KR20070048858A - 브러시리스직류모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브러시리스직류모터에 관한 것으로, 이러한 본 발명의 목적은 고정자철심의 각 티스부에 권선되는 코일의 권선작업이 용이하게 되도록 하면서도 각 티스부에 권선되는 코일의 권선횟수를 증가시킬 수 있도록 마련된 브러시리스직류모터를 제공하는 것이다.

이를 위해 본 발명에 따른 브러시리스직류모터는 코일의 권선을 위한 복수개의 티스부를 구비하는 고정자철심과, 상기 코일과 상기 고정자철심 사이를 절연시키도록 마련된 절연체를 포함하는 고정자를 구비하며, 상기 절연체는 각각 개별적으로 상기 코일이 권선된 상태에서 상기 티스부에 끼워질 수 있도록 마련된다.

Description

브러시리스직류모터 {BLDC MOTOR}

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

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 브러시리스직류모터에 있어서, 절연체의 구조를 확대 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 브러시리스직류모터에 있어서, 고정자철심의 구조를 도시한 사시도로, 상호 분리형으로 마련되는 내측고정자철심과 외측고정자철심이 서로 분리된 상태를 나타낸 것이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 브러시리스직류모터에 있어서, 코일이 권선된 각 절연체가 각 티스부에 끼워진 상태의 내측고정자철심이 외측고정자철심에 결합되는 상태를 나타낸 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 고정자 20: 회전자

40: 고정자철심 41: 내측고정자철심

41a: 티스부 42: 외측고정자철심

50: 절연체 60: 절연시트

본 발명은 브러시리스직류모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고정자철심의 각 티스부에 권선되는 코일의 권선작업이 용이하게 되도록 하면서도 각 티스부에 권선되는 코일의 권선횟수를 증가시킬 수 있도록 마련된 브러시리스직류모터에 관한 것이다.

일반적으로 BLDC모터로 알려진 브러시리스직류모터(brushless direct currency motor)는 통상의 직류모터에서 브러시와 정류자를 삭제하고 이를 전자적인 정류 기 구로 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.

고정자는 코일과, 이러한 코일이 권선되어 인가된 전원에 의해 교번자성을 갖도록 마련된 복수개의 티스부가 내주면에 돌출 형성된 고정자철심를 통해 마련된다.

이러한 티스부는 원주방향을 따라 상호 등간격 이격되도록 형성되며, 인접한 티스부 사이의 고정자철심에는 티스부에 권선되는 코일의 수용을 위한 슬롯이 형성된다.

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

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.

한편, 상기 고정자에 있어서, 상기 고정자철심에는 상기 티스부에 권선되는 코일과 고정자철심 사이를 절연시키기 위한 절연체가 설치되고, 이러한 절연체는 각 티스 부에 코일이 권선되기 전에 고정자철심에 설치되는데, 대한민국 등록실용신안공보 등록번호 20-0295524호에는 종래 이러한 절연체가 개시된다.

이러한 절연체는 고정자철심의 각 슬롯에 대응하는 복수개의 개구부를 구비하여 고정자철심의 상단을 덮도록 마련된 상부체와, 역시 고정자철심의 각 슬롯에 대응하는 복수개의 개구부를 구비하여 고정자철심의 하단을 덮도록 마련되되 각 개구부 측에 고정자철심의 각 슬록에 삽입되도록 포켓부가 형성된 하부체를 통해 구성된다.

그리고 이러한 상부체와 하부체는 각각 고정자철심의 상부와 하부로부터 고정자철심에 끼워지면서 상호 결합되고, 이러한 절연체가 끼워진 상태에서 각 티스부에 코일을 권선하게 되면 코일과 고정자철심 사이가 절연된다.

또 절연체로 덮여진 티스부에 권선되는 코일은 권선기기의 니들에 이끌려 각 티스부 양측의 슬롯을 통과하면서 티스부에 권선되고, 이러한 코일의 권선작업은 각 티스부 별로 순차적으로 이루어진다.

그러나 이러한 종래 브러시리스모터는 코일이 연결된 권선기기의 니들이 좁은 슬롯 내부를 통과하면서 티스부 외측에 권선되는 구조를 갖는 관계로 코일의 권선작업이 어려웠으며, 상기 슬롯에 상기 니들의 통과를 위한 별도의 공간이 확보되어야 함에 따라 상대적으로 슬롯 내부에서 코일이 차지하는 공간이 줄게 되기 때문에, 슬롯에 코일이 꽉 차도록 티스부에 권선되는 코일의 권선횟수를 늘리는데 한계가 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이러한 본 발명의 목적은 고 정자철심의 각 티스부에 권선되는 코일의 권선작업이 용이하게 되도록 하면서도 각 티스부에 권선되는 코일의 권선횟수를 증가시킬 수 있도록 마련된 브러시리스직류모터를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 브러시리스직류모터는 코일의 권선을 위한 복수개의 티스부를 구비하는 고정자철심과, 상기 코일과 상기 고정자철심 사이를 절연시키도록 마련된 절연체를 포함하는 고정자를 구비하며, 상기 절연체는 각각 개별적으로 상기 코일이 권선된 상태에서 상기 티스부에 끼워질 수 있도록 마련된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 고정자철심은 내경 측에 회전자가 수용되고 상기 티스부가 외경 측에 방사상으로 형성된 내측고정자철심과, 상기 내측고정자철심이 내경 측에 착탈 가능하게 끼워져 결합되도록 마련된 외측고정자철심을 포함하여 분리형으로 마련된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 내측고정자철심은 상기 코일이 권선된 각 절연체가 상기 티스부에 끼워진 상태에서 상기 외측고정자철심에 결합되도록 마련된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 절연체는 상기 티스부에 끼워지도록 마련된 중공부를 포함하며, 상기 중공부는 상기 코일의 권선방향과 직교하는 방향으로 상기 티스부에 끼워지는 것을 특징으로 한다.

또한 상호 인접한 상기 티스부에 권선되는 상기 코일 사이에는 절연시트가 삽입된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 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 회전자(20) 측 내측에 복수개의 티스부(41a)를 구비하는 고정자철심(40)을 통해 마련된다.

이러한 티스부(41a)는 원주방향을 따라 상호 등간격 이격되도록 형성되며, 인접한 티스부(41a) 사이의 고정자철심(40)에는 티스부(41a)에 권선된 코일(11)이 수용되도록 슬롯(40a)이 형성된다.

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

따라서 본 발명에 따른 브러시리스직류모터는 전류인가 회로가 회전자(20)의 위치에 따라 고정자(10)의 각 티스부(41a)에 권선된 코일(11)에 전류를 인가하게 되면, 각 티스부(41a)가 순차적으로 N극과 S극의 교번극성을 갖게 되고, 이를 통해 고정자(10)의 티스부(41a)와 회전자(20)의 마그네트(22)와의 자기력에 의해 발생되는 인력과 척력의 자력이 회전자(20)의 접선방향으로 작용하여 회전자(20)가 회전되도록 한다.

한편, 상기 고정자(10)는 상기 코일(11) 및 고정자철심(40) 이외에 상기 티스부(41a)에 권선되는 코일(11)과 고정자철심(40) 사이를 절연시키기 위한 절연체(50)를 더 포함하여 구성되는데, 본 실시예에 따른 브러시리스직류모터에 있어서 상기 절연체(50)는 각각 개별적으로 상기 코일(11)이 권선된 상태에서 상기 각 티스부(41a)에 끼워질 수 있도록 마련된다.

이와 같이 각각 개별적으로 코일(11)이 권선된 상태에서 고정자철심(40)의 티스부(41a)에 끼워질 있도록 마련된 절연체(50)의 구성은 직접적으로 코일(11)이 권선되는 절연체(50)가 고정자철심(40) 외부에서 코일(11)이 권선된 상태로 고정자철심(40)의 각 티스부(41a)에 끼워져 결합되도록 함으로써, 코일(11)의 권선작업시 공간의 제약이 발생하지 않도록 하여 코일(11)의 권선작업이 보다 용이하게 되도록 하고, 또 상기 슬롯(40a) 내부에 코일(11)이 꽉 찬 상태로 티스부(41a)에 코일(11)이 권선될 수 있도록 하여 티스부(41a) 외측에 권선되는 코일(11)의 권선횟수가 큰 폭으로 증대될 수 있도록 한다.

보다 상세히 설명하자면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 절연체(50)는 사출성형에 의해 제작되는 절연성 합성수지재질을 통해 마련되는 것으로 티스부(41a)의 수에 대응하는 복수개로 구성되며, 이러한 각 절연체(50)는 실질적으로 외측에 코일이 권선되도록 마련된 중앙부(51)와, 중앙부에 권선되는 코일의 양단 측을 지지하도록 티스부(41a) 양단에 대응하는 중앙부(51) 양단에 각각 형성된 플랜지 형상의 지지부(52)와, 티스부(41ㅁ)에 끼워지도록 중앙부(51) 내측에 형성되는 중공부(51a)를 포함하고, 중공부(51a)는 중앙부(51)에 권선되는 코일의 권선방향과 직교하는 방 향으로 상기 티스부(41a)에 끼워지게 된다.

따라서 이와 같은 절연체(50)에 권선되는 코일(11)의 권선작업은 절연체(50)가 고정자철심(40)의 티스부(41a)에 끼워지기 전 고정자철심(40) 외부에 위치된 상태에서 코일(11)이 연결된 권선기기의 니들(미도시)이 상기 중앙부(51) 둘레를 회전함에 따라 니들(미도시)에 연결된 코일(11)이 양 지지부(52) 사이의 중앙부(51) 외면에 권선되며 이루어지게 되는데, 이때는 종래 권선기기의 니들이 고정자철심의 슬롯 사이를 통과하며 티스부 외측에 권선될 때와 달리 코일(11)의 권선작업에 따른 공간의 제약이 없어지게 되어 코일(11)의 권선작업이 보다 용이하게 된다.

또 이때는 고정자철심(40)의 슬롯(40a)에 권선기기의 니들(미도시)의 통과를 위한 별도의 공간을 확보할 필요가 없게 되어 상기 슬롯(40a) 전체에 코일(11)이 수용될 수 있기 때문에, 도 1과 같이, 슬롯(40a) 내부에 코일(11)이 꽉 찬 상태로 티스부(41a) 외측에 코일(11)을 권선시킬 수 있게 되고, 이를 통해 티스부(41a) 외측에 권선되는 코일(11)의 권선횟수를 큰 폭으로 증대시킬 수 있게 된다.

그리고 이와 같이 각 티스부(41a) 외측에 권선되는 코일(11)의 권선횟수가 증가되면서 슬롯(40a) 내부를 차지하는 코일(11)의 양이 증가될 경우에는 인접한 티스부(41a) 외측에 권선되는 코일(11)이 그 사이의 슬롯(40a) 내부에서 서로 접하게 될 우려가 있으므로, 이때는 각 슬롯(40a)의 중앙부에 절연시트(60)를 삽입하여 슬롯(40a) 내부에서 접하게 되는 양 코일(11) 사이도 절연되도록 하는 것이 바람직하다.

또한 본 실시예에 있어서, 상기 고정자철심(40)의 각 티스부(41a)에 개별적으로 결 합되는 절연체(50)의 결합이 보다 용이하게 이루어질 수 있도록 상기 고정자철심(40)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 내경 측에 상기 회전자(20)가 회전 가능하도록 수용되고 상기 티스부(41a)가 외경 측에 방사상으로 형성된 내측고정자철심(41)과, 내측고정자철심(41)이 그 내경 측에 착탈 가능하게 끼워져 결합되도록 마련된 외측고정자철심(42)을 포함하여 분리형으로 마련된다.

여기서 상기 각 슬롯(40a)은 인접한 티스부(41a) 사이에 내측고정자철심(41)의 외경과 과 외측고정자철심(42)의 내경 사이의 공간을 통해 형성되며, 각 티스부(41a) 사이의 내측고정자철심(41)에는 관통부(41b)가 형성된다.

따라서 본 실시예에 따른 브러시리스직류모터는 최초 내측고정자철심(41)이 외측고정자철심(42)으로부터 분리된 상태에서 코일(11)이 권선된 상기 각 절연체(50)가 상기 각 티스부(41a)에 끼워지게 되어 상기 각각의 티스부(41a)에 끼워지게 되는 절연체(50)의 결합작업 또한 용이하게 되며, 이와 같이 각각의 티스부(41a)에 코일(11)이 권선된 절연체(50)가 끼워진 상태의 내측고정자철심(41)을 외측고정자철심(42) 내부에 끼워 결합시키게 되면 고정자(10)의 조립이 완료된다.

참고로 본 실시예에 있어서는 코일(11)이 권선된 각 절연체(50)가 끼워진 내측고정자철심(41)은 외측고정자철심(42)의 내경 측에 단순히 압입되며 결합되도록 마련되어 있으나, 이와 달리 상기 외측고정자철심(42)의 내경 측 각 티스부(41a)의 끝단과 이에 대응하는 외측고정자철심(42)의 내경 측에 상호 결합되도록 마련된 결합돌기와 결합홈을 각각 선택적으로 형성하여 내측고정자철심(41)과 외측고정자철심(42)이 보다 견고하게 결합되도록 할 수도 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와, 본 발명에 따른 브러시리스직류모터는 고정자철심과 티스부 사이를 절연시키도록 마련된 절연체가 고정자철심 외부에서 각각 개별적으로 코일이 권선된 상태로 고정자철심의 티스부에 끼워지도록 마련됨에 따라 코일의 권선작업시 공간의 제약이 발생하지 않게 되어 코일의 권선작업이 보다 용이하게 되고, 고정자철심의 슬롯 내부에 코일이 꽉 찬 상태로 티스부에 코일이 권선될 수 있게 되어 티스부 외측에 권선되는 코일의 권선횟수가 큰 폭으로 증대될 수 있게 된다.

Claims (5)

1. 코일의 권선을 위한 복수개의 티스부를 구비하는 고정자철심과, 상기 코일과 상기 고정자철심 사이를 절연시키도록 마련된 절연체를 포함하는 고정자를 구비하며,

   상기 절연체는 각각 개별적으로 상기 코일이 권선된 상태에서 상기 티스부에 끼워질 수 있도록 마련된 것을 특징으로 하는 브러시리스직류모터.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 고정자철심은 내경 측에 회전자가 수용되고 상기 티스부가 외경 측에 방사상으로 형성된 내측고정자철심과, 상기 내측고정자철심이 내경 측에 착탈 가능하게 끼워져 결합되도록 마련된 외측고정자철심을 포함하여 분리형으로 마련된 것을 특징으로 하는 브러시리스직류모터.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 내측고정자철심은 상기 코일이 권선된 각 절연체가 상기 티스부에 끼워진 상태에서 상기 외측고정자철심에 결합되도록 마련된 것을 특징으로 하는 브러시리스직류모터.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 절연체는 상기 티스부에 끼워지도록 마련된 중공부를 포함하며, 상기 중공부 는 상기 코일의 권선방향과 직교하는 방향으로 상기 티스부에 끼워지는 것을 특징으로 하는 브러시리스직류모터.
5. 제 2항에 있어서,

   상호 인접한 상기 티스부에 권선되는 상기 코일 사이에는 절연시트가 삽입된 것을 특징으로 하는 브러시리스직류모터.

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