KR102118032B1 - 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스테이터; 상기 스테이터의 안쪽에 배치되는 로터; 상기 로터에 결합되는 샤프트; 상기 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 베어링부; 하부가 개방된 상태로 상기 베어링부를 수용하는 수용공간을 포함하는 하우징;및 상기 하우징의 하면에 결합하여 상기 수용공간을 덮는 브라켓을 포함하고, 상기 브라켓은 바닥면이 절개된 형태로 돌출 형성되어 상기 베어링부의 하면에 가압 접촉하는 탄성절편을 포함하는 모터를 제공하여, 베어링에 대한 예압 구성을 하나의 부품으로 단순화하는 유리한 효과를 제공한다.

Description

모터{Motor}

본 발명은 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 베어링을 포함하는 모터에 관한 것이다.

모터는 도체가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기에너지를 회전에너지로 바꾸는 장치이다. 최근 모터의 용도가 확대되면서 모터의 역할이 중요해 지고 있다. 특히, 자동차의 전장화가 급속히 진행되면서 조향 시스템 및 의장 시스템에 적용되는 모터 이외에, ISG(Idle Start and Go) 모터와 같이, 차량 정지 후, 재 주행 시 시동을 거는 연비 절감 또는 자율 주행 시스템에 적용되는 모터의 수요도 크게 증가하고 있다.

통상적으로, 모터는 회전 가능하게 형성되는 샤프트와, 샤프트에 결합되는 로터와, 하우징 내측에 고정되는 스테이터가 마련되는데, 로터의 둘레를 따라 간극을 두고 스테이터가 설치된다. 그리고 스테이터에는 회전 자계를 형성하는 코일이 권선되어 로터와의 전기적 상호 작용을 유발하여 로터의 회전을 유도한다. 로터가 회전하면 샤프트가 회전하면서 차량에 필요한 동력을 공급하게 된다.

한편, 모터가 축방향을 받는 조건에서는 로터가 흔들릴 수 있기 때문에 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 베어링이 설치될 수 있다. 샤프트의 하부를 지지하는 베어링은 하우징의 바닥에 결합될 수 있다. 이때. 베어링의 강성을 높이고 공차를 줄이기 위하여 베어링에 대한 예압이 필요한데, 웨이브 와셔와 같은 탄성부재가 베어링의 하면을 가압 접촉하여 예압을 부가하도록 구성된다.

이때, 웨이브 와셔는 하우징의 하면에 결합하는 별도의 브라켓에 의해 지지된다. 즉, 베어링을 예압하기 위한 구성으로 2개의 부품(웨이브 와셔와 이를 고정하는 브라켓)이 필요하게 된다.

그 결과, 웨이브 와셔와 브라켓 사이의 유동으로 인하여 소음이 발생하는 문제가 있다. 또한, 웨이브 와셔를 조립하는 공정이 번거로운 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 베어링의 예압 구성을 단순화하여 소음 발생을 줄이고, 조립 공정을 간소화하는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

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 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스테이터와, 상기 스테이터의 안쪽에 배치되는 로터와, 상기 로터에 결합되는 샤프트와, 상기 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 베어링부와, 하부가 개방된 상태로 상기 베어링부를 수용하는 수용공간을 포함하는 하우징 및 상기 하우징의 하면에 결합하여 상기 수용공간을 덮는 브라켓을 포함하고, 상기 브라켓은 바닥면이 절개된 형태로 돌출 형성되어 상기 베어링부의 하면에 가압 접촉하는 탄성절편을 포함하는 모터를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 베어링부는 상기 하우징에 접촉하는 외륜과 상기 샤프트에 접촉하는 내륜을 포함하는 베어링과, 상기 베어링에 결합하여 상기 내륜의 변위를 감지하는 센서부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 탄성절편은 상기 센서부의 하면을 지지할 수 있다.

바람직하게는, 복수 개의 상기 탄성절편이 원주 방향을 따라 상호 떨어져 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 탄성절편의 몸체는 원주 방향을 따라 길게 형성되고 상기 몸체의 고정단은 반경방향으로 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 센서부의 내주면과 상기 샤프트 사이에는 간극이 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 센서부는 내주면에서 돌출 형성된 고정돌기를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 브라켓은 바닥면에서 돌출 형성되고, 상기 고정돌기가 삽입되는 슬롯이 형성된 고정편을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 브라켓은 상기 센서부가 관통하는 홀을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 고정편은 상기 홀이 이루는 내주면에서 돌출 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 브라켓은 상기 바닥면을 포함하는 원통형 몸체와, 상기 몸체의 상단 둘레를 따라 수평하게 형성되는 결합 플랜지를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 베어링부의 하면을 가압 접촉하는 탄성절편을 포함하는 브라켓을 구비함으로써, 베어링에 대한 예압 구성을 하나의 부품으로 단순화하는 유리한 효과를 제공한다. 또한, 브라켓을 하우징의 바닥면에 체결하는 공정만으로, 탄성절편이 예압을 부가하는 구성이기 때문에, 조립 공정이 간소하며, 종래와 같이 브라켓과 웨이브 와셔 사이의 유동으로 인하여 소음이 발생하는 것을 원천적으로 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터를 도시한 도면,
도 2는 하우징의 바닥면에 결합하는 베어링부를 도시한 도면,
도 3은 탄성절편이 포함된 브라켓을 도시한 도면,
도 4는 하우징의 하면에 결합된 브라켓을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 그리고 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

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.

베어링 아래에 웨이브 와셔와 같은 별도의 예압부재를 사용하는 경우, 웨이브 와셔를 지지하는 브라켓과 웨이브 와셔의 유동으로 인하여 소음이 발생하였다. 또한, 웨이브 와셔의 조립 공정이 복잡하여 모터의 생산성을 떨어뜨렸다. 본 발명의 일 실시예에 따른 모터는, 이러한 문제를 근본적으로 해결하기 위하여 베어링에 대한 예압 구성을 하나의 부품으로 구현하고자 안출된 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터를 도시한 도면이다. 이러한, 도 1은 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터는 스테이터(110)와, 로터(120)와, 샤프트(130)와, 베어링부(140)와, 하우징(150)과, 브라켓(160)을 포함할 수 있다.

스테이터(110)의 안쪽에 로터(120)가 배치된다. 샤프트(130)는 로터(120) 내부에 결합될 수 있다. 그리고 샤프트(130)의 하단부에는 베어링부(140)가 결합될 수 있다. 베어링부(140)는 로터(120)를 회전 가능하게 지지하며 축방향 하중을 지지하는 역할을 한다. 한편, 스테이터(110)는 하우징(150)에 고정될 수 있다.

도 2는 하우징의 바닥면에 결합하는 베어링부를 도시한 도면이다.

베어링부(140)는 외륜(141a)과 내륜(141b)을 포함하는 베어링(141)과, 내륜(141b)의 변위를 측정하는 센서부(142)를 포함하는 센서 베어링으로 실시될 수 있다. 베어링(141)의 외륜(141a)은 하우징(150)에 접촉하며, 베어링(141)의 내륜(141b)은 샤프트(130)에 접촉할 수 있다.

센서부(142)는 베어링(141) 아래에 배치될 수 있으며, 내륜(141b)과 연동하여 회전하는 마그네트와 이 마그네트의 회전을 감지하는 홀 소자(Hall IC)와 같은 자기 소자를 포함할 수 있다. 이러한 센서부(142)의 중심에는 샤프트(130)가 지나가는 통공이 형성될 수 있으며, 센서부(142)의 내주면과 샤프트(130) 사이에는 간극이 형성될 수 있다.

한편, 센서부(142)의 내주면에는 고정돌기(143)가 돌출 형성될 수 있다. 고정돌기(143)는 베어링(141)이 샤프트(130)에 압입 된 상태에서 반경방향으로 샤프트(130)를 향하여 돌출 형성될 수 있다. 이러한 고정돌기(143)는 브라켓(160)에 형성된 고정편(163)에 삽입되어 베어링(141)이 회전 방향으로 슬립(Slip)되지 않도록 구속하는 역할을 한다.

고정돌기(143)는 센서부(142)와 일체로 형성될 수 있으며, 평면 형태의 양 측면을 갖는 형상으로 실시될 수 있다. 고정돌기(143)의 높이는 고정돌기(143)의 끝 단과 샤프트(130)가 접촉하지 않도록, 센서부(142)의 내주면과 샤프트(130) 사이의 갭(gap)을 고려하여 적절하게 설계될 수 있다.

하우징(150)의 바닥면에는 베어링 포켓부(151)가 돌출 형성될 수 있다. 베어링 포켓부(151) 안쪽에는 베어링(141)이 압입되는 수용공간이 형성될 수 있다. 베어링 포켓부(151)는 상부 및 하부가 개방된 형태로 이루어질 수 있다. 베어링 포켓부(151)를 이루는 측벽과 베어링(141)의 외륜은 접촉하도록 형성될 수 있으며. 베어링 포켓부(151)를 이루는 측벽과 센서부(142)의 외주면 사이는 상호 떨어져 형성될 수 있다.

도 3은 탄성절편이 포함된 브라켓을 도시한 도면이며. 도 4는 하우징의 하면에 결합된 브라켓을 도시한 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 브라켓(160)은 예압을 부가하는 탄성절편(161a)을 포함할 수 있다. 탄성절편(161a)은 베어링부(140)의 센서부(142)의 하면(142 a)을 가압하여 예압하는 부재로서, 브라켓(160)의 바닥면(161)이 절개된 형태로 위쪽으로 돌출 형성될 수 있다, 일 실시예에 있어서, 복수 개의 탄성절편(161a)이 브라켓(160)의 중심부에 형성된 홀(161b)을 기준으로 원주 방향을 따라 상호 떨어져 배치될 수 있다. 이때, 탄성절편(161a)를 이루는 몸체는 원주 방향을 따라 길게 형성되고, 몸체의 고정단(161ab)은 반경 방향으로 형성될 수 있다.

이렇게 브라켓(160)의 바닥면(161)을 절개하여 예압부재인 탄성절편(161a)을 형성함으로써, 종래와 달리, 베어링부(140)에 대한 예압 구성을 단일 부품으로 구현할 수 있는 이점이 있다.

이러한 브라켓(160)은 바닥면(161)을 포함하는 원통형 몸체(162a)와 몸체(162a)의 상단 둘레를 따라 수평하게 형성되는 결합 플랜지(162b)를 포함할 수 있다. 결합 플랜지(162b)에는 볼트가 삽입되는 체결홀(162c)이 다수 형성될 수 있다.

이때, 몸체(162a)의 높이는 결합 플랜지(162b)가 하우징(150)에 결합되었을 때, 탄성절편(161a)이 베어링부(140)의 하면을 가압할 수 있도록 적절하게 설계될 수 있다.

브라켓(160)이 하우징(150)에 결합하는 경우, 탄성절편(161a)은 베어링부(140)에 밀려 고정단(161ab)을 중심으로 탄성 변형됨으로써, 베어링부(140)를 예압하게 된다.

한편, 브라켓(160)은 고정편(163)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 고정편(163)은 브라켓(160)의 중심부에 형성된 홀(161b)이 이루는 내주면에서 상향하여 돌출 형성될 수 있다. 그리고 고정편(163)은 곡면을 갖는 플레이트 형태로 형성될 수 있으며, 센서부(142)의 내주면에 형성된 고정돌기(143)가 삽입되는 슬롯(163a)이 상부에 형성될 수 있다. 슬롯(163a)은 고정돌기(143)의 형상 및 크기에 대응하도록 형성될 수 있다. 그리고, 슬롯(163a)은 평면 형태의 양 측면을 갖도록 형성될 수 있다.

브라켓(160)이 하우징(150)의 하면에 결합하는 경우, 고정편(163)이 샤프트(130)와 센서부(142)의 내주면이 이루는 간극 사이로 삽입되며, 고정편(163)의 슬롯(163a)에 고정돌기(143)가 삽입된다. 고정편(163)에 고정돌기(143)가 삽입되면, 베어링부(140)가 브라켓(160)에 의해 회전 방향으로 구속되기 때문에, 베어링부(140)의 슬립이 방지될 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 모터에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

110: 스테이터
120: 로터
130: 샤프트
140: 베어링부
141: 베어링
141a: 외륜
141b: 내륜
142: 센서부
143: 고정돌기
150: 하우징
160: 브라켓
161: 바닥면
161a: 탄성절편
161b: 홀
162a: 몸체
162c: 체결홀
162b: 결합 플랜지
161ab: 고정단
163: 고정편
163a: 슬롯

Claims (11)

1. 스테이터;
   상기 스테이터의 안쪽에 배치되는 로터;
   상기 로터에 결합되는 샤프트;
   상기 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 베어링부;
   하부가 개방된 상태로 상기 베어링부를 수용하는 수용공간을 포함하는 하우징;및
   상기 하우징의 하면에 결합하여 상기 수용공간을 덮는 브라켓을 포함하고,
   상기 브라켓은 바닥면이 절개된 형태로 돌출 형성되어 상기 베어링부의 하면에 가압 접촉하는 탄성절편을 포함하고,
   상기 베어링부는 상기 하우징에 접촉하는 외륜과 상기 샤프트에 접촉하는 내륜을 포함하는 베어링과, 상기 베어링에 결합하여 상기 내륜의 변위를 감지하는 센서부를 포함하고,
   상기 센서부의 내주면과 상기 샤프트 사이에는 간극이 형성되고, 상기 센서부는 내주면에서 돌출 형성된 고정돌기를 포함하는 모터.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 탄성절편은 상기 센서부의 하면을 지지하는 모터.
4. 제3 항에 있어서,
   복수 개의 상기 탄성절편이 원주 방향을 따라 상호 떨어져 배치되는 모터.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 탄성절편의 몸체는 원주 방향을 따라 길게 형성되고 상기 몸체의 고정단은 반경방향으로 형성되는 모터.
6. 삭제
7. 삭제
8. 제1 항에 있어서,
   상기 브라켓은 바닥면에서 돌출 형성되고, 상기 고정돌기가 삽입되는 슬롯이 형성된 고정편을 포함하는 모터.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 브라켓은 상기 센서부가 관통하는 홀을 포함하는 모터.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 고정편은 상기 홀이 이루는 내주면에서 돌출 형성되는 모터.
11. 제1 항에 있어서,
    상기 브라켓은 상기 바닥면을 포함하는 원통형 몸체와, 상기 몸체의 상단 둘레를 따라 수평하게 형성되는 결합 플랜지를 포함하는 모터.

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