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KR-20260061955-A - STATOR CORE ASSEMBLY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF

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Abstract

본 발명은 고정자코어 조립체 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명의 일 실시예에 따르면, 회전자코어가 배치되기 위한 배치홀이 형성된 코어본체, 및 상기 배치홀의 내면으로부터 상기 코어본체의 중심방향으로 돌출된 복수 개의 티스를 포함하는 고정자코어; 상기 고정자코어의 외측면에 권선되는 냉각튜브; 및 상기 고정자코어의 외측면을 둘러싸고, 상기 냉각튜브를 커버하는 하우징본체를 포함하는 하우징을 포함하고, 상기 하우징본체는 상기 냉각튜브를 둘러싸도록 일체로 형성되는, 고정자코어 조립체가 제공될 수 있다.

Inventors

  • 김성곤
  • 김지웅

Assignees

  • 주식회사 코아오토모티브

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20241028

Claims (13)

  1. 회전자코어가 배치되기 위한 배치홀이 형성된 코어본체, 및 상기 배치홀의 내면으로부터 상기 코어본체의 중심방향으로 돌출된 복수 개의 티스를 포함하는 고정자코어; 상기 고정자코어의 외측면에 권선되는 냉각튜브; 및 상기 고정자코어의 외측면을 둘러싸고, 상기 냉각튜브를 커버하는 하우징본체를 포함하는 하우징을 포함하고, 상기 하우징본체는 상기 냉각튜브를 둘러싸도록 일체로 형성되는, 고정자코어 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징은 상기 고정자코어 및 상기 냉각튜브에 인서트 사출에 의해 연결되는, 고정자코어 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각튜브는, 상기 고정자코어의 외측면에 상기 고정자코어의 축방향을 따라 나선방향으로 권선되는, 고정자코어 조립체.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 냉각튜브는, 상기 고정자코어의 축방향 일측에서부터 타측까지 상기 고정자코어의 외측면에 권선되고, 상기 고정자코어의 축방향 일측에 권선되는 상기 냉각튜브의 일측 및 상기 고정자코어의 축방향 타측에 권선되는 상기 냉각튜브의 타측은 상기 고정자코어의 원주면에서의 접선방향으로 연장되어 상기 고정자코어의 외측면으로부터 이격되는, 고정자코어 조립체.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 냉각튜브의 일측과 타측은 서로 반대되는 방향으로 연장되는, 고정자코어 조립체.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 하우징은, 상기 고정자코어의 축방향 일측의 외측면을 둘러싸는 상기 하우징본체의 일측으로부터 상기 고정자코어의 반경방향으로 연장되어 상기 냉각튜브의 연장된 일측을 둘러싸는 유입부; 및 상기 고정자코어의 축방향 타측의 외측면을 둘러싸는 상기 하우징본체의 타측으로부터 상기 고정자코어의 반경방향으로 연장되어 상기 냉각튜브의 연장된 타측을 둘러싸는 배출부를 더 포함하는, 고정자코어 조립체.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 유입부 및 상기 배출부는 상기 하우징본체와 일체로 형성되어 상기 하우징본체로부터 연속적으로 연장되는, 고정자코어 조립체.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 고정자코어는, 상기 코어본체의 외면으로부터 내부로 함몰되도록 형성되는 연결홈을 더 포함하고, 상기 하우징은, 상기 하우징본체의 내면으로부터 상기 코어본체측으로 돌출되도록 형성되어 상기 연결홈에 삽입되는 연결돌기를 더 포함하는, 고정자코어 조립체.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 연결홈은 상기 코어본체의 축방향을 따라 상기 코어본체의 축방향 일측에서부터 타측까지 연장되고, 상기 연결돌기는 상기 연결홈이 형성된 위치에 대응되는 상기 하우징본체의 내면에 상기 하우징본체의 축방향을 따라 연장되는, 고정자코어 조립체.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징본체의 축방향 길이는 상기 코어본체의 축방향 길이보다 길게 형성되어 상기 하우징본체의 축방향 양측 단부가 상기 코어본체의 축방향 외측으로 연장되고, 상기 하우징은, 상기 하우징본체의 축방향 양측 단부에서 상기 코어본체의 축방향 일측 및 타측의 일부를 둘러싸도록 상기 코어본체측으로 연장되는 연장가압부를 더 포함하며, 상기 연장가압부는 상기 하우징본체와 일체로 형성되어 상기 하우징본체로부터 연속적으로 연장되는, 고정자코어 조립체.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 연장가압부는, 상기 하우징본체의 반경방향으로 상기 하우징본체의 중심을 향하여 연장되는, 고정자코어 조립체.
  12. (a) 복수 개의 코어플레이트를 적층하여 고정자코어를 제조하는 단계; (b) 상기 고정자코어의 외측면에 냉각튜브를 권선하는 단계; (c) 상기 냉각튜브가 권선된 상기 고정자코어를 금형에 투입하여 가압하는 단계; (d) 상기 금형에 의해 상기 고정자코어가 가압된 상태에서 상기 금형의 내부 캐비티로 성형재를 공급하여 상기 고정자코어에 하우징을 연결하는 단계; 및 (e) 상기 고정자코어 및 하우징을 냉각하는 단계를 포함하는, 고정자코어 조립체의 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 고정자코어의 축방향 양측 단부가 상기 금형에 의해 가압됨으로써, 상기 금형 내부의 캐비티로 성형재가 공급될 때에 상기 성형재는 상기 고정자코어의 배치홀 내부로 유입되지 못하는, 고정자코어 조립체의 제조방법.

Description

고정자코어 조립체 및 이의 제조방법{STATOR CORE ASSEMBLY AND MANUFACTURING METHOD THEREOF} 본 발명은 고정자코어 조립체 및 이의 제조방법에 대한 발명이다. 일반적으로 모터는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변화시켜 회전력을 얻는 장치로서, 가정용 전자제품에서 각종 산업용 기기에 이르기까지 광범위한 분야에서 널리 사용되고 있다. 이러한 모터는 하우징이나 케이싱에 고정됨과 아울러 전원의 인가에 의해 회전자계를 형성하도록 코일이 권선되는 고정자코어 및 고정자코어 내부에 샤프트에 의해 회전 가능하게 설치되는 회전자코어를 포함할 수 있다. 모터는 고정자코어가 발생시키는 자속이 회전자코어와 상호작용을 일으켜 회전토크를 발생시키도록 형성될 수 있다. 회전자코어의 회전 시 고정자코어에 권선된 코일에 전류가 흐르면 고정자코어에 권선된 코일이나 고정자코어에 열이 발생될 수 있다. 고정자코어에 권선된 코일은 직접 전류가 흐르는 통로이기 때문에, 많은 열이 발생할 수 있으며, 이러한 열이 내열온도를 초과하게 되면, 코일이 권선된 절연체 또는 고정자코어가 파괴되어 모터가 더 이상 구동될 수 없는 문제점이 있었다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정자코어 조립체의 사시도이다. 도 2는 도 1의 정면도이다. 도 3은 도 1의 A-A선에 따라 절개한 단면도이다. 도 4는 도 1의 B-B선에 따라 절개한 단면도이다. 도 5는 도 1의 코어본체에 냉각튜브가 권선된 상태를 나타낸 도면이다. 도 6은 도 5에 하우징이 연결된 상태를 나타낸 도면이다. 도 7은 도 1의 고정자코어 조립체가 제조되는 순서를 나타낸 순서도이다. 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', '지지', '공급'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 지지, 공급될 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. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 고정자코어 조립체의 구체적인 구성에 대하여 설명한다. 도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 고정자코어 조립체(10)는 회전자코어(미도시)와 상호작용을 일으키도록 자속을 발생시킬 수 있다. 이러한 고정자코어 조립체(10)는 고정자코어(100), 코일하우징(200), 하우징(300) 및 냉각튜브(400)를 포함할 수 있다. 고정자코어(100)는 회전자코어를 내측에 수용하기 위한 공간을 제공할 수 있다. 이러한 고정자코어(100)는 프레스 가공된 복수 개의 코어플레이트를 적층하여 형성될 수 있다. 고정자코어(100)는 코어본체(110), 티스(120) 및 연결홈(130)을 포함할 수 있다. 코어본체(110)는 회전자코어가 내측에 배치될 수 있도록 환형으로 형성될 수 있다. 다시 말해, 코어본체(110)의 중심부에는 회전자코어가 배치되기 위한 배치홀(111)이 형성될 수 있다. 코어본체(110)의 중심부에 형성되는 배치홀(111)은 코어본체(110)의 축방향으로 코어본체(110)의 중심부을 관통하도록 형성될 수 있다. 티스(120)는 코어본체(110)의 내부면인 배치홀(111)의 내면으로부터 코어본체(110)의 중심방향으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 이러한 티스(120)는 복수 개로 제공되어 코어본체(110)의 내주면 내주를 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다. 복수 개의 티스(120) 중 인접하는 두 개의 티스(120) 사이에는 코일하우징(200)의 후술하는 코일하우징본체(210)가 수용되기 위한 슬롯이 형성될 수 있다. 연결홈(130)은 코어본체(110)의 외면으로부터 내부로 함몰되도록 형성될 수 있다. 이러한 연결홈(130)은 코어본체(110)의 축방향을 따라 코어본체(110)의 축방향 일측에서부터 타측까지 연장될 수 있다. 연결홈(130)은 코어본체(110)와 후술하는 하우징본체(310)가 서로 연결될 때, 하우징(300)의 후술하는 연결돌기(340)와 서로 맞물릴 수 있다. 이러한 연결홈(130)은 복수 개로 제공되어 코어본체(110)의 외주면 외주를 따라 이격되어 배치될 수 있다. 코일하우징(200)은 코어본체(110)에 배치되어 코어본체(110)에 전류를 인가시킬 수 있다. 이러한 코일하우징(200)은 코일하우징본체(210) 및 코일하우징커버(220)를 포함할 수 있다. 코일하우징본체(210)는 내부에 코일이 수용되기 위한 수용공간이 형성될 수 있다. 이러한 코일하우징본체(210)는 코어본체(110)의 축방향으로 연장되도록 형성되어 티스(120)의 사이에 형성된 슬롯에 삽입되도록 배치될 수 있다. 코일하우징본체(210)는 복수 개로 제공되어, 티스(120) 사이에 형성된 복수 개의 슬롯 각각에 삽입되도록 배치될 수 있다. 코일하우징본체(210)의 내부 수용공간에는 복수 개의 코일이 코어본체(110)의 축방향으로 배치될 수 있다. 이러한 코일하우징본체(210)는 절연재질로 제작되어 코어본체(110)와 코일 사이를 절연시킬 수 있다. 코일하우징커버(220)는 코일하우징본체(210)의 양측 단부에 각각 배치될 수 있다. 이러한 코일하우징커버(220)는 복수 개로 제공되어 코일하우징본체(210)의 양측 단부 각각을 서로 연결할 수 있다. 예를 들어, 코일하우징커버(220)는 제1 코일하우징커버 및 제2 코일하우징커버를 포함할 수 있으며, 제1 코일하우징커버는 복수 개의 코일하우징본체(210)의 일측을 서로 연결하고, 제2 코일하우징커버는 복수 개의 코일하우징본체(210)의 타측을 서로 연결하도록 배치될 수 있다. 이러한 코일하우징커버(220)의 내부로 코일하우징본체(210)의 내부에 배치된 복수 개의 코일이 연장될 수 있다. 이처럼, 코일하우징커버(220)의 내부로 연장된 복수 개의 코일은 별도의 단자 등을 통해 코일하우징커버(220)의 외부 전류공급원에 연결될 수 있다. 하우징(300)은 고정자코어(100)가 수용되기 위한 수용공간을 제공할 수 있다. 이러한 하우징(300)은 고정자코어(100)에 인서트 사출에 의해 연결되어 고정자코어(100)와 일체로 형성되고, 내부에 냉각튜브(400)가 함침되거나 삽입된 채로 고정자코어(100)와 서로 밀착될 수 있다. 또한, 하우징(300)은 고정자코어(100)의 열팽창계수보다 큰 열평창계수를 가질 수 있다. 따라서, 하우징(300)이 인서트 사출에 의해 고정자코어(100)에 연결되는 과정에서 하우징(300)이 냉각되더라도 고정자코어(100)와 하우징(300) 사이에 틈새가 형성되지 않아 하우징(300)이 고정자코어(100)에 보다 밀착되어 고정될 수 있다. 이러한 하우징(300)은 하우징본체(310), 유입부(320), 배출부(330), 연결돌기(340) 및 연장가압부(350)를 포함할 수 있다. 하우징본체(310)는 코어본체(110)의 외측면을 둘러싸도록 코어본체(110)에 연결될 수 있다. 이러한 하우징본체(310)는 코어본체(110)가 내측에 수용될 수 있도록 환형으로 형성될 수 있다. 하우징본체(310)는 코어본체(110)의 축방향 길이보다 더 긴 축방향 길이를 갖도록 형성되어 하우징본체(310)의 축방향 양측 단부가 코어본체(110)의 축방향 외측으로 연장될 수 있다. 하우징본체(310)는 냉각튜브(400)를 둘러싸도록 형성될 수 있으며, 하우징본체(310) 중 냉각튜브(400)를 둘러싸는 부분이 냉각튜브(400)와 일체로 형성될 수 있다. 유입부(320)는 고정자코어(100)의 축방향 일측의 외측면을 둘러싸는 하우징본체(310)의 일측으로부터 고정자코어(100)의 반경방향으로 연장되어 냉각튜브(400)의 일측을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 이러한 유입부(320)는 냉각튜브(400)의 일측이 고정자코어(100)와 이격되도록 냉각튜브(400)의 일측을 지지할 수 있다. 유입부(320)는 하우징본체(310)와 일체로 형성되어 하우징본체(310)의 일측으로부터 연속적으로 연장될 수 있다. 배출부(330)는 고정자코어(100)의 축방향 타측의 외측면을 둘러싸는 하우징본체(310)의 타측으로부터 고정자코어(100)의 반경방향으로 연장되어 냉각튜브(400)의 타측을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 이러한 배출부(330)는 냉각튜브(400)의 타측이 고정자코어(100)와 이격되도록 냉각튜브(400)의 타측을 지지할 수 있다. 배출부(330)는 하우징본체(310)와 일체로 형성되어 하우징본체(310)의 타측으로부터 연속적으로 연장될 수 있다. 연결돌기(340)는 하우징본체(310)의 내면으로부터 코어본체(110)측으로 돌출되도록 형성될 수 있다. 이러한 연결돌기(340)는 하우징본체(310)의 축방향을 따라 하우징본체(310)의 축방향 일측에서부터 타측까지 연장될 수 있다. 연결돌기(340)는 하우징본체(310)와 코어본체(110)가 서로 연결될