KR102189837B1

KR102189837B1 - 히터싱크 기능을 갖는 스테이터블록의 접지방법

Info

Publication number: KR102189837B1
Application number: KR1020190097689A
Authority: KR
Inventors: 정진근
Original assignee: 효성전기주식회사
Priority date: 2019-08-09
Filing date: 2019-08-09
Publication date: 2020-12-11

Abstract

본발명은 히터싱크 기능을 갖는 스테이터블록의 접지방법에 관한 것으로, 모터의 스테이터를 고정하되, 히트싱크의 기능을 갖는 스테이터블록(10) 하부에 피씨비(PCB, 20)를 결합하여 제작되되, 상기 스테이터 블록(10), 피씨비(PCB)(20), 로터 및 스테이터 코어들이 접지되는 것으로,
본발명은 스테이터 블록을 알루미늄재질로 절삭가공하여 하부에 직접 결합되는 피씨비(PCB)에 대해 히터싱크 기능을 가져 종래의 별개의 히터싱크를 부착하지 않아도 되며, 스테이터 블록(10), 피씨비(PCB)(20), 로터 및 스테이터 코어들이 함께 동시 접지되어 구조가 간단하며 경제적이며 하자가 없고 부품 수 감소로 인한 공간 활용도 가능한 현저한 효과가 있다.

Description

히터싱크 기능을 갖는 스테이터블록의 접지방법{Grounding method of stator block with heater sink function}

본발명은 히터싱크 기능을 갖는 스테이터블록의 접지방법의 접지방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스테이터 블록을 알루미늄재질로 절삭가공하여 하부에 직접 결합되는 피씨비(PCB)에 대해 히터싱크 기능을 가져 종래의 별개의 히터싱크를 부착하지 않아도 되며, 스테이터 블록(10), 피씨비(PCB, 20), 로터 및 스테이터 코어들이 함께 동시 접지되어 구조가 간단하며 경제적이며 하자가 없고 부품 수 감소로 인한 공간 활용도 가능한 히터싱크 기능을 갖는 스테이터블록의 접지방법에 관한 것이다.

일반적으로 전기모터는 동력발생수단으로 주요하게 사용되며, 개발되어 왔고, 일례로서 등록특허공보 등록번호 10-1276415호에는 코일이 권선되어 있는 스테이터, 상기 스테이터의 일측에 설치되며 회전축과 함께 회전하는 로터, 상기 코일에 전기적으로 연결되어 있는 인쇄회로기판, 및 상기 스테이터, 로터 및 인쇄회로기판이 수지 몰딩에 의해 형성된 하우징에 의해 보호되는 몰드 모터에 있어서, 상기 인쇄회로기판에 실장되어 있는 IC칩 몰드의 일측에 형성되어 있는 최소한 하나의 체결홀;

상기 IC칩 몰드의 상부에 위치하는 히트 싱크; 및

상기 히트 싱크의 상부에 위치하고 상기 체결홀에 결합되며 상기 체결홀의 수와 같은 개수의 레그를 갖는 히트싱크 홀더;

를 포함하고, 상기 레그의 말단에는 후크가 형성되어 있어 상기 레그가 상기 체결홀에 결합될 때 상기 후크가 상게 체결홀에 고정됨으로써 상기 히트 싱크 홀더가 고정되며, 상기 히트 싱크 홀더의 내부의 일부 측면이 상기 IC칩 몰드의 측면의 일부에 접촉하는 측면 접촉부와, 상기 히트 싱크 홀더의 내부 다른 일부 측면과 상기 히트 싱크의 일부 측면 사이에 형성되는 공간부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 몰드 모터가 공개되어 있다.

또한 등록특허공보 등록번호 10-1252117호에는 모터샤프트를 중심으로 모터 케이싱이 회전하도록, 상기 모터 케이싱의 후방에 배치되고, 내부 회전자와 외부회전자를 일체형으로 형성하고, 상기 외부 회전자의 외벽체에 센싱용 자석을 더 마련한 케이싱몸체; 상기 모터 케이싱의 전방에서 상기 케이싱몸체에 결합되는 케이싱커버; 상기 내부 회전자와 상기 외부 회전자 사이에 배치되고, 알루미늄합금소재 또는 텅스텐소재로 제작된 고정자 프레임부 및 캡부를 구비하고, 상기 고정자 프레임부를 상기 모터샤프트에 결합한 고정자; 및 상기 고정자 프레임부에 설치되어 모터를 제어하고, 상기 센싱용 자석의 자계를 감지하는 홀 센서가 마련된 제어부를 포함하는 BLDC 모터에 있어서,

상기 홀 센서는, 상기 홀 센서의 센서 입력 순서가 미리 지정되도록 상기 제어부에 전자회로적으로 복수개 설치되어 있어, 모터운전시 상기 홀 센서를 통해 정방향 신호 또는 역방향 신호를 제어부에 입력시켜, 정상 운전 또는 역방향 운전을 상기 제어부에 인지시키고, 상기 제어부는, 상기 홀 센서를 통해 미리 정한 회수만큼 역방향 신호를 입력 받은 경우, 모터 전원을 점점 증대시켜 정방향으로 모터 운전을 유도하도록 전자회로적으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 더블로터 및 싱글스테이터형 BLDC 모터가 공개되어 있다.

그러나 종래의 모터 스테이터블록은 플라스틱재질이고 히터싱크는 알루미늄재질로 별개로 제작되어 제작경비가 과다하고, 공간효율이 낮으며 접지구조도 복잡하며 제작이 어려운 단점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본발명은 스테이터 블록을 알루미늄재질로 절삭가공하여 하부에 직접 결합되는 피씨비(PCB)에 대해 히터싱크 기능을 가져 종래의 별개의 히터싱크를 부착하지 않아도 되며, 스테이터 블록(10), 피씨비(PCB)(20), 로터 및 스테이터 코어들이 함께 동시 접지되어 구조가 간단하며 경제적이며 하자가 없고 부품 수 감소로 인한 공간 활용도 가능한 히터싱크 기능을 갖는 스테이터블록의 접지방법을 제공하고자 하는 것이다.

본발명은 히터싱크 기능을 갖는 스테이터블록의 접지방법에 관한 것으로, 모터의 스테이터를 고정하되, 히트싱크의 기능을 갖는 스테이터블록(10) 하부에 피씨비(PCB, 20)를 결합하여 제작되되, 상기 스테이터 블록(10), 피씨비(PCB)(20), 로터 및 스테이터 코어들이 접지되는 것을 특징으로 한다.

따라서 본발명은 스테이터 블록을 알루미늄재질로 절삭가공하여 하부에 직접 결합되는 피씨비(PCB)에 대해 히터싱크 기능을 가져 종래의 별개의 히터싱크를 부착하지 않아도 되며, 스테이터 블록(10), 피씨비(PCB)(20), 로터 및 스테이터 코어들이 함께 동시 접지되어 구조가 간단하며 경제적이며 하자가 없고 부품 수 감소로 인한 공간 활용도 가능한 현저한 효과가 있다.

도 1은 본발명의 히트싱크(heat sink)가 일체화된 스테이터블록 상부사시도
도 2는 본발명의 히트싱크(heat sink)가 일체화된 스테이터블록 하부사시도
도 3은 본발명의 스테이터블록 사시도
도 4는 본발명의 스테이터 사시도
도 5는 본발명의 스테이터와 스테이터블록이 결합된 상태를 나타낸 사진
도 6은 본발명의 피씨비(PCB)에 접지부가 형성되는 위치를 설명위한 개략단면도
도 7은 본발명의 스테이터 블록에 접지부가 형성되는 위치를 설명위한 개략단면도

또한, 상기 로터는 스테이터블록(10)에 설치된 베어링에 의해 접지되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 코어는 스테이터블록(10)과 접지되는 것을 특징으로 한다.

본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본발명의 히트싱크(heat sink)가 일체화된 스테이터블록 상부사시도, 도 2는 본발명의 히트싱크(heat sink)가 일체화된 스테이터블록 하부사시도, 도 3은 본발명의 스테이터블록 사시도, 도 4는 본발명의 스테이터 사시도, 도 5는 본발명의 스테이터와 스테이터블록이 결합된 상태를 나타낸 사진, 도 6은 본발명의 피씨비(PCB)에 접지부가 형성되는 위치를 설명위한 개략단면도, 도 7은 본발명의 스테이터 블록에 접지부가 형성되는 위치를 설명위한 개략단면도이다.

본발명은 모터의 스테이터를 고정하는 스테이터 블록(10) 하부에 피씨비(PCB)(20)를 일체화하여 제작하는 것이다.

또한, 상기 스테이터 블록(10) 은 알루미늄재질로서 다이케스팅에 의해 정밀하게 제작되어 하부의 피씨비(PCB)(20)에 대한 히트싱크의 기능을 하는 것이다.

본발명은 모터의 코일이 권선되어 있는 스테이터(Stator)를 고정하고 모터의 중심이 되는 사출 부품인 스테이터블록(Stator Block)과 피시비(PCB) 열을 식혀주는 알루미늄 재질의 부품인 Heat sink의 기능을 하나로 통합하여 일체화한 것이다.

통합을 한 기술내용은 스테이터블록(Stator Block)을 알루미늄 재질로 절삭제작하여 사출에서는 맞추지 못하는 정교한 치수를 절삭가공처리하여 부품 품질을 향상 시키며, 아랫면에 도면에서 녹색으로 표시된 피씨비(PCB)에 대한 히트싱크(Heat sink) 기능을 동시에 가지면서 부품 수 감소로 인한 공간 활용도 가능해 졌다.

상기 피씨비(PCB)에는 하부 일측에 전기 커넥터가 연결된다.

그리고 스테이터와 스테이터블록의 결합방식자체는 종래의 방식으로 스테이터에 형성된 결합용 금속편 사이를 벌리고 그 사이에 스테이터블록을 삽입하여 결합한다.

더욱 상세히 스테이터(40)와 스테이터블록(10)의 결합방식을 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 스테이터(40)는 파이프 형상의 스테이터몸체(41)와, 상기 스테이터몸체(41)의 외주연에 방사형으로 돌출된 복수개의 코일권선부(42)로 이루어진다.

상기 코일권선부(42)는 스테이터몸체(41)의 외주연에서 반지름 방향으로 돌출형성되는 수직막대(42-1)와, 상기 수직막대와 직교하는 수평막대(42-2)로 이루어지며, 그 형상은 도 4에 도시된 바와 같이,“ T "형상으로 형성된다.

상기 스테이터몸체(41)의 외주연에 방사형으로 돌출된 복수 개의 코일권선부에는 코일이 권선되어 있다.

그리고 상기 스테이터몸체의 내주연에는 링 형상의 코어링(43) 복수개가 적층되어 결합되며, 복수개가 적층되어 결합된 코어링은 파이프 형상으로 형성된다.

복수개가 적층된 코어링은 내주연에 복수개의 가이드돌기(44)가 형성된다.

상기 가이드돌기는 2개가 한 쌍이며, 두 쌍이 서로 대칭되게 형성된다.

상기 스테이터블록(10)은 원판형상으로 형성된 하부몸체(11)와, 상기 하부몸체(11)의 상부로 돌출형성된 파이프형상의 상부몸체(12)로 이루어진다.

상기 스테이터블록의 상부몸체는 스테이터의 스테이터몸체 지름보다 작게 형성된다.

상기 상부몸체(12)의 외주연에는 상부몸체의 길이방향을 따라 복수개의 가이드막대(12-1)가 형성된다.

상기 가이드막대는 2개가 한 쌍이며, 두 쌍이 서로 대칭되게 형성된다.

상기 한 쌍의 가이드막대는 서로 마주보는 면에 각각 사각홈(12-2)이 형성되어 있다.

그리고 2개가 한 쌍으로 이루어진 가이드막대 폭은 스테이터의 코어링에 형성된 2개가 한 쌍으로 이루어진 가이드돌기의 폭보다 넓게 형성된다.

한편, 상기 스테이터블록의 상부몸체를 스테이터의 스테이터몸체에 결합시키면, 스테이터블록에 형성된 2개가 한 쌍으로 이루어진 가이드막대 사이에는 스테이터에 형성된 2개가 한 쌍으로 이루어진 가이드돌기가 위치하게 된다.

그리고 상기 가이드돌기는 복수개가 적층되어 형성되는 것이며, 가이드돌기의 일부분을 수공구에 의해 가이드막대에 형성된 사각홈에 삽입되게 끼워넣는다.

이에, 상기 스테이터와 스테이터블록은 결합되는 것이다.

그리고 상기 파이프형상인 상부몸체의 내부에는 복수 개의 베어링이 설치된다. 상기 베어링에는 모터의 회전축이 결합된다.

그리고 상기 스테이터블록의 하부에는 피씨비(PCB)기판이 설치된다.

그리고 본발명은 히터싱크 기능을 갖는 스테이터블록의 접지방법에 관한 것으로, 모터의 스테이터를 고정하되, 히트싱크의 기능을 갖는 스테이터블록(10) 하부에 피씨비(PCB, 20)를 결합하여 제작되되, 상기 스테이터 블록(10), 피씨비(PCB)(20), 로터 및 스테이터 코어들이 접지되는 것이다. 상기 접지부 자체는 관용의 접지구조이다.

상기 로터는 스테이터블록(10)에 설치된 베어링에 의해 접지된다.

상기 코어는 스테이터블록(10)과 접지된다.

일례로서 도 6은 피씨비(PCB)에 접지부가 형성되는 것으로 상기 접지부는 사각형의 코너에 각각 하나씩 총 4개가 형성된다. 이와 대응하게 도 7에 도시된 바와 같이 스테이터 블록의 원형에도 방사상으로 4개가 동일간격으로 형성되어 상호 접지된다.

10 : 스테이터 블록 11 : 하부몸체
12 : 상부몸체 12-1 : 가이드막대
12-2 : 사각홈
20 : 피씨비(PCB)
30 : 커넥터
40 : 스테이터
41 : 스테이터몸체 42 :코일권선부
42-1 : 수직막대 42-2 : 수평막대
43 : 코어링 44 : 가이드돌기
1 : 피씨비(PCB) 접지부 2 : 스테이터 블록 접지부

Claims

모터의 스테이터를 고정하되, 히트싱크의 기능을 갖는 스테이터블록(10) 하부에 피씨비(PCB, 20)를 결합하여 제작되되, 상기 스테이터 블록(10), 피씨비(PCB)(20), 로터 및 스테이터 코어가 접지되는 히터싱크 기능을 갖는 스테이터블록의 접지방법에 있어서,
상기 스테이터 블록(10)은 알루미늄재질로서 다이케스팅에 의해 정밀하게 제작되어 하부의 피씨비(PCB)(20)에 대한 히트싱크의 기능을 하는 것으로, 모터의 코일이 권선되어 있는 스테이터(Stator,40)를 고정하고 모터의 중심이 되는 사출 부품인 스테이터블록(Stator Block)과 피시비(PCB) 열을 식혀주는 알루미늄 재질의 부품인 히터싱크(Heat sink)의 기능을 하나로 통합하여 일체화한 것으로, 상기 피씨비(PCB)에는 하부 일측에 전기 커넥터가 연결되고, 스테이터와 스테이터블록의 결합방식자체는 스테이터에 형성된 결합용 금속편 사이를 벌리고 그 사이에 스테이터블록을 삽입하여 결합한 것으로, 상기 스테이터(40)는 파이프 형상의 스테이터몸체(41)와, 상기 스테이터몸체(41)의 외주연에 방사형으로 돌출된 복수개의 코일권선부(42)로 이루어지고, 상기 코일권선부(42)는 스테이터몸체(41)의 외주연에서 반지름 방향으로 돌출형성되는 수직막대(42-1)와, 상기 수직막대와 직교하는 수평막대(42-2)로 이루어지며, 그 형상은 “ T "형상으로 형성되고, 상기 스테이터몸체(41)의 외주연에 방사형으로 돌출된 복수 개의 코일권선부에는 코일이 권선되어 있고 상기 스테이터몸체의 내주연에는 링 형상의 코어링(43) 복수개가 적층되어 결합되며, 파이프 형상으로 형성되어, 복수개가 적층된 코어링은 내주연에 복수개의 가이드돌기(44)가 형성되며, 상기 가이드돌기는 2개가 한 쌍이며, 두 쌍이 서로 대칭되게 형성되고, 상기 스테이터블록(10)은 원판형상으로 형성된 하부몸체(11)와, 상기 하부몸체(11)의 상부로 돌출형성된 파이프형상의 상부몸체(12)로 이루어지되, 상기 스테이터블록의 상부몸체는 스테이터의 스테이터몸체 지름보다 작게 형성되며, 상기 상부몸체(12)의 외주연에는 상부몸체의 길이방향을 따라 복수개의 가이드막대(12-1)가 형성하고, 상기 가이드막대는 2개가 한 쌍이며, 두 쌍이 서로 대칭되게 형성되되,상기 한 쌍의 가이드막대는 서로 마주보는 면에 각각 사각홈(12-2)이 형성되어 있으며, 2개가 한 쌍으로 이루어진 가이드막대 폭은 스테이터의 코어링에 형성된 2개가 한 쌍으로 이루어진 가이드돌기의 폭보다 넓게 형성되고,
상기 스테이터블록의 상부몸체를 스테이터의 스테이터몸체에 결합시키면, 스테이터블록에 형성된 2개가 한 쌍으로 이루어진 가이드막대 사이에는 스테이터에 형성된 2개가 한 쌍으로 이루어진 가이드돌기가 위치하게 되고 상기 가이드돌기는 복수개가 적층되어 형성되는 것이며, 가이드돌기의 일부분을 수공구에 의해 가이드막대에 형성된 사각홈에 삽입되게 끼워넣어 상기 스테이터와 스테이터블록은 결합되는 것이고 상기 파이프형상인 상부몸체의 내부에는 복수 개의 베어링이 설치되고, 상기 베어링에는 모터의 회전축이 결합되고 상기 스테이터블록의 하부에는 피씨비(PCB)기판이 설치되는 것을 특징으로 하는 히터싱크 기능을 갖는 스테이터블록의 접지방법
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