KR20140098030A - apparatus for applying an electric current between stator and rotator - Google Patents

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KR20140098030A
KR20140098030A KR1020140075914A KR20140075914A KR20140098030A KR 20140098030 A KR20140098030 A KR 20140098030A KR 1020140075914 A KR1020140075914 A KR 1020140075914A KR 20140075914 A KR20140075914 A KR 20140075914A KR 20140098030 A KR20140098030 A KR 20140098030A
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Abstract

The present invention relates to a conduction device capable of maintaining a conduction state stably without causing a contact load in the conduction device by enabling a plurality of cylindrical conductive roller brushes of the conduction device to roll by the periphery movement length of a commutator side without load, wherein a rotor of a high speed motor is rotated at high speed.

Description

고정자와 회전자 간의 통전장치{apparatus for applying an electric current between stator and rotator}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stator and a rotor,

본 발명은 고정자와 회전자 간의 통전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회전자에 전류를 전달하는 통전장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an energizing device between a stator and a rotor, and more particularly to a energizing device for transmitting a current to a rotor.

주지되는 바와 같이, 산업용 로봇, 자동포장기계, 의료기계, 제너레이터, 모터에서는 회전자와 고정자 사이에 전류의 공급을 행하기 위해 통전장치가 이용되고 있다.As is known, in an industrial robot, an automatic packaging machine, a medical machine, a generator, and a motor, a current-carrying device is used to supply current between a rotor and a stator.

그 일예의 통전장치는 단자에 고정된 브러시 스프링의 선단에 입방체 형상을 가진 브러시를 부착하고, 정류자편에 미끄럼접촉시켜 전류의 변환을 행하여 정류를 행하고 있다. In one example of the energizing apparatus, a brush having a cubic shape is attached to the tip of a brush spring fixed to a terminal, and the brush is brought into sliding contact with the commutator element to perform current conversion for rectification.

그러나 미끄럼접촉시에 브러시와 정류자편 사이의 마찰에 의해, 양자가 절삭현상을 일으켜서 접촉음이 크게 되고, 마모가 발생하여, 소음이 크게 되고, 더욱이 수명이 단축된다고 하는 문제점이 있다.However, at the time of sliding contact, friction between the brush and the commutator fingers causes a cutting phenomenon, resulting in a large contact sound, wear, noise, and a shortened life span.

이러한 문제점을 해결하기 위한 통전장치가 본 발명자에 의해 특허출원되어 특허등록된 특허등록 제10-1267913호에 개시되어 있다.A power supply device for solving such a problem is disclosed in Patent Registration No. 10-1267913 filed by the inventor of the present invention.

회전축에 정류자베이스를 외접고정하고 있는 회전자; 및 상기 회전자에 대하여 일정 공극을 갖고서 배치된 고정자를 포함하고 있는 모터에 구비되어 있는 상기 개시된 통전장치에서는, 상기 정류자베이스의 외주면에 매립되어 있는 복수개의 도전성 정류자편; 방사상 안쪽에 배치된 것이 상기 회전자의 정류자편에 구름접촉하는 상태에서 상기 회전축의 방사방향으로 복수의 층으로 적층되어 있고 회전축의 둘레방향으로 복수개 인접시켜 서로들 간에 선접촉되게 되어 있는 원통형 형상의 복수개의 도전성 브러시; 상기 도전성 브러시를 회전자재로 장착하고 있고 상기 복수개의 도전성 브러시와 선접촉하고 있는 도전성 브러시 하우징; 및 상기 고정자에 지지된 도전성 탄성편을 개재하여 상기 브러시 하우징에 접속되어 있고 상기 고정자를 관통하는 단자를 포함하고 있고, 상기 복수개의 도전성 브러시는 상기 회전축의 회전중심축선과 평행한 방향의 회전중심축선을 갖고 있고, 상기 복수개의 도전성 브러시의 양단은 상기 브러시 하우징에 회전가능하게 지지되어 있는 것으로 되어 있다.A rotor circumscribing a commutator base on a rotating shaft; And a stator disposed at a predetermined gap with respect to the rotor, wherein the plurality of conductive commutator elements are embedded in the outer circumferential surface of the commutator base; Wherein the radially inner portion is laminated in a plurality of layers in the radial direction of the rotating shaft in a state of rolling contact with the commutator pieces of the rotor and a plurality of radially inwardly adjacent cylindrical portions A plurality of conductive brushes; A conductive brush housing rotatably mounting the conductive brush and in line contact with the plurality of conductive brushes; And a terminal connected to the brush housing through a conductive elastic piece supported by the stator and passing through the stator, wherein the plurality of conductive brushes are connected to a rotation center axis line in a direction parallel to the rotation center axis of the rotation axis, And both ends of the plurality of conductive brushes are rotatably supported by the brush housing.

하지만 상기 개시된 통전장치에서는 복수개의 원통형 도전성 브러시가 서로 선접촉되고 상태에서, 도전성 브러시 하우징에 선접촉되고 정류자편에도 선접촉되어, 복수개의 원통형 도전성 브러시와 정류자편 간의 통전을 위한 접촉량을 증대시킬 수 있지만, 상기 통전장치가 고속모터에 적용된 경우에는 회전축의 둘레방향으로 복수개 인접시켜 서로들 간에 선접촉되게 되어 있는 원통형 형상의 복수개의 도전성 브러시들이 상기 정류자편과의 선접촉에 의해 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하는 상태에서 인접한 도전성 브러시들 간에는 서로 반대회전방향으로의 미끄럼힘을 전달하게 되어 정류자편의 이동길이만큼 상기 복수개의 도전성 브러시들이 구름운동하지 못하여서 정류자편에 대하여 항상 구름운동하지 못하고 마찰적으로 미끄럼운동하여 접촉부하가 증대된다고 하는 문제점을 가진다. However, in the above-mentioned energizing apparatus, in a state in which a plurality of cylindrical conductive brushes are in line contact with each other, the conductive brushes are in line contact with the conductive brush housing and are also in line contact with the commutator element to increase the amount of contact for energization between the plurality of cylindrical conductive brushes and the commutator element However, when the energizing apparatus is applied to a high-speed motor, a plurality of conductive brushes of a cylindrical shape, which are adjacent to each other in a circumferential direction of the rotating shaft and are in line contact with each other, The conductive brushes are rotated in the clockwise direction to transmit sliding force in the opposite direction of rotation between adjacent conductive brushes, so that the plurality of conductive brushes do not roll by the movement length of the commutator member, Sliding The female contact has a problem that the load increases.

이러한 문제점을 해결하기 위한 통전장치가 본 발명자에 의해 특허출원되어 계류중인 한국특허출원 제10-2014-0055306호에 개시되어 있다.An energizing device for solving such a problem is disclosed in Korean Patent Application No. 10-2014-0055306 pending patent application by the present inventor.

상기 계류중인 통전장치에서는 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시를 정류자편과 선접촉된 상태에서 반경방향으로 이동가능하게 그리고 구름운동가능하게 회전축의 둘레방향으로 서로 이격되게 배치하여 롤러수용부에 회전가능하게 장착하고, 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시들 사이에 개재되어 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시와 선접촉하는 복수개의 원통형 도전성 롤러 스페이서 를 상기 롤러수용부에 회전가능하게 장착하고, 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 스페이서와 점촉하는 복수개의 원통형 도전성 가압롤러를 상기 롤러수용부에 회전가능하게 장착하고, 상기 회전축의 반경방향 바깥쪽에 배치된 도전성 덮개부를 상기 롤러수용부에 결합시키되, 상기 도전성 덮개부와 상기 복수개의 원통형 도전성 가압롤러들 사이에 배치된 도전성 가압편을 회전축의 반경방향 안쪽으로 탄성적으로 가압하는 스프링을 상기 도전성 덮개부와 상기 도전성 가압편 사이에 개재시키고, 상기 도전성 가압편과 상기 도전성 덮개부를 전기적으로 접촉시키는 것으로 되어 있다.In the pending energizing apparatus, a plurality of cylindrical conductive roller brushes are rotatably mounted on the roller accommodating portion by being disposed in a circumferential direction of the rotary shaft so as to be movable in a radial direction and in a rolling direction in a state of being in line contact with the commutator element and wherein said plurality of cylindrical conductive roller brush is disposed between the plurality of cylindrical conductive roller brush and the linear contact a plurality of cylindrical conductive roller can rotate on the roller receiving portion spacer mounted, said plurality of cylindrical conductive roller of the spacer A plurality of cylindrical conductive pressing rollers that are in contact with the roller accommodating portion are rotatably mounted on the roller accommodating portion, and a conductive lid disposed radially outward of the rotation shaft is coupled to the roller accommodating portion, Between the conductive pressure rollers A spring for resiliently urging the conductive pressure piece placed in the radial direction of the rotation axis is interposed between the conductive lid portion and the conductive pressure piece to electrically contact the conductive pressure piece with the conductive lid portion .

하지만, 상기 계류중인 통전장치에서는 상기 복수개의 원통형 도전성 브러시가 상기 정류자편과 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 스페이스에만 선접촉하여 종래보다 상기 복수개의 원통형 도전성 브러시가 종래보다 마찰저항 없이 용이하게 구름운동하면서 상기 정류자편에 종래보다 많은 전류를 공급할 수 있지만, 상기 복수개의 원통형 도전성 브러시와 상기 정류자편 간의 선접촉량이 상기 복수개의 원통형 도전성 브러시와 상기 복수개의 원통전 도전성 롤러 스페이스 간의 선접촉량 보다 많게 되어, 결국, 상기 정류자편에 의한 상기 복수개의 원통형 도전성 브러시의 구동력 전달량 만큼 상기 복수개의 원통형 도전성 브러시가 회전하지 못하여, 상기 정류자편에 대하여 상기 복수개의 원통형 도전성 브러시가 미끄럼하게 되어, 상기 정류자편 또는 상기 복수개의 원통형 도전성 브러시가 마모된다고 하는 문제가 있다. However, in the pending energizing apparatus, the plurality of cylindrical conductive brushes are in line contact with only the commutator element and the plurality of cylindrical conductive roller spaces, so that the plurality of cylindrical conductive brushes are more easily rolling than without, The amount of line contact between the plurality of cylindrical conductive brushes and the commutator element becomes larger than the amount of line contact between the plurality of cylindrical conductive brushes and the plurality of cylindrical conductive roller spaces, The plurality of cylindrical conductive brushes do not rotate by the driving force transmission amount of the plurality of cylindrical conductive brushes by the commutator element so that the plurality of cylindrical conductive brushes slide relative to the commutator element, Has a problem that the plurality of cylindrical conductive brush is worn.

본 발명은 상기된 문제점을 해결하는 것에 과제를 가진다.The present invention has a problem in solving the above-mentioned problems.

본 발명은, 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시를 정류자편과 선접촉된 상태에서 반경방향으로 이동가능하게 그리고 구름운동가능하게 회전축의 둘레방향으로 서로 이격되게 배치하여 롤러수용부에 회전가능하게 장착하되, 회전축의 둘레방향 양 바깥측에 배치된 2개의 원통형 도전성 롤러 브러시와 상기 회전축의 둘레방향에서 마주하는 양측벽 사이에 베어링이 개재되고, 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시들 사이에 개재되어 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시와 점접촉하는 복수개의 도전성 볼을 상기 롤러수용부에 구름운동가능하게 장착하고, 상기 회전축의 반경방향 바깥쪽에 배치된 도전성 덮개부를 상기 롤러수용부에 결합시키되, 상기 도전성 덮개부와 상기 복수개의 도전성 볼들 사이에 배치된 도전성 가압편을 회전축의 반경방향 안쪽으로 탄성적으로 가압하는 스프링을 상기 도전성 덮개부와 상기 도전성 가압편 사이에 개재시키고, 상기 도전성 가압편과 상기 도전성 덮개부를 전기적으로 접촉시킴으로써 상기 과제를 해결할 수 있다.The present invention is characterized in that a plurality of cylindrical conductive roller brushes are rotatably mounted on a roller receiving portion in a state in which the plurality of cylindrical conductive roller brushes are arranged so as to be movable in a radial direction and in a circumferential direction of a rotary shaft so as to be capable of rolling, A bearing is interposed between two cylindrical conductive roller brushes disposed on both sides in the circumferential direction of the rotary shaft and both side walls facing each other in the circumferential direction of the rotary shaft, and interposed between the plurality of cylindrical conductive roller brushes, A plurality of conductive balls in point contact with the conductive roller brush are mounted on the roller receiving portion so as to be capable of rolling in a rolling manner and a conductive lid disposed radially outwardly of the rotary shaft is coupled to the roller receiving portion, The conductive pressing piece disposed between the plurality of conductive balls is pressed against the rotating shaft By a spring that resiliently biased inwardly and radially interposed between the conductive cover part and the conductive pressing parts, in contact with the conductive pressing parts and the parts of electrically conductive cover it can solve the above problems.

본 발명은, 상기와 같은 과제해결수단에 의해, 고속모터의 회전자가 고속으로 회전되어서 상기 통전장치의 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시가 정류자편의 외면운동길이만큼 부하없이 구름운동하는 것을 가능하게 하여, 통전장치에 접촉부하를 발생시킴 없이 안정적으로 통전상태를 유지하는 것을 가능하게 할 수 있다.According to the present invention, the rotor of the high-speed motor is rotated at a high speed by means of the above-described problem, so that the plurality of cylindrical conductive roller brushes of the energizing apparatus can roll- It is possible to stably maintain the energized state without generating a contact load on the apparatus.

도 1은 본 발명에 따른 실시예의 통전장치가 구비된 모터를 도시한 개념도,
도 2는 도 1의 통전장치와 정류자베이스 간의 첩촉상태를 도시한 도면,
도 3은 도 1의 통전장치를 확대하여 도시한 정단면도, 측단면도 및 저면도,
도 4는 도 1의 통전장치의 다른 실시예를 확대하여 도시한 단면도, 그리고
도 5는 도 1의 통전장치의 롤러수용부에 복수개의 도전성 볼이 복수의 층으로서 적층된 상태를 도시한 도면.1 is a conceptual diagram showing a motor provided with a power supply apparatus according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2 is a view showing a contact state between the energizing device and the commutator base of Fig. 1,
Fig. 3 is a front sectional view, a side sectional view and a bottom view showing an enlarged view of the energizing apparatus of Fig. 1,
4 is an enlarged cross-sectional view of another embodiment of the energizing apparatus of Fig. 1, and Fig.
Fig. 5 is a view showing a state in which a plurality of conductive balls are stacked as a plurality of layers in the roller accommodating portion of the energizing apparatus of Fig. 1; Fig.

이하, 본 발명에 따른 실시예가 도 1 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명될 것이다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to Figs. 1 to 4. Fig.

도 1에는 모터가 부호 100으로서 지시되어 있다.In Fig. 1 the motor is indicated as 100.

상기 모터(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 회전축(5)에 회전자철심(6), 코일(7), 정류자베이스(8), 및 부시(9)를 외접고정하고 있는 회전자(1); 케이스(13)의 내면에 고정적으로 내접된 영구자석(14)을 포함하고서 상기 회전자(1)에 대하여 일정 공극을 갖고서 배치된 고정자(10); 상기 회전자(1)를 양단에서 회전가능하게 지지하고 있는 상기 고정자(10)의 한 쌍의 축받이(11, 12); 고정자(10)의 양단에서 상기 축받이(11, 12)를 지지하는 축베이스(15, 16); 및 통전장치(50)를 포함하고 있다.1, the motor 100 includes a rotor iron core 6, a coil 7, a commutator base 8, and a rotor (not shown) circumscribing the bush 9 One); A stator 10 including a permanent magnet 14 fixedly inscribed on the inner surface of the case 13 and having a predetermined gap with respect to the rotor 1; A pair of bearings (11, 12) of the stator (10) rotatably supporting the rotor (1) at both ends; Shaft bases (15, 16) for supporting the bearings (11, 12) at both ends of the stator (10); And an energizing device (50).

상기 통전장치(50)는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 정류자베이스(8)의 외주면에 상기 정류자베이스(8)의 둘레방향으로 이격되어 매립되어 있는 복수개의 도전성 정류자편(2); 상기 정류자베이스(8)와 상기 복수개의 도전성 정류자편(2)의 외주면 상에서 선접촉하여 구름운동하면서 정류자베이스(8)의 반경방향으로 이동가능하고 서로에 대하여 정류자베이스(8)의 둘레방향으로 이격되어 있는 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3); 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3)의 회전축선 방향으로 복수개 배열된 상태에서 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3)들 사이에 적층되게 개재되어 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시와 점접촉하고 서로에 대하여 정류자베이스(8)의 둘레방향으로 이격되어 있는 복수개의 도전성 볼(31); 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3) 및 상기 복수개의 도전성 볼(31)을 정류자베이스의 반경방향으로 이동가능하게 그리고 회전가능하게 수용하고 있고, 장방형 단면을 가진 롤러수용부(4); 상기 롤러수용부(4)를 상기 정류자베이스(8)의 방사바깥방향에서 막기 위해 상기 롤러수용부(4)에 탈착가능하게 결합된 도전성인 덮개부(20); 상기 정류자베이스(8)의 반경방향으로 이동가능하게 상기 롤러수용부(4)에 삽입되어 상기 복수개의 도전성 볼(31)을 가압하는 도전성 가압편(4b); 상기 도전성 가압편(4b)과 상기 도전성 덮개부(20) 사이에 개재되어 상기 도전성 가압편(4b)을 상기 정류자베이스(8)의 반경안쪽방향으로 가압하는 압축스프링(18); 상기 고정자(10)의 축베이스(16)에 지지되어 상기 도전성 덮개부(20)에 전기적으로 접속되어 있고 상기 축베이스(16)를 관통하는 단자(17); 및 일단이 도전성 가압편(4b)에 접속되어 있고 타단이 상기 도전성 덮개부(20)에 접속되어 있는 도선(17a)을 포함하고 있다.1 to 3, the energizing device 50 includes a plurality of conductive commutator elements 2 (not shown) embedded in the outer circumferential surface of the commutator base 8 so as to be spaced apart in the circumferential direction of the commutator base 8 ); (8) in a radial direction of the commutator base (8) while being in linear contact with the outer circumferential surfaces of the plurality of conductive commutator segments (2) and rolling in a circumferential direction of the commutator base A plurality of cylindrical conductive roller brushes 3; A plurality of cylindrical conductive roller brushes (3) are stacked in a state of being arranged in the direction of the axis of rotation of the plurality of cylindrical conductive roller brushes (3) so as to be stacked between the plurality of cylindrical conductive roller brushes A plurality of conductive balls (31) spaced apart in the circumferential direction of the commutator base (8); A roller receiving portion (4) having a rectangular cross section and accommodating the plurality of cylindrical conductive roller brushes (3) and the plurality of conductive balls (31) movably and rotatably in the radial direction of the commutator base; (20) detachably coupled to the roller receiving portion (4) to block the roller receiving portion (4) in the radially outward direction of the commutator base (8); (4b) inserted into the roller receiving portion (4) so as to be movable in a radial direction of the commutator base (8) and pressing the plurality of conductive balls (31); A compression spring (18) interposed between the conductive pressure piece (4b) and the conductive lid part (20) and pressing the conductive pressure piece (4b) in a radial direction of the commutator base (8); A terminal 17 supported by the shaft base 16 of the stator 10 and electrically connected to the conductive lid 20 and passing through the shaft base 16; And a conductor 17a whose one end is connected to the conductive pressure piece 4b and the other end is connected to the conductive lid 20. [

상기 통전장치가 상기 도전성 덮개부(20)에 대신에, 도 4에 도시된 바와 같이, 비도전성 덮개부(20')를 구비하고 있으면, 상기 단자(17)의 선단이 상기 비전도성 덮개부(20')에 형성된 관통구멍(21)을 관통하여 상기 롤러수용부(4) 내로 삽입되어 상기 도전성 가압편(4b)에 접속된 상태에서 상기 압축스프링(18) 내에 배치되게 된다. If the energizing device is provided with the non-conductive lid 20 'instead of the conductive lid 20 as shown in Fig. 4, the tip of the terminal 17 is connected to the non-conductive lid Is inserted into the roller receiving portion 4 through the through hole 21 formed in the conductive pressing piece 20 'and connected to the conductive pressing piece 4b.

또한, 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3)의 축선방향 양단에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3)의 축선바깥방향으로 뻗은 한 쌍의 돔형상부(3a)가 형성되어 있고, 상기 한 쌍의 돔형상부(3a)는 상기 정류자베이스(8)의 회전축선 방향으로 마주하는 상기 롤러수용부(4)의 벽부(4a)에 형성된 관통구멍(41)을 회전가능하게 그리고 정류자베이스(8)의 반경방향으로 이동가능하게 관통하여 있다. 3, a pair of dome-shaped upper portions 3a extending in the axial direction of the plurality of cylindrical conductive roller brushes 3 are formed at both axial ends of the plurality of cylindrical conductive roller brushes 3, And the pair of dome-shaped upper portions 3a are rotatable about the through-holes 41 formed in the wall portion 4a of the roller receiving portion 4 facing the direction of the axis of rotation of the commutator base 8 So as to be movable in the radial direction of the commutator base 8.

상기 관통구멍(41)은 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3)의 반경보다 큰 반경을 갖고서 상기 롤러수용부(4)의 벽부(4a)의 밑으로 상기 관통구멍(41)의 둘레의 절반 미만이 개방되어 있어서, 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3)의 하부가 상기 개방된 부분을 통하여 돌출되어 있다.The through hole 41 has a radius larger than that of the plurality of cylindrical conductive roller brushes 3 and is located below the wall portion 4a of the roller receiving portion 4 to be less than half of the perimeter of the through hole 41 So that the lower portion of the plurality of cylindrical conductive roller brushes 3 protrudes through the open portion.

또한, 상기 롤러수용부(4)의 벽부(4a)에는 상기 관통구멍(41)을 통하여 돌출된 돔형상부와 선단이 점접촉하여 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3)가 그 회전축선 방향으로 이동하는 것을 방지하는 스톱퍼(42)의 기단이 고정되어 있다. The dome-shaped upper portion protruded through the through-hole 41 is in point contact with the front end of the cylindrical conductive roller brush 3 in the wall portion 4a of the roller receiving portion 4 so that the plurality of cylindrical conductive roller brushes 3 move in the rotational axis direction The base end of the stopper 42 is fixed.

상기 정류자베이스(8)의 둘레방향에서 마주하는 상기 롤러수용부(4)의 벽부(4c)의 부위 중 상기 정류자베이스(8)의 둘레방향에서 외측에 배치된 원통형 도전성 롤러 브러시(3)와 마주하는 부위에는 상기 외측에 배치된 원통형 도전성 롤러 브러시(3)와 점접촉하여 구름하는 베어링부(43)가 상기 정류자베이스(8)의 둘레방향으로 그리고 회전축선방항으로 뻗어 개재되어 상기 벽부(4c)에 고정되어 있다.A cylindrical conductive roller brush 3 disposed on the outer side in the circumferential direction of the commutator base 8 among the portions of the wall portion 4c of the roller receiving portion 4 facing in the circumferential direction of the commutator base 8, A bearing portion 43 that rotates in point contact with the cylindrical conductive roller brush 3 disposed on the outside is extended in the circumferential direction of the commutator base 8 and in the direction of the rotational axis of the shaft 4, As shown in FIG.

상기 베어링부(43)는 복수개의 볼플런저들로 구성될 수 있다.The bearing portion 43 may include a plurality of ball plungers.

상기 롤러수용부(4)는 한 쌍으로 되어 있고, 정류자베이스(8)를 사이에 두고 대향하여 배치되어 있다. The roller receiving portions 4 are formed as a pair and arranged so as to face each other with the commutator base 8 interposed therebetween.

상기와 같이 구성된 통전장치에 의하면, 모터(100)가 고속모터이어서, 회전자가 고속으로 회전되어도, 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3)들이 상기 정류자편(2)과의 선접촉에 의해 시계방향 또는 반시계방향으로 구름운동하는 상태에서 서로에 인접한 원통형 도전성 롤러 브러시(3)들 간에 접촉이 이루어짐 없이, 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3) 사이에 개재된 상기 복수개의 도전성 볼(31)에 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3)가 기어방식과 같이 점접촉하면서 기어운동처럼 동일한 방향으로 회전하기 때문에, 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3)가 상기 정류자편에 의한 접촉부하보다 작은 접촉부하를 상기 복수개의 도전성 볼(31)에 의해 받는 관계로, 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3)들이 상기 정류자편(2)과의 선접촉에 의해 시계방향 또는 반시계방향으로 구름운동에 장애를 받지 않아서, 정류자편의 이동길이만큼 상기 복수개의 도전성 롤러 브러시(3)들이 구름운동하여 정류자편에 대하여 미끄럼 없이 항상 구름운동하여서 접촉부하가 종래보다 감소되어, 안정적으로 통전상태를 유지하는 것을 가능하게 할 수 있다.According to the electrification device configured as described above, the motor 100 is a high-speed motor so that even when the rotor is rotated at a high speed, the plurality of cylindrical conductive roller brushes 3 are rotated clockwise or counterclockwise due to line contact with the commutator element 2 The plurality of conductive balls (3) sandwiched between the plurality of cylindrical conductive roller brushes (3) without contact between the cylindrical conductive roller brushes (3) adjacent to each other in a state of rolling in the counterclockwise direction The plurality of cylindrical conductive roller brushes 3 rotates in the same direction as the gearing movement while being in point contact as in the gearing manner so that the plurality of cylindrical conductive roller brushes 3 are contacted by a contact load smaller than the contact load by the commutator element The plurality of cylindrical conductive roller brushes (3) are received by the plurality of conductive balls (31), and the plurality of cylindrical conductive roller brushes (3) So that the plurality of conductive roller brushes 3 roll by the moving length of the commutator element and are always rolling with respect to the commutator element without rolling, Is reduced as compared with the prior art, and it is possible to stably maintain the energized state.

상기 실시예의 통전장치에서, 상기 도전성 가압편(4b)의 밑면이 도 3에 도시된 바와 같이 정류자베이스 또는 회전체의 외주면 곡률과 동일한 곡률과 평행한 곡률을 가지면, 정류자베이스 또는 회전체에 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3)가 안정적으로 선접촉될 수 있다는 관점에서 바람직하다.3, when the bottom surface of the conductive pressure piece 4b has a curvature parallel to the curvature of the outer circumference of the commutator base or the rotating body, It is preferable from the viewpoint that the cylindrical conductive roller brush 3 can be stably line-contacted.

상기 실시예의 통전장치에 있어서, 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3)들 사이에 적층되게 상기 복수개의 도전성 볼(31)이 개재된 것으로 설명되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 복수개의 도전성 볼(31)들 사이에 적층되게 제2의 복수개의 도전성 볼(32)이 개재될 수도 있고, 이에 더하여 상기 제2의 복수개의 도전성 볼(32)들 사이에 적층되게 제3의 복수개의 도전성 볼(33)이 적층된 상태에서, 상기 제3의 복수개의 도전성 볼(33)이 도전성 가압편(4b)에 의해 가압되게 할 수도 있다. 이와 같이 복수개의 도전성 볼이 복수의 층으로서 적층되어 있으면, 복수의 층으로 적층된 복수개의 도전성 볼(31, 32, 33)이 상기 정류자베이스(8)의 반경방향에서 탄성적으로 도전성 가압편(4b)에 의해 가압을 받고, 그리고 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3)가 상기 정류자베이스(8)의 둘레방향에서 탄성적으로 상기 베어링부(43)인 복수개의 볼플런저에 의해 가압을 받게 되어, 복수의 층으로 적층된 복수개의 도전성 볼이 상기 정류자베이스(8)의 반경방향으로 그리고 둘레방향으로 탄성적으로 이동하면서 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3)를 탄성적으로 지지하게 되어, 복수개의 도전성 볼과 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3) 모두가 서로 통전상태가 되어서, 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3) 모두가 안정적으로 복수개의 도전성 정류자편(2)에 전기적으로 선접촉되어 통전상태를 유지할 수 있다는 관점에서 바람직하다.In the energizing apparatus of the embodiment, the plurality of conductive balls 31 are interposed between the plurality of cylindrical conductive roller brushes 3, but the present invention is not limited to this, As shown in the figure, a second plurality of conductive balls 32 may be interposed between the plurality of conductive balls 31. In addition, a plurality of conductive balls 32 may be interposed between the second plurality of conductive balls 32 The third plurality of conductive balls 33 may be pressed by the conductive pressure piece 4b in a state in which the third plurality of conductive balls 33 are stacked so as to be stacked. When a plurality of conductive balls are stacked as a plurality of layers as described above, a plurality of conductive balls 31, 32, 33 stacked in a plurality of layers are elastically pressed in the radial direction of the commutator base 8 4b and the plurality of cylindrical conductive roller brushes 3 are urged by a plurality of ball plungers which are resiliently in the circumferential direction of the commutator base 8 and are the bearing portions 43 , A plurality of conductive balls stacked in a plurality of layers elastically support the plurality of cylindrical conductive roller brushes 3 while elastically moving in the radial direction and circumferential direction of the commutator base 8, Both the conductive balls and the plurality of cylindrical conductive roller brushes 3 are energized with each other so that all of the plurality of cylindrical conductive roller brushes 3 are stably Is in electrical contact with a line to a plurality of conductive commutator segments (2) are preferred from the point of view can be maintained the energized state.

또한, 상기 실시예의 통전장치에서, 상기 복수개의 원통형 도전성 볼을 정류자베이스의 둘레방향 및/또는 축선방향에서 탄성적으로 가압하기 위해 롤러수용부(4)의 내벽면과 상기 복수개의 원통형 도전성 볼 중 외측에 배치된 복수개의 원통형 도전성 볼들 사이에 도시되지 않은 탄성시트가 개재되어 있으면, 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3)들이 정류자베이스의 반경방향으로 이동될 때 상기 복수개의 원통형 도전성 볼서 중 정류자베이스의 반경바깥방향에 배치된 복수개의 도전성 볼들 모두가 상기 도전성 가압편(4b)에 점접촉될 수 있다는 관점에서 바람직하다. Further, in the energizing apparatus of the above embodiment, in order to elastically press the plurality of cylindrical conductive balls in the circumferential direction and / or the axial direction of the commutator base, the inner wall surface of the roller receiving portion 4 and the inner wall surface of the plurality of cylindrical conductive balls When the plurality of cylindrical conductive roller brushes (3) are moved in the radial direction of the commutator base, the plurality of cylindrical conductive ball brushes (3) are disposed between the plurality of cylindrical conductive balls From the viewpoint that all the plurality of conductive balls disposed in the radially outward direction of the conductive pressing piece 4b can be in point contact with the conductive pressing piece 4b.

한편, 상기 실시예의 통전장치가 모터 이외의 장치(산업용 로봇, 자동포장기계, 의료기계)에서 회전체와 고정체 간에 전류를 공급하거나 전기신호의 전달을 행하기 위해서는, 회전체가 도전성을 가지면 가능하게 된다.On the other hand, in the case where the energizing device of the above embodiment supplies current or transmits an electric signal between the rotating body and the fixed body in devices other than the motor (industrial robots, automatic packaging machines, medical machines) .

1; 회전자, 2; 정류자편, 3; 원통형 도전성 롤러 브러시, 10; 고정자One; Rotor, 2; Commutator segment, 3; A cylindrical conductive roller brush, 10; Stator

Claims (10)

회전축(5)에 정류자베이스(8)를 외접고정하고 있는 회전자(1); 및
상기 회전자(1)에 대하여 일정 공극을 갖고서 배치된 고정자(10)를 포함하고 있는 모터에 구비된 통전장치(50)에 있어서,
상기 정류자베이스(8)의 외주면에 둘레방향으로 이격되어 매립되어 있는 복수개의 도전성 정류자편(2);
상기 정류자베이스(8)와 상기 복수개의 도전성 정류자편(2)의 외주면 상에서 선접촉하여 구름운동하면서 정류자베이스(8)의 반경방향으로 이동가능하고 서로에 대하여 정류자베이스(8)의 둘레방향으로 이격되어 있는 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3);
상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3)의 회전축선 방향으로 복수개 배열된 상태에서 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3)들 사이에 적층되게 개재되어 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시와 점접촉하고 서로에 대하여 정류자베이스(8)의 둘레방향으로 이격되어 있는 복수개의 도전성 볼(31);
상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3) 및 상기 복수개의 도전성 볼(31)을 정류자베이스의 반경방향으로 이동가능하게 그리고 회전가능하게 수용하고 있고, 장방형 단면을 가진 롤러수용부(4);
상기 롤러수용부(4)를 상기 정류자베이스(8)의 방사바깥방향에서 막기 위해 상기 롤러수용부(4)에 결합된 덮개부;
상기 정류자베이스(8)의 반경방향으로 이동가능하게 상기 롤러수용부(4)에 삽입되어 상기 복수개의 도전성 볼(31)을 가압하는 도전성 가압편(4b);
상기 도전성 가압편(4b)과 상기 덮개부 사이에 개재되어 상기 도전성 가압편(4b)을 상기 정류자베이스(8)의 반경안쪽방향으로 가압하는 압축스프링(18);
상기 고정자(10)에 지지되어 상기 복수개의 도전성 가압편(4b)에 전기적으로 접속되어 있는 단자(17)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 고정자와 회전자 간의 통전장치.A rotor (1) circumscribing the commutator base (8) to the rotary shaft (5); And
A power supply device (50) provided in a motor including a stator (10) having a certain gap with respect to the rotor (1)
A plurality of conductive commutator segments (2) embedded in an outer peripheral surface of the commutator base (8) and spaced apart in a circumferential direction;
(8) in a radial direction of the commutator base (8) while being in linear contact with the outer circumferential surfaces of the plurality of conductive commutator segments (2) and rolling in a circumferential direction of the commutator base A plurality of cylindrical conductive roller brushes 3;
A plurality of cylindrical conductive roller brushes (3) are stacked in a state of being arranged in the direction of the axis of rotation of the plurality of cylindrical conductive roller brushes (3) so as to be stacked between the plurality of cylindrical conductive roller brushes A plurality of conductive balls (31) spaced apart in the circumferential direction of the commutator base (8);
A roller receiving portion (4) having a rectangular cross section and accommodating the plurality of cylindrical conductive roller brushes (3) and the plurality of conductive balls (31) movably and rotatably in the radial direction of the commutator base;
A lid part coupled to the roller receiving part (4) for blocking the roller receiving part (4) in the radially outward direction of the commutator base (8);
(4b) inserted into the roller receiving portion (4) so as to be movable in a radial direction of the commutator base (8) and pressing the plurality of conductive balls (31);
A compression spring (18) interposed between the conductive pressure piece (4b) and the lid portion to press the conductive pressure piece (4b) in a radial direction of the commutator base (8);
And a terminal (17) supported by the stator (10) and electrically connected to the plurality of conductive pressing parts (4b). 제 1항에 있어서,
상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3)의 축선방향 양단에는, 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3)의 축선바깥방향으로 뻗은 한 쌍의 돔형상부(3a)가 형성되어 있고,
상기 한 쌍의 돔형상부(3a)는 상기 정류자베이스(8)의 회전축선 방향으로 마주하는 상기 롤러수용부(4)의 벽부(4a)에 형성된 관통구멍(41)을 회전가능하게 그리고 정류자베이스(8)의 반경방향으로 이동가능하게 관통하여 있고,
상기 관통구멍(41)은 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3)의 반경보다 큰 반경을 갖고서 상기 롤러수용부(4)의 벽부(4a)의 밑으로 상기 관통구멍(41)의 둘레의 절반 미만이 개방되어 있어서, 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3)의 하부가 상기 개방된 부분을 통하여 돌출되어 있고,
상기 롤러수용부(4)의 벽부(4a)에는 상기 관통구멍(41)을 통하여 돌출된 돔형상부와 선단이 점접촉하여 상기 복수개의 원통형 도전성 롤러 브러시(3)가 그 회전축선 방향으로 이동하는 것을 방지하는 스톱퍼(42)의 기단이 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 고정자와 회전자 간의 통전장치.The method according to claim 1,
A pair of dome-shaped upper portions (3a) extending in the axial direction of the plurality of cylindrical conductive roller brushes (3) are formed at both axial ends of the plurality of cylindrical conductive roller brushes (3)
The pair of dome-shaped upper portions 3a are rotatably connected to the commutator base 8 through a through hole 41 formed in the wall portion 4a of the roller receiving portion 4 facing the direction of the axis of rotation of the commutator base 8, 8 so as to be movable in the radial direction,
The through hole 41 has a radius larger than that of the plurality of cylindrical conductive roller brushes 3 and is located below the wall portion 4a of the roller receiving portion 4 to be less than half of the perimeter of the through hole 41 The lower portion of the plurality of cylindrical conductive roller brushes 3 protrudes through the open portion,
The dome-shaped upper portion protruded through the through hole 41 is in point contact with the front end of the cylindrical conductive roller brush 3 so that the plurality of cylindrical conductive roller brushes 3 move in the direction of the rotational axis of the roller receiving portion 4 Wherein the base end of the stopper (42) is fixed. 제 2항에 있어서,
상기 정류자베이스(8)의 둘레방향에서 마주하는 상기 롤러수용부(4)의 벽부(4c)의 부위 중 상기 정류자베이스(8)의 둘레방향에서 외측에 배치된 원통형 도전성 롤러 브러시(3)와 마주하는 부위에는, 상기 외측에 배치된 원통형 도전성 롤러 브러시(3)와 점접촉하여 구름하는 베어링부(43)가 상기 정류자베이스(8)의 둘레방향으로 그리고 회전축선방항으로 뻗어 개재되어 상기 벽부(4c)에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 고정자와 회전자 간의 통전장치.3. The method of claim 2,
A cylindrical conductive roller brush 3 disposed on the outer side in the circumferential direction of the commutator base 8 among the portions of the wall portion 4c of the roller receiving portion 4 facing in the circumferential direction of the commutator base 8, A bearing portion 43 rolling in point contact with the cylindrical conductive roller brush 3 disposed on the outside is extended in the circumferential direction of the commutator base 8 and in the direction of the rotary shaft radial direction so that the wall portion 4c And the stator and the stator are fixed to the rotor. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 덮개부는 도전성을 가지며,
상기 롤러수납부(4)에 삽입되어 일단이 가압편(4b)에 접속되어 있고 타단이 상기 덮개부에 접속되어 있는 도선(17a)을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 고정자와 회전자 간의 통전장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The lid portion is conductive,
Further comprising a conductor (17a) inserted into the roller housing part (4) and having one end connected to the pressing piece (4b) and the other end connected to the lid part, . 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 덮개부는 비전도성을 가지며,
상기 단자(17)의 선단이 상기 덮개부에 형성된 관통구멍(21)을 관통하여 상기 롤러수용부(4) 내로 삽입되어 상기 도전성 가압편(4b)에 접속된 상태에서 상기 압축스프링(18) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 고정자와 회전자 간의 통전장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The lid portion is nonconductive,
The tip of the terminal 17 is inserted into the roller receiving portion 4 through the through hole 21 formed in the lid portion and connected to the conductive pressing piece 4b, Wherein the stator and the stator are disposed in the stator. 제 2항에 있어서,
상기 도전성 가압편(4b)의 밑면은 상기 정류자베이스의 외주면 곡률과 평행한 곡률을 가진 것을 특징으로 하는 고정자와 회전자 간의 통전장치.3. The method of claim 2,
And a bottom surface of the conductive pressure piece (4b) has a curvature parallel to an outer circumferential surface curvature of the commutator base. 제 3항에 있어서,
상기 복수개의 도전성 볼(31)과 상기 도전성 가압편(4b)에는,
상기 복수개의 도전성 볼(31)들 사이에 적층되게 개재된 제2의 복수개의 도전성 볼(32)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고정자와 회전자 간의 통전장치.The method of claim 3,
In the plurality of conductive balls 31 and the conductive pressure piece 4b,
Further comprising a second plurality of conductive balls (32) stacked between the plurality of conductive balls (31). 제 7항에 있어서,
상기 제2의 복수개의 도전성 볼(32)과 상기 도전성 가압편(4b)에는,
제2의 복수개의 도전성 볼(32)들 사이에 적층되게 개재된 제3의 복수개의 도전성 볼(33)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고정자와 회전자 간의 통전장치.8. The method of claim 7,
In the second plurality of conductive balls (32) and the conductive pressing piece (4b)
Further comprising a third plurality of conductive balls (33) stacked between the second plurality of conductive balls (32). 제 7항 또는 제 8항에 있어서,
상기 베어링부(43)는 복수개의 볼플런저로 구성된 것을 특징으로 하는 고정자와 회전자 간의 통전장치.9. The method according to claim 7 or 8,
Wherein the bearing portion (43) comprises a plurality of ball plungers. 제 9항에 있어서,
상기 롤러수용부의 내벽면과 상기 복수개의 원통형 도전성 볼 중 외측에 배치된 복수개의 도전성 볼들 사이에 탄성시트가 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 고정자와 회전자 간의 통전장치.

10. The method of claim 9,
Wherein an elastic sheet is interposed between an inner wall surface of the roller receiving portion and a plurality of conductive balls disposed outside of the plurality of cylindrical conductive balls.

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