KR102345903B1 - 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예는 모터의 체결구조에 대한 것으로, 외주면에 코일이 권선되는 스테이터코어를 포함하며, 중심부가 중공되는 스테이터 어세이와,상기 스테이터 어세이의 중심부에 이격배치되는 로터 어세이, 그리고 상기 중심부를 관통하는 회전축 및 상기 스테이터 어세이와 상기 로터 어세이를 내부에 수용하는 수용공간부를 구비하는 하우징을 포함하며, 상기 하우징은, 하면부는 개구되고 상면부과 측면부가 일체형 구조로 구현되어 상기 스테이터 어세이의 수용공간부가 마련되는 스텝엑츄에이터용 모터를 제공할 수 있도록 한다.

Description

모터{MOTOR}

본 발명의 실시예는 모터의 체결구조에 대한 것이다.

일반적으로, 자동차용 헤드 램프에 사용되는 스텝 액츄에이터는 스테핑 모터인 모터부를 구동원으로 하여 상기 모터부의 회전축에 피니언 기어를 축 결합하고 상기 피니언 기어에 기어부가 결합되고 상기 기어부의 회전 중심에 돌출 형성된 출력축에 의하여 상기 모터부의 토크를 전달하는 구조로 된다.

이러한 모터의 주요 구성품으로는, 스테이터와 로터를 수용하는 케이스가 구비되며, 이 경우 스테이터와 로터, 케이스의 조립시부품간의 압입과 용접, 열융착의 방법으로 조립 고정을 하게 된다. 특히, 스테이터를 수용하는 하우징은 분리형 구조로 구현되어 최소한 2회 이상의 용접이 필요하게 되며, 하우징 내부에 스테이터를 수용하여 조립하는 경우에도 조립공차로 인한 신뢰성 있는 품질의 모터를 구현하기 어려워진다.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 특히 스테이터를 수용하는 하우징의 구조를 상면과 측면이 일체형으로 구현되는 구조로 구현하여 하우징의 조립시의 용접공정을 제거하며, 스테이터와의 조립시에도 별도의 압입이나 용접공정 없이 단순한 삽입공정만으로도 안착이 가능하도록 하여 조립공정의 단순화 및 공수를 절감할 수 있도록 하는 모터구조를 구현할 수 있도록 한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 실시예에서는 외주면에 코일이 권선되는 스테이터코어를 포함하며, 중심부가 중공되는 스테이터 어세이와,상기 스테이터 어세이의 중심부에 이격배치되는 로터 어세이, 그리고 상기 중심부를 관통하는 회전축 및 상기 스테이터 어세이와 상기 로터 어세이를 내부에 수용하는 수용공간부를 구비하는 하우징을 포함하며, 상기 하우징은, 하면부는 개구되고 상면부과 측면부가 일체형 구조로 구현되어 상기 스테이터 어세이의 수용공간부가 마련되는 스텝엑츄에이터용 모터를 제공할 수 있도록 한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 스테이터를 수용하는 하우징의 구조를 상면과 측면이 일체형으로 구현되는 구조로 구현하여 하우징의 조립시의 용접공정을 제거하며, 스테이터와의 조립시에도 별도의 압입이나 용접공정 없이 단순한 삽입공정만으로도 안착이 가능하도록 하여 조립공정의 단순화 및 공수를 절감할 수 있는 효과가 있다.

특히, 일체형 하우징의 상부면 내측에 축계를 지지하는 베어링 조립홈을 구현하여 축계의 동축도를 단품 치수로 관리가 가능하게 되어 기존의 조립공정에 의한 누적 공차를 줄일 수 있는 장점도 구현된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스텝 엑츄에이터용 모터의 구조를 설명하기 위한 사시도 및 분해도이다.
도 2는 도 1에서의 스테이터 어세이(S)의 구조를 설명하기 위한 분해도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스텝 엑츄에이터용 모터에 적용되는 하우징 구조를 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스텝 엑츄에이터용 모터를 외부 케이스에 장착하는 구조를 도시한 개념도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스텝 엑츄에이터용 모터(이하, '모터'라 한다.)의 구조를 설명하기 위한 사시도 및 분해도이다. 도 2는 도 1에서의 스테이터 어세이(S)의 구조를 설명하기 위한 분해도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모터는 내부에 스테이터와 로터를 수용하는 하우징(30)이 구비되며, 상기 하우징(30)의 내부에는 코일이 권선되는 스테이터 코어(34)가 구비된다. 아울러, 상기 하우징은 덮개부(31)와 상부 하우징(32), 하부하우징(33)으로 분할 제작되며, 내부에 스테이터 코어(34)를 수용한 후, 조립되어, 덮개부(31)와 상부 하우징(32), 하부 하우징(33)의 상호 경계면은 용접을 통해 용접되게 된다. 상기 스테이터 코어(34)의 중심부는 비어 있는 구조로 로터(40)와 이를 관통하는 회전축(45)가 배치되게 된다. 또한, 상기 하우징(30)의 내부로 스테이터를 압입하는 공정과, 하우징(30) 자체를 용접하여 결착하는 공정은 공정 비용 및 시간을 증가시키게 되는 요인으로 작용하게 되며, 용접 및 압입에 의한 결합 이후, 항상 동일한 동축 품질 및 결합력을 보존하기 위해서 조립후 동축 보존에 대한 별도의 검사관리로 인해 추가 비용이 소요되게 된다.

이에, 본 발명의 실시예에 따른 모터의 구조에서는 도 3과 같은 구조의 신규한 하우징의 구조를 구현하여 이러한 문제를 해소할 수 있게 된다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스테이터 어세이(S)를 수용하는 하우징(130)은 하면부는 개구되고 상면부(131)과 측면부(132)가 일체형 구조로 구현되어 상기 스테이터 어세이의 수용공간부가 마련될 수 있는 구조로 구현된다. 나아가, 상기 측면부(132) 부분에는 상기 스테이터 어세이의 측면 돌출핀(36)이 배치되는 측면 개구부(C)가 마련될 수 있도록 한다. 상기 측면개구부(C)는 도 3에 도시된 것과 같이, 상기 측면부의 말단에서 상기 상면부 방향으로 개구되며, 상기 측면 개구부의 높이는 상기 측면부의 높이(B) 미만으로 구현될 수 있도록 한다. 즉, 측면개구부가 구현되지 않는 측면부(이하, '잔여 측면부(D)'라 한다.)가 존재하는 구조로 구현하여 구조적인 안정성을 확보할 수 있도록 한다.

나아가, 상기 하우징(130)의 상면부의 중심영역에는 외부 방향으로 요입되어 돌출되는 구조의 베어링 수용홈부(133)가 구현될 수 있도록 하여, 축계의 동축도를 단품 치수로 관리가 가능하게 되어 기존의 조립공정에 의한 누적 공차를 줄일 수 있도록 한다.

이러한 구조의 본 발명의 실싱예에 따른 하우징(130)은 일체형 구조로 구현되게 되는바, 도 2의 구조의 하우징과는 달리 별도로 하우징에 대한 용접공정이 최소 2회 이상 줄어들게 되어 조립공정이 매우 단순해 지며, 조립공정시 적용되는 압입공정, 용접공정 등에 소요되는 재료비용, 공정비용을 줄일 수 있게 된다.

특히, 도 3의 우측 도면은 상기 하우징(130)과 스테이터(34)의 결합도면을 도시한 것이다. 이는 단순히 하우징 내에 스테이터를 내삽하는 단순 조립공정으로 구현할 수 있게 되어 조립의 편의성을 높이게 된다. 나아가, 상기 스테이터 어세이의 스테이터 코어의 하부의 외주면(35a)과 상기 하우징의 내측면(130a)이 접촉하는 구조(X)로 결착되도록 하여, 상기 하우징 내부에 내삽되는 스테이터 어세이가 흔들리거나 이탈되는 문제를 해소할 수 있도록 한다. 특히, 이러한 결착구조의 안정성을 확보하기 위해, 상기 하우징의 내경은 상기 스테이터 어세이의 최외각의 외경 이하로 형성될 수 있도록 함이 바람직하다.

도 4는 도 3에 따른 본 발명의 실시예에 따른 스테이터 어세이(S)가 결합되는 외부 케이스 부재(120)의 형상을 도시한 것이다.

도 4를 참조하면, 상기 케이스 부재(120)은 도시된 것과 같이, 내부에 수용공간을 구현하여 상기 스테이터 어세이(S)가 내삽되는 구조로 결합될 수 있도록 하며, 그 형상은 상부가 개구되는 구조이며, 하부와 측면은 밀페되는 구조로 구현된다. 물론. 이경우, 케이스 부재의 하부는 회전축이 결합되는 홀이 구현될 수 있다.

특히, 상기 케이스 부재(130)은 도 4에 도시된 것과 같이, 측부에 개구되는 개구영역(121a)이 마련되는 구조의 격벽부(121)이 구현될 수 있도록 한다. 즉, 상기 케이스 부재는, 상기 케이스 부재의 측부에 상기 하우징의 측면 개구부에 대응하는 영역에 격벽부가 구현될 수 있도록 한다.

구체적으로 살펴보면, 상기 개구영역(121a)는 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 스테이터 어세이(S)가 내삽하는 경우, 하우징(130)의 측면 개구부와 대응되는 영역에 배치되며, 결합시 잔여 측면부(D)가 노출되며, 상기 측면 개구부는 상기 격벽부(121)에 의해 밀폐되는 구조로 결합될 수 있도록 한다. 이러한 밀폐 결합구조로 케이스 부재(130)과 스테이터 어세이(S) 사이로 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있도록 한다.

나아가, 상기 격벽부(121)는, 상기 측면개구부의 상부 말단의 잔여 측면부(D)의 높이보다 큰 개구부를 구비하여 결합시 상기 하우징(130)의 잔여 측면부(D)가 노출되게 되며, 특히 격벽부 상부 말단에 구비되는 안착홈에, 상기 스테이터 어세이의 측면 돌출핀(36)이 끼워지는 구조로 결합되는 것을 용이하게 할 수 있다.

상술한 본 발명의 실시예에 따른 모터에 적용되는 스테이터 어세이의 하우징의 구조는 일체형 구조로 구현되며, 내부에 삽입되는 스테이터와 단순 조립으로 결착이 되어 고정될 수 있도록 하여 공정성을 개선할 수 있으며, 외부 케이스와의 조립시에도 본 실시예의 하우징에 결합하는 스테이터 어세이에 대응되는 요부 구성으로 격벽부와 안착홈을 구현하여 맞춤형 조립구조를 구현할 수 있게 된다. 즉, 스테이터를 수용하는 하우징의 구조를 상면과 측면이 일체형으로 구현되는 구조로 구현하여 하우징의 조립시의 용접공정을 제거하며, 스테이터와의 조립시에도 별도의 압입이나 용접공정 없이 단순한 삽입공정만으로도 안착이 가능하도록 하여 조립공정의 단순화 및 공수를 절감할 수 있게 된다.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

30: 하우징
31: 덮개부
32: 상부 하우징
33: 하부 하우징
34: 스테이터 코어
36: 측면돌출핀
40: 로터
45: 회전축
120: 케이스부재
121: 격벽부
130: 하우징
131: 상면부
132: 측면부
D: 잔여측면부
S: 스테이터 어세이

Claims (10)

1. 외주면에 코일이 권선되는 스테이터코어를 포함하며, 중심부가 중공되는 스테이터;
   상기 스테이터의 중심부에 이격 배치되는 로터;
   상기 중심부를 관통하는 회전축;
   상기 스테이터와 상기 로터를 내부에 수용하는 수용공간부를 구비하는 하우징; 및
   상기 스테이터를 수용하는 하우징이 내삽되는 케이스부재; 을 포함하며,
   상기 하우징은,
   하면부는 개구되고 상면부과 측면부가 일체형 구조로 구현되어 상기 스테이터의 수용공간부가 마련되고,
   상기 케이스부재는 상부가 개구되며, 측부와 하부는 밀폐되는 구조이고,
   상기 케이스 부재는, 상기 케이스 부재의 측부 중 상기 하우징의 측면 개구부에 대응하는 영역에 배치되는 격벽부를 포함하는 모터.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 하우징은,
   상기 측면부에 상기 스테이터의 측면 돌출핀이 배치되는 측면 개구부를 구비하는 구조의 모터.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 측면 개구부는,
   상기 측면부의 말단에서 상기 상면부 방향으로 개구되며,
   상기 측면 개구부의 높이는 상기 측면부의 높이 미만으로 구현되는 모터.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 상면부의 중심영역에 외부 방향으로 요입되는 베어링 수용홈부가 마련되는 모터.
   
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 스테이터의 스테이터 코어의 하부의 외주면과 상기 하우징의 내측면이 접촉하는 구조로 결착되는 모터.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 하우징의 내경은 상기 스테이터의 최외각의 외경 이하로 형성되는 모터.
   
7. 삭제
8. 삭제
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 격벽부는,
   상기 측면개구부의 상부 말단의 잔여 측면부의 높이보다 큰 개구부를 구비하는 모터.
   
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 격벽부의 상부 말단에 상기 스테이터의 측면 돌출핀의 안착홈이 마련되는 모터.
    

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