KR101172620B1 - 브러시형 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브러시형 모터에 관한 것이다.
본 발명은 마그넷, 회전자, 정류자, 브러시홀더, 상기 브러시홀더 내부에 개재되는 브러시, 상기 브러시홀더 내부에 개재되어 상기 브러시를 상기 정류자 방향으로 탄성지지하는 탄성부재, 상기 브러시홀더가 하나 이상 체결되는 시트 플레이트 및 상기 브러시와 상기 브러시홀더 사이에 개재되는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시형 모터를 제공한다.
본 발명에 의하면 돌기가 형성된 지지부재를 브러시와 브러시홀더 사이에 구비하여 브러시의 홈에 돌기가 위치하도록 브러시를 지지함으로써 정류자의 회전시 브러시와 정류자의 마찰에 의해 발생되는 진동과 소음을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

브러시형 모터{Brush Type Motor}

본 발명은 브러시형 모터에 관한 것이다. 보다 상세하게는 돌기가 형성된 지지부재를 브러시와 브러시홀더 사이에 구비하여 브러시의 홈에 돌기가 위치하도록 브러시를 지지함으로써 정류자의 회전시 브러시와 정류자의 마찰에 의해 발생되는 진동과 소음을 감소시킬 수 있는 브러시형 모터에 관한 것이다.

일반적으로 알려져 있는 종래의 브러시형 모터의 구조는 자속을 만드는 마그넷, 회전력을 발생시키는 회전자 및 코일로 흐르는 전류를 정류하는 정류자로 구분된다.

모터는 원통형의 요크 내주벽에 단면이 호형상인 마그넷을 고정시켜 N극과 S극이 교호되게 함으로써 이것을 통해 자속을 만든다.

상기 마그넷의 내측 중공부에는 코일로 겹쳐 감겨진 회전자 및 외부전원라인으로부터 전원을 코일에 인가하는 정류자가 회전자에 축설되어 있다.

상기 정류자의 외주면에 정류자와 직교하여 설치된 디스크 형상의 시트 플레이트에와 시트 플레이트에 함체형상의 브러시홀더가 체결되어 브러시를 수용함과 동시에 내부에 구비된 스프링의 탄성력에 의해 브러시가 정류자와 항상 접촉된 상태를 유지하도록 구성된다.

이러한 모터는 외부전원라인과 전기적으로 연결된 브러시를 통해 정류자에 전원을 공급하게 되고, 이로 인해 코일에 동일방향으로 전류가 흐르면서 회전자를 회전시키게 되는데 정류자가 회전할 때 브러시와의 마찰로 인하여 발생하는 진동이 브러시홀더에 전달되면서 소음이 발생하게 된다.

전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 브러시형 모터에 있어서, 돌기가 형성된 지지부재를 브러시와 브러시홀더 사이에 구비하여 브러시의 홈에 돌기가 위치하도록 브러시를 지지함으로써 정류자의 회전시 브러시와 정류자의 마찰에 의해 발생되는 진동과 소음을 감소시킬 수 있는 브러시형 모터를 제공하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 마그넷, 회전자, 정류자, 브러시홀더, 상기 브러시홀더 내부에 개재되는 브러시, 상기 브러시홀더 내부에 개재되어 상기 브러시를 상기 정류자 방향으로 탄성지지하는 탄성부재, 상기 브러시홀더가 하나 이상 체결되는 시트 플레이트 및 상기 브러시와 상기 브러시홀더 사이에 개재되는 지지부재를 포함하며, 상기 브러시의 일측면 또는 양측면에 하나 이상의 홈이 형성되고, 상기 지지부재는 중앙에 길이방향으로 형성되는 돌기와, 양측에 상기 돌기가 돌출되는 반대방향으로 경사지며 절곡되어 형성되는 지지부가 구비되어, 상기 돌기가 상기 브러시의 홈에 계합되어 상기 브러시를 탄성 지지하는 것을 특징으로 하는 브러시형 모터를 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 돌기가 형성된 지지부재를 브러시와 브러시홀더 사이에 구비하여 브러시의 홈에 돌기가 위치하도록 브러시를 지지함으로써 정류자의 회전시 브러시와 정류자의 마찰에 의해 발생되는 진동과 소음을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 브러시형 모터의 종단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 브러시형 모터의 시트 플레이트를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 브러시홀더의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 브러시홀더의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 브러시홀더의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 브러시홀더의 단면도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 브러시형 모터의 종단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 브러시형 모터의 시트 플레이트를 나타내는 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 브러시홀더의 사시도 및 도 4는 본 발명에 따른 브러시홀더의 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 모터는 일측이 개방된 중공의 원통형 요크(100)와 요크(100) 내에 삽입되며 요크(100) 내주면과 밀착되도록 일정 두께의 중공 원관 형상의 플럭스 링(150), 일정 두께를 가지며 등분된 원관 형상으로 N극과 S극이 동일한 갯수로 이루어진 마그넷(140), 마그넷(140)의 파손시 모터 내부로 유입되는 것을 방지하며 마그넷(140)이 마그넷 스토퍼(160)에 장착되도록 양단에 "ㄱ" 형상의 플렌지가 형성되어 있는 원판 형상의 마그넷 슈(130), 마그넷 슈(130)의 플렌지가 안착되는 사각 기둥 형상의 지지부와 각각의 지지부를 연결하도록 지지부의 양단에 링 형상의 연결부가 형성되어 있으며 연결부 일단에는 조립시 편의를 위한 그립부가 형성되어 있는 마그넷 스토퍼(160), 모터축(110), 모터축(110)을 지지하는 베어링(190), 마그넷(140)의 내측 중공부에는 코일로 겹쳐 감겨진 회전자(120), 회전에 필요한 토크를 발생시키기 위한 전류를 외부 전원라인으로부터 회전자(120)에 인가하는 정류자(170)와 브러시(200), 브러시(200)를 지지하는 브러시홀더(210)를 포함하여 구성된다.

모터는 일측이 개방된 중공의 원통형 요크(100)의 내주면에 밀착되도록 일정 두께의 중공 원관 형상의 플럭스 링(150)이 삽입되며, 일정 두께를 가지며 등분된 원관 형상으로 N극과 S극이 동일한 갯수로 이루어진 마그넷(140)을 플럭스 링(150) 내주면에 고정시켜 N극과 S극이 교호되게 함으로써 이것을 통해 자속을 형성한다.

회전자(120)는 코일에 의해 발생하는 회전토크를 모터축(110)에 전달하여 전기에너지를 기계에너지로 변환시킨다.

정류자(170)는 구리 또는 은이 함유된 구리로 되어 둘레방향에 정류자편을 형성하고 있고, 정류자편 사이에는 양질의 마이커판이 절연재로 사용되고 있다.

상기 정류자(170)의 외주면에는 브러시(200)가 정류자(170)와 직교하여 전기적으로 접속되고, 브러시(200)를 수용하는 브러시홀더(210)가 디스크 형상의 시트 플레이트(220)에 체결되며, 상기 브러시(200)는 외부전원과 연결된다.

이러한 구성으로 된 모터는 브러시(200)를 통해 전류가 정류자(170)에 인가되면, 전류는 정류자편을 통해 코일의 권선방향으로 흐르고 코일의 권선방향으로 흐르는 전류가 대향하는 다른 브러시(200)로 흐르면서 회전자(120)를 회전시키게 된다.

상기 정류자(170)의 작용에 따라 N극 또는 S극 아래에 온 코일에는 항상 같은 방향의 전류가 흐르므로 회전자(120)는 어느 한 방향으로 회전하게 된다.

상기 시트 플레이트(220)는 중심에 모터축(110)이 관통되는 디스크 형상으로 모터커버(180)에 안착되되 브러시(200)를 수용하기 위한 브러시홀더(210)가 하나 이상 체결된다.

상기 브러시홀더(210)는 브러시(200) 형상과 동일한 수용부를 갖는 함체형상으로 정류자(170)측으로 개구되어 있고, 그 반대측은 캡(350)이 설치되어 밀폐되며, 브러시홀더(210) 내부에 삽입 설치된 탄성부재(340)가 브러시(200)를 정류자(170)의 방향으로 탄성 지지하여 브러시(200)가 정류자(170)와 항상 접촉된 상태를 유지하게 되는 것이다.

상기 브러시(200)는 시트 플레이트(220)와 마주하는 일면과 타면에 정류자(170)의 방향으로 길게 홈(330)이 형성되고, 상기 브러시(200)의 일면에 형성된 홈(330)과 대응되도록 브러시홀더(210)의 내면에는 정류자(170)의 방향으로 길게 돌기(320)가 형성되어 브러시(200)를 지지하며, 상기 브러시(200)의 타면에 형성되 홈(330)과 대응되도록 정류자(170)의 방향으로 길게 돌기(310)가 형성된 지지부재(300)가 브러시홀더(210)의 내벽과 브러시(200)와의 사이에 개재되어 상기 브러시(200)를 지지하고 있다.

도 4의 (a)는 브러시홀더의 횡단면도이고, (b)는 브러시홀더의 종단면도이다.

상기 지지부재(300)는 도 4에 도시된 바와 같이 단면이 "{"형상인 탄성체로서 길이 방향으로 길게 형성되되 중앙에 "V"자형 돌기(310)가 길이 방향으로 길게 형성되며, 양측에 지지부(360)가 돌기(310)가 돌출되는 반대방향으로 절곡되어 형성된다.

즉, 상기 브러시(200)의 양면에 홈(330)이 형성되고, 상기 홈(330)에 대응되도록 브러시홀더(210)의 내면에 형성된 돌기(320)와 브러시홀더(210)의 내벽과 브러시(200)와의 사이에 돌기(310)가 형성된 지지부재(300)를 개재함으로써 홈(330)에 삽입된 돌기(310, 320)를 따라 브러시(200)가 슬라이딩 되어 정류자(170) 방향으로 탄력적으로 지지됨과 동시에 정류자(170)가 회전할 때 브러시(200)와의 마찰로 발생하는 진동을 흡수토록 하는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명은 브러시(200)를 통해 외부전원이 정류자(170)로 인가되면, 정류자(170)는 회전자(120)의 코일에 일방향으로 전류가 흐르게 되고, 이때 마그넷(140)에 의해 발생하는 자속에 의해 마그넷(140)의 자극면과 회전자 철심의 표면과의 공극에는 자계가 발생하게 된다. 따라서 공극에 설치되어 있는 코일 쪽에 흐르는 전류가 플레밍의 왼손법칙과 같이 하전입자에 힘이 작용하면서 회전자(120)에 회전력을 발생시키게 된다.

회전자(120)가 회전하면 동시에 상기 회전자(120)에 축설된 정류자(170)가 회전하게 되고, 아울러 정류자(170)와 접속된 브러시(200)는 정류자(170)와의 마찰에 의해 회전 방향으로 진동이 발생하고 그 진동은 브러시홀더(210) 측으로 전달된다.

즉, 정류자(170)의 둘레방향에 형성된 정류자편 사이에는 마이커판이 절연재로 사용되어 브러시(200)가 정류자편과 절연재를 지날 때 진동이 발생되며, 상기 브러시(200)의 양면에 형성된 홈(330)에 삽입된 브러시홀더(210)의 돌기(320)와 지지부재(300)의 돌기(310)를 따라 브러시(200)가 슬라이딩 되면서 상기 브러시(200)가 회전방향으로 유동하는 것을 지지함으로 정류자(170)와 브러시(200)와의 마찰에 의한 진동 노이즈를 방지할 수 있다.

실시예에서는 지지부재(300)로써 탄성재질을 기재하고 있으나 이외 진동을 흡수할 수 있는 재질이면 어느 것이나 구현 가능하고, 상기 지지부재(300)는 돌기(310)가 하나 이상 형성되며, 양측이 경사지게 형성되거나 또는 양측이 경사지며 절곡되는 지지부(360)가 형성될 수도 있다.

또한, 상기 브러시(200)를 지지하는 지지부재(300)는 브러시홀더(210)와 일체로 될 수도 있으며, 상기 홈(330)과 상기 돌기(310, 320)는 대응되도록 하나 이상 형성될 수도 있다.

즉, 상기 브러시(200)는 일측면 또는 양측면에 하나 이상의 홈(330)이 형성되되, 상기 브러시(200)의 홈(330)에는 상기 브러시홀더(210)에 형성된 돌기(320)가 끼워지거나 또는 상기 브러시(200)의 홈(330)에는 상기 지지부재(300)에 형성된 돌기(310)가 끼워지는 것이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 브러시홀더의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 브러시홀더의 단면도이다.

도 5와 6에 도시된 바와 같이 브러시홀더(210)는 브러시(200) 형상과 동일한 수용부를 갖는 함체형상으로 정류자(170) 측으로 개구되어 있고, 그 반대측은 캡(350)이 설치되어 밀폐되며, 브러시홀더(210) 내부에 삽입 설치된 탄성부재(340)가 브러시(200)를 정류자(170)의 방향으로 탄성 지지하여 브러시(200)가 정류자(170)와 항상 접촉된 상태를 유지하게 되는 것이다.

상기 브러시(200)는 시트 플레이트(220)와 마주하는 일면과 타면에 정류자(170)의 방향으로 길게 홈(330)이 형성되고, 상기 브러시(200)의 양면에 형성된 홈(330)과 대응되도록 정류자(170)의 방향으로 길게 돌기(310)가 형성된 지지부재(300)가 브러시홀더(210)의 내벽과 브러시(200)와의 사이에 각각 개재되어 상기 브러시(200)를 지지하고 있다.

도 6의 (a)는 브러시홀더의 횡단면도이고, (b)는 브러시홀더의 종단면도이다.

상기 지지부재(300)는 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 단면이 "{"형상인 탄성체로서 길이 방향으로 길게 형성되되 중앙에 "V"자형 돌기(310)가 길이 방향으로 길게 형성되며, 양측에 지지부(360)가 돌기(310)가 돌출되는 반대방향으로 절곡되어 형성된다.

즉, 상기 브러시(200)의 양면에 홈(330)이 형성되고, 상기 홈(330)에 대응되도록 브러시홀더(210)의 내벽과 브러시(200)와의 사이에 돌기(310)가 형성된 지지부재(300)를 각각 개재함으로써 브러시(200)에 형성된 홈(330)에 삽입된 돌기(310)를 따라 브러시(200)가 슬라이딩 되어 정류자(170) 방향으로 탄력적으로 지지됨과 동시에 정류자(170)가 회전할 때 브러시(200)와의 마찰에 발생하는 진동을 흡수토록 하는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명은 브러시(200)를 통해 외부전원이 정류자(170)로 인가되면, 정류자(170)는 회전자(120)의 코일에 일방향으로 전류가 흐르게 되고, 이때 마그넷(140)에 의해 발생하는 자속에 의해 마그넷(140)의 자극면과 회전자 철심의 표면과의 공극에는 자계가 발생하게 된다. 따라서 공극에 설치되어 있는 코일 쪽에 흐르는 전류가 플레밍의 왼손법칙과 같이 하전입자에 힘이 작용하면서 회전자(120)에 회전력을 발생시키게 된다.

회전자(120)가 회전하면 동시에 상기 회전자(120)에 축설된 정류자(170)가 회전하게 되고, 아울러 정류자(170)와 접속된 브러시(200)는 정류자(170)와의 마찰에 의해 회전 방향으로 진동이 발생하고 그 진동은 브러시홀더(210) 측으로 전달된다.

즉, 정류자(170)의 둘레방향에 형성된 정류자편 사이에는 마이커판이 절연재로 사용되어 브러시(200)가 정류자편과 절연재를 지날 때 진동이 발생되며, 상기 브러시(200)의 양면에 형성된 홈(330)에 삽입된 지지부재(300)의 돌기(310)를 따라 브러시(200)가 슬라이딩 되면서 상기 브러시(200)가 회전방향으로 유동하는 것을 지지함으로 정류자(170)와 브러시(200)와의 마찰에 의한 진동 노이즈를 방지할 수 있다.

실시예에서는 지지부재(300)로써 탄성재질을 기재하고 있으나 이외 진동을 흡수할 수 있는 재질이면 어느 것이나 구현 가능하고, 상기 지지부재(300)는 돌기(310)가 하나 이상 형성되며, 양측이 경사지게 형성되거나 또는 양측이 경사지며 절곡되는 지지부(360)가 형성될 수도 있다.

또한, 상기 브러시(200)를 지지하는 지지부재(300)는 브러시홀더(210)와 일체로 될 수도 있으며, 상기 홈(330)과 상기 돌기(310)는 대응되도록 하나 이상 형성될 수도 있다.

즉, 상기 브러시(200)는 일측면 또는 양측면에 하나 이상의 홈(330)이 형성되되, 상기 브러시(200)의 홈(330)에는 상기 지지부재(300)에 형성된 돌기(310)가 끼워지는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 돌기가 형성된 지지부재를 브러시와 브러시홀더 사이에 구비하여 브러시의 홈에 돌기가 위치하도록 브러시를 지지함으로써 정류자의 회전시 브러시와 정류자의 마찰에 의해 발생되는 진동과 소음을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 요크 110 : 모터축
120 : 회전자 130 : 마그넷 슈
140 : 마그넷 150 : 플럭스 링
160 : 마그넷 스토퍼 170 : 정류자
180 : 모터커버 190 : 베어링
200 : 브러시 210 : 브러시홀더
220 : 시트 플레이트 300 : 지지부재
310, 320 : 돌기 330 : 홈
340 : 탄성부재 350 : 캡
360 : 지지부

Claims (4)

1. 마그넷;
   회전자;
   정류자;
   브러시홀더;
   상기 브러시홀더 내부에 개재되는 브러시;
   상기 브러시홀더 내부에 개재되어 상기 브러시를 상기 정류자 방향으로 탄성지지하는 탄성부재;
   상기 브러시홀더가 하나 이상 체결되는 시트 플레이트; 및
   상기 브러시와 상기 브러시홀더 사이에 개재되는 지지부재;를 포함하며,
   상기 브러시의 일측면 또는 양측면에 하나 이상의 홈이 형성되고,
   상기 지지부재는 중앙에 길이방향으로 형성되는 돌기와, 양측에 상기 돌기가 돌출되는 반대방향으로 경사지며 절곡되어 형성되는 지지부가 구비되어, 상기 돌기가 상기 브러시의 홈에 계합되어 상기 브러시를 탄성 지지하는 것을 특징으로 하는 브러시형 모터.
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