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KR-20260061965-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, 둘레방향으로 연장되는 코어본체, 상기 코어본체로부터 회전중심을 향하여 연장되는 복수 개의 코일수용체, 및 상기 복수 개의 코일수용체에 권선되는 코일을 포함하는 고정자코어; 냉각수가 유동하는 공간을 제공하는 냉각튜브; 및 상기 냉각튜브로 냉각수가 유입 및 배출되는 냉각수통로를 제공하며, 상기 냉각튜브를 지지하도록 상기 고정자코어 및 상기 냉각튜브에 연결되는 냉각튜브하우징을 포함하고, 상기 냉각튜브하우징은 상기 고정자코어 및 상기 냉각튜브와 일체로 형성되며, 상기 복수 개의 코일수용체의 사이에는 슬롯이 형성되고, 상기 냉각튜브는 상기 슬롯에 배치되어 상기 고정자코어의 축방향으로 연장되는, 고정자코어 조립체가 제공될 수 있다.

Inventors

  • 김성곤
  • 김지웅

Assignees

  • 주식회사 코아오토모티브

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20241028

Claims (11)

  1. 둘레방향으로 연장되는 코어본체, 상기 코어본체로부터 회전중심을 향하여 연장되는 복수 개의 코일수용체, 및 상기 복수 개의 코일수용체에 권선되는 코일을 포함하는 고정자코어; 냉각수가 유동하는 공간을 제공하는 냉각튜브; 및 상기 냉각튜브로 냉각수가 유입 및 배출되는 냉각수통로를 제공하며, 상기 냉각튜브를 지지하도록 상기 고정자코어 및 상기 냉각튜브에 연결되는 냉각튜브하우징을 포함하고, 상기 냉각튜브하우징은 상기 고정자코어 및 상기 냉각튜브와 일체로 형성되며, 상기 복수 개의 코일수용체의 사이에는 슬롯이 형성되고, 상기 냉각튜브는 상기 슬롯에 배치되어 상기 고정자코어의 축방향으로 연장되는, 고정자코어 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각튜브하우징은 상기 고정자코어 및 상기 냉각튜브에 인서트 사출에 의해 연결되는, 고정자코어 조립체.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각튜브는, 상기 고정자코어의 축방향 일측에서부터 타측까지 연장되는, 고정자코어 조립체.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각튜브하우징은, 하우징본체; 및 하우징커버를 포함하고, 상기 하우징본체는, 상기 고정자코어의 슬롯 내부에 배치되어 상기 냉각튜브를 지지하는 냉각튜브지지부; 및 상기 냉각튜브지지부에 연결되도록 상기 고정자코어의 축방향 양측에 배치되며, 상기 냉각튜브와 연통되는 냉각수통로가 형성되는 냉각통로형성부를 포함하며, 상기 냉각튜브지지부 및 상기 냉각통로형성부는 일체로 형성되어 연속적으로 연결되는, 고정자코어 조립체.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 냉각통로형성부는, 상기 고정자코어의 축방향 일측에 배치되어 상기 냉각튜브와 연통되는 유입통로가 상기 고정자코어의 축방향 일측으로 개방되도록 형성되는 제1 냉각통로형성부; 및 상기 고정자코어의 축방향 타측에 배치되어 상기 냉각튜브와 연통되는 배출통로가 상기 고정자코어의 축방향 타측으로 개방되도록 형성되는 제2 냉각통로형성부를 포함하는, 고정자코어 조립체.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 하우징커버는, 상기 제1 냉각통로형성부의 상기 유입통로를 폐쇄하도록 상기 제1 냉각통로형성부에 연결되어 상기 냉각수가 유동되는 공간을 형성하는 제1 하우징커버; 및 상기 제2 냉각통로형성부의 상기 배출통로를 폐쇄하도록 상기 제2 냉각통로형성부에 연결되어 상기 냉각수가 유동되는 공간을 형성하는 제2 하우징커버를 포함하는, 고정자코어 조립체.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 냉각튜브하우징은, 상기 제1 하우징커버에 연결되어 상기 유입통로로 냉각수가 공급되는 통로를 제공하는 유입부; 및 상기 제2 하우징커버에 연결되어 상기 배출통로에서 배출되는 냉각수가 냉각튜브하우징의 외부로 배출되기 위한 통로를 제공하는 배출부를 더 포함하는, 고정자코어 조립체.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 유입부는 상기 고정자코어의 축방향 일측으로 연장되고, 상기 배출부는 상기 고정자코어의 축방향 타측으로 연장되는, 고정자코어 조립체.
  9. (a) 복수 개의 코어플레이트를 적층하여 고정자코어를 제조하는 단계; (b) 상기 고정자코어의 티스에 코일수용체를 연결하고, 상기 코일수용체에 코일을 권선하는 단계; (c) 상기 코일수용체의 사이 슬롯에 냉각튜브를 배치하는 단계; (d) 상기 냉각튜브가 상기 슬롯에 배치된 상기 고정자코어를 금형에 투입하는 단계; (e) 상기 금형의 내부 캐비티로 성형재를 공급하여 상기 고정자코어 및 냉각튜브에 하우징본체를 연결하는 단계; (f) 상기 고정자코어 및 하우징본체를 냉각하는 단계; 및 (g) 상기 하우징본체에 하우징커버를 조립하는 단계를 포함하는, 고정자코어 조립체의 제조방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 단계 (e)는, (e-1) 상기 고정자코어의 슬롯 내부에 성형재가 공급되어 상기 냉각튜브와 냉각튜브지지부가 연결되는 단계; 및 (e-2) 상기 고정자코어의 축방향 양측에 성형재가 공급되어 상기 냉각튜브지지부, 및 상기 고정자코어와 냉각통로형성부가 연결되는 단계를 포함하는, 고정자코어 조립체의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 단계 (e-1) 및 (e-2)는 동시에 수행되어 상기 냉각튜브지지부 및 상기 냉각통로형성부가 일체로 형성되는, 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 분해사시도이다. 도 3은 도 1의 정면도이다. 도 4는 도 1에서 하우징커버가 분리된 상태를 나타낸 정면도이다. 도 5는 도 1의 A-A선에 따라 절개한 단면도이다. 도 6은 도 1의 B-B선에 따라 절개한 단면도이다. 도 7은 도 1의 고정자코어의 정면도이다. 도 8은 도 7에서 냉각튜브가 배치된 상태를 도시한 정면도이다. 도 9은 도 8에서 하우징본체가 연결된 상태를 도시한 정면도이다. 도 10은 도 8에서 하우징커버가 조립된 상태를 도시한 정면도이다. 도 11은 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', '접속', '공급', '전달', '접촉'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 지지, 접속, 공급, 전달, 접촉될 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 6을 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), 냉각튜브(200) 및 냉각튜브하우징(300)을 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) 및 코일수용체(120)를 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 중심부를 관통하도록 형성될 수 있다. 또한, 코어본체(110)에는 코어본체(110)의 내부면인 배치홀(111)의 내면으로부터 코어본체(110)의 중심방향으로 돌출되도록 형성된 복수 개의 티스(미도시)가 형성될 수 있다. 코일수용체(120)는 코어본체(110)에 형성된 복수 개의 티스 각각에 연결될 수 있다. 이러한 코일수용체(120)는 복수 개로 제공되어 코어본체(110)의 내주면 내주를 따라 서로 이격되어 배치될 수 있다. 복수 개의 코일수용체(120) 중 인접하는 두 개의 코일수용체(120)의 사이에는 슬롯(130)이 형성될 수 있다. 이러한 코일수용체(120)에는 고정자코어(100)의 축방향으로 코일(120)이 권선될 수 있으며, 코일수용체(120)는 코어본체(100)와 코일(121)을 절연시키기 위해 절연재질로 형성될 수 있다. 냉각튜브(200)는 슬롯(130)에 배치되어 슬롯(130) 내부에서 냉각수가 유동되기 위한 통로를 제공할 수 있다. 이러한 냉각튜브(200)는 고정자코어(100)의 축방향으로 배치될 수 있으며, 고정자코어(100)의 축방향 일측에서부터 타측까지 연장될 수 있다. 냉각튜브(200)의 양측은 개방되도록 형성되어 냉각수가 냉각튜브(200)의 내부로 유입되거나 배출될 수 있다. 이러한 냉각튜브(200)는 복수 개로 제공되어 복수 개의 코일수용체(120)에 의해 형성되는 복수 개의 슬롯(130) 각각에 배치될 수 있다. 다시 말해, 냉각튜브(200)와 코일수용체(120)는 코어본체(110)의 축방향에서 코어본체(110)를 바라보았을 때에 코어본체(110)의 원주방향으로 교번하여 배열될 수 있다. 냉각튜브(200)의 코어본체(110)의 원주방향의 폭은 하나의 코일수용체(120)의 코어본체(110)의 원주방향의 폭보다 작고, 하나의 코일수용체(120)에 권선된 코일(121)의 폭의 합보다 작을 수 있다. 또한, 냉각튜브(200)의 코어본체(110)의 반경방향의 길이는 하나의 코일수용체(120)에서 코일(121)이 권선되는 영역의 반경방향으로의 길이보다 작을 수 있다. 냉각튜브하우징(300)은 냉각튜브(200)로 냉각수가 유입 및 배출되기 위한 냉각수통로를 제공할 수 있으며, 냉각튜브(200)를 지지하도록 고정자코어(100) 및 냉각튜브(200)에 연결될 수 있다. 이러한 냉각튜브하우징(300)은 고정자코어(100) 및 냉각튜브(200)에 인서트 사출에 의해 연결되어 고정자코어(100) 및 냉각튜브(200)와 일체로 형성될 수 있으며, 고정자코어(100) 및 냉각튜브(200)와 밀착될 수 있다. 또한, 냉각튜브하우징(300)은 고정자코어(100)의 열팽창계수보다 큰 열팽창계수를 가질 수 있다. 따라서, 냉각튜브하우징(300)이 인서트 사출에 의해 고정자코어(100)에 연결되는 과정에서 냉각튜브하우징(300)이 냉각되더라도 고정자코어(100)와 냉각튜브하우징(300) 사이에 틈새가 형성되지 않아 냉각튜브하우징(300)이 고정자코어(100)에 보다 밀착되어 고정될 수 있다. 이러한 냉각튜브하우징(300)은 하우징본체(310), 하우징커버(320), 유입부(340) 및 배출부(350)를 포함할 수 있다. 하우징본체(310)는 냉각튜브(200)를 지지하고, 냉각튜브(200)로 냉각수가 유입 및 배출되기 위한 냉각수통로(320)를 제공할 수 있다. 이러한 하우징본체(310)는 냉각튜브지지부(311) 및 냉각통로형성부(312)를 포함할 수 있다. 냉각튜브지지부(311)는 고정자코어(110)의 슬롯(130) 내부에 배치될 수 있다. 이러한 냉각튜브지지부(311)는 고정자코어(110)의 슬롯(130) 내부를 가득 채우도록 형성되어 냉각튜브(200)를 지지할 수 있다. 다시 말해, 냉각튜브지지부(311)는 인서트 사출에 의해 형성되므로, 슬롯(130)의 내부에 성형재가 공급되고, 공급된 성형재가 슬롯(130)의 형상에 대응되는 형상으로 냉각되어 냉각튜브지지부(311)가 형성될 수 있다. 냉각통로형성부(312)는 냉각튜브지지부(311)에 연결되도록 고정자코어(100)의 축방향 양측에 배치될 수 있다. 이러한 냉각통로형성부(312)는 냉각튜브지지부(311)와 일체로 형성되어 연속적으로 연결될 수 있다. 냉각통로형성부(312)는 제1 냉각통로형성부(312a) 및 제2 냉각통로형성부(312b)를 포함할 수 있다. 제1 냉각통로형성부(312a)는 고정자코어(100)의 축방향 일측에 배치될 수 있다. 이러한 제1 냉각통로형성부(312a)는 복수 개의 냉각튜브(200)의 일측에 연결되도록 배치되어 냉각튜브(200)의 일측과 연통되는 냉각수통로(320)를 형성할 수 있다. 제1 냉각통로형성부(312a)에 형성되는 냉각수통로(320)는 냉각튜브(200)로 냉각수가 유입되는 유입통로(321)일 수 있다. 제1 냉각통로형성부(312a)에 형성되는 유입통로(321)는 고정자코어(100)의 축방향 일측으로 개방되도록 형성될 수 있다. 제2 냉각통로형성부(312b)는 고정자코어(100)의 축방향 타측에 배치될 수 있다. 이러한 제2 냉각통로형성부(312b)는 복수 개의 냉각튜브(200)의 타측에 연결되도록 배치되어 냉각튜브(200)의 타측과 연통되는 냉각수통로(320)를 형성할 수 있다. 제2 냉각통로형성부(312b)에 형성되는 냉각수통로(320)는 냉각튜브(200)로부터 냉각수가 배출되는 배출통로(322)일 수 있다. 제2 냉각통로형성부(312b)에 형성되는 배출통로(322)는 고정자코어(100)