KR20080086304A - 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브러시와 커뮤테이터 간의 마찰에 의한 브러시 분진이 외부로 배출되기가 용이하도록 한 모터에 대한 것이다.

본 발명의 구성은, 브래킷과, 이에 결합되는 스테이터와, 스테이터의 내부에 회전 가능하게 배치되는 로터와, 브래킷에 회전 가능하게 지지되어 회전력을 전달하는 회전축과, 회전축상에 결합되어 전류를 교번시키는 커뮤테이터와, 브래킷에 결합되어 전류를 커뮤테이터에 전달하는 브러시를 포함하는 모터에 있어서, 브래킷에는 비산되는 브러시 분진이 브래킷 내부에 부착되어 브러시와 브래킷이 전기적으로 연결되지 않고 외부로 배출되기 용이하도록 배출홈이 마련된 것을 특징으로 한다.

비산되는 브러시 분진을 신속하고 효율적으로 모터 외부로 배출하며 모터의 절연성이 저하되는 것을 방지하고, 브러시 분진이 후면 브래킷 내부에 부착되어 브러시와 브래킷이 전기적으로 쇼트되어서 다른 부재를 통하여 전류가 흐르거나 사용자가 감전되는 현상을 방지하는 효과가 있다.

Description

모터{motor}

도1은 본 발명에 따른 실시례의 일부를 파단하여 보인 사시도이다.

도2는 본 발명에 따른 실시례의 후면 브래킷에 대한 평면도이다.

도3은 본 발명에 따른 실시례의 후면 브래킷과 브러시의 결합에 대한 분해도이다.

도4는 본 발명에 따른 실시례의 후면 브래킷의 배출홈에 대한 상세도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

7: 커뮤테이터, 8: 브러시어셈블리,

811: 연장부, 81: 브러시홀더,

82: 브러시, 83: 탄성부재,

84: 브러시홀더커버, 21: 설치면,

24: 배출홈.

본 발명은 브러시와 커뮤테이터 간의 마찰에 의한 브러시 분진이 용이하게 외부로 배출되도록 한 모터에 대한 것이다.

일반적으로 브러시 모터는 회전자에 마그네트를 사용하지 않고 권선코일을 설치한 것으로, 대개 교류와 직류에서도 사용 가능하고 기동 토크가 대단히 크며 무부하 회전수가 높고 고속회전을 용이하게 얻을 수 있어 세탁기는 물론 고출력이 요구되는 진공청소기 등에 폭넓게 적용되고 있다.

일반적인 모터는 전후 양측에 소정의 간격을 두고 배치하는 전면 브래킷 및 후면 브래킷과, 전면 브래킷과 후면 브래킷 사이에 위치하여 밀착 고정되는 스테이터와, 상기 스테이터의 내측에 자력에 의해 회전 가능하게 배치하는 로터와, 로터의 중심에 압입 결합하여 그 회전력을 전달할 수 있도록 상기한 양쪽 브래킷에 회전 가능하게 지지되어 결합되는 회전축과, 상기 회전축의 전후 양측과 이에 대응하는 양쪽 브래킷 사이에 위치하여 상기한 회전축이 원활하게 회전하도록 지지하는 전면 베어링 및 후면 베어링과, 회전축의 후면측에 고정 설치하여 공급되는 전류를 번갈아 전환하면서 로터를 일정한 방향으로 회전하도록 하는 커뮤테이터를 포함한다.

한편, 상기 커뮤테이터에 접하도록 후면 브래킷에 고정 설치하여 상기한 커뮤테이터에 전류를 공급하는 브러시어셈블리와, 후면 베어링 근처의 후면 브래킷에 설치하여 로터의 회전속도를 감지하는 타코미터를 포함할 수 있다.

일반적으로 모터는 직류 모터와 교류 모터로 대별되는 바 직류 모터에는 인 가 전류의 위상 변화를 위해 통상의 커뮤테이터와 브러시가 사용된다.

상기 커뮤테이터는 다수의 커뮤테이터편을 순차 배열시킴과 아울러 각각을 절연시켜 형성되고 브러시는 통상의 흑연을 봉상으로 형성하여 커뮤테이터와 밀착 고정시키며 브러시를 통해 전원이 인가된다.

이하에서 종래 기술의 문제점을 살펴본다. 커뮤테이터편이 각각 서로 이격되어 순차 배열되어 있는 커뮤테이터가 고속회전하기 때문에 각각의 커뮤테이터편 사이의 틈새에 의해 흑연재의 브러시가 마모된다. 마모되는 브러시에서 발생되는 분진은 커뮤테이터 틈새에 흡착될 뿐만 아니라 고정자에 권취되어 있는 스테이터 코일에 흡착되고 스테이터의 슬롯과 스테이터 코일 사이에 고착된다.

브러시 분진은 도전성 재료이기 때문에 스테이터 코일의 절연성을 저하시키고, 코일의 내압불량을 발생시켜서 모터의 성능이 저하시키게 된다. 즉, 코일 피막이 손상된 곳에 쌓인 브러시 분진에 의해 쇼트현상이 발생되어 모터가 손상되는 등의 문제점이 있었다.

또한, 브러시 분진이 후면 브래킷 내부에 점점 흡착되면서 덩어리가 형성되고이는 마치 도선과 같은 역할을 하게 되어서, 브러시와 후면 브래킷이 상기 브러시 분진에 의하여 전기적으로 연결된 상태가 될 수 있다.

이에 따라, 브래킷이 도전체로 이루어진 경우에는 브러시를 통하여 커뮤테이터로 인입되는 전류의 일부가 후면 브래킷에 부착되어 덩어리를 형성한 브러시 분진을 통하여 후면 브래킷으로 흐르게 되고, 전기적으로 쇼트현상을 발생시키거나, 다른 도전체를 통하여 사용자가 감전되는 현상이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 비산되는 브러시 분진을 신속하고 효율적으로 모터 외부로 배출하며 모터의 절연성이 저하되는 것을 방지하고, 브러시 분진이 후면 브래킷 내부에 부착되어 브러시와 브래킷이 전기적으로 쇼트되어서 다른 부재를 통하여 전류가 흐르거나 사용자가 감전되는 현상을 방지하는 것이다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 구성은, 전면 브래킷과, 상기 전면 브래킷에 결합되는 스테이터와, 상기 스테이터와 결합되는 후면 브래킷과, 상기 스테이터의 안쪽에 회전 가능하게 배치되는 로터와, 상기 로터에 결합되고 상기 전면 및 후면 브래킷에 회전 가능하게 지지되어 회전력을 전달하는 회전축과, 상기 회전축상에 결합되어 전류를 교번시키는 커뮤테이터와, 상기 후면 브래킷에 결합되어 전류를 상기 커뮤테이터에 전달하는 브러시어셈블리를 포함하며, 상기 브러시어셈블리는 브러시와, 상기 브러시가 삽입되는 브러시홀더를 포함하는 모터에 있어서, 상기 후면 브래킷에는 비산되는 브러시 분진이 상기 후면 브래킷 내부에 부착되어 상기 브러시와 상기 후면 브래킷이 전기적으로 연결되지 않고 외부로 배출되기 용이하도록 배출홈이 마련되고, 상기 배출홈은 상기 브러시홀더 주위에 위치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배출홈은 상기 브러시홀더의 설치부위 및 상기 커뮤테이터의 회전방향측에 마련될 수 있다.

또한, 상기 배출홈은 상기 커뮤테이터쪽으로 갈수록 넓어지는 쐐기형으로 마련될 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시례를 설명한다. 도1은 본 발명에 따른 실시례의 일부를 파단하여 보인 사시도이다. 도2는 본 발명에 따른 실시례의 후면 브래킷에 대한 평면도이다. 도3은 본 발명에 따른 실시례의 후면브래킷과 브러시의 결합에 대한 분해도이다. 도4는 본 발명에 따른 실시례의 후면 브래킷의 배출홈에 대한 상세도이다.

본 실시례에서는 전면 브래킷(1)과 후면 브래킷(2)이 스테이터(3)의 상하에 결합되어 있으며, 스테이터(3) 내부에는 회전가능하게 로터(4)가 위치한다. 로터(4)의 중심에는 회전축(5)이 결합되어 있으며 일측은 전면 브래킷(1)의 관통공을 통하여 연장되어 있어서 이를 통하여 외부로 회전력이 전달된다.

회전축의 타측은 후면 브래킷에 마련된 지지부(22)에 회전가능하도록 안착되며, 후면 베어링(6)과 커뮤테이터(7)가 결합되어 있다. 커뮤테이터(7)는 다수의 커뮤테이터편이 결합된 것으로서 교류 전류가 브러시(82)와 조합되어 전원전압을 회전수에 맞춰서 주파수를 변환하고 회전에 필요한 토크를 발생시키기 위한 전류를 로터(4)에 전달한다.

후면 브래킷에는 타코미터(9)가 결합될 수 있으며, 타코미터(9)는 로터(4)와 함께 회전하는 회전축(5)의 회전속도를 감지하여 적정한 속도로 회전을 유지하도록 한다.

브러시어셈블리(8)는 외부전원을 커뮤테이터(7)에 인입되도록 커뮤테이터(7)에 접촉되어 설치되며, 후면 브래킷(2)의 설치면(21)에 고정결합된다.

브러시어셈블리(8)는 흑연재 막대형상의 브러시(82)와, 상기 브러시(82)가 삽입되는 브러시홀더(81)와, 상기 브러시홀더(81)를 커뮤테이터(7)쪽으로 밀어내도록 내부에 마련된 탄성부재(83)와, 브러시홀더(81)의 일단부에 결합되어 상기 탄성부재가 지지되도록 하는 브러시홀더커버(84)를 포함한다.

상기 브러시홀더(81)는 양측면에 연장부(811)가 마련되고, 상기 연장부(811)에는 후면 브래킷(2)과 나사(85)에 의하여 결합이 되도록 결합홈이 마련되어 있다.

상기 브러시어셈블리(8)는 커뮤테이터(7)와 브러시(82)간의 마찰을 줄이기 위하여 소정 각도로 커뮤테이터(7)의 회전방향으로 기울어지도록 고정된다.

상기 브러시어셈블리(8)의 측면에는 브러시(82) 분진이 배출되도록 후면 브래킷(2)에 배출홈(24)이 마련되어 있으며, 브러시홀더의 하부 및 커뮤테이터(7)의 회전방향측에 위치하고 있다. 이는 비산되는 브러시 분진이 회전방향측으로 훨씬 많이 비산되기 때문이며 브러시와 후면 브래킷이 충분한 거리를 유지하도록 하기 위함이다.

뿐만 아니라 후면 브래킷(2)의 강도가 유지되는 한도에서 브러시어셈블리(8) 의 양측 모두에 배출홈(24)을 마련할 수도 있다. 본 실시례에서는 커뮤테이터(7)측으로 갈수록 개구된 폭이 넓어지는 쐐기형으로 배출홈(24)이 마련되어 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 실시례의 동작을 설명한다. 브러시(82)와 커뮤테이터(7)간의 마찰에 따라 비산되는 브러시 분진은 후면 브래킷(2)의 내부 표면에 부착될 수 있다. 그러나, 브러시 분진의 상당량은 커뮤테이터의 회전 방향으로 비산되고 이는 배출홈(24)을 통하여 모터 외부로 배출된다. 이에 의하여 후면 브래킷(2)의 내측면에 브러시 분진이 부착되거나 쌓이지 않고 즉시 외부로 배출된다.

덩어리를 이룬 브러시 분진은 일종의 도선 역할을 할 수 있기 때문에 브래킷이 도전체로 이루어진 경우, 브러시(82)를 통하여 커뮤테이터(7)로 인입되는 전류의 일부가 덩어리를 이룬 브러시 분진을 타고 흘러서 후면 브래킷(2)으로 흐르게 되고, 전기적으로 쇼트현상을 발생시키거나, 다른 도전체를 통과하여 사용자가 감전되는 현상이 발생할 수 있으나, 브러시홀더 주위의 브러시 분진이 즉시 배출되므로 그러한 현상이 방지될 수 있다.

후면 브래킷에 마련된 배출홈의 구성에 의하여 브러시 분진이 용이하게 외부로 배출되며 모터 내부에 브러시 분진이 쌓이거나 부착되는 현상이 감소된다. 모터 내부에 잔류하는 브러시 분진의 양이 감소함에 따라 코일 피막이 손상된 곳에 쌓인 브러시 분진에 의해 쇼트현상이 발생되는 등의 스테이터 코일의 절연성 저하가 방 지된다.

또한, 브래킷이 도전성 소재인 경우에, 브러시와 브래킷이 전기적으로 쇼트되어서 다른 부재를 통하여 전류가 흐르거나 사용자가 감전되는 현상이 방지된다.

Claims (3)

1. 브래킷과, 상기 브래킷에 결합되는 스테이터와, 상기 스테이터의 내부에 회전 가능하게 배치되는 로터와, 상기 로터에 결합되고 상기 브래킷에 회전 가능하게 지지되어 회전력을 전달하는 회전축과, 상기 회전축상에 결합되어 전류를 교번시키는 커뮤테이터와, 상기 브래킷에 결합되어 전류를 상기 커뮤테이터에 전달하는 브러시를 포함하는 모터에 있어서,

   상기 브래킷에는 비산되는 브러시 분진이 상기 브래킷 내부에 부착되어 상기 브러시와 상기 브래킷이 전기적으로 연결되지 않고 외부로 배출되기 용이하도록 배출홈이 마련된 것을 특징으로 하는 모터.
2. 제1항에 있어서,

   상기 브러시가 삽입되는 브러시홀더를 포함하며,

   상기 배출홈은 상기 브러시홀더의 설치부위 및 상기 커뮤테이터의 회전방향측에 마련된 모터.
3. 제2항에 있어서,

   상기 배출홈은 상기 커뮤테이터쪽으로 갈수록 넓어지는 쐐기형으로 마련된 모터.

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