KR101537628B1 - 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 제조 원가를 절감할 수 있고, 제조가 용이하고 신뢰성이 증진된 모터에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 스테이터와 상기 스테이터에 대해서 회전하는 로터를 포함하는 모터에 있어서, 상기 스테이터는, 백요크와 상기 백요크에서 반경 방향 일측으로 돌출되고 코일이 권선되도록 구비되는 복수 개의 티스를 갖는 스테이터 코어; 상기 스테이터 코어를 외부와 절연시키기 위하여, 상기 스테이터 코어의 반경 방향 타측에 구비되는 인슐레이터; 그리고 상기 코일과 상기 티스 및 상기 스테이터 코어 사이의 절연을 위하여, 상기 스테이터 코어의 반경 방향 일측에서부터 상기 복수 개의 티스까지 형성되는 절연 피막을 포함하는 모터를 제공할 수 있다.

Description

모터{motor}

본 발명은 모터에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 제조 원가를 절감할 수 있고, 제조가 용이하고 신뢰성이 증진된 모터에 관한 것이다.

본 발명에 따른 모터는 세탁기에 적용되는 모터일 수 있으나, 반드시 적용 예가 이에 한정되지는 않는다.

일반적으로 모터는 로터의 회전력을 회전축으로 전달하여, 상기 회전축이 부하를 구동하게 된다. 예를 들어, 상기 회전축이 세탁기의 드럼에 연결되어 드럼을 구동시킬 수 있으며, 냉장고의 팬과 연결되어 필요한 공간으로 냉기가 공급되도록 팬을 구동시킬 수 있다.

한편, 이러한 모터에 있어서, 로터는 스테이터와의 전자기적인 상호 작용에 의해서 회전하게 된다. 이를 위해서 상기 스테이터에는 코일이 권선 되며, 상기 코일에 전류가 인가됨에 따라 로터가 스테이터에 대해서 회전하게 된다.

상기 스테이터는 스테이터 코어를 포함하여 이루어지는데, 상기 스테이터 코어는 도체로 이루어진다. 아울러, 스테이터는 일반적으로 대상물에 고정되는 구성이다. 따라서, 이러한 스테이터를 모터 하우징이나 모터 브라켓과 같은 대상물에 고정시키기 위해서는 고정 수단이 필요하게 된다. 또한, 상기 스테이터에는 코일이 권선되는데, 코일과 스테이터 코어 사이에는 절연 수단이 필요하게 된다. 아울러, 코일에 전원을 인가하기 위한 탭 터미널 구조가 필요하게 된다.

따라서, 상기 스테이터 코어는 전술한 고정수단, 코일 그리고 탭 터미널과의 절연 구조가 필요하게 된다.

상기 코일은 일반적으로 구리 재질로 형성된다. 왜냐하면, 구리 재질이 전기 전도도가 매우 우수하며, 아울러 연성이 우수하여 권선 시 손상이 적기 때문이다.

그러나, 구리 재질은 일반적으로 원가가 매우 높으며 이에 따라 모터의 제조 원가가 상승하는 문제점이 있다. 그리고 국제적으로 구리 수용가 폭등하여 안정적인 원자재 수급이 이루어지지 않는 경우가 많다.

따라서, 구리 재질의 코일이 아닌 다른 재질의 코일을 사용하여 모터의 제조 원가를 절감시키고 안정적으로 원자재의 수급이 이루어지도록 할 필요가 있다. 아울러 다른 재질의 코일을 사용하더라도 기존 구리 재질의 코일을 사용하는 경우보다 최소한 동등 품질 이상의 모터를 제조할 필요가 있다.

한편, 구리 재질의 코일을 다른 재질의 코일로 대체하는 경우 종래의 구성을 크게 변경하지 않는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 설령 코일 자체의 원가는 절감시킨다고 하더라도 다른 필수 구성을 새로 설계하고 제작하여야 한다면 초기 설비 투자비가 지나치게 상승 될 우려가 있기 때문이다.

이하에서는, 도 1과 도 2를 참조하여, 일반적인 모터에 대해서 구체적으로 설명한다. 도시된 모터는 세탁기의 드럼 구동용 모터의 일례이며, 로터가 스테이터의 외측에서 회전하는 아우터 로터 타입의 모터의 일례이다. 그러나, 본 발명은 이러한 일례에 한정되지 않을 것이다.

*먼저, 도 1을 참조하여, 종래 세탁기 모터의 스테이터에 대해서 설명한다.

스테이터(100)는 스테이터 코어(110)와 상부 인슐레이터(120), 그리고 하부 인슐레이터(130)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 스테이터 코어(110)는 백요크(111)와 상기 백요크의 외주를 따라서 반경 방향 외측으로 돌출된 티스(112)를 포함하여 이루어진다. 도 1은 스테이터 코어(110)의 외측에 후술하는 로터가 구비되어 회전하는 아우터(outer) 로터 타입 모터의 스테이터가 도시된 것이다. 따라서, 이와 반대로 상기 티스(112)가 상기 백요크의 내주를 따라 반경 방향 내측으로 돌출될 수도 있다. 이 경우 상기 스테이터는 이너(inner) 로터 타입 모터의 스테이터가 될 것이다.

한편, 상기 스테이터 코어(110)는 강판을 타발한 후 적층하여 형성될 수 있다. 그러나 이러한 방법을 사용하는 경우에는 내측에 원형으로 발생되는 강판 조각 등은 필요가 없게 되어 재료가 낭비될 여지가 많다. 따라서, 띠 형상의 백요크와 상기 백요크에서 수직으로 돌출된 티스를 나선 형상으로 굴곡시켜 가면서 적층하여 스파이럴 코어로 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 스파이럴 코어 형태가 도 1에 도시되어 있다.

그리고, 상기 적층된 환형의 백요크(111)에는 각 층이 서로 결합되어 일체로 스테이터 코어가 형성되도록 코킹부(113)가 형성된다.

상기 티스(112)에는 코일(미도시)이 권선 된다. 그러나 상기 티스는 일반적으로 도체 재질이므로, 상기 티스와 코일 사이에는 절연을 위한 인슐레이터가 일반적으로 구비된다. 일례로, 스테이터 코어(110)의 상부와 하부에 각각 인슐레이터(120, 130)가 구비된다. 즉, 상기 상부 인슐레이터(120)와 하부 인슐레이터(130)가 상기 스테이터 코어(110)의 상측과 하측에 각각 결합되어, 상기 스테이터 코어(110)를 감싸게 된다. 이때, 상기 티스(112)를 감싸는 권선부(120A, 130A)에 코일이 권선 된다.

상기 권선부(120A, 130B)는 티스 수용부(121, 131)를 포함하여 이루어질 수 있다. 즉, 상기 티스 수용부(121, 131) 내에 티스(112)가 삽입되어 수용될 수 있다. 따라서, 권선되는 코일과 티스(121) 사이에는 상기 티스 수용부(121, 131)가 위치되어, 코일과 티스 사이의 절연이 이루어지게 된다.

한편, 상기 인슐레이터(120, 130)는 상기 권선부(120A, 130B)의 반경 방향 외측 또는 반경 방향 내측에 구비되는 고정부(120B, 130B)를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 권선부(120A, 130A)와 상기 고정부(120B, 130B)는 단일 몸체로 이루어질 수 있다. 즉, 상부 인슐레이터(120)의 경우, 권선부(120A)와 고정부(120B)가 단일 몸체로 이루어진다고 할 수 있다. 그리고, 상기 인슐레이터(120, 130)는 플라스틱 재질로 이루어져, 사출을 통해 단일 몸체를 갖게 된다.

여기서, 상기 권선부(120A, 130A)는 티스(112)에 결합되는 부분이라 할 수 있고, 상기 고정부(120B, 130B)는 백요크(111)에 결합되는 부분이라 할 수 있다. 따라서, 상기 권선부는 티스와 코일 사이의 절연 기능을 수행하고, 상기 고정부는 백요크와 다른 구성들과의 절연 기능을 수행하게 된다. 상기 다른 구성들은, 코일, 코일 말단, 스테이터가 고정되는 대상물 등일 수 있다.

상기 고정부(120B, 130B)는 반경 방향 내측으로 돌출된 체결 보스(125, 135)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 체결 보스에는 상기 스테이터(100)를 세탁기의 터브 후벽면(미도시)에 위치시켜 고정시키기 위한 체결홀(126, 136)이 형성될 수 있다. 물론, 이러한 체결 보스(125, 135)는 반드시 상기 터브에 고정시키기 위한 구성이 아닐 수 있으며, 그 적용례에 따라 모터의 외형을 형성하는 브라켓(미도시) 내지는 모터 하우징(미도시)과 고정 결합되기 위한 구성일 수도 있다.

상기 세탁기가 수평축 세탁기인 경우, 상기 스테이터(100)는 터브의 후벽면에 고정되어 드럼을 직접 구동하게 된다. 그리고, 상기 세탁기가 수직축 세탁기인 경우, 상기 스테이터(100)는 터브의 하벽면에 고정되어 드럼을 직접 구동하게 된다. 따라서, 수직축 세탁기의 상부를 전면 그리고 하부를 후면이라 할 수 있으므로, 어느 경우나 스테이터(100)는 터브의 후벽면에 고정될 수 있다.

상기 상부 인슐레이터의 체결홀(126)과 상기 하부 인슐레이터의 체결홀(136)은 상기 상부 인슐레이터, 스테이터 코어, 그리고 하부 인슐레이터가 결합 시 서로 대응되어 하나의 체결홀(126, 136)을 형성한다. 이러한 체결홀에 볼트(미도시) 등을 통하여 스테이터 전체가 전술한 터브 등에 고정될 수 있다.

아울러, 상기 상부 인슐레이터의 체결홀(126) 인근에는 위치 결정 돌기(127)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 위치 결정 돌기가 먼저 터브 등에 형성되는 홈(미도시)에 삽입되어 스테이터(100)의 위치가 결정된 후, 전술한 볼트 등을 이용하여 스테이터(100)가 고정될 수 있다.

한편, 도 1에 도시된 스테이터에는 u, v, w 각 상에 대응되는 코일이 권선될 수 있다. 하나의 티스가 하나의 자극을 갖도록 하나의 티스에 하나의 코일이 권선될 수 있다. 이를 집중권이라고 하는데, 스테이터의 자극이 많아질 수록 로터의 최대 회전 속도가 작아진다. 따라서, 모터를 제어하기가 용이하며, 최대 토크도 상대적으로 커질 수 있다.

먼저, 하나의 티스에 u 상 코일의 권선이 종료되면 상기 코일은 상부 인슐레이터에 형성된 코일 감김 리브(122)에 감겨 고정된 후 이웃하는 두 개의 티스를 건너서 다음 티스에 다시 권선된다. 이러한 u 코일의 시작단과 말단은 각각 전원 접속용 탭 터미널(128)과 중성점 탭 터미널(129)에 위치된다. 이러한 방법으로 v 상과 w 상의 코일도 권선된다.

여기서, 상기 전원 접속용 탭 터미널에는 커넥터(140)가 결합되어, 3 상(Phase)의 전원이 u, v, w 각 상의 코일에 인가된다. 아울러, 상기 각 상의 코일의 말단들은 모두 중성점 탭 터미널(129)에서 서로 전기적으로 연결되어 중성점을 형성하게 된다.

여기서, 상기 탭 터미널(128, 129)은 외형이 절연 재질로 형성되며, 상기 인슐레이터와 일체로 형성될 수 있다. 즉, 상기 인슐레이터의 고정부(120B)는 상기 탭 터미널(128, 129)을 포함하여 이루어질 수 있다. 따라서, 상기 탭 터미널에 코일 말단이 위치되어 고정되면, 상기 스테이터 코어와 상기 코일 말단 사이에 절연이 이루어지게 된다.

한편, 상기 탭 터미널, 즉 전원 접속용 탭 터미널(128)과 상기 중성점 탭 터미널의 일측에는 홀 센서 어셈블리(141)가 고정된다. 이러한 홀 센서 어셈블리를 통해서 로터의 위치 및/또는 속도를 감지하여 인가되는 전압의 위상과 전류의 세기를 조절하여 로터의 회전 속도 및 토크를 제어할 수 있도록 한다.

상기 코일 감김 리브(122)의 반경 방향 내측에는 원주 방향 따라 인슐레이터 리브(123)가 형성될 수 있다. 물론, 이러한 인슐레이터 리브(123)는 상부 인슐레이터뿐만 아니라 하부 인슐레이터에도 형성된다. 이러한 인슐레이터 리브(123)는 소정 높이 이상으로 형성되어 인슐레이터의 내측의 수분이 권선부(121, 131)로 흐르는 것을 차단하는 기능을 수행하게 된다.

아울러, 상기 인슐레이터 리브(123)는 코일이 권선되는 높이 보다 높도록 형성됨이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 스테이터(100)를 취급할 때 주변의 다른 물건 등에 코일이 손상될 우려가 있기 때문이다. 즉, 바닥에 내려 놓는 경우에는 바닥에 상기 인슐레이터 리브(123)만 접촉하고 코일은 바닥에 접촉되지 않으므로 코일의 손상을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 인슐레이터 리브(123)는 인슐레이터는 코일의 권선이나 이동, 그리고 코일 말단이 고정되는 부분과 스테이터가 대상물에 고정되는 부분을 공간적으로 구획하는 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 코일을 통해 대상물로 전류가 흘러 누전되는 것을 방지할 수 있다.

도 2를 참조하여, 종래 세탁기 모터의 로터에 대해서 설명한다.

본 발명에 따른 로터(200)는 로터 프레임(210), 영구자석(216)을 포함하여 이루어진다.

상기 로터 프레임(210) 베이스(212)와 상기 베이스의 외측에 형성되는 측벽부(211)를 포함하여 이루어지며, 이들은 하나의 철판을 프레싱 가공하여 형성될 수 있다. 여기서, 상기 측벽부의 내측에는 원주 방향을 따라 복수 개의 영구자석이 구비된다. 이러한 영구자석들은 원주 방향을 따라 교대로 N극과 S극으로 착자된다.

그리고, 상기 측벽부(211)는 자로를 형성하는 백요크 기능을 수행하게 된다.

물론, 전술한 로터 프레임은 사출로 형성될 수 있으며, 이 경우에는 환형의 자성 백요크가 별도로 구비되어야 할 것이다.

아울러, 상기 베이스(212)의 중앙부에는 상기 베이스의 강성 보강을 위해 상측으로 융기된 허브부(213)가 형성된다. 이러한 허브부(213)는 중앙에 통공(219)이 형성되는 데, 이 부분에 회전축(미도시), 예를 들어 세탁기의 회전축이 위치된다. 그리고, 상기 회전축과 상기 허브부(213)는 도시되지 않은 커넥터 등을 이용하여 서로 연결된다. 따라서, 상기 로터가 회전됨에 따라 로터의 회전력이 회전축으로 전달되게 된다.

또한, 상기 허브부(213)에는 전술한 커넥터가 결합되기 위한 결합홀(214)이나 커넥터의 위치를 먼저 결정하기 위한 위치 결정 홈(215) 등이 형성될 수 있다.

이러한 로터(200)은 상기 스테이터(100)를 내부에 수용하게 되고, 상기 스테이터(100)의 상호 작용을 통하여 상기 스테이터(100)에 대해서 회전하게 된다. 물론, 이러한 로터의 회전력은 상기 로터 프레임(210)과 결합되어 일체로 회전하는 회전축(미도시)으로 전달되게 된다.

전술한 종래의 모터에서는, 인슐레이터(120, 130)가 고정부(120B, 130B)와 권선부(120A, 130A)를 포함하여 이루어진다. 즉, 고정부의 반경 방향 내측 또는 외측에서 반경 방향으로 연장되는 권선부를 포함하여 이루어진다. 따라서, 상기 인슐레이터는 백요크(111)와 티스(112)에 단일 몸체로 결합되는 구성이라 할 수 있다.

스테이터(100)의 티스 수에 따라 상기 권선부의 수가 많아지게 되며, 티스와 마찬가지로 상기 권선부 각각은 서로 원주 방향을 따라 이격되도록 구비된다. 따라서, 고정부와 권선부가 일체로 형성되는 인슐레이터의 형상은 매우 복잡하여 제조가 용이하지 않다.

아울러, 제조 시 또는 취급 시 권선부가 손상되는 경우가 많이 발생될 수 있다. 왜냐하면, 고정부(120B, 130B)에 권선부(120A, 130A)가 연결되는 부분의 강도를 높이는 데 한계가 있기 때문이다. 이는, 상기 권선부의 두께와 밀접한 관련이 있다.

상기 권선부의 두께가 커짐에 따라 권선부와 권선부 사이의 간격이 좁아지게 된다. 왜냐하면, 티스의 양측면을 덮는 권선부의 두께가 증가하기 때문이다. 따라서, 권선부에 권선될 수 있는 코일의 감김 횟수가 현저히 감소될 수밖에 없게 된다. 왜냐하면, 이웃하는 코일 사이에는 최소의 절연 거리가 확보되어야 하기 때문이다.

또한, 권선부의 두께가 커짐에 따라 코일 높이가 현저히 증가될 수밖에 없다. 왜냐하면, 티스의 상면이나 하면을 덮는 권선부의 두께가 증가하기 때문이다. 따라서, 권선되는 코일의 높이가 현저히 증가될 수밖에 없게 된다. 이는 스테이터의 체적을 불필요하게 키우는 문제를 발생시키는 한편, 코일의 전체 길이가 불필요하게 길어지는 문제를 발생시킨다.

권선부에 권선되는 코일의 직교 부분을 제외한 수평 부분은 모터의 성능과 무관하다. 따라서, 코일의 수평 부분의 길이가 증가한다는 것은 재료비와 모터 무게의 증가와 함께 코일 자체의 저항을 키워 동손을 증가시키게 된다. 이는 모터의 효율을 저하시키는 문제에도 직결된다고 할 수 있다.

따라서, 제조가 용이하고 취급이 용이하여 불량률을 최소화할 수 있는 모터를 제공할 필요가 있다.

본 발명은 기본적으로, 전술한 종래 모터의 문제를 해결하고자 함을 목적으로 한다.

본 발명의 실시예를 통하여, 코일 사용량을 줄여, 재료비 절감, 코일 자체의 저항 감소를 통한 성능 향상, 무게 감소가 가능한 모터를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예를 통하여, 종래의 구리 재질의 코일이 적용된 모터에서 알루미늄 재질의 코일을 사용하면서, 종래와 유사한 성능 또는 동등한 성능을 구현할 수 있는 모터를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예를 통하여, 제작이 용이하여 제조비를 절감할 수 있고, 취급이나 조립 시 인슐레이터의 파손을 최소화할 수 있는 모터를 제공하고자 한다. 따라서, 생산성이 향상된 모터를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예를 통하여, 스테이터 높이와 아울러 로터의 높이를 감소시켜 보다 컴팩트한 모터를 제공하고자 한다.

전술한 목적을 이루기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따르면, 스테이터와 상기 스테이터에 대해서 회전하는 로터를 포함하는 모터에 있어서, 상기 스테이터는, 백요크와 상기 백요크에서 반경 방향 일측으로 돌출되고 코일이 권선되도록 구비되는 복수 개의 티스를 갖는 스테이터 코어; 상기 스테이터 코어를 외부와 절연시키기 위하여, 상기 스테이터 코어의 반경 방향 타측에 구비되는 인슐레이터; 그리고상기 코일과 상기 티스 및 상기 스테이터 코어 사이의 절연을 위하여, 상기 스테이터 코어의 반경 방향 일측에서부터 상기 복수 개의 티스까지 형성되는 절연 피막을 포함하는 모터를 제공할 수 있다.

상기 인슐레이터는, 상기 스테이터 코어의 상부와 하부에서 상기 스테이터 코어와 각각 결합되는, 상부 인슐레이터와 하부 인슐레이터를 포함할 수 있다.

상기 인슐레이터는, 상기 코일의 말단이 위치되어 고정되는 탭 터미널을 포함함이 바람직하다. 상기 탭 터미널은 u, v, w 상에 해당하는 코일의 일단이 각각 고정되는 전원 접속 탭 터미널과 u, v, w 상에 해당하는 코일의 타단이 함께 고정되는 중성점 탭 터미널을 포함할 수 있다.

상기 인슐레이터는, 상기 각상의 코일이 특정 티스에서 다른 티스로 이동될 때 형성되는 인출선을 고정시키는 코일 감김 리브를 포함할 수 있다.

상기 인슐레이터는, 상기 스테이터를 대상물에 고정시키기 위한 체결 보스를 포함할 수 있다.

따라서, 상기 인슐레이터는, 상기 탭 터미널, 코일 감김 리브 그리고 체결 보스와 일체로 형성됨이 바람직하다. 그리고, 절연을 위하여 플라스틱 사출로 형성될 수 있다.

상기 티스는, 상기 스테이터 코어의 외주면 또는 내주면의 반경 방향으로 연장되어 상기 코일이 권선되는 티스 바디; 그리고 상기 티스 바디의 말단에서 원주 방향 양측으로 연장되어, 상기 로터와 갭을 형성하는 폴슈를 포함할 수 있다.

상기 폴슈는 상기 로터와 갭을 형성하는 최대 외경면 또는 최소 내경면을 갖고, 상기 최대 외경면 또는 최소 내경면의 양측에서 상기 로터와의 갭이 커지는 방향으로 형성되는 말단면을 갖는 것이 바람직하다.

상기 절연 피막은, 상기 코어의 외주면 또는 내주면을 포함하고, 상기 폴슈의 최대 외경면 또는 최소 내경면이 제외된 상기 디스 전체에 형성될 수 있다.

상기 절연 피막은, 고분자 수지 분말의 도료가 상기 스테이터 코어에 부착되어 형성됨이 바람직하다. 구체적으로는 정전 스프레이 또는 정전 유동 침적 방법을 이용할 수 있다. 이를 통해 균일한 절연 피막을 형성하는 것이 가능하게 된다.

이러한 절연 피막은, 코일과 티스 사이의 절연뿐만 아니라 코일과 백요크 사이의 절연을 위해 구비됨이 바람직하다.

전술한 목적을 이루기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따르면, 스테이터와 상기 스테이터에 대하여 회전하는 로터를 포함하는 모터에 있어서, 상기 스테이터는,백요크와 상기 스테이터 코어의 반경 방향 내측 또는 외측으로 돌출되어 코일이 권선되도록 구비되는 복수 개의 티스를 갖는 스테이터 코어; 상기 스테이터 코어를 상기 코일의 인출선 그리고 상기 코일의 말단과 절연시키기 위하여, 플라스틱 사출로 형성되어 상기 스테이터 코어에 결합되는 인슐레이터; 그리고 상기 티스를 상기 코일과 절연시키기 위하여, 상기 스테이터 코어의 내주면 또는 외주면으로부터 상기 티스의 말단에 이르기까지 연속적으로 형성되는 절연 피막을 포함하는 모터를 제공할 수 있다.

상기 로터와 갭을 형성하는 상기 티스의 최대 외경면 또는 최소 내경면을 제외한, 상기 티스 전체에 상기 절연 피막이 형성될 수 있다.

상기 인슐레이터와 결합되는 상기 스테이터 코어의 상면과 하면 일부분에 이르기까지 상기 절연 피막이 형성됨이 바람직하다.

상기 스테이터 코어에는 원주 방향을 따라 복수 개의 관통홀이 형성되며, 상기 인슐레이터에는 상기 관통홀에 삽입되는 돌기가 형성되어, 상기 관통홀과 상기 돌기를 통해 상기 인슐레이터의 상기 스테이터 코어에 대한 결합 위치가 결정될 수 있다.

상기 스테이터 코어의 상면과 하면에는, 상기 관통홀을 기준으로, 상기 티스와 인접하는 부분에만 상기 절연 피막이 형성됨이 바람직하다.

상기 인슐레이터는 상기 스테이터 코어의 상면과 하면을 모두 덮도록 형성됨이 바람직하다. 아울러, 상기 인슐레이터는 상기 스테이터 코어의 내주면을 모두 덮도록 형성됨이 바람직하다.

상기 절연 피막은, 고분자 수지 분말을 도포한 후 가열 및 경화를 통해 형성됨이 바람직하다.

상기 인슐레이터는, 상기 코일의 말단이 위치되어 고정되는 탭 터미널; 각상의 코일이 특정 티스에서 다른 티스로 이동될 때 형성되는 인출선을 고정시키는 코일 감김 리브; 그리고 상기 스테이터를 대상물에 고정시키기 위한 체결 보스; 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.

상기 탭 터미널, 코일 걸이 그리고 체결 보스 중 적어도 어느 하나는 상기 인슐레이터와 일체로 이루어져 단일 바디를 형성함이 바람직하다. 이를 위하여, 상기 인슐레이터는 플라스틱 사출을 통해 형성됨이 바람직하다.

전술한 목적을 이루기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따르면, 코일이 권선된 스테이터와 상기 스테이터에 대하여 회전하는 로터를 포함하는 모터에 있어서, 상기 스테이터는, 백요크와 티스를 갖는 스테이터 코어; 상기 스테이터 코어를 상기 코일의 인출선 그리고 상기 코일의 말단과 절연시키기 위하여 플라스틱 사출로 형성되고, 상기 스테이터를 세탁기 터브의 후벽면에 고정시키기 위하여 체결보스가 형성되며, 상기 스테이터 코어의 상면과 하면 그리고 내주면을 감싸도록 결합되는 인슐레이터; 그리고 상기 티스와 상기 백요크를 상기 코일과 절연시키기 위하여, 상기 스테이터 코어의 외주면의 외주면을 포함하여 상기 외주면으로부터 상기 티스의 말단에 이르기까지 연속적으로 형성되는 절연 피막을 포함하는 세탁기의 드럼 구동용 모터를 제공할 수 있다.

상기 코일은 일반적인 구리 재질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 코일은 알루미늄 재질의 심선을 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 절연 피막은, 상기 스테이터 코어의 상면과 하면에서 반경 방향으로 외측 부분까지 연속적으로 형성됨이 바람직하다.

상기 절연 피막은, 고분자 수지 분말 도료를 부착시켜 형성함이 바람직하다.

본 발명의 실시예를 통하여, 코일 사용량을 줄여, 재료비 절감, 코일 자체의 저항 감소를 통한 성능 향상, 무게 감소가 가능한 모터를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예를 통하여, 종래의 구리 재질의 코일이 적용된 모터에서 알루미늄 재질의 코일을 사용하면서, 종래와 유사한 성능 또는 동등한 성능을 구현할 수 있는 모터를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예를 통하여, 제작이 용이하여 제조비를 절감할 수 있고, 취급이나 조립 시 인슐레이터의 파손을 최소화할 수 있는 모터를 제공하고자 한다. 따라서, 생산성이 향상된 모터를 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예를 통하여, 스테이터 높이와 아울러 로터의 높이를 감소시켜 보다 컴팩트한 모터를 제공할 수 있다.

도 1은 종래 모터의 스테이터에 대한 분리 사시도;
도 2는 종래 모터의 로터에 대한 사시도;
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 스테이터 코어의 부분 사시도;
도 4는 도 3에 도시된 스테이터 코어의 일부분을 도시한 평면도;
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 상부 인슐레이터의 상면 사시도;
도 6은 도 5에 도시된 상부 인슐레이터의 저면 사시도;
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 하부 인슐레이터의 평면도;
도 8은 도 7에 도시된 하부 인슐레이터의 저면 사시도;
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 스테이터의 사시도;
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 스테이터 코어의 제작 과정에 대한 순서도;
도 11은 고분자 수지 분말 도료를 부착시키는 일례를 도시한 개념도; 그리고
도 12는 부착된 고분자 수지 분말 도료의 일부를 제거시키는 일례를 도시한 개념도이다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다.

*먼저, 도 1과 도 2를 통해 설명된 종래의 스테이터 코어(110)와 로터(200)는 본 발명의 실시예에서 동일하거나 유사하게 적용될 수 있다. 아울러, 도 1에서 설명된 인슐레이터(120, 130)의 일부 특징들도 본 발명의 실시예에서 동일하거나 유사하게 적용될 수 있다. 따라서, 유사한 구성에 대해서는 유사한 도면 부호를 통해 지칭하고, 중복되는 설명은 생략한다.

먼저, 도 3과 도 4를 통하여, 본 발명의 실시예에 따른 스테이터, 특히 스테이터 코어에 대해서 상세히 설명한다.

종래의 스테이터 코어와는 달리, 본 실시예에 따른 모터의 스테이터는 스테이터 코어(310)에 형성되는 절연 피막(340)을 포함하여 이루어진다. 즉, 상기 스테이터 코어(310)에 일체로 형성되는 절연 피막(340)을 포함하여 이루어진다. 여기서, 상기 절연 피막(340)은 스테이터 코어(310)를 외부와 절연시키기 위한 구성이라 할 수 있다.

절연 피막(340)이 형성된 부분은 편의상 빗금으로 도시하였으며, 빗금이 없는 부분은 절연 처리가 되지 않은 부분이라 할 수 있다.

상기 스테이터 코어(310)는 백요크(311)와 복수 개의 티스(312)를 포함하여 이루어질 수 있는데, 스테이터 코어(310) 자체는 전도성 재질로 형성된다. 상기 백요크(311)는 스테이터 코어(310)의 중심을 이루는 구성으로, 환형의 형상을 가질 수 있다. 그리고, 상기 티스(312)는 상기 백요크(311)의 원주 방향을 따라 복수 개 형성될 수 있다. 즉, 티스(312)는 상기 백요크(311)의 반경 방향 외측 또는 내측으로 돌출되도록 형성될 수 있다.

여기서, 티스(312)의 돌출 방향에 따라 모터는 이너 로터 타입 또는 아우터 로터 타입으로 나뉠 수 있다. 도시된 예는, 백요크(311)의 반경 방향 외측으로 티스(312)가 돌출될 형태로, 아우터 로터 타입이라 할 수 있다. 본 실시예에 따른 모터는 아우터 로터 타입일 수도 있으며, 이너 로터 타입일 수도 있다. 따라서, 설명의 편의상 아우터 로터에 예로 하여, 본 실시예를 설명한다.

상기 티스(312)에는 코일이 권선된다. 즉, 하나의 티스에 하나의 자극을 갖는 코일이 권선될 수 있다. 그러나, 티스(312)는 전도체이므로 상기 티스(312)와 코일 사이에 절연을 필요로 한다. 종래에는 플라스틱 사출로 형성되는 인슐레이터를 통해 코일과 티스 사이에 절연이 이루어졌다. 따라서, 전술한 바와 같이, 많은 문제점이 도출될 수밖에 없었다.

본 실시예에 따르면, 코일이 권선되는 티스(312)에 절연 피막이 형성될 수 있다. 상기 절연 피막의 두께는 티스(312)의 두께나 전술한 인슐레이터의 권선부(120A, 130A)의 두께보다 매우 작은 것이 바람직하다. 그리고, 상기 절연 피막은 코일이 권선되는 부분에 연속적이고 균일한 피막 두께를 갖도록 형성될 수 있다.

상기 티스(312)는 티스 바디(315)와 폴슈(pole shoe, 314)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 티스 바디(315)는 코일이 권선되는 부분이라 할 수 있으며, 상기 폴슈(314)는 티스(312)의 말단으로 로터와 갭을 형성하는 부분이라 할 수 있다.

상기 폴슈(314)는 티스 바디(315)의 말단에서 원주 방향 양측으로 연장되어 형성될 수 있다. 이를 통해, 스테이터 코어(310)와 로터 사이의 자속 변화가 원만하게 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 절연 피막(340)은 티스 바디(315) 전체에 형성됨이 바람직하다. 즉, 코일이 직접 권선되는 티스 바디(315)에 형성됨이 바람직하다. 따라서, 티스 바디(315)의 상면과 하면(315a) 그리고 양측면(315b)에 상기 절연 피막(340)이 형성될 수 있다.

한편, 상기 티스 바디(315)는 상기 백요크(311)와 상기 폴슈(314) 사이에 구비된다고 할 수 있다. 왜냐하면, 상기 백요크(311)와 폴슈(314)는 코일의 반경 방향 이동을 제한하기 위한 구성일 수 있기 때문이다. 따라서, 상기 코일과 상기 백요크(311) 및 폴슈(314) 사이의 절연이 필요할 수 있다.

따라서, 상기 백요크(311)의 외주면(311b, 아우터 로터 타입의 경우)에도 상기 절연 피막(340)이 형성됨이 바람직하다. 아울러, 상기 폴슈(314)에도 절연 피막(340)이 형성됨이 바람직하다. 그러므로, 상기 절연 피막(340)은 상기 코일을 티스(312)뿐만 아니라 백요크(311)와도 절연시키기 위하여 형성된다고 할 수 있다.

한편, 상기 폴슈에서 최대 외경을 갖는 외경면(314a)은 갭을 통해 로터와 직접 마주하는 부분이다. 즉, 자속 밀도가 매우 높게 형성되는 부분이라 할 수 있다. 따라서, 로터와의 사이에서 원활한 자속이 형성되도록 상기 외경면(314a)에는 절연 피막(340)이 형성되지 않는 것이 바람직하다. 즉, 상기 외경면(314a)은 전도체의 스테이터 코어가 그대로 노출되도록 구비됨이 바람직하다.

상기 폴슈(314)는 코일이 반경 방향 외측으로 이탈되는 것을 방지하는 기능도 수행할 수 있다. 따라서, 상기 폴슈(314)는 티스 바디(315)의 말단에서 양측으로 연장되는 내경면(314b)과 좌우 측면(314c)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 코일과 폴슈(314) 사이의 절연을 위하여, 상기 내경면(314b)과 좌우 측면(314c)에도 절연 피막(340)이 형성됨이 바람직하다.

상기 폴슈(314)의 양단은 코깅 토크의 절감을 위하여, 상기 외경면(314a)에서 로터와의 갭이 멀어지는 방향으로 형성되는 말단면(314d)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이러한 말단면은 상기 외경면(314a)의 양측에 각각 구비될 수 있으며, 급격한 자극의 변화를 완화하기 위해 형성될 수 있다. 즉, 급격한 자극의 변화를 완화하여 코깅 토크를 절감시키도록 형성될 수 있다. 따라서, 상기 말단면(314b)에도 절연 피막(340)이 형성됨이 바람직하다. 이를 통해서, 코깅 토크를 절감하는 한편, 상기 코일과 상기 외경면(314a) 사이의 절연 거리를 키울 수 있어 안정성을 더욱 확보할 수 있게 된다.

따라서, 상기 절연 피막(340)은 상기 백요크(311)의 외주면으로부터 상기 폴수의 말단, 즉 말단면(314d)까지 연속적으로 형성됨이 바람직하다.

본 실시예에서는, 종래의 구리 재질의 코일이 아닌 알루미늄 재질의 심선을 포함하여 이루어진 코일을 사용함이 바람직하다. 알루미늄 재질은 구리 재질에 비해서 내부 저항이 크다. 따라서, 이러한 내부 저항을 줄이기 위해서 종래의 구리 재질 코일에 비해서 외경이 증가될 필요가 있다.

먼저, 절연 수단을 포함하는 티스의 두께, 즉 코일이 감기는 부분의 두께와 슬롯의 면적이 고정된다고 가정할 수 있다. 즉, 코일이 권선되는 조건이 정해질 수 있다. 이때, 코일의 외경이 증가된다는 것은 정해진 조건 내에서 코일의 감김 수가 작아진다는 것을 의미한다. 따라서, 원하는 모터의 성능을 확보하기 어려울 수 있다. 다시 말하면, 비용 절감을 위해 코일의 재질을 변경할 수는 있으나, 이로 인해 모터의 성능이 저하될 수 있다.

본 실시예에서는, 플라스틱 재질의 코일 권선부(120A, 130B)를 생략하는 한편, 이를 절연 피막(340)으로 대체하는 것을 제시하고 있다. 따라서, 절연 수단으로 인해 증가하는 코일이 감기는 부분의 두께를 현저히 줄일 수 있다. 다시 말하면, 스테이터 코어를 재설계하지 않고도 코일이 감기는 부분의 두께를 줄일 수 있다. 또한, 마찬가지로 티스와 티스 사이의 공간인 슬롯의 면적을 증가시킬 수 있다.

코일이 감기는 부분의 두께 감소와 함께 슬롯의 면적 증가는 다음과 같은 효과를 발생시킬 수 있다.

먼저, 기존의 스테이터 코어를 그대로 이용하는 경우, 코일의 감김 수를 증가시킬 수 있다. 아울러, 감김 수의 변경이 없는 경우에는 코일의 길이를 감소시킬 수 있다. 따라서, 모터의 성능 향상 및 효율 증가가 가능하게 된다.

또한, 코일의 재질을 변경하여 코일의 외경이 증가되는 경우, 원하는 모터의 성능 및 효율 확보가 가능하게 된다. 왜냐하면 코일의 감김 수 감소를 최소화하거나 오히려 증가시키는 것도 가능하기 때문이다. 따라서, 코일의 재질을 구리가 아닌 알루미늄으로 대체하더라도 유사하거나 동등 이상의 성능을 확보할 수 있다. 물론, 재질 변경으로 인해 재료비를 현저히 감소시키는 것도 가능하게 된다.

아울러, 티스 바디(315)의 상면과 하면(315a)에 감기기 위하여 티스 바디(315)의 상부와 하부로 연장되는 코일의 길이를 현저히 줄일 수 있다. 아울러, 티스 바디(315)의 상면과 하면(315a)에 구비되는 코일의 높이를 현저히 줄일 수 있다. 따라서, 불필요하게 코일 전체의 길이가 증가되는 것을 방지할 수 있고, 불필요하게 스테이터의 높이가 커지는 것을 방지할 수 있다. 이는, 전술한 인슐레이터 리브(123)의 높이를 줄일 수 있음을 의미하게 된다.

따라서, 재료비의 절감이 가능하게 되고, 취급과 보관이 용이한 모터를 제작할 수 있게 된다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 백요크와 코일의 인출선과의 절연, 백요크와 코일의 말단부의 절연 그리고 백요크와 외부의 절연을 위하여 인슐레이터가 구비될 수 있다. 상기 인슐레이터는 상부 인슐레이터와 하부 인슐레이터를 포함할 수 있다.

이하에서는, 도 5 및 도 6을 참조하여, 상부 인슐레이터(320)에 대해서 상세히 설명한다.

도 5는 상부 인슐레이터(320)의 상면 사시도 그리고 도 6은 상부 인슐레이터(320)의 배면 사시도이다.

도시된 바와 같이, 상기 상부 인슐레이터(320)에는 도 1에 도시된 상부 인슐레이터(120)와는 달리 권선부(120B)가 생략되어 있다. 따라서, 고정부(120B)와 이의 세부 구성들은 도 1에 도시된 상부 인슐레이터(120)와 유사하거나 동일할 수 있다.

구체적으로, 코일 감김 리브(322), 인슐레이터 리브(323), 체결 보스(325), 체결홀(326), 위치 결정 돌기(327), 탭 터미널(328, 329)은 종래와 유사하거나 동일할 수 있다.

그러나, 본 실시예에서, 상기 인슐레이터 리브(323)의 높이는 코일의 높이 감소로 인해 종래 보다 낮게 형성될 수 있다. 따라서, 코일 감김 리브(322)와 탭 터미널(328, 329)의 높이도 종래 보다 낮게 형성될 수 있다. 이를 통해, 스테이터(320)의 높이 감소가 가능하고, 따라서 보다 컴팩트한 스테이터를 제공할 수 있다. 이러한 스테이터(320)의 높이 감소는 로터의 높이 감소를 가능하게 하여, 전체적으로 보다 컴팩트한 모터가 제공될 수 있다.

도 2에 도시된 로터(200)도 마찬가지로 본 실시예에 유사하거나 동일하게 적용될 수 있다. 따라서, 스테이터의 높이 감소는, 구체적으로 도 2에 도시된 로터 프레임(210)의 베이스(212) 외측에 형성되는 측벽부(211)의 높이 감소를 가능하게 한다. 즉, 인슐레이터의 차이로 인하여 스테이터와 로터의 높이 감소가 가능하게 된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상부 인슐레이터(320)의 저면에는 코어 리브(324)가 구비될 수 있다. 상기 코어 리브(324)는 도 3에 도시된 스테이터 코어(310)의 내주면(311a)과 마주보는 부분이라 할 수 있다. 상기 코어 리브(324)는 도 7에 도시된 하부 인슐레이터(330)의 코어 리브(334)와 맞닿아, 상기 스테이터 코어(310)의 내주면(311a)를 외부와 절연시키게 된다.

상기 하부 인슐레이터(330)는 스테이터 코어의 백요크(311)의 상면을 덮도록 구비되는 평면부(321)를 포함하여 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 평면부(321)에는 돌기(321)가 구비될 수 있다.

상기 평면부(321)는 상기 코어 리브(324)의 반경 방향 외측에 구비될 수 있으며, 상기 백요크(311)의 상면(311c)을 모두 덮도록 형성됨이 바람직하다. 따라서, 상기 백요크(311)는 상기 평면부(321)를 통해 코일의 인출선과 코일의 말단들과 절연될 수 있다.

상기 평면부(321)가 상기 백요크(311)의 상면(311a)을 덮고난 후, 상기 상부 인슐레이터(320)가 상기 백요크(311)상에서 회전할 수 있다. 즉, 상부 인슐레이터(320)의 원주 방향 위치가 변경될 우려가 있다. 이는, 후술하는 하부 인슐레이터(320)와의 결합 위치가 어긋날 수 있다는 것을 의미한다.

따라서, 상부 인슐레이터(320)가 상기 백요크(311)의 원주 방향을 따라 정위치에 고정될 수 있어야 한다. 이를 위하여, 상기 평면부(321)에는 돌기(321)가 구비될 수 있다. 상기 돌기(321)는 백요크(311)에 구비되는 코킹부 또는 관통홀(313)에 삽입되게 된다. 물론, 상기 돌기(321)는 원주 방향을 따라 복수 개 구비됨이 바람직하다.

이러한 돌기(321)와 관통홀(313)의 연결을 통해, 상부 인슐레이터(320)가 정위치에서 상기 스테이터 코어(310)와 결합될 수 있게 된다.

한편, 상기 돌기(321)와 관통홀(313)의 연결을 통해, 상부 인슐레이터(320)에 구비되는 코일 감김 리브(322)는 티스(312)의 중심에 위치될 수 있다. 그리고, 상기 평면부(321) 중 상기 코일 감김 리브(322)가 구비되는 부분(321a)은 반경 방향으로 확장됨이 바람직하다. 즉, 상기 코일 감김 리브(322)와 대응되어 반경 방향으로 확장되는 확장부(321a)가 구비될 수 있다. 이러한 확장부(321a)는 티스 바디(340)의 일부를 덮도록 형성될 수 있다.

여기서, 확장부(321a)는 코일 감김 리브(322)의 강성을 보강하는 기능을 수행할 수 있다. 아울러, 코일과 백요크(311)의 외주면(311b) 사이의 절연 거리가 확보될 수 있도록 할 수 있다. 왜냐하면, 본 실시예에서는 인슐레이터(320, 330)가 스테이터 코어(310)에 결합된 후 코일이 권선될 수 있기 때문이다.

이하에서는, 도 7 및 도 8을 참조하여 하부 인슐레이터(330)에 대해서 상세히 설명한다.

도 7은 하부 인슐레이터(330)의 평면도이며 도 8은 하부 인슐레이터(330)의 저면 사시도이다.

도시된 바와 같이, 하부 인슐레이터(330)의 상부는 전술한 상부 인슐레이터(320)의 하부와 유사할 수 있다. 왜냐하면, 상기 하부 인슐레이터(330)도 백요크(311)와 결합되며, 상기 상부 인슐레이터(320)와도 결합되기 때문이다.

따라서, 상기 하부 인슐레이터(330)도 마찬가지로, 평면부(331), 확장부(331a), 코어 리브(334), 체결 보스(335), 체결홀(336), 돌기(337)를 포함하여 이루어질 수 있다.

또한, 상기 하부 인슐레이터(330)의 하부에는 상부 인슐레이터(310)의 코일 감김 리브(322)와 대응되는 인슐레이터 리브(333)가 구비될 수 있다. 상기 하부 인슐레이터의 인슐레이터 리브(333)는 상부 인슐레이터의 인슐레이터 리브(323)와 마찬가지로 모터의 취급과 보관 시 바닥면으로부터 코일을 보호하는 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 코일의 높이가 낮아짐에 따라 상기 인슐레이터 리브(333)의 높이를 줄일 수 있게 된다.

도 9는 도 3 내지 도 8을 통해 설명한, 스테이터 코어(310), 상부 인슐레이터(320) 그리고 하부 인슐레이터(330)가 서로 결합된 스테이터(300)를 도시하고 있다.

도시된 바와 같이, 상기 스테이터 코어(310)는 인슐레이터(320, 330)와 절연 피막(314)을 통해 외부와 절연된다. 물론, 티스(312)의 외경면(314a)은 제외될 수 있다.

구체적으로, 인슐레이터는, 백요크와 코일의 인출선과의 절연, 백요크와 코일의 말단부의 절연 그리고 백요크를 외부로부터 절연시키기 위하여 구비될 수 있다. 반면에, 절연 피막은, 코일과 티스와의 절연 그리고 코일과 백요크 사이의 절연을 위하여 구비될 수 있다. 따라서, 서로 개별적으로 구비되고 서로 다른 재질로 이루어지는 복수 개의 절연 수단이 구비될 수 있다. 아울러, 서로 개별적으로 제조되고, 서로 개별적으로 스테이터 코어에 결합되거나 형성되는 복수 개의 절연 수단이 구비될 수 있다.

도 9에 도시된 스테이터(300)의 각각의 티스(312)에 u, v, w 순서로 코일이 권선되며, 코일의 인출선은 코일 감김 리브(322)에 감긴 후 다른 상의 코일과 높이가 달라지도록 하여 다음 티스(312)로 연결된다.

각각의 코일의 일단은 전원 접속용 탭 터미널(328)에 고정되고, 타단은 중성점 터미널(329)에 고정되어, 하나의 스테이터(300)가 제작될 수 있다.

여기서, 상기 코일은 절연 피막이 구비되는 티스(311)에 직접 권선된다. 따라서, 권선 과정에서 인슐레이터의 손상이 방지될 수 있다. 왜냐하면, 인슐레이터에 코일이 권선되지 않기 때문이다.

한편, 상기 스테이터(310)가 사용되는 대상물, 예를 들어, 세탁기의 경우에는 습기가 많은 환경에서 사용될 수 있다. 따라서, 인슐레이터와 스테이터 코어 사이에 수분이 침투될 우려가 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 백요크(311)의 상면(311c, 311d)의 일부분(311c)까지 절연 피막(340)이 구비될 수 있다. 다시 말하면, 백요크(311)의 외주면(311b)에서 상기 백요크(311)의 상면의 일부분까지 절연 피막(340)이 연속적으로 연장되어 형성될 수 있다.

구체적으로는, 백요크(311)에 형성되는 관통홀(313)을 기준으로 반경 방향 외측 부분(311c)에는 절연 피막이 구비되고, 반경 방향 내측 부분(311d)에는 절연 피막이 구비되지 않을 수 있다. 물론, 백요크(311)의 하면도 이와 같을 수 있다.

따라서, 백요크(311)와 인슐레이터(320, 330) 사이로 수분이 침투되더라도 충분한 절연 기능 확보가 가능하게 된다.

한편, 상기 백요크의 반경 방향 내측 부분(311d)에는 다음과 같은 이유로 절연 피막(340)이 구비되지 않음이 바람직하다.

먼저, 불필요한 절연 재료의 낭비를 방지하기 위함일 수 있다. 또한 스테이터 코어(310)와 인슐레이터(320, 330)와의 정밀한 결합과 인슐레이터들의 정밀한 결합을 위함이라 할 수 있다.

상기 스테이터(300)는 세탁기의 터브와 같은 진동하는 대상물에 고정될 수 있다. 그러므로, 스테이터(300) 자체의 진동이나 떨림에 의한 소음을 최소화할 필요가 있다. 따라서, 스테이터 코어(310)와 인슐레이터들(320, 330)의 정밀한 결합을 통해 소음을 최소화할 수 있게 된다.

도 10은 본 실시예에 따른 모터에 절연 피막을 형성하는 과정을 도시하고 있다.

먼저 피절연물을 제작하고(S10) 세정이나 표면처리(S11)를 수행한다. 여기서 피절연물은 전도체 재질의 스테이터 코어(310)이라 할 수 있다. 따라서, 스테이터 코어(310)의 표면을 물리적 화학적으로 세정하여, 절연 피막이 균일하게 형성될 수 있도록 함이 바람직하다.

한편, 상기 표면처리는 절연 피막을 형성하지 않을 부분에 마스킹하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 스테이터 코어의 내주면 등에 마스크를 덮어, 이 부분에는 절연 피막이 형성되지 못하도록 할 수 있다.

이후, 피절연물을 예비 가열(S12)하고 고분자 수지 분말을 피절연물에 도포 또는 도장(S13)하는 과정을 수행한다. 물론, 도포 또는 도장이 완료되면 마스크를 제거하는 작업을 수행할 수 있다.

도포 또는 도장(S13)이 완료되면 후 가열(S14)을 통해 절연 피막을 경화시키고, 이후 냉각(S15), 검사(S16)을 통해 절연 피막 형성을 완성(S17)한다.

여기서, 균일한 절연 피막을 위하여, 다양한 도포 도는 도장 방법이 수행될 수 있다. 구체적으로는 액상의 고분자 수지를 이용하지 않고, 분말 상태의 고분자 수지를 이용함이 바람직하다. 즉, 고분자 수지 분말을 정전 스프레이나 유동침적장치를 이용하여 피절연물에 고분자 수지를 도포할 수 있다.

정전 스프레이를 이용하는 방법은, 피절연물과 분체 도료의 전극을 달리하여, 압축 공기를 이용하여 피절연물에 분체 도료를 부착시키는 방법이라 할 수 있다. 이후, 가열을 통해 도료를 용해시킨 후 경화시키게 된다.

유동 침적법은, 다공판을 통해 공기를 불어 넣어 분체 도료의 유동 상태를 발생시키고, 미리 가열된 피절연물을 집어 넣어 피절연물에 분체 도료를 부착시키는 방법이라 할 수 있다.

정전 유동 침적법은, 유동 침적법과 같은 방법이지만, 예비 가열을 대신하여 정전기를 이용하여 피절연물에 분체 도료를 부착시키는 방법이라 할 수 있다.

도 11은 정전유동침적장치(400)를 이용한 고분자 수지 분말을 스테이터 코어에 도포하는 일례를 도시하고 있다.

스테이터 코어를 양극으로 접지시키고, 다공판(410)을 통해 공기를 불어 넣어주는 한편 분체 도료를 음극으로 대전시킨다. 따라서, 유동되는 분체 도료(341)는 스테이터 코어(310)가 회전함에 따라 골고루 부착될 수 있다.

그리고, 도 12에 도시된 바와 같이, 브러쉬(410)를 고정시키고 스테이터 코어(310)를 회전시키면, 스테이터 코어의 외경면(314a)에 부착된 분체 도료를 제거할 수 있다. 이후, 분체 도료의 부착이 완료되면 가열을 통해 절연 피막을 형성하게 된다.

절연 피막이 형성된 스테이터 코어(310)는 인슐레이터(320, 330)과 결합된 후, 도 9에 도시된 스테이터를 형성하게 된다. 이후, 스테이터에 코일이 권선되어 스테이터 코어가 제작될 수 있다.

310 : 스테이터 코어 311: 백요크
312 : 티스 313 : 관통홀
314 : 폴슈 315 : 티스 바디
320 : 상부 인슐레이터 330 : 하부 인슐레이터
340 : 절연 피막

Claims (16)

1. 스테이터와 상기 스테이터에 대해서 회전하는 로터를 포함하는 모터에 있어서, 상기 스테이터는,
   백요크와 상기 백요크에서 반경 방향 일측으로 돌출되고 코일이 권선되도록 구비되는 복수 개의 티스를 갖는 스테이터 코어;
   상기 스테이터 코어를 외부와 절연시키기 위하여, 상기 스테이터 코어의 반경 방향 타측에 구비되는 인슐레이터; 및
   상기 코일과 상기 티스 및 상기 스테이터 코어 사이의 절연을 위하여, 상기 스테이터 코어의 반경 방향 일측에서부터 상기 복수 개의 티스까지 형성되는 절연 피막;을 포함하고,
   상기 인슐레이터는 상기 인슐레이터의 축방향으로 돌출되어 상기 코일이 특정 티스에서 다른 티스로 이동될 때 형성되는 인출선을 고정시키는 코일 감김 리브와 상기 코일 감김 리브가 구비된 부분에 상기 인슐레이터의 반경방향으로 돌출되어 상기 코일 감김 리브의 강성을 보완하고 상기 코일과 상기 백요크의 사이의 절연거리를 확보하는 확장부를 포함하며,
   상기 티스는,
   상기 스테이터 코어의 외주면 또는 내주면의 반경 방향으로 연장되어 상기 코일이 권선되는 티스 바디; 그리고
   상기 티스 바디의 말단에서 원주 방향 양끝으로 연장되어, 상기 로터와 갭을 형성하는 폴슈롤 포함하며,
   상기 폴슈는,
   상기 로터와 갭을 형성하는 외경면 또는 내경면;
   상기 외경면 또는 내경면의 양측에서 상기 로터와의 갭이 커지는 방향으로 형성되는 말단면;을 갖는 것을 특징으로 하고,
   상기 절연 피막은 상기 폴슈의 외경면 또는 내경면 및 상기 백요크의 반경 방향 내측부분이 제외된 상기 티스 전체에 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 인슐레이터는, 상기 스테이터 코어의 상부와 하부에서 상기 스테이터 코어와 각각 결합되는, 상부 인슐레이터와 하부 인슐레이터를 포함함을 특징으로 하는 모터.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 인슐레이터는, 상기 코일의 말단이 위치되어 고정되는 탭 터미널을 포함함을 특징으로 하는 모터.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 탭 터미널은 u, v, w 상에 해당하는 코일의 일단이 각각 고정되는 전원 접속 탭 터미널과 u, v, w 상에 해당하는 코일의 타단이 함께 고정되는 중성점 탭 터미널을 포함함을 특징으로 하는 모터.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 인슐레이터는, 상기 스테이터를 대상물에 고정시키기 위한 체결 보스를 포함함을 특징으로 하는 모터.
7. 제 1 항 내지 제 4 항 또는 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 절연 피막은, 고분자 수지 분말의 도료가 상기 스테이터 코어에 부착되어 형성됨을 특징으로 하는 모터.
8. 스테이터와 상기 스테이터에 대해서 회전하는 로터를 포함하는 모터에 있어서, 상기 스테이터는,
   백요크와 상기 백요크에서 반경 방향 일측으로 돌출되고 코일이 권선되도록 구비되는 복수 개의 티스를 갖는 스테이터 코어;
   상기 스테이터 코어를 외부와 절연시키기 위하여, 상기 스테이터 코어의 반경 방향 타측에 구비되는 인슐레이터; 및
   상기 코일과 상기 티스 및 상기 스테이터 코어 사이의 절연을 위하여, 상기 스테이터 코어의 반경 방향 일측에서부터 상기 복수 개의 티스까지 형성되는 절연 피막;을 포함하고,
   상기 티스는,
   상기 스테이터 코어의 외주면 또는 내주면의 반경 방향으로 연장되어 상기 코일이 권선되는 티스 바디; 그리고
   상기 티스 바디의 말단에서 원주 방향 양끝으로 연장되어, 상기 로터와 갭을 형성하는 폴슈롤 포함하며,
   상기 폴슈는,
   상기 로터와 갭을 형성하는 외경면 또는 내경면;
   상기 외경면 또는 내경면의 양측에서 상기 로터와의 갭이 커지는 방향으로 형성되는 말단면;을 갖는 것을 특징으로 하고,
   상기 절연 피막은 상기 폴슈의 외경면 또는 내경면이 제외된 상기 티스 전체에 형성되는 것을 특징으로 하며,
   상기 인슐레이터는 상기 인슐레이터의 축방향으로 돌출되어 상기 코일이 특정 티스에서 다른 티스로 이동될 때 형성되는 인출선을 고정시키는 코일 감김 리브와 상기 코일 감김 리브가 구비된 부분에 상기 인슐레이터의 반경방향으로 돌출되어 상기 코일 감김 리브의 강성을 보완하고 상기 코일과 상기 백요크의 사이의 절연거리를 확보하는 확장부를 포함하고,상기 백요크에 구비된 관통홀에 삽입되는 하나 이상의 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 로터와 갭을 형성하는 상기 티스의 외경면 또는 내경면을 제외한, 상기 티스 전체에 상기 절연 피막이 형성됨을 특징으로 하는 모터.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 인슐레이터와 결합되는 상기 스테이터 코어의 상면과 하면 일부분에 이르기까지 상기 절연 피막이 형성됨을 특징으로 하는 모터.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 스테이터 코어에는 원주 방향을 따라 복수 개의 관통홀이 형성되며, 상기 인슐레이터에는 상기 관통홀에 삽입되는 돌기가 형성되어, 상기 관통홀과 상기 돌기를 통해 상기 인슐레이터의 상기 스테이터 코어에 대한 결합 위치가 결정됨을 특징으로 하는 모터.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 스테이터 코어의 상면과 하면에는, 상기 관통홀을 기준으로, 상기 티스와 인접하는 부분에만 상기 절연 피막이 형성됨을 특징으로 하는 모터.
13. 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인슐레이터는 상기 스테이터 코어의 상면과 하면을 모두 덮도록 형성됨을 특징으로 하는 모터.
14. 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연 피막은, 고분자 수지 분말을 도포한 후 가열 및 경화를 통해 형성됨을 특징으로 하는 모터.
15. 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인슐레이터는,
    상기 코일의 말단이 위치되어 고정되는 탭 터미널; 그리고
    상기 스테이터를 대상물에 고정시키기 위한 체결 보스; 중 적어도 어느 하나를 포함함을 특징으로 하는 모터.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 탭 터미널, 코일 걸이 그리고 체결 보스 중 적어도 어느 하나는 상기 인슐레이터와 일체로 이루어져 단일 바디를 형성함을 특징으로 하는 모터.

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