KR19980702814A - 전기 모터 조립체와 그와 함께 사용되는 컨택트 - Google Patents

Abstract

마그네트 와이어를 접속하기 위한 마그네트 와이어 절연 제거 컨택트 (104)부와, 마그네트 와이어와 상호 접속되는 전기 컨덕터(26)를 접속하기 위한 전기 컨덕터 접속부(118)와 그리고 그 사이의 몸체부(108)를 가지는 절연 제거 방식으로 마그네트 와이어를 접속하는 컨택트에 있어서, 상기 컨덕터 접속부(118)는 상기 컨덕터와 와이핑 상호 접속을 형성하는 컨택트 서피스(124)를 그 위에 가지는 스프링 부재(120)로서 상기 몸체부(108)로부터 외부로 확장이 됨을 특징으로 하는 절연 제거 방식으로 마그네트 와이어를 접속하는 컨택트(102). 또한 상기에서 기술된 컨덕터 접속부(118)는 단순한 슬라이딩 작동이 전기 접속을 형성하여 특별히 로봇 조립 기술에 적용될 수 있는 유리한 전기 모터의 조립 방법을 가능하게 한다.

Description

전기 모터 조립체와 그와 함께 사용되는 컨택트

가전 제품이 증가됨에 따라, 소형 전기 모터를 효과적인 방법으로 생산하고 조립하는 필요성이 크게 증가되고 있다. 이러한 모터들은 통상적으로 진공 청소기, 부엌 용품 그리고 집 또는 직장에서 사용되는 다른 동력 악세사리(power accessory) 등과 같은 가전 제품에 결합된다. 자동 조립체에 특별히 효과적인 일 전기 컨택트는 본 출원인의 맥-매이트 상호 접속 시스템(Mag-Mate Interconnection System)이다. 이러한 종류의 컨택트는 절연 제거 스타일의 컨택트 기술을 마그네트 와이어 접속에 적용 가능하게 하여, 마그네트 와이어(magnet wire)를 미리 벗겨내는 필요성을 없앤다.

특별히 전기 모터에 대하여, 코일을 감은 후, 마그네크 와이어는 플라스틱 캐버티(plastic cavity)에 가로질러서 놓이고 미소 마찰 끼임(slight friction fit)애 의하여 그 안에서 유지되어진다. 컨택트가 플라스틱 캐버티로 삽입됨에 따라 마그네틱 와이어가 상기 컨택트의 터미널 슬롯(terminal slot)으로 안내되어지도록, 마그네틱 와이어는 하우징의 일부에 의하여 지지되어진다. 상기 컨택트가 안착됨에 따라, 와이어상의 절연막(film insulation)은 벗겨지고, 추가의 삽입은 상기 슬롯내에서 컨택트 면과 접촉하게 되는 완전히 벗겨진 와이어(bare wire)를 초래한다. 상기 컨택트가 상기 캐버티내에서 압착됨에 따라, 컨택트 상의 잠금 가시(locking barbs)는 상기 플라스틱 캐버티를 물어 터미널의 유지를 보장한다.

결합 리드(mating lead)와의 상호접속을 위하여, 다양한 리드 연결 수단이 제공되어져 왔다. 이러한 수단에는 직접 와이어를 받아들이는 포크 인 래치(pork-in latch)나, 리셉터클 터미널을 위한 탭(tab)이나, 와이어를 그에 대하여 감싸는 포스트(post)나, 와이어 배럴이나 또는 솔더 탭(solder tab)과 같은 것들이 있다. 이러한 종류의 컨택트는 미리 형성 되어 왔고 많은 이점을 제공한다. 하지만, 산업이 더욱더 복잡해짐에 따라, 지동화 되는 조립 공정 능력을 더욱더 발달시킬 수 있는 전기 컨택트가 필요하게 되었다.

필요한 것은 상기에서 강조된 이점을 가지며 와이어 리드와의 결합은 분리된 단계를 요구하지 않는 전기 컨택트이다. 만일 이러한 상호 접속이 일정 종류의 와이핑 방식(wiping manner)으로 되어진다면 바람직하다. 로봇을 이용한 조립(robotic assembly) 기술을 전기 모터에 적용가능케 하는 개량된 조립 기술을 제공하기 위하여 상기 컨택트에 의하여 제안된 이러한 상호 접속을 이용한는 것은 더욱더 바람직하다. 특별히, 모터 와인딩(motor winding)을 지지하는 모터 축과 그 위의 정류자(commutator)가 로봇 기술에 의하여 코일 캐버티로 삽입되어 질 수 있는 제 1 예비 조립 위치(preassembled position)에서 전기 브러쉬를 모터 장치와 조립되어 지게 할 수 있다면 바람직하고, 그후에 브러쉬 조립체는 그 최종 위치에, 리드와 마그네트 와이어 사이에서 전기 접속이 이루어지도록, 놓여질 수 있다.

발명의 요약

본 발명에 의한 측면은 마그네트 와이어를 접속하기 위한 마그네트 와이어 절연 제거 컨택트 부와, 마그네트 와이어와 상호 접속되는 전기 컨덕터를 접속하기 위한 전기 컨덕터 접속부와 그리고 그 사이의 몸체부를 가지는 절연 제거 방식으로 마그네트 와이어를 접속하는 컨택트에 있어서, 상기 컨덕터 접속부는 상기 컨덕터와 와이핑 상호 접속을 형성하는 컨택트 서피스를 그 위에 가지는 스프링 부재로서 상기 몸체부로부터 외부로 확장이 됨을 특징으로 하는 절연 제거 방식으로 마그네트 와이어를 접속하는 컨택트를 제공함으로서 달성된다.

본 발명의 두 번째 측면은 전술한 전기 모터의 조립 방법을 제공하므로서 달성되는데, 여기서 브러쉬 캐리어 장치내에 안착된 스프링 하중을 받는 브러쉬로 구성된 브러쉬 조립체가 그위의 와인딩과 정류자와 함꼐 모터 축이 코일 캐버티에 삽입되어지도록 위치되어지는 제 1 예비 하중 위치에 삽입되고 그후 상기 브러쉬 조립체는 상기 브러쉬가 상기 정류자와 접촉을 이루고 상기 컨택트의 스프링 부재가 브러쉬 캐리어와 접속이되는 제 2 작동 위치로 변위되어진다.

그러면 유리하게, 자동 조립을 위하여 특별히 적당한 전기 컨택트가 제공되어지는데, 여기서 결합 컨덕터와 와이핑 상호 접속이 형성이 되어 자동 조립이 유효하게 달성될 수 있다. 다른 장점은 와이핑 상호 접속이 브러쉬 캐리어 장치로 하여금 캐리어 장치가 작동 위치에 놓여졌을 때 모터에 대한 전도 리드와 코일의 마그네트 와이어 사이에서 전기 접속을 형성케 하고 그러므로서 자동 조립을, 특히 로봇 조립에서 적당한, 제공할 수 있다는 것이다. 본 발명의 또 다른 장점은 그 구조가 간단하고 생산이 용이하다는 것이다.

본 발명은 전기 모터와, 그 조립 방법과, 그리고 그 내부에 결합되는 컨택트(contacts)에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 전기 컨택트의 사시도;

도 2는 본 발명에 따른 완전 조립된 전기 모터의 측 사시도;

도 3은 예비 하중 위치에 놓인 브러쉬 조립체를 보이는 도 2의 전기 모터의 부분 절개 측 단면도;

도 4는 작동위치에 있는 브러쉬 조립체를 보이는 도 3의 측단면도;

도 5는 본 발명에 따른 전기 컨택트의 다른 실시예의 측단면도; 그리고

도 6은 본 발명에 따른 전기 컨택트의 또 다른 실시예의 측단면도.

도 1을 참고로, 본 발명에 따른 전기 컨넥터가 2로서 보인다. 상기 전기 컨택트 2는 절연 막을 마그네트 와이어로부터 벗겨내고 이와 함께 전기 접속을 형성하기 위하여 인 라인(in-line)과 이격(spaced apart) 와이어 수용 지역 6을 가지는 마그네트 와이어 절연 제거 컨택트 부 4를 포함한다. 이러한 구조는 그 본질상은 전술한 본 출원인의 맥-매이트 전기 컨택트를 참고로 기술된 바와 같이 종래의 것이다. 상기 컨택트는 몸체부 8을 더욱 포함하는데, 상기 몸체부로 부터 상기 컨택트부 4가 확장된다. 상기 몸체부 8과 상기 컨택트 부 4는 슬롯 6의 대향 측에서 스트랩 12에 의하여 연결되는 이격 플레이트 10으로 구성된다. 스트랩 12에 대향하는 것은 유지 탭 14로서 상기 플레이트 10을 서로 유지하기 위하여 보조 도브 테일(dove-tail) 구조 16을 가진다.

몸체 8로부터 확장되고 컨택트부 4와 대향하는 것은, 컨덕터 접속부 18이다. 컨덕터 접속부 18은 상기 플레이트 10중 하나와 연속적이며 이로부터 각을 가지고 접히는 스프링 부재 20을 포함한다. 본 실시예에서 스프링 부재 20은 두 갈래로 나누어져 컨덕터 26이 삽입 되었을 때 와이핑 방식으로 결합 컨덕터 26을 접속시키기 위한 컨택트 면 24를 가지는 한 쌍의 컨택트 부재 22를 포함한다. 상기 스프링 부재 20은 아크(arc) 27을 통하여 그 자신이 뒤로 접히는 곳에 있는 다른 플레이트 10을 넘어 확장되어 자유단 28은 상기 대향 플레이트 10위에 놓인다. 상기 대향 플레이트 10은 L 형상을 이루도록 플레이트 10으로부터 스프링 부재 20이 시작되는 플레이트 10을 향하여 접혀져 있는 탭(tab) 30을 포함한다. 자유단 28은 탭 30상에서 지지 방식으로 놓여져 결합 컨덕터 26이 컨택트 서피스 24에 의하여 접속되어질 때 강성(stiffness)과 과도한 응력으로부터의 보호를 제공한다. 본 실시에에서 자유단 28과 탭 30은 이웃하지만, 결합되지는 않고 단지 접한다.; 상기 자유단 28과 탭 30을 용접 기타 기계적 특징으로 결합을 시켜 강한 스프링 력을 제공하는 것도 바람직하다.

이제 도 2를 참고로, 본 발명의 2번째 측면에 의한 전기 모터가 50으로 보여진다. 전기 모터 50은 코일부 58과 솔레노이드 장치 60을 가지는 외부 하우징 52를 포함한다. 코일부 58내에는 모터 축 66상에서 지지되는 모터 와인딩 64가 놓이는 코일 캐버티(coil cavity) 62가 있다. 모터 축 66상의 모터 와인딩 64 위에는 정류자 68과 상부 베어링 70이 있다. 상기 모터의 내부로, 가로질러 모터 축 66까지 확장되는 것은 브러쉬 조립체 72이다. 각각의 브러쉬 조립체는 스프링 76에 의하여 탄성적 힘을 받으며 브러쉬 캐리어(brush carrier) 78내에 안착된 브러쉬 74를 포함한다. 탭 타입의 터미널 조립체 80은 전도 리드(conductive lead) 82를 그것에 연결시킨다. 상술된 전기 컨택트 2가 코일 장치 58을 브러쉬 조립체 58에 상호 접속시키는 것이 보여진다.

도 3을 참고로, 상기 모터 조립체 50이 브러쉬 조립체 74가 정류자 68과 다른 모터 50상의 결합된 구조물과 떠러어져 있는 제 1 예비 하중 조건에 놓인 브러쉬 조립체 74와 함께 보인다. 본 제 1 예비 하중 위치는, 아래에서 기술되는 하중 위치와 함께, 모터 50과 브러쉬 조립 구조체 72에 결합되는 래치(latches)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 컨택트 2는 하우징 84의 캐버티내에 수용되어져 상기 스프링 부재 20은 이로부터 확장된다. 본 위치에 놓여진 브러쉬 조립체 72와 함께, 모터 축 66은, 그 결합 구성 요소와 함께, 상기 코일 부재 58의 캐버티 62내에 삽입되어 질 수 있다.

이제 도 4를 참고로, 브러쉬 조립체 72는 브러쉬 74가 정류자 68에 대항하는 그 하중 및 작동 위치에 놓여져 있다. 브러쉬 캐리어 78은 모터 축 66을 향하여 전방으로 향하여져 상기 캐리어 78은 컨택트 2의 스프링 부재 20과 접촉하게 되어 전도 리드 82와 전기 접속을 형성한다. 스프링부 20의 탄성은 캐리어 78과의 전기 접속이 유지되어 지는 것을 보증한다.

이제 도 5를 참고로, 본 발명에 의한 컨택트의 다른 실시예가 102로서 보여진다. 본 컨택트 102는 기본적으로 상술한데로이며 유사하게 부재번호가 매겨진다. 컨택트 102는 마그네트 와이어 103을 접속하기 위한 컨택트 부 104를 포함하는데, 여기서 컨택트 부 104는 두 개의 대향하는 플레이트 부 110을 가지는 몸체부 108로부터 확장된다. 상기 몸체 108의 플레이트 부 110중 하나로 부터 확장되고 컨택트 부 104에 대향하는 것은 컨덕터 접속부 118이다. 컨덕터 접속부 118은 상기 플레이트 110중 하나로 부터 연속이며 반대편의 플레이트 110을 향하여 일정 각도를 가지고 접혀 있다. 상기 컨덕터 접속부 118은 컨덕터 26이 그것에 대항하여 놓여질 때 와이핑(wiping) 방식으로 26과 같은 컨덕터를 접속 시키기 위하여 그 상부에 컨택트 서피스 124를 가지는 컨택트 부재 122로 전환되는 스프링 부 120을 포함한다. 컨덕터 접속부 118은 컨택트 몸체 108 위에 그리고 이를 넘어선 자유단 128을 가진다. 컨택트 102는 하우징 184내에 안착이 되는데, 하우징 184는 삽입전에 마그네트 와이어 103을 지지하기 위한 가로대(ledge) 185를 포함하여 컨택트 부 104는 신뢰성 있게 이와함께 결합되어질 수 있다. 본 실시예에서는, 컨덕터 접속부 118에는 연한(soft) 스프링이 제공되지만, 더욱 큰 범위의 탄성도 또한 가능하다.

도 6을 참고로, 본 발명에 의한 컨택트의 두 번째 다른 실시예가 202로서 보인다. 컨택트 202는 또한 상술한데로이며 유사하게 부재 번호가 매겨진다. 상기 컨택트 202는 하우징 184의 가로대 185를 따라서 지지되어지는 마그네트 와이어 203을 접속하기 위한 컨택트 부 204를 포함한다. 상기 컨택트 부 204는 몸체부 208로 부터 대향 플레이트 부 210을 따라서 확장된다.플레이트 210 중 하나로부터 대향하는 플레이트 210으로 확장되는 것은 컨덕터 접속부 218이다. 본 실시예에서 컨덕터 접속부 218은 스프링 부재 220을 포함한다. 스프링 부재 220은 초기에는 두 플레이트 사이에서 안으로 접혀있고 다음 컨택트 부재 222를 지지하기 위하여 스프링처럼 거동하는 아크(arc) 227에서 180°정도 뒤로 접혀 그 자신을 넘어서, 상기 컨덕터 접속부 218의 자유단 228을 향한 컨택트 서피스(contact surface) 224는 자유롭게 매달리는 방식으로 컨택트 몸체 208 위에 놓인다. 주의해야 할 중요한 것은 상기 컨택트의 어느 실시예에서도, 상기 컨덕터 접속부는, 만일 원한다면, 아크 127, 227을 따라서 대향 플레이트 110, 210에 의하여 지지되어 질 수 있다는 것이다. 본 실시예의 상기 컨택트 202는 또한 더욱 큰 탄성 범위와 결합된 개량된 탄성력을 제공한다.

유리하게, 상기 전기 컨택트는 마그네트 와이어와 결합 컨덕터 사이에서 마그네트 와이어의 아이디시(IDC) 접속과 결합 컨덕터의 와이핑(wiping) 접속에 의하여 와이핑 상호접속(wiping interconnection)을 제공하며, 이는 전기 모터의 조립을 매우 단순화시킨다. 상기 전기 컨택트는 생산에 간단하며 기존의 컨택트 구조의 장점을 가져 로봇 조립 기술이 전기 모터의 조립에도 이용되어 질 수 있다.

Claims (11)

1. 마그네트 와이어를 접속하기 위한 마그네트 와이어 절연 제거 컨택트 부(4, 104, 204)와, 마그네트 와이어와 상호 접속되는 전기 컨덕터(26)를 접속하기 위한 전기 컨덕터 접속부(18, 118, 218)와 그리고 그 사이의 몸체부를 가지는 절연 제거 방식으로 마그네트 와이어를 접속하는 컨택트에 있어서,

   상기 컨덕터 접속부(18, 118, 218)는 상기 컨덕터(26)와 와이핑 상호 접속을 형성하는 컨택트 서피스(24, 124, 224)를 그 위에 가지는 스프링 부재로서 상기 몸체부(8, 108, 208)로부터 외부로 확장이 됨을 특징으로 하는 절연 제거 방식으로 마그네트 와이어(103, 203)를 접속하는 컨택트(2, 102, 202).
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 컨택트(2)는 상기 마그네트 와이어 절연 제거 컨택트 부(4)에서 함께 결합된 한 쌍의 플레이트(10)로 형성되고 상기 스프링 부재(20)는 상기 플레이트(10)중 하나로 부터 확장되는 자유단(28)을 가지고 다른 플레이트(10)에 의하여 지지되어짐을 더욱 특징으로 하는 절연 제거 방식으로 마그네트 와이어를 접속하는 컨택트.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 스프링 부재(20, 120, 220)는 각도를 가지고 이를 향하여 상기 플레이트(10, 100, 210)중 하나로 부터 대향하는 플레이트(10, 110, 210)를 넘어서 확장되고 아크(27, 127, 227)를 통하여 뒤로 접힘을 특징으로 하는 절연 제거 방식으로 마그네트 와이어를 접속하는 컨택트
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 대향 플레이트(10)는 상기 자유단이 그위에서 지지되어지는 탭(30)을 포함함을 특징으로 하는 절연 제거 방식으로 마그네트 와이어를 접속하는 컨택트
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 탭(30)과 상기 자유단(28)은 설간에 상대적으로 슬라이드 할 수 있음을 특징으로 하는 절연 제거 방식으로 마그네트 와이어를 접속하는 컨택트.
6. 제 1 항에 있어서,

   스프링 부재(120, 220)로서 상기 몸체부로 부터 확장되는 상기 컨덕터 접속부(118, 218)는 상기 대향 플레이트를 향하고 다음 상기 몸체부(108, 208)위에 놓이고 떨어져 있는 자유단(28)으로 아크를 통하여 확장됨을 특징으로 하는 절연 제거 방식으로 마그네트 와이어를 접속하는 컨택트.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 스프링 부재(118, 218)는 상기 대향 플레이트(10)를 향하여 확장되고 그리고 그 사이의 영역으로 부터 바깥으로 향함을 특징으로 하는 절연 제거 방식으로 마그네트 와이어를 접속하는 컨택트.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 스프링 부재(218)는 대향 플레이트를 향하여 확장되고 그 사이의 공간내에는 상기 아크부(227)가 들어감을 특징으로 하는 절연 제거 방식으로 마그네트 와이어를 접속하는 컨택트.
9. 코일 캐버티(62)를 그 안에 가지는 코일 장치로 구성된, 상기 코일 장치(58)는 코일(58)에 전기 에너지를 제공하기 위하여 결합 컨덕터와 와이핑 상호접속을 형성하기 위한 그로부터 확장되는 스프링 단(20, 120, 220)을 가지는 컨택트(2, 102, 202)를 포함한다, 모터 모듀율을 구축하고;

   모터 와인딩(58)이 상기 코일 캐버티(62)내에 위치하도록 상기 모터 와인딩(58)과 정류자(69)를 상기 모듀율로 이동시키는 모터 축(66)으로 구성된 모터 축 장치를 삽입하고; 그리고

   브러쉬 캐리어(78)와, 브러쉬(74)와, 탄성 수단(76)으로 구성된 브러쉬 조립체(72)를 삽입하는, 여기서 상기 탄성 수단은 상기 브러쉬(74)를 작동 위치로 상기 모터 모듀율로 향하게하여 상기 브로쉬가 상기 정류자(68)에 대항하여 탄성력을 받고 상기 캐리어(78)는 상기 컨택트(2, 102, 202)의 스프링 부재(20, 120, 220)에 대하여 닦고 지나가(wipe) 그와 함께 전기적 접촉을 형성하여 상기 브러쉬 조립체(72)에 연결된 전기 리드(82)가 상기 코일(58)에 회로를 구성하게 되게 한다, 단계를 포함하여 이루어진 전기 모터(50)의 조립 방법.
10. 제 5 항에 있어서, 상기 브러쉬 조립체(72)는 상기 코일 캐버티에서 떨어진 상기 모터 모듀율에서 예비 하중위치에 설치되어서, 상기 코일 캐버티는 방해받지 않고 상기 모터 축을 수용할 수 있음을 특징으로 하는 전기 모터의 조립 방법.
11. 제 5 항 또는 6항에 있어서, 상기 컨택트는 제 1 항부터 4항까지의 어느 일 컨택트임을 특징으로 하는 절연 제거 방식으로 마그네트 와이어를 접속하는 컨택트.