KR20180065621A

KR20180065621A - 차량용 직류 모터

Info

Publication number: KR20180065621A
Application number: KR1020160166739A
Authority: KR
Inventors: 채진원; 최철원
Original assignee: (주)타마스
Priority date: 2016-12-08
Filing date: 2016-12-08
Publication date: 2018-06-18
Also published as: JP2019533420A; KR101869615B1; CN109937525A; WO2018105889A1

Abstract

본 발명에 따른 차량용 직류 모터는 커버 어셈블리; 상기 커버 어셈블리와 결합되는 하부 하우징과, 상기 커버 어셈블리 내부에 배치되는 복수 개의 여자극을 갖는 요크 어셈블리; 상기 여자극과 상호 작용하는 코일들이 감기는 복수 개의 극치를 갖는 아마추어 코어와, 상기 아마추어 코어 상, 하부에 설치한 상, 하 인슐레이터를 포함한 아마추어 어셈블리; 상기 아마추어 코어 하방에 설치되고, 여자극과 대응하여 동일한 개수의 정류자 박막을 갖는 정류자; 및 상기 하우징 내측에 배치되며, 상기 아마추어 어셈블리가 회전함에 따라 상기 정류자와 선택적으로 접촉되는 브러쉬를 포함한 브러쉬 홀더;를 포함하여 구성하되, 상기 아마추어 코어와 정류자는 이들 중앙에 끼운 회전축과 함께 회전하도록 구성되는 직류 모터에 있어서, 상기 회전축 상, 하부 각각에 설치한 상, 하, 좌, 우 진동 및 소음 감쇄용 완충수단과; 상기 브러쉬 홀더에 설치하여 요크 어셈블리를 구성하는 요크 원통체에 끼워 설치하는 브러쉬 홀더 좌, 우 진동 및 소음 감쇄용 완충수단과; 상기 브러쉬 홀더의 컨넥터 안착부에 결합한 전원 공급용 컨넥터를 포함하는 접지수단; 및 상기 브러쉬 홀더의 지지체 중앙에 설치된 정류자의 상방에 면접 되게 설치한 절연수단;을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 직류 모터{D.C. Motor for Vehicle}

본 발명은 차량용 직류 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소음 및 진동을 방지하면서 모터효율이 우수하여 차량용 공조장치 또는 제동장치 등에 적용이 가능한 차량용 직류 모터에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차 공조장치인 에어컨 시스템의 작동을 위하여 외부 공기를 흡입하는 장치로서 특허공개공보 제2001-0097340호, 제2003-0035232호 등에 개시된 바와 같은 직류 모터가 소개되고 있다.

이 직류 모터는 대기 중의 공기 또는 자동차 실내의 공기를 블로워 팬(blower fan)을 회전시켜 증발기 주위로 공기를 통과시킴으로써, 고온 다습한 공기를 저온 제습(除濕)된 공기로 변화시켜 실내로 유입되게 하여 쾌적한 환경이 유지되도록 한다.

상기 직류 모터는, 내주면에 자석이 배치된 요크(yoke)의 안쪽에 아마추어(armature)가 회전 자유롭게 배치되는 구성으로 이루어져 있다. 상기 아마추어는 회전축으로부터 방사상으로 뻗은 복수의 극치(teeth)를 가지며, 극치와 이웃하는 다른 극치 사이에는 아마추어 코일 권선을 위한 슬롯(slot)이 축 방향으로 길게 복수개 형성되어 있다.

슬롯에는 소정간격을 두고 복수의 코일(coil)이 권선 되며, 각각의 코일은 상기 아마추어와 소정거리 이격된 회전축에 장치되는 정류자(commutator)의 정류자 박막(세그먼트 : segment)에 통전 가능하게 연결되어 있다. 또한 각각의 정류자 박막은 브러쉬(brush)와 통전 가능하게 접속되어 있다.

따라서 상기 브러쉬(brush)로부터 정류자에 전류가 제공되면, 각각의 코일에 전기장이 형성되고, 이처럼 발생된 전기장과 상기 요크에 부착된 자석의 상호작용으로 아마추어 및 정류자가 장치된 상기 회전축이 회전하고 구동력이 발생하게 되어 블로워 팬을 회전 구동하게 하여 차량용 에어컨 시스템등에 적용하고 있다. 이와 같은 직류 모터는 광범위하고 높은 정밀도의 속도제어가 가능하기 때문에 차량의 제동장치에 사용되는 에이비에스(ABS, Anti-Lock Brake System) 시스템에도 사용될 수 있다. 특히, 최근에는 차량용 직류 모터 시장의 요구에 따라 모터의 소형화와 구동효율의 극대화는 물론 소음 및 진동방지를 위해 다양한 구조의 모터가 연구 개발되고 있다.

상기 제시한 특허공개공보 제2001-0097340호, 제2003-0035232호의 직류 모터는 전자의 경우 모터의 측면에 소음 및 진동을 흡수하는 러버를 삽입하는 것으로서 개발되었지만, 모터의 상하 방향 진동은 차단하지 못하여, 고속 회전시에는 모터 진동이 증폭되는 문제점이 지적되고 있고, 후자의 경우 모터의 상부 및 하부에 O-링을 삽입하는 것으로서, O-링 압축에 따른 경도 증가로 진동 방지 효과가 미약해지는 문제점이 있었다.

또한, 아마추어 코어 슬롯에 권선된 복수의 코일을 정류자의 정류자 박막에 통전 가능하게 연결할 경우 등록특허 제10-0911618호와 같이, 정류자 상방 둘레에 방사상으로 일정 간격 배치된 코일 접속 걸림편에 상기 코일을 걸어 접속하게 하여 정류자의 정류자 박막에 전류가 공급되도록 하고 있고, 상기 정류자 박막과 통전 가능하게 설치하는 브러쉬 홀더는 정류자와 함께 공개특허 제10-2013-0075118호와 같이 아마추어 코어 하방에 설치되고 있다.

따라서, 정류자의 접속 걸림편과 접속된 코일은 아마추어 코어 슬롯에 중복 권선시 코일과 코일이 상호 엉키면서 아마추어 코어 슬롯에 권선 되게 되므로 상기 걸림편에 접속된 코일과 코일이 직류 모터 구동시 발생하는 진동에 의하여 상호 접촉되어 쇼트 현상을 유발할 염려가 있어 모터의 파손을 가져오는 등 모터의 신뢰성 저하가 지적되고 있고, 이로 인하여 상기 정류자 작동에 따른 정류현상 발생시 정류자와 접속된 코일에 의하여 정류자 중앙에 끼워진 회전축 주변으로 불꽃 방전이 발생 되거나 정류자에 끼워진 회전축에 상기 코일에 의한 자기장이 누설될 염려가 있어 모터의 구동 효율을 저하시키는 문제점이 발생한다.

이를 해소하기 위해서는 정류자와 아마추어 코어 슬롯을 접속하는 코일과 코일 사이를 절연시키게 하거나, 정류자에 끼워진 회전축 둘레에 코일에 의한 자기장 누설을 방지하는 것이 요구된다.

또한, 브러쉬로부터 정류자로 전류가 공급되게 하는 브러쉬 홀더의 브러쉬는 정류자 박막 둘레면에 면접되어 정류자 회전 시 전류가 공급되도록 하는 것인데, 상기 정류자의 둘레면을 구성하는 정류자 박막과 박막 사이에 형성된 요홈으로 인하여 상호 면접시 상기 브러쉬와 상기 요홈 사이에서 소음 및 진동이 발생하게 되어 소음 및 진동에 의한 직류 모터의 품질을 크게 저하 시키는 문제점이 있다. 이를 해소하기 위하여 종전에는 일본국 특개 2001-24545호와 같이 브러쉬 홀더의 내측과 브러쉬 외측에 일정간격을 두고 탄성체를 부설하고 있으나, 이 경우에는 브러쉬와 요홈 사이의 진동을 탄성체에 의하여 감소시킬 수 있지만 상기 탄성체에 의한 진동은 모터 하우징에 그대로 전달되어 소음을 크게 유발하는 문제점이 여전히 남는다.

그리고, 종래의 직류모터에 있어서 브러쉬에 통전을 위한 전원공급용 컨넥터는 브러쉬 홀더의 지지체와 결합 가능하게 설치되도록 하고 있으나, 견고한 조립이 이루어지지 않아 안전성이 부족하고, 브러쉬 홀더에 접지구조가 제공되고 있지 않아 브러쉬에 전류 공급 시 누설전류가 발생될 염려가 있어 모터의 오동작을 유발하고, 더 나아가 누설전류가 베어링을 통해 흐르게 되면, 좁은 베어링 사이에서 스파크(spark) 즉, 아크(arc)가 발생하여 베어링 표면에 홈이 생기는 베어링 전식(電食: 전기부식)이 발생하고, 이에 따라 베어링이 쉽게 파손되는 현상이 발생하게 된다.

따라서, 모터의 접지를 위해 베어링 커버에 별도의 접지 프레임을 형성시키거나 베어링 커버에 홀을 뚫고 상기 홀에 접지단자를 고정 시키는 등의 방식들이 제안되고 있지만, 이러한 방식들은 베어링 커버의 구조를 복잡하게 하여 모터의 전체적인 사이즈를 증가시키며, 구조가 복잡하여 설치 및 분해작업이 어려워 모터 조립에 필요한 전체적인 작업공수를 증가시키는 문제점이 있었다.

이에 본 발명자들은 상술한 실정을 감안하여 보다 높은 효율을 갖으며 모터의 소음 및 진동을 줄일 수 있는 개선된 차량용 직류 모터를 제안하고자 한다.

본 발명은 회전축 회전 및 브러쉬 동작 시 발생하는 소음 및 진동을 감쇄시켜 차량 내부로 소음이 전달되지 않도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 정류자에 접속하는 코일의 접점과 접점을 절연시켜 쇼트 현상을 배제함과 동시에 정류자에 끼워진 회전축 둘레에 자기장이 누설되지 않게 하여 모터의 신뢰성을 향상시키는 차량용 직류 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 전원공급 시 발생하는 누설전류가 베어링 하우징에 전달되지 않도록 하여 베어링 파손에 따른 모터의 신뢰성 저하를 방지함을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 직류 모터는

커버 어셈블리;

상기 커버 어셈블리와 결합되는 하부 하우징과, 상기 커버 어셈블리 내부에 배치되는 복수 개의 여자극을 갖는 요크 어셈블리;

상기 여자극과 상호 작용하는 코일들이 감기는 복수 개의 극치를 갖는 아마추어 코어와, 상기 아마추어 코어 상, 하부에 설치한 상, 하 인슐레이터를 포함한 아마추어 어셈블리;

상기 아마추어 코어 하방에 설치되고, 여자극과 대응하여 동일한 개수의 정류자 박막을 갖는 정류자; 및 상기 하우징 내측에 배치되며, 상기 아마추어 어셈블리가 회전함에 따라 상기 정류자와 선택적으로 접촉되는 브러쉬를 포함한 브러쉬 홀더;

를 포함하여 구성하되,

상기 아마추어 코어와 정류자는 이들 중앙에 끼운 회전축과 함께 회전하도록 구성되는 것에 있어서,

상기 회전축 상, 하부 각각에 설치한 상, 하, 좌, 우 진동 및 소음 감쇄용 완충수단과;

상기 브러쉬 홀더에 설치하여 요크 어셈블리를 구성하는 요크 원통체에 끼워 설치하는 브러쉬 홀더 좌, 우 진동 및 소음 감쇄용 완충수단과;

상기 브러쉬 홀더의 컨넥터 안착부에 결합한 전원 공급용 컨넥터를 포함하는 접지수단; 및 상기 브러쉬 홀더의 지지체 중앙에 설치된 정류자의 상방에 면접 되게 설치한 절연수단;

을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 브러쉬 홀더에서 발생하는 진동 및 모터 회전축 회전 시 발생하는 진동을 브러쉬 홀더에 장착시킨 완충부재 및 회전축 상, 하방에 설치한 완충부재를 통하여 완충시켜 정류자 박막과 브러쉬 접촉 시 발생하는 진동 및 소음과 회전축 회전 시 발생하는 진동 및 소음을 감소시켜 모터의 진동에 의한 소음 감쇄 효과를 크게 증진시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 요크 어셈블리를 구성하는 요크 원통체를 브러쉬 홀더에 장착시킨 완충부재와 결합시킴과 동시에 회전축 상, 하방에 설치한 완충부재를 브라켓을 매개로 요크 원통체와 결합시켜 요크 원통체에 전달되는 진동을 최소화시켜 소음감쇄효과를 가짐과 동시에 요크 원통체가 견고한 결합을 유지하게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 종전과 같이 베어링 커버에 별도의 접지 프레임을 형성시키거나 베어링 커버에 홀을 뚫고 상기 홀에 접지단자를 고정 시키는 등의 방식 등 복잡한 접지구조 없이 접지용 컨넥터 핀에 형성한 접지단자를 요크 원통체에 끼우는 간단한 구조를 제공하여 접지수단의 조립공정을 수월하게 수행할 수 있는 효과를 가진다.

그리고, 본 발명은 정류자에 접속하는 코일의 접점과 접점을 절연시켜 쇼트 현상을 배제함과 동시에 정류자에 끼워진 회전축 둘레에 자기장이 누설되지 않게 하여 모터의 안전성과 신뢰성을 향상시키는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터의 구성도이다.
도 2는 도 1의 실시예인 모터의 분리 사시도이다.
도 3은 도 2의 직류 모터 구동부에 대한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일예시인 모터의 결합 단면도이다.
도 5는 본 발명의 회전축 상부에 설치한 진동 및 소음 감쇄용 완충수단 요부 발췌 분해 사시도이다.
도 6은 도 5의 완충수단의 설치 내부 구성도이다.
도 7은 도 5의 완충수단을 커버 어셈블리에 결합 구성도이다.
도 8은 본 발명의 전원 공급용 컨넥터 설치 구성도이다.
도 9는 본 발명의 전원 공급용 컨넥터를 분리한 상태의 일부 결합 구성도이다.
도 10은 본 발명의 브러쉬 홀더 및 전원 공급용 컨넥터 일부 분리 사시도 이다.
도 11은 본 발명의 절연수단을 설명하기 위한 결합 구성도이다.
도 12는 본 발명의 절연수단 발췌 사시도이다.
도 13은 도 12의 절연수단을 정류자와 결합하여 도시한 구성도이다.
도 14는 본 발명의 정류자 및 절연수단이 설치된 모터 내부의 일부 결합 구성도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 모터의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터의 구성도이고, 도 2는 도 1의 실시예인 모터의 분리 사시도, 도 3은 도 2의 직류 모터 구동부에 대한 분해 사시도 이며, 도 4는 본 발명의 일예시인 모터의 결합 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 전체 구성을 설명하면, 본 발명의 실시예에 따른 모터(M)는 커버 어셈블리(10), 아마추어 어셈블리(20), 요크 어셈블리(30) 및 하부 하우징(40)을 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명의 직류 모터(M)의 구성은 커버 어셈블리(10);

상기 커버 어셈블리(10)와 결합되는 하부 하우징(40)과, 상기 커버 어셈블리(10) 내부에 배치되는 복수 개의 여자극(31)을 갖는 요크 어셈블리(30);

상기 여자극(31)과 상호 작용하는 코일(21)들이 감기는 복수 개의 극치(22A)를 갖는 아마추어 코어(22)와, 상기 아마추어 코어(22) 상, 하부에 결합한 상, 하 인슐레이터(23)(24)를 포함한 아마추어 어셈블리(20);

상기 아마추어 코어(22) 하방에 설치되고, 여자극(31)과 대응하여 동일한 개수의 정류자 박막(51)을 갖는 정류자(50); 및 상기 하부 하우징(40) 내측에 배치되며, 상기 아마추어 어셈블리(20)가 회전함에 따라 상기 정류자(50)와 선택적으로 접촉되는 브러쉬(61)를 포함한 브러쉬 홀더(60);

를 포함하여 구성하되,

상기 아마추어 코어(22)와 정류자(50)는 이들 중앙에 끼운 회전축(70)과 함께 회전하도록 구성되는 직류 모터로써,

상기 회전축(70) 상, 하부 각각에 설치한 상, 하, 좌, 우 진동 및 소음 감쇄용 완충수단(80)과;

상기 브러쉬 홀더(60)에 설치하여 요크 어셈블리(30)를 구성하는 요크 원통체(32)에 끼워 설치하는 브러쉬 홀더 좌, 우 진동 및 소음 감쇄용 완충수단(90)과;

상기 브러쉬 홀더(60)의 지지체(62)에 형성한 컨넥터 안착부(63)에 결합한 전원 공급용 컨넥터(100)를 포함하는 접지수단(110); 및 상기 브러쉬 홀더(60)의 지지체(62) 중앙에 설치된 정류자(50)의 상방에 면접 되게 설치한 절연수단(120);

을 포함하여 구성할 수 있다.

상기 커버 어셈블리(10)는 회전축(70)이 끼워지는 회전축 구멍(10A)과 후술하는 상, 하, 좌, 우 진동 및 소음 감쇄용 완충수단(80)을 구성하는 상, 하부 브라켓(81)(82)의 지지부(81A)(82A)를 감싸 보호하는 지지편(10B)과 지지편(10B) 사이에 냉각구멍(10C)을 형성하고, 상기 회전축 구멍(10A)에 끼워진 회전축(70)에 블로워 팬(130)이 끼워져 설치된다.

요크 어셈블리(30)는 상기 요크 원통체(32) 내부에 배치되는 복수 개의 여자극(31)을 포함하여 구성하고, 상기 여자극(31)은 2쌍의 4극 마그네트로 구성된다.

상기 요크 원통체(32)의 상, 하부 테두리에는 도 3에 제시한 바와 같이, 상기 상, 하부 브라켓(81)(82) 각각의 지지부(81A)(82A)의 절곡부 끝단 각각에 형성한 요홈부(81C)(82c)와 대응되는 위치에 상, 하부 돌기부(32A)(32B)를 형성하여 상기 상, 하부 브라켓(81)(82)의 요홈부(81C)(82C)와 상기 돌기부(32A)(32B)가 치합 결합 되도록 하여 요크 원통체(32)가 견고한 상태로 결합 유지될 수 있도록 하며, 상기 상, 하부 브라켓(81)(82) 각각의 지지부(81A)(82A) 상단에는 결착구멍(81D)(82D)을 형성하여 후술하는 상, 하, 좌, 우 진동 및 소음 감쇄용 완충수단(80)을 구성하는 상, 하부 탄성 완충부재(83)(84)에 돌출 형성한 끼움돌기(83A)(84A)를 상기 결착구멍(81D)(82D)에 끼워 상기 상, 하부 탄성 완충부재(83)(84)가 상, 하부 브라켓(81)(82)과 견고한 상태로 결합 유지될 수 있도록 구성할 수 있다.

상기에서, 상, 하부 브라켓(81)(82)의 요홈부(81C)(82c) 위치는 요크 원통체(32) 상, 하부 테두리에 형성한 상, 하부 돌기부(32A)(32B)의 위치와 대응시켜 결합할 수 있으며, 이 경우 상, 하부 각각의 요홈부(81C)(82c) 및 돌기부(32A)(32B) 위치는 변경 가능하게 설계할 수 있다.

상기 끼움돌기(83A)(84A)는 걸림턱(83A')(84A')을 형성하여 견고한 결합이 이루어지게할 수 있다.

상기 상, 하부 탄성 완충부재(83)(84)는 상, 하부 브라켓(81)(82) 각각의 상, 하 베어링(140)(150) 수용 커버(81E)(82E) 외측 둘레를 감싸는 형태로 안착 되게 한 후 상부 탄성 완충부재(83)의 외측 둘레는 커버 어셈블리(10)의 회전축 구멍(10A) 내측면이 면접되게 하고, 하부 탄성 완충부재(84)의 외측 둘레는 하부 하우징(40) 중앙 요입부 둘레 내측면과 면접되게 설치하여 제공할 수 있다.

따라서, 상기 상, 하부 탄성 완충부재(83)(84)는 상, 하부 브라켓(81)(82) 각각의 상, 하 베어링(140)(150) 수용 커버(81E)(82E) 외측 둘레를 감싸 안착 시킨상태에서 커버 어셈블리(10)의 회전축 구멍(10A)의 내측면이 상기 상, 하부 탄성 완충부재(83)(84)의 외측 둘레면을 밀착시켜 결합하게 하여 견고한 상태로 결합됨은 물론 상, 하부 브라켓(81)(82)을 매개로 하여 요크 원통체(32)와의 결합이 이루어지게 하는 것이다.

상기의 상, 하부 탄성 완충부재(83)(84)는 링 형상의 요철 파형으로 형성된 탄성 폴리머로 제공하여 회전축(70) 회전 시 발생하는 진동이 상기 상, 하부 브라켓(81)(82) 각각의 상, 하 베어링(140)(150) 수용 커버(81E)(82E)에 전달되더라도 상기 수용 커버(81E)(82E) 외측 둘레에 안치된 파형상의 상, 하부 탄성 완충부재(83)(84)에 의하여 완충시키게 되므로 댐퍼 기능을 수행하는 완충부재(83)(84)의 강성이 증대되어 피칭(pitching) 및 요잉(yawing)현상을 배제시킬 수 있고, 브러쉬 홀더(60)에서 발생하는 진동이 요크 원통체(32)에 전달되더라도 전달된 진동이 상, 하부 브라켓(81)(82)을 통하여 상기 상, 하부 탄성 완충부재(83)(84)로 전달되어 완충되도록 하여 상기 진동에 의한 소음을 크게 감쇄시킬 수 있게 되는 것이다.

즉, 회전축(70)에서 발생하는 진동이 요크 원통체(32)에 전달됨과 동시에 정류자(50) 회전 시 브러쉬(61)가 후술하는 정류자 박막(51)과 박막(51) 사이의 요홈을 따라 면접 및 이탈을 반복할 때 발생하는 진동을 요크 원통체(32)에 전달하더라도 회전축(70)에 의한 진동은 완충부재(83)(84)에 의하여 완충시키면서 요크 원통체(32)에 전달하고, 상기 브러쉬 홀더(60)에서 발생하는 진동은 후술하는 완충부재(90A)에 의하여 완충시키면서 요크 원통체(32)에 전달하게 되므로 요크 원통체(32)에 전달된 진동은 상호 상쇄되어 진동을 크게 감쇄시킬 수 있게 되는 것이다.

그리고, 본 발명에서는 상기 브러쉬 홀더(60)에 설치하여 요크 어셈블리(30)를 구성하는 요크 원통체(32)에 끼워 설치하는 브러쉬 홀더 좌, 우 진동 및 소음 감쇄용 완충수단(90)을 제공하여 브러쉬 홀더(60)에서 발생하는 소음을 억제 시킬 수 있다.

즉, 상기 브러쉬 홀더 좌, 우 진동 및 소음 감쇄용 완충수단(90)은 브러쉬 홀더(60)의 지지체(62)에 일정간격을 두고 돌출 형성한 복수의 끼움돌기(62A)와 결합하는 복수의 완충부재(90A)와; 상기 완충부재(90A)의 바같 둘레에 형성한 끼움 요입부(90A'); 를 포함하여 구성하되, 상기 완충부재(90A)의 끼움 요입부(90A')를 요크 원통체(32)의 하방 둘레에 형성한 끼움 돌기부(32C)에 끼워 설치 구성할 수 있다.

상기 완충부재(90A)의 내부에는 끼움 공간부(90A")를 형성하여 상기 끼움돌기(62A)가 끼워지도록 구성할 수 있다.

그리고, 상기 완충부재(90A)의 끼움 공간부(90A") 내측 양단에는 전, 후방 걸림턱(90A-1)을 형성하되, 상기 걸림턱(90A-1)(90A-2)에 상기 끼움돌기(62A)의 요입부(62A-1)가 끼워지게 하여 끼움돌기(62A)와 완충부재(90A)가 견고한 결합이 이루어지게 구성할 수 있다.

상기 요크 원통체(32)의 하방 둘레에 형성한 끼움 돌기부(32C)는 중앙에 형성한 공간부(32C') 양단에 돌출시킨 돌출편으로 형성하여 상기 공간부(32C')의 내측 하단은 상기 완충부재(90A)의 끼움 요입부(90A') 상단에 면접하고, 요크 원통체(32)의 양측 끼움 돌기부(32C)는 상기 완충부재(90A)의 끼움 요입부(90A')의 양측에 끼워 결합하게 할 수 있다.

그리고, 상기 브러쉬 홀더(60)는 원통형의 지지체(62)의 브러쉬 케이스(61A) 내부에 스프링(61B)으로 브러쉬(61)를 탄설 시켜 정류자 박막(51)에 상기 브러쉬(61)를 면접시켜 전류가 통전 되도록 구성하고, 상기 지지체(62)의 3방향으로 돌출 형성시킨 끼움 돌기(62A)에 고무재 또는 탄성 폴리머로 이루어진 완충부재(90A)를 끼워 구성할 수 있다.

이러한 구성의 좌, 우 진동 및 소음 감쇄용 완충수단(90)에 있어서, 브러쉬(61)가 정류자 박박(51)과 박막(51) 사이를 면접 및 이탈할 때 발생하는 좌우 진동 즉, 피벗(pivot) 움직임을 상기 완충부재(90A)에 의하여 1차적으로 완충시키고, 완충 된 잔여 진동은 상술한 바와 같이 요크 원통체(32)에 전달되어 상, 하부 탄성 완충부재(83)(84)에 의하여 소멸시킬 수 있게 되므로 진동에 의한 소음을 크게 줄일 수 있게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 브러쉬 홀더(60)의 지지체(62)에 형성한 컨넥터 안착부(63)에 결합한 전원 공급용 컨넥터(100)을 포함하는 접지수단(110)을 제공하여 모터(M)의 오동작 유발을 배제함과 동시에 베어링(140)(150) 파손을 방지하도록 할 수 있다.

즉, 접지수단(110)은 상기 원통형의 지지체(62)의 브러쉬 케이스(61A) 내부에 스프링(61B)으로 브러쉬(61)를 탄설 시켜 정류자 박막(51)에 상기 브러쉬(61)를 면접시켜 전류가 통전 되도록 구성하는 브러쉬 홀더(60)에 있어서, 상기 지지체(62)의 브러쉬 홀더(60)의 지지체(62)에 형성한 컨넥터 안착부(63) 양단에 형성한 걸림 구멍(63A))에 전원 공급용 컨넥터(100)의 본체(100-1) 양단에 돌출 형성한 체결편(100-1')의 걸림턱(100-1")을 걸어 체결하고, 상기 본체(100-1) 내부에 삽입된 + 전원용 컨넥터 핀(100-2)과 접지용 컨넥터 핀(100-3) 각각의 하방에 돌출 형성한 끼움 돌출 접속편(100-2')(100-3')을 상기 컨넥터 안착부(63) 바닥면 외측 하방으로 돌출 위치시키되, 상기 끼움 돌출 접속편(100-2')(100-3')의 끼움홈(100-2")(100-3")에 쵸크코일(160) 각각의 일측 단자를 끼워 접속하고, 상기 접지용 컨넥터 핀(100-3) 일측에 형성한 접지 단자(100-3'")를 요크 원통체(32)의 접지 결합용 끼움홈(32D)에 끼워 구성하는 것이다.

상기 접지 단자(100-3'")는 접지용 컨넥터 핀(100-3)의 일측 상방에 돌출시키되, 내측으로 굴곡 형성한 걸림턱(100-3"")을 요크 원통체(32)의 접지 결합용 끼움홈(32D)에 끼워지게 하여 결합할 수 있다.

이와 같은 구성의 전원 공급용 컨넥터(100)에 포함하는 접지수단(110)은 전원 공급용 컨넥터(100)의 본체(100-1)에 형성한 체결편(100-1')의 걸림턱(100-1")을 컨넥터 안착부(63)의 걸림구멍(63A)에 걸어 체결하고, 상기 본체(100-1) 내부에 장착시킨 된 + 전원용 컨넥터 핀(100-2)과 접지용 컨넥터 핀(100-3) 각각의 하방에 돌출 형성한 끼움 돌출 접속편(100-2')(100-3')을 상기 컨넥터 안착부(63) 바닥면 외측 하방으로 돌출 위치하게 함으로서 쵸크코일(160)과의 전기적 접속이 이루어짐과 동시에

상기 접지용 컨넥터 핀(100-3)에 형성한 접지단자(100-3'")의 걸림턱(100-3"")이 요크 원통체(32)의 접지 결합용 끼움홈(32D)에 끼워 결합하게 하므로 종전과 같이 베어링 커버에 별도의 접지 프레임을 형성시키거나 베어링 커버에 홀을 뚫고 상기 홀에 접지단자를 고정 시키는 등의 방식 등 복잡한 접지구조 없이 접지용 컨넥터 핀(100-3)에 접지단자(100-3'")를 형성하는 간단한 구조를 제공하여 접지수단(110)의 조립공정을 수월하게 수행할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 본 발명에서 제시되는 상기 아마추어 어셈블리(20)는 상기 복수 개의 여자극(31)들과 상호 작용하는 코일(21)들이 감기는 복수 개의 극치(22A)를 갖는 아마추어 코어(22)와, 상기 아마추어 코어(22) 상, 하부에 결합한 상, 하 인슐레이터(23)(24)를 포함하여 구성되고, 상기 아마추어 코어(22) 하부에 위치하며 상기 극치(22A)와 대응하여 동일한 개수의 정류자 박막(51)을 갖는 정류자(50)를 포함한다.

상기 아마추어 코어(22)와 정류자(50)의 중앙에는 회전축(70)이 관통하게 되며, 모터(M)가 작동되면 상기 아마추어 코어(22)와 정류자(50)는 회전축(70)과 함께 회전한다. 이때, 상기 회전축(70)을 회전 가능하게 지지하기 위한 베어링(140)(150)이 상기 회전축(70) 상, 하부에 구비될 수 있다.

상기 각각의 극치(22A)에는 코일(21)이 감겨 지며, 상기 코일(21)에 전류가 인가될 때, 상기 여자극(31)과의 상호 작용을 통해 토크를 발생시키게 된다.

상기 코일(21)은 상기 정류자 박막(51)의 상부 외측 방사상으로 돌출 절곡된 코일 접속 걸림편(51A)에서 시작하여 해당 극치(22A))에 권선 시킨 후 다른 정류자 박막(51)의 코일 접속 걸림편(51A)으로 연결 시키는 작업을 반복하여 요구하는 코일 권선이 이루어지게 할 수 있고, 상기 코일(21)이 상기 걸림편(51A)에 걸리게 한 후 접속부위의 코일 피복을 파괴하여 납땜 등으로 전기적 접속이 이루어지게 한다.

특히, 본 발명에서는 정류자(50)에 접속하는 코일(21)의 접점과 접점을 절연시켜 쇼트 현상을 배제함과 동시에 정류자(50)에 끼워진 회전축(70) 둘레에 자기장이 누설되지 않게 하여 모터의 신뢰성을 향상시키는 절연수단(120)을 설치하여 제공할 수 있다.

즉, 상기 브러쉬 홀더(60)의 지지체(62) 중앙에 설치된 정류자(50)의 상방에 면접 되게 설치한 절연수단(120)은 도3, 도 12 및 도 13에 제시한 바와 같이, 끼움구멍(121)이 형성된 지지원판(120A)과; 상기 지지원판(120A)의 둘레 하방에 일정간격을 두고 방사상으로 배치한 복수의 절연 돌출편(120B); 및 지지원판(120A) 중앙에 일체로 돌출 형성한 회전축(70)이 끼워지는 회전축 절연 원통체(120C);를 포함하여 구성할 수 있고, 상기 절연수단(120)은 절연을 위한 고무재 또는 폴리머로 제공할 수 있다.

이와 같은 구성의 절연수단(120)은 아마추어 어셈블리(20) 하방에 설치한 정류자 본체(50A)에 돌출 형성한 끼움돌기(50A')를 지지원판(120A)에 형성한 삽입구멍(121)에 끼워 결합하되, 상기 정류자(50)의 코일 접속 걸림편(51A)과 코일 접속 걸림편(51A) 사이에 상기 지지원판(120A)의 둘레 하방에 일정간격을 두고 방사상으로 배치한 복수의 절연 돌출편(120B)과 절연 돌출편(120B)을 위치시켜 상기 코일 접속 걸림편(51A)에 접속하는 코일(21)의 접점과 접점이 상기 절연 돌출편(120B)에 의하여 절연되도록 구성할 수 있다.

따라서, 정류자(50)의 박막(51) 상부에 방사상으로 배치된 코일 접속 걸림편(51A)과 접속된 코일(21)은 아마추어 코어(22)의 극치(22A)에 중복 권선 시 코일(21)과 코일(21)이 상호 엉키면서 아마추어 코어(22)의 극치(22A)에 권선 되더라도 상기 코일 접속 걸림편(51A)에 접속된 코일(21)과 코일(21)이 직류 모터(M) 구동시 발생하는 진동에 의하여 상호 접촉되는 것을 상기 절연 돌출편(120B)에 의하여 절연하게 하므로 쇼트 현상을 유발할 염려를 배제하여 모터의 파손을 가져오는 등 모터의 신뢰성 저하를 방지할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 회전축 절연 원통체(120C)에 회전축(70)이 끼워져 조립되므로 상기 정류자(50) 작동에 따른 정류현상 발생시 정류자 박막(51)의 코일 접속 걸림편(51A)에 접속된 코일(21)에 흐르는 자기장 또는 아마추어 코어(22) 내부에서 발생하는 자기장이 회전축(70)으로 누설되지 않게 되어 정류자(50)의 기능 저하를 방지함과 동시에 정류자 본체(50A) 중앙에 끼워진 회전축(70) 주변으로 불꽃 방전이 발생 되는 것을 방지하여 모터(M)의 구동 효율을 크게 증진시킬 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명은 본 발명의 이해를 위하여 예를 들어 설명한 것에 불과할 뿐, 본 발명의 권리범위를 정하고자 하는 것이 아님을 이해하여야 한다. 본 발명의 범위는 아래 첨부된 특허청구범위에 의하여 정하여지며, 이 범위 내에서의 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 커버 어셈블리 10A : 회전축 구멍
10B : 지지편 10C : 냉각구멍
20 : 아마추어 어셈블리 21 : 코일
22 : 아마추어 코어 22A : 극치
23, 24 : 상, 하부 인슐레이터 30 : 요크 어셈블리
31 : 여자극 32 : 요크 원통체
32A, 32B : 돌기부 32C' : 공간부
32D : 접지 결합용 끼움홈 40 : 하부 하우징
50 : 정류자 50A : 정류자 본체
50A' : 끼움돌기 51 : 정류자 박막
51A : 코일 접속 걸림편 60 : 브러쉬 홀더
61 : 브러쉬 61A : 브러쉬 케이스
61B : 스프링 62 : 지지체
62A : 끼움돌기 62A-1 : 요입부
63 : 컨넥터 안착부 70 : 회전축
80 : 상, 하, 좌, 우 진동 및 소음 감쇄용 완충수단
81, 82 : 상, 하부 브라켓 81A, 82A : 지지부
81C, 82C : 요홈부 81D, 82D : 결착구멍
81E, 82E : 베어링 수용커버 83, 84 : 완충부재
83A, 84A : 끼움돌기 83A', 84A' : 걸림턱
90 : 브러쉬 홀더 좌, 우 진동 및 소음 감새용 완충수단
90A : 완충부재 90A-1 : 걸림턱
90A' : 끼움 요입부 90A" : 끼움 공간부
100 : 전원 공급용 컨넥터 100-1 : 본체
100-1' : 체결편 100-1" : 걸림턱
100-2 : 전원용 컨넥터 핀 100-3 : 접지용 컨넥터 핀
100-2', 100-3' : 끼움 돌출 접속편 100-2", 100-3" : 끼움홈
100-3'" : 접지단자 100-3"" : 걸림턱
110 : 접지수단 120 : 절연수단
121 : 끼움구멍 120A : 지지원판
120B : 절연 돌출편 120C : 회전축 절연 원통체
130 : 블로워 팬 140, 150 : 상, 하부 베어링
160 : 쵸크코일

Claims

커버 어셈블리(10);
상기 커버 어셈블리(10)와 결합되는 하부 하우징(40)과, 상기 커버 어셈블리(10) 내부에 배치되는 복수 개의 여자극(31)을 갖는 요크 어셈블리(30);
상기 여자극(31)과 상호 작용하는 코일(21)들이 감기는 복수 개의 극치(22A)를 갖는 아마추어 코어(22)와, 상기 아마추어 코어(22) 상, 하부에 결합한 상, 하 인슐레이터(23)(24)를 포함한 아마추어 어셈블리(20);
상기 아마추어 코어(22) 하방에 설치되고, 여자극(31)과 대응하여 동일한 개수의 정류자 박막(51)을 갖는 정류자(50); 및 상기 하부 하우징(40) 내측에 배치되며, 상기 아마추어 어셈블리(20)가 회전함에 따라 상기 정류자(50)와 선택적으로 접촉되는 브러쉬(61)를 포함한 브러쉬 홀더(60);
를 포함하여 구성하되,
상기 아마추어 코어(22)와 정류자(50)는 이들 중앙에 끼운 회전축(70)과 함께 회전하도록 구성되는 직류 모터에 있어서,
상기 회전축(70) 상, 하부 각각에 설치한 상, 하, 좌, 우 진동 및 소음 감쇄용 완충수단(80)과;
상기 브러쉬 홀더(60)에 설치하여 요크 어셈블리(30)를 구성하는 요크 원통체(32)에 끼워 설치하는 브러쉬 홀더 좌, 우 진동 및 소음 감쇄용 완충수단(90)과;
상기 브러쉬 홀더(60)의 지지체(62)에 형성한 컨넥터 안착부(63)에 결합한 전원 공급용 컨넥터(100)를 포함하는 접지수단(110); 및 상기 브러쉬 홀더(60)의 지지체(62) 중앙에 설치된 정류자(50)의 상방에 면접 되게 설치한 절연수단(120);
을 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량용 직류 모터.
제1항에 있어서, 상, 하, 좌, 우 진동 및 소음 감쇄용 완충수단(80)은 상, 하부 브라켓(81)(82)과; 상, 하부 탄성 완충부재(83)(84);를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량용 직류 모터.
제2항에 있어서, 상, 하, 좌, 우 진동 및 소음 감쇄용 완충수단(80)은 상기 상, 하부 브라켓(81)(82) 각각의 지지부(81A)(82A)의 절곡부 끝단 각각에 형성한 요홈부(81C)(82c)와 요크 원통체(32)의 상, 하부 돌기부(32A)(32B)가 상호 결합시켜 구성하고, 상기 상, 하부 브라켓(81)(82) 각각의 지지부(81A)(82A) 상단에는 결착구멍(81D)(82D)을 형성하여 상, 하부 탄성 완충부재(83)(84)에 돌출 형성한 끼움돌기(83A)(84A)를 상기 결착구멍(81D)(82D)에 끼워 상기 상, 하부 탄성 완충부재(83)(84)가 상, 하부 브라켓(81)(82)과 결합 구성하는 것을 특징으로 하는 차량용 직류 모터.
제2항에 있어서, 상기 상, 하부 탄성 완충부재(83)(84)는 상, 하부 브라켓(81)(82) 각각의 상, 하 베어링(140)(150) 수용 커버(81E)(82E) 외측 둘레를 감싸는 형태로 안착 되게 한 후 상부 탄성 완충부재(83)의 외측 둘레는 커버 어셈블리(10)의 회전축 구멍(10A) 내측면이 면접 되게 하고, 하부 탄성 완충부재(84)의 외측 둘레는 하부 하우징(40) 중앙 요입부 둘레 내측면과 면접 되게 설치하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량용 직류 모터.
제3항에 있어서, 상기 끼움돌기(83A)(84A)는 걸림턱(83A')(84A')을 형성하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량용 직류 모터.
제1항에 있어서, 상기 브러쉬 홀더 좌, 우 진동 및 소음 감쇄용 완충수단(90)은 브러쉬 홀더(60)의 지지체(62)에 일정간격을 두고 돌출 형성한 복수의 끼움돌기(62A)와 결합하는 복수의 완충부재(90A)와; 상기 완충부재(90A)의 바같 둘레에 형성한 끼움 요입부(90A');를 포함하여 구성하되, 상기 완충부재(90A)의 끼움 요입부(90A')를 요크 원통체(32)의 하방 둘레에 형성한 끼움 돌기부(32C)에 끼워 설치 구성하는 것을 특징으로 하는 차량용 직류 모터.
제6항에 있어서, 상기 완충부재(90A)의 내부에는 끼움 공간부(90A")를 형성하여 상기 끼움돌기(62A)가 끼워지게 구성하는 것을 특징으로 하는 차량용 직류 모터.
제6항에 있어서, 상기 완충부재(90A)의 끼움 공간부(90A") 내측 양단에는 전, 후방 걸림턱(90A-1)을 형성하되, 상기 걸림턱(90A-1)(90A-2)에 상기 끼움돌기(62A)의 요입부(62A-1)가 끼워지게 하여 끼움돌기(62A)와 완충부재(90A)가 결합되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 차량용 직류 모터.
제6항에 있어서, 상기 요크 원통체(32)의 하방 둘레에 형성한 끼움 돌기부(32C)는 중앙에 형성한 공간부(32C') 양단에 돌출시킨 돌출편으로 형성하여 상기 공간부(32C')의 내측 하단은 상기 완충부재(90A)의 끼움 요입부(90A') 상단에 면접하고, 요크 원통체(32)의 양측 끼움 돌기부(32C)는 상기 완충부재(90A)의 끼움 요입부(90A')의 양측에 끼워 결합구성하는 것을 특징으로 하는 차량용 직류 모터.
제1항에 있어서, 전원 공급용 콘넥터(100)를 포함하는 접지수단(110)은 상기 원통형의 지지체(62)의 브러쉬 케이스(61A) 내부에 스프링(61B)으로 브러쉬(61)를 탄설 시켜 정류자 박막(51)에 상기 브러쉬(61)를 면접시켜 전류가 통전 되도록 구성하는 브러쉬 홀더(60)에 있어서, 상기 지지체(62)의 브러쉬 홀더(60)의 지지체(62)에 형성한 컨넥터 안착부(63) 양단에 형성한 걸림 구멍(63A))에 전원 공급용 컨넥터(100)의 본체(100-1) 양단에 돌출 형성한 체결편(100-1')의 걸림턱(100-1")을 걸어 체결하고, 상기 본체(100-1) 내부에 삽입된 + 전원용 컨넥터 핀(100-2)과 접지용 컨넥터 핀(100-3) 각각의 하방에 돌출 형성한 끼움 돌출 접속편(100-2')(100-3')을 상기 컨넥터 안착부(63) 바닥면 외측 하방으로 돌출 위치시키되, 상기 끼움 돌출 접속편(100-2')(100-3')의 끼움홈(100-2")(100-3")에 쵸크코일(160) 각각의 일측 단자를 끼워 접속하고, 상기 접지용 컨넥터 핀(100-3) 일측에 형성한 접지 단자(100-3'")를 요크 원통체(32)의 접지 결합용 끼움홈(32D)에 끼워 구성하는 것을 특징으로 하는 차량용 직류 모터.
제10항에 있어서, 상기 접지 단자(100-3'")는 접지용 컨넥터 핀(100-3)의 일측 상방에 돌출시키되, 내측으로 굴곡 형성한 걸림턱(100-3"")을 요크 원통체(32)의 접지 결합용 끼움홈(32D)에 끼워지게 하여 결합구성하는 것을 특징으로 하는 차량용 직류 모터.
제1항에 있어서, 절연수단(120)은 끼움구멍(121)이 형성된 지지원판(120A)과; 상기 지지원판(120A)의 둘레 하방에 일정간격을 두고 방사상으로 배치한 복수의 절연 돌출편(120B); 및 지지원판(120A) 중앙에 일체로 돌출 형성한 회전축(70)이 끼워지는 회전축 절연 원통체(120C);를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 차량용 직류 모터.
제12항에 있어서, 절연수단(120)은 아마추어 어셈블리(20) 하방에 설치한 정류자 본체(50A)에 돌출 형성한 끼움돌기(50A')를 지지원판(120A)에 형성한 삽입구멍(121)에 끼워 결합하되, 상기 정류자(50)의 코일 접속 걸림편(51A)과 코일 접속 걸림편(51A) 사이에 상기 지지원판(120A)의 둘레 하방에 일정간격을 두고 방사상으로 배치한 복수의 절연 돌출편(120B)과 절연 돌출편(120B)을 위치시켜 상기 코일 접속 걸림편(51A)에 접속하는 코일(21)의 접점과 접점이 상기 절연 돌출편(120B)에 의하여 절연되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 차량용 직류 모터.
제12항에 있어서, 절연수단(120)은 고무재 또는 폴리머로 이루어짐을 특징으로 하는 차량용 직류 모터.