WO2014046443A1 - 싱글 로터 타입 모터 - Google Patents

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WO2014046443A1
WO2014046443A1 PCT/KR2013/008377 KR2013008377W WO2014046443A1 WO 2014046443 A1 WO2014046443 A1 WO 2014046443A1 KR 2013008377 W KR2013008377 W KR 2013008377W WO 2014046443 A1 WO2014046443 A1 WO 2014046443A1
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coil
stator
bobbin
type motor
terminal
Prior art date
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PCT/KR2013/008377
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English (en)
French (fr)
Inventor
김병수
박성철
고형환
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주식회사 아모텍
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Publication date
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    • H02K1/146—Stator cores with salient poles consisting of a generally annular yoke with salient poles
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    • H02K2213/12—Machines characterised by the modularity of some components

Definitions

  • the present invention relates to a single rotor type motor, and more particularly, to a single rotor type motor in which a coil terminal for electrically connecting the stator coil to the bobbin of the stator is installed to easily assemble and solve the problem of disconnection of the coil. .
  • a single rotor type motor includes a stator that receives power from the outside and a rotor disposed with a predetermined gap on an outer circumferential surface or an inner circumferential surface of the stator and having a rotating shaft fixed thereto.
  • the stator includes a stator core formed by stacking a plurality of iron pieces and arranged radially at regular intervals, a bobbin of an insulating material formed to be wrapped around the outer circumferential surface of the stator core, and a coil wound around the outer circumferential surface of the bobbin.
  • the rotor includes a rotor support fixed to a rotating shaft, and a magnet mounted to the rotor support and disposed with a predetermined gap from the inner or outer surface of the stator.
  • stator cores are divided split cores, coil connecting terminals for electrically connecting coils wound around the cores are provided.
  • Conventional terminal fixing device for bobbins for motors has a bobbin formed with a coil winding part to wind a coil line for a circuit, as disclosed in Korean Utility Model No. 20-0159355, and the bobbin has a plurality of bobbins on one side to forcibly fit the terminals.
  • Slot grooves are formed, and the terminal includes a support surface inserted into and supported inside the slot groove, a first connection portion bent at one end of the support surface so as to be inserted into one side of the slot groove and protrude to the upper surface of the bobbin; It consists of a 2nd connection part bent at the other end side of the said support surface so that the edge side surface of a bobbin may be contacted.
  • the terminal structure does not have a structure in which the insulation shell of the coil is peeled off, so a worker has to peel off the insulation shell of the coil by hand, which causes a complicated process.
  • the terminal fixing device of the conventional motor may be a terminal is separated from the slot groove, thereby causing a problem that the disconnection of the coil occurs.
  • an object of the present invention to minimize the occurrence of disconnection of the coil by forming a terminal pocket for inserting the coil terminal for connecting between the coils on the opposite end of the bobbin opposite the magnet in the single rotor type motor, It is to provide a single rotor type motor that can simplify the structure.
  • Another object of the present invention is to form a blade integrally to the coil terminal and insert the coil terminal into the terminal pocket, so that the outer shell of the coil is peeled off by the blade and is fixed to the coil terminal. It is not necessary to provide a single rotor type motor that can simplify the manufacturing process.
  • the single-rotor type motor of the present invention is divided into a plurality of stator cores and are arranged radially, the bobbin of the insulating material wrapped on the outer surface of the stator core, and is wound on the outer surface of the bobbin
  • a stator including a coil, and a single rotor disposed at a predetermined gap with any one of an inner surface and an outer surface of the stator, and the bobbin includes a connection unit for electrically connecting coils wound around each stator core. It is integrally formed, the connection unit is characterized in that the opposite end of the end facing the rotor of the stator core is disposed.
  • the stator core of the present invention includes a rod-shaped rod portion in which a coil is wound, a tooth portion formed to extend laterally at one end of both ends of the rod portion, and disposed to face the magnet of the rotor, and at the other end of the rod portion. It is formed to include a connecting portion for connecting between the stator cores, characterized in that the connection unit is disposed in the connecting portion.
  • the wiring unit of the present invention is characterized in that it comprises a terminal pocket integrally formed in the bobbin is inserted into the coil, and a coil terminal formed of a conductive metal material and inserted into the terminal pocket to electrically connect the coils. .
  • the single rotor type motor of the present invention forms terminal pockets for inserting coil terminals for connecting coils at opposite ends of the bobbin opposite ends of the bobbin to minimize the occurrence of disconnection of the coil. This has the advantage of simplifying the structure.
  • the single-rotor type motor of the present invention forms a blade integrally with the coil terminal, and when the coil terminal is inserted into the terminal pocket, the outer shell of the coil is peeled off by the blade and is fixed to the coil terminal.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a motor according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of a stator according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is an enlarged view of a part of the stator according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a partially enlarged view showing another example of the stator according to the present invention.
  • FIG. 5 is a side view of the wiring unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the wiring unit according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a plan view of a motor according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is an enlarged view of a part of a stator according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a single rotor type motor according to a first embodiment of the present invention.
  • a single rotor type motor includes a stator 10 and a rotor 20.
  • the motor according to the present embodiment may be mainly used in a washing machine, and may be used in other devices requiring rotational driving force in addition to the washing machine.
  • the rotor 20 is an inner rotor type disposed on the inner circumferential surface of the stator 10, and includes a magnet 22 disposed with a predetermined gap on the inner surface of the stator 10, and a back yoke disposed on the rear surface of the magnet 22. 24 and a rotor support 26 to which the magnet 22 and the back yoke 24 are fixed and a rotating shaft 30 is mounted in the center thereof.
  • the stator 10 is wound around a plurality of stator cores 12 which are divided into a plurality of radially arranged, an bobbin 14 of an insulating material wrapped around the outer circumferential surface of the stator core 12, and an outer circumferential surface of the bobbin 14. Coil 16.
  • the stator 10 is fixed to the motor housings 40 and 42 and the rotation shaft 30 is rotatably supported by the motor housings 40 and 42 by the bearings 32 and 34.
  • the motor housing is composed of an upper housing 40 on which a terminal 44 to which an external power source is connected is mounted, and a lower housing 42 mounted to a lower side of the upper housing 40.
  • the motor according to the present embodiment is a single rotor type motor, since the rotor support 26 is disposed only inside the stator 10, the upper surface of the stator 10 contacts the inner surface of the upper housing 40 and the lower housing ( 42 may be formed in a structure in which the lower surface of the stator 10 is in contact with the inner surface of the stator 10 to reduce the thickness of the motor.
  • the motor when the motor is used as the driving motor of the washing machine, it is possible to reduce the height of the washing machine, and thus to reduce the size of the device on which the motor is mounted.
  • FIG. 2 is a plan view of a stator according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is a partially enlarged view of the stator according to an embodiment of the present invention.
  • the coil winding for the plurality of split stator cores 12 is continuously wound for each phase (U, V, W). If the magnetic circuit of the motor consists of, for example, 27 slots to 24 poles (or 36 poles), each of the U, V, and W phases corresponds to three phases (U, V, W) in each of the nine split stator cores. The coil is wound.
  • the stator core 12 has a rod portion 50 formed in a plate shape having a predetermined width in which a coil is wound, and extends in both lateral directions at the inner end of the rod portion 50 so as to face the magnet 22.
  • a connection portion 54 formed at an inner tooth portion 52 to be disposed and an outer end of the rod portion 50 and interconnected with stator cores disposed adjacent to each other so that the stator cores 12 can be arranged radially.
  • the stator cores 12 are energized by the connecting portion 54 to form a magnetic circuit.
  • the connecting portion 54 is a flange portion 60 formed to extend in both lateral directions at the outer end of the rod portion 50, and the engaging projection 62 formed in a circular shape on one end of the flange portion 60 And a locking groove 64 formed at the other end and into which the locking protrusion 62 of the stator core disposed adjacent to each other is inserted.
  • the connecting portion 54 forms pin holes at both ends of the flange portion 60, and the pin member is fitted between the pin holes of the two stator cores while the stator cores are in contact with each other.
  • a structure for connecting the stator cores 12 to each other is also applicable. As shown in FIG. 4, a method of caulking using the caulking member 66 in a state in which the stator cores 12 are in contact with each other. It is also possible to apply.
  • the bobbin 14 is formed to be wrapped around the outer circumferential surface of the rod part 50 in a state in which the rod parts 50 are stacked in a plurality, and the coil wound part 70 in which the coil 16 is wound, and the coil wound part 70.
  • the connection part Formed at the inner end of the first extension part 72 surrounding the inner tooth part 52 so that the inner surface of the inner tooth part 52 is exposed, and formed at the outer end of the coil winding part 70, the connection part
  • the second extension portion 74 surrounds a portion of the 54.
  • the second extension unit 74 is provided with a connection unit 80 for mutually connecting the coils mounted on the divided stator cores.
  • the stator core 12 is disposed so as to face the rotor 20 only at one end of the both ends, so that the other end opposite to the one end between the stator cores 12 is opposite to the rotor. Since the connecting portion 54 is formed to interconnect with each other, it is possible to secure sufficient installation space as much as the width of the flange portion 60 forming the connecting portion 54.
  • connection unit 80 is disposed at the opposite end of the end facing the rotor 20 of the stator core 12 and formed integrally with the bobbin 14 so that the end of the two- or three-stranded coil 16 is inserted. And a coil terminal 84 fitted to the terminal pocket 82 to electrically connect the coils 16 to each other.
  • the terminal pocket 82 is specifically disposed in the flange portion 60 of the stator core 12 and integrally formed on the side of the second extension portion 74 of the bobbin 14.
  • the flange portion 60 has sufficient space for the terminal pocket 82 to be disposed, it is easy to form the terminal pocket 82 and relatively easy to arrange the end of the coil 16 between the coils 16. Can solve the problem of disconnection.
  • One of the plurality of connection units 80 is used to form a neutral point (NP) by connecting the U, V, W phases to each other.
  • connection unit 80 is formed integrally with the second extension portion 74 of the bobbin and a plurality of seatings into which two or three strand ends of the coil 16 are inserted.
  • a groove 86 is formed, and the terminal pocket 82 having an insertion groove 90 formed therein is fitted into the insertion groove 90 of the terminal pocket 82 to electrically connect the coils 16.
  • Coil terminal 84 is included.
  • the terminal pocket 82 is integrally formed when the bobbin 14 is injection molded into resin by insert molding on the outer surface of the stator core 12 after the stator core 12 is laminated.
  • the coil terminal 84 is formed of an electrically conductive metal material to electrically connect the coils 16, and a plurality of slots 92 into which the coils are press-fitted are formed in the lower side, and both ends of the slots 92 are formed on both sides.
  • the blade 94 is formed to serve to peel off the insulating sheath wrapped on the outer surface of the coil 16 when the coil 16 is pressed into the slot 92.
  • a coil fixing groove 96 in which the coil 16 is fitted is formed inside the slot 92.
  • a locking projection 36 protrudes from a side surface of the coil terminal 84, and a locking jaw 38 is formed on an inner surface of the terminal pocket 82 to lock the coil terminal 84.
  • the locking projection 36 is caught by the locking jaw 38 to prevent the coil terminal 84 from being separated.
  • the connection unit looking at the action of the connection unit is configured, first, the end of the coil 16 is seated in the seating grooves 86 of the terminal pocket 82, respectively. Then, when the coil terminal 84 is inserted into the insertion groove 90 of the terminal pocket 82, the coil 16 is inserted into the slot 92. At this time, the slot 92 is narrow, so that the slot 92 is narrow. Peeled into the slot 92 while the outer shell of the coil 16 is peeled off the blade 94 formed at the end of the). The coil 16 is fixed to the coil fixing groove 96 formed in the slot 92.
  • the terminal pocket is disposed on the outer surface opposite to the inner surface facing the rotor of the stator core, sufficient space for arranging the terminal pocket can be solved, thereby solving the problem of disconnection of the coil. have.
  • the coil's insulating outer shell is peeled off by the blade, thus eliminating the work of removing the coil's insulating outer shell, thereby improving assembly performance. Can be.
  • FIG. 7 is a plan view of a motor according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a partially enlarged view of the motor according to the second embodiment of the present invention.
  • the motor according to the second embodiment is an outer rotor type in which a rotor is disposed on an outer circumferential surface of the stator 110, and includes a stator 110 and a rotor 100 disposed with a predetermined gap on the outer surface of the stator 110. .
  • the rotor 100 includes a magnet 106 disposed at a predetermined gap on the outer surface of the stator 110, a back yoke 104 disposed on the rear surface of the magnet 106, a magnet 106 and a back yoke 104. It includes a rotor support 102 is fixed and the rotation axis is mounted in the center.
  • the stator 110 is wound around a plurality of stator cores 112 that are divided into a plurality of radially arranged, an bobbin of an insulating material wrapped around the outer circumferential surface of the stator core 112, and an outer circumferential surface of the bobbin 114. Coil 116.
  • the stator core 112 is formed in a plate shape having a predetermined width in which a coil is wound, and is formed to extend in both sides at the outer end of the rod part 120 so as to face the magnet 106.
  • connection portion 124 is the same as the structure of the connection portion 54 described in the above embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the bobbin 114 is formed to be wrapped around the outer circumferential surface of the rod part 120 in a state in which the rod parts 120 are stacked in a plurality, so that the coil wound part 130 and the coil wound part 130 are wound around the coil 116.
  • connection unit 80 for mutually connecting the coils mounted on the divided stator cores.
  • connection unit 80 is the same as the connection unit 80 described in the above embodiment, so detailed description thereof will be omitted.
  • the motor according to the second embodiment is an outer rotor type in which the rotor is disposed on the outer circumferential surface of the stator with a predetermined gap.
  • the connection unit 80 is disposed on the inner surface of the stator core and the coil pocket is disposed on the inner end of the bobbin. 82 is integrally formed.
  • the present invention is to install a coil terminal for electrically connecting the stator coil to the bobbin of the stator to be easy to assemble and solve the problem of disconnection of the coil, it can be applied to a single rotor type motor.

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Abstract

본 발명의 싱글 로터 타입 모터는 분할된 형태이고 방사상으로 배열되는 복수의 스테이터 코어와, 상기 스테이터 코어의 외면에 감싸지는 절연재질의 보빈과, 상기 보빈의 외면에 권선되는 코일을 포함하는 스테이터와, 상기 스테이터의 내면과 외면 중 어느 한 면과 일정 갭을 두고 배치되는 싱글 로터를 포함하고, 상기 보빈에는 각 스테이터 코어에 권선되는 코일들 사이를 전기적으로 연결하는 결선유닛이 일체로 형성되고, 상기 결선유닛은 스테이터 코어의 로터와 마주보는 끝단의 반대쪽 끝단에 배치되어, 싱글 로터 타입 모터에서 보빈의 양단 중 마그넷과 대향하는 단의 반대쪽 단에 코일들 사이를 전기적으로 연결하기 위한 코일 단자를 삽입하는 단자 포켓을 형성하여 코일의 단선 발생을 최소화하고, 구조를 단순화할 수 있다.

Description

싱글 로터 타입 모터
본 발명은 싱글 로터 타입 모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스테이터의 보빈에 스테이터 코일을 전기적으로 연결하기 위한 코일 단자를 설치하여 조립이 쉽고 코일의 단선 문제를 해결할 수 있는 싱글 로터 타입 모터에 관한 것이다.
일반적으로 싱글 로터 타입 모터는 외부로부터 전원을 인가받는 스테이터와 스테이터의 외주면 또는 내주면에 일정 갭을 두고 배치되고 회전축이 고정되는 로터를 포함한다.
스테이터는 다수의 철편이 적층되어 형성되고 방사상으로 일정 간격을 두고 배열되는 스테이터 코어와, 스테이터 코어의 외주면에 감싸지게 형성되는 절연재질의 보빈과, 보빈의 외주면에 감겨지는 코일을 포함한다.
로터는 회전축에 고정되는 로터 지지체와, 로터 지지체에 장착되고 스테이터의 내면 또는 외면과 일정 간극을 두고 배치되는 마그넷을 포함한다.
여기에서, 스테이터 코어는 각각 분할된 분할 코어이므로 코어에 감겨진 코일들 사이를 전기적으로 연결하기 위한 코일 연결용 단자가 구비된다.
종래의 모터용 보빈의 단자 고정장치는 한국 등록실용신안 20-0159355에 개시된 바와 같이, 회로용 코일선을 감도록 코일 감김부가 형성된 보빈을 구비하고, 보빈은 단자를 억지 끼워 맞춤하도록 일측에 복수개의 슬롯홈이 형성되고, 단자는 슬롯홈의 내측에 삽입되어 지지되는 지지면과, 상기 슬롯홈의 일측에 삽입됨과 동시에 보빈의 상면으로 돌출되도록 지지면의 일측단에 절곡 형성된 제1접속부와, 보빈의 가장자리측면에 접하도록 상기 지지면의 타단측에 절곡 형성된 제2접속부로 구성된다.
하지만, 이와 같은 종래의 모터의 코일을 연결하기 위해 단자구조는 코일의 절연외피를 벗겨내는 구조가 없기 때문에 작업자가 수작업으로 코일의 절연외피를 벗겨내야되므로 공정이 복잡해지는 문제가 있다.
또한, 종래의 모터의 단자 고정장치는 단자가 슬롯홈에서 이탈될 우려가 있고 이에 따라 코일의 단선이 발생되는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 싱글 로터 타입 모터에서 보빈의 양단 중 마그넷과 대향하는 단의 반대쪽 단에 코일들 사이를 결선하기 위한 코일 단자를 삽입하는 단자 포켓을 형성하여 코일의 단선 발생을 최소화하고, 구조를 단순화할 수 있는 싱글 로터 타입 모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 코일 단자에 칼날을 일체로 형성하여 코일 단자를 단자 포켓에 삽입하면 코일의 절연외피가 칼날에 의해 벗겨지면서 코일 단자에 고정되므로 코일의 절연외피를 벗겨내기 위한 별도의 작업이 불필요하여 제조공정을 단순화할 수 있는 싱글 로터 타입 모터를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 싱글 로터 타입 모터는 분할된 형태이고 방사상으로 배열되는 복수의 스테이터 코어와, 상기 스테이터 코어의 외면에 감싸지는 절연재질의 보빈과, 상기 보빈의 외면에 권선되는 코일을 포함하는 스테이터와, 상기 스테이터의 내면과 외면 중 어느 한 면과 일정 갭을 두고 배치되는 싱글 로터를 포함하고, 상기 보빈에는 각 스테이터 코어에 권선되는 코일들 사이를 전기적으로 연결하는 결선유닛이 일체로 형성되고, 상기 결선유닛은 스테이터 코어의 로터와 마주보는 끝단의 반대쪽 끝단이 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 스테이터 코어는 코일이 감겨지는 판 형태의 로드부와, 상기 로드부의 양쪽 끝단 중 일측 끝단에 측방향으로 확장되게 형성되어 로터의 마그넷과 마주보게 배치되는 티스부와, 로드부의 타측 끝단에 형성되어 스테이터 코어들 사이를 연결하는 연결부를 포함하고, 상기 결선유닛은 상기 연결부에 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 결선유닛은 보빈에 일체로 형성되어 코일이 삽입되는 단자 포켓과, 통전 가능한 금속재질로 형성되고 상기 단자 포켓에 삽입되어 코일들 사이를 전기적으로 연결하는 코일 단자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 싱글 로터 타입 모터는 보빈의 양단 중 마그넷과 대향하는 끝단의 반대쪽 끝단에 코일들 사이를 결선하기 위한 코일 단자를 삽입하는 단자 포켓을 형성하여 코일의 단선 발생을 최소화하고, 구조를 단순화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 싱글 로터 타입 모터는 코일 단자에 칼날을 일체로 형성하여 코일 단자를 단자 포켓에 삽입하면 코일의 절연외피가 칼날에 의해 벗겨지면서 코일 단자에 고정되므로 코일의 절연외피를 벗겨내기 위한 별도의 작업이 불필요하여 제조공정을 단순화할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 모터의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 스테이터의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 스테이터의 일부 확대도이다.
도 4는 본 발명에 따른 스테이터의 다른 예를 나타낸 일부 확대도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 결선 유닛의 측면도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 결선 유닛의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 모터의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 스테이터의 일부 확대도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 싱글 로터 타입 모터의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 싱글 로터 타입 모터는 스테이터(10)와 로터(20)를 포함한다.
본 실시예에 따른 모터는 세탁기에 주로 사용될 수 있고, 세탁기 이외에 회전 구동력을 필요로 하는 다른 기기에도 사용이 가능하다.
로터(20)는 스테이터(10)의 내주면에 배치되는 인너 로터 타입으로, 스테이터(10)의 내면에 일정 갭을 두고 배치되는 마그넷(22)과, 마그넷(22)의 배면에 배치되는 백요크(24)와, 마그넷(22)과 백요크(24)가 고정되고 중앙에 회전축(30)이 장착되는 로터 지지체(26)를 포함한다.
스테이터(10)는 다수로 분할되어 방사상으로 배열되는 복수의 스테이터 코어(12)와, 스테이터 코어(12)의 외주면에 감싸지는 절연재질의 보빈(14)과, 보빈(14)의 외주면에 권선되는 코일(16)을 포함한다.
스테이터(10)는 모터 하우징(40,42)에 고정되고 회전축(30)은 베어링(32,34)에 의해 모터 하우징(40,42)에 회전 가능하게 지지된다. 모터 하우징은 상면에 배치되고 외부 전원이 연결되는 터미널(44)이 장착되는 상부 하우징(40)과, 상부 하우징(40)의 하측에 장착되는 하부 하우징(42)으로 구성된다.
여기에서 본 실시예에 따른 모터는 싱글 로터 타입 모터이기 때문에 로터 지지체(26)가 스테이터(10)의 내측에만 배치되므로 상부 하우징(40)의 내면에 스테이터(10)의 상면이 접촉되고 하부 하우징(42)의 내면에 스테이터(10)의 하면이 접촉되는 구조로 형성될 수 있어 모터의 두께를 줄일 수 있게 된다.
이에 따라 모터가 세탁기의 구동모터로 사용될 경우 세탁기의 높이를 줄일 수 있는 등 모터가 장착되는 기기의 크기를 작게 만들 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터의 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터의 일부 확대도이다.
본 발명에서는 스테이터(10)가 3상 구동방식인 경우 다수의 분할형 스테이터 코어(12)에 대한 코일 권선을 각 상(U,V,W) 마다 연속 권선을 실시한다. 모터의 자기회로가 예를 들어, 27슬롯-24폴(또는 36폴)로 이루어지는 경우, U, V, W 각상은 9개의 분할형 스테이터 코어에 각각 3상(U,V,W)에 해당하는 코일이 권선된다.
스테이터 코어(12)는 코일이 감겨지는 일정 폭을 갖는 판 형태로 형성되는 로드부(50)와, 로드부(50)의 안쪽 끝단에 양쪽 측방향으로 확장되게 형성되어 마그넷(22)과 마주보게 배치되는 인너 티스부(52)와, 로드부(50)의 바깥쪽 끝단에 형성되어 이웃하게 배치되는 스테이터 코어와 상호 연결되어 스테이터 코어(12)가 방사상으로 배열될 수 있도록 하는 연결부(54)를 포함한다.
스테이터 코어(12)들은 연결부(54)에 의해 상호 통전되어 자기회로를 형성할 수 있도록 한다.
여기에서, 연결부(54)는 로드부(50)의 바깥쪽 끝단에서 양쪽 측방향으로 확장되게 형성되는 플랜지부(60)와, 플랜지부(60)의 일단에 원형으로 형성되는 걸림돌기(62)와, 타단에 형성되어 이웃하여 배치되는 스테이터 코어의 걸림돌기(62)가 삽입되는 걸림홈(64)으로 구성된다.
그리고, 연결부(54)는 이러한 구조 이외에, 플랜지부(60)의 양쪽 끝부분에 핀 홀을 형성하고, 스테이터 코어들 사이를 상호 접촉시킨 상태에서 핀 부재를 두 스테이터 코어의 핀 홀 사이에 끼움 결합하여 스테이터 코어들(12) 사이를 연결하는 구조도 적용이 가능하고, 도 4에 도시된 바와 같이, 스테이터 코어들(12) 사이를 상호 접촉시킨 상태에서 코킹부재(66)를 이용하여 코킹하는 방법도 적용이 가능하다.
보빈(14)은 로드부(50)가 복수로 적층된 상태에서 로드부(50)의 외주면에 감싸지게 형성되어 코일(16)이 감기는 코일 감김부(70)와, 코일 감김부(70)의 안쪽 끝부분에 형성되어 인너 티스부(52)의 내면이 노출되도록 인너 티스부(52)를 감싸는 제1연장부(72)와, 코일 감김부(70)의 바깥쪽 끝부분에 형성되어 연결부(54)의 일부분을 감싸는 제2연장부(74)로 구성된다.
그리고, 제2연장부(74)에는 각각의 분할된 스테이터 코어에 장착된 코일들 사이를 상호 결선하는 결선유닛(80)이 구비된다.
본 발명의 모터는 싱글 로터 타입이기 때문에 스테이터 코어(12)는 양 단 중 어느 일 단만 로터(20)와 마주보게 배치되므로 로터와 마주보면 일 단의 반대쪽인 타단은 스테이터 코어들(12) 사이를 상호 연결하는 연결부(54)가 형성되므로 연결부(54)를 형성하는 플랜지부(60)의 넓이만큼 충분한 설치공간을 확보할 수 있다.
결선 유닛(80)은 스테이터 코어(12)의 로터(20)와 마주보는 끝단의 반대쪽 끝단에 배치되고 보빈(14)에 일체로 형성되어 두 가닥 또는 세 가닥의 코일(16)의 끝부분이 삽입되는 단자 포켓(82)과, 단자 포켓(82)에 끼움 결합되어 코일들(16) 사이를 전기적으로 연결하는 코일 단자(84)를 포함한다.
여기에서, 단자 포켓(82)은 구체적으로 스테이터 코어(12)의 플랜지부(60)에 배치되고 보빈(14)의 제2연장부(74)의 측면에 일체로 형성된다. 따라서, 플랜지부(60)에는 단자 포켓(82)이 배치될 수 있는 충분한 공간이 있으므로, 단자 포켓(82)을 형성하기 쉽고 코일(16)의 끝부분을 배치하기 비교적 쉬워 코일(16)들 사이의 단선 문제를 해결할 수 있다.
복수의 결선유닛(80) 중 하나는 U, V, W상이 상호 결선되어 중성점(NP)을 형성하는 용도로 사용된다.
결선 유닛(80)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 보빈의 제2연장부(74)에 일체로 형성되고 두 가닥 또는 세 가닥의 코일(16)의 끝부분이 삽입되는 복수의 안착홈(86)이 형성되고, 내부에 삽입홈(90)이 형성되는 단자 포켓(82)과, 단자 포켓(82)의 삽입홈(90)에 끼움 결합되어 코일들(16) 사이를 전기적으로 연결하는 코일 단자(84)를 포함한다.
단자 포켓(82)은 스테이터 코어(12)를 적층한 후 스테이터 코어(12)의 외면에 보빈(14)을 인서트 몰딩에 의해 수지로 사출 성형할 때 단자 포켓(82)도 일체로 성형된다.
코일 단자(84)는 코일들(16) 사이를 전기적으로 연결할 있도록 통전 가능한 금속재질로 형성되고, 하측에는 코일이 압입되는 슬롯(92)이 복수로 형성되고, 이 슬롯(92)의 끝부분 양면에는 칼날(94)이 형성되어 코일(16)이 슬롯(92)으로 압입될 때 코일(16)의 외면에 감싸진 절연외피를 벗겨내는 역할을 한다.
그리고, 슬롯(92)의 안쪽에는 코일(16)이 끼움 고정되는 코일 고정홈(96)이 형성된다.
코일 단자(84)의 측면에는 걸림돌기(36)가 돌출되어 형성되고, 단자 포켓(82)의 내면에는 걸림돌기(36)가 걸림되는 걸림턱(38)이 형성되어 코일 단자(84)를 단자 포켓(82)에 삽입하면 걸림돌기(36)가 걸림턱(38)에 걸림되어 코일 단자(84)의 이탈을 방지한다.
이와 같이, 구성되는 결선 유닛의 작용을 살펴보면, 먼저, 코일(16)의 끝부분을 각각 단자 포켓(82)의 안착홈(86)에 안착시킨다. 그런 후, 코일 단자(84)를 단자 포켓(82)의 삽입홈(90)에 끼워 넣으면 코일(16)이 슬롯(92)에 끼움되고, 이때, 슬롯(92)의 간격이 좁기 때문에 슬롯(92)의 끝부분에 형성된 칼날(94)에 코일(16)의 절연외피가 벗겨지면서 슬롯(92)에 압입된다. 그리고, 슬롯(92)에 형성된 코일 고정홈(96)에 코일(16)이 고정된다.
이와 같이, 본 발명의 싱글 로터 타입 모터는 스테이터 코어의 로터와 마주보는 내면의 반대쪽인 외면에 단자 포켓이 배치되므로 단자 포켓을 배치할 수 있는 공간을 충분히 확보할 수 있어 코일의 단선 문제를 해결할 수 있다.
또한, 본 발명의 싱글 로터 타입 모터는 코일 단자에 칼날이 형성되어 코일 단자를 단자 포켓에 삽입하면 코일의 절연외피가 칼날에 의해 벗겨지므로 코일의 절연외피를 벗기는 작업이 불필요하여 조립성을 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 모터의 평면도이고, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 모터의 일부 확대도이다.
제2실시예에 따른 모터는 스테이터(110)의 외주면에 로터가 배치되는 아우터 로터 타입으로, 스테이터(110)와, 스테이터(110)의 외면에 일정 갭을 두고 배치되는 로터(100)를 포함한다.
로터(100)는 스테이터(110)의 외면에 일정 갭을 두고 배치되는 마그넷(106)과, 마그넷(106)의 배면에 배치되는 백요크(104)와, 마그넷(106)과 백요크(104)가 고정되고 중앙에 회전축이 장착되는 로터 지지체(102)를 포함한다.
스테이터(110)는 다수로 분할되어 방사상으로 배열되는 복수의 스테이터 코어(112)와, 스테이터 코어(112)의 외주면에 감싸지는 절연재질의 보빈(114)과, 보빈(114)의 외주면에 권선되는 코일(116)을 포함한다.
스테이터 코어(112)는 코일이 감겨지는 일정 폭을 갖는 판 형태로 형성되는 로드부(120)와, 로드부(120)의 바깥쪽 끝단에 양쪽 측방향으로 확장되게 형성되어 마그넷(106)과 마주보게 배치되는 아우터 티스부(122)와, 로드부(120)의 안쪽 끝단에 형성되어 이웃하게 배치되는 스테이터 코어와 상호 연결되어 스테이터 코어가 방사상으로 배열될 수 있도록 하는 연결부(124)를 포함한다.
여기에서, 연결부(124)는 위의 일 실시예에 설명한 연결부(54)의 구조와 동일하므로 자세한 설명을 생략한다.
보빈(114)은 로드부(120)가 복수로 적층된 상태에서 로드부(120)의 외주면에 감싸지게 형성되어 코일(116)이 감기는 코일 감김부(130)와, 코일 감김부(130)의 바깥쪽 끝부분에 형성되어 아우터 티스부(122)의 내면이 노출되도록 아우터 티스부(122)를 감싸는 제1연장부(132)와, 코일 감김부(130)의 안쪽 끝부분에 형성되어 연결부(124)의 일부분을 감싸는 제2연장부(134)로 구성된다.
그리고, 제2연장부(134)에는 각각의 분할된 스테이터 코어에 장착된 코일들 사이를 상호 결선하는 결선유닛(80)이 구비된다.
여기에서, 결선유닛(80)은 위의 일 실시예에 설명한 결선유닛(80)과 동일하므로 자세한 설명을 생략한다.
이와 같은 제2실시예에 따른 모터는 스테이터의 외주면에 로터가 일정 갭을 두고 배치되는 아우터 로터 타입으로, 이 경우 스테이터 코어의 내면에 결선유닛(80)이 배치되고 보빈의 내면 끝부분에 코일 포켓(82)이 일체로 형성된다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
본 발명은 스테이터의 보빈에 스테이터 코일을 전기적으로 연결하기 위한 코일 단자를 설치하여 조립이 쉽고 코일의 단선 문제를 해결할 수 있는 것으로, 싱글 로터 타입 모터에 적용될 수 있다.

Claims (6)

  1. 분할된 형태이고 방사상으로 배열되는 복수의 스테이터 코어와, 상기 스테이터 코어의 외면에 감싸지는 절연재질의 보빈과, 상기 보빈의 외면에 권선되는 코일을 포함하는 스테이터와, 상기 스테이터의 내면과 외면 중 어느 한 면과 일정 갭을 두고 배치되는 싱글 로터를 포함하고,
    상기 보빈에는 각 스테이터 코어에 권선되는 코일들 사이를 전기적으로 연결하는 결선유닛이 일체로 형성되고,
    상기 결선유닛은 스테이터 코어의 로터와 마주보는 끝단의 반대쪽 끝단에 배치되는 것을 특징으로 하는 싱글 로터 타입 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스테이터 코어는 코일이 감겨지는 판 형태의 로드부와,
    상기 로드부의 양쪽 끝단 중 일측 끝단에 측방향으로 확장되게 형성되어 로터의 마그넷과 마주보게 배치되는 티스부와, 로드부의 타측 끝단에 형성되어 스테이터 코어들 사이를 연결하는 연결부를 포함하고,
    상기 결선유닛은 상기 연결부에 배치되는 것을 특징으로 하는 싱글 로터 타입 모터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 코일 결선유닛 중 하나는 U, V, W상이 상호 결선되어 중성점(NP)을 형성하는 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 싱글 로터 타입 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 결선유닛은 보빈에 일체로 형성되어 코일이 삽입되는 단자 포켓과, 통전 가능한 금속재질로 형성되고 상기 단자 포켓에 삽입되어 코일들 사이를 전기적으로 연결하는 코일 단자를 포함하는 싱글 로터 타입 모터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 단자 포켓은 보빈을 인서트 몰딩에 의해 수지로 사출 성형할 때 일체로 성형되고, 두 가닥 또는 세 가닥의 코일의 끝부분이 삽입되는 복수의 안착홈이 형성되고, 내부에 코일 단자가 삽입되는 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 싱글 로터 타입 모터.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 코일 단자는 하측에는 코일이 압입되는 슬롯이 복수로 형성되고, 상기 슬롯의 끝부분 양면에는 칼날이 형성되어 코일이 슬롯으로 압입될 때 코일의 외면에 감싸진 절연외피를 벗겨내는 것을 특징으로 하는 싱글 로터 타입 모터.
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