KR102541176B1

KR102541176B1 - motor

Info

Publication number: KR102541176B1
Application number: KR1020170175540A
Authority: KR
Inventors: 전차승; 차진욱
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2017-12-19
Publication date: 2023-06-08
Also published as: KR20190074135A

Abstract

본 발명은 모터에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 버니어(vernier) 모터에 관한 것이다.
본 발명의 일실시에에 따르면, 원주 방향을 따라 복수 개의 마그넷이 구비되는 로터; 코어, 상기 코어에서 상기 로터와 대향되도록 연장되는 티스부, 상기 티스부에 형성되어 상기 로터와 에어 갭을 갖는 두 개 이상의 티스(FMP, flux modunation pole)를 포함하며, 자성체의 강판이 타발되어 형성되는 스테이터 코어; 그리고 상기 티스부와 티스부 사이의 슬롯에 권선되는 코일을 포함하는 모터에 있어서, 상기 티스와 티스 사이에서 반경 방향으로 함몰되어 상기 스테이터 코어와 일체로 형성되며, 상기 에어 갭을 향하여 개구부를 갖고, 상기 개구부의 양단에 원주 방향으로 상기 개구부의 폭이 좁아지도록 경사 돌기가 형성된 마그넷 장착부; 그리고 상기 마그넷 장착부에 장착되는 마그넷을 포함하는 모터가 제공될 수 있다.
상기 모터는 세탁기 드럼 구동용 3상 모터일 수 있다. The present invention relates to motors, and more particularly to vernier motors.
According to one embodiment of the present invention, the rotor provided with a plurality of magnets along the circumferential direction; A core, a tooth portion extending from the core to face the rotor, and two or more teeth (FMP, flux modunation poles) formed on the tooth portion and having an air gap with the rotor, formed by punching a magnetic steel plate a stator core; And in the motor including a coil wound in a slot between the teeth and teeth, the stator core is integrally formed by being depressed in a radial direction between the teeth and has an opening toward the air gap, a magnet mounting portion having inclined protrusions formed at both ends of the opening so as to narrow the width of the opening in a circumferential direction; And a motor including a magnet mounted on the magnet mount may be provided.
The motor may be a three-phase motor for driving a washing machine drum.

Description

motor {motor}

본 발명은 모터에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 버니어(vernier) 모터에 관한 것이다. The present invention relates to motors, and more particularly to vernier motors.

모터는 스테이터와 로터 사이의 전자기적 상호작용에 의해서 로터가 회전하여 그 회전력을 외부로 전달하기 위한 장치를 말한다. 여기서, 상기 로터의 회전력은 회전축을 통하여 부하를 구동시키게 된다.The motor refers to a device for transmitting rotational force to the outside by rotating the rotor by electromagnetic interaction between the stator and the rotor. Here, the rotational force of the rotor drives the load through the rotational shaft.

상기 스테이터는 일반적으로 스테이터 코어와 상기 스테이터 코어에 권선된 코일을 포함하여 이루어진다. 따라서, 상기 코일에 전류가 흐름에 따라 전자기력이 발생하게 된다.The stator generally includes a stator core and a coil wound around the stator core. Therefore, as current flows through the coil, electromagnetic force is generated.

상기 전자기력에 의해서 로터가 회전하게 되는데, 모터의 성능 향상을 위해서 로터에 영구자석(마그넷)을 장착한 로터가 제공되고 있다. 이러한 모터에서는 스테이터에서 발생되는 전자기력과 로터의 마그넷의 자력의 상호 작용으로 로터가 회전하게 된다. The rotor is rotated by the electromagnetic force, and in order to improve the performance of the motor, a rotor equipped with a permanent magnet (magnet) is provided. In such a motor, the rotor rotates due to the interaction between the electromagnetic force generated in the stator and the magnetic force of the magnet of the rotor.

도 1에는 종래의 모터가 도시되어 있다. 이러한 모터는 세탁기의 모터로서 드럼을 구동시키기 위한 모터일 수 있다. 1 shows a conventional motor. Such a motor may be a motor for driving a drum as a motor of a washing machine.

모터(1)는 로터(10)와 스테이터(20)를 포함하며 일례로 상기 로터(10)는 스테이터(20)의 반경 방향 외측에서 회전 가능하게 구비될 수 있다. 상기 로터(10)와 스테이터(20) 사이에는 반경 방향으로 갭(G)이 형성될 수 있다. 상기 갭(G)을 통해서 로터(10)가 스테이터(20)와 접촉하지 않고 회전할 수 있다. 상기 로터(10)는 드럼을 회전시키는 샤프트와 직접 연결되어 로터와 드럼이 함께 회전되도록 할 수 있다. 이러한 형태를 일반적으로 직결식 구동(direct drvie, DD) 방식이라 한다.The motor 1 includes a rotor 10 and a stator 20. For example, the rotor 10 may be rotatably provided outside the stator 20 in a radial direction. A gap G may be formed between the rotor 10 and the stator 20 in a radial direction. The rotor 10 may rotate without contacting the stator 20 through the gap G. The rotor 10 may be directly connected to a shaft that rotates the drum so that the rotor and the drum rotate together. This form is generally referred to as a direct drive (DD) method.

로터(10)는 로터 코어(11)와 마그넷(14)를 포함하여 이루어질 수 있다. 로터 코어는 자성체로 형성될 수 있으며, 로터 코어(11)의 반경 방향 내측면에 마그넷(14)이 장착될 수 있다. 상기 마그넷(14)은 영구자석으로서 각각의 자극을 갖도록 복수 개 구비될 수 있다. S극으로 착자된 마그넷(12)와 N극으로 착자된 마그넷(13)이 원주 방향을 따라 교대로 장착될 수 있다. 따라서, 이러한 마그넷(14) 수는 로터의 자극 수와 동일하게 된다.The rotor 10 may include a rotor core 11 and a magnet 14. The rotor core may be formed of a magnetic material, and a magnet 14 may be mounted on an inner surface of the rotor core 11 in a radial direction. The magnet 14 is a permanent magnet and may be provided with a plurality of magnetic poles. The magnet 12 magnetized to the S pole and the magnet 13 magnetized to the N pole may be alternately mounted along the circumferential direction. Therefore, the number of these magnets 14 is equal to the number of magnetic poles of the rotor.

스테이터(20)는 스테이터 코어(21)와 스테이터 코어에서 반경 방향으로 돌출되는 티스부(22) 그리고 티스부(23)의 반경 방향 말단에 구비되는 티스(23)를 포함할 수 있다. 상기 스테이터 코어(21), 티스부(22) 그리고 티스(23)는 동일한 자성체로 형성될 수 있으며, 전도성이 있는 강판으로 형성될 수 있다. The stator 20 may include a stator core 21, a tooth portion 22 protruding radially from the stator core, and a tooth 23 provided at a radial end of the tooth portion 23. The stator core 21, the teeth 22, and the teeth 23 may be formed of the same magnetic material or a conductive steel plate.

티스부(22)와 티스부(22) 사이에는 슬롯(24)이 형성되며 상기 슬롯에 도선이 권선되어 코일을 형성하게 된다.A slot 24 is formed between the teeth 22 and the teeth 22, and a wire is wound in the slot to form a coil.

일례로 상기 티스(23)와 마그넷(14) 사이의 반경 방향 간격을 갭(G)이라 할 수 있다. For example, a radial distance between the teeth 23 and the magnet 14 may be referred to as a gap G.

도 1에 도시된 모터와 같은 종래의 모터는 로터 극수 40, 티스 수 24, 스테이터 자극 수 8 그리고 스테이터 슬롯 수 24를 갖는다. 즉, 티스 수와 슬롯 수는 동일하게 형성될 수 있다. A conventional motor, such as the motor shown in FIG. 1, has 40 rotor poles, 24 teeth, 8 stator poles, and 24 stator slots. That is, the number of teeth and the number of slots may be formed the same.

도 2에는 종래의 또 다른 형태의 모터가 도시되어 있다. 기본적인 형태는 도 1에서와 같다. 따라서 동일한 사항에 대해서는 중복 설명을 생략한다.2 shows another type of conventional motor. The basic form is the same as in FIG. 1 . Therefore, redundant descriptions of the same items will be omitted.

도 2에 도시된 스테이터(20)는 하나의 티스부(22)에 두 개의 티스(23)를 갖는 예가 도시되어 있다. 따라서, 티스부의 개수의 2배에 해당하는 티스 개수가 형성될 수 있다. 그리고, 하나의 티스부(22)에 형성되는 티스(23)와 티스(23) 사이에는 티스 간극(25)이 형성될 수 있다. 이러한 티스 간극(25)은 상기 티스(23)의 원주 방향 폭과 동일하게 형성될 수 있다. An example of the stator 20 shown in FIG. 2 having two teeth 23 on one tooth portion 22 is shown. Accordingly, the number of teeth corresponding to twice the number of teeth may be formed. Also, a tooth gap 25 may be formed between the teeth 23 formed on one tooth portion 22 and the teeth 23 . The tooth gap 25 may have the same width as the tooth 23 in the circumferential direction.

도 2에 도시된 모터와 같은 종래의 모터는 로터 극수 40, 티스 수 24, 스테이터 자극 수 8 그리고 스테이터 슬롯 수 12를 갖는다. 즉, 티스부의 수와 슬롯 수는 동일하며, 티스(FMP, flux modulation pole) 수는 티스부 수의 2배를 가질 수 있다.A conventional motor, such as the motor shown in FIG. 2, has 40 rotor poles, 24 teeth, 8 stator poles, and 12 stator slots. That is, the number of teeth units and the number of slots are the same, and the number of flux modulation poles (FMPs) may have twice the number of teeth units.

마찬가지로, 도 2에 도시된 모터도 세탁기의 드럼을 구동하는 모터에 적용할 수 있으며, 스테이터의 구조만 다를 뿐 동일한 로터가 사용될 수 있음을 알 수 있다. Similarly, it can be seen that the motor shown in FIG. 2 can also be applied to a motor that drives a drum of a washing machine, and the same rotor can be used with only a different structure of the stator.

도 1 및 도 2에 도시된 종래의 모터, 특히 세탁기용 모터는 로터에 구비되는 영구자석과 스테이터에서 발생되는 전자기력에 의해서 구동된다. 스테이터의 코일을 통해서 제공할 수 있는 전류와 전압의 크기는 제한될 수밖에 없다. 따라서, 스테이터를 통해 제공할 수 있는 전자기력 크기 내지는 모터의 출력은 제한될 수 밖에 없다. The conventional motor shown in FIGS. 1 and 2 , particularly a motor for a washing machine, is driven by electromagnetic force generated from a permanent magnet provided in a rotor and a stator. The amount of current and voltage that can be provided through the coil of the stator is inevitably limited. Therefore, the magnitude of the electromagnetic force that can be provided through the stator or the output of the motor is inevitably limited.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 로터에 영구자석을 구비하는 버니어 모터(vernier mortor)가 제공될 수 있다. 버니어 모터의 일례로는 일본특허출원(공개번호 JP2013-005563, 이하 "선행발명"이라 한다)에서 제시된 바가 있다. To solve this problem, a vernier motor having a permanent magnet in a rotor may be provided. An example of a vernier motor has been presented in a Japanese patent application (Publication No. JP2013-005563, hereinafter referred to as "prior invention").

로터에 구비되는 영구자석과 스테이터에 구비되는 영구자석 사이에 발생되는 인력에 의해서 스테이터에 구비되는 영구자석이 착탈되는 문제가 발생될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 선행발명에서는 스테이터의 티스와 티스 사이에 영구자석을 삽입하기 위한 비자성체의 홀더를 형성하는 것을 제시하고 있다. 즉, 상기 비자성체의 홀더에 영구자석을 몰딩하여 스테이터에 영구자석을 고정하는 구조를 제시하고 있다. A problem in that the permanent magnets provided in the stator may be detached due to an attractive force generated between the permanent magnets provided in the rotor and the permanent magnets provided in the stator may occur. In order to solve this problem, the prior invention suggests forming a non-magnetic holder for inserting a permanent magnet between teeth of the stator. That is, a structure in which a permanent magnet is fixed to a stator by molding a permanent magnet in a holder of the non-magnetic material is proposed.

구체적으로, 선행발명은 자성체인 스테이터 코어와 영구자석을 인서트 몰딩한 후, 수지재질인 비자성체가 스테이터 코어와 영구자석을 감싸도록 하여 스테이터를 제작하는 것을 제시하고 있다. Specifically, the prior invention proposes manufacturing a stator by insert molding a magnetic stator core and a permanent magnet, and then enclosing the stator core and permanent magnet with a non-magnetic resin material.

따라서, 선행발명에서는 모터의 재료비 및 가공비가 증가할 수밖에 없다. 왜냐하면 홀더 형성을 위한 복잡한 구조가 추가될 수밖에 없고 이로 인해서 재료비가 증가하기 때문이다. 또한, 몰딩 후 추가적인 가공이 필요하고 이로 인해서 제작비가 상승할 수밖에 없다. Therefore, in the prior invention, the material cost and processing cost of the motor are inevitably increased. This is because a complicated structure for forming the holder must be added, which increases material cost. In addition, additional processing is required after molding, which inevitably increases production costs.

특히, 몰딩에 의해서 스테이터가 제작되므로 제작 시 오차 산포가 증가할 수 밖에 없어서 신뢰성이 저하된다. 그리고 영구자석 홀더가 차지하는 공간이 추가적으로 발생하므로 스테이터 전체의 사이즈가 증가될 수밖에 없다. In particular, since the stator is manufactured by molding, the error distribution inevitably increases during manufacturing, and reliability is lowered. In addition, since the space occupied by the permanent magnet holder is additionally generated, the size of the entire stator is inevitably increased.

본 발명은 전술한 종래의 모터, 특히 버니어 모터의 문제를 해결하고자 함을 목적으로 한다. An object of the present invention is to solve the above problems of conventional motors, particularly vernier motors.

본 발명의 일실시예를 통하여, 단순한 구조, 추가적인 재료비 상승 억제 그리고 모터 사이즈 증가를 억제할 수 있는 모터를 제공하고자 한다. Through one embodiment of the present invention, it is intended to provide a motor capable of suppressing a simple structure, additional material cost increase, and motor size increase.

본 발명의 일실시예를 통하여, 제작이 간단하면서도 안정적으로 스테이터에 영구자석을 장착할 수 있는 모터를 제공하고자 한다. Through one embodiment of the present invention, it is intended to provide a motor capable of mounting a permanent magnet to a stator in a simple and stable manner.

본 발명의 일실시예를 통하여, 자성체인 스테이터 코어에 영구자석을 직접 삽입 가능하도록 하면서도 구조적으로 매우 효과적으로 영구자석이 이탈되는 것을 방지할 수 있는 모터를 제공하고자 한다. According to one embodiment of the present invention, it is intended to provide a motor capable of structurally very effectively preventing separation of permanent magnets while allowing permanent magnets to be directly inserted into a magnetic stator core.

본 발명의 일실시예를 통하여, 스테이터에 삽입되어 장착된 영구자석이 반경 방향으로 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 모터를 제공하고자 한다. Through one embodiment of the present invention, it is intended to provide a motor capable of effectively preventing the radial direction of a permanent magnet inserted and mounted into a stator.

본 발명의 일실시예를 통하여, 스테이터 코어의 상부와 하부에 각각 결합되는 인슐레이터를 통하여, 스테이터에 수직으로 삽입된 영구자석이 수직 방향으로 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 모터를 제공하고자 한다. According to one embodiment of the present invention, it is intended to provide a motor capable of effectively preventing permanent magnets vertically inserted into a stator from being separated in a vertical direction through insulators coupled to upper and lower portions of a stator core, respectively.

전술한 목적을 구현하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따르면, 원주 방향을 따라 복수 개의 마그넷이 구비되는 로터; 코어, 상기 코어에서 상기 로터와 대향되도록 연장되는 티스부, 상기 티스부에 형성되어 상기 로터와 에어 갭을 갖는 두 개 이상의 티스(FMP, flux modunation pole)를 포함하며, 자성체의 강판이 타발되어 형성되는 스테이터 코어; 그리고 상기 티스부와 티스부 사이의 슬롯에 권선되는 코일을 포함하는 모터에 있어서,In order to implement the above object, according to an embodiment of the present invention, a rotor provided with a plurality of magnets along the circumferential direction; A core, a tooth portion extending from the core to face the rotor, and two or more teeth (FMP, flux modunation poles) formed on the tooth portion and having an air gap with the rotor, formed by punching a magnetic steel plate a stator core; And in the motor including a coil wound in the slot between the tooth portion and the tooth portion,

상기 티스와 티스 사이에서 반경 방향으로 함몰되어 상기 스테이터 코어와 일체로 형성되며, 상기 에어 갭을 향하여 개구부를 갖고, 상기 개구부의 양단에 원주 방향으로 상기 개구부의 폭이 좁아지도록 경사 돌기가 형성된 마그넷 장착부; 그리고 상기 마그넷 장착부에 장착되는 마그넷을 포함하는 모터가 제공될 수 있다. A magnet mounting portion formed integrally with the stator core by being recessed in a radial direction between the teeth, having an opening toward the air gap, and having inclined protrusions formed at both ends of the opening so that the width of the opening narrows in the circumferential direction. ; And a motor including a magnet mounted on the magnet mount may be provided.

상기 모터는 세탁기의 드럼 구동용 3 상 모터일 수 있다. The motor may be a three-phase motor for driving a drum of a washing machine.

상기 마그넷 장착부는 상기 스테이터 코어의 타발에 의해서 형성됨이 바람직하다. Preferably, the magnet mounting portion is formed by punching the stator core.

상기 마그넷 장착부는, 상기 개구부에서 반경 방향으로 이격되어 형성되는 원주방향면, 상기 원주방향면 양단에서 상기 개구부를 향해 연장되는 반경방향면, 그리고 상기 경사 돌기와 경사 돌기의 반경 방향 말단 사이에서 정의되는 공간일 수 있다. 상기 마그넷 장착부는 수직으로 연장된 공간이며, 마그넷이 수직으로 삽입되어 장착되는 공간이라 할 수 있다. The magnet mounting portion may include a circumferential surface formed radially spaced from the opening, a radial surface extending from both ends of the circumferential surface toward the opening, and a space defined between the inclined protrusion and a radial end of the inclined protrusion. can be The magnet mounting portion is a space extending vertically, and may be referred to as a space in which a magnet is vertically inserted and mounted.

상기 개구부의 원주방향 폭은 상기 원주방향면의 원주방향 폭보다 작은 것이 바람직하다. Preferably, the circumferential width of the opening is smaller than the circumferential width of the circumferential surface.

상기 경사 돌기는, 상기 반경방향면의 반경 방향 말단에서 상기 개구부의 원주방향 폭이 좁아지는 방향으로 연장되는 경사면; 그리고 상기 티스에서 원주 방향으로 연장되어 상기 경사면의 말단과 연결되는 원주면을 포함할 수 있다. The inclined projection may include an inclined surface extending in a direction in which a circumferential width of the opening narrows from a radial end of the radial surface; And it may include a circumferential surface extending in a circumferential direction from the tooth and connected to an end of the inclined surface.

상기 반경방향면과 상기 경사면 사이의 각도는 180도보다 작은 것이 바람직하다. Preferably, the angle between the radial plane and the inclined plane is smaller than 180 degrees.

상기 경사면과 원주면 사이의 각도는 90도보다 작도록 형성되며, 상기 경사면과 원주면 사이의 반경 방향 폭은 원주 방향으로 갈수록 작아지는 것이 바람직하다. Preferably, the angle between the inclined surface and the circumferential surface is smaller than 90 degrees, and the radial width between the inclined surface and the circumferential surface decreases in the circumferential direction.

상기 경사면의 길이는 상기 경사 돌기의 원주 방향 길이와 상기 경사 돌기의 반경 방향 길이보다 큰 것이 바람직하다. The length of the inclined surface is preferably greater than a length of the inclined projection in a circumferential direction and a length of the inclined projection in a radial direction.

상기 경사 돌기의 원주 방향 길이와 상기 경사 돌기의 반경 방향 길이는 서로 동일하도록 형성됨이 바람직하다. It is preferable that the circumferential length of the inclined protrusion and the radial length of the inclined protrusion are equal to each other.

상기 경사 돌기의 원주 방향 길이와 반경 방향 길이는, 0.4 mm 이상에서 1.2 mm 이하임이 바람직하다. It is preferable that the circumferential and radial lengths of the inclined projections range from 0.4 mm to 1.2 mm.

상기 마그넷 장착부에 장착되는 마그넷은, 상기 마그넷 장착부에 수직 방향으로 삽입되도록 상기 마그넷 장착부의 사이즈보다 작게 형성됨이 바람직하다. 그리고 상기 마그넷 장착부에 장착되는 마그넷은 상기 마그넷 장착부에 형합되도록 형성됨이 바람직하다. It is preferable that the size of the magnet mounted on the magnet mounting portion is smaller than the size of the magnet mounting portion so as to be inserted into the magnet mounting portion in a vertical direction. And it is preferable that the magnet mounted on the magnet mounting portion is formed to be molded to the magnet mounting portion.

상기 마그넷 장착부에 장착되는 마그넷은, 상기 원주방향면에 대응되는 기준면; 상기 반경방향면에 대응되는 측면; 상기 경사면에 대응되는 챔퍼면; 그리고 상기 에어 갭을 형성하는 대향면을 포함함이 바람직하다. 상기 대향면은 상기 개구부를 통해서 에어 갭 외부로 노출되는 것이 바람직하다. The magnet mounted on the magnet mount may include a reference surface corresponding to the circumferential surface; a side surface corresponding to the radial direction surface; a chamfer surface corresponding to the inclined surface; And it is preferable to include a facing surface forming the air gap. Preferably, the opposing surface is exposed to the outside of the air gap through the opening.

상기 마그넷의 측면과 챔퍼면 사이의 각도는, 90도보다 크고, 상기 마그넷 장착부의 반경방향면과 상기 경사면 사이의 각도보다 작은 것이 바람직하다. Preferably, the angle between the side surface of the magnet and the chamfer surface is greater than 90 degrees and smaller than the angle between the radial surface of the magnet mount and the inclined surface.

상기 마그넷의 기준면과 대향면은 곡면으로 형성됨이 바람직하다. 따라서, 마그넷은 "C" 형상을 갖도록 형성되어 반경 방향으로 자속 집중이 효과적으로 수행될 수 있다. It is preferable that the reference surface and the opposite surface of the magnet are formed as curved surfaces. Therefore, the magnet is formed to have a “C” shape, so that magnetic flux concentration can be effectively performed in the radial direction.

상기 티스는 상기 티스부 하나 당 3개 형성되며, 상기 마그넷 장착부는 티스와 티스 사이에 형성되어 상기 티스부 하나당 2개 형성됨이 바람직하다. It is preferable that three teeth are formed per tooth portion, and two magnet mounting portions are formed between teeth and two teeth are formed per tooth portion.

상기 티스의 원주 방향 폭(피치)는 상기 마그넷 장착부의 원주 방향 폭(피치)보다 작은 것이 바람직하다. It is preferable that the width (pitch) of the tooth in the circumferential direction is smaller than the width (pitch) in the circumferential direction of the magnet mount.

상기 3개의 티스의 원주 방향 폭은 서로 동일하고, 상기 2개의 마그넷 장착부의 원주 방향 폭은 서로 동일한 것이 바람직하다. Preferably, the three teeth have the same width in the circumferential direction, and the two magnet mounts have the same width in the circumferential direction.

상기 스테이터 코어의 상면과 하면에 각각 결합되는 절연 재질의 인슐레이터를 포함하고, 상기 코일은 상기 인슐레이터가 상기 티스부를 감싸도록 결합된 후 권선됨이 바람직하다. Preferably, an insulator made of an insulating material is coupled to upper and lower surfaces of the stator core, and the coil is wound after the insulator is coupled to surround the tooth portion.

상기 인슐레이터는, 상기 마그넷 장착부의 상면과 하면을 커버하여 상기 마그넷 장착부에 수직으로 장착된 마그넷의 상면과 하면을 지지하는 티스 커버부를 포함할 수 있다. The insulator may include a tooth cover portion that covers upper and lower surfaces of the magnet mounting unit and supports upper and lower surfaces of the magnet vertically mounted on the magnet mounting unit.

본 실시예를 통한 모터에서는 종래의 모터와 동등 이상의 성능을 나타낼 수 있으며, 구조 또한 단순하게 형성할 수 있다. The motor according to this embodiment can exhibit performance equal to or higher than that of the conventional motor, and can also have a simple structure.

본 발명의 일실시예를 통하여, 단순한 구조, 추가적인 재료비 상승 억제 그리고 모터 사이즈 증가를 억제할 수 있는 모터를 제공할 수 있다. Through one embodiment of the present invention, it is possible to provide a motor capable of suppressing a simple structure, additional material cost increase, and motor size increase.

본 발명의 일실시예를 통하여, 제작이 간단하면서도 안정적으로 스테이터에 영구자석을 장착할 수 있는 모터를 제공할 수 있다. Through an embodiment of the present invention, it is possible to provide a motor capable of mounting a permanent magnet to a stator in a simple and stable manner.

본 발명의 일실시예를 통하여, 자성체인 스테이터 코어에 영구자석을 직접 삽입 가능하도록 하면서도 구조적으로 매우 효과적으로 영구자석이 이탈되는 것을 방지할 수 있는 모터를 제공할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a motor capable of structurally very effectively preventing separation of the permanent magnet while allowing the permanent magnet to be directly inserted into the magnetic stator core.

본 발명의 일실시예를 통하여, 스테이터에 삽입되어 장착된 영구자석이 반경 방향으로 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 모터를 제공할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a motor capable of effectively preventing the radial direction of the permanent magnet inserted into the stator.

본 발명의 일실시예를 통하여, 스테이터 코어의 상부와 하부에 각각 결합되는 인슐레이터를 통하여, 스테이터에 수직으로 삽입된 영구자석이 수직 방향으로 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 모터를 제공할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a motor capable of effectively preventing permanent magnets vertically inserted into the stator from being separated in the vertical direction through insulators coupled to upper and lower portions of the stator core, respectively.

도 1은 종래의 모터의 일례를 도시하고,
도 2는 종래의 다른 모터의 일례를 도시하고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 모터의 일부분을 도시하고,
도 4는 도 3에 도시된 모터의 일부분을 확대한 모습을 도시하고,
도 5는 도 3에 도시된 모터에서 스테이터 마그넷을 생략하여 확대한 모습을 도시하고,
도 6은 도 5에 도시된 경사 돌기의 경사면 길이(L1)에 대한 역기전력의 변화 모습을 도시하고,
도 7은 도 5에 도시된 경사 돌기의 경사면 길이(L1), 경사 돌기의 원주 방향 길이(L2) 그리고 경사 돌기의 반경 방향 길이(L3) 사이의 관계 및 이들의 변화에대한 역기전력의 변화 모습을 도시하고,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 모터의 일례를 도시하고,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 모터에서 스테이터의 티스 피치(β)와 마그넷 피치(α) 그리고 티스부의 폭(Wt) 및 통로부의 폭(Wm)을 도시하고,
도 10은 도 9의 α/β 비율 변화에 대한 역기전력 변화 및 영구자석 재료비의 변화 모습을 도시하고,
도 11은 도 9의 α/β 비율 변화에 대한 역기전력 변화, 토크리플 변화 그리고 효율 변화 모습을 도시하고,
도 12는 도 9의 Wt/Wm 비율 변화에 대한 효율 변화 모습을 도시하고,
도 13은 도 9의 Wt/Wm 비율 변화에 대한 효율 변화 모습 및 티스부 폭(Wt) 변화에 대한 Wt/Wm 비율 변화 모습을 도시하고,
도 14는 통로부에 의한 자속 포화 모습 및 자속 포화 방지에 대한 통로부 및 마그넷 장착부에 대한 일실시예의 모습을 도시하고,
도 15는 통로부에 의한 자속 포화 모습 및 자속 포화 방지에 대한 통로부 및 마그넷 장착부에 대한 다른 실시예의 모습을 도시하고,
도 16은 도 15에 도시된 다른 실시예 통로부와 마그넷 장착부의 경사면과의 관계를 도시하고,
도 17은 스테이터의 슬롯 수, 코일의 엔드-턴 길이 그리고 토크 사이의 관계를 도시하고,
도 18은 스테이터의 슬롯 수, 코일의 엔드-턴 길이 그리고 효율 사이의 관계를 도시하고,
도 19는 스테이터의 슬롯 수, 철손 그리고 단자 전압 사이의 관계를 도시하고 있다. 1 shows an example of a conventional motor,
2 shows an example of another conventional motor,
3 shows a part of a motor according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 shows an enlarged view of a part of the motor shown in Figure 3,
5 is an enlarged view of the motor shown in FIG. 3 by omitting the stator magnet;
FIG. 6 shows a change in counter electromotive force with respect to the inclined surface length L1 of the inclined protrusion shown in FIG. 5;
FIG. 7 shows the relationship between the inclined surface length (L1) of the inclined projection, the circumferential length (L2) of the inclined projection and the radial length (L3) of the inclined projection shown in FIG. city,
8 shows an example of a motor according to an embodiment of the present invention;
9 shows the tooth pitch (β) and magnet pitch (α) of the stator, the width (Wt) of the teeth and the width (Wm) of the passage in the motor according to an embodiment of the present invention,
FIG. 10 shows a change in counter electromotive force and a change in permanent magnet material cost with respect to a change in α/β ratio in FIG. 9;
11 shows changes in counter electromotive force, torque ripple, and efficiency with respect to changes in the α/β ratio of FIG. 9;
12 shows the efficiency change with respect to the Wt / Wm ratio change of FIG. 9,
13 shows the efficiency change with respect to the Wt / Wm ratio change of FIG. 9 and the Wt / Wm ratio change with respect to the tooth width (Wt) change,
14 shows a state of magnetic flux saturation by a passage part and a state of one embodiment for a passage part and a magnet mounting part for magnetic flux saturation prevention,
15 shows a state of magnetic flux saturation by a passage part and another embodiment of a passage part and a magnet mounting part for magnetic flux saturation prevention,
FIG. 16 shows the relationship between the passage portion and the inclined surface of the magnet mounting portion according to another embodiment shown in FIG. 15;
17 shows the relationship between the number of slots in the stator, the end-turn length of the coil and the torque;
18 shows the relationship between the number of slots in the stator, the end-turn length of the coil and the efficiency;
Fig. 19 shows the relationship between the number of slots of the stator, iron loss and terminal voltage.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 버니어 모터에 대해서 상세히 설명한다. Hereinafter, a vernier motor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도면에서의 모터 구조는 설명의 편의상 수평 단면의 모습을 도시한 것이다. The motor structure in the accompanying drawings is shown in a horizontal cross section for convenience of description.

먼저, 도 3을 통해서, 본 발명의 일실시예에 따른 버니어 모터의 기본 구조에 대해서 설명한다. 도 3에서는 편의상 원주 방향으로 3등분된 모터 중 1등분만 모터(100)이 도시되어 있다.First, the basic structure of a vernier motor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 . In FIG. 3 , for convenience, only one motor 100 among motors divided into three parts in the circumferential direction is shown.

모터(100)는 스테이터(200)와 로터(110)를 포함하여 이루어질 수 있다. 스테이터는 대상물에 고정되는 구성이며, 상기 로터는 고정된 스테이터에 대해서 회전하는 구성이라 할 수 있다. 도시된 바와 같이, 스테이터(200)에 대해서 로터(110)가 반경 방향 외측에서 회전될 수 있으며, 이러한 모터를 아우터 로터 타입 모터라 할 수 있다. The motor 100 may include a stator 200 and a rotor 110. The stator is a component fixed to an object, and the rotor may be referred to as a component that rotates with respect to the fixed stator. As shown, the rotor 110 may be rotated outside the radial direction with respect to the stator 200, and such a motor may be referred to as an outer rotor type motor.

스테이터(200)는 코어(210), 티스부(220) 그리고 티스(230)를 포함할 수 있으며, 코어(210), 티스부(220) 그리고 티스(230)를 스테이터 코어라 할 수 있다. 즉, 스테이터 코어가 코어(210), 티스부(220) 그리고 티스(230)를 포함할 수 있다. 티스부(220)와 티스부(220) 사이에는 슬롯(240)이 형성될 수 있다. The stator 200 may include a core 210, teeth 220, and teeth 230, and the core 210, teeth 220, and teeth 230 may be referred to as a stator core. That is, the stator core may include the core 210, the teeth portion 220, and the teeth 230. A slot 240 may be formed between the tooth portions 220 and the tooth portions 220 .

하나의 티스부(220)에는 복수 개의 티스(230)가 구비될 수 있다. 일례로, 하나의 티스부(220)에는 2 개의 티스가 형성될 수 있다. 그러나 후술하는 바와 같이 티스부 하나 당 형성되는 티스의 수는 달라질 수 있으며, 도 3에는 하나의 티스부(220)에 3 개의 티스(230)가 형성된 일례가 도시되어 있다. A plurality of teeth 230 may be provided in one tooth portion 220 . For example, two teeth may be formed in one tooth portion 220 . However, as will be described later, the number of teeth formed per tooth portion may vary, and FIG. 3 shows an example in which three teeth 230 are formed on one tooth portion 220 .

상기 티스(230)는 로터와의 사이에서 갭(G)을 형성하도록 구비될 수 있다. 즉, 스테이터(200)에서 반경 방향으로 말단을 형성하여 갭(G)을 형성하는 구성이 티스(230)라 할 수 있다. 상기 티스(230)는 로터와의 사이에서 갭(G)을 통해서 자속이 이동하는 통로라 할 수 있다. 따라서, FMP(flux modulation pole)이라 할 수 있다. The teeth 230 may be provided to form a gap G between the rotor and the rotor. That is, the tooth 230 may be configured to form a gap G by forming an end in the radial direction of the stator 200 . The tooth 230 may be referred to as a passage through which magnetic flux moves between the rotor and the gap G. Therefore, it can be referred to as a flux modulation pole (FMP).

상기 코어(210)는 환형 형상으로 형성될 수 있으며, 중앙은 빈 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 전체적으로 코어는 도넛 형상으로 형성될 수 있다. 상기 코어(210)는 아우터 로터 타입 모터에서는 스테이터의 중심을 형성하며, 따라서, 티스부(220)는 코어(210)에서 반경 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. The core 210 may be formed in an annular shape, and the center may be formed in an empty shape. That is, the core as a whole may be formed in a donut shape. The core 210 forms the center of the stator in an outer rotor type motor, and thus, the tooth portion 220 may extend from the core 210 in a radial direction.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 코어(210)에서 원주 방향을 따라 복수 개의 티스부(220)가 반경 방향 외측으로 돌출되어 구비될 수 있다. 즉, 티스부(200)가 반경 방향 외측으로 돌출되어 아우터 로터 타입 모터의 스테이터가 형성될 수 있다. 편의상, 상기 설명된 코어(210), 티스부(220) 그리고 티스(230)를 모두 포함하는 구조를 스테이터 코어라 할 수도 있다. As shown in FIG. 3 , a plurality of tooth portions 220 may protrude outward in a radial direction from the core 210 along the circumferential direction. That is, the stator of the outer rotor type motor may be formed by protruding outwardly in the radial direction of the tooth portion 200 . For convenience, a structure including all of the above-described core 210, teeth 220, and teeth 230 may be referred to as a stator core.

상기 스테이터 코어(205)와 복수 개의 티스부(220)는 일체로 형성될 수 있다. 즉, 단일 몸체를 갖도록 형성될 수 있다. 마찬가지로 티스부(220)에 형성되는 티스(230)도 티스부(220)에 일체로 형성될 수 있다. 물론, 원주 방향을 따라 복수 개의 코어(210) 조각들이 서로 연결되어 하나의 환형을 갖는 코어(210)를 형성할 수 있다. 이를 분할형 코어(210)라 할 수 있다. 즉, 복수 개의 코어 조각들이 원주 방향으로 서로 연결되어 환형의 스테이터 코어를 형성할 수 있다. The stator core 205 and the plurality of teeth portions 220 may be integrally formed. That is, it can be formed to have a single body. Similarly, the teeth 230 formed on the tooth portion 220 may also be integrally formed on the tooth portion 220 . Of course, a plurality of pieces of the core 210 may be connected to each other along the circumferential direction to form the core 210 having an annular shape. This may be referred to as the split core 210 . That is, a plurality of core pieces may be connected to each other in a circumferential direction to form an annular stator core.

물론, 스테이터 코어의 조각들 각각에는 하나 또는 복수 개의 티스부(220)가 일체로 형성될 수 있다. Of course, one or a plurality of teeth 220 may be integrally formed on each of the pieces of the stator core.

이러한 스테이터 코어 또는 스테이터 코어 조각은 강판을 타발하여 형성될 수 있다. 즉, 얇은 두께를 갖는 강판을 타발하여 스테이터 코어 또는 스테이터 코어 조각을 형성할 수 있다. 이러한 타발 공정은 매우 정밀하게 수행될 수 있어서 치수 오차가 매우 작다. 따라서, 타발 후 별도의 기계 가공이 요구되지 않게 된다. These stator cores or stator core pieces may be formed by punching out a steel plate. That is, a stator core or a stator core piece may be formed by punching a steel plate having a thin thickness. This punching process can be performed very precisely so that dimensional errors are very small. Therefore, no additional machining is required after punching.

각각의 강판이 타발된 후 적층되어 스테이터 코어가 형성될 수 있다. 이러한 적층으로 인해 스테이터 코어의 높이 내지는 스테이터 코어의 두께가 결정될 수 있다. 물론, 이러한 적층은 스테이터 코어를 띠 형상으로 만든 후 수행될 수 있다. 즉, 띠 형상의 스테이터 코어를 스파이럴 형태로 감아서 적층함으로써 단일 몸체의 스테이터 코어를 형성할 수 있다. After each steel plate is punched, it may be laminated to form a stator core. Due to this stacking, the height of the stator core or the thickness of the stator core may be determined. Of course, this lamination may be performed after making the stator core into a belt shape. That is, a stator core of a single body may be formed by winding and stacking strip-shaped stator cores in a spiral shape.

어느 경우나, 스테이터 코어(205)의 전체 형상, 세부 구조 및 치수는 타발 공정을 통해 정밀하게 형성될 수 있다. In any case, the overall shape, detailed structure and dimensions of the stator core 205 can be precisely formed through a punching process.

스테이터(200)에는 코일(240)이 구비된다. 구체적으로 티스부(220)를 감는 형태로 코일(240)이 형성된다. 원주 방향을 따라 티스부(220)와 이웃하는 티스부(220) 사이에는 슬롯(240)이 형성된다. 티스부(220)와 슬롯(240)의 개수는 동일하게 된다. 따라서, 티스부의 수 또는 슬롯의 수와 같은 수의 코일(240)이 형성된다. 상기 슬롯(240)은 코일(240)이 감기는 공간이라 할 수 있다. A coil 240 is provided in the stator 200 . Specifically, the coil 240 is formed to wind the tooth portion 220 . A slot 240 is formed between the tooth portion 220 and the adjacent tooth portion 220 along the circumferential direction. The number of teeth 220 and slots 240 are the same. Thus, the same number of coils 240 as the number of teeth or slots is formed. The slot 240 may be referred to as a space in which the coil 240 is wound.

상기 코일(240)은 3상을 형성하도록 구비될 수 있으며, U, V, W 각 상이 원주 방향을 따라 번갈아 가면서 구비될 수 있다. 하나의 티스부(220) 당 하나의 코일(240)이 감기면서 각 상을 형성하므로, 상기 티스부(220)의 개수는 3상 모터의 경우 3의 배수를 갖도록 형성될 수 있다. The coil 240 may be provided to form a three-phase, and each phase of U, V, and W may be alternately provided along the circumferential direction. Since one coil 240 is wound per tooth portion 220 to form each phase, the number of teeth portions 220 may be formed to have a multiple of 3 in the case of a three-phase motor.

본 실시예에 따르면, 스테이터 코어(205)에 마그넷(260)이 직접 장착될 수 있다. 이를 위해서 상기 스테이터 코어(205)에는 마그넷 장착부(250)가 형성될 수 있다. According to this embodiment, the magnet 260 may be directly mounted on the stator core 205. To this end, a magnet mount 250 may be formed on the stator core 205 .

상기 마그넷 장착부(250)는 스테이터 코어(205)의 일부분으로 형성될 수 있다. 즉, 스테이터 코어(205)가 타발로 형성될 때 마그넷 장착부(250)도 동시에 형성될 수 있다. 다시 말하면, 스테이터 코어(205)와 다른 재질이 아닌 스테이터 코어(205) 자체에 마그넷 장착부(250)가 형성될 수 있다. 따라서, 마그넷 장착부(250)를 형성하기 위한 별도의 재료, 별도의 공정 또는 별도의 공간이 필요하지 않게 된다. 즉, 스테이터 코어(205)의 일부분으로서 마그넷 장착부(250)가 형성될 수 있다. The magnet mount 250 may be formed as a part of the stator core 205 . That is, when the stator core 205 is formed by punching, the magnet mounting portion 250 may also be formed at the same time. In other words, the magnet mount 250 may be formed on the stator core 205 itself, not on a material different from that of the stator core 205 . Therefore, a separate material, a separate process, or a separate space for forming the magnet mounting portion 250 is not required. That is, the magnet mount 250 may be formed as a part of the stator core 205 .

도 3에 도시된 바와 같이, 하나의 티스부(220)에는 3 개의 티스(230)가 형성될 수 있다. 티스부(220)의 반경 방향 말단에서 원주 방향 좌우로 확장되어 양단에 두 개의 티스(230) 그리고 중앙에 하나의 티스(230)가 형성될 수 있다. 상기 티스는 로터와 마주보도록 위치될 수 있다. As shown in FIG. 3 , three teeth 230 may be formed in one tooth portion 220 . The tooth portion 220 may be expanded left and right in the circumferential direction from the radial end of the tooth portion 220 to form two teeth 230 at both ends and one tooth 230 at the center. The teeth may be positioned to face the rotor.

상기 마그넷 장착부(250)는 하나의 티스부(220)에서 이웃하는 티스(230)와 티스(230) 사이에 형성될 수 있다. 따라서, 하나의 티스부(220)에 3개의 티스(230)가 형성되는 경우, 2 개의 마그넷 장착부(250)가 형성될 수 있다. The magnet mounting portion 250 may be formed between adjacent teeth 230 and teeth 230 in one tooth portion 220 . Accordingly, when three teeth 230 are formed on one tooth portion 220, two magnet mounting portions 250 may be formed.

상기 마그넷 장착부(250)는 티스(230)와 티스(230) 사이에서 반경 방향으로 함몰되어 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 마그넷 장착부(250)는 티스(230)와 티스(230) 사이의 공간이 제거된 형태로 형성될 수 있다. 따라서, 스테이터 코어(205)의 타발 시 상기 마그넷 장착부(250)도 동시에 형성될 수 있다. 다시 말하면, 상기 마그넷 장착부(250)는 자성체의 스테이터 코어(205)의 일부분으로 형성될 수 있다. The magnet mounting portion 250 may be formed by being recessed between the teeth 230 in a radial direction. Specifically, the magnet mounting portion 250 may be formed in a form in which a space between teeth 230 and teeth 230 is removed. Therefore, when the stator core 205 is punched out, the magnet mounting portion 250 may also be formed at the same time. In other words, the magnet mount 250 may be formed as a part of the stator core 205 made of a magnetic material.

로터(110)는 로터 코어(111)와 마그넷(114)을 포함할 수 있으며, 마그넷은 S극 착자 마그넷(112)와 N극 착자 마그넷(113)이 교대로 구비될 수 있다. 마그넷(114)는 로터 코어(111)의 원주 방향을 따라 복수 개 구비될 수 있으며, 착자 방향은 교번된다. The rotor 110 may include a rotor core 111 and a magnet 114, and the magnet may include an S-pole magnetized magnet 112 and an N-pole magnetized magnet 113 alternately. A plurality of magnets 114 may be provided along the circumferential direction of the rotor core 111, and magnetization directions are alternated.

구체적으로, 마그넷(114)은 실제 마그넷(112)와 가상 마그넷(113)을 포함할 수 있다. 실제 마그넷(112)은 자성물질로 제작된 마그넷이며 가상 마그넷(113)은 실제 마그넷(112)과 실제 마그넷(112) 사이의 공간 내지는 이러한 공간에 채워지는 비자성물질을 의미할 수 있다. Specifically, the magnet 114 may include a real magnet 112 and a virtual magnet 113 . The real magnet 112 is a magnet made of a magnetic material, and the virtual magnet 113 may mean a space between the real magnet 112 and the real magnet 112 or a non-magnetic material filled in this space.

도 4에 도시된 바와 같이, 실제 마그넷(112)는 자속이 반경 방향 내측으로 흐르도록 착자될 수 있다. 실제 마그넷(112)의 반경 방향 내측은 N극 그리고 반경 방향 외측은 S극으로 착자될 수 있다. 이러한 실제 마그넷(112)은 로터의 원주 방향을 따라 소정 간격을 두고 배치된다. 따라서, 가상 마그넷(113)의 착자 방향은 실제 마그넷(112)과 반대가 된다. As shown in FIG. 4 , the actual magnet 112 may be magnetized so that magnetic flux flows radially inward. The inner side of the actual magnet 112 in the radial direction may be magnetized to the N pole and the outer side in the radial direction to be magnetized to the S pole. These actual magnets 112 are arranged at predetermined intervals along the circumferential direction of the rotor. Accordingly, the magnetization direction of the virtual magnet 113 is opposite to that of the actual magnet 112 .

실제 마그넷(112)의 원주 방향 폭은 가상 마그넷(113)의 원주 방향 폭보다 큰 것이 바람직하다. 따라서, 실제 마그넷(112)에서 발생하는 자속을 이용하여 고효율의 모터를 제작하는 것이 가능하게 된다. The width of the actual magnet 112 in the circumferential direction is preferably larger than that of the virtual magnet 113 in the circumferential direction. Therefore, it is possible to manufacture a highly efficient motor using the magnetic flux generated from the actual magnet 112 .

도 4에 도시된 바와 같이, 스테이터에 구비되는 마그넷(260)의 착자 방향은 실제 마그넷(112)의 착자 방향과 동일할 수 있다. 따라서, 로터의 마그넷(112)와 스테이터의 마그넷(260) 사이에는 인력이 발생된다. 즉, 반경 방향으로 서로 잡아당기는 인력이 발생된다. As shown in FIG. 4 , the magnetization direction of the magnet 260 provided in the stator may be the same as that of the actual magnet 112 . Thus, an attractive force is generated between the magnet 112 of the rotor and the magnet 260 of the stator. That is, an attractive force pulling each other in the radial direction is generated.

로터의 마그넷(112)이 견고히 로터 코어(112)에 견고히 고정되어 있음을 전제로 하면, 스테이터의 마그넷(260)은 반경 방향으로 이탈되는 힘을 받게 된다. 따라서, 스테이터의 마그넷(260)이 반경 방향으로 이탈되지 않도록 하는 고정 구조가 필요하게 된다. Assuming that the magnet 112 of the rotor is firmly fixed to the rotor core 112, the magnet 260 of the stator receives a force that is separated in the radial direction. Therefore, a fixing structure that prevents the magnet 260 of the stator from being separated in the radial direction is required.

그러나, 선행발명에서와 같이, 스테이터 코어와 별도로 고정 구조를 형성하는 것은 많은 문제점을 야기하게 된다. However, as in the prior invention, forming the fixing structure separately from the stator core causes many problems.

본 실시예에 따르면, 스테이터 코어(205) 자체에 마그넷(260)이 장착 및 고정되기 위하 마그넷 장착부(250)를 형성할 수 있다. According to this embodiment, the magnet mounting portion 250 may be formed to mount and fix the magnet 260 to the stator core 205 itself.

상기 마그넷 장착부(250)는 스테이터 코어(205)를 형성한 후 마그넷(260)이 삽입되도록 구비될 수 있다. 즉, 스테이터 코어(205)에서 수직 방향으로 마그넷(260)이 삽입되고, 반경 방향 외측으로는 삽입된 마그넷(260)이 이탈되지 않도록 형성될 수 있다. The magnet mount 250 may be provided to insert the magnet 260 after forming the stator core 205 . That is, the magnet 260 may be inserted into the stator core 205 in a vertical direction, and the inserted magnet 260 may not be separated outward in a radial direction.

상기 마그넷 장착부(250)는 티스(230)와 티스(230) 사이에 함몰된 형태로 형성된다. 따라서, 상기 마그넷 장착부(250)는 반경 방향으로 개구부(253)를 갖게된다. 상기 개구부(253)는 마그넷 장착부(250)가 갭(G)을 향하여 개방된 것이라 할 수 있다. 따라서, 상기 마그넷 장착부(250)에 수직으로 삽입된 마그넷(260)은 상기 개구부(253)를 통해서 반경 방향으로 이탈될 우려가 있다. The magnet mounting portion 250 is formed in a recessed form between the teeth 230 and the teeth 230 . Accordingly, the magnet mounting portion 250 has an opening 253 in a radial direction. The opening 253 can be said to be that the magnet mount 250 is opened toward the gap G. Accordingly, the magnet 260 vertically inserted into the magnet mounting portion 250 may be dislodged in the radial direction through the opening 253 .

이러한 마그넷(260)의 이탈을 방지하기 위하여 상기 마그넷 장착부에는 경사 돌기(255)가 형성됨이 바람직하다. 구체적으로, 상기 경사 돌기는 상기 개구부(253)의 양단에 형성되어 원주 방향으로 상기 개구부(253)의 폭이 좁아지도록 형성된 돌기라 할 수 있다. 따라서, 상기 경사 돌기는 상기 개구부의 원주 방향 중심에 대해서 대칭적으로 형성될 수 있다. In order to prevent the separation of the magnet 260, it is preferable that an inclined protrusion 255 is formed on the magnet mounting portion. Specifically, the inclined protrusions may be referred to as protrusions formed at both ends of the opening 253 so that the width of the opening 253 narrows in the circumferential direction. Accordingly, the inclined protrusion may be formed symmetrically with respect to the center of the opening in the circumferential direction.

다시 말하면, 하나의 마그넷 장착부(250)에는 2개의 경사 돌기(255)가 형성된다. 원주 방향으로 배치된 티스, 마그넷 장착부 그리고 티스 사이의 관계를 선형 상태로 쉽게 설명하면, 2 개의 티스 사이에 마그넷 장착부가 형성되므로, 왼쪽의 티스(230)에서 경사 돌기는 오른쪽 방향으로 돌출되고 오른쪽의 티스(230)에서 경사 돌기는 왼쪽 방향으로 돌출된다. 따라서, 이러한 경사 돌기의 돌출 길이에 의해서 개구부의 폭은 좁아지게 된다. 그러므로, 상기 마그넷 장착부(250)에 삽입되어 상기 마그넷 장착부(250)를 채우는 마그넷(250)은 좁아진 개구부에 의해서 반경 방향으로 이탈되는 것이 방지될 수 있다. In other words, two inclined protrusions 255 are formed on one magnet mount 250 . If the relationship between the teeth arranged in the circumferential direction, the magnet mounting portion, and the teeth is easily described in a linear state, since the magnet mounting portion is formed between the two teeth, the inclined protrusion on the left tooth 230 protrudes in the right direction and the right side The inclined projections of the teeth 230 protrude leftward. Accordingly, the width of the opening is narrowed by the protruding length of the inclined protrusion. Therefore, the magnet 250 inserted into the magnet mounting portion 250 and filling the magnet mounting portion 250 can be prevented from being separated in the radial direction by the narrowed opening.

상기 마그넷 장착부(250)는 상기 개구부(253)에서 반경 방향으로 이격되어 형성되는 원주방향면(251), 상기 원주방향면(251)의 양단에서 상기 개구부(253)를 향해 연장되는 반경방향면(252)를 포함한다. 따라서, 상기 마그넷 장착부(250)는 상기 원주방향면(251), 반경방향면(252) 그리고 상기 경사 돌기(255)와 경사 돌기(255)의 반경 방향 말단 사이에서 정의되는 공간이라 할 수 있다. 즉, 이러한 공간은 티스와 티스 사이에 함몰된 단면을 갖는 공간이며, 이러한 공간에 마그넷(260)이 장착될 수 있다. The magnet mounting portion 250 has a circumferential surface 251 formed radially apart from the opening 253, and a radial surface extending from both ends of the circumferential surface 251 toward the opening 253 ( 252). Accordingly, the magnet mounting portion 250 may be defined as a space defined between the circumferential surface 251, the radial surface 252, and between the inclined protrusion 255 and the radial end of the inclined protrusion 255. That is, this space is a space having a cross section depressed between teeth, and the magnet 260 can be mounted in this space.

상기 원주방향면(251)은 단일 곡률 반경을 갖는 곡면 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 경사 돌기(255)의 말단과 경사 돌기(255)의 말단은 단일 곡률 반경을 갖는 곡면 형상의 개구부(253)를 형성할 수 있다. 따라서, 상기 마그넷 장착부(250)는 "C" 형상을 갖게 되며, 따라서, 상기 마그넷 장착부(250)에 장착되는 마그넷(260)도 "C" 형상을 가질 수 있다. 그러므로, 상기 마그넷 장착부(250)에 장착된 마그넷이 반경 방향으로 이탈되지 않도록, 개구부(253)의 원주방향 폭은 상기 원주방향면(251)의 원주 방향 폭보다 작은 것이 바람직하다. The circumferential surface 251 may be formed in a curved shape having a single radius of curvature. Also, the end of the inclined protrusion 255 and the end of the inclined protrusion 255 may form a curved opening 253 having a single radius of curvature. Accordingly, the magnet mount 250 has a “C” shape, and thus, the magnet 260 mounted on the magnet mount 250 may also have a “C” shape. Therefore, the circumferential width of the opening 253 is preferably smaller than the circumferential width of the circumferential surface 251 so that the magnet mounted on the magnet mounting portion 250 does not disengage in the radial direction.

전술한 바와 같이, 상기 마그넷 장착부(250) 및 이의 경사 돌기(255)는 스테이터 코어(205)의 일부분이라 할 수 있다. 상기 경사 돌기(250)는 티스(230)에서 원주 방향으로 돌출된 돌기이며 타발 시 형성되는 구성이라 할 수 있다. As described above, the magnet mount 250 and its inclined protrusion 255 may be regarded as a part of the stator core 205. The inclined protrusions 250 are protrusions protruding from the teeth 230 in the circumferential direction, and may be referred to as a configuration formed during punching.

타발은 강판을 프레스로 찍어 원하는 형태의 모양을 형성하는 공정이다. 따라서, 두께가 얇은 형태의 구조는 타발 시 손상되거나 타발 후 쉽게 손상될 우려가 있다. 따라서, 개구부(253)의 원주 방향 폭을 좁히도록 돌출된 돌기는 삼각형 모양의 돌기임이 바람직하다. 즉, 돌출 방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 형상으로 돌기가 형성됨이 바람직하다. 이러한 형상으로 인해 타발 시 원하는 형태의 돌기가 형성될 수 있고, 돌기의 손상이 효과적으로 방지될 수 있다. Punching is a process of forming a desired shape by stamping a steel sheet with a press. Therefore, a thin structure may be damaged during punching or easily damaged after punching. Accordingly, it is preferable that the projections protruding to narrow the circumferential width of the opening 253 are triangular projections. That is, it is preferable that the protrusions are formed in a shape in which the width becomes narrower in the protruding direction. Due to this shape, a desired shape of protrusion can be formed during punching, and damage to the protrusion can be effectively prevented.

구체적으로, 돌기(255)는 원주면(257)와 경사면(256)을 포함할 수 있다. 상기 경사면(256)으로 인해 이러한 돌기를 경사 돌기(255)라 할 수 있다. 상기 원주면(257)은 티스의 반경 방향 말단에서 원주 방향으로 연장된 면이며, 상기 경사면(256)은 티스의 측면 내지는 마그넷 장착부의 반경방향면 말단에서 상기 원주면(257)의 말단을 향해 연장된 면이라 할 수 있다. 따라서, 상기 마그넷 장착부의 반경방향면(상기 티스의 측면)과 상기 경사면 사이의 각도(Y)는 180도보다 작은 것이 바람직하다. Specifically, the protrusion 255 may include a circumferential surface 257 and an inclined surface 256 . Due to the inclined surface 256, such a protrusion may be referred to as an inclined protrusion 255. The circumferential surface 257 is a surface extending in the circumferential direction from the radial end of the tooth, and the inclined surface 256 extends from the side surface of the tooth or the radial surface end of the magnet mount toward the end of the circumferential surface 257 It can be said that it is a side. Therefore, it is preferable that the angle Y between the radial surface of the magnet mount (the side surface of the tooth) and the inclined surface is less than 180 degrees.

상기 원주면(257)과 경사면(256)은 서로 교차하게 되며, 이러한 교차점이 경사 돌기의 말단이라 할 수 있다. 따라서, 상기 원주면(257)과 경사면(256) 사이의 각도(Z)는 90도보다 작은 것이 바람직하다. 그러므로, 상기 경사 돌기(255)는 상기 경사면(256)과 원주면(257)으로 인해 직각 삼각형 형태 원주 방향으로 돌출된 형상을 갖게 되며, 돌출 방향 내지는 원주 방향으로 갈수록 반경 방향 폭이 좁아지게 된다. 경사 돌기(255)에서 돌출 시작 지점에서의 두께가 가장 크기 때문에, 타발이 용이하고 타발 시 손상이 최소화될 수 있다. The circumferential surface 257 and the inclined surface 256 intersect each other, and this intersection point can be referred to as the end of the inclined projection. Therefore, the angle Z between the circumferential surface 257 and the inclined surface 256 is preferably smaller than 90 degrees. Therefore, the inclined protrusion 255 has a right-angled triangular shape protruding in the circumferential direction due to the inclined surface 256 and the circumferential surface 257, and the width in the radial direction becomes narrower in the protruding direction or in the circumferential direction. Since the inclined protrusion 255 has the largest thickness at the protrusion start point, punching is easy and damage during punching can be minimized.

전술한 바와 같이, 상기 마그넷 장착부(250)에 장착되는 마그넷(260)은 상기 마그넷 장착부(250)에 삽입되어 고정된다. 따라서, 상기 마그넷(260)은 상기 마그넷 장착부(250)에 형합되도록 형성되며, 상기 마그넷 장착부(250)의 크기보다 작은 것이 바람직하다. As described above, the magnet 260 mounted on the magnet mounting portion 250 is inserted into and fixed to the magnet mounting portion 250 . Therefore, the magnet 260 is formed to be molded to the magnet mounting portion 250, and is preferably smaller than the size of the magnet mounting portion 250.

그러므로, 상기 마그넷(260)은 마그넷 장착부의 원주방향면(251)에 대응되는 기준면(261), 상기 마그넷 장착부의 반경방향면(252)에 대응되는 측면(262), 상기 경사면(256)에 대응되는 챔퍼면(263) 그리고 상기 에어 갭(G)을 형성하는 대향면(264)를 포함하게 된다. 상기 대향면의 곡률 반경은 상기 스테이터 코어(205)의 곡률 반경과 일치하도록 형성될 수 있다. 마찬가지로, 상기 마그넷의 기준면(261)도 단일 곡률 반경을 갖는 곡면으로 형성될 수 있다. Therefore, the magnet 260 has a reference surface 261 corresponding to the circumferential surface 251 of the magnet mounting part, a side surface 262 corresponding to the radial surface 252 of the magnet mounting part, and a corresponding inclined surface 256. It includes a chamfer surface 263 and an opposing surface 264 forming the air gap (G). A radius of curvature of the opposing surface may be formed to coincide with a radius of curvature of the stator core 205 . Similarly, the reference surface 261 of the magnet may also be formed as a curved surface having a single radius of curvature.

상기 마그넷(260)의 챔퍼면(263)은 모서리 부분을 챔퍼링한 부분이라 할 수 있다. 따라서, 상기 마그넷(260)의 측면(262)와 챔퍼면(263) 사이의 각도(X)가 중요하다. 상기 각도(X)가 상기 각도(Y)보다 작은 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 각도(X)가 상기 각도(Y)보다 작은 경우 마그넷(260)과 마그넷 장착부(250) 사이의 공차(g)가 최소화될 수 있기 때문이다. 즉, 일정한 공차를 갖고 마그넷(260)과 마그넷 장착부(250)를 형성함과 동시에 마그넷(260)을 마그넷 장착부(250)에 장착할 수 있다. 그리고, 이러한 공차(g) 관리가 가능하므로 삽입된 마그넷(260)이 마그넷 장착부(250)에서 흔들리는 것이 효과적으로 방지할 수 있게 된다. The chamfer surface 263 of the magnet 260 may be referred to as a chamfered corner portion. Therefore, the angle X between the side surface 262 of the magnet 260 and the chamfer surface 263 is important. It is preferable that the angle (X) is smaller than the angle (Y). This is because the tolerance g between the magnet 260 and the magnet mount 250 can be minimized when the angle X is smaller than the angle Y. That is, the magnet 260 and the magnet mount 250 may be formed with a certain tolerance, and the magnet 260 may be mounted on the magnet mount 250 at the same time. Also, since the tolerance (g) can be managed, it is possible to effectively prevent the inserted magnet 260 from shaking in the magnet mount 250.

한편, 상기 마그넷 장착부(250)에서 경사 돌기(255)는 마그넷(260)의 이탈을 방지하는 구성으로 실질적으로 마그넷 장착부(250)의 체적을 감소시키게 된다. 이는 상기 마그넷 장착부(250)에 장착되는 마그넷(260)의 체적을 감소시키는 것을 의미한다. 즉, 마그넷의 챔퍼면(263)에 해당하는 체적만큼 마그넷(260)의 체적이 작아짐을 의미한다. 또한, 상기 경사 돌기(255)로 인해 원주 방향으로 자속 누설이 발생될 수 있다. On the other hand, the inclined protrusion 255 in the magnet mounting portion 250 is configured to prevent the separation of the magnet 260 and substantially reduces the volume of the magnet mounting portion 250 . This means that the volume of the magnet 260 mounted on the magnet mount 250 is reduced. That is, it means that the volume of the magnet 260 is reduced by the volume corresponding to the chamfer surface 263 of the magnet. In addition, magnetic flux leakage may occur in a circumferential direction due to the inclined protrusion 255 .

따라서, 이러한 경사 돌기(255)가 없는 경우 전자기 성능은 최대라 할 수 있다. 경사 돌기(255)가 없는 경우 모터의 성능을 나타내는 역기전력을 100%라 할 때, 경사 돌기(255)의 크기의 제한이 필요하게 된다. 만약, 경사 돌기(255)의 크기가 커지면 마그넷(260) 이탈이 더욱 견고히 방지될 수 있으나, 모터의 성능이 저하되기 때문이다. Therefore, when there is no such inclined protrusion 255, electromagnetic performance can be said to be maximum. In the absence of the inclined projection 255, when the counter electromotive force representing the performance of the motor is 100%, the size of the inclined projection 255 needs to be limited. If the size of the inclined protrusion 255 increases, separation of the magnet 260 can be more firmly prevented, but the performance of the motor deteriorates.

한편, 경사 돌기(255)의 크기를 줄이는 데에도 한계가 있다. 왜냐하면, 타발에 의해서 경사 돌기(255)가 스테이터 코어(205)와 일체로 형성되어야 하기 때문이다. Meanwhile, there is a limit to reducing the size of the inclined protrusion 255 . This is because the inclined protrusion 255 must be integrally formed with the stator core 205 by punching.

도 5 내지 도 7을 참조하여, 경사 돌기(255)의 크기에 대한 최적 수치에 대해서 상세히 설명한다. Referring to FIGS. 5 to 7 , an optimal value for the size of the inclined protrusion 255 will be described in detail.

도 5에 도시된 바와 같이, 경사 돌기(255)는 안정적으로 타발이 수행되고 탈발 후 손상이 방지되도록 경사면(256)의 길이(L1)가 경사 돌기(255)의 반경방향 길이(L2)와 경사 돌기(255)의 원주방향 길이(L3)보다 큰 것이 바람직하다. As shown in FIG. 5 , the length L1 of the inclined surface 256 is inclined to the radial length L2 of the inclined projection 255 so that the inclined projection 255 stably punches and prevents damage after extraction. It is preferably larger than the circumferential length L3 of the protrusion 255 .

구체적으로, 상기 경사 돌기(255)의 반경방향 길이(L2)와 경사 돌기(255)의 원주방향 길이(L3)는 동일하게 형성될 수 있다. 따라서, 상기 경사 돌기(255)는 경사면의 길이가 가능 긴 형태의 이등변 삼각형 형상을 가질 수 있다. Specifically, the radial length L2 of the inclined protrusion 255 and the circumferential length L3 of the inclined protrusion 255 may be formed to be the same. Accordingly, the inclined protrusion 255 may have an isosceles triangular shape in which the length of the inclined surface is as long as possible.

여기서, 상기 경사면(256)의 길이(L1)은 경사 돌기(255)의 반경방향 길이(L2)와 경사 돌기(255)의 원주방향 길이(L3)에 의해서 결정됨을 알 수 있다. 경사 돌기(255)가 없는 경우 상기 L1, L2, L3는 모두 0임을 알 수 있다. Here, it can be seen that the length L1 of the inclined surface 256 is determined by the length L2 of the inclined projection 255 in the radial direction and the length L3 of the inclined projection 255 in the circumferential direction. It can be seen that when there is no inclined protrusion 255, all of L1, L2, and L3 are 0.

도 6에 도시된 바와 같이, 경사 돌기의 경사면 길이(L1)이 증가할 수록 경사 돌기(255)의 크기가 커지며, 따라서 역기전력이 작아지는 것을 알 수 있다. 이러한 역기전력이 작아지는 것은 모터의 성능 저하를 의미하게 된다. As shown in FIG. 6 , as the inclined surface length L1 of the inclined projection increases, the size of the inclined projection 255 increases, and accordingly, it can be seen that the back electromotive force decreases. A decrease in the counter-electromotive force means a decrease in the performance of the motor.

특히, 상기 경사 돌기(255)의 원주방향 길이(L3)와 반경방향 길이(L2)를 줄이는 데에는 한계가 있다. 즉, 타발 용이 및 경사 돌기의 손상 방지를 위해서 최소한의 길이가 보장되어야 한다. In particular, there is a limit to reducing the circumferential length L3 and the radial length L2 of the inclined protrusion 255 . That is, a minimum length must be guaranteed to facilitate punching and to prevent damage to the inclined protrusion.

따라서, 도 7에 도시된 바와 같이 L2 또는 L3의 길이를 0.4 mm 보다 작게 하는 것은 바람직하지 않다. 물론, 0.4mm 보다 작은 경우 역기전력은 기준인 100%에 근접할 수 있으나, 타발의 어려움, 타발 후 경사 돌기(255)의 손상 그리고 마그넷(260)의 이탈 등 다양한 문제가 발생될 수 있다. 따라서, 상기 L2 또는 L3의 길이는 0.4mm 이상인 것이 바람직하다. 이를 통해서 상기 경사 돌기의 반경방향 길이 부분에 응력이 집중되더라도 경사 돌기가 손상되지 않게 된다. Therefore, as shown in FIG. 7, it is not preferable to make the length of L2 or L3 smaller than 0.4 mm. Of course, if the thickness is smaller than 0.4 mm, the counter electromotive force may approach the standard of 100%, but various problems such as difficulty in punching, damage to the inclined protrusion 255 after punching, and separation of the magnet 260 may occur. Therefore, it is preferable that the length of L2 or L3 is 0.4 mm or more. Through this, the inclined projection is not damaged even if stress is concentrated on a radially length portion of the inclined projection.

한편, L2 또는 L3의 길이가 증가함에 따라 경사 돌기(255)의 크기가 커져 역기전력이 작아지게 된다. 전술한 바와 같이, 경사면의 길이(L1)은 L2와 L3에 의해서 결정되므로, L1이 커짐에 따라 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 역기전력이 작아짐을 알 수 있다. Meanwhile, as the length of L2 or L3 increases, the size of the inclined protrusion 255 increases, so that the back electromotive force decreases. As described above, since the length L1 of the slope is determined by L2 and L3, it can be seen that as L1 increases, the counter electromotive force decreases as shown in FIGS. 6 and 7.

따라서, 전자기 성능의 감소를 최소화하기 위하여, 기준 기전력 대비 95%를 갖도록 경사 돌기의 크기를 제한할 필요가 있다. 즉, L2 내지 L3를 기준으로 1.2mm 이하로 경사 돌기의 크기를 제한하는 것이 바람직하다. Therefore, in order to minimize the decrease in electromagnetic performance, it is necessary to limit the size of the inclined protrusion to have 95% of the reference electromotive force. That is, it is preferable to limit the size of the inclined protrusion to 1.2 mm or less based on L2 to L3.

결국, 경사 돌기의 L2 또는 L3는 0.4 mm 내지 1.2mm 사이에서 결정하는 것이 바람직할 것이다. 그리고, L2와 L3의 범위를 통해서 L1의 범위도 결정될 수 있다. L2와 L3가 같고, L2와 L3 사이의 각도가 직각인 경우, L1은 삼각 함수를 이용하여 L2 및 L3 보다 크게 결정될 수 있다. 도 7에서의 L1은 L2와 L3의 길이가 같고 서로 직간인 경우의 값으로 도시되어 있다. As a result, it is preferable to determine L2 or L3 of the inclined protrusion between 0.4 mm and 1.2 mm. Also, the range of L1 may be determined through the ranges of L2 and L3. When L2 and L3 are the same and the angle between L2 and L3 is a right angle, L1 may be determined to be greater than L2 and L3 using a trigonometric function. L1 in FIG. 7 is shown as a value when the lengths of L2 and L3 are the same and are direct to each other.

전술한 마그넷 장착부(250) 또는 경사 돌기(255)는 마그넷(260)의 반경 방향 이탈을 위해 형성되는 것이 할 수 있다. The above-described magnet mounting portion 250 or inclined protrusion 255 may be formed for the radial direction departure of the magnet 260 .

상기 마그넷(260)이 마그넷 장착부(250)에 수직으로 삽입되므로, 삽입된 마그넷(260)이 충격에 의해서 수직으로 이탈될 우려가 발생될 수 있다. 이러한 마그넷(260)의 수직 이탈을 방지하기 위하여, 본 발명의 일실시예에서는 인슐레이터(270)를 구비할 수 있다. Since the magnet 260 is vertically inserted into the magnet mounting portion 250, there is a possibility that the inserted magnet 260 may be vertically separated by an impact. In order to prevent such a vertical deviation of the magnet 260, an insulator 270 may be provided in one embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 인슐레이터(270)는 스테이터 코어(205)의 상부와 하부를 커버하는 구성으로 스테이터 코어(205)와 코일(240) 사이를 절연하는 구성이라 할 수 있다. 따라서, 이러한 인슐레이터(270) 구성은 세탁기의 드럼을 구동하는 모터에서는 일반적인 구성일 수 있다. As shown in FIG. 8 , the insulator 270 covers the upper and lower portions of the stator core 205 and may be referred to as a configuration that insulates between the stator core 205 and the coil 240 . Accordingly, the configuration of the insulator 270 may be a general configuration of a motor driving a drum of a washing machine.

인슐레이터(270)는 스테이터 코어(205)의 상부를 커버하는 상부 인슐레이터와 하부를 커버하는 하부 인슐레이터로 구비될 수 있으며, 이들이 서로 결합되어 스테이터 코어(205)를 감쌀 수 있다. The insulator 270 may include an upper insulator covering an upper portion of the stator core 205 and a lower insulator covering a lower portion of the stator core 205 , and they may be coupled to each other to cover the stator core 205 .

구체적으로, 인슐레이터(270)는 코어를 덮는 코어 커버(271) 그리고 티스부를 덮는 티스부 커버(273)를 포함할 수 있다. 코일(240)은 티스부 커버(273)을 감싸면서 권선되게 된다. Specifically, the insulator 270 may include a core cover 271 covering the core and a tooth cover 273 covering the teeth. The coil 240 is wound around the tooth portion cover 273 .

본 실시예에서는 상기 티스부 커버(273)에서 반경 방향으로 더욱 연장되어 티스를 덮는 티스 커버(274)를 포함할 수 있다. 상기 티스 커버(274)는 티스뿐만 아니라 마그넷 장착부(260)을 덮도록 형성될 수 있다. 코어 커버(271)의 반경 방향 내측으로는 스테이터가 세탁기의 터브에 결합되기 위한 결합부(272)가 형성될 수 있다. 이러한 구성들은 모두 일체로 사출에 의해서 형성될 수 있다. In this embodiment, a tooth cover 274 may be further extended in a radial direction from the tooth portion cover 273 to cover the tooth. The tooth cover 274 may be formed to cover the magnet mount 260 as well as the tooth. A coupling portion 272 for coupling the stator to the tub of the washing machine may be formed inside the core cover 271 in the radial direction. All of these components may be integrally formed by injection.

따라서, 상부 인슐레이터는 마그넷 장착부의 상부를 커버하고 하부 인슐레이터는 마그넷 장착부의 하부를 커버하게 된다. 일례로, 하부 인슐레이터와 스테이터 코어를 결합한 후 마그넷이 마그넷 장착부에 삽입될 수 있다. 이후 상부 인슐레이터가 스테이터 코어 및 하부 인슐레이터에 결합될 수 있다. 이러한 구조 및 조립 순서에 의해서 마그넷은 마그넷 장착부로부터 수직 이탈이 방지될 수 있다. Accordingly, the upper insulator covers the upper portion of the magnet mount and the lower insulator covers the lower portion of the magnet mount. For example, after coupling the lower insulator and the stator core, the magnet may be inserted into the magnet mounting part. The upper insulator may then be coupled to the stator core and the lower insulator. Due to this structure and assembly sequence, the magnet can be prevented from being vertically separated from the magnet mount.

본 실시예에 따른 인슐레이터(270)의 티스 커버(274)에는 보강 리브(275)가 형성될 수 있다. 즉, 티스 커버(274)의 반경 방향 말단 부분에서 원주 방향으로 연장되는 보강 리브(275)가 형성될 수 있다. 따라서, 마그넷에 의해서 상기 티스 커버(274)에 수직 방향으로 힘이 가해지더라도 상기 보강 리브(275)에 의해서 상기 티스 커버(274)는 안정적으로 마그넷을 지지할 수 있게 된다. A reinforcing rib 275 may be formed on the tooth cover 274 of the insulator 270 according to the present embodiment. That is, reinforcing ribs 275 extending in the circumferential direction may be formed at distal portions of the tooth cover 274 in the radial direction. Therefore, even if force is applied to the tooth cover 274 in a vertical direction by the magnet, the tooth cover 274 can stably support the magnet by the reinforcing rib 275 .

전술한 실시예들을 통해서, 스테이터 코어에 함몰된 형태로 마그넷 장착부를 일체로 형성하여 매우 용이하게 마그넷을 장착할 수 있다. 아울러, 마그넷 장착부의 경사 돌기를 통해서 마그넷이 반경 방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 인슐레이터의 구조를 변경하여 마그넷 장차부에서 마그넷이 수직 방향으로 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. Through the above-described embodiments, it is possible to mount the magnet very easily by integrally forming the magnet mounting part in a form recessed in the stator core. In addition, it is possible to prevent the magnet from being separated in the radial direction through the inclined projection of the magnet mounting portion. In addition, by changing the structure of the insulator, it is possible to effectively prevent the magnet from being separated in the vertical direction from the magnet mounting unit.

아울러, 경사 돌기의 형상 및 크기 범위를 통해서 매우 효율적이고 견고한 모터를 제공할 수 있다. In addition, a very efficient and robust motor can be provided through the shape and size range of the inclined protrusion.

이하에서는 역기전력을 상승시켜 모터의 출력 밀도를 높일 수 있는 스테이터 코어의 구조에 대한 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, an embodiment of a structure of a stator core capable of increasing power density of a motor by increasing counter electromotive force will be described in detail.

먼저, 티스의 원주 방향 길이(FMP 피치, β)와 상기 스테이터 마그넷의 원주 방향 길이(스테이터 피치, α)의 비율(α/β)의 변화에 따라 역기전력이 변하는 것을 알 수 있었다. First, it was found that the counter electromotive force changes according to a change in the ratio (α/β) of the circumferential length of the teeth (FMP pitch, β) and the circumferential length of the stator magnet (stator pitch, α).

α/β 비율이 1인 경우를 기준으로 하여, α/β 비율이 증감에 따른 역기전력, 토크리플 그리고 효율의 변화는 도 10 및 도 11에 도시되어 있다. Based on the case where the α/β ratio is 1, changes in counter electromotive force, torque ripple, and efficiency as the α/β ratio increases or decreases are shown in FIGS. 10 and 11 .

상기 α/β 비율을 1 전후로 가변시킨 결과, 기본적으로 α/β 비율이 1보다 커질 수록 역기전력과 효율이 증가하는 것을 알 수 있었다. 그리고, 토크 리플 성능 또한 증가 경향을 나타내는 것을 알 수 있었다. 즉, 스테이터 피치가 FMP 피치보다 큰 것이 바람직함을 알 수 있었다. As a result of varying the α / β ratio around 1, it was found that the counter electromotive force and efficiency increased as the α / β ratio increased to 1. And, it was found that the torque ripple performance also showed an increasing trend. That is, it was found that the stator pitch is preferably larger than the FMP pitch.

효율 성능이 α/β 비율이 1에서의 100%를 기준으로 105% 이상이 되도록 하는 α/β 비율은 1.2 이상임을 알 수 있다. 이러한 비율의 상승 과정에서 여전히 토크 리플 성능이 더욱 개선됨을 알 수 있다. It can be seen that the α / β ratio is 1.2 or more so that the efficiency performance is 105% or more based on the α / β ratio of 1 to 100%. It can be seen that the torque ripple performance is still further improved in the process of increasing this ratio.

비율의 더욱 상승하는 경우 효율은 더욱 증가하는 경향을 갖는데, 토크 리플 성능은 개선되다가 급격히 감소하는 것을 알 수 있었다. 즉, α/β 비율이 2.1을 초과하는 경우, α/β 비율이 1인 경우의 토크리플 성능보다 저하되는 것을 알 수 있었다. When the ratio is further increased, the efficiency tends to increase, but the torque ripple performance is improved and then rapidly decreased. That is, it was found that when the α/β ratio exceeds 2.1, the torque ripple performance is lower than when the α/β ratio is 1.

이러한 α/β 비율, 역기전력 성능, 효율 그리고 토크 리플 사이의 관계를 고려하여, 최적의 α/β 비율은 1.2 내지 2.1임을 알 수 있었다. Considering the relationship between the α/β ratio, back EMF performance, efficiency, and torque ripple, it was found that the optimal α/β ratio was 1.2 to 2.1.

특히, 도 9에 도시된 스테이터 코어(205)에는 하나의 티스부(220)의 반경 방향 말단에 3 개의 티스(230)이 형성된 일례가 도시되어 있다. 즉, 하나의 티스부 당 3개의 티스 그리고 2 개의 스테이터 마그넷이 구비된 스테이터 코어가 도시되어 있다. In particular, in the stator core 205 shown in FIG. 9, an example in which three teeth 230 are formed at the radial end of one tooth portion 220 is shown. That is, a stator core equipped with three teeth and two stator magnets per tooth is shown.

따라서, 이러한 구조를 갖는 스테이터 코어(205)에서 α/β 비율은 1.2 내지 2.1 사이로 결정되는 것이 바람직할 것이다. Therefore, in the stator core 205 having this structure, it is preferable that the α/β ratio is determined between 1.2 and 2.1.

아울러, 대칭을 이루기 위하여 상기 3개의 티스의 β 는 서로 동일하고, 상기 2개의 스테이터 마그넷의 α는 서로 동일함이 바람직하다. 그리고, 가운데 위치하는 티스를 기준으로 양쪽의 티스와 마그넷 장착부는 대칭을 이루도록 형성됨이 바람직할 것이다. In addition, in order to achieve symmetry, it is preferable that β of the three teeth is equal to each other and α of the two stator magnets are equal to each other. In addition, it is preferable that both teeth and the magnet mounting portion are formed symmetrically based on the tooth located in the middle.

본 실시예에서의 마그넷 장착부(250)에 대한 특징, 스테이터 코어 그리고 로터에 대한 특징들은 전술한 실시예에서와 동일할 것이다. The characteristics of the magnet mount 250, the stator core, and the rotor in this embodiment will be the same as in the above-described embodiment.

한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 하나의 티스부(220)에서 복수 개의 티스(230)가 형성되므로, 티스부(220)에서의 자속 통로의 폭 보다 티스(230)로 향하는 자속 통로의 폭은 작아질 수 밖에 없다. 왜냐하면 하나의 티스부(220)에서 복수 개의 티스(230)로 분지되기 때문이다. 이러한 분지 경로를 통로부(225)라 할 수 있다. On the other hand, as shown in FIG. 9, since a plurality of teeth 230 are formed in one tooth portion 220, the width of the magnetic flux passage toward the tooth 230 is greater than the width of the magnetic flux passage in the tooth portion 220. can only get smaller This is because one tooth part 220 is branched into a plurality of teeth 230. This branching path may be referred to as a passage part 225 .

상기 통로부(225)는 스테이터 코어(205)의 일부분이며, 상기 티스부(220)에서 원주 방향 양쪽으로 연장되어 양쪽의 티스와 연결되는 부분이라 할 수 있다. The passage portion 225 is a part of the stator core 205, and may be referred to as a portion extending from the tooth portion 220 in both circumferential directions and connected to both teeth.

특히, 본 실시예에서와 같이, 하나의 티스부(220)에 3 개의 티스(230)가 형성되는 경우, 티스부(220)의 폭(Wt)와 통로부의 폭(Wm) 사이의 관계는 모터의 효율에 큰 영향을 미칠 수 있다. In particular, as in the present embodiment, when three teeth 230 are formed on one tooth portion 220, the relationship between the width Wt of the tooth portion 220 and the width Wm of the passage portion is can have a significant impact on the efficiency of

도 12와 도 13은 Wt/Wm 비율과 모터의 효율 사이의 관계를 도시하고 있다. 그리고, Wt가 Wm보다 클 수 밖에 없기 때문에(메인 통로가 분지 통로보다 커야함을 전제로 하면) Wm을 먼저 결정한 후 Wt를 가변시켜 결정하는 것이 바람직할 것이다. 12 and 13 show the relationship between the Wt/Wm ratio and the efficiency of the motor. In addition, since Wt is inevitably greater than Wm (provided that the main passage is greater than the branch passage), it is preferable to first determine Wm and then vary Wt.

도시된 바와 같이, Wt/Wm 비율을 변화시키면 일정 범위 내에서 대략 효율이 85%로 유지되는 것을 알 수 있다. 즉, Wt/Wm 비율이 2.63 내지 3.38 범위 내에서 효율은 대략 85%로 유지되어 변하지 않게 된다. 그러나, 이러한 범위의 전후에서는 효율이 급격히 저하되는 것을 파악할 수 있다. As shown, it can be seen that the efficiency is maintained at approximately 85% within a certain range by changing the Wt/Wm ratio. That is, within the range of Wt/Wm ratio of 2.63 to 3.38, the efficiency is maintained at approximately 85% and remains unchanged. However, it can be seen that the efficiency rapidly decreases before and after this range.

따라서, 효율이 85%를 만족하는 구간 내에서 Wt/Wm 비율이 결정되는 것이 바람직하다. 이러한 Wt/Wm 비율을 만족시키기 위해서 Wt는 21 mm 내지 27 mm 범위 내에서 결정될 수 있을 것이다. Therefore, it is preferable to determine the Wt/Wm ratio within a section in which the efficiency satisfies 85%. To satisfy this Wt/Wm ratio, Wt may be determined within the range of 21 mm to 27 mm.

그러므로, 본 실시예에서의 통로부 폭인 Wt는 마그넷 장착부에 영향을 받을 수 있다. Therefore, Wt, the width of the passage in this embodiment, can be influenced by the magnet mount.

일례로, 통로부가 경사지게 형성된 경우, 상기 통로부와 마그넷 장착부 사이의 간격이 좁아질 수 있다. 도 14의 좌측 그림에서 통로부가 사선 형태로 연장되는 경우, 마그넷 장착부의 모서리 부분과의 사이의 폭이 좁아져, 이 부분에서 자속 포화가 발생되는 것을 알 수 있다. For example, when the passage portion is formed to be inclined, a distance between the passage portion and the magnet mounting portion may be narrowed. In the left picture of FIG. 14 , when the passage part extends in an oblique shape, the width between the corner part and the magnet mounting part narrows, and it can be seen that magnetic flux saturation occurs in this part.

이를 방지하기 위하여, 도 14의 우측 그림에서와 같이, 통로부는 원주 방향으로 연장하는 것이 바람직하다. 특히, 통로부는 마그넷 장착부보다 원주 방향으로 더욱 연장된 후 티스와 연결되도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 마그넷 장착부의 모서리 부분에서의 자속 포화가 현저히 줄어드는 것을 알 수 있다. In order to prevent this, it is preferable that the passage part extends in the circumferential direction as shown in the right picture of FIG. 14 . In particular, it is preferable that the passage part extends further in the circumferential direction than the magnet mounting part and then connects to the teeth. Accordingly, it can be seen that magnetic flux saturation at the corner of the magnet mount is significantly reduced.

한편, 통로부를 원주 방향으로 연장하는 것은 자속 경로의 길이가 증가되는 것이라 할 수 있다. 즉, 반경 방향으로 이동하는 자속이 원주 방향으로 우회하는 것이라 할 수 있다. On the other hand, extending the passage in the circumferential direction can be said to increase the length of the magnetic flux path. That is, it can be said that the magnetic flux moving in the radial direction detours in the circumferential direction.

따라서, 자속 포화가 방지됨을 전제로 하면 통로부는 경사 방향으로 연장되는 것이 바람직하다. 즉, 티스부에서 티스 사이의 통로부는 사선 형태로 연장되는 것이 바람직하다. 즉, 티스부와 통로부 사이의 각도는 대략 90도보다 큰 것이 바람직하다. 원주 방향으로 통로부가 연장되는 것은 대략 90도 보다 작은 것이라 할 수 있다. Therefore, on the premise that magnetic flux saturation is prevented, it is preferable that the passage portion extends in an oblique direction. That is, it is preferable that the passage from tooth to tooth extends in an oblique shape. That is, the angle between the tooth portion and the passage portion is preferably greater than approximately 90 degrees. The extension of the passage portion in the circumferential direction can be said to be less than approximately 90 degrees.

그러나, 이 경우, 도 14 및 도 15의 좌측 그림에서와 같이 마그넷 장착부의 모서리 부분에서 자속 포화가 발생하게 된다. 이러한 자속 포화는 Wm의 감소와 밀접한 관계에 있다고 볼 수 있다. However, in this case, magnetic flux saturation occurs at the corner of the magnet mount, as shown in the left side of FIGS. 14 and 15 . This magnetic flux saturation can be seen to be closely related to the decrease in Wm.

따라서, 통로부의 형상은 변경하지 않고 통로부와의 사이에서 통로부의 폭을 결정하는 마그넷 장착부의 모서리 부분을 경사면으로 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 일례가 도 15의 우측 그림이라 할 수 있다. Therefore, it is preferable to form a corner portion of the magnet mounting portion that determines the width of the passage portion between the passage portion and the passage portion without changing the shape of the passage portion as an inclined surface. An example of this can be referred to as the right picture in FIG. 15 .

즉, 상기 마그넷 장착부의 경사면(258)을 상기 통로부와 실질적으로 나란하게 형성함으로써 통로부의 폭을 증가시킬 수 있다. 물론, 상기 경사면(258)에 대응되도록 스테이터 마그넷(260)에는 챔퍼면이 형성될 것이다. 이러한 챔퍼면은 전술한 실시예에서의 마그넷 이탈 방지를 위한 챔퍼면과는 다르며, 그 폭 또한 더 큰 것이 바람직할 것이다. That is, the width of the passage portion may be increased by forming the inclined surface 258 of the magnet mounting portion substantially parallel to the passage portion. Of course, a chamfer surface will be formed on the stator magnet 260 to correspond to the inclined surface 258 . This chamfer surface is different from the chamfer surface for preventing magnet separation in the above-described embodiment, and it is preferable that the width thereof be larger.

상기 마그넷 장착부는, 원주방향면(251)과 양측의 반경방향면(252,252a)를 포함할 수 있다. 티스부(220)의 원주 방향 중심을 기준으로 더욱 이격된 위치에서의 반경방향면(252a)와 원주방향면(251) 사이의 모서리 부분에 경사면(258)이 형성될 수 있다. 이러한 경사면으로 인해서 반경방향면(252a)의 길이가 다른 반경방향면(252)의 길이보다 작게 된다. The magnet mount may include a circumferential surface 251 and radial surfaces 252 and 252a on both sides. An inclined surface 258 may be formed at a corner between the radial surface 252a and the circumferential surface 251 at a position further apart from the circumferential center of the tooth portion 220 . Due to this slope, the length of the radial face 252a is smaller than the length of the other radial faces 252.

상기 반경방향면(252a)와 경사면(258) 사이의 각도(θ)는 대략 59도인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 경사면(258)은 통로부와 나란하게 형성되는 것이 바람직하다. Preferably, the angle θ between the radial face 252a and the inclined face 258 is approximately 59 degrees. And, it is preferable that the inclined surface 258 is formed parallel to the passage part.

한편, 전술한 실시예들에서 설명된 모터는 세탁기의 드럼 구동을 위한 모터일 수 있다. 일례로, 스테이터에 대해서 로터가 반경 방향 외측에서 회전하는 모터일 수 있다. Meanwhile, the motor described in the foregoing embodiments may be a motor for driving a drum of a washing machine. For example, it may be a motor in which a rotor rotates radially outward with respect to the stator.

스테이터, 일례로 도 8에 도시된 인슐레이터의 결합부(272)에 의해서,는 터브의 후벽에 고정될 수 있다. 터브의 후벽을 관통하여 드럼의 중심과 연결된 샤프트가 상기 스테이터의 중심을 관통하여 상기 로터의 중심과 연결될 수 있다. 따라서, 로터가 터브에 고정된 스테이터에 대해서 회전함에 따라 드럼이 회전할 수 있다. The stator, for example, may be fixed to the rear wall of the tub by the coupling portion 272 of the insulator shown in FIG. 8 . A shaft passing through the rear wall of the tub and connected to the center of the drum may pass through the center of the stator and be connected to the center of the rotor. Accordingly, the drum may rotate as the rotor rotates with respect to the stator fixed to the tub.

드럼 세탁기(프론트 로더)의 경우 캐비닛의 전후 크기의 한계로 인해서 모터의 전후 길이(즉, 모터의 높이)를 키우는데 한계가 있다. 마찬가지로 탑 로더의 경우 캐비닛의 상하 크기의 한계로 모터의 높이를 키우는데 한계가 있다. In the case of a drum washing machine (front loader), there is a limit to increasing the front and rear length of the motor (ie, the height of the motor) due to the limitations of the front and rear dimensions of the cabinet. Similarly, in the case of a top loader, there is a limit to increasing the height of the motor due to the upper and lower size of the cabinet.

상기 세탁기의 드럼을 구동하는 모터는 3 상 모터이며, 최근에는 인버터를 이용하여 매우 정밀하게 제어되고 있는 추세에 있다. The motor driving the drum of the washing machine is a 3-phase motor, and recently, it is being controlled very precisely using an inverter.

세탁기의 드럼을 구동하는 모터는, 세탁, 헹굼 그리고 탈수 등 다양한 행정을 수행해야 하므로, 기준이 되는 토크 성능과 효율을 만족해야 할 것이다. Since the motor driving the drum of the washing machine needs to perform various processes such as washing, rinsing, and spin-drying, it must satisfy standard torque performance and efficiency.

특히, 전술한 바와 같이, 모터의 높이의 증가는 캐비닛 크기의 증가를 발생시키기 때문에 매우 제한적이다. 모터의 높이를 좌우하는 것으로는 코일의 엔드-턴(end-turn) 길이라 할 수 있다. In particular, as described above, an increase in the height of the motor is very limited because it causes an increase in the size of the cabinet. What influences the height of the motor is the end-turn length of the coil.

스테이터의 티스부에 코일이 권선되는 데, 감김 수가 많아질수록 또는 코일의 선경이 두꺼워질 수록 엔드-턴 길이는 증가할 수 밖에 없다. 엔드-턴은 티스부의 상하로 돌출되는 코일 부분을 의미하므로, 스테이터 코어의 두께와 상하 엔드-턴의 길이를 합한 것이 스테이터의 높이라 할 수 있다. A coil is wound on the tooth part of the stator, and the end-turn length inevitably increases as the number of turns increases or the wire diameter of the coil becomes thicker. Since the end-turn refers to the coil part protruding upward and downward from the tooth part, the height of the stator is the sum of the thickness of the stator core and the length of the upper and lower end-turns.

스테이터의 상당 턴 수, 즉 코일 전체의 감김 수가 일정하다는 전제에서, 스테이터 코어의 슬롯 수가 많아질 수록 엔드-턴의 길이는 감소할 수 밖에 없다. 왜냐하면, 슬롯 수가 많은 경우 슬롯 당 턴 수가 작아지기 때문에 엔드-턴의 길이가 감소할 수밖에 없다. On the premise that the number of significant turns of the stator, that is, the number of windings of the entire coil, is constant, the length of the end-turn inevitably decreases as the number of slots in the stator core increases. This is because, when the number of slots is large, the length of the end-turn inevitably decreases because the number of turns per slot decreases.

이러한 슬롯 수와 세탁기의 모터 구동용 3상 모터의 요구 사항 사이의 관계를 통하여 최적의 슬롯 수를 결정하는 것이 가능하다. It is possible to determine the optimum number of slots through a relationship between the number of slots and the requirements of the three-phase motor for driving the motor of the washing machine.

3상 모터이므로, 3상의 코일이 권선되기 위하여 슬롯 수는 3의 배수로 선택되어야 하며, 기본적으로 슬롯 수 및 티스부의 수는 6 이상이어야 한다. Since it is a 3-phase motor, the number of slots must be selected as a multiple of 3 in order to wind a 3-phase coil, and basically the number of slots and the number of teeth must be 6 or more.

도 17은 슬롯 수와 토크 성능 사이의 관계를 도시하고 있다. 슬롯 수가 6인 경우에는 엔드-턴 높이가 요구 조건보다 커져 모터의 크기 증가를 야기하는 문제가 발생되었다. 그리고, 토크 성능 또한 요구 조건을 만족하지 못하였다. 17 shows the relationship between the number of slots and torque performance. When the number of slots is 6, the end-turn height becomes larger than the required condition, causing an increase in the size of the motor. And, the torque performance also did not satisfy the requirements.

그러나, 슬롯 수가 9인 경우에는 엔드-턴 조건 및 토크 조건을 모두 만족함을 알 수 있었다. 물론, 슬롯 수가 증가함에 따라 엔드-턴 길이가 작아지는 경향을 갖게 된다. However, when the number of slots is 9, it can be seen that both the end-turn condition and the torque condition are satisfied. Of course, as the number of slots increases, the end-turn length tends to decrease.

토크 조건을 기준으로 하여, 슬롯 수는 9, 12, 15, 18 그리고 21에서 만족함을 알 수 있었다. 슬롯 수가 9에서 증가하여 18에 이르기 까지 토크 성능을 점차 좋아지다가 21에서 급격히 감소하였으나, 21에서도 토크 조건을 만족되었다. 그러나, 슬롯 수 9에서 슬롯 수 21 보다 토크 성능이 우수함을 알 수 있었다. Based on the torque condition, it was found that the number of slots was satisfied at 9, 12, 15, 18 and 21. The number of slots increased from 9 to 18, and the torque performance gradually improved, and then decreased rapidly at 21, but the torque condition was also satisfied at 21. However, it can be seen that the torque performance at the number of slots 9 is superior to that at the number of slots 21.

도 18은 슬롯 수와 효율 사이의 상관 관계를 도시하고 있다. 효율은 슬롯 수가 증가함에 따라 점차 감소함을 알 수 있었다. 대략 슬롯 수 21에서도 효율 조건을 만족시키지만, 효율 조건을 80% 이상으로 강화하였을 때 슬롯 수는 9, 12, 15 그리고 18에서 만족됨을 알 수 있다. 따라서, 효율 조건 및 엔드-턴 길이 조건을 통해서는 슬롯 수가 9, 12, 15, 그리고 21인 것이 바람직하다. 18 shows the correlation between the number of slots and efficiency. It was found that the efficiency gradually decreased as the number of slots increased. Although the efficiency condition is satisfied even at approximately the number of slots 21, it can be seen that the number of slots is satisfied at 9, 12, 15 and 18 when the efficiency condition is strengthened to 80% or more. Therefore, it is preferable that the number of slots is 9, 12, 15, and 21 through the efficiency condition and the end-turn length condition.

도 19는 철손, 단자 전압 그리고 슬롯 수의 상관관계를 도시하고 있다. 슬롯 수가 증가함에 따라 단자전압과 철손이 증가하는 경향을 갖는 것을 알 수 있다. 특히, 슬롯 수가 18에서 21로 증가하는 구간에서 철손과 단자전압이 급격히 상승하는 경향을 갖는 것을 알 수 있었다. 따라서, 슬롯 수 9, 12, 15 그리고 18인 경우 철손 및 단자 전압 조건은 모두 만족됨을 알 수 있었다. 19 shows a correlation between iron loss, terminal voltage, and the number of slots. It can be seen that the terminal voltage and iron loss tend to increase as the number of slots increases. In particular, it can be seen that iron loss and terminal voltage tend to rise rapidly in the section where the number of slots increases from 18 to 21. Therefore, it can be seen that the iron loss and terminal voltage conditions are all satisfied in the case of the number of slots 9, 12, 15, and 18.

이러한 결과, 세탁기 드럼 구동용 3상 모터에서 스테이터의 슬롯 수는 9, 12, 15 그리고 18 중 어느 하나로 결정되는 것이 최적임을 알 수 있었다. 즉, 엔드-턴 조건, 토크 조건, 효율 조건, 철손 조건 및 단자전압 조건을 고려하여 이러한 범위 내의 슬롯 수가 최적이며, 이 범위를 벗어나는 슬롯 수에서는 각각의 조건에서 현저히 벗어나는 것을 알 수 있었다. As a result, it was found that the number of stator slots in the three-phase motor for driving the drum of the washing machine is optimally set to one of 9, 12, 15, and 18. That is, considering the end-turn condition, torque condition, efficiency condition, core loss condition, and terminal voltage condition, the number of slots within this range is optimal, and the number of slots outside this range significantly deviate from each condition.

도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 세탁기 드럼 구동용 3상 모터에서의 스테이터의 슬롯 수는 24보다 많다. 따라서, 코일을 형성해야 하는 개소가 많기 때문에 코일 형성이 용이하지 않다. 그리고, 권선기 또한 코일 개소의 증가로 인해 복잡해질 수밖에 없다. As shown in FIG. 1 , the number of slots of a stator in a three-phase motor for driving a drum of a washing machine is generally greater than 24. Therefore, it is not easy to form a coil because there are many places where a coil needs to be formed. Also, the winding machine is inevitably complicated due to the increase in the number of coils.

그러나, 본 실시예에 따른 세탁기 드럼 구동용 3상 모터의 경우에는, 슬롯 수가 24보다 작은 9, 12, 15 및 18 중 어느 하나를 선택하여 적용할 수 있다. 따라서, 스테이터의 제작이 매우 용이하게 된다. 또한, 동일한 형태의 로터를 사용할 수 있으므로, 로터를 특별히 다시 제작할 필요가 없게 된다. However, in the case of the three-phase motor for driving the drum of the washing machine according to the present embodiment, any one of 9, 12, 15, and 18 having a smaller number of slots than 24 may be selected and applied. Therefore, manufacturing of the stator becomes very easy. In addition, since the same type of rotor can be used, there is no need to specially re-manufacture the rotor.

슬롯의 개수 감소로 인해서 전술한 인슐레이터의 구조 또한 단순하게 된다. Due to the reduction in the number of slots, the structure of the aforementioned insulator is also simplified.

또한, 본 실시예에 따른 세탁기 드럼 구동용 3상 모터의 경우에는, 기존과 동일한 사이즈의 스테이터에서 코일에 의한 전자기력뿐만 아니라 스테이터에 마그넷을 장착함으로써 보다 효율이 높은 모터를 제공하는 것이 가능하다. 특히, 슬롯 수의 감소에 의해서 티스부의 크기가 기존의 티스부의 크기보다 크기 때문에 티스부의 일부분에 마그넷 장착부를 일체로 형성하여 마그넷을 용이하게 장착할 수 있다. In addition, in the case of the three-phase motor for driving the washing machine drum according to the present embodiment, it is possible to provide a motor with higher efficiency by mounting a magnet to the stator as well as electromagnetic force by a coil in a stator having the same size as the conventional one. In particular, since the size of the tooth portion is larger than that of the existing tooth portion due to the reduction in the number of slots, the magnet can be easily mounted by integrally forming the magnet mounting portion on a portion of the tooth portion.

종래의 세탁기용 3상 모터의 경우, 슬롯 수가 많기 때문에 티스부 및 티스부의 말단인 티스의 크기가 상대적으로 작다. 따라서, 티스에 함몰시켜 마그넷을 장착할 공간이 없게 되며, 스테이터 코어와 별도로 사출 구조물을 통해서 마그넷을 장착하는 경우 스테이터의 크기가 커지는 문제가 있게 된다. In the case of a conventional 3-phase motor for a washing machine, since the number of slots is large, the sizes of the teeth and the ends of the teeth are relatively small. Therefore, there is no space to mount the magnet by sinking into the teeth, and when the magnet is mounted through the injection structure separately from the stator core, the size of the stator increases.

단순하게 도 1에 도시된 스테이터 코어와 도 3에 도시된 스테이터 코어의 크기(스테이터 코어의 직경)이 동일하다고 전제하면, 본 실시예에 따른 스테이터 코어의 크기의 차이를 직관적으로 인식할 수 있으며, 이로 인해 스테이터 코어의 반경 방향 말단 부분의 일부분을 함몰시켜 마그넷을 장착할 수 있음을 알 수 있다. Assuming that the sizes (diameter of the stator core) of the stator core shown in FIG. 1 and the stator core shown in FIG. 3 are simply the same, the difference in the size of the stator core according to this embodiment can be intuitively recognized, As a result, it can be seen that the magnet can be mounted by recessing a part of the radial end portion of the stator core.

또한, 본 실시예에서는 티스의 반경 방향 폭이 종래 세탁기 모터에서의 티스 반경 방향 폭보다 현저히 커짐을 알 수 있다. 따라서, 인슐레이터를 통해서 효과적으로 마그넷 장착부를 커버하여 마그넷을 지지할 수 있음을 알 수 있다. In addition, in this embodiment, it can be seen that the radial width of the teeth is significantly larger than the radial width of the teeth in the conventional washing machine motor. Accordingly, it can be seen that the magnet can be supported by effectively covering the magnet mounting portion through the insulator.

100 : 모터 110 : 로터
111 : 로터 코어 112 : 로터 마그넷
200 : 스테이터 205 : 스테이터 코어
210 : 코어 220 : 티스부
230 : 티스 240 : 코일
250 : 마그넷 장착부 260 : 스테이터 마그넷100: motor 110: rotor
111: rotor core 112: rotor magnet
200: stator 205: stator core
210: core 220: tooth part
230: Teeth 240: Coil
250: magnet mounting part 260: stator magnet

Claims

A rotor provided with a plurality of magnets along the circumferential direction;
A core, a tooth portion extending from the core to face the rotor, and two or more teeth (FMP, flux modunation poles) formed on the tooth portion and having an air gap with the rotor, formed by punching a magnetic steel plate a stator core; and
In a motor including a coil wound in a slot between the tooth portion and the tooth portion,
A magnet mounting portion formed integrally with the stator core by being recessed in a radial direction between the teeth, having an opening toward the air gap, and having inclined protrusions formed at both ends of the opening so that the width of the opening narrows in the circumferential direction. ; and
Including a magnet mounted on the magnet mount,
The inclined protrusion
A circumferential surface extending in a circumferential direction from a radial end of the tooth and an inclined surface extending from an end of the circumferential surface to a radial side surface of the tooth,
The inclined protrusion has a shape protruding in the circumferential direction in a right-angled triangle shape by radial surfaces extending radially from both ends of the inclined surface, the circumferential surface, and the magnet mounting portion.

According to claim 1,
The motor, characterized in that the magnet mounting portion is formed by punching the stator core.

According to claim 1,
The magnet mounting part,
a circumferential surface formed radially spaced apart from the opening;
the radial face extending from both ends of the circumferential face towards the opening, and
A space defined between the inclined projection and the radial end of the inclined projection,
The inclined surface of the inclined protrusion is
A motor characterized in that it extends from an end of the circumferential surface to a radial end of the radial surface.

According to claim 3,
A motor according to claim 1 , wherein a circumferential width of the opening is smaller than a circumferential width of the circumferential surface.

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According to claim 3,
The motor, characterized in that the angle between the radial plane and the inclined plane is smaller than 180 degrees.

According to claim 6,
The angle between the inclined surface and the circumferential surface is formed to be less than 90 degrees,
A motor, characterized in that the radial width between the inclined surface and the circumferential surface decreases in the circumferential direction.

According to claim 7,
The length of the inclined surface is greater than the circumferential length of the inclined projection and the radial length of the inclined projection.

According to claim 8,
A motor characterized in that the circumferential length of the inclined projection and the radial length of the inclined projection are formed to be equal to each other.

According to claim 8,
The circumferential length and the radial length of the inclined protrusion are 0.4 mm or more and 1.2 mm or less.

According to claim 6,
The magnet mounted on the magnet mounting part,
A motor characterized in that formed smaller than the size of the magnet mounting portion to be inserted in the vertical direction to the magnet mounting portion.

According to claim 11,
The motor, characterized in that the magnet mounted on the magnet mounting portion is formed to be molded to the magnet mounting portion.

According to claim 12,
The magnet mounted on the magnet mounting part,
a reference plane corresponding to the circumferential plane;
a side surface corresponding to the radial direction surface;
a chamfer surface corresponding to the inclined surface; and
A motor characterized in that it comprises a facing surface forming the air gap.

According to claim 13,
The motor, characterized in that the angle between the side surface of the magnet and the chamfer surface is greater than 90 degrees, smaller than the angle between the radial surface of the magnet mounting portion and the inclined surface.

According to claim 13,
The motor, characterized in that the reference surface and the opposite surface of the magnet is formed as a curved surface.

According to claim 4,
The motor, characterized in that three teeth are formed per tooth portion, and the magnet mounting portion is formed between teeth and two teeth are formed per tooth portion.

17. The method of claim 16,
The motor, characterized in that the circumferential width (pitch) of the teeth is smaller than the circumferential width (pitch) of the magnet mount.

18. The method of claim 17,
Circumferential widths of the three teeth are equal to each other, and motors, characterized in that the circumferential widths of the two magnet mounts are equal to each other.

According to claim 1,
Including an insulator made of an insulating material coupled to the upper and lower surfaces of the stator core,
The motor, characterized in that the coil is wound after the insulator is coupled to surround the tooth portion.

According to claim 19,
The motor, characterized in that the insulator comprises a tooth cover portion for supporting the upper and lower surfaces of the magnet mounted vertically on the magnet mounting portion by covering the upper and lower surfaces of the magnet mounting portion.