KR200446603Y1 - 학습교재용 직류 전기 모터 키트 - Google Patents

Abstract

본 고안은 직접 만들고 조립하는 과정에서 직류모터의 구조와 동작원리 및 전류가 흐르는 방향을 이해하는 기초과학 실습교재용 직류모터의 학습교재용 키트에 관한 것으로, 회전축을 양쪽에서 고정하는 축홀더, 전자기장을 발생하는 고정자부, 3 개 회전자 코일의 전자기장에 의한 인력과 척력으로 회전하는 회전자부, 둔각으로 2 번 절곡되는 개량형 브러시, 배터리를 탈부착하는 배터리 홀더, 동작전류를 공급 및 차단하는 스위치, 다수의 나사공을 구비한 베이스 플레이트, 일측 격벽이 고정자 프레임의 내측 형상을 하는 보빈, 전기 회로의 단락을 확인하여 빛으로 표시하는 이지 테스터를 포함하는 특징에 의하여 직류 전기 모터를 직접 조립하면서 그 구조를 용이하게 이해하고 전자기장의 인력과 척력으로 회전하는 원리와 코일의 감긴 방향 변경 등에 의하여 회전 방향이 변경되는 동작원리를 명확하게 이해하며, 조립이 간편하고 용이한 효과가 있다.

모터, 직류, 고정자, 고정자 프레임, 회전자, 회전정류자, 개량형 브러시, 축 홀더, 보빈,

Description

학습교재용 직류 전기 모터 키트{ASSEMBLY KIT WITH TEACHING MATERIAL FOR D.C. MOTOR}

본 고안은 전기자기장에 의하여 회전하는 학습교재용 직류 전기모터 키트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초, 중, 고생을 포함하는 학습자가 스스로 용이하게 구성품을 만들고 조립하고 조정하는 과정을 통하여 전류가 흐르는 방향과 직류모터의 구조 및 기초적인 동작원리를 이해하도록 실습하는 학습교재용 직류 전기 모터 키트에 관한 것이다.

일반적으로 초중고 학교에서는 집체학습 방식으로 각종 교육을 진행하고, 과학 교육의 경우, 환경적인 여건에 의하여 실습보다는 이론적인 학습에 그치는 경우가 많아 학습자 또는 학생(이하, ‘학습자’라 한다.)이 기초과학에 대한 기본원리를 이해하고 숙지하기 어려워 학습 효과가 크게 진전되지 못하고 있다.

모터(MOTOR)는 자석과 전자석 중에서 선택된 어느 하나 이상으로 구성되고, 자석의 자기장과 전자석의 전류 흐름에 따라 발생하는 자기장의 상호 인력과 척력 에 의하여 회전력을 얻는다. 전기 모터에는 직류 모터와 교류 모터가 있으며, 본 고안은 직류 모터에 관한 것이다.

학습자들은 모터의 구조와 원리에 대하여 이론적으로 배우고 선생님이 준비한 고가의 실습용 기구를 이용하여 실습하면서 원리를 이해하고 있다. 그러나 이러한 교육은 간접방식 학습이므로 오래 기억되지 못하여 학습의 효과가 떨어지는 문제가 있다.

이러한 문제를 일부 해소하기 위한 것으로, 모터를 직접 만들어 실습하는 키트가 일부에서 생산 및 판매되고 있으나, 일반적으로 고정자는 영구자석을 사용하고 다른 구성품들도 모두 만들어져 있는 것을 나무판 위에 단순히 조립만 해 보는 수준이어서 원리이해를 위한 학습효과가 없을 뿐 아니라, 학습자의 탐구심을 유발하지 못하고 만들기를 위한 공구나 시험 장치를 사용하지 않아 공구나 시험장치 사용법에 대한 훈련효과를 기대할 수 없는 등의 문제가 있다.

또한, 학습자가 전기 모터를 용이하게 구성 및 조립하기 어렵고, 완성된 형상이 비교적 엉성하여 실습에 의한 학습의 성취감과 결과에 대한 만족감을 느끼기 어려운 동시에 연속된 다음 단계의 응용 및 탐구할 흥미를 유발하지 못하게 하는 문제가 있다. 또한, 부실한 구조에 의하여 쉽게 파손되므로 어린 동심을 멍들게 하며, 한번 파손되면 재활용이 어려운 동시에 반복 학습할 수 없어 일회성 교육이 되고, 파손된 조각에 의하여 사용자가 다치기 쉬운 등의 문제가 있다.

따라서 학습자가 구성품 및 부품의 일부를 스스로 만들고 조립하는 과정에서 공구 및 시험장치의 기능적인 원리를 터득하고 사용법을 익히며 직류 전기 모터를 용이하게 조립하고 완성된 상태가 견고하여 오랫동안 반복 학습할 수 있는 동시에 다음 단계의 응용을 스스로 탐구하는 흥미를 유발하도록 하는 직류전기 모터 키트를 개발할 필요가 있다.

본 고안은 초중고생을 포함하는 학습자가 직류 전기 모터를 조립하면서 모터의 구조를 체험 학습하고 익히는 학습교재용 직류 전기 모터 키트를 제공하는 것이 그 목적이다.

또한, 본 고안은 직류 전기 모터의 코일 감는 방향에 의하여 회전 방향이 변경되는 동작원리를 학습자가 쉽게 학습 및 반복 체험 학습하는 학습교재용 직류 전기 모터 키트를 제공하는 것이 그 목적이다.

한편, 본 고안은 하나의 플라스틱 베이스 플레이트에 각 모터 부품의 조립 위치를 사전에 성형하므로 학습자가 간편하고 쉬우며 정확하게 직류 전기 모터를 조립 및 제작하는 학습교재용 직류 전기 모터 키트를 제공하는 것이 그 목적이다.

그리고 본 고안은 모터의 브러시를 개량하여 구조가 간단하고 생산 비용을 낮추며 높은 탄성을 발생하여 수명을 연장하고 고장 발생을 줄이는 학습교재용 직류 전기 모터 키트를 제공하는 것이 그 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 고안은 직류 전기 모터에 있어서, 원통형 형상이고 상부에 감긴 코일은 공급되는 전류에 의하여 2 개 극의 전자장을 형성하는 고정자부와, 고정자부가 형성하는 원통형의 내부에 위치하고 축에 고정된 3 개의 회전날개에 각각 감긴 코일은 해당 정류자편에 전류가 인가되는 동안 전자장을 형성하는 회전자부와, 회전자부의 정류자편에 접촉하여 직류 동작전류를 공급하는 복수의 개량형 브러시와, 회전자부의 축을 회전상태로 고정하는 복수의 축홀더와, 고정자부와 회전자부의 코일에 동작전류를 공급하는 배터리를 착탈상태로 고정하는 배터리 홀더와, 배터리 홀더의 동작전류를 상기 고정자부와 회전자부에 공급과 차단하는 스위치와, 고정자부, 개량형 브러시, 축홀더, 배터리 홀더, 스위치를 지정된 위치에 나사 체결하여 고정하는 나사공이 다수 성형된 베이스 플레이트 및 고정자부의 고정자코일, 회전자부의 회전자코일과 정류자편, 개량형 브러시, 스위치, 배터리 홀더를 포함하는 전체 회로의 배선이 전기적으로 연결되었는지를 확인하는 이지 테스터를 포함하여 이루어지며, 고정자부와 회전자부에 감길 코일이 감겨있고 양측 격벽 중 일측 격벽은 상기 고정자부의 고정자 프레임 내측 형상을 하는 보빈을 더 포함하고, 회전날개는 3 개가 접합하여 이루어지고, 3 개의 회전날개 각각은 120 도 미만의 둔각으로 절곡되며 절곡 부위에는 삼각형상이 반대 방향으로 절곡되어 회전축을 삽입 고정하는 구성으로 이루어지는 학습교재용 직류 전기 모터 키트를 제시한다.

바람직하게, 개량형 브러시는 둔각으로 2 번 절곡되고 일측 끝단이 베이스 플레이트의 지정된 나사공에 나사로 고정되어 배터리 홀더의 전류를 인가받고 다른 측 끝단은 회전자부의 정류자편과 접촉하여 배터리 홀더의 전류를 공급하는 구성으로 이루어진다.

또한, 베이스 플레이트는 일측면이 개방된 플라스틱의 직육면체 형상을 하고 개방되지 않은 측면의 상부에 나사공을 다수 성형한 구성으로 이루어진다.

한편, 보빈은 일측 격벽에 원을 6 개의 동일한 각도로 분할한 분할선이 형성되고 이 중에서 두 개의 분할선에 접하는 직사각형의 돌출부를 형성하여 고정자 프레임과 코일 홀더를 반복 제작하는 형틀을 겸용한 구성으로 이루어진다.

상기와 같은 구성의 본 고안은 직류 모터를 직접 조립하면서 그 구조를 용이하게 이해하고 오랫동안 기억하므로 향후 다양하게 응용하도록 체험 학습하는 효과가 있다.

또한, 본 고안은 직류 모터의 자기장 척력과 인력에 의하여 회전하는 원리와 코일의 감는 방향 변경에 의하여 회전 방향이 변경되는 등의 모터 동작원리를 명확하게 이해하고 반복 체험 학습하는 효과가 있다.

또한, 본 고안은 준비된 베이스 플레이트에 직류 모터의 각 부품이 설치될 위치를 지정하므로 조립이 간편하고 용이하며 정확하게 제작할 수 있는 사용상 편리한 효과가 있다.

또한, 본 고안은 모터의 브러시를 개량하여 구조가 간단하고 생산 시간 및 비용을 줄이며 높은 탄성력 및 장애 발생 확률이 적어 모터의 수명을 연장하는 산 업적 이용효과가 있다.

또한, 코일을 감는 코일보빈을 이용하여 동일한 고정자 프레임과 회전날개 부품을 학습자가 직접 구부리면서 정확한 각도로 만드는 체험 학습을 반복할 수 있는 사용상 편리한 효과가 있다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 고안자는 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

전동기 또는 모터(이하, ‘모터’라 한다.)는 전류를 공급하면 전자석의 인력과 척력에 의하여 회전력을 발생하는 것으로 플레밍의 왼손 법칙에 의하여 동작하고, 고정자(STATOR)와 회전자(ARMATURE)를 구비한다. 고정자와 회전자는 각각 자기장을 형성하며 같은 극(POLE)은 서로 밀어내는 척력과 다른 극은 서로 끌어당기는 인력을 회전 운동으로 바꾸는 구성이다. 이러한 고정자와 회전자는 각각 영구자석과 전자석 중에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어지고, 전자석을 이용하는 경우에는 직류와 교류를 사용할 수 있으며, 직류를 사용하는 모터를 직류 모터, 교류를 사용하는 모터를 교류모터라 한다. 회전자는 고정자 내부에 위치하여 회전하는 것으로 회전하는 상태에서 동작 전류를 공급받기 위하여 회전축에 정류자를 다수 구비하며, 정류자에 접속하여 동작 전류를 공급하는 것이 개량형 브러시(BRUSH)이 다. 기술 발달에 의하여 개량형 브러시가 없는 모터도 개발되고 있으나, 본 고안은 개량형 브러시를 사용하는 직류모터에 관한 것이다.

도 1 은 본 고안의 일례에 의한 것으로 학습교재용 직류 전기 모터 키트에 의한 구성도 이다.

이하, 도 1 을 참조하여 상세히 설명하면, 고정자부(120), 회전자부(130), 개량형 브러시(140), 축홀더(110), 배터리 홀더(200), 스위치(300), 베이스 플레이트(400), 이지 테스터(600), 보빈(500)을 포함하는 구성이다.

고정자부(120)는 원 형상을 하고 상측부와 하측부가 돌출되며 베이스 플레이트(400)에 성형된 다수의 나사공(410) 중에서 지정된 위치에 나사로 체결되어 고정되는 고정자 프레임(122), 고정자 프레임(122)의 돌출된 상측부에 밀착되는 코일 홀더(124)를 포함한다. 고정자 프레임(122)의 돌출된 상측부와 코일홀더(124)에는 보빈(500)에 감긴 코일(530)을 이용하고 일방향으로 일정하게 감아 고정자 코일(126)을 형성한다. 고정자 코일(126)은 동작전류가 공급되는 경우 전자장을 형성하여 N 극과 S 극을 형성하는 전자석으로 작용한다.

회전자부(130)는 복수의 축홀더(110)가 형성하는 홀에 삽입되어 회전 결합하는 일정한 길이의 회전축(132), 회전축(132)의 외주면 일부에 삽입되어 전기적으로 절연하는 동시에 회전축(132)이 복수의 축홀더(110) 사이에서 일정한 위치를 유지하도록 하는 절연체(134), 절연체(134)의 일측부에 3 개의 부품이 밀착 접합하여 3 개의 면을 형성하는 회전날개(136), 회전날개(136)의 각 면에 코일(530)을 일방향 으로 일정하게 연속적으로 감아 형성되는 회전자 코일(137), 절연체(134)의 일측부에 삽입되어 고정되는 정류자관(138), 정류자관(138)의 외주면에 균일한 간격으로 접착되는 도전성 재료의 정류자편(139)을 포함하는 구성이다. 본 고안에서는 정류자관의 외주면에 3 개의 정류자편(139)이 접착되고 각각 해당되는 회전자 코일(137)과 전기적으로 접촉한다. 즉, 정류자편(139)에 의하여 회전자 코일(137)에 동작전류가 공급된다. 또한, 회전날개(136)는 120 도 미만의 둔각으로 절곡되며 절곡부위에는 삼각형상이 반대 방향으로 절곡되어 회전축(132)이 삽입 및 고정된다.

회전자 코일(137)은 배터리 홀더(200)에 장착된 배터리로부터 전류가 공급되는 경우에 자기장을 형성하고 자기장에 의하여 극(POLE)이 형성된다. 극에는 N 극과 S 극이 있으며, 동일한 극이 인접하는 경우는 서로 밀어내는 척력이 발생하고, 다른 극이 인접하는 경우에는 서로 끄는 인력이 발생한다.

개량형 브러시(140)는 둔각(鈍角)으로 2 번 절곡되고 일측 끝단이 베이스 플레이트(400)의 지정된 나사공(410)에 나사로 고정되며, 배터리 홀더(200)의 전류를 인가받고 다른 측 끝단은 회전자부(130)의 정류자편(139)과 전기적으로 접촉하여 배터리 홀더(200)가 인가하는 전류를 공급한다. 개량형 브러시(140)가 둔각으로 2 번 절곡되므로 생산 및 제조가 용이하고 탄성력을 강하게 유지할 수 있다.

축홀더(110)는 복수로 이루어지고, 베이스 플레이트(400)에 형성된 다수의 나사공(410) 중에서 지정된 위치에 나사로 고정되며, 회전자부(130)의 축을 형성하는 회전축(132)과 양쪽에서 각각 회전결합 및 고정한다.

배터리 홀더(200)는 베이스 플레이트(400)에 형성된 다수의 나사공(410) 중 에서 지정된 위치에 나사로 고정되는 것으로, 배터리를 삽입하여 고정하고 탈거하여 분리하기 용이한 구조이다. 본 고안에서는 3 개의 배터리가 착탈되는 구조이며, 필요에 의하여 4 개의 배터리가 착탈되는 것을 이용할 수 있다. 따라서 베이스 플레이트(400)에는 3 개의 배터리와 4 개의 배터리가 착탈되는 배터리 홀더(200)를 선택에 의하여 각각 나사로 고정할 수 있는 나사공(410)이 일직선상에 형성된다.

스위치(300)는 베이스 플레이트(400)에 형성된 다수의 나사공(410) 중에서 지정된 위치에 나사로 고정되고, 다른 나사로 이루어지는 스위치 접점과 한 쌍이 되며, 고정자 코일(126)과 회전자 코일(137)에 배터리 전류를 공급하거나 차단한다. 즉, 고정자 코일(126)과 회전자 코일(137)과 배터리 홀더(200)에 의하여 형성되는 폐회로(CLOSED LOOP)를 연결하거나 차단하는 개폐(ON/OFF) 작용을 한다.

베이스 플레이트(400)는 일측면이 개방된 플라스틱의 직육면체 형상을 하고 개방되지 않은 측면의 상부에 나사공(410)을 다수 성형한 것으로, 직류전기모터(100)를 구성하는 복수의 축홀더(110), 고정자부(120), 복수의 개량형 브러시(140)와 배터리 홀더(200)와 스위치(300)를 각각 나사로 결합하여 고정하는 나사공(410)을 지정된 위치에 형성한다.

이지 테스터(600)는 본 고안의 출원인에 의하여 선 출원된 특허출원 제2007-104954호(전기회로 단락 시험장치)에 상세히 기재되어 있는 것으로 회로의 단락 유무 즉, 고정자부의 고정자코일, 회전자부의 회전자코일과 정류자편, 개량형 브러시, 스위치, 배터리 홀더를 포함하는 전체 회로의 배선이 전기적으로 접촉되어 있는지 아닌지를 검출하고 엘이디(LED)에 의한 빛으로 표시하는 것으로, 전기적으로 접촉되어 있으면 빛을 출력한다.

보빈(500)은 고정자 코일(126)과 회전자 코일(137)로 이용되는 일정한 길이의 코일(530)이 감기고, 감긴 코일(530)이 이탈하지 않도록 양측단에 격벽을 형성하며 일측 격벽에 돌출부(520)가 형성된 코일보빈(510)으로 이루어진다. 돌출부(520)가 형성된 일측 격벽은 원을 6 개의 동일한 각도로 분할한 분할선이 형성되어 고정자 프레임(122) 및 코일 홀더(124)를 반복 제작할 수 있는 형틀 및 회전날개(136)의 절골된 둔각 확인용으로 겸하여 사용된다. 돌출부(520)는 분할된 다수개의 각도 중에서 어느 하나의 각도가 형성하는 분할선에 직사각형상으로 접하여 형성된다. 즉, 돌출부(520)가 형성된 코일보빈(510)의 일측 격벽은 고정자 프레임(122)의 내측부와 동일한 형상을 하므로, 고정자 프레임, 코일 홀더를 반복 재 성형하는 형틀(SHAPED FRAME)의 기능을 하는 동시에 성형된 회전날개의 절곡된 둔각을 확인할 수 있다.

도 2 는 본 고안의 일례에 의한 것으로 고정자부의 고정자 프레임과 코일 홀더를 결합하여 고정자코일을 감은 상태의 도시도 이다.

이하, 도 2 를 참조하여 상세히 설명하면, 고정자부(120)는 고정자 프레임(122)과 코일 홀더(124)로 이루어지고, 고정자 프레임(122)의 상측과 코일 홀더(124)가 밀착하는 부분에 보빈(500)의 코일(530)을 일방향으로 감아 고정자 코일(126)을 형성하며, 고정자 코일(126)은 배터리 홀더(200)에 구비되는 배터리로부터 공급되는 전류(CURRENT)에 의하여 자기장(MAGNETIC FIELD)을 형성하는 전자석 작용을 한다.

도 3 은 본 고안의 일례에 의한 것으로 회전자부의 3 개 회전날개를 결합하여 회전자 코일을 감은 상태의 도시도 이다.

이하, 도 3 을 참조하여 상세히 설명하면, 3 장의 회전날개(136)가 한 쌍이고, 각 회전날개(136)는 120 도 보다 작은 둔각(OBTUSE ANGLE)으로 절곡하는 동시에 절곡 부분을 반대 방향으로 절곡하여 작은 크기의 삼각형상을 성형한다.

즉, 3 장의 회전날개(136)를 모두 결합하는 경우 틈새가 발생하고, 중심에는 회전축(132)이 삽입되는 공간이 형성된다. 이때, 각 회전날개(136)는 일례로, 117 도 내지 118 도의 둔각을 형성하도록 절곡하는 것이 바람직하다. 또한, 각 회전날개(136)의 절곡된 부분은 반대방향으로 작은 크기의 삼각형상을 절곡한다. 그러므로 3 장의 회전날개(136)를 결합하면 중심부분에 6 각 기둥의 공간이 형성되고, 절연체(134)를 결합한 회전축(132)이 삽입된다.

그러므로 117 도 내지 118 도의 둔각을 형성한 3 장의 회전날개(136)가 모두 밀착하도록 조이면 6 각 기둥이 형성하는 내부 공간이 좁아지면서 회전축(132)에 밀착되어 회전날개(136)와 회전축(132)이 일체로 결합하여 헛돌지 않게 된다. 한편, 절연체(134)는 3 장의 회전날개(136)가 밀착 접합하여 형성되는 6각 기둥과 회전축(132) 사이에 게재되어 완충역할을 하는 동시에 전기적으로 절연된다.

회전날개(136)는 3 개의 면을 형성하며 각 면에 코일(530)을 동일방향으로 감아 3 개의 회전자 코일(137)을 형성한다. 이때, 회전날개(136)의 각 면에 감기는 3 개의 회전자 코일(137)은 모두 동일한 방향으로 일정하게 감는다.

즉, 3 개의 회전자 코일(137)은 개량형 브러시(140)와 정류자편(139)의 접속에 의하여 동작전류가 단속적으로 공급되고, 전류를 공급받은 회전자 코일(137)이 형성한 전자기장은 고정자 코일(126)이 형성한 전자기장과 극성에 의하여 인력과 척력에 의한 힘을 회전력으로 변환한다. 이때 3 개의 회전자 코일(137) 중에서 인력과 척력을 발생하여 일정한 각도를 회전한 회전자 코일(137)에는 동작전류의 공급이 차단되고 다음 순서의 회전자 코일(137)에 동작전류가 공급되어 전자기장을 형성하며, 고정자 코일(126)과의 인력과 척력에 의하여 다시 일정한 각도의 회전을 완료한 회전자 코일에는 동작전류의 공급이 차단된다.

여기서 회전자 코일(137)이 일정한 각도로 회전할 동안 동작전류를 공급하는 기능은, 정류자관(138)의 외주면에 일정한 각도로 부착된 정류자편(139)과 개량형 브러시(140)의 접촉에 의하여 이루어진다.

이와 같이 고정자 코일(126)이 형성한 전자기장 속에서 3 개의 회전자 코일(137)이 일정한 각도 단위로 형성한 전자기장에 의하여 해당 각도 단위로 회전하는 과정이 연속되므로 회전자 코일(137)이 고정된 회전자부(130)는 연속 회전한다.

도 4 는 본 고안의 일례에 의한 것으로 보빈을 이용하여 고정자 프레임을 성형한 상태 도시도 이다.

이하, 첨부된 도 4 를 참조하여 상세히 설명하면, 보빈(500)은 양측단에 격벽을 구비하여 실패 형상을 하는 코일보빈(510)의 평면도가 도시되어 있다. 코일보 빈(510)의 일측단에 360도를 60도씩 6 개로 분할한 분할선이 구비되고, 6 개의 60도 각도 중에서 선택된 어느 하나의 각도를 구분하는 두 개의 분할선에 인접한 직사각형상이 돌출되어 돌출부(520)를 형성한다.

이러한 보빈(500)의 돌출부(520)가 형성된 코일보빈(510)의 외주면에 일정한 폭과 일정한 길이의 평편한 함석을 밀착하여 성형하면 고정자 프레임(122) 형태를 만들게 된다. 또한, 짧은 길이의 평편한 함석을 밀착하여 성형하면 코일홀더(124) 형태를 만들게 된다.

따라서 본 고안의 보빈(500)을 이용하여 고정자부(120)를 반복하여 다수 성형할 수 있다.

도 5 는 본 고안의 일례에 의한 것으로 개량형 브러시의 측면 도시도 이다.

이하, 첨부된 도 5 를 참조하여 상세히 설명하면, 종래 기술에 의한 브러시는 정류자편(139)과의 접촉 탄성을 위하여 곡면(ROUND)을 2 번 성형한다. 곡면 성형에 의하여 발생하는 탄성은 브러시와 정류자편과의 접촉이 비교적 부드러운 장점이 있다. 그러나 곡면 성형은 비교적 어렵고 시간이 많이 소요되며 불량발생이 많으므로 생산성이 떨어지며 가격이 비싼 등의 문제가 있다. 그러나 본 고안에 의한 개량형 브러시(140)는 일정한 둔각으로 2 번 절곡하므로 구성이 간단하면서도 큰 탄성을 확보하고 제조 시간 및 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.

상기와 같은 구성의 본 고안은 보빈(500)에 의하여 고정자부(120)를 반복적 으로 제작하고, 또한 측면에 형성된 60 도 단위의 분할선에 의하여 회전날개가 120 도 이내의 둔각을 형성하는지 확인할 수 있어 직류 전기모터의 반복 제작이 가능하므로 체험학습의 반복이 가능하고, 개량형 브러시(140)는 둔각으로 2번 절곡하여 간단하면서도 큰 탄성을 확보하며, 베이스 플레이트(400)에 형성된 나사공(410)에 의하여 조립이 용이하고 직류 전기 모터를 정확하게 조립할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 본 고안은 기재된 구체 예에 대해서만 상세히 설명하였지만 본 고안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 실용신안등록청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1 은 본 고안의 일례에 의한 것으로 학습교재용 직류 전기 모터 키트에 의한 구성도,

도 2 는 본 고안의 일례에 의한 것으로 고정자부의 고정자 프레임과 코일 홀더를 결합하여 고정자코일을 감은 상태의 도시도,

도 3 은 본 고안의 일례에 의한 것으로 회전자부의 3 개 회전날개를 결합하여 회전자 코일을 감은 상태의 도시도,

도 4 는 본 고안의 일례에 의한 것으로 보빈을 이용하여 고정자 프레임을 성형한 상태 도시도,

그리고

도 5 는 본 고안의 일례에 의한 것으로 개량형 브러시의 측면 도시도 이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 **

100 : 직류전기모터 110 : 축홀더

120 : 고정자부 122 : 고정자 프레임

124 : 코일 홀더 126 : 고정자코일

130 : 회전자부 132 : 회전축

134 : 절연체 136 : 회전날개

137 : 회전자코일 138 : 정류자관

139 : 정류자편 140 : 개량형 브러시

200 : 배터리 홀더 300 : 스위치

400 : 베이스 플레이트 500 : 보빈

510 : 코일보빈 520 : 돌출부

530 : 코일 600 : 이지 테스터

Claims (4)

1. 직류 전기 모터에 있어서,

   원통형 형상이고 상부에 감긴 코일은 공급되는 전류에 의하여 2 개 극의 전자장을 형성하는 고정자부;

   상기 고정자부가 형성하는 원통형의 내부에 위치하고 축에 고정된 3 개의 회전날개에 각각 감긴 코일은 해당 정류자편에 전류가 인가되는 동안 전자장을 형성하는 회전자부;

   상기 회전자부의 정류자편에 접촉하여 직류 동작전류를 공급하는 복수의 개량형 브러시;

   상기 회전자부의 축을 회전상태로 고정하는 복수의 축홀더;

   상기 고정자부와 회전자부의 코일에 동작전류를 공급하는 배터리를 착탈상태로 고정하는 배터리 홀더;

   상기 배터리 홀더의 동작전류를 상기 고정자부와 회전자부에 공급과 차단하는 스위치;

   상기 고정자부, 개량형 브러시, 축홀더, 배터리 홀더, 스위치를 지정된 위치에 나사 체결하여 고정하는 나사공이 다수 성형된 베이스 플레이트; 및

   상기 고정자부의 고정자코일, 회전자부의 회전자코일과 정류자편, 개량형 브러시, 스위치, 배터리 홀더를 포함하는 전체 회로의 배선이 전기적으로 연결되었는지를 확인하는 이지 테스터; 를 포함하여 이루어지며,

   상기 고정자부와 회전자부에 감길 코일이 감겨있고 양측 격벽 중 일측 격벽은 상기 고정자부의 고정자 프레임 내측 형상을 하는 보빈; 을 더 포함하고,

   상기 회전날개는 3 개가 접합하여 이루어지고, 상기 3 개의 회전날개 각각은 120 도 미만의 둔각으로 절곡되며 절곡 부위에는 삼각형상이 반대 방향으로 절곡되어 회전축을 삽입 고정하고,

   상기 개량형 브러시는,

   둔각으로 2 번 절곡되고 일측 끝단이 상기 베이스 플레이트의 지정된 나사공에 나사로 고정되어 상기 배터리 홀더의 전류를 인가받고 다른 측 끝단은 상기 회전자부의 정류자편과 접촉하여 상기 배터리 홀더의 전류를 공급하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 학습교재용 직류 전기 모터 키트.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스 플레이트는,

   일측면이 개방된 플라스틱의 직육면체 형상을 하고 개방되지 않은 측면의 상부에 나사공을 다수 성형한 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 학습교재용 직류 전기 모터 키트.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 보빈은,

   상기 일측 격벽에 원을 6 개의 동일한 각도로 분할한 분할선이 형성되고 이 중에서 두 개의 분할선에 접하는 직사각형의 돌출부를 형성하여 고정자 프레임과 코일 홀더를 반복 제작하는 형틀을 겸용한 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 학습교재용 직류 전기 모터 키트.

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