KR101768363B1

KR101768363B1 - 슬립링이 구비된 비엘디시(bldc) 모터

Info

Publication number: KR101768363B1
Application number: KR1020160029412A
Authority: KR
Inventors: 최승권
Original assignee: 최승권
Priority date: 2016-03-11
Filing date: 2016-03-11
Publication date: 2017-08-30

Abstract

본 발명은 슬립링이 구비된 비엘디시(BLDC) 모터에 관한 것이다.
이러한 본 발명의 슬립링이 구비된 비엘디시(BLDC) 모터는, 내측면 둘레에 복수의 영구자석이 구비된 원통형의 로터와, 상기 로터의 내측에 형성되며, 상기 영구자석에서 형성된 자계와의 상호작용에 의해서 회전력을 발생할 수 있도록 코일이 권취되어 있는 스테이터와, 상기 로터의 하부에 결합되어 회전하는 회전부재와, 상기 스테이터가 고정될 수 있도록 스테이터의 중앙부에 형성된 중공에 삽입되는 고정부재와, 상기 고정부재의 내측에 삽입되는 정공형 슬립링 및 상기 고정부재의 상측에 고정된 엔코더 기판을 포함하여 이루어진 슬립링을 구비한 비엘디시(BLDC) 모터에 있어서, 상기 회전부재는 내측에 상기 고정부재의 하부면이 안착되고, 고정부재의 외주면과 밀착되는 제1베어링이 안착될 수 있도록 상부가 개구된 형태로 형성됨과 아울러, 상단에 센서 마그네트가 부착된 회전축이 내측 중앙부에서 일체로 상향돌출되며, 상기 슬립링은 상기 회전축이 삽입될 수 있도록 중공부을 구비하고, 양측 외벽에 함침되어 단부가 내측으로 연장된 와이어 브러시와 연결되어 외벽 내부에서 일측으로 제1전선이 연장된 브러시 조합체와, 상기 브러시 조합체의 내측에 구비되며, 하부가 상기 회전부재와 결합되어 회전되고, 상기 와이어 브러시와 접촉되는 다수의 제2전선이 연결된 다수의 접촉슬립링이 일정한 간격을 두고 형성된 슬립링 결합체와, 상기 브러시 조합체의 상,하측에 삽입되며 외주면이 상기 슬립링 결합체의 내주면과 밀착되는 제1 및 제2 슬립링 베어링을 포함하여 형성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 슬립링 결합체의 하측 일부는 상기 브러시 조합체의 외측으로 노출되며, 일측에 고정부재 결합공이 관통되어 상기 회전부재의 내측에서 회전부재와 결합된 연결부재와 상호 결합되어 회전되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정부재는 하부면 중앙에 엔코더IC(encoder Integrated chip)가 부착된 엔코더 기판이 결합될 수 있도록 복수의 결합공이 관통되는 머리부의 하측에 다단의 결합부가 일체로 형성됨과 아울러, 중앙부에 상기 회전축이 관통되는 통공이 형성되는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 의하면, 중앙에 구비된 엔코더에 의해 회전각도 또는 회전 속도 등을 검출할 수 있음은 물론, 비엘디시 모터에 슬립링을 결합하여 비엘디시 모터의 회전에도 전선의 꼬임이 발생하지 않고 무한으로 회전할 수 있는 효과가 있다.

Description

슬립링이 구비된 비엘디시(BLDC) 모터 {BLDC motor having Slip-ring}

본 발명은 영구자석이 부착된 로터와 코일이 권취된 스테이터 및 로터와 결합되어 회전하는 회전부재와 스테이터를 고정하는 고정부재와 고정부재 내측에 위치하며 상기 회전부재와 결합된 정공형 슬립링으로 이루어진 비엘디시(BLDC) 모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 회전부재의 중앙부에 상기 슬립링을 관통하는 회전축이 형성되고, 회전축의 상단에는 센서 마그네트가 결합되어 상기 고정부재의 상부에 결합된 엔코더(encoder) 기판의 하부면 중앙에 부착된 엔코더IC(encoder Integrated chip)에 의해 센서 마그네트가 방출하는 자속량 또는 극성을 검출하여 회전각도 또는 회전 속도를 검출할 수 있으며, 상기 슬립링의 슬립링 조합체가 중공형태로 형성되어 회전축이 삽입되고, 와이어 브러시와 연결된 제1전선과 브러시 조합체와 연결된 제2전선이 슬립링 조합체 및 브러시 조합체의 외벽에 매립된 상태로 외측으로 연장되어 모터의 회전에도 전선의 꼬임이 발생하지 않도록 하는 슬립링이 구비된 비엘디시 모터에 관한 것이다.

일반적으로 모터는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 회전력을 얻는 장치로서, 가정용 전자제품뿐만 아니라 산업용 기기 등에 광번위하게 사용되는게 크게 DC 모터와 AC 모터로 나누어진다.

DC 모터에서 브러시(Brush)가 부착된 모터는 정류자와 브러시의 접촉에 의해서 코일에 전류를 흐르게 함과 동시에 정류시키는 기능을 하지만, 장시간 사용시 브러시 마모되는 단점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 브러쉬를 사용하지 않는 BLDC 모터(brushless direct current motor)가 개발되었다.

이러한 BLDC 모터는 회전자와 고정자의 위치에 따라 내전형 BLDC 모터와 외전형 BLDC 모터로 분류되며, 외전형 BLDC 모터의 경우 중앙의 중공에 로터와 결합되는 슬립링이 구비되어 CCTV, 각종 검사장치, 인덱스 장비, 촬영용 짐벌에 사용되게 된다.

슬립링은 회전하는 물체에 전원 또는 전기 신호를 공급하기 위한 것으로, 회전하는 물체에서 또 다른 장치를 동작시켜야 하는 경우에 전선으로 전원이 연결되면 물체의 회전에 의해 전선이 꼬이게 되므로 입력 전선과 출력 전선의 꼬임 없이 회전이 자유롭도록 한다.

그러나 도 1에 도시한 일반적인 외전형 BLDC 모터의 경우, BLDC 모터(10)는, 베어링브래킷(11)과 회전축(12)과, 회전자(13)와, 고정자(14)와, 볼베어링(15)과, 인쇄회로기판(16)과 위치검출소자(17)를 포함한다.

이러한 일반적인 BLDC 모터는 중앙부의 중공에 슬립링을 구비하여 전선의 꼬임을 방지할 수 있으며, 슬립링은 대한민국 등록실용 20-0423589호의 '슬립링'의 구성에서와 같이 중공을 구비하고, 복수개의 제1전선이 상기 중공을 통해 인입되어 각각이 대응되는 단자부에 연결되며 회전가능하게 장착되는 로터; 상기 로터의 외주면에 설치되어 상기 제1전선의 반대편에 인입된 복수개의 제2전선이 연결되고, 상기 제2전선과 각각 전기적으로 연결되며, 상기 로터의 각 단자부에 슬라이등 가능하게 접촉하여 상기 로터의 회전시에 상기 단자부의 표면과의 접촉을 통한 전기적 연결이 가능하게 하는 와이어 단자를 포함하는 브러시 블럭; 및 상기 로터 및 상기 브러시 블럭을 내부에 수용하며, 상기 제2전선이 인입되는 전선 인입구가 형성된 하우징을 포함하여 구성되되, 상기 하우징은 전도성있는 금속 소재로 형성되고, 상기 와이어 단자 중 어느 하나가 상기 하우징에 전기적으로 연결되며, 상기 와이어 단자와 전기적으로 연결되는 전선이 접지선을 이루는 슬립링을 제공한다.

그러나, 이러한 슬립링을 BLDC 모터에 적용할 경우 전선의 꼬임없이 사용할 수 있으나, 엔코더(encoder)IC 구현을 위해 중앙에 센서 마그네트를 적용할 수 없는 문제점이 있었다.

즉, 엔코더IC가 엔코더 기판의 중앙부에 위치한 경우 상기 회전하는 로터의 중공에는 제2전선이 인입되어 외부로 노출되어 센서 마그네트를 중앙부에 구비할 수 없어 종래 슬립링을 BLDC 모터에는 적용할 수 없게 된다.

상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명은, 슬립링의 슬립링 결합체가 중공을 형성하여 비엘디시(BLDC) 모터의 회전축이 슬립링 결합체의 중공에 삽입되고, 회전축의 상단에 센서 마그네트를 구비하여 비엘디시 모터의 고정부 상단에 결합된 엔코더 기판의 하부면 중앙에 구비된 엔코더IC에 의해 회전각도 또는 회전 속도 등을 검출할 수 있음은 물론, 비엘디시 모터에 슬립링을 결합하여 비엘디시 모터의 회전에도 전선의 꼬임이 발생하지 않고 무한으로 회전할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 슬립링이 구비된 비엘디시 모터는, 내측면 둘레에 복수의 영구자석이 구비된 원통형의 로터와, 상기 로터의 내측에 형성되며, 상기 영구자석에서 형성된 자계와의 상호작용에 의해서 회전력을 발생할 수 있도록 코일이 권취되어 있는 스테이터와, 상기 로터의 하부에 결합되어 회전하는 회전부재와, 상기 스테이터가 고정될 수 있도록 스테이터의 중앙부에 형성된 중공에 삽입되는 고정부재와, 상기 고정부재의 내측에 삽입되는 정공형 슬립링 및 상기 고정부재의 상측에 고정된 엔코더 기판을 포함하여 이루어진 슬립링을 구비한 비엘디시(BLDC) 모터에 있어서, 상기 회전부재는 내측에 상기 고정부재의 하부면이 안착되고, 고정부재의 외주면과 밀착되는 제1베어링이 안착될 수 있도록 상부가 개구된 형태로 형성됨과 아울러, 상단에 센서 마그네트가 부착된 회전축이 내측 중앙부에서 일체로 상향돌출되며, 상기 슬립링은 상기 회전축이 삽입될 수 있도록 중공부를 구비하고, 양측 외벽에 함침되어 단부가 내측으로 연장된 와이어 브러시와 연결되어 외벽 내부에서 일측으로 제1전선이 연장된 브러시 조합체와, 상기 브러시 조합체의 내측에 구비되며, 하부가 상기 회전부재와 결합되어 회전되고, 상기 와이어 브러시와 접촉되는 다수의 제2전선이 연결된 다수의 접촉슬립링이 일정한 간격을 두고 형성된 슬립링 결합체와, 상기 브러시 조합체의 상,하측에 삽입되며 외주면이 상기 슬립링 결합체의 내주면과 밀착되는 제1 및 제2 슬립링 베어링을 포함하여 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 슬립링 결합체의 하측 일부는 상기 브러시 조합체의 외측으로 노출되며, 일측에 고정부재 결합공이 관통되어 상기 회전부재의 내측에서 회전부재와 결합된 연결부재와 상호 결합되어 회전되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정부재는 하부면 중앙에 엔코더IC(encoder Integrated chip)가 부착된 엔코더 기판이 결합될 수 있도록 복수의 결합공이 관통되는 머리부의 하측에 다단의 결합부가 일체로 형성됨과 아울러, 중앙부에 상기 회전축이 관통되는 통공이 형성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 의하면, 슬립링의 슬립링 결합체가 중공을 형성하여 비엘디시(BLDC) 모터의 회전축이 슬립링 결합체의 중공에 삽입되고, 회전축의 상단에 센서 마그네트를 구비하여 비엘디시 모터의 고정부 상단에 결합된 엔코더 기판의 하부면 중앙에 구비된 엔코더에 의해 회전각도 또는 회전 속도 등을 검출할 수 있음은 물론, 비엘디시 모터에 슬립링을 결합하여 비엘디시 모터의 회전에도 전선의 꼬임이 발생하지 않고 무한으로 회전할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 BLCD 모터의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 슬립링이 구비된 비엘디시(BLDC) 모터의 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 슬립링이 구비된 비엘디시(BLDC) 모터의 단면도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 슬립링이 구비된 비엘디시(BLDC) 모터의 분해도.

이하 본 발명에 따른 슬립링이 구비된 비엘디시(BLDC) 모터를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 실시 예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 슬립링(slipring)이 구비된 비엘디시(BLDC, brushless direct current motor) 모터는 내측면 둘레에 복수의 영구자석(120)이 구비된 원통형의 로터(rotor)(100)와, 상기 로터(100)의 내측에 형성되며, 상기 영구자석(120)에서 형성된 자계와의 상호작용에 의해서 회전력을 발생할 수 있도록 코일(210)이 권취되어 있는 스테이터(stator)(200)와, 상기 로터(100)의 하부에 결합되어 회전하는 회전부재(300)와, 상기 스테이터(200)가 고정될 수 있도록 스테이터(200)의 중앙부에 형성된 중공에 삽입되는 고정부재(400)와, 상기 고정부재(400)의 내측에 삽입되는 정공형 슬립링(600) 및 상기 고정부재(400)의 상측에 고정된 엔코더 기판(500)을 포함하여 이루어진 슬립링을 구비한 비엘디시(BLDC) 모터에 있어서, 상기 회전부재(300)는 내측에 상기 고정부재(400)의 하부면이 안착되고, 고정부재(400)의 외주면과 밀착되는 제1베어링(10)이 안착될 수 있도록 상부가 개구된 형태로 형성됨과 아울러, 상단에 센서 마그네트(M)가 부착된 회전축(310)이 내측 중앙부에서 일체로 상향돌출되며, 상기 슬립링(600)은 상기 회전축(310)이 삽입될 수 있도록 중공부(610)을 구비하고, 양측 외벽에 함침되어 단부가 내측으로 연장된 와이어 브러시(621)와 연결되어 외벽 내부에서 일측으로 제1전선(622)이 연장된 브러시 조합체(620)와, 상기 브러시 조합체(620)의 내측에 구비되며, 하부가 상기 회전부재(300)와 결합되어 회전되고, 상기 와이어 브러시(621)와 접촉되는 다수의 제2전선(632)이 연결된 다수의 접촉슬립링(600)이 일정한 간격을 두고 형성된 슬립링 결합체(630)와, 상기 브러시 조합체(620)의 상,하측에 삽입되며 외주면이 상기 슬립링 결합체(630)의 내주면과 밀착되는 제1 및 제2 슬립링 베어링(600a,600b)을 포함하여 형성된 것을 특징으로 한다.

위와 같은 구성의 비엘디시 모터는 영구자석(120)이 구비된 로터(100)의 내측에 코일(210)이 권취되어 있는 스테이터(200)가 형성된 외전형 비엘디시 모터이다.

이때, 상기 로터(100)의 구성은 원통형의 로터케이스(110)의 내주면 둘레에 사각형의 영구자석(120)이 등간격으로 복수개 부착되며, 상기 영구자석(120)은 접착제 등으로 부착되게 된다.

한편, 상기 스테이터(200)는 원통형의 베이스(210)의 둘레에 상기 영구자석(120)에서 형성된 자계와의 상호작용을 할 수 있도록 코일(210)이 감겨진 티스(220)가 외측으로 돌출된다.

그리고, 상기 회전부재(300)는 상측이 개구되고, 내측에 제1베어링(10) 및 상기 고정부재(400)의 하부면이 안착되는 단차턱(300a)이 형성되며, 내측 중앙부에는 상단에 센서 마그네트(M)가 부착된 원통형의 회전축(310)이 일체로 상향돌출된다.

이때, 상기 회전축(310)의 상단부에는 상기 센서 마그네트(M)가 삽착될 수 있도록 고정홈(311)이 형성되고, 고정홈(311)의 둘레가 탄성적으로 벌어졌다 원상복원될 수 있도록 복수의 절개부(312)가 형성된다.

따라서, 상기 센서 마그네트(M)는 상기 고정홈(311)에 삽착될 수 있도록 원통형체로 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 상기 센서 마그네트(M)가 비엘디시 모터(1)의 중앙부에 위치되어 엔코더 기판(500)의 하부면 중앙에 위치되는 엔코더IC(encoder Integrated chip)(510)와 대응되게 된다.

또한, 상기 회전부재(300)의 상부는 둘레에 복수의 고정돌기(320)가 일체로 돌출된 톱니 형태로 형성되고, 상기 고정돌기(320)는 상기 로터(100)의 영구자석(120) 사이에 위치되도록 삽입되어 로터(100)의 회전력을 회전부재(300)에 전달하게 된다.

따라서, 상기 영구자석(120)은 이웃하는 영구자석(120)의 간격이 상기 고정돌기(320)의 간격과 같도록 배열되며, 영구자석(120)의 크기와 개수에 따라 상기 고정돌기(320)의 개수를 선택적으로 제작할 수 있게 된다. 이와 더불어, 상기 고정돌기(320)는 상기 영구자석(120)과 견고히 밀착되어 회전력을 상기 회전부재(300)에 전달하기 위해 사각형태로 돌출되는 것이 바람직하다.

그리고, 바닥면이 상기 회전부재(300)의 단차턱(300a)에 안착되며, 상기 스테이터(200)의 중공부에 삽입되어 스테이터(200)를 고정할 수 있도록 고정부재(400)가 구비되되 상기 고정부재(400)는 머리부(410)에 엔코더 기판(500)이 결합될 수 있도록 복수의 결합공(412)이 형성되고, 머리부(410)의 하측에 다단의 결합부(420)가 일체로 형성되어 전체적으로 'T'자 형태를 이루며 중앙부에 상기 슬립링(600)이 안착될 수 있도록 내주면에 돌출부(432)가 형성된 통공(430)이 구비된다.

따라서, 상기 제1베어링(10)은 상기 회전부재(300) 및 고정부재(400)가 평행을 유지할 수 있도록 상기 회전부재(300)의 하측 내주면과 상기 고정부재(400)의 하측 외주면에 밀착된다.

즉, 상기 제1베어링(10)은 종래 상하 베어링이 같은 크기로 형성되거나 하나의 베어링이 회전체의 중간부에 형성된 구조에 비해 비엘디시 모터(1)가 편심으로 하중을 받더라도 회전부재(300) 및 고정부재(400)가 평행을 유지할 수 있도록 상기 제2베어링(20)보다 큰 규격으로 형성되는 것이 바람직하다.

이와 더불어, 상기 회전축(310)의 상측에는 상기 회전축(310)의 외주면과 상기 고정부재(400)의 내주면과 밀착되는 제2베어링(20)이 구비되고, 상기 제2베어링(20)의 상부에는 상기 제2베어링(20)을 고정할 수 있도록 와셔(30)와 너트(40)가 상기 회전축(310)에 삽입 고정된다.

즉, 상기 제2베어링(20)은 상기 고정부재(400)의 통공(430)에 형성된 돌출부(432)의 상측에 안착되어 상기 통공(430)의 내주면과 상기 회전축(310)의 외주면에 밀착되어 회전부재(300)가 원활하게 회전할 수 있게 된다.

한편, 상기 와셔(30)는 상기 제2베어링(20)의 내륜을 좌우 양측에서 조여줄 수 있도록 크라운 와셔로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 너트(40)는 상기 크라운 와셔와 결합될 수 있도록 둘레에 홈(42)이 형성된 베어링용 너트로 형성되어 상기 회전축(310)에 의해 회전되어 풀리는 것을 방지하고 제2베어링(20)을 견고하게 고정하게 된다.

따라서, 상기 회전축(310)에는 상기 와셔(30)의 내측 돌기가 안착될 수 있도록 와셔홈(314)이 형성된다.

이와 같은 비엘디시 모터(1)의 상기 회전축(310)이 삽입될 수 있도록 정공형 슬립링(600)이 구비되되 상기 슬립링(600)은 상기 고정부재(400)의 통공(430)에 삽입되어 상단부가 상기 통공(430)의 돌출부(432) 하부면에 밀착되게 된다.

이와 같은 슬립링(600)의 제1전선(622)과 제2전선(632)은 비엘디시 모터(1)의 회전부재(300)의 회전에도 꼬임이 발생하지 않으면서 엔코더 기판(500)의 하부면 중앙에 구비된 엔코더IC(510)와 상기 회전축(310)의 상단에 구비된 센서 마그네트(M)에 의해 각속도와 회전속도 등을 검출할 수 있게 된다.

상기 슬립링(600)은 와이어 브러시(621)가 제1전선(622)과 연결된 브러시 조합체(620) 및 상기 와이어 브러시(621)가 슬라이드 접촉될 수 있도록 다수의 접촉슬립링(600)이 일정한 각격을 두고 형성된 슬립링 결합체(630)가 상기 와이어 브러시(621)의 내측에 위치되어 상,하부에 제1 및 제2 슬립링 베어링(600a,600b)에 의해 자유 회전되는 구조로서 회전체의 회전에도 상기 제1 및 제2전선(622,632)의 꼬임이 발생하지 않도록 구성된다.

이와 같은 슬립링(600)의 구조와 작동은 공지된 기술로서 상세한 설명은 생략한다.

이때, 상기 브러시 조합체(620)의 제1전선(622)은 상기 와이어 브러시(621)와 연결되고, 상기 브러시 조합체(620)의 몸체(620a)에 매립된 상태로 브러시 조합체(620)의 몸체(620a)를 따라 일측으로 연장되며, 상기 슬립링 결합체(630)는 중공을 갖는 원통체로 형성되되 상기 제2전선(632)은 상기 제1전선(622)과 같이 상기 슬립링 결합체(630)의 몸체(630a)에 매립된 상태로 상기 슬립링 결합체(630)의 몸체(630a)를 따라 상기 제1전선(622)과 반대방향으로 연장된다.

따라서, 종래 슬립링의 중공을 통해 전선이 연장되는 구조에서는 모터 중앙에 위치하는 엔코더IC(510)의 구현이 불가능하였으나, 상기 슬립링 결합체(630)의 중공에는 상기 회전부재(300)의 회전축(310)이 삽입되어 중앙에 위치하는 엔코더IC(510)와 대응되는 센서 마그네트(M)를 구현할 수 있게된다.

그리고, 상기 슬립링 결합체(630)의 하측 일부는 상기 브러시 조합체(620)의 외측으로 노출되며, 일측에 연결부재 결합공(634)이 관통되어 상기 회전부재(300)의 내측에서 회전부재(300)와 결합된 연결부재(640)와 상호 결합되어 회전된다.

즉, 상기 연결부재(640)의 일측에는 상기 연결부재 결합공(634)와 대응되는 볼트삽입공(644)가 관통되고, 둘레에는 상기 회전부재(300)에 형성된 볼트공(330)와 대응되는 볼트관통공(645)가 형성된다.

따라서, 상기 회전부재(300)의 회전에 의해 상기 연결부재(640)와 결합된 상기 슬립링 결합체(630)가 회전되고, 이때 상기 슬립링 결합체(630)의 회전에도 불구하고 상기 제2전선(632)의 꼬임이 발생하지 않으면서 회전할 수 있게 된다.

그리고, 상기 회전부재(300)에는 상기 제2전선(632)이 외부로 연장될 수 있도록 전선관통공(340)이 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같은 구조에 의해, 상기 엔코더 기판(500)의 하부면 중앙부에 부착된 엔코더IC(510)와 대응되는 센서 마그네트(M)의 구현이 가능함은 물론, 비엘디시 모터(1)의 회전에도 상기 제1 및 제2전선(622,632)의 꼬임을 방지하는 슬립링(600)을 적용하여, 자이로센서가 부착된 촬영용 3축 짐벌, 로봇관절부, 회전을 이루는 바퀴 등에 적용할 수 있게 된다.

이상에서와 같이 상술한 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

1: 비엘디시(BLDC) 모터 10: 제1베어링
20: 제2베어링 30: 와셔
40: 너트 100: 로터(rotor)
110: 로터케이스 120: 영구자석
200: 스테이터(stator) 210: 코일
220: 티스 300: 회전부재
310: 회전축 320: 고정돌기
330: 볼트공 340: 전선관통공
400: 고정부재 410: 머리부
420: 결합부 430: 통공
500: 엔코더(encoder) 기판 510: 엔코더IC(encoder Integrated chip)
M: 센서 마그네트

Claims

내측면 둘레에 복수의 영구자석(120)이 구비된 원통형의 로터(100)와, 상기 로터(100)의 내측에 형성되며, 상기 영구자석(120)에서 형성된 자계와의 상호작용에 의해서 회전력을 발생할 수 있도록 코일(210)이 권취되어 있는 스테이터(200)와, 상기 로터(100)의 하부에 결합되어 회전하는 회전부재(300)와, 상기 스테이터(200)가 고정될 수 있도록 스테이터(200)의 중앙부에 형성된 중공에 삽입되는 고정부재(400)와, 상기 고정부재(400)의 내측에 삽입되는 정공형 슬립링(600) 및 상기 고정부재(400)의 상측에 고정된 엔코더 기판(500)을 포함하여 이루어진 슬립링을 구비한 비엘디시(BLDC) 모터에 있어서,
상기 회전부재(300)는 내측에 상기 고정부재(400)의 하부면이 안착되고, 고정부재(400)의 외주면과 밀착되는 제1베어링(10)이 안착될 수 있도록 상부가 개구된 형태로 형성됨과 아울러, 상단에 센서 마그네트(M)가 부착된 회전축(310)이 내측 중앙부에서 일체로 상향돌출되며,
상기 슬립링(600)은 상기 회전축(310)이 삽입될 수 있도록 중공부(610)를 구비하고, 양측 외벽에 함침되어 단부가 내측으로 연장된 와이어 브러시(621)와 연결되어 외벽 내부에서 일측으로 제1전선(622)이 연장된 브러시 조합체(620)와, 상기 브러시 조합체(620)의 내측에 구비되며, 하부가 상기 회전부재(300)와 결합되어 회전되고, 상기 와이어 브러시(621)와 접촉되는 다수의 제2전선(632)이 연결된 다수의 접촉슬립링(600)이 일정한 간격을 두고 형성된 슬립링 결합체(630)와, 상기 브러시 조합체(620)의 상,하측에 삽입되며 외주면이 상기 슬립링 결합체(630)의 내주면과 밀착되는 제1 및 제2 슬립링 베어링(600a,600b)을 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 슬립링이 구비된 비엘디시 모터.
제 1항에 있어서,
슬립링 결합체(630)의 하측 일부는 상기 브러시 조합체(620)의 외측으로 노출되며, 일측에 연결부재 결합공(634)이 관통되어 상기 회전부재(300)의 내측에서 회전부재(300)와 결합된 연결부재(640)와 상호 결합되는 것을 특징으로 하는 슬립링이 구비된 비엘디시 모터.
제 1항에 있어서,
상기 고정부재(400)는 하부면 중앙에 엔코더IC(encoder Integrated chip)(510)가 부착된 엔코더 기판(500)이 결합될 수 있도록 복수의 결합공(412)이 관통되는 머리부(410)의 하측에 다단의 결합부(420)가 일체로 형성됨과 아울러, 중앙부에 상기 회전축(310)이 관통되는 통공(430)이 형성되는 것을 특징으로 하는 슬립링이 구비된 비엘디시 모터.
제 1항에 있어서,
상기 회전축(310)의 상단부에는 상기 센서 마그네트(M)가 삽착될 수 있도록 고정홈(311)이 형성되고, 고정홈(311)의 둘레가 탄성적으로 벌어졌다 원상복원될 수 있도록 복수의 절개부(312)가 형성되는 것을 특징으로 하는 슬립링이 구비된 비엘디시 모터.
제 1항에 있어서,
상기 회전부재(300)의 상부는 둘레에 복수의 고정돌기(320)가 일체로 돌출된 톱니형태로 형성되고, 상기 고정돌기(320)는 상기 로터(100)의 영구자석(120) 사이에 위치되도록 삽입되어 로터(100)의 회전력을 회전부재(300)에 전달하는 것을 특징으로 하는 슬립링이 구비된 비엘디시 모터.
제 1항에 있어서,
상기 회전축(310)의 상측에는 상기 회전축(310)의 외주면과 상기 고정부재(400)의 내주면과 밀착되는 제2베어링(20)이 구비되고, 상기 제2베어링(20)의 상부에는 상기 제2베어링(20)을 고정할 수 있도록 와셔(30)와 너트(40)가 상기 회전축(310)에 삽입 고정되는 것을 특징으로 하는 슬립링이 구비된 비엘디시 모터.
제 1항에 있어서,
상기 제1베어링(10)은 상기 회전부재(300) 및 고정부재(400)가 평행을 유지할 수 있도록 상기 회전부재(300)의 하측 내주면과 상기 고정부재(400)의 하측 외주면에 밀착되는 것을 특징으로 하는 슬립링이 구비된 비엘디시 모터.