KR20200022805A - Electric motor having improved heat-radiation ability and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기 모터에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 개선된 방열 성능을 갖는 전기 모터 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electric motor. More particularly, the present invention relates to an electric motor having improved heat dissipation performance and a method of manufacturing the same.
최근, 전기 자동차 등에 사용되기 위하여 고성능 전기 모터가 개발되고 있다.Recently, high-performance electric motors have been developed for use in electric vehicles.
상기 고성능 전기 모터는, 스테이터에 감겨진 코일(권선)을 포함하는데, 전기 모터의 작동시, 상기 코일의 온도가 증가할 경우, 모터에 손상이 가해지거나, 모터의 성능이 저하될 수 있다. The high-performance electric motor includes a coil wound on a stator. When the temperature of the coil is increased during operation of the electric motor, damage to the motor may occur or performance of the motor may be degraded.
따라서, 상기 전기 모터의 방열 성능 개선이 필요하며, 특히, 코일로부터 발생하는 열의 방열 경로를 형성하고, 열전달 효율을 개선할 필요가 있다.Therefore, it is necessary to improve the heat dissipation performance of the electric motor, and in particular, it is necessary to form a heat dissipation path of heat generated from the coil and to improve heat transfer efficiency.
본 발명의 일 과제는 개선될 방열 성능을 갖는 전기 모터를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide an electric motor having heat dissipation performance to be improved.
본 발명의 다른 과제는 상기 전기 모터의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing the electric motor.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기 언급된 과제에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem, and may be variously expanded within a range without departing from the spirit and scope of the present invention.
상술한 본 발명의 일 과제를 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 전기 모터는, 코일 권선을 포함하는 스테이터 어셈블리 및 상기 스테이터 어셈블리 내에 배치되는 로터를 포함한다. 상기 스테이터 어셈블리는 상기 코일 권선을 수용하는 권선 수용 홈을 갖는 스테이터 몸체 및 상기 스테이터 몸체로부터 돌출된 상기 코일 권선의 단부를 커버하는 방열 단부 커버를 포함한다. 상기 방열 단부 커버는, 오가노실리콘 수지 5 중량% 내지 20 중량%, 알루미늄 산화물 60 중량% 내지 80 중량% 및 알루미늄 수산화물 10 중량% 내지 30 중량%를 포함한다.An electric motor according to exemplary embodiments of the present invention for achieving the above object of the present invention includes a stator assembly including a coil winding and a rotor disposed in the stator assembly. The stator assembly includes a stator body having a winding receiving groove for receiving the coil winding and a heat dissipation end cover covering an end of the coil winding protruding from the stator body. The heat dissipation end cover includes 5 wt% to 20 wt% of organosilicon resin, 60 wt% to 80 wt% of aluminum oxide, and 10 wt% to 30 wt% of aluminum hydroxide.
일 실시예에 따르면, 상기 오가노 실리콘 수지는 양 말단에 비닐기가 결합된 폴리디메틸실록산 수지를 포함한다.According to one embodiment, the organo silicone resin includes a polydimethylsiloxane resin having a vinyl group bonded to both ends.
일 실시예에 따르면, 상기 방열 단부 커버는, 오가노실리콘 수지 7 중량% 내지 15 중량%, 알루미늄 산화물 65 중량% 내지 75 중량%, 알루미늄 수산화물 10 중량% 내지 20 중량%, 촉매 0.01 중량% 내지 3 중량% 및 난연제 1 중량% 내지 5 중량%를 포함한다.According to an embodiment, the heat dissipation end cover may include 7 wt% to 15 wt% of organosilicon resin, 65 wt% to 75 wt% of aluminum oxide, 10 wt% to 20 wt% of aluminum hydroxide, and 0.01 wt% to 3 catalyst. Weight percent and 1 weight percent to 5 weight percent flame retardant.
일 실시예에 따르면, 상기 방열 단부 커버는, 상기 코일 권선의 단부 및 상기 스테이터 몸체에 접촉한다.According to one embodiment, the heat dissipation end cover contacts the end of the coil winding and the stator body.
일 실시예에 따르면, 상기 전기 모터는 상기 스테이터 어셈블리를 둘러싸는 하우징을 더 포함하고, 상기 방열 단부 커버는, 상기 코일 권선의 단부, 상기 스테이터 몸체 및 상기 하우징에 접촉한다.According to one embodiment, the electric motor further comprises a housing surrounding the stator assembly, wherein the heat dissipation end cover contacts the end of the coil winding, the stator body and the housing.
일 실시예에 따르면, 상기 코일 권선은 상기 권선 수용 홈 내에서 방열 바니시에 함침되며, 상기 방열 바니시는 방열 필러가 분산된 불포화 폴리에스터 수지의 경화물을 포함한다.According to one embodiment, the coil winding is impregnated in the heat dissipation varnish in the winding receiving groove, the heat dissipation varnish comprises a cured product of unsaturated polyester resin in which the heat dissipation filler is dispersed.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기 모터의 제조 방법은, 스테이터 어셈블리를 준비하는 단계, 상기 스테이터 어셈블리 내에 로터를 배치하는 단계 및 상기 스테이터 어셈블리와 하우징을 결합하는 단계를 포함한다. 상기 스테이터 어셈블리를 준비하는 단계는, 스테이터 몸체와 결합된 코일 권선을 방열 바니시 조성물에 함침시키는 단계 및 상기 스테이터 몸체로부터 돌출된 상기 코일 권선의 단부에 방열 탄성 조성물을 제공하여, 상기 코일 권선의 단부를 커버하는 방열 단부 커버를 형성하는 단계를 포함한다.상기 방열 탄성 조성물은, 오가노실리콘 수지 5 중량% 내지 20 중량%, 알루미늄 산화물 60 중량% 내지 80 중량% 및 알루미늄 수산화물 10 중량% 내지 30 중량%를 포함한다.A method of manufacturing an electric motor according to an embodiment of the present invention includes preparing a stator assembly, disposing a rotor in the stator assembly, and coupling the stator assembly and a housing. The preparing of the stator assembly may include: impregnating a coil winding coupled with the stator body in a heat dissipating varnish composition and providing a heat dissipating elastic composition at an end of the coil winding protruding from the stator body, thereby providing an end of the coil winding. And forming a heat dissipation end cover to cover the heat dissipation elastic composition. The heat dissipation elastic composition may include 5 wt% to 20 wt% of organosilicon resin, 60 wt% to 80 wt% of aluminum oxide, and 10 wt% to 30 wt% of aluminum hydroxide. It includes.
상술한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예들에 따르면, 전기 모터의 스테이터의 코일 권선을 방열 바니시에 함침시키고, 노출된 코일 권선의 단부에 방열 탄성 커버를 제공함으로써, 전기 모터의 방열 성능을 크게 개선할 수 있으며, 이를 통하여 전기 모터의 신뢰성을 개선하고, 고열에 의한 성능 저하 및 손상 등의 위험을 방지할 수 있다.According to exemplary embodiments of the present invention as described above, the heat dissipation performance of the electric motor is greatly improved by impregnating the coil windings of the stator of the electric motor in the heat dissipation varnish and providing a heat dissipation elastic cover at the ends of the exposed coil windings. It is possible to improve, thereby improving the reliability of the electric motor, it is possible to prevent the risk of performance degradation and damage due to high heat.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 모터의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 모터의 스테이터를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 권선을 도시한 단면도이다.
도 4, 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 전기 모터의 단면도들이다.1 is a cross-sectional view of an electric motor according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating a stator of an electric motor according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a coil winding according to an embodiment of the present invention.
4, 5 and 6 are cross-sectional views of an electric motor according to embodiments of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention. As the inventive concept allows for various changes and numerous modifications, particular embodiments will be illustrated and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosure form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown in an enlarged scale than actual for clarity of the invention.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, or combination thereof described in the specification, but one or more other features or numbers. It should be understood that it does not exclude in advance the possibility of the presence or the addition of steps, actions, components or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 모터의 단면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 모터의 스테이터를 도시한 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일 권선을 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view of an electric motor according to an embodiment of the present invention. 2 is a perspective view illustrating a stator of an electric motor according to an embodiment of the present invention. 3 is a cross-sectional view showing a coil winding according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 모터는, 코일 권선(14)을 포함하는 스테이터 어셈블리(10), 상기 스테이터 어셈블리(10) 내에 배치되는 로터(20), 상기 로터(20)에 결합되는 구동축(30) 및 상기 스테이터 어셈블리(10)를 둘러싸는 하우징(40)을 포함한다.Referring to FIG. 1, an electric motor according to an embodiment of the present invention includes a
상기 스테이터 어셈블리(10)는, 스테이터 몸체(12), 상기 스테이터 몸체(12)에 감겨진 코일 권선(14), 상기 코일 권선(14)의 단부에 결합되는 방열 단부 커버(16)를 포함한다.The
상기 스테이터 몸체(12)는, 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 제1 방향(D1)을 따라 연장되는 원통 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 스테이터 몸체(12)는, 내면에 형성되며, 상기 제1 방향(D1)을 따라 연장되는 권선 수용 홈을 가질 수 있다. 상기 권선 수용 홈은, 상기 스테이터 몸체(12)의 원주 방향을 따라 복수개가 배치된다. 상기 스테이터 몸체(12)는 금속을 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the
상기 코일 권선(14)은 상기 스테이터 몸체(12)의 권선 수용 홈을 형성하는 돌출부에 감겨질 수 있다. 예를 들어, 상기 코일 권선(14)은 상기 권선 수용 홈 내에서 상기 제1 방향(D1)을 따라 연장되도록 감겨질 수 있다. 예를 들어, 상기 코일 권선(14)은 구리 등과 같은 전도성이 높은 금속으로 이루어질 수 있으며, 코일의 외면은 절연 피복될 수 있다.The coil winding 14 may be wound around a protrusion forming a winding receiving groove of the
일 실시예에 따르면, 상기 권선 수용 홈 내에서, 상기 코일 권선(14)은 보호 필름(13)에 의해 둘러싸여질 수 있다. 상기 보호 필름(23)은 상기 코일 권선(14)을 보호하고 전류 누설이나 쇼트 등을 방지할 수 있다. 예를 들어, 상기 보호 필름(23)은, 절연 페이퍼, 절연 필름 또는 방열 플라스틱 필름 등을 포함할 수 있다.According to one embodiment, in the winding receiving groove, the coil winding 14 may be surrounded by a
일 실시예에 따르면, 상기 코일 권선(14)은 방열 바니시(15)에 함침될 수 있다. 도 3은, 상기 제1 방향(D1)에 수직하는 제2 방향(D2)을 따라, 상기 코일 권선(14)을 도시한 단면도이다.According to one embodiment, the coil winding 14 may be impregnated in the
도 3에 도시된 것과 같이, 상기 방열 바니시(15)는, 코일 권선(14) 내부의 간극의 적어도 일부를 충진할 수 있다. 상기 방열 바니시(15)는, 상기 코일 권선(14)에서 발행하는 열을 상기 스테이터 몸체(12)로 전달하여, 전기 모터의 방열 성능을 개선할 수 있다. As shown in FIG. 3, the
일 실시예에 따르면, 상기 방열 바니시(15)는, 방열 필러가 분산된 불포화 폴리에스터 수지의 경화물을 포함할 수 있다.According to an embodiment, the
상기 코일 권선(14)이, 상기 스테이터 몸체(12)에 감겨지는 경우, 상기 코일 권선(14)의 일부는, 상기 권선 수용 홈 내에 배치되지 않고, 상기 제1 방향(D1)을 따라 돌출된다. 상기 노출된 코일 권선(14)의 단부는, 상기 스테이터 몸체(12)와 접촉하지 않아, 방열이 용이하지 않아 온도가 크게 증가할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 스테이터 몸체(12)로부터 돌출된 코일 권선(14)의 단부에 방열 단부 커버(17)를 결합하여 방열 성능을 개선할 수 있다.When the coil winding 14 is wound around the
상기 방열 단부 커버(16)는, 바인더 수지 및 방열 필러를 포함한다. 예를 들어, 상기 바인더 수지는 오가노실리콘(organosilicone) 수지를 포함할 수 있다.The heat
예를 들어, 상기 오가노실리콘 수지는, 메틸비닐 실리콘 검, 디메틸 실리콘 검, 메틸페닐 실리콘 검, 불소실리콘 검, 하이드록실디메틸실리콘 검, 메틸비닐실리콘 검 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.For example, the organosilicon resin may include methyl vinyl silicone gum, dimethyl silicone gum, methylphenyl silicone gum, fluorosilicone gum, hydroxyldimethylsilium gum, methylvinylsilicon gum, or a combination thereof.
예를 들어, 상기 방열 필러는, 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 이산화티타늄, 질화알루미늄, 질화규소, 질화붕소, 산화알루미늄, 수산화알루미늄, 실리카, 산화아연, 티탄산바륨, 티탄산스트론튬, 산화베릴륨, 탄화규소, 산화망간 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.For example, the heat dissipation filler may be magnesium oxide, magnesium hydroxide, titanium dioxide, aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, aluminum oxide, aluminum hydroxide, silica, zinc oxide, barium titanate, strontium titanate, beryllium oxide, silicon carbide, or oxide oxide. Manganese or combinations thereof.
상기 방열 필러는 성상이 분말의 입상일 수 있다. 상기 입상의 형상은 공지된형상일 수 있으며, 일예로 판상, 구상, 침상, 수지상 또는 비정형 형상을 가질 수 있다. 상기 방열 필러는 방열탄성체가 목적하는 물성, 일예로 수직 열전도성, 수평 열전도성 등을 고려하여 그 형상이 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 수평 열전도성 향상을 위해서는 형상이 판상인 것이 좋고, 수직 열전도성 향상을 위해서는 구상인 것이 좋을 수 있다.The heat dissipation filler may be in the form of powder. The granular shape may be a known shape, and for example, may have a plate shape, a spherical shape, a needle shape, a resin shape, or an amorphous shape. The heat dissipation filler may be appropriately selected in consideration of the desired physical properties of the heat dissipation elastic body, for example, vertical thermal conductivity, horizontal thermal conductivity, and the like. For example, the shape may be plate-shaped to improve horizontal thermal conductivity, and may be spherical to improve vertical thermal conductivity.
예를 들어, 상기 방열 필러의 크기는 평균입경이 1 내지 100㎛일 수 있고, 바람직하게는 1 내지 50㎛일 수 있다.For example, the size of the heat dissipation filler may be an average particle diameter of 1 to 100㎛, preferably 1 to 50㎛.
일 실시예에 따르면, 상기 방열 단부 커버(16)는, 오가노실리콘 수지 5 중량% 내지 20 중량%, 알루미늄 산화물 60 중량% 내지 80 중량% 및 알루미늄 수산화물 10 중량% 내지 30 중량%를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the heat
바람직하게, 상기 방열 단부 커버(16)는, 오가노실리콘 수지 7 중량% 내지 15 중량%, 알루미늄 산화물 65 중량% 내지 75 중량%, 알루미늄 수산화물 10 중량% 내지 20 중량%를 포함할 수 있다. Preferably, the heat
상기 방열 단부 커버(16)는 높은 방열 필러 함량으로 인하여 열전도도가 우수하고, 적정한 탄성 및 연성을 가짐으로써, 다른 부재와의 접촉면적이 크다. 따라서, 방열 성능이 우수하다. 또한, 난연성을 가짐으로써, 스테이터에서 발행하는 고열에 의한 화재, 손상 등을 방지할 수 있다.The heat
일 실시예에 따르면, 상기 방열 단부 커버(16)는, 상기 코일 권선(14) 단부를 커버하며, 상기 스테이터 몸체(12)에 접촉할 수 있다. 상기 방열 단부 커버(16)는, 상기 코일 권선(14)의 단부로부터 발생하는 열을, 상기 스테이터 몸체(12)에 전달하여 방열 성능을 개선할 수 있다.According to an embodiment, the heat
바람직하게, 상기 방열 단부 커버(16)는, 상기 하우징(17)에 접촉할 수 있다. 상기 방열 단부 커버(16)가 상기 하우징(17)에 접촉할 경우, 방열 경로를 증가시켜 방열 성능이 개선될 수 있다.Preferably, the heat
상기 로터(20)는, 상기 스테이터 어셈블리(10) 내부에 배치되며, 상기 구동축(30)과 결합된다. 일 실시예에 따르면, 상기 로터(20)는, 상기 스테이터 어셈블리(10)의 내면과, 일정 간격으로 이격될 수 있다.The
예를 들어, 상기 로터(20)는 상기 구동축(30)의 연장 방향(D1)을 따라 연장되는 원통 형상을 가질 수 있다. 상기 로터(20)는, 상기 구동축(30)의 연장 방향(D1)을 따라 적층된 복수의 로터 플레이트들을 포함할 수 있으며, 외면에 인접하여 배치되는 복수의 자석들을 포함할 수 있다.For example, the
상기 하우징(40)은, 상기 스테이터 어셈블리(10)를 둘러싸는 형상을 가질 수 있다. The
일 실시예에 따르면, 상기 하우징(40)의 내면은 상기 스테이터 어셈블리(10)와 접촉할 수 있다. 예를 들어, 상기 하우징(40)의 내면은, 상기 스테이터 몸체(12) 및 상기 방열 단부 커버(16)와 접촉할 수 있다. According to an embodiment, the inner surface of the
일 실시예에 따르면, 상기 하우징(40)은, 히트 싱크, 히트 파이프, 냉각 부재 등과 열적으로 연결되어, 상기 스테이터 어셈블리(10)에서 발생하는 열을 전달할 수 있다.According to an embodiment, the
본 발명의 일 실시예에 따른 전기 모터의 제조 방법은, 스테이터 어셈블리를 준비하는 단계, 상기 스테이터 어셈블리 내에 로터를 배치하는 단계 및 상기 스테이터 어셈블리와 하우징을 결합하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing an electric motor according to an embodiment of the present invention includes preparing a stator assembly, disposing a rotor in the stator assembly, and coupling the stator assembly and a housing.
상기 스테이터 어셈블리는, 기설명된 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 모터의 스테이터 어셈블리와 동일한다. 예를 들어, 상기 스테이터 어셈블리는, 도 1 및 도 3에 도시된 것과 같이, 스테이터 몸체(12), 상기 스테이터 몸체(12)에 감겨지고, 방열 바니시(15)에 함침된 코일 권선(14), 상기 코일 권선(14)의 단부에 결합되는 방열 단부 커버(16)를 포함한다.The stator assembly is identical to the stator assembly of the electric motor according to an embodiment of the present invention described above. For example, as shown in FIGS. 1 and 3, the stator assembly is wound around the
먼저, 상기 스테이터 몸체(12)에 상기 코일 권선(14)을 감는다. 상기 코일 권선(14)을 방열 바니시 조성물에 함침한 후, 건조/경화하여 상기 코일 권선(14)을 방열 바니시(15)에 함침시킨다. 다음으로, 상기 스테이터 몸체(12)로부터 돌출된, 상기 코일 권선(14)의 단부에 방열 탄성 조성물을 제공하여, 상기 코일 권선(14)의 단부를 커버하는 방열 단부 커버(16)를 형성한다.First, the coil winding 14 is wound around the
상기 스테이터 어셈블리(10)의 방열 성능의 증가를 위해서, 상기 방열 바니시(15)는, 상기 코일 권선(14) 내부의 공극에, 많은 양이 균일하게 충진될 필요가 있다. 이를 위하여, 진공 함침을 이용하는 것이 바람직하다.In order to increase the heat dissipation performance of the
일 실시예에 따르면, 상기 방열 바니시 조성물은, 불포화 폴리에스터 수지 30 중량% 내지 40 중량%, 방열 필러 30 중량% 내지 40 중량%, 반응성 모노머 25 중량% 내지 35 중량%, 탈크 1 중량% 내지 10 중량%, 알콜계 용매 0.1 중량% 내지 4 중량% 및 석유계 용매 0.1 중량% 내지 4 중량%를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the heat dissipation varnish composition, 30 wt% to 40 wt% of unsaturated polyester resin, 30 wt% to 40 wt% of heat dissipation filler, 25 wt% to 35 wt% of reactive monomer, 1 wt% to 10 talc It may include a weight percent, 0.1% to 4% by weight alcoholic solvent and 0.1% to 4% by weight petroleum solvent.
예를 들어, 상기 불포화 폴리에스터 수지는, 산 무수물과 히드록실 화합물의 반응에 의해 얻어질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 불포화 폴리에스터 수지는, 트리메틸올프로판 디알릴 에테르, 프로필렌 글리콜, 프탈산 무수물 및 말레산 무수물의 반응에 의해 얻어질 수 있다. 상기 불포화 폴리에스터 수지의 함량이 40 중량%를 초과하는 경우, 조성물의 점도가 증가하여 함침이 불균일하게 진행될 수 있다.For example, the unsaturated polyester resin can be obtained by the reaction of an acid anhydride and a hydroxyl compound. According to one embodiment, the unsaturated polyester resin may be obtained by the reaction of trimethylolpropane diallyl ether, propylene glycol, phthalic anhydride and maleic anhydride. When the content of the unsaturated polyester resin exceeds 40% by weight, the viscosity of the composition may increase, so that impregnation may proceed unevenly.
예를 들어, 상기 방열 필러는, 산화마그네슘, 수산화마그네슘, 이산화티타늄, 질화알루미늄, 질화규소, 질화붕소, 산화알루미늄, 수산화알루미늄, 실리카, 산화아연, 티탄산바륨, 티탄산스트론튬, 산화베릴륨, 탄화규소, 산화망간 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 방열 필러의 함량이 30 중량% 미만인 경우, 목적하는 방열 성능을 얻기 어렵다For example, the heat dissipation filler may be magnesium oxide, magnesium hydroxide, titanium dioxide, aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, aluminum oxide, aluminum hydroxide, silica, zinc oxide, barium titanate, strontium titanate, beryllium oxide, silicon carbide, or oxide oxide. Manganese or combinations thereof. When the content of the heat dissipation filler is less than 30% by weight, it is difficult to obtain a desired heat dissipation performance
예를 들어, 상기 반응성 모노머는, 상기 불포화 폴리에스터 수지와 반응할 수 있는 불포화 결합 및 방향족 고리를 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 반응성 모노머는 스타이렌일 수 있다. 상기 반응성 모노머는 상기 방열 바니시 조성물의 점도를 낮춰서 함침이 균일하게 진행되도록 할 수 있으며, 상기 불포화 폴리에스터 수지와 반응하여 방열 바니시의 내열성을 증가시킬 수 있다. 상기 방열 바니시 조성물의 적정 점도를 유지하기 위하여 상기 반응성 모노머의 함량은 25 중량% 내지 35 중량%인 것이 바람직하다.For example, the reactive monomer may have an unsaturated bond and an aromatic ring capable of reacting with the unsaturated polyester resin. According to one embodiment, the reactive monomer may be styrene. The reactive monomer may lower the viscosity of the heat dissipation varnish composition so that impregnation may proceed uniformly, and may react with the unsaturated polyester resin to increase heat resistance of the heat dissipation varnish. In order to maintain an appropriate viscosity of the heat dissipating varnish composition, the content of the reactive monomer is preferably 25% by weight to 35% by weight.
상기 탈크는 상기 방열 바니시 조성물의 칙소성을 개선할 수 있다. 상기 탈크의 함량이 10 중량%를 초과하는 경우, 조성물의 점도가 증가하여 함침이 불균일하게 진행될 수 있다.The talc may improve thixotropy of the heat dissipating varnish composition. When the content of the talc exceeds 10% by weight, the viscosity of the composition may increase, so that impregnation may proceed unevenly.
상기 알코올계 용매 및 상기 석유계 용매는, 상기 방열 바니시 조성물의 점도를 조절하고, 용매의 휘발 속도를 조절하여 함침 공정의 균일성을 개선할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 알코올계 용매는, 에탄올을 포함할 수 있고, 상기 석유계 용매는 방향족 경질 나프타를 포함할 수 있다.The alcohol solvent and the petroleum solvent may improve the uniformity of the impregnation process by adjusting the viscosity of the heat dissipating varnish composition and controlling the volatilization rate of the solvent. According to an embodiment, the alcohol solvent may include ethanol, and the petroleum solvent may include aromatic hard naphtha.
일 실시예에 따르면, 상기 방열 탄성 조성물은 오가노실리콘 수지 5 중량% 내지 20 중량%, 알루미늄 산화물 60 중량% 내지 80 중량% 및 알루미늄 수산화물 10 중량% 내지 30 중량%를 포함할 수 있다. According to an embodiment, the heat dissipating elastic composition may include 5 wt% to 20 wt% of organosilicon resin, 60 wt% to 80 wt% of aluminum oxide, and 10 wt% to 30 wt% of aluminum hydroxide.
바람직하게, 상기 방열 탄성 조성물은, 오가노실리콘 수지 7 중량% 내지 15 중량%, 알루미늄 산화물 65 중량% 내지 75 중량%, 알루미늄 수산화물 10 중량% 내지 20 중량%, 촉매 0.01 중량% 내지 3 중량% 및 난연제 1 중량% 내지 5 중량%를 포함할 수 있다. Preferably, the heat dissipating elastic composition, 7% to 15% by weight of organosilicon resin, 65% to 75% by weight of aluminum oxide, 10% to 20% by weight of aluminum hydroxide, 0.01% to 3% by weight of catalyst and It may comprise 1 to 5% by weight of the flame retardant.
예를 들어, 상기 오가노실리콘 수지는 양 말단에 비닐기가 결합된 폴리디메틸실록산 수지일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 오가노실리콘 수지는 하기의 화학식 1에 의해 나타내질 수 있다. 화학식 1에서, R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은 각각 독립적으로, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 페닐기, 아릴기 또는 시아노메틸기를 나타내며, n은 자연수이다. 일 실시예에 따르면, 상기 오가노실리콘 수지의 중량평균 분자량은 300,000 내지 600,000일 수 있다.For example, the organosilicon resin may be a polydimethylsiloxane resin having a vinyl group bonded to both terminals. According to one embodiment, the organosilicon resin may be represented by the following formula (1). In formula (1), R1, R2, R3, R4, R5 and R6 each independently represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group, an aryl group or a cyanomethyl group, and n is a natural number. According to one embodiment, the weight average molecular weight of the organosilicon resin may be 300,000 to 600,000.
<화학식 1><Formula 1>
상기 오가노실리콘 수지는, 고무 물성을 가짐으로써, 상기 방열 단부 커버에 탄성을 제공하며, 방열 필러들을 분산 고정하는 바인더 역할을 한다.The organosilicon resin, by having rubber properties, provides elasticity to the heat dissipation end cover, and serves as a binder to disperse and fix the heat dissipation fillers.
알루미늄 산화물은 전기적 절연 특성 및 화학적 안정성이 우수하다. 일 실시예에 따르면, 상기 방열 단부 커버의 열전도를 증가시키기 위하여, 충진율을 높이는 것이 바람직하며, 이를 위하여 넓은 입도 분포의 알루미늄 산화물 입자를 이용할 수 있다. 예를 들어, 상기 알루미늄 산화물 입자의 직경은 1 내지 120㎛일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 직경이 40 내지 60㎛인 제1 입자와 직경이 1 내지 10㎛인 제2 입자를 2:1 내지 3:1의 중량비로 혼합하여 사용할 수 있다. 이에 따르면, 높은 충진율과 균일한 분산성을 얻을 수 있다. 상기 알루미늄 산화물의 함량이 과소할 경우 열전도성이 감소할 수 있으며, 과도할 경우 방열 단부 커버의 안성이 저하되고 경도가 증가할 수 있다.Aluminum oxide has excellent electrical insulation properties and chemical stability. According to one embodiment, in order to increase the thermal conductivity of the heat dissipation end cover, it is preferable to increase the filling rate, and for this purpose, aluminum oxide particles having a wide particle size distribution may be used. For example, the diameter of the aluminum oxide particles may be 1 to 120㎛. According to an embodiment, the first particles having a diameter of 40 to 60 μm and the second particles having a diameter of 1 to 10 μm may be mixed and used in a weight ratio of 2: 1 to 3: 1. According to this, high filling rate and uniform dispersibility can be obtained. When the content of the aluminum oxide is too low, the thermal conductivity may be reduced, if excessive, the stability of the heat dissipation end cover may be lowered and the hardness may be increased.
알루미늄 수산화물은 난연성이 우수하며, 경량화의 특성을 부여할 수 있다. 상기 알루미늄 수산화물이 과소할 경우, 난연성이 감소할 수 있다.Aluminum hydroxide is excellent in flame retardancy and can impart weight reduction characteristics. When the aluminum hydroxide is too small, flame retardancy may decrease.
상기 촉매는 상기 오가노실리콘 수지의 경화를 촉진하기 위한 것으로서, 금속 촉매, 예를 들어 백금계 촉매 등이 사용될 수 있다.The catalyst is for promoting the curing of the organosilicon resin, a metal catalyst, for example, a platinum-based catalyst and the like can be used.
예를 들어, 상기 난연제는, 트리스(폴리옥시알킬렌)포스페이트, 트리스(염소화폴리올)포스페이트 등과 같은 인계반응형 난연제 또는 트리클로로부틸렌옥사이드 폴리올 등을 포함할 수 있다.For example, the flame retardant may include a phosphorus-based flame retardant such as tris (polyoxyalkylene) phosphate, tris (chlorinated polyol) phosphate, or trichlorobutylene oxide polyol.
이상에서는 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예를 통하여 본 발명이 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다.In the above description, the present invention has been described through the embodiments shown in FIGS. 1 to 3, but the present invention is not limited thereto and may be implemented in various forms of embodiments without departing from the technical spirit of the present invention.
도 4, 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 전기 모터의 단면도들이다.4, 5 and 6 are cross-sectional views of an electric motor according to embodiments of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 모터는, 코일 권선(14)을 포함하는 스테이터 어셈블리(10), 상기 스테이터 어셈블리(10) 내에 배치되는 로터(20), 상기 로터(20)에 결합되는 구동축(30) 및 상기 스테이터 어셈블리(10)를 둘러싸는 하우징(40)을 포함한다.Referring to FIG. 4, an electric motor according to an embodiment of the present invention includes a
상기 스테이터 어셈블리(10)는, 스테이터 몸체(12), 상기 스테이터 몸체(12)에 감겨지며, 방열 바니시에 함침된 코일 권선(14), 상기 코일 권선(14)의 단부에 결합되는 방열 단부 커버(17)를 포함한다.The
상기 방열 단부 커버(17)는, 상기 스테이터 몸체(12)에 접촉한다. 도 1에 도시된 실시예와 달리, 상기 방열 단부 커버(17)는, 상기 하우징(40)과 접촉하지 않고 이격될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 방열 단부 커버(17)가 상기 하우징(40)과 접촉하지 않더라도, 스테이터 몸체(12)를 통하여 방열하여, 상기 코일 권선(14)의 발열을 제어할 수 있다.The heat
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 모터는, 코일 권선(14)을 포함하는 스테이터 어셈블리(10), 상기 스테이터 어셈블리(10) 내에 배치되는 로터(20), 상기 로터(20)에 결합되는 구동축(30) 및 상기 스테이터 어셈블리(10)를 둘러싸는 하우징(40)을 포함한다.Referring to FIG. 5, an electric motor according to an embodiment of the present invention includes a
상기 스테이터 어셈블리(10)는, 스테이터 몸체(12), 상기 스테이터 몸체(12)에 감겨진 코일 권선(14), 상기 코일 권선(14)의 단부에 결합되는 방열 커버(16)를 포함한다.The
상기 하우징(40)은, 냉각 유체를 제공하기 위한 냉각 채널(42)을 가질 수 있다. 상기 냉각 채널(42)은, 상기 하우징(40)의 내면에 홈 형태로 형성되어, 상기 스테이터 어셈블리(10)의 스테이터 몸체(12)와 접할 수 있다. 상기 냉각 채널(42)을 통해 제공된 냉각 유체는 상기 스테이터 몸체(12)와 접촉함으로써, 냉각 효과를 증가시킬 수 있다.The
다른 실시예에서, 하우징(40)은 냉각 유체를 제공하기 위한 냉각 채널(43)을 가질 수 있으며, 도 6에 도시된 것과 같이, 상기 냉각 채널(42)은, 상기 하우징(40)의 내부에 형성되어, 스테이터 몸체(12)와 이격될 수 있다. 따라서, 상기 스테이터 몸체(12)로부터 발생하는 열은, 상기 하우징(40)을 통해 상기 냉각 채널(42)로 방열될 수 있다.In another embodiment, the
본 발명에 따르면, 전기 모터의 스테이터의 코일 권선을 방열 바니시에 함침시키고, 노출된 코일 권선의 단부에 방열 탄성 커버를 제공함으로써, 전기 모터의 방열 성능을 크게 개선할 수 있으며, 이를 통하여 전기 모터의 신뢰성을 개선하고, 고열에 의한 성능 저하 및 손상 등의 위험을 방지할 수 있다.According to the present invention, by impregnating the coil winding of the stator of the electric motor in the heat dissipation varnish and providing a heat dissipation elastic cover at the end of the exposed coil winding, it is possible to greatly improve the heat dissipation performance of the electric motor, thereby It is possible to improve the reliability and to prevent risks such as performance degradation and damage due to high heat.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.While the above has been described with reference to embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. Will understand.
전술한 예시적인 실시예들에 따른 전기 모터는, 냉장고, 세탁기, 건설 장비, 공구, 전기 자동차 등과 같은 각종 기계 장치에 사용될 수 있다.The electric motor according to the above-described exemplary embodiments may be used in various mechanical devices such as refrigerators, washing machines, construction equipment, tools, electric vehicles, and the like.
10: 스테이터 어셈블리
14: 코일 권선
15: 방열 바니시
16, 17: 방열 단부 커버
20: 로터
30: 구동축
40: 하우징
42, 43: 냉각 채널10: stator assembly 14: coil winding
15:
20: rotor 30: drive shaft
40:
Claims (14)
상기 스테이터 어셈블리 내에 배치되는 로터를 포함하며,
상기 스테이터 어셈블리는 상기 코일 권선을 수용하는 권선 수용 홈을 갖는 스테이터 몸체 및 상기 스테이터 몸체로부터 돌출된 상기 코일 권선의 단부를 커버하는 방열 단부 커버를 포함하고,
상기 방열 단부 커버는, 오가노실리콘 수지 5 중량% 내지 20 중량%, 알루미늄 산화물 60 중량% 내지 80 중량% 및 알루미늄 수산화물 10 중량% 내지 30 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 모터.A stator assembly comprising a coil winding; And
A rotor disposed within the stator assembly,
The stator assembly includes a stator body having a winding receiving groove for receiving the coil winding and a heat dissipation end cover covering an end of the coil winding protruding from the stator body,
The heat dissipation end cover may include 5 wt% to 20 wt% of organosilicon resin, 60 wt% to 80 wt% of aluminum oxide, and 10 wt% to 30 wt% of aluminum hydroxide.
상기 스테이터 어셈블리 내에 로터를 배치하는 단계; 및
상기 스테이터 어셈블리와 하우징을 결합하는 단계를 포함하고,
상기 스테이터 어셈블리를 준비하는 단계는,
스테이터 몸체와 결합된 코일 권선을 방열 바니시 조성물에 함침시키는 단계; 및
상기 스테이터 몸체로부터 돌출된 상기 코일 권선의 단부에 방열 탄성 조성물을 제공하여, 상기 코일 권선의 단부를 커버하는 방열 단부 커버를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 방열 탄성 조성물은, 오가노실리콘 수지 5 중량% 내지 20 중량%, 알루미늄 산화물 60 중량% 내지 80 중량% 및 알루미늄 수산화물 10 중량% 내지 30 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 모터의 제조 방법.Preparing a stator assembly;
Placing a rotor in the stator assembly; And
Coupling the stator assembly and a housing;
Preparing the stator assembly,
Impregnating the coil windings associated with the stator body into the heat dissipating varnish composition; And
Providing a heat dissipation elastic composition at an end of the coil winding protruding from the stator body to form a heat dissipation end cover covering the end of the coil winding,
The heat dissipation elastic composition, 5% to 20% by weight of the organosilicon resin, 60% to 80% by weight of aluminum oxide and 10% to 30% by weight of aluminum hydroxide, the manufacturing method of the electric motor.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |