KR101369262B1 - 개폐모터구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 개폐모터구조체는 회전자부의 고정자부와 근접한 회전체상에 복수의 엔디자석이 설치되어 동일한 크기의 모터에 비하여 15 ~ 20% 정도의 회전력이 증대되어 전체적인 크기가 줄어들게 되어 소형화가 가능하게 되고, 상기 회전자부의 회전축의 선단에 설치된 동력전달부는 상기 회전자부의 회전축의 선단에 배치된 구동기어와, 상기 구동기어에 맞물리며 상기 구동기어의 회전력을 3 ~ 4 배로 감속시키는 제1피동기어와, 상기 제1피동기어와 일체로 회전되게 동일 회전축상에 고정되며 제1피동기어의 저면에 밀착된 제2피동기어와, 상기 제2피동기어에 맞물리며 상기 제2피동기어의 회전력이 4 ~ 6배로 감속시키는 제3피동기어와, 상기 제3피동기어와 동일하게 회전회게 동일한 회전축상에 고정된 가동피니언을 포함하여 동력전달부에서는 감속된만큼의 커다란 회전력을 제공하게 되어 개폐모터구조체가 효과적으로 사용될 수 있는 우수한 효과가 있다.

Description

개폐모터구조체{ A open and shut motor }

본 발명은 개폐모터구조체에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 전동모터의 고정자에 사용되는 페라이트자석의 자력을 보강시켜 회전력을 향상시키기 위하여 회전자의 내측에 네오디뮴자석(Nd자석)이 복수개가 매립되어 동일 모터에 더 높은 마력의 회전력이 발휘되고 설치되는 공간이 소형으로 되어 작은 공간에서도 설치가 가능하게 되며 감속이 다단으로 수행되어 월등하게 회전토크가 높아져서 다양한 용도로 사용이 편리한 개폐모터구조체에 관한 것이다.

자동차는 차량의 가동되는 창문을 유리로 형성하여 위로 올리거나 내리거나 하며 차량의 지붕은 선루프가 설치되어 선루프가 왕복동되면서 지붕을 개폐하는 방식으로 구동되며 이러한 차량의 가동되는 문의 개폐작동은 구동모터가 사용되고 있으며, 이하에는 선루프의 작동을 예를 들어 설명된다.

선루프는 보통 차량 등의 실내공간과 같은 밀폐된 공간을 갖는 구조물의 지붕의 중간 부분에 유리로 창틀을 만들어 설치하여 여름철 실내 온도가 올라갈 때에는 창을 열어 차량 내부의 공기를 빠르게 순환시키거나, 탁 트인 개방감을 느낄수 있도록 하는 것을 주 목적으로 설치된다.

이러한 선루프의 종류는 작동방식에 따라 수동식과 전동식으로 나뉘며 전동식은 전기로 작동되는 구동모터에 의해 작동된다.

이러한 전동식에 사용되는 구동모터는 자동차의 지붕에 설치되어야 하기 때문에 설치공간을 최소로 하여야 하고, 일사량에 따른 강한 복사열에 견딜 수 있고, 소음이 없어야 하고, 자주사용하더라도 고장이 없는 내구성을 겸비하는 것을 주요 요건으로 하는바 종래 주로 사용되어온 구동모터는 이러한 조건을 만족시키지를 못하는 문제점이 있었다.

즉, 종래의 차량용 모터 어셈블리는, 도 1에 도시된 바와 같이, 구동모터(1)의 선단부에 웜기어(2)가 설치되고 상기 웜기어(2)에 맞물리게 웜휠(3)이 설치되고 상기 웜휠(3)의 하부에 피니언(4)이 배치되고 상기 피니언(4)이 와이어(5)의 래크(51)에 맞물리어 모터(1)가 구동되면 피니언(4)이 구동되어 와이어(5)가 작동되면서 선루프(7)가 작동되는 구성을 갖는다.

따라서, 종래의 차량용 모터 어셈블리는 웜기어(2)에 웜휠(3)이 맞물리는 구조이므로 웜기어(2)와 웜휠(3)사이에 마찰열이 발생되어 구동모터(1)의 효율이 저하되게 되는 것은 물론이고 웜기어(2)와 웜휠(3)과의 맞물리는 구조에 의하여 길게 연장형성된 웜기어(2)에 축간변형이 발생되어 더욱 효율이 저하되게 되고 내구성이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 웜기어(2)와 웜휠(3)간의 마찰력이 많게 되어 마모가 심하게 되어 내구수명이 저하되게 되게 되어 수명이 짧아지며, 또한, 설치시에 이러한 차량용 모터 어셈블리를 낙하시킬 경우에는 구동모터(1)가 길어서 모터의 부품이 손상될 위험이 크게 되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 선루프 작동용 모터 어셈블리는, 도 1c 에 도시된 바와 같이, 웜휠(3)의 저면에 콘트롤러(6)와 커버(8)가 배치되고 차량용 모터 어셈블리의 사이에 차량의 내외장재(9)가 부착되게 되므로 차량에의 설치시에 그 높이(H)가 높게 되어 작은 차량에도 넓은 공간을 제공하는 현재의 개념에 상반되는 효과가 제공되어 결과적으로 선루프 작동용 모터 어셈블리의 높이(H)만큼의 실내의 공간이 줄어들게 되어 차량의 실내공간이 줄어들게 되어 차량의 소유자들이 차량이 협소하게 느껴지게 되는 문제점이 있었다.

등록특허 10-0427457

본 발명의 목적은, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 회전자의 내측에 네오디뮴자석(Nd자석)이 복수개가 매립되어 회전력이 증대되고, 상기 회전자의 회전축에 설치되어 회전력이 증대된 구동기어와 맞물려 피동되는 피동기어들에 의하여 회전력이 증대되어 높이가 낮아지고 폭이 작아지게 되어 소형으로 제조되면서도 회전토크가 증대되어 용이하게 설치되는 것이 가능한 개폐모터구조체를 제공하는 것이다.

본 발명의 이러한 목적은, 페라이트코어와 회전자가 수납되는 모터지지프레임과, 상기 모터지지프레임의 내측에 설치되며 페라이트코어를 포함하는 고정자부와, 상기 고정자부의 내측에 배치되며 회전하는 회전자부와, 상기 회전자부의 회전축에 연결된 동력전달부를 포함하는 개폐모터구조체에 있어서, 상기 회전자부의 상기 페라이트코어와 근접한 회전체상에 복수의 엔디자석이 설치되고, 상기 동력전달부는 상기 회전자부의 회전축의 선단에 배치된 구동기어와, 상기 구동기어에 맞물리며 상기 구동기어의 회전력을 3 ~ 4 배로 감속시키는 제1피동기어와, 상기 제1피동기어와 일체로 회전되게 동일 회전축상에 고정되며 제1피동기어의 저면에 밀착된 제2피동기어와, 상기 제2피동기어에 맞물리며 상기 제2피동기어의 회전력이 4 ~ 6배로 감속시키는 제3피동기어와, 상기 제3피동기어와 동일하게 회전회게 동일한 회전축상에 고정된 가동피니언을 포함하는 본 발명에 따른 개폐모터구조체에 의하여 달성된다.

본 발명에 따른 개폐모터구조체는 회전자부의 고정자부와 근접한 회전체상에 복수의 엔디자석이 설치되어 동일한 크기의 모터에 비하여 15 ~ 20% 정도의 회전력이 증대되어 전체적인 크기가 줄어들게 되어 소형화가 가능하게 되고, 상기 회전자부의 회전축의 선단에 설치된 동력전달부는 상기 회전자부의 회전축의 선단에 배치된 구동기어와, 상기 구동기어에 맞물리며 상기 구동기어의 회전력을 3 ~ 4 배로 감속시키는 제1피동기어와, 상기 제1피동기어와 일체로 회전되게 동일 회전축상에 고정되며 제1피동기어의 저면에 밀착된 제2피동기어와, 상기 제2피동기어에 맞물리며 상기 제2피동기어의 회전력이 4 ~ 6배로 감속시키는 제3피동기어와, 상기 제3피동기어와 동일하게 회전되게 동일한 회전축상에 고정된 가동피니언을 포함하여 동력전달부에서는 감속된만큼의 커다란 회전력을 제공하게 되어 개폐모터구조체가 효과적으로 사용될 수 있는 우수한 효과가 있다.

도 1a,1b,1c는 종래의 차량용 모터 어셈블리의 분해 사시도 및 선루프의 사시도 및 종단면도
도 2는 본 발명의 제1실시에에 따른 개폐모터구조체의 사시도
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 개폐모터구조체의 덮개프레임이 벗겨진 상태의 분해 사시도
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 개폐모터구조체의 회전자부의 부분확대 사시도
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 개폐모터구조체의 절단된 부분 절단 사시도
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 개폐모터구조체의 회전자부와 동력전달부의 조립상태가 도시된 사시도

본 발명의 제1실시예에 따른 개폐모터구조체(A)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 모터지지프레임(1)과, 상기 모터지지프레임(1)의 내측에 설치되며 페라이트코어를 포함하는 고정자부(2)와, 상기 고정자부(2)의 내측에 배치되며 회전하는 회전자부(3)와, 상기 회전자부(3)의 회전축(31)에 연결된 동력전달부(4)를 포함한다.

상기 모터지지프레임(1)은 베이스프레임(11)과 덮개프레임(12)으로 구성되어, 베이스프레임(11)에 상기 덮개프레임(12)이 조립되게 되어 있다.

상기 모터지지프레임(1)내에는 상기 고정자부(2), 회전자부(3) 및 동력전달부(4)가 수납되는 수납공간이 마련되어 있다.

상기 모터지지프레임(1)상에는 3개의 고정공(13)이 형성되어 베이스프레임(11)과 덮개프레임(12)이 조립되게 되어 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서 사용된 고정자부(2)의 페라이트코어(21)는 페라이트분말을 소결시켜 자화시킨 자석이고, 본 실시예에서 사용된 상기 고정자부(2)의 페라이트코어(21)는 4000가우스로서, 상기 페라이트코어(21)와 근접한 상기 회전자부(3)의 회전체(33)상에 복수의 엔디자석(32)이 설치되어 있다.

상기 엔디자석은 네오디뮴분말과 붕소분말과 철분말을 배합하고 분말야금하여 소결된 자성체를 자화시켜서 제조된 것으로서 제조가가 저렴하고 강력한 자력을 갖는 자석이나 200℃ 이상의 온도에서는 자성을 상실하게 되는 단점이 있다.

본 실시예에서 사용되는 상기 엔디자석(32)은 막대형태의 자석이 사용되며, 상기 엔디자석(32)은 12000가우스로서, 이와 같이 동일한 고정자부(2)와 회전자부(3)상에 엔디자석(32)을 설치하므로서 모터의 회전토크가 15 ~ 20% 정도가 증대되게 되므로, 동일한 크기의 모터에 본 실시예에서와 같이 엔디자석(32)을 설치하게 되면 15 ~ 20% 정도의 회전력이 증대되게 되는 것이다. 본 실시예에서 상기 엔디자석(32)은 총 8개소에 설치되어 모터의 회전력이 증대되게 되며, 이와 같이 저렴한 가격의 엔디자석(32)을 사용하여 모터의 회전력이 증대될 수가 있게 되는 것이다.

상기 회전자부(3)의 회전축(31)의 상단에는 회전축(31)의 회전력을 전달시키는 동력전달부(4)가 설치되어 있다.

상기 동력전달부(4)는 상기 회전자부(3)의 회전축(31)의 선단에 배치된 구동기어(41)와, 상기 구동기어(41)에 맞물리며 상기 구동기어(41)의 회전수를 3 ~ 4 배로 감속시키는 제1피동기어(42)와, 상기 제1피동기어(42)와 일체로 회전되게 동일한 제1회전축(44)상에 고정되며 제1피동기어(42)의 저면에 밀착된 제2피동기어(43)와, 상기 제2피동기어(43)에 맞물리며 상기 제2피동기어(43)의 회전수가 4 ~ 6배로 감속시키는 제3피동기어(45)와, 상기 제3피동기어(45)와 동일하게 회전되게 동일한 제2회전축(47)상에 고정된 가동피니언(46)을 포함한다.

본 실시예에서 상기 구동기어(41)는 3000rpm으로 회전되고, 이와 맞물린 제1피동기어(42)는 800rpm으로 감속되어 회전되고, 제3피동기어(45)는 140rpm으로 감속되어 회전되므로 이와 같이 감속된 만큼의 큰 힘으로 가동피니언(46)이 구동되면서 다른 물체를 가동시키게 되는 것이다.

이와 같이 본 발명의 개폐모터구조체(A)는 저렴하게 구입이 가능한 엔디자석(32)이 회전자부(3)의 회전체(33)상에 복수개가 설치되어 회전력이 15 ~ 20%가 증대되어 동일한 크기의 모터에 비하여 회전토크가 높아지게 되면서 소형으로도 제조가 가능하게 되고 이와 같이 높아진 회전토크가 동력전달부(4)에 의하여 효과적으로 감속되어 큰 힘을 갖게 되므로 효율적으로 작은 공간에서 큰 힘을 발휘할 수 있게 사용될 수가 있게 되는 것이다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 개폐모터구조체(A)가 고정공(13)을 통하여 차량의 지붕에 설치되고, 이와 같이 차량의 지붕을 개폐시키는 지붕개폐기의 개폐작동시키는 와이어(5)를 가동시키게 되면 보다 큰 힘으로 개폐작동시키는 와이어(5)를 가동시킬 수가 있게 되는 것이다.

본 발명에 따른 개폐모터구조체는 모터제조 산업에서 동일한 제품을 반복적으로 제조하는 것이 가능하다고 할 것이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이라고 할 것이다.

1. 모터지지프레임 2. 고정자부 3. 회전자부
4. 동력전달부

Claims (2)

1. 페라이트코어와 회전자가 수납되는 모터지지프레임(1)과, 상기 모터지지프레임의 내측에 설치되며 페라이트코어(21)를 포함하는 고정자부(2)와, 상기 고정자부의 내측에 배치되며 회전하는 회전자부(3)와, 상기 회전자부의 회전축에 연결된 동력전달부(4)를 포함하는 개폐모터구조체(A)에 있어서,
   상기 모터지지프레임(1)은 베이스프레임(11)과 덮개프레임(12)으로 구성되고 각기 3개의 고정공(13)이 형성되어 조립되며,
   상기 페라이트코어(21)와 근접한 상기 회전자부(3)의 회전체(33)상에 복수의 엔디자석(32)이 설치되고,
   상기 동력전달부(4)는 상기 회전자부(3)의 회전축(31)의 선단에 배치된 구동기어(41)와,
   상기 구동기어(41)에 맞물리며 상기 구동기어(41)의 회전력을 3 ~ 4 배로 감속시키는 제1피동기어(42)와,
   상기 제1피동기어(42)와 일체로 회전되게 동일한 제1회전축(44)상에 고정되며 제1피동기어(42)의 저면에 밀착된 제2피동기어(43)와,
   상기 제2피동기어(43)에 맞물리며 상기 제2피동기어(43)의 회전력이 4 ~ 6배로 감속시키는 제3피동기어(45)와,
   상기 제3피동기어(45)와 동일하게 회전되게 동일한 제2회전축(47)상에 고정된 가동피니언(46)을 포함하는 것을 특징으로 하는 개폐모터구조체.
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