KR20170111260A - Integrated Type Stator Using Multiple PCBs, Single Phase Motor and Cooling Fan Using the Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대향한 로터에 토크 발생이 최대로 얻어질 수 있는 다층 인쇄회로기판(PCB)을 이용한 적층형 스테이터, 이를 이용한 단상 모터와 쿨링 팬에 관한 것이다.
본 발명의 적층형 스테이터는 관통구멍을 가지며 적층되어 일체화된 다층 기판; 상기 다층 기판의 각 기판 위에 패터닝된 코일 패턴; 및 상기 다층 기판을 관통하여 형성되며, 상기 코일 패턴을 연결하기 위한 스루홀;을 포함하며, 상기 코일 패턴은 상기 관통구멍과 동심상으로 배치된 내측 원주와 외측 원주에 간격을 두고 원주방향을 따라 배치되는 내측 및 외측 회전방향패턴부; 및 상기 인접한 내측 회전방향패턴부와 외측 회전방향패턴부를 상호 연결하며 방사방향을 따라 배치되는 방사방향패턴부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The present invention relates to a stacked stator using a multilayer printed circuit board (PCB) in which torque generation can be maximized in an opposing rotor, and a single-phase motor and a cooling fan using the same.
A multi-layered stator of the present invention includes: a multi-layer substrate stacked and integrated with through holes; A coil pattern patterned on each substrate of the multilayer substrate; And a through hole for passing through the multilayer substrate and connecting the coil pattern, wherein the coil pattern is formed along an inner circumference and an outer circumference which are arranged concentrically with the through hole, in a circumferential direction An inner and outer rotation direction pattern portion disposed; And a radial pattern portion that connects the adjacent inner rotation direction pattern portion and the outer rotation direction pattern portion to each other and is disposed along the radiation direction.

Description

다층 인쇄회로기판을 이용한 적층형 스테이터, 이를 이용한 단상 모터와 쿨링 팬{Integrated Type Stator Using Multiple PCBs, Single Phase Motor and Cooling Fan Using the Same} TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a stacked stator using a multilayer printed circuit board, a single-phase motor and a cooling fan using the same,

본 발명은 모터에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 대향한 로터에 토크 발생이 최대로 얻어질 수 있는 다층 인쇄회로기판(PCB)을 이용한 적층형 스테이터, 이를 이용한 단상 모터와 쿨링 팬에 관한 것이다. The present invention relates to a motor, and more particularly, to a stacked stator using a multilayer printed circuit board (PCB) in which torque generation can be maximized in an opposite rotor, and a single-phase motor and a cooling fan using the same.

일반적으로 컴퓨터 등의 전자제품이나 냉장고 등의 가전 제품에 사용되는 팬 모터는 그 설치공간을 고려하여 지름방향 및 축 방향에 대하여 컴팩트화가 가능한 아우터 로터형 팬 모터가 많이 채용되고 있다.2. Description of the Related Art Generally, fan motors used in electronic appliances such as computers and household appliances such as refrigerators are largely adopted as outer rotor fan motors that can be made compact in the radial direction and the axial direction in consideration of their installation space.

종래의 아우터 로터형 팬 모터는 레이디얼형(radial type) 모터로서, 크게 모터부와 상기 모터부의 회전축의 회전에 의하여 상기 모터부의 외부에서 회전하는 팬 부로 구성된다.[0002] A conventional outer rotor type fan motor is a radial type motor, and is largely constituted by a motor portion and a fan portion that rotates from the outside of the motor portion by rotation of the rotation axis of the motor portion.

상기 모터부는 다수개의 코어들이 배치된 고정자와, 상기 고정자의 외주면에 일정 간격(공극부)을 두고 상기 다수개의 코어들과 대향되게 하여 N극과 S극이 교대로 다수개 착자된 환형 마그네트가 배치된 회전자로 구성되어 외부 전기 신호에 의하여 상기 고정자의 외주면에 배치된 회전자가 회전축의 회전에 의하여 회전하는 구조로 되어 있다.The motor unit includes a stator in which a plurality of cores are disposed, and an annular magnet having a plurality of N-pole and S-pole alternately arranged so as to be opposed to the cores at regular intervals (air gap) And a rotor arranged on the outer circumferential surface of the stator by an external electrical signal is rotated by the rotation of the rotary shaft.

종래의 아우터 로터형 팬 모터는 고정자가 코어형을 채용함에 따라 모터의 높이를 줄이지 못하며, 또한 고정자의 중앙부에 설치되어 회전축을 지지하는 베어링의 직경이 제한되므로 그 내부에 충분한 오일을 함유하지 못하는 문제가 있다. The conventional outer rotor type fan motor can not reduce the height of the motor because the stator adopts the core type and the diameter of the bearing which is provided at the center of the stator and supports the rotary shaft is limited, .

한편, 초경량, 초소형, 장수명을 기대하여 코어레스 편평 브러시리스 모터를 이용한 축류팬이 제안되고 있다. On the other hand, an axial flow fan using a coreless flat brushless motor is proposed in expectation of ultra lightness, ultra small size, and long life.

한국 공개실용신안공보 제20-1987-0013976호(특허문헌 1)에 개시된 축류팬은 회전팬의 계자마그넷과 전기자 코일이 면대향하는 액시얼형(axial type)으로 모터를 구성하고 있으나, 코일배설부에 공심형 전기자 코일이 배설된 구조를 채용함에 따라 스테이터의 높이를 더 이상 줄이지 못하는 문제가 있다.The axial fan disclosed in Korean Patent Application Publication No. 20-1987-0013976 (Patent Document 1) has an axial type in which the field magnet of the rotary fan and the armature coil are face-to-face, There is a problem that the height of the stator can not be reduced further by employing the structure in which the air core type armature coils are disposed.

또한, 한국 공개특허공보 제10-2000-0044146호(특허문헌 2)에 개시된 팬모터의 고정자(스테이터)는 PCB의 상부에 스테이터 요크와 단상의 아마츄어 코일이 차례로 적층되어 구성되고, 중앙부에는 베어링 홀더 내부에 한쌍의 볼 베어링이 내장되어 회전축을 지지하고 있으나, 여전히 스테이터를 박막화하지 못하는 문제가 있다.A stator (stator) of a fan motor disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2000-0044146 (Patent Document 2) includes a stator yoke and a single-phase armature coil stacked on an upper portion of a PCB, and a bearing holder Although a pair of ball bearings are built in to support the rotating shaft, there is still a problem that the stator can not be made thin.

최근 진동모터는 종래의 회전자(rotor) 코일 또는 권선 코일을 인쇄회로기판을 이용한 박막코일로 대체함으로써 보다 얇은 두께에서 필요한 권선수를 증가시키고 있다. 이와 같이 회전자 코일 또는 권선 코일을 대체한 박막코일, 즉 코일패턴 기판은 로렌쯔 힘(Lorentz Force)의 원리를 이용하여 회전력을 발생시키는 방법을 이용하고 있다.Recent vibration motors have increased the number of turns required at thinner thicknesses by replacing conventional rotor coils or winding coils with thin film coils using printed circuit boards. The thin film coil, that is, the coil pattern substrate, which replaces the rotor coil or the winding coil, uses a method of generating a rotational force by using the principle of Lorentz Force.

진동모터용 박막코일을 제작할 때에는 기판에 일반적인 텐팅(tenting) 공법 등을 이용하여 코일패턴을 형성하며, 복수의 박막코일을 순차적으로 적층하여 진동모터의 회전자를 구성하게 된다.When manufacturing a thin film coil for a vibration motor, a coil pattern is formed on a substrate by using a general tenting method or the like, and a plurality of thin film coils are sequentially stacked to constitute a rotor of the vibration motor.

한국 등록특허공보 제10-0678429호(특허문헌 3)에 제시된 박막코일은 3상 반파 구동을 위해 각 상의 코일을 공통으로 연결시키기 위한 제1코일층, 제2, 3, 4, 5 코일층을 연결하기 위한 제6코일층, 브러쉬 타입 모터에 필요한 브러쉬 접촉단자가 배선된 제7코일층을 구비함에 따라 다수층의 PCB가 사용되고 있다. 그러나, 상기 특허문헌 3에 제시된 박막코일은 단상 모터의 스테이터에 적용하기 위한 효과적인 구조를 제시하지 못하고 있다.The thin film coil disclosed in Korean Patent Publication No. 10-0678429 (Patent Document 3) includes a first coil layer for connecting coils of respective phases in common for three-phase half wave driving, and a second coil layer for connecting second, third, fourth and fifth coil layers A sixth coil layer for connection, and a seventh coil layer having brush contact terminals required for the brush type motor. However, the thin film coil disclosed in Patent Document 3 does not provide an effective structure for application to a stator of a single-phase motor.

한편, 소형 팬모터는 크기를 줄이고, 원가 부담을 고려하여 단일 코일을 갖는 단상 모터가 사용되고 있다. 이 경우, 단일 코일은 4각형 또는 3각형의 코어레스/보빈레스 타입으로 권선되어 한국 등록실용신안공보 제20-0296035호(특허문헌 4)에 개시된 바와 같이 PCB 위에 실장되어 사용되고 있다.On the other hand, a small-sized fan motor is reduced in size and a single-phase motor having a single coil is used in consideration of cost burden. In this case, the single coil is wound in a quadrangular or triangular coreless / bobbinless type and mounted on a PCB as disclosed in Korean Registered Utility Model No. 20-0296035 (Patent Document 4).

BLDC 모터는 동적 반응이 빠르고, 낮은 로터 관성을 가지고 있으며, 속도 제어가 용이한 동기 전동기이다.BLDC motors are synchronous motors with fast dynamic response, low rotor inertia and easy speed control.

상기 단상 모터로서 브러시레스 직류(BLDC) 모터를 사용하는 경우 로터의 N극 및 S극 자극을 검출하여 스테이터 코일에 대한 구동전류의 절환신호를 발생하기 위한 로터위치검출용 홀(Hall)소자가 필요하며, 홀소자는 고가이므로 1개만을 사용한 구동회로를 사용하는 것이 바람직하다.When a brushless direct current (BLDC) motor is used as the single-phase motor, a Hall element for rotor position detection is required to detect the N pole and S pole poles of the rotor and generate a switching signal of the driving current to the stator coil Since the hall element is expensive, it is preferable to use a driving circuit using only one.

이 경우 1개의 홀소자를 사용하는 경우는 홀소자가 로터 자극의 경계면에 위치할 때 홀소자의 자극검출이 이루어지지 않아 스테이터 코일에 대한 전류공급이 이루어지지 못하므로 기동이 이루어지지 못하는 데드 포인트(Dead Point)가 존재한다.In this case, when a single hall element is used, the magnetic pole detection of the hall element is not performed when the hall element is located at the boundary surface of the rotor magnetic pole, so that the current can not be supplied to the stator coil and the dead point, Lt; / RTI >

이러한 단일 홀소자 방식에서는 데드 포인트를 피하여 자기기동 방안으로서 스테이터에 고정용 자석을 이용하여 홀소자가 로터의 자극 경계면(즉, 중성점)을 벗어나도록 보조자석을 사용하는 방법, 특허문헌 1과 같이 코일배설부에 자성체 나사를 설치하는 방법, 특허문헌 4와 같은 특수 형상의 데드 포인트 방지 요크를 사용하는 방법이 있다. In such a single Hall element system, there is a method of avoiding a dead point and using a magnet for fixation to the stator as a self-starting strategy to use the auxiliary magnet so that the magnetic pole of the rotor deviates from the magnetic pole interface (i.e., neutral point) of the rotor, A method in which a magnetic element screw is provided in a portion of the yoke, and a dead point prevention yoke of a special shape as in Patent Document 4 is used.

상기한 스테이터 코일에 대한 구동전류의 절환신호를 발생하기 위한 로터위치검출용 홀(Hall)소자를 사용하는 경우는 고가의 홀소자 사용과 동시에 자기기동을 위해 추가적인 부품을 장착하여야 하는 원가 증가요인이 발생하므로, 홀소자를 사용하지 않고 원가 증가요인을 최소화하면서 로터위치검출신호를 발생하는 방안이 요구되고 있다.In the case of using a Hall element for rotor position detection for generating a switching signal of the driving current for the stator coil, it is necessary to use an expensive Hall element and to increase the cost of mounting additional parts for self-starting There is a demand for generating a rotor position detection signal while minimizing the cost increase factor without using a solitary pulse.

또한, 홀소자를 사용하지 않고 로터위치검출신호를 검출하는 다양한 센서레스 모터구동방식이 제안되고 있다. 그 중에 주 코일을 먼저 감고 로터위치 검출용 보조 코일을 다시 한번 감아서 각각의 코일로부터 연장하여 구동회로에 접속하는 2중 권선방식을 채택할 수 있다. 그런데 이러한 2중 결선방식은 구조가 복잡하고 권선도 복잡하여 사용하기 어려운 단점이 있다.Further, various sensorless motor driving methods for detecting the rotor position detection signal without using a hall element have been proposed. It is possible to employ a double winding method in which the main coil is first wound and the auxiliary coil for rotor position detection is wound once again to extend from each coil and connected to the drive circuit. However, such a double wiring method has a disadvantage that it is difficult to use because of complicated structure and complicated winding.

더욱이, 특허문헌 4와 같이, 소형 팬(Fan)일 경우 스테이터 코일을 보빈에 권선하거나 보빈레스 타입으로 권선하거나 또는 코어에 권선하는 일반 코일 권선 방식에서 코일은 세선(細線)으로 구성되어 있다. 따라서, 코일의 굵기가 시작선과 끝선이 일정하다 보니, 시작선과 끝선을 PCB의 솔더 랜드 또는 터미널에 납땜시에 취급 부주위나 진동에 의해 단선 등이 발생하거나 수작업에 의한 납땜 공정이 불량이 발생하는 문제점을 가지고 있다. Furthermore, as in Patent Document 4, in the case of a small fan, in a general coil winding system in which a stator coil is wound on a bobbin, a bobbinless type, or a core is wound on a core, the coil is composed of fine wires. Therefore, when the thickness of the coil is constant, the start line and the end line are constant, the solder land or terminal of the PCB is soldered to the PCB, or the soldering process is broken Lt; / RTI >

한편, 무선충전기는 단말기로 무선전력전송(특히, 급속 충전)이 이루어질 때, 전송 코일 및 전자 부품에서 많은 열이 발생되면서 충전효율이 떨어지는 문제가 발생하게 된다. 따라서 무선충전기 내부에 공냉방식으로 온도 상승을 막기 위한 쿨링 팬(cooling fan)이 요구되고 있으며, 이러한 쿨링 팬에는 상기 특허문헌 1 및 2의 팬모터보다 슬림형이면서 소형인 팬모터가 요구되고 있다.On the other hand, when wireless power transmission (particularly, rapid charging) is performed to a terminal, a wireless charger generates a lot of heat in a transmission coil and an electronic component, resulting in a problem of low charging efficiency. Accordingly, a cooling fan for preventing a temperature rise by an air cooling method inside the wireless charger is required. For such a cooling fan, a fan motor with a smaller size and smaller size than the fan motors of the above-described Patent Documents 1 and 2 is required.

: 한국 공개실용신안공보 제20-1987-0013976호: Korean Utility Model Publication No. 20-1987-0013976 : 한국 공개특허공보 제10-2000-0044146호: Korean Patent Publication No. 10-2000-0044146 : 한국 등록특허공보 제10-0678429호: Korean Registered Patent No. 10-0678429 : 한국 등록실용신안공보 제20-0296035호: Korean Registered Utility Model No. 20-0296035

따라서, 본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 다층 인쇄회로기판(PCB)을 이용하여 단상 모터용 적층형 스테이터를 구성하며, 각 층의 코일 패턴이 복수의 회전방향패턴부와 방사방향패턴부가 교대로 연결된 별 형상 패턴을 가지며, 방사방향패턴부가 방사방향으로 배향되어 있어 대향한 로터에 가해지는 회전력이 최대로 얻어질 수 있는 다층 인쇄회로기판을 이용한 적층형 스테이터, 이를 이용한 단상 모터와 쿨링 팬을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a laminated stator for a single-phase motor using a multilayer printed circuit board (PCB) A laminated stator using a multilayer printed circuit board having a star pattern in which a pattern portion and a radial pattern portion are alternately connected and a radial pattern portion is oriented in a radial direction so that a rotational force applied to an opposing rotor can be maximally obtained; Phase motor and a cooling fan.

본 발명의 다른 목적은 복수의 배선 패턴 PCB를 사용하지 않고 다층 구조의 도전성 패턴 코일을 연결함에 의해 최소한의 PCB를 사용하여 구현되는 적층형 스테이터, 이를 이용한 슬림형 단상 모터와 쿨링 팬을 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a laminated stator realized by using a minimum number of PCBs by connecting conductive pattern coils of a multilayer structure without using a plurality of wiring patterns PCB, a slim type single phase motor using the same, and a cooling fan.

본 발명의 또 다른 목적은 로터와 대향한 PCB의 일면 중 패턴 코일이 형성되지 않은 빈 공간에 로터위치검출용 센싱 코일을 동시에 배치함에 의해 저렴하고 간단하게 센서레스(sensorless) 구동회로를 구현할 수 있는 적층형 스테이터 및 이를 이용한 슬림형 단상 모터를 제공하는 데 있다. It is still another object of the present invention to provide a sensorless driving circuit which can realize a sensorless driving circuit inexpensively and simply by disposing a sensing coil for detecting a rotor position in an empty space in which a pattern coil is not formed, Layered stator and a slim type single-phase motor using the same.

본 발명의 다른 목적은 하부 케이스에 풍입구를 형성하면서 로터 자극수에 대응하는 브리지를 형성함에 의해 별도의 데드 포인트 방지 요크(yoke)를 사용하지 않고 데드 포인트 방지 기능을 구현할 수 있는 쿨링 팬을 제공하는 데 있다. Another object of the present invention is to provide a cooling fan capable of implementing a dead point prevention function without forming a separate dead point prevention yoke by forming a bridge corresponding to the number of rotor magnetic poles while forming air inlet in a lower case I have to.

본 발명의 또 다른 목적은 박막형 스테이터를 이용한 액시얼형(axial type) 구조를 채용함에 따라 종래에 레이디얼형(radial type) 모터에 채용되었던 코어형 스테이터를 제거한 공간을 활용하여 로터의 회전축을 지지하는 슬리브 베어링의 직경을 충분한 오일을 함유할 수 있도록 확장할 수 있어 신뢰성 및 내구성 향상을 도모할 수 있는 슬림형 단상 모터와 이를 구비한 쿨링 팬을 제공하는 데 있다. It is a further object of the present invention to provide a sleeve for supporting a rotating shaft of a rotor utilizing a space in which a core type stator, which has been conventionally employed in a radial type motor, is removed by employing an axial type structure using a thin- The present invention provides a slim type single-phase motor capable of expanding the diameter of a bearing to contain sufficient oil, thereby improving reliability and durability, and a cooling fan having the same.

본 발명의 다른 목적은 적층형 스테이터에서 각층 코일 패턴의 스타트 부분과 엔드 부분은 코일(권선)을 형성하는 부분보다 더 넓게 형성하여 코일 패턴을 상호 연결하거나 배선 패턴 등과 연결이 쉽고 연결의 신뢰성을 도모할 수 있는 적층형 스테이터 및 이를 이용한 슬림형 단상 모터를 제공하는 데 있다. It is another object of the present invention to provide a multilayer stator in which the start portion and the end portion of each layer coil pattern are formed wider than the portions forming the coils (windings), so that the coil patterns can be interconnected or easily connected to wiring patterns, And a slim type single-phase motor using the same.

본 발명의 제1특징에 따르면, 본 발명은 관통구멍을 가지며 적층되어 일체화된 다층 기판; 상기 다층 기판의 각 기판 위에 패터닝된 코일 패턴; 및 상기 다층 기판을 관통하여 형성되며, 상기 코일 패턴을 연결하기 위한 스루홀;을 포함하며, 상기 코일 패턴은 상기 관통구멍과 동심상으로 배치된 내측 원주와 외측 원주에 간격을 두고 원주방향을 따라 배치되는 내측 및 외측 회전방향패턴부; 및 상기 인접한 내측 회전방향패턴부와 외측 회전방향패턴부를 상호 연결하며 방사방향을 따라 배치되는 방사방향패턴부;를 포함하는 단상 모터용 적층형 스테이터를 제공한다.According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: a multilayer substrate laminated and integrated with through holes; A coil pattern patterned on each substrate of the multilayer substrate; And a through hole for passing through the multilayer substrate and connecting the coil pattern, wherein the coil pattern is formed along an inner circumference and an outer circumference which are arranged concentrically with the through hole, in a circumferential direction An inner and outer rotation direction pattern portion disposed; And a radial direction pattern portion that connects the adjacent inner rotation direction pattern portion and the outer rotation direction pattern portion to each other and is disposed along the radial direction.

상기 코일 패턴은 자석의 극수에 따라 복수의 돌기부와 요홈부가 반복되는 형상으로 형성될 수 있다.The coil pattern may be formed in a shape in which a plurality of protrusions and recesses are repeatedly formed according to the number of poles of the magnet.

상기 코일 패턴은 복수의 턴을 형성하도록 나선형상으로 패터닝될 수 있다.The coil pattern may be spirally patterned to form a plurality of turns.

또한, 상기 코일 패턴은 순차적으로 적층되는 제1층 내지 제3층 기판에 각각 형성되는 제1층 내지 제3층 코일 패턴을 포함하며, 상기 제1층 및 제3층 코일 패턴은 동일한 형상으로 이루어지고, 제2 코일 패턴은 제1 코일 패턴에서 (360°/로터 자극수) 만큼 관통구멍의 중심으로 회전된 위치에 위치설정될 수 있다.The coil pattern includes first to third layer coil patterns formed on first to third layer substrates sequentially stacked, and the first and third layer coil patterns have the same shape And the second coil pattern can be positioned at a position rotated from the first coil pattern to the center of the through hole by (360 占 / rotor magnetic pole number).

본 발명에 따른 단상 모터용 적층형 스테이터는 상기 제3층 기판의 하부에 적층되는 제4층 기판을 더 포함하며, 상기 제4 기판의 노출면에는 상기 코일 패턴과 연결되어 구동전류를 인가하는 모터구동회로가 실장되는 배선패턴이 형성되고, 상기 배선패턴과 연결된 다수의 전자 부품이 실장될 수 있다.The multi-layered stator for a single-phase motor according to the present invention further includes a fourth layer substrate laminated on the lower portion of the third layer substrate, and a motor driving circuit, which is connected to the coil pattern and applies a driving current, A plurality of electronic components connected to the wiring pattern can be mounted.

이 경우, 상기 코일 패턴은 제3층 기판의 하부에 적층되는 제4층 기판에 형성되는 제4 및 제5 코일 패턴을 더 포함하며, 상기 제4 및 제5 코일 패턴은 선대칭 구조로 배치될 수 있다.In this case, the coil pattern may further include fourth and fifth coil patterns formed on a fourth layer substrate laminated on a lower portion of the third layer substrate, and the fourth and fifth coil patterns may be arranged in a line-symmetrical structure have.

상기 스루홀은 상기 코일 패턴이 오버랩될 때, 상기 내측 회전방향패턴부의 외주부와 외측 회전방향패턴부의 내주부 사이에 위치한 스루홀 영역과 코일 패턴의 외측에 위치한 외측 영역에 배치될 수 있다.The through hole may be disposed in a through hole region located between the outer peripheral portion of the inner rotation direction pattern portion and an inner peripheral portion of the outer rotation direction pattern portion and an outer region located outside the coil pattern when the coil pattern overlaps.

본 발명에 따른 단상 모터용 적층형 스테이터는 상기 제4 및 제5 코일 패턴을 연결하는 데 사용되는 적어도 하나의 점퍼선 패턴을 더 포함할 수 있다.The laminated stator for a single-phase motor according to the present invention may further include at least one jumper line pattern used to connect the fourth and fifth coil patterns.

본 발명에 따른 단상 모터용 적층형 스테이터는 상기 다층 기판 중 제1기판에 패턴형성되며, 상기 코일 패턴의 복수의 요홈부 중 하나에 형성되어 로터회전위치를 검출하기 위한 센싱 코일을 더 포함할 수 있다.The laminated stator for a single-phase motor according to the present invention may further comprise a sensing coil formed on the first substrate of the multilayer substrate and formed in one of the plurality of recessed grooves of the coil pattern to detect the rotor rotational position .

상기 코일 패턴의 방사방향패턴부는 동일한 방향으로 전류가 흐르도록 결선이 이루어지며, 이에 의해 로터에 접선방향의 회전력을 발생할 수 있다.The radiating pattern portion of the coil pattern is connected in such a manner that a current flows in the same direction, thereby generating a torsional rotational force on the rotor.

상기 방사방향패턴부의 수는 로터 자극수와 동일한 수, 로터 자극수의 1/2 배수 및 로터 자극수의 2배수 중 어느 하나로 설정되고, 상기 인접한 방사방향패턴부 사이의 각도는 360°/n(여기서, n은 로터 자극수와 동일한 수, 로터 자극수의 1/2 배수 및 로터 자극수의 2배수 중 어느 하나)의 값을 가질 수 있다.Wherein the number of the radiation pattern portions is set to be equal to the number of rotor pole teeth, one-half of the number of rotor pole teeth and twice the number of rotor pole teeth, and the angle between adjacent radial pattern portions is set to 360 占 n Here, n may be a value equal to the number of the rotor poles, a half of the rotor poles, or a multiple of the rotor poles).

본 발명의 제2특징에 따르면, 본 발명은 관통구멍을 가지는 다층 기판의 각 기판 위에 상기 관통구멍의 주변을 따라 2 이상의 돌기부와 요홈부를 갖는 복수의 턴을 형성하도록 나선형상으로 패터닝된 복수의 코일 패턴이 상기 기판을 관통하여 형성된 복수의 스루홀에 의해 연결된 적어도 하나의 코일 패턴층; 및 상기 코일 패턴층의 저면에 적층되며 상기 코일 패턴에 구동전류를 인가하기 위한 모터구동회로가 실장된 구동회로층;을 포함하며, 상기 복수의 코일 패턴은 각각 360°/n(여기서, n은 로터 자극수와 동일한 수, 로터 자극수의 1/2 배수 및 로터 자극수의 2배수 중 어느 하나)의 각도마다 방사방향을 따라 배치되어 전류 흐름에 따라 로터에 접선방향의 회전력을 발생하는 복수의 방사방향패턴부; 상기 인접한 방사방향패턴부의 내측을 상호 연결하는 복수의 내측 회전방향패턴부; 및 상기 인접한 방사방향패턴부의 외측을 상호 연결하는 복수의 외측 회전방향패턴부;를 포함하는 단상 모터용 적층형 스테이터를 제공한다. According to a second aspect of the present invention, there is provided a multi-layered substrate having a plurality of coils patterned in a helical pattern so as to form a plurality of turns having two or more protrusions and recesses along the periphery of the through- At least one coil pattern layer connected by a plurality of through holes formed through the substrate; And a drive circuit layer stacked on a bottom surface of the coil pattern layer and mounted with a motor driving circuit for applying a driving current to the coil pattern, A number of the rotor poles is equal to the number of the rotor poles, a half of the number of the rotor poles, and a multiple of the number of the rotor poles), and generates a rotational force in the tangential direction A radiation pattern portion; A plurality of inner rotation direction pattern portions interconnecting the inner sides of the adjacent radial pattern portions; And a plurality of outer rotation direction pattern portions interconnecting the outer sides of the adjacent radial pattern portions.

상기 코일 패턴층은 홀수층과 짝수층의 코일 패턴이 상이하게 구성될 수 있으며, 이 경우, 상기 홀수층 코일 패턴은 내측에서 외측으로 시계방향(CW)의 권선을 이루고, 상기 짝수층 코일 패턴은 내측에서 외측으로 반시계방향(CCW)의 권선을 이루도록 형성될 수 있다.In this case, the odd-numbered layer coil patterns form a winding in a clockwise (CW) direction from the inside to the outside, and the even-numbered layer coil patterns And may be formed so as to form a winding in a counterclockwise direction (CCW) from the inside to the outside.

또한, 상기 코일 패턴층은 모든 층의 코일 패턴이 동일한 형상으로 이루어지고, 상기 홀수층 코일 패턴은 내측에서 외측으로 시계방향(CW)의 권선을 이루고, 상기 짝수층 코일 패턴은 외측에서 내측으로 시계방향(CW)의 권선을 이루도록 형성될 수 있다The odd layer coil pattern forms a winding in a clockwise (CW) direction from the inside to the outside, and the even-numbered layer coil pattern has a clockwise May be formed to form a winding in the direction CW

더욱이, 상기 코일 패턴의 스타트 부분과 엔드 부분은 코일을 형성하는 부분보다 더 넓게 형성되어 있고, 적어도 하나의 스루홀과 상기 스루홀을 둘러싸는 솔더링 랜드가 배치될 수 있다.Further, the start portion and the end portion of the coil pattern are formed wider than the portion forming the coil, and at least one through hole and a soldering land surrounding the through hole may be disposed.

본 발명의 제3특징에 따르면, 본 발명은 회전축; 상기 회전축이 중앙에 지지되고 복수의 N극 자석과 S극 자석이 교대로 배치된 로터; 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 베어링; 상기 베어링을 수용하여 고정하는 베어링 홀더; 및 상기 베어링 홀더가 통과하는 관통구멍이 형성된 상술한 바와 같은 적층형 스테이터;를 포함하는 단상 모터를 제공한다.According to a third aspect of the present invention, A rotor having the rotating shaft supported at its center and having a plurality of N pole magnets and S pole magnets alternately arranged; A bearing rotatably supporting the rotary shaft; A bearing holder for receiving and fixing the bearing; And a stacked stator as described above in which the through hole through which the bearing holder passes is formed.

본 발명에 따른 단상 모터는 상기 적층형 스테이터의 하부에 배치되며, 상기 로터가 초기상태일 때 복수의 자석의 센터가 대향하여 배치되는 다각형 모서리를 갖는 데드 포인트 방지 요크; 및 상기 적층형 스테이터의 기판에 설치되며 로터의 초기상태일 때, 로터 자극의 경계면으로부터 1/4 자극폭 또는 3/4 자극폭 만큼 편이된 위치의 배치되어 로터위치검출신호를 발생하는 홀센서;를 더 포함하며, 상기 홀센서는 스테이터의 방사방향패턴부 중 하나와 중첩된 위치에 배치될 수 있다.A single-phase motor according to the present invention is disposed at a lower portion of the stacked stator, and has a polygonal corner in which the centers of a plurality of magnets are opposed to each other when the rotor is in an initial state; And a hall sensor provided on the substrate of the laminated stator and arranged at a position shifted by 1/4 magnetic pole width or 3/4 magnetic pole width from the interface of the rotor magnetic pole in the initial state of the rotor to generate a rotor position detection signal And the hall sensor may be disposed at a position overlapping one of the radial pattern portions of the stator.

이 경우, 상기 로터는 링 형상으로 형성되고, 상기 링의 폭은 적어도 방사방향패턴부의 길이보다 더 크게 형성되며, 방사방향패턴부와 대향하도록 배치될 수 있다.In this case, the rotor is formed in a ring shape, and the width of the ring is formed to be larger than at least the length of the radial pattern portion, and can be arranged to face the radial pattern portion.

본 발명의 제4특징에 따르면, 본 발명은 중앙부에 회전축이 지지되고 외주부에 임펠러용 복수의 블레이드가 형성되며 복수의 N극 자석과 S극 자석이 교대로 배치된 로터; 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 베어링; 상기 베어링을 수용하여 고정하는 베어링 홀더; 상기 베어링 홀더를 지지하는 하부 케이스; 상기 베어링 홀더가 통과하는 관통구멍이 형성되고 하부 케이스에 지지된 상술한 바와 같은 적층형 스테이터; 상기 하부 케이스에 대향하여 배치된 상부 케이스; 및 상기 상부 케이스와 하부 케이스 사이를 연결하는 측벽;을 포함하는 쿨링 팬을 제공한다.According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a rotor comprising: a rotor having a rotating shaft supported at a center portion, a plurality of blades for an impeller formed at an outer peripheral portion thereof, and a plurality of N pole magnets and S pole magnets alternately arranged; A bearing rotatably supporting the rotary shaft; A bearing holder for receiving and fixing the bearing; A lower case for supporting the bearing holder; A stacked stator as described above in which the through hole through which the bearing holder passes is supported and supported by the lower case; An upper case disposed opposite to the lower case; And a side wall connecting the upper case and the lower case.

상기 쿨링 팬은 상부 케이스와 하부 케이스의 적어도 하나에 풍입구가 형성되고, 상기 측벽의 일부에 풍출구가 형성된 시로코형 또는 상기 상부 케이스와 하부 케이스에 각각 풍입구와 풍출구가 형성된 축류형으로 구성될 수 있다.The cooling fan has a sirocco type in which a wind inlet is formed in at least one of upper and lower cases, a sirocco type in which a wind outlet is formed in a part of the sidewall, or an axial flow type in which a wind inlet and a wind outlet are formed in the upper and lower cases .

상기 로터의 백요크는 중앙부에 회전축이 고정되는 관통구멍이 형성되고 내향으로 돌출된 결합부; 내측에 베어링 홀더가 수용되는 제1단 수용홈을 형성하는 제1원통부; 외측에 복수의 자석이 설치되는 제2단 수용홈을 형성하며 스테이터에 대응하는 크기로 형성되는 제2원통부; 및 상기 제1원통부와 제2원통부 사이를 연결하는 단차부;로 구성되며, 상기 임펠러를 구성하는 복수의 블레이드는 백요크의 제2단 수용홈을 둘러싸면서 제2원통부와 동일한 레벨로 연장 형성될 수 있다.A back yoke of the rotor has a coupling portion formed with a through hole through which a rotary shaft is fixed at a central portion thereof and protruding inward; A first cylindrical portion forming a first end receiving groove in which a bearing holder is accommodated; A second cylindrical portion having a size corresponding to that of the stator, the second cylindrical portion having a second end receiving groove in which a plurality of magnets are installed outside; And a stepped portion connecting the first cylindrical portion and the second cylindrical portion, wherein the plurality of blades constituting the impeller surround the second end receiving groove of the back yoke and have the same level as the second cylindrical portion Can be extended.

또한, 상기 임펠러를 구성하는 복수의 블레이드는 백요크의 제1단 및 제2단 수용홈을 둘러싸면서 연장 형성될 수 있다.Further, the plurality of blades constituting the impeller may be extended while surrounding the first end and the second end receiving groove of the back yoke.

상기 하부 케이스는 상기 베어링 홀더가 통과하는 관통구멍이 중앙에 형성되는 링부; 및 상기 링부와 하부 케이스 본체 사이를 연결하는 복수의 브리지를 포함하며, 상기 복수의 브리지는 로터 자극수와 동일하거나 (자극수/2)의 개수로 형성되어 데드 포인트 방지 요크 기능을 가질 수 있다.Wherein the lower case includes a ring portion formed at a center thereof with a through hole through which the bearing holder passes; And a plurality of bridges connecting the ring portion and the lower case body, wherein the plurality of bridges are formed in a number equal to (the number of magnetic poles / 2) equal to the number of rotor poles, and have a dead point prevention yoke function.

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 로터를 회전 구동시키기 위한 스테이터 코일을 다층 PCB에 형성된 도전성 패턴 코일을 이용하며 박막형으로 구현함에 의해 생산성 향상, 원가 절감이 가능한 슬림형 단상 모터를 구현할 수 있어, 이를 이용하여 각종 전자기기용 슬림형 쿨링 팬을 제공할 수 있다. 특히, 상기 쿨링 팬은 무선 충전기 등의 슬림형 전자기기에 적용될 수 있다.As described above, according to the present invention, a stator coil for rotationally driving a rotor is realized using a conductive pattern coil formed on a multi-layer PCB, and a thin-film type is realized, thereby realizing a slim type single-phase motor capable of improving productivity and reducing cost. It is possible to provide a slim cooling fan for various electronic devices. Particularly, the cooling fan can be applied to a slim electronic device such as a wireless charger.

또한, 본 발명에서는 박막형 스테이터를 이용한 액시얼형(axial type) 구조를 채용함에 따라 종래에 레이디얼형(radial type) 모터에 채용되었던 코어형 스테이터를 제거한 공간과 코일 터미널 연결 부위를 생략하여 얻어지는 공간을 활용하여 로터의 회전축을 지지하는 슬리브 베어링의 직경을 충분한 오일을 함유할 수 있도록 확장할 수 있어 신뢰성 및 내구성 향상을 도모할 수 있다.In addition, according to the present invention, since an axial type structure using a thin-film stator is employed, a space in which a core-type stator used in a radial type motor is removed and a space obtained by omitting a coil terminal connection portion The diameter of the sleeve bearing supporting the rotary shaft of the rotor can be expanded so as to contain a sufficient amount of oil, thereby improving reliability and durability.

더욱이, 본 발명에서는 다층 인쇄회로기판(PCB)을 이용하여 단상 모터용 적층형 스테이터를 구성하며, 각 층의 코일 패턴을 복수의 회전방향패턴부와 방사방향패턴부가 교대로 연결된 별 형상 패턴을 갖도록 형성함에 의해 대향한 로터에 토크 발생이 최대로 얻어질 수 있게 설계하여 모터 효율 상승을 도모할 수 있다. 즉, 상기 방사방향패턴부는 방사방향으로 배향되어 있어 스테이터 코일이 통전될 때 접선방향의 힘이 발생되어 효과적인 토크가 얻어지게 된다.Further, in the present invention, a laminated stator for a single-phase motor is constituted by using a multilayer printed circuit board (PCB), and a coil pattern of each layer is formed so as to have a star pattern in which a plurality of rotation direction pattern portions and radiating direction pattern portions are alternately connected It is possible to design the motor so as to maximize the torque generation in the rotor which is opposed to the motor so as to increase the motor efficiency. That is, the radiation pattern portion is oriented in the radial direction, so that a tangential force is generated when the stator coil is energized, so that an effective torque is obtained.

또한, 본 발명에서는 각 층 PCB의 스루홀을 동일한 위치에 설정함에 의해 복수의 배선 패턴 PCB를 사용하지 않고 다층 구조의 코일 패턴을 직렬 또는 병렬 접속으로 연결하여 슬림형으로 적층할 수 있다. In the present invention, by setting the through holes of the respective layer PCBs to the same position, coil patterns of multilayer structure can be connected in series or parallel connection without using a plurality of wiring patterns PCB, so that they can be laminated in a slim form.

본 발명은 하부 케이스에 풍입구를 형성하면서 로터 자극수에 대응하는 브리지를 형성함에 의해 별도의 데드 포인트 방지 요크(yoke)를 사용하지 않고 데드 포인트 방지 기능을 구현할 수 있다. According to the present invention, a dead point prevention function can be implemented without forming a separate dead point prevention yoke by forming a bridge corresponding to the number of rotor magnetic poles while forming the air inlet in the lower case.

더욱이, 본 발명에서는 로터위치검출용 홀소자를 사용하지 않고 로터와 대향한 PCB의 일면 중 패턴 코일이 형성되지 않은 빈 공간에 로터위치검출용 센싱 코일을 함께 배치함에 의해 저렴하고 간단하게 센서레스(sensorless) 구동회로를 구현할 수 있다. Further, in the present invention, the rotor position detecting sensing coils are disposed in the empty space in which the pattern coils are not formed in one surface of the PCB facing the rotor without using the rotor position detecting holster, so that the sensorless sensorless ) Driver circuit.

본 발명에서는 적층형 스테이터에서 각층 코일 패턴의 굵기를 조절하여 스타트 부분과 엔드 부분은 코일(권선)을 형성하는 부분보다 더 넓게 예를 들어, 물방울(tear drop) 형태로 설계해서 연결의 신뢰성 증대를 꾀할 수 있다. In the present invention, in the laminated stator, the thicknesses of the coil patterns of the respective layers are adjusted so that the starting portion and the end portion are designed to have a wider taper shape than the portion forming the coil (winding) .

즉, 코일 패턴의 스타트 부분과 엔드 부분은 물방울(tear drop) 형태로 형성하고, 스루홀과 스루홀을 둘러싸는 솔더링 랜드(soldering land)를 배치함에 의해 코일 패턴을 상호 연결하거나 배선 패턴 등과 연결이 쉽고 연결의 신뢰성을 보장할 수 있다.That is, the start portion and the end portion of the coil pattern are formed in the shape of a tear drop, and the soldering lands surrounding the through holes and the through holes are disposed to interconnect the coil patterns, It is easy and can guarantee the reliability of the connection.

또한, 신뢰성 증대를 위하여 각층에 스타트 부분과 엔드 부분을 연결하는 스루홀은 적어도 1개 이상으로 형성하여 단선이나 스루홀의 불량에 따른 신뢰성 저하를 방지할 수 있다. In order to increase the reliability, at least one through-hole connecting the start portion and the end portion to each layer may be formed so as to prevent the reliability from being deteriorated due to the breakage of the wire or the through hole.

도 1은 본 발명에 따른 단상 모터용 적층형 스테이터를 나타내는 평면도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1실시예에 따른 적층형 스테이터의 각 층별 코일 패턴을 나타내는 전개도이다.
도 3a 및 도 3b는 각각 제1층 및 제4층 PCB의 솔더링 패턴을 나타낸 평면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 적층형 스테이터를 이용한 단상 모터의 동작을 설명하기 위한 설명도로서, 로터가 초기 위치에 있을 때 전류의 방향을 나타낸 설명도이다.
도 5a 내지 도 5d는 각각 로터의 회전 위치별 전류의 방향을 나타낸 설명도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 적층형 스테이터의 각 층별 코일 패턴을 나타내는 전개도이다.
도 7은 본 발명에 따른 단상 모터에서 자기기동용 데드 포인트 방지 요크와 홀소자와의 배치 관계를 설명하기 위한 설명도이다.
도 8은 본 발명에 따른 센서레스(sensorless) 구동회로를 구현하기 위해 로터위치검출용 센싱 코일을 코일 패턴과 함께 배치한 제1층 PCB의 패턴도이다.
도 9는 본 발명에 따른 적층형 스테이터를 사용하여 구현된 슬림형 단상 모터를 이용한 쿨링 팬을 나타내는 사시도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 슬림형 쿨링 팬의 제1 및 제2 실시예를 나타내는 축방향 단면도이다.
도 12a는 본 발명의 제3실시예에 따른 데드 포인트 방지 요크 기능을 갖는 하부 케이스에 적층형 스테이터가 결합된 상태를 나타내는 평면도이고, 도 12b는 도 12a에서 스테이터에 로터가 결합된 상태를 나타내는 평면도이며, 도 12c는 도 12b에서 로터에 블레이드가 결합된 상태를 나타내는 평면도이다.
1 is a plan view showing a laminated stator for a single-phase motor according to the present invention.
2A and 2B are development views showing coil patterns for respective layers of the stacked stator according to the first embodiment of the present invention.
3A and 3B are plan views showing soldering patterns of first and fourth layer PCBs, respectively.
4A and 4B are explanatory diagrams for explaining the operation of the single-phase motor using the laminated stator according to the present invention, and are explanatory diagrams showing the directions of currents when the rotor is in the initial position.
5A to 5D are explanatory diagrams showing the directions of currents according to the rotational positions of the rotors, respectively.
6 is a developed view showing a coil pattern for each layer of the stacked stator according to the second embodiment of the present invention.
Fig. 7 is an explanatory view for explaining the arrangement relationship of the dead point prevention yoke for self-starting and the Hall element in the single-phase motor according to the present invention. Fig.
8 is a pattern diagram of a first layer PCB in which a sensing coil for rotor position detection is arranged together with a coil pattern to implement a sensorless driving circuit according to the present invention.
9 is a perspective view showing a cooling fan using a slim type single-phase motor implemented using the stacked stator according to the present invention.
10 and 11 are axial cross-sectional views illustrating first and second embodiments of a slim cooling fan according to the present invention.
FIG. 12A is a plan view showing a state where a stacked stator is coupled to a lower case having a dead point prevention yoke function according to a third embodiment of the present invention, FIG. 12B is a plan view showing a state where a rotor is coupled to the stator in FIG. 12A And Fig. 12C is a plan view showing a state where the blades are coupled to the rotor in Fig. 12B.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The sizes and shapes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience.

도 1 내지 도 3b를 참조하면, 본 발명에 따른 단상 모터용 적층형 스테이터(110)는 복수층이 적층되어 일체화되고 절연재료로 이루어진 복수의 기판(10); 스테이터 코일을 구성하는 데 필요한 복수의 턴(turn)을 형성하도록 상기 각층 기판 위에 적층된 동박을 패터닝하여 얻어진 나선형상의 도전성 패턴으로 이루어진 복수의 코일 패턴(21~25); 및 상기 복수의 기판(10)을 관통하여 형성된 관통홀에 도금되어, 상기 복수의 코일 패턴(21~25) 등을 연결하기 위한 복수의 스루홀(T1~T7);을 포함하고 있다.1 to 3B, a multi-layer stator 110 for a single-phase motor according to the present invention includes a plurality of substrates 10 formed by stacking a plurality of layers and made of an insulating material; A plurality of coil patterns (21 to 25) each formed of a helical conductive pattern obtained by patterning a copper foil laminated on each of the layer substrates so as to form a plurality of turns necessary for constructing a stator coil; And a plurality of through holes T1 to T7 for plating the through holes formed through the plurality of substrates 10 to connect the plurality of coil patterns 21 to 25 and the like.

상기 복수의 코일 패턴(21~25)은 각각 내측 원주와 외측 원주에 간격을 두고 원주방향을 따라 배치되는 복수의 내측 및 외측 회전방향패턴부(20a-20f); 및 상기 인접한 내측 회전방향패턴부와 외측 회전방향패턴부를 상호 연결하며 중심으로부터 방사방향을 따라 배치되는 복수의 방사방향패턴부(20g-20l)를 포함하고 있다.The plurality of coil patterns (21 to 25) include a plurality of inner and outer rotation direction pattern portions (20a-20f) arranged along the circumferential direction with an interval between the inner circumference and the outer circumference, respectively; And a plurality of radial pattern units 20g-20l which interconnect the adjacent inner and outer rotational direction pattern units and are disposed along the radial direction from the center.

상기 적층형 스테이터(110)는 각 층이 기판(10)에 동박이 적층된 동박적층판(CCL)으로 이루어진 다층 기판(10a)을 사용하여 구성될 수 있으며, 각층 기판의 동박을 패터닝하고 적층한 후, 도전성 스루홀을 형성하여 구성될 수 있다.The stacked stator 110 may be constituted by using a multi-layer substrate 10a made of a copper clad laminate (CCL) in which a plurality of layers are stacked on a substrate 10. The copper foil of each layer substrate is patterned and laminated, And may be formed by forming a conductive through hole.

이하의 설명에서는 다층 기판이 동박적층판을 패터닝하여 코일 패턴을 형성하는 것을 예로 설명하나, 동박적층판을 사용하지 않고 일반 기판에 은-페이스트나 동-페이스트를 이용하여 코일 패턴을 인쇄하여 형성하는 것도 가능하며, 이 경우도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 한다.In the following description, a multilayer board is used to pattern a copper-clad laminate to form a coil pattern. However, it is also possible to form a coil pattern by printing a coil pattern on a general substrate using silver-paste or copper-paste without using a copper-clad laminate And this case should also be regarded as falling within the scope of the present invention.

상기 기판(10)은 기판 재료가 예를 들어, 글래스 에폭시 라미네이트(glass epoxy laminate)로 이루어진 FR-4나 CEM-3와 같은 절연성 수지로 이루어질 수 있다. 다층 기판(10a)은 각 층의 기판(10)에 동박이 적층된 구조를 가지며, 다층 PCB를 구성할 수 있다면 어떤 절연성 수지도 기판의 재료로 사용할 수 있으며, 적층되는 기판의 층수는 단상 모터의 원하는 RPM에 비례하여 1층 내지 10층 범위 내에서 설정될 수 있다. 높은 RPM을 얻기 위해서는 높은 토크값이 얻어지도록 코일 턴수가 많은 것이 요구되므로, 복수의 코일 패턴(21~25)을 이용하도록 적층되는 PCB의 수를 증가시키는 것이 필요하다.The substrate 10 may be made of an insulating resin such as FR-4 or CEM-3, which is made of a glass epoxy laminate, for example. The multilayer substrate 10a has a structure in which a copper foil is laminated on the substrate 10 of each layer and any insulating resin can be used as a material of the substrate if the multilayer PCB can be constructed. And may be set within a range of one to ten layers in proportion to the desired RPM. In order to obtain a high RPM, it is required to increase the number of PCBs stacked so as to use the plurality of coil patterns 21 to 25 since a large number of coil turns is required so as to obtain a high torque value.

다층 PCB가 적층된 다층 기판(10a)을 사용하는 경우, 최하부의 PCB는 코일 패턴과 전자 부품을 상호 연결하기 위한 인쇄배선(17)이 형성되고, 각종 전자 부품(16)이 인쇄배선(17)에 실장되어 모터구동회로(30)를 형성하며, 인쇄배선(17)의 전원단자(Vcc)와 접지 패턴(GND)에는 구동전원이 연결된다.When a multilayer board 10a in which a multilayer PCB is stacked is used, a print wiring 17 for interconnecting a coil pattern and an electronic component is formed on the lowermost PCB, and various electronic components 16 are mounted on the printed wiring 17, And the driving power source is connected to the power supply terminal Vcc of the printed wiring 17 and the ground pattern GND.

본 발명에 따른 단상 모터용 스테이터는 높은 RPM을 필요로 하지 않는 경우, 기판(10)의 양면에 동박이 적층된 양면 기판을 사용하여 구성될 수 있으며, 이 경우 기판(10)의 일면에 코일 패턴(21)이 형성되고, 배면에 모터구동회로(30)가 실장되는 구조로 구성될 수 있다.The stator for a single-phase motor according to the present invention may be constructed using a double-sided substrate on which a copper foil is laminated on both sides of the substrate 10 when high RPM is not required. In this case, And the motor driving circuit 30 is mounted on the back surface.

이하의 실시예 설명에서는 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 다층 기판(10a)이 4층 구조의 제1층 내지 제4층 PCB(11~14)가 적층된 다층 PCB로 구성된 것을 예로 들어 설명한다.In the following description of the embodiment, as shown in FIGS. 2A and 2B, an example in which the multilayer substrate 10a is composed of a multilayer PCB having a first layer to a fourth layer PCB 11 to 14 having a four-layer structure is described do.

제1층 내지 제3층 PCB(11~13)에는 각각 기판(10)의 상부면에, 예를 들어, 별 형상을 갖는 제1 내지 제3 코일 패턴(21~23)이 형성되고, 최하층의 제4층 PCB(14)에는 각각 예를 들어, 부채꼴 형상의 제4 및 제5 코일 패턴(24,25)이 분리되어 형성되어 있으며, 예를 들어, 동박(Cu)과 같은 도전성 금속을 미세하게 패터닝하여 형성되어 있다. 각각의 PCB(11~14)는 예를 들어, 0.4mm, 0.8mm 등의 다양한 두께를 가지는 것 중에서 선택하여 사용할 수 있으며, 본 실시예에 적용된 코일 패턴(21~25)은 예를 들어, 패턴 폭이 0.12mm이고, 인접한 패턴 사이의 간격이 0.13mm로 패터닝한 것이다. 상기 코일 패턴의 폭과 패턴 사이의 간격은 필요에 따라 증가 또는 감소할 수 있다.The first to third PCBs 11 to 13 are respectively provided with first to third coil patterns 21 to 23 having a star shape on the upper surface of the substrate 10, For example, fan-shaped fourth and fifth coil patterns 24 and 25 are separately formed on the fourth layer PCB 14, and a conductive metal such as a copper foil (Cu) And is formed by patterning. Each of the PCBs 11 to 14 may be selected from among those having various thicknesses of, for example, 0.4 mm and 0.8 mm, and the coil patterns 21 to 25 applied to the present embodiment may be, for example, The width is 0.12 mm, and the interval between adjacent patterns is 0.13 mm. The width of the coil pattern and the distance between the patterns can be increased or decreased as needed.

제1, 제3 코일 패턴(21,23) 및 제4 코일 패턴(24)은 각각 내측에서 외측으로 시계방향(CW)으로 나선형상을 가지도록 형성되고, 크게 보면 대략 별 형상을 이루도록 3개의 돌기부와 요홈부를 가지도록 지그재그 형태를 가지고 있으며, 제2 코일 패턴(22)과 제5 코일 패턴(25)은 각각 내측에서 외측으로 반시계방향(CCW)으로 나선형상을 가지도록 형성되고, 크게 보면 대략 별 형상을 이루도록 3개의 돌기부와 요홈부를 가지도록 지그재그 형태를 가지고 있다.The first and third coil patterns 21 and 23 and the fourth coil pattern 24 are formed to have a helical shape in a clockwise direction CW from the inside to the outside, And the second coil pattern 22 and the fifth coil pattern 25 are formed so as to have a helical shape in a counterclockwise direction CCW from the inside to the outside, And has a zigzag shape so as to have three protrusions and recesses to form a star shape.

물론, 제1 내지 제3 코일 패턴(21~23)은 각각 나선형상을 가지며, 스루홀을 이용한 코일 패턴의 연결방식에 따라 내측에서 외측으로 또는 외측에서 내측으로 향하며, 시계방향(CW) 또는 반시계방향(CCW)으로 향하는 패턴을 조합하여 구성될 수 있고, 크게 보면 2개 이상의 돌기부와 요홈부를 가지도록 지그재그 형태를 가질 수 있다. Of course, each of the first to third coil patterns 21 to 23 has a helical shape and is directed from the inside to the outside or from the outside to the inside depending on the connection method of the coil pattern using the through holes, A clockwise direction CCW pattern, or a zigzag shape so as to have two or more protrusions and recesses in a large scale.

제1 내지 제3 코일 패턴(21~23)은, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 각각 3개씩의 외측 및 내측 회전방향패턴부(20a~20c,20d~20f)와, 상기 외측 회전방향패턴부(20a~20c)와 내측 회전방향패턴부(20d~20f)를 연결하는 6개의 방사방향패턴부(20g~20l)가 교대로 연결되어 전체적으로 별 형상을 이루고 있다.As shown in Figs. 4A and 4B, each of the first to third coil patterns 21 to 23 has three outer and inner rotation direction pattern portions 20a to 20c and 20d to 20f, Six radiation pattern portions 20g to 20l connecting the direction pattern portions 20a to 20c and the inner rotation direction pattern portions 20d to 20f are alternately connected to form a star shape as a whole.

외측 및 내측 회전방향패턴부(20a~20c,20d~20f)는 각각 외측 원주와 내측 원주에 간격을 두고 원주방향을 따라 배치되어 있고, 6개의 방사방향패턴부(20g~20l)는 각각 전체적으로 기판(10)의 중심으로부터 방사하는 방향을 따라 배향되어 있으며, 내측 단부는 2개씩 서로 간격이 좁아지도록 패턴 형상을 가지고 있다. The outer and inner rotation direction pattern portions 20a to 20c and 20d to 20f are arranged along the circumferential direction with an interval between the outer circumference and the inner circumference respectively and the six radiation direction pattern portions 20g to 20l are formed as a whole, Are oriented along the direction of radiating from the center of the substrate 10, and the inner ends have a pattern shape such that the distance between the two ends is narrower.

제1층 및 제3층 PCB(11,13)의 제1 및 제3 코일 패턴(21,23)은 동일한 형상으로 이루어지며, 제2층 PCB(12)의 제2 코일 패턴(22)은 제1 및 제3 코일 패턴(21,23)과 동일한 형상으로 이루어지나 60° 위상차를 가지고 편위되어 있다. The first and third coil patterns 21 and 23 of the first and third PCBs 11 and 13 are formed in the same shape and the second coil pattern 22 of the second layer PCB 12 is made of the same material 1 and the third coil patterns 21 and 23, but is deviated by a phase difference of 60 degrees.

그 결과, 제1 내지 제3 PCB(11~13)가 적층된 경우 제1 내지 제3 코일 패턴(21~23)에서 6개의 방사방향패턴부(20g~20l)는 동일한 위치에 배치된 구조를 가진다. 따라서, 후술하는 바와 같이, 3층의 PCB가 적층되는 경우 방사방향패턴부(20g~20l)는 각각 3층으로 적층된 코일 패턴이 로터의 자석과 동시에 대향하는 위치를 갖게 되고 전류의 흐름방향이 동일하게 설정됨에 따라 합력된 토크를 발생한다.As a result, when the first to third PCBs 11 to 13 are laminated, the six radiation pattern parts 20g to 20l in the first to third coil patterns 21 to 23 are arranged at the same position I have. Therefore, as will be described later, when three layers of PCBs are stacked, the radiating pattern units 20g to 20l each have a position where the coil patterns stacked in three layers face each other at the same time as the magnets of the rotor, The same torque is generated.

본 발명에 따른 스테이터(110)는 다층 PCB에 형성된 제1 내지 제5 코일 패턴(21~25)을 상호 연결하여 스테이터 코일을 형성하며, 스테이터 코일에서 방사방향패턴부(20g~20l)의 수는 로터 자극수와 동일한 수, 로터 자극수의 1/2 배수 및 로터 자극수의 2배수 중 어느 하나)의 값을 가지며, 동시에 대향한 로터의 자극수와 동일하게 설정되며, 인접한 방사방향패턴부(20g~20l) 사이의 각도는 360/n(여기서, n은 로터 자극수와 동일한 수, 로터 자극수의 1/2 배수 및 로터 자극수의 2배수 중 어느 하나)으로 결정된다.The stator 110 according to the present invention connects the first to fifth coil patterns 21 to 25 formed on the multilayer PCB to form a stator coil. The number of the radial pattern portions 20g to 20l in the stator coil is The number of the rotor poles is set to be equal to the number of the rotor poles, one-half of the number of the rotor poles and twice the number of the rotor poles) 20g to 20l is determined by 360 / n (where n is the number of rotor poles, 1/2 of rotor poles, and 2 times of rotor poles).

따라서, 도 2a 및 도 2b에 도시된 6개의 방사방향패턴부(20g~20l)를 갖는 스테이터인 경우 인접한 방사방향패턴부(20g~20l) 사이의 각도는 60°이고, 단상 모터를 구성하기 위해 이에 결합되어 회전되는 로터의 자극(N극 자석과 S극 자석)의 수는 6극을 갖도록 구성된다. Therefore, in the case of the stator having the six radial pattern portions 20g to 20l shown in Figs. 2A and 2B, the angle between the adjacent radial pattern portions 20g to 20l is 60 DEG, And the number of magnetic poles (N pole and S pole magnets) of the rotor coupled to the rotor is configured to have six poles.

제4 PCB(14)에는 단상 모터를 구동하는 데 필요한 구동회로(30)를 형성하도록 각종 전자 부품(16)을 실장하고 결선하는 데 필요한 인쇄 배선(17)이 도전성 패턴으로 형성되어 있다. The printed wiring 17 necessary for mounting and wiring various electronic components 16 to form the drive circuit 30 necessary for driving the single-phase motor is formed in the fourth PCB 14 in a conductive pattern.

또한, 제4층 PCB(14)에는 구동회로 부품을 실장하고 남는 공간을 활용하여 제1 내지 제3 코일 패턴(21~23)에 추가되는 제4 및 제5 코일 패턴(24,25)을 형성할 수 있으며, 제4 및 제5 코일 패턴(24,25)은 로터를 회전시키는 데 필요한 토크값에 따라 생략할 수도 있다.The fourth and fifth coil patterns 24 and 25, which are added to the first to third coil patterns 21 to 23, are formed in the fourth layer PCB 14 by utilizing a space remaining after mounting the driving circuit components. And the fourth and fifth coil patterns 24 and 25 may be omitted depending on the torque value required to rotate the rotor.

도 2b에 도시된 제4층 PCB(14)는 투시된 상태를 나타낸 것으로 각종 패턴, 즉, 제4 및 제5 코일 패턴(24,25), 인쇄 배선(17)과 이에 실장되는 전자 부품(16)은 기판(10)의 배면에 위치한 것을 나타낸 것이다.The fourth layer PCB 14 shown in FIG. 2B shows a state in which the fourth layer PCB 14 shown in FIG. 2B has various patterns, that is, the fourth and fifth coil patterns 24 and 25, the printed wiring 17, ) Is located on the backside of the substrate 10. [

상기 제4 코일 패턴(24)은 외측에서 내측으로 시계방향(CW)으로 나선형상을 가지도록 부채꼴로 형성한 패턴이고, 제5 코일 패턴(25)은 내측에서 외측으로 반시계방향(CCW)으로 나선형상을 가지도록 부채꼴로 형성한 패턴이다. The fourth coil pattern 24 is a pattern formed in a sector shape so as to have a helical shape in a clockwise direction CW from the outside to the inside and the fifth coil pattern 25 is a pattern formed in a counterclockwise direction CCW It is a pattern formed in a fan shape so as to have a spiral shape.

본 발명의 제1 내지 제4 PCB(11~14)가 적층된 경우 제1 내지 제5 코일 패턴(21~25)은 제1 내지 제7 스루홀(T1~T7)을 통하여 직렬 또는 병렬 방식으로 상호 연결되면 하나의 스테이터 코일을 형성한다. 제1 내지 제7 스루홀(T1~T7)은 홀 내부가 도전성 재료로 도금 또는 충전되어 있다.When the first to fourth PCBs 11 to 14 of the present invention are laminated, the first to fifth coil patterns 21 to 25 are connected in serial or parallel manner through the first to seventh through holes T1 to T7 When interconnected, one stator coil is formed. The first to seventh through holes T1 to T7 are plated or filled with a conductive material inside the holes.

본 발명에 따른 단상 모터용 스테이터는 각각 기판(10)의 상부면에 별 형상을 갖는 제1 내지 제3 코일 패턴(21~23)이 형성되는 제1층 내지 제3층 PCB(11~13)는 코일 패턴층을 형성하며, 제4층 PCB(14)는 모터구동회로(30)가 실장된 구동회로층을 형성한다.The stator for a single-phase motor according to the present invention includes first to third PCBs 11 to 13, in which first to third coil patterns 21 to 23 having a star shape are formed on an upper surface of a substrate 10, And the fourth layer PCB 14 forms a drive circuit layer on which the motor drive circuit 30 is mounted.

본 발명에서는 도 3a와 같이 제1층 내지 제4층 PCB(11~14)의 동일한 위치에 7개의 스루홀(T1~T7)을 형성하고, 도 3b와 같이 솔더링 랜드(soldering land)(18)가 도전성 패턴으로 형성되어 있다. 도 3b 및 도 4에 도시된 바와 같이 제1 내지 제5 코일 패턴(21~25)의 스타트 부분(S1~S5)과 엔드 부분(E1~E4)은 코일(권선)을 형성하는 부분보다 더 넓게, 예를 들어, 물방울(tear drop) 형태로 형성되어 있고, 스루홀(T1~T7)과 스루홀(T1~T7)을 둘러싸는 솔더링 랜드(soldering land)(18)가 배치되어 있다.In the present invention, seven through-holes T1 to T7 are formed at the same positions of the first to fourth PCBs 11 to 14 as shown in FIG. 3A, and a soldering land 18 is formed as shown in FIG. Are formed in a conductive pattern. The starting portions S1 to S5 and the end portions E1 to E4 of the first to fifth coil patterns 21 to 25 are wider than the portions forming the coils (windings) as shown in FIG. 3B and FIG. For example, in the form of a tear drop, and a soldering land 18 surrounding the through holes T1 to T7 and the through holes T1 to T7 is disposed.

그 결과, 본 발명에서는 적층형 스테이터에서 각층 코일 패턴(21~25)의 굵기를 조절하여 스타트 부분(S1~S5)과 엔드 부분(E1~E4)은 코일(권선)을 형성하는 부분보다 더 넓게 설계해서 연결의 신뢰성 증대를 꾀할 수 있다. As a result, in the present invention, the starting portions S1 to S5 and the end portions E1 to E4 are designed to be wider than the portions forming the coil (winding) by adjusting the thicknesses of the coil patterns 21 to 25 in the stacked stator So that the reliability of the connection can be increased.

즉, 코일 패턴의 스타트 부분과 엔드 부분은 물방울(tear drop) 형태로 형성하고, 스루홀과 스루홀을 둘러싸는 솔더링 랜드(soldering land)를 배치함에 의해 코일 패턴을 상호 연결하거나 배선 패턴 등과 연결이 쉽고 연결의 신뢰성을 보장할 수 있다.That is, the start portion and the end portion of the coil pattern are formed in the shape of a tear drop, and the soldering lands surrounding the through holes and the through holes are disposed to interconnect the coil patterns, It is easy and can guarantee the reliability of the connection.

또한, 신뢰성 증대를 위하여 각층에 스타트 부분과 엔드 부분을 연결하는 스루홀(T1~T7)은 적어도 1개 이상 복수로 형성하여 단선이나 스루홀의 불량에 따른 신뢰성 저하를 방지할 수 있다. In order to increase reliability, at least one or more through holes (T1 to T7) connecting the start portion and the end portion to each layer may be formed in plural to prevent the reliability from being deteriorated due to failure of the wire or through hole.

제2층 PCB(12)에는 제4층 PCB(14)의 상측과 하측에 분리되어 형성된 제4 코일 패턴(24)과 제5 코일 패턴(25)을 연결하기 위해 스루홀(T3)과 스루홀(T4)을 연결하는 제1점퍼선 패턴(J1)이 제2 코일 패턴(22)의 외곽에 형성되어 있고, 제3층 PCB(13)에는 제4층 PCB(14)에서 제5 코일 패턴(25)의 외부에서 내부의 스타트 부분(S5)을 연결하기 위해 제4스루홀(T4)과 제5스루홀(T5)을 연결하는 제2점퍼선 패턴(J2)이 제3 코일 패턴(23)의 외측에 형성되어 있다. Through holes T3 and through holes are formed in the second layer PCB 12 in order to connect the fourth coil pattern 24 and the fifth coil pattern 25 formed above and below the fourth layer PCB 14, A first jumper wire pattern J1 is formed on the outer surface of the second coil pattern 22 and a fourth coil pattern 22 is formed on the third layer PCB 13, The second jumper line pattern J2 connecting the fourth through-hole T4 and the fifth through-hole T5 for connecting the start portion S5 of the inside from the outside of the third coil pattern 23, As shown in Fig.

본 발명의 제1층 내지 제4층 PCB(11~14)가 적층된 경우 제1 내지 제5 코일 패턴(21~25)은 스루홀(T1~T7)과 제1 및 제2 점퍼선 패턴(J1,J2)을 통하여 상호 연결되어 하나의 스테이터 코일을 형성한다.The first through fifth coil patterns 21 through 25 may be formed in the through holes T1 through T7 and the first and second jumper wire patterns 11 through 14 when the first through fourth PCBs 11 through 14 of the present invention are laminated. J1 and J2 to form one stator coil.

즉, 제1층 PCB(11)의 제1 코일 패턴(21)은 엔드 부분(E1)이 제2스루홀(T2)을 통하여 제2층 PCB(12)의 제2 코일 패턴(22)의 스타트 부분(S2)에 연결되고, 제2 코일 패턴(22)의 엔드 부분(E2)은 제6스루홀(T6)을 통하여 제3층 PCB(13)의 제3 코일 패턴(23)의 스타트 부분(S3)에 연결된다. That is, the first coil pattern 21 of the first layer PCB 11 is electrically connected to the second coil pattern 22 of the second layer PCB 12 via the second through hole T2, And the end portion E2 of the second coil pattern 22 is connected to the start portion of the third coil pattern 23 of the third layer PCB 13 via the sixth through hole T6 S3.

또한, 제3 코일 패턴(23)의 엔드 부분(E3)은 제1스루홀(T1)을 통하여 제4층 PCB(14)의 제4 코일 패턴(24)의 스타트 부분(S3)에 연결되고, 제4 코일 패턴(24)의 엔드 부분(E4)과 제5 코일 패턴(25)의 스타트 부분(S5)은 상기 스루홀(T3)과 스루홀(T4)을 연결하는 제1 점퍼선 패턴(J1)과 스루홀(T4)과 스루홀(T5)을 연결하는 점퍼선 패턴(J2)을 통하여 상호 연결이 이루어진다.The end portion E3 of the third coil pattern 23 is connected to the start portion S3 of the fourth coil pattern 24 of the fourth layer PCB 14 through the first through hole T1, The end portion E4 of the fourth coil pattern 24 and the start portion S5 of the fifth coil pattern 25 are connected to the first jumper line pattern J1 connecting the through hole T3 and the through hole T4 And the jumper line pattern J2 connecting the through hole T4 and the through hole T5.

그 결과, 스테이터 코일의 일단, 즉 제5 코일 패턴(25)의 엔드 부분은 구동회로의 제1출력단자(Out1)에 연결되고, 스테이터 코일의 타단, 즉 제1 코일 패턴(21)의 스타트 부분(S1)은 제6스루홀(T6)을 통하여 구동회로의 제2출력단자(Out2)에 연결된다. As a result, one end of the stator coil, that is, the end portion of the fifth coil pattern 25 is connected to the first output terminal Out1 of the drive circuit, and the other end of the stator coil, (S1) is connected to the second output terminal (Out2) of the drive circuit through the sixth through hole (T6).

본 발명에서는 제1 및 제3 코일 패턴(21,23)의 외측 회전방향패턴부(20a~20c)의 내주부와 제2 코일 패턴(22)의 내측 회전방향패턴부의 외주부 사이, 그리고 제1 및 제3 코일 패턴(21,23)의 내측 회전방향패턴부(20d~20f)의 외주부와 제2 코일 패턴(22)의 외측 회전방향패턴부의 내주부 사이에는 코일 패턴이 상호 겹쳐지지 않는 6개의 스루홀 영역(R1~R6)이 존재하도록 제1 내지 제5 코일 패턴(21~25)의 폭을 설정하며, 제1 내지 제7 스루홀(T1~T7)은 6개의 스루홀 영역(R1~R6)과 제1 내 제5 코일 패턴(21~25)의 외측 공간(R10)을 활용하여 배치한다. In the present invention, between the inner peripheral portion of the outer rotation direction pattern portions 20a to 20c of the first and third coil patterns 21 and 23 and the outer peripheral portion of the inner rotation direction pattern portion of the second coil pattern 22, The coil patterns are not interposed between the outer peripheral portions of the inner rotation direction pattern portions 20d to 20f of the third coil patterns 21 and 23 and the inner peripheral portion of the outer rotation direction pattern portion of the second coil pattern 22, The first to seventh through holes T1 to T7 are set so that the widths of the first to fifth coil patterns 21 to 25 are set so that the hole regions R1 to R6 are present. And the outer space R10 of the first inner fifth coil patterns 21 to 25 are used.

그 결과, 본 발명에서는 제1 내 제5 코일 패턴(21~25)의 내부에 배치된 스타트 또는 엔드 단자를 타층의 코일 패턴과 연결하려할 때 6개의 스루홀 영역(R1~R6) 중 하나를 이용하여 형성된 스루홀(T2,T3,T5~T7)을 이용할 수 있다.As a result, in the present invention, when connecting the start or end terminal disposed inside the first inner fifth coil patterns 21 to 25 to the coil pattern of the other layer, one of six through hole regions R1 to R6 The through holes T2, T3, and T5 to T7 formed by using the through holes may be used.

본 발명에서는 상기 스루홀 영역(R1~R6)과 외측 공간(R10)을 적절히 활용하여 스루홀(T1~T7)을 배치함에 의해 별도의 배선 패턴 PCB를 사용하지 않고도 다층 PCB의 코일 패턴을 직렬 또는 병렬 접속으로 연결할 수 있다. In the present invention, the through-holes T1 to T7 are appropriately utilized by using the through-hole regions R1 to R6 and the outer space R10 so that the coil patterns of the multilayer PCB can be connected in series or in parallel without using a separate wiring pattern PCB Can be connected in parallel connection.

도 2에 도시된 실시예에서는 제4 PCB(14)에 단상 모터를 구동하기 위한 구동회로(30)가 실장되어 있는 것을 예시하고 있으나, 구동회로가 별도로 구성되는 것도 가능하다. 즉, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 스테이터와 스테이터가 장착되는 하부 케이스 사이에 충분한 공간이 확보되지 않는 경우에는 최소한의 구동회로 부품만이 제4 PCB(14)의 배면에 실장될 수 있다.Although the driving circuit 30 for driving the single-phase motor is mounted on the fourth PCB 14 in the embodiment shown in FIG. 2, the driving circuit may be separately formed. 10 and 11, when a sufficient space can not be secured between the stator and the lower case on which the stator is mounted, only a minimum number of drive circuit components can be mounted on the back surface of the fourth PCB 14 have.

이하에 도 4 내지 도 5d를 참고하여 본 발명의 적층형 스테이터를 이용한 단상 모터를 설명한다. 도 5a 내지 도 5d에서 로터의 회전 위치별 전류 흐름은 제1층 PCB(11)의 제1 코일 패턴(21)과 제2층 내지 제4층 PCB(12-14)의 제2 내지 제5 코일 패턴(22~25)에 대한 전류 흐름은 동일하므로 제1층 PCB(11)의 제1 코일 패턴(21)만을 설명한다.Hereinafter, a single-phase motor using the laminated stator of the present invention will be described with reference to Figs. 4 to 5D. 5A to 5D, the current flows by the rotational positions of the rotors are applied to the first coil pattern 21 of the first layer PCB 11 and the second to fifth coils of the second to fourth layer PCBs 12-14, Only the first coil pattern 21 of the first layer PCB 11 will be described since the current flows to the patterns 22 to 25 are the same.

도시된 단상 모터(40)는 6슬롯-6폴 구조의 스테이터(110)와 로터(120)가 액시얼 타입으로 서로 대향하여 배치된 구조를 가지나, 도 4에는 설명의 편의상 동일 평면에 함께 표현한 것이다. The illustrated single-phase motor 40 has a structure in which a stator 110 and a rotor 120 of a 6-slot-6-pole structure are arranged in an axial type so as to face each other, .

로터(120)가 초기 위치(즉, 0°)에 있을 때, 모터구동회로(30)에 구동전원(Vcc)이 공급되면 홀센서(H1)는 로터의 자극(S극)을 인식하여 로터의 회전방향(즉, 반시계방향(CCW))을 내포하는 한쌍의 제1로터위치검출신호를 발생하여 모터구동회로(30)의 2개의 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터에 인가하면, 제1 스위칭 트랜지스터는 턴-온되고 제2 스위칭 트랜지스터는 턴-오프되면서 스테이터 코일, 즉 제1 내지 제5 코일 패턴(21~25)에 대한 구동전류의 전류 흐름방향이 결정된다.When the driving power source Vcc is supplied to the motor driving circuit 30 when the rotor 120 is at the initial position (0 deg.), The hall sensor H1 recognizes the magnetic pole (S pole) of the rotor, When a pair of first rotor position detection signals containing a rotation direction (i.e., counterclockwise direction CCW) is generated and applied to the two first and second switching transistors of the motor driving circuit 30, The second switching transistor is turned off and the direction of current flow of the driving current to the stator coils, that is, the first to fifth coil patterns 21 to 25, is determined.

로터의 회전방향이 반시계방향(CCW)으로 결정됨에 따라 제1코일 패턴(21)의 스타트 부분(S1)으로부터 제5 코일 패턴(25)의 엔드 부분 방향으로 전류가 흐르게 되며, 전류가 흐르는 방향을 제1 내지 제5 코일 패턴(21~25)에 화살표로 나타내었다.A current flows in the direction from the start portion S1 of the first coil pattern 21 to the end portion of the fifth coil pattern 25 as the rotation direction of the rotor is determined as the counterclockwise direction CCW, Are indicated by arrows in the first to fifth coil patterns 21 to 25.

이 경우, 제1 내지 제5 코일 패턴(21~25)의 외측 및 내측 회전방향패턴부(20a~20c,20d~20f)는 거의 동심원 형태로 배열되어 있으므로 플레밍의 왼손법칙에 따라 발생되는 힘(F)의 방향이 방사방향으로 향하기 때문에 토크 발생에 영향을 주지 못한다. In this case, since the outer and inner rotation direction pattern portions 20a to 20c and 20d to 20f of the first to fifth coil patterns 21 to 25 are arranged in a substantially concentric circle shape, the force generated according to the Fleming left- F) in the radial direction does not affect the torque generation.

제1 내지 제5 코일 패턴(21~25)은 각각 동일한 위치의 방사방향패턴부에 흐르는 구동전류의 흐름 방향이 동일하도록 스루홀(T1~T7)과 점퍼선 패턴(T1,J2)을 통하여 상호 연결이 이루어진다. The first through fifth coil patterns 21 through 25 are connected to each other through the through holes T1 through T7 and the jumper wire patterns T1 and J2 so that the flow directions of the driving currents flowing through the radial pattern portions at the same positions are the same. The connection is made.

예를 들어, 제1 코일 패턴(21)의 방사방향패턴부(20g,20h)는 제2 코일 패턴(22)의 방사방향패턴부(22g,22h), 제3 코일 패턴(23)의 방사방향패턴부(23g,23h), 제4 코일 패턴(24)의 방사방향패턴부(24g,24h)와 모두 동일한 방향으로 전류 흐름 방향이 설정된다. 그 결과, 방사방향패턴부(20g~20l)는 로터(120)의 회전방향(원주방향)과 직각인 방사방향(즉, 법선방향)으로 배향되어 있어 플레밍의 왼손법칙에 따라 반시계방향(CCW)으로 접선방향의 힘(F)이 발생된다. For example, the radial pattern portions 20g and 20h of the first coil pattern 21 are disposed in the radial pattern portions 22g and 22h of the second coil pattern 22, in the radial direction of the third coil pattern 23 The direction of current flow is set in the same direction as both the pattern portions 23g and 23h and the radial pattern portions 24g and 24h of the fourth coil pattern 24. [ As a result, the radial pattern portions 20g to 20l are oriented in the radial direction (i.e., normal direction) perpendicular to the rotational direction (circumferential direction) of the rotor 120, , A tangential force F is generated.

따라서, 제1 내지 제5 코일 패턴(21~25)의 외측 및 내측 회전방향패턴부(20a~20c,20d~20f)은 단지 전류가 흐르는 경로 역할을 하고, 6개의 방사방향패턴부(20g~20l)으로부터 접선방향으로 힘이 발생되어 로터(120)의 회전이 이루어지게 된다.Therefore, the outer and inner rotation direction pattern portions 20a to 20c and 20d to 20f of the first to fifth coil patterns 21 to 25 serve as a path through which only current flows, and the six radiation pattern portions 20g to 20f, The rotor 120 is rotated in a tangential direction.

또한, 인접한 방사방향패턴부(20g~20l) 사이에 코일에 흐르는 전류의 방향은 반대로 설정되고, 이에 대응하는 로터(120)의 자석의 자극도 반대로 위치하게 되므로, 모두 동일한 방향으로 로터의 자석을 밀거나 끌어당기는 힘을 발생하게 되어 로터를 반시계방향(CCW)으로 회전시키게 된다.The direction of the current flowing in the coil between the adjacent radial pattern portions 20g to 20l is reversed and the magnetic poles of the corresponding magnets of the rotor 120 are also reversely positioned. Pushing or pulling force is generated and the rotor is rotated counterclockwise (CCW).

이어서, 로터(120)가 기계각으로 15°(전기각 45°) 회전한 경우가 도 5a에 표시되어 있고, 기계각으로 30°(전기각 90°) 회전한 경우가 도 5b에 표시되어 있으며, 기계각으로 45°(전기각 135°) 회전한 경우가 도 5c에 표시되어 있다.Next, a case in which the rotor 120 is rotated by 15 degrees (electrical angle 45 degrees) by a mechanical angle is shown in Fig. 5A, and a case where the rotor is rotated by 30 degrees (electrical angle 90 degrees) is shown in Fig. 5B , And a case in which the mechanical angle is rotated by 45 ° (electrical angle of 135 °) is shown in FIG. 5c.

도 5c의 위치에 로터(120)가 위치한 경우, 홀센서(H1)는 N극 자석(121a)과 S극 자석(121f)의 경계면에 위치하게 되어 자극을 인식하지 못하며, 전류의 흐름 방향을 결정하지 못한다.5C, the Hall sensor H1 is located at the interface between the N pole magnet 121a and the S pole magnet 121f and does not recognize the magnetic pole. When the rotor 120 is positioned at the position shown in FIG. 5C, can not do.

회전 관성에 의해 로터(120)가 계속 회전하여 기계각으로 60°(전기각 180°) 회전한 경우가 도 5d에 표시되어 있다. 로터가 기계각으로 45°(전기각 135°)를 넘어서 회전하게 되면, 홀센서(H1)는 N극 자석(121a)을 인식하게 된다. 이 경우, 홀센서(H1)는 상기한 제1로터위치검출신호와 반대 극성의 한쌍의 제2로터위치검출신호 출력을 발생하여 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터에 인가함에 따라, 제1 스위칭 트랜지스터는 턴-오프되고 제2 스위칭 트랜지스터는 턴-온되면서 스테이터 코일, 즉 제1 내지 제5 코일 패턴(21~25)에 대한 구동전류의 전류 흐름방향이 도 5d에 표시된 바와 같이 반대로 설정된다.Fig. 5D shows a case where the rotor 120 continuously rotates by the rotational inertia and rotates by 60 degrees (electrical angle 180 degrees) with respect to the machine angle. When the rotor rotates at an angle of 45 degrees (135 degrees in electrical angle), the Hall sensor H1 recognizes the N pole magnet 121a. In this case, the hall sensor H1 generates and outputs to the first and second switching transistors a pair of second rotor position detection signal outputs having the opposite polarity to the first rotor position detection signal, whereby the first switching transistor And the second switching transistor is turned on so that the current flow direction of the driving current to the stator coils, that is, the first to fifth coil patterns 21 to 25, is reversed as shown in Fig. 5D.

그 결과, 도 5d에 표시된 바와 같이 제1 내지 제5 코일 패턴(21~25)에 대한 구동전류의 전류 흐름방향이 반대로 설정되면, 방사방향패턴부(20g~20l)는 플레밍의 왼손법칙에 따라 반시계방향(CCW)으로 접선방향의 힘(F)이 발생되어 로터(120)의 회전이 이루어진다. As a result, as shown in Fig. 5D, when the current flowing directions of the driving currents to the first to fifth coil patterns 21 to 25 are reversed, the radial pattern portions 20g to 20l are formed in accordance with the Fleming left- A tangential force F is generated in the counterclockwise direction CCW and the rotor 120 is rotated.

상기와 같이 모터구동회로(30)는 홀센서(H1)가 기계각으로 60°(전기각 180°) 회전할 때마다 로터의 자극을 검출하여 제1로터위치검출신호와 제2로터위치검출신호를 교대로 발생함에 따라 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터는 교대로 턴-온과 턴-오프되면서 제1 내지 제5 코일 패턴(21~25)에 대한 구동전류의 전류 흐름방향을 변경한다.As described above, the motor driving circuit 30 detects the magnetic pole of the rotor every time the Hall sensor H1 rotates 60 degrees (180 degrees electrical angle) to the machine angle, and outputs the first rotor position detection signal and the second rotor position detection signal The first and second switching transistors are alternately turned on and off to change the current flowing direction of the driving current to the first to fifth coil patterns 21 to 25.

이하에 도 6을 참고하여 본 발명의 제2실시예에 따른 적층형 스테이터를 설명한다.Hereinafter, a stacked stator according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

먼저, 도 2에 도시된 제1실시예에 따른 적층형 스테이터(110)는 제1 및 제3 코일 패턴(21,23)과 제4 코일 패턴(24)은 각각 시계방향(CW)으로 나선형상을 가지도록 형성되고, 제2 코일 패턴(22)과 제5 코일 패턴(25)은 각각 반시계방향(CCW)으로 나선형상을 가지도록 형성되어 있다.2, the first and third coil patterns 21 and 23 and the fourth coil pattern 24 have a spiral shape in a clockwise direction (CW) And the second coil pattern 22 and the fifth coil pattern 25 are formed so as to have a helical shape in the counterclockwise direction CCW, respectively.

즉, 제1실시예에서 홀수층 PCB의 코일 패턴은 시계방향(CW)의 나선형상을 가지도록 형성되고, 짝수층의 코일 패턴은 반시계방향(CCW)의 나선형상을 가지도록 형성된다.That is, in the first embodiment, the coil pattern of the odd-numbered layer PCB is formed to have a helical shape in the clockwise direction (CW), and the coil patterns of the even-numbered layer are formed to have the helical shape in the counterclockwise direction (CCW).

도 6에 도시된 제2실시예에 따른 적층형 스테이터는 제1 내지 제4 코일 패턴(21~24)은 모두 시계방향(CW)으로 나선형상을 가지도록 형성되고, 단지 제5 코일 패턴(25)만 반시계방향(CCW)으로 나선형상을 가지도록 형성되어 있다.6, all of the first to fourth coil patterns 21 to 24 are formed to have a spiral shape in the clockwise direction (CW), and only the fifth coil pattern 25, Is formed so as to have a spiral shape in the counterclockwise direction (CCW).

단지, 제1, 제3 코일 패턴(21,23)은 내측에 스타트 부분(S1,S3)이 배치되고, 외측에 엔드 부분(E1,E3)이 배치되나, 제2 코일 패턴(22)은 외측에 스타트 부분(S2)이 배치되고, 내측에 엔드 부분(E2)이 배치되어 있다.The first and third coil patterns 21 and 23 are formed such that the start portions S1 and S3 are disposed on the inner side and the end portions E1 and E3 are disposed on the outer side while the second coil pattern 22 is disposed on the outer side And an end portion E2 is disposed on the inner side.

제2실시예에서 모든 층 PCB의 코일 패턴(21~23)은 시계방향(CW)의 나선형상을 가지도록 형성되어 있다는 점에서 제1실시예와 상이하다.In the second embodiment, the coil patterns 21 to 23 of all the layers PCB are different from the first embodiment in that they are formed to have a helical shape in the clockwise direction (CW).

단, 제4층 PCB(14)의 제4 및 제5 코일 패턴(24,25)은 선대칭 구조로 서로 대향한 위치에 배치되어 있으므로, 제1 및 제2 실시예 모두 제4 코일 패턴(24)은 시계방향(CW)으로 권선되고, 제5 코일 패턴(25)은 반시계방향(CCW)으로 권선된 패턴을 가진다.However, since the fourth and fifth coil patterns 24 and 25 of the fourth layer PCB 14 are arranged at positions opposed to each other in a line symmetrical structure, the fourth coil pattern 24, both of the first and second embodiments, Is wound in the clockwise direction (CW), and the fifth coil pattern 25 has the pattern wound in the counterclockwise direction (CCW).

제2실시예에 따른 적층형 스테이터는 모든 층 PCB의 코일 패턴(21~23)이 시계방향(CW)의 나선형상을 갖는 권선으로 형성될 때, 홀수층 PCB(11,13)의 제1 및 제3 코일 패턴(21,23)은 내측에 스타트 부분(S1,S3)이 배치되고, 외측에 엔드 부분(E1,E3)이 배치되며, 짝수층 PCB(12)의 제2 코일 패턴(22)은 외측에 스타트 부분(S2)이 배치되고, 내측에 엔드 부분(E2)이 배치되어 있다.The stacked stator according to the second embodiment is characterized in that when the coil patterns 21 to 23 of all the layers PCB are formed of windings having a spiral shape in the clockwise direction (CW), the first and second 3 coil patterns 21 and 23 are provided with start portions S1 and S3 on the inner side and end portions E1 and E3 on the outer side and the second coil pattern 22 of the even- A start portion S2 is disposed on the outer side, and an end portion E2 is disposed on the inner side.

제2실시예에 따른 적층형 스테이터는 모든 코일 패턴(21~23)이 시계방향(CW)의 나선형상을 갖는 권선으로 형성한 후, 제4층 PCB(14)의 제4 코일 패턴(24)과 제5 코일 패턴(25)을 연결하기 위해 제3층 PCB(13)에 제3 및 제4 점퍼선 패턴(J11,J12)을 형성하고, 제4층 PCB(14)에 제5 점퍼선 패턴(J13)을 형성한다.The stacked stator according to the second embodiment is configured such that all of the coil patterns 21 to 23 are formed by windings having a helical shape in the clockwise direction (CW), then the fourth coil pattern 24 of the fourth layer PCB 14 The third and fourth jumper wire patterns J11 and J12 are formed on the third layer PCB 13 to connect the fifth coil pattern 25 and the fifth jumper wire pattern J11 and J12 are formed on the fourth layer PCB 14. [ J13).

또한, 본 발명의 제2실시예에 따른 적층형 스테이터는 제1 내지 제3 코일 패턴(21~23)이 동일한 형상으로 동일한 위치에 배치되므로, 제1실시예와 비교하여 각층의 코일 패턴을 상호 연결하는 데 사용되는 스루홀을 배치할 수 있는 공간이 더 넓게 확보할 수 있다. In addition, since the first to third coil patterns 21 to 23 are disposed at the same position and at the same position in the laminated stator according to the second embodiment of the present invention, the coil patterns of the respective layers are mutually connected It is possible to secure a wider space for arranging the through holes used for making the through holes.

제1 내지 제3 코일 패턴(21~23)에 제4 코일 패턴(24)과 제5 코일 패턴(25)이 오버랩된 영역을 제외한 나머지 부분이 제11 내지 제18 스루홀(T11~T18)을 배치할 수 있는 스루홀 영역(R11~R16)이 된다.The remaining portions except the region where the fourth coil pattern 24 and the fifth coil pattern 25 overlap with the first to third coil patterns 21 to 23 are the 11th to 18th through holes T11 to T18 Hole regions R11 to R16 that can be arranged.

즉, 제1층 PCB(11)를 기준으로 볼 때, 제1 내지 제3 코일 패턴(21~23)의 상측 돌기부의 좌/우측의 요홈부와 내측 영역의 일부, 하측 돌기부의 내측 영역과 요홈부의 일부가 스루홀 영역(R11~R16)에 해당된다.That is, as viewed from the first-layer PCB 11, portions of the left and right recessed portions and the inner region of the upper protruding portions of the first to third coil patterns 21 to 23, the inner region of the lower protruded portion, Part of the area corresponds to the through hole regions R11 to R16.

상기한 스루홀 영역(R11~R16)에 제11 내지 제18 스루홀(T11~T18)을 배치하고 제3내지 제5 점퍼선 패턴(J11~J13)을 이용하여 제1 내지 제5 코일 패턴(21~25)을 연결하면 하나의 스테이터 코일이 형성된다.The 11th to 18th through holes T11 to T18 are arranged in the through hole regions R11 to R16 and the first to fifth coil patterns 12 to 15 are formed by using the third to fifth jumper line patterns J11 to J13, 21 to 25 are connected, one stator coil is formed.

즉, 제1층 PCB(11)의 제1 코일 패턴(21)은 스타트 부분(S1)에서 시계방향으로 권선이 이루어진 후 엔드 부분(E1)이 제12스루홀(T12)을 통하여 제2층 PCB(12)의 제2 코일 패턴(22)의 스타트 부분(S2)에 연결되고, 제2 코일 패턴(22)의 엔드 부분(E2)은 제17스루홀(T17)을 통하여 제3층 PCB(13)의 제3 코일 패턴(23)의 스타트 부분(S3)에 연결된다. That is, the first coil pattern 21 of the first layer PCB 11 is wound in the clockwise direction in the start portion S1, and then the end portion E1 is electrically connected to the second layer PCB 12 through the twelfth through hole T12. The end portion E2 of the second coil pattern 22 is connected to the start portion S2 of the second coil pattern 22 of the third layer PCB 12 via the seventeenth through hole T17, To the start portion S3 of the third coil pattern 23 of FIG.

또한, 제3 코일 패턴(23)의 엔드 부분(E3)은 제11스루홀(T11)을 통하여 제4층 PCB(14)의 제4 코일 패턴(24)의 스타트 부분(S4)에 연결되고, 제4 코일 패턴(24)의 엔드 부분(E4)과 제5 코일 패턴(25)의 스타트 부분(S5)은 제3 내지 제5 점퍼선 패턴(J11~J13)을 통하여 상호 연결이 이루어진다.The end portion E3 of the third coil pattern 23 is connected to the start portion S4 of the fourth coil pattern 24 of the fourth layer PCB 14 through the eleventh through hole T11, The end portion E4 of the fourth coil pattern 24 and the start portion S5 of the fifth coil pattern 25 are interconnected through the third to fifth jumper line patterns J11 to J13.

그 결과, 스테이터 코일의 일단, 즉 제5 코일 패턴(25)의 엔드 부분(E5)은 모터구동회로(30)의 제1출력단자(Out1)에 연결되고, 스테이터 코일의 타단, 즉 제1 코일 패턴(21)의 스타트 부분(S1)은 제17스루홀(T17)을 통하여 구동회로의 제2출력단자(Out2)에 연결된다.The end portion E5 of the fifth coil pattern 25 is connected to the first output terminal Out1 of the motor driving circuit 30 and the other end of the stator coil, The start portion S1 of the pattern 21 is connected to the second output terminal Out2 of the drive circuit through the seventeenth through hole T17.

본 발명의 제2실시예에 따른 적층형 스테이터는 제4층 PCB(14)에 실장되는 모터구동회로(30)의 일부가 좌측에 배치되고, 일부가 우측에 분산되어 배치되어 있다. 제4층 PCB(14)의 모터구동회로(30)에 구동전원(Vcc)이 공급되면 상기한 제1실시예와 동일하게 대향한 로터를 회전시키게 된다.In the stacked stator according to the second embodiment of the present invention, a part of the motor drive circuit 30 mounted on the fourth layer PCB 14 is disposed on the left side and a part of the motor drive circuit 30 is dispersed on the right side. When the driving power source Vcc is supplied to the motor driving circuit 30 of the fourth layer PCB 14, the opposed rotor is rotated in the same manner as in the first embodiment.

한편, 본 발명에 따른 적층형 스테이터를 이용한 단상 모터는 로터위치검출을 위해 하나의 홀센서(H1)가 스테이터를 형성하는 PCB에 배치되고, 자기기동 방안으로서 철판 또는 실리콘 스틸로 이루어진 데드 포인트 방지 요크를 채용할 수 있다. 데드 포인트 방지 요크를 이용하면 로터의 초기 위치를 미리 설정된 위치에 정지하게 설정할 수 있으며, 홀센서를 로터의 초기 위치를 고려하여 데드 포인트 방지할 수 있는 위치에 설치하면 자기기동 불능 현상을 피할 수 있다.In the single-phase motor using the stacked stator according to the present invention, one Hall sensor H1 is disposed on the PCB forming the stator for rotor position detection, and a dead point prevention yoke made of iron plate or silicon steel Can be adopted. When the dead point prevention yoke is used, the initial position of the rotor can be set to stop at a predetermined position. If the hall sensor is installed at a position where the dead point can be prevented in consideration of the initial position of the rotor, self-starting failure phenomenon can be avoided .

본 발명에서 하나의 홀센서를 채용하면서 데드 포인트 방지 요크를 스테이터의 하측에 배치하여 채용하는 경우, 도 7에 도시된 바와 같이 데드 포인트 방지 요크(170)의 형상은 로터의 자극 수(6극)와 동일하게 외주면이 육각형상을 이루며, 내주면이 원형을 갖도록 구성되어 있다. 이 경우, 로터(120)가 초기상태일 때, 로터(120)의 자석(121)과 데드 포인트 방지 요크(170) 사이에는 자기현상에 의해 도 7과 같이 각 자석의 센터가 데드 포인트 방지 요크(170)의 실효면적 폭이 가장 넓은 지점(즉, 모서리)과 대향하여 위치하게 된다. 7, the shape of the dead point prevention yoke 170 is the same as the number of magnetic poles (six poles) of the rotor, that is, The outer peripheral surface has a hexagonal shape and the inner peripheral surface has a circular shape. In this case, when the rotor 120 is in the initial state, the center of each magnet is connected to the dead point prevention yoke 170 by the magnetic phenomenon between the magnet 121 of the rotor 120 and the dead point prevention yoke 170 170) is located opposite to the widest point (i.e., the edge) of the effective area.

따라서, 홀소자(H1)는 자극의 경계면으로부터 1/4 자극폭(6극 로터인 경우는 15˚) 또는 3/4 자극폭 만큼 편이된 위치에 설치하는 것이 바람직하다. 홀소자(H1)를 자극의 경계면으로부터 1/4 자극폭 만큼 편이된 위치에 설치하는 이유는 이 지점이 자석으로부터 발생되는 자기 플럭스가 최대이므로 홀소자(H1)는 가장 좋은 감도의 로터위치검출신호를 발생할 수 있기 때문이다.Therefore, it is preferable that the Hall element H1 is disposed at a position shifted from the boundary surface of the magnetic pole by a 1/4 magnetic pole width (15 ° in the case of a six pole rotor) or by a 3/4 magnetic pole width. The reason why the Hall element H1 is disposed at a position shifted by 1/4 the width of the magnetic pole from the interface of the magnetic pole is that since the magnetic flux generated from the magnet at this point is the maximum, the Hall element H1 is the rotor position detection signal . ≪ / RTI >

또한, 본 발명에서는 스테이터의 제1 내지 제3 코일 패턴(21~23) 중에 자극의 경계면으로부터 1/4 자극폭이 되는 지점에 홀소자(H1)를 배치함과 동시에 방사방향패턴부(20g~20l) 중 하나가 위치하도록 설정한다.Further, in the present invention, the Hall element H1 is disposed in the first to third coil patterns 21 to 23 of the stator at a point of 1/4 magnetic pole width from the interface of the magnetic poles, and the radial pattern portions 20g- 20l are positioned.

도 7과 같이 방사방향패턴부(20g~20l) 중 하나의 방사방향패턴부(20l)가 홀소자(H1)와 일치하며, 자극의 경계면으로부터 1/4 자극폭이 되는 지점에 배치된 상태에서, 모터구동회로에 구동전원이 인가되어 로터의 기동이 이루어지면, 자석(121f)으로부터 발생되는 자기 플럭스가 최대인 지점에 방사방향패턴부(20l)가 대향해 있기 때문에 보다 쉽게 자기기동이 이루어지게 된다.As shown in FIG. 7, in a state in which one of the radiation pattern portions 20l of the radiation pattern portions 20g to 20l coincides with the Hall element H1 and is located at a point where the width becomes 1/4 of the magnetic pole width from the boundary surface of the magnetic pole , When the driving power is applied to the motor drive circuit and the rotor is started, the radial pattern portion 201 is opposed to the point where the magnetic flux generated from the magnet 121f is the maximum, do.

또한, 로터의 회전 방향이 반시계방향(CCW)인 경우는 데드 포인트 방지 요크(170)의 6각형 모서리로부터 반시계방향으로 1/4 자극폭 지점에 홀소자(H1)가 설치되는 것이 바람직하고, 회전 방향이 시계방향(CW)인 경우는 데드 포인트 방지 요크(170)의 6각형 모서리로부터 시계방향으로 1/4 자극폭 지점에 홀소자(H1)가 설치되는 것이 자기기동 불능 현상을 피할 수 있게 된다.When the rotation direction of the rotor is counterclockwise (CCW), it is preferable that the Hall element H1 is provided at a 1/4 magnetic pole width point in the counterclockwise direction from the hexagonal corner of the dead point prevention yoke 170 And the rotation direction is the clockwise direction (CW), the Hall element H1 is installed at the 1/4 pole width point in the clockwise direction from the hexagonal corner of the dead point prevention yoke 170 to avoid the self-starting disabled phenomenon .

한편, 도 8에는 본 발명에 따른 센서레스(sensorless) 구동회로를 구현하기 위해 로터위치검출용 센싱 코일(26)이 코일 패턴(21)과 함께 배치한 제1층 PCB(11)에 형성된 변형예가 도시되어 있다. 8 is a modification of the first layer PCB 11 in which the sensing coil 26 for detecting the position of the rotor is disposed together with the coil pattern 21 in order to implement a sensorless driving circuit according to the present invention. Respectively.

로터위치검출용 센싱 코일(26)은 제1층 PCB(11)의 제1코일 패턴(21)과 중복되지 않은 공간, 즉 별 형상을 이루는 3개의 돌기부 사이에 위치한 3개의 요홈 중에서 선택되어야 하고, 또한, 제1 내지 제5 코일 패턴(21~25)과 겹치지 않는 공간에 센싱 코일(26)의 양단부를 제4층 PCB(14)로 인출하기 위한 한쌍의 스루홀(T8,T9)을 배치할 수 있어야 하며, 제4층 PCB(14)에 형성되는 구동회로(30)와의 연결관계를 고려할 필요가 있다. The sensing coil 26 for detecting the rotor position should be selected from three recesses located between the three protrusions forming a space that is not overlapped with the first coil pattern 21 of the first layer PCB 11, A pair of through holes T8 and T9 for drawing both ends of the sensing coil 26 to the fourth layer PCB 14 are disposed in a space that does not overlap with the first to fifth coil patterns 21 to 25 And it is necessary to consider the connection relation with the drive circuit 30 formed on the fourth layer PCB 14. [

본 발명에 따른 로터위치검출용 센싱 코일(26)은 상기한 사항들을 고려하여 제1층 PCB(11)의 요홈에 배치되고, 전체적으로 부채꼴 형상을 가지며 내측에서 외측으로 시계방향(CW)으로 나선형상으로 형성한 도전성 패턴으로 구성된다. The sensing coil 26 for detecting the position of the rotor according to the present invention is disposed in the groove of the first layer PCB 11 in consideration of the above matters and has a fan shape as a whole and has a spiral shape in a clockwise direction CW from the inside to the outside As shown in FIG.

도 8과 같이, 로터와 대향한 제1층 PCB(11)에 로터위치검출용 센싱 코일(26)이 형성되어 있으면, 로터의 회전시에 로터위치검출용 센싱 코일(26)에 자석이 근접하면 센싱 코일(26)로부터 전자기 유도에 의해 유도기전력이 발생하며, 모터 구동회로(30)는 이 유도기전력을 이용하여 스위칭소자를 턴온시킴에 의해 스테이터 코일에 흐르는 전류의 방향을 변경한다.8, when the rotor position detecting sensing coil 26 is formed on the first layer PCB 11 facing the rotor, when the magnet approaches the rotor position detecting sensing coil 26 at the time of rotation of the rotor An induced electromotive force is generated by the electromagnetic induction from the sensing coil 26. The motor drive circuit 30 changes the direction of the current flowing through the stator coil by turning on the switching element by using the induced electromotive force.

본 발명에서는 도 8과 같이 배치 프로세스에 의해 PCB 기판의 동박을 패터닝하여 스테이터 코일을 형성하면서 동시에 로터위치검출용 센싱 코일(26)을 함께 형성하는 것이 가능하므로, 제조비용의 증가를 야기하지 않는다.In the present invention, it is possible to simultaneously form the stator coil by patterning the copper foil of the PCB substrate by the arrangement process as shown in Fig. 8, and at the same time to form the sensing coil 26 for rotor position detection.

이하에 상기한 적층형 스테이터를 이용한 쿨링 팬에 대하여 설명한다.Hereinafter, a cooling fan using the above-described stacked stator will be described.

도 9에는 본 발명에 따른 적층형 스테이터를 사용하여 구현된 슬림형 단상 모터를 이용한 쿨링 팬이 도시되어 있고, 도 10 및 도 11에는 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 슬림형 쿨링 팬을 나타내는 축방향 단면도가 도시되어 있다.9 shows a cooling fan using a slim type single-phase motor implemented by using the laminated stator according to the present invention. Figs. 10 and 11 show a slim type cooling fan according to the first and second embodiments of the present invention, Directional cross-sectional view is shown.

도 9 및 도 10을 참고하면, 본 발명에 따른 슬림형 단상 모터를 이용한 쿨링 팬(100)은 상부 케이스(103)와 측벽(102)이 형성된 하부 케이스(101)가 결합되어 케이스를 형성하고 있고, 케이스 내부에 적층형 스테이터(110)를 사용하여 구현된 슬림형 단상 모터(40)가 설치되어 있다.9 and 10, a cooling fan 100 using a slim type single-phase motor according to the present invention is formed with a case by coupling a lower case 101 having an upper case 103 and a side wall 102 formed thereon, And a slim type single-phase motor 40 implemented by using a stacked stator 110 in a case is provided.

단상 모터(40)는 적층형 스테이터(110), 슬리브 베어링(150), 회전축(140) 및 로터(120)를 포함한다.The single-phase motor 40 includes a laminated stator 110, a sleeve bearing 150, a rotating shaft 140, and a rotor 120.

하부 케이스(101)에는 중앙부에 슬리브 베어링(150)을 수용하기 위한 베어링 홀더(160)가 예를 들어, 인서트 몰딩에 의해 일체로 형성되어 있으며, 베어링 홀더(160)는 원통형상으로 돌출된 보스(160a) 내부에 슬리브 베어링(150)이 삽입되어 있다.A bearing holder 160 for receiving a sleeve bearing 150 at a central portion of the lower case 101 is integrally formed by, for example, insert molding. The bearing holder 160 includes a cylindrical boss The sleeve bearing 150 is inserted into the bearing housing 160a.

또한, 슬리브 베어링(150)과 베어링 홀더(160)의 내부 바닥면 사이에는 로터(120)의 회전축(140)을 지지하기 위한 스러스트 플레이트(thrust plate)(또는 베어링 시트)(106)가 설치되어 있다.A thrust plate (or bearing seat) 106 is provided between the sleeve bearing 150 and the inner bottom surface of the bearing holder 160 to support the rotation shaft 140 of the rotor 120 .

하부 케이스(101)의 바닥면에는 도 2에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 적층형 스테이터(110)가 장착되어 있으며, 스테이터(110)의 중앙부에는 베어링 홀더(160)의 보스(160a)의 외경보다 더 큰 관통구멍(15)이 형성되어 있다.A stacked stator 110 according to the present invention as shown in FIG. 2 is mounted on the bottom surface of the lower case 101. The stator 110 has a central portion formed at an outer surface of the boss 160a of the bearing holder 160 A larger through hole 15 is formed.

상기 슬리브 베어링(150)의 관통구멍에는 로터(120)의 회전축(140)이 결합되어 있으며, 회전축(140)은 로터(120)의 중앙에 고정되어 있다.The rotation shaft 140 of the rotor 120 is coupled to the through hole of the sleeve bearing 150 and the rotation shaft 140 is fixed to the center of the rotor 120.

로터(120)는 자로(磁路) 역할을 하도록 자성재료로 이루어진 백요크(123)와 복수의 자석(121)을 포함하고 있으며, 자석(121)이 스테이터(110)의 코일에 면대향하여 배치된 액시얼형(axial type) 구조로 단상 모터(40)를 구성하고 있다. The rotor 120 includes a back yoke 123 and a plurality of magnets 121 made of a magnetic material so as to serve as a magnetic path and the magnets 121 are disposed on the coils of the stator 110 Phase motor 40 is constituted by an axial type structure.

상기 복수의 자석(121)은 N극 및 S극이 교대로 배치되며, 자극수는 코일 패턴(21)의 방사방향패턴부(20g~20l)의 갯수와 동일하게 구성되는 것이 바람직하다. 따라서, 도 1의 스테이터를 사용하여 구성되는 단상 모터(40)는 6 슬롯(slot)/6 폴(pole) 구조를 가진다.It is preferable that the plurality of magnets 121 are arranged such that N poles and S poles are alternately arranged and the number of magnetic poles is equal to the number of the radial pattern portions 20g through 20l of the coil pattern 21. [ Accordingly, the single-phase motor 40 constructed using the stator of FIG. 1 has a six-slot / six-pole structure.

상기 백요크(123)는 중앙부에 회전축(140)이 고정되는 관통구멍이 형성된 결합부(123e)가 형성되고, 외향으로 돌출되어 있다.The back yoke 123 is formed with a coupling portion 123e having a through hole through which the rotation shaft 140 is fixed, and protrudes outward.

백요크(123)는 내측에 제1단 수용홈(123a)을 형성하며 베어링 홀더(160)의 보스(160a)의 외경보다 더 크게 형성되는 제1원통부(123b)와, 외측에 제2단 수용홈(123c)을 형성하며 스테이터(110)에 대응하는 크기로 형성는 제2원통부(123d)로 구성되며, 제1원통부(123b)와 제2원통부(123d) 사이에는 단차부가 중간에 형성되어 2단 구조의 수용홈을 형성하고 있다. The back yoke 123 has a first cylindrical portion 123b having a first end receiving groove 123a formed on the inner side and being formed larger than an outer diameter of the boss 160a of the bearing holder 160, And a second cylindrical portion 123d which forms the receiving groove 123c and has a size corresponding to the stator 110. A stepped portion is formed between the first cylindrical portion 123b and the second cylindrical portion 123d Thereby forming a receiving groove having a two-stage structure.

백요크(123)의 제1단 수용홈(123a)에는 베어링 홀더(160)가 수용되고, 제2단 수용홈(123c)에는 스테이터(110)의 코일 패턴(21)에 대응하여 복수의 자석(121)이 설치되어 있다.The bearing housing 160 is accommodated in the first end accommodating groove 123a of the back yoke 123 and a plurality of magnets (not shown) are accommodated in the second end accommodating groove 123c in correspondence with the coil pattern 21 of the stator 110. [ 121 are installed.

상기 복수의 자석(121)은 Nd 합금이나 Co 합금과 같은 보자력이 큰 희토류 자석 또는 페라이트 자성체를 사용하여 분할 착자함에 의해 N극 및 S극 구조로 형성되거나, 디스크 형태의 Nd 자석을 로터 지지체에 접착제로 고정하여 사용할 수 있다. The plurality of magnets 121 may be formed of N-poles and S-poles by using a rare-earth magnet or ferrite magnet having a large coercive force, such as Nd alloy or Co alloy, As shown in FIG.

로터(120)의 백요크(123)의 외측면에는 인서트 몰딩에 의해 복수의 블레이드(130)가 일체로 형성되어 임펠러(105)를 구성한다. 이 경우, 블레이드(130)는 백요크(123)의 단차부(123b)의 외측면과 제2단 수용홈(123c)을 둘러싸면서 제1원통부(123b)와 동일한 레벨로 연장되어 있으며, 복수의 블레이드(130)는 도 9과 같이 백요크(123)로부터 경사각도를 가지고 연장 형성되거나 방사방향으로 연장 형성될 수 있다.A plurality of blades 130 are integrally formed on the outer surface of the back yoke 123 of the rotor 120 by insert molding to constitute the impeller 105. In this case, the blade 130 extends to the same level as the first cylindrical portion 123b while surrounding the outer surface of the stepped portion 123b of the back yoke 123 and the second end receiving groove 123c, The blade 130 may be extended from the back yoke 123 at an angle of inclination or extended in the radial direction as shown in FIG.

더욱이, 상기 하부 케이스(101)에는 스테이터(110)에 시스템 본체로부터 전원 및 제어신호를 인가하는 데 필요한 콘넥터 또는 케이블이 결합되도록 관통 슬롯이 형성될 수 있고, 하부 케이스(101)에 대향한 방향으로부터 본체(예를 들어, 무선충전기 등) 내부의 발열된 공기를 흡입할 수 있도록 적어도 하나 이상의 관통구멍이 형성된 풍입구(108)를 가질 수 있다.The lower case 101 may be formed with a through slot such that a connector or a cable necessary for applying power and control signals from the system body is coupled to the stator 110, And may have a wind inlet 108 formed with at least one through hole for sucking the heated air inside the main body (for example, a wireless charger or the like).

상기 하부 케이스(101)에는 외주부에 측벽(102)이 직각으로 형성되어 있으며, 상부 케이스(103)와 함께 결합되어 시로코 타입(Sirocco Type)의 팬을 구성하도록 도 9에 도시된 바와 같이 측벽(102)의 일측은 개방되어 흡입된 공기를 배출하는 풍출구(107)가 형성되어 있다. 이 경우 측벽(102)은 상기한 베어링 홀더(160)와 동일하게 수지로 형성되며, 인서트 몰딩에 의해 금속재의 하부 케이스(101)에 일체로 형성되는 것이 바람직하다. 9, a side wall 102 is formed at a right angle on the outer circumferential portion of the lower case 101 and joined together with the upper case 103 to form a Sirocco type fan. Is opened to form a blow-out port 107 for blowing out the sucked air. In this case, the side wall 102 is formed of the same resin as the bearing holder 160 and is integrally formed with the lower case 101 of metal by insert molding.

그러나, 측벽(102)은 하부 케이스(101) 대신에 상부 케이스(103)와 함께 인서트 몰딩에 의해 형성될 수 있다. 또한, 상기한 베어링 홀더(160)와 하부 케이스(101)는 모두 수지를 사용하여 인서트 몰딩에 의해 일체로 형성될 수 있다.However, the side wall 102 may be formed by insert molding together with the upper case 103 instead of the lower case 101. In addition, the bearing holder 160 and the lower case 101 may be integrally formed by insert molding using resin.

상기 상부 케이스(103)도 하부 케이스(101)와 유사하게 상부 케이스(103)에 대향한 방향으로부터 본체(예를 들어, 무선충전기 등) 내부의 발열된 공기를 흡입할 수 있도록 적어도 하나 이상의 관통구멍이 형성된 풍입구(104)를 가질 수 있다.The upper case 103 is also provided with at least one through hole 103 for sucking the heated air inside the main body (for example, a wireless charger or the like) from a direction opposite to the upper case 103, The air inlet 104 may be formed.

본 발명의 쿨링 팬(100)은 도 9에 상부 케이스(103)와 하부 케이스(101) 모두에 풍입구가 형성된 실시예를 예시하였으나, 상부 케이스(103)와 하부 케이스(101) 중 하나, 예를 들어, 상부 케이스(103)에만 풍입구(104)가 형성되는 것도 가능하다.The cooling fan 100 of the present invention has an air inlet formed in both the upper case 103 and the lower case 101 in FIG. 9, but one of the upper case 103 and the lower case 101, It is also possible that the air inlet 104 is formed only in the upper case 103.

또한, 본 발명의 쿨링 팬(100)은 측벽(102)의 일측에 풍출구(107)를 형성하는 대신에 모든 측벽(102)에 관통구멍을 형성하지 않고, 일펠러(105)의 블레이드 형상에 따라 상부 케이스(103)와 하부 케이스(101)의 일측으로부터 도입되어 타측으로 배출되는 축류형으로 구성되는 것도 가능하다.In the cooling fan 100 of the present invention, instead of forming the air outlet 107 at one side of the side wall 102, the through holes may not be formed in all the side walls 102, And may be configured to be of an axial flow type which is introduced from one side of the upper case 103 and the lower case 101 and discharged to the other side.

상기와 같이 구성된 본 발명의 쿨링 팬(100)은 액시얼형(axial type) 구조를 단상 모터(40)를 채용하며, 단상 모터는 박막형의 적층형 스테이터를 이용하여 구성되고 있다. 그 결과, 본 발명의 쿨링 팬(100)은 종래의 코어형 스테이터를 채용한 팬모터보다 더 슬림한 구조의 단상 모터(40)를 실현할 수 있어 슬림한 쿨링 팬(100)을 구현할 수 있다.The cooling fan 100 of the present invention configured as described above employs a single-phase motor 40 as an axial type structure and a multi-layered stator as a single-phase motor. As a result, the cooling fan 100 of the present invention can realize a single-phase motor 40 having a slim structure than a conventional fan motor employing a core-type stator, thereby realizing a slim cooling fan 100.

또한, 본 발명의 쿨링 팬(100)은 종래에 레이디얼형(radial type) 모터에 채용되었던 코어형 스테이터를 제거한 공간을 활용하여 로터(120)의 회전축(140)을 지지하는 슬리브 베어링(150)의 직경을 충분한 오일을 함유할 수 있도록 확장할 수 있다.In addition, the cooling fan 100 of the present invention has a structure in which a sleeve bearing 150 that supports the rotating shaft 140 of the rotor 120 utilizing a space in which a coreless stator, which was conventionally employed in a radial type motor, The diameter can be extended to contain sufficient oil.

도 11을 참고하면, 본 발명의 제2실시예는 상기한 제1실시예와 로터와 임펠러의 구조에 대하여만 차이가 있고, 다른 부분은 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.11, the second embodiment of the present invention differs from the first embodiment only in the structure of the rotor and the impeller, and the other parts are the same, so that a description thereof will be omitted.

제2실시예에서 로터(120)의 백요크(122)는 중앙부에 회전축(140)이 고정되는 관통구멍이 형성된 결합부(123f)가 형성되고, 내향으로 돌출되어 있다.In the second embodiment, the back yoke 122 of the rotor 120 is formed with a coupling portion 123f having a through hole through which the rotation shaft 140 is fixed, and protrudes inward.

백요크(122)는 내측에 제1단 수용홈(123a)을 형성하며 베어링 홀더(160)의 보스(160a)의 외경보다 더 크게 형성되는 제1원통부(123b)와, 외측에 제2단 수용홈(123c)을 형성하며 스테이터(110)에 대응하는 크기로 형성되는 제2원통부(123d)로 구성되며, 제1원통부(123b)와 제2원통부(123d) 사이에는 단차부가 중간에 형성되어 2단 구조의 수용홈을 형성하고 있다. The back yoke 122 includes a first cylindrical portion 123b having a first end receiving groove 123a formed on an inner side thereof and formed to be larger than an outer diameter of the boss 160a of the bearing holder 160, And a second cylindrical portion 123d having a size corresponding to the stator 110 and forming a receiving groove 123c. A stepped portion is formed between the first cylindrical portion 123b and the second cylindrical portion 123d, So as to form a receiving groove having a two-stage structure.

백요크(122)의 제1단 수용홈(123a)에는 베어링 홀더(160)가 수용되고, 제2단 수용홈(123c)에는 스테이터(110)의 코일 패턴(21)에 대응하여 복수의 자석(121)이 설치되어 있다.The bearing housing 160 is accommodated in the first end accommodating groove 123a of the back yoke 122 and a plurality of magnets (not shown) are accommodated in the second end accommodating groove 123c in correspondence with the coil pattern 21 of the stator 110. [ 121 are installed.

상기 로터(120)의 백요크(122)는 회전축(140)이 고정되는 관통구멍이 형성된 결합부(123f)가 내향으로 돌출 형성되고, 결합부(123f)의 내향 돌출된 길이만큼 슬리브 베어링(150)의 길이는 제1실시예와 비교할 때 축소된 길이로 설정된다.The back yoke 122 of the rotor 120 has a coupling portion 123f formed with a through hole through which the rotation shaft 140 is fixed and is protruded inwardly and inserted into the sleeve bearing 150 Is set to a reduced length as compared with the first embodiment.

제1실시예에서 임펠러(105)를 구성하도록 백요크(123)의 외측면에 인서트 몰딩에 의해 일체로 형성되는 복수의 블레이드(130)는 백요크(123)의 제2단 수용홈(123c)을 둘러싸면서 제2원통부(123d)와 동일한 레벨로 연장 형성된다.A plurality of blades 130 integrally formed by insert molding on the outer surface of the back yoke 123 so as to constitute the impeller 105 in the first embodiment are inserted into the second stage receiving groove 123c of the back yoke 123, And extends to the same level as the second cylindrical portion 123d.

또한, 제2실시예의 블레이드(130)는 제1실시예의 블레이드와 비교하여 좁은 폭으로 설정되고, 백요크(122)와 회전축(140)의 노출면은 상부 케이스(103)와 거의 동일한 레벨로 설정되며, 그 결과, 상부 케이스(103)와 하부 케이스(101) 사이의 측벽(102)의 높이를 낮추는 것이 가능하다.The blade 130 of the second embodiment is set to have a narrow width as compared with the blade of the first embodiment and the exposed surface of the back yoke 122 and the rotary shaft 140 is set to almost the same level as the upper case 103 As a result, it is possible to lower the height of the side wall 102 between the upper case 103 and the lower case 101.

상기한 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 쿨링 팬(100)은 백요크(122)의 결합부(123f)를 내향으로 형성과 동시에 슬리브 베어링(150), 회전축(140), 블레이드(130) 및 측벽(102)의 높이를 낮추는 것에 의해 쿨링 팬(100) 전체의 두께를 보다 슬림하게 설계할 수 있다.As described above, the cooling fan 100 according to the second embodiment of the present invention forms the coupling portion 123f of the back yoke 122 inwardly, and at the same time, the sleeve bearing 150, the rotation shaft 140, the blade 130 And the height of the side wall 102 can be lowered, the thickness of the entire cooling fan 100 can be more slimly designed.

도 12a는 본 발명의 제3실시예에 따른 데드 포인트 방지 요크 기능을 갖는 하부 케이스에 적층형 스테이터가 결합된 상태를 나타내는 평면도이고, 도 12b는 도 12a에서 스테이터에 로터가 결합된 상태를 나타내는 평면도이며, 도 12c는 도 12b에서 로터에 블레이드가 결합된 상태를 나타내는 평면도이다.FIG. 12A is a plan view showing a state where a stacked stator is coupled to a lower case having a dead point prevention yoke function according to a third embodiment of the present invention, FIG. 12B is a plan view showing a state where a rotor is coupled to the stator in FIG. 12A And Fig. 12C is a plan view showing a state where the blades are coupled to the rotor in Fig. 12B.

도 12a 내지 도 12c를 참고하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 쿨링 팬(100)은 데드 포인트 방지 요크 기능을 갖는 하부 케이스(201)를 채용한 점에서 상기 제1 및 제2 실시예와 차이가 있다. 12A to 12C, the cooling fan 100 according to the third embodiment of the present invention is similar to the cooling fan 100 according to the first and second embodiments in that a lower case 201 having a dead point- There is a difference.

제3실시예의 하부 케이스(201)는 철판과 같이 요크(yoke) 역할을 수행할 수 있는 금속재를 사용하며, 데드 포인트 방지 요크 기능을 갖도록 로터(120)의 자극 수에 대응하는 개수, 예를 들어, 6개의 브리지(bridge)(201a)를 통하여 중앙부의 환형 링부(201b)에 연결되어 있다. The lower case 201 of the third embodiment uses a metal material capable of acting as yoke like an iron plate and has a number corresponding to the number of poles of the rotor 120 so as to have a dead point prevention yoke function, And is connected to the annular ring portion 201b at the center via six bridges 201a.

하부 케이스(201)는 예를 들어, 정사각형 형태로 형성될 수 있으며, 측벽(102)이 형성되지 않은 일측은 상부 케이스(103)가 결합될 때, 풍출구(107)를 형성한다.The lower case 201 may be formed, for example, in a square shape, and one side where the side wall 102 is not formed forms the air outlet 107 when the upper case 103 is engaged.

이 경우, 상기 환형 링부(201b)의 중앙에는 베어링 하우징(160)이 통과할 수 있도록 관통구멍(15)이 형성되어 있다.In this case, a through hole 15 is formed at the center of the annular ring portion 201b so that the bearing housing 160 can pass through.

상기 도 12a 내지 도 12c에는 로터(120)의 자극 수에 대응하는 개수의 브리지(bridge)(201a)를 사용하고 있으나, (자극 수/2)의 개수를 갖는 브리지(201a)를 사용하는 것도 가능하다.12A to 12C, the number of bridges 201a corresponding to the number of magnetic poles of the rotor 120 is used, but it is also possible to use a bridge 201a having the number of (number of magnetic poles / 2) Do.

상기와 같이 요크(yoke) 역할을 수행할 수 있는 금속재로 이루어진 하부 케이스(201)에 로터(120)의 자극 수에 대응하는 개수의 브리지(bridge)(201a)가 형성된 경우, 로터(120)가 초기상태일 때, 로터(120)의 자석(121)과 브리지(bridge)(201a) 사이에는 자기현상에 의해 각 자석의 센터가 브리지(bridge)(201a)와 대향하여 위치하게 된다. When the number of bridges 201a corresponding to the number of poles of the rotor 120 is formed in the lower case 201 made of a metal material capable of acting as a yoke as described above, The center of each magnet is positioned between the magnet 121 and the bridge 201a of the rotor 120 by the magnetic phenomenon while being opposed to the bridge 201a in the initial state.

따라서, 로터의 초기상태를 고려하여 홀소자(H1)를 자극의 경계면으로부터 1/4 자극폭(6극 로터인 경우는 15˚) 또는 3/4 자극폭 만큼 편이된 위치에 스테이터(110)에 설치한다. 또한, 홀소자(H1)를 자극의 경계면으로부터 1/4 자극폭(6극 로터인 경우는 15˚)에 배치함과 동시에 코일 패턴의 방사방향패턴부가 대향하도록 설정하는 것이 바람직하다. Therefore, in consideration of the initial state of the rotor, the Hall element H1 is applied to the stator 110 at a position shifted from the interface of the magnetic pole by a 1/4 magnetic pole width (15 degrees in the case of a six pole rotor) or by a 3/4 magnetic pole width Install it. It is also preferable that the Hall element H1 is arranged at a 1/4 magnetic pole width (15 degrees in the case of a six-pole rotor) from the interface of the magnetic poles and at the same time the radial pattern portion of the coil pattern is opposed.

상기한 조건을 만족하게 되면 로터가 기동할 때 각 자석으로부터 발생되는 자기 플럭스가 최대인 지점에 홀소자(H1)와 방사방향패턴부가 대향해 있기 때문에 보다 쉽게 자기기동이 이루어지게 된다.If the above conditions are satisfied, the magnetic element H1 and the radiation pattern portion are opposed to each other at a position where the magnetic flux generated from each magnet is maximized when the rotor is started.

그 결과, 하부 케이스(201)에 형성된 6개의 브리지(bridge)(201a)는 데드 포인트 방지 요크 기능을 갖게 됨과 동시에, 상기 브리지(201a) 사이의 공간은 풍입구(108)로서 역할을 한다.As a result, the six bridges 201a formed in the lower case 201 have a dead point preventing yoke function, and the space between the bridges 201a serves as the air inlet 108.

이 경우, 상기 로터(120)의 자석(121)은 링 형상으로 형성되고 다극 착자되어 N극과 S극이 교대로 배치되며, 상기 링의 폭은 적어도 방사방향패턴부(20g~20l)의 길이보다 더 크게 형성되며, 방사방향패턴부(20g~20l)와 대향하도록 배치되는 것이 바람직하다.In this case, the magnets 121 of the rotor 120 are formed in a ring shape and multipolar magnetized so that N poles and S poles are alternately arranged, and the width of the ring is at least equal to the length of the radial pattern portions 20g through 20l And is disposed so as to face the radial pattern portions 20g to 20l.

도 12c에서 미설명 부재번호 130은 로터(120)에 일체로 형성된 복수의 블레이드(130)로서, 임펠러(105)를 구성하며, 부재번호 102a는 측벽에 일체로 형성되어 상부 케이스(103)와 스냅결합될 때 사용되는 스냅결합부를 가리킨다.12C, a plurality of blades 130 integrally formed on the rotor 120 constitute an impeller 105. A member number 102a is integrally formed on a side wall of the rotor 120, Refers to the snap engagement used when engaged.

상기한 실시예 설명에서는 단상 모터를 팬모터로 사용한 것을 예시하였으나, 팬모터 이외에 소형이면서 슬림형 모터를 필요로 하는 다른 분야에도 적용 가능하다.In the above description of the embodiment, a single-phase motor is used as a fan motor. However, the present invention is also applicable to other fields requiring a compact and slim type motor in addition to a fan motor.

또한, 상기한 실시예의 단상 모터는 단상 전파방식 구동 뿐 아니라 단상 반파방식 구동에 의해 동작될 수 있다.The single-phase motor of the above-described embodiment can be operated not only by the single-phase propagation system but also by the single-phase halfwave system.

상기한 실시예 설명에서는 다층 인쇄회로기판(PCB)을 적층한 적층형 스테이터를 단상 모터에 이용한 것을 예시하였으나, 스테이터 코일을 형성하는 데 필요한 턴(turn) 수가 작은 모터인 경우는 양면 인쇄회로기판(PCB)을 이용하여 슬림형 스테이터를 구성하는 것도 가능하다. 즉, 양면 인쇄회로기판(PCB)의 일면에 코일 패턴을 형성하고 타면에 모터 구동회로를 형성하는 것도 가능하다.In the above description of the embodiment, a laminated stator in which a multilayer printed circuit board (PCB) is laminated is used as a single-phase motor. However, in the case of a motor having a small number of turns required for forming a stator coil, It is also possible to construct a slim type stator. That is, it is also possible to form a coil pattern on one surface of a double-sided printed circuit board (PCB) and form a motor drive circuit on the other surface.

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. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limited to the embodiments set forth herein. Various changes and modifications may be made by those skilled in the art.

본 발명은 대향한 로터에 토크 발생이 최대로 얻어질 수 있는 코일 패턴을 갖는 다층 인쇄회로기판(PCB)을 이용하여 슬림형으로 구현될 수 있는 적층형 스테이터, 이를 이용한 슬림형 단상 모터와 쿨링 팬에 적용 가능하다.The present invention can be applied to a slim type single-phase motor and a cooling fan using the laminated stator which can be realized as a slim type by using a multilayer printed circuit board (PCB) having a coil pattern capable of maximally generating torque in an opposite rotor Do.

10: 기판 11-14: PCB
15: 관통구멍 16: 전자 부품
17: 인쇄배선 18: 솔더링 랜드
20a-20f: 회전방향패턴부 20g-20l: 방사방향패턴부
21-26; 코일 패턴 30: 구동회로
40: 단상 모터 100: 쿨링 팬
101,201: 하부 케이스 102: 측벽
102a: 스냅결합부 170: 데드 포인트 방지 요크
103: 상부 케이스 104,108: 풍입구
105: 임펠러 106: 스러스트 플레이트
107: 풍출구 110: 스테이터
120: 로터 121: 자석
123; 백요크 123a,123c: 수용홈
123b,123d: 원통부 123e,123f: 결합부
130,130a: 블레이드 140: 회전축
150: 슬리브 베어링 160: 베어링 홀더
201a: 브리지 201b: 링부
E1-E4: 엔드 부분 J1,J2: 점퍼선 패턴
R1-R6: 스루홀 영역 R10: 외측 공간
S1-S5: 스타트 부분 T1-T7: 스루홀
H1: 홀센서
10: substrate 11-14: PCB
15: Through hole 16: Electronic part
17: Print wiring 18: Soldering land
20a-20f: rotation direction pattern portion 20g-20l:
21-26; Coil pattern 30: drive circuit
40: Single phase motor 100: Cooling fan
101, 201: lower case 102: side wall
102a: snap coupling portion 170: dead point prevention yoke
103: upper case 104, 108: air inlet
105: impeller 106: thrust plate
107: air outlet 110: stator
120: rotor 121: magnet
123; Back yoke 123a, 123c: receiving groove
123b, 123d: cylindrical portion 123e, 123f:
130, 130a: blade 140:
150: Sleeve bearing 160: Bearing holder
201a: Bridge 201b: Ring portion
E1-E4: End part J1, J2: Jumper line pattern
R1-R6: Through hole region R10: Outer space
S1-S5: Start portion T1-T7: Through hole
H1: Hall sensor

Claims (27)

관통구멍을 가지며 적층되어 일체화된 다층 기판;
상기 다층 기판의 각 기판 위에 패터닝된 코일 패턴; 및
상기 다층 기판을 관통하여 형성되며, 상기 코일 패턴을 연결하기 위한 스루홀;을 포함하며,
상기 코일 패턴은
상기 관통구멍과 동심상으로 배치된 내측 원주와 외측 원주에 간격을 두고 원주방향을 따라 배치되는 내측 및 외측 회전방향패턴부; 및
상기 인접한 내측 회전방향패턴부와 외측 회전방향패턴부를 상호 연결하며 방사방향을 따라 배치되는 방사방향패턴부;를 포함하는 단상 모터용 적층형 스테이터.
A multilayer substrate laminated and integrated with through holes;
A coil pattern patterned on each substrate of the multilayer substrate; And
And a through hole formed through the multilayer substrate for connecting the coil pattern,
The coil pattern
Inner and outer rotation direction pattern portions arranged along the circumferential direction at intervals in an inner circumference and an outer circumference which are arranged concentrically with the through holes; And
And a radial direction pattern portion that connects the adjacent inner rotation direction pattern portion and the outer rotation direction pattern portion to each other and is disposed along the radial direction.
제1항에 있어서,
상기 코일 패턴은 자석의 극수에 따라 각각 복수의 돌기부와 요홈부가 반복되는 형상을 이루는 단상 모터용 적층형 스테이터.
The method according to claim 1,
Wherein the coil pattern has a plurality of protrusions and a plurality of recessed portions repeatedly formed according to the number of poles of the magnets.
제1항에 있어서,
상기 코일 패턴은 순차적으로 적층되는 제1 내지 제3 기판에 각각 형성되는 제1 내지 제3 코일 패턴을 포함하며,
상기 제1 및 제3 코일 패턴은 동일한 형상으로 이루어지고, 제2 코일 패턴은 제1 코일 패턴에서 (360°/로터 자극수) 만큼 관통구멍을 중심으로 회전된 위치에 위치설정된 단상 모터용 적층형 스테이터.
The method according to claim 1,
Wherein the coil pattern includes first to third coil patterns formed on first to third substrates sequentially stacked,
The first and third coil patterns are formed in the same shape and the second coil pattern is positioned at a position rotated around the through hole by a number of (360 占 / rotor magnetic pole number) in the first coil pattern. .
제3항에 있어서,
상기 제3 기판의 하부에 적층되는 제4 기판을 더 포함하며,
상기 제4 기판의 노출면에는 상기 코일 패턴과 연결되어 구동전류를 인가하는 모터구동회로가 실장되는 배선패턴이 형성되고, 상기 배선패턴과 연결된 다수의 전자 부품이 실장되는 단상 모터용 적층형 스테이터.
The method of claim 3,
And a fourth substrate stacked on a lower portion of the third substrate,
And a plurality of electronic parts connected to the wiring pattern are mounted on an exposed surface of the fourth substrate, the wiring pattern being connected to the coil pattern to apply a driving current to the motor driving circuit.
제4항에 있어서,
상기 코일 패턴은 상기 제4 기판에 형성되는 제4 및 제5 코일 패턴을 더 포함하며,
상기 제4 및 제5 코일 패턴은 선대칭 구조로 배치되는 단상 모터용 적층형 스테이터.
5. The method of claim 4,
Wherein the coil pattern further includes fourth and fifth coil patterns formed on the fourth substrate,
And the fourth and fifth coil patterns are arranged in a line-symmetrical structure.
제1항에 있어서,
상기 스루홀은 상기 코일 패턴이 오버랩될 때, 상기 내측 회전방향패턴부의 외주부와 외측 회전방향패턴부의 내주부 사이에 위치한 영역과 코일 패턴의 외측에 위치한 외측 영역에 배치되는 단상 모터용 적층형 스테이터.
The method according to claim 1,
Wherein the through hole is disposed in an area located between an outer peripheral part of the inner rotation direction pattern part and an inner peripheral part of the outer rotation direction pattern part and an outer area located outside the coil pattern when the coil pattern overlaps.
제5항에 있어서,
상기 제4 및 제5 코일 패턴을 연결하는 적어도 하나의 점퍼선 패턴을 더 포함하는 단상 모터용 적층형 스테이터.
6. The method of claim 5,
And at least one jumper wire pattern connecting the fourth and fifth coil patterns.
제1항에 있어서,
상기 다층 기판 중 제1기판에 형성되어 로터회전위치를 검출하기 위한 센싱 코일을 더 포함하는 단상 모터용 적층형 스테이터.
The method according to claim 1,
And a sensing coil formed on the first substrate of the multi-layer substrate for detecting a rotor rotation position.
제1항에 있어서,
상기 코일 패턴의 방사방향패턴부는 동일한 방향으로 전류가 흐르도록 결선이 이루어지는 단상 모터용 적층형 스테이터.
The method according to claim 1,
And the radiating pattern portion of the coil pattern is connected so that current flows in the same direction.
제1항에 있어서,
상기 방사방향패턴부의 수는 로터 자극수와 동일한 수, 로터 자극수의 1/2 배수 및 로터 자극수의 2배수 중 어느 하나로 설정되는 단상 모터용 적층형 스테이터.
The method according to claim 1,
Wherein the number of the radiation pattern portions is set to be equal to the number of the rotor magnetic poles, to be set to one-half of the number of the rotor poles and to be two times the number of the rotor poles.
제10항에 있어서,
상기 인접한 방사방향패턴부 사이의 각도는 360°/n(여기서, n은 로터 자극수와 동일한 수, 로터 자극수의 1/2 배수 및 로터 자극수의 2배수 중 어느 하나)의 값을 가지는 단상 모터용 적층형 스테이터.
11. The method of claim 10,
Wherein an angle between the adjacent radial pattern portions is 360 占 퐉 / n (where n is a number equal to the number of the rotor poles, 1/2 times the number of the rotor poles and two times the number of the rotor poles) Laminated stator for motor.
관통구멍을 가지며 적층되어 일체화된 다층 기판;
상기 다층 기판의 각 기판 위에 상기 관통구멍의 주변을 따라 2 이상의 돌기부와 요홈부를 갖는 복수의 턴을 형성하도록 나선형상으로 패터닝된 복수의 코일 패턴; 및
상기 다층 기판을 관통하여 형성되며, 상기 복수의 코일 패턴을 연결하기 위한 복수의 스루홀;을 포함하며,
상기 복수의 코일 패턴은 각각
360°/n(여기서, n은 로터 자극수와 동일한 수, 로터 자극수의 1/2 배수 및 로터 자극수의 2배수 중 어느 하나)의 각도마다 방사방향을 따라 배치되어 전류 흐름에 따라 로터에 접선방향의 회전력을 발생하는 복수의 방사방향패턴부;
상기 인접한 방사방향패턴부의 내측을 상호 연결하는 복수의 내측 회전방향패턴부; 및
상기 인접한 방사방향패턴부의 외측을 상호 연결하는 복수의 외측 회전방향패턴부;를 포함하는 단상 모터용 적층형 스테이터.
A multilayer substrate laminated and integrated with through holes;
A plurality of coil patterns patterned in a spiral pattern on each substrate of the multilayer substrate so as to form a plurality of turns having two or more projections and recesses along the periphery of the through holes; And
And a plurality of through holes formed through the multilayer substrate for connecting the plurality of coil patterns,
The plurality of coil patterns
360 ° / n (where n is a number equal to the number of rotor poles, one-half of the number of rotor poles and two times the number of rotor poles), along the radial direction, A plurality of radial pattern portions for generating a rotational force in a tangential direction;
A plurality of inner rotation direction pattern portions interconnecting the inner sides of the adjacent radial pattern portions; And
And a plurality of outer rotation direction pattern portions interconnecting the outer sides of the adjacent radial pattern portions.
관통구멍을 가지는 다층 기판의 각 기판 위에 상기 관통구멍의 주변을 따라 2 이상의 돌기부와 요홈부를 갖는 복수의 턴을 형성하도록 나선형상으로 패터닝된 복수의 코일 패턴이 상기 기판을 관통하여 형성된 복수의 스루홀에 의해 연결된 적어도 하나의 코일 패턴층; 및
상기 코일 패턴층의 저면에 적층되며 상기 코일 패턴에 구동전류를 인가하기 위한 모터구동회로가 실장된 구동회로층;을 포함하며,
상기 복수의 코일 패턴은 각각
360°/n(여기서, n은 로터 자극수와 동일한 수, 로터 자극수의 1/2 배수 및 로터 자극수의 2배수 중 어느 하나)의 각도마다 방사방향을 따라 배치되어 전류 흐름에 따라 로터에 접선방향의 회전력을 발생하는 복수의 방사방향패턴부;
상기 인접한 방사방향패턴부의 내측을 상호 연결하는 복수의 내측 회전방향패턴부; 및
상기 인접한 방사방향패턴부의 외측을 상호 연결하는 복수의 외측 회전방향패턴부;를 포함하는 단상 모터용 적층형 스테이터.
A plurality of coil patterns patterned in a helical pattern are formed on respective substrates of the multilayer substrate having through holes so as to form a plurality of turns having two or more protrusions and recesses along the periphery of the through holes, At least one coil pattern layer connected by; And
And a drive circuit layer stacked on a bottom surface of the coil pattern layer and having a motor drive circuit for applying a drive current to the coil pattern,
The plurality of coil patterns
360 ° / n (where n is a number equal to the number of rotor poles, one-half of the number of rotor poles and two times the number of rotor poles), along the radial direction, A plurality of radial pattern portions for generating a rotational force in a tangential direction;
A plurality of inner rotation direction pattern portions interconnecting the inner sides of the adjacent radial pattern portions; And
And a plurality of outer rotation direction pattern portions interconnecting the outer sides of the adjacent radial pattern portions.
제13항에 있어서,
상기 코일 패턴층은 홀수층과 짝수층의 코일 패턴이 상이한 단상 모터용 적층형 스테이터.
14. The method of claim 13,
Wherein the coil pattern layer has different coil patterns of the odd-numbered layer and the even-numbered layer.
제14항에 있어서,
상기 홀수층 코일 패턴은 내측에서 외측으로 시계방향(CW)의 권선을 이루고, 상기 짝수층 코일 패턴은 내측에서 외측으로 반시계방향(CCW)의 권선을 이루도록 형성되는 단상 모터용 적층형 스테이터.
15. The method of claim 14,
Wherein the odd-numbered layer coil pattern forms a winding in a clockwise (CW) direction from the inside to the outside, and the even-numbered layer coil pattern is formed so as to form a winding in a counterclockwise direction (CCW) from the inside to the outside.
제13항에 있어서,
상기 코일 패턴층은 모든 층의 코일 패턴이 동일한 형상으로 이루어지고,
상기 홀수층 코일 패턴은 내측에서 외측으로 시계방향(CW)의 권선을 이루고, 상기 짝수층 코일 패턴은 외측에서 내측으로 시계방향(CW)의 권선을 이루도록 형성되는 단상 모터용 적층형 스테이터.
14. The method of claim 13,
Wherein the coil pattern layer has the same coil pattern of all layers,
Wherein the odd-numbered layer coil pattern forms a winding in a clockwise (CW) direction from the inside to the outside, and the even-numbered layer coil pattern is formed so as to form a winding in a clockwise (CW) direction from the outside to the inside.
제13항에 있어서,
상기 코일 패턴의 스타트 부분과 엔드 부분은 코일을 형성하는 부분보다 더 넓게 형성되어 있고, 적어도 하나의 스루홀과 상기 스루홀을 둘러싸는 솔더링 랜드가 배치되어 있는 단상 모터용 적층형 스테이터.
14. The method of claim 13,
Wherein a start portion and an end portion of the coil pattern are formed wider than a portion forming a coil, and at least one through hole and a soldering land surrounding the through hole are disposed.
회전축;
상기 회전축이 중앙에 지지되고 복수의 N극 자석과 S극 자석이 교대로 배치된 로터;
상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 베어링;
상기 베어링을 수용하여 고정하는 베어링 홀더; 및
상기 베어링 홀더가 통과하는 관통구멍이 중앙에 형성된 청구항 1 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 기재된 적층형 스테이터;를 포함하는 단상 모터.
A rotating shaft;
A rotor having the rotating shaft supported at its center and having a plurality of N pole magnets and S pole magnets alternately arranged;
A bearing rotatably supporting the rotary shaft;
A bearing holder for receiving and fixing the bearing; And
And a laminated stator according to any one of claims 1 to 17, wherein a through hole through which the bearing holder passes is formed at the center.
제18항에 있어서,
상기 적층형 스테이터의 하부에 배치되며, 상기 로터가 초기상태일 때 복수의 자석의 센터가 대향하여 배치되는 다각형 모서리를 갖는 데드 포인트 방지 요크; 및
상기 스테이터 기판에 설치되며 로터의 초기상태일 때, 로터 자극의 경계면으로부터 1/4 자극폭 또는 3/4 자극폭 만큼 편이된 위치의 배치되어 로터위치검출신호를 발생하는 홀센서;를 더 포함하며,
상기 홀센서는 스테이터의 방사방향패턴부 중 하나와 중첩된 위치에 배치되는 단상 모터.
19. The method of claim 18,
A dead point prevention yoke disposed at a lower portion of the stacked stator and having a polygonal corner in which the centers of the plurality of magnets are arranged opposite to each other when the rotor is in an initial state; And
And a hall sensor provided on the stator substrate and arranged at a position shifted by 1/4 magnetic pole width or 3/4 magnetic pole width from the boundary surface of the rotor magnetic pole in the initial state of the rotor to generate a rotor position detection signal ,
Wherein the Hall sensor is disposed at a position overlapping one of the radial pattern portions of the stator.
제20항에 있어서,
상기 로터는 링 형상으로 형성되고, 상기 링의 폭은 적어도 방사방향패턴부의 길이보다 더 크게 형성되며, 방사방향패턴부와 대향하도록 배치되는 단상 모터.
21. The method of claim 20,
Wherein the rotor is formed in a ring shape and the width of the ring is formed to be larger than at least the length of the radial pattern portion and is arranged to face the radial pattern portion.
중앙부에 회전축이 지지되고 외주부에 임펠러용 복수의 블레이드가 형성되며 복수의 N극 자석과 S극 자석이 교대로 배치된 로터;
상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 베어링;
상기 베어링을 수용하여 고정하는 베어링 홀더;
상기 베어링 홀더를 지지하는 하부 케이스;
상기 베어링 홀더가 통과하는 관통구멍이 중앙에 형성되고 하부 케이스에 지지된 적층형 스테이터;
상기 하부 케이스에 대향하여 배치된 상부 케이스; 및
상기 상부 케이스와 하부 케이스 사이를 연결하는 측벽;을 포함하며,
상기 적층형 스테이터는 청구항 1 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 기재된 적층형 스테이터인 쿨링 팬.
A plurality of N pole magnets and a plurality of S pole magnets alternately disposed in the outer periphery of the rotor;
A bearing rotatably supporting the rotary shaft;
A bearing holder for receiving and fixing the bearing;
A lower case for supporting the bearing holder;
A stacked stator in which a through hole through which the bearing holder passes is formed at the center and is supported by a lower case;
An upper case disposed opposite to the lower case; And
And a side wall connecting between the upper case and the lower case,
The stacked stator is the stacked stator according to any one of claims 1 to 17.
제21항에 있어서,
상기 하부 케이스는
상기 베어링 홀더가 통과하는 관통구멍이 중앙에 형성되는 링부; 및
상기 링부와 하부 케이스 본체 사이를 연결하는 복수의 브리지를 포함하며,
상기 복수의 브리지는 로터의 자극 수와 동일하거나 (자극 수/2)의 개수로 형성되어 데드 포인트 방지 요크 기능을 갖는 쿨링 팬.
22. The method of claim 21,
The lower case
A ring portion formed at a center thereof with a through hole through which the bearing holder passes; And
And a plurality of bridges connecting the ring portion and the lower case body,
Wherein the plurality of bridges are formed in a number equal to the number of magnetic poles of the rotor (number of magnetic poles / 2) to have a dead point prevention yoke function.
제22항에 있어서,
상기 스테이터 기판에 설치되며 로터의 초기상태일 때, 로터 자극의 경계면으로부터 1/4 자극폭 또는 3/4 자극폭 만큼 편이된 위치에 배치되어 로터위치검출신호를 발생하는 홀센서를 더 포함하며,
상기 홀센서는 스테이터의 방사방향패턴부 중 하나와 중첩된 위치에 배치되는 쿨링 팬.
23. The method of claim 22,
Further comprising a hall sensor provided on the stator substrate and arranged at a position shifted from the interface of the rotor magnetic pole by a 1/4 magnetic pole width or a 3/4 magnetic pole width in an initial state of the rotor to generate a rotor position detection signal,
Wherein the hall sensor is disposed at a position overlapping one of the radial pattern portions of the stator.
제21항에 있어서,
상기 로터의 백요크는
중앙부에 회전축이 고정되는 관통구멍이 형성되고 내향으로 돌출된 결합부;
내측에 베어링 홀더가 수용되는 제1단 수용홈을 형성하는 제1원통부;
외측에 복수의 자석이 설치되는 제2단 수용홈을 형성하며 스테이터에 대응하는 크기로 형성되는 제2원통부; 및
상기 제1원통부와 제2원통부 사이를 연결하는 단차부;를 포함하며,
상기 임펠러를 구성하는 복수의 블레이드는 백요크의 제2단 수용홈을 둘러싸면서 제2원통부와 동일한 레벨로 연장 형성되는 쿨링 팬.
22. The method of claim 21,
The back yoke of the rotor
A coupling portion formed with a through hole through which a rotary shaft is fixed at a central portion and protruding inward;
A first cylindrical portion forming a first end receiving groove in which a bearing holder is accommodated;
A second cylindrical portion having a size corresponding to that of the stator, the second cylindrical portion having a second end receiving groove in which a plurality of magnets are installed outside; And
And a step portion connecting the first cylindrical portion and the second cylindrical portion,
Wherein the plurality of blades constituting the impeller are formed to extend at the same level as the second cylindrical portion while surrounding the second end receiving groove of the back yoke.
제21항에 있어서,
상기 로터의 백요크는
중앙부에 회전축이 고정되는 관통구멍이 형성된 결합부;
내측에 베어링 홀더가 수용되는 제1단 수용홈을 형성하는 제1원통부;
외측에 복수의 자석이 설치되는 제2단 수용홈을 형성하며 스테이터에 대응하는 크기로 형성되는 제2원통부; 및
상기 제1원통부와 제2원통부 사이를 연결하는 단차부;를 포함하며,
상기 임펠러를 구성하는 복수의 블레이드는 백요크의 제1단 및 제2단 수용홈을 둘러싸면서 연장 형성되는 쿨링 팬.
22. The method of claim 21,
The back yoke of the rotor
A coupling portion having a through hole through which a rotary shaft is fixed at a central portion;
A first cylindrical portion forming a first end receiving groove in which a bearing holder is accommodated;
A second cylindrical portion having a size corresponding to that of the stator, the second cylindrical portion having a second end receiving groove in which a plurality of magnets are installed outside; And
And a step portion connecting the first cylindrical portion and the second cylindrical portion,
Wherein the plurality of blades constituting the impeller are extended while surrounding the first end and the second end housing groove of the back yoke.
제21항에 있어서,
상기 상부 케이스와 하부 케이스의 적어도 하나에 풍입구가 형성되고, 상기 측벽의 일부에 풍출구가 형성된 시로코형 쿨링 팬.
22. The method of claim 21,
A sirocco type cooling fan in which a wind inlet is formed in at least one of the upper case and the lower case and a wind outlet is formed in a part of the side wall.
제21항에 있어서,
상기 상부 케이스와 하부 케이스에 각각 풍입구와 풍출구가 형성된 축류형 쿨링 팬.
22. The method of claim 21,
Wherein the upper case and the lower case have air inlet ports and air outlet ports, respectively.
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