KR101758913B1 - 직류모터의 시트 플레이트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피그 테일과 EMI 필터 와이어 사이에 바람직하지 않은 접촉을 방지할 수 있는 간섭 방지 가이드를 포함하여 EMI 필터의 작동 신뢰성이 보장될 수 있는 시트 플레이트에 관한 것으로, 브러시가 직경방향으로 이동하는 직류모터의 시트 플레이트로서, 상기 브러시에 연결되는 피그 테일, 상기 시트 플레이트의 상면에 배치되는 EMI 필터 와이어 및 상기 피그 테일과 상기 EMI 필터 와이어의 인접 부위에 배치되고 상기 시트 플레이트의 상면으로 돌출된 격벽 형상으로 이루어지며, 상기 피그 테일의 이동에 따른 상기 EMI 필터 와이어와의 접촉을 방지하는 간섭 방지 가이드를 포함하는 시트 플레이트를 제공한다. 따라서, 피그 테일과 EMI 필터 와이어의 간섭이 방지되므로 EMI 필터의 작동 신뢰성이 향상된다.

Description

직류모터의 시트 플레이트{SHEET PLATE FOR AC MOTOR}

본 발명은 직류모터의 시트 플레이트에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 피그 테일과 EMI 필터 와이어 사이에 바람직하지 않은 접촉을 방지할 수 있는 간섭 방지 가이드를 포함하여 EMI 필터의 작동 신뢰성이 보장될 수 있는 시트 플레이트에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 바퀴와 연결된 스티어링 휠을 조작하여 주행 방향을 조작할 수 있도록 되어 있다. 그러나, 바퀴와 노면과의 저항이 크거나 스티어링의 장애요인 발생시 조작력이 약화되어 신속한 조작이 어려운 경우가 있고, 이를 해결하기 위해 파워스티어링 장치가 사용된다. 이러한 파워스티어링 장치는 스티어링 휠의 조작에 동력장치를 개입하여 조작의 힘을 경감시키도록 하는 장치이다.

파워스티어링 장치는 스티어링 휠의 회전을 감지하여 랙 또는 조향축에 설치되어 회전운동을 도와주는 모터를 가동시켜 조향장치가 원활하게 작동되도록 하는 구조를 가진다. 상기 모터는 일반적으로 모터축, 시트 플레이트, 정류자, 브러시, 마그넷 등으로 이루어진다.

이와 같은 정류자형 모터는 브러시가 피그테일(pigtail)을 통해 공급되는 전원에 의하여 정류자와 마찰작용을 수행하면서 전원을 공급하도록 한다. 그런데, 상기 정류자는 순간적인 전극변화를 유도하기 위하여 미세한 간격으로 극성부가 형성되므로 상기 극성부와 브러시의 마찰접속시 불꽃방전이 일어나게 되며, 이에 따라 노이즈(noise)를 발생하게 되는 단점이 있다.

이러한 문제를 해소하기 위해 EMI(Electro Magnetic Interference)필터가 적용된다. 도 1은 이러한 종래기술의 EMI 필터가 적용된 직류모터의 시트 플레이트를 나타내는 평면도이고, 도 2는 종래기술의 시트 플레이트에서 EMI 필터와 피그테일 간의 간섭 부위를 나타낸 확대 평면도이다.

시트 플레이트(10)는 대략 원판 형상으로 이루어진 사출물로서, 중심부에는 모터축(미도시)이 관통되며, 일면에는 브러시 홀더(11) 내부에 수용된 브러시(미도시)가 배치된다.

한편, 상기 브러시에는 정류자로 전류를 흘려주기 위한 피그테일(pigtail, 13)이 연결되어 있는데, 브러시 홀더(11)의 내부에서 외부로 연장된다.

상기 브러시는 정류자에 마찰하면서 접촉하기 때문에 브러시 홀더(11)의 내부에서 시트 플레이트(10)의 직경방향으로 이동하고, 상기 브러시의 이동에 따라서 피그테일(13)도 함께 직경방향으로 이동하게 된다.

한편, 상기 시트 플레이트(10)의 상면에는 상기 EMI 필터 와이어(12)가 배치되며 노이즈를 저감시키는 역할을 한다.

그런데, 상기 피그테일(13)과 EMI 필터 와이어(12)가 인접하기 때문에 상기와 같이 브러시의 이동에 따라 움직이는 피그테일(13)이 EMI 필터 와이어(12)와 접촉되는 경우가 발생한다.

도전체로 이루어지는 상기 피그테일(13)과 EMI 필터 와이어(12)가 접촉하는 경우 필터링 기능이 저하되거나 경우에 따라 상실되고, 이는 바람직하지 않은 주파수 발생이라는 결과로 이어진다.

이러한 모터가 자동차의 스티어링 장치에 사용되는 경우, 상기와 같은 장애 주파수는 주변기기에 영향을 미치고 오작동이나 심각한 경우 주행중 사고위험의 문제점을 가지게 된다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, EMI 필터 와이어와 피그테일 간의 접촉을 방지할 수 있는 구조를 가짐으로써 작동 신뢰성과 안정성이 향상되는 직류모터의 시트 플레이트를 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 시트 플레이트는, 브러시가 직경방향으로 이동하는 직류모터의 시트 플레이트로서, 상기 브러시에 연결되는 피그 테일, 상기 시트 플레이트의 상면에 배치되는 EMI 필터 와이어 및 상기 피그 테일과 상기 EMI 필터 와이어의 인접 부위에 배치되고 상기 시트 플레이트의 상면으로 돌출된 격벽 형상으로 이루어지며, 상기 피그 테일의 이동에 따른 상기 EMI 필터 와이어와의 접촉을 방지하는 간섭 방지 가이드를 포함하는 시트 플레이트를 제공한다. 따라서, 피그 테일과 EMI 필터 와이어의 간섭이 방지되므로 EMI 필터의 작동 신뢰성이 향상된다.

또한, 본 발명에 따른 시트 플레이트는, 상기 간섭 방지 가이드는 상기 시트 플레이트와 일체로 형성된 시트 플레이트를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 시트 플레이트는, 상기 간섭 방지 가이드는 상기 시트 플레이트의 직경 방향의 중심축에 대해 경사지도록 배치된 시트 플레이트를 제공한다. 따라서, 상기 피그 테일의 유동에 따른 간섭을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 시트 플레이트는, 내부에 상기 정류자를 수용하고, 상기 피그 테일이 인출된 상태로 이동이 가능하도록 길이방향으로 길게 형성된 가이드홈을 포함하는 브러시 홀더를 더 포함하고, 상기 피그 테일은 상기 가이드 홈과 상기 간섭 방지 가이드 사이에 배치되는 시트 플레이트를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 시트 플레이트는, 상기 EMI 필터 와이어는 권취된 형상의 코일부와 연장부로 이루어지고, 상기 간섭 방지 가이드는 상기 코일부의 단부측에 인접하여 배치되는 시트 플레이트를 제공한다.

전술한 내용과 같이 구성되는 본 발명에 따른 간섭 방지 가이드가 배치된 시트 플레이트에 의해 EMI 필터 와이어와 피그 테일 간에 간섭을 방지할 수 있으므로, EMI 필터 와이어의 동작의 신뢰성이 향상되며 이에 따라, 주변 장비에 영향을 미치는 장애 주파수의 발진을 적절하게 제어할 수 있게 되므로, 전체적인 시스템 작동의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 단순한 구조로 시트 플레이트와 함께 사출되는 방식으로 생산될 수 있어 생산 과정에 추가적인 공정이 필요 없고, 간섭여부를 검수할 필요성이 없어 생산 효율이 더욱 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 시트 플레이트를 나타내는 평면도.
도 2는 종래기술에 따른 시트 플레이트의 EMI 필터 와이어와 피그테일 간의 간섭 부위를 나타낸 확대 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 간섭 방지 가이드가 적용된 시트 플레이트를 나타내는 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 시트 플레이트의 간섭 방지 가이드 부위를 나타내는 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 시트 플레이트의 간섭 방지 가이드의 배치상태를 나타내는 평면도.
도 6은 본 발명에 따른 시트 플레이트의 간섭 방지 가이드의 형상을 나타내는 정면도 및 측면도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 직류모터의 시트 플레이트를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 간섭 방지 가이드가 적용된 시트 플레이트를 나타내는 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 시트 플레이트의 간섭 방지 가이드 부위를 확대하여 나타낸 평면도이다.

이하, 시트 플레이트(100)의 상면은 브러시 및 EMI 필터 와이어(120)가 결합되는 면을 의미하는 것으로 정의한다.

시트 플레이트(100)는 대략 원반 형상을 가진 사출물로서, 절연재질인 플라스틱으로 이루어지는 것이 일반적이다.

브러시(미도시)는 외면을 감싸는 형상의 브러시 홀더(110)를 통해 시트 플레이트(100)에 결합되는데, 상기 브러시 홀더(110)의 내부에서 직경방향으로 왕복운동을 하면서 정류자(미도시)와 마찰하면서 전류를 공급한다.

상기 브러시 홀더(110)는 시트 플레이트(100)의 원주방향으로 등간격으로 배치되는데, 따라서 브러시의 단부는 시트 플레이트(100)의 중심부에 관통되는 정류자를 지향하도록 결합된다.

또한, 브러시는 피그테일(130)로 호칭되는 도선에 의해 전류를 공급받아 정류자와 전기적으로 연결되는데, 브러시 홀더(110)는 대략 중공의 사각 기둥 형상으로 이루어진다. 따라서, 브러시(미도시)가 내부에 수용되면서 길이방향으로 슬라이딩 될 수 있도록 삽입된다.

상기 브러시 홀더(110)에는 상기 피그 테일(130)이 상면에서 인출될 수 있도록 가이드 홈(111)이 배치되는데, 상기 가이드 홈(111)은 브러시 홀더(110)의 길이방향을 따라 길게 형성되므로, 정류자의 운동에 따라 피그 테일(130)도 함께 이동할 수 있게 된다.

다만, 본 발명에서 상기 브러시 홀더(110) 및 가이드 홈(111)의 형상 및 배치되는 선택에 따라 다양하게 적용될 수 있고, 상기 가이드 홈(111)이 생략될 수도 있음은 물론이다.

또한, EMI 필터 와이어(120)는 상기 브러시 홀더(110)의 배치에 따라 시트 플레이트(100)의 상면에 함께 배열된다. 상기 EMI 필터는 전자기기의 노이즈 제거거를 위한 장비로서, 특히 조향장치에 사용되는 MDPS모터의 경우 안전에 직결되기 때문에 장애 주파수를 제거하여 주변 부품의 오작동 방지를 위해 사용된다.

본 발명의 개념에 따라, 상기 EMI 필터 와이어(120)와 피그 테일(130)이 인접한 부위에는 일종의 격벽인 간섭 방지 가이드(140)가 형성된다. 상기한 바와 같이 간섭 방지 가이드(140)는 피그 테일(130)의 이동에 따른 상기 EMI 필터 와이어(120)의 바람직하지 않은 접촉에 의한 쇼트(short)를 방지하기 위한 구성이다.

상기 간섭 방지 가이드(140)를 도 4를 기초로 더욱 상세하게 살펴본다.

상기 EMI 필터 와이어(120)는 권취된 코일 형상의 코일부(121)와 시트 플레이트(100)의 외주측에서 연장되는 연장부(122)로 이루어지고, 상기 피그 테일(130)은 상기 코일부(121)와 연장부(122)의 연결부위와 인접한 부위 즉, 코일부(121)의 단부측에서 일어나는 경우가 많다.

따라서, 간섭 방지 가이드(140)는 상기 코일부(121)의 단부측에 인접하여 배치되는 것이 바람직하다.

상기 브러시 홀더(110)는 시트 플레이트(100)의 상면에서 원주방향으로 등간격으로 배열되는데, 상기 피그 테일(130)은 EMI 필터 와이어(120)의 연장부(122)와 인접하여 시트 플레이트(100)의 하면으로 인출될 수 있다.

구체적으로, 도 3의 위치관계를 기준으로 상측으로 두 개의 브러시 홀더(110)로부터 인출된 피그 테일(130)은 시트 플레이트(100)를 횡방향으로 가로지르는 중심축 부근의 코일부(121)가 배치되는 위치를 기준으로, 시트 플레이트(100)의 내주측에서 연장부(122)와 함께 시트 플레이트(100)의 상하면을 관통한 소정 홀에서 하면으로 인출된다.

따라서, 도 3에 나타난 상기 피그 테일(130)은 브러시 홀더(110)의 인출 부위에서 시트 플레이트(100)의 하면으로의 인출부위를 따라, 시트 플레이트(100)의 종방향 중심축 방향으로 경사지도록 배치되는 것이다.

이러한 배치관계는 도 5에 나타난다. 상기한 바와 같이 간섭 방지 가이드(140)는 일종의 격벽으로서 코일부(121)의 단부측에서 평면도 상 경사지도록 배치되고, 상기한 두 개의 간섭 방지 가이드(140)의 연장선이 이루는 각도(φ)는 대략 40°~ 45°의 사이에서 형성된다.

다만, 상기 브러시 홀더(110)의 배치 및 피그 테일(130)의 위치관계는 시트 플레이트(100)의 형상 및 종류와 인출부위의 선택에 따라 다양하게 이루어질 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 간섭 방지 가이드를 확대하여 도시한 정면도 및 측면도이다.

간섭 방지 가이드(140)는 시트 플레이트(100)로부터 상면으로 돌출되어 형성되는 판 형상으로 이루어지며, 상기 피그 테일(130)과 EMI 필터 와이어(120)의 위치 관계에 따라 적절한 폭과 높이를 가지도록 형성될 수 있다.

다만, 좌측 도면에서는 평면 형상을 나타내지만 경우에 따라 절곡된 형상을 이루거나 곡면 형상으로 이루어질 수도 있음은 물론이다.

또한, 우측 도면은 상기 간섭 방지 가이드(140)의 측면에서 바라본 모습을 나타내게 되는데, 상기 간섭 방지 가이드(140)의 두께는 피그 테일(130)의 강성이나 유동되는 간격을 고려하여 적절하게 이루어질 수 있다.

상기 간섭 방지 가이드(140)는 바람직하게는 시트 플레이트(100)와 일체로 형성된다. 이러한 경우 함께 사출되는 방식으로 생산될 수 있다.

다만, 별도의 부재를 통해 시트 플레이트(100)의 상면에 고정되는 방식으로 결합될 수도 있음은 물론이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 간섭 방지 가이드가 배치된 시트 플레이트에 의해 EMI 필터 와이어와 피그 테일 간에 간섭을 방지할 수 있으므로, EMI 필터 와이어의 동작의 신뢰성이 향상되며 이에 따라, 주변 장비에 영향을 미치는 장애 주파수의 발진을 적절하게 제어할 수 있게 되므로, 전체적인 시스템 작동의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

또한, 단순한 구조로 시트 플레이트와 함께 사출되는 방식으로 생산될 수 있어 생산 과정에 추가적인 공정이 필요 없고, 간섭여부를 검수할 필요성이 없어 생산 효율이 더욱 향상되는 이점이 있다.

이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

100...시트 플레이트 110...브러시 홀더
111...가이드 홈 120...EMI 필터 와이어
121...코일부 122...연장부
130...피그 테일 140...간섭 방지 가이드

Claims (5)

1. 브러시가 직경방향으로 이동하는 직류모터의 시트 플레이트로서,
   상기 브러시에 연결되는 피그 테일;
   상기 시트 플레이트의 상면에서 원주 방향을 따라 등간격을 형성하여 복수로 배치되며, 상기 피그 테일이 인출된 상태로 이동이 가능하도록 길이 방향으로 길게 형성된 가이드홈을 포함하는 브러시 홀더;
   상기 시트 플레이트의 상면에 배치되며, 권취된 형상의 코일부와, 상기 시트 플레이트의 외주측에서 연장되는 연장부를 포함하는 EMI(Electro Magnetic Interference) 필터 와이어; 및
   상기 피그 테일과 상기 EMI 필터 와이어의 인접 부위 중 상기 코일부의 단부측에 인접하여 배치되고 상기 시트 플레이트의 상면으로 돌출된 격벽 형상으로 이루어지며, 상기 피그 테일의 이동에 따른 상기 EMI 필터 와이어와의 접촉을 방지하는 간섭 방지 가이드;를 포함하며,
   상기 피그 테일은 상기 가이드홈과 상기 간섭 방지 가이드 사이에 배치되고,
   상기 간섭 방지 가이드는, 상기 코일부와 이격되어 상기 연장부와 상기 피그 테일 사이에 배치되며,
   상기 간섭 방지 가이드는 복수로 구비되고,
   상기 간섭 방지 가이드는 상기 시트 플레이트의 직경 방향의 중심축에 대해 경사지도록 배치되며,
   상기 시트 플레이트를 상측에서 바라볼 때, 인접한 상기 간섭 방지 가이드 간에 연장선이 이루는 각도는 40도 이상 45도 이하의 범위를 형성하는 시트 플레이트.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 간섭 방지 가이드는 상기 시트 플레이트와 일체로 형성된 시트 플레이트.
   
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