KR102452160B1

KR102452160B1 - 로터 및 이를 포함하는 모터

Info

Publication number: KR102452160B1
Application number: KR1020150103176A
Authority: KR
Inventors: 이종찬; 이병삼
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2015-07-21
Filing date: 2015-07-21
Publication date: 2022-10-11
Also published as: US10951077B2; US10530202B2; KR20170011143A; CN106374650A; US20170025908A1; US20200112208A1

Abstract

본 발명은 외주면에 돌출 형성된 제1 돌기부를 포함하는 제1 로터몸체; 상기 제1 로터몸체에 적층 결합 시, 원주 방향을 기준으로 상기 제1 돌기부와 상이한 위치에 배치되며 외주면에 돌출 형성된 제2 돌기부를 포함하는 제2 로터몸체; 상기 제1 돌기부를 감싸는 몸체와 상기 제1 로터몸체의 반경 방향을 기준으로 상기 몸체의 외측에 형성된 제1 외측가이드를 포함하는 제1 인슐레이터; 상기 제2 돌기부를 감싸는 몸체와 제2 로터몸체의 반경 방향을 기준으로 상기 몸체의 외측에 형성된 제2 외측가이드를 포함하는 상기 제2 인슐레이터; 상기 제1 로터몸체와 상기 제2 로터몸체가 적층 결합되는 경우, 상기 제1 외측가이드와 상기 제2 외측가이드는 상호 맞닿도록 형성되는 로터를 제공하여, 노즐 삽입 공간을 메우기 위한 별도의 부재를 생략하여 제조 시간 및 제조 공정을 줄일 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

Description

로터 및 이를 포함하는 모터{Rotor and Motor having the same}

본 발명은 로터 및 이를 포함하는 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 코일이 권선되는 로터 및 이를 포함하는 모터에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 엔진을 구동시키는 스타터 모터와 엔진의 회전력을 이용하여 전기를 발전시키는 알터네이터(Alternator)가 구비된다. 스타터 모터는, 차량의 시동 시 운전자의 조작에 의해 이그니션 스위치가 배터리의 전원에 연결되고 이를 통해 스타트 모터에 전원이 공급되어 발생한 구동력이 엔진을 회전시켜 시동이 걸리게 된다.

이에 비해 알터네이터는, 엔진의 구동부에 연결되어 엔진의 구동력을 통해 자기장이 형성된 상태에서 회전자가 회전되어 교류전력이 발생하고, 이를 정류장치 등을 이용하여 배터리를 충전하게 된다.

이러한 스타터 모터와 알터네이터는 모두 스테이터와 로터의 구조로 구성되어 있어 그 구조가 매우 유사하고, 힘을 가하느냐 전원을 인가하느냐에 따라 발전기로 동작하게 할 수도 있고 모터로 동작하게 할 수도 있다.

최근에는, 하나의 구조로 스타터 모터와 알터네이터의 역할을 수행할 수 있는 BSG(Belt Driven Starter Generator, 이하, BSG라 한다) 구조에 대한 연구가 활발하다.

한편, 회전자 권선형 동기 타입의 모터란, 로터 코어의 외주면에 돌출 형성된 돌기부에 코일을 권선한 형태의 모터로서, 주로 발전기로 사용하였으나, 최근 비희토류계 모터의 개발이 관심을 받으면서, 트랙션 모터의 한 형태로서도 제안되고 있다.

그러나, 모터는 토크를 증가시키기 위해서는 코일의 권선수를 늘리거나 전류를 증가시키야 한다. 그러나, BSG의 경우, 코일의 권선수를 늘리기에는 공간적 제약이 크며, 전류를 높이기에는 전류 제한치가 있기 때문에 모터의 토크를 증가시키는데 한계가 있는 문제점이 있다.

또한, 권선공간으로 권선작업을 수행하기 위해 인접하는 로터의 돌기부 사이에 노즐이 들어가는 입구가 확보하는데 이 입구를 통해 권선된 코일이 이탈될 수 있으므로, 권선작업 후 별도의 부재를 통해 이러한 공간을 폐쇄하여야 한다. 때문에 제조 시간 및 제조 비용이 증가하는 문제점이 있다.

일본공개특허공보 2004-260935호(2004.09.16.)

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 코일의 점적률(space factor)을 높여 토크를 높일 수 있으며, 조립을 용이하게 할 수 있는 로터 및 이를 포함하는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 로터의 돌기부 사이에 노즐이 들어가는 입구를 막는 부재를 제거하여 제조 시간 및 제조 비용을 줄일 수 있는 로터 및 이를 포함하는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 외주면에 돌출 형성된 제1 돌기부를 포함하는 제1 로터몸체와, 상기 제1 로터몸체에 적층 결합 시, 원주 방향을 기준으로 상기 제1 돌기부와 상이한 위치에 배치되며 외주면에 돌출 형성된 제2 돌기부를 포함하는 제2 로터몸체와, 상기 제1 돌기부를 감싸는 몸체와 상기 제1 로터몸체의 반경 방향을 기준으로 상기 몸체의 외측에 형성된 제1 외측가이드를 포함하는 제1 인슐레이터와, 상기 제2 돌기부를 감싸는 몸체와 제2 로터몸체의 반경 방향을 기준으로 상기 몸체의 외측에 형성된 제2 외측가이드를 포함하는 상기 제2 인슐레이터와, 상기 제1 로터몸체와 상기 제2 로터몸체가 적층 결합되는 경우, 상기 제1 외측가이드와 상기 제2 외측가이드는 상호 맞닿도록 형성되는 로터를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 외측가이드와 상기 제2 외측가이드의 접촉면은 상기 제1 로터몸체 및 상기 제2 로터몸체의 회전 중심에서 반경 방향으로 상기 접촉면을 지나는 기준선에 경사지게 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 외측가이드와 상기 제2 외측가이드의 접촉면은, 상기 제1 로터몸체 및 상기 제2 로터몸체의 회전 중심에서 반경 방향으로 상기 접촉면을 지나는 기준선을 기준으로 볼록한 영역과 오목한 영역이 번갈아 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제2 외측가이드를 마주보는 상기 제1 외측가이드의 측면에는 결합돌기가 형성되고, 상기 제1 외측가이드를 마주보는 상기 제2 외측가이드의 측면에는 상기 결합돌기가 삽입되는 결합슬롯이 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 결합돌기는 상기 제1 로터몸체 및 상기 제2 로터몸체의 축방향을 따라 형성되어 상기 결합슬롯에 슬라이드 가능하게 결합할 수 있다.

바람직하게는, 제1 돌기부는 상기 제1 로터몸체의 하면보다 돌출되는 제1 연장부를 포함하고, 상기 제2 돌기부는 상기 제2 로터몸체의 상면보다 돌출되는 제2 연장부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 연장부 및 상기 제2 연장부는 각각 내측 단부에 형성된 슬라이드 에지부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 슬라이드 에지부는 돌출 형성되어 높이 방향으로 배열되는 슬라이드 돌기를 포함하고, 상기 제1 로터몸체 및 상시 제2 로터몸체는 각각 외주면에 오목하게 형성되어 높이 방향으로 배열되는 슬라이드 홈을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 슬라이드 에지부는 돌출 형성되어 높이 방향으로 형성된 슬라이드 홈을 포함하고, 상기 제1 로터몸체 및 상기 제2 로터몸체는 각각 외주면에 오목하게 형성되어 높이 방향으로 배열되는 슬라이드 홈을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 슬라이드 돌기 또는 상기 슬라이드 홈은 원주 방향을 중심으로 상기 슬라이드 에지부의 중심에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 슬라이드 돌기는 내측에서 외측로 갈수록 폭이 감소하도록 형성되며, 상기 슬라이드 홈은 내측에서 외측으로 갈수록 폭이 증가하도록 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 로터몸체의 상기 슬라이드 에지부의 내주면은 상기 제2 로터몸체의 외주면과 대응되게 형성되며, 상기 제2 로터몸체의 상기 슬라이드 에지부의 내주면은 상기 제1 로터몸체의 외주면과 대응되게 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 슬라이드 돌기 또는 상기 슬라이드 홈은 상기 슬라이드 에지부의 내주면에 형성될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 다른 발명은, 스테이터와, 상기 스테이터 내측에 배치되며, 외주면에 돌출 형성된 제1 돌기부를 포함하는 제1 로터몸체와, 상기 제1 로터몸체에 적층 결합 시 원주 방향을 기준으로 상기 제1 돌기부와 상이한 위치에 배치되며 외주면에 돌출 형성된 제2 돌기부를 포함하는 제2 로터몸체와, 상기 제1 돌기부를 감싸는 몸체와 상기 제1 로터몸체의 반경 방향을 기준으로 상기 몸체의 외측에 형성된 제1 외측가이드를 포함하는 제1 인슐레이터와, 상기 제2 돌기부를 감싸는 몸체와 제2 로터몸체의 반경 방향을 기준으로 상기 몸체의 외측에 형성된 제2 외측가이드를 포함하는 상기 제2 인슐레이터와, 상기 제1 로터몸체와 상기 제2 로터몸체가 적층 결합되는 경우 상기 제1 외측가이드와 상기 제2 외측가이드는 맞닿도록 형성되는 로터와, 상기 로터에 결합하는 회전축을 포함하는 모터를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수 개의 로터몸체에 각각 권선작업이 별개로 이루어지기 때문에, 권선작업을 위한 노즐이 삽입되는 공간을 확보할 필요 없이 코일이 권선공간에서 이탈되지 않도록 인슐레이터의 외측가이드를 통해 권선공간을 폐쇄하도록 구성함으로써, 노즐 삽입 공간을 메우기 위한 별도의 부재를 생략하여 제조 시간 및 제조 공정을 줄일 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 코일이 감기는 돌기부들이 일체로 형성된 로터와 달리 상대적으로 넓은 권선공간이 확보되는 분할된 돌기부에 코일을 권선하도록 구성할 수 있기 때문에 코일 점적률을 높이며, 권선작업이 용이한 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터를 도시한 도면,
는 도 1에서 도시한 로터를 도시한 도면,
도 3은 제1 로터몸체와 제2 로터몸체를 도시한 도면,
도 4는 제1 인슐레이터를 도시한 도면,
도 5는 제1 인슐레이터와 제2 인슐레이터를 도시한 도면,
도 6은 상호 맞닿은 제1 인슐레이터와 제2 인슐레이터를 도시한 도면,
도 7은 권선공간을 막는 제1 인슐레이터와 제2 인슐레이터를 도시한 도면,
도 8은 도 7의 A영역의 확대도,
도 9는 제1 인슐레이터와 제2 인슐레이터의 접촉면의 제1 변형례를 도시한 도면이,
도 10은 제1 인슐레이터와 제2 인슐레이터의 접촉면의 제2 변형례를 도시한 도면,
도 11은 제1 인슐레이터와 제2 인슐레이터의 접촉면의 제3 변형례를 도시한 도면,
도 12는 제1 연장부를 도시한 도면,
도 13은 제1 연장부의 저면을 도시한 도면,
도 14는 제2 연장부를 도시한 도면이다.
도 15는 제1 로터몸체와 제2 로터몸체가 상호 결합된 로터를 도시한 도면,
도 16은 제1 로터몸체와 제2 로터몸체에 각각 코일이 감긴 상태를 도시한 도면이다.
도 17 로터의 다른 실시예를 도시한 도면,
도 18은 도 9에서 도시한 로터의 분해도,
도 19는 도 18에서 도시한 로터의 제1 로터몸체를 도시한 도면,
도 20는 18에서 도시한 로터의 제2 로터몸체를 도시한 도면,
도 21은 도 19에서 도시한 로터의 제3 로터몸체를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 그리고 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 모터는 하우징(1) 내부에 스테이터(30)가 마련될 수 있다. 스테이터(30)의 내측에는 로터(10)가 구비되며, 로터(10)에는 코일(40)이 감길 수 있다. 코일(40)은 스테이터(30)와 전기적 상호 작용을 유발하여 로터(10)의 회전을 유도하거나, 회전하는 로터(10)에 의해 발전을 유도할 수 있다.

구체적으로, 모터가 스타터 모터로 동작하는 경우에는, 인가된 구동전류에 의해 로터(10)가 회전하면서 로터(10)의 회전축(50)에 연결된 풀리벨트(미도시)가 회전하여 외부 부품(엔진 등)을 구동시킬 수 있다. 이때 풀리벨트는 차량의 경우 엔진의 크랭크축에 연결될 수 있다.

반면에, 모터가 알터네이터로 동작하는 경우에는, 엔진의 구동에 의해 풀리벨트(미도시)가 회전하면서 로터(10)를 회전시켜 교류를 발생시킨다. 발생된 교류는 직류로 변환되어 외부 부품(배터리 등)에 공급될 수 있다.

도 2는 도 1에서 도시한 로터를 도시한 도면이고, 도 3은 제1 로터몸체와 제2 로터몸체를 도시한 도면이다. 이러한, 도 2 및 도 3은 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.

도 2 및 도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 로터(10)는 제1 로터몸체(100)와 제2 로터몸체(200)를 포함할 수 있다. 제1 로터몸체(100)와 제2 로터몸체(200)는 높이 방향으로 상호 적층되어 로터를 이루는 요소이다. 각각의 제1 로터몸체(100)와 제2 로터몸체(200)는 복수 개의 플레이트가 적층되어 이루어질 수 있다. 여기서, 제1 로터몸체(100)는 상대적으로 제2 로터몸체(200) 위에 결합하는 것으로 예시한다.

도 3을 참조하면, 제1 로터몸체(100)는 제1 돌기부(110)를 포함할 수 있다. 제1 돌기부(110)는 제1 로터몸체(100)는 외주면에서 반경 방향을 돌출된다. 제1 돌기부(110)에는 코일이 감기며, 이때, 제1 돌기부(110)는 원통형의 제1 보스(120)의 원주 방향을 따라 일정 간격마다 배치될 수 있다. 제1 보스(120)의 중심에는 회전축(40)이 삽입되는 홀(130)이 형성될 수 있다.

제1 돌기부(110)는 제1 보스(120)에 연결되는 암(arm)형 몸체(111)와 암형 몸체(111)의 선단에 형성된 림(rim)형 차단돌기(112)를 포함할 수 있다. 암형 몸체(111)에 코일이 권선된다. 도 3에서 도시한 바와 같이, 모두 4개의 제1 돌기부(110)가 동일 간격으로 배치될 수 있다. 제1 돌기부(110)의 개수는 모터의 극수에 따라 달리할 수 있다.

제2 로터몸체(200)는 제2 돌기부(210)를 포함할 수 있다. 제2 돌기부(210)는 제2 로터몸체(200)는 외주면에서 반경 방향을 돌출된다. 그리고, 제2 돌기부(210)는 원통형의 제2 보스(220)의 원주 방향을 따라 일정 간격마다 배치될 수 있다. 제2 보스(220)의 중심에는 회전축(40)이 삽입되는 홀(230)이 형성될 수 있다.

제2 돌기부(210)는 제1 돌기부(110)와 동일한 형상으로 형성된다. 제2 돌기부(210)는 제2 보스(220)에 연결되는 암(arm)형 몸체(211)와 암형 몸체(211)의 선단에 형성된 림(rim)형 차단돌기(212)를 포함할 수 있다. 도 3에서 도시한 바와 같이, 모두 4개의 제2 돌기부(210)가 동일 간격으로 배치될 수 있다. 제2 돌기부(210)의 개수는 모터의 극수에 따라 달리할 수 있다.

이러한 제1 로터몸체(100)와 제2 로터몸체(200)는 축 중심을 기준으로 제1 로터몸체(100)가 위쪽에 제2 로터몸체(200)가 아래쪽에 배치되어 각각의 돌기부(110,210)들이 상보적 상태로 적층 결합될 수 있다.

한편, 코일과의 절연을 위해 제1 돌기부(110)에 제1 인슐레이터(300)가 설치될 수 있다. 또한, 제2 돌기부(210)에도 절연을 위해 제2 인슐레이터(400)가 설치될 수 있다.

제1 인슐레이터(300)와 제2 인슐레이터(400)는 제1 돌기부(110)와 제2 돌기부(210)에 권선되는 코일이 로터(10)와 통전되지 않도록 절연하는 역할을 수행한다. 이러한 제1 인슐레이터(300)와 제2 인슐레이터(400)는 수지 재질로 형성될 수 있다.

도 5는 제1 인슐레이터를 도시한 도면이다. 도 4는 제1 인슐레이터와 제2 인슐레이터를 도시한 도면이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 인슐레이터(300)는 몸체(310)와 제1 외측가이드(320)와 내측가이드(330)를 포함할 수 있다. 몸체(310)는 제1 로터몸체(100)를 감싼다. 몸체(310)에는 코일이 감길 수 있다. 몸체(310)의 외측에는 제1 외측가이드(320)가 마련될 수 있다. 그리고 몸체(310)의 내측에는 내측가이드(330)가 마련될 수 있다. 여기서 “외측”이라 함은 제1 로터몸체(100)의 회전 중심에서 반경방향으로 몸체(310)를 기준하여 바깥쪽을 의미하며, “내측”이라 함은 제1 로터몸체(100)의 회전 중심에서 반경방향으로 몸체(310)를 기준하여 안쪽을 의미한다.

제1 외측가이드(320)는 제1 돌기부(110)의 끝단부를 감싸는 역할을 한다.

제2 인슐레이터(400)는 제1 인슐레이터(300)와 구성이 동일하다. 제2 인슐레이터(400) 또한, 제2 외측가이드(420)가 마련될 수 있다.

도 6은 상호 맞닿은 제1 인슐레이터와 제2 인슐레이터를 도시한 도면이고, 도 7은 권선공간을 막는 제1 인슐레이터와 제2 인슐레이터를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 제1 인슐레이터(300)의 제1 외측가이드(320)와 제2 인슐레이터(400)의 제2 외측가이드(420)는 상호 맞닿도록 형성될 수 있다. 인접하는 외측가이드(320,420)가 상호 맞닿은 경우, 도 7에서 도시한 바와 같이, 권선 공간(S1)이 폐쇄된다.

본래 인접하는 인슐레이터의 외측가이드 사이에는 공간이 확보되어야 한다. 권선을 수행하는 노즐이 권선공간(S1)에 투입되기 위한 공간이 필요하기 때문이다. 이러한 공간은 추후에 별도의 커버부재를 통해 메워지도록 구성되어, 로터의 회전에 따른 원심력에 의해 코일이 권선공간(S1) 밖으로 이탈되는 것을 방지한다. 그러나 별도의 커버부재를 조립하여야 하기 때문에 제품의 생산시간 및 비용이 크게 증가하는 문제점이 있다.

이에, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 로터 및 이를 포함하는 모터에서는 별도의 커버부재를 생략하고, 코일이 권선공간(S1) 밖으로 이탈되는 것을 방지하는 수단으로, 인접하는 인슐레이터의 외측가이드(320,420)를 상호 맞닿도록 구성하는 특징이 있다.

이는 제1 로터몸체(100)의 권선작업과 제2 로터몸체(200)의 권선작업이 별도로 진행되기 때문에 권선작업 중에 노즐이 삽입되는 공간을 확보할 필요가 없기 때문이다.

한편, 제1 인슐레이터(300)의 제1 외측가이드(320)와 제2 인슐레이터(400)의 제2 외측가이드(420)는 상호 측면이 맞닿게 된다. 이때, 제1 인슐레이터(300)의 제1 외측가이드(320)의 측면에는 볼록한 영역(500)이 형성될 수 있다. 제2 인슐레이터(400)의 제2 외측가이드(420)의 측면에는 볼록한 영역(500)과 대응되는 오목한 영역(600)이 형성될 수 있다.

볼록한 영역(500)은 제1 로터몸체(100) 또는 제2 로터몸체(200)의 회전 중심에서 반경방향으로 제1 인슐레이터(300)와 제2 인슐레이터(400)의 접촉면을 지나는 가상의 기준선(CL)을 기준으로 볼록하게 돌출된 부분을 의미하며, 오목한 영역(600)은 기준선(CL)을 기준으로 오목하게 돌출된 부분을 의미한다.

도 8은 도 7의 A영역의 확대도이다.

도 8에서 도시한 바와 같이, 볼록한 영역(500)의 일례로서 결합돌기(500)가 마련될 수 있다. 또한, 오목한 영역(600)으로서 결합슬롯(600)이 마련될 수 있다.

결합돌기(500)는 단부에 걸림턱 구조가 형성될 수 있으며, 결합슬롯(600)도 결합돌기(500)의 걸림턱 구조에 대응하도록 형성될 수 있다. 결합돌기(500)는 제1 로터몸체(100)가 제2 로터몸체(200)에 결합될 때, 결합슬롯(600)에 슬라이드 되어 결합될 수 있다.

이러한 결합돌기(500)와 결합슬롯(600)은 상호 맞물림으로써 권선공간(S1)을 폐쇄하고 인접한 외측가이드(320,420)의 상호 결합성을 높인다.

도 9는 제1 인슐레이터와 제2 인슐레이터의 접촉면의 제1 변형례를 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 볼록한 영역(500)의 다른 례로서, 제1 인슐레이터(300)의 측면은 기준선(CL)을 기준으로 곡면 형태로 볼록하게 형성되어 실시될 수 있다. 그리고 오목한 영역(600)으로서 곡면 형태의 볼록한 영역(500)에 대응하여 오목하게 형성되어 실시될 수 있다.

도 10은 제1 인슐레이터와 제2 인슐레이터의 접촉면의 제2 변형례를 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 볼록한 영역(500)과 오목한 영역(600)의 또 다른 례로서, 기준선(CL)을 기준으로 곡면 형태로 볼록하게 형성되는 영역과 곡면 형태로 오목하게 형성되는 영역이 번갈아 형성되도록 실시될 수 있다.

도 11은 제1 인슐레이터와 제2 인슐레이터의 접촉면의 제3 변형례를 도시한 도면이다.

도 11을 참조하면, 제1 인슐레이터(300)와 제2 인슐레이터(400)의 접촉면(700)은 경사지게 형성될 수 있다. 즉, 외측가이드(320,420)의 측면은 접촉면(700)이 기준선(CL)과 소정의 각을 이루도록 경사지게 배치되도록 형성될 수 있다.

도 12는 제1 연장부를 도시한 도면이고, 도 13은 제1 연장부의 저면을 도시한 도면이다.

도 3, 도 12 및 도 13을 참조하면, 제1 돌기부(110)의 높이(h2)는 제1 로터몸체(100)의 몸체의 높이, 즉, 원통형의 제1 보스(120)의 높이(h1)보다 크게 형성된다. 여기서 높이라 함은 모터의 축 방향을 기준으로 한다. 예를 들어, 제1 돌기부(110)는 제2 보스(220)보다 하향하여 돌출되는 제1 연장부(113)를 포함할 수 있다. 제1 연장부(113)는 제1 돌기부(110)의 연장된 부분으로 제2 돌기부(210)의 제2 보스(220)에 결합되는 곳이다.

도 3, 도 12 및 도 13을 참조하면, 제1 연장부(113)는 제2 로터몸체(200)의 원통형의 제2 보스(220)의 외주면과 정렬되는 곡면 형태의 내주면을 포함하는 슬라이드 에지부(113a)를 포함할 수 있다. 슬라이드 에지부(113a)의 내주면은 제2 돌기부(210)의 제2 보스(220)의 외주면과 슬라이드 가능하게 접촉한다.

한편, 슬라이드 에지부(113a)의 내주면에는 축 방향으로 슬라이드 돌기(113b)가 형성될 수 있다. 슬라이드 돌기(113b)는 제2 로터몸체(200)의 원통형의 제2 보스(220)에 형성된 슬라이드 홈(221)에 끼워짐으로써 제1 로터몸체(100)와 제2 로터몸체(200)를 결합시키는 역할을 한다.

제1 연장부(113)의 제1 보스(120)의 외주면에는 슬라이드 홈(121)이 축 방향으로 형성될 수 있다.

도 14는 제2 연장부를 도시한 도면이다.

도 14를 참조하면, 제2 돌기부(210)의 높이(h4)는 제2 로터몸체(200)의 몸체의 높이, 즉, 원통형의 제2 보스(220)의 높이(h3)보다 크게 형성된다. 예를 들어, 제2 돌기부(210)는 제2 보스(220)보다 상향하여 돌출되는 제2 연장부(213)를 포함할 수 있다. 제2 연장부(213)는 제2 돌기부(210)의 연장된 부분으로 제1 돌기부(110)의 제1 보스(120)에 결합되는 곳이다.

도 3 및 도 14를 참조하면, 제2 연장부(213)는 제1 로터몸체(100)의 원통형의 제1 보스(120)의 외주면과 정렬되는 곡면 형태의 내주면을 포함하는 슬라이드 에지부(213a)를 포함할 수 있다. 슬라이드 에지부(213a)의 내주면은 제1 돌기부(110)의 제1 보스(120)의 외주면과 슬라이드 가능하게 접촉한다.

한편, 슬라이드 에지부(213a)의 내주면에는 축 방향으로 슬라이드 돌기(213b)가 형성될 수 있다. 슬라이드 돌기(213b)는 제1 로터몸체(200)의 원통형의 제1 보스(120)에 형성된 슬라이드 홈(121)에 끼워짐으로써 제1 로터몸체(100)와 제2 로터몸체(200)를 결합시키는 역할을 한다.

제2 연장부(213)의 제2 보스(220)의 외주면에는 슬라이드 홈(221)이 축 방향으로 형성될 수 있다.

도 15는 제1 로터몸체와 제2 로터몸체가 상호 결합된 로터를 도시한 도면이다.

도 3 및 도 15를 참조하면, 원주방향을 기준으로 제1 돌기부(110)와 제2 돌기부(210)가 번갈아 배치되도록, 제1 로터몸체(100)와 제2 로터몸체(200)가 결합되어 로터(10)를 이룬다. 이를 위해 제1 돌기부(110)와 제2 돌기부(210)는 제1 로터몸체(100)와 제2 로터몸체(200)가 결합할 때, 원주 방향으로 번갈아 배치되도록 형성될 수 있다.

도 15에서 도시한 바와 같이, 제2 돌기부(210)의 슬라이드 돌기(213b)는 반경 방향으로 슬라이드 에지부(213a)의 폭 방향 중심을 지나는 기준선(H)에 형성될 수 있다. 제1 돌기부(110)의 슬라이드 돌기(113b) 또한, 반경 방향으로 슬라이드 에지부(113a)의 폭 방향 중심을 지나는 기준선에 형성될 수 있다.

슬라이드 돌기(213a,213b)는 끝단 부분에서 뿌리 부분으로 갈수록 폭이 감소하도록 형성되어 반경 방향을 기준으로 제1 로터몸체(100)와 제2 로터몸체(200)가 상호 구속력이 발생하도록 형성될 수 있다.

도 16은 제1 로터몸체와 제2 로터몸체에 각각 코일이 감긴 상태를 도시한 도면이다.

도 16에서 도시한 바와 같이, 제1 로터몸체(100)와 제2 로터몸체(200)에는 각각 코일이 감긴 후에 상호 조립될 수 있다. 로터몸체가 하나일 때 보다 코일이 감기는 돌기부의 간격이 넓기 때문에 코일의 점적율을 크게 높일 수 있다. 또한, 코일을 권선하는 작업을 보다 용이하게 수행할 수 있다. 특히, 제1 로터몸체(100)의 권선작업과 제2 로터몸체(200)의 권선작업이 별도로 진행되기 때문에 권선작업 중에 노즐이 삽입되는 공간을 확보할 필요가 없는 이점이 있다.

도 17 로터의 다른 실시예를 도시한 도면이고, 도 18은 도 17에서 도시한 로터의 분해도이다.

도 17 및 도 18을 참조하면, 다른 실시예의 로터(10)는 3개의 로터몸체(810,820,830)로 이루어질 수 있다.

로터몸체(810,820,830)에는 각각 2개의 돌기부(811,821,831)가 형성될 수 있다. 각 돌기부(811,821,831)가 원주방향을 기준으로 번갈아 배치되며 3개의 로터몸체(810,820,830)가 동심축을 갖도록 적층되어 결합될 수 있다. 각 돌기부(811,821,831)는 앞서 설명한 돌기부(110,210)와 동일한 기능 및 구조를 갖는 것으로서 코일이 권선되는 곳이다.

도 19는 도 18에서 도시한 로터의 제1 로터몸체를 도시한 도면이고, 도 20는 도 18에서 도시한 로터의 제2 로터몸체를 도시한 도면이고, 도 21은 도 18에서 도시한 로터의 제3 로터몸체를 도시한 도면이다.

도 19 내지 도 21을 참조하면, 제1 로터몸체(810)는 3개의 로터몸체 중 상측에 배치된 로터몸체를 의미한다. 제1 로터몸체(810)의 제1 돌기부(811)의 높이(h6)는 보스(812)의 높이(h5)보다 크게 형성된다. 구체적으로 제1 돌기부(811)는 제1 연장부(813)가 제1 로터몸체(810)의 아래에 배치되는 제2 로터몸체(820)의 보스(822)의 외주면 및 제3 로터몸체(830)의 보스(832)의 외주면에 접촉할 수 있도록 하향하여 길게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 돌기부(811)의 높이(h6)의 높이는 로터(10)의 전체 높이와 대응되도록 형성될 수 있다.

도 20를 참조하면, 제2 로터몸체(820)는 3개의 로터몸체 중 중간에 배치된 로터몸체를 의미한다. 제2 로터몸체(820)의 제2 돌기부(821)의 높이(h8)는 보스(822)의 높이(h7)보다 크게 형성된다. 구체적으로 제2 돌기부(821)는 제2 연장부(823)가 상측으로 제1 로터몸체(810)의 보스(822)의 외주면에 접촉하고 동시에 하측으로 제3 로터몸체(830)의 보스(822)의 외주면에 접촉할 수 있도록 상측 및 하측으로 각각 길게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 돌기부(821)의 높이(h8)의 높이는 로터(10)의 전체 높이와 대응되도록 형성될 수 있다.

도 21을 참조하면, 제3 로터몸체(830)는 3개의 로터몸체 중 하측에 배치된 로터몸체를 의미한다. 제3 로터몸체(830)의 제3 돌기부(831)의 높이(h10)는 보스(832)의 높이(h9)보다 크게 형성된다. 구체적으로 제3 돌기부(831)는 제3 연장부(833)가 제3 로터몸체(830)의 위에 배치되는 제2 로터몸체(820)의 보스(832)의 외주면 및 제1 로터몸체(810)의 보스(832)의 외주면에 접촉할 수 있도록 상향하여 길게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제3 돌기부(831)의 높이(h10)의 높이는 로터(10)의 전체 높이와 대응되도록 형성될 수 있다.

각각의 로터몸체(810,820,830)의 보스(812,822,832)의 높이(h5,h7,h9)는 상호 동일하게 형성될 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 로터 및 이를 포함하는 모터에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

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 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 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.

10: 로터
40: 회전축
100,810: 제1 로터몸체
110,811: 제1 돌기부
111,211: 암형 몸체
112,212: 차단돌기
113,813: 제1 연장부
113a,213a: 슬라이드 에지부
113b: 슬라이드 돌기
120,220,812,822,832: 보스
121,221: 슬라이드 홈
820: 제2 로터몸체
210,821: 제2 돌기부
213,823: 제2 연장부
300: 제1 인슐레이터
310: 몸체
320,420: 외측가이드
330: 내측가이드
400: 제2 인슐레이터
500: 볼록한 영역
600: 오목한 영역
830: 제3 로터몸체
831: 제3 돌기부
833: 제3 연장부

Claims

로터적층 결합하는 제1 로터몸체 및 제2 로터몸체;
상기 제1 로터몸체와 결합하는 제1 인슐레이터;및
상기 제2 로터몸체와 결합하는 제2 인슐레이터를 포함하고,
상기 제1 로터몸체는 제1 보스와 상기 제1 보스의 외주면에서 돌출된 제1 돌기부를 포함하고,
상기 제2 로터몸체는 제2 보스와 상기 제2 보스의 외주면에서 돌출된 제2 돌기부를 포함하고,
상기 제1 인슐레이터는 상기 제1 돌기부를 감싸는 몸체와, 상기 제1 로터몸체의 반경 방향을 기준으로 상기 몸체의 외측에 형성된 제1 외측가이드를 포함하고,
상기 제2 인슐레이터는 상기 제2 돌기부를 감싸는 몸체와, 상기 제2 로터몸체의 반경 방향을 기준으로 상기 몸체의 외측에 형성된 제2 외측가이드를 포함하고,
상기 제1 외측가이드와 상기 제2 외측가이드는 상호 맞닿고,
상기 제1 돌기부는 상기 제1 보스의 하면보다 돌출되는 제1 연장부를 포함하고,
상기 제2 돌기부는 상기 제2 보스의 상면보다 돌출되는 제2 연장부를 포함하고,
상기 제1 연장부의 내주면은 상기 제1 보스의 외주면과 접촉하고,
상기 제2 연장부의 내주면은 상기 제2 보스의 외주면과 접촉하고,
상기 제1 연장부는 상기 제1 연장부의 내주면에 배치된 제1 슬라이드 돌기를 포함하고, 상기 제1 보스는 상기 제1 보스의 외주면에 배치된 제1 슬라이드 홈을 포함하고,
상기 제2 연장부는 상기 제2 연장부의 내주면에 배치된 제2 슬라이드 돌기를 포함하고, 상기 제2 보스는 상기 제2 로터몸체의 외주면에 배치된 제2 슬라이드 홈을 포함하고,
상기 제1 슬라이드 돌기는 상기 제2 슬라이드 홈에 배치되고, 상기 제2 슬라이드 돌기는 상기 제1 슬라이드 홈에 배치되고,
상기 제1 연장부의 내주면과 상기 제1 슬라이드 돌기의 내면은 반경방향으로 이격되어 배치되고, 상기 제2 연장부의 내주면과 상기 제2 슬라이드 돌기의 내면은 반경방향으로 이격되어 배치되는 로터.
제1 항에 있어서,
상기 제1 외측가이드와 상기 제2 외측가이드의 접촉면은 경사지게 형성되는 로터.
제1 항에 있어서,
상기 제1 외측가이드와 상기 제2 외측가이드의 접촉면은, 볼록한 영역과 오목한 영역이 번갈아 형성되는 로터.
제2 항에 있어서,
상기 제2 외측가이드를 마주보는 상기 제1 외측가이드의 접촉면에는 결합돌기가 형성되고, 상기 제1 외측가이드를 마주보는 상기 제2 외측가이드의 접촉면에는 상기 결합돌기가 삽입되는 결합슬롯이 형성되는 로터.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
제 1항에 있어서,
상기 제1 슬라이드 돌기는 내측에서 외측로 갈수록 폭이 감소하며, 상기 제2 슬라이드 홈은 내측에서 외측으로 갈수록 폭이 감소하고,
상기 제2 슬라이드 돌기는 내측에서 외측로 갈수록 폭이 감소하며, 상기 제1 슬라이드 홈은 내측에서 외측으로 갈수록 폭이 감소하는 로터.
삭제
삭제
회전축;
상기 회전축이 관통하는 로터;및
상기 로터의 외측에 위치하는 스테이터를 포함하고,
상기 로터는,
적층 결합하는 제1 로터몸체 및 제2 로터몸체;
상기 제1 로터몸체와 결합하는 제1 인슐레이터;및
상기 제2 로터몸체와 결합하는 제2 인슐레이터를 포함하고,
상기 제1 로터몸체는 제1 보스와 상기 제1 보스의 외주면에서 돌출된 제1 돌기부를 포함하고,
상기 제2 로터몸체는 제2 보스와 상기 제2 보스의 외주면에서 돌출된 제2 돌기부를 포함하고,
상기 제1 인슐레이터는 상기 제1 돌기부를 감싸는 몸체와, 상기 제1 로터몸체의 반경 방향을 기준으로 상기 몸체의 외측에 형성된 제1 외측가이드를 포함하고,
상기 제2 인슐레이터는 상기 제2 돌기부를 감싸는 몸체와, 상기 제2 로터몸체의 반경 방향을 기준으로 상기 몸체의 외측에 형성된 제2 외측가이드를 포함하고,
상기 제1 외측가이드와 상기 제2 외측가이드는 상호 맞닿고,
상기 제1 돌기부는 상기 제1 보스의 하면보다 돌출되는 제1 연장부를 포함하고,
상기 제2 돌기부는 상기 제2 보스의 상면보다 돌출되는 제2 연장부를 포함하고,
상기 제1 연장부의 내주면은 상기 제1 보스의 외주면과 접촉하고,
상기 제2 연장부의 내주면은 상기 제2 보스의 외주면과 접촉하고,
상기 제1 연장부는 상기 제1 연장부의 내주면에 배치된 제1 슬라이드 돌기를 포함하고, 상기 제1 보스는 상기 제1 보스의 외주면에 배치된 제1 슬라이드 홈을 포함하고,
상기 제2 연장부는 상기 제2 연장부의 내주면에 배치된 제2 슬라이드 돌기를 포함하고, 상기 제2 보스는 상기 제2 로터몸체의 외주면에 배치된 제2 슬라이드 홈을 포함하고,
상기 제1 슬라이드 돌기는 상기 제2 슬라이드 홈에 배치되고, 상기 제2 슬라이드 돌기는 상기 제1 슬라이드 홈에 배치되고,
상기 제1 연장부의 내주면과 상기 제1 슬라이드 돌기의 내면은 반경방향으로 이격되어 배치되고, 상기 제2 연장부의 내주면과 상기 제2 슬라이드 돌기의 내면은 반경방향으로 이격되어 배치되는 모터.
제14 항에 있어서,
상기 제1 외측가이드와 상기 제2 외측가이드의 접촉면은 경사지게 형성되는 모터.
제14 항에 있어서,
상기 제1 외측가이드와 상기 제2 외측가이드의 접촉면은, 볼록한 영역과 오목한 영역이 번갈아 형성되는 모터.
제16 항에 있어서,
상기 제2 외측가이드를 마주보는 상기 제1 외측가이드의 접촉면에는 결합돌기가 형성되고, 상기 제1 외측가이드를 마주보는 상기 제2 외측가이드의 접촉면에는 상기 결합돌기가 삽입되는 결합슬롯이 형성되는 모터.
제17 항에 있어서,
상기 결합돌기는 상기 제1 로터몸체 및 상기 제2 로터몸체의 축방향을 따라 형성되어 상기 결합슬롯에 슬라이드 가능하게 결합하는 모터.