KR20120129280A

KR20120129280A - 모터용 하우징 조립체

Info

Publication number: KR20120129280A
Application number: KR1020110047440A
Authority: KR
Inventors: 조한중
Original assignee: 조한중
Priority date: 2011-05-19
Filing date: 2011-05-19
Publication date: 2012-11-28
Also published as: KR101213329B1

Abstract

본 발명은 영구자석이 하우징의 정위치에 부착될 수 있도록 하우징에 스토퍼를 형성하여 자석을 고정함으로써 자속량 편차로 인한 제품 불량을 크게 줄일 수 있는 모터용 하우징 조립체에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 원통형의 하우징(10)과, 접착제(30)를 매개로 하여 하우징(10)의 내부면에 부착되는 복수의 자석(21, 22)으로 이루어진 모터용 하우징 조립체에 있어서, 하우징(10)의 내부면에 볼록하게 형성되어 자석(21, 22) 사이의 간격(G)을 일정하게 유지시키는 적어도 하나의 스토퍼(40)가 구비된 것을 특징으로 하는 모터용 하우징 조립체가 제공된다.

Description

모터용 하우징 조립체{Housing assembly for motor}

본 발명은 모터용 하우징 조립체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 영구자석이 하우징의 정위치에 부착될 수 있도록 하우징에 스토퍼를 형성하여 자석을 고정함으로써 자속량 편차로 인한 제품 불량을 크게 줄일 수 있는 모터용 하우징 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 모터(motor)는 전류가 흐르는 도체가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기에너지를 역학적 에너지로 변환시켜 회전동력을 얻는 장치이다. 특히, DC 모터는 고정자(stator)로 영구자석(이하 '자석'이라고 함)을 사용하며 회전자(rotor)로 코일을 사용하는데, 기동 토크가 크고 출력 효율이 양호하여 제어용 구동기기로 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 활용되고 있다. 예를 들어 자동차의 경우 한 대당 사용되는 모터의 수는 50개에서 100개 정도에 달하고 있다.

DC 모터를 제조하기 위해서는 원통형 하우징을 제작하고, 여기에 고정자인 자석을 부착하는 공정이 필수적이다. 이와 같은 자석 부착공정을 통해 얻어진 반제품(이하, '하우징 조립체'라고 함)은 이후 회전자, 브러시 등의 부품이 조립됨으로써 최종 완제품이 생산된다.

도 1은 종래기술에 따른 모터용 하우징 조립체의 일례를 나타내는 종단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 하우징 조립체는 N극 자석(21)과 S극 자석(22)이 미리 설정된 간격(G)을 이루도록 하여 하우징(10)의 내부면에 부착된다. 이때, 하우징(10)의 내부면 혹은 자석(21, 22)에 접착제(30)를 도포하고, 자석(21, 22)을 하우징(10)에 부착하게 된다. 그리고, 건조과정을 거쳐 접착제(30)가 경화되면 하우징 조립체가 완성된다.

도 2는 종래기술의 문제점을 설명하기 위한 모터용 하우징 조립체의 평면도이다. 상기 자석 부착공정은 대부분 수작업으로 이루어지기 때문에 자석(21, 22)을 하우징(10)의 정확한 위치에 부착하기 어려운 문제점이 있다. 즉, 도 2에서와 같이 자석(21, 22)의 간격(G1, G2)이 일정하지 못하여 회전자(미도시)를 밀어내는 자속량의 편차가 생기게 되고, 이는 모터의 토크 편차 등으로 이어져 제품의 불량이 발생하게 된다.

또한, 자석(21, 22)이 정위치에 부착되었다 하더라도 접착제(30)의 유동상태에서 상호 작용하는 자력에 의하여 자석(21, 22)이 쉽게 움직일 수 있으며, 접착제(30)가 경화하는 과정에서 응력이 발생하여 자석(21, 22)의 위치가 뒤틀어지는 경우도 있다.

이와 같은 종래 자석 부착공정에 의하면 모터의 제품 불량율이 커져서 제조비용을 크게 상승시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 하우징 구조를 개선하여 자석이 하우징의 정위치에 부착될 수 있도록 하여 제품 불량율을 현저하게 감소시킬 수 있는 모터용 하우징 조립체를 제공하는 데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 원통형의 하우징과, 접착제를 매개로 하여 하우징의 내부면에 부착되는 복수의 자석으로 이루어진 모터용 하우징 조립체에 있어서, 하우징의 내부면에 볼록하게 형성되어 자석 사이의 간격을 일정하게 유지시키는 적어도 하나의 스토퍼가 구비된 것을 특징으로 하는 모터용 하우징 조립체가 제공된다.

이때, 스토퍼는 양단이 인접한 자석의 원주방향 단부에 각각 접하게 된다. 그리고, 스토퍼는 2개의 돌기부로 이루어져 각각 인접한 자석의 원주방향 단부에 접하는 것도 가능하다.

또한, 본 발명은 원통형의 하우징과, 접착제를 매개로 하여 하우징의 내부면에 부착되는 복수의 자석으로 이루어진 모터용 하우징 조립체에 있어서, 자석 사이의 간격이 일정하게 유지되도록 자석에 형성된 요홈과 각각 대응되도록 하우징의 내부면에 볼록하게 형성된 복수의 스토퍼가 구비된 것을 특징으로 하는 모터용 하우징 조립체를 제공한다.

본 발명에 따른 모터용 하우징 조립체에 있어서, 스토퍼는 하우징의 길이방향 중심부에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 스토퍼는 하우징을 소성가공하여 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 하우징은 내부면의 하단부에 자석의 높이를 일정하게 유지시키는 지지돌기가 더 구비될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 모터용 하우징 조립체는 자석의 간격을 일정하게 유지하여 고정시키기 위한 스토퍼를 하우징에 형성함으로써 자석을 하우징의 정위치에 부착시킬 수 있다.

본 발명은 자속량의 편차가 생기는 것을 방지할 수 있고, 아울러 모터의 토크 편차 등과 같은 제품 불량율을 현저하게 개선함으로써 모터의 제조비용를 대폭 절감하여 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 모터용 하우징 조립체의 일례를 나타내는 종단면도,
도 2는 종래기술의 문제점을 설명하기 위한 모터용 하우징 조립체의 평면도,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 모터용 하우징 조립체의 일례를 나타내는 종단면도,
도 4는 도 3의 A-A"선을 자른 횡단면도,
도 5는 4개의 자석이 부착되는 경우를 나타내는 횡단면도,
도 6은 6개의 자석이 부착되는 경우를 나타내는 횡단면도,
도 7은 제1 실시예의 변형예를 나타내는 횡단면도,
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 모터용 하우징 조립체를 나타내는 횡단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 도면부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면에 표시되었다 하더라도 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.

[제1 실시예 ]

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 모터용 하우징 조립체의 일례를 나타내는 종단면도이고, 도 4는 도 3의 A-A"선을 자른 횡단면도이다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 하우징 조립체는 도 3에 도시된 바와 같이 하우징(10), 자석(21, 22), 접착제(30) 및 스토퍼(40)로 이루어진다. 본 발명에 따른 하우징 조립체는 모터 제조를 위한 반제품으로서 회전자, 브러시 등의 추가 부품이 조립됨으로써 최종 완제품이 생산된다.

하우징(10)은 도 3 및 도 4에서와 같이 원기둥 형태의 내부공간을 구비한 원통 구조를 가진다. 하우징(10)은 일반적으로 금속판을 굽힘가공하거나 프레싱하는 등의 방법으로 제작된다.

자석(21, 22)은 N극 자석(21)과 S극 자석(22)으로 구성된다. 자석(21, 22)은 일정한 두께를 가지며 상기 하우징(10)의 내부면에 밀착될 수 있도록 둥글게 만곡되어 있다.

이와 같은 N극 자석(21)과 S극 자석(22)은 접착제(30)를 이용하여 하우징(10)에 부착된다.

스토퍼(40)는 상기 자석(21, 22) 사이의 간격(G)을 일정하게 유지함으로써 자속량의 편차 발생을 방지하는 역할을 한다. 본 실시예에 의하면 스토퍼(40)는 도 3 및 도 4에서와 같이 미리 설정된 자석(21, 22)의 간격(G)에 해당하는 폭을 가지도록 하우징(10)을 프레싱하여 하우징(10) 내측으로 돌출 형성된다. 즉, 스토퍼(40)는 하우징(10)을 소성변형시킴으로써 하우징(10)과 일체를 이루는 것이 바람직하다. 이는 스토퍼(40)에 해당하는 별도의 부재를 용접 등의 방법으로 하우징(10)에 고정시키는 것에 비해 효율적인 제작이 가능하고 우수한 내구성을 제공할 수 있기 때문이다.

그리고, 스토퍼(40)는 하우징(10)의 길이방향으로 길게 형성되거나 여러 개를 이격시켜 형성하는 것도 가능하지만, 도 3에서와 같이 하우징(10)의 길이방향 중심부에 1개만 형성되는 것이 바람직하다. 이는 스토퍼(40)를 최소화하여 제조비용을 절감하기 위한 것이다.

또한, 자석(21, 22)의 간격(G)을 일정하게 유지시키기 위해 서로 대향하는 2개의 스토퍼(40)를 하우징(10)에 형성시키는 것도 가능하지만, 도 4에서와 같이 1개만 형성시키는 것이 바람직하다. 그 이유는 한 곳의 간격(G)만을 일정하게 유지하면 나머지 간격(G)도 동일하게 할 수 있기 때문이다.

한편, 본 실시예에 의하면 도 3에서와 같이 하우징(10)의 내부면 하단부에 원주방향으로 지지돌기(12)를 형성함으로써 N극과 S극의 자석(21, 22)의 하단이 지지되고, 이로 인해 자석(21, 22)의 부착 높이가 일정하게 되어 자속량의 편차 발생을 더욱 방지할 수 있다.

도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 하우징 조립체의 자석 부착공정을 살펴보기로 한다. 자석 부착공정은 하우징(10) 또는 자석(21, 22)에 접착제(30)를 도포하고 자석(21, 22)을 하우징(10)에 부착함으로써 이루어지는데, 여기서 스토퍼(40)의 양단이 인접한 자석(21, 22)의 원주방향 단부와 각각 접하므로써 자석(21, 22)이 정위치에 위치시킬 수 있다. 그리고, 접착제(30)의 경화과정에서 자석(21, 22)의 위치가 틀어지는 것을 방지하기 위하여 고정용 스프링(50)을 설치하게 된다. 즉, 고정용 스프링(50)은 화살표 방향으로 탄성력을 가하여 자석(21, 22)을 하우징(10)에 밀착 고정하게 되는 것이다.

도 5는 4개의 자석이 부착되는 경우를 나타내는 횡단면도이고, 도 6은 6개의 자석이 부착되는 경우를 나타내는 횡단면도이다. 상술한 실시예에 의하면 2개의 자석(21, 22)이 부착된 경우를 설명하였지만, 본 발명에 따른 하우징 조립체는 4개 또는 6개 이상의 자석(21, 22)이 부착되는 경우에도 적용될 수 있다.

4개의 자석(21, 22)이 하우징(10)에 부착되는 경우 자석(21, 22) 사이마다, 즉 하우징(10)의 4곳에 스토퍼(40)가 형성될 수 도 있지만, 도 5에서와 같이 서로 대향하는 2개의 스토퍼(40)만을 형성시킴으로써 자석(21, 22)들의 간격(G)을 일정하게 유지할 수 있다.

또한, 도 6에서와 같이 6개의 자석(21, 22)이 하우징(10)에 부착되는 경우에도 3개의 스토퍼(40)만을 형성시킴으로써 자석(21, 22)들의 간격(G)을 일정하게 유지할 수 있다.

도 7은 제1 실시예의 변형예를 나타내는 횡단면도이다. 본 발명에 따른 하우징 조립체는 스토퍼(40)는 도 7에서와 같이 2개의 돌기부(40a, 40b)로 이루어질 수 있다. 즉, 각각의 돌기부(40a, 40b)가 인접한 자석(21, 22)의 원주방향 단부에 접하게 함으로써 자석(21, 22)의 간격(G)을 일정하게 유지할 수 있다.

이와 같은 변형 실시예에 의하면 하우징(10)에 작은 돌기부(40a, 40)를 쉽게 형성할 수 있어 스토퍼(40)를 형성하는데 드는 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.

[제2 실시예 ]

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 모터용 하우징 조립체를 나타내는 횡단면도이다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 하우징 조립체는 도 8에 도시된 바와 같이 자석(21, 22) 마다 요홈(21a, 22a)이 형성되고, 이와 각각 대응되도록 하우징(10)의 내부면에 볼록하게 형성된 복수의 스토퍼(40")가 구비된 것을 특징으로 한다.

이때, 복수의 스토퍼(40")는 자석(21, 22) 사이의 간격(G)을 일정하게 할 수 있도록 하우징(10)의 적당한 위치에 형성된다. 도 8에는 2개의 자석(21, 22)이 부착된 것으로 도시되어 있지만 제1 실시예와 마찬가지로 4개 혹은 6개 이상의 자석(21, 22)이 부착될 수 있다.

본 실시예에 의하면 자석(21, 22)이 요홈(21a, 22a)과 스토퍼(40")에 의해 위치 고정되고, 자석(21, 22)의 접촉면적이 넓어져서 접착제(30)에 의한 부착력이 더욱 향상되는 이점이 있다.

상기한 본 발명의 특정 실시예와 관련하여 도면을 참조하여 상세히 설명하였지만 본 발명을 이와 같은 특정 구조에 한정하는 것은 아니다. 당업계에서 통상의 지식을 가진 당업자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상을 벗어나지 않고서도 용이하게 수정 또는 변경할 수 있을 것이다. 그러나 이러한 단순한 설계변형 또는 수정사항에 의한 등가물 및 변형물은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속함을 미리 밝혀둔다.

10 : 하우징
12 : 지지돌기
21 : N극 자석
22 : S극 자석
21a, 22a : 요홈
30 : 접착제
40, 40" : 스토퍼
40a, 40b : 돌기부
50 : 고정용 스프링

Claims

원통형의 하우징(10)과, 접착제(30)를 매개로 하여 상기 하우징(10)의 내부면에 부착되는 복수의 자석(21, 22)으로 이루어진 모터용 하우징 조립체에 있어서,
상기 하우징(10)의 내부면에 볼록하게 형성되어 상기 자석(21, 22) 사이의 간격(G)을 일정하게 유지시키는 적어도 하나의 스토퍼(40)가 구비된 것을 특징으로 하는 모터용 하우징 조립체.
제1항에 있어서,
상기 스토퍼(40)는 양단이 인접한 자석(21, 22)의 원주방향 단부에 각각 접하는 것을 특징으로 하는 모터용 하우징 조립체.
제1항에 있어서,
상기 스토퍼(40)는 2개의 돌기부(40a, 40b)로 이루어져 각각 인접한 자석(21, 22)의 원주방향 단부에 접하는 것을 특징으로 하는 모터용 하우징 조립체.
원통형의 하우징(10)과, 접착제(30)를 매개로 하여 상기 하우징(10)의 내부면에 부착되는 복수의 자석(21, 22)으로 이루어진 모터용 하우징 조립체에 있어서,
상기 자석(21, 22) 사이의 간격(G)이 일정하게 유지되도록 상기 자석(21, 22)에 형성된 요홈(21a, 22a)과 각각 대응되도록 상기 하우징(10)의 내부면에 볼록하게 형성된 복수의 스토퍼(40")가 구비된 것을 특징으로 하는 모터용 하우징 조립체.
제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 스토퍼(40, 40")는 상기 하우징(10)의 길이방향 중심부에 형성된 것을 특징으로 하는 모터용 하우징 조립체.
제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 스토퍼(40, 40")는 상기 하우징(10)을 소성가공하여 형성된 것을 특징으로 하는 모터용 하우징 조립체.
제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 하우징(10)은 내부면의 하단부에 상기 자석(21, 22)의 높이를 일정하게 유지시키는 지지돌기(12)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 모터용 하우징 조립체.