KR100575013B1 - 전동 유닛 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주로 차량의 와이퍼에 사용되는 전동 유닛에 관한 것이며 일반적으로 사발형상의 극하우징(10)에 장착되는 회전자(12)를 갖는 구동 모터를 구비한다. 또한 이 전동 유닛은 전방측이 상기 극하우징(10)에 연결되는 사발형상의 기어 하우징(20)을 구비하며 적어도 하나의 오목한 기어 휠(30)을 수용하도록 설계되고, 상기 기어 휠은 회전자(12)의 축(14)에 연결되는 무한 스크류(32)와 결합한다. 회전자축은 소정의 부하를 가하기 위해 스프링과 접촉하는 접촉 블록(15)을 전방측에 포함한다. 이 전동 유닛은 스프링이 V자형 형태를 갖는 휘어진 만곡 스프링(40)으로 구성되고, 기어 하우징(20)에 부착된 고정판과 회전자축의 축방향으로 배향된 탄성 레그가 일단 장착되면 접촉 블록(15)에 대해 접촉하므로 스프링력을 가한다.

극하우징, 회전자, 기어 하우징, 레그, 클램프 부재

Description

전동 유닛{Electrical drive unit}

본 발명은 사발형상의 극하우징내에 내장된 회전자를 포함하는 구동모터와, 상기 회전자의 회전자축에 연결된 무한 스크류 안에 맞물리는 적어도 하나의 변속기어휠을 수용하기 위한 것이며, 사발형상으로서 상기 극하우징 전방측에 고정되어 있는 기어 하우징을 포함하는 전동 유닛, 특히 자동차 창유리 와이퍼용 전동장치에 관한 것으로서, 상기 회전자축은 규정된 초기 응력(initial stress)을 발생시키기 위한 스프링이 설치되어 있는 접촉 블록을 전방측에 구비하고 있다.

이와 같은 구동장치들에서 와이퍼모터의 회전자축은 축방향으로는 운동(play)을 해서는 안된다. 그 이유는, 만일 그렇지 않으면 전체 전동장치에 마찰이 증가하게 되어 특히 장애가 될지 모르는 노크소음을 발생시키게 되기 때문이다.

이러한 구동유닛은 예를 들면 DE 195 08 306 Al호에 개시되어 있다.

이러한 구동유닛에서 축방향 운동(axil play)은 초기 응력을 받은 판스프링 형태의 스프링부재에 의해 제거된다. 따라서 상기 스프링 부재는 특히 장착시에 단지 몇가지 장착 단계만을 요구하며 나아가 정확한 자동화와 그로 인해 매우 저렴한 비용으로 장착될 수 있다.

그러나, 이러한 축방향 운동을 제거하려 할 때 그와 같은 스프링 부재를 사용하면 스프링의 부하에 변화를 주기 위해서 매우 큰 비용이 소요되거나 아예 변화를 줄 수 없다는 문제점이 있다.

이러한 부하는 사실상 판스프링과 같은 스프링 부재의 형태 또는 그 장착위치를 이용하여 미리 설정된다.

따라서, 본 발명의 목적은 일반적인 유형의, 특히 자동차 창유리 와이퍼용 전동 유닛을, 특히 자동 제조방식과 관련하여 스프링 부재의 초기 응력을 매우 간단한 방식으로 조절할 수 있도록 개선하는데 있다.

상기한 목적은 서두에 언급한 유형의 전동장치에서 본 발명에 따라 스프링을, 기어 하우징 안에 고정된 고정판을 포함하며 회전자축의 축방향으로 휘어져 장착된 상태에서 스프링력이 가해지면 회전자축의 접촉 블록에 닿는 레그(leg)들을 포함하는 사실상 V자형 형태를 지니는 휘어진 만곡 스프링으로 구성함으로써 해결된다.

휘어진 만곡 스프링의 이용, 즉 기어 하우징 안에 고정된 고정판을 포함하며 회전자축의 축방향으로 휘어져 장착된 상태에서 스프링력이 가해지면 회전자축의 접촉 블록에 닿는 레그들을 포함하는 V자형 형태를 지니는 휘어진 만곡 스프링의 이용은 특히 자동방식으로 구현가능한 스프링 장착이 간단하여 부하를 정밀하게 조절할 수 있다는 효과를 제공한다.

종래에는 스프링력이 스프링의 경사도에 비례했기 때문에, 부하는 해당 장착위치의 선택에 따라 다를 수 있었다.

부하는 탄력적으로 구부러지는 레그가, 스프링이 사실상 V자형 형태를 갖는 그의 정지위치에서부터 고정된 고정판쪽으로 얼마나 많이 바깥쪽으로 휘는가에 따라 달라진다.

이러한 만곡 스프링을 원하는 위치에 간단한 방법으로 특히 자동제조하여 배치하고 또한 고정하기 위해서는 기어 하우징에 설치된 리세스(recess) 내에서 일측으로는 접촉 블록으로 축방향 이동을 하고 타측으로는 각 원하는 위치에 고정판을 클램핑고정하도록 하기 위한 클램프 부재를 고정판의 측부에 구성하였다.

상기 만곡 스프링의 스프링상수, 즉 그 부하는 그 레그 길이, 레그 반경, 레그 폭, 레그 두께와 아울러 레그의 리세스 내부에서의 축방향 위치들을 이용해 조절할 수 있도록 함이 효과적이다. 이것은 동시에 더 신속하고 더 문제없이 조립하게 하며, 초기 응력의 정확한 조절을 가능하게 한다.

상기 만곡 스프링은 스탬핑 부재(stamping piece)이므로 매우 저렴한 비용으로도 양산이 가능하다.

본 발명의 다른 특징들과 효과는 아래 설명 및 몇가지 실시예에서 제시하는 도면에 따른 대상물이다.

도 1은 본 발명에 따른 전동 유닛을 개략적으로 도시한 평면도.

도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 전동 유닛을 개략적으로 도시한 부분절취 측면도.

도 3a는 예비 조립된 상태에서 그 안에 설치된 만곡 스프링을 포함하는 본 발명에 따른 전동 유닛의 앞부분을 도시한 부분절취 측면도.

도 3b는 본 발명에 따른 전동 유닛에서 도 3a에 도시된 앞부분의 평면도.

도 4a,4b,4c 및 4d는 도 1 내지 도 3b에 도시된 본 발명에 따른 전동 유닛의 회전자축의 축방향운동을 조절하기 위한 여러 가지 만곡 스프링을 도시한 도면.

도 1 및 도 2에 도시된 자동차 유리창 와이퍼용 전동장치는 사실상 사발형상의 극하우징(10)을 포함한다. 그 내부에는 회전자(12)가 내장되어 있다. 상기 회전자(12)와 극하우징(10)은 통합하여 구동모터를 구성한다.

상기 극하우징(10) 전방측의 플랜지(13)에는 사실상 사발형상의 기어 하우징(20)이 고정되어 있다. 상기 기어 하우징은 회전자(12)의 회전자축(14)과 연결된 무한 스크류(32) 안으로 맞물리는 기어휠(30)을 수납하는 역할을 한다. 상기 회전자축(14)은 그 전방측에 이른바 버섯모양의 접촉 블록(15)을 구비하고 있다. 상기 버섯모양의 정지면에는 상기 회전자축(14)의 축방향으로 만곡 스프링(41)을 통해 규정된 초기 응력이 가해진다. 무한 스크류(32)에서 접촉 블록(15)에서 떨어진 맞은편 쪽으로는 상기 회전자축이 종래와 같은 방식으로 볼베어링(34) 안에 지지된다. 상기 볼베어링은 고정섀클(35)에 의해 기어 하우징(20)내에서 축방향으로 안전하게 유지되어 있다.

상기 볼베어링(34)은 회전자축 위에 고정되어 있다.

만곡 스프링(40)은 회전자축(14)으로 규정된 스프링력을 인가한다. 이로써 볼베어링(34) 내에서의 축방향 운동이, 즉 이러한 구동유닛에서는 거의 0.1 내지 0.2mm 에 달하는 축방향 운동이 제거된다. 또한 상기한 만곡 스프링으로 인해 볼베어링(34)의 주행특성에 필요한 소정의 부하가 형성된다.

도 4에 도시된 바와 같이 상기 만곡 스프링(40)은 기어 하우징(30)내에 있는 리세스(26) 내부에서 고정판(41)을 클램핑고정시키는 측부의 클램프 부재(42)들을 포함하는 고정판(41)과 또한 조립된 상태에서는 스프링력을 가하여 회전자축(14)의 접촉 블록(15)에 인접하게 되는, 회전자축(14)의 축방향으로 배향되는 레그(43)를 포함하여 사실상 V자형 형태를 지니게 된다.(도 1 및 도 2 참조).

상기 만곡 스프링(40)의 장착과 회전자축(14)의 축방향 운동조절은 도 3을 참조하여 이하에서 설명하는 방식으로 이루어진다.

우선 상기 만곡 스프링(40)의 고정판(41)이 기어 하우징 덮개를 벗겼을 때를 위해 형성된 기어 하우징(20)의 내부 리세스(26) 안으로 유입된다. 이를 위해서 상기 리세스(26)는 접촉 블록(15)에서 먼 쪽의 회전자축(14)의 측면에, 장착하지 않은 상태에서는 클램프 부재(42)와의 간격보다 약간 넓은 간격을 유지하는 영역(26a)을 구비하고 있다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 여기서 배향되는 레그(43)는 고정판(41)과는 약간 떨어져서 기울어지게 구성되어 있다. 따라서 만곡 스프링(40)이 사실상 V자형 형태를 갖게 된다. 회전자축(14)의 길이방향운동을 조절하기 위해서 만곡 스프링(40)은 적절한 공구를 고정판(41)에 대어 회전자축(14)의 접촉 블록(15) 쪽으로 민다. 상기 만곡 스프링(40)은 이 때 배향된 레그(43)가 접촉 블록(15)쪽으로 접촉 블록(15)에 닿게 될 정도의 거리만큼 이동한다. 이 때 만곡 스프링은 변형되어 스프링이 완전히 조립된 상태에서 보면 사실상 U자형 윤곽을 갖게 된다(도 1과 도 2와 함께 도 4b 및 4c에서 실선으로 표시된 위치에서의 레그(43)를 비교).

만곡 스프링(40)이 축방향으로 이동할 때 클램프부재(42)는 기어 하우징(20) 내부의 리세스(26)의 측벽에 닿게 된다. 클램프부재들 서로간의 거리는 고정판(41)이 미조립된 상태에서 레그(42)의 간격보다 작다. 그리고 고정판(41)의 리세스(26)에서의 클램핑고정 및 동시에 고정판(41)이 축방향으로 이동하고 따라서 만곡 스프링(40)에서 배향되는 레그(43)가 접촉 블록(15) 쪽으로 이동할 수 있게 해 준다. 이와 같이 인장수단을 고정판(41), 클램프부재(42) 및 배향된 레그(43)를 포함하는 만곡 스프링으로 구성함으로써 조립이 간단할 뿐만 아니라 회전자축(14)의 축방향 운동의 부하 조절을 간단하고도 신속하게 수행할 수 있다. 부하는 이 때 상기 만곡 스프링(40)을 구성함으로써, 즉 그 레그 길이, 레그 반경, 레그 폭과 아울러 레그 두께 및 리세스(26)에서의 축방향 배치 등을 통해 원하는 대로 조정할 수 있게 된다.

회전자축(14)의 축방향 운동 및 볼베어링(34) 부하의 조절은 전원이 차단된 구동모터(12)에서 그리고 특히 자동 제조공정으로 수행된다.

Claims (4)

1. 차량의 창유리 와이퍼용 전동 유닛에 있어서,

   사발형상의 극 하우징(10) 내에 설치된 회전자(12)를 구비한 구동 모터, 및

   사발형상의 극 하우징(10)의 단부측에 고정되어, 적어도 하나의 기어휠(30)을 수용하기 위한 기어 하우징(20)을 포함하며,

   상기 기어휠은 회전자(12)의 회전자축(14)에 연결된 무한 스크류(32)와 맞물리며, 회전자축(14)에 초기 응력을 발생시키기 위한 스프링이 접촉되고, 스프링은 구부러진 만곡 스프링(40)이고, 상기 스프링은 회전자축(14)의 축방향으로 탄성적인 레그(43)를 구비한 V-형 형태를 가지고, 회전자축(14)은 단부측에 접촉 블록(15)을 포함하고, 스프링은 기어 하우징(20) 내에 클램프 부재(42)에 의해 고정된 고정판(41) 및 레그(43)로 형성되고, 상기 레그는 조립된 상태에서 스프링력을 가하면서 회전자축(14)의 접촉 블록(15)에 접촉되고,

   규정된 초기 응력은 탄성 레그(43)를 구비한 고정판(41)의 동시 축방향 이동에 의한 상응하는 조립 위치의 선택에 의해 정확하게 세팅될 수 있는 전동 유닛.
2. 제 1항에 있어서, 상기 고정판(41)이 측면 클램프 부재(42)를 포함하고, 상기 클램프 부재는 이를 위해 제공된 기어 하우징(20) 내에 형성된 리세스(26) 내부에서 한편으로는 고정판(41)이 접촉 블록(15)을 향해 축이동하고 다른 한편으로는 고정판이 필요한 위치에 클램핑고정될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 전동 유닛.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 만곡 스프링(40)의 소정의 초기 응력은 레그 길이, 레그 반경, 레그 폭, 레그 두께와 함께 레그가 리세스(26) 안에 배치되는 축방향 위치 등을 통해 조절가능한 것을 특징으로 하는 전동 유닛.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 만곡 스프링(40)은 스탬핑 부재인 것을 특징으로 하는 전동 유닛.

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