KR200345959Y1

KR200345959Y1 - Brush motor

Info

Publication number: KR200345959Y1
Application number: KR2019980028448U
Authority: KR
Inventors: 한성석
Original assignee: 한라공조주식회사
Priority date: 1998-12-31
Filing date: 1998-12-31
Publication date: 2004-07-01
Also published as: KR20000015062U

Abstract

본 고안의 목적은 모터의 브러쉬와 정류자의 마찰에 의한 소음을 저감시킴과 동시에 서로의 마찰력을 최소화시켜 브러쉬의 내구력을 증대시킬 수 있도록 하는 브러쉬 모터를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a brush motor that can reduce the noise caused by the friction of the brush and the commutator of the motor and at the same time minimize the friction between each other to increase the durability of the brush.

본 고안은 브러쉬와 정류자를 상호 선접촉되게 하여 상호간의 접촉면적을 최소화함으로써 달성할 수 있는 것으로, 본 고안은 케이싱 내벽에 고정된 계자, 상기 계자의 내측 중공부에 설치되고 전기자코일이 권선된 전기자 및 상기 전기자에 정류자가 축설된 모터에 있어서, 상기 정류자의 외주면과 접촉하면서 회동하며 외부전원과 전기적으로 연결된 한 쌍의 롤러브러쉬; 상기 롤러브러쉬 각각의 회전축을 상하방향에서 지지하는 지지수단; 및 상기 지지수단에 설치되어 상기 롤러브러쉬를 상기 정류자의 축방향으로 밀착시키는 장력수단;을 포함한다.The present invention can be achieved by minimizing the contact area between each other by making the brush and commutator in line contact with each other, the present invention is an armature fixed to the inner wall of the casing, the armature coil is installed in the inner hollow of the field And a motor in which a commutator is installed in the armature, the pair of roller brushes being rotated while being in contact with the outer circumferential surface of the commutator and electrically connected to an external power source. Support means for supporting each of the roller shafts in a vertical direction; And tension means installed in the support means to closely contact the roller brush in the axial direction of the commutator.

Description

Brush motor

본 고안은 차량의 공조장치 등에 이용되는 모터에 관한 것으로, 특히 모터의 정류자에 전원을 인가하여 회전자를 회전시킴으로써 소정의 회전력을 발생시키는 브러쉬의 개량구조에 관한 것이다.The present invention relates to a motor used for an air conditioner of a vehicle, and more particularly, to an improved structure of a brush that generates a predetermined rotational force by applying power to a commutator of a motor to rotate a rotor.

차량의 공조장치는 열교환기 및 열교환기에서 열교환된 냉기나 또는 난기를 블로우모터에 의해 강제로 송풍시켜 차실내로 토출하도록 하고 있다.The air conditioner of a vehicle is forcibly blowing cold air or warm heat exchanged in a heat exchanger and a heat exchanger by a blow motor to discharge it into a cabin.

블로우모터는 차량의 배터리전압을 이용한 직류모터로 그 구조는 자속을 만드는 계자, 회전력을 발생시키는 전기자 및 전기자코일로 흐르는 전류를 정류하는 정류자로 구분된다.Blow motor is DC motor using battery voltage of vehicle and its structure is divided into field to make magnetic flux, armature to generate rotational force, and rectifier to rectify current flowing to armature coil.

도 4 및 도 5는 종래 직류모터의 구조를 도시하고 있다. 도면을 참조하면, 원통형의 케이스(21) 내주벽에 계자인 단면이 호형상인 영구자석(22)(23)을 고정시켜 N극과 S극이 교호되게 함으로써 이것을 통해 자속을 만든다.4 and 5 show the structure of a conventional DC motor. Referring to the drawings, the magnetic flux is created by fixing the permanent magnets 22 and 23 having the arc-shaped cross section of the field on the inner circumferential wall of the cylindrical case 21 so that the N pole and the S pole are alternated.

영구자석(22)(23)의 내측 중공부에는 전기자코일(24)로 겹쳐감겨진 회전자(25) 및 외부전원라인으로부터 전원을 전기자코일(24)에 인가하는 정류자(26)를 회전자(25)에 축설시키고 있다.The inner hollow portion of the permanent magnets 22 and 23 includes a rotor 25 wrapped with an armature coil 24 and a commutator 26 for applying power to the armature coil 24 from an external power line. It is stocked in 25).

정류자(26)는 구리 또는 은이 함유된 구리로 되어 있고, 정류자편 사이에는 양질의 마이커판이 절연재로 사용되고 있다.The commutator 26 is made of copper or copper containing silver, and a high quality miter plate is used as the insulating material between the commutator pieces.

정류자(26)의 외주면에는 정류자와 직교하여 설치된 디스크형상의 시트(27)가 체결되며, 시트(27)에는 함체형상의 브러쉬홀더(28)가 일체로 성형되어 브러쉬(29)를 정류자(26)측으로 탄력적으로 설치하고 하부에는 중앙에 축수홈(30a)이 형성된 커버(30)를 체결하고 있다. 이러한 모터는 외부전원라인과 전기적으로연결된 상기 브러쉬(29)를 통해 정류자(26)에 전원을 공급하게 되고, 이로 인해 전기자코일(24)에 동일방향으로 전류가 흐르면서 회전자를 회전시키게 된다.The disc-shaped sheet 27 installed orthogonally to the commutator is fastened to the outer circumferential surface of the commutator 26, and the brush-shaped brush holder 28 is integrally formed on the sheet 27 to form the brush 29 in the commutator 26. Resilient to the side is fastened to the bottom cover 30 is formed with a bearing groove (30a) in the center. Such a motor supplies power to the commutator 26 through the brush 29 electrically connected to an external power line, thereby rotating the rotor while current flows in the same direction in the armature coil 24.

브러쉬(29)는 일반적으로 탄소를 원료로 한 탄소 브러쉬를 사용하고 있으며, 이는 정류자(26)와의 마찰에 의해 내구력을 높일 수 있도록 연질의 탄소 결정체를 사용한다.The brush 29 generally uses a carbon brush made of carbon, which uses soft carbon crystals to increase durability by friction with the commutator 26.

상기한 구성으로 이루어진 직류모터는 브러쉬(29)를 통해 외부전원이 정류자(26)로 인가되면, 정류자(26)는 전기자의 전기자코일(24)에 일방향으로 전류가 흐르게 되고, 이때 영구자석(22)(23)에 의해 발생하는 자속에 의해 영구자석(22)(23)의 자극면과 전기자철심의 표면과의 공극에는 자계가 발생하게 된다. 따라서 공극에 설치되어 있는 전기자코일 쪽에 흐르는 전류가 플레밍의 왼손법칙과 같이 하전입자에 힘이 작용하면서 회전자에 회전력을 발생시키게 된다.In the DC motor having the above-described configuration, when an external power source is applied to the commutator 26 through the brush 29, the commutator 26 causes current to flow in the armature coil 24 of the armature in one direction, at which time the permanent magnet 22 Magnetic field is generated in the space between the magnetic pole surface of the permanent magnets 22 and 23 and the surface of the electric magnetic core due to the magnetic flux generated by the (23). Therefore, the current flowing to the armature coil installed in the air gap generates a rotational force on the rotor as a force acts on the charged particles as in Fleming's left hand law.

이와 같이 모터의 회전력을 발생시킴에 있어서, 종래에는 전기자코일(24)에 전원을 인가하는 브러쉬(29)는 정류자(26)와 면접촉을 하고 있으며, 또한 브러쉬(29)는 정류자(26)와의 지속적으로 전기적인 접촉을 이룰 수 있도록 상기 브러쉬의 후방에 설치된 스프링(31)에 의해 정류자와 일정한 장력으로 밀착되어 있다.As described above, in generating the rotational force of the motor, the brush 29 for applying power to the armature coil 24 is in surface contact with the commutator 26, and the brush 29 is in contact with the commutator 26. It is in close contact with the commutator with a constant tension by a spring 31 installed at the rear of the brush to make continuous electrical contact.

따라서 브러쉬(29)와 정류자(26)는 면접촉을 함과 동시에 브러쉬(29)의 밀착력에 의해 일정한 마찰력이 발생하게 되고 이로인해 브러쉬의 강도를 높혀야하고, 더욱이 이들의 마찰력에 의한 소음발생의 원인이 되고 있다.Therefore, the brush 29 and the commutator 26 are in contact with the surface and at the same time a certain friction force is generated by the adhesion of the brush 29, thereby increasing the strength of the brush, and furthermore, the noise generated by the friction force It is the cause.

이러한 목적은 브러쉬와 정류자를 상호 선접촉되게 하여 상호간의 접촉면적을 최소화함으로써 달성할 수 있는 것으로, 본 고안은 케이싱 내벽에 고정된 계자, 상기 계자의 내측 중공부에 설치되고 전기자코일이 권선된 전기자 및 상기 전기자에 정류자가 축설된 모터에 있어서, 상기 정류자의 외주면과 접촉하면서 회동하며 외부전원과 전기적으로 연결된 한 쌍의 롤러브러쉬; 상기 롤러브러쉬 각각의 회전축을 상하방향에서 지지하는 지지수단; 및 상기 지지수단에 설치되어 상기 롤러브러쉬를 상기 정류자의 축방향으로 밀착시키는 장력수단;을 포함한다.This object can be achieved by minimizing the contact area between the brushes and the commutator to the line contact with each other, the present invention is the field fixed to the inner wall of the casing, the armature coil is installed in the inner hollow of the field coiled armature And a motor in which a commutator is installed in the armature, the pair of roller brushes being rotated while being in contact with the outer circumferential surface of the commutator and electrically connected to an external power source. Support means for supporting each of the roller shafts in a vertical direction; And tension means installed in the support means to closely contact the roller brush in the axial direction of the commutator.

실시예의 구성에 의하면 외부전원과 전기적으로 연결된 롤러브러쉬에 전원이 인가되면 롤러브러쉬와 접속되어 있는 정류자를 통해 전기자코일에 코일에 전류가 흐르면 영구자석에 자속이 발생하면서 전기자가 정류자와 함께 회전하게 되고, 따라서 정류자와 접속된 롤러브러쉬는 회전하면서 정류자에 전원을 공급하게 된다.According to the configuration of the embodiment, when power is applied to the roller brush electrically connected to an external power source, when current flows in the coil through the commutator connected to the roller brush, magnetic flux is generated in the permanent magnet and the armature rotates with the commutator. Therefore, the roller brush connected to the commutator rotates to supply power to the commutator.

다른 실시예로 케이싱 내벽에 고정된 계자, 상기 계자의 내측 중공부에 설치되고 전기자코일이 권선된 전기자 및 상기 전기자에 정류자가 축설된 모터에 있어서, 상기 정류자의 외주면과 접촉하면서 회동하며 외부전원과 전기적으로 연결된 한 쌍의 롤러브러쉬; 상기 각각의 롤러브러쉬의 외주면 일부를 감싸 수용하는 한 쌍의 롤러포켓; 및 상기 정류자와 접촉하는 롤러브러쉬의 반대방향에서 상기 롤러브러쉬를 상기 정류자의 축방향으로 밀착시키는 장력수단; 등으로 구성할 수도 있다.In another embodiment, in the field fixed to the inner wall of the casing, the armature coil installed in the inner hollow of the field armature coil winding and the commutator installed in the armature, the motor is rotated in contact with the outer peripheral surface of the commutator A pair of electrically connected roller brushes; A pair of roller pockets that surround and accommodate a portion of an outer circumferential surface of each roller brush; And tension means for closely contacting the roller brush in the axial direction of the commutator in an opposite direction of the roller brush in contact with the commutator. Or the like.

도 1은 본 고안에 따른 브러쉬 모터의 종단면도,1 is a longitudinal sectional view of a brush motor according to the present invention,

도 2는 도 1의 A-A선 단면도,2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 3은 본 고안에 따른 요부 분해사시도Figure 3 is an exploded perspective view of the main part according to the present invention

도 4는 종래 브러쉬 모터의 종단면도,4 is a longitudinal sectional view of a conventional brush motor,

도 5는 도 4의 B-B선 단면도.5 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG.

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

1;모터 2;케이스1; motor 2; case

3,4;영구자석 5;회전자3,4; permanent magnet 5; rotor

6;전기자코일 7;정류자6; armature coil 7; commutator

8;시트 9;브래킷8; Sheet 9; Bracket

8a,9a;장공 10;롤러브러쉬8a, 9a; long hole 10; roller brush

11;고정봉 12;코일스프링11; fixed rod 12; coil spring

13;커버13; cover

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 통해 설명한다. 도 1 및 도 2, 도 3은 본 고안의 실시예에 따른 모터를 도시한 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 1, 2, and 3 illustrate a motor according to an embodiment of the present invention.

전체를 부호 1로 표시한 모터는 원통형의 케이스(1) 내주벽에 계자인 단면이 호형상인 영구자석(3)(4)을 양측에 고정시켜 N극과 S극이 교호되게 함으로써 이것을 통해 자속을 형성한다.The motor marked with the entire symbol 1 fixes the magnetic flux through the N and S poles by fixing the permanent magnets 3 and 4 having arc-shaped cross sections on the inner circumferential wall of the cylindrical case 1 to both sides. To form.

영구자석(3)(4)의 내측 중공부에는 전기자코일(6)로 겹쳐 감겨진 회전자(5) 및 외부전원라인으로부터 인가된 전원을 전기자코일(6)에 인가하는 정류자(7)를 회전자(5)에 축설시키고 있다.The inner hollow portion of the permanent magnets 3 and 4 rotates the rotor 5 wrapped with the armature coil 6 and the commutator 7 for applying power applied from the external power line to the armature coil 6. It accumulates in the former 5.

회전자(5)는 전기자코일(6)에 의해 발생하는 회전토크를 회전축(5a)에 전달하여 전기에너지를 기계에너지로 변환시킨다.The rotor 5 transmits the rotational torque generated by the armature coil 6 to the rotating shaft 5a to convert electrical energy into mechanical energy.

정류자(7)는 구리 또는 은이 함유된 구리로 되어 둘레방향에 정류자편을 형성하고 있고, 정류자편 사이에는 양질의 마이커판이 절연재로 사용되고 있다.The commutator 7 is made of copper or silver-containing copper to form commutator pieces in the circumferential direction, and a high quality miter plate is used as the insulating material between the commutator pieces.

정류자(7)의 외주면에는 정류자와 직교하여 설치된 디스크형상의 시트(8) 및 시트(8) 상방에 브래킷(9)이 체결되며, 상기 시트(8)와 브래킷(9)에는 외부전원과 전기적으로 연결된 한 쌍의 롤러브러쉬(10)가 상기 정류자(7)와 전기적으로 접속되게 대향하여 축설되어 있다.The outer circumferential surface of the commutator 7 is fastened to the disc-shaped sheet 8 and the seat 8 above orthogonal to the commutator, and the bracket 9 is fastened to the seat 8 and the bracket 9 electrically from an external power source. A pair of connected roller brushes 10 are arranged so as to be electrically connected to the commutator 7.

롤러브러쉬(10)는 일반적으로 탄소를 원료로 한 탄소 브러쉬를 사용하고 있으며, 이는 정류자(7)와의 마찰에 의해 내구력을 높이기 위해 종래 연질의 탄소 결정체를 사용한 것에 비해 정류자(7)와 함께 접면하면서 축회동하기 때문에 마찰력을 최소화할 수 있어 연질의 탄소재질을 사용할 수 있다.The roller brush 10 generally uses a carbon brush made of carbon, which is in contact with the commutator 7 in comparison with the conventional soft carbon crystals to increase durability by friction with the commutator 7. Because of the axial rotation, frictional force can be minimized, and soft carbon materials can be used.

이러한 롤러브러쉬(10)를 통해 전류가 정류자(7)에 인가되면, 전류는 정류자편을 통해 전기자코일(6)의 권선방향으로 흐르면서 대향하는 다른 롤러브러쉬(10)로 흐르면서 전기자를 회전시키게 된다.When a current is applied to the commutator 7 through the roller brush 10, the current flows in the winding direction of the armature coil 6 through the commutator piece and rotates the armature while flowing to the other roller brush 10 facing each other.

정류자의 작용에 따라 N극 또는 S극 아래에 온 코일에는 항상 같은 방향의 전류가 흐르므로 전기자는 어느 한 방향으로 회전하게 된다.According to the action of the commutator, the current in the same direction always flows through the coil on the N pole or the S pole, so the armature rotates in either direction.

상기 시트(8)에는 롤러브러쉬(10)를 정류자(7)의 축방향으로 밀착시키기 위한 장력수단이 설치되어 있다. 이 장력수단은 롤러브러쉬(10)와 정류자(7)가 항상 전기적인 접속이 이루어질 수 있도록 하기 위한 것으로 롤러브러쉬(10)와 일정간격으로 이격되어 상기 롤러브러쉬(10)를 지지하고 있다.The sheet 8 is provided with tension means for bringing the roller brush 10 into close contact with the commutator 7 in the axial direction. The tension means is to allow the roller brush 10 and the commutator 7 to always be electrically connected to the roller brush 10 to be spaced apart at regular intervals to support the roller brush 10.

일예로 장력수단은 시트(8)와 브래킷(9) 사이에 고정봉(11)을 설치하고, 이 고정봉(11)에 도 2와 같이 코일스프링(12)을 체결하여 롤러브러쉬(10)를 밀착시키도록 하고 있다.In one example, the tension means is provided with a fixed rod 11 between the seat 8 and the bracket 9, and fastening the coil spring 12 to the fixed rod 11 to secure the roller brush 10. It is in close contact.

즉, 상기 고정봉(11)에 체결된 코일스프링(12)은 양 리드부가 상.하로 롤러브러쉬(10)까지 연장되어 돌설되어 있고 그 끝단이 롤러브러쉬(10)의 회전축(10a)을 정류자(7)의 중심축 방향으로 밀착시킴으로써 롤러브러쉬(10)는 정류자(7)의 외주면과 항상 접속된 상태로 회전할 수 있게 된다.That is, the coil spring 12 is fastened to the fixed rod 11, both lead portions are extended up and down to the roller brush 10, the end of the commutator (10a) of the rotating shaft of the roller brush 10 By contacting in the direction of the center axis of 7), the roller brush 10 can rotate in a state always connected to the outer circumferential surface of the commutator 7.

한편, 롤러브러쉬(10)를 지지하고 있는 시트(8)와 브래킷(9)에는 롤러브러쉬(10)가 정류자(7)와의 마찰력에 의해 그 외주면이 마모되어도 항상 정류자(7)와 접속될 수 있도록 정류자(7)와 롤러브러쉬(10)의 중심축을 연결하는 동일방향으로 장공(8a)(9a)이 각각 형성되어 있다. 따라서 롤러브러쉬(10)의 마모 정도에 따라 상기 롤러브러쉬(10)는 정류자(7)의 중심축방향으로 점차 이동하게 된다. 도면중 미설명 부호 13은 회전자의 회전축을 지지하는 축수홈이 형성된 커버를 도시한 것이다.On the other hand, the sheet 8 and the bracket 9 supporting the roller brush 10 are always connected to the commutator 7 even if the outer circumference of the roller brush 10 is worn by the frictional force with the commutator 7. Long holes 8a and 9a are formed in the same direction to connect the central axis of the commutator 7 and the roller brush 10, respectively. Therefore, the roller brush 10 is gradually moved in the direction of the central axis of the commutator 7 according to the wear degree of the roller brush 10. Reference numeral 13 in the drawings shows a cover formed with a bearing groove for supporting the rotation axis of the rotor.

이와 같이 구성된 본 고안은 롤러브러쉬(10)를 통해 외부전원이 정류자(7)로 인가되면, 정류자(7)는 전기자의 전기자코일(6)에 일방향으로 전류가 흐르게 되고, 이때 영구자석(3)(4)에 의해 발생하는 자속에 의해 영구자석(3)(4)의 자극면과 전기자철심의 표면과의 공극에는 자계가 발생하게 된다. 따라서 공극에 설치되어 있는 전기자코일 쪽에 흐르는 전류가 플레밍의 왼손법칙과 같이 하전입자에 힘이 작용하면서 전기자에 회전력을 발생시키게 된다.When the external power is applied to the commutator 7 through the roller brush 10, the commutator 7 is configured such that current flows in one direction to the armature coil 6 of the armature, and at this time, the permanent magnet 3. By the magnetic flux generated by (4), a magnetic field is generated in the space between the magnetic pole surface of the permanent magnets 3 and 4 and the surface of the electric magnetic core. Therefore, the current flowing to the armature coil installed in the air gap generates a rotational force on the armature while the force acts on the charged particles as in Fleming's left hand law.

전기자가 회전하면 동시에 상기 전기자에 축설된 정류자(7)가 회전하게 되고, 아울러 정류자(7)와 접속된 롤러브러쉬(10)는 상기 정류자(7)의 회전력에 의해 함께 회전하면서 지속적으로 정류자(7)에 전류를 인가하게 된다. 따라서 정류자(7)에 접속되어 있는 롤러브러쉬(10)는 정류자(7)와 함께 회전하므로 상기 정류자(7)에 대해 마찰력이 감소되고 이로인해 연질의 탄소재질을 사용할 수 있다.When the armature rotates, the commutator 7 arranged in the armature rotates at the same time, and the roller brush 10 connected to the commutator 7 rotates together by the rotational force of the commutator 7 and continuously commutator 7 Current). Therefore, since the roller brush 10 connected to the commutator 7 rotates together with the commutator 7, the frictional force is reduced with respect to the commutator 7, and thus a soft carbon material can be used.

또한 롤러브러쉬(10)의 외주면이 마모되어 직경이 감소될 경우 롤러브러쉬(10)는 회전축을 정류자(7)의 회전축 방향으로 밀착하고 있는 코일스프링(12)에 의해 그 회전축이 장공(8a)(9a)을 따라 정류자(7)측으로 이동되므로 정류자(7)와 전기적인 단락을 방지할 수 있고, 정류자(7)와 롤러브러쉬(10)와의 마찰력에 의한 소음발생을 줄일 수 있다.In addition, when the outer circumferential surface of the roller brush 10 is worn down and the diameter thereof is reduced, the roller brush 10 is rotated by the coil spring 12 which is in close contact with the rotating shaft in the direction of the rotating shaft of the commutator 7. Since it moves to the commutator 7 side along 9a), it is possible to prevent an electrical short circuit with the commutator 7 and to reduce noise generated by the friction force between the commutator 7 and the roller brush 10.

이상 설명한 바와 같이 본 고안은 정류자에 전원을 공급하는 브러쉬를 정류자와 함께 회전하는 회전체로 형성함으로써 정류자와 브러쉬와의 마찰에 의한 소음을 줄일 수 있고, 또한 정류자와의 마찰저항이 감소됨으로써 연질의 탄소재질로 브러쉬를 제조할 수 있을 뿐만 아니라 내구성이 증대되어 장기간 브러쉬를 교체하지 않아도 되는 이점이 있다.As described above, the present invention can reduce the noise caused by friction between the commutator and the brush by forming a brush that supplies power to the commutator together with the commutator, and also reduce the frictional resistance between the commutator. Not only can the brush be manufactured from carbon materials, but the durability is increased, so there is no need to replace the brush for a long time.

Claims

In a field fixed to the inner wall of the casing, an armature coiled in the inner hollow of the field and the armature coil is wound and a motor in which the commutator is built up,

A pair of roller brushes that rotate while being in contact with the outer circumferential surface of the commutator and electrically connected to an external power source;

Support means for supporting each of the roller shafts in a vertical direction; And

And a tension means installed on the support means to bring the roller brush into close contact with the axial direction of the commutator.

The brush motor as set forth in claim 1, wherein the tension means acts on the imaginary line connecting the central axis of the roller brush and the central axis of the commutator.

The brush motor as claimed in claim 1, wherein the tension means is a coil spring.

The brush motor according to claim 1, wherein the roller brushes supported by the support means each include a long hole to allow the shaft to move in the same direction as an imaginary line connecting the central axis of the commutator and the roller brush.