KR20070054370A - 연자성 분말 재료로 제조된 스테이터를 가지는 모터 - Google Patents

연자성 분말 재료로 제조된 스테이터를 가지는 모터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연자성 분말 재료로 제조된 스테이터를 가지는 모터에 관한 것으로서, 커버에 스테이터가 결합되는 모터에 있어서, 스테이터는 연자성 분말의 압축에 의해 형성됨으로써 커버에 형성되는 다수의 끼움홀에 각각 억지 끼워지는 다수의 끼움돌기가 끝단에 일체로 형성된다. 따라서, 본 발명은 스테이터가 커버와 결합될 수 있는 구조를 가지도록 하여 별도의 결합부재를 사용하지 않고서도 스테이터와 커버간의 결합을 용이하게 함으로써 조립 작업을 단순화시켜서 생산성을 향상시키며, 조립에 소요되는 비용을 절감하여 생산 단가를 절감할 수 있는 효과를 가지고 있다.
스테이터, 연자성 분말, 커버, 코킹

Description

연자성 분말 재료로 제조된 스테이터를 가지는 모터{MOTOR HAVING A STATOR FORMED FROM SOFT MAGNETIC POWDER MATERIAL}
도 1은 종래의 기술에 따른 모터의 요부를 도시한 분해도이고,
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연자성 분말 재료로 제조된 스테이터를 가지는 모터의 요부를 도시한 분해도이고,
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연자성 분말 재료로 제조된 스테이터를 가지는 모터의 요부를 도시한 결합도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
110,210 : 스테이터 111,112 : 끼움돌기
120,130,220,230 : 커버 121,131 : 끼움홀
140 : 로터 150,240 : 샤프트
151,152 : 베어링 211,212 : 걸림홈
221,231 : 코킹부
본 발명은 연자성 분말 재료로 제조된 스테이터를 가지는 모터에 관한 것으 로서, 스테이터가 커버와 결합될 수 있는 구조를 가지도록 하여 별도의 결합부재를 사용하지 않고서도 스테이터와 커버간의 결합을 용이하게 하는 연자성 분말 재료로 제조된 스테이터를 가지는 모터에 관한 것이다.
일반적으로, 모터라 함은 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜서 회전력을 얻는 장치로서, 가정용 전자제품뿐만 아니라 산업용 기기 등에 광범위하게 사용된다. 이러한 모터는 크게 직류 모터와 교류 모터로 나뉘어지며, 코일이 권선되는 스테이터(stator)와 이러한 스테이터 내부에 공극을 두고서 회전 가능하게 설치되어 코일로부터 발생되는 회전 자속에 의해 회전을 일으키는 로터(rotor)를 포함한다.
한편, 모터는 스테이터를 다양한 방식에 의하여 케이싱이나 커버에 고정시키는데, 이에 대하여 종래의 모터를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 기술에 따른 모터의 요부를 도시한 분해도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 모터(10)는 샤프트(14)가 베어링(14a,14b)에 의해 회전 가능하게 설치되는 한 쌍의 커버(11,12)사이에 다수의 볼트(B) 및 너트(N)에 의해 스테이터(13)가 고정된다.
커버(11,12)는 볼트(B)가 관통하도록 서로 상응하는 위치에 삽입홀(11a,12a)이 다수 형성된다.
스테이터(13)는 샤프트(14)가 중심에 고정되는 로터(15)가 내부에 공극을 두고서 설치되고, 동일한 형상의 규소 강판의 적층에 의해 형성되며, 볼트(B)의 관통을 위해 삽입홀(13a)이 형성된다.
이와 같은 종래의 모터(10)는 커버(11,12) 사이에 스테이터(13)를 위치시킨 상태에서 이들의 삽입홀(11a,12a,13a)을 일치시킨 다음 일치된 삽입홀(11a,12a,13a)에 볼트(B)를 삽입하여 너트(N)로 체결함으로써 스테이터(13)와 커버(11,12)를 서로 결합시킨다.
그러나, 이러한 종래의 모터(10)는 스테이터(13)가 동일한 형상의 규소 강판의 적층에 의해 형성됨으로써 커버(11,12)와의 결합을 위한 구조를 가지는데 제한을 가지므로 별도의 부재인 볼트(B) 및 너트(N) 등을 사용하여 스테이터(13)와 커버(11,12)를 결합시킬 수 밖에 없다. 따라서, 스테이터(13)와 커버(11,12)의 결합시 결합부재인 다수의 볼트(B) 및 너트(N)를 일일이 체결하게 됨으로써 조립 작업이 매우 번거로우며, 이로 인해 생산성을 저하시키며, 별도의 결합부재(B,N) 구입에 따른 비용 증가로 인해 생산 단가를 증가시키는 문제점을 가지고 있었다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 스테이터가 커버와 결합될 수 있는 구조를 가지도록 하여 별도의 결합부재를 사용하지 않고서도 스테이터와 커버간의 결합을 용이하게 함으로써 조립 작업을 단순화시켜서 생산성을 향상시키며, 조립에 소요되는 비용을 절감하여 생산 단가를 절감할 수 있는 연자성 분말 재료로 제조된 스테이터를 가지는 모터를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 커버에 스테이터가 결합되는 모터에 있어서, 스테이터는 연자성 분말의 압축에 의해 형성됨으로써 커버에 형성되 는 다수의 끼움홀에 각각 억지 끼워지는 다수의 끼움돌기가 끝단에 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 커버에 스테이터가 결합되는 모터에 있어서, 스테이터는 연자성 분말의 압축에 의해 형성됨으로써 일측에 끼워지는 커버에 코킹으로 형성되는 코킹부가 삽입되어 걸리도록 일측 외주면을 따라 걸림홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연자성 분말 재료로 제조된 스테이터를 가지는 모터의 요부를 도시한 분해도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연자성 분말 재료로 제조된 스테이터를 가지는 모터(100)는 연자성 분말의 압축에 의해 형성되는 스테이터(110)와, 스테이터(110) 양측에 억지 끼움 방식에 의해 서로 결합되는 커버(120,130)와, 스테이터(110) 내부에 공극을 두고서 회전 가능하게 설치되는 로터(140)와, 로터(140) 중심에 고정되는 샤프트(150)를 포함한다.
스테이터(110)는 코일(미도시)이 권선되도록 내주면을 따라 미도시된 투스(tooth)가 일정 간격으로 형성되고, 끝단에 샤프트(150)와 나란한 방향으로 다수의 끼움돌기(111,112)가 각각 돌출되도록 마련된다.
스테이터(110)는 커버(120,130)중 어느 하나와의 결합을 위하여 일단에만 다 수의 끼움돌기(111,112)가 형성될 수 있고, 본 실시예에서와 같이, 양측에 커버(120,130) 각각이 억지 끼움에 의해 결합될 수 있도록 다수의 끼움돌기(111,112)가 양단에 각각 형성된다.
스테이터(110)는 연자성 분말의 압축에 의해 성형 제작되는데, 연자성 분말은 철계(iron-based)의 입자들을 기초로 하며, 연자성 분말 각각은 전기적으로 절연되도록 코팅되어 있다.
스테이터(110)는 연자성 분말로 압축 성형되기 위하여 압축성형기에 스테이터(110)와 상응하는 형상을 포함하는 성형공간을 마련하고, 성형공간에 연자성 분말을 채운 다음 펀치 등과 같은 압축부재로 압축시켜서 투스는 물론 끼움돌기(111)를 가지도록 제작된다. 이 때, 연자성 분말에 윤활제 및/또는 결합제를 함유하여 함께 압축시킬 수 있다.
스테이터(110)는 연자성 분말의 압축 프로세스에 의해 3차원 형상을 가지는 연자성 복합체(soft magnetic composite; "SMC"라고도 함)가 되며, 규소 강판을 이용하는 종래의 경우보다 높은 자유도(degree of freedom)가 허용됨으로써 종래 동일한 형상을 가지는 규소 강판을 다수로 적층하는 구조와 달리 끼움돌기(111)의 형성을 가능하도록 한다.
커버(120,130)는 스테이터(110)의 상단과 하단에 각각 결합되는 탑커버(120)와 바텀커버(130)로 이루어지고, 스테이터(110) 양단에 결합됨으로써 내부에 위치하는 로터(140) 등을 보호하며, 샤프트(150)의 양측이 베어링(151,152)을 매개로 회전 가능하게 설치된다.
커버(120,130)는 스테이터(110)와의 억지 끼움에 의한 결합을 위하여 스테이터(110)를 사이에 두고 서로 마주보는 측, 즉 스테이터(110)를 향하는 측에 끼움돌기(111,112)가 각각 끼워지는 끼움홀(121,131)이 각각 다수로 형성된다.
이와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연자성 분말 재료로 제조된 스테이터를 가지는 모터(100)의 작용은 다음과 같이 이루어진다.
커버(120,130)의 끼움홀(121,131)에 스테이터(110)의 끼움돌기(111,112)를 억지 끼움으로써 스테이터(110)의 양측, 즉 상측과 하측에 커버(120,130)를 결합시킬 수 있다. 이 때, 로터(140)는 스테이터(110) 내측에 미리 위치시킴과 아울러 샤프트(150)는 베어링(151,152)에 의해 회전이 원활하도록 커버(120,130)에 지지된다. 이와 같이, 커버(120,130)와 스테이터(110)가 억지 끼움 방식에 의해 서로 결합됨으로써 이들의 결합을 용이하게 하며, 볼트나 너트와 같은 별도의 결합부재가 필요하지 않다.
또한, 스테이터(110)가 연자성 분말의 압축에 의해 형성됨으로써 종래의 동일한 형상의 규소 강판만의 적층 구조와 달리, 스테이터(110)에 커버(120,130)와의 결합을 가능하게 하는 끼움돌기(111,112)의 형성이 가능하다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연자성 분말 재료로 제조된 스테이터를 가지는 모터의 요부를 도시한 결합도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연자성 분말 재료로 제조된 스테이터를 가지는 모터(200)는 연자성 분말의 압축에 의해 형성되는 스테이터(210)와, 스테이터(210) 양측에 코킹(calking)에 의해 서로 결합되는 커버(220,230)와, 스테이터(210) 내부에 공극을 두고서 회전 가능하게 설치되는 로터(미도시)와 로터 중심에 고정되는 샤프트(240)를 포함한다.
스테이터(210)는 연자성 분말의 압축에 의해 형성됨으로써 일측에 외주면을 따라 걸림홈(211,212)이 형성되는데, 이로 인해 제 1 실시예에서 언급했던 이유와 마찬가지로 종래의 동일한 형상의 규소 강판만을 적층하는 구조와 달리 걸림홈(211,212)의 형성을 가능하도록 한다.
스테이터(210)는 커버(220,230)중 어느 하나와 코킹에 의해 결합될 수 있는데, 본 실시예에서 양측에 커버(220,230)가 각각 코킹에 의해 결합됨으로써 양측에 걸림홈(211,212)이 각각 형성된다.
커버(220,230)는 스테이터(210)의 양단 외측에 각각 끼워져서 걸림홈(211,212)이 위치하는 부위에 코킹에 의해서 걸림홈(211,212) 내측으로 돌출되는 코킹부(221,231)를 형성함으로써 스테이터(210) 양단에 결합된다.
코킹부(221,231)는 커버(220,230) 둘레를 따라 단속적으로 형성될 수 있으나, 스테이터(210)와의 견고한 결합을 위하여 연속적으로 형성됨이 바람직하다.
이와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 제 2 실시예에 따른 연자성 분말 재료로 제조된 스테이터를 가지는 모터(200)의 작용은 다음과 같이 이루어진다.
스테이터(210) 내부에 로터(미도시)와 샤프트(240)를 위치시킨 상태에서 커버(220,230)를 스테이터(210)의 양단에 각각 끼운 다음 걸림홈(211,212) 형성부위에 코킹을 실시함으로써 코킹부(221,231)를 형성한다. 따라서, 커버(220,230)는 코킹부(221,231)가 스테이터(210)의 걸림홈(211,212) 내측으로 삽입 형성됨으로써 스 테이터(210) 양단, 즉 상측과 하측에 볼트 및 너트 등과 같은 별도의 결합부재를 사용하지 않고서도 용이하게 결합된다.
또한, 스테이터(210)는 연자성 분말의 압축에 의해 성형 제조됨으로써 종래의 동일한 형상의 규소 강판만을 적층하여 형성되는 구조와 달리 걸림홈(211,212)의 형성이 가능하다.
한편, 스테이터(210)와 커버(220,230)가 코킹에 의해 결합됨으로써 커버(220,230)가 스테이터(210) 양단에 끼워지는 정도, 즉 코킹되는 위치에 따라 커버(220,230)간의 간격 조절이 용이하며, 이로 인해 모터(200) 몸체의 길이 변경시 커버(220,230) 등을 새로운 규격으로 제작할 필요가 없게 됨으로써 생산 단가를 절감시키는데 크게 기여한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 연자성 분말 재료로 제조된 스테이터를 가지는 모터는 스테이터가 커버와 결합될 수 있는 구조를 가지도록 하여 별도의 결합부재를 사용하지 않고서도 스테이터와 커버간의 결합을 용이하게 함으로써 조립 작업을 단순화시켜서 생산성을 향상시키며, 조립에 소요되는 비용을 절감하여 생산 단가를 절감할 수 있는 효과를 가지고 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 연자성 분말 재료로 제조된 스테이터를 가지는 모터를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라 면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (2)

  1. 커버에 스테이터가 결합되는 모터에 있어서,
    상기 스테이터는,
    연자성 분말의 압축에 의해 형성됨으로써 상기 커버에 형성되는 다수의 끼움홀에 각각 억지 끼워지는 다수의 끼움돌기가 끝단에 일체로 형성되는 것
    을 특징으로 하는 연자성 분말 재료로 제조된 스테이터를 가지는 모터.
  2. 커버에 스테이터가 결합되는 모터에 있어서,
    상기 스테이터는
    연자성 분말의 압축에 의해 형성됨으로써 일측에 끼워지는 상기 커버에 코킹으로 형성되는 코킹부가 삽입되어 걸리도록 일측 외주면을 따라 걸림홈이 형성되는 것
    을 특징으로 하는 연자성 분말 재료로 제조된 스테이터를 가지는 모터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20140066186A (ko) * 2011-09-12 2014-05-30 브로제 파르초이크타일레 게엠베하 운트 코. 카게, 뷔르츠부르크 전기 모터, 특히 라디에이터 팬 모터

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