KR101186212B1

KR101186212B1 - 샤프트와 로터 및 베어링의 결합구조체

Info

Publication number: KR101186212B1
Application number: KR1020120048774A
Authority: KR
Inventors: 안재욱
Original assignee: 주식회사 지에스피엠
Priority date: 2012-05-08
Filing date: 2012-05-08
Publication date: 2012-10-09

Abstract

본 발명은 전동기를 이루는 샤프트와 로터 및 베어링의 결합구조체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제작 및 결합이 용이한 샤프트와 로터 및 베어링의 결합구조체에 관한 것이다.
그 구성은, 샤프트의 외주면 중앙에는 소성(塑性)가공에 의한 다수의 융기부 및 함몰부로 이루어진 로터 결합부가 형성되고,
로터는 상기 결합부에 억지 끼움되며,
베어링은 상기 로터 양측에 각각 배치되도록 상기 샤프트의 외주면에 삽입되되, 상기 로터 측을 향한 상기 각 베어링의 내륜 측면은 상기 융기부 측면과 접하게 되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성에 의하면, 샤프트와 로터 및 베어링이 간단한 결합구조를 갖게 됨에 따라, 제작 및 결합이 용이할 뿐만 아니라, 샤프트와 로터가 상호 더욱 견고하게 결합될 수 있는 효과가 있다.

Description

샤프트와 로터 및 베어링의 결합구조체{CONNECTING STRUCTURE OF SHAFT AND ROTOR AND BEARING}

본 발명은 전동기를 이루는 샤프트와 로터 및 베어링의 결합구조체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 제작 및 결합이 용이한 샤프트와 로터 및 베어링의 결합구조체에 관한 것이다.

도 1은 종래 샤프트와 로터 및 베어링 결합구조체(이하 '결합구조체'라고 함)를 도시한 것으로서, 특히 펌프용 전동기에 적용되는 결합구조체를 도시한 것이다.

종래 결합구조체에 의하면, 로터(20)는 샤프트(10) 중앙에 압입(壓入) 결합되고, 베어링(30)은 상기 로터(20) 양측에 각각 배치되도록 상기 샤프트(10)에 압입 결합된다.

여기서 상기 샤프트(10)에는 상기 베어링(30)의 고정을 위하여, 도시된 바와 같이 스냅링(snap ring)(40)이 장착되는데,

이에 의해 종래의 결합구조체는 상기 스냅링(40)을 사용함에 따라 제작비가 증가하고 결합 작업이 번거로운 문제가 있으며,

특히 상기 로터(20)의 엔드링에 형성된 다수의 날개(21)에 의해 스냅링(40)의 결합이 수작업으로 이루어질 수밖에 없어 생산성이 좋지 못한 문제가 있다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 제작 및 결합이 용이한 샤프트와 로터 및 베어링의 결합구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 샤프트와 로터 및 베어링의 결합구조체는,

샤프트와, 상기 샤프트에 결합되는 로터 및 베어링으로 이루어지되,

상기 샤프트의 외주면 중앙에는 소성(塑性)가공에 의한 다수의 융기부 및 함몰부로 이루어진 로터 결합부가 형성되고,

상기 로터는 상기 결합부에 억지 끼움되며,

상기 베어링은 상기 로터 양측에 각각 배치되도록 상기 샤프트의 외주면에 삽입되되, 상기 로터 측을 향한 상기 각 베어링의 내륜 측면은 상기 융기부 측면과 접하게 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면,

상기 샤프트에는 상기 결합부의 단부 절삭을 위한 환형(環形) 요입부가 형성된다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면,

상기 결합부는 스트라이프(stripe) 형태로 이루어진다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면,

상기 결합부는 메시(mesh) 형태로 이루어진다.

본 발명에 의한 샤프트와 로터 및 베어링의 결합구조체는,

간단한 구조로 이루어져 제작 및 결합이 용이할 뿐만 아니라, 샤프트와 로터가 상호 더욱 견고하게 결합될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 샤프트와 로터 및 베어링의 결합구조체를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 샤프트와 로터 및 베어링의 결합구조체가 펌프용 전동기에 적용된 상태를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 샤프트와 로터 및 베어링의 결합구조체가 펌프용 전동기에 적용된 상태를 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 샤프트와 로터 및 베어링의 결합구조체를 도시한 단면도.
도 5는 도 4에 도시된 결합부의 측단면도.
도 6은 도 4에 도시된 샤프트의 사시도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 샤프트와 로터 및 베어링의 결합구조체를 도시한 단면도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 샤프트와 로터 및 베어링의 결합구조체(이하 '결합구조체'라고 함)는 샤프트(100)와, 상기 샤프트(100)에 결합되는 로터(200) 및 베어링(300)으로 이루어진다.
그리고 도 2 및 도 3에 의하면, 본 발명의 실시예에 의한 결합구조체가 펌프용 전동기에 적용된 상태가 도시된다.

도시된 바와 같이, 상기 전동기(M)는 상기 샤프트(100), 로터(rotor)(200), 베어링(300) 외에, 스테이터(stator)(400) 및 하우징(500)을 더 포함하여 이루어진다.

여기서 상기 하우징(500)은 각각 베어링(300) 지지부(510)를 갖는 두 분체(501, 502)로 이루어지며, 상기 두 분체(501, 502)는 상기 스테이터(400) 양측에 각각 배치되도록 상호 볼트 결합된다.

도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 결합구조체에 의하면, 상기 샤프트(100)의 외주면 중앙에 결합부(110)가 형성된다.

상기 결합부(110)는 상기 샤프트(100)에 상기 로터(200)를 결합하기 위한 것으로서, 다수의 융기부(111) 및 함몰부(112)로 이루어진다.

상기 결합부(110)는 환봉(丸棒) 형태의 샤프트(100) 중앙에 널링(knurling)이나 전조(form rolling) 등의 소성(塑性) 가공을 실시함으로써 형성될 수 있으며, 소성 가공을 실시함에 따라 상기 샤프트(100) 외주면에는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 함몰부(112)의 깊이에 비례하도록 상기 융기부(111)가 융기(隆起) 형성된다.

결국, 상기 결합부(110)는 상기 융기부(111)로 인하여 상기 샤프트(100)에서 상기 결합부(110) '비(非)가공부(130)'보다 다소 큰 직경을 갖게 된다.

여기서 상기 "비(非)가공부(130)"라 함은, 상기 샤프트(100)에서 상기 결합부(110)가 형성되지 않은 부분을 의미하되, 별도의 절삭 가공 등에 의한 직경의 변화가 이루어지지 않은 부분을 의미한다.

상기 로터(200)는 양측 엔드링에 각각 형성된 다수의 날개(210)를 갖고, 공지의 압입(壓入) 방식에 의해 상기 샤프트(100)의 결합부(110)에 억지 끼움된다.

상기 로터(200)의 결합 시 상기 결합부(110)의 융기부(111)는 상기 로터(200)의 내주면을 파고들어 상기 샤프트(100)와 로터(200)를 견고하게 결합시키게 된다.

따라서 상기 결합부(110)는 상기 샤프트(100)와 로터(200) 간의 공전(空轉)을 방지하고 상호 더욱 견고하게 결합될 수 있도록, 도 6에 도시된 바와 같이 스트라이프(stripe) 형태로 이루어지거나, 도 7에 도시된 바와 같이 메시(mesh) 형태로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 베어링(300)은 상기 로터(200) 양측에 각각 배치되도록 상기 샤프트(100)의 외주면에 삽입된다.

여기서 상기 각 베어링(300)의 내륜(inner race)(310)은 각각 상기 로터(200) 측을 향한 측면이 상기 융기부(111) 측면과 접하게 되는데, 즉 상기 베어링(300)은 상기 융기부(111)에 의해 일정한 위치에 고정된다.

결국, 상기 결합부(110)는 상기 샤프트(100)와 상기 로터(200)를 상호 견고하게 결합시킬 뿐만 아니라, 상기 융기부(111)가 소성 가공에 의해 상기 샤프트(100)의 외주면에서 융기 형성되어 상기 베어링(300)을 고정하는 기능을 함께 수행하게 되는 것이다.

이에 따라 본 발명의 실시예에 의한 결합구조체는 스냅링(40, 도 1 참조)의 사용이 불필요하게 됨으로써 상기 베어링(300)의 결합 작업이 더욱 용이해질 수 있으며, 스냅링(40)의 제거에 따라 제조비를 절감할 수 있게 된다.

한편, 도시된 바와 같이 상기 샤프트(100)에는 환형(環形) 요입부(120)가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 요입부(120)는 상기 결합부(110)와 상기 비(非)가공부(130)의 경계에 형성되는데, 이에 따라 불완전하게 형성된 결합부(110)의 양단부를 절삭하게 됨으로써, 상기 각 베어링(300)이 상기 샤프트(100)에 더욱 정밀하게 고정될 수 있도록 할 뿐만 아니라, 상기 로터(200) 측을 향한 상기 각 베어링(300)의 내륜(310) 측면이 상기 융기부(111) 측면에 더욱 면밀하게 접촉될 수 있게 한다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "샤프트와 로터 및 베어링의 결합구조체"를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

M ; 전동기
100 ; 샤프트
110 ; 결합부
111 ; 융기부
112 ; 함몰부
120 ; 요입부
130 ; 비가공부
200 ; 로터
210 ; 날개
300 ; 베어링
310 ; 내륜
400 ; 스테이터
500 ; 하우징
510 ; 지지부

Claims

샤프트(100)와, 상기 샤프트(100)에 결합되는 로터(200) 및 베어링(300)으로 이루어지되,
상기 샤프트(100)의 외주면 중앙에는 소성(塑性)가공에 의한 다수의 융기부(111) 및 함몰부(112)로 이루어진 로터(200) 결합부(110)가 형성되고,
상기 로터(200)는 상기 결합부(110)에 억지 끼움되며,
상기 베어링(300)은 상기 로터(200) 양측에 각각 배치되도록 상기 샤프트(100)의 외주면에 삽입되되, 상기 로터(200) 측을 향한 상기 각 베어링(300)의 내륜(310) 측면은 상기 융기부(111) 측면과 접하게 되는 것을 특징으로 하는 샤프트와 로터 및 베어링의 결합구조체.
제1항에 있어서,
상기 샤프트(100)에는 상기 결합부(110)의 단부 절삭을 위한 환형(環形) 요입부(120)가 형성된 것을 특징으로 하는 샤프트와 로터 및 베어링의 결합구조체.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 결합부(110)는 스트라이프(stripe) 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 샤프트와 로터 및 베어링의 결합구조체.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 결합부(110)는 메시(mesh) 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 샤프트와 로터 및 베어링의 결합구조체.