KR20150008583A

KR20150008583A - 연료전지 차량용 공기 블로워

Info

Publication number: KR20150008583A
Application number: KR20130082701A
Authority: KR
Inventors: 양현섭; 권대복; 정현석; 박치용
Original assignee: 한라비스테온공조 주식회사
Priority date: 2013-07-15
Filing date: 2013-07-15
Publication date: 2015-01-23
Also published as: KR101966453B1

Abstract

본 발명은 연료전지 차량용 공기 블로워에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 진동에 의한 전방베어링 외륜의 회전을 방지하기 위해 회전방지부재가 장착된다. 이때, 회전방지부재는 마찰력에 의해 외륜의 회전을 방지하게 되며, 공기 블로워 작동시 진동 및 소음 발생이 방지되고, 공기 블로워의 내구성이 향상된다.

Description

연료전지 차량용 공기 블로워{An air blower for fuel cell vehicle}

본 발명은 공기 블로워에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진동에 의한 전방베어링의 외륜 회전을 방지하고, 가공비 절감과 조립성 향상의 효과가 있는 연료전지 차량용 공기 블로워에 관한 것이다.

일반적으로, 연료전지 차량은 연료공급부에서 공급되는 수소와, 공기공급부에서 공급되는 공기 중 산소가 가습기에 공급되어, 물의 전기분해 역반응인 전기화학반응에 의해 연속적으로 생성되는 전기에너지를 사용하여 구동하게 된다.

여기서, 연료전지 차량은 전기를 생산하는 연료전지 스택과, 이 연료전지 스택에 연료와 공기를 가습하여 공급하는 가습기와, 가습기에 수소를 공급하는 연료공급부와, 가습기에 산소를 포함하는 공기를 공급하는 공기공급부, 및 연료전지 스택을 냉각하기 위한 냉각모듈을 포함하고 있다.

이때, 공기공급부는 공기 중에 포함된 이물질을 여과하는 에어클리너와, 에어클리너에서 여과된 공기를 압축하여 공급하는 공기 블로워, 및 공기 블로워를 제어하는 컨트롤박스를 포함하여 구성된다.

도 1은 공기 블로워의 일 예를 도시한 단면도이고, 도 2는 종래의 베어링 커버와 커버부재의 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 결합 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 공기 블로워(10)는, 전방에 외부공기가 유입되는 공기유입구(21)를 가진 유입덕트(20)와, 유입덕트(20)의 후단에 결합되고 내부에 모터(31)가 설치되는 모터 하우징(30)과, 모터 하우징(30)의 후단에 결합되며 일측에 공기토출구(41)가 형성되는 임펠러 하우징(40)과, 임펠러 하우징(40)의 내부에 설치되어 모터(31)에 의해 회전하며 공기를 압축하는 임펠러(42)와, 임펠러 하우징(40)의 후단에 결합되어 모터(31)의 회전 샤프트(32)와 임펠러(42)를 회전 가능하게 지지하는 지지부재(50)를 포함하여 이루어진다.

이때, 공기유입구(21)를 통해 유입덕트(20)의 내부로 들어온 공기는 모터 하우징(30)과 임펠러 하우징(40)을 거쳐 임펠러(42)로 유입되고, 모터(31) 작동에 따른 임펠러(42)의 회전에 의해 고압으로 압축되어 임펠러 하우징(40)의 공기토출구(41)를 통해 외부로 배출된다.

즉, 임펠러(42)의 고속회전에 의해 공기가 임펠러(42)로 유입되며, 임펠러(42)를 거치면서 그 압력이 급격히 상승되어 외부로 토출되는 것이다.

이때, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 모터 하우징(30)의 전방에는 모터(31)가 장착되는 공간부를 덮도록 커버부재(60)가 결합되고, 이 커버부재(60)의 중공(61)으로 회전 샤프트(32)의 전단이 삽입되어 전방베어링(70)에 의해 회전 가능하게 지지되며, 커버부재(60)의 전방에 중공(61)을 폐쇄하는 베어링 커버(80)가 결합된다.

그런데, 공기 블로워(10)의 구조적 특성상, 모터(31) 작동에 의해 임펠러(42)가 고속으로 회전하게 되면, 회전 샤프트(32)가 축방향 전방으로 전진하게 되며, 이를 감안하여 회전 샤프트(32)를 지지하는 전방베어링(70)은 축방향 이동이 가능하도록, 커버부재(60)에 플로팅(floating) 결합된다.

그러나, 회전 샤프트(32)의 회전 속도가 높아지게 되면, 전방베어링(70)의 외륜(71)이 내륜(72)을 따라 함께 회전하게 되어, 회전진동에 의한 구조적 진동이 발생하게 되며, 이에 따라 진동 및 소음의 발생이나 전방베어링(70) 또는 회전 샤프트(32)의 마모 또는 파손 등 공기 블로워(10)의 작동 효율을 저하시키게 되는 문제가 있다.

이에 따라, 종래에는 커버부재(60)의 중공(61) 내측벽 일측에 고정홈(62)을 형성하고, 전방베어링(70)의 후방에 베어링 부시(90)와 웨이브 와셔(93)를 장착하였다. 한편, 미설명된 도면부호 94, 95는 각각 스토퍼 부재와 스크류 등의 체결구를 가리킨다.

이때, 베어링 부시(90)의 외주면 일측에는 고정홈(62)에 대응 결합되는 고정돌기(91)가 돌출 형성된다. 또한, 베어링 부시(90)의 외주면 타측에는 전방베어링(70)의 외륜(71) 후단에 형성되는 삽입홈(미도시)과 대응 결합되는 삽입돌기(92)가 돌출 형성된다.

즉, 베어링 부시(90)의 삽입돌기(92)가 전방베어링(70) 외륜(71)의 삽입홈에 결합되고, 고정돌기(91)가 중공(61) 내측벽의 고정홈(62)에 결합됨으로써, 외륜(71)의 회전이 베어링 부시(90)에 의해 방지되는 것이다.

그런데, 상술한 바와 같이 베어링 부시(90)를 사용하여 전방베어링(70)의 외륜(71)을 고정하는 경우, 커버부재(60)의 중공(61) 내측벽에 고정홈(62)을 형성하고, 전방베어링(70)의 외륜(71)에 삽입홈을 가공해야 하므로, 홈 가공에 따른 가공비 상승을 초래하고 이는 제품의 가격 경쟁력을 저하시키는 한 요인이 된다.

또한, 공기 블로워(10) 조립시, 베어링 부시(90)의 고정돌기(91)를 커버부재(60)의 고정홈(62)에 정확히 결합하고, 전방베어링(70)의 삽입홈에 베어링 부시(90)의 삽입돌기(92)가 정확히 결합되도록 해야 하는데, 이들 부품의 조립에 많은 시간이 소요될 뿐더러 불량 발생의 가능성도 높다는 문제가 있다.

KR

10-2013-0024096

A (2013.03.08 공개)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 일 실시예는, 제작 및 조립비용이 저렴하고, 오조립으로 인한 불량 발생을 미연에 방지할 수 있으며, 고속 회전시 전방베어링의 외륜 회전을 억제하여 진동 발생을 방지할 수 있는 연료전지 차량용 공기 블로워의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 의하면, 일측에 외부공기가 유입되는 공기유입구를 가진 유입덕트, 상기 유입덕트의 후단에 결합되며, 내부에 모터가 설치되도록 공간부가 형성되는 모터 하우징, 상기 모터 하우징의 후단에 결합되고, 내부에는 상기 모터에 의해 회전하는 임펠러가 설치되며, 일측에 공기토출구가 형성되는 임펠러 하우징, 상기 임펠러 하우징의 후단에 결합되며, 상기 모터의 회전 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 지지부재, 상기 모터 하우징의 전단에 결합되며, 상기 회전샤프트의 전단이 삽입되는 중공을 가진 커버부재, 상기 커버부재의 중공에 삽입되어 상기 회전샤프트의 전단을 회전 가능하게 지지하는 전방베어링, 및 상기 전방베어링의 후단에 장착되며, 일측이 상기 전방베어링의 외륜에 밀착되어 상기 외륜의 회전을 방지하는 회전방지부재를 포함하는 연료전지 차량용 공기 블로워가 제공된다.

여기서, 상기 회전방지부재는, 일측이 상기 전방베어링의 외륜에 밀착되는 탄성재질의 마찰링과, 상기 마찰링의 타측에 형성되는 지지링을 포함한다.

이때, 상기 마찰링은 상기 지지링과 일체로 사출 성형되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 마찰링의 일측 테두리를 따라 복수 개의 돌출부가 서로 이격하여 형성되는데, 일 예로서 원호 형태의 돌출부와 원호 형태의 오목부가 연속하여 형성될 수 있다.

또한, 다른 예로서 상기 마찰링의 일측 테두리를 따라 경사면과 수직면을 가진 돌출부가 서로 이격하여 복수 개 형성될 수 있다.

이때, 상기 경사면은 상기 외륜의 회전방향과 반대방향으로 낮게 경사지는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 연료전지 차량용 공기 블로워에 의하면, 전방베어링의 외륜 회전을 방지할 수 있으므로, 공기 블로워 작동시 진동 및 소음의 발생을 방지하고 전방베어링의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 종래에 비해 전방베어링의 조립이 용이하므로 제조비용과 시간을 절감할 수 있고, 불량 발생을 방지하여 생산성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 전방베어링의 외륜에 지지되는 마찰링이 탄성재질로 이루어짐에 따라, 회전 샤프트로부터 전달되는 충격을 적절히 흡수함으로써 공기 블로워의 전체적인 내구성이 향상되는 효과가 있다.

아울러, 종래 전방베어링을 예압하기 위해 장착되었던 웨이브 와셔의 삭제가 가능하여, 구조 단순화와 부품수 감소에 따른 비용 절감의 효과가 있다.

도 1은 종래의 공기 블로워의 일 예를 도시한 단면도.
도 2는 종래의 베어링 커버와 커버부재의 분해 사시도.
도 3은 도 2의 결합 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 블로워의 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링 커버와 커버부재의 분해 사시도.
도 6은 도 5의 결합 단면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전방지부재의 사시도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전방지부재의 사시도.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료전지 차량용 공기 블로워의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.

아울러, 아래의 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

실시예

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 공기 블로워의 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 연료전지 차량용 공기 블로워(이하, '공기 블로워')(100)는, 외부공기가 유입되는 유입덕트(200)와, 유입덕트(200)의 후단에 결합되고 내부에 모터(320)가 설치되는 모터 하우징(300)과, 모터 하우징(300)의 후단에 결합되고 내부에 임펠러(410)가 설치되는 임펠러 하우징(400)과, 임펠러 하우징(400)의 후단에 결합되어 모터(320)의 회전 샤프트(330)를 회전 가능하게 지지하는 지지부재(500)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 유입덕트(200)의 전방에는 공기유입구(210)가 형성되며, 임펠러(410)의 회전에 의해 외부로부터 유입되는 공기의 통로가 된다.

모터 하우징(300)은 유입덕트(200)의 후단에 결합되며, 모터 하우징(300)의 내부에는 모터(320)를 설치하기 위한 공간부(310)가 형성되는데, 이때 모터(320)는 도 4에 도시된 바와 같이 회전 샤프트(330)가 고정자(340)를 관통하도록 설치되어 있고, 고정자(340)와 대향하는 회전 샤프트(330)의 외주면에는 회전자(350)가 구비된다.

모터 하우징(300)의 전방에는 모터(320)가 장착되는 공간부(310)의 전방을 덮도록 중공(610)을 가진 커버부재(600)가 결합된다.

또한, 이 커버부재(600)의 중공(610)으로 회전 샤프트(330)의 전단이 삽입되어 전방베어링(620)에 의해 회전 가능하게 지지되며, 커버부재(600)의 전방에는 중공(610)을 폐쇄하는 베어링 커버(700)가 결합된다.

임펠러 하우징(400)은 모터 하우징(300)의 후단에 결합되어 내부에 임펠러(410)를 수용하며, 임펠러 하우징(400)의 둘레에는 원주방향으로 스크롤 형태의 송풍부(420)가 형성된다.

이때, 송풍부(420)의 내부에는 임펠러(410)에 의해 고압으로 압축된 공기가 이송되도록 임펠러 하우징(400)의 내부와 연통하는 유로(421)가 형성되고, 송풍부(420)의 일측에는 회전 샤프트(330)의 반경방향으로 공기토출구(422)가 형성된다.

임펠러(410)는 모터(320)의 회전 샤프트(330) 후단에 결합되며, 모터(320) 작동시 회전 샤프트(330)가 회전함에 따라, 회전 샤프트(330)와 함께 회전하면서 유입덕트(200)의 공기유입구(210)를 통해 유입된 공기를 압축하게 된다. 임펠러(410)에 의해 고압으로 압축된 공기는 송풍부(420)의 유로(421)를 통해 공기토출구(422)로 배출된다.

지지부재(500)는 임펠러 하우징(400)의 후단에 결합되어 회전 샤프트(330)를 지지하게 되는데, 지지부재(500)의 중앙에는 후방베어링(510)이 수용되어 회전 샤프트(330)의 후단을 회전 가능하게 지지한다.

전술한 바와 같이 구성된 공기 블로워(100)는, 모터(320) 작동시 회전 샤프트(330)와 함께 임펠러(410)가 일체로 회전하여, 유입덕트(200)를 통해 유입된 외부공기를 고압으로 압축한다. 이때, 압축된 공기는 임펠러 하우징(400)을 둘러 스크롤 형태로 형성된 송풍부(420)의 유로(421)를 따라 유동한 후, 공기토출구(422)를 통해 외부로 토출된다.

그런데, 임펠러(410)와 지지부재(500) 사이에는 임펠러(410)가 회전할 수 있도록 약간의 틈새(520)가 형성되며, 따라서 임펠러(410)를 거치면서 압축된 고압의 공기가 송풍부(420)의 유로(421)로 이동하는 과정에서 이 틈새(520)로 유입되어 임펠러(410)의 후방으로 들어간다.

이에 따라, 임펠러(410)와 지지부재(500) 사이의 틈새(520)로 유입된 고압의 압축공기로 인해, 임펠러(410)의 후방에는 고압이 형성되며, 회전 샤프트(330)를 전방으로 미는 축방향의 하중이 형성된다. 또한, 커버부재(600)의 중공은 공기 블로워(100) 작동시 모터(320)로부터 발생되는 열과 공기의 압축열에 의해 반경 방향으로 팽창하게 된다.

따라서, 임펠러(410)의 고속 회전시 축하중에 의한 회전 샤프트(330)의 전방 이동을 감안하여, 회전 샤프트(330)의 전단을 지지하는 전방베어링(620)은, 축방향 이동이 가능하도록, 커버부재(600)의 중공(610)에 플로팅(floating) 결합된다.

그러나, 회전 샤프트(330)의 회전 속도가 높아지게 되면, 전방베어링(620)의 외륜(621)이 내륜(622)을 따라 회전하게 되어, 회전 진동에 의한 구조적 진동이 발생하게 되는 문제가 있다.

이를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 블로워(100)는 전방베어링(620)의 후단에 전방베어링(620) 외륜(621)의 회전을 방지하는 회전방지부재(800)가 장착된다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 베어링 커버와 커버부재의 분해 사시도이고, 도 6은 도 5의 결합 단면도이다.

도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 커버부재(600)의 중공(610)에 회전 샤프트(330)의 전단이 삽입되며, 중공(610)에 설치되는 전방베어링(620)에 의해 회전 샤프트(330)는 회전 가능하게 지지된다.

이때, 커버부재(600)는 모터 하우징(300)의 전방에 결합되어 모터(320)가 설치되는 공간부(310)의 전방을 덮으며, 유입덕트(200)의 내부로 수용된다.

또한, 커버부재(600)의 중공(610) 후단에는 내주면 테두리를 따라 내측으로 걸림턱(611)이 형성되는데, 이 걸림턱(611)에 회전방지부재(800)가 설치되어 전방베어링(620)의 후단을 지지하게 된다.

회전방지부재(800)는 전체적으로 링(ring) 형상이며, 고무 또는 실리콘이나 합성수지 등의 탄성 재질로 이루어지는 마찰링(810)과, 마찰링(810)의 후단을 지지하며 금속 또는 합성수지 재질로 이루어지는 지지링(820)을 포함한다.

이때, 지지링(820)은 중앙에 관통공(821a)이 형성되는 몸체부(821)와 몸체부(821)의 일측면 테두리를 따라 몸체부(821)의 폭보다 좁은 폭으로 돌출 형성되는 단턱부(822)를 포함한다. 마찰링(810)은 지지링(820)의 단턱부(822)에 형성되며, 지지링(820)과 일체로 사출 성형되는 것이 바람직하다.

마찰링(810)의 일측이 전방베어링(620)의 외륜(621) 후단에 밀착함으로써, 회전 샤프트(330)의 고속 회전시 외륜(621)의 회전이 방지된다. 즉, 마찰링(810)과 외륜(621)의 접촉면에서 발생되는 마찰력으로 인해 외륜(621)의 회전이 방지되는 것이다. 이때, 회전방지부재(800)는 마찰링(810)의 외주면과 커버부재(600)의 중공(610) 내주면 사이 마찰력으로 인해 회전이 방지된다.

여기서, 회전방지부재(800)는 전방베어링(620)을 예압하는 역할도 한다. 즉, 전방베어링(620)이 앵귤러 컨택트 볼 베어링(angular contact ball bearing)으로 이루어지는 경우, 볼(ball)의 초기 컨택 앵글을 유지시키기 위해 웨이브 와셔 등으로 외륜(621)에 예압을 가해줄 필요가 있는데, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전방지부재(800)는 외륜(621)에 마찰링(810)이 밀착되어 탄성력을 가하게 되므로, 이 마찰링(810)에 의해 전방베어링(620)이 예압된다. 물론, 회전방지부재(800)의 후단에 별도의 웨이브 와셔(미도시)를 설치하여 웨이브 와셔의 탄성력에 의해 전방베어링(620)을 예압하는 것도 가능하다.

한편, 전방베어링(620)의 전방 이탈을 방지하기 위해, 전방베어링(620)의 전방에 스토퍼 부재(900)가 구비된다. 이 스토퍼 부재(900)는 스크류(910) 등의 체결구에 의해 회전 샤프트(330)의 전단에 결합되며, 이때 스토퍼 부재(900)의 후단 테두리 부분이 전방베어링(620)의 내륜(622)에 지지된다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의하면, 회전방지부재(800)의 마찰링(810)과 전방베어링(620)의 외륜(621) 사이에 발생되는 마찰력으로 인해, 회전 샤프트(330)의 회전 속도가 높아질 때 전방베어링(620)의 외륜(621)이 내륜(622)을 따라 회전하게 되는 것을 방지할 수 있으며, 따라서 진동 및 소음 감소와 함께 전방베어링(620)의 내구성이 향상되는 효과가 있다.

이하, 도 4를 참고하여, 본 발명의 일실시예에 따른 공기 블로워의 작동을 설명하기로 한다.

모터(320)에 전원이 공급되면 회전자(350)와 함께 회전 샤프트(330)가 회전하며, 이때 회전 샤프트(330)에 일체로 결합된 임펠러(410)가 회전 샤프트(330)와 함께 회전하여 외부의 공기를 공기 블로워(100) 내부로 흡입한다.

외부의 공기는 공기유입구(210)를 통해 유입덕트(200) 내부로 유입되고, 모터 하우징(300)을 거치는 과정에서 모터(320)를 냉각시키며, 임펠러 하우징(400)으로 유입된 후, 임펠러(410)의 회전에 의해 고압으로 압축된다.

고압으로 압축된 공기는 스크롤 형태인 송풍부(420)의 유로(421)를 따라 이동하며, 공기토출구(422)를 통해 외부로 토출된다.

이때, 공기가 임펠러(410)를 지나서 송풍부(420)로 유동하는 과정 중에, 압축된 공기의 일부가 임펠러(410)의 후방으로 유입되어 회전 샤프트(330)를 전방으로 밀게 된다.

임펠러(410)의 고속 회전시, 회전 샤프트(330)의 전방 이동과 함께 전방베어링(620) 역시 소정 간격 전방으로 이동할 수 있으며, 이때 회전방지부재(800)의 마찰링(810)과 전방베어링(620)의 외륜(621) 사이에 발생되는 마찰력에 의해, 외륜(621)의 회전이 방지된다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전방지부재의 사시도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 회전방지부재(800')는, 마찰링(810')과 지지링(820)을 포함한다는 점에서 전술한 실시예의 회전방지부재(800)와 그 구성이 유사하다. 다만, 마찰링(810')의 일측 테두리를 따라 복수 개의 돌출부(811)가 서로 이격하여 형성된다는 점에서 차이가 있다. 따라서, 이러한 차이점을 중심으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전방지부재(800')를 설명하기로 하며, 전술한 실시예의 회전방지부재(800)와 동일한 구성에 대하여는 동일한 도면부호를 부여하고 중복 설명은 생략한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 회전방지부재(800')는, 전방베어링(620)의 외륜(621)과 접촉하는 마찰링(810')의 일측 테두리를 따라, 복수 개의 돌출부(811)가 서로 이격하여 형성된다. 이때, 돌출부(811)는 원호 형태로 형성되는 것이 바람직하며, 서로 인접하는 돌출부(811)와 돌출부(812) 사이에는 원호 형태의 오목부(812)가 형성된다. 즉, 마찰링(810')의 일측에 원호 형태의 돌출부(811)와 오목부(812)가 원주 방향을 따라 웨이브(wave) 형태로 연속하여 형성되는 것이다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 마찰링(810')의 일측에 전방베어링(620)의 외륜(621)과 대향하도록 복수 개의 돌출부(811)가 형성되며, 이에 따라 외륜(621)과 마찰링(810')의 접촉시 돌출부(811)에 힘이 집중됨에 따라, 전술한 실시예에 비해 마찰에 의한 외륜(621)의 회전 방지 효과가 향상되는 효과가 있다. 또한, 돌출부(811)와 오목부(812)가 라운드진 형태로 형성됨에 따라, 마찰링(810')이 외륜(621)에 가압되어 변형될 때, 응력이 적절히 분산되어 파단 등의 손상이 방지되는 효과가 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전방지부재의 사시도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전방지부재(800")는, 마찰링(810")과 지지링(820)을 포함하고, 마찰링(810")에 복수 개의 돌출부(811')가 형성된다는 점에서 도 7을 참조하여 전술한 회전방지부재(800')와 그 구성이 유사하다. 다만, 돌출부(811')가 경사면(813)과 수직면(814,815)을 포함하고, 오목부(812')가 사각 형태로 형성된다는 점에서 도 7에 도시된 회전방지부재(800')와 차이가 있는바, 이하, 이러한 차이점을 중심으로 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전방지부재(800")를 설명하기로 한다. 한편, 전술한 도 7의 실시예와 동일한 구성에 대하여는 동일한 도면부호를 부여하고 중복 설명은 생략한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 회전방지부재(800")는, 전방베어링(620)의 외륜(621)과 접촉하는 마찰링(810")의 일측 테두리를 따라, 복수 개의 돌출부(811')가 서로 이격하여 형성되며, 돌출부(811')와 돌출부(811') 사이에는 사각 형태의 오목부(812')가 형성된다.

돌출부(811')의 양측에는 제1수직면(814)과, 제1수직면(814)보다 높은 제2수직면(815)이 각각 형성되며, 제1수직면(814)의 상단으로부터 제2수직면(815)의 상단으로 경사면(813)이 형성된다. 이때, 경사면(813)의 상단과 제2수직면(815)의 상단은 수평면(816)으로 연결되는데, 이 수평면(816)은 회전방지부재(800") 장착시 마찰링(810")의 돌출부(811')와 전방베어링(620) 외륜(621)의 최소 접촉면적을 확보하기 위한 것이며, 다른 예로서 수평면(816) 없이 경사면(813) 상단이 제2수직면(815)의 상단으로 직접 연결되는 것도 가능함은 물론이다.

이때, 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 돌출부(811')의 경사면(813)은 전방베어링(620) 외륜(621)의 회전 방향으로 상향 경사지게 형성된다. 즉, 회전 샤프트(330)의 고속 회전시 전방베어링(620)의 외륜(621)은 돌출부(811')의 제1수직면(814)에서 제2수직면(815) 방향으로 회전한다.

돌출부(811')가 외륜(621)의 후단을 가압 지지하는 상태에서 전방베어링(620)의 외륜(621)이 회전하게 되면, 외륜(621)과 접촉하고 있는 돌출부(811')의 선단이 외륜(621)의 회전방향으로 밀려서 탄성 변형된다. 이때, 돌출부(811')의 탄성 복원력은 외륜(621)의 회전방향과 반대방향으로 작용하며, 따라서 전방베어링(620) 외륜(621)의 회전이 돌출부(811')의 마찰력과 탄성 복원력에 의해 저지되는 것이다.

100 : 공기 블로워 200 : 유입덕트
300 : 모터 하우징 320 : 모터
330 : 회전 샤프트 400 : 임펠러 하우징
410 : 임펠러 500 : 지지부재
600 : 커버부재 620 : 전방베어링
700 : 베어링 커버 800,800',800" : 회전방지부재
810,810',810" : 마찰링 820 : 지지링
900 : 스토퍼 부재 910 : 스크류

Claims

일측에 외부공기가 유입되는 공기유입구(210)를 가진 유입덕트(200);
상기 유입덕트(200)의 후단에 결합되며, 내부에 모터(320)가 설치되도록 공간부(310)가 형성되는 모터 하우징(300);
상기 모터 하우징(300)의 후단에 결합되고, 내부에는 상기 모터(320)에 의해 회전하는 임펠러(410)가 설치되며, 일측에 공기토출구(422)가 형성되는 임펠러 하우징(400);
상기 임펠러 하우징(400)의 후단에 결합되며, 상기 모터(320)의 회전 샤프트(330)를 회전 가능하게 지지하는 지지부재(500);
상기 모터 하우징(300)의 전단에 결합되며, 상기 회전 샤프트(330)의 전단이 삽입되는 중공(610)을 가진 커버부재(600);
상기 커버부재(600)의 중공(610)에 삽입되어 상기 회전 샤프트(330)의 전단을 회전 가능하게 지지하는 전방베어링(620); 및
상기 전방베어링(620)의 후단에 장착되며, 일측이 상기 전방베어링(620)의 외륜(621)에 밀착되어 상기 외륜(621)의 회전을 방지하는 회전방지부재(800,800',800")를 포함하는 연료전지 차량용 공기 블로워.
청구항 1에 있어서, 상기 회전방지부재(800,800',800")는,
일측이 상기 전방베어링(620)의 외륜(621)에 밀착되는 탄성재질의 마찰링(810,810',810")과, 상기 마찰링(810,810',810")의 타측에 형성되는 지지링(820)을 포함하는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량용 공기 블로워.
청구항 2에 있어서,
상기 마찰링(810,810',810")은 상기 지지링(820)과 일체로 사출 성형되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량용 공기 블로워.
청구항 2에 있어서,
상기 마찰링(810',810")의 일측 테두리를 따라 복수 개의 돌출부(811,811')가 서로 이격하여 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량용 공기 블로워.
청구항 2에 있어서,
상기 마찰링(810')의 일측 테두리를 따라 원호 형태의 돌출부(811)와 원호 형태의 오목부(812)가 연속하여 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량용 공기 블로워.
청구항 2에 있어서,
상기 마찰링(810")의 일측 테두리를 따라 경사면(813)과 수직면(814,815)을 가진 돌출부(811')가 서로 이격하여 복수 개 형성되는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량용 공기 블로워.
청구항 6에 있어서,
상기 경사면(813)은 상기 외륜(621)의 회전방향과 반대방향으로 낮게 경사지는 것을 특징으로 하는 연료전지 차량용 공기 블로워.