KR101185040B1 - 모터의 스테이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터의 스테이터에 관한 것으로서, 로터에 공극을 두고서 설치되는 모터의 스테이터에 있어서, 요크부와, 요크부에 마련됨과 아울러 코일권선부를 가지는 다수의 투스로 이루어지고, 로터에 마주 대하는 투스의 선단부들이 서로 연결되어 링 형상을 가지도록 선단부사이에 연결부를 형성하는 연결투스부를 포함한다. 따라서, 본 발명은 투스의 선단부들이 서로 연결됨으로써 로터에 미치는 자속이 균일하도록 하여 토오크 리플의 발생을 감소시키며, 자속의 균일화로 인해 자속의 손실을 최소화하여 모터의 출력을 향상시키는 효과를 가지고 있다.

Description

모터의 스테이터{STATOR OF A MOTOR}

도 1은 종래의 기술에 따른 모터의 스테이터를 도시한 사시도이고,

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모터의 스테이터를 도시한 사시도이고,

도 3은 도 2의 평면도이고,

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 모터의 스테이터를 도시한 평면도이고,

도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 모터의 스테이터를 도시한 사시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

110,310 : 요크부 120,220,320 : 연결투스부

121,221 : 투스 122 : 선단부

123,223,323 : 연결부 124 : 코일권선부

125 : 네크부 126 : 슬라이딩돌기

127 : 슬라이딩홈

본 발명은 모터의 스테이터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 투스의 선단부들이 서로 연결됨으로써 로터에 미치는 자속이 균일하도록 하는 모터의 스테이터에 관한 것이다.

일반적으로, 모터라 함은 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜서 회전력을 얻는 장치로서, 가정용 전자제품뿐만 아니라 산업용 기기 등에 광범위하게 사용된다. 이러한 모터가 가정용 전자제품에 사용되는 예를 들면, 에어컨이나 냉장고와 같은 냉방기기 내부에 냉매를 액상으로 환원시키기 위해 구비되는 컴프레셔나, 세탁기, 청소기, 광 디스크 플레이어, 컴퓨터의 하드 디스크 드라이버 등에 널리 사용되고 있다.

종래의 모터는 코일이 권선되는 다수의 투스(tooth)가 마련됨과 아울러 투스와 공극을 가지는 로터가 회전 가능하게 설치되는 스테이터가 구비되며, 이러한 모터의 스테이터를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 기술에 따른 모터의 스테이터를 도시한 사시도이다. 도시된 종래의 모터의 스테이터(1)는 본체를 이루는 요크부(2)와, 요크부(2)에 마련되는 다수의 투스(tooth; 3)를 포함한다.

요크부(2)는 다각형 또는 원형의 링형상을 가지고, 내주면에 일정 간격으로 투스(3)가 다수로 형성된다.

투스(3)는 요크부(2)와 함께 규소 강판(4)의 다수 적층에 의해 형성되고, 요크부(2)의 내주면으로부터 중심을 향하여 연장 형성되어 코일이 권선되는 코일권선 부(3a)와, 코일권선부(3a)의 선단으로부터 연장 형성되어 로터(미도시)와 공극을 두고서 마주보는 확대된 면을 가지는 선단부(3b)를 포함한다.

이와 같은 종래의 기술에 따른 모터의 스테이터(1)는 투스(3)의 선단부(3b)끼리 서로 이격됨으로써 코일권선부(3a)에 권선된 코일로부터 발생되는 자속이 로터(미도시)에 불균일하게 미침으로써 토오크 리플을 발생시키는 원인이 되었으며, 자속의 불균일에 따른 자속의 손실을 유발시키는 원인이 되었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 투스의 선단부들이 서로 연결됨으로써 로터에 미치는 자속이 균일하도록 하여 토오크 리플의 발생을 감소시키며, 자속의 균일화로 인해 자속의 손실을 최소화하여 모터의 출력을 향상시키는 모터의 스테이터를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 로터에 공극을 두고서 설치되는 모터의 스테이터에 있어서, 요크부와, 요크부에 마련됨과 아울러 코일권선부를 가지는 다수의 투스로 이루어지고, 로터에 마주 대하는 투스의 선단부들이 서로 연결되어 링 형상을 가지도록 선단부사이에 연결부를 형성하는 연결투스부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모터의 스테이터를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 평면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모터의 스테이터(100)는 요크부(110)와, 요크부(110)에 마련됨과 아울러 투스(121)의 선단부(122)들이 연결부(123)에 의해 서로 연결되는 연결투스부(120)를 포함한다.

요크부(110)는 모터의 케이스를 이루는 쉘이나 하우징 내에 고정되고, 본 실시예에서처럼 내치형 스테이터(100)인 경우 내주면을 따라 일정 간격으로 다수의 투스(121)가 마련되는데, 외치형 스테이터인 경우 외주면을 따라 다수의 투스가 마련될 수 있으며, 연결투스부(120)와 함께 코일로부터 발생되는 회전 자속의 이동 통로를 제공한다.

연결투스부(120)는 요크부(110)의 내주면에 일체로 이루도록 마련됨과 아울러 자속을 발생시키는 코일이 권선되는 코일권선부(124)를 각각 가지는 다수의 투스(121)와, 투스(121) 각각의 끝단으로부터 연장되어 확대되는 면을 가지고 로터(400)에 공극을 두고서 마주 대하는 다수의 선단부(122)와, 선단부(122)들이 서로 연결되어 링 형상을 이루도록 선단부(122)사이에 형성되는 연결부(123)를 포함한다.

연결부(123)는 선단부(122)의 양측이 각각 연장됨으로써 이웃하는 다른 선단부(122)의 양측과 연결되도록 선단부(122)사이에 마련되어 선단부(122)와 함께 로터(400)의 주위를 감싸는 링 형상을 이룬다.

연결부(123)는 감소되는 단면적을 가지는 네크부(125)가 형성된다.

네크부(125)는 연결부(123)의 양측에 각각 위치하는 선단부(122)를 따라 이동하는 다른 자극을 가지는 자속들이 서로 영향을 미치지 않게 연결부(123)의 중심부분에 단면적을 감소시킴으로써 형성되며, 연결부(123)의 내측면이 로터(400)의 외주면과 일정한 크기의 공극을 가지도록 연결부(123)의 외측이 오목하게 됨으로써 형성된다.

연결부(123)는 코일권선부(124)에 권선되는 코일에 간섭을 주지 않도록 선단부(122)로부터 분리 가능하게 결합되는 것이 바람직하다. 따라서, 연결부(123)는 선단부(122)와 분리되도록 형성되며, 양단이 선단부(122)에 각각 결합된다.

연결부(123)는 선단부(122)에 용이하게 결합되기 위하여 연결부(123)와 선단부(122)의 결합면에 일정한 힘에 의해 상하로 슬라이딩 결합되는 슬라이딩돌기(126) 및 슬라이딩홈(127)이 각각 형성된다.

연결부(123)는 연자성 분말의 압축에 의해 형성될 수 있으며, 네크부(125)가 단면적의 축소에도 불구하고 강도를 확보할 수 있도록 규소 강판의 다수 적층에 의해 형성됨이 바람직하다.

연결부(123)를 제외한 연결투스부(120)와 요크부(110)는 동일한 형상의 규소 강판을 다수 적층하여 형성될 수 있다.

도 4에 도시된 제 2 실시예에 따른 모터의 스테이터(200)는 연결투스부(220)에서 투스(221)가 4 개로 이루어진 모습을 나타내었으며, 이로 인해 연결부(223) 역시 4 개로 이루어지는데, 이에 한하지 않고 다양한 개수의 투스(221)를 가질 수 있다.

한편, 도 5에서 도시된 제 3 실시예에 따른 모터의 스테이터(300)와 같이, 연결부(323)를 제외한 연결투스부(320)와 요크부(310)는 연자성 분말의 압축에 의해 형성될 수 있다.

연결부(323)를 제외한 연결투스부(320)와 요크부(310)의 제작에 사용되는 연자성 분말은 철계(iron-based)의 입자들을 기초로 하며, 연자성 분말 각각은 전기적으로 절연되도록 코팅되어 있으며, 이들을 연자성 분말의 압축에 의해 제작하기 위하여 압축성형기에서 이들을 각각 포함하는 성형공간에 연자성 분말을 채운 다음 펀치 등과 같은 압축부재로 압축시켜서 이들이 각각 성형되도록 한다. 이 때, 연자성 분말에 윤활제 및/또는 결합제를 함유하여 함께 압축시킬 수 있다.

연결부(323)를 제외한 연결투스부(320)와 요크부(310)는 연자성 분말의 압축 프로세스에 의해 3차원 형상을 가지는 연자성 복합체(soft magnetic composite; "SMC"라고도 함)가 되며, 코일로부터 발생되는 자속의 이동통로를 제공함과 아울러 규소 강판을 이용하는 종래의 경우보다 높은 자유도(degree of freedom)가 허용됨으로써 종래 규소 강판의 적층구조에서 구현할 수 없는 연결부(323)와의 다양한 결합 구조를 구현시킬 수 있다.

이와 같은 구조로 이루어진 모터의 스테이터의 작용은 다음과 같이 이루어진다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모터의 스테이터(100)는 투스(121)의 선단부(122)들이 연결부(123)에 의해 서로 연결되어 로터(400) 주위를 감싸는 링 형상을 이룸으로써 코일권선부(124)에 권선된 코일로부 터 발생되는 자속이 균일하도록 하여 토오크 리플의 발생을 감소시킨다.

연결부(123)에서 축소된 단면적을 가지는 네크부(125)에 의해 선단부(122)로부터 로터(400)에 미치는 다른 자극의 자속이 서로 간섭을 일으키지 않도록 하며, 연결부(123)가 선단부(122)로부터 분리되는 구조를 가짐으로써 코일을 권선시 연결부(123)의 분리를 통해서 코일이 코일권선부(124)에 권선시 간섭받지 않도록 하여 코일의 권선 작업이 안정되고도 용이하게 이루어지도록 한다.

선단부(122)와 연결부(123)에 의해 로터(400)에 미치는 자속을 균일하도록 함으로써 코일로부터 발생되는 자속이 손실되는 것을 최소화하여 모터의 출력을 향상시킨다.

연결부(123)는 규소 강판의 다수 적층에 의해 형성됨으로써 네크부(125)가 단면적의 축소로 인해 파손되는 것을 방지하며, 도 5에 도시된 바와 같이, 연결부(323)를 제외한 연결투스부(320)와 요크부(310)를 연자성 분말의 압축에 의해 형성시킴으로써 다양한 형상, 특히 연결부(123)의 결합을 용이하게 하는 구조를 구현할 수 있도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 모터의 스테이터는 투스의 선단부들이 서로 연결됨으로써 로터에 미치는 자속이 균일하도록 하여 토오크 리플의 발생을 감소시키며, 자속의 균일화로 인해 자속의 손실을 최소화하여 모터의 출력을 향상시키는 효과를 가지고 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 모터의 스테이터를 실시하기 위한 실 시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (5)

1. 로터에 공극을 두고서 설치되는 모터의 스테이터에 있어서,

   요크부와,

   상기 요크부에 마련됨과 아울러 코일권선부를 가지는 다수의 투스로 이루어지고, 상기 로터에 마주 대하는 상기 투스의 선단부들이 서로 연결되어 링 형상을 가지도록 상기 선단부사이에 연결부를 형성하는 연결투스부를 포함하되,

   상기 연결부는,

   감소되는 단면적을 가지는 네크부가 형성되는 것

   을 특징으로 하는 모터의 스테이터.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 연결부는,

   상기 선단부로부터 분리 가능하게 결합되는 것

   을 특징으로 하는 모터의 스테이터.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 연결부는,

   규소 강판을 다수 적층하여 형성되는 것

   을 특징으로 하는 모터의 스테이터.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 요크부와 상기 연결투스부의 투스 및 선단부는,

   연자성 분말의 압축에 의해 형성되는 것

   을 특징으로 하는 모터의 스테이터.

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