KR102124900B1 - 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스테이터; 상기 스테이터의 안쪽에 배치되는 로터튜브; 상기 로터튜브의 외주면에 결합하는 로터코어조립체; 상기 로터튜브 내부에 결합되는 샤프트;및 상기 로터튜브를 회전 가능하게 지지하는 베어링; 상기 스테이터가 내부에 고정되며, 베어링의 하면이 노출되도록 상기 베어링을 포함하는 하우징 및 상기 베어링의 하면 및 상기 하우징의 하면에 맞닿도록 상기 하우징에 나사 결합하는 커버부를 포함하는 모터를 제공하여, 축하중 지지 및 방수를 위한 부품의 구성을 줄이고 구조를 단순화하여 모터의 무게, 제조 공정 및 제조 비용을 줄일 수 있는 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, 제동 시스템 및 의장 시스템 등에 적용되는 모터의 수요가 크게 증가하고 있다.

특히, 모터에 축 방향으로 외력이 부가되는 경우가 늘어나고 있다. 때문에 로터에 앵귤러 베어링(angular bearing)과 같은 축방향 하중을 지지하는 베어링과 와셔들이 함께 조합된 모터들이 제안되고 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 제동력, 조향력 등을 생성하거나 보조하게 된다.

한편, 모터가 축방향을 받는 조건에서는 로터가 흔들릴 수 있기 때문에 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 베어링이 설치될 수 있다. 그리고 베어링을 지지하기 위해서 와셔 스토퍼와 같은 별도의 부품이 필요할 수 있다. 또한 이러한 부품들을 고정하기 위한 볼트와 같은 결합부재가 추가될 수 있다. 그리고 방수를 위해 실링커버가 추가될 수 있다.

그러나 이러한 구조의 모터는 부품의 수가 많기 때문에 제조 공정 및 제조 비용이 증가하는 문제점이 발생한다. 또한, 축하중이 실링커버에 직접 전달되기 때문에 방수에 문제가 발생할 위험이 크다, 특히, 부품의 수가 많기 때문에 모터 전체의 하중이 증가하는 치명적인 문제가 있다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 축하중 지지 및 방수를 위한 부품의 구성을 줄이고 구조를 단순화하여 모터의 무게, 제조 공정 및 제조 비용을 줄일 수 있는 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 로터튜브와, 상기 로터튜브의 외주면에 결합하는 로터코어조립체와, 상기 로터튜브 내부에 결합되는 샤프트 및 상기 로터튜브를 회전 가능하게 지지하는 베어링과, 상기 스테이터가 내부에 고정되며, 베어링의 하면이 노출되도록 상기 베어링을 포함하는 하우징 및 상기 베어링의 하면 및 상기 하우징의 하면에 맞닿도록 상기 하우징에 나사 결합하는 커버부를 포함하는 모터를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 하우징의 하면에 형성되어 상기 베이링의 하부를 둘러싸서 지지하며 외주면에 나사산이 형성된 제1 단차영역을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 커버부는 상기 제1 단차영역과 나사 체결되도록 내주면에 나사산이 형성된 제2 단차영역을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 단차영역과 상기 제2 단차영역의 나사 체결 영역에는 접착제가 도포될 수 있다.

바람직하게는, 상기 커버부는 상기 제2 단차영역과 직경이 상이하게 형성되는 제3 단차영역을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제2 단차영역과 상기 제3 단차영역 사이의 제1 단턱이 상기 제1 단차영역의 하면과 상기 베어링의 하면을 지지할 수 있다.

바람직하게는, 상기 커버부는, 상기 제2 단차영역의 상단에서 반경 방향으로 확장되어 상기 하우징의 하면과 맞닿는 제2 단턱을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 하우징의 하면에서 베어링이 노출되도록 구성하고 노출된 베어링의 하면 및 하우징의 하면을 함께 지지하는 커버부를 포함함으로써, 축하중 지지 및 방수를 위한 부품의 구성을 줄이고 구조를 단순화하여 모터의 무게, 제조 공정 및 제조 비용을 줄일 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터를 도시한 도면,
도 2는 도 1에서 도시한 커버부를 하우징에서 분리한 분해사시도,
도 3은 도 1에서 도시한 커버부와 하우징의 하면의 결합관계를 도시한 확대단면도이다.

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.

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.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에서 도시한 커버부를 하우징에서 분리한 분해사시도이며, 도 3은 도 1에서 도시한 커버부와 하우징의 하면의 결합관계를 도시한 확대단면도이다.

이러한, 도 1 내지 도 3은 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.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터(10)는 스테이터(110)와, 로터튜브(120)와, 로터코어조립체(130)와, 샤프트(140)와, 베어링(150)과, 하우징(160)과, 커버부(170)를 포함할 수 있다.

스테이터(110)의 안쪽에 로터튜브(120)가 배치되며, 로터튜브(120)의 외주면에는 로터코어조립체(130)가 결합할 수 있다. 로터코어조립체(130)는 로터코어 및 자석을 고정하는 몰드가 결합되어 이루어질 수 있다. 샤프트(140)는 로터튜브(120) 내부에 압연(press fitting)방식으로 결합될 수 있다. 로터튜브(120)에는 내측에 나사산이 형성된 고정블록(20)이 압입되고, 고정블록(20)에 샤프트(140)가 나사결합될 수 있다. 그리고, 로터튜브(120)의 하부의 외주면에는 베어링(150)이 결합될 수 있다. 베어링(150)은 로터튜브(120)를 회전 가능하게 지지하며 축방향 하중을 지지하는 역할을 한다. 한편, 스테이터(110)는 하우징(160)에 고정될 수 있다. 그리고, 도 3에서 도시한 바와 같이 샤프트(140)의 단부에는 부쉬 어댑터(bush adaptor)(1)가 결합될 수 있으며 부쉬 어댑터(1)는 볼트(2)에 의해 결합될 수 있다.

도 1 내지 도 3을 병행 참조하면, 하우징(160)에는 베어링(150)의 하면(151)이 노출되도록 베어링(150)이 포함될 수 있다. 그리고 베어링(150)은 하우징(160)의 하면(도 3의 162)보다 베어링(150)의 하면(도 3의 151)이 아래에 위치하도록 하우징(160)에서 돌출되어 배치될 수 있다. 그리고, 베어링(150)을 지지하는 부쉬 어댑터(bush adaptor)(1) 및 부쉬 어댑터(bush adaptor)를 샤프트(140)에 결합시키는 볼트(2)도 하우징(160)의 하단부 밑으로 돌출되어 위치할 수 있다.

이때, 하우징(160)의 하단부는 돌출된 베어링(150)의 하부를 둘러싸서 지지하는 제1 단차영역(161), 제1 절곡부(161a), 제2 절곡부(161b) 및 제3 절곡부(161c)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 단차영역(161)은 하우징(160)의 하측면(162)에서 연장 형성된 것으로, 그 기능적 특성에 따라 구분되어 설명될 수 있을 뿐, 하우징(160)의 일 부분일 수 있다. 그리고, 제1 단차영역(161)의 제1 절곡부(161a), 제2 절곡부(161b) 및 제3 절곡부(161c)는 연속되게 형성될 수 있다. 제1 절곡부(161a)는 상기 제1 단차영역(161)에서 반경 방향 내측으로 절곡될 수 있다. 그리고, 제2 절곡부(161b)는 제1 절곡부(161a)에서 로터측으로 절곡될 수 있다. 제2 절곡부(161b)는 베어링(150)의 외측면과 접촉될 수 있다. 이때, 제1 단차영역(161)과 제2 절곡부(161b)는 반경 방향으로 오버랩될 수 있다. 여기서, 제2 절곡부(161b)의 축방향 길이는 상기 제1 단차영역(161)의 축방향 길이 보다 크게 형성될 수 있다. 제3 절곡부(161c)는 제2 절곡부(161b)에서 반경 방향 내측으로 절곡될 수 있다. 이때, 제3 절곡부(161c)는 베어링(150)의 일면과 축방향으로 접촉될 수 있다.

그 결과. 하우징(160)의 바닥은 제1 단차영역(161)의 제1 절곡부(161a)와 베어링(150)의 하면(151)이 이루는 중심 영역과 이러한 중심 영역의 둘레에 단차지게 형성되는 하측면(162)으로 이루어 질 수 있다.

커버부(170)는 하우징(160)의 하측면(162)에 결합하여 베어링(150)의 외륜 하단(151)과 제1 단차영역(161)와 제1 절곡부(161a)을 지지하여 축방향에 대한 지지강도를 높이는 역할을 한다. 이러한, 커버부(170)는 하우징(160)의 바닥을 덮는 단차진 원통형 덮개 형태로 실시될 수 있다.

구체적으로, 커버부(170)는 직경이 상이한 제2 단차영역(171)과 제3 단차영역(172)을 포함할 수 있다. 제2 단차영역(171)은 하우징(160)의 제1 단차영역(161)을 둘레에 맞닿도록 형성될 수 있다. 제3 단차영역(172)은 내부에 부쉬 어댑터(1)가 포함되도록 형성될 수 있다.

이러한 제2 단차영역(171)과 제3 단차영역(172)의 사이에는 제1 단턱(173)이 형성되는데, 제1 단턱(173)은 베어링(150)의 하단(151)과 제1 단차영역(161)의 제1 절곡부(161a)를 직접적으로 지지하여 모터(10)에 부가되는 축하중에 대한 지지강도를 높인다. 이때, 제2 단차영역(171)과 제1 단턱(173) 사이의 내주면 곡률은 제1 단차영역(161)과 제1 절곡부(161a)의 내주면 곡률과 동일할 수 있다. 이에, 제2 단차영역(171)에서 제1 단턱(173)으로 이어지는 부분과 제1 단차영역(161)에서 제1 절곡부(161a)로 절곡되는 부분이 빈틈없이 접촉될 수 있다.

한편, 커버부(170)의 제2 단차영역(171)에는 제2 단턱(174)을 포함할 수 있다. 제2 단턱(174)은 제2 단차영역(171)의 상단에서 반경 방향으로 확장되어 하우징(160)의 하측면(162)과 접하도록 형성될 수 있다.

이러한 제1 단차영역(161)과 제2 단차영역(171)은 나사 체결될 수 있다. 이를 위해, 제1 단차영역(161)의 외주면에는 나사산이 형성되고 이에 대응하여 제2 단차영역(171)의 내주면에는 나사산이 형성될 수 있다. 그리고 제1 단차영역(161)과 제2 단차영역(171)의 나사 체결 영역에는 접착제를 도포하여 나사 체결된 제1 단차영역(161)과 제2 단차영역(171)이 풀리는 것을 방지하고 하우징(160) 내부로 물이 유입되는 것을 방지할 수 있다.

앞서 설명한 커버부(170)의 제2 단차영역(171)과, 제3 단차영역(172)과, 제1 단턱(173) 및 제2 단턱(174)은 그 형상 및 기능적 특성에 따라 구분되어 설명될 수 있을 뿐, 서로 연결된 하나의 수단일 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: 로터튜브
130: 로터코어조립체
140: 샤프트
150: 베어링
151: 하면
160: 하우징
161: 제1 단차영역
161a: 제1 절곡부
162: 하측면
170: 커버부
171: 제2 단차영역
172: 제3 단차영역
173: 제1 단턱
174: 제2 단턱

Claims (7)

1. 하우징;
   상기 하우징 내부에 배치되는 스테이터;
   상기 스테이터의 내부에 배치되는 로터;
   상기 로터 내부에 결합되는 샤프트;
   상기 하우징의 하단부에 배치되며 상기 로터를 회전 가능하게 지지하는 베어링; 및
   상기 하우징의 하단부와 결합하는 커버부를 포함하고,
   상기 하우징의 하단부는,
   상기 하우징의 하측면에서 상기 커버부 측으로 절곡되는 제1 단차영역;
   상기 제1 단차영역에서 반경 방향 내측으로 절곡되는 제1 절곡부;
   상기 제1 절곡부에서 상기 로터측으로 절곡되는 제2 절곡부; 및
   상기 제2 절곡부에서 반경 방향 내측으로 절곡되는 제3 절곡부를 포함하고,상기 커버부는,
   상기 제1 단차영역과 접촉하는 제2 단차영역;
   상기 제2 단차영역과 직경이 상이하게 형성되는 제3 단차영역; 및
   상기 제2 단차영역과 상기 제3 단차영역의 사이에 배치되는 제1 단턱을 포함하고,
   상기 제1 절곡부는 상기 제1 단턱과 접촉되고,
   상기 제2 절곡부는 상기 베어링의 외측면과 접촉되고,
   상기 제3 절곡부는 상기 베어링의 상면과 접촉되고,
   상기 제1 단턱과 상기 제3 절곡부 사이에 상기 베어링이 배치되는 모터.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 단차영역의 외주면에는 나사산이 형성되고,
   상기 제2 단차영역의 내주면에는 상기 제1 단차영역의 나사산과 체결되는 나사산이 형성되는 모터.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 단차영역과 상기 제1 절곡부 사이의 외주면 곡률은,
   상기 제2 단차영역과 상기 제1 단턱과 사이의 내주면 곡률과 동일한 모터.
4. 제2 항에 있어서,
   상기 제1 단차영역과 상기 제2 단차영역의 나사 체결 영역에는 접착제가 도포되는 모터.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 절곡부의 축방향 길이는 상기 제1 단차영역의 축방향 길이 보다 큰 모터.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 샤프트의 하단부에 결합하여 상기 베어링의 내측부가 안착되는 부쉬를 포함하는 모터.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 커버부는, 상기 제2 단차영역의 상단에서 반경 방향으로 확장되어 상기 하우징의 하면과 맞닿는 제2 단턱을 포함하는 모터.

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