KR20010001870U - 브러쉬 모터 - Google Patents

Abstract

본 고안의 목적은 모터의 브러쉬와 정류자의 마찰에 의해 발생하는 브러쉬 가루가 실내로 유입되는 것을 방지함과 동시에 브러쉬 가루를 포집할 수 있는 브러쉬 모터를 제공하는데 있다.

본 고안의 브러쉬 모터는 내외공기 절환용의 공조케이스에 연결되어 소정부위에 취부용 개구부가 형성된 블로어유니트를 구비하고, 이 블로어유니트의 개구부에 배치되어 블로어를 통과하는 내외공기를 상기 블로어유니트에서 히터코어 또는 쿨링유니트를 통해 차실내로 공급하는 전동모터로서, 내부에 고정자, 회전자, 정류자 및 상기 정류자의 외주연에 접촉하면서 전원을 공급하는 브러쉬가 설치된 케이싱을 갖으며; 상기 케이싱의 외주연 일측에는 상기 블로어를 통과하는 공기를 바이패스시키기 위한 순환파이프가 결합되는 입구공을 형성하고, 상기 입구공과 대향하는 케이싱 외주연에 공기를 외부로 배출하기 위한 다수의 출구공을 형성하되, 상기 출구공이 형성된 상기 케이싱의 외주연으로 상기 브러쉬와 상기 정류자의 마찰에 의해 발생하는 가루의 유출을 방지하기 위한 필터수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

브러쉬 모터{Brush motor}

본 고안은 차량의 공조장치 등에 이용되는 전동모터에 관한 것으로, 특히 모터의 정류자에 전원을 인가하여 회전자를 회전시킴으로써 소정의 회전력을 발생시키는 브러쉬 모터의 케이싱 구조에 관한 것이다.

차량용 공조장치는 열교환기 및 열교환기에서 열교환된 냉기나 또는 난기를 블로우모터에 의해 강제로 송풍시켜 차실내로 토출하도록 하고 있다.

블로우모터는 차량의 배터리전압을 이용한 직류모터로 그 구조는 자속을 만드는 계자, 회전력을 발생시키는 전기자 및 전기자코일로 흐르는 전류를 정류하는 정류자를 포함한 것으로, 이 블로우모터는 전기자의 회전 및 정류자와 브러쉬와의 마찰에 의해 발생하는 마찰열에 의해 모터의 열화를 방지하기 위한 냉각수단을 갖을 필요가 있고, 이 냉각수단에 의해 모터의 열화를 방지하기 위한 다양한 구조가 제시된 바 있다.

이러한 냉각수단을 갖는 모터는 원통형의 케이스 내주벽에 계자인 단면이 호형상인 영구자석을 고정시켜 N극과 S극이 교호되게 함으로써 이것을 통해 자속을 만든다.

영구자석의 내측 중공부에는 전기자코일로 겹쳐 감겨진 회전자 및 외부전원라인으로부터 전원을 전기자코일에 인가하는 정류자를 회전자에 축설시키고 있다.

정류자의 외주면에는 정류자와 직교하여 설치된 디스크형상의 시트가 체결되며, 시트에는 함체형상의 브러쉬홀더가 일체로 성형되어 브러쉬를 정류자측으로 탄력적으로 설치하고 하부에는 중앙에 축수홈이 형성된 커버를 체결하도록 되어 있다. 이러한 모터는 외부전원라인과 전기적으로 연결된 브러쉬를 통해 정류자에 전원을 공급하게 되고, 이로 인해 전기자코일에 동일방향으로 전류가 흐르면서 회전자를 회전시키게 된다.

상기한 구성으로 이루어진 직류모터는 브러쉬를 통해 외부전원이 정류자로 인가되면, 정류자는 전기자의 전기자코일에 일방향으로 전류가 흐르게 되고, 이때 영구자석에 의해 발생하는 자속에 의해 영구자석의 자극면과 전기자철심의 표면과의 공극에는 자계가 발생하게 된다. 따라서 공극에 설치되어 있는 전기자코일 쪽에 흐르는 전류가 플레밍의 왼손법칙과 같이 하전입자에 힘이 작용하면서 회전자에 회전력을 발생시키게 된다.

이와 같이 모터의 회전력을 발생시킴에 있어서, 종래에는 전기자코일에 전원을 인가하는 브러쉬와 정류자가 면접촉을 하고 있으며, 또한 브러쉬는 정류자와 지속적으로 전기적인 접촉을 이룰 수 있도록 상기 브러쉬의 후방에 설치된 스프링에 의해 정류자와 일정한 장력으로 밀착되어 있다.

따라서 브러쉬와 정류자는 면접촉을 함과 동시에 브러쉬의 밀착력에 의해 일정한 마찰열이 발생하여 모터가 열화되고, 더욱이 브러쉬가 마모되면서 가루가 비산하게 된다. 이러한 점을 감안하여 블로어에 의해 유입된 공기를 모터측으로 바이패스시켜 냉각시키는 냉각수단이 구비되어 있지만 이 브러쉬 가루는 케이스 상면에 형성된 홀을 통해 실내로 토출되는 문제가 있다.

본 고안의 목적은 모터의 브러쉬와 정류자의 마찰에 의해 발생하는 브러쉬 가루가 실내로 유입되는 것을 방지함과 동시에 브러쉬 가루를 포집할 수 있는 브러쉬 모터를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 브러쉬 모터는 내외공기 절환용의 공조케이스에 연결되어 소정부위에 취부용 개구부가 형성된 블로어유니트를 구비하고, 이 블로어유니트의 개구부에 배치되어 블로어를 통과하는 내외공기를 상기 블로어유니트에서 히터코어 또는 쿨링유니트를 통해 차실내로 공급하는 전동모터로서, 내부에 고정자, 회전자, 정류자 및 상기 정류자의 외주연에 접촉하면서 전원을 공급하는 브러쉬가 설치된 케이싱을 갖으며; 상기 케이싱의 외주연 일측에는 상기 블로어를 통과하는 공기를 바이패스시키기 위한 순환파이프가 결합되는 입구공을 형성하고, 상기 입구공과 대향하는 케이싱 외주연에 공기를 외부로 배출하기 위한 다수의 출구공을 형성하되, 상기 출구공이 형성된 상기 케이싱의 외주연으로 상기 브러쉬와 상기 정류자의 마찰에 의해 발생하는 가루의 유출을 방지하기 위한 필터수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

실시예의 구성에 의하면, 공조케이스 측으로 유동하는 공기의 일부를 블로어 모터측으로 순환시켜 모터를 냉각시키되 이때 정류자와 브러쉬의 마찰에 의해 발생하는 브러쉬 가루를 외부로 토출시키고, 더욱이 이 브러쉬 가루를 필터수단에 의해 포집하여 대기중으로 유출되는 것을 방지한다.

도 1은 본 고안에 따른 브러쉬 모터의 종단면도,

도 2는 브러쉬 모터 정면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 모터2 : 케이스

2a : 흡입공 2b : 토출공

3,4 : 영구자석5 : 회전자

6 : 전기자코일7 : 정류자

8 : 시트9 : 브러쉬홀더

10 : 브러쉬 12 : 집진필터

13 : 공조케이스14 : 바이패스관

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통해 설명한다. 도 1 및 도 2는 본 고안의 실시예에 따른 모터를 도시한 것이다.

전체를 부호 1로 표시한 모터는 원통형의 케이스(2) 내주벽에 계자인 단면이 호형상인 영구자석(3)(4)을 양측에 고정시켜 N극과 S극이 교호되게 함으로써 이것을 통해 자속을 형성한다.

영구자석(3)(4)의 내측 중공부에는 전기자코일(6)로 겹쳐 감겨진 회전자(5) 및 외부전원라인으로부터 인가된 전원을 전기자코일(6)에 인가하는 정류자(7)를 회전자(5)에 축설시키고 있다.

회전자(5)는 전기자코일(6)에 의해 발생하는 회전토크의 회전축(5a)에 전달하여 전기에너지를 기계에너지로 변환시키게 되며, 정류자(7)는 구리 또는 은이 함유된 구리로 되어 둘레방향에 정류자편을 형성하고 있고, 정류자편 사이에는 양질의 마이커판이 절연재로 사용되고 있다.

정류자(7) 외주면에는 정류자와 직교하여 설치된 디스크형상의 시트(8)가 체결되며, 시트에는 함체형상의 브러쉬홀더(9)가 일체로 성형되어 브러쉬(10)를 정류자(7)측으로 탄력적으로 설치하고 하부에는 중앙에 축수홈이 형성된 커버(11)를 체결하도록 되어 있다.

더욱이 본 고안의 케이스(2) 외주면 하부 일측에는 공조케이스(13)와 연통되어 블로어에 의해 유동하는 공기의 일부를 바이패스시켜 모터(1)의 열화를 방지하기 위한 바이패스관(14)이 결합되는 흡입공(2a)이 형성되고, 상기 흡입공(2a)의 반대편 케이스(2)의 외주면에는 외부에서 흡입된 공기에 의해 모터를 냉각시킨 비교적 고온의 공기를 배출하기 위한 토출공(2b)이 다수 형성되어 있다.

또한 상기 토출공(2b)의 외측 즉, 케이스(1)의 외곽으로는 집진필터(12)가 형성되어 있으며, 이 집진필터(12)는 정류자(7)와 브러쉬(10)의 마찰에 의해 브러쉬(10)가 마모되면서 발생하는 브러쉬 가루를 포집하기 위한 것으로, 차량 실내나 또는 대기중으로 비산되는 것을 방지하게 된다. 여기서 상기 집진필터(12)는 공기를 통과시키고 브러쉬 가루는 포집할 수 있는 크기의 미세공이 형성된 집진필터를 사용하는 것은 당연할 것이다.

이와 같이 구성된 본 고안은 브러쉬(10)를 통해 외부전원이 정류자(7)로 인가되면, 정류자(7)는 전기자의 전기자코일(6)에 일방향으로 전류가 흐르게 되고, 이때 영구자석(3)(4)에 의해 발생하는 자속에 의해 영구자석(3)(4)의 자극면과 전기자철심의 표면과의 공극에는 자계가 발생하게 된다. 따라서 공극에 설치되어 있는 전기자코일 쪽에 흐르는 전류가 플레밍의 왼손법칙과 같이 하전입자에 힘이 작용하면서 전기자에 회전력을 발생시키게 된다.

전기자가 회전하게 되면 동시에 상기 전기자에 축설된 정류자(7)가 회전하게 되고, 아울러 정류자(7)와 접속된 브러쉬(10)는 마찰열이 발생하여 모터(1)를 열화시킴과 동시에 브러쉬(10)가 마모되면서 발생하는 가루가 케이스(2) 내부에서 비산하게 된다.

이러한 모터(1)의 열화는 공조케이스(13) 후단과 연결된 바이패스관(14)을 통해 유입된 공기에 의해 냉각되고, 모터를 냉각시킨 공기는 토출공(2b)을 통해 케이스(1) 외부로 배출된다.

이때 브러쉬 가루는 외부로 토출되는 냉각공기에 편승하여 토출되는데 이 브러쉬 가루는 케이스(2) 외벽에 구비된 집진필터(12)에 의해 포집되므로 외부로의 유출을 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안은 모터 케이스의 외주면 하부에 모터를 냉각시킨 공기를 배출하기 위한 토출공을 형성하고, 이 토출공 외곽으로 브러쉬 가루를 포집할 수 있는 집진필터를 구비한 것으로, 이러한 구성에 의하면, 바이패스된 공기에 의해 모터를 열화를 방지함과 동시에 브러쉬 가루의 실내 유입을 방지하여 차량 실내를 쾌적한 상태로 유지할 수 있다.

Claims (2)

1. 내외공기 절환용의 공조케이스에 연결되어 소정부위에 취부용 개구부가 형성된 블로어유니트를 구비하고, 이 블로어유니트의 개구부에 배치되어 블로어를 통과하는 내외공기를 상기 블로어유니트에서 히터코어 또는 쿨링유니트를 통해 차실내로 공급하는 전동모터로서,

   내부에 고정자, 회전자, 정류자 및 상기 정류자의 외주연에 접촉하면서 전원을 공급하는 브러쉬가 설치된 케이싱을 갖으며,

   상기 케이싱의 외주연 일측에는 상기 블로어를 통과하는 공기를 바이패스시키기 위한 순환파이프가 결합되는 입구공이 형성되고, 상기 입구공과 대향하는 케이싱 외주연에 공기를 외부로 배출하기 위한 다수의 출구공이 형성된 것을 특징으로 하는 브러위 모터.
2. 제 1항에 있어서, 상기 다수의 출구공이 형성된 상기 케이싱의 외주연으로 상기 브러쉬와 상기 정류자의 마찰에 의해 발생하는 가루의 유출을 방지하기 위한 필터수단이 형성된 것을 특징으로 하는 브러쉬 모터.