KR20040065521A - 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터 - Google Patents

슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터 Download PDF

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KR20040065521A
KR20040065521A KR1020030050917A KR20030050917A KR20040065521A KR 20040065521 A KR20040065521 A KR 20040065521A KR 1020030050917 A KR1020030050917 A KR 1020030050917A KR 20030050917 A KR20030050917 A KR 20030050917A KR 20040065521 A KR20040065521 A KR 20040065521A
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Abstract

본 발명은 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분할된 복수의 코어편을 연결하여 코어를 형성함으로써 코어의 재료인 철판의 낭비를 막을 수 있을 뿐만 아니라 보빈에 코일을 미리 권선하여 그 보빈에 상기 코어편 각각을 삽입 설치함으로써 코일의 권선 및 슬롯리스 고정자의 제작이 용이한 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터에 관한 것이다.
본 발명에 따른 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류모터는, 중심에 관통구멍이 형성된 코어와, 상기 코어의 원주방향으로 일정 간격으로 배열되도록 상기 코어에 권선된 적어도 한 쌍 이상의 코일을 구비한 슬롯리스 고정자와; 외주면에 적어도 한 쌍 이상의 N극과 S극이 교대로 원주방향으로 일정 간격으로 배열되도록 착자되고 상기 자극이 상기 슬롯리스 고정자의 내주면과 대향되어 회전가능하도록 상기 슬롯리스 고정자의 내부에 설치된 회전자;를 포함하는 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터에 있어서, 상기 코어는 적어도 한 쌍 이상의 동일한 모양의 코어편으로 분할되고, 상기 슬롯리스 고정자는 각각 절연물질로 이루어지고, 몸체 중앙에 관통구멍이 형성되며, 각각에 상기 코일 각각이 감기고, 각각의 상기 관통구멍에 상기 코어편 각각이 삽입 설치된 복수의 보빈을 더 구비하고, 상기 코어편 각각의 양말단 각각은 이웃하는 다른 코어편의 말단에 연결된 것을 특징으로 한다.

Description

슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터{BRUSHLESS DC MOTOR HAVING SLOTLESS STATOR}
본 발명은 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분할된 복수의 코어편을 연결하여 코어를 형성함으로써 코어의 재료인 철판의 낭비를 막을 수 있을 뿐만 아니라 보빈에 코일을 미리 권선하여 그 보빈에 상기 코어편 각각을 삽입 설치함으로써 코일의 권선 및 슬롯리스 고정자의 제작이 용이한 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터에 관한 것이다.
브러시리스 직류 모터(Blushless DC Motor; 이하, 'BLDC 모터'라고 칭함.)는 종래의 브러시가 있는 DC 모터에 비해 브러시와 정류자라는 기계적 접촉부가 없다는 특징을 가지고 있으며, 기기의 고성능화, 경박단소화, 장수명화, 그리고 반도체 기술 및 부품이나 재료의 발전에 따라 많이 사용된다. 일반적으로, BLDC 모터는 레이디얼 갭 타입(Radial Gap Type)과 액시얼 갭 타입(Axial Gap Type)으로 분류되며, 레이디얼 갭 타입 BLDC 모터는 마그네트 회전자의 배치에 따라 외부 회전자형(Outer Rotor Type)과 내부 회전자형(Inner Rotor Type)으로 다시 분류된다. 본 발명은 모터 구조를 비교적 간단히 구성할 수 있고, 비교적 민감한 제어성을 요하는 곳에 주로 사용되는 내부 회전자형 BLDC 모터의 고정자를 개선한 것으로, 일반적으로 내부 회전자형 BLDC 모터는 도넛형상의 고정자(Stator) 내부에서 원기둥 구조의 회전자(Rotor)가 회전 가능하게 지지된 구조를 갖는다.
도 8에는 3상 4극 6슬롯 구조를 갖는 종래의 내부 회전자형 BLDC 모터의 일실시예가 개념적으로 도시되어 있다. 도면을 참조하면, 상기 BLDC 모터의 고정자는 환형의 프레임(111)의 내측에 6개의 T형상의 치(Teeth, 113)가 내측방향으로 돌출형성되고, 상기 치(113)에 코일이 권선된 구조이며, 두쌍의 N극과 S극이 교대로 착자된 로터(119)가 상기 스테이터의 내부에서 회전 가능하도록 회전축(118)에 의해 지지된 구조이다.
그런데, 상기 종래의 BLDC 모터는 상기 치(113)에 코일을 권선하기 위한 슬롯(115)의 갭(Gap)이 로터가 회전할 때 코깅 토크(Cogging Torque)를 발생시키는요인으로 작용하여 회전시 진동이 발생하는 단점을 갖는다.
상기와 같은 코깅 토크의 발생에 따른 문제점을 해결하기 위하여 슬롯리스(Slotless) 고정자를 갖는 BLDC 모터가 사용된다. 대한민국 등록특허공보 제10-0367478호에는 상기와 같이 슬롯리스(Slotless) 고정자를 갖는 BLDC 모터의 일례가 개시되어 있다.
그러나, 도 8 및 대한민국 등록특허공보 제10-0367478호에 개시된 종래의 BLDC 모터는 고정자의 코어를 형성하기 위하여 적층 철판을 블랭킹하는 과정에서 코어의 관통구멍에 해당하는 부분과 치 사이의 슬롯 부분의 철판이 스크랩(Scrap)으로 낭비되는 문제점을 갖는다.
또한, 상기 종래의 BLDC 모터는 치와 치 사이의 폭이 좁은 슬롯을 통하여 권선지그와 같은 전용 기계를 이용하여 코일을 권선하기 때문에 권선 작업이 어렵거나 권선된 코일을 포밍하여 코어에 장착하기 때문에 고정자의 제작에 공정이 추가되는 단점을 갖는다.
상기와 같은 철판의 낭비와 코일의 권선이 어려운 문제점을 해결하기 위한 것으로 대한민국 등록실용신안공보 제20-0284488호에는 코어가 복수개의 분할된 코어 세그먼트를 일체로 연결하여 이루어진 BLDC 모터가 개시되어 있다.
그러나, 상기 대한민국 등록실용신안공보 제20-0284488호에 개시된 종래의 BLDC 모터는 고정자에 슬롯이 형성되어 있기 때문에 상술한 코깅 토크가 발생하는 문제점을 여전히 갖는다.
또한 상기 종래의 BLDC 모터는 복수의 세그먼트가 수용되기 위한 요부를 각각 갖는 상하로 분리된 보빈에 복수의 코어 세그먼트 전부를 설치한 후에 상기 보빈에 복수의 코일을 동시에 또는 순차적으로 권선하여야 하기 때문에 코일 권선 작업이 어려운 단점을 여전히 갖는다.
한편, BLDC 모터는 모터의 구동회로나 회전자의 위치를 감지하기 위한 센서가 설치된 기판을 갖는다. 그리고, 상기 기판에는 코일의 말단이 납땜 등으로 연결된다.
그런데, 상기 종래의 BLDC 모터는 비교적 큰 유연성을 갖고 있는 코일 각각의 말단을 상기 기판에 연결하는 작업이 곤란하거나, 작업의 편의성이나 코일 말단이 다른 구성과 간섭되지 않도록 코일 말단의 배선이 길어지는 문제점을 갖는다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 코깅 토크의 원인이 되는 슬롯이 없는 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 슬롯리스 고정자를 구성하는 코어가 분할된 복수의 코어편이 연결되어 이루어짐으로써 코어를 형성하기 위하여 철판을 블랭킹하는 과정에서 낭비되는 철판 스크랩(Scrap)을 줄일 수 있는 슬롯리스 고정자를 갖는 BLDC 모터를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 슬롯리스 고정자가 코일 각각을 보빈 각각에 미리 권선하여 그 각각을 복수의 코어편 각각에 삽입하고 상기 코어편을 연결함으로써 제작되기 때문에 코일의 권선이 용이하고 슬롯리스 고정자의 제작이 용이한슬롯리스 고정자를 갖는 BLDC 모터를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 슬롯리스 고정자를 구성하는 보빈의 일측에 코일의 말단부가 연결되는 코어핀을 설치하고 그 코어핀을 구동회로 등이 설치된 기판에 삽입함으로써 코일 말단의 결선 및 기판에 연결하는 작업이 용이하고, 코일 말단 배선의 정돈이 용이한 슬롯리스 고정자를 갖는 BLDC 모터를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터를 도시한 분해 사시도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터의 슬롯리스 고정자를 도시한 평면도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류모터의 슬롯리스 고정자의 한 조각을 도시한 단면도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류모터의 슬롯리스 고정자의 코어를 이루는 코어편의 일실시예 및 그 연결을 개념적으로 도시한 평면도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류모터의 슬롯리스 고정자의 코어를 이루는 코어편의 다른 실시예 및 그 연결을 개념적으로 도시한 평면도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류모터의 보빈을 도시한 사시도
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 브러시리스 직류모터의 코일의 결선을 개략적으로 도시한 결선도
도 8은 3상 4극 6슬롯 구조를 갖는 종래의 내부 회전자형 BLDC 모터의 일실시예를 개념적으로 도시한 평면도
<도면의 주요부호에 대한 간단한 설명>
1a,1b 제1 및 제2하우징 2 회전자 조립체
2a 회전축 2b 회전자
2c,2d 베어링 3 슬롯리스 고정자
4 기판 4a 구멍
10 코어편 14 돌기
16 홈 20 보빈
21 몸체 22 관통구멍
23,24 플랜지 27 단자핀
L1-a, L1-b, L2-a, L2-b, L3-a, L3-b 코일
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터는, 중심에 관통구멍이 형성된 코어와, 상기 코어의 원주방향으로 일정 간격으로 배열되도록 상기 코어에 권선된 적어도 한 쌍 이상의 코일을 구비한 슬롯리스 고정자와; 외주면에 적어도 한 쌍 이상의 N극과 S극이 교대로 원주방향으로 일정 간격으로 배열되도록 착자되고 상기 자극이 상기 슬롯리스 고정자의 내주면과 대향되어 회전가능하도록 상기 슬롯리스 고정자의 내부에 설치된 회전자;를 포함하는 스롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터에 있어서, 상기 코어는 적어도 한 쌍 이상의 동일한 모양의 코어편으로 분할되고, 상기 슬롯리스 고정자는 각각 절연물질로 이루어지고, 몸체 중앙에 관통구멍이 형성되며, 각각에 상기 코일 각각이 감기고, 각각의 상기 관통구멍에 상기 코어편 각각이 삽입 설치된 복수의 보빈을 더 구비하고, 상기 코어편 각각의 양말단 각각은 이웃하는 다른 코어편의 말단에 연결된 것을 특징으로 한다.
일반적으로 코어는 소재 철판을 블랭킹하여 형성된 복수의 철판을 적층하여 형성된다. 그런데, 상기 코어는 중앙에 회전자가 위치되기 위한 관통구멍을 갖는다. 따라서, 상기 철판을 블랭킹하는 과정에서 상기 코어의 관통구멍에 해당하는 부분은 스크랩으로 버려지는 부분이 된다. 그러나, 본 발명은 상기 코어가 철판 소재로부터 블랭킹된 철판을 적층시켜 형성된 코어편을 연결시켜 형성되기 때문에 상기 관통구멍은 코어편의 연결로 형성된다. 따라서, 블랭킹시 관통구멍의 형성을 위해 불필요하게 낭비되는 스크랩을 줄일 수 있게 된다. 또한, 상기 코일은 보빈에 미리 권선되기 때문에 상기 코일의 권선이 용이해질 뿐만 아니라, 상기 보빈은 그 관통구멍에 상기 코어편을 삽입시킴으로써 상기 코어에 간단히 설치된다.
또한, 본 발명에 따른 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터는, 상기 코어편 각각의 일단에는 상하 방향으로 연장된 돌기가 형성되고, 타단에는 상기 돌기가 수용될 수 있는 상하 방향으로 연장된 요홈이 형성되며, 서로 이웃하는 코어편은 한 코어편의 돌기가 다른 코어편의 요홈에 수용되어 서로 연결된 것을 특징으로 한다.
상기 돌기와 상기 돌기가 수용되는 요홈에 의해 상기 이웃하는 코어편의 결합이 확실하게 된다. 또한, 상기 돌기와 요홈은 상기 코어편의 상하방향(코어의 관통구멍의 축방향과 나란한 방향)으로 형성되어 상기 코어편의 연결 및 분리시 상기 돌기는 상기 요홈에 수용된 상태에서 상하로 슬라이딩되기 때문에 상기 코어편의 연결 및 분리가 용이해진다.
또한, 본 발명에 따른 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터는, 모터를 구동시키기 위한 회로나 회전자의 위치를 감지하기 위한 센서가 설치된 기판을 더 포함하고, 상기 보빈 각각에는 몸체의 일측에 상기 코일 각각의 양말단 각각이 연결된 한 쌍의 단자핀이 설치되며, 상기 기판에는 상기 단자핀이 삽입되기 위한 구멍이 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 코일의 말단선은 상기 단자핀에 연결되고, 상기 단자핀은 상기 기판의 구멍에 삽입된 상태에서 기판에 형성된 회로와 결선되기 때문에 코일의 말단선의 결선이 용이할 뿐만 아니라 말단선의 배선이 단순해지게 된다. 특히, 상기 기판은 상기 단자핀이 상기 기판에 형성된 구멍에 삽입됨으로써 상기 슬롯리스 고정자의 일측에 고정되어 상기 슬롯리스 고정자와 일체로 취급되기 때문에 소정의 하우징에 상기 기판의 조립과 상기 슬롯리스 고정자의 조립이 용이해지게 된다.
이하에서는 본 발명에 따른 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터를 도면에 도시된 실시예를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터를 도시한 분해 사시도이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 브러시리스 직류 모터는, 하우징(1a,1b)과, 회전자 조립체(2), 슬롯리스 고정자(3), 및 기판(4)을 포함한다.
상기 하우징(1a,1b)은 상기 회전자 조립체(2), 슬롯리스 고정자(3), 및 기판(4)을 수용하기 위한 것이다. 도면을 참조하면, 상기 하우징(1a,1b)은 제1하우징(11)과 제2하우징(13)으로 구성되어 서로 결합되는 구조를 갖는다.
상기 슬롯리스 고정자(3)는 중심에 관통구멍이 형성된 도넛형상이고, 적어도 한 쌍 이상의 코어편이 서로 연결되어 구성됨으로써 전체적으로 정다각형 모양을 갖는다. 상기 슬롯리스 고정자(3)에는 코어의 원주방향으로 일정 간격으로 배열되도록 상기 코어에 권선된 적어도 한 쌍 이상의 코일이 구비되며, 상기 슬롯리스 고정자(3)는 상기 하우징(1a,1b)의 내부에 고정된다.
한편, 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류모터의 슬롯리스 고정자는 상기 코어는 적어도 한 쌍 이상의 동일한 모양의 코어편으로 분할되고, 상기 코어는 코어편의 양말단 각각이 이웃하는 다른 코어편의 말단에 연결됨으로써 이루어진 것을 특징으로 한다. 상기와 같은 본 발명의 특징을 도 2 내지 도 7에 도시된 슬롯리스 고정자(3)를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터의 슬롯리스 고정자를 도시한 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류모터의 슬롯리스 고정자의 한 조각을 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류모터의 슬롯리스 고정자의 코어를 이루는 코어편의 일실시예 및 그 연결을 개념적으로 도시한 평면도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류모터의 슬롯리스 고정자의 코어를 이루는 코어편의 다른 실시예 및 그 연결을 개념적으로 도시한 평면도이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류모터의 보빈을 도시한 사시도고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 브러시리스 직류모터의 코일의 결선을 개략적으로 도시한 결선도이다. 한편, 도면에 도시된 본 발명에 따른 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터의 일실시예는 3상의 전원을 공급으로 여자되는 3쌍의 코일이 권선된 슬롯리스 고정자가 도시되어 있으며, 이하에서는 설명의 편의를위해 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명을 설명한다. 그러나 본 발명은 도면에 도시된 실시예에 한정되지 않고 상기 코일의 수에 따라 다양하게 변형 실시될 수 있음은 명백하다.
상기 코어편(10)은 상기 코어가 적어도 한 쌍 이상의 동일한 모양으로 분할되어 이루어진 모양을 갖는다. 일반적으로 상기 코어는 방사대칭형이고, 코일(L1-a 내지 L3-b)은 상기 코어의 원주방향으로 일정한 간격을 배열되어 권선되며, 상기 코일(L1-a 내지 L3-b) 각각은 보빈(20)에 미리 권선되어 상기 보빈(20)에 상기 코어편(10)을 삽입함으로써 상기 보빈(20)과 일체로 상기 코어편(10)에 설치된다. 따라서, 상기 코어편(10)은 상기 코일(L1-a 내지 L3-b)이 상기 코어의 원주방향으로 일정한 방향으로 배열되도록 동일한 모양을 갖도록 분할되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 코어편(10)의 연결로 형성된 코어의 모양은 반드시 원형이나 정다각형이 아닐 수도 있다. 이는 도 4를 참조하면 분명해진다. 도 4를 참조하면, 분할된 코어편(10)의 연결로 형성된 코어의 모양은 12각형이지만 정다각형은 아니다. 그러나, 상기 코어편(10)은 상기 코일(L1-a 내지 L3-b)이 상기 코어의 원주방향으로 일정한 간격으로 배열될 수 있는 구조를 갖는다. 도 5에는 코어편(10')의 연결로 정6각형 모양의 코어가 형성되는 실시예가 도시되어 있다. 이와 같이 상기 코어편(10,10')은 다양한 모양을 가질 수 있다. 심지어는 상기 코어편이 원호형으로 형성되어 질 수 있다. 물론 이 경우에는 하술하는 보빈 몸체의 관통구멍에 원호형의 보빈이 삽입될 수 있도록 상기 보빈의 몸체와 관통구멍 또한 원호형으로 형성되어야 함은 당연하다.
한편, 도 3을 참조하면, 상기 코어편(10) 각각의 일단에는 상하 방향(도면의 깊이 방향)으로 연장된 돌기(14)가 형성되고, 타단에는 이웃하는 다른 코어편(10)의 돌기(14)가 수용될 수 있는 상하 방향(도면의 깊이 방향)으로 연장된 요홈(16)이 형성된다. 이에 따라, 서로 이웃하는 코어편(10)은 한 코어편(10)의 돌기(14)가 다른 코어편(10)의 요홈(16)에 수용되어 서로 연결된다. 특히, 상기 돌기(14)와 요홈(16)은 상하 방향으로 연장되어 있기 때문에 이웃하는 코어편(10)은 상기 돌기(14)가 상기 요홈(16)에 수용된 상태에서 상하로 슬라이딩된다. 이에 따라, 상기 코어편(10)의 연결과 분리가 용이해진다.
상기 보빈(20)은 코어와 상기 코일(L1-a 내지 L3-b)을 절연시키기 위한 것으로 절연물질로 이루어지며, 각각 상기 상기 코어편(10) 각각에 설치된다. 상기 보빈(20) 각각에는 상기 보빈(10)이 상기 코어편(10)에 설치되기 전에 상기 코일(L1-a 내지 L3-b)이 미리 권선된다. 도 3 및 도 6을 참조하면, 상기 보빈(20) 각각은 몸체(21) 각각의 중앙에 상기 코어편(10) 각각이 삽입되기 위한 관통구멍(22)이 형성되며, 상기 몸체의 양측에는 코일(L1-a 내지 L3-b)의 이탈을 방지하기 위한 플랜지(23,24)가 형성된다. 상기 보빈(20)은 상기 코일(L1-a 내지 L3-b) 각각이 감긴 상태에서 각각의 관통구멍(22)에 상기 코어편(10) 각각이 삽입됨으로써 상기 코어편(10)에 일체로 설치된다.
한편, 도 2 및 도 6을 참조하면, 상기 보빈(20) 각각에는 몸체(21)의 일측에 형성된 단자부(25)에 상기 코일(L1-a 내지 L3-b) 각각의 양말단 각각이 연결된 한 쌍의 단자핀(27)이 설치된다. 이에 따라, 상기 코일(L1-a 내지 L3-b) 각각의 말단의 결선이 용이해진다. 특히, 상기 단자핀(27)은 모터를 구동시키기 위한 회로(도면에 미도시)나 회전자의 위치를 감지하기 위한 센서(도면에 미도시)가 설치된 기판(4)에 형성된 구멍(4a)에 삽입됨으로써 상기 기판(4)에 형성된 회로에 용이하게 연결된다.
상기 코일(L1-a 내지 L3-b)은 상기 고정자(30)의 내부에 상기 회전자(43)을 회전시키기 위한 자계를 형성하기 위한 것으로 상기 코어에 권선된다. 상기 코일(L1-a 내지 L3-b)은 상기 코어에 적어도 한 쌍[(L1-a,L1-b) 또는 (L2-a,L2-b) 또는 (L3-a,L3-b)] 이상이 구비된다. 도면에는 3상의 전원에 의해 여자되는 고정자(30)를 형성하기 위하여 3상 전원에 대응하는 3쌍의 코일[(L1-a,L1-b),(L2-a,L2-b),(L3-a,L3-b)]이 코어에 권선된 실시예가 도시된 것으로 상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예에 의해 제한되지 않는다. 상기 3쌍의 코일[(L1-a,L1-b),(L2-a,L2-b),(L3-a,L3-b)]은 상술한 바와 같이 상기 보빈(20)에 미리 권선되어 상기 보빈(20)의 관통구멍(22)에 상기 코어편(10) 각각이 삽입됨으로써 상기 코어편(10) 각각과 일체로 되고, 상기 코어편(10)의 연결로 상기 코어의 원주방향으로 일정한 간격으로 배열되게 된다. 한편, 도 7에는 3상(u,v,w) 전원으로 여자되기 위한 상기 3쌍의 코일[(L1-a,L1-b),(L2-a,L2-b),(L3-a,L3-b)]의 일반적인 결선이 도시되어 있다.
상기 회전자 조립체(2)는 회전축(2a)과, 회전자(2b)를 포함한다. 상기 회전자(2b)는 외주면에 적어도 한 쌍 이상의 N극과 S극이 교대로 원주방향으로 일정한 간격으로 배열되도록 착자되고, 상기 자극이 상기 고정자(3)의 내주면과 이격되어상기 고정자(3)의 내부에서 회전하도록 상기 하우징(1a,1b)에 회전가능하게 설치된 회전축(2a)에 일체로 고정된다. 상기 회전축(2a)은 베어링(2c,2d)에 의해 지지되어 상기 하우징(1a,1b)에 설치된다.
상기 기판(4)에는 모터를 구동시기키 위한 회로나 회전자(2b)의 위치를 감지하기 위한 센서(예를 들면 홀센서)가 설치된다. 상술한 바와 같이 상기 기판(4)은 상기 보빈(20)의 단자핀(27)을 상기 기판(4)에 형성된 구멍(4a)에 삽입함으로써 상기 고정자(3)와 일체로 된다. 이에 따라, 상기 기판(4) 및 상기 고정자(3)는 일체로 취급되어 상기 하우징(1a,1b)에 조립될 수 있게 된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터는, 슬롯리스 고정자를 구성하는 코어가 분할된 복수의 코어편을 연결하여 이루어짐으로써 코어를 형성하기 위하여 적층 철판을 블랭킹하는 과정에서 낭비되는 철판 스크랩(Scrap)을 줄일 수 있는 장점을 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터는, 슬롯리스 고정자가 코일 각각을 보빈 각각에 미리 권선하여 그 각각을 복수의 코어편 각각에 삽입하고 상기 코어편을 연결함으로써 제작되기 때문에 코일의 권선이 용이하고 슬롯리스 고정자의 제작이 용이한 장점을 갖는다.
또한, 본 발명에 따른 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터는, 슬롯리스 고정자를 구성하는 보빈의 일측에 코일의 말단부가 연결되는 코어핀을 설치하고 그 코어핀을 구동회로 등이 설치된 기판에 삽입함으로써 코일 말단의 결선 및기판에 연결하는 작업이 용이해지고, 코일 말단 배선의 정돈이 용이한 장점을 갖는다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터는 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

Claims (3)

  1. 중심에 관통구멍이 형성된 코어와, 상기 코어의 원주방향으로 일정 간격으로 배열되도록 상기 코어에 권선된 적어도 한 쌍 이상의 코일을 구비한 슬롯리스 고정자와; 외주면에 적어도 한 쌍 이상의 N극과 S극이 교대로 원주방향으로 일정 간격으로 배열되도록 착자되고 상기 자극이 상기 슬롯리스 고정자의 내주면과 대향되어 회전가능하도록 상기 슬롯리스 고정자의 내부에 설치된 회전자;를 포함하는 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터에 있어서,
    상기 코어는 적어도 한 쌍 이상의 동일한 모양의 코어편으로 분할되고,
    상기 슬롯리스 고정자는 각각 절연물질로 이루어지고, 몸체 중앙에 관통구멍이 형성되며, 각각에 상기 코일 각각이 감기고, 각각의 상기 관통구멍에 상기 코어편 각각이 삽입 설치된 복수의 보빈을 더 구비하고,
    상기 코어편 각각의 양말단 각각은 이웃하는 다른 코어편의 말단에 연결된 것을 특징으로 하는 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코어편 각각의 일단에는 상하 방향으로 연장된 돌기가 형성되고, 타단에는 상기 돌기가 수용될 수 있는 상하 방향으로 연장된 요홈이 형성되며,
    서로 이웃하는 코어편은 한 코어편의 돌기가 다른 코어편의 요홈에 수용되어 서로 연결된 것을 특징으로 하는 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    모터를 구동시키기 위한 회로나 회전자의 위치를 감지하기 위한 센서가 설치된 기판을 더 포함하고,
    상기 보빈 각각에는 몸체의 일측에 상기 코일 각각의 양말단 각각이 연결된 한 쌍의 단자핀이 설치되며,
    상기 기판에는 상기 단자핀이 삽입되기 위한 구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 슬롯리스 고정자를 갖는 브러시리스 직류 모터.
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