KR100397238B1 - 평면 정류자 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

평면 정류자는 탄소 화합물로 이루어진 다수의 정류자 편(segment)(1), 수지제 보스 부재(resinous boss member)(3) 및 다수의 금속 베이스 판(metal base plate)(2)을 포함한다. 다수의 정류자 편(1)은 일단에 원판형 정류자 면을, 타단에 베이스 부를 형성한다. 수지제 보스 부재(3)는 베이스부와 접촉하여 배치되어 다수의 정류자 편을 함께 지지하도록 한다. 각 정류자 편(1)은 베이스 부로부터 뻗는 돌기(4)를 가지며, 각 베이스 판(2)은 돌기(4)에 끼워 맞춰지는 신장성 슬리브(210)를 가진다. 금속 분말은 슬리브(210)의 내면과 접촉하는 부분에 적용되어서 양호하게 전기적으로 접속되도록 한다.

Description

평면 정류자 및 그 제조방법{PLANE COMMUTATOR AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 원판형 정류자 면을 갖는 평면 정류자 및 그 정류자를 제조하는 방법에 관한 것이다.

원판형 평면 정류자 면을 가지는 평면 정류자는 모터 일체형 연료펌프 유닛의 모터 등의 모터에 설치된다. 평면 정류자는 모터의 회전축에 끼워 맞추어 진다. 평면 정류자는 서로 슬릿에 의해 분할된 다수의 정류자 편(거의 소성 카본으로 제조됨), 다수의 금속 베이스판, 그리고 수지 보스 부재로 이루어져 있다. 다수의 정류자 면은 평 정류자 면(flat commutator surface)을 형성한다. 각 정류자 편은 하나의 금속 베이스판에 접속된다.

두 타입의 평면 정류자가 있다. 첫 번째 타입은 정류자의 일단에 접속된 금속 베이스 판과 정류자의 타단에 형성된 정류자 면을 가지고, 두 번째 타입은 정류자 면과 같은 정류자의 단부 둘레 부분에 접속된 금속 베이스 판을 가진다.

첫 번째 타입에 있어서, 베이스 판의 스프링-백 력(spring-back force)에 의해 정류자에 베이스 판을 기계적으로 고정하는 데 어려움이 있다. 따라서, 축 방향으로 베이스 판을 가압하는 동안 정류자 편에 베이스 판을 용접하거나 납땜할 필요가 있다. 미국 특허 제 5,925, 961호 또는 그 대응 일본 출원 특개평 10-4653호 공보는, 첫 번째 타입의 정류자의 정류자 편에 베이스 판을 고정하는 방법을 개시하고 있다. 각 정류자 편은 정류자 면과 반대의 정류자 면으로부터 축방향으로 뻗는 돌기를 가진다. 금속 베이스 판은 돌기가 삽입되는 구멍을 가진다. 그 구멍은 이후, 베이스 판을 정류자 편에 기계적으로 고정하도록 그 주변에 클림핑(crimping) 또는 프레싱(pressing)된다.

그러나, 개시된 방법에 있어서는 소망의 힘을 제공하도록 가압력을 제어하기가 어렵다. 만약 가압력이 원하는 대로 제어되지 않으면, 돌기가 부러질 수 있다.이는 상기 타입 모터의 대량 생산에 대한 장애물이다.

본 발명의 주요목적은 향상된 모터와 그 모터를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의한 평면 정류자에 있어서, 원판형 정류자 면에는, 그 일단에 다수의 정류자 편이 형성되어 있고, 타단에는 베이스 부가 형성되어 있으며, 각각의 정류자 편은 테이퍼진 돌기를 가진다. 다수의 금속 베이스 판은 베이스 부에서 다수의 정류자 편에 각각 접속된다. 각각의 베이스 판은 테이퍼진 돌기에 끼워 맞추어지는 신장성 관통 구멍을 가지고, 각 돌기는 관통 구멍과 접촉하는 부분에 금속 분말을 포함한다.

따라서, 소정의 특정 도구를 사용하지 않고 탄성 바인딩력(elastic binding force)을 제어하기가 용이하고, 돌기가 부러지거나 손상됨이 방지될 수 있다.

바람직하게는, 각 금속 베이스 판은 돌기와 접촉하게 될 관통 구멍으로부터 뻗는 테이퍼진 슬리브를 가진다. 슬리브는 돌기와 보다 적절한 탄성 접촉을 제공하는 다수의 슬릿을 가진다.

본 발명의 다른 목적, 형태 및 특징 뿐 아니라 본 발명의 관련 부분의 기능은 다음의 상세한 설명, 첨부된 청구범위 및 도면의 고찰을 통해 명백해질 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 정류자의 축방향 부분 단면도.

도 2는 본 발명의 제2실시예에 의한 정류자의 분리된 부분 단면도.

도 3은 본 발명의 제3실시예에 의한 정류자의 축방향 부분 단면도.

도 4는 본 발명의 제4실시예에 의한 정류자의 직경방향 부분 단면도.

도 5는 본 발명의 제4실시예에 의한 정류자의 축방향 부분 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 상세한 부호의 설명

1 : 정류자 편 2 : 금속 베이스 판

3 : 보스 부재 4 : 돌기

7 : 벽 21 : 맞물림부

210 : 슬리브

본 발명의 제1실시예에 의한 연료 펌프 모터에 설치될 평면 정류자를 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.

평면 정류자는 다수의 방사상으로 뻗는 정류자 편(1), 다수의 금속 베이스 판(2) 및 보스 부재(3)로 이루어져 있다. 다수의 정류자 편(1)은, 소결된 탄소 화합물로 만들어지고, 그 단부에 원판형 정류자 면을 형성하도록 서로 공간을 두고 분리되어 있다.

각각의 베이스 판(2)은 맞물림부(21), 벽부(23) 및 단자부(24)를 가진다. 맞물림부(21)는 정류자 면 뒤에 다수의 정류자 편(1)의 타단에 형성된 면(이하 뒷면이라 함)의 대응부분을 맞물리게 한다. 벽부(23)는 맞물림부(21)로부터 보스 부재(3)의 외주부를 따라 정류자 면으로부터 멀어지는 축방향으로 뻗는다. 단자부(24)는 융접 등에 의해서 아마추어(armature) 코일 단부와 접속하도록 벽부(23)로부터 방사상 외측으로 경사져 뻗는다.

보스 부재(3)는 중심 축 구멍(30)을 가지는 거의 원판형 수지부재로 이루어진다. 보스 부재(3)는 정류자 편(1)과 접촉하는 부분을 제외한 베이스 판(2)의 맞물림부(21)를 밀접하게 피복한다. 보스 부재(3)는 또한, 정류자 면 및 측면을 제외한 다수의 정류자 편(1)을 피복한다.

각각의 정류자 편(1)은 도 1에 도시된 바와 같이 하방으로 뻗도록 뒷면에 형성된 돌기(4)를 가진다. 각 베이스 판(2)은 하나의 돌기(4)가 끼워 맞춰지는 신장성 홈부재로서의 맞물림 슬리브(210)를 가진다. 맞물림 슬리브(210)는 관통 구멍으로 대체할 수 있다. 돌기(4) 및 슬리브(210)의 내주부는, 돌기(4)가 슬리브(210)에 쉽게 끼워 맞춰질 수 있고, 또 슬리브(210)의 균일한 압착력하에서 확고히 유지될 수 있도록 약간 테이퍼져 있다. 따라서, 돌기(4)는 슬리브(210)에 끼워 맞춰질 때 손상되지 않는다.

맞물림부(21)의 상부면은 정류자 편(1)의 뒷면에 밀착됨으로써, 다수의 정류자 편(1)과 다수의 베이스 판(2) 사이에 양호하게 전기적으로 접촉한다. 또한, 다수의 정류자 편(1)과 다수의 베이스 판(2)은 전기 저항을 줄이기 위해 가열 또는 가압에 의해 함께 용접되어도 좋다. 조립시에 있어서, 다수의 정류자 편(1)의 각 돌기(4)는 다수의 베이스 판(2)의 하나의 슬리브(210)에 끼워 맞춰진다. 다수의 베이스 판(2)은 단일의 원통형 부재로 형성될 수 있다. 다수의 베이스 판(2)은 모든 돌기(4)가 슬리브(210)에 끼워 맞춰진 후에 정류자 슬릿이 성형시 커터에 의해 분리된다.

한 유닛내의 다수의 정류자(1)와 다수의 베이스 판(2)은 금형에 세팅되어 수지 성형하도록 한다. 따라서, 보스 부재(3)의 외주부를 따라 뻗는 벽부(23) 및 맞물림부(21)를 피복하는 보스 부재로 이루어진 일체형 부재가 형성된다.

다음에, 다수의 정류자 편(1)을 형성하도록 원판에 다수의 방사상 슬릿이 형성된다. 최후에, 용접처리에 의하여, 금속 베이스 판(2)의 단자부(24)에 도선(導線)이 접속된다. 맞물림부(21)에는 돌기(4)의 균열을 방지하고 그 돌기의 전기 저항을 줄이도록 소정 량의 금속 분말이 분산된다.

본 발명의 제2실시예에 의한 평면 정류자를 도 2를 참조하여 설명한다. 다음 도면에 있어서, 동일 참조부호는 도 1에 도시된 동일 부분 또는 구성요소에 대응한다.

다수의 길이방향 슬릿(211)은 동일 간격으로 신장성 홈부재로서의 슬리브(210)에 형성된다. 각 돌기(4)가 하나의 테이퍼진 슬리브(210)에 삽입되면, 슬리브(210)는 돌기(4)와 슬리브(210)가 서로 밀착되도록 탄력있게 신장된다. 이는 금속 베이스 판(2)이 정류자 편(1)에서 떨어지는 것을 방지한다.

본 발명의 제3실시예에 의한 평면 정류자를 도 3을 참조하여 설명한다.

각 정류자 편(1)은 두개 이상의 돌기(4)를 가지며, 각 베이스 판(2)은 대응하는 수의 얕은 슬리브(210)를 가진다. 이 구성은 평면 정류자의 축 길이를 단축시킬 수 있다.

본 발명의 제4실시예에 의한 평면 정류자를 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.

정류자 편(1)은 원통형 돌기(4) 대신에 거의 직각 평형 육면체의 돌기(6)를 가지고, 금속 베이스 판(2)은 슬리브(210) 대신에 돌기(6)를 끼워 넣는 신장성 홈부재로서의 한쌍의 평행 벽부재(7)를 가진다. 돌기(6)는 테이퍼져 있고, 한쌍의 벽부재(7) 내부 공간도 또한 대응되게 테이퍼져 있다. 따라서, 돌기(6)와 한 쌍의 벽부재(7)는 돌기(6) 상에서의 응력 집중 없이 서로 확고하게 끼워 맞춰진다.

본 발명의 상기 설명에 있어서, 본 발명은 특정 실시예를 참조하여 설명하였으나, 다양한 수정 및 변경은 첨부된 청구범위에 기술된 본 발명의 넓은 범위를 벗어 남이 없이, 본 발명의 상기 실시예에 따라 이루어 질 수 있다. 따라서, 본 발명의 설명은 제한된 인식보다는 오히려 예시적인 것으로 간주되어야 한다.

본 발명에 의한 평면 정류자 및 그 제조방법에 의하면, 소정의 특정 도구를 사용하지 않고 탄성 바인딩력(elastic binding force)을 제어하기가 용이하고, 돌기가 부러지거나 손상되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (13)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 일단에 원판형 정류자 면과 타단에 베이스 부를 형성하여, 서로 공간을 두고서 탄소 화합물로 이루어지고, 상기 베이스 부로부터 뻗는 돌기(4, 6)를 갖는 다수의 정류자 편(1)과; 이 다수의 정류자 편(1)을 지지하도록 상기 베이스 부와 접촉되게 배치된 수지제 보스 부재(3)와; 상기 다수의 정류자 편(1) 하나와 접촉하는 맞물림부(21) 및 상기 보스 부재(3)의 외주부를 따라 뻗는 단자부(24)를 갖는 각 금속 베이스 판(2)을 포함하는 평면 정류자에 있어서,

   상기 맞물림부(21)는 하나의 상기 정류자 편(1)의 상기 돌기(4)를 따라 상기 베이스 판(2)의 두께 보다 길게 신장하여, 압력으로 상기 돌기(4, 6)를 수용하는 표면을 구성하는 신장성 슬리브(210, 7)를 가지는 것을 특징으로 하는 평면 정류자.
8. 제7항에 있어서, 상기 신장성 슬리브(210)는 신장성 홈부재인 것을 특징으로 하는 평면 정류자.
9. 제8항에 있어서, 상기 신장성 홈부재는 관통 구멍(210)인 것을 특징으로 하는 평면 정류자.
10. 제9항에 있어서, 상기 신장성 슬리브(210)는 다수의 슬릿(211)을 가지는 것을 특징으로 하는 평면 정류자.
11. 제7항에 있어서, 상기 신장성 홈부재는 상기 벽부재(7) 사이에 상기 돌기(6)를 끼워 넣는 한 쌍의 벽부재(7)인 것을 특징으로 하는 평면 정류자.
12. 제7항에 있어서, 상기 돌기(4)는 관통 구멍과 접하는 부분에 금속 분말을 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 정류자.
13. 일단에는 원판형 정류자 면을, 타단에는 베이스 부를, 그리고 상기 베이스 부로부터 뻗는 다수의 돌기(4, 6)를 갖는 다수의 정류자 편(1)과; 상기 정류자 편(1)을 지지하는 수지제 보스 부재(3)와; 상기 돌기(4)에 끼워 맞춰지는 신장성 홈부재(210, 7)와 단자부(24)를 갖는 다수의 금속 베이스 판(2)을 포함하는 평면 정류자를 제조하는 방법에 있어서,

    상기 돌기(4)를 상기 신장성 홈부재(210, 7)에 각각 삽입하는 단계와;

    상기 다수의 정류자 편(1)과 상기 다수의 베이스 판(2)을 접속하도록 상기 보스 부재(3)를 성형하여서, 상기 다수의 정류자 편(1)과 상기 다수의 베이스 판(2)을 하나의 유닛으로 일체화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 평면 정류자를 제조하는 방법.