KR102410397B1 - 인슐레이터 및 이를 포함하는 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외측에는 코일이 감기며 내측에는 스테이터를 감싸는 수용공간을 형성하도록 마주 보며 배치되며 상기 스테이터가 삽입되는 입구부를 형성하는 제1 측벽부와 제2 측벽부; 상기 제1 측벽부와 상기 제2 측벽부와 일체로 형성되는 연결부; 상기 제1 측벽부의 단부 및 상기 제2 측벽부의 단부 중 적어도 어느 하나에 돌출 형성되어 상기 입구부에 배치되는 클립부를 포함하는 모터의 인슐레이터를 제공하여, 스테이터에 대한 인슐레이터의 조립성을 확보하면서도, 제조 비용 및 제조 시간을 줄일 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

Description

인슐레이터 및 이를 포함하는 모터{Insulator and Motor having the same}

본 발명은 인슐레이터 및 이를 포함하는 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 스테이터의 티스에 장착되는 인슐레이터 및 이를 포함하는 모터에 관한 것이다.

모터의 경우, 회전 가능하게 형성되는 샤프트와, 샤프트에 결합되는 로터와, 하우징 내측에 고정되는 스테이터가 마련되는데, 로터의 둘레를 따라 간극을 두고 스테이터가 설치된다. 그리고 스테이터에는 회전 자계를 형성하는 코일이 권선되어 로터와의 전기적 상호 작용을 유발하여 로터의 회전을 유도한다.

스테이터는 복수의 스테이터 코어를 포함하여 이루어질 수 있으며, 스테이터 코어는 복수 개의 티스를 포함하는 강판이 적층되어 구성될 수 있다. 각각의 티스에는 사이에 권선공간이 형성되며, 각 티스에 코일이 감기게 된다. 이때, 인슐레이터가 티스에 장착되어 코일과 스테이터 코일을 절연시킨다.

통상적으로, 인슐레이터는 상호 결합되는 상부 인슐레이터와 하부 인슐레이터로 구분되는 2개의 파트 또는 그 이상의 복수 개의 파트가 상호 결합되어 이루어질 수 있다.

그러나 이러한 구성의 인슐레이터는 복수 개의 파트를 제조하는데 있어서, 금형 및 조립 고정을 위한 설비 등으로 제조 비용 및 제조 시간이 증가하는 문제점이 있다. 또한, 제조 및 조립 공정의 추가로 제조 비용 및 제조 시간이 증가하는 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 단일품으로 구성된 인슐레이터 및 이를 포함하는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 외측에는 코일이 감기며 내측에는 스테이터를 감싸는 수용공간을 형성하도록 마주 보며 배치되며 상기 스테이터가 삽입되는 입구부를 형성하는 제1 측벽부와 제2 측벽부와, 상기 제1 측벽부와 상기 제2 측벽부와 일체로 형성되는 연결부와, 상기 제1 측벽부의 단부 및 상기 제2 측벽부의 단부 중 적어도 어느 하나에 돌출 형성되어 상기 입구부에 배치되는 클립부를 포함하는 모터의 인슐레이터를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 인슐레이터로서, 상기 클립부는 상기 제1 측벽부의 내측 또는 상기 제2 측벽부의 내측으로 돌출 형성되며, 상기 스테이터의 상면 또는 하면과 접촉하는 단차면을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 인슐레이터로서, 상기 클립부는 상기 스테이터의 삽입을 유도하는 경사면을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 인슐레이터로서, 상기 제1 측벽부의 표면에 형성된 권취면 및 상기 제2 측벽부의 표면에 형성된 귄취면에는 오목하게 형성되어 상기 코일이 안착되는 제1 코일안착홈이 형성되고, 상기 클립부는 상기 제1 코일안착홈과 연속되게 형성되는 재2 코일안착홈을 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 다른 발명은, 스테이터와, 상기 스테이터에 감기는 코일과, 상기 스테이터의 내측에 배치되는 로터와, 상기 로터에 결합하는 샤프트 및 상기 스테이터에 장착되어 상기 코일이 감기며, 상기 스테이터를 감싸는 수용공간을 형성하도록 마주 보며 배치되며 상기 스테이터가 삽입되는 입구부를 형성하는 제1 측벽부 및 제2 측벽부와, 상기 제1 측벽부와 상기 제2 측벽부와 일체로 형성되는 연결부와, 상기 제1 측벽부의 단부 및 상기 제2 측벽부의 단부 중 적어도 어느 하나에 돌출 형성되어 상기 입구부에 배치되는 클립부를 포함하는 인슐레이터를 포함하는 모터를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 모터로서, 상기 스테이터는 티스에 오목하게 형성되어 높이 방향으로 배치되는 끼움홈을 포함하고, 상기 제1 측벽부의 내측면 및 상기 제2 측벽부의 내측면 중 적어도 어느 하나에는 볼록하게 돌출 되어 상기 끼움홈에 삽입되는 끼움돌기가 형성될 수 있다.

바람직하게는, 모터로서, 상기 클립부는 상기 제1 측벽부의 내측 또는 상기 제2 측벽부의 내측으로 돌출 형성되며, 상기 스테이터의 상면 또는 하면과 접촉하는 단차면을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 모터로서, 상기 클립부는 상기 스테이터의 삽입을 유도하는 경사면을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 모터로서, 상기 제1 측벽부의 표면에 형성된 권취면 및 상기 제2 측벽부의 표면에 형성된 귄취면에는 오목하게 형성되어 상기 코일이 안착되는 제1 코일안착홈이 형성되고, 상기 클립부는 상기 제1 코일안착홈과 연속되게 형성되는 재2 코일안착홈을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 인슐레이터를 단일품으로 형성하고, 인슐레이터를 스테이터의 티스에 끼울수 있도록 클립부를 구비함으로써, 스테이터에 대한 인슐레이터의 조립성을 확보하면서도, 제조 비용 및 제조 시간을 줄일 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스테이터의 티스에 끼움홈을 형성하고, 인슐레이터에 끼움홈에 삽입되는 끼움돌기를 형성하여, 스테이터와 인슐레이터의 결합력을 높이는 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터를 도시한 도면,
도 2는 도 1에서 도시한 모터의 인슐레이터를 도시한 도면,
도 3은 도 2에서 도시한 인슐레이터가 장착된 스테이터의 티스를 도시한 도면,
도 4는 도 3에서 도시한 인슐레이터의 정면도,
도 5는 제1 코일안착홈과 제2 코일안착홈을 도시한 도면,
도 6은 끼움홈과 끼움돌기를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 그리고 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터는, 인슐레이터(100)와, 스테이터(200)와, 코일(300)과, 로터(400), 샤프트(500)를 포함할 수 있다.

인슐레이터(100)는 코일(300)이 스테이터(200)와 통전되지 않도록 절연하는 역할을 수행한다. 이러한 인슐레이터(100)는 수지재질로 형성될 수 있다.

스테이터(200)는 환형의 요크 부분과, 둘레 방향을 따라 배치되고 요크로부터 직경 방향 내측을 향해 등각도 간격으로 돌출되는 티스의 부분을 포함하는 복수의 강판을 적층하여 구성될 수 있다. 회전 자계를 형성하는 코일(300)이 티스에 감길 수 있다. 이때, 인슐레이터(100)를 통해 스테이터(200)와 코일(300)은 절연될 수 있다.

로터(400)는 스테이터(200)의 내측에 배치된다. 로터(400)는 로터 코어에 마그네트가 결합되어 구성될 수도 있고, 경우에 따라, 로터 코어와 마그네트가 일체로 구성될 수도 있다. 또한 로터(400)는 마그네트가 로터 코어의 외주면에 결합되는 타입으로 구성될 수 있거나, 마그네트가 로터 코어의 포켓에 삽입되는 타입으로 구성될 수 있다. 로터(400)의 상측에는 로터(400)의 위치 정보 획득을 위한 센싱 마그네트가 플레이트에 결합되어 설치되거나, 이와 유사한 로터 위치 감지수단이 설치될 수 있다.

스테이터(200)에 감긴 코일(300)에 전류가 공급되면, 로터(400)와의 전기적 상호 작용을 유발하여 로터(400)의 회전을 유도한다. 로터(400)가 회전하면 샤프트(500)가 회전하면서 동력을 제공한다.

도 2는 도 1에서 도시한 모터의 인슐레이터를 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에서 도시한 인슐레이터가 장착된 스테이터의 티스를 도시한 도면이다. 이러한, 도 2 및 도 3은 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 인슐레이터(100)는 제1 측벽부(110)와, 제2 측벽부(120)와, 연결부(130)와, 내벽부(140)와, 외벽부(150)와, 클립부(160)를 포함할 수 있다. 제1 측벽부(110)와, 제2 측벽부(120)와, 연결부(130)와, 내벽부(140)와, 외벽부(150)와, 클립부(160)는 그 형상 및 기능적 특성에 따라 구분되어 설명될 수 있을 뿐, 일체로 형성되어 서로 연결된 하나의 단일품이다.

도 4는 도 3에서 도시한 인슐레이터의 정면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 측벽부(110)와 제2 측벽부(120)는 상호 떨어져 마주 보도록 배치된다. 제1 측벽부(110)와 제2 측벽부(120)의 외측면은 코일(300)이 감기는 영역이며 내측면은 스테이터(100)의 티스에 접하여 스테이터(100)를 감싸는 영역에 해당한다.

제1 측벽부(110)와 제2 측벽부(120)의 사이에는 스테이터(100)를 감싸는 수용공간을 형성한다.

제1 측벽부(110)의 길이방향 또는 제2 측벽부(120)의 길이방향을 기준할 때, 제1 측벽부(110)의 상단부 및 제2 측벽부(120)의 상단부에는 연결부(130)가 배치되어 수용공간의 천정을 형성할 수 있다. 반면에 제1 측벽부(110)의 하단부 및 제2 측벽부(120)의 하단부는 개방되어 입구부를 형성할 수 있다.

제1 측벽부(110)와 제2 측벽부(120)와 연결부(130)가 이루는 수용공간은 전체적으로 포켓 형태로 내부에 스테이터(100)가 장착되도록 형성될 수 있다.

모터의 샤프트(500)를 중심으로 하여 반경방향을 기준으로 제1 측벽부(110)와 제2 측벽부(120)의 안쪽으로는 외벽부(150)가 배치되고 바깥쪽에는 외벽부(150)가 설치될 수 있다.

그리고 입구부를 이루는 제1 측벽부(110)의 하단부 및 제2 측벽부(120)의 하단부에는 클립부(160)가 형성될 수 있다.

클립부(160)는 도 4의 A 방향으로 삽입되는 스테이터(100)의 티스를 고정하는 역할을 한다. 이러한 클립부(160)는 제1 측벽부(110)의 하단부 및 제2 측벽부(120)의 하단부의 내측으로 돌출 형성될 수 있다. 구체적으로, 클립부(160)는 인슐레이터(100)에 장착된 스테이터(100)의 티스의 상면 또는 하면과 접촉하여 스테이터(100)를 고정하는 단차면(161)을 포함할 수 있다.

단차면(161)은 스테이터(100)의 티스의 상면 또는 하면에 밀착될 수 있도록 수평하게 형성될 수 있다.

그리고, 클립부(160)는 경사면(162)을 포함할 수 있다. 경사면(162)은 도 4의 A방향으로 밀고 들어오는 스테이터(100)의 티스가 인슐레이터(100)의 수용공간에 용이하게 삽입될 수 있도록 유도하는 역할을 한다. 경사면(162)은 도 4의 A방향에 받음각을 형성하도록 경사지게 형성될 수 있다.

제1 측벽부(110)와 제2 측벽부(120)는 연결부(130)를 중심으로 외팔보 형태로 배치되어 탄성 변형 가능하게 형성될 수 있다. 이에, 제1 측벽부(110)와 제2 측벽부(120)에 형성된 클립부(160)는 스테이터(100)의 티스가 입구부를 통해 밀고 들어오는 힘에 의해 벌어지고, 이후, 스테이터(100)의 티스가 인슐레이터(100) 장착된 이후에는 본래 위치로 복귀하여 스테이터(100)의 티스를 가압함으로써, 스테이터(100)에 인슐레이터(100)를 고정하게 된다.

이러한 클립부(160)로 인하여 인슐레이터(100)를 단일품으로 제조할 수 있으며, 인슐레이터(100)를 스테이터(100)의 티스에 밀어 넣는 한번의 작업으로 스테이터(100)와 인슐레이터(100)을 조립할 수 있게 된다.

도 5는 제1 코일안착홈과 제2 코일안착홈을 도시한 도면이다.

도 3 및 도 5를 참조하면, 제1 측벽부(110)의 외측면에 형성된 권취면에는 코일(200)이 안착되는 제1 코일안착홈(121)이 오목하게 형성될 수 있다. 그리고 클립부(160)에도 제1 코일안착홈(121)과 연속되는 제2 코일안착홈(163)이 오목하게 형성될 수 있다.

이러한 제1 코일안착홈(121)과 제2 코일안착홈(163)은 코일(300)의 권선을 가이드 하는 역할을 한다. 제1 코일안착홈(121)과 제2 코일안착홈(163)의 크기 및 간격 그리고 개수는 코일(300)의 직경 및 권선수에 대응하여 달리 설정될 수 있다.

제1 코일안착홈(121)에 권선되는 코일(300)은 제1 측벽부(110)에 형성된 제2 코일안착홈(163)을 지나 제2 측벽부(120)에 형성된 제2 코일안착홈(163)에 권선된다. 이때, 모터의 샤프트(500)를 중심으로 하여 반경방향을 기준으로 클립부(160)의 두께로 인하여 클립부(160)를 지나는 코일(300)과 인슐레이터(100)에 장착된 스테이터(100)의 티스의 상면 또는 하면은 상호 접촉하지 않도록 이격 거리가 충분히 확보된다.

도 6은 끼움홈과 끼움돌기를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 인슐레이터(100)와 스테이터(100)의 결합력을 높이기 위하여 끼움홈(210)과 끼움돌기(123)가 마련될 수 있다.

끼움홈(210)은 스테이터(100)의 티스에 오목하게 형성될 수 있으며, 스테이터(100)의 높이 “‡향으로 배치될 수 있다. 그리고 끼움돌기(123)는 제1 측벽부(110)의 내측면과 제2 측벽부(120)의 내측면에서 각각 돌출 형성되어 끼움홈(210)에 슬라이드 되어 끼워질 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 인슐레이터 및 이를 포함하는 모터에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 인슐레이터
110: 제1 측벽부
120: 제2 측벽부
121: 제1 코일안착홈
123: 끼움돌기
130: 연결부
140: 내벽부
150: 외벽부
160: 클립부
161: 단차면
162: 경사면
163: 제2 코일안착홈
200: 스테이터
210: 끼움홈
300: 코일
400: 로터
500: 샤프트

Claims (9)

1. 스테이터의 일측면과 접촉하는 제1 측벽부;
   상기 스테이터의 타측면과 접촉하는 제2 측벽부;
   상기 스테이터의 저면과 상면 중 어느 하나와 접촉하고 상기 제1 측벽부와 상기 제2 측벽부를 연결하는 연결부;및
   상기 제1 측벽부 및 상기 제2 측벽부 중 적어도 어느 하나에 배치되는 클립부를 포함하고,
   상기 제1 측벽부의 표면 및 상기 제2 측벽부의 표면에는 각각 제1 코일안착홈이 배치되고,
   상기 클립부는 상기 스테이터의 상면 및 하면 중 어느 하나보다 돌출되고, 상기 스테이터의 상면 및 하면 중 어느 하나와 접촉하는 단차면과, 표면에 배치되는 제2 코일안착홈을 포함하고,
   상기 제1 코일안착홈과 상기 제2 코일안착홈은 연속되게 배치되고,
   상기 제1 측벽부와 상기 제2 측벽부는 상기 연결부를 중심으로 외팔보 형태로 배치되어 탄성 변형 가능하게 형성되는 모터의 인슐레이터.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 측벽부와 상기 제2 측벽부는 내측에 수용공간을 형성하고 상기 스테이터가 삽입되는 입구부를 형성하도록 서로 마주보고 배치되는 모터의 인슐레이터.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 클립부는 상기 스테이터의 삽입을 유도하는 경사면을 포함하는 모터의 인슐레이터.
4. 삭제
5. 제1 항에 있어서,
   상기 단차면은 수평하게 형성되는 모터의 인슐레이터.
6. 제2 항에 있어서,
   상기 연결부는 상기 제1 측벽부의 상단 및 상기 제2 측벽부의 상단에 형성되고, 상기 입구부는 상기 제1 측벽부의 하단 및 상기 제2 측벽부의 하단에 형성되는 모터의 인슐레이터.
7. 스테이터의 일측면과 접촉하는 제1 측벽부;
   상기 스테이터의 타측면과 접촉하는 제2 측벽부;
   상기 스테이터의 저면과 상면 중 어느 하나와 접촉하고 상기 제1 측벽부와 상기 제2 측벽부를 연결하는 연결부;및
   상기 제1 측벽부 및 상기 제2 측벽부 중 적어도 어느 하나에 배치되는 클립부를 포함하고,
   상기 제1 측벽부의 표면 및 상기 제2 측벽부의 표면에는 각각 제1 코일안착홈이 배치되고,
   상기 클립부는 상기 스테이터의 상면 및 하면 중 어느 하나보다 돌출되고, 상기 스테이터의 상면 및 하면 중 어느 하나와 접촉하는 단차면과, 표면에 배치되는 제2 코일안착홈을 포함하고,
   상기 제1 코일안착홈과 상기 제2 코일안착홈은 연속되게 배치되고,
   내벽부과 외벽부를 더 포함하고,
   상기 내벽부는 상기 제1 측벽부의 상단의 내측 및 상기 제2 측벽의 상단의 내측에 각각 형성되고, 상기 외벽부는 제1 측벽부의 상단의 외측 및 상기 제2 측벽의 상단의 외측에 각각 형성되는 모터의 인슐레이터.
8. 샤프트;
   상기 샤프트에 결합하는 로터;
   상기 로터에 배치되는 스테이터;
   상기 스테이터에 배치되는 인슐레이터;및
   상기 인슐레이터에 감기는 코일을 포함하고,
   상기 인슐레이터는, 상기 스테이터의 일측면과 접촉하는 제1 측벽부와, 상기 스테이터의 타측면과 접촉하는 제2 측벽부와, 상기 스테이터의 저면과 상면 중 어느 하나와 접촉하고 상기 제1 측벽부와 상기 제2 측벽부를 연결하는 연결부 및 상기 제1 측벽부 및 상기 제2 측벽부 중 적어도 어느 하나에 배치되는 클립부를 포함하고, 상기 제1 측벽부의 표면 및 상기 제2 측벽부의 표면에는 각각 제1 코일안착홈이 배치되고, 상기 클립부는 상기 스테이터의 상면 및 하면 중 어느 하나보다 돌출되고, 상기 스테이터의 상면 및 하면 중 어느 하나와 접촉하는 단차면과, 표면에 배치되는 제2 코일안착홈을 포함하고, 상기 제1 코일안착홈과 상기 제2 코일안착홈은 연속되게 배치되고,
   상기 제1 측벽부와 상기 제2 측벽부는 상기 연결부를 중심으로 외팔보 형태로 배치되어 탄성 변형 가능하게 형성되는 모터.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 스테이터는 티스에 오목하게 형성되어 높이 방향으로 배치되는 끼움홈을 포함하고, 상기 제1 측벽부의 내측면 및 상기 제2 측벽부의 내측면 중 적어도 어느 하나에는 볼록하게 돌출 되어 상기 끼움홈에 삽입되는 끼움돌기가 형성되는 모터.

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