KR20080097289A - Brushless direct current motor - Google Patents

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류길호
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

A BLDC motor reduces a manufacturing cost in comparison with the BLDC motor with a plate and a sensing magnet by sensing a position of a magnet through a magnetic material. A housing(110) and a bracket(120) are mutually connected. An axis of rotation(140) is supported by the housing and the bracket and is pivotally installed. A rotor(150) has a magnet(155) fixed to an outer circumference of the axis of rotation. A stator has a coil(165) fixed to the housing in a form covering rotor(160). A sensor(175) which senses the location of a magnet and is fixed to the bracket is installed in a PCB(Printed Circuit Board). A magnetic material(180) is fixed to the bracket. One side and other side of the magnetic material are installed to face the magnet and the sensor so that the polarity of the magnet is transmitted to the sensor.

Description

비엘디씨 모터 {BRUSHLESS DIRECT CURRENT MOTOR}BLCHL Motors {BRUSHLESS DIRECT CURRENT MOTOR}

도 1은 종래의 BLDC 모터의 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional BLDC motor.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 BLDC 모터의 단면도.2 is a cross-sectional view of a BLDC motor according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

110 : 하우징 120 : 브라켓110 housing 120 bracket

131,135 : 베어링 140 : 회전축131,135: bearing 140: rotating shaft

150 : 회전자 160 : 고정자150: rotor 160: stator

171 : PCB 175 : 센서171: PCB 175: sensor

180 : 자성체180: magnetic material

본 발명은 비엘디씨(BRUSHLESS DIRECT CURRENT : 이하 "BLDC"라 함) 모터에 관한 것이다.The present invention relates to a BRUSHLESS DIRECT CURRENT (hereinafter referred to as "BLDC") motor.

도 1은 종래의 BLDC 모터의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional BLDC motor.

도시된 바와 같이, 상호 결합된 하우징(11)과 브라켓(13)이 마련되고, 하우징(11)의 저면 및 브라켓(13)에 설치된 베어링(15)에는 회전축(17)이 지지되어 회 전가능하게 설치된다.As shown, the housing 11 and the bracket 13 which are mutually coupled are provided, and the rotating shaft 17 is supported on the bottom of the housing 11 and the bearing 15 installed on the bracket 13 so as to be rotatable. Is installed.

회전축(17)의 외주면에는 코어(21a)와 제 1 마그네트(21b)를 가지는 회전자(21)가 고정되고, 하우징(11)의 내주면에는 코어(23a)와 코일(23b)을 가지는 고정자(23)가 고정된다. 그리하여, 회전자(21)와 고정자(23)의 작용에 의하여 회전자(21)가 회전하면, 회전축(17)이 회전되는 것이다. The rotor 21 having the core 21a and the first magnet 21b is fixed to the outer circumferential surface of the rotation shaft 17, and the stator 23 having the core 23a and the coil 23b on the inner circumferential surface of the housing 11. ) Is fixed. Thus, when the rotor 21 rotates by the action of the rotor 21 and the stator 23, the rotating shaft 17 is rotated.

제 1 마그네트(21b)는 복수개가 회전축(17)의 축방향과 평행하게 코어(21a)의 외주면에 고정되는데, 제 1 마그네트(21b)는 N극과 S극이 교대하면서 결합된다. 그리고, 회전자(21)를 회전시키기 위해서는 제 1 마그네트(21b)의 위치를 감지하여야, 이에 따른 적절한 전류를 코일(23b)에 공급할 수 있다.A plurality of first magnets 21b are fixed to the outer circumferential surface of the core 21a in parallel with the axial direction of the rotation shaft 17. The first magnets 21b are coupled while the N pole and the S pole are alternately alternated. In addition, in order to rotate the rotor 21, the position of the first magnet 21b must be sensed so that an appropriate current can be supplied to the coil 23b.

제 1 마그네트(2b)의 위치를 감지하기 위하여, 브라켓(13)의 상면에는 센서(25a)가 설치된 PCB(Prubted Circuit Board)(25)가 설치되고, 회전축(17)에는 제 2 마그네트(27a)가 설치된 플레이트(27)가 고정된다. 이때, 플레이트(27)는 회전축(17)과 동일하게 회전하고, 센서(25a)와 제 2 마그네트(27a)는 대향하며, 제 1 마그네트(21b)와 제 2 마그네트(27a)는 대응한다. 그리하여, 센서(25a)가 제 2 마그네트(27a)의 위치를 감지하여 PCB(25)로 송신하면, 제 2 마그네트(27a)의 위치에 따른 적절한 전류를 코일(23b)에 공급하는 것이다.In order to sense the position of the first magnet 2b, a PCB (Prubted Circuit Board) 25 having a sensor 25a is installed on the upper surface of the bracket 13, and the second magnet 27a on the rotating shaft 17. The plate 27 is installed is fixed. At this time, the plate 27 rotates in the same manner as the rotation shaft 17, the sensor 25a and the second magnet 27a face each other, and the first magnet 21b and the second magnet 27a correspond to each other. Thus, when the sensor 25a senses the position of the second magnet 27a and transmits it to the PCB 25, the sensor 25a supplies the appropriate current according to the position of the second magnet 27a to the coil 23b.

상기와 같은 종래의 BLDC 모터는 제 1 마그네트(21b)의 위치를 감지하기 위하여 플레이트(27) 및 제 2 마그네트(27a)가 필요하므로, 부품 수가 증가하여 원가가 상승하는 단점이 있다.In the conventional BLDC motor as described above, since the plate 27 and the second magnet 27a are required to detect the position of the first magnet 21b, the number of parts increases and the cost increases.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 원가를 절감할 수 있는 BLDC 모터를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, an object of the present invention to provide a BLDC motor that can reduce the cost.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 BLDC 모터는, 상호 결합된 하우징과 브라켓; 상기 하우징 및 상기 브라켓에 지지되어 회전가능하게 설치된 회전축; 상기 회전축의 외주면에 고정된 마그네트를 가지는 회전자; 상기 회전자를 감싸는 형태로 상기 하우징에 고정된 코일을 가지는 고정자; 상기 브라켓에 고정되며 상기 마그네트의 위치를 감지하는 센서가 설치된 PCB(Printed Circuit Board); 상기 브라켓에 고정되되, 일측 및 타측이 상기 마그네트 및 상기 센서와 각각 대향되게 설치되어 상기 마그네트의 극성을 상기 센서로 전달하는 자성체를 포함한다.BLDC motor according to the present invention for achieving the above object, the housing and the bracket coupled to each other; A rotating shaft rotatably supported by the housing and the bracket; A rotor having a magnet fixed to an outer circumferential surface of the rotating shaft; A stator having a coil fixed to the housing to surround the rotor; A printed circuit board (PCB) fixed to the bracket and provided with a sensor detecting a position of the magnet; It is fixed to the bracket, one side and the other side is installed opposite to the magnet and the sensor, respectively, and includes a magnetic material for transmitting the polarity of the magnet to the sensor.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 BLDC 모터를 상세히 설명한다.Hereinafter, a BLDC motor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 BLDC 모터의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a BLDC motor according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 BLDC 모터는 상면이 개방된 하우징(110)과 하우징(110)의 상면에 결합되어 하우징(110)의 내부를 밀폐하는 브라켓(120)을 가진다.As shown, the BLDC motor according to the present embodiment has a housing 110 having an open upper surface and a bracket 120 coupled to the upper surface of the housing 110 to seal the inside of the housing 110.

하우징(110)의 하면 및 브라켓(120)에는 상호 대응되게 제 1 및 제 2 지지관 (113,123)이 형성되고, 제 1 및 제 2 지지관(113,123)에는 베어링(131,135)이 각각 고정된다. 그리고, 제 1 베어링(131)에는 회전축(140)의 하단부측이 접촉 지지되고, 제 2 베어링(135)에는 회전축(140)의 상부측 외면이 접촉 지지되어 회전가능하 게 설치된다. 회전축(140)의 상단부는 브라켓(120)의 상측으로 돌출되어 차량의 조향축(미도시)과 연결된다.First and second support tubes 113 and 123 are formed on the lower surface of the housing 110 and the brackets 120, and bearings 131 and 135 are fixed to the first and second support tubes 113 and 123, respectively. In addition, the lower end side of the rotation shaft 140 is contact-supported to the first bearing 131, and the upper side outer surface of the rotation shaft 140 is contact-supported to the second bearing 135 and is rotatably installed. The upper end of the rotating shaft 140 protrudes upward of the bracket 120 and is connected to a steering shaft (not shown) of the vehicle.

회전축(140)의 외주면 및 하우징(110)의 내부에는 회전자(150) 및 고정자(160)가 고정된다. 회전자(150)는 회전축(140)의 외주면에 고정된 코어(151)와 코어(151)의 외주면에 고정된 마그네트(155)를 가진다. 마그네트(155)는 복수개 마련되어 회전축(140)의 축방향과 평행하게 코어(151)의 외주면에 고정된다. 이때, 마그네트(155)는 N극과 S극이 교대하도록 설치된다. 그리고, 고정자(160)는 마그네트(155)를 감싸는 형태로 하우징(110)의 내부에 고정된 코어(161)와 코어(161)에 권선된 코일(165)로 마련된다.The rotor 150 and the stator 160 are fixed to the outer circumferential surface of the rotating shaft 140 and the inside of the housing 110. The rotor 150 has a core 151 fixed to the outer circumferential surface of the rotating shaft 140 and a magnet 155 fixed to the outer circumferential surface of the core 151. A plurality of magnets 155 are provided and fixed to the outer circumferential surface of the core 151 in parallel with the axial direction of the rotation shaft 140. At this time, the magnet 155 is installed so that the N pole and the S pole alternate. The stator 160 is provided with a core 161 fixed inside the housing 110 and a coil 165 wound around the core 161 in a form surrounding the magnet 155.

그리하여, 마그네트(155)에서 발생되는 자기장과 코일(165)에서 발생되는 전기장의 작용에 의하여 마그네트(155)가 회전하고, 이로인해 회전축(140)이 회전한다.Thus, the magnet 155 rotates by the action of the magnetic field generated in the magnet 155 and the electric field generated in the coil 165, thereby rotating the rotating shaft 140.

BLDC 모터를 구동시키기 위해서는 마그네트(155)의 위치를 감지하여 그에 적절한 전류를 코일(165)에 공급하여야 한다.In order to drive the BLDC motor, the position of the magnet 155 needs to be sensed, and an appropriate current is supplied to the coil 165.

마그네트(155)의 위치를 감지하기 위하여 브라켓(120)의 상면에는 PCB(Printed Circuit Board)(170)가 고정되고, PCB(170)에는 센서(175)가 설치된다. 센서(175)는 마그네트(155)의 극성을 감지하여 마그네트(155)의 위치를 감지하는데, 마그네트(155)의 극성을 센서(175)로 전달하기 위한 복수의 봉형상의 자성체(180)가 브라켓(120)에 고정된다.In order to detect the position of the magnet 155, a printed circuit board (PCB) 170 is fixed to an upper surface of the bracket 120, and a sensor 175 is installed on the PCB 170. The sensor 175 senses the polarity of the magnet 155 to detect the position of the magnet 155, and a plurality of rod-shaped magnetic bodies 180 for transmitting the polarity of the magnet 155 to the sensor 175 are provided with a bracket ( 120).

자성체(180)의 하단부측은 브라켓(120)의 하측으로 돌출되어 마그네트(155) 와 대향하고, 상단부측은 브라켓(120)을 관통하여 센서(175)와 대향한다. 이때, 자성체(180)의 하단부 및 상단부는 마그네트(155) 및 센서(175)와 최대한 인접되게 설치되는 것이 바람직하다. 그러면, 센서(175)가 마그네트(155)의 위치를 자성체(180)를 통하여 감지하고, 제어부(미도시)는 센서(175)에서 감지된 신호에 따라 코일(165)에 적절한 전류를 공급한다.The lower end side of the magnetic body 180 protrudes below the bracket 120 to face the magnet 155, and the upper end side passes through the bracket 120 to face the sensor 175. In this case, the lower end and the upper end of the magnetic body 180 may be installed to be as close as possible to the magnet 155 and the sensor 175. Then, the sensor 175 detects the position of the magnet 155 through the magnetic body 180, and the controller (not shown) supplies an appropriate current to the coil 165 according to the signal detected by the sensor 175.

본 실시예에 따른 BLDC 모터는 마그네트(155)의 위치 감지를 위하여 자성체(180)만이 설치되므로, 원가가 절감된다.In the BLDC motor according to the present embodiment, since only the magnetic body 180 is installed to detect the position of the magnet 155, the cost is reduced.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 BLDC 모터는 하단다부는 마그네트와 대향되게 상단부는 센서와 대향되게 자성체를 브라켓에 고정하고, 자성체를 통하여 마그네트의 위치를 감지한다. 그러므로, 종래의 플레이트와 센싱용 마그네트를 구비한 BLDC 모터에 비하여 원가가 절감된다.As described above, the BLDC motor according to the present invention fixes the magnetic body to the bracket so that the lower end portion is opposed to the magnet and the upper end portion is opposed to the sensor, and detects the position of the magnet through the magnetic body. Therefore, the cost is reduced compared to the BLDC motor having a conventional plate and a sensing magnet.

이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.In the above, the present invention has been described in accordance with one embodiment of the present invention, but those skilled in the art to which the present invention pertains have been changed and modified without departing from the spirit of the present invention. Of course.

Claims (1)

상호 결합된 하우징과 브라켓;Mutually coupled housings and brackets; 상기 하우징 및 상기 브라켓에 지지되어 회전가능하게 설치된 회전축;A rotating shaft rotatably supported by the housing and the bracket; 상기 회전축의 외주면에 고정된 마그네트를 가지는 회전자;A rotor having a magnet fixed to an outer circumferential surface of the rotating shaft; 상기 회전자를 감싸는 형태로 상기 하우징에 고정된 코일을 가지는 고정자;A stator having a coil fixed to the housing to surround the rotor; 상기 브라켓에 고정되며 상기 마그네트의 위치를 감지하는 센서가 설치된 PCB(Printed Circuit Board);A printed circuit board (PCB) fixed to the bracket and provided with a sensor detecting a position of the magnet; 상기 브라켓에 고정되되, 일측 및 타측이 상기 마그네트 및 상기 센서와 각각 대향되게 설치되어 상기 마그네트의 극성을 상기 센서로 전달하는 자성체를 포함하는 BLDC 모터.It is fixed to the bracket, one side and the other side of the BLDC motor including a magnetic body installed opposite to the magnet and the sensor to transfer the polarity of the magnet to the sensor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102223044A (en) * 2011-06-08 2011-10-19 天津大学 Brushless double-fed motor with detectable rotor current

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