KR20230081518A - 토로이달 모터용 이분할 코어 고정자 어셈블리와 이를 이용한 와인딩 공법 - Google Patents
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Abstract
본 발명인 토로이달 모터용 고정자에 있어서, 코일 보빈이 권취되는 슬롯이 다수개 구비되고, 중심축에 대해서 소정의 외경을 가지는 바디부(120)를 중심으로 내측 및 외측에 형성되는 티스부(130) 사이에 형성되는 슬롯이 형성되고, 회전축을 포함하는 평면에 대해서 상호 대칭되도록 2분할되어 구비되는 고정자 코어(10); 상기 티스부(130)와 슬롯에 대응하는 형상으로 구비되고, 코일 보빈과 상기 티스부(130)와 슬롯사이에 개재되며, 2분할된 고정자 코어의 상하 방향에서 각각 조립가능하도록 대응되는 형상으로 구비되는 슬롯 인슐레이터(20); 상기 고정자 코어(10)의 일측에 구비되고, 코일보빈의 인출선을 외부환경으로 부터 절연시키고 위치를 고정시키며, 외부단자와 통전하는 하네스 결합단자(310)가 일측에 구비되는 버스바(30);를 포함하여 구비되고, 상기 슬롯 인슐레이터에는, 코일이 권취되어 안착되는 보빈안착부(210)(210)와, 권취된 코일보빈을 티스부와 절연시키는 를 포함하여 구비되고, 상기 티스부에는, 권취된 코일보빈의 엔드코일이 인접한 슬롯으로 다음 권취작업을 위해 이동하는 경로를 가이드하는 티스 라우팅부(230)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 토로이달 모터용 이분할 코어 고정자 어셈블리의 구성을 제공한다.
상기와 같은 분할형 코어를 구비하는 토로이달 모터용 고정자 어셈블리의 구성 및 이를 제조하는 방법에 의할 때, 수직형 와인딩 방식에 따른 불량율을 현저하게 개선하는 것과 더불어, 권취되는 권선수를 획기적으로 높일 수 있어서 모터 성능 및 효율을 향상 시킬 수 있게 된다.
상기와 같은 분할형 코어를 구비하는 토로이달 모터용 고정자 어셈블리의 구성 및 이를 제조하는 방법에 의할 때, 수직형 와인딩 방식에 따른 불량율을 현저하게 개선하는 것과 더불어, 권취되는 권선수를 획기적으로 높일 수 있어서 모터 성능 및 효율을 향상 시킬 수 있게 된다.
Description
본 발명은 복수의 분할 코어를 수평하게 배열한 후 코일을 개별로 권선할 수 있어 코일 권선 작업을 쉽게 할 수 있고, 코일 권선 작업시간을 줄일 수 있으며, 고정자 슬롯에 권취되는 코일을 삽입효율을 높히고, 제조 비용을 줄일 수 있는 분할 코어타입의 모터에 관한 것이다.
일반적으로 더블 로터/싱글 스테이터 타입 모터는 등록특허공보 10-0908396에 개시된 바와 같이, 다수의 분할형 고정자 코어(10)의 내측 및 외측에 중앙 하단에 제1 및 제2 결합 돌기가 형성되는 내부 및 외부 플랜지를 구비하는 보빈을 둘러싸고, 상기 보빈 각각에 코일이 권선된 다수의 고정자 코어(10) 조립체와, 고정자 코어(10)의 외부에 일정 갭을 두고 배치되는 외부 로터와, 고정자 코어(10)의 내부에 일정 갭을 두고 배치되는 내부 로터를 포함한다.
등록특허공보 10-0908396에 개시된 모터는 스테어터 코어 조립체가 분할코어방식으로 인서트 몰딩에 의해 일체로 형성되기 때문에 제조비용을 절감하고, 무게를 줄일 수 있으며, 생산성을 향상시킬 수 있다.
하지만, 상기의 모터는 싱글 스테이터 타입이기 때문에 하나의 스테이터 코일에 내부 자석 및 외부자석이 상호작용하게 된다. 즉, 내부 로터 및 외부 로터와 싱글 스테이터가 하나의 자기회로를 형성하기 때문에 자로가 길어지게 되고 이에 따라 자기저항의 증가로 자기력 손실이 커지고 모터효율이 저하되는 문제가 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해 더블 로터/더블 스테이터 타입모터가 개발되었다. 즉, 더블 로터/더블 스테이터 타입 모터는 내부 고정자 코어(10) 및 내부 고정자 코어(10)에 감겨지는 내부 코일을 갖는 내부 스테이터와, 내부 스테이터의 외측에 배치되고 외부 고정자 코어(10) 및 외부 고정자 코어(10)에 감겨지는 외부 코일을 갖는 외부스테이터와, 내부 스테이터의 내면에 일정 갭을 두고 마주보게 배치되는 내부 로터와, 외부 스테이터의 외면에 일정 갭을 두고 마주보게 배치되는 외부 로터로 구성된다.
이와 같은 더블 로터/더블 스테이터 타입 모터는 내부 스테이터와 내부 로터 간에는 내부 자기 회로를 형성하고, 외부 스테이터와 외부 로터 간에는 외부 자기 회로를 형성하여, 내부 및 외부에 각각 독립적인 자기회로를 형성하므로 자로가 짧아지고, 이에 따라 자기저항을 감소시켜 자기력 손실이 감소시키고 모터 효율을 향상시킬 수 있다.
하지만, 더블 로터/더블 스테이터 타입 모터는 내부 고정자 코어(10)와 외부 고정자 코어(10)가 원통형의 강판을 사용하여 일체형으로 형성되기 때문에 제조공정에서 강판의 낭비가 심해지고 이에 따라 제조비용이 증가되고, 무게가 증가되는 문제가 있다.
또한, 내부 및 외부 고정자 코어(10)가 원통형의 강판을 사용하므로 동심도 및 진원도가 좋지 못하여 소음 및 진동이 발생되고 내부 고정자 코어(10)에 한번 코일을 권선한 후 외부 고정자 코어(10)에 코일을 권선하는 두 번의 코일 권선 작업을 수행해야되므로 제조시간이 길어지고 조립성이 저하되며, 비용이 증가되는 문제가 있다.
선행기술문헌
특허문헌
(특허문헌 0001) 등록특허공보 10-0890891
본 고안은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 토로이달 모터용 고정자 어셈블리의 구성 및 이를 이용한 와인딩 공법에 있어서, 분할형 코어를 적용하여 수직형 와인딩 방식에 따른 불량율을 현저하게 개선하는 것과 더불어, 권취되는 권선수를 획기적으로 높일 수 있어서 모터 성능 및 효율을 향상 시킬 수 있는 구성을 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 본 발명의 실시 예에 따른 토로이달 모터용 고정자에 있어서, 코일 보빈이 권취되는 슬롯이 다수개 구비되고, 중심축에 대해서 소정의 외경을 가지는 바디부(120)를 중심으로 내측 및 외측에 형성되는 티스부(130) 사이에 형성되는 슬롯이 형성되고, 회전축을 포함하는 평면에 대해서 상호 대칭되도록 2분할되어 구비되는 고정자 코어(10); 상기 티스부(130)와 슬롯에 대응하는 형상으로 구비되고, 코일 보빈과 상기 티스부(130)와 슬롯사이에 개재되며, 2분할된 고정자 코어의 상하 방향에서 각각 조립가능하도록 대응되는 형상으로 구비되는 슬롯 인슐레이터(20); 상기 고정자 코어(10)의 일측에 구비되고, 코일보빈의 인출선을 외부환경으로 부터 절연시키고 위치를 고정시키며, 외부단자와 통전하는 하네스 결합단자(310)가 일측에 구비되는 버스바(30);를 포함하여 구비되고,
상기 슬롯 인슐레이터에는, 코일이 권취되어 안착되는 보빈안착부(210)(210)와, 권취된 코일보빈을 티스부와 절연시키는 티스절연부(220)를 포함하여 구비되고, 상기 티스부에는, 권취된 코일보빈의 엔드코일이 인접한 슬롯으로 다음 권취작업을 위해 이동하는 경로를 가이드하는 티스 라우팅부(230)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 토로이달 모터용 이분할 코어 고정자 어셈블리를 제공한다.
한편, 상기 티스 라우팅부(230)는, 상기 바디부의 외측에서 인접한 슬롯의 내측방향으로 사선으로 형성되고, 음각으로 형성되어 코일의 유동을 방지하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 티스 라우팅부(230)는, 상기 바디부의 외측에서 인접한 슬롯의 내측방향으로 진행하는 코일의 진행을 가이드하도록 양각의 다각형 형상으로 구비되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 티스 라우팅부(230)는, 상기 티스절연부(220)에 격개 단위로 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가진 토로이달 모터용 이분할 코어 고정자 어셈블리에 와인딩하는 공법에 있어서, 수직 2분할된 고정자 코어(10)와, 상기 고정자 코어(10)의 상하 방향에서 삽입되는 4분할된 슬롯 인슐레이터(20)를 장착하고, 와인딩 작업을 준비하는 단계;
2분할된 고정자 코어(10)의 각 슬롯에 축중심에서 방사상 방향으로 코일을 권취하는 단계;
코일이 권취된 2분할 고정자 코어(10)를 결합할 위치에 고정하고, 접합부위 외경에 용접하여 결합하는 단계;
버스바(30)를 엔드 코일이 인출된 버스바(30)측에 가조립하여 위치를 잡은 후, 결합부위를 초음파 융착으로 고정하는 단계;
엔드 코일을 상기 버스바(30)에 구비된 단자에 압착하는 단계;
각 상과 중성점을 퓨징하는 단계;
상기 퓨징된 부분에 에폭시를 점 도포방식으로 수행하는 단계;
상기 에폭시가 도포된 부위에 대해서 UV 경화를 수행하는 단계;
를 포함하여 구성되고, 2분할된 고정자 코어에 각각, 축중심에서 외경방향으로 코일을 권취한 후, 고정자 코어를 결합하는 것을 특징으로 하는 토로이달 모터용 고정자 어셈블리를 이용한 와인딩 공법을 제공한다.
이때, 제 5항에 있어서, 상기 코일을 권취하는 단계에 있어서, 축 중심 또는 외경측에서 권취를 시작해서, 원형의 링형상의 바디부를 중심으로 내측과 외측방향으로 축중심을 포함하는 평면에 대해서 평행하게 권취되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 코일을 권취하는 단계에 있어서, 어느 하나의 슬롯부에서 권취된 후, 상기 라우팅부(230)로 엔드코일이 인접한 다음 슬롯부에서 연속하여 권취작업을 수행하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 코일을 권취하는 단계는, 2개의 슬롯 단위로 권취작업을 반복하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 의한 분할형 코어를 구비하는 토로이달 모터용 고정자 어셈블리의 구성 및 이를 제조하는 방법에 의할 때, 수직형 와인딩 방식에 따른 불량율을 현저하게 개선하는 것과 더불어, 권취되는 권선수를 획기적으로 높일 수 있어서 모터 성능 및 효율을 향상 시킬 수 있게 된다.
아울러, 불량율 감소 및 향상된 모터 효율로 인하여 제조원가를 절감하고, 운전에 따른 에너지 비용을 절감할 수 있다는 경제적인 효과까지도 기대할 수 있다.
도 1 내지 6은 본 발명의 실시 예에 따른 분할형 코어를 구비하는 토로이달 모터용 고정자 어셈블리의 전체구성 및 각 주요부 구성을 나타낸 도면이다.
도 7내지 9는 토로이달 모터용 이분할 코어 고정자 어셈블리와 이를 이용한 와인딩 공법의 순서 및 단계를 나타내는 도면이다.
도 7내지 9는 토로이달 모터용 이분할 코어 고정자 어셈블리와 이를 이용한 와인딩 공법의 순서 및 단계를 나타내는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시 예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 1 내지 5는 본 발명의 실시 예에 따른 분할형 코어를 구비하는 토로이달 모터용 고정자 어셈블리의 전체구성 및 각 주요부 구성을 나타낸 도면이다.
도 7내지 9는 토로이달 모터용 이분할 코어 고정자 어셈블리와 이를 이용한 와인딩 공법의 순서 및 단계를 나타내는 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 분할형 코어를 구비하는 토로이달 모터용 고정자 어셈블리는 중심축을 포함하면 평면에 대해서 상호 대칭되게 2분할된 고정자 코어(10)와, 상기 분할된 고정자 코어(10)의 형상에 대응되는 슬롯 인슐레이터(20)와, 엔드코일이 형성되는 코일 보빈측에 구비되고, 상기 엔드 코일을 외부환경으로 부터 절연시키고 위치를 고정시키며, 외부단자와 통전하는 하네스 결합단자(310)가 일측에 구비되는 버스바(30)를 포함하여 구비된다.
본 발명의 실시 예에 따른 구성은 토로이달 모터에 적용되는 수직형 권선방식을 채택하는 고정자에 적용되는 것이다.
축중심에서 외경방향으로 또는 고정자 코어(10)의 외측에서 축중심으로 방향으로의 권선방식은 기존의 축중심에 대해서 소정의 각도에 대해서 균일하게 방사상으로 배치되는 슬롯와 티스부(130)에 원주방향으로 권취되는 방식과는 권선방향이 정반대방향으로 진행하게 된다.
따라서, 기존의 권선방식과 비교할 때, 수직방향의 권선방식으로는 작업의 난이도로 인해서 슬롯 내부에 권취되는 권선의 수가 현저히 적을 수 밖에 없어서 모터의 효율을 높이는 데 한계가 있다.
따라서, 상기와 같은 수직형 권선방식을 채택하는 토로이달 모터의 고정자에 있어서, 모터의 효율을 높히기 위해서 한 슬롯내에 보다 많은 수의 권선의 권취를 위해서 분할 코어방식을 채택하는 것을 본 발명에서 제공하고자 한다.
우선, 본 발명의 실시 예에 따른 분할형 코어를 구비하는 토로이달 모터용 고정자 어셈블리는의 구성에 있어서 우선 고정자 코어(10)의 구성을 먼저 살펴보기로 한다.
상기 고정자 코어(10)는 코일 보빈이 권취되는 슬롯이 다수개 구비되고, 중심축에 대해서 소정의 외경을 가지는 바디부(120)를 중심으로 내측 및 외측에 형성되는 티스부(130) 사이에 형성되는 슬롯이 형성되고, 회전축을 포함하는 평면에 대해서 상호 대칭되도록 2분할되어 구비된다.
상기 고정자 코어(10)는, 회전자가 삽입되는 내경부보다 크고, 외경부보다는 상대적으로 작은 외경을 가지는 바디부(120)와, 축중심에 대해서 소정의 각도마다 내경부에서 외경부까지 연장형성되는 다수개의 티스부(130)와, 상기 바디부(120)의 내경부 측의 내측 슬롯(111)과 외경부 측의 외측 슬롯(112)으로 각각 형성되고, 코일이 축중심에서 외경방향으로 권취되는 슬롯부(110)을 포함하여 구성된다.
상기 고정자 코어(10)에는 회전자가 삽입되는 내경부가 형성되고, 축중심에서 상기 내경부 보다는 크고, 외경부보다는 작은 외경을 가지고 소정의 두께를 가지는 환형의 바디부(120)가 형성된다.
한편, 티스부(130)는 축중심에서 소정의 각도 마다 방사상으로 내경부에서 외경부까지 연장하여 형성된다. 상기 티스부(130)의 폭은 소정의 각도에 대해서 내경부에서 외경부로 점차 두꺼워지도록 형성된다.
그리고, 상기 각 티스부(130)의 외주면은 소정의 곡률을 가지도록 형성된다. 상기 곡률은 고정자 코어(10)의 외경과 동일한 치수를 가진다.
이때, 상기 바디부(120)를 기준으로 내경부측과 외경부 방향으로 상기 각 티스부(130)사이에 슬롯이 내측 슬롯(111)과 외측 슬롯(112)이 형성된다. 상기와 같은 슬롯 형상으로 인해서 일반적으로 티스부(130)에 권취하여 원주방향으로 권취하는 방식과는 달리, 본 발명의 바디부(120)을 중심으로 내경부에서 외경부 방향 또는 외경부에서 내경부 방향으로 권취되는 와인딩 방식을 적용한다.
즉, 본 발명의 실시 예에서는 상기 바디부(120)가 일반적인 모터의 고정자에서의 티스부(130) 역할을 수행하게 된다. 다만, 상기와 같은 와인딩 방식에 의할 때, 와인딩 머신이 고정자 코어(10)의 내경부에서 외경부 방향으로 또는 외경부에서 내경부 방향으로 권취 작업을 수행해야 하는 조건으로 인해서 작업이 까다롭고, 불량률이 발생할 가능성이 높으며, 슬롯내에 권취되는 코일의 턴(turn)수가 일반적인 방식에 비해서 현저히 적을 수 밖에 없다는 단점이 잇다.
따라서, 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해서 고정자 코어(10)를 축중심을 포함하는 평면에 대해서 상호 대칭되도록 수직 2분할하는 것을 적용하기로 한다.
한편, 슬롯 인슐레이터(20)는, 상기 고정자 코어(10)의 티스부(130)와 슬롯에 대응하는 형상으로 구비되고, 코일 보빈과 상기 티스부(130)와 슬롯사이에 개재되어 고정자 코어(10)와 코일 보빈사이에 절연을 시키는 역할을 수행한다.
상기 슬롯 인슐레이터(20)는 상기 2분할된 고정자 코어(10) 상하방향으로 삽입하여 조립이 가능하도록 중심축의 수직방향으로 2분할되어 구비된다. 즉, 하나의 고정자 코어(10)에 대해서는 중심축에 대해서 수직방향으로 4분할되어 구비된다.
한편, 상기 코일 보빈의 인출선이 위치하는 측의 고정자 코어(10)의 일단에 구비되고, 상기 인출선을 외부환경으로 부터 절연시키고 위치를 고정시키며, 외부단자와 통전하는 하네스 결합단자(310)가 일측에 구비되는 버스바(30)가 구비된다.
상기 고정자 코어(10)는 중심축을 포함하는 평면에 대해서 2분할되어 구비 되고, 각각의 고정자 코어(10)에 대해서 와인딩 작업이 완료된 이후에, 외경부에 용접작업을 통해서 하나의 고정자로 결합하게 된다.
한편, 상기 슬롯부(110)는 각 티스부(130) 사이에 형성되고, 상기 바디부(120)의 내경부 측의 내측 슬롯(111)과 외경부 측의 외측 슬롯(112)으로 각각 형성되고, 코일이 축중심에서 외경방향 또는 외경부측에서 축중심 방향으로 권취되는 슬롯부(110)을 포함하여 구성된다.
상기 외측 슬롯(112)은 티스부(130)를 제외하고는 외경부 측으로 개구되어 있으며, 상기 티스부(130)는 하우징 등과 결합하여 슬롯 내부를 차폐하게 된다.
한편, 엔드 코일이 인출되는 측에 슬롯 인슐레이터(20)에는, 상기 인출선을 외부환경으로 부터 절연시키고 위치를 고정시키며, 외부단자와 통전하는 하네스 결합단자(310)가 일측에 구비되는 버스바(30)가 안착되어 결합하는 결합홈이 구비된다.
상기 결합홈은 상기 버스바(30)의 일측에 대응되는 위치에 대응하는 형상으로 구비되는 결합돌기가 삽입되어 가결합 후, 초음파 융착으로 영구결합하게 된다.
상기 버스바(30)에는, 권취된 권선에서 인출된 엔드 코일을 상기 하네스 결합단자(310) 측으로 안내하는 가이드 레일 등이 구비되고, 엔드 코일을 외부로부터 절연시키는 구조를 제공하게 된다.
본 발명의 실시 예에 의한 토로이달 모터용 고정자에 있어서, 코일 보빈이 권취되는 슬롯이 다수개 구비되고, 중심축에 대해서 소정의 외경을 가지는 바디부(120)를 중심으로 내측 및 외측에 형성되는 티스부(130) 사이에 형성되는 슬롯이 형성되고, 회전축을 포함하는 평면에 대해서 상호 대칭되도록 2분할되어 구비되는 고정자 코어(10); 상기 티스부(130)와 슬롯에 대응하는 형상으로 구비되고, 코일 보빈과 상기 티스부(130)와 슬롯사이에 개재되며, 2분할된 고정자 코어의 상하 방향에서 각각 조립가능하도록 대응되는 형상으로 구비되는 슬롯 인슐레이터(20); 상기 고정자 코어(10)의 일측에 구비되고, 코일보빈의 인출선을 외부환경으로 부터 절연시키고 위치를 고정시키며, 외부단자와 통전하는 하네스 결합단자(310)가 일측에 구비되는 버스바(30);를 포함하여 구비된다.
이때, 상기 슬롯 인슐레이터에는, 코일이 권취되어 안착되는 보빈안착부(210)(210)와, 권취된 코일보빈을 티스부와 절연시키는 티스절연부(220)를 포함하여 구비되고, 상기 티스부에는, 권취된 코일보빈의 엔드코일이 인접한 슬롯으로 다음 권취작업을 위해 이동하는 경로를 가이드하는 티스 라우팅부(230)가 더 구비된다.
상기 티스 라우팅부(230)의 일 실시예로는, 상기 바디부의 외측에서 인접한 슬롯의 내측방향으로 사선으로 형성되고, 음각으로 형성되어 코일의 유동을 방지하는 구성을 가질 수 있아.
한편, 상기 티스 라우팅부(230)의 다른 실시예로는, 상기 바디부의 외측에서 인접한 슬롯의 내측방향으로 진행하는 코일의 진행을 가이드하도록 양각의 다각형 형상으로 구비는 것 또한 가능하다.
이때, 상기 티스 라우팅부(230)는, 상기 티스절연부(220)에 격개 단위로 구비되는 것이 가능하다.
이는, 와인딩 작업시 두개의 슬롯단위로 연속하여 와인딩 작업을 수행하도록 하기 위함이다. 따라서, 연속되는 두개의 슬롯사이에는 상기 티스 라우팅부(230)가 구비된다.
상기 라우팅부(230)가 구비되는 위치가 갯수는 와인딩 작업의 효율성 및 단상이냐 3상이냐 등에 따라 다양하게 변형하여 적용하는 것이 가능하다. 본 발명의 실시 예에서는 3상의 토로이달 모터용 고정자를 위한 실시 예에 따라 와인딩 작업의 효율성 등을 고려하여 2개의 슬롯에 대해서 연속으로 작업하는 것을 기준으로 하여 구성되었다.
상기와 같은 구성을 가지는 분할형 코어를 구비하는 토로이달 모터용 고정자 어셈블리는 다음과 같은 공정을 통해서 제조 내지는 조립되게 된다.
우선 일차적으로 수직 2분할된 고정자 코어(10)을 준비하고, 상기 고정자 코어(10)의 상하 방향에서 삽입되는 4분할된 슬롯 인슐레이터(20)를 장착하는 작업을 통해서 와인딩 작업을 준비하는 단계가 수행된다.
다음으로, 2분할된 고정자 코어(10)의 각 슬롯에 축중심에서 외경부측으로 또는 외경부에서 축중심 방향으로 코일을 권취하는 단계가 수행된다. 상기 권취작업은 분할된 코어에 대해서 개별적으로 수행하게 된다.
상기 권취작업이 완료되면, 코일이 권취된 2분할 고정자 코어(10)를 결합할 위치에 고정하고, 접합부위 외경에 용접하여 결합하는 단계가 수행된다.
상기 용접작업을 수행하기 전에 동심도, 외경 및 직각도 등을 점검한 후에 용접작업을 수행하게 된다. 본 발명의 실시 예에서는 레이저 용접을 적용하고 있으나, 다양한 용접방법을 적용하는 것이 가능하다.
다음으로, 버스바(30)를 엔드 코일이 인출된 버스바(30)측에 가조립하여 위치를 잡은 후, 결합부위를 초음파 융착으로 고정하는 단계를 수행하게 된다.
그리고, 엔드 코일을 상기 버스바(30)에 구비된 단자에 압착하는 단계가 수행된다.
그리고 다음으로 각 상과 중성점을 퓨징하는 단계가 수행된다.
그리고, 상기 퓨징된 부분에 에폭시를 점 도포방식으로 수행하는 단계가 수행된다.
상기 에폭시가 도포된 부위에 대해서 UV 경화를 수행하는 단계가 후속하여 수행된다.
상기 작업 이전 또는 이후에 엔드 코일을 상기 버스바(30)에 구비된 하네스 결합단자(310)와 퓨징(fusing)하는 단계를 수행하게 된다.
상기와 같은 제조 단계를 통해서, 2분할된 고정자 코어(10)를 이용하여 코일을 권취하여 토로이달 모터용 고정자 어셈블리를 이용한 제조 방법을 제공하게 된다.
이때, 상기 코일을 권취하는 단계에 있어서, 축 중심 또는 외경측에서 권취를 시작해서, 원형의 링형상의 바디부를 중심으로 내측과 외측방향으로 축중심을 포함하는 평면에 대해서 평행하게 권취되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 코일을 권취하는 단계에 있어서, 어느 하나의 슬롯부에서 권취된 후, 상기 라우팅부(230)로 엔드코일이 인접한 다음 슬롯부에서 연속하여 권취작업을 수행하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 2개의 슬롯 단위로 권취작업을 반복하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 실시 예에 의한 분할형 코어를 구비하는 토로이달 모터용 고정자 어셈블리의 구성 및 이를 제조하는 방법에 의할 때, 수직형 와인딩 방식에 따른 불량율을 현저하게 개선하는 것과 더불어, 권취되는 권선수를 획기적으로 높일 수 있어서 모터 성능 및 효율을 향상 시킬 수 있게 된다.
아울러, 불량율 감소 및 향상된 모터 효율로 인하여 제조원가를 절감하고, 운전에 따른 에너지 비용을 절감할 수 있다는 경제적인 효과까지도 기대할 수 있다.
10. 고정자 코어
110. 슬롯부
120. 바디부 130. 티스부
20. 슬롯 인슐레이터 30. 버스바
310. 하네스 결합단자 111. 내측 슬롯
112. 외측 슬롯 210. 보빈안착부
220. 티스절연부 230. 티스 라우팅부
120. 바디부 130. 티스부
20. 슬롯 인슐레이터 30. 버스바
310. 하네스 결합단자 111. 내측 슬롯
112. 외측 슬롯 210. 보빈안착부
220. 티스절연부 230. 티스 라우팅부
Claims (8)
- 토로이달 모터용 고정자에 있어서,
코일 보빈이 권취되는 슬롯이 다수개 구비되고, 중심축에 대해서 소정의 외경을 가지는 바디부(120)를 중심으로 내측 및 외측에 형성되는 티스부(130) 사이에 형성되는 슬롯이 형성되고, 회전축을 포함하는 평면에 대해서 상호 대칭되도록 2분할되어 구비되는 고정자 코어(10);
상기 티스부(130)와 슬롯에 대응하는 형상으로 구비되고, 코일 보빈과 상기 티스부(130)와 슬롯사이에 개재되며, 2분할된 고정자 코어의 상하 방향에서 각각 조립가능하도록 대응되는 형상으로 구비되는 슬롯 인슐레이터(20);
상기 고정자 코어(10)의 일측에 구비되고, 코일보빈의 인출선을 외부환경으로 부터 절연시키고 위치를 고정시키며, 외부단자와 통전하는 하네스 결합단자(310)가 일측에 구비되는 버스바(30);를 포함하여 구비되고,
상기 슬롯 인슐레이터에는,
코일이 권취되어 안착되는 보빈안착부(210)(210)와, 권취된 코일보빈을 티스부와 절연시키는 티스절연부(220)를 포함하여 구비되고,
상기 티스부에는, 권취된 코일보빈의 엔드코일이 인접한 슬롯으로 다음 권취작업을 위해 이동하는 경로를 가이드하는 티스 라우팅부(230)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 토로이달 모터용 이분할 코어 고정자 어셈블리. - 제 1항에 있어서,
상기 티스 라우팅부(230)는,
상기 바디부의 외측에서 인접한 슬롯의 내측방향으로 사선으로 형성되고, 음각으로 형성되어 코일의 유동을 방지하는 것을 특징으로 하는 토로이달 모터용 이분할 코어 고정자 어셈블리. - 제 1항에 있어서,
상기 티스 라우팅부(230)는,
상기 바디부의 외측에서 인접한 슬롯의 내측방향으로 진행하는 코일의 진행을 가이드하도록 양각의 다각형 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 토로이달 모터용 이분할 코어 고정자 어셈블리. - 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
상기 티스 라우팅부(230)는,
상기 티스절연부(220)에 격개 단위로 구비되는 것을 특징으로 하는 토로이달 모터용 이분할 코어 고정자 어셈블리. - 제 1항에 기재된 구성을 가진 토로이달 모터용 이분할 코어 고정자 어셈블리에 와인딩하는 공법에 있어서,
수직 2분할된 고정자 코어(10)와, 상기 고정자 코어(10)의 상하 방향에서 삽입되는 4분할된 슬롯 인슐레이터(20)를 장착하고, 와인딩 작업을 준비하는 단계;
2분할된 고정자 코어(10)의 각 슬롯에 축중심에서 방사상 방향으로 코일을 권취하는 단계;
코일이 권취된 2분할 고정자 코어(10)를 결합할 위치에 고정하고, 접합부위 외경에 용접하여 결합하는 단계;
버스바(30)를 엔드 코일이 인출된 버스바(30)측에 가조립하여 위치를 잡은 후, 결합부위를 초음파 융착으로 고정하는 단계;
엔드 코일을 상기 버스바(30)에 구비된 단자에 압착하는 단계;
각 상과 중성점을 퓨징하는 단계;
상기 퓨징된 부분에 에폭시를 점 도포방식으로 수행하는 단계;
상기 에폭시가 도포된 부위에 대해서 UV 경화를 수행하는 단계;
를 포함하여 구성되고,
2분할된 고정자 코어에 각각, 축중심에서 외경방향으로 코일을 권취한 후, 고정자 코어를 결합하는 것을 특징으로 하는 토로이달 모터용 고정자 어셈블리를 이용한 와인딩 공법. - 제 5항에 있어서,
상기 코일을 권취하는 단계에 있어서,
축 중심 또는 외경측에서 권취를 시작해서, 원형의 링형상의 바디부를 중심으로 내측과 외측방향으로 축중심을 포함하는 평면에 대해서 평행하게 권취되는 것을 특징으로 하는 토로이달 모터용 고정자 어셈블리를 이용한 와인딩 공법. - 제 6항에 있어서,
상기 코일을 권취하는 단계에 있어서,
어느 하나의 슬롯부에서 권취된 후, 상기 라우팅부(230)로 엔드코일이 인접한 다음 슬롯부에서 연속하여 권취작업을 수행하는 것을 특징으로 하는 토로이달 모터용 고정자 어셈블리를 이용한 와인딩 공법. - 제 7항에 있어서,
상기 코일을 권취하는 단계는,
2개의 슬롯 단위로 권취작업을 반복하여 수행하는 것을 특징으로 하는 토로이달 모터용 고정자 어셈블리를 이용한 와인딩 공법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210169606A KR102672404B1 (ko) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | 토로이달 모터용 이분할 코어 고정자 어셈블리와 이를 이용한 와인딩 공법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020210169606A KR102672404B1 (ko) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | 토로이달 모터용 이분할 코어 고정자 어셈블리와 이를 이용한 와인딩 공법 |
Publications (2)
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|---|---|
| KR20230081518A true KR20230081518A (ko) | 2023-06-07 |
| KR102672404B1 KR102672404B1 (ko) | 2024-06-05 |
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| KR1020210169606A KR102672404B1 (ko) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | 토로이달 모터용 이분할 코어 고정자 어셈블리와 이를 이용한 와인딩 공법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118572965A (zh) * | 2024-07-31 | 2024-08-30 | 山东天瑞重工有限公司 | 一种磁悬浮电机定子铁芯、嵌线工装及装配方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060078846A (ko) * | 2004-12-30 | 2006-07-05 | 엘지전자 주식회사 | 토로이달 모터의 스테이터 |
| KR20150057566A (ko) * | 2013-11-20 | 2015-05-28 | 뉴모텍(주) | 버스바 결선 구조를 갖는 모터의 스테이터 및 이를 이용한 코일의 병렬 결선 방법 |
| KR20180130426A (ko) * | 2017-01-27 | 2018-12-07 | 도요타 지도샤（주） | 회전 전기 |
-
2021
- 2021-11-30 KR KR1020210169606A patent/KR102672404B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
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| KR20060078846A (ko) * | 2004-12-30 | 2006-07-05 | 엘지전자 주식회사 | 토로이달 모터의 스테이터 |
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