KR101245176B1 - 에칭 박막 코일 권선을 이용한 전동기 - Google Patents

에칭 박막 코일 권선을 이용한 전동기 Download PDF

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Abstract

본 발명의 에칭 박막 코일 권선을 이용한 코아리스 전동기는 하우징 양측에 구성되는 베어링과, 베어링에 삽입되는 회전 축과, 상기 회전 축의 일측에 체결되는 정류자와, 상기 정류자 외측으로 체결되는 엔드 캡과, 코일과 연결되는 전극 단자와, 상기 회전 축의 타측에 체결되는 브래킷과, 상기 브래킷 외측에 체결되는 스페이서 및 스냅링과, 상기 하우징의 내측에서 상기 회전 축을 중심으로 하여 체결되는 에칭박막 형태의 코일 권선과 상기 코일 권선과 브래킷 사이에 삽입되는 영구 자석으로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

에칭 박막 코일 권선을 이용한 전동기{Moter by using Coil winding of Etching Foil Type}
본 발명은 에칭 박막 형태의 코일 권선을 이용한 전동기에 관한 것이다. 일반적으로 전동기는 전원을 이용하여 부하를 회전시키는 것으로 철심에 권선되는 코일과, 브러쉬, 영구 자석 및 하우징 등으로 구성된 것이 일반적이다. 상기와 같이 구성된 전동기는 코일에 전류를 흘리면 플레밍의 왼손 법칙에 의하여 모터의 회전자가 회전하는 것이다.
본 발명의 에칭 박막 형태의 코일 권선을 이용한 코아리스 전동기와 관련한 종래의 기술은 대한민국 특허 등록 공고번호 제10-005752호(1990.08.09 공고)에 새시되어 있다. 도 1은 상기 종래의 인터로터 모터의 유철심형 전기자 제조 방법에 관한 주요 구성도이다. 상기도 1에서 종래의 인터로터 모터의 유철심형 전기자 제조 방법은 전기자 권선(21)을 권선용 돌극(18)에 견고하게 지지함에 있어서 전기자 권선(21)을 지지한 전기자 철심(16)의 슬롯(20)에, 또는 유철심형 전기자(24)의 슬롯(20)에, 수지(25) 혹은 철분(27) 또는 철분입 수지 (26)를 봉입하는 것이다. 상기에서 수지(25) 또는 철분입 수지(26)를, 상기 슬롯(20)에 봉입할 경우에는, 용융한 수지(25 또는 26)를 상기 슬롯(20)에 주입한 다음에 고화하면 되며, 수지(25,26)를 슬롯(20)에 몰드하여 봉입하는 경우에는 상기 원통자성체(23)의 내주면에의 절연처리가 불필요하게 되고 또 슬롯(20)에 전기자 권선(16)과 접하는 면에의 절연처리도 생략할 수가 있는 것이다. 또한, 자성분입 수지(26)를 슬롯(20)에 주입할 경우에는,원통자성체(23)도 동시에 일체로 하여 몰드 형성할 수 있기 때문에, 당해 전기자 철심(16)을 저렴, 양산할 수 있는 것이고, 또한 자성분입 수지(26) 또는 자성분(27)을, 슬롯(20)에 봉입할 경우에는, 전기자 권선(21)의 진동을 방지할 수 있는 이외에, 슬롯(20)내의 공극을 없게 할수 있으므로,자기 포화를 방지할 수 있고, 자로를 합리적으로 폐성할 수 있는 바람직한 자기회로로 구성할 수가 있는 것이다. 또한, 자성분(27)을 슬롯(20)에 봉입할 경우에는 슬롯(20)의 축방향의 일바향의 개구단을 미리 적절한 수단으로 폐성해 두고, 축방향의 타방 개구단에서 자성분(27)을 슬롯(20)에 봉입한 다음에 상기 축방향의 타방 개구단을 적절한 수단으로 폐성하는 것이 바람직하며 특히 후자의 철분입수지(26)를 슬롯(20)에 몰드하면, 다시 자로를 합리적으로 닫을 수가 있어서 바람직한 것이 되는 것이다.
상기와 같은 종래의 모터의 경우에는 코아의 전기자에 코일이 권선되는 것으로 코아에 의하여 모터가 무겁고, 모터의 소음 진동이 심하여 구조가 복잡한 문제점이 있는 것이다. 또한 상기와 같은 종래의 모터는 코아의 존재로 인하여 인덕턴스가 크고 입력과 출력 사이의 비선형성이 큰 문제점이 있으며, 또한 제조 비용이 많이 소요되고, 출력이 크기에 비하여 낮은 문제점이 있는 것이다. 따라서 상기와 같은 종래 모터의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 코아 또는 브러쉬가 없는 형태로 구성하여 코아로 인하여 발생하는 무겁고, 인턱턴스가 큰 문제점을 해결하고, 또한 입출력의 비선형성을 선형이 되도록 개선하기 위한 것이다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 에칭 박막 코일 권선을 이용한 전동기는 하우징 양측에서 구성되는 베어링과, 베어링에 삽입되는 회전 축과, 상기 회전 축의 일측에 체결되는 정류자와, 상기 정류자 외측으로 체결되는 엔드 캡과, 에칭 박막 코일 권선과 연결되는 전극 단자와, 상기 회전 축의 타측에 체결되는 브래킷과, 상기 브래킷 외측에 체결되는 스페이서 및 스냅링과, 상기 하우징의 내측에서 상기 회전 축을 중심으로 하여 체결되는 에칭박막 형태의 코일 권선과, 상기 에칭 박막 코일 권선 외측에 구성되는 하우징과, 상기 코일 권선과 브래킷 사이에 삽입되는 영구 자석으로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명 에칭 박막 코일 권선을 이용한 전동기는 진동 및 소음이 적고 구조가 간단하여 소형, 경량 및 박형화에 적합한 효과가 있는 것이다. 또한 본 발명의 에칭 박막 코일 권선을 이용한 전동기는 회전자 철심이 없으므로 회전자의 관성 모멘트가 작아 단시간 내에 가 감속이 가능하고 응답성이 우수한 효과가 있는 것이다. 또한 본 발명의 박막 코일 권선을 이용한 전동기는 철심이 없으므로 인덕턴스가 적고 철심에 의한 비선형성이 적은 효과가 있으며, 슬로터가 없으므로 코깅 현상이 없으며, 고효율이고 모터 크기에 비하여 출력이 우수한 효과가 있는 것이다. 또한, 에칭 박막의 두께와 패턴의 변화로 다양한 출력의 전동기를 제적할 수 있는 효과가 있는 것이다.
도 1은 종래 인터로터 모터의 유철심형 전기자 제조 방법에 관한 주요 구성도,
도 2는 에칭 박막 방식에 의하여 제조된 에칭 박막 코일 권선의 패턴 구성도,
도 3은 본 발명의 제1실시 예인 에칭 박막 코일 권선을 이용한 코아리스 전동기의 분해 사시도,
도 4는 본 발명 제1실시 예인 에칭 박막 코일 권선을 이용한 코아리스 전동기의 단면 구성도,
도 5는 본 발명 제2실시 예인 브러쉬리스 에칭 박막 코일 권선을 이용한 전동기의 분해 사시도,
도 6은 본 발명 제2실시 예인 에칭 박막 코일 권선을 이용한 브러쉬리스 전동기의 단면 구성도,
도 7은 본 발명에 적용되는 에칭 박막 코일 권선의 제조 방법에 대한 흐름도이다.
상기와 같은 목적을 가진 본 발명의 에칭 박막 코일 권선을 이용한 전동기에 대하여 도 2 내지 도 7을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 적용되는 에칭 박막 방식에 의하여 제조된 에칭 박막 코일 권선의 패턴 구성도이다. 상기도 2에서 본 발명에 적용되는 에칭 박막 코일 권선은 3상에 적용되는 것을 예로 든 것으로 모터에 가압하는 R상, S상, T 상을 평면 코일 형태로 상호 교차하도록 패턴을 구성하여 에칭 방식으로 제조된 에칭 박막 코일 권선을 나타내고 있는 것이다.
도 3은 본 발명의 제1실시 예인 에칭 박막 코일 권선을 이용한 코아리스 전동기의 분해 사시도 이다. 상기도 3에서 본 발명 제1실시 예인 에칭 박막 코일 권선을 이용한 코아리스 전동기는 하우징(250) 내부 양측에서 회전축에 삽입 구성되는 베어링(222)과, 베어링(222)에 삽입되는 회전 축(210)과, 상기 회전 축(210)의 일측에 체결되는 정류자(242)와, 상기 정류자(242) 외측으로 체결되는 엔드 캡(246)과, 상기 정류자와 전기적으로 연결되는 브러쉬와, 상기 브러쉬(244) 단자와 연결되는 전극 단자(248)와, 상기 회전 축(210)의 타측에 체결되는 브래킷(220)과, 상기 브래킷(220) 외측에 체결되는 스페이서(224) 및 스냅링(226)과, 상기 하우징(250)의 내측에서 상기 회전 축(210)을 중심으로 하여 브래켓(220)과 엔드 캡(246) 사이에 체결되는 에칭 박막 형태의 코일 권선(240과, 상기 코일 권선과 브래킷(220) 사이에 삽입되는 영구 자석(230) 및 상기 에칭 박막 코일 권선의 외측으로 구성되는 하우징(250)으로 구성된 것을 나타내고 있는 것이다. 상기와 같이 구성된 본 발명의 에칭 박막 코일 권선을 이용한 코아리스 전동기는 코아가 없는 형태로 이루어져 코아로 인하여 발생하는 문제점을 해결한 것을 특징으로 한 것이다.
도 4는 본 발명 제1실시 예인 에칭 박막 코일 권선을 이용한 코아리스 전동기의 단면 구성도이다. 상기도 4에서 본 발명 제1실시 예인 에칭 박막 코일 권선을 이용한 코아리스 전동기는 회전축(210)의 외측으로 브래킷(220)이 구성되고, 상기 브래킷 외측으로 영구 자석(230)이 위치하고, 상기 영구 자석 외측으로 에칭 박막 코일 권선(240)이 위치하며 상기 에칭 박막 코일 권선(240) 외측으로는 하우징(250)이 감싸는 형태로 구성된 것을 나타내고 있는 것이다. 또한 상기 하우징(250)에 체결된 베어링(222)에는 회전 가능하도록 회전 축(210)이 체결되는 구조이고, 상기 회전축(210)의 일측에는 브러쉬(244)가 체결되며 상기 브러쉬(244)는 정류자(242)와 체결되는 구조이고, 상기 정류자에는 에칭 박막 코일 권선(240)이 전기적으로 연결되도록 체결되는 구조인 것이고, 또한, 상기 하우징(250)에는 일측으로 영구자석(230)과 영구 자석 내부에 브래킷(220)이 체결되는 구조임을 나타내고 있는 것이다. 상기와 같이 구성된 예인 에칭 박막 코일 권선(240)을 이용한 코아리스 전동기는 전극 단자(248)를 통하여 유입된 입력 전압은 브러쉬(244)와 정류자(242)를 거쳐서 에칭 박막 코일 권선(240)에 입력되므로 코일이 여자 되고 따라서 회전축이 회전하도록 작용하는 것이다.
도 5는 본 발명 제2실시 예인 에칭 박막 코일 권선을 이용한 브러쉬리스 전동기의 분해 사시도 이다. 상기도 5에서 본 발명 제2실시 예인 브러쉬리스 에칭 박막 코일 권선을 이용한 전동기는 회전 축(321)과, 상기 회전 축(321)의 외측에 체결되는 브래킷(322)과, 상기 브래킷(322) 외측에 삽입 설치되는 영구자석(323)과, 상기 영구 자석(323) 외측으로 삽입 설치되는 에칭 박막 코일 권선(324)과, 상기 에칭 박막 코일 권선(324) 외측으로 체결되는 코아(325)와, 상기 에칭 박막 코일 권선(324)과 전기적으로 연결되도록 회전축(321)의 일측에 체결되는 원형의 전자기판(350)과, 상기 원형의 전자기판(350) 외측으로 체결되는 엔드 캡(360)과, 상기 엔드 캡(360) 외측에서 회전 축(321)이 회전 가능하도록 체결되는 베어링(370)과, 상기 회전 축(321) 타측에서 코아(325)와 체결되는 다른 엔드 캡(360)과, 상기 엔드 캡(360)의 외측에서 상기 회전 축(321)이 회전 가능하도록 체결되는 제2의 베어링(370)으로 구성된 것을 나타내고 있는 것이다. 상기와 같이 구성된 본 발명의 에칭 박막 코일 권선을 이용한 브러쉬리스 전동기는 브러쉬가 없는 형태로 이루어져 브러쉬로 인하여 발생하는 문제점을 해결한 것을 특징으로 한 것이다.
도 6은 본 발명 제2실시 예인 에칭 박막 코일 권선을 이용한 브러쉬리스 전동기의 단면 구성도이다. 상기도 6에서 본 발명 제2실시 예인 에칭 박막 코일 권선을 이용한 브러쉬리스 전동기는 회전축(321)의 외측으로 브래킷(322)이 구성되고, 상기 브래킷(322) 외측으로 영구 자석(323)이 위치하고, 상기 영구 자석(323) 외측으로 에칭 박막 코일 권선(324)이 위치하며 상기 에칭 박막 코일 권선(324) 외측으로는 코아(325)가 형성된 구성된 것을 나타내고 있는 것이다. 또한 2개의 베어링(370) 사이에는 회전 가능하도록 회전 축(321)이 체결되는 구조이고, 상기 회전축(321)의 일체로 브래킷(322)이 설치되고 상기 브래킷(322) 외측으로는 일체로 영구자석(323)이 체결되는 구조이고, 상기 영구 자석(323)과 일정 거리 이격되어 에칭 박막 코일 권선(324)이 위치하는 구조이며 상기 에칭 박막 코일 권선(324)은 코아(325)와 일체로 형성되는 구조임을 나타내고 있는 것이다. 상기와 같이 구성된 에칭 박막 코일 권선을 이용한 브러쉬리스 전동기는 전자기판(350)을 통하여 유입된 입력 전압은 에칭 박막 코일 권선(240)에 입력되고 코일이 여자 됨에 따라 회전축이 회전하도록 작용하는 것이다.
도 7은 본 발명에 적용되는 에칭 박막 코일 권선의 제조 방법에 대한 흐름도이다. 상기도 7에서 본 발명에 적용되는 에칭 박막 코일 권선의 제조 방법은 동박을 절연 시트 양면에 접착시키는 단계(S21)와, 드릴로 상기 절연시트 박막에 천공하고 도금하여 절연시트 박막 양면이 전기적으로 도통하도록 하는 단계(S22)와, 절연시트 박막 양면을 고르게 한 후 세척하는 단계(S23)와, 세척 후 노광 필름을 절연시트 박막 양면에 접착하는 단계(S24)와, 3상인 R, S, T 상이 상호 교번하도록 원하는 패턴에 따라 빛을 쪼여 현상하는 단계(S25)와, 현상된 박막을 부식액에 넣어 에칭하는 단계(S26)와, 노광 필름을 박리 후 세척하는 단계(S27)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.
상기와 같이 구성된 에칭 박막 코일 권선을 이용한 전동기는 제조비가 절감되며 단시간 내 가감속이 가능하고 응답 특성이 우수한 장점이 있는 것이다.
16 : 전기자 철심, 20 : 슬롯,
21 : 전기자 철심 권선, 24 : 전기자,
25 : 수지, 26 : 철분입 수지,
210, 321 : 회전축, 220,322 : 브래킷,
222,370 : 베어링, 230, 323 : 영구 자석,
250 : 하우징, 325 : 코아

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 에칭 박막 코일을 이용한 브러쉬리스 전동기에 있어서,
    상기 에칭 박막 코일을 이용한 브러쉬리스 전동기는,
    회전 축(321)과;
    상기 회전 축(321)의 외측에 체결되는 브래킷(322)과;
    상기 브래킷(322) 외측에 삽입 설치되는 영구자석(323)과;
    상기 영구 자석(323) 외측으로 삽입 설치되는 에칭 박막 코일 권선(324)과;
    상기 에칭 박막 코일 권선(324) 외측으로 체결되는 코아(325)와;
    상기 에칭 박막 코일 권선(324)과 전기적으로 연결되도록 회전축(321)의 일측에 체결되는 원형의 전자기판(350)과;
    상기 원형의 전자기판(350) 외측으로 체결되는 엔드 캡(360)과;
    상기 엔드 캡(360) 외측에서 회전 축(321)이 회전 가능하도록 체결되는 베어링(370)과;
    상기 회전 축(321) 타측에서 코아(325)와 체결되는 다른 엔드 캡(360)과;
    상기 다른 엔드 캡(360)의 외측에서 상기 회전 축(321)이 회전 가능하도록 체결되는 제2의 베어링(370)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 에칭 박막 코일을 이용한 브러쉬리스 전동기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 에칭 박막 코일 권선(324)은,
    동박을 절연 시트 양면에 접착시키는 단계(S21)와;
    드릴로 상기 절연시트 박막에 천공하고 도금하여 절연시트 박막 양면이 전기적으로 도통하도록 하는 단계(S21)와;
    양면을 고르게 한 후 세척하는 단계(S23)와;
    세척 후 노광 필름을 절연시트 박막 양면에 접착하는 단계(S24)와;
    3상인 R, S, T 상이 상호 교번하도록 원하는 패턴에 따라 빛을 쪼여 현상하는 단계(S25)와;
    현상된 박막을 부식액에 넣어 에칭하는 단계(S26)와;
    및 노광 필름을 박리 후 세척하는 단계(S27)로 제조된 것을 특징으로 하는 에칭 박막 코일을 이용한 브러쉬리스 전동기.

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