KR101916040B1 - 동기 모터 - Google Patents

Abstract

동기 모터가 개시된다. 개시된 동기 모터는 전기자의 회전축에 슬립링이 배치되고, 브러시 홀더의 내부에 탄성적으로 지지된 브러시가 슬립링과 접촉하게 설치되며, 슬립링을 감싸는 브러시 커버가 구비된 것으로서, 브러시 커버의 내주면에는 공기의 유동을 한 쪽으로 유도하며 브러시의 마모 분진을 외부로 배출하는 공기 유도홈이 형성될 수 있다.

Description

동기 모터 {SYNCHRONOUS MOTOR}

본 발명의 실시예는 동기 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 슬립링과 마찰하는 브러시의 마모 분진을 용이하게 이동 및 배출시킬 수 있도록 한 동기 모터에 관한 것이다.

일반적으로, 전기 모터는 전기적인 에너지를 기계적인 에너지로 변환하는 장치로 전기적인 입력을 주게되면 그것에 대응하는 기계적인 출력을 내도록 되어 있다.

이러한 전기 모터 중 동기 모터는 계자(界磁)와 전기자(電氣子), 정류자(整流子) 및 브러시(brush)로 구성된다. 계자는 전기자에 자력을 인가함과 더불어 전기자에서 발생하는 전자기력과 함께 회전력을 발생한다. 전기자는 정류자로부터 인가되는 전류에 의해 전자기력을 발생하고 계자에서 발생된 자력과 함께 회전력을 발생한다. 정류자는 브러시로부터 인가되는 전류를 전기자의 각 권선에 인가하며, 브러시는 정류자와 접촉하며 전류를 정류자로 인가한다.

여기서, 브러시는 브러시 홀더에 수용되며, 브러시 홀더의 내부에는 브러시를 정류자의 슬립링으로 압착하는 스프링이 설치되어 있다. 이 경우, 정류자는 전기자의 회전축에 연결되어 고속으로 회전하기 때문에, 슬립링에 밀착되어 있는 브러시는 슬립링과의 마찰에 의해 마모된다.

이 과정에 브러시에서 발생되는 마모 분진은 계자에 권취되어 있는 코일에 흡착되고, 계자의 슬롯과 코일 사이에 고착되어 모터의 고장을 유발시킬 수 있고, 도전성 재료이기 때문에 계자 코일의 절연성을 저하시키며 코일의 내압 불량을 발생시켜 모터의 성능을 저하시키는 요인으로 작용하고 있다.

본 발명의 실시예들은 슬립링과 마찰하면서 발생되는 브러시의 마모 분진을 용이하게 이동 및 배출시킬 수 있도록 한 동기 모터를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 동기 모터는 전기자의 회전축에 슬립링이 배치되고, 브러시 홀더의 내부에 탄성적으로 지지된 브러시가 슬립링과 접촉하게 설치되며, 상기 슬립링을 감싸는 브러시 커버가 구비된 것으로서, 상기 브러시 커버의 내주면에는 공기의 유동을 한 쪽으로 유도하며 상기 브러시의 마모 분진을 외부로 배출하는 공기 유도홈이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 동기 모터에 있어서, 상기 회전축에는 상기 브러시 커버의 분진 배출 단부에 대응하여 격벽이 고정되게 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 동기 모터에 있어서, 상기 공기 유도홈은 상기 브러시 커버의 내주면에 빗살무늬 형태로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 동기 모터에 있어서, 상기 공기 유도홈은 상기 브러시 커버의 내주면에 나선 형태로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 동기 모터에 있어서, 상기 브러시 커버의 분진 배출 단부에는 상기 격벽에 부딪히며 아래로 떨어지는 마모 분진을 수집하는 분진 수집부가 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 동기 모터에 있어서, 상기 분진 수집부는 상기 브러시 커버의 분진 배출 단부에 연결되며, 상기 격벽의 하측으로 연장될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 동기 모터에 있어서, 상기 브러시 커버는 상측 부분이 일부 절개된 원통 형상으로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 동기 모터에 있어서, 상기 분진 수집부는 상기 브러시 커버 분진 배출 단부의 아래 부분에 하측 방향으로 연결되는 제1 부분과, 상기 제1 부분에 일체로 연결되며 상기 격벽의 하측으로 연장되는 제2 부분으로 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 동기 모터에 있어서, 상기 제2 부분은 상기 브러시 커버의 동일 반경으로 라운드지게 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 별도의 부가물 없이 단순히 브러시 커버에 공기 유도홈을 형성함으로써 브러시의 마모 분진을 외부로 배출할 수 있으므로, 브러시의 마모 분진으로 인한 모터의 고장 발생과 모터의 성능 저하를 방지할 수 있다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 동기 모터를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 동기 모터에 적용되는 브러시 커버를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 동기 모터를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동기 모터에 적용되는 브러시 커버를 도시한 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 동기 모터를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 동기 모터(100)는 계자, 전기자, 정류자 및 브러시로 구성된 계자 권선형 동기 모터로 구성될 수 있다.

예를 들면, 본 발명의 실시예에 따른 상기 동기 모터(100)는 기본적으로, 전기자의 회전축(11)에 슬립링(13)이 배치되고, 브러시 홀더(15)의 내부에 탄성적으로 지지되며 슬립링(13)과 접촉하는 브러시(17)가 설치되며, 그 슬립링(13)을 감싸는 브러시 커버(30)가 구비된 구조로 이루어진다.

여기서, 브러시 홀더(15)는 브러시(17)를 수용하는 것으로서, 그 브러시 홀더(15)의 내부에는 브러시(17)를 탄성적으로 지지하는 지지 스프링(19)이 설치된다.

브러시(17)는 브러시 홀더(15)의 내부에 지지 스프링(19)을 통해 탄성적으로 지지된 상태로, 그 브러시 홀더(15)의 외부로 돌출되게 설치된다. 지지 스프링(19)은 브러시 홀더(15)의 내부에서 브러시(17)를 지지하며 그 브러시(17)를 슬립링(13)의 외주면으로 압착하는 기능을 하게 된다.

이 때, 브러시(17)는 고속으로 회전하는 회전축(11)의 슬립링(13)에 지지 스프링(19)의 탄성력으로 밀착되기 때문에, 슬립링(13)과의 마찰에 의해 마모되면서 마모 분진을 발생시킬 수 있다.

한편, 위에서 언급한 바 있는 브러시 커버(30)는 슬립링(13)을 커버링 하는 것으로, 원통 형상으로 이루어지며, 상측 부분이 일부 절개된 구조로 이루어진다. 즉, 브러시(17)는 브러시 커버(30)의 상측 개방부를 통해 슬립링(13)의 외주면에 접촉된다.

본 발명의 실시예에 따른 상기 동기 모터(100)는 이와 같이 브러시(17)가 마모되면서 발생되는 분진을 브러시 커버(30)의 한 쪽 단부(이하에서는 "분진 배출 단부" 라고 한다)를 통해 외부로 용이하게 이동 및 배출시킬 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 동기 모터(100)는 브러시(17)의 마모 분진을 브러시 커버(30)의 분진 배출 단부로 배출하기 위한 분진 배출수단과, 브러시 커버(30)의 분진 배출 단부에 대응하여 회전축(11)에 고정되게 설치되는 격벽(61)을 포함하고 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 분진 배출수단은 도 2에서와 같이 브러시 커버(30)의 내주면에 형성되는 공기 유도홈(51)을 포함하고 있다.

상기 공기 유도홈(51)은 공기 유동을 브러시 커버(30)의 분진 배출 단부 측으로 유도하며, 브러시(17)의 마모 분진을 외부로 배출하는 기능을 하게 된다.

즉, 상기 공기 유도홈(51)은 회전축(11)의 회전 시 브러시 커버(30)의 내측에서 발생하는 공기의 유동을 브러시 커버(30)의 분진 배출 단부 측으로 유도하는 기능을 하게 된다.

이러한 공기 유도홈(51)은 브러시 커버(30)의 내주면에 빗살무늬 형태로 형성되는 바, 그 내주면에 브러시 커버(30)의 분진 배출 단부 측을 향하는 나선 형으로 형성될 수 있다.

그리고, 상기에서 격벽(61)은 브러시 커버(30)의 분진 배출 단부와 일정 간격으로 이격되게 회전축(11)에 고정되게 설치되며, 공기 유도홈(51)에 의해 브러시 커버(30)의 분진 배출 단부로 배출되는 마모 분진을 하측 방향으로 유도하는 기능을 하게 된다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 동기 모터(100)에 의하면, 브러시(17)는 고속으로 회전하는 회전축(11)의 슬립링(13)에 지지 스프링(19)의 탄성력으로 밀착되기 때문에, 슬립링(13)과의 마찰에 의해 마모되면서 마모 분진을 발생시킬 수 있다.

이 때, 본 발명의 실시예에서는 브러시 커버(30)의 내주면에 공기 유도홈(51)을 형성하고 있기 때문에, 브러시 커버(30)의 내측에서 발생하는 공기의 유동을 그 공기 유도홈(51)을 통해 브러시 커버(30)의 분진 배출 단부 측으로 유도하게 된다.

그러면, 슬립링(13)과 마찰하면서 발생되는 브러시(17)의 마모 분진은 공기와 함께 브러시 커버(30)의 분진 배출 단부 측으로 이동하며, 그 분진 배출 단부를 통해 브러시 커버(30)의 외부로 배출된다.

여기서, 상기 브러시 커버(30)의 분진 배출 단부를 통해 외부로 배출되는 마모 분진은 격벽(61)에 부딪히며 하측 방향으로 떨어지게 된다.

이로써, 본 발명의 실시예에서는 별도의 부가물 없이 단순히 브러시 커버(30)에 공기 유도홈(51)을 형성함으로써 브러시(17)의 마모 분진을 외부로 배출할 수 있으므로, 브러시(17)의 마모 분진으로 인한 모터의 고장 발생과 모터의 성능 저하를 방지할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 동기 모터를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 동기 모터(200)는 전기 실시예의 구조를 기본으로 하면서, 격벽(161)에 부딪히며 아래로 떨어지는 마모 분진을 수집하는 분진 수집부(171)가 구비된 브러시 커버(130)를 구성할 수 있다.

여기서, 상기 브러시 커버(130)의 내주면에는 전기 실시예에서와 같은 공기 유도홈(151)을 형성하고 있다.

본 발명의 실시예에서, 상기 분진 수집부(171)는 격벽(161)에 대응하여 브러시 커버(130)의 분진 배출 단부에 설치될 수 있다. 상기 분진 수집부(171)는 브러시 커버(130)의 분진 배출 단부에 연결되며, 격벽(161)의 하측으로 연장되게 형성될 수 있다.

이러한 분진 수집부(171)는 도 4에서와 같이, 브러시 커버(130) 분진 배출 단부의 아래 부분에 하측 방향으로 연결되는 제1 부분(131)과, 제1 부분(131)에 일체로 연결되며 격벽(161)의 하측으로 연장되는 제2 부분(132)으로 이루어질 수 있다.

이 경우, 상기 제2 부분(132)은 격벽(161)의 하측 부분과 상호 이격되게 배치되며, 마모 분진의 원활한 수집을 위해 브러시 커버(130)의 동일 반경으로 라운드지게 형성될 수 있다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동기 모터(200)에 의하면, 공기 유도홈(151)에 의해 브러시 커버(130)의 분진 배출 단부로 배출되는 마모 분진은 격벽(161)에 부딪히며 하측 방향으로 떨어지게 되고, 분진 수집부(171)의 제2 부분(132)에 수집될 수 있다.

즉, 회전축(111)이 회전하는 과정에 슬립링(113)과의 마찰에 의해 발생되는 브러시(117)의 마모 분진은 브러시 커버(130)의 외부로 배출되며 분진 수집부(171)의 제2 부분(132)에 퇴적되며 별도로 제거될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 상기 동기 모터(200)의 나머지 구성 및 작용 효과는 전기 실시예에서와 같으므로, 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.

11... 회전축 13... 슬립링
15... 브러시 홀더 17... 브러시
19... 지지 스프링 30, 130... 브러시 커버
51, 151... 공기 유도홈 61, 161... 격벽
131... 제1 부분 132... 제2 부분
171... 분진 수집부

Claims (9)

1. 전기자의 회전축에 슬립링이 배치되고, 브러시 홀더의 내부에 탄성적으로 지지된 브러시가 슬립링과 접촉하게 설치되며, 상기 슬립링을 감싸는 브러시 커버가 구비된 동기 모터에 있어서,
   상기 브러시 커버의 내주면에는 공기의 유동을 한 쪽으로 유도하며 상기 브러시의 마모 분진을 외부로 배출하는 공기 유도홈이 형성되고,
   상기 회전축에는 상기 브러시 커버의 분진 배출 단부에 대응하여 격벽이 고정되게 설치되는 것을 특징으로 하는 동기 모터.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 공기 유도홈은 상기 브러시 커버의 내주면에 빗살무늬 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 동기 모터.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 공기 유도홈은 상기 브러시 커버의 내주면에 나선 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 동기 모터.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 브러시 커버의 분진 배출 단부에는 상기 격벽에 부딪히며 아래로 떨어지는 마모 분진을 수집하는 분진 수집부가 설치되는 것을 특징으로 하는 동기 모터.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 분진 수집부는 상기 브러시 커버의 분진 배출 단부에 연결되며, 상기 격벽의 하측으로 연장되는 것을 특징으로 하는 동기 모터.
7. 전기자의 회전축에 슬립링이 배치되고, 브러시 홀더의 내부에 탄성적으로 지지된 브러시가 슬립링과 접촉하게 설치되며, 상기 슬립링을 감싸는 브러시 커버가 구비된 동기 모터에 있어서,
   상기 브러시 커버의 내주 면에는 공기의 유동을 한 쪽으로 유도하며 상기 브러시의 마모 분진을 외부로 배출하는 공기 유도홈이 형성되고,
   상기 브러시 커버는 상측 부분이 일부 절개된 원통 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 동기 모터.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 회전축에는 브러시 커버의 분진 배출 단부에 대응하여 격벽이 고정되게 설치되고,
   상기 브러시 커버의 분진 배출 단부에는 상기 격벽에 부딪히며 아래로 떨어지는 마모 분진을 수집하는 분진 수집부가 설치되되,
   상기 분진 수집부는 상기 브러시 커버 분진 배출 단부의 아래 부분에 하측 방향으로 연결되는 제1 부분과, 상기 제1 부분에 일체로 연결되며 상기 격벽의 하측으로 연장되는 제2 부분으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 동기 모터.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 제2 부분은 상기 브러시 커버의 동일 반경으로 라운드지게 형성되는 것을 특징으로 하는 동기 모터.
   

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