KR20240053851A - 모터의 접지 링의 장착 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 모터의 접지 링의 장착 구조에 관한 것이다. 이러한 모터의 접지 링의 장착 구조는, 접지 링의 제2 접촉부가 회전축에 형성된 구멍에 삽입됨으로써 접지 링이 회전축의 내주면과 접촉하여 회전자에서 발생되는 축전류를 모터 하우징으로 전달하게 구성된다.

Description

모터의 접지 링의 장착 구조{MOUNTING STRUCTURE OF THE SHAFT GROUND RING OF THE MOTOR}

본 발명은 모터의 접지 링의 장착 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 접지 링의 제2 접촉부가 회전축에 형성된 구멍에 삽입됨으로써 접지 링이 회전축의 내주면과 접촉하여 회전자에서 발생되는 축전류를 모터 하우징으로 전달하게 구성되는 모터의 접지 링의 장착 구조에 관한 것이다.

모터는 회전자와 고정자를 포함하여 구성된다. 일반적인 영구자석형 모터의 경우 고정자에는 코어에 코일이 권선되고 회전자에는 코어의 외주면에 영구자석이 부착되거나 코어에 영구자석이 삽입되도록 구성된다.

이러한 모터를 회전시키기 위해서는 고정자 코일에 전류를 방향을 변경하면서 인가하여 회전자계를 형성한다. 회전자계가 형성되면 회전자에 설치된 영구자석이 회전자계로부터 인력을 받거나 척력을 받게 되고 이로 인하여 회전자가 회전하게 된다.

한편, 고정자 코일에 전류를 방향을 변경하면서 인가하면 회전자 코어의 표면에 인가되는 자계의 극성이 변경되는데, 이 때 전자기유도 현상에 의해서 회전자에는 축전류가 발생하게 된다. 회전자에 발생되는 축전류는 회전축을 모터 하우징에 회전 가능하게 지지하는 베어링에 전식을 발생시키거나 모터의 수명을 단축시키는 문제가 있다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해서, 종래에는 접지 링을 회전축과 모터 하우징 사이에 설치하여 회전축으로부터 발생되는 축전류를 모터 하우징을 통해서 접지시키기도 한다.

도 1은 종래의 모터의 접지 링의 장착 구조를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 A를 확대하여 도시한 도면이고, 도 3은 종래의 모터의 접지 링의 장착 구조에 따른 축전류의 흐름을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하여 설명하면, 종래의 모터의 접지 링의 장착 구조(100)는 모터 하우징(110)에 회전 가능하게 지지되는 회전축(120)의 길이 방향 일측 단부에 접지 링(130)이 결합된다. 그리고, 도 2를 참조하여 설명하면, 접지 링(130)은 소정 부분(B)이 회전축(120)과 접촉하도록 회전축(120)의 외주면을 둘러싸도록 회전축(120)에 결합된다.

이와 같이 구성됨으로써, 도 3에 도시된 바와 같이, 축전류는 회전자로부터 회전축(120) 및 접지 링(130)을 거쳐서 모터 하우징(110)으로 접지된다.

한편, 종래의 모터의 접지 링의 장착 구조(100)에 포함되는 접지 링(130)은 제조에 다수 개의 부품이 요구되며 그 구조가 복잡하다는 문제가 있다.

도 4는 종래의 모터의 접지 링의 장착 구조에 포함되는 접지 링을 도시한 도면이다.

예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 접지 링(130)은 교대로 적층 및 압축된 플레이트(131, 133, 135)와 카본 섬유(132, 134)를 포함하므로, 접지 링(130)의 제조에 적어도 다섯 개 이상의 부품이 요구되고 그 구조가 복잡하다.

뿐만 아니라, 회전축(120)은 그 길이 방향 일측 단부에 접지 링(130)을 결합시키기 위해서 접지 링(130)을 포함하지 않는 경우보다 길이가 더 길게 형성되어야 하므로, 회전축(120)을 포함하는 종래의 모터의 접지 링의 장착 구조(100)의 크기가 커지는 문제가 있다.

그러므로, 구조가 단순하면서도 적은 개수의 부품을 통해서 제조가 가능한 접지 링을 포함하며, 회전축(120)의 길이가 길어지는 것을 방지할 수 있는 모터의 접지 링의 장착 구조를 개발할 필요가 있다.

본 발명의 일 과제는, 구조가 단순하면서도 적은 개수의 부품을 통해서 제조가 가능한 접지 링을 포함하는 모터의 접지 링의 장착 구조를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 과제는, 회전축의 길이가 길어지는 것을 방지할 수 있는 모터의 접지 링의 장착 구조를 제공하는데 있다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급된 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 접지 링의 장착 구조는, 코어에 코일이 권선된 고정자 및 영구자석을 포함하는 회전자를 포함하는 모터 하우징, 상기 회전자와 결합하며 상기 모터 하우징에 베어링을 통하여 회전 가능하게 지지되고, 내부를 관통하는 구멍이 형성된 중공의 회전축 및 상기 모터 하우징과 전기적으로 연결되는 제1 접촉부 및 상기 회전축과 접촉하는 제2 접촉부를 포함하고, 상기 회전자에서 발생되는 축전류를 상기 모터 하우징으로 전달하는 접지 링을 포함하고, 상기 접지 링은 상기 제1 접촉부가 상기 회전축의 길이 방향 일측 단부에 결합하고, 상기 제2 접촉부가 상기 회전축의 상기 구멍에 삽입될 수 있다.

또한, 상기 제1 접촉부는 베이스 플레이트로 형성되고, 상기 제2 접촉부는, 상기 회전축의 상기 구멍과 대향하는 상기 베이스 플레이트의 일면에 결합되어 상기 구멍을 향하는 방향으로 돌출된 제1 돌출편 및 상기 제1 돌출편과 결합되며 상기 회전축의 내주면과 접촉하도록 상기 회전축의 내주면을 향하는 방향으로 연장되어 형성되는 제2 돌출편을 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 돌출편은 복수 개가 상기 제1 돌출편과 결합할 수 있다.

또한, 상기 제2 돌출편은 카본 섬유로 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 돌출편은 와이어로 형성되고, 상기 복수 개의 카본 섬유는 상기 와이어에 나선 형상으로 결합될 수 있다.

과제를 해결하기 위한 기타 실시예들의 구체적인 사항들은 발명의 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

전술한 본 발명의 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명에 따른 모터의 접지 링의 장착 구조는, 베이스 플레이트로 형성되는 제1 접촉부, 베이스 플레이트의 일면에 결합되는 제1 돌출편 및 제1 돌출편과 결합하는 제2 돌출편을 포함하는 제2 접촉부로 구성됨에 따라 구조가 단순하면서도 적은 개수의 부품을 통해서 제조 가능한 접지 링을 포함하므로, 그 제조 비용이 절감될 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 회전축과 접촉하는 제2 접촉부가 회전축의 구멍에 삽입되도록 구성되는 접지 링을 포함하므로, 회전축의 길이가 길어지는 것이 방지되어 작은 크기로 제조될 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 종래의 모터의 접지 링의 장착 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 A를 확대하여 도시한 도면이다.
도 3은 종래의 모터의 접지 링의 장착 구조에 따른 축전류의 흐름을 도시한 도면이다.
도 4는 종래의 모터의 접지 링의 장착 구조에 포함되는 접지 링을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 접지 링의 장착 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 C를 확대하여 도시한 도면이다.
도 7은 도 5의 접지 링을 도시한 도면이다.
도 8은 종래의 모터의 접지 링의 장착 구조에 따른 회전축의 길이와 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 접지 링의 장착 구조에 따른 회전축의 길이를 나타내는 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.

이하, 첨부한 도면들 및 후술되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 접지 링의 장착 구조에 관하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 접지 링의 장착 구조를 도시한 도면이다.

도 5를 참조하여 설명하면, 모터의 접지 링의 장착 구조(1)는 모터 하우징(10), 회전축(20), 접지 링(30)을 포함한다.

먼저, 모터 하우징(10)에 관하여 설명한다.

모터 하우징(10)은 코어에 코일이 권선된 고정자 및 영구자석을 포함하는 회전자를 포함한다. 이러한 모터 하우징(10)은 종래의 모터 하우징(10)과 동일한 구조로 형성될 수 있다.

이어서, 회전축(20)에 관하여 설명한다.

회전축(20)은 길이 방향으로 연장되어 형성될 수 있으며, 내부를 관통하는 구멍(21)이 형성되어 중공의 형상을 가질 수 있다.

그리고, 회전축(20)은 회전자와 결합하며 모터 하우징(10)에 베어링을 통하여 회전 가능하게 지지된다. 그러므로, 회전자가 회전하면 회전축(20)은 모터 하우징(10)의 베어링에 지지된 상태로 회전하게 된다.

이어서, 접지 링(30)에 관하여 설명한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 접지 링(30)은 회전축(20)의 길이 방향 일측 단부에 결합되어 회전자에서 발생되는 축전류를 모터 하우징(10)으로 전달할 수 있다.

도 6은 도 5의 C를 확대하여 도시한 도면이다.

도 6을 참조하여 설명하면, 접지 링(30)은 제1 접촉부(31) 및 제2 접촉부(32)를 포함한다.

제1 접촉부(31)는 모터 하우징(10)과 전기적으로 연결되고 회전축(20)의 길이 방향 일측 단부에 결합한다.

제2 접촉부(32)는 회전축(20)의 구멍(21)에 삽입되어 회전축(20)과 소정 부분(D)이 접촉한다.

도 7은 도 5의 접지 링을 도시한 도면이다.

구체적으로, 도 7을 참조하여 설명하면, 제1 접촉부(31)는 전기를 전도 가능한 재질로 형성된 베이스 플레이트로 형성될 수 있으며, 제2 접촉부(32)는 제1 돌출편(32-1) 및 제2 돌출편(32-2)을 포함할 수 있다.

제1 돌출편(32-1)은 회전축(20)의 구멍(21)과 대향하는 베이스 플레이트의 일면에 결합되어 구멍(21)을 향하는 방향으로 돌출될 수 있다. 예를 들어 설명하면, 제1 돌출편(32-1)은 베이스 플레이트의 일면에 결합되어 구멍(21)을 향하는 방향으로 돌출되는 와이어로 형성될 수도 있다.

제2 돌출편(32-2)은 제1 돌출편(32-1)과 결합되며 회전축(20)의 내주면과 접촉하도록 회전축(20)의 내주면을 향하는 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 예를 들어 설명하면, 제2 돌출편(32-2)은 제1 돌출편(32-1)과 결합되는 카본 섬유로 형성될 수 있다.

이처럼, 제2 돌출편(32-2)이 카본 섬유로 형성되는 경우, 카본 섬유는 내마모성이 높으므로 회전하는 회전축(20)과 오랜 시간 접촉하게 되는 제2 돌출편(32-2)이 마모되는 것이 최대한 방지될 수 있다.

한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 카본 섬유로 형성된 제2 돌출편(32-2)은 복수 개가 와이어로 형성된 제1 돌출편(32-1)에 결합할 수 있으며, 복수 개의 카본 섬유는 와이어에 나선 형상으로 결합될 수도 있다.

예를 들어 설명하면, 베이스 플레이트로 형성된 제1 접촉부(31)의 일면에 결합된 와이어의 사이에 복수 개의 카본 섬유를 삽입한 다음 와이어를 비틀면, 도 7에 도시된 바와 같이, 와이어의 사이에 삽입된 복수 개의 카본 섬유는 와이어에 나선 형상으로 결합되게 된다.

이처럼 모터의 접지 링의 장착 구조(1)는 구조가 단순하면서도 적은 개수의 부품인 제1 접촉부(31), 제1 돌출편(32-1) 및 제2 돌출편(32-2)으로 구성되는 접지 링(30)을 포함하므로, 그 제조 비용이 절감될 수 있다.

또한, 접지 링(30)이 전술한 바와 같은 구성을 가짐으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 접지 링의 장착 구조(1)는 종래의 모터의 접지 링의 장착 구조(100)에 비하여 더 짧은 길이의 회전축(20)을 포함할 수 있게 된다.

도 8은 종래의 모터의 접지 링의 장착 구조에 따른 회전축의 길이와 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 접지 링의 장착 구조에 따른 회전축의 길이를 나타내는 도면이다.

구체적으로, 도 8에 도시된 바와 같이, 종래의 모터의 접지 링의 장착 구조(100)는 회전축(120)의 외주면에 접지 링(130)이 결합되기 위해서 회전축(120)이 소정 길이(L) 연장되어 형성된다(도 8의 (a) 참조).

그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 접지 링의 장착 구조(1)는 접지 링(30)이 회전축(20)의 길이 방향 일측 단부에 결합되며 회전축(20)의 내주면과 접촉하도록 구성되므로, 접지 링(30)을 결합시키기 위해 회전축(20)이 연장되어 형성될 필요가 없다.

이처럼, 본 발명에 따른 모터의 접지 링의 장착 구조는, 베이스 플레이트로 형성되는 제1 접촉부, 베이스 플레이트의 일면에 결합되는 제1 돌출편 및 제1 돌출편과 결합하는 제2 돌출편을 포함하는 제2 접촉부로 구성됨에 따라 구조가 단순하면서도 적은 개수의 부품을 통해서 제조 가능한 접지 링을 포함하므로, 그 제조 비용이 절감될 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 회전축과 접촉하는 제2 접촉부가 회전축의 구멍에 삽입되도록 구성되는 접지 링을 포함하므로, 회전축의 길이가 길어지는 것이 방지되어 작은 크기로 제조될 수 있는 효과를 제공한다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 모터의 접지 링의 장착 구조
10 : 모터 하우징
20 : 회전축
21 : 구멍
30 : 접지 링
31 : 제1 접촉부
32 : 제2 접촉부
32-1 : 제1 돌출편
32-2 : 제2 돌출편

Claims (5)

1. 코어에 코일이 권선된 고정자 및 영구자석을 포함하는 회전자를 포함하는 모터 하우징;
   상기 회전자와 결합하며 상기 모터 하우징에 베어링을 통하여 회전 가능하게 지지되고, 내부를 관통하는 구멍이 형성된 중공의 회전축; 및
   상기 모터 하우징과 전기적으로 연결되는 제1 접촉부 및 상기 회전축과 접촉하는 제2 접촉부를 포함하고, 상기 회전자에서 발생되는 축전류를 상기 모터 하우징으로 전달하는 접지 링을 포함하고,
   상기 접지 링은 상기 제1 접촉부가 상기 회전축의 길이 방향 일측 단부에 결합하고, 상기 제2 접촉부가 상기 회전축의 상기 구멍에 삽입되는, 모터의 접지 링의 장착 구조.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 접촉부는 베이스 플레이트로 형성되고,
   상기 제2 접촉부는,
   상기 회전축의 상기 구멍과 대향하는 상기 베이스 플레이트의 일면에 결합되어 상기 구멍을 향하는 방향으로 돌출된 제1 돌출편; 및
   상기 제1 돌출편과 결합되며 상기 회전축의 내주면과 접촉하도록 상기 회전축의 내주면을 향하는 방향으로 연장되어 형성되는 제2 돌출편을 포함하는, 모터의 접지 링의 장착 구조.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2 돌출편은 복수 개가 상기 제1 돌출편과 결합하는, 모터의 접지 링의 장착 구조.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 제2 돌출편은 카본 섬유로 형성되는, 모터의 접지 링의 장착 구조.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 돌출편은 와이어로 형성되고,
   상기 복수 개의 카본 섬유는 상기 와이어에 나선 형상으로 결합되는, 모터의 접지 링의 장착 구조.

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