KR20070066107A

KR20070066107A - 전기모터의 브러시 홀딩장치

Info

Publication number: KR20070066107A
Application number: KR1020050126890A
Authority: KR
Inventors: 임영일; 김욱
Original assignee: 동양기전 주식회사
Priority date: 2005-12-21
Filing date: 2005-12-21
Publication date: 2007-06-27
Also published as: KR101073082B1

Abstract

본 발명은 전기모터의 브러시 홀딩장치에 관한 것이다. 이는 전기모터의 엔드커버에 일체로 형성되는 것으로서, 모터내의 정류자에 그 선단부가 접한 상태로 외부의 전기를 정류자측으로 유도하는 브러시 및 상기 브러시를 정류자 측으로 탄성 지지하는 스프링을 그 내부에 수용하는 브러시하우징과; 상기 브러시하우징에 착탈 가능하게 끼움 결합하며 상기 브러시 및 스프링을 브러시하우징 내부로 지지하는 브러시홀더를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은, 브러시 및 스프링을 수용하는 브러시하우징을 엔드커버에 일체로 성형하고, 또한 상기 브러시하우징을 커버하기 위한 브러시홀더를 상기 브러시하우징에 착탈 가능하게 끼움 결합하는 구성을 가져 전체적인 구조가 간단하고 조립이 용이하며, 특히 상기 브러시홀더가 브러시하우징에 대해 착탈 가능하므로 브러시의 교체가 그만큼 간단하고, 상기 스프링을 브러시의 중심축선상에 직선으로 유지시킬 수 있어 정류자에 대한 브러시의 탄성 접촉력이 균일하게 유지될 수 있게 한다.

Description

전기모터의 브러시 홀딩장치{Brush holding device in electric motor}

도 1은 종래의 브러시 홀딩장치를 설명하기 위하여 도시한 엔드커버 유니트의 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 브러시 홀딩장치의 구성을 나타내 보인 일부 절제 분해 사시도이다.

도 3은 상기 도 2에 도시한 브러시하우징의 절제 사시도이다.

도 4는 상기 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도이다.

도 5는 상기 도 2에 도시한 브러시 홀딩장치의 조립된 모습을 도시한 사시도이다.

도 6은 상기 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

14:엔드커버 14a:로터지지홈 14b:전선인입구멍

14c:리벳고정부 16:절연판 18:터미널

18a:고정부 18b:접속부 18c:인입선고정부

20:스태이 20a:접속구멍 20b:리벳고정구멍

20c:터미널고정구멍 20d:브러시홀더고정구멍 21:리벳

22:브러시 22a:접속전력선 24:스프링

26:브러시홀더 26a:압착고정부 40:엔드커버

40a:로터지지홈 42a:접속부 42b:전선고정부

44:브러시하우징 44a:케이스 44b:장착돌기

44c:스프링지지대 44d:내부공간 46:브러시홀더

46a:장공 46b:스프링지지부 46c:걸림구멍

본 발명은 전기모터의 브러시 홀딩장치에 관한 것이다.

전기모터의 케이싱 후방에 결합하는 엔드커버는, 케이싱 내에 구비되는 구동축의 후단부를 회전 가능하게 지지함과 아울러 구동축에 고정되어 있는 정류자에 외부 전기를 인가하는 다수의 브러시를 정류자측으로 탄성 지지하는 역할을 한다.

이를 위해 상기 엔드커버의 중앙부에는 상기 구동축의 후단부를 수용 지지하기 위한 로터지지홈이 형성되어 있고, 상기 로터지지홈의 주변에는 브러시를 장착하기 위한 다수의 브러시 홀딩장치가 구비된다. 상기 브러시 홀딩장치의 형식이나 개수는 모터의 모델에 따라 가지 각색이지만 공통적으로 정류자의 회전 중심축을 기준으로 등각 위치한다.

도면을 참조하면, 엔드커버(14)의 중앙부에 로터지지홈(14a)이 형성되어 있 고 상기 로터지지홈(14a)의 양측부에는 리벳고정부(14c)가, 하부에는 전선인입구멍(14b)이 마련되어 있음을 알 수 있다. 상기 전선인입구멍(14b)은 모터에 전기를 공급하는 전력선이 통과하는 구멍이다.

또한 상기 엔드커버(14)의 내측면에는 절연판(16)과 터미널(18)과 스태이(20)가 차례로 결합한다. 상기 스태이(20)는 절연판(16)과 터미널(18)을 사이에 둔 채 리벳(21)을 통해 엔드커버(14)에 결합한다. 상기 리벳(21)은 스태이(20)에 형성되어 있는 리벳고정구멍(20b)을 통해 엔드커버(14)의 리벳고정부(14c)에 고정됨으로써 엔드커버(14)에 대해 절연판(16)과 터미널(18)을 견고히 지지한다.

상기 터미널(18)은 외부로부터 제공된 전기를 브러시(22)로 전달하기 위한 한 쌍의 전기요소로서, 스태이(20)의 접속구멍(20a)을 통해 브러시(22)측으로 노출되는 네 개의 접속부(18b)와, 상기 전선인입구멍(14b)을 통해 들어온 전력선이 끼워져 결합되는 인입선고정부(18c)로 이루어진다.

아울러 상기 터미널(18)에는 고정부(18a)도 마련되어 있다. 상기 고정부(18a)는 스태이(20)에 터미널(18)을 결합시키기 위한 것으로서, 스태이(20)에 형성되어 있는 터미널고정구멍(20c)에 끼워져 결합한다.

상기 절연판(16)은 엔드커버(14)와 터미널(18)간의 전기 절연을 위한 것으로서, 외부로부터 터미널(18)로 공급된 전기가 상기 엔드커버(14)측으로 누설되지 않도록 한다.

한편, 상기 스태이(20)에는 네 개의 브러시(22)와, 상기 각 브러시(22)를 중앙으로 탄성지지하는 스프링(24)과, 상기 브러시(22) 및 스프링(24)을 그 내부에 수용하되 브러시(22)가 정류자측으로 근접하도록 한쪽이 개방된 네 개의 브러시홀더(26)가 구비된다. 상기 브러시(22)는 접속전력선(22a)을 통해 터미널(18)에 마련되어 있는 각 접속부(18b)에 전기적으로 연결된다.

상기 브러시홀더(26)는 브러시(22)를 지지하는 브러시 홀딩장치로서, 소정두께의 금속판을 절곡 형성한 것이다. 상기 브러시홀더(26)의 스태이(20)를 향하는 단부에는 압착고정부(26a)가 일체로 형성되어 있다. 상기 압착고정부(26a)는 스태이(20)에 형성되어 있는 브러시홀더고정구멍(20d)에 끼워진 후 스태이(20)를 관통한 부위가 한쪽으로 절곡 압착됨으로써 브러시홀더(26)를 스태이(20)에 대해 고정시킨다.

결국 각 브러시(22) 및 스프링(24)은 브러시홀더(26)에 수용된 상태로, 브러시홀더(26)가 스태이(20)에 결합됨에 의해 정류자(미도시) 주변에 배치된다.

그러나 상기한 바와 같이 이루어지는 종래의 브러시홀딩장치 즉 브러시홀더는, 브러시홀더(26) 자체의 형상이 복잡하여 제작이 번거롭고 특히 브러시홀더(26)를 스태이(20)에 고정시키기 위하여, 스태이(20)에 브러시홀더고정구멍(20d)을 별도로 형성하여야 하는 불편이 있었다.

또한 상기 브러시홀더(26)는 다소 복잡한 프레싱 공정을 통해 제작되는데, 원재료인 넓은 금속판에 절곡전의 브러시홀더(브러시홀더(26)의 전개된 상태)를 타발하는 과정에서 버려지는 부분이 있어 금속판의 소모가 많다.

이에 더하여 상기 스태이(20)에 브러시홀더고정구멍(20d)을 형성하는 것도 쉬운 일이 아니어서 예컨대 브러시홀더고정구멍(20d)의 슬릿폭이 상기 압착고정부 (26a)의 두께보다 많이 넓을 경우 브러시홀더(26)가 견고히 고정될 수 없다.

아울러 상기한 바와같이, 브러시홀더고정구멍(20d)을 통해 스태이(20)를 통과한 압착고정부(26a)의 선단을 한쪽으로 절곡하여 스태이(20)의 뒷면에 압착하여야 결합이 이루어지므로 압착을 위한 설비가 추가로 필요하다.

한편 상기한 종래의 브러시홀더(26)에는 스프링(24)을 일직선으로 지지해주는 지지수단이 없어 스프링(24)이 일직선을 유지하지 못하고 항상 꺾인 상태로 위치한다. 압축코일 스프링이 일직선을 이루지 못하면 탄성력이 작아져 브러시 지지효과가 떨어지게 됨은 물론이다.

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 브러시 및 스프링을 수용하는 브러시하우징을 엔드커버에 일체로 성형하고, 또한 상기 브러시하우징을 커버하기 위한 브러시홀더를 상기 브러시하우징에 착탈 가능하게 끼움 결합하는 구성을 가져 전체적인 구조가 간단하고 조립이 용이하며, 특히 상기 브러시홀더가 브러시하우징에 대해 착탈 가능하므로 브러시의 교체가 그만큼 간단하고, 상기 스프링을 직선으로 유지할 수 있어 정류자에 대한 브러시의 탄성 접촉력이 균일하게 유지될 수 있게 하는 전기모터의 브러시 홀딩장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 전기모터의 엔드커버에 일체로 형성되는 것으로서, 모터내의 정류자에 그 선단부가 접한 상태로 외부의 전기를 정류자측으로 유도하는 브러시 및 상기 브러시를 정류자 측으로 탄성 지지하는 스프링 을 그 내부에 수용하는 브러시하우징과; 상기 브러시하우징에 착탈 가능하게 끼움 결합하며 상기 브러시 및 스프링을 브러시하우징 내부로 지지하는 브러시홀더를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 브러시하우징은, 상기 정류자의 회전중심축을 기준으로 등각 위치하고 상기 브러시 및 스프링을 수용하는 수용공간을 갖는 케이스를 포함하며, 상기 케이스와 브러시홀더의 사이에는 케이스에 대해 브러시홀더를 착탈 가능하게 결착시키는 결착수단이 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 결착수단은; 상기 케이스의 소정부위에 돌출 형성된 장착돌기와, 상기 브러시홀더에 마련되며 상기 장착돌기에 끼워짐으로써 케이스에 브러시홀더를 고정시키는 걸림구멍을 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 브러시하우징의 내부에는 상기 스프링을 직선형태로 유지하기 위한 스프링지지수단이 구비되고, 상기 브러시홀더에는, 상기 스프링지지수단과 더불어 스프링을 직선 형태로 유지하기 위한 스프링지지부가 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스프링지지수단은, 케이스내에 일체로 형성되며 스프링의 중심축선을 브러시의 중심축선에 맞추어 위치시키는 스프링지지대를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스프링지지부는, 상기 브러시홀더에 마련되며 케이스의 내부공간으로 돌출되어 스프링을 내부공간측으로 지지하는 선형돌기인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 2에 도시한 바와같이, 본 실시예에 따른 브러시 홀딩장치는, 엔드커버(40)의 내측면에 일체로 형성되며 그 내부에 브러시(22)와 스프링(24)을 수용하는 브러시하우징(44)과, 상기 브러시하우징(44)에 착탈 가능하게 끼워져 브러시하우징(44)을 커버하는 브러시홀더(46)를 포함하여 구성된다.

상기 엔드커버(40)의 내부에는 도 1을 통해 설명한 터미널(다른 형태의 터미널)이 장치되어 있고, 상기 터미널의 접속부(42a)와 전선고정부(42b)가 엔드커버(40) 외부로 노출되어 있다. 상기 전선고정부(42b)는 외부의 전력선이 고정되는 부위이고, 접속부(42a)는 브러시의 접속전력선(22a)과 전기적으로 연결되는 단자이다.

여하튼 상기 브러시하우징(44)은, 로터지지홈(40a)을 중심으로 등각 배치되며 반지름방향으로 연장되는 케이스(44a)와, 상기 케이스(44a)의 외측벽면에 돌출 형성되는 장착돌기(44b)와, 상기 케이스(44a)의 내부 바닥면에 마련되며 그 위에 스프링(24)이 놓여지는 스프링지지대(44c)로 이루어진다. 기본적으로 상기 브러시하우징(44)은 엔드커버(40)를 사출 성형할 때 같이 제작된다. 곧, 브러시하우징(44)은 엔드커버(40)와 일체를 이룬다.

상기 각 케이스(44a)는 평행한 측벽으로 구획된 내부공간을 제공하며 그 내부에 브러시(22)를 직선이동 가능하게 지지한다. 직선이동이라 함은 정류자(미도 시)를 향한 이동을 의미한다.

상기 장착돌기(44b)는 브러시홀더(46)에 마련되어 있는 걸림구멍(46c)에 끼워지는 돌기로서 도 5에 도시한 바와같이 각 걸림구멍(46c)에 삽입됨으로써 브러시홀더(46)를 브러시하우징(44)에 대해 고정시킨다. 특히 상기 장착돌기(44b)의 상면은 브러시홀더(46)측으로 경사져 있으므로, (각 걸림구멍(46c)을 장착돌기(44b)에 겨냥한 상태로) 브러시홀더(46)를 브러시하우징(44)측으로 가압하기만 하더라도 장착이 이루어진다.

상기 스프링지지대(44c)는 스프링(24)을 지지하여 스프링(24)이 꺾이지 않도록 함과 아울러 스프링(24)의 중심축이 브러시(22)의 중심축에 맞게 해주는 역할을 한다. 상기 브러시(22)의 단면이 정사각형이고 스프링(24)의 외경이 상기 정사각형의 한쪽 변의 길이와 같다면 상기 스프링지지대(44c)가 불필요할 것이다.

하지만 대부분의 경우, 브러시의 단면이 정사각형이 아니고 또한 사용하는 스프링의 직경도 브러시의 단면 넓이보다 작으므로, 대개 스프링(24)은 브러시의 중심축에 위치하지 못하고 어느 한쪽으로 치우쳐 있거나 꺾이게 된다. 스프링(24)이 브러시의 중심축선에 일직선을 유지한 상태로 위치하여야 브러시에 충분한 탄성 지지력을 제공할 수 있고 그에 따라 정류자에 대한 브러시의 탄성 접촉력이 균일하게 될 수 있지만, 상기와 같이 스프링이 한쪽으로 편심되거나 꺾일 경우에는 브러시에 효과적인 탄성 지지력을 제공할 수 없게 된다.

본 실시예에서 상기 스프링지지대(44c)가 케이스(44a) 내부의 바닥면에 위치하고 있지만 필요에 따라 그 위치를 변경할 수 있으며 예컨대 케이스(44a)의 내벽 면에 형성될 수 도 있다.

한편, 상기 브러시홀더(46)는 브러시하우징(44)에 착탈 가능하게 결합하여 브러시하우징(44)을 커버함으로써 브러시(22)나 스프링(24)이 케이스(44a)로부터 이탈되지 않게 한다. 상기 브러시홀더(46)는 금속판을 프레싱 가공하여 제작할 수 도 있고 합성수지로 성형 제작할 수 도 있다.

상기 브러시홀더(46)는 양측 단부에는 사각의 관통구멍이 형성되어 있다. 상기 사각의 구멍은 걸림구멍(46c)으로서 도 5에 도시한 바와같이 장착돌기(44b)를 수용한다.

또한 상기 브러시홀더(46)의 중앙부에는 장공(46a)과 스프링지지부(46b)가 형성되어 있다. 상기 장공(46a)은 브러시(22)의 이동방향으로 연장된 구멍으로서 브러시(22)의 접속전력선(22a)을 통과시켜 접속전력선(22a)이 접속부(42a)에 연결되도록 한다.

상기 스프링지지부(46b)는 상기 장공(46a)과 같은 방향으로 연장되어 상기 스프링(24)측으로 돌출된 선형(線型) 돌기이다.(도 4 참조). 상기 스프링지지부(46b)는 도 6에 도시한 바와같이 스프링(24)을 스프링지지대(44c)측으로 지지하여 스프링지지대(44c)와 더불어 스프링(24)을 브러시의 중심축 부위에서 일직선으로 유지시킨다.

도시한 바와같이, 케이스(44a)가 제공하는 내부공간(44d)의 바닥면 일측에 스프링지지대(44c)가 형성되어 있다. 상기 스프링지지대(44c)의 세부 형상은 스프 링(24)을 효과적으로 지지할 수 있는 목적으로 다양하게 변형 가능함은 물론이다.

아울러 상기 케이스(44a) 외벽면에 장착돌기(44b)가 마련되어 있음을 알 수 있다. 상기 장착돌기(44b)에는 하향 경사진 경사면이 형성되어 브러시홀더(46)와의 결합을 용이하게 유도한다.

도 4는 상기 도 2의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도이다.

도면을 참조하면, 브러시홀더(46)의 장공(46a) 측부에 스프링지지부(46b)가 형성되어 있음을 알 수 있다. 상기 스프링지지부(46b)는 장공(46a)의 길이방향으로 연장된 선형돌기로서 도 6에 도시한 바와같이 스프링(24)을 스프링지지대(44c)측으로 지지한다. 상기 스프링지지부(46b)의 돌출 정도는 사용하는 스프링의 규격에 따라 달라지게 된다.

도시한 바와같이, 각 브러시하우징(44)이 브러시(22) 및 스프링(24)을 수용한 상태로 브러시홀더(46)와 결합하고 있다. 상기 브러시하우징(44)에 대한 브러시홀더(46)의 결합은 이미 설명한 바와같이 걸림구멍(46c)내에 장착돌기(44b)가 끼워짐으로써 이루어진다.

아울러 필요시 상기 브러시하우징(44)으로부터 브러시홀더(46)를 분리하기 위해서는 브러시홀더(46)의 일측단부를 벌려 해당부위의 걸림구멍(46c)으로부터 장착돌기(44b)를 이탈시킨 상태로 브러시홀더(46)를 빼내면 된다.

도 6은 상기 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선 단면도이다.

도면을 참조하면, 브러시하우징(44)의 케이스(44a)가 제공하는 내부공간(44d)에 스프링(24)과 브러시(22)가 삽입되어 있다. 상기 스프링(24) 및 브러시(22)는 브러시홀더(46)에 의해 커버되어 내부공간(44d)으로부터 외부로 튕겨 나갈 염려가 없다.

또한 상기 스프링(24)은 스프링지지대(44c)에 올려진 상태로 스프링지지부(46b)에 의해 지지되므로, 브러시(22)의 중심축선상에 위치하며 (꺾이지 않고) 일직선을 이룬다. 따라서 그만큼 브러시를 화살표 F방향으로 탄성 가압하는 힘이 편중되지 아니하여 정류자에 대한 브러시의 탄성 접촉력이 균일하다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims

전기모터의 엔드커버에 일체로 형성되는 것으로서, 모터내의 정류자에 그 선단부가 접한 상태로 외부의 전기를 정류자측으로 유도하는 브러시 및 상기 브러시를 정류자 측으로 탄성 지지하는 스프링을 그 내부에 수용하는 브러시하우징과;

상기 브러시하우징에 착탈 가능하게 끼움 결합하며 상기 브러시 및 스프링을 브러시하우징 내부로 지지하는 브러시홀더를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기모터의 브러시 홀딩장치.
제 1항에 있어서,

상기 브러시하우징은, 상기 정류자의 회전중심축을 기준으로 등각 위치하고 상기 브러시 및 스프링을 수용하는 수용공간을 갖는 케이스를 포함하며,

상기 케이스와 브러시홀더의 사이에는 케이스에 대해 브러시홀더를 착탈 가능하게 결착시키는 결착수단이 구비된 것을 특징으로 하는 전기모터의 브러시 홀딩장치.
제 2항에 있어서,

상기 결착수단은;

상기 케이스의 소정부위에 돌출 형성된 장착돌기와,

상기 브러시홀더에 마련되며 상기 장착돌기에 끼워짐으로써 케이스에 브러시 홀더를 고정시키는 걸림구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기모터의 브러시 홀딩장치.
제 1항에 있어서,

상기 브러시하우징의 내부에는 상기 스프링을 직선형태로 유지하기 위한 스프링지지수단이 구비되고,

상기 브러시홀더에는, 상기 스프링지지수단과 더불어 스프링을 직선 형태로 유지하기 위한 스프링지지부가 마련된 것을 특징으로 하는 전기모터의 브러시 홀딩장치.
제 4항에 있어서,

상기 스프링지지수단은, 케이스내에 일체로 형성되며 스프링의 중심축선을 브러시의 중심축선에 맞추어 위치시키는 스프링지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기모터의 브러시 홀딩장치.
제 5항 또는 제 6항에 있어서,

상기 스프링지지부는, 상기 브러시홀더에 마련되며 케이스의 내부공간으로 돌출되어 스프링을 내부공간측으로 지지하는 선형돌기인 것을 특징으로 하는 전기모터의 브러시 홀딩장치.