KR100763539B1 - Brushless dc motor - Google Patents
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Abstract
본 발명은 브러쉬리스 모터에 관한 것으로서, 스테이터(110) 내측에 다수의 투스(130)가 마련되고, 투스(130)에 코일(120)이 권선되며, 코일(120)에 인가되는 전류에 의해 회전하도록 마그네트(141)를 가지는 로터(140)가 설치되는 브러쉬리스 모터에 있어서, 스테이터(110)의 내측에 투스(130) 각각이 착탈 가능하게 결합된다. 따라서, 본 발명은, 투스에 코일을 용이하게 권선할 수 있음으로써 권선에 소요되는 비용을 절감하고, 투스의 단위 면적당 용적률이 높아져 스테이터의 효율을 증대시키며, 투스의 규격화는 물론 구조변경시 비용 및 노력을 절감시키는 효과를 가지고 있다.The present invention relates to a brushless motor, and a plurality of teeth 130 are provided inside the stator 110, the coil 120 is wound around the tooth 130, and rotated by a current applied to the coil 120. In the brushless motor in which the rotor 140 having the magnet 141 is installed, the tooth 130 is detachably coupled to the inside of the stator 110. Accordingly, the present invention can be easily wound the coil to the tooth to reduce the cost of the winding, the volume ratio per unit area of the tooth is increased to increase the efficiency of the stator, the standardization of the tooth as well as the cost of structural change It has the effect of saving effort.
Description
도 1은 종래의 브러쉬리스 모터의 스테이터를 도시한 사시도이고,1 is a perspective view showing a stator of a conventional brushless motor,
도 2는 본 발명에 따른 브러쉬리스 모터를 도시한 평면도이고,2 is a plan view illustrating a brushless motor according to the present invention;
도 3은 도 2의 A-A'선에 따른 단면도이고,3 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 2;
도 4는 본 발명에 따른 브러쉬리스 모터의 요부를 도시한 분해 사시도이고,4 is an exploded perspective view illustrating a main part of a brushless motor according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 브러쉬리스 모터의 요부를 도시한 사시도이다.5 is a perspective view showing the main portion of a brushless motor according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
110 : 스테이터 112 : 삽입홈110: stator 112: insertion groove
113 : 슬라이딩돌기 120 : 코일113: sliding protrusion 120: coil
130 : 투스 132 : 슬라이딩홈130: Tooth 132: Sliding groove
140 : 로터 141 : 마그네트140: rotor 141: magnet
142 : 샤프트 150 : 하우징142: shaft 150: housing
160 : 접속부재 161 : 단자160: connecting member 161: terminal
162 : 통로 163 : 장착부162: passage 163: mounting portion
164 : 코일권선부 165 : 걸림턱164: coil winding 165: locking jaw
170 : PCB 172 : 접속부170: PCB 172: connection part
본 발명은 브러쉬리스 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 투스에 코일을 용이하게 권선할 수 있으며, 투스의 규격화는 물론 구조의 변경이 용이한 브러쉬리스 모터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a brushless motor, and more particularly, to a brushless motor that can easily wind a coil on a tooth, and easily change the structure as well as standardizing the tooth.
일반적으로, 브러쉬리스 직류모터(Brushless DC Motor; "BLDC"라도 함)는 로터에 계자, 스테이터에 전기자 권선을 설치하고, 홀센서, 보통 포토 다이오드(photo diode)를 이용하여 권선의 전류방향을 결정함으로써 브러쉬형의 모터와 같은 특성을 갖도록 한 모터로서, 전기자 권선에서 발생하는 자계의 자극이 로터에 설치된 고정자극과 항상 90도가 되도록 전기자 전류를 흘린다.In general, brushless DC motors (also referred to as "BLDC") install armature windings in the rotor and stator in the rotor, and determine the current direction of the windings using a Hall sensor, usually a photodiode. The armature current flows in such a way that the magnetic field generated in the armature winding is always 90 degrees with the fixed magnetic pole provided in the rotor.
이러한 브러쉬리스 모터는 전류의 방향전환이 일반적인 유도전동기나 AC모터가 3상 또는 4상 인터버를 이용하고 있는 반면 내부드라이브에서 손쉽게 방향전환이 가능하고, 저속 및 고속에서 토오크가 비교적 높으며, 고속회전이 가능하고, 무접점의 반도체 소자로 코일의 전류를 드라이브할 수 있어 그 수명이 매우 길고 소음과 전자적인 잡음을 거의 발생시키지 않으며, 모터 드라이브 회로 자체에서 직접 속도조절을 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 특히, 최근에는 센서의 신뢰도가 향상되면서 매우 여러 형태로 개발되고 있다.These brushless motors have a three-phase or four-phase inverter that uses a common induction motor or AC motor to divert the current, and can be easily switched in the internal drive, and the torque is relatively high at low speed and high speed, and high speed rotation. It is possible to drive the current of the coil with a solid-state semiconductor device, which has a long life, generates little noise and electronic noise, and has the advantage of controlling the speed directly in the motor drive circuit itself. . In particular, as the reliability of the sensor is recently improved, it has been developed in many forms.
종래의 브러쉬리스 모터에서 코일이 권선되는 스테이터를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. Referring to the accompanying drawings, a stator coil wound in a conventional brushless motor is as follows.
도 1은 종래의 브러쉬리스 모터의 스테이터를 도시한 사시도이다. 도시된 바 와 같이, 스테이터(stator)(10)는 규소강판(11)을 같은 형상으로 절단하여 적층한 다음 내측에 형성되는 다수의 투스(tooth)(12)에 권선장비를 사용하여 코일(미도시)을 권선한다. 이 때, 1 개의 코일을 서로 마주보는 방향에 위치하는 투스(12)끼리 서로 반대방향이 되도록 권선시킴으로써 센서에 의해 결정된 자극에 따라 전류 방향을 가지도록 자화시켜서 내측에 고정자석으로 이루어지는 로터를 회전시킨다.1 is a perspective view showing a stator of a conventional brushless motor. As shown, the
그러나, 이러한 종래의 브러쉬리스 모터의 스테이터(10)는 1개의 코일을 사용하여 모든 투스(12)에 정해진 방향으로 한꺼번에 권선하여야 하기 때문에 고가의 권선장비의 사용 등으로 인해 권선 비용이 과다하며, 투스(12)의 구조를 변경할 경우 규소강판(11) 자체를 새로이 설계 및 제작하여 적층하여야 하므로 전체적인 변경이 불가피하여 비용 및 노력을 많이 요하는 문제점을 가지고 있었다.However, since the
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 투스에 코일을 용이하게 권선할 수 있음으로써 권선에 소요되는 비용을 절감하고, 투스의 단위 면적당 용적률이 높아져 스테이터의 효율을 증대시키며, 투스의 규격화는 물론 구조변경시 비용 및 노력을 절감시키는 브러쉬리스 모터를 제공하는데 있다. The present invention is to solve the above-mentioned problems, the object of the present invention is to be able to easily coil the coil to the tooth to reduce the cost of the winding, the volume ratio per unit area of the tooth to increase the efficiency of the stator In addition to the standardization of the tooth, as well as to provide a brushless motor that saves cost and effort in structural changes.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 스테이터 내측에 다수의 투스가 마련되고, 투스에 코일이 권선되며, 코일에 인가되는 전류에 의해 회전하도록 마그네트를 가지는 로터가 설치되는 브러쉬리스 모터에 있어서, 스테이터의 내측에 투스 각각이 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.In the present invention for realizing such an object, in a brushless motor in which a plurality of teeth are provided inside a stator, a coil is wound around the tooth, and a rotor having a magnet is installed to rotate by a current applied to the coil. It is characterized in that the tooth is detachably coupled to the inside of the stator.
이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 브러쉬리스 모터를 도시한 평면도이고, 도 3은 도 2의 A-A'선에 따른 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 브러쉬리스 모터(100)는 스테이터(stator)(110)와, 스테이터(110) 내측에 착탈 가능하게 결합됨과 아울러 외측에 코일(coil)(120)이 권선되는 복수의 투스(tooth)(130)와, 코일(120)에 인가되는 전류에 의해 회전하도록 마그네트(magnet)(141)를 가지는 로터(rotor)(140)를 포함한다.2 is a plan view illustrating a brushless motor according to the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 2. As shown, the
스테이터(110)는 링 형상의 규소강판(111)을 동일한 형상으로 절단하여 여러 층으로 적층시켜서 제작되고, 하우징(150)의 내주면에 설치되며, 내주면을 따라 복수의 투스(130)가 일정 간격으로 착탈 가능하게 결합되고, 내측에 로터(140)가 위치한다.The
로터(140)는 샤프트(142)의 외주면에 마그네트(141)가 고정되고, 베어링(143)을 매개로 하우징(150)에 회전 가능하게 설치된다.The
투스(130)는 스테이터(110)와 마찬가지로 일정한 형상으로 절단된 여러 장의 규소강판(131)을 적층시켜서 제작되고, 코일(120)이 권선되는 부위로부터 로터(140)의 마그네트(141)와 마주보는 면(133)이 크게 확대되는 형상을 가지며, 끝단이 스테이터(110) 내주면에 슬라이딩 가능하도록 요철 결합된다.The
투스(130)와 스테이터(110)는 요철 결합되기 위하여 투스(130) 끝단 양측에 슬라이딩홈(132)이 수직방향으로 형성되고, 스테이터(110)는 투스(130) 끝단이 끼워지는 삽입홈(112)이 형성되며, 삽입홈(112)내에 슬라이딩홈(132)과 결합되는 슬라이딩돌기(113)가 양측면에 형성된다. 따라서, 슬라이딩홈(132)과 슬라이딩돌기(113)에 의해 투스(130)는 스테이터(110)의 내주면에 수직방향, 즉 로터(140)의 사프트(142) 길이방향으로 슬라이딩 결합되되, 결합방향에 직교하는 방향으로 이탈되지 않게 된다.
스테이터(110)는 투스(130)마다 각각 권선되는 코일(120) 양단을 고정시킴과 아울러 코일(120)의 전류 공급을 용이하게 하기 위하여 접속부재(160)가 마련된다. The
접속부재(160)는 도 4 및 도 5에서 도시된 바와 같이, 투스(110)마다 각각 권선되는 코일(120)의 양단이 전기적으로 연결되는 복수의 단자(161)가 전기적으로 이격되도록 배열된다. 또한, 접속부재(160)는 스테이터(110) 내주면에 위치하도록 링형상으로 형성되고, 내측에 투스(130)가 끼워져서 스테이터(110) 내주면에 요철 결합되도록 통로(162)를 제공하는 장착부(163)가 복수로 형성되며, 장착부(163)의 외측면에 코일(120)이 권선되는 코일권선부(164)가 각각 마련되고, 상단을 따라 스테이터(110) 상부에 걸리도록 걸림턱(165)을 형성하며, 걸림턱(165) 상면을 따라 단자(161)가 배열되도록 고정된다.4 and 5, the
접속부재(160)는 단자(161)간의 전기적 이격을 위하여 절연재질로 형성되는데, 이 때 일체로 형성될 수 있으나, 조립이나 분리를 용이하게 하기 위하여 장착부(163)사이마다 분할함으로써 복수의 몸체(166)로 이루어진다. 이로 인해 몸체 (166)마다 하나의 장착부(163)가 형성됨으로써 몸체(166)와 투스(130)는 각각 하나의 조립체로 결합된다.The
단자(161)는 전도성의 재질로서 플레이트형상을 가질 수 있으나, 접속을 용이하게 하기 위하여 핀 형상으로 형성되어 접속부재(160)의 상측으로 수직되게 결합된다.The
단자(161)와의 접속을 용이하게 함과 아울러 외부의 전원공급부로부터 공급되는 전류를 단자(161)를 통해 코일(120)로 안정적으로 분배하도록 PCB(170)가 마련된다.The PCB 170 is provided to facilitate connection with the
PCB(170)는 도 4에 도시된 바와 같이, 핀 형상의 단자(161)에 전기적으로 접속되기 위해 플레이트(171)에 단자(161)가 억지 끼워져서 전기적으로 연결되는 접속부(172)가 마련되고, 일측면에 외부의 전원공급부(미도시)로부터 공급되는 전류를 구동을 위해서 접속부(172) 및 단자(161)를 통해 코일(120) 각각으로 공급하는 구동회로(미도시)가 패턴 등에 의해 마련된다. 이러한 PCB(170)는 접속부(172)를 통해 단자(161)에 끼워짐으로써 접속부재(160)상에 설치되며, 중심부에 형성된 관통홀(173)에 로터(140)의 샤프트(142)가 위치한다.As shown in FIG. 4, the PCB 170 is provided with a connecting
이와 같은 구조로 이루어진 브러쉬리스 모터(100)의 작용은 다음과 같이 이루어진다.The operation of the
접속부재(160)의 장착부(163)에 투스(130)를 각각 끼운 다음 투스(130)에서 코일이 권선되는 부위 외측에 위치하는 접속부재(160)의 코일권선부(164)에 별개로 이루어진 코일(120) 각각을 정해진 방향으로 권선하여 그 양단을 단자(161)에 감아 서 전기적으로 접속시킨다. 그런 다음 장착부(163)로부터 돌출되는 투스(130)의 끝단을 스테이터(110)의 삽입홈(112)에 슬라이딩 결합시킴으로써 투스(130)의 슬라이딩홈(132)에 스테이터(110)의 슬라이딩돌기(113)가 슬라이딩 결합되도록 함과 아울러 접속부재(160)의 걸림턱(165)이 스테이터(110) 상단에 걸리도록 하여 스테이터(110) 내주면을 따라 복수의 투스(130)가 동일한 개수의 몸체(166)로 이루어지는 접속부재(160)와 함께 원주방향으로 설치된다.The
스테이터(110)내에 투스(130)가 고정되면 PCB(170)의 접속부(172)를 핀 형상의 단자(161)에 끼움으로써 PCB(170)의 구동회로와 코일(120)이 전기적으로 연결되도록 함으로써 구동시 미도시된 홀센서의 감지신호에 따라 PCB(170)의 구동회로가 코일(120)의 전류방향을 결정하여 투스(130)사이에 위치하는 로터(140)가 회전하도록 코일(120) 각각으로 전류를 공급한다.When the
이와 같이, 투스(130), 즉 투스(130)에서 코일이 권선되는 부위 외측에 위치하는 접속부재(160)의 코일권선부(164)에 독립된 코일(120)을 각각 권선하여 투스(130)를 개별적으로 스테이터(110)에 결합시킴으로써 코일(120)의 권선이 용이할 뿐만 아니라 코일(120)의 권선에 사용되는 장비의 구조를 간단하게 하여 권선에 소요되는 비용을 절감할 수 있다.In this way, the
또한, 투스(120)의 단위 면적당 용적률이 높아져서 스테이터(110)의 효율을 증대시킴으로써 동일부피의 모터에 비해 강한 토오크를 얻을 수 있으며, 투스(120)의 규격화를 가능하게 하여 서로 다른 크기의 투스(120)로 전체적으로 교체할 수 있을뿐만 아니라 투스(120)의 구조변경에 소요되는 비용이나 노력을 절감시킬 수 있다.In addition, by increasing the volume ratio per unit area of the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 브러쉬리스 모터는 투스에 코일을 용이하게 권선할 수 있음으로써 권선에 소요되는 비용을 절감하고, 투스의 단위 면적당 용적률이 높아져 스테이터의 효율을 증대시키며, 투스의 규격화는 물론 구조변경시 비용 및 노력을 절감시키는 효과를 가지고 있다. As described above, the brushless motor according to the present invention can easily wind the coil to the tooth to reduce the cost of the winding, increase the volume ratio per unit area of the tooth to increase the efficiency of the stator, standardization of the tooth Of course, it has the effect of reducing the cost and effort when restructuring.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 브러쉬리스 모터를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.What has been described above is only one embodiment for implementing a brushless motor according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and as claimed in the following claims, the gist of the present invention Without departing from the scope of the present invention, any person having ordinary skill in the art will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.
Claims (6)
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2005
- 2005-06-13 KR KR1020050050242A patent/KR100763539B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH0556592A (en) * | 1991-08-27 | 1993-03-05 | Toshiba Corp | Stator of motor |
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