KR20130019601A - 매그메이트 홀더를 갖는 스테이터 어셈블리 - Google Patents

매그메이트 홀더를 갖는 스테이터 어셈블리 Download PDF

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KR20130019601A
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Abstract

본 발명에 따른 스테이터 어셈블리는 원형의 베이스부, 및 상기 베이스부의 외측에 방사상으로 형성되며 티스 말단부를 갖는 다수 개의 티스로 이루어지는 스테이터 코어를 갖는 스테이터 어셈블리에 있어서, 베이스 플레이트, 상기 베이스 플레이트 하부에 형성된 최소한 하나 이상의 내측 및 외측 레그, 및 상기 베이스 플레이트 상부에 형성되고 일측에 결합 돌부를 갖는 전원 커넥터부로 이루어지는 매그메이트 홀더; 및 본체부, 및 상기 본체부 하측에 형성되고 상기 결합 돌부와 결합하도록 형성된 후크를 포함하는 센서 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

매그메이트 홀더를 갖는 스테이터 어셈블리{Stator Assembly with Magmate Holder}
본 발명은 모터의 스테이터 어셈블리에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 제조가 용이하고 제조 원가를 절감할 수 있는 새로운 구조를 도입한 모터의 스테이터 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 모터는 스테이터(고정자)와 로터(회전자)로 이루어진다. 스테이터에 권선된 코일에 교류 전압이 가해지면 회전 자기장에 의하여 로터가 회전하도록 하며, 이 로터의 회전이 로터 축에 걸린 부하의 회전을 일으키게 된다. 예를 들어, 드럼 세탁기의 경우 드럼이 로터 축에 연결되어 로터와 함께 회전하게 되는 것이다.
이와 같은 모터의 스테이터 어셈블리에는 모터에 전원을 공급하거나 모터로 전류를 통전하기 위하여 스테이터에 감긴 코일과 연결되는 커넥터를 구비하고 있다. 종래의 스테이터 어셈블리는 대한민국특허 제10-1013781호에 개시되어 있으며, 도 1에 종래의 스테이터 어셈블리의 분해사시도를 나타내고 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 스테이터 어셈블리는 스테이터 코어(100), 상기 스테이터 코어(100)의 상부 및 하부 전체를 각각 덮는 상부 및 하부 인슐레이터(210, 220)로 이루어진다. 스테이터 코어(100)는 중심부인 원형의 베이스부(110)와, 이 베이스부의 외측에 방사상으로 형성된 티스(120)로 이루어진다. 티스(120) 는 베이스부의 반대 쪽의 끝 부분에 티스 말단부(125)가 형성되어 있어 그 평면 형상이 대략 T자 형상을 가지고 있다. 각 티스(120)는 상부 및 하부 인슐레이터(210, 220)가 결합된 상태에서 코일이 권선되는 부분이다.
상부 인슐레이터(210)의 내측 상부에는 전원선의 연결을 위한 커넥터인 전원 단자용 탭 터미널(211)과 각 상의 공통 단자(중성점)을 연결하기 위한 공통 단자용 탭 터미널(212)이 형성되어 있다. 센서 커버(215)는 홀 센서(도시되지 않음)를 내부에 갖고 있으며, 전원 단자용 탭 터미널(211)에 결합되는 탭 결합부(216)와 외부 전원 연결을 위한 전원 단자부(217)가 탭 결합부(216)의 위치와 대향되는 외측 방향에 형성되어 있다. 탭 결합부(216)와 전원 단자부(217)는 센서 커버 내부의 리드선(도시되지 않음)에 의해 연결된다.
이와 같은 종래의 스테이터 어셈블리의 구조에 의하면, 상부 인슐레이터(210) 및 하부 인슐레이터(220)는 수지 몰딩으로 이루어져 사용되는 수지 몰딩의 양이 매우 많고, 또한 전원 단자용 탭 터미널(211)과 공통 단자용 탭 터미널(212)이 상부 인슐레이터(210)의 상부 내측, 즉 베이스부(110)의 위치보다도 더 내측에 형성되어 있어 센서 커버(215)의 크기가 증대되는 구조적인 문제점을 가지고 있다.
이에 본 발명자들은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 스테이터 코어의 전체를 인슐레이터로 절연하는 구조를 배제하고 파우더 코팅 등에 의해 스테이터 코어의 표면을 절연한 형태에 센서 커버를 결합시키기 위한 새로운 구조를 도입함으로써 소요되는 수지 몰딩의 양을 줄일 수 있으며 제조 공정이 보다 간편하여 제조 비용을 절감할 수 있는 스테이터 어셈블리의 새로운 구조를 제안하고자 한다.
본 발명의 목적은 스테이터 코어에 상부 및 하부 전체를 덮는 인슐레이터를 적용하지 않는 구조를 갖는 새로운 구조의 스테이터 어셈블리를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 소요되는 수지 몰딩의 양을 줄여 제조 비용을 절감할 수 있는 스테이터 어셈블리를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 센서 커버와 스테이터 코어를 결합시키기 위한 매그메이트 홀더를 갖는 스테이터 어셈블리를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 내재되어 있는 목적들은 하기 설명되는 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 스테이터 어셈블리는,
원형의 베이스부, 및 상기 베이스부의 외측에 방사상으로 형성되며 티스 말단부를 갖는 다수 개의 티스로 이루어지는 스테이터 코어를 갖는 스테이터 어셈블리에 있어서,
베이스 플레이트, 상기 베이스 플레이트 하부에 형성된 최소한 하나 이상의 내측 및 외측 레그, 및 상기 베이스 플레이트 상부에 형성되고 일측에 결합 돌부를 갖는 전원 커넥터부로 이루어지는 매그메이트 홀더; 및
본체부, 및 상기 본체부 하측에 형성되고 상기 결합 돌부와 결합하도록 형성된 후크를 포함하는 센서 커버;
를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 센서 커버의 본체부 일측에 센서부를 더 포함하고, 상기 센서부는 하부의 상기 티스 말단부와 대응하는 위치에 형성된 최소한 하나 이상의 고정 레그를 포함하며, 상기 고정 레그의 일측 하단부에는 티스 말단 삽입홈이 형성되어 있어도 좋다.
본 발명에서, 상기 티스 말단 삽입홈의 상단에는 스토퍼가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 상기 본체부의 일측에 볼트 삽입홈이 형성되고, 상기 볼트 삽입홈에 삽입되는 볼트는 상기 매그메이트 홀더의 베이스 플레이트에 형성된 볼트 삽입홈에 삽입되어 고정되도록 하여도 좋다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이터 코어의 외부 표면에는 절연 코팅층이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 스테이터 코어는
원형의 베이스부, 및 상기 베이스부의 외측에 방사상으로 형성되며 티스 말단부를 갖는 다수 개의 티스로 이루어지는 스테이터 코어를 갖는 스테이터 코어에 있어서,
상기 베이스부 및 티스의 전체 표면에 형성된 제1 코팅층; 및
상기 제1 코팅층의 표면에 형성된 제2 코팅층;
을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 새로운 구조의 스테이터 어셈블리를 통하여 제조 공정이 보다 간소하고 제조 비용을 절감할 수 있는 발명의 효과를 갖는다.
도 1은 종래기술에 따른 스테이터 어셈블리를 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 스테이터 어셈블리를 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 스테이터 어셈블리의 일부를 확대하여 나타낸 부분확대사시도이다.
도 4는 도 3의 A 방향에서 바라본 확대사시도이다.
도 5는 도 3의 B 방향에서 바라본 일측면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 스테이터 어셈블리를 나타낸 분해사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 스테이터 어셈블리의 일부를 확대하여 나타낸 부분확대사시도이며, 도 4는 도 3의 A 방향에서 바라본 확대사시도이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스테이터 어셈블리는 스테이터 코어(100), 매그메이트 홀더(10) 및 센서 커버(20)로 이루어진다.
스테이터 코어(100)는 원형의 베이스부(110)와, 베이스부(110)의 외측에 방사상으로 형성되어 있는 다수 개의 티스(120)로 이루어지고, 이 티스(120)의 말단은 티스의 평면 형상이 대략 T자 형상을 갖도록 티스말단부(125)가 형성되어 있다. 티스(120)는 코일(도시되지 않음)이 권선되는 부분으로서, 각 티스(120)의 표면은 바람직하게 절연 물질이 도포되어 있어 권선되는 코일과 티스 사이가 절연처리되어 있다. 즉, 바람직하게 본 발명의 스테이터 코어(100)는 전체 표면이 절연성 파우더가 분체 도장(powder coating)에 의하여 절연처리되어 있다. 더욱 바람직하게, 본 발명의 스테이터 코어(100)는 그 전체의 표면에 2중으로 절연층이 코팅되어 있다. 즉, 스테이터 코어(100)의 표면에 형성된 제1 코팅층(도시되지 않음) 및 제1 코팅층의 표면에 형성된 제2 코팅층(도시되지 않음)을 갖는다. 이 제1 및 제2 코팅층도 분체 도장에 의하여 형성하는 것이 좋으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
매그메이트 홀더(10)는 스테이터 코어(100)에 결합되어 고정되고, 센서 커버(2)를 결합하는 역할을 한다. 센서 커버(20)는 매그메이트 홀더(10) 및 티스 말단부(125)에 결합되고 고정된다.
메그메이트 홀더(10)는 스테이터 코어의 베이스부(110)의 상부 일부에 놓이는 베이스 플레이트(11)를 포함한다. 베이스 플레이트(11)의 폭은 베이스부(110)의 폭보다 거의 같거나 약간 큰 크기를 갖는다. 베이스 플레이트(11)의 길이는 티스(120) 3개 내지 4개 간격 정도의 크기를 갖는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 베이스 플레이트(11)의 아래 쪽으로는 최소한 하나 이상의 내측 레그(14)와 외측 레그(15)가 형성되어 있다. 내측 레그(14)는 스테이터 코어의 베이스부(110) 내측에 결합되도록 아래로 뻗어 있으며, 외측 레그(15)는 스테이터 코어의 베이스부 외측에 결합되도록 아래로 뻗어 있다. 이들 내측 레그(14) 및 외측 레그(15)의 각각의 말단에는 후크와 같은 걸림 수단이 형성되어 있어 매그메이트 홀더(10)가 스테이터 코어에 간편하고 견고하게 결합되도록 한다.
베이스 플레이트(11)의 상부에는 전원선 연결을 위한 전원 커넥터부(12)와 공통 단자 연결을 위한 공통 단자부(13)가 연결되어 있다. 전원 커넥터부(12)는 각 상의 코일 단부를 연결하기 위한 전원 단자(121)가 각 상에 따라 필요한 개수에 대응하는 만큼 형성되어 있다. 도 2에서는 3개의 전원 단자(121)가 형성되어 있는 것을 도시하고 있다. 전원 커넥터부(12)의 일측에는 최소한 하나 이상의 결합 돌부(122)가 형성되어 있으며, 이 결합 돌부(122)는 센서 커버(20)의 후크(22)와 결합하여 센서 커버(20)를 고정하는 역할을 한다. 또한, 전원 커넥터부(12)의 일측에 형성되어 있는 결합 홈부(123)는 센서 커버(20)의 결합을 보다 견고하게 하기 위하여 센서 커버(20)의 돌기(23)가 이 결함 홈부(123)에 삽입되어 고정되는 역할을 한다. 또한, 센서 커버(20)의 결합을 더욱 견고하게 하기 위하여 볼트 결합부(124)가 베이스 플레이트 상부에 형성되어 있다. 이 볼트 결합부(124)에 대응되는 센서 커버(20)의 위치에 볼트가 삽입되는 볼트 삽입홈(24)이 형성된다.
센서 커버(20)는 본체부(21)와 이 본체부의 일측에 형성되어 있는 센서부(25)로 이루어진다. 센서 커버(20)와 매그메이트 홀더(10)와의 결합은 센서 커버(20)의 본체부(21) 하부로 돌출되어 있는 후크(22)에 의하여 이루어지고, 센서 커버(20)와 스테이터 코어(100)와의 결합은 센서 커버(25)의 하부에 형성되어 있는 고정 레그(26)에 의하여 이루어진다.
센서 커버(20)의 본체부(21)는 센서 커버(20)와 매그메이트 홀더(10)와의 결합을 이루는 동시에 매그메이트 홀더(10)의 전원 커넥터부(12)와 전기적인 연결을 위한 전원 연결부(21a) 사이를 연결하는 리드선(도시되지 않음)을 최소한 하나 이상 가지고 있다. 본체부(21)의 폭은 티스 말단부(125)로부터 베이스부(110) 내측에 이르는 거리 만큼의 길이를 갖는다. 종래의 스테이터 어셈블리의 전원 단자용 탭 터미널은 베이스부(110) 내측 보다 더 내측에 위치하기 때문에 센서 커버의 폭이 더 클수 밖에 없으나 본 발명에 따른 구조에 의하면 센서 커버의 폭(본체부의 폭)이 더 감소하게 된다. 따라서, 전원 연결부(21a)와 전원 커넥터부(12)를 연결하는 리드선의 길이와 센서 커버에 사용되는 수지 몰딩의 양이 감소되어 제조 비용을 절감할 수 있다.
본체부(21)의 하부 쪽, 전원 커넥터부(12)의 결합 돌부(122)에 대응하는 위치에는 하부로 돌출된 후크(22)가 최소한 하나 이상 형성되어 있으며, 이 후크(22)의 개수는 매그메이트 홀더(10)의 결합 돌부(122)의 개수와 대응한다. 후크(22)와 결합 돌부(122)는 서로 맞물려 고정되는 형상을 가지고 있으며, 반드시 도 2에 도시된 형상에 한정되는 것은 아니다.
본체부(21)의 하부 쪽, 전원 커넥터부(12)의 결합 홈부(123)에 대응하는 위치에는 하부로 돌출된 돌기(23)가 형성되어 있다. 이 돌기(23)는 결합 홈부(123)에 삽입되어 센서 커버의 결합을 더욱 견고하게 한다. 용어상으로는 결합 홈부(123)와 돌기(23)라는 용어를 사용하고 있지만, 본 명세서에서 결합 홈부(123)와 돌기(23)는 그 용어의 표면적인 의미에도 불구하고 서로 의미가 바꾸어 사용될 수 있다. 즉, 결합 홈부(123)의 형상이 돌기 형상을 갖고 돌기(23)가 홈의 형상을 가질 수 있다.
본체부(21)의 상부 쪽, 전원 커넥터부(12)의 볼트 결합부(124)에 대응하는 위치에는 볼트 삽입홈(24)이 형성되어 있다. 이 볼트 삽입홈(24)에 볼트(30)를 삽입하여 볼트 결합부(124)에 결합함으로써 센서 커버(20)의 결합력을 증대시킬 수 있다.
센서 커버(20)의 센서부(25) 내에는 홀 센서(도시되지 않음)가 포함되어 있으며, 센서 커버의 하부에는 최소한 하나 이상의 고정 레그(26)가 형성되어 있다. 이 고정 레그(26)는 스테이터 코어(100)의 티스 말단부(125)에 결합되는데, 자세한 구성은 이하 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
도 5는 센서 커버(20)를 나타낸 도면으로서, 도 3의 B 방향에서 바라본 일측면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 센서 커버(20)의 센서부(25)는 그 하부에 최소한 하나 이상의 고정 레그(26)를 가지고 있다. 고정 레그(26)는 티스 말단부(125)에 결합되는데, 고정 레그(26)의 하부 일측 또는 양측에는 티스 말단부(125)가 삽입되는 티스 말단 삽입홈(26a)이 형성되어 있다. 또한, 티스 말단 삽입홈(26a)의 상부 끝 부분은 티스 말단부가 더 이상 삽입되지 않도록 스토퍼(26b)가 형성되어 있다. 이와 같은 고정 레그(26)의 구조를 통하여 센서 커버(20)의 외측부를 지지할 수 있도록 한다.
아래 특허청구범위에 기재된 본 발명의 균등 범위의 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 이용될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
10: 매그메이트 홀더 11: 베이스 플레이트
12: 전원 커넥터부 13: 공통 단자부
14: 내측 레그 15: 외측 레그
20: 센서 커버 21: 본체부
21a: 전원 연결부 22: 후크
23: 돌기 24: 볼트 삽입홈
25: 센서부 26: 고정 레그
26a: 티스 말단 삽입홈 26b: 스토퍼
30: 볼트 100: 스테이터 코어
110: 베이스부 120: 티스
121: 전원 단자 122: 결합 돌부
123: 결함 홈부 124: 볼트 결합부
125: 티스 말단부 210: 상부 인슐레이터
211: 전원 단자용 탭 터미널 212: 공통 단자용 탭 터미널
215: 센서 커버 216: 탭 결합부
220: 하부 인슐레이터

Claims (6)

  1. 원형의 베이스부, 및 상기 베이스부의 외측에 방사상으로 형성되며 티스 말단부를 갖는 다수 개의 티스로 이루어지는 스테이터 코어를 갖는 스테이터 어셈블리에 있어서,
    베이스 플레이트, 상기 베이스 플레이트 하부에 형성된 최소한 하나 이상의 내측 및 외측 레그, 및 상기 베이스 플레이트 상부에 형성되고 일측에 결합 돌부를 갖는 전원 커넥터부로 이루어지는 매그메이트 홀더; 및
    본체부, 및 상기 본체부 하측에 형성되고 상기 결합 돌부와 결합하도록 형성된 후크를 포함하는 센서 커버;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이터 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 센서 커버의 본체부 일측에 센서부를 더 포함하고, 상기 센서부는 하부의 상기 티스 말단부와 대응하는 위치에 형성된 최소한 하나 이상의 고정 레그를 포함하며, 상기 고정 레그의 일측 하단부에는 티스 말단 삽입홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스테이터 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서, 상기 티스 말단 삽입홈의 상단에는 스토퍼가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스테이터 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서, 상기 본체부의 일측에 볼트 삽입홈이 형성되고, 상기 볼트 삽입홈에 삽입되는 볼트는 상기 매그메이트 홀더의 베이스 플레이트에 형성된 볼트 삽입홈에 삽입되어 고정되는 것을 특징으로 하는 스테이터 어셈블리.
  5. 제1항에 있어서, 상기 스테이터 코어의 외부 표면에는 절연 코팅층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스테이터 어셈블리.
  6. 원형의 베이스부, 및 상기 베이스부의 외측에 방사상으로 형성되며 티스 말단부를 갖는 다수 개의 티스로 이루어지는 스테이터 코어를 갖는 스테이터 코어에 있어서,
    상기 베이스부 및 티스의 전체 표면에 형성된 제1 코팅층; 및
    상기 제1 코팅층의 표면에 형성된 제2 코팅층;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이터 코어.
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