KR200242538Y1

KR200242538Y1 - 자동차용전동기의출력축

Info

Publication number: KR200242538Y1
Application number: KR2019980026307U
Authority: KR
Inventors: 김병기
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 1998-12-23
Filing date: 1998-12-23
Publication date: 2002-02-19
Also published as: KR20000013170U

Abstract

본 고안은 자동차용 전동기의 출력축에 관한 것으로, 출력축(150)의 외주면에서 일체로 형성되어 웜휠기어(180)와 치합되는 웜기어(160)가 상기 출력축(150)의 중심방향으로 오목한 모양으로 굴곡지게 형성됨은 물론, 상기 출력축(150)과 전기자축(141)이 각각 분리되어 볼죠인트(400)를 매개로 결합되어져, 상기 웜기어(160)와 웜휠기어(180)와의 치합효율이 증대됨으로 인해 웜기어(160)와 웜휠기어(180)의 내구력이 증대될 뿐만 아니라, 상기 웜기어(160)와 웜휠기어(180)와의 치합구동시 상기 출력축(150)에서 발생되는 충격력이 볼죠인트(400)에 의해 최대한 흡수되므로 충격력이 전기자축으로 전달되는 것을 최소화시킬 수 있도록 된 것이다.

Description

자동차용 전동기의 출력축{output shaft of motor for a car}

본 고안은 축전지의 전원을 이용해 각 기관에 동력을 전달하도록 된 자동차용 전동기에 관한 것으로, 특히 웜기어와 웜휠기어와의 치합효율을 증대시켜 내구력을 향상시킬 수 있도록 된 자동차용 전동기의 출력축에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차용 기관에서 축전지를 전원으로 하고 플레밍의 왼손법칙에 따라 힘을 받는 직류전동기는, 전기자 코일과 계자 코일과의 접속방법에 따라 직권전동기와 분권전동기 및 복권전동기로 분류되며, 또한 계자에 마그네트를 사용하여 코일을 제외시킨 페라이트 자석식 전동기로 분류된다.

여기서, 상기 직권전동기는, 전기자 코일과 계자 코일이 직렬로 접속된 전동기로서 전기자 전류는 속도에 역비례하여 증감하므로 부하에 따라 회전속도에 변화가 크고 시동 토크도 크기 때문에 자동차에서는 기동전동기로 많이 사용된다.

그리고, 상기 분권전동기는, 전기자 코일과 계자 코일이 병렬로 접속된 전동기로서 시동 토크가 적고 축전지의 전원을 이용하므로 전압이 일정하며 회전속도가 거의 일정하므로, 자동차에서는 전동팬 모터나 히터팬 모터 등에 많이 사용된다.

또한, 상기 복권전동기는, 분권과 직권의 두 계자 코일을 가진 전동기로서 기동할 때 회전력이 크고 기동후엔 회전속도가 일정하므로, 자동차에서는 윈드실드 와이퍼 모터에 많이 사용된다.

그리고, 상기 페라이트 자석식 전동기는, 페라이트 자석이란 금속산화물의 분말을 압축성형하여 고온으로 소결시킨 자석을 이용한 것으로, 생산성과 가격이 안정되어 있어 널리 사용되고 있으며, 자동차에서는 윈드실드 와셔의 모터나 윈드실드 와이퍼의 모터에 많이 사용된다.

한편, 도 1과 도 2는 윈드실드 와이퍼를 구동시키기 위한 복권식 와이퍼 전동기의 일례를 도시한 것으로, 상기 전동기(100)는, 소정형상의 감속기어케이스(110)와, 정류자에 미끄럼접촉을 하면서 전기자 코일에 흐르는 전류를 출입시키는 역할을 수행하도록 된 브러시(120)와, 베어링을 매개로 지지되는 전기자축(141)이 갖춰짐은 물론 계자(130)내에서 회전되어 회전력을 발생시키도록 된 전기자(140)와, 상기 전기자(140)의 회전력 발생시 전기자축(141)과 함께 회전구동되도록 된 출력축(150)과, 상기 출력축(150)의 외주면에 일정간격으로 일체 형성된 웜기어(160)와, 중심축(170)을 기준으로 상기 웜기어(160)와 치합되어 회전구동되도록 된 웜휠기어(180) 및, 상기 중심축(170)에 설치되어 웜휠기어(180)의 회전에 따라 회전구동되도록 된 캠판(190) 등으로 이루어져 있다.

그리고, 상기 전동기(100)는 전원을 공급하기 위한 축전지(200) 및 전면 유리를 닦아주기 위한 윈드실드 와이퍼(300)와 연결되어 있다.

따라서, 윈드실드 와이퍼(300)의 구동스위치를 온(ON)시키게 되면, 축전지(200)의 전원이 와이어를 통해 전동기(100)로 공급되며, 전기자(140)가 계자(130)내에서 회전되어 유도전류를 발생시킴에 따라 전기자축(141)과 출력축(150)이 고속 또는 저속으로 회전된다.

그리고, 상기 출력축(150)이 회전되면 웜기어(160)와 치합되어 있던 웜휠기어(180) 및 캠판(190)이 중심축(170)을 중심으로 회전되며, 이에 따라 상기 캠판(190)과 연결된 윈드실드 와이퍼(300)도 저속 또는 고속으로 구동된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 전동기(100)에 있어서, 상기 웜기어(160)가 출력축(150)의 외주면에 일자형태로 형성되어 있음으로 인해, 상기 웜기어(160)와 웜휠기어(180)와의 치합효율이 낮아지게 되며, 이로 인해 상기 웜기어(160)의 내구력이 저하되어 소음이 발생되는 문제점이 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 웜휠기어와 치합되는 웜기어를 출력축의 내측방향으로 굴곡지게 형성시켜, 상기 웜기어와 웜휠기어와의 치합효율을 증대시킴은 물론, 이로 인해 상기 웜기어의 내구력을 향상시켜 소음의 발생을 방지할 수 있도록 된 자동차용 전동기의 출력축을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 상기 출력축과 전기자축을 볼죠인트를 매개로 결합하여, 상기 웜기어와 웜휠기어와의 치합구동시 상기 출력축에서 발생하는 충격을 상기 볼죠인트에서 최대한 흡수하여 전기자축으로의 전달을 최소화시킬 수 있도록 된 자동차용 전동기의 출력축을 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 축전지의 전원을 이용하여 계자내에서 회전되는 전기자의 회전력을 전기자축과 함께 웜휠기어로 전달하도록 된 자동차용 전동기의 출력축에 있어서, 상기 웜휠기어와 치합되는 웜기어가, 웜휠기어와의 치합효율을 증대시키기 위해 출력축의 외주면에서 오목한 모양으로 굴곡지게 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 전기자축과 출력축이, 상기 웜기어와 웜휠기어와의 치합구동시 출력축에서 발생되는 충격력이 전기자축으로 전달되는 것을 최소화시키기 위해 볼죠인트를 매개로 결합된 것을 특징으로 한다.

도 1은 일반적으로 사용되는 전동기의 일례를 설명하기 위한 개략도,

도 2는 종래의 전동기를 설명하기 위한 개략적인 단면도,

도 3은 본 고안에 따른 전동기를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 - 전동기 110 - 감속기어 케이스

120 - 브러시 130 - 계자

140 -전기자 141 - 전기자축

150 - 출력축 160 - 웜기어

170 - 중심축 180 - 웜휠기어

190 - 캠판 200 - 축전지

300 - 윈드실드 와이퍼 400 - 볼죠인트

이하 본 고안을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 고안에 따른 전동기를 설명하기 위한 개략적인 단면도로서, 종래구조와 동일한 부위에는 동일한 참조부호를 붙이면서 설명하기로 한다.

즉, 윈드실드 와이퍼(300)를 구동시키기 위한 일반적인 복권식 와이퍼 전동기(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 소정형상의 감속기어 케이스(110)와, 정류자에 미끄럼접촉을 하면서 전기자 코일에 흐르는 전류를 출입시키는 역할을 수행하도록 된 브러시(120)와, 베어링을 매개로 지지되는 전기자축(141)이 갖춰짐은 물론 계자(130)내에서 회전되어 회전력을 발생시키도록 된 전기자(140)와, 상기 전기자(140)의 회전력 발생시 전기자축(141)과 함께 회전구동되도록 된 출력축(150)과, 상기 출력축(150)의 외주면에 일정간격으로 일체 형성된 웜기어(160)와, 중심축(170)을 기준으로 상기 웜기어(160)와 치합되어 회전구동되도록 된 웜휠기어(180) 및, 상기 중심축(170)에 설치되어 웜휠기어(180)의 회전에 따라 회전구동되도록 된 캠판(190) 등으로 이루어져 있다.

여기서, 상기 웜휠기어(180)와 치합되는 웜기어(160)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 웜휠기어(180)와의 치합효율을 증대시킴으로써 상기 웜기어(160)의 내구력을 증진시키기 위해 출력축(150)의 외주면에서 오목한 모양으로 굴곡지게 형성되어 있다.

그리고, 상기 전기자축(141)과 출력축(150)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 웜기어(160)와 웜휠기어(180)와의 치합구동시 상기 출력축(150)에서 발생하는 충격력이 전기자축(141)으로 전달되는 것을 최소화시키기 위해 볼죠인트(400)를 매개로 결합되어 있다.

그리고, 상기 출력축(150)이 회전되면 웜휠기어(180)는 웜기어(160)와 맞물려져 중심축(170)을 중심으로 회전되게 되는 바, 이때 상기 웜기어(160)가 도 3에 도시된 바와 같이 출력축(150)의 외주면에서 오목한 모양으로 굴곡지게 형성되어 있음으로 인해, 상기 웜기어(160)는 전길이에 걸쳐 상기 웜휠기어(180)와 치합되게 되고, 이로 인해 상기 웜기어(160)와 웜휠기어(180)와의 치합효율이 증대되어 상기 웜기어(160)와 웜휠기어(180)의 내구력이 증대되게 된다.

또한, 상기 웜기어(160)와 웜휠기어(180)의 내구력이 증대되면, 상기 웜기어(160)와 웜휠기어(180)의 마모가 줄어들게 되므로, 상기 웜기어(160)와 웜휠기어(180)와의 치합구동시 소음의 발생이 줄어들게 된다.

그리고, 상기 전기자축(141)과 출력축(150)이 도 3에 도시된 바와 같이 각각 분리되어 상기 전기자축(141)은 볼록한 모양으로 상기 출력축(150)은 오목한 모양의 볼죠인트(400)로 결합되어 있음으로 인해, 상기 웜기어(160)와 웜휠기어(180)와의 치합구동시 상기 출력축(150)에서 발생하는 충격력이 볼죠인트(400)에 의해 최대한 흡수되므로 충격력이 전기자축(141)으로 전달되는 것을 최소화할 수 있게 된다.

한편, 상기 웜기어(160)와 치합되어 있던 웜휠기어(180) 및 캠판(190)이 중심축(170)을 중심으로 회전되면, 상기 캠판(190)과 연결된 윈드실드 와이퍼(300)도 저속 또는 고속으로 구동되게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면, 웜휠기어와 치합되는 웜기어가 출력축의 외주면에서 오목한 모양으로 굴곡지게 형성되어져, 상기 웜기어와 웜휠기어와의 치합효율이 증대됨으로 인해 웜기어와 웜휠기어의 내구력이 증대될 뿐만 아니라, 상기 출력축과 전기자축이 각각 분리되어 볼죠인트로 결합됨으로 인해 상기 웜기어와 웜휠기어와의 치합구동시 상기 출력축에서 발생되는 충격력이 볼죠인트에 의해 최대한 흡수되므로 충격력이 전기자축으로 전달되는 것을 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

(정정) 축전지(200)의 전력을 이용하여 계자(130)내에서 회전되는 전기자(140)의 회전력을 전기자축(141)에 연동되어 웜휠기어(180)로 전달하도록 된 자동차용 전동기의 출력축에 있어서,

상기 웜휠기어(180)와 치합되는 웜기어(160)가, 웜휠기어(180)와의 치합효율을 증대시키기 위해 출력축(150)의 외주면에서 오목한 모양으로 굴곡지게 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 전동기의 출력축.
(정정) 제 1 항에 있어서, 상기 전기자축(141)과 출력축(150)이, 상기 웜기어(160)와 웜휠기어(180)와의 치합구동시 출력축(150)에서 발생되는 충격력이 전기자축(141)으로 전달되는 것을 최소화시키기 위해 볼죠인트(400)를 매개로 결합된 것을 특징으로 하는 자동차용 전동기의 출력축.