KR20180045618A - 모터 장치 - Google Patents

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Abstract

본 기재의 모터 장치는 내부공간이 형성된 하우징, 상기 하우징 내부공간에 위치되어 회전되는 로터, 일단은 로터의 중심에 결합되고, 타단은 상기 하우징을 관통하는 회전축, 상기 하우징의 내부공간에 위치되고, 상기 로터와 이격되며, 코일이 권취된 스테이터, 상기 코일에서 상기 스테이터로부터 노출된 양단 중에서 어느 하나의 부분과 접촉되도록 위치된 제1 방열 부재 및 상기 하우징 내부에 위치되고 상기 제1 방열 부재를 탄성 지지하여 상기 제1 방열 부재가 상기 코일에 접촉된 상태를 유지하게 하는 지지 부재를 포함한다.

Description

모터 장치{Motor apparatus}
본 발명은 모터 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량에 탑재될 수 있는 모터 장치에 관한 것이다.
일반적으로 모터는 장기간 큰 전류를 사용하여 동작하는 경우, 동선에서 열이 발생할 수 있다. 열이 과도하게 발생되면 동선이 손상되어 모터에 치명적인 손상이 발생할 수 있다.
그리고, 모터는 밀봉된 구조가 일반적이므로 대류를 통한 열 발산이 어려울 수 있다. 모터는 스테이터에 동선이 권취되어 있으므로, 스테이터를 통하여 일부 열이 빠져나가게 되며, 열의 전달이 어려운 코일의 양단의 온도가 상대적으로 높게 상승하면서 모터를 구성하는 다양한 부품을 중에서도 우선적으로 과열될 수 있다.
한국공개특허공보 제2014-0058776호
본 발명의 일 실시예는 발생되는 열이 용이하게 방열될 수 있는 모터 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 모터 장치는 내부공간이 형성된 하우징, 상기 하우징 내부공간에 위치되어 회전되는 로터, 상기 하우징에 회전 가능하게 결합되고, 일부분에 로터가 결합된 회전축, 상기 하우징의 내부공간에 위치되고, 상기 로터와 이격되며, 코일이 권취된 스테이터, 상기 코일에서 상기 스테이터로부터 노출된 양단 중에서 어느 하나의 부분과 접촉되도록 위치된 제1 방열 부재 및 상기 하우징 내부에 위치되고 상기 제1 방열 부재를 탄성 지지하여 상기 제1 방열 부재가 상기 코일에 접촉된 상태를 유지하게 하는 지지 부재를 포함한다.
한편, 상기 지지 부재는, 상기 하우징의 내벽면에 고정되는 고정부, 상기 코일에 접촉되는 접촉부 및 일부분이 절곡되게 형성되어 상기 고정부와 상기 접촉부를 연결하는 연결부를 포함할 수 있다.
한편, 상기 연결부는 단면이 지그재그 형상일 수 있다.
한편, 상기 지지 부재는 탄성 변형 가능한 소재로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 코일에서 상기 스테이터로부터 노출된 부분에서 상기 제1 방열 부재와 접촉되지 않은 나머지 부분과 상기 하우징 사이에 개재된 제2 방열 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 모터 장치는 제1 방열 부재와 지지 부재를 포함한다. 따라서, 코일에서 발생된 열이 제1 방열 부재 및 지지 부재를 통하여 하우징으로 전달되어 외부로 전달될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일실시예에 따른 모터 장치 열에 의하여 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 모터의 제조시, 코일이나 지지 부재에 접착 물질을 도포하지 않아도 제1 방열 부재가 지지 부재와 코일 사이에 안정적으로 개재될 수 있으므로, 제1 방열 부재의 설치 작업이 용이하게 진행될 수 있다.
뿐만 아니라, 기존의 모터의 구조를 크게 변경하지 않고도 제1 방열 부재를 코일에 접촉되게 설치하여 본 발명의 일실시예에 따른 모터를 제조할 수 있다. 그러므로, 기존의 금형이나 부품을 사용할 수 있으므로, 제조 비용이 증가되는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 하우징의 한쪽 부분은 내부 부품 조립을 위하여 커버 형상으로 구성하여 별도로 조립하게 되는데, 코일과 커버 형상의 하우징 사이에 제조 산포에 의한 간격(Gap) 발생 등으로 발생될 수 있는 발열 성능 감소를 방지 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모터 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 모터 장치를 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모터 장치를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 모터 장치(100)는 하우징(110), 로터(120), 회전축(130), 스테이터(140), 제1 방열 부재(150) 및 지지 부재(160)를 포함한다.
하우징(110)은 내부공간이 형성된다. 후술할 로터(120), 회전축(130), 스테이터(140), 제1 방열부재 및 지지 부재(160)가 하우징(110)의 내부공간에 위치될 수 있다.
로터(120)는 하우징(110) 내부공간에 위치되어 회전된다. 로터(120)는 후술할 회전축(130)과 함께 회전될 수 있다.
회전축(130)은 하우징(110)에 회전 가능하게 결합되고, 일부분에 로터(120)가 결합된다. 이러한 회전축(130)은 로터(120)와 일체로 형성될 수 있다.
모터(100)는 베어링(미도시)을 포함할 수 있다. 베어링은 회전축(130)과 하우징(110) 사이에 개재된다. 회전축(130)은 이러한 베어링에 의해 하우징(110)에 대해 원활하게 회전될 수 있다.
스테이터(140)는 하우징(110)의 내부공간에 위치된다. 스테이터(140)는 로터(120)와 이격된다. 코일(180)이 스테이터(140)에 권취된다. 스테이터(140)는 복수개일 수 있으며, 복수개의 스테이터(140)는 하우징(110)의 내벽면을 따라 나란하게 위치될 수 있다. 전원이 코일(180)에 인가되면, 전자기력에 의해 로터(120)가 회전축(130)과 함께 회전할 수 있다.
제1 방열 부재(150)는 코일(180)에서 스테이터(140)로부터 노출된 양단 중에서 어느 하나의 부분(180a)과 접촉되도록 위치된다. 제1 방열 부재(150)는 코일(180)에서 발생된 열을 주변으로 전달할 수 있다.
이에 따라, 코일(180)에서 발생된 열이 스테이터(140) 또는 로터(120)로 전달되어 스테이터(140) 또는 로터(120)가 과열되는 것이 방지될 수 있다. 이를 위한 제1 방열 부재(150)는 열의 전달이 용이한 소재이면 어느 소재든 무방할 수 있다.
지지 부재(160)는 하우징(110) 내부에 위치되고 제1 방열 부재(150)를 탄성 지지하여 제1 방열 부재(150)가 코일(180)에 접촉된 상태를 유지하게 한다. 이를 위한 지지 부재(160)는 탄성 변형 가능한 소재로 이루어질 수 있다.
이러한 지지 부재(160)에 의하여 제1 방열 부재(150)가 코일(180)과 이격없이 안정적으로 접촉된 상태를 유지함으로써, 지지 부재(160)를 포함하지 않는 모터와 비교하여 코일(180)에서 발생된 열이 제1 방열 부재(150)로 더욱 효율적으로 전달될 수 있다.
전술한 지지 부재(160)는 일례로 고정부(161), 접촉부(162) 및 연결부(163)를 포함할 수 있다.
고정부(161)는 하우징(110)의 내벽면에 고정된다. 고정부(161)과 하우징(110)의 결합 방법은 용접에 의한 방법이 사용될 수도 있고, 볼트에 의한 체결 방법이 사용되는 것도 가능할 수 있다. 다만, 고정부(161)와 하우징(110) 사이는 열전달이 용이하도록 이격없이 결합된 것이 방열 효과를 향상시키는데 있어서 유리할 수 있다.
접촉부(162)는 코일(180)에 접촉된다. 접촉부(162)와 코일(180)은 면(surface) 접촉될 수 있다. 접촉부(162)는 제1 방열 부재(150)에서 흡수한 열이 전달되는 부분일 수 있다.
한편, 접촉부(162)에서 제1 방열 부재(150)와 접촉되는 부분에는 서멀 그리스(thermal grease)가 도포된 것도 가능할 수 있다. 이러한 서멀 그리스는 제1 방열 부재(150)와 접촉부(162)의 열전달이 더욱 원활하게 진행되도록 할 수 있다.
연결부(163)는 일부분이 절곡되게 형성되어 고정부(161)와 접촉부(162)를 연결한다. 이러한 고정부(161), 접촉부(162) 및 연결부(163)는 일체로 형성될 수 있다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이 연결부(263)는 변형예로 단면이 지그재그 형상일 수 있다. 이러한 형상으로 이루어진 연결부(263)에 의하여 지지 부재(160)가 제1 방열 부재(150)를 탄성 지지하는 효과가 더욱 향상될 수 있다. 이에 따라, 제1 방열 부재(150)가 코일(180)과 이격없이 더욱 안정적으로 접촉된 상태를 유지함으로써, 코일(180)에서 발생된 열이 제1 방열 부재(150)로 더욱 효율적으로 전달될 수 있다.
도 1로 되돌아가서, 전술한 본 발명의 일실시예에 따른 모터 장치(100)는 제1 방열 부재(150)와 지지 부재(160)를 포함한다. 따라서, 코일(180)에서 발생된 열이 제1 방열 부재(150) 및 지지 부재(160)를 통하여 하우징(110)으로 전달되어 외부로 전달될 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일실시예에 따른 모터 장치(100) 열에 의하여 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 모터의 제조시, 코일(180)이나 지지 부재(160)에 접착 물질을 도포하지 않아도 제1 방열 부재(150)가 지지 부재(160)와 코일(180) 사이에 안정적으로 개재될 수 있으므로, 제1 방열 부재(150)의 설치 작업이 용이하게 진행될 수 있다.
뿐만 아니라, 기존의 모터의 구조를 크게 변경하지 않고도 제1 방열 부재(150)를 코일(180)에 접촉되게 설치하여 본 발명의 일실시예에 따른 모터(100)를 제조할 수 있다. 그러므로, 기존의 금형이나 부품을 사용할 수 있으므로, 제조 비용이 증가되는 것을 최소화할 수 있다.
또한, 하우징의 한쪽 부분은 내부 부품 조립을 위하여 커버 형상으로 구성하여 별도로 조립하게 되는데, 코일과 커버 형상의 하우징 사이에 제조 산포에 의한 간격(Gap) 발생 등으로 발생될 수 있는 발열 성능 감소를 방지 할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 모터 장치(100)는 제2 방열 부재(170)를 더 포함할 수 있다.
제2 방열 부재(170)는 코일(180)에서 스테이터(140)로부터 노출된 부분에서 제1 방열 부재(150)와 접촉되지 않은 나머지 부분(180b)과 하우징(110) 사이에 개재된다. 이러한 제2 방열 부재(170)를 포함하는 모터 장치(100)는 코일(180)에서 발생된 열이 제2 방열 부재(170)를 통하여 하우징(110)으로 전달되어 외부로 전달될 수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 모터 장치(100)는 코일(180)에서 스테이터(140)로부터 노출된 양단을 통하여 열이 용이하게 방열될 수 있다.
전술한 제1 방열 부재(150) 및 제2 방열 부재(170)는 금속 소재로 이루어질 수도 있다. 이와 다르게, 제1 방열 부재(150) 및 제2 방열 부재(170)는 전자 소자의 열 발산에 사용되는 형상 변경이 용이한 고분자 소재를 이용하여 코일(180)에 밀착되도록 조립하는 것도 가능할 수 있다. 또한, 제1 방열 부재(150) 및 제2 방열 부재(170)를 형성하는 다른 방법으로 발산소재를 주입하여 몰딩(Molding)을 실시하는 것도 가능할 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 모터 장치(100)는 발생되는 동력을 이용하여 제동 압력을 생성하여 주는 전동 브레이크 부스터(Brake Booster)에 적용될 수 있다.
이상에서 본 발명의 여러 실시예에 대하여 설명하였으나, 지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100: 모터 장치 110: 하우징
120: 로터 130: 회전축
140: 스테이터 150: 제1 방열 부재
160: 지지 부재 161: 고정부
162: 접촉부 163: 연결부
170: 제2 방열 부재 180: 코일

Claims (5)

  1. 내부공간이 형성된 하우징;
    상기 하우징 내부공간에 위치되어 회전되는 로터;
    상기 하우징에 회전 가능하게 결합되고, 일부분에 로터가 결합된 회전축;
    상기 하우징의 내부공간에 위치되고, 상기 로터와 이격되며, 코일이 권취된 스테이터;
    상기 코일에서 상기 스테이터로부터 노출된 양단 중에서 어느 하나의 부분과 접촉되도록 위치된 제1 방열 부재; 및
    상기 하우징 내부에 위치되고 상기 제1 방열 부재를 탄성 지지하여 상기 제1 방열 부재가 상기 코일에 접촉된 상태를 유지하게 하는 지지 부재;를 포함하는 모터 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지 부재는,
    상기 하우징의 내벽면에 고정되는 고정부;
    상기 코일에 접촉되는 접촉부; 및
    일부분이 절곡되게 형성되어 상기 고정부와 상기 접촉부를 연결하는 연결부;를 포함하는 모터 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연결부는 단면이 지그재그 형상인 모터 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지 부재는 탄성 변형 가능한 소재로 이루어진 모터 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 코일에서 상기 스테이터로부터 노출된 부분에서 상기 제1 방열 부재와 접촉되지 않은 나머지 부분과 상기 하우징 사이에 개재된 제2 방열 부재를 더 포함하는 모터 장치.

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