WO2015152676A1 - 모터 - Google Patents

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WO2015152676A1
WO2015152676A1 PCT/KR2015/003360 KR2015003360W WO2015152676A1 WO 2015152676 A1 WO2015152676 A1 WO 2015152676A1 KR 2015003360 W KR2015003360 W KR 2015003360W WO 2015152676 A1 WO2015152676 A1 WO 2015152676A1
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WO
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bearing
rotor
housing
holder
support
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PCT/KR2015/003360
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English (en)
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김진호
김성진
박경상
박창현
심우섭
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LG Innotek Co Ltd
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LG Innotek Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/173—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings
    • H02K5/1735—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at only one end of the rotor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/15—Mounting arrangements for bearing-shields or end plates
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/06—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa

Definitions

  • the present invention relates to a motor with improved reliability during celebration.
  • stator is disposed on the inner circumferential surface of the motor and the rotor is disposed at the center of the stator.
  • the rotor rotates in response to electromagnetic interaction with the stator to transmit power to the outside.
  • the movement member coupled to the rotating shaft of the motor may operate the brake system by pressing the external master cylinder.
  • the motor is subjected to a large load in the axial direction and this axial load is transmitted to the bearing supporting the rotating shaft.
  • the motor which is loaded in the axial direction must be able to reliably support the bearing to maintain the reliability.
  • Conventional motors support the bearings by forming grooves into which the bearings are inserted.
  • such a structure has a problem that the bearing cannot be firmly supported against the axial load.
  • the present invention provides a motor capable of stably supporting a bearing even under an axial load.
  • the housing including a first receiving portion formed on one side; A stator disposed inside the housing; A rotor disposed inside the housing; A rotating shaft rotating together with the rotor; A holder coupled to one side of the housing; And a bearing fixed to the first accommodating part and the holder to support rotation of the rotor.
  • the rotor may include a rotor core including a core part, a rotation support part supported by the bearing, and a rotor magnet disposed on an outer surface of the core part.
  • the outer diameter of the rotation support portion may be formed smaller than the outer diameter of the core portion.
  • the first accommodating part may include a first protruding jaw that fixes one end of the bearing.
  • the holder may include a second accommodating part in which the bearing is accommodated, a second protruding jaw fixing the other end of the bearing, and a coupling part fixed to one side of the housing.
  • the thickness of the first protrusion may be smaller than the thickness of the second protrusion.
  • the first accommodating part includes a first screw thread formed on an inner circumferential surface
  • the holder includes a second accommodating part accommodating the bearing, a second protruding jaw fixing the other end of the bearing, and a coupling part coupled to the first screw thread. It may include.
  • It may include a movement member for linear movement by the rotation of the rotary shaft.
  • the housing including a first receiving portion formed on one side; A stator disposed inside the housing; A rotor disposed inside the housing; A rotating shaft rotating together with the rotor; A holder disposed between the first accommodation portion and the stator; And a bearing fixed to the first accommodating part and the holder to support rotation of the rotor.
  • the rotor may include a rotor core including a core part, a rotation support part supported by the bearing, and a rotor magnet disposed on an outer surface of the core part.
  • the outer diameter of the rotation support portion may be formed smaller than the outer diameter of the core portion.
  • the first accommodating part may include a first protruding jaw that fixes the other end of the bearing.
  • the holder may include a second accommodating part in which the bearing is accommodated, a second protruding jaw fixing one end of the bearing, and a coupling part fixed to the inside of the housing.
  • the holder may include a groove formed in an area facing the stator.
  • the first accommodating part includes a third screw thread formed on an inner circumferential surface
  • the holder includes a second accommodating part in which the bearing is accommodated, a second protruding jaw fixing the other end of the bearing, and a coupling part coupled to the third screw thread. It may include.
  • It may include a movement member for linear movement by the rotation of the rotary shaft.
  • the housing including a first receiving portion formed on one side; A stator disposed inside the housing; A rotor disposed inside the housing; A rotating shaft rotating together with the rotor; A holder coupled to one side of the housing; A bearing fixed to the first accommodating part and the holder to support rotation of the rotor; And a sealing member disposed between the first accommodating portion and the holder.
  • the bearing includes a first support ring and a second support ring, and a bearing ball disposed between the first support ring and the second support ring, wherein the first support ring and the second support ring extend radially. It includes a support groove is disposed the bearing ball, the central portion of the support groove may be spaced apart from the bearing ball at a predetermined interval.
  • the housing including a first receiving portion formed on one side; A stator disposed inside the housing; A rotor disposed inside the housing; A rotating shaft rotating together with the rotor; A holder coupled to one side of the housing; And a bearing disposed between the first accommodating part and the holder to support rotation of the rotor, wherein the first accommodating part includes a first screw thread formed on an outer circumferential surface thereof, and the holder is coupled to the first screw thread. It includes a coupling portion.
  • the housing can be manufactured by deep drawing, thereby reducing the motor manufacturing cost.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a motor according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a view showing various coupling means of the housing and the holder according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a conceptual diagram of a motor according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram of a motor according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a partial exploded view of FIG. 9;
  • FIG. 11 is a perspective view of a sealing member and a holder of a motor according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a partially enlarged view for explaining a coupling state of a housing and a holder of a motor according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a conceptual diagram illustrating a bearing structure of a motor according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a conceptual diagram of a motor according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is a partially enlarged view for explaining a coupling state of a housing and a holder of a motor according to a fourth embodiment of the present invention.
  • first and second may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a motor according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of FIG. 1
  • FIG. 3 is a view showing various coupling means of a housing and a holder according to the first embodiment of the present invention
  • 4 is a modified example of the motor according to the first embodiment of the present invention.
  • the motor according to the present invention includes a housing 100 including a first accommodating part 111 formed at one side, a stator 300 disposed inside the housing 100, and a stator ( Rotor 200 disposed in the interior of the 300, the rotating shaft 400 and the rotational rotation with the rotor 200, the movement member 410 to linearly move by the rotation of the rotating shaft 400, the housing 100
  • the holder 810 is coupled to one side, and the bearing 700 is disposed between the first receiving portion 111 and the holder 810 to support the rotation of the rotor 200.
  • the housing 100 has an internal space in which the stator 300 and the rotor 200 are accommodated.
  • the housing 100 has a first accommodating portion 111 into which the bearing 700 is inserted.
  • the housing 100 may be manufactured by deep drawing. Deep drawing is a method of manufacturing a predetermined shape by pressing a plate of steel (Steel) material. Pressurization may be applied from one side or both sides.
  • one side of the plate may be pressed to form an inner space in which the stator 300 and the rotor 200 are accommodated, and the other side may be pressed to form a concave first accommodating portion 111.
  • the first accommodating part 111 may be bent by pressing to have a width enough to allow the bearing 700 to be inserted therein, and a first protruding jaw 112 may be formed at an end thereof.
  • the present invention is not limited thereto, and the housing 100 may be manufactured by die casting.
  • the stator 300 may have a known shape in which a coil 320 is wound around the stator core 310.
  • the coil 320 may be wound around the integrated stator core 310, or the coil 320 may be wound around the plurality of split stator cores 310.
  • the rotor 200 includes a core part 211 in which a moving member 410 is accommodated, and a rotor core 210 and a core part 211 including a rotation support part 212 supported by a bearing 700.
  • Rotor magnet 220 is disposed on the outer surface of the.
  • the core part 211 is provided with a space in which the movement member 410 linearly moves, and a rotor magnet 220 is attached to an outer circumferential surface thereof. If necessary, the rotor magnet 220 may be fixed to the outer circumferential surface of the core portion 211 by a separate molding material.
  • the rotary support part 212 is connected to the core part 211 and may have a smaller diameter than the core part 211.
  • the rotation support part 212 is fixed to the rotation shaft 400 therein. Therefore, when the rotor 200 rotates, the rotating shaft 400 rotates integrally.
  • a cylindrical support member 600 may be disposed above the rotor 200.
  • Support member 600 may be attached to a sensing magnet (not shown) for detecting the rotation of the rotor 200.
  • the movement member 410 is ball screw coupled to the rotary shaft 400 to linearly move inside the core portion 211 during the rotation of the rotary shaft 400.
  • the movement member 410 may operate the brake system by pressing the master cylinder of the vehicle brake system. During this pressurization, the motor generates a sensation due to the repulsive force.
  • the celebration on the motor can be up to 600-800 kg.f.
  • the bearing 700 supports the rotational support 212 of the rotor core 210.
  • the bearing 700 may be a double angular contact ball bearing (Double Angular Contact Bearing) for supporting the rotor 200 in the axial direction and the radial direction.
  • a plurality of four-point contact ball bearings (4PCBs) may be stacked.
  • the holder 810 is coupled to one side of the housing 100 to constrain the bearing 700.
  • the holder 810 is fixed to the second accommodation portion 811 in which the bearing 700 is accommodated, the second protrusion 812 for fixing the other end 720 of the bearing 700, and one side of the housing 100.
  • the coupling part 814 is included.
  • the second accommodating part 811 may be formed to be bent in the axial direction, and the second protrusion 812 may be formed to be bent in a direction perpendicular to the axial direction.
  • a hole 813 through which the rotation shaft 400 penetrates may be formed between the second protrusions 812.
  • the first accommodating part 111 in which the first protruding jaw 112 is formed forms a first accommodating space H1 in which a part of the bearing 700 is accommodated, and the second accommodating part in which the second protruding jaw 812 is formed. 811 defines a second accommodation space H2 in which the remaining portion of the bearing 700 is accommodated.
  • first accommodating part 111 and the second accommodating part 811 are bent in opposite directions to form a space H1 + H2 to accommodate the bearing 700.
  • first protruding jaw 112 and the second protruding jaw 812 are bent in the same direction to each other to restrain the bearing 700.
  • One end 710 of the bearing 700 is supported by the first projection jaw 112, the other end 720 is supported by the second projection jaw 812, and the side surfaces of the bearing 700 are supported by the first accommodation part 111 and the second accommodation accommodation. It is supported by the part 811, respectively. Therefore, even if a load is generated in the axial direction (up and down direction with respect to the axis), the bearing 700 can be sufficiently supported.
  • the coupling means 900 fixes the coupling portion 814 to the housing 100.
  • the coupling means 900 may be a bolt 910 and a nut 920, but is not necessarily limited thereto.
  • the rivet structure 901 may be formed as shown in FIG. 3A, and the nut 920 may be coupled to the protrusion P of the housing as illustrated in FIG. 3B.
  • the thickness D2 of the second protrusion 812 may be thicker than the thickness D1 of the first protrusion 112. As described above, when the housing 100 is manufactured by the deep drawing method, since it is difficult to control the thickness D1 of the first protrusion 112 thickly, the thickness D2 of the second protrusion 812 is relatively high. By making the thicker, the bearing support can be compensated.
  • the holder 820 may be formed in a cylindrical shape and fitted into the first accommodating part 111.
  • the first accommodating part 111 includes a first screw thread 111a formed on an inner circumferential surface thereof
  • the holder 820 includes a second accommodating part 821 in which the bearing 700 is accommodated and the other end of the bearing 700.
  • the second protrusion 822 to fix the, and the coupling portion 824 is coupled to the first screw thread (111a).
  • the coupling part 824 may include a second screw thread 824a coupled to the first screw thread 111a.
  • the holder 820 may reinforce the side strength of the first accommodating portion 111. That is, since the first accommodating part 111 and the second accommodating part 821 support the bearing 700 in a double side, bearing bearing force increases. In addition, since the holder 820 is screwed to the first accommodating portion 111, the coupling force is improved.
  • FIG. 5 is a conceptual diagram of a motor according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a first modification of the motor according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a motor different from the second embodiment of the present invention
  • 8 is a third modification of the motor according to the second embodiment of the present invention.
  • a motor includes a housing 100 including a first accommodating part 121 formed at one side, a stator 300 disposed inside the housing 100, and The rotor 200 disposed inside the stator 300, the rotation shaft 400 interlocking with the rotor 200, the movement member 410 linearly moving by the rotation of the rotation shaft 400, and the first accommodation.
  • a holder 830 disposed between the part 121 and the stator 300, and a bearing 700 disposed between the first accommodating part 121 and the holder 830 to support rotation of the rotor 200. do.
  • the structure of the rotor 200 and the stator 300 of the present embodiment is the same as described above, and further description thereof will be omitted, and the characteristic parts of the present embodiment will be described in detail.
  • the housing 100 has a first accommodating part 121 to which the bearing 700 is fixed to the bottom surface 120.
  • the first accommodating part 121 may be bent by pressing to have a width enough to allow the bearing 700 to be inserted therein, and a first protruding jaw 122 may be formed at the end to fix the other end of the bearing 700. have.
  • the holder 830 is pressed into the housing 100 to constrain the bearing 700.
  • the holder 820 is coupled to the second receiving portion 831 in which the bearing 700 is accommodated, the second protruding jaw 832 fixing one end of the bearing 700, and the inside of the housing 100.
  • a portion 834 is included.
  • it includes a groove 833 formed in the area facing the stator 300.
  • the coupling part 834 is disposed between the stator 300 and the bottom surface 120 of the housing 100 and is pressed into the side and / or bottom surface 120 of the housing 100.
  • the second protrusion 832 presses the bearing 700 to the bottom surface 120 of the housing 100.
  • the bearing 700 can be sufficiently supported by the holder 830. If necessary, a coupling force may be applied to the housing 100 and the holder 830 by screwing or riveting.
  • shapes of the housing 100 and the holders 840 and 850 may be variously modified.
  • the first accommodating part 121 of the housing 100 may directly support the side surface of the bearing 700, and as shown in FIG. 7, the bottom surface 120 of the housing may be inclined. have.
  • a groove 853 may be provided at an upper end of the holder 850 to accommodate the coil 320 wound on the stator 300.
  • the first accommodating part 121 of the housing 100 includes a third screw thread 121a formed on an inner circumferential surface thereof, and the holder 860 is a second accommodating part 861 in which the bearing 700 is accommodated. ), A second protrusion 862 for fixing the other end of the bearing 700, and a coupling part 864 coupled to the third screw thread 121a.
  • the coupling part 864 may include a fourth screw thread 864a coupled to the third screw thread 121a.
  • the receiving portion 121 and the holder 860 can support the side of the bearing 700 in a double, thereby improving the strength of the side, by adjusting the screw coupling degree to improve the bearing force of the bearing 700 You can.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram of a motor according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 10 is a partial exploded view of FIG. 9.
  • the motor according to the present invention includes a housing 100 including a first accommodating part 111 formed on one side, a stator 300 disposed inside the housing 100, and a stator ( Rotor 200 disposed in the interior of the 300, the rotating shaft 400 and the rotational rotation with the rotor 200, the movement member 410 to linearly move by the rotation of the rotating shaft 400, the housing 100
  • the holder 870 is coupled to one side, and the bearing 700 is disposed between the first receiving portion 111 and the holder 870 to support the rotation of the rotor 200.
  • the housing 100 has an internal space in which the stator 300 and the rotor 200 are accommodated.
  • the housing 100 has a first accommodating portion 111 into which the bearing 700 is inserted.
  • the housing 100 may be manufactured by deep drawing. Deep drawing is a method of manufacturing a predetermined shape by pressing a plate of steel (Steel) material. Pressurization may be applied from one side or both sides. The deep drawing method may reduce manufacturing cost compared to the die casting method.
  • one side of the plate may be pressed to form an inner space in which the stator 300 and the rotor 200 are accommodated, and the other side may be pressed to form a concave first accommodating portion 111.
  • the first accommodating part 111 may be bent by pressing to have a width enough to allow the bearing 700 to be inserted therein, and a first protruding jaw 112 may be formed at an end thereof.
  • the first accommodating part 111 and the first protrusion jaw 112 form a first accommodating space H1 in which at least a portion of the bearing 700 is accommodated.
  • the housing 100 may be manufactured by die casting.
  • the stator 300 may have a known shape in which a coil 320 is wound around the stator core 310.
  • the coil 320 may be wound around the integrated stator core 310, or the coil 320 may be wound around the plurality of split stator cores 310.
  • the rotor 200 includes a core part 211 in which a moving member 410 is accommodated, and a rotor core 210 and a core part 211 including a rotation support part 212 supported by a bearing 700. It includes a magnet 220 disposed on the outer surface of the.
  • the core part 211 is provided with a space in which the movement member 410 linearly moves, and a rotor magnet 220 is attached to an outer circumferential surface thereof. If necessary, the rotor magnet 220 may be fixed to the outer circumferential surface of the core portion 211 by a separate molding material.
  • a predetermined gap G is formed between the outer circumferential surface of the rotor magnet 220 and the inner circumferential surface of the stator core 310.
  • the interval may be 0.05mm to 10.0mm. Preferably it may be 0.1mm to 1.0mm.
  • the rotary support portion 212 communicates with the core portion 211 and is formed to have a smaller diameter than the core portion 211.
  • the rotation support part 212 is fixed to the rotation shaft 400 therein. Therefore, when the rotor 200 rotates, the rotating shaft 400 rotates integrally.
  • a cylindrical support member 600 may be disposed above the rotor 200.
  • Support member 600 may be provided with a sensing magnet for detecting the rotation of the rotor 200 is attached, or an external object is inserted is coupled to the movement member 410.
  • the movement member 410 is ball screw coupled to the rotary shaft 400 to linearly move inside the core portion 211 during the rotation of the rotary shaft 400.
  • the movement member 410 may operate the brake system by pressing the master cylinder of the vehicle brake system. During this pressurization, the motor generates a sensation due to the repulsive force.
  • the celebration on the motor can be up to 600 kg.f to 800 kg.f.
  • the bearing 700 supports the rotational support 212 of the rotor core 210.
  • the bearing 700 may support the rotor 200 in the axial direction and the radial direction.
  • the coupling means 900 fixes the coupling portion 874 of the holder to the housing 100.
  • the coupling means 900 may be a bolt, but is not necessarily limited thereto.
  • a riveted structure or a protrusion may be formed on the housing to be coupled.
  • the sealing member 500 is disposed between the first accommodating portion 111 and the holder 870 to improve airtightness.
  • the sealing member 500 includes a ring-shaped body 510 and a plurality of holes 520. Referring to FIG. 11, the plurality of holes 520 are formed at positions corresponding to the holes 875 formed in the holder 870.
  • the holder 870 is coupled to one side of the housing 100 to restrain the bearing 700.
  • the holder 870 includes a second protruding jaw 871 for fixing the other end 720 of the bearing 700, a coupling part 874 fixed to one side of the housing 100, and a second protruding jaw 871.
  • Connection portion 872 for connecting the coupling portion 874.
  • a hole 873 through which the rotation shaft 400 passes may be formed between the second protrusion jaws 871. If necessary, the second protrusion 871 may be bent to accommodate one side of the bearing 700.
  • One end 710 of the bearing 700 is supported by the first projection jaw 112 of the first accommodating portion 111, the other end 720 is supported by the second projection jaw 871 of the holder 870, The side surface is supported by the first accommodating part 111. Therefore, even if a load is generated in the axial direction (up and down direction with respect to the axis), the bearing 700 can be sufficiently supported.
  • the thickness D2 of the second protrusion jaw 871 may be made thicker than the thickness D1 of the first protrusion jaw 112.
  • the thickness D2 of the second protrusions 871 is relatively high. By making the thicker, the bearing support can be compensated.
  • the bearing 700 includes a first support ring 700a and a second support ring 700b, and a plurality of bearing balls 730 disposed therebetween, and the first support ring 700a.
  • the second support ring 700b extend radially to form support grooves 711 and 721 in which the bearing ball 730 is disposed.
  • the side surfaces 713 of the first support groove 711 are formed symmetrically with respect to the center portion 712, and is formed to have a curvature greater than the curvature of the bearing ball 730.
  • the central portion 712 is spaced apart from the bearing ball 730 at a predetermined interval and does not contact. Thus, one point of each side 713 is in contact with the bearing ball 730.
  • the second support groove 721 is also configured in the same way. Therefore, the bearing ball 730 is in contact with each side of the first support groove 711 and the second support groove 721 can support both the axial direction and the radial direction.
  • FIG. 14 is a conceptual diagram of a motor according to a fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 15 is a partially enlarged view for explaining a coupling state of a housing and a holder of the motor according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the motor according to the present invention includes a housing 100 including a first accommodating part 111 formed at one side, a stator 300 disposed inside the housing 100, and a rotor disposed inside the stator 300. 200, a rotating shaft 400 interlocking with the rotor 200, a moving member 410 linearly moving by the rotation of the rotating shaft 400, a holder 880 coupled to one side of the housing 100, And a bearing 700 disposed between the first accommodating part 111 and the holder 880 to support the rotation of the rotor 200. Since this configuration is the same as described above, further description will be omitted.
  • the holder 880 includes a second protrusion 881, a coupling portion 884 that couples with the housing 110, a connection portion 882 that connects the second protrusion 881 and the coupling portion 884, and a center portion thereof. It includes a through hole 883 formed in.
  • the coupling part 884 is coupled to the first screw thread 111a formed on the outer circumferential surface of the first accommodation part 111.
  • a sealing member 501 is disposed between the first accommodating part 111 and the holder 880.
  • the inclined surface 113 forming the bottom surface of the housing is formed to be narrower in width toward the first accommodating portion 111. That is, the inclined surface 113 is tapered toward the center. According to this configuration, deformation of the housing due to the celebration is minimized.
  • the imaginary line L1 extending the inclined surface 113 of the housing has a line L2 perpendicular to the axial direction and an angle ⁇ of 5 degrees to 60 degrees.
  • One end of the bearing 700 is supported by the first protruding jaw 112, the other end is supported by the second protruding jaw 881, and the side surface thereof is supported by the first accommodating part 111. Therefore, the bearing is supported even if a load is generated in the axial direction (up-down direction with respect to the axis).

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Abstract

본 발명은 일측에 형성된 제1수용부를 포함하는 하우징과, 상기 하우징 내부에 배치되는 스테이터와, 상기 스테이터의 내부에 배치되는 로터와, 상기 로터와 연동 회전하는 회전축과, 상기 하우징의 일측에 결합되는 홀더, 및 상기 제1수용부와 상기 홀더 사이에 배치되어 상기 로터의 회전을 지지하는 베어링을 포함하는 모터를 개시한다.

Description

모터
본 발명은 축하중에 대한 신뢰성이 향상된 모터에 관한 것이다.
일반적으로 모터는 하우징의 내주면에 스테이터가 배치되고 스테이터 중앙에는 로터가 배치된다. 로터는 스테이터와의 전자기적 상호작용에 따라 회전하여 외부에 동력을 전달한다.
일 예로, 모터의 회전축에 결합된 운동부재가 외부의 마스터 실린더를 가압함으로써 브레이크 시스템을 작동시킬 수 있다. 그러나, 마스터 실린더를 가압하는 과정에서 모터는 축방향으로 큰 하중을 받게 되고 이러한 축하중은 회전축을 지지하는 베어링에 전달된다.
따라서, 축방향으로 하중을 받는 모터는 베어링을 확실하게 지지할 수 있어야 신뢰성을 유지할 수 있다. 기존의 모터는 하우징에 베어링이 삽입되는 홈을 형성하여 베어링을 지지한다. 그러나, 이러한 구조는 축방향 하중에 대해 베어링을 견고히 지지할 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 축방향 하중이 가해져도 안정적으로 베어링을 지지할 수 있는 모터를 제공한다.
본 발명의 일 특징에 따른 모터는, 일측에 형성된 제1수용부를 포함하는 하우징; 상기 하우징 내부에 배치되는 스테이터; 상기 하우징 내부에 배치되는 로터; 상기 로터와 함께 회전하는 회전축; 상기 하우징의 일측에 결합되는 홀더; 및 상기 제1수용부와 상기 홀더에 고정되어 상기 로터의 회전을 지지하는 베어링을 포함한다.
상기 로터는, 코어부, 및 상기 베어링에 의해 지지되는 회전 지지부를 포함하는 로터 코어, 및 상기 코어부의 외면에 배치되는 로터 마그네트를 포함할 수 있다.
상기 회전 지지부의 외경은 상기 코어부의 외경보다 작게 형성될 수 있다.
상기 제1수용부는 상기 베어링의 일단을 고정하는 제1돌출턱을 포함할 수 있다.
상기 홀더는 상기 베어링이 수용되는 제2수용부, 상기 베어링의 타단을 고정하는 제2돌출턱, 및 상기 하우징의 일측에 고정되는 결합부를 포함할 수 있다.
상기 제1돌출턱의 두께는 상기 제2돌출턱의 두께보다 작게 형성될 수 있다.
상기 제1수용부는 내주면에 형성된 제1나사산을 포함하고, 상기 홀더는 상기 베어링이 수용되는 제2수용부, 상기 베어링의 타단을 고정하는 제2돌출턱, 및 상기 제1나사산과 결합되는 결합부를 포함할 수 있다.
상기 회전축의 회전에 의해 직선 운동하는 운동부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 모터는, 일측에 형성된 제1수용부를 포함하는 하우징; 상기 하우징 내부에 배치되는 스테이터; 상기 하우징 내부에 배치되는 로터; 상기 로터와 함께 회전하는 회전축; 상기 제1수용부와 상기 스테이터 사이에 배치되는 홀더; 및 상기 제1수용부와 상기 홀더에 고정되어 상기 로터의 회전을 지지하는 베어링을 포함한다.
상기 로터는, 코어부, 및 상기 베어링에 의해 지지되는 회전 지지부를 포함하는 로터 코어, 및 상기 코어부의 외면에 배치되는 로터 마그네트를 포함할 수 있다.
상기 회전 지지부의 외경은 상기 코어부의 외경보다 작게 형성될 수 있다.
상기 제1수용부는 상기 베어링의 타단을 고정하는 제1돌출턱을 포함할 수 있다.
상기 홀더는 상기 베어링이 수용되는 제2수용부, 상기 베어링의 일단을 고정하는 제2돌출턱, 및 상기 하우징의 내측에 고정되는 결합부를 포함할 수 있다.
상기 홀더는 상기 스테이터와 마주보는 영역에 형성된 홈을 포함할 수 있다.
상기 제1수용부는 내주면에 형성된 제3나사산을 포함하고, 상기 홀더는 상기 베어링이 수용되는 제2수용부, 상기 베어링의 타단을 고정하는 제2돌출턱, 및 상기 제3나사산과 결합되는 결합부를 포함할 수 있다.
상기 회전축의 회전에 의해 직선 운동하는 운동부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모터는, 일측에 형성된 제1수용부를 포함하는 하우징; 상기 하우징 내부에 배치되는 스테이터; 상기 하우징 내부에 배치되는 로터; 상기 로터와 함께 회전하는 회전축; 상기 하우징의 일측에 결합되는 홀더; 상기 제1수용부와 상기 홀더에 고정되어 상기 로터의 회전을 지지하는 베어링; 및 상기 제1수용부와 홀더 사이에 배치되는 실링부재를 포함한다.
상기 베어링은 제1지지링과 제2지지링, 및 상기 제1지지링과 제2지지링 사이에 배치되는 베어링볼을 포함하고, 상기 제1지지링과 제2지지링은 반경방향으로 연장되어 상기 베어링볼이 배치되는 지지홈을 포함하고, 상기 지지홈의 중앙부는 상기 베어링볼과 소정 간격으로 이격될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모터는, 일측에 형성된 제1수용부를 포함하는 하우징; 상기 하우징 내부에 배치되는 스테이터; 상기 하우징 내부에 배치되는 로터; 상기 로터와 함께 회전하는 회전축; 상기 하우징의 일측에 결합되는 홀더; 및 상기 제1수용부와 상기 홀더 사이에 배치되어 상기 로터의 회전을 지지하는 베어링;을 포함하고, 상기 제1수용부는 외주면에 형성된 제1나사산을 포함하고, 상기 홀더는 상기 제1나사산과 결합되는 결합부를 포함한다.
본 발명에 의하면 딥 드로잉에 의해 하우징 제작이 가능하여 모터 제조 비용을 절감할 수 있다.
또한, 축하중이 가해져도 안정적으로 베어링을 지지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 모터의 개념도이고,
도 2는 도 1의 분해 사시도이고,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하우징과 홀더의 다양한 결합수단을 보여주는 도면이고,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 모터의 변형예이고,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 모터의 개념도이고,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 모터의 제1변형예이고,
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 다른 모터의 제2변형예이고,
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 모터의 제3변형예이고,
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 모터의 개념도이고,
도 10은 도 9의 일부 분해도이고,
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 모터의 실링부재와 홀더의 사시도이고,
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 모터의 하우징과 홀더의 결합 상태를 설명하기 위한 일부 확대도이고,
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 따른 모터의 베어링 구조를 설명하기 위한 개념도이고,
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 모터의 개념도이고,
도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 모터의 하우징과 홀더의 결합 상태를 설명하기 위한 일부 확대도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 모터의 개념도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하우징과 홀더의 다양한 결합수단을 보여주는 도면이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 모터의 변형예이다.
도 1과 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 모터는 일측에 형성된 제1수용부(111)를 포함하는 하우징(100)과, 하우징(100) 내부에 배치되는 스테이터(300)와, 스테이터(300)의 내부에 배치되는 로터(200)와, 로터(200)와 연동 회전하는 회전축(400)과, 회전축(400)의 회전에 의해 직선 운동하는 운동부재(410)와, 하우징(100)의 일측에 결합되는 홀더(810), 및 제1수용부(111)와 홀더(810) 사이에 배치되어 로터(200)의 회전을 지지하는 베어링(700)을 포함한다.
하우징(100)은 내부에 스테이터(300)와 로터(200)가 수용되는 내부 공간이 마련된다. 하우징(100)은 일측에 베어링(700)이 삽입되는 제1수용부(111)가 형성된다. 하우징(100)은 딥 드로잉(Deep Drawing)에 의해 제작될 수 있다. 딥 드로잉(Deep Drawing)은 철(Steel) 재질의 판재를 가압하여 소정의 형상을 제작하는 방법이다. 가압은 일측에서만 가해질 수도 있고 양측에서 가해질 수도 있다.
일 예로, 일 측에서 판재를 가압하여 스테이터(300)와 로터(200)가 수용되는 내부 공간을 형성하고, 타 측에서 가압하여 오목한 제1수용부(111)를 형성할 수 있다. 제1수용부(111)는 가압에 의해 절곡되어 베어링(700)이 삽입될 수 있는 정도의 폭을 갖고, 끝단에 제1돌출턱(112)이 형성될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 하우징(100)은 다이 캐스팅(Die casting)에 의해 제작될 수도 있다.
스테이터(300)는 스테이터 코어(310)에 코일(320)이 감긴 공지의 형상일 수 있다. 스테이터(300)는 일체형 스테이터 코어(310)에 코일(320)이 권선되거나, 복수 개의 분할 스테이터 코어(310)에 코일(320)이 권선될 수 있다.
로터(200)는 내부에 운동부재(410)가 수용되는 코어부(211), 및 베어링(700)에 의해 지지되는 회전 지지부(212)를 포함하는 로터 코어(210), 및 코어부(211)의 외면에 배치되는 로터 마그네트(220)를 포함한다.
코어부(211)는 내부에 운동부재(410)가 직선 운동할 수 있는 공간이 마련되며, 외주면에는 로터 마그네트(220)가 부착된다. 필요에 따라 로터 마그네트(220)는 별도의 몰딩재에 의해 코어부(211)의 외주면에 고정될 수 있다.
회전 지지부(212)는 코어부(211)와 연결되며, 코어부(211)에 비해 직경이 작게 형성될 수 있다. 회전 지지부(212)는 내부에 회전축(400)이 삽입 고정된다. 따라서, 로터(200)의 회전시 회전축(400)은 일체로 회전하게 된다.
로터(200)의 상부에는 원통 형상의 지지부재(600)가 배치될 수 있다. 지지부재(600)는 로터(200)의 회전을 감지하는 센싱 마그넷(도시되지 않음)이 부착될 수 있다.
운동부재(410)는 회전축(400)과 볼 스크류 결합되어 회전축(400)의 회전시 코어부(211) 내부에서 직선 운동한다. 일 예로, 운동부재(410)는 차량용 브레이크 시스템의 마스터 실린더를 가압함으로써 브레이크 시스템을 작동시킬 수 있다. 이러한 가압 과정에서 반발력에 의해 모터에 축하중이 발생한다. 모터에 가해지는 축하중은 최대 600 내지 800kg.f 일 수 있다.
베어링(700)은 로터 코어(210)의 회전 지지부(212)를 지지한다. 구체적으로 베어링(700)은 로터(200)를 축방향 및 반경 방향으로 지지하는 더블 앵귤러 접촉 볼 베어링(Double Angular Contact Bearing)일 수 있다. 또는 4포인트 접촉 볼 베어링 (4Point Contact Ball Bearing, 4PCB)을 복수 개 적층하여 구성할 수도 있다.
홀더(810)는 하우징(100)의 일측에 결합되어 베어링(700)을 구속한다. 홀더(810)는 베어링(700)이 수용되는 제2수용부(811), 베어링(700)의 타단(720)을 고정하는 제2돌출턱(812), 및 하우징(100)의 일측에 고정되는 결합부(814)를 포함한다.
제2수용부(811)는 축방향으로 절곡되어 형성될 수 있으며, 제2돌출턱(812)은 축방향과 수직한 방향으로 절곡되어 형성될 수 있다. 제2돌출턱(812) 사이에는 회전축(400)이 관통하는 홀(813)이 형성될 수 있다.
제1돌출턱(112)이 형성된 제1수용부(111)는 베어링(700)의 일부가 수용되는 제1수용공간(H1)을 형성하며, 제2돌출턱(812)이 형성된 제2수용부(811)는 베어링(700)의 나머지 부분이 수용되는 제2수용공간(H2)을 형성한다.
즉, 제1수용부(111)와 제2수용부(811)는 서로 반대 방향으로 절곡되어 베어링(700)을 수용할 수 있는 공간(H1+H2)을 형성한다. 또한, 제1돌출턱(112)과 제2돌출턱(812)은 서로 동일한 방향으로 절곡되어 베어링(700)을 구속한다.
베어링(700)의 일단(710)은 제1돌출턱(112)에 지지되고, 타단(720)은 제2돌출턱(812)에 지지되며, 측면은 제1수용부(111)와 제2수용부(811)에 의해 각각 지지된다. 따라서 축방향(축을 기준으로 상하 방향)으로 하중이 발생하여도 베어링(700)을 충분히 지지할 수 있다.
결합수단(900)은 결합부(814)를 하우징(100)에 고정한다. 구체적으로 결합수단(900)은 볼트(910)와 너트(920)일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 도 3의 (a)와 같이 리벳 구조(901)일 수 있으며, 도 3의 (b)와 같이 하우징의 돌기(P)에 너트(920)가 결합되어 형성될 수도 있다.
도 3의 (a)를 참고하면, 제2돌출턱(812)의 두께(D2)는 제1돌출턱(112)의 두께(D1)보다 두껍게 제작될 수 있다. 전술한 바와 같이 하우징(100)을 딥 드로잉 방법으로 제작하는 경우, 제1돌출턱(112)의 두께(D1)를 두껍게 제어하기 어려우므로, 상대적으로 제2돌출턱(812)의 두께(D2)를 두껍게 제작함으로써 베어링 지지력을 보완할 수 있다.
도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 홀더(820)는 원통 형상으로 형성되어 제1수용부(111)에 끼워질 수 있다. 구체적으로 제1수용부(111)는 내주면에 형성된 제1나사산(111a)을 포함하고, 홀더(820)는 베어링(700)이 수용되는 제2수용부(821)와, 베어링(700)의 타단을 고정하는 제2돌출턱(822), 및 제1나사산(111a)과 결합되는 결합부(824)를 포함한다. 결합부(824)는 제1나사산(111a)에 결합하는 제2나사산(824a)을 포함할 수 있다.
이러한 구조에 의하면, 제1수용부(111)의 측면 강도를 홀더(820)가 보강할 수 있다. 즉, 제1수용부(111)와 제2수용부(821)가 측면이 이중으로 베어링(700)을 지지하므로 베어링 지지력이 증가한다. 또한, 홀더(820)가 제1수용부(111)에 나사 결합되므로 결합력이 향상된다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 모터의 개념도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 모터의 제1변형예이고, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 다른 모터의 제2변형예이고, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 모터의 제3변형예이다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모터는 일측에 형성된 제1수용부(121)를 포함하는 하우징(100)과, 하우징(100) 내부에 배치되는 스테이터(300)와, 스테이터(300)의 내부에 배치되는 로터(200)와, 로터(200)와 연동 회전하는 회전축(400)과, 회전축(400)의 회전에 의해 직선 운동하는 운동부재(410)와, 제1수용부(121)와 스테이터(300) 사이에 배치되는 홀더(830), 및 제1수용부(121)와 홀더(830) 사이에 배치되어 로터(200)의 회전을 지지하는 베어링(700)을 포함한다.
본 실시예의 로터(200) 및 스테이터(300)의 구조는 전술한 바와 동일하므로 더 이상의 설명은 생략하고, 본 실시예의 특징적인 부분에 대해 구체적으로 기술한다.
하우징(100)은 바닥면(120)에 베어링(700)이 고정되는 제1수용부(121)가 돌출 형성된다. 제1수용부(121)는 가압에 의해 절곡되어 베어링(700)이 삽입될 수 있는 정도의 폭을 갖고, 끝단에 베어링(700)의 타단을 고정하는 제1돌출턱(122)이 형성될 수 있다.
홀더(830)는 하우징(100)에 압입되어 베어링(700)을 구속한다. 구체적으로 홀더(820)는 베어링(700)이 수용되는 제2수용부(831), 베어링(700)의 일단을 고정하는 제2돌출턱(832), 및 하우징(100)의 내측에 고정되는 결합부(834)를 포함한다. 또한, 스테이터(300)와 마주보는 영역에 형성된 홈(833)을 포함한다.
결합부(834)는 스테이터(300)와 하우징(100)의 바닥면(120) 사이에 배치되며, 하우징(100)의 측면 및/또는 바닥면(120)에 압입된다. 따라서, 제2돌출턱(832)은 베어링(700)을 하우징(100)의 바닥면(120)에 가압한다.
이러한 구조에 의하면, 하우징(100)의 바닥 두께가 상대적으로 얇아도 홀더(830)에 의해 베어링(700)을 충분히 지지할 수 있다. 필요에 따라 하우징(100)과 홀더(830)에 나사 결합 또는 리벳 등에 의해 결합력을 부여할 수 있다.
도 6와 도 7을 참조하면, 하우징(100)과 홀더(840, 850)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들면, 도 6과 같이 하우징(100)의 제1수용부(121)가 직접 베어링(700)의 측면을 지지할 수 있고, 도 7과 같이 하우징의 바닥면(120)이 경사지게 형성될 수도 있다. 이때, 홀더(850)의 상단에 스테이터(300)에 권선된 코일(320)이 수용되는 홈(853)이 마련될 수도 있다.
도 8을 참고하면, 하우징(100)의 제1수용부(121)는 내주면에 형성된 제3나사산(121a)을 포함하고, 홀더(860)는 베어링(700)이 수용되는 제2수용부(861), 베어링(700)의 타단을 고정하는 제2돌출턱(862), 및 제3나사산(121a)과 결합되는 결합부(864)를 포함한다. 결합부(864)는 제3나사산(121a)에 결합하는 제4나사산(864a)을 포함할 수 있다.
이러한 구조에 의하면, 수용부(121)와 홀더(860)가 이중으로 베어링(700)의 측면을 지지할 수 있어 측면의 강도가 향상되며, 나사 결합 정도를 조절하여 베어링(700)의 지지력을 향상시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 모터의 개념도이고, 도 10은 도 9의 일부 분해도이다.
도 9와 도 10를 참고하면, 본 발명에 따른 모터는 일측에 형성된 제1수용부(111)를 포함하는 하우징(100)과, 하우징(100) 내부에 배치되는 스테이터(300)와, 스테이터(300)의 내부에 배치되는 로터(200)와, 로터(200)와 연동 회전하는 회전축(400)과, 회전축(400)의 회전에 의해 직선 운동하는 운동부재(410)와, 하우징(100)의 일측에 결합되는 홀더(870), 및 제1수용부(111)와 홀더(870) 사이에 배치되어 로터(200)의 회전을 지지하는 베어링(700)을 포함한다.
하우징(100)은 내부에 스테이터(300)와 로터(200)가 수용되는 내부 공간이 마련된다. 하우징(100)은 일측에 베어링(700)이 삽입되는 제1수용부(111)가 형성된다. 하우징(100)은 딥 드로잉(Deep Drawing)에 의해 제작될 수 있다. 딥 드로잉(Deep Drawing)은 철(Steel) 재질의 판재를 가압하여 소정의 형상을 제작하는 방법이다. 가압은 일측에서만 가해질 수도 있고 양측에서 가해질 수도 있다. 딥 드로잉(Deep Drawing) 방식은 다이 캐스팅(Die casting) 방식에 비해 제조 비용이 절감될 수 있다.
일 예로, 일 측에서 판재를 가압하여 스테이터(300)와 로터(200)가 수용되는 내부 공간을 형성하고, 타 측에서 가압하여 오목한 제1수용부(111)를 형성할 수 있다. 제1수용부(111)는 가압에 의해 절곡되어 베어링(700)이 삽입될 수 있는 정도의 폭을 갖고, 끝단에 제1돌출턱(112)이 형성될 수 있다. 제1수용부(111)와 제1돌출턱(112)은 베어링(700)의 적어도 일부가 수용되는 제1수용공간(H1)을 형성한다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 하우징(100)은 다이 캐스팅(Die casting)에 의해 제작될 수도 있다.
스테이터(300)는 스테이터 코어(310)에 코일(320)이 감긴 공지의 형상일 수 있다. 스테이터(300)는 일체형 스테이터 코어(310)에 코일(320)이 권선되거나, 복수 개의 분할 스테이터 코어(310)에 코일(320)이 권선될 수 있다.
로터(200)는 내부에 운동부재(410)가 수용되는 코어부(211), 및 베어링(700)에 의해 지지되는 회전 지지부(212)를 포함하는 로터 코어(210), 및 코어부(211)의 외면에 배치되는 마그네트(220)를 포함한다.
코어부(211)는 내부에 운동부재(410)가 직선 운동할 수 있는 공간이 마련되며, 외주면에는 로터 마그네트(220)가 부착된다. 필요에 따라 로터 마그네트(220)는 별도의 몰딩재에 의해 코어부(211)의 외주면에 고정될 수 있다.
로터 마그네트(220)의 외주면과 스테어터 코어(310)의 내주면 사이에는 소정의 간격(G)이 형성된다. 상기 간격은 0.05mm 내지 10.0mm일 수 있다. 바람직하게는 0.1mm 내지 1.0mm일 수 있다.
본 발명에 따른 모터는 회전 지지부(212)만이 베어링(700)에 지지되므로 로터(200)의 회전시 축방향을 기준으로 기울어져 회전하는 틸팅(Tilting)이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 간격을 만족하면 로터의 틸팅 발생시 로터 마그네트(220)의 외주면과 스테이터 코어(310)의 내주면이 간섭되는 문제를 방지할 수 있다.
회전 지지부(212)는 코어부(211)와 연통되며 코어부(211)에 비해 직경이 작게 형성된다. 회전 지지부(212)는 내부에 회전축(400)이 삽입 고정된다. 따라서, 로터(200)의 회전시 회전축(400)은 일체로 회전하게 된다.
로터(200)의 상부에는 원통 형상의 지지부재(600)가 배치될 수 있다. 지지부재(600)는 로터(200)의 회전을 감지하는 센싱 마그네트가 부착되거나, 외부의 오브젝터가 삽입되어 운동부재(410)와 결합하는 공간을 제공할 수 있다.
운동부재(410)는 회전축(400)과 볼 스크류 결합되어 회전축(400)의 회전시 코어부(211) 내부에서 직선 운동한다. 일 예로, 운동부재(410)는 차량용 브레이크 시스템의 마스터 실린더를 가압함으로써 브레이크 시스템을 작동시킬 수 있다. 이러한 가압 과정에서 반발력에 의해 모터에 축하중이 발생한다. 모터에 가해지는 축하중은 최대 600 kg.f 내지 800kg.f 일 수 있다.
베어링(700)은 로터 코어(210)의 회전 지지부(212)를 지지한다. 베어링(700)은 로터(200)를 축방향 및 반경 방향으로 지지할 수 있다.
결합수단(900)은 홀더의 결합부(874)를 하우징(100)에 고정한다. 구체적으로 결합수단(900)은 볼트일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 리벳 구조이거나 하우징에 돌기가 형성되어 결합될 수도 있다.
실링부재(500)는 제1수용부(111)와 홀더(870) 사이에 배치되어 기밀성을 향상시킨다. 실링부재(500)는 링 형상의 몸체(510)와 복수 개의 홀(520)을 포함한다. 도 11을 참고하면, 복수 개의 홀(520)은 홀더(870)에 형성된 홀(875)과 대응되는 위치에 형성된다.
도 12를 참고하면, 홀더(870)는 하우징(100)의 일측에 결합되어 베어링(700)을 구속한다. 홀더(870)는 베어링(700)의 타단(720)을 고정하는 제2돌출턱(871)과, 하우징(100)의 일측에 고정되는 결합부(874), 및 제2돌출턱(871)과 결합부(874)를 연결하는 연결부(872)를 포함한다. 제2돌출턱(871) 사이에는 회전축(400)이 관통하는 홀(873)이 형성될 수 있다. 필요에 따라 제2돌출턱(871)은 베어링(700)의 일측을 수용하도록 절곡될 수 있다.
베어링(700)의 일단(710)은 제1수용부(111)의 제1돌출턱(112)에 지지되고, 타단(720)은 홀더(870)의 제2돌출턱(871)에 지지되며, 측면은 제1수용부(111)에 의해 지지된다. 따라서 축방향(축을 기준으로 상하 방향)으로 하중이 발생하여도 베어링(700)을 충분히 지지할 수 있다.
이때, 제2돌출턱(871)의 두께(D2)는 제1돌출턱(112)의 두께(D1)보다 두껍게 제작될 수 있다. 전술한 바와 같이 하우징(100)을 딥 드로잉 방법으로 제작하는 경우, 제1돌출턱(112)의 두께(D1)를 두껍게 제어하기 어려우므로, 상대적으로 제2돌출턱(871)의 두께(D2)를 두껍게 제작함으로써 베어링 지지력을 보완할 수 있다.
도 13을 참고하면, 베어링(700)은 제1지지링(700a)과 제2지지링(700b), 및 그 사이에 배치되는 복수 개의 베어링볼(730)로 구성되며, 제1지지링(700a)과 제2지지링(700b)은 반경방향으로 연장되어 베어링볼(730)이 배치되는 지지홈(711, 721)이 형성된다.
이때, 제1지지홈(711)의 측면(713)은 중앙부(712)를 기준으로 서로 대칭되게 형성되며, 베어링볼(730)의 곡률보다 큰 곡률을 갖도록 형성된다. 중앙부(712)는 상기 베어링볼(730)과 소정 간격으로 이격되어 접촉하지 않는다. 따라서, 각 측면(713)의 일 지점은 베어링볼(730)과 접촉한다. 제2지지홈(721) 역시 동일하게 구성된다. 따라서, 베어링볼(730)은 제1지지홈(711)과 제2지지홈(721)의 각 측면에 접촉하므로 축방향과 반경방향을 모두 지지할 수 있다.
도 14는 본 발명의 제4 실시예에 따른 모터의 개념도이고, 도 15는 본 발명의 제4 실시예에 따른 모터의 하우징과 홀더의 결합 상태를 설명하기 위한 일부 확대도이다.
본 발명에 따른 모터는 일측에 형성된 제1수용부(111)를 포함하는 하우징(100)과, 하우징(100) 내부에 배치되는 스테이터(300)와, 스테이터(300)의 내부에 배치되는 로터(200)와, 로터(200)와 연동 회전하는 회전축(400)과, 회전축(400)의 회전에 의해 직선 운동하는 운동부재(410)와, 하우징(100)의 일측에 결합되는 홀더(880), 및 제1수용부(111)와 홀더(880) 사이에 배치되어 로터(200)의 회전을 지지하는 베어링(700)을 포함한다. 이러한 구성은 전술한 바와 동일하므로 더 이상의 자세한 설명은 생략한다.
홀더(880)는 제2돌출턱(881)과, 하우징(110)과 결합하는 결합부(884), 제2돌출턱(881)과 결합부(884)를 연결하는 연결부(882), 및 중앙에 형성된 관통홀(883)를 포함한다. 결합부(884)는 제1수용부(111)의 외주면에 형성된 제1나사산(111a)과 결합한다. 이때, 제1수용부(111)와 홀더(880) 사이에는 실링 부재(501)가 배치된다.
하우징의 바닥면을 형성하는 경사면(113)은 제1수용부(111)로 갈수록 폭이 좁아지게 형성된다. 즉, 경사면(113)은 중심으로 갈수록 테이퍼지게 형성된다. 이러한 구성에 의하면, 축하중에 의한 하우징의 변형이 최소화된다. 구체적으로 하우징의 경사면(113)을 연장한 가상선(L1)은 축방향과 수직한 선(L2)과 5도 내지 60도의 각도(θ)를 갖는다.
베어링(700)의 일단은 제1돌출턱(112)에 지지되고, 타단은 제2돌출턱(881)에 지지되며, 측면은 제1수용부(111)에 의해 지지된다. 따라서 축방향(축을 기준으로 상하 방향)으로 하중이 발생하여도 베어링이 지지된다.

Claims (20)

  1. 일측에 형성된 제1수용부를 포함하는 하우징;
    상기 하우징 내부에 배치되는 스테이터;
    상기 하우징 내부에 배치되는 로터;
    상기 로터와 함께 회전하는 회전축;
    상기 하우징의 일측에 결합되는 홀더; 및
    상기 제1수용부와 상기 홀더에 고정되어 상기 로터의 회전을 지지하는 베어링을 포함하는 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로터는,
    코어부, 및 상기 베어링에 의해 지지되는 회전 지지부를 포함하는 로터 코어, 및
    상기 코어부의 외면에 배치되는 로터 마그네트를 포함하는 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 회전 지지부의 외경은 상기 코어부의 외경보다 작은 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1수용부는 상기 베어링의 일단을 고정하는 제1돌출턱을 포함하는 모터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 홀더는 상기 베어링이 수용되는 제2수용부, 상기 베어링의 타단을 고정하는 제2돌출턱, 및 상기 하우징의 일측에 고정되는 결합부를 포함하는 모터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1돌출턱의 두께는 상기 제2돌출턱의 두께보다 작은 모터.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제1수용부는 내주면에 형성된 제1나사산을 포함하고,
    상기 홀더는 상기 베어링이 수용되는 제2수용부, 상기 베어링의 타단을 고정하는 제2돌출턱, 및 상기 제1나사산과 결합되는 결합부를 포함하는 모터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 회전축의 회전에 의해 직선 운동하는 운동부재를 포함하는 모터.
  9. 일측에 형성된 제1수용부를 포함하는 하우징;
    상기 하우징 내부에 배치되는 스테이터;
    상기 하우징 내부에 배치되는 로터;
    상기 로터와 함께 회전하는 회전축;
    상기 제1수용부와 상기 스테이터 사이에 배치되는 홀더; 및
    상기 제1수용부와 상기 홀더에 고정되어 상기 로터의 회전을 지지하는 베어링을 포함하는 모터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 로터는,
    코어부, 및 상기 베어링에 의해 지지되는 회전 지지부를 포함하는 로터 코어, 및
    상기 코어부의 외면에 배치되는 로터 마그네트를 포함하는 모터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 회전 지지부의 외경은 상기 코어부의 외경보다 작은 모터.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 제1수용부는 상기 베어링의 타단을 고정하는 제1돌출턱을 포함하는 모터.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 홀더는 상기 베어링이 수용되는 제2수용부, 상기 베어링의 일단을 고정하는 제2돌출턱, 및 상기 하우징의 내측에 고정되는 결합부를 포함하는 모터.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 홀더는 상기 스테이터와 마주보는 영역에 형성된 홈을 포함하는 모터.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 제1수용부는 내주면에 형성된 제3나사산을 포함하고,
    상기 홀더는 상기 베어링이 수용되는 제2수용부, 상기 베어링의 타단을 고정하는 제2돌출턱, 및 상기 제3나사산과 결합되는 결합부를 포함하는 모터.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 회전축의 회전에 의해 직선 운동하는 운동부재를 포함하는 모터.
  17. 일측에 형성된 제1수용부를 포함하는 하우징;
    상기 하우징 내부에 배치되는 스테이터;
    상기 하우징 내부에 배치되는 로터;
    상기 로터와 함께 회전하는 회전축;
    상기 하우징의 일측에 결합되는 홀더;
    상기 제1수용부와 상기 홀더에 고정되어 상기 로터의 회전을 지지하는 베어링; 및
    상기 제1수용부와 홀더 사이에 배치되는 실링부재를 포함하는 모터.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 베어링은 제1지지링과 제2지지링, 및 상기 제1지지링과 제2지지링 사이에 배치되는 베어링볼을 포함하고,
    상기 제1지지링과 제2지지링은 반경방향으로 연장되어 상기 베어링볼이 배치되는 지지홈을 포함하고, 상기 지지홈의 중앙부는 상기 베어링볼과 소정 간격으로 이격되는 모터.
  19. 일측에 형성된 제1수용부를 포함하는 하우징;
    상기 하우징 내부에 배치되는 스테이터;
    상기 하우징 내부에 배치되는 로터;
    상기 로터와 함께 회전하는 회전축;
    상기 하우징의 일측에 결합되는 홀더; 및
    상기 제1수용부와 상기 홀더 사이에 배치되어 상기 로터의 회전을 지지하는 베어링;을 포함하고,
    상기 제1수용부는 외주면에 형성된 제1나사산을 포함하고,
    상기 홀더는 상기 제1나사산과 결합되는 결합부를 포함하는 모터.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1수용부와 홀더 사이에 배치된 실링 부재를 포함하는 모터.
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