KR20220090027A

KR20220090027A - 모터

Info

Publication number: KR20220090027A
Application number: KR1020200180797A
Authority: KR
Inventors: 강경조
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2020-12-22
Filing date: 2020-12-22
Publication date: 2022-06-29

Abstract

본 발명은, 샤프트; 상기 샤프트에 결합된 로터; 및 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;를 포함하고, 상기 스테이터를 수용하는 하우징을 포함하고, 상기 샤프트를 지지하는 제1 베어링과 상기 제1 베어링을 지지하는 제1 베어링 하우징을 포함하고, 상기 하우징은 제1 반경을 갖는 제1 측벽과 상기 제1 반경보다 큰 제2 반경을 갖는 제2 측벽과 상기 제2 반경보다 큰 제3 반경을 갖는 제3 측벽을 포함하고, 상기 제1 베어링 하우징은 상기 제2 측벽과 접촉하는 제4 측벽을 포함하고, 상기 제2 측벽 및 상기 제4 측벽에는 각각 나사산 배치되어, 상기 하우징과 상기 제1 베어링 하우징이 회전 체결되는 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 하우징이 하우징의 안쪽에 위치하는 경우, 베어링 하우징은 하우징의 내면에 결합될 수 있다. 이때, 베어링 하우징과 하우징 사이의 결합 영역이 좁기 때문에 볼트와 같은 체결부재를 사용하기 어려운 문제점이 있다.

이에, 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 베어링 하우징을 하우징의 안쪽에 용이하게 장착할 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 스테이터를 수용하는 하우징을 포함하고, 상기 샤프트를 지지하는 제1 베어링과 상기 제1 베어링을 지지하는 제1 베어링 하우징을 포함하고, 상기 하우징은 제1 반경을 갖는 제1 측벽과 상기 제1 반경보다 큰 제2 반경을 갖는 제2 측벽과 상기 제2 반경보다 큰 제3 반경을 갖는 제3 측벽을 포함하고, 상기 제1 베어링 하우징은 상기 제2 측벽과 접촉하는 제4 측벽을 포함하고, 상기 제2 측벽 및 상기 제4 측벽에는 각각 나사산 배치되어, 상기 하우징과 상기 제1 베어링 하우징이 회전 체결되는 모터를 제공할 수 있다.

실시예는, 샤프트와, 상기 샤프트에 결합된 로터 및 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;를 포함하고, 상기 스테이터를 수용하는 하우징을 포함하고, 상기 샤프트를 지지하는 제1 베어링과 상기 제1 베어링을 지지하는 제1 베어링 하우징을 포함하고, 상기 샤프트를 지지하는 제2 베어링과 상기 제2 베어링을 지지하는 제2 베어링 하우징을 포함하고, 상기 제1 베어링 하우징은 상기 하우징의 일측에 회전체결되고, 상기 제2 베어링 하우징은 상기 하우징의 타측과 일체인 모터를 제공할 수 있다.

실시예에 따르면, 제1 베어링 하우징을 별도의 체결부재 없이 하우징 안쪽으로 용이하게 결합시킬 수 있는 이점이 있다.

실시예에 따르면, 제1 베어링 하우징의 축방향 끝단이 하우징의 제1 단턱에 접촉함으로써, 제1 베어링 하우징의 안착면을 확보하고, 이물질이나 실링부재가 하우징 내부로 유입되는 것을 방지하는 이점이 있다.

실시예에 따르면, 제1 베어링 하우징이 하우징에 회전체결됨으로써, 조립이 간단한 이점이 있다.

실시예에 따르면, 축방향으로, 하우징에 대한 스테이터의 압입 거리가 최소화되는 이점이 있습니다.

도 1은 실시예에 따른 모터의 측단면도,
도 2는 하우징과 제1 하우징의 분해도,
도 3은 도 2의 A-A를 기준으로 하는 하우징의 측단면도,
도 4는 도 3의 M이 나타내는 부분을 확대한 도면,
도 5는 제1 베어링 하우징의 사시도,
도 6은 도 5에서 도시한 제1 베어링 하우징의 측면도,
도 7은 도 5에서 도시한 제1 베어링 하우징의 측단면도,
도 8은 하우징과 제1 베어링 하우징의 체결부분을 확대한 측단면도,
도 9는 인슐레이터와 제1 베어링 하우징의 상대적 위치를 도시한 제1 베어링 하우징과 하우징의 체결부분의 확대도이다.

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, 제2 베어링(600)과, 제2 베어링 하우징(700)과, 제1 베어링(800)과, 제1 베어링 하우징(900)과, 하우징(1000)을 포함할 수 있다.

이하, 내측이라 함은 하우징(1000)에서 모터의 중심인 샤프트(100)를 향하는 방향을 나타내며, 외측이라 함은 샤프트(100)에서 하우징(1000)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.

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 로터 코어와 로터코어의 외면이나 내부에 포함하는 마그넷을 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 마그넷과 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. 버스바(400)는 코일(330)과 연결되는 U상,V상, W상 버스바 또는 외부 전원과 연결되는 전원 버스바일 수 있다.

제2 베어링(600)은 샤프트(100)의 일측을 회전 가능하게 지지한다.

제2 베어링 하우징(700)은 제1 베어링(800)을 수용하고, 하우징(1000)의 개방된 일측을 덮는다.

제1 베어링(800)은 샤프트(100)의 타측을 회전 가능하게 지지한다.

제1 베어링 하우징(900)은 제1 베어링(800)을 수용하고, 하우징(1000)의 개방된 타측을 덮는다.

하우징(1000)은 스테이터(300)의 외측에 배치될 수 있다. 하우징(1000)은 일측이 개방된 원통형 부재일 수 있다.

도 2는 하우징(1000)과 제1 베어링 하우징(900)의 분해도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 제2 베어링 하우징(700)은 하우징(1000)과 일체로 성형될 수 있다. 제1 베어링 하우징(900)은 하우징(1000)과 별물로서, 하우징(1000)에 회전 체결될 수 있다. 축방향으로, 제2 베어링 하우징(700)을 기준으로, 하우징(1000)의 내부의 일측에는 외부 장착물이 위치하는 비어 있는 공간이 마련되며, 하우징(1000)의 내부의 타측에는 로터(200)와 스테이터(300)가 위치할 수 있다. 축방향으로 제2 베어링 하우징(700)과 스테이터(300) 사이에는 버스바 홀더(500)가 배치될 수 있다.

스테이터(300)의 조립과정을 살펴보면, 버스바(400)가 코일(330)과 연결된 상태에서, 스테이터(300)가 제1 베어링 하우징(900)이 결합되는 하우징(1000)의 일측 방향으로 압입되어 하우징(1000)에 조립될 수 있다. 제2 베어링 하우징(700)이 별물로 구성되어, 제1 베어링 하우징(900)이 하우징(1000)의 일부로 구성된 경우, 스테이터(300)는 외부 장착물이 위치하는 비어 있는 공간 측으로 압입되어, 축방향으로 스테이터(300)의 압입 길이가 상당히 길어진다. 반면에, 실시예에 따른 모터처럼, 제1 베어링 하우징(900)이 결합되는 하우징(1000)의 일측 방향으로 압입되면, 스테이터(300)의 장착 위치까지 압입 길이가 매우 짧은 이점이 있다. 이렇게 스테이터(300)를 하우징(1000)에 압입한 후에, 제1 베어링 하우징(900)을 하우징(1000)에 회전 체결하면, 스테이터(300)의 조립이 완료된다.

한편, 하우징(1000)의 일단부의 외면과 타단부의 외면에는 각각 제1 체결부(1001)와 제2 체결부(1002)가 돌출되어 배치될 수 있다.

도 3은 도 2의 A-A를 기준으로 하는 하우징(1000)의 측단면도이고, 도 4는 도 3의 M이 나타내는 부분을 확대한 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 하우징(1000)은 제1 베어링 하우징(900)과 회전 체결하기 위하여, 다음과 같은 구성을 가질 수 있다. 하우징(1000)은, 제1 측벽(1100)과 제2 측벽(1200)과 제3 측벽(1300)을 포함할 수 있다. 제1 측벽(1100)과 제2 측벽(1200)과 제3 측벽(1300)은 축방향을 따라 연속되게 배치될 수 있다.

제1 측벽(1100)은 축중심(C)을 기준으로 제1 반경(R1)을 가진다. 제1 측벽(1100)의 내측으로 스테이터(300)가 위치한다. 제1 측벽(1100)의 내주면은 스테이터 코어(310)와 접촉할 수 있다. 그리고 제2 측벽(1200)은 축방향으로 제1 측벽(1100)에 이웃하여 배치된다. 제2 측벽(1200)은 축중심(C)을 기준으로 제1 반경(R1)보다 큰 제2 반경(R2)을 가질 수 있다. 제2 측벽(1200)에는 제1 나사산(TH1)이 배치될 수 있다. 그리고, 제3 측벽(1300)은 축중심(C)을 기준으로 제2 반경(R2)보다 큰 제3 반경(R3)을 가질 수 있다.

이러한 제1 측벽(1100)은 스테이터(300)를 수용하기 위한 곳이다. 그리고 제2 측벽(1200)은 제2 베어링 하우징(700)과 회전 체결하기 위한 곳이다. 그리고 제3 측벽(1300)은 제2 베어링 하우징(700)과 안착면을 확보하고, 제1 베어링 하우징(900)의 제4 측벽(도 6의 910)의 진입을 용이하게 하기 위한 것이다.

한편, 하우징(1000)은 제5 측벽(1400)을 포함할 수 있다. 제5 측벽(1400)은 축방향으로 제2 베어링 하우징(700)의 타측에 배치된다. 이러한 제5 측벽(1400)은 제1 반경(R1)보다 큰 제4 반경(R4)을 가질 수 있다. 제5 측벽(1400)은 외부 장착물이 위치할 공간을 형성한다.

도 5는 제1 베어링 하우징(900)의 사시도이고, 도 6은 도 5에서 도시한 제1 베어링 하우징(900)의 측면도이고, 도 7은 도 5에서 도시한 제1 베어링 하우징(900)의 측단면도이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 제1 베어링 하우징(900)은 제4 측벽(910)을 포함할 수 있다. 제4 측벽(910)은 하우징(1000)의 제2 측벽(1200)과 회전 체결되기 위한 곳이다. 제4 측벽(910)의 외주면에는 제2 나사산(TH2)이 배치될 수 있다. 제1 베어링 하우징(900)의 제2 나사산(TH2)이 하우징(1000)의 제1 나사산(TH1)과 맞물리면서, 제1 베어링 하우징(900)과 하우징(1000)이 회전 체결된다.

제1 베어링 하우징(900)은 제1 베어링(800)의 외륜의 일측을 지지하는 바닥을 포함할 수 있다. 그리고 제1 베어링 하우징(900)은 바닥에서 절곡되어 제1 베어링(800)의 외주면을 접촉하여 지지하는 제6 측벽(930)을 포함할 수 있다.

제1 베어링 하우징(900)은 연장부(940)를 포함할 수 있다. 연장부(940)는 제4 측벽(910)에서 반경방향으로 돌출된다. 연장부(940)는 하우징(1000)과 제1 베어링 하우징(900)의 체결과정에서 안착면을 형성하기 위한 것이다. 연장부(940)의 외반경은 제2 반경(R2)보다는 크고 제3 반경(R3)과 같거나 작을 수 있다.

제1 베어링 하우징(900)은 제1 면(F)을 포함할 수 있다. 제1 면(F)은 하우징(1000)에 제1 베어링 하우징(900)이 체결되었을 때, 하우징(1000)에서 노출되는 면으로 정의된다. 제6 측벽(930)은 제1 면(F)에서 돌출되어 배치될 수 있다. 이러한 제1 면(F)은 외부 장착물과 접촉하는 면일 수 있다. 제1 면(F)에는 홈(950)이 배치될 수 있다. 홈(950)은 실링부재가 충진될 수 있다.

도 8은 하우징(1000)과 제1 베어링 하우징(900)의 체결부분을 확대한 측단면도이다.

도 8을 참조하면, 하우징(1000)과 제1 베어링 하우징(900)이 체결되면, 제1 나사산(TH1)과 제2 나사산(TH2)이 서로 맞물린 상태에서, 제4 측벽(910)이 하우징(1000) 내측에 위치한다. 그리고 제1 베어링 하우징(900)의 축방향 끝단이 제1 단턱(S1)에 접촉하여, 제4 측벽(910)의 안착면이 확보된다. 동시에, 연장부(940)가 제2 단턱(S2)에 안착될 수 있다. 제1 베어링 하우징(900)의 축방향 끝단이 제1 단턱(S1)에 접촉하기 때문에 이물질이나 실링부재가 하우징(1000) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 제1 면(F)과 하우징(1000)의 축방향 끝단면은 동일 평면(L) 상에 배치될 수 있다.

도 9는 인슐레이터와 제1 베어링 하우징(900)의 상대적 위치를 도시한 제1 베어링 하우징(900)과 하우징(1000)의 체결부분의 확대도이다.

도 9를 참조하면, 제4 측벽(910)의 일부는 반경방향으로 인슐레이터(320)와 오버랩되게 배치될 수 있다. 이는 스테이터(300)의 축방향 압입 길이를 최대한 줄이는 구성이며, 모터의 축방향 길이도 크게 줄이는 구성이다. 그리고 제4 측벽(910)의 외경(D2)은 스테이터(300)의 외경(D1)보다 클 수 있다. 이는 인슐레이터(320)의 공간을 확보하면서 제4 측벽(910)이 하우징(1000)의 안쪽으로 나사 체결되기 위한 것이다.

한편, 제1 단턱(S1)은 축방향으로 스테이터(300) 보다 일측에 배치되어 제1 단턱(S1)과 접촉하는 제1 베어링 하우징(900)의 축방향 끝단이 스테이터(300)와 이격되어 배치될 수 있다. 이는 제1 베어링 하우징(900)이 하우징(1000)에 체결되는 과정에서, 제1 베어링 하우징(900)과 스테이터 코어(310)가 접촉하지 않도록 이격 공간을 확보하기 위함이다.

본 발명은 차량용 또는 가전용 등 다양한 기기에 이용할 수 있다.

100: 샤프트
200: 로터
300: 스테이터
400: 버스바
500: 버스바 홀더
600: 제2 베어링
700: 제2 베어링 하우징
800: 제1 베어링
900: 제1 베어링 하우징
910: 제4 측벽
1000: 하우징
1100: 제1 측벽
1200: 제2 측벽
1300: 제3 측벽

Claims

샤프트;
상기 샤프트에 결합된 로터; 및
상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;를 포함하고,
상기 스테이터를 수용하는 하우징을 포함하고,
상기 샤프트를 지지하는 제1 베어링과 상기 제1 베어링을 지지하는 제1 베어링 하우징을 포함하고,
상기 하우징은 제1 반경을 갖는 제1 측벽과 상기 제1 반경보다 큰 제2 반경을 갖는 제2 측벽과 상기 제2 반경보다 큰 제3 반경을 갖는 제3 측벽을 포함하고,
상기 제1 베어링 하우징은 상기 제2 측벽과 접촉하는 제4 측벽을 포함하고,
상기 제2 측벽 및 상기 제4 측벽에는 각각 나사산 배치되어, 상기 하우징과 상기 제1 베어링 하우징이 회전 체결되는 모터.
샤프트;
상기 샤프트에 결합된 로터; 및
상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;를 포함하고,
상기 스테이터를 수용하는 하우징을 포함하고,
상기 샤프트를 지지하는 제1 베어링과 상기 제1 베어링을 지지하는 제1 베어링 하우징을 포함하고,
상기 샤프트를 지지하는 제2 베어링과 상기 제2 베어링을 지지하는 제2 베어링 하우징을 포함하고,
상기 제1 베어링 하우징은 상기 하우징의 일측에 회전체결되고,
상기 제2 베어링 하우징은 상기 하우징의 타측과 일체인 모터.
제1 항에 있어서,
상기 제1 베어링 하우징은, 상기 제4 측벽에서 반경방향으로 돌출되어, 상기 제2 측벽과 상기 제3 측벽의 경계에 배치되는 제1 단턱과 접촉하는 연장부를 포함하는 모터.
제1 항에 있어서,
상기 스테이터는 스테이터 코어와 상기 스테이터 코어에 장착되는 인슐레이터를 포함하고,
상기 제4 측벽은 상기 인슐레이터와 반경방향으로 오버랩되게 배치되는 모터.
제1 항에 있어서,
상기 제4 측벽의 외경은, 상기 스테이터의 외경보다 큰 모터.
제2 항에 있어서,
상기 하우징은 상기 제2 베어링 하우징의 일측에 배치되며 제1 반경을 갖는 제1 측벽과. 상기 제2 베어링 하우징의 타측에 배치되며 상기 제1 반경보다 작은 제4 반경을 갖는 제5 측벽을 포함하는 모터.
제2 항에 있어서,
상기 하우징은 내면은 상기 제1 베어링 하우징의 축방향 끝단과 접촉하는 제1 단턱을 포함하는 모터.
제7 항에 있어서,
상기 제1 단턱은 축방향으로 상기 스테이터보다 일측에 배치되어, 상기 제1 단턱과 접촉하는 상기 제1 베어링 하우징의 축방향 끝단은 상기 스테이터와 이격되어 배치되는 모터.
제2 항에 있어서,
상기 스테이터는 스테이터 코어 및 상기 스테이터 코어에 결합된 인슐레이터 및 상기 인슐레이터 상에 배치되는 코일을 포함하고,
상기 코일과 전기적으로 접속되는 버스바 및 상기 버스바를 지지하는 버스바 홀더를 포함하고,
상기 버스바 홀더는 축방향을 상기 제2 베어링 하우징과 상기 스테이터 사이에 배치되는 모터.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 제1 베어링 하우징은 상기 하우징과 접촉하지 않는 제1 면을 포함하고,
상기 제1 면은 상기 하우징의 축방향 끝단면과 동일 평면상에 배치되는 모터.