KR20210078105A

KR20210078105A - 모터

Info

Publication number: KR20210078105A
Application number: KR1020190169846A
Authority: KR
Inventors: 이성진
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2019-12-18
Filing date: 2019-12-18
Publication date: 2021-06-28
Also published as: WO2021125549A1; EP4080734A4; EP4080734A1; JP2023507377A; CN114830499A; US20230036262A1

Abstract

실시예는 스테이터; 상기 스테이터의 내측에 배치되는 로터; 및 상기 로터에 결합하는 샤프트를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어에 권선되는 코일, 및 상기 스테이터 코어와 상기 코일 사이에 배치되는 인슐레이터를 포함하며, 상기 인슐레이터는 상부 인슐레이터와 하부 인슐레이터를 포함하고, 상기 상부 인슐레이터의 상부 바디는, 제1 측벽부, 상기 제1 측벽부와 이격되게 배치되는 제2 측벽부, 및 상기 제1 측벽부의 단부에서 연장되어 상기 제2 측벽부의 일측 단부에 연결되는 제1 덮개부를 포함하고, 상기 제1 측벽부에 형성된 복수 개의 제1 그루브의 갯수는 상기 제2 측벽부에 형성된 복수 개의 제2 그루브의 갯수와 상이한 모터를 개시한다. 이에 따라, 직경이 증가한 코일의 사용시, 코일의 배치를 안내하는 인슐레이터를 이용하여 코일의 비대칭 권선을 구현함으로써, 모터의 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

모터{MOTOR}

실시예는 모터에 관한 것이다.

모터는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜서 회전력을 얻는 장치로서, 차량, 가정용 전자제품, 산업용 기기 등에 광범위하게 사용된다. 예컨데, 상기 모터가 사용되는 전자식 파워 스티어링 시스템(Electronic Power Steering System 이하, 'EPS'라 한다.)은 운행조건에 따라 전자제어장치인 ECU(Electronic Control Unit)에서 모터를 구동하여 선회 안정성을 보장하고 신속한 복원력을 제공한다. 그에 따라, 차량의 운전자는 안전한 주행을 할 수 있다.

상기 모터는 하우징, 샤프트(shaft), 상기 하우징의 내주면에 배치되는 스테이터(stator), 상기 샤프트의 외주면에 설치되는 로터(rotor) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 스테이터는 상기 로터와의 전기적 상호 작용을 유발하여 상기 로터의 회전을 유도한다.

그리고, 상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어에 권선되는 코일, 및 상기 스테이터 코어와 상기 코일 사이에 배치되는 인슐레이터를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 스테이터 코어는 상호 이격되게 배치되는 복수 개의 티스를 포함할 수 있으며, 그에 따라, 상기 티스 사이에는 코일이 권선되는 권선공간이 형성될 수 있다.

상기 코일은 대칭 방식 또는 비대칭 방식으로 상기 티스에 권선될 수 있다.

일반적으로 모터의 성능을 높이기 위해서는 권선공간에 코일의 권선수를 늘리거나 코일의 직경을 늘려야 한다. 여기서, 상기 권선공간은 슬롯이라 불릴 수 있다.

다만, 고출력 모터를 생산하기 위해 직경이 큰 코일을 사용하여 대칭 방식으로 코일이 권선되는 경우, 상기 권선공간은 내측으로 갈수록 좁아지기 때문에, 상기 권선공간의 내측에서 어느 하나의 투스에 권선된 코일과 이웃하게 배치되는 투스에 권선되는 코일이 서로 충돌하는 문제가 발생한다.

그리고, 어느 하나의 투스에 권선된 코일과 이웃하게 배치되는 투스에 권선되는 코일 사이에 절연지를 배치할 수 있는 공간 또한 확보하기 어려운 문제가 있다.

이러한 공간적인 제약을 극복하도록 비대칭 방식으로 코일을 권선하기 위한 인슐레이터가 요청되고 있는 실정이다.

실시예는 코일의 배치를 안내하는 인슐레이터를 이용하여 코일의 비대칭 권선을 구현하는 모터를 제공한다.

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

상기 과제는 스테이터; 상기 스테이터의 내측에 배치되는 로터; 및 상기 로터에 결합하는 샤프트를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어에 권선되는 코일, 및 상기 스테이터 코어와 상기 코일 사이에 배치되는 인슐레이터를 포함하며, 상기 인슐레이터는 상부 인슐레이터와 하부 인슐레이터를 포함하고, 상기 상부 인슐레이터의 상부 바디는, 제1 측벽부, 상기 제1 측벽부와 이격되게 배치되는 제2 측벽부, 및 상기 제1 측벽부의 단부에서 연장되어 상기 제2 측벽부의 일측 단부에 연결되는 제1 덮개부를 포함하고, 상기 제1 측벽부에 형성된 복수 개의 제1 그루브의 갯수는 상기 제2 측벽부에 형성된 복수 개의 제2 그루브의 갯수와 상이한 모터에 의해 달성된다.

여기서, 상기 제1 덮개부는 복수 개의 제3 그루브를 포함하며, 상기 제3 그루브의 갯수는 상기 제1 그루브의 갯수와 동일할 수 있다.

또한, 상기 제1 그루브의 갯수는 짝수개이고, 상기 제2 그루브의 갯수는 홀수개일 수 있다. 그리고, 복수 개의 상기 제1 그루브 중 어느 하나와 다른 하나 사이에는 소정의 길이(d)를 갖도록 형성된 이격부가 배치될 수 있다. 그리고, 상기 이격부의 길이는 상기 코일의 직경보다 작을 수 있다.

또한, 상기 제1 그루브는 제1-1 그루브, 제1-2 그루브, 제1-3 그루브, 및 제1-4 그루브를 포함하고, 상기 제2 그루브는 제2-1 그루브, 제2-2 그루브, 제2-3 그루브, 제2-4 그루브, 제2-5 그루브, 제2-6 그루브, 및 제2-7 그루브를 포함하고, 상기 제3 그루브는 제3-1 그루브, 제3-2 그루브, 제3-3 그루브, 및 제3-4 그루브를 포함하고, 상기 제3-1 그루브는 상기 제1-1 그루브와 상기 제2-2 그루브를 연결하고, 상기 제3-2 그루브는 상기 제1-2 그루브와 상기 제2-4 그루브를 연결하고, 상기 제3-3 그루브는 상기 제1-3 그루브와 상기 제2-6 그루브를 연결하고, 상기 제3-4 그루브는 상기 제1-4 그루브와 상기 제2-7 그루브를 연결할 수 있다.

여기서, 상기 상부 인슐레이터는 상기 상부 바디의 내측에 배치되는 내측 가이드와 상기 상부 바디의 외측에 배치되는 외측 가이드를 포함하며, 상기 제3-1 그루브, 상기 제3-2 그루브, 상기 제3-3 그루브, 및 상기 제3-4 그루브는 상기 외측 가이드에서 상기 내측 가이드를 향하는 방향으로 순차적으로 배치될 수 있다.

그리고, 반경 방향에 수직으로 배치되는 가상의 선(L)을 기준으로 상기 제3-1 그루브는 제1 경사각(θ1)을 갖도록 형성되고, 상기 제3-2 그루브는 제2 경사각(θ2)을 갖도록 형성되며, 상기 제3-3 그루브는 제3 경사각(θ3)을 갖도록 형성되고, 및 상기 제3-4 그루브는 제4 경사각(θ4)을 갖도록 형성되고, 상기 제2 경사각(θ2)은 상기 제1 경사각(θ1)보다 크고, 상기 제3 경사각(θ3)은 상기 제2 경사각(θ2)보다 클 수 있다.

그리고, 상기 제1-3 그루브와 상기 제1-4 그루브 사이에 소정의 길이(d)를 갖도록 형성된 이격부가 배치될 수 있다.

그리고, 상기 제4 경사각(θ4)은 상기 제3 경사각(θ3)보다 작을 수 있다.

또한, 상기 코일의 권선은 상기 제2 그루부의 제2-1 그루브에서 시작되고, 상기 코일의 5번째 턴은 원주 방향을 기준으로 상기 이격부와 마주보게 이격되어 배치될 수 있다.

그리고, 상기 코일의 6번째 턴은 상기 제2 그루브의 제2-5그루브에 배치될 수 있다.

그리고, 상기 코일의 7번째 턴은 상기 제2 그루브의 제2-3그루브에 배치될 수 있다.

한편, 상기 하부 인슐레이터의 하부 바디는, 제3 측벽부, 상기 제3 측벽부와 이격되게 배치되는 제4 측벽부, 및 상기 제3 측벽부의 단부에서 연장되어 상기 제4 측벽부의 일측 단부에 연결되는 제2 덮개부를 포함하고, 상기 제3 측벽부에 형성된 복수 개의 제4 그루브는 상기 제1 그루브에 대응되게 배치되고, 상기 제4 측벽부에 형성된 복수 개의 제5 그루브는 상기 제2 그루브에 대응되게 배치될 수 있다.

여기서, 상기 제2 덮개부는 복수 개의 제6 그루브를 포함하며, 상기 제6 그루브의 갯수는 상기 제4 그루브의 갯수와 동일할 수 있다.

그리고, 상기 제4 그루브는 제4-1 그루브, 제4-2 그루브, 제4-3 그루브, 및 제4-4 그루브를 포함하고, 상기 제5 그루브는 제5-1 그루브, 제5-2 그루브, 제5-3 그루브, 제5-4 그루브, 제5-5 그루브, 제5-6 그루브, 및 제5-7 그루브를 포함하고, 상기 제6 그루브는 제6-1 그루브, 제6-2 그루브, 제6-3 그루브, 및 제6-4 그루브를 포함할 수 있다.

실시예는 직경이 증가한 코일의 사용시, 코일의 배치를 안내하는 인슐레이터를 이용하여 코일의 비대칭 권선을 구현함으로써, 모터의 성능을 향상시킬 수 있다.

실시예의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 실시예의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 실시예에 따른 모터를 나타내는 도면이고,
도 2는 도 1의 A-A를 나타내는 단면도이고,
도 3은 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 단위 스테이터 코어와 인슐레이터의 배치 관계를 나타내는 사시도이고,
도 4는 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 상부 인슐레이터를 나타내는 평면도이고,
도 5는 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 상부 인슐레이터를 나타내는 좌측면도이고,
도 6은 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 상부 인슐레이터를 나타내는 우측면도이고,
도 7은 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 상부 인슐레이터에 형성된 제3 그루브의 경사각을 나타내는 도면이고,
도 8은 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 하부 인슐레이터를 나타내는 저면도이고,
도 9는 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 하부 인슐레이터를 나타내는 좌측면도이고,
도 10은 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 하부 인슐레이터를 나타내는 우측면도이고,
도 11은 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 하부 인슐레이터에 형성된 제6 그루브의 경사각을 나타내는 도면이고,
도 12는 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 코일의 권선 순서를 나타내는 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)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 실시예에 따른 모터를 나타내는 도면이다. 도 1에서, x 방향은 축 방향을 의미하며, y 방향은 반경 방향을 의미할 수 있다. 그리고, 상기 축 방향과 상기 반경 방향은 서로 수직할 수 있다.

도 1을 참조하면, 실시예에 따른 모터(1)는 일측에 개구가 형성된 하우징(100), 하우징(100)의 상부에 배치되는 커버(200), 하우징(100)의 내부에 배치되는 스테이터(300), 스테이터(300)의 내측에 배치되는 로터(400), 로터(400)와 함께 회전하는 샤프트(500), 스테이터(300)의 상측에 배치되는 버스바(600), 및 샤프트(500)의 회전을 감지하는 센서부(700)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 내측이라 함은 중심(C)을 기준으로 중심(C)을 향하여 배치되는 방향을 의미하고, 외측이라 함은 상기 내측과 반대되는 방향을 의미한다.

이러한, 상기 모터(1)는 EPS에 사용되는 모터일 수 있다. EPS(Electronic Power Steering System)란, 모터의 구동력으로 조향력을 보조함으로써, 선회 안정성을 보장하고 신속한 복원력을 제공하여 운전자로 하여금 안전한 주행이 가능하도록 한다.

하우징(100)과 커버(200)는 상기 모터(1)의 외형을 형성할 수 있다. 그리고, 하우징(100)과 커버(200)의 결합에 의해 수용공간이 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 수용공간에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 스테이터(300), 로터(400), 샤프트(500) 등이 배치될 수 있다. 이때, 샤프트(500)는 상기 수용공간에 회전 가능하게 배치된다. 이에, 상기 모터(1)는 샤프트(500)의 상부와 하부에 각각 배치되는 베어링(10)을 더 포함할 수 있다.

하우징(100)은 원통 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 하우징(100)은 내부에 스테이터(300), 로터(400) 등을 수용할 수 있다. 이때, 하우징(100)의 형상이나 재질은 다양하게 변형될 수 있다. 예컨데, 하우징(100)은 고온에서도 잘 견딜 수 있는 금속 재질로 형성될 수 있다.

커버(200)는 상기 하우징(100)의 개구를 덮도록 하우징(100)의 개구면, 즉 하우징(100)의 상부에 배치될 수 있다.

스테이터(300)는 하우징(100)의 내측에 배치될 수 있다. 이때, 스테이터(300)는 하우징(100)의 내주면에 지지될 수 있다. 그리고, 스테이터(300)는 로터(400)의 외측에 배치될 수 있다. 즉, 스테이터(300)의 내측에는 로터(400)가 회전 가능하게 배치될 수 있다.

도 2는 도 1의 A-A를 나타내는 단면도이고, 도 3은 실시예에 따른 모터의 스테이터에 배치되는 스테이터 유닛의 스테이터 코어와 인슐레이터의 배치를 나타내는 사시도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 스테이터(300)는 스테이터 코어(310), 스테이터 코어(310)에 권선되는 코일(320), 스테이터 코어(310)와 코일(320) 사이에 배치되는 인슐레이터(330)를 포함할 수 있다.

스테이터 코어(310)에는 회전 자계를 형성하는 코일(320)이 권선될 수 있다.

스테이터 코어(310)는 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 상호 적층된 형태로 이루어질 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨데, 스테이터 코어(310)는 하나의 단일품으로 형성될 수도 있다.

또한, 상기 스테이터 코어(310)는 원주방향을 따라 복수 개가 배치된 단위 스테이터 코어(310a)에 의해 형성될 수 있다.

도 3을 참조하면, 단위 스테이터 코어(310a)는 호 형상의 요크(311) 및 투스(312)를 포함할 수 있다. 그리고, 투스(312)는 코일(320)의 권선을 위해 요크(311)의 내주면(311a)에서 반경 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 여기서, 요크(311)와 투스(312)는 일체로 형성된 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 상기 투스(312)는 로터(400)의 마그넷(420)을 대향하도록 배치될 수 있다. 그리고, 각각의 상기 투스(312)에는 코일(320)이 감긴다.

인슐레이터(330)는 스테이터 코어(310)와 코일(320)을 절연시킨다. 그에 따라, 인슐레이터(330)는 스테이터 코어(310)와 코일(320) 사이에 배치될 수 있다.

이때, 코일(320)은 인슐레이터(330)가 배치된 스테이터 코어(310)에 권선될 수 있다. 그리고, 코일(320)은 전원 공급에 의해 회전 자계를 형성할 수 있다.

그리고, 인슐레이터(330)는 스테이터 코어(310)의 투스(312)에 배치되어 스테이터 코어(310)와 코일(320)을 절연시킬 수 있다. 여기서, 인슐레이터(330)는 플라스틱과 같은 합성수지 재질로 형성될 수 있다.

도 3을 참조하면, 상기 인슐레이터(330)는 투스(312)의 상부에 배치되는 상부 인슐레이터(330a)와 하부 인슐레이터(330b)를 포함할 수 있다.

도 4는 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 상부 인슐레이터를 나타내는 평면도이고, 도 5는 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 상부 인슐레이터를 나타내는 좌측면도이고, 도 6은 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 상부 인슐레이터를 나타내는 우측면도이다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 상부 인슐레이터(330a)는 코일(320)이 권선되는 상부 바디(340), 상부 바디(340)의 내측에서 샤프트(500)의 길이 방향으로 돌출되게 연장된 제1 내측 가이드(350), 및 상부 바디(340)의 외측에서 돌출되게 연장된 제1 외측 가이드(360)를 포함할 수 있다. 여기서, 상부 바디(340), 제1 내측 가이드(350), 및 제1 외측 가이드(360)는 일체로 형성될 수 있다.

상부 바디(340)에는 코일(320)이 권선될 수 있다.

상부 바디(340)는 스테이터 코어(310)의 투스(312)에 배치되어 스테이터 코어(310)와 코일(320)을 절연되게 할 수 있다.

상부 바디(340)는 'ㄷ'자 형상의 단면을 갖도록 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 상부 바디(340)는 투스(312)의 상부와 측면의 일부를 덮도록 배치될 수 있다.

또한, 상부 바디(340)에는 복수 개의 그루브가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 그루브는 상부 바디(340)에 오목하게 형성된 홈 형상일 수 있다. 그리고, 코일(320)의 권선시, 상기 그루브는 코일(320)의 배치를 안내할 수 있다.

도 3 내지 도 4를 참조하면, 상기 상부 바디(340)는 제1 측벽부(341), 상기 제1 측벽부(341)와 원주 방향으로 이격되게 배치되는 제2 측벽부(343), 및 상기 제1 측벽부(341)의 단부에서 연장되어 상기 제2 측벽부(343)의 일측 단부에 연결되는 제1 덮개부(345)를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제1 측벽부(341), 제2 측벽부(343) 및 제1 덮개부(345)에는 코일(320)의 배치를 안내하는 그루브가 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1 측벽부(341)에 형성된 복수 개의 제1 그루브(342)의 갯수는 제2 측벽부(343)에 형성된 복수 개의 제2 그루브(344)의 갯수와 상이할 수 있다.

예컨데, 상기 제1 그루브(342)의 갯수는 상기 제2 그루브(344)의 갯수보다 적을 수 있다. 이때, 상기 제1 그루브(342)의 갯수는 짝수개일 수 있고, 상기 제2 그루브(344)의 갯수는 홀수개일 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 그루브(342)의 갯수는 4개일 수 있고, 상기 제2 그루브(344)의 갯수는 7개일 수 있다.

상기 제1 측벽부(341)는 플레이트 형상으로 형성될 수 있으며, 투스(312)의 양측면 중 하나를 덮도록 배치될 수 있다.

그리고, 상기 제1 측벽부(341)에는 복수 개의 제1 그루브(342)가 형성될 수 있다.

상기 제1 그루브(342)는 제1-1 그루브(342a), 제1-2 그루브(342b), 제1-3 그루브(342c), 및 제1-4 그루브(342d)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 외측 가이드(360)에서 상기 제1 내측 가이드(350)를 향하는 반경 방향을 기준으로, 상기 제1-1 그루브(342a), 제1-2 그루브(342b), 제1-3 그루브(342c), 및 제1-4 그루브(342d)가 순차적으로 배치될 수 있다.

그리고, 상기 제1 측벽부(341)는 제1-3 그루브(342c)와 제1-4 그루브(342d) 사이에 소정의 길이(d)를 갖도록 형성된 이격부(341a)를 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 제1-4 그루브(342d)는 상기 이격부(341a)에 의해 상기 제1-3 그루브(342c)에서 반경 방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 여기서, 상기 이격부(341a)는 제1 이격부 또는 상부 이격부라 불릴 수 있다.

상기 이격부(341a)는 제2 측벽부(343)에 형성되지 않으며, 상기 제1 측벽부(341)의 표면 중 제1 그루브(342)가 형성되지 않은 평평한 구간을 의미할 수 있다. 이때, 상기 이격부(341a)의 길이(d)는 코일(320)의 직경보다 작게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 이격부(341a)에 의해 상기 제1 측벽부(341)와 상기 제2 측벽부(343)에서의 권선 위치가 달라질 수 있다. 그에 따라, 상기 스테이터(300)의 인슐레이터(330)는 투스(312)를 기준으로 코일(320)의 비대칭 권선 구조를 구현할 수 있다.

상기 제2 측벽부(343)는 플레이트 형상으로 형성될 수 있으며, 투스(312)의 양측면 중 다른 하나를 덮도록 배치될 수 있다.

그리고, 상기 제2 측벽부(343)에는 복수 개의 제2 그루브(344)가 형성될 수 있다.

상기 제2 그루브(344)는 제2-1 그루브(344a), 제2-2 그루브(344b), 제2-3 그루브(344c), 제2-4 그루브(344d), 제2-5 그루브(344e), 제2-6 그루브(344f) 및 제2-7 그루브(344g)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 외측 가이드(360)에서 상기 제1 내측 가이드(350)를 향하는 반경 방향을 기준으로, 상기 제2-1 그루브(344a), 제2-2 그루브(344b), 제2-3 그루브(344c), 제2-4 그루브(344d), 제2-5 그루브(344e), 제2-6 그루브(344f) 및 제2-7 그루브(344g)가 순차적으로 배치될 수 있다.

상기 제1 덮개부(345)는 상기 제1 측벽부(341)의 상부측 단부와 상기 제2 측벽부(343)의 상부측 단부를 연결할 수 있다.

그리고, 상기 제1 덮개부(345)에는 복수 개의 제3 그루브(346)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제3 그루브(346)의 갯수는 상기 제1 그루브(342)의 갯수와 동일할 수 있다.

상기 제3 그루브(346)는 제3-1 그루브(346a), 제3-2 그루브(346b), 제3-3 그루브(346c), 및 제3-4 그루브(346d)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제1 외측 가이드(360)에서 상기 제1 내측 가이드(350)를 향하는 반경 방향을 기준으로, 상기 제3-1 그루브(346a), 제3-2 그루브(346b), 제3-3 그루브(346c), 및 제3-4 그루브(346d)가 순차적으로 배치될 수 있다.

그리고, 상기 제3-1 그루브(346a)는 상기 제1-1 그루브(342a)와 상기 제2-2 그루브(344b)를 연결하고, 상기 제3-2 그루브(346b)는 상기 제1-2 그루브(342b)와 상기 제2-4 그루브(344d)를 연결하고, 상기 제3-3 그루브(346c)는 상기 제1-3 그루브(342c)와 상기 제2-6 그루브(344f)를 연결하고, 상기 제3-4 그루브(346d)는 상기 제1-4 그루브(342d)와 상기 제2-7 그루브(344g)를 연결할 수 있다.

도 7은 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 상부 인슐레이터에 형성된 제3 그루브의 경사각을 나타내는 도면이다.

도 7을 참조하면, 수평면 상에서 반경 방향에 수직으로 배치되는 가상의 선(L)을 기준으로 복수 개의 상기 제3 그루브(346)는 서로 다른 경사각을 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 복수 개의 상기 제3 그루브(346) 각각의 경사각은 상이할 수 있다. 여기서, 평면상에서 상기 선(L)은 중심(C)과 제1 덮개부(345)의 원주 방향 중심을 연결하는 선에 대해 수직인 선일 수 있다. 또는 상기 선(L)은 샤프트(500)의 외주면 일측의 접선과 평행한 선일 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제3-1 그루브(346a)는 제1 경사각(θ1)을 갖도록 형성되고, 상기 제3-2 그루브(346b)는 제2 경사각(θ2)을 갖도록 형성되며, 상기 제3-3 그루브(346c)는 제3 경사각(θ3)을 갖도록 형성되고, 및 상기 제3-4 그루브(346d)는 제4 경사각(θ4)을 갖도록 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제3-2 그루브(346b)의 제2 경사각(θ2)은 상기 제3-1 그루브(346a)의 제1 경사각(θ1)보다 크게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제3-3 그루브(346c)의 제3 경사각(θ3)은 상기 제3-2 그루브(346b)의 제2 경사각(θ2)보다 크게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 이격부(341a)에 의해 상기 제3-4 그루브(346d)의 제4 경사각(θ4)은 상기 제3-3 그루브(346c)의 제3 경사각(θ3)보다 작게 형성될 수 있다.

제1 내측 가이드(350)는 상부 바디(340)에 권선된 코일(320)을 지지하여 코일(320)이 내측으로 이탈되는 것을 방지한다.

제1 내측 가이드(350)는 상부 바디(340)의 내측에 배치될 수 있다. 그리고, 제1 내측 가이드(350)는 상부 바디(340)의 내측에서 축 방향 및 원주방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 여기서, 축 방향이라 함은 샤프트(500)의 길이방향일 수 있다.

제1 외측 가이드(360)는 상부 바디(340)에 권선된 코일(320)을 지지하여 코일(320)이 외측으로 이탈되는 것을 방지한다.

제1 외측 가이드(360)는 상부 바디(340)의 외측에 배치될 수 있다. 그리고, 제1 외측 가이드(360)는 상부 바디(340)의 외측에서 축 방향 및 원주방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.

도 8은 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 하부 인슐레이터를 나타내는 저면도이고, 도 9는 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 하부 인슐레이터를 나타내는 좌측면도이고, 도 10은 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 하부 인슐레이터를 나타내는 우측면도이다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 하부 인슐레이터(330b)는 코일(320)이 권선되는 하부 바디(370), 하부 바디(370)의 내측에서 샤프트(500)의 길이 방향으로 돌출되게 연장된 제2 내측 가이드(380), 및 하부 바디(370)의 외측에서 돌출되게 연장된 제2 외측 가이드(390)를 포함할 수 있다. 여기서, 하부 바디(370), 제2 내측 가이드(380), 및 제2 외측 가이드(390)는 일체로 형성될 수 있다.

하부 바디(370)에는 코일(320)이 권선될 수 있다.

하부 바디(370)는 스테이터 코어(310)의 투스(312)에 배치되어 스테이터 코어(310)와 코일(320)을 절연되게 할 수 있다.

하부 바디(370)는 'ㄷ'자 형상의 단면을 갖도록 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 하부 바디(370)는 투스(312)의 하부와 측면의 일부를 덮도록 배치될 수 있다.

또한, 하부 바디(370)에는 복수 개의 그루브가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 그루브는 하부 바디(370)에 오목하게 형성된 홈 형상일 수 있다. 그리고, 코일(320)의 권선시, 상기 그루브는 코일(320)의 배치를 안내할 수 있다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 상기 하부 바디(370)는 제3 측벽부(371), 상기 제3 측벽부(371)와 원주 방향으로 이격되게 배치되는 제4 측벽부(373), 및 상기 제3 측벽부(371)의 단부에서 연장되어 상기 제4 측벽부(373)의 일측 단부에 연결되는 제2 덮개부(375)를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 제3 측벽부(371), 제4 측벽부(373) 및 제2 덮개부(375)에는 코일(320)의 배치를 안내하는 그루브가 형성될 수 있다. 이때, 상기 제3 측벽부(371)에 형성된 복수 개의 제4 그루브(372)의 갯수는 제4 측벽부(373)에 형성된 복수 개의 제5 그루브(374)의 갯수와 상이할 수 있다.

여기서, 상기 제3 측벽부(371)에 형성된 복수 개의 제4 그루브(372)는 상기 제1 그루브(342)에 대응되게 배치될 수 있고, 상기 제4 측벽부(373)에 형성된 복수 개의 제5 그루브(374)는 상기 제2 그루브(344)에 대응에 대응되게 배치될 수 있다.

그에 따라, 상기 제4 그루브(372)의 갯수는 상기 제5 그루브(374)의 갯수보다 적을 수 있다. 이때, 상기 제4 그루브(372)의 갯수는 짝수개일 수 있고, 상기 제5 그루브(374)의 갯수는 홀수개일 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제4 그루브(372)의 갯수는 4개일 수 있고, 상기 제5 그루브(374)의 갯수는 7개일 수 있다.

상기 제3 측벽부(371)는 플레이트 형상으로 형성될 수 있으며, 투스(312)의 양측면 중 하나를 덮도록 배치될 수 있다.

그리고, 상기 제3 측벽부(371)에는 복수 개의 제4 그루브(372)가 형성될 수 있다.

상기 제4 그루브(372)는 제4-1 그루브(372a), 제4-2 그루브(372b), 제4-3 그루브(372c), 및 제4-4 그루브(372d)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제2 외측 가이드(390)에서 상기 제2 내측 가이드(380)를 향하는 반경 방향을 기준으로, 상기 제4-1 그루브(372a), 제4-2 그루브(372b), 제4-3 그루브(372c), 및 제4-4 그루브(372d)가 순차적으로 배치될 수 있다.

그리고, 상기 제3 측벽부(371)는 제4-3 그루브(372c)와 제4-4 그루브(372d) 사이에 소정의 길이(d)를 갖도록 형성된 이격부(371a)를 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 제4-4 그루브(372d)는 상기 이격부(371a)에 의해 상기 제4-3 그루브(372c)에서 반경 방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 여기서, 상기 이격부(371a)는 제2 이격부 또는 하부 이격부라 불릴 수 있다.

상기 이격부(371a)는 제4 측벽부(373)에 형성되지 않으며, 상기 제3 측벽부(371)의 표면 중 제4 그루브(372)가 형성되지 않은 평평한 구간을 의미할 수 있다. 이때, 상기 이격부(371a)의 길이(d)는 코일(320)의 직경보다 작게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 이격부(371a)에 의해 상기 제3 측벽부(371)와 상기 제4 측벽부(373)에서의 권선 위치가 달라질 수 있다. 그에 따라, 상기 스테이터(300)의 인슐레이터(330)는 투스(312)를 기준으로 코일(320)의 비대칭 권선 구조를 구현할 수 있다.

상기 제4 측벽부(373)는 플레이트 형상으로 형성될 수 있으며, 투스(312)의 양측면 중 다른 하나를 덮도록 배치될 수 있다.

그리고, 상기 제4 측벽부(373)에는 복수 개의 제5 그루브(374)가 형성될 수 있다.

상기 제5 그루브(374)는 제5-1 그루브(374a), 제5-2 그루브(374b), 제5-3 그루브(374c), 제5-4 그루브(374d), 제5-5 그루브(374e), 제5-6 그루브(374f) 및 제5-7 그루브(374g)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제2 외측 가이드(390)에서 상기 제2 내측 가이드(380)를 향하는 반경 방향을 기준으로, 상기 제5-1 그루브(374a), 제5-2 그루브(374b), 제5-3 그루브(374c), 제5-4 그루브(374d), 제5-5 그루브(374e), 제5-6 그루브(374f) 및 제5-7 그루브(374g)가 순차적으로 배치될 수 있다.

상기 제2 덮개부(375)는 상기 제3 측벽부(371)의 상부측 단부와 상기 제4 측벽부(373)의 상부측 단부를 연결할 수 있다.

그리고, 상기 제2 덮개부(375)에는 복수 개의 제6 그루브(376)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제6 그루브(376)의 갯수는 상기 제4 그루브(372)의 갯수와 동일할 수 있다.

상기 제6 그루브(376)는 제6-1 그루브(376a), 제6-2 그루브(376b), 제6-3 그루브(376c), 및 제6-4 그루브(376d)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제2 외측 가이드(390)에서 상기 제2 내측 가이드(380)를 향하는 반경 방향을 기준으로, 상기 제6-1 그루브(376a), 제6-2 그루브(376b), 제6-3 그루브(376c), 및 제6-4 그루브(376d)가 순차적으로 배치될 수 있다.

그리고, 상기 제6-1 그루브(376a)는 상기 제4-1 그루브(372a)와 상기 제5-2 그루브(374b)를 연결하고, 상기 제6-2 그루브(376b)는 상기 제4-2 그루브(372b)와 상기 제5-4 그루브(374d)를 연결하고, 상기 제6-3 그루브(376c)는 상기 제4-3 그루브(372c)와 상기 제5-6 그루브(374f)를 연결하고, 상기 제6-4 그루브(376d)는 상기 제4-4 그루브(372d)와 상기 제5-7 그루브(374g)를 연결할 수 있다.

도 11은 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 하부 인슐레이터에 형성된 제6 그루브의 경사각을 나타내는 도면이다.

도 11을 참조하면, 수평면 상에서 반경 방향에 수직으로 배치되는 가상의 선(L)을 기준으로 복수 개의 상기 제6 그루브(376)는 서로 다른 경사각을 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 복수 개의 상기 제6 그루브(376) 각각의 경사각은 상이할 수 있다. 여기서, 평면상에서 상기 선(L)은 중심(C)과 제2 덮개부(375)의 원주 방향 중심을 연결하는 선에 대해 수직인 선일 수 있다. 또는 상기 선(L)은 샤프트(500)의 외주면 일측의 접선과 평행한 선일 수 있다.

도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제6-1 그루브(376a)는 제1 경사각(θ1)을 갖도록 형성되고, 상기 제6-2 그루브(376b)는 제2 경사각(θ2)을 갖도록 형성되며, 상기 제6-3 그루브(376c)는 제3 경사각(θ3)을 갖도록 형성되고, 및 상기 제6-4 그루브(376d)는 제4 경사각(θ4)을 갖도록 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제6-2 그루브(376b)의 제2 경사각(θ2)은 상기 제6-1 그루브(376a)의 제1 경사각(θ1)보다 크게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제6-3 그루브(376c)의 제3 경사각(θ3)은 상기 제6-2 그루브(376b)의 제2 경사각(θ2)보다 크게 형성될 수 있다. 그리고, 상기 이격부(371a)에 의해 상기 제6-4 그루브(376d)의 제4 경사각(θ4)은 상기 제6-3 그루브(376c)의 제3 경사각(θ3)보다 작게 형성될 수 있다.

제2 내측 가이드(380)는 하부 바디(370)에 권선된 코일(320)을 지지하여 코일(320)이 내측으로 이탈되는 것을 방지한다.

제2 내측 가이드(380)는 하부 바디(370)의 내측에 배치될 수 있다. 그리고, 제2 내측 가이드(380)는 하부 바디(370)의 내측에서 축 방향 및 원주방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 여기서, 축 방향이라 함은 샤프트(500)의 길이방향일 수 있다.

제2 외측 가이드(390)는 하부 바디(370)에 권선된 코일(320)을 지지하여 코일(320)이 외측으로 이탈되는 것을 방지한다.

제2 외측 가이드(390)는 하부 바디(370))의 외측에 배치될 수 있다. 그리고, 제2 외측 가이드(390)는 하부 바디(370)의 외측에서 축 방향 및 원주방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.

도 12는 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 코일의 권선 순서를 나타내는 도면이다. 도 12에 있어서, 코일(320)의 내부에 기재된 숫자는 코일(320)의 권선 턴수를 나타낼 수 있으며, 코일(320)의 권선 순서를 나타낼 수 있다. 여기서, 코일(320)의 권선은 상부 인슐레이터(330a)를 기준으로 설명하고 있으나, 하부 인슐레이터(330b) 또한 상부 인슐레이터(330a)에 대응되게 배치되는바, 하부 인슐레이터(330b)의 코일(320)의 권선 순서 또한 상부 인슐레이터(330a)에 대한 코일(320)의 권선 순서를 통해 이해될 수 있다.

도 12를 참조하면, 상기 코일(320)의 권선은 상기 제2 그루브(344)의 상기 제2-1 그루브(344a)에서 시작될 수 있다. 여기서, 상기 제2-1 그루브(344a)측에 배치되는 코일(320)의 단부는 스타트단이라 불릴 수 있다.

도 12에 도시된 바와 같이, 코일(320)은 제1 턴에서 상기 제2-1 그루브(344a)에서 권선이 시작되어 제1-1 그루브(342a)에 배치될 수 있다.

그리고, 코일(320)의 제2 턴에서 상기 코일(320)은 제2-2 그루브(344b)와 제1-2 그루브(342b)에 배치될 수 있다.

그리고, 코일(320)의 제3 턴에서 상기 코일(320)은 제2-4 그루브(344d)와 제1-3 그루브(342c)에 배치될 수 있다.

그리고, 코일(320)의 제4 턴에서 상기 코일(320)은 제2-6 그루브(344f)와 제1-4 그루브(342d)에 배치될 수 있다.

그리고, 코일(320)의 제5 턴에서 상기 코일(320)은 제2-7 그루브(344g)와 제1-3 그루브(342c)에 배치된 코일(320)의 외주면 및 제1-4 그루브(342d)에 배치된 코일(320)의 외주면에 접촉되게 배치될 수 있다. 이때, 상기 코일(320)의 5번째 턴은 원주 방향을 기준으로 상기 이격부(341a)와 마주보게 이격되어 배치될 수 있다.

즉, 코일(320)의 제5 턴에서 상기 코일(320)의 일부는 제2-7 그루브(344g)에 배치될 수 있다. 그리고, 코일(320)의 제5 턴에서 상기 코일(320)의 다른 일부는 제3 턴의 코일(320)과 제4 턴의 코일(320) 사이에 접촉되게 배치될 수 있다. 이때, 상기 코일(320)의 5번째 턴은 원주 방향을 기준으로 상기 이격부(341a)와 이격되게 배치될 수 있다.

그리고, 코일(320)의 제6 턴에서 상기 코일(320)은 제2-5 그루브(344e)와 제1-2 그루브(342b)에 배치된 코일(320)의 외주면 및 제1-3 그루브(342c)에 배치된 코일(320)의 외주면에 접촉되게 배치될 수 있다. 즉, 코일(320)의 제6 턴에서 상기 코일(320)의 일부는 제2-5 그루브(344e)에 배치될 수 있다. 그리고, 코일(320)의 제6 턴에서 상기 코일(320)의 다른 일부는 제2 턴의 코일(320)과 제3 턴의 코일(320) 사이에 접촉되게 배치될 수 있다.

그리고, 코일(320)의 제7 턴에서 상기 코일(320)은 제2-3 그루브(344c)와 제1-1 그루브(342a)에 배치된 코일(320)의 외주면 및 제1-2 그루브(342b)에 배치된 코일(320)의 외주면에 접촉되게 배치될 수 있다. 즉, 코일(320)의 제7 턴에서 상기 코일(320)의 일부는 제2-3 그루브(344c)에 배치될 수 있다. 그리고, 코일(320)의 제7 턴에서 상기 코일(320)의 다른 일부는 제1 턴의 코일(320)과 제2 턴의 코일(320) 사이에 접촉되게 배치될 수 있다.

그리고, 코일(320)의 제8 턴에서 상기 코일(320)은 제1 턴의 코일(320)과 접촉되게 배치될 수 있다. 이때, 제1 측벽부(341)측을 기준으로 코일(320)의 제8 턴에서 상기 코일(320)은 제7 턴의 코일(320)과 접촉되게 배치될 수 있다. 그리고, 제2 측벽부(343)측을 기준으로 코일(320)의 제8 턴에서 상기 코일(320)은 제2 턴의 코일(320)과 접촉되게 배치될 수 있다.

그에 따라, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 코일(320)의 권선은 상기 제2 그루브(344)의 상기 제2-1 그루브(344a)에서 시작되고, 상기 코일(320)의 5번째 턴은 원주 방향을 기준으로 상기 이격부(341a)와 마주보게 이격되어 배치될 수 있다.

그리고, 상기 코일(320)의 6번째 턴은 상기 제2 그루브(344)의 제2-5 그루브(344e)에 배치될 수 있다.

그리고, 상기 코일의 7번째 턴은 상기 제2 그루브(344)의 제2-3그루브에 배치될 수 있다.

따라서, 상기 스테이터(300)는 상기 인슐레이터(330)에 형성된 그루브의 갯수의 차이, 이격부(341a), 및 제3 그루브(346)와 제6 그루브(376)의 경사각을 이용하여 코일(320)의 비대칭 권선 구조를 구현할 수 있다.

한편, 상기 스테이터(300)는 절연부재(I)를 더 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 절연부재(I)는 원주 방향을 기준으로 단위 스테이터 코어(310a) 사이에 배치되어 코일(320)을 절연시킬 수 있다. 예컨데, 절연부재(I)는 하나의 단위 스테이터 코어(310a)에 권선된 코일(320)과, 원주 방향을 기준으로 이웃하게 배치되는 다른 하나의 단위 스테이터 코어(310a)에 권선된 코일(320)을 절연시킬 수 있다.

상기 절연부재(I)는 직육면체 형상으로 형성될 수 있다. 여기서, 절연부재(I)는 절연지일 수 있다. 그에 따라, 상기 절연지는 플렉서블하며, 무게가 가볍기 때문에 모터의 성능에 큰 영향을 미치지 않을 수 있다.

로터(400)는 스테이터(300)의 내측에 배치될 수 있다. 그리고, 중심부에 샤프트(500)가 결합될 수 있다.

로터(400)는 로터 코어(410)에 마그넷(420)이 결합되어 구성될 수 있다. 예컨데, 로터(400)는 상기 로터 코어(410)의 외주면에 마그넷(420)이 배치되는 타입으로 구성될 수 있다.

따라서, 마그넷(420)은 스테이터(300)에 감긴 코일(320)과 회전 자계를 형성할 수 있다. 이러한 마그넷(420)은 샤프트(500)를 중심으로 원주 방향을 따라 N극과 S극이 번갈아 위치하도록 배치될 수 있다.

그에 따라, 코일(320)과 마그넷(420)의 전기적 상호 작용으로 로터(400)가 회전하고, 로터(400)가 회전하면 샤프트(500)가 회전하여 상기 모터(1)의 구동력이 발생된다.

한편, 로터(400)의 상기 로터 코어(410)는 복수 개의 분할 코어가 결합되어 제작되거나 하나의 통으로 구성되는 단일 코어 형태로 제작될 수 있다. 여기서, 상기 로터 코어(410)는 원형의 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 적층된 형상으로 실시될 수 있다.

샤프트(500)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 베어링(10)에 의해 하우징(100) 내부에 회전 가능하게 지지될 수 있다. 그리고, 샤프트(500)는 로터(400)의 회전에 연동하여 함께 회전할 수 있다.

그리고, 샤프트(500)는 차량의 조향축과 연결될 수 있다. 그에 따라, 샤프트(500)의 회전에 의해 상기 조향축은 동력을 전달받을 수 있다.

버스바(600)는 스테이터(300)의 상부에 배치될 수 있다.

그리고, 버스바(600)는 스테이터(300)의 코일(320)과 전기적으로 연결될 수 있다.

버스바(600)는 버스바 본체와 상기 버스바 본체의 내부에 배치되는 복수 개의 터미널을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 버스바 본체는 사출 성형을 통해 형성된 몰드물일 수 있다. 그리고, 상기 터미널 각각은 스테이터(300)의 코일(320)과 전기적으로 연결될 수 있다.

센서부(700)는 로터(400)와 회전 연동 가능하게 설치된 센싱 마그넷의 자기력을 감지하여 로터(400)의 현재 위치를 파악함으로써 샤프트(500)의 회전을 감지할 수 있게 한다.

센서부(700)는 센싱 마그넷 조립체(710)와 인쇄회로기판(PCB, 720)을 포함할 수 있다.

센싱 마그넷 조립체(710)는 로터(400)의 회전과 연동하도록 샤프트(500)에 결합되어 로터(400)의 위치를 검출되게 한다. 이때, 센싱 마그넷 조립체(710)는 센싱 마그넷과 센싱 플레이트를 포함할 수 있다. 상기 센싱 마그넷과 상기 센싱 플레이트는 동축을 갖도록 결합될 수 있다.

상기 센싱 마그넷은 내주면을 형성하는 홀에 인접하여 원주방향으로 배치되는 메인 마그넷과 가장자리에 형성되는 서브 마그넷을 포함할 수 있다.

상기 메인 마그넷은 모터의 로터(400)의 마그넷(420)과 동일하게 배열될 수 있다.

상기 서브 마그넷은 메인 마그넷보다 세분화되어 많은 극으로 이루어질 수 있다. 따라서, 상기 서브 마그넷을 통해 로터(400)의 회전 각도를 더욱 세밀하게 분할하여 측정하는 것이 가능하며, 그에 따라, 상기 모터(1)의 구동을 더 부드럽게 할 수 있다

상기 센싱 플레이트는 원판 형태의 금속 재질로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 센싱 플레이트의 상면에는 센싱 마그넷이 결합될 수 있다. 그리고, 상기 센싱 플레이트는 샤프트(500)에 결합될 수 있다. 여기서, 상기 센싱 플레이트에는 샤프트(500)가 관통하는 홀이 형성될 수 있다.

인쇄회로기판(720)에는 센싱 마그넷의 자기력을 감지하는 센서가 배치될 수 있다. 이때, 상기 센서는 홀 IC(Hall IC)로 제공될 수 있다. 그리고, 상기 센서는 센싱 마그넷의 N극과 S극의 변화를 감지하여 센싱 시그널을 생성할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 모터
100: 하우징
200: 커버
300: 스테이터
310: 스테이터 코어 310a: 스테이터 코어
320: 코일 330: 인슐레이터
330a: 상부 인슐레이터 330b: 하부 인슐레이터
340: 상부 바디 341: 제1 측벽부
342: 제1 그루브 343: 제2 측벽부
344: 제2 그루브 345: 제1 덮개부
346: 제3 그루브
350: 제1 내측 가이드 360: 제1 외측 가이드
370: 하부 바디 371: 제3 측벽부
372: 제4 그루브 373: 제4 측벽부
374: 제5 그루브 375: 제2 덮개부
376: 제6 그루브
380: 제2 내측 가이드 390: 제2 외측 가이드
400: 로터
500: 샤프트
600: 버스바
700: 센서부

Claims

스테이터;
상기 스테이터의 내측에 배치되는 로터; 및
상기 로터에 결합하는 샤프트를 포함하고,
상기 스테이터는
스테이터 코어,
상기 스테이터 코어에 권선되는 코일, 및
상기 스테이터 코어와 상기 코일 사이에 배치되는 인슐레이터를 포함하며,
상기 인슐레이터는 상부 인슐레이터와 하부 인슐레이터를 포함하고,
상기 상부 인슐레이터의 상부 바디는,
제1 측벽부,
상기 제1 측벽부와 이격되게 배치되는 제2 측벽부, 및
상기 제1 측벽부의 단부에서 연장되어 상기 제2 측벽부의 일측 단부에 연결되는 제1 덮개부를 포함하고,
상기 제1 측벽부에 형성된 복수 개의 제1 그루브의 갯수는 상기 제2 측벽부에 형성된 복수 개의 제2 그루브의 갯수와 상이한 모터.
제1항에 있어서,
상기 제1 덮개부는 복수 개의 제3 그루브를 포함하며,
상기 제3 그루브의 갯수는 상기 제1 그루브의 갯수와 동일한 모터.
제1항에 있어서,
상기 제1 그루브의 갯수는 짝수개이고, 상기 제2 그루브의 갯수는 홀수개인 모터.
제2항에 있어서,
복수 개의 상기 제1 그루브 중 어느 하나와 다른 하나 사이에는 소정의 길이(d)를 갖도록 형성된 이격부가 배치되는 모터.
제5항에 있어서,
상기 이격부의 길이는 상기 코일의 직경보다 작은 모터.
제2항에 있어서,
상기 제1 그루브는 제1-1 그루브, 제1-2 그루브, 제1-3 그루브, 및 제1-4 그루브를 포함하고,
상기 제2 그루브는 제2-1 그루브, 제2-2 그루브, 제2-3 그루브, 제2-4 그루브, 제2-5 그루브, 제2-6 그루브, 및 제2-7 그루브를 포함하고,
상기 제3 그루브는 제3-1 그루브, 제3-2 그루브, 제3-3 그루브, 및 제3-4 그루브를 포함하고,
상기 제3-1 그루브는 상기 제1-1 그루브와 상기 제2-2 그루브를 연결하고,
상기 제3-2 그루브는 상기 제1-2 그루브와 상기 제2-4 그루브를 연결하고,
상기 제3-3 그루브는 상기 제1-3 그루브와 상기 제2-6 그루브를 연결하고,
상기 제3-4 그루브는 상기 제1-4 그루브와 상기 제2-7 그루브를 연결하는 모터.
제6항에 있어서,
상기 상부 인슐레이터는 상기 상부 바디의 내측에 배치되는 내측 가이드와 상기 상부 바디의 외측에 배치되는 외측 가이드를 포함하며,
상기 제3-1 그루브, 상기 제3-2 그루브, 상기 제3-3 그루브, 및 상기 제3-4 그루브는 상기 외측 가이드에서 상기 내측 가이드를 향하는 방향으로 순차적으로 배치되는 모터.
제7항에 있어서,
반경 방향에 수직으로 배치되는 가상의 선(L)을 기준으로 상기 제3-1 그루브는 제1 경사각(θ1)을 갖도록 형성되고, 상기 제3-2 그루브는 제2 경사각(θ2)을 갖도록 형성되며, 상기 제3-3 그루브는 제3 경사각(θ3)을 갖도록 형성되고, 및 상기 제3-4 그루브는 제4 경사각(θ4)을 갖도록 형성되고,
상기 제2 경사각(θ2)은 상기 제1 경사각(θ1)보다 크고,
상기 제3 경사각(θ3)은 상기 제2 경사각(θ2)보다 큰 모터.
제8항에 있어서,
상기 제1-3 그루브와 상기 제1-4 그루브 사이에 소정의 길이(d)를 갖도록 형성된 이격부가 배치되는 모터.
제9항에 있어서,
상기 제4 경사각(θ4)은 상기 제3 경사각(θ3)보다 작은 모터.
제9항에 있어서,
상기 코일의 권선은 상기 제2 그루부의 제2-1 그루브에서 시작되고,
상기 코일의 5번째 턴은 원주 방향을 기준으로 상기 이격부와 마주보게 이격되어 배치되는 모터.
제11항에 있어서,
상기 코일의 6번째 턴은 상기 제2 그루브의 제2-5그루브에 배치되는 모터.
제12항에 있어서,
상기 코일의 7번째 턴은 상기 제2 그루브의 제2-3그루브에 배치되는 모터.
제1항에 있어서,
상기 하부 인슐레이터의 하부 바디는,
제3 측벽부,
상기 제3 측벽부와 이격되게 배치되는 제4 측벽부, 및
상기 제3 측벽부의 단부에서 연장되어 상기 제4 측벽부의 일측 단부에 연결되는 제2 덮개부를 포함하고,
상기 제3 측벽부에 형성된 복수 개의 제4 그루브는 상기 제1 그루브에 대응되게 배치되고,
상기 제4 측벽부에 형성된 복수 개의 제5 그루브는 상기 제2 그루브에 대응되게 배치되는 모터.
제14항에 있어서,
상기 제2 덮개부는 복수 개의 제6 그루브를 포함하며,
상기 제6 그루브의 갯수는 상기 제4 그루브의 갯수와 동일한 모터.
제15항에 있어서,
상기 제4 그루브는 제4-1 그루브, 제4-2 그루브, 제4-3 그루브, 및 제4-4 그루브를 포함하고,
상기 제5 그루브는 제5-1 그루브, 제5-2 그루브, 제5-3 그루브, 제5-4 그루브, 제5-5 그루브, 제5-6 그루브, 및 제5-7 그루브를 포함하고,
상기 제6 그루브는 제6-1 그루브, 제6-2 그루브, 제6-3 그루브, 및 제6-4 그루브를 포함하는 모터.