KR20220159834A - Brush holder device for DC motor with brush damage proof function and Assembly method of the DC motor includling thereof - Google Patents

Brush holder device for DC motor with brush damage proof function and Assembly method of the DC motor includling thereof Download PDF

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Abstract

A brush holder device for DC motor to prevent damage of a brush according to the present invention capable of including an assembling hole through which an amateur shaft is penetrated, installing the brush to be slid, and being pressurized toward the center of the assembling hole by an elastic pressurizing member. The brush holder device comprises: a holder body which includes the assembling hole; the brush which is elastically pressurized toward the assembling hole; a pigtail core wire which is fixed to the brush; and a pigtail holder which includes a hook which is hooked to the pigtail core wire, and is assembled in a fixed rod formed in the holder body in a state of applying power to the hook to prevent the brush from protruding into the assembling hole. The pigtail holder is configured not to contact a rectifier contact surface of the brush.

Description

브러시의 손상이 방지되는 직류 모터용 브러시 홀더 장치 및 그 브러시 홀더 장치를 포함한 직류 모터의 조립 방법{Brush holder device for DC motor with brush damage proof function and Assembly method of the DC motor includling thereof}Brush holder device for DC motor with brush damage proof function and assembly method of the DC motor includling thereof

본 발명은 직류 모터용 브러시 홀더 장치에 관한 것으로서, 더 구체적으로는 브러시 홀더를 아마추어 샤프트와 조립하는 과정에서 브러시의 정류자 접촉면이 손상되는 것을 방지할 수 있는 브러시 홀더 장치의 구조 및 조립 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a brush holder device for a DC motor, and more particularly, to a structure and assembly method of the brush holder device capable of preventing damage to the commutator contact surface of a brush in the process of assembling the brush holder with an armature shaft. .

일반적으로 자동차에는 수십개의 직류 모터가 설치된다. 예컨대, 자동차의 도어에는 도어 윈도우를 승강 시키기 위한 승강장치로 직류 모터에 의해 승강시키는 파워 윈도우 장치가 있다. 그 밖에, 와이퍼 장치, 전동 시트, 썬루프, 사이드 미러 등에도 직류 모터가 사용된다.In general, dozens of DC motors are installed in automobiles. For example, the door of a vehicle includes a power window device that lifts a door window by a DC motor. In addition, DC motors are also used in wiper devices, electric seats, sunroofs, side mirrors, and the like.

이와 같은 직류 모터가 사용되는 장치는 대체로 모터의 아마추어 샤프트의 회전 토크를 변환하고 동력 전달 방향을 바꾸기 위해 웜기와 웜휠의 조합 구조가 채용된다. 웜기어는, 예컨대, 모터의 아마추어 샤프트의 일단부에 압입됨으로써 모터의 아마추어 샤프트과 일체로 회전할 수 있다. 또한, 직류 모터는 회전자에 전기를 공급하기 위한 장치로서 브러시가 구비된 브러시 홀더 장치가 설치된다. 브러시 홀더 장치는 브러시가 스프링에 의해 모터의 회전자에 구비된 정류자를 향해 가압 접촉될 수 있도록 설치된다. 따라서, 브러시 홀더 장치는 모터의 아마추어 샤프트가 통과할 수 있는 조립공이 구비되는 것이 일반적이다.A device using such a DC motor generally employs a combination structure of a worm gear and a worm wheel to convert rotational torque of an armature shaft of the motor and change a power transmission direction. The worm gear can rotate integrally with the armature shaft of the motor by being press-fitted to one end of the armature shaft of the motor, for example. In addition, the DC motor is provided with a brush holder device having brushes as a device for supplying electricity to the rotor. The brush holder device is installed so that the brush can press and contact toward the commutator provided on the rotor of the motor by means of a spring. Therefore, the brush holder device is generally provided with an assembly hole through which the armature shaft of the motor can pass.

그런데, 브러시 홀더 장치에 수용된 브러시는 스프링에 의해 정류자 쪽으로 가압되도록 설치되어 있다. 이에 따라 브러시 홀더 장치와 아마추어 샤프트가 조립되는 과정에서 브러시가 아마추어 샤프트 쪽으로 돌출되지 않도록 브러시 홀더 장치에 카본 스토퍼가 설치된다. 카본 스토퍼는 원통 형상의 구조물로 상기 조립공에 가조립된다. 이에 따라 브러시는 상기 카본 스토퍼에 의해 상기 조립공 내측으로 돌출되지 않는다. 브러시 홀더 장치를 아마추어 샤프트에 조립하는 공정에서 아마추어 샤프트에 조립된 정류자가 상기 카본 스토퍼를 아마추어 셔프트의 축 방향으로 밀어 내면서 정류자가 상기 조립공에 조립된다. 그 결과 브러시는 자연스럽게 정류자에 가압 접촉된다. 분리된 카본 스토퍼는 수거하여 재활용 된다. 그런데, 이와 같은 방식의 조립 구조가 적용된 경우 상기 카본 스토퍼가 정류자에 의해 밀려 나가는 과정에서 브러시의 정류자 접촉면에 오일과 같은 이물질이 묻거나 스크래치가 발생하여 브러시 접촉면의 품질이 나빠져 모터 작동시 진동 및 소음 불량을 일으킬 수 있는 문제점이 있다.By the way, the brush accommodated in the brush holder device is installed so as to be pressed toward the commutator by a spring. Accordingly, a carbon stopper is installed in the brush holder device to prevent the brush from protruding toward the armature shaft during assembly of the brush holder device and the armature shaft. The carbon stopper has a cylindrical structure and is temporarily assembled in the assembly hole. Accordingly, the brush does not protrude into the assembly hole due to the carbon stopper. In the process of assembling the brush holder device to the armature shaft, the commutator assembled to the armature shaft pushes the carbon stopper in the axial direction of the armature shaft, and the commutator is assembled to the assembly hole. As a result, the brush naturally comes into pressure contact with the commutator. The separated carbon stoppers are collected and recycled. However, when the assembly structure of this type is applied, foreign matter such as oil or scratches occur on the commutator contact surface of the brush while the carbon stopper is pushed out by the commutator, resulting in poor quality of the brush contact surface, resulting in vibration and noise during motor operation. There are problems that can cause defects.

001 KR 10-2015-0144173 A (2015.12.24)001 KR 10-2015-0144173 A (2015.12.24) 002 KR 10-1927344 B1 (2018.12.04)002 KR 10-1927344 B1 (2018.12.04)

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 브러시 홀더 장치와 아마추어 샤프트의 조립 공정에서, 종래 카본 스토퍼를 대체하여, 브러시의 정류자 접촉면의 손상을 방지하도록 구조가 개선된 피그테일 홀더를 브러시 홀더 장치에 적용함으로써 조립 품질이 향상된 직류 모터용 브러시 홀더 장치 및 그 브러시 홀더 장치를 포함한 직류 모터의 조립 방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention has been made to solve the above-described problems, and in the assembly process of the brush holder device and the armature shaft, a pig with an improved structure to prevent damage to the commutator contact surface of the brush by replacing the conventional carbon stopper An object of the present invention is to provide a brush holder device for a DC motor with improved assembly quality by applying a tail holder to the brush holder device and a method for assembling a DC motor including the brush holder device.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 브러시의 손상이 방지되는 직류 모터용 브러시 홀더 장치는, 아마추어 샤프트가 관통하는 조립공이 구비되며, 브러시가 슬라이딩 가능하게 설치되어 탄성 가압 부재에 의해 상기 조립공의 중심을 향해 가압되도록 구성된 브러시 홀더 장치에 있어서,In order to achieve the above object, a brush holder device for a DC motor in which damage to a brush is prevented according to the present invention includes an assembly hole through which an armature shaft passes, and a brush is slidably installed at the center of the assembly hole by an elastic pressing member. In the brush holder device configured to be pressed toward,

상기 브러시 홀더 장치는,The brush holder device,

상기 조립공이 구비된 홀더 몸체;a holder body provided with the assembly hole;

상기 조립공을 향해 탄성 가압되는 브러시;a brush that is elastically pressed toward the assembly hole;

상기 브러시에 고정된 피그테일 심선; 및a pigtail core wire fixed to the brush; and

상기 피그테일 심선에 걸리는 후크가 구비되며, 상기 브러시가 상기 조립공의 내측으로 돌출되지 않도록 상기 후크에 힘을 가한 상태로 상기 홀더 몸체에 형성된 고정봉에 조립된 피그테일 홀더;를 포함함으로써 상기 피그테일 홀더가 상기 브러시의 정류자 접촉면과 접촉되지 않도록 구성된 점에 특징이 있다.A pigtail holder having a hook caught on the pigtail core wire and assembled to a fixing bar formed in the holder body in a state in which force is applied to the hook so that the brush does not protrude into the assembly hole; It is characterized in that the holder is configured not to come into contact with the commutator contact surface of the brush.

상기 후크는 일정한 각도 만큼 이격된 한 쌍이 구비되며,The hook is provided with a pair spaced apart by a predetermined angle,

상기 고정봉은 일정한 거리만큼 이격된 한 쌍이 구비되며,The fixing rod is provided with a pair spaced apart by a predetermined distance,

상기 고정봉은 상기 홀더 몸체의 상부로부터 상방으로 돌출 형성되어 상기 홀더 몸체에 형성된 고정공에 결합되는 외팔보 기둥 형태의 구조물인 것이 바람직하다.Preferably, the fixing bar is a cantilever column-shaped structure that protrudes upward from an upper portion of the holder body and is coupled to a fixing hole formed in the holder body.

상기 고정봉은 상기 아마추어 샤프트의 길이 방향과 평행하게 연장된 것이 바람직하다.Preferably, the fixing bar extends parallel to the longitudinal direction of the armature shaft.

상기 피그테일 홀더는 판상의 구조물인 것이 바람직하다.The pigtail holder is preferably a plate-shaped structure.

상기 피그테일 홀더는 설비 자동 제거용 슬롯공이 구비된 것이 바람직하다.It is preferable that the pigtail holder is provided with a slot hole for automatic equipment removal.

상기 브러시 홀더 장치를 포함한 직류 모터 장치의 조립 방법으로서,As a method of assembling a DC motor device including the brush holder device,

상기 조립공으로 상기 아마추어 샤프트가 관통하여 조립되는 홀더 조립 단계; 및a holder assembling step of assembling the armature shaft through the assembly hole; and

상기 홀더 조립 단계의 후에 수행되며, 상기 피그테일 홀더를 상기 홀더 몸체로부터 제거함으로써 상기 브러시가 상기 정류자에 접촉되도록 하는 브러시 위치 복원 단계;를 포함한 점에 특징이 있다.A brush position restoration step is performed after the holder assembling step and removes the pigtail holder from the holder body so that the brush comes into contact with the commutator.

본 발명에 따른 브러시의 손상이 방지되는 직류 모터용 브러시 홀더 장치 및 그 브러시 홀더 장치를 포함한 직류 모터의 조립 방법은, 브러시가 설치된 브러시 홀더 장치가 회전자를 구성하는 아마추어 샤프트에 조립될 때 브러시의 정류자 접촉면과 접촉되지 않도록 설치된 피그테일 홀더에 의해 브러시가 고정공 내측으로 돌출되지 않도록 구성됨으로써, 브러시 홀더 장치를 조립하는 과정에서 종래의 카본 스토퍼가 채용된 구조에 비하여 브러시의 정류자 접촉면을 오염시키거나 훼손시키지 않으므로 모터의 NVH 성능을 향상시키는 효과를 제공한다.A brush holder device for a DC motor in which damage to the brush is prevented according to the present invention and a method for assembling a DC motor including the brush holder device are provided when the brush holder device in which the brush is installed is assembled to the armature shaft constituting the rotor, the brush The brush is configured so that the brush does not protrude into the fixing hole by the pigtail holder installed so as not to contact the commutator contact surface, thereby contaminating the commutator contact surface of the brush compared to a structure in which a conventional carbon stopper is employed during the assembly of the brush holder device Since it does not damage it, it provides the effect of improving the NVH performance of the motor.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 브러시 홀더 장치가 포함된 직류 모터 장치의 내부 구조를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 브러시 홀더 장치의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 브러시 홀더 장치의 평면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 Ⅳ - Ⅳ 선 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 브러시 홀더 장치가 포함된 직류 모터 장치의 조립 방법을 구성하는 공정도이다.
도 6은 도 5에 도시된 가조립 단계에서 조립공과 아마추어 샤프트의 상대 위치를 보여주는 도면이다.
도 7은 도 5에 도시된 후조립 단계에서 조립공과 아마추어 샤프트의 상대 위치를 보여주는 도면이다.
도 8은 도 5에 도시된 브러시 위치 복원 단계를 보여주는 도면이다.1 is a diagram showing the internal structure of a DC motor device including a brush holder device according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view of the brush holder device shown in Figure 1;
Figure 3 is a plan view of the brush holder device shown in Figure 2;
FIG. 4 is a cross-sectional view along the line IV - IV shown in FIG. 1 .
5 is a process chart constituting a method of assembling a DC motor device including a brush holder device according to the present invention.
FIG. 6 is a view showing the relative positions of an assembly hole and an armature shaft in the temporary assembly step shown in FIG. 5 .
FIG. 7 is a view showing relative positions of an assembly hole and an armature shaft in the post-assembly step shown in FIG. 5 .
FIG. 8 is a diagram showing a brush position restoration step shown in FIG. 5 .

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 브러시 홀더 장치가 포함된 직류 모터 장치의 내부 구조를 보여주는 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 브러시 홀더 장치의 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 브러시 홀더 장치의 평면도이다. 도 4는 도 1에 도시된 Ⅳ - Ⅳ 선 단면도이다. 도 5는 본 발명에 따른 브러시 홀더 장치가 포함된 직류 모터 장치의 조립 방법을 구성하는 공정도이다. 도 6은 도 5에 도시된 가조립 단계에서 조립공과 아마추어 샤프트의 상대 위치를 보여주는 도면이다. 도 7은 도 5에 도시된 후조립 단계에서 조립공과 아마추어 샤프트의 상대 위치를 보여주는 도면이다. 도 8은 도 5에 도시된 브러시 위치 복원 단계를 보여주는 도면이다.1 is a diagram showing the internal structure of a DC motor device including a brush holder device according to a preferred embodiment of the present invention. Figure 2 is a perspective view of the brush holder device shown in Figure 1; Figure 3 is a plan view of the brush holder device shown in Figure 2; FIG. 4 is a cross-sectional view along the line IV - IV shown in FIG. 1 . 5 is a process chart constituting a method of assembling a DC motor device including a brush holder device according to the present invention. FIG. 6 is a view showing the relative positions of an assembly hole and an armature shaft in the temporary assembly step shown in FIG. 5 . FIG. 7 is a view showing relative positions of an assembly hole and an armature shaft in the post-assembly step shown in FIG. 5 . FIG. 8 is a diagram showing a brush position restoration step shown in FIG. 5 .

도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 브러시의 손상이 방지되는 직류 모터용 브러시 홀더 장치(40, 이하 "브러시 홀더 장치"라 함)는 직류 모터 장치(10)를 구성한다. 상기 브러시 홀더 장치(40)는 직류 모터 장치(10)의 회전자를 구성하는 정류자(34)에 전기를 공급하는 브러시(50)가 설치되는 장치다.1 to 8, a brush holder device (40, hereinafter referred to as "brush holder device") for a DC motor in which damage to a brush is prevented according to a preferred embodiment of the present invention constitutes a DC motor device (10). do. The brush holder device 40 is a device in which a brush 50 for supplying electricity to the commutator 34 constituting the rotor of the DC motor device 10 is installed.

상기 직류 모터 장치(10)는 고정자(20)와 회전자(30)와 브러시 홀더 장치(40)를 포함한다.The DC motor device 10 includes a stator 20, a rotor 30, and a brush holder device 40.

상기 고정자(20)는 영구자석이 구비된 고정자 하우징을 포함한다.The stator 20 includes a stator housing equipped with permanent magnets.

상기 회전자(30)는 상기 고정자(20)에 회전 가능하게 설치된다. 상기 회전자(30)는 아마추어 샤프트(32)와, 코어(33)와, 코일(미도시)과, 정류자(34)와, 웜기어(36)를 포함한다.The rotor 30 is rotatably installed on the stator 20 . The rotor 30 includes an armature shaft 32, a core 33, a coil (not shown), a commutator 34, and a worm gear 36.

상기 아마추어 샤프트(32)는 회전자(30)의 중심축을 구성한다. 상기 아마추어 샤프트(32)의 일단부에는 코어(33)가 결합된다. 코어(33)에는 다수의 코일이 권선된다. 코일은 정류자(34)에 전기적으로 연결된다.The armature shaft 32 constitutes a central axis of the rotor 30 . A core 33 is coupled to one end of the armature shaft 32. A plurality of coils are wound around the core 33 . The coil is electrically connected to commutator 34.

상기 정류자(34)는 상기 코어(33) 인근에 배치되며 상기 아마추어 샤프트(32)와 일체로 회전될 수 있도록 상기 아마추어 샤프트(32)에 고정된다. 상기 정류자(34)는 다수의 정류자편으로 구성된다.The commutator 34 is disposed near the core 33 and is fixed to the armature shaft 32 so as to rotate integrally with the armature shaft 32 . The commutator 34 is composed of a plurality of commutator pieces.

상기 웜기어(36)는 상기 아마추어 샤프트(32)의 타단부에 고정된다. 상기 웜기어(36)는 상기 아마추어 샤프트(32)에 예컨대 압입 방식으로 고정될 수 있다. 상기 웜기어(36)의 회전 중심과 상기 아마추어 샤프트(32)의 회전 중심은 일치한다. 상기 웜기어(36)는 외주면에 웜기어부가 형성된다. 상기 웜기어(36)는 아마추어 샤프트(32)의 회전에 의해 발생하는 회전력을 웜휠과 같은 다른 동력전달부재에 전달한다. 상기 웜기와 웜휠은 동력전달의 방향을 바꾸며 회전 토크를 변화시킨다.The worm gear 36 is fixed to the other end of the armature shaft 32 . The worm gear 36 may be fixed to the armature shaft 32 by, for example, a press fit method. The center of rotation of the worm gear 36 coincides with the center of rotation of the armature shaft 32 . The worm gear 36 has a worm gear part formed on an outer circumferential surface. The worm gear 36 transmits the rotational force generated by the rotation of the armature shaft 32 to another power transmission member such as a worm wheel. The worm machine and the worm wheel change the direction of power transmission and change the rotational torque.

상기 브러시 홀더 장치(40)는 상기 고정자(20)와 상기 회전자(30) 사이에 배치된다. 상기 브러시 홀더 장치(40)는 외부에서 공급되는 전기를 상기 정류자(34)에 공급하는 브러시(50)가 설치되는 장치다. 상기 브러시 홀더 장치(40)에는 브러시(50)와 그 브러시(50)에 전기를 공급하는 제어기판이 설치될 수 있다.The brush holder device 40 is disposed between the stator 20 and the rotor 30 . The brush holder device 40 is a device in which a brush 50 for supplying electricity supplied from the outside to the commutator 34 is installed. A brush 50 and a control board supplying electricity to the brush 50 may be installed in the brush holder device 40 .

상기 브러시 홀더 장치(40)는 홀더 몸체(42)와, 조립공(44)과, 브러시(50)와, 고정봉(48)과, 피그테일 홀더(60)를 포함한다.The brush holder device 40 includes a holder body 42, an assembly hole 44, a brush 50, a fixing bar 48, and a pigtail holder 60.

상기 홀더 몸체(42)는 합성수지 소재를 사출성형하여 제조될 수 있다. 상기 홀더 몸체(42)에는 브러시(50)에 전기를 공급하기 위한 커넥터가 구비될 수 있다. 상기 홀더 몸체(42)에는 브러시(50)가 슬라이딩 가능하게 설치된다. 상기 브러시(50)는 예컨대, 스프링과 같은 탄성 가압 부재에 의해 조립공(44)의 중심을 향해 가압되도록 구성된다.The holder body 42 may be manufactured by injection molding a synthetic resin material. A connector for supplying electricity to the brush 50 may be provided on the holder body 42 . A brush 50 is slidably installed on the holder body 42 . The brush 50 is configured to be pressed toward the center of the assembly hole 44 by an elastic urging member such as a spring.

상기 조립공(44)은 상기 홀더 몸체(42)를 관통하는 구멍이다.The assembly hole 44 is a hole passing through the holder body 42 .

상기 조립공(44)은 웜기어(36)가 구비된 아마추어 샤프트(32)가 관통하는 구멍이다. 상기 조립공(44)은 상기 웜기어(36)의 외경(R1)보다 크게 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 조립공(44)은 상기 웜기어(36)의 외경(R1)의 크기 보다 1mm 내지 1.5mm 더 크게 형성될 수 있다. 상기 조립공(44)을 관통하는 아마추어 샤프트(32)의 중심축의 위치는, 상기 조립공(44)을 관통하는 과정의 위치와, 상기 조립공(44)을 관통한 후 조립 완료된 상태의 위치가 동일하지 않도록 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 조립공(44)을 관통하는 아마추어 샤프트(32)의 중심축의 위치는, 관통하는 과정에서 아마추어 샤프트(32)의 중심축의 위치에 비하여, 관통한 후 조립 완료된 상태의 아마추어 샤프트(32)의 중심축의 위치가 상기 브러시(50) 쪽에 더 편심되도록 구성될 수 있다. 상기 조립공(44)은 제1가상공(45)과 제2가상공(46)이 합성되어 형성될 수 있다.The assembly hole 44 is a hole through which the armature shaft 32 equipped with the worm gear 36 passes. The assembly hole 44 may be larger than the outer diameter R1 of the worm gear 36 . For example, the assembly hole 44 may be formed to be 1 mm to 1.5 mm larger than the outer diameter R1 of the worm gear 36 . The position of the central axis of the armature shaft 32 penetrating the assembly hole 44 is such that the position of the armature shaft 32 passing through the assembly hole 44 and the position of the assembled state after passing through the assembly hole 44 are not the same. can be configured. In this case, the position of the central axis of the armature shaft 32 penetrating the assembly hole 44 is higher than that of the armature shaft 32 in the process of penetrating the armature shaft 32 in an assembled state after penetrating. The location of the central axis of may be configured to be more eccentric toward the brush 50. The assembly hole 44 may be formed by combining the first virtual hole 45 and the second virtual hole 46 .

상기 제1가상공(45)은 아마추어 샤프트(32)가 상기 조립공(44)을 관통하여 조립 완료된 후의 아마추어 샤프트(32)의 중심축의 위치를 기준으로, 상기 정류자(34)의 외경(R2)의 크기 이상으로 정의된 가상의 구멍이다. 상기 제1가상공(45)의 크기는 상기 정류자(34)의 외경(R2)보다 1mm 내지 1.5mm 정도 더 큰 것이 바람직하다.The first imaginary hole 45 has an outer diameter R2 of the commutator 34 based on the position of the central axis of the armature shaft 32 after the armature shaft 32 passes through the assembly hole 44 and is assembled. It is an imaginary hole defined beyond its size. The size of the first virtual hole 45 is preferably about 1 mm to 1.5 mm larger than the outer diameter R2 of the commutator 34 .

상기 제2가상공(46)은, 상기 아마추어 샤프트(32)가 상기 조립공(44)을 관통하는 과정에서 상기 아마추어 샤프트(32)의 중심축의 위치를 기준으로, 상기 웜기어(36)의 외경(R1)의 크기 이상으로 정의된 가상의 구멍이다. 상기 제1가상공(45)의 중심(C2)과 제2가상공(46)의 중심(C1)은 서로 일치하지 않는다. 상기 조립공(44)은 상기 제2가상공(46)과 상기 제1가상공(45)이 합성된 형태의 구멍일 수 있다. 예컨대, 상기 조립공(44)은 상기 제2가상공(46)이 상기 제1가상공(45)과 상기 브러시(50)에 가까운 쪽에서 내접하도록 형성된 원형 구멍일 수 있다.The second imaginary hole 46 has an outer diameter R1 of the worm gear 36 based on the position of the central axis of the armature shaft 32 while the armature shaft 32 passes through the assembly hole 44. ) is an imaginary hole defined above the size of The center C2 of the first imaginary hole 45 and the center C1 of the second imaginary hole 46 do not coincide with each other. The assembly hole 44 may be a hole formed by combining the second virtual hole 46 and the first virtual hole 45 . For example, the assembly hole 44 may be a circular hole formed so that the second imaginary hole 46 is inscribed at a side close to the first imaginary hole 45 and the brush 50 .

상기 제2가상공(46)은 상기 웜기어(36)가 간섭 없이 통과할 수 있는 크기의 구멍이다. 상기 제1가상공(45)은 상기 브러시 홀더 장치(40)에 구비된 브러시(50)가 상기 정류자(34)에 슬라이딩 접촉될 때, 상기 조립공(44)의 내측으로 노출되는 양이 가장 적게 형성되는 크기의 구멍이다.The second virtual hole 46 is a hole of a size through which the worm gear 36 can pass without interference. When the brush 50 provided in the brush holder device 40 is in sliding contact with the commutator 34, the amount of the first virtual hole 45 exposed to the inside of the assembly hole 44 is minimal. It is a hole the size of

한편, 다른 실시 예에서, 상기 조립공(44)은, 상기 조립공(44)을 관통하는 과정에서의 아마추어 샤프트(32)의 중심축의 위치를 기준으로 하는 구멍(C1을 중심으로 하는 제2가상공)과, 상기 조립공(44)을 관통하여 조립 완료된 후의 아마추어 샤프트(32)의 중심축의 위치를 기준으로 하는 구멍(C2를 중심으로 하는 제1가상공)이 결합된 장공 또는 오뚜기 형태의 구멍일 수도 있다.Meanwhile, in another embodiment, the assembly hole 44 is a hole based on the position of the central axis of the armature shaft 32 in the process of penetrating the assembly hole 44 (the second virtual hole centered on C1). It may also be a long hole or a crow-shaped hole in which a hole (a first imaginary hole centered on C2) penetrates the assembly hole 44 and is based on the position of the central axis of the armature shaft 32 after assembly is completed. .

상기 브러시(50)는 막대 형상의 구조물로서 전기 전도성이 양호한 탄소 소결체로 제조될 수 있다. 상기 브러시(50)에는 피그테일 심선(52)이 고정된다. 상기 피그테일 심선(52)은 상기 브러시(50)의 상면에 연결될 수 있다. 상기 피그테일 심선(52)은 상기 제어기판에 전기적으로 연결된다.The brush 50 is a rod-shaped structure and may be made of a carbon sintered body having good electrical conductivity. A pigtail core wire 52 is fixed to the brush 50. The pigtail core wire 52 may be connected to an upper surface of the brush 50 . The pigtail core wire 52 is electrically connected to the control board.

상기 고정봉(48)은 상기 홀더 몸체(42)의 상부에서 상방으로 돌출 형성된 외팔보 기둥 형상의 구조물이다. 더 구체적으로, 상기 고정봉은 상기 아마추어 샤프트의 길이 방향과 평행하게 연장될 수 있다. 상기 고정봉(48)의 횡단면은 원형으로 구성될 수 있다. 상기 고정봉(48)은 일정한 거리만큼 이격된 한 쌍이 구비될 수 있다. 상기 고정봉(48)은 후술하는 피그테일 심선에 외력을 가하여 상기 브러시(50)가 상기 조립공(44)의 내측으로 돌출되지 않도록 하는 피그테일 홀더(60)를 일정한 위치에 고정하기 위해 마련된 것이다. 상기 고정봉(48)은 후술하는 고정공(64)에 결합된다.The fixing rod 48 is a cantilever column-shaped structure protruding upward from the upper portion of the holder body 42 . More specifically, the fixing bar may extend parallel to the length direction of the armature shaft. A cross section of the fixing rod 48 may be configured in a circular shape. The fixing bar 48 may be provided with a pair spaced apart by a predetermined distance. The fixing rod 48 is provided to fix the pigtail holder 60 at a certain position, which prevents the brush 50 from protruding into the assembly hole 44 by applying an external force to the pigtail core wire, which will be described later. The fixing rod 48 is coupled to a fixing hole 64 to be described later.

상기 피그테일 홀더(60)는 판상의 구조물이다. 상기 피그테일 홀더(60)는 모터의 조립 과정에서만 사용되는 부재이다. 상기 피그테일 홀더(60)는 상기 브러시 홀더 장치(40)가 아마추어 샤프트(32)와 조립된 후에는 제거된다. 상기 피그테일 홀더(60)는 회수 후 재사용될 수 있다.The pigtail holder 60 is a plate-like structure. The pigtail holder 60 is a member used only in the assembly process of the motor. The pigtail holder 60 is removed after the brush holder device 40 is assembled with the armature shaft 32. The pigtail holder 60 can be reused after recovery.

상기 피그테일 홀더(60)는 후크(62)와, 고정공(64)과, 슬롯공(66)을 구비한다.The pigtail holder 60 includes a hook 62, a fixing hole 64, and a slot hole 66.

상기 후크(62)는 상기 피그테일 심선(52)에 걸리는 부분이다. 상기 후크(62)는 좌우로 돌출 형성된 한 쌍이 구비된다. 상기 후크(62)는 상기 브러시(50)가 상기 조립공(44)의 내측으로 돌출되지 않도록 상기 브러시(50)에 작용하는 탄성 복원력 보다 큰 외력을 가하기 위해 마련된다. 상기 피그테일 홀더(60)는 상기 후크(62)에 걸린 피그테일 심선(52)에 외력을 가한 상태로 상기 홀더 몸체(42)에 형성된 고정봉(48)에 조립된다. 상기 피그테일 홀더(60)는 상기 브러시(50)의 정류자 접촉면(54)이 상기 브러시 홀더 장치(40)가 아마추어 샤프트(32)와 조립되는 과정에서 정류자(34)와 접촉되지 않도록 하는 작용을 한다. 상기 후크(62)는 일정한 각도 만큼 이격되도록 배치된 한 쌍이 구비된다. 각각의 후크(62)는 서로 다른 위치에 배치된 브러시(50)가 상기 조립공(44)의 내측으로 돌출되는 것을 방지한다.The hook 62 is a part caught on the pigtail core wire 52 . The hook 62 is provided with a pair protruding left and right. The hook 62 is provided to apply an external force greater than the elastic restoring force acting on the brush 50 so that the brush 50 does not protrude into the assembly hole 44 . The pigtail holder 60 is assembled to the fixing rod 48 formed on the holder body 42 in a state in which an external force is applied to the pigtail core wire 52 caught on the hook 62 . The pigtail holder 60 serves to prevent the commutator contact surface 54 of the brush 50 from contacting the commutator 34 while the brush holder device 40 is assembled with the armature shaft 32. . The hook 62 is provided with a pair disposed to be spaced apart by a predetermined angle. Each hook 62 prevents the brushes 50 disposed at different positions from protruding into the assembly hole 44 .

상기 슬롯공(66)은 상기 피그테일 홀더(60)를 상하로 관통하는 구멍이다. 상기 슬롯공(66)은 상기 고정공(64)이 이격된 방향으로 길게 형성된 장공으로 형성될 수 있다. 상기 슬롯공(66)은 상기 피그테일 홀더(60)를 홀더 몸체(42)에 조립하거나 그 홀더 몸체(42)로부터 분리하는 과정에서 설비의 자동 제거가 쉽도록 하기 위해 마련된 것이다.The slot hole 66 is a hole that passes through the pigtail holder 60 vertically. The slot hole 66 may be formed as a long hole formed long in a direction in which the fixing hole 64 is spaced apart. The slot hole 66 is provided to facilitate automatic removal of equipment in the process of assembling or separating the pigtail holder 60 from the holder body 42 .

이하에서는 상술한 바와 같은 구성요소를 포함한 브러시 홀더 장치(40)를 포함한 직류 모터 장치의 조립 방법으로서, 브러시 홀더 장치(40)와 회전자(30)를 조립하는 방법을 구체적으로 설명한다. 특히, 상술한 피그테일 홀더(60)의 작용 효과를 중심으로 설명한다.Hereinafter, as a method of assembling a DC motor device including the brush holder device 40 including the above-described components, a method of assembling the brush holder device 40 and the rotor 30 will be described in detail. In particular, the operational effect of the above-described pigtail holder 60 will be mainly described.

상기 직류 모터 장치의 조립 방법은, 홀더 조립 단계(S20)와 브러시 위치 복원 단계(S30)를 포함한다.The assembly method of the DC motor device includes a holder assembly step (S20) and a brush position restoration step (S30).

상기 홀더 조립 단계(S20) 전에 웜기어 압입 단계(S10)가 수행될 수 있다. 상기 웜기어 압입 단계(S10)는, 상기 아마추어 샤프트(32)에 상기 웜기어(36)를 압입 고정한다. 상기 웜기어(36)는 상기 아마추어 샤프트(32)의 외주면에 강제 압입 형태로 결합될 수 있다.A worm gear press-fitting step (S10) may be performed before the holder assembling step (S20). In the worm gear press-fitting step (S10), the worm gear 36 is press-fitted and fixed to the armature shaft 32. The worm gear 36 may be coupled to the outer circumferential surface of the armature shaft 32 in a forcible press fit form.

상기 홀더 조립 단계(S20)는, 상기 조립공(44)으로 상기 아마추어 샤프트(32)가 관통하도록 상기 브러시 홀더 장치(40)를 조립한다. 상기 홀더 조립 단계(S20)는 홀더 가조립 단계(S21)와 홀더 후조립 단계(S22)를 포함할 수 있다.In the holder assembling step (S20), the brush holder device 40 is assembled so that the armature shaft 32 passes through the assembly hole 44. The holder assembly step (S20) may include a holder pre-assembly step (S21) and a holder post-assembly step (S22).

상기 홀더 가조립 단계(S21)는, 상기 웜기어 압입 단계(S10)의 후에 수행된다. 상기 홀더 가조립 단계(S21)에서는, 상기 웜기어(36)와 상기 아마추어 샤프트(32)가 조립된 상태로 중심축이 상기 조립공(44)을 구성하는 구멍 중 제2가상공(46)의 중심(C1)을 관통한다. 상기 홀더 가조립 단계(S21)는 상기 브러시 홀더 장치(40)를 고정자 하우징에 조립하는 초기 단계에서 수행된다. 상기 홀더 가조립 단계(S21)에서 상기 아마추어 샤프트(32)의 중심축의 위치는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제2가상공(46)의 중심(C1)과 일치한다. 상기 제2가상공(46)은 상기 웜기어(36)를 간섭 없이 통과한다.The holder provisionally assembling step (S21) is performed after the worm gear press-fitting step (S10). In the preliminary assembling step of the holder (S21), the central axis is the center (C1) of the second virtual hole 46 among the holes constituting the assembly hole 44 in a state in which the worm gear 36 and the armature shaft 32 are assembled ) penetrates The preliminary assembly of the holder ( S21 ) is performed at an initial stage of assembling the brush holder device 40 to the stator housing. In the preliminary assembly of the holder ( S21 ), the position of the central axis of the armature shaft 32 coincides with the center C1 of the second virtual hole 46 as shown in FIG. 6 . The second virtual hole 46 passes through the worm gear 36 without interference.

상기 홀더 후조립 단계(S22)는, 상기 홀더 가조립 단계(S21)의 후에 수행된다. 상기 홀더 후조립 단계(S22)에서, 상기 조립공(44)에 수용된 정류자(34)가 상기 브러시 홀더 장치(40)에 설치된 브러시(50)에 가까워지도록 상기 브러시 홀더 장치(40)를 편심 이동시킨다. 상기 홀더 후조립 단계(S22)에서, 상기 브러시 홀더 장치(40)는 고정자 하우징에 완전하게 고정된다. 더 구체적으로 상기 홀더 후조립 단계(S22)에서 아마추어 샤프트(32)의 중심축이 제2가상공(46)의 중심(C1) 위치에서 제1가상공(45)의 중심(C2) 위치로 편심 이동한다. 상기 홀더 후조립 단계(S22)에서 상기 아마추어 샤프트(32)의 중심축의 위치는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1가상공(45)의 중심(C2)과 일치한다. 이에 따라 상기 정류자(34)는 최적의 위치에 배치될 수 있다.The holder post-assembly step (S22) is performed after the holder preliminary assembly step (S21). In the post-assembling step of the holder (S22), the brush holder device 40 is eccentrically moved so that the commutator 34 accommodated in the assembly hole 44 approaches the brush 50 installed in the brush holder device 40. In the holder post-assembly step (S22), the brush holder device 40 is completely fixed to the stator housing. More specifically, in the holder post-assembly step (S22), the central axis of the armature shaft 32 is eccentric from the center (C1) position of the second imaginary hole (46) to the center (C2) position of the first imaginary hole (45). move In the holder post-assembly step (S22), the position of the central axis of the armature shaft 32 coincides with the center C2 of the first virtual hole 45, as shown in FIG. 7 . Accordingly, the commutator 34 can be placed in an optimal position.

상기 브러시 위치 복원 단계(S30)는, 상기 홀더 조립 단계(S20) 후에 수행된다. 상기 브러시 위치 복원 단계(S30)에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 피그테일 홀더(60)를 상기 홀더 몸체(42)로부터 제거함으로써, 상기 브러시(50)가 스프링과 같은 탄성 부재의 탄성 복원력에 의해 밀려서 상기 정류자(34)에 접촉되도록 한다.The brush position restoration step (S30) is performed after the holder assembling step (S20). In the brush position restoring step (S30), as shown in FIG. 8, by removing the pigtail holder 60 from the holder body 42, the brush 50 restores the elastic restoring force of an elastic member such as a spring. It is pushed by so that it comes into contact with the commutator 34.

이와 같은 과정에서 의해 상기 브러시 홀더 장치(40)가 완전하게 직류 모터 장치(10)에 조립 완료된다. 상기 브러시 홀더 장치(40)는 복수의 스크루에 의해 고정자 하우징에 고정될 수 있다.Through this process, the brush holder device 40 is completely assembled to the DC motor device 10. The brush holder device 40 may be fixed to the stator housing by a plurality of screws.

이와 같이, 본 발명에 따른 브러시의 손상이 방지되는 직류 모터용 브러시 홀더 장치 및 그 브러시 홀더 장치를 포함한 직류 모터의 조립 방법은, 브러시가 설치된 브러시 홀더 장치가, 회전자를 구성하는 아마추어 샤프트에 조립될 때 브러시의 정류자 접촉면과 접촉되지 않도록 설치된 피그테일 홀더에 의해 브러시가 고정공 내측으로 돌출되지 않도록 구성됨으로써, 브러시 홀더 장치를 조립하는 과정에서 종래의 카본 스토퍼가 채용된 구조에 비하여 브러시의 정류자 접촉면을 오염시키거나 훼손시키지 않으므로 모터의 NVH 성능을 향상시키는 효과를 제공한다.As described above, in the brush holder device for a DC motor in which damage to the brush is prevented according to the present invention and the assembly method of the DC motor including the brush holder device, the brush holder device in which the brush is installed is assembled to the armature shaft constituting the rotor. The brush is configured so that the brush does not protrude into the fixing hole by the pigtail holder installed so that it does not come into contact with the commutator contact surface of the brush when it is in contact with the commutator contact surface of the brush, compared to a structure in which a conventional carbon stopper is employed in the process of assembling the brush holder device. Since it does not contaminate or damage the motor, it provides an effect of improving the NVH performance of the motor.

또한, 본 발명의 바람직한 실시 예와 같이, 조립공이 제1가상공과 제2가상공의 합성 형태로 이루어진 경우, 웜기어가 아마추어 샤프트에 조립된 상태로 브러시 홀더 장치가 조립될 수 있으므로 종래 구조 보다 조립성이 현저하게 향상되는 효과가 있다.In addition, as in the preferred embodiment of the present invention, when the assembly hole is made of a combination of the first virtual hole and the second virtual hole, the brush holder device can be assembled with the worm gear assembled to the armature shaft, resulting in better assemblability than the conventional structure. This significantly improves the effect.

이상, 바람직한 실시 예를 들어 본 발명에 대해 설명하였으나, 본 발명이 그러한 예들에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 다양한 형태의 실시 예가 구체화될 수 있을 것이다.In the above, the present invention has been described with preferred embodiments, but the present invention is not limited by such examples, and various types of embodiments may be embodied within a scope that does not depart from the technical spirit of the present invention.

10 : 직류 모터 장치
20 : 고정자
30 : 회전자
32 : 아마추어 샤프트
33 : 코어
34 : 정류자
36 : 웜기어
40 : 브러시 홀더 장치
42 : 홀더 몸체
44 : 조립공
45 : 제1가상공
46 : 제2가상공
48 : 고정봉
50 : 브러시
52 : 피그테일 심선
54 : 정류자 접촉면
60 : 피그테일 홀더
62 : 후크
64 : 고정공
66 : 슬롯공
C1 : 제2가상공의 중심
C2 : 제1가상공의 중심
R1 : 웜기어의 외경
R2 : 정류자의 외경
S10 : 웜기어 압입 단계
S20 : 홀더 조립 단계
S21 : 홀더 가조립 단계
S22 : 홀더 후조립 단계
S30 : 브러시 위치 복원 단계10: DC motor device
20: stator
30: rotor
32 : armature shaft
33: core
34: commutator
36: worm gear
40: brush holder device
42: holder body
44: Assembler
45: 1st virtual hole
46: 2nd virtual hole
48: fixed bar
50 : brush
52: pigtail core wire
54: commutator contact surface
60: pigtail holder
62: hook
64: fixed hole
66: slot ball
C1: the center of the second virtual hole
C2: the center of the first virtual hole
R1: outer diameter of worm gear
R2: outer diameter of commutator
S10: worm gear press-in step
S20: Holder assembly step
S21: Holder provisional assembly step
S22: Holder post-assembly step
S30: Brush position restoration step

Claims (6)

아마추어 샤프트가 관통하는 조립공이 구비되며, 브러시가 슬라이딩 가능하게 설치되어 탄성 가압 부재에 의해 상기 조립공의 중심을 향해 가압되도록 구성된 브러시 홀더 장치에 있어서,
상기 브러시 홀더 장치는,
상기 조립공이 구비된 홀더 몸체;
상기 조립공을 향해 탄성 가압되는 브러시;
상기 브러시에 고정된 피그테일 심선; 및
상기 피그테일 심선에 걸리는 후크가 구비되며, 상기 브러시가 상기 조립공의 내측으로 돌출되지 않도록 상기 후크에 힘을 가한 상태로 상기 홀더 몸체에 형성된 고정봉에 조립된 피그테일 홀더;를 포함함으로써 상기 피그테일 홀더가 상기 브러시의 정류자 접촉면과 접촉되지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 브러시의 손상이 방지되는 직류 모터용 브러시 홀더 장치.A brush holder device having an assembly hole through which an armature shaft passes, wherein a brush is slidably installed and configured to be pressed toward the center of the assembly hole by an elastic pressing member,
The brush holder device,
a holder body provided with the assembly hole;
a brush that is elastically pressed toward the assembly hole;
a pigtail core wire fixed to the brush; and
A pigtail holder having a hook caught on the pigtail core wire and assembled to a fixing bar formed in the holder body in a state in which force is applied to the hook so that the brush does not protrude into the assembly hole; A brush holder device for a DC motor preventing damage to the brush, characterized in that the holder is configured not to come into contact with the commutator contact surface of the brush. 제1항에 있어서,
상기 후크는 일정한 각도 만큼 이격된 한 쌍이 구비되며,
상기 고정봉은 일정한 거리만큼 이격된 한 쌍이 구비되며,
상기 고정봉은 상기 홀더 몸체의 상부로부터 상방으로 돌출 형성되어 상기 홀더 몸체에 형성된 고정공에 결합되는 외팔보 기둥 형태의 구조물인 것을 특징으로 하는 브러시의 손상이 방지되는 직류 모터용 브러시 홀더 장치.According to claim 1,
The hook is provided with a pair spaced apart by a predetermined angle,
The fixing rod is provided with a pair spaced apart by a predetermined distance,
The fixing bar is a brush holder device for a DC motor in which damage to the brush is prevented, characterized in that the structure protrudes upward from the upper part of the holder body and is coupled to the fixing hole formed in the holder body. 제2항에 있어서,
상기 고정봉은 상기 아마추어 샤프트의 길이 방향과 평행하게 연장된 것을 특징으로 하는 브러시의 손상이 방지되는 직류 모터용 브러시 홀더 장치.According to claim 2,
The brush holder device for a DC motor in which damage to the brush is prevented, characterized in that the fixing rod extends in parallel with the longitudinal direction of the armature shaft. 제1항에 있어서,
상기 피그테일 홀더는 판상의 구조물인 것을 특징으로 하는 브러시의 손상이 방지되는 직류 모터용 브러시 홀더 장치.According to claim 1,
The pigtail holder is a brush holder device for a DC motor in which damage to the brush is prevented, characterized in that the plate-like structure. 제1항에 있어서,
상기 피그테일 홀더는 설비 자동 제거용 슬롯공이 구비된 것을 특징으로 하는 브러시의 손상이 방지되는 직류 모터용 브러시 홀더 장치.According to claim 1,
The pigtail holder is a brush holder device for a DC motor in which damage to the brush is prevented, characterized in that provided with a slot hole for automatic equipment removal. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 브러시 홀더 장치를 포함한 직류 모터 장치의 조립 방법으로서,
상기 조립공으로 상기 아마추어 샤프트가 관통하여 조립되는 홀더 조립 단계; 및
상기 홀더 조립 단계의 후에 수행되며, 상기 피그테일 홀더를 상기 홀더 몸체로부터 제거함으로써 상기 브러시가 상기 정류자에 접촉되도록 하는 브러시 위치 복원 단계;를 포함한 것을 특징으로 하는 브러시 홀더 장치를 포함한 직류 모터의 조립 방법.
A method of assembling a DC motor device including the brush holder device according to any one of claims 1 to 5,
a holder assembling step of assembling the armature shaft through the assembly hole; and
A method of assembling a DC motor including a brush holder device comprising a; brush position restoration step performed after the holder assembling step, wherein the brush is brought into contact with the commutator by removing the pigtail holder from the holder body. .
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