KR20110001898A - 모터 - Google Patents

Abstract

모터는 모터 본체와 모터 본체를 수용하는 하우징을 구비한다. 하우징은 개구의 주위에 제 1 플랜지를 갖는 제 1 부재와 제 1 플랜지에 대응한 제 2 플랜지를 갖는 제 2 부재를 포함한다. 제 1 플랜지 및 제 2 플랜지 중 적어도 어느 한쪽은 주위에 도금층으로 피복되어 있지 않은 끝면을 갖는다. 끝면에는 복수개의 열 집중부가 형성된다. 복수개의 열 집중부 중 적어도 1개를 용접함으로써 제 1 플랜지와 제 2 플랜지의 접합이 행해지고 있다.

Description

모터{MOTOR}

본 발명은 모터에 관한 것으로서 특히 그 하우징의 부착 구조에 관한 것이다.

모터의 용접에 관해서, 예컨대, 일본 특허 공개 2008-141904호 공보에서는 복수개의 고정자 철심편을 일체화하기 위해서 이들의 외주부를 용접하고 있다. 그 때, 용접의 열 에너지가 집중되도록 각 고정자 철심편의 외주부에 오목부로부터 돌출되는 볼록부를 형성하여 그 볼록부끼리를 용접하도록 하고 있다.

본 발명의 일례의 모터는 모터 본체와 모터 본체를 수용하는 하우징을 구비한다. 하우징은 개구의 주위에 제 1 플랜지를 갖는 제 1 부재와 제 1 플랜지에 대응한 제 2 플랜지를 갖는 제 2 부재를 포함한다. 제 1 플랜지 및 제 2 플랜지 중 적어도 어느 한쪽은 주위에 도금층으로 피복되어 있지 않은 끝면을 갖는다. 끝면에는 복수개의 열 집중부가 형성된다. 복수개의 열 집중부 중 적어도 1개를 용접함으로써 제 1 플랜지와 제 2 플랜지의 접합이 행해지고 있다.

본 발명의 일례의 모터에 의하면 열을 열 집중부에 집중시킬 수 있으므로 공급하는 열량이 적어도 효율 좋게 용접할 수 있다.

도 1A는 본 발명의 바람직한 실시형태 1에 따른 모터를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 1B는 본 발명의 바람직한 실시형태 1에 따른 모터를 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 2A는 브래킷을 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 2B는 일부에 단면을 나타낸 브래킷을 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 3A는 커버를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 3B는 커버를 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 4는 브래킷에 커버를 부착한 용접 전의 상태를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 5는 확대한 요부를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 6은 확대한 요부를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 7은 최대 오목 치수를 설명하기 위한 도면이다.
도 8A는 제 1 변형예의 커버를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 8B는 제 1 변형예의 커버를 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 9A는 제 2 변형예의 커버를 모식적으로 나타내는 평면도이다.
도 9B는 제 2 변형예의 커버를 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 10은 제 2 변형예의 도 4에 상당하는 도면이다.
도 11은 제 3 변형예의 커버를 모식적으로 나타내는 평면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 의거해서 상세하게 설명한다. 단, 이하의 설명은 본질적으로 예시에 지나지 않으며 본 발명, 그 적용물 또는 그 용도를 제한하는 것은 아니다.

<실시형태1>

도 1에 본 발명의 바람직한 실시형태 1에 따른 모터를 모식적으로 나타낸다. 이 모터에는 모터 본체(1)와 하우징(2)이 구비되어 있다.

모터 본체(1)는 모터의 축이나 회전자, 고정자, 버스 바 유닛(bus bar unit)(3) 등을 포함한다. 모터 본체(1)는 하우징(2)에 수용되어 있다. 단, 버스 바 유닛(3)의 플러그 부분(31)만은 외부 장치와 접속하기 위해 하우징(2)으로부터 외방으로 돌출되어 있다.

하우징(2)은 용기 형상의 브래킷(4)(제 1 부재)과 덮개 형상의 커버(5)(제 2 부재)를 포함하고 있다. 모터 본체(1)를 수용한 브래킷(4)은 아크 용접(TIG 용접)에 의해 커버(5)와 일체로 접합되어 있다. 브래킷(4)과 커버(5)의 이음매에는 용접 흔적부(6)가 형성된다.

버스 바 유닛(3)은 브래킷(4)과 커버(5) 사이에 끼워진다. 버스 바 유닛(3)의 플러그 부분(31)은 브래킷(4)의 노치부(46)에 끼워 넣어진다. 즉, 브래킷(4)과 커버(5)에 의해 버스 바 유닛(3)은 고정된다. 또한, 버스 바 유닛(3)에는 모터 본체(1)의 회전 위치를 검출하는 센서가 탑재되어 있다. 따라서, 버스 바 유닛(3)의 위치 정밀도를 확보할 수 있으므로 버스 바 유닛(3)에 탑재된 센서의 위치 정밀도를 확보할 수 있다.

브래킷(4) 및 커버(5)의 소재는 모두 강판 등의 판형상의 금속재(7)이다. 브래킷(4) 및 커버(5)는 모두 프레스 가공함으로써 형성되어 있다.

본 실시형태의 금속재(7)는 방청성을 부여하기 위해서 양면에 도금 처리가 실시되어 있다. 상세하게는 아연(Zn)과 마그네슘(Mg)과 알루미늄(Al)을 함유하는 합금을 이용해서 합금 도금 처리가 실시되어 있다. 본 실시형태의 브래킷(4) 및 커버(5)의 양면은 이들 합금으로 구성되는 도금층(8)으로 피복되어 있기 때문에 우수한 방청성을 발휘한다. 또한, 프레스 가공의 절단시에 형성되는 브래킷(4) 및 커버(5)의 끝면(44a,54a)만은 도금층(8)으로 피복되어 있지 않아 금속재(7)가 노출되어 있다(도 6 참조).

도 2에 나타내는 바와 같이, 브래킷(4)은 브래킷 본체(41)와 축단 지지부(42)와 브래킷 플랜지(44)(제 1 플랜지)를 갖고 있다. 브래킷 본체(41)는 바닥이 있는 원통 형상이다. 축단 지지부(42)는 브래킷 본체(41)의 저면에 연속해서 형성된다. 또한, 축단 지지부(42)는 브래킷 본체(41)의 저면의 중앙으로부터 외방으로 돌출되는 2단 원통 형상이다. 수용된 모터 본체(1)의 축의 선단이 외방으로 면하도록 축단 지지부(42)의 선단부는 개방되어 있다.

브래킷 플랜지(44)는 브래킷 본체(41)의 개구(43)에 연속해서 그 주위로부터 지름 방향 외방으로 환상으로 돌출되어 있다. 브래킷 플랜지(44)는 버스 바 유닛(3)의 플러그 부분(31)이 걸쳐지는 부분을 제외하고 브래킷 본체(41)의 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 브래킷 플랜지(44)에는 둘레 방향으로 4개소, 대략 등간격으로 단면 타원 형상의 볼트 삽입 구멍(45,45,…)이 형성되어 있다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 커버(5)는 커버 본체(51)와 커버 플랜지(54)(제 2 플랜지)를 갖고 있다. 커버 본체(51)는 브래킷 본체(41)에 대응하도록 대략 원형 덮개 형상으로 형성되어 있다. 커버 플랜지(54)는 브래킷 플랜지(44)에 대응하도록 커버 본체(51)의 개구(53)에 연속해서 그 주위로부터 지름 방향 외방으로 환상으로 돌출되도록 형성되어 있다.

커버 플랜지(54)도 버스 바 유닛(3)의 플러그 부분(31)이 걸쳐지는 부분을 제외하고 커버 본체(51)의 전체 둘레에 걸쳐 형성되어 있다. 커버 플랜지(54)에는 볼트 삽입 구멍(45)에 대응하도록 둘레 방향으로 4개소, 대략 등간격으로 단면 원형상의 4개의 볼트 구멍(55,55,…)이 형성되어 있다.

또한, 본 실시형태에서는 커버 플랜지(54)에 용접용 오목부(56)가 3개소 형성되어 있다. 각 오목부(56)는 커버 플랜지(54)에 있어서의 서로 인접하는 볼트 구멍(55)과 볼트 구멍(55)의 중간의 소정 부위에 형성되어 있다. 또한, 각 오목부(56)는 커버 플랜지(54)의 주위의 끝면(54a)이 직사각형으로 오목하도록 형성되어 있다.

오목부(56)는 바닥측면(58)과 1쌍의 끝측면(59,59)을 갖고 있다. 바닥측면(58)은 커버 플랜지(54)의 끝면(54a)으로부터 지름 방향 내측으로 한 단 오목하도록 형성되어 있다. 1쌍의 끝측면(59,59)은 각각 바닥측면(58)의 둘레 방향측의 양단부와 끝면(54a)에 연이어지도록 형성되어 있다. 1쌍의 끝측면(59,59)은 대략 평행하게 위치하고 있고, 끝면(54a)으로부터 바닥측면(58)까지는 거의 동일한 길이로 설정되어 있다. 끝면(54a)과 각 끝측면(59)의 접속 부분, 즉, 오목부(56)를 구획해서 돌출되어 있는 부분에 끝이 뾰족한 모서리부(60,60)가 형성되어 있다. 본 실시형태에서는 용접을 행하는 용접점은 이들 모서리부(60,60)이다(열 집중부).

도 4에 브래킷(4)에 커버(5)를 부착한 용접 전의 상태를 나타낸다. 도 4와 같이, 브래킷 플랜지(44)의 개구(43)측의 면[내면(44b)]과 커버 플랜지(54)의 개구(53)측의 면[내면(54b)]을 서로 맞댐으로써 브래킷(4)의 개구(43)는 커버(5)에 의해 밀봉된다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 모터에서는 브래킷 플랜지(44)의 브래킷 본체(41)측의 면[외면(44c)]이 외부의 부착 대상에 부착하기 위한 부착면이다. 예컨대, 자동차의 트랜스미션에 모터를 부착하고자 하면 트랜스미션의 소정의 부착 부위에 모터를 세팅한다. 그리고, 볼트 구멍(55)으로부터 볼트를 나사 삽입하여 모터를 고정한다. 따라서, 외면(44c)이 울퉁불퉁하게 되어 있으면 모터를 적정하게 소정의 부착 부위에 부착할 수 없게 된다. 그래서, 특히 외면(44c)에 대해서는 사양에 의거해서 소정의 치수 정밀도를 만족하도록 설정되어 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 커버 플랜지(54)에는 오목부(56)가 형성되어 있다. 따라서, 브래킷 플랜지(44)와 커버 플랜지(54)의 접합 부분에는 상면 및 편면이 개구하는 오목부(9)가 형성된다. 오목부(9)의 저면은 브래킷 플랜지(44)의 내면(44b)에 의해 형성된다. 오목부(9)의 측면은 커버 플랜지(54)에 있어서의 오목부(56)의 바닥측면(58) 및 끝측면(59)으로 형성된다.

본 실시형태의 모터는 이 오목부(9)를 이용함으로써 도금이 실시되어 있어도 용이하고 또한 적절하게 용접할 수 있다.

브래킷(4)이나 커버(5)를 구성하고 있는 금속재(7)의 표면에는 도금층(8)이 형성되어 있다. 도금층(8)의 위로부터 용접할 경우, 금속재(7)를 직접 용융하는 것 보다 전류값을 높게 해서 열량을 증대시키지 않으면 용접 불량을 초래할 우려가 있다. 그러나, 도금층(8)에는 용융되기 쉬운 알루미늄이 함유되어 있으므로 열량이 지나치게 크면 용융이 불안정하게 되기 쉬워 울퉁불퉁한 용접 흔적이 생기기 쉽다. 용융된 금속이 흘러서 부착면에 이르면 치수가 규격으로부터 벗어날 우려가 있다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 이것에 대해서 본 실시형태의 모터에서는 오목부(9)를 구성하고 있는 바닥측면(58) 및 끝측면(59)은 모두 도금층(8)(해칭에 의해 명시)이 없는 끝면(54a)이고 금속재(7)가 노출되어 있다.

따라서, 모서리부(60)에 전극을 근접시켜서 용접하면 도금층(8)의 영향을 받지 않고 모서리부(60)를 집중적으로 가열해서 금속재(7)를 직접 용융시킬 수 있다. 그 때문에, 비교적 적은 열량으로 안정되게 금속재(7)를 용융시킬 수 있다. 오목부(56)의 대향하고 있는 양단부 2개소를 용접하기 때문에 적은 용융으로 변형이 적은 강고한 접합을 실현할 수 있다. 용융된 금속재(7) 대부분은 오목부(9)의 내부에 수용된다. 따라서, 완성품은 외관상으로도 미려하고, 불량품의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다.

[오목부(56)의 구체적 구성]

도 7에 나타내는 바와 같이, 오목부(56)의 최대 오목 치수(L), 즉, 커버 플랜지(54)의 외곽선(71)과 바닥측면(58) 사이에 있어서의 최대 거리를 바꾸어서 시작(試作) 시험을 행하여 최적의 조건을 조사했다.

구체적으로는 최대 오목 치수(L)를 1.0㎜, 1.5㎜, 2.0㎜로 바꾸어 동일한 조건하에서 용접을 행하였다. 그리고, 용접 후의 오목부(56)의 상태를 비교했다. 브래킷(4) 및 커버(5)의 소재는 판두께 1.6㎜의 합금 도금 강판을 사용했다. 전극은 직경 2.3㎜의 전극을 사용했다. 합금 도금의 재료는 예컨대 ZAM(닛신 세이코우 가부시키가이샤제, 등록상표)을 사용했다.

최대 오목 치수(L)가 1.0㎜인 경우, 오목부(9)의 외측에 용접 흔적부(6)가 밀려나오는 경우가 확인되고 외관상도 그다지 좋지 않았다. 1.5㎜에서는 용접 흔적부(6) 대부분은 오목부(9) 내에 수용되어 있었지만 약간 밀려나올 우려가 확인되었다. 2.0㎜에서는 용접 흔적부(6)는 거의 안정되어 오목부(9)에 수용되고 외관상으로도 미려했다.

따라서, 최대 오목 치수(L)가 지나치게 작으면 용융된 금속재(7)가 오목부(9)에 수용되지 않고 브래킷 플랜지(44)의 끝면(44a)으로 흘러 나갈 우려가 있다. 즉, 용융된 금속재(7)가 부착면에 영향을 줄 우려가 있다. 따라서, 최대 오목 치수(L)는 2.0㎜ 이상으로 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 모터의 사양에도 따르지만 최대 오목 치수(L)는 3.0㎜ 이하로 설정하는 것이 보다 바람직하다. 최대 오목 치수(L)가 지나치게 크면 커버 플랜지(54)의 강도를 저하시킬 우려가 있기 때문이다.

시작 시험에서 사용한 합금 도금 강판의 판두께는 1.6㎜이었지만 그것에 한정되지 않고 0.4㎜∼3.0㎜의 범위의 판두께이면 본 조건을 적용할 수 있다. 도금의 재료는 예컨대 ZAM을 사용했지만 다른 재료이여도 좋다.

또한, 본 발명에 따른 모터는 상기 실시형태에 한정되지 않고 그 이외의 여러가지 구성도 포함한다.

(제 1 변형예)

예컨대, 도 8에 커버의 제 1 변형예를 모식적으로 나타낸다. 본 변형예에서는 커버 플랜지(54)에 용접용 오목부(56A)가 6개소 형성되어 있다. 이들 오목부(56A)는 커버 플랜지(54)에 있어서의 서로 인접하는 볼트 구멍(55)과 볼트 구멍(55)의 중간의 소정 부위에 2개씩 형성되어 있다. 각 오목부(56A)는 커버 플랜지(54) 주위의 끝면(54a)이 커버 플랜지(54)의 내면(54b) 및 외면(54c)의 방향으로부터 바라봐서 W자 형상으로 패이도록 형성되어 있다. 그 외의 점에 대해서는 상기 실시형태와 마찬가지이므로 그 설명은 생략한다.

이 경우, 각 오목부(56A)의 중간 부분에는 끝이 뾰족한 모서리부(60A)가 1개 돌출되어 있으므로 이것이 용접을 행하는 용접점이 된다(열 집중부). 상기 실시형태보다 예각의 모서리부를 형성할 수 있으므로 용접이 용이해지는 이점이 있다.

(제 2 변형예)

도 9에 커버의 제 2 변형예를 모식적으로 나타낸다. 본 변형예에서는 커버 플랜지(54)에 열 집중부로서의 볼록부(61)를 형성한 점에서 상기 실시형태와 다르다.

구체적으로는 커버 플랜지(54)에 있어서의 서로 인접하는 볼트 구멍(55)과 볼트 구멍(55)의 중간의 소정 부위에 끝면(54a)이 융기해서 지름 방향 외측으로 돌출되는 2개의 볼록부(61,61)가 형성되어 있다. 볼록부(61)는 커버 플랜지(54)의 내면(54b), 및 외면(54c)의 방향으로부터 바라봐서 끝이 뾰족한 대략 삼각 형상으로 형성되어 있다. 커버 플랜지(54)는 브래킷 플랜지(44)보다 한 둘레 작게 형성되어 있다. 브래킷 플랜지(44)에 커버 플랜지(54)를 겹쳤을 때에는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 이들 볼록부(61)의 선단은 브래킷 플랜지(44)의 외곽선보다 지름 방향 내측에 위치하도록 설정되어 있다.

이 경우, 상기 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있는데다가 커버 플랜지(54)가 작아지는 분만큼 재료 비용을 억제할 수 있는 이점이 있다.

(제 3 변형예)

도 11에 커버의 제 3 변형예를 모식적으로 나타낸다. 본 변형예에서는 커버 플랜지(54)에 열 집중부로서의 볼록부(62)를 형성하고 있다.

구체적으로는 커버 플랜지(54)에 있어서의 서로 인접하는 볼트 구멍(55)과 볼트 구멍(55)의 중간의 소정 부위에 끝면(54a)이 융기해서 지름 방향 외측으로 돌출되는 2개의 볼록부(62,62)가 형성되어 있다. 볼록부(62)는 커버 플랜지(54)의 내외면(54b,54c)의 방향으로부터 바라봐서 직사각 형상으로 형성되어 있다. 도 1 및 도 4와 마찬가지로, 커버 플랜지(54)와 브래킷 플랜지(44)의 외경은 거의 동일하다. 브래킷 플랜지(44)에 커버 플랜지(54)를 겹쳤을 때에는 이들 볼록부(62)의 선단은 브래킷 플랜지(44)의 외곽선보다 지름 방향 외측으로 돌출되도록 설정되어 있다.

이 경우, 상기 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있는데다가 커버 플랜지(54)의 볼록부(62)의 선단이 브래킷 플랜지(44)의 외곽선보다 지름 방향 외측으로 돌출되도록 설정되어 있으므로 볼록부(62)에 전극을 근접시켜서 용접하는 것이 보다 용이하다.

제 2 변형예와 제 3 변형예의 볼록부(61), 볼록부(62)의 형상은 각각 한정되지 않는다. 예컨대, 원호이여도 삼각이여도 사각이여도 좋다.

그 외에, 상기 실시형태에서는 브래킷 플랜지(44)의 외면(44c)이 부착면으로 되어 있지만 커버 플랜지(54)의 외면(54c)이 부착면이여도 좋다. 그 경우에는 브래킷 플랜지(44)에 오목부(56) 등을 형성하면 좋다. 또한, 용접되는 열 집중부는 상기 실시형태에 한정되지 않는다. 복수개인 열 집중부 중 모든 열 집중부를 용접해도 좋고 1개의 열 집중부만을 용접해도 좋다. 요구에 따라 용접되는 열 집중부를 적절하게 선택하면 좋다.

Claims (7)

1. 모터 본체와,
   상기 모터 본체를 수용하는 하우징을 구비하고:
   상기 하우징은,
   개구의 주위에 제 1 플랜지를 갖는 제 1 부재와,
   상기 제 1 플랜지에 대응한 제 2 플랜지를 갖는 제 2 부재를 포함하고;
   상기 제 1 플랜지와 상기 제 2 플랜지를 접합함으로써 상기 개구가 밀봉되고;
   상기 제 1 부재 및 상기 제 2 부재의 내면 및 외면 중 적어도 외면은 도금층으로 피복되고;
   상기 제 1 플랜지 및 상기 제 2 플랜지 중 적어도 어느 한쪽은 주위에 상기 도금층으로 피복되어 있지 않은 끝면을 갖고;
   상기 끝면에 복수개의 열 집중부가 형성되고;
   상기 복수개의 열 집중부 중 1개 이상을 용접함으로써 상기 접합이 행해지고 있는 것을 특징으로 하는 모터.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 플랜지 및 상기 제 2 플랜지 중 적어도 어느 한쪽에 상기 끝면이 패여서 오목부가 형성되고;
   상기 오목부를 구획해서 돌출되어 있는 모서리부가 상기 열 집중부로 되어 있는 것을 특징으로 하는 모터.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제 1 플랜지 및 상기 제 2 플랜지 중 어느 한쪽의 플랜지의 외면은 상기 모터를 부착 대상에 부착하기 위한 부착면이 되고;
   다른쪽의 플랜지에 상기 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 모터.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 오목부에 있어서의 최대 오목 치수는 2㎜~3㎜로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 모터.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 플랜지 및 상기 제 2 플랜지 중 적어도 어느 한쪽에 상기 끝면이 융기해서 지름 방향 외측으로 돌출되는 볼록부가 형성되고;
   상기 볼록부가 상기 열 집중부로 되어 있는 것을 특징으로 하는 모터.
6. 제 1 항에 있어서,
   버스 바 유닛을 구비하고;
   상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재 사이에 끼워지는 버스 바 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 모터.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 도금층은 알루미늄을 함유하는 것을 특징으로 하는 모터.

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