KR20060116721A - 전기 모터용 정류기 하우징 - Google Patents

Abstract

지지부(11), 유연한 설편(舌片)들(flexible tongues; 16) 및 유연한 설편들에 부착된 브러시들(15)을 포함하는 전기 모터용 정류기 하우징. 유연한 설편들은 정류기의 접촉 지점으로 브러시들에 힘을 가하도록 설계되어 있다. 캐치들(17)은 접촉 지점으로부터 떨어진 지점에서 유연한 설편들을 유지하도록, 즉, 브러시들이 그것들의 접촉 지점으로부터 떨어진 설치 지점에서 브러시들을 유지하도록 설계되어 있다.

정류기 하우징, 모터, 브러시, 캐치

Description

전기 모터용 정류기 하우징{Commutator Housing For An Electric Motor}

도 1a는 설치 지점에서 브러시들을 구비한 선행 기술에 따른 정류기 하우징을 도시한다;

도 1b는 접촉 지점에서 브러시들을 구비한 선행 기술에 따른 정류기 하우징을 도시한다;

도 2는 설치 지점에서 브러시들을 구비한 본 발명에 따른 정류기 하우징을 도시한다;

도 3은 본 발명에 따른 하우징 상의 접촉 위치에 있는 브러시를 상세히 도시한다;

도 4는 본 발명에 따른 전기 모터의 분해도이다.

본 발명은 전기 모터용 정류기 하우징(housing) 및 그러한 하우징 안에 정류기를 설치하는 방법에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 예를 들어 창문 조절기(window regulator), 선루프(sunroof) 또는 좌석 작동 모터(seat operation motor)와 같은 구동 모터 차량 장치용으로 설계된 전기 모터에 적용한다.

문헌 FR 2814868은 정류기를 포함하는 그러한 전기 모터를 기술한다.

종래 정류기는 주위에 일련의 전도성 부분들을 가지는 링을 포함한다. 정류기 링은 로터(rotor) 축에 단단히 설치되도록 설계된다. 전기 모터는 일반적으로 고정자(stator) 프레임 및 고정자 내에서 회전하도록 설치된 로터를 포함한다. 모터는 또한 로터 축에 단단히 부착된 권선(winding)들을 포함한다. 각각의 권선들은 두개의 정반대로 대향하는 정류기의 부분들과 전기적으로 연결된다.

정류기는 고정자에 단단히 부착된 정류기 하우징에 일반적으로 설치된다. 그러한 하우징은 정류기를 수용하고 하우징 지지부(support)를 통하여 로터 축이 통과하도록 설계된 중앙 구멍(central opening)을 가지는 지지부를 포함한다. 지지부는 예를 들어 플라스틱과 같은 절연 재료로 이루어진다. 정류기 하우징은 또한 정류기에 대하여 정반대로 대향하며 로터 축과의 상호의존적인 회전 동안 정류기의 부분들과 접촉하도록 설계된 적어도 한 쌍의 브러시(brush)들을 포함한다. 브러시들은 전력 공급기와 전기적으로 연결되어 있다.

모터, 특히 정류기가 정류기 하우징 안에 설치될 때, 브러시들은 정류기 부분들과 접촉하고 있는 지점들로부터 떨어지도록 유지되어야 한다. 다음에, 설치가 완료된 때, 브러시들은 정류기 부분들과 접촉하도록 가져와져야 한다. 브러시들과 정류기 부분들 사이의 기계적 접촉은 상기 부분들과 연결된 권선들과의 만족스러운 전기적 접촉을 보증하기 위해 정확히 확보되어야 한다.

따라서, 정류기 하우징의 브러시들은 정류기가 배치되는 동안 설치 지점으로 알려진 제 1 지점에서 유지되어야 하고, 다음에 상기 브러시들은 정류기 부분들에 전기를 공급하는 기능을 보장하기 위해 접촉 지점으로 알려진 제 2 지점에서 유지되어야 한다.

정류기 하우징은 예를 들어 본 출원인에 의해 팔리고 참조번호 420143으로 기입되며, 브러시들을 잠그는 장치를 포함하는 모터들 상에 설치되는 것으로 알려졌다. 선행 기술의 그러한 하우징이 도 1a 및 1b에 도식적으로 도시되어 있으며, 이는 브러시들이 각각 설치 지점 및 접촉 지점에 있는 것을 보여준다.

하우징은 브러시(5)들을 수용하는 두 개의 케이스(casing; 8)들이 배열된 플라스틱 지지부(1)를 포함한다. 각각의 브러시는 동편조(copper braid; 6)에 의해 형성된 전기적 연결(단일 연결이 도시된다)을 포함한다. 도시된 하우징은 정류기를 포함하지 않지만, 정류기 링 및 로터 관통축(through-shaft)을 수용하도록 설계된 중앙 구멍(2)을 가진다.

설치 지점인 도 1a에서, 브러시들(5)은 정류기를 수용하도록 설계된 구멍(2)에 대한 대향 측면 상의 케이스(8)의 뒷부분으로 물러난다. 스프링(9)이 물러선 설치 지점에서 각각의 브러시(5)를 유지하고 있다.

접촉 지점인 도 1b에서, 브러시들(5)은 케이스(8) 안에 수용되고, 스프링(9)이 브러시를 정류기 쪽으로 밀기 위하여 브러시의 뒤쪽에 압력을 가한다.

따라서, 스프링(9)은 설치 지점에서 그리고 다음에는 접촉 지점에서 브러시(5)를 유지하고 있는 두 배의 기능을 가진다. 그러나, 스프링(9)은 하우징의 지지부(1)로부터 분리된 부품으로 구성되어 있다. 그러므로, 그것은 분리되어 제작되 고 다음으로 하우징에 조립되어야 한다. 게다가, 브러시를 설치 지점 및 접촉 지점에 위치시키기 위하여 스프링(9)의 지탱점은 브러시(5)의 상부 또는 뒤편에 수동으로 위치되어야 한다.

게다가, 브러시(5)의 전기적 연결은 또한 동편조(6)에 의해 형성된 추가적인 구성요소에 의해 보장된다.

정류기 하우징의 만족스러운 작동을 위해 필요한 많은 부품들은 그것의 가격을 상승시키고 그것의 생산을 복잡하게 만든다. 게다가, 설치 지점에서 접촉 지점으로 브러시들을 이동시키는 것은 작동자의 수동 조정을 필요로 한다.

그러므로, 브러시들을 설치 지점에서 접촉 지점으로 간단히, 효율적으로 그리고 자동적으로 움직이도록 하는 단순화된 정류기 하우징이 요구된다.

본 발명의 목적은 브러시들을 설치 지점에서 접촉 지점으로 간단히, 효율적으로 그리고 자동적으로 움직이도록 하는 단순화된 정류기 하우징을 제공하기 위한 것이다.

이런 목적으로, 본 발명은 다음을 포함하는 전기 모터용 정류기 하우징을 제안한다.

-지지부;

-지지부에 부착된 유연한 설편들(flexible tongues);

-정류기의 접촉 지점으로 브러시들에 힘을 가하도록 설계된 상기 유연한 설 편들에 부착된 브러시들;

-상기 유연한 설편들을 접촉 지점으로부터 떨어진 지점에 유지하도록 설계된 캐치들(catches).

실시예에 따르면, 본 발명에 따른 정류기 하우징은 하나 이상의 다음 특징들을 포함한다:

-적어도 하나의 유연한 설편이 전기적으로 전도성이다;

-상기 지지부는 인쇄회로기판(printed circuit board)이다;

-유연한 설편들은 브러시들에 전기를 공급하도록 설계되어 있다;

-캐치는 유연한 설편에 평행으로 연장하고 제 1 고정 단부 및 유연한 설편을 유지하도록 설계된 측면 고리가 설치된 제 2 자유 단부(free end)를 가진 길쭉한 조각이다;

-캐치 조각의 고정 단부는 유연한 설편에 부착된다;

-캐치는 유연한 설편과 단일 조각으로 되어 있다.

본 발명은 또한 다음을 포함하는 직류 전기 모터에 관한 것이다.

-본 발명에 따른 정류기 하우징;

-정류기 하우징의 브러시들 사이에서 조립되는 정류기가 설치된 로터 축;

-정류기의 접촉 지점으로 브러시들에 힘을 가하는 유연한 설편들을 풀기 위해 캐치를 작동하도록 설계된 로드(rod)들을 포함하는 모터 구성요소의 케이스.

실시예에 따르면, 모터는 하나 이상의 다음 특징들을 포함한다:

-로드들은 케이스와 단일 조각으로 되어 있다;

-적어도 하나의 로드는 유연한 설편으로부터 떨어지게 하나의 캐치를 유지하고 있다;

-로드들을 포함하는 케이스는 창문 조절 모터의 감속 기어 케이스이다.

또한, 본 발명은 다음 단계들을 포함하는 직류 전기 모터의 조립 방법에 관한 것이다:

-본 발명에 따른 정류기 하우징을 공급하는 단계;

-정류기 하우징을 구비한 정류기가 설치된 로터 축과 고정자를 조립하는 단계;

-캐치들을 작동시키도록 설계된 로드들을 포함하는 모터 구성요소의 케이스의 조립에 의해 유연한 설편들을 푸는 단계.

본 발명의 다른 특징들과 이점들은 예로서만 제시된 다음의 본 발명의 실시예들의 상세한 설명 및 도면들을 참조하여 분명해질 것이다.

본 발명에 따른 정류기 하우징은 지지부, 유연한 설편들 및 유연한 설편들에 부착된 브러시들을 포함한다.

상기 유연한 설편들은 정류기의 접촉 지점 쪽으로 브러시들에 힘을 가하도록 설계된다. 캐치들은 그것들의 접촉 지점들로부터 떨어진 지점에 설편들을 유지하도록 설계된다. 즉, 브러시들이 그것들의 접촉 지점으로부터 떨어진 설치 지점에 브러시들을 유지하도록 설계된다.

모터가 조립될 때, 캐치들은 예를 들어 감속 기어 케이스와 같은 모터 구성요소 상의 로드들에 의해 작동된다. 그러므로, 정류기 하우징은 캐치들을 작동시키 는 특정한 구성요소들을 필요로 하지 않는다. 따라서, 본 발명에 따른 정류기 하우징의 설계와 제작은 단순화된다.

유연한 설편들은 브러시들에 단단히 부착되고 접촉 지점 안으로 브러시들에 힘을 가한다. 그러므로, 설편들은 브러시들을 접촉 지점에 위치시키는 캐치들로부터 간단히 풀려져야 한다. 모터가 조립될 때, 이러한 작동은 자동적으로 수행될 수 있다. 이것은 모터의 제작을 단순화시킨다.

본 발명에 따른 정류기 하우징의 구성요소들은 도 2를 참조하여 설명될 것이다.

하우징(10)은 유연한 설편들(16)에 부착된 지지부(11)를 포함한다. 하우징(10)은 또한 정류기의 부분들(도 2에 미도시)과 전기적인 접촉을 만들도록 설계된 브러시들(15)을 포함한다. 두 개의 브러시들이 보이지만, 세 개, 네 개 또는 그 이상의 브러시들이 설치된 정류기 하우징들이 존재한다. 브러시들(15)은 정류기와의 접촉을 만들도록 설계된 한쪽에 대해 대향하는 면의 접착, 용접 또는 주름(crimping)에 의해 유연한 설편들(16)에 부착된다.

도 2에 설명된 지지부(11)는 브러시들(15)을 구비한 유연한 설편들(16)이 직접 부착된 인쇄회로기판이다. 브러시들 사이의 공간은 모터가 조립될 때 로터 축의 통과를 위해 그리고 정류기를 유지하도록 설계된다. 본 발명에 따른 정류기 하우징의 지지부(11)는 또한 도 1a 및 1b를 참조하여 원격 회로기판(remote circuit board)에 연결 트랙을 가지는 절연 지지부일 수 있다.

각각의 유연한 설편들(16)은 지지부(11)가 부착된 단부 가장자리 및 자유 단 부 가장자리를 가진다. 구속되지 않을 때, 유연한 설편(16)은 브러시(15)를 정류기의 부분들과 함께 그것의 접촉 지점 안으로 위치시키는 방법으로 지지부에 유연한 설편들(16)을 부착하는 지점(point)이 결정된다. 그러나, 유연한 설편(16)은 브러시(15)를 접촉 지점으로부터 떨어지게 유지하는 물러난 지점, 즉 설치 지점에 유지될 수 있는 어느 정도의 휨을 가진다. 캐치(17)는 유연한 설편(16)을 설치 지점에 유지하여 둔다.

캐치(17)는 유연한 설편(16)과 평행하게 연장하고 제 1 단부 및 유연한 설편을 유지하도록 설계된 측면 고리(18)를 구비한 제 2 자유 단부를 가진 길쭉한 조각일 수 있다. 캐치의 고리(18)가 유연한 설편을 유지할 때, 설편의 자유 단부는 정류기 설치 지점에서 설편에 부착된 브러시(15)를 위치시키는 방법과 같이 캐치(17)를 향하여 뒤로 당겨진다. 캐치(17)의 고리(18)는 그것을 뒤쪽으로 기울이는 설편(16)의 표면 위로 연장하는 손가락 모양의 것일 수 있다. 유연한 설편(16)의 자유 단부는 지지부(11)에 고정된 그것의 단부 상에 설편의 회전에 의해 움직인다.

캐치(17)의 고리(18)가 설편(16)에서 풀릴 때, 도 3에 도시된 바와 같이, 설편(16)의 자유 단부는 지지부(11)에 고정된 단부 상에서 회전하는, 탄성적인 되돌아옴(elastic rebound)에 의해 자연스럽게 돌아온다. 다음으로, 설편(16)에 부착된 브러시(15)는 정류기의 접촉 지점에 위치한다.

캐치 조각(17)의 고정 단부는 유연한 설편(16)에 고정될 수 있다. 예를 들어, 정류기 하우징의 제조 부품들의 수를 최소화하기 위하여, 캐치(17)는 유연한 설편(16)과 함께 단일 조각으로 될 수 있다. 따라서 유연한 설편(16)과 캐치 조 각(17)을 포함하는 조립은 클립(clip)의 종류로 되어 있다.

게다가, 유연한 설편(16)은 전기적으로 전도성이 있을 수 있다. 예를 들어, 그것들은 구리 판들로 이루어질 수 있다. 다음으로, 정류기와 전기 공급부를 브러시들에 접촉하도록 브러시를 위치시키는 기능을 결합함으로써 본 발명에 따른 정류기 하우징을 더욱 단순화시키기 위하여, 이러한 설편(16)들은 전기적 연결부로서 작용할 수 있다. 다음으로, 설편(16)들은 전도성 재료나 접착제로 브러시들에 용접되거나 접착된다.

정류기 하우징(10)은 또한 예를 들어 간섭 필터(interference filter)를 구성하거나 정류기가 설계된 모터와 함께 임피던스 정합(impedance matching)을 제공하는 커패시터(capacitors)들, 코일들 또는 저항들과 같은 다른 구성요소들(미도시)을 포함할 수 있다.

정류기 하우징 상의 다른 구성요소들의 실시예 및 배열에 따라, 오직 약간의 설편(16)들만이 전도성이 있을 수 있고 다른 브러시들은 종래의 동편조에 의해 전기적으로 연결된다. 또는 모든 설편(16)들이 전도성이 있을 수 있다.

도 3은 브러시를 접촉 지점에 위치시키기 위해 로드(31)에 의해 캐치(17)를 풀어 놓은 모습을 도식적으로 보여준다. 캐치들(17)은 감속 기어 케이스와 같은 모터 구성요소 케이스의 조립을 위해 로드(31)에 의해 바로 풀어질 수 있다. 예를 들어 창문 조절 모터의 감속 기어와 같은 가속 기어 케이스에 예를 들어 감속 기어 케이스와 단일 조각으로 플라스틱으로 만들어지고 주조된 통합된 로드들이 제공될 수 있다.

감속 기어 케이스가 이미 정류기 하우징 내에 설치된 정류기를 포함하는 모터에 조립될 때, 감속 기어 케이스에 제공된 로드들(31)은 유연한 설편(16)들 상의 캐치들(17)을 작동시킨다. 특히, 로드들은 캐치의 고리(18)가 설편(16)의 표면에서 미끄러져 나갈 때까지 유연한 설편(16)으로부터 길쭉한 조각들을 멀리 미는 방법으로, 유연한 설편(16)의 표면에 대략 평행한 방향으로 캐치 조각들(17) 위에서 누르도록 설계되었다. 다음으로, 유연한 설편(16)은 캐치(17) 및 모든 구속 상태로부터 풀린다. 다음으로, 유연한 설편(16)은 브러시(15)가 정류기의 접촉 위치에 있도록 선택된 그것의 휴면 지점(resting position)으로 돌아온다.

본 발명에 따른 정류기 하우징을 포함하는 직류 전기 모터는 다음에 의해 조립된다. 그러한 모터는 분해도로 도 4에 도시되어 있다.

본 발명에 따른 정류기 하우징(10)은 전도성이 있을 수 있는 유연한 설편(16)을 예를 들어 인쇄회로기판에 직접 부착하는 것과 같이 지지부(11)에 부착함으로써 제조된다. 정류기 접촉 브러시(15)는 각각의 설편에 부착된다. 유연한 설편이 지지부에 고정되는 지점은 구속받지 않는 상태일 때, 설편(16)이 정류기와 함께 그것의 접촉 지점으로 브러시(15)를 위치시키는 방법으로 선택된다. 캐치(도 4에 미도시)는 또한 각각의 설편(16)을 위해 제공된다. 캐치는 상기한 고리를 구비한 클립의 한 팔(one arm)을 가진 클립의 형태로 기계가공된 길쭉한 조각의 부분을 형성할 수 있다. 도 2에 도시된 것처럼 캐치와 함께 유연한 설편(16)을 고정시킴으로써, 브러시는 설치 지점으로 위시한다. 다음으로, 정류기 하우징은 지지부(50)에 부착된다.

다음으로, 고정자(40)와 정류기(21)를 포함한 로터 축(20)은 지지부(50)에 의해 정류기 하우징(10)에 조립될 수 있다. 로터 축(20)은 고정자 및 지지부(50) 안으로 지나가며, 접촉 브러시들(15)과 마주보는 정류기(21)를 위치시키는 방법으로 정류기 하우징의 지지부(11)에 평행하게 연장한다. 게다가, 정류기 부분들(21)은 로터 권선들에 전기적으로 연결되어 있고 브러시들(15)은 지지부(11)에 의해 모터(60)를 위한 전기 공급 연결부에 연결된다. 이러한 로터의 조립 단계는 설치 지점에서 유지되는, 즉 정류기와 함께 그것들의 접촉 지점에서 뒤로 떨어진 브러시들(15)에 의해 힌지로 연결되지 않는다.

정류기를 구비한 로터가 정류기 하우징에 설치되면, 유연한 설편(16)들은 브러시들(15)을 정류기의 접촉 위치로 가져오기 위해 풀릴 수 있다. 유연한 설편(16)을 푸는 것은 감속 기어 케이스(30)가 조립될 때 수행될 수 있다. 감속 기어 케이스(30)는 도 3을 참조하여 상술한 것처럼, 캐치들을 작동시키도록 설계된 로드들(도 4에 미도시)을 포함할 수 있다. 그러므로, 유연한 설편(16)들을 푸는 것은 감속 케이스의 조립에 의해 자동적으로 수행되고, 이는 정류기(21)와 접촉하도록 브러시들(15)을 위치시키는 수동 작동을 막아준다. 조립된 상태에서, 브러시들이 정류기의 접촉 지점에 유지되는 것을 보장하기 위해 로드들은 유연한 설편들로부터 떨어지게 캐치들을 유지하고 있다.

물론, 본 발명은 예시들로 상술한 실시예들에 한정되지 않는다. 따라서, 유연한 설편들(16) 및 캐치들(17)의 모양뿐 아니라 지지부(11)에 그것들을 고정하는 것은 본 발명의 범위를 넘어서지 않게 수정될 수 있다. 동일하게, 본 발명은 캐치 작동 로드들(31)을 포함하는 감속 기어 케이스를 참고하여 상술되었다. 그러나, 이러한 로드들(31)은 예를 들어 모터의 고정자와 같은 본 발명의 적용에 의존하는 다른 모터 구성부분의 케이스에 공급될 수 있다.

본 명세서 내에 포함되어 있음.

Claims (12)

1. -지지부(11);

   -상기 지지부에 부착된 유연한 설편(舌片)들(16);

   -정류기의 접촉 지점으로 브러시들에 힘을 가하도록 설계된 상기 유연한 설편들(16)에 부착된 브러시들(15); 및

   -상기 유연한 설편들(16)을 상기 접촉 지점으로부터 떨어진 지점에서 유지하도록 설계된 캐치들(17)을 포함하는 전기 모터용 정류기 하우징(10).
2. 제 1항에 있어서,

   적어도 하나의 상기 유연한 설편(16)은 전기적으로 전도성이 있는 것을 특징으로 하는 전기 모터용 정류기 하우징.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 지지부는 인쇄회로기판(11)인 것을 특징으로 하는 전기 모터용 정류기 하우징.
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 유연한 설편들(16)은 브러시들(15)에 전기를 공급하는 것을 특징으로 하는 전기 모터용 정류기 하우징.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 캐치(17)는 상기 유연한 설편에 평행하게 연장하고 제 1 고정 단부 및 상기 유연한 설편을 유지하도록 설계된 측면 고리가 설치된 제 2 자유 단부를 가진 길쭉한 조각인 것을 특징으로 하는 전기 모터용 정류기 하우징.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 캐치 조각(17)의 고정 단부는 상기 유연한 설편(16)에 부착된 것을 특징으로 하는 전기 모터용 정류기 하우징.
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 캐치(17)는 상기 유연한 설편(16)과 단일 조각으로 된 것을 특징으로 하는 전기 모터용 정류기 하우징.
8. -제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 정류기 하우징(10);

   -상기 정류기 하우징의 상기 브러시들(15) 사이에서 조립된 정류기(21)가 설치된 로터 축(20);

   -상기 정류기의 접촉 지점으로 브러시들(15)에 힘을 가하는 상기 유연한 설편들(16)을 풀어 놓는 방법으로 상기 캐치들(17)을 작동시키도록 설계된 로드들(31)을 포함하는 모터 구성요소의 케이스(30)를 포함하는 직류 전기 모터.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 로드들(31)은 상기 케이스(30)와 단일 조각으로 된 것을 특징으로 하는 직류 전기 모터.
10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서,

    적어도 하나의 상기 로드(31)는 유연한 설편(16)으로부터 떨어져 캐치(17)를 유지하는 것을 특징으로 하는 직류 전기 모터.
11. 제 8항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 로드들(31)을 포함하는 상기 케이스(30)는 창문 조절 모터의 감속 기어 케이스인 것을 특징으로 하는 직류 전기 모터.
12. -제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 정류기 하우징(10)을 공급하는 단계;

    -상기 정류기 하우징 지지부와 함께 정류기(21)가 설치된 로터 축(20)과 고정자를 조립하는 단계; 및

    -상기 캐치들(17)을 작동시키도록 설계된 로드들(31)을 포함하는 모터 구성요소(30) 케이스의 조립에 의해 상기 유연한 설편들(16)을 푸는 단계를 포함하는 직류 전기 모터의 조립 방법.

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