KR100834221B1 - 직류 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하우징의 소재 및 구조를 변경함으로써 중량 감소와 절연 효과를 제공하는 직류 모터에 관한 것으로서,

하우징의 내벽면에 영구자석이 부착된 모터 하우징과, 상기 모터 하우징과 길이방향으로 대향 배치되는 케이스와, 일단에 웜이 형성되어 있으며 축수부와 베어링을 통해서 상기 하우징과 케이스의 내부에 회전가능하게 지지되는 아마추어 샤프트와, 상기 아마추어 샤프트의 외주부에 감겨진 전기자와, 브러시를 통해 유입된 전기를 상기 전기자로 공급하는 정류자를 포함하는 웜 기어 방식의 직류 모터에 있어서, 상기 직류모터의 하우징의 내벽면은 PPS(polyphenylene sulfide) 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하며,

PPS 수지로 이루어진 하우징으로 인해 중량 감소와 절연 효과를 제공하면서 상부 및 하부에 형성된 공기 통풍구로 인해 내부의 열을 방산시켜 궁극적으로 직류 모터의 수명을 연장시킬 수 있다.

직류 모터, 하우징, PPD, 공기 통풍구, 열 방산

Description

직류 모터{direct current motor}

도 1은 종래의 직류 모터의 구조를 보인 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 직류 모터의 구조를 보인 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 하우징 102 : 베어링

104 : 케이스 106 : 브러시

108 : 전기자 110 : 축수부

112 : 영구자석 114 : 정류자

본 발명은 직류 모터에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로 말하자면 직류모터 하우징의 소재 및 구조를 변경함으로써 중량 감소와 절연 효과를 제공하는 직류 모터의 하우징에 관한 것이다.

자동차에는 도어에 설치된 원도우 글래스를 상하로 승강시키기 위한 원도우 리프트 모터를 비롯하여, 와이퍼를 작동시키기 위한 와이퍼 모터, 그리고 2륜과 4륜으로 쉬프팅시키기 위한 쉬프트 모터 등과 같은 여러 가지 종류의 직류 모터가 사용되며, 이러한 직류 모터류 이외에도 자동으로 도어를 여닫거나 필요한 부분을 제어하기 위한 각종 액츄에이터가 장착되어 사용되는 구조로 이루어진다.

도 1은 종래의 직류 모터의 구조를 보인 단면도이다.

도 1에 도시되어 있는 바와 같이 종래의 직류모터는, 아마추어 조립체가 내장되며 강철 소재의 하우징(28)이 외형을 이루고 있다. 또한, 하우징(28) 내에는 아마추어 샤프트(24)가 축수부(22) 및 베어링(12)을 개재하여 회전 가능하게 장착된다. 그리고 상기 아마추어 샤프트(24)의 외주면에는 전기자(20)가 감겨져 있다. 또한, 영구 자석(26)이 전기자(20)와 소정의 간격을 두고 이격된 상태로 하우징(28)의 내측면에 부착된다. 그리고 브러시(16)를 통해 전달되는 외부 전원을 코일(18)을 게재하여 전기자(20)로 안정적으로 공급하기 위한 정류자(30)가 장착된다. 상기한 전기자(20)에 전류가 공급되어 아마추어 샤프트(24)가 회전하면 이 회전력이 아마추어 샤프트(24)의 일측단에 형성된 웜을 통해서 웜휠로 전달되는 구조로 이루어진다. 또한, 상기한 하우징(28)과 케이스(14)의 접촉 부분에는 클립(32)을 통해서 와이어가 관통되어 설치된다. 또한 케이스(14)에는 단차부가 형성되어 있으며, 이 단차부에는 아마추어 샤프트(24)를 회전 가능하게 지지하는 베어링(12)이 배치된다. 아마추어 샤프트(24)의 일단에는 전류 조정 및 마모 시에 이를 보정하기 위한 보정 장치가 설치된다. 모터의 조립 시에는 상기한 베어링(12)을 케이스(14)의 단차부에 조립한 상태에서 클램핑한 다음, 아마추어 조립체를 삽입한 후에 스톱 링을 끼워 베어링(12)의 유동을 방지하며 아마추어 샤프트(24)의 일단에는 보정장치를 삽입한다.

그러나, 이러한 구성의 웜 기어 방식의 직류 모터는 하우징이 강철 소재로 되어서, 안정감은 있을지 모르나, 절연성이 떨어지고 중량이 무거운 단점을 가지고 있다.

본 발명의 목적은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 직류모터 하우징의 소재를 PPS(polyphenylene sulfide) 수지로 제작하여 절연성을 강화시키면서 중량을 감소시키는 직류 모터를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 하우징의 상·하부에 공기 통풍 구멍을 형성하여 모터 자체의 열을 대류 현상을 이용하여 방산시키는 직류 모터를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 본 발명의 구성은, 하우징의 내벽면에 영구자석이 부착된 모터 하우징과, 상기 모터 하우징과 길이방향으로 대향 배치되는 케이스와, 일단에 웜이 형성되어 있으며 축수부와 베어링을 통해서 상기 하우징과 케이스의 내부에 회전가능하게 지지되는 아마추어 샤프트와, 상기 아마추어 샤프트의 외주부에 감겨진 전기자와, 브러시를 통해 유입된 전기를 상기 전기자로 공급하는 정류자를 포함하는 웜 기어 방식의 직류 모터에 있어서, 상기 직류모터의 하우징의 내벽면이 PPS(polyphenylene sulfide) 수지로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 구성은, 상기 하우징의 상부 및 하부에 공기 통풍구가 형성되어 모터 내부의 열을 외부로 방산시키면 바람직하다.

본 발명의 구성은, 상기 PPS(polyphenylene sulfide) 수지는 상기한 직류모터 하우징의 내벽면에만 형성하면 바람직하다.

본 발명의 구성은, 상기한 직류모터의 하우징의 재질을 PPS 수지가 아닌 폴리(티오-1,4-페닐렌)을 사용하면 바람직하다.

이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.

참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 직류 모터의 구조를 보인 단면도이다.

도 2에 도시되어 있는 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 직류 모터는, 하우징(100)의 내벽면 상에는 영구자석(112)이 부착되고, 이 모터 하우징(100)에는 길이방향으로 대향된 상태로 케이스(104)가 결합된다. 또한 하우징(100)과 케이스(104)의 내부에는 일단에 웜이 형성되어 있는 아마추어 샤프트가 축수부(100)와 베어링(102)에 의해서 회전 가능하게 지지된다. 이러한 아마추어 샤프트의 외주부에는 전기자(108)가 고정되어 있어 브러시(106)를 통해 유입된 전기가 정류자(114) 를 게재하여 전기자(108)로 공급되면 영구 자석(112) 간에 발생되는 자속에 의해서 아마추어 샤프트가 회전한다.

이때, 상기한 하우징(100)의 내벽면 소재는 PPS(polyphenylene sulfide) 수지로 이루어지는데, 상기한 PPS 수지는 중요한 엔지니어링 열가소성 수지 중 하나로서, 내약품성, 우수한 전기적 성질, 뛰어난 난연성, 낮은 마찰 계수, 그리고 마이크로파에 대한 높은 투과성 등을 가지고 있다. 이러한 PPS 수지는 p-디클로로벤젠과 황화 나트륨(sodium sulfide)의 축합중합에 의해서 생성된다.

PPS 수지는 285℃의 높은 용융온도를 가지고 있고, 200℃이하에서 유기용매에 녹지 않으며 결정성이 큰 물질이다. 따라서 이 PPS 수지를 가공하여 제품을 만들기 위해서는 특별한 가공기술이 필요하다. PPS 코팅의 경우, PPS 입자를 수용상태의 슬러리(slurry)로 만들어 분사하고, 코팅할 물체를 370℃ 이상으로 가열하여야 한다. 이는 PPS가 300℃ 에서 370℃정도의 높은 온도에서 사출 및 압출성형이 가능하기 때문이다. 이 온도에서 PPS 입자는 부드러워지면서 가교반응이 진행되기 때문에 결국은 녹지 않을 수 있다. 이러한 성질을 이용하여 주로 요리기구, 베어링, 내식성 펌프의 부품으로 사용된다. 이는 유리섬유와 같은 강화제와 혼합된 형태로 제조되고 유리섬유로 강화되지 않은 순수 PPS에 비해서 이러한 강화 PPS는 더 높은 강도와 열변형온도를 가진다.

이러한 PPS 수지를 하우징(100)의 소재로 채택함으로써 종래의 강철 소재의 하우징과 비교할 때 약 90%에 이르는 중량 감소를 획득할 수 있어 궁극적으로 직류 모터 자체의 중량 감소의 효과를 가져온다. 게다가 플라스틱 소재의 낮은 융용점을 극복하면서 더불어 높은 절연성을 가짐으로써 신뢰성 향상과 고품질의 효과를 가져온다.

또한, 하우징(100)의 상·하부에 공기 통풍구(116, 118)를 설치하여 대류 현상을 이용한 열 방산을 유발한다. 이러한 공기 통풍구(116, 118)는 에어댐처럼 공간 차지를 하지 않으면서도 열 방산에 효과적이고 설치 비용이 들지 않는다.

즉 하우징(100)의 하부에 형성된 공기 통풍구(118)를 통해 외부의 찬 공기가 인입된다. 그리고 상부에 형성된 공기 통풍구(116)를 통해 내부의 더운 공기가 외부로 배출된다. 이와 같은 구조로 인해 직류 모터의 하우징(100) 내부에 열을 방산시킴으로 인해 궁극적으로 직류 모터의 수명을 연장하고 효율적인 운용이 가능하도록 한다.

이 발명의 다른 실시예에서는, 상기한 직류모터 하우징(100)의 재질을 PPS 수지가 아닌 폴리(티오-1,4-페닐렌)을 사용해도 무방하며, PPS를 사용했을 때와 동일한 작용효과를 갖는다.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 직류모터 하우징의 소재를 PPS 수지로 변경하고, 하우징의 상·하부에 공기 통풍구를 마련함으로써 열을 방산시킬 수 있어 중량 감소 및 절연성을 강화시키면서 모터의 수명을 연장시키는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (4)

1. 하우징의 내벽면에 영구자석이 부착된 모터 하우징과, 상기 모터 하우징과 길이방향으로 대향 배치되는 케이스와, 일단에 웜이 형성되어 있으며 축수부와 베어링을 통해서 상기 하우징과 케이스의 내부에 회전가능하게 지지되는 아마추어 샤프트와, 상기 아마추어 샤프트의 외주부에 감겨진 전기자와, 브러시를 통해 유입된 전기를 상기 전기자로 공급하는 정류자를 포함하는 웜 기어 방식의 직류 모터에 있어서,

   상기 직류모터의 하우징은 폴리(티오-1,4-페닐렌)로 이루어지며,

   상기 폴리(티오-1,4-페닐렌)는 상기한 직류모터 하우징의 내벽면에만 형성되며,

   상기한 하우징의 하부에 형성된 공기 통풍구를 통해 외부의 찬공기가 인입되고, 상기 하우징의 상부에 형성된 공기 통풍구를 통해 더워진 공기가 배출될 수 있도록 하여 내부의 열을 공랭시키는 것을 특징으로 하는 직류 모터.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제

Images