KR200324468Y1 - 모터용 방진 베어링 장치 - Google Patents

모터용 방진 베어링 장치 Download PDF

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KR200324468Y1
KR200324468Y1 KR20-2003-0017231U KR20030017231U KR200324468Y1 KR 200324468 Y1 KR200324468 Y1 KR 200324468Y1 KR 20030017231 U KR20030017231 U KR 20030017231U KR 200324468 Y1 KR200324468 Y1 KR 200324468Y1
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annular wall
shaft
rotor
bearing
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홍알렉스
홍인-롱
홍칭-솅
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선온웰스 일렉트릭 머신 인더스트리 컴퍼니 리미티드
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Abstract

모터는 액슬 튜브(1), 회전자(2) 및 부재(14)를 포함한다. 액슬 튜브(1)는 구멍(13)을 포함하고, 고정자(11)는 액슬 튜브(1)의 외측 테두리에 장착된다. 회전자(2)는 샤프트(22)가 연장되는 샤프트 베이스(21)를 갖는 단부 벽을 포함한다. 환형 벽(25)은 샤프트 베이스(21)의 내면으로부터 연장되어 샤프트(22)를 둘러싼다. 부재(14)는 액슬 튜브(1)의 구멍(13) 내에 장착되고 회전자(2)의 샤프트(22)를 회전 가능하게 수용한다. 부재(14)는 축소된 섹션(141)을 포함하고, 부재(14)의 축소된 섹션(141)과 액슬 튜브(1) 사이에 갭(16)을 형성한다.

Description

모터용 방진 베어링 장치{DUSTPROOF BEARING DEVICE FOR A MOTOR}
본 고안은 모터용 방진 베어링 장치에 관한 것이다. 구체적으로, 본 고안은 먼지와 이물질이 모터의 베어링 내부로 유입되는 것을 방지하고 베어링의 윤활유손실을 방지하는 방진 베어링 장치에 관한 것이다.
첨부 도면 중 도 7 및 도 8은 액슬 튜브(axle tube)(90), 액슬 튜브(90)의 상단부에 견고하게 끼워지고 구멍(911)을 갖는 상부 캡(91), 상부 캡(91)의 구멍(911)을 통해 연장되는 샤프트(92)를 갖는 회전자, 및 상부 캡(91)을 샤프트(92) 상에 유지시키기 위한 연결 부재(93)를 포함하는 종래의 베어링 구조를 예시한다. 연결 부재(93)는 상부 캡(91)의 구멍(911)을 벗어나서 연장되며 회전자의 샤프트 베이스(921)에 접하는 환형 벽(931)을 포함한다. 오일 윤활형(oily) 베어링(94)이 샤트프(92) 주위에 장착되어 연결 부재(93) 아래쪽에 위치한다. 오일 윤활형 베이렁(94)은 빠듯하지 않은 체결 상태로 액슬 튜브(90)의 구멍(911) 내에 장착된다. 하부 캡(95)은 액슬 튜브(90)의 하단부에 장착되고, 그 결과 회전자의 샤프트(92)를 회전 가능하게 지지하도록 오일 윤활형 베이링(94)을 상부 캡(91)과 하부 캡(95) 사이에 한정시킨다.
도 8에 도시한 바와 같이, 연결 부재(93)의 환형 벽(931)과 상부 캡(91)의 구멍(911) 사이, 그리고 연결 부재(93)와 상부 캡(91)의 내주부 사이에 갭이 존재하기 때문에 그 갭을 통해 먼지와 이물질이 액슬 튜브(90) 내의 베어링(94)에 들어올 수 있고, 그에 따라 베어링(94)과 회전자의 샤프트(92) 사이에 축적될 수 있다. 그 결과, 베어링(94)과 회전자의 샤프트(92)가 단시간에 마모된다.
도 9는 종래의 방진 구조를 갖는 열방산 팬(heat-dissipating fan)을 예시한다. 상기 팬은 말단 벽으로부터 연장되는 샤프트(92)를 갖는 임펠러(8) 및 외주 벽에 부착된 자석(83)을 포함한다. 임펠러(8)의 말단 벽의 내면(81) 상에는 최소한 한 세트의 동심을 이루어 배열된 리브(rib)(84)가 설치된다. 리브(84)는 회전자(85)의 상부 극판(pole plate)(86)에 인접한 수준에 위치하며, 그 결과 리브(84)와 상부 극판(86) 사이에 곡면을 이룬 작은 갭이 형성된다. 액슬 튜브(87)는 고정자(85)를 통과하여 연장되고 임펠러(8)의 말단 벽의 내면(81)에 근접한 상단부(870)를 포함하며, 그 결과 액슬 튜브(87)의 상단부(870)와 임펠러(8)의 말단 벽의 내면(81) 사이에 곡면을 이룬 작은 갭이 형성된다. 리브(84)와 액슬 튜브(87)의 상단부(870)의 형상은 공기가 유동되는 경로의 길이를 증가시키며, 곡면을 이룬 작은 갭들은 임펠러(8) 회전 시에 먼지가 샤프트(82)로 유입되는 것을 방지한다. 그러나, 먼지가 샤프트(82)로 유입되는 것이 어렵기는 하지만, 먼지가 액슬 튜브(87)에 유입되는 경우에 먼지는 여전히 샤프트(82)와 베어링(88) 사이의 갭으로 들어올 수 있다. 또한, 상기 방진 구조는 베어링(88) 내의 윤활유 손실을 방지하지 못한다.
본 고안의 목적은 먼지 및 이물질이 베어링에 유입되는 것을 신뢰성 있게 방지하고 그 결과 베이링의 수명을 연장시키는 모터용 방진 베어링 장치를 제공하는 것이다.
본 고안의 다른 목적은 오일 윤활형 베이링에 들어있는 윤활유의 손실을 방지함으로써 베이링의 수명을 연장시키는 모터용 방진 베어링 장치를 제공하는 것이다.
본 고안에 따른 모터는 액슬 튜브, 회전자 및 부재를 포함한다. 액슬 튜브는 구멍을 포함하고, 액슬 튜브의 외주부에 고정자가 장착된다. 회전자는 샤프트가 연장되어 나오는 샤프트 베이스를 갖는 말단 벽을 포함한다. 환형 벽은 샤프트 베이스의 내면으로부터 연장되어 샤프트를 둘러싼다. 상기 부재는 액슬 튜브의 구멍 내에 장착되어 회전자의 샤프트를 회전 가능하게 수용한다. 상기 부재는 축소된 섹션을 포함하여 상기 부재의 축소된 섹션과 액슬 튜브 사이에 갭을 형성한다. 환형 벽은 상기 부재의 축소된 섹션과 액슬 튜브 사이의 갭 내부로 연장된다.
본 고안의 다른 목적, 이점 및 신규의 특징은 첨부하는 도면과 결부하여 이하에 제시되는 상세한 설명으로부터 보다 명확해질 것이다.
도 1은 본 고안에 따른 방진 베어링 장치의 제1 실시예를 구비한 모터의 부분 절개 분해 사시도.
도 2는 도 1에서의 모터의 단면도.
도 3은 도 2에서의 원형 표시 부분의 확대도.
도 4는 본 고안에 따른 방진 베어링 장치의 제2 실시예를 구비한 모터의 부분 절개 분해 사시도.
도 5는 도 4에서의 모터의 단면도.
도 6은 도 5에서의 원형 표시 부분의 확대도.
도 7은 종래의 모터의 베어링 구조의 부분 절개 분해 사시도.
도 8은 도 7에서의 모터의 단면도.
도 9는 종래의 열방산 팬의 단면도.
도 1을 참고하면, 본 고안에 따른 모터용 방진 베어링 장치의 제1 실시예는 액슬 튜브(1) 및 회전자(2)를 포함한다. 액슬 튜브(1)는 금속으로 만들어지거나 또는 직접 모터 케이싱의 베이스에 의해 형성된다. 액슬 튜브(1)는 고정자(11)의 구멍(12)을 통해 연장되며 베어링[예를 들면 오일 윤활형 베어링(14)] 및 지지체(15)를 수용하는 구멍(13)을 포함한다. 오일 윤활형 베어링(14) 및 지지체(15)는 빠듯하게 체결되는 방식으로 액슬 튜브(1)의 구멍(13) 내에 고정되도록 장착된다. 오일 윤활형 베어링(14)은 종래의 구리 베어링일 수도 있고, 자동윤활 베어링 또는 윤활유를 담고 있는 베어링일 수 있다. 오일 윤활형 베어링(14)은 액슬 튜브(1)의 구멍(13)의 직경과 실질적으로 동일한 직경을 갖는 섹션을 포함한다. 또한, 오일 윤활형 베어링(14)은 상대적으로 작은 직경을 갖는 축소된 섹션(141)을 포함하며, 축소된 섹션(141)과 액슬 튜브(1)의 구멍(13)을 구획하는내측 테두리 사이에 갭(16)을 형성한다. 상기 갭(16)은 윤활유 또는 축적된 먼지를 저장하는 공간을 제공한다. 액슬 튜브(1)의 하측 단부는 지지체(15)에 의해 폐쇄된다.
회전자(2)는 그 말단 벽에 샤프트 베이스(21) 및 그 테두리 벽의 내측 테두리에 부착되는 영구 자석(24)을 포함한다. 샤프트(22)는 샤프트 베이스(21)에 고정된 단부를 가지며, 오일 윤활형 베어링(14) 내에 회전 가능하게 수용된다. 샤프트(22)의 타단에 환형 홈(221)이 구획되고, 회전자(2)가 오일 윤활형 베어링(14)으로부터 이탈되는 것을 방지하도록 환형 홈(221) 내에 리테이너(23)(예를 들면 C-클립)가 장착된다. 영구 자석(24)은 고정자(14) 주위에 고정자(14)로부터 거리를 두고 위치한다. 환형 벽(25)은 회전자(2)의 샤프트 베이스(21)의 외측 테두리로부터 연장된다. 외측 환형 벽(26)은 회전자(2)의 말단 벽의 내면으로부터 연장되어 내측 환형 벽(25)을 둘러싸고, 내측 환형 벽(25)과 외측 환형 벽(26) 사이에 격실(compartment)(27)을 제공한다.
도 2 및 도 3을 참고하면, 조립 시에, 회전자(11)는 액슬 튜브(1) 주위에 장착되고, 오일 윤활형 베어링(14)은 액슬 튜브(1)의 구멍(13) 내에 장착된다. 액슬 튜브(1)의 하측 단부는 회전자(2)의 샤트트(22)가 오일 윤활형 베어링(14)에 의해 회전 가능하게 유지되는 상태로 지지체(15)에 의해 폐쇄된다. 리테이너(23)는 샤프트(22)의 먼 쪽 단부가 지지체(15)에 의해 회전 가능하게 지지되는 상태로 샤프트(22)의 환형 홈(221) 내에 체결된다. 회전자(2)의 내측 환형 벽(25)은 오일 윤활형 베어링(14)의 축소된 섹션(141)과 액슬 튜브(1) 사이의 갭(16) 내부로 연장된다. 회전자(2)의 외측 환형 벽(26)은 액슬 튜브(1) 주위에 위치하여 고정자(11)의 상부 측면에 인접한 위치까지 연장된다. 이 실시에에서, 액슬 튜브(1)의 상측 단부 상의 플랜지(17)는 내측 환형 벽(25)과 외측 환형 벽(26) 사이의 격실(27) 내에 위치한다.
이와 같은 배열에 의해, 먼지나 이물질이 회전자(2)의 외측 환형 벽(26) 및 액슬 튜브(1)의 플랜지(17)에 의해 차단되므로 액슬 튜브(1) 내부로 들어올 수 없다. 또한, 오일 윤활형 베어링(14)의 축소된 섹션(141)과 액슬 튜브(1) 사이의 갭(16)에 위치한 내측 환형 벽(25)을 배열함으로써 먼지나 이물질의 유입이 방지된다. 먼지나 이물질이 회전자(2)의 외측 환형 벽(26)의 장벽을 통과하여 액슬 튜브(1)에 들어오는 경우에도, 먼지나 이물질은 오일 윤활형 베어링(14)과 샤프트(22) 사이의 공간으로 들어오지 못하고, 단지 오일 윤활형 베어링(14)의 축소된 섹션(141)과 액슬 튜브(1) 사이의 갭(16)에 축적될 수 있을 뿐이다. 또한, 샤프트(22)가 회전하는 동안 방출된 오일 윤활형 베어링 내의 윤활유는 내측 환형 벽(25)에 의해 차단됨으로써, 오일 윤활형 베어링(14) 상에 떨어진 다음 오일 윤활형 베어링(14)의 모세관을 통해 오일 윤활형 베어링(14)의 내부로 들어간다. 필요할 경우, 윤활유의 흐름이 오일 윤활형 베어링(14)의 저면과 지지체(15) 사이의 공간으로 되돌아갈 수 있도록, 오일 윤활형 베어링(14)의 외측 테두리에 종래의 윤활유 통로를 설치할 수도 있다.
도 4를 참고하면, 본 고안에 따른 모터용 방진 베어링 장치의 제2 실시예는 일반적으로 액슬 튜브(3)와 회전자(2)를 포함한다. 액슬 튜브(3)는 금속으로 만들어지거나 또는 직접 모터 케이싱의 베이스에 의해 형성된다. 액슬 튜브(3)는 고정자(31)의 구멍(32)을 통해 연장되며 베어링[예를 들면 오일 윤활형 베어링(34)], 지지체(35) 및 리테이닝 링(36)을 수용하는 구멍(33)을 포함한다. 오일 윤활형 베어링(34)은 지지체(15) 및 리테이닝 링(36)이 빠듯한 체결 방식으로 액슬 튜브(3)의 구멍(33) 내에 고정되도록 장착되는 가운데 액슬 튜브(1)의 구멍(33) 내에 빠듯한 체결 상태로 장착된다. 오일 윤활형 베어링(34)은 종래의 구리 베어링일 수도 있고, 자동윤활 베어링 또는 윤활유를 담고 있는 베어링일 수 있다. 오일 윤활형 베어링(34)은 액슬 튜브(3)의 구멍(33)의 직경과 실질적으로 동일한 직경을 갖는 섹션을 포함한다. 또한, 오일 윤활형 베어링(34)은 상대적으로 작은 직경을 갖는 축소된 섹션(341)을 포함하며, 축소된 섹션(341)과 리테이닝 링(36) 사이에 갭(37)을 형성한다. 상기 갭(37)은 윤활유 또는 축적된 먼지를 저장하는 공간을 제공한다. 액슬 튜브(3)의 하측 단부는 지지체(35)에 의해 폐쇄되고, 리테이닝 링(36)은 액슬 튜브(3)의 상측 단부를 벗어나서 연장된다.
제1 실시예와 동일하게, 회전자(2)는 그 말단 벽에 샤프트 베이스(21) 및 그 테두리 벽의 내측 테두리에 부착되는 영구 자석(24)을 포함한다. 샤프트(22)는 샤프트 베이스(21)에 고정된 단부를 가지며, 오일 윤활형 베어링(34) 내에 회전 가능하게 수용된다. 샤프트(22)의 타단에 환형 홈(221)이 구획되고, 회전자(2)가 오일 윤활형 베어링(34)으로부터 이탈되는 것을 방지하도록 환형 홈(221) 내에 리테이너(23)(예를 들면 C-클립)가 장착된다. 영구 자석(24)은 고정자(34) 주위에 고정자(34)로부터 거리를 두고 위치한다. 환형 벽(25)은 회전자(2)의 샤프트 베이스(21)의 외측 테두리로부터 연장된다. 외측 환형 벽(26)은 회전자(2)의 말단 벽의 내면으로부터 연장되어 내측 환형 벽(25)을 둘러싸고, 내측 환형 벽(25)과 외측 환형 벽(26) 사이에 격실(27)을 제공한다.
도 5 및 도 6을 참고하면, 조립 시에, 회전자(31)는 액슬 튜브(3) 주위에 장착되고, 오일 윤활형 베어링(34)은 자신의 양 단부가 지지체(35) 및 리테이닝 링(36)에 의해 각각 접하는 방식으로 정위치에 유지되는 상태로 액슬 튜브(3)의 구멍(33) 내에 장착된다. 리테이닝 링(36)은 액슬 튜브(3)를 벗어나서 연장된다. 회전자(2)의 샤프트(22)는 오일 윤활형 베어링(34)에 의해 회전 가능하게 유지된다. 리테이너(23)는 샤프트(22)의 먼 쪽 단부가 지지체(35)에 의해 회전 가능하게 지지되는 상태로 샤프트(22)의 환형 홈(221) 내에 체결된다. 회전자(2)의 내측 환형 벽(25)은 오일 윤활형 베어링(34)의 축소된 섹션(341)과 액슬 튜브(3) 사이의 갭(37) 내부로 연장된다. 회전자(2)의 외측 환형 벽(26)은 액슬 튜브(3) 주위에 위치하여 고정자(31)의 상부 측면에 인접한 위치까지 연장된다. 리테이닝 링(36)의 상측 단부는 내측 환형 벽(25)과 외측 환형 벽(26) 사이의 격실(27) 내에 위치한다.
이와 같은 배열에 의해, 먼지나 이물질이 회전자(2)의 외측 환형 벽(26) 및 리테이닝 링(36)에 의해 차단되므로 액슬 튜브(3) 내부로 들어올 수 없다. 또한, 오일 윤활형 베어링(34)의 축소된 섹션(341)과 액슬 튜브(3) 사이의 갭(37)에 위치한 내측 환형 벽(25)을 배열함으로써 먼지나 이물질의 유입이 방지된다. 먼지나 이물질이 회전자(2)의 외측 환형 벽(26)의 장벽을 통과하여 액슬 튜브(3)에 들어오는 경우에도, 먼지나 이물질은 오일 윤활형 베어링(34)과 샤프트(22) 사이의 공간으로 들어오지 못하고, 단지 오일 윤활형 베어링(34)의 축소된 섹션(341)과 액슬 튜브(3) 사이의 갭(37)에 축적될 수 있을 뿐이다. 또한, 샤프트(22)가 회전하는 동안 방출된 오일 윤활형 베어링 내의 윤활유는 내측 환형 벽(25)과 리테이닝 링(36)에 의해 차단됨으로써, 오일 윤활형 베어링(34) 상에 떨어진 다음 오일 윤활형 베어링(34)의 모세관을 통해 오일 윤활형 베어링(34)의 내부로 들어간다. 필요할 경우, 윤활유의 흐름이 오일 윤활형 베어링(34)의 저면과 지지체(35) 사이의 공간으로 되돌아갈 수 있도록, 오일 윤활형 베어링(34)의 외측 테두리에 종래의 윤활유 통로를 설치할 수도 있다.
본 명세서에서 사용된 "베어링"이란 용어는 오일 윤활형 베어링에한 제한되지 않음에 유의한다. "베어링"이라는 용어는 샤프트(22)를 회전 가능하게 수용하거나 유지시킬 수 있는 부재는 어느 것이나 포함한다. 또한, 내측 환형 벽(25)은 샤프트 베이스(21)의 외측 테두리로부터 연장하는 것에 한정되지 않을 것이며, 내측 환형 벽(25)은 회전자(2)의 샤프트(22)를 둘러싸는 임의의 위치에 형성될 수 있다.
본 고안에 따른 모터용 방진 베어링 구조는 샤프트와 오일 윤활형 베어링(14, 34) 사이의 공간으로 먼지나 이물질이 들어 오는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 동시에, 회전자(2) 상에 내측 환형 벽(25) 및 외측 환형 벽(26) 및/또는 액슬 튜브(3)의 내측 테두리에 고정된 리테이닐 링(36)을 설치함으로써 오일 윤활형 베어링의 윤활유의 유실을 방지할 수 있다. 따라서, 오일 윤활형 베어링의 수명이 길어진다.
이상 본 고안을 바람직한 실시예와 관련하여 설명하였으나, 이하에 청구되는 본 고안의 범위를 벗어나지 않고 많은 다른 변형 및 변경이 이루어질 수 있음을 이해해야 한다.

Claims (7)

  1. 구멍(13)을 포함하며, 외측 테두리에 고정자(stator)(11)가 장착되기에 적합한 액슬 튜브(axle tube)(1);
    샤프트 베이스(21)를 가진 단부 벽을 포함하되, 상기 샤프트 베이스(21)로부터 샤프트(22)가 연장되고, 환형 벽(25)이 상기 샤프트 베이스(21)의 내면으로부터 연장되어 상기 샤프트(22)를 둘러 싸는 회전자(rotor)(2); 및
    상기 액슬 튜브(1)의 상기 구멍(13) 내에 장착되고, 상기 회전자(2)의 상기 샤프트(22)를 회전 가능하게 수용하며, 축소된 섹션(141)을 포함하는 부재(14)
    를 포함하고,
    상기 부재(14)는 상기 축소된 섹션(141)과 상기 액슬 튜브(1) 사이에 갭(16)을 형성하며,
    상기 환형 벽(25)은 상기 부재(14)의 상기 축소된 섹션(141)과 상기 액슬 튜브(1) 사이의 갭(16) 속으로 연장되는
    모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전자(2)가 상기 샤프트 베이스(21)의 내면으로부터 연장되어 상기 환형 벽(25)을 둘러싸는 외측 환형 벽(26)을 추가로 포함하여, 상기 환형 벽(25)과 상기 외측 환형 벽(26) 사이에 격실(compartment)(27)을 제공하고, 상기 외측 환형벽(26)은 상기 액슬 튜브(1)를 둘러싸는 모터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 액슬 튜브(1)에 장착되고, 상기 액슬 튜브(1)를 벗어나서 연장되는 제1 단부 및 상기 부재(14)에 접하는 제2 단부를 포함하는 리테이닝 링(36)을 추가로 포함하는 모터.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 외측 환형 벽(26)이 상기 고정자(11)의 상측에 인접한 위치까지 연장되는 모터.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 액슬 튜브(1)는 그 상단에 플랜지(17)를 포함하고, 상기 플랜지(17)는 상기 환형 벽(25)과 상기 외측 환형 벽(26) 사이의 상기 격실(27) 내에 위치하는 모터.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 환형 벽(25)이 상기 부재(14)의 상기 축소된 섹션(141)과 상기 리테이닝 링(36) 사이에 위치하는 모터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 환형 벽(25)이 상기 샤프트 베이스(21)의 외측 테두리를 따라 연장되는 모터.
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