KR101316348B1 - 이너 브러시 접속방식의 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 DC모터에 관한 것으로서, 특히 전장 길이를 축소시킬 수 있도록 아마추어의 안쪽에 정류자가 위치하고 정류자의 안쪽에서 브러시가 접속되도록 구성한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모터는 원주를 따라 지지체가 형성된 축과, 지지체에 고정된 정류자와, 정류자의 외주에 위치하며 전기적으로 연결된 아마추어와, 지지체의 안쪽에 위치하며 정류자와 접하여 위치하는 브러시와, 아마추어의 외주에 간격을 두고 배치된 자석들과, 내주면에서 중심쪽으로 자석, 아마추어, 정류자, 브러시, 축의 순서로 배치되도록 감싸는 하우징과, 축이 관통하도록 하우징에 고정된 커버를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

Description

이너 브러시 접속방식의 모터{Inner Brush Contact Type Motor}

본 발명은 DC모터에 관한 것으로서, 특히 전장 길이를 축소시킬 수 있도록 아마추어의 안쪽에 정류자가 위치하고 정류자의 안쪽에서 브러시가 접속되도록 구성한 것이다.

도면에서 도 1은 종래 기술에 따른 DC모터의 개념도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, DC모터(1)는 그 중심에 축(10)이 위치하고, 축(10)의 외주면에는 아마추어(20)가 장착된다. 그리고 아마추어(20)의 외주에는 간격을 두고 자석(30)들이 고정된다. 아마추어(20)에는 정류자(40)가 연결되며, 정류자(40)는 브러시(50)와 접촉된다. 여기에서 도 1에 보이듯이, 아마추어(20)와 정류자(40)는 축(10)의 길이방향으로 배열되어 위치하며 브러시(50)는 정류자(40)의 측부에 위치한다.

이와 같이 아마추어(20)와 정류자(40)가 축(10)의 길이방향으로 배열됨으로써, DC모터의 전장 길이가 길다는 단점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2006-012596(공개일; 2006.12.01)

본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 아마추어의 내주면에 정류자가 위치하도록 구성하여 전장 길이를 감축할 수 있게 구성한 이너 브러시 접속방식의 모터를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모터는 원주를 따라 지지체가 형성된 축과, 지지체에 고정된 정류자와, 정류자의 외주에 위치하며 전기적으로 연결된 아마추어와, 지지체의 안쪽에 위치하며 정류자와 접하여 위치하는 브러시와, 아마추어의 외주에 간격을 두고 배치된 자석들과, 내주면에서 중심쪽으로 자석, 아마추어, 정류자, 브러시, 축의 순서로 배치되도록 감싸는 하우징과, 축이 관통하며 하우징을 덮는 커버를 포함하는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 지지체는 일측방향으로 개방되고 타측방향으로는 폐쇄된 원통 구조로서, 폐쇄된 면에는 구멍들이 형성되며, 구멍을 관통한 와이어가 지지체의 내주면에 고정된 정류자와 지지체의 외주면에 고정된 아마추어를 전기적으로 연결한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 지지체의 개방된 일측의 안쪽에는 베어링의 외륜이 고정되고, 베어링의 내륜에는 커버가 고정되어 축이 자유 회전 가능하다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 지지체의 폐쇄된 면의 바깥방향으로 격벽이 형성되고, 격벽의 내주면에는 베어링의 외륜이 고정되고 베어링의 내륜에는 하우징이 고정된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 커버는 지지체의 개방된 일측으로 진입해 위치하고, 커버에 브러시가 장착되어 지지체의 내주면에 고정된 정류자와 접해 위치한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 커버와 브러시의 사이에는 스프링이 위치하며, 스프링은 브러시가 정류자와 접하는 방향으로 이동하도록 탄성력을 제공한다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 모터는 정류자가 아마추어의 내주면에 위치함으로써, 모터의 전장 길이를 감축할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 모터는 정류자 및 브러시가 축의 지지체 안쪽에 위치함으로써, 축의 구조를 단순화할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 DC모터의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 DC모터의 단면도이고,
도 3은 도 2에 도시된 DC모터의 축을 나타낸 단면도이며,
도 4는 도 2에 도시된 DC모터의 내부를 나타낸 좌측면도이고,
도 5는 도 2에 도시된 DC모터의 내부를 나타낸 우측 단면도이다.

아래에서는 본 발명에 따른 이너 브러시 접속방식의 모터의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도면에서, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 DC모터의 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 DC모터의 축을 나타낸 단면도이며, 도 4는 도 2에 도시된 DC모터의 내부를 나타낸 좌측면도이고, 도 5는 도 2에 도시된 DC모터의 내부를 나타낸 우측 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, DC모터(100)는 축(110)이 후면을 관통하며 내부에 아마추어(120), 정류자(140), 브러시(150) 및 자석(130) 등의 부품들이 내장되는 하우징(160)과, 하우징(160)의 전면에 장착되며 축(110)이 관통하는 전면 커버(170)와, 하우징(160)의 내주면에 고정된 자석(130)들과, 자석(130)들 안쪽에 위치하며 축(110)과 연결되어 회전 가능한 아마추어(120)와, 외주면에는 상기 아마추어(120)가 고정되고 내주면에는 정류자(140)가 고정되며 축(110)의 둘레에 일체로 형성된 지지체(111)와, 전면 커버(170)에 연결되며 지지체(111)의 내주 안쪽에 위치하여 정류자(140)와 접하는 브러시(150)를 포함한다. 따라서 DC모터(100)는 하우징(160)의 외측에서 내측방향으로 자석(130), 아마추어(120), 아마추어(120)가 고정된 지지체(111), 지지체(111)의 안쪽에 고정된 정류자(140), 정류자(140)와 접하는 브러시(150)의 순서로 배치된다.

아래에서는 이와 같이 구성된 DC모터에 대해 구체적으로 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 중공이 형성된 축(110)은 그 둘레에 지지체(111)가 형성된다. 지지체(111)의 구성은 전방으로 개방되고 후방은 폐쇄된 원통 구조로서, 폐쇄면(113)에는 정류자(140)와 아마추어(120)를 연결하는 와이어(141)들이 통과하는 구멍(113h)들이 등각으로 형성된다. 또한 폐쇄면(113)의 후방으로는 격벽(115)이 형성되는데, 격벽(115)은 도 2에 도시된 바와 같이 하우징(160)과 격벽(115) 사이에 베어링(117a)이 위치하여 축(110)이 자유롭게 회전하도록 지지한다.

한편, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 축(110)의 둘레에 형성된 지지체(111)의 내주면에는 정류자(140)가 고정된다. 그리고 전방으로 개방된 지지체(111)의 안쪽으로 전면 커버(170)가 진입되어 위치하되, 전면 커버(170)에는 정류자(140)와 접하는 브러시(150)가 장착된다. 구체적으로 브러시(150)와 전면 커버(170)의 사이에는 스프링(151)이 위치하여 브러시(150)가 정류자(140)와 접하도록 탄성력을 제공한다.

한편, 지지체(111)의 외주면에는 아마추어(120)가 고정된다. 그리고 도 5에 도시된 바와 같이, 지지체(111)의 내주면에 고정된 정류자(140)와 외주면에 고정된 아마추어(120)는 지지체(111)의 폐쇄면(113)에 형성된 구멍(113h)을 통해 와이어(141)로 연결된다.

여기에서 도 3에 보이듯이, 지지체(111)의 내주면에는 선단의 내경이 후단(정류자가 고정된 부위)의 내경보다 넓게 형성되는데, 도 2와 같이 넓은 선단에 베어링(117b)이 위치하며 베어링(117b)의 내륜에는 전면 커버(170)가 고정되고 외륜에는 지지체(111)의 선단이 고정된다.

따라서 축(110)은 지지체(111)의 폐쇄면(113) 후방에 위치한 베어링(117a)과 선단 내주면에 고정된 베어링(117b)에 의해 자유롭게 회전 가능하다.

한편, 하우징(160)의 내주면에는 아마추어(120)와 대응하여 자석(130)이 고정된다.

이와 같이 구성된 DC모터(100)에 공급되는 외부 전류는 브러시(150)로 인가되고, 브러시(150)와 접해 위치하는 정류자(140), 그리고 지지체(111)의 구멍(113h)을 통해 연결된 와이어(141)를 따라 아마추어(120)로 흐르게 된다.

이와 같이 아마추어(120)에 전류가 인가되면, 플레밍의 왼손법칙에 의해 아마추어(120)가 회전하면서 축(110) 또한 회전하게 된다.

앞서 설명한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 DC모터(100)는 브러시(150)가 축(110)의 지지체(111) 안쪽에 위치하여 아마추어(120)와 축(110)의 사이에 정류자(140)가 위치한다. 따라서 종래와 같이 축(110)이 길이방향으로 정류자(140)와 아마추어(120)가 정렬된 구조에 비해 정류자(140)에 해당하는 길이만큼 전장길이를 감축할 수 있다.

또한, 종래의 DC모터(1)는 도 1에 도시된 바와 같이, 축(10)의 둘레에 정류자(40)가 고정되는 부위(A)가 형성되어야 하지만, 본 발명에 따른 DC모터(100)는 정류자(140)가 축(110)의 지지체(111)의 안쪽에 위치함으로써, 축(110)의 구조를 단순화할 수 있다는 장점이 있다.

100 : DC모터
110 : 축
111 : 지지체
113 : 폐쇄면
113h : 구멍
115 : 격벽
117a, 117b : 베어링
120 : 아마추어
130 : 자석
140 : 정류자
141 : 와이어
150 : 브러시
151 : 스프링
160 : 하우징
170 : 전면 커버

Claims (6)

1. 삭제
2. 원주를 따라 지지체가 형성된 축과,
   지지체에 고정된 정류자와,
   정류자의 외주에 위치하며 전기적으로 연결된 아마추어와,
   지지체의 안쪽에 위치하며 정류자와 접하여 위치하는 브러시와,
   아마추어의 외주에 간격을 두고 배치된 자석들과,
   내주면에서 중심쪽으로 자석, 아마추어, 정류자, 브러시, 축의 순서로 배치되도록 감싸는 하우징과,
   축이 관통하며 하우징을 덮는 커버를 포함하며,
   지지체는 일측방향으로 개방되고 타측방향으로는 폐쇄된 원통 구조로서, 폐쇄된 면에는 구멍들이 형성되며, 구멍을 관통한 와이어가 지지체의 내주면에 고정된 정류자와 지지체의 외주면에 고정된 아마추어를 전기적으로 연결하는 것을 특징으로 하는 모터.
   
3. 제2항에 있어서,
   지지체의 개방된 일측의 안쪽에는 베어링의 외륜이 고정되고, 베어링의 내륜에는 커버가 고정되어 축이 자유 회전 가능한 것을 특징으로 하는 모터.
   
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   지지체의 폐쇄된 면의 바깥방향으로 격벽이 형성되고, 격벽의 내주면에는 베어링의 외륜이 고정되고 베어링의 내륜에는 하우징이 고정된 것을 특징으로 하는 모터.
   
5. 제2항에 있어서,
   커버는 지지체의 개방된 일측으로 진입해 위치하고, 커버에 브러시가 장착되어 지지체의 내주면에 고정된 정류자와 접해 위치하는 것을 특징으로 하는 모터.
   
6. 제5항에 있어서,
   커버와 브러시의 사이에는 스프링이 위치하며, 스프링은 브러시가 정류자와 접하는 방향으로 이동하도록 탄성력을 제공하는 것을 특징으로 하는 모터.

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