KR20180013692A - 스테이터 및 이를 갖춘 모터 - Google Patents

스테이터 및 이를 갖춘 모터 Download PDF

Info

Publication number
KR20180013692A
KR20180013692A KR1020170054477A KR20170054477A KR20180013692A KR 20180013692 A KR20180013692 A KR 20180013692A KR 1020170054477 A KR1020170054477 A KR 1020170054477A KR 20170054477 A KR20170054477 A KR 20170054477A KR 20180013692 A KR20180013692 A KR 20180013692A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
divided cores
circumferential direction
divided
convex portion
insulator
Prior art date
Application number
KR1020170054477A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102339538B1 (ko
Inventor
오사무 카자마
카츠히사 무카이
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2017035289A external-priority patent/JP6831615B2/ja
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to US15/657,513 priority Critical patent/US11063482B2/en
Priority to PCT/KR2017/007995 priority patent/WO2018021796A1/en
Priority to EP17834738.1A priority patent/EP3476021B1/en
Publication of KR20180013692A publication Critical patent/KR20180013692A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102339538B1 publication Critical patent/KR102339538B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14Stator cores with salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14Stator cores with salient poles
    • H02K1/146Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
    • H02K1/148Sectional cores
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/18Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
    • H02K1/185Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures to outer stators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/08Forming windings by laying conductors into or around core parts
    • H02K15/095Forming windings by laying conductors into or around core parts by laying conductors around salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/18Windings for salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/32Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/34Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/32Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/34Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation
    • H02K3/345Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation between conductor and core, e.g. slot insulation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52Fastening salient pole windings or connections thereto
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/522Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

본 발명은 환형으로 배치되는 복수의 분할 코어들과, 복수의 분할 코어들을 연결하되 복수의 분할 코어들 사이의 원주 방향 이격 거리를 증가 또는 감소 가능하게 연결하는 연결 기구를 포함한 스테이터 및 모터에 관한 것으로, 연결 기구를 통해 복수의 분할 코어들이 환형으로 배치된 상태에서 이격 거리를 증가 또는 축소되도록 함으로써 스테이터를 확경 또는 축경할 수 있다.

Description

스테이터 및 이를 갖춘 모터{STATOR AND MOTOR HAVING THE SAME}
본 발명은 스테이터 및 이러한 스테이터를 갖춘 모터에 관한 것이다.
종래의 모터에 사용되는 스테이터 중에는 전선이 권선되는 티스(teeth)가 일체로 마련된 환형의 코어를 갖는 모터가 있다.
전선을 각 티스에 권선할 경우, 전선을 감는 노즐을 상하 이동시키는 권선기가 이용된다. 권선기는 1개 티스의 권선을 완료하고 노즐을 원주 방향으로 이동시켜 다음 티스로 권선한다.
이러한 권선기를 통해 전선을 티스에 권선할 경우, 서로 이웃한 두 티스 사이에서 노즐이 상하 이동하여야 하므로, 티스 사이에는 노즐이 통과할 수 있도록 일정 이상 공간이 확보되어야만 한다. 따라서, 스테이터에 있어서 전선의 점유 면적을 일정 이상 증가시키는데 제한이 있다.
그러므로 스테이터 중에는 전선의 점유 면적을 보다 증가시키기 위해 코어가 원주 방향으로 분할된 복수의 분할 코어들을 포함한 스테이터가 있다.
일본 공개특허공보 2001-103690호에는 복수의 분할 코어들이 직선 상태로 연결되어 있는 상태에서 각 분할 코어의 티스에 전선을 감는 스테이터가 개시되어 있다. 분할 코어들에 마련되어 있는 모든 티스의 권선을 완료한 후, 양단의 분할 코어를 서로 연결하면 환형의 코어가 형성된다.
이러한 스테이터는 복수의 분할 코어가 직선 형태로 배치된 상태에서 권선이 이루어지므로, 전선을 권선할 경우에 티스 사이의 거리를 충분히 넓힐 수 있다. 따라서 노즐이 통과하는 공간을 충분히 확보하면서도 전선을 보다 많이 권선할 수 있어, 전선의 점유 면적을 증가시키는 것이 가능하다.
그러나 상기와 같은 구성의 스테이터는 복수의 분할 코어들을 직선 형태로 연결한 상태에서 권선이 이루어지므로, 이전에 설명하였던 기존의 권선기, 즉 하나의 티스의 권선을 완료한 후 노즐을 원주 방향으로 이동시켜 다음 티스를 권선하는 권선기를 사용할 수 없다. 따라서, 새로운 권선기를 도입하여야만 한다.
또한 권선이 완료되어 양단의 분할 코어를 연결 할 때에는 일단의 분할 코어에 길게 형성된 홀에 타단의 분할 코어에 형성된 핀부를 삽입하기 위해 연결된 분할 코어들을 비틀 필요가 있다. 따라서, 전용 지그가 필요할 뿐만 아니라 작업성이 나쁘다. 양단의 분할 코어를 원활하게 연결하기 위해서는 이들의 연결 부분만을 다른 연결 부분과 다른 구성으로 하는 것을 고려할 수 있으나, 그럴 경우 제조성이 저하된다는 문제가 발생한다.
일본 공개특허공보 2002-281697호에는 복수의 분할 코어를 환형으로 배치한 상태로 권선할 수 있는 스테이터가 개시되어 있다. 분할 코어는 제 1 강판과 제 2 강판을 교대로 복수 개 적층시켜 구성되며, 제 1 강판에는 원주 방향 일단측에 돌기가 형성되며, 제 2 강판에는 원주 방향 타단측에 돌기가 관통하는 장홀이 형성된다.
상기와 같은 구성을 통해 원주 방향으로 이웃한 두 분할 코어 중 일측 분할 코어에 형성된 돌기를 타측 분할 코어에 형성된 장홀 내에서 이동시킴으로써, 두 분할 코어 사이의 이격 거리가 증가 또는 감소된다. 따라서 분할 코어들 사이의 이격 거리를 충분히 확보한 상태로 전선을 권선할 수 있고, 노즐이 통과하는 공간을 충분히 확보하면서도 전선을 보다 많이 감을 수 있어, 전선의 점유 면적을 보다 증가시킬 수 있다.
그러나 상기와 같은 스테이터는 복수 개의 강판들 각각에 돌기나 장홀을 교대로 형성할 필요가 있어, 분할 코어를 제조하기 위한 금형이 복잡하여 제조 비용이 증가한다. 또한 강판에 장홀이 형성되어 있으므로 장홀에 의해 자기저항이 증가하여 효율이 저하된다는 문제가 있다.
본 발명의 일 측면은 기존의 권선기를 그대로 사용하여 티스에 전선을 권선하면서도, 티스에 권선된 전선의 점유 면적을 보다 증가시킬 수 있는 스테이터 및 이러한 스테이터를 포함한 모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 스테이터 및 이를 갖춘 모터는 전선이 권선되는 티스를 각각 포함하며 환 형상으로 배치되는 복수의 분할 코어들과, 상기 복수의 분할 코어와 상기 전선을 절연하는 복수의 인슐레이터들과, 상기 복수의 인슐레이터들 중 원주 방향으로 이웃한 두 인슐레이터에 설치되어 상기 복수의 분할 코어들을 원주 방향으로 서로 연결하는 연결 기구를 포함하며, 상기 연결기구는 상기 복수의 분할 코어들 사이의 이격 거리를 증가 및 감소 가능하게 연결한다.
또한, 상기 분할 코어의 이격 거리가 증가된 확경 상태에서 상기 복수의 분할 코어들의 확산 각도 변경을 규제하는 확산각 규제 기구를 더 포함한다.
또한, 상기 확산각 규제 기구는 상기 이격 거리가 증가 및 감소하는 방향과 평행하게 연장되며 서로 대향 형성되어 면 접촉하는 한 쌍의 규제면을 포함한다.
또한, 상기 연결 기구는 상기 이웃한 두 인슐레이터 중 일측 인슐레이터에 형성된 슬라이딩 홈과, 타측 인슐레이터에 형성되어 상기 슬라이딩 홈을 따라 이동하는 슬라이딩부를 포함한다.
또한, 상기 인슐레이터는 원주 방향으로 연장되며 그 일단부가 타단부 보다 낮게 형성된 플랜지부를 포함하며, 상기 슬라이딩홈은 상기 인슐레이터의 일단부에 형성되고, 상기 슬라이딩부는 상기 인슐레이터의 타단부로부터 하측으로 돌출된다.
또한, 상기 가이드홈은 상기 플랜지부의 일단부로부터 타단부를 향해 진행함에 따라 반경 방향 내측에서 외측으로 경사지게 연장된다.
또한, 상기 슬라이딩 홈은 상기 인슐레이터에 원주 방향으로 연장된 홈을 포함하며, 상기 슬라이딩부는 상기 인슐레이터의 원주 방향 끝단으로부터 원주 방향으로 연장되어 상기 슬라이딩 홈에 끼워진다.
또한, 상기 연결 기구는 상기 슬라이딩부가 상기 슬라이딩 홈을 따라 이동하는 것을 억제하여 상기 슬라이딩부가 상기 슬라이딩 홈의 일단측이나 타단측에 위치한 상태를 유지하도록 하는 스토퍼 기구를 더 포함한다.
또한, 상기 스토퍼 기구는 상기 슬라이딩 홈에 형성되어 상기 슬라이딩 홈의 폭이 좁아지도록 하는 축소부를 포함한다.
또한, 상기 전선에 있어서 상기 복수의 분할 코어들 사이에 걸쳐지는 전선 부위에 발생하는 처짐을 줄이는 처짐 저감 기구를 포함한다.
또한, 상기 처짐 저감 기구는 상기 전선 부위가 걸리며 상기 복수의 분할 코어들 사이의 이격 거리의 증가 및 감소와 연동하여 서로 접근 또는 이격되는 한 쌍의 걸림부를 포함하며, 상기 한 쌍의 걸림부 중 어느 하나의 걸림부는 다른 하나의 걸림부의 상측에 위치하며, 상기 전선 부위는 상기 어느 하나의 걸림부 상측으로부터 상기 한 쌍의 걸림부들 사이를 지나 상기 다른 하나의 걸림부의 하측에 걸쳐진다.
또한, 상기 처짐 저감 기구는 원주 방향으로 이웃하는 상기 복수의 인슐레이터들 중 이웃한 두 개의 인슐레이터들에 설치된다.
또한, 상기 한 쌍의 걸림부는 그 일부가 상기 인슐레이터로부터 원주 방향 외측으로 돌출되며, 서로 이웃하는 상기 두 분할 코어들 사이의 이격 거리가 최소로 감소된 축경 상태에서, 원주 방향 외측으로 돌출된 상기 걸림부들이 이웃한 상기 인슐레이터의 원주 방향 끝단에 대향하여 서로 이웃하는 인슐레이터가 반경 방향으로 위치 어긋나는 것을 방지한다.
또한, 원주 방향으로 이웃한 한 쌍의 상기 분할 코어들의 사이에 마련되어 상기 한 쌍의 분할 코어의 축 방향 위치가 어긋나는 것을 방지하는 축 방향 어긋남 방지 기구를 더 포함하며, 상기 축 방향 어긋남 방지 기구는 원주 방향으로 이웃하는 한 쌍의 분할 코어들 중 어느 일측에 형성되어 축 방향 일측을 향하는 상면과, 타측의 분할 코어에 형성되어 축 방향 타측을 향하는 하면을 포함하며, 원주 방향으로 이웃한 상기 한 쌍의 분할 코어들이 서로 이격되어 있는 상태에서 상기 상면과 상기 하면이 접한다.
또한, 원주 방향으로 이웃한 상기 한 쌍의 분할 코어들 일측 분할 코어는 측면에 마련된 제 1 볼록부를 포함하고, 타측 분할 코어는 상기 일측 분할 코어의 측면과 대향되는 측면에 마련된 제 2 볼록부를 포함하고, 상기 제 1 볼록부의 상면이 상기 상면을 형성하고, 상기 제 2 볼록부의 하면이 상기 하면을 형성한다.
또한, 상기 타측 분할 코어는 상기 제 2 볼록부와는 다른 위치에 마련된 제 3 볼록부를 포함하고, 상기 제 3 볼록부의 상면이 상기 상면을 형성하고, 상기 제 1 볼록부의 하면이 상기 하면을 형성한다.
또한, 상기 일측 분할 코어는 상기 제 2 볼록부가 끼워지는 제 2 오목부와 상기 제 3 볼록부가 끼워지는 제 3 오목부를 포함하고, 상기 타측 분할 코어는 상기 제 1 볼록부가 끼워지는 제 1 오목부를 포함한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일 측면에 따른 스테이터 및 이를 갖춘 모터는 스테이터에 형성된 전선의 점유 면적을 증가시키면서도 기존의 권선기를 통해 티스에 전선을 권선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 스테이터의 일부를 포인 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 있어서의 스테이터의 일부를 보인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스테이터에 적용된 인슐레이터의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 있어서 연결기구의 구동 실시예의 연결 기구의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예의 연결 기구의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예의 전선의 감는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예의 처짐 저감 기구의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시예의 처짐 저감 기구의 설계를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제 1 실시예의 변형예에 따른 인슐레이터의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제 1 실시예의 변형예에 따른 연결 기구의 동작을 보인 개략도이다.
도 11은 본 발명의 제 1 실시예의 변형예에 따른 처짐 저감 기구의 동작을 보인 개략도이다.
도 12 및 도 13은 본 발명의 제 2 실시예의 스테이터의 구성을 부분적으로 도시한 사시도이다.
도 14는 본 발명의 제 2 실시예에 있어서, 축 방향 어긋남 방지 기구를 보이기 위한 사시도이다.
도 15는 본 발명의 제 2 실시예에 적용된 강판 형상을 보인 개략도이다.
도 16 및 도 17은 본 발명의 제 2 실시예의 변형예에 따른 스테이터의 구성을 부분적으로 보인 사시도이다.
이하에 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스테이터를 도면을 참조하여 설명한다.
본 실시예의 스테이터(100)는 스테이터(100)의 내측에 설치되는 로터와, 스테이터(100)에 권선된 전선에 의해 형성되는 코일과 함께 삼상 교류의 브러시리스 모터 등을 구성한다. 보다 상세하게 설명하면, 스테이터(100)는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 원주 방향으로 배치되어 환 형상을 형성하는 복수의 분할 코어(10)들과, 코일과 분할 코어(10)들 사이를 절연하고 코일의 코일 앤드를 지지하는 인슐레이터(20)를 포함한다.
분할 코어(10)는 도 1에 도시한 바와 같이, 원호 형상의 요크(11)와, 요크(11)로부터 반경 방향 내측으로 돌출되어 전선이 권선되는 티스(12)를 포함한다. 분할 코어(10)는 다수의 강판을 적층하여 형성된다.
본 실시예에서 복수의 분할 코어(10)들은 모두 동일한 형상이며, 각 분할 코어(10)는 한 개의 티스(12)를 포함한다. 그러나, 분할 코어(10)들을 모두 동일한 형상으로 형성할 필요는 없으며, 한 개의 분할 코어(10)가 복수의 티스(12)를 포함하는 것도 가능하다.
인슐레이터(20)는 수지 등의 절연부재에 의해 성형된다. 인슐레이터(20)는 분할 코어(10)의 상부 및 하부 각각에 압입 등을 통해 설치되어 인슐레이터(20)가 분할 코어(10)로부터 분리되거나 위치가 어긋나지 않도록 되어 있다. 따라서 작업성을 보장할 수 있다.
본 실시예에서는 인슐레이터(20)는 분할 코어(10)의 상부에 상방으로부터 결합되거나, 분할 코어(10)의 하부에 하방으로부터 결합될 수 있다. 이를 위해 인슐레이터(20)는 분할 코어 상부 및 하부의 티스 형상에 대해 선단이 좁아지는 테이퍼 형상으로 형성된 오목부(도시하지 않음)를 포함한다.
이때, 인슐레이터(20)를 분할 코어(10)에 고정하는 방법은 상기 설명한 방법에 한정되지 않는다. 본 실시예에서 각 분할 코어(10)는 상측에서 본 형상과 하측에서 본 형상이 서로 대략 같으며, 각 인슐레이터(20)는 모두 동일한 형상을 갖는다.
이하에서는 인슐레이터(20)가 분할 코어(10)의 상부에 설치되는 것을 예로써 설명한다.
분할 코어(10)의 형상은 상측에서 본 형상과 하측에서 본 형상이 서로 다를 수도 있다. 또한 분할 코어(10)의 상부에 설치되는 인슐레이터(20)와 하부에 설치되는 인슐레이터(20)의 형상도 서로 다를 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이 인슐레이터(20)는 티스(12)의 상부를 덮는 티스 피복부(21)와, 티스 피복부(21)의 내측에 형성된 내측 기립부(22)와, 티스 피복부(21)의 외측에 형성되어 내측 기립부(22)와 대향 배치된 외측 기립부(23)를 포함한다. 티스 피복부(21), 내측 기립부(22) 및 외측 기립부(23)에 의해 형성되는 공간이 전선이 권선되어 형성되는 코일(도시생략)이 수용되는 코일 수용 공간(S)을 형성한다. 티스 피복부(21), 내측 기립부(22) 및 외측 기립부(23)는 일체로 형성된다.
상기와 같은 인슐레이터(20)의 구성에 의해 코일 수용 공간(S)에 수용된 코일이 고정되고, 코일과 티스(12)는 서로 절연된다.
또한 스테이터(100)는 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 서로 이웃하는 분할 코어(10)들의 상측 및 하측에 설치되어 분할 코어(10)들의 원주 방향 이격 거리를 증가 및 감소 가능하게 연결하는 연결 기구(30)를 포함한다. 여기에서 이격 거리는 서로 이웃하는 분할 코어(10)에 있어서의 서로 대향하는 측면 사이의 이격 거리이다.
본 실시예의 연결 기구(30)는 서로 이웃한 분할 코어(10)들이 서로 회동하지 않으면서도 원주 방향으로 이동할 수 있도록 하는 것으로, 상기 설명한 인슐레이터(20)에 설치된다. 보다 구체적으로, 연결 기구(30)는 복수의 분할 코어(10)들이 환형으로 배치된 상태에서 서로 이웃하는 인슐레이터(20)들이 원주 방향으로 서로 이동 가능하게 연결되도록 함으로써, 인슐레이터(20)들에 장착된 분할 코어(10)들의 이격 거리를 증가 또는 감소시킬 수 있도록 하는 것이다.
연결 기구(30)는 인슐레이터의 외측 기립부(23) 보다 외측에 위치하는 플랜지부(24)에 설치된다.
플랜지부(24)는 원주 방향으로 연장되며, 플랜지부(24)의 중도에는 단차부(241)가 형성된다. 플랜지부(24)의 일단부(242)는 타단부(243)보다 낮고, 타단부(243)가 이웃하게 위치한 인슐레이터(20)에 있어서 플랜지부(24)의 일단부(242)보다 상측에 위치한다. 본 실시예의 플랜지부(24)와 외측 기립부(23)는 일체로 형성된다.
연결 기구(30)는 플랜지부(24)의 일단부(242)에 형성된 슬라이딩 홈(31)과, 플랜지부(24)의 타단부(243)에 형성되며 하방으로 돌출되는 슬라이딩부(32)를 포함한다.
또한, 연결 기구(30)는 플랜지부(24)의 일단부(242)에 형성되며 상방으로 돌출되는 슬라이딩부(32)와, 타단부(243)에 형성된 슬라이딩 홈(31)를 포함하는 것도 가능하다.
슬라이딩 홈(31)은 도 3에 도시한 바와 같이, 플랜지부(24)를 관통하여 형성된 장홀로 형성되며, 일단부(242)로부터 타단부(243)를 향해 진행함에 따라 반경 방향 내측에서 외측으로 경사지게 연장된다. 즉, 플랜지부(24)에 있어서 슬라이딩 홈(31)의 외측 부위는 타단부(242)를 향할수록 얇아지고, 일단부(243)를 향할수록 두꺼워진다.
슬라이딩부(32)는 이웃한 인슐레이터(20)의 슬라이딩 홈(31)에 끼워져 슬라이딩 홈(31)을 따라 이동하는 것으로, 도 3에 도시한 바와 같이 원기둥 형상으로 형성되어 플랜지부(24)의 하면으로부터 하방으로 돌출된다.
이러한 연결 기구(30)에 의해 원주 방향으로 이웃한 분할 코어(10)들을 이동시켜 이들의 이격 거리를 증가 또는 감소시킴으로써 스테이터(100)의 직경은 증가 또는 감소된다. 또한, 도 4는 스테이터(100)의 직경이 최대로 증가된 확경 상태의 인슐레이터(20)들의 배치를 도시하며, 도 5는 스테이터(100)의 직경이 최소로 감소된 축경 상태의 인슐레이터(20)들의 배치를 도시한다.
연결 기구(30)는 슬라이딩부(32)가 슬라이딩 홈(31)의 일단측으로부터 타단측 또는 타단측으로부터 일단측으로 의도치 않게 이동하는 것을 방지하는 스토퍼 기구를 포함한다.
스토퍼 기구는 도 3에 도시한 바와 같이, 슬라이딩 홈(31)에 형성되어, 슬라이딩 홈의 폭이 좁아지는 축소부(311)로 구성된다. 슬라이딩부(32)의 직경은 슬라이딩 홈(31)의 폭과 대략 동일하거나 약간 작도록 형성되며, 축소부(311)의 폭 보다는 약간 크게 형성된다.
따라서 슬라이딩부(32)가 슬라이딩 홈(31)의 일단측 또는 타단측에 위치한 상태를 유지할 수 있어, 스테이터(100)가 확경 상태 또는 축경 상태를 그대로 유지하는 것이 가능하다.
본 실시예의 스테이터(100)는 상기 설명한 바와 같이 모터 중 삼상 교류의 브러시리스 모터에 사용되는 것으로, 각 티스(12)에는 U상, V상, W상의 전선이 권선된다.
이러한 권선 방법의 일례로 도 6(a)에 도시한 바와 같이, 먼저 1번째의 티스(12)에 U상을 권선한 후 전선을 절단하고, 다음으로 그 옆의 2번째의 티스(12)에 W상을 권선한 후 전선을 절단하며, 다음으로 또 그 옆의 3번째의 티스(12)에 V상을 권선한 후 전선을 절단한다. 그리고, 절단된 전선들의 단부를 묶어 중성점을 결선한다. 단, 각 상을 권선하는 순서나, 각 상의 배열 순서는 적절하게 변경될 수 있다.
이와 같은 방법에서 3개의 티스(12) 모두에 권선을 완료하기까지 전선의 감기 개시가 3회, 전선의 절단이 3회 필요하다.
상기와 같은 방법으로 티스(12)에 전선을 권선하는 것도 가능하나, 본 실시예에서는 상기와는 다른 방법으로 전선을 권선한다.
도 6(b)에 도시한 바와 같이, 1번째의 티스(12)에 U상을 권선한 후, 전선을 절단하지 않고 그대로 2개 옆의 2번째의 티스(12)에 V상을 권선하고, 이어서 전선을 절단하지 않고 1번째와 2번째의 사이에 위치하는 3번째의 티스(12)에 W상을 권선하고, 마지막에 전선을 절단한다. 그리고, V상 및 W상의 사이에 걸쳐지는 전선 부위(L)을 절단한 후, 각 상을 형성하는 전선들의 단부를 묶어 중성점을 결선한다. 단, 각층을 권선하는 순서나, 각 상의 배열 순서는 적절히 변경될 수 있다.
상기와 같은 방법으로 3개의 티스(12) 모두에 권선을 완료하기까지는 전선의 감기 개시가 1회, 전선의 절단이 2회가 필요하므로, 코일의 권선 시간을 단축할 수 있다.
또한, 본 실시예의 인슐레이터(20)는 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이 중성점을 결선하기 위한 압접 단자(미도시) 등이 장착되는 결선용 단자 장착부(25)를 포함한다. 결선용 단자 장착부(25)는 외측 기립부(23)의 외주면에 형성된다.
상기의 권선 방법을 사용할 경우, 도 6(b)에 도시한 바와 같이, 전선 중 각 티스(12) 사이에 걸쳐지는 전선 부위(L)가 형성된다.
이와 같이 형성된 전선 부위(L)가 형성된 상태에서 연결 기구(30)를 통해 서로 이웃하는 분할 코어(10)들 사이의 이격 거리를 줄일 경우, 전선 부위(L)에 처짐이 발생하므로, 각 상을 형성하는 전선들 사이의 절연 거리를 확보할 수 없게 될 수 있다.
따라서 스테이터(100)는 도 4, 도 5 및 도 7에 도시한 바와 같이 이격 거리를 줄였을 경우에 전선 부위(L)에 발생하는 처짐을 감소시키는 처짐 저감 기구(40)를 포함한다.
처짐 저감 기구(40)는 서로 이웃하는 분할 코어(10)의 상부 및 하부의 양측 모두에 형성되어 있으며, 분할 코어(10)의 이격 거리를 줄였을 경우에 그 기능을 발휘한다. 즉, 상기 분할 코어(10)들 사이의 이격 거리가 줄어드는 것에 의해 전선 부위(L)에 발생하는 처짐을 감소시킬 수 있도록 구성되어 있다.
본 실시예의 처짐 저감 기구(40)는 분할 코어(10)의 상부과 하부에 동일하게 구성되므로, 이하에서는 분할 코어(10)의 상측에 설치된 것을 대표로 설명한다.
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이 처짐 저감 기구(40)는 서로 이웃하는 인슐레이터(20)에 설치되며, 전선 부위(L)가 걸린다. 처짐 저감 기구(40)는 상술한 분할 코어(10)들 사이의 이격 거리의 증가 및 감소와 연동하여 서로 접근 또는 이격되는 한 쌍의 걸림부(41a, 41b)들을 포함한다.
본 실시예에서 서로 이웃하는 두 인슐레이터(20)들 중 어느 하나의 인슐레이터(20)의 일측에 두 걸림부(41a, 41b)들 중 어느 하나가 형성되고, 다른 하나의 인슐레이터(20)에 두 걸림부(41a, 41b) 중 다른 하나가 형성된다. 어느 하나의 걸림부(41a)는 다른 하나의 걸림부(41b)보다 상측에 위치한다.
각 걸림부(41a, 41b)는 외측 기립부(23)의 외주면에 있어서의 원주 방향 양측 단부에 각각 형성되며, 정면에서 볼 때 직사각형으로 형성된다. 걸림부(41a, 41b)는 외측 기립부(23)의 외주면으로부터 반경 방향 외측 및 원주 방향 외측으로 돌출된다. 한 쌍의 걸림부(41a, 41b)는 스테이터(100)가 축경 상태, 즉 서로 이웃하는 두 분할 코어(10)들 사이의 이격 거리가 최소로 감소된 상태일 경우, 스테이터(20)의 축 방향 시점에서 보면 적어도 일부가 서로 겹친다.
걸림부(41a, 41b)들은 도 7에 도시한 바와 같이, 전선 부위(L)는 상술한 어느 하나의 걸림부(41a)의 상측으로부터 두 걸림부(41a, 41b)의 사이를 통과하여 다른 하나의 걸림부(41b)의 하측에 걸쳐지도록 배치된다.
여기에서 어느 하나의 걸림부(41a)의 상단으로부터 다른 하나의 걸림부(41b)의 하단까지의 전선 길이는 스테이터(100)의 확경 상태, 즉 서로 이웃하는 분할 코어(10)의 이격 거리가 가장 길어진 상태와, 상기 설명한 축경 상태에 있어서 서로 대략 동일한 길이가 되도록 구성된다.
각 걸림부(41a, 41b)의 상단 및 하단에는, 전선 부위(L)를 걸기 위한 오목홈이 형성된다.
도 8에 도시한 바와 같이, 스테이터(100)가 확경 상태일 때 한 쌍의 걸림부(41a, 41b)의 원주 방향 이격 거리를 x, 어느 하나의 걸림부(41a)의 상단으로부터 다른 하나의 걸림부(41b)의 하단까지의 축 방향 거리를 y, 스테이터(100)가 축경 상태일 때 축 방향 시점에서 한 쌍의 걸림부(41a, 41b)가 서로 겹치는 부분의 원주 방향 길이를 z라 하면, 이하의 식(1)을 만족하도록 설계된다.
Figure pat00001
걸림부(41a, 41b)는 외측 기립부(23)로부터 원주 방향 외측으로 돌출되어 있으므로, 스테이터(100)가 축경 상태일 때, 걸림부(41a, 41b)의 돌출된 부분이 이웃한 인슐레이터(20)의 외측 기립부(23)의 원주 방향 끝단과 대향된다. 따라서, 걸림부(41a, 41b)는 스테이터(100)가 축경 상태일 때 이웃한 인슐레이터(20)가 반경 방향으로 위치가 어긋나는 것을 방지하는 위치 이탈 방지부로서의 기능도 수행한다.
이와 같이 구성된 스테이터(100)는 복수의 분할 코어(10)가 환형으로 배치된 상태에서 서로 이웃하는 분할 코어(10)들 사이의 이격 거리를 확장 또는 수축할 수 있다. 따라서, 이격 거리를 넓힌 상태에서 티스(12)에 전선을 권선함으로써, 권선기의 노즐이 통과할 수 있는 공간을 충분히 확보하면서도 보다 많이 양의 전선을 티스(12)에 권선할 수 있다. 그러므로 기존의 권선기를 사용하면서도 전선의 점유 면적을 크게 할 수 있다.
또한, 연결 기구(30)는 분할 코어(10)의 상측 및 하측에 설치되어 있으므로, 분할 코어(10)를 구성하는 강판을 복잡한 형상으로 형성할 필요 없이 종래의 것을 그대로 사용할 수 있어, 어려움 없이 조립할 수 있는 실용적인 스테이터(100)를 제공하는 것이 가능하다.
또한, 분할 코어(10)를 형성하는 강판을 종래의 것을 그대로 이용할 수 있으므로, 강판에 긴 구멍을 형성하는 등과 같이 자기 회로를 줄이지 않고 분할 코어(10)를 제조할 수 있다.
또한, 연결 기구(30)는 기존의 인슐레이터(20)에 설치되므로, 부품 개수를 증가시키지 않고 스테이터(100)에 연결 기구(30)를 포함시킬 수 있다.
또한, 분할 코어(10)들 사이의 이격 거리가 좁아졌을 때, 처짐 저감 기구(40)가 전선 부위(L)에 발생하는 처짐을 줄이므로, 각 티스(12)에 U상, V상, W상의 권선을 단시간 내에 실시하여 티스(12) 사이에 걸쳐지는 전선 부위(L)이 발생하더라도, 각 상의 전선 간의 절연 거리를 충분히 확보할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
연결 기구(30)는 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 플랜지부(24)에 오목하게 형성되며 원주 방향으로 연장된 슬라이딩 홈(31)과, 플랜지부(24)의 원주 방향 단면으로부터 원주 방향 외측으로 직선형으로 연장되며 상기 슬라이딩 홈(31)에 삽입되는 슬라이딩부(32)를 포함하는 것도 가능하다. 플랜지부(24)는 외측 기립부(23)의 외측에 원주 방향의 일측 및 타측에 서로 이격된 한 쌍의 플랜지부(24)를 포함한다.
슬라이딩 홈(31)은 이전의 실시예와 마찬가지로 그 중도에 폭이 좁아져 형성되는 축소부(311)와, 축소부(311)의 양측에 형성되는 오목부(313)를 포함한다.
슬라이딩부(32)는 그 선단부에 연장 방향에 대해 수직인 방향으로 불룩하게 형성되어 축소부(311)에 걸리는 팽출부(321)를 포함하여, 팽출부(321)가 상술한 슬라이딩 홈(31)의 오목부(313)에 끼워진다. 슬라이딩부(32)는 재료의 사용량을 저감하기 위한 살빼기부(323)가 형성되어 있다.
연결 기구(30)는 스테이터(100)가 확경 상태 일 때, 즉 서로 이웃하는 분할 코어(10)들 사이의 이격 거리가 최대로 증가한 상태 일 때, 서로 이웃하는 분할 코어(10)들의 확산 각도가 변경되는 것을 규제하는 확산각 규제 기구를 포함한다.
확산각 규제 기구는 규제면으로 슬라이딩 홈(31)의 내측면(312)과, 상기 슬라이딩부(32)의 외측면(322)을 포함한다. 슬라이딩 홈(31)의 내측면(312)과 슬라이딩부(32)의 외측면(322)은 슬라이딩부(32)의 이동 방향과 평행하게 연장되며 서로 대향하는 평면이다. 슬라이딩 홈(31)의 내측면(312)과 슬라이딩부(32)의 외측면(322)은 팽출부(321)가 상기 오목부(313)에 끼워진 상태에서 서로 면 접촉한다.
따라서 슬라이딩 홈(31)의 내측면(312)과 슬라이딩부(32)의 외측면(322)이 면 접촉하므로, 스테이터(100)가 확경 상태 일 때, 분할 코어(10)가 회동하는 것을 방지함과 동시에 확산 각도가 변경되는 것을 규제할 수 있어, 서로 이웃하는 분할 코어(10)들 사이의 구속력을 향상시켜 분할 코어(10)들이 유동하는 것을 억제할 수 있다.
본 실시예에서 슬라이딩 홈(31)의 깊이는 슬라이딩부(32)의 높이 보다 크게 설정되어, 슬라이딩부(32)의 상하, 즉 슬라이딩부(32)와 슬라이딩 홈(31)의 사이 및 슬라이딩부(32)와 분할 코어(10)의 사이 각각에 클리어런스가 형성된다.
따라서 분할 코어(10)의 높이가 편차가 있더라도, 이러한 편차를 슬라이딩부(32)의 상하에 형성된 클리어런스에 의해 흡수될 수 있어, 슬라이딩부(32)와 분할 코어(10)의 간섭을 방지할 수 있다.
또한, 상기 실시예의 플랜지부는 원기둥 형상이나, 플랜지부의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 플랜지부의 외주면에 이동 방향과 평행한 평면 부분이 형성되어 있고, 이 평면 부분이 상기 슬라이딩 홈의 내주면에 면 접촉하는 형상이어도 된다.
이러한 구성이라면, 슬라이딩부의 외주면과 슬라이딩 홈의 내주면에 의해 상기 설명한 확산각 규제 기구를 구성할 수 있어, 서로 이웃하는 분할 코어의 구속력을 향상시켜 분할 코어의 유동을 억제할 수 있다.
또한, 상기 실시예에서 연결 기구는 인슐레이터에 설치되어 있으나, 연결 기구가 분할 코어의 상부 또는 하부나 외주면 등에 인슐레이터와는 별도로 설치되도록 하는 것도 가능하다.
또한, 상기 실시예에서 연결 기구는 분할 코어의 상측 및 하측에 모두에 설치되어 있으나, 연결 기구가 분할 코어의 상측 또는 하측 중 어느 일측에만 설치되도록 하는 것도 가능하다.
또한, 상기 실시예에서 처짐 저감 기구를 형성하는 걸림부들은 정면에서 볼 때 직사각 형상으로 형성되나, 걸림부의 형상은 다양하게 변경 가능하다. 예를 들면, 전선이 단단하여 구부리기 어려운 경우에는, 도 11에 도시한 바와 같이, 걸림부(41a, 41b)들이 전선을 향해 점진적으로 가늘어지는 테이퍼 형상을 갖도록 함으로써, 전선을 용이하게 구부릴 수 있어, 보다 확실하게 전선의 처짐을 줄일 수 있다.
또한, 상기 실시예에서 처짐 저감 기구는 분할 코어의 상측 및 하측에 모두 설치되어 있으나, 처짐 저감 기구가 분할 코어의 상측 또는 하측 중 어느 일측에만 설치되도록 하는 것도 가능하다.
또한, 상기 실시예의 스테이터는 내측에 로터가 배치되는 이너 로터 타입의 브러시리스 모터를 구성하나, 외측에 로터가 배치되는 아우터 로터 타입의 브러시리스 모터를 구성하도록 하는 것도 가능하며, 내측과 외측 모두에 로터가 배치되는 브러시리스 모터를 구성하도록 하는 것도 가능하다.
또한, 브러시리스 모터는 삼상 교류 모터를 예로써 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 단상 교류 모터나 그 외의 다양한 모터의 스테이터에도 본 발명이 적용될 수 있다.
다음으로 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스테이터를 설명한다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 스테이터(100)는 도 12에 도시한 바와 같이, 원주 방향으로 이웃하는 분할 코어(10)의 사이에 배치되어, 분할 코어(10)들이 축 방향으로 위치가 어긋나는 것을 방지하는 축 방향 어긋남 방지 기구(50)를 포함한다. 도 13은 도 12에 도시한 분할 코어(10)들의 서로 대향되는 측면(13)의 형상을 보다 쉽게 이해하기 위해 이들 분할 코어(10)들을 일정 각도 회전 시킨 상태를 도시한다.
축 방향 어긋남 방지 기구(50)는 원주 방향으로 서로 이웃하는 두 분할 코어(10)들 중 일측 분할 코어(10)에 형성되어 축 방향 일측(이하에서는 상측 방향이라 칭한다.)을 향하는 상면(51)과, 타측 분할 코어(10)에 형성되어 축 방향 타측(이하에서는 하측 방향이라 칭한다.)을 향하는 하면(52)을 갖는다. 이하에서 일측 분할 코어(10) 및 타측 분할 코어(10)를 구별할 경우, 일측 분할 코어(10a) 및 타측 분할 코어(10b)로 표시한다.
상기의 상면(51)과 하면(52)은 분할 코어(10)가 환형으로 배치된 상태에 서, 축 방향을 기준으로 대략 동일한 높이에 형성되고, 상면(51)과 하면(52)이 접하여 상면(51)이 하면(52)을 지지하도록 구성되어 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 도 13에 도시한 바와 같이, 원주 방향으로 이웃한 두 분할 코어(10)들의 서로 마주 보는 측면(13)에 있어서, 두 분할 코어(10a) 중 어느 하나의 측면(13)에 타측 분할 코어(10b)를 향해 돌출되는 제 1 볼록부(141)가 형성되고, 타측 분할 코어(10b)의 측면(13)에 일측 분할 코어(10a)를 향해 돌출되는 제 2 볼록부(142)가 형성된다. 제 1 볼록부(141)의 상면이 상술한 상면(51)을 형성하고, 제 2 볼록부(142)의 하면이 상술한 하면(52)을 형성한다. 제 1 볼록부(141) 및 제 2 볼록부(142)는 축 방향으로 연장된 돌기로서 형성되며, 축 방향으로 동일한 단면 형상을 갖는다.
또한 여기에서 타측 분할 코어(10b)의 측면(13)에 제 2 볼록부(142)와는 다른 위치에 일측 분할 코어(10a)를 향해 돌출되는 제 3 볼록부(143)가 형성된다. 제 3 볼록부(143)의 상면이 상술한 상면(51)을 형성하고, 제 1 볼록부(141)의 하면이 상술한 하면(52)을 형성한다. 제 3 볼록부(143)는 제 1 볼록부(141) 및 제 2 볼록부(142)와 마찬가지로 축 방향으로 연장된 돌기로 형성되며, 축 방향을 따라 동일한 단면 형상을 갖는다.
또한, 여기에서 제 1 볼록부(141), 제 2 볼록부(142) 및 제 3 볼록부(143)는 축 방향에 대해 직교하는 방향으로의 단면이 서로 동일하다.
볼록부(141, 142, 143)들은 도 12 및 도 13에 도시한 바와 같이, 분할 코어(10)가 환형으로 배치된 상태에서, 상측에서부터 제 2 볼록부(142), 제 1 볼록부(141) 및 제 3 볼록부(143)가 차례로 배치된다. 제 2 볼록부(142)의 하면과 제 1 볼록부(141)의 상면이 축 방향으로 대략 동일한 높이에 형성되고, 제 1 볼록부(141)의 하면과 제 3 볼록부(143)의 상면이 축 방향으로 대략 동일한 높이에 형성된다.
따라서 분할 코어(10)가 환형으로 배치된 상태에서, 제 2 볼록부(142)의 하면(52)과 제 1 볼록부(141)의 상면(51)이 접하여 제 2 볼록부(142)가 제 1 볼록부(141)에 지지되고, 제 1 볼록부(141)의 하면(52)과 제 3 볼록부(143)의 상면(51)이 접하여 제 1 볼록부(141)가 제 3 볼록부(143)에 지지된다.
본 실시예에서 축 방향 어긋남 방지 기구(50)는 도 14에 도시한 바와 같이 원주 방향으로 서로 이웃하는 분할 코어(10)들이 서로 이격되어 있는 상태에서 상면(51)과 하면(52)이 접하도록 구성된다.
보다 상세하게는, 각 볼록부(141, 142, 143)들의 돌출 길이는 서로 이웃한 두 분할 코어(10)들의 서로 이웃한 티스(12)들 사이를 코일을 권선하기 위한 노즐이 통과할 수 있을 정도로 이격된 상태에서, 상술한 상면(51)과 하면(52)이 접할 수 있도록 설정된다.
도 13에 도시한 바와 같이, 이웃한 두 분할 코어(10)들 중 일측 분할 코어(10a) 측면(13)에는 제 2 볼록부(142)가 끼워지는 제 2 오목부(152)와, 제 3 볼록부(143)가 끼워지는 제 3오목부(153)가 형성되며, 타측 분할 코어(10b) 측면(13)에는 제 1 볼록부(141)가 끼워지는 제 1 오목부(151)가 형성된다.
오목부(151, 152, 153)들은 분할 코어(10)들의 측면(13)에 원주 방향 내측으로 대응하는 볼록부(141, 142, 143)들의 돌출 길이와 대략 동일한 깊이로 오목하게 축 방향으로 연장된 홈이다. 오목부(151, 152, 153)들은 대응하는 볼록부(141, 142, 143)들과 대략 동일하게 형상되어 대응하는 볼록부(141, 142, 143)에 흔들림 없이 끼워질 수 있다. 따라서 원주 방향으로 이웃하는 분할 코어(10)들의 서로 대향되는 측면(13)은 서로 접한다.
상술한 볼록부(141, 142, 143)나 오목부(151, 152, 153)는 분할 코어(10)를 구성하는 다수의 강판(T)을 축 방향으로 적층시킴에 따라 형성된다.
보다 구체적으로 설명하면, 도 15에 도시한 바와 같이 강판(T)은 그 원주 방향 일단으로부터 원주 방향 외측으로 돌출되는 돌기부(t1)와, 그 원주 방향 타단에 원주 방향 내측으로 오목하게 마련된 홈부(t2)를 포함한다. 이러한 강판(T)들을 적층하면 복수의 돌기부(t1)가 서로 겹쳐져 볼록부(141, 142, 143)가 형성되고, 복수의 홈부(t2)가 서로 겹쳐 오목부(151, 152, 153)가 형성된다. 또한, 볼록부(141, 142, 143)를 오목부(151, 152, 153)에 용이하게 끼울 수 있도록 돌기부(t1)의 선단부는 반원형 등과 같이 선단측이 좁아지는 형상으로 형성된다.
상기의 실시예에서 분할 코어(10)는 상기 설명한 강판(T)을 적층시켜 이루어지는 상부 강판군(T1), 중부 강판군(T2) 및 하부 강판군(T3)을 포함하며, 각 강판군(T1, T2, T3)을 구성하는 강판은 모두 서로 동일한 형상이다.
구체적으로는 상부 강판군(T1)을 구성하는 강판(T)들은 돌기부(t1)가 그 원주 방향 일측에 위치하고, 홈부(t2)가 원주 방향 타측에 위치한 상태로 적층된다.
하부 강판군(T3)을 구성하는 강판(T)들은 상부 강판군(T1)을 구성하는 강판(T)과 같이 돌기부(t1)가 원주 방향 일측에 위치하고, 홈부(t2)가 원주 방향 타측에 위치한 상태로 적층된다.
중부 강판군(T2)을 구성하는 강판(T)들은 상부 강판군(T1) 및 하부 강판군(T3)을 구성하는 강판(T)들과는 반대 상태, 즉 돌기부(t1)가 원주 방향 타측에 위치하고, 홈부(t2)가 원주 방향 일측에 위치한 상태로 적층된다.
따라서 상부 강판군(T1) 및 하부 강판군(T3)에 있어서는, 원주 방향 일방측에 볼록부가 형성됨과 함께, 원주 방향 타방측에 오목부가 형성된다. 한편, 중부 강판군(T2)에 있어서는, 원주 방향 일방측에 오목부가 형성되고, 원주 방향 타방측에 볼록부가 형성된다.
이러한 강판군(T1, T2, T3)들을 통해 각 분할 코어(10)를 형성함으로써, 원주 방향으로 이웃하는 분할 코어(10)들의 사이 모두에 축 방향 어긋남 방지 기구(50)가 설치된다.
상기와 같이 본 실시예의 축 방향 어긋남 방지 기구(50)는 제 1 볼록부(141)의 상면을 상면(51), 제 2 볼록부(142)의 하면을 하면(52)으로서 형성함과 함께 제 3 볼록부(143)의 상면을 상면(51), 제 1 볼록부(141)의 하면을 하면(52)으로 형성하여, 원주 방향으로 이웃하는 분할 코어(10)가 서로 이격되어 있는 상태로 상면(51)과 하면(52)이 접촉하도록 구성되어 있다. 따라서, 각 상면(51)이 각 하면(52)을 하측으로부터 지지할 수 있다. 그러므로 환형으로 배치된 분할 코어(10)들이 축 방향으로 위치가 어긋나는 것을 방지할 수 있어, 스테이터(100)의 조립이 용이해진다. 또한 분할 코어(10)의 축 방향 위치의 어긋남이 방지되므로 인슐레이터에 가해지는 응력을 줄일 수 있고, 인슐레이터에 필요한 강도를 보다 낮게 할 수 있어, 재료 및 제조 비용의 절감을 도모할 수 있다.
각 볼록부(141, 142, 143)를 대응하는 오목부(151, 152, 153)에 각각 끼움으로써, 원주 방향으로 이웃한 두 분할 코어(10)의 서로 대향된 측면(13)은 서로 접하므로, 측면(13)들 사이에 발생하는 간격을 줄일 수 있어, 자속의 손실을 억제할 수 있다.
상부 강판군(T1) 및 하부 강판군(T3)을 구성하는 강판(T)들과, 중부 강판군(T2)을 구성하는 강판(T)들은 서로 반대 방향으로 적층되므로, 각 강판군(T1, T2, T3)을 구성하는 강판(T)들을 모두 동일한 형상으로 형성할 수 있어, 제조 비용을 저감시킬 수 있다.
축 방향 어긋남 방지 기구(50)는 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 일측 분할 코어(50a)에 형성된 상면(51) 혹은 하면(52)의 개수나, 타측 분할 코어(50b)에 형성된 상면(51) 혹은 하면(52)의 개수는 적절히 변경 가능하다. 즉, 일측 분할 코어(50a)의 측면(13)에 형성된 볼록부 혹은 오목부의 개수나, 타측 분할 코어(50b)의 측면(13)에 형성된 볼록부 혹은 오목부의 개수는 적절히 변경 가능하다.
그 일례로, 도 16에 도시한 바와 같이, 상기 실시예에서 개시한 제 3 볼록부를 형성하지 않고, 두 분할 코어(10) 중 일측 분할 코어(50a)의 측면(13)에 제 1 볼록부(141) 및 제 2 오목부(152)를 형성하고, 타측 분할 코어(50b)의 측면(13)에 제 2 볼록부(142) 및 제 1 오목부(151)를 형성한 구성을 들 수 있다.
또한, 두 분할 코어(10) 중 일측 분할 코어(50a)의 측면(13)이나 타측 분할 코어(50b)의 측면(13)에 반드시 오목부를 형성할 필요는 없다.
그 일례로, 도 17에 도시한 바와 같이, 이웃한 두 분할 코어(10)들 중 타측 분할 코어(50b)의 측면(13)에 오목부를 형성하지 않은 구성을 들 수 있다. 이 경우, 타측 분할 코어(50b)의 측면(13)에 형성한 제 2 볼록부(142)의 하면이 하면(52)으로서 형성되고, 일측 분할 코어(50a)의 중부 강판군(T2)의 상면에 있어서 상기 하면(52)과 대향하는 부분이 상면(51)으로서 형성된다. 또한 타측 분할 코어(50b)의 측면(13)에 형성한 제 3 볼록부(143)의 상면이 상면(51)으로서 형성되고, 일측 분할 코어(50a)의 중부 강판군(T2)의 하면에 있어서 상기 상면(51)과 대향되는 부분이 하면(52)으로서 형성된다. 이러한 구성에서는, 예를 들면 이전의 실시예보다 볼록부(142, 143)의 돌출 길이를 길게 함으로써, 티스(12) 사이에 노즐이 지나갈 수 있을 정도로 분할 코어(10)들을 서로 이격시킨 상태로, 상면(51)과 하면(52)을 접촉시킬 수 있다.
또한 축 방향 어긋남 방지 기구(50)는 원주 방향으로 서로 이웃하는 분할 코어(10)들 사이에 모두 설치되어 있는 것이 바람직하지만, 원주 방향으로 이웃하는 분할 코어(10)들의 사이 중 일부에만 설치되도록 하는 것도 가능하다.
본 발명의 권리범위는 상기에서 설명한 특정 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 특허청구범위에 명시된 본 발명의 기술적 사상으로서의 요지를 벗어나지 아니하는 범위 안에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 또는 변형 가능한 다양한 다른 실시예들도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.
100: 스테이터 10: 분할 코어
12: 티스 20: 인슐레이터
30: 연결 기구 31: 슬라이딩 홈
32: 슬라이딩부 L: 전선 부위
40: 처짐 저감 기구 50: 축 방향 어긋남 방지 기구
51: 상면 52: 하면
141: 제 1 볼록부 142: 제 2 볼록부
143: 제 3 볼록부 151: 제 1 오목부
152: 제 2 오목부 153: 제 3오목부

Claims (18)

  1. 전선이 권선되는 티스를 각각 포함하며 환 형상으로 배치되는 복수의 분할 코어들과,
    상기 복수의 분할 코어와 상기 전선을 절연하는 복수의 인슐레이터들과,
    상기 복수의 인슐레이터들 중 원주 방향으로 이웃한 두 인슐레이터에 설치되어 상기 복수의 분할 코어들을 원주 방향으로 서로 연결하는 연결 기구를 포함하며,
    상기 연결기구는 상기 복수의 분할 코어들 사이의 이격 거리를 증가 및 감소 가능하게 연결하는 스테이터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 분할 코어의 이격 거리가 증가된 확경 상태에서 상기 복수의 분할 코어들의 확산 각도 변경을 규제하는 확산각 규제 기구를 더 포함하는 스테이터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 확산각 규제 기구는 상기 이격 거리가 증가 및 감소하는 방향과 평행하게 연장되며 서로 대향 형성되어 면 접촉하는 한 쌍의 규제면을 포함하는 스테이터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결 기구는 상기 이웃한 두 인슐레이터 중 일측 인슐레이터에 형성된 슬라이딩 홈과, 타측 인슐레이터에 형성되어 상기 슬라이딩 홈을 따라 이동하는 슬라이딩부를 포함하는 스테이터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 인슐레이터는 원주 방향으로 연장되며 그 일단부가 타단부 보다 낮게 형성된 플랜지부를 포함하며,
    상기 슬라이딩홈은 상기 인슐레이터의 일단부에 형성되고,
    상기 슬라이딩부는 상기 인슐레이터의 타단부로부터 하측으로 돌출되는 스테이터.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 가이드홈은 상기 플랜지부의 일단부로부터 타단부를 향해 진행함에 따라 반경 방향 내측에서 외측으로 경사지게 연장되는 스테이터.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 홈은 상기 인슐레이터에 원주 방향으로 연장된 홈을 포함하며,
    상기 슬라이딩부는 상기 인슐레이터의 원주 방향 끝단으로부터 원주 방향으로 연장되어 상기 슬라이딩 홈에 끼워지는 스테이터.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 연결 기구는 상기 슬라이딩부가 상기 슬라이딩 홈을 따라 이동하는 것을 억제하여 상기 슬라이딩부가 상기 슬라이딩 홈의 일단측이나 타단측에 위치한 상태를 유지하도록 하는 스토퍼 기구를 더 포함하는 스테이터.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 스토퍼 기구는 상기 슬라이딩 홈에 형성되어 상기 슬라이딩 홈의 폭이 좁아지도록 하는 축소부를 포함하는 스테이터.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 전선에 있어서 상기 복수의 분할 코어들 사이에 걸쳐지는 전선 부위에 발생하는 처짐을 줄이는 처짐 저감 기구를 포함하는 스테이터.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 처짐 저감 기구는 상기 전선 부위가 걸리며 상기 복수의 분할 코어들 사이의 이격 거리의 증가 및 감소와 연동하여 서로 접근 또는 이격되는 한 쌍의 걸림부를 포함하며,
    상기 한 쌍의 걸림부 중 어느 하나의 걸림부는 다른 하나의 걸림부의 상측에 위치하며,
    상기 전선 부위는 상기 어느 하나의 걸림부 상측으로부터 상기 한 쌍의 걸림부들 사이를 지나 상기 다른 하나의 걸림부의 하측에 걸쳐지는 스테이터.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 처짐 저감 기구는 원주 방향으로 이웃하는 상기 복수의 인슐레이터들 중 이웃한 두 개의 인슐레이터들에 설치되는 스테이터.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 걸림부는 그 일부가 상기 인슐레이터로부터 원주 방향 외측으로 돌출되며,
    서로 이웃하는 상기 두 분할 코어들 사이의 이격 거리가 최소로 감소된 축경 상태에서, 원주 방향 외측으로 돌출된 상기 걸림부들이 이웃한 상기 인슐레이터의 원주 방향 끝단에 대향하여 서로 이웃하는 인슐레이터가 반경 방향으로 위치 어긋나는 것을 방지하는 스테이터.
  14. 제 13 항에 있어서,
    원주 방향으로 이웃한 한 쌍의 상기 분할 코어들의 사이에 마련되어 상기 한 쌍의 분할 코어의 축 방향 위치가 어긋나는 것을 방지하는 축 방향 어긋남 방지 기구를 더 포함하며,
    상기 축 방향 어긋남 방지 기구는 원주 방향으로 이웃하는 한 쌍의 분할 코어들 중 어느 일측에 형성되어 축 방향 일측을 향하는 상면과, 타측의 분할 코어에 형성되어 축 방향 타측을 향하는 하면을 포함하며,
    원주 방향으로 이웃한 상기 한 쌍의 분할 코어들이 서로 이격되어 있는 상태에서 상기 상면과 상기 하면이 접하는 스테이터.
  15. 제 14 항에 있어서,
    원주 방향으로 이웃한 상기 한 쌍의 분할 코어들 일측 분할 코어는 측면에 마련된 제 1 볼록부를 포함하고, 타측 분할 코어는 상기 일측 분할 코어의 측면과 대향되는 측면에 마련된 제 2 볼록부를 포함하고,
    상기 제 1 볼록부의 상면이 상기 상면을 형성하고, 상기 제 2 볼록부의 하면이 상기 하면을 형성하는 스테이터.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 타측 분할 코어는 상기 제 2 볼록부와는 다른 위치에 마련된 제 3 볼록부를 포함하고,
    상기 제 3 볼록부의 상면이 상기 상면을 형성하고, 상기 제 1 볼록부의 하면이 상기 하면을 형성하는 스테이터.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 일측 분할 코어는 상기 제 2 볼록부가 끼워지는 제 2 오목부와 상기 제 3 볼록부가 끼워지는 제 3 오목부를 포함하고,
    상기 타측 분할 코어는 상기 제 1 볼록부가 끼워지는 제 1 오목부를 포함하는 스테이터.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항의 스테이터를 포함하는 모터.
KR1020170054477A 2016-07-28 2017-04-27 스테이터 및 이를 갖춘 모터 KR102339538B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/657,513 US11063482B2 (en) 2016-07-28 2017-07-24 Stator and motor having the same
PCT/KR2017/007995 WO2018021796A1 (en) 2016-07-28 2017-07-25 Stator and motor having the same
EP17834738.1A EP3476021B1 (en) 2016-07-28 2017-07-25 Stator and motor having the same

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016148529 2016-07-28
JPJP-P-2016-148529 2016-07-28
JPJP-P-2017-035289 2017-02-27
JP2017035289A JP6831615B2 (ja) 2016-07-28 2017-02-27 ステータ及びブラシレスモータ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180013692A true KR20180013692A (ko) 2018-02-07
KR102339538B1 KR102339538B1 (ko) 2021-12-17

Family

ID=79033416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170054477A KR102339538B1 (ko) 2016-07-28 2017-04-27 스테이터 및 이를 갖춘 모터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102339538B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3975385A4 (en) * 2019-05-21 2022-12-28 LG Magna e-Powertrain Co., Ltd. ARRANGEMENT WITH SPLIT CORE AND STATOR WITH

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011019360A (ja) * 2009-07-10 2011-01-27 Panasonic Corp ステータおよびステータの製造方法
JP2012228094A (ja) * 2011-04-20 2012-11-15 Mitsubishi Electric Corp 回転電機の固定子
JP2015186419A (ja) * 2014-03-26 2015-10-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 電動機

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011019360A (ja) * 2009-07-10 2011-01-27 Panasonic Corp ステータおよびステータの製造方法
JP2012228094A (ja) * 2011-04-20 2012-11-15 Mitsubishi Electric Corp 回転電機の固定子
JP2015186419A (ja) * 2014-03-26 2015-10-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 電動機

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3975385A4 (en) * 2019-05-21 2022-12-28 LG Magna e-Powertrain Co., Ltd. ARRANGEMENT WITH SPLIT CORE AND STATOR WITH

Also Published As

Publication number Publication date
KR102339538B1 (ko) 2021-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11063482B2 (en) Stator and motor having the same
JP5306411B2 (ja) 回転電機
JP6072238B2 (ja) 回転電機の製造方法
JP6033582B2 (ja) ステータおよびステータの製造方法
JP5176283B2 (ja) 回転電機のバスバー絶縁構造
US8704420B2 (en) Stator for electric machine
WO2014007176A1 (ja) ステータ
US20160254717A1 (en) Stator for rotary electric machine
US9385568B2 (en) Stator and electric motor having the same
JP2014011934A (ja) ステータ
US20160301272A1 (en) Stator for rotary electric machine
WO2019073724A1 (ja) 回転電機の固定子
CN116365758A (zh) 电动机和压缩机
CN116365759A (zh) 电动机和压缩机
JP5272906B2 (ja) 電機における固定子
US20200287436A1 (en) Armature
KR101920174B1 (ko) 스테이터 및 스테이터의 제조 방법
JP2012105372A (ja) 外転型の電動機
US10892656B2 (en) Stator
JP4986974B2 (ja) ステータ
KR20180013692A (ko) 스테이터 및 이를 갖춘 모터
JP6634431B2 (ja) 回転電機のステータ
JP2016019377A (ja) 電動機用ステータ
CN114342223B (zh) 定子
US20240313605A1 (en) Brushless motor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right