KR20120112502A

KR20120112502A - 전기 모터를 위한 고정자 및 그것의 제조를 위한 방법

Info

Publication number: KR20120112502A
Application number: KR1020127017066A
Authority: KR
Inventors: 베른하르트 케슬러; 크리스티안 핑어
Original assignee: 브로제 파르초이크타일레 게엠베하 운트 코. 카게, 뷔르츠부르크
Priority date: 2009-12-02
Filing date: 2010-09-11
Publication date: 2012-10-11
Also published as: US20120256513A1; WO2011066878A1; EP2507896B1; EP2507896A1; DE102009056647A1; CN102714435A

Abstract

본 발명은 별-형상의 라미네이트형 코어(1)에 적층된 다수의 고정자 시트들(2)을 포함하는, 전기 모터를 위한 고정자(17)에 관한 것으로서, 고정자 시트들은 원주 방향으로 폐쇄되고 자극편 웨브들(11)에 의하여 서로에 연결되는 단일 치형부(10)를 갖는 고정자 시트들(2a), 및 원주 방향으로 개방되고 자극편 측상에 갭(9)을 형성하기 위하여 서로로부터 이격되는 단일 치형부(10)를 갖는 고정자 시트들(2b)을 포함한다. 적층 방향(4)의 바닥부에서 시작 블록(12)은 2개의 폐쇄형 고정자 시트들(2a)에 의하여 형성되는 반면, 이 블록은 반복 블록(13)에 인접되며, 반복 블록(13)은 N개의 동일한 반복 시퀀스들(14)에서 개방형 고정자 시트들(2b) 및 폐쇄형 고정자 시트들(2a)을 갖고, 각각의 반복 시퀀스(14)는 적어도 하나의 폐쇄형 고정자 시트(2a) 및 자극편 측상의 갭(9)을 갖는 n개의 바로 연속되는 개방형 고정자 시트들(2b)을 포함한다. 라미네이트형 코어(1)는 또한 적어도 하나의 폐쇄형 고정자 시트(2a)를 포함하는 종료 블록(15)을 가지며, 중간 블록(16)은 반복 블록(13)과 종료 블록(15) 사이에 제공되고, 중간 블록은 지정된 전체 시트 적층물 높이(H)에 따라, 고정자 시트 (2)를 포함하지 않거나, 또는 m개의 개방형 고정자 시트들(2b)에 의하여 생성되는 자극편 측상의 갭(9) 및/또는 폐쇄형 고정자 시트(2a)를 포함하며, 여기서 1 ≤ m ≤ n-1이다.

Description

전기 모터를 위한 고정자 및 그것의 제조를 위한 방법 {STATOR FOR AN ELECTRIC MOTOR AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF}

본 발명은 별-형상의 라미네이트형 코어(laminated core)에 적층된 다수의 고정자 시트들을 포함하는, 전기 모터를 위한 고정자에 관한 것으로서, 고정자 시트들은, 원주 방향으로 폐쇄되고 자극편 웨브(pole shoe web)들에 의하여 서로에 연결되는 단일 치형부를 갖는 고정자 시트들 및 원주 방향으로 개방되고 자극편 측상에 갭을 형성하기 위하여 서로로부터 이격되는 단일 치형부를 갖는 고정자 시트들을 포함한다. 발명은 또한 별-형상의 라미네이트형 코어의 그러한 고정자를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.

전기 모터는 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 에너지 변환기이다. 그러한 전기 모터는 모터의 고정 부분을 형성하는 고정자 및 모터의 운동 부분을 형성하는 회전자를 포함한다. 내부-회전자 모터의 경우에, 고정자에는 일반적으로 고정자 요크가 제공되고, 고정자 요크상에는 방사상으로 중앙을 향하는 안쪽으로 돌출된 고정자 치형부(teeth)가 정렬되고, 고정자 치형부의 자유 단부들은 소위 자극편(pole shoe)을 형성하는 회전자에 면한다(facing). 고정자 치형부상에는 권선들이 부착되고, 권선들은 전동 동작 동안에 자계를 생성한다. 전류가 인가되는 권선들에 의하여 생성되는 자계를 전도하고(conduct) 강화시키기 위하여, 고정자 물질은 일반적으로 금속성, 예를 들어, 금속성 연철이다.

고정자의 제조에서, 고정자 요크가 외부로부터의 고정자 치형부에 대한 액세스를 방지하기 때문에 고정자 치형부 주변에 권선을 적용하는 것은 상대적으로 어렵다는 것이 증명된다. 자극편들은 내부로부터 권선을 적용하기 위해 고정자 치형부에 액세스하는 것을 어렵게 한다. 복잡한 권선 프로세스를 방지하기 위하여, 그러므로 고정자의 멀티파트(multipart) 구조물이 일반적이다. 이러한 목적으로, 먼저 별-형상의 고정자 치형부를 갖는 라미네이트형 코어가 제조되고, 기계적으로 안정된 어셈블리를 달성하기 위하여 별-형상의 치형부상에서 자극편 측이 자극편 웨브(web)들에 의하여 서로에 연결되며, 자극편 웨브들은 이하에서는 누설 웨브들로서 또한 지칭된다. 이 경우에 고정자는 개별적인 스탬핑된(stamped) 고정자 시트들로부터 제조되며, 이 경우에 고정자 시트들은 별-형상의 시트 적층물을 형성하기 위하여 기계적으로 안정된 어셈블리에 함께 넣어진다.

권선들(코일 권선들)을 갖는 외부적으로 액세스가능한 고정자 치형부를 제공한 이후에, 라미네이트형 코어는 고정자 요크에 삽입되어 리턴 링(return ring)을 형성하고, 프레싱(pressing) 또는 쉬링킹(shrinking)에 의하여 연결된다. 본 명세서에서의 단점들은 기계적 안정성을 위하여 요구되는 누설 웨브들인데, 이는 누설 웨브들이 원치 않는 자기 단락을 야기하기 때문이다.

DE 198 42 948는 전기 모터를 위한 고정자의 라미네이트형 코어를 제조하는 방법을 개시한다. 라미네이트형 코어는 적어도 2개의 상이한 시트-금속 라미네이션(lamination)들의 층들에 구축된다. 예를 들어, 단지 매 5번째 시트는 내부상에 누설 웨브들을 갖는 것으로 의도되고, 이러한 시트들 사이에 놓이는 라미네이트형 코어의 시트들은 누설 웨브들 없이 형성되고, 따라서 자극편 측상에 갭을 형성한다. 그러한 라미네이트형 코어에는 하나의 동작에서 외부로부터 권선들이 제공될 수 있다.

그러한 고정자의 구성은 고정자의 특정 기계적 안정성이 달성되도록 허용하는 한편, 동시에 자극편들 사이에 누설 웨브들을 통한 기계적 단락은 작다. 그러나 이러한 타입의 구성으로, 사실상 피할 수 없는 공차들 때문에, 생산 이유들이 고정자 시트들의 가변 두께를 방지하는 것은 불가능하다. 그 결과, 라미네이트형 코어의 특정 높이를 달성하기 위하여, 코어마다 상이한 개수들의 고정자 시트들이 요청된다. 추가로, 기계적 안정성을 유지하기 위하여, 각각의 라미네이트형 코어는 고정자 치형부 사이에 누설 웨브들을 갖는 폐쇄형 고정자 시트들의 적어도 하나의 층으로 종결되어야 한다.

따라서, 지금까지의 관행은 먼저 특정 개수의 고정자 시트들이 누설 웨브들을 갖는 폐쇄형 고정자 시트들 및 누설 웨브들 없는 개방형 고정자 시트들의 특정 시퀀스로 적층되는 것이었다. 원하는 적층물 높이에 도달될 때까지, 그 후 단지 폐쇄형 고정자 시트들만이 적층된다. 이러한 방법이 필요한 기계적 안정성을 보장하긴 하나, 고정자의 기계적인 단락 특성들은 매 폐쇄된 종료 시트마다 더 악화된다.

본 발명은 별-형상의 라미네이트형 코어가 기계적 안정성 및 자성 단락 특성들의 관점에서 가능한 최적인 전기 모터를 위한 고정자를 제공하는 목적에 기반한다. 개별적인 고정자 시트들의 시트 두께의 공차와 무관하게 특정된 시트 적층물 높이에 항상 도달하고, 특히 초과하지 않는 것으로 의도된다. 고정자를 생성하기 위한 특정한 적절한 적층 방법을 제공하도록 또한 의도된다.

고정자에 관하여, 청구항 제1항의 피쳐들에 의하여 발명에 따른 목적이 달성된다. 방법에 관하여, 청구항 제9항의 피쳐들에 의하여 발명에 따른 진술된 목적이 달성된다. 이로운 변형들, 구성들, 및 개발들은 개별적인 종속항들의 대상(subject)이다.

이러한 목적으로, 고정자는 적층 방향으로 바닥부에서 정확히 2개의 폐쇄형 고정자 시트들을 포함하는, 그것의 라미네이트형 코어에 시작 블록을 갖는다. 이론상으로 가능한 시작 블록의 단일 시트는 자성 단락 특성들의 관점에서 바람직할 것이지만, 인지될 수 있는 바와 같이, 전체로서 라미네이트형 코어 내에 요구되는 기계적 안정성을 보장할 수 없을 것이다.

시작 블록은 고정자의 라미네이트형 코어 내에서 반복 블록에 인접되고, 반복 블록은 다수의 동일한 반복 시퀀스들에서 개방형 고정자 시트들 및 폐쇄형 고정자 시트들을 갖는다. 이 경우에, 각각의 반복 시퀀스는 ? 적층물의 길이(longitudinal) 방향으로 ? 고정자 치형부와 적어도 하나의 폐쇄형 고정자 시트 사이에 자극편 측상의 갭을 갖는 바로 연속되는(directly consecutive) 개방형 고정자 시트들을 포함한다. 인지될 수 있는 바와 같이, 적절한 기계적 안정성으로, 가능한 작은 자성 단락을 위해 단 하나의 폐쇄형 고정자 시트만이 반복 블록의 각각의 반복 시퀀스에 제공된다.

한편으로 기계적 안정성을 그리고 다른 한편으로 반복 블록 내에 ? 그리고 그 결과 전체로서 라미네이트형 코어 내에 ? 자성 단락 특성들을 최적화하기 위하여, 정확히 2개의 바로 연속되는 개방형 고정자 시트들이 반복 블록의 각각의 반복 시퀀스에 제공된다.

고정자의 라미네이트형 코어는 또한 적어도 하나의 폐쇄형 고정자 시트를 포함하는 종료 블록을 갖는다. 적절한 기계적 안정성의 관점에서, 라미네이트형 코어는 바람직하게 적어도 2개의, 많아야 3개의 폐쇄형 고정자 시트들로 된다.

라미네이트형 코어의 특정한 또는 요구되는 높이에 도달하기 위하여, 반복 블록과 종료 블록 사이에 중간 블록이 제공된다. 라미네이트형 코어의 특정된 높이에 따라, 종료 블록이 이미 2개의 폐쇄형 고정자 시트들로 구성된다면, 이 중간 블록은 고정자 시트를 갖지 않을 수 있다. 대안적으로, 종료 블록이 단 하나의 폐쇄형 고정자 시트로 구성된다면, 중간 블록은 정확히 딱 하나의 폐쇄형 고정자 시트만을 갖는다. 추가적 대안에 따라, 2개의 폐쇄형 고정자 시트들은 중간 블록에 제공되고, 적어도 하나의 개방형 고정자 시트에 의하여 분리된다. 이것은 종료 블록이 이미 2개의 폐쇄형 고정자 시트들을 갖는다면 중간 블록에 고정자 시트가 제공되지 않는 고정자의 제1 변형을 제조한다. 제2 변형에 따라, 중간 블록은 그 후 자극편 측상에 갭을 갖는 적어도 하나의 개방형 고정자 시트 및/또는 하나의 폐쇄형 고정자 시트를 갖는다.

중간 블록은 그 결과 특히 라미네이트형 코어에서 더해지는 시트들(개방형 및/또는 폐쇄형 고정자 시트들을 포함함)의 개별적인 층들의 시트 두께들의 공차들에 대한 플렉서블한 보상을 허용한다. 이것은 라미네이트형 코어의 특정된 높이가 비교적 정확하게 도달되고, 특히 초과되지 않는 것을 보장한다. 이것은 결국 보통 개별적인 권선 맨드릴(mandrel)들 상에 제조되는 코일 권선들이, 가능한 작은 오버사이즈 및 신뢰성 있는 언더사이즈 방지로, 라미네이트형 코어의 고정자 치형부상으로 항상 동일한 내부 직경으로 피팅될 수 있으며, 이는 이러한 코일 권선이 파괴되지 않고 개별적인 고정자 치형부상으로 피팅되는 것을 실제로 불가능하게 할 것이다.

미리 결정된 높이의 코어의 별-형상의 라미네이트형 코어를 형성하기 위하여 개방형 및 폐쇄형 고정자 시트들을 적층하기 위해, 그 결과 적층 방향의 바닥부에서 먼저 시작 블록이 2개의 폐쇄형 고정자 시트들에 의하여 형성된다. 이 시작 블록은 다수의 동일한 반복 시퀀스들에서 개방형 및 폐쇄형 고정자 시트들을 포함하는 반복 블록에 인접된다. 이러한 반복 시퀀스들은 이 경우에 바로 연속되는 개방형 고정자 시트들 및 적어도 하나의 폐쇄형 고정자 시트와 함께 갭에 의하여 형성된다.

시작 블록 및 반복 블록으로 이미 도달된 라미네이트형 코어의 높이에 따라, 종료 블록이 2개의 고정자 시트들에 의하여 형성된다면, 어느 종료 블록이든 반복 블록에 직접 배치된다. 이것이 단지 하나의 페쇄형 고정자 시트에 의하여 형성된다면, 폐쇄형 고정자 시트를 갖는 그리고 개방형 고정자 시트들에 의하여 생성되는 갭을 갖는 제1 중간 블록이 반복 블록상에 형성되고, 개방형 고정자 시트들의 수는 궁극적으로 반복 블록의 갭들을 형성하는 개방형 고정자 시트들의 수에 좌우된다. 이 경우에, 갭은 적어도 하나의 개방형 고정자 시트 및 최대 수의 개방형 고정자 시트들로 구성되며, 상기 최대 수는 반복 블록의 반복 시퀀스들의 갭들 내에 개방형 고정자 시트들의 수보다 하나의 개방형 고정자 시트만큼 더 적다.

고정자를 완성하기 위하여, 별-형상의 라미네이트형 코어가 원통형 고정자 요크 내로 삽입되고, 원통형 고정자 요크는 특히 펄스형 프로세스에서, 라미네이트형 코어와의 형태-피팅(form-fitting) 및/또는 압력-피팅(force-fitting) 방식으로 프레싱되거나 연결된다. 별-형상의 라미네이트형 코어의 제조 동안에, 고정자 시트들은 층마다 적절히 스탬핑된다. 이것은 서로에 관하여 개별적인 고정자 시트들의 임의의 방사상 및 축방향 변위가능성, 그에 따른 라미네이트형 코어 어셈블리의 임의의 변형 및 균일성 부족을 용이하게 신뢰성 있는 방식으로 방지하는 효과를 갖는다.

본 발명의 예시적인 실시예들은 도면들을 기반으로 하기에서 더욱 상세히 설명된다.

도 1은 하나가 다른 것의 상부에 적층되는 개방형 및 폐쇄형 고정자 시트들을 갖는 고정자의 별-형상의 라미네이트형 코어를 원근도로 보여준다.
도 2는 하나가 다른 것의 상부에 적층되는 개방형 및 폐쇄형 고정자 시트들을 갖는 도 1에 따른 별-형상의 라미네이트형 코어를 상세한 원근도로 보여준다.
도 3은 자극편 웨브들을 갖는 개별적인 폐쇄형 고정자 시트를 평면도로 보여준다.
도 4는 자극편 측상에 갭들을 갖는 개별적인 개방형 고정자 시트를 평면도로 보여준다.
도 5는 시작 블록, 반복 블록, 종료 블록, 및 중간 블록을 갖는, 그리고 반복 블록과 종료 블록 사이에 개방형 고정자 시트를 갖는 라미네이트형 코어를 상세한 형태의 개략적 단면도로 보여준다.
도 6은 시작 블록, 반복 블록, 종료 블록 및 중간 블록을 갖고, 반복 블록과 종료 블록 사이에 2개의 개방형 고정자 시트들을 갖는 라미네이트형 코어를 상세한 형태의 개략적 단면도로 보여준다.
도 7은 시작 블록, 반복 블록, 종료 블록 및 중간 블록을 갖고, 고정자 시트를 갖지 않거나 또는 반복 블록과 종료 블록 사이에 하나의 폐쇄형 고정자 시트 및 2개의 개방형 고정자 시트들을 갖는 라미네이트형 코어를 상세한 형태의 개략적 단면도로 보여준다.
도 8은 환형 고정자 요크로 삽입된 라미네이트형 코어를 갖는 전기 모터의 고정자를 원근도로 보여준다.

서로에 대응하는 부분들에는 모든 도면들에서 동일한 명칭들이 제공된다.

도 1은 어셈블리된 상태의, 하나가 다른 하나의 상부에 층을 이루어 적층된 고정자 시트들(2)을 포함하는 별-형상의 라미네이트형 코어(1)를 보여준다. 고정자 시트들(2)은 적층 방향(4)으로 하나가 다른 하나의 상부에 적층되어, 중앙 원통형 개구(3)를 형성하며, 예를 들어, 서로와 스탬핑된다. 라미네이트형 코어(1)는 더 이상 명확하게 제시되지 않는, 전기 모터의 고정자(도 8)의 일부이다. 라미네이트형 코어(1)는 각각 그것의 상부면(5) 및 하부면(6)상에서 종료되고, 도 3에 도시된 것과 같이, 적어도 하나의 고정자 시트(2a)는 원주 방향으로 폐쇄된다.

라미네이트형 코어(1)는 내부에 방사상으로 중간을 향해 위치되는 원통형 자극편(8)을 형성하는 방사상으로 연장된 고정자 치형부(7)를 포함한다. 전기 모터의 회전자(미도시)에 면하는 자극편(8)은 시트들(2)에 단지 부분적으로 원주방향으로 폐쇄되어, 자극편 측상에 갭들(9)을 형성하고, 이에 의하여 자기 단락을 감소시킨다.

도 2는 라미네이트형 코어(1)의 내부 자극편(8)을 볼 수 있는, 도 1에 제시된 별-형상의 라미네이트형 코어(1)를 세부적으로 보여준다. 갭들(9)이 도 4에 도시된 것과 같은 개방형 고정자 시트들(2b)에 의하여 형성됨이 여기서 상대적으로 명확하게 보여질 수 있다. 개방형 고정자 시트들(2b)은 사실상 단일 치형부 또는 단일 치형부 시트들(10)만으로 구성된다.

라미네이트형 코어(1)의 적층된 어셈블리에서 그들의 의도된 위치에 적층 방향(4)으로 인접한 개방형 고정자 시트들(2b)을 고정시키기 위하여, 그리고 이에 의하여 라미네이트형 코어(1)의 요구되는 기계적 안정성을 보장하기 위하여, 자극편 측상의 갭들(9)은 자극편 웨브들(11)에 의하여 시트들(2)의 라미네이트형 코어(1)의 내부상에서 범위가 정해진다. 자극편 웨브들(11)은 각각 서로에 대해 원주 방향으로 폐쇄되는 고정자 시트(2a)의 2개의 인접한 단일 치형부(10)를 연결한다.

폐쇄형 고정자 시트들(2a)의 그리고 개방형 고정자 시트들(2b)의 단일 치형부(10)는 단일 치형부(10) 전부가 하나가 다른 하나의 위에 놓이는 그들의 외측 윤곽에서 종료되고, 그에 의하여 균일하고 일관되게 형성된 고정자 치형부(7)를 형성하는 방식으로, 라미네이트형 코어(1)에 정렬된다. 코일 권선들(여기서는 미도시)은 방사상으로 바깥쪽으로 면하는 고정자 치형부(7)에 적용된다. 코일 권선은 일반적으로 개별적 권선 맨드릴상에 권선되고, 그 결과 권선 맨드릴의 외부 직경에 대응하는 그들의 명백한(clear) 폭의 관점에서 항상 동일하다. 전동 동작에서, 전류는 이러한 코일 권선들에 인가되고, 이들은 자계를 생성한다. 자계는 자성적 연철로 구성되는 시트 적층물(1)에 의하여 강화되고 전도된다.

도 5는 라미네이트형 코어(1)를 상세한 형태의 단면도로 보여주며, 시트들(2)에 하나가 다른 하나 상에 직접 놓이는 2개의 폐쇄형 고정자 시트들(2a)이 그 하부면(6) 상에 제공된다. 2개의 밑바닥의 폐쇄형 고정자 시트들(2a)은 라미네이트형 코어(1)의 시작 블록(12)을 형성한다. 시작 블록(12)은 라미네이트형 코어(1)를 기계적으로 안정화시키는 역할을 한다.

시작 블록(12)은 적층 방향(4)으로 n개의 반복 시퀀스들(14)을 갖는 반복 블록(13)에 인접된다. 각각의 반복 시퀀스(14)는 적층 방향(4)으로, 2개의 개방형 고정자 시트들(2b) 및 하나의 개별적인 폐쇄형 고정자 시트(2a)로 구성된다. 2개의 개방형 고정자 시트들(2b) 및 하나의 폐쇄형 고정자 시트(2a)의 교호하는 시퀀스는 라미네이트형 코어(1)의 가능한 가장 작은 자기 단락 및 가능한 가장 높은 기계적 안정성의 거의 자기모순적인 요건들에 대한 최선책을 달성하는 효과를 갖는다.

라미네이트형 코어(1)는 2개의 폐쇄형 고정자 시트들(2a)을 포함하는 종료 블록(15)에 의하여 그것의 상부면(5) 상에서 종료된다. 제조 공차들 때문에, 개별적인 고정자 시트들(2b, 2a)의 시트 두께(d)는 하나하나(from one to the other) 편차가 있으며(deviate), 편차들 또는 공차들은 라미네이트형 코어(1) 내에서 더해진다. 이것은 필연적으로 적층 방향(4)으로 라미네이트형 코어의 높이의 편차들을 초래한다.

그럼에도, 항상 라미네이트형 코어(1)의 제조에서, 그리고 특히 다수의 그러한 라미네이트형 코어들(1)의 제조에서, 즉, 상기 높이를 초과하지 않도록 특정한 라미네이팅된 적층물의 특정된 높이 또는 전체 적층물 높이(H)를 보장하기 위하여, 중간 블록(16)이 반복 블록(13)과 종료 블록(15) 사이에 제공된다. 이 중간 블록(16)의 고정자 시트들(2b, 2a)의 층들의 수는 특정 반복 시퀀스들(14) 이후에 도달된 시트 적층물 높이(h)에 기반한다. 이러한 시트 적층물 높이(h)는 코어(1)마다 변화하며, 적층된 개방형 고정자 시트들(2b) 및 폐쇄형 고정자 시트들(2a)의 시트 두께(d)에 좌우된다.

특정된 전체 시트 적층물 높이(H)에 도달하기 위하여, 시작 블록(12) 및 반복 블록(13)으로 도달된 시트 적층물 높이(h)와 전체 시트 적층물 높이(H) 간의 차에 따라, 더 많은 또는 더 적은 수의 개방형 및/또는 폐쇄형 고정자 시트들(2b 및 2a)을 갖는 중간 블록(16)이 삽입된다.

도 5에 따라, 중간 블록(16)은 개방형 고정자 시트(2b)에 의하여 형성될 수 있다. 도 6은 중간 블록이 2개의 개방형 고정자 시트들(2b)을 포함하는 라미네이트형 코어(1)를 보여준다. 도 7은 중간 블록(16)이 2개의 개방형 고정자 시트들(2b) 및 하나의 폐쇄형 고정자 시트(2a)를 포함하는 라미네이트형 코어(1)를 보여준다. 이것은 예시적인 실시예에서 반복 시퀀스(14)에 대응한다. 시트 적층물 높이(h)가 도달될 때까지 반복 시퀀스들(14)의 특정 수(n)가 특정되지 않으면, 이러한 특정 실시예는 또한 고정자 시트(2)를 포함하지 않는 중간 블록(16)과 함께 고려될 수 있다. 그렇지 않으면, 다시 말해서, 시트 적층물 높이(h)가 도달될 때까지 반복 시퀀스들(14)의 특정 수(n)가 특정되면, 중간 블록(16)은 2개의 개방형 고정자 시트들(2b) 및 하나의 폐쇄형 고정자 시트(2a)로 구성된다. 중간 블록(16)은 고정자 시트에 의해서는 형성되지 않고, 하나 또는 그 초과의 개방형 고정자 시트들(2b) 및/또는 폐쇄형 고정자 시트들(2a)에 의해서 형성될 수 있다. 중간 블록(16)은 그 결과 특히 라미네이트형 코어(1)의 기계적 안정성 및 단락 특성들이 최적화되도록 허용하는 단순한 수단을 제공한다.

도 8은 별-형상의 라미네이트형 코어(1) 및 고정자 요크(18)를 연결함으로써 획득되는 고정자(17)를 보여준다. 고정자 요크(18)는 적절하게 고체 물질의 원통형 쉘(shell)이다. 그러나 고정자 요크는 또한 하나가 다른 것의 상부에 적층되는 리턴 링(return ring) 시트들로부터 제조될 수 있다. 어셈블리된 상태로, 여기에서는 다시 한번 보여질 수 없는 권선들이 라미네이트형 코어(1)의 고정자 치형부(7)의 주변에 배치된다. 권선들은 라미네이트형 코어(1) 및 고정자 요크(18)의 연결 이전에 고정자 치형부(7)위에 배치된다. 전동 동작에서, 전류가 제공되는 권선들은 고정자-측 자계를 생성하고, 상기 자계는 모터 축(19) 또는 중앙 고정자 주변에서 회전하는 브러시리스(brushless) 전기 모터의 회전자의 영구 자석들과 상호작용한다.

외측 원주를 따라, 고정자 요크(19)에는 스탬핑 또는 연결 슬롯들(20)이 제공된다. 스탬핑 또는 연결 슬롯들(20)은 시트들(2)을 따라 연장되며, 소위 펄스형 연결 방법에 의하여 라미네이트형 코어(1)와 함께 고정자 요크(18)의 프레싱의 역할을 한다. 프레싱 또는 연결 방법 동안에, 자극편(8)에 방사상으로 대향되어 놓이는 단일 치형부(7)의 웨지형 치형부 팁들(21)은 형태-피팅 방식으로 고정자 물질로 삽입된다(penetrate into). 라미네이트형 코어(1)의 상부면(5)상에서, 스탬핑된 자국(impression)들(22)은 최상단의 폐쇄형 고정자 시트(2a)의 단일 치형부 시트 부분들에서 보여질 수 있다.

1 라미네이트형 코어
2 고정자 시트
2a 폐쇄형 고정자 시트
2b 개방형 고정자 시트
3 개구
4 적층 방향
5 상부면
6 부면
7 고정자 치형부
8 자극편
9 갭
10 단일 치형부/시트
11 자극편 웨브
12 시작 블록
13 반복 블록
14 반복 시퀀스
15 종료 블록
16 중간 블록
17 고정자
18 고정자 요크
19 고정자/모터 축
20 스탬핑/연결 슬롯
21 치형부 팁
22 스탬핑된 자국
d 시트 두께
h 시트 적층물 높이
H 전체 시트 적층물 높이

Claims

별-형상의 라미네이트형 코어(laminated core)(1)에 적층된 다수의 고정자 시트들(2)을 포함하는, 전기 모터를 위한 고정자(17)로서,
상기 고정자 시트들은, 원주 방향으로 폐쇄되고 자극편 웨브(pole shoe web)들(11)에 의하여 서로에 연결되는 단일 치형부(10)를 갖는 고정자 시트들(2a) 및 원주 방향으로 개방되고 자극편 측상에 갭(9)을 형성하기 위하여 서로로부터 이격되는 단일 치형부(10)를 갖는 고정자 시트들(2b)을 포함하며,
- 적층 방향(4)의 바닥부에서, 적어도 하나의 폐쇄형 고정자 시트(2a)에 의하여 시작 블록(12)이 형성되고,
- 상기 시작 블록(12)은 반복 블록(13)에 인접되고, 상기 반복 블록(13)은 N개의 동일한 반복 시퀀스들(14)의 개방형 고정자 시트들(2b) 및 폐쇄형 고정자 시트들(2a)을 가지고, 각각의 반복 시퀀스(14)는 n개의 바로 연속되는 개방형 고정자 시트들(2b) 및 적어도 하나의 폐쇄형 고정자 시트(2a)를 포함하고,
- 상기 라미네이트형 코어(1)는 적어도 하나의 폐쇄형 고정자 시트(2a)를 포함하는 종료 블록(15)을 가지며,
- 상기 반복 블록(13)과 상기 종료 블록(15) 사이에 중간 블록(16)이 제공되고, 특정된 전체 시트 적층물 높이(H)에 따라, 상기 중간 블록은 고정자 시트(2)를 포함하지 않거나 또는 폐쇄형 고정자 시트(2a) 및/또는 m개의 개방형 고정자 시트들(2b)을 포함하며, 여기서 1 ≤ m ≤ n-1인, 고정자(17).
제1항에 있어서,
상기 시작 블록(12)은 2개의 폐쇄형 고정자 시트들(2a)을 갖는, 고정자(17).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 반복 블록(13)의 각각의 반복 시퀀스(14)에 단 하나의 폐쇄형 고정자 시트(2)만이 제공되는, 고정자(17).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
2개의 바로 연속되는 개방형 고정자 시트들(2b)이 상기 반복 블록(13)의 각각의 반복 시퀀스(14)에 제공되는, 고정자(17).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중간 블록(16)은 폐쇄형 고정자 시트(2a) 및 단일 개방형 고정자 시트(2b)를 포함하는, 고정자(17).
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중간 블록(16)은 단 하나의 개방형 고정자 시트(2b)만을 갖는, 고정자(17).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 종료 블록(15)은 2개의 폐쇄형 고정자 시트들(2a)을 갖는, 고정자(17).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 별-형상의 라미네이트형 코어(1)는 원통형 고정자 요크(18)로 삽입되는, 고정자(17).
특히 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 고정자(17)를 제조하기 위한 방법으로서,
다수의 고정자 시트들(2)은 별-형상의 라미네이트형 코어(1)를 형성하기 위하여 적층되고, 상기 고정자 시트들은, 원주 방향으로 폐쇄되고 자극편 웨브들(11)에 의하여 서로에 연결되는 단일 치형부(10)를 갖는 고정자 시트들(2a) 및 원주 방향으로 개방되고 자극편 측상에 서로로부터 이격되는 단일 치형부(10)를 갖는 고정자 시트들(2b)을 포함하며,
- 적층 방향(4)의 바닥부에서, 시작 블록(12)이 2개의 폐쇄형 고정자 시트들(2a)에 의하여 먼저 형성되고,
- 이후, N개의 동일한 반복 시퀀스들(14)을 포함하는 반복 블록(13)이 n개의 바로 연속되는 개방형 고정자 시트들(2b) 및 적어도 하나의 폐쇄형 고정자 시트(2a)에 의하여 형성되고,
- 도달된 전체 시트 적층물 높이(H)에 따라, 상기 반복 블록(13) 상에는, 폐쇄형 고정자 시트(2a) 및/또는 m개의 개방형 고정자 시트들(2b)을 갖는 중간 블록(16)이 형성되거나 또는 폐쇄형 고정자 시트(2a) 및/또는 m개의 개방형 고정자 시트들(2b)을 갖지 않는 중간 블록(16)이 형성되고, 여기서 1 ≤ m ≤ n-1이며,
- 상기 반복 블록(13) 상에 또는 상기 중간 블록(16) 상에 적어도 하나의 폐쇄형 고정자 시트(2a)에 의하여 종료 블록(15)이 형성되는,
고정자(17)를 제조하기 위한 방법.
제9항에 있어서,
상기 별-형상의 라미네이트형 코어(1)는 원통형 고정자 요크(18)로 삽입되고, 상기 원통형 고정자 요크(18)는 연결(joining) 동작에서, 특히, 펄스형 연결 프로세스에서 상기 라미네이트형 코어(1)로 프레싱(press)되는, 고정자(17)를 제조하기 위한 방법.