KR20240048175A - 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 샤프트; 상기 샤프트에 결합된 로터; 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;및 상기 스테이터는 스테이터 코어와 상기 스테이터 코어와 결합하는 인슐레이터와 상기 인슐레이터에 배치되는 코일을 포함하고, 상기 코일과 전기적으로 접속되는 버스바를 포함하고, 상기 버스바는 상기 코일과 연결되는 제1 바디와, 상기 제1 바디에 연결되어 외부장치와 연결되는 제2 바디를 포함하고, 상기 제2 바디의 일측 단부는 축방향으로 상기 로터와 오버랩되게 배치되고, 상기 제2 바디의 타측 단부는 상기 제1 바디에 결합하는 모터를 제공할 수 있다.

Description

모터{Motor}

실시예는 모터에 관한 것이다.

일반적으로, 모터는 로터와 스테이터의 전자기적 상호작용에 의해 로터가 회전한다. 이때, 로터와 연결된 샤프트도 회전하여 회전 구동력을 발생시킨다.

로터와 스테이터는 하우징에 수용된다. 하우징은 내부가 비어있는 원통형 부재이다.

스테이터는 스테이터 코어와 스테이터 코어에 감기는 코일을 포함할 수 있다. 코일은 버스바와 연결될 수 있다. 버스바는 버스바 홀더에 의해 지지된다. 버스바는 U상, V상, W상의 3개의 버스바가 마련될 수 있다. 버스바 홀더는 버스바를 둘러싸는 몰드물일 수 있다.

스테이터의 위에 버스바 몰드와 버스바가 장착된 상태에서, 스테이터 내측으로 로터가 삽입되어 조립될 수 있다.

이때, 버스바의 단부는 외부장치와 연결될 수 있다. 외부장치의 연결되는 위치에 대응하여 버스바의 단부가 버스바 몰드의 안쪽에 위치할 수 있다. 이처럼 버스바 단부의 위치가 버스바 몰드의 안쪽에 위치하면, 축방향으로 버스바의 단부와 로터가 간섭되기 때문에 로터가 조립될 수 없는 문제점이 있다.

이에, 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 조립시 버스바와 로터의 간섭을 제거할 수 있는 모터를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 삼는다.

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

실시예는, 샤프트와, 상기 샤프트에 결합된 로터와, 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터 및 상기 스테이터는 스테이터 코어와 상기 스테이터 코어와 결합하는 인슐레이터와 상기 인슐레이터에 배치되는 코일을 포함하고, 상기 코일과 전기적으로 접속되는 버스바를 포함하고, 상기 버스바는 상기 코일과 연결되는 제1 바디와, 상기 제1 바디에 연결되어 외부장치와 연결되는 제2 바디를 포함하고, 상기 제2 바디의 일측 단부는 축방향으로 상기 로터와 오버랩되게 배치되고, 상기 제2 바디의 타측 단부는 상기 제1 바디에 결합하는 모터를 제공할 수 있다.

실시예에 따르면, 로터와 축방향으로 오버랩되게 배치되는 버스바의 제2 바디를 제1 바디와 분리하여, 로터를 조립한 후, 제2 바디를 제1 바디에 조립함으로써, 조립시 버스바와 로터의 간섭을 제거할 수 있는 이점이 있다.

실시예에 따르면, 외부장치와 연결되는 버스바의 제2 바디를 별품으로 구성하여, 다양한 형상의 버스바를 구현하는데 호환성을 높이는 이점이 있다.

실시예에 따르면, 버스바의 제조과정에서 버려지는 판재의 스크랩을 크게 줄일 수 있는 이점이 있다.

도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 도면,
도 2는 버스바와 버스바 홀더를 도시한 사시도,
도 3은 버스바와 버스바 홀더의 평면도,
도 4는 버스바를 도시한 사시도,
도 5는 도 4에서 도시한 버스바의 분해도,
도 6은 도 4에서 도시한 버스바의 측단면도,
도 7은 다른 실시예에 따른 모터의 버스바와 버스바 홀더를 도시한 도면,
도 8은 도 7에서 도시한 버스바 홀더의 제2 홀더와 버스바를 도시한 분해도,
도 9는 로터를 스테이터의 내측으로 조립하는 과정을 도시한 도면,
도 10은 로터를 조립한 후 버스바의 제2 바디를 제1 바디에 결합시키는 과정을 도시한 도면이다.

샤프트의 길이 방향(상하 방향)과 평행한 방향을 축방향이라 하고, 샤프트를 중심으로 축방향과 수직한 방향을 반경방향이라 하고, 샤프트를 중심으로 반경 방향의 반지름을 갖는 원을 따라가는 방향을 원주방향이라 부른다.

도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 실시예에 따른 모터는 샤프트(100), 로터(200), 스테이터(300), 하우징(600)을 포함할 수 있다. 이하, 내측이라 함은 하우징(600)에서 모터의 중심인 샤프트(100)를 향하는 방향을 나타내며, 외측이라 함은 샤프트(100)에서 하우징(600)의 방향을 향하는 방향인 내측의 반대 방향을 나타낸다. 또한, 이하 반경방향은 샤프트(100)의 축중심을 기준으로 한다.

샤프트(100)는 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 샤프트(100)가 회전한다.

로터(200)는 스테이터(300)와 전기적 상호 작용을 통해 회전한다. 로터(200)는 스테이터(300)의 내측에 배치될 수 있다.

스테이터(300)는 로터(200)의 외측에 배치된다. 스테이터(300)는 스테이터 코어(310), 스테이터 코어(310)에 장착되는 인슐레이터(320) 및 코일(330)을 포함할 수 있다. 코일(330)은 인슐레이터(320)에 감길 수 있다. 인슐레이터(320)는 코일(330)과 스테이터 코어(310) 사이에 배치되어, 스테이터 코어(310)와 코일(330) 간을 서로 전기적으로 절연시켜주는 역할을 한다. 코일(330)은 로터(200)의 마그넷과 전기적 상호 작용을 유발한다.

하우징(500)의 내측에 스테이터(300)와 로터(200)가 배치된다.

도 2는 버스바(400)와 버스바 홀더(500)를 도시한 사시도이고, 도 3은 버스바(400)와 버스바 홀더(500)의 평면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 버스바(400)는 버스바 홀더(500)에 고정된다.

버스바(400)의 일단은 버스바 홀더(500)의 축방향 단부에서 돌출되도록 배치되어, 외부장치와 연결된다. 버스바(400)의 타단은 버스바 홀더(500)의 측면에서 돌출되도록 배치되어 코일(330)과 연결된다. 버스바(400)의 타단은 코일(330)과 접촉을 용아하게 하기 위해 고리형으로 형성될 수 있다.

버스바 홀더(500)는 외주면과 내주면을 갖는 환형으로 형성된다.

버스바(400)는 3개의 버스바(400)가 한 세트를 이룰 수 있다. 3개의 버스바(400)는 각각 U상, V상, W상의 전원과 연결된다. 3개의 버스바(400) 중 반경방향으로 가장 내측에 배치된 버스바(400A)에서 외부장치와 연결되는 일단은 버스바 홀더(500)의 내주면보다 반경방향으로 내측에 배치될 수 있다. 외부장치와 연결되는 나머지 2개의 버스바(400)는 반경방향으로 버스바 홀더(500)의 내에 위치하거나 버스바 홀더(500)의 외주면보다 외측에 배치될 수 있다.

일례로서, 2개 세트의 버스바(400)가 마련될 수 있다. 2개 세트의 버스바(400)는 서로 대향하여 배치될 수 있다. 2개 세트의 버스바(400)는 회로적으로 분리된 코일(330)과 각각 연결될 수 있다.

이러한 버스바(400)의 위치는 외부장치와 연결 지점에 대응하는 것으로 외부장치에 따라 달라질 수 있다. 3개의 버스바(400) 중 어느 하나라도 외부장치와 연결되는 일단이 버스바 홀더(500)의 내주면보다 반경방향으로 내측에 배치되면 축방향으로 로터(200)와 오버랩되게 배치되어, 조립하는 과정에서 로터(200)와 버스바(400) 사이에서 간섭이 일어난다. 버스바(400)가 코일(330)에 연결된 상태에서, 버스바 홀더(500)의 내측으로 로터(200)가 조립되기 때문이다.

도 4는 버스바(400)를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4에서 도시한 버스바(400)의 분해도이고, 도 6은 도 4에서 도시한 버스바(400)의 측단면도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 버스바(400)는 제1 바디(410)와 제2 바디(420)를 포함하고, 제1 바디(410)와 제2 바디(420)는 별품으로 구성된다. 제2 바디(420)가 제1 바디(410)에 결합하도록 구성된다. 제1 바디(410)는 코일(330)과 연결된다. 제2 바디(420)는 외부장치와 연결된다.

제1 바디(410)는 돌기(P)를 포함한다.

제2 바디(420)는 제1 홀(H1)을 포함한다. 제1 홀(H1)은 제2 바디(420)의 일단에서 오목하게 형성된다. 제1 바디(410)의 돌기(P)가 제2 바디(420)의 제1 홀(H1)에 압입된다. 돌기(P)가 제1 홀(H1)에 압입된 상태에서 전류를 가해 제2 바디(420)를 제1 바디(410)를 융착시킬 수 있다. 이처럼 외부장치와 연결되는 제2 바디(420)를 제1 바디(410)와 별품으로 구성하는 것은, 제2 바디(420)를 로터(200)를 조립한 후, 제1 바디(410)에 조립하여 버스바(400)와 로터(200)의 간섭을 제거하기 위함이다.

제1 바디(410)는 제1 파트(411)와 제2 파트(412)를 포함할 수 있다.

제1 파트(411)는 축방향과 수직한 방향을 따라 배치된다. 그리고 제1 파트(411)는 코일(330)과 연결된다. 제1 파트(411)의 일측 단부는 고리 형상을 갖고 코일(330)과 접촉한다. 제2 파트(412)는 제1 파트(411)의 타측 단부에서 수직하게 연장되어 축방향을 따라 배치될 수 있다. 돌기(P)는 제2 파트(412)의 끝단에 배치된다.

제1 파트(411) 및 제2 파트(412)는 단면이 사각형인 띠형 부재일 수 있다. 그리고 돌기(P)는 원통형 부재일 수 있다.

제2 바디(420)는 제3 파트(421)와 제4 파트(422)를 포함할 수 있다.

제3 파트(421)의 일측 단부는 외부장치와 연결된다. 제3 파트(421)는 적어도 하나의 절곡구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3 파트(421)는 축방향과 수직한 방향을 따라 배치되는 부분과 축방향을 따라 배치되는 부분을 포함할 수 있다. 제4 파트(422)는 제3 파트(421)의 타측 단부에 연결되어 제1 바디(410)와 연결된다. 제4 파트(422)는 제1 홀(H1)을 포함한다. 제1 홀(H1)은 돌기(P)를 대향하고 배치되는 제4 파트(422)의 타측 단부에 오목하게 형성될 수 있다. 제3 파트(421)의 일측 단부는 버스바 홀더(500)의 내주면보다 내측에 위치하고, 제4 파트(422)의 제1 홀(H1)은 축방향으로 버스바 홀더(500)와 오버랩되게 배치된다.

제4 파트(422)의 외경(D1)은 제3 파트(421)의 외경(D2)보다 클 수 있다. 이는 제1 홀(H1)의 공간을 확보하기 위함이다.

도 7은 다른 실시예에 따른 모터의 버스바(400)와 버스바 홀더(500)를 도시한 도면이고, 도 8은 도 7에서 도시한 버스바 홀더(500)의 제2 홀더(520)와 버스바(400)를 도시한 분해도이다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 다른 실시예에 따른 모터의 버스바 홀더(500)는 제1 홀더(510)와 제2 홀더(520)를 포함할 수 있다. 제1 바디(410)는 제1 홀더(510)에 배치된다. 그리고 제2 바디(420)는 제2 홀더(520)에 배치된다. 그리고 3개의 버스바(400) 중 버스바 홀더(500)의 내주면의 외측에 배치되는 2개의 버스바(400)는 제1 홀더(510)에 고정될 수 있다.

제2 홀더(520)는 제1 홀더(510)에 탈착 가능하게 배치된다. 예를 들어, 제2 홀더(520)는 축방향으로 제1 홀더(510)에 슬라이드 가능하게 결합될 수 있다.

제2 홀더(520)가 제1 홀더(510)에 결합한 상태에서 제2 바디(420)는 제1 바디(410)에 결합한다. 로터(200)를 조립한 후, 제2 홀더(520)를 제1 홀더(510)에 조립하면, 모터의 조립 과정에서, 버스바(400)와 로터(200)의 간섭을 배제할 수 있다.

제1 홀더(510)는 제1 단차면(511)과 레일홈(512)을 포함할 수 있다. 제1 단차면(511)은 축방향과 수직한 방향으로 형성된다. 레일홈(512)은 제1 홀더(510)의 최상단에서 제1 단차면(511)까지 축방향을 따라 형성될 수 있다.

제2 홀더(520)는 제2 단차면(521)과 레일(522)을 포함할 수 있다. 제2 단차면(521)은 축방향과 수직한 방향으로 형성되어 제1 단차면(511)과 대향된다. 제2 단차면(521)은 제2 홀더(520)와 제1 홀더(510)에 결합된 상태에서, 제1 단차면(511)과 접촉하는 면이다. 레일(522)은 제2 홀더(520)의 외면에서 반경방향으로 돌출된다. 제2 홀더(520)가 축방향을 따라 제1 홀더(510)에 결합할 때, 레일(522)이 레일홈(512)에 삽입된다. 제2 홀더(520)는 제2 단차면(521)이 제1 단차면(511)에 닿을 때까지 레일홈(512)을 따라 이동할 수 있다. 제1 단차면(511)과 제2 단차면(521) 사이 또는 레일(522)과 레일홈(512) 사이에는 접착제가 도포될 수 있다.

한편, 제2 홀더(520)의 일부는 반경방향으로 제1 홀더(510)의 내주면보다 돌출되어 로터(200)와 축방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다.

제1 바디(410)는 제2 홀(H2)을 포함한다. 제2 홀(H2)은 제2 홀더(520)를 대향하는 일측단면에서 오목하게 형성될 수 있다. 제2 바디(420)는 제2 홀(H2)에 압입된다.

제2 바디(420)는 제2 홀더(520)의 일면보다 돌출되는 돌출부(401)를 포함한다. 돌출부(401)는 제2 홀더(520)가 제1 홀더(510)에 결합할 때, 제2 홀(H2)에 압입된다.

로터(200)를 스테이터(300)의 내측으로 조립할 때, 제2 홀더(520)의 조립 전 이므로 로터(200)는 버스바(400)에 방해를 받지 않고 축방향으로 조립될 수 있다. 로터(200)가 조립된 이후, 제2 홀더(520)를 제1 홀더(510)에 조립함으로써, 버스바(400)의 제2 바디(420)를 제1 바디(410)에 결합시킬 수 있다.

도 9는 로터(200)를 스테이터(300)의 내측으로 조립하는 과정을 도시한 도면이다.

도 9를 참조하면, 버스바 홀더(500)와 제1 바디(410)가 하우징(600)의 내측에 장착된 상태에서, 로터(200)가 축방향을 따라 스테이터(300)의 내측으로 조립된다. 축방향으로 로터(200)와 오버랩되게 배치되는 제2 바디(420)가 조립되기 이전이기 때문에 로터(200)는 버스바(400)의 방해를 받지 않고 스테이터(300)의 내측으로 조립될 수 있다.

도 10은 로터(200)를 조립한 후 버스바(400)의 제2 바디(420)를 제1 바디(410)에 결합시키는 과정을 도시한 도면이다.

도 10을 참조하면, 로터(200)가 스테이터(300)의 내측으로 조립된 이 후, 버스바(400)의 제2 바디(420)가 제1 바디(410)에 결합된다. 제2 바디(420)가 외부장치와 연결을 고려하여 축방향으로 로터(200)와 오버랩되게 위치하지만 로터(200)를 조립하는데 있어서 간섭이 되지 않는다.

전술된 실시예는 차량용 또는 가전용 등 다양한 기기에 이용할 수 있다.

100: 샤프트
200: 로터
210: 로터코어
220: 마그넷
300: 스테이터
310: 스테이터 코어
320: 인슐레이터
330: 코일
400: 버스바
410: 제1 바디
411: 제1 파트
412: 제2 파트
420: 제2 바디
421: 제3 파트
422: 재4 파트
500: 버스바 홀더
510: 제1 홀더
511: 제1 단차면
512: 레일홈
520: 제2 홀더
521: 제2 단차면
522: 레일
600: 하우징
P: 돌기
H1: 제1 홀
H2: 제2 홀

Claims (10)

1. 샤프트;
   상기 샤프트에 결합된 로터;
   상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;및
   상기 스테이터는 스테이터 코어와 상기 스테이터 코어와 결합하는 인슐레이터와 상기 인슐레이터에 배치되는 코일을 포함하고,
   상기 코일과 전기적으로 접속되는 버스바를 포함하고,
   상기 버스바는 상기 코일과 연결되는 제1 바디와, 상기 제1 바디에 연결되어 외부장치와 연결되는 제2 바디를 포함하고,
   상기 제2 바디의 일측 단부는 축방향으로 상기 로터와 오버랩되게 배치되고, 상기 제2 바디의 타측 단부는 상기 제1 바디에 결합하는 모터.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 바디는 제1 홀을 포함하고,
   상기 제1 바디는 상기 제1 홀에 결합하는 돌기를 포함하는 모터.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 제1 바디는 축방향과 수직한 방향을 따라 배치되며 상기 코일과 연결되는 제1 파트와, 상기 제1 파트에서 축방향으로 연장되는 제2 파트를 포함하고,
   상기 돌기는 상기 제2 파트의 끝단에 배치되는 모터.
4. 제2 항에 있어서,
   상기 제2 바디는 외부장치와 연결되는 제3 파트와, 상기 제3 파트에서 연장되어 상기 제3 파트의 외경보다 큰 외경을 갖는 제4 파트를 포함하고,
   상기 제4 파트는 상기 제1 홀을 포함하는 모터.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 버스바가 배치되는 버스바 홀더를 더 포함하고,
   외부장치와 연결되는 상기 제2 바디의 일측 단부는 상기 버스바 홀더의 내주면보다 내측에 위치하고, 상기 제1 바디와 연결되는 상기 제2 바디의 타측 단부는 상기 버스바 홀더와 축방향으로 오버랩되게 배치되는 모터.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 버스바가 배치되는 버스바 홀더를 더 포함하고,
   상기 버스바 홀더는 상기 제1 바디가 배치되는 제1 홀더와, 상기 제2 바디가 배치되는 제2 홀더를 포함하고,
   상기 제2 홀더는 상기 제1 홀더에 착탈가능하게 결합하고,
   상기 제2 홀더가 상기 제1 홀더에 결합한 상태에서, 상기 제2 바디는 상기 제1 바디에 결합하는 모터.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 제1 홀더는 축방향과 수직한 방향으로 형성되는 제1 단차면과 상기 제1 홀더의 일면과 상기 제1 단차면 까지 축방향을 따라 형성되는 레일홈을 포함하고,
   상기 제2 홀더는 축방향과 수직한 방향으로 형성되는 제2 단차면과 상기 레일홈에 축방향을 따라 결합하는 레일을 포함하는 모터.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 제2 바디는 상기 제2 홀더의 일면보다 돌출되는 돌출부 포함하는 모터.
9. 제6 항에 있어서,
   상기 제1 바디는 상기 제2 바디가 결합하는 제2 홀을 포함하는 모터.
10. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 바디와 상기 제2 바디는, 복수 개의 상기 버스바 중 최내측에 위치한 버스바에 배치되는 모터.

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