WO2021172761A1 - 모터 - Google Patents

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WO2021172761A1
WO2021172761A1 PCT/KR2021/000650 KR2021000650W WO2021172761A1 WO 2021172761 A1 WO2021172761 A1 WO 2021172761A1 KR 2021000650 W KR2021000650 W KR 2021000650W WO 2021172761 A1 WO2021172761 A1 WO 2021172761A1
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rotor
disposed
protrusion
groove
shaft
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PCT/KR2021/000650
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이병삼
양정수
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엘지이노텍 주식회사
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    • H02K5/10—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with arrangements for protection from ingress, e.g. water or fingers

Definitions

  • the embodiment relates to a rotor and a motor including the same.
  • a motor is a device that obtains rotational force by converting electrical energy into mechanical energy, and is widely used in vehicles, home electronic products, industrial devices, and the like.
  • the motor may include a housing, a shaft, a stator disposed on an inner circumferential surface of the housing, and a rotor disposed on an outer circumferential surface of the shaft.
  • the stator induces electrical interaction with the rotor to induce rotation of the rotor.
  • FIG. 1 is a view showing a rotor and a shaft of a conventional spoke type motor.
  • a conventional spoke type motor may include a rotor 10 and a shaft 20 coupled to the rotor 10 .
  • the rotor 10 includes a rotor yoke 11 and a plurality of rotor teeth 12 , and a magnet 13 is disposed between the rotor teeth 12 .
  • the magnet 13 is radially elongated on the rotor 10 on a horizontal plane.
  • the magnet 13 is formed to have a length longer in a radial direction than a width.
  • the magnet 13 may be formed in an elongated bar shape.
  • the conventional spoke type motor may include a protrusion 12a formed on the rotor tooth 12 to prevent the magnet 13 from being separated.
  • the protrusion 12a can not only prevent the separation in the radial direction of the magnet 13 , but cannot prevent the separation in the axial direction of the magnet 13 .
  • the rotor of the conventional spoke type motor may further include a can or an overmolding structure in order to prevent the axial separation of the magnet 13 while assisting the protrusion 12a.
  • the over-molding structure using the can or mold material increases the size of the motor by increasing the air gap between the rotor 10 and the stator in the radial direction.
  • the can or overmolded structure has a problem of forming an air gap loss.
  • Embodiments provide a radially compact motor while preventing flux leakage and magnet separation.
  • An object of the embodiment is to provide a motor capable of preventing leakage of magnetic flux of a magnet.
  • the task is a stator; a rotor disposed to correspond to the stator; and a shaft coupled to the rotor, wherein the rotor includes a yoke, and a rotor core including a plurality of rotor teeth spaced apart in the circumferential direction and disposed on the yoke, a plurality of magnets disposed between the rotor teeth, and a can disposed outside the rotor core, wherein the can includes a first can having a hole and a second can having a protrusion coupled to the hole, wherein a portion of the protrusion is an outer surface of the magnet This is achieved by a motor placed opposite to the stator
  • the radius R1 of the rotor tooth may be greater than the radius R6 of the protrusion.
  • the radius R6 of the protrusion may be a distance from the outer surface of the protrusion to the center C of the shaft.
  • the outer radius R3 of the first can be equal to or smaller than the radius R1 of the rotor tooth, and may be greater than the radius R2 of the magnet.
  • the radius R2 of the magnet may be a distance from the center C of the shaft to the outer surface of the magnet.
  • the first can may have a ring shape, and a radius R2 of the magnet may be smaller than an outer radius R3 of the first can and greater than an inner radius R4 of the first can.
  • the first can may be formed in a ring shape, and the first can may be disposed to overlap a portion of the magnet in an axial direction.
  • the stator includes a stator core, and a coil wound around the stator core, the stator core includes a plurality of teeth spaced apart from each other in a circumferential direction, the outer peripheral surface of the rotor teeth on the inner peripheral surface of the teeth The distance D1 to the side may be smaller than the distance D2 from the inner circumferential surface of the tooth to the protrusion.
  • the subject is a rotor core comprising a yoke and a plurality of rotor teeth spaced apart in the circumferential direction and disposed on the yoke; a plurality of magnets disposed between the rotor teeth; and a can disposed on the rotor core in which the plurality of magnets are disposed, wherein the can includes a first can having a hole and a second can including a body and a protrusion extending in an axial direction from the body, , The protrusion coupled to the hole is achieved by a rotor disposed to face the outer surface of the magnet.
  • the protrusion may be formed to be longer than an axial length of the rotor core, and an end of the protrusion coupled to the hole may be bent.
  • An embodiment for achieving the above object includes a shaft, a rotor disposed outside the shaft, and a stator disposed outside the rotor, wherein the rotor includes a plurality of rotor teeth and the plurality of rotor teeth in a circumferential direction. a magnet disposed therebetween, and a first member disposed between the shaft and the rotor tooth in a radial direction, wherein the first member is made of a non-magnetic material, and a portion of the rotor tooth and the first member in a circumferential direction Some of the members may provide for overlapping motors.
  • An embodiment includes a shaft, a rotor disposed outside the shaft, and a stator disposed outside the rotor, wherein the rotor includes rotor teeth, a magnet in contact with the rotor teeth, and the shaft and the shaft in a radial direction.
  • first member made of a non-magnetic material
  • first member has an outer circumferential surface in contact with the magnet, an inner circumferential surface in contact with the shaft, and radially disposed between the outer circumferential surface and the inner circumferential surface, a first groove and a second groove communicating with each other, wherein the second groove is disposed closer to the inner circumferential surface than the first groove in a radial direction, and the circumferential width of the second groove is in the circumferential direction of the first groove It is possible to provide a motor that is larger than a width and in which a portion of the rotor teeth are disposed in the first groove and the second groove.
  • the first member includes a first groove and a second groove that communicate with each other, and the second groove is disposed closer to the inner circumferential surface than the first groove in a radial direction, and the second groove in a circumferential direction
  • a width may be greater than a circumferential width of the first groove, and a portion of the rotor teeth may be disposed in the first groove and the second groove.
  • the rotor tooth includes a first protrusion protruding toward the shaft, and the second groove includes a first surface and a second surface disposed to face each other, and the first surface and the second surface At least one of them may be in line contact with the protrusion in the axial direction.
  • the rotor tooth includes a first protrusion protruding toward the shaft
  • the second groove includes a first surface and a second surface disposed to face each other in a radial direction, the first surface and the At least one of the second surfaces may include a first area in contact with the first protrusion and a second area not in contact with the first protrusion.
  • the second groove includes a first surface and a second surface disposed to face each other in a radial direction or a diagonal direction, and at least one of the first surface and the second surface has a plurality of second protrusions.
  • a portion of the first protrusion may be in contact with the second protrusion disposed on the second surface, and another portion of the first protrusion may be in surface contact with the first surface.
  • an inner surface of the plurality of surfaces of the magnet is disposed toward the shaft, a portion of the inner surface is in contact with an outer circumferential surface of the first member, and the remainder of the inner surface is disposed to be spaced apart from the outer circumferential surface of the first member can be
  • the magnet and the first member may be in line contact along an axial direction.
  • the rotor tooth includes a first protrusion protruding toward the shaft, and the first protrusion includes a 1-1 protrusion and a 1-2 protrusion protruding from the 1-1 protrusion, and the A circumferential width of the first-second protrusion may be greater than a circumferential width of the first-first protrusion.
  • the detachment of the magnet may be prevented by using the protrusion of the can disposed to face the outer circumferential surface of the magnet.
  • the embodiment can eliminate the protrusions formed on the conventional spoke-type rotor teeth by using the protrusions of the can, it is possible to prevent flux leakage due to the conventional protrusions.
  • the protrusion is disposed on the inner side of the outer peripheral surface of the rotor core in the radial direction, it is possible to implement a motor having a size smaller than that of a conventional spoke-type motor in the radial direction.
  • the embodiment provides an advantageous effect of preventing leakage of magnetic flux flowing to the shaft side.
  • the embodiment has an advantage in that the assembly of the rotor teeth is easy, and after assembling the rotor teeth, the movement of the rotor teeth is prevented.
  • FIG. 1 is a view showing a rotor and a shaft of a conventional spoke type motor
  • FIG. 2 is a view showing a motor according to the embodiment
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 2;
  • FIG. 4 is a bottom perspective view showing the coupling of the rotor and the shaft according to the first embodiment disposed in the motor according to the embodiment,
  • FIG. 5 is a perspective view showing a rotor according to the first embodiment disposed in the motor according to the embodiment
  • FIG. 6 is a plan view showing the rotor according to the first embodiment disposed in the motor according to the embodiment
  • FIG. 7 is a bottom view showing the rotor according to the first embodiment disposed in the motor according to the embodiment,
  • FIG. 8 is a plan view showing the arrangement relationship between the rotor core and the magnet of the rotor according to the first embodiment
  • FIG. 9 is a view showing a process of placing a can on the rotor assembly of the rotor according to the first embodiment
  • FIG. 10 is a view showing a first can of the motor according to the embodiment
  • FIG. 11 is a view showing a second can of the motor according to the embodiment.
  • FIG. 12 is a view showing a rotor according to a second embodiment
  • FIG. 13 is a plan view showing a rotor tooth of a rotor according to a second embodiment
  • FIG. 14 is a plan view showing a first member of the rotor according to the second embodiment
  • 15 is a plan view showing the first groove and the second groove of the first member of the rotor according to the second embodiment
  • 16 is a view showing a modified example of the second groove of the first member of the rotor according to the second embodiment
  • 17 is a view showing another modified example of the second groove of the first member of the rotor according to the second embodiment
  • FIG. 18 is a view showing a state in which the first protrusion of the rotor core is coupled to the first groove and the second groove of the first member of the rotor according to the second embodiment;
  • 19 is a view illustrating a state in which the magnet and the first member of the rotor according to the second embodiment are in contact.
  • the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when it is described as "at least one (or one or more) of A and (and) B, C", it is combined with A, B, C It may include one or more of all possible combinations.
  • a component when it is described that a component is 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also with the component It may also include a case of 'connected', 'coupled' or 'connected' due to another element between the other elements.
  • top (above) or bottom (below) is one as well as when two components are in direct contact with each other. Also includes a case in which another component as described above is formed or disposed between two components.
  • upper (upper) or lower (lower) a meaning of not only an upper direction but also a lower direction based on one component may be included.
  • FIG. 2 is a view showing a motor according to an embodiment
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2
  • FIG. 4 is a view showing the coupling of the rotor and the shaft according to the first embodiment disposed in the motor according to the embodiment It is a bottom perspective view.
  • an x-direction may mean a radial direction
  • a y-direction may mean an axial direction
  • the axial direction and the radial direction may be perpendicular to each other.
  • the axial direction may be a longitudinal direction of the shaft 500 .
  • the motor 1 includes a housing 100 having an opening formed on one side thereof, a cover 200 disposed on the upper portion of the housing 100 , and an interior of the housing 100 . It may include a stator 300 disposed in the stator 300 , a rotor 400 disposed inside the stator 300 , and a shaft 500 coupled to the rotor 400 .
  • the motor 1 may include a bus bar 600 disposed above the stator 300 and a sensor unit 700 for detecting rotation of the rotor 400 .
  • the rotor 400 to which the shaft 500 is coupled may be referred to as a shaft assembly.
  • the inner side may mean a direction disposed toward the rotation center C of the motor 1 with respect to the radial direction
  • the outer side may mean a direction opposite to the inner side
  • the rotation center C of the motor 1 may be an axial center of the shaft 500 .
  • the housing 100 and the cover 200 may form the outer shape of the motor 1 .
  • an accommodation space may be formed by coupling the housing 100 and the cover 200 . Accordingly, as shown in FIG. 2 , the stator 300 , the rotor 400 , the shaft 500 , the bus bar 600 , the sensor unit 700 and the like may be disposed in the receiving space.
  • the shaft 500 is rotatably disposed in the receiving space.
  • the motor 1 may further include bearings B respectively disposed on the upper and lower portions of the shaft 500 .
  • the bearing B disposed in the housing 100 may be referred to as a first bearing or a lower bearing
  • the bearing B disposed in the cover 200 may be referred to as a second bearing or an upper bearing.
  • the housing 100 may be formed in a cylindrical shape.
  • the housing 100 may accommodate the stator 300 , the rotor 400 , and the like therein.
  • the shape or material of the housing 100 may be variously changed.
  • the housing 100 may be formed of a metal material that can withstand high temperatures well.
  • the housing 100 may include a pocket portion capable of accommodating the bearing (B) at the lower portion.
  • the pocket portion of the housing 100 may be referred to as a housing pocket portion.
  • the cover 200 may be disposed on an opening surface of the housing 100 , that is, an upper portion of the housing 100 to cover the opening of the housing 100 .
  • the cover 200 may include a pocket that can accommodate the bearing (B).
  • the pocket portion of the cover 200 may be referred to as a cover pocket portion.
  • the stator 300 induces electrical interaction with the rotor 400 to induce rotation of the rotor 400 .
  • the stator 300 may be disposed inside the housing 100 .
  • the stator 300 may be supported on the inner circumferential surface of the housing 100 .
  • the stator 300 may be disposed outside the rotor 400 . That is, the rotor 400 may be rotatably disposed inside the stator 300 .
  • the stator 300 may include a stator core 310 , an insulator 320 disposed on the stator core 310 , and a coil 330 wound around the insulator 320 .
  • a coil 330 forming a rotating magnetic field may be wound around the stator core 310 .
  • the stator core 310 may be formed of one core or a plurality of divided cores combined.
  • the stator core 310 may be formed in a form in which a plurality of plates in the form of thin steel plates are stacked on each other, but is not limited thereto.
  • the stator core 310 may be formed as a single piece.
  • the stator core 310 may include a cylindrical yoke 311 and a plurality of teeth 312 radially protruding from the yoke 311 .
  • the yoke 311 may be referred to as a stator yoke.
  • the teeth 312 may be referred to as stator teeth.
  • the plurality of teeth 312 may be disposed to be spaced apart from each other along the circumferential direction of the yoke 311 . Accordingly, a slot, which is a space in which the coil 330 is wound, may be formed between the respective teeth 312 .
  • the teeth 312 of the stator 300 may be disposed to have an air gap with the rotor 400 .
  • the air gap may be a distance from the inner peripheral surface 312a of the tooth 312 to the outer peripheral surface of the rotor 400 in the radial direction.
  • the air cap may be the shortest distance from the inner peripheral surface 312a of the tooth 312 in the radial direction to the outer surface 412a of the rotor tooth 412 of the rotor 400 .
  • the insulator 320 insulates the stator core 310 and the coil 330 . Accordingly, the insulator 320 may be disposed between the stator core 310 and the coil 330 .
  • the coil 330 may be wound around the stator core 310 on which the insulator 320 is disposed.
  • the rotor 400 rotates through electrical interaction with the stator 300 .
  • the rotor 400 may be rotatably disposed on the stator 300 .
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating a rotor according to a first embodiment disposed in a motor according to an embodiment
  • FIG. 6 is a plan view illustrating a rotor according to a first embodiment disposed in a motor according to the embodiment
  • FIG. 7 is an embodiment It is a bottom view showing the rotor according to the first embodiment disposed in the motor according to the example
  • FIG. 8 is a plan view showing the arrangement relationship between the rotor core and the magnet of the rotor according to the first embodiment
  • FIG. 9 is the first embodiment It is a view showing a process of arranging the can on the rotor assembly of the rotor according to .
  • the rotor 400 includes a rotor core 410 , a plurality of magnets 420 disposed on the rotor core 410 , and a rotor core 410 to which the magnets 420 are coupled. It may include a can 430 disposed in the. In this case, the magnet 420 may be radially disposed on the rotor core 410 with respect to the center C.
  • the rotor 400 may be a rotor according to the first embodiment, and may be referred to as a first rotor.
  • the rotor core 410 may be implemented in a shape in which a plurality of plates in the form of thin steel plates are stacked or in the shape of a single cylinder.
  • a hole to which the shaft 500 is coupled may be formed in the center C of the rotor core 410 .
  • the rotor core 410 may include a yoke 411 and a plurality of rotor teeth 412 spaced apart from each other in the circumferential direction and disposed on the yoke 411 .
  • the yoke 411 may be formed in a cylindrical shape with a hole formed in the center for coupling with the shaft 500 . As shown in FIG. 8 , the yoke 411 may include a protrusion 411a disposed to face the inner surface of the magnet 420 . Here, the protrusion 411a may be disposed between the rotor teeth 412 in the circumferential direction. In addition, an end of the protrusion 411a may be in contact with an inner surface of the magnet 420 .
  • the rotor tooth 412 may be formed to protrude in a radial direction from the outer circumferential surface of the yoke 411 .
  • the plurality of rotor teeth 412 may be disposed to be spaced apart from each other in the circumferential direction.
  • the plurality of rotor teeth 412 may be radially arranged based on the center C of the rotor 400 .
  • the rotor teeth 412 may be formed to be spaced apart from each other in the circumferential direction, an opening may be formed. Accordingly, a space in which the magnet 420 can be disposed may be formed between the rotor teeth 412 based on the circumferential direction.
  • one side of the outside of the magnet 420 may be open (exposed).
  • the rotor teeth 412 may be arranged to have a predetermined radius R1 based on the center C of the rotor 400 .
  • the plurality of rotor teeth 412 may be disposed on a predetermined radius R1.
  • the radius R1 may be referred to as a first radius, and may be a distance from the center C to the outer surface 412a of the rotor tooth 412 .
  • the outer surface 412a of the rotor tooth 412 may be disposed to have a predetermined distance D1 to the inner circumferential surface 312a of the tooth 312 of the stator 300 .
  • the distance D1 may be referred to as a first distance.
  • the plurality of magnets 420 may be disposed between the rotor teeth 412 .
  • the magnet 420 may be formed in an elongated bar shape.
  • the magnet 420 may be disposed to have a predetermined radius R2 based on the center C of the rotor 400 .
  • the plurality of magnets 420 may be disposed on a predetermined radius R2.
  • the radius R2 may be referred to as a second radius, and may be a distance from the center C to the outer surface 421 of the magnet 420 .
  • the radius R2 of the magnet 420 may be a radial distance from the center C of the shaft 500 to the outer surface 421 of the magnet 420 .
  • the radius R2 of the magnet 420 is smaller than the radius R1 of the rotor tooth 412 .
  • the magnet 420 forms a rotating magnetic field with the coil 330 wound around the stator core 310 of the stator 300 .
  • the rotor 400 rotates due to the electrical interaction between the coil 330 and the magnet 420 , and the shaft 500 rotates in conjunction with the rotation of the rotor 400 , thereby increasing the driving force of the motor 1 . occurs
  • the can 430 may be disposed to cover a portion of the rotor core 410 to which the magnet 420 is attached.
  • the rotor core 410 to which the magnet 420 is attached may be referred to as a rotor assembly.
  • the can 430 may protect the rotor core 410 and the magnet 420 from physical or chemical stimuli. Also, the can 430 may prevent the magnet 420 from being separated from the rotor core 410 .
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a first can of a motor according to an embodiment
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a second can of a motor according to the embodiment.
  • the can 430 may include a first can 440 and a second can 450 coupled to the first can 440 .
  • the first can 440 may be disposed to contact a lower portion of the rotor core 410 .
  • a portion of the second can 450 may be disposed in contact with the upper portion of the rotor core 410 , and another portion of the second can 450 may be disposed outside the magnet 420 . have. Accordingly, the first can 440 and the second can 450 may prevent the magnet 420 from being separated in the axial direction.
  • the first can 440 is disposed below the rotor core 410
  • a part of the second can 450 is disposed above the rotor core 410 , but is not necessarily limited thereto. does not
  • the first can 440 may be disposed above the rotor core 410
  • a portion of the second can 450 may be disposed below the rotor core 410 .
  • the first can 440 may include a plurality of holes 441 spaced apart from each other in the circumferential direction.
  • the hole 441 may be formed in a shape that penetrates the first can 440 in the axial direction, and is formed in the second can 450 in consideration of coupling with the protrusion 452 of the second can 450 . It may be formed in a shape corresponding to the protrusion 452 .
  • the first can 440 may be formed as a ring-shaped plate. Accordingly, the first can 440 may be disposed to overlap a portion of the magnet 420 in the axial direction. In this case, the first can 440 may be disposed to contact the lower surface of the rotor core 410 .
  • the first can 440 may have an outer radius R3 and an inner radius R4 .
  • the outer radius R3 may be referred to as a third radius
  • the inner radius R4 may be referred to as a fourth radius.
  • the outer radius R3 of the first can 440 may be equal to or smaller than the radius R1 of the rotor tooth 412 .
  • the outer radius R3 of the first can 440 may be greater than the radius R2 of the magnet 420 .
  • the inner radius R4 may be smaller than the radius R2 of the magnet 420 . That is, the radius R2 of the magnet may be smaller than the outer radius R3 of the first can 440 and greater than the inner radius R4 of the first can 440 .
  • the first can 440 may further include a rim 442 extending upwardly in the axial direction from the outer circumferential surface.
  • the rim 442 may be formed to have a ring-shaped cross section.
  • the rim 442 may be referred to as a sleeve.
  • the rim 442 may be disposed outside the rotor tooth 412 .
  • the inner peripheral surface of the rim 442 may be disposed to be in contact with the outer surface 412a of the rotor tooth 412 .
  • the inner peripheral surface of the rim 442 may be disposed to be spaced apart from the protrusion 452 .
  • the rim 442 is an additional component of the first can 440 and may serve as a guide for arranging the first can 440 on the rotor assembly.
  • the second can 450 may include a body 451 and at least two protrusions 452 protruding from the body 451 in an axial direction. That is, the second can 450 may include a body 451 and a plurality of protrusions 452 protruding from the body 451 in an axial direction.
  • the body 451 and the protrusion 452 may be integrally formed.
  • the second can 450 may form the body 451 and the protrusion 452 by cutting and bending a plate-shaped material.
  • the body 451 may be formed in a disk shape having a predetermined thickness.
  • a hole may be formed in the center of the body 451 for arranging the shaft 500 .
  • one surface of the body 451 may be disposed in contact with the upper surface of the rotor core 410 .
  • the radius of the hole formed in the body 451 may be smaller than the inner radius R4 of the first can 440 .
  • the outer peripheral surface 451a of the body 451 may be formed to have a predetermined radius R5.
  • the radius R5 may be referred to as a fifth radius.
  • a radius R5 of the outer circumferential surface 451a may be smaller than a radius R1 of the rotor tooth 412 .
  • a radius R5 of the outer circumferential surface 451a may be greater than a radius R2 of the magnet 420 .
  • the protrusion 452 may be formed to protrude from the body 451 in an axial direction.
  • the protrusion 452 may be bent after being coupled to the hole 441 of the first can 440 to prevent the magnet 420 from being separated in the axial direction.
  • the protrusion 452 may be formed in a plate shape.
  • the plurality of protrusions 452 may be disposed on the body 451 at predetermined intervals to be spaced apart from each other in the circumferential direction.
  • the protrusion 452 may be disposed to face the magnet 420 .
  • a portion of the protrusion 452 may be disposed to overlap the magnet 420 in a radial direction.
  • the protrusion 452 may be disposed outside the magnet 420 . Accordingly, the protrusion 452 may prevent the magnet 420 from being separated in the radial direction.
  • the number of the protrusions 452 and the magnets 420 may be the same.
  • the protrusion 452 may extend long in the axial direction from the outer circumferential surface 451a of the body 451 .
  • the protrusion 452 may be disposed to have a predetermined radius R6 based on the center C of the rotor 400 .
  • the plurality of protrusions 452 may be disposed on a predetermined radius R6. Accordingly, the distance from the outer surface of the protrusion 452 to the center C of the shaft 500 may be greater than the radius R5 of the outer circumferential surface 451a. That is, the radius R6 of the protrusion 452 may be greater than the radius R5 of the outer circumferential surface 451a.
  • the radius R6 of the protrusion 452 may be the radius of the outer surface of the protrusion 452 , and may be referred to as a sixth radius.
  • the radius R1 of the outer surface of the rotor tooth may be greater than the distance from the outer surface of the protrusion 452 to the center C of the shaft 500 . Accordingly, the rotor 400 may implement a compact motor even if the can 430 is used.
  • the protrusion 452 may be formed to be longer than the axial length of the rotor core 410 . Accordingly, the protrusion 452 may be bent after being coupled to the hole 441 to fix the first can 440 .
  • the outer surface 412a of the rotor tooth 412 may be disposed to have a predetermined distance D1 to the inner circumferential surface 312a of the tooth 312 of the stator 300 .
  • the distance D1 may be referred to as a first distance.
  • the protrusion 452 may be disposed to have a predetermined distance D2 to the inner peripheral surface 312a of the tooth 312 of the stator 300 .
  • the distance D2 may be referred to as a second distance.
  • the motor 1 calculates the distance D1 from the inner peripheral surface 312a of the tooth 312 to the outer surface 412a of the rotor tooth 412 from the inner peripheral surface 312a of the tooth 312. By forming it smaller than the distance D2 to the protrusion part 452, the loss of an air gap can be prevented. Accordingly, the motor 1 can be implemented compactly in the radial direction.
  • the first can 440 and the second can 450 may be coupled to the upper and lower portions of the rotor assembly.
  • the protrusion 452 of the second can 450 may be disposed outside the magnet 420 to face the magnet 420 .
  • the protrusion 452 of the second can 450 may penetrate through the hole 441 of the first can 440 to be coupled thereto.
  • the protrusion 452 may be formed to be longer than the axial length of the rotor core 410 , the end of the protrusion 452 coupled to the hole 441 is disposed to be exposed to the first can 440 .
  • the end of the protrusion 452 passing through the hole 441 may be bent to fix the first can 440 .
  • the motor 1 may be fixed by coupling the can 430 to the rotor assembly through the processes of (a), (b) and (c) of FIG. 9 . Accordingly, separation of the magnet 420 by the can 430 may be prevented.
  • the shaft 500 may be rotatably disposed inside the housing 100 by the bearing B. In addition, the shaft 500 may rotate together in conjunction with the rotation of the rotor 400 .
  • the shaft 500 may be coupled to a hole formed in the center of the rotor core 410 in a press-fit manner.
  • the bus bar 600 may be disposed on the stator 300 .
  • bus bar 600 may be electrically connected to the coil 330 of the stator 300 .
  • the bus bar 600 may include a bus bar body (not shown) and a plurality of terminals (not shown) disposed inside the bus bar body.
  • the bus bar body may be a mold formed through injection molding.
  • each of the terminals may be electrically connected to the coil 330 of the stator 300 .
  • the sensor unit 700 detects the magnetic force of the sensing magnet installed to be rotationally interlocked with the rotor 400 to detect the current position of the rotor 400 to detect the rotation of the shaft 500 .
  • the sensor unit 700 may include a sensing magnet assembly 710 and a printed circuit board (PCB, 720).
  • PCB printed circuit board
  • the sensing magnet assembly 710 is coupled to the shaft 500 to interwork with the rotor 400 to detect the position of the rotor 400 .
  • the sensing magnet assembly 710 may include a sensing magnet and a sensing plate.
  • the sensing magnet may include a main magnet disposed in a circumferential direction adjacent to a hole forming an inner circumferential surface and a sub magnet formed at an edge thereof.
  • the main magnet may be arranged in the same manner as the drive magnet inserted into the rotor 400 of the motor.
  • the sub-magnet may be formed to have more poles than the main magnet. Accordingly, the sub-magnet makes it possible to divide and measure the rotation angle more precisely, and to induce the motor to be driven more smoothly.
  • the sensing plate may be formed of a metal material in the form of a disk.
  • a sensing magnet may be coupled to the upper surface of the sensing plate.
  • the sensing plate may be coupled to the shaft 500 .
  • a hole through which the shaft 500 passes may be formed in the sensing plate.
  • a sensor for sensing the magnetic force of the sensing magnet may be disposed on the printed circuit board 720 .
  • the sensor may be provided as a Hall IC.
  • the sensor may generate a sensing signal by detecting a change in the N pole and the S pole of the sensing magnet.
  • the printed circuit board 720 on which the Hall IC is disposed may be referred to as a sensing assembly or a position sensing device.
  • the motor 1 includes a housing 100 having an opening formed on one side, a cover 200 disposed on an upper portion of the housing 100 , a stator 300 disposed inside the housing 100 , and a stator It may include a rotor 1400 disposed inside the 300 , and a shaft 500 coupled to the rotor 400 .
  • the motor 1 may include a bus bar 600 disposed above the stator 300 and a sensor unit 700 for detecting rotation of the rotor 400 .
  • the rotor 1400 may be a rotor according to the second embodiment, and may be referred to as a second rotor. That is, the motor 1 may include the rotor 1400 according to the second embodiment instead of the rotor 400 according to the first embodiment.
  • the rotor 1400 may be disposed outside the shaft 500 .
  • the rotor 1400 rotates through electrical interaction with the stator 300 .
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a rotor 1400 .
  • the rotor 1400 may include rotor teeth 1410 , a magnet 1420 , and a first member 1430 .
  • the rotor core may be formed by coupling the rotor teeth 1410 and the first member 1430 .
  • the magnet 1420 may be radially disposed on the rotor core with respect to the center C.
  • a plurality of rotor teeth 1410 may be provided.
  • a plurality of rotor teeth 1410 are arranged to be spaced apart in the circumferential direction.
  • Each of the plurality of rotor teeth 1410 may be formed by stacking a plurality of plates.
  • each of the plurality of rotor teeth 1410 may be formed of a single member.
  • magnets 1420 may be disposed on both sides of the rotor tooth 1410 , respectively.
  • the magnet 1420 may be disposed between the adjacent rotor teeth 1410A and 1410B in the circumferential direction. That is, the magnet 1420 may be disposed between the two rotor teeth 1410 based on the circumferential direction.
  • the first member 1430 is disposed inside the magnet 1420 and is coupled to the rotor tooth 1410 . And the first member 1430 is coupled to the shaft 500 .
  • the rotor tooth 1410 is positioned on the outer side of the first member 1430 in the radial direction, and the shaft 500 is positioned on the inner side of the first member 1430 .
  • the first member 1430 is made of a non-magnetic material. This is to prevent leakage of magnetic flux leaked to the shaft 500 through the rotor teeth 1410 .
  • the first member 1430 may be referred to as a yoke.
  • the first member 1430 may be formed of a material different from that of the rotor tooth 1410 .
  • the first member 1430 may be formed of a synthetic resin material, which is one of non-magnetic materials.
  • FIG. 13 is a plan view illustrating the rotor tooth 1410 .
  • the rotor tooth 1410 may include first protrusions 1411 and 1412 protruding inward. And the rotor tooth 1410 may include a side surface 1414 .
  • the first protrusions 1411 and 1412 are for coupling with the first member 1430 .
  • the side 1414 is for fixing the magnet 1420 in contact with the magnet (1420).
  • the first protrusions 1411 and 1412 may include a 1-1 protrusion 1411 and a 1-2 protrusion 1412 .
  • the 1-2 protrusions 1412 protrude inward from the 1-1 protrusions 1411 .
  • a width W2 of the 1-2 protrusion 1412 is greater than a width W1 of the 1-1 protrusion 1411 .
  • This may increase the coupling force between the rotor tooth 1410 and the first member 1430 . Accordingly, it is a structure for preventing the rotor teeth 1410 from being separated from the first member 1430 in the radial direction.
  • the 1-1 protrusion 1411 and the 1-2 protrusion 1412 may be formed to have a rectangular shape. 13
  • the first protrusions 1411 and 1412 may be formed in a 'T' shape.
  • the rotor tooth 1410 may include a third protrusion 1413 .
  • the third protrusion 1413 is disposed on the outside of the rotor tooth 1410 , and may be disposed to protrude from the side surface 1414 .
  • the third protrusion 1413 prevents the magnet 1420 from being separated from the rotor tooth 1410 in the radial direction by restraining the outer surface of the magnet 1420 in the radial direction.
  • the third protrusion 1413 may be deleted.
  • FIG. 14 is a plan view illustrating the first member 1430 .
  • the first member 1430 is made of a non-magnetic material such as resin to prevent magnetic flux from leaking to the shaft through the rotor teeth 1410 .
  • the first member 1430 may be a hollow member.
  • the first member 1430 may include an outer peripheral surface 1431 , an inner peripheral surface 1432 , a first groove 1433 , and a second groove 1434 .
  • the outer circumferential surface 1431 is in contact with the magnet 1420 .
  • the inner circumferential surface 1432 may be in contact with the surface of the shaft 500 .
  • the first groove 1433 and the second groove 1434 are for coupling the rotor tooth 1410 and the first member 1430 .
  • the first groove 1433 and the second groove 1434 are positioned between the outer peripheral surface 1431 and the inner peripheral surface 1432 in the radial direction.
  • the first groove 1433 and the second groove 1434 are disposed to communicate with each other.
  • the first groove 1433 is formed inward from the outer circumferential surface 1431
  • the second groove 1434 is formed inward from the first groove 1433 .
  • the second groove 1434 may be formed to communicate with the inner side of the first groove 1433 .
  • 15 is a plan view illustrating the first groove 1433 and the second groove 1434 of the first member 1430 .
  • the second groove 1434 may be disposed inside the first groove 1433 .
  • a width W4 of the second groove 1434 may be greater than a width W3 of the first groove 1433 .
  • This is a structure for preventing the rotor teeth 1410 from being separated from the first member 1430 in the radial direction while increasing the coupling force between the rotor teeth 1410 and the first member 1430 .
  • the width W3 of the first groove 1433 and the width W4 of the second groove 1434 are the sizes of the first protrusions 1411 and 1412 and the second protrusion 1435 of the rotor tooth 1410 .
  • each of the first groove 1433 and the second groove 1434 may be formed to have a rectangular shape.
  • the second groove 1434 may include first surfaces 1434a and 1434b and second surfaces 1434c and 1434d disposed to face each other.
  • the first surfaces 1434a and 1434b may include a first-first surface 1434a and a first-second surface 1434b that are adjacent to each other.
  • the second surfaces 1434c and 1434d may include a second-first surface 1434c and a second-second surface 1434d adjacent to each other.
  • the 1-1 side 1434a and the 2-1 side 1434c are disposed to face each other.
  • the 1-2-th surface 1434b and the 2-2nd surface 1434d are disposed to face each other.
  • the first-first surface 1434a is connected to the first groove 1433 .
  • the 1-2-th surface 1434b may be connected to the 2-1-th surface 1434c.
  • the 2-2nd surface 1434d may be connected to the 1-1-th surface 1434a.
  • a plurality of second protrusions 1435 are disposed on the 2-1 surface 1434c.
  • the second protrusion 1435 is in contact with the 1-2 protrusion 1412 inserted into the second groove 1434 .
  • the second protrusion 1435 may include a curved surface.
  • a curved portion of the second protrusion 1435 may contact the first and second protrusions 1412 of the rotor tooth 1410 .
  • the first and second protrusions 1412 may be in line contact with the second surfaces 1434c and 1434d through the curved portion of the second protrusion 1435 in the axial direction.
  • the first protrusions 1411 and 1412 are inserted along the first groove 1433 and the second groove 1434 in the axial direction.
  • the inner surface of the 1-2 protrusion 1412 of the rotor tooth 1410 is in contact with the second protrusion 1435 disposed in the second groove 1434
  • the outer surface of the 1-2 protrusion 1412 is the second protrusion 1412 . 2 may be in surface contact with the first-first surface 1434a of the groove 1434 .
  • 16 is a view illustrating a modified example of the second groove 1434 of the first member 1430 .
  • the plurality of second protrusions 1435 may be disposed only on the first-first surface 1434a.
  • the outer surface of the 1-2 projections 1412 of the rotor tooth 1410 is the second groove
  • the inner surface of the 1-2 protrusion 1412 may be in surface contact with the 2-1 surface 1434c of the second groove 1434 .
  • 17 is a view illustrating another modified example of the second groove 1434 of the first member 1430 .
  • the plurality of second protrusions 1435 may be respectively disposed on the first-second surface 1434b and the second-second surface 1434d.
  • the side surface of the 1-2 projections 1412 of the rotor tooth 1410 is the second groove
  • the outer surface of the 1-2 protrusion 1412 is in surface contact with the 1-1 face 1434a of the second groove 1434 and the 1-2
  • the inner surface of the protrusion 1412 may be in surface contact with the 2-1 surface 1434c of the second groove 1434 .
  • FIG. 18 is a view illustrating a state in which the first protrusions 1411 and 1412 of the rotor tooth 1410 are coupled to the first groove 1433 and the second groove 1434 of the first member 1430 .
  • the first protrusions 1411 and 1412 move along the first groove 1433 and the second groove 1434 in the axial direction.
  • the inner surfaces of the first protrusions 1411 and 1412 form the second-first surface 1434c of the second groove 1434 , the contact area S1 , and the non-contact area S2 .
  • the contact area S1 is an area in which the second protrusion 1435 disposed on the 2-1 surface 1434c of the second groove 1434 is disposed, and the non-contact area S2 is a second protrusion 1435 .
  • the contact area S1 may be referred to as a first area
  • the non-contact area S2 may be referred to as a second area.
  • the 1-2 protrusions 1412 of the rotor teeth 1410 are easily inserted into the second grooves 1434 .
  • the second protrusion 1435 in a state in which the outer surfaces and side surfaces of the first protrusions 1411 and 1412 are in surface contact with the 1-1 face 1434a, the 1-2 face 1434b and the 2-2 face 1434d. ), since the 1-2 protrusion 1412 of the rotor tooth 1410 is pressed, there is an advantage in preventing the rotor tooth 1410 from shaking.
  • the plurality of second protrusions 1435 are formed by the gap between the second grooves 1434 and the 1-2 protrusions 1412 of the rotor teeth. This has the advantage of preventing the 1410 from swaying.
  • the edge portion 1412a of the 1-2 protrusions 1412 of the rotor tooth 1410 may be implemented in a round shape. This may induce the 1-2 protrusion 1412 of the rotor tooth 1410 to be easily inserted into the second groove 1434 . In a state in which the rotor tooth 1410 is coupled to the first member 1430 , the second protrusion 1435 prevents the rotor tooth 1410 from shaking.
  • first protrusions 1411 and 1412 of the rotor tooth 1410 are disposed in the first groove 1433 and the second groove 1434, they form an overlapping area with the first member 1430 in the circumferential direction. . Since the width W2 of the first 1-2 protrusions 1412 of the rotor tooth 1410 is greater than the width W3 of the first groove 1433, the rotor tooth 1410 is moved from the first member 1430 in the radial direction. falling out is prevented.
  • 19 is a view illustrating a state in which the magnet 1420 and the first member 1430 are in contact.
  • the inner surface 1421 of the magnet 1420 is in contact with the outer peripheral surface 1431 of the first member 1430 .
  • the inner surface of the magnet 1420 is a surface facing the shaft (500). Since only a portion of the inner surface 1421 of the magnet 1420 contacts the outer peripheral surface 1431 of the first member 1430, a space such as 'G' of FIG. 19 may be formed. Accordingly, another portion of the inner surface of the magnet 1420 may be disposed to be spaced apart from the outer peripheral surface 1431 of the first member 1430 . For example, the inner surface of the magnet 1420 and the outer peripheral surface 1431 of the first member 1430 may be in line contact. This has the advantage of increasing the binding force and assembly of the magnet 1420 .
  • the outer surface 1422 of the magnet 1420 may be fixed by the third protrusion 1413 of the rotor tooth 1410 .
  • the outer surface 1422 of the magnet 1420 is a surface facing the stator (300).
  • the third protrusion 1413 may support a portion of the outer surface 1422 of the magnet 1420 to prevent the magnet 1420 from being separated.
  • the rotor 1400 is an example in which the third protrusion 1413 is formed on the rotor teeth 1410, but is not limited thereto.
  • the third protrusion 1413 may be deleted from the rotor teeth 1410 . . That is, even if the third protrusion 1413 is not applied to the rotor 1400 , the magnet 1420 is separated by the first can 440 and the second can 450 coupled to the rotor 1400 . This can be prevented.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Permanent Field Magnets Of Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

실시예는 스테이터; 상기 스테이터와 대응되게 배치되는 로터; 및 상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고, 상기 로터는 요크, 및 원주 방향으로 이격되어 상기 요크에 배치되는 복수 개의 로터 투스를 포함하는 로터 코어, 상기 로터 투스의 사이에 배치되는 복수 개의 마그넷, 및 복수 개의 상기 마그넷이 배치된 상기 로터 코어에 배치되는 캔을 포함하고, 상기 캔은 홀이 형성된 제1 캔, 및 상기 홀에 결합하는 돌출부를 포함하는 제2 캔을 포함하며, 상기 돌출부는 상기 마그넷의 외측면과 마주보게 배치되는 모터를 개시한다. 이에 따라, 상기 모터는 상기 캔의 돌출부를 이용하여 마그넷의 이탈 방지, 플럭스의 누설 방지 및 종래의 스포크 타입의 모터보다 컴팩트한 모터를 구현할 수 있다. 또한, 상기 모터는 샤프트 측으로 흐르는 자속의 누설을 방지할 수 있다.

Description

모터
실시예는 로터 및 이를 포함하는 모터에 관한 것이다.
모터는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜서 회전력을 얻는 장치로서, 차량, 가정용 전자제품, 산업용 기기 등에 광범위하게 사용된다.
상기 모터는 하우징, 샤프트(shaft), 상기 하우징의 내주면에 배치되는 스테이터(stator), 상기 샤프트의 외주면에 설치되는 로터(rotor) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 스테이터는 상기 로터와의 전기적 상호 작용을 유발하여 상기 로터의 회전을 유도한다.
도 1은 종래의 스포크 타입의 모터의 로터와 샤프트를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 스포크 타입(spoke type)의 모터는 로터(10) 및 로터(10)와 결합하는 샤프트(20)를 포함할 수 있다.
상기 로터(10)는 로터 요크(11)와 복수 개의 로터 투스(12)를 포함하고, 로터 투스(12) 사이에 마그넷(13)이 배치된다. 이때, 상기 마그넷(13)은 수평면상 로터(10)에 방사상으로 길게 배치된다. 이러한 스토크 타입의 모터의 경우 큰 출력을 갖는 것이 특징이다. 여기서, 상기 마그넷(13)은 폭보다 반경 방향의 길이가 긴 형태로 형성된다.
도 1을 참조하면, 상기 마그넷(13)은 길쭉한 바 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 종래의 스포크 타입의 모터는 상기 마그넷(13)의 이탈을 방지하기 위해 상기 로터 투스(12)에 형성된 돌기(12a)를 포함할 수 있다.
그러나, 상기 돌기(12a)에 의해 플럭스(Flux)의 누설이 발생하는 문제가 있다.
또한, 상기 돌기(12a)는 마그넷(13)의 반경 방향의 이탈을 방지할 수 있을뿐, 마그넷(13)의 축방향의 이탈을 방지할 수 없는 문제가 있다.
그에 따라, 종래의 스포크 타입 모터의 로터는 상기 돌기(12a)를 보조하면서도 마그넷(13)의 축방향 이탈을 방지하기 위해 캔 또는 오버 몰딩 구조를 더 포함할 수 있다.
그러나, 상기 캔 또는 몰드물을 이용한 오버 몰딩 구조는 반경 방향을 기준으로 로터(10)와 스테이터 사이의 에어 갭(air gap)을 증가시킴으로써, 모터의 사이즈를 증가시키는 문제가 있다. 또는, 고정된 모터 사이즈에서 상기 캔 또는 오버 몰딩 구조는 에어 갭(air gap)의 로스를 형성하는 문제가 있다.
따라서, 상기 돌기(12a)에 의해 발생하는 플럭스의 누설을 방지하면서도, 상기 에어 갭의 증가를 방지할 수 있는 모터가 요구되고 있는 실정이다.
실시예는 플럭스의 누설 및 마그넷의 이탈을 방지하면서, 반경 방향상 컴팩트한 모터를 제공한다.
실시예는 마그넷의 자속의 누설을 방지할 수 있는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
실시예가 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제는 스테이터; 상기 스테이터와 대응되게 배치되는 로터; 및 상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고, 상기 로터는 요크, 및 원주 방향으로 이격되어 상기 요크에 배치되는 복수 개의 로터 투스를 포함하는 로터 코어, 상기 로터 투스의 사이에 배치되는 복수 개의 마그넷, 및 상기 로터 코어의 외측에 배치되는 캔을 포함하고, 상기 캔은 홀이 형성된 제1 캔, 및 상기 홀에 결합하는 돌출부를 포함하는 제2 캔을 포함하며, 상기 돌출부의 일부는 상기 마그넷의 외측면과 마주보게 배치되는 모터에 의해 달성된다.
여기서, 상기 로터 투스의 반경(R1)은 상기 돌출부의 반경(R6)보다 클 수 있다. 이때, 상기 돌출부의 반경(R6)은 상기 돌출부의 외측면에서 상기 샤프트의 중심(C)까지의 거리일 수 있다.
그리고, 상기 제1 캔의 외측 반경(R3)은 상기 로터 투스의 반경(R1)과 동일하거나 작고, 상기 마그넷의 반경(R2)보다 클 수 있다. 여기서, 상기 마그넷의 반경(R2)은 샤프트의 중심(C)에서 상기 마그넷의 외측면까지의 거리일 수 있다.
그리고, 상기 제1 캔은 링 형상으로 형성되며, 상기 마그넷의 반경(R2)은 상기 제1 캔의 외측 반경(R3)보다 작고, 상기 제1 캔의 내측 반경(R4)보다 클 수 있다.
또한, 상기 제1 캔은 링 형상으로 형성되며, 상기 제1 캔은 상기 마그넷의 일부와 축방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다.
한편, 상기 스테이터는 스테이터 코어, 및 상기 스테이터 코어에 권선되는 코일을 포함하고, 상기 스테이터 코어는 원주 방향을 따라 상호 이격되게 배치되는 복수 개의 투스를 포함하며, 상기 투스의 내주면에서 상기 로터 투스의 외측면까지의 거리(D1)는 상기 투스의 내주면에서 상기 돌출부까지의 거리(D2)보다 작을 수 있다.
상기 과제는 요크 및 원주 방향으로 이격되어 상기 요크에 배치되는 복수 개의 로터 투스를 포함하는 로터 코어; 상기 로터 투스 사이에 배치되는 복수 개의 마그넷; 및 복수 개의 상기 마그넷이 배치된 상기 로터 코어에 배치되는 캔을 포함하고, 상기 캔은 홀이 형성된 제1 캔, 및 바디와 상기 바디에서 축방향으로 연장된 돌출부를 포함하는 제2 캔을 포함하며, 상기 홀과 결합하는 상기 돌출부는 상기 마그넷의 외측면과 마주보게 배치되는 로터에 의해 달성된다.
여기서, 상기 돌출부는 상기 로터 코어의 축방향 길이보다 길게 형성되고, 상기 홀에 결합한 상기 돌출부의 단부는 절곡될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 실시예는 샤프트와, 상기 샤프트의 외측에 배치되는 로터 및 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터를 포함하고, 상기 로터는 복수 개의 로터 투스와, 원주방향으로 상기 복수 개의 로터 투스 사이에 배치되는 마그넷과, 반경 방향으로 상기 샤프트와 상기 로터 투스 사이에 배치되는 제1 부재를 포함하고, 상기 제1 부재는 비자성체로 이루어지고, 원주방향으로 상기 로터 투스의 일부와 상기 제1 부재의 일부는 오버랩되게 배치되는 모터를 제공할 수 있다.
실시예는 샤프트와, 상기 샤프트의 외측에 배치되는 로터 및 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터를 포함하고, 상기 로터는 로터 투스와, 상기 로터 투스와 접촉하는 마그넷과, 반경 방향으로 상기 샤프트와 상기 로터 투스 사이에 배치되며 비자성체로 이루어지는 제1 부재를 포함하고, 상기 제1 부재는 상기 마그넷과 접촉하는 외주면과, 상기 샤프트와 접촉하는 내주면과, 반경 방향으로 상기 외주면과 상기 내주면 사이에 배치되어 서로 연통되는 제1 홈과 제2 홈을 포함하고, 반경 방향으로 상기 제2 홈은 상기 제1 홈보다 상기 내주면에 가깝게 배치되고, 상기 제2 홈의 원주방향 폭이 상기 제1 홈의 원주방향 폭보다 크고, 상기 로터 투스의 일부가 상기 제1 홈 및 상기 제2 홈에 배치되는 모터를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 부재는 서로 연통되는 제1 홈과 제2 홈을 포함하고, 반경 방향으로 상기 제2 홈은 상기 제1 홈보다 상기 내주면에 가깝게 배치되고, 상기 제2 홈의 원주방향 폭이 상기 제1 홈의 원주방향 폭보다 크고, 상기 로터 투스의 일부는 상기 제1 홈 및 상기 제2 홈에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 로터 투스는 상기 샤프트를 향하여 돌출되는 제1 돌기를 포함하고, 상기 제2 홈은 대향하여 배치되는 제1 면과 제2 면을 포함하고, 상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 어느 하나는 축 방향으로 상기 돌기와 선접촉할 수 있다.
바람직하게는, 상기 로터 투스는 상기 샤프트를 향하여 돌출되는 제1 돌기를 포함하고, 상기 제2 홈은 반경 방향으로 대향하여 배치되는 제1 면과 제2 면을 포함하고, 상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 어느 하나는 상기 제1 돌기와 접촉하는 제1 영역과, 상기 제1 돌기와 접촉하지 않는 제2 영역을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2 홈은 반경 방향 또는 대각선 방향으로 대향하여 배치되는 제1 면과 제2 면을 포함하고, 상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 어느 하나는 복수 개의 제2 돌기를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 돌기의 일부는 상기 제2 면에 배치된 상기 제2 돌기와 접촉하고 상기 제1 돌기의 다른 일부는 상기 제1 면과 면접촉할 수 있다.
바람직하게는, 상기 마그넷의 복수 개의 면 중 내면은 상기 샤프트를 향하여 배치되며, 상기 내면 중 일부는 상기 제1 부재의 외주면과 접촉하고, 상기 내면 중 나머지는 상기 제1 부재의 외주면과 이격되어 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 마그넷과 상기 제1 부재는 축 방향을 따라 선접촉할 수 있다.
바람직하게는, 상기 로터 투스는 상기 샤프트를 향하여 돌출되는 제1 돌기를 포함하고, 상기 제1 돌기는 제1-1 돌기와 상기 제1-1 돌기에서 돌출되는 제1-2 돌기를 포함하고, 상기 제1-2 돌기의 원주방향 폭은 상기 제1-1 돌기의 원주방향 폭보다 클 수 있다.
실시예는 마그넷의 외주면과 마주보게 배치되는 캔의 돌출부를 이용하여 상기 마그넷의 이탈을 방지할 수 있다.
또한, 실시예는 상기 캔의 돌출부를 이용하여 종래의 스포크 타입의 로터 투스에 형성된 돌기를 삭제할 수 있기 때문에, 종래의 돌기에 의한 플럭스의 누설을 방지할 수 있다.
또한, 상기 돌출부는 반경 방향을 기준으로 로터 코어의 외주면보다 내측에 배치되기 때문에, 반경 방향을 기준으로 종래의 스포크 타입의 모터보다 사이즈가 작은 모터를 구현할 수 있다.
즉, 실시예는 상기 돌출부를 이용하여 마그넷의 이탈 방지, 플럭스의 누설 방지 및 종래의 스포크 타입의 모터보다 컴팩트한 모터를 구현할 수 있다.
실시예는 샤프트 측으로 흐르는 자속의 누설을 방지하는 유리한 효과를 제공한다.
실시예는 로터 투스의 조립이 용이하며, 로터 투스를 조립한 후, 로터 투스의 움직임을 방지하는 이점이 있다.
실시예의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 실시예의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 스포크 타입의 모터의 로터와 샤프트를 나타내는 도면이고,
도 2는 실시예에 따른 모터를 나타내는 도면이고,
도 3은 도 2의 A-A선을 나타내는 단면도이고,
도 4는 실시예에 따른 모터에 배치되는 제1 실시예에 따른 로터와 샤프트의 결합을 나타내는 저면사시도이고,
도 5는 실시예에 따른 모터에 배치되는 제1 실시예에 따른 로터를 나타내는 사시도이고,
도 6은 실시예에 따른 모터에 배치되는 제1 실시예에 따른 로터를 나타내는 평면도이고,
도 7은 실시예에 따른 모터에 배치되는 제1 실시예에 따른 로터를 나타내는 저면도이고,
도 8은 제1 실시예에 따른 로터의 로터 코어와 마그넷의 배치관계를 나타내는 평면도이고,
도 9는 제1 실시예에 따른 로터의 로터 어셈블리에 캔을 배치하는 과정을 나타내는 도면이고,
도 10은 실시예에 따른 모터의 제1 캔을 나타내는 도면이고,
도 11은 실시예에 따른 모터의 제2 캔을 나타내는 도면이고,
도 12는 제2 실시예에 따른 로터를 도시한 도면이고,
도 13은 제2 실시예에 따른 로터의 로터 투스를 도시한 평면도이고,
도 14는 제2 실시예에 따른 로터의 제1 부재 도시한 평면도이고,
도 15는 제2 실시예에 따른 로터의 제1 부재의 제1 홈과 제2 홈을 도시한 평면도이고,
도 16은 제2 실시예에 따른 로터의 제1 부재의 제2 홈의 변형례를 도시한 도면이고,
도 17은 제2 실시예에 따른 로터의 제1 부재의 제2 홈의 다른 변형례를 도시한 도면이고,
도 18은 제2 실시예에 따른 로터의 제1 부재의 제1 홈과 제2 홈에 로터 코어의 제1 돌기가 결합된 상태를 도시한 도면이고,
도 19는 마그넷과 제2 실시예에 따른 로터의 제1 부재가 접촉한 상태를 도시한 도면이다.
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, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 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 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
제1 실시예
도 2는 실시예에 따른 모터를 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2의 A-A선을 나타내는 단면도이고, 도 4는 실시예에 따른 모터에 배치되는 제1 실시예에 따른 로터와 샤프트의 결합을 나타내는 저면사시도이다. 도 2에서, x 방향은 반경 방향을 의미하며, y 방향은 축 방향을 의미할 수 있다. 그리고, 상기 축 방향과 상기 반경 방향은 서로 수직할 수 있다. 여기서, 상기 축 방향이라 함은 샤프트(500)의 길이 방향일 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 모터(1)는 일측에 개구가 형성된 하우징(100), 상기 하우징(100)의 상부에 배치되는 커버(200), 상기 하우징(100)의 내부에 배치되는 스테이터(300), 스테이터(300)의 내측에 배치되는 로터(400), 및 상기 로터(400)와 결합하는 샤프트(500)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 모터(1)는 스테이터(300)의 상측에 배치되는 버스바(600) 및 로터(400)의 회전을 감지하는 센서부(700)를 포함할 수 있다. 여기서, 도 4에 도시된 바와 같이, 샤프트(500)가 결합된 로터(400)는 샤프트 어셈블리라 불릴 수 있다. 그리고, 상기 내측이라 함은 상기 반경 방향을 기준으로 상기 모터(1)의 회전 중심(C)을 향하여 배치되는 방향을 의미하고, 외측이라 함은 내측과 반대되는 방향을 의미할 수 있다. 그리고, 상기 모터(1)의 회전 중심(C)은 샤프트(500)의 축 중심일 수 있다.
하우징(100)과 커버(200)는 상기 모터(1)의 외형을 형성할 수 있다. 그리고, 하우징(100)과 커버(200)의 결합에 의해 수용공간이 형성될 수 있다. 그에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 수용공간에는 스테이터(300), 로터(400), 샤프트(500), 버스바(600), 센서부(700) 등이 배치될 수 있다.
이때, 샤프트(500)는 상기 수용공간에 회전 가능하게 배치된다. 이에, 상기 모터(1)는 샤프트(500)의 상부와 하부에 각각 배치되는 베어링(B)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 하우징(100)에 배치되는 베어링(B)은 제1 베어링 또는 하부 베어링이라 불릴 수 있고, 커버(200)에 배치되는 베어링(B)은 제2 베어링 또는 상부 베어링이라 불릴 수 있다.
하우징(100)은 원통 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 하우징(100)은 내부에 스테이터(300), 로터(400) 등을 수용할 수 있다. 이때, 하우징(100)의 형상이나 재질은 다양하게 변경될 수 있다. 예컨데, 하우징(100)은 고온에서도 잘 견딜 수 있는 금속 재질로 형성될 수 있다.
하우징(100)은 하부에 베어링(B)을 수용할 수 있는 포켓부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 하우징(100)의 포켓부는 하우징 포켓부라 불릴 수 있다.
커버(200)는 상기 하우징(100)의 개구를 덮도록 하우징(100)의 개구면, 즉 하우징(100)의 상부에 배치될 수 있다.
그리고, 커버(200)는 베어링(B)을 수용할 수 있는 포켓부를 포함할 수 있다. 여기서, 커버(200)의 포켓부는 커버 포켓부라 불릴 수 있다.
스테이터(300)는 로터(400)와의 전기적 상호 작용을 유발하여 로터(400)의 회전을 유도한다.
스테이터(300)는 하우징(100)의 내측에 배치될 수 있다. 이때, 스테이터(300)는 하우징(100)의 내주면에 지지될 수 있다. 그리고, 스테이터(300)는 로터(400)의 외측에 배치될 수 있다. 즉, 스테이터(300)의 내측에는 로터(400)가 회전 가능하게 배치될 수 있다.
도 3을 참조하면, 스테이터(300)는 스테이터 코어(310), 스테이터 코어(310)에 배치되는 인슐레이터(320) 및 인슐레이터(320)에 권선되는 코일(330)을 포함할 수 있다.
스테이터 코어(310)에는 회전 자계를 형성하는 코일(330)이 권선될 수 있다. 여기서, 스테이터 코어(310)는 하나의 코어로 형성되거나 복수 개의 분할 코어가 결합되어 형성될 수 있다.
스테이터 코어(310)는 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 상호 적층된 형태로 이루어질 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨데, 스테이터 코어(310)는 하나의 단일품으로 형성될 수도 있다.
스테이터 코어(310)는 원통 형상의 요크(311) 및 상기 요크(311)에서 반경 방향으로 돌출된 복수 개의 투스(312)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 요크(311)는 스테이터 요크라 불릴 수 있다. 그리고, 상기 투스(312)는 스테이터 투스라 불릴 수 있다.
복수 개의 상기 투스(312)는 상기 요크(311)의 원주 방향을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다. 그에 따라, 각각의 상기 투스(312) 사이에는 코일(330)이 권선되는 공간인 슬롯이 형성될 수 있다.
한편, 상기 스테이터(300)의 투스(312)는 상기 로터(400)와 에어 갭을 갖도록 배치될 수 있다. 여기서, 상기 에어 갭은 반경 방향으로 상기 투스(312)의 내주면(312a)에서 상기 로터(400)의 외주면까지의 거리일 수 있다. 상세하게, 상기 에어 캡은 반경 방향으로 상기 투스(312)의 내주면(312a)에서 로터(400)의 로터 투스(412)의 외측면(412a)까지의 최단 거리일 수 있다.
인슐레이터(320)는 스테이터 코어(310)와 코일(330)을 절연시킨다. 그에 따라, 인슐레이터(320)는 스테이터 코어(310)와 코일(330) 사이에 배치될 수 있다.
따라서, 코일(330)은 인슐레이터(320)가 배치된 스테이터 코어(310)에 권선될 수 있다.
로터(400)는 스테이터(300)와 전기적 상호 작용을 통해 회전한다. 이때, 상기 로터(400)는 스테이터(300)에 회전 가능하게 배치될 수 있다.
도 5는 실시예에 따른 모터에 배치되는 제1 실시예에 따른 로터를 나타내는 사시도이고, 도 6은 실시예에 따른 모터에 배치되는 제1 실시예에 따른 로터를 나타내는 평면도이고, 도 7은 실시예에 따른 모터에 배치되는 제1 실시예에 따른 로터를 나타내는 저면도이고, 도 8은 제1 실시예에 따른 로터의 로터 코어와 마그넷의 배치관계를 나타내는 평면도이고, 도 9는 제1 실시예에 따른 로터의 로터 어셈블리에 캔을 배치하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 5 내지 도 9를 참조하면, 상기 로터(400)는 로터 코어(410), 상기 로터 코어(410)에 배치되는 복수 개의 마그넷(420) 및 상기 마그넷(420)이 결합된 로터 코어(410)에 배치되는 캔(430)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 마그넷(420)은 중심(C)을 기준으로 로터 코어(410)에 방사상으로 배치될 수 있다. 여기서, 상기 로터(400)는 제1 실시예에 따른 로터일 수 있으며, 제1 로터라 불릴 수 있다.
상기 로터 코어(410)는 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 적층된 형상으로 실시되거나 또는 하나의 통 형태로 실시될 수 있다. 그리고, 상기 로터 코어(410)의 중심(C)에는 샤프트(500)가 결합하는 홀이 형성될 수 있다.
상기 로터 코어(410)는 요크(411), 및 원주 방향으로 이격되어 상기 요크(411)에 배치되는 복수 개의 로터 투스(412)를 포함할 수 있다.
상기 요크(411)는 샤프트(500)와의 결합을 위해 중앙에 홀이 형성된 원통 형상으로 형성될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 요크(411)는 마그넷(420)의 내측 일면과 마주보게 배치되는 돌기(411a)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 돌기(411a)는 원주 방향을 기준으로 상기 로터 투스(412)의 사이에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 돌기(411a)의 단부는 상기 마그넷(420)의 내측 일면과 접촉할 수 있다.
상기 로터 투스(412)는 요크(411)의 외주면에서 반경 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 이때, 복수 개의 상기 로터 투스(412)는 원주 방향을 따라 상호 이격되게 배치될 수 있다.
즉, 로터(400)의 중심(C)을 기준으로 복수 개의 상기 로터 투스(412)는 방사상으로 배치될 수 있다. 이때, 상기 로터 투스(412)는 원주 방향으로 상호 이격되게 형성될 수 있기 때문에, 개구부를 형성할 수 있다. 그에 따라, 원주 방향을 기준으로 상기 로터 투스(412) 사이에는 마그넷(420)이 배치될 수 있는 공간이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 마그넷(420)의 일측인 외측은 개방(노출)될 수 있다.
그리고, 상기 로터 투스(412)는 로터(400)의 중심(C)을 기준으로 소정의 반경(R1)을 갖도록 배치될 수 있다. 예컨데, 복수 개의 상기 로터 투스(412)는 소정의 반경(R1) 상에 배치될 수 있다. 이때, 상기 반경(R1)은 제1 반경이라 불릴 수 있으며, 중심(C)에서 로터 투스(412)의 외측면(412a)까지의 거리일 수 있다.
그리고, 상기 로터 투스(412)의 외측면(412a)은 상기 스테이터(300)의 투스(312)의 내주면(312a)까지 소정의 거리(D1)를 갖도록 배치될 수 있다. 여기서, 상기 거리(D1)는 제1 거리라 불릴 수 있다.
복수 개의 상기 마그넷(420)은 상기 로터 투스(412) 사이에 배치될 수 있다. 여기서, 마그넷(420)은 길쭉한 바 형상으로 형성될 수 있다.
상기 마그넷(420)은 로터(400)의 중심(C)을 기준으로 소정의 반경(R2)을 갖도록 배치될 수 있다. 예컨데, 복수 개의 상기 마그넷(420)은 소정의 반경(R2) 상에 배치될 수 있다. 이때, 상기 반경(R2)은 제2 반경이라 불릴 수 있으며, 중심(C)에서 마그넷(420)의 외측면(421)까지의 거리일 수 있다. 여기서, 상기 마그넷(420)의 반경(R2)은 샤프트(500)의 중심(C)에서 상기 마그넷(420)의 외측면(421)까지의 반경 방향 거리일 수 있다. 그리고, 상기 마그넷(420)의 반경(R2)은 상기 로터 투스(412)의 반경(R1)보다 작다.
상기 마그넷(420)은 스테이터(300)의 스테이터 코어(310)에 감긴 코일(330)과 회전 자계를 형성한다.
그에 따라, 코일(330)과 마그넷(420)의 전기적 상호 작용으로 로터(400)가 회전하고, 상기 로터(400)의 회전에 연동하여 샤프트(500)가 회전함으로써 상기 모터(1)의 구동력이 발생된다.
상기 캔(430)은 상기 마그넷(420)이 부착된 로터 코어(410)의 일부를 덮도록 배치될 수 있다. 여기서, 상기 마그넷(420)이 부착된 로터 코어(410)는 로터 어셈블리라 불릴 수 있다.
상기 캔(430)은 물리적 또는 화학적 자극으로부터 상기 로터 코어(410)와 상기 마그넷(420)을 보호할 수 있다. 또한, 상기 캔(430)은 상기 로터 코어(410)에서 상기 마그넷(420)이 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
도 10은 실시예에 따른 모터의 제1 캔을 나타내는 도면이고, 도 11은 실시예에 따른 모터의 제2 캔을 나타내는 도면이다.
도 5 내지 도 11을 참조하면, 상기 캔(430)은 제1 캔(440) 및 상기 제1 캔(440)과 결합하는 제2 캔(450)을 포함할 수 있다.
상기 제1 캔(440)은 로터 코어(410)의 하부에 접촉되게 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제2 캔(450)의 일부는 상기 로터 코어(410)의 상부에 접촉되게 배치될 수 있으며, 상기 제2 캔(450)의 다른 일부는 상기 마그넷(420)의 외측에 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 제1 캔(440)과 제2 캔(450)은 상기 마그넷(420)이 축방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 상기 제1 캔(440)은 로터 코어(410)의 하부에 배치되고, 상기 제2 캔(450)의 일부는 로터 코어(410)의 상부에 배치되는 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다. 예컨데, 상기 제1 캔(440)은 로터 코어(410)의 상부에 배치되고, 상기 제2 캔(450)의 일부는 로터 코어(410)의 하부에 배치될 수도 있다.
상기 제1 캔(440)은 원주 방향으로 상호 이격되게 배치되는 복수 개의 홀(441)을 포함할 수 있다. 상기 홀(441)은 제1 캔(440)을 축 방향으로 관통하는 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 제2 캔(450)의 돌출부(452)와의 결합을 고려하여 상기 제2 캔(450)의 돌출부(452)에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 캔(440)은 링 형상의 판으로 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 제1 캔(440)은 상기 마그넷(420)의 일부와 축방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 이때, 상기 제1 캔(440)은 로터 코어(410)의 하면에 접촉되게 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 캔(440)이 링 형상의 판으로 형성됨에 따라, 상기 제1 캔(440)은 외측 반경(R3)과 내측 반경(R4)을 가질 수 있다. 여기서, 상기 외측 반경(R3)은 제3 반경이라 불릴 수 있고, 상기 내측 반경(R4)은 제4 반경이라 불릴 수 있다.
상기 제1 캔(440)의 외측 반경(R3)은 상기 로터 투스(412)의 반경(R1)과 동일하거나 작을 수 있다. 이때, 상기 제1 캔(440)의 외측 반경(R3)은 마그넷(420)의 반경(R2)보다 클 수 있다. 그리고, 상기 내측 반경(R4)은 마그넷(420)의 반경(R2)보다 작을 수 있다. 즉, 상기 마그넷의 반경(R2)은 상기 제1 캔(440)의 외측 반경(R3)보다 작고, 상기 제1 캔(440)의 내측 반경(R4)보다 클 수 있다.
한편, 상기 제1 캔(440)은 외주면에서 축방향인 상방으로 돌출되게 연장된 림(442)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 림(442)은 링 형상의 단면을 갖도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 림(442)은 슬리브라 불릴 수 있다.
상기 림(442)은 로터 투스(412)의 외측에 배치될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 림(442)의 내주면은 상기 로터 투스(412)의 외측면(412a)과 접촉되게 배치될 수 있다. 또한, 상기 림(442)의 내주면은 돌출부(452)와 이격되게 배치될 수 있다. 여기서, 상기 림(442)은 상기 제1 캔(440)의 부가적인 구성요소로서, 상기 로터 어셈블리에 제1 캔(440)을 배치하기 위한 가이드로서의 역할을 수행할 수 있다.
상기 제2 캔(450)은 바디(451) 및 상기 바디(451)에서 축 방향으로 돌출되는 적어도 두 개의 돌출부(452)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 제2 캔(450)은 바디(451) 및 상기 바디(451)에서 축 방향으로 돌출되는 복수 개의 돌출부(452)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 바디(451)와 상기 돌출부(452)는 일체로 형성될 수 있다. 예컨데, 상기 제2 캔(450)은 판 형상의 소재를 절단 후 절곡하여 상기 바디(451)와 상기 돌출부(452)를 형성할 수 있다.
상기 바디(451)는 소정의 두께를 갖는 원판 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 바디(451)에는 샤프트(500)의 배치를 위해 중앙에 홀이 형성될 수 있다. 이때, 상기 바디(451)의 일면은 로터 코어(410)의 상면과 접촉되게 배치될 수 있다. 그리고, 상기 바디(451)에 형성된 홀의 반경은 상기 제1 캔(440)의 내측 반경(R4)보다 작을 수 있다.
그리고, 상기 바디(451)의 외주면(451a)은 소정의 반경(R5)을 갖도록 형성될 수 있다. 여기서, 상기 반경(R5)은 제5 반경이라 불릴 수 있다. 그리고, 상기 외주면(451a)의 반경(R5)은 상기 로터 투스(412)의 반경(R1)보다 작을 수 있다. 그리고, 상기 외주면(451a)의 반경(R5)은 상기 마그넷(420)의 반경(R2)보다 클 수 있다.
상기 돌출부(452)는 상기 바디(451)에서 축방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 돌출부(452)는 제1 캔(440)의 홀(441)과 결합한 후 절곡되어 상기 마그넷(420)의 축방향 이탈을 방지할 수 있다. 여기서, 상기 돌출부(452)는 판 형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 복수 개의 돌출부(452)는 원주 방향으로 상호 이격되게 소정의 간격으로 바디(451)에 배치될 수 있다.
그리고, 상기 돌출부(452)는 상기 마그넷(420)과 마주보게 배치될 수 있다. 상세하게, 상기 돌출부(452)의 일부는 상기 마그넷(420)과 반경 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 이때, 상기 돌출부(452)는 마그넷(420)의 외측에 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 돌출부(452)는 상기 마그넷(420)이 반경 방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 상기 돌출부(452)와 상기 마그넷(420)의 갯수는 동일할 수 있다.
도 9 및 도 11을 참조하면, 상기 돌출부(452)는 상기 바디(451)의 외주면(451a)에서 축방향으로 길게 연장될 수 있다. 이때, 상기 돌출부(452)는 로터(400)의 중심(C)을 기준으로 소정의 반경(R6)을 갖도록 배치될 수 있다. 예컨데, 복수 개의 상기 돌출부(452)는 소정의 반경(R6) 상에 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 돌출부(452)의 외측면에서 상기 샤프트(500)의 중심(C)까지의 거리는 상기 외주면(451a)의 반경(R5)보다 클 수 있다. 즉, 상기 돌출부(452)의 반경(R6)은 상기 외주면(451a)의 반경(R5)보다 클 수 있다. 여기서, 상기 돌출부(452)의 반경(R6)은 상기 돌출부(452)의 외측면의 반경일 수 있으며, 제6 반경이라 불릴 수 있다.
또한, 상기 로터 투스의 외측면의 반경(R1)은 상기 돌출부(452)의 외측면에서 상기 샤프트(500)의 축의 중심(C)까지의 거리보다 클 수 있다. 그에 따라, 상기 로터(400)는 캔(430)을 사용하더라도 컴팩트한 모터를 구현할 수 있다.
한편, 상기 돌출부(452)는 로터 코어(410)의 축방향 길이보다 길게 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 돌출부(452)는 상기 홀(441)에 결합한 후 절곡되어 상기 제1 캔(440)을 고정시킬 수 있다.
한편, 상기 로터 투스(412)의 외측면(412a)은 상기 스테이터(300)의 투스(312)의 내주면(312a)까지 소정의 거리(D1)를 갖도록 배치될 수 있다. 여기서, 상기 거리(D1)는 제1 거리라 불릴 수 있다.
또한, 상기 돌출부(452)는 상기 스테이터(300)의 투스(312)의 내주면(312a)까지 소정의 거리(D2)를 갖도록 배치될 수 있다. 여기서, 상기 거리(D2)는 제2 거리라 불릴 수 있다.
따라서, 상기 모터(1)는 상기 투스(312)의 내주면(312a)에서 상기 로터 투스(412)의 외측면(412a)까지의 거리(D1)를 상기 투스(312)의 내주면(312a)에서 상기 돌출부(452)까지의 거리(D2)보다 작게 형성함으로써, 에어 갭의 로스를 방지할 수 있다. 그에 따라, 상기 모터(1)는 반경 방향 상으로 컴팩트하게 구현될 수 있다.
도 9를 참조하여, 상기 캔(430)이 상기 로터 어셈블리에 결합하는 과정을 살펴보기로 한다.
도 9의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 로터 어셈블리의 상부와 하부에 제1 캔(440)과 제2 캔(450)을 결합할 수 있다. 이때, 상기 제2 캔(450)의 돌출부(452)는 상기 마그넷(420)과 마주보게 상기 마그넷(420)의 외측에 배치될 수 있다.
도 9의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제2 캔(450)의 돌출부(452)는 상기 제1 캔(440)의 홀(441)을 관통하여 결합할 수 있다. 이때, 상기 돌출부(452)는 로터 코어(410)의 축방향 길이보다 길게 형성될 수 있기 때문에, 상기 홀(441)에 결합한 돌출부(452)의 단부는 상기 제1 캔(440)에 노출되게 배치될 수 있다.
도 9의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 홀(441)을 관통한 돌출부(452)의 단부를 절곡하여 제1 캔(440)을 고정할 수 있다.
따라서, 상기 모터(1)는 도 9의 (a), (b) 및 (c)의 과정을 통해 상기 로터 어셈블리에 상기 캔(430)을 결합하여 고정할 수 있다. 그에 따라, 상기 캔(430)에 의해 상기 마그넷(420)의 이탈이 방지될 수 있다.
샤프트(500)는 베어링(B)에 의해 하우징(100)의 내부에서 회전 가능하게 배치될 수 있다. 그리고, 샤프트(500)는 로터(400)의 회전에 연동하여 함께 회전할 수 있다.
그리고, 상기 샤프트(500)는 상기 로터 코어(410)의 중앙에 형성된 홀에 압입 방식으로 결합될 수 있다.
버스바(600)는 스테이터(300)의 상부에 배치될 수 있다.
그리고, 버스바(600)는 스테이터(300)의 코일(330)과 전기적으로 연결될 수 있다.
버스바(600)는 버스바 본체(미도시)와 상기 버스바 본체의 내부에 배치되는 복수 개의 터미널(미도시)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 버스바 본체는 사출 성형을 통해 형성된 몰드물일 수 있다. 그리고, 상기 터미널 각각은 스테이터(300)의 코일(330)과 전기적으로 연결될 수 있다.
센서부(700)는 로터(400)와 회전 연동 가능하게 설치된 센싱 마그넷의 자기력을 감지하여 로터(400)의 현재 위치를 파악함으로써 샤프트(500)의 회전을 감지할 수 있게 한다.
센서부(700)는 센싱 마그넷 조립체(710)와 인쇄회로기판(PCB, 720)을 포함할 수 있다.
센싱 마그넷 조립체(710)는 로터(400)와 연동하도록 샤프트(500)에 결합되어 로터(400)의 위치를 검출되게 한다. 이때, 센싱 마그넷 조립체(710)는 센싱 마그넷과 센싱 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 센싱 마그넷은 내주면을 형성하는 홀에 인접하여 원주방향으로 배치되는 메인 마그넷과 가장자리에 형성되는 서브 마그넷을 포함할 수 있다.
상기 메인 마그넷은 모터의 로터(400)에 삽입된 드라이브 마그넷과 동일하게 배열될 수 있다.
상기 서브 마그넷은 상기 메인 마그넷보다 세분화되어 많은 극을 갖도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 서브 마그넷은 회전 각도를 더욱 세밀하게 분할하여 측정하는 것이 가능하게 하며, 모터의 구동을 더 부드럽게 유도할 수 있다
상기 센싱 플레이트는 원판 형태의 금속 재질로 형성될 수 있다. 센싱 플레이트의 상면에는 센싱 마그넷이 결합될 수 있다. 그리고 상기 센싱 플레이트는 샤프트(500)에 결합될 수 있다. 여기서, 상기 센싱 플레이트에는 샤프트(500)가 관통하는 홀이 형성될 수 있다.
인쇄회로기판(720)에는 상기 센싱 마그넷의 자기력을 감지하는 센서가 배치될 수 있다. 여기서, 상기 센서는 홀 IC(Hall IC)로 제공될 수 있다. 그리고, 상기 센서는 센싱 마그넷의 N극과 S극의 변화를 감지하여 센싱 시그널을 생성할 수 있다. 그에 따라, 홀 IC(Hall IC)가 배치된 인쇄회로기판(720)은 센싱 어셈블리 또는 위치 감지 장치라 불릴 수 있다.
제2 실시예
실시예에 따른 모터(1)는 일측에 개구가 형성된 하우징(100), 상기 하우징(100)의 상부에 배치되는 커버(200), 상기 하우징(100)의 내부에 배치되는 스테이터(300), 스테이터(300)의 내측에 배치되는 로터(1400), 및 상기 로터(400)와 결합하는 샤프트(500)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 모터(1)는 스테이터(300)의 상측에 배치되는 버스바(600) 및 로터(400)의 회전을 감지하는 센서부(700)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 로터(1400)는 제2 실시예에 따른 로터일 수 있으며, 제2 로터라 불릴 수 있다. 즉, 상기 모터(1)는 제1 실시예에 따른 로터(400)를 대신하여 제2 실시예에 따른 로터(1400)를 포함할 수 있다.
로터(1400)는 샤프트(500)의 외측에 배치될 수 있다. 로터(1400)는 스테이터(300)와 전기적 상호 작용을 통해 회전한다.
도 12는 로터(1400)를 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 로터(1400)는 로터 투스(1410)와 마그넷(1420)과 제1 부재(1430)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 로터 투스(1410)와 제1 부재(1430)의 결합을 통해 로터 코어를 형성할 수 있다. 이때, 상기 마그넷(1420)은 중심(C)을 기준으로 상기 로터 코어에 방사상으로 배치될 수 있다.
로터 투스(1410)는 복수 개가 마련될 수 있다 복수 개의 로터 투스(1410)는 원주방향을 따라 이격되어 배치된다. 복수 개의 로터 투스(1410) 각각은 복수 개의 플레이트가 적층되어 이루어질 수 있다. 또는 복수 개의 로터 투스(1410) 각각은 단일 부재로 이루어질 수 있다. 하나의 로터 투스(1410)를 기준으로, 로터 투스(1410)의 양 측에 각각 마그넷(1420)이 배치될 수 있다.
마그넷(1420)은 원주방향으로, 인접하는 로터 투스(1410A)와 로터 투스(1410B) 사이에 배치될 수 있다. 즉, 마그넷(1420)은 원주 방향을 기준으로 두 개의 로터 투스(1410) 사이에 배치될 수 있다.
제1 부재(1430)는 마그넷(1420)의 내측에 배치되며, 로터 투스(1410)와 결합한다. 그리고 제1 부재(1430)는 샤프트(500)와 결합한다. 반경 방향으로 제1 부재(1430)의 외측에는 로터 투스(1410)가 위치하고 제1 부재(1430)의 내측에는 샤프트(500)가 위치한다. 제1 부재(1430)는 비자성체로 이루어진다. 이는 로터 투스(1410)를 통해 샤프트(500)로 누설되는 자속의 누출을 막기 위한 것이다. 여기서, 상기 제1 부재(1430)는 요크라 불릴 수 있다. 그리고, 상기 제1 부재(1430)는 상기 로터 투스(1410)와 다른 재질로 형성될 수 있다. 예컨데, 상기 제1 부재(1430)는 비자성체 중 하나인 합성 수지 재질로 형성될 수 있다.
도 13은 로터 투스(1410)를 도시한 평면도이다.
도 13을 참조하면, 로터 투스(1410)는 내측을 향하여 돌출되는 제1 돌기(1411, 1412)를 포함할 수 있다. 그리고 로터 투스(1410)는 측면(1414)을 포함할 수 있다. 제1 돌기(1411, 1412)는 제1 부재(1430)와의 결합을 위한 것이다. 그리고 측면(1414)은 마그넷(1420)과 접촉하여 마그넷(1420)을 고정하기 위한 것이다.
제1 돌기(1411, 1412)는 제1-1 돌기(1411)와 제1-2 돌기(1412)를 포함할 수 있다.
제1-1 돌기(1411)의 측면(1414)과 연결된다.
제1-2 돌기(1412)는 제1-1 돌기(1411)에서 내측을 향하여 돌출된다. 제1-2 돌기(1412)의 폭(W2)은 제1-1 돌기(1411)의 폭(W1)보다 크다. 이는 로터 투스(1410)와 제1 부재(1430)의 결합력을 높이일 수 있다. 그에 따라, 반경 방향으로, 로터 투스(1410)가 제1 부재(1430)에서 이탈되는 것을 막기 위한 구조이다. 축 방향으로 바라보았을 때, 제1-1 돌기(1411)와 제1-2 돌기(1412)는 사각 모양을 갖도록 형성될 수 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 제1 돌기(1411, 1412)는 'T' 자 형상으로 형성될 수 있다.
로터 투스(1410)는 제3 돌기(1413)를 포함할 수 있다. 제3 돌기(1413)는 로터 투스(1410)의 외측에 배치되며, 측면(1414)보다 돌출되게 배치될 수 있다. 제3 돌기(1413)는 반경 방향으로 마그넷(1420)의 외면을 구속하여 반경 방향으로 로터 투스(1410)에서 마그넷(1420)이 이탈하는 것을 방지한다. 다만, 제1 실시예에 개시된 제1 캔(440)과 제2 캔(450)이 적용되는 경우 상기 제3 돌기(1413)는 삭제될 수 있다.
도 14는 제1 부재(1430)를 도시한 평면도이다.
도 14는 제1 부재(1430)는 로터 투스(1410)와 샤프트(500)를 연결하기 위한 부재이다. 특히, 제1 부재(1430)는 수지와 같은 비자성체로 이루어져 로터 투스(1410)를 통해 샤프트로 자속이 누설되는 것을 방지한다.
이러한 제1 부재(1430)는 중공형 부재일 수 있다. 제1 부재(1430)는 외주면(1431)과 내주면(1432)과 제1 홈(1433)과 제2 홈(1434)을 포함할 수 있다. 외주면(1431)은 마그넷(1420)과 접촉한다. 내주면(1432)은 샤프트(500)의 표면과 접촉할 수 있다. 제1 홈(1433)과 제2 홈(1434)은 로터 투스(1410)와 제1 부재(1430)의 결합을 위한 것이다. 제1 홈(1433)과 제2 홈(1434)은 반경 방향으로 외주면(1431)과 내주면(1432) 사이에 위치한다.
제1 홈(1433)과 제2 홈(1434)은 서로 연통되게 배치된다. 제1 홈(1433)은 외주면(1431)에서 내측으로 형성되며, 제2 홈(1434)은 제1 홈(1433)에서 내측으로 형성된다. 예컨데, 상기 제2 홈(1434)은 제1 홈(1433)의 내측에 연통되게 형성될 수 있다.
도 15는 제1 부재(1430)의 제1 홈(1433)과 제2 홈(1434)을 도시한 평면도이다.
도 15를 참조하면. 제2 홈(1434)은 제1 홈(1433)보다 내측에 배치될 수 있다. 제2 홈(1434)의 폭(W4)은 제1 홈(1433)의 폭(W3)보다 클 수 있다. 이는 로터 투스(1410)와 제1 부재(1430)의 결합력을 높이면서도, 반경 방향으로 로터 투스(1410)가 제1 부재(1430)에서 이탈되는 것을 막기 위한 구조이다. 여기서, 제1 홈(1433)의 폭(W3)과 제2 홈(1434)의 폭(W4)은 로터 투스(1410)의 제1 돌기(1411, 1412)와 제2 돌기(1435)의 크기를 고려한 것이다.
로터 투스(1410)가 제1 부재(1430)에 장착될 때, 제1 돌기(1411, 1412)는 제1 홈(1433)에 위치하고, 제2 돌기(1435)는 제2 홈(1434)에 위치한다. 축 방향으로 바라보았을 때, 제1 홈(1433)과 제2 홈(1434) 각각은 사각 모양을 갖도록 형성될 수 있다.
제2 홈(1434)은 대향하여 배치되는 제1 면(1434a, 1434b)과 제2 면(1434c, 1434d)을 포함할 수 있다.
제1 면(1434a, 1434b)은 인접하는 제1-1면(1434a)과 제1-2 면(1434b)을 포함할 수 있다. 그리고 제2 면(1434c, 1434d)은 인접하는 제2-1 면(1434c)과 제2-2 면(1434d)을 포함할 수 있다. 제1-1면(1434a)과 제2-1 면(1434c)은 마주보게 배치된다. 제1-2 면(1434b)과 제2-2 면(1434d)은 마주보게 배치된다. 제1-1면(1434a)은 제1 홈(1433)과 연결된다. 제1-2 면(1434b)은 제2-1 면(1434c)과 연결될 수 있다 제2-2 면(1434d)은 제1-1면(1434a)과 연결될 수 있다.
제2-1 면(1434c)에 복수 개의 제2 돌기(1435)가 배치된다. 제2 돌기(1435)는 제2 홈(1434)에 삽입되는 제1-2 돌기(1412)와 접촉한다. 제2 돌기(1435)는 곡면을 포함할 수 있다. 제2 돌기(1435)의 곡면 부분이 로터 투스(1410)의 제1-2 돌기(1412)와 접촉할 수 있다. 예를 들어, 제1-2 돌기(1412)는 축 방향을 따라 제2 돌기(1435)의 곡면부분을 통해 제2 면(1434c, 1434d)에 선접촉할 수 있다. 제1 부재(1430)에 로터 투스(1410)가 결합될 때, 제1 돌기(1411, 1412)가 축 방향으로 제1 홈(1433)과 제2 홈(1434)을 따라 삽입된다. 이때, 로터 투스(1410)의 제1-2 돌기(1412)의 내면은 제2 홈(1434)에 배치된 제2 돌기(1435)와 접촉하고, 제1-2 돌기(1412)의 외면은 제2 홈(1434)의 제1-1면(1434a)과 면접촉할 수 있다.
도 16은 제1 부재(1430)의 제2 홈(1434)의 변형례를 도시한 도면이다.
도 16을 참조하면, 복수 개의 제2 돌기(1435)는 제1-1면(1434a)에만 배치될 수 있다. 제1 돌기(1411, 1412)가 축 방향으로 제1 홈(1433)과 제2 홈(1434)을 따라 삽입되면, 로터 투스(1410)의 제1-2 돌기(1412)의 외면은 제2 홈(1434)에 배치된 제2 돌기(1435)와 접촉하고, 제1-2 돌기(1412)의 내면은 제2 홈(1434)의 제2-1 면(1434c)과 면접촉할 수 있다.
도 17은 제1 부재(1430)의 제2 홈(1434)의 다른 변형례를 도시한 도면이다.
도 17을 참조하면, 복수 개의 제2 돌기(1435)는 제1-2 면(1434b)과 제2-2 면(1434d)에 각각 배치될 수 있다. 제1 돌기(1411, 1412)가 축 방향으로 제1 홈(1433)과 제2 홈(1434)을 따라 삽입되면, 로터 투스(1410)의 제1-2 돌기(1412)의 측면은 제2 홈(1434)에 배치된 제2 돌기(1435)와 접촉하고, 제1-2 돌기(1412)의 외면은 제2 홈(1434)의 제1-1면(1434a)과 면접촉하고 제1-2 돌기(1412)의 내면은 제2 홈(1434)의 제2-1 면(1434c)과 면접촉할 수 있다.
도 18은 제1 부재(1430)의 제1 홈(1433)과 제2 홈(1434)에 로터 투스(1410)의 제1 돌기(1411, 1412)가 결합된 상태를 도시한 도면이다.
도 18을 참조하면, 제1 부재(1430)에 로터 투스(1410)가 결합될 때, 제1 돌기(1411, 1412)가 축 방향으로 제1 홈(1433)과 제2 홈(1434)을 따라 삽입되면, 제1 돌기(1411, 1412)의 내면은 제2 홈(1434)의 제2-1 면(1434c)과 접촉영역(S1)과 비접촉영역(S2)을 형성한다. 상기 접촉영역(S1)은 제2 홈(1434)의 제2-1 면(1434c)에 배치된 제2 돌기(1435)가 배치된 영역이며, 상기 비접촉영역(S2)은 제2 돌기(1435)가 없는 영역이다. 상기 비접촉영역(S2)에서는 제2 돌기(1435)에 의해 로터 투스(1410)의 제1 돌기(1411, 1412)와 제2 홈(1434) 사이에 공간이 생성된다. 도 18에 도시된 바와 같이, 제2 돌기(1435)에 의해 제1-2 돌기(1412)와 제2-1 면(1434c)은 상호 이격되게 배치되기 때문에, 제2 돌기(1435)에 의해 제1-2 돌기(1412)와 제2-1 면(1434c) 사이에 공간이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 접촉영역(S1)은 제1 영역으로 불릴 수 있고, 상기 비접촉영역(S2)은 제2 영역이라 불릴 수 있다.
이러한 공간으로 인하여 로터 투스(1410)의 제1-2 돌기(1412)가 제2 홈(1434)에 용이하게 삽입된다. 또한. 제1 돌기(1411, 1412)의 외면과 측면이 제1-1면(1434a)과, 제1-2 면(1434b) 및 제2-2 면(1434d)에 면접촉한 상태에서 제2 돌기(1435)가 로터 투스(1410)의 제1-2 돌기(1412)를 가압하기 때문에, 로터 투스(1410)가 흔들리는 것을 방지하는 이점이 있다. 또한, 제1 부재(1430)에 로터 투스(1410)가 결합된 상태에서, 복수 개의 제2 돌기(1435)는 제2 홈(1434)과 제1-2 돌기(1412)의 유격에 의해 로터 투스(1410)가 흔들리는 것을 방지하는 이점이 있다.
축 방향에서 바라보았을 때, 로터 투스(1410)의 제1-2 돌기(1412)의 모서리 부분(1412a)은 라운드 형태로 실시될 수 있다. 이는 로터 투스(1410)의 제1-2 돌기(1412)가 제2 홈(1434)에 용이하게 삽입될 수 있도록 유도할 수 있다. 제1 부재(1430)에 로터 투스(1410)가 결합된 상태에서, 제2 돌기(1435)는 로터 투스(1410)가 흔들리는 것을 방지한다.
로터 투스(1410)의 제1 돌기(1411, 1412)는 제1 홈(1433) 및 제2 홈(1434)에 배치되기 때문에 원주방향을 기준으로, 제1 부재(1430)와 오버랩 영역을 형성한다. 로터 투스(1410)의 제1-2 돌기(1412)의 폭(W2)이 제1 홈(1433)의 폭(W3)보다 크기 때문에 반경 방향으로 로터 투스(1410)가 제1 부재(1430)에서 빠지는 것이 방지된다.
도 19는 마그넷(1420)과 제1 부재(1430)가 접촉한 상태를 도시한 도면이다.
도 19를 참조하면, 마그넷(1420)의 내면(1421)은 제1 부재(1430)의 외주면(1431)과 접촉한다. 여기서, 마그넷(1420)의 내면은 샤프트(500)를 향하는 면이다. 마그넷(1420)의 내면(1421)의 일부만이 제1 부재(1430)의 외주면(1431)과 접촉하기 때문에, 도 19의 'G'와 같은 공간을 형성될 수 있다. 그에 따라, 마그넷(1420)의 내면의 다른 부분은 제1 부재(1430)의 외주면(1431)과 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 마그넷(1420)의 내면과 제1 부재(1430)의 외주면(1431)은 선 접촉할 수 있다. 이는 마그넷(1420)의 결합력과 조립성을 높이는 이점이 있다.
마그넷(1420)의 외면(1422)은 로터 투스(1410)의 제3 돌기(1413)에 의해 고정될 수 있다. 이때, 마그넷(1420)의 외면(1422)은 스테이터(300)를 향하는 면이다. 예컨데, 상기 제3 돌기(1413)는 마그넷(1420)의 외면(1422) 중 일부를 지지하여, 마그넷(1420)이 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 상기 로터(1400)는 로터 투스(1410)에 제3 돌기(1413)가 형성된 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨데, 제1 실시예에 개시된 제1 캔(440)과 제2 캔(450)이 상기 로터(1400)에 적용되는 경우, 상기 제3 돌기(1413)는 로터 투스(1410)에서 삭제될 수 있다. 즉, 상기 로터(1400)에 상기 제3 돌기(1413)가 적용되지 않더라도, 상기 로터(1400)에 결합되는 제1 캔(440)과 제2 캔(450)에 의해 상기 마그넷(1420)의 이탈이 방지될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
<부호의 설명>
1: 모터, 100: 하우징, 200: 커버, 300: 스테이터, 400, 1400: 로터, 500: 샤프트, 600: 버스바, 700: 센서부

Claims (20)

  1. 스테이터;
    상기 스테이터와 대응되게 배치되는 로터; 및
    상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고,
    상기 로터는
    요크, 및 원주 방향으로 이격되어 상기 요크에 배치되는 복수 개의 로터 투스를 포함하는 로터 코어,
    상기 로터 투스의 사이에 배치되는 복수 개의 마그넷, 및
    상기 로터 코어에 배치되는 캔을 포함하고,
    상기 캔은
    홀이 형성된 제1 캔, 및
    상기 홀에 결합하는 돌출부를 포함하는 제2 캔을 포함하며,
    상기 돌출부의 일부는 상기 마그넷의 외측면과 마주보게 배치되는 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로터 투스의 외측면의 반경(R1)은 상기 돌출부의 외측면에서 상기 샤프트의 축의 중심까지의 거리보다 큰 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 캔의 외측 반경(R3)은 상기 로터 투스의 반경(R1)과 동일하거나 작고, 상기 샤프트의 축의 중심에서 상기 마그넷의 외측면까지의 거리보다 큰 모터.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 캔은 링 형상으로 형성되며,
    상기 샤프트의 축의 중심에서 상기 마그넷의 외측면까지의 거리는 상기 제1 캔의 외측 반경(R3)보다 작고, 상기 제1 캔의 내측 반경(R4)보다 큰 모터.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 캔은 링 형상으로 형성되며,
    상기 제1 캔은 상기 마그넷의 일부와 축방향으로 오버랩되게 배치되는 모터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스테이터는 스테이터 코어, 및 상기 스테이터 코어에 권선되는 코일을 포함하고,
    상기 스테이터 코어는 원주 방향을 따라 상호 이격되게 배치되는 복수 개의 투스를 포함하며,
    상기 투스의 내주면에서 상기 로터 투스의 외측면까지의 거리(D1)는 상기 투스의 내주면에서 상기 돌출부의 외측면까지의 거리(D2)보다 작은 모터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 로터 코어의 축방향 길이보다 길게 형성되고,
    상기 홀에 결합한 상기 돌출부의 단부는 절곡되는 모터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 요크는 상기 마그넷과 접촉하는 외주면과, 상기 샤프트와 접촉하는 내주면과, 반경 방향으로 상기 외주면과 상기 내주면 사이에 배치되어 서로 연통되는 제1 홈과 제2 홈을 포함하고,
    상기 요크는 상기 로터 투스와 재질이 다른 비자성체로 이루어지고,
    반경 방향으로 상기 제2 홈은 상기 제1 홈보다 상기 내주면에 가깝게 배치되고,
    상기 제2 홈의 원주방향 폭이 상기 제1 홈의 원주방향 폭보다 크고,
    상기 로터 투스의 일부가 상기 제1 홈 및 상기 제2 홈에 배치되는 모터.
  9. 샤프트;
    상기 샤프트의 외측에 배치되는 로터; 및
    상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터를 포함하고,
    상기 로터는 복수 개의 로터 투스와, 원주방향으로 상기 복수 개의 로터 투스 사이에 배치되는 마그넷과, 반경 방향으로 상기 샤프트와 상기 로터 투스 사이에 배치되는 제1 부재를 포함하고,
    상기 제1 부재는 비자성체로 이루어지고,
    원주방향으로 상기 로터 투스의 일부와 상기 제1 부재의 일부는 오버랩되게 배치되는 모터.
  10. 샤프트;
    상기 샤프트의 외측에 배치되는 로터;및
    상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터를 포함하고,
    상기 로터는 로터 투스와, 상기 로터 투스와 접촉하는 마그넷과, 반경 방향으로 상기 샤프트와 상기 로터 투스 사이에 배치되며 비자성체로 이루어지는 제1 부재를 포함하고,
    상기 제1 부재는 상기 마그넷과 접촉하는 외주면과, 상기 샤프트와 접촉하는 내주면과, 반경 방향으로 상기 외주면과 상기 내주면 사이에 배치되어 서로 연통되는 제1 홈과 제2 홈을 포함하고,
    반경 방향으로 상기 제2 홈은 상기 제1 홈보다 상기 내주면에 가깝게 배치되고,
    상기 제2 홈의 원주방향 폭이 상기 제1 홈의 원주방향 폭보다 크고,
    상기 로터 투스의 일부가 상기 제1 홈 및 상기 제2 홈에 배치되는 모터.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 부재는 서로 연통되는 제1 홈과 제2 홈을 포함하고,
    반경 방향으로 상기 제2 홈은 상기 제1 홈보다 상기 제1 부재의 내주면에 가깝게 배치되고,
    상기 제2 홈의 원주방향 폭이 상기 제1 홈의 원주방향 폭보다 크고,
    상기 로터 투스의 일부는 상기 제1 홈 및 상기 제2 홈에 배치되는 모터.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 로터 투스는 상기 샤프트를 향하여 돌출되는 제1 돌기를 포함하고,
    상기 제2 홈은 대향하여 배치되는 제1 면과 제2 면을 포함하고,
    상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 어느 하나는 축 방향으로 상기 제1 돌기와 선접촉하는 모터.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 로터 투스는 상기 샤프트를 향하여 돌출되는 제1 돌기를 포함하고,
    상기 제2 홈은 반경 방향으로 대향하여 배치되는 제1 면과 제2 면을 포함하고,
    상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 어느 하나는 상기 제1 돌기와 접촉하는 제1 영역과, 상기 제1 돌기와 접촉하지 않는 제2 영역을 포함하는 모터.
  14. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 제2 홈은 대향하여 배치되는 제1 면과 제2 면을 포함하고,
    상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 어느 하나는 복수 개의 제2 돌기를 포함하는 모터.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 로터 투스는 상기 샤프트를 향하여 돌출되는 제1 돌기를 포함하고,
    상기 제1 돌기의 일부는 상기 제2 면에 배치된 상기 제2 돌기와 접촉하고, 상기 제1 돌기의 다른 일부는 상기 제1 면과 면접촉하는 모터.
  16. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 마그넷의 복수 개의 면 중 내면은 상기 샤프트를 향하여 배치되며,
    상기 내면 중 일부는 상기 제1 부재의 외주면과 접촉하고, 상기 내면 중 나머지는 상기 제1 부재의 외주면과 이격되어 배치되는 모터.
  17. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 마그넷과 상기 제1 부재는 축 방향을 따라 선접촉하는 모터.
  18. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 로터 투스는 상기 샤프트를 향하여 돌출되는 제1 돌기를 포함하고,
    상기 제1 돌기는 제1-1 돌기와 상기 제1-1 돌기에서 돌출되는 제1-2 돌기를 포함하고,
    상기 제1-2 돌기의 원주방향 폭은 상기 제1-1 돌기의 원주방향 폭보다 큰 모터.
  19. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 마그넷이 결합된 상기 로터 투스에 배치되는 캔을 더 포함하고,
    상기 캔은
    홀이 형성된 제1 캔, 및
    상기 홀에 결합하는 돌출부를 포함하는 제2 캔을 포함하며,
    상기 돌출부의 일부는 상기 마그넷의 외측면과 마주보게 배치되는 모터.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 로터 투스의 외측면의 반경(R1)은 상기 돌출부의 외측면에서 상기 샤프트의 축의 중심까지의 거리보다 큰 모터.
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