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KR20230045836A - Motor with a insulating shaft - Google Patents

Motor with a insulating shaft Download PDF

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Publication number
KR20230045836A
KR20230045836A KR1020210128617A KR20210128617A KR20230045836A KR 20230045836 A KR20230045836 A KR 20230045836A KR 1020210128617 A KR1020210128617 A KR 1020210128617A KR 20210128617 A KR20210128617 A KR 20210128617A KR 20230045836 A KR20230045836 A KR 20230045836A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shaft
motor
insulating
ball bearing
insulating layer
Prior art date
Application number
KR1020210128617A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김준영
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
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Abstract

The present invention provides a motor having an insulating shaft, in which an insulating layer is formed between a second shaft coupled to a rotor core and the second shaft is brought into electrically conductive contact with a shaft ground ring, so that an electrostatic phenomenon in each bearing is prevented by blocking axial current discharge to a first ball bearing that rotatably supports the first shaft and a second ball bearing that rotatably supports the second shaft.

Description

절연샤프트를 갖는 모터{Motor with a insulating shaft}Motor with a insulating shaft {Motor with a insulating shaft}

본 발명은 절연샤프트를 갖는 모터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모터의 로터 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 베어링의 전식 현상을 방지할 수 있도록 한 절연샤프트를 갖는 모터에 관한 것이다.The present invention relates to a motor having an insulated shaft, and more particularly, to a motor having an insulated shaft capable of preventing corrosion of a bearing rotatably supporting a rotor shaft of the motor.

잘 알려진 바와 같이, 하이브리드 차량, 전기자동차, 수소 연료전지 차량 등은 주행 구동원으로서 모터를 탑재하고 있으며, 이러한 차량을 전동화 차량이라 칭한다.As is well known, hybrid vehicles, electric vehicles, hydrogen fuel cell vehicles and the like are equipped with a motor as a driving source, and such vehicles are referred to as electrified vehicles.

여기서, 모터의 회전동력을 출력하는 종래의 로터 샤프트의 지지 구조를 살펴보면 다음과 같다.Here, the support structure of the conventional rotor shaft outputting the rotational power of the motor is as follows.

첨부한 도 1은 종래의 모터를 도시한 개략적 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a conventional motor.

도 1에 도시된 바와 같이, 모터 하우징(10) 내에 코일이 권선된 스테이터(12)가 내설되고, 스테이터(12)의 반경 방향 내측에 영구자석을 갖는 로터 코어(14)가 배치되며, 로터 코어(14)에는 샤프트(16)가 결합된다.As shown in FIG. 1, the stator 12 in which the coil is wound is installed inside the motor housing 10, the rotor core 14 having permanent magnets is disposed radially inside the stator 12, and the rotor core Shaft 16 is coupled to (14).

상기 샤프트(16)는 하나의 일체형 샤프트로 구성되거나, 두 개의 샤프트를 동력 전달 가능하게 연결시킨 구조로 구비될 수 있다.The shaft 16 may be configured as a single integral shaft or may have a structure in which two shafts are connected to transmit power.

또한, 상기 샤프트(16)의 일단부는 2개 이상의 제1볼베어링(21)에 의하여 회전 가능하게 지지되고, 샤프트(16)의 타단부는 1개 이상의 제2볼베어링(22)에 의하여 회전 가능하게 지지된다.In addition, one end of the shaft 16 is rotatably supported by two or more first ball bearings 21, and the other end of the shaft 16 is rotatably supported by one or more second ball bearings 22. do.

대개, 상기 제1 및 제2볼베어링(21,22)은 상기 모터 하우징(10) 측에 지지되는 외륜(24)과 상기 샤프트(16)에 지지되는 내륜(25)과, 외륜(24)과 내륜(25) 사이에 구름 가능하게 위치되는 볼(23)로 구성된다.In general, the first and second ball bearings 21 and 22 include an outer ring 24 supported on the side of the motor housing 10, an inner ring 25 supported on the shaft 16, and an outer ring 24 and an inner ring. It consists of a ball (23) positioned to be able to roll between (25).

따라서, 상기 스테이터(12)에 권선된 코일에 전원이 인가되어 생성된 자속이 상기 스테이터(12)를 통해 로터 코어(14)로 전달됨으로써, 로터 코어(14) 및 샤프트(16)가 회전하게 된다.Therefore, magnetic flux generated by applying power to the coil wound around the stator 12 is transferred to the rotor core 14 through the stator 12, so that the rotor core 14 and the shaft 16 rotate. .

이때, 상기 코일에 인가된 전류가 로터 코어 등으로 흐르는 유도전하로 인하여 상기 샤프트(16)에 축전류가 흐를 수 있고, 이 축전류는 샤프트(16)를 회전 가능하게 지지하는 상기 제1볼베어링(21) 및 제2볼베어링(22)까지 흐르게 된다.At this time, an axial current may flow in the shaft 16 due to the induced charge of the current applied to the coil flowing to the rotor core, etc., and this axial current rotatably supports the shaft 16 The first ball bearing ( 21) and the second ball bearing 22.

이렇게, 상기 제1볼베어링(21) 및 제2볼베어링(22)에 대하여 유도전하로 인한 축전류가 순간적으로 방전되면, 각 베어링(21,22)의 볼(23)에 미세한 흡집이 발생하는 등 손상이 초래됨과 함께 베어링의 윤활유를 고형화시키는 현상이 발생되는데, 이러한 현상을 전식(Electrical corrosion) 현상이라 한다.In this way, when the storage current due to the induced charge is momentarily discharged to the first ball bearing 21 and the second ball bearing 22, damage such as fine scratches occurs to the balls 23 of each bearing 21 and 22. Along with this, a phenomenon in which the lubricating oil of the bearing is solidified occurs, and this phenomenon is called an electrical corrosion phenomenon.

더욱이, 상기 전식 현상으로 인하여 외륜(24)과 내륜(25) 사이의 볼(23)이 손상되면, 볼베어링의 소음 및 진동이 발생하여 볼베어링의 성능 저하 및 파손이 초래될 수 있고, 결국 모터의 고장 및 오작동이 발생될 수 있다.Moreover, if the ball 23 between the outer ring 24 and the inner ring 25 is damaged due to the corrosion phenomenon, noise and vibration of the ball bearing may occur, resulting in performance degradation and damage of the ball bearing, and eventually motor failure. and malfunctions may occur.

이러한 베어링의 전식 현상을 방지하기 위한 종래 방법으로서, 상기 제1볼베어링(21)의 볼(23)을 절연성의 세라믹 재질로 만들어진 세라믹 볼로 적용하여 샤프트(16)와 제1볼베어링(21)의 내륜(25) 사이를 절연시키는 방법이 적용되고 있고, 또한 상기 제2볼베어링(22)에 의하여 회전 가능하게 지지되는 샤프트(16)의 타단부를 샤프트 그라운드 링(18: Shaft Ground Ring, SGR)에 도전 가능하게 접촉시키는 방법이 적용되고 있다.As a conventional method for preventing the corrosion of the bearing, the ball 23 of the first ball bearing 21 is applied as a ceramic ball made of an insulating ceramic material, so that the shaft 16 and the inner ring of the first ball bearing 21 ( 25), a method of insulating between them is applied, and the other end of the shaft 16 rotatably supported by the second ball bearing 22 can be conducted to the shaft ground ring (18: Shaft Ground Ring, SGR) A contact method is applied.

이에, 상기 샤프트(16)의 일단부와 상기 제1볼베어링(21)의 내륜(25) 사이에 적용된 절연성의 세라믹 볼과, 상기 샤프트(16)의 타단부와 상기 샤프트 샤프트 그라운드 링(18)에 의하여 각 베어링(21,22)으로 축 전류가 방전되는 것을 방지할 수 있고, 베어링의 전식 현상을 방지할 수 있다.Accordingly, an insulating ceramic ball applied between one end of the shaft 16 and the inner ring 25 of the first ball bearing 21, and the other end of the shaft 16 and the shaft shaft ground ring 18 As a result, it is possible to prevent the shaft current from being discharged to each bearing (21, 22), and to prevent the corrosion phenomenon of the bearing.

그러나, 상기 세라믹 볼은 그 재질상 고가이어서 세라믹 볼을 갖는 베어링 및 이를 포함하는 모터의 제조 원가 상승이 초래될 뿐만 아니라, 스틸 볼에 비하여 내구성이 떨어지기 때문에 모터 고장 및 수명 단축이 초래되는 문제점이 있다.However, the ceramic ball is expensive in terms of its material, resulting in an increase in the manufacturing cost of a bearing having a ceramic ball and a motor including the same, and a problem in that a motor failure and life span are shortened because durability is lower than that of a steel ball. there is.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 로터 코어에 결합되는 제2샤프트와 이 제2샤프트에 동력 전달 가능하게 체결되는 제1샤프트 사이에 절연층을 형성하고, 제2샤프트를 샤프트 그라운드 링에 도전 가능하게 접촉시킴으로써, 제1샤프트를 회전 가능하게 지지하는 제1볼베어링 및 제2샤프트를 회전 가능하게 지지하는 제2볼베어링으로 축 전류가 방전되는 것을 차단할 수 있고, 그에 따라 각 베어링들의 전식 현상을 방지할 수 있도록 한 절연샤프트를 갖는 모터를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above conventional problems, and an insulating layer is formed between a second shaft coupled to the rotor core and a first shaft fastened to enable transmission of power to the second shaft, By bringing the two shafts into conductive contact with the shaft ground ring, it is possible to block the discharge of shaft current to the first ball bearing rotatably supporting the first shaft and the second ball bearing rotatably supporting the second shaft, and thereby Accordingly, an object of the present invention is to provide a motor having an insulated shaft to prevent corrosion of each bearing.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 모터 하우징 내에 내설되는 스테이터와, 스테이터의 내측에 배치되는 로터 코어와, 상기 로터 코어에 결합되는 제2샤프트와, 상기 제2샤프트에 동력 전달 가능하게 체결되는 제1샤프트와, 상기 제1샤프트를 회전 가능하게 지지하는 제1볼베어링과, 상기 제2샤프트를 회전 가능하게 지지하는 제2볼베어링을 포함하되, 상기 제1샤프트와 제2샤프트 사이에 절연층을 형성하고, 상기 제2샤프트를 모터 하우징에 장착된 샤프트 그라운드 링에 도전 가능하게 접촉시킨 것을 특징으로 하는 절연샤프트를 갖는 모터를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides: a stator installed inside a motor housing, a rotor core disposed inside the stator, a second shaft coupled to the rotor core, and fastening to enable transmission of power to the second shaft A first shaft, a first ball bearing rotatably supporting the first shaft, and a second ball bearing rotatably supporting the second shaft, wherein an insulating layer is provided between the first shaft and the second shaft. and providing a motor having an insulated shaft, characterized in that the second shaft is conductively brought into contact with the shaft ground ring mounted on the motor housing.

특히, 상기 절연층은 상기 제1샤프트와 제2샤프트 간을 절연금속이 함유된 용접재로 용접하여서 형성된 것임을 특징으로 한다.In particular, the insulating layer is characterized in that it is formed by welding between the first shaft and the second shaft with a welding material containing an insulating metal.

또는, 상기 절연층은 상기 제1샤프트와 제2샤프트가 동력 전달 가능하게 스플라인 결합되는 상호 접촉면에 절연필름을 부착하여서 된 것임을 특징으로 한다.Alternatively, the insulating layer is characterized in that an insulating film is attached to a mutual contact surface where the first shaft and the second shaft are spline-coupled so as to transmit power.

또는, 상기 절연층은 상기 제1샤프트와 제2샤프트가 동력 전달 가능하게 압입 체결되는 상호 접촉면에 절연필름을 부착하여서 된 것임을 특징으로 한다.Alternatively, the insulating layer is characterized in that the insulating film is attached to the mutual contact surface on which the first shaft and the second shaft are press-fitted to transmit power.

상기한 과제의 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.Through the means for solving the above problems, the present invention provides the following effects.

첫째, 모터의 로터 코어에 결합되는 제2샤프트와 이 제2샤프트에 동력 전달 가능하게 체결되는 제1샤프트 사이에 절연층을 형성하고, 제2샤프트를 샤프트 그라운드 링에 전기적 접지 가능하게 접촉시킴으로써, 절연층에 의하여 제1샤프트를 회전 가능하게 지지하는 제1볼베어링으로 축 전류가 방전되는 것을 차단할 수 있고, 샤프트 그라인드 링에 의하여 제2샤프트를 회전 가능하게 지지하는 제2볼베어링으로 축 전류가 방전되는 것을 차단할 수 있다.First, by forming an insulating layer between a second shaft coupled to the rotor core of the motor and a first shaft fastened to enable transmission of power to the second shaft, and electrically grounding the second shaft to the shaft ground ring, Shaft current can be blocked from being discharged to the first ball bearing rotatably supporting the first shaft by the insulating layer, and axial current is discharged to the second ball bearing rotatably supporting the second shaft by the shaft grind ring. can block it

둘째, 제1샤프트와 제2샤프트를 회전 가능하게 지지하는 각 베어링으로 방전되는 축전류가 차단됨으로써, 각 베어링의 전식 현상을 완전하게 방지할 수 있다.Second, since the axial current discharged to each bearing rotatably supporting the first shaft and the second shaft is blocked, the corrosion phenomenon of each bearing can be completely prevented.

셋째, 각 베어링의 볼을 고가의 세라믹 볼을 사용하지 않고 스틸 볼로 적용함으로써, 베어링의 내구성 향상을 도모할 수 있고, 베어링 및 모터의 제조 비용을 절감할 수 있다.Third, by applying steel balls to the balls of each bearing instead of using expensive ceramic balls, it is possible to improve durability of bearings and reduce manufacturing costs of bearings and motors.

도 1은 종래의 모터 구조를 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 절연샤프트를 갖는 모터를 도시한 단면도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 절연샤프트를 갖는 모터를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 절연샤프트를 갖는 모터를 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a conventional motor structure;
2 is a cross-sectional view showing a motor having an insulated shaft according to an embodiment of the present invention;
3 is a cross-sectional view showing a motor having an insulated shaft according to another embodiment of the present invention;
Figure 4 is a cross-sectional view showing a motor having an insulated shaft according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부한 도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 절연샤프트를 갖는 모터를 도시한 단면도이다.2 to 4 are cross-sectional views showing a motor having an insulated shaft according to the present invention.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 모터 하우징(10) 내에 코일이 권선된 스테이터(12)가 내설되고, 스테이터(12)의 반경 방향 내측에 영구자석을 갖는 로터 코어(14)가 배치되며, 로터 코어(14)에는 샤프트(16)가 결합된다.As shown in FIGS. 2 to 4, a stator 12 with a coil wound inside the motor housing 10 is installed, and a rotor core 14 having a permanent magnet is disposed radially inside the stator 12. , The shaft 16 is coupled to the rotor core 14.

상기 샤프트(16)는 하나의 일체형 샤프트로 구성될 수 있으나, 모터의 회전동력을 출력하는 동력전달경로가 긴 경우, 로터 코어(14)에 결합되는 제2샤프트(16-2)와, 이 제2샤프트(16-2)에 동력 전달 가능하게 연결되는 제1샤프트(16-1)로 구성될 수 있다.The shaft 16 may be composed of one integral shaft, but when the power transmission path for outputting the rotational power of the motor is long, the second shaft 16-2 coupled to the rotor core 14, and It may be composed of a first shaft 16-1 connected to 2 shafts 16-2 to transmit power.

상기 제1샤프트(16-1)의 자유단은 2개 이상의 제1볼베어링(21)에 의하여 회전 가능하게 지지되고, 상기 제2샤프트(16-2)의 타단부는 1개 이상의 제2볼베어링(22)에 의하여 회전 가능하게 지지된다.The free end of the first shaft 16-1 is rotatably supported by two or more first ball bearings 21, and the other end of the second shaft 16-2 is supported by one or more second ball bearings ( 22) is rotatably supported.

상기 제1 및 제2볼베어링(21,22)은 상기 모터 하우징(10) 측에 지지되는 외륜(24)과 상기 샤프트(16)에 지지되는 내륜(25)과, 외륜(24)과 내륜(25) 사이에 구름 가능하게 위치되는 스틸 재질의 볼(23)로 구성된다.The first and second ball bearings 21 and 22 include an outer ring 24 supported on the side of the motor housing 10 and an inner ring 25 supported on the shaft 16, the outer ring 24 and the inner ring 25 ) It consists of a ball 23 made of steel that is positioned to be able to roll between them.

본 발명에 따르면, 상기 제1샤프트(16-1)와 제2샤프트(16-2) 사이 즉, 상기 제1샤프트(16-1)와 제2샤프트(16-2)가 동력 전달 가능하게 결합되는 경계부에 절연층(100)이 형성되고, 상기 제2샤프트(16-2)의 자유단의 끝단부는 모터 하우징(10)에 장착된 샤프트 그라운드 링(18: Shaft Ground Ring, SGR)에 도전 가능하게 접촉된다.According to the present invention, between the first shaft 16-1 and the second shaft 16-2, that is, the first shaft 16-1 and the second shaft 16-2 are coupled to transmit power. The insulating layer 100 is formed on the boundary portion, and the free end of the second shaft 16-2 is conductive to the shaft ground ring (18: Shaft Ground Ring, SGR) mounted on the motor housing 10 come into contact

상기 절연층(100)은 도 2의 확대도에서 보는 바와 같이, 상기 제1샤프트(16-1)와 제2샤프트(16-2) 간을 절연금속(예, Si)이 함유된 용접재(101)로 용접하여서 형성될 수 있고, 이때의 용접 방법은 전자빔, 레이저, 압접 등의 용접법이 사용될 수 있다.As shown in the enlarged view of FIG. 2, the insulating layer 100 is a welding material containing an insulating metal (eg, Si) between the first shaft 16-1 and the second shaft 16-2. 101), and the welding method at this time may be a welding method such as electron beam, laser, or pressure welding.

이에, 상기 제1샤프트(16-1)와 제2샤프트(16-2)가 상기 용접재(101)에 의하여 서로 절연된 상태를 이루면서 동력 전달 가능하게 일체로 연결되는 상태가 된다.Accordingly, the first shaft 16-1 and the second shaft 16-2 are insulated from each other by the welding material 101 and are integrally connected to transmit power.

또는, 상기 절연층(100)은 도 3의 확대도에서 보는 바와 같이, 상기 제1샤프트(16-1)와 제2샤프트(16-2)가 동력 전달 가능하게 스플라인 결합되는 상호 접촉면에 절연필름(102)을 부착하여서 형성될 수 있다.Alternatively, as shown in the enlarged view of FIG. 3, the insulating layer 100 is an insulating film on the mutual contact surface where the first shaft 16-1 and the second shaft 16-2 are spline-coupled so as to transmit power. (102).

더 상세하게는, 상기 제1샤프트(16-1)와 제2샤프트(16-2) 간의 결합면을 동력 전달 가능하게 스플라인 가공한 후, 각 스플라인 가공된 표면에 절연필름(102)을 접착 또는 코팅시킨 다음, 상기 제1샤프트(16-1)와 제2샤프트(16-2)를 스플라인 결합시킴으로써, 상기 제1샤프트(16-1)와 제2샤프트(16-2)가 상기 절연필름(102)에 의하여 서로 절연된 상태를 이루면서 동력 전달 가능하게 연결되는 상태가 된다.More specifically, after splining the coupling surface between the first shaft 16-1 and the second shaft 16-2 so as to enable power transmission, an insulating film 102 is adhered or applied to each spline-processed surface. After coating, the first shaft 16-1 and the second shaft 16-2 are spline-coupled, so that the first shaft 16-1 and the second shaft 16-2 form the insulating film ( 102) achieves a state of being insulated from each other and connected to enable power transmission.

또는, 상기 절연층(100)은 도 4의 확대도에서 보는 바와 같이, 상기 제1샤프트(16-1)와 제2샤프트(16-2)가 동력 전달 가능하게 압입 체결되는 상호 접촉면에 절연필름(102)을 부착하여서 형성될 수 있다.Alternatively, as shown in the enlarged view of FIG. 4, the insulating layer 100 is an insulating film on the mutual contact surface where the first shaft 16-1 and the second shaft 16-2 are press-fitted to transmit power. (102).

더 상세하게는, 상기 제1샤프트(16-1)에 압입홀을 형성하고, 제2샤프트(16-2)에 압입돌기를 형성한 후, 압입홀 및 압입돌기의 표면에 절연필름(102)을 접착 또는 코팅시킨 다음, 상기 제1샤프트(16-1)의 압입홀에 제2샤프트(16-2)의 압입돌기를 열간 또는 냉각 압입법을 이용하여 압입 체결시킴으로써, 상기 제1샤프트(16-1)와 제2샤프트(16-2)가 상기 절연필름(102)에 의하여 서로 절연된 상태를 이루면서 동력 전달 가능하게 연결되는 상태가 된다.More specifically, after forming a press-in hole in the first shaft 16-1 and forming a press-in projection in the second shaft 16-2, an insulating film 102 is formed on the surface of the press-in hole and the press-in projection. is bonded or coated, and then the press-fit protrusion of the second shaft 16-2 is press-fitted into the press-fit hole of the first shaft 16-1 using a hot or cold press-fit method, so that the first shaft 16 -1) and the second shaft 16-2 are insulated from each other by the insulating film 102 and are connected to transmit power.

한편, 상기 제2볼베어링(22)에 의하여 회전 가능하게 지지되는 제2샤프트(16-2)의 자유단의 끝단부는 모터 하우징(10)에 장착된 샤프트 그라운드 링(18)에 도전 가능하게 접촉됨으로써, 제2샤프트(16-2)의 전기적인 접지가 이루어지는 상태가 된다.On the other hand, the end of the free end of the second shaft 16-2 rotatably supported by the second ball bearing 22 contacts the shaft ground ring 18 mounted on the motor housing 10 in a conductive manner, , a state in which the second shaft 16-2 is electrically grounded.

여기서, 상기한 구조로 이루어진 본 발명의 절연샤프트를 갖는 모터가 구동될 때, 각 베어링에 대한 축 전류의 방전 차단 동작을 살펴보면 다음과 같다.Here, when the motor having the insulated shaft of the present invention having the above structure is driven, the discharge blocking operation of the axial current for each bearing is as follows.

상기 스테이터(12)에 권선된 코일에 전원이 인가되어 생성된 자속이 상기 스테이터(12)를 통해 로터 코어(14)로 전달됨으로써, 로터 코어(14)에 결합된 제2샤프트(16-2) 및 제2샤프트(16-1)와 결합된 제1샤프트(16-1)가 회전하게 된다.The magnetic flux generated by applying power to the coil wound around the stator 12 is transferred to the rotor core 14 through the stator 12, and thus the second shaft 16-2 coupled to the rotor core 14 And the first shaft 16-1 coupled with the second shaft 16-1 rotates.

이때, 상기 코일에 인가된 전류가 로터 코어 등으로 흐르는 유도전하로 인하여 상기 제2샤프트(16-2)에 축전류가 흐르게 되고, 상기 절연층(100)으로 인하여 제2샤프트(16-2)로부터 제1샤프트(16-1)로는 축전류가 흐르지 않게 된다.At this time, a storage current flows in the second shaft 16-2 due to the induced charge of the current applied to the coil flowing to the rotor core, etc., and the second shaft 16-2 due to the insulating layer 100. Storage current does not flow from the first shaft 16-1.

이에, 상기 절연층(100)에 의하여 제2샤프트(16-2)로부터 제1샤프트(16-1)로는 흐르던 축전류가 차단되는 상태가 됨으로써, 제1샤프트(16-1)는 전기적인 절연 상태가 되고, 제1샤프트(16-1)를 회전 가능하게 지지하는 제1볼베어링(21)도 축전류가 차단되는 전기적인 절연 상태로 유지될 수 있다.Accordingly, the storage current flowing from the second shaft 16-2 to the first shaft 16-1 is blocked by the insulating layer 100, so that the first shaft 16-1 is electrically insulated. state, and the first ball bearing 21 rotatably supporting the first shaft 16-1 can also be maintained in an electrically insulated state in which the shaft current is blocked.

이와 동시에, 상기 제2볼베어링(22)에 의하여 회전 가능하게 지지되는 제2샤프트(16-2)의 자유단의 끝단부는 모터 하우징(10)에 장착된 샤프트 그라운드 링(18)에 도전 가능하게 접촉된 상태이므로, 상기 제2샤프트(16-2)로 흐르던 축전류가 샤프트 그라운드 링(18)에 의하여 접지되어 제거될 수 있고, 그에 따라 상기 제2샤프트(16-2)를 회전 가능하게 지지하는 제2볼베어링(22)도 축전류가 차단되는 전기적인 절연 상태로 유지될 수 있다.At the same time, the free end of the second shaft 16-2 rotatably supported by the second ball bearing 22 contacts the shaft ground ring 18 mounted on the motor housing 10 in a conductive manner. Since it is in the state, the axial current flowing to the second shaft 16-2 can be grounded and removed by the shaft ground ring 18, thereby rotatably supporting the second shaft 16-2 The second ball bearing 22 may also be maintained in an electrically insulated state in which storage current is blocked.

만일, 기존과 같이 상기 제2샤프트(16-2)로부터 제1샤프트(16-1)로 축전류가 흐르는 경우, 제1볼베어링(21)의 볼(23)에 미세한 흡집이 발생하는 등 손상이 초래됨과 함께 베어링의 윤활유를 고형화시키는 전식(Electrical corrosion) 현상이 발생될 수 있다.If, as before, when the storage current flows from the second shaft 16-2 to the first shaft 16-1, the balls 23 of the first ball bearing 21 may be damaged, such as fine scratches. As a result, an electrical corrosion phenomenon that solidifies the lubricating oil of the bearing may occur.

반면, 본 발명에 따르면 상기와 같이 제1볼베어링(21)과 제2볼베어링(22)으로 축전류가 방전되는 것을 상기 절연층(100) 및 샤프트 그라운드 링(18)에서 차단시켜 줌으로써, 베어링을 손상시키는 전식 현상이 용이하게 방지될 수 있고, 각 볼베어링의 내구성을 향상시킬 수 있으며, 결국 모터의 내구성을 향상시킬 수 있다.On the other hand, according to the present invention, the insulating layer 100 and the shaft ground ring 18 block the discharge of the storage current to the first ball bearing 21 and the second ball bearing 22 as described above, thereby preventing damage to the bearings. The electrostatic phenomenon can be easily prevented, and the durability of each ball bearing can be improved, and eventually the durability of the motor can be improved.

이와 같이, 모터의 로터 코어에 결합되는 제2샤프트(16-2)와 이 제2샤프트(16-2)에 동력 전달 가능하게 체결되는 제1샤프트(16-1) 사이에 절연층(100)을 형성하고, 제2샤프트(16-2)를 샤프트 그라운드 링(18)에 전기적 접지 가능하게 접촉시킴으로써, 제1볼베어링(21)과 제2볼베어링(22)으로 축 전류가 방전되는 것을 차단할 수 있고, 각 베어링의 전식 현상을 완전하게 방지할 수 있다.In this way, the insulating layer 100 between the second shaft 16-2 coupled to the rotor core of the motor and the first shaft 16-1 coupled to the second shaft 16-2 so as to be able to transmit power And by forming and contacting the second shaft 16-2 to the shaft ground ring 18 to be electrically grounded, it is possible to block the discharge of axial current to the first ball bearing 21 and the second ball bearing 22, , the corrosion phenomenon of each bearing can be completely prevented.

또한, 각 베어링(21,22)의 볼(23)을 고가의 세라믹 볼을 사용하지 않고 스틸 볼로 적용함으로써, 베어링의 내구성 향상을 도모할 수 있고, 베어링 및 모터의 제조 비용을 절감할 수 있다.In addition, by applying steel balls to the balls 23 of each bearing 21 and 22 instead of using expensive ceramic balls, it is possible to improve the durability of the bearing and reduce the manufacturing cost of the bearing and the motor.

이상으로 본 발명을 각 실시예별로 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 상술한 각 실시예에 한정되지 않으며, 하기의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다 할 것이다.Although the present invention has been described in detail for each embodiment above, the scope of the present invention is not limited to each embodiment described above, and various modifications of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the claims below And improvements will also be included in the scope of the present invention.

10 : 모터 하우징
12 : 스테이터
14 : 로터 코어
16 : 샤프트
16-1 : 제1샤프트
16-2 : 제2샤프트
18 : 샤프트 그라운드 링
21 : 제1볼베어링
22 : 제2볼베어링
23 : 볼
24 : 외륜
25: 내륜
100 : 절연층
101 : 용접재
102 : 절연필름10: motor housing
12: stator
14: rotor core
16: shaft
16-1: 1st shaft
16-2: 2nd shaft
18: shaft ground ring
21: first ball bearing
22: second ball bearing
23 : ball
24: outer ring
25: inner ring
100: insulating layer
101: welding material
102: insulation film

Claims (4)

모터 하우징 내에 내설되는 스테이터와, 스테이터의 내측에 배치되는 로터 코어와, 상기 로터 코어에 결합되는 제2샤프트와, 상기 제2샤프트에 동력 전달 가능하게 체결되는 제1샤프트와, 상기 제1샤프트를 회전 가능하게 지지하는 제1볼베어링과, 상기 제2샤프트를 회전 가능하게 지지하는 제2볼베어링을 포함하되,
상기 제1샤프트와 제2샤프트 사이에 절연층을 형성하고, 상기 제2샤프트를 모터 하우징에 장착된 샤프트 그라운드 링에 도전 가능하게 접촉시킨 것을 특징으로 하는 절연샤프트를 갖는 모터.
A stator installed inside the motor housing, a rotor core disposed inside the stator, a second shaft coupled to the rotor core, a first shaft coupled to the second shaft to transmit power, and the first shaft A first ball bearing rotatably supporting and a second ball bearing rotatably supporting the second shaft,
A motor having an insulating shaft, characterized in that an insulating layer is formed between the first shaft and the second shaft, and the second shaft is conductively brought into contact with a shaft ground ring mounted on the motor housing.
 청구항 1에 있어서,
상기 절연층은 상기 제1샤프트와 제2샤프트 간을 절연금속이 함유된 용접재로 용접하여서 형성된 것임을 특징으로 하는 절연샤프트를 갖는 모터.
The method of claim 1,
The insulating layer is a motor having an insulating shaft, characterized in that formed by welding between the first shaft and the second shaft with a welding material containing an insulating metal.
 청구항 1에 있어서,
상기 절연층은 상기 제1샤프트와 제2샤프트가 동력 전달 가능하게 스플라인 결합되는 상호 접촉면에 절연필름을 부착하여서 된 것임을 특징으로 하는 절연샤프트를 갖는 모터.
The method of claim 1,
The insulating layer is a motor having an insulating shaft, characterized in that the insulating film is attached to the mutual contact surface on which the first shaft and the second shaft are spline-coupled so as to transmit power.
 청구항 1에 있어서,
상기 절연층은 상기 제1샤프트와 제2샤프트가 동력 전달 가능하게 압입 체결되는 상호 접촉면에 절연필름을 부착하여서 된 것임을 특징으로 하는 절연샤프트를 갖는 모터.The method of claim 1,
The insulating layer is a motor having an insulating shaft, characterized in that the insulating film is attached to the mutual contact surface on which the first shaft and the second shaft are press-fitted to transmit power.
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