KR20200069339A - 전기 머신 - Google Patents

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Abstract

전기 머신으로서, 프레임; 및 적어도 하나의 베어링 및 적어도 하나의 자석이 장착된 샤프트를 포함하는 회전자 어셈블리를 포함하고, 상기 프레임은, 상기 회전자 어셈블리의 베어링이 장착되는 베어링 시트(seat)를 포함하며, 상기 베어링 시트는 상기 베어링을 넘어 축방향으로 연장되어 상기 자석을 둘러싸고, 상기 베어링 시트는, 상기 자석에 상대적으로 위치 센서 어셈블리를 홀딩하기 위한 위치결정 피쳐를 포함하는, 전기 머신.

Description

전기 머신
본 발명은 전기 머신에 관한 것이다.
전기 머신의 출력 파워는 상 에너지공급과 회전자 위치의 정확한 동기화에 크게 의존한다. 따라서, 고속 모터와 같은 전기 머신에서, 모터의 각 위치(angular position)를 정확하게 측정하는 것은 중요하다.
많은 모터의 경우, 센서의 위치에 있는 공차는 문제점이 아니다. 이것은, 전기 머신의 크기가 상대적으로 크고 따라서 센서의 위치의 공차가 회전자의 원주에 비하여 작기 때문일 수 있다. 결과적으로, 센서의 위치에 공차가 있으면 제로-교차의 전기 각도에 무시가능한 오프셋이 생기게 된다. 또는, 전기 머신의 출력 파워 및/또는 효율은 중요하지 않고, 센서의 위치의 공차로부터 초래되는 파워 손실이 허용가능한 것으로 여겨진다. 그러나, 상대적으로 작고 및/또는 상대적으로 높은 효율이 요구되는 전기 머신의 경우, 센서의 위치에 있는 공차는 큰 문제점을 일으킨다.
본 발명은, 전기 머신으로서, 프레임; 및 적어도 하나의 베어링 및 적어도 하나의 자석이 장착된 샤프트를 포함하는 회전자 어셈블리를 포함하고, 상기 프레임은, 상기 회전자 어셈블리의 베어링이 장착되는 베어링 시트(seat)를 포함하며, 상기 베어링 시트는 상기 베어링을 넘어 축방향으로 연장되어 상기 자석을 둘러싸고, 상기 베어링 시트는, 상기 자석에 상대적으로 위치 센서 어셈블리를 홀딩하기 위한 위치결정 피쳐를 포함하는, 전기 머신을 제공한다.
결과적으로, 자석이 베어링 시트에 의해 보호된다. 더욱이, 베어링 시트가 회전자 어셈블리에 대한 장착점 및 위치 센서 어셈블리에 대한 장착점을 제공하기 때문에, 상대 위치에 대한 엄격한 제어가 더 용이하게 얻어질 수 있다. 그러면, 전기 머신의 제어 시스템의 위치가 더 정확하게 측정되게 되고, 그러면 머신의 성능이 개선될 수 있다.
위치 센서는 위치 센서 및 위치 센서 홀더를 포함할 수 있다. 위치 센서 홀더는 위치 센서를 홀딩하기 위한 포켓을 포함할 수 있다. 따라서, 포켓 내에 홀딩되는 위치 센서는 역시 홀더에 의해 보호되면서 신뢰성있게 위치설정될 수 있다.
상기 포켓은 윈도우를 포함할 수 있고, 상기 위치 센서는, 상기 위치 센서의 활면(active face)이 상기 자석에 직접적으로 노출되도록 상기 포켓 내에 위치된다. 따라서, 센서는 자석에 더 가깝게 위치되어, 자석의 각 위치를 반영하기 위한 신호가 센서에 의해 더 강하게 생길 수 있게 할 수 있다.
위치 센서는 홀 효과 센서일 수도 있다. 따라서, 자석, 및 그러므로 회전자 어셈블리의 각 위치를 정확하게 감지하기 위한, 상대적으로 저렴한 솔루션이 제공된다.
그들 사이에 환형 공극을 형성하도록, 자석의 외경은 베어링 시트의 내경보다 작을 수 있다. 따라서, 자석은 베어링 시트 내에서 자유롭게 회전할 수 있다. 자석과 베어링 시트 사이의 거리는 0.5mm 내지 2.5mm일 수 있다.
상기 위치 센서 어셈블리는, 상기 자석과 상기 위치 센서 어셈블리 사이의 거리가 상기 자석과 상기 베어링 시트 사이의 간격보다 작도록, 상기 환형 공극 내로 돌출될 수 있다. 따라서, 위치 센서 어셈블리는 자석에 더 가깝게 위치되고, 더 강한 센서 출력이 획득될 수 있어서, 회전자 어셈블리의 각 위치를 더 정확하게 판독할 수 있다. 자석과 위치 센서 어셈블리 사이의 거리는 0.1mm 내지 1.0mm일 수 있다.
위치 센서 어셈블리는, 전기 머신의 외부 캔, 또는 외부 케이싱에 장착되는 인쇄 회로 보드에 장착될 수 있다. 따라서, 센서는 전기 머신을 제어하기 위한 프로세서와 같은 회로 보드 상의 컴포넌트에 직접적으로 신호를 제공할 수 있어서, 회전자 어셈블리의 각 위치를 더 정확하게 판독하게 한다. 더욱이, 인쇄 회로 보드는 모터의 외부 캔에 고정될 수 있어서, 모터에 상대적인 인쇄 회로 보드의 임의의 이동을 감소시키고, 따라서 위치 센서 어셈블리 센서가 임의의 이러한 상대 운동의 결과로서 손상될 확률을 낮춘다.
외부 캔은 프레임에 장착될 수 있다. 결과적으로, 위치 센서 어셈블리를 손상시키는 임의의 상대 운동이 생길 가능성이 줄어든다.
베어링 시트의 외면은 외부 캔에 대한 장착점을 제공할 수 있다. 따라서, 외부 캔은 홀 센서 홀더와 같은 프레임의 부분에 고정되어, 위치 센서 어셈블리, 인쇄 회로 보드, 프레임 및 외부 캔 사이의 임의의 상대 운동의 가능성을 줄인다. 그러면 위치 센서 어셈블리에 임의의 손상이 생길 가능성이 줄어든다.
베어링 시트의 벽은 상기 베어링 시트의 일단부로부터 연장되는 절개부(cut-out portion)를 포함할 수 있고, 상기 절개부의 에지가 상기 위치결정 피쳐를 형성한다. 따라서, 위치 센서 어셈블리는 베어링 시트 내에 장착될 수 있고 위치 센서 홀더가 차지하는 모터 내의 이용가능한 공간에 대한 영향이 감소될 수 있다.
위치 센서 어셈블리는 절개부의 에지를 수용하도록 구성되는, 축방향으로 연장되는 홈을 포함할 수 있다. 결과적으로, 위치 센서는 절개부의 에지를 홈을 따라 슬라이딩시킴으로써 베어링 시트 내에 조립될 수 있고, 그러면 임의의 추가적 컴포넌트를 요구하지 않고서 베어링 시트 및 위치 센서 어셈블리 사이의 요구되는 상대적인 위치설정이 달성되게 된다.
상기 위치 센서 어셈블리는, 상기 위치 센서 어셈블리가 상기 베어링 시트의 벽의 일부를 형성하도록 상기 절개부 내에 슬롯맞춤(slot)되도록 구성될 수 있다. 결과적으로, 위치 센서 어셈블리를 하우징 내에 수용하기 위해서 추가적 공간이 요구되지 않고, 모터의 전체 크기가 감소될 수 있다.
상기 자석은 센서 자석일 수 있고, 상기 전기 머신은 상기 샤프트에 고정된 제 2 자석을 포함할 수 있으며, 상기 제 2 자석은 상기 전기 머신의 회전자 코어에 대한 영구 자석이 된다. 결과적으로, 위치 센서 어셈블리는 영구자석에 가깝게 위치될 필요가 없어서, 회전자 및 고정자 어셈블리의 상대 위치에 더 큰 자유도가 허용된다. 그러면 더 작은 직경을 가지는 전기 머신을 획득하는 것을 도울 수 있고, 전기 머신의 성능이 개선될 수 있다.
센서 자석 및 제 2 자석은 베어링의 양측에서 샤프트에 고정될 수 있다. 결과적으로, 샤프트 상의 컴포넌트들의 균형이 더 양호해질 수 있고, 베어링의 수명이 개선될 수 있다.
본 발명이 더 용이하게 이해될 수도 있게 하기 위하여, 본 발명의 실시예는 이제 후속 첨부 도면들을 참조하여 예를 들어서 설명될 것이다:
도 1은 압축기의 일부의 부분 분해 사시도를 도시한다;
도 2a 및 도 2b는 어셈블리 스테이지 중의, 도 1의 압축기의 일부의 단면을 보여준다;
도 3은 압축기의 일부의 단면을 보여준다; 그리고
도 4는 이전의 도면들의 압축기의 베어링 시트부의 단면을 보여준다.
"축방향으로"라는 용어는 본 명세서에서 전기 머신의 샤프트의 회전 축에 평행한 방향을 가리키고, 대안적으로는 "길이 방향으로"라고 불릴 수 있다.
도 1은 압축기(1)의 형태인 전기 머신의 일부의 부분 분해 사시도를 보여준다. 명확화를 위하여, 제어 전자부품 및 고정자 어셈블리와 같은 부품들은 도시되지 않는다. 압축기(1)는, 모터의 고정자 어셈블리 및 회전자 어셈블리가 장착될 수 있는 프레임(2)을 포함한다. 도시되지 않은 다른 컴포넌트, 예를 들어 외부 케이싱, 또는 확산기도 프레임에 장착될 수 있다.
회전자 어셈블리의 일부가 도 1에서 관찰될 수 있다. 회전자 어셈블리는, 조립될 때 자석(5)이 그 위에 장착되는 샤프트(4)를 포함한다. 도 1의 실시예에서 자석(5)은 센서 자석이다. 회전자 어셈블리는, 회전자 코어 영구 자석, 제 1 및 제 2 균형 링, 및 제 1 및 제 2 베어링을 포함하는, 도 1에는 도시되지 않는 다른 컴포넌트를 포함한다. 베어링은 회전자 코어 영구 자석의 양측에서 샤프트(4)에 장착되고, 후속 도면에 명백히 도시되고 더 상세하게 후술될 베어링 시트에서 프레임(2)에 고정된다. 전기 머신이 이러한 실시예에서 압축기이기 때문에, 임펠러가 샤프트(4)의 일단부에 장착된다. 임펠러는 프레임(2)의 슈라우드부(shroud portion; 6) 내에 수납된다.
홀 센서(8)의 형태인 위치 센서 및 위치 센서 홀더(9)(본 명세서에서 홀 센서 홀더라는 용어와 상호교환가능하도록 사용됨)을 포함하는 위치 센서 어셈블리(7)가 베어링 시트(3)에서 프레임(2)에 고정되어, 조립되면 홀 센서(8)가 베어링 시트(3)에 의해 둘러싸이는 센서 자석(5)에 인접하게 한다. 베어링 시트(3)의 벽은 절개부(10)를 가지고, 위치 센서 홀더(9)는 베어링 시트(3)의 절개부(10) 내에 슬롯맞춤된다. 위치 센서 홀더(9)는 절개부(10)의 에지가 안에 수용될 수 있는 홈(11)을 가진다. 그러므로 절개부의 에지는 위치 센서 어셈블리(7)를 제 자리에 홀딩하는 위치결정 피쳐로서의 역할을 한다.
위치 센서 홀더(9)는 윈도우(12)를 포함한다. 홀 센서(8)가 위치 센서 홀더(9) 내에 조립되면, 홀 센서(8)는 위치 센서 홀더(9)의 포켓 내에 홀딩되고, 홀 센서(8)의 활면은 윈도우(12)를 통해 센서 자석(5)에 노출된다.
도 2a 및 도 2b는 위치 센서 어셈블리(7)가 베어링 시트(3)의 절개부(10) 내에 슬롯맞춤된 것을 보여준다. 베어링(14 및 15)은 도 2a 및 도 2b에 도시되지만, 회전자 어셈블리의 다른 컴포넌트는 명확화를 위하여 숨어 있다. 단면은, 베어링 시트(3)가 어떻게 베어링(14)을 넘어 축방향으로 연장되고, 베어링 시트(3)가 자석(5)을 둘러싸도록 자석(5)이 그 안에 위치될 수 있는 캐비티를 형성하는지를 보여준다.
절개부(10)의 에지는 위치 센서 홀더 내에 제공된 홈과 결속되고, 위치 센서는 도 2a에서 화살표 A로 표시되는 것과 같이 축방향을 따라 제자리로 슬라이딩된다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 제자리에 조립되면 위치 센서 어셈블리(7)는 베어링 시트(3)의 벽의 일부를 형성한다. 위치 센서 어셈블리(7)를 베어링 시트(3)의 벽 내에 포함시킴으로써, 베어링 시트의 외경이 최소화될 수 있는데, 그 이유는 위치 센서를 센서 자석이 있는 베어링 시트의 내경 내에 맞춤시킬 필요가 없기 때문이다.
도 3은 압축기(1)의 일부의 단면을 도시한다. 도 3에는 다른 도면보다 압축기(1)의 더 많은 컴포넌트가 도시된다. 회전자 어셈블리는, 회전자 코어 영구 자석(16), 센서 자석(5), 임펠러(17) 및 영구자석(16)의 양측에서 샤프트(4)에 장착되는 제 1 및 제 2 베어링(14, 15)이 부착되는 샤프트(4)를 포함한다. 임펠러(17)는 프레임(2)의 슈라우드부(6) 내에 위치된다. 도시되지 않은 하나 이상의 균형 링도, 바람직하게는 영구자석(16)의 양측에서 샤프트에 고정될 수 있다.
여러 고정자 코어 및 권선을 포함하는 고정자 어셈블리는 명확화를 위하여 도시되지 않는다. 그러나 이들도 회전자 코어 영구자석(16)에 근접한 프레임(2) 내에 형성된 기다란 슬롯 내에 고정될 것이다.
센서 자석(5)은, 센서 자석(5) 및 영구 자석(16)이 베어링(14)의 각 측면에 장착되도록 샤프트(4)에 장착된다. 그러면 위치 센서 어셈블리(7)가, 모터 내에서 고정자 코어와 같은 고정자 어셈블리 컴포넌트가 위치된 곳으로부터 멀리 위치될 수 있게 된다. 그러면, 고정자 코어 회전자 코어 영구 자석(16)에 더 가깝게 밀착될 수 있고, 압축기가 더 작은 직경을 가질 수 있으며, 성능이 개선될 수 있다.
위치 센서 어셈블리(7)는 통상적으로 도 3의 실시예 도시된 바와 같이 인쇄 회로 보드(PCB)에 고정되어, 홀 센서로부터의 신호가 제어기 및 압축기(1)를 제어하는 PCB 상의 다른 컴포넌트에 직접적으로 제공될 수 있게 할 것이다. 인쇄 회로 보드(PCB)(18)는 임펠러(17)에 대해 반대인 단부에서 압축기(1)의 단부에 장착된다. PCB(18)는 프레임(2)에 직접적으로 장착되지 않을 수 있는 반면에, 차례대로 프레임(2)에 장착되는 1외부 캔(도면에서는 미도시)에 장착될 수 있다. 외부 캔은 가끔 모터 케이싱 또는 외부 프레임이라고 불린다.
도 4는 압축기(1)의 프레임(2)의 베어링 시트(3) 부분의 단면을 도시한다. 도 4의 단면은 도 2a, 도 2b 및 도 3에 도시된 축방향 단면의 방향과 직교한다. 단면은, 절개부(10)를 가지는 베어링 시트(3)의 부분, 위치 센서 홀더(9), 홀 센서(8), 및 샤프트(4) 및 센서 자석(5)을 단면이 통과하도록 취해진다. 또한 단면은, 홀 센서(8)의 활면이 센서 자석(5)에 직접적으로 노출되는 것이 보일 수 있도록, 위치 센서 홀더(8) 내의 윈도우(12)를 통과한다. 윈도우(12)가 있는 결과, 홀 센서(8) 및 센서 자석(5) 사이의 거리가 줄어들 수 있는데, 그 이유는 위치 센서 홀더(9)의 어느 부분도 홀 센서(8) 및 센서 자석(5)의 활면 사이에 들어가지 않기 때문이다.
센서 자석(5)의 외경은 베어링 시트(3)의 내경보다 작아서, 이들 두 개 사이에 환형 공극(20)이 존재하게 된다. 그러므로, 샤프트(4) 및 센서 자석(5)은 베어링 시트(3) 내에서 자유롭게 회전할 수 있다. 자석(5)과 베어링 시트(3) 사이의 거리로서 규정되고 도 4에서 거리 B로 표시되는 환형 공극(20)의 두께는 도면에 도시된 압축기의 경우 0.5mm 내지 2.5mm이다.
베어링 시트(3)의 절개부의 에지는 위치 센서 홀더(8) 내의 홈(11) 내에 수용된다. 그러면 홀 센서(8) 및 센서 자석(5) 사이의 상대 위치가 엄밀하게 제어될 수 있다. 홀 센서(8) 및 홀 센서 홀더(9)를 포함하는 위치 센서 어셈블리(7)는 베어링 시트(3)의 절개부를 채워서, 위치 센서 어셈블리(7)가 베어링 시트(3)의 일부를 형성하게 한다.
위치 센서 어셈블리(7)는, 센서 자석(5)과 위치 센서 어셈블리(7) 사이의 거리가 센서 자석(5)과 베어링 시트(3) 사이의 거리보다 작도록, 환형 공극(20) 내로 돌출된다. 특히, 도 4에서 거리 C로 표현되는 센서 자석(5)과 홀 센서(8) 사이의 거리는 거리 B보다 작다. 거리 C는 도면에 도시된 압축기의 경우 0.1mm 내지 1.0mm이다. 홀 센서(8)를 센서 자석(5)에 더 가깝게 위치시킴으로써, 홀 센서(8)에 의해서 더 강한 신호 및 센서 출력이 제공될 수 있다. 그러면 더 분명하고 정밀한 위치 판독이 모터 제어기에 제공될 수 있게 될 것이다.
지금까지 특정한 실시예들이 설명되었지만, 청구 범위에 의해 규정되는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 다양한 변형이 이루어질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 도시되고 본 명세서에서 설명되는 실시예는 별개의 센서 자석을 가지는 전기 머신을 보여준다. 그러나, 위치 센서 어셈블리 및 회전자 코어는, 홀 센서가 별개의 센서 자석 대신에 회전자 코어 영구자석의 위치를 감지하도록 위치될 수 있다. 이러한 실례에서, 영구 자석은, 예를 들어 자석의 부분이 축방향으로 위치 센서와 정렬되도록 베어링 시트 내에서 연장될 수 있다.
더욱이, 다른 실시예에서는 위치 센서 어셈블리가 PCB에 장착되지 않을 수 있고, PCB로부터 떨어져서 위치될 수 있다. 그러면 PCB의 레이아웃과 전기 머신의 다른 컴포넌트에 상대적인 위치설정이 더 자유로워진다. 그러면, 위치 센서로부터의 신호는 신호 배선 또는 다른 케이블을 통해 PCB로 릴레이될 수 있다. 또한, 위치 센서 어셈블리가 베어링 시트의 절개부 내에 슬롯맞춤되는 대신에, 위치 센서 어셈블리는 베어링 시트 상의 위치결정 피쳐 위로 몰딩될 수도 있다(overmoulded).
추가적인 예로서, 도시되고 본 명세서에서 설명되는 실시예는 임펠러가 있는 압축기에 작결된다. 그러나, 본 발명은 임펠러가 아닌 부하를 구동하기 위하여 사용되는 무브러시 전기 모터와 같은 전기 머신의 다른 타입에도 유용할 것이다.

Claims (17)

  1. 전기 머신으로서,
    프레임; 및
    적어도 하나의 베어링 및 적어도 하나의 자석이 장착된 샤프트를 포함하는 회전자 어셈블리를 포함하고,
    상기 프레임은, 상기 회전자 어셈블리의 베어링이 장착되는 베어링 시트(bearing seat)를 포함하며,
    상기 베어링 시트는 상기 베어링을 넘어 축방향으로 연장되어 상기 자석을 둘러싸고,
    상기 베어링 시트는, 상기 자석에 상대적으로 위치 센서 어셈블리를 홀딩하기 위한 위치결정 피쳐(locating feature)를 포함하는, 전기 머신.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 위치 센서는 위치 센서 및 위치 센서 홀더를 포함하는, 전기 머신.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 위치 센서 홀더는 상기 위치 센서를 홀딩하기 위한 포켓을 포함하는, 전기 머신.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 포켓은 윈도우를 포함하고,
    상기 위치 센서는, 상기 위치 센서의 활면(active face)이 상기 자석에 직접적으로 노출되도록 상기 포켓 내에 위치되는, 전기 머신.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치 센서는 홀 효과 센서인, 전기 머신.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    환형 공극을 사이에 형성하도록, 상기 자석의 외경은 상기 베어링 시트의 내경 보다 작은, 전기 머신.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 자석과 상기 베어링 시트 사이의 거리는 0.5mm 내지 2.5mm인, 전기 머신.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 위치 센서 어셈블리는, 상기 자석과 상기 위치 센서 어셈블리 사이의 거리가 상기 자석과 상기 베어링 시트 사이의 간격보다 작아지도록, 상기 환형 공극 내로 돌출되는, 전기 머신.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 자석과 상기 위치 센서 어셈블리 사이의 거리는 0.1mm 내지 1.0mm인, 전기 머신.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치 센서 어셈블리는, 상기 전기 머신의 외부 캔(outer can)에 장착되는 인쇄 회로 보드에 장착되는, 전기 머신.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 외부 캔은 상기 프레임에 장착되는, 전기 머신.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 베어링 시트의 외면은 상기 외부 캔에 대한 장착점을 제공하는, 전기 머신.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 베어링 시트의 벽은 상기 베어링 시트의 일단부로부터 연장되는 절개부(cut-out portion)를 포함하고,
    상기 절개부의 에지가 상기 위치결정 피쳐를 형성하는, 전기 머신.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 위치 센서 어셈블리는, 상기 절개부의 에지를 수용하도록 구성되는, 축방향으로 연장되는 홈을 포함하는, 전기 머신.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 위치 센서 어셈블리는, 상기 위치 센서 어셈블리가 상기 베어링 시트의 벽의 일부를 형성하도록 상기 절개부 내에 슬롯맞춤(slot)되도록 구성되는, 전기 머신.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 자석은 센서 자석이고,
    상기 전기 머신은 상기 샤프트에 고정된 제 2 자석을 포함하며,
    상기 제 2 자석은 상기 전기 머신의 회전자 코어에 대한 영구 자석이 되는, 전기 머신.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 센서 자석 및 상기 제 2 자석은 상기 베어링의 양측에서 상기 샤프트에 고정되는, 전기 머신.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111725950B (zh) * 2020-07-14 2021-11-09 小狗电器互联网科技（北京）股份有限公司 一种风机及吸尘器
EP4037162A1 (en) 2021-02-02 2022-08-03 Black & Decker, Inc. Brushless dc motor for a body-grip power tool
FR3123520B1 (fr) * 2021-05-28 2023-11-24 Valeo Equip Electr Moteur Dispositif de mesure de position pour machine électrique tournante
GB2608836C (en) * 2021-07-13 2024-06-05 Dyson Technology Ltd A brushless motor
DE102022134622A1 (de) * 2022-12-22 2024-06-27 Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co.KG Motor mit Drehgeber und Trägerelement für einen Motor mit Drehgeber
US20240245190A1 (en) 2023-01-19 2024-07-25 Sharkninja Operating Llc Identification of hair care appliance attachments
WO2024155914A1 (en) 2023-01-19 2024-07-25 Sharkninja Operating Llc Hair care appliance with powered attachment

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6162353A (ja) * 1984-08-30 1986-03-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電動機
JP2009036235A (ja) * 2007-07-31 2009-02-19 Ntn Corp 軸受
CN201230246Y (zh) * 2007-01-22 2009-04-29 艾默生电气公司 带有集成传感器装置的电机控制器,电机和控制器组件
US20090261693A1 (en) * 2006-03-15 2009-10-22 Franck Debraillly Shaft Support System For Electric Motor, Electric Motor And Method For Making Same
US20120027329A1 (en) * 2009-04-07 2012-02-02 Franck Landrieve Flange assembly
DE102013220495A1 (de) * 2013-10-10 2015-04-16 Continental Teves Ag & Co. Ohg Elektrische Maschine
US20170201150A1 (en) * 2014-09-30 2017-07-13 Nidec Corporation Motor
US20170279328A1 (en) * 2016-03-22 2017-09-28 American Precision Industries Contaminant-resistant motors for surgical instruments

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE641371C (de) 1933-06-27 1937-01-29 Aeg Elektrisch betriebener Topfstaubsauger
FR811248A (fr) 1935-09-25 1937-04-09 Mauz Et Pfeiffer Aspirateur de poussières avec boîte intermédiaire à montage souple dans laquelle est monté élastiquement le bloc moto-souffleur
US3866263A (en) 1973-04-17 1975-02-18 Hoover Co Cleaner with auxiliary air flow
DE7514249U (de) 1975-05-02 1976-04-08 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Schalldämmvorrichtung für Staubsauger
JPS54181660U (ko) 1978-06-12 1979-12-22
JPS54181659U (ko) 1978-06-12 1979-12-22
DE7931329U1 (de) 1979-11-06 1980-05-22 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Schallgedaemfpter staubsauger
US4533370A (en) 1982-03-30 1985-08-06 Sharp Kabushiki Kaisha Electric cleaner with minimum noise
JPH0199343A (ja) 1987-10-13 1989-04-18 Nec Corp ネットワーク管理テーブル自動生成方式
JP2569643B2 (ja) 1987-12-08 1997-01-08 東ソー株式会社 ビス（ビフェニル）ジエステル誘導体およびその製造方法
JP2806568B2 (ja) 1989-08-30 1998-09-30 日本電気株式会社 共通バス制御方式
JP2814610B2 (ja) 1989-09-28 1998-10-27 日本電気株式会社 多芯型コネクタ
DE9006336U1 (de) 1990-06-05 1991-10-02 Siemens AG, 8000 München Staubsauger mit einem auf den Motor des Gebläseaggregates aufsteckbaren schalldämmenden Körper
DE4100858A1 (de) 1991-01-14 1992-07-16 Siemens Ag Staubsauger mit einem geblaeseaggregat
JP2892522B2 (ja) 1991-06-11 1999-05-17 シャープ株式会社 電気掃除機
JPH04364823A (ja) 1991-06-13 1992-12-17 Sharp Corp 電気掃除機
EP0531200B1 (en) * 1991-09-03 1997-03-12 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Power unit for motor vehicles
US5592716A (en) 1993-11-02 1997-01-14 Aktiebolaget Electrolux Device for a vacuum cleaner and a method for cooling a motor
DE19616156C1 (de) 1996-04-23 1997-10-02 Fakir Werk Gmbh & Co Staubsauger
US6025665A (en) * 1997-02-21 2000-02-15 Emerson Electric Co. Rotating machine for use in a pressurized fluid system
US5939807A (en) * 1997-12-16 1999-08-17 Reliance Electric Industrial Company Cap mounted drive for a brushless DC motor
DE10355076B4 (de) * 2003-11-24 2016-03-24 Minebea Co., Ltd. Elektromotor mit Sensor zur Erfassung der Rotorlage
JP4617794B2 (ja) 2004-09-21 2011-01-26 日本電産株式会社 モータおよびその製造方法
JP2009033786A (ja) * 2007-07-24 2009-02-12 Mabuchi Motor Co Ltd バスバーを内蔵したインナーロータブラシレスモータ
DE102008040318A1 (de) * 2008-07-10 2010-01-14 Robert Bosch Gmbh Antriebseinheit mit einer mittels eines Wälzlagers gelagerten Antriebswelle
DE102011089667A1 (de) * 2011-12-22 2013-06-27 Robert Bosch Gmbh Elektrische Maschine
JP5850259B2 (ja) * 2012-11-28 2016-02-03 株式会社デンソー 回転電機
JP5861660B2 (ja) * 2013-04-23 2016-02-16 株式会社デンソー 回転電機

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6162353A (ja) * 1984-08-30 1986-03-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電動機
US20090261693A1 (en) * 2006-03-15 2009-10-22 Franck Debraillly Shaft Support System For Electric Motor, Electric Motor And Method For Making Same
CN201230246Y (zh) * 2007-01-22 2009-04-29 艾默生电气公司 带有集成传感器装置的电机控制器,电机和控制器组件
US8004135B2 (en) * 2007-01-22 2011-08-23 Nidec Motor Corporation Electric motor and controller assembly with integrated sensor device
JP2009036235A (ja) * 2007-07-31 2009-02-19 Ntn Corp 軸受
US20120027329A1 (en) * 2009-04-07 2012-02-02 Franck Landrieve Flange assembly
DE102013220495A1 (de) * 2013-10-10 2015-04-16 Continental Teves Ag & Co. Ohg Elektrische Maschine
US20170201150A1 (en) * 2014-09-30 2017-07-13 Nidec Corporation Motor
US20170279328A1 (en) * 2016-03-22 2017-09-28 American Precision Industries Contaminant-resistant motors for surgical instruments

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Publication number Publication date
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