KR101940683B1 - 모터 - Google Patents

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KR101940683B1
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Abstract

모터는 일측 단부에 회전 중심으로부터 소정 깊이로 형성된 정렬 홈이 형성된 회전축; 상기 회전축의 상기 정렬 홈을 이용하여 상기 회전축의 상기 일측 단부에 결합 된 센싱 마그네트; 상기 회전축의 외주면에 결합 된 마그네트를 포함하는 회전자; 및 상기 회전자의 주변을 감싸며 코일이 권선 된 코어를 포함하는 고정자를 포함한다.

Description

모터{MOTOR}
본 발명은 회전수 및 회전속도를 정밀하게 센싱 하기에 적합한 모터에 관한 것이다.
일반적으로 모터는 전기에너지를 회전력으로 변경하는 장치이다.
모터는 회전축, 회전축에 형성된 마그네트를 포함하는 회전자 및 회전자의 주변에 배치된 코어에 권선 되어 전류에 의하여 전자기력을 발생시키는 코일을 포함하는 고정자를 포함한다.
회전수 및 회전 속도가 중요한 요소로 작용하는 일부 모터는 회전축의 단부에 회전축의 회전수를 카운트하는 센싱 마그네트가 배치될 수 있고, 센싱 마그네트와 마주하는 위치에는 센싱 마그네트로부터 발생 된 자기장을 디텍팅하여 회전축의 실제 회전수 및 회전 속도를 산출하는 센싱 플레이트가 배치된다.
일반적으로 평탄한 단면을 갖는 회전축의 단부에 센싱 마그네트를 배치할 경우, 지그(jig) 등을 이용하여 회전축의 회전 중심과 센싱 마그네트의 회전 중심을 근접하게 배치할 수 있으나, 지그를 이용하더라도 회전축의 회전 중심과 센싱 마그네트의 회전 중심을 일치시키기 어렵고 이로 인해 센싱 마그네트가 회전축의 단부로부터 편심된 상태로 회전하게 된다.
또한, 지그를 이용하여 회전축의 단부에 센싱 마그네트를 배치하기 때문에 조립 공정수가 증가 되는 문제점도 함께 갖는다.
특히, 센싱 마그네트가 회전축의 단부로부터 편심된 상태로 회전될 경우, 센싱 플레이트가 센싱 마그네트로부터 발생된 자기장을 정확하게 디텍팅하기 어려워 회전수 및 회전 속도의 센싱 오류가 빈번하게 발생 된다.
본 발명은 회전축의 회전 중심 및 센싱 마그네트의 회전 중심을 별도의 정렬 공정 없이 정확하게 일치시켜 모터의 회전수 및 회전 속도를 정확하게 디텍팅 할 수 있는 모터를 제공한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일실시예로서, 모터는 일측 단부에 회전 중심으로부터 소정 깊이로 형성된 정렬 홈이 형성된 회전축; 상기 회전축의 상기 정렬 홈을 이용하여 상기 회전축의 상기 일측 단부에 결합된 센싱 마그네트; 상기 회전축의 외주면에 결합 된 마그네트를 포함하는 회전자; 및 상기 회전자의 주변을 감싸며 코일이 권선 된 코어를 포함하는 고정자를 포함한다.
모터의 상기 센싱 마그네트는 기둥 형상으로 형성되며, 상기 센싱 마그네트의 회전 중심은 상기 회전축의 상기 회전 중심과 일치한다.
모터의 상기 센싱 마그네트는 원기둥 형상으로 형성된다.
모터는 상기 센싱 마그네트 및 상기 회전축 사이에 개재된 접착제를 더 포함한다.
모터의 상기 센싱 마그네트의 높이는 상기 정렬 홈의 깊이 이상으로 형성되며 상기 센싱 마그네트는 상기 회전축의 단부로부터 돌출된다.
모터의 상기 정렬 홈의 깊이는 0.3mm 이하로 형성된다.
모터의 상기 정렬 홈의 깊이는 상기 센싱 마그네트의 높이 이상으로 형성된다.
모터의 상기 센싱 마그네트의 상면은 상기 회전축의 상기 일측 단부와 동일 평면상에 배치된다.
본 발명에 따른 모터에 의하면, 회전축의 회전 속도를 센싱하기 위해 회전축의 단부에 배치되는 센싱 마그네트를 회전축의 단부에 형성된 정렬 홈을 이용하여 배치함으로써 센싱 마그네트의 회전 중심 및 회전축의 회전 중심을 상호 정확하게 일치시켜 센싱 마그네트에 의한 회전축의 회전수를 보다 정확하게 센싱할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모터의 단면도이다.
도 2는 도 1의 회전축의 사시도이다.
도 3은 도 2의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전축 및 센싱 마그네트를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모터의 단면도이다. 도 2는 도 1의 회전축의 사시도이다. 도 3은 도 2의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 모터(100)는 회전축(6), 센싱 마그네트(7), 회전자(10) 및 고정자(20)를 포함한다.이에 더하여, 모터(100)는 모터 하우징(5)을 포함할 수 있다.
모터 하우징(5)은 상측이 개구 된 통 형상으로, 모터 하우징(5)의 내부에는 고정자(20)가 고정된다.
모터 하우징(5)의 형상은 사용되는 모터의 종류에 따라 다양하게 형성될 수 있으며, 듀얼 클러치 트랜스미션(DCT, Dual-clutch Transmission) 등에 사용되는 모터에 사용될 경우, 도 1에 도시된 형태의 모터 하우징(5)이 한 쌍으로 형성될 수도 있다.
듀얼 클러치 트랜스미션은 수동트랜스미션 차량에 탑재되는 단판클러치 트랜스미션과는 달리 2조의 클러치를 탑재하고 있다.
따라서, 듀얼 클러치 트랜스미션은 하나의 클러치를 통하여 전달 되는 동력으로 1, 3, 5단을 구현하고, 나머지 하나의 클러치를 통하여 전달되는 동력으로 2, 4, 6단을 구현할 수 있도록 한다.
듀얼 클러치 트랜스미션은, 자동트랜스미션 차량과 같은 편리한 운전성 및 부드러운 변속감을 제공함과 아울러, 수동트랜스미션 차량보다 높은 연비를 발휘할 수 있는 특징이 있다.
듀얼 클러치 트랜스미션은 2조의 클러치로 이루어진 듀얼 클러치와, 상기 듀얼 클러치로부터 동력을 전달받아 각 변속단을 설정하는 트랜스미션 제어유닛과, 상기 듀얼 클러치의 클러치들을 각각 제어하는 클러치 액츄에이터와, 상기 트랜스미션 제어유닛에 셀렉팅(selecting) 및 쉬프팅(shifting) 조작을 가해 변속을 실시하는 변속 액츄에이터 및 차속 등 차량의 각종정보와 변속명령을 전달받아 상기 클러치 액츄에이터 및 변속 액츄에이터를 전자적으로 제어하는 전자제어유닛으로 이루어진다.
회전축(6)은 회전자(10)의 회전 중심이 된다.
회전축(6)은 원기둥 형상으로 형성되며, 회전축(6)의 외주면 하단에는 동력 전달을 위한 치열(6a)이 형성된다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 회전축(6)의 상면(6b)에는 상면(6b)으로부터 오목하게 형성된 정렬 홈(6c)이 형성된다. 정렬 홈(6c)은, 평면상에서 보았을 때, 원형 형상으로 형성될 수 있다.
정렬 홈(6c)의 직경은 회전축(6)의 직경보다 작게 형성되며, 회전축(6)의 상면(6b)으로부터 측정하였을 때, 정렬 홈(6c)은, 예를 들어, 약 0.3mm 이하의 깊이로 형성된다. 정렬 홈(6c)의 중심은 회전축(6)의 회전 중심과 동일하게 형성된다.
비록 본 발명의 일 실시예에서, 정렬 홈(6c)의 깊이가 약 0.3mm 이하의 깊이로 형성된 것이 도시 및 설명되고 있지만, 정렬 홈(6c)의 깊이는 후술 될 센싱 마그네트(7)의 높이 이하로 형성되어도 무방하다.
센싱 마그네트(7)는 회전축(6)의 상면(6b)에 형성된 정렬 홈(6c) 내에 배치된다.
센싱 마그네트(7)의 형상은 정렬 홈(6c)에 삽입될 수 있도록 정렬 홈(6c)의 형상과 대응하는 형상으로 형성되며, 센싱 마그네트(7)는 정렬 홈(6c)에 삽입 또는 압입될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 센싱 마그네트(7)는, 예를 들어, 원기둥 형상으로 형성될 수 있다.
정렬 홈(6c)에 삽입 또는 압입 된 센싱 마그네트(7)는 회전축(6)의 회전수를 센싱하기 위한 자기장을 발생한다. 정렬 홈(6c)에 삽입 또는 압입 된 센싱 마그네트(7)와 마주하는 부분에는 센싱 마그네트(7)로부터 발생된 자기장을 디텍팅하는 센싱 플레이트가 배치된다.
본 발명의 일실시예에서, 센싱 마그네트(7)의 높이는 정렬 홈(6c)의 깊이보다 높게 형성되며, 이로 인해 센싱 마그네트(7)는 회전축(6)의 상면으로부터 소정 높이로 돌출된다.
한편, 정렬 홈(6c) 내에 삽입 또는 압입 된 센싱 마그네트(7)가 회전축(6)의 고속 회전에 의하여 회전축(6)으로부터 이탈되는 것을 방지하기 위하여 정렬 홈(6c)에 의하여 형성된 회전축(6)의 내측면 및 센싱 마그네트(7)의 사이에는 접착제가 개재될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 센싱 마그네트(7)는 회전축(6)의 회전 중심과 일치하는 중심을 갖는 정렬 홈(6c)에 삽입 또는 압입되기 때문에 별도의 지그(jig) 없이 센싱 마그네트(7)를 회전축(6)에 결합할 수 있다.
따라서 단순히 센싱 마그네트(7)를 회전축(6)의 정렬 홈(6c)에 삽입 또는 압입 하기만 하더라도 센싱 마그네트(7)의 회전 중심과 회전축(6)의 회전 중심을 정확하게 일치시킬 수 있어 센싱 마그네트(7)의 부착 위치에 따른 회전축(6)의 회전수의 센싱 오류를 억제 또는 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전축 및 센싱 마그네트를 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 회전축(6)은 회전자(10)의 회전 중심이 된다.
회전축(6)은 원기둥 형상으로 형성되며, 회전축(6)의 외주면 하단에는 동력 전달을 위한 치열(6a)이 형성된다.
회전축(6)의 상면(6b)에는 상면(6b)으로부터 오목하게 형성된 정렬 홈(6d)이 형성된다.
정렬 홈(6d)의 직경은 회전축(6)의 직경보다 작게 형성되며, 회전축(6)의 상면(6b)으로부터 측정하였을 때, 정렬 홈(6d)은 후술 될 센싱 마그네트(8)의 높이와 실질적으로 동일한 깊이로 형성된다.
본 발명의 일실시예에서, 정렬 홈(6d)의 중심은 회전축(6)의 회전 중심과 동일하게 형성된다.
센싱 마그네트(8)는 회전축(6)의 상면(6b)에 형성된 정렬 홈(6d) 내에 배치된다. 센싱 마그네트(8)의 형상은 정렬 홈(6d)에 완전히 삽입될 수 있도록 정렬 홈(6d)의 형상과 대응하는 형상으로 형성되며, 센싱 마그네트(8)는 정렬 홈(6d)에 삽입 또는 압입 될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 센싱 마그네트(8)의 높이는 정렬 홈(6d)의 깊이와 실질적으로 동일하며, 센싱 마그네트(8)의 상면 및 회전축(6)의 상면(6b)은 실질적으로 동일 평면상에 배치된다.
정렬 홈(6d)에 삽입 또는 압입 된 센싱 마그네트(8)는 회전축(6)의 회전수를 센싱하기 위한 자기장을 발생한다. 정렬 홈(6d)에 삽입 또는 압입 된 센싱 마그네트(8)와 마주하는 부분에는 센싱 마그네트(8)로부터 발생된 자기장을 디텍팅하는 센싱 플레이트가 배치된다.
본 발명의 일실시예에서는 센싱 마그네트(8)가 회전축(6)의 상면(6b)에 배치된 정렬 홈(6d)의 내부에 배치되기 때문에 센싱 마그네트(8)가 회전축(6)의 상면(6b)으로부터 돌출될 때에 비하여 모터(100)의 전체 두께를 보다 감소시킬 수 있고, 센싱 마그네트(8)의 사이즈를 감소시켜 고가의 희토류를 포함하는 센싱 마그네트(8)의 생산 원가를 감소시켜 생산성을 보다 향상시킬 수 있다.
한편, 정렬 홈(6d) 내에 삽입 또는 압입 된 센싱 마그네트(8)가 회전축(6)의 고속 회전에 의하여 회전축(6)으로부터 이탈되는 것을 방지하기 위하여 정렬 홈(6d)에 의하여 형성된 회전축(6)의 내측면 및 센싱 마그네트(8)의 사이에는 접착제가 개재될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 센싱 마그네트(8)는 회전축(6)의 회전 중심과 일치하는 중심을 갖는 정렬 홈(6d)에 삽입 또는 압입되기 때문에 별도의 지그(jig) 없이 센싱 마그네트(8)를 회전축(6)에 결합할 수 있다.
따라서 단순히 센싱 마그네트(8)를 회전축(6)의 정렬 홈(6d)에 삽입 또는 압입 하기만 하더라도 센싱 마그네트(8)의 회전 중심과 회전축(6)의 회전 중심을 정확하게 일치시킬 수 있어 센싱 마그네트(8)의 부착 위치에 따른 회전축(6)의 회전수의 센싱 오류를 억제 또는 방지할 수 있다.
회전자(10)는 회전축(6)의 외주면에 결합 되는 코어부재(10a) 및 코어부재(10a)에 압입 결합 되는 마그네트(10b)를 포함한다. 회전자(10)는 후술 될 고정자(20)와의 작용에 의하여 회전된다.
도 1을 다시 참조하면, 고정자(20)는 회전자(10)의 주변에 배치되며, 고정자(20)는 회전자(10)를 감싸는 형상으로 형성된다.
고정자(20)에 권선 된 코일(40)로부터 발생된 전자기력은 회전자(10)의 마그네트(10b)로부터 발생 된 자기력과 반응하여 회전자(10)에 회전력을 발생시킨다.
고정자(20)는 모터 하우징(5)의 내측에 배치되며, 고정자(20)는 모터 하우징(5)의 내주면에 형성된 서포트부에 배치된다.
고정자(20)는 약 1mm 정도의 두께를 갖는 규소 강판을 복수매 적층 하여 형성할 수 있다.
고정자(20)를 이루는 적층 된 규소 강판들은, 평면상에서 보았을 때, 각각 링 형상으로 형성되며, 링 형상을 갖는 규소 강판의 내주면으로부터는 회전자(10)의 중심을 향하는 방향으로 복수개가 등 간격으로 돌출된 코어부(미도시)들이 형성되며, 각 코어부의 단부에는 코어부의 양측으로 확장된 폴부(미도시)가 형성된다. 본 발명의 일실시예에서, 코어부의 개수는 모터의 사이즈 및 출력에 따라 증감될 수 있으며, 코어부들은, 예를 들어, 3의 배수로 형성될 수 있다.
한편, 고정자(20)는 코일(40)과의 전기적 절연을 위한 인슐레이터(30)를 포함한다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 회전축의 회전 속도를 센싱하기 위해 회전축의 단부에 배치되는 센싱 마그네트를 회전축의 단부에 형성된 정렬 홈을 이용하여 배치함으로써 센싱 마그네트의 회전 중심 및 회전축의 회전 중심을 상호 정확하게 일치시켜 센싱 마그네트에 의한 회전축의 회전수를 보다 정확하게 센싱할 수 있는 효과를 갖는다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
100...모터 6...회전축
7,8...센싱 마그네트 10...회전자
20...고정자

Claims (8)

  1. 일측 단부에 회전 중심으로부터 소정 깊이로 형성된 정렬 홈이 형성되고, 타측 단부의 외주에 일련의 치열이 형성된 회전축;
    상기 회전축의 상기 정렬 홈에 결합된 센싱 마그네트;
    상기 회전축의 외주면에 결합 된 마그네트를 포함하는 회전자; 및
    상기 회전자의 주변을 감싸며 코일이 권선 된 코어를 포함하는 고정자를 포함하고서,
    상기 정렬홈은 상기 회전축의 상부면에 상기 센싱 마그네트의 높이와 같거나 큰 깊이로 오목하게 형성되고, 상기 센싱 마그네트는 상기 정렬홈과 대응하는 형상이며,
    상기 센싱 마그네트는 상기 정렬홈에 완전히 압입되어 접착제로 고정되어 상기 센싱 마그네트가 상기 회전축으로부터 이탈이 방지되고, 상기 센싱 마그네트의 외주면이 상기 정렬홈의 내측면과 접촉하여 상기 센싱 마그네트의 회전 중심이 상기 회전축의 회전 중심과 일치하여 상기 회전축의 회전수의 센싱 오류가 방지되며,
    상기 센싱 마그네트의 상면이 상기 회전축의 상기 일측 단부의 상면과 동일 평면상에 배치된 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센싱 마그네트는 기둥 형상으로 형성된 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 센싱 마그네트는 원기둥 형상으로 형성되고, 상기 정렬홈은 원형으로 형성되며, 상기 센싱 마그네트의 전체 외주면은 상기 정렬홈의 내주면과 접촉하도록 결합하는 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 접착제는 상기 센싱 마그네트의 외주면 및 상기 회전축의 상기 정렬홈의 내측면 사이에 개재되는 모터.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 회전축의 일측 단부에 형성된 정렬 홈의 깊이는 0.3mm 이하인 모터.
  7. 삭제
  8. 삭제
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