WO2019132338A1 - 스테이터 및 이를 포함하는 모터 - Google Patents

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WO2019132338A1
WO2019132338A1 PCT/KR2018/015835 KR2018015835W WO2019132338A1 WO 2019132338 A1 WO2019132338 A1 WO 2019132338A1 KR 2018015835 W KR2018015835 W KR 2018015835W WO 2019132338 A1 WO2019132338 A1 WO 2019132338A1
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disposed
stator
coil
guide
projection
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PCT/KR2018/015835
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김봉건
강영구
김태호
서자영
편진수
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엘지이노텍 주식회사
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    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K2203/12—Machines characterised by the bobbins for supporting the windings

Definitions

  • Embodiments relate to a stator and a motor including the stator.
  • a motor is a device that obtains rotational force by converting electrical energy into mechanical energy. It is widely used in automobiles, home electronics, and industrial devices.
  • the motor may include a housing, a shaft, a stator disposed on an inner circumferential surface of the housing, a rotor installed on an outer circumferential surface of the shaft, and the like.
  • the stator of the motor induces electrical interaction with the rotor to induce rotation of the rotor.
  • the stator may include a stator core, a coil wound around the stator core, and an insulator disposed between the stator core and the coil.
  • the stator may further include an insulating paper disposed between the coil and the coil.
  • the separated insulating paper improves the possibility of failure of the motor.
  • the stator core includes a yoke and a tooth protruding inward from the yoke.
  • the coil is wound on the tooth.
  • the space between the tooth and the tooth corresponds to a slot in which the coil is wound and accommodated.
  • the diameter of the coil is relatively larger than the parallel winding. Therefore, after the coil is wound on the tooth, the coil wound by the last turn that passes to the other tooth has a problem of causing interference with the coil disposed in the adjacent slot.
  • Embodiments provide a stator and motor that prevent flow and escape of insulating paper.
  • the embodiment provides a motor for removing interference with a coil wound around an adjacent tooth.
  • the stator may further include an insulating member disposed on one side of the coil.
  • a plurality of the unit stator may be arranged in a circular shape to form the stator, and the first protrusions and the insulating member may be arranged clockwise with respect to the unit stator.
  • the insulating member may include a curved surface.
  • the insulating member may include a region where the curvature of the curved surface is reduced as the distance from the center of the stator core increases in the radial direction.
  • One surface of the first projection in contact with the insulating member includes a first curved surface corresponding to a curvature of the insulating member and one surface of the second projection in contact with the insulating member corresponds to a curvature of the insulating member As shown in FIG.
  • the curvature of the first curved surface may be greater than the curvature of the second curved surface.
  • the insulating member may be disposed on the outer side of the coil wound on the outermost side of the body with respect to the circumferential direction.
  • the gap G between one end of the coil wound in the last turn on the outside of the body and the end of the second protrusion may be 0.95 to 1.0 times the diameter of the coil.
  • first protrusions and the second protrusions may be disposed to face each other.
  • first projection and the second projection may be positioned in the same circumferential direction with respect to the body.
  • first projection and the second projection may be in contact with the insulating member.
  • the second projection may be disposed on an imaginary line connecting one end of the first projection at the center of the stator core.
  • the upper surface of the body, the upper surface of the first projection, and the upper surface of the second projection may be disposed on the same plane.
  • the upper portion of the insulating member may be disposed below the upper surface of the first projection.
  • the plurality of first projections and the plurality of second projections are disposed on the upper side and the lower side of the first guide and the plurality of second projections are arranged on the upper side of the second guide And on the lower side, respectively.
  • first protrusion and the second protrusion may be elongated in the vertical direction.
  • the inner surfaces of the first protrusions and the second protrusions contacting the insulating member may have a slope inclined at a predetermined angle.
  • the radial length of the insulating member may be greater than the distance (D1) between the first guide and the second guide.
  • the insulating member may be provided as an insulating paper.
  • a stator comprising: a stator core; A coil wound around the stator core, and an insulator disposed between the stator core and the coil, wherein the insulator includes a body to which the coil is wound, a first guide protruding from the inside of the body, A first projection protruding outward from a side surface of the first guide, and a second projection protruding inward from an inner surface of the second guide, wherein a radius between the first guide and the second guide Direction is achieved by a stator which is circumferentially curved by the first projection and the second projection.
  • the first projection may include a first curved surface such that the inner end of the insulating member is in contact with the second curved surface
  • the second projection may include a second curved surface so that the outer end of the insulating member is in contact with the curved surface
  • a corner where the second curved surface and the second guide meet may be disposed on an imaginary line L connecting the center of the stator core and the corner where the first curved surface and the first guide meet in the radial direction.
  • the gap G between one end of the coil wound on the outer side of the body and the end of the second protrusion may be 0.95 to 1.0 times the diameter of the coil.
  • the insulating member may be formed in a plate shape, and the protrusion length of the first protrusion may be reduced as the width of the insulating member becomes longer.
  • the upper surface of the body, the upper surface of the first projection, and the upper surface of the second projection may be disposed on the same plane. At this time, the upper portion of the insulating member may be disposed below the upper surface of the first projection.
  • the insulating member may be provided as an insulating paper.
  • the radial width (W) of the insulating member is larger than the distance (D1) between the first guide and the second guide.
  • a rotor coupled to the shaft; And a stator disposed outside the rotor, wherein the stator includes a stator core, a coil wound around the stator core, and an insulator disposed between the stator core and the coil, wherein the insulator is wound around the coil
  • a body a first guide protruding from the inside of the body, a second guide protruding from the outside of the body, a first protrusion protruding outward from the first guide, and a second protrusion protruding inward from the second guide.
  • an insulation member radially disposed between the first guide and the second guide is achieved by a motor that is circumferentially curved by the first and second projections.
  • a stator comprising: a plurality of stator units; Wherein the stator includes a stator core, an insulator disposed in the stator core, and a coil wound around the insulator, wherein the stator core includes a coil wound around the insulator,
  • the insulator includes a main body in which the coil is wound, an inner guide protruding from the inner side of the main body, an outer guide protruding from the outer side of the main body, and a first protrusion protruding in a circumferential direction from one side of the side face of the inner guide,
  • the first guide portion is achieved by a stator which is a groove formed as the first projections, which are arranged adjacent to each other, come into contact with each other.
  • the insulator includes a second protrusion protruding outward from a lower portion of the first protrusion, and an upper surface of the second protrusion can contact the lower surface of the insulation member.
  • the insulator may include an upper insulator and a lower insulator, and the second protrusion may be formed under the first protrusion of the lower insulator.
  • the stator may further include a second guide portion for guiding the arrangement of the insulating member, and the second guide portion may be provided as a slit formed by disposing the side surfaces of the outer guide disposed adjacent to each other apart from each other.
  • the insulator includes a third protrusion protruding in a circumferential direction in a region below the side of the outer guide,
  • the upper surface of the third projection may contact the lower surface of the insulating member.
  • the insulating member may be formed in a plate shape, and the insulating member may be guided by the first guide portion and the second guide portion.
  • the stator core includes a yoke and a tooth protruding radially from the yoke, and an outer surface of the insulating member can contact the inner circumferential surface of the yoke.
  • the insulating member may include a plate portion and a side wall portion extending from both side ends of the plate portion, and the side wall portion may be guided by the first guide portion and the second guide portion.
  • the height H1 of the inner surface of the side wall portion may be smaller than the height H2 of the outer surface.
  • the inner width W1 of the plate portion may be smaller than the outer width W2.
  • stator core may include a yoke and a tooth projecting radially from the yoke, and the outer surface of the side wall portion may contact the inner circumferential surface of the yoke.
  • the insulating member may be an insulating paper.
  • a stator disposed in the housing; A rotor disposed within the stator; A shaft engaged with the rotor; And a cover disposed on the housing, wherein the stator includes a plurality of stator units, an insulating member for insulating the stator unit, and a first guide unit for guiding the arrangement of the insulating member, An insulator disposed on the stator core and a coil wound around the insulator, wherein the insulator includes a main body in which the coil is wound, an inner guide protruding from the inside of the main body, an outer guide protruding from the outside of the main body, And a first protrusion protruding in a circumferential direction in one region of a side surface of the inner guide, wherein the first guide portion is achieved by a motor which is a groove formed as the first protrusions disposed adjacent to each other come into contact with each other.
  • the stator may further include a second guide portion for guiding the arrangement of the insulating member, and the second guide portion may be provided as a slit formed by disposing the side faces of the outer guide, which are adjacent to each other, .
  • An embodiment includes a housing, a stator disposed in the housing, a rotor disposed in the stator, and a shaft coupled with the rotor, the stator having a stator core having a plurality of teeth, an insulator disposed in the teeth, And a coil wound around the insulator, wherein the insulator includes a winding portion and an outer guide disposed outside the winding portion, the insulator including a groove disposed inside the outer guide, Wherein the last turn of the plurality of turns of the coil is disposed in one layer closest to the teeth of the plurality of layers and the coil of the last turn is wound in the groove It is possible to provide a motor to be disposed.
  • the winding portion includes an upper surface and both side surfaces extending from both ends of the upper surface, and the groove may be disposed adjacent to the boundary between the side surface and the winding portion.
  • the winding portion includes an upper surface and both side surfaces extending at both ends of the upper surface, and the groove may be disposed at a boundary between the side surface and the winding portion.
  • the number of turns of the coil is six, and the three coils can be connected in series.
  • one coil may be wound on n / m teeth.
  • the first turn and the last turn of the plurality of turns may be arranged symmetrically with respect to the teeth.
  • the first turn and the last turn of the coil wound on the winding portion of the tooth can be disposed in the same one of the plurality of layers.
  • the width of the groove may be smaller than the diameter of the coil.
  • the insulator includes an upper insulator disposed on an upper portion of the tooth and a lower insulator disposed on a lower portion of the tooth, and the groove may be disposed in any one of the upper insulator and the lower insulator.
  • the stator according to the embodiment and the motor including the stator can adjust the distance between the guides of the insulator and the size of the insulating member to apply an elastic force to the insulating member to prevent the insulating member from flowing and departing.
  • the protrusion formed on the insulator can be used to prevent the insulating member from flowing and departing.
  • the arrangement relationship between the second protrusion formed on the second guide of the insulator and the coil may be defined to improve the drop rate of the coil. Thereby, it is possible to prevent the end portion of the coil from departing through the above arrangement relationship.
  • the stator according to the embodiment and the motor including the stator can prevent the insulating paper from flowing and departing by using the first guide part and the second guide part.
  • the last turn of the coil is arranged in one layer and fixed through the grooves of the insulator, thereby providing an advantageous effect of eliminating the interference with the coils wound on the adjacent teeth.
  • FIG. 1 is a view showing a motor according to a first embodiment
  • FIG. 2 is a perspective view showing a stator disposed in a motor according to the first embodiment
  • FIG. 3 is a plan view showing a stator disposed in a motor according to the first embodiment
  • Fig. 4 is an enlarged view showing area A in Fig. 3,
  • FIG. 5 is a view showing a unit stator of a stator arranged in a motor according to the first embodiment
  • FIG. 6 is a plan view showing the stator core of the stator arranged in the motor according to the first embodiment
  • FIG. 7 is a perspective view showing an insulator of a stator disposed in a motor according to the first embodiment
  • FIG. 8 is a plan view showing the insulator of the stator disposed in the motor according to the first embodiment
  • FIG. 9 is a side view showing the insulator of the stator disposed in the motor according to the first embodiment
  • FIG. 10 is a perspective view showing another embodiment of the insulator of the stator disposed in the motor according to the first embodiment
  • FIG. 11 is a view showing a motor according to the second embodiment
  • FIG. 12 is a view showing an embodiment of a stator arranged in a motor according to the second embodiment
  • FIG. 13 is a view showing a plurality of stator units arranged in the stator of the motor according to the second embodiment
  • Figs. 14 and 15 are views showing a stator unit of a stator disposed in a motor according to the second embodiment
  • FIG. 16 is a perspective view showing the stator core and the insulator of the stator unit disposed in the stator of the motor according to the second embodiment
  • FIG. 17 is an exploded perspective view showing the stator core and the insulator of the stator unit disposed in the stator of the motor according to the second embodiment
  • FIG. 18 is a perspective view showing an upper insulator of the motor according to the second embodiment
  • 19 is a plan view showing an upper insulator of the motor according to the second embodiment.
  • FIG. 20 is a perspective view showing a lower insulator of the motor according to the second embodiment
  • 21 is a plan view showing a lower insulator of the motor according to the second embodiment
  • FIG. 22 is a front view showing the upper insulator of the motor according to the second embodiment
  • FIG. 24 is a view showing another embodiment of a stator arranged in a motor according to the second embodiment
  • 25 is a side view showing another embodiment of the insulating member
  • 26 is a side sectional view of the motor according to the third embodiment
  • FIG. 27 is a view showing the stator core of the stator shown in Fig. 26,
  • 29 is a view showing an insulator mounted on a tooth of a motor according to the third embodiment
  • FIG. 30 is a view showing a stator core in which a coil of a motor according to a third embodiment is wound
  • 31 is a view showing a winding sequence of a coil of a motor according to the third embodiment.
  • FIG. 32 is a view showing a winding process of a coil of a motor according to the third embodiment
  • 33 is a view showing a winding state of the coil of the motor according to the third embodiment.
  • the singular form may include plural forms unless otherwise specified in the text, and may be a combination of A, B, and C when described as "A and / or at least one (or more than one) Or < / RTI > all possible combinations.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used.
  • the upper or lower when described as being formed or disposed on “upper or lower” of each component, the upper or lower (lower) But also includes the case where another component is formed or disposed between two components. Also, the expression “upward” or “downward” may include not only an upward direction but also a downward direction on the basis of one component.
  • 1 is a view showing a motor according to a first embodiment.
  • the x direction means the axial direction
  • the y direction means the radial direction.
  • the axial direction and the radial direction are perpendicular to each other.
  • the motor 1 includes a housing 100 having an opening formed at one side thereof, a cover 200 disposed at an upper portion of the housing 100, a rotor 200 coupled with the shaft 500 A stator 400 disposed inside the housing 100, a shaft 500 rotating together with the rotor 300, a bus bar 600 disposed on the upper side of the stator 400, And a sensor unit 700 for detecting rotation.
  • the rotor 300 is rotatably disposed inside the stator 400.
  • the inside means a direction disposed toward the center C with respect to the center C
  • the outside means a direction opposite to the inside.
  • the motor 1 may be a motor used in EPS.
  • the EPS Electric Power Steering System
  • the housing (100) and the cover (200) can form the outer shape of the motor (1).
  • the housing 100 and the cover 200 may be coupled to each other to form a receiving space. Accordingly, the rotor 300, the stator 400, the shaft 500, the bus bar 600, the sensor unit 700, and the like may be disposed in the receiving space. At this time, the shaft 500 is rotatably disposed in the accommodation space.
  • the motor 1 may further include a bearing 10 disposed at the upper portion and the lower portion of the shaft 500, respectively.
  • the housing 100 may be formed in a cylindrical shape.
  • the housing 100 can house the rotor 300, the stator 400, and the like. At this time, the shape and material of the housing 100 may be variously changed.
  • the housing 100 may be formed of a metal material that can withstand high temperatures.
  • the cover 200 may be disposed on the opening surface of the housing 100, that is, above the housing 100, so as to cover the opening of the housing 100. At this time, the shape and material of the cover 200 may be variously changed.
  • the cover 200 may be formed of a metal material that can withstand high temperatures.
  • the rotor 300 may be disposed inside the stator 400.
  • the shaft 500 may be coupled to the center portion by press fitting.
  • the rotor 300 may include a magnet (not shown) coupled to a rotor core (not shown).
  • the rotor 300 may be of a type in which a magnet is disposed on the outer circumferential surface of the rotor core.
  • the rotor core may be formed of an IPM (Interior Permanent Magnet) type in which the magnet is disposed inside the rotor core.
  • the magnet forms a rotating magnetic field with the coil 430 wound around the stator 400.
  • the magnet may be disposed such that the N pole and the S pole alternate along the circumferential direction about the shaft 500.
  • the rotor 300 rotates due to the electrical interaction between the coil 430 and the magnet, and when the rotor 300 rotates, the shaft 500 rotates and the driving force of the motor 1 is generated.
  • the rotor core of the rotor 300 may be manufactured by combining a plurality of divided cores, or may be fabricated as a single core composed of one cylinder.
  • the rotor core may be formed in a laminated shape of a plurality of plates in the form of a circular thin steel plate.
  • the rotor 300 may further include a can (not shown) disposed to cover the rotor core attached to the outer circumferential surface of the magnet.
  • the stator 400 may be disposed inside the housing 100. At this time, the stator 400 may be supported on the inner circumferential surface of the housing 100. The stator 400 is disposed outside the rotor 300. That is, the rotor 300 may be rotatably disposed inside the stator 400.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a stator disposed in a motor according to the first embodiment
  • FIG. 3 is a plan view showing a stator arranged in a motor according to the first embodiment
  • FIG. 4 is an enlarged view
  • Fig. 5 is a view showing a unit stator of a stator arranged in a motor according to the first embodiment
  • Fig. 6 is a plan view showing a stator core of a stator arranged in a motor according to the first embodiment.
  • the stator 400 includes a stator core 410, an insulator 420 disposed on the stator core 410, a coil 430 wound on the insulator 420, And an insulating member 440 that is disposed and insulates the coils 430 wound around the teeth 412 of the stator core 410.
  • the insulator 420 may be disposed between the tooth 412 of the stator core 410 and the coil 430 to insulate the coil 430.
  • the stator 400 can be formed by disposing the unit stator 400a shown in Fig. 5 along the circumferential direction.
  • the plurality of unit stator 400a may be arranged in a circular shape to form the stator 400.
  • the insulating member 440 is disposed between the coils 430 of the unit stator 400a to insulate the coils 430 of the unit stator 400a.
  • the insulating member 440 is disposed on one side of the coil 430 with respect to the circumferential direction to insulate the coils 430 from each other. Accordingly, the first protrusion 424 and the insulating member 440 can be disposed clockwise or counterclockwise with respect to the unit stator 400a.
  • the stator 400 of the motor 1 is formed by disposing a plurality of unit stator 400a along the circumferential direction, but is not limited thereto.
  • an insulator 420 is disposed in a single stator core 410, a coil 430 is wound on the insulator 420, and an insulating member 440 is disposed to form the stator 400
  • the stator core 410 provided as a single unit may include a cylindrical yoke and a plurality of teeth spaced from each other along the circumferential direction on the inner circumferential surface of the yoke.
  • the stator 400 includes a stator core 410, an insulator 420 disposed on the stator core 410, a coil 430 wound on the insulator 420, And an insulating member 440 that is disposed and insulates the coils 430 wound around the teeth 412 of the stator core 410. Since the stator 400 can be formed of a plurality of unit stator 400a, the unit stator 400a also includes the stator core 410, the insulator 420, the coil 430, and the insulating member 440 can do.
  • the stator core 410 may be wound with a coil 430 forming a rotating magnetic field.
  • the stator core 410 may include a yoke 411 and a tooth 412 protruding radially from the yoke 411.
  • the stator core 410 can be formed by laminating a plurality of sheets or plates in the form of a thin steel plate.
  • the yoke 411 may be formed in an arc shape.
  • the teeth 412 may be arranged to protrude in the radial direction from the inner peripheral surface of the yoke 411.
  • the plurality of teeth 412 of the stator 400 may be spaced apart from one another along the circumferential direction.
  • the tooth 412 may be disposed so as to face the magnet of the rotor 300.
  • the coil 430 may be wound around the tooth 412.
  • a body 421 of the insulator 420 is disposed between the tooth 412 and the coil 430 so that the tooth 412 and the coil 430 can be insulated from each other.
  • the insulator 420 may be formed of a synthetic resin material so as to insulate the stator core 410 from the coil 430.
  • the coil 430 may be wound on the tooth 412 of the stator core 410 on which the insulator 420 is disposed. Accordingly, the coil 430 can form a rotating magnetic field by power supply.
  • the insulator 420 may be coupled to the upper and lower sides of the stator core 410.
  • FIG. 7 is a perspective view showing an insulator of a stator disposed in a motor according to the first embodiment
  • FIG. 8 is a plan view showing an insulator of a stator disposed in the motor according to the first embodiment
  • FIG. Fig. 5 is a side view showing the insulator of the stator disposed in the motor according to the first embodiment of the present invention.
  • the insulator 420 includes a body 421 to which the coil 430 is wound, a first guide 422 extending axially from the inside of the body 421, a body 421 A first protrusion 424 protruding outward from the first guide 422 and a second protrusion 424 protruding inward from the second guide 423 in the axial direction, Two protrusions 425, as shown in FIG.
  • the first protrusion 424 and the second protrusion 425 may be disposed facing each other. Accordingly, the protruding directions of the first protrusion 424 and the second protrusion 425 may be opposite to each other. 3, the first protrusions 424 and the second protrusions 425 may be positioned in a clockwise direction of the same circumferential direction with respect to the body 421.
  • the insulating member 440 disposed between the first guide 422 and the second guide 423 is disposed between the first protrusion 424 and the coil 430 wound on the body 421, And the other side is disposed between the second protrusion 425 and the coil 430 wound on the body 421.
  • the insulating member 440 disposed between the first guide 422 and the second guide 423 may be arranged to be curved in the circumferential direction by the first protrusion 424 and the second protrusion 425 .
  • the body 421 of the insulator 420, the first guide 422, the second guide 423, the first protrusion 424, and the second protrusion 425 may be integrally formed.
  • the coil 421 may be wound around the body 421.
  • the body 421 may be disposed on the tooth 412 of the stator core 410 to isolate the stator core 410 and the coil 430 from each other.
  • the body 421 may be formed in a 'C' shape and a groove 421a may be formed on an outer surface of the body 421.
  • the groove 421a may have a concave groove shape.
  • the first guide 422 may be disposed inside the body 421. 7 and 8, the first guide 422 may be formed so as to protrude axially from the inside of the body 421. As shown in FIGS. Here, the axial direction may be the longitudinal direction of the shaft 500.
  • the first guide 422 supports the coil 430 wound on the body 421 to prevent the coil 430 from falling inward.
  • the first guide 422 may be formed higher than the second guide 423 with respect to the upper surface 421b of the body 421.
  • the second guide 423 may be disposed outside the body 421. As shown in FIGS. 7 and 8, the second guide 423 may be formed to protrude axially and circumferentially from the outside of the body 421. Accordingly, the second guide 423 may include a first guide portion 423a extending in the axial direction from the outside of the body 421 and a second guide portion 423b extending in the circumferential direction from the outside.
  • the first guide portion 423a may be arranged to extend over the upper portion of the yoke 411. Accordingly, the first guide portion 423a can be disposed so as to overlap with one region of the yoke 411 in the axial direction.
  • the second guide portion 423b may be disposed on the inner peripheral surface of the yoke 411.
  • the second guide 423 supports the coil 430 wound on the body 421 to prevent the coil 430 from falling outward.
  • the second guide 423 may be formed with a groove for arranging a terminal electrically connected to the coil 430.
  • the first protrusion 424 and the second protrusion 425 guide the arrangement of the insulating member 440. 7, the first protrusions 424 and the second protrusions 425 may be elongated in the vertical direction (axial direction).
  • the first protrusion 424 may protrude outward from the side surface 422a of the first guide 422.
  • the protrusion length L1 of the first protrusion 424 may be limited by the winding of the coil 430.
  • the protrusion length L1 may be a length in the radial direction with respect to the outer surface of the first guide 422.
  • the size of the first protrusion 424 may be determined by the slot opening formed between the tooth 412 and the tooth 412 in the circumferential direction.
  • the first protrusion 424 may be formed in a planarly curved shape, and the first protrusion 424 may include a first curved surface 424a.
  • the first curved surface 424a may be disposed so that the inner end of the insulating member 440 is in contact with the first curved surface 424a. At this time, the first curved surface 424a may be recessed into the first protrusion 424 in a plan view.
  • the upper surface 424b of the first protrusion 424 may be disposed on the same plane as the upper surface 421b of the body 421.
  • the second protrusion 425 may protrude inward from the inner surface 423c of the second guide 423.
  • the second protrusion 425 may be formed in a planarly curved shape, and the second protrusion 425 may include a second curved surface 425a.
  • the outer end of the insulating member 440 may be disposed in contact with the second curved surface 425a.
  • the second curved surface 425a may be recessed into the second protrusion 425 in a plan view.
  • the upper surface 425b of the second projection 425 may be disposed on the same plane as the upper surface 421b of the body 421.
  • the insulating member 440 is wound around a unit stator 400a which is disposed in a unit stator 400a and is disposed adjacent to a coil 430 wound around one unit stator 400a, Insulates the coil 430.
  • the insulating member 440 may be formed in a rectangular parallelepiped shape.
  • insulating paper may be provided. Accordingly, since the insulating paper is flexible and light in weight, the performance of the motor 1 is not greatly affected.
  • the insulating member 440 may be formed of a synthetic resin material such as a thin plate-shaped plastic.
  • the insulating member 440 may be formed in a plate shape. At this time, the radial width W of the insulating member 440 is larger than the distance D1 between the first guide 422 and the second guide 423.
  • the radial width W of the insulating member 440 may be referred to as the radial length of the insulating member 440.
  • the insulating member 440 when the insulating member 440 is disposed, the insulating member 440 may be bent and disposed between the first guide 422 and the second guide 423.
  • the inner end of the insulating member 440 is supported by the first protrusion 424, the outer end thereof is supported by the second protrusion 425, and the insulating member 440 is bent by the bent shape of the insulating member 440 The separation of the insulating member 440 is prevented.
  • the first curved surface 424a of the first protrusion 424 and the second curved surface 425a of the second protrusion 425 guide the bending direction of the insulating member 440 to form the plate- . Since each of the first curved surface 424a and the second curved surface 425a can be formed as a curved surface, the amount of contact with the insulating member 440 can be improved. The supporting force of the first curved surface 424a of the first projection 424 and the second curved surface 425a of the second projection 425 with respect to the insulating member 440 can be improved.
  • first and second projections 424 and 425 are formed to have a predetermined curved surface
  • the present invention is not limited thereto.
  • the inner surfaces of the first protrusions 424 and the second protrusions 425, which are in contact with the insulating member 440 may be formed to have a slope inclined at a predetermined angle.
  • the first protrusion 424 may include the inner surface which is a plane having a predetermined inclination with respect to the first guide 422.
  • the second protrusion 425 may include the inner surface which is a plane having a predetermined inclination at a contact point with the inner surface 423c of the second guide 423.
  • the insulating member 440 may include a curved surface.
  • the curved surface of the insulating member 440 may be formed to have a predetermined curvature.
  • one surface of the first protrusion 424 that contacts the insulation member 440 includes a first curved surface 424a corresponding to the curvature of the insulation member 440
  • One surface of the second protrusion 425 includes a second curved surface 425a corresponding to the curvature of the insulating member 440 so that the curved surface of the insulating member 440 can be formed to have a predetermined curvature.
  • the curvature of the first curved surface 424a may be larger than the curvature of the second curved surface 425a, but is not limited thereto.
  • the curvature of the first curved surface 424a may be the same as the curvature of the second curved surface 425a.
  • the insulating member 440 may be formed into a flat arc shape.
  • the insulating member 440 may include a region where the curvature of the curved surface is reduced.
  • the curved surface shape of the insulating member 440 is determined by the distance D1 between the first guide 422 and the second guide 423 so that the distance between the first guide 422 and the second guide 423
  • the insulating member 440 is disposed between the first guide 422 and the second guide 423 in such a shape that the central side of the insulating member 440 is further protruded with respect to the circumferential direction when the distance D1 between the first guide 422 and the second guide 423 is reduced . Accordingly, as the distance from the center of the stator core 410 to the radial direction increases, the insulating member 440 can include a region where the curvature of the curved surface is reduced.
  • the first protrusion 424 and the second protrusion 425 may be arranged to face each other in the radial direction. At this time, both the first protrusions 424 and the second protrusions 425 may be positioned clockwise with respect to the body 421.
  • the second protrusion 425 may be disposed on an imaginary line L connecting one end of the first protrusion 424 at the center C of the stator core 410.
  • a first edge E1 is formed in the area where the first curved surface 424a and the first guide 422 meet and a second edge E2 in which the second curved surface 425a and the second guide 423 meet, Can be formed.
  • the second edge E2 may be disposed on an imaginary line L connecting the center C of the stator core 410 in plan view and the first edge E1. That is, the first edge E1 and the second edge E2 may be disposed on the line L arranged in the radial direction.
  • the protrusion length L1 of the first protrusion 424 in the radial direction can be reduced as the width W of the insulation member 440 in the radial direction becomes longer.
  • the width W of the insulating member 440 increases, the elastic force of the insulating member 440 increases and the contact force with the first protrusion 424 increases. Therefore, the protrusion length L1 of the first protrusion 424 Can be reduced.
  • the insulating member 440 may be disposed on the outer side of the coil 430 wound on the outermost side of the body 421 with respect to the circumferential direction.
  • the insulating member 440 is disposed between one of the regions of the coil 430 wound on the outer side of the body 421 and the protrusions 424 and 425, 440 insulate the coils 430 from each other. Accordingly, the insulating member 440 may be disposed on the outer side of the coil 430 wound on the body 421 with respect to the circumferential direction.
  • the gap G between one end of the coil 430 wound on the outer side of the body 421 and the end of the second protrusion 425 is 0.95 to 0.45 mm, 1.0 times.
  • the coil 430 is wound along the outer surface of the body 421 disposed on the tooth 412, and the term 'turn' may refer to a winding around the tooth 412.
  • the end portion C1 of the coil 430 may be disposed so as to face the second curved surface 425a of the second projection 425.
  • the end portion C1 of the coil 430 shown in Fig. 5 is the end of the winding, which may be called an end line.
  • the diameter of the coil 430 is reduced by the tension applied to the coil 430 by a winding device (not shown).
  • a winding device not shown
  • the diameter of the coil 430 is reduced to 1.8 mm by the tension.
  • the end C1 of the coil 430 can move toward the body 421 through the gap G even if the gap G is smaller than the diameter of the coil 430.
  • the insulating member 440 is disposed between the end C1 of the coil 430 and the second protrusion 425, the separation of the end C1 of the coil 430 can be further prevented.
  • the drop rate may refer to the amount of the coil 430 wound on the tooth 412.
  • both the drop rate of the coil 430 and the prevention of the departure of the end portion C1 of the coil 430 can be satisfied.
  • the amount of protrusion of the second protrusion 425 may be adjusted by the gap G.
  • the upper surface 421b of the body 421, the upper surface 424b of the first protrusion 424, and the upper surface 425b of the second protrusion 425 are arranged on a virtual coplanar surface .
  • the upper portion of the insulating member 440 may be disposed below the upper surface 424b of the first protrusion 424, but is not limited thereto.
  • the upper portion of the insulating member 440 may be disposed below the upper surface 424b of the first projection 424.
  • the insulating member 440 can further secure the insulation between the coils 430.
  • FIG. 10 is a perspective view showing another embodiment of the insulator of the stator disposed in the motor according to the first embodiment.
  • the insulator 420a according to another embodiment has the first protrusion 424 and the second protrusion 422 according to another embodiment, when compared with the insulator 420 shown in Fig. 7 and the insulator 420a according to another embodiment. (425).
  • the insulator 420a according to another embodiment may be referred to as an insulator or a second insulator according to the second embodiment, and may be disposed in the stator 400 instead of the insulator 420 described above.
  • the insulator 420a includes a body 421 to which the coil 430 is wound, a first guide 422 extending axially from the inside of the body 421, A plurality of first protrusions 424 protruding outward from the first guide 422 and a plurality of second protrusions 422 protruding outward from the second guide 423 in the axial direction, And a plurality of second protrusions 425 protruding from the second protrusion 425.
  • the first protrusion 424 and the second protrusion 425 may be disposed facing each other.
  • the insulating member 440 disposed between the first guide 422 and the second guide 423 may be arranged to be curved in the circumferential direction by the first protrusion 424 and the second protrusion 425 .
  • the plurality of first protrusions 424 may be spaced apart from each other in the axial direction on the upper side and the lower side of the first guide 422, respectively.
  • the plurality of second projections 425 may be spaced apart from each other in the axial direction on the upper side and the lower side of the second guide 423.
  • the shaft 500 can be rotatably supported inside the housing 100 by a bearing 10, as shown in Fig.
  • the shaft 500 can rotate together with the rotation of the rotor 300.
  • the bus bar 600 may be disposed on the top of the stator 400.
  • the bus bar 600 may be electrically connected to the coil 430 of the stator 400.
  • the bus bar 600 may include a bus bar body and a plurality of terminals disposed inside the bus bar body.
  • the bus bar body may be a mold material formed through injection molding.
  • Each of the terminals may be electrically connected to the coil 430 of the stator 400.
  • the sensor unit 700 senses the magnetic force of the sensing magnet installed in a rotatable manner with respect to the rotor 300 and detects the rotation of the shaft 500 by sensing the current position of the rotor 300.
  • the sensor unit 700 may include a sensing magnet assembly 710 and a printed circuit board (PCB) 720.
  • PCB printed circuit board
  • the sensing magnet assembly 710 is coupled to the shaft 500 to cooperate with the rotor 300 to detect the position of the rotor 300.
  • the sensing magnet assembly 710 may include a sensing magnet and a sensing plate.
  • the sensing magnet and the sensing plate may be coupled to each other with a coaxial axis.
  • the sensing magnet may include a main magnet disposed in the circumferential direction adjacent to the hole forming the inner circumferential surface and a sub magnet formed at the edge.
  • the main magnet may be arranged in the same manner as the drive magnet inserted in the rotor 300 of the motor.
  • the submagnet is divided into more poles than the main magnet. As a result, it is possible to measure the rotational angle more finely and measure it, and it is possible to smoothly drive the motor
  • the sensing plate may be formed of a disc-shaped metal material.
  • a sensing magnet may be coupled to the upper surface of the sensing plate.
  • the sensing plate may be coupled to the shaft 500.
  • a hole through which the shaft 500 penetrates is formed in the sensing plate.
  • a sensor for sensing the magnetic force of the sensing magnet may be disposed on the printed circuit board 720. At this time, the sensor may be provided as a Hall IC. The sensor may generate a sensing signal by detecting a change in the N and S poles of the sensing magnet.
  • FIG. 11 is a view showing a motor according to the second embodiment.
  • the motor 1a according to the second embodiment includes a housing 1100 having an opening formed at one side thereof, a cover 1200 disposed at an upper portion of the housing 1100, A stator 1300, a rotor 1400 disposed inside the stator 1300 and a shaft 1500 rotating together with the rotor 1400.
  • a bus bar 1600 disposed on the upper side of the stator 1300 and a shaft 1500 And a sensor unit 1700 for detecting the rotation of the sensor unit.
  • the motor 1a according to the second embodiment has a difference in stator.
  • the housing 1100 and the cover 1200 can form the outer shape of the motor 1a.
  • the housing 1100 and the cover 1200 may be coupled to each other to form a receiving space.
  • a stator 1300, a rotor 1400, a shaft 1500, and the like may be disposed in the accommodation space, as shown in FIG.
  • the shaft 1500 is rotatably disposed in the accommodation space.
  • the motor (1a) may further include a bearing (10) disposed on the upper portion and the lower portion of the shaft (1500).
  • the housing 1100 may be formed in a cylindrical shape.
  • the housing 1100 can house the stator 1300, the rotor 1400, and the like.
  • the cover 1200 may be disposed on the opening surface of the housing 1100, that is, above the housing 1100, so as to cover the opening of the housing 1100.
  • the stator 1300 may be disposed inside the housing 1100. At this time, the stator 1300 can be supported on the inner circumferential surface of the housing 1100.
  • the stator 1300 is disposed outside the rotor 1400. That is, the rotor 1400 can be rotatably disposed inside the stator 1300.
  • FIG. 13 is a view showing a plurality of stator units arranged in the stator of the motor according to the second embodiment
  • Figs. 14 and 15 are views showing a stator arranged in the motor according to the second embodiment
  • 15 is a view showing a stator unit of a stator arranged in a motor according to the second embodiment.
  • FIG. 12 shows the stator according to the first embodiment, which differs from the stator according to the second embodiment in the shape of the insulating member.
  • the stator 1300 includes a plurality of stator units 1300a disposed along the circumferential direction, an insulating member 1340 for insulating the stator unit 1300a from each other, and an insulating member 1340 And may include a first guide portion 1360 for guiding.
  • the stator 1300 may further include a second guide portion 1370 for guiding the arrangement of the insulating member 1340.
  • the insulating member 1340 is disposed between the stator units 1300a to insulate the coils 1320 of the stator unit 1300a.
  • a plurality of stator units 1300a may be arranged along the circumferential direction, and an insulator 1340 may be disposed between the coils 1320 of the stator unit 1300a to realize the stator 1300.
  • the insulating member 1340 may be guided by the first guide portion 1360 and the second guide portion 1370 formed by arranging the stator unit 1300a along the circumferential direction.
  • Fig. 16 is a perspective view showing a stator core and an insulator of a stator unit disposed in a stator of a motor according to a second embodiment
  • Fig. 17 is a perspective view showing a stator core and an insulator of the stator unit disposed in the stator of the motor according to the second embodiment Fig.
  • the stator unit 1300a includes a stator core 1310, a coil 1320 wound around the stator core 1310, and an insulator 1310 disposed between the stator core 1310 and the coil 1320.
  • the stator core 1310 may be wound with a coil 1320 forming a rotating magnetic field.
  • the stator core 1310 may be formed by stacking a plurality of plates in the form of a thin steel plate, but the present invention is not limited thereto.
  • the stator core 1310 may be formed as a single unit.
  • the stator core 1310 may include a yoke 1311 and a tooth 1312 in the form of a call.
  • the tooth 1312 may be formed to protrude in the radial direction from the inner circumferential surface 1311a of the yoke 1311 for winding the coil 1320.
  • the yoke 1311 and the tooth 1312 are integrally formed as an example, but the present invention is not limited thereto.
  • the tooth 1312 may be arranged to face the magnet of the rotor 1400.
  • the coil 1320 is wound on each of the teeth 1312.
  • the insulator 1330 insulates the stator core 1310 and the coil 1320. Accordingly, the insulator 1330 can be disposed between the stator core 1310 and the coil 1320.
  • the coil 1320 may be wound around the stator core 1310 in which the insulator 1330 is disposed.
  • the coil 1320 can form a rotating magnetic field by power supply.
  • the insulator 1330 may be disposed in the tooth 1312 of the stator core 1310 to insulate the stator core 1310 and the coil 1320 from each other.
  • the insulator 1330 may be formed of a resin material.
  • the insulator 1330 includes a main body 1331 to which the coil 1320 is wound, an inner guide 1332 extending from the inner side of the main body 1331 to protrude in the longitudinal direction of the shaft 1500, A first protrusion 1333 protruding in the circumferential direction in one region and an outer guide 1335 protruding from the outside of the main body 1331.
  • the main body 1331, the inner guide 1332, the first protrusion 1333, and the outer guide 1335 can be integrally formed.
  • the coil 1320 may be wound on the main body 1331.
  • the main body 1331 can be disposed on the tooth 1312 of the stator core 1310 to insulate the stator core 1310 and the coil 1320 from each other.
  • the main body 1331 may be formed in a U shape and a groove 1331a may be formed in the outer side surface of the main body 1331 in the axial direction.
  • the grooves 1331a may have a concave groove shape. And, when winding the coil 1320, the groove 1331a can guide the arrangement of the coil 1320.
  • the inner guide 1332 supports the coil 1320 wound on the body 1331 to prevent the coil 1320 from being released inward.
  • the inner guide 1332 can be disposed inside the main body 1331.
  • the inner guide 1332 may be formed to protrude in the axial direction and the circumferential direction from the inside of the main body 1331.
  • the axial direction may be the longitudinal direction of the shaft 1500.
  • the first protrusion 1333 may protrude in a circumferential direction in one area of the side surface 1332a of the inner guide 1332.
  • the first guide portion 1360 can be formed.
  • the first guide portion 1360 may be disposed between the inner guide 1332 of one stator unit 1300a and the inner guide 1332 of another stator unit 1300a disposed adjacent thereto.
  • the first guide portion 1360 may be provided with a recessed groove 1360.
  • the first guide part 1360 is provided as a groove, but is not limited thereto.
  • the groove 1360 guides the placement of the insulating member 1340.
  • the groove 1360 has an inner end 1340a of the insulating member 1340 disposed thereon.
  • the insulator 1330 may include a second protrusion 1334 protruding outward from a lower portion of the first protrusion 1333 formed in the inner guide 1332.
  • the second projection 1334 can serve as a latching jaw. For example, when the insulating member 1340 is guided by the groove 1360, the insulating member 1340 is moved only to a predetermined position by the upper surface 1334a of the second projection 1334. [ The upper surface 1334a of the second protrusion 1334 can contact the lower surface of the insulating member 1340. [
  • the outer guide 1335 supports the coil 1320 wound on the body 1331 to prevent the coil 1320 from deviating outward.
  • the outer guide 1335 can be disposed outside the main body 1331.
  • the outer guide 1335 may be formed to protrude in the axial direction and in the circumferential direction from the outside of the main body 1331.
  • the side surfaces 1335a of the outer guides 1335 disposed adjacent to each other are spaced apart from each other, so that the second guide portion 1370 can be formed.
  • the second guide portion 1370 may be disposed between the outer guide 1335 of one stator unit 1300a and the outer guide 1335 of another stator unit 1300a disposed adjacent thereto.
  • the second guide portion 1370 may be provided as a slit 1370 which is a space.
  • the second guide portion 1370 is provided as a slit, it is not limited thereto.
  • the slit 1370 guides the placement of the insulating member 1340.
  • the outer end 1340b of the insulating member 1340 is disposed in the slit 1370.
  • the insulator 1330 may include a third protrusion 1336 protruding in the circumferential direction from the lower side of the side surface 1335a of the outer guide 1335.
  • the third projection 1336 can serve as a latching jaw. For example, when the insulating member 1340 is guided by the slit 1370, the insulating member 1340 is moved only to a predetermined position by the upper surface 1336a of the third projection 1336. [ The upper surface 1336a of the third projection 1336 can contact the lower surface of the insulating member 1340. [
  • the insulator 1330 includes an upper insulator 1330a disposed on the upper and side surfaces of the tooth 1312, a lower insulator 1330b disposed on the lower and side surfaces of the tooth 1312, .
  • Fig. 18 is a perspective view showing an upper insulator of the motor according to the second embodiment
  • Fig. 19 is a plan view showing an upper insulator of the motor according to the second embodiment.
  • the upper insulator 1330a may include a body 1331, an inner guide 1332, a first projection 1333, and an outer guide 1335. [ At this time, the main body 1331 of the upper insulator 1330a is disposed on the top and side surfaces of the tooth 1312. [
  • FIG. 20 is a perspective view showing a lower insulator of a motor according to a second embodiment
  • FIG. 21 is a plan view showing a lower insulator of the motor according to the second embodiment
  • the lower insulator 1330b includes a body 1331, an inner guide 1332, a first projection 1333, a second projection 1334, an outer guide 1335, 3 protrusions 1336. As shown in FIG. At this time, the main body 1331 of the lower insulator 1330b is disposed on the lower and side surfaces of the tooth 1312.
  • the second protrusion 1334 of the lower insulator 1330b may be formed to extend outward from the lower portion of the first protrusion 1333.
  • the third protrusion 1336 of the lower insulator 1330b may be formed to extend in the circumferential direction on the lower side of the side surface 1335a of the outer guide 1335.
  • the lower insulator 1330b differs from the upper insulator 1330a in that the lower insulator 1330b includes the second protrusion 1334 and the third protrusion 1336.
  • FIG. 23 is a side view showing one embodiment of the insulating member.
  • the insulating member 1340 is disposed between the stator units 1300a to insulate the coils 1320.
  • the insulating member 1340 may be referred to as a first insulating member.
  • the insulating member 1340 may be formed in a rectangular parallelepiped shape as shown in Fig.
  • the insulating member 1340 may be an insulating paper.
  • Each of the inside end portion 1340a and the outside end portion 1340b of the insulating member 1340 is guided by the first guide portion 1360 and the second guide portion 1370 and disposed between the stator unit 1300a.
  • the lower surface 1341 of the insulating member 1340 contacts the upper surface 1334a of the second protrusion 1334 and the upper surface 1336a of the third protrusion 1336 so that the insulating member 1340 is positioned at a predetermined position .
  • the outer end surface 1342 of the insulating member 1340 may be in contact with the inner circumferential surface 1311a of the yoke 1311 of the stator core 1310.
  • the insulating member 1340 is prevented from flowing and being separated by the second projection 1334, the third projection 1336, the first guide portion 1360, and the second guide portion 1370.
  • FIG. 24 is a view showing another embodiment of the stator disposed in the motor according to the second embodiment
  • Fig. 25 is a side view showing another embodiment of the insulating member.
  • FIG. 24 is a view showing the stator according to the second embodiment.
  • the stator 1300 includes a plurality of stator units 1300a arranged along the circumferential direction, an insulating member 1350 covering the coils 1320 of the stator unit 1300a, And a first guide part 1360 for guiding the first guide part 1360.
  • the stator 1300 may further include a second guide portion 1370 for guiding the arrangement of the insulating member 1350.
  • insulating member 1350 insulating paper may be provided as the insulating paper. Accordingly, the insulating paper is flexible and light in weight, and does not greatly affect the performance of the motor.
  • the insulating member 1350 of the stator 1300 according to the second embodiment may be referred to as a second insulating member to distinguish it from the insulating member 1340 of the stator 1300 according to the first embodiment.
  • the insulating member 1350 may include a plate portion 351 and a side wall portion 1352 protruding from one side of the plate portion 351. At this time, the plate portion 351 may be disposed above the coil 1320. The sidewall portion 1352 may be disposed between the coils 1320.
  • the side wall portion 1352 is guided by the first guide portion 1360 and the second guide portion 1370 and disposed between the stator unit 1300a.
  • the lower surface 1352a of the side wall portion 1352 contacts the upper surface 1334a of the second projection 1334 and the upper surface 1336a of the third projection 1336 to position the insulating member 1340 at a predetermined position .
  • the outer surface 1352b of the side wall portion 1352 may contact the inner circumferential surface 1311a of the yoke 1311 of the stator core 1310.
  • the insulating member 1350 is prevented from flowing and being separated by the second projection 1334, the third projection 1336, the first guide portion 1360, and the second guide portion 1370.
  • the height H1 of the inner surface 352c of the side wall portion 1352 may be smaller than the height H2 of the outer surface 1352b. Accordingly, the plate portion 351 can be inclined at a predetermined angle? With respect to the lower surface 1352a of the side wall portion 1352.
  • the plate portion 351 can be formed to have a predetermined angle?.
  • the inner width W1 of the plate portion 351 may be smaller than the outer width W2.
  • the plate portion 351 may be formed in a trapezoidal shape.
  • the insulating member 1350 is continuously disposed in the stator unit 1300a along the circumferential direction as an example, but not always limited thereto.
  • the insulating member 1350 may be disposed in one stator unit 1300a along the circumferential direction and then skipped the neighboring stator unit 1300a and then disposed in the stator unit 1300a.
  • the rotor 1400 may be disposed inside the stator 1300.
  • the shaft 1500 may be coupled to the center.
  • the rotor 1400 may include a magnet (not shown) coupled to a rotor core (not shown).
  • the rotor 1400 may be configured to have a magnet disposed on the outer circumferential surface of the rotor core.
  • the magnet forms a rotating magnetic field with the coil 1320 wound around the stator 1300.
  • the magnet may be disposed such that the N pole and the S pole alternate along the circumferential direction about the shaft 1500.
  • the rotor 1400 rotates due to the electrical interaction between the coil 1320 and the magnet, and when the rotor 1400 rotates, the shaft 1500 rotates to generate the driving force of the motor 1a.
  • the rotor core of the rotor 1400 may be fabricated by combining a plurality of divided cores, or may be fabricated into a single core including a single cylinder.
  • the rotor core may be formed in a laminated shape of a plurality of plates in the form of a circular thin steel plate.
  • the shaft 1500 may be rotatably supported inside the housing 1100 by a bearing 10, as shown in Fig.
  • the shaft 1500 can rotate together with the rotation of the rotor 1400.
  • the bus bar 1600 may be disposed on the top of the stator 1300.
  • the bus bar 1600 may be electrically connected to the coil 1320 of the stator 1300.
  • the bus bar 1600 may include a bus bar body and a plurality of terminals disposed inside the bus bar body.
  • the bus bar body may be a mold material formed through injection molding.
  • Each of the terminals may be electrically connected to the coil 1320 of the stator 1300.
  • the sensor unit 1700 senses the magnetic force of the sensing magnet installed in a rotatable manner with the rotor 1400 and detects the rotation of the shaft 1500 by grasping the current position of the rotor 1400.
  • the sensor unit 1700 may include a sensing magnet assembly 710 and a printed circuit board (PCB) 720.
  • PCB printed circuit board
  • the sensing magnet assembly 710 is coupled to the shaft 1500 to interlock with the rotor 1400 so that the position of the rotor 1400 is detected.
  • the sensing magnet assembly 710 may include a sensing magnet and a sensing plate.
  • the sensing magnet and the sensing plate may be coupled to each other with a coaxial axis.
  • the sensing magnet may include a main magnet disposed in the circumferential direction adjacent to the hole forming the inner circumferential surface and a sub magnet formed at the edge.
  • the main magnet may be arranged in the same manner as the drive magnet inserted into the rotor 1400 of the motor.
  • the submagnet is divided into more poles than the main magnet.
  • the sensing plate may be formed of a disc-shaped metal material.
  • a sensing magnet may be coupled to the upper surface of the sensing plate.
  • the sensing plate may be coupled to the shaft 1500.
  • a hole through which the shaft 1500 penetrates is formed in the sensing plate.
  • a sensor for sensing the magnetic force of the sensing magnet may be disposed on the printed circuit board 720. At this time, the sensor may be provided as a Hall IC. The sensor may generate a sensing signal by detecting a change in the N and S poles of the sensing magnet.
  • 26 is a side cross-sectional view of the motor according to the third embodiment.
  • the motor according to the third embodiment may include a shaft 2100, a rotor 2200, and a stator 2300.
  • the motor according to the third embodiment may include a housing 2400 and a cover 2500.
  • the shaft 2100 may be coupled to the rotor 2200.
  • a bearing 10 may be disposed on the outer circumferential surface of the shaft 2100.
  • the shaft 2100 is connected to the steering shaft of the vehicle and can transmit power to the steering shaft.
  • the rotor 2200 rotates through electrical interaction with the stator 2300.
  • the rotor 2200 may include a rotor core 2210 and a magnet 2220.
  • the rotor core 2210 may be embodied in a laminated configuration of a plurality of plates in the form of a circular thin steel plate, or may be embodied as a single barrel.
  • a hole to which the shaft 2100 is coupled may be disposed at the center of the rotor core.
  • a protrusion for guiding the magnet 2220 may protrude from the outer circumferential surface of the rotor core 2210.
  • the magnet 2220 may be attached to the outer circumferential surface of the rotor core 2210.
  • the plurality of magnets 2220 may be disposed along the circumference of the rotor core 2210 at regular intervals.
  • the housing 2400 can house the rotor 2200 and the stator 2300 therein.
  • FIG. 27 is a view showing the stator core of the stator shown in Fig.
  • the stator 2300 includes a stator core 2310.
  • the stator core 2310 may be divided into a yoke 2311 and a tooth 2312.
  • the teeth 2312 project from the inner circumferential surface of the yoke 2311 toward the center of the rotor core 2210.
  • a plurality of teeth 2312 are disposed, and the yokes 2311 may be divided for each of the teeth 2312.
  • the divided yokes 2311 are assembled together. Between the tooth 2312 and the tooth 2312, a slot S in which the coil 2320 wound is located is provided.
  • Fig. 28 is a view showing an insulator
  • Fig. 29 is a view showing an insulator mounted on a tooth.
  • the stator 2300 includes an insulator 2330.
  • the insulator 2330 is disposed on the tooth 2312.
  • the insulator 2330 insulates the coil 2320 from the stator core 2310.
  • the insulator 2330 may include a winding portion 2331, an inner guide 2332, and an outer guide 2333.
  • the coil 2320 is wound on the winding portion 2331.
  • the winding portion 2331 may include a seating groove 2331a.
  • the seating groove 2331a is formed concavely in the winding portion 2331.
  • the seating groove 2331a guides the windings and determines the seating position of the coil 2320.
  • a groove 2334 is disposed at the boundary between the inner surface 2333a of the outer guide 2333 and the winding portion 2331.
  • the groove 2334 is for fixing the last turn of the coil 2320.
  • the grooves 2334 are arranged long in the height direction of the insulator 2330.
  • the insulator 2330 can be divided into an upper insulator 2330A and a lower insulator 2330B. At this time, the groove 2334 can be disposed only on the upper insulator 2330A. This is because the last turn of the coil 2320 is transferred to the upper side of the stator core 2310. However, the present invention is not limited thereto.
  • the groove 2334 may be disposed only on the lower insulator 2330B.
  • grooves 2334 may be disposed on both the upper insulator 2330A and the lower insulator 2330B. This is advantageous in that the shape of the upper insulator 2330A and the shape of the lower insulator 2330B are the same to improve the compatibility of parts.
  • the groove 2334 is recessed at the inner side 2333a of the outer guide 2333 to secure a space for the last turn of the coil 2320.
  • the groove 2334 may be formed from the upper end of the inner side of the outer guide 2333 to the lower end of the inner guide 2333, May be formed so as to have a predetermined length not reaching a predetermined value.
  • the grooves 2334 are shown on the left side with respect to the winding portion 2331 in Fig. 29, they may be located on the right side. Further, it may be formed on both the left and right sides with respect to the winding portion 2331.
  • the winding portion 2331 includes an upper surface 2331b and a side surface 2331c.
  • the side surface 2331c is bent and extended on both sides of the upper surface 2331b.
  • a seating groove 2331a is arranged long.
  • the groove 2334 is disposed adjacent to the boundary between the side surface 2331c and the inner surface 2333a of the outer guide 2333. [ Or the groove 2334 may be disposed at the boundary between the side surface 2331c and the inner surface 2333a of the outer guide 2333. [ It is also preferable that the width W of the groove 2334 is smaller than the diameter of the coil 2320. This is to increase the clamping force of the last turn of the coil 2320.
  • Fig. 30 is a view showing a stator core in which a coil is wound
  • Fig. 31 is a view showing a winding order of the coils.
  • FIGS. 30 and 31 show a horizontal section of a coil 2320 wound in six turns.
  • the position of the coil 2320 along the winding line of the coil 2320 is referred to as 1 to 12 Numbers are shown.
  • the shape of the coil 2320, which is divided into horizontal sections, is symmetrically arranged with respect to the teeth 2312.
  • the first turn and the final turn of the plurality of turns of the coil 2320 are arranged symmetrically with respect to the teeth 2312.
  • the coil 2320 can be wound in six turns. Further, the coil 2320 may be laminated with one layer and two layers.
  • the position of the first coil section disposed on the outermost right side of Fig. 30 represents the first turn of the coil 2320. [ It is the first turn to wind from the 1st coil section to the 2nd coil section. At this time, as shown in C1 of FIG. 31, the winding is proceeded such that the area disposed on the outermost left side is left empty and the second coil section is positioned in the next area.
  • the coil 321 disposed in the first layer is operated until the fourth turn, and the coil 322 disposed on the second layer is stacked on the coil 321 disposed in the first layer by the fifth turn. In the fifth turn, the 10th coil section is placed on the second floor. Then, the 12th coil section is disposed in the outermost region C1 of the first layer in the last turn, which is the sixth turn.
  • the last turn of the coil 2320 is to go over to the next adjacent tooth 2312 for winding. Therefore, it is a region in which the flow of the coil 2320 occurs. Since the last turn of the coil 2320 is located at the outermost position and is adjacent to both ends of the yoke 2311, when the adjacent yokes 2311 are mutually coupled, the last turn of the coil 2320 becomes 2 The interference between the coils 2320 may occur. On the other hand, if the last turn of the coil 2320 is located on the first floor, a space equal to P in FIG. 30 is secured, thereby preventing the coil-to-coil interference wound on the adjacent teeth 2312 from occurring. On the other hand, the groove 2334 is located at the position where the last turn of the coil 2320 passes. That is, the groove 2334 is functionally disposed adjacent to the outermost region of the first layer. The groove 2334 fixes the coil 2320 so that no flow or clearance is generated in the coil 2320 in the course of the last turn of the coil 2320.
  • 32 is a view showing the winding process of the coil.
  • 32A is a view showing a coil wound around a first divided core
  • FIG. 32B is a view showing a coil wound around a second divided core
  • FIG. 32C is a view showing a coil wound around a third divided core.
  • the first divided core 2310A, the second divided core 2310B, and the third divided core 2310C correspond to any one of a plurality of divided cores forming the stator 2300, respectively .
  • the coil 2320 is wound on the first divided core 2310A with the start end formed.
  • the coil 2320 is electrically connected to any one of power sources of the U, V, and W phases.
  • the final turn of the coil 2320 is completed in the area indicated by A1 in Fig. 32, and the coil 2320 is transferred to the second divided core 2310B.
  • the groove (2334 in FIG. 30) guides and fixes the coil 2320.
  • the coil 2320 is wound on the second divided core 2310B.
  • the final turn of the coil 2320 is completed in the region indicated by A2 in Fig. 32, and the coil 2320 is transferred to the third divided core 2310C.
  • the coil 2320 is wound on the third divided core 2310C and the end thereof is formed to complete the winding of the coil 2320 as shown in Fig.
  • the number of teeth 2312 is n, and one coil 2320 is wound on n / m teeth 2312, and m coils 2320 can be connected to each other in series.
  • n 9 and m is 3
  • one coil 2320 is wound around the three divided cores 2310A, 2310B and 2310C.
  • three coils 2320 can be wound around three divided cores 2310A, 2310B, and 2310C, respectively, to form a stator 2300 including nine split cores in total.
  • the three coils 2320 are respectively connected to the power sources of the U, V and W phases, and the three coils 2320 can be connected to each other in series.
  • Fig. 33 is a view showing a coil winding state.
  • the coil 2320L of the last turn across the coil 2320F of the first turn is wound on the tooth 2312 located on the right side in the drawing.
  • the coil 2320L of the last turn is in a state of facing the coil 2320F of the first turn wound on the adjacent tooth 2312 located on the left side in the drawing. Since the coil 2320L of the last turn is arranged in the first layer and the coil 2320F of the first turn of the adjacent tooth 2312 is arranged in the 26th layer, a space same as P in Fig. 33 is ensured. Due to the space P, the inter-coil interference is eliminated when assembling the divided cores.
  • the sensor unit includes a sensor unit 420, a sensor unit 330, a sensor unit 330, a sensor unit 340, a sensor unit 340, a sensor unit 340, a sensor unit 340, a sensor unit 340, a sensor unit 340,

Landscapes

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Abstract

실시예는 스테이터 코어; 상기 스테이터 코어에 권선되는 코일 및 상기 스테이터 코어와 상기 코일 사이에 배치되는 인슐레이터를 포함하며, 상기 인슐레이터는 상기 코일이 권선되는 바디, 상기 바디의 내측에서 돌출되는 제1 가이드, 상기 바디의 외측에서 돌출되는 제2 가이드, 상기 제1 가이드의 측면에서 외측으로 돌출된 제1 돌기 및 상기 제2 가이드의 내면에서 내측으로 돌출된 제2 돌기를 포함하고, 상기 제1 가이드와 상기 제2 가이드 사이에 반경 방향으로 배치되는 절연부재는 상기 제1 돌기와 상기 제2 돌기에 의해 원주 방향으로 만곡되는 스테이터 및 이를 포함하는 모터에 관한 것이다. 이에 따라, 상기 모터는 절연지의 유동 및 이탈을 방지할 수 있다.

Description

스테이터 및 이를 포함하는 모터
실시예는 스테이터 및 이를 포함하는 모터에 관한 것이다.
모터는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜서 회전력을 얻는 장치로서, 차량, 가정용 전자제품, 산업용 기기 등에 광범위하게 사용된다.
모터는 하우징(housing), 샤프트(shaft), 하우징의 내주면에 배치되는 스테이터(stator), 샤프트의 외주면에 설치되는 로터(rotor) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 모터의 스테이터는 로터와의 전기적 상호 작용을 유발하여 로터의 회전을 유도한다.
여기서, 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어에 권선되는 코일 및 상기 스테이터 코어와 코일 사이에 배치되는 인슐레이터를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 스테이터는 코일과 코일 사이에 배치되는 절연지를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 스테이터가 상기 하우징에 조립된 상태에서 상기 절연지를 배치하기 때문에, 상기 절연지를 균일한 위치에 조립하는데 어려움이 있다.
또한, 코일과 코일 사이에 공간이 형성되는 경우 절연지가 유동하거나 이탈되는 문제가 있다. 그에 따라, 상기 절연지에 의해 절연 성능이 저하되는 문제가 있다.
나아가, 절연지가 이탈된 경우, 상기 절연지에 의해 로터의 회전이 간섭되는 문제가 있다. 그에 따라, 이탈된 절연지는 상기 모터의 불량 가능성을 향상시킨다.
또한, 상기 스테이터 코어는 요크와, 요크에서 내측으로 돌출된 티스를 포함한다. 상기 티스에는 코일이 감긴다. 그리고, 투스와 투스 사이의 공간은 코일이 권선되어 수용되는 슬롯에 해당한다. 여기서, 직렬 권선의 경우, 병렬 권선보다 코일의 직경이 상대적으로 크다. 그렇기 때문에, 코일이 투스에 감긴 후, 다른 투스로 넘어가는 마지막 턴에 의해 권선된 코일은 인접한 슬롯에 배치되는 코일과 간섭을 야기하는 문제점이 있다.
실시예는 절연지의 유동 및 이탈을 방지하는 스테이터 및 모터를 제공한다.
또한, 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 인접하는 티스에 감긴 코일과 간섭을 제거하는 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 실시예에 따라, 샤프트; 상기 샤프트와 결합하는 로터; 및 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어와 결합되는 인슐레이터, 상기 인슐레이터에 배치되는 코일 및 상기 코일의 일측에 배치되는 절연부재를 포함하고, 상기 인슐레이터는 바디, 상기 바디의 일측에 배치되는 제1 가이드, 상기 바디의 타측에 배치되는 제2 가이드, 상기 제1 가이드의 일측에 형성된 제1 돌기 및 상기 제2 가이드의 일측에 형성된 제2 돌기를 포함하고, 상기 절연부재의 일측은 상기 제1 돌기와 상기 코일 사이에 배치되고, 타측은 상기 제2 돌기와 상기 코일 사이에 배치되는 모터에 의해 달성된다.
상기 과제는 실시예에 따라, 샤프트; 상기 샤프트와 결합하는 로터; 및 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터를 포함하고, 상기 스테이터는 복수 개의 단위 스테이터를 포함하고, 복수 개의 상기 단위 스테이터 중 적어도 하나의 단위 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어와 결합되는 인슐레이터, 상기 인슐레이터에 배치되는 코일을 포함하고, 상기 인슐레이터는 바디, 상기 바디의 일측에 배치되는 제1 가이드, 상기 바디의 타측에 배치되는 제2 가이드, 상기 제1 가이드의 일측에 형성된 제1 돌기 및 상기 제2 가이드의 일측에 형성된 제2 돌기를 포함하고, 상기 제1 돌기와 상기 제2 돌기는 서로 마주보는 방향으로 돌출되는 모터에 의해 달성된다. 여기서, 상기 스테이터는 상기 코일의 일측에 배치되는 절연부재를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 스테이터를 형성하기 위해 복수 개의 상기 단위 스테이터는 원형으로 정렬되고, 상기 단위 스테이터를 기준으로 상기 제1 돌기 및 상기 절연부재는 시계 방향에 배치될 수 있다.
또한, 상기 절연부재는 곡면을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 스테이터 코어의 중심에서 반경 방향으로 멀어질수록 상기 절연부재는 상기 곡면의 곡률이 작아지는 영역을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 절연부재와 접촉하는 상기 제1 돌기의 일면은 상기 절연부재의 곡률에 대응하는 제1 곡면을 포함하고, 상기 절연부재와 접촉하는 상기 제2 돌기의 일면은 상기 절연부재의 곡률에 대응하는 제2 곡면을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제1 곡면의 곡률은 상기 제2 곡면의 곡률보다 클 수 있다.
또한, 원주 방향을 기준으로 상기 절연부재는 상기 바디의 최 외측에 권선된 코일보다 외측에 배치될 수 있다.
여기서, 상기 바디의 외측에 마지막 턴으로 권선된 상기 코일의 일 영역과 상기 제2 돌기의 단부 사이의 갭(G)은 상기 코일의 직경 대비 0.95~1.0배일 수 있다.
한편, 상기 제1 돌기와 상기 제2 돌기는 서로 마주보게 배치될 수 있다.
여기서, 상기 제1 돌기와 상기 제2 돌기는 상기 바디를 기준으로 동일한 원주 방향에 위치할 수 있다.
또한, 상기 제1 돌기와 상기 제2 돌기는 상기 절연부재와 접촉할 수 있다.
또한, 상기 제2 돌기는 상기 스테이터 코어의 중심에서 상기 제1 돌기의 일단을 연결하는 가상의 선상에 배치될 수 있다.
또한, 상기 바디의 상면, 상기 제1 돌기의 상면 및 상기 제2 돌기의 상면은 동일 평면상에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 절연부재의 상부는 상기 제1 돌기의 상면보다 하측에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 돌기 및 상기 제2 돌기는 복수 개가 형성되고, 복수 개의 상기 제1 돌기는 상기 제1 가이드의 상측 및 하측에 각각 배치되고, 복수 개의 상기 제2 돌기는 상기 제2 가이드의 상측 및 하측에 각각 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 돌기 및 상기 제2 돌기는 상하 방향으로 길게 연장되어 형성될 수 있다. 여기서, 상기 절연부재와 접촉하는 상기 제1 돌기 및 상기 제2 돌기의 내면은 소정의 각도로 기울어진 기울기를 가질 수 있다.
또한, 상기 절연부재의 반경 방향 길이는 상기 제1 가이드와 상기 제2 가이드 사이의 거리(D1)보다 클 수 있다.
한편, 상기 절연부재는 절연지로 제공될 수 있다.
상기 과제는 실시예에 따라, 스테이터 코어; 상기 스테이터 코어에 권선되는 코일 및 상기 스테이터 코어와 상기 코일 사이에 배치되는 인슐레이터를 포함하며, 상기 인슐레이터는 상기 코일이 권선되는 바디, 상기 바디의 내측에서 돌출되는 제1 가이드, 상기 바디의 외측에서 돌출되는 제2 가이드, 상기 제1 가이드의 측면에서 외측으로 돌출된 제1 돌기 및 상기 제2 가이드의 내면에서 내측으로 돌출된 제2 돌기를 포함하고, 상기 제1 가이드와 상기 제2 가이드 사이에 반경 방향으로 배치되는 절연부재는 상기 제1 돌기와 상기 제2 돌기에 의해 원주 방향으로 만곡되는 스테이터에 의해 달성된다.
여기서, 상기 절연부재의 내측 단부가 접촉되게 상기 제1 돌기는 제1 곡면을 포함하고, 상기 절연부재의 외측 단부가 접촉되게 상기 제2 돌기는 제2 곡면을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 스테이터 코어의 중심과 상기 제1 곡면과 상기 제1 가이드가 만나는 모서리를 반경 방향으로 잇는 가상의 선(L)상에는 상기 제2 곡면과 상기 제2 가이드가 만나는 모서리가 배치될 수 있다.
또한, 상기 바디의 외측에 마지막 턴으로 권선된 상기 코일의 일 영역과 상기 제2 돌기의 단부 사이의 갭(G)은 상기 코일의 직경 대비 0.95~1.0배일 수 있다.
또한, 상기 절연부재는 판 형상으로 형성되며, 상기 절연부재의 폭이 길어질수록 상기 제1 돌기의 돌출 길이는 축소될 수 있다.
또한, 상기 바디의 상면, 상기 제1 돌기의 상면 및 상기 제2 돌기의 상면은 동일 평면상에 배치될 수 있다. 이때, 상기 절연부재의 상부는 상기 제1 돌기의 상면보다 하측에 배치될 수 있다.
또한, 상기 절연부재는 절연지로 제공될 수 있다.
또한, 상기 절연부재의 반경 방향 폭(W)은 상기 제1 가이드와 상기 제2 가이드 사이의 거리(D1)보다 크다.
상기 과제는 실시예에 따라, 샤프트; 상기 샤프트와 결합하는 로터; 및 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어에 권선되는 코일 및 상기 스테이터 코어와 상기 코일 사이에 배치되는 인슐레이터를 포함하며, 상기 인슐레이터는 상기 코일이 권선되는 바디, 상기 바디의 내측에서 돌출되는 제1 가이드, 상기 바디의 외측에서 돌출되는 제2 가이드, 상기 제1 가이드에서 외측으로 돌출된 제1 돌기 및 상기 제2 가이드에서 내측으로 돌출된 제2 돌기를 포함하고, 상기 제1 가이드와 상기 제2 가이드 사이에 반경 방향으로 배치되는 절연부재는 상기 제1 돌기와 상기 제2 돌기에 의해 원주 방향으로 만곡되는 모터에 의해 달성된다.
상기 과제는 실시예에 따라, 복수 개의 스테이터 유닛; 상기 스테이터 유닛을 절연시키는 절연부재 및 상기 절연부재의 배치를 안내하는 제1 가이드부를 포함하고, 상기 스테이터 유닛은 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어에 배치되는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터에 권선되는 코일을 포함하며, 상기 인슐레이터는 상기 코일이 권선되는 본체, 상기 본체의 내측에서 돌출되는 내측 가이드, 상기 본체의 외측에서 돌출되는 외측 가이드 및 상기 내측 가이드의 측면의 일 영역에서 원주방향으로 돌출된 제1 돌기를 포함하고, 상기 제1 가이드부는 서로 이웃하게 배치되는 상기 제1 돌기가 서로 접촉됨에 따라 형성된 홈인 스테이터에 의해 달성된다.
그리고, 상기 인슐레이터는 상기 제1 돌기의 하부에서 외측으로 돌출된 제2 돌기를 포함하고, 상기 제2 돌기의 상면은 상기 절연부재의 하면과 접촉할 수 있다.
그리고, 상기 인슐레이터는 상부 인슐레이터와 하부 인슐레이터를 포함하고, 상기 제2 돌기는 상기 하부 인슐레이터의 상기 제1 돌기의 하부에 형성될 수 있다.
한편, 스테이터는 상기 절연부재의 배치를 안내하는 제2 가이드부를 더 포함하고, 상기 제2 가이드부는 서로 이웃하게 배치되는 상기 외측 가이드의 측면이 서로 이격되게 배치됨에 따라 형성된 슬릿으로 제공될 수 있다.
여기서, 상기 인슐레이터는 상기 외측 가이드의 측면의 하부측 일 영역에서 원주방향으로 돌출된 제3 돌기를 포함하고,
상기 제3 돌기의 상면은 상기 절연부재의 하면과 접촉할 수 있다.
그리고, 상기 절연부재는 판 형상으로 형성되며, 상기 절연부재는 상기 제1 가이드부 및 상기 제2 가이드부에 의해 안내될 수 있다.
그리고, 상기 스테이터 코어는 요크 및 상기 요크에서 반경 방향으로 돌출된 투스를 포함하고, 상기 절연부재의 외면은 상기 요크의 내주면에 접촉될 수 있다.
한편, 상기 절연부재는 플레이트부와 상기 플레이트부의 양측단에서 연장된 측벽부를 포함하고, 상기 측벽부는 상기 제1 가이드부 및 상기 제2 가이드부에 의해 안내될 수 있다.
여기서, 상기 측벽부의 내면의 높이(H1)는 외면의 높이(H2)보다 작을 수 있다.
그리고, 상기 플레이트부의 내측 폭(W1)은 상기 외측 폭(W2)보다 작을 수 있다.
또한, 상기 스테이터 코어는 요크 및 상기 요크에서 반경 방향으로 돌출된 투스를 포함하고, 상기 측벽부의 상기 외면은 상기 요크의 내주면에 접촉될 수 있다.
한편, 상기 절연부재는 절연지일 수 있다.
상기 과제는 실시예에 따라, 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터; 상기 스테이터 내에 배치되는 로터; 상기 로터와 결합하는 샤프트; 및 상기 하우징 상에 배치되는 커버를 포함하고, 상기 스테이터는 복수 개의 스테이터 유닛, 상기 스테이터 유닛을 절연시키는 절연부재 및 상기 절연부재의 배치를 안내하는 제1 가이드부를 포함하고, 상기 스테이터 유닛은 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어에 배치되는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터에 권선되는 코일을 포함하며, 상기 인슐레이터는 상기 코일이 권선되는 본체, 상기 본체의 내측에서 돌출되는 내측 가이드, 상기 본체의 외측에서 돌출되는 외측 가이드 및 상기 내측 가이드의 측면의 일 영역에서 원주방향으로 돌출된 제1 돌기를 포함하고, 상기 제1 가이드부는 서로 이웃하게 배치되는 상기 제1 돌기가 서로 접촉됨에 따라 형성된 홈인 모터에 의해 달성된다.
그리고, 상기 스테이터는 상기 절연부재의 배치를 안내하는 제2 가이드부를 더 포함하고, 상기 제2 가이드부는 서로 이웃하게 배치되는 상기 외측 가이드의 측면이 서로 이격되게 배치됨에 따라 형성된 슬릿으로 제공될 수 있다.
실시예는, 하우징과, 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터와, 상기 스테이터 내에 배치되는 로터 및 상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고, 상기 스테이터는 복수의 티스를 갖는 스테이터 코어, 상기 티스에 배치되는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터에 권선되는 코일을 포함하고, 상기 인슐레이터는 권선부와 상기 권선부의 외측에 배치되는 외측가이드를 포함하고, 상기 인슐레이터는 상기 외측가이드의 내측에 배치되는 홈을 포함하고, 상기 코일은 상기 권선부에 복수의 턴으로 권선되어 복수개의 층을 형성하고, 상기 코일의 복수의 턴 중 마지막 턴은 상기 복수의 층 중 상기 티스에 가장 인접한 1층에 배치되고, 상기 마지막 턴의 코일은 상기 홈에 배치되는 모터를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 권선부는 상면 및 상기 상면의 양단에서 연장되는 양 측면을 포함하고, 상기 홈은 상기 측면과 상기 권선부의 경계에 인접하여 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 권선부는 상면 및 상기 상면의 양단에서 연장되는 양 측면을 포함하고, 상기 홈은 상기 측면과 상기 권선부의 경계에 배치될 수 있다.
*바람직하게는, 상기 코일의 턴수는 6이며, 3개의 상기 코일은 직렬 연결될 수 있다.
바람직하게는, 상기 스테이터를 구성하는 상기 티스의 개수가 n개이고, 상기 스테이터를 구성하는 상기 코일의 개수가 m개일 때, 하나의 상기 코일이 n/m개의 티스에 감길 수 있다.
(상기 n 및 상기 m은 양의 정수이다.)
바람직하게는, 상기 복수의 턴 중 첫번째 턴과 마직막 턴은 상기 티스를 기준으로 대칭되게 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 티스의 권선부에 권선되는 상기 코일의 첫번째 턴과 상기 마지막 턴은 상기 복수의 층 중 동일한 층에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 홈의 폭은 상기 코일의 직경보다 작을 수 있다.
바람직하게는, 상기 인슐레이터는 상기 티스의 상부에 배치되는 상부인슐레이터와 상기 티스의 하부에 배치되는 하부인슐레이터를 포함하고, 상기 홈은 상기 상부인슐레이터 및 상기 하부인슐레이터 중 어느 하나에 배치될 수 있다.
실시예에 따른 스테이터 및 이를 포함하는 모터는 인슐레이터의 가이드 사이의 거리와 절연부재의 사이즈를 조절하여 절연부재에 탄성력을 부여함으로써 절연부재의 유동 및 이탈을 방지할 수 있다.
또한, 인슐레이터에 형성되는 돌기를 이용하여 절연부재의 유동 및 이탈을 방지할 수 있다.
이때, 코일의 선경 및 코일에 인가되는 장력을 고려하여 인슐레이터의 제2 가이드에 형성된 제2 돌기와 코일 간의 배치관계를 규정하여 코일의 점적률을 향상시킬 수 있다. 그에 따라, 상기 배치관계를 통해 코일의 단부의 이탈을 방지할 수 있다.
실시예에 따른 스테이터 및 이를 포함하는 모터는 제1 가이드부와 제2 가이드부를 이용하여 절연지의 유동 및 이탈을 방지할 수 있다.
실시예에 따르면, 코일의 마지막 턴을 1층에 배열하고, 인슐레이터의 홈을 통해 고정함으로써, 인접하는 티스에 감긴 코일과 간섭을 제거하는 유리한 효과를 제공한다.
실시예의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 실시예의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 제1 실시예에 따른 모터를 나타내는 도면이고,
도 2는 제1 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터를 나타내는 사시도이고,
도 3은 제1 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터를 나타내는 평면도이고,
도 4는 도 3의 A영역을 나타내는 확대도이고,
도 5는 제1 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 단위 스테이터를 나타내는 도면이고,
도 6은 제1 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 스테이터 코어를 나타내는 평면도이고,
도 7은 제1 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 인슐레이터를 나타내는 사시도이고,
도 8은 제1 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 인슐레이터를 나타내는 평면도이고,
도 9는 제1 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 인슐레이터를 나타내는 측면도이고,
도 10은 제1 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 인슐레이터에 대한 다른 실시예를 나타내는 사시도이고,
도 11은 제2 실시예에 따른 모터를 나타내는 도면이고,
도 12는 제2 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 일 실시예를 나타내는 도면이고,
도 13은 제2 실시예에 따른 모터의 스테이터에 배치되는 복수 개의 스테이터 유닛을 나타내는 도면이고,
도 14 및 도 15는 제2 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 스테이터 유닛을 나타내는 도면이고,
도 16은 제2 실시예에 따른 모터의 스테이터에 배치되는 스테이터 유닛의 스테이터 코어와 인슐레이터를 나타내는 사시도이고,
도 17은 제2 실시예에 따른 모터의 스테이터에 배치되는 스테이터 유닛의 스테이터 코어와 인슐레이터를 나타내는 분해사시도이고,
도 18은 제2 실시예에 따른 모터의 상부 인슐레이터를 나타내는 사시도이고,
도 19는 제2 실시예에 따른 모터의 상부 인슐레이터를 나타내는 평면도이고,
도 20은 제2 실시예에 따른 모터의 하부 인슐레이터를 나타내는 사시도이고,
도 21은 제2 실시예에 따른 모터의 하부 인슐레이터를 나타내는 평면도이고,
도 22는 제2 실시예에 따른 모터의 상부 인슐레이터를 나타내는 정면도이고,
도 23은 절연부재의 일 실시예를 나타내는 측면도이고,
도 24는 제2 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 다른 실시예를 나타내는 도면이고,
도 25는 절연부재의 다른 실시예를 나타내는 측면도이고,
도 26은 제3 실시예에 따른 모터의 측단면도,
도 27은 도 26에서 도시한 스테이터의 스테이터 코어를 도시한 도면,
도 28은 제3 실시예에 따른 모터의 인슐레이터를 도시한 도면,
도 29는 제3 실시예에 따른 모터의 티스에 장착된 인슐레이터를 도시한 도면,
도 30은 제3 실시예에 따른 모터의 코일이 권선된 스테이터 코어를 도시한 도면,
도 31은 제3 실시예에 따른 모터의 코일의 권선 순서를 도시한 도면.
도 32는 제3 실시예에 따른 모터의 코일의 권선 과정을 도시한 도면,
도 33은 제3 실시예에 따른 모터의 코일의 권선 상태를 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)"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.
제1 실시예
도 1은 제1 실시예에 따른 모터를 나타내는 도면이다. 도 1에서 x 방향은 축 방향을 의미하며, y 방향은 반경 방향을 의미한다. 그리고, 축 방향과 반경 방향은 서로 수직한다.
도 1을 참조하면, 제1 실시예에 따른 모터(1)는 일측에 개구가 형성된 하우징(100), 하우징(100)의 상부에 배치되는 커버(200), 샤프트(500)와 결합되는 로터(300), 하우징(100)의 내부에 배치되는 스테이터(400), 로터(300)와 함께 회전하는 샤프트(500), 스테이터(400)의 상측에 배치되는 버스바(600) 및 로터(300)의 회전을 감지하는 센서부(700)를 포함할 수 있다. 이때, 로터(300)는 스테이터(400)의 내측에 회전 가능하게 배치된다. 여기서, 상기 내측이라 함은 중심(C)을 기준으로 중심(C)을 향하여 배치되는 방향을 의미하고, 외측이라 함은 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, 로터(300), 스테이터(400), 샤프트(500), 버스바(600), 센서부(700) 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 로터(300), 스테이터(400) 등을 수용할 수 있다. 이때, 하우징(100)의 형상이나 재질은 다양하게 변경될 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. 이때, 커버(200)의 형상이나 재질은 다양하게 변경될 수 있다. 예컨데, 커버(200)는 고온에서도 잘 견딜 수 있는 금속 재질로 형성될 수 있다.
로터(300)는 스테이터(400)의 내측에 배치될 수 있다. 그리고, 중심부에 샤프트(500)가 압입 방식으로 결합될 수 있다.
로터(300)는 로터 코어(미도시)에 마그넷(미도시)이 결합되어 구성될 수 있다. 예컨데, 로터(300)는 상기 로터 코어의 외주면에 마그넷이 배치되는 타입으로 구성될 수 있다. 또는, 상기 로터 코어의 내부에 상기 마그넷이 배치되는 IPM(Interior Permanent Magnet) 타입으로 형성될 수도 있다.
따라서, 상기 마그넷은 스테이터(400)에 감긴 코일(430)과 회전 자계를 형성한다. 이러한 마그넷은 샤프트(500)를 중심으로 원주 방향을 따라 N극과 S극이 번갈아 위치하도록 배치될 수 있다.
그에 따라, 코일(430)과 마그넷의 전기적 상호 작용으로 로터(300)가 회전하고, 로터(300)가 회전하면 샤프트(500)가 회전하여 상기 모터(1)의 구동력이 발생된다.
한편, 로터(300)의 상기 로터 코어는 복수 개의 분할 코어가 결합되어 제작되거나 하나의 통으로 구성되는 단일 코어 형태로 제작될 수 있다. 여기서, 상기 로터 코어는 원형의 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 적층된 형상으로 실시될 수 있다.
또한, 로터(300)는 상기 마그넷이 외주면에 부착된 상기 로터 코어를 덮도록 배치되는 캔(미도시)을 더 포함할 수 있다.
상기 캔은 외부 충격이나 물리, 화학적인 자극으로부터 로터 코어와 마그넷을 보호하면서 로터 코어와 마그넷으로 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있다.
또한, 상기 캔은 로터 코어에서 마그넷이 이탈되는 것을 방지한다.
스테이터(400)는 하우징(100)의 내측에 배치될 수 있다. 이때, 스테이터(400)는 하우징(100)의 내주면에 지지될 수 있다. 그리고, 스테이터(400)는 로터(300)의 외측에 배치된다. 즉, 스테이터(400)의 내측에는 로터(300)가 회전 가능하게 배치될 수 있다.
도 2는 제1 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터를 나타내는 사시도이고, 도 3은 제1 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터를 나타내는 평면도이고, 도 4는 도 3의 A영역을 나타내는 확대도이고, 도 5는 제1 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 단위 스테이터를 나타내는 도면이고, 도 6은 제1 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 스테이터 코어를 나타내는 평면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 스테이터(400)는 스테이터 코어(410), 상기 스테이터 코어(410)에 배치되는 인슐레이터(420), 상기 인슐레이터(420)에 권선되는 코일(430) 및 반경 방향으로 배치되어 스테이터 코어(410)의 투스(412)에 권선된 코일(430) 간을 절연시키는 절연부재(440)를 포함할 수 있다. 여기서, 인슐레이터(420)는 스테이터 코어(410)의 투스(412)와 코일(430) 사이에 배치되어 코일(430)을 절연시킬 수 있다.
이때, 스테이터(400)는 도 5에 도시된 단위 스테이터(400a)를 원주 방향을 따라 배치하여 형성할 수 있다. 예컨데, 복수 개의 단위 스테이터(400a)는 원형으로 정렬되어 스테이터(400)를 형성할 수 있다.
여기서, 절연부재(440)는 단위 스테이터(400a)의 코일(430) 사이에 배치되어 단위 스테이터(400a)의 코일(430)을 절연시킨다. 예컨데, 절연부재(440)는 원주 방향을 기준으로 코일(430)의 일측에 배치되어 코일(430) 간을 절연시킨다. 그에 따라, 단위 스테이터(400a)를 기준으로 제1 돌기(424) 및 절연부재(440)는 시계 방향 또는 반시계 방향에 배치될 수 있다.
상기 모터(1)의 스테이터(400)는 복수 개의 단위 스테이터(400a)를 원주 방향을 따라 배치하여 형성한 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다. 예컨데, 단일품으로 제공되는 스테이터 코어(410)에 인슐레이터(420)를 배치하고, 상기 인슐레이터(420)에 코일(430)을 권선한 후 절연부재(440)를 배치하여 스테이터(400)를 형성할 수도 있다. 여기서, 단일품으로 제공되는 상기 스테이터 코어(410)는 원통 형상의 요크와 상기 요크의 내주면에서 원주 방향을 따라 상호 이격되게 배치되는 복수 개의 투스를 포함할 수 있다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 스테이터(400)는 스테이터 코어(410), 상기 스테이터 코어(410)에 배치되는 인슐레이터(420), 상기 인슐레이터(420)에 권선되는 코일(430) 및 반경 방향으로 배치되어 스테이터 코어(410)의 투스(412)에 권선된 코일(430) 간을 절연시키는 절연부재(440)를 포함할 수 있다. 이때, 스테이터(400)는 복수 개의 단위 스테이터(400a)로 형성될 수 있기 때문에, 단위 스테이터(400a) 또한 스테이터 코어(410), 인슐레이터(420), 코일(430) 및 절연부재(440)를 포함할 수 있다.
스테이터 코어(410)에는 회전 자계를 형성하는 코일(430)이 권선될 수 있다.
도 6을 참조하면, 스테이터 코어(410)는 요크(411) 및 상기 요크(411)에서 반경 방향으로 돌출된 투스(412)를 포함할 수 있다. 여기서, 스테이터 코어(410)는 얇은 강판 형태의 복수 개의 시트 또는 플레이트를 적층하여 형성할 수 있다.
요크(411)는 호 형상으로 형성될 수 있다.
투스(412)는 요크(411)의 내주면에서 반경 방향으로 돌출되게 배치될 수 있다. 여기서, 스테이터(400)의 복수 개의 투스(412)는 원주 방향을 따라 상호 이격되게 배치될 수 있다.
그리고, 투스(412)는 로터(300)의 마그넷을 대향하도록 배치될 수 있다.
그리고, 투스(412)에는 코일(430)이 권선될 수 있다. 이때, 투스(412)와 코일(430) 사이에는 인슐레이터(420)의 바디(421)가 배치되어 투스(412)와 코일(430)을 절연시킬 수 있다.
인슐레이터(420)는 스테이터 코어(410)와 코일(430)을 절연시키도록 합성수지 재질로 형성될 수 있다. 그리고, 코일(430)은 인슐레이터(420)가 배치된 스테이터 코어(410)의 투스(412)에 권선될 수 있다. 그에 따라, 코일(430)은 전원 공급에 의해 회전 자계를 형성할 수 있다.
인슐레이터(420)는 스테이터 코어(410)의 상측과 하측에 결합될 수 있다.
도 7은 제1 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 인슐레이터를 나타내는 사시도이고, 도 8은 제1 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 인슐레이터를 나타내는 평면도이고, 도 9는 제1 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 인슐레이터를 나타내는 측면도이다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 인슐레이터(420)는 코일(430)이 권선되는 바디(421), 바디(421)의 내측에서 축 방향으로 돌출되게 연장된 제1 가이드(422), 바디(421)의 외측에서 축 방향으로 돌출되게 연장된 제2 가이드(423), 상기 제1 가이드(422)에서 외측으로 돌출된 제1 돌기(424) 및 상기 제2 가이드(423)에서 내측으로 돌출된 제2 돌기(425)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 돌기(424)와 제2 돌기(425)는 서로 마주보게 배치될 수 있다. 그에 따라, 제1 돌기(424)와 제2 돌기(425) 각각의 돌출 방향은 서로 반대 방향일 수 있다. 이때, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 돌기(424)와 제2 돌기(425)는 바디(421)를 기준으로 동일한 원주 방향 중 시계 방향에 위치할 수 있다.
이때, 제1 가이드(422)와 제2 가이드(423) 사이에 배치되는 절연부재(440)의 일측은 제1 돌기(424)와 바디(421)에 권선된 코일(430) 사이에 배치되고, 타측은 제2 돌기(425)와 바디(421)에 권선된 코일(430) 사이에 배치된다. 그에 따라, 제1 가이드(422)와 제2 가이드(423) 사이에 배치되는 절연부재(440)는 제1 돌기(424)와 제2 돌기(425)에 의해 원주 방향으로 만곡되게 배치될 수 있다.
인슐레이터(420)의 바디(421), 제1 가이드(422), 제2 가이드(423), 제1 돌기(424) 및 제2 돌기(425)는 일체로 형성될 수 있다.
바디(421)에는 코일(430)이 권선될 수 있다.
바디(421)는 스테이터 코어(410)의 투스(412)에 배치되어 스테이터 코어(410)와 코일(430)을 절연되게 할 수 있다.
바디(421)는 'ㄷ'자 형상으로 형성될 수 있으며, 바디(421)의 외측면에는 그루브(421a)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 그루브(421a)는 오목하게 형성된 홈 형상일 수 있다. 그리고, 바디(421)에 코일(430)의 권선시, 상기 그루브(421a)는 코일(430)의 배치를 안내할 수 있다.
제1 가이드(422)는 바디(421)의 내측에 배치될 수 있다. 도 7 및 8에 도시된 바와 같이, 제1 가이드(422)는 바디(421)의 내측에서 축 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 여기서, 축 방향이라 함은 샤프트(500)의 길이 방향일 수 있다.
그에 따라, 제1 가이드(422)는 바디(421)에 권선된 코일(430)을 지지하여 코일(430)이 내측으로 이탈되는 것을 방지한다.
도 9를 참조하면, 제1 가이드(422)는 바디(421)의 상면(421b)을 기준으로 제2 가이드(423)보다 높게 형성될 수 있다.
제2 가이드(423)는 바디(421)의 외측에 배치될 수 있다. 도 7 및 8에 도시된 바와 같이, 제2 가이드(423)는 바디(421)의 외측에서 축 방향 및 원주 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 그에 따라, 제2 가이드(423)는 바디(421)의 외측에서 축 방향으로 연장된 제1 가이드부(423a)와 외측에서 원주 방향으로 연장된 제2 가이드부(423b)를 포함할 수 있다.
이때, 제1 가이드부(423a)는 요크(411)의 상부에 걸치도록 배치될 수 있다. 그에 따라, 제1 가이드부(423a)는 축 방향으로 요크(411)의 일 영역에 오버랩되게 배치될 수 있다. 그리고, 제2 가이드부(423b)는 요크(411)의 내주면에 배치될 수 있다.
제2 가이드(423)는 바디(421)에 권선된 코일(430)을 지지하여 코일(430)이 외측으로 이탈되는 것을 방지한다.
한편, 제2 가이드(423)에는 코일(430)과 전기적으로 연결되는 터미널의 배치를 위해 홈이 형성될 수 있다.
제1 돌기(424)와 제2 돌기(425)는 절연부재(440)의 배치를 안내한다. 그리고, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 돌기(424)와 제2 돌기(425)는 상하 방향(축 방향)으로 길게 연장되어 형성될 수 있다.
제1 돌기(424)는 제1 가이드(422)의 측면(422a)에서 외측으로 돌출되게 형성될 수 있다. 이때, 제1 돌기(424)의 돌출 길이(L1)는 코일(430)의 권선에 의해 제한될 수 있다. 여기서, 상기 돌출 길이(L1)는 제1 가이드(422)의 외면을 기준으로 반경 방향의 길이일 수 있다.
그리고, 제1 돌기(424)의 사이즈는 원주 방향으로 투스(412)와 투스(412) 사이에 형성되는 슬롯 오픈에 의해 결정될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제1 돌기(424)는 평면상 절곡된 형상으로 형성될 수 있으며, 제1 돌기(424)는 제1 곡면(424a)을 포함할 수 있다. 그리고, 제1 곡면(424a)에는 절연부재(440)의 내측 단부가 접촉되게 배치될 수 있다. 이때, 제1 곡면(424a)은 평면상 제1 돌기(424)의 내부로 오목하게 형성될 수 있다.
그리고, 제1 돌기(424)의 상면(424b)은 바디(421)의 상면(421b)과 동일 평면상에 배치될 수 있다.
제2 돌기(425)는 제2 가이드(423)의 내면(423c)에서 내측으로 돌출되게 형성될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제2 돌기(425)는 평면상 절곡된 형상으로 형성될 수 있으며, 제2 돌기(425)는 제2 곡면(425a)을 포함할 수 있다. 그리고, 제2 곡면(425a)에는 절연부재(440)의 외측 단부가 접촉되게 배치될 수 있다. 이때, 제2 곡면(425a)은 평면상 제2 돌기(425)의 내부로 오목하게 형성될 수 있다.
그리고, 제2 돌기(425)의 상면(425b)은 바디(421)의 상면(421b)과 동일 평면상에 배치될 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 절연부재(440)는 단위 스테이터(400a)에 배치되어 하나의 단위 스테이터(400a)에 권선된 코일(430)과 이웃하게 배치되는 단위 스테이터(400a)에 권선된 코일(430) 간을 절연시킨다.
절연부재(440)는 직육면체 형상으로 형성될 수 있다. 여기서, 절연부재(440)로는 절연지가 제공될 수 있다. 그에 따라, 상기 절연지는 플렉서블하며 무게가 가볍기 때문에 상기 모터(1)의 성능에 큰 영향을 미치지 않는다.
또는, 절연부재(440)는 얇은 판 형상의 플라스틱과 같은 합성수지 재질로 형성될 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 절연부재(440)는 판 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 절연부재(440)의 반경 방향 폭(W)은 제1 가이드(422)와 제2 가이드(423) 사이의 거리(D1)보다 크다. 여기서, 절연부재(440)의 반경 방향 폭(W)은 절연부재(440)의 반경 방향 길이라 불릴 수 있다.
그에 따라, 절연부재(440)의 배치시, 절연부재(440)는 절곡되어 제1 가이드(422)와 제2 가이드(423) 사이에 배치될 수 있다.
이때, 절연부재(440)의 내측 단부는 제1 돌기(424)에 의해 지지되고, 외측 단부는 제2 돌기(425)에 지지됨과 함께 절연부재(440)의 절곡된 형상에 의해 절연부재(440)에 형성된 탄성력에 의해 절연부재(440)의 이탈이 방지된다.
여기서, 제1 돌기(424)의 제1 곡면(424a)과 제2 돌기(425)의 제2 곡면(425a)은 절연부재(440)의 절곡되는 방향을 유도하여 판 형상의 절연부재(440)가 만곡되게 한다. 그리고, 상기 제1 곡면(424a)과 제2 곡면(425a) 각각이 곡면으로 형성될 수 있기 때문에, 절연부재(440)와의 접촉량은 향상될 수 있다. 그에 따라, 절연부재(440)에 대한 제1 돌기(424)의 제1 곡면(424a)과 제2 돌기(425)의 제2 곡면(425a)에 의한 지지력은 향상될 수 있다.
상술 된 제1 돌기(424)와 제2 돌기(425) 각각은 소정의 곡면을 갖도록 형성된 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다. 예컨데, 절연부재(440)와 접촉하는 상기 제1 돌기(424)와 제2 돌기(425)의 내면은 소정의 각도로 기울어진 기울기를 갖도록 형성될 수도 있다. 즉, 제1 돌기(424)는 제1 가이드(422)에 대해 소정의 기울기를 갖는 평면인 상기 내면을 포함할 수 있다. 그리고, 제2 돌기(425)는 제2 가이드(423)의 내면(423c)과의 접점에서 소정의 기울기를 갖는 평면인 상기 내면을 포함할 수 있다.
한편, 제1 돌기(424)와 제2 돌기(425)에 의해 절연부재(440)가 만곡되게 배치됨에 따라, 상기 절연부재(440)는 곡면을 포함할 수 있다. 그리고, 절연부재(440)의 곡면은 소정을 곡률을 갖도록 형성될 수 있다.
즉, 절연부재(440)와 접촉하는 상기 제1 돌기(424)의 일면은 상기 절연부재(440)의 곡률에 대응하는 제1 곡면(424a)을 포함하고, 상기 절연부재(440)와 접촉하는 상기 제2 돌기(425)의 일면은 상기 절연부재(440)의 곡률에 대응하는 제2 곡면(425a)을 포함하여, 절연부재(440)의 곡면이 소정을 곡률을 갖도록 형성될 수 있게 한다.
이때, 제1 곡면(424a)의 곡률은 상기 제2 곡면(425a)의 곡률보다 크게 형성될 수 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다. 예컨데, 제1 곡면(424a)의 곡률은 상기 제2 곡면(425a)의 곡률과 동일하게 형성될 수도 있다. 그에 따라, 상기 절연부재(440)는 평면상 호 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 스테이터 코어(410)의 중심에서 반경 방향으로 멀어질수록 상기 절연부재(440)는 상기 곡면의 곡률이 작아지는 영역을 포함할 수도 있다.
예컨데, 제1 가이드(422)와 제2 가이드(423) 사이의 거리(D1)에 의해 절연부재(440)의 곡면 형상이 결정되기 때문에, 제1 가이드(422)와 제2 가이드(423) 사이의 거리(D1)가 작아지는 경우 원주 방향을 기준으로 절연부재(440) 중앙측이 더욱 돌출되는 형상으로 상기 절연부재(440)가 제1 가이드(422)와 제2 가이드(423) 사이에 배치될 수 있다. 그에 따라, 스테이터 코어(410)의 중심에서 반경 방향으로 멀어질수록 상기 절연부재(440)는 상기 곡면의 곡률이 작아지는 영역을 포함할 수 있게 된다.
제1 돌기(424)와 제2 돌기(425)는 반경 방향으로 서로 마주보게 배치될 수 있다. 이때, 제1 돌기(424)와 제2 돌기(425) 모두는 바디(421)를 기준으로 시계 방향에 위치할 수 있다.
여기서, 제2 돌기(425)는 스테이터 코어(410)의 중심(C)에서 상기 제1 돌기(424)의 일단을 연결하는 가상의 선(L) 상에 배치될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 평면상 스테이터 코어(410)의 중심(C)과 제1 곡면(424a)과 제1 가이드(422)가 만나는 모서리(E1)를 반경 방향으로 잇는 가상의 선(L) 상에는 제2 곡면(425a)과 제2 가이드(423)가 만나는 모서리(E2)가 배치될 수 있다.
예컨데, 제1 곡면(424a)과 제1 가이드(422)가 만나는 영역에는 제1 모서리(E1)가 형성되고, 제2 곡면(425a)과 제2 가이드(423)가 만나는 제2 모서리(E2)가 형성될 수 있다. 이때, 평면상 스테이터 코어(410)의 중심(C)과 상기 제1 모서리(E1)를 잇는 가상의 선(L)상에는 상기 제2 모서리(E2)가 배치될 수 있다. 즉, 반경 방향으로 배치되는 상기 선(L) 상에는 상기 제1 모서리(E1)와 상기 제2 모서리(E2)가 배치될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 절연부재(440)의 반경 방향의 폭(W)이 길어질수록 반경 방향으로 제1 돌기(424)의 돌출 길이(L1)는 감소될 수 있다. 예컨데, 절연부재(440)의 폭(W)이 길수록 절연부재(440)의 탄성력이 증가하여 제1 돌기(424)와의 접촉력이 증가하기 때문에, 제1 돌기(424)의 돌출 길이(L1)는 축소될 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 원주 방향을 기준으로 상기 절연부재(440)는 상기 바디(421)의 최외측에 권선된 코일(430)보다 외측에 배치될 수 있다.
예컨데, 절연부재(440)는 상기 바디(421)의 외측에 마지막 턴으로 권선된 상기 코일(430)의 일 영역과 돌기(424, 425) 사이에 배치되기 때문에, 원주 방향을 기준으로 절연부재(440)는 코일(430) 간을 절연시킨다. 그에 따라, 원주 방향을 기준으로 상기 절연부재(440)는 상기 바디(421)에 권선된 코일(430)보다 외측에 배치될 수 있다.
또한, 상기 바디(421)의 외측에 마지막 턴으로 권선된 상기 코일(430)의 일 영역과 상기 제2 돌기(425)의 단부 사이의 갭(G)은 상기 코일(430)의 직경 대비 0.95~1.0배일 수 있다. 여기서, 코일(430)은 투스(412)에 배치되는 바디(421)의 외측면을 따라 권선되는바, 상기 턴이라 함은 투스(412)를 한바퀴 감은 권선수를 의미할 수 있다.
이때, 코일(430)의 단부(C1)는 제2 돌기(425)의 제2 곡면(425a)과 마주보게 배치될 수 있다. 여기서, 도 5에 도시된 코일(430)의 단부(C1)는 권선의 마지막에 해당하는 영역으로써 엔드선이라 불릴 수 있다.
코일(430)의 권선시, 권선장치(미도시)에 의해 코일(430)에 인가되는 장력에 의해 코일(430)의 직경이 감소된다. 예컨데, 직경이 1.9mm인 코일(430)을 20Kg의 장력으로 권선시, 상기 장력에 의해 코일(430)의 직경은 1.8mm로 감소된다. 그에 따라, 상기 갭(G)이 코일(430)의 직경보다 작더라도 코일(430)의 단부(C1)는 상기 갭(G)을 통해 바디(421)측으로 이동할 수 있다.
그리고, 상기 장력이 해제되면, 축소된 코일(430)의 직경이 복원된다. 그에 딸, 코일(430)의 단부(C1)는 상기 갭(G)을 통해 이탈되지 않는다.
나아가, 코일(430)의 단부(C1)와 제2 돌기(425) 사이에는 절연부재(440)가 배치되기 때문에, 코일(430)의 단부(C1)의 이탈이 더욱 방지될 수 있다.
다만, 상기 갭(G)이 상기 코일(430)의 직경 대비 0.95배 미만인 경우 코일(430)의 단부(C1)의 배치를 방해할 수 있으며, 상기 갭(G)이 상기 코일(430)의 직경 대비 1.0배를 초과하는 경우 코일(430)의 점적률에 영향을 미치게 된다. 여기서, 상기 점적률이라 함은 투스(412)에 권선되는 코일(430)의 양을 의미할 수 있다.
따라서, 상기 갭(G)의 사이즈를 상기 코일(430)의 직경 대비 0.95~1.0배로 조절함으로써, 코일(430)의 점적률과 코일(430) 단부(C1)의 이탈 방지를 모두 만족할 수 있다. 이때, 상기 갭(G)에 의해 제2 돌기(425)의 돌출량 또한 조절될 수 있다.
도 7 및 도 9를 참조하면, 바디(421)의 상면(421b), 제1 돌기(424)의 상면(424b) 및 제2 돌기(425)의 상면(425b)은 가상의 동일 평면상에 배치될 수 있다. 그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 절연부재(440)의 상부는 제1 돌기(424)의 상면(424b)보다 하측에 배치될 수 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다. 예컨데, 절연부재(440)의 상부는 제1 돌기(424)의 상면(424b)보다 하측에 배치될 수도 있다. 그에 따라, 절연부재(440)는 코일(430) 간의 절연성을 더욱 확보할 수 있다.
도 10은 제1 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 인슐레이터에 대한 다른 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 10을 참조하여, 도 7에 도시된 인슐레이터(420)와 다른 실시예에 따른 인슐레이터(420a)를 비교해 볼 때, 다른 실시예에 따른 인슐레이터(420a)는 제1 돌기(424) 및 제2 돌기(425)의 개수에 차이가 있다. 여기서, 다른 실시예에 따른 인슐레이터(420a)는 제2 실시예에 따른 인슐레이터 또는 제2 인슐레이터라 불릴 수 있으며, 상술 된 상기 인슐레이터(420)를 대신하여 상기 스테이터(400)에 배치될 수 있다.
도 10을 참조하면, 다른 실시예에 따른 인슐레이터(420a)는 코일(430)이 권선되는 바디(421), 바디(421)의 내측에서 축 방향으로 돌출되게 연장된 제1 가이드(422), 바디(421)의 외측에서 축 방향으로 돌출되게 연장된 제2 가이드(423), 상기 제1 가이드(422)에서 외측으로 돌출된 복수 개의 제1 돌기(424) 및 상기 제2 가이드(423)에서 내측으로 돌출된 복수 개의 제2 돌기(425)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 돌기(424)와 제2 돌기(425)는 서로 마주보게 배치될 수 있다. 그에 따라, 제1 가이드(422)와 제2 가이드(423) 사이에 배치되는 절연부재(440)는 제1 돌기(424)와 제2 돌기(425)에 의해 원주 방향으로 만곡되게 배치될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 복수 개의 상기 제1 돌기(424)는 상기 제1 가이드(422)의 상측 및 하측에 축 방향으로 상호 이격되어 각각 배치될 수 있다.
또한, 복수 개의 상기 제2 돌기(425)는 상기 제2 가이드(423)의 상측 및 하측에 축 방향으로 상호 이격되어 각각 배치될 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(300)의 회전에 연동하여 함께 회전할 수 있다.
버스바(600)는 스테이터(400)의 상부에 배치될 수 있다.
그리고, 버스바(600)는 스테이터(400)의 코일(430)과 전기적으로 연결될 수 있다.
버스바(600)는 버스바 바디와 상기 버스바 바디의 내부에 배치되는 복수 개의 터미널을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 버스바 바디는 사출 성형을 통해 형성된 몰드물일 수 있다. 그리고, 상기 터미널 각각은 스테이터(400)의 코일(430)과 전기적으로 연결될 수 있다.
센서부(700)는 로터(300)와 회전 연동 가능하게 설치된 센싱 마그넷의 자기력을 감지하여 로터(300)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(300)와 연동하도록 샤프트(500)에 결합되어 로터(300)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. 메인 마그넷은 모터의 로터(300)에 삽입된 드라이브 마그넷과 동일하게 배열될 수 있다. 서브 마그넷은 메인 마그넷보다 세분화되어 많은 극으로 이루어진다. 이에 따라, 회전 각도를 더욱 세밀하게 분할하여 측정하는 것이 가능하며, 모터의 구동을 더 부드럽게 할 수 있다
상기 센싱 플레이트는 원판 형태의 금속 재질로 형성될 수 있다. 센싱 플레이트의 상면에는 센싱 마그넷이 결합될 수 있다. 그리고 센싱 플레이트는 샤프트(500)에 결합될 수 있다. 여기서, 상기 센싱 플레이트에는 샤프트(500)가 관통하는 홀이 형성된다.
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.
제2 실시예
도 11은 제2 실시예에 따른 모터를 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 제2 실시예에 따른 모터(1a)는 일측에 개구가 형성된 하우징(1100), 하우징(1100)의 상부에 배치되는 커버(1200), 하우징(1100)의 내부에 배치되는 스테이터(1300), 스테이터(1300)의 내측에 배치되는 로터(1400) 및 로터(1400)와 함께 회전하는 샤프트(1500), 스테이터(1300)의 상측에 배치되는 버스바(1600) 및 샤프트(1500)의 회전을 감지하는 센서부(1700)를 포함할 수 있다.
제2 실시예에 따른 모터(1a)를 제1 실시예에 따른 모터(1)와 비교해 볼 때, 스테이터에 차이가 있다.
하우징(1100)과 커버(1200)는 상기 모터(1a)의 외형을 형성할 수 있다. 그리고, 하우징(1100)과 커버(1200)의 결합에 의해 수용공간이 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 수용공간에는, 도 11에 도시된 바와 같이, 스테이터(1300), 로터(1400), 샤프트(1500) 등이 배치될 수 있다. 이때, 샤프트(1500)는 상기 수용공간에 회전 가능하게 배치된다. 이에, 상기 모터(1a)는 샤프트(1500)의 상부와 하부에 각각 배치되는 베어링(10)을 더 포함할 수 있다.
하우징(1100)은 원통 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 하우징(1100)은 내부에 스테이터(1300), 로터(1400) 등을 수용할 수 있다.
커버(1200)는 상기 하우징(1100)의 개구를 덮도록 하우징(1100)의 개구면, 즉 하우징(1100)의 상부에 배치될 수 있다.
스테이터(1300)는 하우징(1100)의 내측에 배치될 수 있다. 이때, 스테이터(1300)는 하우징(1100)의 내주면에 지지될 수 있다. 그리고, 스테이터(1300)는 로터(1400)의 외측에 배치된다. 즉, 스테이터(1300)의 내측에는 로터(1400)가 회전 가능하게 배치될 수 있다.
도 12는 제2 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 일 실시예를 나타내는 도면이고, 도 13은 제2 실시예에 따른 모터의 스테이터에 배치되는 복수 개의 스테이터 유닛을 나타내는 도면이고, 도 14 및 도 15는 제2 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 스테이터 유닛을 나타내는 도면이다. 여기서, 도 12는 제1 실시예에 따른 스테이터를 나타내는 도면으로서, 제2 실시예에 따른 스테이터와 비교할 때, 절연부재의 형상에서 차이가 있다.
도 12 내지 도 15를 참조하면, 스테이터(1300)는 원주방향을 따라 복수 개가 배치된 스테이터 유닛(1300a)과 스테이터 유닛(1300a)을 절연시키는 절연부재(1340) 및 절연부재(1340)의 배치를 안내하는 제1 가이드부(1360)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 스테이터(1300)는 절연부재(1340)의 배치를 안내하는 제2 가이드부(1370)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 절연부재(1340)는 스테이터 유닛(1300a) 사이에 배치되어 스테이터 유닛(1300a)의 코일(1320)을 절연시킨다.
예컨데, 스테이터 유닛(1300a)을 원주방향을 따라 복수 개를 배치하고, 스테이터 유닛(1300a)의 코일(1320) 사이에 절연부재(1340)를 배치하여 스테이터(1300)를 구현할 수 있다. 이때, 절연부재(1340)는 스테이터 유닛(1300a)을 원주방향을 따라 배치함에 의해 형성되는 제1 가이드부(1360) 및 제2 가이드부(1370)에 의해 안내될 수 있다.
도 16은 제2 실시예에 따른 모터의 스테이터에 배치되는 스테이터 유닛의 스테이터 코어와 인슐레이터를 나타내는 사시도이고, 도 17은 제2 실시예에 따른 모터의 스테이터에 배치되는 스테이터 유닛의 스테이터 코어와 인슐레이터를 나타내는 분해사시도이다.
도 14 내지 도 17을 참조하면, 상기 스테이터 유닛(1300a)은 스테이터 코어(1310), 스테이터 코어(1310)에 권선되는 코일(1320) 및 스테이터 코어(1310)와 코일(1320) 사이에 배치되는 인슐레이터(1330)를 포함할 수 있다.
스테이터 코어(1310)에는 회전 자계를 형성하는 코일(1320)이 권선될 수 있다.
스테이터 코어(1310)는 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 상호 적층된 형태로 이루어질 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨데, 스테이터 코어(1310)는 하나의 단일품으로 형성될 수도 있다.
도 17을 참조하면, 스테이터 코어(1310)는 호 형상의 요크(1311) 및 투스(1312)를 포함할 수 있다. 그리고, 투스(1312)는 코일(1320)의 권선을 위해 요크(1311)의 내주면(1311a)에서 반경 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 여기서, 요크(1311)와 투스(1312)는 일체로 형성된 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 상기 투스(1312)는 로터(1400)의 마그넷을 대향하도록 배치될 수 있다. 그리고, 각각의 상기 투스(1312)에는 코일(1320)이 감긴다.
인슐레이터(1330)는 스테이터 코어(1310)와 코일(1320)을 절연시킨다. 그에 따라, 인슐레이터(1330)는 스테이터 코어(1310)와 코일(1320) 사이에 배치될 수 있다.
이때, 코일(1320)은 인슐레이터(1330)가 배치된 스테이터 코어(1310)에 권선될 수 있다. 그리고, 코일(1320)은 전원 공급에 의해 회전 자계를 형성할 수 있다.
도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 인슐레이터(1330)는 스테이터 코어(1310)의 투스(1312)에 배치되어 스테이터 코어(1310)와 코일(1320)을 절연되게 할 수 있다. 여기서, 인슐레이터(1330)는 수지 재질로 형성될 수 있다.
인슐레이터(1330)는 코일(1320)이 권선되는 본체(1331), 본체(1331)의 내측에서 샤프트(1500)의 길이 방향으로 돌출되게 연장된 내측 가이드(1332), 내측 가이드(1332)의 측면의 일 영역에서 원주방향으로 돌출된 제1 돌기(1333) 및 본체(1331)의 외측에서 돌출되게 연장된 외측 가이드(1335)를 포함할 수 있다. 여기서, 본체(1331), 내측 가이드(1332), 제1 돌기(1333) 및 외측 가이드(1335)는 일체로 형성될 수 있다.
본체(1331)에는 코일(1320)이 권선될 수 있다.
본체(1331)는 스테이터 코어(1310)의 투스(1312)에 배치되어 스테이터 코어(1310)와 코일(1320)을 절연되게 할 수 있다.
본체(1331)는 'ㄷ'자 형상으로 형성될 수 있으며, 본체(1331)의 외측면에는 축 방향으로 그루브(1331a)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 그루브(1331a)는 오목하게 형성된 홈 형상일 수 있다. 그리고, 코일(1320)의 권선시, 상기 그루브(1331a)는 코일(1320)의 배치를 안내할 수 있다.
내측 가이드(1332)는 본체(1331)에 권선된 코일(1320)을 지지하여 코일(1320)이 내측으로 이탈되는 것을 방지한다.
내측 가이드(1332)는 본체(1331)의 내측에 배치될 수 있다. 그리고, 내측 가이드(1332)는 본체(1331)의 내측에서 축 방향 및 원주방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 여기서, 축 방향이라 함은 샤프트(1500)의 길이방향일 수 있다.
제1 돌기(1333)는 내측 가이드(1332)의 측면(1332a)의 일 영역에서 원주방향으로 연장되게 돌출될 수 있다.
이때, 서로 이웃하게 배치되는 제1 돌기(1333)의 측면(1333a)이 서로 접촉됨에 따라, 제1 가이드부(1360)가 형성될 수 있다. 예컨데, 제1 가이드부(1360)는 하나의 스테이터 유닛(1300a)의 내측 가이드(1332)와 이웃하게 배치되는 다른 스테이터 유닛(1300a)의 내측 가이드(1332) 사이에 배치될 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 제1 가이드부(1360)는 오목하게 형성된 홈(1360)으로 제공될 수 있다. 여기서, 제1 가이드부(1360)는 홈으로 제공되는 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다.
그에 따라, 상기 홈(1360)은 절연부재(1340)의 배치를 안내한다. 이에, 상기 홈(1360)에는 절연부재(1340)의 내측 단부(1340a)가 배치된다.
한편, 인슐레이터(1330)는 내측 가이드(1332)에 형성된 제1 돌기(1333)의 하부에서 외측으로 연장되게 돌출된 제2 돌기(1334)를 포함할 수 있다.
제2 돌기(1334)는 걸림턱으로써의 역할을 수행할 수 있다. 예컨데, 절연부재(1340)가 상기 홈(1360)에 의해 안내될 때, 제2 돌기(1334)의 상면(1334a)에 의해 절연부재(1340)는 기 설정된 위치까지만 이동하게 된다. 그에 따라, 제2 돌기(1334)의 상면(1334a)은 상기 절연부재(1340)의 하면과 접촉할 수 있다.
외측 가이드(1335)는 본체(1331)에 권선된 코일(1320)을 지지하여 코일(1320)이 외측으로 이탈되는 것을 방지한다.
외측 가이드(1335)는 본체(1331)의 외측에 배치될 수 있다. 그리고, 외측 가이드(1335)는 본체(1331)의 외측에서 축 방향 및 원주방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 서로 이웃하게 배치되는 외측 가이드(1335)의 측면(1335a)이 서로 이격되게 배치됨에 따라, 제2 가이드부(1370)가 형성될 수 있다. 예컨데, 제2 가이드부(1370)는 하나의 스테이터 유닛(1300a)의 외측 가이드(1335)와 이웃하게 배치되는 다른 스테이터 유닛(1300a)의 외측 가이드(1335) 사이에 배치될 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 제2 가이드부(1370)는 공간인 슬릿(1370)으로 제공될 수 있다. 여기서, 제2 가이드부(1370)는 슬릿으로 제공되는 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다.
그에 따라, 상기 슬릿(1370)은 절연부재(1340)의 배치를 안내한다. 이에, 상기 슬릿(1370)에는 절연부재(1340)의 외측 단부(1340b)가 배치된다.
한편, 인슐레이터(1330)는 외측 가이드(1335)의 측면(1335a)의 하부측에서 원주방향으로 연장되게 돌출된 제3 돌기(1336)를 포함할 수 있다.
제3 돌기(1336)는 걸림턱으로써의 역할을 수행할 수 있다. 예컨데, 절연부재(1340)가 상기 슬릿(1370)에 의해 안내될 때, 제3 돌기(1336)의 상면(1336a)에 의해 절연부재(1340)는 기 설정된 위치까지만 이동하게 된다. 그에 따라, 제3 돌기(1336)의 상면(1336a)은 상기 절연부재(1340)의 하면과 접촉할 수 있다.
도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 인슐레이터(1330)는 투스(1312)의 상부 및 측면에 배치되는 상부 인슐레이터(1330a)와 투스(1312)의 하부 및 측면에 배치되는 하부 인슐레이터(1330b)로 구분될 수 있다.
도 18은 제2 실시예에 따른 모터의 상부 인슐레이터를 나타내는 사시도이고, 도 19는 제2 실시예에 따른 모터의 상부 인슐레이터를 나타내는 평면도이다.
도 17 내지 도 19를 참조하면, 상부 인슐레이터(1330a)는 본체(1331), 내측 가이드(1332), 제1 돌기(1333) 및 외측 가이드(1335)를 포함할 수 있다. 이때, 상부 인슐레이터(1330a)의 본체(1331)는 투스(1312)의 상부 및 측면에 배치된다.
도 20은 제2 실시예에 따른 모터의 하부 인슐레이터를 나타내는 사시도이고, 도 21은 제2 실시예에 따른 모터의 하부 인슐레이터를 나타내는 평면도이고, 도 22는 제2 실시예에 따른 모터의 상부 인슐레이터를 나타내는 정면도이다.
도 17 및 도 20 내지 도 22를 참조하면, 하부 인슐레이터(1330b)는 본체(1331), 내측 가이드(1332), 제1 돌기(1333), 제2 돌기(1334), 외측 가이드(1335) 및 제3 돌기(1336)를 포함할 수 있다. 이때, 하부 인슐레이터(1330b)의 본체(1331)는 투스(1312)의 하부 및 측면에 배치된다.
하부 인슐레이터(1330b)의 제2 돌기(1334)는 제1 돌기(1333)의 하부에서 외측으로 연장되게 형성될 수 있다.
하부 인슐레이터(1330b)의 제3 돌기(1336)는 외측 가이드(1335)의 측면(1335a)의 하부측에서 원주방향으로 연장되게 형성될 수 있다.
즉, 하부 인슐레이터(1330b)는 제2 돌기(1334) 및 제3 돌기(1336)를 포함한다는 점에서 상부 인슐레이터(1330a)와 차이가 있다.
도 23은 절연부재의 일 실시예를 나타내는 측면도이다.
도 12 및 도 23을 참조하면, 절연부재(1340)는 스테이터 유닛(1300a) 사이에 배치되어 코일(1320)을 절연시킨다. 여기서 절연부재(1340)는 제1 절연부재라 불리 울 수 있다.
절연부재(1340)는, 도 12에 도시된 바와 같이, 직육면체 형상으로 형성될 수 있다. 여기서, 절연부재(1340)는 절연지일 수 있다.
절연부재(1340)의 내측 단부(1340a)와 외측 단부(1340b) 각각은 제1 가이드부(1360)와 제2 가이드부(1370)에 의해 안내되어 스테이터 유닛(1300a) 사이에 배치된다. 이때, 절연부재(1340)의 하면(1341)은 제2 돌기(1334)의 상면(1334a)과 제3 돌기(1336)의 상면(1336a)에 접촉되어 절연부재(1340)를 기 설정된 위치에 위치하게 한다.
그리고, 절연부재(1340)의 외측 단부면(1342)은 스테이터 코어(1310)의 요크(1311)의 내주면(1311a)에 접촉될 수 있다.
따라서, 절연부재(1340)는 제2 돌기(1334), 제3 돌기(1336), 제1 가이드부(1360) 및 제2 가이드부(1370)에 의해 유동 및 이탈이 방지된다.
도 24는 제2 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 다른 실시예를 나타내는 도면이고, 도 25는 절연부재의 다른 실시예를 나타내는 측면도이다. 여기서, 도 24는 제2 실시예에 따른 스테이터를 나타내는 도면이다.
도 24를 참조하면, 스테이터(1300)는 원주방향을 따라 복수 개가 배치된 스테이터 유닛(1300a)과 스테이터 유닛(1300a)의 코일(1320)을 덮는 절연부재(1350) 및 절연부재(1350)의 배치를 안내하는 제1 가이드부(1360)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 스테이터(1300)는 절연부재(1350)의 배치를 안내하는 제2 가이드부(1370)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 절연부재(1350)로는 절연지가 제공될 수 있다. 그에 따라, 상기 절연지는 플렉서블하면서 무게가 가볍기 때문에 모터의 성능에 큰 영향을 미치지 않는다.
제1 실시예에 따른 스테이터(1300)의 절연부재(1340)와 구분하기 위해 제2 실시예에 따른 스테이터(1300)의 절연부재(1350)는 제2 절연부재라 불리울 수 있다.
도 24 및 도 25를 참조하면, 절연부재(1350)는 플레이트부(351)와 플레이트부(351)의 양측단에서 일측으로 연장되어 돌출된 측벽부(1352)를 포함할 수 있다. 이때, 플레이트부(351)는 코일(1320)의 상부에 배치될 수 있다. 그리고, 측벽부(1352)는 코일(1320) 사이에 배치될 수 있다.
측벽부(1352)는 제1 가이드부(1360)와 제2 가이드부(1370)에 의해 안내되어 스테이터 유닛(1300a) 사이에 배치된다.
측벽부(1352)의 하면(1352a)은 제2 돌기(1334)의 상면(1334a)과 제3 돌기(1336)의 상면(1336a)에 접촉되어 절연부재(1340)를 기 설정된 위치에 위치하게 한다.
이때, 측벽부(1352)의 외면(1352b)은 스테이터 코어(1310)의 요크(1311)의 내주면(1311a)에 접촉될 수 있다.
따라서, 절연부재(1350)는 제2 돌기(1334), 제3 돌기(1336), 제1 가이드부(1360) 및 제2 가이드부(1370)에 의해 유동 및 이탈이 방지된다.
한편, 측벽부(1352)의 내면(352c)의 높이(H1)는 외면(1352b)의 높이(H2)보다 작을 수 있다. 그에 따라, 플레이트부(351)는 측벽부(1352)의 하면(1352a)을 기준으로 소정의 각도(θ)로 경사지게 배치될 수 있다.
즉, 코일(1320)은 외측으로 갈수록 점적률이 향상될 수 있기 때문에, 플레이트부(351)는 소정의 각도(θ)를 갖도록 형성될 수 있다.
도 24를 참조하면, 플레이트부(351)의 내측 폭(W1)은 외측 폭(W2)보다 작게 형성될 수 있다. 예컨데, 플레이트부(351)는 사다리꼴 형상으로 형성될 수 있다.
도 24에 도시된 바와 같이, 절연부재(1350)가 원주방향을 따라 연속적으로 스테이터 유닛(1300a)에 배치된 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다. 예컨데, 절연부재(1350)는 원주방향을 따라 하나의 스테이터 유닛(1300a)에 배치된 후 이웃하게 배치되는 스테이터 유닛(1300a)을 건너뛰고 그 다음 스테이터 유닛(1300a)에 배치될 수도 있다.
로터(1400)는 스테이터(1300)의 내측에 배치될 수 있다. 그리고, 중심부에 샤프트(1500)가 결합될 수 있다.
로터(1400)는 로터 코어(미도시)에 마그넷(미도시)이 결합되어 구성될 수 있다. 예컨데, 로터(1400)는 상기 로터 코어의 외주면에 마그넷이 배치되는 타입으로 구성될 수 있다.
따라서, 마그넷은 스테이터(1300)에 감긴 코일(1320)과 회전 자계를 형성한다. 이러한 마그넷은 샤프트(1500)를 중심으로 원주 방향을 따라 N극과 S극이 번갈아 위치하도록 배치될 수 있다.
그에 따라, 코일(1320)과 마그넷의 전기적 상호 작용으로 로터(1400)가 회전하고, 로터(1400)가 회전하면 샤프트(1500)가 회전하여 상기 모터(1a)의 구동력이 발생된다.
한편, 로터(1400)의 상기 로터 코어는 복수 개의 분할 코어가 결합되어 제작되거나 하나의 통으로 구성되는 단일 코어 형태로 제작될 수 있다. 여기서, 상기 로터 코어는 원형의 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 적층된 형상으로 실시될 수 있다.
샤프트(1500)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 베어링(10)에 의해 하우징(1100) 내부에 회전 가능하게 지지될 수 있다. 그리고, 샤프트(1500)는 로터(1400)의 회전에 연동하여 함께 회전할 수 있다.
버스바(1600)는 스테이터(1300)의 상부에 배치될 수 있다.
그리고, 버스바(1600)는 스테이터(1300)의 코일(1320)과 전기적으로 연결될 수 있다.
버스바(1600)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(1300)의 코일(1320)과 전기적으로 연결될 수 있다.
센서부(1700)는 로터(1400)와 회전 연동 가능하게 설치된 센싱 마그넷의 자기력을 감지하여 로터(1400)의 현재 위치를 파악함으로써 샤프트(1500)의 회전을 감지할 수 있게 한다.
센서부(1700)는 센싱 마그넷 조립체(710)와 인쇄회로기판(PCB, 720)을 포함할 수 있다.
센싱 마그넷 조립체(710)는 로터(1400)와 연동하도록 샤프트(1500)에 결합되어 로터(1400)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. 메인 마그넷은 모터의 로터(1400)에 삽입된 드라이브 마그넷과 동일하게 배열될 수 있다. 서브 마그넷은 메인 마그넷보다 세분화되어 많은 극으로 이루어진다. 이에 따라, 회전 각도를 더욱 세밀하게 분할하여 측정하는 것이 가능하며, 모터의 구동을 더 부드럽게 할 수 있다
상기 센싱 플레이트는 원판 형태의 금속 재질로 형성될 수 있다. 센싱 플레이트의 상면에는 센싱 마그넷이 결합될 수 있다. 그리고 센싱 플레이트는 샤프트(1500)에 결합될 수 있다. 여기서, 상기 센싱 플레이트에는 샤프트(1500)가 관통하는 홀이 형성된다.
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.
제3 실시예
도 26은 제3 실시예에 따른 모터의 측단면도이다.
도 26을 참조하면, 제3 실시예에 따른 모터는 샤프트(2100), 로터(2200), 스테이터(2300)를 포함할 수 있다. 그리고, 제3 실시예에 따른 모터는 하우징(2400)과 커버(2500)를 포함할 수 있다.
샤프트(2100)는 로터(2200)에 결합될 수 있다. 전류 공급을 통해 로터(2200)와 스테이터(2300)에 전자기적 상호 작용이 발생하면, 로터(2200)가 회전하고 이에 연동하여 샤프트(2100)가 회전한다. 여기서, 샤프트(2100)의 외주면에는 베어링(10)이 배치될 수 있다. 그리고, 샤프트(2100)는 차량의 조향축과 연결되어 조향축에 동력을 전달할 수 있다.
로터(2200)는 스테이터(2300)와 전기적 상호 작용을 통해 회전한다.
로터(2200)는 로터 코어(2210)와 마그넷(2220)을 포함할 수 있다. 로터 코어(2210)는 원형의 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 적층된 형상으로 실시되거나 또는 하나의 통 형태로 실시될 수 있다. 로터 코어의 중심에는 샤프트(2100)가 결합하는 홀이 배치될 수 있다. 로터 코어(2210)의 외주면에는 마그넷(2220)을 가이드 하는 돌기가 돌출될 수 있다. 마그넷(2220)은 로터 코어(2210)의 외주면에 부착될 수 있다. 복수 개의 마그넷(2220)은 일정 간격으로 로터 코어(2210)의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 하우징(2400)은 내부에 로터(2200)와 스테이터(2300)를 수용할 수 있다.
도 27은 도 26에서 도시한 스테이터의 스테이터 코어를 도시한 도면이다.
도 26 및 도 27을 참조하면, 스테이터(2300)는 스테이터 코어(2310)를 포함한다. 스테이터 코어(2310)는 요크(2311)와 티스(2312)로 구분될 수 있다. 티스(2312)는 요크(2311)의 내주면에서 상기 로터 코어(2210)의 중심 방향으로 돌출된다. 티스(2312)는 복수개가 배치되며, 각각의 티스(2312) 별로 요크(2311)가 분할될 수 있다. 분할된 요크(2311)는 상호 결합되어 조립된다. 티스(2312)와 티스(2312) 사이에는 권선된 코일(2320)이 위치하는 슬롯(S)이 마련된다.
도 28은 인슐레이터를 도시한 도면이고, 도 29는 티스에 장착된 인슐레이터를 도시한 도면이다.
도 28 및 도 29를 참조하면, 스테이터(2300)는 인슐레이터(2330)를 포함한다. 인슐레이터(2330)는 티스(2312)에 배치된다. 인슐레이터(2330)는 코일(2320)과 스테이터 코어(2310)를 절연시킨다. 인슐레이터(2330)는 권선부(2331)와, 내측가이드(2332)와, 외측가이드(2333)를 포함할 수 있다. 권선부(2331)에 코일(2320)이 권선된다. 권선부(2331)는 안착홈(2331a)을 포함할 수 있다. 안착홈(2331a)은 권선부(2331)에서 오목하게 형성된다. 안착홈(2331a)은 권선을 가이드하며, 코일(2320)의 안착 위치를 결정한다.
외측가이드(2333)의 내측면(2333a)과 권선부(2331)의 경계에는 홈(2334)이 배치된다. 홈(2334)은 코일(2320)의 마지막 턴을 고정하기 위한 것이다. 홈(2334)은 인슐레이터(2330)의 높이 방향으로 길게 배치된다. 인슐레이터(2330)는 상부인슐레이터(2330A)와 하부인슐레이터(2330B)로 구분될 수 있다. 이때, 홈(2334)은 상부인슐레이터(2330A)에만 배치될 수 있다. 이는 코일(2320)의 마지막 턴이 스테이터 코어(2310)의 상측으로 넘어가기 때문이다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 홈(2334)은 하부인슐레이터(2330B)에만 배치될 수 있다. 이는 코일(2320)의 마지막 턴이 스테이터 코어(2310)의 하측으로 넘어가는 경우이다. 또는 홈(2334)이 상부인슐레이터(2330A)와 하부인슐레이터(2330B)에 모두 배치될 수 있다. 이는 상부인슐레이터(2330A)의 형상과 하부인슐레이터(2330B)의 형상을 동일하게 하여 부품의 호환성을 높이는 이점이 있다.
한편, 홈(2334)은 외측가이드(2333)의 내측면(2333a)에서 오목하게 배치되어, 코일(2320)의 마지막 턴이 걸리는 공간을 확보한다. 홈(2334)은 외측가이드(2333)의 내측면의 상단에서 하단까지 형성될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 홈(2334)은 외측가이드(2333)의 내측면의 상단에서 시작하여 하단에 이르지 않는 일정 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 도 29에서 권선부(2331)를 기준으로, 홈(2334)이 좌측에 위치하는 것으로 도시하였으나, 우측에 위치하는 것으로 실시되어도 무방하다. 또한, 권선부(2331)를 기준으로 좌측 및 우측에 모두 형성되어도 좋다.
권선부(2331)는 상면(2331b)과 측면(2331c)을 포함한다. 측면(2331c)은 상면(2331b)의 양 측에서 절곡되어 연장된다. 측면(2331c)에는 안착홈(2331a)이 길게 배치된다. 홈(2334)은 측면(2331c)과 외측가이드(2333)의 내측면(2333a)의 경계에 인접하여 배치된다. 또는 홈(2334)은 측면(2331c)과 외측가이드(2333)의 내측면(2333a)의 경계에 배치될 수도 있다. 또한 홈(2334)의 폭(W)은 코일(2320)의 직경보다 작게 형성되는 것이 좋다. 이는 코일(2320)의 마지막 턴의 고정력을 높이기 위한 것이다.
도 30은 코일이 권선된 스테이터 코어를 도시한 도면이고, 도 31은 코일의 권선 순서를 도시한 도면이다.
도 30은, 6턴으로 권선된 코일(2320)의 수평단면을 나타낸 것으로, 수평단면을 기준으로, 코일(2320)의 권선 순선에 따라, 코일(2320)의 위치를 도면에서 1 부터 12까지의 숫자로 도시한다. 도 30 및 도 31을 참조하면, 수평단면으로 구분되는 코일(2320)의 형상은 티스(2312)를 기준으로 대칭되게 배치된다. 그리고 코일(2320)의 복수의 턴 중 첫번째 턴과 마직막 턴은 티스(2312)를 기준으로 대칭되게 배치된다. 코일(2320)은 6턴으로 권선될 수 있다. 또한 코일(2320)은 1층과 2층으로 적층될 수 있다.
도 30의 우측의 최외측에 배치된 1번 코일 단면의 위치가 코일(2320)의 첫번째 턴을 나타낸다. 1번 코일 단면에서 2번 코일 단면으로 감기는 것이 첫번째 턴이다. 이때, 도 31의 C1과 같이, 좌측의 최외측에 배치된 영역은 비워두고, 다음 영역으로 2번 코일 단면이 위치하도록 권선이 진행된다. 1층에 배치된 코일(321)은 네번째 턴까지 진행되며, 다섯 번째 턴에 의해 2층에 배치된 코일(322)이 1층에 배치된 코일(321) 위에 적층된다. 다섯 번째 턴으로 10번 코일 단면이 2층에 배치된다. 그리고, 여섯번 째 턴인 마지막 턴으로 12번 코일 단면이 1층의 최외측 영역(C1)에 배치된다.
코일(2320)의 마지막 턴은 인접한 다음 티스(2312)에 권선하기 위해 넘어가기 위한 것이다. 따라서, 코일(2320)의 유동이 발생하는 영역이다. 또한, 코일(2320)의 마지막 턴이 최외측에 위치하는데, 이는 요크(2311)의 양 측단과 인접하기 때문에, 인접하는 요크(2311)가 상호 결합 할 때, 코일(2320)의 마지막 턴이 2층에 위치하는 경우, 코일(2320) 간 간섭이 발생할 수 있다. 반면에, 코일(2320)의 마지막 턴이 1층에 위치하면, 도 30의 P와 같은 공간이 확보되어, 인접한 티스(2312)에 감긴 코일간 간섭이 발생하는 것을 방지한다. 한편, 홈(2334)은 코일(2320)의 마지막 턴이 넘어가는 곳에 위치한다. 즉, 홈(2334)은 기능상 1층의 최외측 영역에 인접하여 배치된다. 이러한 홈(2334)은 코일(2320)의 마지막 턴이 넘어가는 과정에서 코일(2320)에 유동이나 유격이 발생할지 않도록, 코일(2320)을 고정한다.
도 32는 코일의 권선 과정을 도시한 도면이다. 여기서, 도 32a는 제1 분할코어에 감긴 코일을 나타내는 도면이고, 도 32b는 제2 분할코어에 감긴 코일을 나타내는 도면이고, 도 32c는 제3 분할코어에 감긴 코일을 나타내는 도면이다.
도 32를 참조하면, 제1 분할코어(2310A)와, 제2 분할코어(2310B)와, 제3 분할코어(2310C)는 각각 스테이터(2300)를 형성하는 복수 개의 분할코어 중 어느 하나에 해당한다.
도 32a에 도시한 바와 같이, 시작단을 형성한 상태에서 제1 분할코어(2310A)에 코일(2320)이 감긴다. 코일(2320)은 U,V,W 상의 전원 중 어느 하나와 전기적으로 연결된다. 도 32의 A1이 나타내는 영역에서 코일(2320)의 마지막 턴이 완성되고, 코일(2320)은 제2 분할코어(2310B)로 넘어간다. 이때, 홈(도 30의 2334)은 코일(2320)을 가이드함과 동시에 고정한다.
그리고, 도 32b에 도시한 바와 같이, 제2 분할코어(2310B)에 코일(2320)이 감긴다. 도 32의 A2가 나타내는 영역에서 코일(2320)의 마지막 턴이 완성되고, 코일(2320)은 제3 분할코어(2310C)로 넘어간다.
도 32c에 도시한 바와 같이, 제3 분할코어(2310C)에 코일(2320)이 감기고 끝단을 형성하여 코일(2320)의 권선이 완료된다,
티스(2312)가 n개이며, 하나의 코일(2320)이 n/m개의 티스(2312)에 감기고, m개의 코일(2320)은 서로 직렬 연결될 수 있다. 여기서, n이 9이고, m이 3이면, 하나의 코일(2320)이 3개의 분할코어(2310A, 2310B, 2310C)에 감긴다. 이러한 방식으로 3개의 코일(2320)이 각각 3개의 분할코어(2310A, 2310B, 2310C)에 감겨, 총 9개의 분할코어를 포함하는 스테이터(2300)를 이룰 수 있다. 3개의 코일(2320)은 각각 U,V,W 상의 전원과 연결되며, 3개의 코일(2320)은 서로 직렬로 연결될 수 있다.
도 33은 코일의 권선 상태를 도시한 도면이다.
도 33을 참조하면, 첫번째 턴의 코일(2320F) 위를 가로 질러 마지막 턴의 코일(2320L)이 도면에서 우측에 위치한 티스(2312)에 감긴다. 마지막 턴의 코일(2320L)은 도면에서 좌측에 위치한 인접한 티스(2312)에 감긴 첫번째 턴의 코일(2320F)과 마주보는 상태이다. 마지막 턴의 코일(2320L)이 1층에 배치되고, 인접한 티스(2312)의 첫번째 턴의 코일(2320F)도 26층에 배열되기 때문에, 도 33의 P와 같은 공간이 확보된다. 이 공간(P)으로 인하여, 분할코어를 조립할 때, 코일간 간섭이 제거된다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진자는 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. 그리고, 이러한 수정과 변경에 관계된 차이점들을 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
<부호의 설명>
1, 1a: 모터, 10: 베어링, 100, 1100, 2400: 하우징, 200, 1200, 2500: 커버, 300, 1400, 2200: 로터, 400, 1300, 2300: 스테이터, 410, 1310, 2310: 스테이터 코어, 420, 1330, 2330: 인슐레이터, 430, 1320, 2320: 코일, 440, 1340: 절연부재, 500, 1500, 2100: 샤프트, 600, 1600: 버스바, 700, 1700: 센서부

Claims (20)

  1. 샤프트;
    상기 샤프트와 결합하는 로터; 및
    상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터를 포함하고,
    상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어와 결합되는 인슐레이터, 상기 인슐레이터에 배치되는 코일 및 상기 코일의 일측에 배치되는 절연부재를 포함하고,
    상기 인슐레이터는 바디, 상기 바디의 일측에 배치되는 제1 가이드, 상기 바디의 타측에 배치되는 제2 가이드, 상기 제1 가이드의 일측에 형성된 제1 돌기 및 상기 제2 가이드의 일측에 형성된 제2 돌기를 포함하고,
    상기 절연부재의 일측은 상기 제1 돌기와 상기 코일 사이에 배치되고, 타측은 상기 제2 돌기와 상기 코일 사이에 배치되는 모터.
  2. 샤프트;
    상기 샤프트와 결합하는 로터; 및
    상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터를 포함하고,
    상기 스테이터는 복수 개의 단위 스테이터를 포함하고,
    복수 개의 상기 단위 스테이터 중 적어도 하나의 단위 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어와 결합되는 인슐레이터, 상기 인슐레이터에 배치되는 코일을 포함하고,
    상기 인슐레이터는 바디, 상기 바디의 일측에 배치되는 제1 가이드, 상기 바디의 타측에 배치되는 제2 가이드, 상기 제1 가이드의 일측에 형성된 제1 돌기 및 상기 제2 가이드의 일측에 형성된 제2 돌기를 포함하고,
    상기 제1 돌기와 상기 제2 돌기는 서로 마주보는 방향으로 돌출되는 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 코일의 일측에 배치되는 절연부재를 더 포함하는 모터.
  4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 절연부재는 곡면을 포함하는 모터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스테이터 코어의 중심에서 반경 방향으로 멀어질수록 상기 절연부재는 상기 곡면의 곡률이 작아지는 영역을 포함하는 모터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 절연부재와 접촉하는 상기 제1 돌기의 일면은 상기 절연부재의 곡률에 대응하는 제1 곡면을 포함하고,
    상기 절연부재와 접촉하는 상기 제2 돌기의 일면은 상기 절연부재의 곡률에 대응하는 제2 곡면을 포함하는 모터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 곡면의 곡률은 상기 제2 곡면의 곡률보다 큰 모터.
  8. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    원주 방향을 기준으로 상기 절연부재는 상기 바디의 최 외측에 권선된 코일보다 외측에 배치되는 모터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 바디의 외측에 마지막 턴으로 권선된 상기 코일의 일 영역과 상기 제2 돌기의 단부 사이의 갭(G)은 상기 코일의 직경 대비 0.95~1.0배인 모터.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 돌기와 상기 제2 돌기는 서로 마주보게 배치되고,
    상기 제1 돌기와 상기 제2 돌기는 상기 바디를 기준으로 동일한 원주 방향에 위치하는 모터.
  11. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 돌기와 상기 제2 돌기는 상기 절연부재와 접촉하는 모터.
  12. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제2 돌기는 상기 스테이터 코어의 중심에서 상기 제1 돌기의 일단을 연결하는 가상의 선상에 배치되는 모터.
  13. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 바디의 상면, 상기 제1 돌기의 상면 및 상기 제2 돌기의 상면은 동일 평면상에 배치되는 모터.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 절연부재의 상부는 상기 제1 돌기의 상면보다 하측에 배치되는 모터.
  15. 제3항에 있어서,
    상기 스테이터를 형성하기 위해 복수 개의 상기 단위 스테이터는 원형으로 정렬되고,
    상기 단위 스테이터를 기준으로 상기 제1 돌기 및 상기 절연부재는 시계 방향에 배치되는 모터.
  16. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 돌기 및 상기 제2 돌기는 복수 개가 형성되고,
    복수 개의 상기 제1 돌기는 상기 제1 가이드의 상측 및 하측에 각각 배치되고,
    복수 개의 상기 제2 돌기는 상기 제2 가이드의 상측 및 하측에 각각 배치되는 모터.
  17. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 제1 돌기 및 상기 제2 돌기는 상하 방향으로 길게 연장되어 형성되고,
    상기 절연부재와 접촉하는 상기 제1 돌기 및 상기 제2 돌기의 내면은 소정의 각도로 기울어진 기울기를 갖는 모터.
  18. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 절연부재의 반경 방향 길이는 상기 제1 가이드와 상기 제2 가이드 사이의 거리(D1)보다 큰 모터.
  19. 스테이터 코어;
    상기 스테이터 코어에 권선되는 코일 및
    상기 스테이터 코어와 상기 코일 사이에 배치되는 인슐레이터를 포함하며,
    상기 인슐레이터는
    상기 코일이 권선되는 바디,
    상기 바디의 내측에서 돌출되는 제1 가이드,
    상기 바디의 외측에서 돌출되는 제2 가이드,
    상기 제1 가이드의 측면에서 외측으로 돌출된 제1 돌기 및
    상기 제2 가이드의 내면에서 내측으로 돌출된 제2 돌기를 포함하고,
    상기 제1 가이드와 상기 제2 가이드 사이에 반경 방향으로 배치되는 절연부재는 상기 제1 돌기와 상기 제2 돌기에 의해 원주 방향으로 만곡되는 스테이터.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 절연부재는 판 형상으로 형성되며,
    상기 절연부재의 반경 방향 폭이 길어질수록 상기 제1 돌기의 돌출 길이는 축소되는 스테이터.
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