KR101859528B1 - 모터의 이중 권선구조를 가지는 스테이터 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이중 권선시 권선작업이 용이하고, 정렬이 잘 이루어지도록 하여 코일 저항이 평형을 이루도록 한 모터의 이중 권선구조를 가지는 스테이터 조립체에 관한 것이다
본 발명은 인슐레이터(110)와; 상기 인슐레이터(110)의 안쪽에 원주방향을 따라 간격을 두고 복수로 마련되는 권취부(140)와; 상기 권취부(140)에 권선되는 코일부(120)를 포함하고,
상기 권취부(140)는, 인슐레이터(110)의 외측면(112)과 안쪽의 원주방향으로 형성되는 제 1지지면(141)과; 상기 제 1지지면(141)과 외측면(112) 사이에 원주방향을 따라 간격을 두고 형성되는 삽입공(142)과; 상기 삽입공(142)과 삽입공(142) 사이에 형성되는 수평면(144)과; 상기 수평면(144)으로부터 상부로 돌출되게 형성되는 파티션(145)을 포함하며, 상기 코일부(120)는 파티션(145)의 양측에 각각 권선되는 1,2차 코일부(121)(122)로 이루어지고, 상기 파티션(145)의 양측은 1,2차 코일부(121)(122)가 동일하게 권선되도록 동일한 간격으로 형성되며, 상기 파티션(145)의 상부에는 1,2차 코일부(121)(122)의 단부(121a)(122a)가 권선되도록 하는 권취돌기(146)가 돌출되게 형성되는 것이다.

Description

모터의 이중 권선구조를 가지는 스테이터 조립체{Stator Assembly with Coil Dual Winding Structure of Motor}

본 발명은 모터의 이중 권선구조를 가지는 스테이터 조립체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 이중 권선시 권선작업이 용이하고, 정렬이 잘 이루어지도록 하여 코일 저항이 평형을 이루도록 한 것이다.

일반적으로, 모터는 회전축을 통해 회전력을 전달하여 모터와 결합된 부하물을 구동시키도록 한다.

이러한 모터는 스테이터(stator)와 로터(rotor)로 구성되고, 로터는 스테이터와의 상호작용에 의해 회전력을 회전축에 전달하게 된다.

상기 스테이터는 상부 및 하부에 인슐레이터가 갖추어지는데, 상기 인슐레이터에는 코일이 이중 권선되고, 상기 코일에는 전류가 인가됨에 따라 로터가 스테이터에 대해서 회전하게 된다.

종래의 모터를 구성하는 스테이터 조립체에 대하여 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 모터에 있어서, 스테이터 조립체(10)는 상부에 인슐레이터(20)가 마련되고, 인슐레이터(20)의 안쪽 원주방향을 따라 코일부(30)가 권선된다.

상기 코일(30)은 이중권선으로 제 1코일 권선부(32)와 제 2코일 권선부(34)로 이루어진다.

상기 인슐레이터(20)에는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 코일부(30)가 권선될 수 있도록 원주방향을 따라 간격을 두고 권취부(22)가 형성되는 구조를 가진다.

상기 권취부(22)는, 인슐레이터(20)의 바깥을 이루는 외측면(21)과 간격을 두고 안쪽에 원주방향을 따라 형성되는 제 1지지면(22a)과, 상기 제 1지지면(22a)으로부터 외측면(21)과의 사이에서 원주방향을 따라 간격을 두고 형성되는 삽입공(22b)과, 상기 삽입공(22b)의 하부로 연장되어 돌출되게 형성되는 제 2지지면(22c)과, 상기 제 1지지면(22a)과 외측면(21) 사이에 형성되는 수평면(22d)으로 이루어지는 구조를 가진다.

상기 인슐레이터(20)는 스테이터 코어부(40)의 삽입공(42)안에 권취부(22)가 삽입되면서 조립되는 구조를 가진다.

다시 말해서, 인슐레이터(20)를 하부에 위치하는 스테이터 코어부(40)의 삽입공(42)을 통해 하부로 돌출된 제 2지지면(22c)이 삽입되면서 조립이 이루어지고, 서로 이웃하는 삽입공(22b)과 삽입공(22b)의 사이에 걸쳐서 수평면(22d)을 지나서 코일부(30)를 권취하도록 한다.

그런데, 종래의 모터는 전류밀도 및 발열을 감소시키기 위해서, 스테이터(10)의 인슐레이터(20)의 권취부(22)에 권선되는 코일부(30)의 직경을 증가하여 권선하는 경우에, 권선을 위한 고가의 장비가 마련되어야 하고, 스테이터 코어(40) 개구부에 의해 구조상 제한적으로 사용된다.

따라서, 종래의 모터에 있어서, 스테이터(10)의 인슐레이터(20)에 코일부(30)를 이중 권선하게 되는데, 이중 권선시, 동시 권선이 어렵고, 코일부(30)의 정렬상태가 뷸규칙하여 코일 저항이 불평형적으로 이루어지는 문제점이 있다.

또한, 다른 방법으로서, 이중 권선시 1차 권선 작업후 2차 권선 작업으로 상하에 위치하도록 하는 방법이 있으나, 이러한 권선방법도 코일의 저항이 불평형하여 과전류를 유발시키는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 인슐레이터에 파티션을 마련하여 코일의 이중 권선후 결선 진행시, 1,2차 코일부의 권선상태가 동일한 길이로 권선되어서 코일 저항의 불평형한 상태를 제거할 수 있고, 권선 정렬이 양호하게 이루어짐으로써 누설 자속을 저감시킬 수 있으며, 권선 공정시 스테이터 코어의 구조적 제한을 극복할 수 있도록 한 모터의 이중 권선구조를 가지는 스테이터 조립체를 제공하는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 해결 수단은, 인슐레이터와; 상기 인슐레이터의 안쪽에 원주방향을 따라 간격을 두고 복수로 마련되는 권취부와; 상기 권취부에 권선되는 코일부를 포함하고,

상기 권취부는, 인슐레이터의 외측면과 안쪽의 원주방향으로 형성되는 제 1지지면과; 상기 제 1지지면과 외측면 사이에 원주방향을 따라 간격을 두고 형성되는 삽입공과; 상기 삽입공과 삽입공 사이에 형성되는 수평면과; 상기 수평면으로부터 상부로 돌출되게 형성되는 파티션을 포함하며, 상기 코일부는 파티션의 양측에 각각 권선되는 1,2차 코일부로 이루어지는 것이다.

또한, 상기 파티션의 양측은 1,2코일부가 동일하게 권선되도록 동일한 간격으로 형성되는 것이다.

또한, 상기 파티션의 상부에는 1,2코일부의 단부가 권선되도록 하는 권취돌기가 돌출되게 형성되는 구조이다.

이와 같이, 본 발명은 모터의 스테이터를 구성하는 인슐레이터에 파티션을 마련하여 코일의 이중 권선후 결선 진행시, 1차 및 2차 권선 상태가 동일한 길이로 권선되어서 코일 저항의 불평형한 상태를 제거할 수 있고, 권선 정렬이 양호하게 이루어짐으로써 누설 자속을 저감시킬 수 있으며, 권선 공정시 스테이터 코어의 구조적 제한을 극복할 수 있는 것이다.

도 1은 종래의 모터에 구비되는 스테이터 조립체의 사시도이다.
도 2는 도 1의 상태에서 하나의 코일부를 분리한 상태의 사시도이다.
도 3a는 종래의 스테이터 조립체의 분리 사시도이다.
도 3b는 종래의 스테이터 조립체의 저면 분리사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스테이터 조립체의 사시도이다.
도 5는 도 3의 상태에서 코일부를 분리한 상태의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스테이터 조립체에 조립되는 인슐레이터의 사시도이다.
도 7은 도 4의 상태에서 버스바 터미널 구조체가 구비된 상태의 사시도이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 예시도면에 의거 상세하게 설명한다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 명세서의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서, 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터에 구비되는 스테이터 조립체(100)의 결합 사시도로서, 스테이터 조립체(100)는 상부에 인슐레이터(110)가 갖추어지고, 또한, 상기 인슐레이터(110)에는 코일부(120)가 이중 권선되는데, 1차 코일부(121)와 2차 코일부(122)로 각각 독립되게 이중 권선된다.

상기 인슐레이터(110)의 하부에는 종래와 마찬가지로 스테이터 코어부(130)에 조립되는 구조를 가진다.

여기서, 본 발명이 일 실시 예에 따르면, 도 6에 도시된 바와 같이, 인슐레이터(110)의 바깥을 이루는 외측면(112)의 안쪽에 권취부(140)가 마련되는데, 상기 권취부(140)는 상기 외측면(112)과 안쪽으로 간격을 두고 원주방향을 따라 형성되는 제 1지지면(141)과, 상기 제 1지지면(141)과 외측면(112)의 사이에 형성되면서 원주방향을 따라 간격을 두고 형성되는 삽입공(142)과, 상기 삽입공(142)의 하부로 연장되어 돌출되게 형성되는 제 2지지면(143)과, 상기 삽입공(142)과 삽입공(142)의 사이에 형성되는 수평면(144)을 포함하여 이루어지고, 상기 수평면(144)의 상부방향으로 돌출되게 형성되는 파티션(145)으로 이루어지는 구조를 가진다.

상기 파티션(145)은, 외측면(112)과 제 1지지면(141) 사이에 각각 동일한 간격을 가지도록 형성되어서 코일부(120)를 이루는 1,2차 코일부(121)(122)가 각각 동일하게 권선되도록 한다.

상기 코일부120)의 권선하는 방식을 보면, 1차 코일부(121)의 권선작업후 파티션(145) 반대쪽의 2차 코일부(122)를 각각 권선한다.

상기 각 파티션(145)의 상부면에는 권취돌기(146)가 돌출되게 형성되어서 상기 1차 코일부(121)와 2차 코일부(122)를 각각 권선한 다음, 1,2차 코일부(121)(122)의 단부(121a)(122a)를 각각 상기 권취돌기(146)에 감도록 하여 추후 설명하는 버스바 터미널 구조체(150)와 접속이 이루어지도록 한다.

여기서, 상기 인슐레이터(110)는 사출성형으로 제조하는데, 플라스틱재로 구성하여 파티션(145)을 일체로 형성하고, 상기 파티션(145)의 상부에 형성되는 권취돌기(146)는 메탈(metal)재로 이루어져서 인서트(insert) 사출방식으로 파티션(145)에 결합되도록 한다.

또한, 상기 파티션(145)은 수평면(144)의 제 1,2수평 지지편(144a)(144b)으로부터 각각 수직방향으로 돌출되게 연장되어 형성되는 제 1,2코일 지지편(145a)(145b)으로 이루어질 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 코일부(120)의 1,2차 코일부(121)(122)의 권선시, 1,2차 코일부(121)(122)의 단부(121a)(122a)는 각각 권취돌기(146)에 권선한 다음, 버스바 단자체와 접속되도록 한다.

따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 1차 코일부(121)와 2차 코일부(122)로 이중 권선작업을 하면, 파티션(145)에 의해 형성되는 파티션(145) 양측의 동일한 간격내에서 동일한 길이로 자동적으로 권선되어 코일 저항의 불평형 문제를 해결할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 코일의 권선 상태가 양호하게 정렬되므로, 누설 자속을 저감할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 도 7에 도시된 바와 같이, 스테이터 조립체(100)를 이루는 인슐레이터(110)의 상부에 버스바 터미널 구조체(150)를 구비할 수 있다.

상기 버스바 터미널 구조체(150)는 원형을 이루는 터미널 몰드(152)와, 상기 터미널 몰드(152)의 내측면에 간격을 두고 형성되면서 3상 단자체와 접속되는 복수의 터미널(154)로 이루어진 구조이다.

상기 복수의 터미널(154)은 훅크형으로 형성되면서 파티션(145)의 상부에 돌출되어 형성되는 권취돌기(146)에 접촉되도록 한다.

따라서, 상기 권취돌기(146)에 권선된 1,2차 코일부(121)(122)의 단부(121a)(122a)가 자동적으로 다이렉트로 접속이 이루어질 수 있고, 후크형의 터미널(154)안에 돌출된 권취돌기(146)가 삽입되기 때문에, 그 만큼 접속작업이 매우 간편하게 이루어지면서 확실한 접속상태를 유지할 수 있는 것이다.

이상에서는 첨부도면에 도시된 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세하게 설명하였으나, 이는 본 발명의 바람직한 형태에 대한 예시에 불과한 것이며, 본 발명의 보호 범위가 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이상과 같은 본 발명의 실시 예는 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야에 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 및 균등한 다른 실시가 가능한 것이며, 이러한 변형 및 균등한 다른 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위에 속한다.

10 : 스테이터 조립체
20 : 인슐레이터
21 : 외측면
22 : 권취부
22a : 제 1지지면
22b : 삽입공
22c : 제 2지지면
22d : 수평면
30 : 코일부
32 : 제 1코일 권선부
34 : 제 2코일 권선부
40 : 스테이터 코어부
42 : 삽입공
100 : 스테이터 조립체
110 : 인슐레이터
112 : 외측면
120 : 코일부
121 : 1차 코일부
122 : 2차 코일부
121a,122a : 단부
130 : 스테이터 코어부
140 : 권취부
141 : 제 1지지면
142 : 삽입공
143 : 제 2지지면
144 : 수평면
144a : 제 1수평 지지편
144b : 제 2수평 지지편
145 : 파티션
145a : 제 1코일 지지편
145b : 제 2코일 지지편
146 : 권취돌기
150 : 버스바 터미널 구조체
152 : 터미널 몰드
154 : 터미널

Claims (3)

1. 인슐레이터(110)와;
   상기 인슐레이터(110)의 안쪽에 원주방향을 따라 간격을 두고 복수로 마련되는 권취부(140)와;
   상기 권취부(140)에 권선되는 코일부(120)와;
   를 포함하고,
   상기 권취부(140)는,
   인슐레이터(110)의 외측면(112)과 안쪽의 원주방향으로 형성되는 제 1지지면(141)과;
   상기 제 1지지면(141)과 외측면(112) 사이에 원주방향을 따라 간격을 두고 형성되는 삽입공(142)과;
   상기 삽입공(142)과 삽입공(142) 사이에 형성되는 수평면(144)과;
   상기 수평면(144)으로부터 상부로 돌출되게 형성되는 파티션(145)을 포함하며,
   상기 코일부(120)는 파티션(145)의 양측에 각각 권선되는 1,2차 코일부(121)(122)로 이루어지고,
   상기 파티션(145)의 양측은 1,2차 코일부(121)(122)가 동일하게 권선되도록 동일한 간격으로 형성되며,
   상기 파티션(145)의 상부에는 1,2차 코일부(121)(122)의 단부(121a)(122a)가 권선되도록 하는 권취돌기(146)가 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 모터의 이중 권선구조를 가지는 스테이터 조립체.
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