KR20110077819A

KR20110077819A - 브러시리스 모터의 스테이터 절연체

Info

Publication number: KR20110077819A
Application number: KR1020090134482A
Authority: KR
Inventors: 박용복; 장우교; 김창화; 염상부; 민경진; 조선예
Original assignee: 계양전기 주식회사
Priority date: 2009-12-30
Filing date: 2009-12-30
Publication date: 2011-07-07

Abstract

본 발명은 브러시리스 모터에 관한 것으로서, 코일이 원하는 패턴으로 감기도록 구성한 브러시리스 모터의 스테이터 절연체를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 브러시리스 모터의 스테이터 절연체는 로터의 둘레를 따라 배치된 철심들에 장착되는 절연체에는 코일이 권취되는 모서리부에 홈들이 형성되어 권취되는 코일이 홈에 끼워져 권취되는 것을 기술적 특징으로 한다.

브러시리스 모터, 스테이터, 절연체, 코일, 홈

Description

브러시리스 모터의 스테이터 절연체{Stator Insulator of Brushless Motor}

본 발명은 브러시리스 모터에 관한 것으로서, 특히 코일을 스테이터 절연체에 권취함에 있어 코일의 패턴이 변형되는 것을 방지할 수 있게 구성한 것이다.

브러시리스 모터는 DC모터에서 브러시, 정류자 등 기계적인 접촉부를 없애고 이를 대신하여 전자적인 정류기구를 설치한 직류모터로서, 무정류자 모터라고도 한다.

종래의 DC모터와 브러시리스 모터를 비교하였을 때에, 브러시리스 모터는 구조가 간단하고 기계적인 접촉부가 없어 회전마찰에 의해 발생하는 열을 감소시킬 수 있고, 또한 DC모터에서는 브러시 마모에 따른 교체가 필요하나 브러시리스 모터는 브러시의 교체가 필요치 않다. 따라서 브러시리스 모터는 거의 반영구적으로 사용이 가능하다는 장점이 있다.

도면에서, 도 1은 종래 기술에 따른 브러시리스 모터를 나타낸 분해도이고, 도 2는 브러시리스 모터의 스테이터에 장착되는 절연체의 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 절연체에 코일이 감겨진 상태를 나타낸 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 브러시리스 모터(10)는 하우징(20) 내측에 스테이 터(30)가 장착되고, 스테이터(30)의 내부에는 로터(40)가 위치하며, 스테이터(30)에 전원을 공급하면 코일(31)이 감긴 철심이 자화되면서 로터(40)가 회전하게 된다.

구체적으로 스테이터(30)에는 철심(33)을 감싸는 절연체(35)들이 도 2에 보이듯이, 로터(40)의 둘레를 감싸 배치되며, 절연체(35)에는 코일(31)이 권취된다. 절연체(35)에 권취된 코일(31)에 전원을 공급하면 철심(33)이 자화되면서 내측에 위치한 로터(40)를 회전시킨다.

이와 같이 절연체에 코일이 권취됨에 있어서, 설계된 구조에 맞게 코일이 권취되는 것이 바람직하다. 만약 설계된 구조와 다르게 코일이 권취될 경우 점적률이 높아져 모터의 효율이 떨어지는 단점이 있다.

하지만, 도 3에 보이듯이, 절연체(35)에 코일(31)을 1층(31a) 권취한 상태에서 두번째 즉 2층(31b)을 권취할 경우, 코일(31)의 단면이 원형으로 인해 1층(31a)의 코일이 2층(31b)의 코일에 밀려 좌우로 움직이게 되고, 이 상태에서 계속 권취하게 되면 설계된 구조의 패턴과 다른 패턴으로 권취되어 점적률이 높아지게 되어 모터의 효율이 떨어지는 단점이 있다.

본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 다층으로 코일을 감싸더라도 코일이 설계된 구조의 패턴대로 감겨 유지될 수 있게 구성한 브러시리스 모터의 스테이터 절연체를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 브러시리스 모터의 스테이터 절연체는 로터의 둘레를 따라 배치된 철심에 장착되는 절연체의 모서리부에는 홈들이 형성되어 권취되는 코일이 홈에 끼워져 권취되는 것을 기술적 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 절연체는 상기 철심의 양단에 각각 장착된다.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 철심은 제1플랜지와 제1웨브가 형성된 구조로서, 절연체는 상기 제1웨브의 양측면과 끝단면을 감싸는 제2웨브와 상기 제1플랜지의 저면에 대응하는 제2플랜지를 포함하며, 상기 제2웨브의 외측 모서리부에 상기 홈들이 형성된다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 브러시리스 모터의 스테이터 절연체는 절연체를 감싸는 코일이 설계된 구조의 패턴을 유지함으로써, 점적률을 떨어뜨려 모 터의 효율을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

아래에서는 본 발명에 따른 브러시리스 모터의 스테이터 절연체의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도면에서, 도 4는 본 발명에 따른 절연체가 스테이터의 철심에 장착된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 5는 철심과 절연체를 나타낸 분해사시도이며, 도 6은 코일이 감긴 상태의 절연체 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 브러시리스 모터(도 1의 10)의 스테이터(도 1의 30)에는 철심(133)들이 하우징(도 1의 20) 내주면을 따라 배치되고, 한 쌍의 절연체(135)가 철심(133)의 양단에 체결되며, 코일(131)이 철심(133)의 양단에 위치한 절연체(135)에 형성된 홈(135H)에 걸쳐 권취된다.

아래에서는 이와 같이 구성된 절연체 및 코일에 대해 구체적으로 설명한다.

도 4 및 도 5에 보이듯이, 철심(133)은 그 단면이 'T'자형 구조로서, 철심(133)의 길이방향 양단에 절연체(135)가 끼워져 장착된다. 여기에서 철심(133)의 평편한 부위를 제1플랜지(133F)라 하고, 수직인 부위를 제1웨브(133W)라 한다.

절연체(135)에는 제2웨브(135W)가 형성되어 철심(133)의 제1웨브(133W) 양측면과 제1웨브(133W)의 끝단면을 감싸고, 제2웨브(135W)와 일체로 형성된 제2플랜지(135F)가 제1플랜지(133F)의 저면과 제1플랜지(133F)의 단면에 형성된 구멍(133H) 및 제1웨브(133W)의 단면에 형성된 구멍(133H)에 끼워져 체결되며, 절연 체(135)를 철심(133)의 양단에 끼워 장착하였을 때에 철심(133)의 제1웨브(133W)의 단면은 제2웨브(135W)의 바깥쪽에 노출되며, 철심(133)의 제1플랜지(133F) 바깥면 또한 제2플랜지(135F)의 외면에 노출된다.

그리고 제2웨브(135W)의 외측 모서리에는 홈(135H)들이 일렬로 간격을 두고 형성된다. 상기 홈(135H)의 곡률반경은 코일(131)의 반경과 동일한 것이 바람직하다.

이와 같이 철심(133)의 양단에 한 쌍의 절연체(135)가 각각 장착되고 양측에 위치한 절연체(135)의 제2웨브(135W)에 코일(131)이 권취된다.

이때, 코일(131)은 제2웨브(135W)의 모서리에 형성됨 홈(135H)에 끼워진 상태로 권취된다. 따라서 1층(131a)으로 권취된 코일(131)이 홈(135H)에서 이탈하려면 코일(131)이 홈(135H)을 벗어나야 하는데, 권취되는 힘 그리고 코일(131)과 홈(135H)의 넓은 접촉면적에 의해 외부 즉 2층(131b)이상으로 권취되는 코일(131)에 밀리지 않고 정위치에 위치하게 된다.

따라서 설계된 구조의 패턴에 따라 절연체(135)에 홈(135H)을 형성하고 코일(131)을 권취함으로써, 설계된 구조의 패턴으로 코일(131)을 권취할 수 있고 권취 중에 코일(131)이 외부 힘에 의해 변위하여 패턴이 바뀌는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 브러시리스 모터를 나타낸 분해도이고,

도 2는 브러시리스 모터의 스테이터에 장착되는 절연체의 사시도이며,

도 3은 도 2에 도시된 절연체에 코일이 감겨진 상태를 나타낸 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 절연체가 스테이터의 철심에 장착된 상태를 나타낸 사시도이고,

도 5는 철심과 절연체를 나타낸 분해사시도이며,

도 6은 코일이 감긴 상태의 절연체 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

20 : 하우징 30 : 스테이터

131 : 코일 133 : 철심

133F : 제1플랜지 133W : 제1웨브

133H : 구멍 135 : 절연체

135F : 제2플랜지 135W : 제2웨브

135H : 홈

Claims

로터의 둘레를 따라 배치된 철심에 장착되는 절연체의 모서리부에는 홈들이 형성되어 권취되는 코일이 홈에 끼워져 권취되는 것을 특징으로 하는 브러시리스 모터의 스테이터 절연체.
제1항에 있어서,

상기 절연체는 상기 철심의 양단에 각각 장착되는 것을 특징으로 하는 브러시리스 모터의 스테이터 절연체.
제2항에 있어서,

상기 철심은 제1플랜지와 제1웨브가 형성된 구조로서, 절연체는 상기 제1웨브의 양측면과 끝단면을 감싸는 제2웨브와 상기 제1플랜지의 저면에 대응하는 제2플랜지를 포함하며, 상기 제2웨브의 외측 모서리부에 상기 홈들이 형성된 것을 특징으로 하는 브러시리스 모터의 스테이터 절연체.