KR100613666B1 - 직류모터 조립체 - Google Patents

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KR100613666B1
KR100613666B1 KR1020050031429A KR20050031429A KR100613666B1 KR 100613666 B1 KR100613666 B1 KR 100613666B1 KR 1020050031429 A KR1020050031429 A KR 1020050031429A KR 20050031429 A KR20050031429 A KR 20050031429A KR 100613666 B1 KR100613666 B1 KR 100613666B1
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고민규
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Abstract

본 발명은 직류모터 조립체에 관한 것으로서, 일단부가 밀폐되고, 그 밀폐된 내부의 바닥면에 오목한 수용홈부가 형성된 하우징; 상기 하우징의 내부벽면에 밀착되고, 상호 이격되도록 배치된 한 쌍의 영구자석; 벤딩부와 그 벤딩부의 양측으로 연장된 가압부를 구비하며, 상기 한 쌍의 영구자석을 상기 하우징의 내부 벽면에 밀착고정시키기 위하여, 상기 한 쌍의 영구자석의 사이에 하나씩 배치되어, 상기 한 쌍의 영구자석을 상호 이격되는 방향으로 탄성력을 가하는 한 쌍의 스프링; 및 외주면에는 상기 한 쌍의 영구자석과 이격되어 대향하는 전기자코어를 구비하며, 일단부가 상기 하우징의 수용홈부에 삽입되어 상기 하우징 내부에서 회전가능하게 지지되는 아마추어 샤프트;를 포함하여 이루어진 직류모터 조립체에 있어서, 상기 각 스프링은 상기 하우징의 내부벽면에 밀착되고, 그 벤딩부는 상기 하우징의 바닥면을 향하도록 배치되며, 상기 하우징의 바닥면에는, 상기 각 스프링의 벤딩부가 상기 하우징의 내부벽면으로부터 이탈되는 것을 방지하도록, 상기 내부벽면에 대해 이격되어 돌출형성된 턱부가 구비된 것을 특징으로 한다.

Description

직류모터 조립체{DC motor assembly}
도 1은, 종래의 직류모터 조립체를 설명하기 위한 개략적 단면도,
도 2는, 도 1의 아마추어 샤프트를 제거한 상태의 단면도,
도 2는, 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선 단면도,
도 4는, 본 발명의 일실시예에 따른 직류모터 조립체,
도 5는, 도 4의 아마추어 샤프트를 제거한 상태를 위에서 바라본 사시도,
도 6은, 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 단면도,
도 7은, 도 5의 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 ... 직류모터 조립체 10 ... 하우징
11 ... 내부벽면 12 ... 바닥면
14 ... 수용홈부 15 ... 입구부
16 ... 턱부 20 ... 영구자석
30 ... 스프링 32 ... 벤딩부
34 ... 가압부 40 ... 아마추어 샤프트
본 발명은 직류모터 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하우징의 형상을 개선하여 하우징 내부에 영구자석을 안정적으로 고정하는 것이 가능한 직류모터 조립체에 관한 것이다.
일반적으로, 직류모터는 여러 가지 목적으로 사용되고 있으며, 특히 자동차에서는 와이퍼동작과 윈도우의 개폐(상하)동작을 위해 사용된다. 도 1에는 종래의 직류모터 조립체의 주요부분이 개략적으로 도시되어 있다. 본 발명은 직류모터의 여러 구성 중에 하우징 내부에 장착되는 영구자석의 견고한 고정을 위하여 하우징의 개선된 형상과 관련이 있다. 도 1의 직류모터 조립체(100)는 아마추어 샤프트(110), 하우징(120), 영구자석(130)을 포함하여 구성되어 있다.
상기 아마추어 샤프트(110)는, 일측단부가 하우징(120)의 하단부에 마련된 수용홈부(122)에 회전가능하게 지지되며, 그 타측단부에는 워엄기어부(113)가 형성되어 있다. 그리고, 워엄기어부(113)의 아래쪽으로 정류자(116)와 전기자 코어(118)가 마련된다.
상기 하우징(120)의 내부벽면에는 한 쌍의 영구자석(130)이 구비된다. 내부벽면은 도 1을 기준으로 수직방향으로 연장된 내부의 면을 칭한다. 하우징(120)의 하측에는 수용홈부(122)가 마련되고, 그 안쪽으로는 베어링(140)이 구비되어 있다. 수용홈부(122)에는 샤프트(110)의 일측단부가 회전가능하게 지지된다.
여기서, 한 쌍의 영구자석(130)의 각각은 판 형상을 볼록하게 원호모양으로 구부린 모양이다. 볼록한 정도는 하우징(120)의 내부벽면의 굴곡에 대응되도록 되 어 있다. 이러한 구성으로, 전기자코어(118)에 감긴 전기코일에 정류자(116)를 거쳐 전류가 흐르게 되면, 영구자석(130)과의 상대작용에 의해 아마추어 샤프트(110)가 회전하게 되는 것이다. 회전력은 워엄기어부(113)를 통해 필요한 부분으로 동력을 전달한다.
상술한 구성의 직류모터 조립체(100)에서는 한 쌍의 영구자석(130)을 하우징의 내부벽면에 고정하기 위해 한 쌍의 스프링(150)을 채용하였다. 한편, 영구자석(130)을 하우징 내부에 고정하기 위해 접착제 등을 사용하는 경우도 있으나, 본 발명은 스프링을 사용하여 고정하는 경우에 대한 것으로 한정된다. 도 2를 참조하면, 한 쌍의 스프링의 각각은, 벤딩부(152)와 가압부(154)를 구비한다. 가압부(154)는, 벤딩부(152)의 양측으로 연장되어 있으며, 한 쌍의 가압부(154)는 상호 길이의 차이가 있다, 스프링(150)은 전체적으로 대략 "U" 자 형을 이룬다.
이러한 스프링(150)은 영구자석(130)들 사이에 하나씩 배치된다. 즉, 대향하는 측면이 평평한 원통형을 이루는 하우징(120)의 곡면부분에 영구자석(130)이 각각 배치되고, 스프링(150)은 각각의 사이에 탄성변형되며 하나씩 배치된다. 도 2를 참조하면, 영구자석(130)의 사이에 배치된 하나의 스프링(150)의 한 쌍의 가압부(154)는 영구자석(130)을 상호 이격되는 방향으로 탄성력을 가한다. 이런식으로 다른 하나의 스프링(150)도 영구자석(130)을 상호 이격되는 방향으로 탄성력을 가하게 되며 결국, 영구자석(130)은 하우징(120)의 길게 연장된 내부벽면에 고정되게 된다.
하지만, 상술한 바와 같은 구성의 종래의 직류모터 조립체(100)에는, 영구자 석(130)의 고정과 관련되어 문제점이 있다. 즉, 한 쌍의 영구자석(130)이 한 쌍의 스프링(150)의 탄성력에 의해서만 고정되는데, 이때 스프링(150)이 배치된 하우징(120)의 내부구조가 스프링(150)을 안정적으로 유지하는 데 적합하지 않기 때문에, 이로 인해 스프링(150)이 있어야할 위치로부터 이탈하게 되어, 작동불량을 초래하거나 소음 등이 발생할 수 있게 된다.
도 2의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 바라본 단면도인 도 3을 참조하면, 스프링(150)의 하단부의 벤딩부(152)가 하우징(120)의 아래쪽으로 경사져 있는 부분에 위치하고 있기 때문에, 도시된 바와 같이, 스프링(150)이 전체적으로 하우징(120)의 내부벽면(121)에 밀착되지 못하고 떨어질 수 있다. 이러한 상태로 모터조립체(100)가 사용되게 되면, 이격된 스프링이 사용도중 발생하는 진동에 의해 내부벽면(121)과 충돌하면서 소음이 발생할 수도 있으며, 스프링(150)의 벤딩부(152)가 아마추어 샤프트(110)의 하단부와 간섭이 발생될 소지도 있다. 경우에 따라서는, 스프링(150)이 이탈되어 직류모터의 작동이 정지되는 사태도 발생하게 된다.
또한, 하우징(120)의 하부의 구조로 인하여, 스프링(150)의 벤딩부(152)가 아마추어 샤프트(110)의 전기자코어(118) 부분과 근접하여 위치하게 때문에, 이들 상호간에 간섭이 발생할 수도 있게 된다.
이러한 문제점은, 하우징(120)의 하단부의 구조상 발생하게 되는 것이며, 영구자석(130)과 하우징(120) 및 스프링(150)의 치수불량이나, 조립과정의 부주의에 의해, 또는 사용도중 받을 수 있는 충격에 의해, 그 이격된 상태가 더 심해지기도 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 영구자석을 하우징 내부에 견고하고 안정적으로 지지하는 것이 가능한 직류모터 조립체를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명에 따른 직류모터 조립체는, 일단부가 밀폐되고, 그 밀폐된 내부 바닥면에 오목한 수용홈부가 형성된 하우징; 상기 하우징의 내부벽면에 밀착되고, 상호 이격되도록 배치된 한 쌍의 영구자석; 벤딩부와 그 벤딩부의 양측으로 연장된 가압부를 구비하며, 상기 한 쌍의 영구자석을 상기 하우징의 내부 벽면에 밀착고정시키기 위하여, 상기 한 쌍의 영구자석의 사이에 하나씩 배치되어, 상기 한 쌍의 영구자석을 상호 이격되는 방향으로 탄성력을 가하는 한 쌍의 스프링; 및 외주면에는 상기 한 쌍의 영구자석과 이격되어 대향하는 전기자코어를 구비하며, 일단부가 상기 하우징의 수용홈부에 삽입되어 상기 하우징 내부에서 회전가능하게 지지되는 아마추어 샤프트;를 포함하여 이루어진 직류모터 조립체에 있어서, 상기 각 스프링은 상기 하우징의 내부벽면에 밀착되고, 그 벤딩부는 상기 하우징의 바닥면을 향하도록 배치되며, 상기 하우징의 바닥면에는, 상기 각 스프링의 벤딩부가 상기 하우징의 내부벽면으로부터 이탈되는 것을 방지하도록, 상기 내부벽면에 대해 이격되어 돌출형성된 턱부가 구비된 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 바닥면에 형성된 수용홈부는, 그 입구부가 상기 스프링의 벤딩부의 위치보다 높도록 형성되어서, 상기 하우징의 바닥면의 턱부가, 상기 스프링의 벤딩부와 접하는 바닥면과 상기 수용홈부의 입구부를 연결하는 경사진 부분에 의해 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 바닥면의 턱부는, 상기 바닥면 중에 상기 수용홈부가 형성된 부분이 상기 하우징의 타단부를 향하여 돌출되어 형성된 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 도 4 내지 도 7에는 본 발명의 일실시예에 따른 직류모터 조립체(1)가 도시되어 있다. 도 4는 직류모터 조립체(1)의 개략적인 단면도이고, 도 5는 샤프트(40)가 제거된 상태로 하우징(10)의 내부를 도시한 사시도이다.
본 발명에 따른 실시예의 직류모터 조립체(1)는, 하우징(10)과 영구자석(20)과 스프링(30)과 아마추어 샤프트(40)을 포함하여 이루어진다.
상기 하우징(10)은 일단부가 밀폐되어 있고, 그 밀폐된 내부의 바닥면(12)에는 수용홈부(14)가 형성되어 있다. 도 5를 참조하면, 하우징(10)의 수평방향 단면의 외부모양은 원호부분이 잘려나간 원의 모양을 하고 있으며, 전체적으로 속이 빈 통의 형상이다. 도 4를 참조하면, 하우징(10)은 상하 방향으로 길게 연장된 벽부와, 바닥면(12)을 구비한다. 벽부의 내부 면을 내부벽면(11)이라 하고, 바닥면(12)은 벽부의 일단부를 밀폐하며 대략 수평방향의 면을 가지는 부분을 말한다. 한편, 벽부는 후술할 영구자석(20)을 안착시키기 위해 벽부의 하부에는 층이 형성되어 있다. 따라서, 내부벽면(11)도 하부에는 층을 이루고 있다.
상기 수용홈부(14)는, 바닥면(12)의 중앙부분에 오목하게 형성된다. 수용홈부(14)의 내부공간은 원통형상이다. 수용홈부(14)에는 후술할 아마추어 샤프트(40) 의 일단부(44)가 베어링(19)에 의해 회전가능하게 지지된다. 베어링(19)은 수용홈부(14)의 입구부(15)에 구비된다.
또한, 상기 바닥면(12)에는 턱부(16)가 구비된다. 턱부(16)는, 벽부의 내부벽면(11)에 대해 이격되어 상부로 돌출형성되어 있다. 이러한 턱부(16)는, 후술할 스프링(30)의 벤딩부(32)가 하우징의 내부벽면(11)으로부터 이탈되는 것을 방지하는 역할을 한다. 본 실시예의 경우, 턱부(16)는 바닥면(12)에 형성된 수용홈부(14)의 입구부(15)의 외주면을 따라 전체적으로 돌출 형성되어 있다.
턱부(16)는, 바닥면(12)에 형성된 수용홈부(14)의 입구부(15)를 스프링(30)의 벤딩부(32)의 하측의 위치보다 높도록 배치함으로써, 형성된다. 즉, 도 7을 참조하면, 수용홈부(14)의 입구부(15)는 스프링(30)의 벤딩부(32)가 접하는 바닥면(12)의 부분보다 높도록 형성되는데, 이때 벤딩부(32)가 접하는 바닥면(12)의 부분과 수용홈부의 입구부(15)를 연결하는 면은 경사를 이루게 되며, 이러한 경사진 부분이 턱부(16)를 이루게 되는 것이다.
한편, 턱부(16)는 바닥면(12) 중에서 수용홈부(14)가 형성된 바닥면(12)의 부분 만을, 하우징(10)의 개구된 타단부를 향하도록 돌출시켜 형성될 수 있다. 즉, 도 1 내지 도 3에 도시된 종래의 직류모터 조립체(100)의 수용홈부(122)가 형성된 하우징(120)과 비교하여 생각하면, 본 발명의 직류모터 조립체(1)의 하우징(10)은, 입구부(15)를 포함한 전체 수용홈부(14)를 상방으로 이동시켜서, 턱부(16)를 형성하도록 한 것이다. 수용홈부(14)가 종래에 비해 위쪽에 위치하는 본 발명의 하우징(10)은, 종래의 하우징의 수용홈부가 형성된 부분을 드로잉(drawing)과 같은 가공 방법에 의해 상부로 이동시켜 얻어질 수 있다.
상기 영구자석(20)은 한 쌍이 구비된다. 형상은 상술한 종래의 경우와 유사하다. 각 영구자석은 하우징(10)의 내부벽면에 이격된 상태로, 한 쌍의 스프링(30)에 의해 밀착고정되다.
상기 한 쌍의 스프링(30)은, 벤딩부(32)와 가압부(34)로 이루어져 있다. 스프링(30)은, 종래와 유사하다. 도 6을 참조하면, 가압부(34)는, 벤딩부(32)의 양측으로 연장되어 있다. 스프링(150)은 전체적으로 대략 "U" 자 형을 이루고, 벤딩부(32)는 하우징(10)의 바닥면(12)을 향하도록 배치된다.
이러한 스프링(30)은 마주보도록 배치된 한 쌍의 영구자석(20)의 사이에 하나씩 배치된다. 즉, 대향하는 측면이 평평한 원통형을 이루는 하우징(10)의 곡면부분에 영구자석(20)이 각각 배치되고, 스프링(30)은 각각의 사이에 탄성변형되며 하나씩 배치된다. 영구자석(20)들 사이에 배치된 하나의 스프링(30)의 한 쌍의 가압부(34)는 영구자석(20)들을 상호 이격되는 방향으로 탄성력을 가한다. 이런 식으로 다른 하나의 스프링(30)도 영구자석(20)들을 상호 이격되는 방향으로 탄성력을 가하게 되며 결국, 영구자석(20)들은 하우징(10)의 길게 연장된 내부벽면(11)에 밀착되어 고정되게 된다.
본 발명의 스프링(30)은, 종래와 달리, 하우징(10)의 형성된 턱부(16)에 의해, 내부벽면(11)으로부터 이탈되는 것이 방지될 수 있다. 즉, 스프링(30)의 벤딩부(32)가 턱부(16)와 내부벽면(11) 사이의 바닥면(12) 부분에 위치하고 있기 때문에, 턱부(16)를 넘어 내부벽면(11)으로부터 이탈되는 것이 방지되는 것이며, 이로 인해 각 스프링(30)은 벤딩부(32) 뿐만 아니라 가압부(34)도 하우징(10)의 내부벽면(11)에 거의 밀착된다.
상기 아마추어 샤프트(40)는 종래와 유사하다. 도 4를 참조하면, 일측단부(44)가 하우징(10)의 하단부에 마련된 수용홈부(14)에 회전가능하게 지지되며, 그 타측단부에는 워엄기어부(48)가 형성되어 있다. 그리고, 워엄기어부(48)의 아래쪽으로 정류자(49)와 전기자코어(42)가 마련된다. 전지자코어(42)는 한 쌍의 영구자석(20)과 이격되어 대향하며 회전하도록 배치된다.
상술한 바와 같은 구성의 직류모터 조립체(1)는, 하우징(10)의 하부의 바닥면(12)에 형성된 턱부(16)로 인하여, 스프링(30)의 벤딩부(32)가 돌출된 턱부(16)와 내부벽면(11) 사이의 바닥면(12)에 안착될 수 있기 때문에, 조립과정에서는 항상 일정한 위치에 간편하게 조립될 수 있으며, 사용 중에는 진동 혹은 충격이 발생하여도, 턱부(16)를 넘어 내부벽면(11)으로부터 이탈될 가능성이 극히 낮다.
또한, 본 발명의 직류모터 조립체(1)는, 그 수용홈부(14)의 위치가 종래에 비해 상부로 이동되어 있고, 이에 따라 아마추어 샤프트(40)의 위치도 상부로 이동되어 있기 때문에, 스프링(30)의 벤딩부(32)가 아마추어 샤프트(40)의 전기자코어(42) 부분과 더 이격되도록 배치될 수 있어서, 진동 혹은 충격에 의해 스프링(30)이 상방으로 어느 정도 이동하여도 상호 간섭이 일어나지 않게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 직류모터의 조립체에 의하면, 하우징의 구조를 개선하여 영구자석을 지지하는 스프링이 견고하게 고정되는 것이 가 능하다는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (3)

  1. 일단부가 밀폐되고, 그 밀폐된 내부의 바닥면에 오목한 수용홈부가 형성된 하우징;
    상기 하우징의 내부벽면에 밀착되고, 상호 이격되도록 배치된 한 쌍의 영구자석;
    벤딩부와 그 벤딩부의 양측으로 연장된 가압부를 구비하며, 상기 한 쌍의 영구자석을 상기 하우징의 내부 벽면에 밀착고정시키기 위하여, 상기 한 쌍의 영구자석의 사이에 하나씩 배치되어, 상기 한 쌍의 영구자석을 상호 이격되는 방향으로 탄성력을 가하는 한 쌍의 스프링; 및
    외주면에는 상기 한 쌍의 영구자석과 이격되어 대향하는 전기자코어를 구비하며, 일단부가 상기 하우징의 수용홈부에 삽입되어 상기 하우징 내부에서 회전가능하게 지지되는 아마추어 샤프트;를 포함하여 이루어진 직류모터 조립체에 있어서,
    상기 각 스프링은 상기 하우징의 내부벽면에 밀착되고, 그 벤딩부는 상기 하우징의 바닥면을 향하도록 배치되며,
    상기 하우징의 바닥면에는, 상기 각 스프링의 벤딩부가 상기 하우징의 내부벽면으로부터 이탈되는 것을 방지하도록, 상기 내부벽면에 대해 이격되어 돌출형성된 턱부가 구비된 것을 특징으로 하는 직류모터 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바닥면에 형성된 수용홈부는, 그 입구부가 상기 스프링의 벤딩부의 위치보다 높도록 형성되어서,
    상기 하우징의 바닥면의 턱부가, 상기 스프링의 벤딩부와 접하는 바닥면의 부분과 상기 수용홈부의 입구부를 연결하는 경사진 부분에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 직류모터 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 바닥면의 턱부는, 상기 바닥면 중에 상기 수용홈부가 형성된 부분이 상기 하우징의 타단부를 향하여 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 직류모터 조립체.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016019456A (ja) * 2014-07-11 2016-02-01 日本電産セイミツ株式会社 モータ及びこのモータに用いる永久磁石の固定方法

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JP2016019456A (ja) * 2014-07-11 2016-02-01 日本電産セイミツ株式会社 モータ及びこのモータに用いる永久磁石の固定方法

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