KR100901304B1 - 자동차용 팬모터의 전원공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 자동차용 팬모터의 전원공급장치는, 프레임; 전기적 부도체로 이루어지며, 상기 프레임에 설치된 지지부재; 상기 지지부재에 설치되어 있으며 모터의 정류자로 전류를 인가하도록 그 정류자와 접촉되는 복수의 브러시; 상기 지지부재에 수용되며, 상기 브러시들에 전류를 공급하기 위한 전기적 도체로 이루어진 복수의 연결편;를 포함하며, 상기 연결편들은 상기 지지부재와 인서트 사출성형에 의해 일체로 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

자동차용 팬모터의 전원공급장치{Power supplying apparatus of a fan motor for a car}

도 1은 일반적인 자동차용 팬모터의 분해 사시도이다.

도 2는 종래의 자동차용 팬모터의 전원공급장치의 일례의 분해 사시도이다.

도 3은 도 2의 결합상태를 보여주는 사시도이다.

도 4는 도 2에 도시된 실시예에서 지지부재를 보여주는 배면도이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자동차용 팬모터의 전원공급장치의 사시도이다.

도 6은 도 5에 도시된 자동차용 팬모터의 전원공급장치의 주요 분해 사시도이다.

도 7은 도 5에 도시된 자동차용 팬모터의 전원공급장치에서 지지부재와 연결핀이 일체로 제조된 모습을 보여주는 도면이다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차용 팬모터의 전원공급장치의 사시도이다.

도 9는 도 8에 도시된 자동차용 팬모터의 전원공급장치의 주요 분해 사시도이다.

도 10은 도 8에 도시된 자동차용 팬모터의 전원공급장치에서 지지부재와 연 결핀이 일체로 제조된 모습을 보여주는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100...자동차용 팬모터의 전원공급장치

150...프레임 200...지지부재

220...단자부 250...연결공

300,300a...연결편 400...브러시 홀더

500...노이즈 필터 520...리드선

550...필터 고정부 600,600a,600b...양극단자

700,700a,700b...음극단자 800...회로차단기

본 발명은 자동차용 팬모터의 전원공급장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 팬모터의 고정자를 구성하는 브러시에 전기를 공급하기 위한 장치로서 모터 외부로부터 공급된 전기가 브러시에 이르기까지의 전류 통로역할을 하는 연결편들의 조립성을 획기적으로 향상시킬 수 있도록 구조가 개선된 자동차용 팬모터의 전원공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차에는 엔진의 온도를 낮추기 위해 냉각수가 구비되고, 엔진의 열에 의해 온도가 높아진 냉각수는 라이에이터를 통과하면서 다시 온도가 낮춰져 엔진을 냉각하도록 순환하고 있다.

특히, 라디에이터에는 그 작동 효율을 높이기 위하여 팬을 회전시키는 팬모터가 장착되어 있다. 도 2에는 종래의 자동차용 팬모터의 전원공급장치의 일례를 도시하였다. 도 3은 도 2의 결합상태를 보인 정면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 실시예에서 지지부재를 보여주는 배면도로서 도시된 바와 같이 종래의 자동차용 팬모터의 일측에 결합되는 엔드브래킷의 내측에 부착되고, 외부의 전원을 공급받는 전원선과 연결되어 팬모터의 내측으로 전원을 공급하는 장치에 있어서, 상기 엔드브래킷의 내측에 부착되는 절연판과, 상기 절연판의 일측에 원형으로 소정 각도를 두고 이격되어 부착되는 다수의 고정자와, 상기 고정자가 부착된 절연판의 후면에 부착되고, 상기 전원선과 결합되며, 상기 고정자와 리드선에 의해 연결되는 다수의 전원공급편;으로 구성되어 있다.

상기 커버본체(10)는 팬모터(1)의 일측에 결합되어 팬모터의 조립이 용이해지도록 하는 것으로서, 중앙부에 팬모터의 회전축이 삽입되는 회전축삽입홈(11)이 형성되고, 일측에는 외부의 전원선(20)이 삽입되는 전원선 인입공(12)을 형성하여 전원선 인입공(12)을 통해 외부의 전원이 원활히 팬모터(1)의 내부로 공급되도록 한다.

상기 절연판(30)은 일반적으로 금속재로 형성되는 커버본체(10)를 통해 발생되는 누전을 방지하면서 고정자(40)가 견고히 고정되도록 하는 것으로서, 중앙부에 상기 회전축삽입홈(11)과 대응되는 관통공(31)이 형성되고, 상기 전원선 인입공(12)과 대응되는 위치에는 전원선 삽입홈(32)을 형성하여 전원선(20)이 용이하게 모터의 내측으로 연결되도록 한다.

상기 고정자(40)는 모터의 회전축에 고정된 회전자와 대응되어 전류의 공급에 의해 전극이 변화되면서 회전자를 회전시키는 것으로서, 상기 절연판(30)의 일측면에 소정 각도를 두고 원형으로 다수개가 배치되면서 상술한 전원선(20)과 연결되고, 중앙부에 회전축이 삽입되도록 한다.

상기 전원공급편(50)은 상기 전원선(20)을 통해 흘러들어오는 전류가 상기 고정자(40)로 통전되도록 하는 것으로서, 외부에 노출되는 전선을 최소화하면서 각각의 연결이 간편하도록 하기 위하여 외부의 전원선이 접속되는 터미널(51)과 절연판(30)에 전원공급편(50)이 고정되도록 하는 고정부(52)로 구성된다.

상기 전원공급편(50)은 전류가 흐르도록 금속재의 판재가 일정한 형상을 이루면서 형성되고, 팬모터에 공급되는 전원의 특성에 맞춰 일반적인 교류전원 또는 직류전원에 사용될 때는 한 쌍이 구비되고, 3상의 전원이 공급될 때에는 세 개가 구비되어 각각 고정자(40)에 번갈아가면서 리드선(60)에 의해 연결되어 고정자(40)가 동일한 극성을 형성하도록 한다.

상기 터미널(51)은 상술한 절연판(30)의 전원선 삽입홈(32)에 위치되도록 전원공급편(50)의 일 끝단에 상술한 전원선(20)의 끝단이 삽입되는 링 형상으로 형성되고, 상기 전원선(20)이 터미널(51)에 삽입된 상태에서 일체로 압착되면서 전원선(20)과 일체로 고정되도록 함으로서, 전원의 공급이 원활하게 이루어지도록 한다.

상기 고정부(52)는 전원공급편(50)이 간편하게 절연판(30)의 후면에 고정되도록 하는 것으로서, 상기 절연판(30)에 관통되어 형성되는 한 쌍의 결합공(33)과, 상기 결합공(33)에 삽입되어 절곡되면서 결합공(33)에 걸림고정되도록 상기 전원공급편(50)에 일체로 형성되는 한 쌍의 고정편(52)으로 구성된다.

이에 따라, 전원공급편(50)을 절연판(30)의 후면에 부착하고, 고정편(52)을 절곡시켜 전원공급편(50)이 절연판(30)에 견고히 고정되도록 한 후에, 터미널(51)에 피복이 제거된 전원선(20)의 끝단을 삽입하고 일체로 압착함으로서, 절연판(30)에 부착된 전원공급편(50)에 원활하게 전원이 공급되게 되는 것이다.

더불어, 상기 전원공급편(50)과 고정자(40) 사이에는 팬모터의 회전축 측으로 슬라이딩 작동되는 고정자(40)에 원활한 전원 공급을 위해 리드선(60)을 각각 압착 또는 납땜등의 방법으로 결합함으로써, 전원공급편(50)으로 공급된 전원이 고정자(40)로 공급되게 되는 것이다.

도 3은 본 발명의 절연판(30)의 배면도로서, 상술한 절연판(30)은 전면에 다수의 고정자(40)가 부착되고, 후면에 전원의 연결을 위한 한 쌍의 전원공급편(50)이 부착되어 전원공급편(50)과 고정자(40)가 리드선(60)에 의해 서로 전기적으로 연결되도록 구성된다.

이와 같은 구조를 가지는 종래의 자동차용 팬모터의 전원공급장치는 상기 전원 공급편(50)을 두개의 절연판(30) 사이에 압착되도록 배치한 것이다. 따라서, 상기 전원 공급편(50)과 절연판(30)을 결합하는 공정이 필요하다. 그런 결합공정은 수작업 또는 다수의 자동화 공정이 필요하므로 조립성이 나쁜 문제가 있다.

또한, 종래의 자동차용 팬모터의 전원공급장치는 그 팬모터 내부에서 발생하는 전자파를 억제하기 위해 예컨대 축전지나 쵸크코일과 같은 노이즈 필터를 설치 할 필요가 있는 경우에, 그러한 노이즈 필터를 설치할 수 있는 공간이 마련되지 않아 모터 외부에 그러한 노이즈 필터를 장착해야만 하는 부수적인 문제점도 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 조립성이 현저하게 향상되도록 구조가 개선된 자동차용 팬모터의 전원공급장치를 제공함에 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 자동차용 팬모터의 전원공급장치는, 프레임; 전기적 부도체로 이루어지며, 상기 프레임에 설치된 지지부재;

상기 지지부재에 설치되어 있으며 모터의 정류자로 전류를 인가하도록 그 정류자와 접촉되는 복수의 브러시;

상기 지지부재에 수용되며, 상기 브러시들에 전류를 공급하기 위한 전기적 도체로 이루어진 복수의 연결편;를 포함하는 자동차용 팬모터의 전원공급장치에 있어서,

상기 연결편들은 상기 지지부재와 인서트 사출성형에 의해 일체로 결합되어 있는 점에 특징이 있다.

상기 연결편들은 한 쌍이 구비되며, 하나의 연결편은 양극 단자에 전기적으로 연결되고 나머지 연결편은 음극 단자에 전기적으로 연결된 것이 바람직하다.

상기 연결편들은 두 쌍이 구비되며, 한 쌍의 연결편은 각각 양극 단자에 전 기적으로 연결되고 나머지 한 쌍의 연결편은 각각 음극 단자에 전기적으로 연결된 것이 바람직하다.

상기 지지부재에 결합되며, 상기 양극 단자와 음극단자 중 어느 하나와 상기 전기 연결편들 중 어느 하나 사이에 배치되어 모터 내부에서의 전자파 발생을 억제하는 노이즈 필터를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 지지부재에 결합되며, 그 지지부재에 형성된 전기회로 상에 배치되어 과전류에 의한 그 전기회로의 손상을 방지하는 회로차단기가 더 포함된 것이 바람직하다.

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

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 자동차용 팬모터의 전원공급장치의 사시도이다. 도 6은 도 5에 도시된 자동차용 팬모터의 전원공급장치의 주요 분해 사시도이다. 도 7은 도 5에 도시된 자동차용 팬모터의 전원공급장치에서 지지부재와 연결핀이 일체로 제조된 모습을 보여주는 도면이다.

도 5 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 자동차용 팬모터의 전원공급장치(100)는 프레임(150)과, 지지부재(200)와, 연결편(300)과, 브러시 홀더(400)와, 노이즈 필터(500)를 포함하고 있다.

상기 프레임(150)은 팬모터의 일측에 결합되며, 강(steel) 등과 같은 금속소재로 이루어져 있다. 상기 프레임(150)에는 후술하는 지지부재(200)와, 브러시 홀더(400)와, 노이즈 필터(500)가 설치되어 있다.

상기 지지부재(200)는 리벳 등과 같은 고정수단에 의해 상기 프레임(150)의 내측면에 고정되도록 설치되어 있다. 상기 지지부재(200)는 전기적으로 부도체인 열경화성 수지로 이루어져 있다. 더 구체적으로는 페놀수지로 이루어져 있다. 상기 지지부재(200)는 전기 단자가 설치될 수 있도록 테두리 부근에 단자부(220)가 복수개가 설치되어 있다. 본 발명의 실시예에서는 2개 단자부(220)가 마련되어 있다. 상기 단자부(220)들은 서로 대칭되는 위치에 배치되어 있다. 상기 단자부(220)들 중 적어도 하나 이상에는 팬모터 외부의 전원에 연결되는 전선의 일단부가 전기적으로 접촉 설치되는 전기 단자가 한 쌍이 마련되어 있다. 상기 한 쌍의 전기 단자는 양극 단자(600)와 음극 단자(700)로 이루어져 있다. 상기 지지부재(200)는 복수의 연결공(250)을 구비하고 있다. 상기 연결공(250)들은 상기 지지부재(200)의 양면을 관통하도록 형성되어 있다. 더 구체적으로 상기 연결공들(250)들은 상기 단자부(220)들 사이에 상기 지지부재(200)의 원주 방향으로 서로 대칭되도록 2쌍이 마련되어 있다. 상기 연결공(250)들의 배치는 도 5 및 도7 또는 도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이 서로 대칭되게 배치되어 있다. 상기 지지부재(200)는 필터 고정부(550)를 복수개 구비하고 있다. 상기 필터 고정부(550)는 후술하는 노이즈 필터(500)가 끼워져 고정되는 자리이다. 상기 지지부재(200)는 사출성형에 의해 제조된다.

상기 연결편(300)은 복수개가 마련되어 있다. 상기 연결편(300)들은 전기적으로 도체인 재질로 이루어져 있다. 본 실시예에서는 구리 합금으로 제조되었다. 상기 연결편(300)들은 상기 지지부재(200)의 내부에 수용되어 있다. 상기 연결편(300)들은 상기 연결공(250)들을 통해 상기 지지부재(200)의 외부에 부분적으로 노출되어 있다. 상기 연결편(300)들은 상기 지지부재(200)와 일체로 결합되어 있다. 더 구체적으로는 상기 연결편(300)들은 상기 지지부재(200)에 인서트 되어 있다. 상기 지지부재(200)는 상기 연결편(300)들이 금형에 배치된 상태에서 인서트 사출성형 방식으로 제조되었다.

상기 브러시 홀더(400)는 상기 지지부재(200)의 일측에 원형으로 서로 이격되어 복수개가 배치되어 있다. 본 발명의 실시예에서는 4개의 브러시 홀더(400)가 등간격으로 배치되어 있다. 상기 각 브러실 홀더(400) 내에는 브러시(미도시)가 수용되어 있다. 상기 각 브러시는 모터의 정류자로 전류를 인가하도록 그 정류자와 접촉되게 설치된다. 상기 브러시는 상기 브러시 홀더(400) 내부에 설치된 스프링에 의해 그 브러시 홀더(400) 외부로부터 밀려 나오도록 설치되어 있다.

상기 노이즈 필터(500)는 축전기(capacitor or condenser) 또는 쵸크 코일(choke coil)과 같은 것으로서, 팬모터 내부에서 전자파가 발생되는 것을 억제하는 기능을 한다. 상기 노이즈 필터(500)는 상기 지지부재(200)에 마련된 필터 고정부(550)에 끼워져서 그 지지부재(200)에 결합되어 있다. 상기 노이즈 필터(500)는 상기 양극 단자(600)와 음극 단자(700) 중 어느 하나와 상기 연결편(300)들 중 어느 하나 사이에 배치되어 있다. 상기 단자(600, 700)와 상기 노이즈 필터(500)와 상기 어느 하나의 연결편(300)은 전기적으로 연결되어 있다. 즉, 상기 전기 단자(600,700)들 중 양극 단자(600)는 상기 연결편(300)들 중 어느 하나와 전기적으로 연결되어 있다. 상기 전기 단자(600, 700)들 중 음극 단자(700)는 상기 연결편(300)들 중 나머지 하나와 전기적으로 연결되어 있다. 본 실시예에서 상기 브러시들 중 정류자를 중심으로 서로 마주하도록 배치된 두개의 브러시는 서로 같은 전기 단자(600, 700)에 연결되어 있다. 즉, 2개의 브러시는 양극 단자(600)에 연결되고, 나머지 2개의 브러시는 음극 단자(700)에 연결되어 있다. 따라서, 본 실시예에 서는 양극 단자(600) 하나와 음극 단자(700) 하나가 마련되어 2단 터미널을 구성하고 있다.

상기 지지부재(200)에는 상기 회로차단기(800, circuit breaker)가 설치되어 있다. 상기 회로차단기(800)는 그 지지부재(200)에 형성된 전기회로에 과전류가 흘렀을 경우 그 과전류로 인하여 그 지지부재(200)에 형성된 전기회로가 손상되는 것을 방지하기 위해 마련된 것이다. 상기 회로차단기(800)는 상기 전기회로에 과전류가 흐를경우 그 회로에 흐르는 전류를 차단하는 기능을 가진다. 상기 회로차단기(800)는 바이메탈 방식 또는 전자석 방식 등 종래에 공지된 부품을 사용할 수 있으므로 상세한 서술은 생략하기로 한다.

이하 상기 자동차용 팬모터의 전원공급장치(100)의 조립성 향상효과를 상세하게 서술한다.

본 발명의 가장 큰 특징은 지지부재(200)와 연결편(300)들이 인서트 사출성형에 의해 일체로 결합되어 있다는 점이다. 따라서, 종래의 자동차용 팬모터의 전원공급장치(10)의 조립시에는 절연판(30)과 전원 공급편(50)을 작업자가 수작업으로 조립하여야 했다. 그러나, 본 발명에 따른 지지부재(200)와 연결편(300)들이 미리 일체로 결합되어 있기 때문에 상기 프레임(150)에 상기 지지부재(200)를 리벳팅 등과 같은 방법으로 고정한 다음, 상기 지지부재(200)에 마련된 필터 고정부(550)에 노이즈 필터(500)를 끼워 넣고, 그 노이즈 필터(500)의 양단을 각각 상기 전기 단자 (600, 700)중 어느 하나에 연결하고, 나머지 하나를 상기 연결편(300)에 연결하면 상기 자동차용 팬모터의 전원공급장치(100)의 조립이 완료된다. 즉, 종래에 비하여 현저하게 조립성이 향상되는 것을 이해할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에서와 같이 상기 노이즈 필터(500)를 상기 지지부재(200)에 직접 설치할 수 있도록 하였기 때문에 종래의 구조와 달리 팬모터 내부에 노이즈 필터(500) 구조를 구현할 수 있는 효과가 있다.

한편, 도 8 내지 도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 다른 실시예의 자동차용 팬모터의 전원공급장치(100a)가 도시되어 있다. 도 8에 도시된 지지부재(200)에는 두 쌍의 전기 단자가 마련되어 있고, 연결편(300a)들도 그에 대응되도록 두 쌍이 마련되어 있다. 즉, 양극 단자(600a, 600b)와 음극 단자(700a, 700b)가 각각 2개 씩 마련되어 4개의 브러시에 각각 독립적으로 전류의 제어가 가능하도록 한 경우이다. 이와 같은 경우에도 앞서 상술한 2단 터미널 구조와 동일하게 4단 터미널 구조를 구현할 수 있다. 이 경우에는 연결편(300a)의 형상과 숫자만 달라졌을 뿐 지지부재(200)의 형상은 동일하다. 따라서, 하나의 금형으로 2단 터미널 구조와 4단 터미널 구조를 필요에 따라 구현할 할 수 있는 효과가 있다. 이와 같이 도 8 내지 도 10에 도시된 다른 실시예는 도 5 내지 도 7에 도시된 실시예에 비하여 연결편(300a)들과 전기 단자들의 차이만이 있을 뿐이며, 다른 구성요소는 동일하므로 각 구성요소에 대한 설명은 상기 도 5 내지 도 7에 도시된 실시예에 관한 서술을 참조하기로 한다.

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.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자동차용 팬모터의 전원공급장치는 부도체인 지지부재와 도체인 연결편을 인서트 사출방식에 의해 일체로 형성되어 있으므로 조립성이 현저히 향상되는 효과가 있다. 또한, 하나의 지지부재에 관한 금형에서 2단 터미널 구조 또는 4단 터미널 구조를 선택적으로 제조할 수 있으므로 제조 원가가 혁신적으로 절감될 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서와 같이 지지부재를 열경화성 수지로 제작하는 경우에는 과열로 인하여 그 지지부재가 손상 될 가능성이 없기 때문에 종래의 열가소성 수지로 된 지지부재를 사용하는 팬모터에 비하여 내구성이 현저히 향상된 팬모터를 제공하는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 프레임;

   전기적 부도체로 이루어지며, 상기 프레임에 설치된 지지부재;

   상기 지지부재에 설치되어 있으며 모터의 정류자로 전류를 인가하도록 그 정류자와 접촉되는 복수의 브러시;

   상기 지지부재에 수용되며, 상기 브러시들에 전류를 공급하기 위한 전기적 도체로 이루어진 복수의 연결편;를 포함하는 자동차용 팬모터의 전원공급장치에 있어서,

   상기 연결편들은 상기 지지부재와 인서트 사출성형에 의해 일체로 결합되어 있으며,

   상기 지지부재는 하나의 금형으로 2단 터미널 또는 4단 터미널 구조를 구현할 수 있도록 전기 단자가 설치될 수 있는 2개의 단자부가 서로 대칭되는 위치에 마련되며,

   상기 단자부 중 적어도 하나에는 팬 모터의 외부 전원에 연결되는 전선의 일단부가 전기적으로 접촉 설치되는 전기 단자가 한 쌍 마련되어 있으며,

   상기 지지부재는 그 지지부재의 양면을 관통하는 연결공을 2쌍 구비하며,

   상기 연결편들은 상기 연결공들을 통해 상기 지지부재의 외부에 부분적으로 노출되어 있으며,

   상기 2쌍의 연결공은 상기 지지부재의 원둘레를 따라 서로 대칭되는 위치에 배치된 것을 특징으로 하는 자동차용 팬모터의 전원공급장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 연결편들은 한 쌍이 구비되며, 하나의 연결편은 양극 단자에 전기적으로 연결되고 나머지 연결편은 음극 단자에 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 자동차용 팬모터의 전원공급장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 연결편들은 두 쌍이 구비되며, 한 쌍의 연결편은 각각 양극 단자에 전기적으로 연결되고 나머지 한 쌍의 연결편은 각각 음극 단자에 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 자동차용 팬모터의 전원공급장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 지지부재에 결합되며, 상기 양극 단자와 음극단자 중 어느 하나와 상기 전기 연결편들 중 어느 하나 사이에 배치되어 모터 내부에서의 전자파 발생을 억제하는 노이즈 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 팬모터의 전원공급장치.
5. 제2항에 있어서,

   상기 지지부재에 결합되며, 그 지지부재에 형성된 전기회로 상에 배치되어 과전류에 의한 그 전기회로의 손상을 방지하는 회로차단기가 더 포함된 것을 특징으로 하는 자동차용 팬모터의 전원공급장치.

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