KR100647835B1 - Stator core for bldc motor - Google Patents

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KR100647835B1
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motor
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강윤모
손연호
김재훈
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삼성전기주식회사
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Abstract

A stator core for a brushless DC motor is provided to reduce a cogging torque by forming slits on an outer surface of the stator core and winding coils on every phase. A stator core for a brushless DC motor includes an inner frame portion(314), a coil winding portion(315), and an outer frame portion(316). The inner frame portion faces a rotor magnet. The coil winding portion is radially elongated from the inner frame portion. The outer frame portion is elongated from an end portion of the coil winding portion. Respective inner frames of stator core segments of the stator core are coupled with other adjacent inner frame portions. A slot(317) is formed between adjacent outer frame portions, which are near to the respective outer frame portions of the stator core segment.

Description

브러쉬리스 직류모터용 스테이터 코어{STATOR CORE FOR BLDC MOTOR}Stator core for brushless direct current motors {STATOR CORE FOR BLDC MOTOR}

도 1은 종래기술에 의한 스테이터 코어를 도시한 사시도.1 is a perspective view showing a stator core according to the prior art.

도 2a는 본 발명에 의한 스테이터 코어의 일 실시예를 도시한 사시도.Figure 2a is a perspective view showing one embodiment of a stator core according to the present invention.

도 2b는 도 2a에 도시한 스테이터 코어를 적용한 브러쉬리스 직류모터를 도시한 횡단면도.FIG. 2B is a cross-sectional view of a brushless DC motor to which the stator core shown in FIG. 2A is applied. FIG.

도 2c는 도 2a에 도시한 스테이터 코어의 연결부재를 확대하여 도시한 부분 확대도.FIG. 2C is an enlarged partial view of the connecting member of the stator core shown in FIG. 2A.

도 3은 도 2c에 도시된 연결부재의 응용예를 도시한 횡단면도.Figure 3 is a cross-sectional view showing an application example of the connecting member shown in Figure 2c.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스테이터 코어를 적용한 브러쉬리스 직류모터를 도시한 횡단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing a brushless DC motor to which a stator core according to another embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스테이터 코어를 적용한 브러쉬리스 직류모터를 도시한 횡단면도.Figure 5 is a cross-sectional view showing a brushless DC motor to which a stator core according to another embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

400 : 브러쉬리스 직류모터 410 : 스테이터 코어400: brushless DC motor 410: stator core

420 : 코일 430 : 로터 마그넷420: coil 430: rotor magnet

431 : 샤프트 440 : 영구자석431 shaft 440 permanent magnet

450 : 케이스 460 : 선접촉부450: case 460: wire contact portion

본 발명은 모터의 스테이터를 구성하는 코어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모터의 내주측으로 로터(rotor)를 배치하는 형식(inner rotor)의 브러쉬리스 직류모터(brushless DC motor, 이하 'BLDC모터'라 칭하기로 함)의 스테이터(stator)에 사용되는 코어(core, 이하 '스테이터 코어'라 칭하기로 함)에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a core constituting a stator of a motor, and more particularly, to a brushless DC motor (hereinafter referred to as 'BLDC motor') in which a rotor is disposed on an inner circumferential side of the motor. It relates to a core (hereinafter referred to as a 'stator core') used for a stator of a stator.

통상적인 DC모터는 정류자(commutator)편과 브러쉬의 기계적인 접촉에 의한 진동 및 소음의 발생, 브러쉬의 마모로 인한 분진 발생, 브러쉬의 한정된 수명 등의 문제에도 불구하고 경제성, 속도제어의 용이성, 단순한 구조에 의한 설계의 용이성 등의 장점에 의해 널리 이용되어 왔다. 근래에 BLDC모터에 관련된 기술이 발전됨에 따라 제어장치의 제작 및 코어의 제작에 따르는 문제점들이 감소하게 되어 BLDC모터의 원활한 속도제어가 가능해지고 넓은 가변속 범위에 걸쳐 우수한 효율을 갖는 BLDC모터의 생산이 가능해짐에 따라, BLDC모터가 냉장고나 에어컨과 같은 공조기기의 압축기용 모터, 드럼 세탁기의 구동모터, 휴대폰 등 여러 분야에서 DC모터를 대체하게 되었다. 특히, 휴대폰과 같은 무선 정보기기에는 구조가 단순하면서도 장수명, 저소음, 높은 신뢰도를 갖는 모터가 요구되므로, 현재 모터의 내주측에 로터를 배치하는(inner rotor) 형식의 BLDC모터가 휴대폰의 자동 폴더 구동, 카메라 구동 등의 자동기능에 폭 넓게 사용되고 있다.Conventional DC motors are economical, easy to control, and simple in spite of problems such as vibration and noise generated by mechanical contact between commutator and brush, dust generated by brush wear, and limited life of brushes. It has been widely used due to advantages such as ease of design by structure. As the technology related to BLDC motor has been developed in recent years, the problems caused by the manufacture of the control device and the manufacture of the core are reduced, which enables smooth speed control of the BLDC motor and the production of BLDC motor with excellent efficiency over a wide variable speed range. As a result, BLDC motors have replaced DC motors in various fields, such as compressor motors for air conditioners such as refrigerators and air conditioners, drive motors for drum washing machines, and mobile phones. In particular, a wireless information device such as a mobile phone requires a motor having a simple structure, long life, low noise, and high reliability. Therefore, a BLDC motor of an inner rotor type is currently driven by an automatic folder drive of a mobile phone. It is widely used for automatic functions such as camera driving.

그런데, 종래의 BLDC모터는 스테이터 코어에 코일(coil)을 권취하기 어렵다는 문제가 있었고, 따라서 코일 권취용 지그(jig)의 제작이 어렵고 복잡해지는 문제가 있었으며, BLDC모터 내의 공간 활용의 효율성이 높지 못하여 코일의 권선량이 충분하지 못하게 되므로 우수한 모터의 특성을 얻지 못하는 문제가 있었다.By the way, the conventional BLDC motor has a problem that it is difficult to wind the coil (coil) on the stator core, and therefore, the production of the coil winding jig (difficult) was difficult and complicated, and the efficiency of space utilization in the BLDC motor is not high Since the winding amount of the coil is not enough, there is a problem that does not obtain excellent motor characteristics.

도면을 참조하여 종래기술에 의한 BLDC모터의 스테이터 코어를 설명하면 다음과 같다.Referring to the drawings, a stator core of a conventional BLDC motor is described as follows.

도 1은 종래기술에 의한 스테이터 코어를 도시한 사시도이다. 도 1을 참조하면, 스테이터 코어(110), 코일 권취부(115) 및 슬롯(116)이 도시되어 있다.1 is a perspective view showing a stator core according to the prior art. Referring to FIG. 1, the stator core 110, coil winding 115 and slot 116 are shown.

종래기술에 의한 스테이터 코어(110)는 실린더 형상의 프레임부(114)에 복수의 T자형 코일 권취부(115)가 프레임부(114)의 중심을 향하여 돌출 형성된 형상을 갖는다. 각각의 코일 권취부(115)의 단부들 사이에는 좁은 틈인 슬롯(116)이 형성되고, 스테이터 코어(110)의 중심부에는 로터 삽입부(113)가 형성된다.The stator core 110 according to the related art has a shape in which a plurality of T-shaped coil windings 115 protrude toward the center of the frame portion 114 in the cylindrical frame portion 114. A slot 116, which is a narrow gap, is formed between the ends of each coil winding 115, and a rotor insert 113 is formed at the center of the stator core 110.

이와 같은 스테어터 코어(110)에 코일을 설치하기 위해서는 슬롯(116)을 통과하여 코일의 권취가 행해져야 하는데, 슬롯(116)이 프레임부(114)의 내부에 형성되어 있기 때문에 권취가 어렵고, 권취를 위한 지그의 설계도 복잡해지고 권선작업의 효율이 저하되는 문제가 있다. 또한, 권취된 코일의 권선정렬이 매우 곤란하여 BLDC모터의 특성이 저하되는 문제가 있고, 복수의 슬롯(116)에 의해 코깅 토크(cogging torque) 및 소음과 진동이 나타나는 문제가 있다.In order to install the coil in such a stator core 110, the coil must be wound through the slot 116. Since the slot 116 is formed inside the frame portion 114, the coil is difficult to be wound. There is also a problem that the design of the jig for winding is also complicated and the efficiency of the winding operation is reduced. In addition, there is a problem that the winding alignment of the wound coil is very difficult and the characteristics of the BLDC motor is degraded, and cogging torque, noise, and vibration are caused by the plurality of slots 116.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술들의 단점을 극복하기 위한 것으로, 코일의 권취가 용이하고, 모터 내의 공간을 효율적으로 활용하여 충분한 코일의 권선량을 확보하며, 코깅 토크 현상을 감소시킬 수 있는 브러쉬리스 직류모터용 스테이터 코어를 제공하는 데 있다.Therefore, an object of the present invention is to overcome the drawbacks of the prior art as described above, to facilitate the winding of the coil, to effectively utilize the space in the motor to secure the winding amount of the coil, and to reduce the cogging torque phenomenon The present invention provides a stator core for a brushless DC motor.

본 발명의 일 측면에 따르면, 로터 마그넷과 대향하는 내측 프레임부와, 상기 내측 프레임부에서 방사상으로 연장되는 코일 권취부와, 상기 코일 권취부의 단부에서 연장되는 외측 프레임부를 포함하는 복수개의 스테이터 코어 세그먼트를 포함하되, 상기 스테이터 코어 세그먼트의 각 내측 프레임부는 인접한 다른 내측 프레임부와 자기적으로 절연되며, 상기 스테이터 코어 세그먼트의 각 외측 프레임부와 인접한 다른 외측 프레임부와의 사이에 슬롯이 형성되는 브러쉬리스 모터용 스테이터 코어가 제공된다.According to an aspect of the present invention, a plurality of stator cores includes an inner frame portion facing the rotor magnet, a coil winding portion extending radially from the inner frame portion, and an outer frame portion extending from an end portion of the coil winding portion. A brush comprising a segment, wherein each inner frame portion of the stator core segment is magnetically insulated from other adjacent inner frame portions, and a slot is formed between each outer frame portion of the stator core segment and another adjacent outer frame portion A stator core for a lease motor is provided.

상기 스테이터 코어 세그먼트의 각 내측 프레임부는 인접한 다른 내측 프레임부와의 사이에 절연물질이 개재되어 자기적으로 절연되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 스테이터 코어 세그먼트의 각 내측 프레임부는 인접한 다른 내측 프레임부와 소정간격 이격되어 자기적으로 절연될 수 있다.Each inner frame portion of the stator core segment is preferably magnetically insulated with an insulating material interposed between other adjacent inner frame portions. In addition, each inner frame portion of the stator core segment may be magnetically insulated from the adjacent inner frame portion by a predetermined distance.

한편, 상기 스테이터 코어 세그먼트의 각 내측 프레임부는 인접한 다른 내측 프레임부와 자기저항이 커지도록 구성되어 자기적으로 절연될 수 있다. 이에 있어, 상기 스테이터 코어 세그먼트의 각 내측 프레임부는 단부로 갈수록 두께가 감소하는 형상으로 양단부가 형성되고, 인접한 다른 내측 프레임부와 각각 면접촉 또는 선접촉되는 것이 바람직하다.Meanwhile, each inner frame portion of the stator core segment may be magnetically insulated from other adjacent inner frame portions so as to increase magnetoresistance. In this case, each of the inner frame portion of the stator core segment is formed with both ends in a shape that decreases in thickness toward the end, it is preferable that the surface contact or line contact with each other adjacent inner frame portion, respectively.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 BLDC모터용 스테이터 코어에 대해 상세하게 설명한다. 단, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, a stator core for a BLDC motor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the same or corresponding components will be given the same reference numerals and redundant description thereof will be omitted.

도 2a는 본 발명에 의한 스테이터 코어의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 2b는 도 2a에 도시한 스테이터 코어를 적용한 브러쉬리스 직류모터를 도시한 횡단면도이다. 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 스테이터 코어(210), 로터 마그넷 삽입부(213), 내측 프레임부(214), 코일 권취부(215), 외측 프레임부(216), 슬롯(217), 코일(220), 로터 마그넷(230), 샤프트(231), 영구자석(235), 케이스(250) 및 연결부재(260)가 도시되어 있다.Figure 2a is a perspective view showing an embodiment of the stator core according to the present invention, Figure 2b is a cross-sectional view showing a brushless DC motor to which the stator core shown in Figure 2a is applied. 2A and 2B, the stator core 210, the rotor magnet inserting portion 213, the inner frame portion 214, the coil winding 215, the outer frame portion 216, the slot 217, and the coil 220, rotor magnet 230, shaft 231, permanent magnet 235, case 250, and connection member 260 are shown.

스테이터 코어 세그먼트(210a, 210b, 210c)는 각각 내측 프레임부(214), 코일 권취부(215) 및 외측 프레임부(216)로 구성된다. 횡단면이 원호 형상을 갖는 내측 프레임부(214)의 외주면에는 코일 권취부(215)가 돌출 형성되는데, 내측 프레임부(214)가 형성하는 원호의 중심점에서 외측을 향하는 방향으로 돌출 형성된다. 코일 권취부(215)의 단부에는 각각 외측 프레임부(216)가 형성되고, 외측 프레임부(216)는 BLDC모터(200)의 케이스(250) 외주면 방향을 따라 양측으로 형성된다. The stator core segments 210a, 210b, 210c are each composed of an inner frame portion 214, a coil winding 215, and an outer frame portion 216. A coil winding 215 protrudes from an outer circumferential surface of the inner frame portion 214 having a circular cross section, and protrudes outward from the center point of the arc formed by the inner frame 214. An outer frame portion 216 is formed at each end of the coil winding 215, and the outer frame portion 216 is formed at both sides along the outer circumferential surface of the case 250 of the BLDC motor 200.

스테이터 코어 세그먼트(210a, 210b, 210c)의 수는 BLDC모터의 상(phase)의 수와 같게 형성하는데, 절연체인 결합부재(260)에 의해 결합되어 스테이터 코어(210)를 형성한다. 그리고, 스테이터 코어는 스테이터 코어 세그먼트(210a, 210b, 210c)의 각각의 내측 프레임부(214)와 각각의 결합부재(260)에 의해 스테어터 코어(210)의 중심부에 로터 마그넷 삽입부(213)를 형성한다.The number of stator core segments 210a, 210b, and 210c is equal to the number of phases of the BLDC motor. The stator core segments 210a, 210b, and 210c are coupled to each other by the coupling member 260, which is an insulator, to form the stator core 210. In addition, the stator core is inserted into the rotor magnet insertion portion 213 at the center of the stator core 210 by the respective inner frame portions 214 and the respective coupling members 260 of the stator core segments 210a, 210b, and 210c. To form.

상술한 바와 같이, 각 상별로 별도의 코일(220)을 형성하게 함으로써 코일(220)을 권취하는 작업이 용이해지는 효과를 얻을 수 있다. 각각의 외측 프레임부(216)들의 사이에는 슬롯(217)이 형성되는데, 이 슬롯(217)을 통하여 코일(220)이 권취된다. 즉, 코일(220)의 권선작업을 슬롯(217)을 통하여 바깥에서 할 수 있기 때문에 안쪽에 권선용 지그(jig) 등의 권선기(winding tool)이 들어갈 공간이 필요 없고, 동시에 자기저항이 커지는 정도까지만 슬롯 사이을 가까이 할 수 있기 때문에 마그네트(235)와 대향하는 코어면(즉, 로터 마그넷 삽입부(213)의 내주면)을 크게 할 수 있어 토크(torque)를 증가 시킬 수 있는 장점이 있다.As described above, by forming a separate coil 220 for each phase, an effect of facilitating the winding of the coil 220 can be obtained. A slot 217 is formed between each outer frame portion 216 through which the coil 220 is wound. That is, since the coiling operation of the coil 220 can be performed from the outside through the slot 217, there is no need for a space for a winding tool such as a winding jig to enter therein, and only to the extent that the magnetoresistance increases. Since the slots can be located close to each other, the core surface facing the magnet 235 (that is, the inner circumferential surface of the rotor magnet inserting portion 213) can be increased, thereby increasing torque.

외측 프레임부(216)는 케이스(250)의 내주면에 접하게 형성되거나, 진동을 흡수할 수 있는 탄성체를 개재하여 스테어터 코어(210)가 케이스(250)에 의해 지지되도록 하는 것이 바람직하다.The outer frame part 216 may be formed in contact with the inner circumferential surface of the case 250 or may be supported by the case 250 by way of an elastic body capable of absorbing vibration.

로터 마그넷(230)은 샤프트(231)의 외주면에 원통형의 마그네트(235)을 착자하여 형성되는데, BLDC모터(200)에 적용할 상에 따라 2극, 4극, 6극 등 다양한 극성을 갖도록 할 수 있다. 상 또한 2상, 3상 등 필요에 따라 선택하여 BLDC모터(200)를 제작할 수 있다. 샤프트(231)의 각 단부에는 베어링(도시되지 않음)이 결합되고, 베어링(도시되지 않음)은 케이스(250)에 의해 지지된다. 스테이터 코어(210)의 축방향 길이는 영구자석(235)의 축방향 길이와 같게 형성하는 것이 바람직하다. 연결부재(260)의 연결 길이는 최대한 짧게 형성하여 각 내측 프레임(214) 간의 절연된 간격을 최소화하는 것이 바람직하다.The rotor magnet 230 is formed by magnetizing a cylindrical magnet 235 on the outer circumferential surface of the shaft 231, and may have various polarities such as 2 poles, 4 poles, 6 poles depending on the phase to be applied to the BLDC motor 200. Can be. Phase can also be selected as necessary, such as two-phase, three-phase, BLDC motor 200. A bearing (not shown) is coupled to each end of the shaft 231, and the bearing (not shown) is supported by the case 250. The axial length of the stator core 210 is preferably formed to be the same as the axial length of the permanent magnet 235. The connection length of the connection member 260 is preferably formed to be as short as possible to minimize the insulated gap between each inner frame 214.

상술한 스테이터 코어(210)는 슬롯(217)이 스테이터 코어(210)의 외측에 형성되어 있기 때문에 코일(220)을 설치하기 위한 권취를 용이하게 행할 수 있고, 상술한 바와 같이 상별로 코일(220)을 형성하므로 코일(220) 설치 공정이 매우 단순해지며, 권취용 지그를 제작하는 경우에도 지그 설계가 간편해지는 효과가 있다. 또한, 로터 마그넷(230)은 내측 프레임부(214)와 인접하고 슬롯(217)과는 인접하지 않기 때문에, BLDC모터(200)가 작동할 때에 코깅 토크(cogging torque)가 거의 발생되지 않는 효과가 있다. 코일(220)은 상술한 바와 같이 내측 프레임부(214), 코일 권취부(215) 및 외측 프레임부(216)가 이루는 공간에 권취된 권선에 의해 형성되는데, 스테이터 코어(210)의 슬롯(217)이 외측에 형성됨으로써 코일 권취부(215)의 내측으로부터 외측으로 권취작업을 행할 수 있기 때문에 권선의 정렬이 용이하고, 많은 권선량을 갖게 할 수 있으므로, BLDC모터(200)의 특성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.Since the stator core 210 has the slot 217 formed on the outside of the stator core 210, the stator core 210 can be easily wound to install the coil 220. ), The coil 220 installation process becomes very simple, and the jig design is simplified even when the winding jig is manufactured. In addition, since the rotor magnet 230 is adjacent to the inner frame portion 214 and not to the slot 217, there is an effect that little cogging torque is generated when the BLDC motor 200 operates. have. As described above, the coil 220 is formed by a winding wound in a space formed by the inner frame portion 214, the coil winding 215, and the outer frame portion 216. The slot 217 of the stator core 210 is formed. ) Is formed on the outer side, so that the winding operation can be performed from the inner side of the coil winding unit 215 to the outer side, so that the windings can be easily aligned and have a large amount of winding, thereby improving the characteristics of the BLDC motor 200. The effect can be obtained.

한편, 스테이터 코어(210)에 코일(220)을 설치할 때에 보빈(도시되지 않음)을 사용하는 것도 가능하다. 보빈(bobbin)을 사용할 경우에는 보빈을 수평으로 분할 형성하여 스테이터 코어(210)의 상하방향으로 각각 결합시켜 사용할 수 있다.On the other hand, it is also possible to use a bobbin (not shown) when installing the coil 220 in the stator core 210. In the case of using a bobbin, the bobbin may be horizontally divided to be coupled to each other in the vertical direction of the stator core 210.

도 2c는 도 2a에 도시한 스테이터 코어의 연결부재를 확대하여 도시한 부분 확대도이다.FIG. 2C is an enlarged partial view of the connecting member of the stator core shown in FIG. 2A.

연결부재(260)의 양측부에는 인접한 각 스테이터 코어 세그먼트(210a, 210b)의 단부에 형성된 돌기(211a, 211b)와 결합되는 홈이 각각 형성되어, 스테이 터 코어 세그먼트(210a, 210b)를 결합시킨다. 연결부재(260)는 열경화성 수지 등을 이용하여 제작할 수 있으며, 사출 등의 방법을 통해 용이하게 대량생산을 하는 것이 가능하다.Grooves coupled to the projections 211a and 211b formed at the ends of each of the adjacent stator core segments 210a and 210b are formed at both sides of the connection member 260 to couple the stator core segments 210a and 210b. . The connection member 260 may be manufactured using a thermosetting resin or the like, and may be easily mass-produced through a method such as injection.

도 3은 도 2c에 도시된 연결부재의 응용예를 도시한 횡단면도이다.3 is a cross-sectional view showing an application example of the connecting member shown in FIG. 2C.

분리 형성된 각 스테이터 코어 세그먼트(210a, 210b, 210c)는 연결부(도 2b의 A)에 의해 서로 연결되어 스테이터 코어(210)를 형성하는데, 인접한 스테이터 코어 세그먼트(210a, 210b)의 각 단부에는 돌기(211a) 및 돌기(211a)와 결합되는 홈이 형성되고, 돌기(211a)와 홈의 결합에 따라 인접한 스테이터 코어 세그먼트(210a, 210b)가 서로 결합된다. 따라서, 돌기(211a) 및 돌기(211a)가 수용되는 홈은 스테이터 코어(210)의 길이 방향을 따라 레일 형상으로 형성되는 것이 바람직하며, BLDC모터(도시되지 않음)의 작동에 의한 진동에 의해 연결부(A)가 분리되지 않도록 다소 억지끼워맞춤이 되도록 형성되는 것이 바람직하다. 돌기(211a)와 홈에는 절연물질이 코팅되어 스테이터 코어 세그먼트(210a, 210b) 간에 절연이 되도록 한다. 한편, 스테이터 코어 세그먼트(210a, 210b) 간의 결합방법은 돌기(211a)와 홈 뿐만 아니라 접착제 등을 이용한 접합 등 다양한 결합방법이 사용될 수 있다.Each stator core segment 210a, 210b, 210c formed separately is connected to each other by a connecting portion (A in FIG. 2B) to form a stator core 210. Each end of the adjacent stator core segments 210a, 210b has a protrusion ( 211a and a groove 211a are formed to be coupled to each other, and the stator core segments 210a and 210b adjacent to each other are coupled to each other according to the combination of the protrusion 211a and the groove. Therefore, the protrusion 211a and the groove in which the protrusion 211a is accommodated are preferably formed in a rail shape along the longitudinal direction of the stator core 210, and are connected to each other by vibration by the operation of the BLDC motor (not shown). It is preferable that it is formed so that it may become a little interference fit so that (A) may not separate. The protrusion 211a and the groove are coated with an insulating material to insulate the stator core segments 210a and 210b. On the other hand, as the coupling method between the stator core segments 210a and 210b, various coupling methods such as bonding using the protrusions 211a and the grooves as well as the adhesive may be used.

분리 형성된 각 스테이터 코어 세그먼트(210a, 210b, 210c)는 각각 상별로 코일(도시되지 않음)을 권취한 후에 서로 결합시켜 스테이터 코어(210)를 조립할 수 있기 때문에, 권취가 더욱 용이해지는 효과를 얻을 수 있으며, 스테이터 코어(210)를 형성하는 공정에서 금형(도시되지 않음)의 크기를 작게 제작할 수 있 으므로 금형 제작비가 절감되는 효과도 얻을 수 있다.Each of the stator core segments 210a, 210b, and 210c that are separately formed may be combined with each other after winding a coil (not shown) for each phase, thereby assembling the stator core 210, and thus, winding may be more easily performed. In addition, since the size of the mold (not shown) may be made small in the process of forming the stator core 210, the mold manufacturing cost may be reduced.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스테이터 코어를 적용한 브러쉬리스 직류모터를 도시한 횡단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a brushless DC motor to which a stator core according to another embodiment of the present invention is applied.

도 4를 참조하여 설명하면, 스테이터 코어(310), 로터 마그넷 삽입부(313), 내측 프레임부(314), 코일 권취부(315), 외측 프레임부(316), 슬롯(317), 코일(320), 로터 마그넷(330), 샤프트(331), 영구자석(335), 케이스(350) 및 이격부(360)가 도시되어 있다.Referring to FIG. 4, the stator core 310, the rotor magnet inserting portion 313, the inner frame portion 314, the coil winding portion 315, the outer frame portion 316, the slot 317, and the coil ( 320, rotor magnet 330, shaft 331, permanent magnet 335, case 350, and spacer 360 are shown.

스테이터 코어 세그먼트(310a, 310b, 310c)는 각각 내측 프레임부(314), 코일 권취부(315) 및 외측 프레임부(316)로 구성된다. 횡단면이 원호 형상을 갖는 내측 프레임부(314)의 외주면에는 코일 권취부(315)가 돌출 형성되는데, 내측 프레임부(314)가 형성하는 원호의 중심점에서 외측을 향하는 방향으로 돌출 형성된다. 코일 권취부(315)의 단부에는 각각 외측 프레임부(316)가 형성되고, 외측 프레임부(316)는 BLDC모터(300)의 케이스(350) 외주면 방향을 따라 양측으로 형성된다. The stator core segments 310a, 310b, 310c are each composed of an inner frame portion 314, a coil winding 315 and an outer frame portion 316. The coil winding part 315 protrudes from the outer circumferential surface of the inner frame part 314 having a circular cross section, and protrudes outward from the center point of the arc formed by the inner frame part 314. An outer frame portion 316 is formed at each end of the coil winding 315, and the outer frame portion 316 is formed at both sides along the outer circumferential surface of the case 350 of the BLDC motor 300.

스테이터 코어 세그먼트(310a, 310b, 310c)의 수는 BLDC모터의 상(phase)의 수와 같게 형성하는데, 도 2a 및 도 2b의 실시예와는 달리, 본 실시예에서는 인접하는 각각의 내측 프레임부(314)의 단부가 소정간격으로 이격되도록 배치됨으로써 이격부(360)가 형성된다. 이격부(360)의 폭은 최소화하는 것이 바람직하다. 빈 공간으로 형성되는 이격부(360)에 의해서 각각의 내측 프레임부(314)의 단부에서 자기저항이 무한대가 된다. 따라서, 각각의 스테이터 코어 세그먼트(310a, 310b, 310c)는 자기적으로 절연된다.The number of stator core segments 310a, 310b, 310c is formed equal to the number of phases of the BLDC motor. Unlike the embodiments of FIGS. 2A and 2B, in this embodiment, each adjacent inner frame portion is adjacent. An end portion 314 is disposed to be spaced apart at a predetermined interval so that the spaced portion 360 is formed. It is desirable to minimize the width of the spacer 360. The magnetoresistance at the end of each inner frame portion 314 is infinite by the spacer 360 formed of the empty space. Thus, each stator core segment 310a, 310b, 310c is magnetically insulated.

이러한 배치는 스테이터 코어 세그먼트(310a, 310b, 310c)의 각각 외측 프레임부(316)의 외주면이 케이스(350)의 내주면에 접하게 형성되거나, 진동을 흡수할 수 있는 탄성체를 개재하여 스테어터 코어(310)가 케이스(350)에 의해 지지되도록 하여 가능해진다.This arrangement is such that the outer circumferential surface of each of the outer frame portions 316 of the stator core segments 310a, 310b, 310c is in contact with the inner circumferential surface of the case 350, or the stator core 310 is disposed through an elastic body capable of absorbing vibration. ) Is supported by the case 350 and becomes possible.

그리고, 스테이터 코어는 스테이터 코어 세그먼트(310a, 310b, 310c)의 각각의 내측 프레임부(314)와 각각의 이격부(360)에 의해 스테어터 코어(310)의 중심부에 로터 마그넷 삽입부(313)가 형성된다.The stator core is inserted into the rotor magnet insertion portion 313 at the center of the stator core 310 by the respective inner frame portions 314 and the respective separation portions 360 of the stator core segments 310a, 310b and 310c. Is formed.

상술한 바와 같이, 각 상별로 별도의 코일(320)을 형성하게 함으로써 코일(320)을 권취하는 작업이 용이해지는 효과를 얻을 수 있다. 각각의 외측 프레임부(316)들의 사이에는 슬롯(317)이 형성되는데, 이 슬롯(317)을 통하여 코일(320)이 권취된다. 한편, 로터 마그넷(330)은 샤프트(331)의 외주면에 원통형의 영구자석(335)을 착자하여 형성된다. As described above, by forming a separate coil 320 for each phase, the effect of winding the coil 320 can be easily obtained. A slot 317 is formed between each of the outer frame portions 316, through which the coil 320 is wound. On the other hand, the rotor magnet 330 is formed by magnetizing the cylindrical permanent magnet 335 on the outer peripheral surface of the shaft 331.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스테이터 코어를 적용한 브러쉬리스 직류모터를 도시한 횡단면도이다.5 is a cross-sectional view showing a brushless DC motor to which a stator core according to another embodiment of the present invention is applied.

도 5를 참조하여 설명하면, 스테이터 코어(410), 로터 마그넷 삽입부(413), 내측 프레임부(414), 코일 권취부(415), 외측 프레임부(416), 슬롯(417), 코일(420), 로터 마그넷(430), 샤프트(431), 영구자석(435), 케이스(450) 및 선접촉부(460)가 도시되어 있고, 내측 프레임부(414) 및 선접촉부(460)를 제외한 구성은 도 4에서 설명한 것과 동일하여 자세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 5, the stator core 410, the rotor magnet inserting portion 413, the inner frame portion 414, the coil winding portion 415, the outer frame portion 416, the slot 417, and the coil ( 420, the rotor magnet 430, the shaft 431, the permanent magnet 435, the case 450 and the line contact portion 460 are shown, and the configuration except the inner frame portion 414 and the line contact portion 460 is illustrated. Is the same as described in FIG. 4, and a detailed description thereof will be omitted.

스테이터 코어 세그먼트(410a, 410b, 410c)는 각각 내측 프레임부(414), 코일 권취부(415) 및 외측 프레임부(416)로 구성된다.The stator core segments 410a, 410b, and 410c are each composed of an inner frame portion 414, a coil winding 415, and an outer frame portion 416.

스테이터 코어 세그먼트(410a, 410b, 410c)의 수는 BLDC모터의 상(phase)의 수와 같게 형성하는데, 도 4의 실시예와는 달리, 본 실시예에서는 인접하는 각각의 내측 프레임부(414)는 단부로 갈수록 두께가 감소하는 형상으로 양단부가 형성되어 끝이 뾰족한 첨단을 양단에 갖으며, 각각의 내측 프레임부(414)의 단부는 인접한 내측 프레임부(414)의 단부와 맞닿아 선접촉됨으로써 선접촉부(460)가 형성된다. The number of stator core segments 410a, 410b, and 410c is formed equal to the number of phases of the BLDC motor. Unlike the embodiment of FIG. 4, in this embodiment, each adjacent inner frame part 414 is adjacent. The both ends are formed in a shape that the thickness decreases toward the end to have a sharp pointed tip at both ends, and the ends of each inner frame part 414 are in line contact with the ends of the adjacent inner frame part 414. The line contact portion 460 is formed.

이와 같이, 각각의 내측 프레임부(414)의 단부끼리 선접촉함으로써 선접촉부(460)에서의 자기저항이 최대화되며, 면접촉되더라도 접촉면적이 최소화되도록 그 단부를 끝을 뾰족하게 형성시키는 것이 바람직하다.As such, it is preferable to maximize the magnetic resistance of the line contact portion 460 by linearly contacting the end portions of the respective inner frame portions 414, and to form the end portions sharply so that the contact area is minimized even if the surface contact occurs. .

본 실시예에서는 각각의 내측 프레임부(414)의 단부끼리 선접촉시킴으로써 자기저항의 크기감소 문제를 최소화하는 동시에 BLDC모터(400)의 구동에 따른 로터 마그넷 삽입부(413)의 변형을 최대한 방지할 수 있는 내구적이고 안정적인 구조를 제공할 수 있는 이점이 있다.In this embodiment, the ends of the respective inner frame portions 414 are in line contact to minimize the size reduction problem of the magnetoresistance and at the same time prevent the deformation of the rotor magnet insert 413 according to the operation of the BLDC motor 400 to the maximum. There is an advantage to provide a durable and stable structure that can be.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였지만, 해당기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, those skilled in the art may variously modify and modify the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. It will be appreciated that it can be changed.

상술한 본 발명에 의하면, 스테이터 코어를 상의 수에 따라 분리형성하고 연결부재로 결합하여 스테이터 코어를 형성하도록 하되, 슬릿을 스테이터 코어 외측부에 형성하고 각 상별로 코일을 권취함으로써 코일을 용이하게 권선할 수 있는 효과와 코깅 토크(cogging torque)가 감소되는 효과를 얻을 수 있고, BLDC모터 내의 공간을 효율적으로 활용할 수 있으므로 권선량이 증가되어 모터의 특성이 향상되는 효과를 얻을 수 있으며, 스테이터 코어의 제작이 용이해지고 제작비가 절감되는 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention described above, the stator core is separately formed according to the number of phases and coupled to the connecting member to form a stator core, but the slits are formed on the outer side of the stator core and the coils can be easily wound by winding the coils for each phase. It is possible to obtain the effect of reducing the cogging torque, and to effectively utilize the space in the BLDC motor, thereby increasing the amount of windings and improving the characteristics of the motor. It is easy to achieve the effect of reducing the production cost.

Claims (5)

로터 마그넷과 대향하는 내측 프레임부와, 상기 내측 프레임부에서 방사상으로 연장되는 코일 권취부와, 상기 코일 권취부의 단부에서 연장되는 외측 프레임부를 포함하는 복수개의 스테이터 코어 세그먼트를 포함하되,A plurality of stator core segments including an inner frame portion facing the rotor magnet, a coil winding extending radially from the inner frame portion, and an outer frame portion extending from an end of the coil winding portion, 상기 스테이터 코어 세그먼트의 각 내측 프레임부는 인접한 다른 내측 프레임부와 자기적으로 절연되며, 상기 스테이터 코어 세그먼트의 각 외측 프레임부와 인접한 다른 외측 프레임부와의 사이에 슬롯이 형성되는 것을 특징으로 하는 브러쉬리스 직류모터용 스테이터 코어.Each inner frame portion of the stator core segment is magnetically insulated from other adjacent inner frame portions, and a slot is formed between each outer frame portion of the stator core segment and the other outer frame portion adjacent thereto. Stator core for DC motors. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스테이터 코어 세그먼트의 각 내측 프레임부는 인접한 다른 내측 프레임부와의 사이에 절연물질이 개재되어 자기적으로 절연되는 것을 특징으로 하는 브러쉬리스 직류모터용 스테이터 코어.Each inner frame portion of the stator core segment is stator core for a brushless DC motor, characterized in that the insulating material interposed between the other inner frame portion and magnetically insulated. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스테이터 코어 세그먼트의 각 내측 프레임부는 인접한 다른 내측 프레임부와 소정간격 이격되어 자기적으로 절연되는 것을 특징으로 하는 브러쉬리스 직 류모터용 스테이터 코어.And each inner frame portion of the stator core segment is magnetically insulated from another adjacent inner frame portion by a predetermined distance. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스테이터 코어 세그먼트의 각 내측 프레임부는 인접한 다른 내측 프레임부와 자기저항이 커지도록 구성되어 자기적으로 절연되는 것을 특징으로 하는 브러쉬리스 직류모터용 스테이터 코어.And each inner frame portion of the stator core segment is magnetically insulated from another adjacent inner frame portion to increase magnetic resistance. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 스테이터 코어 세그먼트의 각 내측 프레임부는 단부로 갈수록 두께가 감소하는 형상으로 양단부가 형성되고, 인접한 다른 내측 프레임부와 각각 면접촉 또는 선접촉되는 브러쉬리스 직류모터용 스테이터 코어.Each inner frame portion of the stator core segment has a both end portion is formed in a shape that decreases in thickness toward the end, the stator core for a brushless DC motor which is in surface contact or line contact with each other adjacent inner frame portion, respectively.
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