KR20230108458A

KR20230108458A - 모터

Info

Publication number: KR20230108458A
Application number: KR1020220003876A
Authority: KR
Inventors: 박혁진
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2022-01-11
Filing date: 2022-01-11
Publication date: 2023-07-18

Abstract

본 발명은, 샤프트; 상기 샤프트에 결합된 로터; 및 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;및 상기 샤프트에 편심되게 결합하는 제1 베어링을 포함하고, 상기 제1 베어링은 상기 샤프트의 외주면에 회전 체결되되, 상기 제1 베어링과 상기 샤프트의 회전 체결 방향은 상기 샤프트의 회전 방향과 동일한 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. 하우징의 일측은 개방된다. 한편, 샤프트는 베어링에 의해 회전 가능하게 지지된다. 베어링은 베어링 하우징에 고정될 수 있다. 베어링 하우징은 하우징의 개방된 일측을 덮는다.

이러한 모터는 샤프트에 편심되게 결합하는 베어링을 포함할 수 있다. 편심된 베어링은 외부장치와 접촉하여 모터의 회전력을 전달할 수 있다. 일반적으로 이러한 베어링은 샤프트에 압입하여 결합시킨다.

때문에 큰 압입력이 요구되어, 베어링을 샤프트에 결합하기 어렵고, 베어링과 샤프트의 치수관리가 어려운 문제점이 있다. 또한, 베어링의 압입과정에서 칩(chip)이 발생하는 문제점이 있다.

이에, 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 베어링을 압입하지 않고, 샤프트에 결합시킬 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 스테이터 및 상기 샤프트에 편심되게 결합하는 제1 베어링을 포함하고, 상기 제1 베어링은 상기 샤프트의 외주면에 회전 체결되되, 상기 제1 베어링과 상기 샤프트의 회전 체결 방향은 상기 샤프트의 회전 방향과 동일한 모터를 제공할 수 있다.

실시예는, 샤프트와, 상기 샤프트에 결합된 로터 및 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터 및 상기 샤프트에 배치되는 제1 베어링과 제2 베어링 및 상기 제2 베어링을 지지하는 베어링 하우징을 포함하고 상기 제2 베어링은 상기 샤프트를 지지하고, 상기 제1 베어링은 상기 샤프트에 편심되게 결합하되, 상기 샤프트에 회전 체결되어 상기 샤프트에 고정될 수 있다.

실시예에 따르면, 베어링을 샤프트에 압입하지 않고 샤프트에 회전 체결함으로써, 샤프트와 베어링의 결합이 용이하고, 샤프트와 베어링의 치수관리가 용이한 이점이 있다.

실시예에 따르면, 베어링을 샤프트에 압입하지 않기 때문에, 베어링을 샤프트에 결합시키는 과정에서 칩이 발생하는 것을 방지하는 이점이 있다.

실시예에 따르면, 샤프트의 회전방향과, 베어링과 샤프트의 회전 체결방향이 동일하기 때문에, 모터의 작동과정에서, 베어링이 샤프트에서 이탈하는 것이 방지된다.

도 1은 실시예에 따른 모터의 측단면도,
도 2는 도 1에서 도시한 샤프트를 도시한 도면,
도 3은 도 1에서 도시한 제1 베어링을 도시한 도면,
도 4는 복수 개의 제1 베어링이 결합된 샤프트를 도시한 도면, 도 5는 도 4에서 도시한 샤프트를 도시한 도면,
도 6은 제1 베어링과 제2 베어링이 샤프트에 결합되는 과정을 도시한 도면,
도 7은 제1 베어링의 편심영역과 제2 베어링의 편심영역의 위상차를 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), 제1 베어링(400)과, 제2 베어링(500)과, 베어링 하우징(600)과, 하우징(700)을 포함할 수 있다.

이하, 내측이라 함은 하우징(700)에서 모터의 중심인 샤프트(100)를 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 마그넷을 포함할 수 있다.

스테이터(300)는 로터(200)의 외측에 배치될 수 있다. 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.

제1 베어링(400)은 샤프트(100)에 결합한다 제1 베어링(400)은 샤프트(100)에 편심되게 결합한다.

제2 베어링(500)은 샤프트(100)를 회전 가능하게 지지한다. 제2 베어링(500)은 샤프트(100)와 동심으로 배치된다.

베어링 하우징(600)은 제2 베어링(500)을 고정한다. 그리고 베어링 하우징(600)은 하우징(700)에 결합될 수 있다.

하우징(700)은 스테이터(200)의 외측에 배치된다. 하우징(700)은 로터(200)와 스테이터(300)를 수용한다.

샤프트(100)가 회전하면, 제1 베어링(400)이 함께 회전하고, 회전하는 제1 베어링(400)은 외부 장치(예를 들어, 제동장치의 플런저)와 접촉하여, 모터의 회전력을 외부 장치에 전달한다.

도 2는 도 1에서 도시한 샤프트(100)를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 베어링(400)은 샤프트(100)의 외주면에 압입되지 않고 회전 체결된다. 이때, 제1 베어링(400)과 샤프트(100)의 회전 체결 방향은 샤프트(100)의 회전 방향과 동일하여, 모터의 작동과정에서, 제1 베어링(400)이 샤프트(100)에서 이탈하는 것이 방지된다.

이러한 샤프트(100)는 제1 나사산(S1)을 포함할 수 있다. 제1 나사산(S1)은 샤프트(100)의 외주면에 배치된다. 샤프트(100)는 제3 영역(A3)과 제4 영역(A4)을 포함할 수 있다. 제1 나사산(S1)은 축방향으로 제3 영역(A3)과 제4 영역(A4) 사이에 배치된다.

제3 영역(A3)은 샤프트(100)의 끝단을 포함하는 영역이다.

제4 영역(A4)은 제2 베어링(500)이 안착되는 영역이다.

도 3은 도 1에서 도시한 제1 베어링(400)을 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 제1 베어링(400)은 내면에 제2 나사산(S2)을 포함한다. 제2 나사산(S2)은 샤프트(100)의 제1 나사산(S1)과 회전 체결한다.

샤프트(100)의 제3 영역(A3)의 외경(D2)은 제1 베어링(400)의 내면의 내경(D1)보다 작다. 이는 제1 나사산(S1)이 배치되는 영역까지 제1 베어링(400)이 제3 영역(A3)을 관통하여 용이하게 삽입될수 있도록 유도하기 위함이다. 한편, 제3 영역(A3)의 축방향 길이(L2)가 제1 나사산(S1)이 배치되는 영역의 축방향 길이보(L1)다 클 수 있다.

이러한 제1 베어링(400)은 샤프트(100)를 중심으로 하여 편심영역을 가진다. 샤프트(100)가 회전하면 제1 베어링(400)의 편심영역이 외부 장치를 밀어내면서, 모터의 회전력을 외부 장치에 전달할 수 있다.

제1 나사산(S1)이 배치되는 축방향 길이(L1)나 피치는 제1 베어링(400)이 샤프트(100)에 완전히 회전 체결되었을 때, 제1 베어링(400)의 편심영역의 원주방향 위치를 고려하여 설정될 수 있다.

도 4는 복수 개의 제1 베어링(400)이 결합된 샤프트(100)를 도시한 도면이고, 도 5는 도 4에서 도시한 샤프트(100)를 도시한 도면이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 샤프트(100)에 복수 개의 제1 베어링(400)이 배치될 수 있다.

샤프트(100)는 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)을 포함한다.

제1 영역(A1)은 샤프트(100)의 끝단과 연결되는 제3 영역(A3)에 인접하고, 제2 영역(A2)은 제4 영역(A4)에 인접하여 배치된다. 제2 영역(A2)은 제1 영역(A1)보다 샤프트(100)의 끝단에 가깝게 배치된다.

제2 영역(A2)은 제1 영역(A1)의 외경보다 작은 외경을 가진다.

제1 나사산(S1)은 축방향으로 서로 이격되어 배치되는 제1-1 나사산(S1a)과 제1-2 나사산(S1b)을 포함한다. 제1-1 나사산(S1a)은 제1 영역(A1)에 배치된다. 그리고 제1-2 나사산(S1b)은 제2 영역(A2)에 배치된다. 제1-1 나사산(S1a)의 체결방향과 제1-2 나사산(S1b)의 체결방향은 동일하다.

제1 베어링(400)은 제1-1 베어링(410)과 제1-2 베어링(420)을 포함한다.

제1-1 베어링(410)은 제1 영역(A1)에 회전체결된다. 그리고 제1-2 베어링(420)은 제2 영역(A2)에 회전 체결된다. 즉, 제1-1 베어링(410)은 제1-1 나사산(S1a)에 회전 체결된다. 그리고 제1-2 베어링(420)은 제1-2 나사산(S1b)에 회전 체결된다.

도 6은 제1 베어링(400)과 제2 베어링(500)이 샤프트(100)에 결합되는 과정을 도시한 도면이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 샤프트(100)에, 제2 베어링(500), 제1-1 베어링(410), 제1-2 베어링(420) 순으로 결합될 수 있다.

샤프트(100)를 회전 가능하게 지지하는 제2 베어링(500)이 샤프트(100)에 배치될 수 있다. 제2 베어링(500)은 샤프트(100)의 제4 영역(A4)에 압입될 수 있다.

다음으로, 제1-1 베어링(410)이 샤프트(100)의 제1 영역(A1)에 회전 체결될 수 있다. 제1-1 베어링(410)의 내면에 배치된 제2-1 나사산(2a)이 샤프트(100)의 제1-1 나사산(S1a)에 회전 체결됨으로서, 제1-1 베어링(410)이 샤프트(100)에 결합될 수 있다.

다음으로, 제1-2 베어링(420)이 샤프트(100)의 제2 영역(A2)에 회전 체결될 수 있다. 제1-2 베어링(420)의 내면에 배치된 제2-2 나사산(2b)이 샤프트(100)이 제1-2 나사산(S1b)에 회전 체결됨으로서, 제1-2 베어링(420)이 샤프트(100)에 결합될 수 있다.

제1-1 베어링(410)의 내경이 제2 영역(A2)의 외경보다 크기 때문에 제1-1 베어링(410)은 제2 영역(A2)을 관통하여 제1 영역(A1)에 용이하게 회전 체결될 수 있다.

제1-2 베어링(420)은 샤프트(100)의 제3 영역(A3)을 관통하여 제2 영역(A2)에 회전 체결될 수 있다. 제1-2 베어링(420)의 내경은 제1-1 베어링(410)의 내경보다 작다.

도 7은 제1 베어링(400)의 편심영역과 제2 베어링(500)의 편심영역의 위상차를 도시한 도면이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 제1-1 베어링(410)의 편심 방향과 제1-2 베어링(420)의 편심 방향은 서로 상이할 수 있다. 그리고 제1 베어링(400)의 편심영역(P1)과 제2 베어링(500)의 편심영역(P2)의 위상차(R)를 확보하기 위해, 제1-1 나사산(S1a)이 배치되는 영역의 축방향 길이(L4)는 제1-2 나사산(S1b)이 배치되는 영역의 축방향 길이(L3)와 서로 상이할 수 있다.

작업자는 제1-1 나사산(S1a)이 배치되는 영역의 축방향 길이는 제1-2 나사산(S1b)이 배치되는 영역의 축방향 길이를 조절하여, 제1 베어링(400)의 편심영역(P1)과 제2 베어링(500)의 편심영역(P2)의 위상차(R2)를 정밀하면서도 용이하게 조절할 수 있는 이점이 있다.

전술된 실시예는 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
300: 스테이터
400: 제1 베어링
500: 제2 베어링
600: 베어링 하우징
700: 하우징
S1: 제1 나사산
S2: 제2 나사산

Claims

샤프트;
상기 샤프트에 결합된 로터; 및
상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;및
상기 샤프트에 편심되게 결합하는 제1 베어링을 포함하고,
상기 제1 베어링은 상기 샤프트의 외주면에 회전 체결되되, 상기 제1 베어링과 상기 샤프트의 회전 체결 방향은 상기 샤프트의 회전 방향과 동일한 모터.
샤프트;
상기 샤프트에 결합된 로터; 및
상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;및
상기 샤프트에 배치되는 제1 베어링과 제2 베어링;및
상기 제2 베어링을 지지하는 베어링 하우징을 포함하고
상기 제2 베어링은 상기 샤프트를 지지하고,
상기 제1 베어링은 상기 샤프트에 편심되게 결합하되, 상기 샤프트에 회전 체결되어 상기 샤프트에 고정되는 모터.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 샤프트는 제1 영역과 상기 제1 영역의 외경보다 작은 외경을 가지는 제2 영역을 포함하고,
상기 제2 영역은 상기 제1 영역보다 상기 샤프트의 끝단에 가깝게 배치되고,
상기 제1 베어링은 제1-1 베어링과 제1-2 베어링을 포함하고,
상기 제1-1 베어링은 상기 제1 영역에 회전 체결되고,
상기 제1-2 베어링은 상기 제2 영역에 회전 체결되는 모터.
제3 항에 있어서,
상기 제1-1 베어링의 편심 방향과 상기 제1-2 베어링의 편심 방향은 서로 상이한 모터.
제3 항에 있어서,
상기 샤프트는 외면에 제1 나사산이 배치되는 영역을 포함하고,
상기 제1 나사산은 제1-1 나사산과 제1-2 나사산을 포함하고,
상기 제1-1 나사산은 상기 제1 영역에 배치되고,
상기 제1-2 나사산은 상기 제2 영역에 배치되는 모터.
제5 항에 있어서,
상기 제1-1 나사산이 배치되는 영역의 축방향 길이와 상기 제1-2 나사산이 배치되는 영역의 축방향 길이는 서로 상이한 모터.
제1 항에 있어서,
상기 로터 및 상기 스테이터를 수용하는 하우징을 더 포함하고,
상기 샤프트는 외면에 제1 나사산이 배치되는 영역을 포함하고,
상기 베어링은 내면에 제1 나사산과 체결되는 제2 나사산이 배치되는 영역을 포함하고,
상기 제1 나사산은 상기 하우징의 외부에 배치되는 모터.
제7 항에 있어서,
상기 샤프트는 상기 제1 나사산이 배치되는 영역보다 외경이 작고, 상기 제1 나사산보다 상기 샤프트의 끝단에 가깝게 배치되는 제3 영역을 포함하는 모터.
제8 항에 있어서,
상기 제3 영역의 축방향 길이가 상기 제1 나사산이 배치되는 영역의 축방향 길이보다 큰 모터.
제7 항에 있어서,
상기 샤프트를 지지하는 제2 베어링과, 상기 제2 베어링을 지지하는 베어링 하우징을 더 포함하고,
상기 샤프트는 상기 제2 베어링의 내경과 접촉하는 제4 영역을 포함하는 모터.