KR20150081702A

KR20150081702A - 모터의 정류자 및 이를 포함하는 모터

Info

Publication number: KR20150081702A
Application number: KR1020140001450A
Authority: KR
Inventors: 조정우
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2014-01-06
Filing date: 2014-01-06
Publication date: 2015-07-15
Also published as: KR102233276B1; US9837775B2; US20150194779A1; EP2892132B1; CN104767328B; EP2892132A3; EP2892132A2; CN104767328A

Abstract

본 발명은 몸체와 상기 몸체에 돌출 형성되어 상기 몸체와 내측면 사이에 코일수용공간을 형성하는 후크부를 포함하는 모터의 정류자로서, 상기 후크부의 내측면에는 오목하게 형성되어 코일이 안착되는 홈부를 포함하는 모터의 정류자를 제공하여, 후크부의 고정력을 높이는 유리한 효과를 제공한다.

Description

모터의 정류자 및 이를 포함하는 모터{Commutator of motor and Motor having the same}

본 발명은 모터의 정류자 및 이를 포함하는 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 코일이 감기는 후크부가 형성된 모터의 정류자 및 이를 포함하는 모터에 관한 것이다.

모터는 도체가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기에너지를 회전에너지로 바꾸는 장치이다. 통상적인 모터는 회전 가능하게 형성되는 샤프트와, 샤프트에 결합되는 로터를 구비하며, 직류모터의 경우 브러시을 포함하고 브러시를 매개로 전류를 공급받는 정류자가 마련된다.

로터에 감긴 코일은 정류자의 후크부에 후킹된다. 코일이 후킹된 후크부는 정류자의 몸체의 표면에 퓨징(fusing)된다. 그러나 이때, 코일의 탄성으로 인하여 후크와 정류자의 몸체의 표면 사이에는 틈이 발생할 수 있다. 이러한 틈은 모터가 회전할 때, 정류자와 후크부의 접촉 불량을 초래할 수 있다. 정류자와 후크부의 접촉이 불량하면 접촉 저항이 높아지고 전류의 흐름이 방해 받기 때문에 모터의 성능을 떨어뜨리는 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 후크부의 고정력을 높이는 모터의 정류자 및 이를 포함하는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 후크부 내측면에 코일의 안착성을 높일 수 있는 모터의 정류자 및 이를 포함하는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 직경이 큰 코일을 고정하여 성능을 높일 수 있는 모터의 정류자 및 이를 포함하는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

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

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 몸체와 상기 몸체에 돌출 형성되어 상기 몸체와 내측면 사이에 코일수용공간을 형성하는 후크부를 포함하는 모터의 정류자로서, 상기 후크부의 내측면에는 오목하게 형성되어 코일이 안착되는 홈부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 홈부는 상기 후크부의 폭 방향으로 길게 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 홈부는 상기 후크부의 높이 방향을 따라 상호 떨어져 복수 개가 형성될 수 있다.

바람직하게는, 높이 방향을 기준으로 상대적으로 위쪽에 형성되는 상기 홈부의 크기가 아래쪽으로 배치되는 상기 홈부의 크기보다 크게 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 홈부에는 요철 형상의 세레이션이 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 세레이션은 상기 후크부의 폭 방향으로 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 후크부와 두께와 상기 홈부의 깊이 비는 1:0.8일 수 있다.

바람직하게는, 상기 홈부는 둥근 형태로 형성될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 다른 발명은, 코일이 감기는 스테이터와, 상기 스테이터의 안쪽에 배치되는 로터와, 상기 로터에 결합되는 샤프트 및 상기 로터의 상측에 설치는 몸체와 상기 몸체에 돌출 형성되어 상기 몸체와 내측면 사이에 상기 코일의 수용공간을 형성하며 상기 내측면에는 오목하게 형성되어 코일이 안착되는 홈부가 구비된 후크부를 포함하는 정류자를 포함하는 모터를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 모터로서, 코일이 감기는 스테이터와, 상기 스테이터의 안쪽에 배치되는 로터와, 상기 로터에 결합되는 샤프트 및 상기 로터의 상측에 설치는 몸체와 상기 몸체에 돌출 형성되어 상기 몸체와 내측면 사이에 상기 코일의 수용공간을 형성하며 상기 내측면에는 오목하게 형성되어 코일이 안착되는 홈부가 구비된 후크부를 포함하는 정류자를 포함하는 모터를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 모터로서, 상기 홈부는 상기 후크부의 폭 방향으로 길게 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 모터로서, 상기 홈부는 상기 후크부의 높이 방향을 따라 상호 떨어져 복수 개가 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 모터로서, 높이 방향을 기준으로 상대적으로 위쪽에 형성되는 상기 홈부의 크기가 아래쪽으로 배치되는 상기 홈부의 크기보다 크게 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 모터로서, 상기 홈부에는 요철 형상의 세레이션이 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 모터로서, 상기 세레이션은 상기 후크부의 폭 방향으로 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 모터로서, 상기 후크부와 두께와 상기 홈부의 깊이 비는 1:0.2일 수 있다.

바람직하게는, 상기 모터로서, 상기 홈부는 둥근 형태로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 후크부 내측면에 코일이 안착되는 홈부를 포함하여, 후크부의 고정력을 높이는 유리한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 후크부의 내측면에 폭 방향으로 길게 형성되는 복수 개의 홈부를 구비함으로써, 코일을 정렬하여 고정할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 홈부에 세레이션을 형성하여 코일과 후크부의 내측면의 접촉면적을 크게 함으로써, 고정력을 더욱 높이는 유리한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상대적으로 아래쪽에 형성된 홈부의 크기보다 위쪽에 형성된 홈부의 크기를 크게 형성하여 후크부의 선단에서 틈이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 로터와 정류자를 도시한 도면,
도 2는 정류자의 후크부에 결합되는 코일을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터를 도시한 도면,
도 4는 도 1에서 도시한 모터의 정류자를 도시한 도면,
도 5는 도 4에서 도시한 홈부로서, 둥근 형태의 홈부를 도시한 도면,
도 6은 크기가 상이한 홈부를 도시한 도면,
도 7은 후크부의 두께와 홈부의 크기를 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 로터와 정류자를 도시한 도면이고, 도 2는 정류자의 후크부에 결합되는 코일을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 로터(10)에는 반경 방향으로 복수 개의 치(tooth)(10a)가 형성될 수 있다. 그리고, 복수 개의 치(10a)에는 각각 코일이 감길 수 있다. 그리고 코일은 정류자(commutator)(30)에 형성되는 후크부(30)에 결합될 수 있다.

정류자(30)는 회전축(20)의 둘레를 따라 로터(10) 위에 설치될 수 있는데, 도 2에서 도시한 바와 같이, 코일(C)은 정류자(30)의 몸체(31)와 후크부(32) 사이에 위치한다. 도 2에서 도시한 상태에서, 후크부(30)의 선단부가 정류자(30)의 몸체(31)의 표면에 퓨징되어 코일(C)이 고정된다. 그러나 정류자(30)의 몸체(31)의 표면을 향하여 후크부(30)가 절곡되는 과정에서 코일(C)의 반반력이 작용하기 때문에 정류자(30)의 몸체(31)와 후크부(30) 사이에 틈이 발생할 수 있었다. 본 발명은 이러한 문제를 근본적으로 해결하고자 후크부 내측에서 코일의 반발력을 완화시키고자 안출된 것이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터를 도시한 도면이고, 도 4는 도 1에서 도시한 모터의 정류자를 도시한 도면이다. 이러한, 도 3 내지 도 4는 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터(1)는 하우징(40)에 고정되며 코일(C)이 감기는 스테이터(200)와, 스테이터(200)의 안쪽에 배치되는 로터(300)와, 로터(300) 위에 배치되는 정류자(100)를 포함할 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조 하면, 정류자(100)는 몸체(110)와 몸체(110)의 둘레를 따라 형성되는 후크부(120)를 포함하며, 후크부(120)의 내측면(121)에 오목하게 형성되어 코일(C)이 안착되는 홈부(130)를 포함할 수 있다.

몸체(110)는 스테이터(200) 위에 배치되며, 몸체(110)의 측면과 후크부(120)의 내측면(121)의 사이에는 코일(C)이 안착되는 수용공간이 형성된다.

홈부(130)는 코일(C)의 안착공간을 제공하여 코일(C)의 반반력을 줄임으로써, 몸체(110)의 표면과 후크부(120)의 고정력을 높이는 역할을 한다. 또한, 홈부(130)는 후크부(120)를 몸체(110)에 퓨징하는 과정에서 코일(C)이 정렬되도록 유도하는 역할을 한다.

일 실시예에 있어서, 홈부(130)는 후크부(120)의 내측면(121)에서 폭 방향으로 오목하게 형성될 수 있다. 또한, 복수 개의 홈부(130)가 후크부(120)의 길이 방향을 따라 소정의 간격마다 형성될 수 있다.

한편, 각 홈부(130)에는 폭 방향으로 세레이션(131)이 형성될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 세레이션(131)은 요철 형태로 형성되어 코일(C)과 홈부(130)의 접촉 면적을 크게 한다. 특히, 세레이션은 꼭지 부분에 에지가 형성되어 코일(C)의 코팅층을 찍어 누를 수 있도록 형성될 수 있다.

도 5는 도 4에서 도시한 홈부로서, 둥근 형태의 홈부를 도시한 도면이다.

도 5에서 도시한 바와 같이, 홈부(130)는 둥근 형태로 형성될 수 있다. 이는 코일(C)의 표면과 대응되는 접촉면적을 형성하여 코일(C)의 반반력을 최소화하기 위함이다. 이때, 홈부(130)의 크기는 코일(C)의 직경을 고려하여 적절하게 설계될 수 있다.

도 6은 크기가 상이한 홈부를 도시한 도면이다.

도 6에서 도시한 바와 같이, 홈부(130)는 높이 방향(도 5의 z축 방향)을 기준으로 상대적으로 위쪽에 형성되는 홈부(133)의 크기가 아래쪽으로 배치되는 홈부(132)의 크기보다 크게 형성될 수 있다. 이는 몸체(110)의 표면에 퓨징되는 후크부(120)의 선단부에서 코일(C)의 반발력을 최소화하여 후크부(120)와 몸체(110)의 표면과의 결합력을 높이기 위함이다.

이러한 홈부(130)로 인하여 몸체(110)와 후크부(120)의 결합성을 높일 뿐만 아니라 직경이 큰 코일(C)을 사용할 수 있기 때문에 모터의 성능을 높일 수 있다.

도 7은 후크부의 두께와 홈부의 크기를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 홈부(130)의 깊이(t1)와 후크부(120)의 두께(t2)는 0.2:1이 되도록 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 홈부(130)의 깊이(t1)는 홈부(130) 중 최상단에 위치하여 크기가 가장 큰 홈부(130)의 깊이를 기준으로 할 수 있다. 이러한 홈부(130)의 깊이(t1)는 코일(C)의 안착공간을 충분히 확보하면서 후크부(120)의 강도를 확보할 수 있는 깊이에 해당한다.

이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 모터의 정류자 및 이를 포함하는 모터에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 정류자
110: 몸체
120: 후크부
130,131,132: 홈부
131: 세레이션
200: 스테이터
300: 로터
400: 샤프트
C: 코일

Claims

몸체와 상기 몸체에 돌출 형성되어 상기 몸체와 내측면 사이에 코일수용공간을 형성하는 후크부를 포함하는 모터의 정류자로서,
상기 후크부의 내측면에는 오목하게 형성되어 코일이 안착되는 홈부를 포함하는 모터의 정류자.
제1 항에 있어서,
상기 홈부는 상기 후크부의 폭 방향으로 길게 형성되는 모터의 정류자.
제2 항에 있어서,
상기 홈부는 상기 후크부의 높이 방향을 따라 상호 떨어져 복수 개가 형성되는 모터의 정류자.
제3 항에 있어서,
높이 방향을 기준으로 상대적으로 위쪽에 형성되는 상기 홈부의 크기가 아래쪽으로 배치되는 상기 홈부의 크기보다 크게 형성되는 모터의 정류자.
제2 항에 있어서,
상기 홈부에는 요철 형상의 세레이션이 형성되는 모터의 정류자.
제5 항에 있어서,
상기 세레이션은 상기 후크부의 폭 방향으로 형성되는 모터의 정류자.
제1 항에 있어서,
상기 후크부와 두께와 상기 홈부의 깊이 비는 1:0.2인 모터의 정류자.
제1 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 홈부는 둥근 형태로 형성되는 모터의 정류자.
코일이 감기는 스테이터;
상기 스테이터의 안쪽에 배치되는 로터;
상기 로터에 결합되는 샤프트;및
상기 로터의 상측에 설치는 몸체와 상기 몸체에 돌출 형성되어 상기 몸체와 내측면 사이에 상기 코일의 수용공간을 형성하며 상기 내측면에는 오목하게 형성되어 코일이 안착되는 홈부가 구비된 후크부를 포함하는 정류자
를 포함하는 모터.
제9 항에 있어서,
상기 홈부는 상기 후크부의 폭 방향으로 길게 형성되는 모터.
제10 항에 있어서,
상기 홈부는 상기 후크부의 높이 방향을 따라 상호 떨어져 복수 개가 형성되는 모터.
제11 항에 있어서,
높이 방향을 기준으로 상대적으로 위쪽에 형성되는 상기 홈부의 크기가 아래쪽으로 배치되는 상기 홈부의 크기보다 크게 형성되는 모터.
제10 항에 있어서,
상기 홈부에는 요철 형상의 세레이션이 형성되는 모터.
제13 항에 있어서,
상기 세레이션은 상기 후크부의 폭 방향으로 형성되는 모터.
제9 항에 있어서,
상기 후크부와 두께와 상기 홈부의 깊이 비는 1:0.2인 모터.
제9 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 홈부는 둥근 형태로 형성되는 모터.