KR100219127B1 - 초박형 고출력 단상 브러시레스 직류모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초박형 고출력 단상 브러시레스 직류모터에 관한 것으로, 단상으로권선된 아마튜어코일과, 아마튜어코일에 의해 유도되는 자화로인 고정자요크와, 고정자요크와 인력 및 출력을 발생하여 회전력을 야기하는 마그네트와, 마그네트와 결합되어 회전력을 축에 전달하는 회전자요크로 이루어진다. 그러므로써, 본 발명에 의한 브러시레스 직류모터는 고출력을 유지하면서도, 크기 및 복잡도가 감소된다.

Description

초박형 고출력 단상 브러시레스 직류모터

제1도는 종래의 브러시레스 직류모터의 일 예을 나타내는 단면도.

제2도는 마그네트를 나타내는 사시도.

제3도는 본 발명에 의한 브러시레스 직규모터의 일 실시예를 나타내는 단면도.

제4도는 제3도의 장치에 구비된 고정자요크를 나타내는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10,30 : 프레임 11,32 : 고정자요크

14,31 : 아마튜어코일 15 : 축

17,35 : 마그네트 18,36 : 회전자요크

19,40 : 위치검출소자

본 발명은 브러시레스 직류 모터(Brushless DC Motor)에 관한 것으로, 특히 고출력을 유지하면서 초박형인 단상 브러시레스 직류모터에 관한 것이다.

일반적으로, 전기·전자제품의 크기가 점점 소형화됨에 따라 그 제품에 사용되는 모터의 크기도 소형화되어 가고 있다. 여러가지 소형 모터중에서 브러시레스 직류모터는 비교적 제어가 용이하며, 소형화에 유리하므로 널리 사용되고 있다.

예를 들면, 휴대용 오디오기기 또는 소형 PC(Personal Computer)의 주변장치 등에서 스핀들모터(spindle motor)로서 사용된다.

제1 도는 종래의 브러시레스 직류모터의 일 예로서, 휴대용 CDP(Compact Disk Player)의 스핀들모터로 사용된다. 제1도의 브러시레스 직류모터는 박형(flat type)으로서, 모터의 커버인 프레임(10), 프레임에 고정된 고정자요크(stator yoke)(11), 고정자요크를 지지하는 하우징(12), 전류가 흐르는 도선이 프린트된 프린트기판(13), 프린트기판을 통해 공급되는 전류가 흐르는 코일이 감겨진 아마튜어코일(14), 모터의 회전중심이 되는 축(15), 베어링(16), 마그네트(magnet)(17), 마그네트와 결합되고 축과 일체화된 회전자요크(rotor yoke)(18) 및 마그네트의 위치 및 자극을 검출하는 위치검출소자(19)로 이루어진다.

이와 같은 브러실리스직류모터에서, 모터의 크기 및 복잡도를 좌우하는 것이 아마튜어코일(14)이다. 모터의 서보동작 및 출력을 향상시키기 위해서는 아마튜어코일(14)을 3상으로 권선하여 제어하여야 한다. 그러나, 이와 같이 3상으로 권선된 아마튜어코일은 구조가 복잡하여 제작이 어렵고, 제조비용이 증가하며, 이를 구동하기 위한 구동회로도 복잡해지는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서는 아마튜어코일의 권선을 2상이나 단상으로 간략화시켜야 한다. 그러나, 이 경우, 모터의 출력이 저하된다. 즉, 종래의 브러시레스직류모터는 일정목표치의 출력을 유지하기 위해서는 그 크기 및 복잡도 등을 감소시키는데 한계가 있고, 모터의 크기를 감소시키는 경우에는 그 출력이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 모터의 크기 및 복잡도가 감소된 초박형이면서도, 출력이 저하되지 않는 초박형 고출력 단상브러시세스 직류모터를 제공함에 있다.

이와 같은 목적은 회전의 중심이 되는 축과, 축을 지지하는 베어링과, 베어링을 지지함과 아울러 모터의 커버에 해당하는 프레임을 구비한 브러시레스 직류모터에 있어서, 상기 프레임에 고착되고, 단상으로 권선된 아마튜어코일: 상기 프레임에 고착되고, 상기 아마튜어코일에 의해 유도되는 자화로인 고정자요크: 상기 축에 고착된 회전자요크; 및 상기 회전자 요크와 결합되고, 상기 고정자요크와 인력 및 척력을 발생하여 회전력을 야기하는 마그네트를 포함하는 것을 특징으로 하는 초박형 고출력 단상 브러시레스 직류모터에 의하여 달성된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상술하기로 한다.

제3도는 본 발명에 의한 브러시레스 직류모터의 일 실시예를 나타낸다. 제3도의 브러시레스 직류모터는 프레임(30), 단상으로 권선된 아마튜어코일(31), 권선코일에 의해 유도되는 자화로(磁化路)인 고정자요크(32), 아마튜어코일과 상측 고정자 요크 사이에 삽입된 절연판(33), 아마튜어코일의 하측에 설치된 지지대 및 절연대(34), 아마튜어코일의 상·하에 위치한 2개의 마그네트(35), 마그네트의 자화로인 회전자요크(36), 축(37), 베어링(38), 베어링 및 고정자요크를 지지하는 베어링블랭킷(39), 및 위치검출소자(40)로 이루어진다.

이와 같은 브러시레스 직류모터에서, 아마튜어코일(31)은 단상으로 권선된 단일 요크로 이루어진다. 아마튜어코일(31)은 단상으로 권선되어 있으므로, 코일의 전류의 방향을 바꿈으로써 고정자요크(32)의 자화방향을 변화시킨다. 제3도의 실시예에서 사용되는 고정자요크(32)가 제4도에 도시되어 있다. 이와 같은 고정자요크(32)는 베어링(38) 및 아마튜어코일(31)을 지지하는 베어링블랭킷(39)에 의해 지지된다. 베어링(38)에 의해 지지되는 축(37)을 중심으로 회전하는 회전자는 축(37)에 압입되어 있는 회전자요크(36)와, 회전자요크(36)에 결합된 마그네트(35)로 구성된다. 아마튜어코일(31)의 전류방향을 교번적으로 바꿈으로써, 고정자요크(32)의 자화방향도 교번적으로 변화된다.

그러면, 제4와 같은 고도정자요크(32)와 제2도와 같은 마그네트(35)간에는 인력과 척력이 반복적으로 발생하게 되고, 이에 따라 회전자에 회전력이 발생한다. 이때, 고정자요크(32)의 요·철부분의 수와 마그네트(35)의, N,S 자극 수는 같게 구성된다.

이와 같은 브러시레스 직류모터에서, 아마튜어코일(31)은 단상으로 권선된 단일 요크를 사용하므로, 종래의 아마튜어코일(14) 보다 훨씬 작은 크기를 갖는다. 또한, 모터의 출력은 종래의 브러시레스 직류모터와 같은 정도의 강력한 출력을 유지할 수 있다. 더우기, 제 3도의 실시예에서 모터의 출력이 충분한 경우, 고정자요크의 상측 또는 하측을 제거할 수 있으며, 그렇게 함으로써 모터의 크기를 더욱 줄일 수있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 브러시레스 직류모터는 아마튜어코일을 단상으로 권선된 단일 요크로 구성함으로써, 충분히 강력한 출력을 유지하면서도 구성이 간단하고 초박형의 크기를 갖게 된다.

Claims (3)

1. 초박형 고출력 브러시레스 직류 모터에 있어서, 프레임에 고착되고, 단상으로 권선된 아마튜어 코일; 상기 프레임에 고착되고, 마그네트의 자극수와 동일하게 요철부를구비하며, 상기 아마튜어 코일에 의해 유도되는 자화로이며, 아마튜어코일의 양측에 각각 설치한 고정자요크; 회전축에 고착된 회전자요크; 및 상기 회전자요크와 결합되고, 상기 고정자요크와 인력 및 척력을 발생하여 회전력을 야기하는 마그네트를 포함하는 것을 특징으로 하는 초박형 고출력 단상 브러시레스 직류모터.
2. 제1항에 있어서, 상기 회전자요크는 상기 아마튜어코일의 양쪽에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 초박형 고출력 단상 브러시레스 직류모터.
3. 제1항에 있어서, 상기 마그네트는 상기 양쪽에 설치된 회전자요크에 각각 결합되도록 설치되는 것을 특징으로하는 초박형 고출력 단상 브러시레스 직류모터.