KR101176981B1 - 분할 코어형 스테이터, 그의 제조방법과 이를 이용한 비엘디씨 모터 - Google Patents

분할 코어형 스테이터, 그의 제조방법과 이를 이용한 비엘디씨 모터 Download PDF

Info

Publication number
KR101176981B1
KR101176981B1 KR20100120202A KR20100120202A KR101176981B1 KR 101176981 B1 KR101176981 B1 KR 101176981B1 KR 20100120202 A KR20100120202 A KR 20100120202A KR 20100120202 A KR20100120202 A KR 20100120202A KR 101176981 B1 KR101176981 B1 KR 101176981B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coupling
support bracket
stator
split
bobbin
Prior art date
Application number
KR20100120202A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20120058765A (ko
Inventor
김병수
오덕영
Original Assignee
주식회사 아모텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 아모텍 filed Critical 주식회사 아모텍
Priority to KR20100120202A priority Critical patent/KR101176981B1/ko
Priority to PCT/KR2011/009144 priority patent/WO2012074267A2/ko
Publication of KR20120058765A publication Critical patent/KR20120058765A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101176981B1 publication Critical patent/KR101176981B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/522Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/12Machines characterised by the bobbins for supporting the windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28Layout of windings or of connections between windings

Abstract

본 발명은 다수의 분할 코어에 코일을 연속하여 권선하고 인접한 보빈 사이를 결합하여 가조립한 후 지지브라켓을 이용하여 고정함에 의해 인서트 몰딩방식에 의한 일체화 사출성형을 배제하여 스테이터의 경량화, 슬림화 및 조립 생산성 향상을 도모할 수 있는 분할 코어형 스테이터, 그의 제조방법과 이를 이용한 비엘디씨 모터에 관한 것이다.
본 발명의 분할 코어형 스테이터는 다수의 분할 코어; 각각 상기 다수의 분할 코어를 부분적으로 둘러싸며 다수의 분할 코어가 환형으로 가조립되도록 상호 결합이 이루어지는 다수의 보빈; 상기 각 보빈의 외주에 각 상별로 권선되는 코일; 상기 보빈에 의해 상호 결합되어 환형으로 가조립되는 다수의 보빈의 적어도 일측면에 결합되어 다수의 보빈을 고정시키기 위한 환형 지지브라켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

분할 코어형 스테이터, 그의 제조방법과 이를 이용한 비엘디씨 모터{Divisional Core Type Stator, Fabricating Method thereof, and Brushless Direct Current Motor Using the Same}
본 발명은 분할 코어형 스테이터, 그의 제조방법과 이를 이용한 비엘디씨 모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다수의 분할 코어에 코일을 연속하여 권선하고 인접한 보빈 사이를 결합하여 가조립한 후 지지브라켓을 이용하여 고정함에 의해 인서트 몰딩방식에 의한 일체화 사출성형을 배제하여 스테이터의 경량화, 슬림화 및 조립 생산성 향상을 도모할 수 있는 분할 코어형 스테이터, 그의 제조방법과 이를 이용한 비엘디씨 모터에 관한 것이다.
BLDC 모터를 스테이터 코어의 존재 여부에 따라 분류하면 일반적으로 컵(원통) 구조를 가지는 코어형(또는 레이디얼형)과 코어레스형(또는 액시얼형)으로 나뉘어진다.
코어형 구조의 BLDC 모터는 내주부에 형성된 다수의 돌기에 전자석 구조를 갖기 위해 코일이 권취된 원통형의 스테이터와 원통형 영구 자석으로 이루어진 로터로 구성된 내부 자석형과, 스테이터가 외주부에 형성된 다수의 돌기에 상하 방향으로 코일이 권취되어 있고 그 외부에 다극 착자된 원통형 영구자석으로 된 로터로 구성된 외부 자석형으로 분류된다.
코어형 BLDC 모터는 자기회로가 축을 중심으로 레이디얼 방향으로 대칭인 구조를 가지고 있으므로 축방향 진동성 노이즈가 적고, 저속 회전에 적합하며, 자로의 방향에 대하여 공극이 차지하는 부분이 극히 적어 성능이 낮은 자석을 사용하거나 자석의 양을 줄여도 높은 자속 밀도를 얻을 수 있으므로 토크가 크고 효율이 높다는 장점을 가지고 있다.
그러나, 이러한 코어, 즉 요크 구조는 스테이터를 제작할 때에 요크(yoke, 계철)의 재료 손실이 크고, 양산할 때에 요크의 복잡한 구조로 인하여 요크에 코일을 권선하는 데 특수한 고가의 전용권선기를 사용하여야 하며, 스테이터 제작시 금형 투자비가 높아 설비 투자비용이 높다는 단점을 가지고 있다.
코어형 AC 또는 BLDC 모터, 특히 레이디얼 타입의 코어 모터에서는 스테이터 코어를 완전 분할형으로 구성하는 것이 값이 싼 범용 권선기를 사용하여 고효율로 분할 코어에 코일을 권선할 수 있기 때문에 모터의 경쟁력을 결정하는 매우 중요한 요소이다. 그러나 이와 반대로 일체형 스테이터 코어 구조인 경우는 값이 비싼 전용 권선기를 사용하며 저효율 권선이 이루어지므로 모터의 제조비용이 높아지게 된다.
액시얼 더블로터 타입과 레이디얼 코어 타입의 장점은 살리고 단점을 개선할 수 있는 레이디얼 코어 타입 더블 로터 방식의 BLDC 모터가 본 출원인에 의해 특허 제432954호를 통하여 제안된 바 있다.
상기 특허 제432954호에서는 스테이터 코어의 내측 및 외측에 동시에 영구자석 회전자를 배치함에 의해 자로의 흐름을 내측과 외측의 영구자석 및 회전자 요크에 의해 형성시킴으로써 스테이터 코어의 완전 분할이 가능하여 저가의 범용 권선기를 이용하여 개별적인 코일을 권선함에 의해 스테이터 코어의 생산성을 높이고 코어 재료 로스를 줄일 수 있으며, 더블 로터와 조합함에 의해 모터의 출력을 크게 높일 수 있는 구조를 제안하고 있다.
또한, 상기 특허 제432954호에서는 일반적인 분할 코어의 연결구조는 내구성이 약하므로 코일이 권선된 다수의 분할형 코어 조립체를 준비한 후, 코일이 권선된 다수의 분할형 코어 조립체를 인쇄회로기판(PCB)에 배열하여 고정시켜서 코일을 결선한 후 열경화성 수지를 이용한 인서트 몰딩에 의해 환원형의 형상으로 성형하여 일체형 스테이터를 준비하는 방법을 제안하였다.
상기 특허 제432954호와 같이 스테이터 코어를 다수의 분할 코어로 구현할 때에는 개별 분할 코어에 대한 코일 권선은 일체형(즉, 단일) 코어를 사용하는 경우보다 월등하게 코일 권선의 생산성 등이 우수하나, 이들을 조립하는 것은 생산성이 떨어질 수 있는 구조적인 문제가 있다.
한편, 특허 제640803호에서는 다수의 분할 코어를 조립할 때 환형의 일체형 구조를 갖는 상부 및 하부 인슐레이터를 사용하여 조립한 후 인슐레이터의 외부에 코일을 권선하는 기술을 개시하고 있다. 그러나, 이러한 스테이터 구조는 개별적인 분할 코어마다 권선이 이루어진 후 조립되는 것이 아니고 인슐레이터의 외부에 코일을 권선하는 것이므로 고가의 특수 권선기를 사용하여 코일을 권선하는 것이므로 설비 투자비가 높고 분할 코어를 사용하는 이점을 누리지 못하고 있다.
또한, 특허 제465591호에는 블랭킹(blanking)의 수율이 양호하게 되도록 코어분할시트를 프레스가공으로 구멍을 뚫어서, 이 코어분할시트를 적층하여 제작한 코어세그먼트를 연결하여 스테이터 코어를 제작하는 경우라도, 코어세그먼트의 연결의 작업성이 양호하고, 더욱이 자기특성이 양호한 스테이터 코어를 제공하고자 회전전기의 코어제조방법과 코어를 제안하고 있다.
특허 제465591호는 티이스가 형성된 코어분할시이트를 적층하여 복수의 코어세그먼트를 작성하고, 코어세그먼트의 요크의 단면을 제외하여 수지몰드하며, 인접한 코어세그먼트의 상호간을 연결하여 코어세그먼트 직렬체를 작성하고, 인접하는 모든 코어세그먼트의 요크가 서로 맞닿도록 코어세그먼트 직렬체를 고리형상으로 하여 코어세그먼트 직렬체의 양단부의 코어세그먼트의 요크를 맞닿게 하여 자기회로를 형성하며, 코어세그먼트 직렬체의 양단부의 몰드재료를 용착시켜서 코어세그먼트 직렬체의 양단부의 상호간을 결합하는 회전전기의 코어제조방법을 개시하고 있다.
더욱이, 특허 제465591호에서는 코어세그먼트 직렬체의 복수의 티이스에 걸쳐서 권선을 직렬로 감아 장착하는 연속권선처리를 실시하고, 연속권선 처리된 코어세그먼트 직렬체를 고리형상으로 하여 자기회로를 형성하고 있다.
상기 특허 제465591호는 코어세그먼트의 일측에 상호간을 요철 결합 또는 핀결합에 의해 연결하여 코어세그먼트 직렬체를 작성한 후, 코일을 권선하고 있다. 따라서, 상기한 코어세그먼트의 일측 상호간을 요철 결합 또는 핀결합에 의해 연결하는 스테이터는 인너 로터 방식의 모터에는 적용이 가능하나, 코어세그먼트가 "I" 또는 "H"형상으로 이루어지고 로터가 스테이터의 내/외측에 배치되는 더블 로터 방식의 모터에는 적용이 어려운 문제가 있다.
상기 특허 제465591호는 인접하는 모든 코어세그먼트의 요크가 서로 맞닿도록 코어세그먼트 직렬체를 고리형상으로 하여 자기회로를 형성하나, 더블 로터 구조에서는 인접한 분할 코어 사이의 간격이 더블 로터와 스테이터 사이의 자기갭 보다 더 넓게 설정하는 것이 자속의 진행이 자기갭을 향하도록 하는 데 바람직하다. 따라서, 인접한 코어세그먼트의 요크가 맞닿는 특허 제465591호는 더블 로터 방식의 모터에는 적용이 어려운 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 다수의 분할 코어에 코일을 연속하여 권선하고 인접한 보빈 사이를 결합하여 가조립한 후 지지브라켓을 이용하여 고정함에 의해 인서트 몰딩방식에 의한 일체화 사출성형을 배제하여 스테이터의 경량화, 슬림화 및 조립 생산성 향상을 도모할 수 있는 분할 코어형 스테이터, 그의 제조방법과 이를 이용한 비엘디씨 모터를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 가조립된 다수의 분할 코어를 지지브라켓을 이용하여 고정함에 의해 인서트 몰딩방식에 의한 일체화 사출성형을 배제하여 스테이터 코일로부터 발생되는 열을 외부로 방출하는 것이 용이하여 성능 및 효율 상승을 도모할 수 있는 분할 코어형 스테이터, 그의 제조방법과 이를 이용한 비엘디씨 모터를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 분할 코어 구조에 따라 코일 권선 작업이 용이하고, 범용 권선기를 사용할 수 있어 재료비와 설비 투자비용의 절감이 가능함과 동시에 합성수지를 사용하여 분할 코어를 일체화시키는 데 따른 재료비 상승과 열방출의 문제를 해결할 수 있는 분할 코어형 스테이터, 그의 제조방법과 이를 이용한 비엘디씨 모터를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 분할 코어형 스테이터는 다수의 분할 코어 각각에 대하여 외주에 코일 권선 영역을 한정하는 내측 플랜지 및 외측 플랜지를 구비한 절연성 보빈이 일체로 형성되고, 상기 내측 플랜지 또는 외측 플랜지 중 하나의 일측 및 타측에 인접한 분할 코어의 보빈 사이에 착탈 가능하게 상호 결합되어 환형으로 가조립되는 다수의 단위코어 조립체; 상기 다수의 단위코어 조립체의 각각의 보빈에 권선되는 적어도 2개의 코일; 및 상기 가조립된 다수의 단위코어 조립체의 적어도 일측면에 결합되어 다수의 단위코어 조립체를 고정시키기 위한 환형 지지브라켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명의 분할 코어형 스테이터는 다수의 분할 코어; 각각 상기 다수의 분할 코어를 부분적으로 둘러싸며 다수의 분할 코어가 환형으로 가조립되도록 상호 결합이 이루어지는 다수의 보빈; 상기 각 보빈의 외주에 각 상별로 권선되는 코일; 상기 보빈에 의해 상호 결합되어 환형으로 가조립되는 다수의 보빈의 적어도 일측면에 결합되어 다수의 보빈을 고정시키기 위한 환형 지지브라켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 분할 코어형 스테이터에서는 상기 코일은 각 상별로 적어도 두 개의 분할 코어의 보빈에 대해 연속 권선되며, 상기 보빈에 일체로 형성되어 각 상별로 코일의 단부를 상호 연결시켜주는 결선박스를 더 포함할 수 있다.
상기 다수의 보빈은 각각 상기 내측 플랜지 또는 외측 플랜지 중 하나의 일측에 형성된 제1결합돌기; 및 상기 내측 플랜지 또는 외측 플랜지 중 하나의 타측에 형성되어 상기 결합돌기와 결합되는 결합링 또는 결합홈을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 다수의 보빈은 각각 상기 제1결합돌기의 반대방향으로 연장된 제2결합돌기를 더 포함하며, 상기 환형 지지브라켓은 서로 다른 직경으로 동심원상으로 배치된 내측 링 및 외측 링; 및 상기 내측 링과 외측 링을 연결하도록 간격을 두고 방사상으로 배치된 다수의 연결링크를 포함하며, 상기 각 연결링크에는 제2결합돌기에 대응하는 부분에 중앙부에 관통구멍이 형성되어 있는 보스가 돌출되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 지지브라켓은 합성수지로 이루어지고, 강도 보강을 위해 금속재로 이루어진 보강부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 지지브라켓은 내측 링 또는 외측 링으로부터 돌출되어 상기 스테이터를 피구동장치의 하우징에 부착시키는 데 사용되는 다수의 원형 돌기를 더 포함할 수 있다.
상기 분할 코어형 스테이터는 상기 보빈에 일체로 형성되어 각 상별로 코일의 인출단자와 터미널 단자를 상호 연결시켜주는 결선박스; 및 각 상별로 터미널 단자의 일단이 결선박스에 결합되고 타단이 외부로 인출되는 전원 블록을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 스테이터는 상기 스테이터의 내주면과 외주면에 대응하는 내부 로터와 외부 로터를 구비하는 더블 로터와 결합되어 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 피구동체의 하우징에 회전 가능하게 장착된 회전축과; 각각 다수의 N극 및 S극 자석이 서로 다른 동심원상에 환원으로 교대로 배치되는 내부 및 외부 로터를 구비하며, 상기 내부 및 외부 로터 사이에 트랜치형 공간을 형성하면서 내부 로터로부터 연장된 로터 지지체의 중앙부에 상기 회전축이 결합되는 더블 로터; 및 상기 내부 및 외부 로터 사이의 트랜치형 공간에 배치되어 상기 더블 로터를 회전시키는 스테이터를 포함하며, 상기 스테이터는 다수의 분할 코어 각각에 대하여 외주에 코일 권선 영역을 한정하는 내측 플랜지 및 외측 플랜지를 구비한 절연성 보빈이 일체로 형성되고, 상기 내측 플랜지 또는 외측 플랜지 중 하나의 일측 및 타측에 인접한 분할 코어의 보빈 사이에 착탈 가능하게 상호 결합되어 환형으로 가조립되는 다수의 단위코어 조립체; 상기 다수의 단위코어 조립체의 각각의 보빈에 권선되는 적어도 2개의 코일; 및 상기 가조립된 다수의 단위코어 조립체의 적어도 일측면에 결합되어 다수의 단위코어 조립체를 고정시키기 위한 환형 지지브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터를 제공한다.
상기 다수의 단위코어 조립체는 각각 다수의 분할 코어; 상기 다수의 분할 코어 각각에 대하여 외주에 코일 권선 영역을 한정하는 내측 플랜지 및 외측 플랜지를 일체로 구비하며, 상호 결합되어 환형으로 가조립되는 절연성 보빈을 포함하며, 상기 보빈은 상기 내측 플랜지 또는 외측 플랜지 중 하나의 일측에 형성된 제1결합돌기; 및 상기 내측 플랜지 또는 외측 플랜지 중 하나의 타측에 형성되어 상기 결합돌기와 결합되는 결합링 또는 결합홈을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 다수의 보빈은 각각 상기 제1결합돌기의 반대방향으로 연장된 제2결합돌기를 더 포함하며, 상기 환형 지지브라켓은 서로 다른 직경으로 동심원상으로 배치된 내측 링 및 외측 링; 및 상기 내측 링과 외측 링을 연결하도록 간격을 두고 방사상으로 배치된 다수의 연결링크를 포함하며, 상기 각 연결링크에는 제2결합돌기에 대응하는 부분에 중앙부에 관통구멍이 형성되어 있는 보스가 돌출되어 있는 것이 바람직하다.
더욱이, 상기 지지브라켓은 내측 링 또는 외측 링으로부터 돌출되어 상기 스테이터를 피구동체의 하우징에 부착시키는 데 사용되는 다수의 원형 돌기를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 BLDC 모터는 상기 보빈에 일체로 형성되어 각 상별로 코일의 인출단자와 터미널 단자를 상호 연결시켜주는 결선박스; 및 각 상별로 터미널 단자의 일단이 결선박스에 결합되고 타단이 외부로 인출되는 전원 블록을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 다수의 단위코어 조립체는 각각 상기 각 보빈의 외주에 각 상별로 코일이 연속 권선된 후, 각각 상별로 돌아가면서 교대로 환원형태로 배치되어 가조립되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 본 발명은 피구동체의 하우징에 회전 가능하게 장착된 회전축; 각각 다수의 N극 및 S극 자석이 서로 다른 동심원상에 환원으로 교대로 배치되는 내부 및 외부 로터를 구비하며, 상기 회전축과 함께 회전되는 더블 로터; 및 상기 내부 및 외부 로터 사이에 배치되어 상기 더블 로터를 회전시키는 스테이터를 포함하며, 상기 스테이터는 다수의 분할 코어 외주에 일체로 형성된 절연성 보빈의 결합에 의해 환형으로 조립되는 다수의 단위코어 조립체; 상기 다수의 단위코어 조립체의 각각의 보빈에 각 상별로 연속 권선되는 코일; 및 상기 조립된 다수의 단위코어 조립체의 일측면에 결합되어 다수의 단위코어 조립체를 고정시키기 위한 지지브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터를 제공한다.
이 경우, 상기 피구동체는 세탁기의 세탁조 또는 드럼이고, 상기 모터는 세탁기의 세탁조 또는 드럼을 직접 구동하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 각각 코일이 권선되며 상호 결합용 제1결합돌기와 결합링 또는 결합홈이 양측단에 구비되고 상기 제1결합돌기와 반대방향으로 제2결합돌기가 구비된 보빈을 다수의 분할 코어에 일체로 성형하는 단계; 각각 상별로 보빈에 연속적으로 코일을 권선하여 3세트의 단위코어 조립체를 준비하는 단계; 상기 3세트의 단위코어 조립체를 각각 상별로 돌아가면서 교대로 환원형태로 배치한 후 인접한 보빈의 결합돌기를 결합링 또는 결합홈에 결합하여 가조립하는 단계; 상기 조립된 다수의 단위코어 조립체의 일측면에 상기 제2결합돌기를 지지브라켓과 결합시켜 다수의 단위코어 조립체를 고정시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이터의 제조방법을 제공한다.
상기 제2결합돌기와 지지브라켓과 결합은 초음파 융착 또는 열융착에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이 본 발명에서는 다수의 분할형 스테이터 코어에 코일을 연속하여 권선하고 인접한 보빈 사이를 결합 고정함에 의해 인서트 몰딩방식에 의한 일체화 사출성형을 배제하여 스테이터의 경량화, 슬림화 및 조립 생산성 향상을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명의 모터에서는 스테이터의 다수의 분할 코어에 코일을 연속하여 권선하고 인접한 보빈 사이를 결합하여 가조립한 후 지지브라켓을 이용하여 고정함에 의해 인서트 몰딩방식에 의한 일체화 사출성형을 배제하여 스테이터 코일로부터 발생되는 열을 외부로 방출하는 것이 용이하고, 더욱이 로터의 회전시에 내부 및 외부 로터를 연결하는 로터 지지체에 원주 방향에 수직인 냉각구멍과 리브를 형성함에 의해 많은 양의 바람을 발생시키면서 와류를 형성하여, 로터와 스테이터로부터 발생되는 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있게 된다.
본 발명에서는 분할 코어 구조에 따라 코일 권선 작업이 용이하고, 범용 권선기를 사용할 수 있어 재료비와 설비 투자비용의 절감이 가능함과 동시에 합성수지를 사용하여 분할 코어를 일체화시키는 데 따른 재료비 상승과 열방출의 문제를 해결할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 내부 및 외부 로터를 연결하는 로터 지지체에 원주 방향에 수직인 냉각구멍과 리브가 형성된 더블 로터와 결합하여 사용하는 경우 로터의 회전시에 많은 양의 바람과 와류가 분할 코어 사이를 통과하면서 스테이터로부터 발생되는 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 코어타입 더블 로터 방식의 BLDC 모터의 1/2 부분을 축방향을 따라 절단한 단면도,
도 2a는 본 발명의 제1실시예에 따른 BLDC 모터의 원주 방향 단면도,
도 2b는 본 발명에 따른 BLDC 모터의 스테이터 코일에 대한 결선도,
도 3a는 본 발명에 따른 보빈이 결합된 단위코어 조립체의 평면도,
도 3b는 변형된 보빈이 결합된 단위코어 조립체의 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 보빈이 결합된 단위코어 조립체의 정면도,
도 5는 본 발명에 따른 단위코어 조립체 사이의 조립 방법을 설명하기 위한 설명도,
도 6은 4개의 단위코어 조립체가 조립된 상태를 나타내는 정면도,
도 7 및 도 8은 각각 분할 코어에 대한 연속권선방법을 보여주는 설명도,
도 9는 다수의 단위코어 조립체가 환형으로 가조립된 상태를 나타내는 평면도,
도 10은 도 9에 도시된 가조립된 다수의 단위코어 조립체를 고정시키기 위한 지지브라켓의 평면도,
도 11은 도 10에 도시된 지지브라켓의 강도 보강용 보강편의 일예를 나타낸 평면도,
도 12는 도 10의 지지브라켓이 도 9의 가조립 단위코어 조립체에 결합된 상태를 나타내는 평면도,
도 13은 도 12의 부분 확대도,
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 코어타입 더블 로터 방식의 BLDC 모터의 1/2 부분을 축방향을 따라 절단한 단면도,
도 15는 도 14에 도시된 제2실시예에서 가조립된 다수의 단위코어 조립체를 고정시키기 위한 지지브라켓의 평면도,
도 16은 도 15의 지지브라켓이 도 9의 가조립 단위코어 조립체에 결합된 상태를 나타내는 평면도이다.
이하에 상기한 본 발명을 바람직한 실시예가 도시된 첨부 도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.
Ⅰ. 제1실시예
A. 모터 전체 구조
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 코어타입 더블 로터 방식의 BLDC 모터의 1/2 부분을 축방향을 따라 절단한 단면도, 도 2a는 본 발명의 제1실시예에 따른 BLDC 모터의 원주 방향 단면도, 도 2b는 본 발명에 따른 BLDC 모터의 스테이터 코일에 대한 결선도이다.
도 1, 도 2a 및 도 2b를 참고하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 레이디얼 코어타입 더블 로터 방식의 BLDC 모터는 특히, 전자동 세탁기의 하부에 설치되어 세탁기의 세탁조를 정/역 방향으로 회전 구동시키는 데 적합한 구조를 갖고 있으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 드럼 세탁기의 터브에 설치되어 세탁기의 바스켓 또는 드럼을 정/역 방향으로 회전 구동시키는 데 사용될 수 있으며, 또한 세탁기 이외의 다른 기기에도 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 레이디얼 코어타입 더블 로터 방식의 BLDC 모터(1)는 크게 각 상별로 다수의 분할 코어(30)에 일체로 형성된 보빈(20)의 외주에 코일(10)이 연속 권선된 후 보빈(20)에 일체로 형성된 상호 결합 구조를 이용하여 환형으로 조립이 이루어지는 스테이터(3); 상기 스테이터(3)의 내주부 및 외주부에 소정의 자기갭(gap)을 갖고 환형으로 배치된 다수의 자석(4a)과 링 형상의 내부 요크(4b)가 배치되어 있는 내부로터(4)와, 다수의 자석(5a)과 링 형상의 외부 요크(5b)가 배치되어 있는 외부로터(5)와, 상기 내부로터(4)와 외부로터(5)를 상호 연결하는 로터 지지프레임(6)을 포함하는 더블로터(50); 및 일단이 로터 지지프레임(6)의 중심부에 인벌류트 세레이션(Involute Serration) 부싱을 통하여 연결되고 타단이 적어도 베어링을 통하여 회전 가능하게 지지되어 있는 회전축(도시되지 않음)을 포함하고 있다.
상기 스테이터(3)는 먼저, 완전히 분할된 다수의 분할 코어(30) 각각에 대하여 그의 외주에 부분적으로 외측 플랜지(22)의 일측 및 타측에 결합돌기(25)와 결합링(27)이 일체로 구비된 보빈(20)이 형성된 다수의 단위코어 조립체(30a-30r)를 형성한다.
그 후, 다수의 단위코어 조립체(30a-30r) 각각의 결합돌기(25)와 결합링(27)으로 이루어진 결합 구조를 사용하여 환형으로 가조립된 후, 가조립된 다수의 단위코어 조립체(30a-30r)가 환형의 지지브라켓(40; 도 10 참조)에 조립되어 고정된다.
상기 스테이터(3)는 환형 지지브라켓(40)의 내측에 구비된 다수의 고정구멍(47)을 통해 고정볼트 또는 고정나사 등으로 예를 들어, 세탁기의 하우징 또는 터브에 지지된다. 또한, 상기 더블 로터(50)는 중앙부에 결합된 회전축이 하우징 또는 터브에 구비된 베어링에 회전 가능하게 지지되고, 회전축의 선단부에는, 예를 들어, 펄세이터 방식 세탁기의 외조에 설치된 내조 및/또는 펄세이터가 결합되거나 드럼 세탁기의 드럼이 결합되어 회전 구동 또는 정역회전 구동된다.
따라서, 도시된 BLDC 모터(1)는 내부로터(4)와 외부로터(5)가 로터 지지프레임(6)에 지지되어 있는 더블 로터(50)와 단일의 스테이터(3)에 의해 레이디얼 코어타입 모터를 형성하고 있다.
B. 스테이터 구조와 제조공정
첨부된 도 3a 및 도 4는 각각 본 발명에 따른 보빈이 결합된 단위코어 조립체의 평면도 및 정면도, 도 5는 본 발명에 따른 단위코어 조립체 사이의 조립 방법을 설명하기 위한 설명도, 도 6은 4개의 단위코어 조립체가 조립된 상태를 나타내는 정면도, 도 7 및 도 8은 각각 분할 코어에 대한 연속권선방법을 보여주는 설명도, 도 9는 다수의 단위코어 조립체가 환형으로 가조립된 상태를 나타내는 평면도이다.
또한, 도 10은 도 9에 도시된 가조립된 다수의 단위코어 조립체를 고정시키기 위한 지지브라켓의 평면도, 도 11은 도 10에 도시된 지지브라켓의 강도 보강용 보강편의 일예를 나타낸 평면도, 도 12는 도 10의 지지브라켓이 도 9의 가조립 단위코어 조립체에 결합된 상태를 나타내는 평면도, 도 13은 도 12의 부분 확대도이다.
본 발명의 BLCD 모터는 세탁기에 응용되는 경우 예를 들어, 도 2a에 도시된 바와 같이 6극-18슬롯 구조로 구현될 수 있다. 이 경우, 내부 로터(4)와 외부 로터(5)는 각각 3개의 N극과 3개의 S극이 교대로 배치된 6극 자석(4a,5a)이 환형으로 이루어진 내부 및 외부 요크(4b,5b)의 외측면 및 내측면에 부착되어 있으며, 내부 로터(4)와 외부 로터(5)의 서로 대향하는 자석은 반대극성을 갖도록 배치되는 것이 바람직하다.
내부 로터(4)와 외부 로터(5)로 이루어진 더블 로터(50) 사이의 환형 공간에는 18개의 분할 코어(30)를 포함하는 환형 스테이터(3)가 삽입되어 있다. 상기 환형 스테이터(3)는 18개의 분할 코어(30)를 수지를 사용한 인서트 몰딩에 의해 일체화시키지 않고 보빈(20)과 지지브라켓(40)을 사용하여 고정시킨다.
본 발명의 스테이터(3)는 다수, 예를 들어 18개의 분할 코어(30)가 환형으로 순차적으로 연결된 구조로 제작된다. 이 경우, 3상 구동방식을 적용하면, 18개의 분할 코어(30)는 U, V, W 각 상별로 6개의 분할 코어(30)로 이루어진다.
도 2a 및 도 2b와 같이 각각 분할 코어(30)의 외주에 보빈(20)이 형성된 6개의 U상 단위코어 조립체(U1-U6: 30a,30d,30g,30j,30m,30p)에는 제1코일(L1)이 연속적으로 권선되고, 6개의 V상 단위코어 조립체(V1-V6: 30b,30e,30h,30k,30n,30q)에는 제2코일(L2)이 연속적으로 권선되며, 6개의 W상 단위코어 조립체(W1-W6: 30c,30f,30i,30l,30o,30r)에는 제3코일(L3)이 연속적으로 권선된다.
각 상별로 6개씩 준비된 18개의 단위코어 조립체(30a-30r)는 각 상별로 교대로 단위코어 조립체(U1-U6,V1-V6,W1-W6)가 배치된 후, 각 단위코어 조립체(U1-U6,V1-V6,W1-W6)에 권선된 제1 내지 제3 코일(L1-L3)의 일측단은 각각 전원 블록(7)의 터미널 단자(71-73)와 접속되고, 제1 내지 제3 코일(L1-L3)의 타측단은 중성점(Neutral Point: NP)을 형성하도록 상호 결선된다.
U,V,W 각 상별로 돌아가면서 교대로 단위코어 조립체(30a-30r)를 배치함에 의해 U,V,W 각 상에 구동전류가 절환되어 순차적으로 인가될 때 로터(4,5)의 회전이 이루어진다.
이하에 이러한 18개의 분할 코어(30)를 포함하는 스테이터(3)의 제조공정을 상세하게 설명한다.
본 발명의 분할 코어(30)는 각각 자기회로 형성재료로 이루어진 다수의 박판을 "I" 또는 "H"자 형상으로 성형한 후 이를 적층시켜 일체화한 것을 사용한다.
그 후, 각 분할 코어(30)는 도 3a 및 도 4에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 수지를 재료로 사용하여 인서트 몰딩방법으로 분할 코어(30)의 외주에 절연성 보빈(20)을 일체로 형성한다. 이 경우 내부 및 외부 로터(4,5)와 대향하는 분할 코어(30)의 내측면과 외측면은 보빈(20)이 형성되지 않는다.
상기 보빈(20)은 코일이 권선되는 사각통 형상의 코일권선부(23)와, 코일권선부의 내측 및 외측에 각각 절곡되어 연장되어 코일 권선 영역을 한정하는 내부 및 외부 플랜지(21,22)로 이루어지며, 이들 플랜지(21,22) 사이의 코일권선부(23)가 코일(10)이 권선될 수 있는 공간이다.
상기 분할 코어(30)는 직선형태의 몸통의 내측 및 외측에 내부 및 외부 플랜지가 각각 절곡되어 연장되어 있으며, 환형의 내부 및 외부 로터(4,5)와 일정한 간격을 유지하도록 내부 플랜지는 내측으로 라운드되어 있고, 외부 플랜지는 외측으로 라운드되는 것이 바람직하다.
또한, 분할 코어(30)와 보빈(20) 간의 조립은 열경화성 수지를 사용한 인서트 몰딩방식으로 일체로 성형되는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니고 주지된 다른 방식으로 조립될 수 있다.
상기 보빈(20)의 내부 및 외부 플랜지(21,22)는 바람직하게는 외부 플랜지(22)가 내부 플랜지(21) 보다 상대적으로 크게 형성되어야 하며, 보빈의 내부 또는 외부 플랜지(21,22)의 중앙부에는 전원 블록(7)의 터미널 단자(71-73)와 제1 내지 제3 코일(L1-L3)의 일측단을 상호 연결하기 위한 결선박스(도시되지 않음)를 구비할 수 있다.
또한, 외부 플랜지(22)의 좌측 및 우측에는 코일(10)이 권선된 단위코어 조립체(30a-30r)를 상호 결합시켜서 환형으로 가조립하기 위한 결합 구조물이 일체로 형성되어 있다.
즉, 도 3a 및 도 4와 같이 외부 플랜지(22)의 좌측에는 베이스부(24)로부터 상측 및 하측으로 각각 제1 및 제2 결합돌기(25,26)가 연장 형성되어 있고, 외부 플랜지(22)의 우측에는 제1결합돌기(25)가 삽입되어 결합되는 원형 결합링(27)이 구비되어 있다.
상기 도시된 실시예에서는 제1 및 제2 결합돌기(25,26)와 결합링(27)이 외부 플랜지(22)의 좌측 및 우측에 배치되어 있으나, 이와 반대로 제1 및 제2 결합돌기(25,26)와 결합링(27)이 외부 플랜지(22)의 우측 및 좌측에 배치되는 것도 가능하고, 보빈(20)의 내부 플랜지(22)의 좌측 및 우측에 배치되는 것도 가능하다.
따라서, 인접한 보빈(20) 사이의 결합은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 단위코어 조립체(30a)의 제1결합돌기(25)를 인접한 단위코어 조립체(30b)의 결합링(27)의 구멍(27a)에 결합시키고, 동일한 방법으로 단위코어 조립체(30b)의 제1결합돌기(25)를 인접한 단위코어 조립체(30c)의 결합링(27)에 결합시키는 방식으로 순차적으로 18개의 단위코어 조립체(30a-30r)를 결합시키면, 도 9와 같이 환형의 가조립 구조를 이루게 된다.
또한, 상기한 실시예에서는 인접한 단위코어 조립체(30a,30b) 사이의 결합에 제1결합돌기(25)와 결합링(27)을 이용하는 구조를 제시하고 있으나, 도 3b에 도시된 바와 같이, 보빈(20)의 내부 플랜지(21)의 좌우측에 각각 결합돌기(28a)와 결합홈(28b)을 구비하여 상호 결합이 이루어지고, 결합돌기(28a)의 하단에 지지브라켓(40)과 결합되는 결합돌기를 구비하는 것도 가능하다. 이 경우, 결합돌기(28a)와 결합홈(28b)이 보빈(20)의 내부 플랜지(21)의 좌우측에 형성되는 대신에 외부 플랜지(22)의 좌우측에 형성되는 것도 가능하다.
더욱이, 인접한 단위코어 조립체(30a,30b) 사이의 결합을 위한 어떤 결합 구조도 가능하며, 또한 보빈(20)과 지지브라켓(40)과의 결합 구조도 다른 방식도 채택 가능하다. 예를 들어, 지지브라켓(40)과의 결합을 위한 보빈의 결합돌기는 결합돌기(28a)의 하단 뿐 아니라 내부 플랜지(21) 또는 외부 플랜지(22)의 다른 곳에 형성되는 것도 가능하다.
도 3b에 도시된 보빈(20)은 인접한 보빈에 권선된 코일 단자와의 상호 접속이나, 전원 블록의 터미널 단자와의 접속을 간단하게 처리할 수 있는 결선박스(29)가 일체로 구비되어 있다. 상기 결선박스(29)는 예를 들어, 결선이 요구되는 2개의 코일 단자를 측면에서 삽입한 후 탄성 클립 형태의 맥 메이트(mag mate) 단자를 결선박스홈(29a)에 삽입함에 의해 전기적 접속이 이루어진다.
본 발명에서는 18개의 단위코어 조립체(30a-30r)를 결합시키기 전에 먼저 각 보빈(20)의 코일권선부(23)에 제1 내지 제3 코일(10: L1-L3)을 권선한다. 즉, 상기 제1 내지 제3 코일(10: L1-L3)은 도 7과 같이 각각 상별로 6개의 단위코어 조립체(U1-U6,V1-V6,W1-W6)를 5개의 연결지그(11)를 사용하여 선형상으로 정렬한 상태에서 1축 권선기를 이용하여 연속 권선할 수 있다.
이 경우, 예를 들어, U상 단위코어 조립체(U1-U6: 30a,30d,30g,30j,30m,30p)를 연속 권선할 때 연결지그(11)에는 단위코어 조립체(U1-U6: 30a,30d,30g,30j,30m,30p) 사이의 배치 간격을 고려하여 긴 연결선을 형성하도록 연결지그(11)에도 다수 회 권선을 실시하는 것이 바람직하다.
또한, 제1 내지 제3 코일(10: L1-L3)을 보빈(20)에 권선하는 방법은 도 8에 도시된 바와 같이, 다축, 예를 들어, 3축 권선기를 이용하여 다수의 단위코어 조립체(U1-U6,V1-V6,W1-W6)를 연속 권선하는 것도 가능하다. 이 경우, 18개의 단위코어 조립체(U1-U6,V1-V6,W1-W6)를 각각 6개씩 연속하여 권선하거나 또는 각 상별로 예를 들어, 2 또는 3 개씩 권선한 후 각 상별로 보빈의 내부 또는 외부 플랜지(21,22)의 중앙부에 구비된 결선박스(29)를 이용하여 인접한 단위코어 조립체(U상인 경우 30a,30d,30g,30j,30m,30p)의 코일 단자를 상호 연결하는 것도 가능하다.
상기와 같이 각각 6개 단위코어 조립체(U1-U6,V1-V6,W1-W6)의 보빈(20)에 제1 내지 제3 코일(10: L1-L3)을 권선하여 3상인 경우 3세트의 단위코어 조립체(U1-U6,V1-V6,W1-W6)를 준비한 후, 도 2a 및 도 2b와 같이 U,V,W 각 상의 단위코어 조립체(U1-U6,V1-V6,W1-W6)가 각각 상별로 돌아가면서 교대로 배치된 상태에서 도 5와 같이 결합시키면 18개의 단위코어 조립체(30a-30r)는 도 9와 같이 환형의 가조립 구조를 이루게 된다.
도 9는 설명의 편의상 보빈(20)에 권선된 코일(10)을 제거한 상태로 나타낸 것이다.
그 후, 가조립된 단위코어 조립체(30a-30r)는 도 12 및 도 13과 같이 보빈(20)의 하측으로 연장된 제2결합돌기(26)에 환형 지지브라켓(40)이 조립되어 다수의 단위코어 조립체(30a-30r)에 대한 고정이 이루어진다.
이를 위해 지지브라켓(40)은 도 10과 같이 내측 및 외측 링(41,42)과, 내측 및 외측 링(41,42)을 연결하도록 간격을 두고 방사상으로 배치된 다수의 연결링크(43)를 포함하며, 상기 각 연결링크(43)에는 제2결합돌기(26)에 대응하는 부분에 중앙부에 관통구멍(44)이 형성되어 있는 보스(44a)가 돌출되어 있다.
단위코어 조립체(30a-30r)에 지지브라켓(40)을 조립한 경우 제2결합돌기(26)는 보스(44a)의 관통구멍(44)을 통과하여 지지브라켓(40)의 하측으로 선단부의 일부가 돌출되는 것이 바람직하며, 단위코어 조립체(30a-30r)와 지지브라켓(40)의 고정을 위해 지지브라켓(40)의 하측으로 돌출된 제2결합돌기(26)를 초음파 융착 또는 열 융착시키면 상호 고정이 이루어진다.
한편, 상기 지지브라켓(40)은 경량이면서도 강성을 가지는 금속재료, 예를 들어 알루미늄(Al) 등으로 이루어지는 것이 바람직하며, 합성수지를 사용하여 제작하는 것도 가능하다.
또한, 상기 지지브라켓(40)은 합성수지로 제작될 때 필요에 따라 도 11에 도시된 바와 같은 금속재로 이루어지며 다수의 연결링크(43a)가 내측 연결부(41a)로부터 방사방향으로 연장된 다수의 보강편(40a) 또는 다른 형상의 보강편을 인서트 몰딩방법으로 삽입하여 강도를 보강하는 것도 가능하다. 더욱이 강도 보강용 보강편은 도 10에 도시된 바와 같은 2중 환형 형상으로 이루어지며 금속재로 이루어진 것을 사용하는 것도 가능하다.
삭제
더욱이, 내측 링(41)에는 상기 스테이터(3)를 예를 들어, 세탁기의 하우징 또는 터브에 고정볼트 또는 고정나사 등을 사용하여 고정시키기 위한 다수의 고정구멍(47)을 구비하는 원형 돌기(46)가 돌출되어 있다.
상기 가조립된 단위코어 조립체(30a-30r)는 도 12와 같이 각각 지지브라켓(40)의 다수의 연결링크(43) 사이의 공간에 배치시키면 제2결합돌기(26)는 각 연결링크(43)의 관통구멍(44)에 삽입된다.
그 후, 지지브라켓(40)의 하측으로 돌출된 제2결합돌기(26)를 초음파 융착 또는 열 융착시키면 단위코어 조립체(30a-30r)와 지지브라켓(40)의 상호 고정이 이루어진다.
상기한 바와 같이, 본 발명에서는 다수의 분할형 스테이터 코어에 코일을 연속하여 권선하고 인접한 보빈 사이를 결합 고정함에 의해 인서트 몰딩방식에 의한 일체화 사출성형을 배제하여 스테이터의 경량화, 슬림화 및 조립 생산성 향상을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명의 모터에서는 코일이 권선된 다수의 분할 코어, 즉 단위코어 조립체(30a-30r)를 지지브라켓(40)을 사용하여 고정함에 의해 인서트 몰딩방식에 의한 일체화 사출성형을 배제하여 스테이터 코일로부터 발생되는 열을 외부로 방출하는 것이 용이하다.
더욱이, 본 발명에서는 로터의 회전시에 내부 및 외부 로터를 연결하는 로터 지지체에 원주 방향에 수직인 냉각구멍과 리브를 형성함에 의해 많은 양의 바람을 발생시키면서 와류를 형성하여, 로터와 스테이터로부터 발생되는 열을 효과적으로 냉각시킬 수 있게 된다.
Ⅱ. 제2실시예
이하에 본 발명의 제2실시예에 따른 레이디얼 코어타입 더블 로터 방식의 BLDC 모터에 대하여 설명한다.
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 코어타입 더블 로터 방식의 BLDC 모터의 1/2 부분을 축방향을 따라 절단한 단면도, 도 15는 도 14에 도시된 제2실시예에서 가조립된 다수의 단위코어 조립체를 고정시키기 위한 지지브라켓의 평면도, 도 16은 도 15의 지지브라켓이 도 9의 가조립 단위코어 조립체에 결합된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 14 내지 도 16을 참고하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 레이디얼 코어타입 더블 로터 방식의 BLDC 모터(100)는 제1실시예의 모터와 지지브라켓(400)의 형상을 제외하고 모두 동일하다.
제2실시예의 스테이터(300)는 도 9에 도시된 가조립된 단위코어 조립체(30a-30r)를 고정시킬 때 도 15에 도시된 지지브라켓(400)을 사용한다.
지지브라켓(400)은 내측 및 외측 링(41,42)과, 내측 및 외측 링(41,42)을 연결하도록 간격을 두고 방사상으로 배치된 다수의 연결링크(43)를 포함하며, 상기 스테이터(3)를 세탁기의 하우징 또는 터브에 고정시키기 위한 다수의 고정구멍(47a)을 구비하는 원형 돌기(46a)가 외측 링(42)으로부터 돌출되어 있는 점에서 제1실시예의 지지브라켓(40)과 상이하다.
따라서, 도 9에 도시된 가조립된 단위코어 조립체(30a-30r)에 도 15에 도시된 지지브라켓(400)을 결합시키면 도 16과 같이 얻어진다.
제2실시예에서 나머지 부분은 제1실시예와 동일하므로 동일한 부재번호를 부여하며 표시하며 이에 대하여는 자세한 설명을 생략한다.
또한, 상기 제1 및 제2 실시예는 세탁기를 구동하기 위한 세탁기 구동용 모터를 예를 들어 설명하였으나, 각종 냉각용 팬의 임펠러 구동모터 등과 같이 다른 장치를 구동하도록 변형되는 것도 가능하다.
더욱이, 상기 실시예 설명에서는 지지브라켓(40,400)이 가조립된 단위코어 조립체(30a-30r)의 일측에 1개 결합된 구조가 예시되었으나, 보다 더 강력한 단위코어 조립체(30a-30r)의 고정을 위해 1쌍의 지지브라켓(40,400)이 가조립된 단위코어 조립체(30a-30r)의 상하부에 각각 결합되는 것도 물론 가능하다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예로 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
본 발명의 분할 코어형 스테이터는 어떤 형태의 더블 로터와도 조합되어 모터를 구성할 수 있으며, 상기 모터는 세탁기의 세탁조 또는 바스켓(드럼)을 구동하는 구동장치 등에 적용될 수 있다.
1,100: 모터 3,300: 스테이터
4: 내부 로터 5: 외부 로터
6: 로터 지지프레임 7: 전원블록
10: 코일 20: 보빈
21: 내부 플랜지 22: 외부 플랜지
23: 코일권선부 24: 베이스부
25,26: 결합돌기 27: 결합링
27a: 구멍 28a: 결합돌기
29: 결선박스 29a: 결선박스홈
28b: 결합홈 30a-30r: 단위코어 조립체
30: 분할 코어 40,400: 지지브라켓
40a: 보강편 41: 내측링
41a: 내측연결부 42: 외측링
43,43a: 연결링크 44,45: 관통구멍
44a: 보스 46: 원형 돌기
47,47a: 고정 구멍 L1-L3: 코일
NP: 중성점

Claims (20)

  1. 삭제
  2. 다수의 분할 코어, 및 상기 분할 코어 각각에 형성되며 내측 플랜지와 외측 플랜지를 구비한 절연성 보빈으로 구성되며, 인접한 분할 코어의 보빈이 착탈 가능하게 상호 결합되는 다수의 단위코어 조립체;
    상기 다수의 단위코어 조립체에 권선되는 코일; 및
    상기 다수의 단위코어 조립체를 결합하여 고정하기 위한 적어도 하나의 환형의 지지브라켓을 포함하며,
    상기 보빈은,
    상기 내측 플랜지 또는 외측 플랜지의 일측에 형성된 제1 결합돌기;
    상기 내측 플랜지 또는 외측 플랜지의 타측에 형성되어 인접하는 보빈의 상기 제1 결합돌기와 결합하는 결합링; 및
    상기 제1 결합돌기의 반대방향으로 연장 형성되어 선단부가 상기 지지브라켓에 고정되는 제2 결합돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 분할 코어형 스테이터.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서, 상기 지지브라켓은,
    서로 다른 직경의 동심원상으로 배치된 내측 링과 외측 링; 및
    상기 내측 링과 외측 링을 연결하도록 간격을 두고 방사상으로 배치된 다수의 연결링크를 포함하며,
    상기 각 연결링크에는 상기 제2 결합돌기에 대응하는 관통구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 분할 코어형 스테이터.
  6. 제2항에 있어서, 상기 지지브라켓은 합성수지로 이루어지고, 강도 보강을 위해 금속재로 이루어진 보강부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분할 코어형 스테이터.
  7. 제5항에 있어서, 상기 지지브라켓은 내측 링 또는 외측 링으로부터 돌출되어 상기 스테이터를 피구동체의 하우징에 부착시키는 데 사용되는 다수의 원형 돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분할 코어형 스테이터.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 보빈에 일체로 형성되어 각 상별로 코일의 인출단자와 터미널 단자를 상호 연결시키는 결선박스; 및
    각 상별로 터미널 단자의 일단이 결선박스에 결합되고 타단이 외부로 인출되는 전원 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분할 코어형 스테이터.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 스테이터의 내주면과 외주면에 대응하는 내부 로터와 외부 로터를 구비하는 더블 로터와 결합되어 사용되는 것을 특징으로 하는 분할 코어형 스테이터.
  10. 피구동체의 하우징에 회전 가능하게 장착된 회전축과;
    각각 다수의 N극 및 S극 자석이 서로 다른 동심원상에 환형으로 교대로 배치되는 내부 및 외부 로터를 구비하며, 상기 내부 및 외부 로터 사이에 트랜치형 공간을 형성하면서 내부 로터로부터 연장된 로터 지지체의 중앙부에 상기 회전축이 결합되는 더블 로터; 및
    상기 트랜치형 공간에 배치되어 상기 더블 로터를 회전시키는 스테이터를 포함하는 BLDC 모터로서,
    상기 스테이터는,
    다수의 분할 코어, 및 상기 분할 코어 각각에 형성되며 내측 플랜지와 외측 플랜지를 구비한 절연성 보빈으로 구성되며, 인접한 분할 코어의 보빈이 착탈 가능하게 상호 결합되는 다수의 단위코어 조립체;
    상기 다수의 단위코어 조립체에 권선되는 코일; 및
    상기 다수의 단위코어 조립체를 결합하여 고정하기 위한 적어도 하나의 환형의 지지브라켓을 포함하며,
    상기 보빈은,
    상기 내측 플랜지 또는 외측 플랜지의 일측에 형성된 제1 결합돌기;
    상기 내측 플랜지 또는 외측 플랜지의 타측에 형성되어 인접하는 보빈의 상기 제1 결합돌기와 결합하는 결합링; 및
    상기 제1 결합돌기의 반대방향으로 연장 형성되어 선단부가 상기 지지브라켓에 고정되는 제2 결합돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터.
  11. 삭제
  12. 제10항에 있어서,
    상기 환형의 지지브라켓은,
    서로 다른 직경의 동심원상으로 배치된 내측 링과 외측 링; 및
    상기 내측 링과 외측 링을 연결하도록 간격을 두고 방사상으로 배치된 다수의 연결링크를 포함하며,
    상기 각 연결링크에는 상기 제2 결합돌기에 대응하는 관통구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터.
  13. 제12항에 있어서, 상기 지지브라켓은 내측 링 또는 외측 링으로부터 돌출되어 상기 스테이터를 피구동체의 하우징에 부착시키는 데 사용되는 다수의 원형 돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 보빈에 일체로 형성되어 각 상별로 코일의 인출단자와 터미널 단자를 상호 연결시켜주는 결선박스; 및
    각 상별로 터미널 단자의 일단이 결선박스에 결합되고 타단이 외부로 인출되는 전원 블록을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제10항에 있어서, 상기 피구동체는 세탁기의 세탁조 또는 드럼인 것을 특징으로 하는 BLDC 모터.
  18. 제10항에 있어서, 상기 모터는 세탁기의 세탁조 또는 드럼을 직접 구동하는 것을 특징으로 하는 BLDC 모터.
  19. 각각에 코일이 권선되며 상호 결합용 제1 결합돌기와 결합링이 양측단에 구비되고 상기 제1 결합돌기와 반대방향으로 제2 결합돌기가 구비된 보빈을 다수의 분할 코어에 일체로 성형하는 단계;
    각각 상별로 상기 보빈에 연속적으로 코일을 권선하여 3세트의 단위코어 조립체를 준비하는 단계;
    상기 3세트의 단위코어 조립체를 각각 상별로 돌아가면서 교대로 환원형태로 배치한 후 인접한 보빈의 결합돌기를 결합링에 결합하여 조립하는 단계;
    상기 조립된 다수의 단위코어 조립체의 일측면에 상기 제2 결합돌기를 지지브라켓과 결합시켜 상기 다수의 단위코어 조립체를 상기 지지브라켓에 고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분할 코어형 스테이터의 제조방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제2 결합돌기와 지지브라켓과 결합은 초음파 융착 또는 열융착에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 분할 코어형 스테이터의 제조방법.
KR20100120202A 2010-11-30 2010-11-30 분할 코어형 스테이터, 그의 제조방법과 이를 이용한 비엘디씨 모터 KR101176981B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20100120202A KR101176981B1 (ko) 2010-11-30 2010-11-30 분할 코어형 스테이터, 그의 제조방법과 이를 이용한 비엘디씨 모터
PCT/KR2011/009144 WO2012074267A2 (ko) 2010-11-30 2011-11-29 분할 코어형 스테이터 및 이를 이용한 비엘디씨 모터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20100120202A KR101176981B1 (ko) 2010-11-30 2010-11-30 분할 코어형 스테이터, 그의 제조방법과 이를 이용한 비엘디씨 모터

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120058765A KR20120058765A (ko) 2012-06-08
KR101176981B1 true KR101176981B1 (ko) 2012-08-24

Family

ID=46172384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20100120202A KR101176981B1 (ko) 2010-11-30 2010-11-30 분할 코어형 스테이터, 그의 제조방법과 이를 이용한 비엘디씨 모터

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101176981B1 (ko)
WO (1) WO2012074267A2 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101271453B1 (ko) * 2011-12-16 2013-06-05 엘에스메카피온 주식회사 몰딩 스테이터를 가지는 모터
JP2016123154A (ja) * 2014-12-24 2016-07-07 トヨタ自動車株式会社 ステータカフサ
KR102191128B1 (ko) * 2019-04-05 2020-12-16 엘지전자 주식회사 모터부 및 이를 포함하는 전동식 압축기
KR20230023836A (ko) * 2021-08-09 2023-02-20 주식회사 아모텍 버스바 구조를 갖는 스테이터, 이를 이용한 프로펠러 구동모터 및 스테이터의 제조방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100545848B1 (ko) 2003-06-23 2006-01-24 주식회사 아모텍 레이디얼 코어타입 더블 로터 방식의 비엘디씨 모터 및그의 제조방법
KR101026084B1 (ko) 2010-10-21 2011-03-31 주식회사 아모텍 슬림형 스테이터를 포함하는 슬림형 모터 및 이를 이용한 드럼세탁기용 직결식 구동장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100432954B1 (ko) * 2002-06-26 2004-05-28 주식회사 아모텍 레이디얼 코어타입 더블 로터 방식의 비엘디씨 모터
KR100592713B1 (ko) * 2004-10-07 2006-06-26 주식회사 아모텍 단일 스핀들 구조의 범용 권선기를 이용한 다수 분할코어의 연속 권선장치 및 그의 권선방법
KR100663641B1 (ko) * 2006-04-06 2007-01-05 주식회사 아모텍 일체형 스테이터의 제조방법, 이를 이용한 레이디얼코어타입 더블 로터 방식의 비엘디씨 모터 및 그의제조방법
KR101026083B1 (ko) * 2008-12-23 2011-03-31 주식회사 아모텍 슬림형 스테이터 및 그의 제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100545848B1 (ko) 2003-06-23 2006-01-24 주식회사 아모텍 레이디얼 코어타입 더블 로터 방식의 비엘디씨 모터 및그의 제조방법
KR101026084B1 (ko) 2010-10-21 2011-03-31 주식회사 아모텍 슬림형 스테이터를 포함하는 슬림형 모터 및 이를 이용한 드럼세탁기용 직결식 구동장치

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012074267A2 (ko) 2012-06-07
KR20120058765A (ko) 2012-06-08
WO2012074267A3 (ko) 2012-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101130978B1 (ko) 슬림형 스테이터와 그의 제조방법, 이를 포함하는 슬림형 모터 및 드럼세탁기용 직결식 구동장치
KR101026083B1 (ko) 슬림형 스테이터 및 그의 제조방법
KR100663641B1 (ko) 일체형 스테이터의 제조방법, 이를 이용한 레이디얼코어타입 더블 로터 방식의 비엘디씨 모터 및 그의제조방법
KR101090104B1 (ko) 커버 일체형 구조를 갖는 스테이터
KR101360075B1 (ko) 비정질 스테이터를 이용한 전기 모터
KR100545848B1 (ko) 레이디얼 코어타입 더블 로터 방식의 비엘디씨 모터 및그의 제조방법
KR101129200B1 (ko) 슬림형 스테이터를 포함하는 드럼세탁기용 직결식 구동장치
AU2013204625A1 (en) Axial flux electric machine and methods of assembling the same
KR20080094274A (ko) Bldc 모터용 스테이터 및 이를 이용한 더블 로터/싱글스테이터 구조의 bldc 모터
KR101176981B1 (ko) 분할 코어형 스테이터, 그의 제조방법과 이를 이용한 비엘디씨 모터
KR101143328B1 (ko) 커버 일체형 구조의 스테이터를 포함하는 드럼세탁기의 직결형 구동장치
KR101079050B1 (ko) 분할 스큐 코어 구조의 스테이터, 이를 이용한 bldc 모터 및 배터리 쿨링장치
KR101026084B1 (ko) 슬림형 스테이터를 포함하는 슬림형 모터 및 이를 이용한 드럼세탁기용 직결식 구동장치
CN211351841U (zh) 定子组件、电机和机电设备
CN211209397U (zh) 定子组件、电机和机电设备
CN113206555B (zh) 定子组件、电机和机电设备
CN211296348U (zh) 定子组件、电机和机电设备
KR101206276B1 (ko) 커버 일체형 구조의 스테이터를 갖는 모터
CN113206559A (zh) 定子组件、电机和机电设备
CN113206560A (zh) 定子组件、电机和机电设备

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150803

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee