KR101889609B1 - 회전하는 정밀유도키트의 카나드 구동장치용 브러쉬 조립체. - Google Patents

Abstract

본 발명은 직류모터용 브러쉬 조립체에 관한 것으로, 상세하게는 지능탄용 정밀유도키트에 적용되는 카나드의 구동을 위한 직류모터에 사용되는 브러쉬 조립체에 관한 것으로써, 브러쉬암의 양단을 지지하여 내충격성을 향상시키고, 텐션조정기구를 더 포함하여 브러쉬암의 텐션을 조정하기 위한 직류모터용 브러쉬 조립체에 관한 것이다.

Description

회전하는 정밀유도키트의 카나드 구동장치용 브러쉬 조립체.{BRUSH ASSEMBLY FOR DRIVING MOTOR OF CANARD}

본 발명은 직류모터용 브러쉬 조립체에 관한 것으로, 상세하게는 지능탄용 정밀유도키트에 적용되는 카나드의 구동을 위한 직류모터에 사용되는 브러쉬 조립체에 관한 것으로써, 브러쉬암의 양단을 지지하여 내충격성을 향상시키고, 텐션조정기구를 더 포함하여 브러쉬암의 텐션을 조정하기 위한 직류모터용 브러쉬 조립체에 관한 것이다.

지능탄은 곡사포 및 자주포 함포 등의 발사 플랫폼을 이용하여 투발되는데, 포신 내 추진장약이 연소되어 포강 내 약실에 압력이 발생하고 대기와의 압력차이에 의하여 탄약이 투발된다. 이때, 도1에 도시된 바와 같이, 지능탄의 무게중심 앞쪽 머리부분에는 지능탄의 탄도 궤적을 수정하기 위한 카나드(귀날개)가 장착되며, 이를 구동하기 위한 구동장치로 DC모터가 사용된다.

탄약 발사시 10,000G 이상의 가속도가 수 msec동안 인가되어 탄약의 모든 구성품 들은 고충격을 받게 되고, 카나드 구동장치에도 상당한 충격이 가해진다.

종래 기술에 따른 직류 모터는 금속 재질의 고정자와, 고정자의 내주면에 형성되는 복수의 자석과, 자석의 직경 방향 내측에 회전 가능하도록 구비되는 회전자와, 브러쉬 조립체로 구성되고, 회전자에는 브러쉬와 접촉되는 정류자 및 코일이 권치되어 있다. 브러쉬를 통해 회전자에 전류를 흘려주어 상기 고정자에 설치된 자석들 사이에서 회전력을 발생하는 것이다.

이때, 브러쉬 조립체는 브러쉬 홀더와 브러쉬로 구성이 되는데 기존 브러쉬 조립체는 내고충격을 고려하여 설계 및 제작이 되지 않았다. 브러쉬가 브러쉬 홀더에 단순 외팔보 구조로 적용되어 있어, 고충격에 취약한 구조적 문제점이 있다.

또한 정밀유도키트는 빠른 속도로 회전하기 때문에 브러쉬에는 브러쉬의 질량 및 회전속도 제곱에 비례하는 원심력이 발생한다. 이러한 원심력에 의해 브러쉬가 반경방향으로 벌어지게 되어, 정류자와의 접촉 불량이 발생하기 때문에 모터에 전류가 흐리지 않게 되며 구동장치가 작동하지 않는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제 10-0454113 호 (2004.10.13)

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 브러쉬암의 양단부를 브러쉬홀더로 지지하여 내충격성을 높이고, 텐션조정기구를 구비하여 원심력으로 인한 정류자와의 접촉불량을 방지하기 위한 직류모터용 브러쉬 조립체를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 직류모터용 브러쉬 조립체는 반경방향 내측으로 회전자가 삽입될 수 있도록 일정 두께를 갖는 링 형태의 브러쉬홀더;

상기 회전자에 접촉되어 상기 회전자에 권취된 코일로 전류를 흘려보내는 브러쉬; 중앙부에 상기 브러쉬를 구비하고, 일단이 상기 브러쉬홀더의 내주면에 고정되어 상기 브러쉬를 반경방향 내측으로 가압하는 브러쉬암; 을 포함하되, 상기 브러쉬암의 타단부 소정의 구간이 상기 브러쉬홀더의 내주면에 삽입된 상태에서, 이동이 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 브러쉬암은 원호 형태의 가압부를 포함하는, 판스프링인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 브러쉬암의 타단부는 상기 가압부로부터 일정한 각도로 테이퍼지도록 연장형성되어, 상기 브러쉬홀더에 삽입된 상태에서 길이방향으로 이동 가능한 유동부인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 브러쉬홀더의 내주면에는 상기 유동부에 대응하여, 상기 유동부가 삽입된 상태에서 이동할 수 있는 유동홈이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 브러쉬홀더의 하면 일측에 설치되어, 상기 브러쉬암이 하방향으로 이탈하는 것을 규제하는 고정대를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 브러쉬암은 상기 브러쉬홀더의 내주면을 따라 동일한 간격을 갖도록 적어도 2개 이상 설치될 수 있되, 전체 브러쉬암의 개수는 짝수개인 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 직류모터용 브러쉬 조립체는 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 직류모터용 브러쉬 조립체에 있어서, 상기 브러쉬홀더의 일측에 상기 브러쉬홀더의 외주면으로부터 내주면을 관통하도록 설치되고, 상기 브러쉬암에 접촉되어 상기 브러쉬암의 텐션을 조정할 수 있는 텐션조정기구를 포함할 수 있다.

또한, 상기 브러쉬홀더의 일측에는 상기 브러쉬홀더의 외주면으로부터 내주면을 관통하도록 형성된 관통홀을 구비하고, 상기 관통홀의 내주면에는 나사산이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 텐션조정기구는 상기 브러쉬암의 텐션을 조정하기 위한 스프링; 상기 관통홀에 설치되어 스프링의 일단을 상기 브러쉬홀더에 고정하는 멈춤나사; 상기 스프링의 타단에 설치되어, 상기 스프링의 탄성력을 상기 브러쉬암에 전달하는 플런져;를 포함하는 것을 특징으로 하는 직류모터용 브러쉬 조립체.

또한, 상기 멈춤나사는 상기 나사산을 따라 회전함으로써 상기 스프링의 탄성력을 조절가능 한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 플런져는 절연체인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 텐션조정기구는 상기 브러쉬홀더의 내주면을 따라 동일한 간격을 갖도록 적어도 2개 이상 설치될 수 있되, 상기 브러쉬암의 개수와 대응되도록 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명은 브러쉬암의 양단부를 브러쉬홀더로 지지하여 내충격성을 높이는 효과가 있다.

또한, 텐션조정기구를 구비하여 원심력으로인한 정류자(미도시)와의 접촉불량을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 직류모터용 브러쉬 조립체가 적용되는 카나드를 구비한 정밀유도키트를 보여주는 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 직류모터용 브러쉬 조립체가 적용되는 카나드 구동장치용 직류모터의 조립상태를 보여주는 사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직류모터용 브러쉬 조립체중 브러쉬암 을 보여주는 사시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 직류모터용 브러쉬 조립체중 브러쉬 홀더를 보여주는 사시도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 직류모터용 브러쉬 조립체중 텐션조정기구의 조립상태를 보여주는 사시도

본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 직류모터용 브러쉬 조립체가 적용되는 카나드 구동장치용 직류모터의 조립상태를 보여주는 사시도이다.

도 2를 참고하여 설명하면, 직류모터에는 모터에 전류를 공급하기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 직류모터용 브러쉬 조립체가 적용된다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 직류모터용 브러쉬 조립체는 반경방향 내측으로 회전자(200)가 삽입될 수 있도록 일정 두께를 갖는 링 형태의 브러쉬홀더(120),

상기 회전자(200)에 접촉되어 상기 회전자(200)에 권취된 코일로 전류를 흘려보내는 브러쉬, 중앙부에 상기 브러쉬(130)를 구비하고, 일단이 상기 브러쉬홀더(120)의 내주면에 고정되어 상기 브러쉬(130)를 반경방향 내측으로 가압하는 브러쉬암(110)을 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 브러쉬암(110)의 타단부 소정의 구간이 상기 브러쉬홀더(120)의 내주면에 삽입된 상태에서 길이방향으로 이동이 가능할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 직류모터용 브러쉬 조립체중 브러쉬암 을 보여주는 사시도이다.

도 2 내지 도3을 참고하여 설명하면, 상기 브러쉬암(110)은 상기 브러쉬가 상기 브러쉬홀더(120)의 반경방향 내측으로 삽입되는 회전자에 형성된 정류자(미도시)와 접촉될 수 있도록 상기 브러쉬를 내측으로 가압해주는 역할을 한다. 따라서, 지속적으로 상기 브러쉬를 지지하여 가압해 줄 수 있도록 탄성체로 이루어짐이 바람직하고, 구체적으로는 판 스프링으로 이루어지는 것이 바람직하다.

이때, 상기 브러쉬암(110)은 일정한 곡률로 만곡된 원호 형태의 가압부(112)를 포함하고, 상기 가압부(112)의 일단은 상기 브러쉬홀더(120)의 내주면에 형성된 고정홈(121)에 삽입 고정되고, 타단에는 상기 가압부(112)로부터 일정한 각도로 테이퍼지도록 연장형성되어, 상기 브러쉬홀더(120)에 삽입된 상태에서 길이방향으로 이동 가능한 유동부(113)가 구비된다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 브러쉬홀더(120)의 내주면에는 상기 유동부(113)에 대응하여, 상기 유동부(113)가 삽입된 상태에서 이동할 수 있는 유동홈(122)이 형성될 수 있다.

즉, 상기 브러쉬암(110)은 일단부는 상기 브러쉬홀더(120)의 고정홈(121)에 고정되고, 타단부는 상기 브러쉬홀더(120)의 유동홈(122)에 삽입 지지되어, 상기 가압부(112) 상기 브러쉬홀더(120)의 내측으로 돌출되도록 양단이 모두 지지됨으로써 탄약의 발사시 가해지는 고충격에 대비할 수 있게 되는 것이다.

상기 브러쉬(111)는 직접적으로 정류자(미도시)와 접촉하여 전류를 흘려주는 역할을 하며, 전류가 흐르는 동안은 상기 정류자(미도시)가 계속적으로 회전운동을 하기 때문에, 상기 브러쉬(111)는 좋은 정류 특성과 함께 기계적 특성(내마모성)을 가져야 하고, 상기 브러쉬(111)는 각 적용되는 모터에서 요구하는 내마모성을 갖추는 범위에서 정류자(미도시)에 전류를 공급할 수 있는 도전체가 사용되며, 바람직하게는 전기 전도성을 갖는 탄소 또는 금속 재질로 이루어 지는 것이 바람직하다.

상기 브러쉬암(110)은 적어도 2개이상의 복수개가 설치될 수 있으나, 계속적으로 상기 정류자(미도시)에 전류를 흘려보내, 상기 정류자(미도시)의 회전을 일정한 방향으로 유지하기 위해서, 전체 브러쉬암(110)의 개수는 짝수개가 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 브러쉬암(110)에 가해지는 고충격으로 인해 상기 브러쉬암(110)이 브러쉬홀더(120)에 설치된 상태에서 하방향으로 이탈되지 않도록 하는 고정대(125)가 각 브러쉬암(110)의 설치위치에 대응하여, 상기 브러쉬홀더(120)에 형성될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본발명의 또 다른 실시예에 따른 직류모터용 브러쉬 조립체는, 상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 직류모터용 브러쉬암(110)에 있어서, 상기 브러쉬암(110)의 텐션을 조정하기 위한 텐션조정기구를 더 포함할 수 있다.

상기 텐션조정기구(130)는 상기 브러쉬홀더(120)의 일측에 상기 브러쉬홀더(120)의 외주면으로부터 내주면을 관통하도록 설치되고, 상기 브러쉬암(110)에 접촉되어 상기 브러쉬암(110)의 텐션을 조정할 수 있다.

따라서, 상기 브러쉬홀더(120)에는 상기 텐션조정기구(130)가 설치되기 위해 상기 브러쉬홀더(120)의 일측에는 상기 브러쉬홀더(120)의 외주면으로부터 내주면을 관통하도록 형성된 관통홀(126)을 구비될 수 있다. 이때 상기 관통홀(126)의 내주면에는 상기 텐션조정기구(130)가 회전하여 체결될 수 있도록 나사산이 형성될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 직류모터용 브러쉬 조립체중 텐션조정기구의 조립상태를 보여주는 사시도이다.

도 5를 참고하여 설명하면, 상기 텐션조정기구는 상기 브러쉬암(110)의 텐션을 조정하기 위한 스프링(132), 상기 관통홀(126)에 설치되어 스프링(132)의 일단을 상기 브러쉬홀더(120)에 고정하는 멈춤나사(133), 상기 스프링(132)의 타단에 설치되어, 상기 스프링(132)의 탄성력을 상기 브러쉬암(110)에 전달하는 플런져(131);를 포함할 수 있다.

상기 멈춤나사(133)는 상술한 바와 같이 브러쉬홀더(120)에 구비된 나사산이 형성된 관통홀(126)에 나사 체결됨으로써 상기 스프링의 일단을 고정 지지할 수 있다. 이때, 멈춤나사(133)는 나사 머리모양에 따라 통상적으로 사용되는 홈붙이, 6각 구멍붙이, 4각 머리붙이 멈춤나사(133)등이 사용될 수 있으며, 나사끝의 모양은 상기 스프링이 고정 지지될 수 있는 범위내에서 그 모양은 제한되지 않는다.

또한, 상기 스프링(132)의 타단에는 소정의 구간이 상기 스프링(132)의 내측에 수용되어 고정될 수 있는 플런져(131)가 구비되며, 상기 플런져(131)는 상기 브러쉬암(110)에 접촉하여 상기 스프링의 탄성력을 상기 브러쉬암(110)에 전달함으로써, 상기 브러쉬암(110)이 원심력에 의해 반경방향외측으로 벌어져서 고착되는 것을 방지하고, 상기 브러쉬암(110)의 텐션을 조정하여, 항상 상기 브러쉬(111)를 상기 정류자(미도시)측으로 가압할 수 있는 것이다.

상기 멈춤나사(133)는 상기 관통홀(126)에 나사 체결됨으로써 멈춤나사(133)를 회전시켜 조이거나 푸는등의 방법으로 상기 스프링(132)의 탄성력을 조정함으로써, 상기 브러쉬암(110)의 텐션을 조정할 수 있게 되는 것이다.

즉, 상기 텐션조정기구(130)는 스프링(132)의 탄성력을 이용하여 브러쉬암(110)의 텐션을 조정하는 역할이므로, 상기 브러쉬암(110)과 직접적으로 접촉되는 상기 플런져(131)는 전류가 흐르지 않도록 절연재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 텐션조정기구(130)는 적어도 2개 이상이 설치될 수 있으나, 상기 브러쉬암(110)의 텐션을 조정하는 역할이므로 상기 브러쉬암(110)의 개수와 대응되도록 동일한 개수로 설치되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 직류모터용 브러쉬 조립체(100)는 브러쉬암(110)의 양단부를 브러쉬홀더를 통해 지지하되, 일단부만 고정하고, 일단부는 길이방향으로의 유동가능성을 두어 항상 브러쉬(111)를 내측으로 가압할 수 있게 함으로써, 탄약 발사시의 고충격에 대응할 수 있고, 브러쉬암(110)의 외측으로 스프링을 적용한 텐션조정기구(130)를 구비함으로써 탄약 자체의 회전으로 카나드 구동부에 적용되는 상기 브러쉬 조립체(100)에 가해지는 원심력에 의해 상기 상기 브러쉬암(110)이 외측으로 벌어져서 고착되는 것을 방지하여 상기 브러쉬암(110)의 텐션을 조정할 수 있는 효과가 있다.

앞서 살펴본 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 (이하 '당업자'라 한다)가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시 예 일 뿐, 전술한 실시 예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경 가능한 부분도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.

100: 브러쉬 조립체
110: 브러쉬암
111: 브러쉬
112: 가압부
113: 유동부
120: 브러쉬 홀더
121: 고정홈
122: 유동홈
125: 고정대
126: 관통홀
130: 텐션조정기구
131: 플런져
132: 스프링
133: 멈춤나사
200: 회전자
300: 고정자

Claims (12)

1. 반경방향 내측으로 회전자가 삽입될 수 있도록 일정 두께를 갖는 링 형태의 브러쉬홀더;
   상기 회전자에 접촉되어 상기 회전자에 권취된 코일로 전류를 흘려보내는 브러쉬;
   중앙부에 상기 브러쉬를 구비하고, 일단이 상기 브러쉬홀더의 내주면에 고정되어 상기 브러쉬를 반경방향 내측으로 가압하는 브러쉬암;을 포함하며,
   상기 브러쉬암은 원호 형태의 가압부를 포함하는 판스프링이고,
   상기 브러쉬암의 타단부는 일단이 상기 브러쉬홀더의 내주면에 형성된 고정홈에 삽입 고정되는 상기 가압부로부터 일정한 각도로 테이퍼지도록 연장형성되어, 상기 브러쉬홀더에 삽입된 상태에서 길이방향으로 이동 가능한 유동부이며,
   상기 브러쉬홀더의 내주면에는 상기 유동부에 대응하여, 상기 유동부가 삽입된 상태에서 이동할 수 있는 유동홈이 형성된 것을 특징으로 하는,
   회전하는 정밀유도키트의 카나드 구동장치용 브러쉬 조립체.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 브러쉬홀더의 하면 일측에 설치되어, 상기 브러쉬암이 하방향으로 이탈하는 것을 규제하는 고정대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
   회전하는 정밀유도키트의 카나드 구동장치용 브러쉬 조립체.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 브러쉬암은 상기 브러쉬홀더의 내주면을 따라 동일한 간격을 갖도록 적어도 2개 이상 설치될 수 있되, 전체 브러쉬암의 개수는 짝수개인 것을 특징으로 하는,
   회전하는 정밀유도키트의 카나드 구동장치용 브러쉬 조립체.
7. 반경방향 내측으로 회전자가 삽입될 수 있도록 일정 두께를 갖는 링 형태의 브러쉬홀더;
   상기 회전자에 접촉되어 상기 회전자에 권취된 코일로 전류를 흘려보내는 브러쉬;
   중앙부에 상기 브러쉬를 구비하고, 일단이 상기 브러쉬홀더의 내주면에 고정되어 상기 브러쉬를 반경방향 내측으로 가압하는 브러쉬암;
   상기 브러쉬홀더의 일측에 상기 브러쉬홀더의 외주면으로부터 내주면을 관통하도록 설치되고, 상기 브러쉬암에 접촉되어 상기 브러쉬암의 텐션을 조정할 수 있는 텐션조정기구;를 포함하되, 상기 브러쉬암의 타단부 소정의 구간이 상기 브러쉬홀더의 내주면에 삽입되어 이동이 가능한 것을 특징으로 하는,
   회전하는 정밀유도키트의 카나드 구동장치용 브러쉬 조립체.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 브러쉬홀더의 일측에는 상기 브러쉬홀더의 외주면으로부터 내주면을 관통하도록 형성된 관통홀을 구비하고, 상기 관통홀의 내주면에는 나사산이 형성된 것을 특징으로 하는,
   회전하는 정밀유도키트의 카나드 구동장치용 브러쉬 조립체.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 텐션조정기구는 상기 브러쉬암의 텐션을 조정하기 위한 스프링;
   상기 관통홀에 설치되어 스프링의 일단을 상기 브러쉬홀더에 고정하는 멈춤나사;
   상기 스프링의 타단에 설치되어, 상기 스프링의 탄성력을 상기 브러쉬암에 전달하는 플런져;를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   회전하는 정밀유도키트의 카나드 구동장치용 브러쉬 조립체.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 멈춤나사는 상기 나사산을 따라 회전함으로써 상기 스프링의 탄성력을 조절가능 한 것을 특징으로 하는,
    회전하는 정밀유도키트의 카나드 구동장치용 브러쉬 조립체.
11. 제 9항에 있어서,
    상기 플런져는 절연체인 것을 특징으로 하는,
    회전하는 정밀유도키트의 카나드 구동장치용 브러쉬 조립체.
12. 제 7항에 있어서,
    상기 텐션조정기구는 상기 브러쉬홀더의 내주면을 따라 동일한 간격을 갖도록 적어도 2개 이상 설치될 수 있되, 상기 브러쉬암의 개수와 대응되도록 설치되는 것을 특징으로 하는,
    회전하는 정밀유도키트의 카나드 구동장치용 브러쉬 조립체.

Images