KR100411457B1 - 직류모터의 통전장치를 사용한 밸브장치 - Google Patents

Abstract

전원으로부터 제1의 브러시를 통해서 공급되는 직류전류를 전류하기 위해 원주방향으로 다분할된 정류자 및 정류자의 각 분할부에 각각 전기적으로 접속되고 정류자에 의해 n상으로 전류된 각 전류를 제 2의 브러시를 통해서 스테이터의 각 코일에 각각 통전하고 정류자 주위에 동심원환상으로 n분할된 슬립링을 설치한 직류모터의 통전장치로 신뢰성의 향상을 도모할 수가 있다.

또, 스테이터코어의 원주방향에 소정의 코일이 거의 등간격으로 배치된 스테이터와 외주면의 스테이터의 각 코일과 대응하는 위치에 다수의 영구자석자극이 배치된 로터와, 전원에서 공급되는 직류전류를 로터를 통해서 전류하고 스테이터의 각 코일에 통전하는 통전수단과, 로터의 중심부에 배치되어 로터의 회전에 따라 축방향으로 이동가능한 축부재와 축부재의 이동에 의해 개폐하는 밸브부재를 설치한 직류모터의 통전장치를 사용한 밸브장치로서 로터의 저관성화를 도모하고 밸브개폐동작의 응답성이 우수한 것으로 할 수가 있다.

Description

직류모터의 통전장치를 사용한 밸브장치{VALVE DEVICE COMPRISING DEVICE FOR ENERGIZING DC MOTOR}

이 종류의 종래의 직류모터의 통전장치는 예를들면 일본국 특개평 8-289520호 공보에 표시된 바와 같이 최외주측에 원주방향으로 다분할된 정류자를 또 이 정류자의 내측에 이와 동심원환상으로 분할된 슬립링을 각각 배치하고, 브러시를 통해서 공급되는 직류전류를 정류자에 의해 소망하는 상수로 전류하는 동시에 정류자에 의해 전류(轉流)된 각 전류를 슬립링에서 브러시를 통해서 스테이터가 대응하는 각 코일에 통전하도록 구성되어있다.

종래의 직류모터의 통전장치는 이상과 같이 구성되어 있으므로 최외주측에 정류자가 배치되어있고, 정류자와 브러시사이에 작용하는 슬라이드 마찰저항이 커지므로 브러시의 소모가 심하고 신뢰성의 저하를 초래한다는 문제점이 있었다.

또, 도 1은 예를 들면, 일본국 특개평 10-21306호 공보에 기재된 이 종류의 종래 직류모터의 통전장치를 사용한 밸브장치의 구성을 표시하는 단면도이다.

도면에서 P1은 모터케이스, P2는 이 모터케이스(P1)내에 수납되고 상단이 슬라이드블(P3), 하단이 블베어링(P4)에 의해 각각 지지되고, 코일(P5)이 감겨진 로터, P6은 모터케이스(P1)의 내벽에 로터(P2)를 둘러싸도록 배치되고, 로터(P2)의 코일(95)와 대응하는 위치에 영구자석자극(P7)이 장착된 스테이터이다.

P8은 로터(P2)의 상부에 부착된 정류자, P9는 이 정류자(P8)에 스프링(P10)의 압압력에 의해 접촉하고 커넥터단자(P11)을 통해서 공급되는 직류전류를 정류자(P8)에 통전하는 브러시. P12는 모터케이스(P1)과 동축상에 연결되는 밸브케이스, P13은 로터(P2)내에 나사맞춤되어 로터(P2)의 회전에 따라 가이드부시(P14)를 통해서 축방향으로 이동가능한 모터축, P15는 이 모터축(P13)의 선단에 연결되고 가이드플레이트(P16)을 통해서 이동 가능한 밸브구동축, P17은 이 밸브구동축(P15)의 선단에 고착되고, 밸브케이스(P12)내에 장착되는 실부재(P18)에 접리함으로써 유통로 (P19)를 개폐하는 밸브부재이다.

상기와 같이 구성된 종래의 밸브장치에서는 커넥터단자(P11)을 통해서 공급되는 직류전류가 정류자(P8)을 통해서 로터(P2)의 코일(P5)에 통전되면, 스테이터(P6)의 영구자석자극(P7)과 협동해서 직류전동기가 구성되어 로터(P2)가 회전된다. 그렇게 되면 이 회전에 따라 로터(P2)내에 나사맞춤되는 모터축(P13)도 회전해서 회전량에 따른 만큼 이동 즉, 도 1에 표시하는 경우는 도면중 하방으로 이동하므로 모터축(P13)의 선단에 고착된 밸브부재(P17)도 하방으로 이동하고, 실부재 (P18)에서 이반해서 유통로(P19)는 개방된다.

종래의 밸브장치는 상기와 같이 구성되고, 로터(P2)내에 나사맞춤되는 모터축(P13)을 모터(P2)의 회전에 의해 상하로 이동시킴으로써 밸브구동측(P15)를 통해서 밸브부재(P17)와 실부재(P18)를 접리시킴으로써 유통로(P19)를 개폐하도록 하고 있으므로 모터축(P13)을 로터(P2)내에 끼워넣을 필요가 있는 동시에 로터(P2)의 외주부에 코일(P5)을 권회시켜야하므로 로터(P2)의 외경이 커져서, 관성모멘트가 증대하고 밸브개폐 동작의 응답성이 나빠진다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 하게 된 것으로, 브러시의 소모를 억제해서 신뢰성의 향상을 도모하는 것이 가능한 직류모터의 통전장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

또, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 된 것으로, 로터의 저관성화를 도모함으로써, 밸브개폐동작의 응답성이 우수한 밸브장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 전원에서 공급되는 직류전류를 정류자에 의해 전류(轉流)하고, 전류된 각 전류를 슬립링에 의해 스테이터의 각 코일에 통전하며, 배기가스등의 유체의 통로나 개구부를 개폐하는 직류모터의 통전장치를 사용한 밸브장치에 관한 것이다.

도 1은 종래의 직류모터의 통전장치를 사용한 밸브장치의 구성을 표시하는 단면도.

도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에서의 직류모터의 통전장치의 구성을 표시하는 단면도.

도 3은 도 2에서의 통전장치의 흐름을 나타내고 (A)는 단면도, (B)는 평면도이다.

도 4는 도 2에 표시하는 정류자 및 슬립링의 구성을 표시하는 사시도.

도 5는 도 2에서의 스테이터의 제조방법을 표시하는 평면도.

도 6은 본 발명의 실시의 형태 2에서 직류모터의 통전장치의 통전부의 구성을 표시하는 사시도.

도 7은 도 6에서의 정류자의 구성을 표시하는 사시도.

도 8은 도 6에서의 슬립링의 구성을 표시하고, (A)는 표면을 표시하는 사시도, (B)는 이면을 표시하는 사시도이다.

도 9는 본 발명이 실시의 형태 3에서의 직류모터의 통전장치의 통전장치의 조립도중의 구성을 표시하는 사시도.

도 10은 도 9에서의 제 1의 통전부재의 구성을 표시하고, (A)는 사시도, (B)는 전개도.

도 11은 도 9에서의 제 2의 통전부재의 구성을 표시하고 (A)는 사시도, (B)는 전개도.

도 12는 도 9에서의 제 3의 통전부재의 구성을 표시하고 (A)는 사시도, (B)는 전개도.

도 13은 도 10내지 도 12에서의 제 1, 제 2 및 제 3의 통전부재의 형성방법의 한 예를 표시하는 평면도.

도 14는 본 발명의 실시의 형태 4에서의 직류모터의 통전장치의 통전부의 구성을 표시하는 사시도.

도 15는 도 14에서의 통전부를 전개해서 표시하고, (A)는 평면도, (B)는 측면도.

도 16은 도 14에서와는 다른 구성의 통전부를 전개해서 표시하고, (A)는 평면도, (B)는 측면도.

도 17은 본 발명의 실시의 형태 5에서의 직류모터의 통전장치의 통전부의 구성을 전개해서 표시하고 (A)는 평면도, (B)는 측면도.

도 18은 본 발명의 실시의 형태 6에서의 밸브장치의 구성을 표시하는 단면도.

도 19는 도 18에서의 밸브장치의 모터부의 전류의 흐름을 표시하고 (A)는 측면도, (B)는 평면도.

도 20은 도 19에서의 모터부의 통전수단의 구성을 표시하는 사시도.

도 21은 도 18에서의 밸브장치의 모터부의 스테이터의 제조방법을 표시하는 평면도.

도 22는 본 발명의 실시의 형태 6에서의 밸브장치를 표시하는 도 18과는 다른 구성을 표시하는 단면도.

(발명의 개시)

본 발명에 관한 직류모터의 통전장치는 전원에서 제 1의 브러시를 통해 공급되는 직류전류를 전류하기 위해 원주방향으로 다분할된 정류자 및 정류자의 각 분할부에 각각 전기적으로 접속되고 정류자에 의해 n상으로 전류된 각 전류를 제 2의 브러시를 통해서 스테이터의 각 코일에 각각 통전하며 정류자의 주위에 동심원환상으로 n분할된 슬립링을 설치한 것이므로 신뢰성의 향상을 도모할 수가 있다. 또, 본 발명에 관한 직류모터의 통전장치는 슬립링이 원판을 동심원환상으로 n분할하고, 정류자는 원판의 중앙에 돌출된 원통상부재를 원주방향으로 다분할해서 각각 형성하도록 하였으므로 더욱 신뢰성의 향상을 도모하는 것을 가능하게 할 수 있다.

또, 본 발명에 관한 직류모터의 통전장치는 정류자가 다분할된 각 정류자편의 하부에는 절곡됨으로써 슬립링의 이면을 따라 뻗어 있고 각각 대응하는 슬립링에 접속되는 접속편을 각각 형성하도록 하였으므로 신뢰성의 향상은 물론 배선작업성의 향상을 도모하는 것이 가능해질 수 있다.

또, 본 발명에 관한 직류모터의 통전장치는 슬립링이 각각 직경방향으로 끼워맞춤 가능한 n개의 환상부재로 정류자가 환상부재의 내측에서 각각 다른 길이로 뻗어 있는 접속부에서 수직방향으로 구부려지고, 각 환상부재가 끼워맞춰진 상태에서 원통상으로 배열되는 다수의 정류자편으로 각각 형성하도록 하였으므로 신뢰성의 향상은 물론, 코스트의 저감 및 배선작업성의 향상을 도모할 수 있는 직류모터의 통전장치를 제공할 수가 있다.

또, 본 발명에 관한 직류모터의 통전장치, 얇은 쪽을 통해서 연결되는 다수의 호(弧)상부 및 이를 각 호상부의 내측에서 각각 돌출해서 형성된 다수의 단책상부로 되고, 얇은 부분을 굴곡시킴으로써 각 호상부를 환상으로 배열해서 환상부재를 각 단책상부를, 각 호상부로부터 소정의 길이 떨어진 위치에서 각각 수직방향으로 구부림으로써 정류자편을 각각 형성하도록 하였으므로, 코스트의 저감 및 배선작업성의 향상을 도모하는 것이 가능한 직류모터의 통전장치를 제공할 수가 있다.

또 본 발명에 관한 직류모터의 통전장치는 단책상부는 연압에 의해 형성하도록 하였으므로, 재료의 수율의 향상을 도모하는 것이 가능한 직류모터의 통전장치를 제공할 수가 있다.

또, 본 발명에 관한 직류모터의 통전장치는 전원에서 제 1의 브러시를 통해서 공급되는 직류전류를 전류하기 위해 원주방향으로 다분할된 정류자 및 정류자의 각 분할부에 각각 전기적으로 접속되고, 정류자에 의해 n상으로 전류된 각 전류를 제 2의 브러시를 통해서 스테이터의 각 코일에 각각 통전하며, 축방향으로 n분할된 슬립링을 동축원통상으로 배치하였으므로, 신뢰성의 향상을 도모할 수 있는 것이 가능한 직류모터의 통전장치를 제공할 수가 있다.

또 본 발명에 관한 직류모터의 통전장치는 띠모양부의 한쪽에 소정의 간격을 두고 다수의 단책상부가 돌출해서 형성된 제 1의 판상부재와, 띠모양부의 한쪽에 소정의 간격을 통해서 다수의 단책상부가 돌출해서 형성되고, 각 단책상부의 한쪽이 다른 쪽에 소정의 간격을 남겨두고 제 1의 판상부재의 각 단책상부의 한쪽에 각각 대향해서 배치되는 제 2의 판상부재와, 띠모양부의 한쪽에 소정의 간격을 두고 다수의 단책상부가 돌출해서 형성되어 띠모양부의 한쪽이 제 2의 판상부재의 띠모양부의 다른쪽에 대향해서 배치되는 동시에 각 단책상부가 제 2의 판상부재의 띠모양부의 이면을 따라 뻗어 있고, 선단이 제 2의 판상부재의 단책상부의 다른 쪽에 남겨진 간극내에 배치되는 제 3의 판상부재를 통상으로 형성해서 구성하였으므로 신뢰성의 향상은 물론, 코스트의 저감 및 배선작업의 향상을 도모하는 것이 가능한 직류모터치 통전장치를 제공할 수가 있다.

또 본 발명에 관한 직류모터의 통전장치는 제 1 및 제 2의 판상부재를 얇은 연결부를 통해서 일체로 성형하도록 하였으므로 재료의 수율의 향상을 도모하는 것이 가능한 직류모터의 통전장치를 제공할 수가 있다.

또, 본 발명에 관한 직류모터의 통전장치는 소정의 창폭을 갖는 다수의 창이 창폭의 대략 2배의 간격을 통해 형성되고, 이면에 창이 서로 인접한 한쪽 창의 하변에서 수평으로 뻗고, 간격의 한중앙의 위치에서 위쪽으로 상승하며, 다른쪽의 창의 상변에 수평으로 이루는 다수의 홈이 소정의 깊이로 형성된 제 1의 판상부재와, 띠모양부의 한쪽에 판상부재의 창의 간격과 동간격을 통해서 다수의 단책상부가 돌출해서 형성되어 띠모양부의 한쪽이 제 1의 판상부재의 한쪽에 대향해서 배치되는 동시에 각 단책상부가 제 1의 판상부재의 이면에 따라 뻗어 있고 선단이 창내에 배치되는 제 2의 판상부재를 통상에 형성해서 구성하였으므로 신뢰성의 향상은 물론 코스트의 저감 및 배선작업의 향상을 도모할 수 있는 직류모터의 통전장치를 제공할 수가 있다.

또, 본 발명에 관한 직류모터의 통전장치를 사용한 밸브장치는 스테이터코어의 원주방향에 소정의 개수의 코일이 대략 등간격으로 배치된 스테이터와, 외주면의 스테이터의 각 코일과 대응하는 위치에 다수의 영구자석자극이 배치된 로터와, 전원에서 공급되는 직류전류를 로터를 통해서 전류하고, 스테이터의 각 코일에 통전하는 통전수단과, 로터의 중심부에 배치되고 로터의 회전에 따라 축방향으로 이동가능한 축부재와 축부재의 이동에 의해 개폐하는 밸브부재를 설치하였으므로 로터의 저관성화를 도모하고 밸브개폐동작의 응답성이 우수한 밸브장치를 제공할 수가 있다.

또 본 발명에 관한 직류모터의 통전장치를 사용한 밸브장치는, 통전수단을, 로터에 각 영구자석자극과 함께 수지로 일체 성형되고, 전원에서 제 1의 브러시를 통해서 공급되는 직류전류를 전류하기 위해 다분할된 정류자 및 정류자의 각 분할부에 각각 전기적으로 접속되어 정류자에 의해 n상에 전류된 각 전류를 제 2의 브러시를 통해서 스테이터의 각 코일에 각각 통정하기 위한 n개의 슬립링으로 구성하였으므로 로터의 저관성화를 도모하고, 밸브개폐동작의 응답성이 우수한 밸브장치를 제공할 수가 있다.

또, 본 발명에 관한 직류모터의 통전장치를 사용한 밸브장치는 정류자를 원판의 중앙 또는 외연환상부를 원주방향으로 다분할하고, 슬립링을 정류자의 내외주 어느 한쪽에 동심원환상으로 n분할해서 각각 형성하였으므로 밸브개폐동작의 응답성이 우수한 것은 물론, 소형화가 가능한 밸브장치를 제공할 수가 있다.

또 본 발명에 관한 직류모터의 통전장치를 사용한 밸브장치는, 통전수단을 스테이터 및 로터에 대해 축방향을 밸브부재와는 다른 쪽에 설치하였으므로 밸브개폐동작의 응답성이 우수한 것은 물론, 통전수단에서 발생하는 열의 영향이 밸브부에 미치는 것을 방지해서 신뢰성의 향상을 도모하는 것이 가능한 밸브장치를 제공할 수가 있다.

또, 본 발명에 관한 직류모터의 통전장치를 사용한 밸브장치는 스테이터를 자성재료로 적층되고, 다수의 요크부가 띠모양으로 연결된 스테이터코어의 각 자극티스에 각각 코일을 감는 동시에 연결부를 굴곡시킴으로써 환상으로 형성해서 구성하였으므로 밸브개폐동작의 응답성이 우수한 것은 물론 권선이 쉽고 조립작업성의 향상을 도모하는 것이 가능한 밸브장치를 제공할 수가 있다.

(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)

이하, 본 발병을 보다 상세하게 설명하기 위해, 본 발명을 실시하기 위한 최량의 형태에 대해 첨부한 도면에 따라 설명한다.

실시의 형태 1.

이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면을 따라 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에서의 직류모터의 통전장치의 구성을 표시하는 단면도, 도 3은 도 2에서의 통전장치의 전류의 흐름을 표시하고 (A)는 단면도, (B)는 평면도, 도 4는 도 2에 표시하는 정류자 및 슬립링의 구성을 표시하는 사시도, 도 5는 도 2에서의 스테이터의 제조방법을 표시하는 평면도이다.

도면에서 1은 수지재료로 형성된 모터케이스, 2는 이 모터케이스(1)와 수지몰드에 의해 일체 성형되는 스테이터로 도 5(A)에 표시하는 바와 같이 자극티스(3a)가 각각 돌출설치되는 코어편(3b)이 얇은 부(3c)를 통해서 연결된 자성재료를 소정의 매수 적층해서 스테이터코어(3)를 형성하고, 권선성을 좋게하기 위해 이 상태에서 권선기(도시않음)에 의해 각 자극티스(3)에 각각 코일(4)을 감은 후, 도 5(B)에 표시하는 바와 같이 각 얇은 부(3c)를 절곡시킴으로써 환상으로 형성해서 구성되어 있다.

5는 모터케이스(1)의 일단측에 장착되는 플랜지부재로 중앙부에는 베어링(6)을 지지하는 보스부(5a)가 돌출해서 형성되어있다. 7은 모터케이스(1)의 타단측에 지지된 베어링으로 베어링(6)과는 동축상에 배치되어 있다.

8은 양베어링(6),(7)에 의해 양단이 지지되고 외주부에는 스테이터(2)의 코일 (4)과 대응하는 위치에 다수의 영구자석자극(9)이 배치된 로터로, 베어링(6)에 지지된 일단측에서 모터축(8a)이 돌출해서 형성되어있다.

10은 도 4에 표시하는 바와 같이 로터(8)의 타단축에 고착되어 로터(8)와 함께 회전하는 원판, 11은 이 원판(10)의 중앙환상부를 원주방향으로 다분할해서 형성되는 정류자, 12는 이 정류자(11)의 외주측에 동심원환상으로 n분할(도면에서는 3분할)해서 형성된 슬립링, 13은 모터케이스(1)의 타단측에 장착되는 브래킷, 14는 이 브래킷(13)에 절연지지되고 선단측이 정류자(1)의 각 분할부, 즉 정류자편(11a)에 소정의 압력을 통해서 슬라이드 가능하게 접촉하는 한쌍의 제 1의 브러시, 15는 브래킷(13)에 절연지지되고, 선단이 각 슬립링(12)에 소정의 압력을 통해서 슬라이드 가능하게 접촉하는 제 2의 브러시이고, 이들 10 내지 15로 통전부(16)를 구성하고 있다.

다음에, 상기한 바와 같이 구성되는 실시의 형태 1에서의 직류모터의 통전장치의 동작에 대해 설명한다.

우선, 전원(도시않음)에서 직류전류가 한쪽의 제 1의 브러시(14)를 통해서 유입하면 도 3에 표시한 바와 같이 정류자(11)로 정류되어 슬립링(12)으로 흐르고, 제 2의 브러시(15)를 통해서 스테이터(2)측에 공급되며, 코일(4)을 흐른 후 다시 제 2의 브러시(15), 슬립링(12) 및 정류자(11)를 흐르고, 다른 쪽의 제 1의 브러시(14)를 통해서 전원측으로 유출한다. 이렇게 되면 전류가 흐르는 코일(4)에서 발생하는 자속과, 로터(8)의 영구자석자극(9)의 작용으로 로터(8)에 회전력이 발생하고, 이 회전력에 의해 원판(10)도 회전하므로 제 1의 브러시(14)와 접촉하는 정류자편(11a)과의 조합이 전환되어 전류가 흐르는 코일(4)도 순차전환되어가므로 로터(8)는 연속회전을 시작한다.

이와같이 상기 실시의 형태 1에 의하면 정류자(11)가 원판(10)의 중앙환상부를 원주방향으로 다분할해서 정류자편(11a)을 형성함으로써 구성되어 있으므로 종래의 기술에서 진술한대로 정류자가 슬립링의 최외주측에 배치되어있는 것과 비교해서 원주의 길이가 짧고 정류자(11)의 각 정류자편(11a)과 제 1의 브러시(14)사이에 작용하는 슬라이드 마찰저항이 저감되므로 제 1의 브러시(14)의 마모를 억제할 수가 있고 신뢰성의 향상을 도모할 수가 있다.

실시의 형태 2.

도 6은 본 발명의 실시의 형태 2에서의 직류모터의 통전장치의 통전부의 구성을 표시하는 사시도, 도 7은 도 6에서의 정류자의 구성을 나타내는 사시도, 도 8은 도 6에서의 슬립링의 구성을 표시하고, (A)는 표면을 나타내는 사시도, (B)는이면을 나타내는 사시도이다.

도면에서 17은 상기 실시의 형태 1에서와 같이 로터(8)의 타단측에 고착되고 로터(8)와 함께 회전하는 원판, 18은 도 8에 표시한 바와 같이 이 원판(17)의 중앙부(17a)를 남겨서 외주측에 동심원환상으로 3분할해서 형성된 슬립링이다.

19는 도 7에 표시한 바와 같이 원통상부재를 원주방향으로 다분할(도면에서는 12분할)해서 형성된 정류자편(19a) 및 이들 각 정류자편(19c)의 하부에 각각 돌출해서 형성되는 접속편(19b)으로 구성되는 정류자로 원판(17)의 중앙부(17a)에 위치되고, 각 접속편(19b)이 원판(17)의 중앙부(17a)를 각각 관통해서 반경방향으로 굴곡된 후 도 8(B)에 표시한 바와 같이 이면을 따라 뻗어 있으며 각각 대응한 슬립링 (18)에 전기적으로 접속되어 있다. 20은 선단이 정류자편(19a)에 소정의 압력을 통해서 슬라이드 가능하게 접촉하는 한쌍의 제 1의 브러시 21은 선단이 각 슬립링 (18)에 소정의 압력을 통해서 슬라이드 가능하게 접촉하는 제 2의 브러시이고, 이들 17내지 21로 통전부(22)를 구성하고 있다.

이와같이 상기 실시의 형태 2에 의하면 원판(17)의 중앙부(17a)에 돌출된 원통부재를 원주방향으로 다분할해서 정류자편(19a)을 형성하고, 정류자(19)를 구성하도록 하였으므로 각 정류자편(19a)과 제 1의 브러시(20)사이에 작용하는 슬라이드 마찰저항의 저감은 물론, 각 정류자편(19a)의 제 1의 브러시(20)와 접촉하는 면적을 상방으로 돌출시킴으로써 충분히 취할 수가 있으므로 대전류의 통전도 쉬워지고, 또 신뢰성의 향상을 도모하는 것이 가능해진다. 또, 각 정류자편(19a)의 하부에 각각 형성된 접속편(19b)을 절곡시켜서 각각 대응하는 슬립링(18)의 이면과 전기적으로 접속하도록 하였으므로 접속작업이 쉬워지고 배선작업성의 향상을 도모하는 것도 가능해진다.

실시의 형태 3.

도 9는 본 발명의 실시의 형태 3에서의 직류모터의 통전장치의 통전부의 조립도중의 구성을 표시하는 사시도, 도 10은 도 9에서의 제 1의 통전부재의 구성을 표시하고, (A)는 사시도, (B)는 전개도, 도 11은 도 9에서의 제 2의 통전부재의 구성을 표시하고 (A)는 사시도, (B)는 전개도, 도 12는 도 9에서의 제 3의 통전부재의 구성을 표시하고, (A)는 사시도, (B)는 전개도, 도 13은 도 10내지 도 12에서의 제 1 및 제 2 및 제 3의 통전부재의 형성방법의 한 예를 표시하는 평면도이다.

도면에서 23은 도 10(A)에 표시한 바와 같이 환상부재(23a) 및 이 환상부재( 23a)의 내측에서 소정의 길이 떨어진 위치에서 수직방향으로 절곡해서 형성된 다수의 단책상부재(23b)로 형성되는 제 1의 통전부재로, 도 10(B)에 표시하는 바와 같이 얇은 부(24a)를 통해서 연결되는 다수의 호상부(24b) 및 이들 각 호상부(24b)의 내측에서 각각 돌출해서 형성되는 단책상부(24c)로 된 판상부재(24)의 각 얇은 부( 24a)를 굴곡시킴으로써 각 호상부(24b)를 환상으로 배열해서 환상부재(23a)가 또 각 단책상부(24c)를 호상부(24b)로부터 소정의 길이 떨어진 위치에서 각각 수직방향으로 굴곡시킴으로써 단책상부재(23b)가 각각 형성되어있다.

25는 도 11(A)에 표시하는 바와 같이 환상부재(25a) 및 이 환상부재(25a)의 내측에서 소정의 길이 떨어진 위치에서 수직방향으로 굴곡해서 형성된 다수의 단책부재(25b)로 형성되는 제 2의 통전부재로 도 11(B)에 표시한 바와 같이 얇은부(26a)를 통해서 연결되고 제 1의 통전부재(23)의 호상부(24b)로부터 소정의 치수만큼 긴 곡율반경으로 형성되는 다수의 호상부(26b) 및 이들 호상부(26b)의 내측에서 제 1의 통전부재(23)의 단책상부(24c)보다 소정의 치수만큼 길게 각각 돌출해서 형성되는 단책상부(26c)로 된 판상부재(26)의 각 얇은 부(26a)를 굴곡시킴으로써 각 호상부(26b)를 환상으로 배열해서 환상부재(25a)가 또 각 단책상부(26c)를 호상부(26b)로부터 제 1의 통전부재(23)의 환상부재(23a)의 두께치수만큼 아래로 움푹 패이게 하는 동시에 환상부재(23a)의 폭치수만큼 떨어진 위치에서 각각 수직방향으로 절곡시킴으로써 단책상부재(25b)가 각각 형성되어 있다.

27은 도 12(A)에 표시한 바와 같이 환상부재(27a) 및 이 환상부재(27a)의 내측에서 소정의 길이 떨어진 위치에서 수직방향으로 절곡해서 형성된 다수의 단책부재(27b)로 형성되는 제 3의 통전부재로 도 12(B)에 표시한 바와 같이 얇은 부(28a)를 통해서 연결되고, 제 2의 통전부재(25)의 호상부(26b)보다 소정의 치수만큼 긴 곡율반경으로 형성된 다수의 호상부(28b) 및 이들 각 호상부(28b)의 내측에서 제 2의 통전부재(25)의 단책상부(26c)보다 소정의 치수만큼 길게 각각 돌출해서 형성되는 단책상부(28c)로 된 판상부재(28)의 각 얇은부(28a)를 굴곡시킴으로써 각 호상부(28b)를 환상부재(27a)가 또 각 단책상부(28c)를 호상부(28c)로부터 제 2의 통전부재(25)의 환상부재(25a)의 두께치수만큼 하방으로 움푹 패이게 하는 동시에 환상부재(25a)의 폭치수만큼 떨어진 위치에서 각각 수직방향으로 절곡시킴으로써 단책상부(27b)가 각각 형성되어 있다.

그리고, 상기와 같이 구성된 제 1, 제 2 및 제 3의 통전부재(23),(25),(27)는 도 9에 표시한 바와 같이 순차적으로 끼워맞춰지고 도시하지는 않았으나 각 환상부재(23a),(25a),(27a)가 동일평면상에 나란히 된 상태에서 각 통전부재(23), (25),(27)간에 수지로 절연을해서 일체로 고정된다. 그리고, 그후 동일평면상에 나란히 된 각 환상부재(23a),(25a),(27a)의 표면 및 동일원주상에 나란히 된 각 단책상부재(23b),(25b),(27b)의 외주면을 각각 절삭함으로써 각각 슬립링 및 정류자가 형성되어 통전부(29)가 완성된다.

이와 같이 상기 실시의 형태 3에 의하면 판상부재로 각 도 10, 도 11, 도 12에 표시하는 바와 같이 각 통전부재(23),(25),(27)를 형성하는 동시에 각 통전부재(23),(25),(27)를 도 9에 표시하는 바와 같이 끼워맞추고 각 환상부재(23a),(25a),(27a)에서 슬립링을 또, 각 단책상부재(23b),(25b),(27b)에서 정류자를 각각 형성하도록 하고 있으므로 상기 각 실시의 형태1, 2에서와 같이 신뢰성의 향상을 도모할 수 있으며 절삭가공을 삭감함으로써 가공코스트의 저감을 도모하고 또 정류자편과 슬립링사이의 접속작업이 불필요하게 되므로 또 배선 작업성의 향상을 도모하는 것이 가능해진다. 또, 상기 각 구성에서는 각 판상부재(24),(26),(28)를 판재에서 각 도 10,도 11,도 12에 표시된 바와 같은 형상으로 성형함으로써 얻는 경우에 대하여 설명하였으나, 도 13에 표시한 바와 같이 각 호상부재(24b),(26b),(28b)의 내측에 폭이 넓은 돌기부(24d),(26d),(28d)를 각각 형성하고, 이들 각 돌기부(24d),(26d),(28d)를 압연함으로써 도면중 일점쇄선으로 표시한 바와 같이 각 단책상부(24c),(26c),(28c)를 형성하도록 해도 되고 재료의 수율의 향상을 도모하는 것이 가능해진다.

실시의 형태 4.

도 14는 본 발명의 실시의 형태 4에서의 직류모터의 통전장치의 통전부의 구성을 표시하는 사시도, 도 15는 도 14에서의 통전부를 전개해서 표시하고, (A)는 평면도, (B)는 측면도, 도 16은 도 14에서와는 다른 구성의 통전부를 전개해서 표시하고 (A)는 평면도, (B)는 측면도이다.

도면에서 30은 띠모양부(30a)의 한쪽에 소정의 간격을 통해서 다수의 단책상부(30b)가 돌출해서 형성된 제 1의 판상부재, 31은 띠모양부(31a)의 한쪽에 소정의 간격을 통해서 다수의 단책상부(31b)가 돌출해서 형성되고, 각 단책상부(31b)의 한쪽이 다른 쪽에 소정의 간격(32)을 남기고, 제 1의 판상부재(30)의 단책상부(30b )의 한쪽에 각각 대향해서 배치되는 제 2의 판상부재, 33은 띠모양부(33a)의 한쪽에 소정의 간격을 통해서 다수의 단책상부(33b)가 돌출해서 형성되고 띠모양부(33a)의 한쪽이 제 2의 판상부재(31)의 띠모양부(31a)의 다른 쪽에 대향해서 배치되는 동시에 각 단책상부(33b)가 제 2의 판상부재(31)의 띠모양부(31a)의 이면을 따라 ㄷ자상태로 굴곡되어서 뻗어있고, 선단이 각 간극(32)내에 각각 배치되는 제 3의 판상부재이다. 그리고, 상기와 같이 구성된 제1, 제2 및 제3의 판상부재(30),(31),(33)는 도 14에 표시한 바와 같이 원통상으로 형성되고, 각 판상부재(30),(31),(33)간에 수지로 절연을 하며 일체로 고정된다. 그리고, 외주면을 절삭함으로써 각 띠모양부(30a),(31a),(33a)에서 슬립링이 또 각 단책상부(30b),(31b),(33b)에서 정류자가 형성되어 통전부(34)가 완성된다.

이와 같이 상기 실시의 형태 4에 의하면 각 판상부재(30),(31),(33)를 도 15에 표시한 바와 같이 형성해서 배치하고 도 14에 표시한 바와 같은 원통상으로 일체화함으로써 각 띠모양부(30a),(31a),(33a)에서 슬립링을 또 각 단책상부(30b), (31b),(33b)에서 정류자를 각각 형성하도록 하고 있으므로 신뢰성의 향상을 도모하는 것이 가능하고 상기 실시의 형태 3에서와 같이 절삭가공을 삭감함으로써 가공코스트의 저감을 도모하고 또 정류자편과 슬립링사이의 접속작업이 불필요하게 되므로 배선작업성의 향상을 도모할 수가 있다.

또 제 1 및 제 2의 판상부재(30),(31)를 예를 들면 도 16에 표시한 바와 같이 얇은 부(35)를 통해서 일체로 성형하도록 하면, 프레스가공의 공정을 삭감할 수가 있고, 코스트의 저감이 가능해진다.

실시의 형태 5.

도 17은 본 발명의 실시의 형태 5에서의 직류모터의 통전장치의 통전부의 구성을 전개해서 표시하고 (A)는 평면도, (B)는 측면도이다. 도면에서 36은 소정의 창폭을 갖는 다수의 창(36a)이 창폭의 대략 2배의 간격을 통해서 형성되고, 이면에서도 인접한 한쪽의 창(36a)의 하변으로부터 수평으로 뻗어 창사이의 한가운데 위치에서 위쪽으로 상승하고, 다른 쪽의 창(36a)의 상변에 수평하게 된 다수의 홈(36b)이 소정의 깊이로 형성된 제 1의 판상부재, 37은 띠모양부(37a)의 한쪽에 제 1의 판상부재(36)의 창(36a)과 동간격으로 해서 다수의 단책상부(37b)가 돌출해서 형성되고 띠모양부(37b)의 한쪽이 제 1의 판상부재(36)의 일측에 대향해서 배치되는 동시에, 각 단책상부(37b)가 제 1의 판상부재(36)의 이면을 따라 ㄷ자상으로 굴곡되어 뻗어있고 선단이 각 창(36a)내에 각각 배치되는 제 2의 판상부재이다.

그리고, 상기와 같이 구성된 제 1 및 제 2의 판상부재(36),(37)는 상기 실시의 형태 4에서의 도 14에 표시한 바와 같이 원통상으로 형성되고, 각 판상부재(36),(37)간에 수지로 절연을 하며 일체로 고정된다. 그리고, 외주면을 홈(36b)에 도달할 때까지 절삭함으로써 제1의 판상부재(36)는 홈(36b)에 의해 상기 실시의 형태 4에서의 제1 및 제2의 판상부재(30),(31)와 같은 형상의 것으로 2분할되고 2분할된 양쪽의 띠모양부 및 제 2의 판상부재(37)의 띠모양부(37b)로, 슬립링이 또 2분할된 양쪽의 단책상부 및 제 2의 판상부재(37)의 단책상부(37b)로, 정류자가 형성되고 도시하지는 않았으나 통전부가 완성된다.

이와 같이 상기 실시의 형태 5에 의하면 양판상부재(36),(37)를 도 17에 표시한 바와 같이 형성하는 동시에 배치하고, 원통상으로 일체화하는 동시에 외주면을 홈(36b)에 달할 때까지 절삭함으로써, 제 1의 판상부재(36)를 2분할해서 실질상 상기 실시의 형태 4에서와 같은 통전부를 형성하도록 하고 있으므로 상기와 같은 효과를 발휘할 수 있으며 2조의 판상부재(36),(37)로 구성이 가능하므로 프레스가공의 공정을 삭감할 수가 있고 코스트의 저감이 가능해진다.

실시의 형태 6.

본 발명의 실시의 형태 6을 도면을 따라 설명한다.

도 18은 본 발명의 실시의 형태 6에서의 직류모터의 통전장치를 사용한 밸브장치의 구성을 표시하는 단면도, 도 19는 도 18에서의 밸브장치의 모터부의 전류의 흐름을 표시하고 (A)는 단면도, (B)는 평면도이다. 도 20은 도 19에서의 모터부의 통전수단의 구성을 표시하는 사시도, 도 21은 도 18에서의 밸브장치의 모터부의 스테이터의 제조방법을 표시하는 평면도, 도 22는 본 발명의 실시의 형태 6에서의 밸브장치의 도 18과는 다른 구성을 표시하는 단면도이다.

도면에서 121은 수지부재로 형성되는 모터부케이스, 122는 이 모터부케이스(121)와 수지몰드에 의해 일체로 성형되는 스테이터로 도 21(A)에 표시하는 바와 같이 자극티스(123a)가 각각 돌출설치되는 코어편(123b)이 얇은 부(123c)를 통해서 연결된 자성재료를 소정의 매수 적층해서 스테이터코어(123)를 형성하고, 권선성을 좋게하기 위해 이 상태에서 권선기(도시하지 않음)에 의해 각 자극티스(123a)에 각각 코일(124)을 감은 후, 도 21(B)에 표시한 바와 같이 각 얇은부(123c)를 구부림으로써 환상으로 형성해서 구성되어 있다.

125는 모터부케이스(121)의 일단측에 장착되는 프렌지부재로 중앙부에는 베어링(126)을 지지하는 보스부(125a)가 형성되어있다. 127은 모터부케이스(121)의 타단측에 지지된 베어링으로, 베어링(126)과는 동축상에 배치되어 있다.

128은 양베어링(126),(127)에 의해 양단이 지지되고, 외주부에는 스테이터(122)의 코일(124)과 대응하는 위치에 다수의 영구자석자극(129)이 배치되어 있으며, 중앙부에 나사구멍(128a)이 관통해서 형성된 로터, 130은 이 로터(128)의 나사구멍(128a)에 나사맞추고 로터(128)의 회전에 따라 축방향으로 이동가능한 축부재이다.

131은 도 20에 표시한 바와 같이 로터(128)의 일단측에 고착되고 로터(128)와 함께 회전하는 원판, 132는 이 원판(131)의 중앙환상부를 원주방향으로 다분할해서 형성되는 정류자, 133은 이 정류자(132)의 외주측에 동심원환상으로 n분할(도면에서는 3분할)해서 형성된 슬립링, 134는 모터부케이스(121)의 타단측에 장착된 브래킷, 135는 이 브래킷(134)에 절연지지되고, 타단이 정류자(132)의 각 분할부에 소정의 압력을 통해서 슬라이드 가능하게 접촉하는 한쌍의 제 1의 브러시, 136은 브래킷 (134)에 절연지지되고, 선단이 각 슬립링(133)에 소정의 압력을 통해서 슬라이드 가능하게 접촉하는 3개의 제 2의 브러시이고, 이들 131 내지 136으로 통전수단(137)이 구성되고, 또, 121 내지 137로 모터부(138)가 구성된다.

139는 모터부케이스(121)의 타단측에 플랜지부재(125)를 통해서 연결되고, 예를 들면 알루미늄 다이케스트로 형성되는 밸브케이스로 중앙부에 관통공(139a)이 형성되는 동시에, 이 관통공(139a)의 양측에 각 기실(vessel)(139b),(139c)가 배치되고 기실(器室)(139c)은 배기로(도시않음)와 연통하도록 되어 있다.

140은 밸브케이스(139)의 관통공(139a)을 폐쇄하도록 배치된 가이드부시, 141은 기실(139c)의 개구부에 배치되는 실부재, 142는 가이드부시(140)를 기밀하게 관통해서 슬라이드 가능한 밸브구동축, 143은 이 밸브구동축(142)의 일단측에 고착되어 기실(l39b)내에 배치되는 접시상부재, 144는 이 접시상부재(143)의 가장자리를 모터(138)측에 소정의 힘으로 작동하는 스프링, 145는 밸브구동축(142)의 타단측에 부착되고 실부재(141)와 접리함으로써 배기로(도시않음)와 연통하는 기실(139c)과, 흡기로(도시않음)와의 사이를 개방, 폐쇄하는 밸브부재이고 이들 139내지 145로 밸브부(146)를 구성하고 있다. 다음, 상기한 바와 같이 구성되는 실시의 형태 6에서의 밸브장치의 동작에 대해 설명한다.

우선, 전원(도시않음)에서 직류전류가 한쪽의 제 1의 브러시(135)를 통해서 유입하면 도 19및 도 20에 표시한 바와 같이 정류자(132)에서 정류되어서 슬립링(133)에 흐르고 제 2의 브러시(136)를 통해서 스테이터(122)측에 공급되며 코일(124)을 흐른 후 다시 제 2의 브러시(136), 슬립링(133) 및 정류자(132)를 흐르고 다른 쪽의 브러시(135)를 통해서 전원측으로 유출한다.

그렇게 되면 전류가 흐르는 코일(124)에서 발생하는 자속과, 로터(128)의 영구자석자극(129)의 작용으로 로터(128)에 회전력이 발생하고, 이 회전력에 의해 원판(131)도 회전하므로 제1의 브러시(135)와 정류자(132)가 접촉하는 위치가 전환되어 전류가 흐르는 코일(124)도 순차적으로 전환되어 가므로 로터(128)는 연속회전을 시작한다. 그리고, 이 로터(128)의 회전에 따라 로터(128)의 나사구멍(128a)에 나사맞춤 축부재(130)는 밸브부(146)측으로 이동해서 선단에서 접시상부재 (143)를 압압하고 스프링(144)의 작동력을 누르고, 다시 이동을 계속하며 접시상부재(143)와 일단측이 고착된 밸브구동축(142)은 이 이동에 의해 가이드부시(140)내를 슬라이드해서 도면중 실선화살표로 표시하는 방향으로 이동하고 타단측에 부착된 밸브부재(145)를 실부재(141)에서 이반시킴으로써 기실(139c)과 흡기로(도시않음)와의 사이를 개방하고 배기가스를 흡기로(도시않음)측에 재순화시킨다.

한편, 기실(139c)과 흡기로(도시않음)와의 사이를 폐쇄하는 경우는 직류전류를 다른쪽의 제 1의 브러시(135)측에서 역으로 유입시킴으로써 로터(128)를 역회전시키고, 축부재(130)를 밸브부(146)에서 떨어지는 방향으로 이동시키면, 스프링(144)의 작동력에 의해 접시상부재(143)도 축부재(130)의 선단과 접촉한채로의 상태에서 도면중 파선화살표로 표시하는 방향으로 밸브구동축(142)과 함께 이동하고 밸브부재 (145)가 실부재(141)에 접촉한 위치, 즉 도 18에 표시하는 상태에서 정지한다. 그리고, 축부재(130)가 다시 이동해서 접시상부재(143)에서 떨어진 상태가 되어도 밸브부재(145)는 스프링(144)의 작동력에 의해 실부재(141)에 대해 양호한 접촉을 유지한다.

이와 같이 상기 실시의 형태 6에 의하면 스테이터(122)에 코일(124)을 로터(128)에 영구자석자극(129)을 각각 배치하는 동시에 전원으로부터의 직류전원을 제 1의 브러시(135)를 통해서 정류자(132)에 도입해서 전류하고, 이 전류된 각 전류를 슬립링(133) 및 제2의 브러시(136)를 통해서 각 코일(124)에 통전함으로써 로터(128)를 회전시키며 이 회전에 의해 축부재(130)를 축방향으로 이동시키고, 밸브구동축(142)을 통해서 밸브부재(145)를 개폐시키도록 하였으므로 로터(128)의 직경의 축소화가 가능해지고 로터(128)의 저관성화를 도모하고 밸브개폐동작의 응답성이 우수한 밸브장치를 얻을 수가 있다.

또, 통전수단(137)을 스테이터(122) 및 로터(128)에 대해 축방향으로 밸브부재(145)와는 다른 쪽에 설치하였으므로, 통전수단(137)에서 발생하는 열의 영향이 밸브부(146)에 미치는 것을 방지해서, 신뢰성의 향상을 도모할 수가 있다. 또 다수의 코어편(123b)이 얇은 부(123c)를 통해서 띠모양으로 연결된 스테이터코어(123)의 각 자극티스(123a)에 각각 코일(124)을 권선하는 동시에, 얇은 부(123c)를 굴곡시킴으로써 환상으로 형성해서 스테이터(122)를 구성하였으므로 권선이 쉽고 조립작업성의 향상을 도모하는 것도 가능해진다.

또, 정류자(132)를 원판(131)의 중앙환상부를 원주방향으로 다분할하고 슬립링(133)을 정류자(132)의 외주측에 동심원환상으로 분할해서 각각 형성하도록 하였으므로 예를 들면 도 22에 표시한 바와 같이 정류자(147) 및 슬립링(148)을 로터(128)와 동축상에 배치해서 전원으로부터의 직류전류를 제 1의 브러시(149)로부터 정류자(147)에 도입해서 전류하고 이 전류된 전류를 각 슬립링(148) 및 제 2의 브러시(150)를 통해서, 스테이터(122)의 코일(124)에 통전하도록 구성한 통전수단(151)과 비교해서 축방향의 길이치수를 대폭적으로 단축해서 소형화를 가능하게 한다.

이상과 같이, 본 발명에 관한 직류모터의 통전장치는 특히 전원에서 공급되는 직류전류를 정류자에 의해 전류하고 전류된 각 전류를 슬립링에 의해 스테이터의 각 코일에 통전하는데 적합하다.

또 본 발명에 관한 직류모터의 통전장치를 사용한 밸브장치는, 예를 들면 자동차의 엔진의 배기가스의 일부를 흡기계에 재순환시켜서, 불활성가스의 발생을 억제하면서, 양호한 연료소비율을 얻는 EGR(Exhaust Gas Recirculation)장치의 배기가스의 순화제어 등에 적합하다.

Claims (3)

1. 전원에서 제 1의 브러시를 통해서 공급되는 직류전류를 전류(轉流)하기 위해 원주방향으로 다분할된 정류자 및 상기 정류자의 각 분할부에 각각 전기적으로 접속되고 상기 정류자에 의해 n상으로 전류된 각 전류를 제 2의 브러시를 통해서 스테이터의 각 코일에 각각 통전하며 상기 정류자의 주위에 동심원환상으로 n분할된 슬립링을 구비한 것을 특징으로 하는 직류모터의 통전장치.
2. 전원에서 제 1의 브러시를 통해서 공급되는 직류전류를 전류하기 위해 원주방향으로 다분할된 정류자 및 상기 정류자의 각 분할부에 각각 전기적으로 접속되어 상기 정류자에 의해 n상으로 전류된 각 전류를 제 2의 브러시를 통해 스테이터의 각 코일에 각각 통전하며 축방향으로 n분할된 슬립링을 동축원통상으로 배치한 것을 특징으로 하는 직류모터의 통전장치.
3. 스테이터코어의 원주방향으로 소정의 개수의 코일이 거의 등간격으로 배치된 스테이터와 외주면의 상기 스테이터의 각 코일과 대응하는 위치에 다수의 영구자석자극이 배치된 로터와, 전원에서 공급되는 직류전류를 상기 로터를 통해서 전류하고, 상기 스테이터의 각 코일에 통전하는 통전수단과, 상기 로터의 중심부에 배치되고 상기 로터의 회전에 따라 축방향으로 이동가능한 축부재와, 상기 축부재의 이동에 의해 개폐하는 밸브부재를 구비한 것을 특징으로 하는 밸브장치.