KR20180068114A - 메탈 베어링 홀더 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 메탈 베어링 홀더는, 모터 장치에 적용되는 메탈 베어링을 지지하는 메탈 베어링 홀더로서, 원통 형상으로 구성되며 모터 하우징에 강제 삽입 되는 몸체부; 및 상기 원통 형상의 측벽의 일부가 변형 가공되어 상기 몸체부의 내주면으로부터 내측으로 돌출 형성되어 상기 메탈 베어링의 하측부를 지지하는 베어링 지지부;를 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

메탈 베어링 홀더{Metal bearing holder}

본 발명은 모터 장치를 구성하는 모터의 회전축이 프레임과 직접적인 마찰하지 않도록 회전축을 마찰 지지하는 메탈 베어링이 프레임으로부터 분리되지 않도록 지지하는 메탈 베어링 홀더에 관한 것으로서, 특히 구형 소결 메탈 베어링을 적용하는 모터에 적용되는 메탈 베어링 홀더에 관한 것이다.

일반적으로 모터 장치에는 고정자와 회전자가 구비되며, 회전자는 모터의 회전력을 외부로 전달하기 위한 회전축을 포함한다. 또한, 회전축은 모터의 프레임과 직접적인 마찰이 되지 않도록 베어링에 의해 지지가 된다. 모터 장치에서 회전축을 지지하는 베어링은 여러 가지 형태가 채용될 수 있다. 특히, 회전축의 반경 방향으로 작용하는 하중을 지지하는 레디얼 베어링(radial bearing)이 본 발명에 관한 것이다. 레디얼 베어링으로는 예컨대 구름 베어링과 미끄럼 베어링이 있다. 구름 베어링의 대표적인 예는 볼 베어링이다. 미끄럼 베어링의 대표적인 예는 메탈 베어링이다. 본 발명은 메탈 베어링을 지지하는 홀더에 관한 것이다. 메탈 베어링의 설치 구조의 일 예가 대한민국 등록실용신안 제20-0244708호에 개시되어 있다.

메탈 베어링이 널리 적용되는 모터 장치는 차량에 설치되는 선루프를 구동하는 선루프 모터나, 차량의 윈도우를 승강시키는 파워 윈도우 모터가 있다.

도 1에는 종래의 선루프 모터에 적용되는 메탈 베어링(1)과 그 메탈 베어링(1)을 지지하는 메탈 베어링 홀더(2)의 구조를 보여준다. 도 1을 참조하면 상기 메탈 베어링 홀더(2)는 상기 메탈 베어링(1)의 하측부를 가압하여 상기 메탈 베어링(1)이 모터 하우징(3)의 장착 위치에서 이탈되는 것을 방지한다. 그런데 종래의 메탈 베어링 홀더(2)는 상기 메탈 베어링(1)을 지지하는 부위의 내경과 모터 하우징(3)과 결합되는 부위의 외경의 크기 차이가 많이 발생하는 문제점이 있다. 예컨대 도 1에 도시된 구조의 메탈 베어링 홀더(2)의 외경부는 메탈 베어링(200)의 외경에 비하여 무려 45% 이상 크다. 도 2를 참조하면 상기 메탈 베어링 홀더(2)의 외경부와 결합되는 모터 하우징(3)의 공간이 크기 필요하다는 것을 용이하게 이해할 수 있다. 최근에 모터 장치의 소형화가 필요한 경우에 종래와 같은 구조의 메탈 베어링 구조는 모터 장의 소형화에 큰 장애가 된다.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 메탈 베어링 홀더가 점유하는 공간을 최소화할 수 있도록 구조를 개선함으로써 모터 장치의 소형화를 용이하게 구현하고자 하는 데 있다.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 메탈 베어링 홀더는, 모터 장치에 적용되는 메탈 베어링을 지지하는 메탈 베어링 홀더로서,

원통 형상으로 구성되며 모터 하우징에 강제 삽입 되는 몸체부; 및

상기 원통 형상의 측벽의 일부가 변형 가공되어 상기 몸체부의 내주면으로부터 내측으로 돌출 형성되어 상기 메탈 베어링의 하측부를 지지하는 베어링 지지부;를 포함한 점에 특징이 있다.

상기 베어링 지지부는 상기 몸체부의 일부가 절개되어 내측으로 돌출되도록 가공된 것이 바람직하다.

상기 베어링 지지부 중 상기 가장 내측으로 돌출된 베어링 접촉부는 상기 몸체부의 길이 방향상 상기 몸체부의 중앙부에 배치된 것이 바람직하다.

상기 베어링 지지부를 구성하기 위한 절개선은 상기 몸체부의 길이 방향으로 형성된 것이 바람직하다.

상기 베어링 접촉부는 외팔보 형태의 구조물일 수 있다.

상기 베어링 지지부 중 상기 가장 내측으로 돌출된 베어링 접촉부는 하나의 원을 이룰 수 있다.

상기 베어링 지지부는 상기 몸체부의 둘레를 따라 이격되도록 복수 형성되며, 상기 베어링 지지부 각각은 적어도 2개의 절개선을 구비한 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 메탈 베어링 홀더는, 모터 하우징에 강제 삽입되는 몸체부의 외경부가 원통 형상으로 구성되고, 메탈 베어링을 지지하는 베어링 지지부가 상기 원통 형상의 일부가 변형 가공되어 내측으로 돌출되도록 구성함으로써 상기 외경부와 상기 베어링 지지부의 내측단의 크기 차이를 최소화 할 수 있어서 메탈 베어링 홀더의 크기를 작게 구성할 수 있게 되므로 모터 장치의 소형화에 크게 기여할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 종래의 메탈 베어링 홀더의 구조를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 메탈 베어링 홀더가 메탈 베어링을 지지하는 구조를 보여주는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 제1실시 예에 따른 메탈 베어링 홀더의 구조를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 메탈 베어링 홀더가 메탈 베어링을 지지하는 구조를 보여주는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 메탈 베어링 홀더의 구조를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 Ⅵ - Ⅵ 선 단면도이다.
도 7은 도 6에 대응하는 다른 실시 예를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3실시 예에 따른 메탈 베어링 홀더의 구조를 보여주는 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 메탈 베어링 홀더가 메탈 베어링을 지지하는 구조를 보여주는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제4실시 예에 따른 메탈 베어링 홀더의 구조를 보여주는 도면이다.

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

도 3은 본 발명에 제1실시 예에 따른 메탈 베어링 홀더의 구조를 보여주는 도면이다. 도 4는 도 3에 도시된 메탈 베어링 홀더가 메탈 베어링을 지지하는 구조를 보여주는 단면도이다. 도 5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 메탈 베어링 홀더의 구조를 보여주는 도면이다. 도 6은 도 5에 도시된 Ⅵ - Ⅵ 선 단면도이다. 도 7은 도 6에 대응하는 다른 실시 예를 보여주는 도면이다. 도 8은 본 발명의 제3실시 예에 따른 메탈 베어링 홀더의 구조를 보여주는 도면이다. 도 9는 도 8에 도시된 메탈 베어링 홀더가 메탈 베어링을 지지하는 구조를 보여주는 단면도이다. 도 10은 본 발명의 제4실시 예에 따른 메탈 베어링 홀더의 구조를 보여주는 도면이다.

도 3 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예들에 따른 메탈 베어링 홀더(10)는 모터 장치에 적용되는 메탈 베어링(200)을 지지하는 기계 부품이다. 더 구체적으로 상기 메탈 베어링 홀더(10)는 모터의 회전축(300)을 미끄럼(sliding) 지지하는 메탈 베어링(200)을 모터 하우징(100)의 장착 위치로부터 이탈하지 않도록 지지하는 기계 부품이다. 상기 메탈 베어링(200)은 구 형태의 구조물의 중심을 관통하는 축공(110)이 구비된 형태의 부품이다, 상기 메탈 베어링(200)의 외주면은 상측부(210)와 하측부(220)를 구비한다. 상기 상측부(210)는 상기 축공(110)의 길이 방향 상 중앙부를 중심으로 상측에 배치된 외측면이다. 상기 하측부(220)는 상기 축공(110)의 길이 방향 상 중앙부를 중심으로 하측에 배치된 외측면이다.

상기 메탈 베어링 홀더(10)는 몸체부(20)와 베어링 지지부(30)를 포함한다.

상기 몸체부(20)는 원통 형상으로 구성되는 구조물이다. 상기 몸체부(20)의 외주면은 상기 모터 하우징(100)에 강제 삽입 된다. 상기 몸체부(20)는 금속 또는 합성수지 소재로 제조될 수 있다.

상기 베어링 지지부(30)는 상기 몸체부의 내주면으로부터 내측으로 돌출 형성된다. 상기 베어링 지지부(30)는 상기 몸체부(20)의 원통 형상의 측벽의 일부가 변형 가공되어 되어 형성된다. 상기 베어링 지지부(30)는 상기 메탈 베어링(200)의 하측부(220)를 지지한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시 예에 따른 메탈 베어링 홀더(10)는 상술한 몸체부(20)와 베어링 지지부(30)를 포함한다. 특히, 상기 베어링 지지부(30)는 상기 몸체부(20)의 일부가 절개되어 내측으로 돌출되도록 가공된다. 상기 베어링 지지부(30)를 구성하기 위해 상기 몸체부(20)의 일부가 절개되는 절개선은 상기 몸체부(20)의 길이 방향으로 형성된다. 상기 베어링 지지부(30)는 복수 구비될 수 있다. 상기 베어링 지지부(30)는 상기 몸체부(20)의 둘레 방향을 따라 이격 되도록 배치된다. 상기 베어링 지지부(30) 각각은 적어도 2개의 절개선(22)을 구비한다. 제1실시 예에서 상기 베어링 지지부(30) 중 상기 가장 내측으로 돌출된 부위를 베어링 접촉부(32)라 칭하기로 한다. 상기 베어링 접촉부(32)는 상기 몸체부(20)의 길이 방향상 상기 몸체부(20)의 중앙부에 배치된다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2실시 예에 따른 메탈 베어링 홀더(10)는 상술한 제1실시 예에 비하여 몸체부(20)의 구성은 동일하고 베어링 지지부(30)의 형태가 다르다. 즉, 제2실시 예에서 상기 베어링 지지부(30)는 상기 베어링 지지부는 외팔보 형태의 구조물로 형성된다. 더 구체적으로 상기 베어링 지지부(30)는 상기 몸체부(20)에 연결된 부분으로부터 상기 베어링 접촉부(32)로 갈수록 상향 경사지게 형성된다. 이에 따라 상기 베어링 접촉부(32)는 상기 메탈 베어링(200)의 하측부(220)를 선접촉 지지한다. 제2실시 예에서 절개선(22)은 3개가 형성된다. 상기 3개의 절개선(22) 중 2개는 상기 몸체부(20)의 길이 방향으로 나란하게 형성되며, 나머지 하나는 상기 몸체부(20)의 둘레 방향으로 형성된다. 제2실시 예에 따른 메탈 베어링 홀더(10)는 제1실시 예와 같이 상기 베어링 지지부(30)는 복수 구비될 수 있다. 상기 베어링 지지부(30)는 상기 몸체부(20)의 둘레 방향을 따라 이격 되도록 배치된다.

한편 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제2실시 예의 변형 예로서, 상기 베어링 지지부(30)는 상기 몸체부(20)에 연결된 부분으로부터 상기 베어링 접촉부(32)로 갈수록 하향 경사지게 형성될 수도 있다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 제3실시 예에 따른 메탈 베어링 홀더(10)는 상술한 제1실시 예와 동일한 몸체부(20)의 형태를 구비한다. 제3실시 예의 메탈 베어링 홀더(10)는 절개선이 구비되지 않은 점에 특징이 있다. 제3실시 예의 메탈 베어링 홀더(10)는 베어링 지지부(30) 중 상기 가장 내측으로 돌출된 베어링 접촉부(32)가 하나의 원을 이룬다. 더 구체적으로 상기 베어링 지지부(30)는 상기 몸체부(20)에서 절개선 없이 프레스 가공, 단조 또는 사출 가공되어 상기 몸체부(20)의 중앙부가 소성변형 됨으로써 내측으로 돌출 형성된다. 상기 베어링 지지부(30)는 모래시계 또는 장구와 같이 상기 몸체부(20)의 중앙부가 오목하게 가공됨으로써 구현될 수 있다.

한편, 도 10을 참조하면, 본 발명의 제4실시 예에 따른 메탈 베어링 홀더(10)는 제3실시 예의 변형 예로서 절개선이 구비되지 않고 베어링 지지부(30)가 형성된다. 상기 베어링 지지부(30)는 상기 몸체부(20)에서 절개선 없이 프레스 가공, 단조 또는 사출 가공되어 상기 몸체부(20) 중 중앙부의 일부가 소성변형 됨으로써 내측으로 돌출 형성된다. 상기 베어링 지지부(30)와 베어링 접촉부(32)는 상기 몸체부(20)의 둘레를 따라 이격된 상태로 복수 형성될 수 있다.

이하에서는, 상술한 바와 같은 구성요소를 포함한 메탈 베어링 홀더(10)가 모터 장치에 설치되는 과정을 예로 들어 본원 발명의 작용 효과를 상세하게 서술하기로 한다.

도 3을 참조하면, 모터 하우징(100)에 메탈 베어링(200)과 메탈 베어링 홀더(10)에 결합되기 전 상태로부터 서술을 시작한다.

먼저, 구형의 메탈 베어링(200)을 상기 모터 하우징(100)의 장착 위치에 결합한다. 상기 모터 하우징(100)에는 상기 메탈 베어링(200)의 상측부(210)에 대응되는 형상의 장착 형상이 구비되어 있다. 상기 메탈 베어링(200)의 상측부(210)는 상기 모터 하우징(100)에 억지끼워지는 형태로 결합되어 회전축(300)의 반경 방향으로 이탈되는 것이 방지된다.

이제, 상기 메탈 베어링 홀더(10)를 상기 모터 하우징(100)에 결합한다. 상기 메탈 베어링(200)의 몸체부(20) 외주면이 상기 모터 하우징(100)에 강제 삽입되는 형태로 결합된다. 상기 모터 하우징(100)에 결합된 상기 메탈 베어링 홀더(10)의 베어링 지지부(30)가 상기 메탈 베어링(200)의 하측부(220)를 지지한다. 더 구체적으로 상기 베어링 접촉부(32)가 상기 메탈 베어링(200)의 하측부(220)를 지지한다. 이에 따라 상기 메탈 베어링(200)이 회전축(300)의 길이 방향으로 이탈되는 것이 방지된다.

이 과정에서 본 발명에 따른 메탈 베어링 홀더(10)는 상기 베어링 지지부(30)가 원통 형상으로 이루어진 몸체부(20)의 일부가 내측으로 돌출 가공되어 형성되므로 상기 몸체부(20)의 외경과 상기 베어링 접촉부(32)의 내경 차이가 매우 작게 형성될 수 있다. 이에 따라 상기 몸체부(20)의 외경이 상기 메탈 베어링(200)의 외경과 거의 비슷한 수준으로 형성될 수 있다. 예컨대 상기 몸체부(20)의 외경은 상기 메탈 베어링(200)의 외경 보다 10% 이상 크지 않은 형태로 충분하게 구현될 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 메탈 베어링 홀더는, 모터 하우징에 강제 삽입되는 몸체부의 외경부가 원통 형상으로 구성되고, 메탈 베어링을 지지하는 베어링 지지부가 상기 원통 형상의 일부가 변형 가공되어 내측으로 돌출되도록 구성함으로써 상기 외경부와 상기 베어링 지지부의 내측단의 크기 차이를 최소화 할 수 있어서 메탈 베어링 홀더의 크기를 작게 구성할 수 있게 되므로 모터 장치의 소형화에 크게 기여할 수 있는 효과를 제공한다.

이상, 바람직한 실시 예들을 들어 본 발명에 대해 설명하였으나, 본 발명이 그러한 예들에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 형태의 실시 예가 구체화될 수 있을 것이다.

10 : 메탈 베어링 홀더
20 : 몸체부
22 : 절개선
30 : 베어링 지지부
32 : 베어링 접촉부
100 : 모터 하우징
110 : 축공
200 : 메탈 베어링
210 : 상측부
220 : 하측부
300 : 회전축

Claims (7)

1. 모터 장치에 적용되는 메탈 베어링을 지지하는 메탈 베어링 홀더로서,
   원통 형상으로 구성되며 모터 하우징에 강제 삽입 되는 몸체부; 및
   상기 원통 형상의 측벽의 일부가 변형 가공되어 상기 몸체부의 내주면으로부터 내측으로 돌출 형성되어 상기 메탈 베어링의 하측부를 지지하는 베어링 지지부;를 포함한 것을 특징으로 하는 메탈 베어링 홀더.
2. 제1항에 있어서,
   상기 베어링 지지부는 상기 몸체부의 일부가 절개되어 내측으로 돌출되도록 가공된 것을 특징으로 하는 메탈 베어링 홀더.
3. 제2항에 있어서,
   상기 베어링 지지부 중 상기 가장 내측으로 돌출된 베어링 접촉부는 상기 몸체부의 길이 방향상 상기 몸체부의 중앙부에 배치된 것을 특징으로 하는 메탈 베어링 홀더.
4. 제2항에 있어서,
   상기 베어링 지지부를 구성하기 위한 절개선은 상기 몸체부의 길이 방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 메탈 베어링 홀더.
5. 제2항에 있어서,
   상기 베어링 접촉부는 외팔보 형태의 구조물인 것을 특징으로 하는 메탈 베어링 홀더.
6. 제1항에 있어서,
   상기 베어링 지지부 중 상기 가장 내측으로 돌출된 베어링 접촉부는 하나의 원을 이루는 것을 특징으로 하는 메탈 베어링 홀더.
7. 제2항에 있어서,
   상기 베어링 지지부는 상기 몸체부의 둘레를 따라 이격되도록 복수 형성되며, 상기 베어링 지지부 각각은 적어도 2개의 절개선을 구비한 것을 특징으로 하는 메탈 베어링 홀더.

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