KR19980080049A - 정류자 모터 - Google Patents

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KR19980080049A
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프랑크 모스코프
프리드리히-빌헬름 드라이어
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게오르그 뮐러
로베르트 보쉬 게엠베하
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Abstract

본 발명은 정류자 모터(10)에 관한 것이다. 상기 정류자 모터는 특히 자동차 내에 장착부들을 제어하기 위한 모터-기어세트-구동부 안에 장착되어 있다. 상기 정류자 모터는 회전자 샤프트 베어링(42)과 모터작동센서(56)가 달린 경판(40)이 장착되어 있는 브러쉬 홀더(20)를 구비하고 있다.

Description

정류자 모터
본 발명은 독립 청구항의 상위개념에 따른 정류자 모터(commutator motor)에 관한 것이다.
DE-OS 43 26 391에는 전자기판으로서의 도전기판이 리세스 내부에서 축방향으로 형성되어 있는, 경판(end shield, bearing shield)이 달린 정류자 모터가 이미 공지되어 있다. 상기 전자기판은 모터하우징내에 완전히 들어가도록 장착되어 있다. 상기 기판은 제어전자 및 모터작동센서가 장착되어 있다. 상기 모터작동센서는 회전자 샤프트 위에 형성된 링자석(ring magnet)으로써 모터의 회전수를 결정하는 역할을 한다. 상기 모터작동센서를 모터하우징 안으로 통과시킴으로써 상기 전자기판의 전류공급라인 및 제어라인들이 외부로 향한다. 상기 정류자 모터의 브러쉬 홀더가 독립된 구성요소로서 모터하우징 내에 장작되어 있다. 이러한 배치구조에서 각 구성요소들은, 한편으로는 조립비용이 너무 많고 다른 한편으로는 제조공차가 작으며 확실한 기능을 보장하기 위해 서로 대향 배치되어야만 한다는 제한점을 갖는다.
독립항 특징부에 따르는 요지를 포함하는 본 발명에 따르는 정류자 모터는 회전자 샤프트 베어링용 경판 및 작동센서를 브러쉬 홀더에 있는 배치함으로써 브러쉬 홀더에 있는 상기 두 가지 구성요소들을 저렴한 가격으로 예비조립시켜 이 조립품이 구성요소로서 장치 조립시에 모터하우징 안으로 삽입시킬 수 있도록 구성하였다. 이를 통해 장치 조립시에 상기 정류자 모터의 조립비용을 현격하게 절감하였다. 역으로 상기 정류자 모터는 수리가 필요할 경우에 해체하기도 쉽다. 상기 모터작동센서를 회전자 샤프트 베어링에 그리고 회전자 샤프트에와 더불어 거기에 형성된 링자석에 비교적 단단하게 배치함으로써, 센서 정확도를 떨어뜨리고 극단적인 경우에는 회전자 샤프트로 인한 센서의 마모를 야기시키는 센서의 오동작 확률을 줄였다.
특히 본 발명에 따르는 정류자 모터는 자동차 내부의 탑재장치 조절용 구동기에 적용가능하며, 구성부피 및 중량을 절감시키며 아울러 모터의 신뢰성과 저렴한 가격으로 모터를 제조할 수 있는 가능성을 높이는 역할을 한다. 따라서 상기한 정류자 모터는 예를 들어 창유리, 슬라이딩루프, 좌석 등의 구동기에 이용가능하다.
본 발명에 따른 정류자 모터의 효과적인 재구성은 종속항에 제시되어 있다.
본 발명의 재구성에 있어서 효과적인 점은 회전자 샤프트 경판을 브러쉬 홀더 위에 탑재하여 예를 들어 잠금후크와 같은 공구를 이용해 고정시킬 수 있다는 데에 있다. 이로써 상기 경판을 따로 제조하여 모터 장치 조립시에 브러쉬 홀더에 자유롭게 동작할 수 있도록 고정시킬 수 있게 된다. 이러한 방법을 사용함으로써, 상기 모터는 컴팩트한 구성으로 유지되는 반면 매우 간단한 방법으로 브러쉬 홀더를 제조할 수 있다.
상기 전자기판을 상기 브러쉬 홀더에 배치했다는 점이 매우 유리하다. 왜냐하면 이러한 방법을 사용하면 상기 전자기판을 위한 별도의 고정장치 및 고정부재가 필요 없기 때문이다. 상기 전자기판이 모터하우징 밖으로 돌출해 있을 경우에도 상기 기판을 모터하우징 안으로 연결하기 위한 특수 안내장치가 필요없다.
전자하우징을 브러쉬 홀더에 일체형으로 유리하게 구성함으로써 상기 모터는 한층 컴팩트해지므로 그 크기는 더욱 작아질 수 있다. 이로써 구성면적, 조립비용 및 제조단가가 절감되는 효과를 갖는다.
상기 모터작동센서는 간단한 방법으로 전자기판에 장착가능하다. 예를 들자면 전자기판 안에 납땜 연결할 수 있다. 이로써 상기 기판은 브러쉬 홀더 안으로 탑재되도록 삽입가능하고, 제어전자부가 없을 경우에도 상기 브러쉬 홀더를 정비할 필요 없이 전체를 다 교체할 수 있다. 상기 모터작동센서는 최소한 약간은 움직일 수 있도록 상기 전자기판 위에 장착되어 브러쉬 홀더에 의해 수납되고 자기 위치에 고정된다.
상기한 모터작동센서 및 회전자 샤프트 베어링의 브러쉬 홀더에의 일반적인 배치는 반사센서(reverberation sensor)를 모터작동센서로 이용할 경우에 특히 매우 효과적이다. 상기 반사센서는 회전자 샤프트에 형성된 링자석과 연동한다. 상기 회전자 샤프트 베어링이 배치되었기 때문에 브러쉬 홀더에 형성되는 링자석 쪽으로 상기 반사센서를 위치시킴으로써 상기 반사센서는 종래의 배치에서보다 자석휠에 대한 간격이 보다 좁아졌다. 이로써 상기 반사센서의 보다 확실한 동작을 위해 필요했던 상기 링자석의 자계강도가 감소되었다. 상기 링자석으로는 작고 가벼운 영구자석을 사용해도 무방하다. 무게가 줄었다는 점 외에도 배치를 정확히 시킴으로 인해 허용오차가 작아져 기능상의 정확도가 증가되었다.
본 발명에 따른 장치의 다른 효과적인 재구성 및 실시예는 각 종속항 및 아래의 설명에 게재되어 있다.
본 발명은 실시예에 제시된 다른 효과적인 구성들과 더불어 도면에 도시되어 있고, 이하의 설명에서 상술하기로 한다.
도 1은 정류자 모터의 부분절개 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 정류자 모터의 다른 실시예에 따른 브러쉬 홀더의 단면도.
도 3은 상기 정류자 모터의 전자하우징 덮개의 대체 구성을 도시한 도면.
도 4는 전자기판 배치를 위한 구성을 도시한 도면.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 정류자 모터 12 : 모터하우징
13 : 모터 회전자 14 : 회전자 샤프트
20 : 브러쉬 홀더 22 : 탄소브러쉬
24 : 정류자 25 : 링자석
26 : 토대기판 28 : 탄소 브러쉬용 홀더
30 : 요크 32,38 : 제 1 및 제 2 리세스
35 : 하우징구성부 40 : 경판
42 : 돔형베어링 44 : 스프링디스크
48 : 접합부 50,65 : 패킹수단
52 : 전자기판 53,54 : 프레임
60 : 전자하우징 62 : 덮개
65 : 패킹수단 66 : 잠금후크
도시된 정류자 모터(10)는 구동부로서 정류자 모터-기어셋-구동부 내부에 장착되어 자세히 도시되지 않은 자동차내에 장착된 장치들을 제어하는 역할을 한다. 사실상 항아리모양의 모터하우징(12)은 모터하우징에서 연장된 회전자 샤프트(14)를 구비하고 있는 모터회전자(13)를 포함한다. 회전자 샤프트(14) 상부의 정류자(24)에 덧붙여져, 브러쉬 홀더(20)에 장착된 탄소브러쉬(22)에 의해 모터의 아마츄어코일에 전류가 공급된다. 상기 회전자 샤프트(14)위에는 축방향으로 정류자(24) 옆에 링자석(25)이 장착되어 있다. 플라스틱을 주입란 브러쉬 홀더(20)는 상기 회전자 샤프트(14) 및 정류자(24)가 찔러져 있으며 상기 탄소브러쉬(22)용 홀더(28)를 구비하고 있는 토대기판(26)과, 아울러 상기 모터에 인접한 하우징구성부(35)의 리세스(32) 안으로 들어가는 요크(30)로 구성되어 있다. 상기 브러쉬 홀더(20)의 요크(30)는 제 2 리세스(38)를 구비하고 있는데, 이 리세스 안으로 정류자(24)와 자석휠(25)이 달린 상기 회전자 샤프트(14)가 접촉되지 않도록 튀어나와 있다. 정류자(24)로부터 떨어진 쪽 전방측에는 돔형 베어링(42)가 달린 경판(40)이 형성되어 있다. 상기 브러쉬의 대체 구성에 대해서는 도 2에 도시되어 있다. 도 2에서 돔형 베어링(142)이 수납된 경판(140)은 브러쉬 홀더(120) 위로 꽂을 수 있게 구성되어 있으며 잠금후크(170)에 의해 축방향으로 이동하거나 또는 브러쉬 홀더에 대해 방사상으로 회전되지 않도록 안전하게 장착된다.
상기 경판(40)의 돔형베어링(42) 안에는 상기 회전자 샤프트(14)가 지탱되어 있다. 상기 돔형 베어링(42)은 유연하게 프리셋팅된 스프링디스크(44)에 의해 상기 경판(30) 안에 끼워진다. 상기 돔형 베어링 대신에 다른 종류의 베어링수단을 사용해 보는 것도 고려해 볼 수 있다.
상기 요크(30) 경판(40)은 조립시에 하우징부(35)를 리세스(32) 안으로 손쉽게 유입할 수 있도록, 상기 리세스(32)의 정류자를 대향한 전방측(46) 벽이 안으로 경사지도록 구성되어 있는 것과 같이, 끝이 무딘 기둥(원추)형태로 구성되어 있다.
상기 브러쉬 홀더(20)에 붙어있는 접합부(48)는 모터하우징(12)과 하우징구성부(35) 사이에서 방사상 방향으로 모터하우징(12)을 향하도록, 상기 정류자 모터(10)에서 나와 모터하우징(12)을 거쳐 팩킹수단(50)에 의해 밀폐되어 튀어나와 있다. 모터성능 및 제어전자부가 달린 전자기판(52)는 도시된 실시예에서는 상기 접합부(48)에 있는 프레임(53,54)에 지지되어 있고 방사상 방향으로 연장되어 있다. 도 4에 도시된 다른 구성예에서는, 상기 전자기판(352)이 역시 축방향으로, 모터회전축에 평행하도록 연장되어 있다. 이 경우에 상기 기판은 브러쉬 홀더(320)에 형성된 전자하우징(360) 안에 구비되어 있다.
상기 프레임(53)에는 적어도 하나의 삽입부(55)로 구성되어 있는데, 그 삽입부 안으로 반사센서가 모터작동센서(56)로서 삽입되어 있다. 상기 삽입부(55)의 크기는 모터작동센서(56)의 크기에 상응한다. 상기 모터작동센서(56)을 상기 삽입부(55) 안에 수납함으로써 그 수평 면 위치가 고정된다. 도시되어 있지 않은 탄성으로 구부릴 수 있는 잠금후크를 통해 상기 모터작동센서(56)은 회전자 샤프트 회전축 방향으로 고정된다.
상기 반사센서는 모터작동센서(56)으로서 상기 회전자 샤프트(14)에 장착된 모터회전수를 인식하기 위한 링자석(25)와 연동한다. 상기 회전자 샤프트(14)를 회전시키면 외측 외주연에 있는 상기 링자석(25)가 교호적으로 북쪽 또는 남쪽 방향으로 자계화되기 때문에 모터작동센서(56)지점의 자계는 변한다. 상기 자계화방향은 디지탈 신호로 변환되고 상기 전자기판(52) 제어전자부에 의해 평가된다. 실시예에서는 상기 회전자 샤프트(14)를 외주 방향으로 돌아 두 개의 반사센서들이 90°로 배열되도록 장착되어 있다. 이 반사센서들은 모터회전수를 결정하고 아울러 상기 회전자 샤프트(14)의 회전방향을 감지할 수 있도록 해 준다.
상기 모터작동센서(56)의 단자들은 상기 전자기판(52)에 납땜된다. 상기 전자기판(52)의 브러쉬 홀더(20)에의 위치는 상기 모터작동센서(56)을 삽입부(55) 안에 배치시킴으로써 알아낸다. 상기 전자기판(52)에는 연동 보링이 형성되어 있기 때문에 상기 전자기판은 상기 보링을 통해서 직경이 작은 나사로 결합하여 브러쉬 홀더(20)에 고정된다.
또한, 외측을 향하여 방사상으로 연장되어 있는 상기 브러쉬 홀더(20)의 접합부(48)에는 전자하우징(60)이 일체형으로 장착되어 있다. 상기 하우징은 정류자(10)을 덮개(62)와 함께 사방으로 폐쇄하도 있으며 전자기판(52)를 수납하고 제어 및 전류공급라인을 연결하기 위한 수단(64)를 구비하고 있다. 상기 덮개(62)는 독립 구성부를 이루는데, 이 독립구성부는 상기 모터하우징(12)에 인접한 하우징구성부(35)를 향하는 면이 팩킹되어 있다. 상기 덮개는 잠금후크(66)을 통해 전자하우징(60)에 고정된다. 상기 양측 구성부들은 그 연결선을 따라 팩킹수단(65)에 의해 외측을 향하는 면이 밀폐되어 있다.
상기 전자하우징 덮개의 대체 배치는 도 3에 도시되어 있다. 상기 덮개(262)는 이 실시예에서는 모터하우징에 인접한 상기 하우징구성부(235)에, 아울러 하우징구성부(235)에 일체형으로 장착되어 있다.
본 발명에 따르는 정류자 모터는 자동차 내부의 탑재장치 조절용 구동기에 적용가능하며, 구성부피 및 중량을 절감시키며 아울러 모터의 신뢰성과 저렴한 가격으로 모터를 제조할 수 있는 가능성을 높이는 역할을 한다. 따라서 상기한 정류자 모터는 예를 들어 창유리, 슬라이딩루프, 좌석 등의 구동기에 이용가능하다.
전자하우징을 브러쉬 홀더에 일체형으로 유리하게 구성함으로써 상기 모터는 한층 컴팩트해지므로 그 크기는 더욱 작아질 수 있다. 이로써 구성면적, 조립비용 및 제조단가가 절감되는 효과를 갖는다.

Claims (13)

  1. 정류자 모터, 특히 자동차의 장착부재들을 조절하기 위한 모터-기어세트-구동부 내부에 형성되어, 하나의 브러쉬 홀더(20)와, 회전자 샤프트 베어링(42)과 아울러 적어도 하나의 모터구동센서(56)가 달린 정류자측의 경판(40)을 포함하는 정류자 모터에 있어서,
    상기 경판(40)과 모터작동센서(56)는 브러쉬 홀더(20)에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 정류자 모터.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 경판(140)은 브러쉬 홀더(120) 위로 꽂을 수 있게 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 정류자 모터.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 경판(40)은 상기 브러쉬 홀더(20)와 일체형으로연결되어 있는 것을 특징으로 하는 정류자 모터.
  4. 제 1항 내지 3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 브러쉬 홀더(20)는 전자기판(52)용 캐리어임을 특징으로 하는 정류자 모터.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 전자기판(352)은 사실상 방사상 방향으로 연장되어 있음을 특징으로 하는 정류자 모터.
  6. 제 4항에 있어서, 상기 전자기판(52)은 축 방향으로 상기 브러쉬 홀더(20)에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 정류자 모터.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 전자기판(52)에서 적어도 한 부분은 모터를 감싸는 모터하우징(12) 외부에 있는 것을 특징으로 하는 정류자 모터.
  8. 제 1항에 있어서, 전자하우징(60)이 상기 브러쉬 홀더(20)와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 정류자 모터.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 전자하우징(60)은 상기 브러쉬 홀더(20)에 일체형으로 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 정류자 모터.
  10. 제 8항 또는 9항에 있어서, 덮개(62)가 상기 전자하우징(60) 및 모터하우징(12)의 외측을 향하는 부분을 폐쇄하고 있는 것을 특징으로 하는 정류자 모터.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 덮개(262)는 상기 정류자 모터(10)의 전방측에 인접한 하우징 구성부(235)의 일부분인 것을 특징으로 하는 정류자 모터.
  12. 제 4항에 있어서, 상기 모터작동센서(56)는 상기 전자기판(52) 위에 장착되어 있으며 브러쉬 홀더(20)에 의해 수납되어 있는 것을 특징으로 하는 정류자 모터.
  13. 제 1항에 있어서, 상기 회전자 샤프트(14)에 형성된 링자석(25)과 연동하는 모터작동센서(56)로서는 반사센서가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 정류자 모터.
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