KR102238353B1 - 분할코어를 구비한 전동기 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분할코어를 구비한 전동기 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 분할코어를 구비한 전동기는, 스테이터; 및 상기 스테이터에 대해 회전 가능하게 배치되는 로터;를 포함하고, 상기 스테이터는, 스테이터코어; 및 상기 스테이터코어에 권선되는 스테이터코일;을 구비하고, 상기 스테이터코어는, 원주방향을 따라 분할된 분할요크부 및 상기 분할요크부에서 돌출되는 티스부를 구비한 제1분할코어; 및 원주방향을 따라 서로 이격되게 배치되고 상기 티스부에 각각 결합되는 슈 및 동일 원주상에 배치된 상기 슈를 고정시킬 수 있게 형성되는 슈고정부를 구비한 제2분할코어;를 구비하여 구성된다. 이에 의해, 티스 및 슈의 진동을 억제할 수 있고 티스 및 슈의 진동에 기인한 소음 발생을 억제할 수 있다.

Description

분할코어를 구비한 전동기 및 그의 제조방법{ELECTRIC MOTOR WITH SPLIT CORE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은, 분할코어를 구비한 전동기 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 운전 시 진동 및 소음 발생이 억제될 수 있도록 한 분할코어를 구비한 전동기 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 전동기는, 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 장치이다.

이러한 전동기는, 통상 스테이터 및 상기 스테이터에 대해 회전 가능하게 배치되는 로터를 구비한다.

상기 스테이터는, 복수의 슬롯 및 티스를 구비한 스테이터코어 및 상기 스테이터코어에 권선되는 스테이터코일을 구비하여 구성된다.

상기 스테이터코어는 원주방향을 따라 서로 교호적으로 배치되는 복수의 슬롯 및 티스를 구비한 전기강판을 절연 적층하여 형성된다.

상기 스테이터코어의 전기강판은 통상 프레스에 의해 형성되며, 상기 스테이터코어의 프레스 시, 다량의 스크랩(SCRAP)이 발생된다.

이러한 문제점을 고려하여, 상기 스테이터코어를 원주방향을 따라 복수 개로 분할하여 개별적으로 제작하고, 개별적으로 제작된 분할코어를 원통형으로 결합하여 스테이터코어를 형성하는 방법이 알려져있다.

그런데, 이러한 종래의 분할코어를 구비한 전동기에 있어서는, 티스는 외팔보 형상으로 형성되므로, 운전 시 티스의 진동이 발생되고 특히 티스의 단부에 형성되는 슈의 진동에 기인하여 소음 발생이 증가하게 된다고 하는 문제점이 있다.

또한, 스테이터코어는 복수의 분할코어를 결합하여 형성되므로 조립공차 및/또는 조립오차에 기인하여 상기 티스의 간격 및 공극의 불균일이 발생되어 전동기의 성능 저하가 발생된다고 하는 문제점이 있다.

또한, 스테이터코어는 복수의 분할코어를 결합하여 형성되므로 분할코어간 결합력이 미흡하게 되어 운전 시 티스 및 슈의 진동 및 유격이 증가하여 소음 증가를 가중시키게 된다고 하는 문제점이 있다.

KR 1020060044726 A

따라서, 본 발명은, 티스 및 슈의 진동 발생을 억제할 수 있고, 기 티스 및 슈의 진동에 기인한 소음 발생을 억제할 수 있는 분할코어를 구비한 전동기 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 공극이 균일하게 유지될 수 있는 분할코어를 구비한 전동기 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 슈의 자속 누설을 억제할 수 있는 분할코어를 구비한 전동기 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 스테이이터코일과 슈의 절연을 위한 인슐레이터의 사용을 배제할 수 있는 분할코어를 구비한 전동기 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 과제의 해결을 위한 본 발명에 따른 분할코어를 구비한 전동기는, 티스부와 티스부의 단부에 원주방향으로 연장되게 형성되는 슈를 분할 제작하고 상호 결합하게 구성하는 것을 기술적 특징으로 한다.

구체적으로는, 원주방향을 따라 분할된 분할요크부와 티스부를 구비한 제1분할코어에 상기 티스부의 단부에 결합되는 슈를 구비한 환형의 제2분할코어가 동심적으로 결합되게 구성됨으로써, 상기 티스부 및 슈의 진동 및 진동에 기인한 소음 발생이 억제된다.

상기 분할코어를 구비한 전동기는, 스테이터; 및 상기 스테이터에 대해 회전 가능하게 배치되는 로터;를 포함하고, 상기 스테이터는, 스테이터코어; 및 상기 스테이터코어에 권선되는 스테이터코일;을 구비하고, 상기 스테이터코어는, 원주방향을 따라 분할된 분할요크부 및 상기 분할요크부에서 돌출되는 티스부를 구비한 제1분할코어; 및 원주방향을 따라 서로 이격되게 배치되고 상기 티스부에 각각 결합되는 슈 및 동일 원주상에 배치된 상기 슈를 고정시킬 수 있게 형성되는 슈고정부를 구비한 제2분할코어;를 각각 구비하여 구성된다.

상기 로터는 상기 스테이터의 외측에 배치되는 소위 아우터 로터 타입 로터로 구성된다.

상기 티스부는 상기 분할요크부의 외측에 반경방향을 따라 각각 돌출되게 형성된다.

구체적으로, 상기 분할요크부는 원주를 미리 설정된 개수로 분할하여 형성되고, 상기 각 분할요크부에는 하나의 티스부가 돌출되게 형성된다.

상기 슈는 상기 티스부와 동일한 개수로 형성된다.

상기 슈는 미리 설정된 간격으로 서로 이격되게 형성된다.

이러한 구성에 의하면, 상기 슈가 상호 분리 형성됨으로써 상기 슈가 일체로 연결되는 형태에 비해 상기 슈의 제작을 위한 재료 투입량이 저감될 수 있다.

이에 의해, 상기 스테이터코어의 무게가 경감될 수 있다.

또한, 상기 슈가 미리 설정된 간격으로 이격되어 형성됨으로써 상기 슈를 통한 자속 누설 발생이 억제될 수 있다.

또한, 상기 슈가 초기 설계 위치에 고정됨으로써 공극이 균일하게 유지될 수 있다.

이에 의해, 공극의 불균일 발생에 기인한 전동기의 성능 저하 발생이 억제될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 분할요크부가 12개로 형성되는 경우, 상기 티스부는 12개로 형성되고, 상기 슈는 상기 티스부의 단부에 결합되게 각각 형성되므로 12개로 형성된다.

상기 슈고정부는 비자성체 및 비전도체로 원형 고리 형상의 단면을 구비하게 구성된다.

이에 의해, 상기 슈고정부에 기인한 무게 증가를 억제할 수 있다.

또한, 상기 슈고정부에 기인한 자속 누설 발생을 억제할 수 있다.

또한, 상기 슈고정부에 기인한 손실 발생을 억제할 수 있다.

또한, 상기 슈고정부에 의해 상기 슬롯의 개구가 차단되므로 상기 로터의 회전 시 공기 유동에 기인한 소음 발생이 억제될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 슈고정부는 플라스틱부재로 형성된다.

상기 슈고정부는 인서트 사출 성형에 의해 형성된다.

구체적으로, 상기 슈고정부는 상기 슈가 동일 원주상에 미리 설정된 간격으로 이격 배치된 상태에서 인서트 사출 성형에 의해 제작될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 슈고정부는, 원통형상을 구비하고, 상기 슈의 최대외경과 동일하거나 상기 슈의 최대외경보다 작은 외경을 구비하여 구성된다.

이러한 구성에 의하면, 상기 슈고정부에 기인한 공극 감소를 억제할 수 있다.

이에 의해, 상기 슈고정부에 기인한 상기 로터와 간섭 발생이 억제될 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에서, 상기 슈는 상기 슈의 최대외경보다 작은 곡률반경을 구비한 외면부를 구비하게 구성된다.

이러한 구성에 의하면, 상기 스테이터코어와 상기 로터 사이의 공극의 자속 밀도가 정현파 형상으로 구현될 수 있다.

이에 의해, 상기 로터의 회전 시 코깅 토크 발생이 억제될 수 있고, 상기 코깅 토크에 기인한 진동 및 소음 발생이 억제될 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에서, 상기 슈고정부는, 원통형상을 구비하고, 상기 외면부의 최대외경보다 작고 상기 외면부의 최소외경보다 큰 외경을 구비하게 형성된다.

이러한 구성에 의하면, 상기 슈고정부에 기인하여 자기저항이 증대되는 것을 억제할 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에서, 상기 슈는, 중앙영역이 상기 슈고정부의 외부로 노출되고, 양 단부는 상기 슈고정부의 내부에 배치되게 형성된다.

상기 슈는 선형의 내면부를 구비하게 구성된다.

상기 티스부와 결합되는 상기 슈의 결합영역은 상기 슈고정부의 외부에 노출되게 형성된다.

한편, 상기 로터는 상기 스테이터의 내측에 배치되는 소위 이너 로터 타입 로터로 구성된다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 슈고정부는, 원통형상을 구비하고, 상기 슈의 최소내경과 동일하거나, 상기 슈의 최소내경보다 큰 내경을 구비하게 형성된다.

상기 슈는 점진적으로 반경방향의 두께가 감소하게 형성된다.

이에 의해, 상기 슈를 통한 자속 누설 발생이 억제된다.

상기 슈와 상기 티스부의 상호 접촉영역에는 원주방향의 유격을 억제하는 원주방향맞물림부가 구비된다.

이에 의해, 상기 슈와 티스부의 결합력이 제고되어 상기 슈 및 티스부의 진동 발생이 억제될 수 있다.

또한, 상기 슈 및 티스부의 진동 발생이 억제되므로, 진동에 기인한 소음 발생이 억제될 수 있다.

상기 원주방향맞물림부는, 상기 슈와 상기 티스부의 상호 접촉면 중 어느 하나로부터 반경방향으로 돌출되는 반경방향돌기 및 상기 슈와 상기 티스부의 상호 접촉면 중 다른 하나에 상기 반경방향돌기가 수용되게 형성되는 반경방향돌기수용부를 구비하여 구성된다.

상기 반경방향돌기는 외측으로 볼록한 원호 형상의 단면을 구비하여 구성된다.

이에 의해, 상기 반경방향돌기 및 상기 반경방향돌기수용부의 결합이 용이하게 될 수 있다.

상기 분할요크부의 상호 접촉영역에는 반경방향의 유격을 억제하는 반경방향맞물림부가 구비된다.

이에 의해, 상기 분할요크부의 결합력이 증대될 수 있고 상기 티스부의 진동 발생이 억제될 수 있다.

상기 반경방향맞물림부는, 상기 분할요크부의 상호 접촉면 중 어느 하나로부터 원주방향으로 돌출되는 원주방향돌기 및 상기 분할요크부의 상호 접촉면 중 다른 하나에 상기 원주방향돌기가 수용되게 형성되는 원주방향돌기수용부를 구비하여 구성된다.

상기 슈고정부는 축방향을 따라 상기 슈로부터 돌출되는 가이드부를 구비하게 구성된다.

이에 의해, 상기 티스부의 둘레에 권선되는 스테이터코일의 반경방향 이탈 발생이 억제될 수 있다.

또한, 상기 슈고정부는 플라스틱부재로 형성되므로 상기 스테이터코일과 상기 슈의 절연을 위한 절연부재(인슐레이터)의 사용이 배제될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 스테이터; 및 상기 스테이터에 대해 회전 가능하게 배치되는 로터;를 포함하고, 상기 스테이터는, 스테이터코어; 및 상기 스테이터코어에 권선되는 스테이터코일;을 구비하고, 상기 스테이터코어는 분할되어 형성되고 서로 결합되는 복수의 분할코어를 구비하는 전동기의 제조방법으로서, 분할요크부 및 상기 분할요크부에서 돌출되는 티스부를 구비한 제1분할코어; 및 원주방향을 따라 서로 이격되게 배치되고 상기 티스부에 각각 결합되는 슈 및 동일 원주상에 배치된 상기 슈를 고정시킬 수 있게 형성되는 슈고정부를 구비한 제2분할코어;를 각각 형성하는 단계; 상기 제1분할코어를 원주방향을 따라 결합하는 단계; 및 상기 제1분할코어에 상기 제2분할코어를 결합하는 단계;를 포함하는 분할코어를 구비한 전동기의 제조방법이 제공된다.

여기서, 상기 제1분할코어에 상기 제2분할코어를 결합하는 단계;전에 상기 제1분할코어 및 상기 스테이터코일을 결합하는 단계;를 더 포함한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스테이터코어는 복수의 분할코어를 구비하되, 상기 복수의 분할코어는, 분할요크부 및 티스부를 구비한 제1분할코어 및 상기 티스부의 단부에 결합되는 슈 및 슈고정부를 구비한 제2분할코어를 구비함으로써, 상기 티스부 및 슈의 진동이 억제될 수 있고, 상기 티스부 및 슈의 진동에 기인한 소음 발생이 억제될 수 있다.

또한, 상기 슈가 상기 슈고정부에 의해 초기위치로 고정 유지됨으로써, 상기 슈와 상기 로터 사이의 공극이 균일하게 유지될 수 있다.

이에 의해, 상기 공극의 불균일에 기인한 전동기의 성능 저하 발생이 억제될 수 있다.

또한, 상기 슈는 원주방향을 따라 미리 설정된 간격으로 이격배치되게 구성됨으로써, 상기 슈를 통한 자속 누설 방생이 억제될 수 있다.

또한, 상기 슈고정부는 플라스틱부재로 형성됨으로써, 스테이터코일과 상기 슈의 절연을 위한 절연부재(인슐레이터)의 사용이 배제될 수 있다.

또한, 상기 슈고정부는 축방향을 따라 상기 슈로부터 돌출되게 형성되는 가이드부를 구비함으로써, 상기 스테이터코일의 반경방향 이탈 발생을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분할코어를 구비한 전동기의 단면도,
도 2는 도 1의 요부확대도,
도 3은 도 1의 스테이터코어의 평면도,
도 4는 도 3의 스테이터코어의 분리사시도,
도 5는 도 4의 인슐레이터의 정면도,
도 6은 도 3의 제1분할코어의 사시도,
도 7은 도 6의 제1분할코어의 평면도,
도 8은 도 3의 슈의 사시도,
도 9는 도 8의 슈의 평면도,
도 10은 도 1의 스테이터의 평면도,
도 11은 도 1의 슈고정부의 확대도,
도 12 내지 도 14는 각각 도 1의 슈고정부의 변형례,
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 분할코어를 구비한 전동기의 단면도,
도 16은 도 15의 스테이터코어의 평면도,
도 17은 도 16의 분리사시도,
도 18은 도 16의 제1분할코어의 사시도,
도 19는 도 16의 제2분할코어의 평면도,
도 20은 도 19의 슈의 사시도,
도 21은 도 20의 슈의 평면도,
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 분할코어를 구비한 전동기의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명한다. 본 명세서는, 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분할코어를 구비한 전동기의 단면도이고, 도 2는 도 1의 요부확대도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 분할코어를 구비한 전동기는, 스테이터(100) 및 로터(300)를 구비한다. 상기 로터(300)는 상기 스테이터(100)의 외측에 배치되는 소위 아우터 로터 타입으로 구현된다. 상기 로터(300)는 상기 스테이터(100)와 사이에는 소정의 공극(air gap)이 형성된다.

상기 로터(300)는, 예를 들면, 회전축(301), 상기 회전축(301)을 중심으로 회전하는 프레임(310) 및 상기 프레임(310)에 구비되는 영구자석(305)을 구비하여 구성된다. 상기 영구자석(305)은 원주방향을 따라 서로 다른 자극(N극, S극)이 교호적으로 배치되게 형성된다. 상기 프레임(310)은, 예를 들면, 일 측이 개구된 원통 형상으로 구현된다.

상기 프레임(310)에는 상기 영구자석(305)을 회전 가능하게 지지하는 영구자석지지부(312)가 구비된다. 상기 영구자석지지부(312)는 상기 프레임(310)의 개구영역에 반경방향을 따라 외측으로 확장되게 형성된다. 상기 프레임(310)의 중앙영역에는 상기 회전축(301)이 결합된다. 상기 프레임(310)에는 상기 회전축(301)이 삽입 결합되는 회전축결합부재(315)가 구비된다. 상기 회전축(301)은 상기 스테이터(100)를 관통하여 배치되게 구성된다.

상기 스테이터(100)는, 스테이터코어(110) 및 상기 스테이터코어(110)에 권선되는 스테이터코일(250)을 구비한다. 상기 스테이터코어(110)는 서로 분할되어 형성되고 상호 결합되는 복수의 분할코어(120)를 구비한다. 상기 복수의 분할코어(120)는, 서로 동심적으로 결합되는 제1분할코어(121) 및 제2분할코어(181)를 구비하여 구성된다. 상기 제2분할코어(181)는 상기 제1분할코어(121)의 외측에서 축방향을 따라 결합된다.

도 3은 도 1의 스테이터코어의 평면도이고, 도 4는 도 3의 스테이터코어의 분리사시도이고, 도 5는 도 4의 인슐레이터의 정면도이다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 스테이터코어(110)는, 복수의 제1분할코어(121) 및 상기 제1분할코어(121)의 외곽에 결합되는 제2분할코어(181)를 구비한다. 상기 제1분할코어(121)는 원주를 미리 설정된 개수로 분할한 형상을 구비한다.

상기 제1분할코어(121)는 원주방향을 따라 결합되어 원통 형상을 이루게 구성된다. 본 실시예에서, 상기 제1분할코어(121)는 원주를 12개로 분할한 형상을 구비하게 구성된 경우를 예시하고 있으나, 이는 예시일 뿐이고, 그 분할 개수는 적절히 조절될 수 있다. 상기 제1분할코어(121)는, 예를 들면, 중앙에 축방향을 따라 관통된 관통부가 형성된다.

상기 제1분할코어(121)는, 원주방향을 따라 분할된 분할요크부(125) 및 상기 분할요크부(125)로부터 반경방향을 따라 돌출되는 티스부(140)를 구비하여 구성된다. 상기 분할요크부(125)는 미리 설정된 크기의 내경 및 외경을 각각 구비하는 내면부(127) 및 외면부(128)를 구비하여 구성된다. 상기 제1분할코어(121)의 결합 시 상기 분할요크부(125)는 양 측이 각각 면접촉되어 링(환) 형상을 이루게 된다. 상기 분할요크부(125)의 외면부(128)에는 상기 티스부(140)가 형성된다.

상기 티스부(140)는 상기 분할요크부(125)에 비해 축소된 폭을 구비하게 구성된다. 상기 제1분할코어(121)의 결합 시 서로 인접된 상기 티스부(140)의 사이에는 슬롯(150)이 형성된다. 본 실시예에서 상기 슬롯(150)은 외측으로 개방된 형상을 구비한다. 상기 제1분할코어(121)의 결합 시 상기 티스부(140)와 상기 슬롯(150)은 원주방향을 따라 서로 교호적으로 배치된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 스테이터코일(250)은 상기 스테이터코어(110)의 각 티스부(140)에 권선되는 복수의 집중권선부(250a)를 구비하여 구성된다. 상기 복수의 집중권선부(250a)는, 상기 각 티스부(140)에 결합되는 인슐레이터(255) 및 상기 인슐레이터(255)의 둘레에 집중 적으로 권선되는 코일(257)을 각각 구비하여 구성된다. 상기 인슐레이터(255)는, 전기 절연 부재로 형성된다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 인슐레이터(255)는, 예를 들면, 상기 티스부(140)를 감싸게 형성되는 티스절연부(255a) 및 상기 분할요크부(125)를 감싸게 형성되는 요크절연부(255b)를 구비한다. 상기 인슐레이터(255)는 상기 티스절연부(255a) 및 상기 요크절연부(255b)로부터 축방향을 따라 각각 연장되는 가이드부(210)를 더 구비하여 구성된다. 상기 티스절연부(255a)는 내부에 상기 티스부(140)가 수용될 수 있게 관 형상으로 형성된다. 상기 티스절연부(255a)는 상기 티스부(140)의 단면 형상에 대응되게 직사각형 단면 형상을 구비한다. 상기 가이드부(210)는 상기 티스절연부(255a)의 둘레에 권선된 상기 스테이터코일(250)(엔드턴)이 반경방향으로 이탈되는 것을 억제한다.

상기 분할요크부(125)의 상호 접촉영역에는 반경방향의 유격을 억제하는 반경방향맞물림부(160)가 구비된다. 이에 의해, 서로 접촉된 분할요크부(125)가 반경방향으로 상대 이동하는 것이 억제될 수 있다.

상기 반경방향맞물림부(160)는, 상기 분할요크부(125)의 상호 접촉면 중 어느 하나로부터 원주방향으로 돌출되는 원주방향돌기(162) 및 상기 분할요크부(125)의 상호 접촉면 중 다른 하나에 상기 원주방향돌기(162)가 수용되게 형성되는 원주방향돌기수용부(164)를 구비하여 구성된다.

상기 제2분할코어(181)는, 원주방향을 따라 서로 이격되게 배치되고 상기 티스부(140)에 각각 결합되는 슈(185) 및 동일 원주상에 배치된 상기 슈(185)를 고정시킬 수 있게 형성되는 슈고정부(200)를 구비하여 구성된다. 본 실시예의 제2분할코어(181)는 상기 슈(185)가 원주방향을 따라 미리 설정된 간격(s)으로 서로 이격 배치되므로 슈(185)를 통한 자속의 누설 발생이 억제될 수 있다. 또한, 상기 슈(185)의 크기가 실질적으로 감소되므로 상기 슈(185)의 제작을 위한 자성체(전기강판)의 투입량이 감소될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 상기 스테이터코어(110)의 무게가 감소될 수 있다.

상기 슈고정부(200)는 비자성체이고 전기절연체로 형성될 수 있다. 상기 슈고정부(200)는 링(원형 고리) 형상으로 형성된다. 보다 구체적으로, 상기 슈고정부(200)는 플라스틱부재로 형성된다. 이에 의해, 상기 슈고정부(200)의 형성에 기인한 상기 스테이터코어(110)의 전체 무게 증가를 억제할 수 있다. 또한, 상기 슈고정부(200)를 통한 자속의 누설 발생이 억제될 수 있다. 또한, 상기 슈고정부(200)는 플라스틱부재로 형성되므로 철손 등에 기인한 손실이 발생될 염려가 없다.

상기 슈(185)는 상기 슈고정부(200)에 의해 지지되어 원주방향을 따라 이격 배치된 초기 위치(제작 시 위치)에 고정 유지되므로, 운전 시 상기 슈(185)의 진동 발생이 억제될 수 있다. 또한, 상기 슈(185)의 진동에 기인한 소음 발생이 억제될 수 있다.

상기 슈고정부(200)는 축방향을 따라 상기 슈(185)의 양 단부로부터 각각 돌출되는 가이드부(210)를 구비하여 형성된다. 상기 가이드부(210)는, 축방향을 따라 상기 슈(185)의 일 단부(도면상 상단부)로부터 상향 돌출되는 제1가이드부(212) 및 상기 슈(185)의 타 단부(도면상 하단부)로부터 하향 돌출되는 제2가이드부(214)를 구비하여 구성된다. 여기서, 상기 제1가이드부(212)의 높이(H1) 및 상기 제2가이드부의 높이(H2)는 상기 스테이터코일(250)의 집중권선부(250a)의 엔드턴의 높이에 대응되게 형성될 수 있다. 상기 제1가이드부(212) 및 상기 제2가이드부(214)는 서로 동일한 높이(H1=H2)로 구성될 수 있다.

상기 슈(185)와 상기 티스부(140)의 상호 접촉영역에는 원주방향의 유격을 억제하는 원주방향맞물림부(220)가 구비된다. 이에 의해, 상기 슈(185) 및 티스부(140)의 진동 발생이 억제될 수 있다. 또한, 상기 슈(185) 및 티스부(140)의 진동에 기인한 소음 발생이 억제될 수 있다.

상기 원주방향맞물림부(220)는, 상기 슈(185)와 상기 티스부(140)의 상호 접촉면 중 어느 하나로부터 반경방향으로 돌출되는 반경방향돌기(222) 및 상기 슈(185)와 상기 티스의 상호 접촉면 중 다른 하나에 상기 반경방향돌기(222)가 수용되게 형성되는 반경방향돌기수용부(224)를 구비하여 구성된다.

상기 슈(185)는 상기 티스부(140)와 결합되는 영역이 상기 슈고정부(200)의 외부로 노출되게 형성될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 상기 슈(185)와 상기 티스부(140)가 직접 접촉되게 결합될 수 있다. 이에 의해, 상기 슈(185) 및 상기 티스부(140)가 서로 근접하게 되어 자기저항 증가를 억제할 수 있다.

도 6은 도 3의 제1분할코어의 사시도이고, 도 7은 도 6의 제1분할코어의 평면도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1분할코어(121)는, 복수의 전기강판(123)을 절연 적층하여 형성된다. 상기 복수의 전기강판(123)은, 원주방향을 따라 분할된 분할요크부(125) 및 상기 분할요크부(125)로부터 반경방향을 따라 돌출 형성되는 티스부(140)를 각각 구비하여 구성된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제1분할코어(121)의 양 측에는 다른 제1분할코어(121)와 면접촉되는 접촉면(130)이 각각 형성된다. 상기 분할요크부(125)의 일 측(일 측 접촉면(130))에는 원주방향을 따라 돌출되는 원주방향돌기(162)가 형성된다. 상기 분할요크부(125)의 타 측(타 측 접촉면(130))에는 다른 분할요크부(125)의 원주방향돌기(162)가 수용될 수 있게 원주방향을 따라 함몰된 원주방향돌기수용부(164)가 형성된다.

상기 원주방향돌기(162)는 외측으로 볼록한 원호 형상의 단면을 구비하게 구성된다. 상기 원주방향돌기수용부(164)는 내측으로 오목한 원호 형상의 단면을 구비하게 구성된다. 이러한 구성에 의하면, 상기 제1분할코어(121)의 결합 시 상기 분할요크부(125)는 양 접촉면(130)이 상호 접촉되게 결합되어 상호 구속되므로 원주방향 유격이 억제될 뿐만 아니라, 상기 반경방향맞물림부(160)에 의해 반경방향 유격이 억제될 수 있다. 이에 의해, 상기 분할요크부(125)의 횡방향 유격이 억제될 수 있다.

여기서, 상기 원주방향돌기(162) 및 원주방향돌기수용부(164)는 상기 제1분할코어(121)의 적층 높이에 대응되는 길이를 각각 구비하게 구성된다.

상기 티스부(140)의 단부에는 상기 반경방향돌기수용부(224)가 함몰 형성된다. 상기 반경방향돌기수용부(224)는 내측으로 오목한 원호 형상의 단면을 구비하게 구성된다.

도 8은 도 3의 슈의 사시도이고, 도 9는 도 8의 슈의 평면도이다. 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 슈(185)는 복수의 전기강판(183)을 절연 적층하여 형성된다. 상기 슈(185)는, 예를 들면, 직선 형상의 내면부(188)를 구비하여 구성된다. 이에 의해, 상기 슈(185)는 반경방향의 두께가 점진적으로 감소되는 형상으로 구현된다. 이러한 구성에 의하면, 운전 시 상기 슈(185)를 통한 자속의 누설 발생이 더욱 억제될 수 있다. 상기 슈(185)는, 외측으로 볼록한 곡선 형상의 외면부(186)를 구비하여 구성된다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 슈(185)의 외면부(186)는 최대외경(Romax)에 비해 작은 곡률반경(Rs)을 가지게 구성된다. 이에 의해, 상기 슈(185)는 중앙부가 최대외경을 가지며, 양 단부는 상기 공극(G)으로부터 이격된 최소외경(Romin)을 구비하게 구성된다. 여기서, 상기 슈(185)의 최대외경(Romax)은 상기 로터(300)의 영구자석(305)과 이격된 공극(G)을 형성하게 된다. 이러한 구성에 의하면, 운전 시 상기 공극(G)의 자속밀도가 정현파(사인파) 형상을 구비하게 되어 코깅 토크의 발생이 억제될 수 있다. 또한, 상기 코깅 토크의 발생에 따른 상기 티스부(140) 및 상기 슈(185)의 진동에 기인한 소음 발생이 억제될 수 있다.

도 10은 도 1의 스테이터의 평면도이고, 도 11은 도 1의 슈고정부의 확대도이며, 도 12 내지 도 14는 각각 도 1의 슈고정부의 변형례이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제1분할코어(121)는 원주방향을 따라 서로 결합된다. 본 실시예에서, 상기 제1분할코어(121)는 12개가 모두 결합되어 원통형상을 이루게 될 경우, 상기 분할요크부(125)의 양 측면은 서로 면접촉되어 있으므로, 상기 각 제1분할코어(121)는 원주방향 유격이 각각 억제된다. 또한, 상기 분할요크부(125)의 상호 접촉영역에는 상기 반경방향맞물림부(160)가 형성됨으로써, 상기 제1분할코어(121)의 반경방향 유격이 억제될 수 있다.

상기 제1분할코어(121)의 결합이 완료되면, 상기 각 티스부(140)에 스테이터코일(250)의 집중권선부(250a)가 각각 결합된다.

상기 제1분할코어(121)에 상기 스테이터코일(250)의 복수의 집중권선부(250a)의 결합이 완료되면, 상기 제1분할코어(121)의 외곽에 상기 제2분할코어(181)가 결합된다.

상기 제2분할코어(181)는, 링 형상을 구비하므로, 상기 제1분할코어(121)의 축방향을 따라 동심적으로 결합된다.

보다 구체적으로, 상기 각 슈(185)의 반경방향돌기(222)가 상기 각 티스부(140)의 반경방향돌기수용부(224)에 대응되게 상기 제1분할코어(121)의 외곽에 상기 제2분할코어(181)를 배치한다. 다음, 축방향을 따라 가압하면, 상기 각 반경방향돌기(222)가 상기 반경방향돌기수용부(224)의 내부로 상대 이동하면서 삽입된다.

상기 스테이터(100)의 결합이 완료되면, 상기 스테이터(100)와 동심적으로 상기 로터(300)가 결합된다. 상기 로터(300)는 상기 영구자석(305)이 상기 제2분할코어(181)의 외측에 상기 공극(G)을 두고 축방향을 따라 삽입 결합된다.

이러한 구성에 의하면, 상기 각 티스부(140) 사이에 형성된 슬롯(150)의 개구가 상기 슈고정부(200)에 의해 차단될 수 있다. 이에 의해, 상기 로터(300)의 회전 시 상기 슬롯(150)의 공기 유동(유입 및/또는 유출)이 억제됨으로써 공기 유동에 기인한 소음 발생이 억제될 수 있다.

한편, 도 11에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 상기 제2분할코어(181)의 슈고정부(200)는 상기 슈(185)가 동일 원주 상에 미리 설정된 간격(s)으로 이격 배치된 상태에서 인서트 사출 성형(insert injection molding)방식에 의해 제작될 수 있다.

본 실시예의 상기 슈고정부(200)는, 상기 슈(185)의 최대외경(Romax)과 동일한 외경을 구비하게 구성될 수 있다. 이에 의해, 상기 슈고정부(200)와 상기 로터(300)의 간섭 발생이 억제될 수 있다.

상기 슈고정부(200)는 상기 슈(185)의 최소내경(Rimin)과 동일한 내경을 구비하게 구성될 수 있다. 여기서, 상기 슈(185)의 최소내경(Rimin)은 상기 슈(185)와 상기 티스부(140)의 단부가 상호 접촉 결합되는 영역을 제외한 상기 슈(185)의 내경을 의미한다. 이에 의해, 상기 슈(185)와 상기 티스부(140)의 단부가 접촉되는 영역은 상기 슈고정부(200)의 외부로 노출될 수 있다(도 4 참조).

도 12에 도시된 바와 같이, 제2분할코어(181a)는, 재질의 특성(강성)을 고려하여 최소두께(tmin)를 구비하게 형성되는 슈고정부(200a)를 구비하게 구성될 수 있다. 여기서, 상기 슈고정부(200a)의 최소두께(tmin)는 운전 시 상기 슈(185)가 초기위치를 유지할 수 있는 지지강도를 발휘할 수 있는 상기 슈고정부(200a)의 두께를 의미한다.

보다 구체적으로, 상기 슈고정부(200a)가 상기 슈(185)의 최대외경(Romax)과 동일한 외경(Ro)을 구비하게 구성될 경우, 상기 슈고정부(200a)는, 예를 들면, 상기 슈(185)의 양 단부의 내측 모서리에 대응되는 내경(Ri)을 구비하게 구성될 수 있다.

도 13에 도시된 바와 같이, 제2분할코어(181b)는, 상기 슈(185)의 최소외경(Romin)에 대응되는 외경(Ro)을 구비하게 형성되는 슈고정부(200b)를 구비하게 구성될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 상기 슈(185)의 외면부(186)의 외부 노출 길이(Le)가 증가되어, 상기 슈고정부(200b)에 기인한 공극(G)의 자기 저항 증가 발생이 억제될 수 있다.

상기 슈고정부(200b)는 재질 특성을 고려한 최소두께(tmin)로 형성될 수 있다. 상기 슈고정부(200b)는 상기 슈(185)의 최대내경(Rimax)보다 작은 내경(Ri)을 구비하게 구성될 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 상기 슈(185)의 외면은 외부에 노출되고 상기 슈(185)의 양 단부영역은 상기 슈고정부(200b)의 내부에 배치될 수 있다.

도 14에 도시된 바와 같이, 제2분할코어(181c)는, 상기 슈(185)의 최대외경(Romax)보다 작고 상기 슈(185)의 최소외경(Romin)보다 큰 외경(Ro)을 구비하는 슈고정부(200c)를 구비하게 구성될 수 있다. 상기 슈고정부(200c)는, 예를 들면, 재질의 특성을 고려하여 최소두께(tmin)를 구비하게 구성될 수 있다. 상기 슈고정부(200c)는, 예를 들면, 상기 슈(185)의 최대내경(Rimax)과 동일한 내경(Ri)을 구비하게 구성될 수 있다.

이하, 도 15 내지 도 21을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 분할코어를 구비한 전동기에 대해 설명한다.

도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 분할코어를 구비한 전동기의 단면도이다. 도 15에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 분할코어를 구비한 전동기는, 스테이터(400) 및 로터(600)를 구비한다. 본 실시예의 전동기는, 상기 스테이터(400)의 내측에 상기 로터(600)가 구비되는 소위 이너 로터 타입으로 구현된다. 상기 로터(600)는 소정의 공극(G)을 두고 상기 스테이터(400)에 대해 회전 가능하게 배치된다.

상기 로터(600)는, 회전축(601) 및 상기 회전축(601)을 중심으로 회전하는 로터코어(603)를 구비한다. 상기 로터(600)는, 예를 들면, 상기 로터코어(603)에 결합되는 복수의 영구자석(605)을 구비하여 구성된다. 본 실시예에서, 상기 로터(600)가 복수의 영구자석(605)을 구비하여 구성된 경우를 예시하고 있으나, 이는 예시일 뿐이고, 상기 로터는 도면에는 구체적으로 도시하지 아니하였으나 복수의 도체바 및 단락환을 구비한 소위 유도기 로터로 구현될 수 있다. 또한, 상기 로터는 상기 로터코어(603)의 원주방향을 따라 릴럭턴스 토크를 발생시키는 복수의 플럭스 배리어를 구비한 플럭스 배리어 타입 로터로 구현될 수 있다.

상기 로터코어(603)는 복수의 전기강판(604)을 절연 적층하여 형성될 수 있다. 상기 로터코어(603)에는 상기 영구자석(605)이 삽입될 수 있게 축방향으로 관통된 복수의 영구자석삽입부(607)가 형성된다. 상기 로터코어(603)의 중앙에는 상기 회전축(601)이 삽입될 수 있게 회전축공(606)이 관통 형성된다.

한편, 상기 스테이터(400)는, 스테이터코어(410) 및 상기 스테이터코어(410)에 권선되는 스테이터코일(550)을 구비한다. 상기 스테이터코어(410)는, 서로 동심적으로 결합되는 복수의 분할코어(420)를 구비한다. 상기 복수의 분할코어(420)는, 축방향으로 결합되는 제1분할코어(421) 및 제2분할코어(481)를 구비한다. 상기 제2분할코어(481)는 상기 제1분할코어(421)의 내측에 축방향을 따라 결합된다.

도 16은 도 15의 스테이터코어의 평면도이고, 도 17은 도 16의 분리사시도이다. 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 제1분할코어(421)는, 원주방향을 따라 분할된 분할요크부(425) 및 상기 분할요크부(425)에서 돌출되는 티스부(440)를 구비하여 구성된다. 상기 분할요크부(425)는, 예를 들면, 원주를 12 분할하여 형성될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 분할요크부(425)가 원주를 12개로 분할하여 12개로 구성된 경우를 예시하고 있으나, 이는 예시일 뿐이고, 상기 분할요크부(425)의 분할 개수는 적절히 조절될 수 있다.

상기 분할요크부(425)는, 미리 설정된 외경을 구비한 외면부(428)를 구비하게 구성될 수 있다. 상기 분할요크부(425)는 미리 설정된 내경을 구비한 내면부(427)를 구비하여 구성될 수 있다. 상기 분할요크부(425)는 양 측에 서로 면접촉되는 접촉면(430)이 각각 형성될 수 있다. 상기 분할요크부(425)는 12개가 모두 결합되는 경우 양 측의 접촉면(430)이 상호 면접촉되어 상호 구속된 상태이므로 원주방향 유격이 억제될 수 있다.

상기 분할요크부(425)의 내면에는 반경방향을 따라 돌출된 티스부(440)가 형성된다. 상기 티스부(440)는 원주방향을 따라 축소된 폭을 구비한다. 상기 티스부(440)의 양 측에는 슬롯(450)이 각각 형성된다. 상기 분할요크부(425)가 원통형상을 이루게 결합되는 경우, 상기 티스부(440) 및 상기 슬롯(450)은 원주방향을 따라 서로 교호적으로 배치된다.

상기 분할요크부(425)의 상호 접촉영역에는 반경방향의 유격을 억제하는 반경방향맞물림부(460)가 구비된다. 상기 반경방향맞물림부(460)는, 상기 분할요크부(425)의 상호 접촉면(430) 중 어느 하나로부터 원주방향으로 돌출되는 원주방향돌기(462) 및 상기 분할요크부(425)의 상호 접촉면(430) 중 다른 하나에 상기 원주방향돌기(462)가 수용되게 형성되는 원주방향돌기수용부(464)를 구비하여 구성된다.

상기 제1분할코어(421)의 각 티스부(440)에는 상기 스테이터코일(550)이 각각 권선된다.

상기 스테이터코일(550)은, 상기 각 티스부(440)에 집중적으로 권선되는 복수의 집중권선부(550a)를 구비하여 구성된다. 상기 복수의 집중권선부(550a)는, 상기 티스부(440)의 둘레에 결합되는 인슐레이터(555) 및 상기 인슐레이터(555)의 둘레에 집중적으로 권선되는 코일(557)을 각각 구비하여 구성된다.

상기 인슐레이터(555)는, 상기 각 티스부(440)의 둘레를 감싸게 형성되는 티스절연부(555a) 및 상기 분할요크부(425)를 감싸게 연장되는 요크절연부(555b)를 구비한다.

상기 각 티스부(440)의 단부에는 후술할 반경방향돌기(522)를 수용할 수 있게 반경방향돌기수용부(524)가 각각 형성된다.

상기 제2분할코어(481)는, 원주방향을 따라 서로 이격되게 배치되고 상기 티스부(440)에 각각 결합되는 슈(485) 및 동일 원주상에 배치된 상기 슈(485)를 고정시킬 수 있게 형성되는 슈고정부(500)를 구비하여 구성된다.

상기 제2분할코어(481)는 링(원형 고리) 형상을 구비한다. 상기 제2분할코어(481)의 내측에는 상기 로터(600)가 회전 가능하게 수용되는 로터수용공(482)이 형성된다.

상기 슈(485)는, 도 16에 도시된 바와 같이, 미리 설정된 간격(s)을 두고 원주방향을 따라 서로 이격되게 배치된다.

상기 슈고정부(500)는 동일 원주상에 배치된 복수의 상기 슈(485)를 고정유지할 수 있게 형성된다. 상기 슈고정부(500)는 플라스틱부재로 인서트 사출 성형하여 제작될 수 있다.

상기 슈고정부(500)는 상기 축방향을 따라 상기 슈(485)의 양 단부로부터 각각 돌출되게 형성되는 가이드부(510)를 구비하여 구성된다. 상기 슈고정부(500)의 가이드부(510)는, 도면상 상기 슈(485)의 상단에 돌출 형성되는 제1가이드부(512) 및 도면상 상기 슈(485)의 하단에 돌출 형성되는 제2가이드부(514)를 구비한다. 상기 제1가이드부(512) 및 제2가이드부(514)는 각각 원형 고리 형상을 구비한다.

상기 슈(485)와 상기 티스부(440)의 결합영역에는 상기 슈(485) 및 상기 티스부(440)의 원주방향 유격을 억제하는 원주방향맞물림부(520)가 구비된다. 이에 의해, 상기 슈(485)와 상기 티스부(440)의 상호 결합 시 상기 슈(485) 및 티스부(440)의 원주방향 유격이 억제됨으로써 상기 슈(485) 및 티스부(440)의 진동 발생이 억제될 수 있다. 또한, 상기 슈(485) 및 티스부(440)의 진동에 기인한 소음 발생이 억제될 수 있다.

상기 원주방향맞물림부(520)는, 상기 슈(485)와 상기 티스부(440)의 상호 접촉면 중 어느 하나로부터 반경방향으로 돌출되는 반경방향돌기(522) 및 상기 슈(485)와 상기 티스부(440)의 상호 접촉면 중 다른 하나에 상기 반경방향돌기(522)가 수용되게 형성되는 반경방향돌기수용부(524)를 구비하여 구성된다.

상기 슈(485)의 상기 티스부(440)의 결합영역은, 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 슈고정부(500)의 외부에 노출되게 형성된다. 이러한 구성에 의하면, 상기 슈(485) 및 티스부(440)가 직접 접촉됨으로써, 자기 저항이 증가되는 것이 억제될 수 있다.

도 18은 도 16의 제1분할코어의 사시도이다. 도 18에 도시된 바와 같이, 상기 제1분할코어(421)는, 복수의 전기강판(423)을 절연 적층하여 형성된다. 상기 제1분할코어(421)의 분할요크부(425)의 일 접촉면(430)에는 원주방향돌기(462)가 돌출 형성된다. 상기 제1분할코어(421)의 분할요크부(425)의 타 접촉면(430)에는 다른 분할요크부(425)의 원주방향돌기(462)가 수용될 수 있게 원주방향돌기수용부(464)가 함몰형성된다. 상기 원주방향돌기(462) 및 상기 원주방향돌기수용부(464)는 상기 복수의 전기강판(423)의 적층높이에 대응되는 길이를 각각 구비하게 형성된다.

상기 제1분할코어(421)의 티스부(440)의 단부에는 반경방향돌기수용부(524)가 형성된다. 상기 반경방향돌기수용부(524)는 상기 복수의 전기강판(423)의 적층높이에 대응되는 길이를 구비하게 구성된다.

도 19는 도 16의 제2분할코어의 평면도이고, 도 20은 도 19의 슈의 사시도이며, 도 21은 도 20의 슈의 평면도이다. 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 제2분할코어(481)는 링(원형 고리)형상으로 구현된다. 상기 제2분할코어(481)는 상기 제1분할코어(421)의 내측에 동심적으로 결합된다. 상기 제2분할코어(481)는 상기 제1분할코어(421)의 내측에 축방향을 따라 삽입되게 구성된다.

도 20에 도시된 바와 같이, 상기 슈(485)는 복수의 전기강판(483)을 절연 적층하여 구성된다. 상기 슈(485)의 외면에는 상기 티스부(440)의 단부에 결합되는 반경방향돌기(522)가 형성된다. 상기 반경방향돌기(522)는 상기 슈(485)의 복수의 전기강판(483)의 적층높이에 대응되는 길이를 구비하게 구성된다(도 16 참조).

도 21에 도시된 바와 같이, 상기 슈(485)는 상기 로터(600)와의 사이에 공극(G)을 형성하는 내면(488)을 구비한다. 상기 슈(485)는, 예를 들면, 원주방향을 따라 점진적으로 반경방향의 두께가 감소되게 형성된다. 본 실시예에서, 상기 슈(485)의 내면(488)은 일정한 내경을 구비하게 형성되므로, 상기 슈(485)의 외면(486)이 점진적으로 두께가 감소되게 형성된다.

보다 구체적으로, 상기 슈(485)의 외면(486)은, 상기 티스부(440)의 단부와 접촉되는 제1구간(486a) 및 상기 제1구간(486a)으로부터 점진적으로 두께가 감소되게 형성되는 제2구간(486b)을 구비하여 구성된다.

상기 제1구간(486a)은, 예를 들면, 상기 티스부(440)의 단부에 대응되게 직선 형상으로 형성된다.

상기 제1구간(486a)에는 상기 반경방향돌기(522)가 외측으로 돌출되게 형성된다. 상기 반경방향돌기(522)는, 외측으로 볼록한 원호 형상의 단면으로 구현될 수 있다.

상기 제2구간(486b)은 상기 제1구간(486a)의 양 단부에서 반경방향의 두께가 점진적으로 감소되게 형성된다. 본 실시예에서, 상기 제2구간(486b)은 직선 형상으로 형성된 경우를 예시하고 있으나, 상기 제2구간(486b)은 곡선 형상으로 형성될 수도 있다.

한편, 다시 도 19를 참조하면, 상기 슈고정부(500)는 상기 슈(485)의 최소내경(Rimin)에 대응되는 내경을 구비하게 구성된다. 상기 슈(485)의 내면은 상기 슈고정부(500)의 외부로 노출되게 형성된다(도 17 참조).

상기 슈고정부(500)의 외면은 상기 티스부(440)의 단부와 결합되는 상기 제1구간(486a)이 외부에 노출될 수 있게 형성된다. 상기 슈(485)의 제2구간(486b)은, 예를 들면, 상기 슈고정부(500)의 내부에 배치될 수 있다.

이러한 구성에 의하여, 상기 제1분할코어(421)는 원주방향을 따라 서로 결합되어 링 형상(환형)의 제1분할코어(421)가 형성된다. 상기 제1분할코어(421)들은 일 측에 형성된 원주방향돌기(462)가 다른 제1분할코어(421)의 타 측에 형성된 원주방향돌기수용부(464)에 결합된다. 이에 의해, 상기 제1분할코어(421)는 원주방향의 유격이 억제됨과 아울러 반경방향의 유격이 억제된다.

상기 제1분할코어(421)의 결합이 완료되면 상기 제1분할코어(421)의 각 티스부(440)에는 상기 스테이터코일(550)의 집중권선부(550a)가 각각 결합된다.

상기 각 집중권선부(550a)의 결합이 완료되면 상기 제1분할코어(421)에는 상기 제2분할코어(481)가 결합된다.

상기 제1분할코어(421) 및 상기 제2분할코어(481)를 결합하고자 할 때는, 상기 제2분할코어(481)의 각 슈(485)가 상기 제1분할코어(421)의 각 티스부(440)에 대응되게 상기 제1분할코어(421)의 축방향을 따라 일 측에 상기 제2분할코어(481)를 배치한다.

상기 각 슈(485)의 반경방향돌기(522)를 해당 반경방향돌기수용부(524)의 입구에 대응되게 배치하고, 상기 제2분할코어(481)를 축방향을 따라 가압하면 상기 각 반경방향돌기(522)가 해당 반경방향돌기수용부(524)의 내부로 각각 삽입된다.

상기 제2분할코어(481)의 삽입이 완료되면 상기 각 집중권선부(550a)는 상기 슈고정부(500)의 각 가이드부(510)에 각각 접촉되고, 이에 의해 상기 각 코일(557)의 반경방향 이탈이 억제된다.

상기 스테이터(400)의 결합이 완료되면 상기 스테이터(400)의 내측에 상기 로터(600)가 삽입된다. 상기 회전축(601)의 양 단이 회전 가능하게 지지되면 상기 스테이터(400)와 상기 로터(600) 사이에는 상기 공극(G)이 형성된다.

한편, 운전이 개시되어 상기 스테이터코일(550)에 전원이 인가되면 상기 스테이터코일(550)에 의해 형성된 자속과 상기 로터(600)에 의해 형성된 자속이 상호 작용함으로써, 상기 로터(600)는 상기 회전축(601)을 중심으로 회전된다.

이 때, 상기 제1분할코어(421)의 각 티스부(440)는 상기 분할요크부(425)가 원주방향을 따라 서로 면접촉됨으로써 원주방향 유격이 억제될 뿐만 아니라, 상기 반경방향맞물림부(460)에 의해 반경방향 유격이 억제된다. 또한, 각 티스부(440)는 단부에 상기 슈고정부(500)에 의해 지지된 상기 슈(485)가 각각 결합됨으로써 상기 각 티스부(440) 및 슈(485)의 진동 발생이 억제된다. 이에 의해, 상기 티스부(440) 및 슈(485)의 진동에 기인한 소음 발생이 억제된다.

또한, 상기 각 슈(485)는 원주방향을 따라 서로 분리되게 구성됨으로써 상기 슈(485)를 통한 자속의 누설 발생이 억제된다. 또한, 상기 슈(485)는 상기 슈고정부(500)에 의해 초기위치에 고정유지됨으로써 공극(G)이 균일하게 유지되어 공극(G)의 불균일 발생에 기인한 성능 저하 또는 효율 저하 발생이 억제된다.

이러한 장치적 특징을 가지는 본 발명의 분할코어를 구비한 전동기의 제조방법을 이하에서 설명한다.

도 1 내지 도 21과 관련하여 전술한 바와 같이, 분할코어를 구비한 전동기는, 스테이터(100,400); 및 상기 스테이터(100,400)에 대해 회전 가능하게 배치되는 로터(300,600);를 포함하여 구성된다.

상기 스테이터(100,400)는, 스테이터코어(110,410); 및 상기 스테이터코어(110,410)에 권선되는 스테이터코일(250,550);을 구비한다.

상기 스테이터코어(110,410)는 분할되어 형성되고 서로 결합되는 복수의 분할코어(120,420)를 구비하되, 상기 복수의 분할코어(120,420)는, 상기 서로 동심적으로 결합되는 제1분할코어(121,421) 및 제2분할코어(181,481)를 구비하여 구성된다.

이하에서는, 설명의 편의상, 도 1 내지 도 14와 관련하여 전술한 분할코어(120)를 구비한 전동기를 예를 들어 설명하기로 한다.

도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 분할코어를 구비한 전동기의 제조방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 1 내지 도 14 및 도 22에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 분할코어를 구비한 전동기의 제조방법은, 제1분할코어(121) 및 제2분할코어(181)를 각각 형성하는 단계(S110); 상기 제1분할코어(121)를 원주방향을 따라 결합하는 단계(S120); 및 상기 제1분할코어(121)에 상기 제2분할코어(181)를 결합하는 단계(S140);를 구비한다.

상기 제1분할코어(121)는, 원주방향을 따라 분할된 분할요크부(125) 및 상기 분할요크부(125)에서 돌출되는 티스부(140)를 구비하여 구성된다. 상기 티스부(140)는 상기 분할요크부(125)의 외면에서 반경방향으로 돌출되게 구성될 수 있다.

상기 제2분할코어(181)는, 원주방향을 따라 서로 이격되게 배치되고 상기 티스부(140)에 각각 결합되는 슈(185) 및 동일 원주상에 배치된 상기 슈(185)를 고정시킬 수 있게 형성되는 슈고정부(200)를 구비하여 구성된다.

상기 분할요크부(125)는 원주방향을 따라 서로 결합된다. 상기 분할요크부(125)의 상호 접촉면(130)에는 반경방향의 유격을 억제하는 반경방향맞물림부(160)가 구비된다. 상기 반경방향맞물림부(160)는, 상기 원주방향돌기(162) 및 상기 원주방향돌기(162)가 수용되는 원주방향돌기수용부(164)를 구비한다.

본 실시예의 분할코어를 구비한 전동기의 제조방법은, 상기 제1분할코어(121)에 상기 제2분할코어(181)를 결합하는 단계(S140);전에 상기 제1분할코어(121) 및 상기 스테이터코일(250)을 결합하는 단계(S130);를 더 구비한다.

상기 스테이터코일(250)은 상기 각 티스부(140)의 둘레에 집중적으로 권선되는 복수의 집중권선부(250a)를 구비하여 구성된다. 상기 복수의 집중권선부(250a)는, 상기 각 티스부(140)에 결합되는 인슐레이터(255) 및 상기 인슐레이터(255)의 둘레에 집중 적으로 권선되는 집중권선부(250a)를 각각 구비하여 구성된다.

이상에서, 본 발명의 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었다. 그러나, 본 발명은, 그 사상 또는 본질적인 특징에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 형태로 실시될 수 있으므로, 위에서 설명된 실시예는 그 상세한 설명의 내용에 의해 제한되지 않아야 한다.

또한, 앞서 기술한 상세한 설명에서 일일이 나열되지 않은 실시예라 하더라도 첨부된 특허청구범위에서 정의된 그 기술 사상의 범위 내에서 넓게 해석되어야 할 것이다. 그리고, 상기 특허청구범위의 기술적 범위와 그 균등범위 내에 포함되는 모든 변경 및 변형은 첨부된 특허청구범위에 의해 포섭되어야 할 것이다.

100 : 스테이터
110 : 스테이터코어
120 : 분할코어
121 : 제1분할코어
125 : 분할요크부
140: 티스부
150: 슬롯
160 : 반경방향맞물림부
162 : 원주방향돌기
164: 원주방향돌기수용부
181, 181a, 181b, 181c: 제2분할코어
185: 슈
200, 200a, 200b, 200c: 슈고정부
210: 가이드부
212: 제1가이드부
214 : 제2가이드부
220: 원주방향맞물림부
222 : 반경방향돌기
224 : 반경방향돌기수용부
250 : 스테이터코일
250a : 집중권선부
255 : 인슐레이터
257 : 코일

Claims (20)

1. 스테이터; 및 상기 스테이터에 대해 회전 가능하게 배치되는 로터;를 포함하고,
   상기 스테이터는, 스테이터코어; 및 상기 스테이터코어에 권선되는 스테이터코일;을 구비하고,
   상기 스테이터코어는 ,
   원주방향을 따라 분할된 분할요크부 및 상기 분할요크부에서 돌출되는 티스부를 구비한 제1분할코어; 및
   원주방향을 따라 서로 이격되게 배치되고 상기 티스부에 각각 결합되는 슈 및 동일 원주상에 배치된 상기 슈를 고정시킬 수 있게 플라스틱부재로 형성되는 슈고정부를 구비한 제2분할코어;를 각각 구비하고,
   상기 슈는, 외측으로 볼록한 외면부 및 상기 티스부의 단부와 면접촉될 수 있게 형성되는 직선형상의 내면부를 구비하고,
   상기 슈고정부는 상기 슈의 외면부 또는 내면부가 외부에 노출될 수 있게 반경방향을 따라 상기 슈의 두께에 비해 축소된 최소두께를 구비하게 구성되는 분할코어를 구비한 전동기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 로터는 상기 스테이터의 외측에 배치되는 분할코어를 구비한 전동기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 슈고정부는, 원통형상을 구비하고, 상기 슈의 최대외경과 동일하거나 상기 슈의 최대외경보다 작은 외경을 구비하는 분할코어를 구비한 전동기.
4. 제2항에 있어서,
   상기 슈의 외면부는 상기 슈의 최대외경보다 작은 곡률반경을 구비하는 분할코어를 구비한 전동기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 슈고정부는, 원통형상을 구비하고, 상기 외면부의 최대외경보다 작고 상기 외면부의 최소외경보다 큰 외경을 구비하게 형성되는 분할코어를 구비한 전동기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 슈는, 중앙영역이 상기 슈고정부의 외부로 노출되고, 양 단부는 상기 슈고정부의 내부에 배치되게 형성되는 분할코어를 구비한 전동기.
7. 삭제
8. 제2항에 있어서,
   상기 티스부와 결합되는 상기 슈의 결합영역은 상기 슈고정부의 외부에 노출되게 형성되는 분할코어를 구비한 전동기.
9. 제1항에 있어서,
   상기 로터는 상기 스테이터의 내측에 배치되는 분할코어를 구비한 전동기.
10. 제9항에 있어서,
    상기 슈고정부는, 원통형상을 구비하고, 상기 슈의 최소내경과 동일하거나 상기 슈의 최소내경보다 큰 내경을 구비하게 형성되는 분할코어를 구비한 전동기.
11. 제1항 내지 제6항 및 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슈는 원주방향을 따라 점진적으로 두께가 감소하게 형성되는 분할코어를 구비한 전동기.
12. 제1항 내지 제6항 및 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슈와 상기 티스부의 상호 접촉영역에는 원주방향의 유격을 억제하는 원주방향맞물림부가 구비되는 분할코어를 구비한 전동기.
13. 제12항에 있어서,
    상기 원주방향맞물림부는, 상기 슈와 상기 티스부의 상호 접촉면 중 어느 하나로부터 반경방향으로 돌출되는 반경방향돌기 및 상기 슈와 상기 티스부의 상호 접촉면 중 다른 하나에 상기 반경방향돌기가 수용되게 형성되는 반경방향돌기수용부를 구비하는 분할코어를 구비한 전동기.
14. 제13항에 있어서,
    상기 반경방향돌기는 외측으로 볼록한 원호 형상의 단면을 구비하는 분할코어를 구비한 전동기.
15. 제1항 내지 제6항 및 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분할요크부의 상호 접촉영역에는 반경방향의 유격을 억제하는 반경방향맞물림부가 구비되는 분할코어를 구비한 전동기.
16. 제15항에 있어서,
    상기 반경방향맞물림부는, 상기 분할요크부의 상호 접촉면 중 어느 하나로부터 원주방향으로 돌출되는 원주방향돌기 및 상기 분할요크부의 상호 접촉면 중 다른 하나에 상기 원주방향돌기가 수용되게 형성되는 원주방향돌기수용부를 구비하는 분할코어를 구비한 전동기.
17. 제1항 내지 제6항 및 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슈고정부는 축방향을 따라 상기 슈로부터 돌출되게 형성되는 가이드부를 구비하는 분할코어를 구비한 전동기.
18. 제1항 내지 제6항 및 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 슈고정부는 인서트 사출 성형되는 분할코어를 구비한 전동기.
19. 스테이터; 및 상기 스테이터에 대해 회전 가능하게 배치되는 로터;를 포함하고,
    상기 스테이터는, 스테이터코어; 및 상기 스테이터코어에 권선되는 스테이터코일;을 구비하고,
    상기 스테이터코어는 분할되어 형성되고 서로 결합되는 복수의 분할코어(120)를 구비하는 전동기의 제조방법으로서,
    분할요크부 및 상기 분할요크부에서 돌출되는 티스부를 구비한 제1분할코어; 및 원주방향을 따라 서로 이격되게 배치되고 상기 티스부에 각각 결합되는 슈 및 동일 원주상에 배치된 상기 슈를 고정시킬 수 있게 플라스틱부재로 형성되는 슈고정부를 구비하고, 상기 슈는, 외측으로 볼록한 외면부 및 상기 티스부의 단부와 면접촉될 수 있게 직선형상의 내면부를 구비하고,
    상기 슈고정부는 상기 슈의 외면부 또는 내면부가 외부에 노출될 수 있게 최소두께를 구비하게 구성되는 제2분할코어;를 각각 형성하는 단계;
    상기 제1분할코어를 원주방향을 따라 결합하는 단계; 및
    상기 제1분할코어에 상기 제2분할코어를 결합하는 단계;를 포함하는 분할코어를 구비한 전동기의 제조방법.
20. 제19항에 있어서,
    상기 제1분할코어에 상기 제2분할코어를 결합하는 단계;전에 상기 제1분할코어 및 상기 스테이터코일을 결합하는 단계;를 더 포함하는 분할코어를 구비한 전동기의 제조방법.

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