KR101601932B1 - Rectifying bearing - Google Patents

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이승대
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Abstract

본 발명은 회전전기자에 전류를 도입 또는 도출하기 위한 정류베어링에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 전기 인가를 위한 전극들 간의 순차적인 접촉시 발생하는 마찰 및 마모와 소음을 줄이고, 구동 수명을 연장한 회전식 전기 커넥팅 기능의 정류베어링에 관한 것으로, 하우징; 상기 하우징에 고정되는 제1전극; 상기 제1전극을 둘러싸도록 다수 개가 서로 절연되어 상기 하우징에 원주를 따라 고정되는 제2전극; 상기 제1전극에 회전가능하게 안착해 통전하는 전도성 내륜회전체; 및 상기 제2전극과 맞대도록 상기 내륜회전체의 둘레에 회전가능하게 각각 배치되는 전도성 롤러와 비전도성 롤러를 구비한 롤러부;를 포함하는 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rectifying bearing for introducing or deriving a current to a rotating armature, and more particularly, to a rectifying bearing for reducing a friction, wear and noise generated in sequential contact between electrodes for electric power application, The present invention relates to a rectifying bearing of a rotary electrical connecting function, comprising: a housing; A first electrode fixed to the housing; A second electrode that is insulated from the first electrode and surrounds the first electrode and is fixed to the housing along the circumference; A conductive inner ring rotating body rotatably seated on the first electrode and energized; And a roller portion having conductive rollers and nonconductive rollers rotatably disposed around the inner ring rotating body so as to face the second electrode.

Description

정류베어링{RECTIFYING BEARING}Rectified bearings {RECTIFIING BEARING}

본 발명은 회전전기자에 전류를 도입 또는 도출하기 위한 정류베어링에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 전기 인가를 위한 전극들 간의 순차적인 접촉시 발생하는 마찰 및 마모와 소음을 줄이고, 구동 수명을 연장한 회전식 전기 커넥팅 기능의 정류베어링에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rectifying bearing for introducing or deriving a current to a rotating armature, and more particularly, to a rectifying bearing for reducing a friction, wear and noise generated in sequential contact between electrodes for electric power application, To a rectifying bearing of rotary electrical connecting function.

슬립 링(Slip ring)과 정류자 등은 모터의 고정자와 회전자 간의 통전을 매개하는 커넥터의 일종으로서, 직,교류 겸용 모터(universal motor) 또는 브러시형 영구자석 직류(PMDC) 모터 등과 같은 전기 모터분야에서 널리 사용되는 회전식 전기 커넥팅 기능의 정류베어링이다.A slip ring, a commutator, or the like is a type of connector that mediates current conduction between a stator and a rotor of a motor. The slip ring and the commutator are used as electric motors such as a universal motor, a brush-type permanent magnet direct current (PMDC) motor, Which is a widely used rotary electrical connection function.

일반적으로 상기 정류베어링의 유형은 원통형과 평면형 등이 있다. 원통형(또는 둥근) 정류베어링은 서로 절연된 다수의 전도성 세그먼트(segment)가 축 방향으로 배치돼 이루어지고, 평면형(또는 편평한) 정류베어링은 서로 절연된 다수의 전도성 세그먼트가 반지름 방향으로 배치돼 이루어진다. 여기서, 전도성 세그먼트는 모터의 회전자 코어에 감긴 권선과 전기적으로 연결되어서 회전자(回轉子)에 전류를 흐르게 하거나 전류의 방향을 전환하는 로터리 스위치(rotary switch) 기능을 수행한다.Generally, the types of the rectifying bearings are cylindrical and planar. A cylindrical (or round) rectifying bearing is formed by arranging a plurality of conductive segments insulated from each other in an axial direction, and a planar (or flat) rectifying bearing is formed by arranging a plurality of conductive segments insulated from each other in a radial direction. Here, the conductive segment is electrically connected to the winding wound around the rotor core of the motor to perform a rotary switch function to flow a current to the rotor or to change the direction of the current.

한편, 전기자(armature)의 단말을 이루는 전기 접촉부는 일반적으로 브러시 형태를 이루고, 회전하는 전도성 세그먼트와 직접 접촉해서 전기적인 연결을 이룬다.On the other hand, the electrical contact constituting the end of the armature is generally in the form of a brush and is in direct contact with the rotating conductive segment to make an electrical connection.

이상 설명한 정류베어링의 일반적인 종래 기술을 대한민국 특허등록번호 제1315107호(공고일자 2013년 10월 07일)를 참조해서 설명한다.The general prior art of the above-described rectifying bearings will be described with reference to Korean Patent Registration No. 1315107 (published on Oct. 07, 2013).

정류베어링의 일종인 슬립 링은 회전하면서 전기적 신호 또는 전원 등을 연결한다. 이를 위해서 슬립 링은 전도성 세그먼트에 해당하는 다수의 회전전극(70)이 전기 접촉부에 해당하는 고정전극(130)과 접촉해서 전기적인 연결을 이루는 구조를 갖는다.The slip ring, which is a kind of rectifying bearing, rotates and connects an electric signal or a power source. To this end, the slip ring has a structure in which a plurality of rotating electrodes 70 corresponding to the conductive segments make electrical connection by contacting the fixed electrode 130 corresponding to the electrical contact portion.

이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 전동장치의 회전축과 연동하는 회전체(60)에는 둘레에 다수의 회전전극(70)이 배치되고, 회전전극(70)의 둘레에는 다수의 고정전극(130)이 일정 간격으로 회전전극(70)과 접하도록 배치된다. 결국, 회전체(60)의 회전과 함께 회전하는 회전전극(70)은 일정 간격으로 고정전극(130)과 접하면서 전기적인 연결을 이루고, 이를 통해서 슬립 링이 수행하는 전력 또는 전기신호의 전달이나 정류가 수행된다.A plurality of rotating electrodes 70 are disposed around the rotating body 60 interlocked with the rotating shaft of the power transmission apparatus and a plurality of fixed electrodes 130 are disposed around the rotating electrode 70 And are arranged to contact the rotary electrode 70 at regular intervals. As a result, the rotating electrode 70, which rotates together with the rotation of the rotating body 60, makes an electrical connection while contacting the fixed electrode 130 at a predetermined interval, through which electric power or electrical signals transmitted by the slip ring Rectification is performed.

그런데, 종래 슬립 링은 회전전극(70)과 고정전극(130)이 슬라이딩 방식으로 면 접촉을 이루므로, 회전체(60)의 회전에 의한 슬립 과정에서 회전전극(70)과 고정전극(130) 간에 마찰열을 발생시키는 문제가 있었다. 물론, 상기 마찰열은 종래 슬립 링을 구비한 전동장치의 구동온도를 높이는 원인이 되고, 고온의 환경에서는 전동장치 자체를 사용할 수 없게 하므로, 종래 슬립 링이 적용가능한 전동장치는 극히 제한될 수밖에 없었다.In the slip ring of the related art, since the rotary electrode 70 and the fixed electrode 130 are in surface contact with each other in a sliding manner, when the rotation electrode 70 and the fixed electrode 130 are slipped by the rotation of the rotating body 60, There has been a problem that frictional heat is generated between them. Of course, the frictional heat causes a driving temperature of a power transmission apparatus having a conventional slip ring to increase, and the power transmission apparatus itself can not be used in a high-temperature environment, so that a power transmission apparatus to which a conventional slip ring can be applied is limited.

또한, 회전전극(70)과 고정전극(130)의 면 접촉은 회전전극(70)과 고정전극(130)의 마모를 일으키는데, 마모된 회전전극(70)과 고정전극(130)을 교체 없이 지속적으로 사용할 경우에는 슬립 링 자체가 모두 훼손될 수 있으므로, 상기 슬립 링에 대한 주기적인 관리가 요구되는 번거로움이 있었다.The surface contact between the rotating electrode 70 and the fixed electrode 130 causes abrasion of the rotating electrode 70 and the fixed electrode 130. The abraded rotating electrode 70 and the fixed electrode 130 are continuously The slip ring itself may be damaged, so that it is troublesome to periodically manage the slip ring.

또한, 종래 슬립 링은 회전전극(70)과 고정전극(130) 간의 마찰로 감소하게 되는 회전속도를 만회하기 위해서, 회전전극(70)이 고정되는 회전체(60)와 고정전극(130)에 고정되는 고정체(110)를 별도의 스러스트 베어링(10)으로 연결했다. 하지만, 스러스트 베어링(10)의 별도 구성은 고정체(110)에 연결된 회전체(60)의 추가 감속을 최소화할 뿐이고, 상기 면 접촉에 의해 감속된 회전속도를 만회할 수는 없는 한계가 있었다.The conventional slip ring has a structure in which the rotating body 70 is fixed to the rotating body 60 and the fixed electrode 130 in order to recover the rotational speed at which the slip ring is reduced by the friction between the rotating electrode 70 and the fixed electrode 130 And the fixed body 110 to be fixed is connected to the separate thrust bearing 10. However, the separate structure of the thrust bearing 10 has a limitation that it only minimizes the further deceleration of the rotating body 60 connected to the fixed body 110, and can not make up for the decelerated rotational speed by the surface contact.

한편, 정류베어링의 일종인 정류자는 고속 회전을 위한 전동장치에서도 그 적용이 가능하도록, 상기 전기 접촉부를 브러시 타입으로 해서 전도성 세그먼트와의 접촉 면적으로 최소화했다.On the other hand, the commutator, which is a kind of a rectifying bearing, is minimized to the contact area with the conductive segment by using the brush as the electrical contact portion so that the commutator can be applied to a transmission apparatus for high-speed rotation.

하지만, 접촉 면적이 좁아짐으로써 상기 전기 접촉부에 대한 마모율이 증가했고, 이로 인해서 정류베어링에 대한 관리와 부품 교체가 빈번해져서 운용 효율이 저하하는 문제가 있었다.However, as the contact area is narrowed, the abrasion rate of the electrical contact portion is increased, which causes frequent management of the rectifying bearings and frequent component replacement.

선행기술문헌 1. 등록특허공보 제10-1315107호(2013.10.07 공고)Prior Art Document 1. Registration Patent Publication No. 10-1315107 (issued October 10, 2013)

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 발명된 것으로서, 회전 시 발생하는 마찰 등에 의한 마모와 소음을 최소화하고, 구동 수명 또한 연장된 정류베어링의 제공을 해결하고자 하는 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a rectifying bearing with an extended driving life, minimizing wear and noise caused by friction occurring during rotation.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

하우징;housing;

상기 하우징에 고정되는 제1전극;A first electrode fixed to the housing;

상기 제1전극을 둘러싸도록 다수 개가 서로 절연되어 상기 하우징에 원주를 따라 고정되는 제2전극;A second electrode that is insulated from the first electrode and surrounds the first electrode and is fixed to the housing along the circumference;

상기 제1전극에 회전가능하게 안착해 통전하는 전도성 내륜회전체; 및A conductive inner ring rotating body rotatably seated on the first electrode and energized; And

상기 제2전극과 맞대도록 상기 내륜회전체의 둘레에 회전가능하게 각각 배치되는 전도성 롤러와 비전도성 롤러를 구비한 롤러부;A roller portion having a conductive roller and a nonconductive roller rotatably disposed around the inner ring rotating body so as to face the second electrode;

를 포함하는 정류베어링을 제공한다.The present invention provides a rectifying bearing comprising:

상기의 본 발명은 제2전극의 내측면을 따라 롤러부가 맞대도록 회전하므로 상기 제2전극과 롤러부 간의 미끄러짐과 마모 없는 안정된 접촉 상태를 유지할 수 있고, 이를 통해서 상기 제2전극과 롤러부 간에 스파크 없는 안정된 통전 효과가 있다. According to the present invention, the roller portion is rotated along the inner surface of the second electrode so as to face the roller portion, so that the second electrode and the roller portion can be maintained in a stable state without slippage and abrasion, There is no stable energizing effect.

또한, 본 발명은 제2전극과 롤러부가 슬라이딩 접촉이 아니므로 마찰에 의한 소음을 획기적으로 줄일 수 있고, 이를 통해서 정류베어링의 구동 소음을 획기적으로 줄이는 효과가 있다.In addition, since the second electrode and the roller portion are not in sliding contact with each other, noise due to friction can be drastically reduced, thereby drastically reducing drive noise of the rectifying bearing.

또한, 본 발명은 제2전극과 롤러부 간의 마모율이 상대적으로 작으므로, 구동 수명의 연장을 기대할 수 있다.Further, since the abrasion rate between the second electrode and the roller portion is relatively small in the present invention, it is expected that the driving life is prolonged.

또한, 본 발명은 고온 및 고속회전 환경에서 제한 없이 활용 가능하므로, 심해용 조력발전기, 풍력발전기, 헬리콥터 전차, 자동차, 반도체 잉곳 장비, 유전용 굴삭기, 원전조작 차량, 영상감지 카메라, 모터 등 다양한 산업 장비에 활용가능한 효과가 있다.In addition, the present invention can be applied to various industries such as deep-sea tidal generators, wind power generators, helicopter tanks, automobiles, semiconductor ingot equipment, oil excavators, nuclear power plants, There is an effect available on the equipment.

도 1은 본 발명에 따른 정류베어링의 모습을 도시한 분해 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 정류베어링에서 덮개를 제거한 평면 모습을 도시한 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 정류베어링의 단면모습을 도시한 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 정류베어링에서 덮개를 제거한 동작 모습을 순차 도시한 평면도이다.1 is an exploded perspective view showing a state of a rectifying bearing according to the present invention,
FIG. 2 is a plan view of a rectifying bearing according to the present invention,
3 is a cross-sectional view of a rectifying bearing according to the present invention,
4 is a plan view sequentially showing the operation of the rectifying bearing according to the present invention with the cover removed.

상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, It will be possible. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용이 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 정류베어링의 모습을 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 정류베어링에서 덮개를 제거한 평면 모습을 도시한 평면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 정류베어링의 단면모습을 도시한 단면도이다.FIG. 1 is an exploded perspective view illustrating a rectifying bearing according to the present invention, FIG. 2 is a plan view showing a plan view of a rectifying bearing according to the present invention with a cover removed, FIG. 3 is a cross- Fig.

본 발명에 따른 정류베어링은 하우징(10)과, 하우징(10)의 바닥에 설치되는 제1전극(20)과, 하우징(10) 내에서 원형으로 배치되는 제2전극(30)과, 하우징(10) 내에서 제1전극(20)에 회전가능하게 안착되는 내륜회전체(40)와, 제2전극(30)과 맞대도록 내륜회전체(40)의 가장자리를 따라 회전가능하게 입설되는 롤러부(50)를 포함하고, 추가로 롤러부(50)를 덮어 지지하는 덮개(60)와, 내륜회전체(40)의 일 지점을 절연하는 절연체(70)를 더 포함할 수 있다.The rectifying bearing according to the present invention includes a housing 10, a first electrode 20 disposed on the bottom of the housing 10, a second electrode 30 disposed in a circular shape in the housing 10, A roller unit 40 rotatably installed along an edge of the inner ring rotating body 40 so as to be in contact with the second electrode 30; A cover 60 for covering the roller portion 50 and an insulator 70 for inserting a point of the inner ring rotating body 40.

하우징(10)은 정류베어링의 구성요소들을 조합해 연결하기 위한 형상을 이룬다. 한편, 하우징(10) 내에는 제2전극(30)이 원형으로 배치되는데, 제2전극(30)의 안정된 배치를 위해서 하우징(10)의 내측면이 원주를 따르는 곡면형태를 이루고, 제2전극(30)은 하우징(10)의 내측면에 밀착되어서 원형으로 배치되는 것이 바람직하다. 그러나, 하우징(10)의 내측면이 반드시 원주를 따르는 곡면형태를 이루어야 하는 것은 아니며, 제2전극(30)이 일정한 원형으로 배치될 수 있다면 이하의 권리범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.The housing 10 is shaped to connect and connect the components of the rectifying bearing. The second electrode 30 is arranged in a circular shape in the housing 10. The inner surface of the housing 10 has a curved shape along the circumference for stable positioning of the second electrode 30, (30) is preferably closely attached to the inner surface of the housing (10) and arranged in a circular shape. However, the inner surface of the housing 10 does not necessarily have a curved shape along the circumference. If the second electrode 30 can be arranged in a circular shape, various modifications may be made without departing from the scope of the following description. .

하우징(10)은 절연재질로 이루어지며, 일렬로 배치되는 다수의 제2전극(30)이 서로 절연되도록 하우징(10)의 내측면을 따라 공간을 구획하는 절연막(11)이 보강될 수 있다.The housing 10 is made of an insulating material and the insulating film 11 dividing the space along the inner surface of the housing 10 can be reinforced so that the plurality of second electrodes 30 arranged in a line are insulated from each other.

제1전극(20)은 하우징(10)의 바닥에 배치되며, 제1전선(L1)에 의해 전기가 인가된다. 제1전극(20)은 전도성이 우수하면서 내륜회전체(40)를 지지하는 강도와 내마모성이 우수한 재질인 것이 바람직하며, 동, 황동, 구리, 스테인레스강, 크롬강, 니켈-크롬강, 텅스텐강 등이 예시될 수 있다.The first electrode 20 is disposed at the bottom of the housing 10, and electricity is applied by the first wire L1. The first electrode 20 is preferably made of a material having excellent conductivity and excellent strength and wear resistance that supports the inner ring rotating body 40 and may be made of copper, brass, copper, stainless steel, chrome steel, nickel-chrome steel, tungsten steel, Can be illustrated.

한편, 본 발명에 따른 제1전극(20)은 소정의 하중을 가지며 안정적으로 회전해야 하는 내륜회전체(40)의 저면 중심과 최소의 마찰로 접합 상태를 유지해야 한다. 이를 위해서 제1전극(20)은 내륜회전체(40)와의 접촉면적이 줄도록 볼 또는 반구 형태를 이룰 수 있으며, 이외에도 테이퍼진 블록 형상을 이룰 수도 있다. 따라서 제1전극(20)은 내륜회전체(40)의 저면과 접합하고 내륜회전체(40)가 제1전극(20)을 중심으로 회전가능한 구조와 형상을 이룬다면, 이하의 권리범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.Meanwhile, the first electrode 20 according to the present invention is required to maintain a state of bonding with the bottom center of the inner ring rotating body 40, which has a predetermined load and has to be stably rotated, with minimum friction. For this purpose, the first electrode 20 may have a ball or hemispherical shape so as to reduce the contact area with the inner ring rotating body 40, or may have a tapered block shape. Accordingly, if the first electrode 20 is joined to the bottom surface of the inner ring rotating body 40 and the inner ring rotating body 40 is configured to be rotatable around the first electrode 20, And various modifications may be made without departing from the scope of the present invention.

계속해서, 회전 중인 내륜회전체(40)의 저면과 분리됨 없이 접촉상태를 유지하기 위해서, 제1전극(20)은 스프링(21)에 의해 탄발 지지되는 것이 바람직하다. 결국, 회전 중인 내륜회전체(40)의 자세 변화 등에 상관없이 제1전극(20)은 스프링(21)의 탄발력에 의해서 내륜회전체(40)의 저면 부분과 지속적으로 밀착되고, 이를 통해서 내륜회전체(40)와 제1전극(20)은 단전 없는 통전 상태를 유지한다.The first electrode 20 is preferably elastically supported by the spring 21 in order to maintain the contact state without being separated from the bottom surface of the rotating inner ring body 40 during rotation. As a result, the first electrode 20 is continuously brought into close contact with the bottom portion of the inner ring rotating body 40 by the elastic force of the spring 21 regardless of the posture change of the inner ring rotating body 40 being rotated, The rotating body (40) and the first electrode (20) maintain the energized state without a short circuit.

계속해서, 제1전극(20)이 현 자세를 고수하며 위치 이탈 없이 유지되도록 수용하는 베어링체(22)를 더 포함할 수 있다. 베어링체(22)는 도시한 바와 같이 제1전극(20)과 스프링(21)을 수용해서, 제1전극(20)이 안정적으로 제 기능을 수행하도록 한다. Subsequently, the first electrode 20 may further include a bearing body 22 that holds the current position so as to be held without being displaced. The bearing body 22 accommodates the first electrode 20 and the spring 21 as shown in the drawing, so that the first electrode 20 can perform a stable function.

제1전극(20)은 제1전선(L1)과 직접 연결되어 통전할 수도 있고, 전도성 재질의 스프링(21)을 매개로 제1전선(L1)과 통전할 수도 있으며, 전도성 재질의 베어링체(22)를 매개로 제1전선(L1)과 통전할 수도 있다.The first electrode 20 may be directly connected to the first electric line L1 and may be energized or may be energized with the first electric wire L1 through a conductive material spring 21, 22 via the first wire L1.

제2전극(30)은 제1전극(20)과 통전하며, 다수 개가 하우징(10)에 원형으로 일렬 배치된다. 본 실시 예에서 12개의 제2전극(30)을 1.0mm ~ 1.2mm 간격으로 이격되도록 일렬 배치했으나, 예시한 개수에 한정하는 것은 아니며 이하의 권리범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 한편, 제2전극(30)은 전도성과 내마모성이 우수한 재질인 것이 바람직하며, 본 실시 예에서는 동, 황동 또는 구리 등을 적용했다.The second electrode 30 is energized with the first electrode 20, and a plurality of the second electrodes 30 are arranged in a circle in the housing 10. The twelve second electrodes 30 are arranged in a line so as to be spaced apart from each other by an interval of 1.0 mm to 1.2 mm. However, the number of the second electrodes 30 is not limited to the illustrated number, and may be variously modified within the scope of the following rights. have. On the other hand, the second electrode 30 is preferably made of a material having excellent conductivity and abrasion resistance, and copper, brass or copper is used in this embodiment.

제2전극(30)은 제2전선(L2)과 각각 전기적으로 고정되며, 제2전극(30)과 제2전선(L2)은 스퍼팅 또는 납땜에 의해 일체로 고정될 수 있다.The second electrode 30 may be electrically fixed to the second wire L2 and the second electrode 30 and the second wire L2 may be integrally fixed by sputtering or soldering.

내륜회전체(40)는 제1전극(20)에 회전가능하게 안착하도록 하우징(10)에 내설된다. 내륜회전체(40)는 전도성 및 내마모성이 우수한 재질로 제작되며, 본 실시 예에서는 동, 황동 또는 구리 등을 적용했다.The inner ring rotating body 40 is inserted into the housing 10 so as to be rotatably seated on the first electrode 20. The inner ring rotating body 40 is made of a material having excellent conductivity and abrasion resistance, and copper, brass or copper is used in this embodiment.

내륜회전체(40)의 중앙에는 모터(미도시함)의 회전축이 맞물리는 맞물림홈(43)이 형성될 수 있고, 맞물림홈(43)의 둘레에는 플랜지(41)가 제2전극(30)에 상응하도록 원형으로 돌출 형성된다.The inner ring rotator 40 may be provided at its center with an engaging groove 43 for engaging the rotation axis of a motor and a flange 41 around the engaging groove 43, As shown in Fig.

내륜회전체(40)의 저면에는 제1전극(20)이 접하는데, 제1전극(20)의 이탈을 저지하면서 접촉면적을 넓히기 위해서 제1전극(20)을 수용하는 볼 삽입홈(44)이 형성될 수 있다.A ball insertion groove 44 for receiving the first electrode 20 is provided in order to widen the contact area while preventing the first electrode 20 from being separated from the first electrode 20, Can be formed.

롤러부(50)는 내륜회전체(40)의 플랜지(41)에 일렬로 회전가능하게 입설되며, 내륜회전체(40)의 회전에 따라 원형으로 이동하면서 제2전극(30)의 내측면과 0.00 ~ 0.02mm의 간격으로 맞대면서 마찰에 의해 자체 회전한다. 이를 위해서 롤러부(50)는 플랜지(41)에 고정되는 롤러 축(51)과, 플랜지(41)와 롤러 축(51)을 통전하게 고정하는 롤러부싱(52)과, 롤러 축(51)을 중심으로 회전하면서 제2전극(30)과 마주하는 전도성 롤러(50a) 및 비전도성 롤러(50b)로 구성된다. 참고로, 제2전극(30)과 롤러부(50)의 상호 구조로 명시한 '맞댄다'는 롤러부(50)와 내륜회전체(40)가 서로 연동할 수 있는 간격으로 위치한 상태를 의미하며, 서로 접하는 구조로 한정한 의미는 아니다. The roller portion 50 is rotatably arranged in a line in a flange 41 of the inner ring rotating body 40 and moves in a circular shape in accordance with the rotation of the inner ring rotating body 40, It rotates by friction with itself at intervals of 0.00 to 0.02mm. The roller unit 50 includes a roller shaft 51 fixed to the flange 41 and a roller bushing 52 for electrically connecting the flange 41 and the roller shaft 51 to each other. And a conductive roller 50a and a nonconductive roller 50b facing the second electrode 30 while rotating around the center. For reference, the 'contact' indicated by the mutual structure of the second electrode 30 and the roller unit 50 means a state in which the roller unit 50 and the inner ring rotating body 40 are positioned at an interval capable of interlocking with each other, But is not limited to a structure in contact with each other.

롤러 축(51)은 플랜지(41)에 형성된 고정홈(42)에 끼워져 고정되고, 내륜회전체(40)와의 통전이 가능한 재질로 제작된다. 본 실시 예에서는 철 또는 스테인레스강 등을 적용했다.The roller shaft 51 is fixed by being fitted in a fixing groove 42 formed in the flange 41 and is made of a material which can be energized with the inner ring rotating body 40. In this embodiment, iron or stainless steel is used.

롤러부싱(52)은 롤러 축(51)을 내륜회전체(40)에 견고히 고정하고 내륜회전체(40)와 롤러 축(51) 간의 원활한 통전이 이루어지도록, 롤러 축(51)의 둘레를 감싸며 고정홈(42)에 끼워진다. 본 실시 예에서는 내륜회전체(40)와 롤러 축(51) 간의 통전이 원활하도록, 소결동, 스테인레스강, 크롬강, 니켈-크롬강 또는 텅스텐강 등을 적용했다.The roller bushing 52 surrounds the roller shaft 51 so that the roller shaft 51 is firmly fixed to the inner ring rotating body 40 and smooth energization is achieved between the inner ring rotating body 40 and the roller shaft 51 And is fitted into the fixing groove 42. In this embodiment, sintered copper, stainless steel, chrome steel, nickel-chromium steel, tungsten steel, or the like is applied to smooth the conduction between the inner ring rotating body 40 and the roller shaft 51.

전도성 롤러(50a)는 전도성과 내마모성이 우수한 재질로 제작되고, 플랜지(41)를 따라 배치된 롤러 축(51) 중 일부에 회전가능하게 연결되며, 둘레면은 제2전극(30)의 내측면과 맞대도록 된다. 따라서 내륜회전체(40)를 통해 전도성 롤러(50a)에 인가된 전기는 전도성 롤러(50a)와 마주한 해당 제2전극(30)에 통전한다. 반면, 비전도성 롤러(50b)는 비전도성 재질로 제작되고, 플랜지(41)를 따라 배치된 롤러 축(51) 중 전도성 롤러(50a)가 연결되지 않은 롤러 축(51)에 회전가능하게 연결되며, 둘레면이 제2전극(30)과 맞대도록 된다. 따라서 내륜회전체(40)의 전기는 절연되어서 해당하는 제2전극(30)은 단전된다.The conductive roller 50a is made of a material having excellent conductivity and abrasion resistance and is rotatably connected to a part of the roller shaft 51 disposed along the flange 41. The circumferential surface of the conductive roller 50a is connected to the inner surface of the second electrode 30 . Therefore, the electricity applied to the conductive roller 50a through the inner ring rotating body 40 energizes the corresponding second electrode 30 facing the conductive roller 50a. On the other hand, the nonconductive roller 50b is made of a nonconductive material, and the conductive roller 50a of the roller shaft 51 disposed along the flange 41 is rotatably connected to the roller shaft 51 to which the conductive roller 50a is not connected , And the circumferential surface thereof abuts against the second electrode 30. Therefore, the electricity of the inner ring rotating body 40 is insulated and the corresponding second electrode 30 is cut off.

전도성 롤러(50a)는 동, 황동, 구리와 같은 전도성 재질이 적용될 수 있고, 비전도성 롤러(50b)는 내마모성이 우수한 세라믹 등의 재질이 적용될 수 있다.The conductive roller 50a may be made of a conductive material such as copper, brass or copper, and the nonconductive roller 50b may be made of ceramic or the like having excellent abrasion resistance.

본 실시 예에서 전도성 롤러(50a) 및 비전도성 롤러(50b)는 제2전극(30)과의 마찰 등에 의해서 회전하도록 했으나, 이외에도 전도성 롤러(50a) 및 비전도성 롤러(50b)가 제2전극(30)과 기어 맞물림으로 회전하도록 할 수도 있다. 이를 위해서 전도성 롤러(50a) 및 비전도성 롤러(50b)의 둘레에 기어를 형성하고, 이에 대응해서 제2전극(30)의 내측면에 상기 기어에 대응하는 기어를 형성시킨다. 결국, 기어 맞물림에 의해 롤러부(50)와 제2전극(30) 간의 기계적 결합과 전기적 연결이 안정적으로 이루어진다.The conductive roller 50a and the nonconductive roller 50b are rotated by the friction with the second electrode 30 and the like while the conductive roller 50a and the nonconductive roller 50b are rotated by the second electrode 30, 30 and the gear engagement. For this purpose, a gear is formed around the conductive roller 50a and the nonconductive roller 50b, and a gear corresponding to the gear is formed on the inner surface of the second electrode 30 corresponding thereto. As a result, mechanical engagement and electrical connection between the roller portion 50 and the second electrode 30 are stabilized by the gear engagement.

본 실시 예에서 12개의 롤러부(50)는 전도성 롤러(50a) 3개와 비전도성 롤러(50b) 3개가 짝을 이루며 교대로 일렬 배치되는데, 롤러부(50)의 개수와 회전 특성 등에 따라 전도성 롤러(50a)와 비전도성 롤러(50b)의 배치 형태가 다양하게 변형실시될 수 있다.In the present embodiment, the twelve roller units 50 are arranged in a row, with three conductive rollers 50a and three nonconductive rollers 50b paired alternately. The number of the conductive rollers 50a and the number of the non- The arrangement of the non-conductive roller 50a and the non-conductive roller 50b may be variously modified.

덮개(60)는 내륜회전체(40)에 고정된 롤러 축(51)의 상단을 지지하며, 전도성 롤러(50a)와 비전도성 롤러(50b)가 위치한 플랜지(41)의 상방 공간을 덮어 구획한다. 전도성 롤러(50a)와 비전도성 롤러(50b)는 내륜회전체(40)의 회전과 더불어 원활히 회전해야 하며, 이를 위한 윤활환경 조성을 위해서 전도성 롤러(50a)와 비전도성 롤러(50b)가 위치한 플랜지(41)의 상방 공간에는 전도성 그리스를 주입한다. 여기서, 상기 전도성 그리스는 일반 그리스에 10 ~ 300nm의 입경을 갖는 탄소, 동, 은, 금 중 선택된 하나 이상의 미세분말이 혼합된다. 이때, 혼합되는 상기 미세분말의 양은 전도성 그리스가 0.02mm 간격에서 10Ω 이하의 저항을 갖도록 한다.The lid 60 supports the upper end of the roller shaft 51 fixed to the inner ring rotating body 40 and covers and covers the upper space of the flange 41 on which the conductive roller 50a and the nonconductive roller 50b are located . The conductive roller 50a and the nonconductive roller 50b must smoothly rotate together with the rotation of the inner ring rotating body 40 and the conductive roller 50a and the nonconductive roller 50b, 41 are filled with conductive grease. Here, the conductive grease is mixed with one or more fine powders selected from among carbon, copper, silver and gold having a particle diameter of 10 to 300 nm. At this time, the amount of the fine powder to be mixed causes the conductive grease to have a resistance of 10? Or less at an interval of 0.02 mm.

참고로, 본 발명에 따른 정류베어링은 상기 전도성 그리스의 주입을 위한 주입구가 다양한 위치에 형성될 수 있고, 본 발명에 따른 실시 예에서는 주입구(d)를 덮개(60)에 배치했다.For reference, in the rectifying bearing according to the present invention, the injection port for injecting the conductive grease may be formed at various positions, and the injection port d is disposed in the lid 60 in the embodiment of the present invention.

절연체(70)는 모터의 회전축과 접하는 내륜회전체(40)의 일 지점을 덮어서 내륜회전체(40)의 전기가 상기 회전축으로 통전하지 않도록 한다. 본 실시 예에서 상기 회전축은 내륜회전체(40)에 형성된 맞물림홈(43)과 맞물리므로, 상기 회전축과 내륜회전체(40) 간의 절연을 위해서 절연체(70)는 맞물림홈(43)을 덮도록 된다.
The insulator 70 covers one point of the inner ring rotating body 40 in contact with the rotating shaft of the motor so that the electric power of the inner ring rotating body 40 is not energized to the rotating shaft. The insulator 70 is formed so as to cover the engaging groove 43 in order to insulate the rotating shaft from the inner ring rotating body 40. In this case, do.

도 4는 본 발명에 따른 정류베어링에서 덮개를 제거한 동작 모습을 순차 도시한 평면도인 바, 이를 참조해서 설명한다.FIG. 4 is a plan view sequentially showing the operation of the rectifying bearing according to the present invention with the cover removed. Referring to FIG.

본 발명에 따른 정류베어링의 내륜회전체(40)는 모터 회전축의 시계방향 회전을 따라 시계방향으로 회전한다. 이때, 제1전극(20)으로부터 전기가 인가된 내륜회전체(40)는 도 4의 (a)도면에서 보인 바와 같이, 1시 내지 3시와 7시 내지 9시 방향에 위치한 전도성 롤러(50a)에 전기를 인가하고, 해당 전도성 롤러(50a)와 맞대는 1시 내지 3시와 7시 내지 9시 방향의 제2전극(30)에 전기를 인가해서 통전한다. 그리고, 10시 내지 12시와 4시 내지 6시 방향에 위치한 비전도성 롤러(50b)에는 전기가 인가되지 못하면서, 해당 비전도성 롤러(50b)와 맞대는 10시 내지 12시와 4시 내지 6시 방향의 제2전극(30)은 단전된다.The inner ring rotating body 40 of the rectifying bearing according to the present invention rotates clockwise along the clockwise rotation of the motor rotation shaft. 4 (a), the inner ring rotating body 40 to which electric power is applied from the first electrode 20 is rotated by the conductive roller 50a (see FIG. 4 (a)) positioned at 1 o'clock to 3 o'clock and 7 o'clock to 9 o'clock And electricity is applied to the second electrode 30 in the direction of 1 o'clock to 3 o'clock and 7 o'clock to 9 o'clock of the conductive roller 50a to be energized. When the nonconductive roller 50b located at the time of 10:00 to 12:00 and 4:00 to 6:00 is not supplied with electricity, the nonconductive roller 50b is rotated from 10:00 to 12:00 and from 4:00 to 6:00 The second electrode 30 is turned off.

그런데, 내륜회전체(40)는 모터 회전축의 회전과 더불어 회전하므로, 롤러부(50) 또한 내륜회전체(40)의 회전과 더불어 이동하고, 도 4의 (b)도면에서 보인 바와 같이, 전도성 롤러(50a)의 위치는 2시 내지 4시와 8시 내지 10시 방향으로 이동한다. 결국, 통전이 이루어지는 제2전극(30)은 1시 내지 3시와 7시 내지 9시 방향에서 2시 내지 4시와 8시 내지 10시 방향으로 조정된다.Since the inner ring rotator 40 rotates together with the rotation of the motor rotation shaft, the roller portion 50 also moves together with the rotation of the inner ring rotator 40, and as shown in FIG. 4 (b) The position of the roller 50a moves in the direction of 2 to 4 and 8 to 10 o'clock. As a result, the second electrode 30 to be energized is adjusted in the direction of 2 o'clock to 4 o'clock and 8 o'clock to 10 o'clock at 1 o'clock to 3 o'clock and 7 o'clock to 9 o'clock.

계속해서, 내륜회전체(40)는 모터 회전축의 회전과 더불어 회전하고, 도 4의 (c)도면에서 보인 바와 같이, 제1전극(20)과의 통전이 이루어지는 제2전극(30)은 3시 내지 5시와 9시 내지 11시 방향으로 조정된다.4 (c), the second electrode 30, which is energized with the first electrode 20, is rotated by the rotation of the motor rotation shaft 3 5 o'clock and 9 o'clock to 11 o'clock.

결국, 제2전극(30)에 각각 연결된 제2전선(L2)은 제2전극(30)의 통전 여부에 따라 순차로 통전되고, 제2전선(L2)과 연결되는 모터의 코일(미도시함)은 순차로 전기가 인가되면서 모터 구동을 위한 동력을 제공한다.
As a result, the second wire L2 connected to the second electrode 30 is sequentially energized according to whether the second electrode 30 is energized or not, and the coil of the motor connected to the second wire L2 ) Provide power for driving the motor while being energized in sequence.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조해 설명했지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

10; 하우징 11; 절연막 20; 제1전극
21; 스프링 22; 베어링체 30; 제2전극
40; 내륜회전체 41; 플랜지 42; 고정홈
43; 맞물림홈 44; 볼 삽입홈 50; 롤러부
50a; 전도성 롤러 50b; 비전도성 롤러 51; 롤러축
52; 롤러부싱 60; 덮개 70; 절연체
L1; 제1전선 L2; 제2전선10; A housing 11; An insulating film 20; The first electrode
21; Spring 22; A bearing body 30; The second electrode
40; Inner ring rotator 41; Flange 42; Fixing groove
43; An engaging groove 44; A ball insertion groove 50; Roller portion
50a; Conductive roller 50b; Nonconductive roller 51; Roller shaft
52; Roller bushing 60; A cover 70; Insulator
L1; A first wire L2; The second wire

Claims (9)

하우징; 상기 하우징에 고정되는 제1전극; 상기 제1전극을 둘러싸도록 다수 개가 서로 절연되어 상기 하우징에 원주를 따라 고정되는 제2전극; 상기 제1전극에 회전가능하게 안착해 통전하는 전도성 내륜회전체; 상기 제2전극과 맞대도록 상기 내륜회전체의 둘레에 회전가능하게 각각 배치되는 전도성 롤러와 비전도성 롤러를 구비한 롤러부;를 포함하는 정류베어링에 있어서,
상기 제2전극과 내륜회전체에 사이에 전도성 그리스가 보강되되, 상기 전도성 그리스는 그리스와, 10 ~ 300nm의 입경을 갖는 탄소, 동, 은, 금 중 선택된 하나 이상의 미세분말로 구성되고;
상기 전도성 그리스에 구성되는 미세분말의 양은 상기 전도성 그리스가 0.02mm 간격에서 10Ω 이하의 저항을 갖도록 된 것을 특징으로 하는 정류베어링.housing; A first electrode fixed to the housing; A second electrode that is insulated from the first electrode and surrounds the first electrode and is fixed to the housing along the circumference; A conductive inner ring rotating body rotatably seated on the first electrode and energized; And a roller portion having conductive rollers and nonconductive rollers rotatably disposed around the inner ring rotating body so as to face the second electrode,
Conductive grease is reinforced between the second electrode and the inner ring rotating body, wherein the conductive grease is composed of at least one fine powder selected from the group consisting of grease and carbon, copper, silver and gold having a particle diameter of 10 to 300 nm;
Wherein the amount of the fine powder constituting the conductive grease is such that the conductive grease has a resistance of 10? Or less at an interval of 0.02 mm. 제 1 항에 있어서,
상기 제1전극은 볼 형상인 것을 특징으로 하는 정류베어링.The method according to claim 1,
Wherein the first electrode is ball-shaped. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제1전극은 동, 황동, 구리, 스테인레스강, 크롬강, 니켈-크롬강, 텅스텐강 중 선택된 하나의 재질인 것을 특징으로 하는 정류베어링.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the first electrode is made of one selected from the group consisting of copper, brass, copper, stainless steel, chrome steel, nickel-chrome steel and tungsten steel. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제1전극은 스프링에 의해 탄발 지지되는 것을 특징으로 하는 정류베어링.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the first electrode is elastically supported by a spring. 제 1 항에 있어서,
상기 롤러부를 덮도록 상기 내륜회전체에 고정되는 덮개를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정류베어링.The method according to claim 1,
Further comprising a cover fixed to the inner ring rotating body so as to cover the roller portion. 제 1 항에 있어서,
상기 전도성 롤러 및 비전도성 롤러와 제2전극은 기어 맞물림으로 연동하는 것을 특징으로 하는 정류베어링.The method according to claim 1,
Wherein the conductive roller and the nonconductive roller and the second electrode cooperate with each other by gear engagement. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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