KR102570252B1

KR102570252B1 - 모터

Info

Publication number: KR102570252B1
Application number: KR1020217007126A
Authority: KR
Inventors: 김성진
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2018-09-11
Filing date: 2019-09-11
Publication date: 2023-08-25
Also published as: WO2020055151A1; KR20210060460A; EP3852237B1; CN112673547A; EP3852237A1; JP7366139B2; CN112673547B; EP3852237A4; JP2022500993A; US20220052579A1

Abstract

본 발명은 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터; 상기 스테이터 내에 배치되는 로터; 및 상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어 상에 배치되는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터에 배치되는 코일을 포함하고, 상기 인슐레이터는 코일이 배치되는 바디, 상기 바디의 일측에서 연장되는 제1 가이드, 상기 제1 가이드의 상면에서 돌출되는 제1 돌기와 제2 돌기를 포함하고, 상기 스테이터의 중심을 기준으로 원주 방향으로 공간을 형성하도록 상기 제1 돌기와 상기 제2 돌기는 서로 이격되어 배치되는 모터를 제공할 수 있다.

Description

모터

실시예는 모터에 관한 것이다.

모터는 샤프트, 로터 및 스테이터를 포함한다. 스테이터는 복수의 티스를 포함한다. 절연을 위해, 티스에는 인슐레이터가 마련된다. 인슐레이터 위에 코일이 감긴다. 전원이 듀얼 방식으로 공급되는 모터의 경우, 하나의 인슐레이터에 2개의 코일이 와인딩될 수 있다. 이 경우, 두번의 와인딩 프로세스가 필요한 문제점 있다.

이에, 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 한번의 와인딩 프로세스로 2개의 코일을 하나의 인슐레이터에 와인딩할 수 있는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 실시예는, 하우징과, 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터와, 상기 스테이터 내에 배치되는 로터 및 상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어 상에 배치되는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터에 배치되는 코일을 포함하고, 상기 인슐레이터는 코일이 배치되는 바디, 상기 바디의 일측에서 연장되는 제1 가이드, 상기 제1 가이드의 상면에서 돌출되는 제1 돌기와 제2 돌기를 포함하고, 상기 스테이터의 중심을 기준으로 원주 방향으로 공간을 형성하도록 상기 제1 돌기와 상기 제2 돌기는 서로 이격되어 배치되는 모터를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 가이드는 제1 내면 및 제1 외면을 포함하고, 상기 제1 돌기 및 상기 제2 돌기는, 상기 제1 가이드의 폭 방향을 기준으로, 상기 제1 내면과 상기 제2 외면 사이에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 돌기 및 상기 제2 돌기는 각각 제2 내면, 제2 외면 및 홈을 포함하고, 상기 홈은 상기 제2 외면에 배치되고, 상기 제1 가이드의 폭 방향을 따라 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 돌기 및 상기 제2 돌기는 각각 상기 제1 가이드의 측면과 상면이 이루는 에지와 이격되어 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 바디의 폭 방향을 중심을 지나는 기준선을 기준으로, 상기 제1 돌기는 상기 기준선의 일측에 배치되고. 상기 제2 돌기는 상기 기준선의 타측에 배치되고, 상기 제1 돌기와 상기 제2 돌기는 상기 기준선을 기준으로 대칭되게 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 바디는 제1 바디 및 상기 제1 바디의 내측에 배치되는 제2 바디를 포함하고, 상기 인슐레이터는 상기 제1 바디와 상기 제2 바디의 사이에서 상기 바디에서 상측으로 돌출되는 제2 가이드를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 돌기 및 상기 제2 돌기는, 상기 인슐레이터의 폭 방향으로, 상기 제2 가이드보다 돌출된 영역을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 코일은 상기 제1 바디에 권선되는 제1 코일과 상기 제2 바디에 권선되는 제2 코일을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 코일은 상기 기준선을 기준으로 일측에 배치되는 제1 단부와 타측에 배치되는 제2 단부를 포함하고, 상기 제2 코일은 상기 기준선을 기준으로 일측에 배치되는 제3 단부와 타측에 배치되는 제4 단부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 스테이터 상측에 배치되는 터미널을 포함하고, 상기 터미널은 제1 터미널과 제2 터미널을 포함하고, 상기 제1 터미널은 상기 제1 단부 및 상기 제3 단부와 결합하고, 상기 제2 터미널은 상기 제2 단부 및 상기 제4 단부와 결합할 수 있다.

바람직하게는, 상기 스테이터 상측에 배치되는 터미널을 포함하고, 상기 터미널은 제1 터미널과 제2 터미널을 포함하고, 상기 제1 터미널은 제1-1 터미널과 제1-2 터미널을 포함하고, 상기 제2 터미널은 제2-1 터미널과 제2-2 터미널을 포함하고, 상기 제1-1 터미널은 제1 단부와 결합하고, 상기 제1-2 터미널은 제3 단부와 결합하고, 상기 제2-1 터미널은 제2 단부와 결합하고, 상기 제2-2 터미널은 제4 단부와 결합할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 터미널은 U, V, W 상 터미널 중 하나이고, 상기 제2 터미널은 중성 터미널일 수 있다.

실시예에 따르면, 코일의 종료단의 위치가 정렬되어, 제조 자동화에 유리하며, 코일에 대한 퓨징의 품질을 높이는 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 도면,
도 2는 스테이터 코어와 인슐레이터를 도시한 도면,
도 3은 인슐레이터의 사시도,
도 4는 인슐레이터의 평면도,
도 5는 코일의 코팅부분을 도시한 도면,
도 6은 와인딩 프로세스를 도시한 도면,
도 7은 커팅된 후, 코일을 도시한 도면,
도 8은 터미널과 코일의 연결을 도시한 도면,
도 9는 변형례에 따른 터미널과 코일의 연결을 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.

이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’ 되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 실시예에 따른 모터(1)는, 회전축(100)과, 로터(200)와, 스테이터(300)와, 버스바(400)와, 하우징(500)을 포함할 수 있다.

회전축(100)은 로터(200)에 결합될 수 있다. 전류 공급을 통해 로터(200)와 스테이터(300)에 전자기적 상호 작용이 발생하면, 로터(200)가 회전하고 이에 연동하여 회전축(100)이 회전한다. 회전축(100)은 차량의 조향장치와 연결되어 조향력을 보조하는 힘을 전달할 수 있다.

로터(200)는 스테이터(300)와 전기적 상호 작용을 통해 회전한다.

로터(200)는 로터 코어와, 마그넷을 포함할 수 있다. 로터 코어는 원형의 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 적층된 형상으로 실시되거나 또는 하나의 통 형태로 실시될 수 있다. 로터 코어의 중심에는 회전축(100)이 결합하는 홀이 형성될 수 있다.

스테이터(300)는 로터(200)의 외측에 배치된다. 스테이터(300)는 스테이터코어(310)와 인슐레이터(320)와 코일(330)을 포함할 수 있다. 인슐레이터(320)는 스테이터 코어(310)에 장착된다. 코일(330)은 인슐레이터(320)에 권선된다.

로터(200)와 스테이터(300)는 하우징(500)의 내부에 수용할 수 있다.

버스바(400)는 스테이터(300)의 상측에 배치될 수 있다.

도 2는 스테이터 코어와 인슐레이터를 도시한 도면이다.

도 2를 참조히면, 인슐레이터(320)는 스테이터 코어(310)에 장착된다. 인슐레이터(320)는 상부파트(P1)와 하부파트(P2)로 이루어질 수 있다. 상부파트(P1)는 스테이터 코어(310)의 상측에서 장착되며, 하부파트(P2)는 스테이터 코어(310)의 하측에서 장착될 수 있다.

도 3은 인슐레이터의 사시도이고, 도 4는 인슐레이터의 평면도이다.

도 3을 참조하면, 인슐레이터(320)는 바디(321)와 제1 가이드(322)와 제2 가이드(323)를 포함할 수 있다.

바디(321)는 코일(330)이 와인딩되어 배치되는 부분이다. 바디(321)는 제1 바디(321)와 제2 바디(321)를 포함할 수 있다. 스테이터(300)의 반경방향을 기준으로, 제1 바디(321A)는 제2 바디(321B)의 외측에 배치될 수 있다. 제1 바디(321A)와 제2 바디(321B)의 경계에는 제2 가이드(323)가 배치된다.

제1 가이드(322)는 바디(321)의 외측에서 상측 방향으로 연장되어 배치된다. 제1 가이드(322)는 제1 돌기(10)와 제2 돌기(20)를 포함한다. 제1 돌기(10)와 제2 돌기(20)는 각각 제1 가이드(322)의 상면(322a)에서 돌출된다. 제1 돌기(10)와 제2 돌기(20)는 제1 가이드(322)의 폭 방향을 따라 정렬되어 배치된다. 그리고 제1 돌기(10)와 제2 돌기(20)는 공간을 사이에 두고 마주보고 배치된다. 제1 돌기(10)와 제2 돌기(20)의 사이 공간은 코일(330)의 커팅 공간이다.

제1 가이드(322)는 제1 내면(322c)과 제1 외면(322d)을 포함할 수 있다. 제1 돌기(10)와 제2 돌기(20)는 반경 방향을 기준으로 제1 내면(322c)과 제2 외면(322d) 사이에 배치될 수 있다.

제1 돌기(10)와 제2 돌기(20)는 각각 제2 외면(11,21)과 제2 내면(12,22)과 측면(13,23)과 홈(15,25)을 포함할 수 있다. 홈(15,25)은 제2 외측면(11)에 오목하게 배치될 수 있다. 그리고 홈(15,25)은 제1 가이드(322)의 폭 방향을 따라 배치될 수 있다.

제1 돌기(10) 및 제2 돌기(20)는 각각 제1 가이드(322)의 상면(322a)과 측면(322b)이 이루는 에지와 이격되어 배치될 수 있다. 이는 와인딩 후, 제1 돌기(10) 또는 제2 돌기(20)의 외측으로 넘어오는 코일(330)의 우회 공간을 확보하기 위함이다.

제1 가이드(322)의 폭 방향을 중심을 지나는 기준선(L)을 기준으로, 제1 돌기(10)는 기준선(L)의 일측에 배치되고. 제2 돌기(20)는 기준선(L)의 타측에 배치될 수 있다. 제1 돌기(10)와 제2 돌기(20)는 기준선(L)을 기준으로 대칭되게 배치될 수 있다.

이는 제1 돌기(10)와 제2 돌기(20)로 넘어오는 코일(330)을 균형있게 지지하기 위함이다. 1차적으로 제1 바디(321A)에 코일(330)이 와인딩된 이후, 코일(330)은 제1 돌기(10) 및 제2 돌기(20)로 우회된 이후, 제2 바디(321B)로 안내되어 와인딩이 진행된다. 따라서, 제1 돌기(10) 및 제2 돌기(20)에서 코일(330)을 인슐레이터(320)의 폭 방향으로 균형 있게 지지하는 것은 제2 바디(321B)에서 와인딩을 원할하게 진행시키는 중요한 요인이 된다.

제1 돌기(10) 및 제2 돌기(20)는 각각 돌출 영역(10A,10B)을 포함한다. 돌출 영역(10A,10B)은 인슐레이터(320) 폭 방향으로, 제2 가이드(323) 보다 돌출된다. 이는 제1 바디(321A)에 와인딩 후, 제1 돌기(10)로 우회하는 공간을 확보하기 위함이다. 그리고 제1 돌기(10) 및 제2 돌기(20)로 우회 후 제2 바디(321B)로 안내되어 와인딩을 시작하는 공간을 확보하기 위함이다.

도 5는 코일의 코팅부분을 도시한 도면이고, 도 6은 와인딩 프로세스를 도시한 도면이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 돌기(10)와 제2 돌기(20) 사이에 위치한 코일(330)의 커팅영역(P)에 커팅이 진행된다.

제1 바디(321A)에서 와이딩이 완료된 후, 코일(330)은 제2 돌기(20)의 외측으로 안내된다. 그리고 코일(330)은 제2 돌기(20)와 제1 돌기(10)를 거쳐 제2 바디(321B) 측으로 안내된다. 코일(330)은 제1 돌기(10)를 거쳐 제2 바디(321B)에서 와인딩이 완료된다. 와인딩이 완료된 상태에서 제1 돌기(10)와 제2 돌기(20) 사이에 공간에 코일(330)이 배치된다. 그리고 커팅영역(P)에서 커팅이 진행된다.

도 7은 커팅된 후, 코일을 도시한 도면이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 커팅이 진행되면, 코일(330)은 제1 코일(330A)과 제2 코일로(330B) 분리된다. 제1 코일(330A)은 제1 바디(321A)에 와인딩된 상태이다. 제2 코일(330B)은 제2 바디(321B)에 와인딩된 상태이다. 제1 코일(330A)은 제1 단부(1)와 제2 단부(2)를 포함한다. 제2 코일(330B)은 제3 단부(3)와 제4 단부(4)를 포함한다. 제2 단부(2)와 제4 단부(4)는 커팅에 의해 형성된 것이다.

도 8은 터미널과 코일의 연결을 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 제1 단부(1)와 제3 단부(3)는 함께 제1 터미널(410A)과 퓨징되어 연결될 수 있다. 제1 터미널(410A)은 U상 터미널, V상 터미널 및 W 산 터미널 중 어느 하나일 수 있다.

제2 단부(2)와 제4 단부(4)는 함께 제2 터미널(410B)로 퓨징되어 연결될 수 있다. 제2 터미널(410B)은 중성 터미널일 수 있다.

도 9는 변형례에 따른 터미널과 코일의 연결을 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 제1 터미널(410A)은 제1-1 터미널(410Aa)과 제1-2 터미널(410Ab)을 포함할 수 있다. 제1-1 터미널(410Aa)과 제1-2 터미널(410Ab)은 전기적으로 분리될 수 있다. 제2 터미널(410B)은 제2-1 터미널(410Ba)과 제2-2 터미널(410Bb)을 포함할 수 있다. 제2-1 터미널(410Ba)과 제2-2 터미널(410Bb)은 전기적으로 분리될 수 있다.

제1 코일(330A)과 제2 코일(330B)은 전기적으로 분리될 수 있다.

제1 코일(330A)의 제1 단부(1)는 제1-1 터미널(410Aa)에 결합될 수 있다. 제2 코일(330B)의 제3 단부(3)는 제1-2 터미널(410Ab)에 결합될 수 있다. 제2 코일(330B)의 제2 단부(2)는 제2-1 터미널(410Ba)에 결합될 수 있다. 제2 코일(330B)의 제4 단부(4)는 제2-1 터미널(410Ba)에 결합될 수 있다. 여기서, 제1-1 터미널(410Aa)과 제1-2 터미널(410Ab)은 각각 U상 터미널, V상 터미널 및 W 산 터미널 중 어느 하나일 수 있다. 그리고 제2-1 터미널(410Ba)과 제2-2 터미널(410Bb)은 각각 중성 터미널일 수 있다.

Claims

하우징;
상기 하우징 내에 배치되는 스테이터;
상기 스테이터 내에 배치되는 로터; 및
상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고,
상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어 상에 배치되는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터에 배치되는 코일을 포함하고,
상기 인슐레이터는 코일이 배치되는 바디, 상기 바디의 일측에서 연장되는 제1 가이드, 상기 제1 가이드의 상면에서 돌출되는 제1 돌기와 제2 돌기를 포함하고,
상기 스테이터의 중심을 기준으로 원주 방향으로 공간을 형성하도록 상기 제1 돌기와 상기 제2 돌기는 서로 이격되어 배치되고,
상기 제1 가이드는 제1 내면 및 제1 외면을 포함하고, 상기 제1 돌기 및 상기 제2 돌기는, 상기 제1 가이드의 폭 방향을 기준으로, 상기 제1 내면과 상기 제1 외면 사이에 배치되고, 상기 제1 돌기 및 상기 제2 돌기는 각각 제2 내면, 제2 외면 및 홈을 포함하고, 상기 홈은 상기 제2 외면에 배치되고, 상기 제1 가이드의 폭 방향을 따라 배치되고, 상기 제1 돌기 및 상기 제2 돌기는 각각 상기 제1 가이드의 측면과 상면이 이루는 에지와 이격되어 배치되고,
상기 바디의 폭 방향을 중심을 지나는 기준선을 기준으로,
상기 제1 돌기는 상기 기준선의 일측에 배치되고, 상기 제2 돌기는 상기 기준선의 타측에 배치되고, 상기 제1 돌기와 상기 제2 돌기는 상기 기준선을 기준으로 대칭되게 배치되고, 상기 바디는 제1 바디 및 상기 제1 바디의 내측에 배치되는 제2 바디를 포함하고, 상기 인슐레이터는 상기 제1 바디와 상기 제2 바디의 사이에서 상기 바디에서 상측으로 돌출되는 제2 가이드를 포함하고, 상기 제1 돌기 및 상기 제2 돌기는, 상기 인슐레이터의 폭 방향으로, 상기 제2 가이드보다 돌출된 영역을 포함하는 모터.
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제1 항에 있어서,
상기 코일은 상기 제1 바디에 권선되는 제1 코일과 상기 제2 바디에 권선되는 제2 코일을 포함하는 모터.
제8 항에 있어서,
상기 제1 코일은 상기 기준선을 기준으로 일측에 배치되는 제1 단부와 타측에 배치되는 제2 단부를 포함하고,
상기 제2 코일은 상기 기준선을 기준으로 일측에 배치되는 제3 단부와 타측에 배치되는 제4 단부를 포함하는 모터.
제9 항에 있어서,
상기 스테이터 상측에 배치되는 터미널을 포함하고,
상기 터미널은 제1 터미널과 제2 터미널을 포함하고,
상기 제1 터미널은 상기 제1 단부 및 상기 제3 단부와 결합하고,
상기 제2 터미널은 상기 제2 단부 및 상기 제4 단부와 결합하는 모터.
제9 항에 있어서,
상기 스테이터 상측에 배치되는 터미널을 포함하고,
상기 터미널은 제1 터미널과 제2 터미널을 포함하고,
상기 제1 터미널은 제1-1 터미널과 제1-2 터미널을 포함하고,
상기 제2 터미널은 제2-1 터미널과 제2-2 터미널을 포함하고,
상기 제1-1 터미널은 제1 단부와 결합하고,
상기 제1-2 터미널은 제3 단부와 결합하고,
상기 제2-1 터미널은 제2 단부와 결합하고,
상기 제2-2 터미널은 제4 단부와 결합하는 모터.
제10항 또는 11항에 있어서,
상기 제1 터미널은 U, V, W 상 터미널 중 하나이고,
상기 제2 터미널은 중성 터미널인 모터.