KR100455808B1 - 전동 공구 및 그 절연 방법 - Google Patents

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KR100455808B1
KR100455808B1 KR10-2002-0023402A KR20020023402A KR100455808B1 KR 100455808 B1 KR100455808 B1 KR 100455808B1 KR 20020023402 A KR20020023402 A KR 20020023402A KR 100455808 B1 KR100455808 B1 KR 100455808B1
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Abstract

본 발명에 따른 염가의 전동공구에 있어서, 얇은 절연층을 절연 수지 재료를 주입 몰딩에 의해 주입하여 외부 케이싱내에 형성된 회전자 지지부(1a)로부터 외부 케이싱의 내부 또는 외부 표면이나 내부 표면으로 연장되도록 제공된다. 또한, 또 하나의 구조 및 방법으로서, 회전자 지지부의 내부 표면을 덮기 위한 절연편(12a)이 구비되며, 또한 회전자 지지부와 지지 리브를 덮기 위한 절연 블럭을 구비한다.

Description

전동 공구 및 그 절연 방법{Electric Tool and its Insulating Method}
본 발명은 전동 공구의 2중 절연구조 및 그 절연방법에 관한 것으로서, 특히 피가공물의 연삭/연마작업에 널리 사용되는 휴대용 전기 디스크 그라인더에서 금속제인 외부 케이싱을 사용한 경우에 누전에 대한 작업자의 안전성 및 파지부인 알루미늄제 외부 케이싱의 컴팩트화에 관한 것이다.
종래의 전동 공구로서, 예를 들면 피가공물의 연삭/연마작업에 널리 사용되는 휴대용 전기 디스크 그라인더를 도 14 내지 도 19를 이용하여 설명한다. 도 14는 구동원인 모터(2)를 수용하며 또한 해당 모터(2)의 회전자(2b)를 회전 가능하게 지지하는 외부 케이싱(15)을 갖는 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더를 도시한 일부 생략 종측면도, 도 15는 도 14의 H-H선을 취한 단면도, 도 16은 구동원인 모터(2)를 수용하며 또한 해당 모터(2)의 회전자(2b)를 회전 가능하게 지지하는 외부 케이싱(15)에 금속 부시(16)를 갖는 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더를 도시한 일부 생략 종측면도, 도 17은 도 16의 I-I선을 취한 단면도, 도 18은 구동원인 모터(2)를 수용하며 또한 해당 모터(2)의 회전자(2b)를 회전 가능하게 지지하는 외부 케이싱(17)을 갖는 1중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더를 도시한 일부 생략 종측면도, 도 19는 도 18의 J-J선을 취한 단면도이다.
도 14 및 도 15에 도시한 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더는 절연 수지로 형성된 외부 케이싱(15)과, 이 외부 케이싱(15)에 수용되는 고정자(2a) 및 회전자(2b)로 이루어진 모터(2)와, 이 모터(2)의 회전자 단부를 회전 가능하게 지지하는 베어링(3)과, 이 베어링(3)을 지지하기 위해 외부 케이싱(15)에 형성된 회전자 지지부(15a)와, 상기 회전자(2b)의 정류자(2c)에 전기적으로 접촉되는 카본 브러시(4)와, 이 카본 브러시(4)를 수용하며 또한 상기 외부 케이싱(15)에 고정되는 카본 브러시 홀더(5)를 갖고 있고, 또한 회전자(2b)의 반정류자(反整流子)측에 마련된 동력 전달용 기어(6)와, 이 동력 전달용 기어(6)로부터의 회전 동력을 도시하지 않은 출력축을 통하여 해당 출력축에 접속되어 있는 지석(砥石)이나 디스크 등의 선단(先端) 공구를 구비하고 있다. 또한 상술한 구성에 있어서, 카본 브러시 홀더(5)가 강화 절연되어 있는 동시에, 회전자(2b)에 2중 절연이 시행되어 있고, 또한 고정자(2a) 및 전원선(7)에 시행된 기능 절연에 더하여 외부 케이싱(15)에 의해 보호 절연됨으로써 2중 절연이 도모되어 있다.
이러한 구성에 있어서, 작업자는 모터(2)에 전력을 공급하기 위한 도시하지 않은 스위치를 조작함으로써 회전자(2b)를 회전시키고, 그 회전 동력을 동력 전달용 기어(6) 및 출력축을 통하여 선단 공구에 전달함으로써, 피가공물의 연삭/연마작업을 행하고 있다.
따라서 작업자가 파지하는 외부 케이싱(15)이 절연 수지재료에 의해 형성되어 있기 때문에 2중 절연을 용이하게 행할 수 있고, 더구나 금속 등의 도전성 물질을 가공할 때에 계속적으로 금속 가루(분진)가 발생하더라도 단락에 이르는 연면(沿面) 거리가 길게 되기 때문에 누전에 대한 작업자의 안전성을 확보할 수 있다.
그러나 상기 구성에서는, 고정자(2a)나 회전자(2b)의 충전부(充電部)나 요크에서 발생되는 열에 더하여 베어링(3)의 윤활유 열화나 파손 등에 의해 회전자 지지부(15a)가 가열되기 때문에, 외부 케이싱(15)의 내열 온도를 초과한 경우에는 외부 케이싱(15)의 회전자 지지부(15a) 주변이 열변형된다는 문제점이 있었다. 또한 정류 악화에 의해 발생된 고열이 카본 브러시(4)로부터 카본 브러시 홀더(5)를 통하여 외부 케이싱(15)에 전달되기 때문에, 외부 케이싱(15)의 내열 온도를 초과한 경우에는 카본 브러시 홀더(5) 주변의 외부 케이싱(15)이 열변형되는 문제점이 있었다. 이와 같이 외부 케이싱(15)이 열변형되면, 회전자(2b)를 회전 가능하게 지지하는 베어링(3)을 외부 케이싱(15)의 회전자 지지부(15a)에 확실히 지지할 수가 없게 되어 모터(2)의 성능이 저하하는 동시에, 잘못하여 상기 그라인더를 떨어트린 경우 등에 생기는 외부 부하에 의해 외부 케이싱(15)이 변형 또는 파손되기 쉽게 되는 문제가 있었다. 또한 이러한 문제를 해소하기 위해서는 새로운 외부 케이싱(15)으로 교환하여 사용하지 않으면 안되었다.
또한 도 16 및 도 17에 도시한 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더는 절연 수지로 형성된 외부 케이싱(15)과, 이 외부 케이싱(15)에 수용되는 고정자(2a) 및 회전자(2b)로 이루어진 모터(2)와, 이 모터(2)의 회전자 단부를 회전 가능하게 지지하는 베어링(3)과, 이 베어링(3)을 지지하기 위해 외부 케이싱(15)에 형성된 회전자 지지부(15a)와, 이 회전자 지지부(15a)와 베어링(3) 사이에 마련되는 금속 부시(16)와, 상기 회전자(2b)의 정류자(2c)에 전기적으로 접촉되는 카본 브러시(4)와, 이 카본 브러시(4)를 수용하며 또한 상기 외부 케이싱에 고정되는 카본 브러시 홀더(5)를 갖고 있고, 또한 회전자(2b)의 반정류자측에 마련된 동력 전달용 기어(6)와, 이 동력 전달용 기어(6)로부터의 회전 동력을 도시하지 않은 출력축을 통하여 해당 출력축에 접속되어 있는 지석이나 디스크 등의 선단 공구를 구비한다. 또한 상술한 구성에 있어서, 카본 브러시 홀더(5)가 강화 절연되어 있는 동시에, 회전자(2b)에 2중 절연이 시행되어 있고, 또한 고정자(2a) 및 전원선(7)에 시행된 기능 절연에 더하여 외부 케이싱(15)에 의해 보호 절연됨으로써 2중 절연이 도모된다. 또한 금속 부시(16)에 의해 고정자(2a)나 회전자(2c)의 충전부나 요크에서 발생되는 열에 더하여 베어링(6)의 윤활유 열화나 파손 등에 의해 발생되는 열을 일정량 발산시킬 수 있는 금속 부시(16)가 마련되어 있기 때문에, 외부 케이싱(15)의 회전자 지지부(15a) 주변의 열변형이 억제된다.
이러한 구성에 있어서, 작업자는 모터(2)에 전력을 공급하기 위한 도시하지 않은 스위치를 조작함으로써 회전자(2b)를 회전시키고, 그 회전 동력을 동력 전달용 기어(6) 및 출력축을 통하여 선단 공구에 전달 함으로써 피가공물의 연삭/연마작업을 행한다.
따라서 작업자가 파지하는 외부 케이싱(15)이 절연 수지재료에 의해 형성되어 있기 때문에 2중 절연을 용이하게 행할 수 있고, 더구나 금속 등의 도전성 물질을 가공할 때 계속적으로 금속 가루(분진)가 발생하더라도 단락에 이르는 연면 거리가 길게 되기 때문에 누전에 대한 작업자의 안전성을 확보할 수 있다.
그러나 상기 구성에 있어서도, 금속 부시(16)의 열발산량을 초과하는 열이 발생된 경우에 절연 수지의 내열 온도를 초과하여 외부 케이싱(15)이 열변형되는 마찬가지의 문제가 있었다.
또한 도 18 및 도 19에 도시한 1중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더는 금속(알루미늄) 등의 도전 재료로 형성된 외부 케이싱(17)과, 이 외부 케이싱(17)에 수용되는 고정자(2a) 및 회전자(2b)로 이루어진 모터(2)와, 이 모터(2)의 회전자 단부를 회전 가능하게 지지하는 베어링(3)과, 이 베어링(3)을 지지하기 위해 외부 케이싱(17)에 형성된 회전자 지지부(17a)와, 상기 회전자(2a)의 정류자(2c)에 전기적으로 접촉되는 카본 브러시(4)와, 이 카본 브러시(4)를 수용하고 또한 상기 외부 케이싱(17)에 고정되는 카본 브러시 홀더(5)를 갖고 있고, 또한 회전자(2a)의 반정류자측에 마련된 동력 전달용 기어(6)와, 이 동력 전달용 기어(6)로부터의 회전 동력을 도시하지 않은 출력축을 통하여 해당 출력축에 접속되어 있는 지석이나 디스크 등의 선단 공구를 구비한다. 또한 상술한 구성에 있어서, 카본 브러시 홀더(5)가 강화 절연되어 있는 동시에 고정자(2a), 회전자(2b) 및 전원선(7)에 시행된 기능 절연에 의해 1중 절연이 도모된다.
이러한 구성에 있어서, 작업자는 모터(2)에 전력을 공급하기 위한 도시하지 않은 스위치를 조작함으로써 회전자(2b)를 회전시키고, 그 회전 동력을 동력 전달용 기어(6) 및 출력축을 통하여 선단 공구에 전달함으로써 피가공물의 연삭/연마작업을 행한다.
따라서 작업자가 파지하는 외부 케이싱(17)이 금속절연 수지재료에 의해 형성되어 있기 때문에, 고정자(2a)나 회전자(2b)의 충전부나 요크에서 발생되는 열에 더하여 베어링(3)의 윤활유 열화나 파손 등에 의해 회전자 지지부(17a)가 가열되거나, 정류 악화에 의해 발생된 고열이 카본 브러시(4)로부터 카본 브러시 홀더(5)를 통하여 외부 케이싱(17)에 전달되더라도, 이 외부 케이싱(17)의 표면에서 방열할 수 있기 때문에 외부 케이싱(17)이 열변형되는 것을 억제할 수 있고, 더구나 이에 따라 회전자(2b)를 회전 가능하게 지지하는 베어링(3)을 외부 케이싱(17)의 회전자 지지부(17a)에 확실히 지지할 수 있는 동시에, 잘못하여 상기 그라인더를 떨어트린 경우 등에 생기는 외부 부하에 의해 외부 케이싱(17)이 변형 또는 파손되지 않게 할 수 있다.
그러나 상기 구성에서는, 금속 등의 도전성 물질을 가공할 때 계속적으로 금속 가루가 발생하면, 단락에 이르는 연면 거리가 짧기 때문에 누전에 대한 안전성이 저하하는 문제점이 있었다.
도 14 내지 도 17에 도시한 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더의 구성에서는 상술한 바와 같이, 고정자나 회전자의 충전부나 요크에서 발생되는 열에 더하여 베어링의 윤활유 열화나 파손 등에 의해 회전자 지지부가 가열되기 때문에, 외부 케이싱의 내열 온도를 초과한 경우에, 외부 케이싱의 회전자 지지부 주변이 열변형되는 문제점이 있었다. 또한 정류 악화에 의해 발생된 고열이 카본 브러시로부터 카본 브러시 홀더를 통하여 외부 케이싱에 전달되기 때문에, 외부 케이싱의 내열 온도를 초과하는 경우에 카본 브러시 홀더 주변의 외부 케이싱이 열변형되는 문제점이 있었다. 이와 같이 외부 케이싱이 열변형되면, 회전자를 회전 가능하게 지지하는 베어링을 외부 케이싱의 회전자 지지부에 확실히 지지할 수가 없게 되어 모터의 성능이 저하되는 동시에, 잘못하여 상기 그라인더를 떨어트린 경우 등에 생기는 외부 부하에 의해 외부 케이싱이 변형 또는 쉽게 파손되는 문제가 있었다. 또한 이러한 문제를 해소하기 위해서 새로운 외부 케이싱을 교환하여 사용하지 않으면 안되기 때문에, 작업자에 대하여 작업상 또는 비용면에서 부담을 주는 동시에 자원의 유효한 이용을 행할 수 없다는 문제점이 생긴다.
또한 도 18 및 도 19에 도시한 1중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더의 구성에서는, 상술한 바와 같이 금속 등의 도전성 물질을 가공할 때 계속적으로 금속 가루가 발생하면, 단락에 이르는 연면 거리가 짧기 때문에 누전에 대한 안전성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 외부 케이싱의 내열성 및 물리적 내구성을 확보하며 또한 누전에 대한 안전성이 우수하고 또한 외부 케이싱 외형의 컴팩트화가 도모될 수 있는 2중 절연을 구비한 저렴한 전동 공구를 제공하는 데 있다.
상기 목적은 금속제의 외부 케이싱과, 외부 케이싱에 수용된 고정자 및 회전자로 이루어진 모터와, 모터의 회전자를 회전 가능하게 지지하는 베어링과, 베어링을 지지하기 위해 외부 케이싱에 형성된 회전자 지지부를 구비한 전동 공구에 있어서, 회전자 지지부로부터 외부 케이싱의 내면을 따라 절연부를 마련함으로써 달성된다.
상기 목적은 금속제의 외부 케이싱과, 외부 케이싱에 수용되는 고정자 및 회전자로 이루어진 모터와, 모터의 상기 회전자를 회전 가능하게 지지하는 베어링과, 베어링을 지지하기 위해 외부 케이싱에 형성된 회전자 지지부를 구비한 전동 공구에 있어서, 회전자 지지부로부터 외부 케이싱의 내외면을 따라 절연부를 마련함으로써 달성된다.
또한 상기 목적은 금속제의 외부 케이싱과, 외부 케이싱에 수용되는 고정자 및 회전자로 이루어진 모터와, 모터의 회전자를 회전 가능하게 지지하는 베어링과, 베어링을 지지하기 위해 외부 케이싱에 형성된 회전자 지지부를 구비한 전동 공구에 있어서, 외부 케이싱에 절연 수지 재료로 이루어진 2개 이상의 절연 부재를 외부 케이싱의 내면 및 회전자 지지부의 주위를 덮도록 마련함으로써 달성된다.
또한 상기 목적은 금속제의 외부 케이싱에 수용되는 고정자 및 회전자로 이루어진 모터의 회전자를 회전 가능하게 지지하는 베어링을 지지하기 위해 외부 케이싱에 형성된 회전자 지지부를 구비한 전동 공구의 절연방법으로서, 외부 케이싱이 변형되지 않는 강도를 갖는 복수의 금형에 의해 외부 케이싱을 소정의 위치에 지지하는 공정과, 금형 내에 어느 일정 조건하에 사출구로부터 용융된 절연 수지 재료를 유입시키는 공정과, 금형과 외부 케이싱 사이에 절연층을 형성하는 공정을 갖는 것에 의해 달성된다.
도 1은 모터의 회전자를 회전가능하게 지지하기 위하여 구동원으로서 모터가 장착된 외부 케이싱을 가지는 본 발명에 따른 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더의 1실시예를 도시한 일부 생략 종단 측면도.
도 2는 도 1의 A-A선을 취한 단면도.
도 3은 도 1의 B-B선을 취한 단면도.
도 4는 도 1에 있어서의 외부 케이싱에 테일 커버를 부착시킨 베어링 주변의 나사부를 도시한 종단 측면도.
도 5는 본 발명의 외부 케이싱의 내측 및 베어링부를 제외한 회전자 지지부와 지지 리브에 사출 성형에 의해 절연층을 마련한 상태를 도시한 개략 구성도.
도 6은 구동원인 모터를 수용하며 또한 해당 모터의 회전자를 회전 가능하게 지지하는 외부 케이싱을 갖는 본 발명의 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더의 다른 실시예를 도시한 일부 생략 종측면도.
도 7은 도 6의 C-C선을 취한 단면도.
도 8은 도 6의 D-D선을 취한 단면도.
도 9는 구동원인 모터를 수용하며 또한 해당 모터의 회전자를 회전 가능하게 지지하는 외부 케이싱을 갖는 본 발명의 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더의 또다른 실시예를 도시한 일부 생략 종측면도.
도 10은 도 9의 E-E선을 취한 단면도.
도 11은 도 9의 F-F선을 취한 단면도.
도 12는 도 9의 G-G선을 취한 단면도.
도 13은 도 9에 있어서의 외부 케이싱에 테일 커버를 부착시킨 베어링 주변의 나사부를 도시한 종측면도.
도 14는 구동원인 모터를 수용하며 또한 해당 모터의 회전자를 회전 가능하게 지지하는 외부 케이싱을 갖는 종래의 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더를 도시한 일부 생략 종측면도.
도 15는 도 14의 H-H선을 취한 단면도.
도 16은 구동원인 모터를 수용하며 또한 해당 모터의 회전자를 회전 가능하게 지지하는 외부 케이싱에 금속 부시를 갖는 종래의 다른 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더를 도시한 일부 생략 종측면도.
도 17은 도 16도의 I-I선을 취한 단면도.
도 18은 구동원인 모터를 수용하며 또한 해당 모터의 회전자를 회전 가능하게 지지하는 외부 케이싱을 갖는 종래의 1중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더를 도시한 일부 생략 종측면도.
도 19는 도 18의 J-J선을 취한 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
2 : 모터 3 : 베어링
4 : 카본 브러시 8, 9, 10 : 몰드
11 : 절연층 14 : 태핑 스크류
본 실시예에 있어서의 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더를 도 1 내지 도 13을 이용하여 설명한다. 도 1은 구동원인 모터(2)를 수용하며 또한 해당 모터(2)의 회전자(2b)를 회전 가능하게 지지하는 외부 케이싱(1)을 갖는 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더의 1실시예를 도시한 일부 생략 종단 측면도, 도 2는 도 1의 A-A선을 취한 단면도, 도 3은 도 1의 B-B선을 취한 단면도, 도 4는 도 1에 있어서의 외부 케이싱(1)에 테일 커버(13)를 부착시킨 베어링 주변의 나사부(11a)를 도시한 종단 측면도, 도 5는 본 발명의 외부 케이싱(1)의 내측 및 베어링부(1b)를 제외한 회전자 지지부(1a)와 지지 리브(1c)에 사출 성형에 의해 절연층(11)을 마련한 상태를 도시한 개략 구성도, 도 6은 구동원인 모터(2)를 수용하며 또한 해당 모터(2)의 회전자(2b)를 회전 가능하게 지지하는 외부 케이싱(1)을 갖는 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더의 다른 실시예를 도시한 일부 생략 종단 측면도, 도 7은 도 6의 C-C선을 취한 단면도, 도 8은 도 6의 D-D선을 취한 단면도, 도 9는 구동원인 모터(2)를 수용하며 또한 해당 모터(2)의 회전자(2b)를 회전 가능하게 지지하는 외부 케이싱(1)을 갖는 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더의 또다른 실시예를 도시한 일부 생략 종단 측면도, 도 10은 도 9의 E-E선을 취한 단면도, 도 11은 도 9의 F-F선을 취한 단면도, 도 12는 도 9의 G-G선을 취한 단면도, 도 13은 도 9에 있어서의 외부 케이싱(1)에 테일 커버(13)를 부착시킨 베어링 주변의 나사부(12a1, 12b1)를 도시한 종측면도이다.
도 1 내지 도 5에 도시한 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더는 금속(알루미늄) 등의 도전 재료로 형성된 외부 케이싱(하우징)(1)과, 이 외부 케이싱(1)에 수용되는 고정자(2a) 및 회전자(2b)로 이루어진 모터(2)와, 이 모터(2)의 회전자 단부를 회전 가능하게 지지하는 베어링(3)과, 이 베어링(3)을 지지하기 위해 외부 케이싱(1)에 형성된 회전자 지지부(1a)와, 상기 회전자(2b)의 정류자(2c)에 전기적으로 접촉되는 카본 브러시(4)와, 이 카본 브러시(4)를 수용하며 또한 상기 외부 케이싱(1)에 고정되는 카본 브러시 홀더(5)와, 회전자(2b)의 반정류자측에 마련된 동력 전달용 기어(6)와, 이 동력 전달용 기어(6)로부터의 회전 동력을 도시하지 않은 출력축을 통하여 해당 출력축에 접속되어 있는 지석이나 디스크 등의 선단 공구와, 상기 모터로의 전력 공급을 제어하는 도시하지 않은 스위치와, 이 스위치나 전원선(리드 와이어)(7) 등을 수용하는 테일 커버(13)로 구성되어 있다.
또한 미리 제작된 외부 케이싱(1)의 내면(내주(內周) 내측) 및 베어링(3)이 가압되는 베어링부(1b)를 제외한 회전자 지지부(1a)와 해당 지지부(1a)의 지지 리브(1c) 주위에는 절연 수지 재료로 이루어진 절연부(절연층)(11)가 사출 성형에 의해 덮는 형태로 마련되어 있다. 이 사출 성형법은 도 5에 도시한 바와 같이, 외부 케이싱(1)이 변형되지 않는 강도를 갖는 복수의 금형(본 실시예에서는 3개의 금형(8, 9, 10))에 의해 외부 케이싱(1)을 소정의 위치에 지지한 상태로 행해지고, 금형(10) 내에 배치된 금형(8) 및 금형(9) 중에서 우선은 금형(8)으로부터 금형(9)의 방향을 향하여 금형(8)의 사출구(8a)를 통하여 용융된 절연 수지 재료가 어느 일정 조건하에 유입되어 금형(8)과 외부 케이싱(1)과의 사이에 절연층(11)을 형성하고, 그 후 절연 수지 재료가 복수 마련되어 있는 지지 리브(1c) 사이로 흘러 들어가 금형(9)과 외부 케이싱(1)과의 사이, 즉 외부 케이싱(1)의 내면에 절연층(11)을 형성한다.
또한 상술한 구성에 있어서, 카본 브러시 홀더(5)가 강화 절연되어 있는 동시에, 고정자(2a), 회전자(2b) 및 전원선(7)의 각각에 기능 절연이 시행되어 있다. 이와 같이 전기부의 보호 절연이 완전히 행하여짐으로써 2중 절연이 실현된다. 따라서 금속제의 외부 케이싱(1)을 사용할 수 있기 때문에 내열성 및 물리적 내구성을 확보할 수 있다, 즉 고정자(2a) 및 회전자(2b)의 충전부나 요크에서 발생되는 열에 더하여 베어링(3)의 윤활유 열화나 파손 등에 의해 발생되는 열이 회전자 지지부(1a)로부터 해당 지지부의 지지 리브(1c)를 통하여 외부 케이싱(1)에 전해지기 때문에 이 외부 케이싱의 표면 전체가 히트 싱크로서의 기능을 하여 큰 방열 능력이 얻어짐으로 절연층(11)이 열변형되는 것을 억제할 수 있는 동시에, 정류 악화에 의해 발생된 고열이 카본 브러시(4)로부터 카본 브러시 홀더(5)를 통하여 외부 케이싱(1)에 전해져 외부 케이싱(1)의 표면에서 방열되기 때문에, 상기와 같이 절연층(11)이 열변형되는 것을 억제할 수 있고, 또한 외부 케이싱(1)이 금속제이기 때문에 내열 온도를 초과하여 열변형되는 일이 없음으로, 외부 케이싱(1)의 교환을 필요로 하지 않기 때문에 많은 사람이 사용할 수 있어서 자원의 유효한 이용이 도모되며 또한 기계적 강도가 높기 때문에 상기 그라인더를 떨어트린 경우 등에 생기는 외부 부하에 의해 외부 케이싱(1)이 변형 또는 파손되는 것을 억제할 수 있는 동시에, 상술한 2중 절연에 의해, 예를 들면 금속 등의 도전성 물질을 가공할 때 계속적으로 금속 가루(분진)가 작업 현장에서 발생한다 하더라도, 고정자(2a) 및 회전자(2b) 등의 충전부와 외부 케이싱(1)과의 사이의 단락에 이르는 연면 거리가 길게 되기 때문에, 즉 모터의 냉각을 위해 외부 케이싱(1)에 마련된 통풍창으로부터 팬 작용에 의해 냉각풍을 흡입할 때 공기와 함께 금속 가루가 계속적으로 흡입되면 외부 케이싱(1), 테일 커버(13), 카본 브러시 홀더(5) 등의 맞닿는 경계면(연면 거리)에 따른 미소한 빈틈부분에 본체의 진동이 수반되어 금속 가루가 침입, 부착, 퇴적됨으로써 충전부에 대한 절연성이 저하되는 문제점을 초래하지만, 본 실시예에서는 그 거리가 늘어남으로 절연 저하에 이르기까지의 금속 가루의 침입, 부착, 퇴적의 경과 시간이 연장될 수 있고, 더구나 만일, 절연 저하가 생긴 경우라도 연장된 거리에 비례하여 저항치가 커져서 누전 전류를 작게 억제할 수 있기 때문에, 실질적으로 외부 케이싱(1)의 단락에 의한 누전에 대한 작업자의 안전성을 충분히 확보(억제)할 수 있다.
또한 본 실시예와 같이 외부 케이싱(1)에 대하여 사출 성형에 의해 절연층(11)을 마련하면, 고정자(2a)가 가압되는 외부 케이싱(1)에 성형되는 절연층(11)의 층두께를 작게(최소 두께) 할 수 있기 때문에, 이로 인해 작업자가 파지하는 외부 케이싱(1)의 외경(파지부의 외경)을 작게 할 수 있고, 결과적으로 조밀한 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더를 제공할 수 있다. 또한 이하에 도 9 내지 도 13을 이용하여 설명하는 다른 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더의 구성과 달리 외부 케이싱(1)에 대하여 사출 성형에 의해 절연층(11)이 마련되어 있기 때문에, 절연 수지 재료로 이루어진 복수의 절연 부재를 외부 케이싱(1)에 조립하는 작업을 없앨 수 있음으로, 조립성의 효율 향상이 도모될 수 있는 동시에 부품 개수의 삭감에 의한 저 코스트화가 도모될 수 있다.
또한 도 4에 도시한 바와 같이, 외부 케이싱(1)의 반선단(反先端) 공구측에 스위치 등을 수용하는 테일 커버(13)를 마련하는 경우에는, 상술한 절연층(11)에 나사구멍(11a)을 마련하고 이 나사구멍(11a)에 태핑 나사(14)를 체결하는 작업을 할 뿐으로 용이하게 테일 커버(13)를 외부 케이싱(1)에 부착시킬 수 있기 때문에, 금속제의 외부 케이싱(1)에 테일 커버(13)를 직접 부착시킬 때 필요한 가공을 없앨 수 있고, 이로 인한 가공비를 저감할 수 있다.
또한 상술한 바와 같이 구성된 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더는 모터(2)에 전력을 공급하기 위한 도시하지 않은 스위치를 조작하여 회전자(2b)를 회전시키고, 그 회전 동력을 회전자(2b)에 마련된 동력 전달용 기어(6)에 전달하고, 이 동력 전달용 기어(6)와 맞물리는 도시하지 않은 기어를 갖는 출력축을 통하여 해당 출력축에 접속되는 지석이나 디스크 등의 선단 공구를 회전시킴으로써 피가공물의 연삭/연마작업에 사용된다.
또한 도 1 내지 도 5에 도시한 상술한 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더는 사출 성형에 의해 외부 케이싱(1)의 내측에 절연층(11)이 마련되어 있지만, 도 6 내지 도 8에 도시한 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더와 같이, 사출 성형에 의해 금속(알루미늄) 등의 도전 재료로 형성된 외부 케이싱(1)의 내외면(내주 외주측)에 절연 수지 재료로 이루어진 절연부(절연층)(11)를 마련하더라도 상기와 같은 효과를 얻을 수 있다. 즉, 금속제의 외부 케이싱(1)을 사용함으로써 내열성 및 물리적 내구성을 확보하여 외부 케이싱(1)의 열변형을 막을 수 있기 때문에, 외부 케이싱(1)의 교환을 필요로 하지 않음으로 많은 사람이 사용할 수 있어서 자원의 유효한 이용이 도모되고, 또한 기계적 강도가 높기 때문에 상기 그라인더를 떨어트린 경우 등에 생기는 외부 부하에 의해 외부 케이싱(1)이 변형 또는 파손을 억제할 수 있는 동시에, 상술한 2중 절연에 의해, 예를 들면 금속 등의 도전성 물질을 가공할 때 계속적으로 금속 가루(분진)가 작업 현장에서 발생한다 하더라도, 고정자(2a) 및 회전자(2b) 등의 충전부와 외부 케이싱(1) 사이의 단락에 이르는 연면 거리가 길게 되기 때문에, 즉 모터의 냉각을 위해 외부 케이싱(1)에 마련된 통풍창으로부터 팬 작용에 의해 냉각풍을 흡입할 때 공기와 함께 금속 가루가 계속적으로 흡입되면 외부 케이싱(1), 테일 커버(13), 카본 브러시 홀더(5) 등의 맞닿는 경계면(연면 거리)에 따른 미소한 빈틈부분에 본체의 진동이 수반되어 금속 가루가 침입, 부착, 퇴적됨으로써 충전부에 대한 절연성을 저하시키는 문제점을 초래하지만, 본 실시예에서는 그 거리가 늘어남으로써 절연 저하에 이르기까지의 금속 가루의 침입, 부착, 퇴적의 경과 시간을 연장시킬 수 있고, 더구나 만일, 절연 저하가 생기는 경우라도 연장된 거리에 비례하여 저항치가 커져서 누전 전류를 작게 억제할 수 있기 때문에 실질적으로 외부 케이싱(1)의 단락에 의한 누전에 대한 작업자의 안전성을 충분히 확보(억제)할 수 있다. 또한 본 실시예와 같이 외부 케이싱(1)에 대하여 사출 성형에 의해 절연층(11)을 마련하면, 고정자(2a)가 가압되는 외부 케이싱(1)에 성형되는 절연층(11)의 층두께를 작게(최소 두께) 할 수 있기 때문에, 이로 인해 작업자가 파지하는 외부 케이싱(1)의 외경(파지부의 외경)을 작게 할 수 있고, 결과적으로 조밀한 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더를 제공할 수 있다. 또한 이하에 도 9 내지 도 13을 이용하여 설명하는 다른 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더의 구성과 달리 외부 케이싱(1)에 대하여 사출 성형에 의해 절연층(11)이 마련되기 때문에, 절연 수지 재료로 이루어진 복수의 절연 부재를 외부 케이싱(1)에 조립하는 작업을 없앨 수 있음으로, 조립효율성의 향상이 도모될 수 있는 동시에 부품 개수의 삭감에 의한 저 코스트화가 도모될 수 있다.
다음에 도 9 내지 도 13을 이용하여 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더의 또다른 실시예를 설명한다. 도 9 내지 도 13에 도시한 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더는 금속(알루미늄) 등의 도전 재료로 형성된 외부 케이싱(하우징)(1)과, 이 외부 케이싱(1)에 수용되는 고정자(2a) 및 회전자(2b)로 이루어진 모터(2)와, 이 모터(2)의 회전자 단부를 회전 가능하게 지지하는 베어링(3)과, 이 베어링(3)을 지지하기 위해 외부 케이싱(1)에 형성된 회전자 지지부(1a)와, 상기 회전자(2b)의 정류자(2c)에 전기적으로 접촉되는 카본 브러시(4)와, 이 카본 브러시(4)를 수용하며 또한 상기 외부 케이싱(1)에 고정되는 카본 브러시 홀더(5)를 갖고 있고, 또한 회전자(2b)의 반정류자측에 마련된 동력 전달용 기어(6)와, 이 동력 전달용 기어(6)로부터의 회전 동력을 도시하지 않은 출력축을 통하여 해당 출력축에 접속되어 있는 지석이나 디스크 등의 선단 공구와, 상기 모터에 전력 공급을 제어하는 도시하지 않은 스위치와, 이 스위치나 전원선(리드 와이어)(7) 등을 수용하는 테일 커버(13)로 구성되어 있다.
또한 미리 제작된 외부 케이싱(1)에 대하여 별개로 제작한 복수의 절연 수지 재료로 이루어진 절연 부재(12)(절연 피스(12a), 절연 블록(12b))를 조립하고, 외부 케이싱(1)의 내면을 절연 피스(12a)로 덮고, 베어링(3)이 가압되는 베어링부(1b)를 제외한 회전자 지지부(1a)와 해당 지지부(1a)의 지지 리브(1c)를끼우는 형태로 절연 블록(12b)으로 덮고 있다.
또한 상술한 구성에 있어서, 카본 브러시 홀더(5)가 강화 절연되어 있는 동시에, 고정자(2a), 회전자(2b) 및 전원선(7)이 각각 기능 절연이 시행되어 있다. 이와 같이 전기부의 보호 절연이 완전히 행하여짐으로써 2중 절연이 실현된다. 따라서, 금속제의 외부 케이싱(1)을 사용할 수 있기 때문에 내열성 및 물리적 내구성을 확보할 수 있다, 즉 고정자(2a) 및 회전자(2b)의 충전부나 요크에서 발생되는 열에 더하여 베어링(3)의 윤활유 열화나 파손 등에 의해 발생되는 열이 회전자 지지부(1a)로부터 해당 지지부의 지지 리브(1c)를 통하여 외부 케이싱(1)에 전해지기 때문에, 이 외부 케이싱의 표면 전체가 히트 싱크로서의 기능을 하여 큰 방열 능력이 얻어짐으로 절연 피스(12a) 및 절연 블록(12b)이 열변형되는 것을 억제할 수 있는 동시에, 정류 악화에 의해 발생된 고열이 카본 브러시(4)로부터 카본 브러시 홀더(5)를 통하여 외부 케이싱(1)에 전해져 외부 케이싱(1)의 표면에서 방열되기 때문에, 상기와 같이 절연 피스(12a) 및 절연 블록(12b)이 열변형되는 것을 억제할 수 있고, 또한 외부 케이싱(1)이 금속제이기 때문에 내열 온도를 초과하여 열변형되는 일이 없음으로, 외부 케이싱(1)의 교환을 필요로 하지 않기 때문에 많은 사람이 사용할 수 있어서 자원의 유효한 이용이 도모되며 또한 기계적 강도가 높기 때문에 상기 그라인더를 떨어트린 경우 등에 생기는 외부 부하에 의해 외부 케이싱(1)이 변형 또는 파손되는 것을 억제할 수 있는 동시에, 상술한 2중 절연에 의해, 예를 들면 금속 등의 도전성 물질을 가공할 때 계속적으로 금속 가루(분진)가 작업 현장에서 발생한다 하더라도, 고정자(2a) 및 회전자(2b) 등의 충전부와 외부 케이싱(1) 사이의 단락에 이르는 연면 거리가 길게 되기 때문에, 즉 외부 케이싱(1), 테일 커버(13), 카본 브러시 홀더(5) 등의 맞닿는 경계면(연면 거리)에 따른 부분에 금속 가루가 침입, 부착, 퇴적됨으로써 충전부에 대한 절연성을 저하시키는 것이지만, 본 실시예에서는 그 거리가 늘어남으로써 절연 저하에 이르기까지의 금속 가루의 침입, 부착, 퇴적의 경과 시간을 연장시킬 수 있고, 더구나 만일, 절연 저하가 생기는 경우라도 연장된 거리에 비례하여 저항치가 커져서 누전 전류를 작게 억제할 수 있기 때문에, 실질적으로 외부 케이싱(1)의 단락에 의한 누전에 대한 작업자의 안전성을 충분히 확보할 수 있다.
또한 도 13에 도시한 바와 같이, 외부 케이싱(1)의 반선단 공구측에 스위치 등을 수용하는 테일 커버(13)를 마련하는 경우에는, 상술한 절연 피스(12a) 및 절연 블록(12b)에 각각 나사구멍(12a1, 12b1)을 마련하고 이 나사구멍(12a1, 12b1)에 태핑 나사(14)를 체결하는 작업을 할 뿐으로 용이하게 테일 커버(13)를 외부 케이싱(1)에 부착시킬 수 있기 때문에, 금속제의 외부 케이싱(1)에 테일 커버(13)를 직접 부착시킬 때 필요한 가공을 없앨 수 있고, 이로 인한 가공비를 저감할 수 있다.
또한 상술한 바와 같이 구성된 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더는 모터(2)에 전력을 공급하기 위한 도시하지 않은 스위치를 조작하여 회전자(2b)를 회전시키고, 그 회전 동력을 회전자(2b)에 마련된 동력 전달용 기어(6)에 전달하고, 이 동력 전달용 기어(6)와 맞물리는 도시하지 않은 기어를 갖는 출력축을 통하여 해당 출력축에 접속되는 지석이나 디스크 등의 선단 공구를 회전시킴으로써 피가공물의 연삭/연마작업에 사용된다.
이상으로부터, 도 1 내지 도 13에 도시한 2중 절연구성에 의해, 금속의 외부 케이싱(1)을 절연 수지 재료에 의한 절연층(11) 또는 2개의 절연 부재(12)로 덮음으로써 내열성 및 물리적 내구성의 확보는 물론이고 누전에 대한 안전성을 확보할 수 있고, 또한 사출 성형에 의해 절연층(11)을 마련하면, 외부 케이싱(1)에 고정자 절연용 부품인 절연 피스(12a)를 삽입하는 경우에 절연 피스(12a)에 조립될 수 있는 적당한 강도를 갖게 할 필요가 있기 때문에 아무래도 절연 피스(12a)의 두께가 두꺼워지지만, 조립할 때의 강도를 고려한 두께로 할 필요가 없기 때문에 절연에 필요한 최소 두께로 할 수 있고, 이로 인해 외부 케이싱(1)의 외경을 컴팩트하게 설계할 수 있는 저렴한 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더를 제공할 수 있다.
또한 상술한 본 실시예에서는, 외부 케이싱(1)에 사출 성형에 의해 절연층(11)을 마련하는 구성 및 방법과, 외부 케이싱(1)에 별개로 제작한 절연 부재(12)인 절연 피스(12a) 및 절연 블록(12b)을 마련하는 구성 및 방법에 관해 설명하였지만, 다른 구성 및 방법으로 이들을 조립하여, 예를 들면 외부 케이싱(1)의 내측을 사출 성형에 의해 절연층(11)을 마련하고, 베어링(3)이 가압되는 베어링부(1b)를 제외한 회전자 지지부(1a)와 해당 지지부(1a)의 지지 리브(1c)를 끼워넣은 형태로 절연 블록(12b)으로 덮는 구성으로 하여도 좋다. 또한 절연 피스(12a) 및 절연 블록(12b)의 2개의 절연 부재(12)로 절연을 행하였지만, 특히 2개의 절연 부재(12)에 한정 할 필요는 없고, 2개 이상의 절연 부재(12)를 사용하여 절연을 행하여도 좋다. 또한 상술한 본 실시예에서는, 2중 절연식 휴대용 전기 디스크 그라인더를 기초로 설명하였지만, 본 기술은 상기 제품에 한정되는 것이 아니라, 이외의 전동 공구에도 널리 활용 가능한 것이다. 특히 통 형태의 외부 케이싱(1)을 갖는 전동 공구라면 적용 가능하며, 샌더, 폴리셔, 드릴, 해머, 해머 드릴 등에 적용 가능하다고 생각된다.
본 발명에 의하면, 회전자 지지부로부터 외부 케이싱의 내면에 달하는 절연부를 마련함으로써 외부 케이싱의 내열성 및 물리적 내구성을 확보하며 또한 누전에 대한 안전성이 우수하고 또한 외부 케이싱 외형의 컴팩트화가 도모될 수 있는 2중 절연을 갖는 저렴한 전동 공구를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 회전자 지지부로부터 외부 케이싱의 내외면에 달하는 절연부를 마련함으로써 외부 케이싱의 내열성 및 물리적 내구성을 확보하며 또한 누전에 대한 안전성이 우수하고 또한 외부 케이싱 외형의 컴팩트화가 도모될 수 있는 2중 절연을 갖는 저렴한 전동 공구를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 외부 케이싱에 절연 수지 재료로 이루어진 2개 이상의 절연 부재를 외부 케이싱의 내면 및 회전자 지지부의 주위를 덮도록 마련함으로써 외부 케이싱의 내열성 및 물리적 내구성을 확보하며 또한 누전에 대한 안전성이 우수한 2중 절연을 갖는 저렴한 전동 공구를 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 외부 케이싱이 변형되지 않는 강도를 갖는 복수의 금형에 의해 외부 케이싱을 소정의 위치에 지지하는 제 1 공정과, 금형 내에 어느 일정 조건하에 사출구로부터 용융된 절연 수지 재료를 유입시키는 제 2 공정과, 금형과 외부 케이싱 사이에 절연층을 형성하는 제 3 공정으로 절연부를 형성하기 때문에 외부 케이싱의 내열성 및 물리적 내구성을 확보하며 또한 누전에 대한 안전성이 우수하고 또한 외부 케이싱 외형의 컴팩트화가 도모될 수 있는 2중 절연을 갖는 저렴한 전동 공구를 제공할 수 있다.

Claims (11)

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  4. 전동 공구에 있어서,
    금속으로 제조된 외부 케이싱과;
    고정자와 외부 케이싱내에 설치된 회전자를 포함하는 모터와;
    모터의 회전자를 회전가능하게 지지하기 위한 베어링과;
    베어링을 지지하기 위하여 외부 케이싱내에 형성된 회전자 지지부와;
    회전자 지지부로부터 외부 케이싱의 내부 및 외부 표면을 따라 구비된 절연부를 구비한 것을 특징으로 하는 전동 공구.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 절연부는 절연 수지 재료를 사출 성형함으로써 마련되는 절연층인 것을 특징으로 하는 전동 공구.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 모터로의 전력 공급을 제어하는 스위치와;
    상기 스위치를 수용하는 테일 커버를 더 구비하며,
    절연층은 모터에 테일 커버를 부착시키기 위한 나사구멍을 가지는 것을 특징으로 하는 전동 공구.
  7. 전동 공구에 있어서,
    금속으로 제조된 외부 케이싱과;
    외부 케이싱내에 설치된 고정자와 회전자를 포함하는 모터와;
    모터의 회전자를 회전가능하게 지지하는 베어링과;
    베어링을 지지하기 위하여 외부 케이싱내에 형성된 회전자 지지부와;
    외부 케이싱의 내부 표면과 회전자 지지부의 외주를 덮고 절연 수지 재료로 제조된 적어도 두개의 절연부재를 구비한 것을 특징으로 하는 전동 공구.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 절연 부재는 상기 외부 케이싱의 내면을 덮는 절연 피스와, 상기 회전자 지지부 및 지지 리브를 덮는 절연 블록인 것을 특징으로 하는 전동 공구.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 모터로의 전력 공급을 제어하는 스위치와;
    상기 스위치를 수용하는 테일 커버와;
    절연층은 모터에 테일 커버를 부착시키기 위한 나사 구멍을 가진 것을 특징으로 하는 전동 공구.
  10. 금속제의 외부 케이싱에 수용되는 고정자 및 회전자로 이루어진 모터의 상기 회전자를 회전 가능하게 지지하는 베어링을 지지하기 위해 상기 외부 케이싱에 형성된 회전자 지지부를 구비한 전동 공구의 절연방법으로서,
    상기 외부 케이싱이 변형되지 않는 강도를 갖는 복수의 금형에 의해 상기 외부 케이싱을 소정의 위치에 지지하는 공정과;
    상기 금형 내에 어느 일정 조건하에 사출구로부터 용융된 절연 수지 재료를 유입시키는 공정과;
    상기 금형과 상기 외부 케이싱 사이에 절연층을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 전동 공구의 절연방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 유입 공정에서 상기 회전자 지지부의 주변을 덮도록 절연층을 형성하는 동시에, 상기 회전자 지지부에 마련되어 있는 복수의 지지 리브 사이에 상기 절연 수지 재료가 유입되고, 그 후 상기 외부 케이싱의 내면을 따라 절연층을 형성하는 것을 특징으로 하는 전동 공구의 절연방법.
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