KR100262629B1 - 브러시리스 모터의 회전자 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브러시리스 모터의 회전자 구조에 관한 것으로서, 구조를 달리하여 조립과정을 단순화 시킴에 따라 생산성이 증대되도록 함께 제작비용도 절감되도록 한 것이다.

이를 위해 본 발명은 회전축(201)과, 일정두께를 갖고 서로 중첩되어 상기 회전축(201)에 압입된 회전자 코아(202)와, 상기 회전자 코아의 외측둘레면에 90。간격으로 형성된 복수개의 걸림홈(203)과, 상기 회전자 코아(202)의 외측들레면중 걸림홈(203) 부분을 제외한 나머지 부분을 감싼 상태로 접촉되어 N,S자극 배열을 순차적으로 갖는 네개의 영국자석(204)과, 상기 영구자석의 양측단부를 감싼상태로 끼워져 영구자석(204)을 회전자 코아(202)에 밀착시켜 주는 한쌍의 링(205)과, 상기 각 링의 내측둘레면에 형성되어 회전자 코아(202)에 형성된 각 걸림홈(203)으로 끼워진 걸림편(206)으로 구성하여서 된 것이다.

Description

브러시리스 모터의 회전자 구조

본 발며은 브러시리스 모터 분야에 관련된 것으로서, 좀더 구체적으로는 고정자에서 발생된 자기력에 의해 회전하면서 실제로 동력을 일으키는 회전자에 관한 것이다.

일반적으로 브러시리스 모터는 가변속제어가 가능한 모터로서, 어느 특정 회전체를 필요에 따라 고속 및 저속으로 회전시켜 주기 위해 주로 사용되는데, 통상적으로 세탁기의 세탁조를 회전시키는데 주로 사용되고 있다.

이러한 브러시리스 모터는 크게 전류를 공급받아 자기력을 발생시키는 고정자(1)와, 상기 고정자 내부에 회전가능하게 설치되어 고정자(1)에서 발생된 자기력에 의해 회전하는 회전자(2)와, 상기 고정자(1)에 공급되는 전류가 회전자(2)의 자극에 맞게 흐르도록 상기 회전자의 위치를 정확하게 검출하는 회전자 위치 검출수단으로 크게 구성되어 있다.

상기에서 고정자(1)는 고정자 하우징(11)과, 일정두께를 가지면서 서로 중첩되어 상기 고정자 하우징(11) 내부에 고정된 고정자 코아(12)와, 상기 고정자 코아에 감겨져 전원을 공급받아 자기력을 발생시키는 고정자 코일(13)로 구성되어 있다.

또한 회전자(2)는 고정자(1)의 고정자 하우징(11) 양측에 베어링(3)으로 지지되는 회전축(21)과, 일정두께를 갖고 서로 중첩되어 상기 회전축(21)에 압입된 회전자 코아(22)와, 상기 회전자 코아의 외측둘레면을 감싼상태로 접촉되어 N,S자극 배열을 순착적으로 갖는 네개의 영구자석(23)과, 상기 영구자석의 외측둘레면을 감싸면서 영구자석(23)을 회전자 코아(22)에 밀착시켜 주는 원통형상의 캔(24)으로 구성되어 있다.

그리고 회전자 위치 검출수단은 회전자(2)를 구성하는 회전축(21)의 일측에 고정되어 영구자석(23)과 동일한 자극 배열을 갖는 센싱자석(4)과, 고정자(1)를 구성하는 고정자 하우징(11)의 일측에 고정된 센서 브라켓(5)과, 상기 센서 브라켓에 60。간격으로 부착되어 전원을 공급받아 센싱신호를 발생하면서 센싱자석(4)의 자극 배열을 센싱하는 세개의 홀센서(6)로 구성되어 있다.

따라서, 전원이 공급되면 이 공급된 전원이 회전자 위치 검출수단의 센서브라켓(5)에 60。간격으로 부착되어 있는 세개의 홀센서(6)로 들어가므로 상기 각 홀센서가 센싱신호를 발생시키는데, 이때에는 회전자(2)를 구성하는 회전축(21)의 일측으로 상기 회전자(2)의 영구자석(23)과 동일한 자극 배열을 갖는 센싱자석(4)이 고정되어 있음을 감안할 때 상기 각 홀센서(6)에 의해 발생된 센싱신호가 센싱자석(4)으로 전달되면서 상기 센싱자석의 자극을 센싱하므로 이 센싱값에 따라 회전자(2)의 위치를 콘트롤러가 정확하게 검출하게 된다.

이와 같이 콘트롤러에 의해 회전자(2)의 위치가 정확히 검출되면, 상기 콘트롤러는 회전자(2)를 구성하는 영구자석(23)의 N,S자극 배열에 맞도록 고정자(1)를 구성하는 고정자 코일(13)에 특정 방향으로 전원을 흘려줌에 따라 상기 고정자 코일에는 고정자 코일(13)의 전유 흐름 방향에 맞는 극성의 자기력이 발생되고, 이 자기력과 회전자(2)를 구성하는 영구자석(23)의 자극에 의해 상기 고정자(1)와 회전자(2)사이에는 유도전류가 발생되므로 상기 회전축(21)이 베어링(3)의 구름운동을 받으며 회전됨에 따라 결국 회전자(2)가 계속적으로 회전되는 것이다.

이상에서 설명된 바와 같은 브러시리스 모터의 종래 회전자를 조립하는 과정을 참고적으로 설명하면, 일정두께를 가지면서 서로 중첩되어 있는 회전자 코아(22)의 중심부를 회전축(21)에 끼워 고정시킨 다음 상기 회전자 코아(22)의 외측둘레면으로 N,S가 순차적으로 배열되게 네개의 "영구자석(23)을 접촉시킨다.

계속해서 캔(24)의 소재인 비자성체 금속판으로서 네개의 영구자석(23)을 일체로 감싼 다음 이 금속판의 양단을 용접에 의해 서로 일체와 시키면 완전한 형상의 캔(24)이 만들어 지므로 상기 캔에 의해 영구자석(23)이 회저자 코아(22)에 밀착되면서 회전자(2)의 조립이 완료된다.

상기에서 회전자(2)가 조립 완료된 상태에서는 네개의 영구자석(23)은 외측둘레면이 캔(24)에 의해 감싸여져 있는데, 이는 상기 영구자석(23)을 회전자 코아(22)에 밀착시켜 종래 회전자를 갖는 브러시리스 모터를 사용할 때 회전자(2)가 회전하더라도 각 영구자석(23)이 원심력을 의해 이탈되지 않도록 하기 위함이다.

이와 같이 하여 조립된 회전자(2)을 고정자(1) 내부에 설치할 때는 상기 회전자(2)를 구성하는 회전축(21)의 양측을 고정자(1)를 구성하는 고정자 하우징(11)에 베어링(3)으로 지지시키면 된다.

그러나 종래 이와 같은 구조의 회전자는 네개의 영구자석을 회전자 코아에 밀착시켜 회전자의 회전시 상기 영구자석이 이탈되지 않도록 하여 주기 위해 캔을 이용하고 있으므로 상기 캔은 조립과정에서 딥 드로우이(deep drawing)작업을 행하여야 함은 물론 딥 드로우잉 작업후에는 양단을 용접하여야 하는 불편함이 있어 이로 인해 전체적으로 조립작업성이 떨어짐에 따라 생산성이 저하됨과 함께 제작비가 증가되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 사용에 따라 회전자가 회전할 때 영구자석이 이탈되지 않도록 상기 영구자석을 회전코아에 견고하게 밀착시켜 주는 구조를 달리하여 전체적인 조립작업성을 향상시킴에 따라 생산성이 증대되도록 함께 제작비용도 절감되도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 형태에 따르면, 회전축과, 일정두께를 갖고 서로 중첩되어 상기 회전축에 압입된 회전자 코아와, 상기 회전자 코아의 외측둘레면에 90。간격으로 형성된 복수개의 걸림홈과, 상기 회전자 코아의 외측둘레면중 걸림홈 부분을 제외한 나머지 부분을 감싼 상태로 접촉되어 N,S자극 배열을 순차적으로 갖는 네개의 영구자석과, 상기 영구자석의 양측단부를 감싼상태로 끼워져 영구자석을 회전자 코아에 밀착시켜 주는 한쌍의 링과, 상기 각 링의 내측둘레면에 형성되어 회전자 코아에 형성된 각 걸림홈으로 끼워져 걸림편으로 구성하여서 된 브러시리스 모터의 회전자 구조가 제공된다.

제1도는 종래 회전자를 갖는 브러시리스 모터를 나타낸 요부 종단면도.

제2도는 종래 회전자를 나타낸 요부 분해사시도.

제3도는 제2도의 A-A선 단면도.

제4도는 본 발명의 회전자를 갖는 브러시리스 모터를 나타낸 요부 종단면도.

제5도는 본 발명 회전자를 나타낸 요부 분해사시도.

제6도는 제5도의 B-B선 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

201 : 회전축 202 : 회전자 코아

203 : 걸림홈 204 : 영구자석

205 : 링 206 : 걸림편

이하 본 발명을 일 실시예로 도시한 첨부된 도 4 내지 도 6을 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 4는 본 발명 회전자를 갖는 브러시리스 모터를 나타낸 요부 종단면도이고, 도 5는 본 발명 회전자를 나타낸 요부 분해사시도이며, 도 6은 도 5의 B-B선 단면도로서, 본 발명은 회전축(201)과, 일정두께를 갖고 서로 중첩되어 상기 회전축(201)에 압입된 회전자 코아(202)와, 상기 회전자 코아의 외측둘레면에 90。간격으로 형성된 복수개의 걸림홈(203)과, 상기 회전자 코아(202)의 외측둘레면중 걸림홈(203)부분을 제외한 나머지 부분을 감싼상태로 접속되어 N,S자극 배열을 순차적으로 갖는 네개의 영구자석(204)과, 상기 영구자석의 양측단부를 감싼상태로 기워져 영구자석(204)을 회전자 코아(202)에 밀착시켜 주는 한쌍의 링(205)과, 상기 각 링의 내측둘레면에 형성되어 회전자 코아(202)에 형성된 각 걸림홈(203)으로 끼워진 걸림편(206)으로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명 회전자를 고정자(1)내부에 회전가능하게 설치하는 과정은 종래에서 기 설명된 과정과 동일하므로 생략한다.

이하 본 발명 회전자를 조립하는 과정에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

일정 두께를 가지면서 서로 중첩되어 있는 회전자 코아(202)의 중심부를 회전축(201)에 끼워 고정시킨 다음 상기 회전자 코아(202)의 외측 둘레면중 걸림홈(103)이 형성되지 않은 나머지 부분에 N,S자극이 순차적으로 배열되게 영구자석(204)을 삽입시킨다.

계속해서 영구자석(204)의 양측단 바깥쪽에서 안쪽으로 각각 링(205)을 밀어넣으면 상기 각 링이 영구자석(204)의 외측면 양측단부를 각각 감쌈과 동시에 각링(205)의 내측둘레면에 형성된 각 걸림편(206)이 회전자 코아(202)에 90。간격으로 형성된 각 걸림홈(203)으로 끼워져 걸리므로 상기 영구자석(204)이 각 링(205)에 의해 회전자 코아(202)에 밀착되면서 본 발명 회전자의 조립이 완료된다.

이상에서와 같이 본 발명 회전자의 조립이 완료된 상태에서는 네개의 영구자석(204)이 한쌍의 링(205)에 의해 회전자 코아(202)에 밀착되어 있는데, 이는 상기 본 발명 회전자를 갖는 브러시리스 모터를 사용할 때 회전자(2)가 회전하더라도 각 영구자석(204)이 원심력에 의해 이탈되지 않도록 하기 위함이다.

이상에서 설명된 바와 같이 본 발명 브러시리스 모터의 회전자 구조는 특히 회전자 코아에 영구자석을 밀착시키기 위해서는 상기 영구자석의 양측단부를 감싸도록 링을 끼우면 되므로 전체적으로 조립작업성이 향상됨에 따라 생산성이 증대됨과 함께 제작비용이 절감되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 회전축과, 일정두께를 갖고 서로 중첩되어 상기 회전축에 압입된 회전자 코아와, 상기 회전자 코아의 외측둘레면에 90。간격으로 형성된 복수개의 걸림홈과, 상기 회전자 코아의 외측둘레면중 걸림홈 부분을 제외한 나머지 부분을 감싼 상태로 접촉되어 N,S자극 배열을 순차적으로 갖는 네개의 영구자석과, 상기 영구자석의 양측단부를 감싼상태로 끼워져 영구자석을 회전자 코아에 밀착시켜 주는 한쌍의 링과, 상기 각 링의 내측둘레면에 형성되어 회전자 코아에 형성된 각 걸림홈으로 끼워진 걸림편으로 구성하여서 됨을 특징으로 하는 브러시리스 모터의 회전자 구조.

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