KR200338384Y1 - 차량용 모터 - Google Patents

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KR20-2003-0033886U
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정강수
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주식회사 캄코
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Abstract

본 고안은 차량용 모터에 관한 것으로서, 보다 상세히는 차량용 모터의 아마추어 샤프트 회전에 따른 스러스트 갭(thrust gap)을 조절하기 위한 차량용 모터에 관한 것이다.
본 고안에 따른 차량용 모터는 아마추어 샤프트의 단부에 설치되는 신터드 베어링과, 아마추어 샤프트의 외측으로 정류자와 신터드 베어링 사이에 설치되어 스러스트 갭을 조절하는 스페이서를 구비하며, 여기에 일측은 상기 스페이서의 외측에 끼워져 고정되고 타측은 신터드 베어링에 탄성적으로 밀착되어 스러스트 갭을 조절하는 갭 조절구를 포함하여 구성된다.
이에 따라, 차량용 모터의 제작 및 작동시 변동되는 스러스트 갭이 갭 조절구에 의해 자동적으로 조절되므로 모터의 성능 및 수명향상과, 스러스트 갭 조절용 와셔의 배제로 인한 모터의 구성 단순화 및 모터의 제작비 절감효과가 있다.

Description

차량용 모터{Electric motor for a car}
본 고안은 차량용 모터에 관한 것으로서, 보다 상세히는 차량용 모터의 아마추어 샤프트 회전에 따른 스러스트 갭을 조절하기 위한 차량용 모터에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용 모터는 도 1에 도시된 바와 같이 모터의 몸체를 이루는 폴하우징(10)과, 폴하우징(10) 내부에 회전가능하게 설치되는 아마추어 샤프트(20)와, 아마추어 샤프트(20)의 외주면에 감겨지는 아마추어(30)와, 아마추어(30)와 일정한 간격을 유지한 상태로 폴하우징(10)의 내벽면에 부착되는 마그네트(40)와, 아마추어(30)측으로 전류를 공급하기 위한 정류자(50)로 구성된다.
상기 정류자(50)의 외주면에는 외부로부터 공급되는 전원을 정류자(50)로 공급하는 브러시(미도시)가 밀착되는 한편, 아마추어 샤프트(20)가 지지되는 폴하우징(10)의 양단에는 아마추어 샤프트(20)의 양단에 결합되어 아마추어 샤프트(20)의 원활한 회전이 이루어지도록 신터드 베어링(60)(sintered bearing)이 설치된다.
상기와 같이 구성되는 차량용 모터는 아마추어 샤프트(20)의 원활한 회전을 위하여 아마추어 샤프트(20) 방향으로 일정한 스러스트 갭을 유지하여야 하며, 이러한 스러스트 갭을 조절하기 위하여 아마추어 샤프트(20)의 외측으로 정류자(150)와 신터드 베어링(60) 사이에 스페이서(70)를 설치하고 설계단계에서부터 관련부품들에 대한 철저한 공차관리를 수행하고 있다.
만일, 공차관리가 제대로 이루어지지 않을 경우, 아마추어 샤프트(20)가 구속되거나 유격발생이 심화되어 모터의 작동시 진동 및 소음이 발생된다. 즉, 허용공차 이상으로 관련부품들이 제작될 경우, 스러스트 갭이 기준치 이하가 되어 관련부품들이 밀착되면서 아마추어 샤프트(20)는 구속된다. 이럴 경우, 모터의 작동시 아마추어 샤프트(20)는 관련부품들과 마찰되면서 마찰소음을 유발시키게 된다. 이러한 마찰현상은 관련부품에 대해 비정상적인 마모를 진행시켜 모터의 진동 및 관련부품들의 수명단축은 물론, 모터의 효율을 떨어뜨리는 주요 원인이 된다.
또한, 상기와는 반대로 허용공차 이하로 관련부품들이 제작될 경우, 스러스트 갭이 기준치 이상이 되어 관련부품들간에 유격이 과다하게 발생된다. 이럴 경우, 모터의 작동시 진동 및 소음발생의 원인이 되며 결국 모터의 효율을 떨어뜨리게 된다.
그러나, 스러스트 갭 조절용 스페이서(70)를 설치하고 관련부품들의 철저한 공차관리가 이루어진다 하더라도 모터의 장기간의 사용으로 인해 관련부품의 변형 및 미세한 진동에 의해 스러스트 갭은 변동된다.
이러한 현상을 방지하기 위하여 종래의 차량용 모터는 아마추어 샤프트(20)의 단부에 스러스트 갭 조절용 와셔(80)들을 순차적으로 끼워 변동되는 스러스트 갭을 적절히 조절하였다.
그러나, 상기와 같은 스러스트 갭 조절 방법을 채용한 종래의 차량용 모터에 있어서는 다음과 같은 문제점들이 발생된다.
첫째, 스러스트 갭 조절용 와셔(80)를 추가로 끼우거나 일부를 제거하여 스러스트 갭을 조절하는 과정이 매우 번거로울 뿐만 아니라 변동량이 미세한 스러스트 갭을 정확하게 조절하기 어려운 문제가 발생된다.
둘째, 아마추어 샤프트(20)에 발생되는 스러스트 갭을 조절하기 위하여 다수개의 와셔(80)를 순차적으로 끼워야 하므로 스러스트 갭 조절을 위한 부품수의 증가되고 이로 인한 모터의 제작비가 상승되는 문제점이 있다.
셋째, 서로 다른 재질로 이루어진 다수의 스러스트 갭 조절용 와셔(80)들은 모터의 작동시 상호간의 마찰로 인해 소음을 유발시키는 새로운 문제점을 발생시킨다.
본 고안은 상기한 종래 문제점들을 고려하여 이루어진 것으로서, 스러스트 갭에 대한 지속적인 관리 및 조절작업이 요구되지 않으면서 변동되는 스러스트 갭이 정확하게 조절될 뿐 아니라, 스러스트 갭 조절용 와셔가 요구되지 않는 차량용 모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 종래의 차량용 모터의 구성을 나타내는 단면도.
도 2는 본 고안에 따른 차량용 모터의 구성을 나타내는 사용상태 단면도.
도 3은 본 고안에 따른 차량용 모터의 스러스트 갭 조절구의 결합부를 나타내는 사시도.
도 4는 본 고안의 스러스트 갭 조절구를 나타내는 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110...폴하우징 120...아마추어 샤프트
130...아마추어 140...마그네트
150...정류자 160...신터드 베어링
170...스페이서 200...갭 조절구
210...고정링 220...밀착링
230...연결부재
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 아마추어 샤프트의 단부에 설치되는 신터드 베어링과, 아마추어 샤프트의 외측으로 정류자와 신터드 베어링 사이에 설치되어 스러스트 갭을 조절하는 스페이서를 구비하는 차량용 모터에 있어서,
일측은 상기 스페이서의 외측에 끼워져 고정되고 타측은 신터드 베어링에 탄성적으로 밀착되어 스러스트 갭을 조절하는 갭 조절구를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 갭 조절구는 스페이서의 단부에 끼워지는 고정링과, 상기 고정링과 일정 간격을 두고 신터드 베어링 단부에 밀착되는 밀착링과, 양단이 각각 고정링과 밀착링에 부착되고 고정링과 밀착링 사이의 간격을 탄력적으로 조절할 수 있도록 절곡형성된 적어도 2개 이상의 연결부재를 구비한다.
본 고안의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 고안자가 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의 할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 차량용 모터는 모터의 몸체를 이루는 폴하우징(110)과, 폴하우징(110) 내부에 회전가능하게 설치되는 아마추어 샤프트(120)와, 아마추어 샤프트(120)의 외주면에 감겨진 아마추어(130)와, 아마추어(130)와 일정한 간격을 유지한 상태로 폴하우징(110)의 내벽면에 부착되는 마그네트(140)와, 아마추어(130)측으로 전류를 공급하기 위한 정류자(150)와, 아마추어 샤프트(120)의 외측으로 정류자(150)와 신터드 베어링(160) 사이에 설치되는 스러스트 갭 조절용 스페이서(170)를 구비하며, 상기 스페이서(170)의 외측에 끼워져 신터드 베어링(160)에 밀착되는 갭 조절구(200)를 포함하여 구성된다.
상기 차량용 모터의 구성 중, 갭 조절구(200)를 제외한 구성은 종래기술에서서술한 종래의 차량용 모터와 다르지 아니하므로 이 부분에 대한 여기서의 상세한 설명은 생략한다.
상기 갭 조절구(200)는 스페이서(170)의 단부에 끼워지는 고정링(210)과, 상기 고정링(210)과 일정 간격을 두고 신터드 베어링(160) 단부에 탄성적으로 밀착되는 밀착링(220)과, 고정링(210)과 밀착링(220)을 연결하는 적어도 2개 이상의 연결부재(230)로 구성된다. 또한, 갭 조절구(200)는 진동을 흡수할 수 있도록 합성수지재로 제작되는 것이 바람직하다.
상기 고정링(210)은 내주면에 스페이서(170)와의 결합이 용이하도록 단턱(211)이 형성되며, 이 단턱(211)에 대응되는 다른 단턱(171)이 스페이서(170)의 외주면에 형성된다. 이 단턱(171,211)들은 고정링(210)과 스페이서(170)와의 결합을 용이하게 할 뿐 아니라, 고정링(210)을 일정한 위치에서 스페이서(170)와 결합되게 함으로써 정확한 스러스트 갭이 유지될 수 있도록 한다.
밀착링(220)은 고정링(210)의 전방에 위치한 신터드 베어링(160)의 단부면에 밀착되며, 링 내측으로는 아마추어 샤프트(120)가 관통된다.
도 4는 본 고안에 따른 차량용 모터의 스러스트 갭 조절구의 사시도로서, 고정링(210)과 밀착링(220)을 연결하는 연결부재(230)는 고정링(210)과 밀착링(220) 사이의 간격을 탄력적으로 조절할 수 있도록 절곡형성된다. 이 연결부재(230)는 절곡부가 스러스트 갭의 변화에 따라 신축변형됨으로써 스러스트 갭을 자동적으로 보정한다. 또한, 연결부재(230)는 고정링(210)과 밀착링(220)을 안정적으로 연결할 수 있도록 적어도 2개 이상으로 구성되며 각각 균일한 거리를 유지하도록 배치되는것이 바람직하다.
고정링(210)과 밀착링(220)의 간격은 연결부재(230)의 길이를 통해 결정된다. 연결부재(230)의 길이는 갭 조절구(200)가 아마추어 샤프트에 조립된 상태에서 신터드 베어링에 의해 소정의 범위 내에서 압축되도록 설정된다. 이렇게 하면 갭 조절구(200)가 각 부품들의 공차로 인해 변동되는 스러스트 갭을 흡수하게 되므로 스러스트 갭이 기준치를 벗어나 모터의 회전축이 고착되거나, 유격이 발생됨으로써 발생되는 모터의 진동 및 소음현상을 방지할 수 있다.
즉, 관련 부품의 제작 및 조립공차로 인해 제작된 모터에서 기준치 이상으로 과도한 스러스트 갭이 발생된 경우, 연결부재(230)의 절곡부가 탄발력에 의해 신장됨으로써 과도하게 발생된 스러스트 갭은 흡수된다. 또한, 관련 부품의 제작 및 조립공차로 인해 제작된 모터에서 기준치 이하의 스러스트 갭이 발생된 경우, 연결부재(230)의 절곡부가 압축되면서 축소된 스러스트 갭은 흡수된다.
본 고안의 차량용 모터에 따르면 신축가능한 구조의 갭 조절구(200)를 채용하여 상기와 같이 모터의 초기 제작상태에서 발생되는 공차를 흡수할 수 있을 뿐만 아니라, 모터의 작동 중 미세하게 변동되는 스러스트 갭이 자동적으로 정확하게 조절되므로 종래와 같이 스러스트 갭을 조절하기 위한 지속적인 관리 및 별도의 작업이 요구되지 않는다.
또한, 본 고안의 차량용 모터는 종래와 같이 스러스트 갭을 조절하기 위한 여러 종류의 스러스트 갭 조절용 와셔(80)(도 1참조) 등이 요구되지 않으므로, 스러스트 갭 조절용 와셔(80)들의 상호 마찰로 인한 소음이나 이로 인한 스러스트 갭변동 현상을 방지할 수 있으며 모터의 구성을 단순화시킬 수 있다.
상기한 바와 같이 구성된 본 고안에 따른 차량용 모터에 의하면, 아마추어 샤프트와 신터드 베어링 사이에 신축가능한 갭 조절구를 설치함으로써 모터의 제작 및 작동시 변동되는 스러스트 갭이 자동적으로 조절되므로 종래와 같이 스러스트 갭 조절을 위해 실시되던 별도의 갭 조절작업을 배제시킬 수 있을 뿐만 아니라, 미세하게 변화하는 스러스트 갭 조절을 정확하게 이루지게 하여 모터의 성능 및 수명을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 다수의 스러스트 갭 조절용 와셔가 요구되지 않아 모터의 구성을 단순화시킬 수 있으며 이에 따른 조립공수 및 제작비를 절감 및 스러스트 갭 조절용 와셔로 인한 모터의 작동 소음 및 부품마모 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 아마추어 샤프트의 단부에 설치되는 신터드 베어링(160)과, 아마추어 샤프트(120)의 외측으로 정류자(150)와 신터드 베어링(160) 사이에 설치되어 스러스트 갭을 조절하는 스페이서(170)를 구비하는 차량용 모터에 있어서,
    일측은 상기 스페이서(170)의 외측에 끼워져 고정되고 타측은 신터드 베어링(160)에 탄성적으로 밀착되어 스러스트 갭을 조절하는 갭 조절구(200)를 포함하는 차량용 모터.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 갭 조절구(200)는
    스페이서(170)의 단부에 끼워지는 고정링(210)과,
    상기 고정링(210)과 일정 간격을 두고 신터드 베어링(160) 단부에 밀착되는 밀착링(220)과,
    양단이 각각 고정링(210)과 밀착링(220)에 부착되고 고정링(210)과 밀착링(220) 사이의 간격을 탄성적으로 조절할 수 있도록 절곡형성된 적어도 2개 이상의 연결부재(230)를 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 모터.
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