KR20050039264A - 자동차용 모터의 베어링 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 모터의 베어링 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 베어링의 내,외주면을 파형 단면으로 형성함으로써 소음을 감소하고 냉각성 및 내구성을 향상시킨 자동차용 모터의 베어링 구조에 관한 것이다.

이에 본 발명은 모터본체(101)의 내부에 회전 가능하게 수용된 회전자(103)와, 상기 회전자(103)의 중심부를 관통하여 고정된 회전축(104)과, 상기 회전축(104)의 양측을 회전 가능하게 지지하도록 모터본체(101)의 양측에 설치되는 베어링(110)을 포함하는 자동차용 모터에 있어서, 상기 베어링(110)의 내주면에는 상기 회전축(104)과 선접촉함과 아울러 표면적을 증대하여 냉각성이 향상되도록 내측 요철부(111)가 구비되는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차용 모터의 베어링 구조{Bearing structure of motor in automobile}

본 발명은 자동차용 모터의 베어링 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 베어링의 내,외주면을 파형 단면으로 형성함으로써 소음을 감소하고 냉각성 및 내구성을 향상시킨 자동차용 모터의 베어링 구조에 관한 것이다.

최근, 온도와 부식 그리고 분진에 대한 저항력이 높은 내열성, 내화학성, 내분진성, 내모성, 내충격성 등을 갖춘 고기능의 저어널 베어링들이 다양하게 개발되고 있으며, 특히, 최근에는 윤활유 공급이 필요없는 이른바 오일리스 베어링(oilless bearing)이 개발되어 사용되고 있다. 오일리스 베어링은 오일이 함침된 소결 함유 베어링과 자기윤활성을 갖는 섬유 또는 테프론계열의 수지를 이용한 플라스틱 베어링 등이 있다.

이러한 베어링들은 오랫동안 윤활유를 공급하지 않아도 사용할 수 있기 때문에 윤활유 공급 주기를 늘릴 수 있음은 물론 윤활유 공급하기 위해 장치를 분해하지 않아도 되고, 윤활유 공급으로 인한 윤활유 소모량을 최대한으로 줄여주는 특징을 갖는다.

이하, 상기 소결 함유 베어링을 일예로 설명하기로 한다.

자동차에는 라디에이터, 응축기 등의 열교한기를 냉각하기 위해 설치되는 팬쉬라우드를 구동하는 모터를 비롯하여 와이퍼 블레이드를 회동시키는 와이퍼 모터 등과 같이 여러 종류의 모터가 사용된다.

도 1 은 상기한 모터로 구동되는 일반적인 팬쉬라우드의 일예를 나타내는 단면도이고, 도 2는 종래의 베어링이 구비된 모터를 나타내는 단면도로서,

이를 간략히 설명하면, 도시된 바와 같이, 팬(10)에 의하여 송풍되는 공기를 안내하도록 팬(10)과 대응하여 중앙에 통풍구(21)가 형성되고 가장자리는 팬(10)을 감싸도록 이루어진 하우징(20)과, 상기 하우징(20)의 통풍구(21) 중앙에 위치하여 팬(10)을 회전시키기 위한 모터(30)와, 상기 모터(30)를 지지하도록 모터본체(31)와 하우징(20)을 연결하는 다수의 스테이터(22)로 구성된다.

이와 같이 구성되는 팬 쉬라우드(1)는 열교환기에 볼트 등으로 체결 고정되며 상기 모터(30)의 구동으로 상기 팬(10)이 회전하여 공기가 상기 열교환기를 통과하도록 함으로써 열교환기 내부의 작동유체와 열교환을 수행하여 작동유체를 냉각시키게 되는 것이다.

그리고, 상기 모터(30)는 외관을 형성하는 모터본체(31)와, 상기 모터본체(31) 내부에 수용되어 있는 고정자(32) 및 회전자(33)와, 상기 회전자(33)의 중심부를 관통하여 모터본체(31)의 외부로 인출되는 회전축(34)과, 상기 모터본체(31)의 양측에 각각 형성되어 있는 베어링 결합부(35)에 설치되어 상기 회전축(34)을 회전 지지하는 베어링(36)으로 구성되어 있다.

이러한 구성에 의해 모터(30)가 구동되어 회전축(34)이 회전하게 되면 베어링(36)의 내부 온도가 상승하게 된다. 그러면, 베어링에 함유되어 있는 윤활오일은 그 점도가 낮아져 베어링(36)의 외주면 및 내부를 거쳐 회전축(34)과 베어링(36)의 내주면 사이로 공급된다. 따라서, 회전축(34)의 회전시 회전축(34)과 베어링(36)의 내주면과의 마찰접촉에 따른 소음 및 마모를 효과적으로 방지함과 동시에 회전축(34)의 원활한 회전을 도모할 수 있는 것이다.

그러나, 상기 베어링(36)의 내주면 전체가 상기 회전축(34)과 면접촉되어 있기 때문에 회전시 마찰력 증가에 따른 마찰열이 크게 발생하여 내구성이 감소됨과 아울러 상기 회전축(34)과 베어링(36)의 내주면 사이에 이물질이 들어가 마찰소음이 발생하는 문제가 있다.

또한, 상호 면접촉하고 있는 회전축(34)과 베어링(36) 내주면 사이에서의 마찰력 증가로 인해 오일이 회전축(34)을 따라 서서히 유동하면서 주위로 비산되어 모터(30)의 구동 방해 및 고장의 원인이 됨과 아울러 오일이 계속 비산될 경우 베어링(36)의 수명이 단축되는 문제도 있었다.

상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 모터의 회전축과 베어링이 선접촉하도록 함과 아울러 표면적을 증대시켜 냉각성이 향상될 수 있도록 베어링의 내,외주면을 파형 단면으로 형성함으로써 마찰력과 마찰열을 감소하여 내구성 및 냉각성을 향상시키고 마찰소음은 감소함과 아울러 오일의 비산을 방지하는 자동차용 모터의 베어링 구조를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 모터본체의 내부에 회전 가능하게 수용된 회전자와, 상기 회전자의 중심부를 관통하여 고정된 회전축과, 상기 회전축의 양측을 회전 가능하게 지지하도록 모터본체의 양측에 설치되는 베어링을 포함하는 자동차용 모터에 있어서, 상기 베어링의 내주면에는 상기 회전축과 선접촉함과 아울러 표면적을 증대하여 냉각성이 향상되도록 내측 요철부가 구비되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

종래에 있어서와 동일한 부분에 대하여는 동일부호를 부여하여 설명하고, 그 반복되는 설명은 생략한다.

도 3은 본 발명에 따른 베어링이 구비된 모터를 나타내는 단면도이고, 도 4는 도 3에서의 A-A선 단면도이다.

먼저, 본 발명에 따른 모터(100)는 외관을 형성하는 모터본체(101)와, 상기 모터본체(101)의 내측면에 고정되어 있는 고정자(102)와, 상기 고정자(102) 내측에서 회전 가능하게 설치되는 회전자(103)와, 상기 회전자(103)의 중심부를 관통하여 모터본체(101)의 외부로 인출되는 회전축(104)과, 상기 모터본체(101)의 양측에 각각 형성되어 있는 베어링 결합부(105)에 설치되어 상기 회전축(104)을 회전 지지하는 베어링(110)과, 상기 베어링(110)을 둘러싸도록 구비됨과 아울러 오일이 일시적으로 저장되어 상기 베어링(110)측으로 오일을 공급하는 펠트(120)로 구성되어 있다.

상기한 모터(100)에 있어서, 상기 베어링(110)의 내주면에는 상기 회전축(104)과 선접촉함과 아울러 표면적을 증대시켜 냉각성이 향상되도록 내측 요철부(111)가 구비되는 것이다.

상기 내측 요철부(111)는 돌출부(112)와 홈부(113)가 반복으로 형성되는 파형단면으로 구성된다.

즉, 상기 파형 단면으로 이루어진 내주면에서 돌출부(112)가 상기 회전축(104)과 선접촉하기 때문에 회전축(112)의 회전시 그 마찰력이 최소화 되어 마찰열이 감소하게 되는 것이다.

아울러, 상기 내주면의 홈부(113)와 회전축(104) 사이에는 일정한 공간(114)을 가지게되어 이 공간(114)을 통해 공기가 유동하면서 냉각이 이루어져 마찰열을 더욱 감소시키게 되어 베어링(110)의 내구성을 향상하게 된다.

또한, 이물질이 베어링(110)의 내주면으로 들어가더라도 상기 홈부(113)의 공간(114)을 통해 쉽게 빠지게됨으로써 이물질에 의한 마찰소음도 방지되는 것이다.

그리고, 상기 베어링(110)의 외주면에는 표면적을 증대시켜 냉각성이 향상되도록 외측 요철부(115)가 구비된다.

상기 외측 요철부(115)는 상기 내측 요철부(111)와 같이 돌출부(116)와 홈부(117)가 반복으로 형성되는 파형단면으로 구성되는 것이다.

따라서, 내,외주면 모두 파형단면으로 이루어져 표면적이 증대됨과 아울러 이때 형성되는 공간(114)(118)을 통해 공기가 유동하도록 되어있어 냉각성이 더욱 향상되는 것이다.

아울러, 상기 회전축(104)과 베어링(110)이 선접촉하여 마찰력이 최소화됨에 따라 오일이 종래처럼 회전축(104)을 따라 유동하지 않고 회전축(104)의 원심력에 의해 상기 베어링(110)의 내주면에 형성된 홈부(113)의 공간(114)으로 이동하여 오일의 비산이 방지됨으로써 모터(100)의 고장을 방지하고 베어링(110)의 수명도 연장할 수 있는 것이다.

상기한 구성에 의해 모터(100)가 구동하게 되면 회전축(104)이 회전하게 되고 이때 상기 펠트(120)에 일시 저장되어 있던 오일은 상기 베어링(110)의 외주면 및 내부를 거쳐 상기 회전축(104)과 베어링(110)의 내주면 사이로 공급되게 되며 이러한 과정으로 오일이 계속 반복 순환하게 되면서 회전축(104)의 원활한 회전을 도모하게 되는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 베어링(110)은 자동차에서 사용되는 모터(100) 뿐만 아니라 그외 다른 분야의 장치에서 사용되는 모든 모터에 적용되어도 본 발명과 동일한 효과를 얻을수 있음은 물론이다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 모터의 회전축과 베어링이 선접촉하도록 함과 아울러 표면적을 증대시켜 냉각성이 향상될 수 있도록 베어링의 내,외주면을 파형 단면으로 형성함으로써, 마찰력과 마찰열이 감소되어 내구성 및 냉각성이 향상됨과 아울러 오일의 비산도 방지되어 모터의 고장이 방지되고 수명이 연장되는 것이다.

그리고, 회전축과 베어링 사이로 이물질이 들어가더라도 쉽게 빠지도록 이루어져 이물질에 의한 마찰소음도 감소되는 것이다.

도 1은 일반적인 팬쉬라우드를 나타내는 단면도,

도 2는 종래의 베어링이 구비된 모터를 나타내는 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 베어링이 구비된 모터를 나타내는 단면도,

도 4는 도 3에서의 A-A선 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

100: 모터 101: 모터본체

102: 고정자 103: 회전자

104: 회전축 105: 베어링 결합부

110: 베어링 111: 내측 요철부

112,116: 돌출부 113,117: 홈부

114,118: 공간 115: 외측 요철부

120: 펠트

Claims (3)

1. 모터본체(101)의 내부에 회전 가능하게 수용된 회전자(103)와, 상기 회전자(103)의 중심부를 관통하여 고정된 회전축(104)과, 상기 회전축(104)의 양측을 회전 가능하게 지지하도록 모터본체(101)의 양측에 설치되는 베어링(110)을 포함하는 자동차용 모터에 있어서,

   상기 베어링(110)의 내주면에는 상기 회전축(104)과 선접촉함과 아울러 표면적을 증대하여 냉각성이 향상되도록 내측 요철부(111)가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차용 모터의 베어링 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 베어링(110)의 외주면에는 표면적을 증대하여 냉각성이 향상되도록 외측 요철부(115)가 구비되는 것을 특징으로 하는 자동차용 모터의 베어링 구조.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 내,외측 요철부(111)(115)는 각각 파형단면으로 구성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 모터의 베어링 구조.