KR102441483B1 - 모터 샤프트의 축방향 움직임을 제한하는 갭 와셔 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 모터 샤프트의 축방향 움직임을 제한하는 갭 와셔는, 판상의 와셔 몸체; 및 상기 와셔 몸체의 하단부에서 일체로 연장되며, 상기 와셔 몸체의 하단부에서 U자 형태로 굽힘가공되어 상기 와셔 몸체와 간격을 두고 형성된 스프링부;를 포함하며, 상기 스프링부는 상기 와셔 몸체의 양측 테두리를 따라 한 쌍이 구비되며, 상기 와셔 몸체는 상기 스프링부 사이에 배치되며 모터의 회전 샤프트와 간섭을 회피하는 구조인 간섭 회피부가 형성되며, 상기 스프링부는 상기 스프링부의 길이 방향을 따라 중앙부에서 상기 와셔 몸체와 가장 큰 간격을 가지며 상기 스프링부의 상단부에서 상기 와셔 몸체와의 간격이 더 좁게 형성되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

모터 샤프트의 축방향 움직임을 제한하는 갭 와셔{Gap washer limiting the axial movement of motor shaft}

본 발명은 모터 장치에 채용되는 갭 와셔에 관한 것으로서, 더 구체적으로 모터의 회전 샤프트의 축방향 움직임을 제한하는 와셔 일체형 탄성 구조물에 관한 것이다.

일반적으로 차량은 엔진이나 모터의 회전력으로 바퀴를 구동하여 사람이나 화물을 운반하는 장치이다. 차량의 내부에는 예컨대, 시트 등과 같이 운전자나 탑승자의 편의를 위한 장치가 구비된다.

종래에는 시트의 전후, 좌우, 상하 이동이나 등받이의 각도 조절을 수동으로 조작하는 것이 일반적이었으나, 최근 차량의 고급화나 편의 장비의 전동화 추세에 따라 각종 모터가 적용되어 자동으로 조작하는 방향으로 변화하는 경향이 증가하고 있다. 또한, 스티어링 휠의 틸팅(tilting)이나 텔레스코픽(telescopic) 기능도 종래에는 수동으로 조작하였으나 최근에는 전동화 경향이 증가하고 있다.

이와 같은 경향에 따라 차량의 편의 장비의 전동화를 위한 모터의 수요가 증가하고 있다.

이러한 차량의 편의 장비 전동화를 위한 용도로 사용되는 모터의 일 예가 대한민국 등록특허 제0856563호에 개시되어 있다. 상기 등록특허는 시트(seat)의 상하 위치 조정을 위한 모터 장치로서 모터의 회전축에 의해 종속적으로 회전하는 출력축(스핀들)의 축방향 유동을 방지하는 구조를 구비하고 있다.

도 1을 참조하면, 상기 등록특허는 출력축의 축방향 유동을 방지하는 구조로써 슬리브(3)를 구비하고 있다. 상기 슬리브(3)는 기어 하우징(4)에 구비된 구멍이나 홈을 통해 출력축의 단부를 가압하도록 설치된다. 상기 슬리브(3)는 기어 하우징(4)에 삽입된 상태에서 기어 하우징(4)나 기어 커버(5)의 코킹에 의해 그 기어 하우징(4)에 고정되도록 설치된다. 한편, 상기 슬리브(3)는 기어 하우징(4)에 나사결합 될 수도 있다. 한편, 상기 슬리브(3)의 유동 방지 기능을 보조하기 위해 출력축의 웜기어 일측에 판스프링(6)이 조립된다. 상기 판스프링(6)은 상기 슬리브(3)와 협동하여 출력축의 축방향 유동을 방지하는 작용을 수행한다.

그런데 상기 등록특허는 상기 슬리브(3)를 기어 하우징(4)에 고정하기 위해 코킹 공정이 추가되거나, 나사 조립 공정이 필요하다. 이에 따라 상기 등록특허와 같은 구조는 코킹 가공이나 나사 가공을 위한 금형이나 장치가 필수적으로 요구된다. 또한, 상기 슬리브(3)의 미세 조정을 위한 공정도 필요하므로 출력축의 축방향 유격 방지를 위한 구성 부품의 조립성이 좋지 못할 뿐 아니라 생산 비용이 높아 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.

한편, 이러한 문제점을 해소하기 위해 개선된 형태의 등록특허 제10-2053002호에는 금속 판재를 쐐기(wedge) 형태로 가공하여 출력축에 수직인 방향으로 프레임에 조립하여 상기 출력축의 축방향 움직임을 제한하는 구조가 개시되어 있다.

그러나 이와 같은 종래 구조는 출력축의 축방향 움직임을 제한하는 쐐기 구조물의 구조와 형상이 복잡하여 제조가 어렵고 조립성이 나쁜 단점이 있다. 또한, 종래 쐐기 형태의 갭 스프링 부재는 모터의 웜기와 접촉면에 별도의 와셔를 설치하여야 하므로 부품 수가 증가하여 원가 상승 및 조립성이 떨어지는 문제점이 있다.

001 KR10-0856563 B1 (2008.08.28) 002 KR10-2053002 B1 (2019.12.02)

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 모터의 축방향 움직임을 제한하는 갭 와셔의 구조를 개선함으로써 제조가 쉽고 조립성이 우수하며 모터의 샤프트의 추력에 의한 축방향 움직임을 효과적으로 제한할 수 있는 갭 와셔를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 모터 샤프트의 축방향 움직임을 제한하는 갭 와셔는, 판상의 와셔 몸체; 및

상기 와셔 몸체의 하단부에서 일체로 연장되며, 상기 와셔 몸체의 하단부에서 U자 형태로 굽힘가공되어 상기 와셔 몸체와 간격을 두고 형성된 스프링부;를 포함하며,

상기 스프링부는 상기 와셔 몸체의 양측 테두리를 따라 한 쌍이 구비되며,

상기 와셔 몸체는 상기 스프링부 사이에 배치되며 모터의 회전 샤프트와 간섭을 회피하는 구조인 간섭 회피부가 형성되며,

상기 스프링부는 상기 스프링부의 길이 방향을 따라 중앙부에서 상기 와셔 몸체와 가장 큰 간격을 가지며 상기 스프링부의 상단부에서 상기 와셔 몸체와의 간격이 더 좁게 형성되도록 구성된 점에 특징이 있다.

상기 간섭 회피부는 상기 와셔 몸체의 일부가 절개되어 제거됨으로써 형성된 하방이 개방된 만(gulf) 형상인 것이 바람직하다.

상기 간섭 회피부는 상기 와셔 몸체의 중심부에 형성된 원형의 관통공일 수 있다.

본 발명에 따른 갭 와셔는 와셔 역할을 수행하는 판상의 몸체와 모터의 회전 샤프트의 축방향 움직임을 제한하는 스프링 역할을 수행하는 스프링부가 하나의 몸체로 구성되어 있으므로 종래 구조에 비하여 별도의 와셔를 조립할 필요가 없으므로 조립성이 우수할 뿐 아니라, 쐐기 형태의 갭 스프링 부재에 비하여 구조가 간단하므로 제조가 쉬워 생산성이 향상되는 효과를 제공한다.

도 1은 종래 모터 장치의 구조를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 갭 와셔의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 Ⅲ - Ⅲ 선 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 갭 와셔의 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 갭 와셔가 적용된 모터 장치에서 갭 와셔가 설치된 상태를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 Ⅵ - Ⅵ 선 단면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 Ⅶ - Ⅶ 선 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 갭 와셔의 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 Ⅲ - Ⅲ 선 단면도이다. 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 갭 와셔의 사시도이다. 도 5는 본 발명에 따른 갭 와셔가 적용된 모터 장치에서 갭 와셔가 설치된 상태를 보여주는 도면이다. 도 6은 도 5에 도시된 Ⅵ - Ⅵ 선 단면도이다. 도 7은 도 5에 도시된 Ⅶ - Ⅶ 선 단면도이다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 모터 샤프트의 축방향 움직임을 제한하는 갭 와셔(10, 이하 "갭 와셔"라 함)는 와셔 몸체(20)와, 스프링부(30)와, 간섭 회피부(40)를 포함한다.

상기 와셔 몸체(20)는 판상의 부재이다. 상기 와셔 몸체(20)는 직사각형 판재로 구성될 수 있다. 상기 와셔 몸체(20)는 회전되는 부재에 슬라이딩 가능하게 접촉되도록 설치되므로 마찰 계수가 작은 열처리된 스테인리스 강판으로 제조될 수 있다. 상기 와셔 몸체(20)는 예컨대 직사각형 형태로 구성될 수 있다.

상기 스프링부(30)는 상기 와셔 몸체(20)의 하단부에서 일체로 연장된 구조물이다. 상기 스프링부(30)는 외팔부 형태로 상기 와셔 몸체(20)와 연결된다. 상기 스프링부(30)는 상기 와셔 몸체(20)의 하단부에서 U자 형태로 굽힘가공되어 형성된다. 상기 스프링부(30)는 상기 와셔 몸체(20)와 간격을 두고 형성된다. 즉, 상기 스프링부(30)는 상기 와셔 몸체(20)의 하단부와 연결된 부위를 제외하고는 상기 와셔 몸체(20)와 직접적으로 접촉되지 않도록 간격을 가진다. 상기 스프링부(30)는 외력을 받을 경우 상기 와셔 몸체(20)에 접촉될 수 있다. 상기 스프링부(30)는 상기 와셔 몸체(20)의 양측 테두리를 따라 한 쌍이 구비된다. 상기 스프링부(30)는 모터에 조립될 때 모터의 회전 샤프트(110)와 간섭이 발생하지 않을 정도로 상기 와셔 몸체(20)의 양측 테두리로부터 얇은 띠(band) 형태로 구성된다. 상기 스프링부(30)는 상기 스프링부(30)의 길이 방향을 따라 중앙부에서 상기 와셔 몸체(20)와 가장 큰 간격을 가진다. 상기 스프링부(30)는 상기 스프링부(30)의 상단부에서 상기 와셔 몸체(20)와의 간격이 중앙부 보다 더 좁게 형성되도록 구성된다.

상기 간섭 회피부(40)는 상기 와셔 몸체(20)에 형성된다. 상기 간섭 회피부(40)는 상기 와셔 몸체(20)의 일부가 절단되어 제거됨으로써 형성될 수 있다. 상기 간섭 회피부(40)는 한 쌍의 상기 스프링부(30) 사이에 배치된다. 상기 간섭 회피부(40)는 모터의 회전 샤프트(110)와 간섭을 회피하는 구조다.

상기 간섭 회피부(40)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 와셔 몸체(20)의 일부가 절개되어 제거됨으로써 형성된 하방이 개방된 만(gulf) 형상으로 이루어질 수 있다. 이 경우 상기 간섭 회피부(40)는 하방으로 갈수록 점점 더 넓은 개방부를 가지는 것이 바람직하다. 상기 간섭 회피부(40)는 모터 프레임(100)에 조립시 회전 샤프트(110)와의 간섭이 발생하지 않도록 하는 역할을 수행한다.

한편, 상기 간섭 회피부(40)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 와셔 몸체(20)의 중심부에 형성된 원형의 관통공으로 이루어질 수 있다. 이 경우 상기 갭 와셔(10)는 회전 샤프트(110)에 가조립된 상태로 모터 프레임(100)에 조립된다.

이하에서는 상술한 바와 같은 구성요소를 포함한 갭 와셔(10)의 작용 효과를 모터에 상기 갭 와셔(10)가 설치되는 과정 및 설치된 상태를 예로 들어 상세하게 설명하기로 한다.

도 5를 참조하면, 상기 갭 와셔(10)는 모터 프레임(100)에 회전 샤프트(110)가 설치된 상태 또는 상기 회전 샤프트(110)에 가조립된 상태에서 상기 회전 샤프트(110)의 길이 방향에 수직인 방향으로 모터 프레임(100)에 조립된다. 상기 갭 와셔(10)를 구성한 와셔 몸체(20)는 회전 샤프트(110)와 일체로 회전하는 웜기어(120)의 일측면에 슬라이딩 가능하게 접촉 지지된다. 또한, 상기 갭 와셔(10)를 구성하는 스프링부(30)는 모터 프레임(100)에 접촉 지지된다. 상기 웜기어(120)에 가해지는 힘에 의해 발생되는 추력으로 상기 회전 샤프트(110)가 길이 방향으로 움직이려 할 때, 상기 스프링부(30)는 회전 샤프트(110)의 추력을 일부 흡수하며 상기 회전 샤프트(110)가 축방향으로 움직이는 것을 제한한다. 이에 따라 회전 샤프트(110)는 미리 정해진 범위 내에서 유동하게 되므로 원활한 동력 전달이 이루어진다.

이와 같이 본 발명에 따른 갭 와셔(10)는 와셔 몸체(20)와 스프링부(30)가 하나의 구조물로 구성되므로 종래와 달리 별도의 와셔 부재가 필요하지 않으므로 조립성이 현저하게 향상된다. 또한, 종래 쐐기 모양의 갭 스프링 부재에 비하여 구조가 단순하므로 제조가 쉬워서 생산성이 향상되는 효과를 제공한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 갭 와셔는, 와셔 역할을 수행하는 판상의 몸체와 모터의 회전 샤프트의 축방향 움직임을 제한하는 스프링 역할을 수행하는 스프링부가 하나의 몸체로 구성되어 있으므로 종래 구조에 비하여 별도의 와셔를 조립할 필요가 없으므로 조립성이 우수할 뿐 아니라, 쐐기 형태의 갭 스프링 부재에 비하여 구조가 간단하므로 제조가 쉬워 생산성이 향상되는 효과를 제공한다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.

10 : 갭 와셔
20 : 와셔 몸체
30 : 스프링부
40 : 간섭 회피부
100 : 모터 프레임
110 : 회전 샤프트
120 : 웜기어

Claims (3)

1. 판상의 와셔 몸체; 및
   상기 와셔 몸체의 하단부에서 일체로 연장되며, 상기 와셔 몸체의 하단부에서 U자 형태로 굽힘가공되어 상기 와셔 몸체와 간격을 두고 형성된 스프링부;를 포함하며,
   상기 스프링부는 상기 와셔 몸체의 양측 테두리를 따라 한 쌍이 구비되며,
   상기 와셔 몸체는 상기 스프링부 사이에 배치되며 모터의 회전 샤프트와 간섭을 회피하는 구조인 간섭 회피부가 형성되며,
   상기 스프링부는 상기 스프링부의 길이 방향을 따라 중앙부에서 상기 와셔 몸체와 가장 큰 간격을 가지며 상기 스프링부의 상단부에서 상기 와셔 몸체와의 간격이 더 좁게 형성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 모터 샤프트의 축방향 움직임을 제한하는 갭 와셔.
2. 제1항에 있어서,
   상기 간섭 회피부는 상기 와셔 몸체의 일부가 절개되어 제거됨으로써 형성된 하방이 개방된 만(gulf) 형상인 것을 특징으로 하는 모터 샤프트의 축방향 움직임을 제한하는 갭 와셔.
3. 제1항에 있어서,
   상기 간섭 회피부는 상기 와셔 몸체의 중심부에 형성된 원형의 관통공인 것을 특징으로 하는 모터 샤프트의 축방향 움직임을 제한하는 갭 와셔.

Images