KR0130129B1

KR0130129B1 - 편평형 무브러시 모우터

Info

Publication number: KR0130129B1
Application number: KR1019910015025A
Authority: KR
Inventors: 마코토 하세가와; 켄지 쿠보; 나오또 노구치; 로시오 이마이
Original assignee: 다니이 아끼오; 마쯔시다덴기산교 가부시기기아샤
Priority date: 1990-08-29
Filing date: 1991-08-29
Publication date: 1998-04-09
Also published as: EP0478142B1; DE69107941T2; KR920005433A; DE69107941D1; EP0478142A1; TW205117B; US5289069A

Abstract

본 발명은 소형테이프레코더 등에 사용되는 편평형 무브러시모우터에 관한 것으로서, 부채형의 잘린 부분을 제외하고 환형상으로 배치된 복수의 구동 코일을 가지고, 중앙부에 로우터축구멍을 가진 스테이터와, 스테이터의 구동코일에 대향해서 복수극을 가진 영구자석을 설치하여 회전자재하게 유지된 원반형상의 로우터와, 로우터를 회전자재하게 유지하는 브래킷과, 스테이터를 개재해서 로우터와 대향하는 위치에 설치되고 로우터와 실질적으로 동일한 영구자석을 가지고 로우터와 일체적으로 회전하는 서브로우터와, 로우터의 중앙부에 로우터와 일체적으로 회전하도록 설치되고 측면에 벨트홈을 가진 풀리와, 풀리의 벨트홈에 걸어맞추어지고 스테이터부의 잘린 부분으로부터 인출되는 벨트를 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 의하면, 높은 회전출력을 얻을 수 있고, 소비전력의 절감은 물론 스위칭노이즈가 적은 모우터를 제공할 수 있고 박형화를 도모할 수 있다

Description

편평형 무브러시 모우터

제1도는 일실시예에의한 편평형 무브러시모우터의 A-A선 단면도.

제2도는 본 실시예의 편평형 무브러시모우터의 정면도.

제3도는 본 실시예의 편평형 무브러시모우터의 측면도.

제4도는 스테이터의 구동코일.

제5도는 로우터의 영구자석의 배치를 표시한 정면도.

제6도는 서브로우터를 제거한 상태를 표시한 편평형 무브러시모우터의 정면도.

제7도는 스테이터 코일을 제거한 상태를 표시한 편평형 무브러시모우터의 정면도.

제8도는 스테이터코일의 구동을 위한 전기적 구성을 표시한 도면.

제9도는 스테이터코일과 그 장착부 및 단자부재의 접속상태를 표시한 도면.

제10도는 본 발명의 제 2실시예에 의한 편평형 무브러시모우터의 단면도.

제11도는 본 발명의 제 3실시예에 의한 편평형 무브러시모우터의 단면도.

제12도는 종래의 무브러시모우터의 일례를 표시한 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 스테이터 1a : 구동코일

1b : 단자유지부재 1c : 단자

1d :로우터축구멍 2 : 로우터

2a,4a,11a : 영구자석 2b : 풀리

2c : 축 2e : 볼록부

3 : 브래킷 3b : 베어링

3c : 스러스트판 3d : 차폐판

4,11,12 : 서브로우터 4b : 서브로우터유지부재

5 : 벨트

본 발명은 소형의 테이프레코더 등에 사용되는 박형이며 고출력의 편평형 무브러시모우터에 관한 것이다.

최근 테이프레코더의 소형화에 수반해서 편평형 무브러시모우터가 많이 사용되게 되고, 고출력형 모우터의 요구도 높아지고 있다. 종래의 테이프레코더에 사용되고 있는 무브러시모우터는 제12도에 그 측면도를 표시한 바와 같이, 무브러시모우터본체(101)내에 스테이터코일과 영구자석을 가진 로우터나 서브로우터가 수납되어 있으며, 그 외부에 로우터측(102)이 돌출하고 있다. 그리고 이 로우터축(102)에 풀리(103)가 설치되고, 폴리(103)에 벨트(104)가 걸어맞추어져 구동력을 외부에 출력하도록 구성되어 있다.

그러나 이와 같은 종래의 무브러시모우터에서는 모우터본체의 스테이터코일이나 로우터를 아무리 박형화해도 로우터축이나 폴리가 돌출하고 있기 때문에, 로우터축이나 폴리를 포함한 모우턴전체로서의 박형화에는 한계가 있었다. 특히 고출력을 얻기 위하여 서브로우터로서 영구자석을 설치하도록 한 경우에는 모우터 본체가 더욱 두꺼워진다는 문제점이 있었다. 도 고출력이 요구되어 서브로우터에 영구자석을 설치한 경우와 설치하지 않은 경우에는, 모우터의 구성이 전혀 달라진다는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 무브러시모우터의 문제점에 비추어 이루어진 것으로서,박형화를 실현하고 고출력이며 저소비전력·저스위칭노이즈와 무브러시모우터를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

본 발명은, 부채형의 잘린 부분을 제외하고 환형상으로 배치된 복수의 구동코일을 가지고, 중앙부에 로우터축구멍을 가진 스테이터와, 스테이터의 구동코일에 대향헤서 복수극을 가진 영구자석을 설치하고 회전자대하게 유지된 원반형상의 로우터와, 로우터를 회전자재하게 유지하는 브래킷과, 스테이터를 개재해서 로우터와 대향하는 위치에 설치되고 로우터와 실질적으로 동일한 영구자석을 가지고 로우터와 일체적으로 회전하는 서브로우터와, 로우터의 중앙부에 로우터와 일체적으로 회전하도록 설치되고 측면에 벨트홈을 가진 폴리와, 폴리의 벨트홈에 걸어 맞추어지고 스테이터부의 잘린 부분으로부터 인출되는 벨트를 구비한 것을 특징으로 하는 것이다.

이와 같은 특징을 가진 본 발명에 의하면, 스테이터의 구동코일을 순차구동함으로써 구동코일에 근접한 위치에 설치된 로우터의 영구자석과의 사이에서 로오렌쯔힘이 작용하여, 로우터가 회전축을 중심으로 해서 회전하게 된다. 그리고 스테이터의 중앙부에 회전자재하게 유지되고 있는 폴리에 벨트를 걸어맞춤으로써, 이 벨트로부터 회전력이 나온다. 또 로우터와 외주부분이 동일한 영구자석을 가진 서브로우터를 사용해서 스테이터의 구동코일을 끼워넣도록 구성함으로써, 강한 회전력을 얻도록 하고 있다. 또 서브로우터로서 영구자석을 사용하지 않는 자성재료로 이루어진 평판형상의 서브로우터로 함으로써 모우터본체의 두께를 얇게해서 로우터의 회전력을 끌어내도록 하고 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 설명한다.

제2도는 본 발명의 일실시예에 의한 편평형 무브러시모우터의 구성을 표시한 정면도, 제3도는 그 측면도이다. 제1도는 A-A 선 단면도이다. 이들 도면에 표시한 바와 같이 본 실시예의 편평형 무브러시모우터는 원판형상이며, 구동코일(1a)이 일체로 성형된 스테이터(1)가 설치된다. 스테이터(1)의 원주외부에는 단자유지부재(1b)위에 단자(1c)가 형성되고, 스테이터(1)의 중앙부에는 로우터측구멍(1d)이 형성되어 있다. 스테이터(1)의 구동코일(1a)은 제4도에 표시한 바와 같이, 각각 가도피치가 40°인 6개의 코일(L1a),(L2a), …… , (L3b)이 환형상으로 인접해서 배치된다. 구동코일(L1a)과 (L3b)의 사이에는 부채형의 잘린 부분(1e)이 형성된다.

구동코일(1a)은 그 통전방식에 따라서, 구동코일을 순차 통전하도록 스테이터(1)이 평면에 대하여 환형상으로 인접하도록 배치된다.

통전방식을 m(2상 통전일 때는 m=2, 3상 통전에서는 m=3,4상 통전에서는 m=4)으로 하고, 각 통전상의 구동코일수 n은 각상 동수로 한다. 본 실시예에서는 통전방식을 3상 통전으로 하기 때문에 m=3이 된다.

그러나 본 발명의 편평형 무브러시모우터에서는 스테이지(1)에 부채형이 잘린 부분(1e)을 형성했기 때문에, 잘린 부분(1e)에는 구동코일(1a)을 설치할 수 없으므로, 모우터를 원활하게 회전시키기 위하여 각 통전상으로부터 1개씩 1쌍으로 해서 구동코일을 삭감하여 영향을 없애고 있다.

그런데, 제1도에 있어서, 스테이터(1)의 아래쪽에는 모우터(2)가 회전자재하게 유지되고 있다. 로우터(2)는 원판형상의 부재이며, 구동코일(1a)과 대향하도록 영구자석(2a)이 유지된다. 영구자석(2a)은 예를들면 제5도에 표시한 바와 같이 12극 착자로 하고, 착자각도피치는 각각 30°가 되도록 구성되어 있다. 그리고 로우터(2)의 중앙부에는 풀리(2b), 그 중심에는 축(2c)을 가지고, 풀리(2b)의 외주에는 단면이 V자형인 벨트홈(2d)이 형성되어 있다. 제6도는 후술하는 서브로우터를 제거한 스테이터(1)와 정면도를 표시하고 있으며, 제7도는 스테이터(1)를 제거한 정면도를 표시하고 있다. 제1도 및 제6도, 제7도에 표시한 바와 같이 풀리(2b)의 상부에는 원통형상의 볼록부(2e)가 형성되어 있다.

한편, 브래킷(3)에는 베어링(3b)과 스터스트판(3c)을 가진 베어링부재(3a)가 구비된다. 그리고 그 외주부에는 절곡성형된 차폐판(3d)이 설치된다. 상기 로우터(2)의 중앙의 축(2c)부분, 즉 폴리(2b)의 브래킷장착부분에 오목부를 형성하고, 이 오목부에 브래킷, 구체적으로는 베어링부재(3a)를 설치한다. 차폐판 (3d)은 로우터(2)나 스테이터(1)로부터의 전자파의 복사에 의한 증폭회로나 튜우너회로, 자기헤드 등의 기기본체에의 영향을 경감하는 것이다. 또 브래킷(3)에는 스테이터(1)을 지지하기 위한 복수의 지주(3e)가 설치된다. 또 스테이터(1)의 상부에는 로우터(2)에 대향하는 위치에 서브로우터(4)가 설치된다.

서브로우터(4)는 영구자석(2a)과 동일형성의 영구자석(4a)을 가지고 있으며, 그 중앙부에는 풀리(2b)의 볼록부(2e)에 고정되는 서브로우터유지부재(4b)가 설치되어 있다. 서브로우터(4)의 유지부재(4b)는 폴리(2b)의 볼록부(2e)에 유지되고, 영구자석(4a)과 (2a)에 의해서 스테이터(1)를 끼워넣도록 구성되어 있다. 브래킷(3)은 로우터(2) 및 서브로우터(4)를 일체로서 회전자재하게 유지하는 것이다. 스테이터(1)의 중심부의 잘린 부분(1e)을 가능한 한 작게 하기 위하여, 로우터(2)의 볼록부(2e), 서브로우터(4)의 유지부재(4b)를 장착해서 이것들을 연결하고 있다. 그리고 스테이터(1)의 구동코일(1a)과 영구자석(2a),(4a)과의 틈새를 대략 동일하게 되도록 하고 있다.

그런데 제1도 및 제6도, 제7도에 표시한 바와 같이, 스테이터(1)의 잘린 부분(1e)에는 벨트(5)가 설치된다. 벨트(5)는 폴리(2b)의 벨트홈(2d)에 팽팽하게 걸쳐지고 로우터(2)의 회전력을 외부에 전달한다. 또 스테이터(1)는 비스(6)에 의해 브래킷(3)이 지주(3e)에 고정되어 있다.

이와 같이 구성된 구동코일(1a)의 각 코일(L1a)∼(L3b)은 제 8도에 표시한 바와 같이 코일(L1a),(L1b)이 직접 접속되어 단자(1c1)에 접속되고, 마찬가지로 해서 코일(L2a),(L2b)이 직접 접속되어 단자(1c2)에 접속되고, 코일(L3a),(L3b)이 직접 접속되어 단자(1c3)에 접속된다. 그리고 코일(L1a),(L2b),(L3a)의 각각의 다른 쪽의 접점이 공통접속되어 단자(1c)에 접속되고, 제어회로(7)에 의해서 이들 코일군이 구동되도록 접속되어 있다. 그리고 제9도에 표시한 바와 같이 스테이트(1)의 단자(1c)를 단자유지부재(1b)위에 돌출시킴으로써 프린트배선기판(8)을 용이하게 접속할 수 있도록 하고 있다.

이와 같이 본 발명의 편평형 무브러시모우터에서는 폴리(2b)와 걸어맞추는 벨트(5)를 스테이터(1)의 잘린 부분(1e)을 개재해서 인출하도록 하고 있다. 따라서 종래의 무브러시모우터와 달리 모우터본체중에서 벨트가 인출되기 때문에, 폴리를 포함한 모우터의 두께를 대폭 얇게 하는 것이 가능하게 된다. 또 스테이터(1)의 구동코일(1a)과 영구자석(2a),(4a)과의 틈새를 대략 동일하게 했기 때문에, 영구 자석(2a),(4a)의 틈새의 자속이 틈새의 중심면으로부터 대칭이 되므로, 구동코일(1a)에의 통전에 의해 발생하는 축방향분력이 억제되어 모우터의 스위칭노이즈가 억제된다.

다음에 본 발명의 제 2실시예에 대해서 제10도를 참조하면서 설명한다.

본 실시예에 있어서 상기한 제 1 실시예와 동일부분은 동일부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다. 본 실시예에서는 서브로우터(11)에 제 1 실시예와 마찬가지의 12극의 영구자석(11a)를 장착하고 있다. 서브로우터(11)에는 서브로우터유지부재를 설치하지 않고, 그 중앙부에 오목부(11b)를 형성해서 로우러(2)의 풀리(2b)의 볼록부(2e)에 장착하도록 한 것이다. 이 경우에는 오목부(11b)의 깊이를 스테이터(1)와 영구자석(11a)의 틈새가 상기한 제 1 실시예와 대략 동일하게 되도록 결정한 것으로 한다. 그리고 오목부(11b)의 구경을 서브로우터유지부재(4b)의 구경과 동일하게 되도록 해서 서브로우터(4) 대신에 서브로우터(11)를 장착할 수 있도록 구성한다. 이 경우에도 상기한 제 1실시예와 마찬가지로, 1쌍의 영구자석에 끼워진 로우터를 스테이터의 코일에 통전함으로써, 모우터를 회전시킬 수 있다.

또 제11도는 본 발명의 제 3 실시예에 의한 편평형 무브러시모우터의 구성을 표시한 도면이다. 본 실시예에 있어서도 상기한 제 1 실시예와 동일부분은 동일부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다. 본 실시예에 있어서는 서브로우터(4)대신에 평판형상의 서브로우터(12)를 설치해서 로우터(2)의 볼록부(2e)에 서브로우터(12)를 장착하도록 한 것이다. 여기서 서브로우터(12)와 스테이터(1)의 틈새를 스테이터(1)와 영구자석(2a)과의 틈새와 동일하게 되도록 그 두께가 정해져 있다. 또 서브로우터(12)의 구경은 서브로우터유지부재(4b)의 구경과 동일하게 되도록 한다. 그렇게 합면 서브로우터를 교환하는 것만으로도 다른 종류의 편평형 무브러시모우터를 구성할 수 있다. 그리고 본 실시예에서는 서브로우터(12)는 영구자석을 갖지 않기 때문에, 모우터전체를 박형화하는 것이 가능하게 된다.

또한 제 1, 제 2 및 제 3 실시예에 있어서, 스테이터(1)는 일체로 성형했으나 구동코일(1a)을 도금법 또는 에칭법에 의해 형성하고, 절연재에 의정하는 시이트형상스테이터로 하면 일체성형스테이터보다도 얇고 또한 부품점수가 적은 모우터로 할 수 있다.

이상 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 스테이터에 형성한 잘린 부분으로부터 로우터의 중앙부의 풀리에 걸어맞추어진 벨트를 인출함으로써 종래의 무브러시모우터에 비해서 대폭 박형화할 수 있다. 또 스테이터의 잘린 부분으로부터 벨트를 인출함으로써 높은 회전출력을 얻을 수 있고, 또 소비전력을 내리는 것도 가능하게 된다. 또, 스테이터와 로우터와 서브로우터의 각각의 틈새를 대략 동일하게 함으로써 스위칭노이즈가 적은 모우터를 제공하는 것이 가능하게 된다.

또 본 발명에서는, 서브로우터유지부재를 설치해서 로우터의 축과 연결하고 있다. 이렇게 하면 영구자석을 갖지 않은 서브로우터에 대해서도 영구자석의 유무에 관계없이 공용할 수 있고, 목적에 따라서 모우터본체의 형상을 거의 바꾸는 일없이 서브로우터의 교환에 있어서, 보다 박형화 또는 고출력화를 도모할 수 있다는 효과도 얻어진다.

Claims

부채형의 잘린 부분을 제외하고 환형상으로 배치된 복수의 구동코일을 가지고, 중앙부에 로우터축구멍을 가진 스테이터와, 상기 스테이터의 구동코일에 대향해서 복수극을 가진 영구자석을 설치한 원반형상의 로우터와, 상기 로우터를 회전자재하게 유지하는 브래킷과, 상기 스테이터를 게재해서 상기 로우터와 대향하는 위치에 설치되고 상기 로우터와 실질적으로 동일한 영구자석을 가지고 상기 로우터와 일체적으로 회전하는 서브로우터와, 상기 로우터의 중앙부에 상기 로우터와 일체적으로 회전하도록 설치되고 측면에 벨트홈을 가진 풀리와, 상기 풀리의 벨트홈에 걸어맞추어지고 상기 스테이터부의 잘린 부분으로부터 인출되는 벨트를 구비한 것을 특징으로 하는 편평형 무브러시모우터.
제 1항에 있어서, 상기 서브로우터는 로우터측부를 제외한 외주부를 상기 로우터와 동일형상으로 하고, 그 측부에 상기 서브로우터와 로우터를 고정하는 서브로우터유지부재를 설치한 것을 특징으로 하는 편평형 무브러시모우터.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 로우터에는 중앙의 로우터측부분에 오목부를 형성하고, 이 오목부내에 상기 로우터를 회전자재하게 유지하는 상기 브래킷을 설치한 것을 특징으로 하는 편평형 무브러시모우터.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 스테이터에는, m × n(단 m은 통전상이며 2이상 4이하의 자연수, n은 구동코일수이며 2이상의 자연수)개의 구동코일로부터 해당구동코일을 각 상 1개씩 1쌍으로 해서 삭감해서 배치한 것을 특징으로 하는 편평형 무브러시모우터.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 스테이터는 구동코일을 도금법 또는 에칭법에 의해 형성하고, 수지재료 등의 절연재에 의해서 고정한 시이트형상 스테이터로 한 것을 특징으로 하는 편평현 무브러시모우터.