KR100563120B1 - 외전형모터 및 그 모터 고정자의 조립방법 - Google Patents

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Abstract

고정자코어를 복수의 블록으로 분할한 분할코어(5a 내지 5l), 및 분할코어가 재조립될 수 있는 구조의 모터고정자를 가지는 외전형 모터에 있어서, 분할코어의 각각에 끼워 넣은, 일부가 유연하게 구부러질 수 있는 절연재의 커플링부(a)를 거쳐 연속한 권선프레임(6)과, 분할코어의 티스선단부가 안쪽을 향하여 원형으로 위치 될 수 있도록 분할코어를 유지하면서 배치하여 권선된 코일(7)을 가지고, 분할코어의 티스선단부(바깥쪽둘레측)의 권선단수가 그 안쪽둘레측의 권선단수보다도 많은 권선구조로 하고, 조립후 분할코어의 티스선단부의 지름은 코일의 권선작업시의 티스선단부의 지름과 동일하고, 권선간의 걸침선(7s)의 길이는 단일 슬롯 이상과 같게 되어, 과도하지도 부족하지도 않은 외전형모터.

Description

외전형모터 및 그 모터 고정자의 조립방법{ABDUCTION-TYPE MOTOR AND FABRICATION METHOD OF MOTOR STATOR THEREOF}
도 1은 본 발명의 일 실시형태인 기본적인 외전형모터의 고정자코어 및 권선구조를 예시한 개략도,
도 2는 분할코어에서 권선하는 종래의 방법을 묘사하는 설명도,
도 3은 서로 연결된 맞물림부가 있는 권선프레임 및 분할코어와 권선프레임의 관계를 예시하는 설명도,
도 4는 본 발명의 권선프레임이 분할코어에 장착되고, 티스부의 선단은 안쪽으로 향하여 원형으로 배치되는 구조의 일례를 예시하는 설명도,
도 5는 본 발명의 권선프레임이 분할코어에 장착되고, 티스부의 선단이 바깥쪽을 향하여 원형으로 배치되는 구조의 일례를 예시하는 설명도,
도 6은 본 발명의 권선프레임이 분할코어에 장착되고, 티스부가 안쪽을 향하여 원형으로 배치되면서 권선작업을 행하는 구조의 일례를 예시하는 설명도,
도 7은 권선된 코어가 모터고정자로서 조립된 상태를 예시하는 단면도,
도 8은 연속된 권선작업을 행하는 공정과 권선방법을 예시하는 설명도,
도 9는 권선된 고정자코어의 형상 및 모터고정자의 조립공정을 예시하는 설명도,
도 10은 본 발명의 외전형모터의 구조의 예를 설명하는 모터구성도.
본 발명은 정보기기용 구동모터, 팬모터 및 디스크 구동모터와 같은 외전형모터 및 그 모터고정자의 조립방법에 관한 것이다.
일반적으로, 외전형모터를 조립하는 데 있어서, 기계로 하는 권선작업은 간단하고 고밀도 권선이 얻어질 수 있다. 하지만 최근에는, 모터를 소형화하고 그 효율을 높이려면, 보다 고밀도의 권선이 요구된다. 이러한 요건을 충족시키기 위해서, 고정자 구조로서는, 코일 점적율(occupied coil volume)을 증가시키기 위하여, 그 코어는 개별 극에 각각 대응하는 수개의 부분으로 분할되고, 고정자는 권선작업 후 조립되는, 이러한 분할형고정자가 사용된다.
고정자코어가 분할되는 상기 외전형모터의 구조에 관련된 종래기술로는, 일본국 특개 2000-152528호 공보에 개시된 바와 같이 맞물림코어를 사용하는 방법이 있다. 상기 방법에서, 분할코어는 개별 분할코어의 티스부(teeth part)의 헤드부에서 가는 자성체와 연결되며, 직사각형으로 다이절단(die-cut)된 코어는 권선작업 후에 원형으로 조립되고, 최종적으로는 단일 끝단부는 무엇인가의 방식으로 체결된다. 이 예에서, 최종 단계는 커플링된 핀을 사용하여 단일 끝단부를 체결함으로써 완성되며, 대안적으로는 용접작업 등으로 고정될 수 있다.
상기 종래 기술에서는, 자극(magnetic pole)이 자성체에 의하여 연결되어 있기 때문에, 자극 사이에 자속누설이 발생하고, 모터의 효율이 현저히 감소된다. 권선작업시에 개별 분할코어마다 기계에 의하여 기계감기동작이 행해질 수 있으나, 전체적인 코일라인을 고려한 연속적인 코일라인의 끝단부를 마무르는 대신에, 개별 권선의 끝단부마다 마무리작업이 요구된다. 특히, 다상 및 다극기(multi-phase and multi-pole machine)에서 서로 떨어진 분할코어에 동일한 상마다 코일의 세트를 감도록 요구되며, 이 예에서는, 권선에 대한 마무리작업이 개별적인 분할코어마다 요구되어, 많은 시간이 소요된다.
도 2에는 권선의 일례가 도시된다. 이 예에서는, 12개의 극을 갖는 고정자코어(5)를 보여주며, 상기 분할코어에서 (4개의 극에 대응하는) 단일상에 대한 코일(2)로 권선작업을 행하는 경우, 도 2a에 도시된 바와 같이, 4개의 극은 권선작업을 위하여 지지툴에 의하여 원주방향으로 지지되고, 권선기 플라이어(flyer)(31)에 의하여 권선작업이 행해지는 이러한 방법을 생각할 수 있다. 상기 권선방법에서는, 지정된 선길이에 비하여, 걸침선(crossover line)의 길이가 남거나 부족한 경우가 있을 수 있기 때문에, 이 방법은 4개의 코일이 90°위치에서 균등하게 배치되는 모터에만 적용될 수 있다. 예를 들어, 10개의 극 및 12개의 슬롯의 코일배치는 도 2b에 도시된 바와 같이 되기 때문에, 인접한 코일 사이의 걸침선에는 여유길이가 생김에 따라, 회전대칭의 코일사이의 걸침선에서는 길이가 부족하게 된다. 따라서, 권선에 있어서 해결될 문제 중의 하나는 상기 걸침선의 여유길이 및/또는 부족한 길이가 생기지 않도록 하는 것이다.
또한, 분할코어를 조립할 때에는, 권선이 서로 간섭하지 않도록 분할코어를 조립하는 것이 중요하다. 도 2a에 도시된 권선방법을 행하는 경우, 권선의 시작점과 끝점간의 연장된 선은 코어의 내경측에 위치된다. 이는 권선작업시 가해진 텐션이 내경측에 걸리면서 권선작업이 행해지기 때문에, 코일의 시작점과 끝점을 강제로 원주둘레측으로 위치시키더라도, 불규칙하게 감기게 되어, 마침내 코일의 점적율이 저하될 수 있는 문제가 발생한다.
본 발명의 목적은, 고정자코어가 분할되고, 권선작업이 보다 높은 점적율로 분할코어에서 행해지고, 권선을 포함하는 고정자코어가 용이하게 재조립될 수 있도록 구성되어, 개별 권선마다의 끝단부에 대한 마무리작업을 하지 않고 연속적인 기계감기가 가능한, 고효율이면서 소형의 외전형모터 및 그 모터고정자의 조립방법을 제공하는 것이다.
상기 문제를 해결하기 위해서, 고정자코어를 복수의 블록으로 분할하여 형성된 분할코어 및 분할코어가 재조립될 수 있는 구조를 갖는 모터고정자를 갖는 외전형모터에 있어서, 상기 모터는 분할코어의 티스선단부가 안쪽을 향하게 되어 원형으로 위치될 수 있도록 분할코어를 유지하면서 배치되고 감긴 코일을 구비하여, 권선의 시작 및 권선의 종료를 위한 리드선이 티스선단부에 배치된다.
분할코어의 권선구조에 있어서, 바깥쪽에 위치된 분할코어의 티스선단부의 코일단수는 그 내측부의 코일단수보다 많다.
조립된 후 분할코어의 티스선단부의 지름은 권선작업시에 유지된 분할코어의 티스선단부의 지름과 동일하고, 마무리된 권선은 과도하지도 않고 부족하지도 않은 단일 슬롯을 위한 적절이 연장되는 길이를 갖도록 형성된다.
고정자코어는 일련의 유닛으로서 형성된 권선프레임을 구비하며, 그 각각은 절연재로 만들어진 커플링부에서 결합되고, 개별 분할코어로 끼워넣어지며, 그 일부는 유연하게 구부려질 수 있다.
고정자코어의 티스선단부가 외측으로 향하는 방향으로 배치된 고정자코어를 복수의 블록으로 분할하여 형성된 분할코어를 구비하고 있으며, 상기 분할코어를 재조립하는 구조를 갖는 외전형의 모터고정자의 조립방법에 있어서, 일련의 유닛으로 형성되는 권선프레임에 있어, 각각이 절연재로 만들어지는 커플링부에서 결합되고, 일부가 유연하게 구부려질 수 있는 개별 분할코어에 끼워넣어지는 권선프레임이 개별분할코어에 끼워넣어지며, 권선작업시에는 분할코어의 티스선단부가 안쪽을 향하여 원형이 되도록 권선프레임의 커플링부를 변형시켜 배치하고, 분할코어에 연속하여 권선작업을 행하여, 권선작업후에 분할코어의 티스부가 바깥쪽을 향하도록 권선프레임의 커플링부를 변형시켜, 모터고정자를 조립한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 서술한다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 기본 외전형모터의 고정자코어의 구조를 예시하는 개략도이다. 고정자코어는 외전형모터에서 원주방향으로 복수의 분할코어로 분할되도록 구조화되며, 분할코어(5)의 각각의 안쪽둘레측에는, 오목형상의 맞물림부(5-2)가 형성되고, 또 그 분할코어(5)의 안쪽둘레부에 배치되는 원통형상의 고정자 지지부재(8)에서 맞물림부(5-2)와 끼워맞출 수 있는 볼록형상의 맞물림부(5-3)를 설치하여 개별 분할코어(5)가 고정된다. 외전형모터의 고정자 주위에는, 도시되지 않은 회전자가 배치되고, 이 회전자는 회전요크 및 영구자석을 갖는다.
본 실시예에서는, 3상, 10극, 12개 분할된 코어(5a 내지 5l)에 대한 예가 도시되며, 10개의 아크형 자석(도시하지 않음)이 배치된다. 분할코어(5)는 12개의 부분으로 분할되어, 권선프레임(6)은 도면에 도시된 바와 같이 단일 분할코어(5)내에 배치된 후, 권선(코일)(7)이 권선프레임에 감긴다. 12개의 분할코어(5)는 개별적인 3개의 상 A, B 및 C로 할당되어 있고, A상은 코어 5a 및 5b와 코어 5g 및5 h 로 대각선으로 배치되어 형성되고, B상은 코어 5c 및 5d와 코어 5i 및 5j로 형성되며, C상은 코어 5e 및 5f와 코어 5k 및 5l로 형성됨에 따라, 개별 상은 각각 4개의 분할코어(5)에 대응한다.
권선프레임(6)은 도면에 도시된 바와 같이 커플링부(a)에서 결합되고, 기점으로 상기 커플링부에 대하여 변형될 수 있도록 구성되어 있다.
이제, 도 3을 참조로 하여, 권선프레임(6)을 상세히 서술한다. 도 1과 동일한 부분은 동일한 번호를 붙인다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 12개의 권선프레임(6)은 양쪽 끝단부를 제외하고 커플링부(a)에서 결합되어 있다. 도 3b의 확대도에 도시된 바와 같이, 단일 권선프레임은 티스측 프레임(6-1), 중간프레임(6-2), 맞물림측 프레임(6-3) 및 커플링부(a)로 구성되어 있고, 세부 단면의 확대도에 도시된 바와 같이, 커플링부(a)는 두께가 얇은 부재로 되어 있으며, 도면에서 수직방향으로 구부려질 수 있다. 즉, 일부가 유연하게 구부러질 수 있는 절연재로 만들어진 커플링부에서 커플링된 일련의 유닛으로 형성되는 권선프레임(6)은 상하로 구부려질 수 있다.
도 3c는 분할코어(5)와 권선프레임(6)과의 관계를 도시한다. 상기 도면은 권선프레임(6)의 단일 유닛 및 권선프레임(6) 중 하나에 맞물릴 분할코어(5)의 사시도이며, 도 3d는 분할코어를 연속적으로 결합된 인접한 프레임을 가진 권선프레임(6)안으로 장착시키는 조립도이다. 상기 도면에서 알 수 있듯이, 분할코어(5)에는 티스부(5-1) 및 맞물림부(5-2)가 있고, 티스부(5-1)의 선단의 폭은 회전자(도시하지 않음)에 의하여 발생된 자기장이 효율적으로 검출될 수 있는 부분에서 폭을 넓혀 자기장을 가장 유효하게 이용할 수 있도록 되어 있다. 맞물림부(5-2)는 맞물림부와 맞물린 고정자 지지부재(8)(도 1)로 고정자를 지지하기 위해서, 역방향으로테이퍼지게 성형되어 모터 토크를 견디고 원심력으로 인하여 맞물림부에서 빠져 나오는 것이 방지된다. 또한, 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 권선프레임(6)은 프레임의 측벽의 중심선에서 종방향으로 2개의 부분(6, 6')으로 분할된다.
따라서, 이제 12개의 분할코어(5)는 12개 직렬의 권선프레임(6, 6')에 의하여 지지되며, 도 3a에 도시된 바와 같이, 일렬로로 배치된다. 권선프레임(6)은 배치된 분할코어(5)와 함께 인서트성형(insert molding)에 의하여 형성될 수 있고, 인서트 성형에서는, 권선프레임(6)의 개별 부분의 기계적인 정밀도가 증가될 수 있다는 것을 알 수 있다.
도 4는 권선작업을 용이하게 하는 원형배치의 예를 도시한다. 도 1 내지 도 3과 동일한 부분에는 동일한 번호를 붙인다. 편의상, 도 4는 분할코어(5)가 4개인 예를 도시하나, 같은 방식으로 어떠한 많은 수로도 확대될 수 있다.
도면에 도시된 바와 같이, 개별 권선프레임(6)에 의하여 지지된 분할코어(5)는 티스부(5-1)가 안쪽을 향할 수 있도록 커플링부에서 구부려진다. 커플링부(a)에 의하여 조성되는 외각선은, 파선으로 나타낸 원(C)이 된다. 이 상태에서, 폭이 좁은 맞물림부(5-2)가 바깥쪽에 위치하기 때문에, 권선(7)은 기계감기작업으로 연속하여 감겨질 수 있다. 이 공정에서, 원통형 지지툴(10)은 기계감기작업을 안정화하기 위하여 티스부(5-1)의 안쪽에 적용된다.
도 5는 상술한 상태로부터 시작하는 외전형 고정자코어의 형성을 예시한다. 도면에 도시된 바와 같이, 도 4에 도시된 상태에 반대방향으로 커플링부(a)를 구부리면, 분할코어(5)의 티스부(5-1)는 파선으로 나타낸 원(C)의 바깥쪽을 향하여, 맞물림부(502)에 의하여 조성되는 원(C)은 안쪽으로 이동하고 인접하는 유닛은 서로 접촉한다. 그런 후, 고정자 지지부재(8)(도 1)는 삽입되어 고정된다.
상술한 바와 같이, 본 실시예에서는 외전형 고정자코어가 용이하게 조립될 수 있음을 알 수 있다.
도 6은 권선이 완료된 상태의 단면도이고, 개별 분할코어(5)에 대한 권선작업은 권선프레임(6)과 함께 행해진다. 도 1 내지 도 5의 동일부분에는 동일한 번호를 붙인다.
이 상태로부터 분할코어(5)를 외전형 고정자코어로 형성하는 공정은 도 4 및 도 5의 경우와 동일하고, 외전형 고정자코어의 형상이 정해진 후, 고정자 지지부재(8)는 축선방향으로 가압하여 고정될 수 있고, 따라서 외전형 고정자코어가 완성된다.
조립공정에서 권선간의 간섭을 방지하기 위해서, 티스부(5-1)의 선단부의 권선의 층수(권선의 상의 수)(도 6에서 권선의 단수는 3단)가 코어의 근저부(root)에서(도 6에서 권선의 층수는 1단)보다 많아질 필요가 있다.
상기 권선방법에서, 권선공정은 티스부(5-1)의 선단부가 내측으로 위치되어 행해지고 있기 때문에, 권선의 시작점 및 끝점은 권선작업을 위한 위치의 안쪽에 배치되므로, 즉 티스부(5-1)의 선단부에 위치되므로, 조립공정중에 코일선들의 간섭을 막을 수 있어, 조립공정 그 자체가 용이하게 완료된다.
권선작업에서, 권선의 시작점 및 끝점의 위치 및 걸침선의 배치뿐 아니라 그들의 관계를 도 8 및 뒤따르는 도면에서 서술한다. 도 8은 3상 및 10개의 극 장치의 경우에서의 권선상태를 도시한다. 도 8a는 1상의 권선작업의 상태를 예시하고, 도 8b는 3상까지 연속된 권선작업의 상태를 예시한다. 분할코어(5)의 12개의 유닛(5a 내지 5l)을 도 4에 도시된 바와 같이, 티스부(5-1)는 권선프레임(6)에 의하여 지지되고, 중심방향을 향하도록 지지부재(10)위에 배치된다. 분할코어(5a)와 분할코어(5l)간의 권선프레임(6)은 파선(k)으로 도시된 경계에서 서로 연속하기 않기 때문에, 권선프레임은 툴(도시하지 않음)에 의하여 고정된다.
도 8은 3상, 즉 A상, B상 및 C상의 순서대로 권선작업을 처리하는 예이고, A상에 대한 분할코어(5a)의 권선에서 권선작업을 시작한다. 구성요소(7in)는 권선작업의 시작을 위한 리드선이다. 분할코어(5a)에 대한 권선작업이 완료되면, 다음으로 분할코어(5b)에 대한 권선작업이 역방향으로 시작되고, 이런 변환에 의한 걸침선은 구성요소(7s)이다. 분할코어(5b)에 대한 권선작업이 완료된 후에, 분할코어(5a)에 대향하는 대각선상에서 A상의 분할코어(5g)에 대한 권선작업이 걸침선(7a)로 시작된다. 분할코어(5g)의 권선작업이 완료되면, 분할코어(5g)와 인접한 분할코어(5h)에 대한 권선작업이 시작되고, 다 감기면, B상의 분할코어(5c)에 대한 권선작업이 걸침선(7ab)으로 시작된다. 그들 상에 걸치는 걸침선은 × 표로 표기된 위치에서 절단되고, 후속하여 케이블단말이 처리된다. B상에서도, A상과 유사한 방식으로, 분할코어(5c, 5d, 5i, 5j)의 권선작업이 순차적으로 처리된 후, C상에 대한 분할코어(5e, 5f, 5k, 5l)의 권선작업이 처리되고, 최종적으로 권선작업은 리드선(7 out)에서 종료된다. 그들 권선작업의 결과로, 6개의 걸침선(7s)은 인접하는 개별 분할코어를 걸치고, 더 길게 연장되는 3개의 걸침선(7a, 7b, 7c) 및 한 쌍의 걸침선(7ab, 7bc)은 상이한 상을 갖는 분할코어를 걸친다.
이제, 도 8에 도시된 원은 분할코어(5a)와 분할코어(5l) 사이의 파선(k)을 따라 절단되고, 분할코어(5a)와 분할코어(5l)는 분할코어의 맞물림부(5-2)가 도 9에 도시된 바와 같이 안쪽에 위치될 수 있도록 뒤집힌다고 가정한다. 도 9a는 외전형 고정자의 조립된 상태를 도시하고, 도 9b는 고정자 지지부재에 의하여 유지된 조립된 고정자의 사시도, 도 9c는 하우징을 삽입하는 처리상태의 사시도이다.
여기서 중요한 것은, 도 8에 도시된 권선프레임(6)의 끼워 맞춤부(a)를 연결함으로써 형성된 가상의 원(도 4, 도 5에서의 파선으로 그려진 원(C))이 권선작업시 및 조립시에 동등한 길이(동일한 지름)을 유지하기 때문에, 조립공정후의 권선(7)의 걸침선은 권선공정에 비하여 단일 슬롯 이상의 연장된 길이, 과도하지도 부족하지도 않은 알맞은 길이가 되어, 방해되지 않고, 짧지도 않아, 도 8로부터 도 9로 변환상태 수행이 이루어지게 된다. 이 변환은 권선프레임(6)의 일부가 유연하게 구부러질 수 있는 절연재로 구성된 끼워 맞춤부(a)가 분할코어(5)의 중심으로부터 티스부(5-1)에 가까이 형성됨으로써 실현될 수 있다. 도 9에 도시된 상태로 이행 후, 하우징(9)을 삽입하여 분할코어(5)가 고정된 후, 고정자의 조립공정이 완료된다.
도 10은 상술한 고정자코어구조를 갖는 모터의 구조의 일례를 도시한다. 베어링(28)은 권선(코일)(7)이 감긴 고정자코어(5)에 단단히 고정된 하우징(9)의 안쪽둘레부에 있는 칼라(29)를 개재하여 배치되고 나서, 모터샤프트(25)가 배치된다. 그 샤프트(25)의 끝단부에는 컵형상의 회전자케이스(16)가 결합되고, 고정자코어(5)와 대향하는 회전자케이스(16)의 안쪽에 접착 등의 방법으로 회전자(1)가 배치된다. 모터의 베이스부분(26)과 하우징(9)간의 결합은 압입, 나사체결, 가열 끼워맞춤(shrinkage fitting) 또는 용접 등에 의하여 고정되고, 고정자와 베이스 사이에는 제어기판(27)이 배치된다.
상기 구조에 따르면, 저렴하고 소형이면서, 고토크, 고효율의 모터가 얻어질 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 외전형 모터는 그 고정자코어를 분할 및 결합유닛의 세트를 형성하고 커플링부는 분할유닛을 용이하게 재조립할 수 있도록 되어 있어, 권선의 케이블단말을 처리하지 않아도 연속적인 기계권선작업이 실현될 수 있고, 고효율이면서, 소형인 외전형 모터가 실현될 수 있음을 알 수 있다.
또한, 권선작업시에는 분할코어의 티스선단부를 바깥쪽으로 향하게 하고 가상 원형으로 배치함으로써 연속적인 권선작업이 가능해지고, 권선작업 후에 각 분할코어의 티스선단부가 안쪽을 향하도록 권선프레임의 맞물림부의 중심에서 분할코어를 변형시켜 고정자코어가 조립되므로, 권선작업시에 티스선단부가 바깥쪽을 향하여 가상 원형으로 배치한 경우의 분할코어간의 개별 걸침선의 길이는 조립공정후의 개별 걸침선의 필요한 길이와 거의 동등하게 될 수 있으므로, 조립공정시에 코일케이블의 단말처리가 배제될 수 있음을 알 수 있다.
분할코어의 티스선단부가 안쪽둘레측에 배치되고, (바깥쪽에 위치된) 분할코어의 티스선단부의 권선단수는 그 안쪽의 권선단수보다 많으므로, 권선의 시작과 권선의 종료를 위하여는, 티스선단부, 즉 고정자코어로서 조립된 코어의 원주부에 걸침선이 최적으로 배치되므로, 조립공정시에 코일간의 간섭없이 조립될 수 있다.
또한, 어떠한 권선처리도 하지 않고 연속적인 기계권선작업이 실현될 수 있기 때문에, 걸침선이 연결되는 동안 분할코어를 조립하는 구조가 실현될 수 있고, 코어형상의 자유도를 크게 할 수 있다. 분할코어의 티스부 가까이에 자성체를 사용하지 않기 때문에, 티스간의 자기누설이 없어, 효율을 높게 할 수 있다. 나아가, 권선프레임에 절연부를 개재하여 단일체로 구성되기 때문에, 조립공정이 용이하고, 소형이고 저렴한 외전형 모터가 실현될 수 있다.

Claims (10)

  1. 고정자코어를 복수의 블록으로 분할하여 형성되는 분할코어 및 상기 분할코어가 재조립될 수 있는 구조의 모터고정자를 구비하는 외전형 모터에 있어서,
    상기 모터는 상기 분할코어의 티스선단부(teeth top parts)가 안쪽을 향하여 원형으로 위치될 수 있도록 상기 분할코어를 유지함으로써 배치되어 권선되는 코일을 구비하고, 상기 권선의 시작과 권선의 종료를 위한 리드선이 상기 티스선단부에 배치되는 것을 특징으로 하는 외전형 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분할코어의 권선구조로서는, 상기 외측에 위치한 분할코어의 티스선단부의 권선단수가 그들 내측부의 권선단수보다도 많은 것을 특징으로 하는 외전형 모터.
  3. 제1항에 있어서,
    조립후 상기 분할코어의 티스선단부의 지름은 권선작업중에 유지된 상기 분할코어의 티스선단부의 지름과 동일하고, 상기 마무리된 코일은 단일 슬롯을 위하여 과도하지도, 부족하지도 않은 적절히 연장된 길이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 외전형 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고정자코어는 일련의 유닛으로 형성되는 권선프레임을 가지며, 각각이 절연재로 만들어지는 커플링부에서 결합되고, 상기 개별 분할코어내로 끼워 넣어지며 그것의 일부는 유연하게 구부려질 수 있는 것을 특징으로 하는 외전형 모터.
  5. 티스선단부가 외측으로 향하는 방향에 배치된 고정자코어를 복수의 블록으로 분할하여 형성하는 분할코어를 가지고, 상기 분할코어를 재조립하는 구조를 가지는 외전형모터의 고정자의 조립방법에 있어서,
    상기 모터고정자는, 각각 절연재로 만들어진 커플링부에서 결합되고 상기 개별 분할코어내로 끼워 맞춰지며 그것의 일부는 유연하게 구부려질 수 있는, 일련의 유닛으로 형성되는 권선프레임이 상기 개별 분할코어내로 끼워 넣어지고, 권선작업시 상기 분할코어의 티스부가 가상 원형으로 배치되고 안쪽을 향할 수 있도록, 상기 권선프레임의 커플링부를 변형시켜 배치하고, 상기 분할코어에 연속하여 권선작업을 행하여, 권선작업후에 상기 분할코어의 티스선단부가 바깥쪽을 향할 수 있도록 상기 권선프레임의 커플링부를 변형시킴으로써 조립되는 것을 특징으로 하는 외전형모터의 고정자의 조립방법.
  6. 제5항에 있어서,
    각각 절연재로 만들어진 커플링부에서 결합되고 일부가 유연하게 구부려질 수 있는 일련의 유닛으로 형성된 상기 권선프레임은, 축선방향에서 2개로 분할되고 상기 분할코어에 장착되는 것을 특징으로 하는 외전형모터의 고정자의 조립방법.
  7. 제5항에 있어서,
    각각 절연재로 만들어진 커플링부에서 결합되고, 일부가 유연하게 구부려질 수 있는 일련의 유닛으로 형성된 상기 권선프레임은, 인서트성형에 의하여 상기 분할코어와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 외전형모터의 고정자의 조립방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 분할코어의 티스부는 바깥쪽을 향하고 원주상에 배치되도록 조립되어 고정되어, 일부가 유연하게 구부려질 수 있고 절연재로 만들어지는 상기 권선프레임의 커플링부가 원주상에 위치되는 것을 특징으로 하는 외전형모터의 고정자의 조립방법.
  9. 제5항에 있어서,
    일부가 유연하게 구부려질 수 있고 절연재로 만들어지는 상기 권선프레임의 커플링부는 상기 분할코어의 중심으로부터 떨어져 티스선단부에 더 근접하게 위치되는 것을 특징으로 하는 외전형모터의 고정자의 조립방법.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 분할코어는 상기 분할코어의 티스선단부가 안쪽을 향할 수 있어, 고정 자코어 권선장치를 사용하여 개별 상마다 연속적인 권선작업이 행해지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 외전형모터의 고정자의 조립방법.
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003052139A (ja) * 2001-08-07 2003-02-21 Hitachi Ltd 鉄心コアおよびそれを用いた回転電機、ならびにその製造方法
JP2004104986A (ja) * 2002-07-16 2004-04-02 Japan Servo Co Ltd 永久磁石形回転電機
US7116023B2 (en) * 2004-03-23 2006-10-03 Emerson Electric Co. End cap for interconnecting winding coils of a segmented stator to reduce phase-on-phase conditions and associated methods
US7414347B2 (en) * 2004-03-23 2008-08-19 Emerson Electric Co. End cap for segmented stator
KR100595552B1 (ko) * 2004-03-31 2006-07-03 엘지전자 주식회사 연결형 보빈, 이를 구비한 모터의 고정자 및 그 제조방법
JP4589153B2 (ja) * 2005-03-09 2010-12-01 アスモ株式会社 巻線方法、ステータの製造方法、及び巻線機
JP4882510B2 (ja) * 2006-05-26 2012-02-22 日本電産株式会社 ブラシレスモータ
JP2008092723A (ja) * 2006-10-04 2008-04-17 Mabuchi Motor Co Ltd ブラシレスモータ及びその製造方法
DE102007032872A1 (de) * 2007-07-12 2009-01-15 Ipgate Ag Stator für Elektromotor
US7902714B2 (en) * 2008-10-03 2011-03-08 Sheng-Chung Lee Motor stator
JP5562045B2 (ja) 2010-01-07 2014-07-30 日特エンジニアリング株式会社 ステータの組み立て方法及びその組み立て装置
GB2477520B (en) * 2010-02-04 2012-01-25 Protean Electric Ltd A stator
JP5737979B2 (ja) * 2011-02-04 2015-06-17 アスモ株式会社 回転電機のステータ、及びその製造方法
US9479014B2 (en) * 2012-03-28 2016-10-25 Acme Product Development, Ltd. System and method for a programmable electric converter
US9871427B2 (en) 2013-03-15 2018-01-16 Ingersoll-Rand Company Stator winding for an electric motor
FR3054747B1 (fr) * 2016-07-29 2019-07-12 Valeo Equipements Electriques Moteur Machine electrique tournante munie d'un bobinage a configuration amelioree
JP6652527B2 (ja) * 2017-07-14 2020-02-26 本田技研工業株式会社 ステータ用分割コアの製造方法
CN107947504A (zh) * 2017-12-29 2018-04-20 深圳市三丰机电设备有限公司 一种伺服电机分块式定子绕线机
CN110212716B (zh) * 2019-06-09 2020-12-18 上海集强金属工业有限公司 一种电机生产智能化绕线设备
DE102020212922B4 (de) 2020-10-14 2022-08-25 Vitesco Technologies Germany Gmbh Stator für eine elektrische Maschine, Verfahren zur Herstellung eines Stators und elektrische Maschine

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01252141A (ja) 1988-03-31 1989-10-06 Shibaura Eng Works Co Ltd 電動機
JP2888142B2 (ja) * 1993-11-08 1999-05-10 三菱電機株式会社 回転電動機並びにその製造方法
JPH07222408A (ja) 1994-02-03 1995-08-18 Nippon Steel Corp モータの電機子あるいは界磁子の製造法
JP3346968B2 (ja) 1995-10-06 2002-11-18 三菱電機株式会社 交流回転電機の固定子製造方法
JP3405647B2 (ja) 1996-11-06 2003-05-12 セイコーインスツルメンツ株式会社 モータの電機子およびその製造方法
JP3279279B2 (ja) * 1998-06-30 2002-04-30 三菱電機株式会社 鉄心装置
JP3655474B2 (ja) 1998-11-12 2005-06-02 株式会社三協精機製作所 多極コア及びそれを用いたインナー型電機子、並びにその製造方法
US6081059A (en) * 1999-04-21 2000-06-27 Hsu; Chun-Pu Outer-rotor electric motor having inner-stator formed by concentrically wrapping flattened stator elements on stator core
US6356005B1 (en) * 2001-06-27 2002-03-12 Chun-Pu Hsu Wheel drum structure of inner stator portion with an inbuilt driving control circuit

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Publication number Publication date
CN1440111A (zh) 2003-09-03
US6876118B2 (en) 2005-04-05
CN1295845C (zh) 2007-01-17
US20050138793A1 (en) 2005-06-30
JP2003244883A (ja) 2003-08-29
US20030155834A1 (en) 2003-08-21
KR20030069765A (ko) 2003-08-27

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