JP6831638B2 - モータ - Google Patents

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Description

本発明の実施例は騒音を減少することができるモータに関するものである。
モータはステータとロータの相互作用によって駆動力を具現する装置である。このようなモータとしては、直流式である可変電圧電動機と交流式である３相誘導電動機とに区分されたりもする。一例として、モータはエレベーターまたは、車両などの装備に牽引力を具現する巻上電動機(traction motor)、ひいては自動車の操向安定性を保障するために電動式操向装置(Electronic Power Steering System)に用いられる。
これらのうち、電動式操向装置(EPS)は車速センサ、トルクアングルセンサおよびトルクセンサなどで感知した運行条件によって電子制御装置(Electronic Control Unit)でモータを駆動して旋回安定性を保障し、迅速な復元力を提供することによって運転者にとって安全な走行を可能にする。このようなEPSシステムは運転者が操向をするためにハンドルを操作するトルクをモータが補助することによって、より少ない力で操向作業を可能にする。
特に、このようなモータの内部には回転軸を支持するペイリンを具備し、このようなベアリングはブラケットに安着する構造で配置されるが、このようなベアリングと安着部間に異物が入る場合や、ベアリング安着部表面の製作公差や異物によって傾く表面を有するようになる場合には、ベアリングが傾いて回転軸整列不良およびベアリングのずれによって回転時に非常に大きな騒音が発生することになる。
本発明の実施例は前述した問題を解決するために案出されたもので、特に、ベアリングが安着されるブラケットに備えられる安着部の表面に異物を収容する溝パターンを具現し、微細な異物がベアリング安着部に投入されても自然に前記溝パターンに流入されるようにして、ベアリング安着部の整列不良による騒音発生を防止することができるようにする。
本発明の実施例においては、前述した課題を解決するための手段として、モータハウジング；前記モータハウジングに設置され、ヘッド部から突出されるトゥース(tooth)を有する単位ステータコアを複数個含むステータコア、インシュレーターおよびコイルを含むステータと、前記ステータ中央に回転可能に設置され、中央に形成された通孔とマグネットモジュールを含むロータおよび前記モータハウジングの上部に配置され、回転軸を支持するベアリングとベアリング安着部を含むブラケット；を含み、前記ベアリング安着部は、ベアリングの側面を支持する側面支持部と前記ベアリングが安着するように側面支持部から垂直方向に突出する下部支持部を含み、前記下部支持部の表面には騒音減少溝部が設けられるモータを提供することができるようにする。
本発明の実施例によれば、ベアリングが安着するブラケットに備えられる安着部の表面に異物を収容する溝パターンを具現して、微細な異物がベアリング安着部に投入されても自然に前記溝パターンに流入するようにして、ベアリング安着部の整列不良による騒音発生を防止できる効果がある。
本発明の実施例に係るモータの全体的な構造を図示した断面概念図。 本発明の実施例に係るベアリング安着部の形状を説明するための要部概念図。 本発明の実施例に係るベアリング安着部の形状を説明するための要部概念図。
以下、添付した図面を参照して本発明に係る構成および作用を具体的に説明する。添付図面を参照して説明するにおいて、図面符号にかかわらず同一の構成要素は同一の参照符号を付与し、これに対する重複説明は省略することにする。第１、第２などの用語は、多様な構成要素を説明することに使用され得るが、前記各構成要素は前記用語によって限定されない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的にのみ用いられる。
図１は本発明の実施例に係るモータの全体的な構造を図示した断面概念図である。図２および図３は本発明の実施例に係るベアリング安着部の形状を説明するための要部概念図である。
図１〜図３を参照すれば、本発明の実施例に係るモータは、モータハウジング(H)、前記モータハウジング(H)に設置され、ヘッド部から突出するトゥース(tooth)を有する単位ステータコアを複数個含むステータコア２００、インシュレーターおよびコイルを含むステータ２００および前記ステータ中央に回転可能に設置され、中央に形成された通孔とマグネットモジュールを含むロータ３００および前記モータハウジングの上部に配置され、回転軸を支持するベアリング１３０とベアリング安着部１１２、１１４を含むブラケット１１０を含む。
特に、本発明の実施例は、前記ベアリング安着部１１２、１１４の形状をベアリングの側面を支持する側面支持部１１２とベアリングが安着するように前記側面支持部から垂直方向に突出する下部支持部１１４を含み、前記下部支持部の表面には騒音減少溝部(図３の１１８)が設けられ得る。
このような前記騒音減少溝部はベアリング安着部の表面に異物を収容する溝パターンを形成し、微細な異物がベアリング安着部に投入されても自然に前記溝部に流入されるようにして、ベアリング安着部の整列不良による騒音発生を防止できるようになる。
具体的に、前述した本発明の実施例の特徴を図２および図３を参照して説明する。
図２は図１に図示されたブラケット１１０の構成を拡大して具体化した概念図で、一般的なブラケットの構成は支持ブロック１２０上にブラケット１１０が安着され、ブラケットの内側末端には折り曲げられてベアリングが安着されるベアリング安着部１１２、１１４が設けられる。
このようなベアリング安着部１１２、１１４の形状は一般的に、ベアリングが安着することができる空間を設ける折り曲げ型構造を取り、この場合、実際にベアリングが安着して密着するベアリング安着部の下部支持部１１４は平面に具現される。しかし、製作時の公差によって、ベアリング安着部の前記下部支持部１１４は一定部分傾斜を有する構造に製作されやすく、仮に水平構造を具現したとしても、モータの回転によって外部や内部で発生した異物が容易に積もることになり、安着するベアリングが傾いてしまう問題が発生する。これによってベアリングと安着部表面との摩擦によって騒音が強く発生する。
そこで、本発明の実施例では、図３に図示されたように、ブラケット１１０に備えられるベアリング安着部に騒音減少溝部１１８を具備する構造を具現することができるようにする。具体的には、本発明の実施例に係る前記ベアリング安着部は、ベアリングの側面を支持する側面支持部１１２とベアリングが安着するように側面支持部１１２から垂直方向に突出する下部支持部１１４を含み、特に、前記下部支持部の表面には騒音減少溝部１１８が形成され得る。前記騒音減少溝部１１８は下部支持部１１４の表面で凹んだ溝形態のパターンを有し、図３に図示されたように、前記側面支持部１１２と前記下部支持部１１４の境界線に隣接して配置されるようにする。もちろん、これは回転運動によって表面に分散した異物が溝部側に集まるようにするという点で有利な効果が具現される。ただし、このような配置構造は本発明の実施例中の一つであり、前記騒音減少溝部１１８は前記下部支持部１１４の中央領域や末端領域などの、ある箇所に一つ、または、多数の溝パターン構造で具現され得る。
図３に図示された構造を基準として、前記騒音減少溝部１１８の形状を説明すると、前記騒音減少溝部の幅は、後で装着されるベアリングの幅を基準として１対０.０２〜０.０８の比を有することができる。例えば、ベアリングの幅が１０mm、高さが７mmの規格を使用する場合、前記騒音減少溝部１１８の幅(x)は０.２mm〜０.８mmの範囲で具現され得る。
また、前記騒音減少溝部１１８の深さはベアリング高さの０.０１５〜０.０５５の比を有することができる。例えば、ベアリングの幅が１０mm、高さが７mmの規格を用いる場合、前記騒音減少溝部１１８の深さ(y)は０.１０５〜０.３８５mmの範囲で具現され得る。
すなわち、騒音減少溝部１１８の幅と高さは、配置されるベアリングによって適切に調節することができ、特にベアリング幅対比０.０２〜０.０８の幅(x)を具備し、ベアリング高さ対比０.０１５〜０.０５５の深さ(y)を有するようにすることが好ましい。この範囲を外れる場合、範囲の下限未満の数値では異物の流入に効率的な対応が難しく、騒音減少の効果が軽微となり、前記範囲を超過する場合にはベアリング自体が微細に揺れる流動を正すことができないため、騒音の発生が増加する恐れがある。
さらに、騒音減少溝部１１８は全体の下部支持部１１４を考慮する時、下部支持部１１４幅の１/２以内の幅を有することができるようにし、前記騒音減少溝部１１８の幅を前記騒音減少溝部１１８が設けられていない領域の幅より小さく形成し、ベアリング安着時の安定性を確保することができるようにした方が好ましい。
以下では、図３のベアリング安着部を含むブラケット１１０を具備するモータの他の構成の作用を図１を参照して説明する。
本発明の実施例に係るベアリング安着部を適用したモータは、本説明では、電動パワーステアリング用(EPS)のモータを例として説明する。ただし、実施例に係るブラケットが適用されるモータはエレベーターまたは、車両などの装備に牽引力を具現する巻上電動機(traction motor)などの多様なモータに適用できることはいうまでもない。
図１を参照すれば、本発明の実施例に係るモータは、モータハウジング(H)および前記モータハウジング(H)と結合した前述した図３の構造のようなブラケット１１０が設けられる。前記モータハウジング(H)は、表面は開放され、下面は中央部に支持管１１が突出される。そして、前記ブラケット１１０は前記モータハウジング(H)の上部に結合されて内部空間を形成する。前記支持管１１には第１ベアリング３１が設置され、前記ブラケット１１０には第２ベアリング１３０が設置される。前記第１ベアリング３１および第２ベアリング１３０には回転軸(４００；シャフト)が接触支持されるが、前記回転軸４００の上部は前記第２ベアリング１３０によって支持され、前記回転軸４００の下部は前記第１ベアリング３１によって支持される。
前記回転軸４００の上端部は前記ブラケット１１０を貫通して上方に突出し、操向軸(図時されず)と連結される機構物６０と結合される。前記モータハウジング(H)の内部にはステータとロータが設置される。前記ロータは前記回転軸４００と結合されるロータコア３２０と、前記ロータコア３２０の外周面に結合されるマグネット３１０を含む。本実施例では、マグネットがロータコアの外周面に結合される構造を例に挙げたが、これとは違って、ロータコアの内部にマグネットが挿入される構造で具現された構造を適用することもできる。そして、前記ステータは前記マグネット３１０とモータハウジング(H)の間に配置されたステータコア２００と、前記ステータコア２００に巻線されたコイル２３０を含む。
前述した構造において、前記ステータから発生する磁気場と、前記ロータから発生する電場が互いに作用して前記回転軸４００が回転する。
一方、前記回転軸４００はセンシングプレート１９０が結合されて前記回転軸４００と共に回転し、前記センシングプレート１９０にはセンシングマグネット５０が設置される。そして、前記ブラケット１１０には回路基板１０が設置され、前記回路基板１０には前記センシングマグネット５０と対向するセンシング素子２０が設置され得る。前記センシング素子２０は前記センシングマグネット５０が回転した程度を感知して前記センシングマグネット５０が結合された前記センシングプレート１９０および前記回転軸４００の回転した程度を感知する。
前述したような本発明の詳細な説明では具体的な実施例に関して説明した。しかし、本発明の範疇から逸脱しない限度内では多様な変形が可能である。本発明の技術的思想は前述した実施例に限定されず、特許請求の範囲だけでなくこの特許請求の範囲と均等物などによって定められるべきである。
１１０：ブラケット、
１１２：側面支持部、
１１４：下部支持部、
１１８：騒音防止溝部。

Claims (7)

  1. モータハウジング；
    前記モータハウジングに設置され、ヘッド部から突出するトゥース(tooth)を有する単位ステータコアを複数個含むステータコア、インシュレーターおよびコイルを含むステータ；および
    前記ステータ中央に回転可能に設置され、中央に形成された通孔とマグネットモジュールを含むロータ；および
    前記モータハウジングの上部に配置され、回転軸を支持するベアリングとベアリング安着部を含むブラケット；を含み、
    前記ベアリング安着部は、
    ベアリングの側面を支持する側面支持部と前記ベアリングが安着するように前記側面支持部から垂直方向に突出する下部支持部を含み、
    前記下部支持部の表面に騒音減少溝部が設けられ、
    前記騒音減少溝部は、前記ベアリング安着部の表面の異物が流入可能な溝パターンを含み、前記溝パターンは空にされる、モータ。
  2. 前記騒音減少溝部の幅は、
    前記ベアリング幅対比０.０２〜０.０８の比を有する、請求項１に記載のモータ。
  3. 前記騒音減少溝部の高さは、
    前記ベアリング高さ対比０.０１５〜０.０５５の比を有する、請求項２に記載のモータ。
  4. 前記騒音減少溝部の幅：深さの比率が５：２を充足する、請求項１に記載のモータ。
  5. 前記騒音減少溝部は、
    前記側面支持部と前記下部支持部の境界線に隣接して配置される、請求項１に記載のモータ。
  6. 前記騒音減少溝部は、
    前記下部支持部の表面に少なくとも２以上備えられる、請求項１に記載のモータ。
  7. 前記ベアリング安着部は、
    前記騒音減少溝部の幅が前記騒音減少溝部が設けられていない領域の幅より小さい、請求項５に記載のモータ。
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