KR900005028Y1 - 위치검지소자 1개, 1코일, 2극의 마그넷로터를 갖는 원통상의 브라시리스 모터 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

위치검지소자 1개, 1코일, 2극의 마그넷로터를 갖는 원통상의 브라시리스 모터

제1도는 종래의 위치검지소자 1개, 2극의 마그넷로터를 갖는 일례로서의 원통상 브러시리스 모터의 구조설명용 횡단면도.

제2도는 본 고안의 일예로서의 위치검지소자 1개, 1코일, 2극의 마그넷로터를 갖는 원통상의 브러시리스 모터의 종단면도.

제3도는 제2도의 A-A선 단면도.

제4도는 본 고안의 전기자 코일의 사시도.

제5도는 2극의 마그넷로터와 전기자 코일과의 전개도.

제6도는 본 고안의 타 실시예를 나타낸 용기부를 갖는 스테이터요크의 설명도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 1' : 원통상 브러시리스 모터 2, 2' : 하우징

3 : 프린트 기판 4, 4' : 스테이터 요크

5, 5', 5" : 융기부(隆起部) 5'a : 단부

6-1, 6-2, 6' : 전기자코일 6'a, 6'a' : 발생토크에 기여할 도체부

7 : 마그넷로터 8 : 회전축

9 : 출력단자 10, 11 : 축수

12 : 연결부재 13 : 자기감지소자(위치검지소자)

14 : 고정부재 15 : 스터스트 축수

16 : 투공 17 : 리이드선

18 : 2극 1코일의 왕복 통전회로

본 고안은 위치검지소자 1개, 1코일, 2극의 마그넷로터를 갖는 원통상 브러시리스 모터에 관한 것이다.

종래, 위치검지소자 1개, 2극의 마그넷로터를 갖는 원통상 브러시리스 모터로서는, 제1도의 횡단도면에 표시한 것이 있다.

이 원통상 브러시리스 모터(1)는, 횡단면 원통상의 하우징(2)의 내면에 융기부(5)를 갖는 원통상 스테이터요크(4)의 내면에 발생로크에 기여할 도체부의 개각이 후술하는 N, S의 자극을 갖는 2극의 마그넷로터의 자극폭(180도)보다도 작은 개각으로 도선을 권회하여 형성한 스테이터 전기자를 구성하는 2개의 횡단면 반원상의 전기자코일(6-1, 6-2)을 서로 중첩하지 않도록 배설고정하고, 이 스테이터 전기자에 대향하여 상대 회동을 이룬 N, S의 자극을 둘레방향을 갖는 2극의 마그넷로터(7)를 도시하지 않은 하우징에 형성한 축수에 회동자재로 축수한 회전축(8)에 고정하고, 상기 마그넷로터(7)의 N, S자극을 판별하는 홀소자, 홀 IC, 자기저항소자(MR소자) 등의 도시없는 위치검지소자를 1개 당해 브러시리스 모터의 고정축에 형성하여 구성하고 있다.

이러한 구성의 브러시리스모터(1)에 있어서는, 각 전기자코일(6-1, 6-2)의 발생로크에 기여한 도체부(6a)가 마그넷로터(7)의 N 또는 S의 자극내에 수납하도록 대향하고 있을 때에는, 회전로크는 발생하지 않는다.

즉 전기자 코일(6-1, 6-2)의 일방의 발생로크에 기여할 도체부(6a)는 N극에 타방의 발생로크에 기여할 도체부는 S극에 대향하고 있지 않으면, 회전로크는 발생하지 않는다.

이 브러시리스 모터(1)에서는, 위치검지소자가 1개이어도 반드시 자기동 할 수 있도록 하기 위하여, 융기부(5)를 형성하고 있다.

융기부(5)는, 통전 제어회로를 오프했을 때, 마그넷로터(7)는 상기 융기부(5)에 마그넷로터(7)의 N 또는 S극이 흡인되고 대향하여 자기동 할 수 있도록 형성하고 있다.

이 경우, 자성체로된 융기부(5)에 의하여 자기저항을 발생하는 브러시리스 모터(1)로 되나, 원활하게 회전하도록 하기 위해서는 상기 융기부(5)는 서서히 자기저항이 발생하도록, 서서히 돌부의 높이가 증가해가도록 형성하고 있다.

그리고 이 융기부(5)를 동간격으로 2개소 갖도록 스테이터요크(4)의 내면에 형성하고, 이와 같이 형성한 브러시리스 모터(1)는, 위치 검지소자가 1개임으로, 소형 또는 저렴가로 양산할 수 있는 이점이 있다.

그러나, 상기 브러시리스 모터(1)는 2개의 전기자 코일(6-1, 6-2)를 갖고 있으므로서 이러한 2개의 전기자 코일(6-1, 6-2)을 직렬(또는 병렬)로 접속하지 않으면 안될뿐 아니라, 2개의 전기자코일(6-1, 6-2)을 필요로 하게 되므로, 조립공정이 증가하는 결점이 있고 또한 상기와 같이 자기저항을 발생시키기 위하여 융기부(5)을 형성한 스테이터 요크(4)를 사용하고 있을 때에는 에어캡이 커짐으로 효율이 저하하는 결점도 있다.

이 결점을 해결하기 위하여, 실용원소 58-200312호에서는, 전기자코일은 1개로 하고, 스테이터 요크에 융기부를 형성하지 않고 에어갭에 경사를 두지않고, 효율을 양호하게 하기 위하여 스테이터요크에 N 또는 S의 단일극의 자석을 마그넷로터를 향하여 배설하는 것으로, 이 자석으로 마그넷로터의 N 또는 S극을 흡인시켜, 반드시 자기동 할 수 있도록 한 것으로, 상기 제1도에 표시한 브러시리스 모터의 결점을 해소하고 있다.

그러나, 이 방법에 의하면 이번에는 전기자코일의 위치결정이 번거롭다는 결점이 있다.

본 고안은, 이러한 사정에 의거하여 이루어진 것으로, 종래의 2코일을 갖는 브러시리스 모터보다도 부품점수가 적고 조립공정이 간단하며, 극히 저렴가로, 또 전기자코일의 위치결정이 극히 용이한 소형의 효율이 우수한, 위치검지소자 1개, 1코일, 2극의 마그넷로터를 갖는 원통상 브러시리스 모터(이것을 변형하여 마이크로 브러시리스 팬 모터를 얻을 수도 있다)를 얻음을 목적으로 한 것이다.

본 고안의 목적은, 종래 같은 2극이 마그넷로터를 사용하여, 전기자 코일은 발생로크에 기여할 도체부의 개각이 마그넷로터의 자극폭과 대체로 같이 형성된 C상의 것을 1개 사용하고 전기자 코일의 발생로크에 기여할 일방의 도체부의 측면부에서 타방 도체부의 측면부에 이름에 따라서 서서히 또는 단계적으로 스테이터요크부를 융기 시킴으로서 달성된다.

따라서, 제1도에 표시한 브러시리스 모터(1)와 같이 전기자코일(6-1, 6-2)와 스테이터요크(4)사이에 효율의 저하원인이 되는 에어갭을 형성하거나, 실용원소 58-200312호와 같이 전기자 코일의 위치결정에 특별한 주의를 기울이지 않아도 되는 것이다.

이하 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 고안의 원통상 브러시리스 모터(1')의 종단면도이고, 2'는 양단개구부를 닫은 원통상의 하우징, 4'는 상기와 같은 하우징 2'의 내면에 고정설치된 원통상의 자성체로 된 스테이터요크로서, 후술하는 융기부(5')를 형성하고 있다.

10, 11은 하우징(2')에 형성된 축수, 8은 축수(10, 11)에 의하여 회전자제로 축지된 회전축, 7은 회전축(8)의 외주에 연결부재(12)를 통하여 고정설치된 둘레방향에 N, S의 자극을 갖는 2극의 마그넷로터(제3도 및 제5도의전개도 참조), 6'는 마그넷로터(7)와 대향한 스테이터요크(4')면에 고정설치된 스테이터 전기자를 구성한 전기자 코일, 13은 하우징(2')의 고정부재(14)위치에 지지 고정설치된 홀소자, 홀 IC등의 자기감지소자(이하, 위치 검지소자라 한다)로서, 마그넷로터(7)의 누출자속을 감지할 수 있도록 고정부재(14) 위치에 고정한다.

3은 프린트 기판으로, 고정부재(14)위치에 고정설치되어 있다.

9는 위치검지소자(13)의 출력단자로서 프린트 기판(3)에 고정설치되어 있다.

또 도시없는 위치검지소자(13)의 전원단자로 프린트 기판(3)에 접속되어 있다.

16은 하우징(2)의 하단부에 형성된 투공, 17은 투공(16)에 통해진 위치검지소자(13)의 출력단자(9)나, 전원 단자등의 리이드선이다.

융기부(5')는 A-A선 횡단면도로서 이 제3도를 참조하여, 스테이터요크(4')에 형성한 융기부(5')에 대하여 설명한다.

융기부(5')는 전기자코일(6')의 개구부와 대향할 스테이터 요크(4')부에 있어서, 전기자코일(6')의 일방발생토크에 기여할 도체부(6'a')의 측면부에서 타방 도체부(6'a)의 측면부에 이르면서 스테이터 요크(4')부를 서서히 융기시켜서 형성하고 있다.

이 융기부(5')는 서서히 융기하여 형성되어 있으므로, 마그넷로터(7)는 융기부(5')에 의하여 서서히 자기 저항(reluctance)로크가 발생하고 이 단계에서 서서히 최대기동 로크가 발생하게 되므로 효율이 우수한 모터(1')를 얻게 된다.

또 서서히 자기저항로크가 발생하므로, 당해 브러시리스 모터(1')는 원활하게 회전하고 회전음도 작아지므로 이 모터(1')를 팬모터에 사용할 경우 대단히 유용하다.

또, 융기부(5')의 도체부(6'a')근방의 단부(5'a)는, 더욱 많이 융기하고 있어서 이 단부(5'a)의 벽면에 도체부(6'a)의 측면부(6'aa)를 접촉하는 것으로, 전기자코일(6')을 항상 스테이터 요크(4')의 소정개소에 위치결정을 설정할 수 있다.

제4도는 제2도에 사용한 전기자코일(6')의 사시도로서 제5도는 2극의 로터마그넷(7)과 당해 전기자 코일(6')과의 전개도이고, 전기자코일(6')은, 횡단면 C형으로 되며 전기자 코일(6')의 회전축(8)방향의 회전(발생)로크에 기여할 도체부(6'a)와 도체의 (6'a')(제4도 참조)의 개각은 180도로 되어 있다. 즉, 로터 마그넷(7)의 1자극(N극 또는 S극)의 폭과 같아지도록 권회 형성된 구형상으로 되어 있는 것이다(제4도 참조).

또한 전기자코일(6')의 반경방향의 도체부(6'b, 6'b')는 회전로크에 기여하지 않는 도체부이다.

제5도를 참조하여, 18은 2극 1코일의 왕복통전회로로서, 1상이 구동회로를 이루고 있다.

전기자코일(6')의 양단자는 각각 통전회로(18)에 접속되어 있다.

제5도에 있어서는, 전기자코일(6')에는 화살표 방향에 전류가 흘러 화살표 F방향의 회전로크가 발생하는 경우를 표시하고 있다.

19는 둘러싼부로서, 제5도와 같이 전개한 때에 있어서, 위치검지소자(13)의 배설위치를 표시하고 있다. 이 제5도에서와 같이 위치검지소자(13)는, 전기자코일(6')의 회전로크에 기여할 도체부(6'a)와 대향하는 고정측 위치에 배설할 필요가 있다. 따라서 이 조건을 충족하기 위한 마그넷로터(7)의 하단향부의 고정부재(14)위치에 위치검지소자(13)를 배치하고 있다(제2도 참조).

또 융기부(5')는 전기자코일(6')의 도체부(6'a)와 도체부(6'a')와의 사이에서 전기자코일(6')의 구형체내에 공통부 위치에 형성해도 된다.

그러나, 이러한 위치에 융기부(5')를 형성하면, 도체부(6'b, 6'b')가 있기 때문에 이 도체부(6'b) 또는 도체부(6'b')는 융기부(5')와 당접하므로써, 하우징(3')의 상방 또는 하방에서 전기자코일(6')을 삽입하는 것이 대단히 곤란하게 된다. 따라서, 융기부(5')는 제3도에서와 같은 스테이터요크(4')기체에 형성하는 것이 바람직하다.

또 제6도에서와 같은 단적인 융기하는 융기부(5")를 스테이터요크(4')에 일체로 형성해도 된다.

뜨 스테이터요크(4')와 융기부와는 별개로 형성해도 무방하다.

본 고안은 상기와 같이 구성되므로써, 정지시, 마그넷로터(7)의 회전속도가 저하해오면, 이 마그넷로터(7)는 융기부(5')의 단부(5'a)에 흡인되고 마그넷로터(7)의 N극 또는 S극이 단부(5'a)와 대응한 위치에서 정지한다.

이러한 정지위치는, 위치검지소자(13)가 마그넷로터(7)의 N극 또는 S극의 경계부(사점)을 검출하고 있지 않고, 즉 마그넷로터(7)의 N극 또는 S극을 검출하고 있으므로, 또 기동시 전기자코일(6')에 통전하면, 회전로크를 발생하여 마그넷로크(7)는 소정방향에 회전할 수 있는 상태에 있다.

따라서 기동시에 통전하면, 전기자코일(6')에 조정방향의 전류가 흘러 소정방향의 회전로크를 발생하여 마그넷로터(7)는 소정방향으로 회전한다.

마그넷로터(7)가 회전하면, 융기부(5')가 있으므로서 자기저항이 발생하고, 사점상태에서 곧바로 떠나게 되고 위치검지소자에서의 신호에 따라 마그넷로터(7)는 소정방향에 회전하도록 전기자코일에는 소정방향의 전류가 흘러 소정방향의 회전로크를 발생, 마그넷로터(7)는 연속 회전하게 된다.

본 고안의 브러시리스 모터는, 고 효율이 되도록 형성한 전기자코일이 1개로, 저렴가로 되는 마그넷로터를 사용하고 있는, 위치검지소자는 1개로 충분하므로 통전 제어회로가 저렴하여 위치검지소자가 1개이어도 자기동 할 수 있는 1상 브러시리스 모터를 형성할 수가 있다.

본 고안은 자기동 하기 위한 스테이터요크에 형성한 자기저항 로크를 발생하기 위한 융기부와, 종래의 브러시리스 모터와 같이 효율의 저하를 초래한 에어갭을 형성하지 않아 효율이 우수한 브러시리스 모터를 얻을 수 있고 또한 본 고안은 융기부에 의하여 전기자 코일의 위치결정이 용이하고 서서히 자기저항 로크가 발생하므로 용이하게 브러시리스 모터를 저렴가로 양산할 수 있어서 항상 용이하게 일정 품질의 것을 얻을 수 있는데다, 효율이 우수한 위치에서 최대 기동로크를 발생시키므로 회전음이 적고 효율이 우수한 브러시리스 모터를 얻을 수가 있다.

Claims (2)

1. 상하부가 막힌 원통형 하우징(2)의 내면에 융기부(5)를 내면에 가지는 스테이터요크(4)를 구비하고 축수(10, 11)에 의해 결합되는 2극의 마그넷로터(7)를 가지는 회전축(8)의 마그넷로터(7)와 스테이터요크(4)사이에 전기자코일(6-1, 6-2)을 구비하여서 된 것에 있어서, 전기자코일(6')은 도체부(6'a, 6'a')의 개각이 180도로 되어 이를 연결하는 상하 반경방향의 도체부(6'b, 6'b')가 일체로된 횡단면 C형의 1개로 구성되어, 전기자코일(6')의 개구부와 대향하는 내면에 일방 발생로크에 기여하는 도체부(6'a)의 측면부에서 타방도체부(6'a')의 측면부에 이르면서 서서히 융기시켜서 단부(5'a)를 가지는 융기부(5')를 형성한 스테이터요크(4')에 부착하고 하부고정 부재(14)에 위치검지소자(13) 1개를 부설하여서 된 것을 특징으로 하는 위치검지소자 1개, 1코일, 2극의 마그넷로터를 갖는 원통상 브러시리스 모터.
2. 제1항에 있어서, 융기부(5')는 전기자코일(6')의 개구단부와 대향한 스테이터요크(4')부에 형성한 것을 특징으로 하는 위치검지소자 1개, 1코일, 2극의 마그넷로터를 갖는 원통상의 브러시리스 모터.