KR20160003717U - 파워 커넥터와 버스바의 전원연결 보호 기능이 구비된 브러쉬리스 모터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전원을 모터 측으로 인가하는 파워 커넥터의 전원단자와 모터 측에 배치되는 버스바의 연결단자 간에 전기적으로 땜납 연결되는 부분을 강제 보호함으로써 외부로부터의 충격 전달이나 가혹한 환경 조건에서 전원단자와 연결단자 간에 접점불량 및 단락이 방지될 수 있도록 한 것으로, 모터 하우징의 파워 측에 배치되는 파워 커넥터와 모터 하우징의 모터 측에 배치되는 버스바의 전원 연결을 보호하는 브러쉬리스 모터로서, 상기 파워 커넥터의 상면으로부터 인출되는 전원단자의 접점부가 세워지는 상태로 굴곡 되어 있고, 상기 버스바에는 접점부와 나란히 배치되는 상태로 땜납을 통해 3상 연결단자가 접점 연결되며, 상기 접점부와 3상 연결단자가 땜납으로 연결되는 접점연결부분에는 접점연결부분이 노출되지 않도록 보호 수단이 씌워지는 구조로 결합 되어 있는 파워 커넥터와 버스바의 전원연결 보호 기능이 구비된 브러쉬리스 모터가 제공된다.

Description

파워 커넥터와 버스바의 전원연결 보호 기능이 구비된 브러쉬리스 모터{ Brushless Motor Providing Power Connection Preservation Function of Busbar and Power Connector}

본 고안은 파워 커넥터와 버스바의 전원연결 보호 기능이 구비된 브러쉬리스 모터에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 전원을 모터 측으로 인가하는 파워 커넥터의 전원단자와 모터 측에 배치되는 버스바의 연결단자 간에 전기적으로 땜납 연결되는 부분을 강제 보호함으로써, 외부로부터의 충격 전달이나 가혹한 환경 조건에서 전원단자와 연결단자 간에 접점불량 및 단락이 방지될 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 널리 사용되고 있는 브러쉬리스 모터(Brushless Motor)는, 외부전원을 모터측 고정자로 인가시키기 위한 파워 측 파워 커넥터와, 분할 코어의 어셈블리로 이루어지는 고정자가 모터 측 배치되는 구성을 가진다. 그와 함께 상기 파워 커넥터의 전원단자과 고정자의 연결단자 간에는 리드 와이어로 병렬 연결되어 있다.

도 1에서는 일반적인 브러쉬스 모터의 파워 커넥터와 버스바의 전원연결 구조를 보여주고 있다. 설명의 편의상 브러쉬스 모터(10)를 파워측(P)과 모터측(M)으로 구분하여 설명한다.

도면에서 보듯이 브러쉬리스 모터(10)를 구성하는 파워측(P) 모터 하우징(12a)에는 외부의 전원을 모터측(M)으로 인가하기 위한 파워 커넥터(14)가 배치되는 수용 구조를 취하고 있다.

또한, 상기 모터측(M) 모터 하우징(12b)에는 도시되지 아니한 고정자가 배치되는 수용구조를 취하고 있고, 아울러 상기 고정자의 상면에는 버스바(18)가 고정자의 전원단과 전기적으로 연결되는 상태로 상부에 결합 되어 있다.

여기서, 상기 파워 커넥터(14)의 상면으로부터 인출되는 각각의 전원단자(20)는 파워 커넥터(14)의 상면과 평행을 이루면서 버스바(18)를 향해 배치되어 있다. 그리고 상기 전원단자(20)의 단부인 접점부(22)는 수직으로 세워지는 굴곡 구조를 취하고 있다.

상기 버스바(18)의 일측 선단에는 가이드 몰드부(24)가 전원단자(20)의 접점부(22)와 평행하게 배치되도록 세워지는 구조로 구비되어 있고, 이러한 상기 가이드 몰드부(24)로부터 인출되는 3상 연결단자(26)가 전원단자(20)의 접점부(22) 일 측면에 접촉하는 상태로 배치되어 있다.

위와 같이 파워 커넥터(14) 전원단자(20)의 접점부(22) 일 측면에 버스바(18)의 3상 연결단자(26)가 각각 나란히 대응 배치되는 상태로 접촉하고 있어 맞대 이음이 가능하게 된다. 이러한 맞대 이음에는 용접이나 납땜 방법이 적용된다.

그런데, 위와 같이 구성되는 브러쉬리스 모터의 파워 커넥터와 버스바의 전원연결 구조에서, 전원단자(20)의 접점부(22)와 버스바(18)의 3상 연결단자(26) 간에 용접 또는 납땜 방법으로 연결시, 땜납부(W)의 불량이나 유관 상으로 확인하기 어려운 미세한 크랙이 형성된 경우, 외부적인 충격 전달과 가혹한 환경 조건에서 전원단자(20)의 접점부(22)와 연결단자(26) 간에 땜납부(W)가 파괴되어 전기적 연결 불량 또는 단락이 발생하는 문제가 있었다.

위와 같이 연결 불량이나 단락이 발생하게 되면, 동작이 이루어지지 않거나 또는 동작 중 갑자기 정지하는 문제가 발생하게 되는데, 특히 자동차의 경우 연관된 장치가 구동하지 않거나 구동 중에 갑자기 정지하게 될 경우, 자칫 치명적인 사고가 유발될 수 있어 위험한 상황을 초래할 수도 있게 된다.

본 고안은 위와 같은 문제를 해소하기 위해 개발된 것으로, 전원을 모터 측으로 인가하는 파워 커넥터의 전원단자와 모터 측에 배치되는 고정자의 연결단자 간에 전기적으로 땜납 연결되는 부분을 강제 보호함으로써, 외부로부터의 충격 전달이나 가혹한 환경 조건에서 전원단자와 연결단자 간에 접점불량 및 단락이 방지될 수 있도록 한 파워 커넥터와 버스바의 전원연결 보호 기능이 구비된 브러쉬리스 모터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 모터 하우징의 파워 측에 배치되는 파워 커넥터와 모터 하우징의 모터 측에 배치되는 버스바의 전원 연결을 보호하는 브러쉬리스 모터로서, 상기 파워 커넥터의 상면으로부터 인출되는 전원단자의 접점부가 세워지는 상태로 굴곡 되어 있고, 상기 버스바에는 접점부와 나란히 배치되는 상태로 땜납을 통해 3상 연결단자가 접점 연결되며, 상기 접점부와 3상 연결단자가 땜납으로 연결되는 접점연결부분에는 접점연결부분이 노출되지 않도록 보호 수단이 씌워지는 구조로 결합 되어 있는 파워 커넥터와 버스바의 전원연결 보호 기능이 구비된 브러쉬리스 모터가 제공된다.

또한, 상기 보호 수단은 보호 커버와, 상기 보호 커버의 내부에 끼워지는 형태로 삽입 고정되는 고정 구조물로 이루어지며, 상기 고정구조물의 내부로 접점연결부분이 끼워지는 삽입 형태로 결합 되는 파워 커넥터와 버스바의 전원연결 보호 기능이 구비된 브러쉬리스 모터가 제공된다.

또한, 상기 고정구조물은 관통공을 형성하는 중공 구조로 형성되어 있으며, 상기 관통공의 내부로 접점연결부분이 끼워지는 삽입 형태로 결합 되는 파워 커넥터와 버스바의 전원연결 보호 기능이 구비된 브러쉬리스 모터가 제공된다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에 따른 파워 커넥터와 버스바의 전원연결 보호 기능이 구비된 브러쉬리스 모터를 사용하게 되면, 전원을 모터 측으로 인가하는 파워 커넥터의 전원단자와 모터 측에 배치되는 버스바의 연결단자 간에 전기적으로 땜납 연결되는 부분이 강제 보호됨으로써, 외부로부터의 충격 전달이나 가혹한 환경 조건에서 전원단자와 연결단자 간에 접점불량 및 단락이 방지될 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 본 고안에 따른 파워 커넥터와 버스바의 전원연결 보호 기능이 구비된 브러쉬리스 모터를 사용하게 되면, 동작이 이루어지지 않거나 또는 동작 중 갑자기 정지하는 문제가 완벽히 해소되어 치명적인 사고 유발을 미연에 방지할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

도 1은 일반적인 브러쉬리스 모터의 파워 커넥터와 버스바의 전원연결구조를 나타낸 요부 사시도이다.
도 2는 본 고안에 따른 파워 커넥터와 버스바의 전원연결 보호 기능이 구비된 브러쉬리스 모터를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2의 보호 수단을 보여주는 분리 사시도이다.
도 4는 도 2의 보호 수단이 결합 된 모습을 나타낸 요부 단면도이다.
도 5는 도 2에 대응되는 다른 실시 예로서 보호 수단을 보여주는 분리 사시도이다.
도 6은 도 5의 보호 수단이 결합 된 모습을 나타낸 요부 단면이다.

아래에서, 본 고안에 따른 파워 커넥터와 버스바의 전원연결 보호 기능이 구비된 브러쉬리스 모터의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 구성을 설명하기로 한다. 참고로, 도 1과 동일한 구성요소는 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여하여 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 브러쉬리스 모터(10)를 구성하는 파워측(P) 모터 하우징(12a)에는 외부의 전원을 모터측(M)으로 인가하기 위한 파워 커넥터(14)로부터 인출되는 각각의 전원단자(20)는 버스바(18)를 향해 배치되어 있다. 그리고 상기 전원단자(20)의 접점부(22)는 수직으로 세워지는 굴곡 구조를 취하고 있다.

상기 버스바(18)의 3상 연결단자(26)는 전원단자(20)의 접점부(22) 일 측면에 접촉하는 상태로 배치되며, 상기 전원단자(20)의 접점부(22)와 버스바(18)의 3상 연결단자(26) 간에는 용접이나 납땜 방법으로 연결되어 있다.

여기서, 상기 전원단자(20)의 접점부(22)와 버스바(18)의 3상 연결단자(26)가 접촉하는 접점연결부분(S)에 즉, 땜납부(W)에 보호 수단(30)이 결합 된다.

구체적으로, 상기 보호 수단(30)은 보호 커버(32)와 고정 구조물(34)로 이루어진다.

우선 상기 보호 커버(30)는 내부에 깊이를 가지고 하부 방향으로 개방되는 수용홈(36)이 형성되어 있으며, 이와 같이 형성되는 수용홈(36)에 고정 구조물(34)이 수용되는 구조로 삽입 결합 된다. 상기 고정 구조물(34)의 내부에는 보호 커버(30)의 수용홈(36)이 개방되는 방향과 동일한 방향으로 개방되는 결합홈(38)이 형성되어 있다.

상기 고정 구조물(34)의 결합홈(38)에는 앞서 언급한 바와 같이 전원단자(20)의 접점부(22)와 버스바(18)의 3상 연결단자(26)가 접촉하는 접점연결부분(S)이 삽입되는 수용 구조로 결합 되는데, 이때 억지 끼움 타입으로 결합 된다.

위와 같이 상기 접점연결부분(S)이 고정 구조물(34)의 결함홈(38) 내부로 끼워지는 구조로 결합 되면, 상기 접점연결부분(S)인 전원단자(20)의 접점부(22)와 버스바(18)의 3상 연결단자(26)가 고정 구조물(34)의 결합홈(38) 내부에 강제로 구속되는 구조이므로, 예컨대 접점연결부분(S)으로 외부 진동이 강하게 전달되더라도 접점부(22)와 연결단자(26) 간에 밀착 고정이 그대로 유지될 수 있고, 아울러 땜납부(W)의 균열 발생을 방지할 수 있게 된다.

더 나아가, 용접 또는 납땜의 불량으로 인해 땜납부(W)에 유관으로 발견하기 어려운 미세한 균열이 형성되어 있더라도 앞서 설명된 바와 같이 고정 구조물(34)에 의해 접점부(22)와 연결단자(26)가 고정 구조물(34)의 결합홈(38) 내부에 강제로 구속되어 있는 구조이므로 밀착 고정이 그대로 유지될 수 있게 되어 전기적 단락이 발생하지 않게 된다. 특히, 진동에 의한 떨림으로 인해 접점부(22)와 연결단자(26) 간에 연결된 땜납부(W)의 균열이 더 확장되는 것이 방지됨은 물론, 땜납부(W)의 균열이 확대되더라도 접점부(22)와 연결단자(26) 간에 접점 연결의 떨어지는 단락이 방지될 수 있게 된다.

한편, 앞서 설명된 고정 구조물(34)은 접점연결부분(s)이 끼워지는 방향으로만 개방되는 홈 구조로 형성되어 있으나, 도 5 및 도 6에 도시된 고정구조물(40)은 홈 구조 대신 관통공(42)을 형성하는 중공 구조로 형성되어 있으며, 이러한 관통공(42) 내부에 접점연결부분이 끼워지는 강제 결합구조도 본 고안에 포함된다.

앞서 설명된 상기 고정구조물(34, 40)의 재질은 보호 커버(32)의 재질에 결정되는데 구체적으로, 보호 커버(32)의 재질이 금속 재질로 이루어진 경우, 접점연결부분(S)으로 전달되는 충격을 흡수하면서 압지력이 제공될 수 있는 탄성 재질, 예를 들면 러버(rubber), 합성수지, 플라스틱(Plastic)이 바람직하며, 그 외에도 접점연결부분(S)에 대한 고정 기능이 강화될 수 있도록 도전성 또는 비도전성 금속 재질로 이루어져도 무방하다.

또한, 상기 보호 커버(32)의 재질이 플라스틱 사출물 또는 합성수지 사출물로 이루어진 경우, 고정구조물(34, 40)은 고정 기능이 강화될 수 있도록 금속 재질로 이루어진다. 아울러, 보호 커버(32)의 재질이 플라스틱 사출물 또는 합성수지 사출물로 이루어지게 되면, 보호 커버(32)의 수용홈(36)에 고정구조물(34, 40)이 포함된 인서트 사출(insert injection)로 제작이 가능하여 고정구조물(34, 40)을 수용홈(36)에 조립 결합하는 과정을 삭제할 수 있다.

이상으로 본 고안의 바람직한 실시예에 대해 기술하였지만, 본 고안이 속하는 기술 분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 고안의 실시예들의 변형 또는 변경은 본 고안의 기술적 범위를 벗어날 수 없을 것이다.

10 : 브러쉬스 모터 12a, 12b : 모터 하우징
14 : 파워 커넥터 18 : 버스바
20 : 전원단자 22 : 접점부
24 : 가이드 몰드부 26 : 3상 연결단자
30 : 보호 수단 32 : 보호 커버
34, 40 : 고정 구조물 36 : 수용홈
38 : 결합홈 42 : 관통공

Claims (3)

1. 모터 하우징의 파워측에 배치되는 파워 커넥터와 모터 하우징의 모터측에 배치되는 버스바의 전원 연결을 보호하는 브러쉬리스 모터로서,
   파워 커넥터의 상면으로부터 인출되는 전원단자의 접점부가 세워지는 상태로 굴곡 되어 있고,
   버스바에는 접점부와 나란히 배치되는 상태로 땜납을 통해 3상 연결단자가 접점 연결되며,
   접점부와 3상 연결단자가 땜납으로 연결되는 접점연결부분에는 접점연결부분이 노출되지 않도록 보호 수단이 씌워지는 구조로 결합 되어 있는 것을 특징으로 하는 파워 커넥터와 버스바의 전원연결 보호 기능이 구비된 브러쉬리스 모터.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 보호 수단은 보호 커버와, 보호 커버의 내부에 끼워지는 형태로 삽입 고정되는 고정 구조물로 이루어지며, 고정구조물의 내부로 접점연결부분이 끼워지는 삽입 형태로 결합 되는 것을 특징으로 하는 파워 커넥터와 버스바의 전원연결 보호 기능이 구비된 브러쉬리스 모터.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 고정구조물은 관통공을 형성하는 중공 구조로 형성되어 있으며, 관통공의 내부로 접점연결부분이 끼워지는 삽입 형태로 결합 되는 것을 특징으로 하는 파워 커넥터와 버스바의 전원연결 보호 기능이 구비된 브러쉬리스 모터.

Images