KR20090007696U

KR20090007696U - 접속 성능이 개선된 브러쉬리스 전동기

Info

Publication number: KR20090007696U
Application number: KR2020080001192U
Authority: KR
Inventors: 이석원
Original assignee: 대성전기공업 주식회사
Priority date: 2008-01-25
Filing date: 2008-01-25
Publication date: 2009-07-29
Also published as: KR200460000Y1

Abstract

본 고안은 브러쉬리스 전동기에 관한 것으로서, 내부에 마그넷 와이어를 수용하고, 일측 표면에 상기 마그넷 와이어의 일단부가 외부와의 접속을 위해 수용되는 매그메이트 수용부가 돌출 형성된 인슐레이터(insulator); 상기 매그메이트 수용부에 수용 및 체결되어 상기 마그넷 와이어의 일단부와 전기적으로 결합하는 매그메이트부와, 상기 매그메이트부의 일측으로 연장 형성되는 리드접속부를 구비한 접속매개체; 및 외부 단자와의 접속을 위한 리드 터미널을 구비하고, 상기 접속매개체의 리드접속부가 상기 리드 터미널의 일단부와 접촉을 유지하도록 상기 인슐레이터에 체결되는 몰드(mold)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 마그넷 와이어로부터 리드 터미널 사이의 원활하고 안정적인 전기적 접속이 이루어질 수 있다.

BLDC 모터, 매그메이트(magmate), 알루미늄 소재 마그넷 와이어

Description

접속 성능이 개선된 브러쉬리스 전동기{BRUSHLESS MOTOR WITH IMPROVED CONNECTING PERFORMANCE}

본 고안은 브러쉬리스 전동기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전동기 내부에 권취되는 마그넷 와이어와 외부 단자 간 접속 성능이 개선된 브러쉬리스 전동기에 관한 것이다.

종래의 브러쉬리스 전동기(100)의 내부 구조를 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이, 내측에 위치하는 고정자(stator, 110), 고정자(110)의 둘레에 배치되는 회전자(rotor, 120), 고정자(110)의 내부를 외부 전원과 접속시키기 위한 몰드(mold, 140)를 포함한다. 도면에서, 고정자(110)는 인슐레이터(insulator, 130)에 의해 상하로 폐쇄되어 지지되는 상태로 유지된다.

도 2는 도 1의 브러쉬리스 전동기(100)에서 인슐레이터(130)를 제거한 상태의 구조를 나타내는 부분 확대도로서, 고정자(110) 측에는 외측 둘레로 슬롯(111)이 방사상으로 돌출 형성되며 각 슬롯(111)에는 마그넷 와이어(magnet wire, 112)가 권선되어 있다.

이에 대응하여, 회전자(120)에는 내측면으로 다수의 마그네트(magnet, 121) 가 원주방향으로 일정 간격 배치되어 있다.

외부로부터 몰드(도 1의 140)를 통해 마그넷 와이어(112)에 전기가 인가되면, 외측의 마그네트(121)가 이와 상호 작용하여 인력 또는 척력을 받게 되며 이에 따라 회전자(120)가 회전하게 된다.

도 3은 도 1의 몰드(140)를 하부에서 바라본 상태의 확대 사시도이다. 몰드(140)는 체결부(141)를 통해 고정자(110) 측에 체결된다.

또한, 몰드는(140)는 고정자(110)의 마그넷 와이어(112)의 일단부와 접촉되어 전기적으로 연결되는 접속수용부(142), 외부 전원과 전기적으로 접속되는 전원단 연결부(143)를 구비한다.

또한, 몰드(140)는 접속수용부(142)와 전원단 연결부(143) 사이에 배치되는 리드 터미널(lead terminal, 144)이 일체로 삽입 형성된다(도 4 참조). 도 4에서, 리드 터미널(144)의 일측 단부(144a)는 접속수용부(142)에 수용되고 타측 단부(144b)는 전원단 연결부(143)에 수용된다.

따라서, 고정자(110)의 마그넷 와이어(112)는 몰드(140)의 접속수용부(142)를 통해 리드 터미널(144)에 전기적으로 연결되고, 다시 전원단 연결부(143)에 수용된 상기 리드 터미널(144)의 타측 단부(144b)를 통해 외부 전원과 연결되는 구조를 취한다.

여기서, 몰드(140)와 고정자(110) 간 결합 관계를 보다 상세히 살펴보면, 먼저 도 5에 도시된 바와 같이, 내부에 마그넷 와이어(도 2의 112)가 수용된 인슐레이터(130)의 일측 표면으로 매그메이트 수용부(131)가 돌출 형성되고, 이 매그메이 트 수용부(131)에 매그메이트(magmate, 150)가 수용 체결된다.

매그메이트 수용부(131)에는 마그넷 와이어(112)의 일단부가 수용되어 있으며, 상기 매그메이트(150)는 그 하단부에 형성된 마그넷 와이어 접속부(151)를 통해 마그넷 와이어(112)의 일단부와 접촉 결합한다.

한편, 매그메이트(150)의 상단부는 리드 터미널 접속부(152)를 형성하며, 도 6에 도시된 바와 같이, 몰드(140)의 접속수용부(142)가 매그메이트 수용부(131)를 수용 및 지지함으로써 리드 터미널(도 4의 144)의 일측 단부(144a)와 접촉을 유지하게 된다.

그러나, 이상 설명한 바와 같은 종래의 브러쉬리스 전동기(100)에 의하면, 단일의 매그메이트(150)를 통해 마그넷 와이어(112)와 리드 터미널(144) 간의 전기적 연결이 동시에 이루어짐에 따라 3자 간 접속 상태가 불안정하게 유지될 수 있다는 문제가 있었다.

특히, 마그넷 와이어(112)의 재료로서 종래의 구리(Cu) 대신 알루미늄(Al)을 사용하는 추세에 비추어 보면 상기 전기적 접속의 불안정성 문제는 더욱 심각해진다.

즉, 도 5에서, 매그메이트(150)의 마그넷 와이어 접속부(151)는 기본적으로 마그넷 와이어(112)의 피복을 컷팅하는 방식으로 전기적 접촉을 유지하는데, 마그넷 와이어(112)가 알루미늄 재질일 경우에는 컷팅된 표면으로부터 산화가 이루어져 마그넷 와이어(112)의 단선이 발생하고, 이로 인해 마그넷 와이어 접속부(151)와의 접속 단락이 발생하게 되는 것이다.

나아가, 이러한 문제를 방지하기 위해 마그넷 와이어(112)에 상기한 컷팅 부분을 포함하여 산화방지제를 도포하게 되는데, 이 경우에는 상기 산화방지제 자체가 절연물질 역할을 하게 되어 이로 인해 특히 매그메이트(150)와 리드 터미널(144) 간 전류의 흐름이 방해된다는 문제가 있었다.

따라서, 본 고안의 목적은 마그넷 와이어로부터 리드 터미널 사이의 원활하고 안정적인 전기적 접속이 이루어질 수 있도록 한 브러쉬리스 전동기를 제공하는 데 있다. 특히, 상기 마그넷 와이어가 알루미늄 재질을 갖는 경우에도 그 표면 산화로 인해 전기적인 접속 불량이 발생하는 것을 방지하고 마그넷 와이어로부터 리드 터미널 사이의 안정적인 전기적 접속이 이루어질 수 있는 브러쉬리스 전동기를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 고안은, 브러쉬리스 전동기에 있어서, 내부에 마그넷 와이어를 수용하고, 일측 표면에 상기 마그넷 와이어의 일단부가 외부와의 접속을 위해 수용되는 매그메이트 수용부가 돌출 형성된 인슐레이터(insulator); 상기 매그메이트 수용부에 수용 및 체결되어 상기 마그넷 와이어의 일단부와 전기적으로 결합하는 매그메이트부와, 상기 매그메이트부의 일측으로 연장 형성되는 리드접속부를 구비한 접속매개체; 및 외부 단자와의 접속을 위한 리드 터미널을 구비하고, 상기 접속매개체의 리드접속부가 상기 리드 터미널의 일단부와 접촉을 유지하도록 상기 인슐레이터에 체결되는 몰드(mold)를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러쉬리스 전동기를 제공한다.

여기서, 상기 접속매개체는 상기 리드접속부의 일측으로 연장 형성되는 보조결합부를 구비하고, 상기 인슐레이터는 상기 보조결합부가 수용 및 체결되는 보조 수용부를 구비할 수도 있다.

이때, 상기 몰드는 상기 인슐레이터에 체결 시 상기 접속매개체, 상기 매그메이트 수용부 및 상기 보조수용부를 동시에 수용 및 지지하는 접속수용부를 구비할 수도 있다.

또한, 상기 마그넷 와이어는 알루미늄 재질을 가지며, 상기 매그메이트 수용부에 수용되어 서로 전기적으로 결합되는 상기 마그넷 와이어의 일단부와 상기 매그메이트부에 산화방지제가 도포될 수도 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 고안은, 브러쉬리스 전동기에 있어서, 내부에 마그넷 와이어를 수용하고, 일측 표면에 상기 마그넷 와이어의 일단부가 외부와의 접속을 위해 수용되는 제1 매그메이트 수용부와, 상기 제1 매그메이트 수용부에 이웃한 제2 매그메이트 수용부가 돌출 형성된 인슐레이터(insulator); 상기 제1 매그메이트 수용부에 수용 및 체결되어 상기 마그넷 와이어의 일단부와 전기적으로 결합하는 제1 매그메이트부와, 상기 제1 매그메이트부의 일측으로 연장 형성되는 리드접속부와, 상기 리드접속부의 일측으로 연장 형성되어 상기 제2 매그메이트 수용부에 수용 및 체결되는 제2 매그메이트부를 구비한 접속매개체; 및 외부 단자와의 접속을 위한 리드 터미널을 구비하고, 상기 접속매개체의 리드 접속부가 상기 리드 터미널의 일단부와 접촉을 유지하도록 상기 인슐레이터에 체결되는 몰드(mold)를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러쉬리스 전동기를 제공한다.

여기서, 상기 몰드는 상기 인슐레이터에 체결 시 상기 접속매개체, 상기 제1 매그메이트 수용부 및 상기 제2 매그메이트 수용부를 동시에 수용 및 지지하는 접 속수용부를 구비할 수도 있다.

이때, 상기 마그넷 와이어는 알루미늄 재질을 가지며, 상기 제1 매그메이트 수용부에 수용되어 서로 전기적으로 결합되는 상기 마그넷 와이어의 일단부와 상기 제1 매그메이트부에 산화방지제가 도포될 수도 있다.

이상과 같은 본 고안에 따른 브러쉬리스 전동기에 의하면, 접속매개체의 매그메이트부와 이의 일측으로 연장 형성된 리드접속부를 통해 각각 마그넷 와이어와 리드 터미널이 접촉함으로써 상기 마그넷 와이어와 리드 터미널이 서로 일정 간격으로 이격된 위치에서 상기 접속매체에 접속되므로 3자간 전기적 연결이 한 곳에서 동시에 이루어지는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 3자 간 접속 상태가 안정하게 유지되도록 할 수 있다.

또한, 본 고안에 따른 브러쉬리스 전동기에 의하면, 마그넷 와이어가 알루미늄 재질을 갖는 경우, 접속매개체의 매그메이트부와 상기 마그넷 와이어 간 접촉되는 부분에 산화방지제를 도포하더라도 이로 인해 특히 상기 접속매개체의 리드접속부와 리드 터미널 간의 접속이 영향을 받지 않음에 따라 전체적으로 마그넷 와이어로부터 리드 터미널 사이의 안정적인 전기적 접속을 유지할 수 있다.

이하에서 설명되는 본 고안의 실시예에 따른 브러쉬리스 전동기는 상기한 종래기술과 중복되는 기술 구성을 가지고 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 상기한 종래기술의 설명에서 대신하는 것으로 보아 생략하기로 한다.

본 고안의 실시예에 따른 브러쉬리스 전동기는, 도 7에 도시된 바와 같이, 고정자(210), 고정자(210)를 상하로 덮어 수용하고 있는 인슐레이터(230)를 포함한다.

인슐레이터(230)는 내부에 고정자(210)의 일 구성요소로서 마그넷 와이어(도 2의 112 참조)를 수용하고 있으며, 일측 표면으로는 상기 마그넷 와이어의 일단부가 외부와의 접속을 위해 수용 및 지지되는 매그메이트(magmate) 수용부(231)가 돌출 형성되어 있다.

이와 더불어, 인슐레이터(230)는 상기 매그메이트 수용부(231)에 이웃하도록 보조수용부(232)가 돌출 형성되어 있다. 보조수용부(232)는 매그메이트 수용부(231)와 동일한 형상 및 모양을 갖는다.

한편, 본 고안의 실시예에 따른 브러쉬리스 전동기는 접속매개체(250)를 더 포함한다.

접속매개체(250)는 매그메이트 수용부(231)에 수용되는 매그메이트부(251), 연결부(252)를 매개로 상기 매그메이트부(251)의 일측으로 연장 형성되는 리드접속부(253), 이 리드접속부(253)의 일측으로 연장 형성되는 보조결합부(254)를 구비하고 있다.

본 실시예에서 보조결합부(254)는 매그메이트부(251)와 동일한 형상 및 모양을 갖는다.

이러한 구성을 갖는 접속매개체(250)는, 매그메이트부(251)가 인슐레이터(230)의 매그메이트 수용부(231)에 수용 및 체결되고, 보조결합부(254)가 인슐레 이터(230)의 보조수용부(232)에 수용 및 체결되며, 그 결합되는 모습은 도 8에 도시된 바와 같다.

도 8에서, 매그메이트부(251)는 매그메이트 수용부(231)에 수용되는 과정에서 마그넷 와이어(212)의 피복을 절개하여 그 속의 와이어 심과 직접 접촉하여 전기적으로 연결된다.

또한, 매그메이트부(251)와 연결부(252)를 통해 우측으로 연장 형성되는 리드접속부(253)는 상기한 매그메이트부(251)와 마그넷 와이어(212)의 결합 부분과 이격되어 위치한 상태에서 몰드(도 3의 140 참조) 측의 접속수용부(도 3의 142 참조)에 수용되어 리드 터미널(도 4의 144 참조)의 일측 단부(도 4의 144a 참조)와 접촉하여 전기적으로 연결된다.

즉, 도 8에서, 접속매개체(250)는 마그넷 와이어(212)와 접속되는 부분과 리드 터미널(도 4의 144 참조)과 접속되는 부분이 서로 상당 간격으로 이격되어지도록 형성된다.

따라서, 마그넷 와이어(212), 접속매개체(250) 그리고 리드 터미널(도 1의 144 참조)의 3자간 전기적 연결이 한 부분에서 동시에 이루어지는 것을 방지할 수 있으며, 이로 인하여 3자 간 접속 상태가 안정하게 유지될 수 있다.

또한, 특히 마그넷 와이어(212)가 알루미늄 재질로 이루어진 경우에는, 매그메이트부(251)에 의해 일부 컷팅된 와이어 표면에서 산화가 쉽게 이루어질 수 있는 바, 이때에는 상기에서 언급한 바와 같이 산화방지제가 도포될 수 있다.

이 경우, 종래기술과 달리 본 고안의 실시예에 따른 브러쉬리스 전동기에서 는, 상기 산화방지제가 도포되는 영역은 도 8의 좌측 영역, 즉 매그메이트(251)가 수용되어 있는 메그메이트 수용부(231)에 한하며, 연결부(252)나 리드접속부(253) 등으로 확장되지 않는다.

그러므로, 상기 산화방지제가 리드접속부(253)로 옮겨갈 염려는 없으며, 이에 따라 리드접속부(253)와 리드 터미널(도 4의 144 참조) 간 접촉으로 인한 전기적 접속은 계속하여 안정적으로 유지될 수 있다.

한편, 본 고안의 실시예에 따른 브러쉬리스 전동기에서, 몰드(도 6의 140 참조)는 상기한 매그메이트 수용부(231)와 보조수용부(232)를 동시에 수용 및 지지할 수 있는 접속수용부(도 6의 142 참조)를 구비할 수 있다. 이에 의하면, 상기 접속수용부는 단면이 원주방향으로 연장된 직사각형의 모양을 가질 수 있다.

이상에서 설명한 브러쉬리스 전동기는 본 고안의 설명을 위한 실시예에 불과 할 뿐 본 고안의 권리범위 내지 기술적 범위를 한정하는 것으로 이해되어서는 안 되며, 본 고안의 권리범위 내지 기술적 범위는 후술하는 실용신안등록청구범위 및 그 균등범위에 의해 정하여진다.

도 1은 종래의 브러쉬리스 전동기의 주요부를 나타내는 사시도,

도 2는 도 1의 브러쉬리스 전동기의 내부 구성을 도시한 부분 확대도,

도 3은 도 1의 브러쉬리스 전동기의 몰드를 저면에서 바라본 확대 사시도,

도 4는 도 3의 몰드에 일체로 성형되는 리드 터미널을 도시한 사시도,

도 5는 도 1의 브러쉬리스 전동기의 인슐레이터에 매그메이트가 결합되는 모습을 도시한 사시도,

도 6은 도 1의 브러쉬리스 전동기의 인슐레이터에 몰드가 결합되는 모습을 도시한 사시도,

도 7은 본 고안의 실시예에 따른 브러쉬리스 전동기의 인슐레이터에 접속매개체가 결합되는 모습을 도시한 사시도,

도 8은 도 7의 인슐레이터와 접속매개체 간 결합 상태를 도시한 부분 확대도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

140: 몰드 142: 접속수용부

144: 리드 터미널 210: 고정자

212: 마그넷 와이어 230: 인슐레이터

231: 매그메이트 수용부 232: 보조수용부

250: 접속매개체 251: 매그메이트부

252: 연결부 253: 리드접속부

254: 보조결합부

Claims

브러쉬리스 전동기에 있어서,

내부에 마그넷 와이어를 수용하고, 일측 표면에 상기 마그넷 와이어의 일단부가 외부와의 접속을 위해 수용되는 매그메이트 수용부가 돌출 형성된 인슐레이터(insulator);

상기 매그메이트 수용부에 수용 및 체결되어 상기 마그넷 와이어의 일단부와 전기적으로 결합하는 매그메이트부와, 상기 매그메이트부의 일측으로 연장 형성되는 리드접속부를 구비한 접속매개체; 및

외부 단자와의 접속을 위한 리드 터미널을 구비하고, 상기 접속매개체의 리드접속부가 상기 리드 터미널의 일단부와 접촉을 유지하도록 상기 인슐레이터에 체결되는 몰드(mold)를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러쉬리스 전동기.
제1항에 있어서,

상기 접속매개체는 상기 리드접속부의 일측으로 연장 형성되는 보조결합부를 구비하고,

상기 인슐레이터는 상기 보조결합부가 수용 및 체결되는 보조수용부를 구비하는 것을 특징으로 하는 브러쉬리스 전동기.
제2항에 있어서,

상기 몰드는 상기 인슐레이터에 체결 시 상기 접속매개체, 상기 매그메이트 수용부 및 상기 보조수용부를 동시에 수용 및 지지하는 접속수용부를 구비한 것을 특징으로 하는 브러쉬리스 전동기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 마그넷 와이어는 알루미늄 재질을 가지며,

상기 매그메이트 수용부에 수용되어 서로 전기적으로 결합되는 상기 마그넷 와이어의 일단부와 상기 매그메이트부에 산화방지제가 도포되는 것을 특징으로 하는 브러쉬리스 전동기.
브러쉬리스 전동기에 있어서,

내부에 마그넷 와이어를 수용하고, 일측 표면에 상기 마그넷 와이어의 일단부가 외부와의 접속을 위해 수용되는 제1 매그메이트 수용부와, 상기 제1 매그메이트 수용부에 이웃한 제2 매그메이트 수용부가 돌출 형성된 인슐레이터(insulator);

상기 제1 매그메이트 수용부에 수용 및 체결되어 상기 마그넷 와이어의 일단부와 전기적으로 결합하는 제1 매그메이트부와, 상기 제1 매그메이트부의 일측으로 연장 형성되는 리드접속부와, 상기 리드접속부의 일측으로 연장 형성되어 상기 제2 매그메이트 수용부에 수용 및 체결되는 제2 매그메이트부를 구비한 접속매개체; 및

외부 단자와의 접속을 위한 리드 터미널을 구비하고, 상기 접속매개체의 리드 접속부가 상기 리드 터미널의 일단부와 접촉을 유지하도록 상기 인슐레이터에 체결되는 몰드(mold)를 포함하는 것을 특징으로 하는 브러쉬리스 전동기.
제5항에 있어서,

상기 몰드는 상기 인슐레이터에 체결 시 상기 접속매개체, 상기 제1 매그메이트 수용부 및 상기 제2 매그메이트 수용부를 동시에 수용 및 지지하는 접속수용부를 구비한 것을 특징으로 하는 브러쉬리스 전동기.
제5항 또는 제6항에 있어서,

상기 마그넷 와이어는 알루미늄 재질을 가지며,

상기 제1 매그메이트 수용부에 수용되어 서로 전기적으로 결합되는 상기 마그넷 와이어의 일단부와 상기 제1 매그메이트부에 산화방지제가 도포되는 것을 특징으로 하는 브러쉬리스 전동기.