KR100189077B1

KR100189077B1 - 직류단상 브러쉬리스 축류팬모터

Info

Publication number: KR100189077B1
Application number: KR1019950009765A
Authority: KR
Inventors: 정민호
Original assignee: 강춘근; 주식회사오리엔트
Priority date: 1995-04-25
Filing date: 1995-04-25
Publication date: 1999-06-01
Also published as: KR960039550A

Abstract

단상 코아레스 스테이터 전기자를 나사 고정하는 것 없이, 고정측에 압입하는 것에 의해 그 전기자를 그 위치에 결합지지 함과 동시에 그 결합 지지하기 위한 자성체 훅크에 의해 일정크기의 사점 탈출용 자기동 릴릭턴스 토크를 발생시키고, 일정품질의 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬 모터를 용이하고 값싸게 얻는다. 사점위치로부터 상기 계자 마그네트의 2분의 1자극 이격된 각도 범위 이내의 상기 모터 배설부 위치에 자성체로 된 훅크를 형성하고, 그 자성체 훅크에 의해 상기 계자 마그네트가 사점위치에 구속되지 않도록 하기 위한 사점 탈출용 릴럭턴스 토크를 발생시킴과 동시에, 상기 단상 코아레스 스테이터 전기자를 배설한 전기자 코일 탑재기판을 상기 자성체 훅크의 탄력에 대항하여 소정위치에 결합지지한다.

Description

직류단상 브러쉬리스 축류 팬 모터

제1도는 본 발명의 제1실시예를 도시한 축방향 공극형(디스크형)직류 단상 브러쉬리스 축류 팬 모터의 분해 사시도.

제2도는 제1도의 팬모터의 종단면도.

제3도는 모터 배설부의 확대 사시도.

제4도는 제3도의 모터 배설부에 단상 코아레스 스테이터 전기자를 배설한 벤츄리 케이스의 사시도.

제5도는 계자 마그네트 단상 배치의 전기자 코일과의 전개도.

제6도는 단상 브러쉬 리스 모터의 원리설명도.

제7도는 종래의 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬모터의 종단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 전자토크곡선 2 : 합성 토크곡선

3-1,3-2 : 사점 4 : 릴럭턴스 토크곡선

5 : 계자마그네트 6,6' : 스테이크요크

7,7' : 단상코아레스 스테이터 전기자

8,8' : 축방향 공극형 직류 단상브러쉬리스 축류 팬모터

9-1,9-2 : 전기자 코일 9a,9b : 발생토크에 기여하는 유효도체부

9c,9d : 발생토크에 기여하지 않는 도체부

10,10' : 벤츄리케이스 11 : 회전 팬

12 : 스테이 13 : 모터 배설부

14 : 임펠러(회전날개) 15 : 유풍통과공

16 : 축받이 하우징 17 : 볼축받이

18 : 미끄럼축받이 19 : 회전축

20 : 투공 21 : 프린트(배선)기판

22 : 나사공 23 : 위치 결정돌기

24 : 축방향 공극 25 : 투공

26 : 로터요크 27 : 자성체나사

28 : 반도체 정류장치(구동회로) 29 : PNP형 트랜지스터

30 : 자전변환소자 31 : 구동회로용(통전제어회로)IC

32,32' : 스테이터 전기자 지지지주 33 : 공극부

34 : NPN형 트랜지스터 35 : PNP형 트랜지스터

36 : NPN형 트랜지스터 37 : 정(+)측 전원단자

38 : 부(-)측 전원단자 39-1,39-2 : 출력단자

41 : 훅크 42 : 결합 오목부

43 : 결합돌기 44,45 : 결합절흠홈

본 발명은 직류단상 브러쉬리스(brushless)축류 팬모터에 관한 것으로, 간단한 구성으로 자기동(自起動)이 가능하고 컴퓨터 스위칭전원등의 냉각용 팬모터등에 적합한 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬모터에 관한 것이다.

축류 팬모터에는 (직류)브러쉬리스 모터가 이용되고 있다.

일반적으로 브러쉬리스 모터는 형상에 비해 토크가 큰 점, 제어성이 좋은점등 직류 모터의 특징에 더하여 신뢰성이 높기 때문에 근래에 널리 이용되고 있다.

그런데, 브러쉬리스 모터에는 주로 2상과 3상의 것이 사용되고 있지만, 브러쉬리스 모터에는 모터의 상수(相數)가 크게 됨에 따라 그 상수분의 수만큼 고가의 구동회로와 위치검지 소자로서 이용되는 홀소자나 홀 IC(Integrated Circuit)등의 자전(磁電)변환소자가 필요하게 된다. 따라서, 냉각용으로 단지 바람을 송풍할 목적의 직류 브러쉬리스 축류 팬모터에는 구동회로도 자전 변환소자도 1개분으로 해결하고 값싼 단상 브러쉬리스 모터 형식으로 하는 것이 바람직하다.

그렇지만, 이단상 브러쉬리스 모터는 토크가 영으로 되는 부분[사점(死点)부분]이 있기 때문에, 이따끔 회전이 사점위치에 정지하고 있으면, 자기동(自起動)회전이 가능하지 않은 결점이 있어, 회전이 사점위치에 정지하고 있는 때에는, 가령 전기자 코일에 통전하여도 그 전기자 코일에 의해 토크를 발행하는 것이 가능하지 않은 상태로 되고, 또한 위치 검지소자로서 이용되는 자전 변환소자도 계자 마그네트(magnet)의 N극과 S극의 경계선을 검출하고 있는 상태에 있기 때문에, 자전 변환소자로부터 출력신호가 나오지 않고, 구동회로에 의해 전기자 코일에 통전가능하지 않은 상태에 있다. 이하에 이점에 대해 덧붙여 설명한다. 보통, 모터의 상수를 고려할 때, 단순히 전기자 코일의 배치를 결정하는 것 없이 전자코일의 통전상태를 고려한다.

단상 브러쉬리스 모터에는 전기자 코일에 통전할 때에 전기자 코일에 의해 얻어지는 전자 토크 곡선(1)이 제6도에 도시한 것과 같이 나타난다. 제6도에 있어서, 횡측에 회전각을 취하고, 종축에 토크의 세기를 취한다.

이것에 대하여 2상의 브러쉬리스 모터에는 전기각에서 서로 π/2(π는 전기각으로 180도)의 각도만큼 위상이 틀리는 2상의 전기자 코일이 있기 때문에, 이 2상의 전기자 코일에 통전한 때 2상의 전기자 코일 각각에 의해 얻어지는 2개의 전자 토크 곡선을 합성한 합성 토크 곡선은 토크가 0으로 되는 사점위치를 갖지 않는다. 따라서, 이 2상의 브러쉬리스 모터에 통전시키면, 회전중의 어느 위치에 있어서도 토크가 0으로 되지 않기 때문에 자기동 회전한다.

그렇지만, 단상 브러쉬리스 모터는 전기자 코일이 단상 배치에 있기 때문에 전기자 코일의 통전 절환점에 있어서, 토크가 0으로 된다. 소위 「사점」이 있다. 단상 브러쉬리스 모터의 경우, 전기자 코일은 단상배치로 되기 때문에 제6도에 도시한 바와 같이 전기자 코일에 통전한 때에 얻어지는 전자 토크 곡선(1)은, 2π의 각도에 있어서 통전 절환점에서 0의 사점(3-1),(3-2), 개소가 2개소이다.

이같은 사점(3-1)(3-2), 개소에 계자 마그네트가 정지한 경우, 자전 변환소자가 사점(3-1)(3-2)와 대향하는 위치에 정지하고 있으면, 자전 변환소자로부터 출력신호가 없기 때문에 구동회로에 의해 전기자 코일에 통전이 되지 않으면, 당해 단상 브러쉬리스 모터에 통전하여도 회전 토크를 얻는 것이 가능하지 않고, 자기동 회전 가능하지 않다.

보통, 사점위치에서 계자 마그네트가 정지하고 있는 경우에는 자전 변환소자도 계자 마그네트의 사점(3-1),(3-2)위치가 (계자 마그네트의 N극과 S극의 경계부)와 대향하고 있기 때문에, 당해 자전 변환소자로부터 출력신호가 출력되지 않고, 전기자 코일에는 통전하지 않도록 구성되어 있는 것이 일반적이다.

또한 전기자 코일도, 이것에 가령 통전하였다 하여도 토크를 발생시키지 않는 위치이다.

또한, 자기동 가능한 단상 브러쉬리스 모터에서 이상적인 토크 회전각 곡선을 얻기에는 전자 토크 곡선(1)과 릴럭턴스 토크 곡선(4)을 합성한 제6도에 도시한 것과 같은 합성토크곡선(2)을 얻을 필요가 있다. 이 릴럭턴스 곡선(4)에 의하면, 사점(3-1),(3-2)위치로 탈출토크가 얻어지는 것이 판명된다.

전자 토크 곡선(1) 및 릴럭턴스 곡선(4)으로부터 밝혀진 바와 같이, 릴럭턴스 토크는 전자 토크의 2분의 1크기로 되도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 회전각의 전영역에 걸쳐 거의 일정한 회전 토크로 된 합성 토크 곡선(2)이 얻어진다. 합성 토크 곡선(2)을 구비한 단상 브러쉬리스 모터에는 순조롭게 자기동 및 연속회전이 가능하다.

즉, 상기 합성 토크 곡선(2)이 얻어지는 단상 브러쉬리스 모터의 경우, 가령 단상이어도 전기자 코일에 통전하면 토크가 영으로 되는 사점이 없기 때문에, 즉, 기동시에는 자전 변환 소자가 계자 마그네트의 N극 또는 S극의 어느 것인가의 자극을 검출하고 있어서, 당해 자전 변환소자로부터 출력신호가 있기 때문에, 이 신호에 기초하여 전기자 코일에 통전하면 소정방향의 회전토크를 얻는 것이 가능하고, 계자 마그네트가 소정방향으로 자기동한다.

이상과 같이 단상 브러쉬리스 모터에는 전기자 코일과 계자 마그네트에 의해 얻어지는 전자 토크에 더하여, 자기동 처리수단에 의해 사점(3-1),(3-2)위치에서 릴럭턴스토크(코깅토크)를 부가하는 것에 의해 사점위치에서 당해 모터가 정지하는 현상을 해소하고, 자기동 가능하도록 하고 있다. 이와 같이 하면, 회전각의 전영역에 걸쳐 거의 일정한 회전토크로 된 합성 토크 곡선이 얻어진다.

이와 같은 자기동 가능하도록 한 단상 브러쉬리스 모터를 이용한 구체적인 직류(DC)단상 브러쉬리스 축류 팬 모터로서는 제7도에 도시한 축방향 공극형의 코아레스(coreless)구조의 것이 있다. 이 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬모터(8')은 값싸게 형성하지 않으면 안되기 때문에, 간단한 구성으로 하고, 용이하게 조립가능하도록 하지 않으면 안된다.

이점에서는, 제7도에 도시한 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬모터(8')는 이점이 있는 구조로 되어 있다.

이 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬모터(8')는 N극, S극의 자극을 P(P는 1이상의 정수, 지금 P=2에서, 4극으로 되고 있다) 극에 대비한 계자 마그네트(5)를 갖는 회전팬(11)을 회전자로서 구비하고, 상기 계자 마그네트(5)와 축방향의 공극(24)을 통해서 대향하는 스테이터 요크(stator yoke)(b')면에 n(n은 1이상의 정수, 지금 n=2로 한다)개의 코아레스(무철심형) 전기자 코일(9-1),(9-2)를 단상배치[전기자코일(9-1)과 (9-2)는 서로 동상위치에 있다]하여 형성한 단상 코아레스 데이터 전기자(7')를 대향 배치하고 있다.

상기 계자 마그네트(5)의 계자를 검출하여 그 검출신호에 기초하여 상기 전기자 코일(9-1),(9-2)의 통전방향을 결정하기 위한 1개의 자전변환소자(30)를 상면에 배치한 프린트(배선)기판(21)을 스테이터 요크(6')의 밑면에 배설함과 동시에, 상기 자전 변환소자(30)를 상기 스테이터 요크(6')에 형성한 투공(透孔)에 수납 배치하고 있다. 스테이터 요크(6')가 전기자 코일 탑재 기판으로 되어 있다.

상기 스테이터 전기자(7')는 모터 배설부(13)와 단상 코아레스 스테이터 전기자(7')사이에 구동회로(구동횔용 IC (31))을 수납하기 위한 공극부(33)를 형성하기 때문에, 모터 배설부(13)을 포함한 벤츄리 케이스(10')수지로써 일체성형하는 때에 모터 배설부(13)에 수지로써 일체로하여 스테이터 전기자 지지지주(32')를 180。대칭한 2개소의 위치에 형성하고 있다. 그 스테이터 전기자 지지지주(32')에는 나사구멍(22)을 설치하고 있다.

프린트기판(21)의 밑면에는, 그 프린트 기판(21)에 형성한 도시하지 않은 도전 배선 패턴과 납땜등에 의해 전기적으로 접속한 구동회로용 IC(34)를 배설하고, 스테이터 전기자(7')와 모터 수납부(13)사이의 공급부(33)내에 상기 구동 회로용 IC(31)를 수납하고 있다.

자성체로 가능한 나사(예를 들면, 철나사)(27)를 스테이터 요크(6')에 형성한 투공 및 원환상의 프린트 기판(21)에 형성한 투공을 통해서 상기 스테이터 전기자 지지지주(32')의 나사공(22)에 나사를 삽입하고, 스테이터 전기자(7')를 상기 스테이터 전기자 지지지주(32')의 위에 배설 고정하는 것으로, 계자 마그네트(5)의 자계내에 단상 배치의 코아레스 스테이터 전기자(7')를 배치하고 있다.

본 실시예의 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬 모터(8')에는 사점 탈출 토크를 얻는 수단으로서, 본래부터 스테이터 전기자(7')를 탑재 고정하기 위한 스테이터 전기자 지지지주(32')에 나사고정하기 위한 자성체 나사(27)에 자기동 처리수단으로서의 기능을 갖게 하고 있다.

이 상기 직류단상 브러쉬리스 축류 팬 모터(8')에서는 자기동시킬 필요상, 상기 스테이터(6')상의 전기자 코일(9-1)(9-2)는 상기 자성체 나사(27)가 사점위치로부터 상기 계자 마그네트(5)의 약 4분의 1자극폭의 각도만큼 이격된 위치에 위치하도록 상기 스테이터 전기자 지지지주(32')상에 배설하여 상기 자성체 나사(27)에 의해 상기 계자 마그네트(5)가 사점위치에 구속되지 않도록 하기 위한 사점탈출용 릴럭턴스토크를 발생시키고 있다.

즉, 전기자 코일(9-1),(9-2)의 발생 토크에 기여하는 도체부(9a)로부터 계자 마그네트(5)의 회전 방향과는 역의 방향으로 향하여 계자 마그네트(5)의 약 4분의 1자극의 각도만큼 이격된 위치에, 상기 스테이터 전기자 지지지주(32')가 모터 배설부(13)에 형성됨과 동시에 상기 지주(32')에 형성한 나사구멍(22) 및 그 나사구멍(22)에 나사 삽입되는 자성체 나사(27)도 상기와 같은 조건의 위치에 존재시키고 있다.

상기 조건의 위치에 존재하는 지주(32')에 자성체(27)를 부착시키기 위해, 무통전시, 계자 마그네트(5)는 상기 자성체 나사(27)와 상기 계자 마그네트(7)의 N극 또는 S극의 자극의 중앙부와 자기적으로 합한 위치에 정지한다.

여기에 자성체 나사(27)로부터 4분의 1자극의 각도만큼 원주 방향으로 어긋난 위치에 전기자 코일(9-1),(9-2)가 배설되어 있기 때문에, 그 전기자 코일(9-1) 또는 (9-2)의 반경방향으로 연장되는 발생 토크에 기여하는 유효도체부(9a)(제1도 참조)와 대향하는 위치에 배설되어 있는 자전 변환소자(30)는 확실히 계자 마그네트(5)의 N극 또는 S극의 자극을 검출가능하다. 또한 자전변환소자(30)는 사점(3-1),(3-2)와 대향하고 있지 않기 때문에, 또 전기자 코일(9-1),(9-2)도 토크를 발생가능한 위치에 존재하고, 당해 자전변환소자(30)로부터 출력신호가 얻어진다. 이 신호를 기초로 전기자 코일(9-1),(9-2)에 통전하면, 당해 전기자 코일(9-1),(9-2)에 의해 소정방향의 회전 토크를 발생하고, 계자 마그네트(5)를 그 방향으로 자기동 회전시키는 것이 가능하다.

또 회전중에 있어서는 자성체 나사(27)에 의해 사점(3-1),(3-2)위치에 제6도의 릴럭턴스 토크 곡선(4)에 표시된 것 같은 사점 탈출용 릴럭턴스 토크를 발생하기 때문에 그 전기자 코일(9-1),(9-2)에 의한 전자 토크 곡선(1)돠 릴럭턴스 토크 곡선(4)을 합성한 합성 토크 곡선(2)이 얻어지고, 이 합성토크 곡선(2)에 의하면 사점(3-1),(3-2)가 존재하지 않기 때문에, 계자 마그네트(5)가 연속회전한다.

[종래 기술의 문제점]

상기 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬모터(8')는 구조가 극히 간단하고, 값싸게 양산 가능하기 때문에, 극히 유용한 것이다.

특히, 이 구조의 것은 외형이 작은, 즉 평면에서 종x횡의 크기가 25㎜ x 25㎜, 30㎜ x 30㎜, 40㎜ x 40㎜이고, 두께가 6㎜, 10㎜인 극히 소형경량의 크기를 갖는 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬모터 경우에는 유용하다.

그렇지만, 상기 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬 모터(8')는 구조가 극히 간단하여도 상관없고, 단상 코아레스 스테이터 전기자(7')를 위치 결정하는 수단이다. 즉, 스테이터 요크(6')에 형성한 투공 및 프린트 기판(21)에 형성한 투공과, 그 위에 스테이터 전기자 지지지주(32')에 형성한 나사구멍(22)를 위치 결합시켜, 단상 브러쉬리스 스테이터 전기자(7')를 그 위에 지지하면서, 자성체(27)을 이용하여 상기 2개의 투공 및 나사구멍(22)에 자성체 나사(27)을 나사 삽입하고, 단상 브러쉬리스 스테이터 전기자(7')를 스테이터 전기자 지지지주(32')상에 고정할 필요가 있다. 여기에 상기스테이터 요크(6') 및 프린트 기판(21)의 2개의 투공(透孔) 및 나사구멍(22)과의 위치에 맞추어 약간의 오차가 생긴 경우에는, 자성체 나사(27)를 스테이터 전기자 지지지주(32')의 머리부의 나사공(22)에 경사지게 나사로 부착하는 것으로 되고, 수지로 형성된 지름이 작은 스테이터 전기자 지지지주(32')가 상기 자성체 나사(27)의 체결 가감에 의해서는 파손될 우려가 있다. 또 자성체 나사(27)의 체결각도가 다른 경우에는 자성체 나사(27)의 머리부에 의한 발생 릴럭턴스토크의 크기에 오차가 생기기 때문에, 일정 품질의 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬 모터(8')를 확실히 얻지 못할 우려가 있다.

[발명의 과제]

본 발명은 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬모터에 있어서, 사점위치에 자기동용(사점탈출용)릴럭턴스토크를 발생시키기 위한 자성체 나사의 나사체결작업을 할 필요없음과 동시에, 단상 코아레스 스테이터 전기자의 배설 위치 결정을 극히 용이하게 하고, 더구나 사점위치에서 확실히 자기동시키기 위한 일정크기의 자기동용(사점탈출용)릴럭턴스 토크를 발생시키도록 하여, 오차가 작은 일정 품질의 직류단상 브러쉬리스 축류팬 모터를 값싸게 동시에 용이하게 양산가능하도록 한 것을 과제로 하는 것이다.

그외의 과제는, 본 발명을 보다 유용한 것으로 하기 위해, 스테이터 전기자 지지지주상에 단상 코아 레스 스테이터 전기자를 나사 고정등의 수단을 이용하는 일 없이, 원터치(One touch)형식으로 극히 용이하게 위치 결정하여 탑재 결합시키도록 하는 것으로서, 당해 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬모터를 용이하게 양산 가능하도록 하는 것이다.

[과제를 달성하기 위한 수단]

본 발명의 과제는 사점위치로부터 상기 계자 마그네트의 2분의 1자극 격리된 각도범위 이내의 상기 모터 배설부 위치에 자성체로 된 훅크를 형성하고, 그 자성체 훅크에 의해 상기 계자 마그네트가 사점 위치에 구속되지 않도록 하기 위한 사점탈출용 릴럭턴스 토크를 발생시킴과 동시에, 상기 단상 코아레스 스테이터 전기자를 배설한 전기자 코일 탑재 기판을 상기 자성체 훅크의 탄력에 대항하여 소정위치에 결합지지시키는 것으로 달성가능하다.

그외의 과제는 상기 단상 코아레스 스테이트 전기자를 배설한 전기자 코일 탑재 기판의 하부에 구동회로를 수납하기 위한 공극부를 형성하기 위하여 상기 계자 마그네트 방향으로 돌출한 스테이터 전기자 지지지주를 상기 모터 배설부에 일체 형성하고, 그 스테이터 전기자 지지지주의 머리부에 일체하여 상기 단상 코아레스 스테이터 전기자 위치 결정돌기를 형성하고, 그 위치 결정돌기를 상기 전기자 코일 탑재 기판에 형성한 투공등의 결합부와 결합시켜 상기 전기자 코일 탑재 기판을 상기 스테이터 전기자 지지지주 상에 위치 결정하여 배설함으로써 달성 가능하다.

[작용]

단상 코아레스 스테이터 전기자(7)를 모터 배설부(13)에 형성한 스테이터 전기자 지지지주(32)에 위치 결정하여 탑재하는 것에 의해, 스테이터 요크(6)에 형성한 투공(20) 및 프린트 기판(21)에 형성한 투공(25)을 스테이터 전기자 지지지주(32)의 머리부에 일체로 형성한 위치 결정돌기(23)에 통하게 한다.

단상 코아레스 스테이터 전기자(7)는, 상기 투공(20) 및 (25)에 삽입된 자성체 봉(23)에 의해 회전 정지되어 있기 때문에, 그 자성체 봉(23)에 의해 정해진 위치에 위치결정되고, 또 위치결정돌기(23)의 하부 위치에는 스테이터 전기자 지지지주(32)의 윗면이 있기 때문에, 이 윗면상에 단상 코아레스 스테이터 전기자(7)를 위치 결정하여 탑재가능하다.

이때, 모터 배설부(13)의 외주부에 자성체 후크(41)이 형성되어 있기 때문에, 단상 코아레스 스테이터 전기자(7)를 윗방향으로부터 스테이터 전기자 지지지주(32)의 윗면에 향하여 압입하면, 상기 자성체 후크(41)의 결합돌기(43)부의 탄력에 대항하여 스테이터 요크(6) 및 프린트 기판(21)에 형성한 결합 절흠홈(44,45)가 그 아랫방향으로 내려가고, 자성체 후크(41)가 하부의 결합 오목부(42)에 들어가 결합하기 때문에, 단상 코아레스 스테이터 전기자(7)를 상기 스테이터 전기자 지지지주(32)의 윗면에 위치 결정된 상태로 결합지지가능하다.

스테이터 요크(6)상의 전기자 코일(9-1),(9-2)는 자성체봉(23)이 사점(3-1),(3-2)위치로부터, 즉 전기자 코일(9-1),(9-2)의 발생토크에 기여하는 유효 도체부(9a)위치로부터 계자 마그네트(5)의 약 4분의 1자극폭의 각도만큼 계자 마그네트(5)의 회전방향[제1도에서 화살표 A로 표시한 방향]과는 역의 회전방향으로 이격된 위치에 위치하도록 모터 배설부(13)에 형성되어 있기 때문에, 상기 자성체 후크(41)에 의해 상기 계자 마그네트(5)가 사점위치로 구속되지 않도록 하기 위한 사점탈출용 릴럭턴스 토크(릴럭턴스 곡선)(4)을 상기 자성체 (41)에 의해 발생시키는 것이 가능하다.

따라서, 무통전시, 계자 마그네트(5)는, 자성체봉(23)과 자기적으로 안정한 위치에 흡인 결합하여 자기동 가능한 위치에 정지하고 있다. 이 때문에, 전기자 코일(9-1),(9-2)로의 통전시, 자전 변환소자(30)가 계자 마그네트(5)의 N극 또는 S극의 자극을 꼭 검출하고 있기 때문에, 예를 들면, N극을 검출하고 있다고 하면, 구동회로(구동회로용 IC31)에 의해 전기자 코일(9-1),(9-2)에 소정방향의 전류를 흐르게 하기 때문에, 소정방향(화살표 A방향)으로 계자 마그네트(5)를 자기동 회전시킨다. 만일 계자 마그네트(5)가 소정 방향으로 회전하면, 전기자 코일(9-1),(9-2)는 최대 기동토크를 발생하고, 더구나 같은 방향으로 회전한다. 계자 마그네트(5)가 회전하고 이번에는 자전 변환소자(30)가 계자 마그네트(5)의 S극의 자극을 검출하면, 구동회로(구동회로용 IC(31))에 의해 전기자 코일(9-1)(9-2)에 역방향의 전류를 흐르고, 소정방향의 회전 토크를 얻어 계자 마그네트(5)를 회전시킨다. 즉 회전팬(11)을 회전시킨다.

이상의 동작을 반복하면서 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬모터(8)는 연속회전을 한다. 여기서 전기자 코일(9-1),(9-2)로부터 상기 계자 마그네트(5)의 약 4분의 1자극 폭 정도 이격된 각도 위치에 자성체 후크(41)을 배치하기 때문에, 제6도에 도시된 바와 같이 가장 바람직한 위치에 사점 탈출용 릴럭턴스 토크(릴럭턴스 토크 곡선(4))를 얻은 것이 가능하기 때문에, 전자 토크 곡선(1)과 합성한 합성 토크 곡선(2)은 회전각 전영역에 걸쳐서 거의 일정하게 미끄러지는 곡선이 되기 때문에, 즉, 회전각 전 영역에 걸쳐 거의 일정한 세기의 회전 토크를 얻는 것이 가능한 이상적이고 확실히 자기동 가능한 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬모터(8)를 얻는 것이 가능하다.

또 상기 경우에 있어서, 전기자 지지지주(32)의 윗면에 돌출하여 사전에 수지로 일체 형성한 위치 결정돌기(23)가 있기 때문에, 종래와 같이 자성체 나사를 이용하여 스테이터 전기자 지지지주의 위에 단상 코아레스 스테이터 전기자를 나사 고정하지 않아도, 스테이터 전기자 지지지주(32)의 윗면에 단상 코아레스 스테이터 전기자(7)를 극히 용이하게 위치 결정하여 배설가능하다.

[발명의 실시예]

제1도는 본 발명의 일실시예를 도시한 축방향 공극형(디스크형)직류 단상 브러쉬리스 축류 팬모터(8)의 분해 사시도, 제2도는 제1도의 팬모터(8)의 종단면도. 제3도는 모터 배설부의 확대 사시도, 제4도는 모터 배설부에 단상 코아레스 스테이터 전기자를 배설한 벤츄리 케이스의 사시도, 제5도는 계자 마그네트(5)와 단상 배치의 전기자 코일(9-1),(9-2)와의 전개도를 도시한다.

이하, 제1도 내지 제5도를 참조하여 본 발명의 일실시예를 도시한 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬 모터(8)를 설명한다.

축방향의 두께가 얇은 각형 직류 축 방향 공극형 단상 브러쉬리스 축류 팬 모터(8)가 고정자로 되는 벤츄리 케이스(10)과 회전자로 되는 회전팬(11)을 지지하는 코아레스(Coreless)구조의 축방향 공극형 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬 모터로 되어 있다. 본 실시예에서는, 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬 모터(8)는 평면의 크기가 종X횡의 크기가 40,50,60,80 또는 90㎜ x 40,50,60,80 또는 90㎜이고, 축방향의 두께가 10㎜ 또는 20㎜로 되어 있는 극히 두께가 얇은 소형경량의 편평구조로 되어 있다.

이 팬 모터(8)는 그 내부에 오목부를 지지하는 벤츄리 케이스(10)의 내주(內周)에 반경 내측 방향으로 연장되어 일체 형성된 스테이(stay)(12)에 연결된 모터 배설부(13)를 그 중앙부에 일체 형성하고 있다. 이것에 의해 벤츄리 케이스(10)의 밑면부의 모터 배설부(13)의 외주(外周)에 회전팬(11)의 임펠러(회전날개)(14)에 의해 송풍되어 오는 바람을 축방향의 아랫쪽으로 통하게 하기 위한 유풍통과공(流風通過孔)(15)을 스테이(12)와 (12)사이에 형성한다.

회전팬(11)은 원환상(圓環狀)의 로터요크(26)을 통해서 설치된 계자 마그네트(5)가, 인접하는 자극이 다른극으로 되도록 교차로 N극, S극의 자극을 기계각 90。의 착자폭을 갖는 4극의 플랫(Hlat)한 원환상의 것으로 되어 있다.

모터 배설부(13)의 중앙부에는 축방향으로 연장된 축방향 하우징(housing)(16)을 수지로써 모터 배설부(13)(벤츄리 케이스(10))과 일체로 형성하고, 이 축받이 하우징(16)의 상단부에 볼 축받이(17)를 하단부에 미끄럼 축받이(18)을 설치하여 회전팬(11)에 고정된 회전축(19)을 회동(回動)이 자유롭게 지지하여, 회전팬(11)을 회전가능하도록 하고 있다.

회전팬(11)은 계자 마그네트(5), 회전축(19) 및 로터요크(26)외에는 수지에 의해 일체물로 형성하고, 상기 계자 마그네트(5), 회전축(19)및 로터요크(26)는 수지에 의해 일체화 되어 있다.

그위에, 회전팬(11)은 그 중심이 축받이 하우징(16)의 상부의 볼 축받이(17)에 위치하도록 설계 배치되어 있다. 따라서, 상기 축받이 하우징(16)의 상부에 볼 축받이(17)을 설치하여 회전팬(11)의 중심부를 볼 축받이(17)로 지지하고, 축받이 하우징(16)의 하단부 위치에는 값싼 미끄럼 축받이(18)를 설치하고, 그 미끄럼 축받이(18)에 의해 회전축(19)이 지름 방향으로 소정각도이상 넘어지는 것을 규제하고 있다.

이와 같이 하는 것으로, 고가로 되는 볼축받이(17)를 2개 사용하지 않고, 1개 사용만으로 족하도록 하고, 고가의 볼축받이(17)의 1개분을 싼가격의 미끄럼 축받이(18)로 대응가능하도록 하여, 볼축받이(17)를 2개 사용한 경우와 동일한 수명을 얻는 것이 가능하도록 하고 있다.

모터 배설부(13)에는 180。 대칭의 2개소의 위치에 축방향의 윗쪽으로 연장하여 스테이터 전기자 지지지주(32)를 일체 형성하고 있다. 후기하는 바와 같이, 이 스테이터 전기자 지지지주(32)의 위에, 단상 코아레스 스테이터 전기자(7)를 위치를 결정하여 배설고정시키기 때문에, 상기 스테이터 전기자 지지지주(32)의 윗면에 단상 코아레스 스테이터 전기자 위치 결정돌기(23)를 수지로써 일체화하여 돌출 형성함과 동시에 후기하는 자성체 훅크(41)을 모터 배설부(13)의 외주부에 형성하고 있다.

스테이터 전기자 지지지주(32)의 윗면으로부터 돌출하는 위치 결정돌기(23)의 길이는 제1도 내지 제4도에 도시한 바와 같이 스테이터 요크(6) 및 프린트 기판(21)을 더한 두께보다 길게 한다.

모터 배설부(13)의 외주부에 형성하는 자성체 훅크(41)는 금형에 의해 벤츄리 케이스(10)의 (모터 배설부(13) 및 스테이터 전기자 지지지주(32)를 포함)를 수지로써 일체 성형하는 때에, 금형의 소정개소에 장비하여 두고, 벤츄리케이스(10)의 성형시, 모터 배설부(13)의 외주부에 일체화시켜두면 더욱 일정한 크기의 자기동용 릴럭턴스토크가 발생가능하여 바람직하다. 스테이터 전기자 지지지주(32)의 높이는, 도면에서는 길게 묘사되어 있지만, 모터 배설부(13)와 프린트 기판(21)사이의 공극(空隙)내, 또는 프린트 기판(21)의 밑면과 모터 배설부(13)의 밑면 사이에 구동회로용 IC(31)를 수납 가능한 정도 윗쪽으로 연장하여 형성하고 있으면 좋기 때문에, 그 높이는 1 내지 수미리 길이이다. 위치 결정돌기(23)의 길이도 1 내지 수미리의 길이이다.

모터 배설부(13)의 외주부는 도면에서는 약간 윗쪽으로 연장하여 형성한 것으로 되어 있지만, 그 연장길이는 1 내지 수미리이고, 이 모터 배설부(13)의 외주부에는, 180。 대칭의 2개소의 위치로 축방향의 윗쪽으로 연장하여 판판넬 등으로 형성한 자성체 훅크(41)를 모터 배설부(13)의 수지성형시, 일체화하고 있다. 자성체 훅크(41)의 매설위치는 단상 코아레스 스테이터 전기자(7)를 구성하는 스테이터 요크(6)등을 누르는 것이 가능한 모터 배설부(13)의 외주부 위치로 한다.

상기 훅크(41)는 벤츄리 케이스(10)를 수지 성형하는 때에 모터 배설부(13)의 외주부에 매설하도록 일체화 한 것이고, 도면에 도시된 바와 같이 스테이터 요크(6) 및 프린트 기판(21)으로 형성한 결합 절홈구(44,45)가 꼭맞게 물리는 자성체 훅크 기부(基部)의 결합 오목부(42)와 선단부의 원호상의 결합돌기(43)와를 형성한다.

또 제1도에 도시한 바와 같이 스테이터 요크(6) 및 프린트기판(21)의 외주부에 결합 절흠홈(44,45)를 형성하여 주는 것으로 단상 코아레스 스테이터 전기자(7)의 회전 방지와 훅크(41)에 대한 그 단상 코아레스 스테이터 전기자(7)의 장착을 용이하게 하고 있다.

본 실시예에 있어서 단상 코아레스 스테이터 전기자(7)는 표면이 절연된 스테이터 요크(6)의 위에 2개의 코아레스 전기자 코일(9-1),(9-2)를 동상(同相)으로 되도록 (동상 통전 가능하도록)단상 배치로 배설하여 형성한다.

코아레스 전기자 코일(9-1),(9-2)는 효율이 좋은 직류축 방향 공극형 단상 브러쉬리스 축류 팬 모터(8)를 형성하기 위하여, 반지름 방향으로 연장한 발생 토크에 기여하는 유효도체부(9a)와 (9b)와의 개각(開角)이, 계자 마그네트(5)의 일자극폭과 같은 개각폭, 즉 π(π는, 전기각으로 180도의 각도로 한다. 계자 마그네트(5)가 4극이기 때문에 이 경우의 기계각은 90도) 개각폭으로 형성한 공심형의 것으로 되어 있다. 또 전기자 코일(9-1)과 (9-2)는 단상 코아레스 스테이터 전기자(7)를 형성하기 위하여, 서로 180도 대칭의 동상으로 되는 원환상의 스테이터 요크(6)면에 양면 접착 테이프등에 의해 접착하고 있다. 더욱이 전기자 코일(9-1)(9-2)의 원주 방향의 도체부(9c,9d)는 거의 발생 토크에 기여하지 않는 도체부로 되어 있다.

여기서 코아레스 전기자 코일로는 당해 전기자 코일(9-1),(9-2)를 권선 형성하기 위한, 즉 도선을 감기 위한 철심(자성체)를 구비하지 않는 것을 말한다. 도선을 감기 위한 권심에 있어서도 비자성체로 가능한 것은, 여기서 말하는 코아레스 전기자 코일에 해당한다. 즉 이 경우의 철심등의 자성체 권심은 전기자 코일(9-1),(9-2)에 통전한 경우, 당해 자성체 권심 그것이 N극 또는 S극의 작용을 하는 기능을 갖지만, 그 같은 기능을 갖지 않는 단순한 자성체가 전기자 코일(9-1),(9-2)중에 있다고 하여도 이 같은 전기자 코일(9-1),(9-2)는 코아레스 전기자 코일에 속한다.

상기 스테이터 요크(6)의 밑면에는 양면 접착 테이프등에 의해 원환상의 프린트(배선)기판(21)을 접착하고 있다. 프린트 기판(21)의 밑면에는, 구동회로(통전제어 회로)용 IC(31)을 배설하고, 프린트 기판(21)에 형성한 도시되지 않은 도선배선 패턴과 납땜등에 의해 전기적으로 접속하고 있다.

위치검지 소자로서 이용되는 홀 소자나 홀 IC등의 자전변환소자(30)는, 프린트 기판(21)의 윗면에 납땜하여 두고, 전기자 코일(9-1) 또는 (9-2)의 반경 방향으로 연장하는 발생 토크에 기여하는 유효 도체부(9a)(또는 9b)와 대향하는 스테이터 요크(6)위치에 형성한 투공(透孔)내에 상기 자전 변환소자(30)를 수납배설하고 있다.

상기 스테이터 요크(6)의 밑면에 양면 접착 테이프등에 의해 원환상의 프린트기판(21)을 접착하는 때에, 스테이터 요크(6)에 형성한 투공(20) 및 결합 절흠홈(44)과 프린트 기판(21)에 형성한 투공(25) 및 결합 절흠홈(45)을 일치시켜 둔다.

또는 상기 스테이터 요크(6)의 밑면에 프린트 기판(21)을 접착한 후에 일치한 위치에 형성가능하도록 투공(20,25) 및 결합 절흠홈(44,45)를 형성한다.

상기와 같이 형성한 단상 코아레스 스테이터 전기자(7)를 그 투공(20)및 (25)를 위치 결정돌기(23)로 통하게 하고 자성체 훅크(41)의 탄력에 대항하여 스테이터 전기자 지지지주(32)의 윗면에 압입하고, 스테이터 요크(6) 및 프린트 기판(21)에 형성한 결합 절흠홈(44,45)에 자성체 훅크(41)의 하부에 결합오목부(42)에 끼워넣는 것으로 단상 코아레스 스테이터 전기자(7)를 상기 스테이터 전기자 지지지주(32)의 윗면에 위치 결정된 상태로 결합지지한다. 단상 코아레스 스테이터 전기자(7)는 지름 방향으로 연장한 축 방향의 공극(24)을 통해서 상기 계자 마그네트(5)와 상대적 회동하도록 면대향시키는 것으로써 계자 마그네트(5)의 자계내에 자전 변환소자(30) 및 단상 배치의 코아레스 스테이터 전기자(7)를 배치한다.

자성체 훅크(41)는 사점(3-1)(3-2)위치로부터, 예를 들면 전기자 코일(9-1)(9-2)의 발생 토크에 기여하고 유효도체부(9a)로부터 화살표 A로 표시한 계자 마그네트(5)의 회전방향과는 역의 회전방향으로 향하여 상기 계자 마그네트(5)의 2분의 1자극 이격된 각도(45도)의 범위 이내의 모터 배설부(13)외주에 매설 형성한다.

그 자성체 훅크(41)에 의해 상기 계자 마그네트(5)가 사점(3-1)(3-2)위치에 구속되지 않도록 하기 위한 사점 탈출 토크 발생용의 릴럭턴스 토크를 얻는다.

본 발명의 실시예에서는 더욱 바람직하도록 자성체 훅크(41)은 사점 탈출용 릴럭턴스 토크를 상쇄하지 않도록 전기자 코일(9-1)(9-2)의 발생토크에 기여하는 유효 도체부(9a)로부터 반 화살표 A방향으로 향하여 약 4분의 1자극(기계각으로 22.5도 전기각(π/4=46도)폭의 각도만큼 원주 방향으로 어긋난 모터 배설부(13)위치에 180。 대칭한 동상위치의 2개소에 형성하고 있다.

즉, 전기자 코일(9-1)(9-2)는 자성체 훅크(41)위치로부터, 계자 마그네트(5)의 회전 방향과는 역 방향의 반 화살표 A방향으로 향하여 약 4분의 1자극폭의 각도만큼 지름방향으로 어긋난 위치에 유효 도체부(9a 또는 9b)가 위치하도록 스테이터 요크(6)에 단상 배치한다.

상기 자성체봉(41)을 180도 대칭인 24개소의 위치에 설치한 이유는 본래 1개소에만 설치하는 것만으로도 계자 마그네트(5)를 자기동회전 가능하지만, 그 자성체 훅크(41)와 계자 마그네트(5)에 의한 자기적 흡인력과의 안정적인 발란스(균형)을 취하고, 계자 마그네트(5)(회전팬11)가 미끄러짐과 동시에 저소음 회전하도록 하기 위함이다.

상기한 위치에 자성체 훅크(41)을 형성하면 제5도의 점선으로 표시한 계자 마그네트(5)와 전기자 코일(9-1)(9-2)와의 대응관계로 도시한 바와 같이, 모통전시, 계자 마그네트(5)는 자성체 훅크(41)이 당행 계자 마그네트(5)의 N극 또는 S극의 자극 중앙부와 자기적으로 균형잡힌 위치에 정지한다.

여기에서 자성체 훅크(41)으로부터 4분의 1자극의 각도만큼 화살표 A방향으로 표시한 원주 방향으로 어긋난 위치에 전기자 코일(9-1)(9-2)의 유효도체부(9a 또는 9b)가 위치하도록 배설되어 있기 때문에, 자전 변환소자(30)는 확실히 계자 마그네트(5)의 N극 또는 S극의 자극을 검출가능하다. 즉, 자전 변환소자(30)는 사점(3-1)(3-2)과 대향하고 있지 않기 때문에, 그 자전변환소자(30)로부터 출력신호가 얻어진다. 이 신호를 기초로 구동회로용 IC(31)에 의해 전기자 코일(9-1)(9-2)에 소정 방향의 전류를 통전하면, 당해 전기자 코일(9-1)(9-2)에 의해 화살표 A방향의 회전 토크를 얻는 것이 가능하고, 계자 마그네트(5)를 화살표 A방향으로 자기동 회전 및 연속 회전시키는 것이 가능하다.

자성체 훅크(41)을 형성한 위치는 제6도의 곡선(1),(2),(4)로부터 명확하게 되도록 전자 토크곡선(2)의 최대 토크가 얻어지는 위치로부터 4분의 1자극폭의 각도(기계각으로 22.5도)만큼 반 화살표 A방향으로 향하여 원주 방향으로 이격된 위치로부터 자성체 훅크(41)에 의한 사점 탈출용의 릴럭턴스 토크가 발생하여 릴럭턴스 토크곡선(4)이 얻어지는 위치에 배치하는 것이 가장 바람직하기 때문에, 본 실시예에서는 그러한 조건에 맞는 위치에 자성체 훅크(41)을 형성하고 있다.

더욱이, 전기자 코일(9-1)(9-2)에 통전하는 것으로 얻어진 전자 토크 곡선(1)의 산(山)의 중앙부분이 가장 큰 전자 토크가 얻어지는 위치이고, 이부분이 전기자 코일(9-1)(9-2)의 발생 토크에 기여하는 유효 도체부(9a) 또는 (9b)위치에 있다.

이 부분(9a) 또는 (9b)에서 사점 탈출용의 릴럭턴스 토크를 발생시키면 가동시의 로스(loss)가 있는 것외에, 사점(3-1)(3-2)위치와 극히 가까운 위치에도 손실(loss)이 있으며, 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬 모터(8)가 자기동 가능하지 않는 우려가 있는 것 외에, 효율이 나쁜 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬 모터(8)로 되기 때문에, 상기한 위치에 자성체봉(23)을 형성하고 있다.

제5도는 계자 마그네트(5)와 단상 배치의 전기자 코일(9-1)(9-2)와의 전개도이고, 전기자 코일(9-1)(9-2)는 발생 토크에 기여하는 도체부(9a)와 (9b)의 개각폭이 계자 마그네트(5)의 일자극폭(기계각으로 90도, 전기각으로 180도)의 각폭으로 형성되어 있으며, 기계각으로 180도 피치의 등간격 배치로 배설되어 있는 것이 명확하게 된다.

전기자 코일(9-1)의 한쪽의 발생 토크에 기여하는 도체부(9a)의 단자는 2개의 구동회로용 IC(31)에 의해 구성되는 반도체 정류장치(구동회로. 전류(轉流)장치라고 부름)(28)내의 PNP형 트랜지스터(29)의 콜렉터회로와 NPN형 트랜지스터(34)의 콜렉터 회로와의 접속점에 전기적으로 접속하고 있다. 전기자 코일(9-2)의 다른쪽 발생토크에 기여하는 유효도체부(9b)의 단자는 반도체 정류 장치(28)내의 PNP형 트랜지스터(35)의 콜렉터 회로와 NPN형 트랜지스터(36)의 콜렉터 회로와의 접속점에 전기적으로 접속하고 있다.

전기자 코일(9-1)의 다른쪽 발생토크에 기여하는 유효도체부(9b)의 단자와 전기자 코일(9-2)의 한쪽의 발생토크에 기여하는 도체부(9a)의 단자와를 전기적으로 접속하고 있다.

트랜지스터(29) 및 (35)의 에미터 회로끼리를 전기적으로 접속하고, 정(+)측 전원단자(37)측에 전기적으로 접속한다.

트랜지스터(34) 및 (36)의 에미터 회로끼리를 전기적으로 접속하고, 부(-)측 전원단자(38)측에 전기적으로 접속한다. 트랜지스터(29) 및 (36)의 베이스 회로끼리를 전기적으로 접속하고, 자전변환소자(이 경우, 4단 홀 소자를 사용)(30)의 한쪽의 출력단자(39-1)측에 전기적으로 접속하고, 트랜지스터(34) 및 (35)의 베이스 회로끼리를 전기적으로 접속하고, 자전 변환소자(30)의 다른쪽의 출력단자(39-1)측에 전기적으로 접속하고 있다.

제5도에 있어서, 점선으로 표시한 위치의 계자 마그네트(5)는 무통전시에 자성체 훅크(41)과 계자 마그네트(5)가 전기적으로 흡인 합해져서 안정되고 그 계자 마그네트(5)가 정지하고 있는 상태를 나타낸다. 계자 마그네트(5)의 위치는, 제5도의 전개도로부터도 명확하지만, 자전 변환소자(30)가 계자 마그네트(5)의 N극 또는 S극의 자극을 꼭 검출하고 있는 상태이기때문에, 확실히 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬 모터(8)를 자기동 가능한 것을 나타낸다.

따라서, 제5도를 참조하여 자전변환소자(30)가 점선으로 표시하는 계자 마그네트(5)의 N극의 자극을 검출하고 있기 때문에, 한쪽의 출력단자(39-1)을 통해서 트랜지스터(29) 및 (36)을 도통하고, 전기자 코일(9-1)(9-2)로 화살표 방향의 전류를 흐르게 하여 화살표 A방향의 회전 토크를 얻고, 계자 마그네트(5)[회전 팬(11)]을 화살표 A방향으로 회전시킨다. 4분의 1자극만큼 계자 마그네트(5)[회전 팬(11)]가 화살표 A방향으로 회전하면, 전기자 코일(9-1)(9-2)는 제5도에 있어서 실선으로 표시하는 계자 마그네트(5)와 대향하여 최대 기동토크를 발생한다. 최초부터 최대기동 토크를 발생시키도록 하면 기동시의 로스(loss)때문에 실제로는 효율이 나쁘게 되지만, 이같이 4분의 1자극 각도만큼 계자 마그네트(5)가 회전한 후에 최대기동토크를 발생하도록 하면 기동시의 로스없이 효율좋은 직류 브러쉬리스 축류 팬 모터(8)를 얻는 것이 가능하다.

최대 기동토크가 얻어진 후에 그 위에 계자 마그네트(5)가 회전하고, 이번에는 자전변환소자(30)가 계자 마그네트(5)의 S극을 검출하여 다른 쪽의 출력단자(39-2)를 통해서 트랜지스터(34) 및 (36)를 도통시키면, 전기자 코일(9-1)(9-2)에 역방향의 전류가 흐르면 화살표 A방향의 회전 토크가 얻어지기 때문에, 계자 마그네트(5)[회전 팬(11)]이 화살표 A방향으로 회전한다. 이상의 동작으 반복하는 것으로써, 전자 토크와 시점 탈출용 릴럭턴스 토크에 의해직류 단상 브러쉬리스 축류 팬 모터(8)는 연속회전한다.

[그외의 실시예]

상기 실시예에 있어서는, 전기자 코일을 2개 이용한 예를 나타냈지만, 단상 코아레스 스테이터 전기자를 형성가능하다면, 그 수는 1개이어도 또는 3개 이상이어도 좋다. 예를 들면, 상기 4극의 계자 마그네트(5)를 이용하는 경우에는, 최대 4개의 전기자 코일(9)를 서로 겹치는 것 없이, 동상위치에 배설 가능하다.

이 경우의 전기자 코일(9)은 그 개각이 유효도체부(9a)와 (9b)의 외주부의 개각이 계자 마그네트(5)의 일자극폭의 가운데에 자리잡은 것 같은 형상으로 형성하면 좋다.

또 계자 마그네트는 4극의 것을 이용했지만, 2극의 것이어도, 6극 이상의 것을 이용하여도 좋다. 그러나 소형 직류 당상 브러쉬리스 축류 팬 모터의 경우에는 2극의 계자 마그네트를 이용하면, 전기자 코일을 최적 형상으로 형성가능하지 않게 되거나, 작은 수밖에 배설할 수 없거나, 또 8극 이상의 계자 마그네트를 이용하면 확실히 전기자 코일의 수를 크게 설치할 수 있지만, 모터 지름이 작으면 전기자 코일을 제작하는 것이 귀찮게 되기 때문에, 상기 실시예에서와 같이 계자 마그네트는 4극의 것을 이용하는 것이 바람직하다.

또 소형 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬 모터의 경우에는, 회전 팬도 작기 때문에 2개의 전기 코일을 이용하는 것만으로 충분한 토크를 얻을 수 있다.

또 단상 코아레스 스테이터 전기자를 결합지지하는 자성체 훅크는 모터 배설부의 외주부가 아닌 내부에 있어도 좋고, 이 경우에는 스테이터 요크 및 프린트 기판에 자성체 훅크와 결합하는 위치에 투공 또는 절홈등의 결합부를 설치하여 두면 좋다. 더욱 자성체 훅크는 상기에 도시한 형상으로 한정한 것 없이, 설계 사양에 따라 최적의 형상으로 적절히 설계 변경한다.

스테이터 요크를 폐지한다든가, 스테이터 요크와 프린트 기판과를 일체 형성한 철(자성체)기판을 이용한 단상 코아레스 스테이터 전기자를 이용한 경우에 있어서도 좋다.

본 발명은 단상 코아레스 스테이터 전기자를 스테이터 전기자 지지지주의 윗면에 눌려 넣는 것만으로 그 눌러 넣는 위치를 바르게 행하기만 하면, 단상 브러쉬리스 축류 팬 모터를 확실히 자기동시키기 위한 일정키기의 자기동용(사점탈출용)릴럭턴스 토크를 발생하기 때문에, 편차가 적은 일정 품질의 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬 모터를 용이하고 값싸게 양산 가능하다.

또 종래와 같이 단상 코아레스 스테이터 전기자를 스테이터 전기자 지지주에 나사에 의해 고정하는 번거로움 없이 극히 간단히 고정축의 소정의 위치에 고정 가능하기 때문에 양산성이 좋고, 불량품이 적고, 일정품질의 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬 모터를 용이하게 또 값싸게 양산 가능하다.

Claims

축방향에 바람을 송풍하는 임펠러(14)를 구비한 회전 팬(11)에 N극, S극의 자극을 P(P는 1이상의 정수)극 구비한 계자 마그네트(5)를 설치하고, 수지로 형성되며, 상기 계자 마그네트(5)와 축방향의 공극(24)을 개재해서 대향하는 중앙부분에 모터 배설부(13)를 형성한 벤츄리 케이스(10)를 구비하고, 상기 모터 배설부(13)의 계자 마그내트(5)와 대향하는 면에, 전기자 코일 탑재 기판면에 n(n은 1이상의 정수)개의 무철심형의 전기자 코일(9-1,9-2)을 단상 배치하여 형성한 단상 코아레스 스테이터 전기자(7,7')를 설치한 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬 모터에 있어서, 사점위치로부터 상기 계자 마그네트(5)의 2분의 1자극이 이격된 각도 범위 이내의 상기 모터 배설부(13) 위치에 자성체로 된 훅크(41)를 형성하고, 그 자성체 훅크(41)에 의해 상기 계자 마그네트(5)가 사점위치에 구속되지 않도록 하기 위한 사점 탈출용 릴럭턴스 토크를 발생시킴과 동시에, 상기 단상 코아레스 스테이터 전기자(7,7')를 배설한 전기자 코일 탑재 기판을 상기 자성체 훅크의 탄력에 대항하여 소정의 위치에 결합지지 시킨 것;을 특징으로 하는 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬 모터.
제1항에 있어서, 상기 단상 코아레스 스테이터 전기자(7,7')를 배설한 전기자 코일(9-1,9-2) 탑재 기판의 하부에 구동회로를 수납하기 위한 공극부(33)를 형성하기 위하여 상기 계자 마그네트(5) 방향으로 돌출한 스테이터 전기자 지지지주(32,32')를 상기 모터 배설부(13)에 일체 형성하고, 그 스테이터 전기자 지지주(32,32')의 머리부에 일체하여 상기 단상 코아레스 스테이터 전기자(9-1,9-2) 위치 결정돌기를 형성하고, 그 위치 결정돌기(23)를 상기 전기자 코일 탑재 기판에 형성한 투공(25)등의 결합부와 결합시켜 상기 전기자 코일 탑재 기판을 상기 스테이터 전기자 지지지주(32,32') 위에 위치 결정하여 배설한 것;을 특징으로 하는 직류 단상 브러쉬리스 축류 팬 모터.