KR20210012408A - 스테이터 및 이를 포함하는 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터의 소형화로 발생하는 티스를 감싸며 절연을 수행하는 인슐레이터의 체결력과 절연성능이 약화되는 것을 방지할 수 있는 인슐레이터 구조가 개선된 스테이터 및 이를 포함하는 모터가 게시된다.
본 발명의 일 실시예는 티스에 결합되는 인슐레이터가 티스의 외주면을 감싸는 감김부와, 감김부에서 연장되어 코일이 권선되는 구간을 형성하는 측벽부를 포함하고, 상기 측벽부는 결합부를 포함하여 상기 인슐레이터가 상기 결합부에 의해 티스에 결합될 수 있는 스테이터 및 이를 포함하는 모터를 게시한다.

Description

스테이터 및 이를 포함하는 모터{Stator and Motor having the same}

본 발명의 다양한 실시예는 티스에 결합되는 인슐레이터의 구조가 개선된 스테이터와 이를 포함하는 모터에 관한 것이다.

일반적인 모터는 스테이터와 로터의 상호 작용에 의해 구동력을 구현하는 장치로써, 기본적으로 고정자와 회전자의 구조는 동일하다.

그러나 고정자와 회전자 사이의 상호 작용으로 회전자가 회전하는 원리에 따라 모터의 종류가 나뉘게 된다. 그리고 고정자 코일에 인가되는 전원의 종류나 상에 따라 모터의 종류가 나뉘기도 한다. 또한, 고정자 코일이 와인딩 된 방법에 따라 모터의 종류가 나뉘기도 한다. 예로써, 직류식인 가변전압 전동기와 교류식인 3상 유동 전동기 등이 있다.

상기 모터의 일반적인 구조를 설명하면, 회전축을 형성하는 샤프트와 샤프트에 결합되는 로터와 하우징 내측에 고정되는 스테이터가 마련되고, 스테이터는 로터의 둘레를 따라 소정간격을 두고 설치된다.

그리고 스테이터에는 티스(Teeth)가 구비되고, 상기 티스에 회전 자계를 형성하는 코일이 권선되어 로터와의 전기적 상호 작용을 유발하여 로터의 회전을 유도한다.

코일은 권선되는 방법에 따라서 집중권(concentrated winding)과 분포권(distributed winding)으로 구분되며, 집중권은 코일을 1개의 슬롯에 집중해서 감는 권선방식이며, 분포권은 코일을 2개 이상의 슬롯에 나누어 감는 권선방식이다.

집중권의 경우 분포권에 비하여 권선량을 줄이면서 동선(Copper loss)을 저감시킬 수 있으나, 코일이 슬롯에 과도하게 집중되어 있어 자속밀도의 변화가 크고, 철손(Core loss 또는 Iron loss), 즉 철심의 전력 손실이 증가한다. 이로 인해 집중권 방식으로 권선된 코일은 일반적으로 소형 모터에 사용되고 있다.

근래, 여러 가전 제품(예로써 헤어드라이기, 청소기 등이 있다.)에 사용되는 모터는 소형화 및 성능향상 요구에 따라 발생하는 공간적인 제약과, 절연성능 향상을 위한 개발이 이루어지고 있는 실정이다.

또한, 통상적으로 티스에 결합되는 인슐레이터는 상호 결합되는 상부 인슐레이터와 하부 인슐레이터로 구분되는 2개의 파트 또는 그 이상의 복수 개의 파트가 상호 결합되어 이루어지는데, 이러한 구성의 인슐레이터는 결합 시에 티스를 빈틈없이 감싸 주어야 한다.

그러나, 상술한 바와 같이 모터의 소형화, 경량화 추세에 맞추어 인슐레이터의 두께를 얇게 할 경우, 상기 인슐레이터의 결합력이 약해져 상기 티스를 빈틈없이 감싸주기 힘들며, 이 경우 절연이 확보되지 않아 모터의 성능에 악영향을 미칠 수 있다.

특허문헌1은 복수 개의 파트로 이루어진 인슐레이터가 제조 및 조립 공정의 추가로 제조비용, 제조시간이 증가하는 문제점을 해결하기 위해 단일품으로 구성된 인슐레이터를 게시하고 있다.

특허문헌2는 인슐레이터의 분리제작 시 제작공정 수를 늘려 공정비용이 증가하게 되고, 상하부의 인슐레이터 형상을 결합하는 공정이 복잡하다는 문제점을 해결하기 위해 다수의 분할 코어에 적용되는 인슐레이터의 구조를 분리하여 형성하고, 분리 형성되는 인슐레이터의 말단을 상호 중첩구조로 결합 가능한 결합부를 게시한다.

특허문헌3은 브러시리스 모터에 관한 것으로서, 코일을 스테이터 절연체에 권치함에 있어 코일의 패턴이 변형되는 것을 방지할 수 있도록 구성한 것이다. 다층으로 코일을 감싸더라도 코일이 설계된 구조의 패턴대로 감겨 유지될 수 있는 구조의 스테이터 절연체를 게시한다.

상기 특허문헌1과 특허문헌3에 적용된 인슐레이터는 제조비용, 제조시간, 조립공정 등에 대한 부분을 중점으로 게시하고 있으며, 공간적인 제약과 그로 인해 생기는 절연 성능 문제와 관련된 부분이 고려되지 않고 있다.

그리고 상기 특허문헌2에 적용된 인슐레이터는 인슐레이터의 말단 상호 중첩 구조를 결합 가능하도록 구현한 것으로써, 모터의 소형화에 따라 절연 성능 확보와 인슐레이터 간의 체결력을 확보하기 위한 구조가 고려되지 않고 있다.

덧붙여, 특허문헌2와 같이 말단 상호 중첩구조의 경우 모터의 구동에 따라 인슐레이터 간의 갭이 발생하는 들뜸 현상이 발생하여 절연내력이 저하될 수 있다.

따라서 모터의 소형화에 따른 절연성능을 확보할 수 있는 인슐레이터의 구조와, 인슐레이터의 체결력을 향상시킬 수 있는 구조적 개선이 필요한 실정이다.

특허문헌 1: 10-2017-0003103 (2017년 01월 09일 공개) 특허문헌 2: 10-2015-0142767 (2015년 12월 23일 공개) 특허문헌 3: 10-2011-0077819 (2011년 07월 07일 공개)

본 발명의 다양한 과제 중 하나는 모터의 소형화로 발생할 수 있는 티스를 감싸는 인슐레이터의 절연 성능을 확보할 수 있도록 인슐레이터의 구조가 개선된 스테이터 및 이를 포함하는 모터를 제공하고자 한다.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는 티스를 감싸며, 2개 이상의 파트로 이루어진 인슐레이터 간의 체결력을 확보할 수 있는 구성을 포함하는 스테이터 및 이를 포함하는 모터를 제공하고자 한다.

따라서 본 발명의 다양한 과제 중 하나는 모터의 소형화로 발생하는 공간적 제약을 해결할 수 있는 버스바, 인슐레이터의 구조가 개선된 모터를 제공하고자 한다.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는 모터를 소형화함과 동시에 절연성능을 확보할 수 있는 버스바, 인슐레이터의 구조가 개선된 모터를 제공하고자 한다.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는 초고속 3상 모터의 성능 확보와 소형화를 위해 치 분할 코어 및 집중권 와인딩이 적용된 모터를 제공하고자 한다.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는 고정자의 외경, 백요크(Back yoke)의 반경방향의 공간적 제약을 받지 않고, U,V,W 및 중선점 인출선의 결선을 수행할 수 있는 모터를 제공하고자 한다.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는 백요크(Back yoke)의 반경방향의 공간적 제약을 받지 않고, U,V,W 및 중선점 인출선의 절연 거리를 확보할 수 있도록 인슐레이터의 구조가 개선된 모터를 제공하고자 한다.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는 모터의 소형화를 위해 제한된 고정자의 외경 내에서 버스바, 인슐레이터 구조가 스테이터 코어에 결합할 수 있는 모터를 제공하고자 한다.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는 치(Teeth) 분할 코어가 스테이터 코어에 축방향으로 결합하여 인출선을 결선할 수 있는 구조의 모터를 제공하고자 한다.

본 발명의 다양한 과제 중 하나는, 코일의 3상전원 인출선이 백요크의 반경방향을 이용하지 않고 결선처리 될 수 있으며 코일의 중성점 인출선을 모터의 하단으로 곧게 인출하여 결선하여 고정자의 외경 내에서 코일의 인출선이 결선될 수 있는 구조의 모터를 제공하고자 한다.

본 발명의 다양한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예는, 정렬 와인딩을 위한 직선 형태의 단면을 고정자 코어 방향 인슐레이터에 가지고 있으며, 체결력 향상을 위한 상/하부 인슐레이터에 돌출 형상과 홈을 가지고 있다.

본 발명의 예시적인 실시예는 와인딩 작업을 고려할 때, 인슐레이터에서 최대한의 두께를 가져갈 수 있는 영역에 인슐레이터의 체결력 확보가 가능한 구조가 형성된다.

본 발명의 예시적인 실시예는 분할된 인슐레이터가 고정될 수 있는 형상을 상부 인슐레이터의 돌출 형상과 하부 인슐레이터의 홈 형상을 구비하여 체결력을 확보할 수 있는 구조를 게시한다.

본 발명의 예시적인 실시예는, 스테이터 코어의 반경방향으로 연장되어 코일이 권선되는 몸체부와 상기 몸체부의 일측에서 원주방향 양끝으로 연장되고, 로터와 갭을 형성하는 폴슈를 포함하는 티스 및 상기 티스에 결합되는 인슐레이터를 포함하고, 상기 인슐레이터는, 상기 티스의 외주면을 감싸는 감김부 및 상기 감김부에서 연장되어 상기 코일이 권선되는 구간을 형성하는 측벽부를 포함하며, 상기 측벽부는 결합부를 포함하고, 상기 인슐레이터는 상기 결합부에 의해 상기 티스에 결합되는 것을 특징으로 하는 스테이터를 제공한다.

바람직하게, 상기 측벽부는 소정의 두께를 형성하며, 상기 결합부는 상기 두께 내에서 구비되고, 상기 두께는 상기 스테이터 코어의 반경방향을 따라 형성되며, 상기 측벽부는, 상기 로터와 상기 코일 사이를 절연하는 내벽부 및 상기 코일과 상기 스테이터 코어 사이를 절연하며, 상기 두께가 형성되는 외벽부를 포함하고, 상기 결합부는 상기 외벽부의 단면에 형성될 수 있다.

한편, 상기 인슐레이터는, 상기 티스의 외주면 중 일부를 감싸는 제1인슐레이터 및 상기 제1인슐레이터와 연결되어 상기 티스를 감싸는 제2인슐레이터를 포함할 수 있으며, 상기 제2인슐레이터는 상기 제2인슐레이터에서 연장되는 격벽부를 포함하고, 상기 제1인슐레이터는 상기 격벽부가 안착되는 단차부를 포함할 수 있고, 상기 격벽부는 상기 단차부에 안착되어 상기 인슐레이터의 내면을 형성할 수 있다.

또한, 상기 인슐레이터는 상기 스테이터 코어의 내주면에 근접한 부분에 굴곡 형성된 홈을 포함하고, 상기 코일은 상기 홈에 거치되며 인출될 수 있으며, 상기 코일은 3상전원 인출선과 중성점 인출선을 포함하고, 상기 3상전원 인출선과 상기 중성점 인출선은 서로 다른 방향으로 인출될 수 있고, 상기 3상전원 인출선은 상기 스테이터 코어의 반경방향을 향해 인출될 수 있다.

또한, 상기 3상전원 인출선은, 상기 스테이터 코어의 상측에서 상기 홈에 거치되어 결선되고, 상기 중성점 인출선은 상기 스테이터 코어의 하측에서 결선될 수 있다.

한편, 본 발명의 예시적인 실시예는, 스테이터와 상기 스테이터에 대해 회전하도록 구비되는 로터를 포함하는 모터에 있어서, 상기 스테이터는, 백요크를 형성하는 스테이터 코어와 상기 스테이터 코어의 반경방향으로 연장되는 티스와 코일 및 상기 티스에 결합되어 상기 티스를 감싸는 인슐레이터를 포함하고, 상기 인슐레이터는 둘 이상의 부재로 형성되며, 상기 인슐레이터의 단면에 결합부가 구비되어, 상기 둘 이상의 부재가 상기 결합부에 의해 상기 티스에 결합되는 것을 특징으로 하는 모터를 제공한다.

바람직하게 상기 인슐레이터는, 상기 로터와 상기 코일 사이를 절연하는 내벽부 및 상기 스테이터 코어와 상기 코일 사이를 절연하는 외벽부를 포함할 수 있으며, 상기 외벽부는 상기 스테이터 코어의 반경방향을 향해 소정의 두께를 형성하며, 상기 결합부는 상기 두께 내에 구비될 수 있다.

한편, 상기 인슐레이터는, 상기 티스의 외주면 중 일부를 감싸는 제1인슐레이터 및 상기 제1인슐레이터와 연결되어 상기 티스를 감싸는 제2인슐레이터를 포함할 수 있고, 상기 제2인슐레이터는 상기 제2인슐레이터에서 연장되는 격벽부를 포함하고, 상기 제1인슐레이터는 상기 격벽부가 안착되는 단차부를 포함할 수 있고, 상기 격벽부는 상기 단차부에 안착되어 상기 인슐레이터의 내면을 형성할 수 있다.

또한, 상기 인슐레이터는 상기 스테이터 코어의 내주면에 근접한 부분에 굴곡 형성된 홈을 포함하고, 상기 코일은 상기 홈에 거치되며 인출될 수 있고, 상기 코일의 3상전원 인출선은 상기 스테이터 코어의 반경방향을 향해 인출되어 상기 홈에 거치될 수 있다.

상술한 실시예들의 각각의 특징들은 다른 실시예들과 모순되거나 배타적이지 않는 한 다른 실시예들에서 복합적으로 구현될 수 있다.

본 발명에 의하면, 소형 3상 모터의 티스를 인슐레이터가 모두 감싸며 절연내력을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 인슐레이터 간의 체결력을 향상시킬 수 있다.

또한, 코일의 안정적인 고정과 와인딩을 위해 인슐레이터에서 최대한의 두께를 가져갈 수 있는 영역에 체결력 확보가 가능한 구조를 형성함으로써, 인슐레이터의 전체적인 두께를 얇게 형성할 수 있다.

또한, 분할 인슐레이터에 단차와 격벽 구조를 형성하여 모터의 구동에 따라 인슐레이터 간에 갭이 발생하더라도, 절연내력을 확보할 수 있다.

또한, 고정자의 외경을 줄일 수 있고, 백요크(Back yoke)의 반경방향 두께를 얇게 형성할 수 있어 모터의 소형화, 경량화를 실현할 수 있다.

또한, 백요크의 반경방향 두께에 제약되지 않고, 3상 전원(U,V,W) 및 중성점 인출선의 결선을 수행할 수 있다.

또한, 고정자 코어(Core)에 인슐레이터 모듈이 축방향으로 결합하기 때문에 고정자 코어의 반경방향의 두께를 최소하여 모터를 소형화 할 수 있다.

또한, 고정자 코어(Core)와 버스바(U,V,W 인출선) 및 중성선 Connection ring 사이의 절연거리가 확보되어 절연 내력 확보가 가능하다.

또한 모터의 고속화와 소형화를 위해, 치(Teeth) 분할 코어에 집중권 와인딩을 적용하고, 상기 치 분할 코어가 고정자 코어에 축방향으로 결합하여 인출선의 결선을 수행할 수 있다.

도1은 청소기의 사시도.
도2는 종래 코일의 권선을 나타낸 평면도.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 전체 구성도.
도4은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 분해사시도.
도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부모듈 사시도.
도6은 도4의 인슐레이터 분해도.
도7은 분할코어의 단면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, 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 등이 한정되지 않는다.

한편, 본 발명의 실시예를 설명하는데 있어서, 반경방향의 내측이란 본 실시예의 스테이터 코어가 중공의 원통형상으로 구비됨에 따라, 스테이터 코어의 내주면과 외주면은 호를 형성하고, 상기 호에서 상기 스테이터 코어의 내측으로 향하는 방향을 의미하는 것이며, 반경방향의 외측이란 상기 스테이터 코어의 내측에서 상기 호를 향하는 방향을 의미하는 것이다.

또한 이하 후술할 3상전원의 접속은 전기적인 연결을 의미하며, 3상전원 인출선의 연결은 물리적인 연결을 의미할 수 있으나 반드시 이러한 의미에 한정되는 것은 아니며, 3상전원 인출선의 물리적인 연결은 3상전원의 전기적 연결을 동반할 수 있으므로 이하 '접속'과 '연결'은 구분되어 사용되되 구성의 기능이 구분되거나 한정되는 것은 아니다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 설명한다.

도1은 종래 청소기의 사시도이다.

도1을 참고하면, 진공 청소기는 흡입력을 발생시키기 위한 모터를 구비하는 청소기 본체(1)와 먼지가 포함된 공기를 흡입하는 흡입노즐(6) 및 상기 청소기 본체(1)와 상기 흡입 노즐(6)을 연결하는 연장관(5)을 포함할 수 있다.

한편, 도시되지는 않았으나 상기 흡입 노즐(6)은 상기 연장관(5) 없이도 상기 청소기 본체(1)에 직접 연결될 수 있다.

상기 청소기 본체(1)는 공기에서 분리된 먼지가 저장되는 먼지통(2)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 흡입 노즐(6)을 통해 유입되는 먼지는 상기 연장관(5)을 통해 상기 먼지통(2)에 저장될 수 있다.

상기 청소기 본체(1)에는 사용자가 파지하기 위한 손잡이(3)가 구비될 수 있다. 사용자는 상기 손잡이(3)를 파지한 상태로 청소를 수행할 수 있다.

상기 청소기 본체(1)에는 배터리(미도시)가 구비되며, 상기 청소기 본체(1)에는 상기 배터리(미도시)가 수용되는 배터리 수용부(4)가 구비될 수 있다.

상기 배터리 수용부(4)는 상기 손잡이(3)의 하부에 구비될 수 있고, 상기 배터리(미도시)는 상기 흡입 노즐(6)과 연결되어 상기 흡입 노즐(6)로 전원을 공급할 수 있다.

도2는 종래 코일의 권선을 나타낸 평면도이다.

도2를 참고하여, 종래 코일의 중 이너 로터(Inner rotor) 타입의 모터 구조 및 코일 권선에 대해 설명한다. 종래 이너 로터 타입의 모터에서 티스(83)는 고정자 코어(82)에서 상기 고정자 코어(82)의 반경방향 내측을 향해 연장되어 있으며, 상기 고정자 코어(82)와 상기 코일의 사이를 절연시키는 인슐레이터(84)가 구비될 수 있다.

종래의 코일의 권선은 u상의 코일(85u)이 1번 티스(83)에서 시계방향(화살표 방향)으로 권선된다. 물론, 반드시 시계방향으로 권선될 필요는 없고, 어느 경우나 각 상의 코일이 동일한 방향으로 권선되기만 하면 된다.

상기 티스(83)의 권선이 끝나게 되면, 상기 u상의 코일(85u)은 인슐레이터(84)의 외부로 인출되어 상기 1번티스에 권선되는 방향과 동일하게 4번 티스, 7번 티스에 권선되어 상기 인슐레이터(84)의 외측에서 두개의 코일 연결선(86u)을 형성한다.

마찬가지로 v상의 코일(85v)은 2번, 5번 그리고 8번 티스에 상기 u상의 코일과 동일한 방식으로 권선되어 두 개의 연결선(86v)을 형성하고, w상의 코일(85w)은 3번, 6번 그리고 9번 티스에 권선되어 두 개의 연결선(86v)을 형성한다.

상기 3상전원 코일의 말단은 각각 상기 9번,8번,7번 티스에 권선된 후 인슐레이터(84)의 외측에서 중성점 인출선(87)을 형성한다.

상기 연결선들(86)은 상기 인슐레이터의 외주면을 따라 연장되고 상기 고정자 코어(82)에 의해 형성되는 백요크(Back yoke)의 반경방향 두께를 활용하여 상기 연결선(86)의 정리 및 절연이 수행된다.

즉, 종래의 모터는 상기 백요크(Back yoke)의 반경방향의 두께에 의해 상기 코일의 인출선의 정리, 절연이 수행되므로 모터의 전체적인 크기를 소형화, 경량화 하는데 어려움이 있으며, 덧붙여 본 도면에는 미도시 되었으나 각각의 3상전원 인출선 및 중성점 인출선의 결선을 위한 터미널도 절연거리 확보를 위해 상기 백요크(Back yoke)의 반경방향의 두께 내에 구비되어야 하는 구조이다.

이상 살펴본 도1 및 도2는 청소기 등에 사용되는 소형모터, 이너 로터(Inner rotor)타입의 모터에 대한 대략적인 구성을 설명한 것으로서, 이하 본원발명의 일 실시예에서 설명되는 모터 역시 청소기 등에 사용되는 소형 모터로써, 본 발명의 일 실시예는 모터를 소형, 경량화함과 동시에 모터의 절연성능을 확보할 수 있는 인슐레이터 구조를 포함하는 모터이다.

이하, 도3 내지 도7을 참고하여 본원발명의 일실시예에 따른 스테이터와 이를 포함하는 모터를 설명한다.

도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 전체 구성도이다.

도3에서는 본 실시예의 전체적인 모터 구조를 설명하는 것으로써, 코일의 결선, 절연, 인슐레이터의 구조는 간략하게 설명한다. 본 도면에서 간략하게 설명되는 상기 내용은 이하 도4 내지 도7에서 설명되며, 도3의 전체적인 구성에 도4 내지 도7의 특징이 적용되는 것으로 이해될 것이다.

본 실시예의 모터는 모터부(20), 상기 모터부(20)가 수용 설치되며 상기 모터의 전체적인 골격을 이루는 하우징, 상기 하우징의 상부에 설치되어 공기의 유동을 발생시키는 유동 발생부(30), 상기 유동 발생부(30)에서 발생한 공기 유동을 분산시키는 디퓨져(40)를 포함한다.

모터부(20)는 환형의 스테이터(21), 상기 스테이터(21)의 중심을 관통하는 샤프트(23), 및 상기 샤프트(23)에 축설되며 상기 스테이터(21)에 의해 회전력을 발생시키는 로터(22)를 포함하고, 상기 샤프트(23)는 베어링(24)에 의해 양측이 회전 지지된다.

본 실시예의 상기 모터부(20)는 BLDC 모터(brushless direct current motor)인 것이 예시된다. 본 도면에서는 BLDC 모터로서 스테이터(21)가 로터(22)의 외측에 배치된 구조를 도시하고 있으나, 로터(22)의 안쪽에 스테이터(21)가 배치된 구조의 모터를 배제하는 것은 아니다.

상기 모터부(20)의 하부에는 모터 하우징(10)이 구비되어 상기 모터부(20)를 수용하는 공간을 형성하고, 상기 모터 하우징(10)은 상부가 개방된 원통 형태의 모터 설치부(11)와 상기 모터 설치부(11)의 상단부에서 반경 방향으로 방사상으로 외향 연장되는 연결암(14)과 상기 연결암(14)의 단부에 마련되며, 상기 모터 설치부(11)의 직경보다 더 큰 직경을 가지는 환형의 바디 결합부(15)가 마련되고, 상기 모터 설치부(11)의 바닥 중앙부분에는 모터부(20) 하부의 상기 베어링(24)을 고정 지지하는 베어링 지지부(12)가 구비될 수 있다.

상기 베어링(24)은 베어링 홀더(70)와 탄성 메쉬(60)가 상기 베어링(24)의 외주면에 차례로 감겨진 베어링 조립체의 형태로 설치될 수 있다.

상기 모터부(20)의 상부에는 브라캣(50), 디퓨저(40), 유동 발생부(30)가 구비될 수 있고, 상기 유동 발생부(30)는 임펠러(31), 임펠러 커버(33)를 포함할 수 있다.

상기 브라캣(50)은 상기 디퓨저의 중앙 부분에 형성된 홀(44)에 정렬되는 중앙부(54)와 상기 중앙부(54)보다 넓은 반경을 형성하며 환형으로 구비되는 지지부(51)가 형성될 수 있고, 상기 중앙부(54)와 상기 지지부(51)를 연결하는 연결부(53)가 형성될 수 있다.

또한, 상기 지지부(51)는 반경방향으로 돌출 형성된 체결부(52)가 구비되어 상기 모터 하우징(10)과 체결되어 모터부(20)의 상부를 지지할 수 있다.

상기 디퓨저(40)는 중앙 부분에 홀(44)이 형성되고, 상기 홀(44)의 외주면을 따라 복수개의 냉각 유로 출구(43)가 마련되어 상기 모터부(20)에서 발생한 열이 토출하는 유로를 형성한다.

한편, 상기 디퓨저(40)의 반경방향을 따라 상기 모터 설치부(11)의 측벽의 외경과 대응하는 외경을 형성하는 원통부(412)가 형성되고, 상기 원통부(412)의 외주면을 따라 복수개의 베인(42)이 구비되어 상기 임펠러(31)에 의해 가압 유동되는 공기의 유동을 가이드 한다.

상기 임펠러(31)는 디퓨저(40)의 상부에 설치되고 임펠러(31)의 중심에는 샤프트(23)가 삽입되는 축설공(312)이 마련된다. 상기 축설공(312)은 임펠러(31)의 전체적인 강성을 지지하는 허브(311)에 형성되어 있고, 상기 허브(311)는 회전의 중심에서 반경방향으로 점점 멀어질수록 하향 경사지는 면을 갖고, 방사상의 블레이드(312)가 구비된 사류형 임펠러일 수 있다.

상기 임펠러 커버(33)는 상부 중앙부에는 공기가 이동하는 통로인 공기흡입구(331)가 마련되고, 상기 공기흡입구(331)를 기준으로 하향 경사지 형태로 구비되고, 임펠러 커버(33)의 하단에는 커버 결합부(342)가 마련되고, 상기 커버 결합부(342)는 단턱 형상으로 구비되어 상기 단턱 형상 내부에 상기 상기 상기 바디 결합부(15)가 끼워지는 구조일 수 있다.

도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 분해사시도이다.

도4를 참고하면, 본 실시예의 모터는 스테이터와 상기 스테이터에 대해 회전하도록 구비되는 로터를 포함하는 모터에 있어서, 백요크(Back yoke)를 형성하는 스테이터 코어(300)와, 상기 백요크의 반경방향으로 연장되는 티스(520), 코일(510) 및 상기 스테이터 코어(300)의 상부와 하부에 각각 결합되는 상,하부 모듈(100)과 상기 스테이터 코어(300)에 축방향으로 삽입되는 분할코어(500)를 포함할 수 있다.

상기 티스(520)는 본 실시예에서는 백요크의 반경방향 내측을 향해 연장(Inner Type)되나, 반드시 이에 한정할 것은 아니며 반경방향의 외측을 향해 연장(Outer Type)될 수도 있다.

그리고, 본 실시예에서는 티스(520)에 집중권 와인딩이 적용되고, 상기 스테이터 코어(300)의 축방향(길이방향)을 향해 삽입되는 치(Teeth) 분할코어를 예로 들고 있으며, 이는 모터의 소형화 때문에 발생하는 스테이터 코어(300)의 크기 때문에 공간적 제약이 생겨 치 분할코어를 고정자의 백요크와 모터 반경방향 체결이 어렵기 때문이다.

상기 상,하부 모듈(100)은 상기 스테이터 코어(300)의 상부에 결합되는 상부모듈(100U)과 상기 스테이터 코어(300)의 하부에 결합되는 하부 모듈(100L)을 포함할 수 있다.

상기 상부모듈(100U)은 상기 코일(510)의 3상전원의 각 상과 연결되는 전원터미널 유닛(110)과 상기 전원터미널 유닛(110)과 상기 스테이터 코어(300) 사이를 절연하는 절연부재(150)를 포함할 수 있다.

상기 전원터미널 유닛(110)은 상기 백요크의 반경 내에서 상기 전원터미널 유닛(110)의 상부를 향해 돌출 형성되어 상기 3상전원 인출선(511)과 연결되는 전원터미널(113) 그리고 상기 전원터미널(113)과 연결되어 상기 코일의 3상전원 중 어느 하나의 상과 접속되는 연결단자(111) 및 상기 연결단자(111)와 상기 전원터미널(113)을 연결하는 전원연결부재(112)를 포함할 수 있다.

상기 연결단자(111)는 상기 코일(510)의 3상전원과 접속되어 회로기판(미도시)등과 연결될 수 있으며, 상기 전원터미널(113)과 전원연결부재(112)를 통해 전기적, 물리적으로 연결될 수 있다.

전원연결부재(112)는 상기 전원터미널(113)과 연결단자(111)를 전기적, 물리적으로 연결하며, 상기 전원연결부재의 상면(112u)는 상기 상부모듈(100U)의 상면 중 일부를 형성할 수 있고, 상기 전원연결부재의 측면(112s)는 상기 상부모듈(100U)의 내주면 중 일부를 형성할 수 있다.

즉, 전원연결부재의 상면(112u)은 상기 상부모듈(100U)의 최상면에 위치할 수 있으며, 상기 연결단자(111)는 상기 최상면으로부터 상부를 향해 연장되어 구비될 수 있고, 상기 전원연결부재의 측면(112s)은 상기 상부모듈(100U)이 중공의 형상으로 구비됨에 따라 상기 형상에 대응되어 절곡되어, 상기 상부모듈(100U)의 내주면 중 일부를 형성할 수 있고, 상기 상부모듈(100U)의 단면상에서 최상층을 형성할 수 있다.

그러나, 반드시 상기 전원연결부재의 상면(112u)이 상기 상부모듈(100U)의 상면을 형성하는 것은 아니며, 상기 절연부재(150)가 상기 전원연결부재의 상면(112u) 위에도 구비되어 상기 상부모듈(100U)의 단면상에서 최상층은 상기 절연부재(150)가 형성될 수도 있다. 즉 이 경우 상기 전원연결부재(112)는 상기 절연부재(150)에 의해 상면(112u)이 감싸지게 될 것이다.

상기 절연부재(150)는 제1높이(H1)의 축방향 두께를 형성할 수 있고, 상기 전원터미널 유닛(110)은 상기 상부모듈(100U)에서 상기 제1높이(H1) 내에서 위치할 수 있다. 즉, 상기 제1높이(H1)에 의해 상기 전원터미널 유닛(110)과 상기 스테이터 코어(300)의 절연거리가 확보될 수 있다.

상기 스테이터 코어(300)는 백요크를 형성하는 내주면(330)과 상기 내주면(330)의 둘레를 따라 형성된 홈(331)을 포함하며, 내부에 상기 분할코어(500)가 삽입되는 공간을 형성한 원통형상으로 구비될 수 있고, 상기 스테이터 코어(300)의 내주면(330)과 외주면(310)에는 일부가 상기 스테이터 코어(300)에서 함몰 형성될 수 있다.

즉, 상기 스테이터 코어(300)의 내주면(330)과 외주면(310) 중 일부에는 평면부(310a,330a)가 형성될 수 있다.

상기 평면부(310a,330a)는 상기 스테이터 코어(300)의 반경방향의 두께를 줄여서 모터의 전체적인 크기를 소형화할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 스테이터 코어(300)를 흐르는 자속(Magnetic flux)에 저항으로 작용할 수 있는 부분을 일부 제거함으로써, 모터의 성능향상을 도모할 수 있다.

한편, 상기 상,하부 모듈(100)의 형상은 상기 스테이터 코어(300)의 형상과 대응되도록 구비될 수 있으며, 중앙이 관통된 원통형상으로 구비될 수 있으며, 상기 상,하부 모듈(100)의 외주면 중 상기 평면부(310a,330a)와 맞닿는 부분에 평면부(150a,155a)가 형성될 수 있다.

또한, 상기 스테이터 코어(300)의 내주면(330) 중 일부에는 상기 내주면(330)의 둘레를 따라 적어도 하나 이상의 홈(331)이 형성될 수 있으며, 상기 홈(331)에 상기 분할코어(500)의 티스(520)가 축방향(스테이터 코어의 길이방향)으로 결합될 수 있다.

한편, 상기 하부모듈(100L)은 상기 코일의 중성점과 연결되는 중성터미널 유닛(130) 및 상기 중성터미널 유닛(130)의 외주면 중 적어도 일부를 감싸며 구비되는 절연부재(155,157)를 포함할 수 있다.

상기 중성터미널 유닛(130)은 상기 백요크의 반경방향으로 돌출 형성되어 상기 코일의 중성점과 접속되는 중성터미널(131) 및 상기 중성터미널(131)을 연결하는 중성연결부재(132)를 포함할 수 있고, 상기 절연부재는 상기 중성터미널(131)을 감싸며 중공의 형상으로 구비되는 제1절연부재(157) 및 상기 중성연결부재(132)의 외주면을 둘러싸는 제2절연부재(155)를 포함할 수 있다.

상기 중성연결부재(132)는 상기 스테이터 코어(300)의 형상에 대응하여 중공의 형상으로 구비될 수 있고, 상기 중성터미널(131)은 상기 중성연결부재(132)에서 상기 백요크의 반경방향 내측으로 연장될 수 있다.

그리고 상기 중성터미널(131)은 상기 중성연결부재(132)에서 축방향으로 일부 연장된 후 절곡되어 상기 백요크의 반경방향 내측으로 연장될 수 있다. 왜냐하면, 본 실시예의 경우 상기 절연부재(155,157)가 중성터미널 유닛(130)의 외주면 중 일부만을 감싸며, 상기 중성터미널(131)은 외부로 노출되어 있는 상태이므로 상기 분할코어(500), 스테이터코어(300) 등의 절연체와 절연거리를 확보하기 위함이다.

즉, 구조적으로 절연거리를 확보함으로써, 절연을 위한 부재가 적게 소모될 수 있고, 상기 제1절연부재(157)와 상기 중성터미널 유닛(131)이 인서트 사출방식에 의해 제조된 후, 상기 제2절연부재(155)에 안착되어 고정될 수 있다.

한편, 상기 절연부재(155,157)에는 상기 중성점 인출선(513)의 삽입을 안내하는 가이드부(1571)가 형성될 수 있고, 상기 가이드부(1571)에 대응되어 상기 중성터미널 유닛(130)에 홀이 형성되어 중성점 인출선(511)이 상기 가이드부(1571)를 통해 삽입된 후, 상기 중성터미널 유닛(130)에 연결될 수 있다.

도5는 본 발명의 일 실시예에 따른 하부모듈의 사시도이다.

도5a는 상술한 링 타입의 제1절연부재(157)와 제2절연부재(155)를 나타낸 도면으로써, 상술한 내용과 동일한 내용은 중략한다.

상기 제2절연부재(155)는 제2높이(H2)를 형성할 수 있고, 상기 제1절연부재(157)는 제3높이(H3)를 형성할 수 있다.

상기 각각의 높이들은 상기 중성터미널 유닛(130)의 절연거리 확보를 위한 높이로써, 상기 제2높이(H2)는 상기 중성연결부재(132)의 높이를 포함할 수 있고, 상기 제3높이(H3)는 중성터미널(131)에서 상기 중성점 인출선(513)과 연결되는 부분을 감싸도록 형성될 수 있다.

도5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하부모듈의 사시도이다.

도5b를 참고하면, 본 실시예의 중성터미널(231)은 갈고리 형상으로 구비될 수 있으며, 상기 중성연결부재(232)로부터 상기 하부모듈(100L)의 내측을 향해 돌출되는 연장부(1311)와 상기 연장부(1311)의 일단에서 상기 하부모듈(100L)의 내주면을 향해 절곡 형성되는 고리부(1313)를 포함할 수 있다.

그러나, 상기 중성터미널(231)의 형상은 상기 연장부(2311)와 고리부(2313)에 한정할 것은 아니며, 상기 하부모듈(100L)의 내측에 형성되어 상기 중성점 인출선(513)이 상기 하부모듈(100L)의 내측에서 결선될 수 있는 다양한 돌출 형상을 포함할 수 있다.

그리고 상기 하부모듈(100L)의 단면은 상기 중성터미널 유닛(230)과 상기 절연부재(255)가 서로 교차 적층되어 형성될 수 있으며, 단면상 최하층과 최상층에 상기 절연부재(255)가 구비되고, 중간층에 상기 중성터미널 유닛(230)이 구비될 수 있다. 물론, 상기 중간층에서 상기 중성터미널 유닛(230)이 안착되는 공간 형성되므로, 상기 중간층에서 상기 중성터미널 유닛(230)을 제외한 나머지 부분은 상기 절연부재(255)가 구비될 수 있다.

상기 하부모듈(100L)은 인서트 사출방식에 의해 제작될 수 있으며, 또한 단면상 각각의 층을 이루는 구성이 서로 적층되어 제작될 수도 있다.

또한 본 실시예의 절연부재(255)도 평면부(255a)를 형성할 수 있고, 또한 제2높이(H2)를 형성할 수 있으며, 상기 평면부와 제2높이를 설명하는 내용은 상술한 내용과 동일하게 적용될 수 있다.

도6은 도4의 인슐레이터 분해도이고, 도7은 분할코어의 단면도이다.

도6 및 도7을 참고하면, 본 실시예의 인슐레이터(530)는 상기 티스(520)의 외주면을 감싸는 감김부(534)와 상기 감김부(534)에서 연장되어 상기 코일(510)이 권선되는 구간을 형성하는 측벽부(533,535)를 포함할 수 있고, 상기 측벽부(533,535)는 결합부(536)를 포함하고, 상기 인슐레이터(530)는 상기 결합부(536)에 의해 상기 티스(520)에 결합될 수 있다.

상기 인슐레이터(530)는 티스(520)의 외주면 중 일부를 감싸는 제1인슐레이터(531)와 상기 제1인슐레이터(531)와 연결되어 상기 티스(520)를 감싸는 제2인슐레이터(532)를 포함할 수 있다.

즉 본 실시예는 분할 인슐레이터로써, 티스를 기준으로 상측과 하측을 감싸도록 축방향으로 결합되는 인슐레이터를 설명하고 있으나, 반드시 이러한 실시예에 한정될 필요는 없고 모터의 소형화에 따른 인슐레이터의 전체적인 두께를 얇게 형성하면서, 코일의 권선 시 인슐레이터의 형상변화를 방지하기 위해 최대한의 두께를 형성하는 곳에 결합부가 구비되어 각각의 분할 인슐레이터를 결합하는 다양한 실시예를 포함하는 것으로 이해될 수 있으며, 예를 들어 수평한 방향에서 티스의 양측면을 감싸도록 결합되는 인슐레이터를 포함할 수도 있다.

본 실시예의 경우 인슐레이터의 최대 두께는 상기 측벽부의 외벽부(535)에서 형성될 수 있다. 즉, 상기 측벽부는 소정의 두께(T)를 형성하며, 상기 결합부(536)는 상기 두께(T) 내에서 구비되고, 상기 두꼐(T)는 상기 스테이터 코어(300)의 반경방향을 따라 형성될 수 있다.

자세히, 상기 측벽부는 상기 로터와 상기 코일(510) 사이를 절연하는 내벽부(533)와 상기 코일(510)과 상기 스테이터 코어(300)의 내주면(330) 사이에 위치하여 상기 스테이터 코어(300)와 상기 코일(510) 사이를 절연하는 외벽부(535)를 포함할 수 있고, 상기 결합부(536)는 상기 외벽부(535)의 단면에 형성될 수 있다.

상기 티스(520)는 상기 스테이터 코어(300)의 결합홈(331)에 결합되는 돌출부(521)와 상기 돌출부(521)로부터 상기 백요크의 반경방향을 향해 연장되는 몸체부(523)와 상기 몸체부(523)의 양측으로 연장되어 자로(Magnetic circuit)를 형성하는 폴슈(525)를 포함한다.

상기 폴슈(525)는 상기 스테이터 코어(300)의 내측에서 가상의 원주면을 따라 굴곡진 형태로 상기 몸체부(523)의 양측으로 연장되며, 상기 중성점 인출선(513)은 절연성능을 확보하기 위해 상기 스테이터 코어(300)의 내주면과 상기 가상의 원주면 사이에서 결선될 수 있다.

상기 인슐레이터(530)는 상기 스테이터 코어(300)의 내주면과 상기 폴슈(525)가 형성하는 가상의 원주면 사이에 구비되는 상기 티스(520)의 외주면을 감싸며 구비된다.

따라서 상기 감김부(534)는 상기 티스(520)의 외주면을 감싸며 구비되고, 상기 내벽부(533)는 상기 감김부(534)에서 연장되어 상기 로터와 코일 사이에 위치하며, 상기 외벽부(535)는 상기 감김부(534)에서 연장되어 상기 스테이터 코어(300)의 내주면(330)과 상기 코일 사이에 위치한다.

상기 인슐레이터(530)는 상기 외벽부(535)에서의 두께(T)가 상기 인슐레이터(530)의 최대 두께로 형성될 수 있으며, 이는 코일(510)이 권선되는 감김부(534)의 경우 두께를 최소화하여 코일의 권선수를 늘리는 것이 바람직하다.

그리고 내벽부(533)의 경우 상기 폴슈(525)와 상기 로터 사이의 갭과, 상기 코일의 권선 구간을 고려하여 두께를 최소화하는 것이 바람직하다.

자세히, 내벽부(535)의 두께는 스테이터 코어(300)의 반경방향을 향해 형성될 수 있으나, 로터와 폴슈의 갭이 확보되어야 하므로 상기 코일이 권선되는 구간을 줄이면서 두께가 형성되어야 한다. 즉, 상기 내벽부(533)는 로터와 코일 사이에 위치하며, 코일의 권선 시 인슐레이터의 형상변화를 방지하기 위한 최소한의 두께로 형성될 수 있다.

따라서 상기 인슐레이터(530)의 최대 두께는 외벽부(535)에서 형성되며, 상기 외벽부(535)는 돌출부(521)가 스테이터 코어의 홈(331)에 끼워져 고정될 시, 스테이터 코어(300)의 내주면(330)과 접하여 모터의 구동 시 티스(520)에 원주방향으로 가해질 수 있는 외력을 지탱할 수 있다.그리고 인슐레이터(530)의 강성을 확보하여 상기 코일(510)의 권선 시 인슐레이터(530)의 형상변화를 방지할 수 있다.

상기 결합부(536)는 상기 외벽부(535)의 두께(T) 내에서 형성되어 상기 분할 인슐레이터의 체결력을 확보할 수 있다.

상기 제1인슐레이터(531)는 감김부(534U)와 상기 감김부(534U)의 양측에서 연장되는 측벽부(533U,535U)를 포함할 수 있으며, 상기 측벽부는 내벽부(533U)와 외벽부(535U)를 포함할 수 있다.

상기 측벽부(533U,535U)는 상술한 인슐레이터(530)의 측벽부 중 일부로써 상기 티스의 외주면 중 일부를 감싼다.

상기 외벽부(535U)에는 굴곡 형성된 홈(5313)을 포함할 수 있으며, 상기 홈(5313)에 상기 코일(510)의 3상전원 인출선(511)이 거치되며 인출될 수 있다.

상기 외벽부(535U)는 상기 티스(520)의 상부와 스테이터 코어(300) 사이에 위치하므로 상술한 바와 같이 상부모듈(100U)에 3상전원 인출선(511)이 연결될 수 있도록 상기 홈(5313)은 3상전원 인출선(511)의 인출방향을 고려하여 인슐레이터(530)의 상측에 구비될 수 있다.

즉, 상기 3상전원 인출선(511)은 상기 스테이터 코어(300)의 반경방향을 향해 인출되어 상기 홈(5313)에 거치될 수 있고, 상기 상부모듈(100U)에 구비되는 전원터미널(113)에 연결될 수 있다.

중성점 인출선(513)의 경우 상기 3상전원 인출선(511)과 다른 방향으로 인출되어 중성터미널(131)에 연결될 수 있으며, 본 실시예의 경우 티스(520)의 하부를 향해 인출될 수 있다.

자세히, 상기 3상전원 인출선(511)은 스테이터 코어의 반경방향으로 인출되고 상기 반경방향은 회전축에 대해 수직한 방향만을 의미하는 것은 아니고, 회전축 방향에서 벗어나 원주를 향하는 방향을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.

그리고 중성점 인출선(513)은 상기 티스의 하부를 향해 인출될 수 있으며, 상기 티스의 하부란 상기 티스를 기준으로 상기 3상전원 인출선(511)이 인출되는 반대측을 의미할 수 있다.

즉 상기 3상전원 인출선(511)은 상기 스테이터 코어(300)의 상측에서 결선되고, 상기 중성점 인출선(513)은 상기 스테이터 코어(300)의 하측에서 결선될 수 있다.

한편, 상기 제1인슐레이터(531)는 단차부(5311)를 포함할 수 있으며, 상기 단차부(5311)는 상기 제1인슐레이터(531)의 하부에서 상기 제2인슐레이터(532)와 접하는 부위에 형성될 수 있다.

상기 단차부(5311)에는 후술하는 격벽부(5321)가 안착될 수 있으며, 상기 단차부(5311)에 상기 격벽부(5321)가 안착 내지 끼워 맞춰짐으로써 상기 격벽부(5321)는 상기 인슐레이터(530)의 내면(5301)을 형성할 수 있다.

상기 제2인슐레이터(532)는 감김부(543L)와 상기 감김부(543L)의 양측에서 연장되는 측벽부(533L,535L)를 포함할 수 있으며, 상기 측벽부는 내벽부(533L)와 외벽부(535L)를 포함할 수 있다.

상기 제2인슐레이터의 측벽부(533L,535L)는 상기 제2인슐레이터가 상기 제1인슐레이터와 결합함으로써, 상기 제1인슐레이터의 측벽부 측벽부(533U,535U)와 연결되어 상기 인슐레이터(530)의 측벽부를 형성한다.

상기 제2인슐레이터(532)는 상기 제2인슐레이터(532)의 상면에서 연장되는 격벽부(5321)를 포함하며, 상기 격벽부(5321)는 상기 인슐레이터(530)의 내면을 형성할 수 있다.

상기 격벽부(5321)는 상기 단차부(5311)와 서로 겹쳐지게 구비될 수 있고, 상기 감김부(534)의 두께는 상기 격벽부(5321)와 상기 단차부(5311)가 서로 겹쳐지게 구비되어 형성되는 두께와 동일하게 형성될 수 있다.

즉, 상기 격벽부(5321)와 상기 단차부(5311)가 서로 겹쳐지게 구비됨으로써, 상기 격벽부(5321)는 상기 인슐레이터(530)의 내면을 형성하고, 상기 단차부(5311)는 상기 인슐레이터(530)의 외면을 형성할 수 있다.

상기 격벽부(5321)와 상기 단차부(5311)가 형성됨으로써, 모터의 구동에 따라 상기 결합부(536)의 체결력이 약해져 분할된 인슐레이터에 상기 분할면을 기준으로 갭이 형성되는 들뜸 현상이 발생하더라도, 상기 격벽부(5321)와 상기 단차부(5311)의 구조적 형상에 의해 상기 티스와 코일 사이를 계속 가로막으며 구비될 수 있으므로, 상기 티스와 코일 사이의 절연거리를 확보할 수 있다.

한편 상기 결합부(536)는 상기 제1인슐레이터(531)와 상기 제2인슐레이터(532)의 외벽부의 두께(T) 내에 구비될 수 있으며, 자세히 상기 제1인슐레이터(531)에는 돌기(5361)가 형성될 수 있고, 상기 제2인슐레이터(532)에는 상기 돌기(5361)가 끼워 맞춰지는 홈(5363)이 형성될 수 있다. 물론, 상기 결합부(536)는 상기 두께(T) 내에 구비되되, 상기 단차부(5311)와 상기 격벽부(5321)가 끼워지는 범위밖에 형성되어야 할 것이다.

본 실시예에서 상기 돌기(5361)와 상기 돌기(5361)가 끼워 맞춰지는 공간을 형성하는 홈(5363)을 설명하고 있으나, 반드시 이것에 한정할 것은 아니며 상기 결합부(536)가 상기 두께(T)내에 형성되어 상기 분할된 2개 이상의 인슐레이터(531,532)들의 결합을 위한 다양한 형상을 포함할 수 있다.

상술한 내용을 종합하면, 상기 결합부(536)가 구비됨에 따라 상기 둘 이상의 파트로 이루어진 인슐레이터(530)가 상기 티스(520)에 보다 견고히 결합하게 되어 체결력이 향상되고, 상기 인슐레이터(530) 중 최대 두께를 형성하는 부분에 결합부(536)를 구비함으로써, 상기 인슐레이터(530) 전체적인 두께를 얇게 형성하여 모터의 소형화, 경량화를 실현할 수 있다.

한편, 도7의 분할코어 단면도를 살펴보면, 본 실시예의 분할코어(500)는 치(Teeth) 분할코어이며, 상기 스테이터 코어(300)의 반경방향으로부터 수직한 축(회전축)을 따라 이동하여 상기 스테이터 코어(300)에 삽입될 수 있다.

상기 인슐레이터(530)는 상기 티스(520)를 감싸며 상기 코일(510)과 상기 티스(520) 사이를 절연하고, 상기 인슐레이터(530)는 상기 티스(520)의 권선부(523)와 폴슈(525)의 외측을 감싸며, 상기 코일(510)이 권선되는 구간을 형성한다.

상술한 바와 같이 상기 코일(510)은 집중권 와인딩 방식에 의해 각각의 티스(520)에 권선될 수 있으며, 상기 3상전원 인출선(511)은 상기 분할코어(500)의 상부에서 스테이터 코어의 반경방향을 향해 인출될 수 있고, 상기 중성점 인출선(513)은 상기 분할코어(500)의 하부를 향해 인출될 수 있다.

왜냐하면, 본 실시예의 모터는 스테이터 코어(300)를 기준으로 상기 분할코어(500)는 상기 스테이터 코어(300)의 하부에서 축방향을 따라 상기 스테이터 코어(300)의 내부에 삽입되며, 상기 상부모듈(100U)은 상기 스테이터 코어(300)의 상부에서 축방향을 따라 상기 스테이터 코어(300)의 상부에 접하며 위치하는 구조이고, 상기 하부모듈(100L)은 상기 스테이터 코어(300)의 하부에서 축방향을 따라 상기 스테이터 코어(300)의 하부에 접하며 위치하는 구조이므로, 상기 3상전원 인출선(511)은 상기 상부모듈(100U)에서 결선이 수행되어야 하고, 상기 중성점 인출선(513)은 상기 하부모듈(100L)에서 결선이 수행되어야 하므로, 상기 코일(510)의 인출선들은 상기 분할코어(500)의 상부와 하부 각각을 향해 서로 다른 방향에서 인출되는 것이 바람직할 것이다.

그리고 상기 인출선들은 상기 백요크의 반경방향 내에서 상,하부 모듈(100)에 구비되는 터미널에 결선될 수 있다.

한편, 코일(510)이 제1방향(D1)으로 권선될 경우, 상기 코일(510)은 상기 티스(520)의 반경방향 외측에서부터 내측을 향해 권선이 진행되고, 상기 티스(520)의 상부에서 하부를 향해 시계 혹은 반시계 방향으로 권선이 시작되고, 상기 코일(510)은 티스(520)의 하부에서 상부를 향해 감기어져 결선될 수 있다.

그리고, 코일(510)이 제2방향(D2)으로 권선될 경우, 상기 코일(510)은 상기 티스(520)의 반경방향 내측에서 외측을 향해 권선이 진행되고, 상기 티스(520)의 상부에서 하부를 향해 시계 혹은 반시계 방향으로 권선이 시작되고, 상기 코일(510)은 상기 티스(520)의 하부에서 상부를 향해 감기어져 결선될 수 있다.

상기 티스(520)의 상부는 상기 상부모듈(100U)에 근접한 부분을 의미하며, 상기 티스(520)의 하부는 상기 상부의 반대측을 의미할 수 있다.

결과적으로 상기 제1방향(D1) 또는 제2방향(D2) 중 어느 하나의 방향으로 상기 코일(510)이 권선되어도, 상기 3상전원의 인출선(511)은 상기 백요크의 반경방향 내측에서 상기 티스(520)의 상부를 향해 인출되고, 상기 중성점 인출선(513)은 상기 백요크의 반경방향 내측에서 상기 티스(520)의 하부를 향해 인출될 수 있다.

그리고, 상기 중성점 인출선(511)은 폴슈(525)와 근접하게 위치한 부분에서 인출되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 중성터미널(131)은 상기 하부모듈(100U)에서 스테이터 코어의 반경방향 내측으로 연장되어 구비되고, 상기 중성점 인출선(511)은 상기 중성터미널(131)과 스테이터 코어의 내측에서 연결되기 때문이다.

이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 상,하부 모듈
110 : 전원터미널 유닛
130 : 중성터미널 유닛
300 : 스테이터 코어
500 : 분할코어
510 : 코일 520 : 티스
530 : 인슐레이터 531 : 제1인슐레이터
532 : 제2인슐레이터 534 : 감김부
533,535 : 측벽부 536 : 결합부

Claims (20)

1. 스테이터 코어의 반경방향으로 연장되어 코일이 권선되는 몸체부와 상기 몸체부의 일측에서 원주방향 양끝으로 연장되고, 로터와 갭을 형성하는 폴슈를 포함하는 티스; 및
   상기 티스에 결합되는 인슐레이터;를 포함하고,
   상기 인슐레이터는,
   상기 티스의 외주면을 감싸는 감김부;
   상기 감김부에서 연장되어 상기 코일이 권선되는 구간을 형성하는 측벽부;를 포함하며,
   상기 측벽부는 결합부를 포함하고,
   상기 인슐레이터는 상기 결합부에 의해 상기 티스에 결합되는 것을 특징으로 하는 스테이터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 인슐레이터는,
   상기 티스의 외주면 중 일부를 감싸는 제1인슐레이터; 및
   상기 제1인슐레이터와 연결되어 상기 티스를 감싸는 제2인슐레이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이터.
3. 제2항에 있어서,
   상기 측벽부는 소정의 두께를 형성하며, 상기 결합부는 상기 두께 내에서 구비되는 것을 특징으로 하는 스테이터.
4. 제3항에 있어서,
   상기 두께는 상기 스테이터 코어의 반경방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 스테이터.
5. 제3항에 있어서,
   상기 측벽부는,
   상기 로터와 상기 코일 사이를 절연하는 내벽부; 및
   상기 코일과 상기 스테이터 코어 사이를 절연하는 외벽부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이터.
6. 제5항에 있어서,
   상기 결합부는 상기 외벽부의 단면에 형성되는 것을 특징으로 하는 스테이터.
7. 제2항에 있어서,
   상기 제2인슐레이터는 상기 제2인슐레이터에서 연장되는 격벽부;를 포함하고,
   상기 제1인슐레이터는 상기 격벽부가 안착되는 단차부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이터.
8. 제7항에 있어서,
   상기 격벽부는 상기 단차부에 안착되어 상기 인슐레이터의 내면을 형성하는 것을 특징으로 하는 스테이터
9. 제1항에 있어서,
   상기 인슐레이터는 상기 스테이터 코어의 내주면에 근접한 부분에 굴곡 형성된 홈;을 포함하고,
   상기 코일은 상기 홈에 거치되며 인출되는 것을 특징으로 하는 스테이터.
10. 제9항에 있어서,
    상기 코일은 3상전원 인출선과 중성점 인출선을 포함하고,
    상기 3상전원 인출선과 상기 중성점 인출선은 서로 다른 방향으로 인출되는 것을 특징으로 하는 스테이터.
11. 제10항에 있어서,
    상기 3상전원 인출선은 상기 스테이터 코어의 반경방향을 향해 인출되는 것을 특징으로 하는 스테이터.
12. 제10항에 있어서,
    상기 3상전원 인출선은 상기 스테이터 코어의 상측에서 결선되고, 상기 중성점 인출선은 상기 스테이터 코어의 하측에서 결선되는 것을 특징으로 하는 스테이터.
13. 스테이터와 상기 스테이터에 대해 회전하도록 구비되는 로터를 포함하는 모터에 있어서,
    상기 스테이터는,
    백요크를 형성하는 스테이터 코어;
    상기 스테이터 코어의 반경방향으로 연장되는 티스;
    코일; 및
    상기 티스에 결합되어 상기 티스를 감싸는 인슐레이터;를 포함하고,
    상기 인슐레이터는 둘 이상의 부재로 형성되며, 상기 인슐레이터의 단면에 결합부가 구비되어, 상기 둘 이상의 부재가 상기 결합부에 의해 상기 티스에 결합되는 것을 특징으로 하는 모터.
14. 제13항에 있어서,
    상기 인슐레이터는,
    상기 티스의 외주면 중 일부를 감싸는 제1인슐레이터; 및
    상기 제1인슐레이터와 연결되어 상기 티스를 감싸는 제2인슐레이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
15. 제14항에 있어서,
    상기 인슐레이터는,
    상기 로터와 상기 코일 사이를 절연하는 내벽부; 및
    상기 스테이터 코어와 상기 코일 사이를 절연하는 외벽부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
16. 제15항에 있어서,
    상기 외벽부는 상기 스테이터 코어의 반경방향을 향해 소정의 두께를 형성하며, 상기 결합부는 상기 두께 내에 구비되는 것을 특징으로 하는 모터.
17. 제14항에 있어서,
    상기 제2인슐레이터는 상기 제2인슐레이터에서 연장되는 격벽부;를 포함하고,
    상기 제1인슐레이터는 상기 격벽부가 안착되는 단차부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
18. 제17항에 있어서,
    상기 격벽부는 상기 단차부에 안착되어 상기 인슐레이터의 내면을 형성하는 것을 특징으로 하는 모터.
19. 제13항에 있어서,
    상기 인슐레이터는 상기 스테이터 코어의 내주면에 근접한 부분에 굴곡 형성된 홈;을 포함하고,
    상기 코일은 상기 홈에 거치되며 인출되는 것을 특징으로 하는 스테이터.
20. 제19항에 있어서,
    상기 코일의 3상전원 인출선은 상기 스테이터 코어의 반경방향을 향해 인출되어 상기 홈에 거치되는 것을 특징으로 하는 모터.

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