KR20220142715A - 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 샤프트; 상기 샤프트에 결합된 로터; 및 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;를 포함하고, 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 샤프트를 지지하는 베어링과 상기 베어링을 지지하는 베어링 하우징을 포함하고, 상기 베어링 하우징은 제1 내경을 갖는 제1 영역과, 상기 제1 내경 보다 큰 제2 내경을 갖는 제2 영역과, 반경방향으로 상기 제1 영역과 제2 영역 사이에 배치되는 제3 영역을 포함하고, 상기 버스바는 반경방향으로 상기 제2 영역과 오버랩되게 배치되고, 상기 버스바 홀더는 상기 제3 영역에 결합하는 모터를 제공할 수 있다.

Description

모터{Motor}

실시예는 모터에 관한 것이다.

모터는 샤프트. 로터 및 스테이터를 포함한다. 로터 및 스테이터는 하우징에 포함된다. 스테이터는 스테이터 코어와, 스테이터 코어에 감기는 코일을 포함할 수 있다.

샤프트는 중공형 부재일 수 있다. 이러한 샤프트를 지지하는 베어링이 샤트의 일측과 타측을 각각 지지할 수 있다. 샤프트의 일측에는 베어링 하우징이 배치될 수 있다. 베어링 하우징은 하우징과 결합할 수 있다. 축 방향으로 베어링 하우징과 스테이터 사이에는 버스바와 버스바 홀더가 배치될 수 있다.

버스바 홀더와 베어링 하우징은 서로 밀접하게 배치되고, 버스바의 위치를 고려하여 베어링 하우징의 위치 및 치수가 관리되어야 하기 때문에 부품 관리가 복잡한 문제점이 있다.

이에, 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 베어링 하우징과 버스바 및 버스바 홀더의 관계에 있어서, 부품 관리가 용이하고, 부품수를 줄일 수 있는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 실시예는, 샤프트와, 상기 샤프트에 결합된 로터 및 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터를 포함하고, 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 샤프트를 지지하는 베어링과 상기 베어링을 지지하는 베어링 하우징을 포함하고, 상기 베어링 하우징은 제1 내경을 갖는 제1 영역과, 상기 제1 내경 보다 큰 제2 내경을 갖는 제2 영역과, 반경방향으로 상기 제1 영역과 제2 영역 사이에 배치되는 제3 영역을 포함하고, 상기 버스바는 반경방향으로 상기 제2 영역과 오버랩되게 배치되고, 상기 버스바 홀더는 상기 제3 영역에 결합하는 모터를 제공할 수 있다.

샤프트와, 상기 샤프트에 결합된 로터 및 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터를 포함하고, 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 샤프트를 지지하는 베어링과 상기 베어링을 지지하는 베어링 하우징을 포함하고, 상기 버스바 홀더는 제1 돌기를 포함하고, 상기 제1 돌기는 상기 베어링 하우징을 관통하여 외부 장치와 접촉하는 모터를 제공할 수 있다.

실시예에 따르면, 베어링 하우징과 버스바와 버스바 홀더를 일체로 구성함으로써, 부품수를 줄일 수 있으며, 부품 관리가 용이한 이점이 있다.

실시예에 따르면, 금속소재의 베어링 하우징을 대신하여, 몰드로 성형되는 버스바 홀더에 외주 장치와 연결되는 돌기를 형성함으로써, 조립 공정을 단순화할 수 있는 이점이 있다.

실시예에 따르면, 베어링이 수용되는 베어링의 제2 영역과 버스바 및 버스바 홀더를 반경방향으로 오버랩되도록 형성함으로써, 모터의 축방향 길이를 줄일 수 있는 이점이 있다.

도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에서 도시한 버스바 홀더, 버스바 및 베어링 하우징을 도시한 사시도이도,
도 3은 버스바 홀더와 버스바를 도시한 도면,
도 4는 베어링 하우징을 도시한 사시도,
도 5는 도 4의 A-A를 기준으로 하는 베어링 하우징의 측단면도,
도 6은 도 2에서 도시한 버스바 홀더, 버스바, 베어링 하우징의 측단면도.
도 7은 도 6의 C 부분을 확대하여 도시한 확대도,
도 8은 도 6의 D 부분을 확대하여 도시한 확대도이다.

샤프트의 길이 방향(상하 방향)과 평행한 방향을 축 방향이라 하고, 샤프트를 중심으로 축 방향과 수직한 방향을 반경 방향이라 하고, 샤프트를 중심으로 반경 방향의 반지름을 갖는 원을 따라가는 방향을 원주 방향이라 부른다.

도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 실시예에 따른 모터는 샤프트(100), 로터(200), 스테이터(300)를 포함할 수 있다. 이하, 내측이라 함은 하우징(800)에서 모터의 중심인 샤프트(100)를 향하는 방향을 나타내며, 외측이라 함은 샤프트(100)에서 하우징(800)의 방향을 향하는 방향인 내측의 반대 방향을 나타낸다. 또한, 이하 반경방향은 샤프트(100)의 축중심을 기준으로 한다.

샤프트(100)는 로터(200)에 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 부재일 수 있다. 샤프트(100)의 내측으로 외부 장치의 축이 진입할 수 있다.

로터(200)는 스테이터(300)와 전기적 상호 작용을 통해 회전한다. 로터(200)는 스테이터(300)의 내측에 배치될 수 있다.

스테이터(300)는 로터(200)의 외측에 배치된다. 스테이터(300)는 스테이터 코어(310), 스테이터 코어(310)에 장착되는 인슐레이터(320) 및 코일(330)을 포함할 수 있다. 코일(330)은 인슐레이터(320)에 감길 수 있다. 인슐레이터(320)는 코일(330)과 스테이터 코어(310) 사이에 배치되어, 스테이터 코어(310)와 코일(330) 간을 서로 전기적으로 절연시켜주는 역할을 한다. 코일(330)은 로터(200)의 마그넷과 전기적 상호 작용을 유발한다.

베어링(400)은 샤프트(100)를 회전 가능하게 지지한다.

버스바 홀더(500)는 버스바(600)를 지지한다. 버스바 홀더(500)는 내부에 버스바(600)를 포함하는 환형의 부재일 수 있다. 버스바 홀더(500)는 축방향으로 스테이터(300)와 베어링 하우징(700) 사이에 배치될 수 있다.

버스바(600)는 스테이터(300) 상에 배치될 수 있다. 버스바(600)는 코일(330)과 전기적으로 연결된다. 그리고 버스바(600)는 외부 전원과 연결될 수 있다.

베어링 하우징(700)은 베어링(400)을 내측에 수용한다. 베어링 하우징(700)은 하우징(800)의 개방된 일측을 덮는다.

도 2는 도 1에서 도시한 버스바 홀더(500), 버스바(600) 및 베어링 하우징(700)을 도시한 사시도이다.

도 2를 참조하면, 실시예에 따른 모터는, 버스바 홀더(500)와 버스바(600) 와 베어링 하우징(700)이 서로 결합하여, 일체로 구성될 수 있다. 버스바 홀더(500)의 소재와 베어링 하우징(700)의 소재는 서로 상이할 수 있다. 버스바 홀더(500)는 플라스틱 소재로 이루어질 수 있으나, 베어링 하우징(700)은 금속소재로 이루어질 수 있다. 버스바 홀더(500)와, 버스바(600)와, 베어링 하우징은 사출 성형을 통해 하나의 부품으로서 성형될 수 있다.

도 3은 버스바 홀더(500)와 버스바(600)를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 버스바 홀더(500)는 환형의 부재일 수 있다. 버스바(600)는 버스바 홀더(500)의 내측에 고정된다. 버스바(600)는 상 버스바(610)와 전원 버스바(620)를 포함할 수 있다. 상 버스바(610)는 U상, V상, W상의 3개의 버스바(600)에 해당한다. 전원 버스바(620)는 상 버스바(610)와 연결되어 외부 전원과 연결된다. 전원 버스바(620)의 단부는 축 방향을 따라 길게 배치될 수 있다.

버스바 홀더(500)는 환형의 바디(510)와, 바디(510)에서 축 방향으로 돌출되는 돌기(P)를 포함할 수 있다. 바디(510)의 내측에는 상 버스바(610)가 배치된다. 돌기(P)는 제1 돌기(P1)와 제2 돌기(P2)를 포함할 수 있다 제1 돌기(P1)는 외부 장치와 연결을 위한 것이다. 제2 돌기(P2)는 전원 버스바(620)의 단부를 고정하기 위한 것이다. 제1 돌기(P1)는 원통 형상을 가질 수 있다. 전원 버스바(620)는 제2 돌기(P2)의 내부에 위치한다.

제2 돌기(P2)는 바디(510)에서 연장되는 제1 파트(P21)와, 제1 파트(P21)에서 축 방향으로 돌출되는 제2 파트(P22)를 포함할 수 있다. 제2 파트(P22)의 일부가 베어링 하우징(700)의 제2 홀을 관통하여 배치될 수 있다.

버스바 홀더(500)와 베어링 하우징(700)이 결합된 상태에서, 제2 돌기(P2)의 제2 파트(P22)의 일면이 베어링 하우징(700)의 제3 영역에 접촉할 수 있다. 버스바 홀더(500)와 베어링 하우징(700)이 결합된 상태에서, 제1 돌기(P1)와 제2 돌기(P2)를 제외한 버스바 홀더(500)는 베어링 하우징(700)은 접촉하지 않도록 이격되어 배치될 수 있다.

도 4는 베어링 하우징(700)을 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4의 A-A를 기준으로 하는 베어링 하우징(700)의 측단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 베어링 하우징(700)은 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)과 제3 영역(A3)과 제6 영역(A6)을 포함할 수 있다.

제1 영역(A1)은 제1 내경(D1)을 가진다. 제1 영역(A1)의 내측에는 베어링(400)이 위치한다. 제1 영역(A1)의 내주면은 베어링(400)의 외륜과 접촉할 수 있다.

제2 영역(A2)은 제1 내경(D1)보다 큰 제2 내경(D2)을 가진다. 제2 영역(A2)의 외주면은 하우징(800)의 내면과 접촉할 수 있다.

제3 영역(A3)은 축 방향으로 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)에 위치하는 것으로 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)을 연결한다. 제3 영역(A3)은 축 방향과 수직한 평면을 따라 배치될 수 있다. 이러한 제3 영역(A3)은 버스바 홀더(500) 및 버스바(600)와 축 방향으로 오버랩되게 배치된다.

제6 영역(A6)의 제1 내경(D1)보다 작은 제3 내경(D3)을 가진다. 제6 영역(A6)은 베어링(400)의 외륜의 일면과 접촉하여 베어링(400)을 지지하는 역할을 한다.

제3 영역(A3)에는 홀(H)이 배치될 수 있다. 홀(H)은 제1 홀(H1)과 제2 홀(H2)을 포함할 수 있다. 제1 홀(H1)은 버스바 홀더(500)의 제1 돌기(P1)가 관통하는 곳이다. 제2 홀(H2)은 버스바 홀더(500)의 제2 돌기(P2)가 관통하는 곳이다.

도 6은 도 2에서 도시한 버스바 홀더(500), 버스바(600), 베어링 하우징(700)의 측단면도이다.

도 6을 참조하면, 버스바 홀더(500)는 제4 영역(A4)과 제5 영역(A5)으로 구분될 수 있다. 축 방향을 따라 버스바 홀더(500)의 제3 영역(A3)을 기준으로, 버스바 홀더(500)의 제4 영역(A4)은 베어링 하우징(700)의 제3 영역(A3)의 일측에 위치하는 영역으로 정의될 수 있다. 버스바 홀더(500)의 제5 영역(A5)은 베어링 하우징(700)의 제3 영역(A3)의 타측에 위치하는 영역으로 정의될 수 있다.

예를 들어, 제4 영역(A4)은 홀(H)을 관통한 돌기(P)의 단부에 해당할 수 있다. 제5 영역(A5)은 내측에 상 버스바(610)를 포함하는 버스바 홀더(500)의 바디(510)에 해당할 수 있다. 버스바 홀더(500)의 돌기(P)는 베어링 하우징(700)의 제3 영역(A3)과 결합하여 버스바 홀더(500)와 베어링 하우징(700)을 일체화한다.

한편, 버스바 홀더(500)의 제5 영역(A5)은 베어링 하우징(700)의 제1 영역(A1)과 반경방향으로 오버랩되게 배치된다. 그리고 버스바 홀더(500)의 제5 영역(A5)은 베어링 하우징(700)에 수용된 베어링(400)과 반경방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다. 이에, 모터의 축방향 길이를 크게 줄일 수 있는 이점이 있다.

제1 돌기(P1)의 끝단은 제1 홀(H1)을 관통하여 베어링 하우징(700)의 제2 영역(A2)의 끝단보다 소정의 높이(K)만큼 축 방향으로 돌출되게 배치될 수 있다. 이러한 제1 돌기(P1)는 외부 장치와 결합한다. 제1 돌기(P1)를 베어링 하우징(700)에 압입하여 고정하지 않고, 성형이 쉬운 버스바 홀더(500)에 구현함으로써, 제조 공정을 줄이면서도, 버스바 홀더(500)와 베어링 하우징(700)의 결합시키는 구성으로 활용할 수 있는 이점이 있다.

제2 돌기(P2)는 전원 버스바(620)를 내측에 포함하며, 전원 버스바(620)를 안내한다. 제2 돌기(P2) 또한, 전원 버스바(620)를 안내하는 역할과 함께, 베어링 하우징(700)과 버스바 홀더(500)의 결합성을 확보하는 역할을 한다.

버스바 홀더(500)와 베어링 하우징(700)이 결합된 상태에서, 버스바(600)는 베어링 하우징(700)은 접촉하지 않도록 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 상 버스바(610)의 단자들이 베어링 하우징(700)과 축 방향으로 이격되도록 돌기(P)가 베어링 하우징(700)에 결합될 수 있다.

버스바 홀더(500)의 돌기(P)와, 베어링 하우징(700)의 조립성을 높이기 위하여, 베어링 하우징(700)의 제1 영역(A1)은 반경방향으로 버스바 홀더(500)와 이격되어 배치될 수 있다.

도 7은 도 6의 C 부분을 확대하여 도시한 확대도이고, 도 8은 도 6의 D 부분을 확대하여 도시한 확대도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 돌기(P)는 제1 면(S1)과 제2 면(S2)을 포함할 수 있다. 제1 면(S1)은 축 방향으로 제3 영역(A3)의 일측과 접촉하는 면이다. 제2 면(S2)은 축 방향으로 제3 영역(A3)의 타측과 접촉하는 면이다. 제1 면(S1)과 제2 면(S2)은 돌기(P)의 외면에서 오목하게 형성된 환형의 홈의 내면 중 일부 일 수 있다. 제1 면(S1)과 제2 면(S2)이 각각 버스바 홀더(500)의 제3 영역(A3)과 접촉하기 때문에 버스바 홀더(500)와 베어링 하우징(700)은 축 방향으로 서로 강하게 구속될 수 있다.

제1 돌기(P1)와 제2 돌기(P2)가 각각 제1 홀(H1) 및 제2 홀(H2)을 관통하기 때문에 축 방향과 수직한 방향으로도, 결합력이 높은 이점이 있다.

전술된 실시예는 차량용 또는 가전용 등 다양한 기기에 이용할 수 있다.

100: 샤프트
200: 로터
300: 스테이터
400: 베어링
500: 버스바 홀더
600: 버스바
700: 베어링 하우징
800: 하우징
A1: 제1 영역
A2: 제2 영역
A3: 제3 영역
A4: 제4 영역
A5: 제5 영역

Claims (10)

1. 샤프트;
   상기 샤프트에 결합된 로터; 및
   상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;를 포함하고,
   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 샤프트를 지지하는 베어링과 상기 베어링을 지지하는 베어링 하우징을 포함하고,
   상기 베어링 하우징은 제1 내경을 갖는 제1 영역과, 상기 제1 내경 보다 큰 제2 내경을 갖는 제2 영역과, 반경방향으로 상기 제1 영역과 제2 영역 사이에 배치되는 제3 영역을 포함하고,
   상기 버스바는 반경방향으로 상기 제2 영역과 오버랩되게 배치되고, 상기 버스바 홀더는 상기 제3 영역에 결합하는 모터.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 버스바 홀더는 제4 영역과 제5 영역을 포함하고,
   상기 제4 영역은 축방향으로 상기 제3 영역의 일측에 배치되고, 상기 제5 영역은 축방향으로 상기 제3 영역의 타측에 배치되는 모터.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 제3 영역은 제1 홀을 포함하고,
   상기 버스바 홀더는 축방향으로 상기 제4 영역에서 돌출되는 돌기를 포함하고,
   상기 돌기의 단부는 상기 제5 영역으로서, 상기 제1 홀을 관통하여 상기 제3 영역의 일측에 배치되는 모터.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 돌기는 제1 돌기와 제2 돌기를 포함하고,
   상기 버스바의 전원 버스바가 상기 제1 돌기에 배치되고,
   상기 제2 돌기는 외부 장치와 접촉하는 모터.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 제2 돌기의 끝단의 위치는 축방향으로 상기 제1 영역의 끝단보다 돌출되어 배치되는 모터,
6. 제3 항에 있어서,
   상기 돌기는 축방향으로 상기 제3 영역의 일측과 접촉하는 제1 면과, 상기 제1 면에 대향하게 배치되어 상기 제3 영역의 타측과 접촉하는 제2 면을 포함하는 모터.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 버스바는 상 버스바를 포함하고,
   상기 제2 면은 상기 상 버스바 보다 축방향으로 돌출되어 배치되는 모터.
8. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 영역은 반경방향으로 상기 버스바 홀더와 이격되어 배치되는 모터.
9. 제3 항에 있어서,
   상기 버스바 홀더와 상기 베어링 하우징은 소재가 상이하며, 상기 버스바 홀더는 상기 돌기를 제외하고 상기 베어링 하우징과 접촉하지 않는 모터.
10. 샤프트;
    상기 샤프트에 결합된 로터; 및
    상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;를 포함하고,
    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 샤프트를 지지하는 베어링과 상기 베어링을 지지하는 베어링 하우징을 포함하고,
    상기 버스바 홀더는 제1 돌기를 포함하고,
    상기 제1 돌기는 상기 베어링 하우징을 관통하여 외부 장치와 접촉하는 모터.

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