KR900003400Y1 - 브러시 장치를 구비한 소형 회전기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

브러시 장치를 구비한 소형 회전기

제1도는 본 고안에 따르는 브러시 장치의 일실시예의 설명도.

제2도는 본 고안의 전제가 되는 소형 회전기의 사시도.

제3도는 제2도에 도시한 소형 회전기의 종단면도.

제4도는 제2도 및 제3도에 도시한 소형 회전기에 사용되고 있는 브러시 장치의 정면도.

제5도는 제4도에 도시한 브러시 장치의 측면도.

제6a도, 6b도 및 제7도는 제4도 및 제5도에 있어서 브러시 아암과 아암 가이드와의 고착부분의 확대단면도.

제8a도, 8b도는 본 고안에 있어서 제7도에 도시한 형을 채용하는 경우에 있어서 제7도에 도시한 C-C선 및 B-B선에 의한 단면 확대도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 모터 케이스 2 : 하우징

3 : 케이스덮개 4, 19 : 고정너트

7 : 베어링 8 : 회전자

9 : 시프트 10 : 정류자

12 : 브러시 장치 13 : 마그네트

14 : 아암 가이드 15 : 워셔

16 : 브러시 아암 17 : 터미널 판

18 : 고정판 21 : 스프링받이

22 : 판 스프링 23 :아암 계지부

24 : 아암 계지면

본 고안은 브러시 장치를 구비한 소형 회전기, 특히 선단부에 브러시를 구비함과 동시에 타단부에 전원 전압이 공급된 아암.가이드에 대해서 회동이 자유롭게 계지되는 아암 계지부를 구비한 2조의 브로시.아암을 구비하고 이루어지고, 이 계지부와 상기 아암.가이드와의 전기적 접촉 상태를 안정시키도록한 브러시 장치를 구비한 소형 회전기에 관한 것이다.

종래, 고출력용의 영구자석계자 소형 회전기 예컨대 소형 모터에 사용되고 있는 브러시 장치에 있어서는, 통상의 브러시, 홀더에 브러시와 스프링을 조립시켜, 스프링의 탄력성에 의해 브러시를 가압하는 구조의 것이 있으나, 이 구조의 브러시 장치는 브러시의 마모에 수반하여 브러시의 가압력이 변화하여 반드시 안정된 가압력이 얻어지지 않는 결점이 있었다. 그래서, 그 구조도 복잡한 결점이 있었다. 또한 탄성체의 브러시.아암에 브러시를 설치하여 이 브러시.아암의 탄성력만으로는 브러시의 가압력이 부족하기 때문에, 보조 브러시.아암을 설치한 구조의 것이 있으나, 이 구조의 브러시 장치는 상기한 구조의 브러시 장치와 같이 브러시의 마모에 의한 가압력의 불안정성. 그 구조의 복잡함 및 브러시 교환이 용이하게 할 수 없는 등의 결점을 갖고 있었다.

본원 출원인은 먼저 이러한 결점을 해결하기 위해 일본국 실용신안출원 소화59-120850호를 출원하고 있다.

아래에, 상기 출원의 브러시 장치를 구비한 소형 회전기를 제2도 내지 제6도를 참조하여 설명을 한다.

상기한 출원의 소형 회전기의 사시도를 도시한 제2도 및 그 종단면도를 도시한 제3도에 있어서, 통형상의 모터.케이스(1)의 양단에 하우징(2) 및 케이스덮개(3)가 고정너트(4)에 의해 고정이 되어 있다. 하우징(2)에는 고정너트(4)용의 장혈(도시 생략)이 설치되어져 있으며, 뒤에 상세히 설명하나 이 장혈에 의해 케이스 덮개(3)의 모터.케이스(1)에 대한 설치 위치가 바뀌어, 모터의 회전 방향에 의해 브러시가 가장 적합한 정류 위치에 오도록 조정이 가능하도록 되어 있다. 이 장혈은 하우징(2)에 설치된 풍공(도시 생략)과 함께, 냉각용의 통풍공으로서도 기능을 한다. 하우징(2), 및 케이스 덮개(3)의 각 중앙부는 베어링(7)을 거쳐서 회전자(8)의 시프트(9)을 축지하고 있다.

케이스 덮개(3)측의 시프트(9)에는 정류자(10)가 고착되어 있으며, 이 정류자(10)의 상방에 회전자(8)등에서 발생하는 열을 빼내는 장각공상의 풍공(11)이 적의한 간격으로 복수개 케이스 덮개(3)에 설치되어져 있다.

이 케이스 덮개(3)의 아래측은 다음에 설명하는 브러시 장치(12)를 설치시키는 리므부(3a)를 남겨 크게 깍이고 있으며, 이 깍인 케이스 덮개(3)의 아래측의 부분, 즉 케이스 덮개(3)의 내부로서 그 내면에 브러시 장치(12)가 고정되어 있다. 또한, 모터.케이스(1)의 중앙부에 2개의 마그네트(13)가 설치되어 있으나, 이 마그네트(13)의 존재를 명확하게 하기 위해서, 제3도에서는 마그네트(13)가 고정너트(4)에 대해서 방해가 되는 것은 아니다.

다음에 브러시 장치(12)에 대해서 설명을 한다.

제3도, 제4도(정면도), 제5도(우측면도), 제6a도(브러시.아암 부분의 확대 단면도), 제6b도(다른 실시예에 있어서 브러시.아암 부분의 확대도)를 특히 참조하여 보면 판단이 되는 바와 같이, 케이스 덮개(3)의 리므부(3a)에 2개의 아암.가이드(14)가 각각 고착되어 있다. 상기 설명한 케이스 덮개(3)는 합성수지등의 절연재가 사용이 되고 있으며, 금속재의 아암.가이드(14)와 리므부(3a)와의 고착은 워셔(15)를 거친 코킹등에 의해 행해지고 있다. 각 아암.가이드(14)에는 이 아암.가이드(14)의 지주 지름을 내경으로 하는 원형상으로 형성된 브러시.아암(16)의 일단, 즉 지주받이기부(16a)가 끼워넣어져 있으며, 또다시 브러시.아암(16)의 단면(16b)과 전기적으로 접속되는 터미널 판(17)이 끼워 넣어져 있다. 그래서 각 터미널 판(17)은 절연재의 고정판(18)을 거쳐서 고정너트(19)로 각각의 아암.가이드(14)에 고정되어 있다. 브러시.아암(16)의 강도를 보강하기 위해, 브러시 아암(16)의 지주받이 기부(16d)의 지주받이 기부(16a)의 부분에는 리브(16c)가 설치되어, 또한 이 브러시.아암(16)의 장수방향 측면에 접은 조각(16d)이 형성되어 있다. 또한 아암.가이드(14)와 브러시.아암(16)과의 전기적 접촉을 양호하게 하기 위한 수단으로서, 예컨대 제6b도에 도시한 바와 같이, 브러시.아암(16)의 내면에 복수개의 돌조부(16c)를 설치해서 아암.가이드(14)의 외주면에 밀착시키면 된다.

브러시.아암(16)의 선단부에는 브러시(20)가 설치되어 있으며, 또한 그 중앙부의 위치에 절연재의 스프링받이(21)가 설치되어 있다. 제4도에 도시한 바와 같이, 정류자(10)와의 접촉을 회피함과 동시에, 탄력성을 얻기 위해서 원형상으로 형성된 금속제의 판 스프링(22)의 각 선단부가, 2개의 브러시.아암(16)에 각각 설치된 스프링받이(21)에서 계지되어 있다. 이와같은 구조의 판 스프링(22)에 대해서 기계적으로 본 경우, 이 판 스프링(22)의 탄성력에 의해, 각 브러시.아암(16)은 가로방향에서 가압되는 형으로 되어, 또한 각 아암.가이드(14)에 끼워 넣어진 브러시.아암(16)의 지주받이 기부(16a)주위에 주어지는 회전 모멘트로 브러시(20)에 가압력을 부여하고 있다. 한편 브러시(20)의 마모에 의한 브러시.아암(16)의 선단부의 변위량에 비해, 판 스프링(22)의 각 브러시.아암(16)을 이동시키는 변위량은 매우 적다. 따라서, 판 스프링(22)의 탄성력은 브러시(20)의 마모이전과 거의 동일하며, 상기 설명한 브러시.아암(16)의 지주받이 기부(16a)주위의 회전 모멘트는 거의 일정하다. 따라서 브러시(20)의 정류자(10)에 대한 가압력은, 이 브러시(20)의 마모에 의존하지 않고 항상 일정해진다.

또한 판 스프링(22)에 대해서, 전기적으로 본 경우. 각 브러시.아암(16)에 설치된 절연성의 스프링 받이(31)에 의해 브러시.아암(16)간은 2층으로 절연된 형태로 되어 있다. 착오로 한쪽의 브러시.아암(16)과 상기 판 스프링(22)이 전기적으로 접촉을 하였더라도, 한쪽의 스프링받이(21)에 의해 절연성이 유지되어, 2개의 브러시.아암(16)간이 단락되는 일은 없다.

브러시(20)의 교환에 있어서는, 원환상으로 형성된 판 스프링(22)의 양단부를, 계지되어 있는 스프링 받이(21)에서 각각을 떼어낸다. 그래서 브러시.아암(16), 터미널 판(17)을 고정시키고 있는 각 고정너트(19)를 떼고, 예컨대 제6도의 도면에서는 좌에서 우의 방향으로 브러시.아암(16)을 아암.가이드(14)에서 습동시키므로서, 용이하게 브러시.아암(16)을 끄집어낼 수가 있다. 이 끄집어 내어진 브러시.아암(16)의 브러시(20)를 새로운 것과 교환을 하거나, 새 브러시가 조립되어 있는 브러시.암을 써서, 교환한 경우와 역의 순으로 조립을 하면, 용이하게 브러시(20)의 교환이 가능하다.

상기한 설명의 브러시 장치(12)는 케이스 덮개(3)의 아래측의 내부로서 그 내면에 설치가 되어 있으므로, 케이스 덮개(3)를 회전시키면 브러시(20)도 당연히 회전한다. 마그네트(13)가 설치되어 있는 모터.케이스(1)에 대해서, 하우징(2)의 고정너트(4)의 위치를 벗어나게 하여 케이스 덮개(3)의 고정위치를 이동시키므로서, 상기한 마그네트(13)에 대한 브러시(20)의 설치 위치를 조정할 수가 있다.

따라서 모터의 회전방향에 대해 브러시(20)의 가장 적합한 정류 위치에 이동시키는 조정이 매우 용이하게 할 수가 있다.

이상, 먼저 출원한 브러시 장치를 구비한 소형 회전기에 대해서 설명을 하였으나, 상기한 브러시.아암과 아암.가이드와의 전기적 접속의 향상을 도모하는 것을 목적으로 하여, 본원 출원인은 또다시 일본국 실용신안 출원 소화59-176146호를 출원(이하, 제2의 출원이라 칭함)하였다.

다음에, 제2의 출원을 제7도에 관련하여 설명을 한다.

또한, 제7도는 제2의 출원의 브러시 장치를 구비한 소형 회전자에 있어서 브러시.아암과 아암.가이드와의 고착부분의 확대단면도이다.

제2의 출원의 브러시 장치를 구비한 소형 회전기는, 제7도에 도시되어 있는 바와 같이, 아암.가이드(14)의 측으로 환상 기부(14a)가 설치되어 있는 이외에는, 기본적으로 제2도 내지 제6도에 관련하여 상기한 제1의 출원의 것과 같은 구성을 갖는 것이다.

이상 설명한 제1 및 제2의 출원의 브러시 장치를 구비한 회전기에 있어서는, 브러시.아암이 아암.가이드에 대해서 회전이 자유롭도록 할 필요가 있으므로, 아암.가이드에 접촉하는 브러시.아암의 부분의 아암을 아암.가이드의 아암보다 약간 크도록 형성되어 있기 때문에 이 브러시.아암과 아암.가이드 사이에 기울어짐이 생기는 것을 피할 수가 없다. 그래서, 이 기울어짐의 존재가 브러시.아암과 아암.가이드와의 전기적 접속을 불량하게 하는 원인이 된다는 바람직하지 못한 문제가 상기한 제1 및 제2의 출원에는 있다.

본 고안은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하는 것을 목적으로 하고 있으며, 그 때문에, 본 고안의 브러시 장치를 구비한 소형회전기는, 모터.케이스 덮개의 내면에 전원전압이 공급되는 2개의 아암.가이드가 설치됨과 동시에, 선단부에 브러시를 구비하고 또한 다른 단부에 상기 아암.가이드에 회전이 자유롭게 계지되는 아암계지부를 구비하고 또한 중앙부에 절연체의 스프링 받이가 설치된 브러시.아암을 구비하여 이루어지며, 원환상으로 형성된 판 스프링의 양단부를 상기 스프링 받이에 계지시켜, 상기 판 스프링의 탄력성에 의거하여 브러시에 가압력을 부여하도록 구성함과 동시에, 상기 아암 계지부는 미리 정해진 각 위치에 있어서 상기 아암.가이드에 접촉하는 구성을 구비하고, 이 아암계지부는 그 단면이 상기 아암.가이드가 갖는 단면 원형에 대해서 접촉하는 2개의 서로 교차하는 접선을 갖는 형상부분을 갖고 이 형상부분과 상기 아암.가이드와의 접촉이 단면위에서 보아서 2점 접촉을 형성하여 이루어지고, 이 접촉에 의해 양자가 전기적으로 접속되어 있는 브러시장치를 구비한 소형 회전기를 제공하는 것을 제1의 목적으로 하고 있다. 그래서 아암 계지부가 아암.가이드와 접촉하는 2개의 면을 갖는 것을 제2의 목적으로 하여, 상기 아암.가이드의 외주에 환상기부를 설치하여 한층 확실하게 아암.가이드와 아암 계지부가 전기적으로 접속되어 있는 브러시 장치를 구비한 소형 회전기를 제공하는 것을 제3의 목적으로 하여 상기 아암 계지부에 돌조부를 설치하여 한층 확실하게 아암 계지부와, 아암.가이드가 전기적으로 접속되어 있는 브러시 장치를 구비한 소형 회전기를 제공하는 것을 제4의 목적으로 하고 있다.

제1도는 본 고안에 따른 브러시 장치의 일실시예를 설명하기 위한 설명도이며, 본 고안에 있어서 제5도에 도시하는 화살표A-A에 대응하는 위치의 단면도를 도시하고 있다. 또한, 도면중의 부호(10), (14), (16), (20), (21) 및 (22)는 제2도 내지 제7도에 대응하고 있으며, (23)은 아암 계지부, (24)는 아암 계지면을 나타내고 있다.

본 고안은, 본원 명세서 모두에 설명한 제2도 내지 제7도에 도시되어 있는 본 고안의 전제가 된 브러시 장치를 구비한 소형 회전기와 기본적으로 같은 구성을 갖는 것이다. 즉 본 고안에 따르는 모터에 있어서 브러시 장치는, 제 6a도에 도시한 것이나. 제6b에 도시한 것이나 제7도에 도시하는 것과 같다고 생각하여도 좋다.

제1도에 있어서, 본 고안에 따르는 브러시 장치의 브러시.아암(16)의 아암 계지부(23)에 소정의 각도(도시한 화살표 α)를 갖는 2개의 아암 계지면(24)을 구비하고 있다.

그래서, 브라시.아암(16)이 판 스프링(22)에 의해 도시한 화살표 a,a'방향으로 가압되므로서, 상기 아암계지면(24)이 아암.가이드(14)와 접촉한 상태에서 상기 브러시.아암(16)이 아암.가이드(14)에 계시된다. 이 계지상태에 있어서는, 브러시(20)의 중심선(도시한 화살표 c)과 상기 아암 계지부(23)의 중심선(도시한 화살표 d)과는 거의 평행해져 상기 브러시.아암(16)은 2곳의 아암 계지면(24),(24)에 의해 아암.가이드(14)를 끼우는 형태로 유지된다.

제8a도, 8b도는 제7도에 도시한 경우에 있어서 C-C선과 B-B선과의 각각의 단면 확대도를 도시하고 있다. 아암 계지면(24), (24)은 단면도에서 보면 명백해지는 바와 같이, 아암.가이드(14)의 단면 원형에 대해서 2개의 서로 교차하는 접선을 갖는 형상부분을 구비하여 이루어진다. 즉, 본 고안에 있어서는 어떤 형상에서 볼 때, 제8a도에 도시한 바와 같이 2점 접촉을 만들도록 구성되어 있는 것이 필요하다.

따라서, 정류자(10)가 회전하므로서 생기는 브러시.아암(16)의 도시한 화살표 b방향(제1도 참조)의 미진동을 억지시킨다.

이 계지력을 높이기 위해서는, 상기 아암 계지면(24), (24)의 각도α가 적을수록 좋은 것은 말할것도 없으나, 구조상에서 상기 각도α를 30도 정도로 하는 것이 바람직하다.

이상, 제1도에 도시한 실시예에 대해서 설명을 하였으나, 본 고안은 이것에만 한정이 되는 것은 아니고, 본원 명세서의 모두에 설명한 제6a도, 6b도에 도시한 예의 것에 있어서 제1도에 도시한 아암 계지부(23)를 만들도록 하여도 좋다. 또한, 제1도에 도시한 실시예는 평면상의 아암 계지면(24), (24)을 아암 계지부(23)에 구비하고 있으나 상기 아암 계지면(24), (24)을 평면형상의 것으로서 설치하진 않고, 원환상으로 형성된 형의 아암 계지부(23)의 원호의 중심점을 상기 아암.가이드(14)의 중심에서 빗겨서 이 아암 계지부(23)에 2점 접속을 형성(도시 생략)하도록 하여도 같은 효과가 얻어진다.

이상으로 설명을 한 바와 같이, 본 고안에 의하면, 브리시.아암과 아암.가이드와의 전기적 접촉을 양호하고 또한 안정시킬 수가 있게 되며, 더욱이 정류자의 회전에 의한 브러시.아암의 미진동을 억제할 수가 있게 되기 때문에, 상기한 아암.가이드, 브러시.아암.브러시를 거쳐서 행애지는 정류자에 대한 급전 상태를 안정화 시키는 것이 가능해진다. 따라서, 급전 전류를 크게 할 수가 있게 되며, 안정된 성능을 갖고 또한 효율이 좋은 소형 회전기를 제공할 수가 있다. 또한, 브러시의 미진동을 억제하는 일이 가능한 것은 정류자 및 브러시의 수명을 높이게 되어, 소형 회전기의 수명의 향상에 공헌하는 것이 가능해진다.

Claims (4)

1. 브러시 장치를 구비한 소형 회전기에 있어서, 모터.케이스 덮개의 내면에 전원 전압이 공급되는 2개의 아암.가이드가 설치됨과 동시에, 선단부에 브러시를 구비하고 또한 타단부에 상기 아암.가이드에 회전이 자유롭게 계지되는 아암 계지부를 구비하고 또한 중앙부에 절연체의 스프링받이가 설치된 브러시.아암을 구비하여 이루어지고, 원환상으로 형성된 판 스프링의 양단부를 상기 스프링받이에 계지시켜, 상기 판 스프링의 탄성력에 의거하여 브러시에 가압력을 부여하도록 구성함과 동시에, 상기 아암 계지부는 미리 정해진 각 위치에 있어서 상기 아암.가이드에 접촉하는 구성을 구비하여, 이 아암 계지부는, 그 단면이 상기 아암.가이드가 갖는 단면원형에 대해서 접촉하는 2개의 서로 교차하는 접선을 갖는 형상 부분을 갖고, 이 형상부분과 상기 아암.가이드와의 접촉이 단면 위에서 보아 2점 접촉을 형성하여 이루어지고, 이 접촉면에 의해 양자가 전기적으로 접속이 되어 있는 것을 특징으로 하는 브러시 장치를 구비한 소형 회전기.
2. 제1항에 있어서, 아암 계지부는 상기 아암.가이드에 접속하는 2개의 면을 구비한 것을 특징으로 하는 브러시 장치를 구비한 소형 회전기.
3. 제1항에 있어서, 아암.가이드의 외주에 환상 기부를 설치하여 한층 확실하게 아암.가이드와 아암 계지부가 전기적으로 접속이 되어 있는 것을 특징으로 하는 브러시 장치를 구비한 소형 회전기.
4. 제1항에 있어서, 아암 계지부에 복수개의 돌조부를 설치하여 한층 확실하게 아암.가이드와 아암 계지부가 전기적으로 접속이 되어 있는 것을 특징으로 하는 브러시 장치를 구비한 소형 회전기.