KR20130019084A - Stator of motor - Google Patents

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KR20130019084A
KR20130019084A KR1020110081030A KR20110081030A KR20130019084A KR 20130019084 A KR20130019084 A KR 20130019084A KR 1020110081030 A KR1020110081030 A KR 1020110081030A KR 20110081030 A KR20110081030 A KR 20110081030A KR 20130019084 A KR20130019084 A KR 20130019084A
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김현섭
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Abstract

PURPOSE: A stator of an EPS motor is provided to prevent malfunction by preventing interference between wound coils using an insulated tube. CONSTITUTION: A stator core comprises multiple tooth. Multiple tooth are protruded to the center of an inner periphery. Multiple coils are wound at the tooth. An insulator(120) insulates space between the coil and the stator core. An insulation tube(200) is inserted into a coil wrapping the outermost side of the tooth.

Description

ＥＰＳ모터의 스테이터{STATOR OF MOTOR}EPS motor stator {STATOR OF MOTOR}

본 발명은 EPS 모터의 스테이터에 관한 것이다.
The present invention relates to a stator of an EPS motor.

일반적으로 자동차의 조향의 안정성을 보장하기 위한 장치로 별도의 동력으로 보조하는 조향장치가 사용된다. 기존에는 이와 같은 보조 조향장치를 유압을 이용한 장치로 사용하였으나, 최근에는 동력의 손실이 적고 정확성이 우수한 전동식 조향장치(Electronic Power Steering System)가 사용된다.In general, a steering device assisted by a separate power is used as a device to ensure the stability of steering of the vehicle. Conventionally, such an auxiliary steering device is used as a device using hydraulic pressure, but recently, an electric power steering system (Electronic Power Steering System) having low power loss and high accuracy is used.

상기와 같은 전동식 조향장치(EPS)는 차속센서, 토크 앵글센서 및 토크센서 등에서 감지한 운행조건에 따라 전자제어장치(ECU, Electronic Control Unit)에서 모터를 구동하여 선회 안정성을 보장하고 신속한 복원력을 제공함으로써 운전자로 하여금 안전한 주행이 가능하도록 한다.The electric steering device (EPS) as described above drives the motor in an electronic control unit (ECU) according to the driving conditions sensed by the vehicle speed sensor, torque angle sensor, torque sensor, etc. to ensure turning stability and provide fast resilience. This allows the driver to drive safely.

이러한 EPS시스템은 운전자가 조향을 하기 위해 핸들을 조작하는 토크를 모터가 보조하여 줌으로써, 보다 적은 힘으로 조향작업을 할 수 있도록 하는데, 상기 모터로는 BLDC모터가 사용된다. In this EPS system, the motor assists the driver to operate the steering wheel for steering, so that the steering operation can be performed with less force. The motor uses a BLDC motor.

일반적으로, 상기 BLDC 모터는 하우징과, 커버부재의 결합으로, 모터의 외관을 형성하고, 상기 하우징의 내주면에는 스테이터가 마련되고, 상기 스테이터 중앙에는 상기 스테이터와의 전자기적 상호작용에 따라 회전 가능하게 설치되는 로터가 마련된다. 상기 로터는 회전축에 의해 회전 가능하게 지지되는데, 상기 회전축의 상부에는 차량의 조향축이 연결되어, 상기한 바와 같이 조향을 보조하는 동력을 제공한다.In general, the BLDC motor is coupled to the housing and the cover member to form an exterior of the motor, and a stator is provided on an inner circumferential surface of the housing, and the center of the stator is rotatable according to electromagnetic interaction with the stator. A rotor to be installed is provided. The rotor is rotatably supported by a rotating shaft, and a steering shaft of the vehicle is connected to an upper portion of the rotating shaft to provide power to assist steering as described above.

그런데, 상기 스테이터 코어를 형성하는 분할 코어들의 치에 권선되는 코일은 매우 촘촘하게 배치되므로, 각각의 치에 권선된 코어들이 서로 접촉하여 쇼트가 일어나지 않도록, 상기 코일 권선 시 상당히 세심한 공정 관리가 필요하다. 그러나, 상기 치에 권선된 코일들 사이의 거리가 상당히 가깝기 때문에, 조립 과정에서 작업자의 실수 등이 발생할 경우, 제품 불량이 발생하는 등의 문제가 있어 개선이 요구되고 있다.
However, since the coils wound around the teeth of the split cores forming the stator core are very tightly arranged, a very careful process management is required in winding the coils so that the cores wound on the teeth do not contact each other and cause a short. However, since the distances between the coils wound around the teeth are very close, there is a problem that a product defect occurs when an operator's mistake or the like occurs in the assembling process, and improvement is required.

본 발명은 인접한 분할 코어의 치에 권선되는 코일과의 간섭에 의해 쇼트가 발생하는 것이 방지될 수 있도록 코일 간 절연 구조가 개선된 EPS 모터의 스테이터를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a stator of an EPS motor having improved coil-to-coil insulation structure so that a short can be prevented from occurring due to interference with coils wound around teeth of adjacent split cores.

본 발명에 의한 EPS 모터의 스테이터는, 내주면에 중심을 향해 돌출 형성되는 복수 개의 치를 가지는 스테이터 코어; 상기 치에 일정 횟수로 권선되는 복수 개의 코일; 상기 스테이터 코어 상측 및 하측에 결합되어, 상기 코일과 스테이터 코어 사이를 절연하는 인슐레이터; 및 인접한 스테이터 코어에 권취된 코일과 가장 가까우며, 상기 치의 가장 바깥쪽에 권취되는 코일에 삽입되는 절연 튜브;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The stator of the EPS motor according to the present invention includes: a stator core having a plurality of teeth formed to protrude toward the center on an inner circumferential surface thereof; A plurality of coils wound around the tooth a predetermined number of times; An insulator coupled to an upper side and a lower side of the stator core to insulate the coil and the stator core; And an insulation tube closest to the coil wound on the adjacent stator core and inserted into the coil wound on the outermost side of the tooth.

상기 절연 튜브는, 상기 스테이터 코어에 권선된 복수 개의 코일들 사이의 갭보다 작은 크기의 두께를 가지며, 상기 코일의 인접한 코일과 마주보는 면의 길이와 대응되는 길이를 가지는 것이 바람직하다.The insulation tube has a thickness smaller than a gap between a plurality of coils wound on the stator core, and preferably has a length corresponding to a length of a surface facing an adjacent coil of the coil.

또한, 상기 절연 튜브는, 상기 코일의 지름과 대응되는 지름을 가지는 합성 수지 재질로 마련되며, 상기 치에 권선된 코일 당 1개가 삽입 결합되는 것이 바람직하다.
In addition, the insulation tube is made of a synthetic resin material having a diameter corresponding to the diameter of the coil, it is preferable that one is inserted and coupled per coil wound on the teeth.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 절연 튜브를 이용하여, 분할 코어의 치에 권선된 코일들 사이의 간섭이 배제되므로, 코일 간섭에 따른 모터 쇼트와 같은 오작동이 발생되는 것을 방지할 수 있다. According to the present invention as described above, by using the insulating tube, the interference between the coils wound on the teeth of the split core is excluded, it is possible to prevent a malfunction such as a motor short due to the coil interference.

또한 버스 바에 일체로 절연 튜브를 마련하므로, 버스 바와 스테이터 코어의 조립과 동시에, 권선된 코일들 간의 간섭이 배제되므로, 절연 튜브를 코일에 따로 감아주는 것과 같은 별도의 절연 공정을 필요로 하지 않는다.
In addition, since the insulating tube is integrally provided in the bus bar, at the same time as the assembly of the bus bar and the stator core, the interference between the coiled coils is eliminated, so that no separate insulating process such as winding the insulating tube separately to the coil is required.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 스테이터 코어의 사시도,
도 2는 도 1의 요부로서, 분할 코어와 인슐레이터의 분해 사시도,
도 3은 도 1의 요부로서, 본 발명에 의한 절연 튜브가 삽입된 코일이 분할 코어에 권취된 상태를 도시한 도면 그리고,
도 4는 도 1의 평면도 이다.1 is a perspective view of a stator core according to a preferred embodiment of the present invention;
FIG. 2 is an exploded perspective view of a split core and an insulator as main parts of FIG. 1;
3 is a view showing a state in which a coil in which an insulation tube according to the present invention is inserted is wound on a split core as a main part of FIG. 1;
4 is a plan view of Fig.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 스테이터 코어의 사시도, 도 2는 도 1의 요부로서, 분할 코어와 인슐레이터의 분해 사시도, 그리고, 도 3은 도 1의 요부로서, 본 발명에 의한 절연 튜브가 삽입된 코일이 분할 코어에 권취된 상태를 도시한 도면이다.1 is a perspective view of a stator core according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of a split core and an insulator as a main part of FIG. 1, and FIG. 3 is a main part of FIG. 1. It is a figure which shows the state in which the coil in which the tube was inserted was wound by the split core.

일반적으로 도 1과 같이 구성되는 스테이터 코어(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 구성된 복수 개의 분할 코어(101)로 구성되며, 상기 분할 코어(101)들은 상기 스테이터 코어(100)의 중심을 향해 돌출 형성되는 치(102)를 포함한다. 상기 치(102)에는 코일(110)이 촘촘하게 권선된다. 상기 코일(110)이 권취된 분할 코어(101)들은 원주방향으로 조립되어, 도 1과 같이 원통형상의 스테이터 코어(100)를 구성한다.In general, the stator core 100 configured as shown in FIG. 1 includes a plurality of split cores 101 configured as shown in FIG. 2, and the split cores 101 are directed toward the center of the stator core 100. Protruding teeth 102. Coil 110 is tightly wound around tooth 102. The split cores 101 wound around the coil 110 are assembled in a circumferential direction to form a cylindrical stator core 100 as shown in FIG. 1.

한편, 상기 분할 코어(101)의 상측 및 하측에는 절연을 위한 인슐레이터(120)가 삽입 결합되는데, 상기 인슐레이터(120)의 형상은 각각의 분할 코어(101)의 단면 형상과 대응되도록 마련되는 것이 좋다. On the other hand, the upper and lower side of the split core 101 is inserted and coupled to the insulator 120 for insulation, the shape of the insulator 120 is preferably provided to correspond to the cross-sectional shape of each split core 101. .

한편, 도 2은 분할 코어(101)에 인슐레이터(120)를 상측과 하측으로 삽입 결합하는 상태를 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 상기 인슐레이터(120)가 결합된 분할 코어(101)에 코일(110)이 권선된 상태를 도시한 도면이다.2 is an exploded perspective view illustrating a state in which the insulator 120 is inserted into and coupled to the split core 101 in an upper side and a lower side, and FIG. 3 is a coil (see FIG. 3) in the split core 101 to which the insulator 120 is coupled. 110 is a diagram illustrating a wound state.

상기 인슐레이터(120)는 절연성이 우수한 합성수지 재질로 형성되며, 금형 등을 이용하여 사출 성형되는 것이 바람직하다. 상기 인슐레이터(120)는 상기 스테이터 코어(100)를 형성하는 분할 코어(101)의 상측 및 하측에 각각 삽입/결합되어, 분할 코어(101)의 치(102)를 완전히 둘러싼다. 따라서, 권선된 코일(110)이 상기 분할 코어(101)의 치(102)와 인슐레이터(120)로 구분된 상태에서 권선될 수 있도록 한다. 이때, 상측 및 하측에 각각 조립되는 인슐레이터(120)는 상하 대칭의 형상으로 마련된다.The insulator 120 is formed of a synthetic resin material having excellent insulation, and is preferably injection molded using a mold or the like. The insulator 120 is inserted / coupled to the upper side and the lower side of the split core 101 forming the stator core 100, respectively, so as to completely surround the teeth 102 of the split core 101. Accordingly, the wound coil 110 may be wound in a state in which the wound coil 110 is divided into the teeth 102 and the insulator 120 of the split core 101. At this time, the insulator 120, which is assembled on the upper side and the lower side, respectively, is provided in a shape of vertical symmetry.

절연 튜브(200)는 상기 코일(110)에 삽입 결합되는 것으로, 상기 코일(110)과 대응되는 지름을 가지는 파이프 형상으로 마련된다. 상기 절연 튜브(200)는 전선 피복 등에 사용되는 절연성 합성 수지 재질로 마련되며, 고열에 잘 견딜 수 있는 재질로 마련되는 것이 바람직하다.The insulation tube 200 is inserted into and coupled to the coil 110 and is provided in a pipe shape having a diameter corresponding to that of the coil 110. The insulation tube 200 is made of an insulating synthetic resin material used for wire coating, etc., and preferably made of a material that can withstand high heat.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 절연 튜브(200)의 길이는, 상기 스테이터 코어(100)의 길이보다는 짧게 형성된다. 이는 상기 절연 튜브(200)가 지나치게 길 경우, 상기 코일(110)의 코일 단자(미도시)와 연결 부분까지 절연할 수 있기 때문이다. 상기 절연 튜브(200)의 길이는, 서로 근접한 코일(110)들이 서로 마주보는 면의 길이와 대응되는 것이 가장 좋다.According to a preferred embodiment of the present invention, the length of the insulating tube 200 is formed shorter than the length of the stator core 100. This is because when the insulation tube 200 is too long, the insulation tube 200 may be insulated from the coil terminal (not shown) of the coil 110 to the connection part. The length of the insulation tube 200 is best to correspond to the length of the surface in which the coils 110 adjacent to each other face each other.

상기 절연 튜브(200)는 권취되는 코일(110) 전체에 삽입되는 것이 아니라, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 권취된 코일(110)의 가장 바깥쪽 코일(110) 한 가닥에 삽입되는 것을 특징으로 한다. The insulation tube 200 is not inserted into the entire coil 110 to be wound, but is inserted into one strand of the outermost coil 110 of the wound coil 110, as shown in FIGS. 3 and 4. It is characterized by.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 분할 코어(101)에 권취된 코일(110)은 인접한 분할 코어(101)에 권선된 코일(110)들과의 거리가 모두 동일하지 않고, 일정 구간에서는 좁고, 일정 구간에서는 넓게 형성된다. 따라서, 권선된 코일(110)들 사이의 간섭이 문제가 되는 것은, 이와 같이, 코일(110)들 사이의 거리가 가까운 부분이므로, 이 부분에 권취된 코일(110)들을 절연하면, 코일(110)들 사이의 쇼트에 따른 문제점을 방지할 수 있다.That is, as shown in FIG. 4, the coils 110 wound around the split core 101 are not equal in distance to the coils 110 wound on the adjacent split core 101, and are narrow in a certain section. In a certain section, it is formed wide. Therefore, the interference between the coiled coils 110 is a problem, since the distance between the coils 110 is a close portion, and thus, when the coils 110 wound around the coils 110 are insulated, the coils 110 Problems due to a short between the two can be prevented.

한편, 상기 절연 튜브(200)의 두께는 상기 복수 개의 권선된 코일(110)들 사이의 마주보는 면의 거리보다 작은 값을 가지도록 하여, 상기 분할 코어(101)들의 조립 시, 인접한 분할 코어(101)들에 권선된 코일(110)들이 상기 절연 튜브(200)와 지나치게 밀착하지 않도록 한다. 이는, 상기 절연 튜브(200)의 두께가 코일(110)들 사이의 간격보다 더 두꺼울 경우, 절연 튜브(200)가 삽입된 코일(110)과 가장 가까운 곳에 권선된 코일(110a)(도 4 참조)과 간섭하여, 코일(110)이 권선된 분할 코어(101)를 조립하여 스테이터 코어(100)를 조립하는 공정이 용이하지 않을 수도 있기 때문이다.On the other hand, the thickness of the insulating tube 200 has a value smaller than the distance of the facing surface between the plurality of wound coils 110, when assembling the split core 101, adjacent split core ( The coils 110 wound on the 101 may not be in close contact with the insulating tube 200. When the thickness of the insulation tube 200 is thicker than the gap between the coils 110, the coil 110a wound near the coil 110a closest to the coil 110 into which the insulation tube 200 is inserted (see FIG. 4). ), The process of assembling the stator core 100 by assembling the split core 101 of which the coil 110 is wound may not be easy.

또한, 상기 절연 튜브(200)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 인접하는 분할 코어 (101)에 권취된 코일의 가장 가까운 코일(110a)과의 간섭을 배제하기 위한 것이기 때문에, 하나의 치(102)에 권선된 코일(110) 마다, 한 개의 절연 튜브(200)만이 코일(110)에 삽입되면 된다. 예컨대, 총 12개의 분할 코어의 결합에 의해 형성되는 스테이터 코어(100)의 경우, 상기 분할 코어(101)의 치에 권선된 코일(110)의 수는 12개이다. 이 때, 상기 절연 튜브(200)는 총 12개가 마련되어, 각각의 코일(110)들의 가장 바깥쪽 코일 1개에 삽입 결합되는 것이 바람직하다. In addition, since the insulating tube 200 is intended to exclude interference with the coil 110a closest to the coil wound on the adjacent split core 101, as shown in FIG. For each coil 110 wound around 102, only one insulation tube 200 needs to be inserted into the coil 110. For example, in the case of the stator core 100 formed by joining a total of 12 split cores, the number of coils 110 wound on the teeth of the split core 101 is 12. In this case, a total of 12 insulation tubes 200 may be provided, and inserted and coupled to one outermost coil of each of the coils 110.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 스테이터 코어(100)의 내부에 권취된 코일(110)들이 인접한 코일(110)들과 절연 튜브(200)에 의해 절연되므로, 코일(110)들간 접촉에 의한 쇼트 발생을 방지할 수 있으며, 종래에 비해 코일 와인딩 공정의 관리수준을 낮출 수 있어 관리비용을 절감하는 것이 가능하다.According to the present invention as described above, since the coils 110 wound around the stator core 100 are insulated by the adjacent coils 110 and the insulating tube 200, a short occurs due to contact between the coils 110. It is possible to prevent, and to reduce the management cost of the coil winding process compared to the conventional it is possible to reduce the management cost.

이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.
In the foregoing, the present invention has been described in detail based on the embodiments and the accompanying drawings. However, the scope of the present invention is not limited by the above embodiments and drawings, and the scope of the present invention will be limited only by the content of the following claims.

100; 스테이터 코어 101; 분할 코어
102; 치 110; 코일
120; 인슐레이터 200; 절연 튜브100; Stator core 101; Split core
102; Chi 110; coil
120; Insulator 200; spaghetti

Claims (5)

내주면에 중심을 향해 돌출 형성되는 복수 개의 치를 가지는 스테이터 코어;
상기 치에 일정 횟수로 권선되는 복수 개의 코일;
상기 스테이터 코어 상측 및 하측에 결합되어, 상기 코일과 스테이터 코어 사이를 절연하는 인슐레이터; 및
인접한 스테이터 코어에 권취된 코일과 가장 가까우며, 상기 치의 가장 바깥쪽에 권취되는 코일에 삽입되는 절연 튜브;를 포함하는 EPS 모터의 스테이터.
A stator core having a plurality of teeth protruding toward the center on an inner circumferential surface thereof;
A plurality of coils wound around the tooth a predetermined number of times;
An insulator coupled to an upper side and a lower side of the stator core to insulate the coil and the stator core; And
And an insulating tube closest to the coil wound on the adjacent stator core and inserted into the coil wound on the outermost side of the tooth.
제 1 항에 있어서, 상기 절연 튜브는,
상기 스테이터 코어에 권선된 복수 개의 코일들 사이의 갭보다 작은 크기의 두께를 가지는 EPS 모터의 스테이터.
The method of claim 1, wherein the insulating tube,
The stator of the EPS motor having a thickness smaller than the gap between the plurality of coils wound on the stator core.
제 2 항에 있어서, 상기 절연 튜브는,
상기 코일의 인접한 코일과 마주보는 면의 길이와 대응되는 길이를 가지는 EPS 모터의 스테이터.
The method of claim 2, wherein the insulating tube,
The stator of the EPS motor having a length corresponding to the length of the surface facing the adjacent coil of the coil.
제 2 항에 있어서, 상기 절연 튜브는,
상기 코일의 지름과 대응되는 지름을 가지는 합성 수지 재질로 마련되는 EPS 모터의 스테이터.
The method of claim 2, wherein the insulating tube,
Stator of the EPS motor provided with a synthetic resin material having a diameter corresponding to the diameter of the coil.
제 4 항에 있어서, 상기 절연 튜브는,
상기 치에 권선된 코일 당 1개가 삽입 결합되는 EPS 모터의 스테이터.The method of claim 4, wherein the insulating tube,
Stator of the EPS motor is inserted into one per coil wound on the tooth.
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