KR20150146329A - Brushless wound-field motor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 브러시리스형 계자 모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 브러시와 슬립링을 대체하는 베어링을 포함하는 브러시리스형 계자 모터에 관한 것이다.Field of the Invention [0002] The present invention relates to a brushless type field motor, and more particularly, to a brushless type field motor including a bearing replacing a brush and a slip ring.
자동차의 여러 장치에는 모터가 장착된다. 모터는 브러시형 모터와 브러시리스형 모터로 나눌 수 있고, 브러시형 모터는 브러시를 통해 회전자의 내부 코일로 전원을 공급한다.A motor is mounted in various devices of an automobile. The motor can be divided into a brush type motor and a brushless type motor, and the brush type motor supplies power to the inner coil of the rotor through the brush.
도 1은 종래의 브러시형 계자 모터를 나타내는 도면으로서, 도 1a는 브러시형 계자 모터의 내부 구조의 개략도이고, 도 1b는 브러시와 슬립링의 개략도이다.Fig. 1 is a schematic view of a conventional brush type field motor. Fig. 1a is a schematic view of the internal structure of a brush type field motor, and Fig. 1b is a schematic view of a brush and a slip ring.
도 1a 및 도 1b에서 알 수 있듯이, 종래의 브러시형 계자 모터는 전단 베어링(30), 회전자(20), 후단 베어링(40), 및 슬립링(60)을 포함한다. 브러시 모터의 외형을 형성하는 모터 하우징에는 브러시(50)가 형성된다. 1A and 1B, a conventional brush type field motor includes a front end bearing 30, a
도 1에 도시된 바와 같은 브러시형 계자 모터는 일반적으로 회전자(rotor)와 고정자(stator)에 각각 권선하여, 회전자와 고정자에 전류를 흘려주어 형성되는 자계(magnetic field)를 활용하여 모터를 구동시키는 방식이다. The brush-type field motors as shown in FIG. 1 are generally wound around a rotor and a stator, and currents are flowed through the rotor and the stator to generate a magnetic field by using a magnetic field .
도 1에 도시된 기존 방식의 브러시형 계자 모터는 회전하는 회전자(20)에 전류를 공급하기 위해 브러시(50)와 슬립링(60)을 사용한다. 도 1b에서 알 수 있듯이, 회전자(20)에 필수적으로 포함되는 슬립링(60)으로 인해 모터의 축방향 길이가 늘어나게 되어, 모터의 소형화에 걸림돌이 되는 문제점이 있다.The conventional brush type field motor shown in Fig. 1 uses a
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 회전자에 전류를 공급하기 위한 브러시와 슬립링 구조를 대체하여 모터의 소형화를 달성할 수 있는 브러시리스형 계자 모터를 제공함에 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a brushless type field motor capable of achieving miniaturization of a motor by replacing a brush and a slip ring structure for supplying current to the rotor.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 제 1 외부전선(500)과 전기적으로 연결되는 외측링(310)과 제 1 내부전선(510)과 전기적으로 연결되는 내측링(320)을 포함하는 전단 베어링(300); 제 2 외부전선(550)과 전기적으로 연결되는 외측링(410)과 제 2 내부전선(560)과 전기적으로 연결되는 내측링(420)을 포함하는 후단 베어링(400); 상기 제 1 내부전선(510) 및 상기 제 2 내부전선(560)과 전기적으로 연결되는 회전자(200); 및 양 끝단에 상기 전단 베어링(300)과 상기 후단 베어링(400)이 각각 배치되는 하우징(100)을 포함하는 브러시리스형 계자 모터를 제공한다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device, comprising the steps of: forming an outer ring (310) electrically connected to a first outer conductor (500) A
상기 전단 베어링(300)은 상기 외측링(310)과 상기 내측링(320) 사이에 배치되고, 상기 외측링(310)과 상기 내측링(320)을 전기적으로 연결하는 연결부재(330)를 더 포함할 수 있다.The shear bearing 300 is disposed between the
상기 후단 베어링(400)은 상기 외측링(410)과 상기 내측링(420) 사이에 배치되고, 상기 외측링(410)과 상기 내측링(420)을 전기적으로 연결하는 연결부재(430)를 더 포함할 수 있다.The rear end bearing 400 is disposed between the outer ring 410 and the inner ring 420 and includes a connecting member 430 for electrically connecting the outer ring 410 and the inner ring 420 .
상기 전단 베어링(300)의 상기 외측링(310)의 외주면에 베어링 돌기(820)가 형성되고, 상기 하우징(100)의 전단에는 하우징 홈(810)이 형성되어, 상기 베어링 돌기(820)와 상기 하우징 홈(810)이 결합될 수 있다.A
상기 후단 베어링(400)의 상기 외측링(410)의 외주면에 베어링 돌기(870)가 형성되고, 상기 하우징(100)의 후단에는 하우징 홈(860)이 형성되어, 상기 베어링 돌기(870)와 상기 하우징 홈(860)이 결합될 수 있다.A bearing protrusion 870 is formed on an outer circumferential surface of the outer ring 410 of the rear end bearing 400 and a housing groove 860 is formed in a rear end of the
상기 전단 베어링(300)과 상기 후단 베어링(400)은 외면에 절연코팅(700)이 형성될 수 있다.An insulating
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 베어링의 외측링과 내측링에 전선을 연결하여 회전자에 전류를 공급해줌으로써, 종래의 브러시와 슬립링 구조를 대체할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, electric wires are connected to the outer ring and the inner ring of the bearing to supply electric current to the rotor, thereby providing an effect of replacing the conventional brush and slip ring structure.
도 1은 종래의 브러시형 계자 모터를 나타내는 도면으로서, 도 1a는 브러시형 계자 모터의 내부 구조의 개략도이고, 도 1b는 브러시와 슬립링의 개략도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 브러시리스형 계자 모터의 내부 구조의 개략도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 브러시리스형 계자 모터의 상면도.
도 4는 도 3에 도시한 브러시리스형 계자 모터의 단면도로서, 도 4a는 A-A 방향으로 절단한 단면도이고, 도 4b는 도 4a에 도시된 베어링의 확대도.
도 5는 도 3에 도시한 브러시리스형 계자 모터의 단면도로서, 도 5a는 B-B 방향으로 절단한 단면도이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 베어링의 확대도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 브러시리스형 계자 모터의 베어링에 적용되는 절연코팅을 나타내는 도면.1 is a schematic view of a conventional brush type field motor, wherein FIG. 1A is a schematic view of an internal structure of a brush type field motor, and FIG. 1B is a schematic view of a brush and a slip ring.
2 is a schematic view of an internal structure of a brushless type field motor according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a top view of a brushless type field motor according to a preferred embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a sectional view of the brushless type field motor shown in Fig. 3, Fig. 4A being a sectional view cut in the AA direction, and Fig. 4B is an enlarged view of the bearing shown in Fig.
FIG. 5 is a cross-sectional view of the brushless type field motor shown in FIG. 3, wherein FIG. 5A is a sectional view taken along the BB direction, and FIG. 5B is an enlarged view of the bearing shown in FIG.
6 is a view showing an insulating coating applied to a bearing of a brushless type field motor according to a preferred embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 브러시리스형 계자 모터의 내부 구조의 개략도이다.2 is a schematic view of the internal structure of a brushless type field motor according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 브러시리스형 계자 모터는 전단 베어링(300), 회전자(200), 및 후단 베어링(400)을 포함한다. 종래의 브러시형 계자 모터와는 달리, 본 발명은 축 방향에 연장되어 형성되던 슬립링이 제외된 브러시리스형 계자 모터를 개시한다. 따라서, 모터의 축 방향의 길이가 줄어듦으로써, 모터의 소형화가 가능해지는 효과가 있다.2, the brushless type field motor according to the present invention includes a front end bearing 300, a
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 브러시리스형 계자 모터의 상면도이다. 도 4는 도 3에 도시한 브러시리스형 계자 모터의 단면도로서, 도 4a는 A-A 방향으로 절단한 단면도이고, 도 4b는 도 4a에 도시된 베어링의 확대도이다. 3 is a top view of a brushless type field motor according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view of the brushless type field motor shown in FIG. 3, wherein FIG. 4A is a sectional view cut along the A-A direction and FIG. 4B is an enlarged view of the bearing shown in FIG.
도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 의한 브러시리스형 계자 모터는 하우징(100), 회전자(200), 전단 베어링(300), 및 후단 베어링(400)을 포함한다. 이하에서는, 전단 베어링(300)을 위주로 상세하게 설명하지만, 동일한 내용이 후단 베어링(400)에 대해서도 적용될 수 있음은 자명할 것이다.3 to 4, the brushless type field motor according to the present invention includes a
회전자(200)는 내부에 코일을 구비하고, 회전자 축(210)을 중심으로 하우징(100) 내에서 회전한다. The
전단 베어링(300)과 후단 베어링(400)은 하우징(100)의 전단과 후단에 각각 배치된다. 도 4b를 참조하면, 전단 베어링(300)은 외측링(310), 내측링(320), 및 연결부재(330)를 포함한다. The front end bearing 300 and the rear end bearing 400 are disposed at the front end and the rear end of the
전단 베어링(300)의 내측링(320)은 회전자(200)의 회전축(210)의 둘레를 감싸고 회전축(210)에 고정된다. 전단 베어링(300)의 외측링(310)은 하우징(100)에 고정된다. 연결부재(330)는 내측링(320)과 외측링(310) 사이에 배치되어 내측링(320)과 외측링(310) 사이에 마찰을 저감시킨다. 연결부재(330)는 볼, 롤러, 부시 등을 포함할 수 있다. 연결부재(330)를 통해 내측링(320)과 외측링(310)은 항상 접촉되어 있는 상태이다.The
도 3 및 도 4b를 참조하면, 전단 베어링(300)과 하우징(100) 사이에는 회전방지부재(800)가 형성되어 있음을 알 수 있다. 회전방지부재(800)는 전단 베어링(300)의 외측링(310)에 형성된 베어링 돌기(820)와 하우징(100)에 형성된 하우징 홈(810)으로 구성된다. Referring to FIGS. 3 and 4B, it can be seen that the
후술하는 바와 같이, 본 발명에 의한 브러시리스형 계자 모터는 전단 베어링(300)의 외측링(310)에 전선이 연결되어 회전자(200)의 내부 코일에 전류를 공급한다. 회전자(200)의 회전축(210)이 회전함에 따라 외측링(310)이 함께 회전할 경우 외측링(310)에 연결된 전선이 뒤엉키게 되어 배선 불량이 발생하는 것을 방지하고자 외측링(310)과 하우징(100)은 서로 고정될 필요가 있다. 따라서, 본 발명에 의한 브러시리스형 계자 모터에서는 하우징(100)에 형성된 하우징 홈(810)으로 외측링(310)의 베어링 돌기(820)가 끼워지도록 형성됨으로써, 외측링(310)의 회전이 방지되는 효과가 있다.As described later, in the brushless type field motor according to the present invention, electric wires are connected to the
도 5는 도 3에 도시한 브러시리스형 계자 모터의 단면도로서, 도 5a는 B-B 방향으로 절단한 단면도이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 베어링의 확대도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view of the brushless type field motor shown in FIG. 3, wherein FIG. 5A is a cross-sectional view taken along the line B-B and FIG. 5B is an enlarged view of the bearing shown in FIG.
도 3 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 의한 브러시리스형 계자 모터는 제 1 외부전선(500), 제 1 내부전선(510), 제 2 외부전선(550), 및 제 2 내부전선(560)을 더 포함한다.3 and 5, a brushless type field motor according to the present invention includes a first external
제 1 외부전선(500)은 회전자와 고정자 사이에 자계를 형성하기 위해 외부 전원으로부터 전류를 공급한다. 제 1 외부전선(500)은 전단 베어링(300)의 외측링(310)에 전기적으로 연결된다. 외측링(310)은 전도성 재질로 형성되는 것이 바람직하다. The first
제 1 내부전선(510)은 전단 베어링(300)의 내측링(320)에 연결되어 형성된다. 제 1 내부전선(510)은 제 1 외부전선(500)으로 유입되는 전류가 하우징(100) 내의 회전자(200)로 전달되도록 한다. 도 5b를 참조하면, 제 1 내부전선(510)은 회전자(200)의 회전축(210)을 따라 배치되어 회전자(200) 내부 코일에 연결될 수 있다. 따라서, 내측링(320)은 전도성 재질로 형성되는 것이 바람직하다.The first
연결부재(330)는 제 1 외부전선(500)이 연결되는 외측링(310)과 제 1 내부전선(510)이 연결되는 내측링(320) 사이에 배치된다. 본 발명에 의하면, 연결부재(330)는 외측링(310)과 내측링(320)이 상호 전기적으로 도통될 수 있도록 전류 전달매개로 작용할 수 있다. 따라서, 연결부재(330)는 전도성 재질로 형성되는 것이 바람직하다.The connecting
구체적으로, 연결부재(330)는 외측링(310)과 내측링(320) 사이에서 이들의 각각과 항상 접촉하는 상태이다. 따라서, 본 발명에 의하면, 연결부재(330)를 통해 외측링(310)과 내측링(320)은 간접적으로 전기적으로 연결되는 상태에 있게 된다.Specifically, the connecting
제 2 외부전선(550)과 제 2 내부전선(560)은 각각 후단 베어링(400)의 외측링(410)과 내측링(420)과 전기적으로 연결된다. 여기서도, 연결부재(430)가 내측링(420)과 외측링(410) 사이에 형성되어 전류 전달매개로 작용할 수 있다.The second outer
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 브러시리스형 계자 모터의 베어링에 적용되는 절연코팅을 나타내는 도면이다.6 is a view showing an insulation coating applied to a bearing of a brushless type field motor according to a preferred embodiment of the present invention.
도 6에서 알 수 있듯이, 본 발명에 의한 브러시리스형 계자 모터에 적용되는 전단 베어링(300)은 절연코팅(700)을 포함한다. 종래의 브러시형 계자 모터와는 달리, 본 발명에 따르면, 브러시와 슬립링 구조를 대체하여 전단 베어링(300)이 외부 전원으로부터 회전자(200)에 전류를 공급할 수 있다. 이에 따라, 전단 베어링(300)을 구성하는 내측링(320), 외측링(310), 및 연결부재(330)가 모두 전도성 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 이 때, 전단 베어링(300)에 흐르는 전류가 금속성 재질의 하우징(100)을 따라 자동차 내부의 다른 장비로 누전될 염려가 있다. 이를 방지하기 위해, 본 발명에 의하면, 전단 베어링(300)의 외부에 절연코팅(700)을 형성하는 것이 바람직하다. 6, the front end bearing 300 applied to the brushless type field motor according to the present invention includes an insulating
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 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
100: 하우징
200: 회전자
210: 회전자 축
300: 전단 베어링
310, 410: 외측링
320, 420: 내측링
330, 430: 연결부재
400: 후단 베어링
500: 제 1 외부전선
510: 제 1 내부전선
550: 제 2 외부전선
560: 제 2 내부전선
700: 절연코팅
810, 860: 하우징 홈
820, 870: 베어링 돌기100: housing 200: rotor
210: Rotor axis 300: Shear bearing
310, 410:
330, 430: connecting member 400: rear end bearing
500: first outer wire 510: first inner wire
550: second outer wire 560: second inner wire
700:
820, 870: bearing projection
Claims (6)
제 2 외부전선(550)과 전기적으로 연결되는 외측링(410)과 제 2 내부전선(560)과 전기적으로 연결되는 내측링(420)을 포함하는 후단 베어링(400);
상기 제 1 내부전선(510) 및 상기 제 2 내부전선(560)과 전기적으로 연결되는 회전자(200); 및
양 끝단에 상기 전단 베어링(300)과 상기 후단 베어링(400)이 각각 배치되는 하우징(100)을 포함하는 브러시리스형 계자 모터.A shear bearing (300) comprising an outer ring (310) electrically connected to the first outer conductor (500) and an inner ring (320) electrically connected to the first inner conductor (510);
A rear end bearing 400 including an outer ring 410 electrically connected to the second outer conductor 550 and an inner ring 420 electrically connected to the second inner conductor 560;
A rotor (200) electrically connected to the first internal wire (510) and the second internal wire (560); And
And a housing (100) in which the front end bearing (300) and the rear end bearing (400) are disposed at both ends, respectively.
상기 전단 베어링(300)은 상기 외측링(310)과 상기 내측링(320) 사이에 배치되고, 상기 외측링(310)과 상기 내측링(320)을 전기적으로 연결하는 연결부재(330)를 더 포함하는 브러시리스형 계자 모터.The method according to claim 1,
The shear bearing 300 is disposed between the outer ring 310 and the inner ring 320 and includes a connecting member 330 for electrically connecting the outer ring 310 and the inner ring 320 Contains a brushless type field motor.
상기 후단 베어링(400)은 상기 외측링(410)과 상기 내측링(420) 사이에 배치되고, 상기 외측링(410)과 상기 내측링(420)을 전기적으로 연결하는 연결부재(430)를 더 포함하는 브러시리스형 계자 모터.The method according to claim 1,
The rear end bearing 400 is disposed between the outer ring 410 and the inner ring 420 and includes a connecting member 430 for electrically connecting the outer ring 410 and the inner ring 420 Contains a brushless type field motor.
상기 전단 베어링(300)의 상기 외측링(310)의 외주면에 베어링 돌기(820)가 형성되고, 상기 하우징(100)의 전단에는 하우징 홈(810)이 형성되어, 상기 베어링 돌기(820)와 상기 하우징 홈(810)이 결합되는 브러시리스형 계자 모터.The method according to claim 1,
A bearing protrusion 820 is formed on an outer circumferential surface of the outer ring 310 of the front end bearing 300 and a housing groove 810 is formed in a front end of the housing 100. The bearing protrusion 820, And a housing groove (810) is coupled to the housing groove (810).
상기 후단 베어링(400)의 상기 외측링(410)의 외주면에 베어링 돌기(870)가 형성되고, 상기 하우징(100)의 후단에는 하우징 홈(860)이 형성되어, 상기 베어링 돌기(870)와 상기 하우징 홈(860)이 결합되는 브러시리스형 계자 모터.The method according to claim 1,
A bearing protrusion 870 is formed on an outer circumferential surface of the outer ring 410 of the rear end bearing 400 and a housing groove 860 is formed in a rear end of the housing 100. The bearing protrusion 870, And a housing groove (860) is coupled to the housing groove (860).
상기 전단 베어링(300)과 상기 후단 베어링(400)은 외면에 절연코팅(700)이 형성되는 브러시리스형 계자 모터.The method according to claim 1,
Wherein the front end bearing (300) and the rear end bearing (400) are each formed with an insulating coating (700) on an outer surface thereof.
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