KR101063684B1 - 모터용 스테이터 코어 및 이를 포함하는 모터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모터용 스테이터 코어 및 이를 포함하는 모터를 제공한다. 본 발명에 따른 모터용 스테이터 코어는 로터를 둘러싸도록 벤딩되는 벤딩부를 구비하는 베이스부; 상기 베이스부로부터 상기 로터를 향하는 티스방향으로 연장된 티스부; 및 상기 로터를 향하는 측면에서 오픈되어 상기 벤딩부가 벤딩됨에 따라 피팅되며, 적어도 상기 티스방향으로 서로 접촉 가압되어 탄성 변형되는 결합부를 갖도록 상기 베이스부에 형성되는 노치부를 포함한다. 이에 따라 별도의 추가 공정 없이 안정적으로 스테이터 코어의 형상을 유지할 수 있다.
모터, 아우터 스테이터 코어(outer stator core)

Description

모터용 스테이터 코어 및 이를 포함하는 모터{STATOR CORE FOR MOTOR AND MOTOR HAVING THE SAME}
본 발명은 모터에 구비되는 스테이터 코어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 아우터 스테이터 코어에 관한 것이다.
모터용 스테이터 코어(stator core)는 대개 강철 시트(sheet)를 프레스 성형하여 형성되는 긴 띠 형태의 직선형 코어를 만곡시켜 원호형 코어로 만든 후 코어 간 원주방향으로 양측 단부를 결합시키는 방식으로 제조된다.
이하, 본 명세서에서 모터용 스테이터 코어라 함은 완성된 형태의 스테이터 코어뿐만 아니라 이의 제조과정에 있는 상기한 직선형 코어, 원호형 코어를 포함하는 포괄적인 개념을 의미한다.
종래의 모터용 스테이터 코어의 제조과정은, 도 1에 도시된 같이, 강철 시트를 프레스 성형하여 코어치(core teeth, 11)와 코어베이스(core base, 12)가 좌우 반복적으로 형성된 직선형 코어(10)를 얻는 것으로 시작한다.
직선형 코어(10)의 이웃하는 코어베이스(12)는, 도 1의 확대도면에 도시된 바와 같이, 노치부(13)를 매개로 서로 일체로 이어져 있다.
노치부(13)는 이웃하는 코어베이스(12) 간을 이어주는 굽힘변형부(14)와 그 아래에 순차로 형성된 타원형 홀(15), 접선부(16, 17), 원호형 피팅돌기(18)와 원호형 피팅요홈부(19)를 포함한다.
이러한 직선형 코어(10)는 도 1의 화살표 방향으로 가압(벤딩)되어 도 2에 도시된 바와 같이 원호형 코어(20)로 변형된다. 도 2의 확대도면에 도시된 바와 같이, 원호형 코어(20)에서 양 접선부(16, 17) 및 원호형 피팅돌기(18)와 원호형 피팅요홈부(19)는 각각 서로 일치 접촉하게 된다.
도 3은 상기 원호형 코어(20)를 원주방향으로 다수 개(도면에서는 4개) 연결하여 형성되는 완성된 형태의 스테이터 코어(30)를 나타낸다.
그리고, 원형을 이루는 스테이터 코어(30)의 형상이 변형되는 것을 방지하기 위해 도 3의 확대도면에 도시된 바와 같이 노치부(13) 내에 서로 결합된 원호형 피팅돌기(18)와 원호형 피팅요홈부(19) 간에는 코킹(caulking) 작업을 통한 코킹부(31)를 형성한다.
그러나, 이상과 같은 종래의 스테이터 코어에 의하면, 직선형 코어(10)에서 원호형 코어(20)로 변형 시 원호형 피팅돌기(18)와 원호형 피팅요홈부(19) 간의 결합력이 약하여 서로 분리되는 등 원호 형상이 제대로 유지되지 못한다는 문제가 있었다.
또한, 이와 같이 원호형 코어(20) 또는 원형의 스테이터 코어(30)의 모양을 유지하기 위해, 즉 원호형 피팅돌기(18)와 원호형 피팅요홈부(19) 간의 결합력을 보강하기 위해 별도의 코킹 공정이 필요함에 따라 작업 공수가 늘어난다는 점이 문 제로 제기되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로서 별도의 추가 공정 없이 안정적으로 스테이터 코어의 형상을 유지할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 모터용 스테이터 코어에 있어서, 로터를 둘러싸도록 벤딩되는 벤딩부를 구비하는 베이스부; 상기 베이스부로부터 상기 로터를 향하는 티스방향으로 연장된 티스부; 및 상기 로터를 향하는 측면에서 오픈되어 상기 벤딩부가 벤딩됨에 따라 피팅되며, 적어도 상기 티스방향으로 서로 접촉 가압되어 탄성 변형되는 결합부를 갖도록 상기 베이스부에 형성되는 노치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터용 스테이터 코어를 제공한다.
상기 결합부는 상기 벤딩부로부터 상기 티스방향으로의 거리를 기준으로 서로 소정의 길이만큼 겹치도록 형성될 수 있다.
상기 노치부는 상기 벤딩부가 원활하게 벤딩되도록 형성된 벤딩홀부와, 상기 벤딩부가 벤딩됨에 따라 서로 피팅되는 피팅부를 더 포함하며, 상기 벤딩부, 상기 벤딩홀부, 상기 피팅부 및 상기 결합부는 상기 티스방향을 따라 차례대로 형성될 수 있다.
상기 피팅부가 형성하는 피팅선과 상기 결합부가 형성하는 결합선은 각각 대략적으로 직선을 이루며, 상기 피팅선과 상기 결합선은 서로 적어도 둔각을 이루지 않을 수 있다.
상기 피팅선은 상기 티스방향에 대하여 경사질 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 모터에 있어서, 로터; 상기 로터를 둘러싸도록 벤딩되는 벤딩부를 구비하는 베이스부; 상기 베이스부로부터 상기 로터를 향하는 티스방향으로 연장된 티스부; 및 상기 로터를 향하는 측면에서 오픈되어 상기 벤딩부가 벤딩됨에 따라 피팅되며, 적어도 상기 티스방향으로 서로 접촉 가압되어 탄성 변형되는 결합부를 갖도록 상기 베이스부에 형성되는 노치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터를 제공한다.
상기 결합부는 상기 벤딩부로부터 상기 티스방향으로의 거리를 기준으로 서로 소정의 길이만큼 겹치도록 형성될 수 있다.
상기 노치부는 상기 벤딩부가 원활하게 벤딩되도록 형성된 벤딩홀부와, 상기 벤딩부가 벤딩됨에 따라 서로 피팅되는 피팅부를 더 포함하며, 상기 벤딩부, 상기 벤딩홀부, 상기 피팅부 및 상기 결합부는 상기 티스방향을 따라 차례대로 형성될 수 있다.
상기 피팅부가 형성하는 피팅선과 상기 결합부가 형성하는 결합선은 각각 대략적으로 직선을 이루며, 상기 피팅선과 상기 결합선은 서로 적어도 둔각을 이루지 않을 수 있다.
상기 피팅선은 상기 티스방향에 대하여 경사질 수 있다.
이상과 같은 본 발명에 따른 모터용 스테이터 코어 및 이를 포함하는 모터에 의하면, 코킹과 같은 추가적인 공정 없이 스테이터 코어의 부재 자체의 탄성복원력을 이용하여 스테이터 코어의 벤딩 상태를 안정적으로 유지함으로써 제조시간 및 비용을 줄일 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 벤딩 전 스테이터 코어(100)를 나타내는 평면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 벤딩 후 스테이터 코어(100)를 나타내는 평면도이고, 도 6A 및 도 6B는 도 5의 "A" 영역의 확대도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 벤딩 전의 스테이터 코어(100)는 강철 시트를 프레스 성형하여 베이스부(110)와 티스부(120)가 좌우 반복적으로 형성된 띠 형태를 이룬다.
직선형태로 배열된 벤딩 전의 스테이터 코어(100)에 도 4의 확대도면에서 보는 바와 같이 화살표 방향(B)으로 외력이 가해지면 베이스부(110)의 벤딩부(112)가 벤딩되어 도 5에 도시된 바와 같이 벤딩 후의 스테이터 코어(100)가 형성된다.
도 5의 확대도면에 도시된 바와 같이, 벤딩부(131)가 굽힘 변형되면, 노치부(130)의 피팅부(134)는 서로 접촉하여 피팅되고, 노치부(130)의 결합부(132)는 서로 접촉하여 결합된다.
도 5에 도시된 원형의 스테이터 코어(100)는 도 4에 도시된 벤딩 전의 스테이터 코어(100) 한 개가 벤딩되어 형성되거나, 복수개가 벤딩되고 서로 결합되어 형성될 수 있다. 원형의 스테이터 코어(100)는 복수개가 적층되어 모터 내에 구비된다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 모터용 스테이터 코어(100)는 로터(미도시)를 둘러싸도록 벤딩되는 벤딩부(112)를 구비하는 베이스부(110), 베이스부(110)로부터 로터(미도시)를 향하는 티스방향(T)으로 연장된 티스부(120), 및 로터(미도시)를 향하는 측면에서 오픈되어 벤딩부(1120)가 벤딩됨에 따라 피팅되며, 적어도 티스방향(T)으로 서로 접촉 가압되어 탄성 변형되는 결합부(132)를 갖도록 베이스부(110)에 형성되는 노치부(130)를 구비한다.
모터용 스테이터 코어(100)는 로터(미도시)가 스테이터 코어(100) 내측에 회전가능하게 배치되고, 티스부(120)는 로터(미도시)가 위치하는 내측 방향으로 연장되는 아우터 스테이터형 모터에 구비된다.
티스부(120)는 베이스부(110)의 내측면, 즉 베이스부(110)에서 로터(미도시)를 향하는 측면에서 형성되어 티스방향(T), 즉 로터를 향하는 방향인 스테이터 코어(100)의 중심을 향하는 방향으로 연장되어 있다.
벤딩부(112)는 베이스부(110)에서 티스부(120)가 형성되는 위치의 측부에 위치한다. 벤딩을 위한 외력이 스테이터 코어(100)에 가해지면 벤딩부(112)가 벤딩되어 베이스부(110)는 로터(미도시)를 내측에 두고 둘러싸는 원형 또는 원호형을 이루게 된다.
노치부(130)는 벤딩부(112)의 티스방향(T)으로 하측에 위치하도록 베이스부(110)에 형성되어 있다. 노치부(130)는 절취 또는 일체 성형 기타 통상의 형성 방법에 의해 마련될 수 있다.
노치부(130)는 벤딩홀부(136), 피팅부(134), 결합부(132) 및 오픈부(138)를 구비하며, 벤딩홀부(136), 피팅부(134), 결합부(132) 및 오픈부(138)는 티스방향(T)을 따라 차례대로 마련되어 있다.
노치부(130)은 베이스부(110)의 내측면, 즉 베이스부(110)에서 로터(미도시)를 향하는 측면에서 오픈되도록 베이스부(110)에 형성되어 있다. 즉 노치부(130)가 개구되는 오픈부(138)가 베이스부(110)의 내측면에 위치함으로써 노치부(130)는 로터(미도시)를 향하여 오픈되도록 절취되어 있다. 이에 따라 노치부(130)의 양측면은 베이스부(110)의 외측면에 위치하는 벤딩부(112)를 벤딩축으로 하여 서로 접근되어 피팅된다.
벤딩홀부(136)는 원형 또는 타원형으로 형성되어 있으며, 벤딩부(112)가 원활하게 벤딩되도록 베이스부(110)의 굽힘 단면을 감소시킨다. 벤딩홀부(136)는 원형 또는 타원형 이외에 직사각형 기타 다각형 또는 다른 곡선형으로 형성될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 피팅부(134)의 제 1 측면의 피팅부(134a)와 제 2측면의 피팅부(134b)를 구비한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 벤딩부(112)가 벤딩됨에 따라 피팅부(134)의 양측면(134a, 134b)은 서로 피팅된다. 피팅부(134)의 양측면은 벤딩부(112)가 벤딩된 후 서로 접촉하거나 소정 간극을 가지고 이격되도록 형성될 수 있다.
피팅부(134)의 양측면(134a, 134b)은 서로 피팅되어 피팅선(도 6A의 P)을 형 성한다. 본 발명의 실시예에서는 피팅선(P)이 대략적으로 한 방향을 갖는 직선이 되도록 피팅부(134)가 형성되어 있으나, 피팅선(P)은 여러 방향을 갖도록 각을 형성하는 직선이거나 또는 곡선이 되도록 피팅부(134)가 형성될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 결합부(132)는 벤딩부(112)가 벤딩됨에 따라 적어도 티스방향(T)으로 서로 접촉 가압되어 탄성 변형된다. 결합부(132)는 제 1 측면의 결합부(132a)와 제 2 측면의 결합부(132b)을 구비하며, 벤딩부(112)가 벤딩딤에 따라 양 측면의 결합부(132a, 132b)가 서로 접촉한다.
도 6A에 도시된 바와 같이, 결합부(132)의 양측면(132a, 132b)은 벤딩부(112)로부터 티스방향(T)으로의 거리를 기준으로 서로 소정의 길이(t)만큼 겹치도록 형성되어 있다. 따라서 벤딩부(112)의 벤딩 시 결합부(132)의 양측면(132a, 132b)은 소정의 길이(t)와 소정의 폭(w)만큼 겹친다.
도 6B에 도시된 바와 같이, 벤딩부(112)의 벤딩이 완료되면 결합부(132)의 양측면(132a, 132b)은 서로 접촉 가압하여 각각 티스방향(T) 및 티스방향(T)의 반대방향으로 탄성 변형되며, 서로 겹치는 부분만큼에 상응하는 부재 자체의 탄성 복원력(E)에 의해 서로 결합된다. 결합부(132)의 양측면(132a, 132b)이 탄성 복원력(E)만큼 서로 밀어내더라도 피팅부(134)의 피팅에 의해 지지되기 때문에 결합부(132)는 결합 상태를 유지할 수 있다. 이에 따라 모터용 스테이터 코어(100)은 벤딩 상태를 안정적으로 유지할 수 있으며, 별도의 결합 공정을 필요로 하지 않게 된다.
결합부(132)의 결합력은 겹치는 길이(t) 및 폭(w)을 변경 설계함으로써 조절 할 수 있다. 겹치는 길이(t) 및 폭(w)과 겹치는 부분의 형상은 양 측면(132a, 132b)이 적어도 티스방향(T)에서 서로 겹치는 한 다양하게 변형되어 결정될 수 있다.
도 6A 및 6B에 도시된 바와 같이, 결합부(132)의 양측면(132a, 132b)은 서로 결합하여 결합선(C)은 형성한다. 본 발명의 실시예에서는 결합선(C)이 대략적으로 한 개의 방향을 갖는 직선을 이루도록 결합부(132)가 형성되어 있으나, 결합선(C)이 복수개의 방향을 갖도록 각이 형성된 직선일 수 있으며 또는 곡선이 되도록 결합부(132)는 형성될 수 있다.
피팅부(134)가 형성하는 피팅선(P)과 결합부(132)가 형성하는 결합선(C)이 이루는 결합각(a)은 적어도 둔각을 이루지 않는다. 즉 결합각(a)은 직각 또는 예각을 가진다. 이에 따라 결합부(132)에서 발생하는 탄성복원력(E)이 피팅부(134)에 의해 효과적으로 지지될 수 있으며, 결합부(132)가 안정적으로 결합 상태를 유지할 수 있다. 물론 결합각(a)이 둔각을 이루도록 결합부(132)가 형성될 수도 있다.
피팅선(P)은 티스방향(T)에 대하여 소정을 각도를 가지도록 경사지게 형성되어 있다. 이에 따라 결합부(132)에서 발생하는 탄성복원력(E)이 피팅부(134)에 의해 효과적으로 지지될 수 있으며, 결합부(132)가 안정적으로 결합 상태를 유지할 수 있다. 물론 피팅선(P)이 티스방향(T)과 나란하도록 피팅부(134)가 형성될 수도 있다.
본 발명의 실시예에서는 벤딩부(112)에서 오픈부(138)에 이르기까지 피팅부(134)와 결합부(132)가 각각 하나씩 마련되어 있으나 피팅부(134)와 결합부(132) 는 각각 복수개가 마련될 수 있다. 피팅부(134)와 결합부(132)는 같은 개수로 마련될 수 있으며, 다른 개수로 마련될 수도 있다.
본 발명의 실시예에서는 피팅부(134)와 결합부(132)가 티스방향(T)을 따라 차례로 위치되어 있으나, 결합부(132)와 피팅부(134)가 티스방향(T)을 따라 차례로 위치될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 모터용 스테이터 코어(100)는 BLDC 모터에 적용될 수 있으며, 다른 모터에 적용될 수도 있다.
이상에서 설명된 모터용 스테이터 코어는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시일 따름이며 본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위를 제한하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위는 후술하는 특허청구범위 및 그 균등범위에 의해 정하여진다.
도 1은 종래기술에 따른 직선형 스테이터 코어를 나타내는 평면도,
도 2는 도 1의 직선형 스테이터 코어를 변형하여 얻어지는 원호형 스테이터 코어를 나타내는 평면도,
도 3은 도 2의 원호형 스테이터 코어를 다수 개 원주방향으로 이어서 얻어지는 완성된 형태의 모터용 스테이터 코어를 나타내는 평면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 벤딩 전 스테이터 코어를 나타내는 평면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 벤딩 후 스테이터 코어를 나타내는 평면도,
도 6A 및 도 6B는 도 5의 "A" 영역의 확대도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 모터형 스테이터 코어 110: 베이스부
112: 벤딩부 120: 티스부
130: 노치부 132: 결합부
134: 피팅부 136: 벤딩홀부
138: 오픈부

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 모터에 있어서,
    로터;
    상기 로터를 둘러싸도록 벤딩되는 벤딩부를 구비하는 베이스부;
    상기 베이스부로부터 상기 로터를 향하는 티스방향으로 연장된 티스부; 및
    상기 로터를 향하는 측면에서 오픈되어 상기 벤딩부가 벤딩됨에 따라 피팅되며, 적어도 상기 티스방향으로 서로 접촉 가압되어 탄성 변형되는 결합부를 갖도록 상기 베이스부에 형성되는 노치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 결합부는 상기 벤딩부로부터 상기 티스방향으로의 거리를 기준으로 서 로 소정의 길이만큼 겹치도록 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 노치부는 상기 벤딩부가 원활하게 벤딩되도록 형성된 벤딩홀부와, 상기 벤딩부가 벤딩됨에 따라 서로 피팅되는 피팅부를 더 포함하며,
    상기 벤딩부, 상기 벤딩홀부, 상기 피팅부 및 상기 결합부는 상기 티스방향을 따라 차례대로 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 피팅부가 형성하는 피팅선과 상기 결합부가 형성하는 결합선은 각각 직선을 이루며,
    상기 피팅선과 상기 결합선은 서로 적어도 둔각을 이루지 않는 것을 특징으로 하는 모터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 피팅선은 상기 티스방향에 대하여 경사진 것을 특징으로 하는 모터.
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