KR102658044B1 - 와이퍼 구동용 모터 및 이를 포함하는 와이퍼 어셈블리 - Google Patents

와이퍼 구동용 모터 및 이를 포함하는 와이퍼 어셈블리 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 와이퍼 구동용 모터로는, 와이퍼를 구동하기 위한 모터로서, 회전축을 따라 회전하도록 마련되고, 회전축 방향으로 길게 형성되어 일단이 외부 기어와 치합되도록 마련된 샤프트, 샤프트의 일측에 축 결합되며, 회전축의 동심원 상에 다수의 자성체가 서로 이격되게 배치된 코어유닛, 샤프트의 타측에 축 결합되며, 전류 흐름을 반전하도록 마련된 정류자 및 코어유닛 및 정류자에 기 설정된 형태로 권선되는 코일을 포함한다.

Description

와이퍼 구동용 모터 및 이를 포함하는 와이퍼 어셈블리 {MOTOR FOR DRIVING A WIPER AND A WIPER ASSEMALY INCLUDING THE SAME}
본 발명은 와이퍼 구동용 모터 및 이를 포함하는 와이퍼 어셈블리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정밀한 제어가 가능한 와이퍼 구동용 모터 및 이를 포함하는 와이퍼 어셈블리에 관한 것이다.
승용차, 승합차, 화물차, 특수차, 이륜차를 포함하여 윈도우가 구비된 자동차의 와이퍼 시스템에서, 와이퍼의 와이퍼 블레이드를 통해 윈도우를 닦을 때 다양한 외부 환경에 의해 의도하지 않은 외력을 받으며, 반복되는 왕복운동에 의해 와이퍼 어셈블리의 일부 구성부품들이 손상되거나 마모되어 오작동이 빈번하게 일어난다는 문제점이 있다.
따라서 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방법이 요구된다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 발명으로서, 본 발명은, 보다 정밀한 나선형 웜을 가진 샤프트를 포함한 와이퍼 구동용 모터를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터는, 와이퍼를 구동하기 위한 모터로서, 회전축을 따라 회전하도록 마련되고, 상기 회전축 방향으로 길게 형성되어 일단이 외부 기어와 치합되도록 마련된 샤프트; 상기 샤프트의 일측에 축 결합되며, 상기 회전축의 동심원 상에 다수의 자성체가 서로 이격되게 배치된 코어유닛; 상기 샤프트의 타측에 축 결합되며, 전류 흐름을 반전하도록 마련된 정류자; 및 상기 코어유닛 및 상기 정류자에 기 설정된 형태로 권선되는 코일을 포함할 수 있다.
상술한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터는 상기 샤프트의 상기 회전축과 수직인 연결축을 형성하는 연결유닛을 더 포함할 수 있다.
이때 상기 연결유닛은, 상기 샤프트와 치합되어 상기 연결축을 따라 회전하는 웜휠; 및 상기 샤프트 및 상기 웜휠의 회전에 간섭되지 않도록 상기 샤프트 및 상기 웜휠을 감싸는 하우징을 포함할 수 있다.
또한 상기 샤프트는, 일단에 상기 회전축을 중심으로한 나선형의 웜이 형성되며, 상기 웜은, 상기 회전축을 포함한 가상의 평면으로 상기 샤프트를 자른 축단면에서, 상기 웜휠에 치합되는 기어이의 두께가 상기 회전축 방향으로의 기어이의 피치보다 작게 형성될 수 있다.
여기서 상기 웜은, 상기 기어이의 두께 및 상기 기어이의 피치의 비가 1 : 3.8 내지 1 : 3.9 일 수 있다.
그리고 상기 회전축을 포함한 가상의 평면으로 상기 샤프트를 자른 축단면에서, 상기 회전축을 기준으로, 상기 샤프트의 직경 및 상기 기어이의 상기 샤프트의 외주면에서 이높이의 비는 4: 1일 수 있다.
한편 상기 코일은, 전개도로 봤을 때 a에서 a+n까지 세그먼트를 포함한 정류자 및 상기 정류자의 세그먼트 수와 동일한 세그먼트 수를 갖는 상기 코어유닛의 슬롯에 권선될 수 있다.
구체적으로 상기 정류자는 a에서 a+11까지의 세그먼트를 포함하고, 상기 코어유닛은 a에서 a+11까지의 슬롯을 포함하되, 상기 코일은, 상기 정류자의 a+3 세그먼트에서 상기 코어유닛의 a+10과 a+11 슬롯사이로 인입되었다가 상기 코어유닛의 a+3과 a+4 슬롯사이로 인출되어 상기 정류자의 a+4 세그먼트에 고정될 수 있다.
한편 상기 코어유닛은, 상기 샤프트에 끼움결합되는 본체부; 및 상기 회전축의 동심원 상에 서로 이격되게 배치된 상기 자성체가 본드 결합으로 적층된 형태로 상기 본체부에 결합되는 자성부를 포함할 수 있다.
그리고 상기 코어유닛은, 위치를 고정하기 위한 인슐레이터를 더 포함할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 상술한 와이퍼 구동용 모터를 포함하는 와이퍼 어셈블리는, 제1항내지 제9항 중 어느 한 항의 와이퍼 구동용 모터; 상기 와이퍼 구동용 모터의 회전력을 전달받아 와이퍼를 왕복운동 시키는 링크를 포함할 수 있다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 와이퍼 구동용 모터 및 이를 포함하는 와이퍼 어셈블리는, 회전축을 포함한 가상의 평면으로 샤프트를 자른 축단면에서, 웜휠에 치합되는 기어이의 두께가 회전축 방향으로의 기어이의 피치보다 작은 것을 특징으로 하는 나선형 웜을 보다 정밀한 제어가 가능하고 오작동 확률을 경감시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다.
본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다.
그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터가 포함된 와이퍼 어셈블리를 설명하기 위한 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터를 설명하기 위한 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터의 연결유닛을 설명하기 위한 도면;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터의 샤프트를 설명하기 위한 도면;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터를 회전축 방향의 수직으로 자른 단면도;
도 6은 도 5의 샤프트 외주면에 형성된 위치고정홈을 설명하기 위한 확대도;
도 7은 정류자를 위치 고정하기 위한 위치고정홈의 형태를 설명하기 위한 도면;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터의 샤프트 및 샤프트 일단에 형성된 웜을 설명하기 위한 도면;
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터의 코어유닛을 설명하기 위한 정면도;
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터의 코어유닛을 설명하기 위한 측면도;
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터에서 코어유닛의 인슐레이터를 설명하기 위한 측면도;
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터에서 정류자를 설명하기 위한 도면;
도 13 내지 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터에서 코일의 권선을 설명하기 위한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터가 포함된 와이퍼 어셈블리를 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터를 설명하기 위한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터의 연결유닛을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터의 샤프트를 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터를 회전축 방향의 수직으로 자른 단면도이고, 도 6은 도 5의 샤프트 외주면에 형성된 위치고정홈을 설명하기 위한 확대도이며, 도 7은 정류자를 위치 고정하기 위한 위치고정홈의 형태를 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터의 샤프트 및 샤프트 일단에 형성된 웜을 설명하기 위한 도면이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터의 코어유닛을 설명하기 위한 정면도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터의 코어유닛을 설명하기 위한 측면도이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터에서 코어유닛의 인슐레이터를 설명하기 위한 측면도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터에서 정류자를 설명하기 위한 도면이며, 도 13 내지 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터에서 코일의 권선을 설명하기 위한 도면이다.
먼저 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 어셈블리(10)는 크게 와이퍼 구동용 모터(100), 링크(200)를 포함할 수 있다.
와이퍼는 본 발명의 와이퍼 구동용 모터(100)가 구동하게 되면, 와이퍼 구동용 모터(100)에 연결된 링크(200)로드를 회동시키고 링크(200)의 링크로드는 다시 와이퍼(300)가 결합된 와이퍼 암을 회동시키면서 최종적으로 와이퍼(300)가 윈도우에서 왕복운동이 가능할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에서 언급하는 와이퍼(300)의 종류는 다양할 수 있으며 이로 인해 본 발명의 권리범위가 제한되지 않음은 당연하다고 할 것이다.
다만 더욱 상세한 설명을 위해 예를 들어 설명하면 와이퍼(300)는 윈도우의 빗방울과 먼지 등을 닦아주는 기능을 수행하며 와이퍼 암과 일체형 구조로 소음 및 떨림을 최소화할 수도 있다.
또한 와이퍼(300)는 왕복운동을 통해 차량의 윈도우에 발수코팅막을 형성함으로써, 고속 주행 시 빗방울이 차량의 윈도우에서 외부로 이탈되도록 마련될 수도 있다.
나아가 와이퍼(300)는 특수 흑연 소재 코팅처리로 저소음과 닦임성을 향상시킬 수 있다.
다음으로 도 2 내지 17을 통해 와이퍼 구동용 모터(100)에 대하여 더욱 자세히 살펴보면 다음과 같다.
구체적으로 와이퍼 구동용 모터(100)는, 기재한 바와 같이 상술한 와이퍼를 구동하기 위한 모터로서, 크게 샤프트(120), 코어유닛(140), 정류자(160), 코일(180)을 포함할 수 있다.
이때 와이퍼 구동용 모터(100)는 내부 공간이 형성되고, 전자기 플럭스를 제공하도록 된 고정자가 마련됨은 당연하다고 할 것이다.
이때 샤프트(120)는, 고정자 내측 둘레에서 코어유닛(140)과 함께 회전할 수 있도록 지지될 수 있다.
다시 말해 샤프트(120)는 회전축을 따라 회전하도록 마련되고, 회전축 방향으로 길게 형성되어 일단이 외부 기어와 치합되게 마련됨으로써, 상술한 링크(200)에 연결될 수 있다.
구체적으로 샤프트(120)는 회전축에 수직인 방향으로의 단면을 봤을 때 외주면(121)에 적어도 하나의 위치고정홈(122,124)이 형성되어 일측에 코어유닛(140)의 일부가 고정되고, 타측에서 정류자(160)의 일부가 고정되도록 마련될 수 있다.
예를 들어 코어유닛(140)과 정류자(160)는 상술한 샤프트(120)의 일측 및 타측에 미리 설정된 위치에 형성된 위치고정홈(122,124)에 각각 억지끼움됨으로써, 견고하게 축 결합될 수 있다.
위치고정홈(122,124)은 도면에 도시된 바와 같이, 회전축 방향으로 길게 형성된 홈 형태로 마련되고 도면에 도시하지 않았으나 코어유닛(140) 및 정류자(160)의 내경에 위치한 돌기가 이에 맞물려 샤프트(120)에 억지 끼움될 수 있다.
나아가 위치고정홈은 일단이 밴딩되는 형태로 마련되어 코어유닛(140)이나 정류자(160)가 샤프트(120)에 회전하며 최종적으로 고정되도록 마련될 수도 있다.
상술한 코어유닛(140)은 내경과 외경을 가진 중공관 형태로 마련될 수 있으며, 회전축의 동심원 상에 다수의 자성체(144a)가 서로 이격되게 배치될 수 있다.
예를 들어 코어유닛(140)는 본체부(142), 자성부(144)를 포함할 수 있다.
여기서 코어유닛(140)의 본체부(142)는 샤프트(120)의 회전축에 수직되는 가상의 단면으로 잘랐을 때, 도 9에 도시된 바와 같이 자성체(144a)가 샤프트(120) 회전축의 동심원 상에 서로 이격되게 배치될 수 있도록 회전축을 따라 서로 이격되게 배열되는 복수의 안착돌기가 형성될 수 있다.
따라서 고정자에 의해 전자기 플럭스에 응답함으로써 샤프트(120)에 회전력을 제공할 수 있게 된다.
이때 정류자(160)는 브러쉬로부터 전원을 공급받아 전류의 방향을 바꿔주는 역할을 수행할 수 있다.
코일(180)은 상술한 코어유닛(140)과 상술한 정류자(160)에 기 설정된 형태로 권선될 수 있다.
코일(180)의 권선에 대해서는 와이퍼 구동용 모터(100)의 구조를 더욱 자세하게 설명한 후 후술하기로 하겠다.
도 2에 도시된 바와 같이 상술한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 와이퍼 구동용 모터(100)는 연결유닛(190)을 더 포함할 수 있다.
연결유닛(190)은 상술한 샤프트(120)의 회전축과 수직인 연결축을 형성하여 상술한 링크(200)의 링크로드가 연결될 수 있다.
구체적으로 연결유닛(190)은 웜휠(192), 하우징(194)을 포함할 수 있다.
웜휠(192)은 기어이가 형성되고 상술한 샤프트(120)와 치합되어, 샤프트(120)의 회전에 따라 회전축에 수직인 연결축을 따라 회전하도록 마련될 수 있다.
이때 하우징(194)은 도면에 도시된 바와 같이 샤프트(120) 및 웜휠(192)을 감싸 외력으로부터 보호하는 역할을 수행하며, 이때 하우징(194)은 샤프트(120) 및 웜휠(192)의 회전에 간섭되지 않게 하는 내부공간이 형성될 수 있다.
여기서 상술한 하우징(194)은 샤프트(120) 및 웜휠(192) 회전에 간섭되지 않고 상술한 샤프트(120) 및 웜휠(192)을 보호할 수 있다면 샤프트(120) 및 웜휠 (192) 전체가 폐쇄되도록 감쌀 수 있으며, 또한 샤프트(120) 및 윔휠(192)의 적어도 일부만 폐쇄되도록 감쌀 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이 샤프트(120)는, 일단에 회전축을 중심으로한 나선형의 웜(126)이 형성될 수 있다.
이때 윔(126)은 마모나 외력으로 인해 상술한 윔휠(192)과 치합이 해제되지 않아 보다 정밀한 제어가 가능하도록, 회전축을 포함한 가상의 평면으로 샤프트(120)를 자른 축단면에서, 웜휠(192)에 치합되는 기어이의 두께가 상기 회전축 방향으로의 기어이의 피치보다 작게 형성될 수 있다.
예를 들어 웜(126)은, 기어이의 두께(126a) 및 기어이의 피치(126a)의 비가 1 : 3.8 내지 1 : 3.9 일 수 있으며, 바람직하게는 1 : 3.85일 수 있다.
또한 웜(126) 기어이의 끝단은 곡률(126r1)을 가지도록 마련될 수 있으며, 기어이와 샤프트(120)의 외주면(122)이 만나는 부분도 곡률(126r2)을 가지도록 마련될 수 있다.
또한 회전축방향으로, 서로 마주보는 기어이의 이뿌리에서 이뿌리까지 거리는 2.35mm 내지 2.45mm로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 2.4mm로 형성될 수 있다.
또한 회전축을 포함한 가상의 평면으로 샤프트(120)를 자른 축단면에서, 상술한 샤프트(120)의 회전축을 기준으로, 샤프트(120)의 직경 및 샤프트(120)의 외주면(121)에서부터 기어이의 이높이의 비는 4: 1로 형성될 수 있다.
한편 코어유닛(140)은, 도 9 내지 11에 도시된 바와 같이, 상술한 바와 같이 샤프트(120)에 끼움결합되는 본체부(142)와 회전축의 동심원 상에 서로 이격되게 배치된 상기 자성체(144a)가 본드 결합으로 적층된 형태로 본체부(142)에 결합되는 자성부(144)를 포함할 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이 자성부(144)는 복수의 단위 자성체(144a)를 본드 결합으로 일방향으로 적층 시킨 다음 본체부(142)에 결합될 수 있으나, 경우에 따라서는 샤프트(120)의 회전축 방향으로 길게 형성된 단일자성체로 마련되어 본체부(142)에 결합된다 하더라도 모두 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다고 할 것이다.
또한 복수개의 자성체(144a)를 결합하는 경우, 모터 및 본체부(142)의 크기에 따라 선택적으로 억지끼움, 리벳, 체결 방식을 통해 탈부착 가능하도록 결합된다 하더라도 모두 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.
이때 상술한 바와 같이 코어유닛(140)은 내경과 외경을 가진 중공관 형태로 마련될 수 있으며, 회전축의 동심원 상에 다수의 자성체(144a)가 서로 이격되게 배치될 수 있다.
예를 들어 코어유닛(140)의 본체부(142)는 샤프트(120)의 회전축에 수직되는 가상의 단면으로 잘랐을 때 도면에 도시된 바와 같이 자성체(144a)가 샤프트(120) 회전축의 동심원 상에 서로 이격되게 배치될 수 있도록 회전축을 따라 서로 이격되게 배열되는 복수의 안착돌기가 형성될 수 있다.
상술한 안착돌기는 T자 형태의 수직 및 수평부재를 포함할 수 있다.
수직부재는 상술한 본체부(142)에서 샤프트(120)의 회전축과 수직되는 방향으로 돌출 형성될 수 있으며, 상단에 수평부재가 연결될 수 있다.
그리고 수직부재의 상단에 수직부재에 수직방향으로 연결되는 수평부재의 상부면에 자성부(144)가 안정적으로 장착될 수 있다.
이때 수평부재는 수직부재의 상단을 기준으로 대칭되는 길이로 수직부재에 연결되어 T자 형태의 안착돌기를 형성할 수 있다.
이때 인접한 수평부재의 마주보는 단 간의 사이거리(140d)는 2.35mm 내지 2.45mm일 수 있다.
또한 어느 한 수직부재의 중심을 지나는 가상의 기준축을 기준으로 인접한 수직부재의 중심을 지나는 축(140a1)까지 각은, 상술한 가상의 기준축에서 상술한 사이거리의 중심까지의 각(140a2)의 2배일 수 있다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 코어유닛(140)은, 도 11에 도시된 바와 같이 샤프트(120)에서 코어유닛(140)의 위치를 고정하기 위한 인슐레이터(146)를 더 포함할 수 있다.
여기서 인슐레이터(146)를 통해 샤프트(120) 상에서 코어유닛(140)을 견고하게 고정할 수 있다면, 인슐레이터(146)는 코어유닛(140)의 일단에 고정될 수 있으며, 또한 코어유닛(140)의 양단에 고정될 수도 있다.
다시 말해 인슐레이터(146)는 샤프트(120)에 축결합되고, 코어유닛(140)의 적어도 일단에 고정될 수 있다.
정류자(160)는 도 12에 도시된 바와 같이 서로 이격되게 배치되는 복수의 정류자편(162)를 가질 수 있고 정류자(160)편(162) 마다 후술할 코일(180)이 걸리는 갈고리 형태의 걸편(164)가 마련될 수 있다.
여기서 걸편(164)는 상술한 바와 같이 갈고리 형태로 마련될 수 있으며, 겨우에 따라서는 다수의 단위 갈고리가 중심 갈고리를 기준으로 방사되는 형태로 마련되더라도 모두 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.
나아가 걸편(164)은 도면에 도시되지 않았으나, 정류자(160)의 중심축을 기준으로, 다시 말해 샤프트(120)에 축결합된 경우 샤프트(120)의 중심축을 기준으로, 각도가 가변되도록 마련됨으로써, 코일(180)의 권선량에 따라서 다양하게 가변될 수도 있다.
이때 정류자편(162) 간의 거리(162d)는 0.4mm 내지 0.5mm일 수 있다.
다음으로 도 13 내지 도 17을 통해 코어유닛(140)과 정류자(160)에 권선되는 코일(180)에 대하여 자세하게 살펴보면 다음과 같다.
코일(180)은, 상술한 바와 같이 코어유닛(140)과 정류자(160)에 권선되어 외부에서 전류를 공급하여 자성부(144)와의 자기장에 의해서 샤프트(120)를 회전시켜서 전기에너지를 회전되는 운동에너지로 변환할 수 있다.
직류모터의 경우 브러시를 통하여 정류자(160)의 세그먼트와 코어의 슬롯에 권선된 코일(180)로 전류를 공급하게 되며, 이때 코일(180)이 코어의 슬롯에 권선되는 방법에 따라서 집중권(concentrated winding)과 분포권(distriauted winding)으로 분류될 수 있다.
너무 많은 코일(180)을 중복되게 권선하게 되면, 길어진 코일(180)에 의해서 저항이 늘어서 동손(copper loss)이 향상되므로 모터효율이 떨어지게 되고, 많은 제작 시 코일(180) 소모량이 커져 제작단가가 높아질 수 있다.
뿐만 아니라 과도한 코일(180) 권선으로 인해 모터의 부피 및 무게가 상승하게 되어 이송비용도 크게 높아지는 한계를 가질 수밖에 없다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코일(180)은 이러한 문제를 해결하기 위해, 전개도로 봤을 때 a에서 a+n까지 세그먼트를 포함한 정류자(160)와, 정류자(160)의 세그먼트 수와 동일한 슬롯 수를 갖는 코어유닛(140)에 권선될 수 있다.
예를 들어 정류자(160)는 a에서 a+11까지의 세그먼트를 포함하고, 코어유닛(140)은 a에서 a+11까지의 슬롯을 포함하도록 마련된 경우라면, 코일(180)은 먼저 정류자(160)의 a+3 세그먼트에서 코어유닛(140)의 a+10과 a+11 슬롯 사이로 인입될 수 있다.
다음으로 코일(180)은 코어유닛(140)의 a+3과 a+4 슬롯 사이로 인출되어 최종적으로 정류자(160)의 a+4 세그먼트에 고정될 수 있다.
더욱 상세하게는 정류자(160)가 1에서 12까지의 세그먼트를 포함하고, 이때 코어유닛(140)은 1에서 12까지의 슬롯을 포함할 수 있으며, 도면에서는 평면으로 표시하였으나 실제 세그먼트 및 슬롯은 연속적이므로 12 세그먼트나 12 슬롯 다음의 세그먼트와 슬롯은 1 세그먼트와 1 슬롯임은 당연하다고 할 것이다.
임의의 코일(180) 중 어느 하나(즉 a가 1인 경우)는 정류자(160)의 4번, 세그먼트에서 코어유닛(140)의 11과 12 슬롯 사이로 인입될 수 있다.
다음으로 코어유닛(140)의 11과 12 슬롯 사이로 인입된 코일(180)은 코어유닛(140)의 4와 5 슬롯 사이로 인출되어 최종적으로 정류자(160)의 5 세그먼트에 고정되게 된다.
이와 마찬가지 방식으로 임의의 코일(180) 중 다른 하나(a가 2인 경우)는 정류자(160)의 5번 세그먼트에서 코어유닛(140)의 12와 1슬롯((2+11=13)-12) 사이로 인입될 수 있다.
다음으로 코일(180)은 코어유닛(140)의 5와 6 슬롯 사이로 인출되어 최종적으로 정류자(160)의 6 세그먼트에 고정되게 된다.
또한 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이 임의의 코일(180) 중 또 다른 하나(a가 3,4,5,6,7,8,…,n)인 경우도 마찬가지 방식으로 권선될 수 있다.
발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다.
그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
다시 말해 본 발명의 실시 예는 상술한 장치 및/또는 운용방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. 이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 와이퍼 어셈블리
100: 와이퍼 구동용 모터
120: 샤프트
140: 코어유닛
142: 본체부
144: 자성부
144a: 자성체
146: 인슐레이터
160: 정류자
180: 코일
190: 연결유닛
192: 웜휠
194: 하우징
200: 링크
300: 와이퍼

Claims (10)

  1. 와이퍼를 구동하기 위한 모터로서,
    회전축을 따라 회전하도록 마련되고, 상기 회전축 방향으로 길게 형성되어 일단이 외부 기어와 치합되도록 마련된 샤프트;
    상기 샤프트의 일측에 축 결합되며, 상기 회전축의 동심원 상에 다수의 자성체가 서로 이격되게 배치된 코어유닛;
    상기 샤프트의 타측에 축 결합되며, 전류 흐름을 반전하도록 마련된 정류자;
    상기 코어유닛 및 상기 정류자에 기 설정된 형태로 권선되는 코일; 및
    상기 샤프트의 상기 회전축과 수직인 연결축을 형성하는 연결유닛을 더 포함하되,
    상기 연결유닛은,
    상기 샤프트와 치합되어 상기 연결축을 따라 회전하는 웜휠 및 상기 샤프트 및 상기 웜휠의 회전에 간섭되지 않도록 상기 샤프트 및 상기 웜휠을 감싸는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하고,
    상기 샤프트는,
    일단에 상기 회전축을 중심으로한 나선형의 웜이 형성되며,
    상기 웜은,
    상기 회전축을 포함한 가상의 평면으로 상기 샤프트를 자른 축단면에서, 상기 웜휠에 치합되는 기어이의 두께가 상기 회전축 방향으로의 기어이의 피치보다 작은 것을 특징으로 하고,
    상기 코일은,
    전개도로 봤을 때 a에서 a+n까지 세그먼트를 포함한 정류자 및 상기 정류자의 세그먼트 수와 동일한 세그먼트 수를 갖는 상기 코어유닛의 슬롯에 권선되는 것을 특징으로 하며,
    상기 정류자는, a에서 a+11까지의 세그먼트를 포함하고, 상기 코어유닛은 a에서 a+11까지의 슬롯을 포함하되,
    상기 코일은,
    상기 정류자의 a+3 세그먼트에서 상기 코어유닛의 a+10과 a+11 슬롯 사이로 인입되었다가 상기 코어유닛의 a+3과 a+4 슬롯 사이로 인출되어 상기 정류자의 a+4 세그먼트에 고정되는 것을 특징으로 하고,
    상기 코어유닛 및 상기 정류자는,
    상기 샤프트의 일측 및 타측 미리 설정된 위치에 형성된 위치고정홈에 각각 억지끼움되는 것을 특징으로 하며,
    상기 위치고정홈은,
    상기 샤프트의 회전축 방향으로 길게 형성된 홈 형태로 마련되고 상기 코어유닛 및 상기 정류자의 내경에 위치한 돌기가 맞물려 상기 샤프트에 억지 끼움되는 것을 특징으로 하고,
    상기 코어유닛은,
    상기 샤프트에 끼움결합되는 본체부 및 회전축의 동심원 상에 서로 이격되게 배치된 상기 자성체가 본드 결합으로 적층된 형태로 마련되어 상기 본체부에 결합되는 자성부를 포함하는 것을 특징으로 하며,
    상기 본체부는,
    상기 샤프트의 회전축에 수직되는 가상의 단면으로 잘랐을 때, 상기 자성체가 상기 샤프트의 회전축에 동심원 상에 서로 이격되게 배치될 수 있도록 회전축을 따라 서로 이격되게 배열되는 복수의 안착돌기가 형성되는 것을 특징으로 하고,
    상기 안착돌기는,
    T자 형태의 수직 및 수평부재를 포함하며, 상기 수직부재는 상기 본체부에서 상기 샤프트의 회전축과 수직되는 방향으로 돌출 형성될 수 있으며, 상기 수평부재는 상기 수직부재의 상단에 연결되고, 상부면에 상기 자성부가 장착되는 것을 특징으로 하며,
    상기 수평부재는,
    수직부재의 상단을 기준으로 대칭되는 길이로 수직부재에 연결되어 T자 형태의 안착돌기를 형성하며, 인접한 수평부재의 마주보는 단 간의 사이거리는 2.35mm 내지 2.45mm인 것을 특징으로 하는,
    와이퍼 구동용 모터.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 웜은,
    상기 기어이의 두께 및 상기 기어이의 피치의 비가 1 : 3.8 내지 1 : 3.9 인 것을 특징으로 하는,
    와이퍼 구동용 모터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 회전축을 포함한 가상의 평면으로 상기 샤프트를 자른 축단면에서,
    상기 회전축을 기준으로, 상기 샤프트의 직경 및 상기 샤프트의 외주면에서부터 상기 기어이의 이높이의 비는 4: 1인 것을 특징으로 하는,
    와이퍼 구동용 모터.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항의 와이퍼 구동용 모터; 및
    상기 와이퍼 구동용 모터의 회전력을 전달받아 와이퍼를 왕복운동 시키는 링크를 포함하는,
    와이퍼 어셈블리.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008253086A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Mitsuba Corp 電動モータ
JP2010022200A (ja) * 2009-10-27 2010-01-28 Mitsuba Corp ワイパモータ
KR20110008188A (ko) * 2008-04-24 2011-01-26 로베르트 보쉬 게엠베하 차량 유닛용 구동 장치
JP2012147519A (ja) * 2011-01-07 2012-08-02 Mitsuba Corp モータ装置
JP2015216797A (ja) * 2014-05-13 2015-12-03 株式会社ミツバ 組立式整流子とその製造方法およびブラシ付き電動モータ
JP2023146201A (ja) * 2022-03-29 2023-10-12 株式会社ミツバ モータ装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008253086A (ja) * 2007-03-30 2008-10-16 Mitsuba Corp 電動モータ
KR20110008188A (ko) * 2008-04-24 2011-01-26 로베르트 보쉬 게엠베하 차량 유닛용 구동 장치
JP2010022200A (ja) * 2009-10-27 2010-01-28 Mitsuba Corp ワイパモータ
JP2012147519A (ja) * 2011-01-07 2012-08-02 Mitsuba Corp モータ装置
JP2015216797A (ja) * 2014-05-13 2015-12-03 株式会社ミツバ 組立式整流子とその製造方法およびブラシ付き電動モータ
JP2023146201A (ja) * 2022-03-29 2023-10-12 株式会社ミツバ モータ装置

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