KR101970737B1 - 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 일측이 개방된 통 형상이며 내측 벽면에 고정자가 장착되는 하우징, 하우징의 개방된 일측을 덮는 덮개, 및 하우징의 내부에서 회전가능하도록 위치하고 외주면에 회전자가 고정되며 일단부가 하우징의 외부로 돌출되는 회전축을 포함하며, 하우징에 적어도 하나 이상의 냉각홀이 관통 형성되고, 냉각홀은 냉각홀이 형성된 하우징 부위의 두께 방향에 대하여 경사진 방향으로 관통 형성되며, 상기 냉각홀은, 상기 하우징을 상기 회전축의 길이 방향으로 바라볼 때 상기 하우징의 내부가 보이지 않는 경사와 길이로 형성되어, 방열 효율 및 전자파 노이즈의 차폐 성능이 향상되는 모터에 관한 것이다.

Description

모터{MOTOR}

본 발명은 방열 효율 및 전자파 노이즈의 차폐 성능이 향상된 모터에 관한 것이다.

일반적으로 모터(Motor)는 전동기(電動機)로도 불리며, 전류가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기에너지를 기계적인 일로 바꾸는 장치이다. 대부분의 전동기는 회전운동의 동력을 만들지만 직선운동의 동력을 만들기도 한다.

한편, 전동기는 사용되는 전원의 종류에 따라 직류전동기와 교류전동기로 구분되는데, 직류전동기와 교류전동기 모두 동일한 원리로 동작한다.

전류가 흐르는 도체를 자기장 속에 놓으면 자기장의 방향과 수직한 방향으로 전자기적인 힘이 발생한다. 이를 이용하여 전동기 내부에 자석을 위치시켜 자기장을 만들고, 축에 연결된 도선에 전류를 흘리면 전자기력이 발생하여 플레밍의 왼손법칙에 의해 회전하게 된다. 이때, 도선에 작용하는 전자기력은 자기장의 세기, 전류의 세기 그리고 도선의 길이에 비례한다.

특히, 자동차의 냉각팬을 구동시키는 데에는 직류전원을 사용하는 직류전동기가 사용되며, 내부의 회전자가 180도 회전할 때마다 전기의 방향을 바꾸는 방법에 따라 브러쉬(Brush)를 사용하는 브러쉬 부착 전동기와 전자 스위칭 기술을 이용한 브러쉬리스(Brushless) 전동기로 구분된다. 상기와 같은 직류전동기는 속도, 토크 및 회전방향의 제어가 용이하다는 장점이 있다.

도 1에는 자동차의 냉각팬을 구동시키는 종래의 냉각팬 구동 모터가 도시되어 있다. 도 1을 참조하면 종래의 냉각팬 구동 모터(10)는 케이스(11)의 내측에 고정자가 위치하며 회전자가 고정된 모터 샤프트(13)에는 팬 장착부(14)가 결합된다.

그리고, 상기 케이스(11)에는 냉각팬 구동 모터(10)를 자동차에 고정시키기 위한 고정부(15)가 형성되어 있으며, 유지보수를 위한 덮개부(12)가 위치한다.

상기와 같이 구성된 종래의 냉각팬 구동 모터(10)는 회전자에 인가되는 전류의 저항에 의하여 열이 발생하게 되며, 또한 모터 샤프트(13)가 회전함에 따라 구동부의 마찰에 의하여 열이 발생하게 된다.

냉각팬 구동 모터(10)가 과열되면 모터의 구동 효율이 떨어지게 되며, 심각한 경우 모터가 파손되거나 화재가 발생할 수 있다는 문제점이 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래의 냉각팬 구동 모터(10)는 케이스(11)에 다수 개의 냉각홀(16)을 형성하여 내부에서 발생되는 열이 외부로 방출될 수 있도록 하고 있다.

그런데, 상기와 같이 케이스(11)에 냉각홀(16)을 형성하게 되면 모터 구동시 발생되는 전자파 노이즈가 냉각홀(16)을 통해 모터의 외부로 쉽게 방출되며, 이로 인해 모터 주변에 위치한 다른 전기부품의 오작동을 유발할 수 있다.

뿐만 아니라, 모터 외부의 전자기기로부터 방사된 전자파 노이즈도 냉각홀(16)을 통해 모터 내로 유입될 수 있으며, 이로 인해 모터의 구동에 영향을 끼칠 수도 있다.

이러한 전자파 노이즈를 차폐하고자 전술한 냉각홀(16)이 형성되지 않도록 하거나 또는 냉각홀(16)의 면적을 축소하는 것을 고려해 볼 수도 있지만, 이 경우 모터의 냉각효율이 저하되어 설계 변경이 용이하지 않다.

이와 같이, 종래의 모터는 냉각 효율 및 전자파 노이즈의 차폐 성능이 더욱 개선되어야 할 과제를 가지고 있다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 측면은 모터의 방열 효율 및 전자파 노이즈의 차폐 성능을 향상시킬 수 있는 모터를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터는, 일측이 개방된 통 형상이며, 내측 벽면에 고정자가 장착되는 하우징, 상기 하우징의 개방된 일측을 덮는 덮개, 및 상기 하우징의 내부에서 회전가능하도록 위치하고 외주면에 회전자가 고정되며 일단부가 상기 하우징의 외부로 돌출되는 회전축을 포함하며, 상기 하우징에 적어도 하나 이상의 냉각홀이 관통 형성되고, 상기 냉각홀은 상기 냉각홀이 형성된 상기 하우징 부위의 두께 방향에 대하여 경사진 방향으로 관통 형성되며, 상기 냉각홀은, 상기 하우징을 상기 회전축의 길이 방향으로 바라볼 때 상기 하우징의 내부가 보이지 않는 경사와 길이로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터에 있어서, 상기 냉각홀은 상기 하우징에서 다수가 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터에 있어서, 다수의 상기 냉각홀은 평면을 이루는 상기 하우징의 부위에서 원주 방향을 따라 등 간격으로 이격되어 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터에 있어서, 상기 냉각홀의 내면에 요철부가 형성될 수 있다.

삭제

본 발명의 다른 실시예에 따른 모터는, 양측이 개방된 통 형상이며, 내측 벽면에 고정자가 장착되는 하우징, 상기 하우징의 개방된 일측을 덮는 덮개, 상기 하우징의 개방된 타측의 중심에 배치되는 허브체, 일단이 상기 허브체에 연결되고 타단이 상기 하우징에 연결되며 상기 허브체와 상기 하우징 타측 단 사이를 가로지르면서 경사지게 배치되고 상기 허브체를 중심으로 원주 방향을 따라 이격 배치되는 다수의 플레이트, 및 상기 하우징의 내부에서 회전가능하도록 위치하고 외주면에 회전자가 고정되며 일단부가 상기 허브체를 관통하여 돌출되는 회전축을 포함하되, 상기 플레이트는, 상기 하우징을 상기 회전축의 길이 방향으로 바라볼 때 상기 하우징의 내부가 보이지 않는 경사와 길이로 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 모터에 있어서, 다수의 상기 플레이트는 등 간격으로 이격되어 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 모터에 있어서, 상기 플레이트의 외측면에 요철부가 형성될 수 있다.

삭제

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

본 발명의 따르면, 하우징의 외부로 열 방출되는 면적을 축소하지 않은 채 방열 면적이 확대됨으로써 방열 효율이 향상되는 모터가 제공된다.

더불어 하우징의 내, 외부로 전달되는 전자파 노이즈의 반사 및 흡수율이 향상됨에 따라 전자파 노이즈의 차폐 성능 또한 함께 향상되는 모터가 제공된다.

도 1은 종래의 모터를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 나타낸 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 냉각홀을 나타낸 요부 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 다른 모터를 나타낸 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 모터에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터에 관하여 첨부도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 냉각홀을 나타낸 요부 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터(1)는 하우징(110)과, 하우징(110)에 형성되는 냉각홀(113)을 포함할 수 있다.

하우징(110)은 내부 공간에 후술할 모터(1)의 구성 부품들이 내장될 수 있다. 하우징(110)은 내장된 구성 부품들에 대하여 외부 환경으로부터 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 하우징(110) 형상의 구체적인 일례로서, 도시된 바에서는 대체로 원통 형상을 갖는 하우징(110)이 제시되고 있다. 다만, 이와 같은 형상으로 한정되는 것은 아니며, 사각통, 다각통 등 다양한 형상을 가질 수 있음은 물론이다. 하우징(110)은 일측이 개방되어 있으며, 개방된 일측은 도시된 바와 같이 덮개(120)에 의해 덮일 수 있다.

하우징(110)은 모터(1)의 구동에 따라 발생되는 전자파 노이즈가 외부로 방출되는 것을 차단할 수 있도록, 그리고 외부로부터 유입될 수 있는 전자파 노이즈를 차단할 수 있도록, 예컨대 도전성 소재로 이루어질 수 있다.

하우징(110) 내에 내장되는 모터(1)의 구성부품들은 고정자, 회전자 및 회전축을 포함할 수 있다. 이러한 구성부품들은 이미 일반에 공개된 것이므로, 도면에의 도시 및 구성부품들의 기능이나 구조에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

하우징(110)의 내측 벽면에는 고정자(미도시)가 장착될 수 있다. 그리고 하우징(110)의 외면에는 하우징(110)을 고정하고자 하는 위치에 고정시킬 수 있도록 고정부(111)가 형성될 수 있다.

회전축은 하우징(110)의 내부에서 회전 가능하도록 위치하며, 일단부(51)는 하우징(110)의 외부로 돌출된다. 도시된 예에서는 평면을 이루는 하우징의 상단부(112)에서 회전축의 일단부(51)가 돌출된 예를 제시하고 있다. 회전축의 외주면에는 회전자(미도시)가 고정될 수 있으며, 이 회전자에 전류가 인가되면 고정자와의 관계에서 모터(1)의 구동원리에 따라 전자기력에 의해 회전 구동될 수 있다. 그리고 회전자와 일체로 회전축이 회전하게 된다.

하우징(110)의 외부로 돌출된 회전축의 일단부(51)에는 팬 장착부(61)가 장착될 수도 있다. 팬 장착부(61)에 냉각팬을 결합시킬 수 있으며, 이 경우 본 실시예에 따른 모터(1)는 냉각팬 모터(1)의 기능을 수행할 수 있다.

하우징(110)에는 모터(1)의 구동시 발생되는 열이 외부로 용이하게 방출될 수 있도록 적어도 하나 이상의 냉각홀(113)이 관통 형성될 수 있다. 도시된 예에서는 평면을 이루는 하우징의 상단부(112)에 다수의 냉각홀(113)이 형성된 예를 도시하고 있다. 이때 냉각홀(113)은 냉각홀(113)이 형성된 하우징(110) 부위의 두께 방향에 대하여 경사진 방향으로 관통 형성될 수 있다. 따라서 냉각홀(113)의 내면 중 적어도 일부는 하우징(110)의 두께 방향에 대하여 경사진 면을 이루게 된다. 냉각홀(113)이 이와 같이 경사지게 형성됨으로써, 하우징(110)의 두께 방향으로 방사되는 전자파 노이즈는 냉각홀(113)을 통과하는 과정에서 반사 및 흡수되는 영역이 확장된다. 따라서 냉각홀(113)이 하우징(110)의 두께 방향으로 형성되는 경우와 비교하여 전자파 노이즈의 차폐 성능이 향상될 수 있다. 이때, 전자파 노이즈의 반사 및 흡수율을 더욱 높이도록, 냉각홀(113)의 내면에는 도 3에 도시된 바와 같이 요철부(114)가 형성될 수도 있다.

냉각홀(113)은 도시된 바와 같이 평면을 이루는 하우징의 상단부(112)면에서 다수가 형성될 수 있다. 이때 다수의 냉각홀(113)은 돌출된 회전축의 일단부(51)를 중심으로 하여 원주 방향을 따라 등 간격으로 이격되어 형성될 수 있다.

냉각홀(113)은 다양한 경사각을 가질 수 있다. 이때 바람직하게는 냉각홀(113)이 형성된 하우징(110) 부위의 두께 방향으로, 즉 도시된 바를 기준으로 하우징의 상단부(112) 상측에서 직하방으로 바라보았을 때 모터(1)의 내부가 보이지 않도록 경사질 수 있다. 이 경우 전자파 노이즈의 하우징 상단부(112)를 통한 외부로의 방출 또는 내부로의 유입시, 그 방출 또는 유입 방향 중 적어도 하우징(110)의 두께 방향에 있어서는 냉각홀(113)이 하우징(110)의 내, 외부로 직접 연통되지 않기 때문에 노이즈 차폐 성능이 더욱 향상될 수 있다.

한편, 모터(1)의 방열 효율에 있어서도 냉각홀(113)이 하우징(110)의 두께 방향으로 형성된 경우에 비해, 본 실시예와 같이 경사지게 형성된 경우 더 향상될 수 있다. 냉각홀(113)의 끝단(도 3에 도시된 바를 기준으로 상단) 면적을 종래의 냉각홀(113) 면적과 동일하게 할 경우, 냉각홀(113)의 외부 공간과 연통되는 면적(냉각홀(113)의 끝단 면적)에서 차이가 없다. 열 방출 면적에 차이가 없는 것이다. 반면, 본 실시예의 경우 냉각홀(113) 내면의 전체 면적은 냉각홀(113)이 하우징(110)의 두께 방향으로 형성된 경우와 비교하여 더 넓게 형성된다. 이로써 열의 접촉 영역이 더 확장되며 그 결과 방열 효율이 더욱 향상될 수 있다.

이하, 본 발명의 다른 실시예에 다른 모터에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 다른 모터를 나타낸 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터(1')는 하우징(110'), 허브체(115),및 다수의 플레이트(116)를 포함할 수 있다. 본 실시예는 허브체(115) 및 다수의 플레이트(116)를 포함하여 하우징(110')의 상단부를 형성하는 구성에 있어서 전술한 일 실시예에 따른 모터(1)와 차이가 있다. 따라서 이하에서는 전술한 일 실시예와 차이가 있는 구성에 대해서는 상세히 설명하기로 한다.

본 실시예에 따른 모터(1')에 있어서, 하우징(110')은 양측이 개방된 통 형상일 수 있다. 이때, 개방된 일측은 일 실시예에 따른 모터(1)와 마찬가지로 덮개(120)로써 덮일 수 있다. 하우징(110')의 개방된 타측(117)에는 후술할 허브체(115) 및 다수의 플레이트(116)가 배치된다.

허브체(115)는 하우징 타측(117)의 개방된 공간 내에 배치된다. 도시된 예에서는 허브체(115)가 하우징 타측(117)의 개방된 공간 상에서 그 중심 부근에 배치되는 예를 제시하고 있다. 허브체(115)는 예컨대 원판 형태일 수 있다. 회전축의 일단부(51)는 허브체(115)의 중심을 통해 관통되어 돌출될 수 있다.

허브체(115)와 하우징의 개방된 타측단(117) 사이에는 플레이트(116)가 가로질러 배치된다. 플레이트(116)는 일단이 허브체(115)에 연결될 수 있으며, 타단이 하우징의 개방된 타측단(117)에 연결될 수 있다. 허브체(115)는 플레이트(116)에 의해 지지되면서 그 배치 상태를 유지할 수 있다. 플레이트(116)는 다수로 이루어질 수 있으며, 허브체(115)를 중심으로 원주 방향을 따라 예컨대 등 간격으로 이격되면서 배치될 수 있다. 플레이트(116)와 플레이트(116) 사이 공간으로 하우징(110')의 내, 외부 공간이 연통될 수 있다. 도시된 예에서는 허브체(115)와 플레이트(116)가 별도의 부품으로서 상호 결합된 구조를 제시하고 있으나, 이는 일례로서 제시되는 것이다. 허브체(115) 및 플레이트(116)는 하우징의 개방된 타측단(117)에 결합되는 일체로서 구성될 수 있음은 물론이다. 또는 허브체(115)와 하우징의 개방된 타측단(117) 간 연결되는 연결체(미도시)가 마련되도록 하여 허브체(115)와 하우징(110')이 상호 일체로 제조될 수도 있고, 여기에 별도의 플레이트(116)가 결합되도록 할 수 있는 등, 허브체(115), 플레이트(116), 및 하우징(110')의 상호 연결 구조는 다양한 다른 구조로서 제시될 수 있다.

한편, 플레이트(116)는 하우징(110') 내에 배치되는 회전축의 축 방향에 대하여 경사진 방향을 갖도록 배치된다. 이때, 플레이트(116)는 플레이트(116)가 배치되는 방향인 원주 방향에 대하여 수직한 방향(도시된 예에서 회전축의 축 방향)으로 하우징(110')의 외부에서 하우징(110')의 내부로 바라볼 때, 플레이트(116) 간 상하방향으로 이격된 채 중첩되는 플레이트(116) 부위에 의해 하우징(110')의 내부가 보이지 않도록 배치될 수 있다. 플레이트(116)가 이와 같이 경사지도록 배치됨에 따라 전술한 일 실시예의 냉각홀(113, 도 2 및 도 3 참조)과 마찬가지로 모터(1')의 냉각효율 및 전자파 노이즈의 차폐 성능이 향상될 수 있다. 여기서 나아가 냉각 효율 및 노이즈 차폐 성능이 더욱 향상되도록, 도시되어 있지는 않지만, 플레이트(116)의 표면에 전술한 일 실시예에서 설명된 요철부가 또한 형성될 수도 있다. 요철부는 플레이트(116) 간 마주하는 면 상에 형성될 수 있다. 또는 요철부는 개개의 플레이트(116)의 양면에 모두 형성될 수도 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1,1': 모터 110,110': 하우징
113: 냉각홀 114: 요철부
115: 허브체 116: 플레이트
120: 덮개

Claims (9)

1. 일측이 개방된 통 형상이며, 내측 벽면에 고정자가 장착되는 하우징(110);
   상기 하우징(110)의 개방된 일측을 덮는 덮개(120); 및
   상기 하우징(110)의 내부에서 회전가능하도록 위치하고, 외주면에 회전자가 고정되며, 일단부(51)가 상기 하우징(110)의 외부로 돌출되는 회전축을 포함하며,
   상기 하우징(110)에 적어도 하나 이상의 냉각홀(113)이 관통 형성되고, 상기 냉각홀(113)은 상기 냉각홀(113)이 형성된 상기 하우징(110) 부위의 두께 방향에 대하여 경사진 방향으로 관통 형성되며,
   상기 냉각홀(113)은, 상기 하우징(110)을 상기 회전축의 길이 방향으로 바라볼 때 상기 하우징(110)의 내부가 보이지 않는 경사와 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 냉각홀(113)은 상기 하우징(110)에서 다수가 형성된 것으로 특징으로 하는 모터.
3. 청구항 2에 있어서,
   다수의 상기 냉각홀(113)은 평면을 이루는 상기 하우징의 부위(112)에서 원주 방향을 따라 등 간격으로 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 모터.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 냉각홀(113)의 내면에 요철부(114)가 형성된 것을 특징으로 하는 모터.
5. 삭제
6. 양측이 개방된 통 형상이며, 내측 벽면에 고정자가 장착되는 하우징(110');
   상기 하우징(110')의 개방된 일측을 덮는 덮개(120);
   상기 하우징의 개방된 타측(117)의 중심에 배치되는 허브체(115);
   일단이 상기 허브체(115)에 연결되고 타단이 상기 하우징(110')에 연결되며, 상기 허브체(115)와 상기 하우징 타측단(117) 사이를 가로지르면서 경사지게 배치되고, 상기 허브체(115)를 중심으로 원주 방향을 따라 이격 배치되는 다수의 플레이트(116); 및
   상기 하우징(110')의 내부에서 회전가능하도록 위치하고, 외주면에 회전자가 고정되며, 일단부(51)가 상기 허브체(115)를 관통하여 돌출되는 회전축을 포함하되,
   상기 플레이트(116)는, 상기 하우징(110')을 상기 회전축의 길이 방향으로 바라볼 때 상기 하우징(110')의 내부가 보이지 않는 경사와 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
7. 청구항 6에 있어서,
   다수의 상기 플레이트(116)는 등 간격으로 이격되어 배치된 것을 특징으로 하는 모터.
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 플레이트(116)의 외측면에 요철부가 형성된 것을 특징으로 하는 모터.
9. 삭제

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