KR20180054087A - 스테이터 일체형 차량용 팬모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 범용 권선기로 제작된 각형 보빈 코일 또는 보빈레스 코일을 사용한 일체형 스테이터와 그의 제조방법 및 이를 이용하여 구성되는 스테이터 일체형 차량용 팬모터에 관한 것으로서, 다수 세트의 N극과 S극의 자석이 교대로 배치된 디스크형태로 서로 소정 간격으로 배치된 제1 및 제2로터와, 상기 로터의 중앙에 부싱을 통해 결합된 회전축과, 상기 회전축을 회전가능하게 지지하는 상/하부 케이스와, 각각 상기 제1 및 제2로터 사이에 소정의 간극을 두고 설치되어 상기 제1 및 제2 로터에 서로 반대방향의 전자기력을 인가하기 위해 다수의 각형 보빈에 권취된 다수의 스테이터 코일이 몰딩 충전물로 지지되어 환형 디스크 형태로 형성된 스테이터로 구성되는 것을 특징으로 하는 스테이터 일체형 차량용 팬모터를 제공한다.

Description

스테이터 일체형 차량용 팬모터{Vehicle fan-motor using one-body type stator}

본 발명은 차량용 팬모터에 관한 것으로서, 특히, 범용 권선기로 제작된 각형 보빈 코일 또는 보빈레스 코일을 사용한 일체형 스테이터와 그의 제조방법 및 이를 이용하여 구성되는 스테이터 일체형 차량용 팬모터에 관한 것이다.

일반적으로, 차량용 팬에 적용되는 BLDC모터(브러쉬리스 DC모터)는 모터에 공급되는 전기를 컨트롤하는 제어수단과 일체형으로 제작되어서, 협소한 공간에도 장착할 수 있고 차량에 장착하기도 간편하게 하고 있다.

BLDC 모터는 스테이터 코어를 갖고 있는가 여부에 따라 분류하면 일반적으로 컵(원통) 구조를 갖는 코어형(또는 레이디얼형)과 코어레스형(또는 액시얼형)으로 나뉘어진다.

코어형 구조의 BLDC 모터는 내주부에 형성된 다수의 돌기에 전자석 구조를 갖기 위해 코일이 권취된 원통형의 스테이터와 원통형 영구자석으로 이루어진 로터로 구성된 내부자석형과, 또는 스테이터가 외주부에 형성된 다수의 돌기에 상/하 방향으로 코일이 권취되어 있고, 그 외부에 다극 착자된 원통형 영구자석으로 로터가 구성된 외부자석형으로 분류된다.

이러한 코어형 BLDC 모터는 자기회로가 축을 중심으로 레이디얼 방향으로 대칭인 구조를 갖고 있으므로 진동성 노이즈가 적고, 저속회전에 적합하며 토크가 양호한 장점을 갖고 있는 반면에 스테이터 제작시에 계철(yoke)의 재료 손실이 크고 양산시에 설비투자 비용이 높다는 단점을 갖고 있다. 또한 스테이터 및 로터의 구조가 복잡하며, 박형화가 불리하고, 고효율화에 어려움이 있으며 코깅(cogging) 토크가 발생하는 문제점이 있다.

한편, 상기한 코어형 BLDC 모터의 단점을 개선하기 위하여 제안된 종래의 코어레스형 BLDC 모터는 도 에 도시된 바와 같이 환형 마그넷(1)와 요크(3)로 이루어진 로터(5)가 회전축(7)에 고정 결합되고, 인쇄회로기판(PCB)(9)에 다수의 스테이터 코일(11)이 권선되어 이루어진 스테이터(13)에 베어링(15)을 통하여 회전축(7)이 결합된 구조를 갖고 있다.

상기한 코어레스형 BLDC 모터는 제3도에 도시된 바와 같이 다수 세트의 자석이 일체형으로 이루어진 로터(5)와 그 하측에 배치된 다수세트의 전자기력을 발생하는 스테이터 코일로 이루어진 스테이터(13) 사이에 축방향과 동일방향을 갖는 상/하 방향의 자기회로가 형성되므로 스테이터의 흡입 또는 반발력과 스테이터의 불균일한 착자에 기인하여 베어링(15) 사이에 완충 스프링(17)을 삽입시킬지라도 축방향의 진동이 구조적으로 크게 발생한다.

또한 이 축방향의 진동은 모터 장착 회전 구동시에 전체 시스템의 공진을 유발시켜 회전소음을 증가시키게 된다. 따라서 고속 회전시에 모터 전체의 효율은 손실(loss)이 없는 관계로 양호한 반면에 회전소음에 진동성 소음이 합성되어 이상음을 유발시킬 수 있다.

그 결과 코어형 BLDC 모터에 비하여 재료손실을 최소화할 수 있고, 양산성이 좋으며, 박형화 및 소형화가 가능하여 저가격 및 고효율화를 이룰 수 있으나 회전시에 축방향 진동으로 소음발생이 크다는 치명적인 결점을 갖고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 로터 회전시 발생되는 축방향 진동을 서로 상쇄시킴과 동시에 토크를 2배 이상 증가시킬 수 있는 더블 로터/스테이터 방식의 코어레스형 BLDC 모터가 제안되었으나, 이러한 무보빈 코일의 본딩 와이어는 일반동선에 비하여 단가가 1.5∼2배 정도 비싸며 더블 로터/스테이터 구조에서는 12개 (60°통전각인 경우)가 동심원상에 배치되어야 하며, 더욱이 이러한 무보빈 코일용 권선기는 열풍 융착방식의 전용 권선기로서 일반권선기보다 제작 비용이 높고 범용화가 어려운 단점이 있다.

JP 2008-22674 A (2008.01.31.) KR 10-2015-0027714 A (2015.03.12.) KR 20-0464575 Y1 (2013.01.02.)

상술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 이에 본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 본 발명의 제1 목적은 각 코일간의 확실한 절연과 우수한 방습, 진동 흡수성 및 내식성 구조를 가지며 일반 절연 동선을 사용하여 범용 권선기로 보빈 코일을 권취하는 경우 저렴한 비용으로 스테이터를 제조할 수 있는 스테이터 일체형 차량용 팬모터를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 제2 목적은 몰딩형 스테이터 어셈블리를 사용하여 다단 적층구조시 인접단과의 상호 연결이 쉽게 이루어 질 수 있으며, 전체적으로 로터의 축방향 진동방지 구조를 형성하며 콤팩트하고, 무게가 작은 스테이터 일체형 차량용 팬모터를 제공하는데 있다.

본 발명의 제3목적은 스테이터 코일에 구동전류를 공급하는 콘트롤 PCB를 상부/하부 케이스 내부에 내장함과 동시에 스테이터 어셈블리와의 전기적/기계적인 접속이 자동으로 이루어질 수 있어 조립성이 우수한 스테이터 일체형 차량용 팬모터를 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스테이터 일체형 차량용 팬모터는, 각각 다수 세트의 N극과 S극의 마그넷이 교대로 배치된 디스크형태로 서로 소정 간격으로 배치되며, 각 로터의 대향한 마그넷이 서로 반대극성을 갖는 제1 및 제2로터와, 상기 로터의 중앙에 부싱을 통해 결합된 회전축과, 상기 회전축을 회전가능하게 지지하는상/하부 케이스와, 상기 로터에 대한 회전 구동력을 발생하며 상기 회전 구동력 발생과 관련하여 축방향 진동을 방지하기 위한 전자기 구동/축방향 진동방지수단과, 상기 상/하부 케이스 중 어느 일측 내부에 설치되어 상기 스테이터에 대한 구동 전류를 인가하기 위한 콘트롤 인쇄회로기판과, 상기 스테이터와 콘트롤 인쇄회로기판을 전기적으로 연결함과 동시에 기구적으로 설정된 대향위치에 자동으로 연결하기 위한 연결수단으로 구성되며, 상기 전자기 구동/축방향 진동방지 수단은 상기 제1 및 제2 로터에 전자기력을 인가하기 위한 다수의 스테이터 코일을 구비하며, 외주부가 상기 상/하부 케이스 사이에 자기 정합(self-align)구조로서 위치 설정되어 결합되고 상기 제1 및 제2 로터 사이에 소정의 간극을 두고 설치되며 몰딩 충전물에 의해 환형 디스크 형태로 형성된 코어레스형 스테이터로 구성되고, 상기 스테이터의 코일은 각각 상기 제1 및 제2 로터의 대응한 마그넷의 반대 극성을 가질 때 동일한 축방향 극성 방향을 갖는 자기 플럭스를 발생하며 상기 제1 및 제2 로터에 반대방향으로 인가되는 전자기력을 발생하도록 전류가 흐르는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명에 따른 스테이터 일체형 차량용 팬모터에 있어서, 상기 각 로터는, 디스크형 비자성체로 이루어진 지지체와, 상기 지지체에 균등간격으로 교대로 삽입된 다수 세트의 N극 마그넷과 S극 마그넷과, 상기 마그넷과 자기회로를 형성하는 마그넷 요크로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 스테이터 일체형 차량용 팬모터에 있어서, 상기 스테이터는, 다수의 권취 코일과, 상기 권취 코일의 노출 부분을 실링하면서 전체적으로 환형 디스크형상으로 각형 코일을 지지하는 스테이터 몸체와, 상기 몸체의 일측면에 부착되어 상기 코일을 상호 결선시키는 보조인쇄회로기판으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 스테이터 일체형 차량용 팬모터에 있어서, 상기 다수의 코일은, 보빈에 권취되어 있는 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같이 본 발명은 각형 코일을 범용 권선기를 사용한 보빈코일로서 형성하고, 이렇게 준비된 다수의 보빈 코일을보조 PCB와 함께 인서트 몰딩 방식으로 스테이터 어셈블리를 함으로써, 각형 코일 제조시 본딩 와이어를 사용하지 않고 일반 절연 동선을 사용하여, 다축 또는 단축의 일반 권선기를 사용하여 저렴한 제조 비용으로 생산이 가능한 이점이 있다.

또한, 본 발명은 인서트 몰딩에 비해 코일의 외부가 수지와 같은 절연체로서 실링되어 있어 각 코일 및 케이스, 대드메탈(dea metal)과의 절연 성능이 뛰어나고, 방습과 내식성 및 기계적 강도 또한 보장되는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 보빈형 코일 대신에 무보빈 코일을 사용하여 인서트 몰딩 방식으로 스테이터 어셈블리를 제조함으로써, 모터의 출력과 효율을 증대시키면서 내구성을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 코어레스형 BLDC 모터 구조를 보여주는 축방향 단면도,
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1실시예에 따른 스테이터 어셈블리의 평면도 및 A-A선 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 제1실시예에 스테이터 어셈블리를 이용한 스테이터 일체형 차량용 팬모터 구조를 보여주는 일부 절단 축방향 단면도,
도 4는 도 3의 스테이터 코일과 로터 마그넷간의 배치 관계를 보여주는 설명도,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 스테이터 일체형 차량용 팬모터 구조를 보여주는 일부 절단 축방향 단면도,
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 제2실시예에 따른 스테이터 어셈블리의 평면도와 일부 절단 정면도 및 배면도,
도 7은 본 발명에 따른 제2실시예의 스테이터 어셈블리를 이용한 스테이터 일체형 차량용 팬모터에 대한 일부절단 축방향 단면도,
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 스테이터 일체형 차량용 팬모터에 대한 일부절단 축방향 단면도.

이하에서는 본 발명에 따른 스테이터 일체형 차량용 팬모터에 대한 실시 예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에서 설명되는 실시 예는 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것으로, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되지 않고 다양한 형태로 구현될 수 있다.

도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타낸다. 하기의 설명에서 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것일 뿐, 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

여기서, 첨부된 도면들은 기술의 구성 및 작용에 대한 설명과 이해의 편의 및 명확성을 위해 일부분을 과장하거나 간략화하여 도시한 것으로, 각 구성요소가 실제의 크기와 정확하게 일치하는 것은 아님을 밝힌다.

먼저, 첨부된 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 제1실시예에 따른 스테이터 어셈블리의 평면도 및 A-A선 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 제1실시예에 스테이터 어셈블리를 이용한 스테이터 일체형 차량용 팬모터 구조를 보여주는 일부 절단 축방향 단면도이며, 도 4는 도 3의 스테이터 코일과 로터 마그넷간의 배치 관계를 보여주는 설명도이고, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 스테이터 일체형 차량용 팬모터 구조를 보여주는 일부 절단 축방향 단면도이다.

먼저 도 2a 및 도 2b를 참고하면, 스테이터 어셈블리(51)는 플라스틱 각형 보빈(53)에 코일(55)에 각형으로 권취되어 있고, 이러한 각형 보빈 코일(55)6개가 인서트 몰딩(Insert molding)방식으로 코일들에 대한 상호 결선이 이루어지게 하는 보조 인쇄회로 기판(PCB)(57)과 함께 수지 절연재료에 의해 디스크 형태로 성형된다.

여기서 보조 PCB(57)와 스테이터 몸체(59)의 중앙에는 관통구멍(61)이 형성되어 있으며, 스테이터 몸체(59)의 일측변에는 도 3에 도시된 콘트롤 PCB(87)와의 전기적 연결을 위한 상부 단자(63A)와 다단 적층 구조를 채용할 경우 다른 단의 스테이터 어셈블리와 상호 전기적 연결을 위한 하부 단자(63B)가 매입 형성되어 있다.

상기한 스테이터 어셈블리의 스테이터 코릴(55)은 3상 구동 방식에서는 3개의 코일이 6개로 나뉘어져서 중앙에 부채꼴 형태의 관통구멍(65)을 갖는 각형 보빈(53)에 권취되어 보조 PCB(57)에서 Y방식으로 결선되며, 2상구동의 전파 구동 방식에서는 2개의 스테이터 코일이 8개로 권선되어 직렬방식으로 결선된다.

이러한 보빈 코일(55)은 별도의 전용 권선기를 사용하지 않고 플라스틱 각형 보빈(53)을 사용하여 자동화가 용이한 일반 단축 및 다축 권선기에서 권취 가능하다. 따라서 양산시에 설비투자를 최소화 할수 있게 된다.

또한 이 경우 보빈 코일(55)의 권취에 사용되는 코일은 종래와 같은 본딩 와이어가 아니라 이보다 단가가 25%∼50% 정도 싼 일반 절연 동선을 사용할 수 있으므로 적어도 50% 정도의 코일 비용이 절감될 수 있다.

더욱이 상기한 보빈코일(55)은 코일의 노출 부분이 수지 절연 재료로 실링된 상태로 스테이터 어셈블리(51)를 형성하므로 각형 보빈(53)에 권취된 각형 코일(55)간에도 확실한 절연이 이루어지며, 방습, 진동 흡수성 및 내식성도 우수한 구조이다.

또한 상기구조는 각형 코일(55)이 보빈(53)에 권취되어 디스크형으로 몰딩된 구조이므로 각형 코일이 PCB의 양표면에 접착제로 부착되는 종래 구조에 비하여 기계적 지지강도가 월등하게 향상될 수 있다.

한편 본 발명 구조에서는 상부/하부 단자(63A,63B)를 통하여 상기 스테이터(55)에 대한 구동전류를 공급하는 콘트롤 PCB(87)와 적층 구조시 인접단 스테이터 어셈블리와 전기적 연결이 쉽게 이루어질 수 있으며, 축방향 적층 구조에 대한 대용량 출력의 모터 설계가 쉽고 조립 생산성이 높은 구조를 갖는다.

이하에 상기한 스테이터 어셈블리(51)를 사용하여 구성된 더블 로터/단일 스테이터 방식의 코어레스형 BLDC 모터를 도 3를 참고하여 설명한다.

도 3은 BLDC 모터는 상부/하부 케이스(71A, 71B) 의 중간에 스테이터 어셈블리(51)의 외주부 67)가 상/하로 연장 형성되어, 이들 사이에 결합되어 원통형 케이스를 형성한다.

상기한 스테이터 어셈블리(51)의 상/하부에는 소정의 에어갭을 두고 자석분할 다극 배치 구조를 갖는 상부 로터(73A)와 하부로터(73B)가 중앙부의 부싱(75A,75B)을 통하여 회전축(77)에 고정 결합되어 있다.

상기 각 로터(73A,73B)는 8개의 마그넷(81A,81B) 즉, 4개의 디스크형 N극 마그넷과 4개의 디스크형 S극 마그넷이 교대로 비자성체, 예를들어 PET, 나일론66 또는 PBT로 이루어지며 부싱(75A,75B)과 일체로 형성된 지지체(79)에 원주부가 지지되고, 배면에 환형의 마그넷 요크(83A,83B)가 일체로 부착되어 8개 마그넷(81)에 대한 자기회로가 형성된 구조이다.

상기한 8개 마그넷(81A,81B)과 스테이터 어셋블리(51)의 각형 코일(55)간의 상호 배치관계는 도 4에 도시된 바와같이 빗금친 패턴의 디스크형 마그넷(81A,81B)이 각형 보빈(53)의 부채꼴 관통구멍(65) 즉, 각형 코일(55)의 관통구멍(65)에 대향하여 배치된 구조이다.

한편 상기 상부로터(73A)의 마그넷 요크(83A) 상측에는 홀 소자 위치 검출용 보조 마그넷(85)이 부착되어 있고, 이 보조 마그넷(85)은 상부 케이스(71A)의 내주부에 고정 설치된 콘트롤 PCB(87)의 홀소자(89)와 대향 배치되어 있다. 또한 콘트롤 PCB(87)의 일측변에는 스테이터 어셈블리(51)의 상부단자(63A)가 압입 결합되는 암콘넥터(91)가 설치되어 있다.

상기 상부 케이스(71A)와 하부 케이스(71B)의 중앙부에는 상/하부 베어링(93A,93B)이 고정 설치되어 있고, 이 베어링(93A,93B)을 통하여 로터(73A,73B)의 회전축(77)이 회전가능하게 지지되어 있다.

도 3에서 미설명부호 95는 간격 유지용 부심, 97은 상부/하부 케이스(71A,71B)를 고정시키기 위한 고정스크류(볼트)이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 BLDC 모터는 제2도에 도시된 선출원의 BLDC 모터와 동일한 방식으로 스테이터 코일(55)에 구동 전류가 인가되면 소정된 설정 방향으로 자장이 형성된다.

이 경우 상부 로터(73A)와 하부 로터(73B)의 대향한 마그넷(81A,81B)이 서로 반대 극성이 마그넷으로 배치되어 있다면 상부/하부 로터(73A,73B)의 마그넷(81A,81B)과 스테이터의 코일(55) 사이에는 서로 동일한 반발력(F1) 또는 흡인력(F2)이 작용하게 된다.

따라서 상기한 반발력(F1) 또는 흡인력(F2)은 서로 반대 방향으로 작용하여 서로 상쇄되어 축방향의 진동은 최소로 유지되면서 로터(73A,73B)의 회전이 이루어진다.

상기한 구조는 선출원 발명과 동일한 원리로 단일 스테이터/단일 로터구조보다 2배의 구동 토크를 갖는 모터를 제공한다.

또한 이와 동시에 상기 구조에서는 스테이터를 단일체로 구성함과 동시에 보빈을 이용하여 코일을 권취/조립 할수 있어 높은 생산성과 저렴한 제조비용을 실현할 수 있고 전체적인 모터의 지지강도가 증가되어 내구성이 향상될 수 있다.

한편 도 5는 본 발명에 따른 2단 적응 구조의 BLDC 모터를 나타낸 것으로 도 3와 동일한 부재번호는 동일한 요소를 가리킨다. 즉, 2단 구조의 BLDC 모터는 2개의 스테이터 어셈블리(51A,51B)를 각각 더블 로터(73A,73B; 73C,73D)가 상/하부에서 둘러싸는 구조를 이룬다. 이러한 2단 적층구조의 모터는 상기한 1단 구조의 모터와 동일한 작용에 의해 로터(73A∼73D)가 회전되어 회전축(77)이 회전되므로 이에 대한 설명은 생략한다.

상기와 같이 본 발명 구조에서는 적층 구조에 의해 모터의 출력을 배가시킬 때 각 단간의 상호 연결은 도시되지 않은 상부/하부 단자(63A, 63B)를 통하여 각 단간의 간격은 부싱(75A∼75D)을 통하여 저절로 이루어지므로 전체적으로 콤팩트한 구조를 이루면서 조립 생산성이 높고, 동일 용량의 타 모터에 비해 전체적으로 무게가 대폭적으로 감소될 수 있다.

한편 도 6a 내지 도 6c에는 본 발명의 제2실시예에 따른 스테이터 어셈블리의 평면도와 일부 절단 정면도 및 배면도가 도시되어 있고, 도 7은 본 발명에 따른 제2실시예의 스테이터 어셈블리를 이용한 스테이터 일체형 차량용 팬모터에 대한 일부절단 축방향 단면도이며, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 스테이터 일체형 차량용 팬모터에 대한 일부절단 축방향 단면도이다.

제2실시예와 상기한 제1실시예에 간의 차이점은 제2실시예의 경우 보빈코일 대신에 보빈 레스 코일(255)을 사용하여 인서트 몰딩 방식으로 스테이터 어셈블리(251)를 일체로 성형한 점이다.

제2실시예의 스테이터 어셈블리(251)를 제조함에 있어서는 먼저 6개의 보빈레스 코일(255)을 접착제를 사용하여 6개의 보빈레스 코일(255)의 중성점을 상호 연결시키기 위한 도전체로 이루어진 환형의 쇼트링(257A) 과 쇼트링(257A)보다 직경이 큰 환형의 보조 PCB(257B)에 코일 조립용 지그를 사용하여 조립한다.

그후 상기 코일 조립체를 미리 수지재료를 성형시킨 환형의 스테이터 홀더(259A) 와 함께 인서트 몰딩 방식으로 스테이터 몸체(259B)를 수지재료로 성형하여 스테이터 어셈블리(251)를 제조한다.

이 경우 스테이터 홀더(259A)에는 예를들어 3개의 상부단자(263A) 및 이와 연결된 하부단자(263B)가 대향측으로 돌출하도록 매입 형성되어 있으며, 모터 케이스와 고정 결합시에 볼트 체결용 관통구멍(297A)이 다수개, 예를 들어 3개 형성되어 있다.

또한 스테이터 홀더(259A)의 상/하부 외주에는 후에 설명되는 모터 케이스 또는 다른단 스테이터 홀더와의 조립시에 자동으로 결합 위치를 얼라인 시키기 위한 키홈(253A)과 돌출키(253B)가 형성되어 있다.

상기와 같은 보빈레스 코일을 사용하여 스테이터 어셈블리를 조립하는 경우 상기한 제1실시예의 스테이터 어셈블리에 비하여 코일의 권폭이 보빈두께 만큼 줄어 에어갭 내의 쇄교자속 밀도가 증가한다. 즉, 자속밀도가 증가한다.

예를 들어, 보빈의 두께 0.5mm×2 감소시 1mm의 감소효과가 나타나며, 그 결과 동일 제원에서 에어갭만을 변수로 둘 경우 약 4%의 출력 및 효율 증가를 기대할 수 있다.

한편 상기 제2실시예의 스테이터 어셈블리를 사용하여 구성된 1단의 더블 로터/단일 스테이터 방식의 코어레스형 BLDC 모터가 도 7에 도시되어 있고, 도 8에서는 2단 구조의 BLDC 모터가 도시되어 있다.

도 7 및 도 8에 도시된 상기 제2실시예를 이용한 모터에서 제1실시예와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부재번호를 부여하였다.

제2실시예의 작용은 제1실시예와 동일한 방식으로 이루어지므로 이에 대한 설명은 생략한다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 첨부된 도면에 의해 참조되는 바람직한 실시 예를 중심으로 구체적으로 기술되었으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.

예를 들어, 로터는 제3도에 도시된 일체형 다극 착자 구조를 채택하는 것도 가능하며, 또한 모터 구동 방식에 따라 스테이터 PCB에 실장되는 보빈레스 스테이터 코일의 수는 변동될 수 있다. 또한 상기 방식으로 모터 적층단수를 증가시킴에 의해 모터 출력을 용이하게 증가시킬 수 있다.

또한 상기한 키홈과 돌출키는 제1실시예에도 적용될 수 있고, 제2실시예의 조립 방법은 제1실시예의 조립시에도 같은 방식으로 적용될 수 있다.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.

Claims (4)

1. 각각 다수 세트의 N극과 S극의 마그넷이 교대로 배치된 디스크형태로 서로 소정 간격으로 배치되며, 각 로터의 대향한 마그넷이 서로 반대극성을 갖는 제1 및 제2로터와, 상기 로터의 중앙에 부싱을 통해 결합된 회전축과, 상기 회전축을 회전가능하게 지지하는상/하부 케이스와, 상기 로터에 대한 회전 구동력을 발생하며 상기 회전 구동력 발생과 관련하여 축방향 진동을 방지하기 위한 전자기 구동/축방향 진동방지수단과, 상기 상/하부 케이스 중 어느 일측 내부에 설치되어 상기 스테이터에 대한 구동 전류를 인가하기 위한 콘트롤 인쇄회로기판과, 상기 스테이터와 콘트롤 인쇄회로기판을 전기적으로 연결함과 동시에 기구적으로 설정된 대향위치에 자동으로 연결하기 위한 연결수단으로 구성되며,
   상기 전자기 구동/축방향 진동방지 수단은 상기 제1 및 제2 로터에 전자기력을 인가하기 위한 다수의 스테이터 코일을 구비하며,
   외주부가 상기 상/하부 케이스 사이에 자기 정합(self-align)구조로서 위치 설정되어 결합되고 상기 제1 및 제2 로터 사이에 소정의 간극을 두고 설치되며 몰딩 충전물에 의해 환형 디스크 형태로 형성된 코어레스형 스테이터로 구성되고,
   상기 스테이터의 코일은 각각 상기 제1 및 제2 로터의 대응한 마그넷의 반대 극성을 가질 때 동일한 축방향 극성 방향을 갖는 자기 플럭스를 발생하며 상기 제1 및 제2 로터에 반대방향으로 인가되는 전자기력을 발생하도록 전류가 흐르는 것을 특징으로 하는 스테이터 일체형 차량용 팬모터.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 각 로터는,
   디스크형 비자성체로 이루어진 지지체와, 상기 지지체에 균등간격으로 교대로 삽입된 다수 세트의 N극 마그넷과 S극 마그넷과, 상기 마그넷과 자기회로를 형성하는 마그넷 요크로 구성된 것을 특징으로 하는 스테이터 일체형 차량용 팬모터.
   
3. 제 1항에 있어서, 상기 스테이터는,
   다수의 권취 코일과, 상기 권취 코일의 노출 부분을 실링하면서 전체적으로 환형 디스크형상으로 각형 코일을 지지하는 스테이터 몸체와, 상기 몸체의 일측면에 부착되어 상기 코일을 상호 결선시키는 보조인쇄회로기판으로 구성되는 것을 특징으로 하는 스테이터 일체형 차량용 팬모터.
   
4. 제 3항에 있어서, 상기 다수의 코일은,
   보빈에 권취되어 있는 것을 특징으로 하는 스테이터 일체형 차량용 팬모터.

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