KR20060112310A - 전동기의 고정자 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전동기의 고정자 조립체 및 제조 방법에 관한 것으로, 본 발명은 극성을 띠는 복수 개의 티스(Teeth)를 서로 연결하여 일체로 제작하고 그 일체형 티스부의 바깥쪽 끝단을 각각 환형의 요크부에 삽입 결합하여서 된 적층체와, 절연물질로 형성하여 상기 티스의 외주면에 각각 삽입하는 절연체와, 절연체의 외주면에 감아 유도자기를 발생하는 권선코일을 포함함으로써, 요크부와 티스부의 조립을 간소화할 수 있고 티스부의 진동 소음을 줄일 수 있다. 또, 권선코일을 연속하여 감음에 따라 권선작업을 간소화하고 적층체 내부의 공간활용도를 높여 전동기를 소형화할 수 있다.

Description

전동기의 고정자 조립체 및 제조 방법{STATOR ASSEMBLY FOR MOTOR AND MANUFACTURE METHOD THEREOF}

도 1은 종래 전동기의 고정자 조립체를 보인 평면도,

도 2는 종래 전동기의 고정자 조립체를 제작하는 과정을 보인 개략도,

도 3은 본 발명 전동기의 고정자 조립체를 보인 평면도,

도 4는 본 발명 전동기의 고정자 조립체를 제작하는 과정을 보인 개략도,

도 5는 본 발명 전동기의 고정자 조립체에서 절연체의 변형예를 보인 평면도,

도 6은 본 발명 고정자 조립체의 제작 과정을 보인 블록도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

110 : 적층체 111 : 요크부

11a~111d : 티스고정홈 112 : 일체형 티스부

112a~112d : 티스고정돌기 121~124,125 : 절연체

130 : 권선코일

본 발명은 전동기의 고정자 조립체에 관한 것으로, 특히 티스부를 일체형으로 제작하여 작업성을 개선하고 원가를 낮출 수 있는 전동기의고정자 조립체 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 압축기, 세탁기, 선풍기와 같은 대부분의 전기제품에는 그 구동원으로 전동기를 사용한다. 이러한 전동기는 코일을 감아 고정하는 고정자 조립체와 이 고정자 조립체의 안쪽 또는 바깥쪽에 위치하여 코일 주변에 형성되는 유도자기에 의해 회전 또는 왕복운동을 하면서 동력을 전달하는 회전자 조립체 또는 가동자 조립체로 크게 구분할 수 있다.

그 중 고정자 조립체는 소정 형상의 스테이터 코어를 다수 장 적층하여 적층체를 형성한 후 코일을 감아 제작하는 타발적층 방식이나 또는 자성분말(Iron Powder)을 소정 형상대로 소결하여 소결체를 형성한 후 코일을 감아 제작하는 분말야금 방식이 널리 알려져 있다.

도 1 및 도 2는 종래 타발적층 방식의 고정자 조립체와 이를 조립하는 과정을 보인 평면도이다.

이에 도시한 바와 같이 종래의 고정자 조립체는, 소정의 형상으로 타발하여 제작하는 다수 장의 스테이터 코어(미부호)를 층층이 적층하여 형성하는 적층체(10)와, 적층체(10)의 안쪽에 절연을 위해 삽입하는 복수 개의 절연체(protector)(21~24)와, 절연체(21~24)의 안쪽에 감아 유도자기를 발생하는 권선코일(31~34)로 이루어져 있다.

적층체(10)는 도 1에서와 낱장의 스테이터 코어(11)를 층층이 적층하되, 각 스테이터 코어는 평면 투영시 원형 띠 모양으로 형성하여 자로를 이루는 한 개의 요크부(11)와, 원주방향 양측에 원호모양으로 돌출 형성하여 극성을 이루도록 상기 요크부(11)의 내주면에 방사상 조립 결합하는 복수 개의 티스부(12a~12d)로 이루어져 있다.

절연체(21~24)는 적층체(10)와 권선코일(31~34) 사이를 절연하도록 평면 투영시 "⊃⊂"자 단면 모양으로 형성하여 상기한 각각의 티스부(12a~12d) 외주면에 삽입 결합하고 있다.

도면중 미설명 부호인 31a,31b,32a,32b,33a,33b,34a,34b는 각각 결선단자이다.

상기와 같은 종래 고정자 조립체는 다음과 같이 조립한다.

먼저, 스테이터 코어를 이룰 요크부(11)와 티스부(도 2의 a에 도시)(12a~12d)를 소정의 형상대로 타발 적층하고, 이와 동시에 금형을 이용하여 상기 티스부(12a~12d)의 외주면에 삽입할 복수 개의 절연체(21~24)를 형성한다.

다음, 도 2의 b에서와 같이 각각의 티스부(12a~12d) 외주면에 절연체(21~24)를 각각 삽입한 후 이를 권선기를 이용하여 순차적으로 권선코일(31~34)을 감아 고정한다.

다음, 도 2의 c에서와 같이 권선코일(31~34)을 감은 복수 개의 티스부(12a~12d)를 요크부(11)에 삽입하여 결합한 후 각 티스부(12a~12d)에서 인출되는 결선단자(31a,31b)(32a,32b)(33a,33b)(34a,34b)를 상기한 요크부(11)에 피시비(미부호)를 이용하여 고정하는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 고정자 조립체에 있어서는, 적층체(10)의 요크부(11)에 복수 개의 개별 티스부(12a~12d)를 조립하여야 하므로 조립공정이 많아질 뿐만 아니라 조립후 각 티스부(12a~12d)가 외팔보 형태로 고정됨에 따라 고정력이 약화되면서 고정점에서의 진동 소음이 발생하는 문제점이 있었다.

또, 적층체(10)에 개별 티스부(12a~12d)를 사용함에 따라 최종 조립후 각각의 티스부(12a~12d)에 감긴 권선코일(31~34)의 결선 작업을 별개로 한 후 이를 모아서 피시비로 결선하는 것이나, 이는 권선작업에 소요되는 시간이 과다할 뿐만 아니라 피시비 등의 사용으로 인해 적층체(10) 내부의 공간활용도가 낮아지는 문제점도 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 고정자 조립체가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 요크부와 티스부의 조립을 간소화할 뿐만 아니라 티스부의 진동 소음을 줄일 수 있는 전동기의 고정자 조립체 및 그 제조 방법을 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

또, 적층체의 권선작업을 간소화할 뿐만 아니라 그 적층체 내부의 공간활용도를 높여 소형화할 수 있는 전동기의 고정자 조립체 및 그 제조 방법을 제공하려는데도 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 극성을 띠는 복수 개의 티스(Teeth)를 서로 연결하여 일체로 제작하고 그 일체형 티스부의 바깥쪽 끝단을 각각 환형의 요 크부에 삽입 결합하여서 된 적층체와, 절연물질로 형성하여 상기 티스의 외주면에 각각 삽입하는 절연체와, 절연체의 외주면에 감아 유도자기를 발생하는 권선코일을 포함한 전동기의 고정자 조립체를 제공한다.

또, 얇은 강판에서 환형으로 타발 적층하여 요크부를 제작하는 동시에 안쪽이 서로 연결되고 상기 요크부의 내주면에 삽입 결합하는 바깥쪽이 방사상으로 돌출된 복수 개의 티스를 갖도록 타발 적층하여 일체형 티스부를 제작하는 단계와, 일체형 티스부의 각 티스마다에 절연체를 삽입한 후 그 절연체의 외주면에 권선코일을 연속하여 감는 단계와, 권선코일을 감은 일체형 티스부를 상기 요크부에 일괄 삽입하여 결합하는 단계로 수행하는 것을 특징으로 하는 전동기의 고정자 조립체 제조 방법을 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 전동기의 고정자 조립체를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명 전동기의 고정자 조립체를 보인 평면도이고, 도 4는 본 발명 전동기의 고정자 조립체를 제작하는 과정을 보인 개략도이며, 도 5는 본 발명 전동기의 고정자 조립체에서 절연체의 변형예를 보인 평면도이고, 도 6은 본 발명 고정자 조립체의 제작 과정을 보인 블록도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 고정자 조립체는, 다수 장의 얇은 스테이터 코어(미부호)를 타발 적층하는 복수 개의 적층체(110)와, 적층체(110)의 외주면에 결합하는 복수 개의 절연체(121~124)와, 절연체(121~124)의 외주면에 감아 유도자기를 발생하는 권선코일(130)을 포함한다.

적층체(110)는 규소강판이고 소정의 폭과 길이를 가지는 판재에서 환형으로 타발하여 적층하는 요크부(111)와, 역시 규소강판이고 소정의 폭과 길이를 가지는 판재에서 서로 연결되는 티(T)자 모양으로 타발하여 적층하는 일체형 티스부(112)로 이루어진다.

요크부(111)는 그 내주면의 적당개소(도면에선 90ㅀ마다)에 음형지게 티스고정홈(111a~111d)을 형성하여 이루어진다.

일체형 티스부(112)는 내경이 넓고 외경이 좁은 "T"자 모양으로 티스를 형성하되 그 내경의 양단 폴부가 이웃하는 티스의 양단 폴부와 각각 일체로 연장하여 형성한다. 또, 일체형 티스부(112)의 각 티스 끝단에는 상기 요크부(111)의 티스고정홈(111a~111d)에 압입하여 고정 결합되도록 티스고정돌기(112a~112d)를 양각지게 돌출 형성한다.

절연체(121~124)는 요크부(111)의 내주면과 일체형 티스부(112)의 티스부 외주면을 일괄 절연할 수 있도록 도 3에서와 같이 맞디귿자(????) 모양으로 형성하여 각 티스에 개별적으로 삽입 결합하도록 개별형 절연체로 형성하거나 또는 도 5에서와 같이 일괄 결합하도록 일체형 절연체(125)로 형성할 수도 있다.

권선코일(130)은 그 일부가 상기한 일체형 티스부(112)의 각 티스에 연속하여 감기도록 권회하여 이루어진다. 여기서 권선코일(130)의 결선단자(130a,130b)는 이웃하는 두 티스에 각각 한 개씩 형성된다.

한편, 적층체(110)의 안쪽, 즉 요크부(111)와 일체형 티스부(112)의 사이에는 여유공간이 형성되고 이 여유공간에 피티시(PTC)와 같은 소형 부품(H)을 설치하 는 것이 바람직하다.

도면중 미설명 부호인 131은 인출선이다.

상기와 같은 본 발명 고정자 조립체를 제작하는 과정은 다음과 같다.

먼저, 도 4의 (a)에서와 같이 얇은 강판에서 스테이터 코어를 이루는 요크부(111)를 원형으로 타발하여 층층이 적층하는 동시에 역시 스테이터 코어를 이루는 티스부(112)를 수 개의 티(T)자가 서로 연결되는 모양으로 타발하여 층층이 적층한다.(도 6의 S1)

다음, 도 4의 (b)에서와 같이 일체형 티스부(112)의 각 티스 외주면에 절연체(121~124)를 삽입한 후 이를 권선기에 놓고 절연체(121~124)의 외주면에 권선코일(130)을 감아 결합한다. 이때 권선코일(130)은 각 티스를 연속하여 감아 그 인출선(131)이 티스의 개수에 관계없이 2개만 인출되도록 한다.(도 6의 S2)

다음, 일체형 티스부(112)의 티스 바깥단에 구비한 티스고정돌기(112a~112d)를 요크부(111)의 티스고정홈(111a~111d)에 삽입하여 결합함으로써 고정자의 조립을 완성한다.(도 6의 S3)

이렇게, 복수 개의 티스를 일체로 형성함에 따라 요크부와 티스부의 조립을 간소화할 수 있을 뿐만 아니라 일체형 티스부의 경우 양단을 지지함에 따라 티스부의 진동 소음을 줄일 수 있다. 또, 권선코일을 연속하여 감음에 따라 권선작업을 간소화할 수 있고 적층체 내부의 공간활용도를 높여 전동기를 소형화할 수 있다.

본 발명에 의한 전동기의 고정자 조립체 및 그 제조 방법은, 요크부의 내부 에 결합하는 복수 개의 티스를 일체로 제작함으로써, 요크부와 티스부의 조립을 간소화할 수 있고 티스부의 진동 소음을 줄일 수 있다. 또, 권선코일을 연속하여 감음에 따라 권선작업을 간소화하고 적층체 내부의 공간활용도를 높여 전동기를 소형화할 수 있다.

Claims (7)

1. 극성을 띠는 복수 개의 티스(Teeth)를 서로 연결하여 일체로 제작하고 그 일체형 티스부의 바깥쪽 끝단을 각각 환형의 요크부에 삽입 결합하여서 된 적층체와,

   절연물질로 형성하여 상기 티스의 외주면에 각각 삽입하는 절연체와,

   절연체의 외주면에 감아 유도자기를 발생하는 권선코일을 포함한 전동기의 고정자 조립체.
2. 제1항에 있어서,

   요크부의 내주면과 이에 대응하는 티스부의 바깥단에는 서로 형합하도록 단차지게 형성하여 결합하는 것을 특징으로 하는 전동기의 고정자 조립체.
3. 제2항에 있어서,

   권선코일은 각 티스에 연속하여 감겨지는 것을 특징으로 하는 전동기의 고정자 조립체.
4. 제3항에 있어서,

   절연체는 서로 독립적으로 형성하여 각각의 티스에 개별 결합하는 것을 특징으로 하는 전동기의 고정자 조립체.
5. 제3항에 있어서,

   절연체는 서로 연결되도록 형성하여 각각의 티스에 일괄 결합하는 것을 특징으로 하는 전동기의 고정자 조립체.
6. 제1항 내지 제5항의 어느 한 항에 있어서,

   적층체의 안쪽에 적어도 한 개 이상의 소자를 설치하는 것을 특징으로 하는 전동기의 고정자 조립체.
7. 얇은 강판에서 환형으로 타발 적층하여 요크부를 제작하는 동시에 안쪽이 서로 연결되고 상기 요크부의 내주면에 삽입 결합하는 바깥쪽이 방사상으로 돌출된 복수 개의 티스를 갖도록 타발 적층하여 일체형 티스부를 제작하는 단계와,

   일체형 티스부의 각 티스마다에 절연체를 삽입한 후 그 절연체의 외주면에 권선코일을 연속하여 감는 단계와,

   권선코일을 감은 일체형 티스부를 상기 요크부에 일괄 삽입하여 결합하는 단계로 수행하는 것을 특징으로 하는 전동기의 고정자 조립체 제조 방법.

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