KR20210037312A - 모터용 고정자 및 이의 제조방법 - Google Patents

모터용 고정자 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR20210037312A
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Abstract

본 발명은 모터용 고정에 관한 것으로 복수 개의 관통홀이 형성되는 중공 원통 형상의 고정자 코어 본체와 돌극부가 구비되어 상기 고정자 코어 본체에 방사형으로 일정 간격 이격되어 형성되는 복수 개의 권선부를 포함하는 고정자 코어 및 상기 관통홀에 결합하는 복수 개의 연결 프레임과 상기 연결 프레임의 양단에 각각 상부 인슐레이터와 하부 인슐레이터가 형성되는 인슐레이터를 포함한다.

Description

모터용 고정자 및 이의 제조방법{Stator For Motor And Manufacturing Method Thereof}
본 발명은 모터용 고정자 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 모터는 자속을 발생시키는 고정자와 상기 고정자 내부에 일정 공극을 두고 배치되어 회전 운동을 하는 회전자 및 상기 회전자에 설치되는 영구자석을 포함한다.
특히, 모터의 고정자는 얇은 단위 강판을 여러 장 겹쳐 고정하고 내측 또는 외측에 코일을 권선할 수 있는 복수 개의 홈이 마련되어 고정자 코일을 지지하며, 상기 회전자의 자극에서 나오는 자력선의 통로 역할을 한다.
이러한 종래의 모터용 고정자는 적층된 단위 강판의 사이의 고정을 위하여 각각의 단위 강판 사이 마다 본딩재를 도포하거나 맞물림 구조를 형성한다.
이에 따라, 종래의 모터용 고정자는 단위 강판 간의 고정을 위한 본딩재 또는 맞물림 구조 등에 의하여 제조 단가가 상승하는 문제점이 발생한다.
또한, 상기 단위 강판 간의 고정을 위한 맞물림 구조에 의하여 고정자 내부에 자속 누설이 발생하여 모터의 효율이 저하되는 문제점이 있다.
한편, 도 1은 종래의 모터용 고정자를 도시한 분리 사시도이며, 도 2는 도 1의 고정자 코어에 장착되는 인슐레이터를 도시한 결합 단면도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 대한민국 공개실용신안공보 제20-1999-0010227호에는 복수 개의 슬롯(10a)과 돌극부(10b)를 포함하는 고정자 코어(10)와 상기 고정자 코어(10)의 상, 하측에 각각 억지 끼워맞춤 방식으로 끼워지는 한 쌍의 인슐레이터(16, 16`)를 포함하는 모터용 고정자가 개시되어 있다.
보다 구체적으로 이러한 종래의 모터용 고정자는 한 쌍의 인슐레이터(16, 16`)에 각각 형성되는 곡면부(16a, 16a`)의 크기를 상기 고정자 코어(10)의 곡면부의 크기보다 크게 형성하여 상기 고정자 코어(10)에 상기 한 쌍의 인슐레이터(16, 16`)를 억지 끼움으로 결합한다.
또한, 종래의 모터용 고정자는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 상기 고정자 코어(10)의 양단에 각각 결합하는 한 쌍의 인슐레이터(16, 16`)에 형성되는 곡면부(16a, 16a`)의 일단이 서로 맞닿도록 결합하는 구조를 갖는다.
그러나, 이러한 종래의 모터용 고정자는 충격이나 진동 등에 의하여 인슐레이터가 이탈되거나 인슐레이터를 억지끼움으로 결합하기 위한 외력에 의하여 고정자 코어를 형성하는 단위 강판 간에 틈이 발생함으로써 자속 누설이 발생할 수 있는 문제점 있다.
대한민국 공개실용신안공보 제20-1999-0010227호(공개일 1999.03.15.)
본 발명의 목적은 고정자 코어를 형성하기 위하여 단위 강판을 적층한 후 이를 고정하기 위하여 단위 강판 사이마다 본딩재를 도포하거나 맞물림 구조 등을 생략할 수 있는 모터용 고정자를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 모터에 가해지는 충격이나 진동 등에 의하여 고정자 코어에서 상부 또는 하부 인슐레이터가 이탈되는 것을 방지할 수 있는 모터용 고정자를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 인슐레이터를 사출 성형하는 동시에 고정자 코어를 형성하기 위한 단위 강판을 견고히 고정함으로써 고정을 단순화할 수 있는 모터용 고정자의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다.
또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 모터용 고정자는 강판이 적층되어 형성되는 고정자 코어를 고정하기 위한 별도의 결합 구조를 생략할 수 있다.
구체적으로 본 발명에 따른 모터용 고정자는 고정자 코어와 인슐레이터를 포함한다.
상기 고정자 코어는 복수 개의 관통홀이 형성되는 중공 원통 형상의 고정자 코어 본체와 돌극부가 구비되어 상기 고정자 코어 본체에 방사형으로 일정 간격 이격되어 형성되는 복수 개의 권선부를 포함한다.
상기 인슐레이터는 상기 관통홀에 결합하는 복수 개의 연결 프레임과 상기 연결 프레임의 양단에 각각 상부 인슐레이터와 하부 인슐레이터를 포함한다.
또한, 상기 고정자 코어는 단위 강판이 축 방향으로 적층되어 형성된다.
한편, 본 발명에 따른 모터용 고정자는 상기 권선부에 각각 권선되는 코일을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 돌극부는 상기 고정자 코어 본체의 중심 방향으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 돌극부는 상기 고정자 코어 본체 중심의 반대 방향으로 형성될 수도 있다.
한편, 상기 인슐레이터는 상부 인슐레이터와 하부 인슐레이터 및 연결 프레임이 일체형으로 형성된다.
보다 바람직하게 상기 인슐레이터는 합성수지 재질로서 사출 성형될 수 있다.
또한, 상기 상부 인슐레이터는 중공 원통 형상의 상부 인슐레이터 본체와 상부 권선 절연부 및 상부 돌극 절연부를 포함한다.
또한, 상기 상부 인슐레이터는 상기 고정자 코어 측으로 형성되는 복수 개의 상부 삽입 돌출부를 더 포함할 수도 있다.
또한, 상기 하부 인슐레이터는 중공 원통 형상의 하부 인슐레이터 본체와 하부 권선 절연부 및 하부 돌극 절연부를 포함한다.
또한, 상기 하부 인슐레이터는 상기 고정자 코어 측으로 형성되는 복수 개의 하부 삽입 돌출부를 더 포함할 수도 있다.
한편, 상기 고정자 코어 본체의 둘레 방향으로 인접한 상기 관통홀의 면적이 상이하게 형성될 수 있다.
또한, 상기 축 방향으로 인접한 상기 관통홀의 면적이 상이하게 형성될 수도 있다.
또한, 상기 고정자 코어는 상기 고정자 코어 본체의 중심을 기준으로 방사상으로 일정 간격 분할되어 형성될 수 있다.
이때, 상기 분할된 고정자 코어 본체의 양단에는 각각 결합홈과 결합돌기가 형성되어 각각 결합된다.
한편, 본 발명에 따른 모터용 고정자의 제조방법은 고정자 코어를 형성기 위하여 적층된 단위 강판을 고정하기 위한 구성 및 공정을 생략할 수 있다.
구체적으로 본 발명에 따른 모터용 고정자의 제조방법은 고정자 코어 적층 단계와 수지 투입 단계 및 금형 분리 단계를 포함한다.
상기 고정자 코어 적층 단계는 복수 개의 관통홀이 형성되는 중공 원통 형상의 고정자 코어 본체와 돌극부가 구비되어 상기 고정자 코어 본체에 방사형으로 일정 간격 이격되어 형성되는 복수 개의 권선부를 포함한 단위 강판을 인슐레이터 금형 내에 적층하는 단계이다.
이때, 상기 인슐레이터 금형은 상부 인슐레이터와 하부 인슐레이터를 성형하는 금형으로 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
상기 수지 투입 단계는 상기 인슐레이터 금형 일측에 인슐레이터 재질이 되는 수지를 투입하는 단계이다.
보다 바람직하게는 상기 수지 투입 단계에서 투입되는 수지는 상부 인슐레이터 측으로 유입되어 상기 관통홀을 거쳐 상기 하부 인슐레이터 측으로 흘러 인슐레이터의 성형이 이루어진다.
상기 금형 분리 단계는 인슐레이터의 성형이 완료된 뒤 인슐레이터 금형을 분리하는 단계이다.
또한, 본 발명에 따른 모터용 고정자의 제조방법은 상기 금형 분리 단계가 완료된 후, 상기 권선부에 코일을 권선하는 코일 권선 단계를 더 포함할 수도 있다.
또한, 상기 수지 투입 단계와 금형 분리 단계 사이에 수지를 냉각하기 위한 냉각 단계를 더 포함할 수도 있다.
한편, 상기 인슐레이터 금형은 상부 인슐레이터를 성형하는 부분과 하부 인슐레이터를 성형하는 부분이 분리 가능하도록 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 모터용 고정자는 고정자 코어를 형성하기 위한 단위 강판을 고정하기 위한 별도의 구조물에 의한 자속 누설을 방지함으로써 모터의 성능 저하를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 모터용 고정자는 고정자 코어를 형성하기 위한 단위 강판을 고정하기 본딩재를 생략함으로써 제조 단가를 저감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 모터용 고정자는 충격이나 진동 등에 의하여 상부 또는 하부 인슐레이터가 고정자 코어와 분리되는 것을 차단함으로써 모터의 내구성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 모터용 고정자의 제조방법은 상기한 바와 같이 고정자 코어를 형성하기 위한 단위 강판 고정을 위한 별도의 공정을 생략함으로써 공정 효율을 향상시킬 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 종래의 모터용 고정자를 도시한 분리 사시도이다.
도 2는 도 1의 고정자 코어에 장착되는 인슐레이터를 도시한 결합 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터용 고정자의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터용 고정자의 고정자 코어를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터용 고정자의 인슐레이터를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터용 고정자의 상면도이다.
도 7은 도 6의 A-A` 단면을 나타낸 단면도이다.
도 8은 도 6의 A-A` 단면을 나타낸 단면도이다.
도 9는 도 6의 A-A` 단면을 나타낸 단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터용 고정자의 고정자 코어를 나타낸 상면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터용 고정자의 고정자 코어를 나타낸 상면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터용 고정자의 제조방법의 순서도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시 예에 따른 모터용 고정자를 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터용 고정자의 사시도이다.
그리고, 도 4와 5는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터용 고정자의 고정자 코어와 인슐레이터를 나타낸 사시도이다.
또한, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터용 고정자의 상면도이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면 본 발명에 따른 모터용 고정자는 고정자 코어(100)와 인슐레이터(200) 및 코일(300)을 포함한다.
상기 고정자 코어(100)는 중공 원통 형상의 고정자 코어 본체(110)와 상기 고정자 코어 본체(110)의 중심을 기준하여 방사형으로 일정 간격 이격하여 형성되는 복수 개의 권선부(120)를 포함한다.
보다 구제적으로 상기 고정자 코어 본체(110)는 축 방향으로 복수 개의 관통홀(111)이 일정 간격 이격되어 형성된다.
이때, 상기 축 방향이란 상기 고정자 코어(100)의 중심을 지나는 직선으로 본 발명에 따른 모터 고정자에 결합하는 회전자가 회전 운동하는 중심축을 의미한다.
또한, 상기 권선부(120)는 상기 고정자 코어 본체(110)와 일체형으로 형성되어 일단에 돌극부(121)가 형성된다.
보다 구체적으로 상기 돌극부(121)는 상기 고정자 코어 본체(110)의 중심 측에 형성될 수 있으며, 인접한 돌극부(121) 사이에는 슬롯(S)이 형성된다.
또한, 상기 돌극부(121)를 포함한 권선부(120)는 적어도 3개 이상 형성되며 보다 바람직하게는 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 12개로 형성될 수 있다.
또한, 상기 고정자 코어(100)는 단위 강판이 상기 축 방향으로 적층되어 형성된다.
즉, 상기 고정자 코어(100)를 형성하는 단위 강판은 상기 축 방향으로의 높이를 제외하고 상기 고정자 코어(100)와 동일한 형상으로 형성된다.
보다 구체적으로 상기 단위 강판은 고정자 코어 본체(110), 관통홀(111), 권선부(120), 돌극부(121)가 포함되어 상기 축 방향으로 적층됨으로써 상기 고정자 코어(100)를 형성한다.
또한, 상기 단위 강판은 고정자 코어 본체(110), 관통홀(111), 권선부(120), 돌극부(121)가 일체형으로 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 상기 관통홀(111)은 상기 고정자 코어(100)가 상기 관통홀(111)에 의하여 강도가 취약해지는 것을 방지하기 위하여 상기 권선부(120) 형성되는 측 고정자 코어 본체(110)에 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 관통홀(111)의 형상은 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 원형을 포함하여 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 관통홀(111)은 적어도 2개 이상으로 형성되며, 보다 바람직하게는 12개로 형성될 수 있다.
한편, 상기 인슐레이터(200)는 상기 관통홀(111)에 결합하는 연결 프레임(230)과 상기 연결 프레임(230)의 양단에 각각 형성되는 상부 인슐레이터(210)와 하부 인슐레이터(220)를 포함한다.
보다 바람직하게 상기 인슐레이터(200)의 재질은 사출 성형에 용이하고 절연성이 우수한 합성 수지로 형성된다.
또한, 상기 인슐레이터(200)는 상부 인슐레이터(210)와 하부 인슐레이터(220) 및 연결 프레임(230)이 일체형으로 사출 성형된다.
보다 구체적으로 상기 상부 인슐레이터(210)는 상기 고정자 코어(100)의 상측에 위치하며, 중공 원통 형상의 상부 인슐레이터 본체(211)와 상부 권선 절연부(212) 및 상부 돌극 절연부(213)을 포함한다.
보다 구체적으로 상기 상부 인슐레이터 본체(211)의 직경은 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 고정자 코어 본체(110)의 직경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 상부 권선 절연부(212)와 상부 돌극 절연부(213) 각각의 형상과 개수는 상기 권선부(120) 및 돌극부(121) 각각의 형상과 개수에 대응되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 상부 인슐레이터(210)는 인접하여 위치하는 상부 돌극 절연부(213) 사이에 슬롯(S)이 형성된다.
또한, 상기 상부 인슐레이터(210)는 상기 권선부(120) 사이에 형성되는 고정자 코어(100)의 내측 공간으로 일부가 삽입되는 상부 삽입 돌출부(214)를 더 포함할 수도 있다.
한편, 상기 하부 인슐레이터(220)는 상기 고정자 코어(100)의 하측에 위치하며, 중공 원통 형상의 하부 인슐레이터 본체(221)와 하부 권선 절연부(222) 및 하부 돌극 절연부(223)을 포함한다.
또한, 상기 하부 인슐레이터 본체(221)의 직경은 상기 고정자 코어 본체(110)의 직경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 하부 권선 절연부(222)와 하부 돌극 절연부(223) 각각의 형상과 개수는 상기 권선부(120) 및 돌극부(121) 각각의 형상과 개수에 대응되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 하부 인슐레이터(220)는 인접하여 위치하는 하부 돌극 절연부(223) 사이에 슬롯(S)이 형성된다.
또한, 상기 하부 인슐레이터(220)는 권선부(120) 사이에 형성되는 고정자 코어(100)의 내측 공간으로 일부가 삽입되는 하부 삽입 돌출부(224)를 더 포함할 수도 있다.
한편, 상기 연결 프레임(230)은 상기 관통홀(111)에 관통 결합하는 것으로 상기 관통홀(111)의 형상과 대응되는 형상으로 형성된다.
보다 바람직하게 상기 연결 프레임(230)이 상기 관통홀(111)에 관통 결합하는 경우 상기 연결 프레임(230)과 관통홀(111) 사이에 결합 공차는 적을수록 유리하다.
이에 따라, 본 발명에 따른 모터용 고정자는 상기 관통홀(111)의 관통 결합하는 연결 프레임(230)과 상, 하부 인슐레이터(210, 220)에 의하여 상기 고정자 코어(100)를 형성하는 단위 강판 간의 고정이 이루어진다.
즉, 본 발명에 따른 모터용 고정자는 상기한 바와 같이 구성되는 일체형 인슐레이터(200)에 의하여 상기 고정자 코어(100)를 형성하는 단위 강판 사이마다 본딩재를 도포하거나 맞물림 구조를 형성하여 고정할 필요 없이 견고한 고정이 이루어진다.
보다 구체적으로 상기 고정자 코어(100)를 형성하는 단위 강판이 상기 코정자 코어 본체(110)의 중심을 기준으로 회전되는 것은 상기 복수 개의 연결 프레임(230)에 의하여 방지된다.
또한, 상기 고정자 코어(100)를 형성하는 단위 강판이 상, 하측을 유동되는 것은 상기 연결 프레임(230)과 상, 하부 인슐레이터(210, 220)에 의하여 방지된다.
즉, 본 발명에 따른 모터용 고정자는 고정자 코어(100)를 형성하기 위하여 단위 강판을 적층한 후 이를 고정하기 위한 맞물림 구조나 본딩재 도포 등을 생략할 수 있다.
본 발명에 따른 모터용 고정자는 전동식 압축기를 포함한 다양한 공조기기에 적용할 수 있다.
특히, 본 발명에 따른 모터용 고정자는 상기한 바와 같이 고정자 코일을 형성하는 단위 강판의 결합이 견고하게 이루어지므로 차량용 전동식 압축기 등과 같이 비교적 진동이나 충격이 많이 발생하는 환경에서 사용되는 공조기기에 적용하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 코일(300)은 상기 슬롯(S)을 통하여 상부 권선 절연부(212)와 권선부(120) 및 하부 권선 절연부(222)에 권선된다.
도 7 내지 도 9는 각각 도 6의 A-A` 단면을 나타낸 단면도이다.
도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 모터용 고정자의 상세 구성을 설명하면 하기와 같다.
상기한 바와 같은 고정자 코어(100)는 얇은 단위 강판이 적층되어 형성되므로 인접한 관통홀(111)의 면적을 상이하게 형성하여 연결 프레임(230)의 형상을 변경할 수 있다.
그 일례로, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이 관통홀(111)의 면적이 동일한 단위 강판을 적층하여 고정자 코어(100)를 형성하는 경우 상기 연결 프레임(230)은 원기둥 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 관통홀(111)은 원형뿐 아니라 상, 하부 인슐레이터(210, 220)의 안정적인 고정을 위하여 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 연결 프레임(230)은 다각 기둥 형상으로 형성될 수도 있다.
한편, 도 8에 도시되어 있는 바와 같이 상기 관통홀(111)의 면적이 상기 축 방향을 기준으로 중심 측으로 갈수록 커지도록 형성된 단위 강판을 적층한 고정자 코어(100)의 경우 상기 연결 프레임(230)의 종단면 형상은 단위 강판이 적층되어 형성된 상기 관통홀(111)의 종단면 형상과 동일하게 형성된다.
이에 따라, 상기 연결 프레임(230)은 상기 고정자 코어(100)의 높이가 커짐에 따라 비교적 강도가 약한 부분의 단면적을 두껍게 형성하여 강도를 확보할 수 있다.
또한, 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 상기 관통홀(111, 111`)의 면적이 다른 2개의 단위 강판을 교대로 적층하여 고정자 코어(100)를 형성하는 경우 상기 연결 프레임(230)의 종단면 형상은 상기 관통홀(111)의 종단면과 동일하게 형성된다.
이에 따라, 상기 연결 프레임(230)은 상기 고정자 코어(100)를 형성하는 단위 강판 간의 결합을 더욱 견고히 할 수 있다.
즉, 도 9에 도시되어 있는 바와 같은 형상으로 형성된 연결 프레임(230)은 상, 하부 인슐레이터(210, 220)와 각각 상기 고정자 코어(100)의 상, 하부 간에 공차에 의하여 상기 단위 강판의 고정이 취약해지는 것을 더욱 방지할 수 있다.
도 10과 11은 각각 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 모터용 고정자의 고정자 코어를 나타낸 상면도이다.
도 10을 참조하면 본 발명의 따른 모터용 고정자의 고정자 코어(100)는 복수 개로 분할되어 형성될 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 모터용 고정자는 고정자 코어(100)를 제조하기 위한 금형 비용과 제작 비용를 더욱 경감할 수 있다.
또한, 도 10에 도시되어 있는 바와 같이 관통홀(111)의 원호 형상으로 형성하여 상기 연결 프레임(230)의 강도를 더욱 확보할 수 있다.
또한, 고정자 코어(100)는 상기 관통홀(111)과 인접한 관통홀(111`) 간의 크기를 달리하여 도 9에 도시되어 있는 바와 같은 연결 프레임(230)을 형성할 수 있다.
또한, 도 11을 참조하면 상기 돌극부(121)는 상기 고정자 코어(110)의 외측으로 향하도록 형성될 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 모터용 고정자는 아우터 로터형 모터에도 적용 가능하다.
한편, 도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터용 고정자의 제조방법의 순서도이다.
도 12를 참조하면 본 발명에 따른 모터용 고정자의 제작방법은 고정자 코어 적층 단계(S100)와 수지 투입 단계(S200) 및 금형 분리 단계(S300)를 포함한다.
상기 고정자 코어 적층 단계(S100)는 인슐레이터 금형에 단위 강판을 적층하여 고정자 코어(100)를 형성하는 단계이다.
이때, 상기 인슐레이터 금형은 상부 인슐레이터(210)와 하부 인슐레이터(220)를 형성하기 위한 것으로 연결 프레임(230)은 상기 고정자 코어(100)에 형성된 관통홀(111)에 의하여 형성된다.
상기 수지 투입 단계(S200)는 상기 인슐레이터 금형으로 수지를 투입하는 단계이다.
상기 수지는 인슐레이터(200)를 형성하는 재료로서 사출에 유리하도록 흐름성이 우수한 합성수지인 것이 바람직하다.
또한, 상기 수지는 상부 인슐레이터(210) 또는 하부 인슐레이터(220)가 성형되는 어느 일측으로 고압에 의하여 투입되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 상기 상부 인슐레이터(210) 또는 하부 인슐레이터(220)가 성형되는 일측으로 투입된 수지는 관통홀(111)을 따라 하부 인슐레이터(220) 또는 상부 인슐레이터(210)가 성형되는 측으로 흐름으로써 인슐레이터(200)의 성형이 이루어진다.
이후, 상기 수지가 안정적으로 굳을 수 있도록 냉각 단계 등을 더 포함할 수 있다.
상기 금형 분리 단계(S300)는 인슐레이터(200)의 성형이 완료되면 금형을 모터용 고정자로부터 분리하는 단계이다.
보다 바람직하게 상기 인슐레이터 금형은 상부 인슐레이터(210)와 하부 인슐레이터(220)를 형성하는 측이 분리 가능하도록 형성되며, 상기 관통홀(111)은 상부 인슐레이터(210)와 하부 인슐레이터(220)를 형성하는 각 금형에 게이트와 유사한 역할을 수행한다.
또한, 상기 상부 인슐레이터(210)를 형성하는 인슐레이터 금형은 상측으로 분리되어 도 8과 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 상기 상부 인슐레이터(210)는 상측으로 빼기 구배를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 하부 인슐레이터(220)를 형성하는 인슐레이터 금형은 하측으로 분리되어 도 8과 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 상기 하부 인슐레이터(220)는 하측으로 빼기 구배를 갖도록 형성되는 것이 바라직하다.
이에 따라, 본 발명에 따른 모터용 고정자의 제조방법은 단위 강판을 적층하여 고정하기 위한 본딩 작업이나 맞물림 구조의 결합 작업을 생략시킬 수 있으므로 공정 효율을 현저하게 향상시킬 수 있다.
보다 구체적으로 본 발명에 따른 모터용 고정자는 상기한 바와 같은 제조방법에 의하여 제작됨으로써, 인슐레이터(200)의 사출 공정에 의하여 단위 강판이 적층 형성된 고정자 코어(100)의 고정이 이루어짐으로써 공정 단계를 줄이고 제작 비용을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 모터용 고정자 제조방법은 상기 금형 분리 단계(S300) 완료 후 코일 권선 단계(S400)을 더 포함할 수도 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
S. 슬롯
100. 고정자 코어
110. 고정자 코어 본체
111, 111`. 관통홀
112. 결합홈
113. 결합돌기
120. 권선부
121. 돌극부
200. 인슐레이터
210. 상부 인슐레이터
211. 상부 인슐레이터 본체
212. 상부 권선 절연부
213. 상부 돌극 절연부
214. 상부 삽입 돌출부
220. 하부 인슐레이터
221. 하부 인슐레이터 본체
222. 하부 권선 절연부
223. 하부 돌극 절연부
224. 하부 삽입 돌출부
230. 연결 프레임
300. 코일
S100. 고정자 코어 적층 단계
S200. 수지 투입 단계
S300. 금형 분리 단계
S400. 코일 권선 단계

Claims (20)

  1. 복수 개의 관통홀이 형성되는 중공 원통 형상의 고정자 코어 본체와 돌극부가 구비되어 상기 고정자 코어 본체에 방사형으로 일정 간격 이격되어 형성되는 복수 개의 권선부를 포함하는 고정자 코어; 및
    상기 관통홀에 결합하는 복수 개의 연결 프레임과 상기 연결 프레임의 양단에 각각 상부 인슐레이터와 하부 인슐레이터가 형성되는 인슐레이터;를 포함하는 모터용 고정자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 고정자 코어는 단위 강판이 축 방향으로 적층되어 형성되는 모터용 고정자.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 권선부에는 각각 코일이 권선되는 모터용 고정자.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 돌극부가 상기 고정자 코어 본체의 중심 방향으로 형성되는 모터용 고정자.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 돌극부가 상기 고정자 코어 본체의 중심의 반대 방향으로 형성되는 모터용 고정자.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 인슐레이터는 상부 인슐레이터와 하부 인슐레이터 및 연결 프레임이 일체형으로 형성되는 모터용 고정자.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 인슐레이터는 사출 성형되는 모터용 고정자.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 인슐레이터의 재질은 합성수지인 모터용 고정자.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 상부 인슐레이터는 중공 원통 형상의 상부 인슐레이터 본체와 상부 권선 절연부 및 상부 돌극 절연부를 포함하는 모터용 고정자.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 상부 인슐레이터는 상기 고정자 코어 측으로 형성되는 복수 개의 상부 삽입 돌출부를 더 포함하는 모터용 고정자.
  11. 제 6항에 있어서,
    상기 하부 인슐레이터는 중공 원통 형상의 하부 인슐레이터 본체와 하부 권선 절연부 및 하부 돌극 절연부를 포함하는 모터용 고정자.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 하부 인슐레이터는 상기 고정자 코어 측으로 형성되는 복수 개의 하부 삽입 돌출부를 더 포함하는 모터용 고정자.
  13. 제 2항에 있어서,
    상기 고정자 코어 본체의 둘레 방향으로 인접한 상기 관통홀의 면적이 상이하게 형성되는 모터용 고정자.
  14. 제 2항에 있어서,
    상기 축 방향으로 인접한 상기 관통홀의 면적이 상이하게 형성되는 모터용 고정자.
  15. 제 2항에 있어서,
    상기 고정자 코어는 상기 고정자 코어 본체의 중심을 기준으로 방사상으로 일정 간격 분할되어 형성되는 모터용 고정자.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 분할된 고정자 코어 본체의 양단에는 각각 결합홈과 결합돌기가 형성되는 모터용 고정자.
  17. 복수 개의 관통홀이 형성되는 중공 원통 형상의 고정자 코어 본체와 돌극부가 구비되어 상기 고정자 코어 본체에 방사형으로 일정 간격 이격되어 형성되는 복수 개의 권선부를 포함하며, 단위 강판이 축 방향으로 적층되어 형성되는 고정자 코어; 및
    상기 관통홀에 결합하는 복수 개의 연결 프레임과 상기 연결 프레임의 양단에 각각 상부 인슐레이터와 하부 인슐레이터가 형성되는 인슐레이터;를 포함하는 모터용 고정자의 제조방법에 있어서,
    인슐레이터 금형에 단위 강판을 적층하여 상기 고정자 코어를 형성하는 고정자 코어 적층 단계;
    상기 인슐레이터 금형에 수지를 투입하는 수지 투입 단계; 및
    상기 인슐레이터 금형을 분리하는 금형 분리 단계;를 포함하는 모터용 고정자의 제조방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 금형 분리 단계가 완료된 후, 상기 권선부에 코일을 권선하는 코일 권선 단계;를 더 포함하는 모터용 고정자의 제조방법.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 수지 투입 단계와 금형 분리 단계 사이에 수지를 냉각하는 냉각 단계를 더 포함하는 모터용 고정자의 제조방법.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 인슐레이터 금형은 상부 인슐레이터를 성형하는 부분과 하부 인슐레이터를 성형하는 부분이 분리 가능하도록 형성되는 모터용 고정자의 제조방법.

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