KR20070044082A - 브러시리스직류모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브러시리스직류모터에 관한 것으로, 이러한 본 발명의 목적은 회전자의 구성이 간소화되도록 하면서도 회전자코어의 외면에 배치되는 마그네트를 효과적으로 고정시킬 수 있도록 마련된 브러시리스직류모터를 제공하는 것이다.

이를 위해 본 발명에 따른 브러시리스직류모터는 중앙부에 회전축이 압입되도록 마련된 회전자코어와; 상기 회전자코어 외면에 교번극성을 갖도록 배치된 복수개의 마그네트와; 상기 마그네트의 축방향 위치를 고정하기 위해 상기 회전자코어의 상단과 하단에 각각 결합되는 상부 및 하부앤드링;을 포함하는 회전자를 구비하고, 상기 상부 및 하부앤드링은 상기 마그네트의 반경방향 위치도 함께 고정시킬 수 있도록 마련된다.

Description

브러시리스직류모터{BLDC MOTOR}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 브러시리스직류모터의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 브러시리스직류모터의 회전자의 분해사시도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 브러시리스직류모터의 회전자의 결합사시도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 브러시리스직류모터의 회전자의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 고정자 20: 회전자

21: 회전자코어 22: 마그네트

22a,22b: 단차홈 40: 상부앤드링

50: 하부앤드링 41,51: 몸체부

42,52: 고정부

본 발명은 브러시리스직류모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전자의 구성이 간소화되면서도 회전자코어의 외면에 배치되는 마그네트를 효과적으로 고정시킬 수 있도록 마련된 브러시리스직류모터에 관한 것이다.

일반적으로 BLDC모터로 알려진 브러시리스직류모터(brushless direct currency motor)는 통상의 직류모터에서 브러시와 정류자를 삭제하고 이를 전자적인 정류 기구로 대체한 것으로, 기계적 또는 전기적인 노이즈를 줄임은 물론 저속에서 고속까지 다양한 속도로 제어가 가능하여 냉장고나 공기조화기의 냉동사이클에 채용되는 압축기의 구동부로서 많이 사용되고 있다.

이러한 종래 브러시리스직류모터는 외측에 마련되는 고정자와, 고정자 내부에 회전 가능하도록 마련된 회전자를 구비하고, 상기 회전자의 내부에는 회전축이 압입된다.

고정자의 내면에는 중앙측으로 연장되어 방사상으로 배치되는 티스부가 마련되며, 인접한 티스부 사이에는 코일이 감겨지는 슬롯이 형성된다.

또 회전자는 중앙부에 회전축이 압입되도록 마련된 회전자코어와, 회전자코어의 외면에 교번극성을 갖도록 배치된 복수개의 마그네트를 포함하여 구성된다.

그리고 회전자의 회전시 회전자코어의 외면에 배치되는 마그네트가 반경방향으로 유동되며 이탈되는 것을 방지하기 위해 마그네트의 외면에는 상하로 개방된 원통형상의 비산방지캔이 결합되는데, 이러한 비산방지캔은 얇은 금속판재를 마그네트 외면에 밀착되도록 원통형상으로 감은 상태에서 서로 맞닿게 되는 판재의 양끝단을 용접을 통해 결합시킴으로써 마그네트 외면에 설치된다.

또 회전자의 회전 및 외부 충격에 의한 마그네트의 축방향 유동을 방지하기 위해 상기 비산방지캔의 개방된 양단 측 회전자코어의 상단과 하단에는 회전자코어에 리벳을 통해 결합되는 상부 및 하부앤드링이 각각 마련된다.

그리고 이와 같이 구성된 종래 브러시리스직류모터는 전류인가 회로가 회전자의 위치에 따라 고정자의 각 티스부에 권선된 코일에 전류를 인가하게 되면, 각 티스부가 순차적으로 N극과 S극의 교번극성을 갖게 되고, 이를 통해 고정자의 티스부와 회전자의 마그네트와의 자기력에 의해 발생되는 인력과 척력의 자력이 회전자의 접선방향으로 작용하여 회전자가 회전되도록 한다.

그러나 이러한 종래 브러시리스직류모터는 상기 마그네트가 반경방향으로 유동되는 것을 방지하기 위한 상기 비산방지캔과, 마그네트가 축방향으로 유동되는 것을 방지하기 위한 상기 상부 및 하부앤드링 등 마그네트를 회전자코어의 외면에 고정시키기 위한 구성이 과도하게 많게 되어 회전자의 구조가 복잡하게 되는 문제점이 있었으며, 이는 회전자의 생산성을 저하시키는 요인이 되었다.

특히 상기 비산방지캔의 경우에는 금속판재를 마그네트 외주면에 감아서 용접하는 공정을 거쳐 마그네트 외주면에 설치되는데, 이때는 비산방지캔을 형성하기 위한 금속판재가 얇게 마련되는 관계로 이러한 판재의 양끝단을 용접시키는 작업에 작업자의 세심한 주의가 요구되었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이러한 본 발명의 목적은 회전자의 구성이 간소화되도록 하면서도 회전자코어의 외면에 배치되는 마그네트를 효과적으로 고정시킬 수 있도록 마련된 브러시리스직류모터를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 브러시리스직류모터는 중앙부에 회전축이 압입되도록 마련된 회전자코어와; 상기 회전자코어 외면에 교번극성을 갖도록 배치된 복수개의 마그네트와; 상기 마그네트의 축방향 위치를 고정하기 위해 상기 회전자코어의 상단과 하단에 각각 결합되는 상부 및 하부앤드링;을 포함하는 회전자를 구비하고, 상기 상부 및 하부앤드링은 상기 마그네트의 반경방향 위치도 함께 고정시킬 수 있도록 마련된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 상부 및 하부앤드링은의 외주에는 각각 상기 마그네트의 상단 외주와 하단 외주를 감싸 고정시키기 위한 고정부가 마련된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 고정부에 의해 감싸 지지되는 상기 마그네트의 상단 및 하단 외주에는 단차홈이 형성되고, 상기 단차홈의 폭은 상기 고정부의 두께와 같게 마련된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 실시예에 따른 브러시리스직류모터는 도 1에 도시된 바와 같이, 외측에 마련되는 고정자(10)와, 고정자(10) 내부에 회전 가능하도록 마련된 회전자(20)를 구비하며, 상기 회전자(20)의 내부에는 회전축(30)이 압입된다.

고정자(10)는 코일(11)과, 이러한 코일(11)이 권선되어 인가된 전원에 의해 교번자성을 갖도록 마련된 복수개의 티스부(12)가 내주면에 돌출 형성된 고정자코어(13) 를 통해 마련된다.

이러한 티스부(12)는 원주방향을 따라 상호 등간격 이격되도록 형성되며, 인접한 티스부(12) 사이의 고정자코어(13)에는 티스부(12)에 권선된 코일(11)이 수용되도록 슬롯(14)이 형성된다.

또 회전자(20)는 내부 중앙에 길이방향을 따라 회전축(30)이 압입되도록 입입공(21a)이 마련된 회전자코어(21)와, 회전자코어(21)의 외주면에 원주방향을 따라 교번극성을 갖도록 착자된 복수의 마그네트(22)를 포함하여 구성된다.

여기서 회전자코어(21)는 원반형상의 판형 실리콘 스틸을 복수개 적층하여 형성됨으로써 전체적으로는 원통형상을 취하게 되고, 각 마그네트(22)는 회전자코어의 외면과 대응하는 곡면의 내면과 외면을 구비하여 대략 회전자코어(21)의 길이와 같은 길이를 갖도록 마련되며, 회전자(20)의 회전시 각 마그네트(22)가 회전자코어(21)의 외면에서 회전자(20)의 회전방향 측으로 유동되는 것을 방지하기 위해 회전자코어(21)의 외면에는 각 마그네트(22) 사이를 지지하도록 외측으로 볼록하게 돌출 연장된 복수의 지지돌기(21b)가 형성된다.

따라서 본 발명에 따른 브러시리스직류모터는 전류인가 회로가 회전자(20)의 위치에 따라 고정자(10)의 각 티스부(12)에 권선된 코일(11)에 전류를 인가하게 되면, 각 티스부(12)가 순차적으로 N극과 S극의 교번극성을 갖게 되고, 이를 통해 고정자(10)의 티스부(12)와 회전자(20)의 마그네트(22)와의 자기력에 의해 발생되는 인력과 척력의 자력이 회전자(20)의 접선방향으로 작용하여 회전자(20)가 회전되도록 한다.

또한 도 2에 도시된 바와 같이, 회전자코어(21)의 상단과 하단에는 회전자코어(21)의 외면에 설치되는 상기 마그네트(22)의 축방향 위치를 고정하여 브러시리스직류모터의 구동시 회전자코어(21)의 외면의 마그네트(22)가 회전축(30)의 축방향으로 유동하며 이탈되는 것을 방지하기 위한 상부앤드링(40)과 하부앤드링(50)이 각각 결합된다.

이러한 상부 및 하부앤드링(40,50)은 각각 회전축(30)이 통과되도록 상기 압입공(21a)과 연통되는 관통공(41a,51a)이 중앙부에 형성된 원반형상의 몸체부(41,51)를 구비하고, 이중 상기 몸체부(41)는 회전자코어(21)의 상단 및 각 마그네트(22)의 상단을 지지하게 되며, 상기 몸체부(51)는 회전자코어(21)의 하단 및 각 마그네트(22)의 하단을 지지하게 된다.

그리고 상부 및 하부앤드링(40,50)은 리벳(60)을 통해 회전자코어(21)에 결합되는데, 이러한 리벳(60)이 체결되도록 상기 회전자코어(21)의 압입공(21a) 주위와 이에 대응하는 부위의 각 몸체부(41,51)에는 체결공(21c,41b,51b)이 형성된다.

한편 본 실시예에 따른 브러시리스직류모터에 있어서, 상기 상부 및 하부앤드링(40,50)의 각 몸체부(41,51) 외주에는 각각 마그네트(22)의 상단 외주와 하단 외주를 감싸 고정시키기 위한 고정부(42,52)가 마련된다.

이와 같은 고정부(42,52)를 구비하는 상부 및 하부앤드링(40,50)의 구성은 상부 및 하부앤드링(40,50)을 통해 마그네트(22)의 축방향 위치를 고정시킴은 물론 마그네트(22)의 반경위치도 함께 고정시키도록 하여 종래 마그네트의 반경방향 위치를 고정하기 위해 사용되던 비산방지캔이 삭제되도록 함으로써 회전자(20)의 구성이 간 소화되도록 하면서도 마그네트(22)를 회전자코어(21) 외면에 효과적으로 고정시키기 위한 것이다.

보다 상세히 설명하자면, 상기 각 몸체부(41,52)의 외주에는 마그네트(22)의 외면으로 소정길이 수직 연장되어 각각 마그네트(22)의 상단과 하단 외주를 감싸 고정시키도록 마련된 고정부(42,52)가 상기 몸체부(41,51)와 일체로 마련된다.

따라서 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 회전자코어(21)의 외면에 각 마그네트(22)를 설치한 상태에서 상기 상부 및 하부앤드링(40,50)을 회전자코어(21)의 상단과 하단에 결합시키게 되면, 마그네트(22)의 상단 외주와 하단 외주가 각각 상부 및 하부앤드링(40,50)의 각 고정부(42,52) 내면에 지지되면서 마그네트(22)는 반경방향 측으로 유동되지 않게 된다.

또 고정부(42,52)에 의해 감싸 지지되는 각 마그네트(22)의 상단 외주와 하단 외주에는 각각 단차홈(22a,22b)이 형성되고, 상기 각 고정부(42,52)는 이러한 단차홈(22a,22b)에 끼워진 상태로 단차홈(22a,22b) 측 마그네트(22)의 상단 외주와 하단 외주를 감싸 고정하게 되는데, 상부 및 하부앤드링(40,50)이 회전자코어(21)에 결합된 상태에서 상기 고정부(42,52)와 각 단차홈(22a,22b) 사이의 마그네트(22) 외면이 단차를 갖지 않도록 상기 단차홈(22a,22b)의 반경방향 측 폭은 상기 고정부(42,52)의 두께와 같게 마련되는 것이 바람직하다.

따라서 이와 같이 구성되는 본 실시예에 따른 브러시리스직류모터의 회전자(20)는 회전자코어(21)의 외면에 설치되는 마그네트(22)의 상단과 하단이 상기 상부 및 하부앤드링(40,50)의 몸체부(41,51)에 의해 지지되고, 마그네트(22)의 상단과 하단 외주는 상부 및 하부앤드링(40,50)의 고정부(42,52)를 통해 지지되어 회전자코어(21)의 외면에 설치되는 마그네트(22)의 축방향과 반경방향의 위치가 상부 및 하부앤드링(40,50)을 통해 동시에 고정된다.

이상에서 상세히 설명한 바와, 본 발명에 따른 브러시리스직류모터는 회전자코어의 외면에 설치되는 마그네트의 축방향 위치를 고정하도록 회전자코어의 상단과 하단에 결합되는 상부 및 하부앤드링을 통해 마그네트의 반경방향 위치를 함께 고정시킬 수 있게 되어 회전자의 구성이 간소화되면서도 마그네트를 효과적으로 고정시킬 수 있게 되는 이점을 갖는다.

Claims (3)

1. 중앙부에 회전축이 압입되도록 마련된 회전자코어와; 상기 회전자코어 외면에 교번극성을 갖도록 배치된 복수개의 마그네트와; 상기 마그네트의 축방향 위치를 고정하기 위해 상기 회전자코어의 상단과 하단에 각각 결합되는 상부 및 하부앤드링;을 포함하는 회전자를 구비하고,

   상기 상부 및 하부앤드링은 상기 마그네트의 반경방향 위치도 함께 고정시킬 수 있도록 마련된 것을 특징으로 하는 브러시리스직류모터.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 상부 및 하부앤드링은의 외주에는 각각 상기 마그네트의 상단 외주와 하단 외주를 감싸 고정시키기 위한 고정부가 마련된 것을 특징으로 하는 브러시리스직류모터.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 고정부에 의해 감싸 지지되는 상기 마그네트의 상단 및 하단 외주에는 단차홈이 형성되고, 상기 단차홈의 폭은 상기 고정부의 두께와 같게 마련된 것을 특징으로 하는 브러시리스직류모터.

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