KR100496463B1 - 브러시레스 모터 - Google Patents

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KR100496463B1
KR100496463B1 KR10-2000-0035508A KR20000035508A KR100496463B1 KR 100496463 B1 KR100496463 B1 KR 100496463B1 KR 20000035508 A KR20000035508 A KR 20000035508A KR 100496463 B1 KR100496463 B1 KR 100496463B1
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가부시기가이샤 산교세이기 세이사꾸쇼
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Abstract

다이렉트 PWM방식을 채용한 브러시레스 모터에 있어서 전자노이즈의 발생을 억제할 수 있는 구성을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
이를 해결하기 위한 수단으로 다이렉트 PWM방식을 채용한 브러시레스 모터에 있어서 탭나사(35)에 의해 베어링홀더(25)의 플랜지부(251), 코어(32), 코어홀더(33), 철 기판(40)을 일괄하여 고정함으로써 철 기판(40)의 철판부분(41) 및 코어(32)를 그랜드전위 M-GND에 고정한다. 이 때문에 철 기판(40)상의 배선 및 코일(31)에 걸리는 전압이 급격한 변동을 연속적으로 반복해도 철판부분(41)이나 코어(32)는 전자노이즈를 확산시키지 않는다.

Description

브러시레스 모터{BRUSHLESS MOTOR}
본 발명은 비디오용 캡스턴 모터 등으로서 이용되는 브러시레스 모터에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 PWM(Pulse Width Modulation)방식의 브러시레스 모터에 관한 것이다.
비디오용 캡스턴 모터등에는 도 1과 같이 베어링(20)에 회전가능하게 지지된 회전축(10)과 일체로 회전하는 로터(5)와, 구동코일(31)이 감긴 스테이코어(32)를 구비하는 스테이터(30)와, 금속기판(40)과, 이 금속기판(40) 상에 구성된 구동용 IC 등을 갖는 모터구동회로(60)를 갖는 브러시레스 모터(1)가 이용되고 있다. 이 브러시레스 모터(1)에서는 모터구동회로(60)의 파워 트랜지스터(스위칭소자)를 온,오프함과 동시에 이 스위칭소자에 대한 스위칭 펄스폭을 변조함으로써 구동코일(31)에 대한 통전을 제어하는 다이렉트 PWM방식이 채용되고 있다.
이와같은 PWM방식에서는 종래의 모터구동회로가 발열함으로서 소비된 전력을 대폭으로 저감할 수 있고, 모터구동시 에너지를 최대한 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한 이 방식을 채용하는 데 있어서는 새로운 부품의 추가가 거의 없기 때문에 원가면에서도 뛰어나다.
이 PWM방식을 도 2(a)(b), 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다. 도 2(a)는 다이렉트 PWM방식을 채용한 브러시레스 모터의 모터구동회로에 있어서, 모터전원에서 구동코일로 전력공급이 행해지는 양태를 나타내는 설명도이고, 도 2(b)는 모터전원에서 구동코일로 전원공급을 정지했을 때 구동코일에 발생한 역기전력으로 회생전류가 흐르는 양태를 나타내는 설명도이다. 도 3은 도 2(a)(b)와 같은 제어가 행해졌을 때 1상분의 구동코일에 인가되는 전압파형 및 전류파형을 나타내는 파형도이다. 도 4는 도 3에 도시하는 기간 a중, 구동코일에 전압이 인가되고 있는 기간 b 및 구동코일로의 전압인가가 휴지하고 있는 기간 c에 있어 전압파형 및 전류파형을 나타내는 파형도이다.
이들 도면 중 도 2(a) 및 도 3과 같이 파워트랜지스터(Q4)가 온 상태에서 파워트랜지스터(Q1)가 온일 때에는 모터전원(66)에서 구동코일(31)에 대해 전원 VM이 인가되므로 구동코일(31)에 전류가 흐르고, 이 전류는 파워트랜지스터(Q4)를 거쳐 모터전원(66)의 그랜드 M-GND로 흘러간다(도 4의 기간 b). 이 모터전류는 도 4와 같이 구동코일(31)의 시정수에 대응하여 서서히 증가해 간다.
이에 대해 도 2(b) 및 도 3과 같이 파워트랜지스터(Q4)가 온상태에서 파워트랜지스터(Q1)가 오프하면, 모터전원(66)으로부터 구동코일(31)에 대한 전원(VM)의 인가는 중단된다. 단 이 때 각 구동코일(31)에는 역기전력(E1,E2)이 발생하므로 이 역기전력(E1, E2)에 의해 구동코일(31)에는 다이오드(61)를 통해 회생전류가 모터전류로서 흐른다. 이 회생전류는 도 4와 같이 구동코일(31)의 시정수에 대응하여 서서히 감소해 가지만, 전부 감소되기 전에 파워트랜지스터(Q1)가 온이 되어 모터전원(66)에서 전류가 공급되게 된다.
이와같이 브러시레스 모터(1)에서는 모터전류의 일부가 회생전류에서 제공되므로, 외부로부터 공급하는 전류(전력)를 절약할 수 있다. 또 모터전류가 흐르는 파워트랜지스터는 늘 포화상태에 있기 때문에 모터구동회로(60)에서 소비되는 전력을 필요최소한으로 억제할 수 있다.
그러나 다이렉트 PWM방식을 채용한 브러시레스 모터(1)에서는 구동코일(31)에 인가되는 전압이 구동전원 VM과 그랜드 전위 M-GND와의 사이에서 단기간 중 변동하므로 모터구동회로(60)에서 코일(31)까지 이르는 배선에 걸리는 전압 및 코일(31)자체에 걸리는 전압 모두 급격한 변동을 연속적으로 반복하게 되므로 전자노이즈를 발생시키고, 이 모터를 탑재한 기기의 동작에 여러가지 악영향을 미친다. 또 구동코일(31)이나 배선에 대해 용량성 결합을 하고 있는 모터부품, 예를들면 구동코일(31)을 감은 스테이터코어(32) 또는 모터의 회로기판이 되는 금속기판(40)에 있어 금속기판(40)상에 마련된 배선과의 사이에 절연층을 끼우는 철판부분은 전자노이즈를 확산시키는 원인이 된다.
또한 모터전원(66)에서의 전류공급은 도 4에 도시하는 기간 b만큼 행해지고, 이 기간 b에 이어지는 기간 c에서 중단된다. 이 때문에 금속기판(40)상에 마련된 모터전원(66)의 배선에는 PWM 캐리어 주파수에서 온,오프되는 펄스전류가 흐르고, 이 펄스전류도 전자노이즈를 확산시킨다. 또한 상기 펄스전류는 모터전원(66)에 리플을 발생시킴으로써 기기의 동작에 문제를 일으키는 원인이 된다.
이상의 문제에 대해 본 발명은 PWM방식을 채용한 브러시레스 모터에 있어서 전자노이즈의 발생을 억제할 수 있는 구성을 제공하는 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위해 본 발명은 모터구동회로의 스위칭소자를 온,오프함과 동시에 이 스위칭소자에 대한 스위칭 펄스폭을 변조함으로써 상기 구동코일에 대한 통전을 제어하는 다이렉트 PWM방식의 브러시레스 모터에 있어서, 상기 금속기판의 금속판 및 상기 스테이터코어 중 최소한 한쪽을 고정전위에 단락시키도록 한 것이다. 또 모터의 본체측 섀시(chassis)로의 부착부와 상기 금속판의 절연저항 및 상기 부착부분과 상기 스테이터코어와의 절연저항을 1㏀이상으로 하고 있다.
본 발명에 있어서는 브러시레스 모터를 다이렉트 PWM방식으로 구동했을 때 모터구동회로에서 구동코일까지 이르는 배선에 걸리는 전압 및 구동코일 자체에 걸리는 전압이 급격한 변동을 연속적으로 반복해도, 이들과 각각 용량성 결합을 하고 있는 금속기판의 기체(基體)인 금속판, 또는 스테이터코어의 전위가 고정되어 있기 때문에 이들의 모터부품이 전자노이즈를 확산하지 않도록 할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 고정전위는 예를 들어 모터구동회로의 그랜드전위나 전원전위를 이용할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 모터구동회로에 가까운 위치에서 모터전원에 병렬로 용량이 0.1㎌이상의 캐퍼시티가 전기적으로 접속하고 있는 것이 바람직하다. 이와같이 구성하면 모터전원의 배선에 펄스전류가 흘렀다고 해도 모터전원에서 상기 캐퍼시티가 리플을 흡수하므로 기기가 정상적으로 동작할 수 있다.
본 발명에 있어서 상기 부착부는 예를들면 상기 베어링을 고정하는 도전성 수지로 이루어지는 베어링홀더이다. 이와같이 베어링홀더가 도전성 수지로 형성되어있으면 로터에 풀리가 구성된 경우에 상기 풀리와 연결벨트와의 접동에 의해 정전기가 발생하는 경우를 생각할 수 있지만 이 경우 이 베어링홀더에서 풀리를 포함하는 로터에 모인 정전기를 피할 수 있다. 또 스테이터코어 등이 그랜드전위에 고정되어있거나 베어링홀더가 도전성 수지이면 베어링홀더를 본체측 섀시와 고정해도 본체측 섀시가 모터의 그랜드전위 M-GND와 단락하는 경우가 없기 때문에 기기의 동작에 지장을 주지 않는다.
본 발명에 있어서 상기 부착부는 상기 베어링을 고정하는 금속제의 베어링홀더로 할 수 있고, 이 경우에는 이 베어링홀더와 상기 금속판 사이 및 이 베어링홀더와 상기 스테이터코어 사이 모두가 절연되어있는 것이 바람직하다.
또한 이 경우에 상기 베어링홀더에는 도전성 수지로 이루어지는 비스받이가 묻힌 구멍이 형성되고, 이 비스받이에는 상기 베어링홀더와 본체측 섀시를 고정하는 비스가 고정되어있는 것이 바람직하다. 이와같이 구성하면 로터에 풀리가 구성된 경우라도 베어링홀더가 금속제로 또한 도전성 수지제의 비스받이로 본체측 섀시와 접하고 있기 때문에 로터에 모인 정전기를 없앨 수 있다.
다음 도면을 참조로 본 발명의 실시의 형태를 설명한다. 또한 다음에 설명하는 각 형태에서는 기본적인 구성이 종래의 형태와 공통되므로 이들 공통하는 부분에는 같은 부호를 붙인다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명이 적용되는 브러시레스 모터의 일부를 잘라내 도시하는 측면도이다.
도 1에서 알 수 있는 것과 같이 브러시레스 모터(1)는 회전축(10)과 일체로 회전하는 풀리(55)가 있는 로터(5)와, 구동코일(31)이 감긴 스테이터코어(32)를 구비하는 스테이터(30)와, 회로기판을 겸용하는 금속기판인 철 기판(40)과, 이 철 기판(40)의 하면측에 실장된 회로패턴이나 구동 IC등을 구비한 모터구동회로(60)를 갖고 있다. 철 기판(40)에는 모터구동회로(60)와 스테이터코어(32)에 감긴 구동코일(31)을 접속하기 위한 회로패턴이 형성된다.
또 철 기판(40)에 부착된 원통형상의 베어링홀더(25)에는 본 모터가 부착되는 본체기기의 섀시에 대해 나사고정용 부착부가 형성되고, 이 브러시레스 모터(1)는 베어링홀더(25)의 상기 부착부를 본체기기의 섀시에 나사고정함으로써 본체기기의 섀시에 부착되게 된다.
이 베어링홀더(25)는 도전성 수지로 형성되는 경우 외에 후술하는 실시예 4와 같이 금속제의 베어링홀더(25)가 이용되는 경우도 있다. 도전성 수지로 베어링홀더(25)가 형성되는 경우는 예를들면 엔지니어링 플라스틱에 도전성 카본을 혼합시켜 소정의 도전성을 갖게할 수 있다.
또한 철 기판(40)에는 센서홀더(70)를 통해 전자센서(7)가 실장되고, 로터(5)의 외주부(51)에 마련한 자기패턴에 의해 FG출력을 얻을 수 있게 된다.
또 베어링홀더(25)의 내측에는 소결베어링 등의 베어링(20)이 상하 한쌍 고정되고, 이 베어링(20)내에 회전축(10)이 통과된다. 또 베어링홀더(25)의 외주면에 형성된 단차를 이용하여 베어링홀더(25)의 외주면에는 스테이터코어(32)가 고정되며, 이 코어(32) 상에는 수지제의 코어홀더(33)가 피복되고, 또한 코어홀더(33) 상에 철 기판(40)이 피복한 상태에서 이 철 기판(40), 코어홀더(33), 스테이터코어(32)가 나사(35)에 의해 고정된다. 또한 스테이터코어(32)에는 통상과 같이 구동코일(31)이 감기고 또한 로터(5)의 내주면에는 스테이터코어(32)의 외주면에 대향하도록 구동마그네트(도시하지 않음)가 부착되어 모터를 구성하고 있다.
이와같이 구성한 브러시레스 모터(1)는 종래기술란에 있어서 도 2, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 것과 같이 모터구동회로(60)에 있어서 파워트랜지스터(Q4)가 온, 파워트랜지스터(Q1)가 온 상태와, 파워트랜지스터(Q4)가 온, 파워트랜지스터(Q1)가 오프 상태로 번갈아 변환함으로써 모터전류의 일부가 회생전류에 의해 제공된다.
단 이와같은 다이렉트 PWM방식을 채용한 브러시레스 모터(1)에서는 이미 설명한 것과 같이 코일(31)에 인가되는 전압이 구동전압 VM과 그랜드전위 M-GND사이에서 단기간 중에 변동하므로 모터구동회로(60)에서 코일(31)까지 이르는 철 기판(40)에 형성한 배선에 걸리는 전압 및 코일(31)자체에 걸리는 전압이 급격한 변동을 연속적으로 반복하게 되어 전자노이즈를 발생시키기 쉽다. 그러나 본 형태에서는 다음에 도시하는 것과 같이 구성함으로써 상기 전자노이즈의 확산을 방지하는 것이다.
도 5는 본 형태의 다이렉트 PWM방식의 브러시레스 모터에 있어서 철 기판 및 스테이터코어에 대해 단락구조를 실시한 단면도이다.
도 5에 있어 도전성 수지로 형성된 베어링홀더(25)의 플랜지부(251)에서 철 기판(40)을 향해 도전성 금속재의 연결부재인 금속제의 탭나사(35)를 고정하고 있다. 탭나사(35)는 베어링홀더(25)의 플랜지부(251), 스테이터코어(32), 코어홀더(33), 철 기판(40)을 일괄하여 고정하고 있다.
여기서 금속제의 탭나사(35)가 고정되는 철 기판(40)은 금속기판의 금속판을 구성하는 철판부분(41)이 윗면측은 노출하고 있으며 또한 철판부분(41)의 하측표면에는 절연층(42)이 형성된다. 이 절연층(42)의 하측표면에 탭나사(35)가 박힌 위치에는 그랜드전위 M-GND가 인가된 배선패턴(43)이 감겨져 형성되고, 탭나사(35)의 나사산이 적당한 치수로 설정되어 있기 때문에 철 기판(40)의 철판부분(41)은 탭나사(35)를 통해 배선패턴(43)에 접속되어 그랜드전위 M-GND에 단락하도록 되어있다. 또 스테이터코어(32)도 탭나사(35)를 통해 배선패턴(43)에 접속되어 그랜드전위 M-GND에 단락하고 있다.
따라서 본 형태에서는 브러시레스 모터(1)를 다이렉트 PWM방식으로 구동했을 때 모터구동회로(60)에서 스테이터코어(32)에 감긴 구동코일(31)까지 이르는 배선, 회로패턴에 걸리는 전압 및 코일(31) 자체에 걸리는 전압이 급격한 변동을 연속적으로 반복해도 이들과 각각 용량성 결합을 하고 있는 철 기판(40)의 기체인 철판부분(41) 또는 스테이터코어(32)의 전위가 탭나사(35)를 통해 그랜드전위 M-GND에 단락 즉 고정되고있기 때문에 이들의 모터부품은 전자노이즈를 확산시키기 않게 된다. 또한 상기 실시예에서는 철판부분(41) 또는 스테이터코어(32)를 그랜드전위 M-GND에 단락하기 위한 도전성의 연결부재로서 탭나사(35)를 이용하고 있지만 연결하는 부재는 나사가 아니라도 전기적인 접속을 달성할 수 있는 것이면 된다.
또 상기 실시예에서는 스테이터코어(32)나 철판부분(41)의 나사고정하는 부분에 철 기판(40)의 그랜드용 배선패턴을 배치하고, 이 그랜드용 배선패턴에 전기적으로 접속한 구성으로 되어있다. 본 실시예에서 베어링홀더(25)는 도전성 수지로 구성되고, 이 베어링홀더(25)를 베어링홀더(25)에 마련한 부착부를 통해 본체기기측의 섀시(도시하지 않음)와 고정한 경우, 스테이터코어(32)나 철판부분(41) 즉 그랜드용 배선은 상기 본체측 섀시에 대해 1㏀이상이며 100㏀이하의 절연저항을 갖고 전기적으로 절연된 상태로 하고 있다. 따라서 상기 섀시가 본체기기 전체의 그랜드가 된 경우에도 상기 섀시가 모터의 그랜드전위 M-GND와 단락하는 경우가 없기 때문에 기기의 동작에 지장을 주는 경우가 없다.
도전성 수지로 형성한 베어링홀더(25)는 본체측 섀시에 대해 100㏀이하의 절연저항인 것이 바람직하지만 1㏁이하의 절연저항이라도 동작에 지장이 없는 경우도 있기 때문에 어느 정도의 절연저항을 할 지는 적절히 설정하면 된다. 예를들면 풀리(55)에 벨트를 걸어 풀리(55)를 회전시켰을 때 모인 정전기를 베어링홀더(25)를 통해 본체측의 섀시로 피할 수 있거나 또 모터에 발생하는 정전기가 모터의 탑재 전자부품에 악영향을 미치지 않는 가를 고려하여 정하면 된다. 이 관점에서 베어링홀더(25)는 섀시에 대해 100㏀이하의 절연저항으로 해 두는 것이 바람직하다.
(실시예 2)
금속기판인 철 기판(40)에 있어서 상기 금속기판의 금속판이 되는 철판부분(41)을 그랜드전위 M-GND에 단락시키는 구조 즉 연결부재로서는 도 6에 도시하는 것과 같이 자기센서(7)를 철 기판(40)에 고정하는 센서홀더(70)를 이용하여 철판부분(41)을 그랜드전위 M-GND에 단락시키도록 해도 좋다.
도 6은 본 형태의 브러시레스 모터(1)에 있어 센서홀더(70)를 이용하여 철 기판(40)의 철판부분(41)을 그랜드전위 M-GND에 단락시킨 구조를 도시하는 단면도이다.
도 6에 도시하는 것과 같이 센서홀더(70)는 도전성이 있는 금속판을 가공한 것으로 자기센서(7)를 갖는 센서유지부(71)와, 철 기판(40)에 뚫린 관통구멍(44)에 꽂힌 고정용 갈고리부(72)가 형성되고 있다. 여기서 고정용 갈고리부(72)는 철 기판(40)의 관통공(44)을 거쳐 기판의 반대측에 있어 철판부분(41)에 대해 구부러져 철판부분(41)의 노출면에 접촉됨으로써 철 기판(40)을 끼우도록 하여 센서홀더(70)를 철 기판(40)에 고정하고 있다. 따라서 이 상태에서 금속제의 센서홀더(70)는 납땜된 땜납(77)을 통해 철 기판(40)의 배선패턴(43)에 접촉함과 동시에 철판부분(41)에도 접하는 상태에 있다.
그로인해 브러시레스 모터(1)를 다이렉트 PWM방식으로 구동했을 때도 철 기판(40)의 철판부분(41)은 상시 배선패턴(43)을 통해 그랜드전위 M-GND에 고정되고 있기 때문에 철판부분(41)이 전자노이즈를 확산하는 경우는 없다.
또한 도 6에 도시하는 것과 같이 배선패턴(43)과 센서홀더(70) 사이를 땜납(77)으로 접속할 뿐 만 아니라 이 때 납땜에 의해 철 기판(40)의 관통공(44)에 있어서도 땜납(77)을 개재시키고, 땜납(77)을 철판부분(41)에 접촉시키면 철판부분(41)을 더욱 확실하게 그랜드전위 M-GND에 고정할 수 있다.
(실시예 3)
철 기판(40)에 있어 철판부분(41)을 그랜드전위 M-GND에 단락시킴과 동시에 스테이터코어(32)도 그래드전위 M-GND에 단락시키는 다른 구조로 하고, 도 7(a)에 도시하는 것과 같이 도전성 금속재의 연결부재의 일예인 탭나사(35)에 의해 스테이터코어(32), 코어홀더(33) 및 철 기판(40)을 일괄하여 고정하도록 하며, 또한 도 7(b)에 도시하는 것과 같이 철 기판(40)의 적당한 위치로서 회로패턴의 단부에 그랜드전위 M-GND의 랜드부(47)를 형성해 두고, 이 랜드부(47)의 중앙에 뚫린 구멍에 도전성 금속재의 다른 연결부재인 금속제의 비스(48)를 박아 넣음으로써 철판부분(41)을 그랜드전위 M-GND에 단락하도록 해도 좋다.
이와같이 구성한 경우에는 철 기판(40)의 철판부분(41)은 탭나사(35)를 통해 그랜드전위 M-GND에 단락시킬 수 있고, 또 스테이터코어(32)도 탭나사(35)를 통해 그랜드전위 M-GND에 단락시킬 수 있다. 본 실시예에서는 또한 철 기판(40)의 철판부분(41)은 나사(48)를 통해 랜드부(47)에 접촉시키고, 그랜드전위 M-GND에 단락시키고 있기 때문에 더욱 확실하게 단락시킬 수 있다. 그러므로 철 기판(40)의 철판부분(41)은 그랜드전위 M-GND에 확실하게 단락함과 동시에 아울러 스테이터코어(32)도 그랜드전위 M-GND에 확실하게 단락하게 된다.
또한 상기 실시예에도 단락시키기 위한 연결부재로서 나사를 이용하고 있지만 고정·접속이 확실하면 핀이라도 좋다.
(실시예 4)
상기의 실시형태에서는 베어링홀더(25)로서 도전성 수지제를 이용한 예이지만 여기서는 금속제의 베어링홀더(25)를 이용한 예에 대해 도 8를 이용하여 설명한다.
도 8에 있어 코어홀더(33)로서 철 기판(40)과 베어링홀더(25)의 외주면 사이의 절연을 확보하는 제 1통부(331)와, 스테이터코어(32)의 내주면과 베어링홀더(25)의 외주면 사이의 절연을 확보하는 제 2통부(332)를 갖는 것이 이용되고, 철 기판(40)과 베어링홀더(25) 사이의 절연, 스테이터코어(32)와 베어링홀더(25) 사이의 절연이 확보되도록 하고있다.
또 철 기판(40)의 철판부분(41)을 그랜드전위 M-GND에 단락시킴과 동시에 스테이터코어(32)도 그랜드전위 M-GND에 단락시키는 구조로서 금속제의 탭나사(35)에 의해 스테이터코어(32), 코어홀더(33) 및 철 기판(40)이 일괄하여 고정되고 있지만 탭나사(35)와 베어링홀더(25) 사이에는 수지제의 제 1절연스페이서(255)가 배치되고, 베어링홀더(25)와 스테이터코어(32) 사이에도 수지제의 제 2절연스페이서(256)가 배치되고 있다. 이와같이 함으로써 베어링홀더(25) 주위에 있어서 철 기판(40)의 철판부분(41) 및 스테이터코어(32)를 그랜드전위 M-GND에 단락시킨 경우에도 베어링홀더(25)와 철 기판(40)의 철판부분(41) 사이 및 베어링홀더(25)와 스테이터코어(32) 사이에 대해서는 1㏀이상의 절연저항을 확보할 수 있다. 따라서 금속제의 베어링홀더(25)를 본체기기측의 섀시(90)에 그대로 고정했다고 해도 섀시(90)와 철 기판(40)의 철판부분(41) 사이 및 섀시(90)와 스테이터코어(32) 사이에 1㏀이상의 절연저항을 확보할 수 있다.
또 본 실시예에서는 베어링홀더(25)와 섀시(90)가 소정레벨의 절연저항으로써 고정할 수 있도록 도전성이 있는 수지제의 캡형상 비스받이(91)가 이용되고 있다. 즉 베어링홀더(25)에는 도전성 수지제의 비스받이(91)가 묻힌 구멍(259)이 형성되고, 이 구멍(259)에 장착된 비스받이(91)에 대해 섀시(90)를 관통하는 고정나사(95)가 고정되고 있다.
따라서 본 형태에서 베어링홀더(25)는 섀시(90)에 대해 1㏀이상의 절연저항을 갖고 있기 때문에 섀시(90)가 기기 전체의 그랜드가 된 경우라도 섀시(90)가 모터의 그랜드전위 M-GND와 단락하는 경우가 없기 때문에 기기의 동작에 지장을 주지 않는다.
또한 이 실시예에 있어서도 베어링홀더(25)는 섀시(90)에 대해 100㏀이하의 절연저항을 갖고 있는 것이 모터에 발생하는 정전기가 모터의 탑재전자부품에 악영향을 미치지 않는 것 등을 고려하면 바람직하다. 이와같이 하면 예를들면 풀리(55)에 벨트를 걸어 풀리를 회전시킬 때 모인 정전기도 베어링홀더(25)를 통해 섀시로 피할 수 있다.
(실시예 5)
도 9(a)(b)는 각각 상기 실시예 1 내지 실시예 4에 관한 브러시레스 모터(1)의 모터구동회로(60)에 있어서, 다이렉트 PWM방식으로 구동했을 때 발생하는 리플에 기인하는 문제도 방지하기 위한 구성을 도시하는 회로도 및 그 변형예를 도시하는 회로도이다.
도 9(a)에 도시하는 것과 같이 본 형태의 브러시레스 모터(1)의 모터구동회로(60)에서는 모터전원(66)에 대해 병렬로 용량이 0.1㎌이상의 캐퍼시티(68)가 전기적으로 접속된다. 이 때문에 모터전원(66)에서 코일(31)에 이르는 배선상에 리플이 걸려도 이 리플은 캐퍼시티(68)를 통해 그랜드전위 M-GND용 배선으로 회피된다. 따라서 리플이 모터전원(66)에 걸리는 경우가 없기 때문에 비디오 등 기기의 동작에 문제가 생기는 경우가 없다. 또 다이렉트 PWM방식에서는 모든 파워트랜지스터가 전부 동시에 오프가 되는 순간이 있고 이와같은 경우에 회생전류가 모터전원(66)으로 복귀하려고 하지만 이와같은 펄스도 캐퍼시티(68)에 의해 흡수할 수 있다. 그로인해 모터전원(66)을 보호할 수 있음과 동시에 모터구동회로(60)에는 그 내압이상의 전압이 걸리지 않는다.
도 9(b)에 도시하는 것과 같이 브러시레스 모터(1)의 모터구동회로(60)에서는 모터전원(66)에서 코일(31)에 이르는 배선도중에 모터전류 검출용 저항 RS가 삽입되는 경우가 있다. 이와같은 경우 도 9(a)를 참조하여 설명한 리플제거용 캐퍼시티(68)에 대해서는 모터전류 검출용 저항 RS 보다도 모터구동회로(60)에 가까운 측에 있어 모터전원(66)에 대해 병렬로 전기적으로 접속시킴으로써 모터구동회로(60)측에서 발생한 리플을 효과적으로 제거하는 것이 바람직하다.
(그 외의 실시예)
또한 상기 실시예에서는 철판부분(41) 및 스테이터코어(32)를 그랜드전위 M-GND에 고정했지만 고정전위이면 되고, 철판부분(41) 및 스테이터코어(32)를 모터전원 VM에 고정해도 좋다.
이상 설명한 것과 같이 본 발명에 관한 다이렉트 PWM방식의 브러시레스 모터에서는 모터구동회로에서 코일까지 이르는 배선에 걸리는 전압 및 코일자체에 걸리는 전압이 급격한 변동을 연속적으로 반복해도 이들과 각각 용량성 결합을 하고 있는 금속기판을 구성하는 금속판 또는 스테이터코어의 전위가 고정되어있기 때문에 이들 모터부품은 전자노이즈를 확산시키지 않도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 다이렉트 PWM방식의 브러시레스 모터의 일부를 잘라 도시하는 측면도.
도 2의 (a)(b)는 각각 도 1에 도시하는 브러시레스 모터의 모터구동회로에 있어서 모터전원에서 코일에 전력공급이 행해지고 있는 양태를 나타내는 설명도 및 모터전원에서 코일에 전력공급을 정지했을 때 코일에 발생한 역기전력에 의해 회생전류가 흐르는 양태를 나타내는 설명도.
도 3은 도 1에 도시하는 브러시레스 모터에 있어서 도 2(a)(b)에 도시하는 제어가 행해졌을 때 1상분의 코일에 인가되는 전압파형 및 전류파형을 도시하는 파형도.
도 4는 도 1에 도시하는 브러시레스 모터에 있어서 도 3에 도시하는 기간 a중 코일에 전압이 인가되고 있는 기간 b 및 코일로의 전압인가가 휴지하고 있는 기간 c에 있어 전압파형 및 전류파형을 도시하는 파형도.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 관한 다이렉트 PWM방식의 브러시레스 모터에 있어서 철 기판 및 코어에 대한 단락구조를 도시하는 단면도.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 관한 다이렉트 PWM방식의 브러시레스 모터에 있어 철 기판에 대한 단락구조를 도시하는 단면도.
도 7은 본 발명의 실시예 3에 관한 다이렉트 PWM방식의 브러시레스 모터에 있어서 철 기판 및 코어에 대한 단락구조를 도시하는 단면도.
도 8은 본 발명의 실시예 4에 관한 다이렉트 PWM방식의 브러시레스 모터에 있어서 철 기판 및 코어에 대한 단락구조 및 베어링홀더와 섀시와의 고정구조를 도시하는 단면도.
도 9의 (a)(b)는 각각 본 발명의 실시예 5에 관한 브러시레스 모터의 모터구동회로에 있어서 다이렉트 PWM방식으로 구동했을 때 발생하는 리플에 기인하는 문제를 방지하기 위한 구성을 도시하는 회로도 및 그 변형예를 도시하는 회로도.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1: 브러시레스 모터 5: 로터
7: 플럭스센서 10: 회전축
20: 베어링 25: 베어링홀더
30: 스테이터 31: 구동코일
32: 코어 33: 코어홀더
35: 탭나사 40: 철 기판
41: 철 기판의 철판부분 42: 철 기판의 절연층
43: 철 기판의 배선패턴 47: 철 기판의 랜드
48: 단락용 금속제의 비스 55: 풀리
60: 구동 IC(모터구동회로) 68: 리플흡수용 캐퍼시티
70: 센서홀더 71: 센서홀더의 센서고정부
72: 센서홀더의 고정용 갈고리 91: 도전성 수지제의 비스받이
331,332: 코어홀더의 절연용 통부

Claims (14)

  1. 모터구동회로의 스위칭소자를 온,오프함과 동시에 이 스위칭소자에 대한 스위칭펄스폭을 변조함으로써 모터의 구동코일에 대한 통전을 제어하는 다이렉트 PWM방식의 브러시레스 모터에 있어서,
    회전가능하게 지지된 회전축과 일체로 회전하는 로터와, 구동코일이 감긴 스테이코어를 구비하는 스테이터와, 금속기판과, 이 금속기판상에 구성된 상기 모터 구동회로를 갖고,
    상기 금속기판을 구성하는 금속판 및 상기 스테이터코어 중 최소한 한쪽을 도전성 연결부재로 고정전위에 단락시킴과 동시에
    모터가 부착되는 본체측 섀시로의 부착부와 상기 금속판과의 절연저항 및 상기 부착부와 상기 스테이터코어와의 절연저항 중 최소한 한쪽을 1㏀이상으로 한 것을 특징으로 하는 브러시레스 모터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 금속판과 스테이터코어는 상기 연결부재에 의해 서로 접속됨과 동시에 상기 고정전위에 접속되는 배선패턴에 접속되고, 상기 금속판과 스테이터코어의 양쪽을 상기 고정전위에 접속하도록 한 것을 특징으로 하는 브러시레스 모터.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 고정전위는 상기 모터구동회로의 그랜드전위나 전원전위 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 브러시레스 모터.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 모터구동회로와 모터전원 사이에 상기 모터전원에 병렬로 용량이 0.1㎌이상의 캐퍼시티를 전기적으로 접속한 것을 특징으로 하는 브러시레스 모터.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 모터에 있어 본체측 섀시로의 부착부와 상기 금속판과의 절연저항 및 상기 부착부와 상기 스테이터코어와의 절연저항을 1㏀이상, 100㏀이하로 한 것을 특징으로 하는 브러시레스 모터.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 본체측 섀시로의 부착부는 상기 베어링을 고정하는 도전성 수지제의 베어링홀더에 의해 형성되고, 상기 베어링홀더는 절연저항이 상기 1㏀이상, 100㏀이하가 되는 것을 특징으로 하는 브러시레스 모터.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 본체측 섀시로의 부착부는 상기 베어링을 고정하는 도전성 베어링홀더를 이용하여 형성하고 있고, 이 베어링홀더와 상기 금속판 사이 및 상기 베어링홀더와 상기 스테이터코어 사이중 어느 하나가 상기 1㏀이상, 100㏀이하가 되는 절연저항을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 브러시레스 모터.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 베어링홀더에는 도전성 수지제의 비스받이가 박히는 구멍이 형성되고, 이 비스받이에는 상기 베어링홀더와 상기 본체측 섀시를 고정하는 비스가 고정되는 것을 특징으로 하는 브러시레스 모터.
  9. 모터구동회로의 스위칭소자를 온,오프함과 동시에 이 스위칭소자에 대한 스위칭펄스폭을 변조함으로써 모터의 구동코일에 대한 통전을 제어하도록 한 PWM방식의 브러시레스 모터에 있어서,
    베어링에 회전가능하게 지지된 회전축과 일체로 회전하는 로터와, 상기 구동코일이 감긴 스테이터코어를 구비하는 스테이터와, 상기 구동코일로의 통전을 행하기 위한 회로패턴을 구비한 회로기판을 구성하는 금속기판과, 이 금속기판상에 구성된 상기 모터구동회로를 가지며,
    상기 금속기판을 구성하는 금속판 및 상기 스테이터코어 중 최소한 한쪽을 도전성 금속재에 의해 고정전위로 단락시키도록 한 것을 특징으로 하는 브러시레스 모터.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 금속판과 스테이터코어는 상기 도전성 금속재에 의해 서로 전기적으로 접속됨과 동시에 상기 회로기판에 상기 고정전위에 접속되는 배선패턴을 마련하고, 상기 금속판과 상기 배선패턴을 전기적으로 접속함으로써 상기 금속판과 스테이터코어 양쪽을 상기 배선패턴에 접속하도록 한 것을 특징으로 하는 브러시레스 모터.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 고정전위는 상기 모터구동회로의 그랜드전위나 전원전위중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 브러시레스 모터.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 금속판과 스테이터코어는 제 1도전성 금속재에 의해 서로 도통됨과 동시에 상기 금속판의 적당한 위치에 상기 배선패턴에 접속되는 랜드부를 형성하며, 상기 랜드부와 상기 금속판을 제 2도전성 금속재에 의해 전기적으로 접속하도록 한 것을 특징으로 하는 브러시레스 모터.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 모터의 본체측 섀시로의 부착부와 상기 금속판의 절연저항 및 상기 부착부와 상기 스테이터코어의 절연저항을 1㏀이상이며 100㏀이하로 한 것을 특징으로 하는 브러시레스 모터.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 모터구동회로와 모터전원 사이에 상기 모터전원에 병렬로 용량이 0.1㎌이상의 캐퍼시티를 전기적으로 접속한 것을 특징으로 하는 브러시레스 모터.
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7255318B2 (en) * 2001-12-21 2007-08-14 General Electric Company Stud mounting system
US7038337B2 (en) * 2003-05-20 2006-05-02 Siemens Vdo Automotive Corporation EMI suppression in permanent magnet DC motors having PCB outside motor in connector and overmolded
FR2858488B1 (fr) * 2003-07-31 2005-10-21 Valeo Equip Electr Moteur Alternateur comportant des moyens perfectionnes pour eliminer les charges electrostatiques
JP2007174746A (ja) * 2005-12-19 2007-07-05 Jtekt Corp 電気回路基板、基板装置、モータ、モータ装置、電動ポンプ及びモータと電気回路基板又は基板装置とを接続する方法
WO2010067614A1 (ja) * 2008-12-11 2010-06-17 パナソニック株式会社 電動機およびそれを備えた電気機器
WO2010098123A1 (ja) 2009-02-26 2010-09-02 パナソニック株式会社 電動機およびそれを備えた電気機器
JP5378009B2 (ja) * 2009-03-04 2013-12-25 山洋電気株式会社 電動送風機
DE102014108366A1 (de) * 2014-06-13 2015-12-17 Dr. Fritz Faulhaber Gmbh & Co. Kg "Modularer Hohlwellenmotor"

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980058833A (ko) * 1996-12-30 1998-10-07 배순훈 광 디스크 체인저 시스템의 회전 위치 제어방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4580090A (en) * 1983-09-16 1986-04-01 Motorola, Inc. Maximum power tracker
JP2739264B2 (ja) * 1991-11-26 1998-04-15 株式会社三協精機製作所 キャプスタンモータ
JPH09149602A (ja) * 1995-11-24 1997-06-06 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 回転電機

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980058833A (ko) * 1996-12-30 1998-10-07 배순훈 광 디스크 체인저 시스템의 회전 위치 제어방법

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