KR20170078285A

KR20170078285A - 슬립 링, 모터 및 이를 구비하는 차량

Info

Publication number: KR20170078285A
Application number: KR1020150188647A
Authority: KR
Inventors: 유현수
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2015-12-29
Filing date: 2015-12-29
Publication date: 2017-07-07
Also published as: KR102413954B1; WO2017115997A1; US20180331482A1; CN108352667A; US11081849B2; CN108352667B

Abstract

본 발명은 원통형의 슬립 링 본체; 상기 슬립 링 본체의 단부에 상기 슬립 링 본체의 길이 방향으로 돌출되게 형성된 복수 개의 블레이드; 및 상기 슬립 링 본체의 외주면에 배치되는 브러시 접촉부를 포함하며, 상기 슬립 링 본체와 상기 블레이드는 일체로 형성되는 슬립 링, 모터 및 이를 구비하는 차량에 관한 것이다. 이에 따라, 브러시와 슬립 링의 마찰에 의한 마찰열을 방열하여 열에 의한 영향을 감소시키면서도 브러시와 슬립 링의 마찰에 의해 발생하는 분진을 외부로 유도 또는 분산할 수 있다.

Description

슬립 링, 모터 및 이를 구비하는 차량{Slip Ring, Motor and Vehicle having the same}

본 발명은 슬립 링, 모터 및 이를 구비하는 차량에 관한 것이다.

모터는 회전 가능하게 형성되는 샤프트와, 샤프트에 결합되는 로터와, 하우징 내측에 고정되는 스테이터가 마련되는데, 로터의 둘레를 따라 간극을 두고 스테이터가 설치된다. 모터는 전기적 상호 작용으로 로터의 회전을 유도한다.

로터에 코일이 감긴 경우, 회전하는 로터에 감긴 코일에 전류를 공급하기 위하여 정류자와 브러시(brush)가 마련된다.

통상적으로, 정류자는 코일과 연결된 상태로 샤프트에 결합하여 회전하고, 브러시는 하우징에 결합되어 정류자와 접촉 가능하게 배치된다. 이때 브러시는 정류자에 접촉하여 전기를 공급한다. 여기서, 정류자로서 슬립 링(Slip Ring)이 이용될 수 있다.

이러한 브러시는 케이스 안에 수용되며, 케이스 안에 설치된 탄성부재에 지지되어 슬립 링에 접촉한 상태로 가압되도록 구성된다.

그러나, 모터의 브러시와 브러시에 접촉하여 회전하는 스립 링에 의하여 마찰열이 발생하는 문제가 있다.

또한, 브러시와 브러시에 접촉하여 회전하는 슬립 링에 의해 모터 내부에 분진이 발생하며, 상기 분진에 의하여 쇼트(Short)가 발생하는 문제가 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 브러시와 슬립 링의 마찰에 의한 마찰열을 방열하여 열에 의한 영향을 감소시키면서도 브러시와 슬립 링의 마찰에 의해 발생하는 분진을 외부로 유도 또는 분산하는 슬립 링 및 이를 구비하는 모터를 제공하는데 있다.

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

상기 과제는 본 발명의 일실시예에 따라, 원통형의 슬립 링 본체; 상기 슬립 링 본체의 단부에 상기 슬립 링 본체의 길이 방향으로 돌출되게 형성된 복수 개의 블레이드; 및 상기 슬립 링 본체의 외주면에 배치되는 브러시 접촉부를 포함하며, 상기 블레이드의 외측 끝단을 연장한 가상선과 제1 가상원의 접선이 이루는 제1 각도는 상기 블레이드의 내측 끝단을 연장한 가상선과 제2 가상원의 접선이 이루는 제2각도보다 크고, 상기 제1 가상원과 상기 제2 가상원의 중심은 상기 슬립 링 본체의 중심과 같고, 상기 제1 가상원의 접선은 상기 제1 가상원과 상기 외측 끝단이 만나는 지점에서의 접선이고, 상기 제2 가상원의 접선은 상기 제2 가상원과 상기 내측 끝단이 만나는 지점에서의 접선인 슬립 링에 의하여 달성된다.

상기 제1 가상원은 복수 개의 상기 블레이드의 외측 끝단을 연결한 원이고, 상기 제2 가상원은 복수 개의 상기 블레이트의 내측 끝단을 연결한 원일 수 있다.

또한, 상기 제1 각도는 50°보다 크고 60°보다 작고, 상기 제2 각도는 25°보다 크고 35°보다 작을 수 있다.

또한, 복수 개의 상기 블레이드는 상기 슬립 링 본체의 반지름 방향을 기준으로 상기 슬립링 본체의 회전방향으로 기울어질 수 있다.

또한, 복수 개의 상기 블레이드는 상기 슬립 링 본체의 반지름 방향을 기준으로 상기 슬립링 본체의 회전방향과 반대방향으로 기울어질 수 있다.

상기 과제는 본 발명의 일실시예에 따라, 원통형의 슬립 링 본체; 상기 슬립 링 본체의 단부에 상기 슬립 링 본체의 길이 방향으로 돌출되게 형성된 복수 개의 블레이드; 및 상기 슬립 링 본체의 외주면에 배치되는 브러시 접촉부를 포함하며, 상기 슬립 링 본체의 중앙에는 결합공이 형성되며, 상기 블레이드의 내측 끝단은 상기 결합공에서 이격되게 배치되는 슬립 링에 의하여 달성된다.

그리고, 상기 블레이드의 외측 끝단은 상기 슬립 링 본체의 외주면 모서리에서 외측으로 이격되게 배치될 수 있다.

상기 과제는 본 발명의 일실시예에 따라, 원통형의 슬립 링 본체; 상기 슬립 링 본체의 단부에 상기 슬립 링 본체의 길이 방향으로 돌출되게 형성된 복수 개의 블레이드; 및 상기 슬립 링 본체의 외주면에 배치되는 브러시 접촉부를 포함하며, 상기 슬립 링 본체가 회전함에 따라, 상기 블레이드의 내측에 위치하는 공기는 상기 블레이드의 외측으로 이동하는 슬립 링에 의하여 달성된다.

상기 과제는 본 발명의 일실시예에 따라, 스테이터; 상기 스테이터의 내측에 배치되는 로터; 상기 로터에 결합하는 샤프트; 및 상기 샤프트의 외주면에 배치되며, 원통형의 슬립 링 본체와 상기 슬립 링 본체의 단부에 돌출되게 형성된 복수 개의 블레이드를 포함하는 슬립 링;을 포함하며, 상기 슬립 링 본체와 상기 블레이드는 일체로 형성되는 모터에 의하여 달성된다.

상기 모터는 상기 샤프트의 단부에 배치되되, 상기 블레이드의 내측 끝단과 이격되게 배치되는 부싱 마그넷 어셈블리를 더 포함할 수 있다.

상기 부싱 마그넷 어셈블리는, 부싱; 상기 부싱의 단부에 배치되는 마그넷; 및 상기 마그넷을 덮는 캡을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 마그넷은 사마리온(SmCo) 마그넷 또는 네오디늄(Nd) 마그넷으로 제공될 수 있다.

한편, 상기 모터는 상기 부싱 마그넷 어셈블리를 덮도록 배치되되, 일측에 유입공이 형성된 브러시 홀더를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 샤프트의 회전에 따라, 상기 유입공으로 유입된 공기는 상기 블레이드와 상기 부싱 마그넷 어셈블리 사이로 이동된 후 상기 샤프트의 축방향에 수직되는 방향으로 이동될 수 있다.

또한, 상기 블레이드의 외측 끝단은 상기 브러시 홀더의 내면과 이격되게 배치될 수 있다.

그리고, 상기 샤프트의 회전에 따라 상기 샤프트에 수직되는 방향으로 이동된 공기는 상기 슬립 링 본체 방향으로 이동될 수 있다.

상기 과제는 본 발명의 일실시예에 따라, 상술 된 모터를 포함하는 차량에 의하여 달성된다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 슬립 링은 블레이드가 일체로 형성되어 원심팬으로서 구동될 수 있다.

그에 따라, 모터 내부에 공기의 유동을 발생시켜 브러시 및 브러시에 접촉하여 회전하는 스립 링에 의해 발생하는 분진을 외부로 유도 또는 분산시킬 수 있다.

또한, 브러시와 슬립 링의 회전 접촉에 따른 마찰열과 전류 인가에 의하여 모터 내부의 온도가 상승 되는바, 공기 유동을 통해 모터 내부 온도 상승을 방지하여 모터 내부에 배치되는 마그넷의 열 영향을 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모터를 나타내는 도면이고,
도 2는 도 1의 A-A선에 의한 본 발명의 일실시예에 따른 모터의 단면을 나타내는 도면이고,
도 3 및 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 슬립 링을 나타내는 사시도 및 평면도이고,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 모터에 슬립 링과 부싱 마그넷 어셈블리의 조립 공정을 나타내는 도면이고,
도 6은 도 2의 B 영역을 나타내는 확대도이고,
도 7은 도 6의 C-C선을 나타내는 단면도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 구성요소가 다른 구성요소의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 구성요소가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 구성요소가 상기 두 구성요소 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 '상(위) 또는 하(아래)(on or under)'로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지게 된다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 7을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 모터(1)는 하우징(10), 본 발명의 일실시예에 따른 슬립 링(100), 스테이터(200), 로터(300), 코일(400), 샤프트(500), 브러시(600), 부싱 마그넷 어셈블리(700) 및 브러시 홀더(800)를 포함할 수 있다.

하우징(10)은 상부 하우징(11)과 하부 하우징(12)을 포함할 수 있다.

하우징(10)의 상부 하우징(11)과 하부 하우징(12)은 서로 결합되어 상기 모터(1)의 외형을 형성하고, 상부 하우징(11)과 하부 하우징(12) 사이에는 슬립 링(100), 스테이터(200), 로터(300), 코일(400), 샤프트(500), 브러시(600) 및 부싱 마그넷 어셈블리(700)가 배치될 수 있다. 그리고, 샤프트(500)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(10)을 관통하게 배치될 수 있다.

도 3 내지 도 4를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일실시예에 따른 슬립 링(100)은 샤프트(500)의 외주면에 배치되며, 슬립 링 본체(110), 복수 개의 블레이드(120) 및 브러시 접촉부(130)를 포함할 수 있다.

슬립 링 본체(110)는 원통형의 형상으로 형성될 수 있으며, 중앙에는 샤프트(500)가 배치되게 결합공(111)이 형성될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 슬립 링 본체(110)는 샤프트(500)에 압입되게 조립되어 샤프트(500)의 회전에 따라 회전할 수 있다.

또한, 슬립 링 본체(110)는 PPS(Polyphenylene Sulfide)와 같은 내열성을 지닌 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.

블레이드(120)는 슬립 링 본체(110)의 단부에 슬립 링 본체(110)의 길이 방향으로 돌출되게 일체로 형성될 수 있다. 그리고, 복수 개의 블레이드(120)는 소정의 간격으로 원주방향을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다.

도 4를 참조하여 살펴보면, 블레이드(120)는 슬립 링 본체(110)의 상면(113)에 배치되되, 블레이드(120)의 내측 끝단(122)은 결합공(111)에서 이격되게 배치될 수 있다. 그리고, 블레이드(120)의 외측 끝단(121)은 슬립 링 본체(110)의 외주면 모서리(112)에서 외측으로 이격되게 배치될 수 있다.

슬립 링 본체(110)가 회전함에 따라, 블레이드(120)의 내측 끝단(122) 측에 위치하는 공기는 블레이드(120)의 외측 끝단 측으로 이동될 수 있다. 즉, 블레이드(120)의 내측 끝단(122) 측에 위치하는 공기는, 복수 개의 블레이드(120)가 회전함에 따라, 샤프트(500)의 축방향에 수직하는 방향으로 이동될 수 있다.

여기서 '외측'이라 함은 샤프트(500)의 회전 중심을 기준에서 반지름 방향으로 슬립 링 본체(110)의 상면(113)을 기준하여 바깥쪽을 의미하며, '내측'이라 함은 샤프트(500)의 회전 중심에서 반지름 방향으로 슬립 링 본체(110)의 상면(113)을 기준하여 안쪽을 의미한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 블레이드(120)는 외측 끝단(121)을 연장한 가상선(L1)과 제1 가상원(C1)의 접선(PL1)이 이루는 제1 각도(θ1)가 내측 끝단(122)을 연장한 가상선(L2)과 제2 가상원(C2)의 접선(PL2)이 이루는 제2 각도(θ2)보다 크도록 형성될 수 있다. 제1 각도(θ1)는 공기가 방출되는 출구의 각도이고, 제2 각도(θ2)는 공기가 들어오는 입구의 각도이다.

여기서, 제1 가상원(C1)은 상기 복수 개의 블레이드(120)의 외측 끝단(121)을 연결한 원이고, 상기 제2 가상원(C2)은 상기 복수개의 블레이드(120)의 내측 끝단(122)을 연결한 원이다. 따라서, 제1 가상원(C1)과 제2 가상원(C2)의 중심은 슬립 링 본체(110)의 중심(P)과 같다.

제1 가상원(C1)의 접선(PL1)은 제1 가상원(C1)과 브레이드(120)의 외측 끝단(121)이 만나는 지점에서의 접선이고, 제2 가상원(C2)의 접선(PL2)은 제2 가상원(C2)과 내측 끝단(122)이 만나는 지점에서의 접선일 수 있다. 접선은 가상원과 만나는 지점에서 가상원의 반지름과 수직인 선으로 정의된다.

복수 개의 제2 가상원(C2)는 상면(113)의 중심을 기준으로 방사상으로 형성되고, 도 4에 도시된 바와 같이, 슬립 링 본체(110)의 회전방향(R)으로 기울어지게 형성될 수 있다. 즉, 도면을 기준으로 블레이드(120)의 내측 끝단(122)에서 외측 끝단(121)으로 연장될수록 슬립 링 본체(110)가 회전하는 방향으로 기울어지게 형성될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 블레이드(120)는 슬립 링 본체(110)의 반지름 방향을 기준으로 슬립 링 본체(110)의 회전 방향과 반대로 기울어지게 형성될 수도 있다.

복수의 블레이드(120) 사이의 간격은 전체적으로 등간격일 수도 있으며, 또는 특정 구간에서만 등간격일 수도 있다. 블레이드(120)는 실질적으로 직선 형태일 수도 있으나, 제1 각도(θ1)가 제2 각도(θ2)보다 큰 조건만 만족한다면 소정의 곡률을 가질 수도 있다.

표 1은 제1 각도(θ1)와 제2 각도(θ2)에 따라 10000rpm으로 회전하는 모터 내에서 발생하는 기체 흐름의 유량(단위: ccm)을 측정한 표이다.

θ2＼θ1	50	55	60
25	2.4	2.5	2.65
30	2.3	2.78	2.7
35	2.7	2.34	2.79

상기 표 1에서와 같이, 제1 각도(θ1)는 50°보다 크고 60°보다 작고, 제2 각도(θ2)는 25°보다 크고 35°보다 작은 경우 기체의 유량이 약 2.78ccm으로 커져 공기 방출 효율은 증가하는 것을 확인할 수 있다.

또한, 블레이드(120)가 슬립 링 본체(110)의 회전 방향으로 기울어진 경우 더 효과가 우수한 것으로 측정되었다.

따라서, 블레이드(120)의 각도(θ1,θ2)는 공기의 유동 방향을 제시하고 유동량을 조절시킬 수 있다.

한편, 블레이드(120)는 슬립 링 본체(110)와 일체로 형성될 수 있다. 그리고, 블레이드(120)는 PPS(Polyphenylene Sulfide)와 같은 플라스틱 재질로 형성될 수 있다.

브러시 접촉부(130)는 슬립 링 본체(110)의 외주면에 배치될 수 있다.

브러시 접촉부(130)는 링 형상으로 형성될 수 있으며, 동을 함유하는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 브러시 접촉부(130)는 동합금 또는 스테인레스강으로 형성될 있다.

스테이터(200)는 하우징(10)의 내측에 배치되며, 복수 개의 마그넷을 포함할 수 있다. 마그넷은 로터(300)에 감긴 코일(400)과 회전 자계를 형성한다. 이러한 마그넷은 샤프트(500)를 중심으로 원주 방향을 기준으로 N극과 S극이 번갈아 위치하도록 배치될 수 있다. 여기서, 스테이터(200)는 복수 개의 분할 코어가 결합되어 제작되거나 하나의 코어 형태로 제작될 수 있다.

로터(300)는 스테이터(200)의 내측에 배치된다.

로터(300)는 샤프트(500)가 중심에 결합되는 코어를 포함하고, 코어의 둘레에 형성되어 코일이 감기는 슬롯을 포함할 수 있다. 이때, 슬롯은 스테이터(200)를 대향하도록 배치될 수 있다. 그리고, 각각의 슬롯에는 코일(400)이 감긴다. 또한, 상기 슬롯에는 인슐레이터가 장착되어 슬롯과 코일(400)을 절연시킬 수 있다.

코일(400)에 전류가 공급되면 스테이터(200)의 마그넷과 전기적 상호작용이 유발되어 로터(300)가 회전한다. 로터(300)가 회전하는 경우 샤프트(500)도 같이 회전한다. 이때, 샤프트(500)는 베어링에 의해 지지될 수 있다.

그리고, 샤프트(500)가 회전함에 따라 슬립 링(100)도 회전할 수 있다.

한편, 슬립 링(100)과 브러시(600)에 의해 로터(300)에는 전류가 공급될 수 있다. 슬립 링(100)은 코일(400)과 전기적으로 연결되고, 브러시(600)는 슬립 링(100)의 브러시 접촉부(130)와 전기적으로 연결된다.

또한, 브러시(600)는 슬립 링(100)의 브러시 접촉부(130)에 밀착 가능하게 배치될 수 있다. 예컨데, 코일 스프링과 같은 탄성부재를 이용하여 브러시(600)는 슬립 링(100)의 브러시 접촉부(130)에 밀착 가능하게 배치될 수 있다.

그리고, 브러시(600)는 코일(400)에 외부 구동신호를 인가할 수 있다.

여기서, 브러시(600)는 흑연과 동을 함유하는 재질로 형성될 수 있다.

브러시(600)는 회전하는 슬립 링(100)의 브러시 접촉부(130)와 접촉되어 전류를 인가하게 되며, 전류와 마찰열에 의해 샤프트(500)와 브러시(600)의 온도는 상승하게 된다. 그에 따라, 샤프트(500) 통해 전도되는 열은 부싱 마그넷 어셈블리(700)의 마그넷(720)까지 영향을 미치게 된다.

부싱 마그넷 어셈블리(700)는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 샤프트(500)의 단부에 배치되되, 슬립 링(100)의 블레이드(120) 내측 끝단(122)과 이격되게 배치될 수 있다.

그에 따라, 슬립 링(100)의 블레이드(120)와 부싱 마그넷 어셈블리(700) 사이에는 공기가 이동할 수 있는 유동 공간(S)이 형성될 수 있다.

따라서, 상기 유동 공간(S)으로 유입된 공기는 블레이드(120)가 회전함에 따라 블레이드(120)의 외측(샤프트(500)의 축방향에 수직하는 방향)으로 이동하게 된다.

도 5 및 도 6을 참조하여 살펴보면, 부싱 마그넷 어셈블리(700)는 부싱(710), 마그넷(720) 및 캡(730)을 포함할 수 있다.

부싱(710)의 단부에 마그넷(720)을 본딩하고 캡(730)이 부싱(710)에 끼워 맞춤 방식으로 결합하여 부싱 마그넷 어셈블리(700)가 형성될 수 있다. 이때, 캡(730)을 코킹(caulking)하여 마그넷(720)이 부싱(710)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

이렇게 조립된 부싱 마그넷 어셈블리(700)는 샤프트(500)의 단부에 압입 배치될 수 있다.

부싱(710)은 샤프트(500)와 마그넷(720) 사이에 배치되며, 그에 따라 마그넷(720)은 샤프트(500)로부터 이격되게 배치된다. 그에 따라, 샤프트(500) 통해 전도되어 마그넷(720)에 영향을 미치는 열은 부싱(710)에 의해 감소될 수 있다.

또한, 부싱(710)의 외주면은 슬립 링(100)의 블레이드(120) 내측과 이격되게 배치될 수 있다. 그에 따라, 슬립 링(100)의 블레이드(120)와 부싱(710) 사이에는 유동 공간(S)이 형성될 수 있다.

슬립 링(100)이 회전함에 따라 상기 유동 공간(S)을 통해 이동하는 공기에 의해 부싱(710)은 냉각될 수 있는바, 샤프트(500) 통해 전도되어 마그넷(720)에 미치는 열 영향은 더욱 저감될 수 있다.

따라서, 마그넷(720)으로 사마리온(SmCo) 마그넷을 사용할 수 있으나, 부싱(710)이 상술된 바와 같이 열 영향을 감소되기 때문에, 마그넷(720)으로 저등급의 사마리온(SmCo) 마그넷 또는 네오디늄(Nd) 마그넷을 이용하여 원가 절감을 할 수 있다.

캡(730)은 마그넷(720)을 덮도록 배치되어 마그넷(720)을 보호하며, 마그넷(720)이 부싱(710)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

브러시 홀더(800)는, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상부 하우징(11)에 배치되며, 브러시(600)와 부싱 마그넷 어셈블리(700)를 덮도록 배치될 수 있다.

브러시 홀더(800)는 내부에 수용공간이 형성되며, 상기 수용공간에는 브러시(600)와 부싱 마그넷 어셈블리(700)가 배치될 수 있다.

한편, 브러시 홀더(800)의 일측에는 유입공(810)이 형성될 수 있다.

유입공(810)을 통해 외부의 공기가 상기 모터(1) 내부로 유입될 수 있으며, 유입공(810)을 통해 유입된 공기는 블레이드(120)와 부싱 마그넷 어셈블리(700) 사이로 이동된 후 블레이드(120)의 회전에 의해 샤프트(500)의 축방향에 수직되는 방향(반지름 방향)으로 이동될 수 있다.

그에 따라, 상기 슬립 링(100)은 원심팬으로서의 역할을 수행할 수 있다.

또한, 블레이드(120)의 외측 끝단(121)은 브러시 홀더(800)의 내면(820)과 이격되게 배치될 수 있다.

그에 따라, 블레이드(120)의 회전에 의해 외측 방향으로 이동된 공기는 브러시(600) 측으로 이동되어 상기 분진을 분사시키거나 외부로 유도할 수 있게 한다.

도 6에 도시된 화살표는 공기가 이동하는 공기 스트림 라인(Air Stream Line)을 나타낸다.

도 6을 참조하여 살펴보면, 상기 모터(1)는 유입구(810)를 통해 유입되어 유동 공간(S)으로 이동된 공기는 원심팬으로 구동되는 블레이드(120)의 회전에 의해 블레이드(120)의 외측으로 이동된다. 그리고, 블레이드(120)의 외측으로 이동된 공기는 슬립 링 본체(110)에 배치된 브러시 접촉부(130)와 브러시(600) 측으로 이동하며 분진을 분산 또는 외부로 유도하여 제거할 수 있게 한다.

한편, 상기 모터(1)는 차량(미도시)에 구비되어 이용될 수 있다.

예를 들어, 상기 모터(1)는 ABS(anti-lock brake system)에 사용되는 ABS 모터나 시동시 사용되는 구동모터(스타트 모터) 또는 차량의 와이퍼를 회동시키는 와이퍼 모터 등에 이용될 수 있다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 수정과 변경에 관계된 차이점들을 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 모터 10 : 하우징
100 : 슬립 링 200 : 스테이터
300 : 로터 400 : 코일
500 : 샤프트 600 : 브러시
700 : 부싱 마그넷 어셈블리 710 : 부싱
720 : 마그넷 730 : 캡
800 : 브러시 홀더 810 : 유입공

Claims

원통형의 슬립 링 본체;
상기 슬립 링 본체의 단부에 상기 슬립 링 본체의 길이 방향으로 돌출되게 형성된 복수 개의 블레이드; 및
상기 슬립 링 본체의 외주면에 배치되는 브러시 접촉부를 포함하며,
상기 블레이드의 외측 끝단을 연장한 가상선과 제1 가상원의 접선이 이루는 제1 각도는 상기 블레이드의 내측 끝단을 연장한 가상선과 제2 가상원의 접선이 이루는 제2각도보다 크고,
상기 제1 가상원과 상기 제2 가상원의 중심은 상기 슬립 링 본체의 중심과 같고,
상기 제1 가상원의 접선은 상기 제1 가상원과 상기 외측 끝단이 만나는 지점에서의 접선이고,
상기 제2 가상원의 접선은 상기 제2 가상원과 상기 내측 끝단이 만나는 지점에서의 접선인 슬립 링.
제1항에 있어서,
상기 제1 가상원은 복수 개의 상기 블레이드의 외측 끝단을 연결한 원이고,
상기 제2 가상원은 복수 개의 상기 블레이드의 내측 끝단을 연결한 원인 슬립 링.
제1항에 있어서,
상기 제1 각도는 50°보다 크고 60°보다 작고,
상기 제2 각도는 25°보다 크고 35°보다 작은 슬립 링.
제1항에 있어서,
복수 개의 상기 블레이드는 상기 슬립 링 본체의 반지름 방향을 기준으로 상기 슬립 링 본체의 회전방향으로 기울어진 슬립 링.
제1항에 있어서,
복수 개의 상기 블레이드는 상기 슬립 링 본체의 반지름 방향을 기준으로 상기 슬립 링 본체의 회전방향과 반대방향으로 기울어진 슬립 링.
원통형의 슬립 링 본체;
상기 슬립 링 본체의 단부에 상기 슬립 링 본체의 길이 방향으로 돌출되게 형성된 복수 개의 블레이드; 및
상기 슬립 링 본체의 외주면에 배치되는 브러시 접촉부를 포함하며,
상기 슬립 링 본체의 중앙에는 결합공이 형성되며, 상기 블레이드의 내측 끝단은 상기 결합공에서 이격되게 배치되는 슬립 링.
제6항에 있어서,
상기 블레이드의 외측 끝단은 상기 슬립 링 본체의 외주면 모서리에서 외측으로 이격되게 배치되는 슬립 링.
원통형의 슬립 링 본체;
상기 슬립 링 본체의 단부에 상기 슬립 링 본체의 길이 방향으로 돌출되게 형성된 복수 개의 블레이드; 및
상기 슬립 링 본체의 외주면에 배치되는 브러시 접촉부를 포함하며,
상기 슬립 링 본체가 회전함에 따라, 상기 블레이드의 내측에 위치하는 공기는 상기 블레이드의 외측으로 이동하는 슬립 링.
스테이터;
상기 스테이터의 내측에 배치되는 로터;
상기 로터에 결합하는 샤프트; 및
상기 샤프트의 외주면에 배치되며, 원통형의 슬립 링 본체와 상기 슬립 링 본체의 단부에 돌출되게 형성된 복수 개의 블레이드를 포함하는 슬립 링;을 포함하며,
상기 슬립 링 본체와 상기 블레이드는 일체로 형성되는 모터.
제9항에 있어서,
상기 샤프트의 단부에 배치되되, 상기 블레이드의 내측 끝단과 이격되게 배치되는 부싱 마그넷 어셈블리를 더 포함하는 모터.
제10항에 있어서,
상기 부싱 마그넷 어셈블리는,
부싱;
상기 부싱의 단부에 배치되는 마그넷; 및
상기 마그넷을 덮는 캡을 포함하는 모터.
제10항에 있어서,
상기 마그넷은 사마리온(SmCo) 마그넷 또는 네오디늄(Nd) 마그넷으로 제공되는 모터.
제10항에 있어서,
상기 부싱 마그넷 어셈블리를 덮도록 배치되되, 일측에 유입공이 형성된 브러시 홀더를 더 포함하는 모터.
제13항에 있어서,
상기 샤프트의 회전에 따라 회전하는 블레이드에 의해, 상기 유입공으로 유입된 공기는 상기 블레이드와 상기 부싱 마그넷 어셈블리 사이로 이동된 후 상기 샤프트의 축방향에 수직되는 방향으로 이동되는 모터.
제14항에 있어서,
상기 블레이드의 외측 끝단은 상기 브러시 홀더의 내면과 이격되게 배치되는 모터.
제15항에 있어서,
상기 샤프트의 회전에 따라 상기 샤프트에 수직되는 방향으로 이동된 공기는 상기 슬립 링 본체 방향으로 이동되는 모터.
제9항 내지 16항 중 어느 하나의 항에 기재된 모터를 포함하는 차량.