KR20170027306A

KR20170027306A - 단상 브러시리스 모터 및 이를 활용한 전동 공구

Info

Publication number: KR20170027306A
Application number: KR1020160111792A
Authority: KR
Inventors: 유에 리; 타오 장; 추이 요우 저우; 지에 차이; 준 지에 추; 시아오 빙 주오; 용 왕; 용 리
Original assignee: 존슨 일렉트릭 에스.에이.
Priority date: 2015-09-01
Filing date: 2016-08-31
Publication date: 2017-03-09
Also published as: CN106487184B; JP2017060390A; US10637304B2; CN106487190B; JP2017063599A; CN106487184A; MX2016010984A; US20170063175A1; KR20170028271A; BR102016020024A2; CN106487190A; JP3209790U; MX363886B

Abstract

단상 브러시리스 모터와 전동 공구를 제공한다. 단상 브러시리스 모터는 고정자와 회전자를 포함한다. 고정자는 고정자 코어와, 고정자 코어 주위에 감기는 권선을 포함한다. 고정자 코어는 요크와, 적어도 두 개의 투쓰를 포함한다. 투쓰는 투쓰 본체와 투쓰 팁을 포함한다. 투쓰 팁은 제1 및 제2 극편을 포함한다. 각각의 투쓰의 두 개의 극편은 투쓰 본체의 중심선을 중심으로 대칭이다. 각각의 투쓰는 두 개의 극편 사이에서 회전자에 면하는 위치지정 홈을 한정한다. 적어도 두 개의 투쓰 중 인접한 두 투쓰의 극편은 슬롯 개구에 의해 이격되어 있다. 위치지정 홈의 폭은 슬롯 개구의 폭보다 크다. 모터의 코깅 토크의 피크 값은 증가하며, 모터는 큰 시동 토크를 갖는다.

Description

단상 브러시리스 모터 및 이를 활용한 전동 공구{SINGLE PHASE BRUSHLESS MOTOR AND POWER TOOL UTILIZING SAME}

본 발명은 모터에 관한 것이며, 상세하게는, 단상 브러시리스 모터 및 단상 브러시리스 모터를 활용하는 전동 공구에 관한 것이다.

단상 모터는 저가의 이점이 있다. 그러나 그 열악한 시동 성능으로 인해, 전동 공구에서와 같이 큰 시동 토크를 필요로 하는 응용에서의 단상 모터 사용은 제한되어 왔다. 그러므로, 강력한 시동 성능을 갖는 단상 브러시리스 모터가 긴급하게 필요하다.

그에 따라, 상기 단점을 극복할 수 있는 단상 브러시리스 모터에 대한 바람이 있다.

일 양상에서, 고정자와, 고정자에 대해 회전 가능한 회전자를 포함하는 단상 브러시리스 모터가 제공된다. 고정자는 고정자 코어와, 고정자 코어 주위에 감기는 권선을 포함한다. 고정자 코어는 요크와, 요크로부터 연장하는 적어도 두 개의 투쓰를 포함한다. 투쓰는 투쓰 본체와, 투쓰 본체의 원단부에 배열되는 투쓰 팁을 포함한다. 투쓰 팁은 투쓰의 두 개의 측면으로 각각 연장하는 제1 극편과 제2 극편을 포함한다. 각각의 투쓰의 두 개의 극편은 투쓰의 투쓰 본체의 중심선을 중심으로 대칭이다. 각각의 투쓰는 두 개의 극편 사이에서 회전자에 면하는 위치지정 홈을 한정한다. 적어도 두 개의 투쓰 중 인접한 두 투쓰의 극편은 슬롯 개구만큼 이격되어 있다. 위치지정 홈의 폭은 슬롯 개구의 폭보다 크다.

바람직하게도, 적어도 두 개의 투쓰는 요크로부터 내부로 연장하고, 적어도 두 개의 투쓰의 제1 극편과 제2 극편은 그 사이에 공간을 한정하며, 회전자는 이 공간에 회전 가능하게 수용된다.

바람직하게도, 위치지정 홈의 홈 바닥에 인접한 위치지정 홈의 측벽의 부분은 위치지정 홈의 홈 바닥에서 먼 측벽의 부분보다 더 가파르다.

바람직하게도, 슬롯 개구는 펀넬(funnel) 형상의 횡단면을 가지고, 방사상 외측면에서의 폭보다 작은 방사상 내측면에서의 폭을 가지며, 위치지정 홈의 폭은 그 방사상 외측면에서의 슬롯 개구의 폭보다 크다.

바람직하게도, 위치지정 홈의 폭은 방사상 외측면에서의 슬롯 개구의 폭의 두 배보다 크다.

바람직하게도, 슬롯 개구는 직사각형 형상의 횡단면을 갖는다.

바람직하게도, 위치지정 홈의 폭은 투쓰의 투쓰 본체의 폭 이상이다.

바람직하게도, 위치지정 홈의 횡단면은 V-형상 또는 호-형상이다.

바람직하게도, 회전자는 회전자의 원주 방향을 따라 배치되는 다수의 영구 자극을 포함하고, 회전자의 외부 원주 방향 표면은 동일 원통 표면 상에 위치하며, 각각의 투쓰의 두 개의 극편과 회전자는 그 사이에 균일한 두께의 갭을 한정한다.

바람직하게도, 회전자는 회전자 코어를 포함하고, 영구 자극은 회전자 코어의 외부 측 주위에 배치되는 영구 자석에 의해 형성된다.

바람직하게도, 각각의 극편의 내부 원주 방향 표면으로부터 회전자의 중심까지의 거리는 대응하는 투쓰 본체의 중심선에 접근하는 방향으로 점진적으로 증가한다.

바람직하게도, 회전자는 회전자의 원주 방향을 따라 배치되는 다수의 영구 자극을 포함하며, 회전자의 외측 반경은 각각의 영구 자극의 원주 방향 중심으로부터 두 개의 원주 방향 측면으로 점진적으로 감소하며, 회전자는 영구 자극의 원주 방향 중심을 중심으로 대칭이다.

바람직하게도, 회전자는 회전자 코어를 더 포함하며, 영구 자극은 회전자 코어에 삽입된 다수의 영구 자석에 의해 형성되며, 회전자 코어의 외측 반경은 각각의 영구 자석의 원주 방향 중심으로부터 두 개의 측면으로 점진적으로 감소한다.

바람직하게도, 회전자는 회전자 코어를 더 포함하고, 영구 자극은 회전자 코어의 외부 원주 방향 표면에 장착되는 다수의 영구 자석에 의해 형성되고, 회전자 코어는 원통 본체이며, 각각의 영구 자석의 두께는 각각의 영구 자석의 원주 방향 중심으로부터 두 개의 측면으로 점진적으로 감소한다.

바람직하게도, 각각의 투쓰의 두 개의 극편의 방사상 두께는 위치지정 홈으로부터 먼 방향으로 점진적으로 감소한다.

바람직하게도, 요크는 폐쇄된 링 형상, 폐쇄된 프레임 형상 또는 개방된 프레임 형상이다.

다른 양상에서, 앞서 기재한 단상 브러시리스 모터를 이용하는 전동 공구를 제공한다. 단상 브러시리스 모터는 어느 방향에서도 동일한 시동 성능을 갖는다(즉, 전자기 토크 가속 영역의 동일한 가속 영역을 가지며, 예컨대 가속 영역은 양 방향에서 90°의 전기각이다).

종래 기술과 비교할 때, 본 발명은 다음의 장점이 있다: 본 발명은 코깅 토크의 큰 피크 값을 생성할 수 있어서, 회전자가 사점 위치에서 정지하는 것을 방지하여 모터의 시동 토크를 증가시킨다.

도 1 및 도 2는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 단상 브러시리스 모터의 간략한 개략도이다.
도 3은 도 1의 모터의 고정자 코어의 간략한 도면이다.
도 4는 도 1의 모터의 코깅 토크와 전자기 토크의 커브를 도시한 그래프이다.
도 5는 도 1의 단상 브러시리스 모터의 자속 분포를 예시한다.
도 6 및 도 7은, 본 발명의 제2 실시예에 따른 단상 브러시리스 모터의 간략한 개략도이다.
도 8은 도 6의 단상 브러시리스 모터의 자속 분포를 예시한다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 단상 브러시리스 모터의 회전자의 간략한 도면이다.
도 10은 도 9의 단상 브러시리스 모터의 자속 분포를 예시한다.
도 11은 상기 단상 브러시리스 모터를 포함하는 전동 공구를 예시한다.

이하, 본 발명은 도면에 예시한 실시예와 연계하여 더 기재할 것이다.

제1 실시예

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 단상 브러시리스 모터(10)는 고정자(20)와, 고정자(20)에 대해 회전 가능한 회전자(30)를 포함한다.

고정자(20)는, 실리콘 강과 같은 자기-전도성 연성 자기 소재로 된 고정자 코어와, 고정자 코어 주위에 감기는 권선(28)(도 5 참조)을 포함한다. 고정자 코어는 요크(21)와, 요크(21)로부터 내부로 연장하는 적어도 두 개의 투쓰(22)를 포함한다. 투쓰(22)는 투쓰 본체(23)와, 투쓰 본체(23)의 원단부에 형성되는 투쓰 팁(24)을 포함한다. 권선(28)은 투쓰 본체(23) 주위에 감을 수 있다. 투쓰 팁(24)은 각각 투쓰의 두 개의 측면으로 각각 연장하는 두 개의 극편(25 및 26)을 포함한다. 회전자(30)는 적어도 두 개의 투쓰(22)의 극편(25 및 26) 사이에 한정되는 공간에 수용된다. 각각의 투쓰(22)의 두 개의 극편(25 및 26)은 대응하는 투쓰(22)의 투쓰 본체(23)의 방사상 중심선을 중심으로 대칭이다. 즉, 회전자(30)에 면하는 두 개의 극편(25 및 26)의 극면은 동일하다. 상세한 설명과 청구항에서, 극면은 회전자(30)를 향하는 극편의 내표면을 지칭한다.

회전자(30)에 면하는 위치지정 홈(40)이 두 개의 극편(25 및 26) 사이에 한정된다. 바람직하게도, 위치지정 홈(40)의 횡단면은 매끄러운 V-형상을 갖는다. 투쓰 본체(23)의 방사상 중심선은 위치지정 홈(40)의 중심을 통과한다. 위치지정 홈(40)의 각각의 측벽의 경우, 홈 바닥에 인접한 측벽 부분이 홈 바닥에서 먼 측벽 부분보다 더 가파르다. 예컨대, 도 3에 도시한 바와 같이, L1은 투쓰 본체(23) 또는 위치지정 홈(40)의 중심선을 나타내고, 측벽 부분(a)은 홈 바닥에 인접하고, 측벽 부분(b)은 측벽 부분(a)보다 측벽 바닥에서 더 멀리 있으며, 측벽 부분(a)의 접선(ka)과 위치지정 홈(40)의 중심선(L1) 사이에 형성한 각도가 측벽 부분(b)의 점선(kb)과 위치지정 홈(40)의 중심선(L1) 사이에 형성한 각도보다 작다. 이러한 설계는 코깅 토크의 피크 값을 증가시킬 수 있다.

이 실시예에서, 위치지정 홈(40)의 원주 방향 폭은 투쓰(22)의 투쓰 본체(23)의 원주 방향 폭보다 크다. 대안적인 실시예에서, 위치지정 홈(40)의 원주 방향 폭은 투쓰(22)의 투쓰 본체(23)의 원주 방향 폭 이하이다.

슬롯 개구(50)는 적어도 두 개의 상이한 투쓰(22)의 각각의 두 개의 인접한 극편 사이에 한정된다. 이 실시예에서, 슬롯 개구(50)는 펀넬-형상 횡단면을 가지며, 방사상 외측면에서의 폭보다 작은 방사상 내측면에서의 폭을 갖는다. 이러한 설계는 코깅 토크의 피크 값을 더 증가시킬 수 있다.

도 2를 참조하면, 슬롯 개구(50)의 방사상 내측면에서의 원주 방향 폭은 d1으로 나타내고, 슬롯 개구(50)의 방사상 외측면에서의 원주 방향 폭은 d2로 나타내고, 위치지정 홈(40)의 개구의 원주 방향 폭은 d3로 나타내며, 두 개의 극편(25 및 26)의 방사상 두께는 각각 w1 및 w2로 나타낸다. 다음의 치수 관계를 만족한다: d1<d2 및 d3>2d2. 즉, 슬롯 개구(50)의 방사상 내측면에서의 원주 방향 폭은 슬롯 개구(50)의 방사상 외측면에서의 원주 방향 폭보다 작고, 위치지정 홈(40)의 원주 방향 폭은 슬롯 개구(50)의 방사상 외측면에서의 원주 방향 폭(즉, 슬롯 개구(50)의 최대 폭)보다 크며, 바람직하게는 슬롯 개구(50)의 최대 폭의 두 배보다 크다. 그러한 치수 관계는 또한 모터(10)의 코깅 토크의 피크 값을 증가시키기 위한 것이다.

이 실시예에서, 바람직하게도, 각각의 투쓰(22)의 두 개의 극편(25 및 26)의 방사상 두께(w1 및 w2)는 위치지정 홈(40)으로부터 먼 방향으로 점진적으로 감소한다. 즉, 각각의 투쓰(22)의 두 개의 극편(25 및 26)은 대응하는 슬롯 개구(50)에 더 가까운 위치에서 더 큰 자기 릴럭턴스를 갖는다.

바람직하게도, 회전자(30)의 외부 원주 방향 표면은 동일한 원통 표면 상에 위치한다. 상세하게도, 회전자(30)는 회전 샤프트(33), 회전 샤프트(33) 주위에 고정되는 회전자 코어(31), 및 회전자 코어(31)의 외측면 주위에 고정되는 영구 자석(32)을 포함한다. 영구 자석(32)은 회전자(30)의 원주 방향을 따라 다수의 영구 자극을 형성한다. 이 실시예에서, 각각의 투쓰(22)의 두 개의 극편(25 및 26)의 극면은, 위치지정 홈(40)을 위한 구역을 제외하고, 회전자(30)의 중심에 중심을 둔 동일한 원통 표면 상에 위치하여, 극편(25 및 26)의 극면과 회전자(30)의 외부 원주 방향 표면 사이에서 균일한 두께의 갭(60)을 형성한다. 이러한 설계는 회전자(30)의 불안정 지점에서 코깅 토크의 증가의 경사도를 증가시키는 것을 용이하게 하며, 또한 모터(10)의 코깅 토크를 증가시킨다.

도 4는 상기 실시예의 모터의 코깅 토크와 전자기 토크의 커브를 도시하는 그래프이다. 도 4의 상단 그래프는 일 전기 사이클 동안 모터(10)의 코깅 토크의 커브이며, 이때 수평 좌표는 시간을 나타내고 수직 좌표는 코깅 토크 값을 나타낸다. 코깅 토크는 큰 피크 값을 가지며 그 커브는 매끄럽고 정상적인 사인파이다. 모터(10)의 회전부터 정지까지의 경로 동안, 회전자(30)는 아마도 코깅 토크가 마찰 토크보다 작은 위치에서 정지할 것임을 이해해야 한다. 그러므로, 불안정 지점에서 코깅 토크의 피크 값을 크게 하고 코깅 토크의 증가 경사도를 증가시키면, 전원이 공급되지 않을 때 모터의 정지 위치를 감소시킬 수 있으며 그에 따라 회전자(30)가 사점 위치에서 정지하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 4의 하단 그래프는 일 전기 사이클 동안 모터(10)의 전자기 토크의 커브를 도시하며, 이때 수평 좌표는 시간을 나타내며 수직 좌표는 전자기 토크 값을 나타낸다. 예컨대, 회전자(30)가 점선(L5)으로 나타낸 위치에서 정지할 때, 이 경우, 코깅 토크는 0이며, 전자기 토크는 최대값을 가지며, 그에 따라 모터(10)는 이 위치에서 최대 시동 토크를 갖는다. 시동 동안 고정자(20)의 권선(28)을 통해 흐르는 전류의 방향은 고정자 권선(28)에 연결되는 모터 제어기(미도시)에 의해 반전될 수 있음을 이해해야 한다. 시동 동안 고정자 권선(28)의 전류의 상이한 방향으로 인해 회전자(30)는 상이한 방향으로 시작할 수 있다. 그러므로, 회전자(30)는 양방향 시동 성능을 갖는다. 예컨대, 고정자 권선(28)에 반시계방향으로 전류가 공급될 때, 전자기 토크의 가속 영역은 90°내지 180°의 전기각이며; 고정자 권선(28)에 시계방향으로 전류가 공급될 때, 전자기 토크의 가속 영역은 90°내지 0°의 전기각이다. 그러므로 어느 방향으로 회전하는 모터는 90°의 전기각 내에서 충분히 큰 전자기 토크를 생성할 수 있어서, 모터(10)는 큰 시동 토크를 가지며, 이점은 모터(10)의 시동 성능을 크게 향상시킨다. 이점은 구체적으로 큰 부하 하에서 시작하는데 유리하며 큰 시동 토크를 필요로 하는 응용에 사용하기에 적절하다. 이 실시예에서, 모터(10)는 단상 브러시리스 직류 모터이다.

도 5는, 모터가 자연적인 상태에 있을 때 회전자(30)가 정지하는 위치를 예시한다. 도 5로 돌아가서, 이 위치에서, 영구 자극의 중심은 가능한 극편에 가까우며, 고정자 극의 중심으로부터 90°의 전기각만큼 벗어나 있으며(즉, 모터의 시동각은 90°의 전기각이며), 각각의 두 개의 인접한 영구 자극은 일 대응하는 투쓰(22)의 두 개의 극편(25 및 26)을 통해 더 짧은 자기 회로를 형성한다. 각각의 투쓰(22)의 두 개의 극편(25 및 26)이 서로와 대칭이기 때문에, 극편(25 및 26)은 이를 통과하는 동일한 수의 자기 회로를 갖는다. 즉, 위치지정 홈(40)의 두 개의 측면 상의 자기 회로의 수는 동일하다. 도 4에 도시한 바와 같이, 점선(L5)으로 나타낸 이 위치에서, 코깅 토크는 0이지만, 전자기 토크는 최대값을 가져서, 모터(10)의 시동 성능을 향상시키며, 이점은 구체적으로 전동 공구(100)(도 11 참조)에서와 같은 양 방향으로의 모터 시동에 동일한 요건을 갖는 응용에서 사용하기에 적절하다.

제2 실시예

도 6을 참조하면, 제1 실시예와 상이하게도, 위치지정 홈(40)의 횡단면은 호-형상이다.

이 실시예에서, 위치지정 홈(40)의 원주 방향 폭은 투쓰(22)의 투쓰 본체(23)의 원주 방향 폭과 동일하다. 대안적인 실시예에서, 위치지정 홈(40)의 원주 방향 폭은 투쓰(22)의 투쓰 본체(23)의 원주 방향 폭보다 크거나 작다.

슬롯 개구(50)는 적어도 두 개의 상이한 투쓰(22)의 두 개의 인접한 극편 사이에 형성된다. 이 실시예에서, 슬롯 개구(50)는 직사각형 형상의 횡단면을 갖는다. 위치지정 홈(40)의 원주 방향 폭은 슬롯 개구(50)의 원주방향 폭보다 크다. 바람직하게도, 슬롯 개구(50)의 원주 방향 폭은 2mm보다 크며, 더욱 바람직하게는 2.5mm보다 크다.

도 7을 참조하면, 슬롯 개구(50)의 원주 방향의 폭은 d4로 나타내고, 위치지정 홈의 개구의 원주 방향 폭은 d3로 나타내며, d3>d4이다.

본 실시예와 제1 실시예 사이의 다른 차이점은, 회전자(30)의 외부 원주 방향 표면이 요철의 호-형상 구조여서, 회전자(30)의 외부 원주 방향 표면이 동일한 원통 표면 상에 위치하지 않는다는 점이다. 구체적으로, 회전자(30)는 회전 샤프트(33), 회전 샤프트(33) 주위에 고정되는 회전자 코어(31), 및 회전자 코어(31)에 삽입되는 다수의 영구 자석(32)을 포함한다. 영구 자석(32)은 회전자(30)의 원주 방향을 따라 다수의 영구 자극을 형성한다. 이 실시예에서, 각각의 영구 자석(32)은 회전자(30)의 외부 원주 방향에서 하나의 영구 자극을 형성한다. 영구 자극의 수는, 4인 투쓰(22)의 수와 동일하다. 회전자 코어(31)의 외측 반경(R)(도 7을 참조하면, 또한 본 실시예에서 회전자(30)의 외측 반경)은 각각의 영구 자석(32)의 원주 방향 중심으로부터 두 개의 측면을 향하여 점진적으로 감소한다. 두 개의 극편(25 및 26)의 내부 원주 방향 표면으로부터 회전자 중심까지의 거리는 투쓰 본체(23)의 중심선에 접근하는 방향으로 점진적으로 증가한다. 그러므로 회전자가 정지할 때, 최대 외측 반경을 갖는 회전자 코어(31)의 부분(즉, 영구 자석(32)의 원주 방향 중심)은 아마도 두 개의 인접한 투쓰의 두 극편(25 및 26)의 원단부에 인접할 것이며, 이점은 회전자(30)가 사점 위치에서 정지하는 것을 방지한다. 이러한 설계는 회전자(30)의 불안정한 지점에서의 코깅 토크의 증가의 경사도를 증가시킬 수 있으며, 또한 모터(10)의 코깅 토크를 증가시킬 수 있다.

도 8을 참조하면, 회전자(30)가 정지할 때, 영구 자극의 중심은 가능한 극편에 가까우며, 각각의 두 개의 인접한 영구 자극은 일 대응하는 투쓰(22)의 두 개의 극편(25 및 26)을 통해 자기 회로를 형성한다. 각각의 투쓰(22)의 두 개의 극편(25 및 26)은 서로와 대칭이기 때문에, 극편(25 및 26)은 이를 통과하는 동일한 수의 자기 회로를 갖는다. 즉, 위치지정 홈(40)의 두 개의 측면 상의 자기 회로의 수는 동일하다. 앞서 기재한 바와 같이, 이 위치에서, 코깅 토크는 0이지만, 전자기 토크는 최대값을 가져, 모터(10)의 시동 성능을 향상시키며, 이점은 구체적으로 양방향으로의 모터 시동에 대해 동일한 요건을 갖는 응용에서 사용하기에 적절하다.

제3 실시예

도 9 및 도 10을 참조하면, 이 실시예에서, 회전자(30)는 회전 샤프트(33), 회전 샤프트(33) 주위에 고정되게 장착되는 회전자 코어(31), 및 회전자 코어(31)의 외부 원주 방향에 장착되는 다수의 영구 자석(32)을 포함한다. 각각의 영구 자석(32)은 회전자(30)의 외부 원주 방향에서 하나의 영구 자극을 형성한다. 이 실시예에서, 영구 자극의 수는, 6인 투쓰(22)의 수와 동일하다. 회전자 자기 코어(31)는 원통 본체이다. 각각의 영구 자석(32)은 그 원주 방향 중심으로부터 두 개의 측면으로 점진적으로 감소하는 두께(b)를 갖는다. 그러므로 회전자(30)의 외측 반경(R)은 각 영구 자극의 중심으로부터 두 개의 측면으로 점진적으로 감소한다.

이 실시예에서, 각각의 투쓰(22)의 두 개의 극편(25 및 26)의 극면은, 위치지정 홈(40)의 구역을 제외하고 동일한 원통 표면 상에 위치한다. 회전자(30)가 정지할 때, 최대 두께(b)를 갖는 영구 자석(32)의 부분(즉, 영구 자석(32)의 원주 방향 중심)은 두 개의 극편(25 및 26)의 원단부에 가까우며, 각각의 두 개의 인접한 영구 자극은 일 대응하는 투쓰(22)의 두 개의 극편(25 및 26)을 통해 자기 회로를 형성하여, 회전자(30)가 사점 위치에서 정지하는 것을 방지한다. 게다가, 이 위치에서, 코깅 토크는 0이지만, 전자기 토크는 최대값을 가져, 모터(10)의 시동 성능을 향상시킨다.

본 발명의 상기 실시예에서, 고정자 코어의 요크(21)는 폐쇄된 링 형상이며, 이 경우, 고정자 권선은 투쓰(22)의 투쓰 본체(23) 주위에 장착할 수 있다. 고정자 코어의 요크(21)는 직사각형 형상과 같이 폐쇄된 프레임 형상을 가질 수 있음을 이해해야 한다. 이 경우, 고정자 코어는 투쓰(22)의 투쓰 본체(23) 주위에 장착할 수 있다. 고정자 코어의 요크는 또한 U- 또는 C-형상과 같은 개방된 프레임 형상일 수 있다. 이 경우, 고정자 코어는 투쓰의 투쓰 본체나 요크 주위에 장착할 수 있다.

상기 실시예에서, 고정자 코어는 돌출 타입이다. 즉 극편이 투쓰 본체의 두 개의 측면으로부터 원주 방향으로 연장한다. 고정자 투쓰는 또한 비-돌출 타입일 수 있음, 즉 극편이 투쓰 본체의 두 개의 측면으로부터 원주 방향으로 외부로 연장하기 보다는 투쓰 본체의 원단부에서 감출 수 있음을 이해해야 한다.

본 발명은 하나 이상의 실시예를 참조하여 기재할지라도, 당업자는 여러 변경이 가능함을 인식해야 한다. 그러므로 본 발명의 범위는 다음의 청구범위를 참조하여 판정해야 한다.

Claims

단상 브러시리스 모터로서,
고정자 코어와, 상기 고정자 코어 주위에 감기는 권선을 포함하는 고정자로서, 상기 고정자 코어는 요크와, 상기 요크로부터 연장하는 적어도 두 개의 투쓰를 포함하고, 상기 투쓰는 투쓰 본체와, 상기 투쓰 본체의 원단부에 배열되는 투쓰 팁을 포함하며, 상기 투쓰 팁은 상기 투쓰의 두 개의 측면으로 각각 연장하는 제1 극편과 제2 극편을 포함하는, 상기 고정자와;
상기 고정자에 대해 회전 가능한 회전자를 포함하며;
각각의 투쓰의 상기 두 개의 극편은 상기 투쓰의 투쓰 본체의 중심선을 중심으로 대칭이고, 각각의 투쓰는 상기 두 개의 극편 사이에서 상기 회전자에 면하는 위치지정 홈을 한정하고, 상기 적어도 두 개의 투쓰 중 인접한 두 투쓰의 극편은 슬롯 개구만큼 이격되어 있으며, 상기 위치지정 홈의 폭은 상기 슬롯 개구의 폭보다 큰, 단상 브러시리스 모터.
청구항 1에 있어서, 상기 적어도 두 개의 투쓰는 상기 요크로부터 내부로 연장하고, 상기 적어도 두 개의 투쓰의 제1 극편과 제2 극편은 그 사이에 공간을 한정하며, 상기 회전자는 상기 공간에 회전 가능하게 수용되는, 단상 브러시리스 모터.
청구항 2에 있어서, 상기 위치지정 홈의 홈 바닥에 인접한 상기 위치지정 홈의 측벽의 부분은 상기 위치지정 홈의 홈 바닥에서 먼 상기 측벽의 부분보다 더 가파른, 단상 브러시리스 모터.
청구항 2에 있어서, 상기 슬롯 개구는 펀넬(funnel) 형상의 횡단면을 가지고, 방사상 외측면에서의 폭보다 작은 방사상 내측면에서의 폭을 가지며, 상기 위치지정 홈의 폭은 상기 방사상 외측면에서의 상기 슬롯 개구의 폭보다 큰, 단상 브러시리스 모터.
청구항 4에 있어서, 상기 위치지정 홈의 폭은 상기 방사상 외측면에서의 상기 슬롯 개구의 폭의 두 배보다 큰, 단상 브러시리스 모터.
청구항 2에 있어서, 상기 위치지정 홈의 폭은 상기 투쓰의 투쓰 본체의 폭 이상인, 단상 브러시리스 모터.
청구항 2에 있어서, 상기 회전자는 상기 회전자의 원주 방향을 따라 배치되는 다수의 영구 자극을 포함하고, 상기 회전자의 외부 원주 방향 표면은 동일 원통 표면 상에 위치하며, 각각의 투쓰의 상기 두 개의 극편과 상기 회전자는 그 사이에 균일한 두께의 갭을 한정하는, 단상 브러시리스 모터.
청구항 2에 있어서, 상기 회전자는 상기 회전자의 원주 방향을 따라 배치되는 다수의 영구 자극을 포함하며, 상기 회전자의 외측 반경은 각각의 영구 자극의 원주 방향 중심으로부터 두 개의 원주 방향 측면으로 점진적으로 감소하며, 상기 회전자는 상기 영구 자극의 원주 방향 중심을 중심으로 대칭인, 단상 브러시리스 모터.
청구항 8에 있어서, 상기 회전자는 회전자 코어를 더 포함하고, 상기 영구 자극은 상기 회전자 코어에 삽입된 다수의 영구 자석에 의해 형성되며, 상기 회전자 코어의 외측 반경은 각각의 영구 자석의 원주 방향 중심으로부터 두 개의 측면으로 점진적으로 감소하는, 단상 브러시리스 모터.
청구항 8에 있어서, 상기 회전자는 회전자 코어를 더 포함하고, 상기 영구 자극은 상기 회전자 코어의 외부 원주 방향 표면에 장착되는 다수의 영구 자석에 의해 형성되고, 상기 회전자 코어는 원통 본체이며, 각각의 영구 자석의 두께는 각각의 영구 자석의 원주 방향 중심으로부터 두 개의 측면으로 점진적으로 감소하는, 단상 브러시리스 모터.
청구항 2에 있어서, 각각의 극편의 내부 원주 방향 표면으로부터 상기 회전자의 중심까지의 거리는 대응하는 투쓰 본체의 중심선에 접근하는 방향으로 점진적으로 증가하는, 단상 브러시리스 모터.
청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 기재된 단상 브러시리스 모터를 포함하는 전동 공구로서,
상기 단상 브러시리스 모터는 양방향 시동 성능을 가지며, 어느 방향으로든 시동 성능은 동일한, 전동 공구.