KR19990051612A - 전동기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정류자 전동기의 브러시와 정류자의 마찰로 발생되는 브러시분말의 배출공이 마련된 전동기에 관한 것이다.

본 발명에 따른 전동기는 후면커버의 후면부에 브러시분말이 배출되는 배출공이 형성되었다. 따라서, 정류자와 브러시의 마찰로 인해 발생되는 브러시분말이 상기 배출공을 통해 외부로 배출되므로, 브러시분말의 산란으로 야기되었던 전기적 장애가 발생되지 않게 되어 전동기의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

Description

전동기

본 발명은 전동기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정류자 전동기의 브러시와 정류자의 마찰로 발생되는 브러시분말의 배출공이 마련된 전동기에 관한 것이다.

일반적으로 전동기는 브러시와 정류자를 통해 코일이 권선된 회전자에 여자전류가 인가되면, 회전자와의 고정자사이의 전자기유도에 의해 회전자가 회동하는 장치이다.

이러한 전동기는 하우징의 내면에 영구자석으로 구비된 고정자가 부착되어 있고, 이 고정자의 내부 중심에는 회전축이 설치된다. 그리고 이 회전축에는 코일이 권선된 회전자가 설치되어 있다.

또한, 상기 회전축의 일측에는 상기 회전자 코일에 여자전류를 인가하기 위한 정류자와 브러시가 설치되는데, 상기 정류자는 원통상으로 구성되어 회전축에 고정되어 있고, 브러시는 회전축과 함께 회전하는 정류자에 전원을 인가하도록 정류자의 외주면과 면접촉이 되어 있다.

또한, 전동기의 하우징에 결합되는 후면커버에는 회전축이 결합되어 지지되는 축결합공이 형성되고, 이 축결합공에는 축결합공에 끼워지는 회전축이 안정되게 회동할 수 있도록, 회전축의 외면에 끼워져 회전축을 지지해 주는 오일리스 베어링이 마련된다.

그리고 후면커버의 내측에는 브러시를 지지하는 브러시홀더가 마련되는데, 이 브러시홀더와 후면커버 사이에는 상기 오일리스 베어링을 지지하기 위한 누름판이 설치된다.

상기 브러시는 그 단면이 회전축에 설치된 정류자의 외면에 접하도록, 두 개가 상호 대칭된 방향에 수직으로 세워서 설치된다. 이를 위해, 상기 브러시홀더는 브러시가 지지되면서 축방향으로 슬라이딩이 가능하게 설치된다.

이와 같이 구성된 종래의 전동기는 상기 브러시와 정류자를 통해 전원이 인가되면, 한 상의 회전자 권선이 여자되고, 여자된 회전자는 가장 가까운 고정자 극과 정렬이 되려는 방향으로 움직이게 된다. 이때 회전자의 회전으로 정류자 역시 회전이 되게 되고, 이로써 다른 상의 회전자 권선이 다시 여자되는 과정이 지속적으로 반복되면서 회전자가 회전이 되게 된다.

그런데 이러한 전동기는 상기 회전자 권선에 전원을 인가하기 위하여 마련된 브러시와 정류자가 항상 면접촉됨에 따라 브러시가 마모되게 된다. 즉, 전동기는 고속으로 회전하는 정류자에 브러시가 접촉되어 있기 때문에 브러시에는 항상 마찰이 발생된다. 이 마찰에 의해 브러시 분말과 불꽃이 발생되는데, 흑연과 금속성분이 주로 이루어진 분말은 주변으로 산란하여 전기적인 장애를 일으키는 문제가 있었다.

좀더 상세히 설명하면, 정류자의 주변은 정류자와 회전자의 고속으로 인해 기류가 형성되고, 이 기류에 의해 브러시분말이 산란되게 된다. 이러한 분말은 주변을 선회하다가 회전자를 여자시키기 위해 권선된 코일의 주변에 부착되게 된다.이처럼 코일에 부착된 브러시분말은 코일과 코일사이에 끼이게 되므로, 회전자에 열이 발생될 때, 회전자 코일을 단락시키는 원인이 되었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 브러시와 정류자의 마찰로 발생되는 브러시분말이 외부로 배출되도록, 후면커버에 브러시분말이 배출되는 배출공이 형성된 전동기를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 전동기의 개략적인 내부 구성을 보인 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 전동기의 분해 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 하우징, 11: 전면커버,

12: 후면커버, 13: 고정자,

14: 회전축, 15: 회전자,

16: 정류자, 17: 브러시,

18: 브러시홀더, 19: 축결합공,

20: 오일리스베어링, 21: 누름판,

22: 배출공, 23: 축지지부,

24: 안내부재.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하우징의 내면에 고정되는 고정자와, 상기 하우징의 전·후단부에 설치되는 전·후면커버와, 상기 전·후면커버에 지지되며 상기 고정자의 내측 중심부에 회동가능하게 설치되는 회전축과, 상기 회전축에 설치되어 상기 고정자와의 상호 작용을 통해 회전이 되는 회전자와, 상기 회전자에 여자전류를 인가하도록 상기 회전축의 일측에 설치되는 정류자와, 상기 정류자와 접하여 상기 정류자에 전원을 인가하는 브러시를 구비하는 전동기에 있어서,

상기 후면커버에는 상기 브러시와 상기 정류자의 마찰로 인해 발생되는 브러시분말이 배출되는 배출공이 형성된 것을 특징으로 하는 구성이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 전동기는 도 1에 도시된 바와 같이, 전동기의 외면을 형성하는 원통상의 하우징(10)이 마련되고, 하우징(10)의 양측 단부에는 전면커버(11)와 후면커버(12)가 구비된다. 상기 하우징(10)의 내면에는 영구자석으로 구비된 고정자(13)가 부착되어 있고, 이 고정자(13)의 내측에는 상기 전·후면커버(11,12)에 회동 가능하게 지지되는 회전축(14)이 설치된다. 그리고 이 회전축(14)에는 상기 고정자(13)와 전자기적 상호작용을 통해 회전축(14)이 회전될 수 있도록, 코일이 권선된 회전자(15)가 설치된다.

또한, 상기 후면커버(12)쪽에는 상기 회전자(15) 코일에 여자전류를 인가하기 위한 정류자(16)와 브러시(17)가 설치되는데, 상기 정류자(16)는 원통상으로 구성되어 회전축(14)에 고정되고, 브러시(17)는 회전축(14)과 함께 회전하는 정류자(16)에 전원을 인가하도록 정류자(16)의 외주면과 면접촉이 된다.

그리고 상기 회전자(15)가 여자되도록 전원을 인가하는 브러시(17)는 브러시홀더(18)에 의해 지지되는데, 브러시홀더(18)는 그 일측이 전동기의 후면커버(12)에 고정이 되어 지지되게 된다. 이 때 브러시(17)는 그 단면이 회전축(14)에 설치된 정류자(16)의 외면에 접하도록, 두 개가 상호 대칭된 방향에 수직으로 세워서 설치된다. 이 브러시(17)와 브러시홀더(18) 그리고 후면커버(12)의 상세한 구조는 후술한다.

또한, 하우징(10)에 결합되는 후면커버(12)에는 회전축(14)이 결합되어 지지되는 축결합공(19)이 형성된다. 이 축결합공(19)에는 축결합공에 끼워지는 회전축(14)이 안정되게 회동할 수 있도록, 회전축(14)의 외면에 끼워져 회전축(14)을 지지해 주는 오일리스 베어링(20)이 마련된다.

그리고 후면커버(12)의 내측, 즉 브러시홀더(18)와 후면커버(12)의 사이에는 오일리스 베어링(20)을 지지하기 위한 누름판(21)이 설치된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 전동기는 상기 브러시(17)와 정류자(16)를 통해 전원이 인가되면, 한 상의 회전자(15) 권선이 여자되고, 여자된 회전자(15)는 가장 가까운 고정자(13) 극과 정렬이 되려는 방향으로 움직이게 된다. 이때 회전자(15)의 회전으로 정류자(16) 역시 회전이 되게 되고, 이로써 다른 상의 회전자(15) 권선이 다시 여자되는 과정이 지속적으로 반복되면서 회전자가 회전이 되게 된다.

그런데 이러한 전동기는 상기 회전자(15) 권선에 전원을 인가하기 위하여 마련된 브러시(17)와 정류자(16)가 항상 면접촉됨에 따라 브러시(17)가 마모되게 된다. 즉, 전동기는 고속으로 회전하는 정류자(16)에 브러시(17)가 접촉되어 있기 때문에 브러시(17)에는 항상 마찰이 발생되고, 이 마찰에 의해 브러시분말이 발생된다.

이에 따라 본 발명에서는 전동기의 후면커버(12)에 상기 브러시분말의 배출을 용이하게 하는 배출공(22)이 형성된다. 이러한 구조를 도 2를 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 전동기의 분해 사시도이다. 이에 도시된 바와 같이, 브러시홀더(18)는 정류자(16)의 외면을 감싸는 형상의 커버부(18a)가 마련되고, 이 커버부(18a)의 외측에는 브러시홀더(18)가 후면커버(12)의 내측에 지지될 수 있도록, 후면커버(12)의 내경과 일치하는 크기의 환형고리상의 지지부(18b)가 마련된다. 이때 커버부(18a)에는 브러시분발의 배출이 용이하도록 일부가 절개된 개방부(18c)가 형성된다.

그리고 지지부(18b)와 상기 커버부(18a)사이에는 이들이 상호 일체로 연결되도록, 연결리브가 형성되는데, 이중에는 상기 브러시(17)가 끼워져 지지되는 수용홈(18d)이 형성된다. 이때, 수용홈(18d)은 브러시(17)가 지지되면서 중심부쪽으로 슬라이딩이 가능하게 설치된다. 이는 브러시(17)와 정류자(16)의 마찰로 인해 브러시의 단부가 마모되더라도, 브러시(17)의 단부와 정류자(16)의 외주면사이에 지속적인 면접촉이 이루어지게 하기 위함이다.

또한, 브러시홀더(18)에는 상기 수용홈에 끼워지는 브러시에 전원을 공급하기 위한 터미널단자(18e)와 전원공급선(18f)이 마련된다.

한편, 브러시홀더(18)가 결합되는 후면커버(12)에는 상기 회전축(14)이 결합되는 축결합공(19)이 형성되는 축지지부(23)와 테두리부사이에 브러시분말이 배출되는 배출공(22)이 형성된다. 이 배출공(22)은 방사상으로 다수개가 형성되고, 각 배출공(22)의 내측에는 브러시홀더(18)가 후면커버의 내측에 결합되었을 때, 브러시홀더의 개방부(18c)와 배출공(22)이 상호 일치된 상태로 조립되게 하는 안내부재(24)가 형성된다. 이는 브러시홀더 커버부(18a)의 개방부(18c)와 후면커버의 배출공(22)이 상호 연통되게 하여 브러시분말의 배출이 용이하도록 하기 위함이다.

또한, 후면커버(12)의 후면부에는 브러시홀더(18)에 형성된 결합돌기(18g)가 끼워져 결합될 수 있도록 결합공(25)이 형성된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 전동기는 브러시홀더(18)의 수용홈(18d)에 브러시(17)가 끼워져 결합되고, 브러시홀더(18)와 후면커버(12)사이에 오일리스 베어링(20) 및 이를 지지하는 누름판(21)이 개재된 상태에서 후면커버(12)의 결합공(25)에 브러시홀더의 결합돌기(18g)가 끼워져 결합됨으로써 상호 조립되게 된다. 이때, 후면커버의 배출공(22)에 형성된 안내부재(24)에 의해 브러시홀더의 개방부(18c)와 배출공(22)이 일치되어 연통되게 된다.

이러한 구조로 이루어진 본 발명에 따른 전동기는 정류자(16)에 접촉된 브러시(17)가 마모되어 브러시분말이 발생된다하더라도, 이 분말은 브러시홀더 커버부의 개방부(18c)와 후면커버의 배출공(22)을 통해 외측으로 배출되게 된다.

따라서, 종래의 전동기에서 브러시분말의 산란으로 야기되었던 전기적 장애가 발생되지 않게 되어 전동기의 신뢰성이 향상되게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전동기는 후면커버의 후면부에 브러시분말이 배출되는 배출공이 형성되었다. 따라서, 정류자와 브러시의 마찰로 인해 발생되는 브러시분말이 상기 배출공을 통해 외부로 배출되므로, 브러시분말의 산란으로 야기되었던 전기적 장애가 발생되지 않게 되어 전동기의 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 하우징의 내면에 고정되는 고정자와, 상기 하우징의 전·후단부에 설치되는 전·후면커버와, 상기 전·후면커버에 지지되며 상기 고정자의 내측 중심부에 회동가능하게 설치되는 회전축과, 상기 회전축에 설치되어 상기 고정자와의 상호 작용을 통해 회전이 되는 회전자와, 상기 회전자에 여자전류를 인가하도록 상기 회전축의 일측에 설치되는 정류자와, 상기 정류자와 접하여 상기 정류자에 전원을 인가하는 브러시를 구비하는 전동기에 있어서,

   상기 후면커버에는 상기 브러시와 상기 정류자의 마찰로 인해 발생되는 브러시분말이 배출되는 배출공이 형성된 것을 특징으로 하는 전동기.