KR100704838B1 - Brush and brush manufacturing method for a motor - Google Patents

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Abstract

모타의 커뮤테이터에 마주하도록 설치되는 카본 브러쉬에 있어서, 커뮤테이터에 마주하여 접촉하는 접촉면과, 접촉면에 대응되며 피그테일(pig-tail)이 인출되는 후단면을 가지는 육면체형상의 브러쉬몸체와; 접촉면 및 후단면을 제외한 브러쉬몸체의 외측면 중 3면에 동(銅)으로 코팅형성된 동코팅층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 모타의 브러쉬 및 그 제조방법이 개시된다.A carbon brush installed to face a commutator of a motor, the carbon brush comprising: a hexahedral brush body having a contact surface facing the commutator and a rear end surface corresponding to the contact surface and having a pigtail pulled out; Disclosed is a brush of a motor and a method of manufacturing the same, comprising: a copper coating layer coated on three of the outer surfaces of the brush body except for the contact surface and the rear end surface.

Description

모타의 브러쉬 및 그 제조방법{Brush and brush manufacturing method for a motor}Motor brush and its manufacturing method {Brush and brush manufacturing method for a motor}

도 1은 일반적인 전기모타를 나타내 보인 개략적인 부분 단면도.1 is a schematic partial cross-sectional view showing a general electric motor.

도 2는 도 1에 도시된 전기모타의 브러쉬를 발췌하여 나타낸 사시도.Figure 2 is a perspective view showing an extract of the brush of the electric motor shown in FIG.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 모타의 브러쉬를 나타내 보인 개략적인 사시도.Figure 3 is a schematic perspective view showing a brush of the motor according to an embodiment of the present invention.

도 4 내지 도 6b 각각은 본 발명의 실시예에 따른 모타의 브러쉬 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 도면.4 to 6b are schematic views illustrating a method for manufacturing a brush of a motor according to an embodiment of the present invention.

도 7내지 도 9 각각은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모타의 브러쉬 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 도면.7 to 9 are each a schematic view for explaining a brush manufacturing method of the motor according to another embodiment of the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

20..브러쉬 21..브러쉬몸체20.Brush 21.Brush body

23..동코팅층 25..피그테일23. Copper coating layer 25. Pigtail

30..커뮤테이터 40..그라인딩공구30. Commuter 40. Grinding tool

50..마스크50 mask

본 발명은 전기모타의 브러쉬 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electric motor brush and a method of manufacturing the same.

도 1을 참조하면, 정류자모터와 같은 전기모터는 하우징(1) 내부에 회전축(2)과 함께 회전되는 커뮤테이터(commutator;3))와, 상기 커뮤테이터(3)의 외측에 고정되는 브러쉬(brush;5)를 구비한다.Referring to FIG. 1, an electric motor such as a commutator motor includes a commutator 3 which is rotated together with the rotation shaft 2 inside the housing 1, and a brush fixed to the outside of the commutator 3. brush; 5).

상기 브러쉬(5)는 모터의 핵심부품 중 하나로서, 통상적으로 카본(carbon) 재질로 형성된다. 이 브러쉬(5)는 통상 220V에서 100,000μΩ㎝ 정도의 비저항을 갖는 재질 즉, 카본(carbon) 재질을 사용하게된다. 이러한 카본 브러쉬(5)를 사용할 경우에 모타의 효율을 높이기 위해, 브러쉬(5)의 외측면에 도 2에 도시된 바와 같이, 동코팅(copper-coating)층(6)을 약 10μ이하의 두께로 형성한다. 이 때, 상기 동코팅층(6)은 브러쉬(5)의 외측면 전체 즉, 4면 전체에 걸쳐 형성된다. 그리고, 피그 테일(pig-tail)(7)이 연결되는 후단면과 커뮤테이터(3)와 접촉하는 접촉면(5a)에는 동코팅이 이루어지지 않게 된다. 이와 같이, 브러쉬(5)를 동으로 코팅처리하면, 동코팅층(6)의 저항에 의해 브러쉬(5) 표면의 저항은 약 5mΩ이하로 급격히 감소되고, 모타의 효율은 약 1내지 2%정도 향상된다.The brush 5 is one of the core parts of the motor, and is typically formed of a carbon material. The brush 5 is made of a material having a specific resistance of about 100,000 μm cm at 220V, that is, a carbon material. In order to increase the efficiency of the motor in the case of using such a carbon brush (5), as shown in Figure 2 on the outer surface of the brush (5), the copper-coating layer (6) thickness of about 10μ or less To form. At this time, the copper coating layer 6 is formed over the entire outer surface of the brush 5, that is, the entire four surfaces. In addition, copper coating is not performed on the rear end surface to which the pigtail 7 is connected and the contact surface 5a in contact with the communicator 3. As described above, when the brush 5 is coated with copper, the resistance of the surface of the brush 5 is drastically reduced to about 5 mPa or less by the resistance of the copper coating layer 6, and the efficiency of the motor is improved by about 1 to 2%. do.

그런데, 상기와 같이, 동코팅층(6)을 마련하여 카본 브러쉬(5) 표면의 저항이 낮아지면, 그 카본 브러쉬(5)의 비저항에 따른 고유의 저항정류(commutation)를 방해하여 모타의 기동시 카본 브러쉬(5)의 접촉면(5a)에서 스파크(spark)가 발생하게 된다. 이 스파크는 주로 모타의 회전방향으로 발생하게 되며, 커뮤테이터(3)의 외주면을 손상시키게된다. 이와 같이, 커뮤테이터(3)의 외주면이 스파크에 의해 손 상되면 모타의 불량이 발생되는 문제점이 있다.However, as described above, when the copper coating layer 6 is provided and the resistance of the surface of the carbon brush 5 is lowered, the inherent resistance commutation due to the specific resistance of the carbon brush 5 is prevented to start the motor. Spark is generated in the contact surface 5a of the carbon brush 5. This spark occurs mainly in the rotational direction of the motor, and damages the outer circumferential surface of the commutator 3. As such, when the outer circumferential surface of the commutator 3 is damaged by sparks, there is a problem that a defect of the motor occurs.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 모타의 기동시 브러쉬의 접촉면에서의 스파크발생을 억제시킬 수 있도록 구조가 개선된 전기모타의 브러쉬 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an electric motor brush with improved structure so as to suppress the occurrence of sparks at the contact surface of the brush when the motor is started and its manufacturing method. .

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모타의 브러쉬는, 모타의 커뮤테이터에 마주하도록 설치되는 카본 브러쉬에 있어서, 상기 커뮤테이터에 마주하여 접촉하는 접촉면과, 상기 접촉면에 대응되며 피그테일(pig-tail)이 인출되는 후단면을 가지는 육면체형상의 브러쉬몸체와; 상기 접촉면 및 후단면을 제외한 상기 브러쉬몸체의 외측면 중 3면에 동(銅)으로 코팅형성된 동코팅층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The brush of the motor according to the present invention for achieving the above object is a carbon brush which is installed to face the commutator of the motor, the contact surface facing the commutator and the contact surface and the pigtail (pig- corresponding) a hexahedral brush body having a rear end surface from which a tail is drawn; And a copper coating layer formed on the three surfaces of the outer surface of the brush body except for the contact surface and the rear end surface.

여기서, 상기 동코팅층은 상기 브러쉬몸체의 상면과 하면 및 일측면에 걸쳐 코팅형성된 것이 바람직하다.Here, the copper coating layer is preferably formed over the top and bottom and one side of the brush body.

또한, 상기 커뮤테이터의 회전방향을 기준으로 상기 브러쉬몸체의 측면을 제1측면 및 제2측면으로 구분하여, 상기 동코팅층은 상기 제2측면을 제외한 상/하면 및 상기 제1측면에 코팅형성된 것이 좋다.In addition, the side of the brush body is divided into a first side and a second side based on the rotation direction of the commutator, wherein the copper coating layer is formed on the upper / lower surface and the first side except for the second side. good.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 모타의 브러쉬 제조방법은, 모타의 커뮤테이터에 마주하도록 설치되는 모타의 브러쉬 제조방법에 있어서, 상기 커뮤테이터에 마주하여 접촉하는 접촉면과, 이 접촉면에 대응되며 피 그테일이 연결되는 후단면 및 4면의 외측면을 가지는 브러쉬몸체를 준비하는 단계; 상기 브러쉬몸체 외측면 중 3개면에 동(銅)으로 된 동코팅층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the brush manufacturing method of the motor according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, in the brush manufacturing method of the motor that is installed to face the commutator of the motor, the contact surface facing the contact with the commutator, Preparing a brush body corresponding to the contact surface and having a rear end face and four outer sides to which pigtails are connected; And forming a copper coating layer made of copper on three of the outer surfaces of the brush body.

여기서, 상기 동코팅층 형성단계는, 상기 브러쉬몸체의 4개의 외측면 전체에 동으로 코팅가공하는 단계와; 상기 동으로 코팅된 4개의 외측면 중에서 어느 일측면을 그라인딩가공하여 동코팅층을 제거하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the copper coating layer forming step, the copper coating process on all four outer surfaces of the brush body; It is preferable to include; removing the copper coating layer by grinding any one side of the four outer surface coated with copper.

또한, 상기 동코팅층 형성단계는, 상기 브러쉬몸체의 4개의 외측면 중 어느 일측면에 마스크를 입히는 단계와; 상기 마스크를 포함하여 상기 브러쉬몸체의 외측면 전체를 동으로 코팅가공하는 단계; 및 상기 동으로 코팅처리된 마스크를 상기 브러쉬몸체로부터 제거하는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the copper coating layer forming step, the step of applying a mask to any one of the four outer surface of the brush body; Coating the entire outer surface of the brush body including the mask with copper; And removing the copper coated mask from the brush body.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 모타의 브러쉬를 자세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a brush of a motor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 모타의 브러쉬(20)는 모타의 회전축(31)에 결합되어 함께 회전되는 커뮤테이터(commutator;30)의 주위에 복수개가 설치된다. 상기 브러쉬(20)는 카본(carbon) 재질로 된 브러쉬몸체(21)와, 상기 브러쉬몸체(21)의 외측에 동(銅,copper)으로 코팅형성된 동코팅층(23)을 구비한다.Referring to FIG. 3, a plurality of brushes 20 of a motor according to an embodiment of the present invention are installed around a commutator 30 which is coupled to a rotation shaft 31 of the motor and rotates together. The brush 20 includes a brush body 21 made of carbon and a copper coating layer 23 coated with copper on the outside of the brush body 21.

상기 브러쉬몸체(21)는 대략 직육면체의 형상을 가진다. 이러한 브러쉬몸체(21)는 상기 커뮤테이터(30)의 외주면(30a)에 마주하며 그 외주면(30a)에 접촉되는 접촉면(21a)과, 상기 접촉면(21a)에 대응되는 후단면(21b)과, 상면(21c), 하면(21d), 제1측면(21e) 및 제2측면(21f)을 가진다. The brush body 21 has a substantially rectangular parallelepiped shape. The brush body 21 has a contact surface 21a facing the outer circumferential surface 30a of the commutator 30 and contacting the outer circumferential surface 30a, a rear end surface 21b corresponding to the contact surface 21a, It has an upper surface 21c, a lower surface 21d, a first side surface 21e and a second side surface 21f.                     

상기 접촉면(21a)은 커뮤테이터(30)의 외주에 대응되게 라운드져 있으며, 후단면(21b)에는 피그테일(pig-tail)이 연결된다. 상기 제1측면(21e) 및 제2측면(21f)은 커뮤테이터(30)의 회전방향(A)을 기준으로 순차적으로 지나치는 순서를 기준으로 명명하였다.The contact surface 21a is rounded to correspond to the outer circumference of the communicator 30, and a pigtail is connected to the rear end surface 21b. The first side surface 21e and the second side surface 21f are named based on the order of passing sequentially based on the rotation direction A of the commutator 30.

상기 동코팅층(30)은 상기 브러쉬몸체(21)의 상면(21c)과 하면(21d) 및 어느 일측면에 형성된다. 바람직하게는, 동코팅층(30)은 커뮤테이터(30)의 회전시 먼저 지나치는 제1측면(21e)에 코팅형성되고, 제2측면(21f)에는 마련되는 않은 것이 좋다. 이와 같이, 제1측면(21e)과 상/하면(21c)(21d)에만 동코팅층(30)이 형성됨으로써, 커뮤테이터(30)의 회전시 접촉면(21a)과 제2측면(21f) 사이의 모서리에서 그 회전방향(A) 쪽으로 발생되는 스파크(spark)를 줄일 수 있게 된다.The copper coating layer 30 is formed on the upper surface 21c, the lower surface 21d and any one side of the brush body 21. Preferably, the copper coating layer 30 is coated on the first side 21e that passes first when the commutator 30 rotates, and may not be provided on the second side 21f. As such, the copper coating layer 30 is formed only on the first side surfaces 21e and the upper and lower surfaces 21c and 21d, so that the contact surface 21a and the second side surfaces 21f when the commutator 30 is rotated. It is possible to reduce the spark (spark) generated from the corner toward the direction of rotation (A).

한편, 상기와 같이, 브러쉬몸체(21)에 동코팅층(30)을 형성하는 방법을 살펴보면 다음과 같다,On the other hand, look at how to form the copper coating layer 30 on the brush body 21 as follows,

먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 카본으로 형성되며, 피그테일(25)이 연결된 브러쉬몸체(21)를 준비한다. 그런 다음, 브러쉬몸체(21)의 상면(21c), 하면(21d), 제1측면(21e) 및 제2측면(21f) 각각에 동시에 동(銅)을 코팅한다. 그러면, 도 5에 도시된 바와 같이, 브러쉬몸체(21)의 외측면 전체를 감싸도록 동코팅층(30)이 형성된다. 이러한 상태에서 도 6a에 도시된 바와 같이, 브러쉬몸체(21)의 제2측면(21f)에 대응되는 부분을 소정의 그라인딩공구(40)로 그라인딩(grinding)가공한다. 그러면, 도 6b에 도시된 바와 같이, 브러쉬몸체(21)의 제2측면(21f)에 코팅되어 있던 동이 제거되어 3면의 외측면만 동으로 코팅된 브러쉬를 얻을 수 있게 된다. First, as shown in FIG. 4, a brush body 21 formed of carbon and connected to a pigtail 25 is prepared. Then, copper is simultaneously coated on each of the upper surface 21c, the lower surface 21d, the first side 21e and the second side 21f of the brush body 21. Then, as shown in Figure 5, the copper coating layer 30 is formed to surround the entire outer surface of the brush body (21). In this state, as shown in FIG. 6A, a portion corresponding to the second side surface 21f of the brush body 21 is ground with a predetermined grinding tool 40. Then, as illustrated in FIG. 6B, the copper coated on the second side 21f of the brush body 21 is removed to obtain a brush coated with only copper on the outside of the three surfaces.                     

또한, 본 발명에 따른 브러쉬를 제조하는 다른 실시예에 따른 방법을 설명하면 다음과 같다. 우선, 도 7에 도시된 바와 같이, 준비된 브러쉬몸체(21)의 일측면, 바람직하게는 제2측면(21f)에 마스크(mask;50)를 입힌다. 그런 다음, 도 8에 도시된 바와 같이, 브러쉬몸체(21)의 외측면 전체 즉, 상기 마스크(50)를 포함한 브러쉬몸체(21)의 외측면 전체에 동을 소정 두께로 코팅하여 입힌다. 이어서, 상기 마스크(50)를 도 9에 도시된 바와 같이, 브러쉬몸체(21)로부터 분리하여 떼어 낸다. 그러면, 브러쉬몸체(21)의 외측면 중에서 제2측면(21f)만 제외하고 동코팅층(30)이 마련된 카본브러쉬를 얻을 수 있게 된다.In addition, a method according to another embodiment for manufacturing a brush according to the present invention will be described. First, as shown in FIG. 7, a mask 50 is applied to one side of the prepared brush body 21, preferably the second side 21f. Then, as shown in Figure 8, the entire outer surface of the brush body 21, that is, the entire outer surface of the brush body 21 including the mask 50 is coated with a predetermined thickness of copper. Subsequently, as shown in FIG. 9, the mask 50 is separated from the brush body 21 and removed. Then, the carbon brush provided with the copper coating layer 30 except for the second side surface 21f of the outer surface of the brush body 21 can be obtained.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 모타의 브러쉬 및 그 제조방법에 따르면, 브러쉬몸체의 외측면 중 일측면을 제외하고 동코팅층을 형성함으로써, 모타의 기동시 커뮤테이터와 마주하는 브러쉬몸체 접촉면에서 스파크가 발생되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.According to the brush of the motor according to an embodiment of the present invention as described above and a manufacturing method thereof, by forming a copper coating layer except one side of the outer surface of the brush body, the brush body contact surface facing the commutator when the motor is started Sparks can be effectively prevented from occurring.

따라서, 스파크발생으로 인한 커뮤테이터의 손상을 방지할 수 있어, 모타의 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 모타의 불량발생을 줄일 수 있게 된다.Therefore, damage to the commutator due to sparking can be prevented, and the efficiency of the motor can be improved, and the occurrence of the defect of the motor can be reduced.

Claims (6)

모타의 커뮤테이션에 마주하도록 설치되는 카본 브러쉬에 있어서,In the carbon brush installed to face the commutation of the motor, 상기 커뮤테이터에 마주하여 접촉하는 접촉면과, 상기 접촉면에 대응되며 피그테일(pig-tail)이 인출되는 후단면을 가지는 육면체형상의 브러쉬몸체와;A hexahedral brush body having a contact surface facing and facing the communicator, and a rear end surface corresponding to the contact surface and from which a pigtail is drawn; 상기 접촉면 및 후단면을 제외한 상기 브러쉬몸체의 외측면 중 3면에 동(銅)으로 코팅형성된 동코팅층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 모타의 브러쉬.And a copper coating layer formed on the three surfaces of the outer surface of the brush body except for the contact surface and the rear end surface. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 동코팅층은 상기 브러쉬몸체의 상면과 하면 및 일측면에 걸쳐 코팅형성된 것을 특징으로 하는 모타의 브러쉬.The copper coating layer is a motor brush, characterized in that the coating is formed over the top and bottom and one side of the brush body. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 커뮤테이터의 회전방향을 기준으로 상기 브러쉬몸체의 측면을 제1측면 및 제2측면으로 구분하여, 상기 동코팅층은 상기 제2측면을 제외한 상/하면 및 상기 제1측면에 코팅형성된 것을 특징으로 하는 모타의 브러쉬.The side of the brush body is divided into a first side and a second side based on the rotational direction of the commutator, and the copper coating layer is formed on the upper / lower side and the first side except for the second side. Brush of the motor. 모타의 커뮤테이터에 마주하도록 설치되는 모타의 브러쉬 제조방법에 있어서,In the brush manufacturing method of the motor which is installed to face the commutator of the motor, 상기 커뮤테이터에 마주하여 접촉하는 접촉면과, 이 접촉면에 대응되며 피그테일이 연결되는 후단면 및 4면의 외측면을 가지는 브러쉬몸체를 준비하는 단계;Preparing a brush body having a contact surface facing and facing the communicator, a rear end surface corresponding to the contact surface and a pigtail connected thereto, and an outer surface of four surfaces; 상기 브러쉬몸체 외측면 중 3개면에 동(銅)으로 된 동코팅층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모타의 브러쉬 제조방법.And forming a copper coating layer made of copper on three of the outer surfaces of the brush body. 제4항에 있어서, 상기 동코팅층 형성단계는,The method of claim 4, wherein the copper coating layer forming step, 상기 브러쉬몸체의 4개의 외측면 전체에 동으로 코팅가공하는 단계와;Coating copper on all four outer surfaces of the brush body; 상기 동으로 코팅된 4개의 외측면 중에서 어느 일측면을 그라인딩가공하여 동코팅층을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모타의 브러쉬 제조방법.Removing the copper coating layer by grinding any one side of the four outer surface coated with the copper; Brush manufacturing method of the motor comprising a. 제4항에 있어서, 상기 동코팅층 형성단계는, The method of claim 4, wherein the copper coating layer forming step, 상기 브러쉬몸체의 4개의 외측면 중 어느 일측면에 마스크를 입히는 단계와;Applying a mask to any one of four outer surfaces of the brush body; 상기 마스크를 포함하여 상기 브러쉬몸체의 외측면 전체를 동으로 코팅가공하는 단계; 및Coating the entire outer surface of the brush body including the mask with copper; And 상기 동으로 코팅처리된 마스크를 상기 브러쉬몸체로부터 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모타의 브러쉬 제조방법.Removing the copper-coated mask from the brush body; Brush manufacturing method of the motor comprising a.
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