KR20090067057A

KR20090067057A - 브러시리스 모터

Info

Publication number: KR20090067057A
Application number: KR1020080128561A
Authority: KR
Inventors: 유키노리 나카가와
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-12-20
Filing date: 2008-12-17
Publication date: 2009-06-24
Also published as: CN101471589A; US20090160287A1; US7923887B2; KR101502115B1; JP2009153305A; JP5128928B2; CN101471589B

Abstract

브러시리스 모터의 비약적인 고토크화를 대형화나 복잡화를 초래하지 않고 간단한 구성으로 실현하는 것을 초기 과제로 한다.

회전방향으로 N극, S극을 교대로 착자한 착자면(121)을 갖는 로터(1)와, 코일(31)이 감겨진 돌극(3)을 복수개 갖고, 각 돌극(3)의 선단면을 상기 착자면(11)에 대해 반경방향으로 대향시킨 스테이터(2)와, 상기 돌극(3)의 선단면에 회전방향으로 교대로 나란히 형성된 것이며, 축방향으로 연장됨과 동시에 회전방향의 폭이 N극 또는 S극의 회전방향의 폭과 대략 일치하는 요홈(33) 및 돌조(32)와, 상기 요홈(33)과 착자면(11) 사이에 형성되는 공극(6)에, 상기 요홈(33) 및 착자면(11) 중 어느 것에도 비접촉상태로 개재된 자성체(4)와, 상기 스테이터(2)로부터 축방향으로 떨어져서 배치되어 상기 각 자성체(4)를 자기적으로 연결하는 환상의 자기연결부재(5)를 마련했다.

Description

브러시리스 모터{BRUSHLESS MOTOR}

본 발명은 저렴하면서 출력 토크를 대폭적으로 향상시킬 수 있는 브러시리스 모터에 관한 것이다.

종래, 브러시리스 모터에 관해서는, 자석의 성능향상, 저손실의 철심재료 또는 권선의 점적률을 향상시켜 동손을 저감시키는 기술 등의 개발에 의해 고성능화가 도모되어지고 있다. 예를 들어, 세탁기 등의 다이렉트 드라이브용 모터는 모터의 출력축에 기어 등의 가감속기구를 마련하지 않고 직접 부하에 접속되기 때문에, 부하의 특성상, 모터는 저속시에 큰 토크를 출력할 필요가 있다. 그러기 위해서는 저속 운전시의 온도상승을 억제할 필요가 있으므로, 종래의 기술에서는 모터의 다극화(예를 들어 로터 48극, 스테이터 36 슬롯)에 의해 스테이터의 권선의 둘레길이를 짧게 하고, 저항값을 낮추도록 하고 있다. 즉, 스테이터를 다극화(다슬롯화)함으로써, 다극화하지 않는 경우에 비해 티스의 굵기를 얇게 하고, 권선 1턴당 둘레길이를 티스의 굵기만큼 짧게 하여, 1상당 권선을 동일하게 설계한 경우에 1상당 저항값을 작게 하도록 하고 있다.

또한, 근래에는 브러시리스 모터의 대토크화, 저가격화에 대한 요구가 더 커 지고 있으며, 상술한 구성에 의한 대응에도 한계가 도래하고 있으므로, 최근에는 기본 구조를 대폭적으로 변경한 브러시리스 모터가 개발되고 있다. 예를 들어 이제까지 주로 스텝핑 모터에 사용되어 온 버니어형의 모터(일본국 특허 제3140814호 공보 참조)를 일본국 특개2006-61326호 공보에 도시한 바와 같이 브러시리스 모터에 응용한 것이 고려되고 있다.

이러한 브러시리스 모터(A100)는 도 12에 도시하는 바와 같이, 회전방향으로 N극, S극을 교대로 착자한 착자면(A11)을 갖는 로터(A1)와, 코일(A31)이 감겨진 돌극(A3)을 복수개 갖는 스테이터를 구비한 것이며, 다른 위상에서 구동되는 돌극(A3)들이 N극, S극에 대해 서로 어긋난 위치가 되도록 구성되어 있다. 돌극(A3)의 선단면은 상기 착자면(A11)에 대해 반경방향으로 대향시키고 있으며, 그 선단면에는 축방향으로 연장됨과 동시에 회전방향의 폭이 N극 또는 S극의 회전방향의 폭과 대략 일치하는 요홈(A33) 및 돌조(A32)가 회전방향으로 교대로 마련되어 있다. 그리고, 로터(A1)의 위치에 따라서, 대응하는 돌극(A3)의 코일(A31)에 통전함으로써, 로터(A1)가 회전 구동되도록 구성되어 있다.

이러한 구성에 의하면, 요홈(A33)과 착자면(A11) 사이의 갭(A6)이 돌조(A32)와 착자면(A11) 사이의 갭(A6)보다 길어지기 때문에, 각 티스에 쇄교하는 자속이 향상되고, 동일한 권선(1상당 권수)이어도, 각 극에 돌극(A3)을 각각 대향시킨 종래의 브러시리스 모터(A100)에 비해 고토크화를 도모할 수 있다(도 12 참조).

그러나, 전술한 일본국 특개2006-61326호 공보에 기재한 브러시리스 모터(A100)에서는 고토크화에 문제가 있다. 도 12에 도시하는 바와 같이, 예를 들어 U상 권선의 중심에 대향하고 있는 S극과 돌극(A3)의 반경방향의 공극거리는 그 양단의 N극에서의 공극거리에 비하여 크기 때문에, S극의 자속은 N극의 자속만큼 커지지는 않지만 발생하며, 그 자속은 양 옆의 N극으로 흐르는 누설자속(M)이 된다. 그리고, 이 누설자속(M)이 U상 권선에 쇄교하는 유효자속을 대폭적으로 감소시키게 된다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것이며, 버니어형을 기본 구성으로 하고, 브러시리스 모터의 비약적인 고토크화를 대형화나 복잡화를 초래하지 않고 간단한 구성으로 실현하는 것을 그 주된 소기 과제로 한 것이다.

즉, 본 발명에 따른 브러시리스 모터는 회전방향으로 N극, S극을 교대로 착자한 착자면을 갖는 로터와, 코일이 감겨진 돌극을 복수개 갖고, 각 돌극의 선단면을 상기 착자면에 대해 반경방향으로 대향시킨 스테이터와, 상기 돌극의 선단면에 회전방향으로 교대로 나란히 형성된 것이며, 축방향으로 연장됨과 동시에 회전방향의 폭이 N극 또는 S극의 회전방향의 폭과 대략 일치하는 요홈 및 돌조와, 상기 착자면 및 요홈 사이에 형성되는 공극에 상기 착자면 및 요홈 중 어느 것에도 비접촉상태로 개재된 자성체와, 상기 스테이터로부터 축방향으로 떨어져서 배치되어, 복 수의 자성체를 자기적으로 연결하는 환상의 자기연결부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성에 의하면, 상기 요홈에 대향하는 상기 착자면으로부터 나오는 자속이 상기 자성체 및 상기 자기연결부재를 통해 자기회로를 형성하므로, 양 옆의 상기 착자면에 자속이 흐르는 누설자속을 대폭적으로 감소시킬 수 있다. 그 결과, 상기 자성체와 상기 자기연결부재를 배치하지 않는 경우에는 상기 돌조에 들어가지 않는 자속을 상기 돌조에 넣을 수 있고, 코일에 쇄교하는 유효자속을 증가시킬 수 있다. 따라서, 브러시리스 모터의 고토크화를 도모할 수 있다.

또한, 이러한 효과를, 상기 요홈의 공극에 자성체를 넣고, 그 자성체를 자기연결부재로 연결하기만 하는 간단한 구성으로 실현할 수 있다.

브러시리스 모터의 고토크화를 한층 더 도모하기 위해서는, 상기 연결부재가 각 자성체를 연결하는 환형인 것이 바람직하다.

고토크화를 실현하기 위한 가장 바람직한 양태로서는, 상기 자성체가 각 공극에 배치되어 있는 것을 들 수 있다.

또한, 상기 자성체를 마련하는 비용을 억제하는 경우에는, 상기 자성체를 일정 간격마다 공극에 배치해도 좋다.

고토크화를 실현하기 위한 그 외의 양태로서는, 서로 분리되어 있는 복수의 자기연결부재를 구비하여 이루어지며, 각 자기연결부재로부터 복수의 자성체가 연장되도록 구성되어 있는 것을 들 수 있다.

상기 자성체를 통해 상기 자기연결부재가 모터 내의 자계로부터 받는 힘의 균형을 맞춤과 동시에, 와전류의 흐름을 방지하기 위해서는, 상기 자기연결부재가 스테이터를 중심으로 하여 축방향의 양측에 대략 대칭적으로 배치된 쌍을 이루는 것이며, 각 자기연결부재로부터 서로 대략 동일한 형상의 자성체가 동일한 공극 내에 각각 연장되도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 자성체를 통해 상기 자기연결부재가 모터 내의 자계로부터 받는 힘의 균형을 맞추는 다른 양태로서는, 상기 자기연결부재가 자성체의 축방향에서의 일단 및 타단으로부터 회전방향으로 서로 반대방향으로 연장되고, 그 자성체를 중심으로 하는 양 옆의 자성체에 각각 접속되도록 구성되어 있는 것도 고려된다.

이와 같이 구성한 본 발명에 의하면, 요홈에 대향하는 착자면으로부터 나오는 자속이 자성체 및 자기연결부재를 통해 자기회로를 형성함으로써, 누설자속을 대폭적으로 감소시킬 수 있다. 따라서, 코일에 쇄교하는 유효자속을 증가시킬 수 있으므로, 브러시리스 모터의 토크를 향상시킬 수 있다. 또한, 종래의 브러시리스 모터에 자성체와 자기연결부재를 마련하는 간단한 구성만으로 토크를 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.

제1 실시형태에 따른 브러시리스 모터(100)는 도1 및 도2에 도시한 바와 같이, 로터(1)와, 스테이터(2)와, 누설자속을 감소시키기 위한 자성체(4)와, 그 자성체(4)를 자기적으로 연결하고, 자속이 흐르는 자기연결부재(5)를 구비하고 있다. 이 브러시리스 모터(100)는 상기 로터(1)와 상기 스테이터(2)의 위치에 대응하여 통전함으로써, 로터(1)가 회전 구동되도록 구성되어 있다.

상기 로터(1)는 원환형의 백요크(11)와, 그 백요크(11)의 내주면의 원주방향으로 대략 동일한 간격으로 마련된 영구자석(12)으로 구성된다.

상기 영구자석(12)은 그 착자면(121)이 반경방향으로 N극과 S극이 교대로 향하도록 마련되어 있으며, 극수가 50이 되도록 구성되어 있다.

상기 스테이터(2)는 중앙에 마련된 원환형의 코어(21)와, 그 코어(21)로부터 반경방향으로 방사형으로 동일한 간격으로 돌출되는 돌극(3)으로 구성되는 것이다. 이 돌극(3)은 서로 접촉하지 않고, N극, S극에 대해서 서로 어긋난 위치가 되도록 15개 배치되어 있으며, 본 실시형태의 슬롯 조합(상기 돌극(3)의 수와 상기 착자면(121)의 수의 비)은 3:10으로 구성되어 있다.

상기 돌극(3)은 반경방향으로 늘어나는 지주부재와, 그 지주부재의 선단부로부터 둘레방향으로 서로 반대방향으로 늘어나는 둘레방향 돌기부를 구비하는 대략 T자형으로 형성된 것이며, 상기 지주부재에는 코일이 감겨진다. 이 실시형태에서는 선단면의 중앙에 요홈(33)을 형성한 형상을 갖는다. 그 지주부분에는 코일(31)이 감겨져 있으며, 상기 요홈(33)에 의해 형성된 2개의 돌조(32)의 선단면은 상기 착자면(121)과 대향하도록 구성되어 있다.

상기 돌조(32)의 로터 회전방향의 폭과 축방향의 폭은 상기 영구자석(12)의 것과 대략 동일해지도록 구성되어 있다.

상기 요홈(33)은 축방향으로 관통되어 있으며, 상기 착자면(121)과의 사이에 공극(6)을 형성한다.

상기 자성체(4)는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 회전방향으로 전기각으로 120도의 폭을 갖고, 축방향으로는 상기 요홈(33)과 대략 동일한 길이를 갖는 상기 로터(1)측이 볼록한 얇은 곡판형상으로 형성된다. 이 자성체(4)는 상기 돌조(32)의 선단면이 형성하는 가상 평면보다 상기 요홈(33)의 저면측에 배치되고, 상기 요홈(33)의 2개의 측면으로부터 누설자속을 저감시키는데 적절한 거리로 동일한 거리 떨어져서, 요홈(33) 및 착자면(121)에 접촉하지 않도록 각 공극(6)에 하나씩 배치되어 있다.

상기 자기연결부재(5)는 각 자성체(4)의 단면과 물리적, 자기적으로 연결하고, 각 돌조(32)의 축방향 상측을 경유하여, 각 자성체(4)와 동일한 두께를 갖는 원환을 구성하고 있다. 이 실시형태에서는, 자기연결부재(5)는 각 돌조(32)의 측면에 비자성체인 수지(도시하지 않음)에 의해 고정된다.

다음에, 제1 실시형태에서의 상기 요홈(33)에 대향하는 상기 착자면(121)으로부터 나오는 자속에 대해서 상세히 설명한다.

도 4는 제1 실시형태의 브러시리스 모터(100)를 직선형으로 전개하여, U상 권선, V상 권선, W상 권선이 각각 권선된 상기 돌극(3U, 3V, 3W)의 주변을 확대한 것이며, U상 권선된 상기 돌극(3U)의 상기 요홈(33)의 대면에 S극이 있는 상태를 도시하고 있다.

U상 권선된 돌극(3U)에 배치된 자성체(4)의 도면에서 봤을 때 우측, 전기각 60도의 부분에 들어가는 자속에 대해서 주목한다.

S극으로부터 나온 자속은 U상 권선된 돌극(3U)에 배치된 자성체(4)에 들어가고, 상기 자기연결부재(5)를 통해, 인접하는 W상 권선된 돌극(3W)에 배치된 자성체(4)로부터 그 자성체(4)가 대향하는 N극으로 들어간다. 그리고, 자속은 N극으로부터 인접하는 S극으로 흘러간 후에 W상 권선된 돌극(3W)의 내부에 유입되고, U상 권선된 돌극(3U)의 돌조(32)로부터 대향하는 N극으로 들어가는 자기회로(7)를 형성한다.

U상 권선된 돌극(3U)에 배치된 자성체(4)의 도면에서 봤을 때 좌측, 전기각 60도의 부분에 들어가는 자속도 마찬가지로 U상 권선된 돌극(3U)과 V상 권선된 돌극(3V) 사이에서 자기회로(7)를 형성한다.

V상 권선된 돌극(3V)에 배치되어 있는 자성체(4)에 주목하면, 120도의 폭 중 30도가 S극에, 90도가 N극에 대향하고 있으며, S극으로부터 나온 30도의 자속만이 인접하는 N극과 상쇄된다.

W상 권선된 돌극(3W)에 배치된 자성체(4)에 주목하면, 120도의 폭 중 30도가 N극에, 90도가 S극에 대향하고 있으며, V상과 마찬가지로 S극으로부터 나온 30도의 자속만이 인접하는 N극과 상쇄된다.

이와 같이 구성된 제1 실시형태에 의하면, 도 4에 도시한 바와 같이, 자성체(4)를 배치하지 않은 경우에는 누설자속에 의해 상쇄된 자속을, 상기 자성체(4) 및 상기 자기연결부재(5)를 경유하는 도 4에 도시하는 바와 같은 자기회로(7)를 형성함으로써 대폭적으로 감소시킬 수 있다.

그 결과, 상기 돌조(32)로 들어가, 권선과 쇄교하는 유효자속의 양을 증가시 킬 수 있기 때문에, 모터의 고토크화를 도모할 수 있다.

구체적으로, 200rpm으로 회전시켰을 때의 모터의 유기전압의 해석결과를 도 5에 도시한다. 제1 실시형태에서의 모터는 권선과 쇄교하는 유효자속의 양을 증가시킬 수 있으므로, 자성체(4) 및 자기연결부재(5)를 배치하지 않은 모터와 비교하여 유기전압이 약 30% 개선되어 있는 것을 알 수 있다.

또한, 도 6에 도시하는 전류-토크 특성의 해석결과의 비교로부터도, 제1 실시형태의 모터는 종래의 모터에 비해 동일한 전류에서 토크가 약 30% 향상되고, 최대 출력토크가 약 30% 향상되어 있는 것을 알 수 있다.

또한, 요홈(33)과 로터(1)에 의해 형성되는 공극(6) 전체에 자성체(4)가 마련되어 있으므로, 가장 큰 토크 향상을 도모할 수 있고, 일부의 돌극(3)만으로 토크가 향상됨으로 인한 토크 리플이 발생하는 일도 없다.

아울러, 이와 같은 토크의 향상을, 상기 자성체(4)와 상기 자기연결부재(5)를 종래의 버니어형 브러시리스 모터(100)에 배치하는 것만으로 실현할 수 있다.

한편, 상기 자기연결부재(5)가 각 돌극(3)에 고정되어 있음으로 인해, 스테이터(2)의 강성을 향상시킬 수도 있다. 그 결과, 예를 들어 스테이터(2)의 고유 진동수가 높아지고, 발진하기 어려워지므로, 모터의 저소음화에도 효과가 있다.

다음에, 본 발명의 제2 실시형태에 대해서 설명한다. 이하에 나타내는 설명에 있어서, 제1 실시형태에 대응하는 부재에는 동일한 부호를 부여하기로 한다.

이 제2 실시형태에서의 브러시리스 모터(100)는 돌극(3)을 반경방향으로부터 본 도 7에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 자기연결부재(5)가 스테이터(2)를 중심으로 하여 축방향의 양측에 일정 거리 떨어져서 배치되고, 각 자기연결부재(5)로부터 서로 대략 동일한 형상의 자성체(4)가 동일한 공극(6) 내에 연장된 것이다. 각 자성체(4)는 스테이터(2)의 축방향의 대략 중앙에서 서로 접촉하고 있지 않고, 축방향으로 상하로 배치된 상기 자기연결부재(5) 및 상기 자성체(4)는 각각 전기적으로 독립되어 있다.

이와 같이 구성된 제2 실시형태에 의하면, 상기 자성체(4)를 통과하는 자속의 변화에 의해 발생하는 와전류의 흐름을 방지할 수 있다.

또한, 스테이터(2)를 중심으로 하여 축방향으로 상기 자성체(4) 및 상기 자기연결부재(5)가 대칭적으로 배치되어 있으므로, 모터 내의 자계에 의해 그들 자성체(4) 및 자기연결부재(5)에 걸리는 힘을 취소시킬 수 있다.

다음에, 본 발명의 제3 실시형태에 대해서 설명한다. 이하에 나타낸 설명에 있어서도, 제1 실시형태에 대응하는 부재에는 동일한 부호를 부여하기로 한다.

이 제3 실시형태에서의 브러시리스 모터(100)는 돌극(3)을 반경방향으로부터 본 도 8에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 자기연결부재(5)가 스테이터(2)를 중심으로 하여 축방향의 양측에 일정 거리 떨어져서 배치되고, 각 자기연결부재(5)로부터 대략 동일한 형상의 자성체(4)가 동일한 공극(6)에 연장되어 있다. 각 자성체(4)는 그 연장위치가 회전방향에서 서로 어긋나 있으며, 상기 자성체(4)가 접촉하지 않도록 구성되어 있다.

이 제3 실시형태의 브러시리스 모터(100)에서도, 제2 실시형태의 브러시리스 모터(100)와 대략 동일한 효과를 발휘할 수 있다.

다음에, 본 발명의 제4 실시형태에 대해서 설명한다. 이하에 나타낸 설명에 있어서도, 제1 실시형태에 대응하는 부재에는 동일한 부호를 부여하기로 한다.

이 제4 실시형태에서의 브러시리스 모터(100)를, 돌극(3)을 반경방향으로부터 본 도 9에서 도시한다. 이 브러시리스 모터(100)는 자기연결부재(5)가 공극(6)에 배치된 자성체(4)의 축방향에서의 일단 및 타단으로부터 회전방향으로 서로 반대방향으로 연장되고, 그 자성체(4)를 중심으로 하는 양 옆의 자성체(4)에 각각 접속되도록 구성한 것이다.

이 제4 실시형태에서도, 상기 자성체(4) 및 상기 자기연결부재(5)가 스테이터(2)를 중심으로 하여 대칭적으로 배치되어 있으므로, 모터 내의 자계에 의해 그들 자성체(4) 및 자기연결부재(5)에 걸리는 힘을 취소시킬 수 있다.

다음에, 본 발명의 제5 실시형태에 대해서 설명한다. 이하에 나타낸 설명에 있어서, 제1 실시형태에 대응하는 부재에는 동일한 부호를 부여하기로 한다.

이 제5 실시형태에서의 브러시리스 모터(100)는 극수가 38극이며 슬롯수가 12로 구성되어 있다. 도 10의 평면전개도에 도시하는 바와 같이, 한 쌍의 돌극(3)에 있어서, 한쪽에는 오른쪽으로 감겨진 코일(31)을, 다른 쪽에는 왼쪽으로 감겨진 코일(31)을 각각 감고 있는 것이 복수개 배치되어 있다. 이 한 쌍의 돌극(3)의 코일(31)에는 동상의 전압이 인가되어 있으며, 발생하는 자속의 방향이 서로 반대방향이 되도록 구성되어 있다.

이 제5 실시형태에서는, 서로 분리된 복수의 자기연결부재(5)가 배치되어 있다. 그들 자기연결부재(5)로부터 각각 복수의 자성체(4)가 서로 다른 공극(6)으로 연장되어 있다. 보다 구체적으로, 한 쌍의 돌극(3U, 3U')에 주목하면, 자기연결부재(5)가 스테이터(2)로부터 축방향으로 일정 거리 떨어져서 배치되어 있으며, 이 자기연결부재(5)는 한쪽의 돌극(3U)에 마련되어 있는 요홈(33)으로부터 다른 한 쪽의 돌극(3U')에 마련되어 있는 요홈(33)까지 원주방향으로 연장되어 있다. 그들 자기연결부재(5)의 단으로부터 각각 서로 대략 동일한 형상의 자성체(4)가 공극(6)에 요홈(33)의 축방향의 길이와 대략 동일한 길이만큼 연장되도록 구성되어 있다. 반경방향에서 보면, 도 11에 도시하는 바와 같이 자기연결부재(5)와 자성체(4)가 대략 コ자형의 형상으로 구성되어 있다.

이러한 구성에 의해서도 누설자속을 감소시킬 수 있고, 브러시리스 모터(100)의 토크를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니다.

자성체를 배치함으로 인한 비용을 억제하면서 토크를 향상시키려면, 자성체를 일정 간격마다 공극에 배치하면 된다. 예를 들어, 1개 간격이나 2개 간격으로 공극에 자성체를 배치하는 것이 고려된다. 이때, 토크 리플이 발생하지 않도록 하기 위해서는, U상, V상, W상 권선된 돌극군 사이에서 발생하는 토크가 균일해지도록, 슬롯 조합과 자성체의 위치와의 관계를 고려하면 된다.

상기 실시형태에서는 슬롯 조합이 3:10이었으나, 물론 그 이외의 것이어도 상관없다.

상기 실시형태는 1개의 돌극에 2개의 돌조와 1개의 요홈이 마련된 것이었으나, 예를 들어 1개의 돌극에 3개의 돌조와 각각의 사이에 요홈이 2개 마련된 것이 어도 좋다.

자성체 및 자기연결부재가 적층강판으로 구성된 것이면, 와전류의 흐름을 방지할 수 있다.

자기연결부재가 2개의 부재로 구성되고, 자기적으로 연결되는 것이어도 상관없다.

제5 실시형태의 브러시리스 모터에서는 동상의 전압이 걸려 있는 서로 이웃하는 돌극에 배치되어 있는 자성체를 연결하도록 자기연결부재를 배치하고 있으나, 상이 다른 전압을 걸고 있는 이웃하는 돌극의 자성체와 연결하도록 해도 좋다.

물론, 38극 12슬롯의 브러시리스 모터에 있어서도, 각 자성체를 환상의 연결부재로 연결해도 좋다.

그 외, 본 발명은 상기 도시된 예나 실시형태에 한정되지 않고, 그 주지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능하다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 브러시리스 모터의 모식도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 브러시리스 모터의 모식적 사시도이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 브러시리스 모터의 반경방향에서 본 모식도이다.

도 4는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 브러시리스 모터의 평면전개도이다.

도 5는 본 발명의 제1 실시형태에 따른 브러시리스 모터의 유기전압의 해석결과를 도시하는 그래프이다.

도 6은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 브러시리스 모터의 전류-토크 특성의 해석결과를 도시하는 그래프이다.

도 7은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 브러시리스 모터의 반경방향에서 본 모식도이다.

도 8은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 브러시리스 모터의 반경방향에서 본 모식도이다.

도 9는 본 발명의 제4 실시형태에 따른 브러시리스 모터의 반경방향에서 본 모식도이다.

도 10은 본 발명의 제5 실시형태에 다른 브러시리스 모터의 평면전개도이다.

도 11은 본 발명의 제5 실시형태에 따른 브러시리스 모터의 반경방향에서 본 모식도이다.

도 12는 종래의 브러시리스 모터의 평면전개도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 브러시리스 모터 1 : 로터

121 : 착자면 2 : 스테이터

3 : 돌극 31 : 코일

32 : 돌조 33 : 요홈

4 : 자성체 5 : 자기연결부재

6 : 공극

Claims

회전방향으로 N극, S극을 교대로 착자한 착자면을 갖는 로터와,

코일이 감겨진 돌극을 복수개 갖고, 각 돌극의 선단면을 상기 착자면에 대해 반경방향으로 대향시킨 스테이터와,

상기 돌극의 선단면에 회전방향으로 교대로 나란히 형성된 것이며, 축방향으로 연장됨과 동시에 회전방향의 폭이 N극 또는 S극의 회전방향의 폭과 대략 일치하는 요홈 및 돌조와,

상기 요홈과 착자면 사이에 형성되는 공극에, 상기 요홈 및 착자면 중 어느 것에도 비접촉 상태로 개재된 자성체와,

상기 스테이터로부터 축방향으로 떨어져서 배치되어 복수의 자성체를 자기적으로 연결하는 자기연결부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 브러시리스 모터.
제 1항에 있어서,

상기 자기연결부재가 각 자성체를 연결하는 환형인 브러시리스 모터.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 자성체가 각 공극에 배치되어 있는 브러시리스 모터.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 자성체가 일정 간격마다 공극에 배치되어 있는 브러시리스 모터.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

서로 분리되어 있는 복수의 자기연결부재를 구비하여 이루어지며, 각 자기연결부재로부터 복수의 자성체가 연장되도록 구성되어 있는 브러시리스 모터.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 자기연결부재가 스테이터를 중심으로 하여 축방향의 양측에 대략 대칭적으로 배치된 쌍을 이루는 것이며, 각 자기연결부재로부터 서로 대략 동일한 형상의 자성체가 동일한 공극 내에 각각 연장되도록 구성되어 있는 브러시리스 모터.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 자기연결부재가 자성체의 축방향에서의 일단 및 타단으로부터 회전방향으로 서로 반대방향으로 연장되고, 그 자성체를 중심으로 하는 양 옆의 자성체에 각각 접속되도록 구성되어 있는 브러시리스 모터.