KR102637238B1 - 브러시 케이스 및 이를 포함하는 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부가 빈 몸체; 상기 몸체에서 연장된 지지부를 포함하고, 상기 몸체는 후방이 개방되고, 상기 지지부는 개방된 상기 몸체의 후방을 덮는 브러시 케이스를 제공하여, 브러시가 깨지는 것을 방지하는 유리한 효과를 제공한다.

Description

브러시 케이스 및 이를 포함하는 모터{Brush case and motor having the motor}

실시예는 브러시 케이스 및 이를 포함하는 모터에 관한 것이다.

모터는 회전 가능하게 형성되는 샤프트와, 샤프트에 결합되는 로터와, 하우징 내측에 고정되는 스테이터가 마련되는데, 로터의 둘레를 따라 간극을 두고 스테이터가 설치된다. 모터는 전기적 상호 작용으로 로터의 회전을 유도한다. 로터에 코일이 감긴 경우, 회전하는 로터에 감긴 코일에 전류를 공급하기 위하여 정류자와 브러시(brush)가 마련된다.

통상적으로, 정류자는 코일과 연결된 상태로 샤프트에 결합하여 회전하고, 브러시는 하우징에 결합되어 정류자와 접촉 가능하게 배치된다. 이때 브러시는 정류자에 접촉하여 전기를 공급한다.

이러한 브러시는 브러시 케이스 안에 수용되며, 케이스 안에 설치된 탄성부재에 지지되어 정류자에 접촉한 상태로 가압되도록 구성된다.

한편, 브러시 케이스는 커버 플레이트에 결합된다. 회전축이 커브 플레이트를 관통하도록, 커버 플레이트를 조립할 때, 삽입되는 정류자에 브러시가 걸리지 않도록 않도록, 브러시는 후퇴 이동된 상태이어야 한다. 때문에, 커버 플레이트를 조립할 때, 브러시는 별도의 핀을 통해, 후퇴 이동한 상태에서 고정된다.

그러나 이러한 구성은, 핀이 브러시의 홈에 삽입된 상태에서 이탈하는 과정 중에 브러시가 깨지는 문제가 발생한다. 브러시의 파편은 브러시의 이동을 방해하여 모터의 성능에 치명적인 문제를 야기한다. 또한, 고정용 핀 구조로 인하여, 모터 제조의 자동화가 어려우며, 제조 비용이 증가하는 문제점이 있다.

이에, 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 모터의 조립과정에서, 브러시를 고정하는 핀과 같은 고정 장치를 제거할 수 있는 브러시 케이스 및 이를 포함하는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

실시예가 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 실시예는, 내부가 빈 몸체와, 상기 몸체에서 연장된 지지부를 포함하고, 상기 몸체는 후방이 개방되고, 상기 지지부는 개방된 상기 몸체의 후방을 덮는 브러시 케이스를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 몸체는 바닥부를 포함하고, 상기 지지부는 상기 바닥부에서 연장될 수 있다.

바람직하게는, 상기 지지부는 상기 바닥부와 연결되는 밴딩부는 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 지지부의 폭은 상기 바닥부의 폭보다 작을 수 있다.

바람직하게는, 상기 밴딩부는 표면에서 오목하게 형성된 노치를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 몸체는 상기 바닥부에서 연결되는 측부와 상기 측부에 연결되는 상부를 포함하고, 상기 지지부는 상기 상부에 결합할 수 있다.

바람직하게는, 상기 지지부는 홈부를 포함하고, 상기 상부는 돌기부를 포함하고, 상기 돌기부는 상기 홈부에 결합할 수 있다.

바람직하게는, 상기 돌기부는 상기 홈부에 코킹(caulking) 결합할 수 있다.

바람직하게는, 상기 돌기부는 상기 상부의 후단에서 연장될 수 있다.

바람직하게는, 상기 몸체는 상기 상부의 후단에서 관통되어 상기 몸체부의 내부를 육안으로 확인 가능하게 하는 홀을 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 다른 실시예는, 회전축과, 상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 로터와, 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터 및 상기 로터 및 상기 스테이터를 수용하는 하우징을 포함하고, 상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 정류자를 포함하고, 상기 하우징은 커버 플레이트를 포함하고, 상기 커버 플레이트는 상기 정류자와 접촉하는 브러시와, 상기 브러시를 수용하는 브러시 케이스를 포함하고, 상기 브러시 케이스는, 내부가 빈 몸체와, 상기 몸체에서 연장된 지지부를 포함하고, 상기 몸체는 후방이 개방되고, 상기 지지부는 개방된 상기 몸체의 후방을 덮는 모터를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 브러시 케이스는 탄성부재를 포함하고, 상기 탄성부재는 상기 지지부에 접촉할 수 있다.

바람직하게는, 상기 몸체는 바닥부를 포함하고, 상기 지지부는 상기 바닥부에서 연장되고, 상기 바닥부는 상기 커버 플레이트에 접촉할 수 있다.

바람직하게는, 상기 몸체는 다리부를 포함하고, 상기 다리부는 상기 바닥부에서 연장되어 상기 커버 플레이트에 결합할 수 있다.

실시예에 따르면, 커버 플레이트와 로터를 조립하는 과정 중에 브러시를 고정하는 핀을 제거하여, 브러시가 깨지는 것을 방지하는 유리한 효과를 제공한다.

실시예에 따르면, 핀을 고정하는 공정을 배제하여, 조립 과정의 자동화를 용이하게 하는 유리한 효과를 제공한다.

실시예에 따르면, 고정용 핀을 제거하여 제조 비용을 줄이는 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 실시예에 다른 모터를 도시한 도면,
도 2는 커버 플레이트의 평면도,
도 3은 브러시 케이스를 도시한 도면,
도 4는 바닥부에서 연장된 지지부를 도시한 도면,
도 5는 밴딩부의 노치를 도시한 도면,
도 6은 로터에 커버 플레이트를 장착한 상태를 도시한 도면,
도 7은 브러시 케이스에 브러시 및 탄성부재를 설치하는 상태를 도시한 도면,
도 8은 지지부를 덮는 상태를 도시한 도면,
도 9는 코킹 결합되는 돌기부와 홈부를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 그리고 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 실시예에 다른 모터를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 실시예에 의한 모터는 회전축(10)과, 로터(20)와, 스테이터(30)와, 하우징(40)을 포함할 수 있다.

로터(20)는 스테이터(30)의 내측에 배치된다. 로터(20)는 회전축(10)가 중심에 결합되는 로터 코어를 포함한다. 로터 코어의 둘레에 형성되어 코일이 감기는 티스를 포함할 수 있다. 이때, 티스는 스테이터(30)를 대향하도록 배치될 수 있다. 각각의 티스에는 코일(21)이 감긴다. 티스에는 인슐레이터가 장착되어 티스와 코일(21)을 절연시킨다.

스테이터(30)는 하우징(40)의 내측에 결합되며, 복수 개의 마그넷을 포함할 수 있다. 마그넷은 로터(20)에 감긴 코일(21)과 회전 자계를 형성한다. 이러한 마그넷은 회전축(10)를 중심으로 원주 방향을 기준으로 N극과 S극이 번갈아 위치하도록 배치될 수 있다. 한편 스테이터(30)는 복수 개의 분할 코어가 결합되어 제작되거나 하나의 코어 형태로 제작될 수 있다.

코일(21)에 전류가 공급되면 스테이터(30)의 마그넷과 전기적 상호작용이 유발되어 로터(20)가 회전한다. 로터(20)가 회전하는 경우 회전축(10)도 같이 회전한다. 이때, 회전축(10)는 베어링에 의해 지지될 수 있다.

한편, 회전하는 로터(20)에 전류를 공급하기 위해서는 정류자(50)와 브러시 (42)가 필요하다.

정류자(50)는 회전축(10)에 결합한다. 그리고 정류자(50)는 로터(20)의 위쪽에 배치될 수 있다. 그리고 정류자(50)는 코일(21)과 전기적으로 연결된다.

한편, 브러시(42)는 정류자(50)에 접촉하여 코일(21)에 전류를 인가한다.

하우징(40)은 커버 플레이트(41)를 포함한다. 커버 플레이트(41)는 하우징(40)의 개방된 상부를 덮는다. 커버 플레이트(41)의 하면에는 브러시(42)가 설치된다.

도 2는 커버 플레이트의 평면도이다.

도 2를 참조하면, 브러시 케이스(100)는 커버 플레이트(41)에 결합한다. 브러시(42)는 브러시 케이스(100)의 내부에 수용된다. 그리고 브러시 케이스(100)의 내부에는 탄성부재(43)가 설치된다. 탄성부재(43)는 브러시(42)를 지지한다.

브러시(42)는 커패시터(capacitor)(44,45)와 연결된다. 칩형 커패시터(45)의 와이어는 접지 단자(46)와 연결된다. 또한, 코일형 커패시터(44)의 와이어(44a)는 터미널(47)와 연결된다. 터미널(47)은 커버 플레이트(41)의 상면에 노출되어 외부 전원과 연결된다. 터미널(47)에 외부 전원이 연결되면, 터미널(47)과 커패시터(44,45)를 거쳐 브러시(42)에 전기가 공급된다. 브러시(42)는 정류자(50)를 거쳐 코일(21)에 전기를 공급한다.

도 3은 브러시 케이스를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 브러시 케이스(100)는 내부가 빈 몸체(110)와, 몸체(110)에서 연장된 지지부(120)를 포함할 수 있다.

몸체(110)는 브러시(42)를 감싸도록 형성된다. 브러시(42)는 육면체 형태로, 단면 형상이 폭 보다 높이가 길게 형성될 수 있다. 몸체(110)는 이러한 브러시(42)의 형상에 대응하여 내부공간을 형성하는 육면체 형태일 수 있다

다시 말해서, 몸체(110)는 바닥부(111)와, 측부(112)와, 상부(113)를 포함한다. 바닥부(111)는 브러시(42)의 바닥면을 향하는 부분이다. 측부(112)은 브러시(42)의 측면을 덮는 부분이다. 그리고, 상부(113)는 브러시(42)의 윗면을 덮는 부분이다. 바닥부(111)는 커버 플레이트(41)에 마운팅되는 부분이다.

몸체(110)의 전방과 후방은 개방된 상태이다. 여기서 전방이라 함은 브러시 케이스(100)가 커버 플레이트(41)에 장착되었을 때, 커버 플레이트(41)의 중심을 향하는 방향을 의미하며, 후방은 그 반대 방향을 의미한다.

지지부(120)는 몸체(110)의 개방된 후방을 덮는다. 지지부(120)는 바닥부(111)의 후단에서 연장된다. 그리고 지지부(120)는 밴딩부(121)를 포함할 수 있다.

도 4는 바닥부에서 연장된 지지부를 도시한 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 지지부(120)는 바닥부(111)와 평행한 상태를 유지하다가, 밴딩부(121)가 굽어 지면, 몸체(110)의 개방된 후방을 덮게 된다. 이때, 밴딩부(121)의 폭(W1)은 바닥부(111)의 폭(W2)보다 작을 수 있다. 밴딩부(121)의 변형을 용이하게 하기 위함이다. 이러한 지지부(120)는 몸체(110) 안에 브러시(42)와 탄성부재(43)가 설치된 이후, 몸체(110)의 개방된 후방을 덮고, 탄성부재(43)를 지지한다.

지지부(120)는 홈부(122)를 포함할 수 있다. 몸체(110)의 상부(113)는 홈부(122)와 대응하는 돌기부(113a)를 포함할 수 있다. 실시예를 설명함에 있어서, 지지부(120)는 오목하게 형성된 홈구조를 포함하는 것으로 예시하고, 이에 대응하여 상부(113)는 볼록하게 돌출된 돌기구조를 포함하는 것으로 예시하여 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 지지부(120)는 볼록하게 돌출된 돌기구조를 포함하고, 이에 대응하여 상부(113)는 오목하게 형성된 홈구조를 포함하는 것으로 실시되어도 좋다.

홈부(122)는 지지부(120)의 끝단에서 오목하게 절개된 형태로 실시될 수 있다. 홈부(122)는 지지부(120)의 끝단 양 측에 각각 형성될 수 있다. 돌기부(113a)는 상부(113)의 후단에서 돌출된 형태로 실시될 수 있다. 그리고, 돌기부(113a)는 상부(113)의 후단의 양 측에 각각 형성될 수 있다. 상부(113)의 후단의 중심에는 홀(114)이 형성될 수 있는데. 돌기부(113a)는 홀(114)을 중심으로 양 측에 배치될 수 있다. 홀(114)은 상부(113)를 관통하도록 형성되어, 작업자가 몸체(110) 내부에 설치된 탄성부재(43)의 상태를 육안으로 확인할 수 있게 한다.

지지부(120)가 몸체(110)의 개방된 후방을 덮게 되면, 돌기부(113a)가 홈부(122)에 삽입된다. 돌기부(113a)는 홈부(122)에 삽입된 상태에서 코킹(caulking) 결합될 수 있다. 돌기부(113a)와 홈부(122)가 결합되면, 지지부(120)는 몸체(1110)에 결합되어, 몸체(110) 내부에 설치된 탄성부재(43)를 지지하게 된다.

실시예를 설명함에 있어서, 지지부(120)가 몸체(110)의 바닥부(111)에서 연장되는 것으로 설명하였으나. 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 지지부(120)는 몸체(110)의 측부(112)나 상부(113)에서 연장 형성될 수도 있다. 또한, 이러한 지지부(120)의 위치에 대응하여, 돌기부(113a)도 몸체(110)의 측부(112)나 바닥부(111)에 배치될 수 있다.

한편, 몸체(110)는 다리(130)를 포함할 수 있다. 다리(130)는 커버 플레이트(41)에 삽입된다. 다리(130)는 몸체(110)에서 연장될 수 있다. 다리(130)는 복수 개일 수 있다. 복수 개의 다리(130) 중 어느 하나는 몸체(110)의 어느 한 측에 배치되고, 다른 하나는 몸체(110)의 다른 한 측에 배치될 수 있다. 복수 개의 다리(130) 중 어느 하나는 몸체(110)의 측면부(112)에 연장될 수 있다. 그리고 복수 개의 다리(200) 중 다른 하나는 몸체(110)의 바닥부(111)에 연장될 수 있다.

다리(130)는 하향하여 꺽여 형성될 수 있다. 이때. 다리(130)는 몸체(110)의 폭 방향을 기준으로 하향하여 꺽여 형성될 수 있다. 다리(130)는 복수 개의 톱니(131)를 포함할 수 있다. 커버 플레이트(41)에 삽입된 톱니(131)는 브러시 케이스(100)가 커버 플레이트(41)에서 이탈하는 것을 방지한다.

도 5는 밴딩부의 노치를 도시한 도면이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 밴딩부(121)는 노치(121a)를 포함할 수 있다. 노치(121a)는 밴딩부(121)의 표면에 폭 방향을 따라 오목하게 형성될 수 있다. 이러한 노치(121a)로 인하여 밴딩부(121)는 보다 용이하게 굽어 질 수 있다.

이와 같은, 브러시 케이스(100)로 인하여, 변화되는 모터의 조립 과정을 도면을 참조하면 설명한다.

도 6은 로터에 커버 플레이트를 장착한 상태를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 브러시 케이스(100) 내부에 브러시(42)를 장착하지 않은 상태에서, 로터(20)에 커버 플레이트(41)를 장착할 수 있다. 브러시(42)가 장착되지 않은 상태이기 때문에, 조립 과정에서, 브러시(42)로 인하여 정류자(50)의 진입이 방해되는 문제점이 원천적으로 제거된다. 때문에, 브러시(42)를 후퇴 이동시켜 고정하는 핀과 같은 고정물이 필요 없게 된다.

도 7은 브러시 케이스에 브러시 및 탄성부재를 설치하는 상태를 도시한 도면이다.

로터(20)에 커버 플레이트(41)를 장착 이 후, 도 7에서 도시한 바와 같이, 브러시 케이스(100)의 개방된 후방을 통해, 브러시 케이스(100)의 내부에 브러시(42)와 탄성부재(43)를 설치한다.

도 8은 지지부를 덮는 상태를 도시한 도면이다.

브러시 케이스(100)의 내부에 브러시(42)와 탄성부재(43)를 설치한 이후, 도 8에서 도시한 바와 같이, 지지부(120)를 구부려, 브러시 케이스(100)의 후방을 덮는다. 지지부(120)는 탄성부재(43)를 정류자(50) 측으로 밀어내고, 탄성부재(43)는 브러시(42)를 정류자(50) 측으로 밀어낸다.

도 9는 코킹 결합되는 돌기부와 홈부를 도시한 도면이다.

지지부(120)를 구부려, 브러시 케이스(100)의 후방을 덮은 이후, 도 9에서 도시한 바와 같이, 홈부(122)와 돌기부(113a)를 코킹 결합하여, 지지부(120)를 몸체(110)에 결합시킨다. 이때, 지지부(120)는 탄성부재(43)를 지지하고, 탄성부재(43)는 브러시(42)를 밀어내면서 브러시(42)를 정류자(50)와 접촉시킨다.

이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 브러시 케이스 및 이를 포함하는 모터에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 회전축
20: 로터
30: 스테이터
40: 하우징
50: 정류자
41: 커버 플레이트
42: 브러시
43: 탄성부재
100: 브러시 케이스
110: 몸체
111: 바닥부
112: 측부
113: 상부
113a: 돌기부
114: 홀
120: 지지부
121: 밴딩부
121a: 노치
122: 홈부

Claims (14)

1. 내부가 빈 몸체;
   상기 몸체에서 연장된 지지부를 포함하고,
   상기 몸체는 후방이 개방되고,
   상기 지지부는 개방된 상기 몸체의 후방을 덮으며,
   상기 몸체는 바닥부 및 상기 바닥부에서 연결되는 측부와 상기 측부에 연결되는 상부를 포함하고,
   상기 지지부는 상기 바닥부에서 연장되어 상기 상부에 결합하며,
   상기 측부의 일부에는 상기 지지부와 멀어지는 방향으로 개방되도록 형성되고,
   상기 상부의 후단에는 상기 지지부가 개방된 상기 몸체의 후방을 덮은 상태에서 상기 몸체의 내부를 육안으로 확인 가능하게 하는 홀을 포함하는 브러시 케이스.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 지지부는
   상기 바닥부와 연결되는 밴딩부를 포함하는 브러시 케이스.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 지지부의 폭은 상기 바닥부의 폭보다 작은 브러시 케이스.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 밴딩부는 표면에서 오목하게 형성된 노치를 포함하는 브러시 케이스.
6. 삭제
7. 제1 항에 있어서,
   상기 지지부는 홈부를 포함하고,
   상기 상부는 돌기부를 포함하고,
   상기 돌기부는 상기 홈부에 결합하는 브러시 케이스.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 돌기부는 상기 홈부에 코킹(caulking) 결합하는 브러시 케이스.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 돌기부는 상기 상부의 후단에서 연장되는 브러시 케이스.
10. 삭제
11. 회전축;
    상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 로터;
    상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터;및
    상기 로터 및 상기 스테이터를 수용하는 하우징을 포함하고,
    상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 정류자를 포함하고,
    상기 하우징은 커버 플레이트를 포함하고,
    상기 커버 플레이트는 상기 정류자와 접촉하는 브러시와, 상기 브러시를 수용하는 브러시 케이스를 포함하고,
    상기 브러시 케이스는,
    내부가 빈 몸체;
    상기 몸체에서 연장된 지지부를 포함하고,
    상기 몸체는 후방이 개방되고,
    상기 지지부는 개방된 상기 몸체의 후방을 덮으며,
    상기 몸체는 바닥부 및 상기 바닥부에서 연결되는 측부와 상기 측부에 연결되는 상부를 포함하고,
    상기 지지부는 상기 바닥부에서 연장되어 상기 상부의 후단에 결합하며,
    상기 측부의 일부에는 상기 지지부와 멀어지는 방향으로 개방되도록 형성되고,
    상기 상부의 후단에는 상기 지지부가 개방된 상기 몸체의 후방을 덮은 상태에서 상기 몸체의 내부를 육안으로 확인 가능하게 하는 홀을 포함하는 모터.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 브러시 케이스는 탄성부재를 포함하고,
    상기 탄성부재는 상기 지지부에 접촉하는 모터.
13. 제11 항에 있어서,
    상기 몸체는 바닥부를 포함하고,
    상기 지지부는 상기 바닥부에서 연장되고,
    상기 바닥부는 상기 커버 플레이트에 접촉하는 모터.
14. 제11 항에 있어서,
    상기 몸체는 다리부를 포함하고,
    상기 다리부는 상기 바닥부에서 연장되어 상기 커버 플레이트에 결합하는 모터.

Images