KR101433337B1 - 모터 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터 조립체에 관한 것으로서, 특히 모터 조립체에 회전력을 발생시키도록 외부 전원을 공급하는 브러쉬의 구조에 관한 것이다.

본 발명은 모터 케이스의 내주면에 설치된 고정자와, 상기 고정자에 대향하도록 상기 모터 케이스에 회전 가능하게 내장된 회전축과, 상기 회전축에 장착되며, 전원을 공급받아 회전하도록 정류자와 전자기 코일을 구비한 회전자 및 상기 정류자에 대향하게 배치된 브러쉬 홀더에 삽입되고, 스프링에 의해 힘을 전달받아 상기 정류자에 상기 전원을 공급하는 브러쉬를 포함하며, 상기 브러쉬의 일측에는 서브 스프링에 의한 장력에 의해 상기 정류자에 접촉되도록 서브 브러쉬가 구비될 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 브러쉬 일측에서 서브 스프링에 의하여 습동 가능하게 마련된 서브 브러쉬를 정류자와 접촉하게 함으로써, 서브 브러쉬의 마찰 마모에 의한 서브 스프링의 장력 약화 및 이에 의한 서브 브러쉬의 습동 불량을 브러쉬에 장력을 인가하는 스프링에 의하여 일정하게 지지할 수 있으므로, 정류자와 브러쉬의 접촉 불량에 기인한 모터 조립체의 성능 저하를 방지할 수 있다.

모터, 브러쉬, 정류자

Description

모터 조립체{MOTOR ASSEMBLY}

본 발명은 모터 조립체에 회전력을 발생시키도록 외부 전원을 공급하는 브러쉬의 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 공조장치는 차량 실내로 유입된 외기를 송풍기 유닛(Blower Unit)에 의하여 냉매가 흐르는 증발기 유닛(Evaporator Unit) 또는 차량 엔진의 냉각수가 흐르는 히터 코어 유닛(Heater Core Unit)으로 선택적으로 통과시켜 열교환시킨다.

상기 열교환된 외기는 차량 실내의 각 부위와 연통된 디프로스트 벤트(Defrost Vent), 페이스 벤트(Face Vent) 및 플로어 벤트(Floor Vent)를 통하여 냉기 또는 온기 상태로 차량 실내의 여러 방향으로 분배됨으로써 냉난방을 한다.

공조 케이스 입구에 배치된 상기 송풍기 유닛은 송풍 팬과 모터로 구성된 송풍기가 스크롤 케이스에 장착되어 내기 또는 외기를 증발기 쪽으로 송풍시킨다.

상기 송풍기는 공조 장치를 켤 때 함께 작동되므로 내구성이 있어야 하는 것은 물론이고, 탑승객이 송풍기 소음에 민감하므로 이를 철저히 대비해야 한다.

송풍기 소음은 송풍 팬이 밸런스가 맞지 않아서 발생하는 소음과 모터의 브러쉬와 정류자가 불균일하게 접촉될 때 발생되는 소음으로 구분할 수 있다.

상기 송풍팬의 소음은 팬밸런스를 맞추어 항상 일정하게 유지되게 함으로써 개선할 수 있고, 상기 모터의 소음은 브러쉬와 정류자가 접촉되는 면이 일정하게 유지되게 함으로써 개선할 수 있다.

도 1은 종래 모터 조립체를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 A-A' 선에 따라 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 모터 조립체(10)는 모터 케이스(11)에 회전축(12)이 회전가능하게 지지되고, 상기 모터 케이스(11)의 내주면을 따라 고정자(13)가 장착되며, 상기 고정자(13)와 대향하게 회전축(12) 상에 정류자(14) 및 전기자 코일(15)이 감겨진 회전자(16)가 구비된다.

상기 회전축(12) 하부에는 정류자(14)가 장착되고, 상기 정류자(14)에 대향되게 스프링(17)으로 탄성 지지되는 복수개의 브러쉬(18)가 브러쉬 홀더(19)에 내장된다.

상기 브러쉬 홀더(19)는 상기 모터 케이스(11)의 스페이스 부재(11a)에 장착된 판형 시트(21)를 통하여 지지된다.

상기 회전축(12)의 하부는 이물질이 모터 조립체(10) 내부로 유입되지 않도록 커버(22)로 덮어 진다.

상기 모터 조립체(10)에 의하면, 브러쉬(18)를 통해 외부 전원이 정류자(14)로 인가되고, 정류자(14)를 통해 전기자 코일(15)의 한쪽 방향으로 전류가 흐르게 되며, 고정자(13)에 의해 자속이 발생됨으로써 고정자(13)와 회전자(16) 사이에 자계가 발생한다. 이 때 전기자코일(15) 쪽으로 흐르는 전류가 플레밍의 왼손 법칙에 의해 전하 입자에 힘이 작용하면서 회전자(16)에 회전력을 발생시키게 된다.

여기서, 상기 모터 조립체(10)는 상기 브러쉬(18)가 브러쉬 홀더(19)에서 스프링(17)에 의해 탄성 지지된다. 따라서 정류자(14)와의 접촉에 의한 마찰로 브러쉬(18) 마모가 발생하고, 이로 인해 정류자(14)와 브러쉬(18)의 불균일한 접촉으로 인한 소음이 발생하며, 스프링(17)의 장력도 약해지게 된다. 이러한 상기 모터 조립체(10)를 차량용 송풍기 모터에 적용하면 소음이 발생되는 문제점이 있다.

또한, 상기 스프링(17)의 장력 약화는 브러쉬 홀더(19) 내에서 브러쉬(18)의 습동 불량을 야기하게 되고, 이는 정류자(14)와 브러쉬(18)의 접촉을 방해하게 되어 모터 조립체(10)의 성능 감소 또는 모터 조립체(10)의 작동을 정지시킬 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스프링의 장력 약화에 의한 브러쉬의 습동 불량을 방지하여 정류자와 브러쉬의 비접촉에 의한 모터 조립체의 성능 감소를 방지할 수 있는 개선된 모터 조립체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

발명은 모터 케이스와, 상기 모터 케이스의 내주면에 설치된 고정자와, 상기 고정자에 대향하도록 상기 모터 케이스에 회전 가능하게 내장된 회전축과, 상기 회전축에 장착되며, 전원을 공급받아 회전 자계를 형성하도록 정류자와 전자기 코일을 구비한 회전자 및 상기 정류자에 대향하게 배치된 브러쉬 홀더에 삽입되고, 스프링에 의해 힘을 전달받아 상기 정류자에 상기 전원을 공급하는 브러쉬를 포함하는 모터 조립체로서, 상기 브러쉬의 일측에는 상기 정류자에 접촉되도록 서브 브러쉬가 구비될 수 있다.

상기 서브 브러쉬는 상기 브러쉬의 일측에 형성된 삽입 홈에 습동 가능하게 삽입될 수 있으며, 상기 브러쉬 및 상기 서브 브러쉬 사이에는 상기 스프링보다 더 큰 장력을 가진 서브 스프링이 더 개재될 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 모터 조립체에 의하면, 브러쉬 일측에서 서브 스프링에 의하여 습동 가능하게 마련된 서브 브러쉬를 정류자와 접촉하게 함으로써, 서브 브러쉬의 마찰 마모에 의한 서브 스프링의 장력 약화 및 이에 의한 서브 브러쉬의 습동 불량을 브러쉬에 장력을 인가하는 스프링에 의하여 일정하게 지지할 수 있게 된다. 이로 인하여, 정류자와 브러쉬의 접촉 불량에 따른 모터소음을 줄임으로써 공조장치의 소음을 저감할 수 있게 된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 조립체를 나타낸 부분 단면도이고, 도 4는 브러쉬 홀더에서 브러쉬를 분해한 사시도이고, 도 5는 도 3의 B-B' 선에 따른 단면도이다.

본 발명에 따른 모터 조립체(100)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 모터 케이스와, 고정자(113)와, 회전축(112)과, 회전자(116) 및 브러쉬(118)를 포함한다.

상기 고정자(113)는 모터 케이스(110)의 내주면에 설치되어 고정 자계를 형성할 수 있다.

상기 회전축(112)은 상기 고정자(113)에 대향하도록 상기 모터 케이스(110)에 회전 가능하게 내장될 수 있다.

상기 회전자(116)는 상기 회전축(112)에 장착되며, 정류자(114) 및 상기 정류자(114) 상부에 권선된 전기자 코일(115)을 포함할 수 있다.

상기 회전자(116)는 상기 브러쉬(118)로부터 공급받은 전원(전류)과 상기 고정자(113)에 의하여 형성된 고정 자계가 상호 작용을 하여 회전 자계를 형성할 수 있다.

상기 브러쉬(118)는 상기 회전자(116)에 전원을 공급하도록 상기 회전자(116), 즉 상기 정류자(114)에 면 접촉을 할 수 있다.

상기 브러쉬(118)는 상기 정류자(114)에 대향하게 배치된 브러쉬 홀더(121)에 삽입되며, 상기 브러쉬 홀더(121)와 상기 브러쉬(118) 사이에 개재된 스프링(117)의 장력에 의하여 브러쉬(118)의 일측 면이 상기 정류자(114)에 면 접촉할 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 브러쉬(118)의 일측 면에는 삽입 홈(118a)이 형성될 수 있으며, 상기 삽입 홈(118a)에는 상기 정류자(114)에 1차적으로 면 접촉할 수 있는 서브 브러쉬(120)가 삽입될 수 있다.

상기 서브 브러쉬(120)는 상기 브러쉬(118)와 동일 또는 유사한 재질일 수 있으며, 상기 브러쉬(118)와 같이 상기 정류자(114)에 전원을 공급할 수 있다.

상기 서브 브러쉬(120)와 상기 브러쉬(118) 사이에는 서브 스프링(119)이 개재될 수 있는데, 상기 서브 브러쉬(120)는 상기 서브 스프링(119)의 장력에 의해 상기 정류자(114)에 접촉할 수 있다.

상기 스프링(117)과 서브 스프링(119)이 같은 탄성력을 갖게 되면, 상기 서브 브러쉬(120)가 상기 정류자(114)와의 마찰로 인해 마모가 진행되게 된다.

반면, 상기 스프링(117)의 탄성력이 상기 서브 스프링(119)의 탄성력 보다 클 경우, 상기 서브 브러쉬(120)가 상기 정류자(114)에 의해 일부 마모된 다음 상기 브러쉬(118)와 동시에 마모가 진행되게 된다.

상기 서브 브러쉬(120)의 마모가 완료되어 상기 브러쉬(118)와 정류자(114) 와의 마찰이 진행되면 스프링(117)의 장력은 서브 스프링(119)의 장력 보다 커지게 된다.

따라서, 먼저 서브 스프링(119)의 장력에 의해 상기 서브 브러쉬(120)를 정류자(114)에 접촉시킨 후, 서브 스프링(119)의 장력 약화시, 2차적으로 스프링(117)에 의한 장력에 의해 서브 브러쉬(120) 또는 브러쉬(118)를 정류자(114)에 접촉시킬 수 있다.

상기와 같이 브러쉬(118) 일측에 정류자(114)에 접촉하는 서브 브러쉬(120) 및 상기 서브 브러쉬(120)에 장력을 인가하는 서브 스프링(119)을 마련하면, 상기 서브 브러쉬(120)의 마모에 의한 서브 스프링(119)의 장력 약화시, 일정한 장력을 가진 스프링(117)에 의하여 서브 브러쉬(120)에 작용할 수 있다.

따라서, 회전하는 정류자(114)와의 접촉 시 종래와 같은 브러쉬(118) 마모에 의한 스프링(117)의 장력 약화 및 이에 의한 브러쉬(118)의 습동 불량을 방지할 수 있다.

상기 브러쉬 홀더(121)는 상기 모터 케이스(110)의 스페이스 부재(111)에 장착된 판형 시트(122)를 통하여 지지될 수 있다.

상기 회전축(112) 하부는 이물질이 모터 조립체(100) 내부로 유입되는 것을 방지하기 위하여 커버(123)에 의하여 덮을 수 있다.

상기와 같은 구조의 모터 조립체(100)는 마찰 마모에 관계없이 일정한 장력을 유지할 수 있는 서브 브러쉬(120)와, 브러쉬(118)와, 서브 스프링(119) 및 스프링(117)의 복합체로부터 면 접촉하고 있는 정류자(114)에 전원이 인가되면, 상기 정류자(114)를 통해 전기자 코일(115)의 한쪽 방향으로 전류가 흐르게 되고, 상기 전류는 고정자(113)에 의해 형성된 고정 자계와의 상호 작용에 의해 소정의 방향으로 힘이 발생될 수 있다.

상기 전류와 고정 자계 및 힘은 플레임의 왼손 법칙에 따르며, 상기 힘의 작용 방향에 따라 회전자(116)가 회전하여 모터 조립체(100)가 구동할 수 있다.

따라서, 종래와 같이 브러쉬(118)의 마모에 의해 스프링(117)의 장력 약화 및 이에 의한 브러쉬(118)의 습동 불량 때문에 발생되던 모터 조립체(100)의 구동 성능 저하는 서브 브러쉬(120) 및 서브 스프링(119)를 브러쉬(118)에 결합시킴으로서 방지할 수 있다.

도 1은 종래의 모터 조립체를 나타낸 부분 단면도,

도 2는 도 1의 A-A' 선에 따른 단면도,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 조립체를 나타낸 부분 단면도,

도 4는 브러쉬 홀더에서 브러쉬를 분해한 사시도,

도 5는 도 3의 B-B' 선에 따른 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100... 모터 조립체 110... 모터 케이스

112... 회전축 113... 고정자

114... 정류자 115... 전기자 코일

116... 회전자 117... 스프링

118... 브러쉬 119... 서브 스프링

120... 서브 브러쉬 121... 브러쉬 홀더

Claims (3)

1. 모터 케이스(110)와, 상기 모터 케이스(110)의 내주면에 설치된 고정자(113)와, 상기 고정자(113)에 대향하도록 상기 모터 케이스(110)에 회전 가능하게 내장된 회전축(112)과, 상기 회전축(112)에 장착되며, 전원을 공급받아 회전하는 정류자(114)와 전기자 코일(115)을 구비한 회전자(116) 및 상기 정류자(114)에 대향하게 배치된 브러쉬 홀더(121)에 삽입되고, 스프링(117)에 의해 힘을 전달받아 상기 정류자(114)에 상기 전원을 공급하는 브러쉬(118)를 포함하는 모터 조립체(100)에 있어서,

   상기 브러쉬(118)의 일측에는 상기 정류자(114)에 접촉되도록 서브 브러쉬(120)가 구비되고,

   상기 브러쉬(118)의 타측과 상기 브러쉬 홀더(121)의 사이에는 상기 스프링(117)이 개재되며,

   상기 서브 브러쉬(120)는 상기 브러쉬(118)의 일측에 형성된 삽입 홈(118a)에 습동 가능하게 삽입되며,

   상기 브러쉬(118) 및 상기 서브 브러쉬(120) 사이에는 서브 스프링(119)이 개재된 것을 특징으로 하는 모터 조립체.
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