KR20190115775A - 모터 및 모터 저온구동 시 진동 및 소음 감소를 위한 베어링캡 - Google Patents

Abstract

베어링과 모터 하우징 간의 안정적인 조립 상태를 유지할 수 있는 모터 저온구동 시 진동 및 소음 감소를 위한 베어링캡이 개시된다.
이 중에서 모터는 로터홀부를 포함하는 모터 하우징과, 로터축이 로터홀부를 관통하도록 모터 하우징에 내장되는 로터 어셈블리와, 로터홀부와 로터축 사이에 마련되는 베어링과, 베어링을 로터홀부에 고정시키기 위한 베어링캡을 포함할 수 있다.

Description

모터 및 모터 저온구동 시 진동 및 소음 감소를 위한 베어링캡{MOTOR AND BEARING CAP FOR REDUCING VIBRATION AND NOISE}

본 발명은 모터 및 모터 저온구동 시 진동 및 소음 감소를 위한 베어링캡에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저온 상태에서도, 베어링과 모터 하우징 간의 안정적인 조립 상태를 유지할 수 있는 모터 및 모터 저온구동 시 진동 및 소음 감소를 위한 베어링캡에 관한 것이다.

일반적으로, 모터는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜서 회전력을 얻는 장치로서, 가정용 전자제품뿐만 아니라 산업용 기기 등에 광범위하게 사용된다.

이러한 모터는 스테이터와 로터 사이의 전자기적 상호작용에 의한 로터의 회전력을 외부로 전달하며, 회전력의 전달은 회전축을 통하여 이루어진다. 예를 들어, 모터는 모터 하우징의 내부에 수용되는 스테이터와, 스테이터에 권선되는 코일과, 스테이터의 내측 또는 외측에 배치되어 스테이터와 전자기적으로 상호 작용함으로써 회전하는 로터와, 이들 부품이 내장되는 모터 하우징과, 로터의 구동축 및 모터 하우징 사이에 마련되는 베어링으로 구성될 수 있다.

그런데, 금속 재질의 모터 하우징이 저온 상태(일 예로, -40℃℃ ~ -50℃℃)에서 냉각되는 경우, 베어링이 조립되는 모터 하우징의 베어링 안착부위가 낮은 온도로 인해 변형(수축)될 수 있는데, 베어링 안착부위가 수축되면, 베어링 안착부위에 조립된 베어링에 구조적인 악영향을 야기할 수 있고, 결국, 모터의 작동시, 베어링에서 소음 및 진동이 발생될 수 있다.

등록특허공보 제10-1698494호 (2017. 01. 16 등록)

본 발명의 실시예들은 모터 하우징에 안착되는 베어링을 저온에서 안정적으로 고정할 수 있는 모터 및 모터 저온구동 시 진동 및 소음 감소를 위한 베어링캡을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 로터홀부를 포함하는 모터 하우징; 로터축이 상기 로터홀부를 관통하도록 상기 모터 하우징에 내장되는 로터 어셈블리; 상기 로터홀부와 상기 로터축 사이에 마련되는 베어링; 및 상기 베어링을 상기 로터홀부에 안착시키기 위한 베어링캡을 포함할 수 있다.

이때, 상기 로터홀부는, 상기 모터 하우징의 내부공간을 향해 축방향으로 돌출형성되고, 상기 베어링캡은, 상기 로터홀부의 내경벽에 밀착되는 바디부; 상기 로터홀부의 내측 바닥면에 밀착되도록 상기 바디부의 하측에서 상기 로터홀부의 내측방향으로 절곡 형성되는 제 1 지지부; 및 상기 로터홀부의 돌출 끝단을 감싸도록 상기 바디부의 상측에서 상기 로터홀부의 외측방향으로 절곡 형성되는 제 2 지지부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 베어링캡은, 상기 로터축의 축방향 진동을 완충하기 위해, 상기 제 1 지지부에서 상기 베어링을 향해 돌출 형성되는 돌기부를 더 포함하고, 상기 돌기부는 복수로 제공되고, 상기 복수의 상기 돌기부는 제 1 지지부 상에서 상기 베어링캡의 원주방향으로 이격 배치될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 로터 어셈블리의 로터축을 지지하는 베어링을 모터 하우징의 로터홀부에 안착시켜 모터 저온구동 시 진동 및 소음 감소를 위한 베어링캡으로서, 상기 로터홀부의 내경벽에 밀착되는 바디부; 상기 로터홀부의 내측 바닥면에 밀착되도록 상기 바디부의 하측에서 상기 로터홀부의 내측방향으로 절곡 형성되는 제 1 지지부; 및 상기 로터홀부의 돌출 끝단을 감싸도록 상기 바디부의 상측에서 상기 로터홀부의 외측방향으로 절곡 형성되는 제 2 지지부를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 저온에서 변형이 없는 베어링캡을 베어링의 안착이 이루어지는 모터 베어링의 안착부위에 마련함으로써, 금속 재질의 모터 하우징이 -40℃℃ ~ -50℃℃와 같은 저온에서 냉각되더라도, 베어링의 기능을 원활하게 유지시킬 수 있고, 모터의 작동시 발생되는 진동을 효과적으로 감소시킬 수 있다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 베어링캡을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 베어링캡이 모터 하우징의 장착홈부에 장착된 상태를 도시한 종단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 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.

그리고 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 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. 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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 베어링캡을 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 베어링캡이 모터 하우징의 장착홈부에 장착된 상태를 도시한 종단면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 모터(10)는 모터 하우징(100), 로터 어셈블리(200), 스테이터 어셈블리(미도시), 베어링(300) 및 베어링캡(400)을 포함할 수 있다.

구체적으로, 모터 하우징(100)은 모터(10)의 외형을 형성하는 하우징 형태로 제공될 수 있다. 모터 하우징(100)의 내부 공간에는 모터(10)의 주요 부품들, 예를 들어, 로터 어셈블리(200), 스테이터 어셈블리, 베어링(300) 및 베어링캡(400)이 수용될 수 있다.

모터 하우징(100)의 중앙에는 로터 어셈블리(200)의 로터축(210)이 관통되는 로터홀부(110)가 형성될 수 있다. 로터홀부(110)는 모터 하우징(100)의 내부공간을 향해 축방향으로 돌출형성되는 중공의 원통 형상으로 형성될 수 있다. 로터홀부(110)에는 로터축(210)과 대응되는 직경을 갖는 관통공(111)이 형성할 수 있다. 로터홀부(110)의 내벽에는 베어링캡(400)이 밀착되게 장착될 수 있다.

베어링캡(400)은 모터(10)의 조립시, 모터 하우징(100)의 로터홀부(110)와 베어링(300) 사이에 개재될 수 있다. 이때, 베어링캡(400)의 외면은 로터홀부(110)의 내측면에 밀착될 수 있고, 베어링캡(400)의 내면은 베어링(300)의 외측면에 밀착될 수 있다. 이로써, 베어링캡(400)은 베어링(300)을 모터 하우징(100)의 로터홀부(110)에 안정적으로 고정할 수 있다.

베어링캡(400)은 열변형에 강한 실리콘 소재로 구성될 수 있다. 실리콘 소재는 저온(예를 들면, -40℃℃ ~ -50℃℃)에서도 수축되지 않으면서도, 진동을 완충시킬 수 있는 우수한 탄성력을 가진다.

이에 따라, -40℃℃ ~ -50℃℃와 같은 낮은 온도하에서, 베어링캡(400)은 베어링(300)을 안정적으로 지지할 수 있다. 아울러, 모터(10)의 작동에 의해 진동이 발생되더라도, 베어링캡(400)은 베어링(300)에서 모터 하우징(100)의 로터홀부(110)로 전달되는 진동을 감소시킬 수 있다.

이러한 베어링캡(400)은 로터홀부(110)의 내경벽에 밀착되는 바디부(410)와, 바디부(410)의 하측에서 로터홀부(110)의 내측방향으로 절곡 형성되는 제 1 지지부(420)와, 바디부(410)의 상측에서 로터홀부(110)의 외측방향으로 절곡 형성되는 제 2 지지부(430)와, 제 1 지지부(420)에서 베어링(300)을 향해 돌출 형성되는 돌기부(440)를 포함할 수 있다. 이때, 돌기부(440)는 제 1 지지부(420) 상에서 베어링캡(400)의 원주방향으로 이격 배치되는 복수개로 제공될 수 있다.

특히, 베어링캡(400)이 모터 하우징(100)의 로터홀부(110)과 베어링(300) 사이에 조립되는 경우, 베어링캡(400)의 제 1 지지부(420)는 로터홀부(110)의 내측 바닥면에 밀착되면서 베어링(300)의 외측 바닥면에 밀착될 수 있고, 제 2 지지부(430)는 로터홀부(110)의 돌출 끝단을 커버할 수 있으며, 돌기부(440)는 로터 어셈블리(200)의 축방향 진동에 대해서 완충하는 기능을 제공할 수 있다.

로터 어셈블리(200)는 모터 하우징(100)에 내장되는 로터(220)와, 로터(220)에 결합되는 로터축(210)을 포함할 수 있다.

여기서, 로터(220)는 영구자석 또는 코일을 포함할 수 있고, 스테이터 어셈블리의 스테이터와 전자기적으로 상호 작용하여 회전하도록 구성될 수 있다. 그리고 로터축(210)은 로터(220)와 함께 회전되는 구조로, 로터(220)의 일단부는 모터 하우징(100)의 로터홀부(110)를 통해 돌출될 수 있다. 이때, 로터축(210)은 베어링(300)을 통해 모터 하우징(100)의 로터홀부(110)에 지지될 수 있다.

한편, 모터 하우징(100)에는 상술한 로터 어셈블리(200), 베어링(300) 및 베어링캡(400) 이외에도, 스테이터 어셈블리, 회로 기판 및 각종 전자부품(드라이버 IC, 저항, 콘덴서...)들이 내장될 수 있다. 이들 스테이터 어셈블리, 회로 기판 및 각종 전자부품은 통상의 모터에 적용되는 스테이터 어셈블리, 회로 기판 및 각종 전자부품과 대응되는 구성이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 저온에서 변형이 없는 베어링캡을 베어링의 안착이 이루어지는 모터 베어링의 안착부위에 마련하여, 금속 재질의 모터 하우징이 -40℃℃ ~ -50℃℃와 같은 저온에서 냉각되더라도, 베어링의 기능을 원활하게 유지시킬 수 있고, 모터의 작동시 발생되는 진동을 효과적으로 감소시킬 수 있다는 등의 우수한 장점을 갖는다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 모터를 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.

100: 하우징 110: 로터홀부
200: 로터 어셈블리 210: 로터축
220: 로터 300: 베어링
400: 베어링캡 410: 바디부
420: 제 1 지지부 430: 제 2 지지부
440: 돌기부

Claims (4)

1. 로터홀부를 포함하는 모터 하우징;
   로터축이 상기 로터홀부를 관통하도록 상기 모터 하우징에 내장되는 로터 어셈블리;
   상기 로터홀부와 상기 로터축 사이에 마련되는 베어링; 및
   상기 베어링을 상기 로터홀부에 안착시키기 위한 베어링캡을 포함하는 모터.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 로터홀부는,
   상기 모터 하우징의 내부공간을 향해 축방향으로 돌출형성되고,
   상기 베어링캡은,
   상기 로터홀부의 내경벽에 밀착되는 바디부;
   상기 로터홀부의 내측 바닥면에 밀착되도록 상기 바디부의 하측에서 상기 로터홀부의 내측방향으로 절곡 형성되는 제 1 지지부; 및
   상기 로터홀부의 돌출 끝단을 감싸도록 상기 바디부의 상측에서 상기 로터홀부의 외측방향으로 절곡 형성되는 제 2 지지부를 포함하는 모터.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 베어링캡은,
   상기 로터축의 축방향 진동을 완충하기 위해, 상기 제 1 지지부에서 상기 베어링을 향해 돌출 형성되는 돌기부를 더 포함하고,
   상기 돌기부는 복수로 제공되고,
   상기 복수의 상기 돌기부는 제 1 지지부 상에서 상기 베어링캡의 원주방향으로 이격 배치되는 모터.
4. 로터 어셈블리의 로터축을 지지하는 베어링을 모터 하우징의 로터홀부에 안착시켜 모터 저온구동 시 진동 및 소음 감소를 위한 베어링캡으로서,
   상기 로터홀부의 내경벽에 밀착되는 바디부;
   상기 로터홀부의 내측 바닥면에 밀착되도록 상기 바디부의 하측에서 상기 로터홀부의 내측방향으로 절곡 형성되는 제 1 지지부; 및
   상기 로터홀부의 돌출 끝단을 감싸도록 상기 바디부의 상측에서 상기 로터홀부의 외측방향으로 절곡 형성되는 제 2 지지부를 포함하는 모터 저온구동 시 진동 및 소음 감소를 위한 베어링캡.