KR100998378B1 - D.c. motor having brush - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고정자와 회전자의 구조를 새로운 형태로 구성하여, 상기 고정자와 회전자가 회전축을 중심으로 수평선상에서 서로 반발 기자력이 발생되어 회전할 수 있도록 함으로써, 회전속도 및 회전 토크를 크게 향상시킴과 동시에, 상기 회전자는 물론 상기 고정자도 그 기자력을 제어할 수 있도록 하여 매우 정밀한 속도제어가 가능한 브러쉬 직류 전동기에 관한 것으로, 원통형의 케이스 내의 회전축에 고정 설치되는 적어도 하나 이상의 원판형의 회전자와, 상기 회전자와 일정간격을 유지하며 상기 케이스에 고정되도록 설치되며, 상기 회전자보다는 큰 사이즈를 가지는 적어도 하나 이상의 원판형의 고정자를 포함하고; 상기 회전자 및 고정자에는 회전축을 중심으로 서로 대향하여 반발기자력을 발생하도록 복수개의 코일부가 각각 장착되며; 상기 회전자의 코일부들은 모두 직렬 연결되며, 이 회전자 코일단은 회전축 및 정류자를 거쳐 브러쉬에 면접촉 되도록 구성되고; 상기 고정자의 코일부들도 모두 직렬 연결되며, 이 고정자 코일단은 케이스 외부로 향하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

Figure R1020080070772

전동기, 모터, 회전자, 고정자, 코일, 전기력선, 회전, 제어

The present invention configures the structure of the stator and the rotor in a new form, by allowing the stator and the rotor to rotate by generating a repulsive magnetic force on the horizontal line with respect to the rotation axis, thereby greatly improving the rotational speed and rotational torque, And a brush DC motor capable of very precise speed control by allowing the stator to control the magnetomotive force as well as the rotor, and at least one disc-shaped rotor fixed to a rotating shaft in a cylindrical case, At least one disc-shaped stator installed at a predetermined distance from the rotor and fixed to the case, the stator having a larger size than the rotor; The rotor and the stator are each provided with a plurality of coil parts so as to generate a repulsive magnetic force facing each other about a rotation axis; The coil parts of the rotor are all connected in series, and the rotor coil end is configured to be in surface contact with the brush via the rotating shaft and the commutator; The coil parts of the stator are all connected in series, and the stator coil end is configured to face the outside of the case.

Figure R1020080070772

Electric motor, motor, rotor, stator, coil, electric power line, rotation, control

Description

브러쉬 직류 전동기{D.C. MOTOR HAVING BRUSH}Brushless DC Motors {D.C. MOTOR HAVING BRUSH}

본 발명은 브러쉬가 구비된 직류 전동기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고정자와 회전자의 구조를 새로운 형태로 구성하여, 상기 고정자와 회전자가 회전축을 중심으로 수평선상에서 서로 반발 기자력이 발생되어 회전할 수 있도록 함으로써, 회전속도 및 회전 토크를 크게 향상시킴과 동시에, 상기 회전자는 물론 상기 고정자도 그 기자력을 제어할 수 있도록 하여 매우 정밀한 속도제어가 가능한 브러쉬 직류 전동기에 관한 것이다.The present invention relates to a DC motor equipped with a brush, and more particularly, the structure of the stator and the rotor in a new form, the stator and the rotor can rotate by generating a repulsive magnetic force on the horizontal line with respect to the axis of rotation The present invention relates to a brush DC motor capable of significantly improving rotational speed and rotational torque and at the same time allowing the rotor and the stator to control the press force.

주지한 바와 같은 직류전동기는 고정자와 회전자로 구성되며, 고정자는 계자극(field pole)과 프레임(fream)으로 되어 있으며, 계자극은 대개 스크류나 볼트로 프레임에 고정되어있고, 상기 회전자는 전기자(armature)와 정류자(commutator) 및 브러쉬(brush)로 구성 되어있다. As is well known, a DC motor is composed of a stator and a rotor, and the stator is composed of a field pole and a frame, and the field pole is usually fixed to the frame by screws or bolts, and the rotor is armature. It consists of an armature, commutator and brush.

또한 계자극이 자기장을 형성하는 방법에 따라서 권선형 계자극 전동기(wound-field motor)와 영구 전동기(permanent motor)로 분류할 수 있다.In addition, it can be classified into a wound-field motor and a permanent motor according to the method of forming the magnetic field by the field magnetic pole.

영구자석 전동기(Permanent magnet motor)는 계자극으로 영구자석을 사용하며, 권선형 계자극 전동기는 계자극으로 계자철심(pole piece)과 계자권선(field winding)으로 구성된 전자석을 사용한다. Permanent magnet motors use permanent magnets for field stimulation, and winding-type field stimulation motors use electromagnets consisting of pole pieces and field windings as field stimuli.

동일 방향의 회전 토크를 계속 얻기 위해서는 외부에서 공급되는 직류 전류를 전동기 내에서 전기자가 180°회전할 때마다 전류의 방향을 절환 시켜주어야 하며, 이 역할을 하는 것이 정류자(commutator)와 브러쉬이다.In order to continuously obtain rotational torque in the same direction, the direction of the current must be switched every time the armature rotates 180 ° in the motor from an externally supplied DC current, and this is a commutator and a brush.

따라서 전동기의 회전축에 연결된 정류자와 고정된 브러쉬가 상기 정류자에 면접촉을 하면서 회전축은 회전하게 된다.Accordingly, the commutator connected to the rotating shaft of the motor and the fixed brush make surface contact with the commutator while the rotating shaft rotates.

이와 같은 브러쉬 전동기의 일반적인 구조는 크게 회전코일(회전자)과 고정자석(고정자) 및 브러쉬와 정류자 부분으로 구성되어 있다. The general structure of such a brush electric motor is largely composed of a rotating coil (rotor), a stator magnet (stator), and a brush and commutator parts.

상기 브러쉬와 정류자는 전기자에 공급되는 전류방향을 회전각도에 따라 전환시켜 줌으로써 회전자를 회전시킬 수 있는 자극의 변화를 만들어 주는 중요한 장치이다.The brush and the commutator is an important device for changing the magnetic poles that can rotate the rotor by switching the current direction supplied to the armature according to the rotation angle.

그러나 이와 같은 종래의 직류 전동기는 대부분 고정자와 회전자가 회전축을 중심으로 수직방향으로 서로 기자력을 발휘하게 되어 회전하는 구조로 회전력(토크)이나 회전 속도에는 그 이상의 기대를 바랄 수 없는 어떤 한계가 있게 되었다.However, such a conventional DC motor is a structure in which the stator and the rotor exert each other in the vertical direction about the axis of rotation, so that there is a limit in that the rotational force (torque) or the rotational speed cannot be expected any further. .

본 발명은 상기한 배경 하에서 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 고정자와 회전자의 구조를 새로운 형태로 구성하여, 상기 고정자와 회전자가 회전축을 중심으로 수평선상에서 서로 반발 기자력이 발생되어 회전할 수 있도록 함으로써, 회전속도 및 회전 토크를 크게 향상시킴과 동시에, 상기 회전자는 물론 상기 고정자도 그 기자력을 제어할 수 있도록 하여 매우 정밀한 속도제어가 가능한 브러쉬 직류 전동기를 제공하는 것에 있다.The present invention has been made under the above-mentioned background, and an object of the present invention is to configure the structure of the stator and the rotor in a new form, so that the stator and the rotor can rotate by generating a repulsive magnetic force on the horizontal line about the axis of rotation Accordingly, the present invention provides a brush DC motor capable of significantly improving the rotational speed and the rotational torque and at the same time enabling the rotor and the stator to control the magnetomotive force, thereby enabling very precise speed control.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 원통형의 케이스 내의 회전축에 고정 설치되는 적어도 하나 이상의 원판형의 회전자와, 상기 회전자와 일정간격을 유지하며 상기 케이스에 고정되도록 설치되며, 상기 회전자보다는 큰 사이즈를 가지는 적어도 하나 이상의 원판형의 고정자를 포함하고; The present invention for achieving the above object is at least one disc-shaped rotor is fixed to the rotating shaft in the cylindrical case, the rotor and is installed to be fixed to the case to maintain a constant interval, the rotor At least one disc shaped stator having a larger size than;

상기 회전자 및 고정자에는 회전축을 중심으로 서로 대향하여 반발기자력을 발생하도록 복수개의 코일부가 각각 장착되며; The rotor and the stator are each provided with a plurality of coil parts so as to generate a repulsive magnetic force facing each other about a rotation axis;

상기 회전자의 코일부들은 모두 직렬 연결되며, 이 회전자 코일단은 회전축 및 정류자를 거쳐 브러쉬에 면접촉 되도록 구성되고;The coil parts of the rotor are all connected in series, and the rotor coil end is configured to be in surface contact with the brush via the rotating shaft and the commutator;

상기 고정자의 코일부들도 모두 직렬 연결되며, 이 고정자 코일단은 케이스 외부로 향하도록 구성된 것을 특징으로 한다.The coil parts of the stator are all connected in series, and the stator coil end is configured to face the outside of the case.

이와 같은 본 발명은 브러쉬를 구비한 직류전동기를 제공하되, 회전속도 및 회전 토크를 기존의 전동기에 비하여 크게 향상시킨 이점이 있다.The present invention provides a DC motor having a brush, but has an advantage of greatly improving the rotation speed and the rotation torque compared to the conventional electric motor.

또한 본 발명은 회전자는 물론, 고정자도 그 기자력을 제어(전류 제어)할 수 있도록 하여 매우 정밀한 속도제어가 가능한 장점을 가진다.In addition, the present invention has the advantage that the rotor as well as the stator can control the magnetomotive force (current control) to enable very precise speed control.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬 직류전동기의 구성도이다.1 is a block diagram of a brush DC motor according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명 브러쉬 직류전동기(100)는,As shown, the brush DC motor 100 of the present invention,

원통형의 케이스(프레임)(110) 내의 회전축(111)에 고정 설치되는 적어도 하나 이상의 원판형의 회전자(120,120',120",..)와, 상기 회전자(120,120',120",..)와 일정간격을 유지하며 상기 케이스(110)에 고정되도록 설치되는 적어도 하나 이상의 고정자(130,130',130",...)를 포함한다.At least one disc-shaped rotor (120,120 ', 120 ", ..) fixed to the rotating shaft (111) in the cylindrical case (frame) 110, and the rotor (120, 120', 120", .. At least one stator (130, 130 ', 130 ", ...) is installed to be fixed to the case 110 while maintaining a predetermined interval.

또한 상기 회전자(120,120',120",..)에는 각각 복수개의 코일부가 장착되는 데, 이 코일부들은 모두 직렬 연결되며, 이 회전자 코일단(150)은 회전축(111)을 거쳐 미 도시된 정류자에 연결되며, 상기 정류자에는 브러쉬(160)가 면접촉 되도록 구성된다.In addition, the rotors 120, 120 ', 120 ", .... are each provided with a plurality of coils, these coils are all connected in series, the rotor coil stage 150 is not shown through the rotating shaft 111 It is connected to the commutator, the commutator is configured such that the brush 160 is in surface contact.

또한, 상기 고정자(130,130',130",...)에도 각각 복수개의 코일부가 장착되며, 이 코일부들도 모두 직렬 연결되며, 이 고정자 코일단(170)은 케이스(110) 외부로 향하도록 구성된다.In addition, the stator (130, 130 ', 130 ", ...) is also equipped with a plurality of coil parts, respectively, these coil parts are also connected in series, the stator coil end 170 is configured to face the case 110 outside do.

이와 같이 구성된 본 발명에 따르자면, 상기 원판형상의 회전자(120)와 이에 대응되는 고정자(130)가 회전축(111)을 중심으로 수평방향으로 반발 기자력이 발생되어 회전축을 회전시키게 되는 구성을 가지게 된다.According to the present invention configured as described above, the disk-shaped rotor 120 and the corresponding stator 130 has a configuration in which a repulsive magnetic force is generated in a horizontal direction about the rotation shaft 111 to rotate the rotation shaft. do.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬 직류전동기의 회전자의 분해 사시도이다.Figure 2 is an exploded perspective view of the rotor of the brush DC motor according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이 본 발명 브러쉬 직류전동기의 회전자(120)는, As shown, the rotor 120 of the brush DC motor of the present invention,

원판 형태의 상판(121)과 하판(121a), 그리고 상판(121)과 하판(121a) 사이에 일정 간격을 유지하여 주는 간격유지구(127)를 포함한다.An upper plate 121 and a lower plate 121a having a disc shape, and a gap retaining hole 127 for maintaining a predetermined gap between the upper plate 121 and the lower plate 121a.

상기 간격유지구(127)는 상판(121)과 하판(121a)에 일체로 형성할 수도 있으며, 별도로 제작할 필요는 없다.The spacing holder 127 may be integrally formed on the upper plate 121 and the lower plate 121a, and may not be manufactured separately.

상기 상판(121)은 중앙에는 일정부분 두께를 가지도록 형성된 원형의 중앙부(122)가 형성되고, 상기 중앙부(122)의 중앙에는 회전축(111)이 관통 고정되는 축공(123)이 형성된다.The top plate 121 has a circular central portion 122 formed to have a predetermined thickness in the center, the shaft hole 123 is formed in the center of the central portion 122 through which the rotating shaft 111 is fixed.

또한 상기 상판(121)은 다수개의 구역(일례로, 8등분)으로 구분되고, 날개형상을 가지는 다수개의 날개부(124)와, 상기 날개부(124)의 일측에 90°절곡 형성되는 절곡부(125)와, 상기 절곡부(125)의 중앙에 일정길이 홈을 내어 후술하는 코일부(140)가 장착되도록 한 코일장착홈(126)을 형성하여 구성한 것이다.In addition, the upper plate 121 is divided into a plurality of zones (for example, eight equal parts), a plurality of wings 124 having a wing shape, and the bent portion formed 90 ° bent at one side of the wing 124 And a coil mounting groove 126 formed by forming a predetermined length groove in the center of the bent portion 125 to mount the coil portion 140 to be described later.

이와 같이 상기 상판(121)은 마치 바람개비와 같이 바람의 저항에 의해 쉽게 회전될 듯 한 구성을 가지게 된다.Thus, the top plate 121 has a configuration that seems to be easily rotated by the resistance of the wind, like a pinwheel.

상기 하판(121a)의 구성 또한 상판(121)의 구성과 동일하다. 다만 날개부(124a)와 절곡부(125a)의 구성이 상기 상판(121)과는 반대방향으로 향하도록 구성된 점이 다르다.The configuration of the lower plate 121a is also the same as that of the upper plate 121. However, the configuration of the wing portion 124a and the bent portion 125a is different from the upper plate 121 is configured to face in the opposite direction.

이와 같이 구성되는 상판(121)과 하판(121a)은 간격유지구(127)를 통해 서로 고정되며, 이때 상기 상판(121)과 하판(121a)의 코일장착홈(124,124a)에는 다수개의 코일부(140)가 장착되게 된다.The upper plate 121 and the lower plate 121a, which are configured as described above, are fixed to each other through the spacer 127, and in this case, the coil mounting grooves 124 and 124a of the upper plate 121 and the lower plate 121a are provided with a plurality of coil parts. 140 is to be mounted.

우선, 도 3a에 도시된 코일부(140)를 살펴본다.First, the coil unit 140 illustrated in FIG. 3A will be described.

상기 코일부(140)는 U자형 철심에 코일(142)을 권취하여 구성한 것으로, 철심의 선단부(141)와 코일(142)로 구성된다.The coil unit 140 is formed by winding the coil 142 on a U-shaped iron core, and is composed of the tip 141 and the coil 142 of the iron core.

이와 같은 코일부(140)는 U자형 또는 V자형으로 구성될 수 있으며, 다양한 크기로 구성되며, 상기 회전자(120)의 상판(121) 및 하판(121a)의 코일장착홈(126,126a)에 장착되어 진다.The coil unit 140 may be U-shaped or V-shaped, and may be configured in various sizes, and may be formed in the coil mounting grooves 126 and 126a of the upper plate 121 and the lower plate 121a of the rotor 120. It is mounted.

상기 코일부(140)는 도 4에 도시된 바와 같이 회전자(120)의 상판(121) 및 하판(121a)의 코일장착홈(126,126a)에 장착되어 진다.As shown in FIG. 4, the coil unit 140 is mounted to coil mounting grooves 126 and 126a of the upper plate 121 and the lower plate 121a of the rotor 120.

즉 상판(121)과 하판(121a)이 결합되면서 상판(121)의 날개부(124) 및 절곡부(125)와, 하판(121a)의 날개부(124a) 및 절곡부(125a)가 이루는 공간에 코일부(140)가 크기별로 순차적으로 적층 장착되는 데, 상기 코일부(140)의 선단부(141)(141)가 각각 상판(121)의 코일장착홈(126)과 하판(121a)의 코일장착홈(126a)에 억지 끼움되면서 장착되도록 구성한다.That is, the space formed by the wing 124 and the bent portion 125 of the upper plate 121 and the wing 124a and the bent portion 125a of the lower plate 121a while the upper plate 121 and the lower plate 121a are coupled to each other. The coil parts 140 are sequentially stacked in size, and the front end parts 141 and 141 of the coil part 140 are coiled grooves 126 of the upper plate 121 and coils of the lower plate 121a, respectively. It is configured to be mounted while being fitted in the mounting groove (126a).

상기 코일부(140)의 선단부(141)의 형상과, 상판(121) 및 하판(121a) 코일장 착홈(126,126a)의 형상은 필요에 따라 얼마든지 설계 변경하여 장착이 용이하도록 구성할 수 있다. The shape of the tip portion 141 of the coil unit 140 and the shape of the coil mounting grooves 126 and 126a of the upper plate 121 and the lower plate 121a may be changed in design as necessary to facilitate mounting. .

따라서 이와 같이 구성된 회전자(120)는 상판(121) 및 하판(121a)의 절곡부(125)(125a)의 코일장착홈(126)으로 코일부(140)의 선단부(141)가 배열되는 구성을 가지게 되어, 상기 코일부(140)의 선단부(141)를 통해 유도 기자력이 외부로 발산되는 구성을 가지게 된다.Therefore, the rotor 120 configured as described above is configured such that the tip 141 of the coil part 140 is arranged as the coil mounting groove 126 of the bent parts 125 and 125a of the upper plate 121 and the lower plate 121a. To have, the induction magnetic force is dissipated to the outside through the front end portion 141 of the coil 140.

한편, 도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬 직류전동기의 고정자의 분해 사시도가 도시되어 있다.On the other hand, Figure 5 is an exploded perspective view of the stator of the brush DC motor according to an embodiment of the present invention.

상기 고정자(130)는 전술한 회전자(120) 보다는 약간 큰 사이즈로, 그 주요구성은 서로 동일하다.The stator 130 is slightly larger in size than the rotor 120 described above, and its main components are identical to each other.

즉 상기 고정자(130)는 원판 형태의 상판(131)과 하판(131a), 그리고 상판(131)과 하판(131a) 사이에 일정 간격을 유지하여 주는 간격유지구(137)를 포함한다.That is, the stator 130 includes an upper plate 131 and a lower plate 131a in the form of a disc, and a spacing holder 137 that maintains a predetermined gap between the upper plate 131 and the lower plate 131a.

상기 간격유지구(137) 역시 상판(131)과 하판(131a)에 일체로 형성할 수도 있으며, 별도로 제작할 필요는 없다.The spacing holder 137 may also be integrally formed on the upper plate 131 and the lower plate 131a, and need not be manufactured separately.

상기 상판(131)은 중앙에는 상기 회전자(120)의 중앙부(122,122a)와 같은 크기의 중앙테두리부(132)가 형성되고, 상기 중앙테두리부(132)는 회전축(111)이 관통되도록 공간부(133)가 형성된다.The upper plate 131 has a center border portion 132 having the same size as the center portions 122 and 122a of the rotor 120, and the center border portion 132 has a space such that the rotation shaft 111 penetrates through the top plate 131. The part 133 is formed.

또한 상기 상판(131)은 다수개의 구역(일례로, 8등분)으로 구분되고, 날개형상을 가지는 다수개의 날개부(134)와, 상기 날개부(134)의 일측에 90°절곡 형성되는 절곡부(135)와, 상기 절곡부(135)의 중앙에 일정길이 홈을 내어 코일부(140)가 장착되도록 한 코일장착홈(136)을 형성하여 구성한 것이다.In addition, the upper plate 131 is divided into a plurality of zones (for example, eight equal parts), a plurality of wings 134 having a wing shape, and a bent portion formed 90 ° bent at one side of the wing 134 And a coil mounting groove 136 configured to form a predetermined length groove in the center of the bent portion 135 so that the coil portion 140 is mounted.

이와 같이 상기 상판(131)은 상기 회전자(120)와 구성과 같이 바람의 저항에 의해 쉽게 회전될 듯 한 구성을 가지게 된다.Thus, the top plate 131 has a configuration that is likely to be easily rotated by the resistance of the wind, such as the rotor 120 and the configuration.

상기 하판(131a)의 구성 또한 상판(131)의 구성과 동일하다. 다만 날개부(134a)와 절곡부(135a)의 구성이 상기 상판(131)과는 반대방향으로 향하도록 구성된 점이 다르다.The configuration of the lower plate 131a is also the same as that of the upper plate 131. However, the configuration of the wing portion 134a and the bent portion 135a is different from the upper plate 131 is configured to face in the opposite direction.

이와 같이 구성되는 상판(131)과 하판(131a)은 간격유지구(137)를 통해 서로 고정되며, 이때 상기 상판(131)과 하판(131a)의 코일장착홈(134,134a)에는 전술한 회전자(120)와 같이 다수개의 코일부(140)가 장착되게 된다.The upper plate 131 and the lower plate 131a configured as described above are fixed to each other through the gap retaining hole 137, wherein the above-described rotor is installed in the coil mounting grooves 134 and 134a of the upper plate 131 and the lower plate 131a. As shown in 120, a plurality of coil units 140 are mounted.

즉 도 6에 도시된 바와 같이 고정자(130)의 상판(131) 및 하판(131a)의 코일장착홈(136,136a)에는 코일부(140)가 장착되어지는데, 상기 상판(131)과 하판(131a)이 결합되면서 상판(131)의 날개부(134) 및 절곡부(135)와, 하판(131a)의 날개부(134a) 및 절곡부(135a)가 이루는 공간에 코일부(140)가 크기별로 순차적으로 적층 장착된다.That is, as shown in FIG. 6, the coil unit 140 is mounted in the upper and lower plates 131 and the coil mounting grooves 136 and 136a of the lower plate 131a of the stator 130. The upper plate 131 and the lower plate 131a are mounted. ) Is coupled to the coil portion 140 in the space formed by the wing portion 134 and the bent portion 135 of the upper plate 131 and the wing portion 134a and the bent portion 135a of the lower plate 131a. Sequentially stacked.

상기 코일부(140)의 선단부(141)(141)가 각각 상판(131)의 코일장착홈(136)과 하판(131a)의 코일장착홈(136a)에 억지 끼움되면서 장착된다.The front end portions 141 and 141 of the coil unit 140 are mounted while forcibly fitted into the coil mounting groove 136 of the upper plate 131 and the coil mounting groove 136a of the lower plate 131a, respectively.

상기 코일부(140)의 선단부(141)의 형상과, 상판(131) 및 하판(131a) 코일장착홈(136,136a)의 형상은 필요에 따라 얼마든지 설계 변경하여 그 장착이 용이하도 록 구성할 수 있다. The shape of the tip 141 of the coil unit 140 and the shape of the upper plate 131 and the lower plate 131a and the coil mounting grooves 136 and 136a may be changed as necessary to facilitate design. Can be.

따라서 이와 같이 구성된 회전자(130)는 상판(131) 및 하판(131a)의 절곡부(135)(135a)의 코일장착홈(136)으로 코일부(140)의 선단부(141)가 배열되는 구성을 가지게 되어, 상기 코일부(140)의 선단부(141)를 통해 유도 기자력이 외부로 발산되는 구성을 가지게 된다.Therefore, the rotor 130 configured as described above is configured such that the front end portion 141 of the coil portion 140 is arranged in the coil mounting grooves 136 of the bent portions 135 and 135a of the upper plate 131 and the lower plate 131a. To have, the induction magnetic force is dissipated to the outside through the front end portion 141 of the coil 140.

이와 같이 구성된 본 발명에 따르자면, According to the present invention configured as described above,

도 7에 구성된 바와 같이, 전동기(100)의 회전축(111)을 중심으로 회전자(120)와 고정자(130)가 일정 간격을 유지하도록 형성되는 데, 서로 면접하게 되는 회전자(120) 및 고정자(130)의 상판(121,131)에 있어서, 상기 회전자(120)의 상판(121)(또는 하판)의 날개부(125) 및 절곡부(126)의 구성 방향과, 상기 고정자(130)의 상판(131)(또는 하판)의 날개부(135) 및 절곡부(136)의 구성 방향이 서로 대향하도록 위치시킨다.As configured in FIG. 7, the rotor 120 and the stator 130 are formed to maintain a predetermined distance about the rotation shaft 111 of the electric motor 100, and the rotor 120 and the stator which are interviewed with each other. In the upper plates 121 and 131 of 130, the constituent directions of the wing portions 125 and the bent portions 126 of the upper plate 121 (or lower plate) of the rotor 120 and the upper plate of the stator 130 are described. The configuration of the wing 135 and the bent portion 136 of 131 (or lower plate) is positioned to face each other.

즉 상기 회전자(120)의 절곡부(126)에 형성된 코일 선단부(141)의 전방과 상기 고정자(130)의 절곡부(136)에 형성된 코일 선단부(141)의 전방 위치가 서로 대향하도록 하여 기자력 발생 시 서로 밀러내려는 힘이 작용되도록 구성된다.That is, the front of the coil tip 141 formed on the bent portion 126 of the rotor 120 and the front position of the coil tip 141 formed on the bent portion 136 of the stator 130 face each other so that the press force It is configured to exert a force to push against each other when it occurs.

이와 같은 본 발명의 전동기 구동원리는 도 3b에 도시된 바와 같이, U자형의 전자석(영구자석)에 발생되는 자력(자기장)은 N극으로부터 발생되어 S극으로 유입되는 형상으로 U자형 자석의 중심을 기준으로 일정각도(θ1)(θ2)를 가지도록 형성되는 현상을 이용한 것으로, 상기 회전자(120)와 고정자(130)에 장착된 코일 부(140)를 이와 같은 유도현상을 이용한 것이다.The driving principle of the motor of the present invention as shown in Figure 3b, the magnetic force (magnetic field) generated in the U-shaped electromagnet (permanent magnet) is generated from the N pole and flows into the S pole in the center of the U-shaped magnet It is based on the phenomenon that is formed to have a certain angle (θ1) (θ2) as a reference, and the coil unit 140 mounted on the rotor 120 and the stator 130 uses such an induction phenomenon.

따라서 본 발명 전동기(100)는 상기 브러쉬(160)를 통해 소정 직류전압이 인가되고 동시에 상기 고정자 코일단(170)을 통해 소정 직류전압이 인가되면, Therefore, the present invention motor 100 is a predetermined DC voltage is applied through the brush 160 and at the same time a predetermined DC voltage is applied through the stator coil stage 170,

상기 브러쉬(160)를 통해 인가된 전압은 미 도시된 정류자를 통해 회전자 코일단(150)을 거쳐 회전자(120)의 각 코일부(140)에 인가된다.The voltage applied through the brush 160 is applied to each coil unit 140 of the rotor 120 via the rotor coil stage 150 through a not shown commutator.

따라서 회전자(120)에 장착된 코일부(140)는 여기되며, 동시에 상기 고정자 코일단(170)을 통해 인가된 전압은 고정자(130)의 각 코일부(140)에 인가되어, 상기 고정자(130)의 각 코일부(140)도 여기된다.Accordingly, the coil unit 140 mounted on the rotor 120 is excited, and at the same time, a voltage applied through the stator coil stage 170 is applied to each coil unit 140 of the stator 130, thereby providing the stator ( Each coil section 140 of 130 is also excited.

이때 상기 고정자(130)의 각 코일부(140)에서 발산되는 기자력의 극성과 상기 고정자(130)의 각 코일부(140)에서 발산되는 기자력의 극성이 동일하게 되어, 상기 회전자(120) 및 고정자(130)의 코일 선단부(141)(141)는 서로 반발하게 되면서 회전자(120)는 회전축(111)을 중심으로 강하게 회전하기 시작하게 된다.At this time, the polarity of the magnetomotive force emitted from each coil unit 140 of the stator 130 and the polarity of the magnetomotive force emitted from each coil unit 140 of the stator 130 are the same, and the rotor 120 and As the coil tips 141 and 141 of the stator 130 are repulsed with each other, the rotor 120 starts to strongly rotate about the rotation shaft 111.

이와 같은 본 발명에 따르자면, According to the present invention as described above,

상기 회전자(120)와 고정자(130)가 회전축(111)을 중심으로 수평으로 유도 기자력에 의한 반발력으로 회전하게 되는 새로운 형태의 전동기(100)를 제공함으로써 그 회전력과 속도가 크게 향상되는 효과를 제공하며,The rotor 120 and the stator 130 provide a new type of electric motor 100 that rotates horizontally around the rotating shaft 111 by repulsive force due to induced magnetic force, thereby greatly improving its rotational force and speed. Provide,

동시에 상기 회전자(120)와 고정자(130)를 회전축(111)을 중심으로 복수개 설치 가능하여 회전속도 및 회전력을 크게 증감시킬 수 있는 유리한 기술을 제공한 다.At the same time, the rotor 120 and the stator 130 can be installed plurally around the rotating shaft 111 to provide an advantageous technique that can greatly increase and decrease the rotational speed and rotational force.

또한 본 발명에 따르자면, 브러쉬(160)를 통한 회전자(120)의 전류제어는 물론, 고정자(130)로도 전류제어가 가능하여 매우 정밀한 속도제어가 가능할 수 있는 기반을 제공하게 된다.In addition, according to the present invention, as well as the current control of the rotor 120 through the brush 160, it is possible to control the current to the stator 130 to provide a base that can be very precise speed control.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬 직류전동기의 구성도, 1 is a block diagram of a brush DC motor according to an embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬 직류전동기의 회전자의 분해 사시도,2 is an exploded perspective view of a rotor of a brush DC motor according to an embodiment of the present invention;

도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 코일부의 구성도, 3A is a configuration diagram of a coil unit according to an embodiment of the present invention;

도 3b는 본 발명의 구동 원리를 설명하기 위한 전자석의 구성도,3B is a configuration diagram of an electromagnet for explaining the driving principle of the present invention;

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬 직류전동기의 결합 사시도,4 is a combined perspective view of a brush DC motor according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬 직류전동기의 고정자의 분해 사시도,5 is an exploded perspective view of a stator of a brush DC motor according to an embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 브러쉬 직류전동기의 고정자의 결합 사시도,Figure 6 is a perspective view of the coupling of the stator of the brush DC motor according to an embodiment of the present invention,

도 7은 본 발명에 따른 고정자와 회전자의 결합 구성도이다. 7 is a coupling configuration of the stator and the rotor according to the present invention.

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

100: 전동기 111: 회전축100: electric motor 111: rotating shaft

110: 케이스(프레임) 120,120',120": 회전자110: case (frame) 120,120 ', 120 ": rotor

121: 상판 121a: 하판121: upper plate 121a: lower plate

122,122a: 중앙부 123,123a: 축공122,122a: center portion 123,123a: shaft hole

124,124a: 날개부 125,125a: 절곡부124,124a: wing portion 125,125a: bend portion

126,126a: 코일장착홈 127: 간격유지구126,126a: coil mounting groove 127: spacing

128: 축공 130: 고정자128: axial ball 130: stator

131: 상판 131a: 하판131: top plate 131a: bottom plate

132,132a: 중앙테두리부 133,133a: 공간부132,132a: Center frame part 133,133a: Space part

134,134a: 날개부 135,135a: 절곡부134,134a: wing 135,135a: bend

136,136a: 코일장착홈 137: 간격유지구136,136a: coil mounting groove 137: spacing

140: 코일부 141: 선단부 140: coil portion 141: tip portion

142: 코일 150: 회전자 코일단142: coil 150: rotor coil end

160: 브러쉬 170: 고정자 코일단160: brush 170: stator coil end

Claims (5)

일정부분 두께를 가지도록 형성된 원형의 중앙부(122)와, 상기 중앙부(122)의 중앙에 회전축(111)이 관통 고정되도록 형성된 축공(123)과, 다수개의 등 간격 구역으로 구분되고 날개형상을 가지는 다수개의 날개부(124)와, 상기 날개부(124)의 일측에 90°절곡 형성되는 절곡부(125)와, 상기 절곡부(125)의 중앙에 일정길이 홈을 내어 코일부(140)가 장착되도록 한 코일장착홈(126)로 이루어진 상판(121)과, 상기 상판(121)과 동일한 구성으로 상판(121)과 일정간격을 유지하도록 설치되되, 날개부(124a)와 절곡부(125a)의 구성이 상기 상판(121)과는 반대방향으로 향하도록 구성되는 하판(121a)과, 상기 상판(121)의 날개부(124) 및 절곡부(125)와, 하판(121a)의 날개부(124a) 및 절곡부(125a)가 이루는 공간에 크기별로 순차적으로 적층되는 것으로, 선단부(141)가 각각 상판(121)의 코일장착홈(126)과 하판(121a)의 코일장착홈(126a)에 장착되는 코일부(140)로 구성되어, 원통형의 케이스 내의 회전축(111)에 고정 설치되는 적어도 하나 이상의 회전자(120)와;The circular central portion 122 formed to have a predetermined thickness, the shaft hole 123 formed so that the rotating shaft 111 is fixed to the center of the central portion 122, and divided into a plurality of equally spaced areas and has a wing shape A plurality of wing portions 124, the bent portion 125 is formed to be bent 90 ° on one side of the wing portion 124, and the coil portion 140 by making a predetermined length groove in the center of the bent portion 125 The upper plate 121 made of a coil mounting groove 126 to be mounted, and is installed to maintain a predetermined interval with the upper plate 121 in the same configuration as the upper plate 121, the wing portion 124a and the bent portion 125a The lower plate 121a is configured to face in a direction opposite to the upper plate 121, the wing portion 124 and the bent portion 125 of the upper plate 121, and the wing portion of the lower plate 121a ( 124a and the bent portion 125a are sequentially stacked in size in the space formed, and the tip portion 141 is coil mounting groove of the upper plate 121, respectively. At least one rotor (120) and consisting of a coil portion 140 mounted to the coil mounting groove (126a) of the lower plate (121a), fixed to the rotating shaft 111 in the cylindrical case; 중앙에는 상기 회전자(120)의 중앙부(122)와 같은 크기로 형성되는 중앙테두리부(132)와, 상기 중앙테두리부(132)에 회전축(111)이 관통되도록 형성되는 공간부(133)와, 다수개의 등 간격 구역으로 구분되고 날개형상을 가지는 다수개의 날개부(134)와, 상기 날개부(134)의 일측에 90°절곡 형성되는 절곡부(135)와, 상기 절곡부(135)의 중앙에 일정길이 홈을 내어 코일부(140)가 장착되도록 한 코일장착홈(136)로 이루어진 상판(131)과, 상기 상판(131)과 동일한 구성으로 상판(131)과 일정간격을 유지하도록 설치되되, 날개부(134a)와 절곡부(135a)의 구성이 상기 상판(131)과는 반대방향으로 향하도록 구성되는 하판(131a)과, 상기 상판(131)의 날개부(134) 및 절곡부(135)와, 하판(131a)의 날개부(134a) 및 절곡부(135a)가 이루는 공간에 크기별로 순차적으로 적층되는 것으로, 선단부(141)가 각각 상판(131)의 코일장착홈(136)과 하판(131a)의 코일장착홈(136a)에 장착되는 코일부(140)로 구성되어, 상기 적어도 하나 이상의 회전자(120)와 일정간격을 유지하며 상기 케이스에 고정 설치되며, 상기 회전자(120)보다는 큰 사이즈를 가지는 적어도 하나 이상의 고정자(130)를 포함하고;In the center, the center rim portion 132 is formed in the same size as the center portion 122 of the rotor 120, the space portion 133 is formed so that the rotation axis 111 through the center rim portion 132 and A plurality of wing portions 134 divided into a plurality of equally spaced areas and having a wing shape, a bent portion 135 formed at 90 ° on one side of the wing portion 134, and a portion of the bent portion 135 An upper plate 131 made of a coil mounting groove 136 to which the coil unit 140 is mounted by making a predetermined length groove in the center, and installed to maintain a predetermined interval with the upper plate 131 in the same configuration as the upper plate 131. The lower plate 131a and the wing 134a and the bent portion of the upper plate 131 are configured such that the configuration of the wing 134a and the bent portion 135a faces in the opposite direction to the upper plate 131. The 135 and the wing 134a and the bent portion 135a of the lower plate 131a are sequentially stacked by size in order, and the tip portion 141 is Each of the coil mounting grooves 136 of the upper plate 131 and the coil unit 140 mounted on the coil mounting groove 136a of the lower plate 131a is configured to maintain a predetermined distance from the at least one rotor 120. And at least one stator (130) fixed to the case and having a larger size than the rotor (120); 상기 회전자(120) 및 고정자(130)에 장착된 복수개의 코일부(140)는 회전축(111)을 중심으로 서로 대향하여 반발기자력을 발생하도록 구성되며; The plurality of coils 140 mounted to the rotor 120 and the stator 130 are configured to generate a repulsive magnetic force facing each other about the rotation axis 111; 상기 회전자(120)의 코일부(140)들은 모두 직렬 연결되며, 이 회전자 코일단(150)은 회전축(111) 및 정류자를 거쳐 브러쉬(160)에 면접촉 되도록 구성되고;The coil parts 140 of the rotor 120 are all connected in series, and the rotor coil end 150 is configured to be in surface contact with the brush 160 via the rotating shaft 111 and the commutator; 상기 고정자(130)의 코일부(140)들도 모두 직렬 연결되며, 이 고정자 코일단(170)은 케이스 외부로 향하도록 구성된 것을 특징으로 하는 브러쉬 직류 전동기.The coil unit 140 of the stator 130 is also all connected in series, the stator coil end 170 is brush DC motor, characterized in that configured to face the outside of the case. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전자(120)의 상판(121)과 하판(121a) 사이에는 일정 간격을 유지하여 주는 간격유지구(127)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 브러쉬 직류 전동기.Brush DC motor, characterized in that it further comprises a spacing maintenance 127 for maintaining a predetermined interval between the upper plate 121 and the lower plate (121a) of the rotor (120). 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 코일부는 U자형 철심에 코일을 권취하여 구성한 것으로, U자형 또는 V자형으로 구성될 수 있는 것을 특징으로 하는 브러쉬 직류 전동기.The coil unit is configured by winding a coil on a U-shaped iron core, and brush DC motor, characterized in that it can be configured in a U-shaped or V-shaped. 삭제delete
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