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KR100631572B1 - 역회전 방지장치를 구비한 전동기 - Google Patents

역회전 방지장치를 구비한 전동기 Download PDF

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Publication number
KR100631572B1
KR100631572B1 KR1020050052058A KR20050052058A KR100631572B1 KR 100631572 B1 KR100631572 B1 KR 100631572B1 KR 1020050052058 A KR1020050052058 A KR 1020050052058A KR 20050052058 A KR20050052058 A KR 20050052058A KR 100631572 B1 KR100631572 B1 KR 100631572B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rotor
reverse rotation
ratchet member
bracket
stop block
Prior art date
Application number
KR1020050052058A
Other languages
English (en)
Inventor
이동일
신현정
안재홍
오승석
한승도
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to US11/423,724 priority patent/US7582993B2/en
Priority to JP2006167582A priority patent/JP2006353090A/ja
Priority to CN2006100928665A priority patent/CN1881752B/zh
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Abstract

본 발명은 역회전 방지장치를 구비한 전동기에 관한 것으로서, 전동기의 역회전을 방지할 수 있음은 물론 구조를 단순화하여 원가를 절감하고 생산성을 향상 시킬 수 있으며, 신뢰성을 향상 시킬 수 있는 역회전 방지장치를 구비한 전동기에 관한 것이다. 이를 위해 본 발명은, 내부 수용공간을 갖는 브라켓과; 구동코일이 권선되며 상기 브라켓의 내주면에 고정 설치되는 고정자와; 상기 고정자의 내측에 소정 공극을 두고 이격되며 회전 가능하게 삽입되는 회전자와; 상기 회전자의 중심에 압입 결합되어 상기 회전자의 회전력을 외부로 출력하는 회전축과; 상기 브라켓의 일측에 축 방향을 따라 돌출 형성되는 정지블록과; 상기 회전자와 일체로 회전 가능하게 결합되되 상기 브라켓의 원주 방향을 따라 상기 정지블록과 접촉 가능하게 배치되는 초기위치에서 상기 회전자의 정/역회전 여부에 따라 상기 정지블록에 구속되는 역회전방지위치와 상기 정지블록에 구속되지 않는 정회전위치로 상대 회동 가능하게 결합되는 래칫부재;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 역회전 방지장치를 구비한 전동기를 제공한다.
전동기, 역회전, 래칫부재, 자기력발생부재, 정지블록, 카운터웨이트

Description

역회전 방지장치를 구비한 전동기{MOTOR HAVING DEVICE FOR LIMITING DIRECTION OF ROTATION}
도 1은 종래 하이브리드 유도전동기의 구조를 도시한 종단면도
도 2는 도 1의 A-A선 단면도
도 3은 본 발명에 따른 역회전 방지장치를 구비한 전동기의 구조를 도시한 종단면도
도 4는 본 발명에 따른 역회전 방지장치를 구비한 전동기의 구조를 도시한 사시도
도 5 내지 도 6은 본 발명에 따른 역회전 방지장치를 구비한 전동기로서, 래칫부재의 구조 및 설치구조를 도시한 사시도
도 7은 본 발명에 따른 역회전 방지장치를 구비한 전동기로서, 브라켓의 구조를 도시한 사시도
도 8은 본 발명에 따른 역회전 방지장치의 구조를 도시한 평면도
도 9 내지 도 10은 본 발명에 따른 역회전 방지장치의 작동구조를 도시한 평면도
도 11은 본 발명에 따른 역회전 방지장치를 구비한 전동기의 다른 실시예를 도시한 도면
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 브라켓 2 : 고정자
3 : 유도회전자 5 : 회전축
6 : 동기회전자 7 : 래칫부재
8 : 카운터웨이트 9 : 자기력발생부재
9' : 탄성부재 11 : 정지블록
61 : 마그네트 62 : 마그네트프레임
63 : 베어링
본 발명은 역회전 방지장치를 구비한 전동기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전동기의 역회전을 방지할 수 있음은 물론 구조를 단순화하여 원가를 절감하고 생산성을 향상 시킬 수 있으며, 신뢰성을 향상 시킬 수 있는 역회전 방지장치를 구비한 전동기에 관한 것이다.
일반적으로 전동기는 전기에너지를 기계에너지로 변환하는 장치로서, 사용전원에 따라 직류전동기와 교류전동기로 구분할 수 있다. 그 중 교류전동기에는 유도전동기, 동기전동기, 정류자전동기 등이 있으며, 최근 유도전동기와 동기전동기의 특성을 결합한 동기/유도 전동기가 소개되고 있다.
동기/유도 전동기는 고정자와 회전자 사이의 공극에 동기자인 영구자석을 자 유회전 상태로 설치하여 이중공극을 형성하는 것으로, 고정자의 자계가 동기자를 회전시켜 동기자가 동기속도로 회전을 함과 동시에 동기자의 영구자석에서 발생하는 자속이 회전자에 대해 회전자계 역할을 하면서 상기한 회전자가 회전을 하도록 하는 원리이다.
첨부한 도 1은 종래 하이브리드 유도전동기의 구조를 도시한 종단면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 1 내지 도 2에서 도시한 바와 같이, 종래 하이브리드 유도전동기는, 내부 수용공간을 갖는 브라켓(1)과, 회전자계가 생성되도록 구동코일(21)이 권선되며 브라켓(1)의 내주면에 고정 설치되는 고정자(2)와, 상기 고정자(2)의 내측에 일정 간격을 유지하며 회전 가능하게 설치되는 동기회전자(6)와, 상기 동기회전자(6)의 내측에 일정 간격을 유지하며 회전 가능하게 설치되는 유도회전자(3) 및 상기 유도회전자(3)의 중심(3b)에 압입 결합되어 유도회전자(3)의 회전력을 외부로 출력하는 회전축(5)을 포함하여 구성되어 있다.
상기 고정자(2)는 규소강판으로 된 적층철심으로, 그 내주면에는 회전자계를 생성하는 구동코일(21)을 권선할 수 있도록 복수개의 슬롯부(22)가 원주방향을 따라 형성되어 있다.
상기 구동코일(21)은 메인코일(도시하지 않음)과 기동을 위한 서브코일(도시하지 않음)로 이루어져 있다.
상기 유도회전자(3)는 규소강판으로 된 적층철심에 봉도체(32)를 삽입하는 소위 농형의 유도회전자(squirrel cage rotor)로 이루어져 있다.
상기 동기회전자(6)는 고정자(2)와 유도회전자(3) 각각에 대하여 전자기력으로 결합되는 것으로서, 고정자(2)와 유도회전자(3)의 사이에 자유롭게 회전 가능하게 설치되는 마그네트(61)와, 상기 마그네트(61)를 지지하는 마그네트프레임(62)과, 상기 마그네트프레임(62)이 회전축(5) 상을 자유롭게 회전할 수 있도록 지지하는 베어링(63)을 포함하여 구성되어 있다.
상기와 같은 종래 하이브리드 유도전동기는 다음과 같이 동작한다.
상기 고정자(2)의 구동코일(21)에 1차 전류가 순차적으로 인가되어 회전자계가 형성되면, 이 회전자계에 의해 동기회전자(6)가 동기되어 동기속도로 회전을 하게 되는 바, 상기 동기회전자(6)의 마그네트(61)에서 내측자속이 유도회전자(3)에 대해 회전자계 역할을 하며 유도회전자(3)가 회전될 수 있게 함으로써, 상기 유도회전자(3)에 결합되는 회전축(5)이 유도회전자(3)와 함께 회전을 하면서 회전축(5)에 연결된 각종 부품에 회전력을 전달하게 된다.
그런데, 종래 하이브리드 유도전동기에 있어서는, 전동기의 역회전을 방지하기 위한 별도의 수단이 구비되어 있지 않아 이상 전압의 인가시 이상 회전자계가 발생되며 전동기의 역회전 현상이 발생되는 문제점이 있었고, 이에 따라 전동기의 동력을 전달받아 작동되는 각종 기기들이 비정상적으로 작동되는 등 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다.
이를 위해, 종래에는 상기와 같은 전동기의 역회전 현상을 전기적인 방법 또는 기구적인 방법으로 해결할 수 있도록 별도의 역회전 방지수단을 구비한 전동기가 제안된 바 있다.
그런데 역기전력 등을 검출하는 별도의 회로가 구비되어 있지 않은 전동기의 경우에는 전기적인 방법으로 역회전을 제어할 수 없고 기구적인 방법을 통해 전동기의 역회전이 구속되도록 되어 있는 바, 그 예로서 미국 특허 1,893,038호(1989.01.09), 일본 특공평6-25624호(1994.04.06), 일본 실공평8-11037호(1996.03.29), 일본 특개평9-163663호(1997.06.20) 및 한국 공개특허공보 제1998-0003324호(1998.03.30)에는 기구적인 방법을 통해 전동기의 역회전을 방지하도록 한 기술적 구성이 제안된 바 있다.
그러나, 이와 같이 기구적인 방법을 통해 전동기에 역회전을 방지하도록 제안된 구조는 그 구조가 난해하여 실제로 구현하기 어렵고 신뢰성이 낮은 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출한 것으로서, 전동기의 역회전을 방지할 수 있음은 물론 구조를 단순화하여 원가를 절감하고 생산성을 향상 시킬 수 있으며, 신뢰성을 향상 시킬 수 있는 역회전 방지장치를 구비한 전동기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부 수용공간을 갖는 브라켓과; 구동코일이 권선되며 상기 브라켓의 내주면에 고정 설치되는 고정자와; 상기 고정자의 내측에 소정 공극을 두고 이격되며 회전 가능하게 삽입되는 회전자와; 상기 회전자의 중심에 압입 결합되어 상기 회전자의 회전력을 외부로 출력하는 회전축 과; 상기 브라켓의 일측에 축 방향을 따라 돌출 형성되는 정지블록과; 상기 회전자와 일체로 회전 가능하게 결합되되 상기 브라켓의 원주 방향을 따라 상기 정지블록과 접촉 가능하게 배치되는 초기위치에서 상기 회전자의 정/역회전 여부에 따라 상기 정지블록에 구속되는 역회전방지위치와 상기 정지블록에 구속되지 않는 정회전위치로 상대 회동 가능하게 결합되는 래칫부재;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 역회전 방지장치를 구비한 전동기는, 내부 수용공간을 갖는 브라켓과; 구동코일이 권선되며 상기 브라켓의 내주면에 고정 설치되는 고정자와; 상기 고정자의 내측에 소정 공극을 두고 이격되며 회전 가능하게 삽입되는 유도회전자와; 상기 유도회전자의 중심에 압입 결합되어 상기 유도회전자의 회전력을 외부로 출력하는 회전축과; 원주 방향을 따라 복수개의 극성을 갖는 마그네트를 구비하여 상기 고정자와 상기 유도회전자의 사이에 소정 공극을 두고 이격되며 독립적으로 회전 가능하게 설치되는 동기회전자와; 상기 브라켓의 일측에 축 방향을 따라 돌출 형성되는 정지블록과; 상기 동기회전자와 일체로 회전 가능하게 결합되되 상기 브라켓의 원주 방향을 따라 상기 정지블록과 접촉 가능하게 배치되는 초기위치에서 상기 동기회전자의 정/역회전 여부에 따라 상기 정지블록에 구속되는 역회전방지위치와 상기 정지블록에 구속되지 않는 정회전위치로 상대 회동 가능하게 결합되는 래칫부재;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전자의 정회전시 상기 래칫부재가 정회전위치로 회동될 수 있도록 회동력을 제공하는 회동력제공수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 동기회전자의 정회전시 상기 래칫부재가 정회전위치로 회동될 수 있도록 회동력을 제공하는 회동력제공수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회동력제공수단은 회전에 의한 원심력에 의해 래칫부재가 회동될 수 있도록 래칫부재에 일체로 구비되는 카운터웨이트인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 래칫부재가 초기위치로 복귀될 수 있도록 복귀력을 제공하는 복귀력제공수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복귀력제공수단은 상기 회전자에 설치되어 자기력을 발생시키는 자기력발생부재를 포함하여 구성되고, 상기 카운터웨이트는 상기 자기력발생부재와 서로 인력(引力)이 작용하도록 자성체로 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복귀력제공수단은 상기 회전자에 설치되어 자기력을 발생시키는 자기력발생부재와, 상기 자기력발생부재와 서로 인력(引力)이 작용하도록 상기 래칫부재에 설치되는 자성체를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복귀력제공수단은 일단은 상기 회전자에 고정되고 타단은 상기 래칫부재에 고정되는 탄성부재인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 탄성부재는 스프링인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전자에는 상기 래칫부재의 일정 이상 회동이 구속될 수 있도록 축 방향을 따라 돌출되게 스토퍼가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 정지블록은 상기 브라켓의 원주 방향을 따라 소정 간격을 두고 이격되게 복수개가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 래칫부재와 상기 회전자 중 어느 일측에는 축 방향을 따라 돌출 되게 핀이 형성되고, 다른 일측에는 상기 핀이 상대 회동 가능하게 수용될 수 있도록 핀 수용공이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 동기회전자는 상기 마그네트에 결합되는 마그네트프레임과, 상기 마그네트프레임이 상기 회전축 상을 자유롭게 회전할 수 있도록 지지하는 베어링을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 래칫부재와 상기 마그네트프레임 중 어느 일측에는 축 방향을 따라 돌출되게 핀이 형성되고, 다른 일측에는 상기 핀이 상대 회동 가능하게 수용될 수 있도록 핀 수용공이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 핀의 저부에는 상기 래칫부재가 회동시 상기 자기력발생부재에 간섭되는 것을 방지할 수 있도록 돌출단이 형성된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 3은 본 발명에 따른 역회전 방지장치를 구비한 전동기의 구조를 도시한 종단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 역회전 방지장치를 구비한 전동기의 구조를 도시한 사시도이다.
또한, 도 5 내지 도 6은 본 발명에 따른 역회전 방지장치를 구비한 전동기로서, 래칫부재의 구조 및 설치구조를 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 역회전 방지장치를 구비한 전동기로서, 브라켓의 구조를 도시한 사시도이며, 도 8은 본 발명에 따른 역회전 방지장치의 구조를 도시한 평면도이다.
한편, 도 9 내지 도 10은 본 발명에 따른 역회전 방지장치의 작동구조를 도시한 평면도이고 ,도 11은 본 발명에 따른 역회전 방지장치를 구비한 전동기의 다 른 실시예를 도시한 도면이다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
이하에서는, 본 발명에 따른 역회전 방지장치가 고정자와 회전자 사이의 공극에 동기자인 영구자석을 자유회전 상태로 설치하는 하이브리드 유도전동기에 적용된 예를 들어 설명하고자 한다.
도 3 내지 도 8에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 역회전 방지장치가 구비된 전동기는, 내부에 소정 수용공간을 갖는 브라켓(1)과, 회전자계가 생성되도록 구동코일이 권선되며 상기 브라켓(1)의 내주면에 고정 설치되는 고정자(2)와, 상기 고정자(2)의 내측에 소정 공극을 두고 이격되며 회전 가능하게 삽입되는 유도회전자(3)와, 상기 유도회전자(3)의 중심에 압입 결합되어 유도회전자(3)의 회전력을 외부로 출력하는 회전축(5)과, 원주 방향을 따라 복수개의 극성을 갖는 마그네트(61)를 구비하여 고정자(2)와 유도회전자(3)의 사이에 소정 공극을 두고 이격되며 독립적으로 회전 가능하게 설치되는 동기회전자(6)와, 상기 브라켓(1)의 일측에 축 방향을 따라 돌출 형성되는 정지블록(11)과, 상기 동기회전자(6)와 일체로 회전 가능하게 결합되되 브라켓(1)의 원주 방향을 따라 정지블록(11)과 접촉 가능하게 배치되는 초기위치에서 동기회전자(6)의 정/역회전 여부에 따라 상기 정지블록(11)에 구속되는 역회전방지위치와 정지블록(11)에 구속되지 않는 정회전위치로 상대 회동 가능하게 결합되는 래칫부재(7)와, 상기 동기회전자(6)의 정회전시 래칫부재(7)가 정회전위치로 회동될 수 있도록 회동력을 제공하는 회동력제공수단과, 상기 래칫부재(7)가 초기위치로 복귀될 수 있도록 복귀력을 제공하는 복귀력제공수단을 포함하여 구성되어 있다.
상기 고정자(2)는 규소강판으로 된 적층철심으로, 그 내주면에는 회전자계를 생성하는 구동코일(도시하지 않음)을 권선할 수 있도록 복수개의 슬롯부(22)가 원주방향을 따라 형성되어 있다.
상기 구동코일은 메인코일(도시하지 않음)과 기동을 위한 서브코일(도시하지 않음)로 이루어져 있다.
상기 유도회전자(3)는 규소강판으로 된 적층철심에 봉도체(도시하지 않음)를 삽입하는 소위 농형의 유도회전자(squirrel cage rotor)(3)로 이루어져 있다.
상기 동기회전자(6)는 고정자(2)와 유도회전자(3) 각각에 대하여 전자기력으로 결합되는 것으로서, 고정자(2)와 유도회전자(3)의 사이에 자유롭게 회전 가능하게 설치되는 마그네트(61)와, 상기 마그네트(61)를 지지하는 마그네트프레임(62)과, 상기 마그네트프레임(62)이 회전축(5) 상을 자유롭게 회전할 수 있도록 지지하는 베어링(63)을 포함하여 구성되어 있다.
한편, 상기 브라켓(1)의 저부 내면에는 축 방향을 따라 소정 크기를 갖도록 정지블록(11)이 돌출 형성되어 있고, 상기 동기회전자(6)의 마그네트프레임(62)에는 동기회전자(6)의 정/역회전 여부에 따라 선택적으로 정지블록(11)에 구속되며 동기회전자(6)의 역회전을 방지하는 래칫부재(7)가 구비되어 있는 바, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.
상기 래칫부재(7)는 소정 형상을 갖는 바형으로 형성되어 동기회전자(6)와 일체로 회전 가능하게 결합되되, 동기회전자(6)의 정/역회전시 선택적으로 마그네트프레임(62)의 반경 방향을 따라 돌출되며 브라켓(1)의 원주 방향을 따라 정지블록(11)과 접촉 가능하게 배치되는 초기위치에서 정지블록(11)에 구속되는 역회전방지위치와 정지블록(11)에 구속되지 않는 정회전위치로 회동될 수 있도록 마그네트프레임(62)에 상대 회동 가능하게 결합되어 있다.
이를 위해 상기 마그네트프레임(62)의 저면 일측에는 축 방향을 따라 돌출되게 핀(62a)이 형성되어 있고, 상기 핀(62a)과 대응되는 래칫부재(7)에는 핀(62a)이 상대 회동 가능하게 수용될 수 있도록 핀 수용공(7a)이 그 두께 방향을 따라 관통 형성되어 있다.
또한, 상기 래칫부재(7)에는 동기회전자(6)의 정회전시 래칫부재(7)가 정회전위치로 회동될 수 있도록 회동력을 제공하는 회동력제공수단이 구비되어 있는 바, 상기 회동력제공수단은 래칫부재(7)의 일측 단부에 일체로 구비되는 카운터웨이트(counterweight)(8)로서 동기회전자(6)의 회전시 발생되는 원심력에 의해 래칫부재(7)가 핀(62a)을 중심으로 소정 구간 회동되며 정회전위치로 회동될 수 있도록 회동력을 제공한다.
상기 복귀력제공수단은 상기와 같이 동기전동기의 정회전시 정회전위치로 회동되어 있던 래칫부재(7)가 전동기의 정지 또는 역회전 발생시 마그네트프레임(62)의 반경 방향을 따라 돌출되며 브라켓(1)의 원주 방향을 따라 정지블록(11)과 접촉 가능하게 배치되는 초기위치로 복귀될 수 있도록 복귀력을 제공하는 바, 상기 복귀력제공수단은 회전자에 고정 설치되어 자기력을 발생시키는 자기력발생부재(9)(예 를 들어 영구자석)를 포함하여 구성되며, 전술한 카운터웨이트(8)는 자기력발생부재(9)와 서로 인력(引力)이 작용하도록 자성체로 형성되어 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에서는 회동력을 제공하는 회동력제공수단으로 사용되는 카운터웨이트(8) 자체를 자성체로 형성함으로써, 카운터웨이트(8)가 회동력제공수단의 역할을 수행함과 동시에 복귀력제공수단의 역할을 수행하도록 구성된 예를 들어 설명하고 있지만, 카운터웨이트(8)를 자성체로 형성하지 않고 별도의 자성체(도시하지 않음)를 래칫부재(7)에 설치하여 복귀력제공수단을 구성할 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 핀(62a)의 저부에는 래칫부재(7)가 회동시 자기력발생부재(9)에 간섭되는 것이 방지될 수 있도록 돌출단(62b)이 형성되어 있고, 동기회전자(6)의 마그네트프레임(62) 일측에는 래칫부재(7)의 일정 이상 회동이 구속될 수 있도록 즉, 래칫부재(7)가 역회전방지위치 또는 정회전위치 이상으로 회동됨이 구속될 수 있도록 축 방향을 따라 돌출되게 스토퍼(62c)가 형성되어 있으며, 이때 상기 돌출단(62b)의 높이는 자기력발생부재(9)의 높이보다 높은 높이를 갖도록 형성됨과 아울러 스토퍼(62c)보다 낮은 높이를 갖도록 형성됨이 바람직하다.
또한, 상기 정지블록(11)는 래칫부재(7)가 접촉됨에 따라 발생되는 충격력 및 소음이 저감될 수 있도록 브라켓(1)의 원주 방향을 따라 소정 간격을 두고 이격되게 복수개로 형성됨이 바람직하다.
이와 같은 구성된 본 발명의 전동기는 다음과 같이 동작한다.
상기 고정자(2)의 구동코일에 1차 전류가 순차적으로 인가되어 회전자계가 형성되면, 이 회전자계에 의해 동기회전자(6)가 동기되어 동기속도로 회전을 하게 되는 바, 상기 동기회전자(6)의 마그네트(61)에서 내측자속이 유도회전자(3)에 대해 회전자계 역할을 하며 유도회전자(3)가 회전될 수 있게 함으로써, 상기 유도회전자(3)에 결합되는 회전축(5)이 유도회전자(3)와 함께 회전을 하면서 회전축(5)에 연결된 각종 부품에 회전력을 전달하게 된다.
한편, 도 9 내지 도 10을 참조하여 본 발명에 따른 역회전 방지장치의 작동구조를 설명하면 다음과 같다.
도 9는 동기전동기의 정회전시 래칫부재(7)의 작동구조를 도시한 평면도이고, 도 10은 역회전시 래칫부재(7)의 작동구조를 도시한 평면도이다.
즉 상기 래칫부재(7)는 첨부한 도 9의 (a)와 같이 자기력발생부재(9) 및 카운터웨이트(8)로 구성된 복귀력제공수단의 복귀력에 의해 초기위치에 배치되어 있다가 동기회전자(6)가 정회전(시계방향으로 회전)됨에 따라 도 9의 (b)와 같이 정지블록(11)에 접촉되고, 그 후 동기회전자(6)가 일정 이상의 속도로 회전됨에 따라 발생되는 원심력에 의한 카운터웨이트(8)의 이동력에 의해 도 9의 (c)와 같이 역회전방지위치로 회동된 상태로 동기회전자(6)와 함께 회전하게 된다.
이때 동기회전자(6)의 초기 기동시 일정 이상의 원심력이 생성되기 전에는 역회전방지위치로 회동된 래칫부재(7)가 복귀력제공수단의 복귀력에 의해 초기위치로 다시 복귀되고 이와 같은 과정을 거친 후 일정 이상의 원심력이 생성되면 래칫부재(7)가 역회전방지위치로 회동된 상태가 일정하게 유지된다.
반면 이상 전압의 인가됨에 따른 등의 이유로 인해 이상 회전자계가 발생되 며 동기회전자(6)가 역회전(반시계방향으로 회전)하게 되면 도 10의 (a)와 같이 초기위치에 배치되어 있던 래칫부재(7)가 동기회전자(6)의 역회전에 따라 도 10의 (b)와 같이 정회전시와 반대로 정지블록(11)에 접촉하게 되는 바, 이때 스토퍼(62c)에 의해 핀(62a)을 중심으로 시계방향으로의 회전이 구속되어 있던 래칫부재(7)는 정지블록(11)에 구속되며 동기회전자(6)의 역회전이 구속될 수 있게 한다.
여기서 상기 래칫부재(7)가 역회전방지위치에서 정회전위치로 회동되는 시점은 전동기의 용량 및 운전 조건 등에 따라 그에 적당한 자기력을 갖는 자기력발생부재(9)를 적용함으로써 제어할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 전동기의 역회전이 안정적으로 방지될 수 있게 함은 물론 그 구조를 단순화하여 원가를 절감하고 생산성을 향상 시킬 수 있으며, 신뢰성을 향상 시킬 수 있게 한다.
한편 첨부한 도 11은 본 발명에 따른 역회전 방지장치를 구비한 전동기의 다른 실시예를 보인 것으로서, 래칫부재(7)가 초기위치로 복귀될 수 있도록 복귀력을 제공하는 복귀력제공수단으로 전술한 자기력발생부재(9) 대신 탄성부재(9')를 적용한 것이다.
즉 상기 탄성부재(9')는 스프링으로서 일단은 래칫부재(7)에 고정 설치되고 타단은 동기회전자(6)의 마그네트프레임(62)에 고정 설치되어 래칫부재(7)가 초기위치로 복귀되로록 탄성력을 제공한다.
또한 상기 탄성부재(9')로는 스프링뿐만 신축성 있는 고무줄(도시하지 않음)과 같은 통상의 탄성부재가 적용될 수 있음은 물론이다.
아울러 상기 탄성부재를 제외한 여타 구성 부분은 전술한 실시예와 동일하므로 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 부여하고, 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절히 변경 가능한 것이다.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 역회전 방지장치를 구비한 전동기에 의하면, 전동기의 역회전을 방지할 수 있음은 물론 구조를 단순화하여 원가를 절감하고 생산성을 향상 시킬 수 있으며, 신뢰성을 향상 시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (16)

  1. 내부 수용공간을 갖는 브라켓과;
    구동코일이 권선되며 상기 브라켓의 내주면에 고정 설치되는 고정자와;
    상기 고정자의 내측에 소정 공극을 두고 이격되며 회전 가능하게 삽입되는 회전자와;
    상기 회전자의 중심에 압입 결합되어 상기 회전자의 회전력을 외부로 출력하는 회전축과;
    상기 브라켓의 일측에 축 방향을 따라 돌출 형성되는 정지블록과;
    상기 회전자와 일체로 회전 가능하게 결합되되 상기 브라켓의 원주 방향을 따라 상기 정지블록과 접촉 가능하게 배치되는 초기위치에서 상기 회전자의 정/역회전 여부에 따라 상기 정지블록에 구속되는 역회전방지위치와 상기 정지블록에 구속되지 않는 정회전위치로 상대 회동 가능하게 결합되는 래칫부재;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 역회전 방지장치를 구비한 전동기.
  2. 내부 수용공간을 갖는 브라켓과;
    구동코일이 권선되며 상기 브라켓의 내주면에 고정 설치되는 고정자와;
    상기 고정자의 내측에 소정 공극을 두고 이격되며 회전 가능하게 삽입되는 유도회전자와;
    상기 유도회전자의 중심에 압입 결합되어 상기 유도회전자의 회전력을 외부 로 출력하는 회전축과;
    원주 방향을 따라 복수개의 극성을 갖는 마그네트를 구비하여 상기 고정자와 상기 유도회전자의 사이에 소정 공극을 두고 이격되며 독립적으로 회전 가능하게 설치되는 동기회전자와;
    상기 브라켓의 일측에 축 방향을 따라 돌출 형성되는 정지블록과;
    상기 동기회전자와 일체로 회전 가능하게 결합되되 상기 브라켓의 원주 방향을 따라 상기 정지블록과 접촉 가능하게 배치되는 초기위치에서 상기 동기회전자의 정/역회전 여부에 따라 상기 정지블록에 구속되는 역회전방지위치와 상기 정지블록에 구속되지 않는 정회전위치로 상대 회동 가능하게 결합되는 래칫부재;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 역회전 방지장치를 구비한 전동기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 회전자의 정회전시 상기 래칫부재가 정회전위치로 회동될 수 있도록 회동력을 제공하는 회동력제공수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 역회전 방지장치를 구비한 전동기.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 동기회전자의 정회전시 상기 래칫부재가 정회전위치로 회동될 수 있도록 회동력을 제공하는 회동력제공수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 역회전 방지장치를 구비한 전동기.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 회동력제공수단은 회전에 의한 원심력에 의해 래칫부재가 회동될 수 있도록 래칫부재에 일체로 구비되는 카운터웨이트인 것을 특징으로 하는 역회전 방지장치를 구비한 전동기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 래칫부재가 초기위치로 복귀될 수 있도록 복귀력을 제공하는 복귀력제공수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 역회전 방지장치를 구비한 전동기.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 복귀력제공수단은 상기 회전자에 설치되어 자기력을 발생시키는 자기력발생부재를 포함하여 구성되고, 상기 카운터웨이트는 상기 자기력발생부재와 서로 인력(引力)이 작용하도록 자성체로 형성된 것을 특징으로 하는 역회전 방지장치를 구비한 전동기.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 복귀력제공수단은 상기 회전자에 설치되어 자기력을 발생시키는 자기력발생부재와, 상기 자기력발생부재와 서로 인력(引力)이 작용하도록 상기 래칫부재에 설치되는 자성체를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 역회전 방지장치를 구 비한 전동기.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 복귀력제공수단은 일단은 상기 회전자에 고정되고 타단은 상기 래칫부재에 고정되는 탄성부재인 것을 특징으로 하는 역회전 방지장치를 구비한 전동기.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 탄성부재는 스프링인 것을 특징으로 하는 역회전 방지장치를 구비한 전동기.
  11. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 회전자에는 상기 래칫부재의 일정 이상 회동이 구속될 수 있도록 축 방향을 따라 돌출되게 스토퍼가 형성된 것을 특징으로 하는 역회전 방지장치를 구비한 전동기.
  12. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 정지블록은 상기 브라켓의 원주 방향을 따라 소정 간격을 두고 이격되게 복수개가 형성된 것을 특징으로 하는 역회전 방지장치를 구비한 전동기.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 래칫부재와 상기 회전자 중 어느 일측에는 축 방향을 따라 돌출되게 핀이 형성되고, 다른 일측에는 상기 핀이 상대 회동 가능하게 수용될 수 있도록 핀 수용공이 형성된 것을 특징으로 하는 역회전 방지장치를 구비한 전동기.
  14. 제 2항에 있어서,
    상기 동기회전자는 상기 마그네트에 결합되는 마그네트프레임과, 상기 마그네트프레임이 상기 회전축 상을 자유롭게 회전할 수 있도록 지지하는 베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는 역회전 방지장치를 구비한 전동기.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 래칫부재와 상기 마그네트프레임 중 어느 일측에는 축 방향을 따라 돌출되게 핀이 형성되고, 다른 일측에는 상기 핀이 상대 회동 가능하게 수용될 수 있도록 핀 수용공이 형성된 것을 특징으로 하는 역회전 방지장치를 구비한 전동기.
  16. 제 13항 또는 제 15항에 있어서,
    상기 핀의 저부에는 상기 래칫부재가 회동시 상기 자기력발생부재에 간섭되는 것을 방지할 수 있도록 돌출단이 형성된 것을 특징으로 하는 역회전 방지장치를 구비한 전동기.
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