KR100668946B1 - Brushless dc motor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 코일이 굵어도 정렬하여 감을 수 있으며, 또한 회전자의 직경을 가능한 한 크게 하여 높은 토크를 얻을 수 있는 브러시리스 DC 모터를 제공한다. The present invention provides a brushless DC motor that can be wound even if the coil is thick, and can obtain a high torque by making the diameter of the rotor as large as possible.
각 치형부(18)는 베이스부(34)와 여자부(36)로 이루어진 대략 T자 형상이며, 또한 인접하는 치형부(18)의 여자부(36)의 일부가 서로 연결되어 치형부 세트부재(20)가 구성되고, 치형부 세트부재(20)에서의 각 치형부(18)의 베이스부(34)에 절연성의 보빈(32)에 감겨진 코일(30)이 외주측으로부터 각각 끼워 넣어지고, 통형상의 코어 백(16)의 축방향으로 n개의 고정홈(38)이 형성되며, 통형상 코어 백(16)의 각 고정홈(38)의 개구부로부터 복수의 치형부(18)의 베이스부(34)의 외측 단부가 각각 삽입되어, 코어 백(16)의 내주에 치형부 세트부재(20)가 배치되는 것이다. Each tooth portion 18 has a substantially T-shape consisting of a base portion 34 and an excitation portion 36, and a portion of the excitation portion 36 of the adjacent tooth portion 18 is connected to each other so that the tooth set member 20 ), The coil 30 wound around the insulating bobbin 32 to the base 34 of each tooth 18 in the tooth set member 20 is fitted from the outer circumferential side, respectively. The n fixing grooves 38 are formed in the axial direction of the core bag 16 having a shape, and the base portions of the plurality of teeth 18 are formed from the openings of the respective fixing grooves 38 of the cylindrical core bag 16. 34, the outer end of each is inserted so that the tooth set member 20 is disposed on the inner circumference of the core bag 16. As shown in FIG.
Description
도 1은 제 1 실시형태에 따른 모터의 종단면도.1 is a longitudinal sectional view of a motor according to a first embodiment.
도 2는 제 1 실시형태에 따른 모터의 측면도.2 is a side view of a motor according to a first embodiment.
도 3은 제 1 실시형태에 따른 모터의 정면도.3 is a front view of the motor according to the first embodiment.
도 4는 제 1 실시형태에 따른 모터의 배면도.4 is a rear view of the motor according to the first embodiment.
도 5는 도 2의 A-A선에 따른 단면도.5 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 6은 도 2의 B-B선에 따른 단면도.6 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG.
도 7은 도 2의 C-C선에 따른 단면도.7 is a cross-sectional view taken along the line C-C in FIG.
도 8은 타입 1의 강판의 정면도.8 is a front view of a steel sheet of type 1;
도 9는 타입 2의 강판의 정면도.9 is a front view of a steel sheet of
도 10은 타입 3의 강판의 정면도.10 is a front view of a steel sheet of
도 11은 타입 4의 강판의 설명도.11 is an explanatory diagram of a steel sheet of
도 12는 치형부 세트부재의 종단면도.12 is a longitudinal sectional view of a tooth set member;
도 13은 냉각 팬의 종단면도.13 is a longitudinal sectional view of a cooling fan.
도 14는 냉각 팬의 정면도.14 is a front view of the cooling fan.
도 15는 냉각 팬의 배면도. 15 is a rear view of the cooling fan.
도 16은 감는 방법을 설명하는 도면.16 is a diagram illustrating a winding method.
도 17은 제 2 실시형태에 따른 모터의 종단면도.17 is a longitudinal cross-sectional view of a motor according to a second embodiment.
도 18은 도 17의 D-D선에 따른 단면도.18 is a cross-sectional view taken along the line D-D of FIG. 17;
도 19는 도 17의 E-E선에 따른 단면도.19 is a cross-sectional view taken along the line E-E of FIG.
도 20은 도 17의 F-F선에 따른 단면도.20 is a cross-sectional view taken along the line F-F in FIG. 17;
도 21은 도 17의 G-G선에 따른 단면도.FIG. 21 is a cross-sectional view taken along the line G-G of FIG. 17;
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 모터 12 : 고정자 10
14 : 회전자 16 : 코어 백 14: rotor 16: core bag
18 : 치형부 20 : 치형부 세트부재 18: teeth 20: teeth set member
22 : 타입 1의 강판 24 : 타입 2의 강판 22: steel plate of type 1 24: steel plate of
26 : 타입 3의 강판 28 : 타입 4의 강판 26:
30 : 코일 32 : 보빈 30: coil 32: bobbin
34 : 베이스부 36 : 여자부(勵磁部) 34: base part 36: woman part
38 : 고정홈 40 : 회전자 코어 38: fixing groove 40: rotor core
42 : 축 구멍 44 : 마그네트 삽입 구멍 42: shaft hole 44: magnet insertion hole
48 : 고정 구멍 50 : 회전축 48: fixing hole 50: rotation axis
52 : 냉각 팬 54 : 냉각 팬 52: cooling fan 54: cooling fan
64 : 위치검출용 마그네트 67 : 오목부64: magnet for position detection 67: recessed portion
본 발명은 전동공구나 취미용으로 이용되고 있는 브러시리스 DC 모터에 관한 것이다. The present invention relates to a brushless DC motor used for power tools and hobby.
종래부터 전동공구 등의 구동원으로서는 모터가 이용되고 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). Conventionally, a motor is used as a drive source, such as an electric tool (for example, refer patent document 1).
이와 같이 구동원이 되는 모터는, 저전압구동 및 고출력의 브러시리스 DC 모터(이하, 간단히 ‘모터’라고 함)가 자주 이용되며, 이 모터는 입력 전류를 많이 흘리지 않으면 출력이 발생하지 않기 때문에, 직경이 굵은 구리선으로 이루어진 코일을 이용할 필요가 있다. 이 때문에, 이러한 코일을 고정자에 감기 위한 공간을 크게 확보하고, 회전자의 직경을 작게 하여, 낮은 토크의 고속사용에 의해 출력을 얻는 모터로 되어 있다. 즉, 이러한 모터는 토크는 얻어지지만 효율이 불량하여, 높은 토크 영역에서는 브러시리스 DC 모터로서의 가치가 낮아진다. The motor used as a driving source is a low voltage drive and a high output brushless DC motor (hereinafter, simply referred to as a motor), which is often used, and since the motor does not generate an output unless a large amount of input current flows, the diameter is large. It is necessary to use a coil made of thick copper wire. For this reason, it is a motor which has a large space for winding this coil to a stator, makes the diameter of a rotor small, and obtains output by high speed use of low torque. That is, such a motor obtains torque but is poor in efficiency, so that the value as a brushless DC motor becomes low in a high torque region.
[특허문헌 1] 일본특허공개공보 제2002-18747호 [Patent Document 1] Japanese Patent Laid-Open No. 2002-18747
상기한 바와 같이 종래의 모터에서는, 높은 토크를 얻기 위해서는 회전자의 직경을 가능한 한 크게 하는 것이 효과적이지만, 고정자에 코일을 감기 위한 공간도 크게 확보할 필요가 있기 때문에, 양자의 균형을 맞추기가 어렵고, 특히 내부 로터 타입의 모터에서 직경이 굵은 코일을 정렬하여 감을 수 없다는 문제점이 있다.As described above, in order to obtain high torque, it is effective to make the diameter of the rotor as large as possible, but it is difficult to balance the two because it is necessary to secure a large space for winding the coil on the stator. In particular, there is a problem in that a coil having a large diameter cannot be aligned and wound in an internal rotor type motor.
따라서, 본 발명의 목적은 상기 문제점을 감안하여, 코일이 굵어도 정렬하여 감을 수 있으며, 또한 회전자의 직경을 가능한 한 크게 하여 높은 토크를 얻을 수 있는 브러시리스 DC 모터를 제공하는데 있다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a brushless DC motor that can be wound evenly coarse even when the coil is thick, and can obtain a high torque by making the diameter of the rotor as large as possible.
청구항 1에 따른 발명은, 통형상의 코어 백으로부터 내주를 향해 n개의 치형부(teeth)가 돌출되고, 상기 각 치형부에 코일이 각각 감겨진 고정자와, 상기 고정자의 내주측에 회전 가능하도록 배치된 회전자를 갖는 브러시리스 DC 모터로서, 상기 n개의 치형부가 상기 코어 백과는 별개이고, 상기 각 치형부는 베이스부와 상기 베이스부의 내주단으로부터 둘레방향으로 한 쌍의 여자부가 돌출된 대략 T자 형상이며, 또한 상기 인접하는 치형부의 여자부의 일부가 서로 연결되어 치형부 세트부재가 구성되고, 상기 치형부 세트부재에서의 각 치형부의 베이스부에 절연성의 보빈에 감겨진 상기 코일이 외주측으로부터 각각 끼워 넣어지며, 상기 통형상의 코어 백의 축방향으로 n개의 고정홈이 형성되고, 이들 고정홈의 일단은 상기 코어 백의 일단부에서 개구되며, 상기 통형상 코어 백의 각 고정홈의 개구부로부터 상기 각 치형부의 베이스부의 외측 단부가 각각 삽입되어, 상기 코어 백의 내주에 상기 치형부 세트부재가 배치되는 것을 특징으로 하는 브러시리스 DC 모터이다. The invention according to claim 1, wherein n teeth are protruded from the cylindrical core bag toward the inner circumference, and coils are wound around the teeth, respectively, and are arranged to be rotatable on the inner circumferential side of the stator. 12. A brushless DC motor having a fixed rotor, wherein the n teeth are separate from the core bag, and each tooth is a substantially T-shape in which a pair of excitation portions protrude from the inner circumferential end of the base portion and the base portion. In addition, a portion of the excitation portion of the adjacent tooth portion is connected to each other to form a tooth set member, and the coils wound around an insulating bobbin on the base portion of each tooth portion in the tooth set member are fitted from the outer peripheral side, respectively. N fixing grooves are formed in the axial direction of the cylindrical core bag, and one end of the fixing groove is opened at one end of the core bag. , The tubular core is inserted into the bag through the opening of the respective fixing grooves respectively have the respective teeth of the outer end of the base portion, wherein the core the inner periphery of the bag value is a brushless DC motor, it characterized in that the male part is set member is arranged.
청구항 2에 따른 발명은, 상기 치형부 세트부재는 n개로 분할된 대략 T자 형상의 강판과, 상기 대략 T자 형상의 치형부에서의 상기 여자부에 대응되는 부분이 서로 연결된 링형상의 강판을 적층하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 브러시리스 DC 모터이다.The invention according to
청구항 3에 따른 발명은, 상기 n개의 치형부 중 적어도 2개의 치형부의 베이 스부가 상기 코어 백보다 더욱 돌출되고, 상기 돌출된 베이스부가 전동공구의 프레임에 끼워지는 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 브러시리스 DC 모터이다. The brush according to claim 1, wherein the base of at least two teeth of the n teeth is more protruded than the core bag, and the protruding base is fitted into the frame of the power tool. It is a lease DC motor.
청구항 4에 따른 발명은, 상기 코일을 상기 보빈에 정렬하여 감는 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 브러시리스 DC 모터이다. The invention according to
청구항 5에 따른 발명은, 통형상의 코어 백으로부터 내주를 향해 n개의 치형부가 돌출되고, 상기 각 치형부에 코일이 각각 감겨진 고정자와, 상기 고정자의 내주측에 회전 가능하도록 배치된 회전자를 갖는 브러시리스 DC 모터로서, 상기 회전자의 회전자 코어 중심의 축방향으로 회전축의 축 구멍이 관통되고, 상기 축 구멍의 단면 중 적어도 일부가 대략 D자 형상이며, 상기 D자 형상의 축 구멍에 대응된 상기 회전축의 단면형상이 대략 D자 형상인 것을 특징으로 하는 브러시리스 DC 모터이다. The invention according to
청구항 6에 따른 발명은, 상기 회전자 코어의 축방향으로 마그네트 삽입 구멍이 복수개 형성되고, 상기 각 마그네트 삽입 구멍에 회전용 마그네트가 각각 삽입되며, 상기 회전자의 양단부에 한 쌍의 냉각 팬이 배치되고, 상기 한 쌍의 냉각 팬에 의해 상기 각 마그네트 삽입 구멍 내부의 회전용 마그네트가 끼워 유지되는 것을 특징으로 하는 청구항 4에 기재된 브러시리스 DC 모터이다. The invention according to
청구항 7에 따른 발명은, 상기 한 쌍의 냉각 팬의 한쪽에 링형상의 위치검출용 마그네트가 설치되고, 상기 위치검출용 마그넷의 근방에 상기 회전자의 회전 위치를 검출하기 위한 자기검출소자가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 4에 기재된 브러시리스 DC 모터이다. The invention according to claim 7 is provided with a ring-shaped position detecting magnet on one side of the pair of cooling fans, and a magnetic detecting element for detecting the rotational position of the rotor in the vicinity of the position detecting magnet. It is the brushless DC motor of
청구항 8에 따른 발명은, 상기 통형상의 코어 백은 링형상의 강판을 코킹(caulking)함으로써 적층하여, 통형상으로 형성한 것임을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 브러시리스 DC 모터이다. The invention according to claim 8 is the brushless DC motor according to claim 1, wherein the cylindrical core bag is laminated by caulking a ring-shaped steel sheet and formed into a cylindrical shape.
청구항 9에 따른 발명은, 상기 통형상의 코어 백은 철을 주조하거나 또는 프레스하여 일체로 형성한 것임을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 브러시리스 DC 모터이다. The invention according to claim 9 is the brushless DC motor according to claim 1, wherein the cylindrical core bag is integrally formed by casting or pressing iron.
(제 1 실시형태) (1st embodiment)
이하, 본 발명의 제 1 실시형태에 대해 도 1 내지 도 16에 기초하여 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, 1st Embodiment of this invention is described based on FIG.
본 실시형태의 3상 브러시리스 DC 모터(10;이하, 간단히 ‘모터’라고 함) 는, 전동공구용 모터로서 전동공구의 프레임 내부에 수납되어 사용된다. The three-phase brushless DC motor 10 (hereinafter, simply referred to as a "motor") of the present embodiment is used after being housed inside a frame of a power tool as a power tool motor.
이하, 모터(10)의 구조에 대해, 고정자(12)와 회전자(14)로 나누어 설명한다. The structure of the
(1) 고정자(12) (1) Stator (12)
고정자(12)의 구조에 대해 제조방법과 함께 설명한다. The structure of the
고정자(12)는 통형상의 코어 백(16)과, 코어 백(16)의 내주측으로부터 돌출된 6개의 치형부(18)로 구성되고, 6개의 치형부(18)는 일체가 되어 치형부 세트부재(20)를 구성한다. The
(1-1) 치형부 세트부재(20) (1-1) tooth set
우선, 치형부 세트부재(20)에 대해 도 8 내지 도 12에 기초하여 설명한다.First, the tooth set
치형부 세트부재(20)는, 복수 장(예컨대, 85장)의 강판을 적층한 것이며, 그 강판은 도 8 내지 도 11에 도시한 바와 같이 4 종류 타입의 강판(22, 24, 26, 28)으로 형성되어 있다. The tooth set
도 8에 도시한 바와 같이, 타입 1의 강판(22)은 대략 T자 형상의 강판부 (22a)가 6개 연결된 것이다. 치형부(18)의 베이스부의 내주단으로부터 둘레방향으로 돌출된 여자부(勵磁部)(22b)의 양단으로 서로 연결되어 링형상으로 형성되어 있다. 치형부(18)의 6개의 베이스부 중에서 4개의 베이스부(22c)는 코어 백(16)의 외경의 길이와 동일하고, 나머지 2개의 베이스부(22d)는 코어 백(16)의 외경보다 길어 코어 백(16)보다 돌출된다(도 5 참조). 상기 베이스부(22d, 22d)는 서로 대향되는 위치에 형성되어 있다. As shown in Fig. 8, the type 1
도 9에 도시한 바와 같이, 타입 2의 강판(24)은 6개의 강판부(24a)로 구성되어 있고, 각 강판부(24a)는 독립되어 있다. 상기 강판부(24a)는 대략 T자 형상이며, 베이스부(24c)의 내주단의 양측으로부터 여자부(24b)가 돌출되어 있다. 베이스부(24c)의 길이는 코어 백(16)의 외경의 길이와 동일하다. As shown in FIG. 9, the
도 10에 도시한 바와 같이, 타입 3의 강판(26)은 6개의 강판부(26a)로 구성되어 있고, 각 강판부(26a)는 독립되어 있다. 강판부(26a)는 대략 T자 형상이며, 베이스부(26c)의 내주단의 양측으로부터 여자부(26b)가 돌출되어 있다. 베이스부(26c)의 길이는 코어 백(16)의 내경의 길이와 동일하다(도 6 참조). As shown in FIG. 10, the
도 11에 도시한 바와 같이, 타입 4의 강판(28)은 6개의 강판부(28a)가 연결되어 링형상으로 형성된 것이다. 강판부(28a)는 대략 T자 형상이며, 베이스부(28c)의 내주단의 양측으로부터 여자부(28b)가 돌출되고, 상기 여자부(28b)에 의해 인접하는 강판부(28a)와 연결되어 있다. 베이스부(28c)의 길이는 코어 백(16)의 내경의 길이와 동일하다(도 7 참조). As shown in FIG. 11, the
상기한 바와 같이 펀칭된 각 타입의 강판(24∼28)을 코킹(caulking)하면서 적층하여 치형부 세트부재(20)를 형성한다. 타입 1의 강판(22)을 15장 적층한 후, 타입 2의 강판(24)을 28장 적층하고, 그 다음에 타입 3의 강판(26)을 27장 적층하고, 마지막으로 타입 4의 강판(28)을 15장 적층한다. As described above, each type of punched
이상으로, 도 12에 도시한 바와 같이, 치형부 세트부재(20)가 구성된다. 치형부 세트부재(20)는, 이들 강판(22∼28)을 적층함으로써 6개의 치형부(18)가 일체가 된 구조가 되고, 상기 T자 형상의 각 치형부(18)는, 방사상으로 뻗은 베이스부(34)와, 그 내주단의 양측으로부터 돌출된 여자부(36)로 형성된다. As described above, as shown in FIG. 12, the tooth set
(1-2) 코일(30)의 감기 (1-2) winding of
다음으로, 상기 치형부 세트부재(20)에 코일(30)을 감는다. 감는 방법은, 6개의 절연성 보빈(32)에 구리선으로 이루어진 코일(30)을 정렬하여 감는 것이다. 그 후, 상기 코일(30)이 감긴 보빈(32)을 치형부 세트부재(20)의 6개의 베이스부(34)의 외주측으로부터 각각 삽입한다. Next, the
(1-3) 치형부 세트부재(20)와 통형상 코어 백(16)의 조립 (1-3) Assembly of the tooth set
다음으로, 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 6개의 코일(30)이 부착된 치형부 세트부재(20)를 통형상 코어 백(16)의 내주에 삽입한다. Next, as shown in FIGS. 2 to 4, the tooth set
통형상의 코어 백(16)은, 링형상의 강판을 코킹함으로써 적층하여 통형상으 로 형성한 것이다. 통형상 코어 백(16)의 축방향에는, 6개의 고정홈(38)이 형성되어 있다. 상기 고정홈(38)은, 각각 코어 백(16)의 일단부에서 개구되어 있다. The
치형부 세트부재(20)의 6개의 베이스부(34)를 고정홈(38)의 개구부로부터 삽입한다. 이 경우에 고정홈(38)의 축방향의 길이는, 타입 1의 강판(22)과 타입 2의 강판(24)을 적층한 치수와 동일한 길이로 되어 있다. 즉, 치형부 세트부재(20)를 코어 백(16)의 내주측에 삽입했을 경우, 고정홈(38)으로부터 타입 1의 강판(22)의 베이스부(22c)와 타입 2의 강판(24)의 베이스부(24c)가 돌출되고, 타입 3의 강판(26)의 베이스부(26c)와 타입 4의 강판(28)의 베이스부(28c)는 코어 백(16)의 내주측에 배치된다. The six
(1-4) 버스배선과 커먼배선 (1-4) Bus Wiring and Common Wiring
이상 설명한 바와 같이 코어 백(16)의 내부에 치형부 세트부재(20)를 배치한 후에, 버스배선과 커먼배선을 실시한다. 이러한 배선에 대해 도 16에 기초하여 설명한다. As described above, after the tooth set
모터(10)의 코일(30)은, Y 결선이기 때문에, 그 중심의 접속이 되는 커먼배선과 각 상(相)의 버스배선을 실시할 필요가 있다. Since the
U상에 대해서는, 1번째의 치형부(18)에 반시계 방향으로 감긴 코일(30)을, 4번째의 치형부(18)에 반시계 방향으로 감긴 코일(30)과 접속한다. In the U phase, the
V상에 대해서는, 6번째의 치형부(18)에 반시계 방향으로 감긴 코일(30)을, 3번째의 치형부(18)에 반시계 방향으로 감긴 코일(30)과 접속한다. In the V phase, the
W상에 있어서는, 5번째의 치형부(18)에 반시계 방향으로 감긴 코일(30)을, 2 번째의 치형부(18)에 반시계 방향으로 감긴 코일(30)과 접속한다. In the W phase, the
그 후, 3상의 코일(30, 30, 30)의 일단을 접속하여 커먼배선을 실시한다. Thereafter, one end of the three-
이로써 고정자(12)가 조립된다. 또, 코어 백(16)으로부터는 타입 1의 강판(22)의 2개의 베이스부(22d)가 돌출되어 있다. 상기 돌출된 베이스부(22d)는, 이후부터 설명하는 바와 같이, 전동공구의 프레임 홈에 삽입되어, 고정자(12)를 전동공구의 프레임에 대해 고정시킬 수 있다. As a result, the
(2) 회전자(14) (2) rotor (14)
회전자(14)의 구조에 대해 제조방법과 함께 설명한다. 또, 회전자(14)의 전단(前端)은 출력측이며, 후단(後端)은 반출력측으로 한다. The structure of the
(2-1) 회전자 코어(40)의 형성 (2-1) Formation of
도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 원형의 강판을 복수장 적층하여 회전자 코어(40)를 형성한다. 상기 회전자 코어(40)의 중심부에는 축 구멍(42)과, 상기 축 구멍(42)의 외부 방향으로 S극과 N극의 봉형상의 회전용 마그네트(74, 76)를 삽입하기 위한 8개의 마그네트 삽입 구멍(44)이 관통되어 있다. 또한, 축 구멍(42)과 8개의 마그네트 삽입 구멍(44)의 사이에는, 고정 구멍(48)이 관통되어 있다. As shown in Figs. 5 to 7, a plurality of circular steel sheets are stacked to form the
축 구멍(42)의 형상은, 회전자 코어(40)의 축방향 길이의 약 1/2 부분은 단면형상이 원형이며(도 5, 7 참조), 나머지의 1/2 부분은 단면형상이 D자 형상으로 되어 있다(도 6 참조). The shape of the
(2-2) 회전축(50)과 회전용 마그네트(74, 76)의 부착(2-2) Attachment of the
상기 회전자 코어(40)의 축 구멍(42)에 회전축(50)을 압입(壓入)한다. 회전 축(50)은, 단면이 원형인 부분과 단면이 D자 형상인 부분이 있으며, D자 형상의 회전축(50)이 단면이 D자 형상인 축 구멍(42)에 끼워진다(도 6 참조). 이러한 끼워넣음에 의해, 회전자 코어(40)와 회전축(50)의 회전을 저지할 수 있어, 회전축(50)의 휨(bending) 발생을 방지할 수 있다. The rotating
다음으로, 8개의 마그네트 삽입 구멍(44)에 각각 S극의 회전용 마그네트(74)와 N극의 회전용 마그네트(76)를 교대로 삽입한다. Next, the
(2-3) 냉각 팬(52, 54)의 부착 (2-3) Attaching the
다음으로, 회전자 코어(40)의 양단에 대한 합성수지제 냉각 팬(52, 54)의 부착에 대해서, 도 1 내지 도 4와 도 13 내지 도 15에 기초하여 설명한다. Next, attachment of the synthetic
회전자(14)의 전단에 부착되는 냉각 팬(52)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 그 중심에 회전축(50)이 관통하는 관통 구멍(56)이 있고, 그 주위에 도 3에 도시한 바와 같이 8장의 날개(58)가 설치되어 있다. 또한, 냉각 팬(54)의 회전자(14)측에는, 4개의 고정 돌출부(70)가 형성되고, 회전자 코어(40)에 개구되어 있는 4개의 고정 구멍(48)에 삽입되어, 냉각 팬(54)을 회전자 코어(40)에 대해 소정의 위치에서 고정할 수 있다. As shown in FIG. 1, the cooling
회전자(14)의 후단부에 부착되는 냉각 팬(54)은, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 냉각 팬(54)의 중심에 회전축(50)이 관통하는 관통 구멍(60)이 형성되어 있고, 그 주위에 8장의 날개(62)가 형성되어 있다. As shown in FIGS. 1 and 2, the cooling
상기 8장의 날개(62)의 중앙부분에는 오목부(67)가 형성되어, 도 4에 도시한 바와 같이 링형상의 위치검출용 마그네트(64)가 끼워 넣어진다. 상기 오목부(67)에는, 도 13 및 도 15에 도시한 바와 같이, 결합구멍(66)이 형성되고 위치검출용 마그네트(64)로부터 돌출된 돌출부(68)가 끼워지고, 위치검출용 마그네트(64)를 오목부(67)에 대해 위치 결정할 수 있다. 그리고, 위치검출용 마그네트(64)의 고정은, 오목부(67)의 가장자리부에 형성된 돌출부(65)를 열로 녹여 위치검출용 마그네트(64)의 가장자리부를 덮도록 함으로써 이루어진다. A recessed
또한, 냉각 팬(52)의 회전자(14)측에도 4개의 고정 돌출부(72)가 돌출되어, 회전자 코어(40)의 고정 구멍(48)에 삽입된다. In addition, four fixing
한 쌍의 냉각 팬(52, 54)에 의해, 8개의 회전용 마그네트(74, 76)가 끼워 유지되어 회전자 코어(40)로부터 빠지지 않는다. By the pair of cooling
마지막으로, 회전축(50)의 전단부와 후단부에 각각 베어링(78, 80)을 부착한다. Finally,
(3) 모터(10)의 최종 조립 (3) final assembly of the
이상과 같이 제조한 고정자(12)의 내주측에 회전자(14)를 배치하고, 그 후에 전동공구의 프레임 내부에 모터(10)를 삽입한다. The
이러한 경우에 상기한 바와 같이, 타입 1의 강판(22)의 베이스부(22d)가 전동공구의 프레임의 홈에 끼워지도록 하여, 모터(10)를 전동공구의 프레임의 내측에 고정한다. In this case, as described above, the
또, 모터(10)를 전동공구의 프레임 내부에 배치한 경우, 위치검출용 마그네트(64)의 근방에 홀 IC가 배치되고, 상기 홀 IC에 의해 회전자(14)의 회전 상태를 검출한다. When the
(5) 본 실시형태의 효과 (5) Effect of this embodiment
상기 구성의 모터(10)에 따르면 다음과 같은 효과가 얻어진다. According to the
코일(30)을 감기 위한 감는 공간을 최소한으로 억제하고 있기 때문에, 회전자(14)의 직경을 크게 할 수 있어 발생 토크를 증대시킬 수 있다. 이에 따라, 높은 토크화에서의 모터 효율을 개선시킬 수 있으며, 큰 부하에도 대응할 수 있다. 또한, 회전속도를 늦추어 동일한 토크를 얻을 수 있기 때문에 소음진동을 억제할 수 있다. Since the winding space for winding the
코일(30)을 정렬 감기로 보빈(32)에 감아 치형부 세트부재(20)에 끼워 넣기만 하기 때문에, 감는 작업이 간단해진다. 또한, 동일한 출력으로 종래보다 외경(外徑)이 작은 모터(10)를 형성할 수 있다. Since the
회전축이 D자 형상이고, 회전자 코어(40)의 축 구멍(42)이 D자 형상이기 때문에, 회전자(14)의 회전 저지 기능을 확실히 수행할 수 있다. 또한, 회전자(14)의 조립도 용이하게 할 수 있다. 더욱이, 회전축(50)의 휨을 방지할 수 있다.Since the rotating shaft is D-shaped and the
(제 2 실시형태) (2nd embodiment)
제 2 실시형태의 모터(10)에 대해 도 17 내지 도 21을 참조하여 설명한다. The
제 2 실시형태는, 제 1 실시형태에 비해, 형상이 좁은 프레임에 대응되는 슬림형 모터(10)이다. The second embodiment is a
냉각 팬 구조, 보빈 구조, 샤프트 구조에 관해서는 직경의 크기가 다르다는 점 이외는 제 1 실시형태와 제 2 실시형태는 동일한 구조이며, 또한 작용,효과도 동일하다. The cooling fan structure, the bobbin structure, and the shaft structure have the same structure and the same effect and effect as that of the first embodiment and the second embodiment except that the diameters are different.
제 2 실시형태의 상이점은, 회전자의 직경을 작게함으로써, 회전용 마그네트(74,76)는 네 개의 마그네트를 네모 형상으로 나열되어 있다. 또한, 고정자 코어는, 도 8 내지 도 11의 각 타입의 코어의 직경을 작게 한다. 그러나, 타입 1에 관해서는, 베이스부(22d)의 크기가, 타입 2의 베이스부(24a)와 동일한 형태의 것으로 되어 있으며, 코어 백(16)의 외경과 동일한 길이로 되어 있다. 이로써, 제 1 실시형태의 도 12에서는 고정자(20)가 3단인 것에 반해, 제 2 실시형태의 도 17에서는 고정자 코어(12)의 형상은 2단으로 되어 있다. The difference of 2nd Embodiment is that the diameter of a rotor is made small, and the
(변경예) (Change example)
상기 실시형태에서, 통형상의 코어 백(16)은 링형상의 강판을 코킹함으로써 적층하여 통형상으로 형성한 것이지만, 그 대신에 통형상의 코어 백(16)은 철을 주조하거나, 또는 프레스하여 일체로 형성해도 된다. In the above embodiment, the
청구항 1에 따른 발명의 브러시리스 DC 모터에 대해서 설명한다. The brushless DC motor of the invention according to claim 1 will be described.
상기 브러시리스 DC 모터의 고정자의 코어 백과 치형부는 별개이고, 또한 각 치형부가 대략 T자 형상이며, 상기 인접하는 치형부의 여자부의 일부가 서로 연결되어 통형상의 치형부 세트부재가 구성되어 있다. The core back and the teeth of the stator of the brushless DC motor are separate, each tooth is substantially T-shaped, and a portion of the excitation of the adjacent teeth is connected to each other to form a cylindrical tooth set member.
그리고, 절연성의 보빈에 코일을 감고, 그 코일이 감겨진 보빈을 각 치형부의 베이스부에 외주측으로부터 각각 끼워 넣는다. 통형상의 코어 백의 축방향에는, n개의 고정홈이 형성되며, 상기 고정홈의 개구부로부터, 상기 복수의 치형부의 베이스부의 외측 단부가 각각 삽입되어, 코어 백의 내주에 코일을 갖는 치형부가 배치된다. The coil is wound around an insulating bobbin, and the bobbin in which the coil is wound is inserted into the base portion of each tooth portion from the outer peripheral side. In the axial direction of the cylindrical core bag, n fixing grooves are formed, and outer ends of the base portions of the plurality of teeth are inserted from the openings of the fixing grooves, respectively, and teeth having a coil are disposed on the inner circumference of the core bag.
이에 따라, 브러시리스 DC 모터의 고정자의 조립이 간단해지며, 코일을 감는 공간을 최소한으로 억제하여, 회전자의 직경을 크게 할 수 있기 때문에, 발생 토크의 증대를 도모할 수 있다. This simplifies the assembly of the stator of the brushless DC motor, minimizes the space in which the coil is wound, and increases the diameter of the rotor, so that the generated torque can be increased.
청구항 2에 따른 발명의 브러시리스 DC 모터에서는, 치형부 세트부재가 n개로 분할된 대략 T자 형상의 강판과, 여자부의 일부가 서로 연결되어 일체가 된 n개의 대략 T자 형상의 강판을 적층하여 이루어지는 것이기 때문에, 치형부 세트부재 를 용이하게 구성할 수 있다. In the brushless DC motor of the invention according to
청구항 3에 따른 발명의 브러시리스 DC 모터에서는, n개의 치형중 적어도 2개의 치형부의 베이스부가 코어 백보다 더욱 돌출되어 있기 때문에, 상기 돌출된 베이스부를 전동공구의 프레임에 끼움으로써, 브러시리스 DC 모터를 전동공구의 프레임에 고정할 수 있다. In the brushless DC motor of the invention according to
청구항 4에 따른 발명의 브러시리스 DC 모터에서는, 보빈에 코일이 정렬되어 감겨져 있고, 코일은 보빈에 단순히 감길 뿐이기 때문에 정렬 감기를 용이하게 할 수 있다. In the brushless DC motor of the invention according to
청구항 5에 따른 발명의 브러시리스 DC 모터에서는, D자 형상의 삽입 구멍에 대응된 단면형상이 D자 형상인 회전축을 회전자 코어에 압입할 뿐이기 때문에, 그 압입 작업을 용이하게 할 수 있으며, 회전축의 휨 발생도 방지할 수 있다. 또한, 모터의 발생 토크와 관련하여 회전자의 회전 저지 기능을 확실하게 할 수 있다. In the brushless DC motor of the invention according to
청구항 6에 따른 발명의 브러시리스 DC 모터에서는, 한 쌍의 냉각 팬에 의해 회전자를 끼워 유지하는 구조이기 때문에, 각 마그네트 삽입 구멍 내부의 회전용 마그네트가 끼워 유지된다. In the brushless DC motor of the invention according to
청구항 7에 따른 발명의 브러시리스 DC 모터에서는, 위치검출용 마그네트와 냉각 팬이 일체로 설치되어 있기 때문에, 회전자의 크기를 작게 할 수 있으며, 또한 조립도 용이해진다. In the brushless DC motor of the invention according to claim 7, since the magnet for position detection and the cooling fan are integrally provided, the size of the rotor can be reduced and assembly is also easy.
청구항 8에 따른 발명의 브러시리스 DC 모터에서는, 상기 통형상의 코어 백은, 링형상의 강판을 코킹함으로써 적층하여 통형상으로 형성한 것이기 때문에, 제 조하기가 쉽고, 또한 모터 효율이 좋다. In the brushless DC motor of the eighth aspect of the invention, the tubular core bag is formed by stacking the steel sheet by caulking the ring to form a tubular shape, so that it is easy to manufacture and the motor efficiency is good.
청구항 9에 따른 발명의 브러시리스 DC 모터에서는, 상기 통형상의 코어 백은, 철을 주조하거나 또는 프레스하여 일체로 형성한 것이기 때문에, 제조하기가 쉽다. In the brushless DC motor of the ninth aspect of the present invention, the cylindrical core bag is easily formed by casting or pressing iron to form a single body.
본 발명의 브러시리스 DC 모터는, 전동공구나 취미용 모터에 적절하며, 특히 배터리 구동방식으로 회전하는 모터에 적합하다. The brushless DC motor of the present invention is suitable for an electric tool or a hobby motor, and particularly for a motor that rotates by a battery driven method.
Claims (9)
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