KR20110053780A - 차량용 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폴하우징에 영구자석을 다원화시켜 적용하고, 아마츄어 어셈블리의 코일 경로를 축소시켜 전체적인 크기와 중량을 최소화하는 동시에 저항을 감소시켜 모터 효율을 향상시킴으로써, 소모전류를 감소하여 차량 연비를 향상시키고, 형상을 최적화하여 경량화 및 공간 활용성을 향상시키도록

외관을 구성하는 폴 하우징의 내부로 아마츄어 어셈블리, 브러쉬 홀더 어셈블리 및 엔드 실드 어셈블리가 결합되어 이루어지되, 상기 폴하우징의 내부에는 플럭스(Flux) 경로 단축을 위해 영구자석이 분리 구성되어 장착되고, 상기 아마츄어 어셈블리에는 코일의 경로를 축소하여 저항을 감소시키도록 각 티스에 개별적으로 코일이 감겨지는 차량용 모터를 제공한다.

폴하우징, 영주자석, 아마츄어 어셈블리, 코일, 브러쉬 홀더 어셈블리

Description

차량용 모터{MOTOR FOR VEHICLE}

본 발명은 차량용 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폴하우징에 영구자석을 다원화시켜 적용하고, 아마츄어 어셈블리의 코일 경로를 축소시켜 전체적인 크기와 중량을 최소화하는 동시에 저항을 감소시켜 모터 효율을 향상시키도록 하는 차량용 모터에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 전면에 장착되는 콘덴서와 라디에이터는 고온의 열을 발생시키는 바, 이러한 콘덴서와 라디에이터의 열을 식혀주기 위하여 차량의 엔진룸 전방에는 팬이 설치되고, 이 팬을 구동시키기 위한 모터가 사용되고 있다.

이러한 모터는 팬을 구동시킴으로써, 에어컨 시스템의 고온고압의 기냉매가 콘덴서를 지나며 중온 고압의 액냉매로 바뀔 때 열교환을 원활하게 하며, 라디에이터 내부에 흐르는 엔진의 냉각수의 열교환이 원활하게 이루어지도록 하는 기능을 하게 된다.

종래 기술에 따른 차량용 모터(1)의 구성을 살펴보면, 도 1에서 도시한 바와 같이, 외관을 이루며 내측에 영구자석이 고정되는 폴하우징(10)의 내부로 전동부분인 아마츄어 어셈블리(20)가 삽입되고, 상기 아마츄어 어셈블리(20)의 후방에서 상 기 폴하우징(10)의 내부로 브러쉬 홀더 어셈블리(30)가 조립되며, 상기 브러쉬 홀더 어셈블리(30)의 후방에서 폴하우징(10)에는 엔드 실드 어셈블리(40)가 조립된다.

여기서, 상기 아마츄어 어셈블리(20)는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 둘레를 따라 다수개의 티스(21)가 형성되며, 상기 각 티스(21)에는 코일(23)이 3개의 티스(21)를 연결하도록 감겨지는 피치 와인딩(Pitch Winding) 방법으로 감겨져 구성된다.

그러나 상기와 같은 종래의 차량용 모터(1)에서 상기 아마츄어 어셈블리(20)는 상기 코일(23)이 3개의 티스(21)를 연결하여 연속적으로 감겨지는 피치 와인딩 방법으로 감겨진다.

이에 따라, 아마츄어 어셈블리(20)는 연속적으로 감겨지는 상기 코일(23)의 양 및 전체경로가 증가되어 저항이 증가되고, 아마츄어 어셈블리(20)의 중량 및 부피가 커지며, 이에 대응하여 상기 폴하우징(10)의 크기가 증가하여 모터(1)의 전체적인 중량 및 부피가 증가되는 문제점이 있다.

또한, 종래 차량용 모터(1)의 소비전류를 개선하고 효율을 향상시키는 여러 가지 방안이 강구되고 있는데, 외부에 설치되는 통상의 모터와 달리 차량의 공조 시스템 등에 사용되는 모터의 경우에는 차량의 레이아웃 상 그 설치위치 및 크기의 변경에 일정한 제약이 있다.

즉, 고출력이 요구된다는 이유로 차량의 레이아웃에 관계없이 고출력의 대형모터로 교체할 수 있는 것도 아니며, 한정된 차량의 전원소로부터 전원을 공급받기 때문에 차량의 전체 전장품과 관련하여 일측 부분에서 과도한 전력을 소모하는 것 역시 불가능하다.

이러한 이유로 인하여 차량에서 설치되는 모터의 개선 방안은 차량의 레이아웃의 제약 범위 내에서 설치된 모터의 변경없이 소비 전류의 개선 및 효율을 향상시킬 수 있는 방안이 요구되고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 폴하우징에 영구자석을 다원화시켜 적용하고, 아마츄어 어셈블리의 코일 경로를 축소시켜 전체적인 크기와 중량을 최소화하는 동시에 저항을 감소시켜 모터 효율을 향상시킴으로써, 소모전류를 감소하여 차량 연비를 향상시키고, 형상을 최적화하여 경량화 및 공간 활용성을 향상시키도록 하는 차량용 모터를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 모터는 외관을 구성하는 폴 하우징의 내부로 아마츄어 어셈블리, 브러쉬 홀더 어셈블리 및 엔드 실드 어셈블리가 결합되어 이루어지되, 상기 폴하우징의 내부에는 플럭스(Flux) 경로 단축을 위해 영구자석이 분리 구성되어 장착되고, 상기 아마츄어 어셈블리에는 코일의 경로를 축소하여 저항을 감소시키도록 각 티스에 개별적으로 코일이 감겨지는 것을 특징으로 한다.

상기 각 영구자석은 6개로 분리 구성되며, 상기 폴하우징의 내주면 둘레를 따라 각각 이격되게 장착되는 것을 특징으로 한다.

상기 각 영구자석은 상기 폴하우징의 중심을 기준으로 내주면 둘레를 따라 60°각도로 각각 장착되는 것을 특징으로 한다.

상기 브러쉬 홀더 어셈블리는 다수개의 브러쉬 홀더가 브러쉬 홀더 베이스의 중앙을 기준으로 반원형의 일측면에 구비되며, 타측면에는 초오크 코일이 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 각 브러쉬 홀더는 상기 브러쉬 홀더 베이스의 일측면 상에서 원주방향을 따라 방사형으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량용 모터에 의하면, 폴하우징에 영구자석을 다원화시켜 적용하고, 아마츄어 어셈블리의 코일 경로를 축소시켜 전체적인 크기와 중량을 최소화하는 동시에 저항을 감소시켜 모터 효율을 향상시킴으로써, 소모전류를 감소하여 차량 연비를 향상시키고, 형상을 최적화하여 경량화 및 공간 활용성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 모터는 영구자석을 다원화시켜 플럭스 경로를 축소하고, 아마츄어 어셈블리의 저항을 감소시키며, 브러쉬 홀더의 배치 변경을 통해 효율을 향상시킬 수 있어 고토크-저회전 구현이 가능해지며, 차량 NVH 성능을 최적화시킬 수 있어 차량 코깅(Cogging) 소음 및 각종 소음을 최소화시키는 효과도 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명 하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 모터에 적용되는 폴하우징의 배면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 모터에 적용되는 아마츄어 어셈블리의 평면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 모터에 적용되는 브러쉬 홀더 어셈블리의 평면도이다.

단, 본 발명의 예시적인 실시예에 대한 구성을 설명함에 있어, 종래 기술의 구성과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 및 도면 부호를 적용하여 설명한다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예가 적용되는 차량용 모터(1)는 기본적으로 외관을 구성하는 폴 하우징(10, 도 1 참조)의 내부로 아마츄어 어셈블리(20, 도 1 참조), 브러쉬 홀더 어셈블리(30, 도 1 참조) 및 엔드 실드 어셈블리(40, 도 1 참조)가 상호 결합되어 이루어진다.

여기서, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 차량용 모터(1)는 폴하우징(100)에 영구자석(110)을 다원화시켜 적용하고, 아마츄어 어셈블리(200)의 코일(220) 경로를 축소시켜 전체적인 크기와 중량을 최소화하는 동시에 저항을 감소시켜 모터 효율을 향상시킴으로써, 소모전류를 감소하여 차량 연비를 향상시키고, 형상을 최 적화하여 경량화 및 공간 활용성을 향상시키도록 한다.

이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 모터(1)는, 도 3과 도 4에서 도시한 바와 같이, 폴하우징(100)의 내부에 플럭스(Flux) 경로 단축을 위해 영구자석(110)이 분리 구성되어 장착되고, 아마츄어 어셈블리(200)에는 코일(220)의 경로를 축소하여 저항을 감소시키도록 각 티스(210)에 개별적으로 코일(220)이 감겨진다.

여기서, 상기 각 영구자석(110)은 6개로 분리 구성되며, 상기 폴하우징(100)의 내주면 둘레를 따라 이격되게 장착된다.

이러한 각 영구자석(110)은 상기 폴하우징(100)의 중심을 기준으로 내주면 둘레를 따라 60°각도로 각각 장착되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 아마츄어 어셈블리(200)의 각 티스(210)에는 싱글 티스 와인딩(Single Tooth Winding) 방법으로 코일(220)이 감겨지는데, 이는 종래 피치 와인딩(Pitch Winding) 방법으로 감겨지는 코일에 비해 코일 경로를 축소할 수 있다.

이에 따라, 상기 아마츄어 어셈블리(200)는 전체적인 중량 및 크기가 감소되는 동시에, 저항을 감소시켜 모터(1)의 효율을 향상시키게 되며, 고효율화로 소모전류가 감소되어 차량 연비를 향상시킬 수 있다.

또한, 아마츄어 어셈블리(200)의 형상을 최적화시킴에 따라, 모터(1)를 경량화 시키고, 차량에 장착 시, 레이아웃에 제약이 없이 장착이 가능하여 공간 활용성을 향상시킬 수 있다.

본 실시예에서, 상기 브러쉬 홀더 어셈블리(300)는, 도 5에서 도시한 바와 같이, 다수개의 브러쉬 홀더(310)가 브러쉬 홀더 베이스(320)의 중앙을 기준으로 반원형의 일측면에 구비되며, 타측면에는 초오크 코일(330)이 구비된다.

여기서, 상기 각 브러쉬 홀더(310)는 상기 브러쉬 홀더 베이스(320)의 일측면 상에서 원주방향을 따라 방사형으로 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 본 실시예에서는 상기 각 브러쉬 홀더(310)가 브러쉬 홀더 베이스(320)의 반원형의 일측면에 4개가 방사형으로 배치되는 것을 일 실시예로 설명하고 있으나, 이에 한정된 것은 아니며, 상기 각 브러쉬 홀더(310)의 개수 및 위치는 변경 될 수 있다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 모터(1)를 적용하면, 폴하우징(100)에 장착되는 영구자석(110)을 다원화시키고, 아마츄어 어셈블리(200)의 코일(220) 경로를 축소시켜 전체적인 크기와 중량을 최소화하는 동시에 저항을 감소시켜 모터 효율을 향상시킴으로써, 소모전류를 감소하여 차량 연비를 향상시키고, 형상을 최적화하여 경량화 및 공간 활용성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 모터(1)는 영구자석을 다원화시켜 플럭스 경로를 축소하고, 아마츄어 어셈블리의 저항을 감소시키며, 브러쉬 홀더의 배치 변경을 통해 효율을 향상시킬 수 있어 고토크-저회전 구현이 가능해지며, 차량 NVH 성능을 최적화시킬 수 있어 차량 코깅(Cogging) 소음 및 각종 소음을 최소화시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 일반적인 차량용 모터의 분해 사시도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 차량용 모터에 적용되는 아마츄어 어셈블리의 평면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 모터에 적용되는 폴하우징의 배면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 모터에 적용되는 아마츄어 어셈블리의 평면도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 모터에 적용되는 브러쉬 홀더 어셈블리의 평면도이다.

Claims (5)

1. 외관을 구성하는 폴 하우징의 내부로 아마츄어 어셈블리, 브러쉬 홀더 어셈블리 및 엔드 실드 어셈블리가 결합되어 이루어지되,

   상기 폴하우징의 내부에는 플럭스(Flux) 경로 단축을 위해 영구자석이 분리 구성되어 장착되고, 상기 아마츄어 어셈블리에는 코일의 경로를 축소하여 저항을 감소시키도록 각 티스에 개별적으로 코일이 감겨지는 것을 특징으로 하는 차량용 모터.
2. 제1항에 있어서,

   상기 각 영구자석은 6개로 분리 구성되며, 상기 폴하우징의 내주면 둘레를 따라 각각 이격되게 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 모터.
3. 제1항에 있어서,

   상기 각 영구자석은 상기 폴하우징의 중심을 기준으로 내주면 둘레를 따라 60°각도로 각각 장착되는 것을 특징으로 하는 차량용 모터.
4. 제1항에 있어서,

   상기 브러쉬 홀더 어셈블리는 다수개의 브러쉬 홀더가 브러쉬 홀더 베이스의 중앙을 기준으로 반원형의 일측면에 구비되며, 타측면에는 초오크 코일이 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 모터.
5. 제4항에 있어서,

   상기 각 브러쉬 홀더는 상기 브러쉬 홀더 베이스의 일측면 상에서 원주방향을 따라 방사형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 차량용 모터.

Images