KR0138899Y1 - 정류자형 모터의 카본브러쉬 제조장치 - Google Patents

Abstract

본고안은 정류자형 로터의 카본브러쉬 제조 장치에 관한 것으로서 카본브러쉬의 몸체길이가 약 15mm 이상으로 길 경우에도 몸체의 성형시 동선이 일체로 연결 형성되게 하고 또한 성형실의 공기를 신속히 배출시켜 크랙이 발생되는 것을 방지토록 한 것이다.

종래에 카본브러쉬 제조장치는 몸체길이가 약 15mm 이상인 경우에는 몸체의 성형시 동선을 일체로 연결 형성해 줄 수 없어 탬핑머신을 이용하여 2차 공정으로 동선을 연결형성해 주므로서 인력 및 경비가 많이 소요되고 생산능률이 저하되며 성형실에 잔류한 공기가 배출이 용이하지 못해 몸체에 크랙이 발생되어 불량 및 재료의 손실이 많은 등의 문제점이 있는 것이었다.

이에 본고안은 성형틀(2)의 성형실(4)(6)저부에는 하부펀치(10)(12)를 삽입설치하고 그 상부에는 상부펀치(14)(16)를 설치하고 성형틀(2)의 후방상면에는 파우더 공급통(26)을 설치하여 성형실에 파우더가 공급되면 상부펀치(14)(16)의 승강작동으로 동선(20)(22)의 공급과 동시에 가압성형하에 카본브러쉬를 제조토록 한 카본브러쉬 제조장치에 있어, 성형홈(4)을 좌우로 형성하고 동선공급공(18)의 인출구가 상부펀치(14)(16)의 저면 일측에 형성된 돌출부(28)에 위치케 하고 하부펀치(10)(12)에는 공기배출구(36)를 형성하여 몸체(39)의 길이가 약 15mm이상으로 긴 카본브러쉬(38)의 제조시에도 몸체의 성형과 동시에 동선(20)(22)을 일체로 연결 형성해 줄수 있게 하고 또한 크랙에 의한 불량 발생이 방지되게 하였다.

Description

정류자형 모터의 카본브러쉬 제조장치

제1도는 본 고안의 일부를 파절한 정면 구성도.

제2도(a)(b)(c)는 본 고안의 제조공정을 단계별로 나타낸 요부측면 구성도로서,

(a) 공급통이 전진하여 성형홈에 파우더를 공급한 상태도.

(b) 상부펀치의 하강으로 파우더 내에 동선의 일단을 심어줌과 동시에 가압성형한 상태도.

(c) 상부펀치의 상승 및 성형틀의 하강으로 가압성형된 카본브러쉬가 성형홈으로부터 분리된 상태도.

제3도는 본 고안의 요부분해 사시도.

제4도는 본 고안의 요부 단면 구성도.

제5도는 본 고안을 이용하여 제조된 카본브러쉬의 사시도.

제6도는 본 고안 제5도의 상태에서 요입홈을 이용하여 동선을 몸체의 후방으로 휜 상태도.

제7도는 본 고안 제6도의 단면도.

제8도는 본 고안을 이용하여 제조된 카본브러쉬의 사용상태 단면구성도.

제9도는 종래 고안의 일실시예를 이용하여 제조된 카본브러쉬의 단면도.

제10도는 종래 고안의 다른 실시예를 이용하여 제조된 카본브러쉬의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 성형틀 4, 6 : 성형홈

8 : 지지대 10, 12 : 하부펀치

14, 16 : 상부펀치 18 : 동선 공급공

20, 22 : 동선 24 : 작동레버

26 : 파우더공급통 28 : 돌출부

본고안은 주로 정류자형 모터나 제네레이터등에 설치 사용되는 카본브러쉬 제조장치에 관한 것으로서, 상세하게는 몸체의 길이가 긴 카본브러쉬의 제조시에도 동선 연결 작업에 성형과 동시에 이루어질 수 있게 하고 더 나아가 크랙에 의한 불량 발생률을 억제토록 함을 목적으로 한 것이다.

종래에도 성형틀의 상부펀치에 동선 공급공을 수직으로 형성하여 상부 펀치의 하강에 의한 가압성형시 공급공을 통하여 인출되는 동선을 성형실내에 공급된 파우더에 심어줌과 동시에 가압성형토록 하여 몸체의 성형작업과 동선연결작업이 한 공정으로 이루어질수 있도록 한 카본브러쉬 제조장치가 사용되고 있었다.

그러나 상기한 구조의 카본브러쉬 제조장치는 동선이 상부펀치의 공급공을 통하여 수직 공급되므로 카본브러쉬의 사용특성상 몸체의 후방에 동선이 연결 형성되게 하기 위하여는 몸체의 길이에 따라 성형실을 상하로 길게 형성해 주어야만 몸체의 성형시 동선을 일체로 심어줄 수 있게 된다.

그러나 몸체를 길이 방향으로 가압 성형할 경우 파우더 결은 가압방향과는 직각된 폭방향으로 형성될 수 밖에 없어 사용시 몸체의 길이 방향으로 흐르는 전류에 큰 저항을 주게 되므로 카본브러쉬로서의 기능을 다할수 없게 된다.

또한 이러한 카본브러쉬는 회전자와의 접촉시에도 파우더결과 나란히 접촉됨에 따라 마모가 급속히 진행되므로 사용수명이 매우 짧고, 또 폭방향으로 형성된 파우더결은 카본브러쉬의 길이를 길게 제작할수록 제품강도를 약화시키데 된다.

따라서 종래 카본브러쉬 제조장치를 이용하여 제조할 수 있는 몸체의 길이는 제9도에서와 같이 약 15mm 이하 즉 몸체의 길이가 짧아 상대적으로 파우더결이 줄어들어 저항이 감소되고 강도는 강화되는 길이가 짧은 제품으로 한정될 수 밖에 없다.

따라서 몸체 길이가 약 15mm 이상으로 긴 카본브러쉬를 제조하고자 할 경우에는 제10도에서와 같이 성형하고자 하는 카본브러쉬의 몸체 길이에 따라 성형홈을 좌우로 길게 형성하여 먼저 몸체를 폭 방향으로 가압 성형하여 제조한뒤 탬핑머신을 이용하여 몸체의 후단부에 탬핑홀을 형성하고 상기 탬핑홀(tamping hole)에 일정길이로 절단된 동선을 삽입한뒤 나머지 공간에 탬핑 파우더를 충전하여 2차 가압성형에 의해 동선이 심어지도록 하므로서 파우더결이 몸체의 길이 방향으로 형성됨에 따라 전류의 흐름이 용이하고 강도는 강화되는 반면 별도의 탬핑머신을 설치 운용하는데 따른 제반경비 또 작업공정의 추가로 생산성이 저하됨은 물론 제품의 가격경쟁력이 떨어지게 된다.

또한 카본브러쉬는 파우더를 가압 성형하여 제조함에 따라 상부펀치를 통한 가압 성형시 성형홈과 상부펀치 사이에는 유격이 거의 없도록 설계되므로 파우더 내에 잔류한 공기가 미처 배출되지 못해 잔류공기로 인하여 몸체에 크랙이 생겨 불량이 발생되며 이러한 불량발생시 제품의 제조특성상 재활용이 불가능한 실정을 감안할 때 재료의 손실이 많고 또한 발생된 크랙은 육안으로는 확인이 불가능하고 열처리 공정시 수축이나 팽창으로 발견될 수 있어 이또한 생산성을 저하시키는 또다른 요인으로 작용하게 되는 등의 많은 문제점들이 있는 것이었다.

본고안은 상술한 종래에 제반 문제점들을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 성형하고자 하는 카본브러쉬의 몸체길이에 따라 성형실을 좌우로 길게 형성하고, 상부펀치의 저면 일측에는 돌출부를 형성하여 동선공급공이 돌출부에 위치케 하므로서 몸체의 가압 성형시 동선이 몸체의 요입홈 내측에 연결 형성되므로 상기 동선을 요입홈을 이용하여 몸체의 후방으로 절곡시켜 주게 되면 표면상으로는 돌출되지 않게 하고, 하부펀치에는 통공을 뚫어 외면에 수개의 절삭면을 갖는 핀을 삽입 고정해 주므로서 상부펀치를 통한 가압 성형시 성형실 내부에 잔류한 공기가 신속히 배출되도록 한 것이다.

이하 첨부된 도면에 의거 본 고안의 구성 및 작용효과를 상세히 설명하기로 한다.

캠의 작동에 의해 승강하는 성형틀(2)내에 성형홈(4)(6)을 상하로 관통 형성하여 그 저부로 부터 지지대(8)에 고정되는 하부펀치(10)(12)를 삽입 설치하고, 상기 성형홈(4)(6)의 직상부에는 캠에 의해 승강작동하는 상부펀치(14)(16)를 설치하고, 상부펀치(14)(16)의 동선공급공(18)을 통하여는 롤러에 권취된 동선(20)(22)이 공급되게 하고, 성형틀(2)의 후방상면에는 파우더 공급통(26)을 설치하여 작동레버(24)에 의해 전후 왕복작동토록 한 정류자형 모터의 카본브러쉬 제조장치에 있어서, 성형홈(4)(6)을 좌우로 길게 형성하되, 상부펀치(14)(16)의 저면 일측에는 대체로 사과의 돌출부(28)를 형성하여 동선공급공(18)의 인출구가 돌출부(28)의 중앙부에 위치토록 한다.

지지대(8)에 고정 설치되는 하부펀치(10)(12)의 중앙부에는 적정 직경의 결합공(30)을 상하로 관통 형성하여 외면에 수개의 절삭면(32)이 형성된 핀(34)을 결합공(30)의 저부로 부터 다소 강제로 삽입고정하여 결합공(30)과 핀(34) 사이에 틈이 좁은 수개의 공기배출구(36)가 형성되도록 하여서 된 것이다.

미설명 부호

(38)은 카본브러쉬

(39)는 카본브러쉬의 몸체

(40)은 카본브러쉬 제조장치

(42)는 파우더 저장통

(44)는 후랙시블관

(46)은 브러쉬홀더

(48)은 슬라이딩홈

(50)은 스프링

(52)(54)는 커팅날

(56)은 성형용 파우더

(58)은 요입홈

(60)은 터미널 단자판 이다.

이와 같이 구성된 본고안은 종래와 같이 캠과 연결된 작동레버(24)에 의해 성형틀(2)후방의 파우더 공급통(26)이 전진함에 따라 그 내부에 충전된 성형용 파우더(56)가 성형실(4)(6)내에 공급된다.

파우더(56)의 공급후 공급통(26)이 후퇴하게 되면 상부펀치(14)(16)가 캠에 의해 하강하여 상부펀치(14)(16)의 저부로 일정길이 돌출된 동선(20)(22)을 성형실(4)(6)의 파우더(56) 내에 심어줌과 동시에 파우더(56)를 가압하여 성형해 주게 된다.

성형후 상부펀치(14)(16)가 상승하게 되면 몸체(39)와 일체로 성형된 동선(20)(22)이 몸체(39)의 지지력에 의해 상부펀치(14)(14)의 동선공급공(18)을 통하여 일정길이로 인출되면 그 아래에 설치된 커팅날(52)(54)이 작동하여 동선(20)(22)을 하부펀치(10)(12)의 저면으로 부터 적정길이를 남겨둔채 절단해 주게된다.

동선(20)(22)의 절단 후에는 성형틀(2)이 캠에 의해 하강 작동하여 하부 펀치(10)(12)에 의해 지지되는 성형된 카본브러쉬(38)가 성형홈(4)(6)으로부터 탈형되며 이는 연속작업을 위한 파우더 공급통(26)의 전진작동시 그 전방으로 밀려나 배출되며 이와 동시에 성형틀(2)은 캠에 의해 상승토록 하므로서 다시 성형실(4)(6)이 노출되고 노출된 성형실(2)(4)내에는 파우더 공급통(26)으로부터 파우더(56)가 공급되므로 작업이 연속반복적으로 이루어지게 된다.

그러나 본고안은 상부펀치(14)(16)에 의한 가압 성형 작업시 상부 펀치(14)(16)의 저면으로 돌출형성된 대체로 사각의 돌출부(28)에 의해 상대적으로 가압성형 되는 카본브러쉬(38)의 몸체(39) 일측에는 요입홈(58)이 형성되고 또 동선(20)(22)은 돌출부(28) 중앙의 동선공급공(18)을 통하여 인출되어 몸체(39)의 요입홈(58)내에 심어져 일체로 연결되므로 성형작업후 몸체(39)의 요입홈(58)을 이용하여 동선(20)(22)을 일측으로 절곡시켜 주게 되면 상기 동선(20)(22)이 몸체(39)의 표면으로 돌출될 우려가 없게 된다.

따라서 이 상태에서 카본브러쉬(38)를 브러쉬홀더(46)의 슬라이딩홈(48)에 삽입하여 동선(20)(22)인 일단을 터미널 단자판(60)에 연결고정해 주게 되면 종래 동선을 카본브러쉬의 몸체 후단부에 연결형성해 주던 것과 같이 동선(20)(22)이 카본브러쉬(38)의 슬라이딩 작동에 방해를 주지 않게 된다.

또한 상부펀치(14)(16)에 의한 가압성형시 성형실(4)(6)의 파우더(56)내에 잔존해 있던 공기는 하부펀치(10)(12)에 형성된 공기 배출구(36)를 통하여 완전히 배출되므로 크랙 발생의 방지로 파우더의 결속력 강화로 강도가 강한 카본브러쉬(38)를 제조할 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 고안은 얻고자 하는 카본브러쉬(38)의 몸체(39)길이가 길어 폭방향으로 가압성형될 경우에도 몸체(39)의 가압성형작업과 동시에 동선(20)(22)을 일체로 연결해 줄 수가 있어 작업공정이 줄어들게 되므로 생산성이 향상되고 또 가압성형시 성형실(4)(6) 내에 잔류한 공기는 하부펀치(10)(12)의 공기 배출구(36)를 통하여 완전히 배출되도록 하므로서 크랙으로 인한 불량발생률 및 재료의 손실을 줄일수 있어 이에 따른 생산성 향상은 물론 더 나아가 제품의 가격 경쟁력을 높여 줄 수 있는 유용한 고안인 것이다.

Claims (1)

1. 캠에 의해 승강작동하는 성형틀(2)내에 성형홈(4)(6)을 상하로 관통형성하여 그 저부로부터 지지대(8)에 고정되는 하부펀치(10)(12)를 삽입 설치하고, 상기 성형홈(4)(6)의 직상부에는 동선 공급공(18)이 형성된 상부펀치(14)(16)를 설치하여 캠에 의해 승강되게 하고, 성형틀(2)의 후방 상면에는 작동레버(24)에 의해 전후왕복하는 파우더 공급통(26)을 설치하여서 된 정류자형 모터의 카본브러쉬 제조장치에 있어서, 상부펀치(14)(16)의 저면 일측에 돌출부(28)를 형성하여 동선 공급공(18)의 인출구가 상기 돌출부(28)에 형성되게 하고, 하부펀치(10)(12)에는 공기배출구(36)를 형성하여서 됨을 특징으로 하는 정류자형 모터의 카본브러쉬 제조장치.