KR200233649Y1 - 브러시리스 모터의 회전자 - Google Patents

Abstract

플라스틱 마그네트를 이용하여 고정자와의 사이에서 발생되는 자력에 의해 회전되는 브러시리스 모터의 회전자가 개시된다. 브러시리스 모터의 회전자는, 회전축공과 마그네트를 가지는 원통형의 플라스틱 마그네트, 회전축공에 삽입되어 결합되는 회전자축, 및 플라스틱 마그네트와 회전자축 사이에 고정되게 설치되어 플라스틱 마그네트와 회전자축이 함께 회전되도록 하는 강철소재의 클램핑부재를 포함한다. 클램핑부재가 플라스틱 마그네트와 회전자축 사이에 고정 설치됨으로서 회전자를 제작하는데 소요되는 마그네트 재료의 소요량을 줄일 수 있고 회전축공에 대한 회전자축의 위치 조정이 용이하다.

Description

브러시리스 모터의 회전자 {Rotor of brushless motor}

본 고안은 브러시리스 직류(BLDC : brushless direct current) 모터의 회전자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라스틱 마그네트를 이용하여 고정자와의 사이에서 발생되는 자력에 의해 회전되는 브러시리스 직류모터의 회전자에 관한 것이다.

일반적으로, 브러시리스 직류모터는 정류자와 브러시라는 기계적 접촉부가 없기 때문에 전기적, 기계적 노이즈가 발생되지 않고 수명이 길어 널리 사용되고 있다. 이러한 브러시리스 직류모터의 회전자 구조는 고정자 코어 내경면에 끼워지며 마그네트 하우징에 의하여 외경면에 맞대어져 장착된 원통형의 플라스틱 마그네트, 및 상기 플라스틱 마그네트의 내부에 일체로 성형된 회전자축을 갖는다.

상기 구성으로 이루어진 종래의 브러시리스 직류모터의 회전자 구조를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 종래 브러시리스 직류모터의 회전자 구조를 나타낸 단면도이다. 도시된 바와 같이, 회전자(20)는 회전자축(22), 및 회전자(20)의 회전력을 발생시키기 위한 플라스틱 마그네트(24)를 구비한다. 상기 회전자축(22)은 마그네트성형사출기(미도시)에 의해 플라스틱 마그네트(24)와 일체로 성형된다.

상기 구성에서 회전자의 외경면에서 일정 거리를 두고 안착된 고정자(미도시)에 인가된 전류에 의해 발생된 자력에 따라 플라스틱 마그네트(24)가 회전될 때, 일체 성형 사출된 회전자축(22)의 미끄러짐 방지를 위해 견고한 조립을 필요로 한다. 따라서, 플라스틱 마그네트(24)의 원래 목적인 회전력을 발생시키기 위한 목적과는 무관하게 과다한 마그네트 재료를 회전자축(22)의 외경면을 감싸도록 성형된다.

또한, 회전자축(22)과 플라스틱 마그네트(24)가 일체로 형성됨에 따라 플라스틱 마그네트(24)에 대해 회전자축(22)의 상대적 위치를 조정하는 것은 어려움이있다.

한편, 브러시리스 직류모터의 고정자는 회전자(20)와의 사이에서 전기 에너지를 발생시키는 전기강판으로 제작되고 회전자(20)의 외측에 설치되도록 한다. 이때, 회전자(20)가 삽입되는 부분에 대응하는 전기강판은 오려내어 폐기 처분된다. 따라서, 종래의 브러시리스 직류모터의 제작에는 마그네트 재료의 소요량이 많아지게 되며 고정자의 타발시 고정적으로 폐기되는 전기강철의 소모량이 많아지게 되는 문제점이 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 회전자에 대한 회전자축의 위치 조정 및 사용 재료의 소요량을 절감할 수 있는 브러시리스 모터의 회전자를 제공하는데 그 목적이 있다. 또한, 회전자에 형성된 회전축공에 대하여 회전자축의 고정 위치를 가변적으로 조절할 수 있는 브러시리스 모터의 회전자를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

도 1은 종래의 브러시리스 모터의 회전자를 도시한 단면도;

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 브러시리스 모터의 회전자를 도시한 단면도;

도 3은 도 2에 도시된 회전자의 분해 사시도; 및

도 4는 도 2에 도시된 회전자의 저면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

40 : 플라스틱 마그네트 42 : 메인 마그네트

44 : 센서 마그네트 46 : 회전축공

48 : 수용홈 50 : 회전자축

60 : 클램핑부재 66 : 축공

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 브러시리스 모터의 회전자는, 회전축공과 마그네트를 가지는 원통형의 플라스틱 마그네트, 회전축공에 삽입되어 결합되는 회전자축, 및 플라스틱 마그네트와 회전자축 사이에 고정되게 설치되어 플라스틱 마그네트와 회전자축이 함께 회전되도록 하는 강철소재의 클램핑부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 플라스틱 마그네트의 일단부에는 클램핑부재를 수용하기위한 수용홈이 회전축공과 연통되게 형성되도록 한다.

한편, 상기 수용홈의 내주면에는 비원형으로 형성되며 상기 클램핑부재의 외주면에는 상기 수용홈의 내주면에 대응되는 형상을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 클램핑부재에는 회전자축이 결합되는 축공이 형성되며, 상기 회전축공 및 클램핑부재에 형성되는 상기 축공은 연통되는 것이 바람직하다.

본 고안에 따르면, 플라스틱 마그네트의 일단부에 클램핑부재를 수용하기 위한 수용홈을 형성함으로서 회전자를 제작하는데 소요되는 마그네트재료의 소요량을 줄일수 있으며, 클램핑부재로서 고정자의 제작시 사용되는 적층철심을 사용함으로서 폐기물을 줄일 수 있으며, 회전자와 회전자축을 별도 사출 성형하여 클램핑부재에 의해 고정함으로서 회전축공에 대한 회전자축의 위치 조정이 용이하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 브러시리스 모터의 회전자에 대하여 설명한다.

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 브러시리스 모터의 회전자를 도시한 종단면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 회전자의 부분 분해 사시도이며, 도 4는 도 2에 도시된 회전자의 부분 저면도이다. 고정자와의 사이에서 발생되는 자력에 의해 회전되는 본 고안의 브러시리스 모터의 회전자는 회전축공(46)과 마그네트(42, 44)를 가지는 원통형의 플라스틱 마그네트(40), 상기 회전축공(46)에 삽입되어 결합되는 회전자축(50), 및 상기 플라스틱 마그네트(40)와 상기 회전자축(50) 사이에 고정되게 설치되어 상기 플라스틱 마그네트(40)와 상기 회전자축(50)이 함께 회전되도록 하는 강철소재의 클램핑부재(60)를 포함한다.

상기 플라스틱 마그네트(40)는 원통형의 메인 마그네트(42) 및 센서 마그네트(44)를 갖는다. 이러한 상기 메인 마그네트(42) 및 센서 마그네트(44)의 외경면에는 원주 방향을 따라 N극과 S극이 상호 대향되게 등각도 간격으로 교번되어 배치되도록 착자(着磁) 형성된 영구자석(42a, 44a)이 부착된다.

상기 메인 마그네트(42)는 상기 고정자에 전류를 인가함으로서 발생되는 전기 에너지에 의한 자력의 영향으로 회전된다.

상기 센서 마그네트(44)는 상기 메인 마그네트(42)의 일단부에 상기 메인 마그네트(42)의 원주 보다 적은 원형으로 형성되어 부착되며 링형을 갖는다. 이러한 상기 센서 마그네트(44)는 상기 메인 마그네트(42)와 일체로 회전되도록 한다. 또한 상기 센서 마그네트(44)는 회전자의 회전 속도 및 상기 메인 마그네트(42)에 부착된 상기 영구자석(42a)의 극의 위치를 브러시리스 모터에 부착된 센서(미도시)에 전달하는 기능을 수행한다. 이를 위해 상기 센서 마그네트(44)의 영구자석(44a)은 메인 마그네트(42)의 둘레에 부착된 상기 영구자석(42a)과 같은 위치에서 같은 극을 가지면서 상기 메인 마그네트(42)와 동심적으로 상기 메인 마그네트(42)의 일단부에 부착되는 것이다.

본 고안에 따르면 상기 메인 마그네트(42)의 타단부에는 상기 클램핑부재(60)를 수용하기 위한 수용홈(48)이 회전축공(46)과 연통되게 형성되도록 한다. 이때, 상기 강철 소재의 클램핑부재(60)는 전기강판으로 제작되는 적층철심의 고정자에서 회전자가 삽입되는 부분에 대응하는 오려내어진 상기 적층철심을 사용하는 것이 바람직하다. 이는 브러시리스 직류모터의 제작시 고정자의 타발시 고정적으로 폐기되는 상기 전기강판의 소모량을 줄일 수 있다.

상기 회전자축(50)은 상기 플라스틱 마그네트(40)에 마련된 상기 회전축공(46)에 삽입되어 결합되며 상기 메인 마그네트(42)와 일체로 회전한다. 이러한, 회전자축(50)은 그 양단부에서 브러시리스 모터 커버 속에 고정되어 있는 베어링(미도시)에 의해 회전 지지된다.

상기 클램핑부재(60)는 상기 수용홈(48)에 삽입 장착되는데, 이때 상기 클램핑부재(60)의 외주면을 비원형으로 하여 표면에 대한 미끄러짐을 방지하도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 바람직하게는 상기 수용홈(48)의 내주면을 비원형으로 형성되도록 하며 상기 클램핑부재(60)의 외주면을 상기 수용홈(48)의 내주면에 대응되는 형상을 갖도록 한다. 이때, 상기 수용홈(48)에 상기 클램핑부재(60)를 삽입 장착하는 것은 압입을 사용하거나, 또는 접착제에 의해 고화시킴으로서 보다 견고하게 장착되도록 한다. 또한, 상기 클램핑부재(60)에는 상기 회전자축(50)이 결합되도록 축공(66)을 형성한다. 이러한 축공(66)은 상기 메인 마그네트(42) 및 상기 센서 마그네트(44)에 형성되는 회전축공(46)과 연통되는 것이 바람직하다.

이와 같이 상기 메인 마그네트(42)에 형성된 상기 수용홈(48)에 상기 클램핑부재(60)를 삽입 장착함으로서, 상기 회전자축(50)과 상기 마그네트(42, 44)의 견고한 장착을 위해 필요했던 마그네트 재료의 소요량을 줄일 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따르면, 플라스틱 마그네트의 일단부에 클램핑부재를 수용하기 위한 수용홈을 형성함으로서 회전자를 제작하는데 소요되는 마그네트 재료의 소요량을 줄일 수 있으며, 클램핑부재로서 고정자의 제작시 사용되는 적층철심을 사용함으로서 폐기물을 줄일 수 있으며, 회전자와 회전자축을 별도 사출 성형하여 클램핑부재에 의해 고정함으로서 회전축공에 대한 회전자축의 위치 조정이 용이하다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

Claims (4)

1. 고정자와의 사이에서 발생되는 자력에 의해 회전되는 브러시리스 모터의 회전자에 있어서,

   회전축공과 마그네트를 가지는 원통형의 플라스틱 마그네트;

   상기 회전축공에 삽입되어 결합되는 회전자축; 및

   상기 플라스틱 마그네트 및 상기 회전자축 사이에 고정되게 설치되어, 상기 플라스틱 마그네트와 상기 회전자축이 함께 회전되도록 하는 강철소재의 클램핑부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시리스 모터의 회전자.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 플라스틱 마그네트의 일단부에는,

   상기 클램핑부재를 수용하기 위한 수용홈이 상기 회전축공과 연통되게 형성된 것을 특징으로 하는 브러시리스 모터의 회전자.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 수용홈의 내주면은 비원형으로 형성되며, 상기 클램핑부재의 외주면은 상기 수용홈의 내주면에 대응되는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 브러시리스 모터의 회전자.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 클램핑부재에는 상기 회전자축이 결합되는 축공이 형성되며, 상기 회전축공 및 상기 클램핑부재에 형성되는 상기 축공은 연통되는 것을 특징으로 하는 브러시리스 모터의 회전자.