 기준) 사이에 설치되고, 제1회전자(121)에 형성되는 끼움홀부(122)에 삽입되도록 커버고정부(321)가 하측(도 14 기준)으로 돌출 형성된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 연결커버(320)와 제1고정자(410)와의 간격어은 0.5mm로 형성되나 이에 한정하는 것은 아니고 차량용 모터(1)의 설계 성능에 따라 다양한 변형 실시가 가능하다.

이로 인하여 제1단부(251)와 제2단부(255)가 소정 각도를 이루며 서로 어긋나게 배치되도록 위치를 고정시키고 코깅 토크 현상을 저감시키는 효과가 있다.

도 14를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 간섭방지부(413)으로 인하여 연결커버(320)의 상단부(도 14 기준)와 제1단부(251)의 간격조정부(421)의 하단부(도 14 기준), 연결커버(320)의 하단부(도 14 기준)와 제2단부(255)의 간격조정부(421)의 상단부(도 14 기준)도 이격 배치되어 차량용 모터(1)의 회전에 따라 연결커버(320)와 간격조정부(421) 간 간섭을 방지하는 효과가 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 모터(1)에서 회전자부(120), 단부(250), 연결커버(320)를 제외한 나머지 구성은 상기한 제1, 2실시예와 동일하므로 이하 생략한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

1: 차량용 모터 100: 샤프트부
110: 샤프트 111: 이탈방지부
113: 끼움홈부 120: 회전자부
121: 제1회전자 122: 끼움홀부
125: 제2회전자 126: 가이드부
200: 마그넷부 250: 단부
251: 제1단부 255: 제2단부
300: 커버부 301: 걸림부
305: 끼움부 310: 제1커버
320: 연결커버 321: 커버고정부
330: 제2커버 400: 고정자부
410: 제1고정자 411: 제1고정자본체
413: 간섭방지부 420: 제2고정자
421: 간격조정부

Claims

회전가능하게 설치되는 샤프트부;
상기 샤프트부의 외측에 부착되는 마그넷부;
상기 마그넷부를 감싸며, 상기 샤프트부 상에 상기 마그넷부를 고정시키는 커버부; 및
상기 커버부 및 상기 마그넷부의 외측에 배치되는 고정자부;를 포함하고,
상기 커버부의 외측면과 상기 커버부의 외측에서 상기 커버부와 마주보는 상기 고정자부의 내측면 사이의 최단 간격은, 상기 마그넷부의 외측면과 상기 마그넷부의 외측에서 상기 마그넷부와 마주보는 상기 고정자부의 내측면 사이의 최단 간격과 동일한 것을 특징으로 하는 차량용 모터.
제1항에 있어서,
상기 샤프트부의 중심에서 상기 커버부의 외측면까지의 거리는 상기 샤프트부의 중심에서 상기 마그넷부의 외측면까지의 거리보다 더 큰 것을 특징으로 하는 차량용 모터.
제2항에 있어서,
상기 고정자부는,
상기 커버부와 마주보며 상기 커버부의 외측에 배치되는 제1고정자; 및
상기 제1고정자와 결합되며, 상기 마그넷부의 외측에 배치되고 상기 샤프트부 측을 향해 돌출되는 간격조정부가 형성되는 제2고정자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 모터.
제3항에 있어서,
상기 제1고정자와 상기 제2고정자는 적층 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 모터.
제4항에 있어서,
상기 커버부는, 상기 샤프트부의 축 방향으로의 상기 마그넷부의 일단부 및 이와 대향되는 상기 마그넷부의 타단부를 감싸는 것을 특징으로 하는 차량용 모터.
제1항에 있어서,
상기 샤프트부에는 외측면을 따라 상기 커버부가 걸쳐지도록 홈부의 형상으로 이탈방지부가 형성되고,
상기 커버부에는 상기 이탈방지부에 안착되도록 걸림부가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 모터.
제1항에 있어서,
상기 샤프트부에는 상기 커버부의 위치를 고정시키도록 끼움홈부가 형성되고,
상기 커버부에는 상기 끼움홈부의 형상에 대응되며 상기 끼움홈부에 삽입되도록 끼움부가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 모터.
제7항에 있어서,
상기 끼움홈부는 복수 개가 등각으로 배치되고,
상기 끼움부는 복수 개의 상기 끼움홈부에 대응되도록 복수 개가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 모터.
회전가능하게 설치되는 샤프트부;
상기 샤프트부의 외측에 부착되는 마그넷부;
상기 마그넷부를 감싸며, 상기 샤프트부 상에 상기 마그넷부를 고정시키는 커버부; 및
상기 커버부 및 상기 마그넷부의 외측에 배치되는 고정자부;를 포함하고,
상기 고정자부는,
상기 커버부와 마주보며 상기 커버부의 외측에 배치되는 제1고정자; 및
상기 제1고정자와 결합되며, 상기 마그넷부의 외측에 배치되고 상기 샤프트부 측을 향해 돌출되는 간격조정부가 형성되는 제2고정자;를 포함하며,
상기 제1고정자는,
상기 커버부와 대면하는 제1고정자본체; 및
상기 제1고정자본체에서 연장 형성되고, 상기 제2고정자와 접하며 상기 마그넷부와 대면하는 간섭방지부;를 더 포함하며,
상기 커버부와 상기 제1고정자본체 사이의 간격은 상기 마그넷부와 상기 제2고정자 사이의 간격과 동일하고,
상기 마그넷부와 상기 간섭방지부 사이의 간격은 상기 커버부와 상기 제1고정자본체 사이의 간격보다 더 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 모터.
제1항 또는 제9항에 있어서,
상기 커버부는 몰딩 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 모터.
회전가능하게 설치되는 샤프트;
상기 샤프트의 외측에서 결합되는 회전자부;
상기 회전자부의 외측에 부착되는 마그넷부;
상기 마그넷부를 감싸며, 상기 회전자부 상에 상기 마그넷부를 고정시키는 커버부; 및
상기 커버부 및 상기 마그넷부의 외측에 배치되는 고정자부;를 포함하고,
상기 커버부의 외측면과 상기 커버부의 외측에서 상기 커버부와 마주보는 상기 고정자부의 내측면 사이의 최단 간격은, 상기 마그넷부의 외측면과 상기 마그넷부의 외측에서 상기 마그넷부와 마주보는 상기 고정자부의 내측면 사이의 최단 간격과 동일한 것을 특징으로 하는 차량용 모터.
제11항에 있어서,
상기 샤프트에는 외측면을 따라 상기 커버부가 걸쳐지도록 홈부의 형상으로 이탈방지부가 형성되고,
상기 커버부에는 상기 이탈방지부에 안착되도록 걸림부가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 모터.
제11항에 있어서,
상기 회전자부는,
상기 커버부와 끼움 결합되도록 형성되는 끼움홀부가 구비되는 제1회전자; 및
상기 제1회전자와 내경이 동일하고, 외측에 상기 마그넷부의 이동을 방지하는 가이드부가 돌출 형성되는 제2회전자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 모터.
제13항에 있어서,
상기 제1회전자와 상기 제2회전자는 복수 개가 구비되며, 복수 개의 상기 제1회전자와 복수 개의 상기 제2회전자는 적층 결합되는 것을 특징으로 하는 차량용 모터.
제11항에 있어서,
상기 마그넷부는 복수 개가 상기 회전자부의 외측면을 따라 부착되며 단부를 형성하고,
상기 단부는 복수 개가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 모터.
제15항에 있어서,
복수 개의 상기 단부는 소정 각도를 이루며 서로 어긋나게 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 모터.