KR100468295B1

KR100468295B1 - 블로어 모터의 단속용 ｆｅｔ 장치, 그 장치의 결합구조및 결합방법

Info

Publication number: KR100468295B1
Application number: KR1020040059185A
Authority: KR
Inventors: 이창성
Original assignee: 우리산업 주식회사
Priority date: 2004-07-28
Filing date: 2004-07-28
Publication date: 2005-01-31
Also published as: WO2006011705A1

Abstract

본 발명은 블로어 모터의 단속용 FET 장치, 그 장치의 결합구조 및 결합방법에 관한 것으로서,

블로어 모터 단속용 FET 장치는, 방열체와 상기 방열체가 하부에서 결합되는 하우징으로 구성되어 있고, 상기 방열체(100)의 하부에는 계단부(110)가 형성되어 있으며, 상기 방열체(100)를 지나 상기 계단부(110)를 덮는 방열체 커버(200)를 구비하는 것을 특징으로 하고,

상기 FET 장치(1000)의 방열체(100)는, 방열체 커버(200)를 개재하여 송풍 케이스(400)와 결합되어 있고, 하우징(300)과 송풍 케이스(400)가 체결수단(500)에 의해 결합되어 있는 것을 특징으로 하므로,

자동차 블로어 모터의 구속시 고열이 발생되어 방열체를 통해 열이 전달되더라도, 방열체 커버에 의해 송풍 케이스까지 열이 이르지 못하므로 녹아서 서로 들러붙거나 하는 경우를 방지할 수 있다는 이점이 있다.

Description

블로어 모터의 단속용 ＦＥＴ 장치, 그 장치의 결합구조 및 결합방법{A FET DEVICE FOR INTERMITTING THE BLOWER MOTOR OF A CAR, AND THE MOUNTING STRUCTURE AND MOUNTING METHOD OF THE DEVICE}

본 발명은 블로어 모터의 단속용 FET 장치, 그 장치의 결합구조 및 결합방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자동차용 블로어 모터의 구속시 발열에 의해 블로어 모터 케이스의 접촉면이 녹는 현상을 방지하기 위한 FET 장치, 그 장치의 결합구조 및 결합방법에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차는 실내온도나 습기의 제어를 위해 고온이나 저온의 공기를 차 내부로 유입시키는 기능을 수행한다. 이와 같은 온도 및 습도의 제어를 위한 공기유입(송풍)은 블로어 팬(blower fan)의 회전에 의해 이루어지며, 상기 블로어 팬은 블로어 모터에 의해 구동된다.

도 1에는 상기 블로어 모터와 블로어 팬(30)이 설치된 송풍 케이스(20)의 구성이 도시되어 있다. 상기 블로어 팬(30)과 연결된 블로어 모터에는 전원이 연결되어 있어, 입력되는 전압 제어신호에 따라 블로어 모터에 걸리는 전압이 조절되어 공기의 송풍량이 조절된다.

그런데, 상기 블로어 모터의 구동중 모터의 구속(또는 실속, stall)이 발생하면 과전류가 형성되어 열이 발생되고, 이로 인해 블로어 모터 및 구동회로 자체가 손상되는 경우가 발생된다.

근래에는, 이와 같은 블로어 모터의 구속시의 손상을 방지하기 위해, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 블로어 모터의 근방에 방열체를 구비하는 FET(Field Effective Transistor, 10) 장치를 장착하여, 블로어 모터를 제어하고 구속시 블로어 모터를 보호하고 있다. 구체적으로, 이 장치는 블로어 모터가 구속되어 과전류로 인한 열이 발생되고 일정 온도 이상 도달되었을 경우, FET 자체에서 전압차단 및 이중 안전장치로 온도 휴즈가 단락됨으로써 그 구동을 차단하는 기능을 수행한다.

도 2와 도 3에는 이와 같은 종래의 FET 장치의 구성이 상세하게 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 종래 FET 장치(10)는 다수의 얇은 핀으로 구성된 방열체(11)와, 상기 방열체(11)를 지지하는 동시에 송풍 케이스(20)에 결합되는 하우징(30)으로 구성되어 있다. 그리고, 상기 방열체(11)의 저면에 FET 소자(40), 온도 휴즈(50) 및 PCB 조립체(60)가 결합되어 있는 것이 일반적이다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 종래 FET 장치(10)가 송풍 케이스(20)에 장착될 경우, FET 장치의 하우징(30) 및 방열체(11)는 송풍 케이스(20)와 직접 접하게 되어 있다. 더욱이, 상기 송풍 케이스(20)는 비교적 열에 약한 플라스틱으로 구성되어 있었다.

이에 따라, 종래에는 블로어 모터의 구속시 발생되는 높은 열이 방열체(11)로 전달되어, FET 장치(10)의 방열체(11)와 송풍 케이스(20)의 접촉면이 녹아버리는 경우가 있었다. 이로 인해, FET 장치(10)가 견고하게 장착되지 못하고, 송풍 케이스와 FET 장치의 접촉부에 틈이 생겨서 바람이 새는 등 성능상의 문제점이 발생되었으며, 사출물이 녹을 때의 가스가 차량 실내로 유입되어 오염되는 등의 문제가 불가피하였다.

또한, 종래의 FET 장치에서는, FET 소자(40)와 온도 휴즈(50)가 상기 방열체(11)의 하부에 형성된 설치용 공간(13)에 수용되어 있고, 상기 FET 소자(40)와 온도 휴즈(50)의 단자가 PCB 조립체(60)에 끼워져서 납땜 처리된 구성으로 되어 있다. 이 경우, 상기 PCB 조립체(60)는 상기 설치용 공간(13)의 개구를 폐쇄하도록 배치되어 있으며, 상기 개구의 둘레에는 PCB 조립체(60)가 안착되기 위한 시트(14)가 형성되어 있다. 또한, 상기 PCB 조립체(60)의 설치용 공간(13) 반대쪽 면에는 플러그(61)가 형성되어 있다.

그런데, 종래에는 상기 FET 소자(40)가 방열체(11)의 하부에 형성된 설치용 공간(13)의 천정에 나사 결합되어 있고, 상기 온도 휴즈(50)는 그 단자를 통해 PCB 조립체(60)에 직접 납땜 결합되어 있다. 즉, FET 소자(40)는 온도 휴즈(50)와 분된 상태로 배치되어 있다.

이에 따라, 종래의 FET 장치는, FET 소자(40)로부터 온도 휴즈(50)로의 열전달 효율이 매우 낮다는 단점이 있었다. 이는, 전원이 차단되어야 할 시점에서 모터가 계속 가동되어, 고열에 의해 주변기기가 손상될 수 있음을 의미한다.

또한, 종래에는 FET 소자(40)가 방열체(11)에, 온도 휴즈(50)가 PCB 조립체(60)에 각각 따로 연결된 상태에서 결합하기 때문에, 제조공정이 매우 번거로운 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 발명의 목적은 자동차 블로어 모터의 구속시 발생되는 고열에 의해 모터의 파손 및 구동 모듈의 파손을 방지하기 위한 FET 장치에 있어서, 특정한 결합구조에 의해 송풍 케이스와의 결합부에서 녹아버리는 현상을 방지할 수 있는 블로어 모터의 단속용 FET 장치, 그 장치의 결합구조 및 결합방법을 제공하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 조립이 용이하고 온도 휴즈까지의 열전달이 용이하도록 하는 블로어 모터의 단속용 FET 장치, 그 장치의 결합구조 및 결합방법을 제공하는데 있다.

도 1은, 통상적인 FET 장치가 모터 케이스에 장착된 구조를 나타내는 분해 사시도이다.

도 2는, 통상적인 FET 장치의 구조를 나타내는 분해 사시도이다.

도 3은, 통상적인 FET 장치의 구조를 나타내는 종단면도이다.

도 4는, 본 발명에 따른 FET 장치의 구조를 나타내는 사시도이다.

도 5는, 도 4의 분해 사시도이다.

도 6은, 도 4의 저면 분해 사시도이다.

도 7은, 도 4의 종단면도로서, (a)는 측면도이고, (b)는 정면도이다.

도 8은, 커버와 방열체의 결합구조를 나타내는 단면 사시도이다.

도 9는, 하우징과 방열체 조립체와의 결합구조를 나타내는 단면 사시도이다.

도 10의 (a),(b), (c)는, 본 발명에 따른 FET 장치의 제조 공정도이다.

※ 주요 도면부호의 설명

100... 방열체

110... 계단부

130... 설치용 공간

200... 방열체 커버

230... 플랜지

300... 하우징

400... 송풍 케이스

500... 체결수단

1000... FET 장치

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 블로어 모터 단속용 FET 장치는,

방열체와, 상기 방열체가 하부에서 결합되는 하우징과, 상기 방열체의 하부 설치용 공간에 수용되는 FET 소자 및 온도 휴즈와, 상기 FET 소자 및 온도 휴즈의 단자와 접속되는 PCB 조립체로 구성되어 있으며,

상기 방열체의 하부에는 계단부가 형성되어 있고,

상기 방열체를 지나 상기 계단부를 덮는 방열체 커버를 구비하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 평면에서 바라볼 때, 상기 방열체 커버는 방열체의 외측면과 하우징의 내측면 사이에 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 방열체 커버는 상기 방열체의 계단부 상면과 측면을 함께 덮도록 아래쪽으로 절곡되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 방열체 측면의 방열체 커버 결합부분에는 결합홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 방열체 커버와 하우징의 결합부분에는, 결합용 후크가 각각 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 방열체 커버의 안쪽 둘레에는 상기 설치용 공간을 폐쇄하기 위해 위쪽으로 절곡된 플랜지가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 방열체 커버의 소재는 엔지니어링 플라스틱인 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 또 다른 블로어 모터 단속용 FET 장치는,

방열체와, 상기 방열체가 하부에서 결합되는 하우징과, 상기 방열체의 하부 설치용 공간에 수용되는 FET 소자 및 온도 휴즈와, 상기 방열체와 하우징 사이에 배치되며 상기 FET 소자 및 온도 휴즈의 단자와 접속되는 PCB 조립체로 구성되어 있으며,

클립에 의해 상기 FET 소자와 온도 휴즈가 함께 방열체에 체결되어 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 방열체의 설치용 공간 아래쪽에는 PCB 조립체가 결합되되, 상기 PCB 조립체의 결합용 홀을 통해 상기 FET 소자와 온도 휴즈의 단자가 끼워져서 접속되어 있는 것이 바람직하다.

상기 방열체의 하부에는 계단부가 형성되어 있고,

상기 방열체를 지나 상기 계단부를 덮는 방열체 커버를 구비하며,

클립에 의해 상기 FET 소자와 온도 휴즈가 함께 방열체에 체결되는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 블로어 모터의 단속용 FET 장치와 송풍 케이스의 결합구조는,

전술한 FET 장치의 방열체가 방열체 커버를 개재하여 송풍 케이스와 결합되어 있고,

하우징과 송풍 케이스가 체결수단에 의해 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 FET 장치의 하우징, 송풍 케이스, 및 방열체 커버는 서로 밀접하게 접촉 결합되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 블로어 모터의 단속용 FET 장치와 송풍 케이스의 결합방법은,

방열체 하부의 설치용 공간의 천정에 FET 소자와 온도 휴즈를 안착한 후 클립으로 동시에 고정하는 단계와;

PCB 조립체로 상기 설치용 공간의 아래쪽을 막도록 결합하는 동시에, 상기 FET 단자와 온도 휴즈를 상기 PCB 조립체의 홀(hole)에 끼우고 납땜하는 단계와;

방열체 커버로 상기 방열체의 하단에 형성된 계단부를 덮도록 결합하는 단계와;

상기 방열체의 하단을 하우징에 결합하는 단계와;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 4 내지 도 8에 본 실시예에 따른 블로어 모터 단속용 FET 장치 및 그 주변 구성이 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 블로어 모터의 단속용 FET 장치는, 방열체(100)와, 상기 방열체(100)가 하부에서 결합되는 하우징(300)과, 상기 방열체(100)의 하부 설치용 공간(130)에 수용되는 FET 소자(600) 및 온도 휴즈(700)와, 상기 FET 소자 및 온도 휴즈의 단자와 접속되는 PCB 조립체(800)로 구성되어 있다.

그리고, 상기 방열체(100)의 하측부에는 계단부(110)가 형성되어 있다. 또한, 방열체 커버(200)가 방열체(100)를 지나 상기 계단부(110) 위를 덮게 되어 있다. 구체적으로, 상기 방열체 커버(200)는 방열체(100)의 계단부(110) 상면과 측면을 함께 덮도록 아래쪽으로 절곡되어 있다. 상기 방열체 커버(200)의 소재로는 PBT(PolyButylene Terephthalate) 등 내열성과 기계적 강도가 우수한 엔지니어링플라스틱으로 구성되는 것이 바람직하다.

평면에서 바라볼 경우에는, 방열체(100)의 외측면과 하우징(300)의 내측면 사이에 방열체 커버(200)가 설치된 구성으로 되어 있다.

이에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이, 방열체(100)와 송풍 케이스(400)는 직접 접하지 않고, 방열체 커버(200)를 개재하여 결합하게 된다. 그리고, 송풍 케이스(400)와 하우징(300)은 나사 등의 체결수단(500)에 의해 결합되어 있다. 결국, 상기 FET 장치(1000)의 하우징(300), 송풍 케이스(400), 및 방열체 커버(200)는 서로 밀접하게 접촉 결합되어 있다.

또한, 상기 방열체(100) 측면의 방열체 커버 결합부분에는 결합홈(170)이 형성되어 있어 커버(200)가 삽입되어 탄성적으로 결합되게 되어 있다. 이에 따라, 자동차 주행중의 진동에 대해서도 쉽게 빠지지 않고 견고한 결합이 유지될 수 있다.

또한, 상기 방열체 커버(200)와 하우징(300)의 결합부분에는, 결합용 후크(270)(370)가 각각 형성되어 있어, 방열체 커버(200)가 하우징(300)에 탄성적으로 끼워지면서 견고하게 결합되게 되어 있다. 상기 결합용 후크(270)(370)는 둘레를 따라 적당한 개소에 형성되는 것으로 충분하다.

한편, 상기 방열체(100)의 하부쪽에는 FET 소자(600)와 온도 휴즈(700) 등이 수용되기 위한 설치용 공간(130)이 형성되어 있다. 그리고, 방열체 커버(200)의 안쪽 둘레에는 상기 설치용 공간(130)을 폐쇄하기 위해 위쪽으로 절곡된 플랜지(230)가 형성되어 있어, 수용된 부품이 외부의 영향으로부터 적절히 보호될 수 있게 되어 있다.

한편, 클립(900)에 의해 상기 FET 소자(600)와 온도 휴즈(700)는 일체로 방열체(100)에 체결되어 있다. 이에 따라, 방열체(100)로부터 FET 소자(600)로 전달된 열이 온도 휴즈(700)에 용이하게 전달되게 된다.

또한, 상기 방열체(100)의 설치용 공간(130) 아래쪽에는 PCB 조립체(800)가 결합되어 있는데, PCB 조립체(800)의 결합용 홀(hole, 850)을 통해 상기 FET 소자(600)와 온도 휴즈(700)의 단자가 끼워지게 되어 있어, 보다 용이한 조립이 가능하게 되어 있다.

다음, 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 블로어 모터 단속용 FET 장치의 제조공정에 대하여 설명한다.

먼저, 방열체(100) 하부의 설치용 공간(130)의 천정에 FET 소자(600)와 온도 휴즈(700)를 안착한 후 클립(900)으로 함께 묶어서 나사(960)로 고정시킨다.

다음, PCB 조립체(800)를 상기 설치용 공간(130)의 아래쪽에 설치하여 막도록 결합한다. 그리고, 이와 동시에, 상기 FET 소자(600)와 온도 휴즈(700)의 단자를 상기 PCB 조립체(800)의 결합용 홀(850)에 끼우고 납땜한다. 또한, 상기 PCB 조립체(800)에는 플러그(860)가 함께 결합되어 있다.

그리고, 방열체 커버(200)로 상기 방열체(100)의 하단에 형성된 계단부(110)를 덮도록 결합한다.

마지막으로, 상기 방열체(100)의 하단을 하우징(300)에 결합하여 제조된다.

상기한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 자동차 블로어 모터의 구속시 고열이 발생되어 방열체를 통해 열이 전달되더라도, 방열체 커버에 의해 송풍 케이스까지 열이 이르지 못하므로 녹아서 서로 들러붙거나 하는 경우를 방지할 수 있다. 이에 따라, 차량 실내가 오염되는 현상을 피할 수 있고, FET 장치 주변 부품간의 결합을 견고하게 유지할 수 있다.

이에 따라, 적절한 시점에서 블로어 모터를 제어할 수 있으므로, 모터 및 그 주변 구조물의 손상을 방지할 수 있어 내구성이 크게 높아 진다는 장점도 있다.

또한, FET 소자와 온도 휴즈가 클립을 개재하여 방열체에 함께 조립되기 때문에, 온도 휴즈까지의 열전달이 용이하여 블로어 모터의 정확한 단속이 이루어진다는 이점도 있다. 더욱이, 상기 FET 소자와 온도 휴즈의 PCB 조립체와의 조립작업 자체가 용이하므로 제조공정이 매우 간편해진다는 장점도 있다.

Claims

방열체와, 상기 방열체가 하부에서 결합되는 하우징과, 상기 방열체의 하부 설치용 공간에 수용되는 FET 소자 및 온도 휴즈와, 상기 FET 소자 및 온도 휴즈의 단자와 접속되는 PCB 조립체로 구성된 블로어 모터 단속용 FET 장치에 있어서,

상기 방열체(100)의 하부에는 계단부(110)가 형성되어 있고,

상기 방열체(100)를 지나 상기 계단부(110)를 덮는 방열체 커버(200)를 구비하는 것을 특징으로 하는 블로어 모터의 단속용 FET 장치.
제1항에 있어서,

평면에서 바라볼 때, 상기 방열체 커버(200)는 방열체(100)의 외측면과 하우징(300)의 내측면 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 블로어 모터의 단속용 FET 장치.
제2항에 있어서,

상기 방열체 커버(200)는 상기 방열체(100)의 계단부(110) 상면과 측면을 함께 덮도록 아래쪽으로 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는 블로어 모터의 단속용 FET 장치.
제3항에 있어서,

상기 방열체(100) 측면의 방열체 커버 결합부분에는 결합홈(170)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 블로어 모터의 단속용 FET 장치.
제3항에 있어서,

상기 방열체 커버(200)와 하우징(300)의 결합부분에는, 결합용 후크(270)(370)가 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 블로어 모터의 단속용 FET 장치.
제3항에 있어서,

상기 방열체 커버(200)의 안쪽 둘레에는 상기 설치용 공간(130)을 폐쇄하기 위해 위쪽으로 절곡된 플랜지(230)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 블로어 모터의 단속용 FET 장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 방열체 커버(200)의 소재는 엔지니어링 플라스틱인 것을 특징으로 하는 블로어 모터의 단속용 FET 장치.
방열체와, 상기 방열체가 하부에서 결합되는 하우징과, 상기 방열체의 하부 설치용 공간에 수용되는 FET 소자 및 온도 휴즈와, 상기 방열체와 하우징 사이에 배치되며 상기 FET 소자 및 온도 휴즈의 단자와 접속되는 PCB 조립체로 구성된 블로어 모터 단속용 FET 장치에 있어서,

클립(900)에 의해 상기 FET 소자(600)와 온도 휴즈(700)가 함께 방열체(100)에 체결되어 있는 것을 특징으로 하는 블로어 모터의 단속용 FET 장치.
제8항에 있어서,

상기 방열체(100)의 설치용 공간(130) 아래쪽에는 PCB 조립체(800)가 결합되되, 상기 PCB 조립체(800)의 결합용 홀(850)을 통해 상기 FET 소자(600)와 온도 휴즈(700)의 단자가 끼워져서 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 블로어 모터의 단속용 FET 장치.
방열체와, 상기 방열체가 하부에서 결합되는 하우징과, 상기 방열체의 하부 설치용 공간에 수용되는 FET 소자 및 온도 휴즈와, 상기 FET 소자 및 온도 휴즈의 단자와 접속되는 PCB 조립체로 구성된 블로어 모터 단속용 FET 장치에 있어서,

상기 방열체(100)의 하부에는 계단부(110)가 형성되어 있고,

상기 방열체(100)를 지나 상기 계단부(110)를 덮는 방열체 커버(200)를 구비하며,

클립(900)에 의해 상기 FET 소자(600)와 온도 휴즈(700)가 함께 방열체(100)에 체결되는 것을 특징으로 하는 블로어 모터의 단속용 FET 장치.
제10항에 있어서,

상기 방열체(100)의 설치용 공간(130) 아래쪽에는 PCB 조립체(800)가 결합되되, 상기 PCB 조립체(800)의 결합용 홀(850)을 통해 상기 FET 소자(600)와 온도 휴즈(700)의 단자가 끼워져서 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 블로어 모터의 단속용 FET 장치.
블로어 모터의 단속용 FET 장치와 송풍 케이스의 결합구조에 있어서,

제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 FET 장치(1000)의 방열체(100)는, 방열체 커버(200)를 개재하여 송풍 케이스(400)와 결합되어 있고,

하우징(300)과 송풍 케이스(400)가 체결수단(500)에 의해 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 블로어 모터의 단속용 FET 장치의 결합구조.
제12항에 있어서,

상기 FET 장치(1000)의 하우징(300), 송풍 케이스(400), 및 방열체 커버(200)는 서로 밀접하게 접촉 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 블로어 모터의 단속용 FET 장치의 결합구조.
방열체 하부의 설치용 공간의 천정에 FET 소자와 온도 휴즈를 안착한 후 클립으로 동시에 고정하는 단계와;

PCB 조립체로 상기 설치용 공간의 아래쪽을 막도록 결합하는 동시에, 상기 FET 단자와 온도 휴즈를 상기 PCB 조립체의 홀(hole)에 끼우고 납땜하는 단계와;

방열체 커버로 상기 방열체의 하단에 형성된 계단부를 덮도록 결합하는 단계와;

상기 방열체의 하단을 하우징에 결합하는 단계와;

를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 블로어 모터의 단속용 FET 장치의 제조방법.