KR20070040913A

KR20070040913A - 모터용 고정자

Info

Publication number: KR20070040913A
Application number: KR1020050096466A
Authority: KR
Inventors: 김용철
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2005-10-13
Filing date: 2005-10-13
Publication date: 2007-04-18

Abstract

모터용 고정자가 개시된다. 상기 모터용 고정자는 코일이 권선되는 투스를 기준으로 투스의 외측에 위치되는 외측코어, 또는 투스의 내측에 위치되는 내측코어가 투스에 착탈가능하게 결합된다. 그러므로, 투스에 코일을 권선한 후, 외측코어 또는 내측코어를 투스에 결합하면 되므로, 코일의 권선작업이 간편하다.

Description

모터용 고정자 {STATOR OF MOTOR}

도 1은 종래의 고정자의 사시도.

도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 고정자의 분해 사시도.

도 2b는 도 2a의 결합 평면도.

도 3a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 고정자의 분해 사시도.

도 3b는 도 3a의 결합 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110,210 : 코어 111,211 : 외측코어

114,214 : 투스 117,217 : 내측코어

120,220 : 코일 130,230 : 보빈

본 발명은 모터용 고정자에 관한 것이다.

영구자석형 모터는 하우징, 하우징의 내주면에 고정된 고정자, 고정자의 내부에 설치되어 고정자의 내주면과 소정 간격을 가지며 고정자와의 작용에 의하여 회전하는 영구자석을 포함하는 회전자를 가진다.

고정자는 코어와 코일을 포함하는데, 종래의 고정자의 구성을 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 종래의 고정자의 사시도이다.

도시된 바와 같이, 고정자(10)는 코어(Core)(11)와 코일(15)을 가진다. 코어(11)는 링형상으로 마련되어 하우징(미도시)의 내주면에 고정되는 몸체(11a)와 방사상으로 몸체(11a)의 내주면에 일체로 형성된 복수의 투스(Tooth)(11b), 투스(11b)의 단부에 돌출 형성된 헤드부(11c)를 가진다. 그리고, 코일(15)은 상호 인접하는 헤드부(11c) 사이의 슬롯(Slot)(18)을 통하여 투스(11b)에 각각 권선된다.

상기와 같은 투스(11b)와 슬롯(18) 구조의 영구자석형 모터는, 모터의 구동시 리플(Ripple)을 발생시키는 주요인으로 작용하는 코깅 토크(Cogging Torque)가 필연적으로 발생한다. 상기 코깅 토크를 저감시키기 위해서는 상호 인접하는 헤드부(11c) 사이의 슬롯(18)의 폭(W)을 작게 하면 되나, 슬롯(18)의 폭(W)이 작으면 코일(15)을 투스(11b)에 권선하기가 어려운 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 코어를 구성하는 부품을 착탈가능하게 형성하여 코어에 코일을 용이하게 권선할 수 있는 모터용 고정자를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모터용 고정자는, 하우징, 상기 하우징의 내주면에 고정된 코어(Core)와 상기 코어에 권선된 코일을 가지는 고정자, 상기 고정자의 내부에 설치되며 상기 고정자와의 작용에 의하여 회전하는 회전 자를 구비하는 모터에 있어서,

상기 코어는, 링형상으로 형성되어 상기 하우징의 내주면에 고정되는 외측코어, 일단면(一端面)은 상기 외측코어의 내주면에 일체로 형성되고, 타단면(他端面)은 상기 내측코어의 중심을 향하며, 외주면에는 상기 코일이 권선되는 복수의 투스(Tooth), 상기 투스의 타단면에 착탈가능하게 외주면이 결합되며 상기 회전자가 내부에 위치되는 링형상의 내측코어를 가진다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모터용 고정자는, 하우징, 상기 하우징의 내주면에 고정된 코어(Core)와 상기 코어에 권선된 코일을 가지는 고정자, 상기 고정자의 내부에 설치되며 상기 고정자와의 작용에 의하여 회전하는 회전자를 구비하는 모터에 있어서,

상기 코어는, 링형상으로 형성되어 상기 하우징의 내주면에 고정되는 외측코어, 상기 외측코어의 내측에 위치되며 내부에는 상기 회전자가 위치되는 링형상의 내측코어, 일단면(一端面)은 상기 외측코어의 내주면에 착탈가능하게 결합되고, 타단면(他端面)은 상기 내측코어의 외주면에 일체로 형성되며, 상기 코일이 권선되는 복수의 투스(Tooth)를 구비한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 모터용 고정자를 상세히 설명한다.

영구자석형 모터는 하우징, 고정자 및 회전자를 가진다. 상기 고정자는 하우징의 내주면에 고정된 코어(Core)와 상기 코어에 권선된 코일을 가지고, 상기 회전자는 상기 고정자의 내부에 설치된 회전축과 상기 회전축의 외주면에 고정되어 상 기 고정자와 소정 간격을 가지는 링형상의 마그네트를 가진다.

제 1 실시예

도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 고정자의 분해 사시도이고, 도 2b는 도 2a의 결합 평면도이다.

도시된 바와 같이, 코어(110)는 외측코어(111), 복수의 투스(Tooth)(114) 및 내측코어(117)를 포함한다.

외측코어(111)는 링형상으로 형성되어 상기 하우징의 내주면에 고정된다.

투스(114)는 직육면체로 형성되며, 일단면(一端面)은 외측코어(111)의 내주면에 일체로 형성되고 타단면(他端面)은 내측코어(117)의 중심을 향한다. 그리하여, 복수의 투스(114)는 외측코어(111)의 중심을 기준으로 방사상으로 배치되며, 외주면에는 코일(120)이 권선된다.

내측코어(117)는 링형상으로 형성되어 투스(114)의 타단면에 외주면이 착탈가능하게 결합되며, 내부에는 상기 회전자 위치된다.

투스(114)의 타단면과 내측코어(117)의 외주면에는 상호 삽입되는 삽입홈(114a) 및 삽입돌기(117a)가 각각 형성된다. 삽입홈(114a) 및 삽입돌기(117a)는 투스(114)와 내측코어(117)가 견고하게 결합되게 함과 동시에 투스(114)와 내측코어(117)가 상호 결합되는 위치를 표시한다.

내측코어(117)의 외주면은 산(117b)과 골(117c)이 반복되는 형태로 굴곡지게 형성된다. 이때, 내측코어(117)의 산(117b)에 해당하는 외주면 부위는 투스(114)의 타단면과 대응되게 평면으로 형성된다. 그리고, 내측코어(117)의 산(117c)에 삽입 돌기(117a)가 형성된다.

투스-슬롯(Slot) 구조를 갖는 영구자석형 모터는 공극(Air-Gap)에서의 자기적인 저항에 의해 코깅토크(Cogging Torque)가 발생한다. 코깅토크의 발생을 방지하려면, 슬롯이 없는 형태로 모터를 제조하면 되나, 슬롯리스(Slotless)형 모터는 슬롯형 모터에 비하여 출력이 많이 떨어진다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 고정자(110)는 코어(110)의 내측코어(117)가 링형상이므로, 폐슬롯형(Closed-Slot Type) 모터이다. 즉, 투스(114)와 투스(114) 사이가 연결되어 있으므로, 코일(120)에서 발생된 기자력이 공극을 지나지 않고 인접한 투스(114)로 누설된다. 이로인해, 개슬롯형(Open Slot Type)이나 반폐슬롯형(Semi-Closed Slot Type) 모터에 비하여 출력이 저하 될 수 있다. 출력이 저하되는 것을 방지하기 위하여 내측코어(117)의 외주면을 굴곡지게 형성하고, 투스(114)와 투스(114) 사이에 위치되는 내측코어(117)의 골(117c)의 높이(H1)를 1㎜ 이하로 얇게 형성한다. 그러면, 코일(120)에서 발생되는 기자력의 일정 부분만이 누설되어 투스(114)와 투스(114) 사이를 포화시키고, 나머지 기자력은 공극으로 향하여 상기 마그네트의 자속과 쇄교 작용하므로 출력 저하가 방지된다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 고정자(100)는 코일(120)의 권선 작업을 더욱 용이하게 하기 위하여 보빈(130)에 코일(120)을 권선하고, 코일(120)이 권선된 보빈(130)을 투스(114)의 외주면에 삽입한다.

보빈(130)은 투스(114)와 대응되는 형상으로 형성되어 투스(114)의 외주면 삽입되는 몸체(131), 몸체(131)의 일단면 양측에 각각 형성되어 외측코어(111)의 내주면과 접촉하는 제 1 접촉편(133) 및 몸체(131)의 타단면 양측에 각각 형성되어 내측코어(117)의 외주면과 접촉하는 제 2 접촉편(135)을 가진다. 몸체(131)의 외주면에는 코일(120)이 권선되는데, 제 1 및 제 2 접촉편(133,135)에 의하여 몸체(131)에 권선된 코일(120)이 몸체(131)의 외측으로 이탈되지 않는다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 고정자(100)는 보빈(130)의 몸체(131) 외주면에 코일(120)을 먼저 권선한 후, 코일(120)이 권선된 보빈(130)을 투스(114)의 외주면에 삽입한다. 그후, 투스(114)의 삽입홈(114a)에 내측코어(117)의 삽입돌기(117a)를 삽입하여, 내측코어(117)를 투스(114)에 결합한다. 그러므로, 종래의 모터와 같이 투스와 투스 사이의 슬롯으로 코일을 삽입할 필요가 없으므로, 그 조립 공정이 간편하다.

투스(114)와 내측코어(117)를 더욱 견고하게 결합하기 위하여, 볼트(미도시)로 투스(114)와 내측코어(117)를 체결할 수 있다. 이때, 상기 볼트는 내측코어(117)의 내주면측에서 체결된다.

제 2 실시예

도 3a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 고정자의 분해 사시도이고, 도 3b는 도 3a의 결합 평면도로써, 제 1 실시예와의 차이점만을 설명한다.

도시된 바와 같이, 코어(210)는 외측코어(211), 복수의 투스(Tooth)(214) 및 내측코어(217)를 포함한다.

외측코어(211)는 링형상으로 형성되어 상기 하우징의 내주면에 고정된다.

내측코어(217)는 외측코어(211) 보다 작은 지름을 가지는 링형상으로 마련되 어 외측코어(211)의 내측에 위치되며, 내부에는 상기 회전자가 위치된다.

투스(214)는 직육면체 형상으로 마련되며 외주면에는 코일(220)이 권선된다. 그리고, 투스(214)의 일단면(一端面)은 외측코어(211)의 내주면에 착탈가능하게 결합되고, 타단면(他端面)은 내측코어(217)의 외주면에 일체로 형성된다. 이때, 투스(214)는 내측코어(217)의 중심을 기준으로 방사상을 이룬다.

외측코어(211)의 내주면에는 투스(214)의 일단면과 대응되게 형성되어 투스(214)의 일단면이 삽입되는 삽입로(211a)가 형성된다. 삽입로(211a)는 외측코어(211)와 투스(214)가 견고하게 결합되게 함과 동시에 외측코어(211)와 투스(214)가 상호 결합되는 위치를 표시한다.

삽입로(211)의 내면 및 투스(214)의 일단면에는 상호 삽입되어 걸리는 삽입홈(211b) 및 삽입돌기(214a)가 각각 형성된다. 삽입홈(211b)과 삽입돌기(214a)는 외측코어(211)와 투스(214)가 더욱 견고하게 결합되게 한다.

그리고, 내측코어(217)의 외주면은 산과 골이 반복되는 형태로 굴곡지게 형성되고, 내측코어(217)의 산에 해당하는 외주면 부위에 투스(214)의 타단면이 일체로 형성된다. 그러면, 내측코어(217)의 골에 해당하는 외주면 부위는 투스(214)와 투스(214) 사이에 위치되는데, 그 높이(H2)는 1㎜ 이하로 마련된다. 이는, 제 1 실시예에서 설명한 것과 동일한 이유이다.

그리고, 보빈(230)의 구성은 제 1 실시예와 동일하다.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 고정자(200)는 보빈(230)의 몸체(231) 외주면에 코일(220)을 먼저 권선한 후, 코일(220)이 권선된 보빈(230)을 투스(214)의 외 주면에 삽입한다. 그후, 외측코어(211)의 삽입홈(211b)에 투스(214)의 삽입돌기(214a)를 삽입하여, 외측코어(211)에 투스(214)에 결합한다.

외측코어(211)와 투스(214)를 더욱 견고하게 결합하기 위하여, 외측코어(211)와 투스(214)를 볼트(미도시)로 체결할 수 도 있다. 이때, 상기 볼트는 외측코어(211)의 외주면측에서 체결된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 모터용 고정자는 코일이 권선되는 투스를 기준으로 투스의 외측에 위치되는 외측코어, 또는 투스의 내측에 위치되는 내측코어가 투스에 착탈가능하게 결합된다. 그러므로, 투스에 코일을 권선한 후, 외측코어 또는 내측코어를 투스에 결합하면 되므로, 코일의 권선작업이 간편하다.

이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.

Claims

하우징, 상기 하우징의 내주면에 고정된 코어(Core)와 상기 코어에 권선된 코일을 가지는 고정자, 상기 고정자의 내부에 설치되며 상기 고정자와의 작용에 의하여 회전하는 회전자를 구비하는 모터에 있어서,

상기 코어는,

링형상으로 형성되어 상기 하우징의 내주면에 고정되는 외측코어,

일단면(一端面)은 상기 외측코어의 내주면에 일체로 형성되고, 타단면(他端面)은 상기 내측코어의 중심을 향하며, 외주면에는 상기 코일이 권선되는 복수의 투스(Tooth),

상기 투스의 타단면에 착탈가능하게 외주면이 결합되며 상기 회전자가 내부에 위치되는 링형상의 내측코어를 가지는 것을 특징으로 하는 모터용 고정자.
제 1 항에 있어서,

상기 투스의 타단면 및 상기 내측코어의 외주면에는 상호 삽입되는 삽입홈 및 삽입돌기가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 모터용 고정자.
제 2 항에 있어서,

상기 내측코어의 외주면은 산과 골이 반복되는 형태로 굴곡지게 형성되고,

상기 내측코어의 산에 해당하는 외주면 부위는 상기 투스의 타단면과 대응되 게 형성되어 상기 삽입돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 모터용 고정자.
하우징, 상기 하우징의 내주면에 고정된 코어(Core)와 상기 코어에 권선된 코일을 가지는 고정자, 상기 고정자의 내부에 설치되며 상기 고정자와의 작용에 의하여 회전하는 회전자를 구비하는 모터에 있어서,

상기 코어는,

링형상으로 형성되어 상기 하우징의 내주면에 고정되는 외측코어,

상기 외측코어의 내측에 위치되며 내부에는 상기 회전자가 위치되는 링형상의 내측코어,

일단면(一端面)은 상기 외측코어의 내주면에 착탈가능하게 결합되고, 타단면(他端面)은 상기 내측코어의 외주면에 일체로 형성되며, 상기 코일이 권선되는 복수의 투스(Tooth)를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터용 고정자.
제 4 항에 있어서,

상기 외측코어의 내주면에는 상기 투스의 일단면이 삽입되는 삽입로가 형성된 것을 특징으로 하는 모터용 고정자.
제 5 항에 있어서,

상기 외측코어의 삽입로 및 상기 투스의 일단면에는 상호 삽입되어 걸리는 삽입홈 및 삽입돌기가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 모터용 고정자.
제 5 항에 있어서,

상기 내측코어의 외주면은 산과 골이 반복되는 형태로 굴곡지게 형성되고,

상기 내측코어의 산에 해당하는 외주면 부위에 상기 투스의 타단면이 일체로 형성된 형성된 것을 특징으로 하는 모터용 고정자.
제 3 항 또는 제 7 항에 있어서,

상기 내측코어의 골의 높이는 1㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 모터용 고정자.
제 1 항 내지 제 7 항 중, 어느 한 항에 있어서,

상기 투스와 대응되는 형상으로 형성되어 상기 투스에 삽입되는 몸체, 상기 몸체의 일단면 양측에 각각 형성되어 상기 외측코어의 내주면과 접촉하는 제 1 접촉편 및 상기 몸체의 타단면 양측에 각각 형성되어 상기 내측코어의 외주면과 접촉하는 제 2 접촉편을 가지는 보빈이 더 마련되고,

상기 보빈의 몸체의 외주면에 상기 코일이 권선된 것을 특징으로 하는 모터용 고정자.