KR20160137406A

KR20160137406A - 단상 브러시리스 모터 및 이를 갖는 전기 장치

Info

Publication number: KR20160137406A
Application number: KR1020160061490A
Authority: KR
Inventors: 유에 리; 추이 요우 조우; 강 리; 용 왕; 용 리; 웨이 장; 밍 첸; 지에 차이; 홍 리앙 이; 타오 장
Original assignee: 존슨 일렉트릭 에스.에이.
Priority date: 2015-05-21
Filing date: 2016-05-19
Publication date: 2016-11-30
Also published as: JP2016220527A; DE102016109020A1; CN106169853A; MX2016006404A; BR102016011534A2; CN205792128U; US20160344271A1

Abstract

단상 브러시리스 모터와, 이 모터를 사용하는 동력 공구 및 자동차 윈도우 리프터가 제공된다. 모터는 고정자와 회전자를 포함한다. 고정자는 고정자 코어와 권선을 포함한다. 고정자 코어는 요크와, 요크로부터 내부로 연장하는 투쓰를 포함한다. 투쓰는 투쓰 팁을 포함한다. 투쓰 팁은 제1 자극편(pole shoe)과 제2 자극편을 포함한다. 투쓰 팁은 제1 자극편과 제2 자극편 사이에서 회전자에 면하는 위치지정 홈을 형성한다. 회전자는 제1 자극편과 제2 자극편 사이에 규정되는 공간에 수용된다. 회전자는 회전자의 원주 방향에 배열되는 다수의 영구 자극을 포함한다. 제1 및 제2 자극편은 투쓰 본체의 중심선을 중심으로 대칭이어서, 일 방향으로의 회전자의 시동 성능은 반대 방향으로의 회전자의 시동 성능보다 크다.

Description

단상 브러시리스 모터 및 이를 갖는 전기 장치{SINGLE PHASE BRUSHLESS MOTOR AND ELECTRIC APPARATUS HAVING THE SAME}

본 발명은 모터에 관한 것이며, 상세하게는 단상 영구 자석 브러시리스 모터와 이를 사용하는 전기 장치에 관한 것이다.

단상 모터는 저가의 장점이 있다. 그러나 회전자가, 회전자의 자극의 방향과 고정자 극의 방향 사이의 각도가 너무 작은 위치에서 정지한다면, 회전자를 시작하는 모멘트에서 회전자에 가해지는 회전 토크는 작을 것이다. 회전자 토크가 마찰 토크 이하라면, 모터는 시작할 수 없다. 이것을 흔히 시동 고장이라고 칭한다. 단상 모터의 시동 고장을 회피하는 방법이 긴급하게 해결해야 할 문제이다.

따라서, 상기 단점을 극복할 수 있는 단상 브러시리스 모터에 대한 바램이 있다.

일 양상에서, 고정자와, 고정자에 대해 회전 가능한 회전자를 포함하는 단상 브러시리스 모터가 제공된다. 고정자는 고정자 코어와 권선을 포함한다. 고정자 코어는 요크와 요크로부터 내부로 연장하는 적어도 두 개의 투쓰를 포함한다. 투쓰는 투쓰 본체와, 투쓰 본체의 원단부에 배치되는 투쓰 팁을 포함한다. 권선은 고정자 코어 주위에 감긴다. 투쓰 팁은, 각각 투쓰의 두 개의 반대되는 측 상에 위치하는 제1 자극편(pole shoe)과 제2 자극편을 포함한다. 투쓰 팁은 회전자에 면하는 위치지정 홈(positioning groove)을 형성한다. 회전자는 투쓰의 제1 자극편과 제2 자극편 사이에 규정되는 공간에 수용된다. 회전자는, 회전자의 원주 방향으로 배열되는 복수의 영구 자극을 포함한다. 제1 자극편과 제2 자극편은 투쓰 본체의 중심선을 중심으로 비대칭이어서, 일 방향으로의 회전자의 시동 성능은 반대 방향으로의 회전자의 시동 성능보다 크게 된다.

바람직하게도, 회전자에 면하는 제2 자극편의 자극면(pole face)은 회전자에 면하는 제1 자극편의 자극면보다 크다.

바람직하게도, 제1 자극편과 제2 자극편의 내부 원주면은 동일한 원통면 상에 위치한다.

바람직하게도, 적어도 두 개의 투쓰에서, 하나의 투쓰의 제2 자극편과 다른 투쓰의 제1 자극편은 서로 인접하게 배치되며, 그 사이에는 큰 자기 저항을 갖는 자기 브릿지나 슬롯 개구가 형성된다.

바람직하게도, 제1 자극편과 제2 자극편의 내부 원주면과 회전자는 그 사이에 간격을 규정하며, 슬롯 개구의 폭은 이 간격의 두께보다 크지만 위치지정 홈의 폭 미만이다.

바람직하게도, 시동 단계에서, 일 방향으로의 회전자의 평균 출력 토크의 반대 방향으로의 회전자의 평균 출력 토크에 대한 비는 11:9보다 크다.

바람직하게도, 위치지정 홈의 중심선은 투쓰 본체의 중심선과 일치한다.

바람직하게도, 위치지정 홈의 폭은 투쓰의 투쓰 본체의 폭 이상이다.

바람직하게도, 제2 자극편의 길이는 제1 자극편의 길이보다 길지만, 제1 자극편의 길이의 두 배미만이다.

바람직하게도, 제1 자극편과 제2 자극편의 방사상 두께는 투쓰로부터 먼 방향으로 점진적으로 감소한다.

바람직하게도, 요크는 프레임-절반 형상 요크, 폐쇄된 프레임 형상 요크 또는 환상 요크를 포함한다.

바람직하게도, 회전자는 회전자 코어를 또한 포함하며, 영구 자극은, 회전자 코어의 표면에 장착되는 영구 자석이나 회전자 코어에 삽입되는 영구 자석에 의해 형성된다.

바람직하게도, 회전자의 시동 각도는 40°보다 큰 전기 각도이다.

다른 양상에서, 상기 단상 브러시리스 모터를 포함하는, 동력 공구나 차량 윈도우 리프터와 같은 전기 장치가 제공된다.

종래 기술과 비교하여, 본 발명의 상기 실시예는 다음의 장점을 갖는다: 고정자의 투쓰 팁이 위치지정 홈을 형성하여, 회전자는 사점에서 벗어난 위치에서 정지할 수 있으며; 상이한 크기의 비대칭 자극편을 제공하여 회전자는 상이한 양방향 시동 성능을 가지게 되며, 이점은 특히 동력 공구나 차량 윈도우 리프터와 같은 양방향 시동 성능에 대한 상이한 요건을 갖는 응용에 적절하다.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따라 단상 브러시리스 모터의 간략화된 개략도이다.
도 2는 도 1의 단상 브러시리스 모터의 평면도이다.
도 3은 도 1의 단상 브러시리스 모터의 고정자 코어의 상면도이다.
도 4는 도 1의 단상 브러시리스 모터의 자속 분포를 예시한다.
도 5는, 동작 동안 도 1의 단상 브러시리스 모터의 후방 역기전력 값과 위치지정 홈 각도의 변화를 도시하는 그래프이다.
도 6은, 본 발명의 일 실시예에 따른 단상 브러시리스 모터의 회전자의 평면도이다.
도 7은, 본 발명의 일 실시예에 따른 단상 브러시리스 모터의 분해도이다.
도 8은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 단상 브러시리스 모터의 측면도이다.

이하, 본 발명은 도면에 예시한 실시예와 연계하여 더 기재할 것이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 단상 브러시리스 모터(10)는 고정자(20)와 고정자(20)에 대해 회전 가능한 회전자(30)를 포함한다.

고정자(20)는 고정자 코어와 권선(28)을 포함한다(도 6). 고정자 코어는 실리콘 강과 같은 자기-전도 소재로 만들어진다. 고정자 코어는 요크(21)와, 요크(21)로부터 내부로 연장하는 적어도 두 개의 투쓰(22)를 포함한다. 투쓰(22)는 요크(21)의 원주 방향을 따라 간격을 두고 배열된다. 투쓰(22)의 개수는 실제 요건에 따라 결정할 수 있다. 각각의 투쓰(22)는 투쓰(22)의 원단부에 투쓰 팁(24)을 형성한다. 권선은 고정자 코어 주위에 감긴다. 이 실시예에서, 권선(28)은 투쓰(22)의 (투쓰 팁(24)과 요크(21) 사이에 위치하는) 투쓰 본체 주위에 감길 수 있다. 투쓰 팁(24)은 각각 투쓰의 두 개의 측을 향해 연장하는 제1 자극편(25)과 제2 자극편(26)을 포함한다. 바람직하게도, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 자극편(25)은 L1으로 나타낸 길이를 가지고, 제2 자극편(26)은 L2로 나타낸 길이를 가지며, 제2 자극편(26)의 길이(L2)는 제1 자극편(25)의 길이(L1)보다 길다. 그러므로, 회전자(30)에 면하는 제2 자극편(26)의 자극면은 회전자(30)에 면하는 제1 자극편(25)의 자극면보다 크기가 더 크다. 바람직하게도, L2는 L1의 두 배미만이다.

회전자(30)는 적어도 두 개의 투쓰(22)의 제1 자극편(25)과 제2 자극편(26)에 의해 규정되는 공간에 수용된다. 회전자(30)는, 회전자(30)의 원주 방향을 따라 배열되는 복수의 영구 자극(31)을 포함한다. 바람직하게도, 제1 자극편(25)과 제2 자극편(26)의 내부 원주면은 동일한 원통면 상에 위치한다. 본 실시예에서, 제1 자극편(25)과 제2 자극편(26)의 내부 원주면은 영구 자극(31)의 외부 원주면과 동심원이다. 특히, 제1 자극편(25)과 제2 자극편(26)의 내부 원주면은 회전자의 중심에 중심이 위치한 동일한 원통면 상에 위치하며, 영구 자극(31)은 회전자의 중심에 중심이 위치한 다른 원통면 상에 위치한다. 즉, 제1 자극편(25)과 제2 자극편(26)의 내부 원주면은 영구 자극(31)의 다른 원주면과 동심원이어서, 제1 자극편(25)과 제2 자극편(26)의 내부 원주면과 회전자(30)는 그 사이에 균일한 간격(40)을 형성하여, 진동 및 잡음을 감소시키며, 모터(10)의 동작을 더 매끄럽게 하며, 모터의 시동 안정성을 향상시킨다.

이 실시예에서, 적어도 두 개의 투쓰(22)에서, 하나의 투쓰(22)의 제2 자극편(26)과 다른 투쓰(22)의 제1 자극편(25)은 서로 인접하게 배치되며, 그 사이에 슬롯 개구(50)가 형성된다. 슬롯 개구(50)는 상대적으로 큰 자기 저항을 가져서, 슬롯 개구(50)의 두 측에서 제2 자극편(26)과 제1 자극편(25) 사이에 자기 누설을 방지하며, 모터의 코깅 토크를 증가시킨다. 더 큰 자기 저항을 갖는 자기 브릿지가 슬롯 개구(50)를 대체하도록 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 제1 자극편(25)과 제2 자극편(26)은 상이한 길이를 갖기 때문에, 슬롯 개구(50)/자기 브릿지의 위치는 두 개의 인접한 투쓰(22)의 투쓰 본체 사이의 중간선에서 벗어나 있다. 즉, 슬롯 개구(50)는 두 개의 인접한 투쓰 중 하나의 투쓰 본체에 더 가까우며, 두 개의 인접한 투쓰 중 다른 하나의 투쓰 본체로부터 멀다.

바람직하게도, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 자극편(25)의 방사상 두께(W1)는 투쓰 본체로부터 먼 방향을 따라 점진적으로 감소하며, 제2 자극편(26)의 방사상 두께(W2)는 투쓰 본체로부터 먼 방향을 따라 점진적으로 감소한다. 즉, 제1 자극편(25)과 제2 자극편(26)은 슬롯 개구(50)에 가까운 위치에서 더 큰 자기 저항을 가져, 제1 자극편(25)과 제2 자극편(26)의 자기 저항은 투쓰 본체로부터 슬롯 개구(50)를 향한 방향에서 점진적으로 증가하며, 이점은 공극 자계의 파형을 개선하여 파형이 더 매끄럽게 한다.

이 실시예에서, 투쓰(22)는 제1 자극편(25)과 제2 자극편(26) 사이에서 회전자(30)에 면하는 위치지정 홈(60)을 형성한다. 위치지정 홈(60)은 바람직하게는 호-형상 횡단면을 갖는다. 위치지정 홈(60)의 중심선은 투쓰 본체의 중심선과 일치한다. 즉, 위치지정 홈(60)은 투쓰(22)의 투쓰 팁(24)의 중심에서 벗어나 있다. 위치지정 홈(60)과 비대칭 자극편은 회전자(30)의 정지 위치(즉, 개시 위치)를 제어하여 사점 위치로부터 벗어나도록 구성 및 설계된다. 사점 위치는, 회전자 자극의 중심이 고정자 자극의 중심, 이 실시예에서는 투쓰(22)의 자극면의 중심과 정렬되는 위치를 의미한다. 상세하게도, 회전자(30)가 정지할 때, 영구 자극의 원주 중심은 가능한 제2 자극편(26)의 자극면에 가깝게 배치되어, 회전자(30)가 사점 위치에서 정지하는 것을 방지한다. 바람직하게도, 이 실시예에서, 회전자(30)의 정지 위치는 40°보다 큰 전기 각도만큼 사점에서 벗어나 있다. 회전자(30)의 정지 위치가 40°보다 큰 전기 각도만큼 사점에서 벗어난다는 조건 하에서, 시동 모멘트에서 회전자(30)에 인가된 자기 토크는 증가하며, 이것은 모터(10)의 시동의 신뢰도를 증가시킨다. 고정자(20)의 권선에 전원을 공급하기 전, 도 4를 참조하면, 제2 자극편(26)의 자기 포화 범위는, 제1 자극편(25)과 제2 자극편(26) 사이의 인덕턴스 차이로 인해 제1 자극편(25)의 자기 포화 범위보다 크다. 그러므로 고정자의 권선의 전원 공급 모멘트에서, 일 방향으로의 회전자(30)의 회전은 제1 자극편(25)과 제2 자극편(26) 사이의 자기 포화 범위의 차이를 상쇄시킬 수 있는 반면(즉, 일 방향을 향한 시작의 성능은 상대적으로 강하고/크고/높은 반면), 다른 방향으로의 회전자(30)의 회전은 제1 자극편(25)과 제2 자극편(26) 사이의 자기 포화 범위의 차이를 증가시킬 수 있다(다른 방향으로의 시작의 성능은 상대적으로 약하고/작고/낮다). 즉, 일 방향으로 회전자를 시작하는 성능은 다른 방향으로 회전자를 시작하는 성능보다 강하다/크다/높다. 권선과 연결되는 제어기가 고정자(20)의 권선을 통해 흐르는 전류의 방향을 제어하여, 그에 따라 회전자(30)의 시동 방향을 제어하는데 사용될 수 있다. 바람직하게도, 시동 단계에서, 일 방향으로 시작하는 회전자(30)의 평균 출력 토크의 다른 방향으로 시작하는 회전자(30)의 평균 출력 토크에 대한 비는 11:9보다 크다.

이 실시예에서, 위치지정 홈(60)의 원주 폭은 투쓰(22)의 원주 폭과 실질적으로 같다. 대안적인 실시예에서, 위치지정 홈(60)의 원주 폭은 투쓰(22)의 원주 폭 미만이거나 이보다 클 수 있다. 바람직하게도, 슬롯 개구(50)의 폭은 위치지정 홈(60)의 폭 미만이어서, 슬롯 개구(50)의 제공으로 인해 두 인접한 투쓰(22) 사이의 자기 저항의 갑작스런 변화를 방지하며, 이점은 공극 자계의 파형을 개선하여 이 파형을 더 매끄럽게 한다.

이 실시예에서, 모터는 단상 브러시리스 직류 모터이다.

도 5는 동작 동안 상기 단상 브러시리스 직류 모터(10)의 후방 역기전력 값과 코깅 토크의 곡선을 도시하는 그래프이다. 곡선 a는 코깅 토크의 변화를 도시하며, 수평축은 회전자 각도 값이며, 수직축은 토크 값이다. 곡선 b는 후방 역기전력 값의 변화를 도시하며, 수평축은 회전자 각도 값이며, 수직축은 후방 역기전력 값이다. 상기 그래프로부터 볼 수 있는 바와 같이, 코딩 토크와 후방 역기전력 곡선은 매끄럽게 변하며, 이점은 모터(10)의 동작이 안정적임을 나타낸다. 게다가, 위치지정 홈(60)과 비대칭 자극편의 제공으로 인해, 후방 역기전력의 0-교차점과 회전자의 "사점"은 중첩하지 않으며, 이것은 "사점"에서 정지하는 회전자(30)에 의해 초래되는 시동 토크를 발생시키는 고장을 방지할 수 있다. "사점"은 여기서 코깅 토크 곡선 a의 상승 에지의 0 점에 대응한다. 더 나아가, 후방 역기전력의 최대값은, 코깅 토크 곡선 a의 하강 에지의 0 점에 대응하는 회전자의 개시 위치에 가까운 위치에서 나타나, 회전자는 시동의 모멘트에서 더 큰 시동 토크에 의해 구동될 수 있으며, 이점은 모터의 시동 신뢰도를 증가시킨다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에서, 회전자(30)는 회전자 코어(32)를 또한 포함한다. 회전자 코어(32)는, 회전 샤프트(미도시)에 고정되게 장착하기 위해 그 중심에 장착 구멍(33)을 갖는다. 영구 자극(31)은 회전자 코어(32)의 표면에 장착되는 영구 자석에 의해 형성된다. 바람직하게도, 영구 자석은 환상 영구 자석이다. 회전자 코어(32)의 외부 원주면은 환상 영구 자석과 그 형상이 매칭되며, 환상 영구 자석은 회전자 코어(32)의 외부 원주면을 에워싸고, 회전자 코어(32)의 외부 원주면은 회전자의 중심에 중심이 있는 원 상에 위치하고, 회전자 코어(32)의 외부 원주면은 환상 영구 자석의 외부 원주면과 동심이다. 회전 샤프트는 회전자의 중심에서 장착 구멍(33)에 장착되어, 회전자(30)는 고정자(20)에 대해 회전 가능하다. 본 발명은 환상 영구 자석의 사용으로 제한되지 않음을 이해해야 한다. 예컨대, 다수의 호 또는 직선 영구 자석이 회전자 코어(32)의 외부 원주면에 장착될 수 있어서, 회전자(30)의 영구 자극(31)을 형성한다.

도 6을 참조하면, 앞서 기재한 실시예와 상이한 본 발명의 다른 실시예에서, 회전자(30)의 다수의 영구 자석은 회전자 코어(32)의 내부에 삽입되는 복수의 영구 자석에 의해 형성된다. 게다가, 이 실시예에서, 고정자(20)의 투쓰의 제1 자극편(25)과 제2 자극편(26)의 내부 원주면과 회전자의 중심 사이의 거리는 투쓰 본체의 중심선에 가까운 방향으로 점진적으로 증가하며, 회전자 코어(32)의 외경은 각각의 영구 자극(31)의 원주 중심에서 두 개의 원주 단부로 점진적으로 감소한다. 바람직하게도, 영구 자극(31)의 외부에 위치하는 회전자 코어(32)의 주변부는 영구 자극(31)의 원주 중심선을 중심으로 대칭이다. 그러므로 회전자(30)와 고정자의 투쓰(22)의 자극편의 자극 표면 사이에 형성되는 간격(40)은 균일하지 않은 두께를 갖는다.

상기 실시예에서, 고정자 코어의 요크(21)는 폐쇄된 환상 형상이다. 고정자 코어(21)의 요크(21)는 또한 정사각형 또는 직사각형 형상과 같은 폐쇄된 프레임 형상일 수 있음을 이해해야 한다.

상기 실시예에서, 고정자 투쓰는 세일런트(salient) 타입이다. 즉, 자극편은 원주 방향으로 투쓰 본체의 두 개의 측 너머로 연장한다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에서, 고정자 코어의 요크(21)는 U자형 또는 C자형과 같은 개방된 프레임 형상이다. 적어도 두 개의 투쓰(22)가 요크(21)로부터 연장한다. 투쓰(22)는 그 원단부에서 투쓰 팁(24)을 포함한다. 투쓰 팁(24)은, 각각 투쓰의 두 측을 향해 연장하는 제1 자극편(25)과 제2 자극편(26)을 포함한다. 회전자(30)는 적어도 두 개의 투쓰(22)의 제1 자극편(25)과 제2 자극편(26) 사이에 규정된 공간에 수용된다. 고정자 코어는 일체형으로 형성될 수 있거나, 개별적으로 형성되며, 그 후 예컨대 납땜에 의해서나 기계적 연결을 통해 조립되는 여러 조각을 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 고정자 코어는 더브테일(dovetail) 조인트에 의해 조립되는 세 개의 조각을 포함한다. 즉, 하나의 조각은 더브테일 홈(80)을 형성하고, 다른 두 개의 조각 각각은 그 단부에서 더브테일 홈(80)에 대응하는 더브테일 텅(tongue)(70)을 형성하며, 더브테일 텅(70)과 더브테일 홈(80)은 더브테일 조인트를 형성하도록 연결된다. 이 실시예에서, 고정자 투쓰(22)는 비-세일런트 타입이다. 즉, 자극편은 투쓰 본체의 두 측으로부터 외부로 연장하기 보다는 오히려 투쓰 본체의 단부에서 감춰진다. 이 실시예에서, 회전자의 영구 자극은 회전 샤프트에 직접 고정될 수 있어서, 회전자 코어를 제거한다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에서, 고정자 코어의 요크(21)는 폐쇄된 프레임 형상이다. 두 개의 투쓰(22)는 요크(21)로부터 연장된다. 투쓰(22)는 투쓰 본체(23)와, 투쓰 본체(23)의 원단부에 형성되는 투쓰 팁(24)을 포함한다. 투쓰 팁(24)은, 투쓰의 투쓰 본체(23)의 중간선의 반대 측에 각각 위치하는 제1 자극편(25)과 제2 자극편(26)를 포함한다. 회전자(30)는 두 개의 투쓰(22)의 제1 자극편(25)과 제2 자극편(26) 사이에 규정된 공간에 수용된다. 고정자 코어는 일체형으로 형성될 수 있거나, 별도로 형성된 후 예컨대 납땜에 의해서 또는 기계적 연결을 통해 조립되는 여러 개의 조각을 포함할 수 있다. 이 실시예에서, 권선(28)이 요크(21) 주위에 감긴다. 대안적으로, 권선(28)은 투쓰(22)의 투쓰 본체(23) 주위에 감길 수 있다. 제1 자극편(25)과 제2 자극편(26)은 투쓰(22)의 투쓰 본체(23)의 중심선을 중심으로 비대칭이며, 제1 자극편(26)은 제2 자극편(25)보다 더 길다. 위치지정 홈(60)의 중심은 투쓰 본체(23)의 중심선과 정렬된다. 이 실시예에서, 고정자 투쓰(22)는 비-세일런트 타입이다. 즉, 자극편(25 및 26)은 투쓰 본체(23)의 두 측을 너머로 연장하기 보다는 투쓰 본체(23)의 단부에 감춰진다.

본 발명은 간단한 구조, 큰 시동 토크 및 큰 시동 각도를 가지며, 이점은 "사점" 위치에서 정지하는 회전자(30)에 의해 초래되는 시동 토크를 발생시키는 고장을 효과적으로 방지할 수 있으며, 시동 사점에서 정지할 가능성을 감소시킬 뿐만 아니라 진동 및 잡음을 감소시킬 수 있다. 게다가, 시동 신뢰도를 매우 향상시킨 양방향 시동이 달성된다. 상이한 크기를 갖는 비대칭 자극편의 설계로 인해 회전자는 상이한 양방향 시동 성능을 가질 수 있으며, 이점은 동력 공구와 자동차 윈도우 리프터와 같은 양방향 시동 성능에 대한 상이한 요건을 갖는 응용에 특히 적절하다.

본 발명은 하나 이상의 바람직한 실시예를 참조하여 기재할지라도, 여러 변경이 가능함을 당업자는 인식할 것이다. 그러므로 본 발명의 범위는 다음에 오는 청구범위를 참조하여 결정할 것이다.

Claims

고정자 코어와 권선을 포함하는 고정자로서, 상기 고정자 코어는 요크와 상기 요크로부터 내부로 연장하는 복수의 투쓰를 포함하고, 상기 투쓰는 투쓰 본체와, 상기 투쓰 본체의 원단부에 배치되는 투쓰 팁을 포함하고, 상기 권선은 상기 고정자 코어 주위에 감기고, 상기 투쓰 팁은, 각각 상기 투쓰의 두 개의 반대되는 측 상에 위치하는 제1 자극편(pole shoe)과 제2 자극편을 포함하며, 상기 투쓰 팁은 위치지정 홈을 형성하는, 상기 고정자; 및
상기 고정자에 대해 회전 가능한 회전자로서, 상기 회전자는 상기 투쓰의 제1 자극편과 제2 자극편 사이에 규정되는 공간에 수용되고, 상기 위치지정 홈은 상기 회전자에 면하며, 상기 회전자는, 상기 회전자의 원주 방향으로 배열되는 복수의 영구 자극을 포함하는, 상기 회전자를 포함하며,
상기 제1 자극편과 상기 제2 자극편은 상기 투쓰 본체의 중심선을 중심으로 비대칭이어서, 일 방향으로의 상기 회전자의 시동 성능은 반대 방향으로의 상기 회전자의 시동 성능보다 큰, 단상 브러시리스 모터.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 및 제2 자극편 각각은 상기 회전자에 면하는 자극면(pole face)을 가지고, 상기 위치지정 홈은 상기 제1 자극편과 상기 제2 자극편의 자극면 사이에 위치하며, 상기 제2 자극편의 자극면이 상기 제1 자극편의 자극면보다 큰, 단상 브러시리스 모터.
청구항 2에 있어서, 상기 제2 자극편의 길이는 상기 제1 자극편의 길이보다 길지만, 상기 제1 자극편의 길이의 두 배미만인, 단상 브러시리스 모터.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 자극편과 상기 제2 자극편의 내부 원주면은 동일한 원통면 상에 위치하는, 단상 브러시리스 모터.
청구항 1에 있어서, 상기 복수의 투쓰에서, 하나의 투쓰의 상기 제2 자극편과 다른 투쓰의 상기 제1 자극편은 서로 인접하게 배치되며, 그 사이에는 슬롯 개구나 자기 브릿지가 형성되는, 단상 브러시리스 모터.
청구항 5에 있어서, 상기 제1 자극편과 상기 제2 자극편의 내부 원주면과 상기 회전자의 외부면 사이에 간격이 형성되며, 상기 슬롯 개구의 폭은 상기 간격의 두께보다 크지만 상기 위치지정 홈의 폭미만인, 단상 브러시리스 모터.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서, 시동 단계에서, 일 방향으로의 상기 회전자의 평균 출력 토크의 반대 방향으로의 상기 회전자의 평균 출력 토크에 대한 비는 11:9보다 큰, 단상 브러시리스 모터.
청구항 1에 있어서, 상기 위치지정 홈의 중심선은 상기 투쓰 본체의 중심선과 일치하는, 단상 브러시리스 모터.
청구항 1에 있어서, 상기 위치지정 홈의 폭은 상기 투쓰의 투쓰 본체의 폭 이상인, 단상 브러시리스 모터.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 자극편과 상기 제2 자극편의 방사상 두께는 상기 투쓰 본체로부터 먼 방향으로 점진적으로 감소하는, 단상 브러시리스 모터.
청구항 1에 있어서, 상기 요크는 프레임-절반 형상 요크, 폐쇄된 프레임 형상 요크 또는 환상 요크를 포함하는, 단상 브러시리스 모터.
청구항 1에 있어서, 상기 회전자는 회전자 코어를 또한 포함하며, 상기 영구 자극은, 상기 회전자 코어의 표면에 장착되는 영구 자석 또는 상기 회전자 코어에 삽입되는 영구 자석에 의해 형성되는, 단상 브러시리스 모터.
청구항 1에 있어서, 상기 회전자의 시동 각도는 40°의 전기 각도보다 큰, 단상 브러시리스 모터.
청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 기재된 단상 브러시리스 모터를 포함하는 전기 장치.
청구항 14에 있어서, 동력 공구인, 전기 장치.
청구항 14에 있어서, 차량 윈도우 리프터인, 전기 장치.