KR20090016202A - 더블 로터/단일 스테이터 방식의 코어레스형 비엘디씨모터를 이용한 차량 공기청정기용 블로워 - Google Patents

더블 로터/단일 스테이터 방식의 코어레스형 비엘디씨모터를 이용한 차량 공기청정기용 블로워 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 복수 세트의 극성이 교대로 배치된 디스크 형태로 소정 간격 이격되어 배치되는 상, 하부 로터와, 상기 상, 하부 로터에 상호 반대 방향의 전자기력을 인가하기 위하여 복수의 권취된 코일이 기판에 지지된 스테이터 어셈블리를 포함하여 차량 내 공기를 흡입하는 구동력을 제공하는 코어레스형 BLDC 모터; 및, 상기 코어레스형 BLDC 모터의 지지축이 삽입되는 중심으로 소정 크기의 개구가 형성되고, 상기 개구의 외곽에 형성되는 임펠러 하우징을 통하여 상기 코어레스형 BLDC 모터와 결합되어 회전함으로써 차량내 공기를 흡입하는 임펠러를 포함하는 더블 로터/단일 스테이터 방식의 코어레스형 비엘디씨 모터를 이용한 차량 공기청정기용 블로워를 제공한다.
상기 코어레스형 비엘디씨 모터를 사용하여 차량 공기청정기용 블로워를 제작함으로써 공기청정기의 설치 공간을 최적화하고, 베어링을 사용하여 소음을 줄이며, 임펠러와 마그넷 요크를 고정하여 진동이나 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 염수 분무 시험 등에 취약한 구조를 개선할 수 있다.
공기청정기, 블로워, 코어레스, BLDC, 모터, 임펠러

Description

더블 로터/단일 스테이터 방식의 코어레스형 비엘디씨 모터를 이용한 차량 공기청정기용 블로워{A BLOWER FOR CAR AIR CLEANER USING DOUBLE ROTOR/SINGLE STATOR AND CORELESS-TYPE BLDC MOTOR}
본 발명은 코어레스 브러시레스 디씨(Coreless Brushless D.C.)(이하 "코어레스형 BLDC"라 한다) 모터를 사용한 차량 공기청정기용 블로워에 관한 것으로, 특히 더블 로터/단일 스테이터 방식의 코어레스형 BLDC 모터를 이용한 차량 공기청정기용 블로워에 관한 것이다.
일반적으로 BLDC 모터를 스테이터 코어의 존재 유무에 따라 분류하면, 컵(원통) 구조를 갖는 코어형(또는 레이디얼형)과 코어레스형(또는 액시얼형)으로 나눌 수 있다.
코어형 구조의 BLDC 모터는 스테이터가 외주부에 형성된 다수의 돌기에 상/하 방향으로 코일이 권취되어 있고, 그 외부에 다극 착자된 원통형 영구자석으로 로터가 구성된 외부 자석형과, 내주부에 형성된 다수의 돌기에 전자석 구조를 갖기 위해 코일이 권취된 원통형의 스테이터와 원통형 영구자석으로 이루어진 로터로 구성된 내부 자석형으로 분류할 수 있다.
이러한 코어형 BLDC 모터는 자기회로가 축을 중심으로 레이디얼 방향으로 대칭인 구조로 되어 있으므로 진동성 노이즈가 적고, 저속회전에 적합하며 토크가 양호한 장점이 있는 반면에 스테이터 제작시에 계철(yoke)의 재료 손실이 크고 양산시에 설비투자 비용이 높다는 단점이 있다. 또한, 스테이터 및 로터의 구조가 복잡하며, 박형화가 불리하고, 고효율화에 어려움이 있으며 코깅(cogging) 토크가 발생하는 문제점이 있다.
종래에는 상기 코어형 BLDC 모터를 사용하여 차량 공기청정기용 블로워를 제작하는 것이 일반적이었다. 이는 이하, 도면을 참조하여 보다 상세히 기술한다.
도 1은 종래 코어형 BLDC 모터를 이용한 차량 공기청정기용 블로워를 도시한 단면도, 도 2는 종래 외부 자석형 코어타입 BLDC 모터의 구조를 설명하기 위한 단면도, 도 3은 종래 내부 자석형 코어타입 BLDC 모터의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참고하면, 종래 코어형 BLDC 모터를 이용한 차량 공기청정기용 블로워는 차량 내 공기를 흡입하는 구동력을 제공하는 코어형 BLDC 모터(10)와 상기 코어형 BLDC 모터(10)의 상부에 연결되어 회전함으로써 차량내 공기를 흡입하는 임펠러(Impeller;30)를 포함한다.
보다 상세히 설명하면, 상기 코어형 BLDC 모터(10)는 상기 임펠러(30)와 너트(11)로 결합되는 제 1 부싱(12), 상기 제 1 부싱(12)의 내주면에 인접하도록 형성되어 회전축을 형성하는 샤프트(13), 상기 샤프트(13)의 원활한 회전을 위하여 상기 샤프트(13)의 상, 하부의 외주면에 형성되어 마찰력을 최소화하는 슬리 브(14), 상기 슬리브(14) 하단에 형성되어 상기 샤프트(13)를 지지하고, 상기 슬리브(14)의 위치를 고정시키는 제 2 부싱(15), 상기 슬리브(14)를 통하여 회전 가능하게 지지된 샤프트(13)의 외곽으로 배치되는 환형의 코어형 스테이터(16), 상기 스테이터(16)의 외주면을 따라 소정 간격 이격되어 형성되는 로터(17), 상기 스테이터(16) 및 로터(17)의 외곽을 둘러싸는 케이스(20) 및, 상기 케이스(20)와 상기 슬리브(14)가 인접하는 지점에 형성된 홀을 관통하여 상기 케이스(20)와 상기 제 2 부싱(15)을 결합하는 체결구(21)를 포함한다.
상기 스테이터(16)의 외곽에는 컵 형상으로 이루어진 요크(18)가 형성되고, 상기 요크(18)의 내주면으로는 다수의 자석(19)이 분할 착자되거나 또는 분할된 다수의 자석(10)이 장착되어 있으며, 인접한 다른 자석에 대하여 서로 반대 극성을 가지게 배치된다.
상기 도 1에 도시된 코어형 BLDC 모터(10)의 경우 외부 자석형으로 도시되었으나, 차량 공기청정기용 블로워에 사용되는 모터가 외부 자석형으로 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 코어형 구조의 BLDC 모터는 도 2에 도시된 바와 같이 스테이터가 외주부에 형성된 다수의 돌기에 상하 방향으로 코일이 권취되어 있고 그 외부에 다극 착자된 원통형 영구자석이 형성된 로터로 구성된 외부 자석형과, 도 3에 도시된 바와 같이 내주부에 형성된 다수의 돌기에 전자석 구조를 갖기 위해 코일이 권취된 원통형의 스테이터와 원통형 영구 자석으로 이루어진 로터로 구성된 내부 자석형으로 분류할 수 있으며 양자 모두 차량 공기청정기용 블로워에 사용될 수 있 다.
외부 자석형의 경우, 코일(도면에 미 도시됨)이 감겨진 스테이터 코어(1a)가 지지대를 통하여 베이스 상에 고정자로 설치되며, 컵 모양의 회전자(1c)가 중심부에 회전축(1d)을 통하여 설치되어 상기 고정자 중심에 설치된 슬리브를 통하여 자유롭게 회전하며, 회전자 내측면에 영구자석(1b)이 원형으로 부착되어 상기 고정자에 대하여 소정의 틈새 즉, 공극(G)이 형성되어 있다.
외부 자석형에 대한 자기회로를 설명하면, 코일에 전원이 인가되면 고정자의 스테이터 코어(1a)에 감겨진 코일에 자계가 형성되어 회전자(1c)에 설치된 영구자석(1b)에 의한 자속과의 상호 작용에 의해 회전자 케이스가 회전한다. 상기와 같은 종래의 BLDC 모터에서의 자속의 주경로는 회전자의 영구자석에서 진행하여 공극을 통하여 고정자의 스테이터를 통하여 다시 영구자석과 요크의 방향으로 진행하는 자기회로를 형성한다.
내부 자석형의 경우에는 코일이 감겨진 스테이터 코어(2a)의 다수의 'T형' 코어부(2c)가 외부에서 내측방향으로 돌출 형성되어 있고, 각 코어부의 내측 종단부가 일정한 지름의 원을 형성하며, 그 내부의 공간에 회전축(2d)을 포함한 원통형 영구자석 혹은 중심에 회전축을 포함한 원통형 요크(2e)에 링형 영구자석(2b)이 부착된 회전자(2f)가 장착된다. 모터가 회전하는 방식은 상기 외부 자석형과 같다.
이러한 코어형 BLDC 모터는 자기회로가 축을 중심으로 레이디얼 방향으로 대칭인 구조를 가지고 있으므로 축방향 진동성 노이즈가 적고, 저속 회전에 적합하며, 자로의 방향에 대하여 공극이 차지하는 부분이 극히 적어 성능이 낮은 자석을 사용하거나 자석의 양을 줄여도 높은 자속 밀도를 얻을 수 있으므로 토크가 크고 효율이 높다는 장점을 가지고 있다.
그러나, 이러한 요크 구조는 스테이터를 제작할 때에 계철의 재료 손실이 크고, 양산할 때에 요크의 복잡한 구조로 인하여 요크에 코일을 권선하는 데 특수한 고가의 전용 권선기를 사용하여야 하며, 고정자 제작시 금형 투자비가 높아 설비 투자비용이 높다는 단점이 있다.
또한, 상기 코어형 BLDC 모터를 이용하여 차량 공기청정기용 블로워를 제작하는 경우 상기 임펠러(30)에 홀(hole)을 뚫고 상기 샤프트(13)를 돌출하게 형성한 후 상기 샤프트(13) 또는 제 1 부싱(12)과 상기 임펠러(30)를 너트(11) 또는 기타 체결구를 이용하여 결합해야 하는데, 이때 상기 임펠러(30)는 내측의 작은 원을 축으로 회전하게 되고 이로 인하여 수직도나 동심도가 틀어져 수명이나 소음에 문제가 발생할 수 있다. 또한 상기 임펠러(30)를 너트(11) 등의 체결구를 이용하여 체결하기 때문에 상기 임펠러(30)가 수축하여 상기 체결구가 빠질 위험성이 높다.
또한, 상기 코어형 BLDC 모터의 경우 장치의 체결 높이가 비교적 높아 차량 내 공기청정기의 매립시 공간적 제약에 따르며, 철계로 형성되는 상기 슬리브(14)의 특성상 임펠러(30) 내측에 홀이 형성되는 경우 염수 분무 시험시 염수가 스며들어 부식의 위험성이 높다. 또한, 상기 슬리브(14)를 사용할 경우 소음이 크고 신뢰도가 떨어지는 문제점이 있다.
상기 종래기술의 문제점을 고려하여, 본 발명은 더블 로터/단일 스테이터 방식의 코어레스형 비엘디씨 모터를 사용하여 차량 공기청정기용 블로워를 제작함으로써 공기청정기의 설치 공간을 최적화하고, 베어링을 사용하여 소음을 줄이며, 임펠러와 마그넷 요크를 고정하여 진동이나 신뢰성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 염수 분무 시험 등에 취약한 구조를 개선하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 복수 세트의 극성이 교대로 배치된 디스크 형태로 소정 간격 이격되어 배치되는 상, 하부 로터와, 상기 상, 하부 로터에 상호 반대 방향의 전자기력을 인가하기 위하여 복수의 보빈 코일이 몰딩 충전물로 지지되어 환형 디스크 형태로 형성된 스테이터 어셈블리를 포함하여 차량 내 공기를 흡입하는 구동력을 제공하는 코어레스형 BLDC 모터; 상기 코어레스형 BLDC 모터의 지지축이 삽입되는 중심으로 소정 크기의 개구가 형성되고, 상기 개구의 외곽에 형성되는 임펠러 하우징을 통하여 상기 코어레스형 BLDC 모터와 결합되어 회전함으로써 차량내 공기를 흡입하는 임펠러를 포함하는 더블 로터/단일 스테이터 방식의 코어레스형 비엘디씨 모터를 이용한 차량 공기청정기용 블로워를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 복수 세트의 극성이 교대로 배치된 디스크 형태로 소정 간격 이격되어 배치되는 상, 하부 로터와, 상기 상, 하부 로터에 상호 반대 방향의 전자기력을 인가하기 위하여 복수의 보빈 코일이 몰딩 충전물로 지지되어 환형 디스크 형태로 형성된 스테이터 어셈블리를 포함하여 차량 내 공기를 흡입하는 구동력을 제공하는 코어레스형 BLDC 모터; 상기 상부 로터의 중심축을 기준으로 외곽에 형성되는 부싱 및 지지축을 따라 임펠러 하우징이 연장 형성되어 상기 코어레스형 BLDC 모터를 개복(蓋覆)하며, 상기 코어레스형 BLDC 모터와 결합되어 회전함으로써 차량내 공기를 흡입하는 임펠러를 포함하는 더블 로터/단일 스테이터 방식의 코어레스형 비엘디씨 모터를 이용한 차량 공기청정기용 블로워를 제공한다.
바람직하게는 상기 스테이터 어셈블리는 다수의 각형으로 권취된 코일, 및 상기 권치된 코일을 지지함과 동시에 상기 권취된 코일 사이의 상호 결선을 제공하는 인쇄회로기판을 포함할 수 있다.
또한, 상기 스테이터 어셈블리는 플라스틱 각형 보빈에 권취된 코일과, 상기 권치된 코일의 노출 부분을 실링하면서 전체적으로 환형 디스크 상으로 상기 각형 보빈을 지지하는 스테이터 몸체, 및 상기 권치된 코일 사이의 상호 결선을 제공하는 보조 PCB를 포함할 수 있다.
또한, 상기 상, 하부 로터는 상기 스테이터 어셈블리와 소정거리 이격되어 평행하게 형성되는 복수의 자석, 및 상기 자석의 배면에 형성되어, 상기 임펠러 하우징과 체결구로 결합되는 환형의 마그넷 요크가 일체로 부착되어 자기회로가 형성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 임펠러 하우징은 상부 마그넷 요크와 큰 반경을 가 지도록 체결구로 결합되어 상기 임펠러의 회전시 진동 및 소음을 절감할 수 있다.
더욱이, 상기 스테이터 어셈블리의 하단에 체결구로 결합되며, 상기 스테이터 어셈블리에 대한 구동 전류를 인가하기 위한 콘트롤 PCB를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 스테이터 몸체의 일측변에는 콘트롤 PCB와의 전기적 연결을 위한 단자가 매입 형성될 수 있다.
또한, 상기 지지축은 요홈 구조의 취부용 플레이트에 일단이 고정되고, 내주부가 상기 지지축과 소정거리 이격되어 형성되며 외주부에 상, 하부 로터가 결합되는 부싱, 상기 지지축의 상단과 부싱의 상단 사이에 설치되는 제1 베어링, 및 상기 지지축의 하단과 부싱의 하단 사이에 설치되며, 상기 부싱의 내주면에 형성되는 스프링에 의하여 지지축의 하단 방향으로 예압을 받도록 형성되는 제2 베어링을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 차량 공기청정기용 블로워는 차량 내 뒷자석과 트렁크가 인접하는 후방 윈도우 내측 스피커 주변에 매립될 수 있다.
본 발명은 더블 로터/단일 스테이터 방식의 코어레스형 비엘디씨 모터를 사용하여 차량 공기청정기용 블로워를 제작함으로써 공기청정기의 설치 공간을 최적화하고, 베어링을 사용하여 소음을 줄이며, 임펠러와 마그넷 요크를 고정하여 진동이나 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 염수 분무 시험 등에 취약한 구조를 개선할 수 있다.
본 발명과 본 발명의 동작성의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코어레스형 BLDC 모터를 이용한 차량 공기청정기용 블로워를 도시한 단면도, 도 5는 본 발명의 스테이터 어셈블리의 평면도, 도 6은 도 5의 A-A' 선의 단면도, 도 7은 본 발명의 스테이터 코일과 로터 자석 사이의 배치관계를 보여주는 설명도이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 코어레스형 BLDC 모터를 이용한 차량 공기청정기용 블로워는 차량 내 뒷자석과 트렁크 인접지역, 즉, 후방 윈도우 내측 스피커 근처에 매립되는 공기청정기의 일 모듈로, 차량 내 공기를 흡입하는 구동력을 제공하는 코어레스형 BLDC 모터(100)와 상기 코어레스형 BLDC 모터(100)의 상부에 연결되어 회전함으로써 차량내 공기를 흡입하는 임펠러(Impeller;200)를 포함한다.
보다 상세히, 상기 코어레스형 BLDC 모터(100)는 취부용 플레이트(101)의 상부에 스테이터 어셈블리(110)가 형성되고 상기 스테이터 어셈블리(110)의 상부는 임펠러 하우징(201)이 상기 스테이터 어셈블리(110)를 감싸듯이 형성된다.
도 5 및 도 6을 참조하여 상기 스테이터 어셈블리(110)를 예시하면, 상기 스 테이터 어셈블리(110)는 플라스틱 각형 보빈(111)에 코일(112)이 각형으로 권취되어 있고, 예를 들어, 이러한 각형 보빈 코일(112) 6 개가 인서트 몰딩(Insert molding) 방식으로 코일들에 대한 상호 결선이 이루어지게 하는 보조 PCB(113)와 함께 수지 절연재료에 의해 디스크 형태로 성형된다. 여기서 보조 PCB(113)와 스테이터 몸체(114)의 중앙에는 관통구멍(115)이 형성되어 있으며, 스테이터 몸체(114)의 일측변에는 콘트롤 PCB(123)와의 전기적 연결을 위한 단자(116)가 매입 형성될 수 있다.
상기 스테이터 어셈블리(110)의 보빈 코일(112)은 3상 구동 방식에서는 3개의 코일이 6개로 나뉘어져서 중앙에 부채꼴 형태의 관통구멍(117)을 갖는 각형 보빈(111)에 권취되어 보조 PCB(113)에서 Y방식으로 결선되며, 2상 구동 방식에서는 2개의 보빈 코일(112)이 8개로 권선되어 직렬방식으로 결선된다. 상기 보빈 코일(112)은 코일의 노출 부분이 수지 절연 재료로 실링된 상태로 스테이터 어셈블리(110)를 형성하므로 각형 보빈(111)에 권취된 각형 보빈 코일(112) 간에도 확실한 절연이 이루어지며, 방습, 진동 흡수성 및 내식성도 우수하다.
도 5 및 도 6에는 상기 스테이터 어셈블리(110)가 각형 보빈 코일(112) 6 개가 보조 PCB(113)와 함께 인서트 몰딩(Insert molding) 방식으로 수지 절연재료에 의해 디스크 형태로 성형된 후 콘트롤 PCB(123)와 전기적으로 연결되는 것을 예시하였으나, 단순하게 콘트롤 PCB(123)의 상부에 권선된 다수의 각형 코일(112)을 접착제를 사용하여 부착시키고 상호 결선하여 슬림화 구조로 형성하는 것도 물론 가능하다.
상기 스테이터 어셈블리(110)의 상, 하부에는 소정의 에어갭을 두고 자석분할 다극 배치 구조를 갖는 상부 로터(120A)와 하부로터(120B)가 중앙부의 부싱(130)을 통하여 지지축(131)에 고정 결합되어 있다. 상기 각 로터(120A, 120B)는 상기 스테이터 어셈블리(110)와 소정거리 이격되어 평행하게 형성되는 복수의 자석(121A, 121B)과, 상기 자석(121A, 121B)의 배면에 형성되는 환형의 마그넷 요크(122A, 122B)가 일체로 부착되어 자기회로가 형성된 구조를 이룬다. 상기 자석(121A, 121B)과 스테이터 어셈블리(110)의 각형 코일(55)간의 상호 배치관계는 도 7에 도시된 바와 같이 빗금친 패턴의 디스크형 자석(121A, 121B)이 각형 보빈(111)의 부채꼴 관통구멍(117) 즉, 각형 보빈 코일(112)의 관통구멍(117)에 대향하여 배치된 구조를 이룬다.
상기 지지축(131)과 인접한 상, 하부에는 상, 하부 베어링(132)이 고정설치되어 있고, 상기 베어링(132)을 통하여 로터(120A, 120B)의 지지축(131)이 무리없이 회전가능하게 지지되어 있다. 상기 베어링(132)은 상기 지지축(131)의 외주면을 따라 상기 지지축(131)과 소정거리 이격되어 형성되는 부싱(130)에 의하여 그 위치가 고정되며, 상기 상, 하부 베어링(132) 사이, 부싱(130)의 내주면에 형성되는 스프링(133)에 의하여 예압을 받게 된다.
한편, 상기 부싱(130)의 외주면과 수직하게 상기 환형의 상부 마그넷 요크(122A)가 결합된다. 보다 견고한 결합을 위하여 상기 부싱(130)의 소정부는 외부로 돌출되어 상기 상부 마그넷 요크(122A)의 일단을 지지하고, 상기 돌출된 상부 마그넷 요크(122A)와 상기 부싱(130)은 체결구(134)가 관통되어 결합된다. 또한 상 기 부싱(130)과 결합되는 상부 마그넷 요크(122A)의 타단은 임펠러 하우징(201)과 볼트 등의 체결구(134)로 결합될 수 있다. 상기 임펠러 하우징(201)과 마그넷 요크(122A)를 결합함으로써 상기 임펠러(200)가 큰 반경을 따라 고정됨으로써 상기 임펠러(200)의 회전시 진동을 줄일 수 있고, 부품의 수명을 연장시켜 신뢰성을 높일 수 있다.
한편, 상기 콘트롤 PCB(123)는 상기 스테이터 어셈블리(110)에 상기 임펠러(200) 구동시 요구되는 구동전류를 공급하게 된다. 상기 콘트롤 PCB(123)는 상기 취부용 플레이트(101)의 돌출된 소정부와 볼트 등의 체결구(134)로 결합될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코어레스형 BLDC 모터를 이용한 차량 공기청정기용 블로워를 도시한 단면도이다.
도 8에 도시된 코어레스형 BLDC 모터를 이용한 차량 공기청정기용 블로워 역시 기본적인 구성은 도 4에 도시된 공기청정기용 블로워와 동일하며, 다만 코어레스형 BLDC 모터(100)와 임펠러(200)의 체결 방식에 차이가 있다. 이하, 상기 차이점에 초점을 맞춰 기술한다.
보다 상세히, 상기 임펠러(200)의 하부면을 따라 형성되는 임펠러 하우징(201)은 도 4에서 상기 지지축(131)을 중심으로 소정 면적이 개방되는 실시예와 달리 상부의 마그넷 요크(122A), 중심축을 기준으로 외곽에 형성되는 부싱(130) 및 지지축(131)을 따라 임펠러 하우징(201)이 연장 형성되어 상기 코어레스형 BLDC 모터(100)를 개복(蓋覆)한다. 상기 개복된 임펠러 하우징(201)의 구조로 말미암아 염 수 분무 시험 시 염수가 상기 코어레스형 BLDC 모터(100) 내부로 침투하는 것을 방지할 수 있으며, 따라서 베어링(132)에 발생할 수 있는 녹(綠)을 방지할 수 있다.
한편, 상기 임펠러 하우징(201)은 상부 마그넷 요크(122A)와 볼트 등의 체결구(134)로 결합될 수 있다. 상기 임펠러 하우징(201)과 마그넷 요크(122A)를 결합함으로써 상기 임펠러(200)가 큰 반경을 따라 고정됨으로써 상기 임펠러(200)의 회전시 진동을 줄일 수 있고, 부품의 수명을 연장하여 신뢰성을 높일 수 있다.
상기 도 4 및 도 8을 통하여 개시된 더블 로터/단일 스테이터 방식의 코어레스형 BLDC 모터를 이용한 차량 공기청정기용 블로워의 작동을 설명하면, 아래와 같다.
본 발명의 코어레스형 BLDC 모터(100)에 각형 보빈 코일(112)에 구동 전류가 인가되면 소정된 설정 방향으로 자장이 형성된다. 이 경우 상부 로터(120A)와 하부 로터(120B)의 대향한 자석(121A, 1211B)이 서로 반대 극성으로 배치되어 있다면 상기 상, 하부 로터(120A, 120B)의 자석(121A, 121B)과 각형 보빈 코일(112) 사이에는 서로 동일한 반발력 또는 흡인력이 작용하게 된다. 따라서 상기 반발력 또는 흡인력은 서로 반대 방향으로 작용하여 서로 상쇄되어 축방향의 진동은 최소로 유지시키면서 로터(120A, 120B)를 회전시킨다. 상기 로터(120A, 120B)의 회전으로 인하여 상기 상부 로터(120A)의 마그넷 요크(122A)와 체결구(134)로 결합되어 있는 임펠러(200)가 회전하게 되고, 상기 임펠러(200)의 외곽에 형성되어 회전하는 블레이드(202)를 통하여 차량 내 공기가 공기청정기 안으로 흡입된다.
상기와 같이 코어레스형 BLDC 모터(100)를 이용한 차량 공기청정기용 블로워 를 사용함으로써, 전체적으로 콤팩트한 구조를 이루면서 조립 생산성을 높이고, 동일 용량의 타 모터를 사용하는 것에 비해 전체적으로 무게를 대폭 절감할 수 있다. 즉, 본 발명의 코어레스형 BLDC 모터(100)를 이용할 경우 종래 동일한 출력을 갖는 코어형 BLDC 모터를 사용할 때와 비교하여 모터의 크기는 약 1/2, 무게는 약 1/3 정도로 줄일 수 있어 차량 내 매립되는 공기청정기의 소형, 경량화를 이룰 수 있다. 또한, 종래 슬리브 대신 베어링을 사용하여 소음을 줄이고, 임펠러와 마그넷 요크를 고정하여 진동을 최소화할 수 있으며, 부품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
예를들어, 로터는 일체형 다극 착자 구조를 채택하는 것도 가능하며, 또한 모터 구동 방식에 따라 각형 보빈 코일의 수는 변동될 수 있다. 또한 상기 방식으로 모터의 적층단수를 증가시킴에 의해 모터 출력을 용이하게 증가시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
도 1은 종래 코어형 BLDC 모터를 이용한 차량 공기청정기용 블로워를 도시한 단면도.
도 2는 종래 외부자석형 코어타입 BLDC 모터의 구조를 설명하기 위한 단면도.
도 3은 종래 내부자석형 코어타입 BLDC 모터의 구조를 설명하기 위한 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 코어레스형 BLDC 모터를 이용한 차량 공기청정기용 블로워를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 스테이터 어셈블리의 평면도.
도 6은 도 5의 A-A' 선의 단면도.
도 7은 본 발명의 스테이터 코일과 로터 자석 사이의 배치관계를 보여주는 설명도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 코어레스형 BLDC 모터를 이용한 차량 공기청정기용 블로워를 도시한 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 코어레스형 BLDC 모터 101 : 취부용 플레이트
110 : 스테이터 어셈블리 111 : 보빈
112 : 코일 113 : 보조 PCB
114 : 스테이터 몸체 115, 117 : 관통구멍
116 : 단자 120A, 120B : 로터
121A, 1211B : 자석 122A, 122B : 마그넷 요크
123 : 콘트롤 PCB 130 : 부싱
131 : 지지축 132 : 베어링
133 : 스프링 134 : 체결구
200 : 임펠러 201 : 임펠러 하우징
202 : 블레이드

Claims (8)

  1. 복수 세트의 극성이 교대로 배치된 디스크 형태로 소정 간격 이격되어 배치되는 상, 하부 로터와, 상기 상, 하부 로터 사이에 간격을 두고 배치되어 상기 상, 하부 로터에 상호 반대 방향의 전자기력을 인가하기 위하여 복수의 코일이 기판 위에 지지되어 있는 스테이터 어셈블리를 포함하여 차량 내 공기를 흡입하는 구동력을 제공하는 코어레스형 BLDC 모터; 및,
    상기 코어레스형 BLDC 모터의 지지축이 삽입되는 중심으로 소정 크기의 개구가 형성되고, 상기 개구의 외곽에 형성되는 임펠러 하우징을 통하여 상기 코어레스형 BLDC 모터와 결합되어 회전함으로써 차량내 공기를 흡입하는 임펠러를 포함하는 더블 로터/단일 스테이터 방식의 코어레스형 비엘디씨 모터를 이용한 차량 공기청정기용 블로워.
  2. 복수 세트의 극성이 교대로 배치된 디스크 형태로 소정 간격 이격되어 배치되는 상, 하부 로터와, 상기 상, 하부 로터 사이에 간격을 두고 배치되어 상기 상, 하부 로터에 상호 반대 방향의 전자기력을 인가하기 위하여 복수의 코일이 기판 위에 지지되어 있는 스테이터 어셈블리를 포함하여 차량 내 공기를 흡입하는 구동력을 제공하는 코어레스형 BLDC 모터; 및,
    상기 상부 로터의 중심축을 기준으로 외곽에 형성되는 부싱 및 지지축을 따라 임펠러 하우징이 연장 형성되어 상기 코어레스형 BLDC 모터를 개복(蓋覆)하며, 상기 코어레스형 BLDC 모터와 결합되어 회전함으로써 차량내 공기를 흡입하는 임펠러를 포함하는 더블 로터/단일 스테이터 방식의 코어레스형 비엘디씨 모터를 이용한 차량 공기청정기용 블로워.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 스테이터 어셈블리는 다수의 각형으로 권취된 코일, 및
    상기 권치된 코일을 지지함과 동시에 상기 권취된 코일 사이의 상호 결선을 제공하는 인쇄회로기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 더블 로터/단일 스테이터 방식의 코어레스형 비엘디씨 모터를 이용한 차량 공기청정기용 블로워.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 스테이터 어셈블리는 플라스틱 각형 보빈에 권취된 코일,
    상기 권치된 코일의 노출 부분을 실링하면서 전체적으로 환형 디스크 상으로 상기 각형 보빈을 지지하는 스테이터 몸체, 및
    상기 권취된 코일 사이의 상호 결선을 제공하는 보조 PCB를 포함하는 것을 특징으로 하는 더블 로터/단일 스테이터 방식의 코어레스형 비엘디씨 모터를 이용한 차량 공기청정기용 블로워.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 상, 하부 로터는 각각
    상기 스테이터 어셈블리와 소정거리 이격되어 평행하게 형성되는 복수의 자석, 및
    상기 자석의 배면에 형성되어 자기회로를 형성하며, 상기 임펠러 하우징과 체결구로 결합되는 환형의 마그넷 요크를 포함하는 것을 특징으로 하는 더블 로터/단일 스테이터 방식의 코어레스형 비엘디씨 모터를 이용한 차량 공기청정기용 블로워.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 임펠러 하우징은 상부 마그넷 요크와 큰 반경을 가지도록 체결구로 결합되어 상기 임펠러의 회전시 진동 및 소음을 절감하는 것을 특징으로 하는 더블 로터/단일 스테이터 방식의 코어레스형 비엘디씨 모터를 이용한 차량 공기청정기용 블로워.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 지지축은 요홈 구조의 취부용 플레이트에 일단이 고정되고,
    내주부가 상기 지지축과 소정거리 이격되어 형성되며 외주부에 상, 하부 로터가 결합되는 부싱,
    상기 지지축의 상단과 부싱의 상단 사이에 설치되는 제1 베어링, 및
    상기 지지축의 하단과 부싱의 하단 사이에 설치되며, 상기 부싱의 내주면에 형성되는 스프링에 의하여 지지축의 하단 방향으로 예압을 받도록 형성되는 제2 베 어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 더블 로터/단일 스테이터 방식의 코어레스형 비엘디씨 모터를 이용한 차량 공기청정기용 블로워.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 부싱의 외주부에 결합되는 상부 로터는 고정너트 또는 스냅링에 의해 위치 고정되는 것을 특징으로 하는 더블 로터/단일 스테이터 방식의 코어레스형 비엘디씨 모터를 이용한 차량 공기청정기용 블로워.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102183900A (zh) * 2011-03-23 2011-09-14 卧龙电气集团股份有限公司 低噪节能的空气净化器及其工作方法
RU2509660C2 (ru) * 2011-03-31 2014-03-20 И.Эбершпехер Гмбх Унд Ко. Кг Воздуходувка для отопительного прибора транспортного средства и отопительный прибор транспортного средства
WO2014178475A1 (ko) * 2013-04-30 2014-11-06 인지컨트롤스주식회사 블로워
KR20180073101A (ko) 2016-12-22 2018-07-02 주식회사 아모텍 다층 기판을 이용한 적층형 스테이터, 이를 이용한 공기 정화 시스템용 모터와 블로워
CN111478501A (zh) * 2020-04-09 2020-07-31 深圳市精锐昌科技有限公司 高速电机及电吹风

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50104203U (ko) * 1974-01-30 1975-08-27
DE19821833A1 (de) 1998-05-15 1999-11-18 Bosch Gmbh Robert Lüfter
KR100440514B1 (ko) * 2001-12-29 2004-07-21 주식회사 아모텍 액시얼 코어 타입 브러시리스 직류 모터
JP2005264882A (ja) 2004-03-19 2005-09-29 Nidec Shibaura Corp 送風機

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102183900A (zh) * 2011-03-23 2011-09-14 卧龙电气集团股份有限公司 低噪节能的空气净化器及其工作方法
RU2509660C2 (ru) * 2011-03-31 2014-03-20 И.Эбершпехер Гмбх Унд Ко. Кг Воздуходувка для отопительного прибора транспортного средства и отопительный прибор транспортного средства
WO2014178475A1 (ko) * 2013-04-30 2014-11-06 인지컨트롤스주식회사 블로워
KR20180073101A (ko) 2016-12-22 2018-07-02 주식회사 아모텍 다층 기판을 이용한 적층형 스테이터, 이를 이용한 공기 정화 시스템용 모터와 블로워
US11081914B2 (en) 2016-12-22 2021-08-03 Amotech Co., Ltd. Stack-type stator using multi-layer substrate, slim motor using same, and blower for air purification system
KR20230112096A (ko) 2016-12-22 2023-07-26 주식회사 아모텍 다층 기판을 이용한 적층형 스테이터, 이를 이용한 공기 정화 시스템용 모터와 블로워
CN111478501A (zh) * 2020-04-09 2020-07-31 深圳市精锐昌科技有限公司 高速电机及电吹风

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