KR100651846B1 - 전동기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고정자, 회전자, 회전축 및 상기 고정자와 결합되어 외관을 형성하는 부도체 재질로 이루어진 브라켓을 포함하여 이루어지는 전동기에 있어서, 일단은 상기 고정자와 상기 브라켓의 결합시 압축 되면서 상기 고정자와 전기적으로 접촉하고, 타단은 상기 전동기의 외부로 노출되는 접지편이 구비되는 전동기에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 부도체 재질로 이루어진 브라켓을 포함하는 전동기에서 안정적이고 확실한 접지를 이룰 수 있는 효과가 있다.

전동기, 브라켓, 접지구조, 접지편

Description

전동기{motor}

도 1은 일반적인 전동기를 간략하게 도시한 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 전동기를 간략하게 도시한 사시도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동기 접지 구조의 분해 사시도.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동기의 접지편을 도시한 사시도.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전동기의 접지편을 도시한 사시도.

도 6는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전동기 접지 구조의 결합 부분을 확대 도시한 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

11 : 고정자 코어 12 : 브라켓

30 : 접지편 31 : 제1 꺽임부

32 : 제3 꺽임부 ` 35 : 함몰부

36 : 접지홀 122 : 체결홀

124 : 안착부 125 : 삽입홀

126 : 관통홀

본 발명은 전동기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외관을 형성하는 브라켓이 부도체로 이루어진 전동기의 접지 구조에 관한 것이다.

일반적으로 전기를 사용하는 가전제품은 그 전자기기 내의 각종 부품을 보호하고, 사용자가 전자기기의 조작시 감전되는 사고의 발생을 방지하기 위하여 대지와 전기적으로 접속시켜 놓게 된다. 이러한 전자기기가 대지와 전기적으로 접속된 상태를 접지(earth)되었다고 한다.

이러한 접지는 가전제품의 일부분인 도체의 전위를 대지와 동일하게 유지하기 위하여 전자기기의 도체 부분을 전선 등을 이용하여 대지에 직접 접속시키거나 대지에 접속된 도체와 접속시키며, 이를 통해서 사용자는 전자기기와 닿아도 감전되지 않게 된다.

한편, 전동기(motor)라고 하는 것은 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 회전 동력을 얻는 장치이므로 접지가 필요하며, 이러한 전동기는 크게 인가되는 전원의 종류에 따라 교류 전동기와 직류 전동기로 대별되며 그 중에서도 유도 전동기는 교류전동기의 일종으로서 가전제품의 구동을 위하여 많이 사용되고 있다.

이러한 유도 전동기는 고정자(stator)와 회전자(rotor)를 포함하여 이루어지며, 고정자 권선에 교류가 흐를 때 발생하는 회전 자기장(rotating magnetic field)에 의해서 회전자에 토오크가 발생하여 전동기가 회전하게 된다. 전술한 바와 같은 유도 전동기는 회전자의 권선 형태에 따라 구리나 알루미늄 환봉이 회전자 도체를 형성하는 농형(籠形) 유도 전동기(squirrel cage induction motor)와, 회전자에도 고정자와 마찬가지로 권선이 결선되어 있는 권선형 유도 전동기(wound-rotor induction motor)가 있다.

도 1은 일반적인 전동기로서 일례로 유도 전동기를 간략하게 도시한 사시도이며, 도시된 바와 유도 전동기는 고정자 고정자 코어(1), 브라켓(2), 하우징(3), 회전축(4), 회전자(미도시)로 이루어져 있다.

상기 고정자 고정자 코어(1)는 고정자를 이루게 되며 일반적으로 내주면 원주 방향으로 소정각도로 균일하게 분포된 슬롯(미도시)에 코일이 감기게 되며, 상기 회전축(4)은 상기 고정자의 내부에서 회전하는 회전자의 중심부에 압입되어 상기 회전자의 회전에 따라 회전하게 되어, 회전력을 소정의 장치 등에 전달하게 된다.

브라켓(2)은 전동기의 외관을 이루게 되고, 내부의 전동기 구성요소들의 위치를 고정시키고 보호하는 기능을 수행하는 한편, 상기 전동기가 사용되는 장치에서 상기 전동기를 고정시키는 기능을 수행하게 된다.

보통 상기 브라켓(2)은 상부 브라켓과 하부 브라켓으로 이루어져 상기 전동기의 스테이터를 모두 감싸고, 상기 회전축은 상기 브라켓을 관통하여 베어링(미도시)에 의하여 회전가능하게 지지된다.

그러나, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 브라켓이 전동기의 외관을 모두 감싸지 않는 형태, 즉 상기 고정자 코어가 전동기 외관의 일부로 노출되게 구성될 수도 있으며, 이는 전동기의 체적이 커지는 경우 일반적인 형태가 된다.

상기 하우징(3)에는 상기 전동기로 공급되는 전원 터미널, 상기 전동기의 권 선 터미널 및 접지선 일단이 연결되게 되며, 상기 하우징(3)은 상기 브라켓(4)의 일 측에 나사 결합 등으로 고정되게 된다. 이 후, 상기 하우징에 연결된 접지선이 다시 대지에 접속하게 되어 접지가 이루어지게 된다.

종래의 전동기(1)에서는 보통 상기 브라켓(2)의 재질을 도체인 강(steel)이나 알루미늄(aluminum) 등의 금속 재질을 사용하였으며, 이로 인하여 접지를 쉽게 할 수 있었다. 즉, 접지를 위한 접지선(미도시)의 일단은 상기 하우징(3)과 연결되고, 상기 접지선의 타단은 금속 재질로서 고정자 코어와 접촉하고 있는 브라켓(2)에 나사 연결 등을 통하여 쉽게 연결이 가능하였다.

그러나, 최근 상기 브라켓(2)의 재질을 부도체인 엔지니어링 플라스틱 등으로 제작하여 생산 원가를 줄이면서도, 종래의 금속 재질의 브라켓(2)과 동일한 기능을 수행하는 것이 가능하게 되었으나, 이에 따라 이러한 전동기에서는 기존의 접지 구조를 그대로 이용할 수 없는 문제점이 발생하게 되어 새로운 접지 구조의 모색이 필요하게 되었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 외관을 형성하는 브라켓이 부도체로 이루어진 전동기를 제공하며, 특히 이러한 전동기의 접지 구조를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 고정자, 회전자, 회전축 및 상기 고정자와 결합되어 외관을 형성하는 부도체 재질로 이루어진 브라켓을 포함하여 이루어지는 전동기에 있어서, 일단은 상기 고정자와 상기 브라켓의 결합시 압축 되면서 상기 고정자와 전기적으로 접촉하고, 타단은 상기 전동기의 외부로 노출되는 접지편이 구비되는 전동기를 제공한다.

여기서, 상기 접지편의 일단은 상기 고정자와 상기 브라켓이 결합하는 결합부분 사이에 삽입되며, 상기 브라켓에는 상기 접지편의 타단이 관통하여 상기 접지편이 억지 끼움되어 고정되도록 관통홀이 구비됨이 바람직하다.

또한, 상기 브라켓은 상기 고정자와 결합을 위한 결합력이 가해지며, 상기 고정자와 결합시 면접촉 되는 다수개의 연결 보스가 구비됨이 바람직하고, 상기 고정자와 결합하는 어느 하나의 상기 연결 보스의 내면에는 상기 접지편 일단이 안착되는 안착부가 구비됨이 바람직하다.

그리고, 상기 접지편은 상기 안착부에 안착되어 상기 고정자와 접촉하는 면적을 크게 하기 위하여 장방형의 판 형태로 이루어짐이 바람직하고, 상기 관통홀을 관통하는 상기 접지편 부분은 강성률을 높이기 위하여 길이 방향과 수직한 방향으로 소정 깊이 함몰된 함몰부가 구비됨이 바람직하다.

상기 안착부는 안착되는 상기 접지편 부분의 접지편 두께보다 작은 깊이만큼 함몰됨이 바람직하고, 상기 안착부에 안착되며, 상기 브라켓과 상기 고정자의 결합시 상기 고정자와 접촉하는 상기 접지편의 일단은 'ㄱ' 자 형상인 꺽임부가 구비될 수 있다.

또한, 상기 안착부에는 상기 접지편의 일단이 삽입되는 삽입홈이 더 구비될 수 있으며, 상기 접지편의 일단은 'ㄷ' 형상으로, 상기 삽입홈에 삽입되는 제1 꺽 임부와; 상기 제1 꺽임부와 상기 접지편의 타단 사이에서 구비되어 상기 안착부에 안착되며, 상기 브라켓과 상기 고정자의 결합시 상기 고정자와 접촉하는 제 2 꺽임부를 포함하여 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 접지편의 타단에는 접지선이 연결되는 접지홀이 구비될 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 구체적으로 설명하며, 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 중복되는 사항 범위 내에서 자세한 설명을 생략한다.

도 2는 본 발명에 따른 전동기를 간략하게 도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전동기(10)는 고정자를 구성하는 고정자 고정자 코어(11), 브라켓(12), 하우징(13), 회전축(14) 및 접지편(20)을 포함하여 이루어져 있다.

여기서, 도1에 도시된 종래의 전동기와 구별되는 특징은 접지편(20)이 구비된 것이며, 이를 통하여 접지를 보다 안정적이고 확실하게 보장한다는 것이다. 그리고, 상기 하우징은 도시된 바와 같이 브라켓에 결합된 형태일 수도 있으며, 상기 전동기와 별도로 구비될 수도 있다.

이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 접지 구조에 대하여 상세하게 설명한다. 여기서, 도 3은 본 발명에 따른 전동기 접지 구조의 분해 사시도이다.

도시된 바와 같이, 브라켓(12)에는 다수개의 연결 보스(121)가 구비되며, 이 들 각각에는 체결홀(122)이 구비되어 있어 이를 통하여 상기 브라켓(12)과 고정자를 구성하는 고정자 고정자 코어(11, 도 2 참조)와 나사 결합 등을 함으로써 상기 브라켓과 상기 고정자가 서로 결합됨이 바람직하다.

여기서, 상기 연결 보스(121)에는 일정한 결합 평면(127)이 형성되어 상기 고정자 코어(11)와 결합시 다수의 결합면이 형성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 브라켓(12)의 연결 보스(121)의 바깥쪽에 각각 체결돌기(123)가 형성되어 결합되는 고정자 코어(11)의 특정 외주면을 감싸 고정자 코어(11)의 중심과 브라켓(12)의 중심이 어긋나지 않고 결합될 수 있도록 하고, 결합 후 일부 충격에 의해서도 중심이 흐트러지지 않도록 함이 바람직하다.

한편, 도 3에는 본 발명에 따른 접지편(20)이 도시되었는데 이는 일단의 형상이 'ㄷ' 자 형태이나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 일단의 형상이 'ㄱ'자 형태도 가능하며 이 경우 꺽임 각도가 대락 90도 정도이며, 상기 브라켓(12)에는 상기 꺽임부가 안착할 수 있는 안착부(124)와 상기 접지편(20)의 타단이 전동기(10) 외부로 노출될 수 있도록 관통홀(126)이 형성될 수 있다.

즉, 상기 안착부(124)가 상기 연결 보스의 결합 평면(127)에 일정 깊이 함몰되게 형성되고, 상기 접지편(20) 일단의 꺽임부가 안착된 후 상기 브라켓(12)과 고정자 코어(11)가 결합되면 이 결합 부분 사이에 삽입된 상기 접지편의 꺽임부가 상기 고정자 코어와 전기적 접촉이 이루어져 상기 접지편의 타단을 통하여 접지가 이루어질 수 있게 된다.

또한, 도시된 바와 같이 접지편의 일단의 형상이 'ㄷ'자 형태로 이루어지고, 상기 안착부(124)에는 접지편(20)의 제1 꺽임부(21)가 삽입될 수 있는 삽입홀(125)이 더 형성되고, 제2 꺽임부(22)가 상기 안착부(124)에 안착되도록 구성될 수도 있다. 물론, 제1 꺽임부(21)와 제2 꺽임부(22)의 각도 또한 대략 90도 정도로 이루어질 수 있다.

이러한 제1 꺽임부(21)와 삽입홀(125)을 통해서 상기 접지편은 상기 브라켓(12)과 고정자 코어(11) 사이에서 더욱 견고히 고정되게 되며, 따라서 만약 전동기 외부로 노출되는 접지편의 타단에 힘이 가해지는 경우에도 전기적 접촉이 떨어지는 것을 방지할 수 있게 된다.

여기서, 상기 접지편(20)은 상기 브라켓(12)과 고정자를 이루는 고정자 코어(11)의 결합 부분 사이에 위치하여 상기 브라켓(12)과 고정자가 결합시 상기 고정자 코어(11)와 전기적 접촉을 보다 안정적으로 이루어지기 위하여 상기 안착부(124)의 함몰 깊이는 상기 안착되는 접지편(20)의 두께보다 작은 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 안착부의 함몰 깊이와 상기 접지편의 두께가 같은 경우에는 이론상 접촉면이 항상 형성되나 실제상으로는 상기 접촉이 보장되지 않기 때문이다.

그리고, 상기 안착부(124)의 폭과 상기 삽입홈(125)의 폭 내지 관경은 상기 접지편(20)이 안착 및 삽입시 헐겁지 않고 어느 정도 억지 끼워지도록 이루어짐이 바람직할 것이다. 즉, 상기 브라켓과 고정자 코어의 결합시 상기 접지편이 먼저 상기 브라켓에 고정된 상태에서 결합됨이 보다 결합시 용이할 것이기 때문이다.

그리고, 상기 접지편이 안착되는 안착부(124)는 체결홀(122)이 형성된 브라 켓의 연결 보스(121)가 아닌 다른 위치에 형성될 수도 있다. 그러나, 상기 접지편과 상기 고정자 코어와의 접촉을 더욱 견고히 하기 위해서는 상기 브라켓과 고정자 코어 사이의 결합력이 가장 크게 형성되어 결과적으로 상기 접지편에 가해지는 압축력이 가장 크게 형성되는 상기 브라켓의 연결 보스에 형성되는 것이 바람직 할 것이다.

그리고, 이렇게 함으로써 브라켓과 고정자 코어의 결합 후 상기 브라켓이 변형되는 경우에도 이로 인한 영향을 최소로 할 수 있을 것이다.

이하에서는 도 4와 도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예 및 또 다른 실시예에 따른 접지 구조에 대하여 상세하게 설명한다. 여기서, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동기의 접지편을 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전동기의 접지편을 도시한 사시도이다.

도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동기의 접지편(30)은 막대 형태의 긴 도체 재질로 형성되고, 일단은 소정 각도로 꺽임부가 형성되며 타단에는 직선부가 형성되어 있다.

상기 접지편의 중앙 부분은 상기 브라켓에 형성되는 관통홀에 관통되어 일부는 상기 관통홀(126)에 삽입되게 된다. 여기서, 접지편의 중앙 부분에는 일정 깊이로 길이 방향에 수직한 방향으로 소정 깊이 함몰되는 함몰부(35)가 구비됨이 바람직하다.

왜냐하면, 상기 함몰부(35)가 형성됨으로써 굽힘에 대한 강성률이 증가하게 되어 무게를 작게 하면서도 강도를 높일 수 있으며, 상기 함몰부를 오목하게 형성 하면 상기 관통홀에 억지로 끼워지기 위하여 가공 공차에도 여유가 생길 수 있기 때문이다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이 접지편 일단의 꺽임부 형상은 'ㄱ' 형상일 수 있다. 이 경우에는 상기 접지편(30)의 중앙 부분에 형성되는 함몰부(35)가 상기 관통홀(126)에 삽입되어 고정되도록 억지 끼움되는 것이 바람직하다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이 접지편 일단의 꺽임부 형상은 'ㄷ' 형상일 수 있다. 제1 꺽임부(31)는 브라켓의 안착부(126)에 구비되는 삽입홈(125)에 삽입되고, 상기 제2 꺽임부(32)가 상기 안착부(126)에 안착되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 접지편(30)이 상기 삽입홈에 삽입되고 상기 안착부에 안착되며 상기 관통홀(126)에 관통되면, 상기 접지편은 상기 브라켓(12)에 고정되게 결합되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 접지편이 상기 브라켓에 고정되지 아니하면 이 후에 상기 브라켓과 고정자 코어의 결합이 용이하지 않기 때문이다.

이를 위하여, 상기 안착부의 폭, 상기 관통홀이 관경 내지 폭 등은 상기 접지편의 두께와 폭 등을 감안하여 설정되어야 할 것이다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전동기 접지 구조의 결합 부분을 확대 도시한 사시도이다. 도 6에 도시된 바와 같이 접지편의 제 2 꺽임부(32)는 연결 보스의 결합면 보다 소정 길이 높게 결합되게 된다. 따라서, 상기 결합면 위로 고정자 코어가 위치된 후 체결홀(122)를 통해서 상기 브라켓과 상기 고정자 코어가 결합되면 상기 고정자 코어와 상기 접지편의 제 2 꺽임부는 견고히 전기적으로 접촉하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 전동기의 접지편의 타단, 즉 접지선이 연결되는 부분에는 접지선과의 연결을 보다 용이하게 하기 위하여 접지홀(36)이 구비됨이 바람직하다.

이하에서는, 본 발명에 따른 전동기의 접지 구조에 의한 접지 순서에 대하여 설명한다.

먼저, 고정자, 회전자, 회전축 등으로 이루어지는 전동기의 구성요소들이 결합되며, 상기 브라켓의 안착부에는 접지편이 안착되고 상기 브라켓의 관통홀을 통해 상기 접지편의 타단은 외부로 노출되게 된다.

여기서, 상기 브라켓의 안착부에 안착되는 상기 접지편의 일단에는 안착면에 소정 각도 돌출되는 돌출부가 구비되게 된다.

이 후, 상기 고정자 코어와 상기 브라켓이 결합되면 이 결합 부분 사이에 삽입되는 접지편의 돌출부가 상기 고정자 코어의 결합면과 상기 브라켓의 안착부 사이에서 탄성 변형되게 된다. 즉, 상기 돌출부는 다시 돌출되는 방향으로 탄성 복원력을 지속적으로 갖고 있기 때문에 상기 고정자 코어와 전기적 접촉이 안정적으로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 브라켓의 관통홀을 통하여 상기 전동기의 외부로 노출된 접지편의 타단에는 접지선이 연결되고, 상기 접지선은 하우징에 접속된 후 결국 대지에 접속되어 접지가 이루어지게 된다. 즉, 상기 고정자 코어와 대지 간에 전기적으로 접속이 이루어지게 되는 접지 구조를 이루게 된다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 분야에서 통 상의 지식을 가진 자는 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

상술한 본 발명에 따른 전동기에 따르면,

첫째, 전동기의 외관을 형성하는 브라켓의 재질을 부도체로 한 경우에도 용이하고 안정적인 접지가 가능한 전동기를 제공할 수 있다.

둘째, 전동기의 접지를 위하여 별도의 결합 부재를 사용하지 않으므로 조립 공정을 줄일 수 있는 전동기를 제공할 수 있다.

Claims (12)

1. 고정자, 회전자, 회전축 및 상기 고정자와 결합되어 외관을 형성하는 부도체 재질로 이루어진 브라켓을 포함하여 이루어지는 전동기에 있어서,

   일단은 상기 고정자와 상기 브라켓의 결합시 압축 되면서 상기 고정자와 전기적으로 접촉하고, 타단은 상기 전동기의 외부로 노출되는 접지편이 구비되는 전동기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 접지편의 일단은,

   상기 고정자와 상기 브라켓이 결합하는 결합부분 사이에 삽입됨을 특징으로 하는 전동기.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 브라켓에는 상기 접지편의 타단이 관통하여 상기 접지편이 억지 끼움되어 고정되도록 관통홀이 구비됨을 특징으로 하는 전동기.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 브라켓은 상기 고정자와 결합을 위한 결합력이 가해지며, 상기 고정자와 결합시 면접촉 되는 다수개의 연결 보스가 구비됨을 특징으로 하는 전동기.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 고정자와 결합하는 어느 하나의 상기 연결 보스의 내면에는 상기 접지편 일단이 안착되는 안착부가 구비됨을 특징으로 하는 전동기.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 접지편은 상기 안착부에 안착되어 상기 고정자와 접촉하는 면적을 크게 하기 위하여 장방형의 판 형태로 이루어짐을 특징으로 하는 전동기.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 관통홀을 관통하는 상기 접지편 부분은 강성률을 높이기 위하여 길이 방향과 수직한 방향으로 소정 깊이 함몰된 함몰부가 구비됨을 특징으로 하는 전동기.
8. 제 5항에 있어서,

   상기 안착부는 안착되는 상기 접지편 부분의 접지편 두께보다 작은 깊이만큼 함몰된 것을 특징으로 하는 전동기.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 안착부에 안착되며, 상기 브라켓과 상기 고정자의 결합시 상기 고정자 와 접촉하는 상기 접지편의 일단은 'ㄱ' 자 형상인 꺽임부가 구비됨을 특징으로 하는 전동기.
10. 제 8항에 있어서,

    상기 안착부에는 상기 접지편의 일단이 삽입되는 삽입홈이 더 구비됨을 특징으로 하는 전동기.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 접지편의 일단은 'ㄷ' 형상으로,

    상기 삽입홈에 삽입되는 제1 꺽임부와;

    상기 제1 꺽임부와 상기 접지편의 타단 사이에서 구비되어 상기 안착부에 안착되며, 상기 브라켓과 상기 고정자의 결합시 상기 고정자와 접촉하는 제 2 꺽임부를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 전동기.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 접지편의 타단에는 접지선이 연결되는 접지홀이 구비됨을 특징으로 하는 전동기.

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