KR20220078170A

KR20220078170A - 모터

Info

Publication number: KR20220078170A
Application number: KR1020200167405A
Authority: KR
Inventors: 박창현; 정영환
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2020-12-03
Filing date: 2020-12-03
Publication date: 2022-06-10

Abstract

본 발명은, 샤프트; 상기 샤프트에 결합된 로터; 및 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터를 포함하고, 상기 스테이터 상에 배치되는 버스바 및 상기 버스바를 지지하는 버스바 홀더를 포함하고, 상기 샤프트를 지지하는 베어링을 포함하고, 상기 버스바 홀더는 소재가 서로 상이한 제1 영역과 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역은 상기 버스바와 접촉하고, 상기 제2 영역은 상기 베어링의 외륜의 외주면과 접촉하는 모터를 제공할 수 있다.

Description

모터{Motor}

실시예는 모터에 관한 것이다.

일반적으로, 모터는 로터와 스테이터의 전자기적 상호작용에 의해 로터가 회전한다. 이때, 로터와 연결된 샤프트도 회전하여 회전 구동력을 발생시킨다.

로터와 스테이터는 하우징에 수용된다. 하우징은 내부가 비어있는 원통형 부재이다. 하우징은 일측은 개방된다. 베어링 하우징은 개방된 하우징의 일측을 덮는다. 베어링 하우징은 베어링을 포함한다.

베어링 하우징은 축방향으로 모터의 설계 공간을 축소시키는 문제가 있다. 베어링을 버스바 홀더의 내측에 위치시켜 설계 공간을 확보할 수 있으나, 버스바의 형상이 변경되어야 하고, 베어링 하우징 구조가 복잡하게 되는 문제점이 있다.

이에, 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 설계 공간을 충분이 확보할 수 있는 모터를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 삼는다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

실시예는, 샤프트와, 상기 샤프트에 결합된 로터 및 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터를 포함하고, 상기 스테이터 상에 배치되는 버스바 및 상기 버스바를 지지하는 버스바 홀더를 포함하고, 상기 샤프트를 지지하는 베어링을 포함하고, 상기 버스바 홀더는 소재가 서로 상이한 제1 영역과 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역은 상기 버스바와 접촉하고, 상기 제2 영역은 상기 베어링의 외륜의 외주면과 접촉하는 모터를 제공할 수 있다.

실시예는, 샤프트와, 상기 샤프트에 결합된 로터 및 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터를 포함하고, 상기 스테이터 상에 배치되는 버스바 및 상기 버스바를 지지하는 버스바 홀더를 포함하고, 상기 샤프트를 지지하는 베어링을 포함하고, 상기 버스바 홀더는 상기 샤프트가 관통하는 제1 홀을 포함하고, 상기 베어링은 상기 제1 홀에 배치되어, 상기 버스바 홀더와 직접 접촉하여 고정되는 모터를 제공할 수 있다.

실시예에 따르면, 버스바에 베어링을 고정함으로써, 베어링 하우징을 제거하여, 설계 공간을 충분히 확보하는 이점이 있다.

실시예에 따르면, 베어링 하우징을 제거하여, 부품수 및 제조공정을 줄이는 이점이 있다.

실시예에 따르면, 베어링과 접촉하는 금속소재의 제1 부재를 통해, 베어링에 대한 고정력을 확보하는 이점이 있다.

도 1은 실시예에 따른 모터의 측단면도,
도 2는 베어링과 버스바와 버스바 홀더를 도시한 도면,
도 3은 베어링과 버스바와 버스바 홀더의 분해도,
도 4는 버스바 홀더의 제1 영역을 도시한 도면,
도 5는 도 4의 B-B를 기준으로 하는 버스바 홀더의 제1 영역의 단면도,
도 6은 제1 부재를 도시한 사시도,
도 7은 도 2의 A-A를 기준으로 하는 베어링과 버스바의 측단면도,
도 8은 제1 부재와 접촉하는 베어링을 도시한 확대도,
도 9는 버스바 홀더의 레그가 스테이터 코어에 지지되는 상태를 도시한 도면이다.

샤프트의 길이 방향(상하 방향)과 평행한 방향을 축방향이라 하고, 샤프트를 중심으로 축방향과 수직한 방향을 반경방향이라 하고, 샤프트를 중심으로 반경 방향의 반지름을 갖는 원을 따라가는 방향을 원주방향이라 부른다.

도 1은 실시예에 따른 모터의 측단면도이다.

도 1을 참조하면, 실시예에 따른 모터는 샤프트(100), 로터(200), 스테이터(300), 버스바(400)와, 버스바 홀더(500)와, 베어링(600)과, 하우징(700)을 포함할 수 있다.

이하, 내측이라 함은 하우징(700)에서 모터의 중심인 샤프트(100)을 향하는 방향을 나타내며, 외측이라 함은 샤프트(100)에서 하우징(700)을 향하는 방향인 내측의 반대 방향을 나타낸다.

샤프트(100)는 로터(200)와 결합될 수 있다. 전류 공급을 통해 로터(200)와 스테이터(300)에 전자기적 상호 작용이 발생하면, 로터(200)가 회전하고 이에 연동하여 샤프트(100)가 회전한다. 샤프트(100)는 중공형 부재로 이루어질 수 있다.

로터(200)는 스테이터(300)와 전기적 상호 작용을 통해 회전한다. 로터(200)는 스테이터(300)와 대응되어 배치될 수 있고, 내측에 배치될 수 있다. 로터(200)는 로터코어(210)와 로터코어(210)에 배치되는 마그넷(220)을 포함할 수 있다.

스테이터(300)는 로터(200)의 외측에 배치된다. 스테이터(300)는 스테이터 코어(310)와, 인슐레이터(320)와, 코일(330)을 포함할 수 있다. 인슐레이터(320)는 스테이터 코어(310)에 안착된다. 코일(330)은 인슐레이터(320)에 장착된다. 코일(330)은 로터(200)의 마그넷(220)과 전기적 상호 작용을 유발한다.

버스바(400)는 스테이터(300) 상에 배치될 수 있다. 버스바(400)는 코일(330)과 전기적으로 연결된다. 그리고 버스바(400)는 외부 전원과 연결될 수 있다.

버스바 홀더(500)는 버스바(400)를 지지한다. 버스바 홀더(500)는 내부에 버스바(400)를 포함하는 환형의 부재일 수 있다.

베어링(600)은 샤프트(100)를 회전 가능하게 지지한다.

하우징(700)은 스테이터(300)의 외측에 배치될 수 있다. 하우징(700)은 일측이 개방된 원통형 부재일 수 있다.

도 2는 베어링과 버스바와 버스바 홀더를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 실시예에 따른 모터는, 베어링(600)이 버스바 홀더(500)에 직접 고정되는 특징이 있다. 베어링(600)은 버스바 홀더(500)의 내측에 배치된다. 버스바(400)는 버스바(400) 홀더(500)에 배치될 수 있다.

도 3은 베어링(600)과 버스바(400)와 버스바 홀더(500)의 분해도이다.

도 3을 참조하면, 버스바 홀더(500)는 제1 영역(510)과 제2 영역(520)으로 정의될 수 있다. 제1 영역(510)은 버스바(400)와 접촉하는 영역이다. 제2 영역(520)은 베어링(600)의 외륜의 외주면과 접촉하는 영역이다. 제1 영역(510)과 제2 영역(520)은 소재가 상이하다. 제1 영역(510)은 플라스틱 수지로 이루어질 수 있으며, 제2 영역(520)은 금속소재일 수 있다.

제1 영역(510)은 샤프트가 관통하는 샤프트가 관통하는 제1 홀(501)을 포함할 수 있다. 제2 영역(520)은 제1 영역(510)과 베어링(600) 사이에 배치되는 금속소재의 환형의 부재인 제1 부재(520)일 수 있다. 제2 영역(520)은 이하, 설명하는 제1 부재(520)에 해당한다. 베어링(600)은 제1 부재(520)의 내주면에 접촉하여 버스바 홀더(500)에 고정된다. 제1 영역(510)과 제1 부재(520)는 인서트 사출을 통해 형성되는 하나의 부재일 수 있다.

도 4는 버스바 홀더(500)의 제1 영역(510)을 도시한 도면이고, 도 5는 도 4의 B-B를 기준으로 하는 버스바 홀더(500)의 제1 영역(510)의 단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 영역(510)은 내측에 버스바(400)를 포함한다. 제1 영역(510)은 제1 홈(502)을 포함할 수 있다. 제1 홈(502)은 제1 홀(501)의 내벽에서 오목하게 형성될 수 있다. 제1 홈(502)은 제1 부재(520)가 안착되는 곳이다.

제1 영역(510)은 내측부(505)와 외측부(506)를 포함할 수 있다. 내측부(505)와 외측부(506)는 반경방향으로 제3 홈(504)을 사이에 두고 이격되어 배치될 수 있다. 제1 홈(502)은 내측부(505)에 배치된다. 내측부(505)는 제1 부재(520)가 안착되는 곳이다. 제3 홈(504)은 베어링(600)이 제1 홀(501)에 압입될 때, 내측부(505)가 일시적으로 변형될 수 있는 공간을 확보할 수 있다.

버스바 홀더(500)는 제1 연장부(507)와 제2 연장부(508)를 포함할 수 있다. 제1 연장부(507)는 내측부(505)의 일단에서 내측으로 연장되어 제1 홀(501)의 일측을 형성한다. 제2 연장부(508)는 내측부(505)의 타단에서 내측으로 연장되어 제1 홀(501)의 타측을 형성한다. 제1 연장부(507)는 축방향으로 제1 부재(520)의 일측단에 접촉한다. 제2 연장부(508)는 축방향으로 제1 부재(520)의 타측단에 접촉한다.

도 6은 제1 부재(520)를 도시한 사시도이다.

도 6을 참조하면, 제1 부재(520)는 환형 부재일 수 있다. 그리고 제1 부재(520)는 제2 홈(521)을 포함할 수 있다. 제2 홈(521)은 제1 부재(520)의 일측단에서 오목하게 형성될 수 있다. 이러한 제2 홈(521)은 제1 부재(520)와 제1 영역(510)을 원주방향으로 구속하는 역할을 한다.

도 7은 도 2의 A-A를 기준으로 하는 베어링(600)과 버스바(400)의 측단면도이고, 도 8은 제1 부재(520)와 접촉하는 베어링(600)을 도시한 확대도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 베어링(600)이 버스바 홀더(500) 내측으로 압입되면, 베어링(600)의 외륜의 외주면이 제1 부재(520)의 내주면과 접촉한다. 금속 소재인 제1 부재(520)는 베어링(600)과 마찰 접촉을 통하여 베어링(600)을 고정할 수 있는 충분한 강성을 확보할 수 있다. 제1 부재(520)는 제1 연장부(507)와 제2 연장부(508)를 통해 축방향으로 고정되기 때문에, 베어링(600)의 압입에도 제1 부재(520)가 제1 홈(502)에서 이탈되는 것이 방지될 수 있다.

베어링(600)이 삽입되는 방향에 위치한 제1 연장부(507)는, 반경방향으로, 베어링(600)과 이격되어 배치될 수 있다. 베어링(600)이 베어링 홀더(500)의 내측에 용이하게 압입될 수 있도록, 제1 연장부(507)는 경사면(507a)을 포함할 수 있다.

제1 홀(501)의 내경(D1)은 제1 부재(520)의 내경(D2)과 동일하거나 작을 수 있다. 이는 베어링(600)의 압입 과정에서 버스바 홀더(500)가 베어링(600)에 걸리는 것을 방지하기 위함이다.

한편, 제1 부재(520)의 축방향 길이(L1)는 베어링(600)의 축방향 길이(L2)보다 작을 수 있다. 또한, 제1 영역(510)의 축방향 길이(L3)는 베어링(600)의 축방향 길이(L2)보다 작을 수 있다.

이처럼, 베어링(600)이 버스바 홀더(500)에 직접 고정되기 때문에 베어링(600)을 고정하는 베어링 하우징을 생략할 수 있는 이점이 있다. 베어링 하우징을 생략하면, 제조공정 및 비용을 줄이는 효과가 있다. 또한, 베어링(600)을 버스바 홀더(500)의 내측으로 배치시키고, 베어링 하우징을 생략하기 때문에, 모터의 설계 공간 확보가 매우 용이한 이점이 있다.

도 9는 버스바 홀더(500)의 레그(530)가 스테이터 코어(310)에 지지되는 상태를 도시한 도면이다

도 1 및 도 9를 참조하면, 버스바 홀더(500)는 복수 개의 레그(530)를 포함할 수 있다. 레그(530)는 버스바 홀더(500)의 외측 에지에서 연장되어 배치될 수 있다. 레그(530)는 복수 개가 배치될 수 있다.

이러한 레그(530)는, 제1 파트(531)와 제2 파트(532)를 포함할 수 있다. 제1 파트(531)는 버스바 홀더(500)의 외측 에지에서 반경방향으로 돌출될 수 있다. 제2 파트(532)는 제1 파트(531)에서 축방향으로 절곡되어 스테이터 코어(310)의 일단(311)에 접촉한다. 또한, 제2 파트(532)는 하우징(700)의 내주면에 접촉할 수 있다.

이러한 레그(530)는 버스바 홀더(500)를 스테이터 코어(310)에 고정하는 역할을 한다. 버스바 홀더(500)는 버스바(400)가 코일(330)에 용접되면서, 1차적으로 고정될 수 있다. 그리고 버스바 홀더(500)는 레그(530)가 하우징(700)의 내면과 접촉할 수도 있고, 스테이터 코어(310)의 일단(311)에 접촉하면서 지지되어 추가적으로 고정될 수 있다.

도면에는 도시하진 않았으나, 제2 파트(532)의 돌출된 일부가 스테이터 코어(310)의 외주면에 배치된 제4 홈(312)에 끼움 결합되어 고정될 수도 있다.

전술된 실시예에는 이너 로터형 모터를 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 본 발명은 아우터 로터형 모터에도 적용 가능하다. 또한, 차량용 또는 가전용 등 다양한 기기에 이용할 수 있다.

100: 샤프트
200: 로터
210: 로터코어
220: 마그넷
300: 스테이터
310: 스테이터 코어
320: 인슐레이터
330: 코일
400: 버스바
500: 버스바 홀더
501: 제1 홀
502: 제1 홈
503: 돌기
504: 제3 홈
510: 제1 영역
520: 제2 영역, 제1 부재
521: 제2 홈
600: 베어링
700: 하우징

Claims

샤프트;
상기 샤프트에 결합된 로터; 및
상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터를 포함하고,
상기 스테이터 상에 배치되는 버스바 및 상기 버스바를 지지하는 버스바 홀더를 포함하고,
상기 샤프트를 지지하는 베어링을 포함하고,
상기 버스바 홀더는 소재가 서로 상이한 제1 영역과 제2 영역을 포함하고,
상기 제1 영역은 상기 버스바와 접촉하고,
상기 제2 영역은 상기 베어링의 외륜의 외주면과 접촉하는 모터.
샤프트;
상기 샤프트에 결합된 로터; 및
상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터를 포함하고,
상기 스테이터 상에 배치되는 버스바 및 상기 버스바를 지지하는 버스바 홀더를 포함하고,
상기 샤프트를 지지하는 베어링을 포함하고,
상기 버스바 홀더는 상기 샤프트가 관통하는 제1 홀을 포함하고,
상기 베어링은 상기 제1 홀에 배치되어, 상기 버스바 홀더와 직접 접촉하여 고정되는 모터.
제1 항에 있어서,
상기 제2 영역은 반경방향으로 상기 제1 영역과 상기 베어링 사이에 배치되는 금속 소재의 제1 부재인 모터.
제2 항에 있어서,
상기 버스바 홀더는 상기 제1 홀에 배치되는 제1 홈과, 상기 제1 홈에 배치되어 상기 베어링의 외륜의 외주면과 접촉하는 제1 부재를 포함하는 모터.
제3 항 또는 제4 항에 있어서,
상기 제1 부재는 제2 홈을 포함하고, 상기 버스바 홀더는 상기 제2 홈에 배치되는 돌기를 포함하고,
상기 돌기가 상기 제2 홈에 배치되어, 상기 제1 부재는 상기 버스바 홀더에 원주방향으로 구속되는 모터.
제5 항에 있어서,
상기 제1 부재는 환형 부재이며,
상기 제2 홈은 상기 제1 부재의 일측단에 배치되는 모터.
제5 항에 있어서,
상기 제1 부재의 축방향 길이는 상기 베어링의 외륜의 축방향 길이보다 작은 모터.
제5 항에 있어서,
상기 버스바 홀더는 축방향으로, 상기 제1 부재의 일측단과 접촉하는 제1 연장부와, 상기 제1 부재의 타측단과 접촉하는 제2 연장부를 포함하고,
상기 제1 연장부는 상기 베어링의 외륜과 반경방향으로 이격되어 배치되는 모터.
제5 항에 있어서,
상기 제1 부재는 상기 버스바와 반경방향으로 오버랩되게 배치되는 모터.
제1 항에 있어서,
상기 버스바 홀더는 반경방향으로 제3 홈을 사이에 두고 이격 배치되는 내측부와 외측부를 포함하고,
상기 제1 부재는 상기 내측부에 고정되는 모터.