KR20120041127A

KR20120041127A - 고정자, 브러시리스 모터 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR20120041127A
Application number: KR1020110106409A
Authority: KR
Inventors: 아키히코 세키; 테쯔지 요시카와; 마사토 카미무라
Original assignee: 아스모 가부시키가이샤
Priority date: 2010-10-20
Filing date: 2011-10-18
Publication date: 2012-04-30
Also published as: US8482180B2; US20120098381A1; DE102011054373A1; CN102457149B; CN102457149A; JP2012110212A

Abstract

내전형 브러시리스 모터(1)는 고정자(10)를 포함한다. 고정자(10)는 다수의 고정자 섹션(12)으로 이루어진다. 고정자 섹션(12) 각각은 다수의 코어 부재(42)와, 절연체(18)와, 절연체(18)를 통해 코어 부재에 권취된 권선(16)을 구비한다. 코어 부재(42)는 요크부(22)와 톱니부(18)를 구비한다. 절연체(18)는 코어 부재(42)를 연결하는 링부(34)를 구비한다. 각 고정자 섹션(12)이 동일한 고정자 섹션에서 2개의 코어 부재(42) 사이에 충분한 거리와 공간을 제공하기 때문에, 톱니부(24)에 권선(16)을 권취하기 용이하다. 고정자 섹션(12)은 고정자(10)를 형성하기 위하여 축방향을 따라 조립될 수 있다. 요크부(22)는 원주방향을 따라 배열되어서 자기 경로를 형성하도록 서로를 연결한다.

Description

고정자, 브러시리스 모터 및 이의 제조방법 {STATOR, BRUSHLESS MOTOR, AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 회전 전기 기계용 회전자, 브러시리스 모터 및 그 회전자 및 브러시리스 모터의 제조방법에 관한 것이다.

JPH09-322441A에는 브러시리스(brushless) 모터가 개시되어 있다. 이 문헌에 의하면, 전기자는 축방향으로 분리될 수 있는 다수의 링 형상의 요크 부재로 이루어진 코어 부재를 구비한다. 요크 부재 각각은 반경방향 바깥으로 돌출되며 일체로 형성되는 톱니부를 구비한다.

하지만, 상기 문헌에 기재된 브러시리스 모터는 외전형(outer rotor type) 모터이다. 상기 문헌에는 내전형(inner rotor type) 모터, 그에 따른 회전자, 브러시리스 모터 및 그의 제조방법에 대해서는 전혀 기재되어 있지 않다. 만일 상기 문헌에 기재된 요크가 내전형 모터에 적합하도록 변형되면, 톱니부는 반경방향 안으로 돌출되도록 배열되어야 한다. 이 경우, 톱니부에 코일을 권취(특히 반경방향 바깥으로부터 권취)하는 것이 어렵다. 또한, 코어의 배열이 반경방향 안으로부터 코일을 권취해야 하는 구조이므로 플라이어 권취(flyer)기를 사용하는 것도 어렵다. 이 경우, 톱니부 상에 반경방향 안으로부터 코일을 권취하는 것이 가능한 노즐 권취기를 사용하는 것이 가능할 수 있다. 노즐 권취기를 사용하는 경우에, 톱니부들 사이로 노즐을 이동시키고 통과시킬 수 있 공간을 유지할 필요가 있다. 또한, 이 공간은 코일의 단면에서 전도성 물질의 비율인 코일의 공간 계수(space factor)를 떨어뜨린다. 결과적으로 공간 계수의 증가가 어렵게 되고, 이는 회전 전기 기계의 크기를 줄이는 것을 어렵게 한다. 그리고, 노즐 권취기는 플라이어 권취기에 비해 권취 속도가 떨어지기 때문에, 코일의 권취속도를 향상시키기 어렵다. 추가적으로, 권취기의 수를 줄이는 것이 어렵기 때문에, 제조비용을 낮추기 어렵다.

상기에서, 플라이어 권취기는 플라이어와 가변 성형기를 구비한다. 플라이어 권취기는 권취기를 원형 경로를 따라 톱니부 주위를 회전시키면서 동시에 코일을 플라이어를 통해 공급하고 가변 성형부를 이용하여 코일을 성형함으로써 코일을 톱니부에 권취한다. 노즐 권취기는 노즐을 구비한다. 노즐 권취기는 노즐이 톱니부 주위를 움직이도록 노즐을 구동하기 위한 회전 구동 과정과 노즐이 미끄럼 방식으로 축방향을 따라 움직이도록 노즐을 구동하기 위한 축방향 슬라이딩 과정을 번갈아 반복하면서 코일을 노즐을 통해 공급함으로써 코일을 톱니부에 권취한다.

본 발명의 목적은 제조가 용이한 내전형 브러시리스 모터용 고정자를 제공하는 것이다. 본 발명의 목적은 자기 손실이 적은 코어 부재와 제조가 용이한 코일부를 구비하는 내전형 브러시리스 모터용 고정자를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 작고 제조비용이 낮은 내전형 브러시리스 모터용 고정자를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예는 코어, 권선, 및 절연체를 포함하는 회전 전기 기계용 고정자를 제공한다. 상기 코어는 링 형상의 요크와, 상기 요크로부터 안쪽으로 돌출된 다수의 톱니부를 구비한다. 상기 코어는 다수의 코어 부재를 구비한다. 상기 코어 부재 각각은 상기 요크의 일부를 제공하는 요크부와 상기 요크부와 일체로 형성되는 상기 톱니부를 구비한다. 상기 다수의 권선은 상기 톱니부에 권취된 다수의 코일부를 구비한다. 상기 권선은 다수의 상 권선을 제공한다. 상기 다수의 절연체는 상기 회전 전기 기계의 상들 각각을 위해 제공된다. 상기 절연체들 각각은 상기 톱니부와 상기 코일부 사이에 위치하는 다수의 절연부와 동일한 상을 위한 상기 절연체부를 연결하는 연결부를 구비한다.

예를 들어, 상기 고정자는 다음과 같은 방법으로 제조될 수 있다. 하나의 단계에서, 상들을 위한 다수의 서브조립체가 상기 코어부와 상기 절연체부를 조립하거나 일체로 성형함으로써 형성될 수 있다. 다음 하나의 단계에서, 상들을 위한 다수의 고정자 섹션이 권취기를 이용하여 상기 서브조립체의 반경방향 바깥쪽으로부터 상기 서브조립체 상에 위치하는 톱니부 상에 상기 권선을 권취함으로써 형성된다. 다음, 고정자는 상기 고정자들을 조립함으로써 형성된다.

상기 고정자에 의하면, 상기 요크는 상기 요크를 원주방향을 따라 분리함으로써 제공되는 다수의 요크부에 의해 형성된다. 따라서, 비록 고정자가 상기 다수의 톱니부가 상기 요크로부터 안쪽으로 돌출되는 내전형 브러시리스 모터용으로 사용되는 것이라도, 상기 권선을 권취기를 이용하여 상기 톱니부의 반경방향 바깥쪽으로부터 상기 톱니부에 권취하는 것이 가능해진다. 결과적으로, 권선의 공간 계수를 증가시키는 것이 가능하다. 즉, 고정자의 크기를 줄이는 것이 가능하다.

상기 요크는 상기 원주방향을 따라 상기 다수의 요크부로 분리된다. 그에 따라, 상기 요크가 상기 축방향을 따라 분리되는 경우에 비해 상기 고정자를 축방향을 따라 작게 만드는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 서브조립체의 배열에 따르면, 노즐 권취기에 비해 권취속도가 빠른 플라이어 권취기를 사용하는 것이 가능해진다. 플라이어 권취기를 사용하는 경우에, 권취속도를 높이고, 권취기의 수를 줄임으로써 고정자의 제조비용을 낮추는 것이 가능해진다.

상기 상들 중 하나의 상의 상기 연결부와 상기 절연부는 상기 연결부에 대해 바깥쪽으로 돌출되는 방식으로 상기 톱니부를 유지할 수 있다. 상기 연결부들 각각은 링 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 연결부는 상기 요크의 동일 축선상에 배열될 수 있다.

상기 권선들 각각은 상기 다수의 코일부들을 연결하는 다수의 점퍼부를 더 구비하고, 동일한 상에서 상기 링부에 배열된다. 이 경우에, 상기 링부는 서로 동일축선 상에 배열될 수 있고, 가장 안쪽에 위치하는 링부를 제외한 나머지 링부는 홈부를 구비한다.

상기 홈부는 상기 고정자 섹션의 부분들 사이의 간선을 피할 수 있다. 예를 드렁, 상기 점퍼부는 그 바깥에 위치하는 상기 링부에 형성된 상기 홈부를 통과하도록 배열될 수 있다. 상기 홈부는 상기 링부와 상기 점퍼부 사이의 간섭을 피할 수 있다. 상기 점퍼부의 길이를 줄이는 것이 가능하다. 그에 따라, 고정자의 크기를 줄이고 제조비용을 낮추는 것이 가능하다.

상기 권선들 각각은 상기 다수의 코일부들 사이를 연결하는 다수의 점퍼부를 더 구비하며, 동일한 상의 상기 링부에 배열될 수 있다. 이 경우에, 상기 링부들 각각은 상기 링부에 배열된 상기 점퍼부를 유지하는 홀더부를 구비할 수 있다.

그에 따라, 상기 다수의 고정자 섹션을 조립함으로써 상기 고정자를 형성할 때, 상기 홀더부에 의해 상기 점퍼부를 상기 링부에 유지시키는 것이 가능하다. 따라서, 상기 다수의 고정자 섹션을 조립할 때 작업성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 고정자를 브러시리스 모터로 조립한 후에, 상기 점퍼부는 상기 홀더부에 의해 상기 링부에 유지된다. 그에 따라, 상기 점퍼부가 자유롭게 움직이는 것을 방지하여 소음과 고장을 줄일 수 있다.

상기 링부는 서로 동일축선 상에 배열될 수 있다. 이 경우에, 상기 링부들 중 적어도 하나는 반경방향을 따라 인접하는 링부들 사이에 위치하며 반경방향을 따라 이격된 상기 링부를 유지시키는 스페이서를 구비한다.

상기 다수의 링부는 돌출부로서 형성될 수 있는 상기 스페이서부에 의해 반경방향으로 분리되어서 유지될 수 있다. 그에 따라, 상기 링부들 사이에 상기 점퍼부를 배열하기 위한 공간을 형성하고 제공하며, 상기 링부가 진동하는 것을 방지하는 것이 가능하다. 또한, 상기 링부가 원주방향 길이 전체에 걸쳐서 서로 맞춰지는 경우에 비해 상기 링부를 조립할 때에 작업성이 향상될 수 있다.

상기 고정자는 브러시리스 모터의 고정자로서 사용될 수 있다. 이 경우에 상기 브러시리스 모터는 상기 고정자와, 상기 고정자에 의해 생성된 회전 자기장에 의해 회전하는 회전자를 포함한다.

상기 브러시리스 모터는 작고 낮은 비용으로 제조하는 것이 가능하다.

상기 고정자는 다음과 같은 단계를 포함하는 방법에 의해 제조될 수 있다. 상기 제조방법은 상기 코어 부재와 상기 절연체부를 조립하거나 일체로 성형함으로써 상기 상들을 위한 서브보립체를 형성하는 단계를 포함한다. 상기 제조방법은 권취기를 이용하여 상기 권선을 상기 서브조립체의 반경방향 바깥으로부터 상기 서브조립체 상의 상기 톱니부에 권취함으로써 상기 상들을 위한 고정자 섹션을 형성하는 단계를 포함한다. 상기 제조방법은 상기 고정자 섹션을 조립함으로써 상기 고정자를 형성하는 단계를 포함한다.

상기 톱니부들 사이의 공간에서 상기 권선의 공간 계수를 증가시키고 상기 고정자의 크기를 작게 하는 것이 가능하다.

상기 서브조립체의 배열에 의하면, 노즐 권취기에 비해 권취속도가 높은 플라이어 권취기를 사용하는 것이 가능하다. 플라이어 권취기를 사용하는 경우에, 권취속도를 높이는 것이 가능하며 권취기의 수를 줄임으로써 고정자의 제조비용을 낮추는 것이 가능하다.

본 발명의 추가적인 목적 및 장점이 첨부된 도면 함께 후술하는 바람직한 실시예의 설명을 통해 더욱 명확해질 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고정자의 사시도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 U-상(phase) 고정자 섹션의 사시도이다.
도 2b는 도 1에 도시된 V-상 고정자 섹션의 사시도이다.
도 2c는 도 1에 도시된 W-상 고정자 섹션의 사시도이다.
도 3a는 도 1에 도시된 다수의 고정자 섹션의 조립 과정의 초기 단계에서의 고정자의 사시도이다.
도 3b는 도 1에 도시된 다수의 고정자 섹션의 조립 과정의 후기 단계에서의 고정자의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 적용될 수 있는 다수의 권선용 결선을 도시한 도면이다.
도 5는 상기 실시예에 따른 내전형 브러시리스 모터의 단면도이다.
도 6은 상기 실시예에 따른 플라이어 권취기의 사시도이다.
도 7은 상기 실시예에 따른 노즐 권취기의 사시도이다.

이하, 본 발명의 일 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 고정자(10)를 도시한 것이다. 고정자(10)는 내전형 브러시리스 모터와 같은 회전 전기 기계용 고정자이다. 고정자(10)는 링 형상의 요크(40)와 요크(40)로부터 안으로 돌출되는 다수의 톱니부(24)를 구비하는 코어(20)를 구비한다. 코어(20)는 다수의 코어 부재(14)를 구비한다. 코어 부재(14) 각각은 요크부(22)와 톱니부(24)를 구비한다. 요크부(22)는 요크(40)의 일 부분을 형성한다. 톱니부(24)는 요크부(22)와 일체로 형성된다. 고정자(10)는 다수의 권선(16)을 포함한다. 권선(16) 각각은 톱니부(24)에 권취된 다수의 코일부(26)를 구비한다. 권선(16)은 다수의 상(phase) 권선(16U, 16V, 16W)을 구비한다. 고정자(10)는 회전 전기 기계의 상들을 위해 각각 제공되는 다수 절연체(18)를 구비한다. 고정자(10)는 3개의 상을 구비하므로, 고정자(10)는 3개의 절연체(18U, 18V, 18W)를 구비한다. 절연체(18) 각각은 다수의 절연체부(32)와, 연결부(34)를 구비한다. 절연체부(32)는 톱니부(24)와 코일부(26)의 사이에 배치되고, 절연체 보빈(bobbin)이라고도 한다. 연결부(34)는 동일 상의 절연체부(32)를 연결한다. 연결부(34)가 링 형태이므로, 연결부(34)는 링부(34)라고도 한다. 하나의 상에서의 연결부(34)와 절연체부(32)는 연결부(34)에 대하여 바깥쪽으로 돌출되어서 톱니부(24)를 잡아주도록 형성된다. 고정자(10)는 U-상 고정자 섹션(12U)과, V-상 고정자 섹션(12V)과, W-상 고정자 섹션(12W)을 구비한다. 도 2a, 도 2b 및 도 2c에는 각각 U-자 고정자 섹션(12U), V-자 고정자 섹션(12V) 및 W-상 고정자 섹션(12W)이 도시되어 있다.

도 2a에 도시된 바와 같이, U-상 고정자 섹션(12U)은 다수의 코어 부재(14U)와, 권선(16U)과, 절연체(18U)를 구비한다. 코어 부재(14U) 각각은 요크부(22U)와 톱니부(24U)를 구비한다. 결과적으로, U-상 고정자 섹션(12U)은 다수의 요크부(22U)와 다수의 톱니부(24U)를 구비한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 다수의 코어 부재(14U)는 다수의 V-상용 코어 부재(14V) 및 다수의 W-상용 코어 부재(14W)와 함께 도 1에 도시된 코어(20)를 형성한다. 코어(20)는 자기 경로(magnetic path)를 제공하는 자기 코어이다. 다수의 코어 부재(14U)는 원주방향으로 이웃하는 2개의 코어 부재(14U) 사이의 간격을 형성하며 원형을 따라 배열된다. 각 간격은 다른 2개의 코어 부재(14V, 14W)를 수용할 수 있도록 사전 설정된 거리를 제공한다.

요크부(22U)는 원호형으로 형성된다. 요크부(22U)는 원통형상의 일 부분에 대응하는 형태로 이루어질 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 다수의 요크부(22U)는 다수의 V-상용 요크부(22V)와 다수의 W-상용 요크부(22W)와 함께 도 1에 도시된 요크(40)를 형성한다. 요크(40)는 링 형태를 이룬다. 톱니부(24U)는 대응하는 요크부(22U)와 함께 일체로 형성된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 톱니부(24U)는 요크(40)로부터 안쪽으로 돌출된다.

권선(16U)은 브러시리스 모터의 U상을 제공한다. 권선(16U)은 다수의 코일부(26U)와 다수의 점퍼부(jumper portion)(28U)를 구비한다. 코일부(26U)는 각각은 톱니부(24U)들 중 대응하는 하나에 밀집되어서 권취된다. 코일부(26U)는 톱니부(24U)에 후술하는 절연체부(32U)를 거쳐서 권취된다. 다수의 코일부(26U)는 다수의 점퍼부(28U)에 의해 전기적으로 서로 연결된다. 다수의 코일부(26U)는 직렬로 연결된다. 점퍼부(28U)는 후술하는 절연체(18U)의 형성된 링부(34U)의 외부 원주방향 표면을 따라 위치된다. 점퍼부(28U)는 권취 방식으로 링부(34U) 상에 배치된다. 권선(16U)의 양단의 터미널부(30U)는 고정자(10)의 축방향을 따라 톱니부(24U)로부터 돌출되도록 U-상 고정자 섹션(12U)에 배열된다. 터미널부(30U)는 화살표 Z1으로 표시된 방향으로 돌출된다.

절연체(18U)는 수지재로 이루어진다. 절연체(18U)는 절연체부(32U)와 링부(34U)를 구비한다. 다수의 절연체부(32U)와 링부(34U)는 연속된 모양으로 일체로 형성된다. 절연체부(32U)들은 각각 링부(34U)에 대하여 반경방향 바깥쪽으로 돌출된다. 절연체부(32U)는 톱니부(24U)의 개수만큼 형성된다. 다수의 절연체부(32U)는 코어 부재(14U) 각각에 일체 성형 방식 또는 조립 및 맞춤 방식으로 일체로 위치한다. 절연체부(32U)는 코어 부재(14U), 예를 들어 톱니부(24U)와 코일부(26U) 사이를 전기적으로 절연한다. 즉, 톱니부(24U)들 각각은 대응하는 절연체부(32U)들 중 대응하는 하나로 덮여서 권선(16U)으로부터 톱니부(24U)를 절연한다.

링부(34U)는 다수의 절연체부(32U)를 연결한다. 링부(34U)는 다수의 절연체부(32U)의 축방향 일측 끝에 배치된다. 링부(34U)는 화살표 Z1으로 표시된 방향의 일측 끝에 배치된다. 링부(34U)은 다수의 홀더부(36U)를 더 포함한다. 홀더부(36U)는 절연체부(32U)들 사이에 연장되는 링부(34U)의 일 부분에 위치한다. 홀더부(36U)는 링부(34U)의 반경방향 바깥 표면으로부터 반경방향 바깥쪽으로 돌출된다. 홀더부(36U)는 링부(34U)의 다른 축방향 끝단으로부터 점퍼부(28U)를 지지한다. 홀더부(36U)들은 화살표 Z2로 표시된 측 상에 점퍼부(28)들의 다음에 위치한다. 링부(34U)는 절연체부(32U)들 사이에 연장되는 링부(34U)의 일 부분에 형성된 다수의 홈부(38U)를 더 구비한다. 홈부(38U)들은 링부(34U)의 다른 축방향 끝단을 향해서 개방되도록 형성된다. 즉, 홈부(38U)들은 화살표 Z2로 표시된 방향을 향해 개방되도록 형성된다.

도 2b에 도시된 V-상 고정자 섹션(12V)은 기본적으로 상기한 U-상 고정자 섹션(12U)와 동일한 구조를 갖는다. 즉, 도 2b에 도시된 바와 같이, V-상 고정자 섹션(12V)은 다수의 코어 부재(14V)와, 권선(16V)과, 절연체(18V)를 구비한다. 코어 부재(14V)들 각각은 요크부(22V)와 톱니부(24V)를 구비한다. 결과적으로, V-상 고정자 섹션(12V)은 다수의 요크부(22V)와 다수의 톱니부(24V)를 구비한다. 다수의 요크부(22V), 다수의 톱니부(24V), 권선(16V), 및 절연체(18V)는 다수의 요크부(22U), 다수의 톱니부(24U), 권선(16U) 및 절연체(18U)에 대응하고 유사한 배치를 갖는다. V-상 고정자 섹션(12V)의 링부(34V)는 U-상 고정자 섹션(12U)의 링부(34U)보다 작은 직경을 갖는다. 링부(34V)는 홈부(38V)들을 구비한다. 홀더부(36V)들은 링부(34U)의 한 축방향 끝 단으로부터 점퍼부(28V)들을 지지한다. 홀더부(36V)들은 화살표 Z1으로 표시된 측에 점퍼부(28V)들의 다음에 위치한다.

도 2c에 도시된 W-상 고정자 섹션(12W)은 상기한 U-상 고정자 섹션(12U)과 기본적으로 동일한 구조를 갖는다. 즉, 도 2c에 도시된 바와 같이, W-상 고정자 섹션(12W)은 다수의 코어 부재(14W)와, 권선(16W)과, 절연체(18W)를 구비한다. 코어 부재(14W) 각각은 요크부(22W)와 톱니부(24W)를 구비한다. 결과적으로, W-상 고정자 섹션(12W)은 다수의 요크부(22W)와 다수의 톱니부(24W)를 구비한다. 다수의 요크부(22W), 다수의 톱니부(24W), 권선(16W), 및 절연체(18W)는 다수의 요크부(22U), 다수의 톱니부(24U), 권선(16U) 및 절연체(18U)에 대응하고 유사한 배치를 갖는다. W-상 고정자 섹션(12W)의 링부(34W)는 V-상 고정자 섹션(12V)의 링부(34V)보다 작은 직경을 갖는다. 링부(34W)는 홈부(38U, 38V)들에 대응하는 어떠한 홈부도 구비하지 않는다. 결과적으로, 가장 안쪽에 배치되는 링부를 제외한 나머지 링부들은 홈부를 구비하지만, 가장 안쪽에 배치되는 링부는 어떠한 홈부도 구비하지 않는다. 홀더부(36W)들은 링부(34W)의 한 축방향 끝 단으로부터 점퍼부(28W)들을 지지한다. 홀더부(36W)들은 화살표 Z1으로 표시된 측에 점퍼부(28W)들의 다음에 위치한다.

다시 도 1을 참조하면, 다수의 고정자 섹션(12U, 12V, 12W)은 후술하는 바와 같이 조립되어서 고정자(10)를 제공한다. 고정자(10)에서, 요크(40)는 다수의 요크부(22U, 22V, 22W)에 의해 형성된다. 즉, 요크(40)는 원주방향을 따라 다수의 요크부(22U, 22V, 22W)로 분리된다. 다수의 요크부(22U, 22V, 22W)는 원주방향을 따라 사전설정된 순서대로 배치되어서 자속 흐름을 허용하도록 서로 접촉한다. 다수의 요크부(22U, 22V, 22W) 각각은 그 원주방향 양측에 위치하는 다른 한 쌍의 요크부 사이에 끼워진다.

고정자(10)는 다수의 링부(34U, 34V, 34W)를 구비한다. 다수의 링부(34U, 34V, 34W)는 요크(40)의 반경방향 내부에 서로 동일한 축선 상에 배치되고 요크(40)의 축선 상에 배치된다. 링부(34V)는 링부(34U)의 반경방향 내부에 배치되며 반경방향을 따라 서로 겹친다. 링부(34W)는 링부(34V)의 반경방향 내부에 배치되며 반경방향을 따라 서로 겹친다. 결과적으로, 링부(34W)는 링부(34U, 34V, 34W)들 중 가장 안쪽에 배치된다. 링부(34U)는 톱니부(24U)에 의해 결정된 반경방향 내부 직경과 같거나 그보다 약간 작은 직경를 갖는다. 모든 톱니부(24U, 24V, 24W)는 내부 회전자를 수용할 수 있는 반경방향 내부 직경을 갖는 내부 회전자 공간을 결정하는 반경방향 내부 자극들을 제공한다. 또한, 링부(34V, 34W)들은 링부(34U)보다 작은 직경을 갖는다. 그에 따라, 링부(34U, 34V, 34W)에 의해 제공되는 연결 링은 반경방향 내부 직경으로 안쪽으로 돌출되지만, 내부 회전자 공간의 축방향 외부에 위치한다. 홀더부(36V)들은 링부(34U)의 내부 표면 상에 맞춰진다. 홀더부(36W)들은 링부(34V)의 내부 표면 상에 맞춰진다. 결과적으로, 대수의 링부(34U, 34V, 34W)는 반경방향을 따라 분리된 형태로 서로를 지지한다. 즉, 홀더부(36V, 36W)들은 반경방향을 따라 링부(34U, 34V, 34W)들에서 인접한 2개의 사이에 위치하여, 반경방향으로 분리된 방식으로 링부(34U, 34V, 34W)들을 서로 지지하기 위한 돌출된 스페이서(spacer)로서 작용한다.

다수의 링부(34U, 34V, 34W)이 동축선 상에 조립된 상태에서, 홈부(38U, 38W)들은 링부(34U, 34V)들과 권선(16V, 16W)들 사이의 충돌을 방지한다. 점퍼부(28V)는 링부(34U)에 형성된 홈부(38U)를 통과하도록 배치되고 위치한다. 점퍼부(28W)는 링부(34U)에 형성된 홈부(38U)와 링부(34V)에 형성된 홈부(38V)를 통과하도록 배치되고 위치한다. 그에 따라, 점퍼부(28V, 28W)는 그 외부에 배치된 링부(34U, 34V)에 형성된 홈부(38U, 38V)를 통과하도록 배치된다.

고정자(10)와 회전자는 내전형 브러시리스 모터를 제공한다. 이러한 형태의 브러시리스 모터에서, 고정자(10)는 회전 자기장을 발생시킨다. 회전자는 회전 자기장에 따라 회전한다. 고정자(10)는 3 자극과 12 슬롯을 제공한다.

이하, 고정자(10)와 브러시리스 모터의 제조방법이 설명된다.

제조방법은 도 2a에 도시된 바와 같이 다수의 코어 부재(14U)와 절연체(18U)를 포함하는 U-상 서브조립체(42U)의 형성 단계를 구비한다. 이 형성 단계에서, 코어 부재(14U)와 절연체(18U)의 절연체부(32U)는 일체화 방식으로 조립되거나 성형된다. 유사하게, 본 발명은 도 2b에 도시된 바와 같이 다수의 코어 부재(14V)와 절연체(18V)를 포함하는 V-상 서브조립체(42V)의 형성 단계를 구비한다. 이 형성 단계에서, 코어 부재(14V)와 절연체(18V)의 절연체부(32V)는 일체화 방식으로 조립되거나 성형된다. 또한, 본 발명은 도 2c에 도시된 바와 같이 다수의 코어 부재(14W)와 절연체(18W)를 포함하는 W-상 서브조립체(42W)의 형성 단계를 구비한다. 이 형성 단계에서, 코어 부재(14W)와 절연체(18W)의 절연체부(32W)는 일체화 방식으로 조립되거나 성형된다. 상술한 바와 같이, 조립방법은 모든 상의 서브조립체(42U, 42V, 42W)를 제공하는 서브조립체 형성 단계를 포함한다.

제조방법은 권선(16U, 16V, 16W)들 각각이 대응하는 서브조립체(42U, 42V, 42W)에 권취되는 권취 단계를 더 포함한다. 권취 단계는 코일부(26U, 26V, 26W)를 형성하기 위하여 절연체부(32U, 32V, 32W)를 거쳐서 톱니부(24U, 24V, 24W) 상에 전도성 와이어가 권취되는 다수의 코일 형성 단계를 포함한다. 권취 단계는 코일 형성 단계 사이에 수행되는 다수의 점퍼 형성 단계를 포함한다. 점퍼 형성 단계에서, 점퍼부(28U, 28V, 28W)가 링부(34U, 34V, 34W) 상에 권취된다.

코일 형성 단계는 도 2a에 도시된 바와 같은 U-상 서브조립체에 코일부(26U)를 형성하는 U-상 고정자 섹션(12U)을 형성하기 위한 U-상 코일 형성 단계를 포함한다. U-상 코일 형성 단계는 권선(16U) 즉, 전도성 와이어를 U-상 서브조립체(42U)의 톱니부(24U)에 플라이어 권취기를 이용하여 톱니부(24U)의 반경방향 바깥측으로부터 권취함으로써 수행된다. 유사하게, 코일 형성 단계는 도 2b에 도시된 바와 같은 V-상 서브조립체에 코일부(26V)를 형성하는 V-상 고정자 섹션(12V)을 형성하기 위한 V-상 코일 형성 단계를 포함한다. V-상 코일 형성 단계는 권선(16V) 즉, 전도성 와이어를 V-상 서브조립체(42V)의 톱니부(24V)에 플라이어 권취기를 이용하여 톱니부(24V)의 반경방향 바깥측으로부터 권취함으로써 수행된다. 또한, 코일 형성 단계는 도 2c에 도시된 바와 같은 W-상 서브조립체에 코일부(26W)를 형성하는 W-상 고정자 섹션(12W)을 형성하기 위한 W-상 코일 형성 단계를 포함한다. W-상 코일 형성 단계는 권선(16W) 즉, 전도성 와이어를 W-상 서브조립체(42W)의 톱니부(24W)에 플라이어 권취기를 이용하여 톱니부(24W)의 반경방향 바깥측으로부터 권취함으로써 수행된다.

권취 단계를 수행하면서, 다수의 점퍼 형성 단계가 도 2a에 도시된 바와 같이 링부(34U)의 반경방향 바깥 표면에 점퍼부(28U)를 배치하기 위하여 코일 형성 단계들 사이에 수행된다. 점퍼 형성 단계에서, 점퍼부(28U)는 링부(34U)의 다른 축방향 끝단으로부터 점퍼부(28U)를 지지하기 위하여 홀더부(36U) 상에 위치한다. 유사하게, 권취 단계를 수행하면서, 다수의 점퍼 형성 단계가 도 2b에 도시된 바와 같이 링부(34V)의 반경방향 바깥 표면에 점퍼부(28V)를 배치하기 위하여 코일 형성 단계들 사이에 수행된다. 점퍼 형성 단계에서, 점퍼부(28V)는 링부(34V)의 한 축방향 끝단으로부터 점퍼부(28V)를 지지하기 위하여 홀더부(36V) 상에 위치한다. 또한, 권취 단계를 수행하면서, 다수의 점퍼 형성 단계가 도 2c에 도시된 바와 같이 링부(34W)의 반경방향 바깥 표면에 점퍼부(28W)를 배치하기 위하여 코일 형성 단계들 사이에 수행된다. 점퍼 형성 단계에서, 점퍼부(28W)는 링부(34W)의 한 축방향 끝단으로부터 점퍼부(28W)를 지지하기 위하여 홀더부(36W) 상에 위치한다.

권취 단계를 수행하면서, 터미널부(30U)가 고정자(10)의 한 쌍의 톱니부(24U)로부터 일측 축방향 즉, 화살표 Z1으로 표시된 방향으로 연장되도록 형성된다. 유사하게, 권취 단계를 수행하면서, 터미널부(30V)가 고정자(10)의 한 쌍의 톱니부(24V)로부터 일측 축방향으로 연장되도록 형성된다. 또한, 권취 단계를 수행하면서, 터미널부(30W)가 고정자(10)의 한 쌍의 톱니부(24W)로부터 일측 축방향으로 연장되도록 형성된다. 상술한 바와 같이, 제조방법은 3상용 고정자 섹션, 예를 들어 U-상 고정자 섹션(12U), V-상 고정자 섹션(12V), W-상 고정자 섹션(12W)과 같은 한 세트의 고정자 섹션을 제공하는 고정자 섹션 형성 단계를 포함한다.

제조방법은 U-상 고정자 섹션(12U), V-상 고정자 섹션(12V) 및 W-상 고정자 섹션(12W)이 고정자(10)를 형성하도록 조립되는 조립 단계를 포함한다. 고정자 섹션(12U, 12V, 12W)는 축방향으로 적층되어서 조립되며, 이때 함께, 요크부(22U, 22V, 22W)를 맞물리고 톱니부(24U, 24V, 24W)를 사전설정된 원주방향 위치로 각각 위치시킨다. 조립 단계에서, 고정자 섹션(12U, 12V, 12W)은 2개의 고정자 섹션을 먼저 맞춘 후 나머지 하나의 고정자 섹션을 조립된 2개의 고정자 섹션에 맞춤으로써 조립될 수 있다. 고정자 섹션(12U, 12V, 12W)은 동시에 조립될 수도 있다.

조립 단계에서, 고정자 섹션(12U, 12V, 12W)이 도 3a와 도 3b에 도시된 바와 같이 조립된다. V-상 고정자 섹션(12V)과 W-상 고정자 섹션(12W)이 V-상 고정자 섹션(12V)가 W-상 고정자 섹션(12W)에 대해 원주방향을 따라 사전설정된 각도로 이동하면서 축방향으로 적층될 수 있다. 예를 들어, V-상 고정자 섹션(12V)는 화살표 Z1으로 표시된 링부(34W)가 형성된 W-상 고정자 섹션(12W)의 축방향 일측에 위치한다. V-상 고정자 섹션(12V)은 원주방향 일측으로 이동하여 요크부(22V)가 요크부(22W) 바로 옆에 위치하여 서로 원주방향을 따라 접촉하도록 한다. 다음, V-상 고정자 섹션(12V)과 W-상 고정자 섹션(12W)은 축방향을 따라 적층되고 요크부(22V, 22W)가 서로 다음에 위치하도록 맞춰진다. 예를 들어, V-상 고정자 섹션(12V)은 화살표 Z2의 방향을 따라 W-상 고정자 섹션(12W)에 조립된다. U-상 고정자 섹션(12U)고 V-상 고정자 섹션(12V)은 U-상 고정자 섹션(12U)이 V-상 고정자 섹션(12V)에 대하여 원주방향을 따라 사전 설정된 각도만큼 이동하는 동안 축방향으로 적층된다. 예를 들어, U-상 고정자 섹션(12U)은 링부(34V)가 형성되는 V-상 고정자 섹션(12V)의 축선 일측, 화살표 Z1로 표시된 측에 위치한다. U-상 고정자 섹션(12U)는 원주방향 일측으로 이동하여 요크부(22U)가 요크부(22V)의 바로 다음에 위치하고 원주방향을 따라 서로 접촉하게 된다. V-상 고정자 섹션(12V)과 W-상 고정자 섹션(12W)가 조립된 상태일 때, U-상 고정자 섹션(12U)이 이동하여 요크부(22U)가 요크부(22V, 22W) 사이에 각각 위치한다. 다음, U-상 고정자 섹션(12U)과 V-상 고정자 섹션(12V)이 적층되고 요크부(22U, 22V)가 서로 다음에 위치하도록 맞춰진다. 예를 들어, U-상 고정자 섹션(12U)은 V-상 고정자 섹션(12V)에 화살표 Z2로 표시된 방향을 따라 조립된다.

조립 단계에서, 고정자 섹션(12U, 12V, 12W)은 각 요크부(22U, 22V, 22W)를 서로 접촉하는 하나의 양측에 위치하는 다른 한 쌍의 요크부 사이에 맞추고 끼움으로써 조립된다. 조립 단계에서, 고정자 섹션(12U, 12V, 12W)은 홀더부(36V)를 링부(34U)의 반경방향 내부 표면 상에 맞추고 홀더부(36W)를 링부(34V)의 반경방향 내부 표면 상에 맞춤으로써 조립된다. 결과적으로, 다수의 링부(34U, 34V, 34W)는 안쪽에 위치하는 링부(34V, 34W)의 돌출부로서 형성되는 홀더부(36V, 34W)에 의해 반경방향으로 분리되는 방식으로 유지된다.

조립 단계에서, 점퍼부(28V)는 링부(34U)에 형성되는 홈부(38U)의 내부를 관통하도록 위치한다. 점퍼부(28W)는 링부(34U)에 형성된 홈부(38U)의 내부와 링부(34V)에 형성된 홈부(38V)의 내부를 관통하도록 위치한다. 상술한 바와 같이, 제조방법은 위에서 설명한 것처럼, 고정자 섹션(12U, 12V, 12W)을 조립함으로써 고정자(10)를 형성하는 조립 단계를 포함한다. 이 조립 단계는 고정자 형성 단계라고 할 수도 있다. 터미널부(30U, 30V, 30W)는 권선(16U, 16V, 16W)을 알려진 3-상 연결부로 연결하는 부스바(bus bar)와 같은 연결 부재에 연결된다. 고정자(10)는 상기한 방법에 의해 제조된다. 다음, 내전형 브러시리스 모터(1)는 도 5에 도시된 바와 같이 원통형 하우징(3) 내에 내부 회전자(2)와 고정자(10)를 조립함으로써 제조된다. 고정자(10)는 원통형 하우징(2)에 고정된다. 내부 회전자(2)는 톱니부(24U, 24V, 24W)의 반경방향 내부 끝단에 의해 정의되는 반경방향 내부 공간에 회전가능한 방식으로 조립된다.

이하, 본 실시예의 기능과 장점이 상세히 설명된다.

이어지는 설명에서, U 상, V 상, W 상과 같은 상을 구별할 필요가 없다는 경우에는, 기호 U, V, W는 참조 기호에서 제거된다.

본 실시예의 고정자(10)에 의하면, 요크(40)를 원주방향을 따라 분리함으로써 제공되는 다수의 요크부(22)에 의해 요크(40)가 형성된다. 이는 고정자(10)가 예를 들어 각 상(U, V, W)를 위한 다수의 서브조립체(42)로 나누어지도록 한다. 각 서브조립체(42)는 고정자(10)의 톱니부(24)의 1/3 만을 갖는다. 결과적으로, 각 서브조립체(42)의 톱니부(24)의 양측에 충분한 공간을 제공하는 것이 가능해진다. 그에 따라, 만일 고정자(10)가 다수의 톱니부(24)가 요크(40)로부터 안으로 돌출되는 내전형 브러시리스 모터용으로 사용되는 경우라도, 권선(16)을 톱니부(24)에 권취기를 이용하여 톱니부(24)의 반경방향 바깥으로부터 권취하는 것이 가능하다. 예를 들어, U-상 서브조립체(42U)의 경우에, 톱니부(24U)들 중 하나는 다른 톱니부(24U)와 충분히 이격된다. 톱니부(24U)의 양측에는 충분한 공간이 마련된다. 각 측면 공간은 2개의 톱니부(24V, 24W)와 대응한다.

본 실시예의 각 서브조립체(42)의 구조에 의하면, 플라이어 권취기를 사용하는 것이 가능하다. 예를 들어, 권선(16)용 전도성 와이어(5)는 도 6에 도시된 바와 같이 플라이어 권취기를 이용하여 톱니부(24)들 중 하나에 서브조립체(42)의 반경방향 바깥으로부터, 즉 요크부(22)가 위치하는 반경방향 바깥으로부터 권취될 수 있다. 플라이어 권취기(6)는 전도성 와이어(5)를 플라이어(6a)의 끝단을 통해 공급한다. 플라이어(6a)는 구동 장치(6b)에 의해 원형 경로를 따라 톱니부(24)의 주위를 회전하도록 구동된다. 플라이어 권취기(6)는 톱니부(24)에 권취된 전도성 와이어(5)의 모양을 형성하는 가변 성형기(6c)를 더 포함한다. 가변 성형기(6c)는 톱니부(24)의 축방향을 따라 왕복하도록 구동 장치(6b)에 의해 구동된다.

이와는 달리, 도 7에 도시된 바와 같이 노즐 권취기(7)를 이용하는 것도 가능하다. 노즐 권취기(7)는 노즐(7a)의 끝단으로 통해 전도성 와이어(5)를 공급한다. 노즐(7a)의 끝단은 항상 코일부(26)를 권취하는 동안 톱니부의 반경방향 바깥 표면에 매우 근접한다. 노즐부(7a)는 구동 장치(7b)에 의해 톱니부(24)의 단면에 대응하는 직사각형 경로를 따라 톱니부(24) 주위를 돌도록 구동된다. 노즐부(7a)는 구동 장치(7b)에 의해 왕복하도록 구동된다.

각 서브조립체(42)에 권선(16)을 권취한 후에, 서브조립체(42)는 고정자(10)를 형성하도록 조립된다. 그에 따라, 톱니부(24)의 양측 공간을 다른 톱니부로 채우는 것이 가능해진다. 예를 들어, 톱니부(24U) 사이의 공간은 톱니부(24V, 24W)로 채워진다. 결과적으로, 권선(16)의 공간 계수 즉, 톱니부(24) 사이에 형성된 공간에서 권선(16)의 비를 증가시키는 것이 가능해진다. 즉, 고정자(10)의 크기를 줄이는 것이 가능해진다. 만일 요크(40)가 분리되지 않는다면, 노즐 권취기의 노즐이 들어가서 톱니부의 주위를 회전하도록 톱니부 사이에 충분한 공간을 유지하는 것이 필요한데, 이는 공간 계수를 낮추기 위해 피할 수 없는 것이다.

요크(40)는 원주방향을 따라서 다수의 요크부(22)로 나누어진다. 그에 따라, 요크(40)가 축방향을 따라서 분리되는 경우에 비해서 요크(40)를 축방향을 따라 작게 만들 수 있게 된다.

또한, 각 서브조립체(42)는 고정자(10)의 톱니부(24)의 1/3만을 구비하므로, 각 톱니부(24)는 각 링부(34)로부터 반경방향 바깥쪽으로 독립적으로 돌출된다. 예를 들어, 도시된 서브조립체(42)에서, 톱니부(24)는 서로 90도 간격으로 이격된다. 따라서, 모든 톱니부(24)는 그 반경방향으로 완전히 열리게 된다. 각 서브조립체(42)의 형태에서, 각 톱니부(24)는 동일한 서브조립체(42)의 다른 톱니부(24)와 충분히 이격되고, 그 양측으로 충분히 큰 열린 공간을 갖게 된다. 추가적으로, 특히 도시된 실시예에서, 동일한 서브조립체(42)에 형성된 어떠한 다른 톱니부(24)도 톱니부(24)들 중 하나의 반경방향 바깥쪽 영역에 위치하지 않게 된다. 서브조립체(42)의 이러한 배열에 의해, 플라이어 권취기가 노즐 권취기보다 더욱 빠른 속도로 권취할 수 있게 된다. 플라이어 권취기를 사용하는 경우에, 권취 단계를 더 빠르게 하고 권취기의 수를 줄임으로써 적은 비용으로 고정자(10)를 제조하는 것이 가능해진다.

링부(34U, 34V)는 점퍼부(28V, 28W)가 위치하는 홈부(38U, 38V)를 한정한다. 그에 따라, 링부(34U, 34V), 점퍼부(28V, 28W)와의 간섭을 피할 수 있게 되어서, 점퍼부(28V, 28W)의 길이를 줄일 수 있게 된다. 그에 따라, 고정자(10)를 작게하고 제조비용을 낮출 수 있게 된다.

각 링부(34)는 배치된 점퍼부(28)를 잡아주는 홀더부(36)를 구비한다. 그에 따라, 다수의 고정자 섹션(12)을 조립하여 고정자(10)를 형성할 때, 홀더부(36)로 점퍼부(28)를 링부(34) 상에 유지하는 것이 가능해진다. 따라서, 다수의 고정자 섹션(12)을 조립할 때 작업성을 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 고정자(10)를 브러시리스 모터로 조립한 후에, 점퍼부(28)는 홀더부(36)에 의해 링부(34) 상에 유지된다. 따라서, 점퍼부(28)가 진동하는 것을 방지하여 소음과 고장을 줄일 수 있게 된다.

다수의 링부(34)가 돌출부로 형성된 홀더부(36)에 의해 반경방향으로 분리되어서 유지될 수 있다. 그에 따라, 링부(34) 사이에 점퍼부(28)를 배치하기 위한 공간을 형성하고 제공하며, 링부(34)가 진동하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 링부(34)가 전체 원주방향 길이에 걸쳐서 서로 맞춰지는 경우에 비해 링부(34)를 조립할 때 작업성이 향상된다.

요크부(22)는 톱니부(24)와 일체로 형성된다. 코어는 얇은 판 형태의 브리지부를 통해 끝단에 연결되는 다수의 톱니와, 톱니부의 베이스 끝을 연결을 연결하는 요크부를 구비하는 2개의 부분 구조로 형성될 수 있다. 본 실시예에 의하면, 상기 언급한 2개의 부분 구조에서 요크와 톱니부 사이의 연결부에서 자기 손실을 줄일 수 있다. 즉, 2개의 부분 구조는 자기 경로 상 3개의 위치에서 자기 손실을 가질 수 있다. 자기 손실은 인접하는 톱니부 쌍의 끝단 사이의 브리지부에서 발생할 수 있다. 자기 손실은 요크 쌍의 하나의 톱니부의 베이스 끝과 요크 사이에 연결된 부분에서 발생할 수 있다. 자기 손실은 톱니부 쌍의 다른 하나의 톱니부의 베이스 끝단과 요크 사이에 연결된 부분에서 발생할 수도 있다. 반대로, 본 실시예의 고정자(10)에서, 자기 손실은 인접한 두 요크부(22) 쌍 사이의 연결 부분인 위치에서만 발생할 수도 있으므로, 자기 손실을 줄이는 것이 가능하다. 그에 따라, 고정자(10)의 크기를 줄이고 무게를 가볍게 하는 것이 가능해진다.

코일부(26)는 점퍼부(28)에 의해 연결되므로, 부스와 같은 연결 부재의 양을 없애거나 줄이는 것이 가능하다. 그에 따라, 구성품의 양이나 구성품의 수를 줄이는 것이 가능하다. 이는 비용절감에 기여한다.

점퍼부(28)는 링부(34) 상에 권취될 수 있으므로, 권선(16)의 권취 속도를 증가시키는 것이 가능하다. 또한, 권선(16)을 권취한 후에 원하는 형태로 점퍼부(28)를 형성하기 위한 성형 단계를 제거할 수 있게 된다. 그에 따라, 고정자(10)를 저비용을 제조하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시예의 브러시리스 모터는 고정자(10)를 구비하므로, 작고 저비용의 브러시리스 모터를 제공하는 것이 가능해진다.

본 실시예의 고정자(10)의 제조방법에 따르면, 서브조립체(42)가 U, V, W 상을 위해 형성되고, 권취기가 서브조립체(42)의 톱니부(24) 상에 권선(16)을 각각 권취하는데 사용된다. 그에 따라, 톱니부(24) 사이의 공간을 줄이는 것이 가능하게 된다. 따라서, 고정자(10)에 권선(16)의 공간 계수를 증가시키고 고정자(10)의 크기를 줄이는 것이 가능하다. 특히, 본 실시예에서 톱니부(24) 사이의 공간을 없애는 것이 가능해진다.

본 실시예에서, 권선(16)은 플라이어 권취기를 이용하여 톱니부(24) 상에 권취된다.

이하, 본 실시예의 변형된 예가 설명된다.

도시된 실시예에서, 브러시리스 모터는 8 자극 및 12 슬롯의 구조를 갖는다. 이와는 달리, 자극의 수와 슬롯의 수는 변경될 수 있다. 브러시리스 모터는 자극의 수와 슬롯의 수의 다른 조합을 가질 수 있다.

권선(16U, 16V, 16W)은 다중-상 연결을 갖는 어떠한 연결 형태로도 연결될 수 있다. 예를 들어, 권선(16U, 16V, 16W)은 도 4에 도시된 것처럼 스타(star) 연결 형태, 또는 델타 연결 형태로 연결될 수 있다. 하나의 권선(16)에서, 코일부(26)는 직렬로 연결될 수 있다. 이와는 달리, 하나의 권선(16)에서, 한 쌍의 코일부(26)는 직렬로 연결되고, 그 쌍은 병렬로 연결될 수 있다.

본 실시예에서, 홀더부(36)는 점퍼부(28)를 유지하기 위한 와이어 홀더 및 링부(34)를 반경방향으로 분리된 방식으로 유지하기 위한 돌출된 스페이서로서 작용한다. 이와는 달리 홀더부(36)는 와이어 홀더와 스페이서를 독립적으로 구비할 수 있다. 예를 들어, 이중 목적 홀더부(36)에 부가하여, 링부(34V)가 리우(34U)의 내부 표면에 맞춰질 수 있는 바깥으로 돌출된 스페이서와, 링부(34W)의 외부 표면에 맞춰질 수 있는 안쪽으로 돌출된 스페이서를 구비할 수 있다.

이와는 달리, 홀더부(36)는 단순 스페이서로서 형성될 수 있다. 도시된 실시예에서, 홀더부(36)는 모든 링부(34)에 형성된다. 이러한 구조 대신에, 링부(34W)로부터 홀더부(36W)를 제거하고 링부(34V)에 링부(34W)의 외부 표면에 맞춰질 수 있는 안쪽으로 돌출된 홀더부를 형성하는 것이 가능하다. 이와는 달리, 홀더부(36)의 일 부분이 제거될 수도 있다. 예를 들면, 홀더부(36U)가 링부(34U)로부터 제거될 수 있다.

도시된 실시예에서, 링부(34)는 다수의 절연체부(32)의 일측에만 구비된다. 이와는 달리, 링부는 다수의 절연체부(32)의 다른 측면에 구비될 수 있다. 이와는 달리, 링부는 다수의 절연체부(32)의 양측에 구비될 수도 있다. 링부(34)는 도시된 원형 링이 아닌 다른 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 링부(34)는 사각통형과 같은 다각형의 형태로 형성될 수 있다. 링부(34)는 도시된 축방향 배열이 아닌 다른 배열로 조립될 수 있다. 예를 들어, 링부(34)는 코어 부재(14)에 의해 정해진 중심에 대하여 분산된 방식으로 조립될 수 있다. 홀더부(36)는 원호 형태로 형성되거나 링부(34)의 원주방향을 따라 연장되는 플랜지 형태로 형성될 수 있다.

상기 실시예에서, 연결부는 링부(34)에 의해 제공된다. 하지만, 연결부는 원주방향을 따라 완전히 연속된 형태로 이루어지지 않을 수 있다. 예를 들어, 연결부는 링부(34)를 따라 연장되지만 파여진 불연속부를 갖는 C-형상의 부재에 의해 제공될 수 있다.

비록 본 발명을 첨부된 도면을 참고하여 바람직한 실시예를 통해 충분히 설명하였으나, 다양한 변경과 수정이 당업자에게는 당연한 것이 될 것이다. 이러한 변경과 수정도 특허청구범위에 기재된 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.

10 : 고정자
12 : 고정자 섹션 14 : 코어 부재
16 : 권선 18 : 절연체
20 : 코어 22 : 요크부
24 : 톱니부 26 : 코일부
28 : 점퍼부 30 : 터미널부
32 : 절연체부 34 : 링부
36 : 홀더부 40 : 요크
42 : 서브조립체

Claims

회전 전기 기계(10)용 고정자로서,
링 형상의 요크(40)와 상기 요크로부터 안쪽으로 돌출된 다수의 톱니부(24)를 구비하는 코어(20);
상기 톱니부에 권취된 다수의 코일부(26)를 구비하는 다수의 권선(16); 및
상기 회전 전기 기계의 상(phase)을 위해 제공되는 상기 다수의 절연체(19)를 포함하며,
상기 코어는 다수의 코어 부재(14)를 구비하고, 상기 코어 부재 각각은 상기 요크의 일 부분과 상기 요크에 일체로 형성되는 상기 톱니부(24)를 제공하는 요크부(22)를 구비하며,
상기 권선은 다수의 상 권선을 제공하며,
상기 절연체는 상기 톱니부와 상기 코일부 사이에 위치하는 다수의 절연체부(32)와 동일한 상을 위한 상기 절연체부를 연결하는 연결부(34)를 포함하는 회전 전기 기계(10)용 고정자(10).
청구항 1에 있어서,
상기 상들 중 하나의 상기 연결부(34)와 상기 절연체부(32)는 상기 연결부에 대하여 바깥쪽으로 돌출되어 상기 톱니부(24)를 유지하도록 형성되는 고정자.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 연결부(34) 각각은 링 형상인 고정자.
청구항 3에 있어서,
상기 연결부(34)는 상기 요크의 동일 축선 상에 배치되는 고정자.
청구항 3에 있어서,
상기 권선(16) 각각은 상기 다수의 코일부를 연결하는 다수의 점퍼부(28)를 구비하고 동일한 상에서의 상기 링부 상에 배열되며,
상기 링부는 서로 동일 축선 상에 배열되며,
가장 안쪽에 배치된 링부를 제외한 나머지 링부는 홈부(38)를 구비하는 고정자.
청구항 5에 있어서,
상기 점퍼부(28)는 그 외부에 배치된 링부에 형성된 상기 홈부(38)를 통해 통과하도록 배치되는 고정자.
청구항 3에 있어서,
상기 권선(16) 각각은 상기 다수의 코일부를 연결하는 다수의 점퍼부(28)를 구비하고 동일한 상에서의 상기 링부 상에 배열되며,
상기 링부 각각은 상기 링부 상에 배열된 상기 점퍼를 유지하는 홀더부(36)를 구비하는 고정자.
청구항 3에 있어서,
상기 링부(34)는 서로 동일축선 상에 배치되고,
상기 링부 중 적어도 하나는 반경방향을 따라 인접하는 링부의 사이에 위치하고 상기 링부를 반경방향으로 이격되도록 유지시키는 스페이서부(36)를 구비하는 고정자.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 하나의 청구항에 기재된 고정자(10); 및
상기 고정자에 의해 생성되는 회전 자기장에 의해 회전하는 회전자(2)를 포함하는 브러시리스 모터.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 하나의 청구항에 기재된 고정자를 제조하는 벙법으로서,
상기 코어 부재(14)와 상기 절연체부(32)를 조립하거나 일체로 성형함으로써 상기 상을 위한 서브조립체(42)를 형성하는 단계;
권취기(6, 7)를 이용하여 상기 서브조립체의 반경방향 외부로부터 상기 서브조립체에 위치한 상기 톱니부(24)에 상기 권선(16)을 권취함으로써 상기 상을 위한 고정자 섹션(12)을 형성하는 단계; 및
상기 고정자 섹션(12)을 조립함으로써 상기 고정자(10)를 형성하는 단계를 포함하는 제조방법.