WO2022220591A1 - 모터 - Google Patents

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WO2022220591A1
WO2022220591A1 PCT/KR2022/005365 KR2022005365W WO2022220591A1 WO 2022220591 A1 WO2022220591 A1 WO 2022220591A1 KR 2022005365 W KR2022005365 W KR 2022005365W WO 2022220591 A1 WO2022220591 A1 WO 2022220591A1
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shaft
bearing housing
rotor
rotor core
bearing
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PCT/KR2022/005365
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French (fr)
Inventor
구주환
김재영
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
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    • H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
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    • H02K5/1732—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
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    • H02K5/161—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/042—Housings for rolling element bearings for rotary movement
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2380/00—Electrical apparatus
    • F16C2380/26—Dynamo-electric machines or combinations therewith, e.g. electro-motors and generators

Definitions

  • the embodiment relates to a motor.
  • the motor is a shaft. It includes a rotor and a stator. The rotor and stator are included in the housing.
  • the stator may include a stator core and a coil wound around the stator core.
  • the shaft may be a hollow member.
  • a bearing supporting the shaft may support one side and the other side of the shaft, respectively.
  • one side of the shaft may be coupled to the bearing housing, and the bearing may support the bearing housing.
  • the embodiment is intended to solve the above problems, and an object thereof is to provide a motor capable of reducing the size of the motor in the axial direction.
  • An embodiment for achieving the above object includes a shaft, a rotor coupled to the shaft, a stator disposed to correspond to the rotor, a bearing housing coupled to the shaft, and a bearing supporting the bearing housing, , the rotor includes a rotor core and a magnet coupled to the rotor core, and the bearing housing has a first surface in contact with the bearing, a second surface in contact with the rotor core, and a third surface in contact with the shaft.
  • a motor comprising the may be provided.
  • An embodiment includes a shaft, a rotor coupled to the shaft, a stator disposed to correspond to the rotor, a bearing housing coupled to the shaft, and a bearing supporting the bearing housing, wherein the rotor includes a rotor core and and a magnet coupled to the rotor core, wherein the rotor core includes a first region having a first inner diameter and a second region having a second inner diameter greater than the first inner diameter, and wherein the shaft has a second region having a first outer diameter.
  • a motor comprising a first region and a second region having a second outer diameter less than the first outer diameter
  • the bearing housing includes an end portion disposed between the second region of the rotor core and the second region of the shaft.
  • the embodiment includes a shaft, a rotor coupled to the shaft, a stator disposed to correspond to the rotor, and a bearing housing coupled to the shaft; and a bearing supporting the bearing housing, wherein the rotor includes a rotor core and a magnet coupled to the rotor core, and the bearing housing includes an insertion region inserted between the shaft and the rotor core, It is possible to provide a motor that overlaps the shaft with an insertion region in an axial direction and does not overlap the bearing in a direction perpendicular to the axial direction.
  • the embodiment includes a shaft, a rotor coupled to the shaft, a stator disposed to correspond to the rotor and including a coil, a bearing housing coupled to the shaft, and a bearing supporting the bearing housing, the rotor may include a rotor core and a magnet coupled to the rotor core, wherein the bearing housing is disposed between the rotor core and the shaft, and the bearing is disposed between the bearing housing and the coil.
  • the size of the motor in the axial direction can be reduced by locating a part of the bearing housing inside the rotor core.
  • the bearing housing is configured to contact the stopper disposed on the inner circumferential surface of the rotor core, and when assembling the rotor core and the shaft, there is an advantage that the axial position of the rotor core can be precisely set.
  • the outer surface of the bearing housing is used as a region to be fitted to the rotor core and a region to support the bearing, and the inner surface of the bearing housing is used as a structure to support the shaft of an external device, thereby increasing the usability of parts. .
  • FIG. 1 is a view showing a motor according to an embodiment
  • Figure 2 is a view showing the shaft shown in Figure 1;
  • FIG. 3 is a side cross-sectional view of the shaft taken along line A-A of FIG. 2;
  • Figure 4 is a view showing the rotor core shown in Figure 1;
  • FIG. 5 is a side cross-sectional view of the shaft taken along the line B-B of FIG. 2;
  • FIG. 6 is a view showing a bearing housing
  • FIG. 7 is a side cross-sectional view of the bearing housing taken along line C-C of FIG. 6;
  • FIG. 10 is an enlarged view of the area indicated by F of FIG. 9 .
  • the direction parallel to the longitudinal direction (up and down direction) of the shaft is called the axial direction
  • the direction perpendicular to the axial direction with respect to the shaft is called the radial direction
  • the direction along a circle having a radial radius around the shaft is the circumference called the direction.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a motor according to an embodiment.
  • the motor may include a shaft 100 , a rotor 200 , a stator 300 , and a housing 400 .
  • inside indicates a direction from the housing 400 toward the shaft 100, which is the center of the motor
  • outside indicates a direction opposite to the inside, which is a direction from the shaft 100 to the direction of the housing 400.
  • the following radial direction is based on the axial center of the shaft 100 .
  • the shaft 100 may be coupled to the rotor 200 .
  • the shaft 100 may be a hollow member.
  • the shaft of the external device may enter the shaft 100 .
  • the rotor 200 rotates through electrical interaction with the stator 300 .
  • the rotor 200 may be disposed inside the stator 300 .
  • the stator 300 is disposed outside the rotor 200 .
  • the stator 300 may include a stator core 310 , an insulator 320 mounted on the stator core 310 , and a coil 330 .
  • the coil 330 may be wound around the insulator 320 .
  • the insulator 320 is disposed between the coil 330 and the stator core 310 to electrically insulate the stator core 310 and the coil 330 from each other.
  • the coil 330 causes an electrical interaction with the magnet of the rotor 200 .
  • the stator 300 and the rotor 200 are disposed inside the housing 400 .
  • the bearing housing 500 is disposed inside the housing 400 .
  • the bearing housing 500 serves to support the bearing 600 and the shaft entering the inside of the shaft 100 together.
  • the bearing housing 500 is coupled to the end 120 of the shaft 100 .
  • the bearing housing 500 is disposed near the bottom surface of the housing 400 .
  • the bearing housing 500 is in contact with the inner ring 610 of FIG. 8 of the bearing 600 .
  • the bearing 600 is fixed to the housing 400 . And the bearing 600 rotatably supports the bearing housing 500 .
  • FIG. 2 is a view showing the shaft 100 shown in FIG. 1
  • FIG. 3 is a side cross-sectional view of the shaft 100 taken along line A-A of FIG. 2 .
  • the shaft 100 may include a third area A3 and a fourth area A4 having different outer diameters.
  • the fourth area A4 is disposed at an end of the third area A3 in the axial direction.
  • the third area A3 has a first outer diameter OD1
  • the fourth area A4 has a second outer diameter OD2 smaller than the first outer diameter OD1 .
  • the outer circumferential surface of the third area A3 and the outer circumferential surface of the fourth area A4 may be disposed to have a step difference.
  • the third area A3 is an area in which the rotor core 210 is fitted
  • the fourth area A4 is an area in contact with the bearing housing 500 .
  • the shaft of the external device may be positioned inside the shaft 100 .
  • FIG. 4 is a view showing the rotor core 210 shown in FIG. 1
  • FIG. 5 is a side cross-sectional view of the shaft 100 taken along line B-B of FIG. 2 .
  • the rotor core 210 may have a hole 211 penetrating in the axial direction at the center thereof.
  • the shaft 100 is disposed in the hole 211 .
  • the rotor core 210 may include a plurality of grooves G disposed on the inner circumferential surface.
  • the groove G is concavely formed on the inner circumferential surface of the rotor core 210 and may be formed along the axial direction.
  • the plurality of grooves G may be disposed at equal intervals along the circumferential direction of the rotor core 210 .
  • the rotor core 210 may include a first area A1 and a second area A2 divided along the axial direction.
  • the first area A1 has a first inner diameter ID1
  • the second area A2 has a second inner diameter ID2 .
  • the inner circumferential surface of the first area A1 and the inner circumferential surface of the second area A2 may be stepped to form the stopper ST.
  • the stopper ST comes into contact with the end portion 511 of the bearing housing 500 to increase the insertion depth of the insertion region of the bearing housing 500 when the rotor core 210 and the bearing housing 500 are assembled. By limiting, it serves to determine the axial position of the rotor core 210 .
  • the inner circumferential surface of the first area A1 corresponds to an area in contact with the outer circumferential surface of the shaft 100
  • the inner circumferential surface of the second area A2 corresponds to an area in contact with the bearing housing 500 . Since the second area A2 is formed to be stepped with respect to the first area A1 , a space in which the bearing housing 500 can be disposed inside the rotor core 210 is secured. Meanwhile, the axial length L1 of the first area A1 may be greater than the axial length L2 of the second area A2 .
  • the coupling force between the rotor core 210 and the shaft 100 may decrease, so that at least the second The axial length L1 of the first region A1 may be greater than the axial length L2 of the second region A2.
  • FIG. 6 is a view showing the bearing housing 500
  • FIG. 7 is a side cross-sectional view of the bearing housing 500 taken along line C-C of FIG. 6 .
  • the bearing housing 500 includes an outer surface and an inner surface.
  • the outer surface of the bearing housing 500 may include a first surface S1 and a second surface S2 .
  • the first surface S1 is a surface in contact with the inner ring 610 of FIG. 8 of the bearing 600 and may be a part of the outer peripheral surface of the bearing housing 500 .
  • the second surface S2 is a surface in contact with the inner circumferential surface of the shaft 100 and may be a part of the outer circumferential surface of the bearing housing 500 .
  • the inner surface of the bearing housing 500 may include a third surface S3 .
  • the third surface S3 is an area in contact with the outer peripheral surface of the fourth area A4 of the shaft 100 .
  • the bearing housing 500 may be divided into a first part 510 and a second part 520 along the axial direction.
  • the outer peripheral surface of the first part 510 corresponds to the second surface S2 .
  • the outer peripheral surface of the second part 520 corresponds to the first surface S1 .
  • the first part 510 may include an end portion 511 and a stepped region 512 .
  • the end portion 511 corresponds to an insertion region inserted between the shaft 100 and the rotor core 210 in the radial direction.
  • the end portion 511 may be disposed between the second area A2 of the rotor core 210 and the fourth area A4 of the shaft 100 in the radial direction.
  • This insertion region is disposed to overlap the shaft 100 in the axial direction, and has a characteristic that it does not overlap the bearing in the direction perpendicular to the axial direction. Also, the entire insertion region does not overlap the bearing in a direction perpendicular to the axial direction.
  • the inner diameter ID3 of the end portion 511 is the same as the second outer diameter OD2 of the shaft 100 . Accordingly, the end portion 511 may be fitted to the outside of the shaft 100 .
  • the outer diameter OD3 of the end portion 511 is the same as the second inner diameter ID2 of the rotor core 210 . Accordingly, the end portion 511 may be fitted to the inside of the rotor core 210 .
  • the stepped region 512 extends from the end portion 511 .
  • the outer diameter of the stepped region 512 is the same as the outer diameter OD3 of the end portion 511 .
  • the inner diameter of the stepped region 512 is smaller than the inner diameter ID3 of the end portion 511 .
  • the bearing housing 500 may include a stepped surface 530 in contact with the end of the shaft 100 .
  • the stepped surface 530 is one surface of the stepped region 512 and may be in contact with the end of the fourth region A4 of the shaft 100 .
  • the inner diameter of the end portion 511 of the bearing housing 500 is the same as the second outer diameter OD2 of the shaft 100 .
  • the outer diameter of the end portion 511 of the bearing housing 500 is equal to the second inner diameter ID2 of the rotor core 210 .
  • the fourth region A4 of the shaft 100 may be fitted to the end portion 511 of the bearing housing 500 .
  • the end portion 511 of the bearing housing 500 may be fitted to the second area A2 of the rotor core 210 .
  • FIG 8 is a view illustrating an assembly process of the shaft 100 and the rotor.
  • the bearing housing 500 is assembled to the shaft 100 .
  • the bearing housing 500 may be inserted into the fourth region A4 of the shaft 100 , and the vicinity of the boundary between the shaft 100 and the bearing housing 500 may be welded.
  • the rotor 200 may be assembled to the shaft 100 .
  • the vicinity of the boundary between the shaft 100 and the rotor 200 may be welded.
  • the vicinity of the boundary between the shaft 100 and the bearing housing 500 may be welded.
  • FIG. 9 is a sectional side view of the motor showing the vicinity of the bearing housing 500
  • FIG. 10 is an enlarged view of the area indicated by F of FIG. 9 .
  • the bearing housing 500 is coupled to the rotor core 210 together with the shaft 100 as well as the bearing 600 .
  • a portion of the first part 510 of the bearing housing 500 is located inside the rotor core 210 .
  • the inner ring 610 of the bearing 600 is in contact with the first surface S1 of the bearing housing 500 .
  • the second surface S2 of the bearing housing 500 is in contact with the inner peripheral surface of the rotor core 210 .
  • the third surface S3 of the bearing housing 500 is in contact with the outer peripheral surface of the fourth area A4 of the shaft 100 .
  • the end portion 511 of the bearing housing 500 is disposed between the rotor core 210 and the fourth area A4 of the shaft 100 in the radial direction.
  • the housing 400 may include a side wall 410 that forms a space accommodating the bearing 600 therein.
  • the side wall 410 is in contact with the outer ring 620 of the bearing 600 to fix the bearing 600 .
  • the housing 400 may include a folding part 420 that is bent at the sidewall 410 and disposed in a folded form on the sidewall 410 . As shown in FIG. 1 , the folded portion 420 is disposed to overlap the insulator 320 and the coil 330 in the radial direction.
  • the bearing 600 is disposed between the bearing housing 500 and the coil 330 in the radial direction. Therefore. A portion of the bearing 600 may be disposed to overlap a portion of the coil 330 in a radial direction.
  • the bearing housing 500 is disposed to overlap the rotor core 210 in the radial direction, thereby increasing the axial length of the motor by the depth H at which the bearing housing 500 is inserted into the rotor core 210 .
  • the above-described embodiment may be used in various devices such as for vehicles or home appliances.

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Abstract

본 발명은 샤프트; 상기 샤프트에 결합된 로터; 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터; 상기 샤프트와 결합되는 베어링 하우징; 및 상기 베어링 하우징을 지지하는 베어링을 포함하고, 상기 로터는 로터 코어 및 상기 로터 코어에 결합된 마그넷을 포함하고, 상기 베어링 하우징은 상기 베어링과 접촉하는 제1 면, 상기 로터 코어와 접촉하는 제2 면, 상기 샤프트와 접촉하는 제3 면을 포함하는 모터를 제공할 수 있다.

Description

모터
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. 이때, 샤프트의 일측이 베어링 하우징에 결합되고, 베어링이 베어링 하우징을 지지할 수 있다.
샤프트의 일측에 베어링 하우징에 결합되기 때문에, 축 방향으로 모터의 크기를 줄이는데 한계가 있는 문제점이 있다.
이에, 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 축 방향으로 모터의 크기를 줄일 수 있는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 실시예는, 샤프트와, 상기 샤프트에 결합된 로터와, 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터와, 상기 샤프트와 결합되는 베어링 하우징과, 상기 베어링 하우징을 지지하는 베어링을 포함하고, 상기 로터는 로터 코어 및 상기 로터 코어에 결합된 마그넷을 포함하고, 상기 베어링 하우징은 상기 베어링과 접촉하는 제1 면, 상기 로터 코어와 접촉하는 제2 면, 상기 샤프트와 접촉하는 제3 면을 포함하는 모터를 제공할 수 있다.
실시예는, 샤프트와, 상기 샤프트에 결합된 로터와, 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터와, 상기 샤프트와 결합되는 베어링 하우징 및 상기 베어링 하우징을 지지하는 베어링을 포함하고, 상기 로터는 로터 코어 및 상기 로터 코어에 결합된 마그넷을 포함하고, 상기 로터 코어는 제1 내경을 갖는 제1 영역과 제1 내경보다 큰 제2 내경을 갖는 제2 영역을 포함하고, 상기 샤프트는 제1 외경을 갖는 제1 영역과 제1 외경보다 작은 제2 외경을 갖는 제2 영역을 포함하고, 상기 베어링 하우징은 상기 로터 코어의 제2 영역과 상기 샤프트의 제2 영역 사이에 배치되는 끝단부를 포함하는 모터를 제공할 수 있다.
실시예는, 샤프트와, 상기 샤프트에 결합된 로터와, 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터와, 상기 샤프트와 결합되는 베어링 하우징; 및 상기 베어링 하우징을 지지하는 베어링을 포함하고, 상기 로터는 로터 코어 및 상기 로터 코어에 결합된 마그넷을 포함하고, 상기 베어링 하우징은 상기 샤프트와 상기 로터 코어 사이에 삽입되는 삽입영역을 포함하고, 상기 삽입영역을 축 방향으로 상기 샤프트와 오버랩되고, 축 방향과 수직한 방향으로 상기 베어링과 오버랩되지 않는 모터를 제공할 수 있다.
실시예는, 샤프트와, 상기 샤프트에 결합된 로터와, 상기 로터와 대응되게 배치되고 코일을 포함하는 스테이터와, 상기 샤프트와 결합되는 베어링 하우징 및 상기 베어링 하우징을 지지하는 베어링을 포함하고, 상기 로터는 로터 코어 및 상기 로터 코어에 결합된 마그넷을 포함하고, 상기 베어링 하우징은 상기 로터 코어와 상기 샤프트 사이에 배치되고, 상기 베어링은 상기 베어링 하우징과 상기 코일 사이에 배치되는 모터를 제공할 수 있다.
실시예에 따르면, 베어링 하우징의 일부를 로터 코어의 내측에 위치시켜, 축 방향으로 모터의 크기를 줄일 수 있는 이점이 있다.
실시예에 따르면, 로터 코어의 내주면에 배치된 스토퍼에 베어링 하우징이 닿도록 구성되어, 로터 코어와 샤프트를 조립할 때, 로터 코어의 축 방향 위치를 정밀하게 설정할 수 있는 이점이 있다.
실시예에 따르면, 베어링 하우징의 외면은 로터 코어에 끼워맞춤되는 영역 및 베어링을 지지하는 영역으로 활용하고, 베어링 하우징의 내면은 외부 장치의 축을 지지하는 구조로 활용하여 부품의 활용도를 높이는 이점이 있다.
도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 도면
도 2는 도 1에서 도시한 샤프트를 도시한 도면,
도 3은 도 2의 A-A를 기준으로 하는 샤프트의 측단면도,
도 4는 도 1에서 도시한 로터 코어를 도시한 도면,
도 5는 도 2의 B-B를 기준으로 하는 샤프트의 측단면도,
도 6은 베어링 하우징을 도시한 도면,
도 7은 도 6의 C-C를 기준으로 하는 베어링 하우징의 측단면도,
도 8은 샤프트와 로터의 조립 과정을 도시한 도면,
도 9는 베어링 하우징의 부근을 도시한 모터의 측단면도,
도 10은 도 9의 F가 나타내는 영역을 확대한 도면이다.
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), 하우징(400)을 포함할 수 있다. 이하, 내측이라 함은 하우징(400)에서 모터의 중심인 샤프트(100)를 향하는 방향을 나타내며, 외측이라 함은 샤프트(100)에서 하우징(400)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.
하우징(400)의 내측에 스테이터(300)와 로터(200)가 배치된다. 그리고 하우징(400)의 내측에 베어링 하우징(500)이 배치된다.
베어링 하우징(500)은 베어링(600)과 샤프트(100)의 내측으로 진입하는 축을 함께 지지하는 역할을 한다. 베어링 하우징(500)은 샤프트(100)의 단부(120)에 결합한다. 베어링 하우징(500)은 하우징(400)의 바닥면 부근에 배치된다. 베어링 하우징(500)은 베어링(600)의 내륜(도 8의 610)에 접촉한다.
베어링(600)은 하우징(400)에 고정된다. 그리고 베어링(600)은 베어링 하우징(500)을 회전 가능하게 지지한다.
도 2는 도 1에서 도시한 샤프트(100)를 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 A-A를 기준으로 하는 샤프트(100)의 측단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 샤프트(100)는 외경이 상이한 제3 영역(A3)과 제4 영역(A4)을 포함할 수 있다. 제4 영역(A4)은 축 방향으로 제3 영역(A3)의 단부에 배치된다. 제3 영역(A3)은 제1 외경(OD1)을 갖고, 제4 영역(A4)은 제1 외경(OD1)보다 작은 제2 외경(OD2)을 가진다. 따라서, 제3 영역(A3)의 외주면과 제4 영역(A4)의 외주면은 단차지게 배치될 수 있다. 제3 영역(A3)은 로터 코어(210)가 끼워맞춤되는 영역이며, 제4 영역(A4)은 베어링 하우징(500)과 접촉하는 영역이다. 샤프트(100)의 내측으로 외부 장치의 축이 진입하여 위치할 수 있다.
도 4는 도 1에서 도시한 로터 코어(210)를 도시한 도면이고, 도 5는 도 2의 B-B를 기준으로 하는 샤프트(100)의 측단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 로터 코어(210)는 중앙에 축 방향으로 관통하는 홀(211)이 배치될 수 있다. 샤프트(100)는 홀(211)에 배치된다. 로터 코어(210)는 내주면에 배치된 복수 개의 홈(G)을 포함할 수 있다. 홈(G)은 로터 코어(210)의 내주면에서 오목하게 형성되며 축 방향을 따라 형성될 수 있다. 복수 개의 홈(G)은 로터 코어(210)의 원주방향을 따라 동일한 간격을 두고 배치될 수 있다.
로터 코어(210)는 축 방향을 따라 구분되는 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)을 포함할 수 있다. 제1 영역(A1)은 제1 내경(ID1)을 가지며, 제2 영역(A2)은 제2 내경(ID2)을 가진다. 따라서, 제1 영역(A1)의 내주면과 제2 영역(A2)의 내주면은 단차지게 배치되어 스토퍼(ST)를 형성할 수 있다. 따라서, 스토퍼(ST)는 베어링 하우징(500)의 끝단부(511)와 맞닿아, 로터 코어(210)와 베어링 하우징(500)이 조립될 때, 베어링 하우징(500)의 삽입영역의 삽입 깊이를 제한하여, 로터 코어(210)의 축 방향 위치를 결정하는 역할을 한다.
제1 영역(A1)의 내주면은 샤프트(100)의 외주면과 접촉하는 영역이며, 제2 영역(A2)의 내주면은 베어링 하우징(500)과 접촉하는 영역에 해당한다. 제2 영역(A2)이 제1 영역(A1)에 대해 단차지게 형성됨으로써, 베어링 하우징(500)이 로터 코어(210)의 내측으로 배치될 수 있는 공간을 확보한다. 한편, 제1 영역(A1)의 축 방향 길이(L1)는 제2 영역(A2)의 축 방향 길이(L2)보다 클 수 있다. 제1 영역(A1)의 축 방향 길이(L1)가 제2 영역(A2)의 축 방향 길이(L2)보다 작게되면, 로터 코어(210)와 샤프트(100)의 결합력이 떨어질 수 있기 때문에 적어도 제1 영역(A1)의 축 방향 길이(L1)는 제2 영역(A2)의 축 방향 길이(L2)보다 큰 것이 좋다.
도 6은 베어링 하우징(500)을 도시한 도면이고, 도 7은 도 6의 C-C를 기준으로 하는 베어링 하우징(500)의 측단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 베어링 하우징(500)은 외면과 내면을 포함한다. 베어링 하우징(500)의 외면은 제1 면(S1)과 제2 면(S2)을 포함할 수 있다. 제1 면(S1)은 베어링(600)의 내륜(도 8의 610)과 접촉하는 면으로 베어링 하우징(500)의 외주면의 일부일 수 있다. 제2 면(S2)은 샤프트(100)의 내주면과 접촉하는 면으로, 베어링 하우징(500)의 외주면의 일부일 수 있다.
베어링 하우징(500)의 내면은 제3 면(S3)을 포함할 수 있다. 제3 면(S3)은 샤프트(100)의 제4 영역(A4)의 외주면과 접촉하는 영역이다.
베어링 하우징(500)은 축 방향을 따라 제1 파트(510)와 제2 파트(520)로 구분될 수 있다. 제1 파트(510)의 외주면은 제2 면(S2)에 해당한다. 제2 파트(520)의 외주면은 제1 면(S1)에 해당한다. 제1 파트(510)는 끝단부(511)와 단턱영역(512)을 포함할 수 있다. 끝단부(511)는 반경방향으로 샤프트(100)와 로터 코어(210) 사이에 삽입되는 삽입영역에 해당한다. 끝단부(511)는 반경방향으로 로터 코어(210)의 제2 영역(A2)과 샤프트(100)의 제4 영역(A4) 사이에 배치될 수 있다.
이러한 삽입영역은 축 방향으로 샤프트(100)와 오버랩되게 배치되고, 축 방향과 수직한 방향으로 베어링과 오버랩되지 않는 특징이 있다. 또한, 삽입영역 전체도 축 방향과 수직한 방향으로 베어링과 오버랩되지 않는 특징이 있다.
끝단부(511)의 내경(ID3)은 샤프트(100)의 제2 외경(OD2)과 같다. 이에 끝단부(511)는 샤프트(100)의 외측으로 끼워맞춤될 수 있다. 끝단부(511)의 외경(OD3)은 로터 코어(210)의 제2 내경(ID2)과 같다. 이에 끝단부(511)는 로터 코어(210)의 내측으로 끼워맞춤될 수 있다.
단턱영역(512)은 끝단부(511)에서 연장된다. 단턱영역(512)의 외경은 끝단부(511)의 외경(OD3)과 동일하다. 그리고 단턱영역(512)의 내경은 끝단부(511)의 내경(ID3)보다 작다.
베어링 하우징(500)은 샤프트(100)의 끝단과 접촉하는 단차면(530)을 포함할 수 있다. 단차면(530)은 단턱영역(512)의 일면으로서, 샤프트(100)의 제4 영역(A4)의 끝단과 맞닿을 수 있다.
한편, 베어링 하우징(500)의 끝단부(511)의 내경은 샤프트(100)의 제2 외경(OD2)과 같다. 그리고 베어링 하우징(500)의 끝단부(511)의 외경은 로터 코어(210)의 제2 내경(ID2)과 같다. 띠라서, 샤프트(100)의 제4 영역(A4)은 베어링 하우징(500)의 끝단부(511)에 끼워맞춤될 수 있다. 그리고 베어링 하우징(500)의 끝단부(511)는 로터 코어(210)의 제2 영역(A2)에 끼워맞춤될 수 있다.
도 8은 샤프트(100)와 로터의 조립 과정을 도시한 도면이다.
도 8의 (a)에서 도시한 바와 같이, 먼저, 샤프트(100)에 베어링 하우징(500)을 조립한다. 샤프트(100)의 제4 영역(A4)에 베어링 하우징(500)을 끼우고, 샤프트(100)와 베어링 하우징(500)의 경계 부근을 용접할 수 있다. 이후, 도 8의 (b)와 도 8의 (c)에서 도시한 바와 같이, 샤프트(100)에 로터(200)를 조립할 수 있다. 샤프트(100)와 로터(200)의 경계 부근을 용접할 수 있다. 그리고 샤프트(100)와 베어링 하우징(500)의 경계 부근을 용접할 수 있다.
도 9는 베어링 하우징(500)의 부근을 도시한 모터의 측단면도이고, 도 10은 도 9의 F가 나타내는 영역을 확대한 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 베어링 하우징(500)은 베어링(600)뿐만 아니라, 샤프트(100)와 함께 로터 코어(210)와 결합한다. 베어링 하우징(500)의 제1 파트(510)의 일부가 로터 코어(210)의 내측에 위치한다. 구체적으로, 베어링(600)의 내륜(610)은 베어링 하우징(500)의 제1 면(S1)에 접촉한다. 그리고 베어링 하우징(500)의 제2 면(S2)은 로터 코어(210)의 내주면과 접촉한다.
베어링 하우징(500)의 제3 면(S3)은 샤프트(100)의 제4 영역(A4)의 외주면과 접촉한다.
베어링 하우징(500)의 끝단부(511)는 반경방향으로 로터 코어(210)와 샤프트(100)의 제4 영역(A4) 사이에 배치된다.
한편, 하우징(400)은 베어링(600)을 수용하는 공간을 내측에 형성하는 측벽(410)을 포함할 수 있다. 측벽(410)은 베어링(600)의 외륜(620)과 접촉하여 베어링(600)을 고정한다. 하우징(400)은 측벽(410)에서 밴딩되어 측벽(410)에 접힌 형태로 배치되는 접힘부(420)를 포함할 수 있다. 이러한 접힘부(420)는 도 1에서 도시한 바와 같이, 반경방향으로 인슐레이터(320) 및 코일(330)과 오버랩되게 배치된다.
그리고 베어링(600)이 축 방향으로 로터(200)에 가깝게 배치됨에 따라, 베어링(600)은 반경방향으로 베어링 하우징(500)과 코일(330) 사이에 배치된다. 따라서. 베어링(600)의 일부는 반경방향으로 코일(330)의 일부와 오버랩되게 배치될 수 있다.
위와 같이, 베어링 하우징(500)이 반경방향으로 로터 코어(210)에 오버랩되게 배치됨으로써, 베어링 하우징(500)이 로터 코어(210)의 내측으로 삽입되는 깊이(H)만큼 모터의 축 방향 길이를 줄일 수 있는 이점이 있다. 이렇게 모터의 일측단에서 축 방향 길이를 줄이면 모터의 타측단에서 설계 자유도가 높아지는 이점이 있다.
전술된 실시예는 차량용 또는 가전용 등 다양한 기기에 이용할 수 있다.

Claims (10)

  1. 샤프트;
    상기 샤프트에 결합된 로터;
    상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;
    상기 샤프트와 결합되는 베어링 하우징; 및
    상기 베어링 하우징을 지지하는 베어링을 포함하고,
    상기 로터는 로터 코어 및 상기 로터 코어에 결합된 마그넷을 포함하고,
    상기 베어링 하우징은 상기 베어링과 접촉하는 제1 면, 상기 로터 코어와 접촉하는 제2 면, 상기 샤프트와 접촉하는 제3 면을 포함하는 모터.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 면 및 상기 제2 면은 상기 베어링 하우징의 외면이고, 상기 제3 면은 상기 베어링 하우징의 내면인 모터.
  3. 샤프트;
    상기 샤프트에 결합된 로터;
    상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;
    상기 샤프트와 결합되는 베어링 하우징; 및
    상기 베어링 하우징을 지지하는 베어링을 포함하고,
    상기 로터는 로터 코어 및 상기 로터 코어에 결합된 마그넷을 포함하고,
    상기 로터 코어는 제1 내경을 갖는 제1 영역과 제1 내경보다 큰 제2 내경을 갖는 제2 영역을 포함하고,
    상기 샤프트는 제1 외경을 갖는 제1 영역과 제1 외경보다 작은 제2 외경을 갖는 제2 영역을 포함하고,
    상기 베어링 하우징은 상기 로터 코어의 제2 영역과 상기 샤프트의 제2 영역 사이에 배치되는 끝단부를 포함하는 모터.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 베어링 하우징의 끝단부의 내경은 상기 샤프트의 제2 외경과 같고,
    상기 베어링 하우징의 끝단부의 외경은 상기 로터 코어의 제2 내경과 같은 모터.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 베어링 하우징은 상기 끝단부에서 연장되고, 상기 끝단부의 외경과 동일한 외경과 상기 끝단부의 내경보다 작은 내경을 갖는 단턱 영역을 포함하는 모터.
  6. 샤프트;
    상기 샤프트에 결합된 로터;
    상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;
    상기 샤프트와 결합되는 베어링 하우징; 및
    상기 베어링 하우징을 지지하는 베어링을 포함하고,
    상기 로터는 로터 코어 및 상기 로터 코어에 결합된 마그넷을 포함하고,
    상기 베어링 하우징은 상기 샤프트와 상기 로터 코어 사이에 삽입되는 삽입영역을 포함하고
    상기 삽입영역을 축 방향으로 상기 샤프트와 오버랩되고, 축 방향과 수직한 방향으로 상기 베어링과 오버랩되지 않는 모터.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 삽입영역의 전체는 상기 베어링과 축 방향과 수직한 방향으로 오버랩되지 않는 모터.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 로터 코어는 상기 삽입영역의 삽입 깊이를 제한하는 스토퍼를 포함하는 모터.
  9. 샤프트;
    상기 샤프트에 결합된 로터;
    상기 로터와 대응되게 배치되고 코일을 포함하는 스테이터;
    상기 샤프트와 결합되는 베어링 하우징; 및
    상기 베어링 하우징을 지지하는 베어링을 포함하고,
    상기 로터는 로터 코어 및 상기 로터 코어에 결합된 마그넷을 포함하고,
    상기 베어링 하우징은 상기 로터 코어와 상기 샤프트 사이에 배치되고,
    상기 베어링은 상기 베어링 하우징과 상기 코일 사이에 배치되는 모터.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 코일의 일부와 상기 베어링의 일부는 축 방향과 수직한 방향으로 오버랩되는 모터.
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