모터는 자동차용 공조기기, 사무 자동화 기기, 및 음향영상기기 등 광범위한 영역에서 사용되고 있으며 작동시 발생하는 소음을 줄여서 주변 환경을 정숙하게 할 것이 요구된다.

종래의 일반적인 모터 구조가 도 1에 도시되어 있으며 그 개략적인 구성을 기술하면 아래와 같다.

도1)

도시한 바와 같이, 종래의 모터(1)는 하우징(2)과 덮개판(3)를 포함하는 케이스(4), 상기 케이스(4)의 내주면에 설치된 고정자(5), 상기 케이스(4)의 내부에 회전이 가능하게 설치된 회전자(6), 베어링(7,8)을 통해 상기 케이스(4)에 회전이 자유롭게 설치된 회전축(9), 상기 회전자(6)에 설치된 정류자(10), 상기 정류자(10)에 미끄럼이 가능하게 설치된 브러시(11), 및 덮개판(3)에 설치되어 상기 브러시(11)를 지지하는 브러시 홀더(12)를 포함한다.

그런데, 상기 모터(1)의 회전자(6)가 회전하면 브러시(11)와 정류자(10)가 접촉하는 것에 의해 브러시(11)가 진동하여 덮개판(3)이 떨림으로써 모터(1)의 기계적 소음이 크게 발생한다는 문제점이 있었다.

특허 기술 설명

본 발명에 따른 모터는, 바닥이 있는 중공 통상의 하우징, 상기 하우징 내에 설치된 회전자와 고정자, 상기 하우징의 개구부에 끼워지는 금속재의 덮개판, 수지재로 이루어지고 상기 덮개판에

대향하여 결합하는 브러시 홀더를 포함하는 모터에 있어서,상기 브러시 홀더의 중앙에는 축 관통홀이 형성되어 있고 상기 축 관통홀의 내측 테두리에는 둘레방향을 따라 방사상으로 복수의 슬릿이 형성되어 있으며, 상기 덮개판에는 상기 이웃하는 슬릿 사이의 지지부에 접촉하는 돌부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 경우, 상기 슬릿은 브러시 홀더의 축 관통홀 둘레를 따라 등간격으로 형성되어 있고, 상기 덮개판의 중앙부에는 상기 회전자가 회전 가능하게 설치되는 지지홈이 형성되어 있으며 상기 지지홈의 둘레를 따라 다수의 돌부가 등간격으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 브러시 홀더의 슬릿들 중 적어도 하나에는 그 바닥부에 상기 슬릿의 폭보다 큰 직경을 가지는 원형 홈이 형성되어 있고, 상기 덮개판의 이웃하는 돌부와 돌부 사이에는 조립시 상기 원형 홈에 결합하는 끼움돌기가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 끼움돌기와 원형 홈은 축 관통홀의 직경방향으로 서로 대향하는 부분에 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 하우징의 내면에는 고정자가 배치되어 있고, 상기 고정자를 대향하는 브러시 홀더의 단면(端面)에는 제1돌출결합부가 형성되어, 조립시 상기 고정자의 상기 브러시 홀더와 대향하는 단면에 접촉하는 것을 특징으로 한다.

이 경우, 상기 브러시 홀더의 제1돌출결합부는 상기 고정자의 단면에 형성된 끼움홈에 끼워지는 것을 특징으로한다.

또한, 상기 브러시 홀더의 외주면에는 제2돌출결합부가 복수개 형성되어 있어, 조립시 상기 제2돌출결합부가 하우징의 내면에 접하는 것을 특징으로 한다.

이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예를 나타내는 종단면도이고, 도 3은 도 2의 분해 사시도이며, 도 4와 도 5는 각각 도 3에서 브러시 홀더와 덮개판의 구성을 나타내는 사시도이다.

먼저, 본 발명에 관련된 모터의 전체 구성을 설명한다.

도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이,

도2)

도5)

모터(20)는 내주면(21)에 고정자(22)가 설치된 케이스(23), 상기 케이스(23) 내에 설치되는 회전자(24), 상기 회전자(24)를 구성하는 것으로 상기 케이스(23) 내에서 회전이 가능하게 지지되는 회전축(25), 및 상기 회전축(25)을 회전 지지하는 베어링(26)(27)을 포함하여 구성되어 있다.

상기 케이스(23)는 바닥이 있는 중공의 통형상으로 되어 있으며, 내부에 회전자(24)가 설치되는 하우징(28)과,상기 하우징(28)의 개구부(29)에 끼워지는 덮개판(30)을 포함한다.

상기 하우징(28)은 일반적으로 금속제에 의해 일체로 형성된다.

상기 덮개판(30)은 금속제 또는 수지제 등으로 이루어진다.

그리고 도면에 도시한 바와 같이, 베어링(26)(27) 중 하나는 하우징(28)에 설치되고 나머지 하나는 덮개판(30)에 각각 설치된다.

상기 회전자(24)는 회전축(25), 전기자(31) 및 정류자(32)를 구비하며, 상기 회전축(25)은 모터의 중심축선을 따라 연장되어 있다.

상기 전기자(31)는 회전축(25)에 설치되는 철심(33)에 코일(34)이 감겨진 구성으로 되어 있다.

그리고, 정류자(32)는 코일(34)을 접속하기 위한 단자(미도시)를 포함하며, 그 외면에는 브러시(36)가 미끄럼가능하게 배치되어 있다.

상기 브러시(36)는 덮개판(30)에 설치되는 브러시 홀더(37)에 의해 지지되어 있다.

브러시 홀더(37)에는 접속단자(39)가 설치되어 있고, 브러시(36)는 접속단자(38)에 전기적으로 접속되어 있다.

접속단자(39)의 단부는 덮개판(30)의 표면(40)으로부터 외측으로 돌출되어 배선 등에 접속된다.

이에 따라, 접속단자(39)로부터 브러시(36)와 정류자(32)를 이용하여 전기자([0032] 31)의 코일(34)에 전류를 통하게하면, 고정자(22)에 의해 형성되어 있는 자계(磁界) 가운데 존재하는 회전자(24)에 회전력이 부여되어 회전자(24)가 회전 운동한다. 이것에 의해 모터는 회전축(25)의 출력부를 이용하여 소정의 장치를 구동한다.

다음 도 4와 도 5를 참조하여 상기 브러시 홀더(37)와 덮개판(30)의 구성에 관해서 설명한다.

도 4(a)와 도 4(b)는 브러시 홀더(37)의 전방 및 후방 사시도이고,

도4a)

도4b)

도 5(a) 및 도 5(b)는 덮개판(30)의 전방 및후방 사시도이다.

도5a)

도5b)

도시한 바와 같이, 덮개판(30)에는 복수의 관통공(57)이 관통 형성되어 있으며, 각각의 관통공(57)은 바깥 테두리부(58) 근방에 배치되어 있다. 덮개판(30)의 중앙부는 모터의 외측을 향하여 돌출부(47)가 형성되어 있어 상기 돌출부(47)의 반대면, 즉 코일을 감싸는 내면에는 베어링(27)이 수납되는 지지홈(48)이 형성되어 있다. 바깥 테두리부(58)의 부근에는 한 쌍의 장공(59)이 형성되어 있다.

특히, 상기 덮개판(30)의 지지홈(48)의 둘레를 따라 등간격으로 배치된 돌부(35)가 형성되어 있다. 상기 돌부(35)는 후술하는 브러시 홀더(37)의 대향면에 접촉하는 부분이다.

한편, 브러시 홀더(37)는 그 바깥테두리의 부근에 배치되는 복수의 걸림부재(56)를 구비하고 있어, 상기 걸림부재(56)를 상기 관통공(57)에 끼움으로써 바깥 테두리의 부근에서 덮개판(30)에 고정된다.

또한, 상기 브러시 홀더(37)에는 상기 접속단자(39)의 단부가 설치되는 비교적 기다란 단자설치용 돌기(33)가 형성되어, 상기 장공(59)에 끼워져 흔들림 없이 결합될 수 있게 된다.

또한, 브러시 홀더(37)의 중심에는 회전자(24)를 설치하기 위한 축 관통홀(61)이 형성되어 있으며, 상기 축 관통홀(61)은 원형 외에 다양한 형상을 가질 수 있다.

상기 브러시 홀더(37)의 축 관통홀(61)의 내측 테두리(62)에는 방사상으로 복수의 슬릿(64)이 형성되어 있다. 도면에서는 둘레를 따라 8개 형성되어 있으나 그 갯수는 다양하게 설정될 수 있다. 그리고, 이웃하는 상기 슬릿(64)과 슬릿(64) 사이의 지지부(67)가 각각 개별적으로 상기 덮개판(30)의 돌부(35)와 접촉하기 때문에 개별적인 탄력지지가 가능하게 된다.

또한, 브러시 홀더(37)의 슬릿(64)들 중 적어도 하나에는 그 바닥부에 상기 슬릿(64)의 폭보다 큰 직경을 가지는 원형 홈(66)이 형성되어 있고, 상기 덮개판(30)의 이웃하는 돌부(35)와 돌부(35) 사이에는 조립시 상기 원형홈(66)에 결합하는 끼움돌기(38)가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

특히, 상기 끼움돌기(38)와 원형 홈(66)은 축 관통홀(61)의 직경방향으로 서로 대향하는 부분에 형성되는 것이좋다.

조립시 상기 끼움돌기(38)와 원형 홈(66)이 서로 결합하는 것에 의해 상기 지지부(67)와 돌부(35)의 접촉이 한층 견고해진다.

또한, 상기 고정자(22)를 향하는 상기 브러시 홀더(37)의 단면(端面)에는 제1돌출결합부(71)가 형성되어, 상기브러시 홀더(37)와 대향하는 상기 고정자(22)의 단면(72)에 강하게 접촉하게 되어 브러시 홀더(37)에서 발생되는 진동을 고정자(22)가 흡수할 수 있도록 되어 있다.

더욱이, 상기 브러시 홀더(37)의 제1돌출결합부(71)가 고정자(22)의 단면(72)에 형성된 끼움홈(72a)에 끼워지면 방진효과는 한층 상승하게 된다.

또한, 브러시 홀더(37)의 외주면에는 제2돌출결합부(73)가 소정의 간격을 두고 형성되어 있어, 브러시 홀더(37)가 하우징(28)에 끼워질 때 상기 제2돌출결합부(73)가 하우징(28)의 내면에 강하게 접촉하도록 함으로써 브러시 홀더(37)의 진동을 하우징(28)에 전달하는 것이 한층 용이하도록 하는 것이 바람직하다.

이와 같은 구성에 따라, 모터(20)의 구동시 회전자(24)가 회전하면 정류자(32)와 브러시(36)의 접촉에 의해 브러시(36)가 진동하게 되고, 상기 브러시(36)의 진동에 의해 브러시 홀더(37)가 진동하며, 이 진동은 브러시 홀더(37)로부터 덮개판(30)에 전달되는데, 덮개판(30)의 중심 근방에서 덮개판(30)에 형성된 돌부(35)가 브러시홀더(37)의 지지부(67)를 강하게 누르고 있으므로 덮개판(30)의 진동이 현저하게 저감된다.

또한, 브러시 홀더(37)의 진동이 무거운 금속제 하우징(28)과 고정자(22)에 전달되어 흡수되기 때문에 브러시 홀더(37)로부터 덮개판(30)으로 전달되는 진동을 더욱 감소시킬 수 있다.

결국, 브러시(36)의 진동에 의한 덮개판(30)과 브러시 홀더(37)의 진동이 크게 줄어들어 모터(20)로부터 발생하는 진동과 소음을 현저히 저감시킬 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 하기의 특허청구범위 내에서 다양한 수정과 변형이 있을 수 있음을 고려해야 할 것이다.

출원인: 우리산업 주식회사

발명자: 최홍식, 신용환

대리인: 특허법인정직과 특허


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