KR20220149311A - 모터의 동력 인출 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터의 로터를 감싸서 지지하는 모터하우징; 상기 모터하우징에 회전 가능하게 지지되는 로터축; 상기 로터축과 동심축을 이루며 동력을 전달받도록 설치되는 입력축; 상기 로터축과 입력축을 함께 지지하도록 상기 모터하우징에 동일 가공에 의해 형성된 동일지지부를 포함하여 구성된다.

Description

모터의 동력 인출 구조{MOTOR POWER TAKEOFF STRUCTURE}

본 발명은 전기차 등에 사용되는 모터의 동력을 인출하는 구조에 관한 기술이다.

전기차는 모터의 동력을 구동륜으로 전달하여 차량을 주행시키도록 구성되며, 상기 모터의 동력은 감속기나 변속기 등을 통하여, 차량의 주행 상황에 적합한 속도와 토크로 변환되어 구동륜에 제공된다.

상기와 같이 모터로부터 동력을 인출하여, 감속기나 변속기 등에 전달하기 위해서는, 모터의 로터축으로부터 제공되는 동력을 상기 감속기 등에 적절히 전달할 수 있어야 한다.

즉, 모터의 로터축에서 전달되는 동력을 감속기 등의 입력축으로 전달할 수 있어야 하며, 상기 모터의 로터축과 감속기 등의 입력축은 동심축을 이루도록 정렬되어야 소음과 진동이 최소화되고, 동력전달 효율이 높아진다.

그러나, 가공 오차나 조립 오차 등에 의해 모터의 로터축과 입력축 사이에는 도 1에 도시된 바와 같은 오정렬 상황이 발생할 수 있다.

즉, 두 축의 각도가 서로 어긋나서 구부러진 A상태, 두 축이 서로 평행하지만 동심축을 이루지 못하는 B상태, 위 A상태와 B상태가 복합적으로 발생한 C상태, 두 축은 서로 동심축을 이루어 적절히 정렬되어 있으나, 이들을 지지하고 있는 베어링들이 서로 정렬되지 못한 D상태 등과 같은 오정렬 상태가 자주 발생하고, 이러한 두 축의 오정렬 상태에서 모터의 동력이 전달되면, 소음과 진동을 유발하며, 내구성이 저하되는 문제가 있다.

물론, 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해, 모터의 로터축 자체를 상대적으로 길게 형성하고, 감속기 등의 입력기어를 모터의 로터축에 압입하면, 두 축의 오정렬에 의한 문제는 해결할 수 있으나, 길어진 모터 회전축의 가공 오차 및 조립 오차 등이 누적되어 회전 시 공진에 의한 소음과 진동이 발생하고, 조립된 부품에 의한 사이드밴드 등이 발생하는 문제가 있다.

상기 발명의 배경이 되는 기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 1019960009335 A

본 발명은 모터의 로터축과, 이 회전축의 동력을 입력 받는 입력축의 정렬 상태를, 보다 용이하고 정확하게 확보할 수 있도록 함으로써, 모터로부터 인출된 동력을 입력 받는 감속기나 변속기 등의 소음 및 진동이 현저히 저감되도록 하고, 내구성이 향상될 수 있도록 한 모터의 동력 인출 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 모터의 동력 인출 구조는,

모터의 로터를 감싸서 지지하는 모터하우징;

상기 모터하우징에 회전 가능하게 지지되는 로터축;

상기 로터축과 동심축을 이루며 동력을 전달받도록 설치되는 입력축;

상기 로터축과 입력축을 함께 지지하도록 상기 모터하우징에 동일 가공에 의해 형성된 동일지지부;

를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 모터하우징의 동일지지부는 상기 로터축의 축방향을 따라 길게 형성된 단일 원통형 홀로 이루어질 수 있다.

상기 로터축은 상기 동일지지부에 삽입되는 로터베어링에 의해 회전 가능하게 지지되고;

상기 입력축은 상기 동일지지부에 삽입되는 샤프트베어링에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다.

상기 동일지지부에는 상기 로터베어링과 샤프트베어링이 설치되는 위치를 구분하는 차단부재가 설치될 수 있다.

상기 차단부재는 상기 동일지지부에 형성된 링홈에 장착되는 스냅링으로 이루어질 수 있다.

상기 동일지지부에 지지되는 로터축의 단부에는 피메일스플라인이 형성되고;

상기 동일지지부에 지지되는 입력축의 단부에는 상기 피메일스플라인에 결합되는 메일스플라인이 형성될 수 있다.

상기 로터축의 피메일스플라인과 상기 입력축의 메일스플라인은 상기 차단부재를 기준으로 상기 로터축 쪽에 형성될 수 있다.

상기 동일지지부에 지지되는 입력축의 단부에는 피메일스플라인이 형성되고;

상기 동일지지부에 지지되는 로터축의 단부에는 상기 피메일스플라인에 결합되는 메일스플라인이 형성될 수 있다.

상기 입력축의 피메일스플라인과 상기 로터축의 메일스플라인은 상기 차단부재를 기준으로 상기 입력축 쪽에 형성될 수 있다.

본 발명은 모터의 로터축과, 이 회전축의 동력을 입력 받는 입력축의 정렬 상태를, 보다 용이하고 정확하게 확보할 수 있도록 함으로써, 모터로부터 인출된 동력을 입력 받는 감속기나 변속기 등의 소음 및 진동이 현저히 저감되도록 하고, 내구성이 향상될 수 있도록 한다.

도 1은 종래 두 축이 오정렬되는 상태의 종류를 설명한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 모터의 동력 인출 구조의 제1실시예를 도시한 도면,
도 3과 도 4는 상기 제1실시예를 보다 구체적으로 도시한 것으로서, 로터축과 입력축의 조립 전후를 차례로 도시한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 모터의 동력 인출 구조의 제2실시예를 도시한 도면이다.

본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.

본 발명에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

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. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명 모터의 동력 인출 구조의 실시예는, 모터의 로터(1)를 감싸서 지지하는 모터하우징(3); 상기 모터하우징(3)에 회전 가능하게 지지되는 로터축(5); 상기 로터축(5)과 동심축을 이루며 동력을 전달받도록 설치되는 입력축(7); 상기 로터축(5)과 입력축(7)을 함께 지지하도록 상기 모터하우징(3)에 동일 가공에 의해 형성된 동일지지부(9)를 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명은, 로터축(5)과 상기 로터축(5)의 동력을 인출하기 위해 설치되는 입력축(7)이 서로 연결되는 부위를 상기 모터하우징(3)에 동일 가공에 의해 형성된 동일지지부(9)를 통하여 지지할 수 있도록 함으로써, 상기 로터축(5)과 입력축(7)의 정렬이 용이하고 정확하게 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

따라서, 종래에 상기 로터축(5)을 지지하기 위해 가공되는 지지부와 상기 입력축(7)을 지지하기 위해 가공되는 지지부가 별개의 가공에 의해 각각 형성되는 경우에 발생할 수 있는 가공 오차에 따른 오정렬의 가능성을 완전히 배제할 수 있게 되는 것이다.

참고로, 도 1에서 상기 모터하우징(3)의 내측에는 로터(1)가 로터축(5)에 의해 회전 가능한 상태로 지지되고, 상기 로터축(5)으로부터 동력을 인출하기 위해 설치되는 입력축(7)은 상기 로터축(5)과 동심축을 이루도록 설치되며, 상기 로터축(5)과 결합되는 단부의 맞은편 단부는 감속기나 변속기 등의 케이스(13)에 의해 지지되도록 구성된 것을 표현하고 있다.

또한, 상기 입력축(7)에는 입력기어(11)가 일체로 구비된 것을 예시하고 있다.

상기 모터하우징(3)의 동일지지부(9)는 상기 로터축(5)의 축방향을 따라 길게 형성된 단일 원통형 홀로 이루어질 수 있다.

즉, 상기 모터하우징(3)의 동일지지부(9)는 동일한 가공 데이텀(DATUM)을 사용한 동일 가공에 의해 형성된 하나의 원통형 홀로 이루어지므로, 여기에 삽입되어 지지되는 두 축은 서로 평행한 동심축 상태를 저절로 형성하게 되는 것이다.

본 발명 실시예들에서, 상기 로터축(5)은 상기 동일지지부(9)에 삽입되는 로터베어링(15)에 의해 회전 가능하게 지지되고; 상기 입력축(7)은 상기 동일지지부(9)에 삽입되는 샤프트베어링(17)에 의해 회전 가능하게 지지된다.

또한, 상기 동일지지부(9)에는 상기 로터베어링(15)과 샤프트베어링(17)이 설치되는 위치를 구분하는 차단부재가 설치된다.

따라서, 상기 로터축(5)과 입력축(7)은 후술하는 바와 같이 서로간에 형성된 스플라인 구조에 의해 동력을 전달하되, 이외의 나머지 다른 부분에서는 서로 기계적으로 격리되어, 상호간의 기계적 접촉이 배제됨에 따라, 기계적 접촉에 의해 발생할 수 있는 소음, 진동 및 마모 등의 부작용을 배제할 수 있다.

본 발명에 도시된 실시예들에서, 상기 차단부재는 상기 동일지지부(9)에 형성된 링홈(19)에 장착되는 스냅링(21)으로 이루어진다.

물론, 상기 차단부재는 상기와 같은 스냅링(21) 이외에도, 상기 로터축(5)과 입력축(7)이 축방향으로 서로 일정한 간격을 유지할 수 있도록 설치되는 클립이나 핀 등과 같은 다양한 수단이 사용될 수도 있을 것이다.

상기 동일지지부(9)에 지지되는 로터축(5)의 단부에는 피메일스플라인(23)이 형성되고; 상기 동일지지부(9)에 지지되는 입력축(7)의 단부에는 상기 피메일스플라인(23)에 결합되는 메일스플라인(25)이 형성되어, 상기 로터축(5)과 입력축(7)은 서로 스플라인으로 결합되어 동력을 전달하도록 구성된다.

도 2 내지 도 4의 제1실시예에서, 상기 로터축(5)의 피메일스플라인(23)과 상기 입력축(7)의 메일스플라인(25)은 상기 차단부재를 기준으로 상기 로터축(5) 쪽에 형성된 것으로서, 상기 모터 쪽에 공간적 여유가 있고 로터축(5) 직경이 상대적으로 크게 확보될 수 있는 경우에 유리하게 사용될 수 있다.

참고로, 도 3은 상기 로터축(5)과 입력축(7)을 상기 동일지지부(9)에 결합하는 과정을 설명한 것으로서, 상기 동일지지부(9)에 상기 차단부재를 장착한 상태에서, 상기 차단부재 양쪽에 상기 로터축(5)과 입력축(7)을 각각 로터베어링(15)과 샤프트베어링(17)에 의해 지지되도록 결합하면, 도 4와 같은 조립상태가 형성되어, 상기 로터축(5)과 입력축(7)은 저절로 동심축으로 정렬되며, 상기 로터축(5)의 동력이 상기 스플라인에 의해 상기 입력축(7)으로 원활하게 전달될 수 있는 상태가 되는 것이다.

도 5의 제2실시예에서는, 상기 동일지지부(9)에 지지되는 입력축(7)의 단부에 피메일스플라인(23)이 형성되고; 상기 동일지지부(9)에 지지되는 로터축(5)의 단부에는 상기 피메일스플라인(23)에 결합되는 메일스플라인(25)이 형성된다.

또한, 상기 입력축(7)의 피메일스플라인(23)과 상기 로터축(5)의 메일스플라인(25)은 상기 차단부재를 기준으로 상기 입력축(7) 쪽에 형성되어, 상기 제1실시예에 비해 모터 쪽의 공간이 비교적 협소하거나, 로터축(5) 직경이 작은 경우에 유리하게 사용될 수 있다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

1; 로터
3; 모터하우징
5; 로터축
7; 입력축
9; 동일지지부
11; 입력기어
13; 케이스
15; 로터베어링
17; 샤프트베어링
19; 링홈
21; 스냅링
23; 피메일스플라인
25; 메일스플라인

Claims (9)

1. 모터의 로터를 감싸서 지지하는 모터하우징;
   상기 모터하우징에 회전 가능하게 지지되는 로터축;
   상기 로터축과 동심축을 이루며 동력을 전달받도록 설치되는 입력축;
   상기 로터축과 입력축을 함께 지지하도록 상기 모터하우징에 동일 가공에 의해 형성된 동일지지부;
   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 모터의 동력 인출 구조.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 모터하우징의 동일지지부는 상기 로터축의 축방향을 따라 길게 형성된 단일 원통형 홀로 이루어진 것
   을 특징으로 하는 모터의 동력 인출 구조.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 로터축은 상기 동일지지부에 삽입되는 로터베어링에 의해 회전 가능하게 지지되고;
   상기 입력축은 상기 동일지지부에 삽입되는 샤프트베어링에 의해 회전 가능하게 지지된 것
   을 특징으로 하는 모터의 동력 인출 구조.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 동일지지부에는 상기 로터베어링과 샤프트베어링이 설치되는 위치를 구분하는 차단부재가 설치된 것
   을 특징으로 하는 모터의 동력 인출 구조.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 차단부재는 상기 동일지지부에 형성된 링홈에 장착되는 스냅링으로 이루어진 것
   을 특징으로 하는 모터의 동력 인출 구조.
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 동일지지부에 지지되는 로터축의 단부에는 피메일스플라인이 형성되고;
   상기 동일지지부에 지지되는 입력축의 단부에는 상기 피메일스플라인에 결합되는 메일스플라인이 형성된 것
   을 특징으로 하는 모터의 동력 인출 구조.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 로터축의 피메일스플라인과 상기 입력축의 메일스플라인은 상기 차단부재를 기준으로 상기 로터축 쪽에 형성되는 것
   을 특징으로 하는 모터의 동력 인출 구조.
8. 청구항 4에 있어서,
   상기 동일지지부에 지지되는 입력축의 단부에는 피메일스플라인이 형성되고;
   상기 동일지지부에 지지되는 로터축의 단부에는 상기 피메일스플라인에 결합되는 메일스플라인이 형성된 것
   을 특징으로 하는 모터의 동력 인출 구조.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 입력축의 피메일스플라인과 상기 로터축의 메일스플라인은 상기 차단부재를 기준으로 상기 입력축 쪽에 형성되는 것
   을 특징으로 하는 모터의 동력 인출 구조.
   
   

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