KR20150057490A

KR20150057490A - 다기능 팬 모터용 브러시 홀더 스테이 유닛

Info

Publication number: KR20150057490A
Application number: KR1020130140902A
Authority: KR
Inventors: 유호국; 장경흠; 이기민
Original assignee: 디와이오토 주식회사
Priority date: 2013-11-19
Filing date: 2013-11-19
Publication date: 2015-05-28
Also published as: KR101551851B1

Abstract

본 발명에 따른 다기능 팬 모터용 브러시 홀더 유닛은, 전기적으로 비전도성 소재로 이루어진 판상의 몸체; 상면에 고정되며 브러시를 수용하도록 형성된 복수의 브러시 홀더; 및 상기 브러시 홀더에 전기를 공급하도록 상기 몸체의 후면에 고정되며, 전기적으로 전도성인 금속 소재로 이루어진 터미널 부재;를 포함한 팬 모터용 브러시 홀더 장치에 있어서, 상기 터미널 부재는 제1터미널 부재와, 제2터미널 부재를 구비하며, 상기 제1터미널 부재는 상기 몸체의 상면으로 노출된 3개의 전기 접촉 터미널을 구비하며 상기 전기 접촉 터미널은 하나의 부재로 형성되며, 상기 제2터미널 부재는 상기 제1터미널과 전기적으로 절연되도록 상기 제1터미널과 서로 이격되어 배치되며 상기 제1터미널과 동일한 형태로 구성되며, 상기 몸체는 상기 제1터미널 부재와 상기 제2터미널 부재의 일단부 사이에 배치되는 2개의 다기능 결합부를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

다기능 팬 모터용 브러시 홀더 스테이 유닛{Brush holder stay unit for fan motor provided with multi-function}

본 발명은 팬 모터 장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 팬 모터 장치를 구성하는 브러시 홀더 스테이 유닛에 관한 것이다.

팬 모터 장치는 전기에너지를 이용하여 팬을 회전시킴으로써 송풍, 냉각 등의 기능을 수행하는 장치이다. 일반적으로 차량의 라디에이터 냉각용 장치로서 사용되는 차량용 팬 모터 장치는 전기 에너지를 운동에너지로 변환하기 위해 모터 구조를 포함한다. 이와 같은 팬 모터 장치에서, 팬 모터의 케이싱 후방에 결합되는 엔드 커버는 케이싱 내에 구비되는 구동축의 후단부를 회전 가능하게 지지함과 아울러 구동축에 고정되어 있는 정류자에 외부전기를 인가하는 다수의 브러시를 지지하는 역할을 수행한다. 특히 브러시를 수용하는 구조물로서 브러시 홀더 스테이 유닛이 널리 사용된다. 브러시 홀더 스테이 유닛은 전기적으로 비전도성인 합성수지로 된 판상의 몸체에 다수의 브러시 홀더를 구비한다. 또한, 브러시 홀더 스테이 유닛은 브러시에 전기를 공급하기 위한 전류 터미널을 복수 구비한다. 또한, 브러시 홀더 스테이 유닛은 경우에 따라 브러시에 공급되는 전류에 전자기적 노이즈를 필터링 하도록 인덕터(inductor) 코일이 설치된다.

이와 같은 팬 모터용 브러시 홀더 유닛의 일 예가 등록특허 제1222674호 또는 공개실용신안공보 제1997-0064342호에 개시되어 있다.

팬 모터용 브러시 홀더 유닛은 팬 모터 장치의 사양에 따라 2개 또는 4개의 전류 터미널이 구비될 수 있다. 또한, 상술한 인덕터 코일이 설치되는 경우에 설치되지 않은 경우 등 다양한 구성으로 제조된다. 예컨대 팬 모터용 브러시 홀더 조립체는 EMC, NON-EMC, 스위치드 브러시(STWITCHED BRUSH) 형태로 구성될 수 있다.

그런데 종래의 팬 모터용 브러시 홀더 유닛은 각각의 사양에 대해 공용으로 사용할 수 없어서 각각의 사양에 맞는 브러시 홀더 유닛을 별도로 제조하여야 하였다. 이에 따라 팬 모터 장치의 제조 비용이 상승하고 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 여러 가지 사양의 팬 모터 장치에 공용으로 사용될 수 있는 브러시 홀더 스테이 유닛의 구조를 개선함으로써 제조 비용이 절감되고 생산성이 향상된 팬 모터용 브러시 홀더 스테이 유닛을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시 예에 따른 팬 모터용 브러시 홀더 유닛은, 전기적으로 비전도성 소재로 이루어진 판상의 몸체;

상면에 고정되며 브러시를 수용하도록 형성된 복수의 브러시 홀더; 및

상기 브러시 홀더에 전기를 공급하도록 상기 몸체의 후면에 고정되며, 전기적으로 전도성인 금속 소재로 이루어진 터미널 부재;를 포함한 팬 모터용 브러시 홀더 장치에 있어서,

상기 터미널 부재는 제1터미널 부재와, 제2터미널 부재를 포함하며,

상기 제1터미널 부재는 상기 몸체의 상면으로 노출된 3개의 전기 접촉 터미널을 구비하며 상기 전기 접촉 터미널은 하나의 부재로 형성되며,

상기 제2터미널 부재는 상기 제1터미널과 전기적으로 절연되도록 상기 제1터미널과 서로 이격되어 배치되며 상기 제1터미널과 동일한 형태로 구성되며,

상기 몸체는 상기 제1터미널 부재와 상기 제2터미널 부재의 일단부 사이에 배치되는 2개의 다기능 결합부를 구비한 점에 있다.

상기 각각의 다기능 결합부는 상기 몸체의 상하면을 관통하도록 형성된 기능성 관통공 및 상기 기능성 관통공으로부터 상기 몸체의 외측 테두리 쪽으로 이격되어 배치되며 상기 몸체의 상하면을 관통하도록 형성된 한 쌍의 보조 결합공을 포함한 것이 바람직하다.

상기 전기 접촉 터미널은 상기 터미널 부재의 일부가 "∩" 형태로 굽힘가공(bending)된 상태로 상기 몸체의 하면으로부터 상면으로 관통 후 돌출된 부위를 가압 성형하여 걸림턱을 형성한 구조로 형성된 것이 바람직하다.

상기 제1터미널 부재의 전기 접촉 터미널 중 외부로부터 상기 제1터미널 부재에 전기가 공급되는 전기 접촉 터미널에는 인덕터 코일을 조립할 때 조립 위치를 설정하도록 가이드용 구멍이 구비된 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 다기능 팬 모터용 브러시 홀더 유닛은, 다기능 결합부를 구비함으로써 여러 가지 사양의 팬 모터 장치를 구성할 때 공용으로 사용될 수 있어서 부품 공용화로 인한 제조 원가의 절감 및 생산성을 현저하게 향상시키는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 팬 모터용 브러시 홀더 유닛의 개략적 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 브러시 홀더 유닛의 후면을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 브러시 홀더 유닛을 사용하여 EMC 사양의 브러시 홀더 조립체를 구성한 경우를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 브러시 홀더 조립체의 후면을 보여주는 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 브러시 홀더 유닛을 사용하여 NON-EMC 사양의 브러시 홀더 조립체를 구성한 경우를 보여주는 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 브러시 홀더 조립체의 후면을 보여주는 도면이다.
도 7은 도 1에 도시된 브러시 홀더 유닛을 사용하여 스위치드 브러시(SWITCHED BRUSH) 사양의 브러시 홀더 조립체를 구성한 경우를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 브러시 홀더 조립체의 후면을 보여주는 도면이다.
도 9는 도 1에 도시된 Ⅸ-Ⅸ 선 단면도이다.
도 10은 도 3에 도시된 Ⅹ-Ⅹ 선 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 일 실시 예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 다기능 팬 모터용 브러시 홀더 유닛(15, 이하 "브러시 홀더 유닛"이라 함)은 몸체(20)와, 브러시 홀더(30)와, 터미널 부재와, 다기능 결합부(24)를 포함한다.

상기 몸체(20)는 전기적으로 비전도성 소재로 이루어진다. 상기 몸체(20)는 예컨대, 비전도성 합성수지로 이루어질 수 있다. 상기 몸체(20)는 예컨대 폴리프로필렌 라미네이티드 페이퍼(PPLP)와 같은 소재로 제조될 수 있다. 상기 몸체(20)의 중앙에는 팬 모터의 회전자가 관통하도록 구멍이 형성된다. 또한, 상기 몸체(20)에는 후술하는 브러시 홀더를 고정하기 위한 슬릿(slit) 형태의 다수의 구멍이 형성된다.

상기 몸체(20)는 후술하는 제1터미널 부재(40) 또는 제2터미널 부재(50)의 전기 접촉 터미널(42)이 관통하는 다수의 고정용 구멍(22)을 구비한다. 상기 고정용 구멍(22)은 4각형 형태로 상기 몸체(20)의 상하면을 관통한다.

상기 몸체(20)에는 다기능 결합부(24)가 구비된다. 상기 다기능 결합부(24)는 서로 나란하게 배치되도록 한 쌍이 구비된다.

상기 다기능 결합부(24)는 기능성 관통공(25)과, 보조 결합공(27)을 포함한다.

상기 기능성 관통공(25)은 후술하는 제1터미널 부재(40)와 상기 제2터미널 부재(50)의 서로 가깝게 일단부 사이에 배치된다. 상기 기능성 관통공(25)은 상기 몸체의 상하면을 관통하도록 형성된다. 즉, 상기 기능성 관통공(25)의 형태는 상기 고정용 구멍(22)과 유사한 형태로 형성될 수 있다. 상기 기능성 관통공(25)은 서로 나란하게 배치된 2개가 구비된다.

상기 보조 결합공(27)은 상기 기능성 관통공(25)으로부터 상기 몸체(20)의 외측 테두리 쪽으로 이격되어 배치된다. 상기 보조 결합공(27)은 상기 몸체의 상하면을 관통하도록 형성된다. 상기 보조 결합공(27)은 하나의 기능성 관통공(25)에 대해 한 쌍이 구비된다. 상기 보조 결합공(27)은 상기 기능성 관통공(25)에 결합되는 소자를 상기 몸체(20)에 보조적으로 고정하기 위해 사용된다. 상기 기능성 관통공(25)에는 예컨대 외부 전원선을 연결하기 위한 외부 전원 연결 소자(100)가 설치될 수 있다. 상기 외부 전원 연결 소자(100)는 상기 보조 결합공(27)을 관통한 후 굽힘 가공에 의해 상기 보조 결합공(27)으로부터 이탈되지 않도록 된 다리를 구비할 수 있다.

상기 몸체(20)에는 브러시 홀더(30)가 복수 결합 된다. 더 구체적으로 본 실시 예에서 상기 브러시 홀더(30)는 4개가 구비된다. 상기 브러시 홀더(30)는 서로 일정한 간격으로 이격되도록 배치된다. 상기 브러시 홀더(30)는 다수의 다리가 상기 몸체(20)의 상면으로부터 하면을 관통한 후 굽힘 가공됨으로써 상기 몸체(20)에 견고하게 고정된다. 즉, 상기 브러시 홀더(30)는 상기 몸체(20)에 고정된다. 상기 브러시 홀더(30)는 각각 브러시(미도시)를 수용하는 공간을 구비한다.

상기 터미널 부재는 상기 브러시 홀더에 전기를 공급하도록 상기 몸체의 후면에 고정되며, 전기적으로 전도성인 금속 소재로 이루어진다.

상기 터미널 부재는 제1터미널 부재(40)와 제2터미널 부재(50)를 포함한다.

상기 제1터미널 부재(40)는 상기 몸체(20)의 상면으로 노출된 3개의 전기 접촉 터미널(42)을 구비한다. 상기 제1터미널 부재(40)를 구성하는 3개의 전기 접촉 터미널(42)은 하나의 부재로 형성된다. 즉, 상기 제1터미널 부재(40)는 중간에 용접이나 기타 수단에 의해 다른 부재가 부가되지 않으며 순수하게 하나의 부재를 가공하여 형성된다. 상기 전기 접촉 터미널(42)은 상기 터미널 부재의 일부가 "∩" 형태로 굽힘가공(bending)된 상태로 상기 몸체(20)의 하면으로부터 상면으로 관통 후 돌출된 부위를 가압 성형하여 걸림턱(44)을 형성한 구조로 형성된다.

상기 제1터미널 부재(40)의 전기 접촉 터미널(42) 중 외부로부터 상기 제1터미널 부재(40)에 전기가 공급되는 전기 접촉 터미널(42)에는 인덕터 코일(110)을 조립할 때 조립 위치를 설정하도록 가이드용 구멍(45)이 구비될 수 있다.

상기 제2터미널 부재(50)는 상기 제1터미널 부재(40)와 전기적으로 절연되도록 상기 제1터미널 부재(40)와 서로 이격 되어 배치된다. 상기 제2터미널 부재(50)의 구조 및 상기 몸체(20)와 결합된 구조는 상기 제1터미널 부재(40)와 동일하다.

상기 가이드용 구멍(45)은 상기 제2터미널 부재(50)에 구비될 수도 있다.

상기 브러시 홀더(30)에 수용된 브러시는 상기 제1터미널 부재(40) 또는 상기 제2터미널 부재(50)에 형성된 전기 접촉 터미널(42)과 전선에 의해 전기적으로 연결되며 전선과 전기 접촉 터미널(42)은 스폿 용접에 의해 고정될 수 있다.

이하에서는 상술한 바와 같은 브러시 홀더 유닛(15)을 이용하여 여러 가지 사양의 팬 모터용 브러시 홀더 조립체(10)를 구성하는 경우를 예로 들어 본 발명의 작용 효과를 상세하게 서술한다.

먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 브러시 홀더 유닛(15)이 준비되었다고 전제한다.

이제, 도 3 및 도 4를 참조하여 EMC 타입의 팬 모터용 브러시 홀더 조립체(10)를 구성하는 과정을 설명하기로 한다.

상기 다기능 결합부(24)에는 외부 전원 연결 소자(100)가 결합된다. 상기 외부 전원 연결 소자(100)는 상기 기능성 관통공(25)에 결합되어 전기 터미널을 형성한다. 또한, 상기 외부 전원 연결 소자(100)는 다리를 구비하여 상기 보조 결합공(27)에 결합된 후 굽힘 가공에 의해 상기 몸체(20)에 견고하게 결합된다. 상기 외부 전원 연결 소자(100)는 상기 몸체(20)의 외부로부터 전기가 공급되는 전원선(120)과 연결된다.

상기 외부 전원 연결 소자(100)는 인덕터 코일(110)을 매개로 상기 제1터미널 부재(40) 또는 상기 제2터미널 부재(50)와 전기적으로 연결된다. 상기 인덕터 코일(110)은 외부에서 브러시로 공급되는 전기의 전자기적 노이즈를 제거하여 정제된 전류를 브러시로 공급하는 역할을 수행한다. 상기 인덕터 코일(110)의 양단부에는 상기 외부 전원 연결 소자(100)와 상기 제1터미널 부재(40) 또는 상기 제2터미널 부재(50)와 전기적으로 연결하기 위한 단자부가 구비된다. 상기 인덕터 코일(110)은 스폿 용접에 의해 상기 터미널 부재 및 상기 외부 전원 연결 소자(100)와 고정될 수 있다. 이 과정에서 상기 인덕터 코일(110)은 상기 제1터미널 부재(40) 또는 상기 제2터미널 부재(50)에 형성된 가이드용 구멍(45)에 단자부가 끼워짐으로써 스폿 용접시 위치가 일정하게 설정될 수 있다.

이제, 도 5 및 도 6을 참조하여 NON-EMC 타입의 팬 모터용 브러시 홀더 조립체(11)를 구성하는 과정을 설명하기로 한다.

NON-EMC 타입의 팬 모터용 브러시 홀더 조립체에는 인덕터 코일이 적용되지 않는다. 따라서, 상기 제1터미널 부재(40)와 제2터미널 부재(40)에 직접적으로 전원선(120)을 연결한다. 이 경우에는 상기 다기능 결합부(24)는 사용하지 않는 상태로 유지된다.

이제, 도 7 및 도 8을 참조하여 스위치드 브러시(SWITCHED BRUSH) 형태의 브러시 홀더 조립체(12)를 구성하는 과정을 설명하기로 한다.

스위치드 브러시 형태의 브러시 홀더 조립체는 4개의 브러시에 서로 다른 전원이 각각 연결된다. 이 경우에는 2개의 전원선(120)이 각각 상기 제1터미널 부재(40)와 상기 제2터미널 부재(50)에 연결된다. 그리고 상기 다기능 결합부(24)에는 별도의 외부 전원 연결 소자(100) 2개를 결합한다. 이제, 제1터미널 부재(40)와 하나의 브러시를 전기적으로 연결하고, 제2터미널 부재(50)와 2번째 브러시를 전기적으로 연결한다. 그리고 상기 다기능 결합부(24)에 결합된 외부 전원 연결 소자 중 하나를 3번째 브러시에 전기적으로 연결한다. 마지막으로 상기 다기능 결합부(24)에 결합된 외부 전원 연결 소자 중 나머지 하나를 4번째 브러시에 전기적으로 연결한다. 이러한 과정에 의해 4개의 브러시는 각각 서로 다른 전원선(120)에 연결된 상태가 된다. 이와 같은 과정에 의해 스위치드 브러시 형태의 브러시 홀더 조립체를 구성할 수 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 브러시 홀더 유닛은 다양한 형태의 팬 모터용 브러시 홀더 조립체를 구성함에 있어서 공용으로 사용할 수 있도록 다기능 결합부를 구비함으로써 부품 공용화에 따른 제조 원가를 현저하게 절감할 수 있다. 또한, 브러시 홀더 스테이 유닛이 공용화됨으로써 생산성을 현저하게 높일 수 있는 장점이 있다. 또한, 종래에 EMC 형태의 브러시 홀더 조립체를 구성하는 경우에 터미널 부재의 중간을 절단한 형태로 구성하고 그 사이에 인덕터 코일을 배치하는 구조에 비하여 본 발명에서는 터미널 부재를 일체로 형성하고 다기능 결합부에 인덕터 코일을 결합함으로써 터미널 부재의 사양이 단일화되도록 함으로써 제조 원가 및 생산성을 더욱 향상시키는 효과도 제공한다. 또한, 본 발명에 따른 브러시 홀더 유닛은 터미널 부재와 몸체 간 결합에 단순 조립 구조를 채용함으로써 인서트 사출 방식으로 제조된 종래의 브러시 홀더 유닛에 비하여 제조 비용이 현저하게 절감되는 효과를 제공한다.

이상, 바람직한 실시 예를 들어 본 발명에 대해 설명하였으나, 본 발명이 그러한 예들에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 형태의 실시 예가 구체화될 수 있을 것이다.

10,11,12 : 팬 모터용 브러시 홀더 조립체
15 : 팬 모터용 브러시 홀더 유닛
20 : 몸체
22 : 단자 관통공
24 : 다기능 결합부
25 : 기능성 관통공
27 : 보조 결합공
30 : 브러시 홀더
40 : 제1터미널 부재
42 : 전기 접촉 터미널
45 : 가이드용 구멍
44 : 걸림턱
50 : 제2터미널 부재
100 : 외부 전원 연결 소자
110 : 인덕터 코일
120 : 전원선

Claims

전기적으로 비전도성 소재로 이루어진 판상의 몸체;
상면에 고정되며 브러시를 수용하도록 형성된 복수의 브러시 홀더; 및
상기 브러시 홀더에 전기를 공급하도록 상기 몸체의 후면에 고정되며, 전기적으로 전도성인 금속 소재로 이루어진 터미널 부재;를 포함한 팬 모터용 브러시 홀더 장치에 있어서,
상기 터미널 부재는 제1터미널 부재와, 제2터미널 부재를 포함하며,
상기 제1터미널 부재는 상기 몸체의 상면으로 노출된 3개의 전기 접촉 터미널을 구비하며 상기 전기 접촉 터미널은 하나의 부재로 형성되며,
상기 제2터미널 부재는 상기 제1터미널과 전기적으로 절연되도록 상기 제1터미널과 서로 이격되어 배치되며 상기 제1터미널과 동일한 형태로 구성되며,
상기 몸체는 상기 제1터미널 부재와 상기 제2터미널 부재의 일단부 사이에 배치되는 2개의 다기능 결합부를 구비한 것을 특징으로 하는 다기능 팬 모터용 브러시 홀더 스테이 유닛.
제1항에 있어서,
상기 각각의 다기능 결합부는 상기 몸체의 상하면을 관통하도록 형성된 기능성 관통공 및 상기 기능성 관통공으로부터 상기 몸체의 외측 테두리 쪽으로 이격되어 배치되며 상기 몸체의 상하면을 관통하도록 형성된 한 쌍의 보조 결합공을 포함한 것을 특징으로 하는 다기능 팬 모터용 브러시 홀더 스테이 유닛.
제1항에 있어서,
상기 전기 접촉 터미널은 상기 터미널 부재의 일부가 "∩" 형태로 굽힘가공(bending)된 상태로 상기 몸체의 하면으로부터 상면으로 관통 후 돌출된 부위를 가압 성형하여 걸림턱을 형성한 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 다기능 팬 모터용 브러시 홀더 스테이 유닛.
제1항에 있어서,
상기 제1터미널 부재의 전기 접촉 터미널 중 외부로부터 상기 제1터미널 부재에 전기가 공급되는 전기 접촉 터미널에는 인덕터 코일을 조립할 때 조립 위치를 설정하도록 가이드용 구멍이 구비된 것을 특징으로 하는 다기능 팬 모터용 브러시 홀더 스테이 유닛.