KR200341449Y1 - 이너 로터 타입의 단상 2코일 브러시리스 모터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 출력을 보다 향상시키면서 외관 사이즈를 줄일 수 있도록 한 이너 로터 타입의 단상 2코일 브러시리스 모터를 제공하는 것을 목적으로 하며,

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 상부가 개구된 하부 하우징과, 상기 하부 하우징의 개구부에 결합되는 상부 하우징과, 상,하부 하우징의 내벽면을 따라 설치되는 환형의 스테이터 조립체와, 상기 스테이터 조립체의 내부 공간에 설치되어 회전하는 로터 조립체와, 상기 로터 조립체의 중심을 관통하여 고정 설치됨과 아울러 상하단이 상기 상,하부 하우징에 회전 가능하게 설치되며 상단이 상기 상부 하우징의 외부로 돌출되는 샤프트를 포함하여 이루어진 이너 로터 타입의 브러시리스 모터에 있어서, 상기 스테이터 조립체는, 상기 상,하부 하우징중 적어도 어느 하나의 내벽면에 접촉 고정되는 스테이터 코어와, 상기 스테이터 코어의 내주면에 일정 간격을 두고 중심 방향으로 돌출 형성되는 다수의 티쓰부와, 상기 티쓰부를 하나씩 건너띄어 이에 개재되며 전기적으로 연결된 다수의 1차 코일 어셈블리와, 상기 1차 코일 어셈블리가 삽입되지 않은 나머지 티쓰부를 하나씩 건너띄어 이에 개재되며 전기적으로 연결된 2차 코일 어셈블리를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

이너 로터 타입의 단상 2코일 브러시리스 모터{A BRUSHLESS MOTOR TYPE INNER ROTOR}

본 고안은 이너 로터 타입의 단상 2코일 브러시리스 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 출력을 보다 향상시키면서 외관 사이즈를 줄일 수 있도록 한 이너 로터 타입의 단상 2코일 브러시리스 모터에 관한 것이다.

일반적으로, 브러시리스 모터는 로터가 내부에 위치한 이너 로터 타입과, 로터가 외부에 위치한 아우터 로터 타입으로 분류되고 있다.

상기와 같은 브러시리스 모터의 종류중 이너 로터 타입이 현재 주종을 많이 개발되고 있는데, 이에 대한 종래 기술을 도 1 및 도 3을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도시된 바와 같이, 브러시리스 모터는 하부 하우징(10)과, 이 하부 하우징(10)의 개구부에 결합되는 상부 하우징(20)과, 상,하부 하우징(20)(10)의 내벽면을 따라 설치되는 환형의 스테이터 조립체(30)와, 이 스테이터 조립체(30)의 내부 공간에 설치되어 회전하는 로터 조립체(40)와, 이 로터 조립체(40)의 중심을 관통하여 고정 설치됨과 아울러 하단이 상기 하부 하우징(10)에 베어링(11)을 매개로 회전 가능하게 설치되며 상단이 상부 하우징(20)에 베어링(21)을 매개로 회전 가능하게 설치되며, 최상단 일부분이 상부 하우징(20)의 외부로 돌출되는 샤프트(50)와, 인쇄회로기판(60)과, 홀센서(70)를 포함하여 구성되어 있다.

상기의 구성중 로터 조립테(40)는 샤프트(50)가 관통되어 설치되는 설치공(42a)이 형성된 샤프트 지지부재(42)와, 상기 사프트 지지부재(42)의 외주면에 고정된 마그네트(41)로 구성되어 있다.

한편, 상기 스테이터 조립체(30)는 외주면 상하 절반이 각각 상기 상, 하부 하우징(20)(10)의 내주면에 각각 접촉 고정되는 링형상의 스테이터 코어(31)와, 상기 스테이터 코어(31)의 내주면에 일체로 일정한 간격을 두고 다수개가 중심을 향하여 돌출 형성된 브릿지(32)에 일체로 형성됨과 아울러 상기 로터 조립체(40)를 구성하는 마그네트(41)의 외주면과 슬라이드 이동 가능하게 접촉되는 다수개의 마그네트 접촉부(33)와, 상기 다수개의 브릿지(32)에 다수회 권취되는 코일(34)로 이루어져 있다.

그런데, 상기와 같이 구성된 종래 기술은 다음과 같은 문제점이 있었다.

상기 코일(34)이 권취된 후, 도 2에 도시된 바와 같이, 모터 출력을 증가시키기 위해 스테이터 코어(31)의 상하면으로부터 각각 소정 높이(h) 만큼 돌출된 상태로 권취하기 때문에, 로터 조립체(40)를 구성하는 마그네트(41)의 높이를 상기 높이(h) 만큼 더 높여 주어함에 따라 전체적으로 모터 외관 사이즈가 커지는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로, 출력을 보다 향상시키면서 외관 사이즈를 줄일 수 있도록 한 이너 로터 타입의 단상 2코일 브러시리스 모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 종래 기술에 의한 이너 로터 타입의 브러시리스 모터를 도시한 분해 사시도.

도 2는 도 1의 A-A선을 기준으로 한 종래 기술에 의한 이너 로터 타입의 브러시리스 모터의 결합 단면도.

도 3은 종래 기술에 의한 이너 로터 타입의 브러시리스 모터를 구성하는 스테이터 조립체의 평단면도.

도 4는 본 고안에 의한 이너 로터 타입의 단상 2코일 브러시리스 모터를 도시한 분해 사시도.

도 5는 도 4의 B-B선을 기준으로 한 본 고안에 의한 이너 로터 타입의 단상 이코일 브러시리스 모터의 결합 단면도.

도 6은 본 고안에 의한 이너 로터 타입의 단상 2코일 브러시리스 모터를 구성하는 스테이터 조립체의 평단면도.

도 7은 본 고안에 의한 2차 코일 어셈블리를 펼쳐 놓은 상태를 나타낸 도면.

도 8은 도 7에 도시된 2차 코일 어셈블리의 코일 권선체의 정면도.

도 9는 본 고안에 의한 1차 코일 어셈블리를 펼쳐 놓은 상태를 나타낸 도면.

도 10은 도 9에 도시된 1차 코일 어셈블리를 펼쳐 놓은 상태를 나타낸 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 상부 하우징 200 : 하부 하우징

300 : 로터 조립체 400 : 스테이터 조립체

410 : 외부링부 420 : 티쓰부

421 : 통공 430 : 1차 코일 어셈블리

431,431 : 두가닥의 코일 433 : 코일 권선체

440 : 2차 코일 어셈블리 441,442 : 두가닥의 코일

443 : 코일 권선체 500 : 샤프트

600 : 인쇄회로기판 700 : 홀센서

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 상부가 개구된 하부 하우징과, 상기 하부 하우징의 개구부에 결합되는 상부 하우징과, 상,하부 하우징의 내벽면을 따라 설치되는 환형의 스테이터 조립체와, 상기 스테이터 조립체의 내부 공간에 설치되어 회전하는 로터 조립체와, 상기 로터 조립체의 중심을 관통하여 고정 설치됨과 아울러 상하단이 상기 상,하부 하우징에 회전 가능하게 설치되며 상단이 상기 상부 하우징의 외부로 돌출되는 샤프트를 포함하여 이루어진 이너 로터 타입의 브러시리스 모터에 있어서, 상기 스테이터 조립체는, 상기 상,하부 하우징중 적어도 어느 하나의 내벽면에 접촉 고정되는 스테이터 코어와, 상기 스테이터 코어의 내주면에 일정 간격을 두고 중심 방향으로 돌출 형성되는 다수의 티쓰부와, 상기 티쓰부를 하나씩 건너띄어 이에 개재되며 전기적으로 연결된 다수의 1차 코일어셈블리와, 상기 1차 코일 어셈블리가 삽입되지 않은 나머지 티쓰부를 하나씩 건너띄어 이에 개재되며 전기적으로 연결된 2차 코일 어셈블리를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 의한 이너 로터 타입의 단상 2코일 브러시리스 모터의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 고안에 의한 이너 로터 타입의 단상 이코일 브러시리스 모터를 도시한 분해 사시도이고, 도 5는 본 고안에 의한 이너 로터 타입의 단상 2코일 브러시리스 모터의 결합 단면도이며, 도 6은 본 고안에 의한 이너 로터 타입의 단상 이코일 브러시리스 모터를 구성하는 스테이터 조립체의 평단면도이며, 도 7은 본 고안에 의한 1차 코일 어셈블리를 펼쳐 놓은 상태를 나타낸 도면이며, 도 8은 도 7에 도시된 1차 코일 어셈블리의 코일 권선체의 정면도이며, 도 9는 본 고안에 의한 2차 코일 어셈블리를 펼쳐 놓은 상태를 나타낸 도면이며, 도 10은 도 9에 도시된 2차 코일 어셈블리를 펼쳐 놓은 상태를 나타낸 도면이다.

본 고안은 상부가 개구된 하부 하우징(200)과, 상기 하부 하우징(200)의 개구부에 결합되는 상부 하우징(100)과, 상,하부 하우징(100)(200)의 내벽면을 따라 설치되는 환형의 스테이터 조립체(400)와, 상기 스테이터 조립체(400)의 내부 공간에 설치되어 회전하는 로터 조립체(300)와, 상기 로터 조립체(300)의 중심을 관통하여 고정 설치됨과 아울러 상하단이 상기 상,하부 하우징(100)(200)에 회전 가능하게 설치되며 상단이 상기 상부 하우징(100)의 외부로 돌출되는 샤프트(500)와, 상기 하부 하우징(200)의 저면에 설치되는 인쇄회로기판(600)과, 상기 스테이터 조립체(400)에 설치되어 상기 로터 조립체(300)의 회전 각도를 감지하는 홀센서(700)로 구성된 이너 로터 타입의 단상 이코일 브러시리스 모터의 구성중에서 스테이터 조립체(400)의 구조를 변경한 것이다.

상기 로터 조립체(300)는 샤프트(500)가 관통되어 설치되는 설치공(300a)이 형성된 샤프트 지지부재(310)와, 상기 샤프트 지지부재(310)의 외주면에 고정된 마그네트(320)로 이루어져 있다.

상기 스테이터 조립체(400)는, 상,하부 하우징(100)(200)중 적어도 어느 하나의 내벽면에 접촉 고정되는 스테이터 코어(410)와, 상기 스테이터 코어(410)의 내주면에 일정 간격을 두고 중심 방향으로 돌출 형성되는 다수의 티쓰부(420;teeth)와, 상기 티쓰부(420)를 하나씩 건너띄어 이에 개재되며 전기적으로 연결된 다수의 1차 코일 어셈블리(430)와, 상기 1차 코일 어셈블리(430)가 삽입되지 않은 나머지 티쓰부(420)를 하나씩 건너띄어 이에 개재되며 전기적으로 연결된 2차 코일 어셈블리(440)를 포함하여 이루어진다.

상기 티쓰부(420)는 종래 기술의 브릿지보다 폭이 소정치 넓게 형성되어 있는 데, 그 이유는 폭이 넓으면 모터의 출력을 상승시킬 수 있기 때문이다.

즉, 상기 티쓰부(420)의 폭(W)은 종래 3.8mm보다 더 큰 폭을 갖는 9.2mm가 되도록 형성하였다.

그리고, 상기 티쓰부(420)를 중심선(L)으로부터 소정 각도(θ), 대략 3도 내지 10도 정도 경사지게 형성하여 모터의 기동 시간을 단축시킬 수 있도록 하였다.

상기 1차 코일 어셈블리(430)는, 소정 길이를 갖는 두가닥의 코일(431)(432)을 일정 간격을 두고 상기 티쓰부(420)의 단면 형상과 동일하게 권선 하여서된 다수개의 코일 권선체(433)로 이루어진다.

그리고, 상기 2차 코일 어셈블리(440)는, 소정 길이를 갖는 두가닥의 코일(441)(442)을 일정 간격을 두고 상기 티쓰부(420)의 단면 형상과 동일하게 권선 하여서 된 다수개의 코일 권선체(443)로 이루어진다.

상기와 같이 구성된 상기 코일 권선체(433)(443)중의 어느 하나는 단치지게 권선된다.

본 고안에서는 2차 코일 어셈블리(440)의 코일 권선체(443)을 단차지게 형성하였다.

상기와 같이 단차지게 권선하게 되면 점접율을 높여 단위 면적당 모터 출력을 증가시킬 수 있게 된다.

상기 1차 코일 어셈블리(430)과 2차 코일 어셈블리(440)의 단면 형상은 사각형상으로 형성하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 코일 권선체(433)(443)의 단면 형상으로 하게 되면, 다른 원형의 형상보다 점접율을 높혀 단위 면적당 모터 출력을 증가시킬 수 있게 된다.

즉, 상기 1차 코일 어셈블리(430)과 2차 코일 어셈블리(440)의 단면 형상은 상기 티쓰부(420)의 단면 형상에 따라 결정되는 것으로, 본 고안에서 티쓰부(420)의 형상을 사각 형상으로 실시하였다.

상기와 같이 본 고안에 따라 스테이터 조립체(400)를 구성하는 스테이터 코어(410)의 내측에 형성된 다수개의 티쓰부(420)의 외면에 1차 코일 어셈블리(430)와 2차 코일 어셈블리(440)를 개재함으로써, 종래와는 달리 1,2차 코일 어셈블리(430)(440)의 높이를 낮출수 있으므로 그 만큼 마그네트(320)의 높이를 낮추어줄 수 있어, 결과적으로 전체적인 모터 외관 사이즈를 축소시킬 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 실시예에서 상기 티쓰부(420)의 단부에는 상하로 관통되는 통공(421)이 대략 직경 1.5mm 정도가 되도록 형성된다.

상기와 같이 통공(421)을 형성한 이유는 단상 모터의 특성상 기동시 기동 기준점을 정하기 위해 형성한 것이다.

그리고, 상기 통공(421)을 형성함에따라 마그네트(320)의 회전시 소음 감소 효과를 기대할 수 있다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 고안에 의한 이너 로터 타입의 브러시리스 모터에 따르면, 전체적인 모터 외관 사이즈를 축소시킬 수 있도록 함과 아울러 모터 출력을 보다 향상시킬 수 있도록 있게 된다.

Claims (8)

1. 상부가 개구된 하부 하우징(200)과, 상기 하부 하우징(200)의 개구부에 결합되는 상부 하우징(100)과, 상,하부 하우징(100)(200)의 내벽면을 따라 설치되는 환형의 스테이터 조립체(400)와, 상기 스테이터 조립체(400)의 내부 공간에 설치되어 회전하는 로터 조립체(300)와, 상기 로터 조립체(300)의 중심을 관통하여 고정 설치됨과 아울러 상하단이 상기 상,하부 하우징(100)(200)에 회전 가능하게 설치되며 상단이 상기 상부 하우징(100)의 외부로 돌출되는 샤프트(500)를 포함하여 이루어진 이너 로터 타입의 단상 2코일 브러시리스 모터에 있어서,

   상기 스테이터 조립체(400)는,

   상,하부 하우징(100)(200)중 적어도 어느 하나의 내벽면에 접촉 고정되는 스테이터 코어(410)와, 상기 스테이터 코어(410)의 내주면에 일정 간격을 두고 중심 방향으로 돌출 형성되는 다수의 티쓰부(420)와, 상기 티쓰부(420)를 하나씩 건너띄어 이에 개재되며 전기적으로 연결된 다수의 1차 코일 어셈블리(430)와, 상기 1차 코일 어셈블리(430)가 삽입되지 않은 나머지 티쓰부(420)를 하나씩 건너띄어 이에 개재되며 전기적으로 연결된 2차 코일 어셈블리(440)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이너 로터 타입의 단상 2코일 브러시리스 모터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 1차 코일 어셈블리(430)는,

   소정 길이를 갖는 두가닥의 코일(431)(432)을 일정 간격을 두고 상기 티쓰부(420)의 단면 형상과 동일하게 권선 하여서된 다수개의 코일 권선체(433)로 이루어진 것을 특징으로 하는 이너 로터 타입의 단상 2코일 브러시리스 모터.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 2차 코일 어셈블리(440)는,

   소정 길이를 갖는 두가닥의 코일(441)(442)을 일정 간격을 두고 상기 티쓰부(420)의 단면 형상과 동일하게 권선 하여서 된 다수개의 코일 권선체(443)로 이루어진 것을 특징으로 하는 이너 로터 타입의 단상 2코일 브러시리스 모터.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 1차 코일 어셈블리(430)과 2차 코일 어셈블리(440)중의 어느 하나는 단치지게 권선된 것을 특징으로 하는 이너 로터 타입의 단상 2코일 브러시리스 모터.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 1차 코일 어셈블리(430)과 2차 코일 어셈블리(440)의 단면 형상은 사각형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 이너 로터 타입의 단상 2코일 브러시리스 모터.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 돌출부(420)의 단부에는 상하로 관통되는 통공(421)이 형성된 것을 특징으로 하는 이너 로터 타입의 단상 2코일 브러시리스 모터.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 티쓰부(420)의 폭은 9.2mm인 것을 특징으로 하는 이너 로터 타입의 단상 2코일 브러시리스 모터.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 티쓰부(420)는 중심선으로부터 대략 3도 내지 10도 정도 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 이너 로터 타입의 단상 2코일 브러시리스 모터.