KR101022966B1 - 브러시리스 직류모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브러시리스 직류모터에 관한 것으로, 본 발명에 따른 브러시리스 직류모터는 회전축, 내측에 로터 마그네트가 부착되고, 중앙부가 상기 회전축에 삽입되어 상기 회전축과 일체로 회전하는 로터케이스, 상기 로터 마그네트에 대향하도록 구비되어, 외부전원의 인가시 상기 로터 마그네트와의 상호 작용에 의해 상기 로터케이스를 회전시키는 전기자, 상기 회전축을 회전가능하게 지지하는 베어링, 내주면이 상기 베어링을 지지하고, 외주면에 상기 전기자가 삽입되며 상기 외주면의 상측에 내측으로 절곡된 절곡부를 포함한 베어링 홀더 및 상기 베어링 홀더의 하단이 고정되게 결합되고, 상부에 회로기판이 배치된 베이스 플레이트를 포함하여 구성되며, 베어링 홀더의 외주면을 내측으로 절곡함으로써 베어링 홀더의 외주면에 전기자를 삽입하기 용이하고, 그에 따라 전체적인 브러시리스 직류모터의 조립성이 향상되는 장점이 있다.

브러시리스 직류모터, 베어링 홀더, 절곡부, 경사면, 전기자

Description

브러시리스 직류모터{A brushless DC motor}

본 발명은 브러시리스 직류모터에 관한 것이다.

일반적으로, 브러시리스 직류모터(brushless DC motor)는 직류모터에서 전류를 교번하여 공급하도록 구비도는 브러시, 정류자 등과 같은 기계적인 접촉부를 없애고 이를 대신하여 전자적인 정류기구를 구비하는 것으로, 무정류자 모터라고도 불린다. 또한, 브러시리스 직류모터는 하드 디스크 드라이브, 광디스크 드라이브(optical disk drive) 및 기타 고속회전을 필요로하는 기록매체에 설치되어 턴테이블에 탑재되는 디스크를 회전시키는 역할을 한다.

도 1은 종래기술에 따른 브러시리스 직류모터의 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 브러시리스 직류모터는 회전축(1), 로터케이스(2), 베어링(3)을 지지하는 베어링 홀더(4), 코어(5)와 코일(6)을 구비한 전기자(7) 및 회로기판(8)이 부착된 베이스 플레이트(9)를 포함하여 구 성된다.

여기서, 로터케이스(2)는 원판부(10)와 원판부(10)로부터 하부로 절곡 연장된 테두리부(11)로 구성되며, 테두리부(11)의 내부에는 로터 마그네트(12)가 구비된다. 브러시리스 직류모터는 로터 마그네트(12)와 전기자(7) 사이의 작용하는 힘에 의해서 회전한다.

또한, 베어링 홀더(4)는 내주면이 베어링(3)을 지지하고, 외주면의 하부는 베이스 플레이트(9)의 결합공(13)에 결합되며, 외주면의 상부에는 전기자(7)가 삽입되어 안착면(14)에 안착된다. 즉, 베어링 홀더(4)는 전기자(7)를 지지하는 역할을 수행하는데, 전기자(7)를 베어링 홀더(4)에 삽입할 때 동심도를 확보하기 위해서 전기자(7)의 내주면과 베어링 홀더(4)의 외주면의 사이에는 갭(gap)이 형성되지 않는다. 따라서, 전기자(7)를 베어링 홀더(4)의 외주면에 삽입하는 공정을 수행하기 매우 어렵고, 그에 따라 전체적인 브러시리스 직류모터의 조립성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 베어링 홀더의 외주면 상측을 내측으로 절곡하여 전기자를 베어링 홀더의 외주면에 삽입하기 용이한 브러시리스 직류모터를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 브러시리스 직류모터는 회전축, 내측에 로터 마그네트가 부착되고, 중앙부가 상기 회전축에 삽입되어 상기 회전축과 일체로 회전하는 로터케이스, 상기 로터 마그네트에 대향하도록 구비되어, 외부전원의 인가시 상기 로터 마그네트와의 상호 작용에 의해 상기 로터케이스를 회전시키는 전기자, 상기 회전축을 회전가능하게 지지하는 베어링, 내주면이 상기 베어링을 지지하고, 외주면에 상기 전기자가 삽입되며 상기 외주면의 상측에 내측으로 절곡된 절곡부를 포함한 베어링 홀더 및 상기 베어링 홀더의 하단이 고정되게 결합되고, 상부에 회로기판이 배치된 베이스 플레이트를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 외주면의 상측이 내측으로 절곡된 절곡부가 형성되어 상기 외주면의 상측과 상기 전기자의 사이에는 홈부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절곡부는, 하단이 상기 전기자에 접촉하고, 상단이 상기 전기자로부터 이격된 경사면을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절곡부는, 하단이 상기 전기자에 접촉하고, 상단이 상기 전기자 로부터 이격된 경사면 및 상기 경사면의 상단으로부터 연장되어 상기 전기자로부터 일정한 거리로 이격된 수직면을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면, 베어링 홀더의 외주면 상측을 내측으로 절곡함으로써 베어링 홀더의 외주면에 전기자를 삽입하기 용이하고, 그에 따라 전체적인 브러시리스 직류모터의 조립성이 향상되는 장점이 있다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지 도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "상측", "상단", "하단" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 브러시리스 직류모터의 단면도이다.

이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 브러시리스 직류모터(100)에 대해 설명하기로 한다.

도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 브러시리스 직류모터(100)는 회전축(110), 로터케이스(120), 베이스 플레이트(160), 전기자(130) 및 전기자(130)가 삽입된 베어링 홀더(150)를 포함하는 구성이며, 베어링 홀더(150)의 외주면 상측이 내측으로 절곡됨으로써 베어링 홀더(150)에 전기자(130)를 삽입하기 용이한 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 회전축(110)은 디스크를 지지하는 로터케이스(120)의 중앙부에 삽입되어 로터케이스(120)를 축지지하고 로터케이스(120)에 회전을 전달하는 역할을 수행 한다. 여기서, 회전축(110)은 소정 직경을 갖는 원기둥 형상이다. 이때, 회전축(110)의 하측부는 스러스트 와셔(115)에 의해 축방향으로 지지되고, 스러스트 와셔(115)는 스러스트 와셔 덮개에 고정된다.

상기 로터케이스(120)는 브러시리스 직류모터(100)의 상부 케이스로서, 중앙부에 회전축(110)이 삽입되어 회전축(110)의 회전에 따라 일체로 회전된다. 여기서, 로터케이스(120)는 회전축(110)에 고정되고 회전축(110)에 대해 수직으로 연장되는 원판부(121)와, 원판부(121)의 말단으로부터 하부로 수직으로 연장된 환형의 테두리부(123)를 포함한다. 이때, 테두리부(123)는 회전축(110)과의 사이에 전기자(130)를 배치되는 공간을 정의하도록 전기자(130)를 마주보게 절곡 연장된다.

또한, 테두리부(123)의 내주면에는 전기자(130)의 코일(135)과 전자기력에 의해 로터케이스(120)를 회전시키는 힘을 발생시키는 로터 마그네트(125)가 부착된다.

한편, 도 2 내지 도 3에서는 도시의 편의를 위해서 원판부(121)가 턴테이블의 기능을 동시에 수행하는 것으로 도시하였으나, 턴테이블이 별도로 구비될 수 있음은 자명하다 할 것이다. 또한, 로터케이스(120)의 상부에는 디스크를 척킹(chucking)하기 위한 척킹 조립체(180)가 구비될 수 있다. 그리고, 원판부(121)의 상부에는 디스크에 마찰력을 제공하여 슬립현상을 방지하는 기능을 수행하는 링형상의 슬립방지부재(170)를 구비할 수 있다. 다만, 전술한 척킹 조립체(180) 또는 슬립방지부재(170)는 예시적인 것으로, 본 발명에 따른 브러시리스 직류모터(100)가 반드시 척킹 조립체(180) 또는 슬립방지부재(170)를 포함하는 것은 아니다.

상기 베이스 플레이트(160)는 브러시리스 직류모터(100)를 전체적으로 지지하는 역할을 하는 것으로, 브러시리스 직류모터(100)가 설치되는 광디스크 드라이브 등의 장치에 고정된다. 또한, 베이스 플레이트(160)의 상부에는 브러시리스 직류모터(100)에 전기를 공급하는 회로가 형성된 회로기판(165)이 구비된다.

상기 전기자(130)는 외부전원을 인가받아 전기장을 형성하는 역할을 하는 것으로, 코어(133)와 코어(133)에 권선된 코일(135)로 구성된다. 여기서, 코어(133)는 베어링 홀더(150)의 외주면에 삽입되어 베어링 홀더(150)의 안착면(155)에 안착된다. 이때, 베어링 홀더(150) 외주면의 상측은 내측으로 절곡되어 코어(133)의 삽입이 용이한데 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다. 한편, 코일(135)은 외부로부터 인가되는 전원으로 전기장을 형성하여 로터케이스(120)의 로터 마그네트(125)와의 사이에 형성되는 힘으로 로터케이스(120)를 회전시키기 위한 것으로, 코어(133)에 다수회 권선된다.

또한, 디스크의 회전으로 인해 로터케이스(120)의 부상(浮上)을 방지하기 위해서 전기자(130)의 상부에는 로터케이스(120)와 자기 인력을 형성하는 링(ring) 형상의 흡인 마그네트(137)가 설치될 수 있다. 도 2 내지 도 3에서는 흡인 마그네트(137)가 전기자(130)의 상부에 설치되는 것으로 도시되어 있으나, 베어링 홀 더(150)의 상부에 설치되는 것도 가능하다.

상기 베어링 홀더(150)는 말단이 베이스 플레이트(160)의 결합공(163)에 삽입되어 코킹(cauking) 또는 스피닝(spinning) 처리됨으로써 베이스 플레이트(160)에 고정된다. 더욱 상세히 살펴보면, 베어링 홀더(150)는 전체적으로 중공의 원통 형상을 가지며, 하부에 설치되는 스러스트 와셔 덮개를 고정하기 위해서 베어링 홀더(150)의 말단은 스러스트 와셔 덮개의 하측면쪽으로 코킹 도는 스피닝 처리된다.

또한, 베어링 홀더(150)는 베어링(140)과 전기자(130)를 지지하는 역할을 하는 것으로, 베어링 홀더(150)의 내주면은 베어링(140)을 지지하고, 베어링(140)의 외주면은 전기자(130)를 지지한다. 여기서, 베어링 홀더(150)의 외주면 상측은 내측으로 절곡된 절곡부(145)가 형성되어 전기자(130)를 삽입하기가 용이하다. 이때, 베어링 홀더(150)의 외주면 상측이 내측으로 절곡된 절곡부(145)가 형성되므로 외주면의 상측과 전기자(130)의 사이에 홈부(147)가 형성될 수 있다. 한편, 절곡부(145)를 형성하는 방법은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 베어링 홀더(150)를 절삭 가공하여 형성할 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 절곡부(145)는 경사면(141)을 포함할 수 있는데, 경사면(141)의 하단은 전기자(130)와 접촉하고, 경사면(141)의 상단은 전기자(130)로부터 이격된다. 따라서, 베어링 홀더(150)의 상측은 테이퍼(taper) 형상으로 형성된다. 여기서, 경사면(141)의 단면은 직선뿐 아니라 곡선으로 형성될 수 있다.

다만, 도 3에 도시된 바와 같이, 절곡부(145)는 반드시 경사면(141)만으로 형성될 필요는 없으며, 경사면(141)의 상단으로부터 연장되어 전기자(130)로부터 일정한 거리로 이격된 수직면(143)을 더 포함할 수 있다. 이때, 경사면(141)과 수직면(143)의 비율은 가공의 용이성을 고려하여 결정할 수 있다.

본 발명에 따른 브러시리스 직류모터(100)는 베어링 홀더(150)의 외주면 상측이 내측으로 절곡되어 전기자(130)를 삽입하기가 용이하고, 그에 따라 전체적인 브러시리스 직류모터(100)의 조립성이 향상되는 장점이 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 브러시리스 직류모터는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

도 1은 종래기술에 따른 브러시리스 직류모터의 단면도; 및

도 2 내지 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 브러시리스 직류모터의 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 브러시리스 직류모터 110: 회전축

115: 스러스트 와셔 120: 로터케이스

121: 원판부 123: 테두리부

125: 로터 마그네트 130: 전기자

133: 코어 135: 코일

137: 흡인 마그네트 140: 베어링

141: 경사면 143: 수직면

145: 절곡부 147: 홈부

150: 베어링 홀더 155: 안착면

160: 베이스 플레이트 163: 결합공

165: 회로기판 170: 슬립방지부재

180: 척킹 조립체

Claims (4)

1. 회전축;

   내측에 로터 마그네트가 부착되고, 중앙부가 상기 회전축에 삽입되어 상기 회전축과 일체로 회전하는 로터케이스;

   상기 로터 마그네트에 대향하도록 구비되어, 외부전원의 인가시 상기 로터 마그네트와의 상호 작용에 의해 상기 로터케이스를 회전시키는 전기자;

   상기 회전축을 회전가능하게 지지하는 베어링;

   내주면이 상기 베어링을 지지하고, 외주면에 상기 전기자가 삽입되며 상기 외주면의 상측에 내측으로 절곡된 절곡부를 포함하고 상기 절곡부에 의해 상기 외주면의 상측과 상기 전기자의 사이에는 홈부가 형성되는 베어링 홀더; 및

   상기 베어링 홀더의 하단이 고정되게 결합되고, 상부에 회로기판이 배치된 베이스 플레이트를 포함하고,

   상기 절곡부는 하단이 상기 전기자에 접촉하고, 상단이 상기 전기자로부터 이격된 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시리스 직류모터.
2. 삭제
3. 삭제
4. 회전축;

   내측에 로터 마그네트가 부착되고, 중앙부가 상기 회전축에 삽입되어 상기 회전축과 일체로 회전하는 로터케이스;

   상기 로터 마그네트에 대향하도록 구비되어, 외부전원의 인가시 상기 로터 마그네트와의 상호 작용에 의해 상기 로터케이스를 회전시키는 전기자;

   상기 회전축을 회전가능하게 지지하는 베어링;

   내주면이 상기 베어링을 지지하고, 외주면에 상기 전기자가 삽입되며 상기 외주면의 상측에 내측으로 절곡된 절곡부를 포함한 베어링 홀더; 및

   상기 베어링 홀더의 하단이 고정되게 결합되고, 상부에 회로기판이 배치된 베이스 플레이트를 포함하고,

   상기 절곡부는 하단이 상기 전기자에 접촉하고, 상단이 상기 전기자로부터 이격된 경사면; 및 상기 경사면의 상단으로부터 연장되어 상기 전기자로부터 일정한 거리로 이격된 수직면을 포함하는 것을 특징으로 하는 브러시리스 직류모터.

Images