KR19990024042U - 모터 아마츄어 샤프트 베어링 고정구조 - Google Patents

Abstract

직류 전동기 전기자축(9) 베어링(11) 지지부의 개선을 통한 원가절감을 위하여, 전기자축(9) 베어링(11)의 고정 및 유격제거를 위해 베어링(11) 양측에 설치된 스냅링과 수개의 스프링 와셔를 한 개의 베어링 고정부재(15)와 한 개의 베어링 축방향 탄지부재(13)로 대체하여 베어링(11)을 전기자축(9)에 고정하고 유격을 제거함으로써, 조립공정 단축 및 부품수의 감소를 이루어 원가를 절감한다.

Description

모터 아마츄어 샤프트 베어링 고정구조

본 고안은 직류 전동기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모터 아마츄어 샤프트 베어링 고정구조에 관한 것이다.

일반적으로 직류 전동기는 전기 에너지를 공급받아 운동에너지로 변환하여 기계 장치에 동력을 제공하는 역할을 한다.

이런 직류전동기는 전기자축과 계자 코일과 베어링이 계철과 하우징 내부에 장착되어 구성된다.

상기 전기자축은 직류 전동기의 회전부분으로 그 원주상에 전기자 철심이 둘러 싸여 설치되어 있으며, 이 전기자 철심에 형성된 홈에 전류가 흐르는 전기자 코일이 설치된다.

이런 전기자축은 계자코일의 자력에 의해 일방향으로 회전운동을 한다. 또한, 이 전기자 축 끝단에는 정류자가 설치되어 외부 전원이 전기자 코일에 전달될 수 있도록 스프링에 의해 압입된 브러쉬와 접촉한다.

상기 계철은 철제통으로 만들어지며 자력선의 통로가 되고 전동기의 틀이 되는 부분으로 원주 내측면에 계자 철심이 나사로 고정되어 있다.

상기 계자 코일은 계자 철심에 고정되어 입력된 전류로 계철 내부에 자력을 일으키는 부분으로 그 결선방법에 따라 직류전동기를 직권,분권,복권식으로 분류하는 기준이 된다.

상기 브러쉬는 보통 2개의 절연된 홀더와 2개의 접지된 홀더로 지지되어 정류자와 모두 접촉함으로써 전기자 코일로 전류를 흐르게 한다.

도 5는 전기자축 베어링 지지부를 도시하고 있다.

상기 베어링(111)은 전기자축(109)의 양끝단에 설치되어 전기자축(109)을 하우징에 지지한다. 특히, 부하가 크고 사용시간이 짧은 경우에는 수명이 길고 윤활이 불필요한 합금으로 제작된 평 베어링을 사용한다.

이 베어링(111)은 자력의 영향으로 전기자축(109)이 회전시 하우징과 전기자축(109) 사이에 설치되어 그 회전력을 원활히 하고 전기자축(109)의 흔들림을 억제하는 역할을 한다.

도 6은 도 5의 C-C선을 도시한 단면도이다.

상기 베어링(111)을 전기자축(109)에 고정하기 위해 베어링(111)의 양측 전기자축(109)상에 스냅링(115),(116)이 장착되고 한쪽의 스냅링(116)과 베어링(111) 사이에 유격을 제거하기 위한 수개의 스프링 와셔(117),(118)가 장착된다.

직류전동기에 전원이 들어오면 외부 계철에 장착된 계자코일과 브러쉬에 전류가 흐른다. 이 브러쉬는 전류를 베어링에 의해 회전이 가능하도록 고정된 전기자축의 정류자를 통해 전기자 코일에 보낸다.

계자코일은 전류를 받아 계철 내부 공간에 자력선을 만들고 전기자 코일은 이 자력선 안에서 전류의 흐름으로 전기자축을 회전시킨다. 이 전기자축은 스냅링으로 고정된 베어링에 의해 회전력이 유지되어 축끝단에 연결되는 외부 기계를 구동시키는 역할을 한다.

그러나 상기한 바와 같은 직류전동기는 전기자축과 그 축상에 베어링을 고정하기 위하여 베어링 양측에 스냅링을 장착하고, 유격제거를 위해 스냅링과 베어링 사이에 수개의 스프링 와셔를 장착함으로써, 조립공정이 복잡해지고 원가상승의 요인이 되는 문제점이 있다.

본 고안의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 전기자축상 베어링 일측에 한 개의 베어링 고정부재와 다른 일측에 한 개의 베어링 축방향 탄지부재를 장착하여 베어링을 고정시키고 유격을 제거함으로써 조립공정을 단순화하고 원가절감에 기여하는 직류 전동기를 제공하는데 있다.

도 1은 기동전동기를 도시한 외형도,

도 2는 본 고안에 따른 전기자를 도시한 외형도,

도 3은 도 2의 A부를 확대 도시한 외형도,

도 4는 도 3의 B-B선의 부분 단면도,

도 5는 종래의 전기자축 베어링 지지부를 도시한 외형도,

도 6은 도 5의 C-C선을 도시한 부분 단면도이다.

상기한 본 고안의 목적을 달성하기 위하여,

전기자축과 계자코일과 계철과 베어링으로 구성되는 직류전동기를 제공한다.

상기 전기자축은 전기자 코일로 구성된 전기자를 포함하며 양단이 베어링에 의해 하우징에 장착된다. 이 전기자축상에 설치된 정류자가 브러쉬와 접촉하여 전류를 전기자코일에 보낸다.

이런 전기자축의 회전을 위해 계자코일은 계철 내부에 장착되어 전류의 흐름으로 계철 내부 전기자 주위에 자력을 발생시킨다. 이 자력과 전기자에 흐르는 전류의 작용에 의해 전기자축은 일방향으로 힘을 받아 회전한다.

상기 베어링은 전기자축 양단을 하우징에 지지하며 전류의 흐름에 의한 전기자축의 회전을 원활히 하는 역할을 한다.

이 베어링 일측에 전기자축과 결합하기 위해 한 개의 베어링 고정부재를 장착하고 다른 일측에 베어링의 고정 및 전기자축과 베어링의 유격을 방지하기 위해 탄성력이 축방향으로 작용하는 한 개의 베어링 축방향 탄지부재를 장착한다.

이런 직류전동기는 전류의 흐름에 의해 고정된 계자코일과 회전축에 장착된 전기자 코일의 작용으로 전기자 축이 회전하고 이 회전력을 외부에 연결된 기계장치에 전달한다.

이때, 전기자축과 베어링을 고정 결합시키기 위해 기존 수개의 베어링 고정부재 수단을 장착하던 것을 한 개의 베어링 고정부재와 한 개의 베어링 축방향 탄지부재로 대체 장착하여 원가절감에 기여한다.

이하, 본 고안의 바람직한 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세히 설명한다.

직류전동기중 자동차의 시동을 위해 엔진의 캠축을 기동시키는 기동전동기를 예를 들어 상술한다.

도 1은 기동전동기를 도시한 외형도이다.

엔진의 캠축(도시생략)과 피니언 기어(5)로 치합하는 기동전동기(1)는 회전력을 발생하는 직류전동기 부분(10)과 회전력을 엔진에 전달하는 동력전달부분(20)으로 구성된다.

상기 동력전달부분(20)은 전동기의 회전축상에 설치된 피니언 기어(5)로 엔진의 캠축 링기어(도시생략)와 시프트레버(3)의 작동에 의해 치합한다.

상기 시프트레버(3)는 기동전동기 축(9)상에 설치되며 전자스위치에 의해 피니언(5) 기어와 링기어(도시생략)를 결합 또는 이탈시킨다.

상기 직류전동기(10) 부분은 회전력이 발생되는 부분으로 외부를 감싸는 하우징(17)과 계철(18)과 전기자(7)가 설치된 전기자축(9)과 이 축을 지지하는 평베어링(11)과 자력을 발생시키는 계자코일(19)로 이루어진다.

상기 계철(18)은 외부 하우징(17)과 고정되고 철제통으로 형성되어 전동기의 틀을 이룬다. 이 계철(18) 내측면에는 계자코일이 고정된다.

상기 계자코일(18)은 계철(18)에 고정 장착되고 외부 전원으로부터 전류를 공급받아 계철(18) 내부 공간에 자력을 발생시킨다.

상기 전기자축(9)은 전류의 흐름에 의해 회전하는 역할을 하며 일측에 형성된 정류자(8)와 브러쉬(16)의 접촉으로 외부에서 전원을 공급받는다.

도 2는 전기자를 도시한 외형도이고, 도 3은 도 2의 A부분을 확대하여 도시한 외형도이다.

상기 전기자(7)는 그 외주면에 둘러싸인 전기자 철심(4) 홈에 전기자 코일(6)이 감싸며 설치되어 형성된다. 이 전기자(7)는 전기자축(9)에 결합된 평베어링(11)에 의해 회전하도록 하우징에 지지된다.

상기 평베어링(11)은 미끄럼 베어링으로서 양측에 고정수단을 통해 전기자축(9)과 유격 없이 결합한다.

전기자축(9)은 축상에 홈이 설정되어 평베어링(11)과 전기자축(9)의 결합시 베어링(11) 양측의 링(13),(15)의 결합이 용이하도록 형성된다.

상기 평베어링(11) 일측에는 스파이럴 링(13)이 전기자축(9)상 홈에 결합하여 그 탄성력으로 유격의 발생을 방지한다.

도 4는 도 3의 B-B선을 도시한 단면도로서 전기자축 베어링 지지부를 도시하고 있다.

평베어링(11) 일측에 위치한 스냅링(15)은 전기자축(9)의 홈에 결합하여 베어링(11)의 축상에서 한측으로 유동하는 것을 방지한다. 이 스냅링(13) 반대측 평베어링(11) 일측에는 스파이럴 링(13)이 전기자축(9)에 형성된 홈에 결합되어 있다. 스파이럴 링(13)은 축방향으로 작용하는 탄성력을 가지고 전기자축(9)을 기준으로 베어링(11)을 반대측에 고정되어 있는 스냅링(15)측으로 압입하는 상태로 고정된다.

자동차의 엔진 시동시 전원을 공급받은 기동전동기(1)는 브러쉬(16)에 의해 전기자 코일(6)에 전류가 흐르고 계철(18)에 장착된 계자코일(19)에 자력이 발생한다.

상기 계자코일(19)의 자력과 전기자코일(6)의 전류로 인해 전기자축(9)은 한방향으로 힘을 받아 회전된다. 이 회전력은 전기자축(9)상에 설치된 베어링(11)에 의해 지지되어 피니언 기어(5)로 전달된다.

상기 피니언 기어(5) 후부 전기자축(9)상에 설치된 시프트레버(3)는 전원에 따른 전자스위치의 작동으로 피니언 기어(5)를 캠축의 링기어와 치합하도록 압입한다.

상기 압입된 피니언 기어(5)의 회전에 의해 링기어가 회전하며 그 링기어와 연결되는 축상의 캠을 구동시켜 엔진을 시동시킨다.

이때, 회전력 발생부분인 기동전동기(1)의 전기자축(9)을 하우징(17)에 지지하고 회전을 원활히 하기 위해 설치된 평베어링(11)은 일측에 장착된 한 개의 스냅링(15)과 다른 일측에 장착된 한 개의 스파이럴 링(13)으로 전기자축(9)과 고정 결합한다. 또한, 유격 발생시 전기자축(9)과 베어링(11) 사이에 결합된 스파이럴 링(13)은 그 탄성력으로 베어링을 반대측 스냅링 쪽으로 밀착시켜 베어링을 전기자축상에 고정 결합시킨다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따른 전동기는 전기자축의 회전에 따른 지지를 위해 고정된 베어링 지지부에 있어서, 기존 베어링 양측에 스냅링과 수개의 스프링 와셔를 장착하여 유격을 제거하고 고정하던 방식에서 한 개의 베어링 고정부재와 한 개의 베어링 축방향 탄지부재를 장착하여 유격을 제거하고 베어링을 고정하는 방식으로 변경하여 부품 수량이 감소함으로써, 조립공정이 단축되고 원가를 절감한다.

Claims (3)

1. 내부에 수납공간을 갖으며 외관을 이루는 하우징과,

   하우징 내면에 장착되어 자력을 발생하는 계자코일과,

   계자코일 내측에 소정의 간격을 이격하여 회전 가능하게 배치되며 전류가 흐르는 전기자코일을 포함하는 전기자와,

   전기자의 중심에 고정 결합되어 전기자가 회전하도록 결합하는 전기자축과,

   전기자축의 선단부에 고정되며 하우징에 지지되는 베어링과,

   전기자축과 베어링의 고정 결합을 위해 베어링 일측에 장착된 베어링 고정부재와,

   다른 일측에 장착되어 축방향 탄성력을 가지는 베어링 축방향 탄지부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 모터 아마츄어 샤프트 베어링 고정구조.
2. 청구항 1에 있어서, 베어링 고정부재는 스냅링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 모터 아마츄어 샤프트 베어링 고정구조.
3. 청구항 1에 있어서, 베어링 축방향 탄지부재는 스파이럴 링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 모터 아마츄어 샤프트 베어링 고정구조.