KR101987168B1 - 스크류 전동기 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

스크류 전동기가 개시된다. 이 스크류 전동기는 스테이터; 상기 스테이터의 내부에 회전 가능하게 수용되며 로터 코어를 구비하는 로터; 및 상기 로터 코어에 접촉하여 결합되는 스크류 축을 포함한다.

Description

스크류 전동기 및 이의 제조방법{Screw motor and manufacturing method of the same of}

본 발명은 전동기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스크류 전동기 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

전동기는 전기 에너지를 역학적 에너지로 변환하는 장치로서 각종의 산업분야에서 널리 이용되고 있다.

이러한 전동기는 동력을 제공하는 장치로서 전동자전거, 압축기, 차량용 브레이크 시스템 등의 다양한 분야에 이용되고 있다.

근래에는 차량용 브레이크 시스템의 부스터에 로터의 회전축과 연결되는 상대물이 로터의 회전력을 전달받아 회전운동이 아닌 직선운동하도록 하는 스크류 전동기를 적용하는 연구가 활발히 진행되고 있다.

이러한 스크류 전동기의 로터의 회전축에는 스크류가 형성된다. 이에 따라, 내부에 나선홈이 형성된 상대물에 스크류 전동기의 로터의 회전축이 끼워져 회전하면 상대물은 회전운동이 아닌 직선 운동을 하게 된다.

한편, 종래의 스크류 전동기의 로터는 표면에 마그넷이 부착된 로터 코어, 로터 코어의 내부에 결합된 로터 튜브 및 로터 튜브의 내부에 결합되는 스크류 축을 포함한다.

그런데, 종래의 스크류 전동기의 로터는 로터 튜브를 포함하고 있어 작업성이 나쁜 문제점이 있다. 따라서 제조원가가 증가되는 문제점이 있다.

그리고 로터 튜브에 의해 로터의 관성이 커져 스크류 전동기의 응답속도가 느린 문제점이 있다. 따라서 스크류 전동기의 성능이 좋지 않은 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 작업성이 향상되고 로터의 관성력이 작은 스크류 전동기를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, ; 상기 스테이터의 내부에 회전 가능하게 수용되며 로터 코어를 구비하는 로터; 및 상기 로터 코어에 결합되는 스크류 축을 포함하는 스크류 전동기를 제공한다.

본 발명의 다른 일 양태를 따르면, 로터 코어를 준비하는 단계; 상기 로터 코어의 표면에 마그넷을 위치시키는 단계; 상기 로터 코어와 상기 마그넷을 몰딩재로 몰딩하는 단계; 및 상기 로터 코어에 스크류 축을 끼워서 결합하는 단계를 포함하는 스크류 전동기의 제조방법을 제공한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 스크류 전동기의 작업성이 향상되고 로터의 관성이 작아지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스크류 전동기를 스크류 축의 축방향으로 자른 단면을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스크류 전동기의 스크류 축과 로터가 결합된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 로터 코어와 마그넷의 결합구조를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스크류 전동기의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스크류 전동기의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

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

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

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 본 발명의 일실시예에 따른 스크류 전동기를 회전축 방향으로 자른 단면을 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스크류 전동기는 하우징(10), 하우징(10)의 내부에 수용되는 스테이터(20) 및 스테이터(20)의 내부에 회전 가능하게 수용되는 로터(30)를 포함한다. 그리고 스크류 전동기를 구동하기 위한 피씨비 어셈블리(40), 하우징(10)에 스테이터(20)와 로터(30)가 수용된 상태에서 스테이터(20)의 상부를 덮는 스테이터 커버(60) 및 스테이터 커버(60)의 상측에 피씨비 어셈블리(40)가 위치된 상태에서 하우징(10)의 상부를 덮는 하우징 커버(70)를 포함한다.

하우징(10)은 원통형으로 형성된다. 하우징(10)의 하부는 로터(30)가 외부로 노출될 수 있도록 개방되고, 하우징(10)의 상부는 스테이터(20) 등의 스크류 전동기의 구성물이 진입할 수 있도록 개방된다.

스테이터(20)는 원통형의 스테이터 코어(도면에 미도시)와 스테이터 코어(도면에 미도시)의 내측으로 돌출되는 복수의 티스(도면에 미도시) 및 복수의 티스에 감겨지며 전원을 인가받아 로터계를 형성하는 코일(도면에 미도시)을 포함한다. 스테이터(20)는 하우징(10)의 내부에 압입되어 하우징(10)에 결합된다. 여기서, 스테이터(20)가 하우징(10)에 결합되는 방법은 압입방법에 한정되지 않으며 스테이터(20)가 하우징(10)의 내부로 진입된 상태에서 볼트 등의 체결수단에 의해 하우징(10)에 결합되는 방법이 이용될 수 있다. 스테이터(20)에 대한 더욱 상세한 설명은 전동기 기술분야에서 일반적으로 알려진 사항이므로 생략하기로 한다.

스테이터 커버(60)는 로터(30)의 일부가 관통되는 제1관통홀(61)이 형성되며, 로터(30)가 스테이터(20)의 내부에 진입한 상태에서 하우징(10)에 결합된다. 이러한 스테이터 커버(60)는 스테이터(20)로 이물질이 유입되는 것을 방지한다.

피씨비 어셈블리(40)는 로터(30)의 일부가 통과되는 제2관통홀(42)이 형성된다. 이러한 피씨비 어셈블리(40)는 외부로부터 전원을 인가받기 위한 전원단자(41) 및 스크류 전동기의 구동을 위한 구동부(도면에 미도시)를 포함하여 외부로터 전원을 인가받아 스테이터(20)의 코일(도면에 미도시)에 전원을 인가함으로써 스테이터(20)가 로터계를 형성할 수 있도록 한다. 피씨비 어셈블리(40)에 대한 더욱 상세한 설명은 전동기 기술분야에서 일반적으로 알려진 사항이므로 생략하기로 한다.

하우징 커버(70)는 로터(30)의 일부가 관통되는 제3관통홀(71)이 형성되며, 하우징(10)에 스테이터(20), 로터(30), 스테이터 커버(60) 및 피씨비 어셈블리(40)가 순차적으로 수용된 후에 하우징(10)에 결합된다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 스크류 전동기의 로터와 스크류축에 대해 도면과 함께 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스크류 전동기의 로터와 스크류 축을 나타낸 개략도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스크류 전동기의 로터(30)는 원통형의 로터 코어(31), 로터 코어(31)의 표면에 부착되는 마그넷(32) 및 마그넷(32)을 로터 코어(31)에 견고하게 부착하는 몰딩재(33)를 포함한다.

로터 코어(31)는 원통형의 형상을 가진다. 그리고 로터 코어(31)의 내면에는 로터 코어(31)의 중심방향으로 돌출되며 로터 코어(31)의 축방향으로 길게 형성되어 스크류 축(34)의 외면에 형성되는 결합홈(34-1)에 끼워지는 결합돌출부(31-1)가 형성된다.

로터 코어(31)의 축방향(S)으로 길게 형성된 결합돌출부(31-1)는 로터 코어(31)와 스크류 축(34)의 결합력을 높인다.

마그넷(32)은 판 형상으로 복수 개로 이루어져 몰딩재(33)로 몰딩되어 로터 코어(31)의 외면에 부착된다.

스크류 축(34)은 일단에 스크류(35)가 형성된다. 그리고 스크류 축(34)은 제1 외주면(34a)과 제2 외주면(34b)과 제3 외주면(34c)을 포함할 수 있다. 제1 외주면(34a)은 제2 외주면(34b) 및 제3 외주면(34c)보다 외경이 더 크다. 제1 외주면(34a)에는 결합돌출부(31-1)에 대응하는 형상을 가지는 결합홈(34-1)이 형성된다.

이러한 스크류 축(34)는 로터 코어(31)에 끼워져 결합된다.

도 3은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 로터 코어와 마그넷의 결합구조를 나타낸 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 로터 코어와 마그넷의 결합구조는 본 발명의 일실시예에 따른 로터 코어와 마그넷의 결합구조와 다르게 몰딩재를 이용하지 않는 것을 특징으로 한다. 즉, 로터 코어(31)의 외면 둘레에 로터 코어(31)의 축방향(S)으로 마그넷 삽입홀(31-2)이 형성되고, 이 마그넷 삽입홀(31-2)에 마그넷(32)이 삽입되어 결합된다. 이러한 본 발명의 다른 일실시예에 따른 로터 코어와 마그넷의 결합구조에 의해 몰딩재(33)를 이용하는 몰딩공정이 생략되어 제조원가가 절감된다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 스크류 전동기의 제조 방법에 대해 도면과 함께 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 스크류 전동기의 제조 방법을 나타낸 흐름도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스크류 전동기의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 우선, 도 5의 (a)와 같은 로터 코어(31)를 준비한다(501).

그 다음, 도 5의 (a)와 같이 로터 코어(31)의 표면에 마그넷(32)을 위치시킨다(502). 여기서, 로터 코어(31)의 표면에 마그넷(32)을 위치시키는 방법은 마그넷(32)을 로터 코어(31)에 임시적으로 부착하는 방법으로 접착제를 이용한 방법이 적용될 수 있다.

그 다음, 도 5의 (c)와 같이 로터 코어(31)와 마그넷(32)을 몰딩재(33)로 몰딩한다(503).

마지막으로, 로터 코어(31)에 스크류 축(34)을 결합방향(d)으로 끼운다(504). 이때, 결합홈(34-1)과 결합돌출부(31-1)가 서로 끼워지도록 한다.

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.

20: 스테이터 30: 로터
31-1: 결합돌출부 33: 몰딩재
34-1: 결합홈

Claims (10)

1. 로터;
   상기 로터와 결합하는 스크류 축; 및
   상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터를 포함하고,
   상기 로터는 로터 코어, 상기 로터 코어의 외면에 배치되는 마그넷 및 상기 로터 코어의 내면에 배치되어 축방향으로 연장된 결합돌출부를 포함하고,
   상기 스크류 축은 상기 로터 코어와 접촉하는 제1 외주면, 상기 로터 코어와 접촉하지 않으며 제1 외주면의 양단 중 일단에 배치되는 제2 외주면 및 타단에 배치되는 제3 외주면을 포함하고,
   상기 제1 외주면은 상기 제2 외주면 및 상기 제3 외주면보다 외경이 더 크고, 상기 스크류 축은 상기 제1 외주면에 형성되어 축방향으로 연장되어 상기 결합돌출부에 끼워지는 결합홈을 포함하고,
   상기 스테이터와 상기 로터 및 상기 스크류 축이 수용되는 하우징, 상기 스테이터의 상부를 덮는 스테이터 커버, 상기 스테이터 커버의 상측에 배치된 PCB 어샘블리, 상기 하우징의 상부를 덮는 하우징 커버를 포함하고,
   상기 로터는 상기 로터 코어의 외주면에 장착된 마그넷, 및 상기 마그넷의 상, 하면 및 상기 로터 코어의 외주면과 접하는 부분을 제외한 모든 면을 덮는 몰딩재를 포함하는 스크류 전동기.
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3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 하우징 커버는 상기 스크류가 관통하는 제1관통홀을 포함하고,
   상기 PCB 어샘블리는 상기 스크류가 관통하는 제2관통홀을 포함하고,
   상기 스테이터 커버는 상기 스크류가 관통하는 제3관통홀을 포함하고,
   상기 제2관통홀은 상기 제1관통홀 및 상기 제3관통홀의 내경보다 큰 내경을 갖는 스크류 전동기.
   
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