KR200209494Y1 - 단상 ｂｌｄｃ 모터의 전원공급부 몰딩구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 단상 BLDC 모터의 전원공급부 몰딩구조에 관한 것으로, 특히 스컬텐 구조를 갖는 단상 BLDC 모터에 있어서, 코일이 감겨져 있는 보빈의 일측 후바 양단면에 PCB 기판을 결합할 수 있는 가이드부재가 구비되고, 회로기판과 보빈에 권선된 코일의 노출을 방지하면서 보빈과 PCB 기판의 전원공급부에 몰딩캡이 결합되어 이의 하단부에 실리콘식으로 형성된 몰딩액으로 몰딩처리하여 모터의 기계적 성질이나 절연성으로 모터의 안정성과 신뢰성을 향상 시킬수 있는 단상 BLDC 모터의 전원공급부 몰딩구조에 관한 것이다

Description

단상 ＢＬＤＣ 모터의 전원공급부 몰딩구조{Molding structure for power supply unit of the single phase BLDC Motor}

본 고안은 단상 BLDC 모터의 전원공급부 몰딩구조에 관한 것으로, 특히 스컬텐 구조를 갖는 단상 BLDC 모터에 있어서 코일이 감겨져 있는 보빈의 일측 후방 양단면에 PCB 기판을 결합할 수 있는 가이드 부재가 구비되고, 회로기판과 보빈에 권선된 코일의 노출을 방지하면서 보빈과 PCB 기판의 전원공급부에 몰딩캡이 결합되어 이의 하단부에 실리콘식으로 형성된 몰딩액으로 몰딩처리하여 모터의 기계적 성질이나 절연성으로 모터의 안정성과 신뢰성을 향상 시킬수 있는 단상 BLDC 모터의 전원공급부 몰딩구조에 관한 것이다

일반적으로 종래의 스컬텐 소형 2상 BLDC 모터(BRUSHLESS DC MOTOR)에 있어서, 철심(CORE)의 내경 하단부를 절개하여 홀(Hall) IC가 수납 되도록 한 홀 IC 수납부를 형성 시키고, 홀 IC가 자석의 극분활된 경계면에 위치하지 않도록 철심의 내경과 자석간의 에어갭(Air gap)인 극분리 홈을 홀 IC의 수납부 중심과 철심의 내경 중심을 연결한 연장선상과 소정의 각을 이루도록 형성되어 있어 코일이 감겨져 있는 보빈에 PCB 기판을 고정 시킬 수 있는 훅크(Hook)를 형성시켜 PCB 기판을 고정 시키는 구조를 가진 2상 BLDC 모터에 있어서 구동 전원으로 DC 전원을 사용하여 전압에 의해 회전수를 제어할 수 있도록 한 홀 IC를 이용한 모터이다.

그러나, 홀 IC를 채택한 모터에 있어서 가장 중요한 것은 모터가 구동되는 상태에서 전원을 오프(OFF)했다. 다시 온(ON)시킬 경우 모터가 회전되지 않거나 모터의 회전이 원활하지 않는 요인인 DP(DEAD POINT)를 최소화 시키기 위해서 자석과 홀IC의 간격이 항상 일정한 간격을 유지하도록 하기 위해서 PCB 기판의 고정방법이 매우 다양하게 사용되고 있다.

일예로서 BMC(BULK MOLDING COMPOUND)를 이용한 PCB 기판 고정방법이 있는 것으로써 일정한 형틀에 열경화성 수지와 함께 글라스 화이바(GLASS FIBER)와 충진제 및 각종 첨가제를 혼합하여 제조되는 벌크(BULK)상의 프레스 성형방법으로 성형속도가 빨라 생산성이 높고 안정성 및 전기적, 기계적 성질이 우수하며 복잡한 형상의 성형도 용이한 반면에 프레스 금형 제작비가 비싸고 PCB기판 성형시 성형온도가 120 ~ 160°로서 PCB 기판의 전자 부품에 유해할 뿐만 아니라 성형 압력이 높아 성형시 전자부품에 손상이 발생하여 모터의 신뢰성이 부적합한 방법으로 현재는 이러한 BMC 모터의 제조방법은 사양 산업에 의존하고 있는 실정이다.

또한, BMC(BULK MOLDING COMPOUND)의 재질 자체가 환경 오염을 유발 시키는 재질로서 전세계적으로 사용을 억제하고 있는 실정이다.

한편 상기와 같이 코일이 권선된 보빈의 훅크(Hook) 일측에 PCB 기판을 삽입 한 후 홀 IC와 자석의 간격을 일정하게 유지하지 못하는 경우가 발생하면 모터에 있어서 기동성의 불량 발생요인이 유발되며 PCB 기판의 외부에 실리콘으로 코팅처리시 마이그레이션(Migration) 현상(코팅제 들뜸 현상)으로 인하여 모터의 신뢰성 측면에서도 불리한 요인으로 작용되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 해소하기 위하여 안출된 것으로 스컬텐 구조를 갖는 단상 BLDC 모터에 있어서, 코일이 감겨져 있는 보빈의 일측 후방 양단면에 PCB 기판을 결합할 수 있는 가이드 부재가 구비되고, 회로기판과 보빈에 권선된 코일의 노출을 방지하면서 보빈과 PCB 기판의 전원공급부에 몰딩캡이 결합되어 이의 하단부에 실리콘식으로 형성된 몰딩액으로 몰딩 처리하여 전기적 특성을 동일 수준으로 유지 하면서 모터의 기계적 성질이나 절연성으로 모터의 안정성과 신뢰성을 향상 시킬수 있는 단상 BLDC 모터의 전원공급부 몰딩구조를 제공함을 그 목적으로 한다.

도 1은 본 고안의 전체를 분해한 사시도,

도 2는 본 고안을 결합한 상태를 나타낸 정면도,

도 3은 본 고안중 코어의 결합상태를 나타낸 정면도,

도 4는 본 고안의 몰딩캡에 대한 저면도,

도 5는 본 고안의 몰딩캡에 보빈을 결합한 상태를 나타낸 저면도,

도 6은 본 고안의 결합상태를 나타낸 측단면도.

＜ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 회전축 2 : 자석 3,4 : 코어

3a : 결합돌기 3b : 홀 IC 수납부 4a : 삽입홈

4b : 결합부재 5 : 보빈 5a : 결합부재

5b : 결합구멍 5f : PCB 기판 삽입홈 5e : 가이드 레일 돌기

6 : PCB 기판 6a : 홀IC 6b : 센서커버

6c : 안내홈 7 : 몰딩캡 7a : 센서커버 수납부

7b :가이드 홈 7c :가이드 돌기

10 : 에어갭 20 : 몰딩액

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 구성을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다

도 1은 본 고안의 전체를 분해한 사시도, 도 2는 본 고안을 결합한 상태를 나타낸 정면도, 도 3은 본 고안중 코어의 결합상태를 나타낸 정면도, 도 4는 본 고안의 몰딩캡에 대한 저면도, 도 5는 본 고안의 몰딘캡에 보빈을 결합한 상태를 나타낸 저면도, 도 6은 본 고안의 결합상태를 나타낸 측단면도이다.

본 고안의 구성은 도 1내지 도 5에 도시한 바와 같이 회전축(1)에 결합된 자석(2)의 외경에 대응하는 내경을 가지는 분리형의 코어(3),(4)와, 상기 코어 (3),(4)가 결합되고 코일이 감겨져 있는 보빈(5)의 일측 후방 양단면에 PCB기판(6)을 결합할 수 있는 가이드 부재(5a)가 구비되고, 상기 보빈(5)의 일측 후방 양단면에 구비된 가이드 부재(5a)에 PCB 기판(6)과 몰딩캡(7)이 결합되어 이의 하단부에 실리콘식으로 형성된 몰딩액(20)으로 몰딩 처리하도록 이루어진 구성으로 된 것이다.

한편, 상기의 분리형 코어(3),(4)는 그 하단부에 각각 서로 결합할 수 있도록 결합돌기(3a)와 삽입홈(4a)를 구성하여서 보빈(5)의 중앙부에 형성된 결합구멍 (5b)을 통하여 결합할 수 있도록 구성하고, 그 일측 코어(3)의 내경 하단을 일부 절개하여 홀 IC 수납부(3b)를 결합할 수 있도록 한다.

또한, 코어(3),(4)의 분리면 일측에는 그 내경보다 큰 구경을 가지도록 일부를 절개하여 코어(3),(4)의 내경과 자석(2)간의 에어갭(Air gap)(10)인 극분리 홈(3c), (4c)를 형성 시키되 이는 홀 IC(6a)가 자석(2)의 극분할된 경계면에 위치하지 않도록 홀 IC 수납부(3b) 중심과 서로 결합된 코어(3),(4)의 내경 중심을 연장선상과 소정의 간격(11)을 이루도록 한다.

한편, 보빈(5)은 중앙의 분리벽(5c)을 대칭으로 양측에 코일(5d)이 권선되어 있고, 상기 보빈(5)의 양측 중앙부에 결합구멍(5b)을 형성하여 일측 코어(4)의 하단부에 형성된 결합부재(4b)를 결합할 수 있도록 구성하고, 보빈(5)의 일측 후방 양단면에는 PCB기판(6)을 결합할 수 있는 가이드부재(5a)를 구비하고, PCB기판(6)의 상부측 중앙부에 센서커버(6b)를 결합하여 홀 IC(6a)를 지지하도록 하였으며, 좌,우측에 는 각각 한쌍의 안내홈(6c)을 형성시켜 상기 보빈(5)의 일측 후방 양단면에 구비된 가이드 부재(5a)에 결합 할 수 있도록 구성된 것이다.

또한, 몰딩 캡(7)의 상부에는 센서커버 수납부(7a)를 형성하고, 상기 보빈 (5)과 PCB기판(6)을 결합할 수 있도록 구성된 것이다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 결합구성 및 작용효과를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 1에 도시한바와 같이 보빈(5)의 일측 후방 양단면에 구비된 가이드 부재(5a)에 PCB기판(6)의 양측에 형성된 안내홈(6c)를 결합하고, 상부에서 몰딩캡(7)을 보빈(5)의 후방에 형성된 가이드 부재(5a)에 결합을 한 후 보빈(5)의 양측 중앙부에 형성된 결합구멍(5b)를 통하여 일측 코어(4)의 하단부에 구성된 결합부재(4b)를 관통하여 보빈(5)을 결합 시키고, 타측에 형성된 코어(3)의 하단부에 구성된 결합돌기(3a)를 타측 코어(4)의 하단부에 구성된 결합부재(4b)의 전면에 구성된 삽입홈 (4a)에 결합을 하면 되는 것으로써, 이때 회전축(1)과 일체로 구성된 자석(2)을 양측 코어 (3),(4)의 내경에 결합하여 설치하면 결합이 완성되는 것이다.

한편, 상기와 같이 결합된 단상 BLDC 모터에서 자석(2)의 극 감지를 위해 홀 IC(6a)와 자석(2)의 간격(11)을 항상 일정한 에어갭(Air gap)(10)으로 유지할 수 있도록 하며 홀 IC(6a)의 유동이 없도록 몰딩캡(7)을 씌운 상태에서 전원 공급부인 PCB기판(6)과 보빈(5)의 코일이 밖으로 유출되는 것을 방지할 수 있도록 하면서 하단부에 실리콘식으로 형성된 몰딩액(20)으로 몰딩 처리하여 모터의 기계적 성질이나 절연성으로 모터의 안정성과 신뢰성을 향상 시킬수 있는 것이다.

상기와 같이 몰딩캡(7)의 내측에 결합되는 보빈(6)은 도 4 내지 도 5에 도시한바와 같이 몰딩캡(7)의 내측에 가이드 홈(7b)을 형성하고, 그 내측으로 가이드 돌기(7c)를 구성하여 보빈(5)의 외주면에 구성된 가이드 레일 돌기(5e)를 몰딩 캡 (7)의 가이드 홈(7b)에 결합을 하면 도 5에 도시한바와 같이 결합이 되는 것으로써 보빈(5)의 후방에 구성된 PCB기판 삽입홈(5f)에는 PCB기판(6)의 안내홈(6c)이 결합되는 것이다.

한편, PCB기판(6)의 상단부측 중앙부에 설치된 홀 IC(6a)와 센서커버(6b)를 고정할 수 있도록 몰딩캡(7)의 상단에 센서커버(6b)가 안내 되도록 하는 센서커버 수납부(7a)이 형성되어 있다.

상기와 같이 몰딩캡(7)에 보빈(5)과 PCB 기판(6)을 몰딩캡(7)의 가이드홈 (7b)과 가이드 돌기(7c)를 통하여 PCB 기판(6)의 외주면에 구성된 가이드 레일 돌기(5e)를 결합하여 고정 시킨 후 이의 하단부를 실시콘식으로 형성된 몰딩액(20)을 이용하여 몰딩처리를 한후 모터를 결합 시키면 상기 회전축(1)에 결합되어 있는 자석 (2)과 항상 일정한 간격(11)을 유지 하도록 하게 되는 것이다.

도 3 내지 도 6에 도시한 바와 같이 상기 코어(3),(4)의 내경 하단부를 일부 절단을 하여 홀 IC 수납부(3b)를 형성 시킨 부분을 몰딩캡(7)의 상단부에 돌출된 센서커버 수납부(7a)에 결합시킬 수 있도록 구성되어 항상 일정한 간격으로 안정성과 신뢰성이 향상 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 구성 및 동작을 갖는 본 고안을 사용함에 의해 얻을 수 있는 효과는 단상 BLDC 모터에서 자석의 극 감지를 위해 홀 IC와 자석의 간격을 항상 일정한 에어갭(Air gap)으로 유지할 수 있도록 하며 홀 IC의 유동이 없도록 몰딩캡을 결합한 상태에서 전원 공급부인 PCB기판과 보빈이 밖으로 유출되는 것을 방지할 수 있도록 하며 이의 하단부에 실리콘식으로 형성된 몰딩액으로 몰딩처리를 하여 모터의 기계적 성질이나 절연성으로 모터의 안정성과 신뢰성을 향상 시킬수 있고 제품의 전기적 특성을 동일 수준으로 유지하면서 제품의 안정성에 기여하는 효과와 제조공정 및 작업 시간을 단축시켜 제조비용 및 제품의 신뢰도를 향상 시키고 종래의 PCB 기판의 코팅에서 코일 PCB 기판의 전자부품을 몰딩캡을 씌우고 하단부에 몰딩액으로 몰딩처리 함으로써 제품의 가격적으로나 생산성 및 전기적,기구적인 신뢰성에 그 우위를 확보할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 스컬텐구조를 갖는 단산 BLDC 모터에 있어서,

   회전축(1)에 결합된 자석(2)의 외경에 대응하는 내경을 갖이는 분리형 코어(3),(4)와, 코이이 감겨져 있는 보빈(5)의 일측 후방 양단면에 PCB 기판(6)을 결합할 수 있는 가이드부재(5a)가 구비되고,

   상기, 보빈(5)의 일측 후방 양단면에 구비된 가이드부재(5a)에 PCB 기판(6)과 몰딩캡(7)이 결합되어 이의 하단부가 몰딩액(20)으로 몰딩 처리된 구성을 특징으로 하는 단상 BLDC 모터의 전원공급부 몰딩구조.