KR20090128194A - 베어링 부재 및 그 베어링 부재를 포함하는 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 베어링 부재는, 링 형상의 몸체; 및 상기 몸체의 내주면에 오목하게 형성되며 그 몸체의 길이방향으로 연장되어 그 길이방향의 양단부가 개방된 공기 통로용 홈부;를 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

베어링 부재 및 그 베어링 부재를 포함하는 모터{Bearing element and a motor including the same}

본 발명은 모터의 아마추어 샤프트의 일단부를 회전가능하게 지지하는 베어링 부재 및 그 베어링 부재를 포함하는 모터에 관한 발명이다.

일반적으로 모터는 고정자(stator)와 회전자(armature)를 구비하고 있다. 상기 고정자와 회전자는 프레임에 수용되어 있다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 회전자는 상기 프레임에 대해 회전가능하게 설치되어 있다. 따라서 도 1에 도시된 바와 같이 상기 회전자의 회전축, 즉 아마추어 샤프트(4)는 상기 프레임(2)에 회전가능하게 지지가 되어야 한다. 일반적으로 상기 아마추어 샤프트(4)의 양단부가 상기 프레임(2)에 회전가능하게 지지되어 있다. 상기 모터(1)가 차량의 와이퍼 구동용이나 윈도우 구동용 동력원으로 사용되는 경우에는 그 아마추어 샤프트(4)의 일단부에는 웜 기어가 형성되고, 그 웜 기어에는 웜 휠이 맞물려 설치되게 된다. 이와 같은 구조에서는 상기 웜 기어와 웜 휠의 연동에 의해 상기 아마추어 샤프트(4)가 그 길이방향의 축력은 물론 그 반경방향으로 힘을 받게 된다. 이와 같은 구조에서 상기 프레임(2)에 상기 아마추어 샤프트(4)가 회전가능하게 지지되도록 하기 위 해 사용되는 것이 베어링 부재(3)이다. 특히 웜 기어가 형성된 부위의 맞은편에 위치한 아마추어 샤프트의 단부는 소결체로 이루어진 메탈 베어링(metal bearing)에 의해 상기 프레임(2)에 회전가능하게 지지되는 것이 일반적이다. 상기 메탈 베어링은 오일레스 베어링(oilless bearing)이라 불리기도 하는데 소결에 의해 그 조직 내 다수의 공극이 형성되어 있어서 그 공극이 오일을 함유하도록 처리하면 사용 중에 윤활을 위한 오일을 별도로 공급하지 않아도 되는 잇점이 있다.

이러한 베어링 부재(3)를 프레임(2)에 강제 압입한 상태에서 아마추어 샤프트(4)를 그 베어링 부재(3)에 끼워서 조립하는 과정에서 그 베어링 부재(3)의 내주면과 상기 아마추어 샤프트(4)의 간격이 매우 미세하게 유지되므로 그 베어링 부재(3)의 하부에 밀폐된 공간(5)에 형성된 공기압에 의하여 그 아마추어 샤프트의 조립이 어렵고 그 공기압으로 인하여 강제 압입된 베어링 부재(3)가 프레임(2)에 대해서 유동하게 되는 문제점이 있다. 이와 같이 상기 베어링 부재(3)가 상기 프레임(2)에 대해 유동하게 되면 그 베어링 부재(3)가 프레임(2)으로부터 이탈되는 문제가 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 프레임에 강제 압입되는 베어링 부재의 이탈이 방지되도록 구조가 개선된 베어링 부재 및 그 베어링 부재를 포함하는 모터를 제공함에 있다.

상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에 따른 베어링 부재는, 링 형상의 몸체; 및

상기 몸체의 내주면에 오목하게 형성되며 그 몸체의 길이방향으로 연장되어 그 길이방향의 양단부가 개방된 공기 통로용 홈부;를 포함한 점에 특징이 있다.

상기 몸체는 소결에 의해 제조된 것이 바람직하다.

링 형상의 몸체와, 그 몸체의 내주면에 오목하게 형성되며 그 몸체의 길이방향으로 연장되어 그 길이방향의 양단부가 개방된 공기 통로용 홈부를 포함한 베어링 부재;

또한, 상기의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에 따른 모터는 상기 베어링 부재가 강제 압입되어 수용되는 수용부를 구비한 프레임; 및

상기 베어링 부재의 내주면에 회전가능하게 설치되는 아마추어 샤프트; 를 포함하는 점에 특징이 있다.

상기 수용부에 윤활용 그리스(grease)가 충전된 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 베어링 부재는, 그 베어링 부재의 내주면에 공기통로용 홈부를 구비하여 아마추어 샤프트 압입시 베어링 부재의 유동을 방지하여 그 베어링 부재가 프레임으로부터 이탈되는 것을 방지하는 효과가 있다. 또한, 상기 공기통로용 홈부를 통하여 베어링 부재의 내주면과 아마추어 샤프트 사이에 윤활용 그리스가 공급됨으로써 진동 및 소음이 감소되는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명에 따른 모터의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 도 4에 도시된 모터의 분해 사시도이다. 도 6은 도 5에 도시된 베어링 부재의 사시도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터(10)는 프레임(20)과, 베어링 부재(30)와, 아마추어 샤프트(40)를 포함하고 있다.

상기 프레임(20)은 상부가 개방되어 있으며, 측부와 하부가 폐쇄된 형태로 되어 있다. 상기 프레임(20)의 하부에는 수용부(22)가 구비되어 있다. 상기 수용부(22)는 후술하는 베어링 부재(30)가 강제 압입되어 수용되는 공간이다. 상기 수용부(22)에는 윤활용 그리스(grease)가 충전되어 있다. 더 구체적으로 상기 수용부(22) 중 후술하는 베어링 부재(30)가 설치되는 하부공간에 윤활용 그리스가 충전된다. 상기 프레임(20)은 일반적으로 탄소강과 같은 금속 소재로 제작될 수 있다.

상기 베어링 부재(30)는 몸체(32)와, 공기 통로용 홈부(34)를 포함하고 있 다. 상기 몸체(32)는 링 형상으로 이루어져 있다. 상기 몸체(32)는 금속분말을 소결하여 제조할 수 있다. 상기 공기 통로용 홈부(34)는 상기 몸체(32)의 내주면(33)에 오목하게 형성되어 있다. 상기 공기 통로용 홈부(34)는 상기 몸체(32)의 길이방향으로 연장되어 있다. 상기 공기 통로용 홈부(34)는 그 길이방향의 양단부가 개방되어 있다.

상기 아마추어 샤프트(40)는 상기 베어링 부재(30)의 내주면(33)에 회전가능하게 설치되어 있다. 상기 아마추어 샤프트(40)의 외주면과 상기 베어링 부재(30)의 내주면(33)은 서로 마주한 상태로 배치되어 있다. 상기 아마추어 샤프트(40)의 외주면과 상기 공기 통로용 홈부(34)는 서로 협력하여 관 형상의 공기통로를 형성한다. 상기 공기 통로용 홈부(34)는 상기 베어링 부재(30)의 하측에 위치한 수용부(22)의 공간과 상기 베어링 부재(30)의 상측에 위치한 프레임(20)의 공간 부위의 공기가 서로 소통되도록 하는 역할을 한다.

이하에서는 이와 같은 구조를 가지는 상기 베어링 부재(30)의 작용을 상기 베어링 부재(30)가 설치된 모터의 조립과정과 작동과정을 예로 들어 상세하게 서술하기로 한다.

먼저, 상기 수용부(22)의 내주면(25)에 상기 베어링 부재(30)가 강제 압입되도록 상기 베어링 부재(30)를 조립한다. 따라서, 상기 베어링 부재(30)는 상기 프레임(20)에 상대 고정된다. 그런 다음에 상기 아마추어 샤프트(40)의 일단부를 상기 베어링 부재(30)의 내주면(33)을 향하여 접근시킨다. 상기 베어링 부재(30)의 일단부를 상기 베어링 부재(30)의 내주면(33)에 회전가능하게 설치되도록 그 베어 링 부재(30)의 내주면(33)에 끼워 넣는다. 이 과정에서 상기 아마추어 샤프트(40)는 상기 베어링 부재(30)의 내주면(33)에 의해 형성된 공간의 공기를 상기 수용부(22)의 바닥면(27) 쪽으로 밀어내게 된다. 상기 아마추어 샤프트(40)에 의해 밀려난 공기는 상기 수용부(22)에서 가압 되고 일정한 압력이 발생한다. 그때 상기 베어링 부재(30)에 마련된 상기 공기 통로용 홈부(34)는 그 수용부(22)의 공기를 그 수용부(22)의 외부 즉 상기 프레임(20)의 상부 쪽으로 통하게 한다. 따라서 상기 수용부(22)에서 지나친 압력상승이 발생하지 않게 되는 것이다. 그 결과 상기 아마추어 샤프트(40)가 상기 베어링 부재(30)에 부드럽게 설치된다. 또한, 상기 베어링 부재(30)가 상기 수용부(22)로부터 이탈되지 않는 효과가 발생한다. 또한, 상기 아마추어 샤프트(40)를 상기 베어링 부재(30)에 설치하는 과정에서 상기 공기 통로용 홈부(34)를 통하여 상기 수용부(22)에 윤활용 그리스(grease)를 충전할 수 있다. 상기 윤활용 그리스의 일부는 상기 수용부(22)의 바닥 측으로 유입되어 충전되고 나머지 일부는 상기 베어링 부재(30)의 내주면(33)과 상기 아마추어 샤프트(40)의 외주면 사이의 미세한 간격에 충전된다. 이와 같이 조립된 모터(10)가 작동하는 경우에는 상기 아마추어 샤프트(40)가 상기 베어링 부재(30)에 대해 상대 회전을 한다. 그 과정에서 상기 공기 통로용 홈부(34)를 통해 충전된 윤활용 그리스가 상기 베어링 부재(30)의 내주면(33)과 상기 아마추어 샤프트(40)의 외주면 사이에서 윤활작용을 하게 되므로 상기 베어링 부재(30)와 상기 아마추어 샤프트(40) 간에 마찰열의 발생을 억제하여 모터(10)의 진동 및 소음을 억제하는 효과를 발생한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 몸체는 소결에 의해 제조된 것으로 서술하였으나, 상기 몸체가 소결에 의해 제조된 것이 아니라도 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 수용부에 윤활용 그리스(grease)가 충전된 것으로 서술하였으나, 수용부에 윤활용 그리스가 충전되지 않더라도 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.

도 1은 종래의 모터의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 도 1에 도시된 모터의 분해 사시도이다.

도 3은 도 2에 도시된 베어링 부재의 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 모터의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 도 4에 도시된 모터의 분해 사시도이다.

도 6은 도 5에 도시된 베어링 부재의 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 기호의 설명>

10 : 모터 20 : 프레임

22 : 수용부 30 : 베어링 부재

32 : 몸체 34 : 공기 통로용 홈부

40 : 아마추어 샤프트

Claims (3)

1. 링 형상의 몸체; 및

   상기 몸체의 내주면에 오목하게 형성되며 그 몸체의 길이방향으로 연장되어 그 길이방향의 양단부가 개방된 공기 통로용 홈부;를 포함한 것을 특징으로 하는 베어링 부재.
2. 링 형상의 몸체와, 그 몸체의 내주면에 오목하게 형성되며 그 몸체의 길이방향으로 연장되어 그 길이방향의 양단부가 개방된 공기 통로용 홈부를 포함한 베어링 부재;

   상기 베어링 부재가 강제 압입되어 수용되는 수용부를 구비한 프레임; 및

   상기 베어링 부재의 내주면에 회전가능하게 설치되는 아마추어 샤프트; 를 포함하는 모터.
3. 제2항에 있어서,

   상기 수용부에 윤활용 그리스(grease)가 충전된 것을 특징으로 하는 모터.

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