KR101562736B1 - Brushless DC Motor with Ground Structure - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 모터에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 브러쉬리스 DC 모터의 안정적인 접지 구조를 통하여 베어링의 전식이 일어나는 것을 방지할 수 있는 브러쉬리스 DC 모터의 접지 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a motor. More particularly, the present invention relates to a grounding structure of a brushless DC motor that can prevent the bearing from being turned on through a stable grounding structure of the brushless DC motor.
브러쉬리스 DC 모터는 스테이터와 로터를 포함한다. 로터는 스테이터가 형성하는 자기장의 영향을 받아 회전하는데, 로터에 결합되어 로터와 함께 회전하는 회전축에는 회전축의 회전을 지지해주는 베어링이 로터의 상부 및 하부에 설치된다.The brushless DC motor includes a stator and a rotor. The rotor rotates under the influence of the magnetic field formed by the stator. The rotating shaft coupled to the rotor and rotating together with the rotor is provided at the upper and lower portions of the rotor for supporting the rotation of the rotating shaft.
브러쉬리스 DC 모터는 일반적으로 구동회로에 의하여 제어되는데, 구동회로가 작동할 때 상부 및 하부 베어링 사이에서 발생한 전위차로 인하여, 또는 다른 이유에서 발생한 축방향 전류에 의하여 베어링의 전기 부식이 발생한다. 이러한 전기 부식으로 인하여 모터가 작동할 때 소음과 진동이 발생하여 모터의 성능에 악영향을 미치게 된다.Brushless DC motors are generally controlled by a drive circuit, which causes electrical corrosion of the bearings due to the potential difference generated between the upper and lower bearings when the drive circuit operates, or due to axial currents generated for other reasons. Such electric corrosion causes noise and vibration when the motor is operated, which adversely affects the performance of the motor.
이러한 베어링의 전기 부식을 방지하기 위하여 대한민국 특허공개 제10-2008-0109168호에서는 상부 베어링을 감싸고 있는 출력측 브라켓과 하부 베어링을 감싸고 있는 반출력측 브라켓을 전도성 테이프로 연결하여 양측의 전위를 등전위로 형성함으로써 베어링의 전기 부식을 방지하는 기술에 대하여 개시하고 있다. 그런데, 전도성 테이프의 말단을 고정시키는 부분의 구조가 취약하여 등전위를 유지하는 데 문제점이 발생할 수 있다.In order to prevent electrical corrosion of such a bearing, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2008-0109168 discloses that an output side bracket surrounding an upper bearing and a half output side bracket surrounding a lower bearing are connected to each other by a conductive tape, Discloses a technique for preventing electrical corrosion of a bearing. However, the structure of the portion for fixing the end of the conductive tape is weak, which may cause problems in maintaining the equipotential.
이에 본 발명자들은 상술한 문제점을 개선한 구조를 갖는 브러쉬리스 DC 모터의 접지 구조를 제안하고자 한다.Accordingly, the present inventors intend to propose a ground structure of a brushless DC motor having a structure that overcomes the above-described problems.
본 발명의 목적은 접지 구조가 개선된 브러쉬리스 DC 모터를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a brushless DC motor having an improved grounding structure.
본 발명의 다른 목적은 베어링의 전식을 방지하여 모터의 내구성을 향상시킬 수 있는 브러쉬리스 DC 모터를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a brushless DC motor capable of preventing the bearing from being fully energized to improve the durability of the motor.
본 발명의 상기 목적 및 기타 내재되어 있는 목적들은 아래 설명하는 본 발명에 의하여 모두 용이하게 달성될 수 있다.The above objects and other intrinsic objects of the present invention can be easily achieved by the present invention described below.
본 발명에 따른 브러쉬리스 DC 모터는A brushless DC motor according to the present invention comprises:
스테이터 코어를 내부에 포함하고, 중심부에 로터 어셈블리가 위치하는 중공부를 갖는 하우징;A housing including a stator core therein and having a hollow portion in which a rotor assembly is located;
상기 하우징의 상기 중공부 상부에 결합되는 상부 베어링 커버;An upper bearing cover coupled to an upper portion of the hollow portion of the housing;
상기 하우징의 상기 중공부 하부에 결합되는 하부 베어링 커버; 및A lower bearing cover coupled to a lower portion of the hollow portion of the housing; And
상기 상부 베어링 커버와 상기 하부 베어링 커버를 연결하는 접지 브라켓;A ground bracket connecting the upper bearing cover and the lower bearing cover;
을 포함하고, 상기 접지 브라켓의 상부 말단은 상기 상부 베어링 커버와 상기 중공부 상부의 내주면 사이에 위치하고, 상기 접지 브라켓의 하부 말단은 상기 하부 베어링 커버와 상기 중공부 하부의 내주면 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.Wherein the upper end of the ground bracket is positioned between the upper bearing cover and the inner circumferential surface of the upper portion of the hollow portion and the lower end of the ground bracket is positioned between the lower bearing cover and the inner circumferential surface of the lower portion of the hollow portion .
본 발명에서, 상기 하우징의 외측면에 상기 접지 브라켓이 지나는 부분에 결합홀이 형성되고,In the present invention, a coupling hole is formed in a portion of the outer surface of the housing where the ground bracket passes,
상기 결합홀에는 상기 접지 브라켓을 관통하는 볼트가 삽입되며,A bolt passing through the ground bracket is inserted into the coupling hole,
상기 볼트의 말단은 상기 스테이터 코어에 접촉하는 것을 특징으로 한다.And the end of the bolt contacts the stator core.
본 발명에서, 상기 스테이터 코어의 상기 볼트와 접촉하는 부분에는 체결홈이 형성되어 상기 볼트의 말단이 상기 체결홈 내로 결합되도록 하여도 좋다.In the present invention, the stator core may have a coupling groove formed at a portion thereof contacting the bolt, so that the end of the bolt is coupled into the coupling groove.
본 발명에서, 상기 상부 베어링 커버의 중심부 외측에는 상부 베어링이 삽입되는 상부 베어링 삽입 공간이 형성되고, 상기 하부 베어링 커버의 중심부 외측에는 하부 베어링이 삽입되는 하부 베어링 삽입 공간이 형성되어도 좋다.In the present invention, an upper bearing inserting space for inserting the upper bearing is formed on the outer side of the central portion of the upper bearing cover, and a lower bearing inserting space for inserting the lower bearing is formed on the outer side of the center portion of the lower bearing cover.
본 발명에서, 상기 중공부의 내주면 상부에는 상부로 돌출된 플랜지부가 형성되어 있는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that a flange portion protruding upward is formed on the inner circumferential surface of the hollow portion.
본 발명의 개선된 접지 구조를 통해 베어링의 전식을 방지하여 모터의 내구성을 향상시킬 수 있는 브러쉬리스 DC 모터를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.The present invention provides a brushless DC motor capable of improving the durability of the motor by preventing the bearing of the bearing through the improved ground structure of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 브러쉬리스 DC 모터를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 브러쉬리스 DC 모터를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 브러쉬리스 DC 모터의 상부 베어링 커버를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 브러쉬리스 DC 모터의 접지 브라켓과 하우징을 나타낸 분해사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 브러쉬리스 DC 모터의 접지 브라켓이 설치된 부분을 절단하여 나타낸 단면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.1 is a perspective view of a brushless DC motor according to the present invention.
2 is a perspective view showing a brushless DC motor according to the present invention.
3 is a perspective view showing an upper bearing cover of a brushless DC motor according to the present invention.
4 is an exploded perspective view showing a ground bracket and a housing of the brushless DC motor according to the present invention.
5 is a cross-sectional view showing a portion of the brushless DC motor according to the present invention in which a ground bracket is installed.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 브러쉬리스 DC 모터를 분해하여 나타낸 사시도이고, 도 2는 결합된 형태의 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view of a brushless DC motor according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of the combined brushless DC motor.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 브러쉬리스 DC 모터는 하우징(100), 스테이터 어셈블리(200), 로터 어셈블리(300), 상부 베어링 커버(400), 접지 브라켓(500) 및 하부 베어링 커버(600)으로 이루어진다.1 and 2, a brushless DC motor according to the present invention includes a
하우징(100)은 바람직하게 수지 몰딩에 의하여 형성되며, 내부에 스테이터 어셈블리(200)가 위치한다. 더욱 바람직하게, 하우징(100)은 스테이터 어셈블리(200)와 인쇄회로기판(도시되지 않음)이 인서트 사출 금형에 위치한 상태에서 인서트 사출에 의하여 형성된다.The
하우징(100)의 내부에는 로터 어셈블리(200)가 위치하여 회전하는 공간인 중공부(110)가 형성된다. 중공부(110) 상부의 둘레에는 상부로 돌출되어 형성되는 플랜지부(120)가 형성되는데, 이 플랜지부(120)는 도 1에서와 같이 반드시 돌출되어 형성되는 것은 아니며, 주위보다 돌출되지 않는 형태로 형성되어도 무방하다. 고정홈(130)은 플랜지부(120) 주위에 3개 이하로 형성된다. 즉, 고정홈(130)은 형성하지 않아도 무방하다. 접지 브라켓(500)의 말단이 고정홈(130)에 위치하여 견고한 고정을 이루게 할 수도 있고, 상부 베어링 커버(400)가 플랜지부(120)를 덮는 형태일 경우에 고정홈(130)에 도구를 삽입하여 상부 베어링 커버(400)를 분리할 때 사용할 수도 있다. 하우징(100)의 측면에, 접지 브라켓(500)이 지나는 부분과 하우징(100) 내부의 스테이터 코어(210)가 위치하는 부분에 결합홀(140)을 형성하여 볼트(530)가 체결될 수 있도록 한다. 볼트(530)의 말단은 스테이터 코어(210)에 접촉하여 접지 브라켓(500)이 접지 전위를 유지하도록 한다.A
스테이터 어셈블리(200)는 스테이터 코어(210)의 상부 및 하부에 각각 결합되는 절연재인 상부 인슐레이터 및 하부 인슐레이터(220, 230)를 포함한다. 상부 인슐레이터(220)와 하부 인슐레이터(230)에는 코일(도시되지 않음)이 권선되며, 이 코일은 인쇄회로기판(도시되지 않음)과 전기적으로 연결되어 코일에 외부 전원이 인가될 수 있도록 구성된다.The
로터 어셈블리(300)는 로터 코어(310)와, 로터 코어(310)의 중심부에 결합되어 회전하는 회전축(320) 및 로터 코어(310)에 결합되는 다수의 마그네트(330)로 이루어진다. 회전축(320)의 상부 및 하부는 각각 상부 베어링(450) 및 하부 베어링(650)에 의하여 그 회전이 지지된다. The
상부 베어링 커버(400)는 하우징(100)의 상부에 결합된다. 상부 베어링 커버(400)의 외주면에는 외주 압입면(410)이 형성되는데, 이 외주 압입면(410)이 하우징(100)의 플랜지부(120)의 내주면에 압입되어 결합되는 것이 바람직하다. 이렇게, 외주 압입면(410)이 플랜지부(120)의 내주면에 압입될 때, 그 사이에 접지 브라켓(500)의 상부 접촉부(510)가 위치하여, 접지 브라켓(500)과 상부 베어링 커버(400)가 서로 전기적인 접촉을 이루게 된다. The upper bearing
상부 베어링 커버(400)의 형상은 도 3에서도 도시되어 있다. 도 3은 본 발명에 따른 브러쉬리스 DC 모터의 상부 베어링 커버(400)를 나타낸 사시도이다.The shape of the upper bearing
도 3을 참조하면, 상부 베어링 커버(400)의 둘레에는 외주 압입면(410)이 형성되며, 상부 베어링 커버(400)의 중심부에는 상부 베어링 삽입 공간(420)이 형성된다. 상부 베어링(450)은 상부 베어링 삽입 공간(420)에 삽입되어 고정된다. 외주 압입면(410)은 도 3에서 상부로 돌출되는 형상을 갖는데, 반드시 이런 형상에 한정되는 것은 아니며, 외주 압입면(410)이 하우징(100)의 플랜지부(120)의 내주면에 압입되어 접지 브라켓(500)의 상부 접촉부(510)를 맞물려 연결할 수 있는 한 다양한 형상으로 적용이 가능하다. 3, an outer press-
도 1에 도시된 하부 베어링 커버(600)도 상부 베어링 커버(400)와 동일한 형상을 갖도록 하여도 좋다. 즉, 상부 베어링 커버(600)의 형상적인 특징은 하부 베어링 커버(600)에도 그대로 적용될 수 있다. 그 크기는 중공부(110)의 지름이 하부 쪽에 다를 수 있기 때문에 서로 상이할 수 있다. 그 이유는 인쇄회로기판(도시되지 않음)이 중공부 하부 쪽에 위치하여 수지로 몰딩되기 때문이다. 하부 베어링 커버(600)의 외주에는 외주 압입면(610)이 형성되어 있으며, 내부에는 바깥쪽으로부터 결합되는 하부 베어링(650)이 위치하는 하부 베어링 결합부(620)가 형성된다. 하부 베어링 커버(600)의 외주 압입면(610)은 하우징(100) 하부에 하부 베어링 커버(600)가 결합될 때, 하우징(100)의 중공부(110) 하부 내주면에 압입되어 결합된다. 그 사이에는 접지 브라켓(500)의 하부 접촉부(520)가 위치하여 접지 브라켓(500)과 하부 베어링 커버(600)가 전기적으로 연결되도록 한다.The
다시 도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 접지 브라켓(500)은 전도성 재질로 이루어지고 하우징(100)의 외측에 결합되어, 상부 베어링 커버(400)와 하부 베어링 커버(500)를 연결하고 있다. 동시에, 접지 브라켓(500)은 볼트(530)에 의하여, 하우징(100) 내부에 위치하는 스테이터 코어(210)와도 전기적으로 연결된다. 도 3에서 접지 브라켓(500)을 하우징(100)으로부터 분해한 모습에 대해 도시하고 있다. 아울러, 도 4에서는 접지 브라켓(500)이 결합된 부분을 절단하여 도시하고 있다.Referring to FIGS. 1 and 2 together, the
도 4는 본 발명에 따른 브러쉬리스 DC 모터의 접지 브라켓(500)과 하우징(100)을 나타낸 분해사시도이고, 도 5는 접지 브라켓(500)이 설치된 부분을 절단하여 나타낸 단면도이다. FIG. 4 is an exploded perspective view showing a
도 4 및 도 5를 참조하면, 접지 브라켓(500)은 하우징(100)의 외측면을 따라 고정된다. 접지 브라켓(500)은 상부 베어링 하우징(400)과 연결되는 부분인 상부 접촉부(510)와 하부 베어링 하우징(600)과 연결되는 부분인 하부 접촉부(520)를 갖는다. 상부 접촉부(510)는 도 3에서 "ㄷ" 형태를 가지고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 플랜지부(120)가 도 3에서와 같이 상부로 돌출된 형태를 가질 경우 상부 접촉부(510)는 "ㄷ" 형태를 가짐으로써, 플랜지부(120)를 감싸며 결합될 수 있다. 플랜지부(120)가 돌출되지 않는 형태일 경우에는 상부 접촉부(510)가 단순히 "ㄱ" 형태로 이루어져, 플랜지부(120)의 내주면으로 연장되는 형태를 갖는다. 어떠한 경우이든 상부 베어링 커버(400)가 하우징(100) 상부에 결합될 때, 플랜지부(120)의 내주면과 상부 베어링 커버(400)의 외주 압입면(410) 사이에 상부 접촉부(510)의 단부가 위치하여 전기적인 접속 및 견고한 결합을 이루도록 해야 한다.Referring to FIGS. 4 and 5, the
하우징(100)의 측면에 접지 브라켓(500)이 결합되는 부분과, 스테이터 코어(210)의 외주 쪽에는 결합홀(140)이 형성된다. 이 결합홀(140)의 위치에 대응하여, 스테이터 코어(210)의 외주 면(211)에는 체결홈(212)이 형성된다. 볼트(530)는 접지 브라켓(500)을 관통하여 결합홀(140)을 지나 체결홈(212)에 결합된다. 이렇게 전도성 재질의 볼트(530)는 접지 브라켓(500)과 스테이터 코어(210)를 전기적으로 연결해 주어, 접지 브라켓(500)이 그라운드 전위를 유지할 수 있도록 하고 있다.A
접지 브라켓(500)의 상부 및 하부에는 상부 접촉부(510) 및 하부 접촉부(520)가 형성된다. 하부 접촉부(520)는 상부 접촉부(510)와 마찬가지로 하우징(100)의 중공부(110) 하부 내주면으로 연장되어, 하부 베어링 커버(600)의 외주 압입면(610)과 중공부(110) 하부 내주면 사이에 결합되는 동시에 접지 브라켓(500)과 하부 베어링 커버 사이의 전기적인 접속을 이루게 된다.An
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명은 본 발명의 이해를 위하여 예를 들어 설명한 것에 불과할 뿐, 본 발명의 범위를 정하고자 하는 것이 아님을 유의하여야 한다. 본 발명의 범위는 아래 첨부된 특허청구범위에 의하여 정하여지며 이 범위 내에서의 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
It is to be understood that the foregoing detailed description of the present invention has been presented for illustrative purposes only and is not intended to limit the scope of the present invention. It is intended that the scope of the invention be defined by the claims appended hereto and that all such modifications and variations are intended to be included within the scope of the present invention.
100: 하우징 110: 중공부
120: 플랜지부 130: 고정홈
140: 결합홀 200: 스테이터 어셈블리
210: 스테이터 코어 212: 체결홈
220: 상부 인슐레이터 230: 하부 인슐레이터
300: 로터 어셈블리 310: 로터 코어
320: 회전축 330: 마그네트
400: 상부 베어링 커버 410: 외주 압입면
420: 상부 베어링 삽입 공간 500: 접지 브라켓
510: 상부 접촉부 520: 하부 접촉부
530: 볼트 600: 하부 베어링 커버
610: 외주 압입면 620: 하부 베어링 삽입 공간100: housing 110: hollow
120: flange portion 130: fixing groove
140: coupling hole 200: stator assembly
210: stator core 212: fastening groove
220: upper insulator 230: lower insulator
300: rotor assembly 310: rotor core
320: rotating shaft 330: magnet
400: upper bearing cover 410: outer press-in surface
420: upper bearing insertion space 500: ground bracket
510: upper contact portion 520: lower contact portion
530: bolt 600: lower bearing cover
610: Outer press-fitting surface 620: Lower bearing insertion space
Claims (5)
상기 접지 브라켓의 양 말단은 상기 중공부 상부 및 하부의 내주면으로 구부러져 연장되고, 상기 상부 및 하부 베어링 커버의 둘레에는 "U"자형의 외주 압입면이 형성되어, 상기 베어링 커버가 상기 중공부에 압입될 때 상기 접지 브라켓의 말단과 상기 외주 압입면은 서로 전기적으로 접촉되며,
상기 하우징의 외측면에 상기 접지 브라켓이 지나는 부분에 결합홀이 형성되고, 상기 결합홀에는 상기 접지 브라켓을 관통하는 볼트가 삽입되며, 상기 볼트의 말단은 상기 스테이터 코어에 마련된 체결홈 내로 결합되는 것을 특징으로 하는 브러쉬리스 DC 모터.A lower bearing cover coupled to a lower portion of the hollow portion of the housing; and a lower bearing cover coupled to a lower portion of the hollow portion of the housing, wherein the upper bearing cover is coupled to an upper portion of the hollow portion of the housing, And a ground bracket connecting the bearing cover and the lower bearing cover,
U-shaped outer peripheral press-in surfaces are formed around the upper and lower bearing covers, and the bearing cover is press-fitted into the hollow portion, The distal end of the ground bracket and the outer circumferential press-in surface are in electrical contact with each other,
A bolt passing through the ground bracket is inserted into the coupling hole and a distal end of the bolt is coupled to the coupling groove provided in the stator core Features a brushless DC motor.
The brushless DC motor according to claim 1, wherein a flange portion protruding upward is formed on an upper portion of the inner circumferential surface of the hollow portion.
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