KR20170126662A - Motor - Google Patents
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- H02K13/00—Structural associations of current collectors with motors or generators, e.g. brush mounting plates or connections to windings; Disposition of current collectors in motors or generators; Arrangements for improving commutation
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Abstract
Description
실시예는 모터에 관한 것이다.An embodiment relates to a motor.
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.The motor is provided with a shaft rotatably formed, a rotor coupled to the shaft, and a stator fixed to the inside of the housing. The stator is installed with a gap along the circumference of the rotor. The motor induces rotation of the rotor by electrical interaction. When the coil is wound on the rotor, a commutator and a brush are provided to supply current to the coil wound on the rotating rotor.
통상적으로, 정류자는 코일과 연결된 상태로 샤프트에 결합하여 회전하고, 브러시는 하우징에 결합되어 정류자와 접촉 가능하게 배치된다. 이때 브러시는 정류자에 접촉하여 전기를 공급한다.Typically, the commutator rotates in conjunction with the shaft in engagement with the shaft, and the brush is coupled to the housing and is disposed in contact with the commutator. At this time, the brush contacts the commutator and supplies electricity.
브러시의 접촉면은 정류자편이 갖는 곡면에 대응하여 곡면으로 형성될 수 있다. 일반적으로, 최초 브러시의 접촉면의 곡률반경은 정류자의 곡률 반경보다 크게 형성될 수 있다. 이는 브러시의 접촉면의 마모를 고려하여 정류자와 브러시 접촉면의 면접촉을 유발하기 위함이다. 그러나 모터의 초기구동 상태에서 브러시의 마모로 인하여 이물질이 발생한다. 발생된 이물질들은 정류자와 브러시 사이에 끼여 접촉 저항을 증가시킴으로써, 모터의 성능을 떨어뜨리는 문제점 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 정류자의 곡률반경과 브러시의 접촉면을 동일하게 구성할 수 있으나, 조립 공차로 인하여 브러시의 접촉면이 정류자에 닿기 전 브러시의 양 측 에지가 정류자에 닿게 된다. 때문에 브러시의 양 측 에지가 부서지면서 이물질을 발생시키는 문제점이 발생한다.The contact surface of the brush can be formed into a curved surface corresponding to the curved surface of the commutator element. Generally, the radius of curvature of the contact surface of the initial brush may be greater than the radius of curvature of the commutator. This is to cause surface contact between the commutator and the brush contact surface in consideration of wear of the contact surface of the brush. However, foreign matter is generated due to abrasion of the brush in the initial driving state of the motor. The generated foreign matter is caught between the commutator and the brush to increase the contact resistance, thereby deteriorating the performance of the motor. In order to solve such a problem, the radius of curvature of the commutator and the contact surface of the brush can be the same, but the edges of both sides of the brush come into contact with the commutator before the contact surface of the brush touches the commutator due to the assembly tolerance. As a result, both edges of the brush are broken and foreign matter is generated.
이에, 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 모터의 초기 구동 시, 브러시와 정류자의 접촉 부분에서 브러시의 마모된 이물질이 발생되는 것을 방지할 수 있는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a motor capable of preventing abrasive foreign matter from being generated at a contact portion between a brush and a commutator when the motor is initially driven.
실시예가 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the embodiments are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned here can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스테이터 조립체와, 상기 스테이터 조립체 내측에 배치되며, 로터 코어와 상기 로터 코어의 외주면에서 돌출된 티스와 상기 티스에 감기는 코일을 포함하는 로터 조립체와, 상기 로터 코어에 결합하는 회전축과, 상기 회전축에 결합하며 상기 코일과 연결되는 정류자 및 상기 정류자를 향하는 접촉면을 포함하는 브러시를 포함하고, 상기 브러시의 접촉면은 상기 정류자와 접촉하는 곡면부와, 상기 곡면부에 꺽여 형성되어 상기 정류자와 접촉하지 않은 커팅부를 포함하는 모터를 제공할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a stator assembly including a stator assembly, a rotor assembly disposed inside the stator assembly, the stator assembly including a rotor core, a rotor protruding from an outer circumferential surface of the rotor core, And a brush including a rotary shaft coupled to the core, a commutator coupled to the rotary shaft and connected to the coil, and a contact surface facing the commutator, wherein the contact surface of the brush includes a curved surface portion contacting the commutator, And a cutting portion formed to be bent and not in contact with the commutator.
바람직하게, 상기 곡면부는 상기 브러시의 폭 방향을 기준으로 중심에 위치하고, 상기 커팅부는 상기 브러시의 폭 방향을 기준으로 상기 곡면부의 양 측에 배치될 수 있다.Preferably, the curved surface portion is located at the center with respect to the width direction of the brush, and the cutting portion may be disposed on both sides of the curved surface portion with respect to the width direction of the brush.
바람직하게는, 상기 커팅부는 평면일 수 있다.Preferably, the cutting portion may be planar.
바람직하게는, 상기 곡면부의 곡률반경은 상기 정류자의 곡률반경과 동일할 수 있다.Preferably, the radius of curvature of the curved surface portion may be the same as the radius of curvature of the commutator.
바람직하게는, 상기 커팅부는 상기 정류자의 중심과 상기 곡면부의 중심을 지나는 제1 기준선을 기준하여 대칭되게 형성될 수 있다.Preferably, the cutting portion may be formed symmetrically with respect to a first reference line passing through the center of the commutator and the center of the curved portion.
바람직하게는, 상기 정류자의 외주면을 따라 형성되는 기준원과, 상기 곡면부와 상기 커팅부의 경계인 모서리의 교점에서 접선인 제2 기준선을 기준으로, 상기 커팅부는 상기 정류자의 반대측에 위치할 수 있다.Preferably, the cutting portion may be located on the opposite side of the commutator with reference to a reference circle formed along an outer circumferential surface of the commutator and a second reference line tangent to an intersection between the curved surface portion and the cutting edge.
바람직하게는, 상기 커팅부는 상기 제1 기준선에 수직하고 상기 교점을 지나는 제3 기준선을 기준으로 경사지게 위치할 수 있다.Preferably, the cutting portion may be inclined with respect to a third reference line perpendicular to the first reference line and passing the intersection.
실시예에 따르면, 정류자와 접촉하는 곡면부의 곡률반경은 정류자의 곡률반경과 동일하게 형성시키고, 곡면부의 양 측에 정류자와 접촉하지 않은 커팅부를 구비하여, 모터의 초기 구동 시, 브러시와 정류자의 접촉 부분에서 브러시의 마모된 이물질이 발생되는 것을 방지하는 유리한 효과를 제공한다.According to the embodiment, the radius of curvature of the curved surface portion in contact with the commutator is formed to be the same as the radius of curvature of the commutator, and a cutting portion that is not in contact with the commutator is formed on both sides of the curved surface portion. Thereby preventing the abrasive foreign matter of the brush from being generated in the portion.
도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 도면,
도 2는 도 1에서 도시한 모터의 정류자와 브러시를 도시한 도면,
도 3은 브러시를 도시한 도면,
도 4는 접촉면의 곡면부와 커팅부를 도시한 도면,
도 5는 다른 실시예에 따른 모터의 브러시를 도시한 도면이다.1 shows a motor according to an embodiment,
FIG. 2 is a view showing a commutator and a brush of the motor shown in FIG. 1,
3 is a view showing a brush,
4 is a view showing a curved portion and a cutting portion of a contact surface,
5 is a view showing a brush of a motor according to another embodiment.
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..Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objectives, specific advantages, and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. The terms and words used in the present specification and claims should not be construed to be limited to ordinary or dictionary terms and the inventor should properly define the concept of the term in order to describe its own invention in the best way. The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
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.The terms including ordinal, such as second, first, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as a first component, and similarly, the first component may also be referred to as a second component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에서 도시한 모터의 정류자와 브러시를 도시한 도면이다.FIG. 1 is a view showing a motor according to an embodiment, and FIG. 2 is a view showing a commutator and a brush of the motor shown in FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 모터는 스테이터 조립체(100)와, 로터 조립체(200)와, 회전축(300)과, 정류자(400)와, 브러시(500)를 포함할 수 있다. 1 and 2, a motor according to an embodiment may include a
스테이터 조립체(100)는 로터 조립체(200)와의 전기적 상호 작용을 유발하여 로터 조립체의 회전을 유도한다. 스테이터 조립체(100)는 하우징(1)의 내측에 결합된다, 그리고 스테이터 조립체(100)는 복수 개의 마그넷(110)을 포함할 수 있다. 마그넷(110)은 로터 조립체(200)에 감긴 코일(230)과 회전 자계를 형성한다. 이러한 마그넷(110)은 모두 6개가 마련될 수 있으며, 회전축(300)를 중심으로 원주 방향을 기준으로 N극과 S극이 번갈아 위치하도록 배치될 수 있다. The
한편 스테이터 조립체(100)는 복수 개의 분할 코어가 결합되어 제작되거나 하나의 코어 형태로 제작될 수 있다. 실시예에 있어서, 스테이터 조립체(100)는 N극과 S극의 마그넷(110)을 각각 포함하는 3개의 분할 코어가 결합되어 이루어질 수 있다.Meanwhile, the
로터 조립체(200)는 스테이터 조립체(100)의 내측에 배치된다. 로터 조립체(200)는 로터 코어(210)와 코일(230)을 포함할 수 있다. 로터 코어(210)는 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 상호 적층된 형태로 이루어질 수 있다. 또는 로터 코어(210)는 하나의 단일품으로 형성될 수 있다. 로터 코어(210)의 외주면에는 복수 개의 티스(220)가 돌출 형성될 수 있다. 티스(220)는 로터 조립체(200)의 중심(C)을 기준하여 반경방향으로 돌출되어 마그넷(110)을 대향하도록 배치될 수 있다. 각각의 티스(220)에는 코일(230)이 감긴다. 티스(220)에는 인슐레이터(2)가 장착된다. 인슐레이터(2)는 티스(220)와 코일(230)을 절연시킨다.The
코일(230)에 전류가 공급되면 마그넷(110)과 전기적 상호작용이 유발되어 로터 조립체(200)가 회전한다. 로터 조립체(200)가 회전하는 경우 회전축(300)도 같이 회전한다. 이때, 회전축(300)은 베어링(3)에 의해 지지될 수 있다.When an electric current is supplied to the
한편, 회전하는 로터(200)에 전류를 공급하기 위해서는 정류자(400)와 브러시(500)가 필요하다.Meanwhile, the
정류자(400)는 회전축(300)에 결합한다. 그리고 정류자(400)는 로터 조립체(200)의 위쪽에 배치될 수 있다. 정류자(400)의 둘레에는 정류자편(410)을 포함할 수 있다. 그리고 정류자편(410)은 코일(230)과 전기적으로 연결된다. 한편, 브러시(500)는 정류자편(410)에 접촉하여 코일(230)에 외부 구동신호를 인가한다. 로터 조렙체(200)의 13개의 티스(220)에 대응하여 13개의 정류자편(410)이 정류자(400)의 둘레를 따라 배치될 수 있다.The
브러시(500)는 외부 전원과 연결되어 정류자(400)에 전기를 공급한다. 브러시(500)는 정류자(400)에 밀착되게 배치된다. 브러시(500)는 하우징(1)을 덮는 커버 부재에 설치될 수 있다. 브러시(500)는 2개가 배치될 수 있으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 2개의 브러시(500)는 63° 내지 66° 간격으로 배치될 수 있다.The
도 3은 브러시를 도시한 도면이고, 도 4는 접촉면의 곡면부와 커팅부를 도시한 도면이다.Fig. 3 is a view showing a brush, and Fig. 4 is a view showing a curved portion and a cutting portion of a contact surface.
도 3 및 도 4를 참조하면, 브러시(500)는 정류자(400)와 접촉하는 접촉면(510)을 포함한다. 접촉면(510)이 정류자(400)와 접촉한 상태에서, 브러시(500)는 정류자(400)에 전류를 공급한다. Referring to FIGS. 3 and 4, the
접촉면(510)은 곡면부(511)와 커팅부(512)를 포함할 수 있다.The
곡면부(511)는 정류자(500)와 접촉하는 부분이다. 곡면부(511)는 회전축(300)에 연동하여 회전하는 정류자(500)가 회전하는 동안 정류자편(410)가 접촉 상태를 유지한다.The
곡면부(511)는 곡률반경이 정류자(500)의 곡률반경과 동일하도록 형성될 수 있다. 그리고 곡면부(511)는 브러시(500)의 중심에 형성될 수 있다. 커팅부(512)는 곡면부(511)의 양 측에 각각 배치될 수 있다.The
커팅부(512)는 곡면부(511)의 에지에서 접촉면(510)의 에지까지 형성될 수 있다. 커팅부(512)는 평면으로 구성될 수 있다, 그러나 실시예는 이에 한정되지 않으며 곡면으로 구성되어도 무방하다. The cutting
커팅부(512)는 브러시(500)의 폭방향을 기준으로 곡면부(511)의 에지에서 꺽여 형성되어 정류자(500)와 접촉되지 않는 부분이다. 도 4에서 도시한 바와 같이, 커팅부(512)는 정류자(500)의 외주면을 따라 형성되는 기준원(O) 상에서 곡면부(511)의 에지(P) 지점에서 접선인 제2 기준선(L1)을 기준하여 정류자(500)의 반대측에 배치되도록 형성될 수 있다.The cutting
또한, 곡면부(511)의 양 측에 형성되는 커팅부(512)는 정류자(500)의 중심과 곡면부(511)의 중심을 지나는 제1 기준선(CL)을 기준하여 대칭되게 형성될 수 있다. The cutting
곡면부(511)가 정류자(500)에 닿아 있는 상태에서, 커팅부(512)는 정류자(500)와 닿지 않는 부분이기 때문에, 접촉부(510)와 정류자가 선접촉하는 부분을 최소화한다. 즉, 곡면부(511)는 곡률반경이 정류자(500)의 곡률반경과 동일하도록 설계되어도 조립 공차에 의해 곡면부(511)의 양 측 에지가 정류자(500)에 먼저 닿을 수 있다. 실시예에 따른 모터는 정류자(500)에 먼저 닿아 깨지거나 마모되어 이물질을 생산할 수 있는 곡면부(511)의 양 측 에지에 정류자(500)와 닿지 않는 커팅부(512)를 구현함으로써, 브러시(500의 접촉면(510)이 깨지거나 마모에 의해 이물질이 발생하는 것을 원천적으로 방지하는 구성을 갖는다. 실시예에 따른 모터는 또한, 접촉면(510)과 정류자(500)의 밀착성을 높임으로써, 접촉면(510)과 정류자(500) 사이에 이물질이 삽입되어 쇼트가 발생하는 것을 방지하는 구성을 갖는다.Since the cutting
도 5는 다른 실시예에 따른 모터의 브러시를 도시한 도면이다.5 is a view showing a brush of a motor according to another embodiment.
도 5를 참조하면, 커팅부(512)는 제1 기준선(CL)에 수직하고 곡면부(511)의 에지(P) 지점을 지나는 제3 기준선(L2)을 기준으로 경사지게 배치될 수 있다. 5, the cutting
이러한 커팅부(512)는 접촉면(510)에 곡면부(511)를 형성시키 후, 접촉면(510)의 양 측을 커팅하는 가공을 통해 형성될 수 있다. 실시예를 설명함에 있어서, 상술한 2가지 형태의 커팅부(512)를 예시하였으나, 커팅부(512)의 형상은 이에 한정되지 않으며, 곡면부(511)에 꺽여 정류자(500)와 접촉하지 않는 구성이라면 다양하게 변형 실시가 가능한다.The cutting
100: 스테이터 조립체
110: 마그넷
200: 로터 조립체
210: 로터 코어
220: 티스
230: 코일
300: 회전축
400: 정류자
500: 브러시
510: 접촉면
511: 곡면부
512: 커팅부100: stator assembly
110: Magnet
200: rotor assembly
210: rotor core
220: Tees
230: Coil
300:
400: commutator
500: Brush
510: contact surface
511:
512:
Claims (7)
상기 스테이터 조립체 내측에 배치되며, 로터 코어와 상기 로터 코어의 외주면에서 돌출된 티스와 상기 티스에 감기는 코일을 포함하는 로터 조립체;
상기 로터 코어에 결합하는 회전축;
상기 회전축에 결합하며 상기 코일과 연결되는 정류자;및
상기 정류자를 향하는 접촉면을 포함하는 브러시를 포함하고,
상기 브러시의 접촉면은 상기 정류자와 접촉하는 곡면부와, 상기 곡면부에 꺽여 형성되어 상기 정류자와 접촉하지 않은 커팅부를 포함하는 모터.A stator assembly;
A rotor assembly disposed inside the stator assembly, the rotor assembly including a rotor core, a tooth protruding from an outer circumferential surface of the rotor core, and a coil wound around the tooth;
A rotating shaft coupled to the rotor core;
A commutator coupled to the rotating shaft and connected to the coil;
And a brush including a contact surface facing the commutator,
Wherein the contact surface of the brush includes a curved surface portion contacting the commutator and a cutting portion formed on the curved surface portion and not in contact with the commutator.
상기 곡면부는 상기 브러시의 폭 방향을 기준으로 중심에 위치하고, 상기 커팅부는 상기 브러시의 폭 방향을 기준으로 상기 곡면부의 양 측에 배치되는 모터.The method according to claim 1,
Wherein the curved portion is centered with respect to a width direction of the brush, and the cutting portion is disposed on both sides of the curved portion with respect to a width direction of the brush.
상기 커팅부는 평면인 모터.3. The method of claim 2,
Wherein the cutting portion is flat.
상기 곡면부의 곡률반경은 상기 정류자의 곡률반경과 동일한 모터.3. The method of claim 2,
And a curvature radius of the curved surface portion is equal to a curvature radius of the commutator.
상기 커팅부는 상기 정류자의 중심과 상기 곡면부의 중심을 지나는 제1 기준선을 기준하여 대칭되게 형성되는 모터.The method of claim 4,
Wherein the cutting portion is symmetrical with respect to a first reference line passing through the center of the commutator and the center of the curved portion.
상기 정류자의 외주면을 따라 형성되는 기준원과, 상기 곡면부와 상기 커팅부의 경계인 모서리의 교점에서 접선인 제2 기준선을 기준으로, 상기 커팅부는 상기 정류자의 반대측에 위치하는 모터.6. The method of claim 5,
Wherein the cutting portion is located on a side opposite to the commutator with reference to a reference circle formed along an outer circumferential surface of the commutator and a second reference line tangent to an intersection between the curved surface portion and the cutting edge.
상기 커팅부는 상기 제1 기준선에 수직하고 상기 교점을 지나는 제3 기준선을 기준으로 경사지게 위치하는 모터.The method according to claim 6,
Wherein the cutting portion is inclined with respect to a third reference line perpendicular to the first reference line and passing the intersection.
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