KR0119420Y1 - 변속장치를 갖춘 브러쉬레스 직류모우터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 회전자 내에 변속장치를 부설하여 저속에서 고출력을 낼수 있게한 브러쉬레스 직류모우터에 관한 것으로, 본 고안이 해결하기 위한 과제는 직류모우터에서 고출력을 요구할 때 고정자와 회전자의 적층수를 늘려제작할 경우 발생되는 문제점들을 개선하기 위함이다.

따라서, 하우징 내로 고정된 고정자의 중공부에 회전자를 회전가능하게 설치하고, 회전자의 내향으로 회전 원판을 가진 가동부재 설치하여 이에 설치된 다수의 유성기어들이 회전자 내주면에 형성한 태양기어와 고정축상에 접합된 태양기어 사이에 맞물리게 설치됨으로써, 회전자의 회전으로 유성기어들이 자전과 공전을 하게 되며 변속을 하게 되고, 이와 더불어 저속에서 고출력을 낼수 있게한 것으로, 모우터의 부피를 소형화시킬 수 있는 것이다.

Description

변속장치를 갖춘 브러쉬레스 직류모우터

제1도는 본 고안 실시예가 적용된 직류 DC모우터의 개략적인 단면도.

제2도는 본 고안 실시예중 변속장치의 일부발췌 평단면도.

제3도는 종래 직류 모우터의 개략적인 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10,10':상.하부 하우징 13:고정축

20:고정자 30:회전자

31:축관 32:영구자석

40:가동축부재 41:회전원판

50:위치검출기 60,60':태양기어

61:유성기어

본 고안은 브레쉬레스(Brush less) 직류 모우터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회전자 내에 변속장치를 부설하여 저속에서도 고출력을 낼 수 있게한 변속장치를 갖춘 브러쉬브레스 직류 모우터에 관한 것이다.

일반적으로 브러쉬레스 직류 모우터는, 회전자에는 영구자석을 부착시키고 고정자에는 코일을 감은 후, 이 코일에 전류를 공급하여 고정자에 자극이 형성되게 하므로, 회전자에 부착된 영구자석과 고정자 사이에 형성되는 자극에 의해 인력과 반력이 발생되게 하며, 이러한 특성을 이용 회전자에 부착된 영구자석의 위치를 검출하여 고정자에 흐르는 전류를 적절히 제어함으로써, 고정자에는 회전자 영구자석의 자극과 반대의 자극이 형성되게 하여 발생되는 인력과 반력에 의해 회전자가 회전되게 하였고, 이때 회전자의 회전된 위치를 검출하여 이동된 회전자에 대응하게 고정자에 형성되는 자극이 항상 인력과 반력을 이루게 하여 회전자가 계속해서 회전을 하게 한 것이다.

종래의 이러한 브러쉬레스 직류 모우터는, 제3도에서 보는 바와 같이 회전자(4)의 중심을 관통하는 축공에는 구동축(5)을 압입시키고 외주면에는 영구자석(3)들을 부착하며, 하부하우징(1')내에는 영구자석 위치검출장치(7)를, 중앙관통구에는 구동축(5)의 하부를 지지하는 베어링(5b)을 각각 장착하고, 코일(2')을 감은 고정자(2)를 상.하부 하우징(1)(1')내의 외주연측에 장착하였다.

또한 상부하우징(1)의 중앙관통구에는 구동축(5)의 상부를 지지해주는 베어링(5a)을 장착하고, 상.하 하우징(1)(1')은 보울트(6)로 결착시켜 구성하였다.

그러나, 이와 같은 종래의 모우터는 고출력이 요구되는 곳에서는 출력을 높이기 위해서 고정자와 회전자의 적층수를 늘려야 되었고 이에 따라 영구자석의 길이도 길게 해야 되었기 때문에 모우터 자체가 커지게 되어 설치공간을 많이 점유하게 되는 결점이 있었으며, 모우터를 설치할 공간이 한정되어 있는 경우에는 고출력을 얻기 위해 적층수를 늘리는 것이 곤란하므로 사용상 많은 문제점들이 있었다.

본 고안은 종래의 이와 같은 점들을 감안하여 고안한 것으로서, 그 목적은 저속에서도 고출력을 낼 수 있도록 하여주는 변속장치를 갖춘 직류모우터를 제공하는 것이다.

본 고안의 이러한 목적은 회전자가 저속으로 회전하게 되어도 구동축으로 부터는 고출력이 나오도록 하여주는 변속장치를 갖춘 직류모우터를 제공함으로써 달성되는데, 이 변속장치는 회전자와 이 회전자내에 설치되어 동작하는 유성기어들 및 가동축부재를 구비하고 있다.

유성기어들은, 회전자의 내주면에 부설되는 태양기어와 하부하우징의 바닥면 중앙에 세워 설치한 고정축의 상단부에 착설한 태양기어 사이에 개재되게 가동축 부재에 축착설치되어 태양기어들과 맞물려 자전과 공전을 한다.

한편, 가동축 부재는 하단에 일체로 연설되는 회전판을 구비하며, 이 회전판의 저면에 유성기어들이 축착 설치되고 가동부재의 상단부는 회전자와 상부하우징의 상면 중앙을 관통하여 상부로 노출된다.

따라서, 회전자가 회전하게 되면 태양기어들 사이에서 유성기어들이 자전과 공전을 하게 됨으로써, 이들 기어들의 기어비 차이에 따라 회전자의 회전수가 변속(감속)되어 가동축 부재로 전달되기 때문에 이 가동부재는 저속회전되지만 변속과정에서 고출력이 나오게 되므로 저속 회전시에도 고출력을 낼 수 있게 되는 것이다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는, 본 고안 실시예가 적용된 직류모우터의 구조를 보인 개략적인 단면도이다.

이 직류모우터는, 보울트(11)들로 결착하는 상.하부 하우징(10)(10')의 내부에 설치되는 고정자(20)와 회전자(30), 가동축부재(40) 및 회전자의 회전력을 변속시켜 이 가동축 부재로 전달하여 주는 변속장치, 회전자(30)의 외주면에 착설된 영구자석(32)들의 위치를 검출하는 위치검출기(50)들을 구비하고 있다.

회전자(30)는, 하부가 개방되는 원통형상으로 되며 상면 중앙에는 축관(31)이 세워 설치하여 상부하우징(10)의 상면 중앙에 뚫어 설치된 관통구에 이 축관의 상단 외주면을 베어링(12)에 의해 지지되게 축착함으로써 회전자재토록 설치된다.

가동축부재(40)는 그 상단부가 축관(31)의 내부를 관통하여 상부로 노출되게 회전자(30) 내부에 설치되어 이 회전자와 별개로 회전되며 하단에는 회전원판(41)이 일체로 연설되어 있다.

변속장치는, 태양기어(60)(60')와 이들 태양기어와 맞물리게 이들 사이에 설치되어 자전과 공전을 하는 유성기어(61)들로 구성된다.

태양기어(60)는, 회전자(30)의 내주면에 빙둘러 일체로 설치하거나, 또는 별도로 형성하여 고정 설치한다.

태양기어(60')는, 하부 하우징(10')의 바닥면 중앙에 세워 설치한 고정축(13)의 상단에 고정 축착한다.

유성기어(61)들은, 각기 가동축부재(40)의 회전원판(41) 저면 외주면측에 지지축(62)들로 회전자재토록 축착한다.

또한, 회전자(30)의 하부는 베어링(12')으로 고정축(13)의 상주면에 지지되게 축착되어 회전되는 받침링(70)에 의해 받쳐져서 원활하게 회전되게 한다.

이와 같이 구성되는 본 고안 직류모우터는, 고정자(20)의 코일(21)에 전원이 인가되면 회전자(30)가 회전하게 된다.

이렇게 되면 회전자(30)의 내주면에 설치된 태양기어(60)가 함께 회전되므로 이 태양기어와 고정축(13)에 고정 축착되어 있는 태양기어(60')사이에 설치된 각 유성기어(61)들은 이들 태양기어 사이에서 자전과 공전을 하게된다. 이러한 과정에서 태양기어들과 유성기어들의 기어비 차이에 의해 회전력이 변속되며, 변속된 회전력은 유성기어(61)들의 공전에 의해 회전원판(41)으로 전달되므로 가동축 부재(40)가 변속된 회전력에 의해 회전하게 되는 것이다.

따라서, 회전자(30)가 저속회전하게 되어도 그 회전력이 태양기어(60)(60')들과 유성기어(61)들의 작용에 의해 변속되는 과정에서 고출력이 나오게 되므로 저속에서도 고출력을 얻을 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 본 고안 실시예가 적용된 직류모우터는, 변속장치의 작용에 의하여 저속회전시에도 고출력을 낼 수 있게 되는 장점이 있으며, 이에 따라 고출력을 얻기 위한 모우터를 소형화할 수 있게 되는 효과도 있는등 매우 유용한 고안이다.

Claims (3)

1. 상.하부 하우징(10)(10')내의 외주면측에 고정 설치되는 고정자(20), 외주면에는 영구자석(32)들을 부착하며 상면 중앙에는 상부하우징(10)의 상면중앙 관통구에 상단부를 회전되게 축착하는 축관(31)을 세워설치한 원통형상의 회전자(30), 상단부는 축관(31)을 관통하여 상부로 노출되며 하단에는 회전원판(41)을 일체로 연설한 가동부재(40), 회전자(30)의 내주면에 설치되는 태양기어(60)와 하부하우징(10')의 바닥면 중앙에 세워 설치한 고정축(13)의 상단에 고정축착하는 태양기어(60') 및 이들 태양기어 사이에 맞물리게 설치되어 자전과 공전을 하게 회전원판(41)의 저면에 축착하는 유성기어(61)들로 되는 변속장치, 하부하우징(10')내에 설치되어 영구자석(32)들의 위치를 검출하는 위치 검출기(50)들을 구비하여서 되는 것을 특징으로 하는 변속장치를 갖춘 브러쉬레스 직류모우터.
2. 제1항에 있어서, 태양기어(60)는 회전자(30)의 내주면에 일체로 설치됨을 특징으로 하는 변속장치를 갖춘 브러쉬레스 직류모우터.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 태양기어(60)는 별도로 성형되어 회전자(30)의 내주면에 고정 설치됨을 특징으로 하는 변속장치를 갖춘 브러쉬레스 직류모우터.