KR20040052143A - Brush of Direct Current Motor - Google Patents

Abstract

PURPOSE: A brush unit of a DC motor is provided to reduce the number of components and simplify an assembling process by forming a power connection part with one body. CONSTITUTION: A brush unit of a DC motor includes a couple of brushes(140), a contact part, an extension part, and a support part. The contact part(141) is close to a rectifier of a top end of the brush. The extension part(145) is extended to a lower end of the contact part in order to be connected to a power source. The support part(143) is used for supporting the extension part in order to maintain constantly a predetermined gap between the brushes. The support part is cut when the brushes are fixed on a PCB.

Description

직류전동기용 브러쉬{Brush of Direct Current Motor}Brush of Direct Current Motor

본 고안은 직류전동기용 브러쉬에 관한 것으로서, 특히 전원연결부를 일체형으로 제작하여 부품 수를 줄이고, 결합작업이 용이하도록 한 직류전동기용 브러쉬에 관한 것이다.The present invention relates to a brush for a DC motor, and more particularly, to a brush for a DC motor to reduce the number of parts by making the power connection unit integrally and to facilitate the coupling operation.

도 1 내지 도 3에는 일반적인 직류전동기용 브러쉬가 도시되어 있다.1 to 3 show a general brush for a DC motor.

일반적으로 휴대폰이나 호출기 등에 내장되어 진동 착신기능을 제공하는 진동 모터에는 도 1에 도시한 바와 같은 직경이 두께보다 상대적으로 큰 외형을 갖는 직류전동기(1)가 사용된다.In general, a DC motor 1 having a larger diameter than that of a thickness as shown in FIG. 1 is used for a vibration motor embedded in a mobile phone or a pager to provide a vibration reception function.

상기 직류전동기(1)는 고정부재인 스테이터와, 회전부재인 로터, 및 스테이터와 로터를 전기적으로 연결하는 브러쉬(40)로 이루어진다.The DC motor 1 includes a stator which is a fixing member, a rotor which is a rotating member, and a brush 40 electrically connecting the stator and the rotor.

여기서, 상기 스테이터는 원형 평판인 브라켓(10)과, 그 상부면에 접합 등에 의해 부착되는 회로가 인쇄된 하부 회로기판(12)과, 상기 하부 회로기판(12)에 부착되는 도넛형상의 마그네트(14)를 포함한다.Here, the stator is a bracket 10, which is a circular flat plate, a lower circuit board 12 on which a circuit attached to the upper surface of the stator is printed, and a donut-shaped magnet attached to the lower circuit board 12 ( 14).

그리고, 상기 브라켓(10) 상부는 하향 개방된 캡 형상의 케이스(16)에 의해 커버되며, 상기 브라켓(10)과 상기 케이스(16)는 샤프트(20)에 의해 연결되어 용접 또는 강제 끼움에 의해서 견고하게 결합된다.In addition, the upper portion of the bracket 10 is covered by the case 16 of the cap shape is opened downward, the bracket 10 and the case 16 is connected by the shaft 20 by welding or forced fitting It is firmly combined.

상기 스테이터의 샤프트(20)에는 회전 가능한 로터가 장착된다.A rotatable rotor is mounted to the shaft 20 of the stator.

여기서, 상기 로터는 상기 샤프트(20)에 편심 지지되는 상부 회로기판(30)과, 상부 회로기판(30)의 저면 중심부에 원형으로 배열되는 정류자(32)와, 상부 기판(30)의 상부면에 부착되는 권선코일(34)과, 이 권선 코일(34)의 부착면을 제외한상부 기판(30)의 상부면을 채우는 절연물(36)로서 이루어진다.Here, the rotor includes an upper circuit board 30 eccentrically supported by the shaft 20, a commutator 32 arranged in a circular shape at the center of the bottom surface of the upper circuit board 30, and an upper surface of the upper substrate 30. And a winding coil 34 attached to the upper surface of the upper substrate 30 except for the attachment surface of the winding coil 34.

한편, 상기 정류자(32)는 다수개의 정류자편이 미세한 간격으로 이격되어 전체적으로 원형을 이루는 형상으로 배열된다.On the other hand, the commutator 32 is arranged in a shape in which a plurality of commutator pieces are spaced at a fine interval to form a circular shape as a whole.

또한, 권선 코일(34)은 최근에는 일반적으로 서로 다른 위상을 갖는 2개의 코일로 이루지며, 상기 편심 구조의 상부 회로기판(30) 양측에 위치한다.In addition, the winding coil 34 is generally composed of two coils having generally different phases, and are located on both sides of the upper circuit board 30 of the eccentric structure.

그리고, 절연물(36)은 일반 수지재를 이용하여 인서트 사출에 의해서 성형된다.The insulator 36 is molded by insert injection using a general resin material.

상기한 바와 같은 스테이터와 로터간의 전기적 연결은 앞서 언급한 브러쉬(40)를 통해 이루어진다.The electrical connection between the stator and the rotor as described above is made through the aforementioned brush 40.

상기 브러쉬(40)는 통상 전원이 입력되는 단자와 전원이 출력되는 단자가 한 쌍을 이루게 된다.The brush 40 is normally paired with a terminal to which power is input and a terminal to which power is output.

도 1내지 도 2를 참조하면, 이들 브러쉬(40)는 일정한 거리로 서로 이격되어 마주보며 나란하게 구비되며, 상기 브러쉬(40)의 하단은 하부 회로기판(12)의 인쇄된 회로에 고정 연결되고, 상단은 정류자(32)의 정류자편에 미끄럼 접촉된다.1 to 2, these brushes 40 are arranged side by side facing each other at a predetermined distance from each other, the lower end of the brush 40 is fixedly connected to the printed circuit of the lower circuit board 12 , The upper end is in sliding contact with the commutator piece of the commutator 32.

한편, 각 브러쉬(40)는 하부 기판(12)에 고정된 단부로부터 상부로 완만하게 상향 경사지면서 경사진 부위가 정류자(32)의 형상을 따라 서로 대향되게 밖으로 굽어지는 원호형상으로 형성된다.On the other hand, each brush 40 is formed in an arc shape in which the inclined portions are bent outwardly facing each other along the shape of the commutator 32 while gently inclining upwardly from the end fixed to the lower substrate 12.

이하, 상기 브러쉬(40)를 하부 회로기판(12) 상에 연결하는 조립공정에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the assembling process of connecting the brush 40 on the lower circuit board 12 will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 종래의 브러쉬 단품구조를 보인 평면도이다.3 is a plan view showing a conventional brush unit structure.

동 도면에서 보여지는 바와 같이 종래의 브러쉬(40) 단품은 2개가 한 쌍으로 이루어지는데, 상기 브러쉬(40)를 하부 회로기판(12) 상에 납땜하여 고정시키기 전까지 상기 브러쉬(40)의 형상변형을 방지하기 위해 브러쉬(40)의 하단부를 일체로 연결하는 고정판(50)을 필요로 하게 된다.As shown in the figure, the conventional brush 40 is composed of a pair of two, the shape of the brush 40 until the brush 40 is fixed by soldering on the lower circuit board 12 In order to prevent the need for the fixing plate 50 to integrally connect the lower end of the brush (40).

상기 고정판(50)과 브러쉬(40)의 연결부를 살펴보면, 잘록하게 절단부(48)를 형성하고, 상기 절단부(48) 위쪽의 브러쉬(40) 하단이 넓어지는 접지면(46)을 형성한다.Looking at the connecting portion of the fixing plate 50 and the brush 40, the cut portion 48 is formed to be narrowed, and the ground plane 46 is formed to widen the lower end of the brush 40 above the cut portion 48.

도 4는 종래의 브러쉬와 하부 회로기판의 연결 상태를 보인 개략도이다.4 is a schematic view showing a connection state of a conventional brush and a lower circuit board.

동 도면에서 보여지는 바와 같이 브러쉬 접지부(12a)와, 리드와이어 접지부(12a')를 형성하는 하부 회로기판(12)이 구비되고, 상기 하부 회로기판(12)의 브러쉬 접지부(12a) 상에 상기 브러쉬(40) 단품의 접지면(46)이 일치되도록 하여 납땜 고정한다.As shown in the figure, a brush grounding portion 12a and a lower circuit board 12 forming a lead wire grounding portion 12a 'are provided, and the brush grounding portion 12a of the lower circuit board 12 is provided. Soldering is fixed so that the ground plane 46 of the brush 40 piece alone is matched.

그리고, 상기 납땜으로 하부 회로기판(12) 상에 고정되어진 브러쉬(40)의 하단부 잘록하게 형성한 절단부(48)을 절단하여 일체형 고정판(50)이 제거되도록 한다.In addition, the lower part of the brush 40 fixed on the lower circuit board 12 by the soldering cuts the cut portion 48 formed in a concave shape so that the integrated fixed plate 50 is removed.

상기와 같이 브러쉬(40)로부터 고정판(50)이 분리되도록 절단하는 이유는 상기 한 쌍으로 이루어지는 각각의 브러쉬(40)에 (+)전원 및 (-)전원이 각각 연결되어야 하므로 전기적 도통이 이루어지지 않도록 분리시켜 놓아야 하기 때문이다.The reason for cutting so that the fixed plate 50 is separated from the brush 40 as described above is because the (+) power and (-) power must be connected to each of the pair of brushes 40 each made of electrical conduction. This is because it must be separated.

그리고, 상기 하부 회로기판(12)에 전원을 연결시키기 위한 수단으로 리드 와이어(Lead Wire)(60)를 사용한다.In addition, a lead wire 60 is used as a means for connecting a power supply to the lower circuit board 12.

상기 리드 와이어(60)는 일측단이 상기 하부 회로기판(12)의 리드와이어 접지부(12a')에 납땜으로 접지되고, 타측 일단이 전원부에 연결됨으로써, 하부 회로기판(12)에 전원을 인가할 수 있게 된다.One end of the lead wire 60 is grounded by soldering to the lead wire grounding portion 12a ′ of the lower circuit board 12, and the other end of the lead wire 60 is connected to a power supply to apply power to the lower circuit board 12. You can do it.

상기 브러쉬(40)가 취부된 하부 회로기판(40)은 브라켓(10)에 접착 고정된다. 여기서 사용되는 접착제는 인쇄회로기판 기능을 갖는 FPC(Flexible PCB)가 사용된다.The lower circuit board 40 on which the brush 40 is mounted is adhesively fixed to the bracket 10. As the adhesive used herein, FPC (Flexible PCB) having a printed circuit board function is used.

상기와 같은 브러쉬(40)의 기능은 직류전동기에 있어서, 회전자측에 설치된 정류자에 전류를 인가하기 위한 도전소자로 사용된다.The function of the brush 40 as described above is used as a conductive element for applying a current to the commutator provided on the rotor side in the DC motor.

그리고, 상기 하부 회로기판(12)은 전원에 리드와이어(60)가 연결되어 이의 전류를 브러쉬(40)에 인가하기 위한 도전소자이다.In addition, the lower circuit board 12 is a conductive wire for connecting the lead wire 60 to a power source and applying a current thereof to the brush 40.

그러나, 상기와 같은 구성으로 이루어지는 종래의 직류전동기용 브러쉬는 브러쉬(40)와 하부 회로기판(12)을 납땜으로 결합하게 됨으로서, 납땜 시에 발생하는 온도와 납땜 작업과정에서의 부주의로 인해 브러쉬(40)의 형상변형이 일어나는 문제를 갖게 된다.However, since the brush for the conventional DC motor having the above configuration is coupled to the brush 40 and the lower circuit board 12 by soldering, the brush (due to carelessness in the soldering process and the temperature occurring during soldering) Shape deformation of 40) occurs.

그리고, 상기 브러쉬(40) 표면에는 도금면이 형성되어 있는데 이러한 도금면이 산화되어 도전성의 열화 현상이 발생하게 되는 문제를 갖게 된다.In addition, a plated surface is formed on the surface of the brush 40, and the plated surface is oxidized, thereby causing a problem of deterioration of conductivity.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 브러쉬의 단품상태에서의 형상변형을 방지하기 위한 지지부를 형성하여 전원연결부와 일체형 구조를 이루도록 한 직류전동기용 브러쉬를 제공하는데 그 목적이있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, an object of the present invention to provide a brush for a DC motor to form a structure integral with the power connection by forming a support for preventing the shape deformation in a single state of the brush. For that purpose.

도 1은 종래의 직류전동기를 도시한 단면도,1 is a cross-sectional view showing a conventional DC motor,

도 2는 종래의 직류전동기의 정류자와 브러쉬 구조를 도시한 평면도,2 is a plan view showing a commutator and a brush structure of a conventional DC motor;

도 3은 종래의 브러쉬 단품구조를 보인 평면도.3 is a plan view showing a conventional brush unit structure.

도 4는 종래의 브러쉬와 하부 회로기판의 연결 상태를 보인 개략도.Figure 4 is a schematic view showing a connection state of a conventional brush and the lower circuit board.

도 5는 본 발명에 따른 브러쉬의 단품구조를 보인 평면도.5 is a plan view showing a single unit structure of the brush according to the present invention.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 브러쉬의 단품구조를 보인 평면도.Figure 6 is a plan view showing a single piece structure of a brush according to an embodiment of the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

1: 직류전동기 10: 브라켓1: DC motor 10: Bracket

12: 하부 기판 14: 마그네트12: lower substrate 14: magnet

16: 케이스 20: 샤프트16: case 20: shaft

30: 상부 기판 32: 정류자30: upper substrate 32: commutator

34: 권선 코일 36: 절연물34: winding coil 36: insulator

40,140: 브러쉬 141: 접촉부40, 140: brush 141: contact

143: 지지부 145: 연장부143: support portion 145: extension portion

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직류전동기용 브러쉬는 직류전동기용 브러쉬에 있어서, 상기 브러쉬는 한 쌍을 이루고, 각 브러쉬 상단에 정류자와 미끄럼 접촉하는 접촉부와; 상기 접촉부 하단으로 일정길이 연장되어 전원이 연결되는 연장부; 및 상기 한 쌍의 브러쉬가 서로 일정간격을 유지할 수 있도록 상기 연장부를 연결 지지하되 브러쉬가 회로기판 상에 고정된 후에는 절단되도록 한 지지부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Brush for a DC motor according to the present invention for achieving the above object is a brush for a DC motor, the brush forms a pair, the contact portion in sliding contact with the commutator on the top of each brush; An extension part connected to a lower end of the contact part to be connected to a power source; And a support part configured to connect and support the extension part so that the pair of brushes maintain a predetermined distance from each other, and to be cut after the brush is fixed on the circuit board.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 5는 본 발명에 따른 브러쉬의 단품구조를 보인 평면도이다.5 is a plan view showing a single unit structure of a brush according to the present invention.

도면의 설명에 앞서, 본 발명에 따른 직류전동기의 브러쉬가 적용되는 직류전동기는 종래의 직류전동기와 같이 고정부재인 스테이터와, 회전부재인 로터와, 상기 스테이터와 로터를 전기적으로 연결하는 브러쉬(140)로 이루어진다.Prior to the description of the drawings, a DC motor to which a brush of a DC motor according to the present invention is applied is a stator which is a fixed member, a rotor which is a rotating member, and a brush 140 which electrically connects the stator and the rotor, like a conventional DC motor. )

상기 도 5에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 직류전동기용 브러쉬는 2개가 한 쌍으로 이루어지는데, 상기 브러쉬(140)는 일정한 거리로 서로 이격 되어 마주보며 나란하게 구비되며, 상단은 정류자에 미끄럼 접촉되기 위한 접촉부(141)가 형성되고, 상기 접촉부(141)의 하단은 전원을 연결하기 위한 연장부(145)를 일정길이 형성한다.The DC motor brush according to the present invention as shown in Figure 5 is made of a pair of two, the brush 140 is provided side by side facing each other spaced apart from each other at a predetermined distance, the top is sliding contact with the commutator The contact portion 141 is formed, and the lower end of the contact portion 141 forms an extension portion 145 for a predetermined length for connecting a power source.

그리고, 상기 각각의 브러쉬(140)가 일정간격을 유지시킬 수 있도록,브러쉬(140)의 양측을 연결하는 지지부(143)를 형성하는 구성으로 이루어진다.And, so that each brush 140 can maintain a constant interval, it is made of a configuration to form a support portion 143 connecting both sides of the brush 140.

여기서, 상기 한 쌍의 브러쉬(140)을 연결하는 지지부(143)는 가는 띠 형상으로 제작되어진다.Here, the support part 143 connecting the pair of brushes 140 is manufactured in a thin strip shape.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 브러쉬(140)를 고정자에 장착하는 과정에 대해 설명하면 다음과 같다.Referring to the process of mounting the brush 140 according to the present invention having the configuration as described above to the stator as follows.

우선, 본 발명에 따른 브러쉬(140)를 고정자의 하부 회로기판(미도시) 상에접착 고정되도록 한다. 여기서 사용되는 접착제는 인쇄회로기판 기능을 갖는 FPC(Flexible PCB)가 사용된다.First, the brush 140 according to the present invention is adhesively fixed on the lower circuit board (not shown) of the stator. As the adhesive used herein, FPC (Flexible PCB) having a printed circuit board function is used.

그리고 나서, 상기 하부 회로기판 상에 접착 고정되어진 브러쉬(140)의 지지부(143)를 절단한다.Then, the support part 143 of the brush 140 that is adhesively fixed on the lower circuit board is cut.

상기와 같이 브러쉬(140)의 지지부(143)을 절단하는 이유는 앞서 언급한 바와 같이 상기 한 쌍으로 이루어지는 각각의 브러쉬(140)에 (+)전원 및 (-)전원이 각각 연결되어야 하므로 전기적 도통이 이루어지지 않도록 분리시켜 놓아야 하기 때문이다.The reason for cutting the support part 143 of the brush 140 as described above is that as the aforementioned positive (+) power and (-) power must be connected to each of the pair of brushes 140, the electrical conduction This is because it must be separated to prevent this from happening.

그리고, 상기 브러쉬(140)의 연장부(145)에 리드 와이어(Lead Wire)를 납땜 연결하여 전원이 공급될 수 있도록 한다.Then, a lead wire is soldered to the extension 145 of the brush 140 so that power can be supplied.

상기 브러쉬(140)는 회전자측에 설치된 정류자에 전류를 인가하기 위한 도전소자로 사용된다.The brush 140 is used as a conductive element for applying a current to the commutator installed on the rotor side.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 직류전동기용 브러쉬는 하부 회로기판과 브러쉬의 결합을 위한 납땜이 필요 없게 됨으로써, 브러쉬의 변형및 브러쉬 표면에 형성한 도금 막의 산화에 따른 도전성능의 열화를 방지할 수 있게 된다.The brush for DC motors according to the present invention having the above configuration does not require soldering for bonding the lower circuit board and the brush, thereby preventing deterioration of the conductive performance due to deformation of the brush and oxidation of the plating film formed on the brush surface. You can do it.

상기와 같은 본 발명이 브러쉬(140) 구조는 도 6에서 보여지는 바와 같이 연장부(145)를 더욱 길게 연장하여 리드 와이어와의 연결 없이 직접 전원부를 연결할 수 있도록 할 수 있다.As shown in FIG. 6, the brush 140 structure of the present invention can extend the extension portion 145 for a longer time so as to directly connect the power supply portion without connection with the lead wires.

상기와 같이 브러쉬(140)의 연장부(145)의 길이를 길게 형성함으로써, 리드와이어의 역할을 대신해서 전원을 직접 연결할 수 있게 된다.By forming the length of the extension portion 145 of the brush 140 as described above, it is possible to directly connect the power source instead of the role of the lead wire.

이로 인해, 브러쉬와 인쇄회로기판과 리드와이어를 일체화시킨 일체형 브러쉬 구조가 가능하게 된다.This enables an integrated brush structure in which the brush, the printed circuit board, and the lead wire are integrated.

그리고, 상기 전원연결부의 형상 및 길이를 용도에 알맞게 여러 가지 모양으로 얼마든지 변형이 가능하다.In addition, the shape and length of the power connection portion can be modified in any number of shapes to suit the purpose.

본 발명은 브러쉬 구조에 의해 별도의 하부 회로기판과 리드와이어 부품 공정을 생략할 수 있게 되어 원가절감의 효과를 갖는다.According to the present invention, the separate lower circuit board and the lead wire component process can be omitted by the brush structure, thereby reducing the cost.

그리고, 하부 회로기판과 브러쉬의 결합을 위한 납땜이 필요 없게 됨으로써, 브러쉬의 변형 및 브러쉬 표면에 형성한 도금 막의 산화에 따른 도전성능의 열화를 방지할 수 있게 되는 효과를 갖는다.In addition, since soldering for bonding the lower circuit board and the brush is unnecessary, the deterioration of the electroconductivity due to the deformation of the brush and the oxidation of the plating film formed on the brush surface can be prevented.

그러나, 무엇보다도 본 발명의 브러쉬 구조는 전원연결을 위한 납땜작업이 전혀 필요하지 않아 제품의 완벽한 품질을 구현할 수 있게 된다.However, first of all, the brush structure of the present invention does not require any soldering work for power connection, thereby realizing the perfect quality of the product.

Claims (1)

직류전동기용 브러쉬에 있어서,In brush for DC motor, 상기 브러쉬는 한 쌍을 이루고,The brushes are paired, 각 브러쉬 상단에 정류자와 미끄럼 접촉하는 접촉부와;A contact portion in sliding contact with the commutator on the top of each brush; 상기 접촉부 하단으로 일정길이 연장되어 전원이 연결되는 연장부; 및An extension part connected to a lower end of the contact part to be connected to a power source; And 상기 한 쌍의 브러쉬가 서로 일정간격을 유지할 수 있도록 상기 연장부를 연결 지지하되 브러쉬가 회로기판 상에 고정된 후에는 절단되도록 한 지지부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 직류전동기용 브러쉬.The brush for the DC motor, characterized in that the brush is connected to support the extension so that the pair of brushes to maintain a predetermined distance from each other, the support is to be cut after the brush is fixed on the circuit board.