KR20110048663A - 전자파 차폐 개방형 팬 모터 - Google Patents

전자파 차폐 개방형 팬 모터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 제어장치의 회로 기판에 실장되는 소자 및 회로를 기판의 일면에 모두 배치하고, 소자 및 회로가 배치되지 않은 기판 면과 모터 구동부 사이에 차폐프레임을 삽입하도록 하여 팬모터의 구조, 크기 및 성능의 변화 없이 용이하게 전자파 차폐가 가능하도록 한 전자파 차폐 개방형 팬 모터에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전자파 차폐 개방형 팬 모터는 원통형 용기 형상을 이루도록 일측이 개구된 실린더 형태로 형성되고, 개구된 면을 맞대어 결합되는 제1 및 제2케이스 프레임을 구비하는 케이스프레임; 상기 케이스프레임의 내부에 수납되고, 상기 제1케이스프레임에 회전가능하게 고정되는 샤프트를 가지는 회전자와 전기자권선이 권취된 조립체로 구성되며 상기 회전자를 둘러싸도록 배치되는 고정전기자를 구비하는 모터조립체; 판상으로 형성되고, 상기 모터조립체와 전기적으로 연결되어 상기 모터조립체의 구동을 위한 제어신호를 생성하는 소자 및 회로를 구비하고, 상기 소자 및 회로는 상기 판의 면 중 상기 모터조립체를 대하는 면과 반대의 면에 구성되는 기판; 상기 기판과 모터조립체 사이에 배치되고, 판상의 금속체로 형성되며, 프레임바디와 상기 프레임바디의 가장 자리에서 상기 프레임바디 면과 수평한 방향으로 신장되어 형성되는 복수의 프레임플랜지를 구비하며, 상기 프레임플랜지의 종단은 절곡되어 경사지게 형성되는 차폐프레임;을 포함하여 구성된다.
팬 모터, 브러쉬리스 직류 모터, 전자파, 차폐, 차단

Description

전자파 차폐 개방형 팬 모터{Open Type Fan Motor For Electro Magnetic Wave Shielding}
본 발명은 차량용 팬 모터에 관한 것으로 특히, 제어장치의 회로 기판에 실장되는 소자 및 회로를 기판의 일면에 모두 배치하고, 소자 및 회로가 배치되지 않은 기판 면과 모터 구동부 사이에 차폐프레임을 삽입하도록 하여 팬모터의 구조, 크기 및 성능의 변화 없이 용이하게 전자파 차폐가 가능하도록 한 전자파 차폐 개방형 팬 모터에 관한 것이다.
엔진을 가지는 차량에는 냉각수를 냉각하기 위한 팬 모터가 필수적으로 사용된다. 이러한 팬 모터는 주로 여러 가지 장점을 가지는 브러쉬리스 직류 모터(Brushless Dirct Current Motor : BLDC)를 사용한다.
이와 같은 브러쉬리스 직류 모터의 경우 제어장치가 모터의 내부에 수납되는 일체형과 모터 케이스의 외부 또는 별도의 공간에 설치되는 제어장치 분리형이 있다. 또한, 외부 공기를 모터 내부에 순환시켜 모터를 냉각시키는 개방형과 외부와 모터 내부를 격리하는 밀폐형 형태로 구분된다.
한편 브러쉬리스 직류 모터도 전자파를 발생시키며, 모터 또는 이의 제어기 로 부터 발생되는 전자파가 차량의 다른 장치 또는 차량 자체의 전자장비의 오동작 또는 고장을 야기할 소지가 있다. 때문에 이러한 브러쉬리스 직류 모터도 전자파 차폐를 위한 수단이 필요하다. 일반적으로 차량용 팬모터의 경우 모터 자체보다는 모터의 구동신호를 생성하고 제어하는 제어장치에서 많은 전자파가 발생한다.
전술한 모터의 종류 중 제어장치가 분리된 경우 제어장치를 전자파 차폐수단으로 감싸는 것으로 용이하게 전자파 차폐가 가능해진다. 하지만, 제어장치가 일체형 구체적으로 모터 내부에 수납된 형태의 팬모터 특히, 개방형 팬모터의 경우 모터의 형태가 이미 결정되어 있어, 전자파 차폐가 용이하지 않으며, 전자파 차폐를 위해서는 팬모터의 설계 및 개발을 다시 해야 함으로써 많은 비용과 노력이 소요되는 문제점이 발생한다. 더욱이 모터에서 발생하는 전자파를 차단하지 못하는 경우 차량 전자파시험을 통과하기 어려우며, 이러한 시험에서 불합격한 차량의 경우 설계단계부터 관련사항을 재점검 및 수정해야 하는 문제점이 발생한다.
때문에, 기존의 팬모터 구조, 공감 점유율의 변동을 최소화하면서, 적은 비용으로 전자파를 차단할 수 있는 방안이 절실히 요구되는 실정이다.
따라서, 본 발명의 목적은 제어장치의 회로 기판에 실장되는 소자 및 회로를 기판의 일면에 모두 배치하고, 소자 및 회로가 배치되지 않은 기판 면과 모터 구동부 사이에 차폐프레임을 삽입하도록 하여 팬모터의 구조, 크기 및 성능의 변화 없이 용이하게 전자파 차폐가 가능하도록 한 전자파 차폐 개방형 팬 모터를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 전자파 차폐 개방형 팬 모터는 원통형 용기 형상을 이루도록 일측이 개구된 실린더 형태로 형성되고, 개구된 면을 맞대어 결합되는 제1 및 제2케이스 프레임을 구비하는 케이스프레임; 상기 케이스프레임의 내부에 수납되고, 상기 제1케이스프레임에 회전가능하게 고정되는 샤프트를 가지는 회전자와 전기자권선이 권취된 조립체로 구성되며 상기 회전자를 둘러싸도록 배치되는 고정전기자를 구비하는 모터조립체; 판상으로 형성되고, 상기 모터조립체와 전기적으로 연결되어 상기 모터조립체의 구동을 위한 제어신호를 생성하는 소자 및 회로를 구비하고, 상기 소자 및 회로는 상기 판의 면 중 상기 모터조립체를 대하는 면과 반대의 면에 구성되는 기판; 상기 기판과 모터조립체 사이에 배치되고, 판상의 금속체로 형성되며, 프레임바디와 상기 프레임바디의 가장 자리에서 상기 프레임바디 면과 수평한 방향으로 신장되어 형성되는 복수의 프레임플랜지를 구비하며, 상기 프레임플랜지의 종단은 절곡되어 경사지게 형성되는 차폐프레 임;을 포함하여 구성된다.
상기 고정전기자는 상기 기판 배치 방향으로 신장되는 복수의 전기자리드를 구비하며, 상기 기판은 상기 전기자리드가 상기 소자 및 회로가 배치된 면 위로 노출되도록 상기 전기자리드의 위치에 대응하는 부분에 상기 기판 일부가 절취된 기판요부가 형성된다.
상기 케이스프레임에는 상기 기판요부와 대응되는 위치에 상기 케이스프레임이 부분적으로 제거된 벤트가 형성된다.
본 발명에 따른 전자파 차폐 개방형 팬 모터는 제어장치의 회로 기판에 실장되는 소자 및 회로를 기판의 일면에 모두 배치하고, 소자 및 회로가 배치되지 않은 기판 면과 모터 구동부 사이에 차폐프레임을 삽입하도록 하여 팬모터의 구조, 크기 및 성능의 변화 없이 용이하게 전자파 차폐가 가능하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분양의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 참조번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또 는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 전자파 차폐 개방형 팬 모터의 분해 사시도이고, 도 2는 차폐프레임이 결합된 형태를 도시한 부분결합 사시도이며, 도 3은 도 2의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 전자파 차폐 개방형 팬 모터는 케이스 프레임(1), 모터조립체(5), 차폐프레임(10) 및 기판(11)을 포함하여 구성된다.
케이스 프레임(1)은 은 모터조립체(5)와 차폐프레임(10) 및 기판(11)을 내부에 수납하며, 팬 모터가 차량과 같은 장치에 고정되도록 하는 역할을 한다. 이 케이스 프레임(1)은 제1 및 제2케이스 프레임(2, 3) 한 쌍으로 구성되며, 원통형 용기 형태로 제작된다. 제1 및 제2케이스 프레임(2, 3)은 케이스플랜지(21) 및 프레임 결합구(22)와 볼트와 같은 체결수단(미도시)에 의해 마주 접하여 결합된다. 특히, 케이스 프레임(1)에는 팬 모터(100) 내부로 공기가 유입될 수 있도록 다 수의 벤트(4 : 4a, 4b)가 형성된다. 구체적으로 제1케이스 프레임(2)에는 제1결합구(14)를 중심으로 방사상으로 형성되는 벤트(4a)가 복수 형성된다. 그리고 제2케이스 프레임(3)에는 측면(25)에 벤트(4b)가 형성된다. 특히, 제2케이스 프레임(3)에 형성되는 벤트(4b)는 기판요부(23) 및 프레임 요부(24)가 겹치는 위치에 형성된 다. 이 제2벤트(4b), 기판요부(23) 및 프레임요부(24)에 대해서는 기판(11) 및 차폐프레임(10)의 설명에서 좀 더 상세히 하기로 한다. 아울러 케이스 프레임(1)에는 모터조립체(5) 중 회전자(6)가 회전가능하게 고정되도록 하기 위한 제1 및 제2결합구(14, 15)가 형성된다.
모터조립체(5)는 회전자(6) 및 고정전기자(7)를 포함하여 구성되고, 기판(11)에 구성된 제어회로에 의해 구동이 제어된다. 회전자(6)는 회전자축(8)에 의해 제1 및 제2케이스프레임(2, 3)에 회전가능하게 고정되고, 고정전기자(7)에 의해 형성되는 전자계에 의해 회전하게 된다. 고정전기자(7)는 기판(11)과 전기적으로 연결되어 기판(11)에서 공급되는 전력에 의해 전자계를 형성하고, 이를 통해 회전자(6)를 회전시킨다. 이 고정전기자(7)는 각각 다른 위상의 전력을 공급하기 위한 전기자권선이 권취된 조립체로 구성되며, 회전자(6)를 둘러싸는 형태로 케이스 프레임(1) 내부에 설치된다. 특히, 고정전기자(7)는 기판(11)과 전기적으로 연결되기 위한 전기자리드(9)를 가지며, 이 전기자 리드(9)는 고정전기자(7)로부부터 차폐프레임(10) 및 기판(11) 배치방향으로 신장되는 금속체로 형성된다. 특히, 이 전기자 리드(9)는 차폐프레임(10)과 제2케이스프레임(3)에 의해 형성되는 프레임요부(24) 및 기판(11)의 일부분을 제거하여 형성되는 기판요부(23)를 통과하여 기판(11)의 소자 또는 회로(이하 '소자'로 통침함, 13)와 전기적으로 연결된다.
차폐프레임(10)은 모터조립체(5)와 기판(11) 사이에 배치되어 모터조립체(5)와 기판(11) 상호 간의 전자기 간섭을 차단한다. 이를 위해 차폐프레임(10)은 전기전도도가 우수한 금속판을 이용하여 형성된다. 특히, 차폐프레임(10)은 프레임 바디(17)와 프레임바디(17)로부터 방사상으로 신장되어 형성되는 프레임플랜지(18)로 구성되고, 프레임 플랜지(18)의 종단은 모터조립체(5)방향으로 경사지도록 절곡되어 크룩플랜지(19)를 형성한다. 또한, 프레임바디(17)의 중앙에는 모터조립체(5)의 회전자(6) 샤프트(8)가 관통되는 샤프트홀(16)이 형성된다. 이 차폐프레임(10)은 크룩플랜지(19)에 의해 케이스프레임(1)에 전기적으로 접촉되고, 흡수된 전자기파를 케이스프레임(1)을 통해 외부로 전달하게 된다. 아울러, 차폐프레임(10)의 프레임플랜지(18) 간의 사이 공간은 팬모터의 조립시 고정전기자(7)의 전기자리드(9)의 설치공간으로 이용됨과 아울러 공기의 유통을 위한 벤트의 역할을 하게 된다.
기판(11)은 팬모터(100)의 구동을 위한 각종 소자(13) 및 회로배선이 구비된다. 특히, 기판(11)에 배치되는 소자(13) 및 회로배선은 기판(11)의 양면 중 차폐프레임(10)과 마주하지 않는 면에 설치된다. 즉, 기판(11)에 구성되는 소자를 한쪽면에 배치함으로써 기판(11)과 차폐프레임(10) 사이의 공간을 최소화하여, 차폐프레임(10)의 추가로 인한 팬모터(100)의 크기증대를 방지하게 된다. 또한, 기판(11)에는 전기자리드(9)가 소자(13)와 연결되기 쉽도록 하기 위한 기판요부(23)가 형성된다. 이 기판요부(23)에 의해 차폐프레임(10)과 마주하는 기판(11) 배면(26) 방향에서 결합되는 전가지리드(9)가 소자(13)가 배치된 기판(11) 전면(27)으로 노출되어 소자와의 접촉 및 결합이 이루어지게 된다. 이 기판요부(23)도 프레임요부(24)와 마찬가지로 벤트의 역할을 하게 되어 팬 모터(100) 내부의 공기 순환을 위한 통로로 이용된다. 아울러, 기판(11)의 중앙에는 회전자(6)의 샤프트(8) 가 결합되는 베어링(20)이 배치될 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 전자파 차폐 개방형 팬 모터의 분해 사시도.
도 2는 차폐프레임이 결합된 형태를 도시한 부분결합 사시도.
도 3은 도 2의 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 케이스프레임 2 : 제1케이스프레임
3 : 제2케이스프레임 4 : 에어밴트
5 : 모터 조립체 6 : 회전자
7 : 고정전기자 8 : 회전자 샤프트
9 : 전기자리드 10 : 차폐프레임
11 : 기판 13 : 소자
16 : 샤프트 홀 17 : 프레임바디
18 : 프레임플랜지 19 : 크룩플랜지
20 : 베어링 21 : 케이스플랜지
22 : 프레임결합구 23 : 기판 요부
24 : 프레임 요부 25 : 케이스프레임 측면
26 : 기판 배면 27 : 기판 전면

Claims (3)

  1. 원통형 용기 형상을 이루도록 일측이 개구된 실린더 형태로 형성되고, 개구된 면을 맞대어 결합되는 제1 및 제2케이스 프레임을 구비하는 케이스프레임;
    상기 케이스프레임의 내부에 수납되고, 상기 제1케이스프레임에 회전가능하게 고정되는 샤프트를 가지는 회전자와 전기자권선이 권취된 조립체로 구성되며 상기 회전자를 둘러싸도록 배치되는 고정전기자를 구비하는 모터조립체;
    판상으로 형성되고, 상기 모터조립체와 전기적으로 연결되어 상기 모터조립체의 구동을 위한 제어신호를 생성하는 소자 및 회로를 구비하고, 상기 소자 및 회로는 상기 판의 면 중 상기 모터조립체를 대하는 면과 반대의 면에 구성되는 기판;
    상기 기판과 모터조립체 사이에 배치되고, 판상의 금속체로 형성되며, 프레임바디와 상기 프레임바디의 가장 자리에서 상기 프레임바디 면과 수평한 방향으로 신장되어 형성되는 복수의 프레임플랜지를 구비하며, 상기 프레임플랜지의 종단은 절곡되어 경사지게 형성되는 차폐프레임;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 개방형 팬 모터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정전기자는 상기 기판 배치 방향으로 신장되는 복수의 전기자리드를 구비하며,
    상기 기판은 상기 전기자리드가 상기 소자 및 회로가 배치된 면 위로 노출되 도록 상기 전기자리드의 위치에 대응하는 부분에 상기 기판 일부가 절취된 기판요부가 형성되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 개방형 팬 모터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 케이스프레임에는
    상기 기판요부와 대응되는 위치에 상기 케이스프레임이 부분적으로 제거된 벤트가 형성되는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐 개방형 팬 모터.
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