KR20150081703A - 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스테이터; 상기 스테이터의 안쪽에 배치되며, 반경 방향을 기준으로 내향하여 절개 형성된 제1 절개부를 포함하는 로터튜브; 상기 로터튜브의 외주면에 결합하는 로터코어조립체; 상기 로터튜브 내부에 결합되며, 반경 방향을 기준으로 내향하여 절개 형성된 제2 절개부를 포함하는 샤프트; 상기 로터튜브를 회전 가능하게 지지하는 베어링;및 정렬된 상기 제1 절개부 및 상기 제2 절개부에 끼워지는 슬롯이 형성된 슬립방지부를 포함하는 모터를 제공하여, 로터튜브와 스핀들 사이의 슬립을 방지할 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.

여기서, 로터는 튜브 형태의 로터튜브와 로터튜브의 외주면에 결합하는 로터코어조립체로 이루어질 수 있으며, 샤프트는 로터튜브 내부에 결합될 수 있다. 이때, 로터튜브 내부에는 샤프트가 압연(press fitting) 방식으로 결합될 수 있다. 그러나 이러한 구성을 갖는 모터는 고속 회전 시, 샤프트와 로터튜브의 사이에서 슬립(slip)이 발생할 수 있다. 이러한 슬립이 지속되면 샤프트가 로터튜브로부터 이탈되는 문제가 발생할 수 있다.

이를 방지하기 위해 로터튜브의 끝단에서 로터튜브의 내측으로 부쉬 어댑터(bush adaptor)를 삽입하여 볼트로 고정하는 구성이 제안되고 있으나, 모터가 축하중을 받는 경우, 볼트가 풀리고 슬립 현상이 발생할 위험이 여전히 큰 문제점이 있다.

본 발명은 축방향 하중을 지지하는 모터에 있어서, 로터튜브와 샤프트 사이의 슬립을 방지할 수 있는 모터를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 삼는다.

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 배치되며, 반경 방향을 기준으로 내향하여 절개 형성된 제1 절개부를 포함하는 로터튜브와, 상기 로터튜브의 외주면에 결합하는 로터코어조립체와, 상기 로터튜브 내부에 결합되며, 반경 방향을 기준으로 내향하여 절개 형성된 제2 절개부를 포함하는 샤프트와, 상기 로터튜브를 회전 가능하게 지지하는 베어링 및 정렬된 상기 제1 절개부 및 상기 제2 절개부에 끼워지는 슬롯이 형성된 슬립방지부를 포함하는 모터를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 슬립방지부는 상기 베이링의 하면을 지지하도록 설치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 로터튜브는 직경이 상이한 적어도 둘의 단차영역을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 적어도 둘의 단차영역은 하단으로 갈수록 직경이 단계적으로 감소할 수 있다.

바람직하게는, 상기 베어링의 상면은 상기 단차영역의 단턱을 지지하고, 상기 슬립방지부는 상기 베이링의 하면을 지지할 수 있다.

바람직하게는, 상기 로터코어조립체는 상기 단차영역 중 상단 단차영역과 하단 단차영역의 사이에 위치하는 단차영역중 어느 하나일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 샤프트 및 로터튜브에 각각 제1 절개부와 제2 절개부를 형성하고, 정렬된 제1 절개부와 제2 절개부에 끼워지는 슬롯이 형성된 슬립방지부를 포함함으로써, 로터튜브와 스핀들 사이의 슬립을 방지할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 슬립방지부가 베어링의 하면을 지지하도록 구성함으로써, 축하중에 대한 지지력을 높이는 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터를 도시한 도면,
도 2는 도 1에서 도시한 모터의 로터조립체를 도시한 도면,
도 3은 A-A’를 기준으로 하여 도 2에서 도시한 로터조립체의 단면을 도시한 도면,
도 4는 도 2에서 도시한 로터조립체의 분해 사시도,
도 5는 로터튜브 및 샤프트에 끼워지는 슬립방지부를 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.

모터의 샤프트와 로터튜브는 압연방식으로 결합되기 때문에 고속 회전 시 샤프트와 로터튜브 사이에서 슬립(slip)이 발생할 수 있다. 특히, 양 방향으로 축 하중을 받는 모터의 경우, 로터튜브와 샤프트 사이에서 슬립(slip)이 빈번하게 발생할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 모터는 이러한 문제를 근본적으로 해결하고자, 로터튜브와 샤프트의 상호 결합성을 높이기 위해 안출된 것이다.

도1 은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터를 도시한 도면이며, 도 2는 도 1에서 도시한 모터의 로터조립체를 도시한 도면이고, 도 3은 A-A’를 기준으로 하여 도 2에서 도시한 로터조립체의 단면을 도시한 도면이다. 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.

도 1 내지 도 3을 병행 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터는, 스테이터(110)와, 로터튜브(120)와, 로터코어조립체(130)와, 샤프트(140)와, 베어링(150)과, 슬립방지부(160)를 포함할 수 있다.

스테이터(110)의 안쪽에 로터튜브(120)가 배치되며, 로터튜브(120)의 외주면에는 로터코어조립체(130)가 결합한다. 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(122)이 압입되고, 고정블록(122)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.

도 4는 도 2에서 도시한 로터조립체의 분해 사시도이다.

도 4에서 도시한 바와 같이, 로터튜브(120)의 하단부에는 제1 절개부(121)가 형성될 수 있다. 제1 절개부(121)는 반경 방향을 기준으로 내향하여 로터튜브(120)의 일부분이 절개되어 형성될 수 있다. 제1 절개부(121)는 로터튜브(120)의 축중심을 기준으로 대칭하여 형성될 수 있다.

이때, 로터튜브(120)는 길이 방향을 따라 하향할수록 직경이 단계적으로 감소하여 복수 개의 단차영역(120A,120B,120C)이 형성될 수 있다. 이는 단차영역(120A,120B,120C) 사이에 형성된 단턱(도 3의 E)을 통해 축방향을 하중을 지지하기 위함이다.

그리고 베어링(150)은 복수 개의 단차영역(120A,120B,120C) 중 하단 단차영역(120A)에 결합될 수 있다. 이때, 도 3에서 도시한 바와 같이, 베어링(150)은 단차영역(120B,120C) 사이의 단턱(E)을 지지하도록 결합될 수 있다. 이는 축방향을 하중을 지지하기 위함이다.

또한, 슬립방지부(160)도 복수 개의 단차영역(120A,120B,120C) 중 하단 단차영역(120A)에 결합될 수 있으며, 베어링(150)의 아래에 배치될 수 있다.

로터튜브(120)의 상단 단차영역(120A)과 하단 단차영역(120C) 사이에 위치한 단차영역(120B)에는 로터코어조립체(130)가 결합될 수 있다. 그리고, 상단 단차영역(120C)에는 다른 부품 또는 다른 부품과의 연결을 위한 조립물이 결합될 수 있다.

샤프트(140)의 하단부에는 제2 절개부(141)가 형성될 수 있다. 제2 절개부(141)는 반경 방향을 기준으로 내향하여 샤프트(140)의 하단부의 일부분이 절개되어 형성될 수 있다. 제2 절개부(141)는 샤프트(140)의 축중심을 기준으로 대칭하여 형성될 수 있다.

도 5는 로터튜브 및 샤프트에 끼워지는 슬립방지부를 도시한 도면이다.

도 5에서 도시한 바와 같이, 슬립방지부(160)는 원주방향을 기준으로 정렬된 제1 절개부(121) 및 제2 절개부(141)에 끼워지는 슬롯(161)이 형성될 수 있다. 이때, 슬롯(161)은 양 측벽(161a)이 제1 절개부(121) 및 제2 절개부(141)에 함께 맞닿도록 끼워질 수 있다. 그 결과, 슬립방지부(160)는 회전 방향으로 로터튜브(120)와 샤프트(140)을 함께 구속하여 로터튜브(120)와 샤프트(140) 사이에서 슬립이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 슬롯(161)의 양 측벽(161a) 사이에 위치하는 안쪽 벽(161b)은 로터튜브(120)의 외주면에 밀착하도록 라운드 형태로 형성될 수 있다. 그리고, 슬립방지부(160)의 외주면의 일부 영역이 양 측벽(161a)과 평행하게 절개면(164)으로 형성될 수 있다.

한편, 도 3에서 도시한 바와 같이, 슬립방지부(160)의 상면(162)은 베어링(150)의 하면(151)을 지지할 수 있다. 아울러, 슬립방지부(160)의 상면(162)은 로터튜브(120)와 샤프트(140)를 지지할 수 있다. 이는 축방향을 하중을 지지하기 위함이다.

또한, 도 3에서 도시한 바와 같이, 슬립방지부(160)의 하면(163)은 로터튜브(120) 및 샤프트에 의해 지지되어, 보다 견고하게 축방향 하중을 지지하는 것이 가능하다.

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
120A,120B,120C: 단차영역
121: 제1 절개부
130: 로터코어조립체
140: 샤프트
141: 제1 절개부
150: 베어링
160: 슬립방지부
161: 슬롯
161a: 측벽
161b: 안쪽 벽

Claims (6)

1. 스테이터;
   상기 스테이터의 안쪽에 배치되며, 반경 방향을 기준으로 내향하여 절개 형성된 제1 절개부를 포함하는 로터튜브;
   상기 로터튜브의 외주면에 결합하는 로터코어조립체;
   상기 로터튜브 내부에 결합되며, 반경 방향을 기준으로 내향하여 절개 형성된 제2 절개부를 포함하는 샤프트;
   상기 로터튜브를 회전 가능하게 지지하는 베어링;및
   정렬된 상기 제1 절개부 및 상기 제2 절개부에 끼워지는 슬롯이 형성된 슬립방지부
   를 포함하는 모터.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 슬립방지부는 상기 베이링의 하면을 지지하도록 설치되는 모터.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 로터튜브는 직경이 상이한 적어도 둘의 단차영역을 포함하는 모터.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 적어도 둘의 단차영역은 하단으로 갈수록 직경이 단계적으로 감소하는 모터.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 베어링의 상면은 상기 단차영역의 단턱을 지지하고, 상기 슬립방지부는 상기 베이링의 하면을 지지하도록 설치되는 모터.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 로터코어조립체는 상기 단차영역 중 상단 단차영역과 하단 단차영역의 사이에 위치하는 단차영역중 어느 하나에 설치되는 모터.

Images