KR102570833B1 - 스테이터조립체 및 이를 포함하는 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 측면에 따르면, 환형으로 형성된 스테이터요크와 상기 스테이터요크의 내주면에서 반경방향으로 연장되는 복수 개의 티스를 포함하는 스테이터코어; 및 상기 복수 개의 티스 중 일부에 권취되는 코일을 포함하고, 상기 복수 개의 티스는, 상기 스테이터요크에 분리 가능하게 결합되고, 상기 코일이 권취되는 제1 티스; 및 상기 코일이 권취되지 않는 제2 티스를 포함하고, 상기 제1 티스와 상기 제2 티스는 상기 스테이터요크의 내주면을 따라 서로 교번하여 배치되는, 스테이터조립체가 제공될 수 있다.

Description

스테이터조립체 및 이를 포함하는 모터{STATOR ASSEMBLY AND MOTOR INCLUDING THE SAME}

본 발명은 스테이터조립체 및 이를 포함하는 모터에 관한 것이다.

모터는 전기에너지로부터 회전력을 얻는 기계로서, 고정자와 회전자를 구비한다. 회전자는 고정자의 내측 또는 외측에 배치되어 고정자와 전자기적으로 상호 작용하도록 구성되고, 자기장과 코일에 흐르는 전류 사이에서 작용하는 힘에 의해 회전한다.

자계를 발생시키기 위해 영구자석을 사용하는 영구자석 모터는 표면 부착형 영구자석 모터(surface mounted permanent magnet motor), 매입형 영구자석 모터(interior type permanent magnet motor), 스포크형 영구자석 모터(spoke type permanent magnet motor)로 구분될 수 있다. 이 중 스포크형 영구자석 모터는 구조적으로 자속 집중도가 높기 때문에 고 토크, 고 출력을 발생시킬 수 있으며, 동일 출력에 대해 모터를 소형화할 수 있다는 장점을 가지며, 따라서 고 토크, 고 출력 특성이 요구되는 세탁기 구동모터나 전기자동차 구동모터, 소형발전기 구동모터 등에 유용하게 적용될 수 있다.

한편, 저토크 고속(약 10,000rpm 이상)을 요구하는 모터의 경우, 인버터의 효율을 위해 저극 저슬롯의 극슬롯조합을 사용하여 설계될 수 있다. 예를 들어, 모터는 3슬롯 모터일 수 있다. 다만, 일반적인 3슬롯 모터의 경우, U V W 상 간의 자속의 이동경로가 길어 철손(core loss), 즉 철심의 전력 손실이 증가할 수 있다.

이에 따라, 종래의 개선된 3슬롯 모터는 철손을 개선하기 위해, 코일이 귄취되지 않는 슬롯이 형성된 스테이터와 코일이 권취되고 스테이터에 결합될 수 있는 인슐레이터를 포함할 수 있다. 이러한 스테이터와 인슐레이터의 결합구조에 의해, 개선된 3슬롯 모터의 자속 경로는 일반적인 3슬롯 모터 자속의 경로가 짧아 질 수 있다. 다시 말해, 일반적인 3슬롯 모터의 자속의 경로는 자석의 N극, 스테이터 U상, U-V상 백요크, V상, 자석의 S극 순으로 형성되는 반면, 개선된 3슬롯 모터의 자속의 경로는 자석의 N극, 스테이터 U상, 빈슬롯(코일이 권취되지 않은 슬롯), 자석의 S극 순의 짧은 자속의 경로가 추가되었다.

다만, 종래의 개선된 3슬롯 모터의 인슐레이터가 스테이터에 결합되는 결합구조는 코일이 권취되지 않는 슬롯과 인슐레이터 간의 갭인 오픈슬롯을 결정하는데 영향을 줄 수 있다. 다시 말해, 스테이터에 결합되는 인슐레이터의 크기(코일의 양)에 의해 오픈슬롯이 감소될 수 있는 한계치가 형성되어 코깅토크가 크게 발생될 수 있다는 문제점이 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 코깅토크를 줄일 수 있는 모터를 제공하는 것에 있다.

또한, 제1 티스에 코일을 권선한 후, 스테이터요크에 제1 티스가 결합될 수 있는 모터를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 환형으로 형성된 스테이터요크와 상기 스테이터요크의 내주면에서 반경방향으로 연장되는 복수 개의 티스를 포함하는 스테이터코어; 및 상기 복수 개의 티스 중 일부에 권취되는 코일을 포함하고, 상기 복수 개의 티스는, 상기 스테이터요크에 분리 가능하게 결합되고, 상기 코일이 권취되는 제1 티스; 및 상기 코일이 권취되지 않는 제2 티스를 포함하고, 상기 제1 티스와 상기 제2 티스는 상기 스테이터요크의 내주면을 따라 서로 교번하여 배치되는, 스테이터조립체가 제공될 수 있다.

또한, 상기 제1 티스는 상기 스테이터요크의 중심축방향으로 이동되어 상기 스테이터요크에 결합되거나 분리되는, 스테이터조립체가 제공될 수 있다.

또한, 상기 제1 티스는, 상기 스테이터요크에 분리 가능하게 결합되는 결합체; 상기 결합체로부터 상기 반경방향으로 연장되는 제1 티스몸체; 및 상기 제1 티스몸체의 끝단에 형성되고 상기 스테이터요크의 원주방향으로 돌출된 제1 고정자폴을 포함하고, 상기 제2 티스는, 상기 스테이터요크에 연결되는 연결체; 상기 연결체로부터 상기 스테이터요크로부터 상기 반경방향으로 연장되는 제2 티스몸체; 및 상기 제2 티스몸체의 끝단에 형성되어 상기 스테이터요크의 원주방향으로 돌출된 제2 고정자폴을 포함하는 스테이터조립체가 제공될 수 있다.

또한, 상기 제2 티스몸체의 폭은 상기 제1 티스몸체의 폭보다 크고, 상기 제2 티스몸체의 폭과 상기 제1 티스몸체의 폭은 상기 반경방향과 상기 스테이터요크의 중심축방향에 대하여 수직인 방향으로의 길이로 정의되는, 스테이터조립체가 제공될 수 있다.

또한, 상기 스테이터요크의 상기 내주면에는 상기 결합체와 맞물리기 위한 맞물림부가 형성되고, 상기 결합체에는 상기 맞물림부와 결합하기 위한 결합부가 형성되고, 상기 결합부 및 상기 맞물림부 중 어느 하나는 돌출된 돌기이고, 다른 하나는 상기 돌기가 삽입되는 홈인, 스테이터조립체가 제공될 수 있다.

또한, 상기 연결체의 폭은 상기 스테이터요크로부터 이격될수록 작아지고, 상기 연결체의 폭은 상기 반경방향과 상기 스테이터요크의 중심축방향에 대하여 수직인 방향으로의 길이로 정의되는, 스테이터조립체가 제공될 수 있다.

또한, 상기 연결체의 측면의 적어도 일부는 상기 제1 티스몸체의 측면과 평행하게 형성되어, 상기 제1 티스몸체의 측면과 함께 상기 코일이 수용되는 슬롯을 형성하는, 스테이터조립체가 제공될 수 있다.

또한, 상기 제2 티스는 상기 스테이터요크와 일체로 형성되는, 스테이터조립체가 제공될 수 있다.

또한, 상기 제1 티스에 결합되어 상기 코일이 권취되는 구간을 제공하는 티스결합부를 더 포함하는, 스테이터조립체가 제공될 수 있다.

또한, 환형으로 형성되어 상기 스테이터요크에 결합되고, 제1 티스가 상기 스테이터요크로부터 분리되는 것을 차단하기 위해, 상기 제1 티스에 접촉되는 요크결합부를 포함하는, 스테이터조립체가 제공될 수 있다.

또한, 스테이터조립체; 상기 스테이터조립체 내측에 배치되고, 상기 스테이터조립체와 전자기적 작용에 의해 회전하는 로터; 및 상기 로터와 연결되어 상기 로터와 함께 회전하는 샤프트를 포함하는, 모터가 제공될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 모터에서 발생되는 코깅토크를 감소시킬 수 있다.

또한, 제1 티스에 코일을 권취한 후에 스테이터요크에 제1 티스가 결합될 수 있으므로, 제1 티스와 제2 티스 간의 오픈슬롯의 길이는 코일의 양 및 인슐레이터의 크기에 관계 없이 결정될 수 있으며, 코일을 쉽게 권취할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 스테이터조립체의 평면도이다.
도 3은 도 2의 스테이터조립체을 상측에서 바라본 모습의 분해사시도이다.
도 4는 도 2의 스테이터조립체의 하측에서 바라본 모습의 분해사시도이다.
도 5는 도 2의 스테이터조립체의 티스결합부와 요크결합부가 스테이터코어에 결합된 모습을 나타낸 평면도이다.
도 6은 도 2의 스테이터조립체의 스테이터코어(100)의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 토크를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 자속밀도를 나타낸 도면이다.

이하에서는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합', '지지'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 결합, 지지될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.

또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

한편, 이하에서 서술하는 반경방향은 샤프트(30)를 중심으로 하는 원의 반지름방향을 의미하며, 원주방향은 샤프트(30)를 중심으로 하는 원의 둘레 방향을 의미할 수 있다. 샤프트(30)의 길이 방향은 반경방향에 수직한 방향을 의미할 수 있다. 또한, 이하 서술하는 내측은 외측보다 샤프트(30)에 근접한 위치를 의미할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터조립체(10) 및 이를 포함하는 모터(1)에 대해 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 모터(1)는 전기 에너지를 회전 에너지로 변환시킬 수 있다. 다시 말해, 모터(1)는 외부로부터 전류를 공급 받아서 회전 구동력을 제공할 수 있다. 이러한 모터(1)는 스테이터조립체(10), 로터(20) 및 샤프트(30)를 포함할 수 있다.

도 3 및 도 4를 더 참조하면, 스테이터조립체(10)는 샤프트(30)가 관통할 수 있는 쉘 형태로 이루어질 수 있으며, 모터(1)의 하우징(미도시)에 고정 지지될 수 있다. 이러한 스테이터조립체(10)는 스테이터코어(100), 코일(200), 티스결합부(300) 및 요크결합부(400)를 포함할 수 있다.

스테이터코어(100)는 로터(20) 및 샤프트(30)를 내측에 수용하기 위한 공간을 제공할 수 있다. 이러한 스테이터코어(100)는 프레스 가공된 철판을 적층하여 형성될 수 있다. 또한, 스테이터코어(100)는 스테이터요크(110) 및 복수의 티스(120, 130)를 포함할 수 있다.

스테이터요크(110)는 샤프트(30) 및 로터(20)가 내측에 위치될 수 있도록 환형 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 스테이터요크(110)는 하나의 티스(120)가 전원에 의해 자화되면 다른 티스(120)가 전원에 의해 자화된 극성과 상이한 극성으로 유도 자화될 수 있도록 자계가 형성되는 통로를 제공할 수 있다. 이러한 스테이터요크(110)의 내주면에는 후술할 제1 티스(120)의 결합체(121)와 맞물리기 위한 맞물림부(111)가 형성될 수 있다. 이러한 맞물림부(111) 및 결합부(121a) 중 어느 하나는 돌출될 돌기이고, 다른 하나는 돌기가 삽입되는 홈일 수 있다. 예를 들어, 맞물림부(111)는 스테이터요크(110)의 내주면으로부터 결합체(121)를 향해 돌출되고, 샤프트(30) 길이방향을 따라 연장되는 돌기일 수 있다.

도 5 및 도 6을 더 참조하면, 복수의 티스(120, 130)는 스테이터요크(110)의 내주면으로부터 반경방향으로 연장되고, 내주면을 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다. 복수의 티스(120, 130) 중 일부에는 코일이 권취될 수 있다. 또한, 인접하는 두 개의 티스(120, 130) 사이에는 코일(200)이 수용되는 슬롯이라는 공간이 형성될 수 있다. 이러한 복수의 티스(120, 130)는 제1 티스(120) 및 제2 티스(130)를 포함할 수 있다.

제1 티스(120)에는 스테이터요크(110)에 분리 가능하게 결합될 수 있으며, 코일(200)이 권취될 수 있다. 이러한 제1 티스(120)는 코일(200)이 권취된 후에 스테이터요크(110)에 결합될 수 있다. 제1 티스(120)는 스테이터요크(110)의 중심축방향으로 이동되어 스테이터요크(110)에 결합되거나 분리될 수 있다. 중심축방향은 스테이터코어의 원주방향에 중심축방향일 수 있다 다시 말해, 제1 티스(120)는 사용자에 의해 샤프트(30) 길이방향으로 이동될 경우, 스테이터요크(110)에 분리되거나 결합될 수 있다. 또한, 제1 티스(120)는 복수 개로 형성될 수 있다. 예를 들어, 3개의 제1 티스(120)가 스테이터요크(110)에 결합될 수 있다. 이러한 제1 티스(120)는 결합체(121), 제1 티스몸체(122) 및 제1 고정자폴(123)을 포함할 수 있다.

결합체(121)는 스테이터요크(110)에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 결합체(121)에는 스테이터요크(110)의 맞물림부(111)와 결합하기 위한 결합부(131a)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 결합부(121a)는 결합체(121)의 스테이터요크(110)에 접촉되는 면에서 스테이터요크(110)로부터 이격되는 방향으로 함몰되고, 샤프트(30) 길이방향을 따라 연장되는 홈일 수 있다. 이러한 결합부(121a)에 의해, 결합체(121)는 샤프트(30) 길이방향을 따라 스테이터요크(110)에 결합될 수 있다.

제1 티스몸체(122)는 코일(200)이 권취되도록 결합체(121)와 제1 고정자폴(123) 사이에 배치될 수 있다. 제1 티스몸체(122)는 결합체(121)로부터 반경방향으로 연장될 수 있다. 제1 티스몸체(122)의 방경방향으로의 길이는 결합체(121) 및 제1 고정자폴(123)의 방경방향으로의 길이보다 크게 형성될 수 있다. 또한, 제1 티스몸체(122)의 폭은 후술할 제2 티스몸체(132)의 폭보다 작을 수 있다. 폭은 반경방향과 스테이터요크(110)의 중심축방향에 대하여 수직인 방향으로의 길이로 정의될 수 있다. 다시 말해, 제1 티스몸체(122)와 제2 티스몸체(132)는 서로 다를 수 있으며, 이러한 차이에 의해 자속의 이동경로가 감소될 수 있다. 또한, 제1 티스몸체(122)의 폭은 권선의 양에 의해 결정될 수 있다.

제1 고정자폴(123)은 제1 티스몸체(122)의 끝단에 형성되어, 스테이터요크(110)의 원주방향으로 연장될 수 있다. 제1 고정자폴(123)은 제1 티스몸체(122)의 외면에서 결합체(121)의 반대측에 배치될 수 있다. 또한, 제1 고정자폴(123)은 제1 티스몸체(122)보다 원주 방향으로 더 돌출될 수 있다. 이러한 제1 고정자폴(123)은 로터(20)의 외주면에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 다시 말해, 제1 고정자폴(123)에서 로터(20)에 대응하는 면은 곡면으로 형성될 수 있다.

제2 티스(130)에는 스테이터요크(110)와 일체로 형성되고, 코일(200)이 권취되지 않을 수 있다. 제2 티스(130)는 복수 개로 형성될 수 있다. 예를 들어, 3개의 제2 티스(130)가 구비될 수 있다. 이러한 제2 티스(130)와 제1 티스(120)는 스테이터요크(110)의 내주면을 따라 서로 교번하여 배치될 수 있다. 또한, 제2 티스(130)는 연결체(131), 제2 티스몸체(132) 및 제2 고정자폴(133)을 포함할 수 있다.

연결체(131)는 스테이터요크(110)에 연결될 수 있다. 또한, 연결체(131)의 폭은 스테이터요크(110)로부터 이격될수록 줄어들 수 있다. 이러한 연결체(131)의 측면의 적어도 일부는 인접하게 배치된 제1 티스몸체(122)의 측면과 평행하게 형성될 수 있다. 이러한 연결체(131)의 측면과 제1 티스몸체(122)의 측면 사이에는 코일(200)이 수용되는 슬롯이 형성될 수 있다.

제2 티스몸체(132)는 연결체(131)와 제2 고정자폴(133) 사이에 배치될 수 있다. 제2 티스몸체(132)는 연결체(131)로부터 반경방향으로 연장될 수 있다. 제2 티스몸체(132)의 폭은 제1 티스몸체(122)의 폭보다 크게 형성될 수 있다. 이러한 제2 티스몸체(132)의 폭은 권선의 양에 의해 결정될 수 있다. 또한, 제2 티스몸체(132)의 반경방향으로의 길이는 제1 티스몸체(122)와 연결체(131)의 반경방향으로의 길이보다 작을 수 있다.

제2 고정자폴(133)은 제2 티스몸체(132)의 끝단에 형성되고, 원주방향으로 연장될 수 있다. 다시 말해, 제2 고정자폴(133)은 제2 티스몸체(132)보다 원주 방향으로 더 돌출될 수 있다. 또한, 제2 고정자폴(133)은 로터(20)의 외주면에 대응하는 형상을 가질 수 있다. 다시 말해, 제2 고정자폴(133)에서 로터(20)에 대응하는 면은 곡면으로 형성될 수 있다. 또한, 제2 고정자폴(133)과 제1 고정자폴(123) 사이에는 갭(g, 오픈슬롯(open slot))이 형성될 수 있다. 이러한 오픈슬롯(g)은 제2 고정자폴(133)의 원주방향으로의 길이에 의해 결정될 수 있다. 또한, 오픈슬롯(g)은 슬롯의 폭 방향으로의 길이보다 작을 수 있다. 다시 말해, 오픈슬롯(g)은 제1 티스몸체(122)의 측면과 연결체(131)의 측면 사이의 갭보다 작게 형성될 수 있다.

코일(200)은 외부 전원과 전기적으로 연결되어 전류를 인가 받을 수 있다. 코일(200)에 전류가 인가될 때, 로터(20)의 영구자석과 상호 작용하여 전자기장을 발생시킬 수 있다. 코일(200)은 복수의 티스(120, 130) 중 일부의 외주면을 따라 권취될 수 있다. 다시 말해, 코일(200)은 제1 티스(120)에 권취될 수 있다.

티스결합부(300)는 스테이터코어(100)와 코일(200) 사이를 절연시킬 수 있다. 또한, 티스결합부(300)는 제1 티스(120)에 결합되어 코일(200)이 권취되는 구간을 제공할 수 있다. 이러한 티스결합부(300)는 복수 개로 형성되어 제1 티스(120)를 둘러쌀 수 있다. 다시 말해, 복수 개의 티스결합부(300)는 중심축방향으로 배열되고 제1 티스몸체(122)를 둘러싸도록 서로 결합될 수 있다. 또한, 복수 개의 티스결합부(300) 각각에는 제1 티스몸체(122)를 둘러싸기 위해, 제1 티스몸체(122)가 삽입될 수 있는 결합홈(310)이 형성될 수 있다. 결합홈(310)은 제1 티스결합부(300)의 외면으로부터 내측 방향으로 인입되고, 반경방향으로 연장될 수 있다. 이러한 복수 개의 결합홈(310)의 내측에는 제1 티스몸체(122)가 배치될 수 있다.

요크결합부(400)는 스테이터요크(110)에 결합될 수 있다. 이러한 요크결합부(320)는 스테이터요크(110)에 대응한 환형으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 요크결합부(400)는 복수 개로 형성되어 스테이터요크(110)의 양면(도 2의 도 1의 스테이터요크(110)의 상부면과 하부면)에 각각 결합될 수 있다. 다시 말해, 복수 개의 요크결합부(400) 사이에 스테이터요크(110)가 배치될 수 있다. 또한, 복수 개의 요크결합부(400)는 제1 티스(120)가 스테이터요크(110)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위해 스테이터요크(110)에 결합되면서, 제1 티스(120)에 접촉될 수 있다. 다시 말해, 복수 개의 요크결합부(400)는 결합체(121)의 양면에 각각 접촉될 수 있다. 이러한 복수 개의 요크결합부(400)에 의해 결합체(121)는 중심축방향으로 이동되는 것이 방지될 수 있다.

로터(20)는 스테이터조립체(10) 내부에 배치되어 스테이터조립체(10)와 전자기적 작용에 의해 회전할 수 있다. 이러한 로터(20)에는 로터코어와 영구자석을 포함할 수 있다. 로터코어는 영구자석에 의해 형성되는 자계의 통로 및 자속을 집중시키고, 비산을 방지할 수 있다. 또한, 로터코어에는 샤프트(30)가 삽입될 수 있어 샤프트(30)와 함께 회전되도록 구성될 수 있다.

샤프트(30)는 로터(20)와 함께 회전할 수 있도록 로터(20)를 관통하여 로터(20)의 중심에 위치할 수 있다. 다시 말해, 샤프트(30)는 스테이터조립체(10)의 중심에 위치할 수 있다. 이러한 샤프트(30)는 모터(1)의 하우징에 결합되는 베어링에 회전 가능하게 지지될 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터조립체(10) 및 이를 포함하는 모터(1)의 작용 및 효과에 대해 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터(1)의 제1 티스(120)가 스테이터요크(110)에 분리 가능하게 결합될 수 있으므로, 제1 티스(120) 또는 티스결합부(300)에 코일(200)이 권취된 후, 제1 티스(130)가 스테이터요크(110)에 결합될 수 있다. 이러한 제1 티스(120)에 의해 코일을 권취하는 원형 타입의 권선기를 이용하여 쉽게 코일(200)을 제1 티스(120) 또는 티스결합부(300)에 쉽게 권취할 수 있고, 용이하게 스테이터조립체(10)를 제작할 수 있다.

또한, 제1 티스(120)가 스테이터요크(110)에 결합된 후, 티스결합부(300)가 제1 티스(120)에 접촉될 수 있으므로, 제1 티스(120)가 스테이터요크(110)로부터 분리되는 것을 방지할 수 있다.

도 7을 더 참조하면, 제1 티스(120)에 코일(200)이 권취된 후에 제1 티스(130)가 스테이터요크에 결합될 수 있으므로, 제1 고정자폴(123) 및 제2 고정자폴(133) 사이의 갭(g, 오픈슬롯)은 티스결합부(300) 및 요크결합부(400)의 크기 및 코일의 양과 관계 없이 설정될 수 있다. 다시 말해, 본 발명의 모터(1)의 오픈슬롯(g)은 코일의 양, 티스결합부(300)와 요크결합부(400)의 크기와 관계없이 코깅토크를 최대한으로 감소시킬 수 있는 길이로 결정될 수 있다. 도 7(a)는 종래의 모터의 코깅 토크이고, 도 7(b)는 본 발명의 모터(1)의 코깅 토크이다. 종래의 모터의 오픈슬롯의 크기는 인슐레이터의 크기에 의해 줄일 수 있는 한계치가 있어 코깅 토크가 4.3mNm인 반면, 본 발명의 모터(1)의 오픈슬롯(g)은 제2 고정자폴(133)의 원주방향으로의 길이에 의해 조절될 수 있으므로, 코깅 토크가 0.55mNm로 형성될 수 있다.

도 8을 더 참조하면, 복수의 제1 티스(120)에만 코일(200)에 권취되고 복수의 제2 티스(130)에는 코일이 권취되지 않으므로 철손(Coreless)이 감소되고 자속밀도 손실이 줄어들 수 있으므로, 모터 효율을 증가될 수 있다.

다시 말해, 모터(1)의 자속의 경로는 자속이 자석의 N극, 제2 티스(130), 자석의 S극의 순으로 흐르는 제1 경로와, 자석의 N극, 제1 티스(120), 자석의 S극 순으로 흐르는 제2 경로가 추가될 수 있다. 이러한 각 경로에서 흐르는 자속의 양은 동일하나, 자속의 경로의 길이는 종래대비 줄어들 수 있다. 또한, 본 발명의 모터(1)는 자속의 경로는 제1 경로와 제2 경로가 추가 될 수 있으므로, 종래의 3슬롯 모터 대비 자속밀도가 감소되고, 철손이 감소될 수 있다.

이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기술적 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.

1: 모터 10: 스테이터조립체
20: 로터 30: 샤프트
100: 스테이터코어 110: 스테이터요크
111: 맞물림부 120: 제1 티스
121: 결합체 121a: 결합부
122: 제1 티스몸체 123: 제1 고정자폴
130: 제2 티스 131: 연결체
132: 제2 티스몸체 133: 제2 고정자폴
200: 코일 300: 티스결합부
310: 결합홈 400: 요크결합부

Claims (11)

1. 환형으로 형성된 스테이터요크와 상기 스테이터요크의 내주면에서 반경방향으로 연장되는 복수 개의 티스를 포함하는 스테이터코어;
   상기 복수 개의 티스 중 일부에 권취되는 코일;
   환형으로 형성되어 상기 스테이터요크에 결합되는 요크 결합부; 및
   상기 코일이 권취되는 구간을 제공하는 티스결합부를 포함하고,
   상기 복수 개의 티스는,
   상기 스테이터요크의 중심축방향으로 상기 스테이터요크에 분리 가능하게 결합되고, 상기 코일이 권취되도록 상기 티스결합부가 결합되는 제1 티스; 및
   상기 코일이 권취되지 않는 제2 티스를 포함하고,
   상기 요크결합부는,
   상기 제1 티스가 상기 스테이터요크의 중심축방향으로 이동되어 상기 스테이터요크로부터 분리되는 것을 차단하기 위해 상기 제1 티스에 접촉되고,
   상기 제1 티스는,
   상기 스테이터요크에 접촉되는 외면으로부터 상기 스테이터요크의 중심축을 향해 인입되고 상기 중심축방향으로 연장되는 홈이 형성된 결합체를 포함하고,
   상기 스테이터요크의 상기 내주면에는,
   상기 반경방향으로 돌출되어 상기 홈에 삽입되는 돌기가 형성되고,
   상기 요크결합부의 내주면의 일부는,
   상기 중심축방향으로 보았을 때, 상기 요크결합부가 상기 홈에 삽입된 상기 돌기의 일부를 커버하도록, 상기 티스결합부로부터 상기 반경방향으로 이격된 위치에 배치되고,
   상기 제1 티스와 상기 제2 티스는 상기 스테이터요크의 내주면을 따라 서로 교번하여 배치되는,
   스테이터조립체.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 티스는,
   상기 결합체로부터 상기 반경방향으로 연장되는 제1 티스몸체; 및
   상기 제1 티스몸체의 끝단에 형성되고 상기 스테이터요크의 원주방향으로 돌출된 제1 고정자폴을 더 포함하고,
   상기 제2 티스는,
   상기 스테이터요크에 연결되는 연결체;
   상기 연결체로부터 상기 스테이터요크로부터 상기 반경방향으로 연장되는 제2 티스몸체; 및
   상기 제2 티스몸체의 끝단에 형성되어 상기 스테이터요크의 원주방향으로 돌출된 제2 고정자폴을 포함하는,
   스테이터조립체.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제2 티스몸체의 폭은 상기 제1 티스몸체의 폭보다 크고,
   상기 제2 티스몸체의 폭과 상기 제1 티스몸체의 폭은 상기 반경방향과 상기 스테이터요크의 중심축방향에 대하여 수직인 방향으로의 길이로 정의되는,
   스테이터조립체.
5. 삭제
6. 제 3 항에 있어서,
   상기 연결체의 폭은 상기 스테이터요크로부터 이격될수록 작아지고,
   상기 연결체의 폭은 상기 반경방향과 상기 스테이터요크의 중심축방향에 대하여 수직인 방향으로의 길이로 정의되는,
   스테이터조립체.
7. 제 3 항에 있어서,
   상기 연결체의 측면의 적어도 일부는 상기 제1 티스몸체의 측면과 평행하게 형성되어, 상기 제1 티스몸체의 측면과 함께 상기 코일이 수용되는 슬롯을 형성하는,
   스테이터조립체.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2 티스는 상기 스테이터요크와 일체로 형성되는,
   스테이터조립체.
9. 삭제
10. 삭제
11. 제 1 항, 제 3 항, 제 4 항, 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한에 따른 스테이터조립체;
    상기 스테이터조립체 내측에 배치되고, 상기 스테이터조립체와 전자기적 작용에 의해 회전하는 로터; 및
    상기 로터와 연결되어 상기 로터와 함께 회전하는 샤프트를 포함하는,
    모터.

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