KR20200034367A

KR20200034367A - 모터

Info

Publication number: KR20200034367A
Application number: KR1020180114083A
Authority: KR
Inventors: 현우진
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2018-09-21
Filing date: 2018-09-21
Publication date: 2020-03-31
Anticipated expiration: 2038-09-21
Also published as: KR102666756B1

Abstract

실시예는 샤프트; 상기 샤프트와 결합하는 로터; 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터; 및 상기 로터와 상기 스테이터를 수용하는 하우징을 포함하며, 상기 스테이터는 스테이터 코어 및 상기 스테이터 코어에 권선되는 코일을 포함하고, 상기 하우징은 상기 스테이터 코어의 상측 외주면과 접촉하는 제1 면을 포함하고, 상기 하우징은 상기 스테이터 코어의 하측 외주면과 접촉하는 제2 면을 포함하고, 상기 하우징은 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이에 상기 스테이터 코어와 접촉하지 않는 홈을 포함하며, 상기 제1 면은 상기 스테이터 코어의 외주면의 0.5배 이상과 접촉하고, 상기 제2 면은 상기 스테이터 코어의 외주면의 0.1배 이하와 접촉하는 모터에 관한 것이다. 이에 따라, 하우징에 대한 스테이터의 상온 압입시 발생하는 금속성 칩과 같은 이물질을 최소한으로 억제할 수 있다.

Description

모터{MOTOR}

실시예는 모터에 관한 것이다.

모터는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜서 회전력을 얻는 장치로서, 차량, 가정용 전자제품, 산업용 기기 등에 광범위하게 사용된다.

특히, 자동차의 전장화가 급속히 진행되면서, 조향 시스템, 제동 시스템, 변속 시스템 및 의장 시스템 등에 적용되는 모터의 수요가 크게 증가하고 있다.

상기 변속 시스템에 사용되는 듀얼클러치 변속기는 종래의 수동변속기 차량에 탑재되는 단판클러치 변속기와 달리 2조의 클러치를 구비할 수 있다. 그에 따라, 상기 듀얼클러치 변속기는 하나의 클러치에는 홀수단 기어를 구현하고, 나머지 다른 하나의 클러치는 짝수단 기어를 구현할 수 있도록 하는 시스템으로써, 조작이 쉽고 특히 변속시간이 빠른 장점으로 인해 높은 연비를 발휘할 수 있기 때문에 널리 사용되고 있다.

종래 기술에 따른 듀얼클러치 변속기는, 2조의 클러치로 이루어진 듀얼클러치와, 상기 듀얼클러치로부터 동력을 전달받아 각 변속단을 설정하는 변속레버와, 상기 듀얼클러치의 클러치들을 각각 제어하는 클러치 액츄에이터(Clutch Actuator)와, 상기 변속레버에 셀렉팅 및 쉬프팅 동작을 가해 변속을 실시하는 변속 액츄에이터(Gear Actuator)와, 차속 등 차량의 각종 정보와 변속 명령을 전달받아 상기 클러치 액츄에이터 및 상기 변속 액츄에이터를 전자적으로 제어하는 전자 제어유닛(Transmission Control Unit)으로 구성될 수 있다.

상기의 구성 중 상기 클러치 액츄에이터 및 상기 변속 액츄에이터는, 다수의 기어장치와 리드 스크류 등을 이용하여 셀렉팅 및 쉬프팅 동작을 구현한다. 상기 동작 구현 장치로서, 하우징의 내부에 회전 구동력을 제공하는 모터와 직선 이동의 구동력을 제공하는 솔레노이드가 있다.

상기 모터는 하우징, 샤프트(shaft), 하우징의 내주면에 배치되는 스테이터(stator), 샤프트의 외주면에 설치되는 로터(rotor) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 스테이터는 로터와의 전기적 상호 작용을 유발하여 로터의 회전을 유도한다.

상기 스테이터는 열간 압입 방식 또는 상온 압입 방식에 의해 하우징에 결합될 수 있다.

특히, 상기 듀얼클러치 변속기에 사용되는 하우징의 경우 차량의 설계에 따라 구조적 제약이 있기 때문에, 종래에 이용되던 열간 압입 방식에서 상온 압입 방식으로 대체하여 상기 하우징에 상기 스테이터를 결합하고 있다.

상기 상온 압입 방식은 지그를 이용하여 스테이터를 하우징의 내면에 삽입하는 방식이다. 그러나, 상온 압입 방식의 경우 하우징의 내면에 스테이터의 외주면이 접촉된 상태로 스테이터가 삽입되기 때문에, 하우징의 내부에 금속성 이물질이 발생하는 문제가 있다.

그리고, 상기 이물질은 모터의 고장 및 수명을 단축시키는 문제를 발생시킬 수 있다.

실시예는 하우징에 스테이터를 상온 압입시 발생하는 금속성 칩과 같은 이물질을 최소한으로 억제할 수 있는 모터를 제공한다.

또한, 상기 이물질이 수용될 수 있는 도피공간을 형성하여 상기 이물질에 의한 손상을 방지하는 모터를 제공한다.

또한, 상기 도피공간에 대한 설계 기준을 통해 하우징과 스테이터 사이의 접촉면을 제공함으로써, 하우징과 스테이터 사이의 결합력을 확보할 수 있는 모터를 제공한다.

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 과제는 실시예에 따라, 샤프트; 상기 샤프트와 결합하는 로터; 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터; 및 상기 로터와 상기 스테이터를 수용하는 하우징을 포함하며, 상기 스테이터는 스테이터 코어 및 상기 스테이터 코어에 권선되는 코일을 포함하고, 상기 하우징은 상기 스테이터 코어의 상측 외주면과 접촉하는 제1 면을 포함하고, 상기 하우징은 상기 스테이터 코어의 하측 외주면과 접촉하는 제2 면을 포함하고, 상기 하우징은 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이에 상기 스테이터 코어와 접촉하지 않는 홈을 포함하며, 상기 제1 면은 상기 스테이터 코어의 외주면의 0.5배 이상과 접촉하고, 상기 제2 면은 상기 스테이터 코어의 외주면의 0.1배 이하와 접촉하는 모터에 의해 달성된다.

여기서, 상기 홈은 상기 스테이터 코어와 접촉하지 않는 제3 면을 포함하고, 상기 하우징은 상기 제2 면과 상기 제3 면 사이에 형성된 경사면을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 경사면의 각도는 축 방향에 대해 30~60도일 수 있다.

또한, 상기 하우징은 상기 제1 면과 상기 제3 면 사이에 형성된 경사면을 더 포함하며, 상기 경사면의 각도는 축 방향에 대해 30~60도일 수 있다.

한편, 상기 홈의 반경 방향 깊이는 상기 제1 면의 반경 방향 두께의 0.16~0.2배일 수 있다.

또한, 상기 제1 면과 상기 제2 면의 반경은 동일하고, 상기 하우징은 상기 제2 면의 하측에 상기 제2 면의 반경보다 작은 반경을 갖는 제4 면을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 스테이터 코어는 상기 제4 면과 접촉하지 않는다.

또한, 상기 제2 면의 축 방향 길이는 상기 홈의 축 방향 폭의 0.08~0.32배일 수 있다. 여기서, 상기 홈의 축 방향 폭, 상기 제1 면의 축 방향 길이 및 상기 제2 면의 축 방향 길이의 합은 스테이터 코어의 축 방향 길이보다 작을 수 있다.

또한, 상기 제1 면의 축 방향 길이는 상기 홈의 축 방향 폭의 1.6~1.8배일 수 있다.

또한, 상기 스테이터 코어는 복수 개의 플레이트를 적층하여 형성되며, 상기 제2 면의 축 방향 길이는 상기 플레이트의 축 방향 두께의 0.8~3.2배일 수 있다.

또한, 상기 제1 면과 상기 스테이터 코어의 외주면 사이에는 접착부재가 배치될 수 있다.

또한, 상기 홈에는 접착부재가 배치되며, 상기 홈에 수용되는 이물질은 상기 접착부재와 함께 경화될 수 있다.

상기 과제는 샤프트; 상기 샤프트와 결합하는 로터; 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터; 및 상기 로터와 상기 스테이터를 수용하는 하우징을 포함하며, 상기 스테이터는 스테이터 코어 및 상기 스테이터 코어에 권선되는 코일을 포함하고, 상기 하우징의 내주면은 상기 스테이터 코어의 외주면과 접촉되는 접촉면을 포함하고, 상기 스테이터의 압입시 상기 접촉면에서 발생하는 이물질은 상기 하우징의 내주면에 오목하게 형성된 홈에 수용되는 모터에 의해 달성된다.

여기서, 상기 접촉면은 상기 홈의 상부에 배치되는 제1 면과 상기 홈의 하부에 배치되는 제2 면을 포함하며, 상기 제2 면의 축 방향 길이는 상기 제1 면의 축 방향 길이보다 작을 수 있다.

실시예에 따른 모터는 홈을 이용하여 하우징과 스테이터 사이의 접촉량을 최소화함함으로써, 하우징에 대한 스테이터의 상온 압입시 발생하는 금속성 칩과 같은 이물질을 최소한으로 억제할 수 있다. 이때, 상기 홈은 상기 이물질이 수용될 수 있는 도피공간으로 제공되기 때문에, 상기 이물질에 의한 손상을 방지할 수 있다.

또한, 홈의 배치 위치 및 사이즈를 한정함으로써, 하우징에 대한 스테이터의 결합력을 확보할 수 있다.

또한, 하우징과 스테이터 사이에 배치되는 접착부재를 이용하여 윤활 성능을 향상시킴으로써, 상기 이물질의 발생을 더욱 감소시킬 수 있다. 이때, 상기 접착부재는 하우징과 스테이터 사이의 결합력을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 접착부재를 상기 홈에 배치함으로써, 발생된 이물질이 홈에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

실시예의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 실시예의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 실시예에 따른 모터를 나타내는 도면이고,
도 2는 도 1의 A영역을 나타내는 확대도이고,
도 3은 실시예에 따른 모터의 하우징을 나타내는 사시단면도이고,
도 4는 실시예에 따른 모터의 하우징을 나타내는 단면도이고,
도 5는 도 4의 B영역을 나타내는 확대도이고,
도 6은 실시예에 따른 모터의 스테이터 코어를 나타내는 사시도이고,
도 7은 실시예에 따른 모터의 스테이터 코어를 나타내는 측면도이다.

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.

도 1은 실시예에 따른 모터를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 A영역을 나타내는 확대도이다. 도 1에서 x 방향은 축 방향을 의미하며, y 방향은 반경 방향을 의미한다. 그리고, 축 방향과 반경 방향은 서로 수직한다. 이때, 상기 축 방향은 샤프트(500)의 길이 방향일 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 모터(1)는 일측에 개구가 형성된 하우징(100), 하우징(100)의 상부에 배치되는 커버(200), 샤프트(500)와 결합되는 로터(300), 하우징(100)의 내부에 배치되는 스테이터(400) 및 로터(300)와 함께 회전하는 샤프트(500)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 모터(1)는 하우징(100)과 스테이터(400)의 결합력을 고려하여 접착부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 스테이터(400)는 상온 압입 방식에 의해 하우징(100)의 내부에 결합될 수 있다.

여기서, 스테이터(400)의 스테이터 코어(410)와 접촉되는 상기 하우징(100)의 내주면에는 홈(G)이 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 홈(G)에 의해 스테이터(400)의 스테이터 코어(410)와 상기 하우징(100)의 접촉량은 감소될 수 있다.

따라서, 상기 상온 압입 방식으로 상기 스테이터(400)를 상기 하우징(100) 내부에 압입할 때, 상기 홈(G)에 의해 상기 접촉량이 감소되기 때문에, 이물질의 발생량 또한 감소된다. 여기서, 상기 이물질은 상기 상온 압입시 상기 접촉면을 따라 칩 형태로 형성될 수 있으며, 상기 칩은 대패 작업시 발생하는 톱밥 형상으로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 홈(G)은 상기 칩의 도피 공간으로 이용될 수 있다. 그에 따라, 상기 홈(G)에 상기 칩이 수용되어 구속될 수 있기 때문에, 상기 모터(1)는 상기 홈(G)을 통해 칩이 하우징(100) 내부에서 이동하는 것을 방지할 수 있다.

즉, 상기 모터(1)는 홈(G)의 축 방향 사이즈 및 홈(G)을 기준으로 상부와 하부에 스테이터 코어(410)와 접촉하는 하우징(100)의 접촉면에 대한 설계 기준을 제시함으로써, 하우징(100)과 스테이터(400) 간의 결합력을 확보함과 동시에 상기 칩의 발생을 최소화할 수 있다.

이러한, 상기 모터(1)는 듀얼 클러치 변속기에 이용될 수 있다. 또는, 상기 모터(1)는 EPS에 사용되는 모터일 수 있다. EPS(Electronic Power Steering System)는, 모터의 구동력으로 조향력을 보조함으로써, 선회 안정성을 보장하고 신속한 복원력을 제공하여 운전자로 하여금 안전한 주행이 가능하도록 한다.

하우징(100)과 커버(200)는 상기 모터(1)의 외형을 형성할 수 있다. 그리고, 하우징(100)과 커버(200)의 결합에 의해 상기 모터(1)의 내부에 수용공간이 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 수용공간에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 로터(300), 스테이터(400), 샤프트(500) 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(10)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 샤프트(500)의 하부에 배치되는 베어링(10)은 제1 베어링이라 불릴 수 있고, 샤프트(500)의 상부에 배치되는 베어링(10)은 제2 베어링이라 불릴 수 있다.

샤프트(500)의 하부에 배치되는 베어링(10)은 하우징(100)에 의해 지지될 수 있다. 그에 따라, 하우징(100)의 하부에 형성된 수용홈에 상기 베어링(10)이 배치될 수 있다.

그리고, 샤프트(500)의 상부에 배치되는 베어링(10)은 커버(200)에 배치될 수 있다. 그에 따라, 샤프트(500)의 상부에 배치되는 베어링(10)은 커버(200)에 의해 지지될 수 있다. 이때, 샤프트(500)의 상부에 배치되는 베어링(10)은 커버(200)에 인서트 사출 방식을 통해 배치될 수 있다.

하우징(100)은 통 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 하우징(100)은 내부에 로터(300), 스테이터(400) 등을 수용할 수 있다. 이때, 하우징(100)의 형상이나 재질은 다양하게 변경될 수 있다. 예컨데, 하우징(100)은 고온에서도 잘 견디면서도 열 방출이 용이한 금속 재질 중 알루미늄 재질로 형성될 수 있다.

도 3은 실시예에 따른 모터의 하우징을 나타내는 사시단면도이고, 도 4는 실시예에 따른 모터의 하우징을 나타내는 단면도이고, 도 5는 도 4의 B영역을 나타내는 확대도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 하우징(100)은 내주면에 형성된 홈(G)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 하우징(100)은 스테이터(400)와 접촉하는 제1 면(110)과 제2 면(120)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 하우징(100)은 홈(G)이 형성됨에 따라 형성되는 제3 면(130)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 하우징(100)은 제2 면(120)의 하측에 형성된 제4 면(140)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 하우징(100)은 제2 면과 제3 면(130) 사이에 소정의 각도를 갖도록 형성된 경사면(150)을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 면(110), 제2 면(120), 제3 면(130) 및 제4 면(140) 등은 하우징(100)의 내주면 중 일영역을 나타낼 수 있으며, 상기 축 방향과 평행하게 배치될 수 있다.

하우징(100)의 내주면에 외측으로 오목하게 형성된 홈(G)은 반경 방향으로 스테이터 코어(410)와 오버랩되게 배치될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 홈(G)은 원주 방향을 따라 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 홈(G)은 스테이터 코어(410)와 접촉되지 않는 제3 면(130)을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 홈(G)은 축 방향을 기준으로 상기 제1 면(110)과 제2 면(120) 사이에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 제1 면(110)과 제2 면(120)은 스테이터 코어(410)와 접촉되는 하우징(100)의 내주면 중 일영역일 수 있으며, 접촉면이라 불릴 수 있다.

도 5를 참조하면, 상기 홈(G)의 반경 방향 깊이(D)는 상기 제1 면(110)의 반경 방향 두께(T1)의 0.16~0.2배일 수 있다.

예컨데, 스테이터(400)의 압입시, 하우징(100)과 스테이터(400) 사이에는 마찰이 발생하며, 상기 마찰로 인해 하우징(100)에 소정의 하중이 인가될 수 있다. 그에 따라, 상기 홈(G)의 반경 방향 깊이(D)가 너무 깊어지면, 상기 하중에 의해 하우징(100)에 변형이 발생할 수 있다.

따라서, 상기 모터(1)는 상기 제1 면(110)의 반경 방향 두께(T1) 대비 상기 홈(G)의 반경 방향 깊이(D)를 한정함으로써, 상기 하중으로 인한 하우징(100)의 변형을 방지할 수 있다.

또한, 상기 하중으로 인한 하우징(100)의 변형은 제1 면(110)의 축 방향 길이(L1)와 상기 홈(G)의 축 방향 폭(W)에 밀접한 관계를 갖는다. 예컨데, 스테이터(400)의 압입시, 우선적으로 접촉되는 제1 면(110)의 스테이터 코어(410)와의 접촉량 및 상기 홈(G)의 축 방향 폭(W)의 사이즈에 의한 하우징(100)의 변형을 고려하여, 제1 면(110)의 축 방향 길이(L1)는 상기 홈(G)의 축 방향 폭(W)의 1.6~1.8배일 수 있다.

한편, 하우징(100)의 내주면에 홈(G)이 형성됨에 따라, 제1 면(110)과 제2 면(120)은 스테이터 코어(410)의 외주면과 접촉하는 접촉면으로 제공될 수 있다.

이때, 홈(G)의 축 방향 폭(W), 상기 제1 면(110)의 축 방향 길이(L1) 및 상기 제2 면(120)의 축 방향 길이(L2)의 합은 스테이터 코어(410)의 축 방향 길이보다 작을 수 있다.

또한, 제1 면(110)과 스테이터 코어(410)의 외주면 사이 및 제2 면(120)과 스테이터 코어(410)의 외주면 사이에는 상기 접착부재가 배치될 수 있다. 여기서, 상기 접착부재는 경화되기 전에 윤활제로의 역할을 수행할 수 있다.

상기 칩의 생성량, 스테이터 코어(410)에 대한 지지력 및 상기 접착부재의 도포 면적에 의한 스테이터 코어(410)와 하우징(100) 간의 결합력을 고려하여, 제1 면(110)은 제2 면(120)보다 크게 형성될 수 있다.

상기 제1 면(110)은 상기 홈(G)을 기준으로 상기 홈(G)의 상부에 배치된다. 그에 따라, 스테이터(400)의 압입시, 제1 면(110)은 스테이터 코어(110)와 우선적으로 접촉하게 된다. 그리고, 상기 접촉으로 인해 제1 면(110)에서 상기 칩과 같은 이물질이 발생할 수 있다.

이때, 상기 제1 면(110)의 하부측에는 상기 홈(G)이 배치되기 때문에, 상기 제1 면(110)을 따라 연속형으로 형성되는 상기 칩은 상기 홈(G)에 수용된다.

그리고, 상기 스테이터(400)의 압입 완료시, 제1 면(110)은 스테이터 코어(410)의 상측 외주면과 접촉하게 된다. 이때, 제1 면(110)은 스테이터 코어(410)의 외주면의 0.5배 이상과 접촉할 수 있다. 그에 따라, 제1 면(110)은 스테이터 코어(410)의 상측 외주면을 지지하게 된다.

또한, 제1 면(110)과 스테이터 코어(410)의 상측 외주면 사이에는 상기 접착부재가 배치될 수 있다. 여기서, 상기 접착부재는 상기 압입에 의해 제1 면(110)과 스테이터 코어(410)의 외주면 사이에 발생하는 마찰력을 완화시킬 수 있다.

그리고, 상기 접착부재가 경화됨에 따라, 상기 접착부재는 하우징(100)과 스테이터(400) 사이의 결합력을 향상시키게 된다.

한편, 상기 모터(1)의 중심(C)을 기준으로 제1 면(110)은 제1 반경(R1)으로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 모터(1)의 중심(C)은 스테이터 코어(410)의 중심일 수 있다.

제2 면(120)은 상기 홈(G)을 기준으로 상기 홈(G)의 하부에 배치된다. 그에 따라, 스테이터(400)의 압입시, 제2 면(120)은 홈(G)을 지난 스테이터 코어(110)와 접촉하게 된다. 그리고, 상기 접촉으로 인해 제2 면(120)에서 상기 칩과 같은 이물질이 발생할 수 있으나, 상기 제2 면(120)의 축 방향 길이(L2)를 제한함으로써, 상기 칩의 발생을 방지 또는 최소화함과 동시에 스테이터 코어(410)의 외주면을 지지할 수 있다.

상기 축 방향을 기준으로 상기 제2 면(120)은 제1 면(110)보다 작게 형성되며, 상기 제2 면(120)의 축 방향 길이(L2)는 상기 홈(G)의 축 방향 폭(W)과의 관계에 의해 정의될 수 있다. 예컨데, 상기 제2 면(120)의 축 방향 길이(L2)는 홈(G)의 축 방향 폭(W)의 0.08~0.32배일 수 있다. 또는, 홈(G)의 축 방향 폭(W)은 제2 면(120)의 축 방향 길이(L2)의 3.125~12.5배일 수 있다.

그에 따라, 상기 스테이터(400)의 압입 완료시, 제2 면(120)은 스테이터 코어(410)의 하측 외주면과 접촉하게 된다. 이때, 제2 면(120)은 스테이터 코어(410)의 외주면의 0.1배 이하와 접촉할 수 있다.

따라서, 제2 면(120)은 스테이터 코어(410)의 하측 외주면을 지지하게 되며, 스테이터 코어(410)의 외주면의 0.1배 이하와 접촉하기 때문에, 상기 칩의 발생량이 방지 또는 최소화된다.

나아가, 제2 면(120)과 스테이터 코어(410)의 하측 외주면 사이에는 상기 접착부재가 배치될 수 있다. 여기서, 상기 접착부재는 상기 압입에 의해 제2 면(120)과 스테이터 코어(410)의 외주면 사이에 발생하는 마찰력을 완화시킴으로써, 상기 칩의 발생을 더욱 최소화하거나 방지할 수 있게 한다. 그리고, 상기 접착부재가 경화됨에 따라, 상기 접착부재는 하우징(100)과 스테이터(400) 사이의 결합력을 향상시키게 된다.

도 6은 실시예에 따른 모터의 스테이터 코어를 나타내는 사시도이고, 도 7은 실시예에 따른 모터의 스테이터 코어를 나타내는 측면도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 스테이터 코어(410)는 복수 개의 플레이트(P)를 적층하여 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제2 면(120)의 축 방향 길이(L2)는 상기 플레이트(P)의 축 방향 두께(T2)의 0.8~3.2배일 수 있다. 여기서, 상기 플레이트(P)는 시트라 불릴 수 있다.

한편, 상기 모터(1)의 중심(C)을 기준으로 제2 면(120)은 제1 반경(R1)으로 형성될 수 있다. 그에 따라, 제1 면(110)과 제2 면(120)의 반경은 동일할 수 있다.

제3 면(130)은 상기 홈(G)이 하우징(100)의 내주면에서 오목하게 외측으로 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 모터(1)의 중심(C)을 기준으로 제3 면(130)은 제2 반경(R2)으로 형성될 수 있다. 이때, 제2 반경(R2)는 상기 제1 반경(R1)보다 크다.

제3 면(130)은 제1 면(110)과 제2 면(120) 사이에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 홈(G)의 형성에 의해 제3 면(130)은 스테이터 코어(410)의 외주면과 접촉되지 않는다. 예컨데, 제3 면(130)은 스테이터 코어(410)의 외주면에서 반경 방향으로 이격되기 배치될 수 있다.

한편, 경사면(150)은 제2 면(120)과 제3 면(130) 사이에 형성될 수 있다. 여기서, 제2 면(120)과 제3 면(130) 사이에 형성된 경사면(150)은 제1 경사면이라 불릴 수 있다.

경사면(150)은 제3 면(130)을 기준으로 축 방향에 대해 소정의 각도(θ)로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 각도(θ)는 30~60도일 수 있다.

스테이터 코어(410)가 제2 면(120)에 진입할 때, 상기 경사면(150)은 상기 스테이터 코어(410)가 제2 면(120)으로의 진입을 유도하여 상기 칩의 발생을 방지 또는 최소화할 수 있게 한다.

또한, 상기 하우징(100)은 제1 면(110)과 제3 면(130) 사이에 소정의 각도로 형성된 경사면(160)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 제1 면(110)과 제3 면(130) 사이에 형성된 경사면(160)은 제2 경사면이라 불릴 수 있다.

경사면(160)은 제3 면(130)을 기준으로 축 방향에 대해 소정의 각도(θ)로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 각도(θ)는 30~60도일 수 있다.

그에 따라, 상기 경사면(160)은 상기 압입에 의해 제1 면(110)에서 연속적으로 말려서 형성되는 상기 칩을 홈(G)으로 유도한다.

상기 제4 면(140)은 제2 면(120)의 하부측에 배치될 수 있다. 이때, 상기 모터(1)의 중심(C)을 기준으로 제4 면(140)의 반경(R3)은 제1 면(110)과 제2 면(120)의 반경(R1)보다 작게 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 하우징(100)의 내주면에는 턱이 형성될 수 있다.

그리고, 제4 면은 스테이터 코어(410)의 외주면과 접촉하지 않는다.

도 2를 참조하면, 하우징(100)은 제5 면(170)을 더 포함할 수도 있다. 그리고, 제5 면(170)은 축 방향을 기준으로 제2 면(120)과 제4 면(140) 사이에 형성될 수도 있다. 여기서, 제5 면(170)은 상기 축 방향에 대한 스테이터(400)의 배치 관계를 고려하여 더 형성될 수 있다.

이때, 상기 제5 면(170)은 제2 면(120)의 하부에서 연장된 면으로써, 스테이터 코어(410)의 외주면과 접촉되지 않는다.

도 2에 있어서, 상기 모터(1)는 제5 면(170)이 형성된 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다. 예컨데, 하우징(100)의 내주면에서 제5 면(170)이 생략될 수도 있다.

커버(200)는 상기 하우징(100)의 개구를 덮도록 하우징(100)의 개구면, 즉 하우징(100)의 상부에 배치될 수 있다. 이때, 커버(200)의 상면은 하우징(100)의 상면보다 낮게 배치될 수 있다. 여기서, 커버(200)는 합성 수지 재질로 형성될 수 있으며, 내부에 터미널(미도시)이 인서트 사출 방식으로 배치될 수 있다.

로터(300)는 스테이터(400)와 전기적 상호 작용을 통해 회전한다. 이때, 로터(300)는 스테이터(400)의 내측에 배치된다. 그리고, 중심부에 샤프트(500)가 압입 방식으로 결합될 수 있다. 여기서, 내측이라 함은 중심(C) 방향을 의미하고 상기 외측은 내측에 반대되는 방향을 의미할 수 있다.

로터(300)는 로터 코어(미도시)에 마그넷(미도시)이 결합되어 구성될 수 있다. 예컨데, 로터(300)는 상기 로터 코어의 외주면에 마그넷이 배치되는 타입으로 구성될 수 있다. 또는, 상기 로터 코어의 내부에 상기 마그넷이 배치되는 IPM(Interior Permanent Magnet) 타입으로 형성될 수도 있다.

따라서, 상기 마그넷은 스테이터(400)에 감긴 코일(430)과 회전 자계를 형성한다. 이러한 마그넷은 샤프트(500)을 중심으로 원주 방향을 따라 N극과 S극이 번갈아 위치하도록 배치될 수 있다.

그에 따라, 코일(430)과 마그넷의 전기적 상호 작용으로 로터(300)가 회전하고, 로터(300)가 회전하면 샤프트(500)가 회전하여 상기 모터(1)의 구동력이 발생된다.

한편, 로터(300)의 상기 로터 코어는 복수 개의 분할 코어가 결합되어 제작되거나 하나의 통으로 구성되는 단일 코어 형태로 제작될 수 있다. 여기서, 상기 로터 코어는 원형의 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 적층된 형상으로 실시될 수 있다.

또한, 로터(300)는 상기 마그넷이 외주면에 부착된 상기 로터 코어를 덮도록 배치되는 캔(미도시)을 더 포함할 수 있다.

상기 캔은 외부 충격이나 물리, 화학적인 자극으로부터 로터 코어와 마그넷을 보호하면서 로터 코어와 마그넷으로 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있다.

또한, 상기 캔은 로터 코어에서 마그넷이 이탈되는 것을 방지한다.

스테이터(400)는 하우징(100)의 내측에 배치될 수 있다. 이때, 스테이터(400)는 열간압입 방식을 통해 하우징(100)에 결합될 수 있다. 그에 따라, 스테이터(400)는 하우징(100)의 내주면에 지지될 수 있다. 그리고, 스테이터(400)는 로터(300)의 외측에 배치된다. 즉, 스테이터(400)의 내측에는 로터(300)가 회전 가능하게 배치될 수 있다.

도 1을 참조하면, 스테이터(400)는 스테이터 코어(410), 상기 스테이터 코어(410)에 배치되는 인슐레이터(420) 및 상기 인슐레이터(420)에 권선되는 코일(430)을 포함할 수 있다. 여기서, 인슐레이터(420)는 스테이터 코어(410)와 코일(430) 사이에 배치되어 코일(430)을 절연시킬 수 있다.

스테이터 코어(410)에는 회전 자계를 형성하는 코일(430)이 권선될 수 있다.

스테이터 코어(410)는 요크(411) 및 상기 요크(411)에서 반경 방향으로 돌출된 복수 개의 투스(412)를 포함할 수 있다.

한편, 스테이터 코어(410)는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 복수 개의 플레이트(P)를 적층하여 형성할 수 있다. 이때, 플레이트(P)는 축 방향으로 소정의 두께(T2)를 갖도록 형성될 수 있다.

요크(411)는 원통 형상으로 형성될 수 있다.

복수 개의 투스(412)는 요크(411)의 내주면에서 반경 방향으로 돌출되게 배치될 수 있다. 여기서, 투스(412)는 원주 방향을 따라 상호 이격되게 배치될 수 있다. 그에 따라, 투스(412) 사이에는 코일(430)의 권선을 위한 슬롯이 형성될 수 있다.

그리고, 투스(412)에는 코일(430)이 권선될 수 있다. 이때, 투스(412)와 코일(430) 사이에는 인슐레이터(420)가 배치되어 투스(412)와 코일(430)을 절연시킬 수 있다.

인슐레이터(420)는 스테이터 코어(410)와 코일(430)을 절연시키도록 합성수지 재질로 형성될 수 있다. 그리고, 코일(430)은 인슐레이터(420)가 배치된 스테이터 코어(410)에 권선될 수 있다. 그에 따라, 코일(430)은 전원 공급에 의해 회전 자계를 형성할 수 있다.

인슐레이터(420)는 스테이터 코어(410)의 상측과 하측에 결합될 수 있다. 이때, 스테이터 코어(410)와의 결합을 위해 인슐레이터(420)는 하나의 단일품으로 형성될 수 있다. 또는, 인슐레이터(420)는 스테이터 코어(410)에 원주 방향을 따라 배치되도록 복수 개의 단위 인슐레이터로 형성될 수도 있다.

코일(430)의 일측은 커버(200)에 배치되는 상기 터미널과 전기적으로 연결될 수 있다.

샤프트(500)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 베어링(10)에 의해 하우징(100) 내부에 회전 가능하게 지지될 수 있다. 그리고, 샤프트(500)는 로터(300)의 회전에 연동하여 함께 회전할 수 있다.

그리고, 상기 샤프트(500)의 상단에는 샤프트(500)의 회전을 감지할 수 있게 센싱 마그넷이 배치될 수 있다.

한편, 상기 모터(1)는 상기 센싱 마그넷의 자기력을 감지하기 위해 센서가 배치된 회로기판(미도시)를 더 포함할 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.

이때, 상기 회로기판은 상기 센싱 마그넷의 상부에 배치될 수 있다.

한편, 상기 모터(1)의 상기 접착부재는 하우징(100)과 스테이터 코어(410) 사이에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 접착부재로 본드 등이 이용될 수 있다.

상기 접착부재는 경화 전 윤활제로 이용되어 상기 압입시 발생하는 상기 칩의 발생을 억제할 있다.

또한, 상기 접착부재는 경화되어 하우징(100)과 스테이터(400) 사이의 결합력을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 접착부재는 상기 하우징(100)의 홈(G)에 배치될 수 있다.

그에 따라, 상기 압입으로 발생된 상기 칩은 상기 홈(G)에서 상기 접착부재와 함께 경화될 수 있다. 그에 따라, 상기 홈(G)에 수용되는 상기 칩은 상기 접착부재에 의해 이동이 방지될 수 있다.

또한, 상기 칩이 혼합된 상태에서 상기 접착부재가 상기 홈(G)에서 경화되기 때문에, 상기 접착부재의 강성이 향상될 수 있다. 그에 따라, 하우징(100)에 대한 스테이터(400)의 고정력 또한 향상될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진자는 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. 그리고, 이러한 수정과 변경에 관계된 차이점들을 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 모터
10: 베어링
100: 하우징
110: 제1 면 120: 제2 면
130: 제3 면 140: 제4 면
150, 160: 경사면
200: 커버
300: 로터
400: 스테이터
410: 스테이터 코어
411: 요크 412: 투스
420: 인슐레이터 424: 돌기
430: 코일
500: 샤프트
G: 홈

Claims

샤프트;
상기 샤프트와 결합하는 로터;
상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터; 및
상기 로터와 상기 스테이터를 수용하는 하우징을 포함하며,
상기 스테이터는 스테이터 코어 및 상기 스테이터 코어에 권선되는 코일을 포함하고,
상기 하우징은 상기 스테이터 코어의 상측 외주면과 접촉하는 제1 면을 포함하고,
상기 하우징은 상기 스테이터 코어의 하측 외주면과 접촉하는 제2 면을 포함하고,
상기 하우징은 상기 제1 면과 상기 제2 면 사이에 상기 스테이터 코어와 접촉하지 않는 홈을 포함하며,
상기 제1 면은 상기 스테이터 코어의 외주면의 0.5배 이상과 접촉하고,
상기 제2 면은 상기 스테이터 코어의 외주면의 0.1배 이하와 접촉하는 모터.
제1항에 있어서,
상기 홈은 상기 스테이터 코어와 접촉하지 않는 제3 면을 포함하고,
상기 하우징은 상기 제2 면과 상기 제3 면 사이에 형성된 경사면을 포함하는 모터.
제2항에 있어서,
상기 경사면의 각도는 축 방향에 대해 30~60도인 모터.
제2항에 있어서,
상기 하우징은 상기 제1 면과 상기 제3 면 사이에 형성된 경사면을 더 포함하며,
상기 경사면의 각도는 축 방향에 대해 30~60도인 모터.
제1항에 있어서,
상기 홈의 반경 방향 깊이는 상기 제1 면의 반경 방향 두께의 0.16~0.2배인 모터.
제1항에 있어서,
상기 제1 면과 상기 제2 면의 반경은 동일하고,
상기 하우징은 상기 제2 면의 하측에 상기 제2 면의 반경보다 작은 반경을 갖는 제4 면을 포함하는 모터.
제6항에 있어서,
상기 스테이터 코어는 상기 제4 면과 접촉하지 않는 모터.
제1항에 있어서,
상기 제2 면의 축 방향 길이는 상기 홈의 축 방향 폭의 0.08~0.32배인 모터.
제7항에 있어서,
상기 홈의 축 방향 폭, 상기 제1 면의 축 방향 길이 및 상기 제2 면의 축 방향 길이의 합은 스테이터 코어의 축 방향 길이보다 작은 모터.
제1항에 있어서,
상기 제1 면의 축 방향 길이는 상기 홈의 축 방향 폭의 1.6~1.8배인 모터.
제1항에 있어서,
상기 스테이터 코어는 복수 개의 플레이트를 적층하여 형성되며,
상기 제2 면의 축 방향 길이는 상기 플레이트의 축 방향 두께의 0.8~3.2배인 모터.
제1항에 있어서,
상기 제1 면과 상기 스테이터 코어의 외주면 사이에는 접착부재가 배치되는 모터.
제1항에 있어서,
상기 홈에는 접착부재가 배치되며,
상기 홈에 수용되는 이물질은 상기 접착부재와 함께 경화되는 모터.
샤프트;
상기 샤프트와 결합하는 로터;
상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터; 및
상기 로터와 상기 스테이터를 수용하는 하우징을 포함하며,
상기 스테이터는 스테이터 코어 및 상기 스테이터 코어에 권선되는 코일을 포함하고,
상기 하우징의 내주면은 상기 스테이터 코어의 외주면과 접촉되는 접촉면을 포함하고,
상기 스테이터의 압입시 상기 접촉면에서 발생하는 이물질은 상기 하우징의 내주면에 오목하게 형성된 홈에 수용되는 모터.
제14항에 있어서,
상기 접촉면은 상기 홈의 상부에 배치되는 제1 면과 상기 홈의 하부에 배치되는 제2 면을 포함하며,
상기 제2 면의 축 방향 길이는 상기 제1 면의 축 방향 길이보다 작은 모터.