KR20060033559A

KR20060033559A - 왕복동식 모터의 고정자 구조

Info

Publication number: KR20060033559A
Application number: KR1020040082732A
Authority: KR
Inventors: 송우헌
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-10-15
Filing date: 2004-10-15
Publication date: 2006-04-19
Also published as: KR100747478B1

Abstract

본 발명은 왕복동식 모터의 고정자 구조에 관한 것으로, 본 발명은 권선코일을 감은 환형의 보빈체에 다수 장의 스테이터코어를 적층하여 원통모양으로 형성하는 왕복동식 모터의 고정자에 있어서, 보빈체의 외주면에 소정의 두께를 가지는 열수축 절연튜브를 삽입하여 융착하고, 그 절연튜브의 외주면에 상기한 스테이터코어를 적층함으로써, 스테이터코어를 권선코일에 근접하도록 배치할 수 있어 모터의 크기를 소형화할 수 있고 스테이터코어의 소모량을 줄여 생산비용을 절감할 수 있으며 철손을 감소시켜 모터 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

왕복동식 모터의 고정자 구조{STATOR STRUCTURE FOR RECIPROCATING COMPRESSOR}

도 1은 종래 왕복동식 모터를 정면에서 보인 단면도,

도 2는 종래 왕복동식 모터의 측면도,

도 3은 종래 왕복동식 모터의 외측고정자를 확대하여 보인 단면도,

도 4는 본 발명 왕복동식 모터의 외측고정자를 분해하여 보인 사시도,

도 5는 본 발명 왕복동식 모터의 외측고정자를 확대하여 보인 단면도,

도 6은 도 5의 "A"부를 보인 상세도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

110 : 보빈체 120 : 코어블록

120a : 튜브피난홈 130 : 고정자커버

140 : 절연튜브 140a : 절곡부

본 발명은 왕복동식 모터의 고정자 구조에 관한 것으로, 특히 모터의 직경을 늘리지 않고도 코일의 권선량을 증가시킬 수 있는 왕복동식 모터의 고정자 구조에 관한 것이다.

일반적으로 왕복동식 모터는 입체적인 구조를 갖는 모터의 자장(Magnet Field)을 평판 형상으로 변형시킨 것으로, 평판으로 형성된 가동자조립체를 역시 평판으로 형성된 고정자조립체의 상측에 얹어 자장 변화에 따라 직선으로 움직이도록 한 것이다.

최근에는 고정자조립체를 원통모양의 외측고정자와 내측 고정자로 분리하여 일정 공극을 두고 겹치도록 배치하고, 외측고정자와 내측 고정자 사이에 가동자조립체를 움직일 수 있도록 배치하며, 외측고정자와 내측 고정자 중에서 어느 한 쪽의 고정자에 권선코일을 장착하고, 이에 대응하는 가동자조립체에는 마그네트들을 부착시켜 가동자가 권선코일의 플럭스(flux)에 의해 축방향으로 왕복운동하도록 하는 왕복동식 모터가 소개되고 있다.

도 1는 종래 왕복동식 모터를 정면에서 보인 단면도이고, 도 2는 측면도이다.

이에 도시한 바와 같이 종래의 왕복동식 모터는 플럭스를 형성하는 고정자조립체(10)와, 고정자조립체(10)의 플럭스에 따라 왕복운동을 하는 가동자조립체(20)로 구성하고 있다.

고정자조립체(10)는 원통형으로 형성하는 외측고정자(11)와, 역시 원통형으로 형성하여 외측고정자(11)의 안쪽에 소정의 코어간 거리(이하, 공극과 혼용함)(t)를 두고 배치하는 내측고정자(12)로 이루어져 있다.

외측고정자(11)는 그 내부에 권선코일(C)을 삽입하는 보빈체(11a)와, 다수 장의 얇은 스테이터코어(S)를 적층하여 상기한 보빈체(11a)의 양쪽 외측면에 끼워 결합하는 복수 개씩의 코어블록(11b)과, 각 코어블록(11b)의 양측 외측면을 각각의 고정자커버(11c)로 용접하여 고정하고 있다.

보빈체(11a)는 플라스틱과 같은 절연재를 속이 빈 환형 모양으로 형성하고, 코어블록(11b)은 보빈체(11a)의 양측에서 서로 끼워 고정하도록 "기억자"모양과 이에 대향하는 "역기억자"모양으로 형성하고 있다.

가동자조립체(20)는 외측고정자(11)와 내측고정자(12) 사이에서 움직일 수 있도록 배치하는 가동자몸체(21)와, 고정자조립체(10)의 권선코일(C)에 대응하도록 가동자몸체(21)의 외주면에 원주방향을 따라 등간격으로 고정하는 마그네트(22)들로 이루어져 있다.

상기와 같은 종래 왕복동식 모터는 다음과 같이 동작한다.

즉, 외측고정자(11)의 권선코일(C)에 전류를 인가하면, 권선코일(C)의 주변에 플럭스가 형성되어 외측고정자(11)의 일측 경로(path)를 따라 내측고정자(12)로 흘렀다가 다시 외측고정자(11)의 타측 경로로 흐르는 일종의 '폐루프(closed loop)'를 형성하고, 권선코일(C)에 의해 형성되는 플럭스 상에 가동자조립체(20)의 마그네트(22)가 놓여 그 마그네트(22)가 상기한 권선코일(C)의 플럭스와 상호 작용하면서 플럭스 방향에 따라 가동자몸체(21)가 직선으로 왕복운동을 한다.

이러한 왕복동식 모터를 제작하기 위하여는 먼저 강판에서 "기억자"모양의 스테이터코어를 다수 장 타발한 후 이를 "기억자" 또는 "역기억자"모양으로 코어블록(11b)을 적층하고, 양쪽 코어블록(11b)을 각각 고정자커버(11c)에 용접 고정한 후 권선코일(C)이 삽입된 보빈체(11a)의 외측면에 맞대기 삽입하며, 이후 양쪽 코어블록(11b)을 용접하여 상기한 보빈체(11a)에 고정하는 것이었다.

그러나, 상기와 같은 종래 왕복동식 모터에 있어서는, 권선코일(C)과 외측고정자(11)의 코어블록(11b) 사이에는 공간거리를 유지할 수 있도록 권선코일(C)이 감기지 않는 틈새(t)가 필요함에 따라 그 틈새(t)만큼 코어블록(11b)이 외곽으로 밀려나게 되어 모터가 커지는 것은 물론 스테이터코어의 소요량이 증가하여 재료비의 상승을 초래할 뿐만 아니라 철손이 증가하여 모터의 성능저하를 야기하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 왕복동식 모터가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 외측고정자의 제작시 권선코일과 스테이터코어 사이의 공간거리를 최소화하여 모터를 소형화할 수 있을 뿐만 아니라 스테이터코어의 소요량을 줄이고 철손을 낮춰 재료비용을 절감하고 모터성능을 향상시킬 수 있는 왕복동식 압축기의 고정자 구조를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 권선코일을 감은 환형의 보빈체에 다수 장의 스테이터코어를 적층하여 원통모양으로 형성하는 왕복동식 모터의 고정자에 있어서, 보빈체의 외주면에 소정의 두께를 가지는 열수축 절연튜브를 삽입하여 융착하고, 그 절연튜브의 외주면에 상기한 스테이터코어를 적층하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 모터의 고정자 구조를 제공한다.

이하, 본 발명의 왕복동식 모터의 고정자 구조를 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명 왕복동식 모터의 외측고정자를 분해하여 보인 사시도이고, 도 5는 본 발명 왕복동식 모터의 외측고정자를 확대하여 보인 단면도이며, 도 6은 도 5의 "A"부를 보인 상세도이다.

이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 왕복동식 모터의 외측고정자는, 환형으로 형성하고 그 내부에 권선코일(C)을 감아 절연튜브(140)로 밀봉하는 보빈체(110)와, 여러 장의 스테이터코어를 겹겹이 적층하여 상기한 보빈체(110) 외측면 양측에서 방사상으로 결합하는 복수 개씩의 코어블록(120)과, 양측 코어블록(120)의 외측면을 용접(W)하여 고정하는 두 개 한 쌍의 고정자커버(130)로 구성한다.

보빈체(110)는 플라스틱 수지와 같은 절연물을 외주면이 개구된 환형으로 형성하고, 그 내부에 소정의 선경과 감긴 수로 권선코일(C)을 다수 회 감아 고정하며, 권선코일(C)의 외곽을 밀봉하도록 열수축 절연튜브(140)로 상기한 보빈체(110)의 복개 융착하여 이루어진다.

여기서, 권선코일(C)은 보빈체(110)의 개구면을 열수축 절연튜브(140)로 복개함에 따라 스테이터코어와의 공간거리를 확보할 필요가 없어 상기한 보빈체(110)의 외주면 높이까지 촘촘하게 감아 코어블록(120)의 외경을 최소화하는 것이 바람직하다.

또, 열수축 절연튜브(140)는 얇고 절연성이 우수한 재질로 형성하여 열을 가할 때 수축되면서 보빈체(110)의 개구면을 완전히 감아 밀봉할 수 있도록 하되, 그 폭방향 양단은 상기한 보빈체(110)의 양측면 일정 길이까지 연정하여 자기누설을 방지할 수 있도록 절곡부(140a)를 형성한다. 이 경우 코어블록(120)의 내측면에는 상기한 절연튜브(140)의 절곡부(140a)가 간섭되는 것을 회피할 수 있도록 도 6에서와 같은 튜브피난홈(120a)을 단차지게 형성하는 것이 바람직하다.

코어블록(120)은 도 4에서와 같이 대략 '기억자'와 이에 맞대응하도록 대략 '역기억자' 모양으로 형성하되, 양측 코어블록(120)의 수직부 내측면에는 상기한 튜브피난홈(120a)을 절연튜브(140)의 두께만큼 단차지게 형성한다.

도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.

상기와 같은 본 발명 왕복동식 모터의 고정자 구조는 다음과 같은 작용 효과를 가진다.

즉, 외측고정자를 조립하기 위하여는 먼저, 다수 장의 스테이터코어를 "기억자"와 "역기억자"로 적층하여 코어블록(120)을 형성하고, 이 코어블록(120)의 외측면에 환형으로 된 고정자커버(130)를 대고 용접하여 각각의 코어블록(120)을 고정한다.

다음, 보빈체(110)에 권선코일(C)을 감고 그 보빈체(110)에 열수축 절연튜브(140)를 삽입한 후 열을 가하여 상기한 절연튜브(140)가 수축되면서 보빈체(110)의 개구면을 복개하도록 한다. 이때 절연튜브(140)는 그 폭이 보빈체(110)의 폭 보다 넓게 형성하여 절연튜브(140)의 양측 바깥쪽이 보빈체(110)의 개구면을 넘어 양측면의 소정 길이까지 연장되어 코일(C)의 자기누설을 더욱 긴밀하게 차단하도록 한다.

다음, 보빈체(110)의 양측면에 양쪽 코어블록(120)이 맞대응 되도록 밀착한 상태에서 용접(W)하여 상기한 양측 코어블록(120)을 보빈체(110)에 고정한다.

이렇게, 보빈체의 외주면을 절연튜브로 밀봉하여 스테이터코어와 권선코일 사이에 공간거리를 확보할 필요가 없고 이로 인해 동일한 모터 성능일 경우 스테이터코어의 외경을 줄일 수 있어 모터의 크기를 소형화할 수 있을 뿐만 아니라 스테이터코어의 소모량을 줄여 비용을 절감할 수 있고 철손을 줄여 모터 효율을 높일 수 있다.

본 발명에 의한 왕복동식 모터의 고정자 구조는, 권선코일을 감은 보빈체의 외주면을 절연튜브로 밀봉함으로써, 스테이터코어를 권선코일에 근접하도록 배치할 수 있어 모터의 크기를 소형화할 수 있고 스테이터코어의 소모량을 줄여 생산비용을 절감할 수 있으며 철손을 감소시켜 모터 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims

권선코일을 감은 환형의 보빈체에 다수 장의 스테이터코어를 적층하여 원통모양으로 형성하는 왕복동식 모터의 고정자에 있어서,

보빈체의 외주면에 소정의 두께를 가지는 열수축 절연튜브를 삽입하여 융착하고, 그 절연튜브의 외주면에 상기한 스테이터코어를 적층하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 모터의 고정자 구조.
제1항에 있어서,

열수축 절연튜브는 보빈체의 폭보다 넓게 형성하여 그 절연튜브의 양측이 상기한 보빈체의 양측면을 소정 길이 만큼 덮어 감쌀 수 있도록 절곡부를 연장 형성하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 모터의 고정자 구조.
제2항에 있어서,

절연튜브의 양단이 접하는 스테이터코어의 내측면에는 상기한 절연튜브의 절곡부를 수용하도록 튜브피난홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 왕복동식 모터의 고정자 구조.