KR20010112942A - 전기 모터, 특히 자동차 유리창 승강을 위한 전기 모터 - Google Patents

전기 모터, 특히 자동차 유리창 승강을 위한 전기 모터 Download PDF

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KR20010112942A
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클라우스 포스, 게오르그 뮐러
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Abstract

기어(11)와 기어 하우징(10) 및 기어 하우징(10)에 배치된 제어 전자부를 구비하고 있는, 특히 자동차의 창을 승강하기 위한 전기 모터로서, 제어 전자부는 정확히 하나의 기어 하우징(10)에 배치된 실질적으로 직사각형의 도체판(14)을 갖고 있다.

Description

전기 모터, 특히 자동차 유리창 승강을 위한 전기 모터{Electric motor, in particular for raising and lowering panes in motor vehicles}
예컨대 EP 0 474 904 B1과 같이 이 목적을 위한 다수의 전기 모터가 알려져 있다. 이 특허공보에 표시된 전기 모터는 기어, 그리고 전기 모터의 브러시가 배치된 도체판을 구비한 일체형 제어 전자부를 공개한다. 자극 하우징과, 전기 모터의 정류자가 배치되어 있는 기어 하우징 사이의 거리가 대단히 짧기 때문에, 도체판은 전기 모터의 브러시를 전기자축에 배치된 정류자까지 연결되게 하는 연속부를 갖는다. 이 형태는 제조 기술적 관점에서, 그러니까 예컨대 조립 기술적 관점에서 복잡하고 비용이 많이 들고, 특히 기어 위치를 조절하기 위해 전기자축의 영역에 홀 센서를 또한 배치해야 하는 경우에는 그러하다.
본 발명은 전기 모터, 특히 독립 청구항의 유개념에 의한 자동차의 유리창의 승강용 전기 모터에 관한 것이다.
도 1a는 도 1b의 a-a선을 따른 본 발명에 의한 전기 모터의 개략적 단면도.
도 1b는 도 1a의 b-b선을 따른 개략적 단면도.
도 2는 판이 구비된 플러그 브러시홀더 조합물의 투시도.
도 3은 플러그 브러시홀더 조합물 및 판이 구비된 전기 모터를 도시한 도면.
도 4는 기어를 구비한 완성된 모터의 투시도.
도 5는 브러시 홀더의 추가의 실시예의 투시도.
도 6a는 도체판을 가진 웨브 부분의 개략적 단면도.
도 6b는 도 6a의 변형으로서 도체판을 가진 웨브 부분의 개략적 단면도.
도 7a는 교체형 샤프트를 가진 변형된 완성 모터의 투시도.
도 7b는 제어 전자부와 플러그를 가진 도체판의 투시도.
청구범위 독립항의 특징을 가진 본 발명에 의한 전기 모터는, 이 모터가 소형이고 박형이며 대체로 직사각형 모양인 간단한 도체판으로 처리 해결한다는 장점을 갖는다.
종속항에 기재된 구성에 의해 청구범위 독립항에 표시된 특징의 유리한 구체화 및 개선이 가능해진다.
그 위에 전기 모터가 자극 하우징을 넘어 돌출하는 정류자를 가질 때에는, 브러시 홀더는 직접 기계적 및 전기적으로 도체판을 통해 접속 플러그와 연결될 수 있다.
실질적으로 직사각형 도체판을 수용하는 데에 사용되는 브러시 홀더 내의 홈은, 이 방법에 의해 도체판을 정확히 위치시킬 수 있기 때문에 추가의 장점임이 드러났다. 이렇게 오차가 없기 때문에 플러그를 위한 또한 브러시를 위한 접속부들은 직접으로 도체판에 이어질 수 있다.
더욱이 보통 브러시 가까이 배치되는 교란방지 성분을 직접 도체판 위에 형성할 수 있으면 유리하다.
도체판에 홀 센서가 내장된 ASIC를 구비시키면, 유리하게도 성분들의 일부, 따라서 비용도 절약될 수 있다.
도체판이 적어도 정류자의 길이를 넘어 연장되고, 특히 정류자의 길이를 1.5 배, 바람직하게는 2 배 또는 그 이상 초과해서 연장되게 하면, 특히 유리한 것으로 밝혀졌다. 그래서, 특히 필요로 하는 성능에 따른, 제어 전자부의 전자 성분들의 설치를 위한 공간은 충분하다.
브러시 홀더가, 전기자축을 따라 뻗고 단부에 있어 적어도 베어링 수용부의 일부로서 형성되어 있는 세그먼트를 싣고 있으면, 전기자축은 안정적으로 정류자 영역에 고정되고 특히 전기자축에 배치된 자석 검출기와 도체판에 배치된 홀 센서사이의 거리는 일정하게 유지된다.
교란방지 소자를 위한 홀더 부재에 의해, 이들 소자는 브러시의 영역에서 진동 없이 설치될 수 있고, 이에 의해 유리하게도 교란방지 수단의 사용수명은 증가된다.
도체판과 플러그 사이에는 궁형 또는 브리지형 연결 브리지가 특히 유리하다. 이 방법으로 자동차가 요동할 때 질량관성의 결과로 생기는 견인력과 압력에 대해 연결 브리지는 둔감할 수 있다. 그럼으로써 플러그들의 양호한 접촉이 보장된다.
브러시와 정류자 사이의 브러시 스프크의 영역에서는 도체판에 도체 레일을 배치하지 않으면 추가의 장점을 볼 수 있다. 이 영역은 스파크 등에 의해 쉽게 손상되고, 특히 부식될 수 있다.
도체판이 홈 외에도 적어도 하나의 추가 지점에도 고정되면, 도체판과 브러시 홀더 사이에 특히 안정적인 연결이 얻어질 수 있다.
교란방지 소자가 브러시 캐리어에 있는 홀더 부재 내에 고정되면, 고정된 교란방지 소재를 이용하여 도체판을 고정하는 것이 특히 유리하다. 이 방법으로 도체판의 용이하고 신속한 조립이 가능해진다.
전기자축용 베어링 수용부를 가진 세그먼트에 도체판을 지지시키면 특히 유리하다. 그래서 전기자축에 배치된 자석 검출기와 도체판에 배치된 홀 센서 사이의 거리는 심한 요동시에도 일정히 유지된다.
추가의 장점은 특히 플러그 모듈로서 도체판이 기어 하우징 내로 삽입될 수있게 함에 의해서도 달성된다. 그럼으로써 제어 전자부는 용이하게 교체될 수 있다.
접속 플러그가 기계 및 전기적으로 도체판과 연결되면, 접속 플러그가 통합된 플러그 모듈이 사용될 수 있고, 그럼으로써 접속 플러그의 접촉은 훨씬 간단화 된다. 이것은, 클램프 전극을 통해 접촉시킬 때에 특히 그러하다.
플러그를, 예컨대 플러그 모듈을 연결 플랜지에 의해 기어 하우징에 고정시키는 것도 유리하다. 그리하여 플러그 모듈의 보다 확실한 고정이 보장되고 연결은 해당 패킹을 통해 방수식으로도 용이하게 달성된다.
본 발명의 실시예는 도면에 기재되어 있고 이하의 기재에서 상세히 설명될 것이다.
도 1a 및 1b에는, 기어(11)를 가진 기어 하우징(10)과 자극 하우징(12) 사이에 실질적으로 직사각형인 도체판(14)이 배치되어 있는 전기 모터가 도시되어 있다. 이를 위해 자극 하우징(12)은 대단히 짧게 형성되어 있어 전기자축(15) 위에 배치된 정류자(16)는 자극 하우징(12)을 지나 외부로 돌출하고 있다. 자극 하우징(12)과 베어링 하우징(10)에 의해 지지되어 있는 브러시 홀더(18)는 정류자(16)와 맞물려 있는 브러시(22)를 싣고 있다.
도 2에는 도체판(14)을 가진 브러시 홀더(18)가 상세히 표시되어 있다. 브러시 홀더(18)는 실질적으로 세 영역을 갖고 있다: 즉, 자극 하우징(12)과 기어 하우징(10)에 의해 지지되어 있고 서로 대향하는 두 측면 위가 평평하고 대체로 둥근 모양의 플라스틱 링(20), 상기 평평한 측면에 평행하게 거기에서 밖으로 연장되는 웨브(26), 및 웨브(26)에 의해 지지되어 있는 접속 플러그(28), 플라스틱 링(20)의 내부 공극부는 이하에서는 번호 21로 표시될 것이다.
그리고 접속 플러그(28)의 삽입 방향은 웨브(26)에는 수직이고 전기자축(15)의 축선에 대해서는 평행하다. 브러시 홀더(18) 내에 삽입된 도체판(14)은 플라스틱 링(20)으로부터 웨브(26)를 지나 브러시 홀더(18)의 접속 플러그(28)에까지 뻗어있다. 이를 위해 모든 세 영역, 즉 플라스틱 링(20), 웨브(26) 및 접속 플러그(28)는 도체판(14)이 주머니 모양으로 꽂히는 관통 홈(27)을 갖는다(도 6). 도체판(14)은 브러시 홀더(18) 내에 아주 단단히 고정되어 기어(11)와 자극하우징(12) 사이의 전기자축(15)에 평행하는 평면에서 연장된다.
조립상태에서는, 플라스틱 링(20)의 내부 공극(21)을 통해 정류자(16)를 싣고 있는 전기자축(15)이 연장된다. 플라스틱 링(20)의 내부 공극(21)의 테에는, 플라스틱 링(20)에 동축으로, 높은 높이의 원통 링의 두 대향 세그먼트(29)가 직립해 있다. 그 저부에는 브러시 캐리어들(31)이 배치되어 있다. 세그먼트(29)의 다른 단부에서는, 따라서 플라스틱 링(20)으로부터 먼 단부에서는, 상기 세그먼트들은 전기자축(15)을 지지하는 볼 베어링용 베어링 수납부(32)를 형성한다.
세그먼트(29)의 저부에 있는 브러시 담지부(31)에는, 브러시들(22)이 세그먼트(29)에 있는 공간부로부터 정류자(16)의 방향으로 외부로 돌출하도록, 특히 비 표시된 스프링에 의해 정류자(16)에 눌러지도록, 브러시들이 배치되어 있다. 브러시들(22)의 직접 주위에는 교란방지 부재들(34)이 또한 배치되어 있다. 이들은 브러시 홀더(18)에 배치된 홀더 부재들(30) 위에 놓여있고 브러시 홀더(18)에 평행하게 연장하고 도체판(14)에 직접 접촉하고 있다.
도체판(14)은 브러시 캐리어들(31)이 세그먼트(29)의 영역에 배치되게 함에 의해, 전기자축(15)에 대단히 접근 위치될 수 있다. 교란방지 소자들(34)은 직접 도체판(14) 위에 배치된다. 도면에 표시된 것처럼, 특히 교란방지 부재(34)로서의 기능을 하는 코일이나 콘덴서는 도체판(14)의 평면으로부터 직접 수직으로 돌출할 수 있다. 도체판(14)에는 이와 같이 한 공정에서 제어전자의 성분들 및 교란방지 소자들(34)이 설치될 수 있고, 그럼으로써 나중에 교란방지 소자들(34)의 땜질단계가 생략될 수 있다.
전기자축(15) 위에는 추가로 다시 자석 검출기(35)가 정류기(16)와 베어링 볼(37) 사이에 배치되어 있는데, 이 검출기는 도체판(14) 위에 배치된 홀 센서(36)와 함께 기어(11)의 위치 결정을 허용한다. 자석 검출기(35)는 전기자축(15) 위에 압착에 의해 부착되어 있는 중공 원통으로 구성되어 있는데, 이 원통은 다수의 세그먼트에 각각 쌍으로 여러 자극들을 갖고 있다. 홀 센서(36)로서는, 일체화된 홀 센서를 가진, 도체판(14) 위에 배치된 ASIC가 이용된다. 물론 몇 개의 또는 이중 홀 센서들도 가능하다.
도체판(14)은 세그먼트(29)로부터 접속 플러그들(28)까지 뻗고 있기 때문에, 직접 접속 플러그(28)의 접속핀을 형성할 수도 있는 접속 플러그(28)의 연결 브리지들(38)은, 직접 또는 간단히 직각 절곡함에 의해 도체판(14)과 연결된다. 그래서 접속 플러그(28)와 도체판(14)의 무 케이블 연결이 가능하다. 그런데 연결 브리지들(38)은 예컨대 땜질 공정 또는 압착 기법을 통해 도체판(14)과 연결될 수 있다.
브러시 홀더(18)의 외면은 그 외에도 기어 하우징(10)의 간단한 고정을 위해 톱니들(40)과 같은 더욱 다양한 고정 소자들을 갖는다. 자극 하우징(12), 기어 하우징(10) 및 브러시 홀더(18) 사이에는 패킹들(48)이 배치될 수 있는데, 이들은 예컨대 다성분 사출성형 공정에 의해 형성되거나 또는 별도의 패킹 부재로서 구성된다.
도 3은 브러시 홀더(18)와 자극 하우징(12)을 가진 전기 모터를 보여준다. 전기자 축(15)에는 베어링 수납부(32) 내의 볼 베어링(37)이 세그먼트(29)의 상단부에 배치되어 있다. 정류자(16)와 베어링 수납부(32) 사이에는 자석 검출기(35)가위치해 있다. 전기자축(15) 자체는 그의 전기자 원단부에서는 접촉적 부유적으로 수장되어 있고, 전기자 쪽에 미끄럼 베어링 또는 롤 베어링을 갖고 있다.
도 4는 브러시 홀더(18), 자극 하우징(12) 및 기어 하우징(10)을 가진 전기 모터를 보여준다. 자극 하우징(12) 및 기어 하우징(10)은 세 연결 지점(46)에서 세 고정 소자와 연결되어 있다. 그 위에 기어 하우징(10)은 브러시 홀더(18)의 톱니들(40)과 연결시키기 위한 클립들(42)을 갖고 있다.
도 5는 연결 브리지(38)를 가진 브러시 홀더(18)의 변형예 및 자극 하우징(12)과 기어 하우징(10)과의 연결지점(46)들의 위치를 도시한다. 이들 연결지점은 대략 등변삼각형의 형태로 배치되어 있다. 도체판(14)의, 전기자축(15)에 가까운 측면에는, ASIC(44)가 일체화된 홀 센서와 함께 배치되어 있다. 교란방지 소자들(34)은 여기서는, 전기자축(15)에 평행하는, 브러시 홀더(18)의 원통형 성형체들 내에 배치되어 있다.
도 6a는 웨브(26) 부분을 통한 단면도가 도시되어 있다. 브러시 홀더(18)의 웨브(26)는 도체판(14)이 삽입되는 홈(27)을 갖고 있다. 도 6b에는, 웨브(26)가 홈(27) 대신에 도체판(34)을 고정시키기 위한 스토퍼(27a)를 갖고 있는 변형예가 도시되어 있다.
도 7a는 본 발명에 의한 전기 모터의 변형예를 보여준다. 여기서는 브러시 홀더(18)는 볼수가 없고 접속 플러그(28)를 가진 웨브(26)를 갖고 있지도 않다. 그 대신에 기어 하우징(10)은 측방 개구(50)를 갖고 있고, 그 개구 내로는 제어 전자부가 구비된 직사각형 도체판(14)이 삽입된다.
도 7b에 도시된 것처럼, 접속 플러그(28)는 일측에서 연결 플랜지(52)를 통해 도체판(14)에 부착되어 있다. 브러시(22)(도 2)와 또는 교란방지 소자(34)와의 연결을 위해 도체판(14)은 여기서는 클램프 전극들(54)을 갖고 있는데, 이들 전극은 도체판(14)이 개구(50)(도 7a)에 삽입될 때 대응하는 반대 접촉부에 - 예컨대 브러시 홀더(18)에 있는 접촉부에- 맞물려진다. 도체판(14)이 삽입될 때 이 판은 여기 도시되지 않은 기어 하우징(10)에 있는 홈 및/또는 대응하는 정지부에 의해 올바른 위치에 삽입, 예컨대 소정된 위치에 고정될 수 있다.
조립된 상태에서는, 연결 플랜지(52)가 해당하는 플랜지 패킹들(56)을 통해 기어 하우징을 밀폐한다. 플랜지 연결부는 예컨대 나사 연결부 또는 클립 연결부로 형성될 수 있다.

Claims (18)

  1. 기어(11)와 기어 하우징(10) 및 기어 하우징(10)에 배치된 제어 전자부를 구비하고 있는, 특히 자동차의 창을 승강하기 위한 전기 모터에 있어서,
    제어 전자부는 하나의, 특히 적어도 하나의, 기어 하우징(10)에 배치된 실질적으로 직사각형의 도체판(14)을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 전기 모터.
  2. 제 1 항에 있어서, 전기 모터는 자극 하우징(12)과 정류자(16)를 갖고 있고, 정류자(16)는 자극 하우징(12)을 지나 돌출해 있는 것을 특징으로 하는 전기 모터.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 도체판(14)을 수납하기 위해 홈(27) 또는 정지부(27a)를 갖고 있는 브러시 홀더(18)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 모터.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 한 항에 있어서, 직접 도체판(14) 위에 형성되어 있는 교란방지 소자(34)가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 모터.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 한 항에 있어서, 도체판(14)에는, 일체화된 홀 센서를 가진 적어도 하나의 ASIC(44)가 구비될 수 있는 것을 특징으로 하는 전기 모터.
  6. 제 3 항에 있어서, 브러시 홀더는 플러그 핀으로 사용될 수 있는 연결 브리지(38)를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 전기 모터.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항중 어느 한 한 항에 있어서, 세 개의 나사에 의해 기어 하우징(10)과 연결되어 있는 자극 하우징(12)이 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 모터.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항중 어느 한 한 항에 있어서, 도체판(14)은 적어도 정류자(16)의 길이를 넘어 연장되고, 특히 정류자의 길이를 1.5 배, 바람직하게는 2 배 또는 그 이상 초과해서 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 모터.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항중 어느 한 한 항에 있어서, 브러시 홀더(18)는 전기자축(15)을 따라 연장되는 적어도 하나의 세그먼트(29)를 싣고 있고, 그 세그먼트는 도체판(14)을 넘어 연장되고, 세그먼트의 단부에는 베어링 수납부(32)의 적어도 일부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 모터.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항중 어느 한 한 항에 있어서, 브러시 홀더(18)는 교란방지 소자(34)용 홀더 부재(30)를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 전기 모터.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항중 어느 한 한 항에 있어서, 브러시 홀더(18)는 접속 플러그(28)를 갖고 있고, 이 플러그는 궁형 또는 브리지형 연결 브리지(38)에 의해 도체판(14)과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 모터.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항중 어느 한 한 항에 있어서, 도체판(14)은 정류자(16)에 있어 브러시 불꽃의 영역에는, 특히 정류자(16)에 가까운 쪽에는, 도체 레일을 갖고 있지 않는 것을 특징으로 하는 전기 모터.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항중 어느 한 한 항에 있어서, 적어도 하나의 추가의 고정 장치가 홈(27) 외에 브러시 홀더(18)에 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 모터.
  14. 제 13 항에 있어서, 도체판(14)의 적어도 하나의 고정이 교란방지 소자(34)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 모터.
  15. 제 13 항에 있어서, 도체판(14)이 세그먼트(29)에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 모터.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항중 어느 한 한 항에 있어서, 실질적으로 직사각형 도체판(14)이 기어 하우징(10)의 개구(50) 내로 삽입될 수 있는 것을 특징으로 하는전기 모터.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항중 어느 한 한 항에 있어서, 도체판(14)은 접속 플러그(28)와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 모터.
  18. 제 17 항에 있어서, 접속 플러그(28)를 기어 하우징(10)과 연결시키기 위해 플랜지 연결부(52)가 제공되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 모터.
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