KR102639511B1

KR102639511B1 - 모터

Info

Publication number: KR102639511B1
Application number: KR1020170010519A
Authority: KR
Inventors: 김헌정
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2017-01-23
Filing date: 2017-01-23
Publication date: 2024-02-23
Also published as: KR20180086729A

Abstract

본 발명은 회전축; 상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 로터; 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터;및 상기 로터 및 상기 스테이터를 수용하는 하우징을 포함하고, 상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 정류자를 포함하고, 상기 하우징은 커버 플레이트를 포함하고, 상기 커버 플레이트는 상기 정류자와 접촉하는 브러시를 포함하고, 상기 정류자는, 상기 정류자의 외주면에 배치되어 상기 브러시와 접촉하는 세레이션부를 포함하는 모터를 제공하여, 모터의 축방향을 기준으로, 진동으로 인하여 정류자와 브러시 사이에서 발생할 수 있는 슬립을 방지하는 유리한 효과를 제공한다.

Description

모터{Motor}

실시예는 모터에 관한 것이다.

모터는 회전 가능하게 형성되는 샤프트와, 샤프트에 결합되는 로터와, 하우징 내측에 고정되는 스테이터가 마련되는데, 로터의 둘레를 따라 간극을 두고 스테이터가 설치된다. 모터는 전기적 상호 작용으로 로터의 회전을 유도한다. 로터에 코일이 감긴 경우, 회전하는 로터에 감긴 코일에 전류를 공급하기 위하여 정류자와 브러시(brush)가 마련된다.

통상적으로, 정류자는 코일과 연결된 상태로 샤프트에 결합하여 회전하고, 브러시는 하우징에 결합되어 정류자와 접촉 가능하게 배치된다. 이때 브러시는 정류자에 접촉하여 전기를 공급한다. 이때, 로터가 회전할 때, 정류자의 진원도의 오차로 인하여 진동이 발생할 수 있다. 모터의 반경 방향을 기준으로, 브러시의 후단을 지지하는 탄성부재를 통해, 이러한 진동을 흡수할 수 있다. 다만, 모터의 축방향을 기준으로, 진동에 매우 취약한 문제점이 있다. 진동으로 인하여, 모터의 축방향으로 브러시와 정류자의 사이에서 슬립이 발생할 수 있고, 슬립이 발생하면, 브러시와 정류자의 접촉 저항이 증가하여 전류 효율을 떨어뜨리는 문제점이 발생한다.

이에, 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 모터의 축방향을 기준으로, 진동으로 인하여, 정류자와 브러시 사이에서 발생할 수 있는 슬립 현상을 방지하는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

실시예가 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

실시예는, 회전축과, 상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 로터와, 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터 및 상기 로터 및 상기 스테이터를 수용하는 하우징을 포함하고, 상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 정류자를 포함하고, 상기 하우징은 커버 플레이트를 포함하고, 상기 커버 플레이트는 상기 정류자와 접촉하는 브러시를 포함하고, 상기 정류자는, 상기 정류자의 외주면에 배치되어 상기 브러시와 접촉하는 세레이션부를 포함하는 모터를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 세레이션부는 상기 정류자의 축중심을 기준으로 원주 방향으로 배치되는 홈을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 복수 개의 상기 홈은 상기 회전축의 축방향을 따라 배열될 수 있다.

바람직하게는, 상기 회전축의 축방향을 기준으로, 상기 세레이션부의 하단에서 상단까지의 높이는 상기 브러시의 하면에서 상면까지의 높이보다 클 수 있다.

바람직하게는, 상기 회전축의 축방향을 기준으로, 상기 세레이션부의 상단은 상기 브러시의 상단보다 높게 배치되고, 상기 세레이션의 하단은 상기 브러시의 상단보다 낮게 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 정류자는 정류자 몸체와 상기 정류자 몸체의 외주면에 배치되는 정류자편을 포함하고, 상기 세레이션부는 상기 정류자편의 외측면에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 정류자편은 후크부를 포함하고, 상기 세레이션부는, 상기 회전축의 축방향을 기준으로, 상기 정류자편의 상단과 상기 후크부 하단 사이에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 세레이션부와 접촉하는 상기 브러시의 전면과 상기 브러시의 상면의 경계는 경사면일 수 있다.

바람직하게는, 상기 세레이션부와 접촉하는 상기 브러시의 전면과 상기 브러시의 하면의 경계는 경사면일 수 있다.

바람직하게는, 상기 브러시는, 상기 상기 세레이션부와 접촉하는 상기 브러시의 전면에 배치되어, 상기 세레이션부의 홈에 배치되는 돌기부를 포함할 수 있다.

실시예에 따르면, 정류자에 배치된 세레이션부를 통해, 모터의 축방향을 기준으로, 진동으로 인하여 정류자와 브러시 사이에서 발생할 수 있는 슬립을 방지하는 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 도면,
도 2는 정류자에 배치된 세레이션부를 도시한 도면,
도 3은 정류자의 세레이션부의 위치를 나타낸 도면,
도 4는 브러시를 도시한 도면,
도 5는 정류자의 세레이션부에 브러시가 접촉된 상태를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 그리고 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 실시예에 의한 모터는, 회전축(100)과, 로터(200)와, 스테이터(300)와, 하우징(400)을 포함할 수 있다.

로터(200)는 스테이터(300)의 내측에 배치된다. 로터(200)는 회전축(100)의 중심에 결합되는 로터 코어를 포함한다. 로터(200)는 로터 코어의 둘레에 배치되는 복수 개의 티스를 포함할 수 있다. 이때, 티스는 스테이터(300)를 대향하도록 배치될 수 있다. 각각의 티스에는 코일(210)이 감긴다. 티스에는 인슐레이터가 장착되어 티스와 코일(210)을 절연시킨다.

스테이터(300)는 하우징(400)의 내측에 결합되며, 복수 개의 마그넷을 포함할 수 있다. 마그넷은 로터(200)에 감긴 코일(210)과 회전 자계를 형성한다. 이러한 마그넷은 회전축(100)를 중심으로 원주 방향을 기준으로 N극과 S극이 번갈아 위치하도록 배치될 수 있다. 한편 스테이터(300)는 복수 개의 분할 코어가 결합되어 제작되거나 하나의 코어 형태로 제작될 수 있다.

코일(210)에 전류가 공급되면 스테이터(300)의 마그넷과 전기적 상호작용이 유발되어 로터(200)가 회전한다. 로터(200)가 회전하는 경우 회전축(100)도 같이 회전한다. 이때, 회전축(100)은 베어링에 의해 지지될 수 있다.

한편, 회전하는 로터(200)에 전류를 공급하기 위해서는 정류자(500)와 브러시(600)가 필요하다.

정류자(500)는 회전축(100)에 결합한다. 그리고 정류자(500)는 로터(200)의 위쪽에 배치될 수 있다. 그리고 정류자(500)는 코일(210)과 전기적으로 연결된다.

한편, 브러시(600)는 정류자(500)에 접촉하여 코일(210)에 전류를 인가한다.

하우징(400)은 로터(200)와 스테이터(300)를 수용한다. 그리고, 하우징(400)은 커버 플레이트(410)를 포함한다. 커버 플레이트(410)는 하우징(400)의 개방된 상부를 덮는다. 커버 플레이트(410)의 하면에는 브러시(600)가 설치된다. 브러시(600)는 케이스 내부에 수용된다. 브러시(600)가 수용된 케이스 내부에는 탄성부재(700)가 배치돨 수 있다. 그리고 브러시(600)가 수용된 케이스는 커버 플레이트(410)에 결합한다. 커버 플레이트(410)에 배치된 터미널에 외부 전원이 연결되면, 커버 플레이트(410)에 배치된 커패시터를 거쳐 브러시(600)에 전기가 공급된다. 브러시(600)는 정류자(500)를 거쳐 코일(210)에 전기를 공급한다.

도 2는 정류자에 배치된 세레이션부를 도시한 도면이다. 이하, 도면에 기재된 Z축 방향은 모터의 축방향을 나타내며, 도면에 기재된 X축 방향은 모터의 반경방향을 나타낸다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 정류자(500)는 정류자 몸체(510)와 정류자편(520)을 포함할 수 있다. 정류자 몸체(510)는 원통형이다. 그리고 정류자 몸체(510)의 중심에는 회전축(100)이 관통하는 홀이 배치될 수 있다. 정류자편(520)은 정류자 몸체(510)의 외주면에 배치된다. 정류자편(520)은 금속 소재로 이루어져, 정류자(50)와 직접 접촉한다. 정류자편(520)의 하단은 굽어져 후크부(521)를 형성할 수 있다. 후크부(521)에는 로터(200)에 감긴 코일(210)이 퓨징(fusing)되어 연결될 수 있다.

정류자편(520)의 표면에 세레이션부(530)가 배치될 수 있다. 세레이션부(530)는 오목한 부분과 볼록한 부분이 교대로 반복되는 형태로 실시된다. 따라서, 세레이션부(530)는 복수 개의 홈을 형성하며, 각각의 홈은 정류자(500)의 축중심을 기준으로 원주 방향으로 배치될 수 있다. 즉, 세레이션부(530)의 홈은 회전축(100)의 축방향과 수직인 방향으로 정렬된다. 그리고 세레이션부(530)의 복수 개의 홈은 회전축(100)의 축방향을 따라 배열될 수 있다.

도 2를 참조하면, 회전축(100)의 축방향을 기준으로, 세레이션부(530)의 하단(532)에서 상단(531)까지의 높이(h1)는 브러시(600)의 하면(630)에서 상면(620)까지의 높이(h2)보다 적어도 클 수 있다. 이는 브러시(600)의 마모를 고려하여 세레이션부(530)와 브러시(600)의 접촉성을 높이기 위한 것이다.

도 3은 정류자의 세레이션부의 위치를 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 회전축(100)의 축방향을 기준으로, 세레이션부(530)는 정류자편(520)의 상단과 후크부(521) 사이에 배치될 수 있다. 그리고 회전축(100)의 축방향을 기준으로, 세레이션부(530)의 상단(531)은 브러시(600)의 상면(620)보다 높게 위치할 수 있다. 또한, 세레이션부(530)의 하단(532)은 브러시(600)의 하면(630)보다 낮게 위치할 수 있다. 이는 브러시(600)의 마모를 고려하여 세레이션부(530)와 브러시(600)의 접촉성을 높이기 위한 것이다.

도 4는 브러시를 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 브러시(600)의 전면(610)은 세레이션부(530)와 접촉한다. 브러시(600)의 전면(610)과 상면(620)의 경계는 커팅된 형태로 경사면(640)으로 이루어질 수 있다. 그리고 브러시(600)의 전면(610)과 하면(630)의 경계도 커팅된 형태로 경사면(640)으로 이루어질 수 있다. 이는 세레이션부(530)와 접촉하는 브러시(600)의 전면(610)이 마모되는 것을 고려한 것이다.

도 5는 정류자의 세레이션부에 브러시가 접촉된 상태를 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 세레이션부(530)와 브러시(600)가 접촉한 상태에서, 브러시(600)의 회전이 반복되면, 브러시(600)의 전면(610)이 마모된다. 마모가 진행되면, 브러시(600)의 전면(610)에는 돌기부(611)가 형성된다. 이러한 돌기부(611)는 세레이션부(530)의 홈에 위치하는 형태이다. 세레이션부(530)의 홈은 회전축(100)의 축방향과 수직한 방향으로 정렬되어 정류자(600)의 원주 방향을 따라 배치되기 때문에, 정류자(600)는 브러시(600)와 접촉한 상태에서 안정적으로 회전이 가능하다. 이때, 모터의 반경방향으로 발생하는 진동은 브러시(600)의 후면을 가압하는 탄성부재(700)를 통해 줄이는 것이 가능하다. 그리고, 모터의 축방향으로 진동이 발생하여도, 세레이션부(530)의 홈과 돌기부(611)는 회전축(100)의 축방향을 기준으로, 상호 구속되기 때문에, 회전축(100)의 축방향으로 브러시(600)의 전면(610)과 정류자(500) 사이에서 슬립이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

세레이션부(530)의 홈과 브러시(600)의 돌기부(611)는, 정류자(600)와 브러시(600)의 접촉면적으로 넓이는 구성이다. 따라서, 모터로 공급되는 전류의 효율을 높일 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 모터에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

전술된 본 발명의 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 회전축
200: 로터
300: 스테이터
400: 하우징
500: 정류자
510: 정류자 몸체
520: 정류자편
530: 세레이션부
600: 브러시
610: 전면
611: 돌기부
620: 상면
630: 하면
640: 경사면

Claims

회전축;
상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 로터;
상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터;및
상기 로터 및 상기 스테이터를 수용하는 하우징을 포함하고,
상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 정류자를 포함하고,
상기 하우징은 커버 플레이트를 포함하고,
상기 커버 플레이트는 상기 정류자와 접촉하는 브러시를 포함하고,
상기 정류자는,
정류자 몸체, 상기 정류자 몸체의 외주면에 배치되는 정류자 편 및 상기 정류자 몸체의 외주면에 배치되어 상기 브러시와 접촉하는 세레이션부를 포함하고,
상기 정류자 편은 상기 회전축의 축방향을 기준으로 하단에서 상단을 향해 절곡되는 후크부를 포함하고,
상기 세레이션부는 상기 회전축의 축방향을 기준으로 상기 정류자편의 상단과 상기 후크부 하단 사이에 배치되되,
상기 정류자 편은 상기 회전축의 축방향을 기준으로 상기 세레이션부가 형성되지 않고 상기 정류자의 반경 방향으로 돌출되는 영역이 마련되며,
상기 후크부의 일단부는 상기 영역과 맞닿도록 상기 영역을 향해 돌출되는 모터.
제1 항에 있어서,
상기 세레이션부는 상기 정류자의 축중심을 기준으로 원주 방향으로 배치되는 홈을 포함하는 모터.
제2 항에 있어서,
복수 개의 상기 홈은 상기 회전축의 축방향을 따라 배열되는 모터.
제1 항에 있어서,
상기 회전축의 축방향을 기준으로, 상기 세레이션부의 하단에서 상단까지의 높이는 상기 브러시의 하면에서 상면까지의 높이보다 큰 모터.
제1 항에 있어서,
상기 회전축의 축방향을 기준으로, 상기 세레이션부의 상단은 상기 브러시의 상단보다 높게 배치되고, 상기 세레이션부의 하단은 상기 브러시의 하단보다 낮게 배치되는 모터.
삭제
삭제
제1 항에 있어서,
상기 세레이션부와 접촉하는 상기 브러시의 전면과 상기 브러시의 상면의 경계는 경사면인 모터.
제8 항에 있어서,
상기 세레이션부와 접촉하는 상기 브러시의 전면과 상기 브러시의 하면의 경계는 경사면인 모터.
제1 항에 있어서,
상기 브러시는,
상기 세레이션부와 접촉하는 상기 브러시의 전면에 배치되어, 상기 세레이션부의 홈에 배치되는 돌기부를 포함하는 모터.