KR20150024182A

KR20150024182A - 모터용 브러시카드 어셈블리

Info

Publication number: KR20150024182A
Application number: KR20130101325A
Authority: KR
Inventors: 정진근
Original assignee: 효성전기주식회사
Priority date: 2013-08-26
Filing date: 2013-08-26
Publication date: 2015-03-06
Also published as: KR101515585B1

Abstract

본 발명은 서킷플레이트 등의 연결매개체를 사용하지 않고도 브러시(12) 사이에 전기적 연결이 이루어지도록 한 모터용 브러시카드 어셈블리(10)를 제공코자 하는 것으로서, 본 발명의 브러시카드 어셈블리(10)는 브러시카드(11)의 상면에 브러시홀더(13)가 각각 설치되는 제1홀더설치부(21), 제2홀더설치부(22), 제3홀더설치부(23), 제4홀더설치부(24)가 커넥터(15)에서 반시계 방향으로 해서 방사상으로 형성되며, 제1홀더설치부(21)와 제2홀더설치부(22) 사이 및 제3홀더설치부(23)와 제4홀더설치부(24) 사이에 각각 초크코일(16)이 설치되면서 끼인각이 120°가 되도록 형성되며, 제1홀더설치부(21)와 제4홀더설치부(24) 및 제2홀더설치부(22)와 제3홀더설치부(23)는 각각 끼인각이 60°가 되도록 형성되어 마주보는 제1홀더설치부(21)와 제3홀더설치부(23)나 제2홀더설치부(22)와 제4홀더설치부(24)에 각각 (+)극, (-)극으로 상이한 극성을 가지는 브러시(12)가 각각 브러시홀더(13)에 의해서 고정 설치된 것을 특징으로 하며, 이에 의하면 마주보는 브러시(12)가 상이한 극성을 가지도록 하여 종래 마주보는 브러시(12)의 극성이 동일할 때 사용되던 서킷플레이트(17) 등의 연결매개체가 필요 없어서 구조를 간소화시켜 제조원가 및 제조공수를 현저히 줄이며, 작동 신뢰도와 모터의 효율을 배가시킬 수 있다.

Description

모터용 브러시카드 어셈블리{A brush card assembly for the motor}

본 발명은 모터용 브러시카드 어셈블리에 관한 것으로서, 이를 보다 상세히 설명하면 모터에 사용되는 브러시카드에서 브러시의 위치를 구조 변경시켜서 서킷플레이트 등의 연결매개체를 사용하지 않고도 브러시 사이에 전기적 연결이 이루어지도록 한 모터용 브러시카드 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 자동차 쿨링팬모터 등의 각종 직류모터 내부에는 회전자(=로터)의 샤프트 단부에 고정 설치된 정류자(commutator)에 닿도록 설치되어 회전자의 코일로 전류를 공급하는 브러시(brush)가 주로 2개 또는 4개가 장착되는 브러시카드 어셈블리가 설치되어 있으며, 이러한 브러시카드 어셈블리는 대한민국 공개특허 2007년 제48495호(2007년 5월 9일자 공개)나 공개실용신안 2010년 제8466호(2010년 8월 26일자 공개) 및 등록특허 제1054530호(2011년 8월 4일자 공고)에서와 같이 2쌍의 브러시를 설치할 시 4개의 브러시가 90°간격으로 배치되며, 마주보는 1쌍의 브러시가 동일한 극성을 갖도록 구성하며, 이러한 종래 모터용 브러시카드 어셈블리(10)에서는 커넥터(15)의 터미널(14)을 통해서 외부에서 공급되는 전기를 초크코일(choke coil)(16)을 거쳐서 브러시홀더(13)에 장착된 브러시(12)를 통해 정류자(commutator)와 코어(core)에 권선된 모터의 코일로 공급 시 도 1a 내지 1b에 도시된 바와 같이 동일한 극성을 갖는 마주보는 한 쌍의 브러시(12)를 전기적으로 연결하기 위해서 브러시카드(11)에 고정되며 양단이 각각 마주보는 한 쌍의 브러시(12)에 각각 연결되는 서킷플레이트(circuit plate)(17) 등의 연결매개체 수개를 사용하고 있는 실정이며, 브러시카드(11)에 브러시(12)나 초크코일(16)과 별도로 제작된 서킷플레이트(17)를 더 부가시켜야 하므로 브러시카드(11)의 형상이 복잡해지고, 서킷플레이트(17)를 별도로 더 제작해야하므로 제조원가가 상승하게 되며, 제조공수가 늘어나는 단점과 함께 서킷플레이트(17)를 도체(導體)로 제작하더라도 브러시(12)를 연결하는 서킷플레이트(17)에서 저항이 높아져서 모터의 효율이 감소되는 등 다수의 문제점을 가지고 있었던 것이다.

KR 10-2007-0048495 A 2007. 5. 9. KR 20-0210-0008466 U 2010. 8. 26. KR 10-1054530 B1 2011. 8. 4.

본 발명에서는 상기한 종래 기술의 제반 문제점들을 해결코자 새로운 기술을 창안한 것으로서, 본 발명은 모터용 브러시카드 어셈블리에서 브러시가 설치되는 위치와 극성을 구조적으로 변경시켜서 브러시카드의 하부에 고정 설치되어 종래 마주보는 동일한 극성을 갖는 한 쌍의 브러시를 연결하는 서킷플레이트를 사용하지 않고서도 전기를 공급할 수 있도록 구성하여 제품수를 줄이며, 이로 인하여 제조원가 및 제조공수를 현저히 줄일 수 있으며, 종래 서킷플레이트의 사용 시보다 저항의 줄이므로 모터의 효율을 극대화시킬 수 있도록 한 모터용 브러시카드 어셈블리를 제공함에 발명이 해결하고자 하는 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.

상기한 발명의 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단으로 본 발명에서는 모터용 브러시카드 어셈블리를 구성하되, 본 발명의 모터용 브러시카드 어셈블리는 브러시카드의 상면에 2개 또는 4개의 브러시가 설치되는 브러시홀더가 각각 설치되는 4개의 홀더설치부가 반시계 방향으로 연번을 부여하여 방사상으로 형성되며, 상기 4개의 홀더설치부는 커넥터를 중심으로 끼인각이 120°에 공차 ±10°인 제1홀더설치부와 제2홀더설치부의 한 쌍과 끼인각이 120°에 공차 ±10°인 제3홀더설치부와 제4홀더설치부의 한 쌍이 대향되게 형성되며, 이때 커넥터를 중심으로 대향되며 이웃하는 제1홀더설치부와 제4홀더설치부, 제2홀더설치부와 제3홀더설치부는 각각 60°에 공차 ±10°의 각도를 갖도록 형성되며. 각각 끼인각이 120°에 공차 ±10°인 제1홀더설치부와 제2홀더설치부의 사이 및 제3홀더설치부와 제4홀더설치부의 사이에는 각각 커넥터의 터미널과 연결되는 초크코일이 각각 설치되며, 상기 브러시카드의 중앙을 기준으로 마주보는 제1홀더설치부와 제3홀더설치부나 제2홀더설치부와 제4홀더설치부에는 각각 (+)극, (-)극으로 상이한 극성을 가지는 브러시를 브러시홀더에 탄력 지지되게 하여 고정 설치하여 끼인각이 120°에 공차 ±10°인 제1홀더설치부와 제2홀더설치부 또는 제3홀더설치부와 제4홀더설치부는 각각 (+)극과 (+)극 또는 (-)극과 (-)극, 각각 (-)극과 (-)극 또는 (+)극과 (+)극으로 동일한 극성을 가지도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상술한 과제 해결을 위한 구체적인 수단에 의하면, 본 발명의 모터용 브러시카드 어셈블리는 브러시카드에 4개의 홀더설치부를 방사상으로 형성하되, 끼인각이 120°에 공차 ±10°인 제1홀더설치부와 제2홀더설치부 사이로 초크코일을 설치하며, 끼인각이 120°에 공차 ±10°인 제3홀더설치부와 제4홀더설치부 사이로 초크코일을 설치하며, 브러시카드의 중앙을 기준으로 마주보는 제1홀더설치부와 제3홀더설치부 또는 제2홀더설치부와 제4홀더설치부에는 (+)극과 (-)극의 반대되는 극성을 갖는 브러시를 브러시홀더에 의해서 각각 설치하여 이웃하는 제1홀더설치부의 브러시와 제2홀더설치부의 브러시 및 제3홀더설치부의 브러시와 제4홀더설치부의 브러시가 동일한 극성을 갖도록 구성하여 각각 사이의 위치하는 초크코일에 의해서 전기적으로 연결되게 설치함으로써, 마주보는 브러시가 동일한 극성을 갖지 않으므로 종래 동일한 극성을 갖는 브러시를 연결하기 위해 브러시카드의 저면에 고정 설치되어 마주보는 브러시를 전기적으로 연결하던 도체로 이루어진 서킷플레이트 등의 연결매개체가 필요 없어서 브러시카드 어셈블리의 구조를 간소화시킬 수 있으므로 제조원가 및 제조공수를 현저히 줄일 수 있으며, 구조의 간소화로 인하여 작동 신뢰도를 극대화시킬 수 있으며, 서킷플레이트에서 발생되던 저항을 일소시켜서 모터의 효율도 배가시킬 수 있으며, 이와 더불어서 브러시카드의 형상을 단순화시키면서 브러시카드의 외측에 결합되는 리어커버와의 공간을 줄여서 모터를 소형화시키는데도 일조할 수 있으며, 이로 인하여 전체적으로 모터의 제품 호응도를 향상시켜서 관련 산업발전에도 기여할 수 있는 등 그 기대되는 효과가 다대한 발명인 것이다.

도 1a 내지 1b는 종래 브러시카드 어셈블리의 구성을 보인 사시도 및 저면사시도
도 2는 본 발명에서 제공하는 브러시카드의 일례를 보인 사시도
도 3은 도 2의 저면사시도
도 4는 도 2와 3에 4개의 브러시가 설치된 상태를 보인 예시도
도 5는 도 2와 3에 2개의 브러시가 설치된 상태를 보인 예시도

상기 도면들과 함께 본 발명을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 자동차 쿨링팬모터 등의 각종 직류모터 내부에 설치되는 모터용 브러시카드 어셈블리(10)에 관한 것으로서, 본 발명의 모터용 브러시카드 어셈블리(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 브러시카드(11)의 상면에 방사상으로 브러시(12)가 장착되는 브러시홀더(13)를 설치하기 위한 4개의 홀더설치부(20)가 방사상으로 형성되며 도 2 내지 3에 도시된 바와 같이 일측에 외부의 전기를 공급하기 위해 내부로 터미널(14)이 고정된 커넥터(15)가 설치되는 브러시카드(11)와, 상기 브러시카드(11)에 형성된 4개의 홀더설치부(20)에 각각 결합 설치되어 브러시(12)를 설치하기 위한 브러시홀더(13)와, 상기 브러시홀더(13)에 후방이 탄력 지지되게 설치되며 도 4에 도시된 바와 같이 4개가 구비되거나 도 5에 도시된 바와 같이 2개가 구비되어 모터를 4브러시(12)타입과 2브러시(12)타입으로 구분되게 설치된 브러시(12)와, 커넥터(15)의 터미널(14)과 전기적으로 연결되어 터미널(14)로부터 공급되는 전기를 브러시(12)로 공급하기 위해 브러시(12)와 전기적으로 연결 설치된 초크코일(16)로 이루어지는 것이다.

본 발명에서는 상기 브러시카드(11)에 4개의 홀더설치부(20)를 형성할 시 커넥터(15)에서 반시계 방향의 홀더설치부(20)에서 시작하여 1번부터 4번까지 일련번호를 부여하여 제1홀더설치부(21), 제2홀더설치부(22), 제3홀더설치부(23), 제4홀더설치부(24)로 명명하며, 상기 4개의 홀더설치부(20)는 커넥터(15)를 중심으로 끼인각이 120°에 공차로 ±10°를 가지는 제1홀더설치부(21)와 제2홀더설치부(22)의 한 쌍과 끼인각이 120°에 공차로 ±10°를 가지는 제3홀더설치부(23)와 제4홀더설치부(24)의 한 쌍이 대향되게 형성하고, 이때 커넥터(15)를 중심으로 대향되며 이웃하는 제1홀더설치부(21)와 제4홀더설치부(24), 제2홀더설치부(22)와 제3홀더설치부(23)는 각각 끼인각이 60°에 공차로 ±10°를 가지도록 구성한다.

상기 끼인각이 120°에 공차 ±10°인 제1홀더설치부(21)와 제2홀더설치부(22)의 사이에는 커넥터(15)의 터미널(14)과 연결되는 초크코일(16)을 설치하며, 끼인각이 120°에 공차 ±10°인 제3홀더설치부(23)와 제4홀더설치부(24)의 사이에도 커넥터(15)의 터미널(14)과 연결되는 초크코일(16)을 설치하되, 상기 브러시카드(11)의 중앙을 기준으로 마주보는 제1홀더설치부(21)와 제3홀더설치부(23)에는 각각 (+)극과 (-)극 또는 (-)극과 (+)극으로 상이한 극성을 가지는 브러시(12)를 브러시홀더(13)에 탄력 지지되게 하여 고정 설치하며, 상기 브러시카드(11)의 중앙을 기준으로 마주보는 제2홀더설치부(22)와 제4홀더설치부(24)에는 각각 (+)극과 (-)극 또는 (-)극과 (+)극으로 상이한 극성을 가지는 브러시(12)를 브러시홀더(13)에 탄력 지지되게 하여 고정 설치하며, 이에 따라서 끼인각이 120°에 공차 ±10°인 제1홀더설치부(21)와 제2홀더설치부(22) 또는 제3홀더설치부(23)와 제4홀더설치부(24)에는 각각 (+)극과 (+)극 또는 (-)극과 (-)극, 각각 (-)극과 (-)극 또는 (+)극과 (+)극으로 동일한 극성을 가진 브러시(12)가 설치되도록 구성한 것이다.

이러한 본 발명의 브러시카드 어셈블리(10)는 직류모터의 리어커버 내측에 설치되어 4개의 홀더설치부(20)에 브러시홀더(13)에 의해서 고정 설치되는 브러시(12)에서 샤프트에 고정 설치된 코어와 정류자에 권선된 코일로 전기를 공급하도록 구성되어 있으며, 코일에 전류가 흐르면서 케이스에 고정 설치된 마그넷(magnet)에 의해서 샤프트가 회전되어 모터에서 회전력이 발생되도록 하여 전기에너지를 회전하는 운동에너지로 변환시킬 수 있는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에서 제공하는 모터용 브러시카드 어셈블리(10)는 브러시카드(11)에 4개의 홀더설치부(20)를 방사상으로 형성하여 커넥터(15)에서 반시계 방향의 홀더설치부(20)에서부터 제1홀더설치부(21), 제2홀더설치부(22), 제3홀더설치부(23), 제4홀더설치부(24)로 지정하여 제1홀더설치부(21)와 제2홀더설치부(22)의 끼인각이 120°가 되도록 형성하며, 제3홀더설치부(23)와 제4홀더설치부(24)의 끼인각이 120°가 되도록 형성하며, 이때 브러시카드(11)의 중앙을 기준으로 마주보는 제1홀더설치부(21)와 제3홀더설치부(23)에는 (+)극과 (-)극 또는 (-)극과 (+)극으로 상이한 극성을 갖는 2개의 브러시(12)를 브러시홀더(13)에 장착하여 고정 설치하며, 제2홀더설치부(22)와 제4홀더설치부(24)에는 (+)극과 (-)극 또는 (-)극과 (+)극으로 상이한 극성을 갖는 2개의 브러시(12)를 브러시홀더(13)에 장착하여 고정 설치한 것으로서, 본 발명의 모터용 브러시카드 어셈블리(10)에 의하면 이웃하는 제1홀더설치부(21)와 제2홀더설치부(22)에 (+)극 또는 (-)극의 동일한 극성을 갖는 브러시(12)가 각각 설치되며, 이웃하는 제3홀더설치부(23)와 제4홀더설치부(24)에 상기 제1홀더설치부(21)와 제2홀더설치부(22)의 극성에 대응되게 (-)극 또는 (+)극의 동일한 극성을 갖는 브러시(12)가 각각 설치되므로 제1홀더설치부(21)와 제2홀더설치부(22)가 그 사이의 초크코일(16)에 바로 전기적으로 연결되며, 제3홀더설치부(23)와 제4홀더설치부(24)가 그 사이의 초크코일(16)에 바로 전기적으로 연결되도록 구성할 수 있음으로써, 종래 브러시카드(11)의 저면으로 브러시카드(11)의 중앙을 기준으로 마주보게 설치된 동일한 극성을 갖던 브러시(12)를 연결하는 서킷플레이트(17)가 필요하지 않아서 구성부재를 현저히 줄일 수 있으며, 이로 인하여 제조원가 및 제조공수를 급격히 줄일 수 있으며, 서킷플레이트(17)로 전기를 공급할 시 발생되던 저항을 줄일 수 있어서 모터의 전기효율을 배가시킬 수 있으며, 모터용 브러시카드 어셈블리(10)의 전체 구조를 간소화시켜서 작동 신뢰도를 높이면서 고장률을 낮출 수 있으며, 모터의 소형화에 일조할 수 있는 등의 효과를 발휘할 수 있는 것이다.

상기 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 도면에서는 본 발명의 구체적인 실시 예에 관하여 설명하고 있으나, 본 발명의 기술범주에 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이고, 그러므로 본 발명의 보호범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 그와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

10:브러시카드 어셈블리 11:브러시카드
12:브러시 13:브러시홀더
14:터미널 15:커넥터
16:초크코일 17:서킷플레이트
20:홀더설치부 21:제1홀더설치부
22:제2홀더설치부 23:제3홀더설치부
24:제4홀더설치부

Claims

브러시카드(11)의 일측에 커넥터(15)가 설치된 모터용 브러시카드 어셈블리에 있어서;
브러시카드(11)의 상면에 커넥터(15)에서 반시계 방향으로 제1홀더설치부(21), 제2홀더설치부(22), 제3홀더설치부(23), 제4홀더설치부(24)가 방사상으로 형성되며,
제1홀더설치부(21)와 제2홀더설치부(22)는 끼인각이 120°가 되도록 형성되며,
제3홀더설치부(23)와 제4홀더설치부(24)는 끼인각이 120°가 되도록 형성되며,
커넥터(15)를 중심으로 이웃하는 제1홀더설치부(21)와 제4홀더설치부(24), 제2홀더설치부(22)와 제3홀더설치부(23)의 끼인각이 각각 60°가 되도록 형성되며,
브러시카드(11)의 중앙을 기준으로 마주보는 제1홀더설치부(21)와 제3홀더설치부(23), 또는 제2홀더설치부(22)와 제4홀더설치부(24)에 각각 상이한 극성을 갖는 2개의 브러시(12)가 브러시홀더(13)에 각각 장착되어 고정 설치된 것을 특징으로 하는 모터용 브러시카드 어셈블리.
브러시카드(11)의 일측에 커넥터(15)가 설치된 모터용 브러시카드 어셈블리에 있어서;
브러시카드(11)의 상면에 커넥터(15)에서 반시계 방향으로 제1홀더설치부(21), 제2홀더설치부(22), 제3홀더설치부(23), 제4홀더설치부(24)가 방사상으로 형성되며,
제1홀더설치부(21)와 제2홀더설치부(22)는 끼인각이 120°가 되도록 형성되며,
제3홀더설치부(23)와 제4홀더설치부(24)는 끼인각이 120°가 되도록 형성되며,
커넥터(15)를 중심으로 이웃하는 제1홀더설치부(21)와 제4홀더설치부(24), 제2홀더설치부(22)와 제3홀더설치부(23)의 끼인각이 각각 60°가 되도록 형성되며,
브러시카드(11)의 중앙을 기준으로 마주보는 제1홀더설치부(21)와 제3홀더설치부(23), 및 제2홀더설치부(22)와 제4홀더설치부(24)에 각각 상이한 극성을 갖는 4개의 브러시(12)가 브러시홀더(13)에 각각 장착되어 고정 설치된 것을 특징으로 하는 모터용 브러시카드 어셈블리.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
제1홀더설치부(21)와 제2홀더설치부(22)의 사이에 커넥터(15)의 터미널(14)과 전기적으로 연결되어 제1홀더설치부(21)와 제2홀더설치부(22)에 고정 설치되는 브러시(12)로 각각 전기를 공급하는 초크코일(16)이 설치되며,
제3홀더설치부(23)와 제4홀더설치부(24)의 사이에 커넥터(15)의 터미널(14)과 전기적으로 연결되어 제3홀더설치부(23)와 제4홀더설치부(24)에 고정 설치되는 브러시(12)로 각각 전기를 공급하는 초크코일(16)이 설치된 것을 특징으로 하는 모터용 브러시카드 어셈블리.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서;
제1홀더설치부(21)와 제2홀더설치부(22)의 끼인각은 120°에 ±10°가 가변되게 형성되며,
제3홀더설치부(23)와 제4홀더설치부(24)의 끼인각은 120°에 ±10°가 가변되게 형성되며,
커넥터(15)를 중심으로 이웃하는 제1홀더설치부(21)와 제4홀더설치부(24), 제2홀더설치부(22)와 제3홀더설치부(23)의 끼인각은 각각 60°에 ±10°가 가변되게 형성된 것을 특징으로 하는 모터용 브러시카드 어셈블리.