KR102212161B1

KR102212161B1 - 모터의 하우징 및 이를 포함하는 모터

Info

Publication number: KR102212161B1
Application number: KR1020150009434A
Authority: KR
Inventors: 한청운
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2015-01-20
Filing date: 2015-01-20
Publication date: 2021-02-04
Also published as: EP3249785A1; US20170373556A1; WO2016117838A1; EP3249785B1; KR20160089784A; EP3249785A4; US10263489B2

Abstract

본 발명은 내측 하부에 돌출 형성되어 안쪽에 샤프트를 지지하는 베어링의 수용공간을 형성하고 바닥면에 상기 샤프트가 지나가는 샤프트홀이 형성된 베어링 포켓부를 포함하고, 상기 베어링 포켓부는 단턱부를 포함하고, 상기 단턱부는 상기 샤프트홀의 둘레를 따라 상향하여 돌출되어 내측벽과 사이에서 수용홈을 형성하는 모터의 하우징을 제공하여, 모터의 하우징, 웨이브 와셔, 베어링 등에서 배출되는 이물질들이 샤프트홀을 통해 유출되는 것을 방지할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

Description

모터의 하우징 및 이를 포함하는 모터{Housing and Motor having the same}

본 발명은 모터의 하우징 및 이를 포함하는 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 베어링을 수용하는 베어링 포켓부가 마련된 모터의 하우징 및 이를 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 앵귤러 베어링(angular bearing)과 같은 축방향 하중을 지지하는 베어링과 웨이브 와셔들이 함께 조합된 모터들이 제안되고 있다.

다만, 모터에 진동이 지속적으로 부가되고, 구동이 반복되면, 모터의 하우징 뿐만 아니라 웨이브 와셔나 베어링 등에서 마모 물질들이 배출될 수 있다. 이러한 마모 물질들이 모터 밖으로 유출되는 경우, 기어나 센서와 같이 모터와 인접한 구동 장치나 측정 장치 또는 다른 어플리케이션 장치 등의 성능에 치명적인 영향을 줄 수 있다. 특히, 센서에 접촉하는 경우, 모터의 구동이 지연되거나 모터가 구동하지 않은 문제를 야기시킬 수 있다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 모터의 하우징, 웨이브 와셔, 베어링 등에서 배출되는 이물질들이 모터 밖으로 유출되는 것을 방지할 수 있는 모터의 하우징 및 이를 포함하는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

특히, 베어링과 웨이브 와셔가 설치되어 이물질이 많이 발생하는 베어링 포켓부에서 이물질들이 샤프트홀을 통해 유출되는 것을 방지하는 모터의 하우징 및 이를 포함하는 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, 내측 하부에 돌출 형성되어 안쪽에 샤프트를 지지하는 베어링의 수용공간을 형성하고 바닥면에 상기 샤프트가 지나가는 샤프트홀이 형성된 베어링 포켓부를 포함하고, 상기 베어링 포켓부는 단턱부를 포함하고, 상기 단턱부는 상기 샤프트홀의 둘레를 따라 상향하여 돌출되어 내측벽과 사이에서 수용홈을 형성하는 모터의 하우징을 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 수용홈을 이루는 상기 베어링 포켓부의 바닥면은 반경 방향을 향하여 적어도 둘의 단차면으로 이루어질 수 있다.

바람직하게는, 상기 단차면 중 상기 샤프트홀에 가장 인접한 최내측 단차면은 웨이브 와셔와 접촉 가능하도록 평평하게 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 단차면은 반경 방향을 향하여 단계적으로 낮아지는 환형의 단차면으로 이루어질 수 있다.

바람직하게는, 상기 단턱부는 원주 방향을 따라 일정 간격마다 상기 단차면의 높이까지 오목하게 형성된 홈이 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 최내측 단차면은 톱니 형태일 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 다른 발명은, 하우징과, 상기 하우징에 결합되는 스테이터와, 상기 스테이터 내측에 배치되는 로터와, 상기 로터에 결합하는 샤프트 및 상기 하우징의 내측 하부에 돌출 형성되어 안쪽에 샤프트를 지지하는 베어링의 수용공간을 형성하고 바닥면에 상기 샤프트가 지나가는 샤프트홀이 형성된 베어링 포켓부를 포함하고, 상기 베어링 포켓부는 단턱부를 포함하고, 상기 단턱부는 상기 샤프트홀의 둘레를 따라 상향하여 돌출되어 내측벽과 사이에서 수용홈을 형성하는 모터를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 단턱부의 상면은 원주 방향을 따라 일정 간격마다 상기 최내측 단차면의 높이까지 오목하게 형성된 홈이 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 단턱부는 톱니 형태일 수 있다.

바람직하게는, 상기 베어링 포켓부에 삽입되는 베어링을 더 포함하고, 상기 베어링 포켓부의 내측벽과 상기 베어링 사이에 배치되는 실링부재를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 베어링은 외륜측 둘레에 오목하게 형성되어 상기 실링부재가 삽입되는 실링홈을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 베어링 포켓부의 샤프트홀 주위에 수용홈을 형성하는 단턱부를 구비함으로써, 모터의 하우징, 웨이브 와셔, 베어링 등에서 배출되는 이물질들이 샤프트홀을 통해 유출되는 것을 방지할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 베어링 포켓부의 바닥면을 반경 방향으로 형성되는 이중 단턱 구조로 형성하여, 웨이브 와셔의 안착 공간을 확보하면서도 수용홈을 형성하는 유리한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 단턱부를 톱니 형상으로 구현하여 톱니 사이의 홈을 통해 이물질들이 잡아 둠으로써, 이물질들이 샤프트홀을 통해 유출되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 모터의 하우징을 도시한 도면,
도 3은 도 2에서 도시한 하우징의 베어링 포켓부를 도시한 도면,
도 4는 도 2에서 도시한 하우징의 수용홈을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 모터의 하우징의 베어링 포켓부를 도시한 도면,
도 6은 도 5에서 도시한 하우징의 수용홈을 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 모터의 하우징의 베어링 포켓부를 도시한 도면,
도 8은 도 5에서 도시한 하우징의 수용홈을 도시한 도면,
도 9는 실링부재와 베어링의 실링홈을 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.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 모터는, 하우징(100)과, 스테이터(200)와, 로터(300)와, 샤프트(400)를 포함할 수 있다.

하우징(100)은 원통 형상으로 형성되어 내부에 스테이터(200)와 로터(300)가 장착될 수 있는 공간이 마련된다. 이때, 하우징(100)의 형상이나 재질은 다양하게 변형될 수 있으나 차량에 장착되는 특성상 고온에서도 잘 견딜 수 있는 금속재질이 선택될 수 있다. 그리고 하우징(100)은 스테이터(200)와 로터(300)를 외부와 차폐시킬 수 있도록 구성될 수 있다.

하우징(100)의 내측 바닥면의 중심부에는 베어링 포켓부(110)가 돌출 형성될 수 있다. 베어링 포켓부(110)는 내부에 베어링(500)의 수용공간을 형성하도록, 환형의 내측벽(110a)으로 둘러싸서 이루어 질 수 있다. 이때, 베어링 포켓부(110)는 상부가 개방된 형태로 실시될 수 있으며, 베어링 포켓부(110)의 바닥면(111)에는 샤프트(400)가 관통하는 샤프트홀(112)이 형성된다.

이 샤프트홀(112)을 통해 이물질들이 모터 밖으로 유출될 수 있다. 한편, 베어링(500)과 바닥면(111) 사이에는 웨이브 와셔가 설치될 수 있다.

스테이터(200)는 하우징(100)의 내주면에 일정 간격으로 이격 배치되며, 중앙에 공간을 형성할 수 있다.

로터(300)는 스테이터(200)의 공간에 수납된 상태로 회전 가능하게 설치될 수 있다. 스테이터(200)는 복수의 스테이터 코어를 포함하여 이루어질 수 있으며, 각각의 스테이터 코어는 회전 자계를 형성하는 코일이 권선될 수 있다. 스테이터 코어에 감긴 코일은 절연체가 감싸 절연될 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 스테이터가 단일 코어 형태로 이루어질 수 있다.

스테이터(200)에 감긴 코일에 전류가 공급되면, 로터(300)와의 전기적 상호 작용을 유발하여 로터(300)의 회전을 유도한다. 로터(300)가 회전하면 샤프트(500)가 회전하면서 동력을 제공한다.

제1 실시예에 따른 모터의 하우징

도 2는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 모터의 하우징을 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에서 도시한 하우징의 베어링 포켓부를 도시한 도면이고, 도 4는 도 2에서 도시한 하우징의 수용홈을 도시한 도면이다. 이러한, 도 2 내지 도 4는 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 2 내지 도 4를 참조하면, 하우징(100)의 하부에는 베어링의 수용공간(S)을 형성하는 베어링 포켓부(110)가 마련되며, 베어링 포켓부(110)에는 수용홈(H)을 형성하는 단턱부(113)가 마련될 수 있다.

단턱부(113)는 샤프트홀(112)의 둘레를 따라 상향하여 돌출 형성됨으로써, 베어링 포켓부(110)의 내측벽(110a) 사이에서 수용홈(H)을 형성한다. 단턱부(113)의 전체적으로 돌출된 환형의 격벽 구조를 갖게 된다.

수용홈(H)은 베어링 포켓부(110)의 측벽(110a)과 단턱부(113)를 경계로 하여 오목하게 형성됨으로써, 모터의 하우징, 웨이브 와셔, 베어링 등에서 배출되는 이물질들을 가두어 두기 때문에 이물질들이 샤프트홀(112)로 빠져나가는 것을 방지할 수 있다.

단턱부(113)의 높이는 베어링(500)의 크기 및 웨이브 와셔(W)의 설치 여부를 고려하여 적절하게 변경 실시될 수 있다.

한편, 수용홈(H)을 이루는 베어링 포켓부(110)의 바닥면(111)은 평평하게 도시하였으나. 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 오목하게 형성되어 수용홈(H)의 용적을 확장시키도록 변경 실시될 수 있다.

제2 실시예에 따른 모터의 하우징

도 5는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 모터의 하우징의 베어링 포켓부를 도시한 도면이고, 도 6은 도 5에서 도시한 하우징의 수용홈을 도시한 도면이다. 이러한, 도 5 및 도 6은 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 5 및 도 6을 참조하면, 단턱부(113)가 형성하는 수용홈(H)이 이중 단턱 구조로 형성될 수 있다. 구체적으로, 베어링 포켓부(110)의 바닥면(111)이 하우징(100)의 반경 방향을 향하여 2개의 단차면(111a,111b)으로 이루어질 수 있다. 2개의 단차면(111a,111b)은 반경 방향을 향하여 단계적으로 낮아지는 환형의 단차면으로 이루어 질 수 있다.

이때, 2개의 단차면(111a,111b) 중 샤프트홀(112)에 가까운 내측 단차면(111a)에는 웨이브 와셔(W)가 장착될 수 있다. 단차면(111a)은 웨이브 와셔(W)가 안정적으로 안착될 수 있도록 평평하게 형성될 수 있다.

내측 단차면(111a)에 바깥쪽에 위치한 외측 단차면(111b)은 수용홈(H)을 형성하게 된다.

이와 같은 단턱부(113)는 웨이브 와셔(W)의 안착 공간을 확보하면서도 수용홈(H)을 형성하게 된다.

제3 실시예에 따른 모터의 하우징

도 7은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 모터의 하우징의 베어링 포켓부를 도시한 도면이고, 도 8은 도 5에서 도시한 하우징의 수용홈을 도시한 도면이다. 이러한, 도 7 및 도 8은 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 7 내지 도 8을 참조하면, 단턱부(113)가 형성하는 수용홈(H)이 이중 단턱 구조로 형성되며, 단턱부(113)에는 원주 방향을 따라 일정 간격마다 홈(111c)이 형성될 수 있다. 홈(113a)은 내측 단차면(111a)까지 오목하게 형성될 수 있다.

예를 들어, 단턱부(113)는 전체적으로 톱니 형태로 형성될 수 있다. 홈(113a)은 단턱부(113)를 넘어 샤프트홀(112)로 유출되는 이물질들을 잡아 둠으로써, 이물질 유출을 보다 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

도 9는 실링부재와 베어링의 실링홈을 도시한 도면이다.

도 9을 참조하면, 베어링 포켓부(110)에는 베어링(500)이 삽입되며, 베어링 포켓부(110)의 내측벽(110a)과 베어링(500)의 외륜 사이에는 실링부재(600)가 설치될 수 있다. 실링부재(600)는 수용홈(H)에 수용된 이물질이 베어링 포켓부(110)의 내측벽(110a)과 베어링(500) 사이의 간극으로 흘러 나오는 것을 방지하여 이물질들이 샤프트홀을 통해 유출되는 것을 효과적으로 막게 된다.

한편, 베어링(500)의 외륜측 둘레를 따라 오목하게 형성되어 실링부재(600)가 삽입되는 실링홈(510)이 형성될 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 모터의 하우징 및 이를 포함하는 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.

H: 수용홈
100: 하우징
110: 베어링 포켓부
110a: 내측벽
111a,111b: 단차면
111: 바닥면
112: 샤프트홀
113: 단턱부
113a: 홈
200: 스테이터
300: 로터
400: 샤프트
500: 베어링
510: 실링홈
600: 실링부재

Claims

내측 하부에 돌출 형성되어 안쪽에 샤프트를 지지하는 베어링의 수용공간을 형성하고 바닥면에 상기 샤프트가 지나가는 샤프트홀이 형성된 베어링 포켓부를 포함하고,
상기 베어링 포켓부는 단턱부를 포함하고, 상기 단턱부는 상기 샤프트홀의 둘레를 따라 상향하여 돌출되어 내측벽과 사이에서 수용홈을 형성하고,
상기 수용홈을 이루는 상기 베어링 포켓부의 바닥면은 반경 방향을 향하여 적어도 둘의 단차면으로 이루어지고,
상기 단턱부는 원주 방향을 따라 일정 간격마다 상기 단차면의 높이까지 오목하게 형성된 홈이 형성되는 모터의 하우징.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 단차면 중 상기 샤프트홀에 가장 인접한 최내측 단차면은 웨이브 와셔와 접촉 가능하도록 평평하게 형성되는 모터의 하우징.
제3 항에 있어서,
상기 단차면은 반경 방향을 향하여 단계적으로 낮아지는 환형의 단차면으로 이루어지는 모터의 하우징.
삭제
제3 항에 있어서,
상기 최내측 단차면은 톱니 형태인 모터의 하우징.
하우징;
상기 하우징에 결합되는 스테이터;
상기 스테이터 내측에 배치되는 로터;
상기 로터에 결합하는 샤프트; 및
상기 하우징의 내측 하부에 돌출 형성되어 안쪽에 샤프트를 지지하는 베어링의 수용공간을 형성하고 바닥면에 상기 샤프트가 지나가는 샤프트홀이 형성된 베어링 포켓부를 포함하고,
상기 베어링 포켓부는 단턱부를 포함하고, 상기 단턱부는 상기 샤프트홀의 둘레를 따라 상향하여 돌출되어 내측벽과 사이에서 수용홈을 형성하고,
상기 수용홈을 이루는 상기 베어링 포켓부의 바닥면은 반경 방향을 향하여 적어도 둘의 단차면으로 이루어지고, 상기 단턱부의 상면은 원주 방향을 따라 일정 간격마다 상기 단차면의 높이까지 오목하게 형성된 홈이 형성되는 모터.
삭제
제7 항에 있어서,
상기 단차면 중 상기 샤프트홀에 가장 인접한 최내측 단차면은 웨이브 와셔와 접촉 가능하도록 평평하게 형성되는 모터.
제9 항에 있어서,
상기 단차면은 반경 방향을 향하여 단계적으로 낮아지는 환형의 단차면으로 이루어지는 모터.
삭제
제7 항에 있어서,
상기 단턱부는 톱니 형태인 모터.
제7 항에 있어서,
상기 베어링 포켓부에 삽입되는 베어링을 더 포함하고,
상기 베어링 포켓부의 내측벽과 상기 베어링 사이에 배치되는 실링부재를 더 포함하는 모터.
제13 항에 있어서,
상기 베어링은 외륜측 둘레에 오목하게 형성되어 상기 실링부재가 삽입되는 실링홈을 포함하는 모터.