KR102135380B1 - 모터 - Google Patents

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KR102135380B1
KR102135380B1 KR1020190068829A KR20190068829A KR102135380B1 KR 102135380 B1 KR102135380 B1 KR 102135380B1 KR 1020190068829 A KR1020190068829 A KR 1020190068829A KR 20190068829 A KR20190068829 A KR 20190068829A KR 102135380 B1 KR102135380 B1 KR 102135380B1
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rotating shaft
motor
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shaft
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윤진호
김재민
김미정
민병욱
박동혁
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 케이싱; 상기 케이싱의 내주면에 설치되는 고정자; 상기 고정자와 일정한 공극을 가지도록 설치되고, 상기 고정자와 상호 작용하여 회전하도록 구성되는 회전자; 및 상기 회전자와 결합되는 회전축을 포함하고, 상기 회전축은, 상기 케이싱에 고정되는 이너 회전축; 상기 이너 회전축에 대해 상대 회전하도록 구성되는 아우터 회전축; 및 상기 이너 회전축과 상기 아우터 회전축의 사이에 설치되는 베어링부를 포함하는 모터의 구조에 관한 것이다.

Description

모터{MOTOR}
본 발명은 차량에 탑재되어 차량의 주행에 사용되는 모터에 관한 것이다.
일반적으로 모터는 고정자와 상기 고정자에 대해 회전 가능하게 구비되는 회전자를 포함하며 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 장치를 의미한다. 모터는 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 최근에는 내연기관을 대체하는 전기자동차나 내연기관과 함께 장착되는 하이브리드 자동차의 주행 구동원으로 자주 이용되고 있다.
이러한 모터가 차량의 주행 구동원으로 활용될 경우, 모터는 상당한 출력이 필요하므로 구동을 위한 윤활과 함께 발생하는 열을 냉각시키는 것이 필요하다. 모터의 윤활이 원활히 이루어지지 않으면 모터의 수명이 저하되거나 출력이 저하되는 문제점이 발생하게 되며, 모터의 구동으로 인한 열을 적절히 해소하지 못할 경우, 회전자에 매입된 영구자석에 불가역적인 감자(demagnetization)현상을 유발하거나 모터의 과열로 인하여 모터의 효율이 저하 및 파손을 야기하게 된다.
이때, 모터를 윤활하기 위한 방법에는 다양한 방식이 있을 수 있다. 예를 들어, 모터를 냉각시키는 방법으로는 공기를 이용하여 냉각하는 공냉식과 물을 이용하여 냉각하는 수냉식 및 오일을 이용하는 냉각하는 유냉식이 있다.
다만, 모터를 냉각시키기 위해 공기를 이용하는 공냉식은 차량의 주행 구동원으로 사용되는 모터의 추력에 의한 발열을 냉각시키기에 충분하지 못해, 수냉식 또는 유냉식으로 모터를 냉각하는 방식을 주로 사용하게 된다. 또한, 수냉식이나 유냉식으로 모터를 간접 냉각시킬 경우, 수냉 또는 유냉 자켓이 필요하므로 모터의 크기가 커져야 하며 회전축의 반경 또한 커져야 하므로 모터의 고속 회전에 적용되기 어려운 구조이다.
종래의 선행문헌(미국 등록특허공보 US 9644628 B2)에는, 모터의 회전력을 선회스크롤에 전달하기 위해 회전축을 포함하나, 회전축은 일방향으로 연장된 단일 축으로 이루어져 있는 구조를 가진다. 이와 같이, 단일축으로 회전축이 구성될 경우, 고속으로 회전하기 위해서는 회전축에 비틀림 응력이 더욱 크게 가해지기 때문에 축 반경이 필연적으로 커질 수 밖에 없으므로 고속 회전에 불리한 구조를 가질 수 밖에 없게 된다.
또한, 선행문헌에는 회전축에 형성되는 중공부를 통해 오일이 축 방향으로 전달되는 구조에 대해 개시되어 있다. 오일은 중공부와 연결되는 반경방향의 홀을 통해 로터에 전달될 수 있다. 다만, 홀을 통해 전달되는 오일은 상기 홀과 로터가 서로 이격되어 있어, 반경 방향으로 충분히 전달되기 어려우며, 홀을 통해 전달되는 오일에 의해 내부 구조물을 냉각시키기에는 한계가 있다.
이에, 고속 회전에 적합하면서도 오일에 의해 충분한 냉각이 가능한 모터의 구조에 대한 연구 필요성이 있다.
미국 등록특허공보 US 9644628 B2 (2017.05.09.)
본 발명의 일 목적은, 차량의 구동원으로 사용되도록 높은 토크 출력을 얻을 수 있으며, 고출력에 따른 모터의 안정적인 구동이 가능하도록 새로운 회전축 구조가 적용된 모터의 구조를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은, 이너 회전축과 아우터 회전축의 사이에 베어링이 설치될 수 있으며, 이너 회전축과 아우터 회전축 사이로 오일이 공급됨으로써 윤활 효과 및 냉각 효과가 향상될 수 있는 모터의 구조를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 예에 따르면 모터는, 케이싱; 상기 케이싱의 내주면에 설치되는 고정자; 상기 고정자와 일정한 공극을 가지도록 설치되고, 상기 고정자와 상호 작용하여 회전하도록 구성되는 회전자; 및 상기 회전자와 결합되는 회전축을 포함하고, 상기 회전축은, 상기 케이싱에 고정되는 이너 회전축; 상기 이너 회전축에 대해 상대 회전하도록 구성되는 아우터 회전축; 및 상기 이너 회전축과 상기 아우터 회전축의 사이에 설치되는 베어링부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 예에 따르면, 상기 이너 회전축의 외측면과 상기 아우터 회전축의 내측면은 서로 이격되며, 상기 이너 회전축의 외측면과 상기 아우터 회전축의 내측면의 사이에는, 상기 각 회전축의 연장 방향을 따라 오일의 이동이 가능하도록 제1 오일유로가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 회전자의 내측에는, 상기 제1 오일유로와 연통되며, 상기 아우터 회전축을 반경 방향으로 관통하도록 상기 회전자의 내측을 향해 연장되는 제2 오일유로가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 제1 오일유로와 상기 제2 오일유로는, 서로 교차되는 방향으로 연장 형성될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 제2 오일유로는, 상기 회전자의 내측에서 상기 제1 오일유로와 서로 나란한 방향으로 연장 형성될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 회전자의 내측에는, 상기 제2 오일유로와 연통되고, 상기 제2 오일유로는, 상기 회전자의 내측에서 상기 제1 오일유로와 서로 나란한 방향으로 연장 형성되는 제3 오일유로를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 제3 오일유로는, 일 측이 상기 제2 오일유로는 연통되고, 상기 제2 오일유로와 교차되는 방향으로 연장 형성될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 아우터 회전축에는, 내측면의 일 측에 일정한 깊이로 함몰되는 아우터 회전축 단차부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 아우터 회전축 단차부와 상기 이너 회전축 단차부는 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 아우터 회전축 단차부 및 상기 이너 회전축 단차부는 복수개의 개소에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 케이싱은, 상기 고정자와 상기 회전자를 수용하도록 구성되는 메인 하우징; 상기 메인 하우징의 일단을 덮도록 구성되고, 상기 회전축의 일 측을 지지하도록 형성되는 제1 커버; 및 상기 메인 하우징의 타단을 덮도록 설치되고, 상기 회전축의 타측을 지지하도록 형성되는 제2 커버를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 메인 하우징의 일 측에는 오일의 유입을 위해 오일공급부가 설치되며, 상기 오일공급부를 통해 유입되는 오일은 상기 메인 하우징의 내벽을 관통하도록 이루어지는 오일공급유로를 통해 이동할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 제1 커버는, 상기 아우터 회전축의 일 측을 지지하도록 제1 축수부가 형성되며, 상기 제1 축수부에는 오일 유입구를 향해 오목하게 오일 저유면이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 오일 저유면의 일 측에는, 상기 아우터 회전축이 수용되는 회전축 수용공간과 연통되도록 상하 관통되도록 오일 유입구멍이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 아우터 회전축의 양 측에는, 상기 베어링부가 설치되도록 일정한 깊이로 함몰되는 베어링 수용부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 베어링부는, 상기 이너 회전축과 상기 아우터 회전축의 사이에서 상기 아우터 회전축이 상기 이너 회전축을 기준으로 회전하도록 구동력을 전달할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 베어링부는, 상기 이너 회전축의 외측면에과 상기 아우터 회전축의 내측면에 각각 결합되는 제1 부재; 및 상기 제1 부재의 내측에 설치되며 상기 제1 부재를 기준으로 상대 회전하도록 이루어지는 제2 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 베어링부는, 상기 아우터 회전축의 양 측에 각각 설치될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 아우터 회전축의 외측에는 씰링부재가 더 설치될 수 있다.
본 발명의 일 예에 따르면, 상기 케이싱의 일 측에 설치되고, 상기 아우터 회전축과 연결되어 회전력을 전달받도록 이루어지는 기어부를 더 설치될 수 있다.
이상에서 설명한 해결 수단에 의해 구성되는 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.
상기와 같은 구조의 발명에 의하면, 아우터 회전축의 직경을 설정된 크기 이상으로 형성하되 아우터 회전축의 내측에 이너 회전축이 설치되어 아우터 회전축이 상대 회전하도록 구성됨으로써, 회전축의 전체 무게를 감소시킬 수 있으며, 이에 따른 모터의 효율이 저감의 제한 및 고속 회전이 어려운 문제점을 해결할 수 있다.
또한, 내측 회전축과 외측 회전축의 사이에 설치되는 베어링에 오일을 공급할 수 있어 구동 속도의 제한 문제를 해결할 수 있으며, 베어링의 윤활이 보다 원활히 이루어져, 모터 효율의 확보가 가능할 것이다.
또한, 이너 회전축과 아우터 회전축의 사이로 유입되는 오일은 축 방향 이동 하면서 반경 방향으로도 이동될 수 있어, 충분한 냉각 성능의 확보가 가능할 것이다.
도 1은, 본 발명에 따른 모터의 사시도이다.
도 2는, 도 1에 도시된 모터에서 Ⅰ-Ⅰ로 절단하여 보인 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 모터의 Ⅱ-Ⅱ 절개한 단면도이다.
도 4는, 도 3의 부분 확대도이다.
도 5는, 제1 커버의 모습을 나타내는 사시도이다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 확대 단면도이다.
이하, 본 발명에 관련된 모터에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
서로 다른 실시예라고 하더라도, 앞선 실시예와 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일 또는 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예들을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1은, 본 발명에 따른 모터의 사시도이며, 도 2는, 도 1에 도시된 모터에서 Ⅰ-Ⅰ로 절단하여 보인 단면도이다. 또한, 도 3은 도 1에 도시된 모터의 Ⅱ-Ⅱ 절개한 단면도이다.
본 발명을 따르는 모터(100)는, 구동 모듈과 냉각 모듈(미도시)을 포함할 수 있다.
본 발명을 따르는 모터(100)는 케이싱(110) 및 구동부(120, 130)를 포함할 수 있다.
케이싱(110)은 모터(100)의 외관을 형성하는 것으로, 내부에 구동부(120, 130)가 수용되는 구동부 수용공간(S1)을 형성할 수 있다. 케이싱(110)은 전반적으로 원기둥 형상으로 형성될 수 있다. 케이싱(110)은 차량에 장착되어 상기 차량의 주행을 위한 동력을 제공하는 역할을 하므로, 지면에 대해 횡 방향으로 배치될 수 있다. 즉, 케이싱(110)은 외부로 회전 동력을 전달하는 회전축(131)이 지표면과 나란한 방향으로 연장될 수 있다.
케이싱(110)은, 메인 하우징(111), 제1 커버(112) 및 제2 커버(113)를 포함하도록 구성될 수 있다.
메인 하우징(111)은 원통 형상으로 이루어질 수 있다. 메인 하우징(111)은 내부에 구동부(120, 130)를 수용할 수 있도록 구동부 수용공간(S1)이 형성될 수 있다. 구동부 수용공간(S1)은 대략적으로 원기둥 형상의 공간으로 형성될 수 있다.
즉, 메인 하우징(111)의 수용공간(S1)에는, 고정자(122)와 회전자(121) 및 회전축(131)이 각각 수용될 수 있다.
메인 하우징(111)의 전방단과 후방단은 각각 개구되도록 이루어질 수 있다. 여기서, 메인 하우징(111)의 전방단이란, 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이, 도면 상의 좌측을 의미할 수 있으며, 메인 하우징(111)의 후방단이란, 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이, 도면 상의 우측을 의미할 수 있다.
메인 하우징(111)의 후방측 개구단에는, 제1 커버(112)가 상기 후방측 개구단을 덮도록 결합될 수 있다. 또한, 전방측 개구단에는 제2 커버(113)가 전방측 개구단을 덮도록 결합될 수 있다.
다만, 이와 같은 구조에 한정되는 것은 아니며, 제1 커버(112) 또는 제2 커버(113) 중 어느 하나는 메인 하우징(111)과 일체로 형성되는 것도 가능할 것이다. 즉, 메인 하우징(111)은, 전방 또는 후방측이 막힌 상태로 형성되며, 개방된 개구부에 커버가 덮도록 결합되는 구조를 가질 수 있다.
제1 커버(112)와 제2 커버(113)는, 원통 형상으로 형성되는 메인 하우징(111)의 단면에 대응되는 형상 및 크기로 이루어질 수 있다. 제1 커버(113)와 제2 커버(113)는 메인 하우징(111)에 볼트와 같은 체결부재를 이용하여 결합될 수 있다. 예를 들어, 메인 하우징(111), 제1 커버(112) 및 제2 커버(113)에는 외주면으로부터 돌출 형성되며, 축 방향(D1)으로 중첩되는 체결 돌기(미도시)가 형성되며 체결부재(미도시)가 삽입되어 결합되는 것이 가능할 것이다.
이와 달리, 체결부재(미도시)는 메인 하우징(111)의 측벽, 제1 커버(112) 또는 제2 커버(113)를 축방향으로 관통하여 케이싱(110)을 결합될 수 있으며, 용접과 같은 방법을 통해 메인 하우징(111)과 제1 및 제2 커버(112, 113)이 결합되는 것도 가능할 것이다.
한편, 제1 커버(112)와 제2 커버(113)는 각각 회전축(131)을 반경 방향을 지지하도록 형성될 수 있다.
구동부(120, 130)는, 회전자(121)와 고정자(122) 및 회전축(131)을 포함하는 것으로 공급되는 전력을 이용하여 회전 동력을 전환하는 역할을 한다.
고정자(122)와 회전자(121)는 자기적으로 상호 작용이 이루어지도록 구성될 수 있으며, 회전자(121)는 고정자(122)와의 상호작용에 의해 회전하도록 구성될 수 있다. 회전자(121)와 결합된 회전축(131)의 적어도 일부는 케이싱(110)의 외부에 노출되어, 외부 시스템에 동력을 전달할 수 있다.
여기서, 외부 시스템이란, 도 3에서 보는 바와 같이, 회전축(131)과 연결되어 외부에 동력을 전달하도록 구성되는 기어장치(162a, 162b)를 의미할 수 있다. 기어장치(162a, 162b)는 기어박스(161)에 수용되는 제1 기어(162a)와 제2 기어(162b) 및 베어링부재(165)를 포함할 수 있다. 제1 기어(162a)는 회전축(131)으로부터 구동력을 전달받아, 제2 기어(162b)를 구동시킬 수 있으며, 궁극적으로는 제2 기어(162b)와 결합된 연결축(164)을 회전시켜, 연결축에 결합된 휠(163)을 회전시키도록 구성될 수 있다.
고정자(122)는 고정자 코어(122a)를 포함할 수 있다. 고정자 코어(122a)는 원통 형상으로 이루어질 수 있으며, 환형으로 이루어지는 얇은 철판을 회전축(131)의 축 방향(D1)을 따라 복수개 적층하여 형성할 수 있다.
고정자 코어(122a)는 메인 하우징(111)에 고정 결합될 수 있다. 예를 들어, 고정자 코어(122a)의 외주면은 메인 하우징(111)의 내주면에 열박음(또는 열간 압입)되어 고정될 수 있다.
고정자 코어(122a)의 외주면에는 그 외주면에서 돌출되며 회전축(131)의 축 방향(D1)을 따라 연장 형성되는 소정의 홈이 형성될 수 있으며, 상기 소정의 홈의 단부면이 메인 하우징(111)의 내주면에 접촉하여 결합될 수 있다. 이 경우, 고정자 코어(122a)의 외주면은 메인 하우징(111)의 내주면과 소정의 간격을 가지도록 형성될 수 있어, 고정자 코어(122a)에서 발생하는 열이 배출되는 방열 통로로서의 기능을 수행할 수 있게 된다.
한편, 고정자 코어(122a)는 요크부(122b)와 티스부(미도시)를 포함할 수 있다. 요크부(122b)는 전체적으로 속이 빈 원통형 형상으로 형성될 수 있다. 상기 소정의 공간에는 회전자(121)의 적어도 일부가 수용될 수 있다.
요크부(122b)의 외주면은 고정자 코어(122a)의 외주면에 해당할 수 있다. 요크부(122b)의 내주면에는 회전자(121)가 수용되는 소정의 공간의 중심을 향하여 돌출 형성되는 티스부(미도시)가 형성될 수 있다. 티스부(미도시)는 복수개로 이루어지며 원주 방향으로 일정한 간격만큼 이격되는 티스들로 이루어질 수 있다.
티스부(미도시)는 회전자(121)의 적어도 일부를 감싸도록 형성될 수 있으며, 티스부(미도시)에는 코일(미도시)이 권선되도록 이루어질 수 있다. 코일(미도시)은 복수개의 티스에 감기도록 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 모터(100)는, 코일(미도시)이 하나의 티스(미도시)에 집중적으로 감기게 되는 집중권 방식으로 권선될 수 있으며, 복수의 티스에 동시에 감기게 되는 분포권의 방식으로도 권선되는 것도 가능하다.
코일(미도시)에 공급되는 전기 에너지에 의해 자기력선을 생성되며, 회전자(121)의 자기장과 쇄교함에 따라 회전자(121)는 회전될 수 있게 된다.
회전자(121)는 고정자(122)에 적어도 일부가 수용될 수 있다. 회전자(121)는 고정자(122)에 수용된 상태로 고정자(122)와 소정의 공극을 두도록 결합될 수 있다. 구체적으로, 회전자(121)는 고정자(122)의 내주면 즉, 티스부(미도시)와 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
또한, 도 2에서 보는 바와 같이, 회전자(121)는 회전자 코어(미도시)와 자성부재(121c)를 포함할 수 있다. 또한, 회전자(121)는 회전자 코어의 일 측 및 타 측에 결합되는 엔드링(134)을 포함할 수 있다.
한편, 회전자 코어(미도시)는 아우터 회전축(131b)의 회전축 결합부(미도시)에 결합된다. 회전자 코어(미도시)는 고정자(122)에 수용되도록 구비될 수 있다. 회전자 코어(미도시)는 고정자 코어(122a)와 마찬가지로 얇은 철판을 회전축(131)의 축 방향(D1)으로 복수개가 적층하여 형성될 수 있다. 이 경우, 회전자 코어(미도시)의 축 방향(D1) 길이는 고정자 코어(122a)의 축 방향(D1) 길이와 실질적으로 동일하게 형성될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 회전자 코어(미도시)의 중심부분에는 축 방향(D1)으로 관통 형성되는 회전축 결합홀(121a) 및 회전축 결합돌기(121a1)가 형성되어, 아우터 회전축(131b)과 결합될 수 있다.
아울러, 회전자 코어(미도시)는 회전축 결합홀(121a)을 제외한 복수의 홀(121b)을 더 포함할 수 있다. 복수의 홀(121b)은 살빼기 홀이나, 자성부재가 수용되기 위한 홀을 의미할 수 있다.
복수의 홀(121b)은, 사각형, 삼각형, 원 및 이들의 도합으로 이루어지는 다양한 형상의 단면을 이루도록 형성될 수 있다. 복수의 홀(121b)은 원주 방향으로 복수개로 구비되어 회전자 코어(미도시)의 무게를 줄이는 역할을 할 수 있다. 이에, 회전자 코어(미도시)의 무게가 저감됨에 따라, 구동부(120, 130)의 불필요한 출력을 저감할 수 있어, 모터(100)의 효율이 증가시킬 수 있게 된다.
또한, 회전자 코어(미도시)의 일 측에는, 영구자석으로 이루어지는 자성부재(121c)가 설치될 수 있다.
이와 함께, 회전자 코어(미도시)의 양 측에는 자성부재(121c)의 측면과 마주하는 플럭스 배리어(121c1)가 형성될 수 있다. 플럭스 배리어(121c1)는 자성부재(121c)에 인접하게 형성되어, 토크 리플(torque ripple) 현상을 저감시킬 수 있다. 이에 대한, 구체적인 설명은 당업자에게 자명하므로 생략하기로 한다.
이와 같은 플럭스 배리어(121c1)는 자속을 고려한 회전자 코어(미도시)의 설계에 따라 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 플럭스 배리어(121c1)는 회전자 코어의 자성부재가 수용되는 홀과 일체로 형성될 수 있다. 다만, 이에 한하지 않으며, 플럭스 배리어(121c1)는 회전자 코어의 자성부재가 수용되는 홀과 이격되도록 형성될 수 있다.
한편, 자성부재(121c)는 네오디움 자석(Nd magnet)으로 이루어질 수 있다. 또한, 자성부재(121c)는 사라륨 코발트 자석(SmCo magnet) 등으로 형성될 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 자성부재(121c)는 직사각형 형상의 단면을 갖도록 형성될 수 있다. 아울러, 자성부재(121c)는 축 방향(D1)으로 연장되게 형성되므로, 전반적으로 육면체 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 자성부재(121c)는 하나의 부재가 회전자 코어(미도시)의 축 방향(D1) 길이에 대응되게 연장될 수 있다. 이와 달리, 자성부재(121c)는 기 설정된 길이를 가지며, 축 방향(D1)으로 복수개가 쌓임으로써 형성될 수 있다.
도 4는, 도 3의 단면도를 확대한 도면이다.
본 발명에 따른 모터(100)의 회전축(131)은 일 방향으로 연장되게 형성될 수 있다.
본 발명에 따르는 모터(100)는, 차량의 구동원으로 사용되는 특성상 횡 방향으로 눕혀진 상태로 설치되므로 회전축(131)은 지표면과 나란한 방향 또는 원통 형상으로 형성되는 케이싱(110)이 연장되는 길이 방향으로 형성될 수 있다. 또한, 회전축(131)에는 회전자 코어(미도시)와 엔드링(134)이 각각 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 모터(100)의 회전축(131)은 고출력에 따른 모터(100)의 안정적인 구동이 가능하도록, 이너 회전축(131a)과 아우터 회전축(131b)으로 구성될 수 있다.
이너 회전축(131a)의 내측면과 아우터 회전축(131b)의 외측면은 일정한 거리만큼 서로 이격되도록 설치되며, 이너 회전축(131a)의 외측에 설치되는 아우터 회전축(131b)은 이너 회전축(131a)에 대해 상대 회전하도록 구성될 수 있다.
이너 회전축(131a)과 아우터 회전축(131b)의 사이에는 베어링부(151, 152)가 설치되어, 베어링부(151, 152)의 움직임을 통해, 이너 회전축(131a)에 대해 아우터 회전축(131b)이 상대 회전이 가능하게 된다.
구체적으로, 이너 회전축(131a)의 양측 단부는 각각 제1 커버(112)와 제2 커버(113)에 고정 설치되며, 아우터 회전축(131b)은 상기 이너 회전축(131a)과의 사이에 베어링부(151, 152)가 설치되므로, 회전자(121)와 일 측이 결합된 상태에서 아우터 회전축(131b)은 고정된 이너 회전축(131a)의 외측에서 상기 회전자(121)와 함께 회전하는 것이 가능하게 될 것이다. 아우터 회전축(131b)은, 회전자(121)와 함께 이너 회전축(131a)을 기준으로 어느 일 방향으로 회전하는 것이 가능하며, 회전 방향과 회전 속도는 모터(100)에 공급되는 전류에 의해 설정될 수 있을 것이다.
즉, 본 발명에 따른 모터(100)가 구동되면, 이너 회전축(131a)은 상기 메인 하우징(111)의 내부에 고정된 상태에서 이너 회전축(131a)의 외측에 위치되는 아우터 회전축(131b)이 이너 회전축(131a)을 기준으로 회전하도록 구성될 수 있다.
또한, 베어링부(151, 152)는, 이너 회전축(131a)과 아우터 회전축(131b)의 사이에 설치되며, 이너 회전축을 기준으로 아우터 회전축의 회전이 이루어지게 되므로 베어링의 크기를 작게 가져갈 수 있게 될 것이다.
본 발명을 따르는 모터(100)는 차량의 구동원으로 사용되는 특성상 높은 토크를 출력해야 된다. 이 경우, 회전축(131)의 직경이 상대적으로 작은 경우, 회전 응력을 견디지 못하고 파단될 가능성이 있게 된다.
이에, 회전축(131)의 직경을 키우게 되면, 회전축(131)의 전체 무게가 증가되어 모터(100)의 효율이 저감되며 고속 회전이 어려운 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에 따른 모터(100)의 아우터 회전축(131b)의 직경을 설정된 크기 이상으로 형성되나, 아우터 회전축(131b)의 내측에 이너 회전축(131a)이 설치되어 아우터 회전축(131b)이 상대 회전하도록 구성됨으로써, 회전축(131)의 전체 무게를 감소시킬 수 있는 구조를 가지므로, 모터(100)의 효율이 저감되며 고속 회전이 어려운 문제점을 해결할 수 있게 된다.
이너 회전축(131a)은 일 방향을 따라 연장된 바(bar)의 형상으로 이루어질 수 있다. 이너 회전축(131a)은, 메인 하우징(111)의 연장 방향을 따라 형성될 수 있으며 양 단이 각각 고정될 수 있다. 예를 들어, 이너 회전축(131a)의 일 단은 제1 커버(112)에, 다른 일 단은 기어박스(161)에 결합되도록 설치되어 양 측이 지지되도록 이루어질 수 있다. 이에, 회전자(121)와 결합된 아우터 회전축이 이너 회전축(131a)의 외측에서 상기 이너 회전축(131a)을 기준으로 회전하는 것이 가능하게 된다.
한편, 이너 회전축(131a)의 중심부에는 중공홀(미도시)이 관통하도록 형성될 수 있다. 이너 회전축(131a)의 중심 부분에는 축 방향(D1)을 따라 관통 형성되는 중공홀(미도시)에 의해, 모터(100) 전체의 무게가 감소할 수 있게 될 것이다.
아우터 회전축(131b)의 외측면은 동일한 직경을 가지도록 이루어질 수 있으나, 내측면의 일 측은 적어도 1회 이상 단차지게 형성될 수 있다. 또한, 이너 회전축(131a)의 외측면은 적어도 1회 이상 단차지게 형성될 수 있다.
도 3에서 보는 바와 같이, 아우터 회전축(131b)의 내측면의 양 측에는 아우터 회전축(131b)의 반경 방향으로 함몰되도록 아우터 회전축 단차부(131b1, 131b2)가 형성될 수 있다. 또한, 이너 회전축(131a)의 외측면 양 측에는 아우터 회전축(131b)에 대응하는 위치에 함몰 형성되는 이너 회전축 단차부(131a1, 131a2)가 형성될 수 있다.
즉, 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이, 이너 회전축(131a)과 아우터 회전축(131b)에 각각 형성되는 단차부(131a1, 131a2, 131b1, 131b2)는, 이너 회전축(131a)과 아우터 회전축(131b)의 사이에 공간을 형성하므로, 상기 공간에는 베어링부(151, 152)가 설치될 수 있다.
상기 각 단차부(131a1, 131a2, 131b1, 131b2)에 의해 형성된 공간에는 베어링부(151, 152)의 윤활과 함께, 이너 및 아우터 회전축(131a, 131b), 회전자(121)의 구성을 냉각하기 위한 오일이 유입될 수 있다.
아우터 회전축(131b)에는 회전자가 결합되는 회전자 결합부(미도시)가 중심부에 형성될 수 있다. 회전자 결합부(미도시)에는 회전자 코어가 결합되어 반경 방향으로 지지될 수 있게 된다.
아우터 회전축(131b)은 회전자가 설치되는 위치의 내경보다 양 측의 내경이 더 크도록 이루어질 수 있으며, 아우터 회전축(131b)의 양 측에는 베어링 수용부(미도시)가 형성되어 베어링부(151, 152)가 설치될 수 있게 된다.
베어링부(151, 152)는, 이너 회전축과 상기 아우터 회전축(131b)의 사이에 설치될 수 있다. 베어링부(151, 152)는 이너 회전축(131a)과 아우터 회전축(131b)의 사이에서 아우터 회전축(131b)이 이너 회전축(131a)을 기준으로 회전하도록 구동력을 전달하는 역할을 한다.
베어링부(151, 152)의 움직임을 통해, 아우터 회전축(131b)은 이너 회전축(131a)에 대해 상대 회전할 수 있게 된다.
베어링부(151, 152)는, 이너 회전축(131a)의 외측면 및 아우터 회전축(131b)의 내측면에 결합되는 제1 부재(151a)와 상기 제1 부재(151a)를 기준으로 상대 회전하도록 이루어지는 제2 부재(152b)를 포함하도록 이루어질 수 있다.
베어링부(151, 152)는 제1 베어링(151)과 제2 베어링(152)으로 구성될 수 있으며, 아우터 회전축(131b)의 양 측에 각각 설치될 수 있다. 제1 베어링(151)과 제2 베어링(152)은 각각 베어링 수용부(미도시)에 위치될 수 있다.
또한, 도 2에서 보는 바와 같이, 회전자 코어(미도시)의 회전축 결합홀(121a)에는 그 중심을 향해 돌출 형성되는 회전축 결합돌기(121a1)를 포함한다. 회전축 결합돌기(121a1)는 회전축 결합홀(121a)의 내주면에서 중심을 향해 돌출 형성되도록 이루어지며, 복수개로 구비되어 내주 방향을 따라 이격되어 구비된다. 회전축 결합돌기(121a1)는 아우터 회전축(131b)의 회전자 결합부(미도시)에 형성되는 결합홈(131b1')에 끼워질 수 있게 된다.
결합홈(131b1')은 회전자 코어(미도시)의 회전축 결합돌기(121a1)의 형상에 대응되게 리세스되도록 형성될 수 있다.
회전축 결합돌기(121a1)가 축 방향(D1)으로 연장되는 만큼 결합홈(131b1') 역시 축 방향(D1)으로 연장되도록 형성될 수 있다.
이와 같은 구조에 의해, 회전자 코어(미도시)는 아우터 회전축(131b)에 대해 자전하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 회전자 코어(미도시)와 아우터 회전축(131b)은 함께 회전할 수 있게 된다.
한편, 아우터 회전축(131b)에는 양 단부에는 엔드링(135)이 설치되어 회전자 코어(미도시)와 결합된다. 또한, 아우터 회전축(131b)에 결합되는 구성들이 축 방향(D1)으로 이동하는 것을 제한하도록 아우터 회전축(131b)의 일 단에는 상기 구성들을 축 방향(D1)으로 지지하기 위한 축 방향 지지 돌기(미도시)가 형성될 수 있다.
축 방향 지지 돌기(미도시)는 회전자 결합부(미도시)의 일 측에 형성되어 엔드링(135)의 축 방향(D1) 지지 역할을 하게 된다. 이에, 엔드링(135)과 회전자 코어(미도시)는 후방 측을 향해 이동하는 것이 제한될 수 있게 된다.
또한, 아우터 회전축(131b)의 후방단에는 기어박스(161)와의 사이에 실링부재(140)가 설치될 수 있다. 실링부재(140)는 아우터 회전축(13b)을 감싸도록 형성될 수 있으며, 모터(100)의 내부로 먼지 및 수분 등이 유입되는 것을 제한하는 역할을 하게 된다.
이하, 모터(100)의 내부에서 이동하는 오일(oil)의 유동에 살펴보기로 한다.
본 발명에 따른 모터(100)는 오일공급부(160)를 통해, 유체를 공급 및 회수하도록 구성됨으로써 모터의 윤활과 냉각이 가능한 구조를 가진다. 또한, 본 명세서에 도시하지 않았으나, 모터(100)는 구동 모듈의 구동 즉, 회전축의 회전 속도 및 방향을 제어하는 인버터 모듈(미도시)을 더 포함할 수 있다.
오일 공급부(160)에 의해 공급되는 오일은, 이너 회전축(131a)과 아우터 회전축(131b) 사이에 공급되어 윤활이 이루어질 수 있으며, 아우터 회전축(131b)을 거쳐 회전자 코어(미도시)의 내부에 공급됨으로써 냉각이 원활히 이루어질 수 있도록 한다.
오일 공급 저유부(S2)에 수용된 오일은 오일 유입구(111a1)를 통해 구동부 수용공간(S1)으로 유입된다. 이때, 오일 공급부(160)는 구동부(120, 130)의 상측에 위치되며, 도 3에서 보는 바와 같이, 오일 유입구(111a1)는 구동부(120, 130)의 상측에 위치하게 된다.
오일 유입구(111a1)는 메인 하우징(111)의 상측 내주면에 형성되며 복수개로 이루어질 수 있다. 오일 유입구(111a1)를 통해 구동부 수용공간(S1)으로 유입되는 오일은 낙하된 후, 축 방향(D1)을 따라 형성된 오일 공급 유로(111a)를 따라 이동할 수 있게 된다.
메인 하우징(111)의 일 측에는, 유입된 오일이 낙하해 회전축에 공급되도록 오일공급부(160)가 설치될 수 있다.
오일 공급부(160)는 메인 하우징(111)의 상측에 설치될 수 있으며, 오일 유입구(111a1)는 오일 공급부(160)와 연결되는 오일 공급 유로(111a)를 따라 형성될 수 있다.
오일공급유로(111a)는 메인 하우징(111)의 내벽을 관통하도록 이루어지며, 오일공급부(160)를 통해 유입된 오일은 오일공급유로(111a1)를 따라 이동할 수 있다.
오일 유입구(111a1)는 구동부(120, 130)와 중력 방향, 즉 높이 방향(D2)으로 중첩되도록 형성될 수 있다.
오일 유입구(111a1)의 적어도 일부는 고정자(122)의 외주면과 마주할 수 있다. 고정자(122)의 외주면과 마주하는 오일 유입구(111a1)를 통해 유입되는 오일의 적어도 일부는 복수의 철판으로 이루어지는 고정자 코어 사이의 틈을 통해 고정자로 공급되는 것도 가능할 것이다.
본 발명에 따른 모터(100)는, 오일의 원활한 유동을 위해, 제1 오일유로(141), 제2 오일유로(142) 및 제3 오일유로(143)를 포함할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 오일공급부(160)를 통해, 유입된 오일은 오일공급유로(111a)를 따라 양 측으로 분지될 수 있으며, 오일유입구(111a1)를 통해 이동할 수 있게 된다. 이때, 도 3에서 보는 바와 같이, 오일유입구(111a1)는 제2 커버(113)를 관통하도록 형성된 오일이동유로(111a2)를 따라 이동할 수 있으며, 아우터 회전축(131b)의 전방부를 향해 이동할 수 있게 된다.
아우터 회전축(131b)을 향해 이동한 오일은, 아우터 회전축(131b)과 이너 회전축(131a)의 사이에 형성된 제1 오일유로(141)로 유입된 후 이동할 수 있게 된다.
이때, 제1 오일유로(141)는 이너 회전축(131a)의 내측면과 아우터 회전축(131b)의 외측면의 사이에 형성되므로, 각 회전축(131a, 131b)의 연장 방향을 따라 오일의 유동을 형성할 수 있게 된다.
제2 오일유로(142)는 회전자(121)의 내측에 형성되어 제1 오일유로(141)와 연통되며, 아우터 회전축(131b)을 반경 방향으로 관통하며 회전자(121)의 내측을 관통하는 방향으로 연장 형성되도록 이루어질 수 있다.
제2 오일유로(142)는 회전자(121)의 내측에서 제1 오일유로(141)와 교차되는 방향으로 연장 형성되므로, 제1 오일유로(141)를 따라 이동하는 오일은 제2 오일유로(142)에 의해, 오일의 유동 방향이 바뀔 수 있게 될 것이다.
이에, 제1 오일유로(141)를 따라 이동하는 오일은 제2 오일유로(142)를 향해 이동할 수 있게 된다.
또한, 제3 오일유로(143)는 제2 오일유로(142)와 연통되도록 이루어지며, 제2 오일유로(142)와 교차되는 방향으로 연장 형성될 수 있다. 제3 오일유로(143)는 회전자(121)를 형성하는 회전자 코어(미도시)를 관통하는 방향으로 연장 형성되므로, 제3 오일유로(143)를 따라 이동하는 오일에 의해, 회전자 코어(미도시)에 형성된 열은 용이하게 냉각되는 것이 가능하게 될 것이다.
즉, 도 3과 도 4에서 보는 바와 같이, 제1 오일유로(141)은 이너 회전축과 아우터 회전축의 사이에 일 방향을 따라 연장 형성되고, 제2 오일유로(142)는 상기 제1 오일유로(141)의 일 측에서 상기 제1 오일유로(141)와 직교하고 상기 고정자(122)를 향하는 방향으로 연장 형성될 수 있다. 또한, 제3 오일유로(143)는 일 측이 상기 제2 오일유로와 연통되고, 상기 회전축의 연장 방향을 따라 연장 형성될 수 있다. 이에, 도 3에서 보는 바와 같이, 제1 오일유로(141)와 제3 오일유로(143)는 서로 나란한 방향으로 배치될 수 있게 된다.
즉, 메인 하우징(111)의 외측에 설치되는 오일공급부(160)를 통해 유입되는 오일은, 오일공급유로(111a)를 따라 이동한 후, 오일유입구(111a1)를 통해, 하우징의 내부로 유입될 수 있다. 또한, 케이싱(110)의 내부로 유입된 오일은, 이너 회전축(131a)과 아우터 회전축(131b) 사이에 형성된 단차부(131b1)로 유입된 후, 제1 오일유로(141)를 따라 이동할 수 있게 된다. 제1 오일유로(141)를 따라 이동하는 오일은, 일 측이 제2 오일유로(142)와 연통되므로 제2 오일유로(142)를 향해 이동할 수 있으며, 마찬가지로 제2 오일유로(142)와 연통된 제3 오일유로(143)를 향해 이동할 수 있게 된다. 제3 오일유로(143)로 유입된 오일은, 양 측으로 분지되면서 이동하는 것이 가능하다.
이를 통해, 본 발명에 따른 모터(100)는, 베어링부(151, 152)의 윤활과 함께, 모터(100)의 구동으로 발생하는 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있는 효과를 얻을 수 잇게 될 것이다.
한편, 오일 유입구(111a1)의 다른 일부는 구동부 수용공간(S1)에서 낙하되도록 공급될 수 있다. 전술한 바와 같이, 오일 유입구(111a1)는 구동부(120, 130)와 중력 방향 또는 높이 방향(D2)로 중첩되게 형성되므로, 낙하된 오일은 구동부(120, 130), 보다 구체적으로 회전자(121)에 공급될 수 있다.
도 5는, 메인 하우징(111)의 일 측에 결합되는 제1 커버(112)의 모습을 나타내는 사시도이다.
제1 커버(112)는 오일 유입구(111a1)를 통해 유입된 후, 오일공급유로(111a)를 따라 이동 한 후 낙하되는 오일을 회전자(121)에 공급할 수 있다.
제1 커버(112)는 아우터 회전축(131b)의 일 측을 지지하도록 형성되는 제1 축수부(112a)를 포함할 수 있다. 제1 축수부(112a)는 제1 커버(112)의 후방면에서 회전자(121)를 향해 돌출 형성될 수 있다. 제1 축수부(112a)는 제1 커버(112)의 일 면에서 전방을 향해 돌출 형성되도록 이루어질 수 있다.
제1 축수부(112a)는 아우터 회전축(131b)의 적어도 일부를 수용하는 회전축 수용공간(112b)을 구비할 수 있다. 아우터 회전축(131b)의 적어도 일부는 상기 회전축 수용공간(112b)에 수용될 수 있다.
한편, 오일이 낙하하여 회전자(121)에 공급되도록, 오일 공급유로(111a)는 회전자(121)와 중력 방향인 모터(100)의 높이 방향(D2)으로 중첩되게 형성될 수 있다. 즉, 오일 유입구(111a1)는 회전자(121)의 상측에 위치하므로 오일은 고정자(122)가 위치하는 영역 외에서 낙하되더라도 회전자(121)에 공급될 수 있다.
제1 축수부(112a)는 오일 유입구(111a1)에서 낙하되는 오일을 회전자(121)에 공급하는 것이 가능하다.
제1 축수부(112a)는 오일 유입구(111a1)를 바라보는 일면이 오목하게 형성되도록 이루어지는 제1 오일 저유면(112a1)을 포함할 수 있다.
제1 오일 저유면(112a1)은 오일 유입구(111a1)에서 낙하되는 오일이 구동부 수용공간(S1)의 하측으로 흐르지 않게 하는 역할을 한다. 이에, 오일 유입구(111a1)에서 낙하된 오일은 제1 오일 저유면(112a1)에는 일시적으로 머무를 수 있으며, 제1 오일 저유면(112a)에 머무르는 오일은 엔드링(134)으로 공급될 수 있게 된다.
또한, 이를 위해, 제1 축수부(112a)는 오일 안내 돌기(112c)를 포함할 수 있다. 오일 안내 돌기(112c)는 제1 축수부(112a)의 단부면에서 돌출되게 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 오일 안내돌기(112c)는 제1 축수부(112a)의 회전자 코어(미도시)와 마주하는 일면에서 엔드링(134)을 향해 돌출되게 형성될 수 있다.
또한, 오일 안내돌기(112c)는 제1 오일 안내돌기(112c1)와 제2 오일 안내돌기(112c2)를 포함할 수 있다. 제1 오일 안내돌기(112c1)는 제1 오일 저유면(112a1)과 연결되도록 이루어질 수 있다.
아울러, 제1 오일 안내돌기(112c1)의 상측을 향하는 일면은 제1 오일 저유면(112a1)과 마찬가지로 오목하게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 오일 안내돌기(112c1)는 제1 오일 저유면(112a1)에서 축방향으로 연장되는 유로를 형성할 수 있다.
한편, 제1 오일 안내돌기(112c1)는 오일 유입구(111a1)와 중력 방향(혹은 높이 방향, D2)와 중첩되게 구비될 수 있다. 즉, 오일 유입구(111a1)에 의해 유입되는 오일은 제1 오일 안내돌기(112c1)를 향해 낙하될 수 있다.
한편, 제1 축수부(112a)는 제1 오일 저유면(112a1)과 회전축 수용공간(112b)을 연통하도록 형성되는 제1 오일 유입구멍(112a2)을 포함할 수 있다. 제1 오일 유입구멍(112a2)은 아우터 회전축(131b)을 기준으로 상측에서 제1 축수부(112a)를 모터의 높이 방향(D2)으로 관통하여 형성될 수 있다.
제1 오일 유입구멍(112a2)에 의해 제1 오일 저유면(112a1)에 머무르는 오일의 일부가 제1 회전축 수용공간(112b)으로 유입될 수 있다. 이에 따라, 제2 베어링(152)은 오일에 의해 지속적으로 윤활성을 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 구동에 따라 발생하는 열이 냉각될 수 있다.
한편, 제1 오일 저유면(112a1)에 머무르는 오일들은 복수의 경로를 통해 제1 엔드링(134)으로 안내될 수 있다.
오일 유입구(111a1)에서 낙하된 후 제1 오일 저유면(112a)으로 공급되는 오일은, 제1 오일 저유면(112a1)에 일시적으로 머무르며 엔드링(134)으로 전달될 수 있다.
또한, 제1 오일 안내 돌기(112c1)를 의해 제1 오일 저유면(112a1)에 머무르는 오일의 적어도 일부는 제1 오일 안내 돌기(112c1)의 상측면에 형성되는 유로를 통해 축 방향으로 이동하는 것이 가능하게 된다. 이 경우, 제1 오일 안내 돌기(112c1)를 통해 이동하게 된 오일에는 회전자(121)의 회전에 따라 반경 방향 및 축 방향 유동력이 발생하게 된다.
또한, 제1 오일 저유면(112a1)에 머무르는 오일의 적어도 일부는 엔드링(134)으로 전달될 수 있다.
한편, 제1 오일 저유면(112a1)에 머무르는 오일은 제1 오일 유입구멍(112a2)을 통해 제1 회전축 수용공간(112b)으로 유입될 수 있다.
제1 오일 유입구멍(112a2)을 통해 제1 회전축 수용공간(112b)으로 유입되는 오일의 적어도 일부는 아우터 회전축(131b)의 상측에서 축 방향으로 이동될 수 있다. 이 경우, 회전축(131)의 상측에서 축 방향으로 이동하는 오일의 적어도 일부는 제2 베어링(152)에 공급되거나, 아우터 회전축과 제1 오일 안내 돌기(112c1) 사이에서 축 방향으로 이동하여 엔드링(134)으로 공급되는 것이 가능할 것이다.
이와 같이, 상기 제1 축수부(112a)에 낙하된 오일이 회전자(121)의 하측(혹은, 구동부 수용공간의 하측)으로 바로 흐르지 않고, 제1 오일 저유면(112a1)에 머무르며 엔드링(134)으로 공급될 수 있다. 이에, 케이싱(110)의 내부에서 순환되는 오일의 활용성은 증가될 수 있게 될 것이다.
도 6은, 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 확대 단면도이다.
본 실시예에 따른 모터(100)는 케이싱(110) 및 구동부(120, 130)를 포함하며, 케이싱(110)의 내부에 외부로 회전 동력을 전달하는 회전축(131)이 지표면과 나란한 방향으로 설치되는 구성은 앞서 설명한 바와 동일 하다.
또한, 회전축(131)은, 이너 회전축과 이너 회전축(131a)을 기준으로 내부에 설치되는 베어링부(151, 152)에 의해, 회전하도록 구성되는 아우터 회전축(131b)을 포함하는 구조를 가짐은 앞서 설명한 바와 동일하므로 중복되는 범위에서 그 설명을 생략하기로 한다.
다만, 본 실시예에 따른 모터(100)는, 아우터 회전축(131b)의 외측면의 일 측에 서브베어링(153)이 더 설치될 수 있다.
서브베어링(153)은, 아우터 회전축(131b)을 반경 방향으로 지지하는 역할을 하게 된다. 이때, 도 6에서 보는 바와 같이, 서브베어링(153)은, 제1 베어링(151)과 상하 중첩되도록 설치됨으로써, 반경 방향으로의 지지가 보다 안정적으로 이루어질 수 있도록 한다. 서브베어링(153)을 통해, 아우터 회전축(131b)의 구동에 따른 구동 손실이 저감될 수 있으므로 모터(100)의 효율을 높일 수 있게 될 것이다.
또한, 제2 커버를 관통하도록 형성된 오일이동유로(111a2)를 따라 이동하는 오일에 의해, 서브베어링(153)은 지속적으로 윤활성을 유지될 수 있을 뿐만 아니라, 아우터 회전축의 움직임에 따라 발생한 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있게 될 것이다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 모터를 실시하기 위한 실시예들에 불과한 것으로서, 이상의 실시예들에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.

Claims (20)

  1. 케이싱;
    상기 케이싱의 내주면에 설치되는 고정자;
    상기 고정자와 일정한 공극을 가지도록 설치되고, 상기 고정자와 상호 작용하여 회전하도록 구성되는 회전자; 및
    상기 회전자와 결합되는 회전축을 포함하고,
    상기 회전축은,
    상기 케이싱에 고정되는 이너 회전축;
    상기 이너 회전축에 대해 상대 회전하도록 구성되는 아우터 회전축; 및
    상기 이너 회전축과 상기 아우터 회전축의 사이에 설치되는 베어링부를 포함하며,
    상기 아우터 회전축에는, 내측면의 양 측에 반경 방향을 향해 일정한 깊이로 함몰되는 아우터 회전축 단차부가 형성되고,
    상기 이너 회전축에는, 외측면의 양 측에 상기 아우터 회전축 단차부와 멀어지는 방향으로 일정한 깊이로 함몰되는 이너 회전축 단차부가 형성되며,
    상기 이너 및 아우터 회전축 단차부에 의해 형성된 공간에는 오일이 수용되고, 상기 오일은 상기 이너 및 아우터 회전축의 사이를 따라 이동하는 것을 특징을 하는 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이너 회전축의 외측면과 상기 아우터 회전축의 내측면은 서로 이격되고,
    상기 이너 회전축의 외측면과 상기 아우터 회전축의 내측면의 사이에는, 상기 각 회전축의 연장 방향을 따라 오일의 이동이 가능하도록 제1 오일유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 오일유로와 연통되고, 상기 아우터 회전축을 반경 방향으로 관통하도록 제2 오일유로가 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 오일유로와 상기 제2 오일유로는, 서로 교차되는 방향으로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 회전자의 내측에는, 상기 제2 오일유로와 연통되고, 상기 제1 오일유로와 서로 나란한 방향으로 연장 형성되는 제3 오일유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제3 오일유로는, 일 측이 상기 제2 오일유로는 연통되고, 상기 제2 오일유로와 교차되는 방향으로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 아우터 회전축 단차부와 상기 이너 회전축 단차부는 서로 대응되는 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 아우터 회전축 단차부 및 상기 이너 회전축 단차부는 복수개의 개소에 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 케이싱은,
    상기 고정자와 상기 회전자를 수용하도록 구성되는 메인 하우징;
    상기 메인 하우징의 일단을 덮도록 구성되고, 상기 회전축의 일 측을 지지하도록 형성되는 제1 커버; 및
    상기 메인 하우징의 타단을 덮도록 설치되고, 상기 회전축의 타측을 지지하도록 형성되는 제2 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 메인 하우징의 일 측에는 오일의 유입을 위해 오일공급부가 설치되며,
    상기 오일공급부를 통해 유입되는 오일은 상기 메인 하우징의 내벽을 관통하도록 이루어지는 오일공급유로를 통해 이동하는 것을 특징으로 하는 모터.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 커버는, 상기 아우터 회전축의 일 측을 지지하도록 제1 축수부가 형성되며, 상기 제1 축수부에는 오일 유입구를 향해 오목하게 오일 저유면이 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 오일 저유면의 일 측에는, 상기 아우터 회전축이 수용되는 회전축 수용공간과 연통되도록 상하 관통되도록 오일 유입구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 아우터 회전축의 양 측에는, 상기 베어링부가 설치되도록 일정한 깊이로 함몰되는 베어링 수용부가 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 베어링부는 상기 이너 회전축과 상기 아우터 회전축의 사이에서 상기 아우터 회전축이 상기 이너 회전축을 기준으로 회전하도록 구동력을 전달하는 것을 특징으로 하는 모터.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 베어링부는,
    상기 이너 회전축의 외측면과 상기 아우터 회전축의 내측면에 각각 결합되는 제1 부재; 및
    상기 제1 부재의 내측에 설치되며 상기 제1 부재를 기준으로 상대 회전하도록 이루어지는 제2 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 베어링부는, 상기 아우터 회전축의 양 측에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 모터.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 아우터 회전축의 외측에는 실링부재가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 모터.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 케이싱의 일 측에 설치되고, 상기 아우터 회전축과 연결되어 회전력을 전달받도록 이루어지는 기어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
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