KR20140066186A - 전기 모터, 특히 라디에이터 팬 모터 - Google Patents

전기 모터, 특히 라디에이터 팬 모터 Download PDF

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토비아스 오트
토마스 쉥케
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토마스 치글러
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브로제 파르초이크타일레 게엠베하 운트 코. 카게, 뷔르츠부르크
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Abstract

본 발명은
― 스테이터(stator)(6)에 대하여 회전 가능하게 지지가 된 로터(rotor)(8),
― 컨버터 전자 장치(15)를 수용하기 위한 전자 장치 컴파트먼트(14)를 갖는 모터 마운트(motor mount)(13) 그리고
― 전자 장치 컴파트먼트 커버(16)를 포함하는 전기 모터(5), 특히 자동차의 라디에이터 팬 모터에 관한 것으로서, 상기 전자 장치 컴파트먼트 커버(16)는 상기 전자 장치 컴파트먼트(14)의 확실한 밀봉을 위해 주변 실링 홈(sealing groove)(26)을 가지며, 상기 실링 홈에는 대응하는 실링 웨브(25)에 의해 상기 전자 장치 컴파트먼트(14)의 주변 에지(22)가 맞물린다.

Description

전기 모터, 특히 라디에이터 팬 모터 {ELECTRIC MOTOR, IN PARTICULAR RADIATOR FAN MOTOR}
본 발명은 전기 모터, 특히 내부 로터(rotor)를 갖는 브러시리스(brushless) 전기 모터, 바람직하게는 자동차의 라디에이터 팬 모터에 관한 것이다.
상기와 같은 유형의 전기 모터는 대체로 고정된 스테이터(stator) 또는 스탠드(stand)에 대하여 회전 가능하게 지지가 된 로터 또는 전기자(armature)를 포함한다. 브러시리스 전기 모터에 있어서는 스테이터에 회전 자계 권선이 설치되는 경우가 많으며, 상기 회전 자계 권선에 의해서는 이 회전 자계 권선에 교류가 공급됨으로써 자성 회전 자계가 형성된다. 기본적으로 중공 원통형인 스테이터 내부에 배치된 로터에는 일반적으로 영구 자석(permanent magnet)들이 설치되어 있고, 상기 영구 자석들은 스테이터의 회전 자계와 상호 작용하는 로터 자기장을 형성한다.
브러시리스 전기 모터의 경우, 스테이터 권선에 공급할 목적으로 제공되는 교류는 대체로 컨버터(역변환 장치(inverter))에 의해 형성된다. 전기 모터들의 크기가 비교적 작은 경우, 상기 컨버터는 관련된 전자 제어 장치와 함께 모터 하우징에 통합된 전자 장치 컴파트먼트 내에 수용되는 경우가 많다. 이러한 경우 상기 전자 제어 장치는 습기로부터 보호되어야 하는데, 그 이유는 예컨대 라디에이터 팬 모터로서 자동차에 삽입되는 상기와 같은 전기 모터들의 경우 전자 장치 컴파트먼트의 밀봉성이 비교적 높게 요구되기 때문이다.
따라서 본 발명의 과제는 가급적 적은 비용으로 전기 모터의 전자 장치가 확실하게 밀봉되는 언급한 유형의 전기 모터를 제시하는 것이다.
상기 과제는 특허청구범위 청구항 1의 특징들을 통해서 해결된다. 바람직한 변형예들, 구현예들 및 개선예들은 종속 청구항들의 대상이다.
상기 본 발명의 과제에 따라, 바람직하게는 브러시리스 타입이면서 내부 전기자로 고안된 전기 모터는 스테이터에 대하여 회전 가능하게 지지가 된 로터 및 모터 마운트(motor mount)를 포함한다. 상기 모터 마운트는 컨버터 전자 장치를 수용하기 위한 전자 장치 컴파트먼트를 형성하거나 포함한다. 상기 컨버터 전자 장치는 특히 브리지 접속(bridge connection)으로 상호 접속된, 다수의 전력 반도체(power semiconductor)와 같은 수동 및 능동 부품들에 추가로 회로 기판을 포함하며, 다른 무엇보다도 이 회로 기판에는 상기 수동 및 능동 부품들이 설치되어 있다.
하기에서 하우징 커버로도 표기되는 전자 장치 컴파트먼트 커버는 전자 장치 컴파트먼트를 밀봉 방식으로 덮는다. 이와 함께 상기 전자 장치 컴파트먼트 커버는 주변 실링 홈(sealing groove)을 가지며, 모터 마운트는 전자 장치 컴파트먼트 영역에서 이 전자 장치 컴파트먼트의 둘레를 돌아서 진행되는 실링 에지를 갖는다. 상기 실링 에지에는 전자 장치 컴파트먼트 커버의 실링 홈에, 특히 형상 결합 방식으로 맞물리는 실링 웨브가 제공되어 있다.
실링 웨브는 주변 실링 에지로부터 위로 캠(cam) 모양으로 솟아 있고 양측 실링 숄더(sealing shoulder)의 형성 하에 상기 실링 에지에 일체로 형성되어 있다. 한편으로는 마운트측 실링 에지의 치수 그리고 다른 한편으로는 커버측 실링 홈의 치수는, 실링 웨브와 실링 홈 사이에서 밀봉 재료를 수용하기 위한 충전 간극(filling gap)이 유지될 정도로 선택되었다. 상기 밀봉 재료는 바람직하게 가열에 의해 접착되는 실런트(sealant)이다.
전자 장치 컴파트먼트 커버 또는 하우징 커버 배치 시 이러한 커버를 가급적 정확하게 센터링(centering)하고 그리고 그와 더불어 실런트를 위한 가급적 균일한 충전 간극을 보장하기 위하여, 커버측 주변 실링 홈에는 간격을 유지하는 캠들 또는 노브들이 합착(coalescence) 되었다. 상응하면서도 충분한 센터링 및 균일한 간극 형성을 위해서는 노출된 위치들에 제공되는 소수의 스페이서 캠(spacer cam) 또는 노브만으로도 충분하다. 상기 소수의 캠 또는 노브는 바람직하게 실링 홈의 내측면에, 다시 말하자면 전자 장치 컴파트먼트 쪽을 향하는 실링 홈의 내측 홈 벽에 일체로 형성되어 있다. 이로 인해 커버측 실링 홈의 반대편 외측 홈 벽과 실링 웨브 사이에 형성되어 있는 충전 간극의 격리 영역(splitting zone)이 중단 없이 유지된다. 따라서 하우징 커버와 전자 장치 컴파트먼트 조립 연결 시 적어도 상기 충전 간극의 격리 영역을 중단 없고 그리고 충분히 부피가 큰 밀봉 재료 스트랜드(strand)로 채우는 것이 보장된다. 이리하여 간단한 방식으로 하우징 커버와 전자 장치 컴파트먼트 간의 확실한 밀봉이 성립되었다.
하우징 커버를 모터 마운트에 센터링하기 위한, 적어도 개략적으로 센터링 및 고정하기 위한, 적어도 개략적으로 고정하기 위한 추가의 또는 대안적인 조치로서, 상기 하우징 커버에서 바람직하게는 마주 보고 있는 측면들 상에는 고정 클램프들이 일체로 형성되었다. 상기 고정 클램프들은 바람직하게는 모터 마운트에 제공된 그리고 적절하게는 방사상으로 진행되는 리브들에 의한 로킹을 위해, 이 리브들을 덮는다.
적합한 한 실시예에서, 스테이터는 플라스틱 케이싱으로 압출 코팅(extrusion coating) 되었다. 매우 확실하면서도 쉽게 성립되는 모터 마운트와 스테이터 간의 연결은 바람직하게는, 상기 스테이터의 플라스틱 케이싱에 다수의 코킹 노브(calking knob)가 일체로 형성됨으로써 달성되며, 이때 상기 코킹 노브들은 상기 모터 마운트에 제공된 고정 개구들을 관통한다. 모터 마운트 및 스테이터 또는 이 스테이터의 플라스틱 케이싱을 결합하기 위해, 상기 고정 개구들을 관통하는 코킹 노브들은 예를 들면 열 코킹되어 변형된다. 적절하게는, 기본적으로 원형인 스테이터 또는 이 스테이터의 플라스틱 케이싱과 적절하게는 상대적으로 평면이면서 성형 부품으로 제조된 모터 마운트 사이에는 상기와 같은 유형의 4개의 코킹 위치가 제공되었다.
본 발명에 따른 전기 모터 밀봉 콘셉트는 추가로 또는 대안적으로 실링 부재들을 포함하는데, 상기 실링 부재들은 코일로 형성된 스테이터측 회전 자계 권선의 접속 단부들 또는 권선 단부들의 밀봉된 관통을 가능하게 한다. 이를 위해 바람직하게는 2성분(two-component) 플라스틱으로 제조된 실링 부재들이 제공되었으며, 상기 실링 부재들은 일체형 부품으로서 비교적 연질인 실링 컴포넌트 및 비교적 경질인 지지 컴포넌트를 포함한다.
조립 상태에서 실링 부재들의 비교적 연질 실링 컴포넌트들은 관통 개구들 내부에 안착 되어있고, 이 관통 개구들은 전자 장치 컴파트먼트의 바닥부 영역에서 모터 마운트 내에 제공되어 있다. 상기 실링 부재들의 연질 실링 컴포넌트들은 적절하게 래버린스 밀봉(labyrinth seal) 식으로 형성되었다.
실링 부재들의 비교적 경질 지지 컴포넌트들은 하우징 커버의 반대편 그리고 스테이터 쪽을 향하는 모터 마운트의 마운트 측에서 외부로 돌출한다. 이 경우 실링 부재들의 위치는, 상기 실링 부재들의 비교적 경질 지지 컴포넌트들이 축 방향으로 스테이터측 플라스틱 케이싱 위쪽에 위치하도록 선택되었다. 실링 부재들과 스테이터측 플라스틱 케이싱을 동일 평면에 포지셔닝하기 위해, 상기 플라스틱 케이싱 내에는 수용 포켓(receiving pocket)들이 제공되었으며, 상기 수용 포켓 내부에는 비교적 경질의 지지 컴포넌트들이 안착 되어있다.
확실한 포지셔닝, 고정 및/또는 안정화를 위해 지지 컴포넌트들에는 바람직하게 각각 2개의 삽입 핀이 일체로 형성되어 있는데, 상기 삽입 핀들은 수용 포켓들의 영역에 있는, 즉 상기 포켓의 바닥부들에 있는 플라스틱 케이싱의 대응하는 삽입 개구들에 삽입될 수 있다. 실링 부재들의 경질 지지 컴포넌트들에 있는 각각 2개의 개구는 2개의 권선 단부를 관통시킬 목적으로 사용되며, 상기 권선 단부들은 실링 부재들의 연질 실링 컴포넌트들로부터 인출되고 조립 상태에서는 전자 장치 컴파트먼트 내부에서, 바람직하게는 코일 권선들 또는 회전 자계 권선들의 델타 결선(delta connection) 형성 하에 상기 전자 장치 컴파트먼트에 있는 컨버터 전자 장치에 콘택팅되어 있다.
연질 실링 컴포넌트로부터의 인출 위치들에서 권선 단부들의 매우 확실한 밀봉을 위해 상기 인출 위치들에는 실링 슬리브(sealing sleeve)들이 일체로 형성되어 있으며, 상기 실링 슬리브들은 개개의 권선 단부를 밀봉 방식으로 둘러싼다.
실링 부재들을 이용하여 회전 자계 권선의 권선 단부들 또는 상기 권선 단부의 코일들에 대한 밀봉 콘셉트는 독창적인 발명을 의미한다. 특히 자동차용 라디에이터 팬 모터로서, 이와 관련한 전기 모터는 스테이터에 대하여 회전 가능하게 지지가 된 로터 및 모터 마운트를 포함하고, 이 모터 마운트는 컨버터 전자 장치용 전자 장치 컴파트먼트를 구비하고 그리고 상기 전자 장치 컴파트먼트 내부에서 관통 개구들을 갖는다. 스테이터측 회전 자계 권선의 권선 단부들은 실링 부재들을 통해 전자 장치 컴파트먼트 내부로 삽입된다. 바람직하게는 2성분 플라스틱으로 이루어진 실링 부재들은 각각 비교적 연질의 실링 컴포넌트 및 비교적 경질의 지지 컴포넌트를 포함하며, 이 경우 적합하게는 래버린스 밀봉으로서 형성된 실링 부재의 연질 실링 컴포넌트는 모터 마운트 또는 전자 장치 컴파트먼트의 개개의 관통 개구 내부에 밀봉 방식으로 안착 되어있다.
상기 전기 모터의 바람직한 구현예에서, 스테이터는 플라스틱 케이싱으로 압출 코팅 되어있으며, 수용 포켓들은 상기 플라스틱 케이싱 내에 합착 되어있고, 그리고 상기 수용 포켓들 내부에는 개개의 실링 부재의 경질 지지 컴포넌트가 안착 되어있다. 실링 부재들의 추가 구현예들은 본 발명에 따른 이러한 전기 모터에도 유사하게 적용된다.
또한, 플라스틱 케이싱에 일체로 형성된 코킹 노브들을 이용하여 이 플라스틱 케이싱으로 압출 코팅된 스테이터와 모터 마운트 간의 조립 결합 역시 독자적인 발명을 의미한다. 특히 자동차용 라디에이터 팬 모터로서, 이와 관련한 전기 모터는 스테이터에 대하여 회전 가능하게 지지가 된 로터 및 모터 마운트를 포함하며, 이 경우 상기 스테이터는 플라스틱 케이싱으로 압출 코팅되었다. 상기 플라스틱 케이싱에는 적어도 하나의, 바람직하게는 다수의 코킹 노브가 일체로 형성되어 있으며, 상기 코킹 노브들은 모터 마운트의 대응하는 코킹 개구들 또는 고정 개구들을 관통하고 모터 마운트와 스테이터의 결합을 위해 변형될 수 있는데, 바람직하게는 열 변형될 수 있다.
하기에서는 본 발명의 실시예가 도면을 참조하여 상세하게 설명된다.
도 1은 컨버터 전자 장치가 통합되어 있고, 자가 냉각되는 브러시리스 내부 로터 모터를 갖는 자동차용 라디에이터 팬을 분해도로 도시한 도면이고,
도 2는 접속면을 바라보고 도 1에 따른 모터를 사시도로 도시한 도면이며,
도 3은 전자 장치 컴파트먼트 커버(하우징 커버)가 분리된 도 1에 따른 모터를 평면도로 도시한 도면이고,
도 4는 전자 장치 컴파트먼트 커버의 내측면을 바라보고 상기 전자 장치 컴파트먼트를 사시도로 도시한 도면이며,
도 5는 그 내부에 컨버터 전자 장치가 배치되지 있지 않은 전자 장치 컴파트먼트의 내부를 바라보고 전기 모터의 모터 마운트를 사시도로 도시한 도면이고,
도 6은 하우징 커버에 일체로 형성된 고정 클램프 및 커버 실링 홈 내에 있는 스페이서 캠을 갖는 도 4의 컷-아웃(cut-out) Ⅵ를 더 크게 확대하여 도시한 부분 확대 단면도이며,
도 7은 컷-아웃 방식으로, 모터 마운트의 전자 장치 컴파트먼트의 에지와 하우징 커버의 센터링 조립 연결을 단면도로 도시한 도면이고,
도 8은 커버측 고정 클램프와 마운트측 리브 간의 로킹 연결부를 바라보고 도시한 도 2에 따른 도면이며,
도 9는 기준 회전 방향과 반대로 로터가 회전할 때 모터의 자가 냉각을 위한 로터의 작용과 관련하여 도 8에 따라, 코킹 노브들 그리고 실링 부재들 위에서 가이드 된 권선 단부들을 갖는 압출 코팅된 플라스틱 케이싱을 구비하고 그리고 회전 자계 권선 코일들이 감긴 모터의 스테이터를 사시도로 도시한 도면이고,
도 10은 코킹 위치를 바라보고 압출 코팅된 스테이터와 결합된 모터 마운트를 도시한 도 5에 따른 도면이며,
도 11은 실링 부재들을 관통하는 자체 권선 단부들을 갖는 회전 자계 권선을 사시도로 도시한 도면이고,
도 12는 모터 마운트가 배치되었을 때, 도 11에 따른 권선 어레인지먼트 및 실링 부재 어레인지먼트를 도시한 도면이며,
도 13은 스테이터 적층판 패키지를 포함하여 도 11에 따른 어레인지먼트를 도시한 도면이다.
모든 도면에서 서로 상응하는 부분들 및 크기들에는 항상 동일한 도면 부호가 제공되었다.
도 1은 자동차 라디에이터용 팬(1)을 서로 분리한 상태로 도시한다. 상기 팬(1)은 중앙 캡(3)을 갖는 팬 임펠러(2)를 포함하며, 상기 캡의 외부 둘레(도면에는 가장 기본적인 방식으로만 도시됨)에는 공기 가이드 베인(air guide vane)(4)들이 고르게 분포되어(uniformly distributed) 배치되어 있다. 상기 팬(1)은 또한 팬 모터로도 표기되는 전기 모터(5)도 포함하며, 상기 전기 모터에 의해서는 팬 임펠러(2)가 회전 구동된다.
모터(5)는 기본적으로, 코일 형태의 3상 회전 자계 권선(7)이 감긴 스테이터(6)에 의해 형성된다. 모터(5)는 또한 지속적으로 여자되는 로터(8)도 포함하는데, 이 로터는 스테이터(6) 내부에서 모터 축(9)을 중심으로 회전 가능하게 지지가 되어있다. 로터(8)의 지지를 위하여 모터(5)는 2개의 롤링 베어링(10 및 11)을 포함하며, 상기 롤링 베어링들은 축 방향으로 상반되는 로터(8)의 측면에 고정된다. 이 경우 상기 2개의 롤링 베어링(10 및 11) 사이에 있는 로터(8)의 축 방향 유격(axial end play)은 스프링 와셔(spring washer)(12)에 의해 스프링 부하(spring-loaded) 식으로 움직인다.
모터(5)는 또한 대략 디스크 모양의 모터 마운트(13)도 포함한다. 컨버터 전자 장치(15)가 삽입된 전자 장치 컴파트먼트(14)는 팬 임펠러(2)로부터 떨어져서 마주하는 단부면에서, 모터 마운트(13) 내에 제공되었다. 상기 전자 장치 컴파트먼트(14)를 밀폐하기 위하여, 모터(5)는 하기에서 하우징 커버로도 표기되는 전자 장치 컴파트먼트 커버(16)를 포함한다.
로터(8)는 (도면에는 상세하게 도시되지 않은 방식으로) 적층판 패키지에 의해 형성되어 있는데, 상기 적층판 패키지 내에는 여기장(excitation field)을 형성하기 위한 영구 자석들이 삽입되었으며, 이 경우 삽입된 영구 자석들과 함께 적층판 패키지는 플라스틱 케이싱에 의해 압출 코팅되었다. 유사한 방식으로 스테이터(6) 또한 플라스틱 케이싱으로 압출 코팅된 적층판 패키지로 이루어진다.
모터 마운트(13)는 특히 알루미늄으로 이루어진 일체형 압력 다이 캐스팅 성형 부품에 의해 형성되었다. 전자 장치 컴파트먼트 커버(16)는 바람직하게 플라스틱으로 이루어진 사출 성형 부품이다.
로터(8)의 앞면에는 4개의 나사 돔(18)이 제공되어 있는데, 로터(8)는 상기 나사 돔들에 의해 조립 상태에서 팬 임펠러(2)에 나사 결합된다. 모터(5) 및 그와 더불어 팬(1) 전체를 차량에 고정하는 작업은 모터 마운트(13)를 통해 이루어지며, 이러한 고정 작업을 위해 상기 모터 마운트에는 이 모터 마운트 외부 둘레로부터 돌출하는 3개의 나사 래치(screw latch)(19)가 제공되었다. 모터(5)는 자가 냉각되는 브러시리스 내부 로터 모터 또는 내부 전기자 모터이다.
도 2에 도시된 모터(5)의 조립 상태에서는 스테이터(6)가 모터 마운트(13)의 앞면에 고정된 상태로 제공되었다. 로터(8)는 플라스틱 케이싱(20)으로 압출 코팅된 스테이터(6) 내에 삽입되어 있으며, 이 경우 로터(8)의 양쪽 축방향 측면에는 각 하나씩의 롤링 베어링(10 및 11)이 접하고 있다. 이러한 배치에 있어서, 롤링 베어링(10 및 11)들은 도면에 상세하게 도시되지 않은 방식으로 모터 마운트(13)에 고정된 축 볼트(axle bolt)에 지지가 되어있다.
도 3은 컨버터 전자 장치(15)가 내부에 배치된 전자 장치 컴파트먼트(14) 내부를 바라보고 상기 전자 장치 컴파트먼트 커버(16)가 분리된 모터(5)를 도시한다. 접속 케이블(21)의 (전력) 공급 라인(양극 및 음극 또는 접지-극)(21a)들 그리고 센서 라인 또는 데이터 라인(21b)들은 상기 컨버터 전자 장치에 가이드 되고 그리고 상기 컨버터 전자 장치에 콘택팅되어 있다. 전자 장치 컴파트먼트(14)는 밀폐된 주변 실링 에지 또는 결합 에지(22)에 의해 둘러싸여 있다. 전자 장치 컴파트먼트(14)의 외부에서, 모터 마운트(13)는 기본적으로 방사상으로 진행되는 클램핑 리브(23)들을 구비한다. 이러한 클램핑 리브들은 기본적으로 전자 장치 컴파트먼트(14)의 마주 놓인 측면들에 위치한다. 모터 마운트(13)의 둘레에 분포된 다수의 위치에는 고정 개구들 또는 코킹 개구(24)들이 위치한다.
도 4가 전자 장치 컴파트먼트 커버 또는 하우징 커버(16)의 내측면을 바라보고 이 전자 장치 컴파트먼트 커버 또는 하우징 커버를 도시하는 반면에, 도 5에는 실링 에지(22)에 의해 둘러싸인 전자 장치 컴파트먼트(14)를 갖는 모터 마운트(13)가 사시도로 도시되어 있으며, 이때 상기 전자 장치 컴파트먼트 내부에는 컨버터 전자 장치(15)가 배치되어 있지 않다. 전자 장치 컴파트먼트(14)의 실링 에지(22)에는 마찬가지로 주변을 밀폐하는 방식으로 상승된 실링 웨브(25)가 일체로 형성되어 있고, 전자 장치 컴파트먼트 에지(22)의 윤곽선과 마찬가지로 상기 실링 웨브의 윤곽선 및 숄더 모양의 전환 윤곽선은 도 7의 실링 웨브(25)에 비해 비교적 뚜렷하게 나타난다.
전자 장치 컴파트먼트 커버(16)와 모터 마운트(13)의 조립 연결 시 마운트측 실링 웨브(25)는 하우징 커버(16)의 대응하는 실링 홈(26)에 맞물린다(도 7). 마운트측 실링 웨브(25) 및 커버측 실링 홈(26)의 치수들은 상기 실링 웨브와 실링 홈 사이에서 (도면에는 도시되지 않은) 밀봉 재료를 위한 충전 간극(27)이 유지될 정도로 서로 매칭된다.
실링 홈(26)의 내측면, 더 구체적으로 말하자면 전자 장치 컴파트먼트(14) 쪽을 향하는 상기 실링 홈의 내측 홈 벽(26a)에는 다수의 스페이서 캠(28)이 일체로 형성되어 있고, 상기 스페이서 캠들은 실링 홈(26) 내부로 돌출한다. 조립 연결 시 마운트측 실링 웨브(25)는 상기 스페이서 캠(28)들의 상응하는 노출 위치들에 접한다. 상기 스페이서 캠(28)들은 하우징 커버(16)를 전자 장치 컴파트먼트(14)의 에지(22) 상에 배치할 때 확실한 센터링을 실현함으로써, 상기 전자 장치 컴파트먼트(14)의 주변을 밀폐하는 방식의 실링 에지(22)를 따라서 마운트측 실링 웨브(25)와 커버측 실링 홈(26) 사이에는 조립 연결 시 예를 들면 가열에 의해 접착되는 실런트를 위한 상응하게 균일한 충전 간극(27)이 유지된다. 특히, 스페이서 캠(28)들에 마주 놓인 홈 측면, 다시 말해 외측 홈 벽(26b)과 실링 웨브(25) 사이에는 중단 없는 ― 즉, 캠도 없는 ― 충전 간극의 격리 영역(27a)이 형성되어 있다. 따라서 상기 충전 간극의 격리 영역에 채워지는 실런트 또는 접착제는 전자 장치 컴파트먼트(14)의 매우 확실한 밀봉 및 하우징 커버(16)와 모터 마운트(13)의 견고한 접착 연결을 위한 실제로 동일한 밀봉 용적 및 접착 용적이 제공된다.
개략적인 고정 및/또는 개략적인 포지셔닝을 위하여, 전자 장치 컴파트먼트 커버(16)에는 적어도 하나의 고정 클램프 또는 로킹 클램프(29)가 일체로 형성되었다. 도 4에 나타난 바와 같이, 가급적 직경으로 마주 놓인 2개의 고정 클램프(29)가 제공되었다. 도 2 그리고 비교적 뚜렷하게 도 8에 나타난 바와 같이, 고정 클램프(29)들은 모터 마운트(13)의 대응하는 클램핑 리브(23)들에 로킹된다.
이와 함께 도 6에 따르면, 개개의 고정 클램프(29)는 기본적으로 2개의 클램핑 레그(clamping leg)(29a 및 29b)에 의해 U자형으로 형성되어 있고, 상기 클램핑 레그들은 각각 단부측에서 로킹 캠(29c 또는 29d)을 지지한다. 상기 로킹 캠(29c, 29d)들은 내부로 향해 있고 바람직하게는 서로 동일한 높이로 연장된다. 로킹된 상태에서 2개의 로킹 캠(29c 및 29d)은 모터 마운트(13)의 대응하는 클램핑 리브(23)를 둘러싼다.
도 9는 회전 자계 권선(7)이 감겨져 있고 그리고 플라스틱 케이싱(20)으로 압출 코팅된 스테이터(6)를 도시한다. 스테이터(6)와 모터 마운트(13)를 연결하기 위해, 상기 스테이터(6)의 플라스틱 케이싱(20)에는 상기 모터 마운트(13) 방향으로 상승된 코팅 노브(30)들이 일체로 형성되어 있으며, 상기 코킹 노브들은 조립 연결 시 모터 마운트(13)의 대응하는 코킹 개구 또는 고정 개구(24)들을 관통한다. 이러한 결합 상태는 도 10에 도시되어 있다. 그 후에는 코킹 노브(30)들이 코킹되는데, 예를 들면 열 변형된다.
이러한 결합 상태에서 회전 자계 권선(7)의 권선 단부(31a, 31b)들의 각각의 페어(31)는 바람직하게 원형 스테이터(6)의 동일한 4분원 내에서 전자 장치 컴파트먼트(14) 내부로 돌출하고, 그곳에서 내부로 방사상으로 진행되는 방식으로 기본적으로 직각으로 구부러져 있다. 상기와 같은 유형의 3개의, 권선 단부(31a, 31b)들의 페어(31)가 제공되었다. 컨버터 전자 장치(15)와 (콘택팅) 연결 시 권선 단부(31a, 31b)들은 바람직하게 회전 자계 권선(7)을 형성하는 코일(7a)들의 델타 결선으로 상호 접속된다.
모터 마운트(13)의 관통 개구(32)들을 통해 전자 장치 컴파트먼트(14) 내부로 회전 자계 권선(7)의 권선 단부 페어(31)들을 확실하게 밀봉 삽입하는 작업은 실링 부재(33)들에 의해 이루어진다. 각각의 실링 부재(33)는 비교적 연질의 실링 컴포넌트(33a)와 상기 실링 컴포넌트와 일체형인 비교적 경질의 지지 컴포넌트(33b)로 구성된 2성분 플라스틱으로 이루어진다.
도 11에 비교적 뚜렷하게 나타난 바와 같이, 상기 개개의 실링 부재(33)의 비교적 연질 실링 컴포넌트(33a)는 래버린스 밀봉 식으로 축 방향으로 연이어 놓인 외측 융기부들을 갖는다. 연질 실링 컴포넌트(33a)와 일체형이고 비교적 경질인 지지 컴포넌트(33b)는 바닥부측에서, 다시 말해 상기 연질 실링 컴포넌트(33a)로부터 떨어져서 마주한 하부면에 일체로 형성된 삽입 핀(34)들을 지지한다. 이 경우 실링 부재(33)마다 상기와 같은 유형의 2개의 삽입 핀(34)이 제공되었다.
도 12에 나타난 바와 같이, 개개의 실링 부재(33)의 경질 지지 컴포넌트(33b)는 스테이터(6) 또는 회전 자계 권선(7) 쪽을 향하는 마운트 측에서 이 모터 마운트(13)로부터 외부로 돌출한다. 그 반면 상응하는 실링 부재(33)의 각각의 연질 실링 컴포넌트(33a)는 모터 마운트(13)의 마운트측 관통 개구(32) 내부에 밀봉 방식으로 안착 되어있다.
도 13에 나타난 바와 같이, 조립 상태에서 개개의 실링 부재(33)의 비교적 경질 지지 컴포넌트(33b)는 스테이터(6)의 플라스틱 케이싱(20) 내에 합착 된 수용 포켓(35) 내부에 안착 되어있다. 상기 수용 포켓(35) 내 바닥부측에는 삽입 개구(36)들이 형성되어 있으며, 상기 삽입 개구들에는 실링 부재(33)들의 대응하는 삽입 핀(34)들이 삽입된다.
도 11 및 도 13에 비교적 뚜렷하게 나타난 바와 같이, 권선 단부 페어(31)의 각각의 권선 단부(31a 및 31b)를 위해 개개의 실링 부재(33)의 연질 실링 컴포넌트(33a)에는 각각 실링 슬리브(33c 또는 33d)가 일체로 형성되어 있으며, 상기 실링 슬리브들은 개개의 권선 단부(31a 또는 31b)를 밀봉 방식으로 둘러싼다. 뿐만 아니라, 개개의 실링 부재(33)를 통한 권선 단부(31a, 31b)들의 관통을 위해 상기 실링 부재의 경질 지지 컴포넌트(33b) 내에는 관통 개구(37)들이 제공되었다.
본 발명은 전술한 실시예들에 한정되지 않는다. 오히려 본 발명의 다른 변형예 역시, 본 발명의 대상을 벗어남 없이 당업자로부터 추론될 수 있다. 특히, 상이한 실시예들과 관련하여 기술된 모든 개별 특징 또한 본 발명의 대상을 벗어남 없이 다른 방식으로도 조합될 수 있다.
따라서 실링 부재(33)들을 이용한 회전 자계 권선(7)의 권선 단부(31, 31a, 31b)들 또는 상기 권선 단부의 코일(7a)들에 대한 밀봉 콘셉트는 그 자체로 진보적이기 때문에 독창적인 발명을 의미한다.
특히 자동차용 라디에이터 팬 모터로서, 이와 관련한 전기 모터(5)는 스테이터(6)에 대하여 회전 가능하게 지지가 된 로터(8) 및 모터 마운트(13)를 포함하며, 상기 모터 마운트는 컨버터 전자 장치(15)용 전자 장치 컴파트먼트(14)를 구비하고 그리고 이 전자 장치 컴파트먼트(14) 내부에서 관통 개구(32)들을 가지며, 이 경우 스테이터측 회전 자계 권선(7)의 권선 단부(31, 31a, 31b)들은 실링 부재(33)들을 통해서 전자 장치 컴파트먼트(14) 내부로 삽입되어 있고, 바람직하게는 2성분 플라스틱으로 이루어진 실링 부재들은 각각 비교적 연질의 실링 컴포넌트(33a) 및 비교적 경질의 지지 컴포넌트(33b)를 포함하며, 그리고 적합하게는 래버린스 밀봉으로서 형성된, 개개의 실링 부재의 연질 실링 컴포넌트(33a)는 모터 마운트(13) 또는 전자 장치 컴파트먼트(14)의 개개의 관통 개구 내부에 밀봉 방식으로 안착 되어있다.
이러한 전기 모터(5)의 바람직한 구현예에서, 스테이터(6)는 플라스틱 케이싱(20)으로 압출 코팅되어 있으며, 수용 포켓(35)들은 상기 플라스틱 케이싱 내에 합착 되어있고, 그리고 상기 수용 포켓들 내부에는 개개의 실링 부재(33)의 경질 지지 컴포넌트(33b)가 안착 되어있다. 실링 부재(33)들의 추가 구현예들은 본 발명에 따른 상기 전기 모터(5)에도 유사하게 적용된다.
또한, 플라스틱 케이싱(20)에 일체로 형성된 코킹 노브(30)들을 이용한 이 플라스틱 케이싱(20)으로 압출 코팅된 스테이터(6)와 모터 마운트(13) 간의 조립 연결도 독자적인 발명을 의미한다.
특히 자동차용 라디에이터 팬 모터로서, 이와 관련한 전기 모터(5)는 스테이터(6)에 대하여 회전 가능하게 지지가 된 로터(8) 및 모터 마운트(13)를 포함하고, 이 경우 상기 스테이터(6)는 플라스틱 케이싱(20)으로 압출 코팅되었으며, 상기 플라스틱 케이싱에는 적어도 하나의, 바람직하게는 다수의 코킹 노브(30)가 일체로 형성되어 있고, 상기 코킹 노브들은 모터 마운트(13)의 대응하는 코킹 개구 또는 고정 개구(24)들을 관통하고 그리고 모터 마운트(13)와 스테이터(6)의 결합을 위해 변형될 수 있으며, 바람직하게는 열 변형될 수 있다.
1: 팬 2: 팬 임펠러
3: 캡 4: 공기 가이드 베인
5: 팬 모터/모터 6: 스테이터
7: 회전 자계 권선 7a: 코일
8: 로터 9: 모터 축
10: 롤링 베어링 11: 롤링 베어링
12: 스프링 와셔 13: 모터 마운트
14: 전자 장치 컴파트먼트 15: 컨버터 전자 장치
16: 전자 장치 컴파트먼트 커버 17: 축 볼트
18: 나사 돔 19: 나사 래치
20: 플라스틱 케이싱 21: 접속 케이블
21a: (전력) 공급 라인 21b: 센서 라인/데이터 라인
22: 실링 에지 23: 클램핑 리브
24: 코킹 개구/고정 개구 25: 실링 웨브
26: 실링 홈 26a: 내측 홈 벽
26b: 외측 홈 벽 27: 충전 간극
27a: 충전 간극의 격리 영역 28: 스페이서 캠
29: 고정 클램프 29a, 29b: 클램핑 레그
29c, 29d: 로킹 캠 30: 코킹 노브
31: 권선 단부 페어 31a, 31b: 권선 단부
32: 관통 개구 33: 실링 부재
33a: 연질 실링 컴포넌트 33b: 경질 지지 컴포넌트
33c, 33d: 실링 슬리브 34: 삽입 핀
35: 수용 포켓 36: 삽입 개구
37: 관통 개구

Claims (10)

  1. ― 스테이터(stator)(6)에 대하여 회전 가능하게 지지가 된 로터(rotor)(8),
    ― 컨버터 전자 장치(15)를 수용하기 위한 전자 장치 컴파트먼트(14)를 갖는 모터 마운트(motor mount)(13) 그리고
    ― 전자 장치 컴파트먼트 커버(16)를 포함하고, 이 전자 장치 컴파트먼트 커버는 주변 실링 홈(sealing groove)(26)을 가지며, 상기 주변 실링 홈에는 대응하는 실링 웨브(25)에 의해 상기 전자 장치 컴파트먼트(14)의 주변 에지(22)가 맞물리는, 전기 모터(5), 특히 자동차의 라디에이터 팬 모터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전기 모터는 상기 전자 장치 컴파트먼트 커버(16)의 마주 보고 있는 측면들에 일체로 형성된 적어도 하나의, 바람직하게는 2개의 고정 클램프(29)를 구비하고, 이 고정 클램프들은 상기 모터 마운트(13)에 제공된, 바람직하게는 방사상(radial)으로 진행되는 리브(rib)(23)들을 덮는,
    전기 모터.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전자 장치 컴파트먼트(14)의 대응하는 실링 웨브(25)에 설치하기 위한 다수의 스페이서 캠(spacer cam)(28)이 커버측 주변 실링 홈(26) 내에, 바람직하게는 상기 전자 장치 컴파트먼트(14) 쪽을 향하는 상기 실링 홈의 내측 홈 벽(26a)에 합착(coalescence)된,
    전기 모터.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자 장치 컴파트먼트(14)의 대응하는 실링 웨브(25)와 커브측 주변 실링 홈(26) 사이에 밀봉 재료 또는 접착제를 수용하기 위한 충전 간극(filling gap)(27)이 형성된,
    전기 모터.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스테이터(6)는 다수의 코킹 노브(calking knob)(30)가 일체로 형성되어 있는 플라스틱 케이싱(20)에 의해 압출 코팅(extrusion coating) 되어있으며, 상기 코킹 노브들은 상기 모터 마운트(13)에 제공된 대응하는 고정 개구들(24)을 관통하고 상기 모터 마운트(13) 및 스테이터(6)의 결합을 위해 변형될 수 있는,
    전기 모터.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기 모터는 스테이터측 회전 자계 권선(7)들을 가지며, 상기 회전 자계 권선들의 권선 단부(31, 31a, 31b)들은 바람직하게는 2성분(two-component) 플라스틱으로 이루어진 실링 부재(33)들을 통과하여 상기 전자 장치 컴파트먼트(14) 내부로 가이드 된,
    전기 모터.
  7. 제 6 항에 있어서,
    개개의 실링 부재(33)가 비교적 경질인 지지 컴포넌트(33b)와 비교적 연질인 실링 컴포넌트(33a)로 형성되어 있으며, 상기 연질의 실링 컴포넌트는 상기 모터 마운트(13)의 대응하는 관통 개구(32) 내부에 밀봉 방식으로 안착 되어있는,
    전기 모터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 실링 부재(33)의 비교적 연질인 실링 컴포넌트(33a)가 래버린스 밀봉(labyrinth seal) 식으로 형성된,
    전기 모터.
  9. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 실링 부재(33)의 비교적 경질인 지지 컴포넌트(33b)가 상기 스테이터(6)의 플라스틱 케이싱(20)의 수용 포켓(receiving pocket)(35) 내부에 안착 되어있는,
    전기 모터.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경질의 지지 컴포넌트(33b)가 적어도 하나의 삽입 핀(34)을 가지며, 상기 삽입 핀은 상기 스테이터(6)의 플라스틱 케이싱(20)의 대응하는 삽입 개구(36)에 맞물리는,
    전기 모터.
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