KR20000027450A - 모터의 인쇄회로기판 고정구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터 몰딩 전에 고정자와 회로기판을 강도 높게 조립하여 몰딩공정에 들어가도록 함으로써 몰딩할 때에 리드선 또는 코일의 단선이나 쇼트현상을 없게 하여 회로적 안정성을 보장하여 제품의 신뢰성을 높일 수 있는 모터의 인쇄회로 기판 고정 구조에 관한 것이다.

그 구성은, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 직류 무정류자 몰드 모터는, 적어도 고정자를 몰딩하고 이 고정자에 코일이 권선되며 인쇄 회로 기판을 조립하여 구성되는 모터의 인쇄 회로 기판 고정 구조에 있어서, 상기 고정자는, 도체핀을 가이드하기 위한 다수개의 도체핀 안내홈이 형성되며, 고정자를 적층시킨 상태에서 절연물을 몰딩할 때에 일정높이로 돌출 성형되는 다수개의 고정봉 및 동시에 설치되는 다수개의 도체핀과, 상기 회로기판은, 상기 고정봉의 형성위치에 대응하여 형성되는 동일한 개수의 고정구멍과, 상기 고정자의 도체핀 삽입홈의 대응되는 위치 상에 형성한 다수개의 도체핀 구멍으로 구성되며, 상기 코일의 인출선은 다수개의 시작선과 끝선이 인출되고, 상기 시작선은 전원 측으로 연결되고 끝선은 중성점으로 일괄하여 처리되는 것을 특징으로 한다. 따라서, 몰딩작업 시 회로기판이 휘거나 결선부가 단선되는 것을 없애고, 회로기판과의 고정력을 견고히 하고, 인쇄회로 기판의 결합구조에 따라서 모터의 신뢰성 향상과, 회로기판과의 고정력을 견고히 할 수 있다.

Description

모터의 인쇄 회로 기판 고정 구조

본 발명은 모터의 인쇄 회로 기판 고정 구조에 관한 것으로, 특히 모터 몰딩 전에 고정자와 회로기판을 강도 높게 조립하여 몰딩공정에 들어가도록 함으로써 몰딩할 때에 인출선 또는 코일의 단선이나 쇼트현상을 없게 하여 회로적 안정성을 보장하여 제품의 신뢰성을 높일 수 있는 모터의 인쇄 회로 기판 고정 구조에 관한 것이다.

각종 공조기기나 산업 동력계 또는 가전제품 등에 있어서의 회전계가 필수적으로 필요하게 되며, 이 때의 구동원으로서 모터를 사용하고 있다.

종래의 일반적인 모터는 유도기를 이용하여 출력을 하는 방식, 예를들면 팬을 회전시키는 방식이었으나, 그 조립구조가 각종 스크류를 이용하고 있으며, 이것은 필연적으로 수작업에 의존하지 않으면 안되기 때문에 작업성이 나쁘고 비효율적이었다.

따라서, 종래의 일반적인 모터에 있어서 조립 생산성의 비효율화 내지 에너지 정책의 변화에 부응하기 위해서는 새로운 구동방식인 직류 무정류자 모터(DC-commutator motor)로의 대체 개발이 진행되고 있다.

그리고 모터의 전체적인 콤팩트화를 실현하기 위하여 모터 전체를 몰딩하는 구조가 병행하여 추진되고 있다.

일반적으로 직류 무정류자 전동기는, 회전력을 발생시키는 구동용 마그네트(도시하지 않음)와, 이 구동용 마그네트에서 발생하는 자계에 의해서 속도 제어용 출력 신호를 발생하는 FG용 마그네트(도시하지 않음) 등을 구비하여 이루어지는 회전자와, 상기 회전자의 마그네트로부터 발생되는 회전력 또는 속도 제어용 출력신호를 제어하기 위하여 센서 등을 내장하여 이루어지는 인쇄 회로 기판 등을 포함하는 고정자를 포함하여 이루어진다.

일반적으로 모터 전체를 몰딩할 때에 코일과 회로기판의 신뢰성이 가장 중요시된다. 이때 코일이 전원부로 인출되어 있기 때문에 이 부분의 제조는 보편적인 기술로 생산이 가능하지만, 회로기판이 내장된 직류 무정류자 몰드 모터의 경우에는 코일과 회로기판이 결합구조에 따라서 모터의 신뢰성에 크게 영향을 주게 된다.

그런데 이러한 구성의 종래의 회로기판이 내장된 직류 무정류자 몰드 모터는, 다음과 같은 근본적인 문제가 있다.

1. 회로기판과 코일의 연결 구조에 있어서, 모터 전체를 몰딩할 때에 수지의 강한 압력과 사출 속력에 기인하여 모터 구성부품인 각종의 인출선 또는 코일이 단선되거나 단선은 되지 않도라도 충격을 받아 코일의 신뢰성에 문제를 일으킨다. 즉, 수지의 강한 압력으로 단선 또는 쇼트되어 기능을 상실함은 물론 회로적인 불안정으로 신뢰성을 떨어뜨린다.

2. 코일과 회로기판의 연결은 코일을 인출한 후 인쇄기판에 바로 납땜하기 때문에 모터 전체를 몰딩하는 경우, 회로 기판이 휘거나 결선부가 단선된다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 그 목적으로 하는 바는 직류 무정류자 몰드 모터에 있어서, 회로기판과 코일의 연결을 개선하여 모터의 몸체를 몰딩 시, 코일 및 회로기판의 신뢰성을 향상시키기 위한 직류 무정류자 몰드 모터를 제공함에 있다.

도 1a는 본 발명에 의한 고정자를 나타낸 정면도

도 1b는 본 발명에 의한 고정자의 적층구조를 나타낸 도 1a의 A-A선을 따라 절단한 측단면도

도 2a는 본 발명에 의한 고정자의 사출물 구조를 나타낸 평면도

도 2b는 본 발명에 의한 고정자의 사출물 구조를 나타낸 측단면도

도 3a는 상기 도 2a의 "가"부 확대단면도

도 3b는 상기 도 2b의 "나"부 확대단면도

도 4는 본 발명의 고정자와 회로기판의 조립상태를 나탸낸 측면도

도 5는 본 발명에 의한 고정자의 결합구조를 나타낸 평면도

도 6은 본 발명에 의한 회로기판을 나타낸 평면도

도 7은 본 발명에 의한 도체핀과 코일의 접속구조를 나타낸 단면도

도 8은 본 발명에 의한 인쇄 회로기판의 도체핀 접속 구조를 나타낸 요부 확대 단면도

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 고정자의 결선 구조를 나타낸 평면도

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 회로기판을 나타낸 평면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 고정자 14 : 도체핀 삽입홈

16 : 고정자 티스 20 : 고정봉

22 : 코일 24 : 인출선

30 : 도체핀 40 : 절연물

50 : 회로기판 52 : 고정구멍

54 : 도체핀 구멍 56 : 패턴

60 : 땜납 62 : 동박면

u,v,w : 시작선 3선 u’,v’,w’ : 끝선 3선

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 직류 무정류자 몰드모터는,

적어도 고정자를 몰딩하고 이 고정자에 코일이 권선되며 인쇄 회로 기판을 조립하여 구성되는 모터의 인쇄 회로 기판 고정 구조에 있어서,

상기 고정자는, 도체핀을 가이드하기 위한 다수개의 도체핀 안내홈이 형성되며,

고정자를 적층시킨 상태에서 절연물을 몰딩할 때에 일정높이로 돌출 성형되는 다수개의 고정봉 및 동시에 설치되는 다수개의 도체핀과,

상기 회로기판은, 상기 고정봉의 형성위치에 대응하여 형성되는 동일한 개수의 고정구멍과,

상기 고정자의 도체핀 삽입홈의 대응되는 위치 상에 형성한 다수개의 도체핀 구멍으로 구성되며,

상기 코일의 인출선은 다수개의 시작선과 끝선이 인출되고, 상기 시작선은 전원 측으로 연결되고 끝선은 중성점으로 일괄하여 처리되는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 있어서, 상기 고정봉 및 고정구멍은, 소정 간격을 두고 5개가 형성되어 있는 것과, 상기 도체핀 구멍은 그 구멍 둘레에 동박면을 형성하고 있는 것이 바람직하다.

따라서, 회로기판과 코일의 연결을 획기적으로 개선함으로써, 몰딩작업 시 회로기판이 휘거나 결선부가 단선되는 것을 없애고, 회로기판과의 고정력을 견고히 하고, 인쇄회로 기판의 결합구조에 따라서 모터의 신뢰성 향상과, 회로기판과의 고정력을 견고히 할 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 직류 무정류자 몰드모터에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 자세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1a는 본 발명에 의한 고정자를 나타낸 정면도, 도 1b는 본 발명에 의한 고정자의 적층구조를 나타낸 도 1a의 A-A선을 따라 단면한 측단면도이다.

이들 도면에서 부호 10은 고정자를 나타낸다. 이 고정자(10)는 그 외경부(12)에 다수개의 반원형의 도체핀 삽입홈(14)을 형성하고 있다. 이 실시예에서 상기 도체핀 삽입홈(14)은 6개를 형성하고 있다. 부호 16은 고정자 티스를 나타낸다.

이와 같은 낱장의 고정자(10)는 실제로 모터의 일부품으로 사용될 때에는 도 1b에 나타낸 바와 같이 여러 장으로 적층하여 사용된다.

도 2a는 본 발명에 의한 고정자의 사출물 구조를 나타낸 평면도, 도 2b는 본 발명에 의한 고정자의 사출물 구조를 나타낸 측단면도, 도 3a는 상기 도 2a의 "가"부 확대단면도, 도 3b는 상기 도 2b의 "나"부 확대단면도, 도 4는 본 발명의 고정자와 회로기판의 조립상태를 나탸낸 측면도이다.

이들 도면에서와 같이, 상기 고정자(10)를 적층시킨 상태에서 회로기판을 삽입하거나 용이하게 고정이 가능하도록 절연물(40) 사출 시에 일정높이로 고정봉(20)을 돌출시켜 성형한다.

상기 고정자(10) 몸체 전체는 몰드물로 형성되어 있으며, 각각의 티스(16)에는 코일(22)이 감겨지게 된다. 상기 코일(22)과 다수개의 고정자(10) 적층은 절연되는 것으로 한다. 여기에서 본 발명은 사출에 의하여 절연하고 있으며 상기 고정자(10)를 절연물(40)로 사출 시에는 열가소성수지를 사용한다.

도 2a에서는 소정의 간격을 두고 5개의 고정봉(20)이 형성되어 있다. 도 2a에서 부호 30은 도체핀이다. 이 도체핀(30)은 도 3a에 나타낸 바와 같이 절연물(40) 사출공정 시에 심어져 동시에 설치된다.

상기 고정봉(20)의 높이, 즉 고정자(10)로부터 높이는, 모터의 사양에 따라 감기는 코일(22)의 감김량에 따른 높이에 맞추어 일정한 폭의 공간을 확보할 수 있는 칫수이면 된다.

따라서, 모터의 몸체 몰딩 시 회로기판(50)의 고정이 견고하여 상기 회로기판(50)의 의도하지 않은 제위치의 이탈이나 움직임을 방지할 수 있다.

도 5는 본 발명에 의한 고정자의 결선 구조를 나타낸 평면도, 도 6은 본 발명에 의한 회로기판을 나타낸 평면도, 도 7은 본 발명에 의한 도체핀과 코일의 접속구조를 나타낸 요부 확대 단면도, 도 8은 본 발명에 의한 인쇄 회로기판의 도체핀 접속 구조를 나타낸 요부 확대 단면도이다.

도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 고정자(10)의 고정봉(20)이 삽입하여 고정가능하도록 회로기판(50)에는, 상기 고정봉(20)의 형성위치에 대응하여 동일한 개수의 고정구멍(52)이 형성되어 있다. 본 실시예에서는 5개의 고정구멍(52)을 채택하고 있으며 상기 회로기판(50)과 상기 고정봉(20)이 조립된 상태는 도 4에 도시되어 있다.

도 5를 참조하면, 상기 도체핀(30)은 6개를 설치하고 있으며, 이 도체핀(30)은 상기 회로기판(50)에서 나오는 전류를 상기 코일(22) 측으로 흐르게 하는 기본 역할을 하고, 더구나 본 발명의 도체핀(30)은 상기 회로기판(50)과 상기 고정자(10)와의 결합을 강하게 하여 상기 모터의 몸체 몰딩 시 코일(22) 및 인출선(24)의 단선을 방지 할 수 있는 역할도 함께 한다.

도 6을 참조하면, 상기 회로기판(50)에는 상기 도체핀(30)의 형상, 개수에 대응하는 위치에 도체핀 구멍(54)을 형성하고 있고, 회로기판(50)의 소정 위치에는 소정 형상으로 패턴(56)이 형성되어 있다.

또 도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 도체핀(30)에는 코일(22)이 소정 회수 감겨지고 그 끝단인 인출선(24)은 인출되어 있다. 상기 도체핀(30)은 상기 각 도체핀 구멍(54)에 삽입되어 땜납(60)으로 납땜되며 상기 코일(22) 및 이 코일의 끝단인 인출선(24)과 연결되고, 물론 상기 회로기판(50)과도 연결되어 있다.

여기에서, 상기 도체핀 구멍(54)의 둘레에는 동박면(62)을 상기 회로기판(50) 상에 형성시킨다. 따라서 이 동박면(62)의 형성으로 인하여 상기 도체핀(30)과 도체핀 구멍(54)은 도통하게 된다.

이렇게 도 4에 나타낸 바와 같이 고정자(10)와 회로기판(50)을 조립하게 되면 상기 고정자(10)와 상기 회로기판(50)은 일체화되어 상기 모터 몸체를 몰딩작업할 때에 흔들림이 없게 되어 코일(22)이나 인출선(24)이 단선되지 않고 용이하게 몰딩 작업이 가능하게 된다.

이어서 본 발명의 모터의 인쇄 회로 기판 고정 구조에 의한 코일의 결선구조에 대하여 설명하다.

도 5 내지 도 8을 참조하면, 직류 무정류자 몰드 모터일 경우는 3상 Y 결선으로 권선되어 있으며 상기 코일(22)의 인출선(24)은 시작선 3선(u,v,w)과 끝선 3선(u',v',w')이 나와 6선이 인출된다. 상기 시작선 3선(u,v,w)은 전원 측으로 연결되고 끝선 3선(u',v',w')은 중성점으로 일괄하여 처리되는, 이른바 콤먼 처리된다.

상기 인출선(24)의 시작선 (u,v,w)과 끝선 3선(u',v',w')은 각각 해당되는 도체핀(30)에 도 7 및 도 8과 같이 연결된다.

도 6을 참조하면, 회로기판(50) 상에서의 중섬점 처리는 도출된 6개의 도체핀(30)은 통전될 수 있도록 고정자(10)의 도체핀 삽입홈(14)의 대응되는 위치 상에 형성한 도체핀 구멍(54) 사이에는 패턴(56)으로 제작하여 처리한다.

여기에서 말하는 중성점이란 여러 개의 선을 한 군데로 모아서 처리한다는 것을 의미한다.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 의한 고정자의 결선 구조를 나타낸 평면도, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 회로기판을 나타낸 평면도이다.

이 다른 실시예서는, 상기 코일(22)의 인출선(24)은 시작선 3선(u,v,w)과 끝선 3선(u',v',w')이 나와 총 6선이 인출된다. 상기 도체핀(30)은 4개가 삽입되어 있으며, 상기 코일 시작선(u,v,w)은 해당되는 상기 도체핀(30)의 3개소에 도 7과 같이 연결되어 진다. 상기 끝선 3선(u',v',w')은 중심점 핀에서 3선을 함께 연결처리하여 콤먼 처리하고 있다. 이 다른 실시예의 회로기판(50)은 별도의 콤먼처리없이 한 구조이다.

이와 같이 본 발명의 모터의 인쇄 회로 기판 고정 구조는 모터의 몸 전체가 몰드물로 형성되어 있으며, 고정자의 외경부에는 반원형의 홈이 형성되어 회로기판을 삽입 및 고정 가능하도록 되어 있기 때문에 몰딩작업 시 회로기판이 휘거나 결선부가 단선되는 현상이 없게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 모터의 인쇄 회로 기판 고정 구조에 의하면, 회로기판과 코일의 연결을 획기적으로 개선함으로써, 몰딩작업 시 회로기판이 휘거나 결선부가 단선되는 것을 없애고, 회로기판과의 고정력을 견고히 하고, 인쇄회로 기판의 결합구조에 따라서 모터의 신뢰성 향상과, 회로기판과의 고정력을 견고히 할 수 있는 탁월한 효과가 있다.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것로 보아야 할 것이다.

Claims (3)

1. 적어도 고정자를 몰당하고 이 고정자에 코일이 권선되며 인쇄 회로 기판을 조립하여 구성되는 모터의 인쇄 회로 기판 고정 구조에 있어서,

   상기 고정자는, 도체핀을 가이드하기 위한 다수개의 도체핀 안내홈이 형성되며,

   고정자를 적층시킨 상태에서 절연물을 몰딩할 때에 일정높이로 돌출 성형되는 다수개의 고정봉 및 동시에 설치되는 다수개의 도체핀과,

   상기 회로기판은, 상기 고정봉의 형성위치에 대응하여 형성되는 동일한 개수의 고정구멍과,

   상기 고정자의 도체핀 삽입홈의 대응되는 위치 상에 형성한 다수개의 도체핀구멍으로 구성되며,

   상기 코일의 인출선은 다수개의 시작선과 끝선이 인출되고, 상기 시작선은 전원 측으로 연결되고 끝선은 중성점으로 일괄하여 처리되는 것을 특징으로 하는 모터의 인쇄 회로 기판 고정 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 고정봉 및 고정구멍은, 소정 간격을 두고 5개가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 모터의 인쇄 회로 기판 고정 구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 도체핀 구멍은, 그 구멍 둘레에 동박면을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 모터의 인쇄 회로 기판 고정 구조.