KR20220038949A

KR20220038949A - 모터

Info

Publication number: KR20220038949A
Application number: KR1020200121389A
Authority: KR
Inventors: 김용주
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2020-09-21
Filing date: 2020-09-21
Publication date: 2022-03-29

Abstract

본 발명은 샤프트; 상기 샤프트에 결합된 로터; 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터; 상기 스테이터를 수용하는 하우징;및 상기 하우징에 배치되는 커버를 포함하고, 상기 커버는 상기 하우징에 결합하는 본체와, 상기 본체에서 연장되는 연장부를 포함하고, 상기 연장부는 제1 돌출부를 포함하고, 상기 하우징은 제1 결합부를 포함하고, 상기 본체는 상기 제1 결합부와 대응되게 배치되는 제2 결합부를 포함하고, 상기 제1 결합부와 상기 제2 결합부가 체결되고, 상기 제1 돌출부는 상기 하우징에 반경방향으로 오버랩되게 배치되는 모터를 제공할 수 있다.

Description

모터{Motor}

실시예는 모터에 관한 것이다.

일반적으로, 모터는 로터와 스테이터의 전자기적 상호작용에 의해 로터가 회전하게 된다. 이때, 로터와 연결된 샤프트도 회전하게 되어 회전 구동력을 발생시킨다. 로터와 스테이터는 하우징에 수용된다.

하우징은 내부가 비어있는 원통형 부재이다. 하우징의 일측 단부에는 기판이 장착될 수 있다. 기판의 면적이 하우징의 수평단면보다 크기 때문에 기판이 장착되는 하우징 영역이 스테이터 수용되는 하우징 영역보다 상대적으로 매우 크다.

스테이터를 하우징 내측에 장착하기 위해서는 하우징을 가열하여 하우징을 내측 공간을 확장시킨 후 수축시켜 스테이터를 고정한다. 이때, 기판이 장착되는 하우징 영역이 이러한 열간압연으로 변형되어, 진동에 의해 기판의 소자가 파손되어 모터의 성능에 치명적인 문제가 발생할 수 있다.

이에, 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 열간압입에 의해 발생하는 변형으로 진동이 발생하고, 발생된 진동에 의해 기판의 소자들이 파손되는 것을 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.

실시예는, 샤프트와, 상기 샤프트에 결합된 로터와, 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터와, 상기 스테이터를 수용하는 하우징 및 상기 하우징에 배치되는 커버를 포함하고, 상기 커버는 상기 하우징에 결합하는 본체와, 상기 본체에서 연장되는 연장부를 포함하고, 상기 연장부는 제1 돌출부를 포함하고, 상기 하우징은 제1 결합부를 포함하고, 상기 본체는 상기 제1 결합부와 대응되게 배치되는 제2 결합부를 포함하고, 상기 제1 결합부와 상기 제2 결합부가 체결되고, 상기 제1 돌출부는 상기 하우징에 반경방향으로 오버랩되게 배치되는 모터를 제공할 수 있다.

실시예는, 샤프트와, 상기 샤프트에 결합된 로터와, 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터와, 상기 스테이터를 수용하는 하우징 및 상기 하우징에 배치되는 커버를 포함하고, 상기 커버는 상기 하우징에 결합하는 본체와, 상기 본체에서 연장되는 연장부를 포함하고, 상기 하우징은 제1 결합부를 포함하고, 상기 본체는 상기 제1 결합부와 대응되게 배치되는 제2 결합부를 포함하고, 상기 연장부의 축방향 최대 길이가 상기 본체의 축방향 최대 길이보다 큰 모터를 제공할 수 있다.

실시예에 따르면, 열간압입에 의해 기판의 소자들이 파손되는 것을 방지하는 이점이 있다.

실시예에 따르면, 진동에 취약한 연장부에 제1 돌출부를 형성함으로써, 진동에 대한 강건성을 높인 이점이 있다.

실시예에 따르면, 축중심에서 멀어질수록 커버의 연장부의 수평면적을 줄임으로써, 진동을 줄이는 이점이 있다.

도 1은 실시예에 따른 모터의 측단면도,
도 2는 도 1에서 도시한 하우징과 커버의 분해도,
도 3은 커버와 하우징의 측면도,
도 4는 도 1에서 도시한 하우징의 사시도,
도 5는 도 4의 A-A를 기준으로 하는 하우징의 측단면도,
도 6은 커버를 위에서 내려다 본 사시도,
도 7은 도 6에서 도시한 커버의 평면도,
도 8은 도 6에서 도시한 커버의 측면도,
도 9는 도 6에서 도시한 커버를 아래에서 올려다 본 사시도,
도 10은 커버와 하우징의 결합부분을 도시한 측단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 실시예에 따른 모터의 측단면도이다.

도 1을 참조하면, 실시예에 따른 모터는 샤프트(100), 로터(200), 스테이터(300), 버스바(400)와, 하우징(500)과, 커버(600)을 포함할 수 있다.

이하, 내측이라 함은 하우징(500)에서 모터의 중심인 샤프트(100)을 향하는 방향을 나타내며, 외측이라 함은 샤프트(100)에서 하우징(500)을 향하는 방향인 내측의 반대 방향을 나타낸다. 또한, 이하 원주방향 또는 반경방향은 각각 축중심을 기준으로 한다.

샤프트(100)는 로터(200)와 결합될 수 있다. 전류 공급을 통해 로터(200)와 스테이터(300)에 전자기적 상호 작용이 발생하면, 로터(200)가 회전하고 이에 연동하여 샤프트(100)가 회전한다. 샤프트(100)는 차량의 조향장치와 연결되어 동력을 전달할 수 있다.

로터(200)는 스테이터(300)와 전기적 상호 작용을 통해 회전한다. 로터(200)는 스테이터(300)와 대응되어 배치될 수 있고, 내측에 배치될 수 있다. 로터(200)는 마그넷을 포함할 수 있다.

스테이터(300)는 로터(200)의 외측에 배치된다. 스테이터(300)는 스테이터 코어(310)와, 인슐레이터(320)와, 코일(330)을 포함할 수 있다. 인슐레이터(320)는 스테이터 코어(310)에 안착된다. 코일(330)은 인슐레이터(320)에 장착된다. 코일(330)은 로터(200)의 마그넷과 전기적 상호 작용을 유발한다.

버스바(400)는 스테이터(300)의 일측에 배치되어, 코일(330)과 연결될 수 있다.

하우징(500)은 스테이터(300)의 외측에 배치될 수 있다. 하우징(500)은 원통형 부재일 수 있다.

커버(600)는 하우징(500)의 개방된 일측을 덮는다. 커버(600)는 베어링을 수용할 수 있다. 또한, 커버(600)에는 기판(도 2의 700)이 장착될 수 있다.

도 2는 도 1에서 도시한 하우징과 커버의 분해도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 하우징(500)과 커버(600)는 별물로서, 체결부재를 통해 서로 체결된다. 하우징(500)에는 열간압입을 통해 스테이터(300)가 고정된 이후, 커버(600)가 하우징(500)에 고정될 수 있다. 하우징(500)과 커버(600)가 일체형인 경우, 열간압입 시, 커버(600)가 뒤틀리면서, 진동에 의해 기판(700)의 소자들이 파손될 수 있는데, 하우징(500)과 커버(600)를 분리하여, 하우징(500)만을 가열함으로써, 이러한 문제를 원천적으로 제거한다.

커버(600)를 기준으로 기판(700)은 커버(600)의 일측에 배치되고, 하우징(500)은 커버(600)의 타측에 배치될 수 있다.

도 3은 커버(600)와 하우징(500)의 측면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 하우징(500)은 제1 결합부(510)를 포함한다. 커버(600)는 제2 결합부(611)를 포함한다. 제2 결합부(611)는 제1 결합부(510)와 대응되도록 배치된다. 제1 결합부(510)와 제2 결합부(611)가 별도의 체결부재를 통해 체결되어, 하우징(500)과 커버(600)가 결합한다. 하우징(500)과 커버(600)가 결합된 상태에서, 하우징(500)과 커버(600)의 전체적인 형상은 “ㄱ”자 형상을 가질 수 있다.

커버(600)는 본체(610)와 연장부(620)를 포함할 수 있다. 본체(610)는 하우징(500)과 결합한다. 본체(610)는 하우징(500)과 축중심(C)으로 기준으로 정렬될 수 있다. 연장부(620)는 본체(610)에서 축방향과 수직한 방향으로 연장될 수 있다. 그리고 연장부(620)는 제1 돌출부(621)를 포함할 수 있다. 제1 돌출부(621)는 연장부(620)에서 축방향으로 돌출된다.

하우징(500)과 커버(600)가 결합된 상태에서, 제1 돌출부(621)는 하우징(500)과 반경방향으로 오버랩 영역을 형성하도록 배치될 수 있다. 이러한 제1 돌출부(621)는 진동에 대한 강건성을 높이는 역할을 한다.

연장부(620)의 길이(W)는 축중심(C)에서 하우징(500)의 외면까지의 최대반경(R)보다 클 수 있다.

도 4는 도 1에서 도시한 하우징(500)의 사시도이고, 도 5는 도 4의 A-A를 기준으로 하는 하우징(500)의 측단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 결합부(510)는 하우징(500)의 일측단부에 배치된다. 제1 결합부(510)가 제2 결합부(611)와 접촉할 수 있도록, 제1 결합부(510)의 단면은 하우징(500)의 끝단면과 동일 평면상에 위치하도록 형성될수 있다. 제1 결합부(510)는 복수 개가 배치될 수 있다. 복수 개의 제1 결합부(510)는 각각 하우징(500)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 복수 개의 제1 결합부(510)는 각각 하우징(500)의 외면에서 반경방향으로 돌출되어 배치될 수 있다. 한편, 제1 결합부(510)는 체결부재가 삽입되는 체결홀(511)을 포함할 수 있다, 체결홀(511)은 축방향과 평행한 방향을 따라 배치될 수 있다.

하우징(500)은 제1 파트(500A)와 제2 파트(500B)로 구분될 수 있다. 제1 파트(500A)는 스테이터(300)가 수용되는 곳이고, 제2 파트(500B)는 커버(600)의 일부가 수용되는 곳이다. 제2 파트(500B)의 내경(D2)은 제1 파트(500A)의 내경(D1)보다 클 수 있다. 제1 파트(500A)와 제2 파트(500B)는 내경(D1)차이만큼 단턱을 형성한다. 제2 파트(500B)가 하우징(500)의 개방된 단부에 배치된다.

도 6은 커버(600)를 위에서 내려다 본 사시도이고, 도 7은 도 6에서 도시한 커버(600)의 평면도이고, 도 8은 도 6에서 도시한 커버(600)의 측면도이고, 도 9는 도 6에서 도시한 커버(600)를 아래에서 올려다 본 사시도이다.

도 6 내지 도 9를 참조하면, 연장부(620)는 커버(600)의 일측에서 연장된다. 연장부(620)의 폭(P)은 끝단으로 갈수록 작아지는 영역을 포함할 수 있다. 예를 들어, 본체(610)를 커버(600)를 위에서 내려다 볼 때, 장방형일 수 있으며, 연장부(620)는 사다리꼴 형상을 가질 수 있다. 축중심(C)에서 멀어질수록 연장부(620)의 수평면적을 줄임으로써, 진동을 줄이는 이점이 있다.

본체(610)와 연장부(620)는 기판(700)이 수용되는 공간을 형성한다. 기판(700)은 본체(610)와 연장부(620)를 걸쳐 배치될 수 있다. 기판(700)의 테두리 형상은 본체(610)와 연장부(620)의 형상에 대응될 수 있다. 본체(610)는 기판(700)을 지지하는 보스부(612)가 배치될 수 있다. 보스부(612)는 본체(610)의 내측 바닥면에서 돌출되어 배치된다. 본체(610)는 샤프트(100)가 관통하는 제1 홀(H1)을 포함할 수 있다. 그리고 본체(610)는 버스바의 터미널들이 관통하는 복수 개의 제2 홀(H2)을 포함할 수 있다.

연장부(620)는 제1 홈부(624)를 포함할 수 있다. 제1 홈부(624)는 본체(610)의 내측 바닥면보다 오목하게 배치된다. 제1 홈부(624)는 제1 돌출부(621)의 위치와 대응될 수 있다.

커버(600)의 본체(610)는 제2 돌출부(612)와 제3 돌출부(613)를 포함할 수 있다.

제2 결합부(611)는 제2 돌출부(612)에 배치된다. 제2 결합부(611)는 제1 결합부(510)와 접촉할 수 있도록, 제2 결합부(611)의 단면은 제2 돌출부(612)의 끝단면과 동일 평면상에 위치하도록 형성될 수 있다. 제2 결합부(611)는 복수 개가 배치될 수 있다. 제2 결합부(611)의 개수 및 위치는 제1 결합부(510)의 개수와 위치에 대응할 수 있다. 복수 개의 제2 결합부(611)는 각각 하우징(500)의 제2 돌출부(612)의 둘레를 따라 배치될 수 있다.

복수 개의 제2 결합부(611)는 각각 제2 돌출부(612)의 외면에서 반경방향으로 돌출되어 배치될 수 있다. 한편, 제2 결합부(611)는 체결부재가 삽입되는 체결홀(611a)을 포함할 수 있다, 체결홀(611a)은 축방향과 평행한 방향을 따라 배치될 수 있다.

제3 돌출부(613)는 제1 결합부(510)에서 돌출되는 환형의 부재일 수 있다. 제3 돌출부(613)의 외면은 하우징(500)의 제2 파트(500B)의 내주면과 접촉할 수 있다. 제3 돌출부(613)는 제3 홈부(615)를 포함할 수 있다. 제3 홈부(615)는 제3 돌출부(613)의 외면에서 오목하게 형성된다. 제3 홈부(615)는 제3 돌출부(613)의 외면을 따라 형성될 수 있다. 제3 홈부(615)에는 실링부재(800)가 배치될 수 있다. 실링부재(800)는 커버(600)의 제3 돌출부(613)의 외면과 하우징(500)의 제2 파트(500B)의 내면 사이로 물이나 이물질이 유입되는 것을 방지한다.

연장부(620)의 축방향 최대 길이(L2)가 본체(610)의 축방향 최대 길이(L1)보다 크다. 연장부(620)의 축방향 최대 길이(L2)는 축방향으로 연장부(620)의 상단에서 제1 돌출부(621)의 하단까지의 길이에 해당한다. 본체(610)의 축방향 최대 길이(L1)는 축방향으로 본체(610)의 상단에서 제3 돌출부(613)의 하단까지의 길이에 해당한다.

도 10은 커버(600)와 하우징(500)의 결합부분을 도시한 측단면도이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 제1 돌출부(621)는 제3 돌출부(613)와 인접하는 제1 측벽(621a)을 포함할 수 있다. 제1 측벽(621a)은 제2 홈부(621b)를 포함할 수 있다. 제2 홈부(621b)는 하우징(500)의 외면과 대응되도록 곡면을 포함할 수 있다.

하우징(500)에 스테이터(300)를 열간압입 후 커버(600)를 조립한다. 하우징(500)에 커버(600)를 조립하면, 커버(600)의 제3 돌출부(613)가 하우징(500)의 제2 파트(500B)의 내측에 위치한다. 실링부재(800)는 반경방향으로 제3 돌출부(613)와 제2 파트(500B) 사이에 배치된다. 제2 파트(500B)는 반경방향으로 제1 돌출부(621)와 제3 돌출부(613) 사이에 배치된다. 제3 돌출부(613)와 제2 파트(500B) 사이에는 공간이 형성된다.

이는 하우징(500)과 커버(600)의 조립성을 높이기 위하여 확보된 공간이다. 하우징(500)에 커버(600)를 조립하면, 하우징(500)의 상단부 중 일부가 제2 홈부의 내측에 배치될 수 있다. 제2 홈부(621b)와 하우징(500)은 이격되어 배치된다. 한편, 커버(600)에는 베어링이 배치되는 포켓(616)이 마련될 수 있다.

전술된 실시예는, 버스바나 베어링 플레이트가 없는 모터에도 적용 가능하다. 또한, 차량용 또는 가전용 등 다양한 기기에 이용할 수 있다.

100: 샤프트
200: 로터
300: 스테이터
400: 버스바
500: 하우징
510: 제1 결합부
600: 커버
610: 본체
611: 제2 결합부
612: 제2 돌출부
613: 제3 돌출부
614: 제1 홈부
615: 제3 홈부
620: 연장부
621: 제1 돌출부
621a: 제1 측벽
621b: 곡면
700: 기판
800: 실링부재

Claims

샤프트;
상기 샤프트에 결합된 로터;
상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;
상기 스테이터를 수용하는 하우징;및
상기 하우징에 배치되는 커버를 포함하고,
상기 커버는 상기 하우징에 결합하는 본체와, 상기 본체에서 연장되는 연장부를 포함하고,
상기 연장부는 제1 돌출부를 포함하고,
상기 하우징은 제1 결합부를 포함하고,
상기 본체는 상기 제1 결합부와 대응되게 배치되는 제2 결합부를 포함하고,
상기 제1 결합부와 상기 제2 결합부가 체결되고, 상기 제1 돌출부는 상기 하우징에 반경방향으로 오버랩되게 배치되는 모터.
샤프트;
상기 샤프트에 결합된 로터;
상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;
상기 스테이터를 수용하는 하우징;및
상기 하우징에 배치되는 커버를 포함하고,
상기 커버는 상기 하우징에 결합하는 본체와, 상기 본체에서 연장되는 연장부를 포함하고,
상기 하우징은 제1 결합부를 포함하고,
상기 본체는 상기 제1 결합부와 대응되게 배치되는 제2 결합부를 포함하고,
상기 연장부의 축방향 최대 길이가 상기 본체의 축방향 최대 길이보다 큰 모터.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 스테이터의 코일과 전기적으로 연결되는 기판을 더 포함하고,
상기 기판은 상기 본체와 상기 연장부에 걸쳐 배치되는 모터.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 본체는 제2 돌출부를 포함하고,
상기 제2 결합부는 상기 제2 돌출부에 배치되는 모터.
제4 항에 있어서,
상기 본체는 제3 돌출부를 포함하고,
상기 제3 돌출부의 외면은 상기 하우징의 내주면과 접촉하는 모터.
제5 항에 있어서,
상기 제3 돌출부는 외면에 제3 홈부가 배치되고,
상기 제3 홈부에는 실링부재가 배치되는 모터.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 연장부는 상면에 배치되는 제1 홈부를 포함하고,
상기 제1 홈부는 상기 제1 돌출부와 대응되게 배치되는 모터.
제4 항에 있어서,
상기 제1 돌출부의 복수 개의 측벽 중 제1 측벽은 상기 제3 돌출부와 인접하여 배치되고,
상기 하우징의 상단부 중 일부는 상기 제1 측벽과 상기 제3 돌출부 사이에 배치되는 모터.
제7 항에 있어서,
상기 제1 측벽은 제2 홈부를 포함하고,
상기 하우징의 일부는 상기 제2 홈부의 내측에 배치되되,
상기 제2 홈부와 상기 하우징은 이격되어 배치되는 모터.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 연장부는 끝단으로 갈수록 폭이 감소하는 영역을 포함하는 모터.