KR101445694B1

KR101445694B1 - 모터의 스테이터 코어 및 제조방법

Info

Publication number: KR101445694B1
Application number: KR1020137009496A
Authority: KR
Inventors: 가즈오 이와타; 요시노부 미노
Original assignee: 닛폰 하츠죠 가부시키가이샤
Priority date: 2010-10-08
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2014-11-04
Also published as: CN103155360A; CN103155360B; WO2012046408A1; JP2012100511A; KR20130089253A; US20130187514A1; EP2626974A1; JP5641902B2; US9276441B2

Abstract

슬릿이나 구멍을 형성하지 않고 압축응력의 저감을 가능하게 한다.
요크부(3)의 직경방향 외주측에 설치되어 조임여유에 의해 분할면(1aa, 1ad) 상호가 원주방향으로 압접하는 원주방향 압접분할부(9)를 구비한 원주방향 변형부(14)와, 요크부(3)의 직경방향 내주측에 설치되어 티스부(5) 사이에 이르는 분할선(11a)이 직경방향으로 지향하여 형성되어 분할면(1ac, 1af) 상호가 간극이 없이 대향하는 원주방향 대향분할부(11)와, 요크부(3)의 직경방향 내외측 사이의 중앙 또는 중앙보다도 외주에 가까운 부분 등에 원주방향을 따라서 소정 간격으로 형성되어 분할면(1ab, 1ae) 상호가 직경방향으로 대향하여 일단이 원주방향 대향분할부(11)에 연속하고 타단이 원주방향 압접분할부(9)에 연속하여 원주방향 변형부(14)의 압축변형에 의해 분할면(1ab, 1ae) 상호가 원주방향으로 상대이동한 직경방향 대향분할부(13)를 구비하여, 원주방향 대향분할부(11)는 원주방향 압접분할부(9)에 작용하는 압축응력 보다도 작거나 영의 압축응력상태로 한 것을 특징으로 한다.

Description

모터의 스테이터 코어 및 제조방법{STATOR CORE OF MOTOR, AND MANUFACTURING METHOD}

본 발명은 모터의 스테이터 코어 및 제조방법에 관한 것이다.

종래부터 특허문헌 1, 2, 3에 기재된 도 21 ~ 도 24에 도시된 것들이 있다. 도 21은 스테이터 코어를 코어 케이스에 열끼움한 상태를 도시하는 요부정면도, 도 22는 스테이터 코어의 요부정면도, 도 23은 스테이터 코어를 코어 케이스에 열끼움한 상태를 도시하는 요부정면도, 도 24는 스테이터 코어를 코어 케이스에 열끼움한 상태를 도시하는 단면도이다.

도 21 ~ 도 24에서 어느 것도 모터의 스테이터 코어(101A, 101B, 101C)의 스테이터 코어 분할체(103A, 103B, 103C)가 환형을 형성하도록 접합되어, 열끼움에 의해 코어 케이스(105A, 105B, 105C)에 수납고정되어 있다.

여기서, 열끼움시에 스테이터 코어 분할체(103A, 103B, 103C)에 발생하는 압축응력에 의해 철손(鐵損)이 증대하여 모터의 출력효율이 저하한다는 문제가 있다.

이에 대하여, 도 21, 도 22의 스테이터 코어(101A)에서는 압축응력이 발생하지 않도록 슬릿(101Aa)을 넣고, 도 23, 도 24의 스테이터 코어(101B, 101C)에서는 압축응력을 경감하는 구멍(103Ba, 103Ca)을 형성하고 있다.

그러나, 슬릿(101Aa)이나 구멍(103Ba, 103Ca)은 자기(磁氣)저항의 증대를 초래하기 때문에, 자기특성을 저하시키는 문제가 있다.

한편, 슬릿(101Aa)의 경우, 압축응력에 의해 외주측의 당접부분을 슬릿을 없애는 방향(원주방향)으로 압축변형시키는 것도 생각할 수 있다.

그러나, 외주측의 당접부분 부근만의 뒤틀림(distortion)에 따른 변형량으로는 당접부분의 압축변형량이 적어져서, 슬릿(101Aa)을 없애는 것은 물리적으로 곤란하다.

이와 같은 문제는 분할타입의 스테이터 코어가 아니라고 해도 마찬가지이다.

일본특허공개 2005 - 51941 호 공보 일본특허공개 2009 - 261162 호 공보 일본특허공개 2002 - 136013 호 공보

해결하려는 문제점은 슬릿이나 구멍에 따른 압축응력의 저감은 자기저항의 증대를 초래하기 때문에, 자기특성을 저하시킨다는 점이다.

본 발명은 슬릿이나 구멍을 형성하지 않고 자속밀도가 높은 부분의 압축응력의 저감을 가능하게 하기 위해서, 원환형의 요크부 및 이 요크부의 내주에 직경방향 내측으로 돌출하는 티스부로 이루어지고 요크부의 외주가 환형부재의 내주에 직경방향 내측으로의 조임여유를 가지고 설치되는 모터의 스케이터 코어에 있어서, 상기 요크부의 직경방향 외주측에 설치되어 상기 조임여유에 의해 원주방향으로 압축변형하는 원주방향 변형부와, 상기 요크부의 직경방향 내주측에 설치되어 상기 티스부의 상호간에 이르는 분할선이 직경방향으로 지향하여 형성되어 분할면 상호가 간극이 없이 대향하는 원주방향 내향분할부와, 상기 요크부의 직경방향 내외측 사이에 원주방향을 따라서 소정 간격으로 형성되어 분할면 상호가 직경방향으로 대향하여 일단이 상기 원주방향 대향분할부에 연속하고 상기 원주방향 변형부의 압축변형에 의해 분할면 상호가 원주방향으로 상대이동한 직경방향 대향분할부를 구비하여, 상기 원주방향 대향분할부는 상기 원주방향 변형부에 작용하는 압축응력 보다도 작거나 영의 압축응력상태에 있는 것을 모터의 스테이터 코어의 특징으로 한다.

상기 모터의 스테이터 코어를 제조하기 위한 스테이터 코어 제조방법에 있어서, 상기 원주방향 압접분할부와 원주방향 대향분할부와 직경방향 대향분할부에 의해 분할된 원주방향 복수의 스테이터 코어 분할체를 가공하는 분할체 가공공정과, 상기 복수의 스테이터 코어 분할체를 원주방향에 환형으로 맞추어 상기 환형부재의 내주에 직경방향 내측으로의 조임여유를 가지고 설치하여 상기 원주방향 압접분할부의 분할면 상호의 압접 및 상기 원주방향 대향분할부의 분할면 상호의 원주방향으로 간극 없이 대향을 행하게 하는 조립공정을 구비한 것을 스테이터 코어 제조방법의 특징으로 한다.

상기 모터의 스테이터 코어를 제조하기 위한 스테이터 코어 제조방법에 있어서, 링부와 원주방향 대향분할부 대응부와 직경방향 대향분할부 대응부를 가지는 스테이터 코어 반제품을 형성하는 코어 반제품 가공공정과, 상기 스테이터 코어 반제품을 상기 환형부재의 내주에 직경방향 내측으로의 조임여유를 가지고 설치하여 상기 링부의 압축변형 및 상기 원주?향 대향분할부 대응부의 분할면 상호의 원주방향으로 간극이 없이 대향을 행하게 하는 조립공정를 구비한 것을 스테이터 코어 제조방법의 특징으로 한다.

본 발명의 모터의 스테이터 코어는 상기 구성이므로, 환형부재에 대한 조임여유를 가진 설치로 발생하는 압축응력을 요크부 외주측의 원주방향 변형부에서 발생시켜서, 요크부 내주측의 원주방향 대향분할부는 상기 원주방향 변형부에 작용하는 압축응력 보다도 작거나 영의 압축응력상태로 할 수 있다.

이 때문에 자속의 대부분이 압축응력이 작은 원주방향 대향분할부를 통과할 수 있어서, 철손 등의 자기손실이 적어, 환형부재에 안정적으로 설치할 수 있다.

본 발명의 스테이터 코어 제조방법은 상기 구성이기 때문에, 복수의 스테이터 코어 분할체를 제조하고, 이 복수의 스테이터 코어 분할체를 원주방향에 환형으로 맞추어 상기 환형부재의 내주에 직경방향 내측으로의 조임여유를 가지고 설치하는 것으로 조임여유에 기초하는 압축응력을 원주방향 압접분할부에 발생시켜서, 원주방향 대향분할부는 상기 원주방향 압접분할부에 작용하는 압축응력보다도 작거나 영의 압축응력상태로 할 수 있다.

본 발명의 스테이터 코어 제조방법은 상기 구성이기 때문에 스테이터 코어 반제품을 제조하고, 스테이터 코어 반제품을 상기 환형부재의 내주에 직경방향 내측으로의 조임여유를 자기고 설치하는 것으로, 조임여유에 기초하는 압축응력을 링부에 발생시켜서, 원주방향 대향분할부 대응부는 상기 원주방향 변형부 대응부에 작용하는 압축응력 보다도 작거나 영의 압축응력 상태로 할 수 있다.

도 1은 스테이터 코어를 모터 케이스에 열끼움한 상태를 도시하는 요부정면도이다. (실시예 1)
도 2는 원주방향 압접분할부에 있어서의 스테이터 코어의 측면도이다. (실시예 1)
도 3은 스테이터 코어의 적층을 도시하는 단면도이다. (실시예 1)
도 4는 스테이터 코어 제조방법을 도시하는 공정도이다. (실시예 1)
도 5는 분할체 가공공정에서 가공되는 스테이터 코어 분할체를 도시하는 요부정면도이다. (실시예 1)
도 6은 조립공정에서 열끼움 전에 있어서의 스테이터 코어 분할체의 맞춤상태를 도시하는 요부정면도이다. (실시예 1)
도 7은 스테이터 코어의 변형례에 따른 요부정면도이다. (실시예 1)
도 8은 스테이터 코어의 요부정면도이다. (실시예 2)
도 9는 스테이터 코어의 휨부를 도시하는 측면도이다. (실시예 2)
도 10은 스테이터 코어의 적층을 도시하는 일부생략 단면도이다. (실시예 2)
도 11은 변형례에 따른 스테이터 코어의 휨부를 도시하는 측면도이다. (실시예 2)
도 12는 변형례에 따른 스테이터 코어의 적층을 도시하는 일부생략 단면도이다. (실시예 2)
도 13은 변형례에 따른 스테이터 코어의 휨부를 도시하는 측면도이다. (실시예 2)
도 14는 변형례에 따른 스테이터 코어의 적층을 도시하는 일부생략 단면도이다. (실시예 2)
도 15는 변형례에 따른 스테이터 코어의 휨부를 도시하는 측면도이다. (실시예 2)
도 16은 변형례에 따른 스테이터 코어의 적층을 도시하는 일부생략 단면도이다. (실시예 2)
도 17은 스테이터 코어를 모터 케이스에 열끼움한 상태를 도시하는 요부정면도이다. (실시예 3)
도 18은 스테이터 코어 제조방법을 도시하는 공정도이다. (실시예 3)
도 19는 열끼움 전에 있어서의 스테이터 코어 반제품의 상태를 도시하는 요부정면도이다. (실시예 3)
도 20은 변형례에 따라서 스테이터 코어를 모터 케이스에 열끼움한 상태를 도시하는 요부정면도이다. (실시예 3)
도 21은 스테이터 코어를 코어 케이스에 열끼움한 상태를 도시하는 요부정면도이다. (종래 예)
도 22는 스테이터 코어의 요부정면도이다. (종래 예)
도 23은 스테이터 코어를 코어 케이스에 열끼움한 상태를 도시하는 요부정면도이다. (종래 예)
도 24는 스테이터 코어를 코어 케이스에 열끼움한 상태를 도시하는 단면도이다. (종래 예)

슬릿이나 구멍을 형성하지 않고 압축응력의 저감을 가능하게 한다는 목적을 원주방향 변형부와 원주방향 대향분할부를 구비한 스테이터 코어에 의해 실현했다.

실시예 1

도 1은 스테이터 코어를 모터 케이스에 열끼움한 상태를 도시하는 요부정면도, 도 2는 원주방향 압접분할부에 있어서의 스테이터 코어의 측면도, 도 3은 스테이터 코어의 적층을 도시하는 일부생략 단면도이다.

도 1 ~ 도 3과 같이 스테이터 코어(1)는 전자강판(電磁鋼板)으로 형성되며, 원환형의 요크부(3) 및 이 요크부(3)의 내주에 직경방향 내측으로 돌출하는 티스부(teeth, 5)로 이루어져 있다. 이 스테이터 코어(1)는 다수매가 적층되어, 적층상태의 각 요크부(3)의 외주가 환형부재인 모터 케이스(7)의 내주에 열끼움에 의해 직경방향 내측으로의 조임여유를 가지고 설치되어 있다.

요크부(3)에는 원주방향 압접분할부(9)와 원주방향 대향분할부(11)와 직경방향 대향분할부(13)가 구비되어 있다.

원주방향 압접분할부(9)는 직경방향 외주측의 원주방향 변형부(14)에 형성되어, 그 분할선(9a)이 스테이터 코어(1)의 직경방향으로 지향하고, 요크부(3)의 곡률중심(회전중심)을 통과하도록 형성되어 있다.

원주방향 변형부(14)는 요크부(3)의 최외주(最外周)를 포함하여 직경방향 외주측에 설치되고, 원주방향 압접분할부(9)의 직경방향 폭으로 원주방향에 주회(周回)형상으로 형성된 부분이다. 이 원주방향 변형부(14)는, 후술하는 바와 같이, 모터 케이스(7)의 내주측에 스테이터 코어(1)를 열끼움함으로써 원주방향으로 압축변형한다.

분할선(9a)은 상기 티스부(5)를 거쳐서 직경방향으로 지향하고 있다. 본 실시예에서는 분할선(9a)의 연장선이 티스부(5)의 폭방향 중앙 및 스테이터 코어(1)의 중심을 통과하도록 설정되어 있다. 원주방향 압접분할부(9)는 상기 조임여유에 의해 분할면 상호가 원주방향으로 압접되며, 상기 요크부(3)의 최외주를 포함하고 있다.

원주방향 대향분할부(11)는 요크부(3)의 직경방향 내주측에 설치되어, 티스부(5)의 상호간에 이르는 분할선(11a)이 스테이터 코어(1)의 직경방향으로 지향하여 형성되어 있다. 따라서, 분할선(11a)은 티스부(5) 사이를 거쳐서 직경방향으로 지향하고 있다. 본 실시예에서는 분할선(11a)의 연장선이 티스부(5) 사이의 중앙 및 스테이터 코어(1)의 중심을 통과하도록 설정되어 있다. 이 원주방향 대향분할부(11)는 분할면 상호가 원주방향에 간극 없이 대향하고 상기 원주방향 압접분할부(9)에 대하여 원주방향으로 위치가 어긋나게 하여 형성되어 있다.

직경방향 대향분할부(13)는 요크부(3)의 직경방향 내외측 사이의 중앙에 원주방향을 따라서 소정 간격으로 형성되고, 분할선(13a)이 원주방향으로 지향하여 형성되어 있다. 본 실시예에서는 분할선(13a)이 스테이터 코어(1)의 중심을 곡률중심으로 하는 원호형상으로 형성되어 있다. 이 직경방향 대향분할부(13)는 일단이 원주방향 대향분할부(11)에 연속하고, 타단이 원주방향 압접분할부(9)에 연속하여 있다.

따라서, 직경방향 대향분할부(13)는 원주방향 압접분할부(9) 및 원주방향 대향분할부(11) 사이를 원주방향을 따라서 접속하여 분할면 상호가 직경방향으로 대향하여 있다.

직경방향 대향분할부(13)는 분할면 상호에 직경방향의 간극이 형성되어도 되며, 이 경우, 분할면을 직선적으로 형성하는 것도 가능하다.

상기 원주방향 압접분할부(9) 및 원주방향 대향분할부(11)의 직경방향 길이는 본 실시예에서 동등하다. 상기 원주방향 대향분할부(9)에 작용하는 압축응력은 상기 원주방향 압접분할부(11)에 작용하는 압축응력보다도 작거나 영이다. 본 실시예에서는 압축응력이 영으로 되어 있다.

[스테이터 코어의 제조방법]

도 4는 스테이터 코어 제조방법을 도시하는 공정도, 도 5는 분할체 가공공정에서 가공되는 스테이터 코어 분할체를 도시하는 요부정면도, 도 6은 조립공정에서 열끼움 전에 있어서의 스테이터 코어 분할체의 맞춤상태를 도시하는 요부정면도이다.

도 4와 같이, 본 실시예의 스테이터 코어 제조방법은 상기 모터의 스테이터 코어(1)를 제조하기 위한 분할체 가공공정(S1) 및 조립공정(S2)을 구비하고 있다.

분할체 가공공정(S1)은 도 1에서 도시하는 원주방향 압접분할부(9)와 원주방향 대향분할부(11)와 직경방향 대향분할부(13)로 분할된 도 5와 같은 원주방향 복수의 스테이터 코어 분할체(1a, …)를 형성한다. 스테이터 코어 분할체(1a, …)에는 요크 대응부(3aa), 티스부 대응부(5a), 분할면(1aa, 1ab, 1ac, 1ad, 1ae, 1af)이 각각 형성되어 있다. 분할면(1ab, 1ae)은 상기 분할선(13a)에 맞추어 원호형으로 형성되어 있다.

조립공정(S2)에서는 상기 복수의 스테이터 코어 분할체(1a, …)를 원주방향에서 환형으로 맞춘다. 이 열끼움 전에 있어서의 맞춤상태에서는 분할면(1aa, 1ad)이 원주방향으로 맞대어지고, 분할면(1ab, 1ae)이 직경방향으로 맞추어져서, 도 6과 같이, 분할면(1ac, 1af) 사이에 간극(G)이 형성된다. 이 간극(G)은 본 실시예에서 50μm 정도이다. 단, 간극(G)은 조임여유에 의해 원주방향 대향분할부(11)의 응력이 원주방향 압접분할부(9)에 작용하는 압축응력보다 작거나 영의 압축응력 상태로 될 수 있으면 되는 것이다.

그 후, 환형으로 맞추어진 복수의 스테이터 코어 분할체(1a, …)를 판두께 방향으로 적층하고, 상기 모터 케이스(7)의 내주에 열끼움에 의해 직경방향 내측으로의 조임여유를 가지고 설치된다.

이 열끼움에 따른 설치가 완료하면, 원주방향 압접분할부(9)의 분할면 상호가 상기 조임여유에 의해 원주방향으로 압접된다. 압접에 따른 원주방향의 뒤틀림은 직경방향 대향분할부(13)의 분할면(1ab, 1ae) 상호가 원주방향으로 상대적으로 움직여서 흡수되어, 도 1과 같이, 상기 원주방향 대향분할부(11)의 분할면(1ac, 1af)의 원주방향으로 간극 없이 대향을 행하게 한다.

[자속]

본 실시예의 스테이터 코어(1)는 원주방향 압접분할부(9)에서 압축응력이 발생하고, 직경방향 대향분할부(13)보다 내경측에서 압축응력이 영으로 되어 있다.

이 때문에, 직경방향 대향분할부(13)보다 내경측의 철손은 증대하지 않고, 또한 간극이 존재하지 않기 때문에, 자속(磁束)은 티스부(5)로부터 원주방향 대향분할부(11)를 거쳐서 효율 좋게 통과할 수가 있다.

[실시예 1의 효과]

본 발명의 실시예 1에서는 원환형의 요크부(3) 및 이 요크부(3)의 내주에 직경방향 내측으로 돌출하는 티스부(5)로 이루어지고, 요크부(3)의 외주가 모터 케이스(7)의 내주에 열끼움에 의해 직경방향 내측으로의 조임여유를 가지고 설치되는 모터의 스테이터 코어(1)이므로, 요크부(3)의 직경방향 외주측에 설치되어 조임여유에 의해 분할면(1aa, 1ad) 상호가 원주방향으로 압접하는 원주방향 압접분할부(9)를 구비한 원주방향 변형부(14)와, 요크부(3)의 직경방향 내주측에 설치되어 티스부(5)의 상호간에 이르는 분할선(11a)이 직경방향으로 지향하여 형성되고 분할면(1ac, 1af) 상호가 간극 없이 대향하는 원주방향 대향분할부(11)와, 요크부(3)의 직경방향 내외측 사이의 중앙 또는 중앙보다도 외주에 가까운 부분 등으로 원주방향을 따라서 소정 간격으로 형성되고, 분할면(1ab, 1ae) 상호가 직경방향으로 대향하여 일단이 원주방향 대향분할부(11)에 연속하고 타단이 원주방향 압접분할면(9)에 연속하여 원주방향 변형부(14)의 압축변형에 의해 분할면(1ab, 1ae) 상호가 원주방향으로 상대 이동한 직경방향 대향분할부(13)를 구비하여, 원주방향 대향분할부(11)는 원주방향 압접분할부(9)에 작용하는 압축응력보다도 작거나 영의 압축응력상태로 했다.

이 때문에, 상기와 같이 티스부(5)로부터 원주방향 대향분할부(11)를 거쳐서 자속을 효율 좋게 통과시킬 수 있어서, 모터의 출력효율을 향상시킬 수가 있다.

그리고, 상기 종래의 슬릿타입의 경우, 슬릿을 없애는 것이 물리적으로 곤란하게 되는 것에 대하여, 본 실시예에서는 단차를 가진 원주방향 압접분할부(9) 및 원주방향 대향분할부(11)를 설정하는 것으로 치수가 비교적 러프해도, 원주방향 압접분할부(9)로부터 원주방향 대향분할부(11)의 원주방향의 뒤틀림에 의해 원주방향 대향분할부(11)를 압축응력 영으로 간격 없이 용이하게 대향시킬 수 있어서, 모터의 출력효율을 확실하게 향상시킬 수 있다.

원주방향 압접분할부(9)는 요크부(3)의 최외주를 포함하고 있다.

이 때문에, 원주방향 압접분할부(9)를 최외주측에 설치할 수 있고, 내주측에 원주방향 대향분할부(11)를 확실하게 형성할 수가 있다.

분할선(9a, 11a)은 요크부(3)의 곡률중심으로 지향한다.

이 때문에, 열끼움에 따른 조임여유로 원주방향 압접분할부(9)를 확실하게 압접시키고, 직경방향 대향분할부(13)의 간극이 없는 대향을 용이하게 형성할 수가 있어서, 자기저항이 적고 또한 철손이 적은 원주방향 대향분할부(11)를 확실하게 형성할 수가 있다.

원주방향 압접분할부(9) 및 원주방향 대향분할부(11)의 직경방향 길이는 동등하다.

이 때문에, 원주방향 압접분할부(9)의 압접에 의해 열끼움에 따른 압축력을 확실하게 받아서, 직경방향 대향분할부(13)의 간극이 없는 대향을 확실하게 형성할 수가 있다.

원주방향 압접분할부(9)의 분할선(9a)은 티스부(5)를 거쳐서 직경방향으로 지향하고, 원주방향 대향분할부(11)의 분할선(11a)은 티스부(5) 사이를 거쳐서 직경방향으로 지향한다.

이 때문에, 티스부(5)를 분할하지 않고 원주방향 압접분할부(9)를 형성할 수가 있다.

원주방향 압접분할부(9)와 원주방향 대향분할부(11)와 직경방향 대향분할부(13)에 의해 분할된 원주방향 복수의 스테이터 코어 분할체(1a, …)를 형성하는 분할체 가공공정(S1)과, 복수의 스테이터 코어 분할체(1a, …)를 원주방향에 환형으로 맞추어 모터 케이스(7)의 내주에 직경방향 내측으로의 조임여유를 가지고 설치하여 원주방향 압접분할부(9)의 분할면(1aa, 1ad) 상호의 압접 및 원주방향 대향분할부(11)의 분할면(1ac, 1af) 상호의 원주방향으로 간극 없는 대향을 행하게 하는 조립공정(S2)을 구비했다.

이 때문에, 분할체 가공공정(S1)과 조립공정(S2)에 의해, 원주방향 압접분할부(9), 원주방향 대향분할부(11) 및 직경방향 대향분할부(13)를 구비한 스테이터 코어(1)를 확실하게 형성할 수 있다.

도 7은 스테이터 코어의 변형례에 따른 요부정면도이다. 이 스테이터 코어(1A)에서는 원주방향 압접분할부(9A)의 직경방향 길이를 상대적으로 짧게 형성하고, 원주방향 대향분할부(11A)의 직경방향 길이를 상대적으로 길게 형성했다.

따라서, 원주방향 압접분할부(9A)에 작용하는 압축응력보다도 작거나 영인 원주방향 대향분할부(11A)의 직경방향 길이를 확대하고 있다. 원주방향 변형부(14A)는 직경방향의 폭이 감소하는 것으로 보다 변형이 쉽게 되고, 또한, 자기저항을 보다 저감할 수 있고 또한 철손의 증가를 방지할 수 있다.

실시예 2

도 8 ~ 도 10은 본 발명의 실시예 2에 관한 것으로, 도 8은 스테이터 코어의 요부정면도, 도 9는 스테이터 코어의 휨부를 도시하는 측면도, 도 10은 스테이터 코어의 적층을 도시하는 일부생략 단면도이다. 또한, 기본적인 구성은 실시예 1과 같으므로, 동일 구성 부분에 같은 부호를 붙이고, 대응하는 구성부분에는 같은 부호에 B를 붙여서 중복설명은 생략한다.

본 실시예의 스테이터 코어(1B)는, 도 8 ~ 도 10과 같이, 원주방향 변형부(14B)에 원주방향 압접분할부(9B)에 인접하여 원주방향으로의 휨량을 확보하는 휨부(15)를 설치했다. 휨부(15)는 요크부(3B)의 판두께 방향의 요철형상부이다. 본 실시예에서는 휨부(15)의 요철형상부는 판두께 방향의 단면에서 삼각형의 산형(山形)형상으로 되어 있다. 각 휨부(15)의 단면형상은 스테이터 코어(1B)를 적층한 때에 조밀하게 적층되어도록 형성되거나, 혹은 적층제조시에 가압하여 조밀하게 적층형성한다.

도 10과 같이 단부(端部)의 스테이터 코어(1Ba)의 요크부(3Ba)에는 절단부(17)가 형성되어, 인접하는 휨부(15)를 도피시키는 형상으로 되어 있다.

따라서, 본 실시예에서도 원주방향 압접분할부(9B), 원주방향 대향분할부(11B), 및 직경방향 대향분할부(13B)의 존재에 의해 실시예 1과 같은 작용효과를 발휘할 수가 있다. 또한, 본 실시예에서는 휨부(15)에 의해 열끼움에 따른 원주방향 압접분할부(9B)의 압축량을 크게 할 수가 있기 때문에, 원주방향 대향분할부(11B)에 열끼움 전에 형성되어 있는 간극을 예를 들면 70μm 정도로 할 수가 있어서, 간극(隙間)설정을 용이하게 할 수가 있다.

도 11은 변형례에 따른 스테이터 코어의 휨부를 도시하는 측면도, 도 12는 변형례에 따른 스테이터 코어의 적층을 도시하는 일부생략 단면도이다. 또한, 기본적인 구성은 도 8 ~ 도 10과 같으므로, 동일 구성 부분에 같은 부호를 붙이고, 대응하는 구성부분에는 같은 부호에 C를 붙여서 중복설명은 생략한다.

도 11, 도 12의 스테이터 코어(1C)에서는 원주방향 변형부(14C)에 설치된 휨부(15C)의 요철형상부가 판두께 방향의 단면에서 삼각형의 산형형상이고, 스테이터 코어(1C)의 축심방향 전후 쌍방으로 돌출하는 형태로 되어 있다. 양단부의 스테이터 코어(1Ca, 1Cb)의 요크부(3Ca, 3Cb)에는 절단부(17Ca, 17Cb)가 형성되어, 인접하는 휨부(15C)를 도피시키는 형상으로 되어 있다.

이 변형례에서는 휨부(15C)의 휨량을 도 8 ~ 도 10의 예 보다도 증대할 수가 있고, 원주방향 대향분할부(도 8의 원주방향 대향분할부(11B)에 대응)의 간극설정을 보다 용이하게 할 수가 있다.

도 13은 다른 변형례에 따른 스테이터 코어의 휨부를 도시하는 측면도, 도 14는 동 변형례에 따른 스테이터 코어의 적층을 도시하는 일부생략 단면도이다.

또한, 기본적인 구성은 도 8 ~ 도 10과 같으므로, 동일 구성 부분에 같은 부호를 붙이고, 대응하는 구성부분에는 같은 부호에 D를 붙여서 중복설명은 생략한다.

도 13, 도 14의 스테이터 코어(1D)에서는 원주방향 변형부(14D)에 설치된 휨부(15D)의 요철형상부가 판두께 방향의 단면에서 만곡한 산형형상으로 되어 있다. 단부의 스테이터 코어(1Da)의 요크부(3Da)에는 절단부(17D)가 형성되어, 인접하는 휨부(15D)를 도피시키는 형상으로 되어 있다.

따라서, 도 8 ~ 도 10의 예와 거의 같은 작용효과를 발휘할 수가 있다.

도 15는 또 다른 변형례에 따른 스테이터 코어의 휨부를 도시하는 측면도, 도 16은 동 변형례에 따른 스테이터 코어의 적층을 도시하는 일부생략 단면도이다.

도 15, 도 16의 스테이터 코어(1E)에서는 원주방향 변형부(14E)에 설치된 휨부(15E)의 요철형상부가 판두께 방향의 단면에서 만곡한 산형형상이고, 스테이터 코어(1E)의 축심방향 전후 쌍방으로 돌출하는 형태로 되어 있다. 양단부의 스테이터 코어(1Ea, 1Eb)의 요크부(3Ea, 3Eb)에는 절단부(17Ea, 17Eb)가 형성되어, 인접하는 휨부(15E)를 도피시키는 형상으로 되어 있다. 이 변형례에서는, 도 11, 도 12의 예와 거의 같은 작용효과를 발휘할 수가 있다.

실시예 3

도 17 ~ 도 19는 본 발명의 실시예 3에 관한 것으로, 도 17은 스테이터 코어를 모터 케이스에 열끼움한 상태를 도시하는 요부정면도, 도 18은 스테이터 코어 제조방법을 도시하는 공정도, 도 19는 열끼움 전에 있어서의 스테이터 코어 반제품의 상태를 도시하는 요부정면도이다. 또한, 기본적인 구성은 실시예 1과 같으므로, 동일 구성 부분에 같은 부호를 붙이고, 대응하는 구성부분에는 같은 부호에 F를 붙여서 중복설명은 생략한다.

도 17과 같이 본 실시예 3의 스테이터 코어(1F)는 원주방향 변형부(14F)가 원주방향 압접분할부를 구비하지 않고, 원주방향으로 연속한 링부로 되어 있다. 직경방향 대향분할부(13F)는 일단이 원주방향 대향분할부(11)에 연속하고, 타단은 폐지되어 있다.

도 18과 같이 본 실시예의 스테이터 코어 제조방법은 상기 모터의 스테이터 코어(1F)를 제조하기 위한 코어 반제품 가공공정(S10) 및 조립공정(S11)을 구비하고 있다.

코어 반제품 가공공정(S10)에서는, 도 19에 도시하는 코어 반제품(1Fa)을 형성한다. 코어 반제품(1Fa)은 원주방향 대향분할부 대응부(11Fa)와 직경방향 대향분할부 대응부(13Fa)와 원주방향 변형부 대응부(14Fa)와 티스부 대응부(5a)와 분할면(1ab, 1ae, 1ac, 1af)을 구비하고 있다.

원주방향 대향분할부 대응부(11Fa), 직경방향 대향분할부 대응부(13Fa), 원주방향 변형부 대응부(14Fa), 및 티스부 대응부(5a)는 도 17의 원주방향 대향분할부(11), 직경방향 대향분할부(13F), 원주방향 변형부(14F), 및 티스부(5)에 대응하한다.

도 19와 같이 열끼움 전에 있어서의 코어 반제품(1Fa)은 분할면(1ac, 1af) 사이에 간극(G)이 형성된다. 이 간극(G)은 본 실시예에서 50μm 정도이다. 간극(G)의 조건은 상기와 같다.

도 18의 조립공정(S1)에서는 도 19의 반제품(1Fa, …)을 판두께 방향으로 적층하고, 도 17의 모터 케이스(7)의 내주에 열끼움에 의해 직경방향 내측으로의 조임여유를 가지고 설치된다.

이 열끼움에 따른 설치가 완료하면, 도 19의 원주방향 변형부 대응부(14Fa)가 상기 조임여유에 의해 원주방향으로 압축된다. 이 압축에 따른 원주방향의 뒤틀림은 직경방향 대향분할부 대응부(13Fa)의 분할면(1ab, 1ae) 상호가 원주방향으로 상대적으로 움직여서 흡수되어, 도 17과 같이, 원주방향 대향분할부 대응부(11Fa)의 분할면(1ac, 1af)의 원주방향에 간극 없이 대향을 행하게 한다.

따라서, 본 실시예에서도 원주방향 대향분할부(11)는 원주방향 변형부(14F)에 작용하는 압축응력 보다도 작거나 영의 압축응력상태로 할 수가 있어서, 실시예 1과 같은 작용효과를 발휘할 수가 있다.

그 외에도, 코어 반제품(1Fa)은 분할되어 있지 않기 때문에, 취급이 용이하고, 부품수도 적어서, 조립, 부품관리가 용이하게 된다.

또한, 본 실시예에 있어서도, 직경방향 대향분할부(13F)의 외주측 등에 휨부를 형성하여, 원주방향 변형부(14F)의 압축변형을 용이하게 할 수가 있다.

원주방향 변형부(14F)의 직경방향 폭을 상대적으로 좁게 형성하고, 원주방향 대향분할부(11)의 직경방향 길이를 상대적으로 길게 형성할 수도 있다. 이 경우, 조임여유에 따른 원주방향 변형부(14F)의 압축변형을 보다 용이하게 할 수가 있다.

도 20은 실시예 3의 변형례에 따른 것으로, 스테이터 코어를 모터 케이스에 열끼움한 상태를 도시하는 요부정면도이다.

이 변형례에서는, 직경방향 대향분할부(13F)의 분할선(13a)이 일단의 원주방향 대향분할부(11)에 연속하는 부분이 타단이 폐지되어 있는 부분 보다도 내경측이 되도록 경사설정되어 있다. 따라서, 열끼움시의 압축변형에 의해 직경방향 대향분할부(13F)의 분할면 상호가 원주방향으로 상대이동하면, 분할면 상호간을 밀착시키는 것이 가능하게 된다.

열끼움시의 압축변형에 의해 직경방향 대향분할부(13F)의 분할면 상호가 밀착하지 않는 경우에도, 상호간의 간극을 극히 적게 할 수가 있고, 자기특성을 향상시킬 수가 있다.

또한, 이와 같은 분할선(13a)의 설정은 실시예 1, 2의 스테이터 코어(1, 1B, 1C, 1D, 1E)에 있어서도, 마찬가지로 적용할 수가 있다.

1, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F 스테이터 코어
1Fa 코어 반제품
1a, … 스테이터 코어 분할체
1aa, 1ab, 1ac, 1ad, 1ae, 1af 분할면
3, 3A, 3B, 3C, 3D, 3E 요크부
5 티스부
5a 티스부 대응부
7 모터 케이스(환형부재)
9, 9A, 9B, 9C, 9D, 9E 원주방향 압접분할부
9a, 11a, 13a 분할선
11 원주방향 대향분할부
11Fa 원주방향 대향분할부 대응부
13, 13F 직경방향 대향분할부
13Fa 직경방향 대향분할부 대응부
14, 14A, 14B, 14C, 14D, 14E, 14F 원주방향 변형부
14Fa 원주방향 변형부 대응부
15, 15C, 15D, 15E 휨부
S1 분할체 가공공정
S2, S11 조립공정
S10 코어 반제품 가공공정

Claims

원환형의 요크부 및 이 요크부의 내주에 직경방향 내측으로 돌출하는 티스부로 이루어지고 요크부의 외주가 환형부재의 내주에 직경방향 내측으로의 조임여유를 가지고 설치되는 모터의 스테이터 코어에 있어서,
상기 요크부의 직경방향 외주측에 설치되어 상기 조임여유에 의해 원주방향으로 압축변형하는 원주방향 변형부와,
상기 요크부의 직경방향 내주측에 설치되어 상기 티스부의 상호간에 이르는 분할선이 직경방향으로 지향하여 형성되어 분할면 상호가 간극이 없이 대향하는 원주방향 대향분할부와,
상기 요크부의 직경방향 내외측 사이에 원주방향을 따라서 소정 간격으로 형성되어 분할면 상호가 직경방향으로 대향하여 일단이 상기 원주방향 대향분할부에 연속하고 상기 원주방향 변형부의 압축변형에 의해 분할면 상호가 원주방향으로 상대이동한 직경방향 대향분할부를 구비하며,
상기 원주방향 대향분할부는 상기 원주방향 변형부에 작용하는 압축응력 보다도 작거나 영의 압축응력상태에 있고,
상기 원주방향 변형부에 원주방향으로의 휨량을 확보하는 휨부를 설치하고,
상기 휨부는 상기 요크부의 판두께 방향의 요철형상부인 것을 특징으로 하는 모터의 스테이터 코어.
청구항 1에 있어서,
상기 원주방향 변형부는 분할선이 직경방향으로 지향하여 형성되고 상기 조임여유에 의해 분할면 상호가 원주방향으로 압접하는 원주방향 압접분할부를 상기 원주방향 대향분할부의 타탄에 연속하여 구비한 것을 특징으로 하는 모터의 스테이터 코어.
청구항 1에 있어서,
상기 원주방향 변형부는 원주방향에 연속한 링부인 것을 특징으로 하는 모터의 스테이터 코어.
청구항 1에 있어서,
상기 원주방향 변형부는 상기 요크부의 최외주를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 모터의 스테이터 코어.
청구항 2에 있어서,
상기 원주방향 변형부는 상기 요크부의 최외주를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 모터의 스테이터 코어.
청구항 3에 있어서,
상기 원주방향 변형부는 상기 요크부의 최외주를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 모터의 스테이터 코어.
청구항 1에 있어서,
상기 원주방향 대향분할부의 분할선은 요크부의 중심으로 지향하는 것을 특징으로 하는 모터의 스테이터 코어.
청구항 2에 있어서,
상기 원주방향 대향분할부의 분할선은 요크부의 중심으로 지향하는 것을 특징으로 하는 모터의 스테이터 코어.
청구항 3에 있어서,
상기 원주방향 대향분할부의 분할선은 요크부의 중심으로 지향하는 것을 특징으로 하는 모터의 스테이터 코어.
청구항 4에 있어서,
상기 원주방향 대향분할부의 분할선은 요크부의 중심으로 지향하는 것을 특징으로 하는 모터의 스테이터 코어.
청구항 2에 있어서,
상기 원주방향 압접분할부 및 원주방향 대향분할부의 직경방향 길이는 동등한 것을 특징으로 하는 모터의 스테이터 코어.
청구항 2에 있어서,
상기 원주방향 압접분할부의 직경방향 길이는 상기 원주방향 대향분할부의 직경방향 길이 보다도 짧은 것을 특징으로 하는 모터의 스테이터 코어.
청구항 2에 있어서,
상기 원주방향 압접분할부의 분할선은 상기 티스부를 거쳐서 직경방향으로 지향하고,
상기 원주방향 대향분할부의 분할선은 상기 티스부 사이를 거쳐서 직경방향으로 지향하는 것을 특징으로 하는 모터의 스테이터 코어.
청구항 1, 청구항 3, 청구항 4, 청구항 6, 청구항 7, 청구항 9 또는 청구항 10 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 직경방향 대향분할부의 분할선은 상기 원주방향 대향분할부에 연속하는 일단이 타단의 폐지되어 있는 부분보다도 내경측이 되도록 경사설정되어 있는 것을 특징으로 하는 모터의 스테이터 코어.
청구항 2에 따른 모터의 스테이터 코어를 제조하기 위한 스테이터 코어 제조방법에 있어서,
상기 원주방향 압접분할부와 원주방향 대향분할부와 직경방향 대향분할부에 의해 분할된 원주방향 복수의 스테이터 코어 분할체를 형성하는 분할체 가공공정과,
상기 복수의 스테이터 코어 분할체를 원주방향에 환형으로 맞추어 상기 환형부재의 내주에 직경방향 내측으로의 조임여유를 가지고 설치하여 상기 원주방향 압접분할부의 분할면 상호의 압접 및 상기 원주방향 대향분할부의 분할면 상호의 원주방향으로 간극 없이 대향을 행하게 하는 조립공정을 구비한 것을 특징으로 하는 스테이터 코어 제조방법.
청구항 3에 따른 모터의 스테이터 코어를 제조하기 위한 스테이터 코어 제조방법에 있어서,
상기 링부와 원주방향 대향분할부 대응부와 직경방향 대향분할부 대응부를 가지는 스테이터 코어 반제품을 형성하는 코어반제품 가공공정과,
상기 스테이터 코어 반제품을 상기 환형부재의 내주에 직경방향 내측으로의 조임여유를 가지고 설치하여 상기 링부의 압축변형 및 상기 원주?향 대향분할부 대응부의 분할면 상호의 원주방향으로 간극이 없이 대향을 행하게 하는 조립공정를 구비한 것을 특징으로 하는 스테이터 코어 제조방법.
청구항 15 또는 청구항 16에 있어서,
상기 환형부재로의 조임여유를 가진 설치는 열끼움인 것을 특징으로 하는 모터의 스테이터 코어 제조방법.
청구항 2, 청구항 5, 청구항 8, 또는 청구항 11 내지 청구항 13 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 직경방향 대향분할부의 분할선은 상기 원주방향 대향분할부에 연속하는 일단이 상기 원주방향 압접분할부에 연속하는 타단보다도 내경측이 되도록 경사설정되어 있는 것을 특징으로 하는 모터의 스테이터 코어.