KR101734913B1

KR101734913B1 - 전동기의 스테이터 코어 어셈블리 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR101734913B1
Application number: KR1020150013076A
Authority: KR
Inventors: 차용훈; 성백섭
Original assignee: 조선대학교산학협력단
Priority date: 2015-01-27
Filing date: 2015-01-27
Publication date: 2017-05-12
Also published as: KR20160092439A

Abstract

본 발명은 스테이터 코어 어셈블리에 관한 것으로서, 전동기에서 코일이 권취되는 코어 어셈블리를 분할된 구조로 형성하고, 연자성 분말을 이용하여 성형한 스테이터 코어 어셈블리에 대한 것이다.
본 발명에 따른 전동기의 스테이터 코어 어셈블리는 서로 마주하도록 소정간격 이격되게 배치되는 제1요크부 및 제2요크부와; 상기 제1요크부와 상기 제2요크부를 서로 연결하도록 서로 마주하는 상기 제1요크부의 일 측과 상기 제2요크부의 일 측에 각각 양단이 연결되며, 코일이 권취되는 권취부;를 포함하고, 상기 제1요크부와 상기 제2요크부와 상기 권취부는 철 분말과 연자성 분말 및 절연성 결합제를 포함하는 혼합물을 가압 성형하여 일체로 형성한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전동기의 스테이터 코어 어셈블리는 복수로 분할된 코어 어셈블리들을 레이저 용접 결합하지 않더라도 견고한 결합력을 유지할 수 있으면서, 연자성 분말을 사용하여 소결 성형함으로써, 복잡한 구조의 성형 즉, 3D 형상화가 용이한 장점을 가진다.

Description

전동기의 스테이터 코어 어셈블리 및 이의 제조방법{The stator core assembly}

본 발명은 스테이터 코어 어셈블리 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전동기에서 코일이 권취되는 코어 어셈블리를 분할된 구조로 형성하고, 연자성 분말을 이용하여 성형한 전동기의 스테이터 코어 어셈블리 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 모터는 스테이터(고정자)와 로터(회전자) 사이의 전자기적 상호작용에 의한 로터의 회전력을 외부로 전달하며, 이러한 회전력의 전달은 회전축을 통하여 이루어진다. 이러한 모터는 하우징과, 스테이터 코어와, 로터와, 스테이터 코어에 권선되는 코일 및 코일로 전원을 인가시키기 위한 전원연결부를 구비하고 있다. 상기의 스테이터 코어를 제조하기 위해 종래에는 박판 형상으로 이루어진 코어판을 프레스 펀칭작업을 통해 펀칭시킨 후 복수 개를 적층하여 형성하고 있다.

상기의 스테이터 코어를 구성하는 스테이터 코어판은 몸체 부분인 요크와, 요크의 내주면에 형성되어 코일이 권선되는 티스가 일체형으로 형성된 일체형 코어판으로 이루어지고 있으며, 이와 같은 스테이터 코어판은 철판을 프레스 펀칭작업에 의해 코어 형상으로 제작되며 이 스테이터 코어판을 다수 적층함으로써 스테이터 코어가 제작된다.

그러나, 종래 스테이터 코어판 제조방법에 의하면, 프레스 펀칭작업 후 폐기되는 스크랩(scrap)의 양이 과다하여 경제적인 손실이 크게 발생하는 단점이 발생하였다. 좀 더 구체적으로는 펀칭 작업을 통해 스테이터 코어판에는 로터를 배치시키기 위한 대략 원형 형상의 영역과 원형 형상 영역 주변에 배치되어 코일이 권선되는 영역 등이 관통되어 스크랩으로 폐기되는데 종래에는 이러한 영역들을 형성하기 위해 펀칭되는 부분이 상당하므로 자원적 손실이 크게 발생한다.

이러한 자원적 손실을 줄이기 위하여 분할 코어가 개시되어 있는바, 분할형 스테이터 코어(이하 '분할 코어')는 코일이 권선되는 자극코어와, 자극코어의 주변에 배치되어 자극코어와의 상호 배치관계를 통해 분할 코어를 형성하는 계철코어로 분리되어 형성된다. 이때, 자극코어와 계철코어 중 어느 하나의 코어에는 측면에 결합요홈이 형성되고 그와 이웃한 다른 하나의 코어의 측면에는 결합요홈에 대응되는 결합돌기가 형성되어 결합요홈에 결합돌기가 끼워지는 것에 의해 자극코어와 계철코어가 결합된다. 또한, 자극코어와 계철코어에는 스테이터 코어에 권선되는 코일로 전원을 인가하는 전원연결부를 결합하기 위한 결합공이 형성된다.

이러한 분할 코어에 의하면, 자극코어 및 계철코어가 별도로 마련되므로 종래와 같이 하나의 코어판을 프레스 펀칭 작업해서 로터가 배치될 영역과 코일이 권선 될 영역을 생성하는 경우에 비해 폐기되는 스크랩의 양을 감소시킬 수 있다.

그러나, 종래에는 자로의 통로인 요크 부분에 전원연결부 등의 결합을 위한 결합공이 형성되어 자로의 흐름의 원활하지 못하기 때문에 소음 및 진동에 영향을 받고, 결합돌기를 결합요홈에 끼워 결합하므로 결합이 용이하지 않으며 기계적 강도 특히, 축방향 진동에 약한 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같은 종래의 분할 코어는 조립하는 과정은 얇은 스테이터 코어를 층층이 적층하고, 이를 환 형상으로 감아 그 양단을 맞대기 한 상태에서 레이저 용접으로 결합하여 적층체를 형성하며, 요크와 티스부 그리고 폴부의 내주면에 절연체를 개재한 다음 그 티스부에 권선코일을 감아 스테이터 조립체의 조립을 완성하도록 되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래 전동기의 스테이터 조립체에 있어서는, 스테이터 코어의 양단을 레이저 용접으로 결합함에 따라 레이저 용접기와 같은 고가의 장비를 구비하여야 하는 문제가 있다. 또한, 용접 열에 의해 절연체 또는 권선코일이 변형되어 전동기 성능이 저하되는 문제가 있다.

또한, 종래에는 스테이터 코어의 3D 형상 구현이 어려워 끝단 부분의 길이가 길어지게 되며, 일체형 스테이터 코어의 경우, 코일의 권선 시 작업성이 떨어진다는 문제점이 있다.

KR

10-2005-0048962

A

KR

10-2008-0089477

A

KR

10-1174798

B1

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로, 복수로 분할된 코어 어셈블리들을 레이저 용접 결합하지 않으면서 견고한 결합력을 유지하는 전동기의 스테이터 코어 어셈블리를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 연자성 분말을 사용하여 코어를 소결 성형하여 조립하는 구조를 가짐으로써, 3D 형상화의 실현이 가능한 전동기의 스테이터 코어 어셈블리 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전동기의 스테이터 코어 어셈블리는 서로 마주하도록 소정간격 이격되게 배치되는 제1요크부 및 제2요크부와; 상기 제1요크부와 상기 제2요크부를 서로 연결하도록 서로 마주하는 상기 제1요크부의 일 측과 상기 제2요크부의 일 측에 각각 양단이 연결되며, 코일이 권취되는 권취부;를 포함하고, 상기 제1요크부와 상기 제2요크부와 상기 권취부는 철 분말과 연자성 분말 및 절연성 결합제를 포함하는 혼합물을 가압 성형하여 일체로 형성한 것을 특징으로 한다.

서로 인접하는 상기 제1요크부 사이에 개재되는 삽입부를 더 구비하고, 상기 삽입부는 연자성을 갖는 분말을 포함하여 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 삽입부는 상기 제1요크부 및 제2요크부와 상기 권취부를 구성하는 자성 소재와 동종의 연자성 분말 또는 동종의 연자성 분말을 포함하여 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 삽입부는 연자성 분말과, 수지를 포함하는 혼합물로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 연자성 분말은 니켈, 아연, 마그네슘, 스트론튬 중 선택된 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 코일과의 절연을 위하여 상기 권취부와 제1요크부 및 제2요크부를 감싸도록 형성되는 캡부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 권취부는 상기 제1요크부로부터 연장된 제1권취부와, 상기 제2요크부로부터 연장되며 상기 제1권취부의 단부에 결합되는 제2권취부를 포함하고, 상기 제1권취부와 상기 제2권취부의 단부를 서로 체결하기 위한 체결부;를 더 구비하며, 상기 체결부는 상기 제1권취부의 단부 하부로부터 상기 제1권취부의 길이방향과 대응하는 방향으로 연장된 제1연장돌기와, 상기 제2권취부의 단부 상부로부터 상기 제2권취부의 길이방향과 대응하는 방향으로 연장된 제2연장돌기와, 상기 제1연장돌기의 단부로부터 상기 제1연장돌기의 연장방향과 대응하는 방향으로 연장된 제1체결돌기와, 상기 제2연장돌기의 단부로부터 상기 제2연장돌기의 연장방향과 대응하는 방향으로 연장된 제2체결돌기와, 상기 제2체결돌기를 상기 제1권취부의 단부측에 끼울 수 있도록 상기 제1권취부의 단부에 형성된 제1체결홈과, 상기 제1체결돌기를 상기 제2권취부의 단부측에 끼울 수 있도록 상기 제2권취부의 단부에 형성된 제2체결홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전동기의 스테이터 코어 어셈블리 제조방법은 연자성 분말과 수지를 포함하는 혼합물을 생성하는 제1공정과; 상기 혼합물을 금형에 투입 후 압축 성형하여 코어를 제조하는 제2공정;을 포함하고, 상기 제1공정은 연자성 분말과, 수지를 상기 수지의 중축합 개시 온도보다 20℃ ~ 50℃ 높은 온도 분위기에서 혼합 및 교반시키는 교반공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 교반공정은 상기 연자성 분말에 실리콘 수지를 코팅한 후 실리콘 수지가 코팅된 연자성 분말의 온도를 상온까지 교반하면서 쿨링하고, 상기 제2공정은 상기 금형에서 압축 성형이 이루어질 때, 금형의 온도를 100℃ 이상이고, 실리콘 수지의 중축합 개시 온도 미만으로 설정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전동기의 스테이터 코어 어셈블리는 복수로 분할된 코어 어셈블리들을 레이저 용접 결합하지 않더라도 견고한 결합력을 유지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전동기의 스테이터 코어 어셈블리 제조방법은 연자성 분말을 사용하여 소결 성형함으로써, 복잡한 구조의 성형이 용이한 장점을 가진다.

도 1은 본 발명에 따른 전동기의 스테이터 코어 어셈블리를 구비하는 스테이터를 나타낸 평면도.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 전동기의 스테이터 코어 어셈블리를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전동기의 스테이터 코어 어셈블리의 사시도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전동기의 스테이터 코어 어셈블리의 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전동기의 스테이터 코어 어셈블리에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 4에는 본 발명에 따른 전동기의 스테이터 코어 어셈블리(1)가 도시되어 있다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 전동기의 스테이터 코어 어셈블리(1)는 전동기 하우징(미도시)의 내측에 원주방향으로 다수가 서로 인접되게 배치되어 전동기(미도시)의 스테이터(10)를 형성하며, 각각에 코일(2)이 권취되는 것으로서, 제1요크부(100), 제2요크부(200), 권취부(300), 캡부(400)를 포함한다.

상기 제1요크부(100)와 상기 제2요크부(200)는 서로 마주하도록 소정간격 이격되게 배치되며, 상기 제1요크부(100)는 전동기 하우징의 내주면을 향하도록 배치되고, 제2요크부(200)는 전동기의 로터(미도시)를 향하도록 전동기 하우징의 중앙을 향하도록 배치되어 있다.

상기 제1요크부(100)는 그 길이와 두께가 상기 제2요크부(200) 보다 더 크게 형성되어 있으나, 그 높이는 동일하게 형성되어 있다.

삭제

상기 권취부(300)는 상기 제1요크부(100)와 상기 제2요크부(200)를 서로 연결하도록 서로 마주하는 상기 제1요크부(100)의 일 측과 상기 제2요크부(200)의 일 측에 각각 양단이 연결되며, 코일(2)이 권취되어 있다.

상기 권취부(300)는 도 4에 도시된 바와 같이 상호 결합 및 분리 가능하도록 분할하여 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 권취부(300)는 상기 제1요크부(100)와 연결된 제1권취부(310)와 상기 제2요크부(200)와 연결된 제2권취부(320)로 구분할 수 있으며, 상기 제1권취부(310)와 제2권취부(320)를 결합 및 분리할 수 있도록 체결부(330)가 형성되어 있다.

상기 제1권취부(310)는 일 단이 상기 제1요크부(100)로부터 소정길이 연장되어 있고, 상기 제2권취부(320)는 일 단이 상기 제2요크부(200)로부터 소정길이 연장되어 있다.

상기 체결부(330)는 상기 제1권취부(310)의 단부 하부로부터 상기 제1권취부(310)의 길이방향과 대응하는 방향으로 연장된 제1연장돌기(331)와, 상기 제2권취부(320)의 단부 상부로부터 상기 제2권취부(320)의 길이방향과 대응하는 방향으로 연장된 제2연장돌기(332)와, 상기 제1연장돌기(331)의 단부로부터 상기 제1연장돌기(331)의 연장방향과 대응하는 방향으로 연장된 제1체결돌기(333)와, 상기 제2연장돌기(332)의 단부로부터 상기 제2연장돌기(332)의 연장방향과 대응하는 방향으로 연장된 제2체결돌기(334)와, 상기 제2체결돌기(334)를 상기 제1권취부(310)의 단부측에 끼울 수 있도록 상기 제1권취부(310)의 단부에 형성된 제1체결홈(335)과, 상기 제1체결돌기(333)를 상기 제2권취부(320)의 단부측에 끼울 수 있도록 상기 제2권취부(320)의 단부에 형성된 제2체결홈(336)을 포함하여 구성되어 있다.

상기 제1권취부(310)는 그 단부에 제1연장돌기(331)와 제1체결돌기(333) 및 제1체결홈(335)이 형성되어 있으며, 단부가 하방으로 단차지게 형성되어 있다.

상기 제2권취부(320)는 그 단부에 제2연장돌기(332)와 제2체결돌기(334) 및 제2체결홈(336)이 형성되어 있으며, 단부가 상방으로 단차지게 형성되어 있다.

상기 캡부(400)는 상기 코어 어셈블리(1)과 상기 코일(2)과의 절연을 위하여 상기 권취부(300)와 제1요크부(100) 및 제2요크부(200)를 감싸도록 형성되어 있으며, 사출을 통해 형성할 수 있다.

한편, 상기 캡부(400)를 제외한 본 발명에 따른 전동기의 스테이터 코어 어셈블리(1)을 형성하는 상기 제1요크부(100)와 상기 제2요크부(200)와 상기 권취부(300)는 철 분말과 연자성 분말 및 절연성 결합제를 포함하는 혼합물을 가압 성형하여 일체로 형성된다.

본 발명에 따른 전동기의 스테이터 코어 어셈블리(1)는 상술한 혼합물을 금형에 투입후, 상측의 펀치(upper punch)만 구동되는 방식인 단동식과 상측과 하측(upper & bottom punch)의 펀치가 동시에 구동되는 복동식 둘 모두를 적용할 수 있다.

기존에는 분말을 가압하여 성형하는 압분 방식으로 단동식이 많이 사용되고 있으나, 코어 어셈블리(1)의 밀도 특성을 향상시킬 수 있도록 복동식을 적용하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 전동기의 스테이터 코어 어셈블리는 자기 특성의 열화를 억제하기 위하여 서로 인접하는 상기 제1요크부(100) 사이에 개재되고, 연자성을 갖는 분말을 포함하여 형성되며, 시트 형태로 형성된 삽입부(500);를 구비를 더 구비한다.

상기 삽입부(500)는 서로 인접하는 제1요크부(100) 사이에서 일 측과 타 측의 제1요크부(100)에 양측이 각각 접하도록 설치되는 중앙리브(510)와, 상기 중앙리브(510)의 일 측 단부로부터 상기 제1요크부(100)의 외측을 따라 연장되어 상기 제1요크부(100)의 외면에 밀착되는 외접리브(520) 및 상기 중앙리브(510)의 타 측 단부로부터 상기 제1요크부(100)의 내측을 따라 연장되어 상기 제1요크부(100)의 내면에 밀착되는 내접리브(530)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 삽입부는 제1요크부(100)들 사이뿐만 아니라 제2요크부(200)들 사이에 개재할 수도 있다.

상기 삽입부(500)는 상기 제1요크부 및 제2요크부와 상기 권취부를 구성하는 자성 소재와 동종의 연자성 분말 또는 동종의 연자성 분말을 포함하여 형성될 수 있다.

또한, 상기 삽입부는 연자성 분말과, 수지를 포함하는 혼합물로 형성될 수도 있고, 니켈, 아연, 마그네슘, 스트론튬 중 선택된 어느 하나를 포함하여 형성될 수 있다.

상기 삽입부(500)는 제1요크부(100), 제2요크부(200), 권취부(300)와 동종의 재료를 주성분으로 제조할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 의하면, 제1요크부(100) 또는 제2요크부와의 사이에 자성 재료, 또는 자성 재료를 포함한 재료로 이루어진 삽입부(500)가 삽입되어 있어 제1요크부(100)와 제2요크부(200) 사이에서 발생하는 자기 특성의 열화를 개선할 수 있다.

또한, 삽입부(500)를 제1요크부(100) 및 제2요크부(200)를 구성하는 연자성 분말과 동종의 연자성 분말, 또는 그 연자성 분말을 포함한 소재로 형성함으로써 상기 삽입부(500)의 자기 특성을 제1요크부(100) 및 제2요크부(200)의 자기 특성에 근사시킬 수 있으며, 그 결과, 스테이터 코어의 자기 특성을 균일하고 양호한 상태로 유지시킬 수 있다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전동기의 스테이터 코어 어셈블리의 제조 과정을 설명한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 전동기의 스테이터 코어 어셈블리(1)를 제조하기 위하여 상기의 혼합물(이하, '연자성 분말'이라 함)은 실리콘(Si)과 철(Fe)를 포함하며, 조성비는 1~6.5 wt%의 실리콘과 나머지 철 성분으로 이루어질 수 있다.

이때, 실리콘이 1wt% 이하에서는 결정 자기이방성과 자왜가 크고, 저주파영역에서 히스테리시스(Hysteresis) 손실이 커서 전동기의 코어로 부적합하고, 또한 6.5wt% 이상에서는 포화 자속밀도가 급격하게 작아지고, 취성이 커져서 고밀도 성형 코어 제작이 불가능하다. 따라서, 상기 실리콘은 1~6.5wt%인 것이 바람직하다.

상기의 연자성 분말과 바인더(Binder)를 혼합하고 상기 연자성 분말의 표면을 절연피막으로 커버하고, 계속하여 얻어진 분말을 금형에 투입 후 1차로 설정된 압력과, 온도, 시간 조건에서 1차 압축 성형하고, 성형 이후에는 2차로 설정된 압력, 온도, 시간 조건에서 2차 압축 성형하여 제조한다. 상기의 1차 압축 성형 과정에서 압력 조건은 68~69MPa로 하고, 제2 압축 성형 과정에서 압력 조건은 24~25MPa로 설정할 수 있다.

이러한 연자성 분말의 성형 공정은 가압과 가열을 동시에 작용시키는 압축 성형이 실시된다. 예를 들면, 핫프레스(Hot press)법, 방전 플라즈마 소결법, 온간 성형법이 사용될 수 있다.

그리고, 투자율 향상과 충진 밀도의 향상을 도모할 수 있도록 상기의 연자성 분말은 예를 들어, 몰리펌알로이 파우더(MPP;molypermalloy powder) 분말, 센더스트(Sendust) 분말, 철 분말 중에서 하나 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.

또한, 바인더는 물유리, 인산 및 인산을 포함하는 인산염과 같은 알루미나 분말, 이산화규쇼 분말, BN 분말, 세라믹 실리케이트, 에폭시 수지, 페놀수지, 실리콘 수지 또는 폴리이미드 등의 열경화성 수지를 사용할 수 있으며, 페놀 수지, 실리콘 수지, 아미드(Amide) 수지, 이미드(Imide) 수지와 같은 유기계도 사용할 수 있다. 이 경우, 바인더의 최대 혼합 비율은 20wt%인 것이 바람직하다.

더욱 상세하게 본 발명에 따른 전동기의 스테이터 코어 어셈블리 제조방법은 연자성 분말과 수지를 포함하는 혼합물을 생성하는 제1공정과; 상기 혼합물을 금형에 투입 후 압축 성형하여 코어를 제조하는 제2공정;을 포함한다.

상기 제1공정은 연자성 분말과, 수지를 상기 수지의 중축합 개시 온도보다 20℃ ~ 50℃ 높은 온도 분위기에서 혼합 및 교반시키는 교반공정을 포함한다.

상기 교반공정은 상기 연자성 분말에 상기 실리콘 수지를 코팅한 후 실리콘 수지가 코팅된 연자성 분말의 온도를 상온까지 교반하면서 쿨링하도록 되어 있다.

그리고, 상기 제2공정은 상기 금형에서 압축 성형이 이루어질 때, 금형의 온도를 100℃ 이상이고, 실리콘 수지의 중축합 개시 온도 미만으로 설정한다.

상기 실리콘 수지는, 메틸계 실리콘 수지,메틸 페닐계 실리콘 수지등을 사용할 수 있다.

본 발명의 제조 방법에서는, 실리콘 수지 코팅 때의 온도 조건을 사용하는 실리콘 수지의 중축합 개시 온도보다 20~50℃높은 온도 분위기로 설정해, 이 온도 분위기하에서 소정 시간 계속해 혼합 교반함으로써, 상기 종래 기술에 개시하도록 실리콘 수지 이외의 첨가제를 일절 첨가하지 않아도, 요구되는 소정의 자기 특성이나 강도 특성을 구비하는 스테이터 코어를 제조할 수 있다.

한편, 메틸계 실리콘 수지의 중축합 개시 온도는 80~160℃정도, 메틸 페닐계 실리콘 수지의 중축합 개시 온도는 130~250℃정도이다.

실리콘 수지의 중축합 개시 온도보다 20~50℃높은 온도 분위기에서 연자성 분말과 그 실리콘 수지를 혼합 교반시 스테이터 코어에 생기는 철손을 최소한으로 억제할 수 있다. 철손을 구성하는 와전류 손실과 히스테리시스 손실 중 히스테리시스 손실은 코팅 때의 온도 상승에 따라 커지는 경향을 나타내나 와전류 손실은 저하되는 경향이 있다.

상기의 연자성 분말로서는 상술한 예들뿐만 아니라, 철, 철-실리콘계 합금, 철-질소계 합금, 철-니켈계 합금, 철-탄소계 합금, 철-붕소계 합금, 철-코발트계 합금, 철-인계 합금, 철-니켈-코발트계 합금 및 철-알루미늄 실리콘계 합금 등을 적용할 수 있다.

한편, 상기 실리콘 수지는 메틸계 실리콘수지를 적용할 수 있고, 중축합 개시 온도를 150℃로 설정할 수 있다. 실리콘 수지로서 중축합 개시 온도가 150℃의 메틸계 실리콘 수지를 사용해, 코팅 때의 온도 조건을 170~200℃의 범위 내로 설정하면서 철분과 혼합 교반함으로써, 철손을 가급적으로 감소시키는 것이 바람직하다.

상술한 온도 분위기하에서 충분히 혼합 교반시킴으로써 실리콘 수지에서 코팅된 연자성 분말을 얻을 수 있고 이 연자성 분말을 성형틀 안에 충전해 압축 성형(프레스 성형)하는 것으로 원하는 형상의 스테이터 코어를 제조할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전동기의 스테이터 어셈블리 제조방법의 바람직한 실시의 형태는, 상기 혼합 교반에 필요로 하는 시간을 10~40분간의 범위 내로 설정할 수 있다. 철분과 실리콘 수지를 혼합 교반하면서 코팅할 때의 시간이 10분 미만의 경우 및 40분을 넘는 경우에는, 함께 코어의 와전류 손실 실이 커지는 것이 실증되고 있다. 따라서, 철손을 보다 한층 효과적으로 감소시킬 수 있도록 코팅 시간을 10~40분간의 범위로 설정할 수 있다.

이상의 설명으로부터 알 수 있듯이 본 발명에 따른 전동기의 스테이터 코어의 제조방법에 의하면, 연자성 분말과 실리콘 수지를 실리콘 수지의 중축합 개시 온도보다 20~50℃높은 온도 분위기하에서 혼합 교반함으로써, 다른 첨가제를 모두 혼합하지 않고, 자기 특성이나 강도 특성이 우수한 스테이터 코어를 얻을 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 전동기의 스테이터 코어 어셈블리는 도면에 도시된 일 예를 참조하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

1 : 코어 어셈블리
2 : 코일
10 : 스테이터
100 : 제1요크부
150 : 결합부
151 : 제1결합돌기
152 : 제1결합홈
153 : 제2결합돌기
154 : 제2결합홈
200 : 제2요크부
300 : 권취부
310 : 제1권취부
320 : 제2권취부
330 : 체결부
331 : 제1연장돌기
332 : 제2연장돌기
333 : 제1체결돌기
334 : 제2체결돌기
335 : 제1체결홈
336 : 제2체결홈
400 : 캡부

Claims

서로 마주하도록 소정간격 이격되게 배치되는 제1요크부 및 제2요크부와;
상기 제1요크부와 상기 제2요크부를 서로 연결하도록 서로 마주하는 상기 제1요크부의 일 측과 상기 제2요크부의 일 측에 각각 양단이 연결되며, 코일이 권취되는 권취부와;
서로 인접하는 상기 제1요크부 사이에 개재되는 삽입부와;
상기 코일과의 절연을 위하여 상기 권취부와 제1요크부 및 제2요크부를 감싸도록 형성되는 캡부;를 구비하고,
상기 삽입부는 서로 인접하는 제1요크부 사이에서 일 측과 타 측의 제1요크부에 양측이 각각 접하도록 설치되는 중앙리브와, 상기 중앙리브의 일 측 단부로부터 상기 제1요크부의 외측을 따라 연장되어 상기 제1요크부의 외면에 밀착되는 외접리브 및 상기 중앙리브의 타 측 단부로부터 상기 제1요크부의 내측을 따라 연장되어 상기 제1요크부의 내면에 밀착되는 내접리브를 포함하며,
상기 제1요크부와 상기 제2요크부와 상기 권취부는 1wt% 내지 6.5wt%의 실리콘과, 93.5wt% 내지 99wt%의 철 또는 몰리펌알로이 또는 센더스트 분말로 이루어진 연자성 분말과 절연성 결합제를 포함하는 혼합물을 가열 및 가압 성형하여 일체로 형성한 것을 특징으로 하는 전동기의 스테이터 코어 어셈블리.
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제1항에 있어서,
상기 삽입부는 상기 제1요크부 및 제2요크부와 상기 권취부를 구성하는 자성 소재와 동종의 연자성 분말 또는 동종의 연자성 분말을 포함하여 형성된 것을 특징으로 하는 전동기의 스테이터 코어 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 삽입부는 연자성 분말과, 수지를 포함하는 혼합물로 형성된 것을 특징으로 하는 전동기의 스테이터 코어 어셈블리.
삭제
제1항에 있어서,
상기 코일과의 절연을 위하여 상기 권취부와 제1요크부 및 제2요크부를 감싸도록 형성되는 캡부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기의 스테이터 코어 어셈블리.
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제1항에 있어서,
상기 권취부는 상기 제1요크부로부터 연장된 제1권취부와, 상기 제2요크부로부터 연장되며 상기 제1권취부의 단부에 결합되는 제2권취부를 포함하고,
상기 제1권취부와 상기 제2권취부의 단부를 서로 체결하기 위한 체결부;를 더 구비하며,
상기 체결부는 상기 제1권취부의 단부 하부로부터 상기 제1권취부의 길이방향과 대응하는 방향으로 연장된 제1연장돌기와, 상기 제2권취부의 단부 상부로부터 상기 제2권취부의 길이방향과 대응하는 방향으로 연장된 제2연장돌기와, 상기 제1연장돌기의 단부로부터 상기 제1연장돌기의 연장방향과 대응하는 방향으로 연장된 제1체결돌기와, 상기 제2연장돌기의 단부로부터 상기 제2연장돌기의 연장방향과 대응하는 방향으로 연장된 제2체결돌기와, 상기 제2체결돌기를 상기 제1권취부의 단부측에 끼울 수 있도록 상기 제1권취부의 단부에 형성된 제1체결홈과, 상기 제1체결돌기를 상기 제2권취부의 단부측에 끼울 수 있도록 상기 제2권취부의 단부에 형성된 제2체결홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기의 스테이터 코어 어셈블리.
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