KR100739516B1 - Brushless dc motor with a reduced thickness - Google Patents
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Abstract
브러시리스 직류 전동기는 자극판(10'), 자극 베이스(10), 코일 어셈블리(20), 회로 기판(40), 및 회전자(30)를 포함한다. 자극판(10') 및 자극 베이스(10) 각각은 자기 전도성 플레이트를 펀칭함으로써 형성되고, 복수의 자극면(11, 11') 및 자기 전도성 튜브(12, 12')를 포함하며, 각각의 자극면(11, 11')은 각각의 자기 전도성 튜브(12, 12') 둘레에 환형으로 배치된다. 자극판(10')의 자기 전도성 튜브(12') 및 자극 베이스(10)의 자기 전도성 튜브(12)는 한쪽이 다른 쪽 둘레에 고정되게 장착되어 액슬 튜브를 형성한다. 회전자(30)의 샤프트(31)를 회전식으로 지지하기 위해 적어도 하나의 베어링(121)이 액슬 튜브 내에 수용된다. 자극 베이스(10)의 자극면(11) 및 자극판(10')의 자극면(11')은 교대로 배치되고 액슬 튜브 둘레에 위치된다.The brushless DC motor includes a magnetic pole plate 10 ′, a magnetic pole base 10, a coil assembly 20, a circuit board 40, and a rotor 30. Each of the magnetic pole plates 10 'and the magnetic pole base 10 is formed by punching a magnetic conductive plate, and includes a plurality of magnetic pole surfaces 11 and 11' and magnetically conductive tubes 12 and 12 ', each of which has a magnetic pole. Faces 11, 11 ′ are annularly disposed around each of the magnetically conductive tubes 12, 12 ′. The magnetically conductive tube 12 'of the magnetic pole plate 10' and the magnetically conductive tube 12 of the magnetic pole base 10 are fixedly mounted on one side around the other to form an axle tube. At least one bearing 121 is received in the axle tube for rotationally supporting the shaft 31 of the rotor 30. The magnetic pole face 11 of the magnetic pole base 10 and the magnetic pole face 11 'of the magnetic pole plate 10' are alternately arranged and positioned around the axle tube.
브러시리스 직류 전동기, 자극판, 자극, 코일 어셈블리, 회로 기판, 회전자Brushless dc motor, magnetic pole plate, magnetic pole, coil assembly, circuit board, rotor
Description
도 1은 본 발명에 따른 브러시리스 직류 전동기의 제1 실시예를 나타내는 분해사시도이다.1 is an exploded perspective view showing a first embodiment of a brushless DC motor according to the present invention.
도 2는 도 1의 직류 전동기의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the DC motor of FIG. 1.
도 3은 본 발명에 따른 브러시리스 직류 전동기의 제2 실시예를 나타내는 분해사시도이다.3 is an exploded perspective view showing a second embodiment of a brushless DC motor according to the present invention.
도 4는 도 3의 직류 전동기의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of the DC motor of FIG. 3.
도 5는 본 발명에 따른 브러시리스 직류 전동기의 제3 실시예를 나타내는 분해사시도이다.5 is an exploded perspective view showing a third embodiment of a brushless DC motor according to the present invention.
도 6은 도 5의 직류 전동기의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of the DC motor of FIG. 5.
도 7은 본 발명에 따른 브러시리스 직류 전동기의 제4 실시예를 나타내는 분해사시도이다.7 is an exploded perspective view showing a fourth embodiment of a brushless DC motor according to the present invention.
도 8은 도 7의 직류 전동기의 단면도이다.8 is a cross-sectional view of the DC motor of FIG. 7.
도 9는 종래의 브러시리스 직류 전동기를 나타내는 분해사시도이다.9 is an exploded perspective view showing a conventional brushless DC motor.
본 발명은 두께를 감소시킨 브러시리스 직류 전동기에 관한 것이다.The present invention relates to a brushless direct current motor having a reduced thickness.
도 9는 축을 중심으로 권취된 종래의 브러시리스 직류 전동기를 나타낸다. 이러한 브러시리스 직류 전동기는 상부 자극판(10a), 하부 자극판(10a), 코일 어셈블리(20), 회전자(30), 회로 기판(40), 금속 액슬 튜브(50), 및 베이스(60)를 포함한다. 상부 및 하부 자극판(10a)은 코일 어셈블리(20)의 보빈(bobbin)(21)의 양 측부에 장착되어 고정자를 형성한다. 고정자 및 회로 기판(40)은 금속 액슬 튜브(50) 둘레에 장착되어 베이스(60) 상에 적층된다. 회전자(30)는 금속 액슬 튜브(50)를 통과하여 연장되는 샤프트(31)를 포함한다. 자극판(10a) 상의 복수의 자자극면(101)의 극이 변화함으로써 회전자(30)가 회전하도록 구동한다. 이러한 브러시리스 직류 전동기가 여러 종류의 전자 장치에 널리 사용되기는 하지만, 고정자(코일 어셈블리(20), 보빈(21), 회로 기판(40), 금속 액슬 튜브(50), 및 상하 자극판(10a)을 포함)의 부품 수가 지나치게 많다. 이들 고정자의 부품은 베이스(60) 위에 적층되어 브러시리스 직류 전동기의 전체 두께 및 전체 부피를 증가시킨다. 따라서 브러시리스 직류 전동기의 전체 두께 및 부피를 추가로 감소시키는 것이 곤란하다.9 shows a conventional brushless DC motor wound around an axis. The brushless DC motor has an upper
본 발명의 목적은 자기 전도성 플레이트를 펀칭함으로써 각각이 형성되는 자극 베이스 및 자극판을 포함하는 브러시리스 직류 전동기를 제공하는 것이다. 각각의 자극 베이스 및 자극판은 복수의 자극면 및 자기 전도성 튜브를 포함한다. 자극 베이스는 그 위에 고정자의 부품이 장착되는 베이스로서 이용될 수 있어서 브러시리스 직류 전동기의 부품 수를 감소시키고 브러시리스 직류 전동기의 구조를 단순화하며 브러시리스 직류 전동기의 제조 비용을 저감시킨다.It is an object of the present invention to provide a brushless direct current motor comprising a pole base and a pole plate, each of which is formed by punching a magnetically conductive plate. Each pole base and pole plate comprises a plurality of pole faces and a magnetically conductive tube. The pole base can be used as a base on which parts of the stator are mounted, thereby reducing the number of parts of the brushless DC motor, simplifying the structure of the brushless DC motor and reducing the manufacturing cost of the brushless DC motor.
본 발명의 다른 목적은 자극 베이스가 고정자의 코일 어셈블리 및 회로 기판을 장착하기 위한 베이스로 사용되어 고정자의 축 방향 두께를 감소시킬 수 있는 브러시리스 직류 전동기를 제공하는 것이다. 따라서 전동기의 전체 두께가 감소된다.Another object of the present invention is to provide a brushless direct current motor which can be used as a base for mounting the stator's coil assembly and circuit board to reduce the axial thickness of the stator. Thus the overall thickness of the motor is reduced.
본 발명의 또 다른 목적은 자극판 및 자극 베이스에 대한 고정 수단의 위치결정 수단이 필요하지 않은 브러시리스 직류 전동기를 제공하는 것이다. 자극판 및 자극 베이스는 각각이 자극판 및 자극 베이스 상에 형성되는 2개의 자기 전도성 튜브에 의해 함께 조립될 수 있다. 따라서 조립의 편의성 및 안정성이 증대된다.It is a further object of the present invention to provide a brushless dc motor which does not require the positioning means of the fixing means relative to the pole plate and the pole base. The pole plate and pole base can be assembled together by two magnetically conductive tubes, each of which is formed on the pole plate and the pole base. Therefore, the convenience and stability of the assembly is increased.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 자기 전도성 플레이트를 펀칭하여 형성한 자극판, 다른 자기 전도성 플레이트를 펀칭하여 형성한 자극 베이스, 상기 자극 베이스 상에 장착되는 코일 어셈블리, 상기 자극 베이스 상에 장착되는 회로 기판, 및 회전자를 포함하는 브러시리스 직류 전동기를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a magnetic pole plate formed by punching a magnetic conductive plate, a magnetic pole base formed by punching another magnetic conductive plate, a coil assembly mounted on the magnetic pole base, and mounted on the magnetic pole base. Provided is a brushless DC motor comprising a circuit board and a rotor.
자극판은 복수의 자극면 및 자기 전도성 튜브를 포함한다. 자극판의 자극면은 자극판의 자기 전도성 튜브 둘레에 환형으로 위치된다. 자극 베이스는 복수의 자극면 및 자기 전도성 튜브를 포함한다. 자극 베이스의 자극면은 자극 베이스의 자기 전도성 튜브 둘레에 환형으로 위치된다.The magnetic pole plate includes a plurality of magnetic pole surfaces and a magnetically conductive tube. The pole face of the pole plate is annularly positioned around the magnetic conductive tube of the pole plate. The pole base includes a plurality of pole faces and a magnetically conductive tube. The pole face of the pole base is annularly positioned around the magnetic conductive tube of the pole base.
자극판의 자기 전도성 튜브 및 자극 베이스의 자기 전도성 튜브는 한쪽이 다른 쪽의 둘레에 고정되게 장착되어 액슬 튜브를 형성한다. 회전자의 샤프트를 회전식으로 지지하기 위해 액슬 튜브 내에는 적어도 하나의 베어링이 수용된다. 자극 베이스의 자극면 및 자극판의 자극면은 교대로 배치되며 액슬 튜브 둘레에 위치된다.The magnetically conductive tube of the magnetic pole plate and the magnetically conductive tube of the magnetic pole base are fixedly mounted on one side around the other to form an axle tube. At least one bearing is received in the axle tube for rotationally supporting the shaft of the rotor. The magnetic pole surface of the magnetic pole base and the magnetic pole surface of the magnetic pole plate are alternately arranged and positioned around the axle tube.
본 발명의 다른 목적, 장점 및 신규성은 첨부 도면을 참조하여 설명하는 이하의 상세한 설명을 통해 더욱 명백해질 것이다.Other objects, advantages and novelties of the present invention will become more apparent from the following detailed description when read in conjunction with the accompanying drawings.
이제 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하며, 추가의 설명을 피하기 위해 종래의 기술에서와 동일한 부품에 대하여는 동일한 참조 부호를 사용하였다.DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail, and like reference numerals have been used for like parts as in the prior art to avoid further explanation.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 브러시리스 직류 전동기의 제1 실시예는 각각이 바람직하게 자기 전도성 플레이트를 펀칭하여 형성되는 자극 베이스(10), 자극판(10')을 포함한다. 자극 베이스(10)는 고정자의 코일 어셈블리(20) 및 회로 기판(40)을 장착하는 베이스로서 사용될 수 있다. 자극 베이스(10)는 바람직하게 펀칭되어 복수의 자극면(11), 자기 전도성 튜브(12), 복수의 고정부(13), 및 개구부(14)를 형성한다. 자극판(10')은 펀칭되어 복수의 자극면(11') 및 자기 전도성 플레이트(12')를 형성한다. 자극면(11)은 바람직하게 자극 베이스(10)의 자기 전도성 튜브(12) 둘레에 이격되어 위치된다. 마찬가지로, 자극면(11')은 자극판(10')의 자기 전도성 튜브(12') 둘레에 이격되어 위치된다. 또한 자극면(11, 11')은 코일 어셈블리(20)와 인접하여 교대로 위치된다.1 and 2, a first embodiment of a brushless direct current motor according to the present invention includes a
자기 전도성 튜브(12)는 자극 베이스(10)의 중앙 영역을 펀칭함으로써 형성되고, 자기 전도성 튜브(12')는 자극판(10')의 중앙 영역을 펀칭함으로써 형성되며, 자극 베이스(10)의 자기 전도성 튜브(12) 및 자극판(10')의 자기 전도성 튜브(12')는 한쪽이 다른 쪽의 둘레에 고정되게 장착됨으로써 자극 베이스(10) 및 자극판(10')을 서로 고정시킨다. 따라서 자극 베이스(10)의 자기 전도성 튜브(12) 및 자극판(10')의 자기 전도성 튜브(12')는 함께 적어도 하나의 베어링(121)(오일리스 베어링 또는 볼베어링) 및 지지부(122)를 수용하는 액슬 튜브를 형성한다. 베어링(121)은 조립 후에 회전자(30)의 샤프트(31)를 회전식으로 지지할 뿐 아니라 자극 베이스(10)의 자기 전도성 튜브(12) 및 자극판(10')의 자기 전도성 튜브(12')의 강도를 증가시킨다. 회전자(30) 샤프트(31)의 말단부는 도 2에 나타낸 것처럼 지지부(122)에 의해 지지된다.The magnetic
본 실시예에서, 각 고정부(13)는 자극 베이스(10)의 외주로부터 반경 방향 외측으로 연장되는 돌기이며 조임쇠(131)가 통과하는 구멍(130)을 가짐으로써, 자극 베이스(10)를 방열 팬의 케이싱 또는 노트북 컴퓨터와 같은 전자 기기의 내측 부분에 고정한다. 회로 기판(40)은 그 위에 센서(42)가 장착되는 연장부(41)를 포함한다. 센서(42)는 회전자(30) 상의 영구 자석(32)과 인접하게 개구부(14) 내에 위치되어 영구 자석(32)의 극 변화를 검지한다.In this embodiment, each
또한, 자극면(11, 11') 각각의 상단부는 적절한 형상의 노치(111, 111')를 포함하여 전원이 연결되었을 경우에 불균일한 교호 자기장이 형성됨으로써 회전자(30)가 용이하게 기동될 수 있도록 한다.In addition, the upper end of each of the
도 3 및 도 4는 브러시리스 직류 전동기의 제2 실시예를 나타내며, 이것은 제1 실시예의 변형이다. 본 실시예에서, 회로 기판(40)은 자극 베이스(10)의 아래쪽에 장착되어 방열 효과가 우수하다. 회로 기판(40)에는 중앙 구멍이 필요하지 않아(도 1 참조) 회로 기판(40)에 보다 많은 전자 부품이 장착될 수 있다. 또한 자극 베이스(10)의 자기 전도성 튜브(12)의 길이가 감소되고, 자극 베이스(10)의 자기 전도성 튜브(12)는 자극판(10')의 자기 전도성 튜브(12')의 내주와 단단히 결합된다. 자극 베이스(10)의 자기 전도성 튜브(12)의 단부면과 베어링(121)의 단부면 사이에는 홀더 링(311)이 개재된다. 홀더 링(311)은 회전자(30) 샤프트(31) 말단부의 축소된 부분(33) 둘레에 장착됨으로써 회전자(30) 샤프트(31) 말단부의 위치를 속박한다. 회전자(30) 샤프트(31) 말단부를 지지하기 위해 자극 베이스(10)의 자기 전도성 튜브(12) 내에 지지부(122)가 장착된다. 지지부(122)는 자극 베이스(10)의 자기 전도성 튜브(12)의 내주와 결합하여 조립 후에 자극 베이스(10)의 자기 전도성 튜브(12) 및 자극판(10')의 자기 전도성 튜브(12')의 강도를 증대시킨다. 따라서 자극 베이스(10)의 자기 전도성 튜브(12) 및 자극판(10')의 자기 전도성 튜브(12')의 조립 안정성이 향상된다. 또한 본 실시예에서는 고정부(참조 부호 13'으로 표시)가 자극 베이스(10) 내의 복수의 구멍으로 형성되어 브러시리스 직류 전동기가 적절한 위치에 장착될 수 있도록 한다.3 and 4 show a second embodiment of a brushless direct current motor, which is a variation of the first embodiment. In the present embodiment, the
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 브러시리스 직류 전동기의 제3 실시예를 나타낸다. 본 실시예에서는 자극판(10')의 자기 전도성 튜브(참조 부호 12'로 표시)가 회전자(30) 쪽을 향해 위쪽으로 연장되고 제1 및 제2 실시예에서보다 길이가 짧다. 자극판(10')의 자기 전도성 튜브(12')는 자극 베이스(10)의 자기 전도성 튜브(12)의 외주 상에 장착됨으로써, 자극 베이스(10)의 자기 전도성 튜브(12)의 상단부와 회전자(30)의 내주 사이의 틈새를 감소시키고, 자극판(10')의 자기 전도성 튜브(12')의 상단부와 회전자(30)의 내주 사이의 틈새를 감소시킨다. 이것은 베어링(121) 내부에 먼지가 들어감으로써 회전자(30)의 샤프트(31)가 고착되는 것을 방지한다. 따라서 브러시리스 직류 전동기의 수명이 연장된다. 또한 지지부(122')가 자기 전도성 튜브(12)의 내주에 고정되게 장착된다. 지지부(122')의 단부면과 베어링(121)의 단부면 사이에는 회전자(30) 샤프트(31) 말단부의 축소된 부분(33)을 회전식으로 지지하는 홀더 링(311)이 개재됨으로써 회전자(30) 샤프트(31)의 위치를 속박한다. 바람직하게, 지지부(122')는 회전자(30) 샤프트(31) 말단부의 위치를 보다 양호하게 속박하기 위해 환형 벽(123')을 포함한다.5 and 6 show a third embodiment of a brushless DC motor according to the invention. In this embodiment, the magnetically conductive tube (denoted by 12 ') of the magnetic pole plate 10' extends upwardly toward the
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 브러시리스 직류 전동기의 제4 실시예를 나타내며, 자극 베이스(10)에는 센서(42)를 회로 기판(40)과 연결하는 와이어(43)를 수신하기 위한 슬롯(15)이 펀칭에 의해 형성된다. 센서(42)는 자극면(11)을 형성하기 위해 자극 베이스(10)를 펀칭함으로써 형성되는 복수의 개구부(120) 중 하나에 직접 장착된다. 본 실시예의 회로 기판(40)은 연장부(도 1, 도 3, 도 5 참조)를 갖지 않으며 따라서 비교적 면적이 작다. 이것 역시 회로 기판(40)과 코일 어셈블리(20)를 축 방향으로 적층함으로써 브러시리스 직류 전동기의 전체 두께가 증가되는 것을 방지한다. 또한 코일 어셈블리(20)의 권취 수가 증가될 수 있어서 회전자의 교호 구동 강도를 증가시킨다.7 and 8 show a fourth embodiment of a brushless direct current motor according to the present invention, the
본 발명의 원리를 특정의 실시예를 통해 설명하였지만, 당업자들은 이러한 설명이 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 사상을 벗어나지 않은 임의의 변경 및 변형은 청구범위에 정의한 본 발명의 범위에 포함된다는 것을 이해하여야 한다.While the principles of the invention have been described in terms of specific embodiments, those skilled in the art do not limit the scope of the invention, and any changes and modifications that do not depart from the spirit of the invention are within the scope of the invention as defined in the claims. It should be understood that it is included in.
본 발명은 각각이 자기 전도성 플레이트를 펀칭함으로써 형성되는 자극 베이스(10) 및 자극판(10')을 포함하는 브러시리스 직류 전동기를 제공한다. 자극 베이스(10) 및 자극판(10') 각각은 복수의 자극면(11, 11') 및 자기 전도성 튜브(12, 12')를 포함한다. 자극 베이스(10)는 그 위에 고정자의 부품이 장착되는 베이스로서 사용될 수 있어서, 브러시리스 직류 전동기의 부품 수를 저감시키고, 브러시리스 직류 전동기의 구조를 단순화시키며, 브러시리스 직류 전동기의 제조 비용을 저감시킨다.The present invention provides a brushless direct current motor comprising a
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
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LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |