KR20230072552A - 모터 회전축 접지 장치 - Google Patents

Abstract

브러시의 마모를 최소화할 수 있도록, 하우징과, 하우징 내부에 고정 설치되는 고정자, 하우징에 대해 회전가능하게 설치되는 회전축, 회전축에 설치되어 회전축을 중심으로 회전하는 회전자, 상기 하우징에 설치되어 상기 회전축을 축지지하는 베어링을 포함하는 모터의 회전축에 접하여 회전축을 접지하는 접지장치로, 상기 접지장치는 상기 회전축의 축방향을 따라 회전축의 단면에 접촉하는 브러시, 일면에 상기 브러시가 설치되며 상기 하우징에 고정 설치되어 브러시를 지지하는 지지체를 포함하는 모터 회전축 접지 장치를 제공한다.

Description

모터 회전축 접지 장치{APPARATUS FOR EARTHING MOTOR}

본 개시 내용은 모터의 회전축에 대한 접지 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 모터는 하우징과, 하우징 내부에 고정 설치되는 고정자, 하우징에 대해 회전가능하게 설치되는 회전축, 회전축에 설치되어 회전축을 중심으로 회전하는 회전자를 포함한다.

모터는 운전 중 회전자에 정전하가 발생한다. 회전자의 회전축은 베어링에 의해 축지지 되어 있고 베어링에는 윤활유막이 형성되어 있으므로, 베어링의 내외측 부재 사이에 전위차가 발생한다. 이 전위차에 의해 베어링의 전해 부식(erosion)이 일어날 수 있다. 따라서 베어링에 축지지된 회전축과 베어링의 외륜을 전기적으로 통전시켜 정전하를 흘려보내기 위한 접지장치가 필요하다.

종래의 접지 장치는, 모터의 하우징과 회전축을 통전하는 접지링(SHAFT GRROUND RING)을 회전축과 하우징 사이에 설치하여 접지링의 브러시가 회전축의 외주면에 접하는 구조로 되어 있다. 그런데, 상기한 종래의 구조는 브러쉬가 고속 회전하는 회전축의 외주면과 접함에 따라 브러시가 쉽게 마모되는 문제가 있다.

또한, 접지장치를 하우징 내부에서 회전축 외주면에 설치하기 위해 많은 부품이 필요하며 구조적으로 매우 복잡한 단점이 있다. 이에, 모터의 조립은 물론 유지 보수에 많은 시간과 노력이 소요되어 생산성이 저하되는 문제가 있다.

본 과제는 브러시의 마모를 최소화할 수 있도록 된 모터 회전축 접지 장치를 제공하는 것이다.

본 과제는 구조적으로 보다 단순하여 설치 및 유지보수가 용이한 모터 회전축 접지 장치를 제공하는 것이다.

본 구현예의 접지 장치는, 하우징과, 하우징 내부에 고정 설치되는 고정자, 하우징에 대해 회전가능하게 설치되는 회전축, 회전축에 설치되어 회전축을 중심으로 회전하는 회전자, 상기 하우징에 설치되어 상기 회전축을 축지지하는 베어링을 포함하는 모터의 회전축에 접하여 회전축을 접지하는 접지장치일 수 있다.

상기 접지장치는 상기 회전축의 축방향을 따라 회전축의 단면에 접촉하는 브러시, 일면에 상기 브러시가 설치되며 상기 하우징에 고정 설치되어 브러시를 지지하는 지지체를 포함할 수 있다.

상기 지지체는 평면 플레이트 구조로, 상기 회전축 선단에 대향하는 하우징의 선단부에 설치되고, 상기 지지체의 수직방향으로 돌출 설치된 브러시가 상기 회전축의 축 중심에 위치하는 구조일 수 있다.

상기 하우징의 선단에는 상기 지지체가 설치될 수 있도록 지지체와 대응되는 형태의 장착홈이 더 형성될 수 있다.

상기 지지체와 상기 브러시는 도체 재질로 이루어질 수 있다.

이와 같이 본 구현예에 의하면, 브러시가 회전축의 외주면이 아닌 축방향으로 선단 중심에서 회전축에 접함에 따라, 브러시에 대한 회전축의 선속도를 최소화할 수 있게 된다. 이에, 회전축에 의한 브러시의 마모를 최소화할 수 있게 된다.

플레이트 형태의 지지체에 브러시가 설치된 구조로 접지장치의 구조를 보다 소형화 및 단순화할 수 있다. 또한, 하우징의 선단부에 접지 장치를 마련할 수 있어, 하우징 내부 공간 내에 설치가 용이하고, 유지 보수가 보다 간편한 잇점이 있다.

도 1은 본 실시예에 따라 접지 장치가 구비된 모터를 도시한 개략적인 도면이다.
도 2는 본 실시예에 따른 접지 장치의 접지 상태를 도시한 개략적인 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며, 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 후술하는 실시예는 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 형태로 변형될 수 있다. 가능한 한 동일하거나 유사한 부분은 도면에서 동일한 도면부호를 사용하여 나타낸다.

이하에서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

이하 본 실시예의 모터는 영구 자석 모터를 예로서 설명한다. 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 회전축이 도전성 재질로 구성되는 모터면 모두 적용될 수 있다.

도 1은 본 실시예에 따라 접지 장치가 구비된 모터를 도시하고 있으며, 도 2는 본 실시예에 따른 접지 장치의 접지 상태를 개략적으로 나타내고 있다.

도 1에서 y축 방향은 회전축의 중심축선이 연장된 방향으로 이하, 축방향이라 한다.

도시된 바와 같이, 모터(10)는 하우징(12)과, 하우징(12) 내면에 고정 설치되는 고정자(14), 하우징(12)에 회전가능하게 설치되는 회전축(20), 회전축(20)에 설치되는 회전자(16), 하우징(12)에 설치되어 회전축(20)을 축지지하는 베어링블럭(18)을 포함할 수 있다.

베어링블럭(18)은 예를 들어, 하우징(12)의 양 단부에 고정 설치되어 회전축(20)을 회전가능하게 지지한다. 베어링블럭(18)은 금속 등의 도전성 재질로 형성되고, 그 내부에는 윤활성 향상을 위한 윤활유가 채워질 수 있다.

회전축(20)은 금속 등의 도전성 재질로 형성되어 길게 연장된 봉형 부재이다. 회전축(20)의 양 선단은 하우징(12)에 설치된 베어링블럭(18)에 의해 지지된다.

모터(10) 내부에 접지 장치(30)가 구비되어 회전축(20)에 접지된다. 모터(10) 작동 과정에서 전압에 의해 베어링블럭(18)에 축적되는 정전하는 회전축(20)을 통해 접지 장치(30)로 흐르게 된다.

본 실시예의 접지 장치(30)는 회전축(20)의 선단면(22)에 접하는 구조로 되어 있다.

이를 위해, 접지장치(30)는 회전축(20)의 축방향을 따라 회전축(20)의 선단면(22)에 접촉하는 브러시(32), 일면에 상기 브러시(32)가 설치되며 상기 하우징(12)에 고정 설치되어 브러시(32)를 지지하는 지지체(34)를 포함할 수 있다. 회전축(20)의 선단면(22)이라 함은 회전축(20) 선단에서 형성되는 축방향에 대해 직각을 이루는 면을 의미할 수 있다.

이에, 본 실시예의 모터(10)는 회전축(20)의 외주면이 아니라 회전축(20)의 축방향 선단면(22)을 통해 브러시(32)가 접하여 접지가 이루어지게 된다.

본 실시예의 지지체(34)는 평면 플레이트 구조로, 상기 회전축(20) 선단에 대향하는 하우징(12)의 선단부에 설치될 수 있다. 이에, 지지체(34)에 설치된 브러시(32)가 회전축(20)의 선단면(22)에 접하게 된다.

이와 같이 지지체(34)를 작은 크기의 평판 구조로 제조할 수 있어, 제조가 용이하고 하우징(12)에 대한 설치 작업을 보다 간편하게 수행할 수 있다.

지지체(34)는 금속 등의 도전성 재질로 형성된다. 예를 들어, 지지체(34)는 알루미늄, 스테인리스강, 청동이나 구리를 포함하는 금속, 또는 도전성 플라스틱 등의 재질로 제조될 수 있다.

지지체(34)는 소정 크기의 평면 플레이트 구조로, 축방향을 따라 회전축(20)의 선단에 대향하는 위치에서 하우징(12)의 선단부에 설치될 수 있다.

하우징(12)의 선단에는 지지체(34)가 설치될 수 있도록 지지체(34)와 대응되는 형태의 장착홈(36)이 형성될 수 있다. 지지체(34)는 예를 들어, 하우징(12)의 장착홈(36)에 볼트 등을 매개로 착탈 가능하게 설치될 수 있다. 지지체(34)는 하우징(12)의 장착홈(36)에 설치되어 하우징(12)과 전기적으로 접속될 수 있다. 또는 하우징(12)의 장착홈(36)에는 지지체(34)와 전기적으로 접속되어 전류를 흘려보낼 별도의 접지선이 마련될 수 있다. 이에, 지지체(34)가 하우징(12)에 설치되어 브러시(32)가 회전축(20) 선단면(22)에 접하게 되면, 회전축(20)은 하우징(12) 또는 접지선과 전기적으로 연결될 수 있다.

이와 같이, 본 실시예의 접지 장치(30)는 브러시(32)가 설치된 지지체(34)가 평면의 플레이트 구조로 이루어짐에 따라, 구조적으로 매우 단순하여 제조가 용이하고 간단하게 하우징(12)에 설치될 수 있다. 또한, 하우징(12)의 선단부에 설치됨으로써, 하우징(12) 내부 공간 활용도를 높여 설치와 보수가 용이하다.

브러시(32)는 지지체(34)에 설치되고 회전축(20)에 접하여 회전축(20)을 접지한다.

본 실시예의 브러시(32)는 섬유형 도전성 필라멘트 구조일 수 있다. 브러시(32)는 예를 들어, 탄소섬유, 니켈, 스테인리스강, 도전성 플라스틱, 또는 다른 임의의 도전성 섬유형 필라멘트로 제조된 가는 모발향 필라멘트일 수 있다. 브러시(32)의 재질은 회전축(20)에 접하여 전기적으로 연결될 수 있으면 다양하게 변형될 수 있다. 도전성 필라멘트는 지지체(34)에 도전성 접착제 등을 매개로 고정 설치되어 한 몸체를 이룰 수 있다.

브러시(32)는 지지체(34)의 전면에서 회전축(20)을 향해 수직한 방향으로 연장되어 소정 높이로 돌출 설치된다. 브러시(32)는 지지체(34)에 의해 회전축(20)의 축방향 선단면(22)에 근접하여 위치하며, 축방향으로 연장되어 회전축(20)의 선단면(22)에 접촉한다. 브러시(32)가 회전축(20)의 선단면(22)에 접합에 따라 회전축(20)과 브러시(32)는 전기적 접지가 이루어진다.

본 실시예에서, 지지체(34)가 하우징(12) 선단에 고정된 상태에서 브러시(32)는 회전축(20)의 축 중심에 위치하게 된다.

회전축(20)의 외주면에서 중심으로 갈수록 선속도는 작아진다. 이에, 브러시(32)가 회전축(20)의 선단면(22) 중심에 접함에 따라, 회전축(20)과 브러시(32) 사이 상대 속도는 최소화될 수 있다. 따라서, 회전축(20) 회전에 따른 브러시(32)의 마모를 방지할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예의 접지 장치(30)는 회전축(20)의 외주면이 아니라 축방향을 따라 회전축(20)의 선단면(22)을 통해 브러시(32)가 회전축(20)과 전기적으로 접속하게 된다. 따라서, 회전축(20)이 고속으로 회전하더라도 브러시(32)에 대한 회전축(20)의 선속도를 최소화하여, 브러시(32)가 쉽게 마모되는 것을 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다.

10 : 모터 12 : 하우징
14 : 고정자 16 : 회전자
18 : 베어링블럭 20 : 회전축
22 : 선단면 30 : 접지 장치
32 : 브러시 34 : 지지체

Claims (3)

1. 하우징과, 하우징 내부에 고정 설치되는 고정자, 하우징에 대해 회전가능하게 설치되는 회전축, 회전축에 설치되어 회전축을 중심으로 회전하는 회전자, 상기 하우징에 설치되어 상기 회전축을 축지지하는 베어링을 포함하는 모터의 회전축에 접하여 회전축을 접지하는 접지장치로,
   상기 접지장치는 상기 회전축의 축방향을 따라 회전축의 단면에 접촉하는 브러시, 일면에 상기 브러시가 설치되며 상기 하우징에 고정 설치되어 브러시를 지지하는 지지체를 포함하는 모터 회전축 접지 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 지지체는 평면 플레이트 구조로, 상기 회전축 선단에 대향하는 하우징의 선단부에 설치되고, 상기 지지체의 수직방향으로 돌출 설치된 브러시가 상기 회전축의 축 중심에 위치하는 구조의 모터 회전축 접지 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 하우징의 선단에 상기 지지체와 대응되는 형태로 형성되어 상기 지지체가 삽입 설치되는 장착홈을 더 포함하는 모터 회전축 접지 장치.

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