WO2020040424A1 - 스테이터 및 이를 구비하는 모터 - Google Patents

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Definitions

  • Embodiments relate to a stator and a motor comprising the same.
  • a motor is a device that obtains rotational force by converting electrical energy into mechanical energy, and is widely used in vehicles, household appliances, and industrial equipment.
  • the motor may include a housing, a shaft, a stator disposed inside 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 shaft also rotates in accordance with the rotation of the rotor.
  • the motor can be used in a device for ensuring the stability of steering of an automobile.
  • the motor may be used in a motor for a vehicle such as an electronic power steering system (EPS).
  • EPS electronic power steering system
  • the motor can also be used in a clutch actuator.
  • Transmission of the vehicle is a transmission device that is manually operated according to the clutch operation of the user, or automatically operated according to the speed by the mission, and comprises a motor.
  • Such a motor may be placed in an environment that is exposed to a fluid such as oil.
  • stator of the motor it may be manufactured by injection molding using a material such as a mold to insulate the coil.
  • the stator may be formed by a first injection forming an insulator in the stator core and a second injection winding by over coiling the coil in the insulator.
  • Embodiments provide a stator and a motor including the same that prevents the coil from being exposed to overmolding.
  • a stator core including a yoke and a plurality of teeth protruding from an inner surface of the yoke; An insulator surrounding a portion of the stator core; A coil wound on the insulator; And a molding part disposed to cover the stator core, the insulator, and the coil, wherein the insulator includes a first insulator and a second insulator disposed along a circumferential direction, and the first insulator includes: A body portion, an inner guide extending in a direction perpendicular to the inside of the body portion, a first outer guide extending in a direction perpendicular to the outside of the body portion, a second outer guide disposed to be spaced outwardly from the first outer guide, And a protrusion protruding from the second outer guide toward the first outer guide, and an end portion of the protrusion is disposed to form a predetermined gap G with the first outer guide. Achieved by a stator disposed between the first outer guide and
  • the width W1 in the radial direction of the protrusion may be 0.6 times or more of the outer diameter of the coil.
  • width W2 in the circumferential direction of the protrusion may be at least twice the outer diameter of the coil.
  • the insulator includes a connecting portion disposed between the first outer guide and the second outer guide, the connecting portion is disposed on the yoke, and the height H from the connecting portion to the protrusion is It may be at least three times the outer diameter.
  • the stator further comprises a terminal connected to the end of the coil, the second insulator is a body portion around which the coil is wound, a first outer guide extending in a direction perpendicular to the outside of the body portion, the first A second outer guide is spaced outwardly from the outer guide, and the inner guide extending in the vertical direction from the inside of the body portion, the top of the inner guide may be formed with a groove coupled to one side of the terminal have.
  • the terminal includes a terminal body, a pin portion protruding from an upper surface of the terminal body, a protrusion protruding from a lower surface of the terminal body, and a bent portion formed by bending both sides of the terminal body, respectively, wherein the protrusion is coupled to the groove.
  • a terminal body a pin portion protruding from an upper surface of the terminal body, a protrusion protruding from a lower surface of the terminal body, and a bent portion formed by bending both sides of the terminal body, respectively, wherein the protrusion is coupled to the groove.
  • the second insulator may be disposed between the three first insulators based on the circumferential direction.
  • the insulator may be disposed on the stator core by an injection method.
  • the molding part may be formed by an injection method while the coil is wound around the insulator.
  • the object A rotor that rotates in combination with the shaft; A stator disposed outside the rotor, the stator disposed to cover the stator core, an insulator surrounding a portion of the stator core, a coil wound on the insulator, and the stator core, the insulator and the coil. And an insulator including a first insulator and a second insulator, wherein the first insulator includes a body part to which the coil is wound, an inner guide extending in a direction perpendicular to the inside of the body part, and the body part.
  • a first outer guide extending in a direction perpendicular to an outer side, a second outer guide disposed outwardly from the first outer guide, and a protrusion protruding inwardly from the second outer guide, the end of the protrusion Is disposed so that the first outer guide and a predetermined gap (G) is formed, of the coil Part of this is achieved by a motor disposed between the first outer guide and the second outer guide through the gap G.
  • the molding part may be formed by the injection method in the state where the coil is wound around the insulator.
  • one region of the coil may be disposed between the first outer guide and the second outer guide.
  • Stator according to the embodiment having the configuration as described above and a motor including the same by using a projection protruding inward from the second outer guide and the second outer guide, the coil to the outside of the molding part by the injection pressure during overmolding Exposure can be prevented.
  • FIG. 1 is a view showing a motor according to an embodiment
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a stator according to an embodiment
  • FIG. 3 is a side view illustrating a stator according to an embodiment
  • FIG. 4 is a cross-sectional perspective view showing a line A-A of FIG. 3,
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating a stator in which a molding part is deleted in a stator disposed in a motor according to an embodiment
  • FIG. 6 is a plan view illustrating a stator in which a molding part is deleted in a stator disposed in a motor according to an embodiment
  • FIG. 7 is an enlarged view illustrating region A of FIG. 6,
  • FIG. 8 is a view showing an insulator of a stator disposed in a motor according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a side view illustrating a first insulator of a stator disposed in a motor according to an embodiment
  • FIG. 10 is a view showing a terminal of the stator disposed in the motor according to the embodiment.
  • the technical idea of the present invention is not limited to some embodiments described, but may be embodied in different forms, and within the technical idea of the present invention, one or more of the components may be selectively selected between the embodiments. Can be combined and substituted.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used.
  • a component when a component is described as being 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only connected, coupled or connected directly to the other component, It may also include the case where the 'component' is 'connected', 'coupled' or 'connected' by another component between the other components.
  • top (bottom) or the bottom (bottom) is not only when two components are in direct contact with each other, but also one. It also includes a case where the above-described further components are formed or disposed between two components.
  • up (up) or down (down) may include the meaning of the down direction as well as the up direction based on one component.
  • the x direction may mean an axial direction
  • the y direction may mean a radial direction.
  • the axial direction and the radial direction may be perpendicular to each other.
  • the axial direction may be a length direction of the shaft 300.
  • the motor 1 includes a stator 100 and a rotor 200, a shaft 300, and a housing 400 disposed inside the stator 100 according to the embodiment. It may include.
  • the inner side may mean a direction disposed toward the center C based on the radial direction, and the outer side may mean a direction opposite to the inner side.
  • the motor 1 may include a bearing 10 rotatably supporting the shaft 300.
  • the stator 100 and the rotor 200 cause electrical interaction.
  • the rotor 200 rotates and the shaft 300 rotates in association with the rotor 200.
  • the shaft 300 may be connected to a clutch transmission to provide power.
  • the shaft 300 may be connected to a dual clutch transmission (DCT, Dual-clutch Transmission) to provide power.
  • the dual clutch transmission (DCT) may be equipped with two sets of clutches, unlike a single plate clutch transmission mounted on a conventional manual transmission vehicle. Accordingly, the dual clutch transmission (DCT) may implement 1, 3, 5 stages with power transmitted through one clutch, and 2, 4, 6 stages with power transmitted through the other clutch. It is a system.
  • the dual clutch transmission DCT may selectively receive power of the shaft 300.
  • the stator 100 may be disposed outside the rotor 200.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a stator according to the embodiment
  • Figure 3 is a side view showing a stator according to the embodiment
  • Figure 4 is a cross-sectional perspective view showing a line AA of Figure 3
  • Figure 5 is disposed in the motor according to the embodiment
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating a stator in which a molding part is deleted
  • FIG. 6 is a plan view illustrating a stator in which a molding part is removed
  • FIG. 7 illustrates an area A of FIG. It is an enlarged view.
  • the stator 100 includes a stator core 110, an insulator 120 disposed on the stator core 110, a coil 130 wound around the insulator 120, and a stator core 110. ), A molding unit 140 disposed to cover the insulator 120 and the coil 130, and a terminal 150 electrically connected to an end of the coil 130.
  • the insulator 120 may be primary injection molded to the stator core 110 by an injection method. As such, the insulator 120 may surround a portion of the stator core 110.
  • the molding unit 140 may be injection-molded secondarily by an injection method while the coil 130 is wound around the insulator 120. As the injection method, an insert injection method may be used.
  • the stator core 110 is a plurality of protruding radially along the circumferential direction of the yoke 111 with respect to the virtual line (axial direction) passing through the cylindrical yoke 111 and the center C of the yoke 111.
  • the tooth 112 may be disposed to face the magnet of the rotor 200.
  • each of the teeth 112 may be disposed on the inner circumferential surface of the yoke 111 toward the center C. As shown in FIG. 4, each of the teeth 112 may be disposed on the inner circumferential surface of the yoke 111 toward the center C. As shown in FIG.
  • the tooth 112 when viewed in the axial direction may be formed in a T-shaped cross section.
  • the tooth 112 may include an L-shaped tooth body and a shoe disposed at an end of the tooth body.
  • the shoe as shown in Figure 4, may be formed to protrude from the end of the tooth body in the circumferential direction with respect to the center (C).
  • the stator core 110 may be formed by stacking a thin plate-shaped stator plate so that the plurality of teeth 112 protrude in the radial direction.
  • the stator plate may be formed into a plurality of silicon steel sheets having a thickness of 0.35 to 0.5 mm in a predetermined shape.
  • the stator core 110 can be formed by stacking a plurality of stator plates.
  • the insulator 120 may be arranged to surround a region of the stator core 110 by an insert injection method.
  • the insulator 120 allows the stator core 110 to be insulated from the coil 130.
  • the insulator 120 insulates the coil 130 from each of the teeth 112 of the stator core 110.
  • the insulator 120 may be formed of a synthetic resin material.
  • FIG. 8 is a view showing an insulator of a stator disposed in a motor according to an embodiment.
  • the insulator 120 may include a first insulator 120a, a second insulator 120b, and a third insulator 120c. As illustrated in FIG. 8, a second insulator 120b may be disposed between the first insulators 120a based on the circumferential direction. In addition, three first insulators 120a may be provided.
  • the first insulator 120a, the second insulator 120b, and the third insulator 120c may be classified by whether grooves are formed on the upper side of the inner guide and whether protrusions are formed on the second outer guide.
  • Each of the first insulator 120a, the second insulator 120b, and the third insulator 120c includes a body part 121 in which the coil 130 is wound and an inner guide 122 protruding from the inside of the body part 121.
  • the second outer guide 124 is spaced outward from the first outer guide 123 protruding from the outside of the body 121 and the first outer guide 123 protruding from the outside of the body 121. It may include.
  • the first outer guide 123 and the second outer guide 124 may be spaced apart by a predetermined spacing (D).
  • the spacing D may be 1.6 to 2.0 times the outer diameter of the coil 130.
  • the outer diameter of the coil 130 may be referred to as the wire diameter or diameter of the coil 130.
  • each of the first insulator 120a, the second insulator 120b, and the third insulator 120c may be disposed between the first outer guide 123 and the second outer guide 124 so as to form the first outer guide 123.
  • FIG. 9 is a side view showing a first insulator of a stator disposed in a motor according to an embodiment.
  • the first insulator 120a may include a body 121, an inner guide 122 protruding from the inside of the body 121, and a first protrusion protruding from the outside of the body 121.
  • a second outer guide 124 disposed to be spaced outwardly based on the outer guide 123 and the first outer guide 123 protruding from the outside of the body part 121, and a protrusion protruding inward from the second outer guide. It may include a 125 and the connecting portion 126 connecting the first outer guide 123 and the second outer guide 124.
  • the body part 121 may be disposed to surround the tooth body of the tooth 112.
  • the coil 130 may be wound around the body 121.
  • one side of the body portion 121 may be formed with a guide groove 121a for guiding the winding of the coil 130.
  • the inner guide 122 may be formed to extend in a direction perpendicular to the inside of the body portion 121. In this case, the inner guide 122 may be formed to protrude in the axial direction and the circumferential direction from the inside of the body portion 121.
  • the inner guide 122 may support the coil 130 wound on the body 121 to prevent the coil 130 from being separated inward.
  • the first outer guide 123 may be formed to extend in a direction perpendicular to the outside of the body portion 121. In this case, the first outer guide 123 may be formed to protrude in the axial direction and the circumferential direction from the outside of the body portion 121.
  • the first outer guide 123 may support the coil 130 wound on the body 121 to prevent the coil 130 from being separated outward.
  • the first outer guide 123 may be disposed on the upper or lower surface of the yoke 111. Accordingly, the first outer guide 123 may be disposed to overlap the yoke 311 in the axial direction.
  • the second outer guide 124 may be spaced apart from the first outer guide 123 at a predetermined spacing D.
  • the second outer guide 124 may be formed to extend in a direction perpendicular to the radial side of the connecting portion 126.
  • the second outer guide 124 may be formed to protrude in the axial direction from the outside of the connecting portion 126.
  • one region of the coil 130 wound in the circumferential direction may be disposed in the first outer guide 123 and the second outer guide 124.
  • the second outer guide 124 prevents the coil 130 from being exposed in the radial direction by the injection pressure generated during the second injection for forming the molding part 140 from a mold material.
  • the second outer guide 124 may be disposed on the upper or lower surface of the yoke 111. Accordingly, the second outer guide 124 may be disposed to overlap the yoke 311 in the axial direction.
  • the protrusion 125 may prevent a portion of the coil 130 disposed between the first outer guide 123 and the second outer guide 124 from being separated in the axial direction by the injection pressure.
  • the protrusion 125 may be formed to protrude inward from the top of the second outer guide 124.
  • an end portion of the protrusion 125 may be disposed to form a predetermined gap G with the outer surface 123a of the first outer guide 123 based on the radial direction.
  • the coil 130 may be inserted between the first outer guide 123 and the second outer guide 124 through the gap G.
  • the gap G may be equal to or slightly larger than the outer diameter of the coil 130.
  • the outer surface 123a of the first outer guide 123 may be formed to have an inclined surface having a predetermined inclination angle with respect to the connection portion 126.
  • the end side of the protrusion 125 may be rounded.
  • the upper end surface of the protrusion 125 may be formed in a curved surface to insert the coil 130 between the first outer guide 123 and the second outer guide 124. Accordingly, the coil 130 may be easily inserted between the first outer guide 123 and the second outer guide 124 through the outer surface 123a of the first outer guide 123 formed to be inclined with the curved surface. .
  • the width W1 in the radial direction of the protrusion 125 may be 0.6 times or more of the outer diameter of the coil 130. Also in this case, the width W1 is formed in consideration of the gap G.
  • the width W2 in the circumferential direction of the protrusion 125 may be two or more times the outer diameter of the coil 130. At this time, the width W2 of the circumferential direction of the protrusion 125 is smaller than the circumferential width of the second outer guide 124. Accordingly, cracks do not occur due to the force that the coil 130 is pushed in the axial direction by the injection pressure.
  • the protrusion 125 may be formed at a predetermined height H based on the upper surface 126a of the connecting portion 126.
  • the height (H) may be at least three times the outer diameter of the coil 130.
  • the height H is smaller than the axial height of the second outer guide 124.
  • connection part 126 may be disposed on the first outer guide 123 and the second outer guide 124 to connect the first outer guide 123 and the second outer guide 124.
  • connection part 126 may be disposed on the yoke 111.
  • the coil 130 may be disposed on the connection portion 126.
  • connection 126 causes the yoke 111 to be insulated from the coil 130.
  • the second insulator 120b includes a body 121, an inner guide 122a protruding from the inside of the body 121, and a first outer guide protruding from the outside of the body 121. 123, a second outer guide 124 disposed to be spaced outward from the first outer guide 123, and a connection part 126 connecting the first outer guide 123 and the second outer guide 124. Can be.
  • the second insulator 120b When comparing the second insulator 120b with the first insulator 120a, the second insulator 120b has a difference in that the protrusion 125 is removed and the shape of the inner guide 122a.
  • the same components as those of the first insulator 120a are denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the inner guide 122a of the second insulator 120b may include a groove 122b formed for coupling with the terminal 150.
  • the groove 122b may be formed at an end of the inner guide 122a. As shown in FIG. 8, the groove 122b may be formed on the upper side of the inner guide 122a. Accordingly, one side of the terminal 150 may be coupled to the groove 122b.
  • the third insulator 120c may include a body 121, an inner guide 122 protruding from the inside of the body 121, and a first outer guide protruding from the outside of the body 121. 123, the second outer guide 124 and the first outer guide 123 and the second outer guide 124 disposed to be spaced outward from the first outer guide 123 protruding from the outside of the body part 121. It may include a connecting portion 126 for connecting.
  • the third insulator 120c When comparing the third insulator 120c with the first insulator 120a, the third insulator 120c has a difference in that the protrusion 125 of the first insulator 120a is formed by removing the third insulator 120c.
  • the insulator 120 of the motor 1 may be formed by arranging the first insulator 120a, the second insulator 120b, and the third insulator 120c in the circumferential direction.
  • the second insulator 120b is disposed between the first insulator 120a based on the circumferential direction in consideration of the electrical connection between the end of the coil 130 and the terminal 150.
  • the coil 130 may be wound around the body part 121. At this time, the coil 130 may be guided by the guide groove 121a of the body 121. In addition, an end portion of the coil 130 disposed on the body 121 side may be electrically connected to the terminal 150.
  • the coil 130 may be wound between the first outer guide 123 and the second outer guide 124.
  • the molding part 140 may be disposed to cover the stator core 110, the insulator 120, and the coil 130.
  • the molding part 140 may be disposed between the coil 130 and the coil 130 wound around each of the body parts 121. Accordingly, the two coils 130 spaced apart from each other may be insulated by the molding part 140.
  • the stator core 110 in which the plurality of teeth 112 are formed may be disposed in a mold (not shown), and the insulator 120 may be formed through an insert injection method.
  • the insulator 120 may be formed of any one of resin, synthetic resin, rubber, and urethane.
  • the insulator 120 may be formed by performing primary injection in a state where the stator core 110 is deployed.
  • the coil 130 may be wound around the stator core 110 in which the insulator 120 is injection molded.
  • the coil 130 may be wound after the insulator 120 is formed in a state where the stator core 110 is deployed. Then, one side and the other side of the developed stator core 110 may be brought into contact with each other through a rolling process, and then welded to form a cylindrical shape.
  • the molding process 140 may be injection molded to the stator core 110 in which the rolling process is completed and the coil 130 is wound.
  • the stator core 110 wound with the coil 130 may be disposed in a mold (not shown), and the molding part 140 may be formed by an insert injection method.
  • the molding part 140 may be formed of any one material of resin, synthetic resin, rubber, and urethane.
  • the stator 100 may first injection-form the insulator 120 and then winding the coil 130 and secondly, molding the molding unit 140 by an injection method.
  • the coil 130 may be prevented from being exposed to the outside by the second outer guide 124 and the protrusion 125. .
  • the terminal 150 may be disposed to be electrically connected to one end of the coil 130. Therefore, a current may be applied to the coil 130 through the terminal 150 partially exposed to the outside. Accordingly, as a current flows in the coil 130, a rotating magnetic field is formed between the stator 100 and the rotor 200, and the rotor 200 rotates accordingly.
  • FIG. 10 is a view showing a terminal of the stator disposed in the motor according to the embodiment.
  • the terminal 150 may include a terminal body 151, a pin portion 152 protruding in the axial direction from the upper surface of the terminal body 151, and a protrusion protruding in the axial direction from the lower surface of the terminal body 151 ( 153 and a bent portion 154 formed by bending both sides of the terminal body 151, respectively.
  • the protrusion 153 may be coupled to the groove 122b.
  • the terminal 150 since the end portion of the coil 130 is disposed at the bent portion 154, the terminal 150 may be electrically connected to the coil 130.
  • a part of the pin unit 152 may be electrically connected to an external power source (not shown) that is exposed to the outside to apply a current from the outside.
  • the rotor 200 may be disposed inside the stator 100.
  • the rotor 200 may be configured by a magnet (not shown) coupled to the rotor core (not shown).
  • the magnet may be inserted into a pocket provided in the rotor core.
  • the magnet 200 may be attached to an outer circumferential surface of the rotor core to form the rotor 200.
  • the rotor 200 may rotate in combination with the shaft 300.
  • the shaft 300 may be coupled to the central portion of the rotor 200.
  • a bearing 10 may be disposed on an outer circumferential surface of the shaft 300. Accordingly, the bearing 10 can be rotatably supported by the shaft 300.
  • the housing 400 may form an outer shape of the motor 1 and determine the size of the motor 1.
  • the housing 400 may accommodate the stator 100 and the rotor 200. That is, as shown in FIG. 1, the stator 100 and the rotor 200 may be disposed in the housing 400.
  • Reference Signs List 1 motor, 100: stator, 110: stator core, 111: yoke, 112: tooth, 120: insulator, 121: body portion, 122: inner guide, 122b: groove, 123: first outer guide, 124: second Outer guide, 125: protrusion, 130: coil, 140: molding part, 150: terminal, 200: rotor, 300: shaft, 400: housing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)

Abstract

실시예는 요크 및 상기 요크의 내측면에서 돌출되는 복수 개의 투스를 포함하는 스테이터 코어; 상기 스테이터 코어의 일부를 둘러싸는 인슐레이터; 상기 인슐레이터 상에 권선되는 코일; 및 상기 스테이터 코어, 상기 인슐레이터 및 상기 코일을 덮도록 배치되는 몰딩부를 포함하며, 상기 인슐레이터는 제1 인슐레이터 및 제2 인슐레이터를 포함하고, 상기 제1 인슐레이터는 상기 코일이 권선되는 바디부, 상기 바디부의 내측에서 수직한 방향으로 연장된 내측 가이드, 상기 바디부의 외측에서 수직한 방향으로 연장된 제1 외측 가이드, 상기 제1 외측 가이드에서 외측으로 이격되게 배치되는 제2 외측 가이드, 및 상기 제2 외측 가이드에서 내측으로 돌출된 돌기를 포함하며, 상기 돌기의 단부는 상기 제1 외측 가이드와 소정의 갭(G)이 형성되게 배치되고, 상기 코일의 일부는 상기 갭(G)을 통해 상기 제1 외측 가이드와 상기 제2 외측 가이드 사이에 배치되는 스테이터 및 이를 포함하는 모터에 관한 것이다. 이에 따라, 상기 스테이터의 오버 몰딩시 사출압에 의해 코일이 하우징과 접촉되는 것을 방지할 수 있다.

Description

스테이터 및 이를 구비하는 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 내부에 배치되는 스테이터(stator), 샤프트의 외주면에 설치되는 로터(rotor) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 모터의 스테이터는 로터와의 전기적 상호 작용을 유발하여 로터의 회전을 유도한다. 그리고, 상기 로터의 회전에 따라 샤프트 또한 회전한다.
특히, 상기 모터는 자동차의 조향의 안정성을 보장하기 위한 장치에 이용될 수 있다. 예컨데, 상기 모터는 전동식 조향장치(EPS; Electronic Power Steering System) 등 차량용 모터에 사용될 수 있다.
또한, 상기 모터는 클러치 액츄에이터에 사용될 수 있다.
자동차의 변속기(Transmission)는 사용자의 클러치 조작에 따라 수동 조작되거나, 미션에 의해 속도에 따라 자동 조작되는 변속장치로서, 모터를 포함하여 구성된다.
이러한 모터는 오일과 같은 유체에 노출되는 환경에 배치될 수 있다.
그에 따라, 상기 모터의 스테이터의 경우, 코일의 절연을 위해 몰드와 같은 재질을 이용하여 사출 방식으로 제작될 수 있다.
상기 스테이터는 스테이터 코어에 인슐레이터를 형성하는 1차 사출과 인슐레이터에 코일을 권선한 후 오버 몰딩을 하는 2차 사출에 의해 형성될 수 있다.
그러나, 상기 2차 사출 수행시, 사출압에 의해 인슐레이터에 권선된 코일이 노출되는 문제가 있다. 그에 따라, 노출된 상기 코일은 하우징과 접촉될 수 있기 때문에, 쇼트 가능성을 존재하게 한다.
따라서, 상기 2차 사출 수행시, 상기 코일의 노출을 방지하기 위해 추가적으로 포밍 공정을 수행하지만, 상기 포밍 공정의 경우 생산 원가를 향상시키는 문제가 있다.
실시예는 오버 몰딩에 따른 코일의 노출을 방지하는 스테이터 및 이를 포함하는 모터를 제공한다.
본 발명이 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, 요크 및 상기 요크의 내측면에서 돌출되는 복수 개의 투스를 포함하는 스테이터 코어; 상기 스테이터 코어의 일부를 둘러싸는 인슐레이터; 상기 인슐레이터 상에 권선되는 코일; 및 상기 스테이터 코어, 상기 인슐레이터 및 상기 코일을 덮도록 배치되는 몰딩부를 포함하며, 상기 인슐레이터는 원주 방향을 따라 배치되는 제1 인슐레이터 및 제2 인슐레이터를 포함하고, 상기 제1 인슐레이터는 상기 코일이 권선되는 바디부, 상기 바디부의 내측에서 수직한 방향으로 연장된 내측 가이드, 상기 바디부의 외측에서 수직한 방향으로 연장된 제1 외측 가이드, 상기 제1 외측 가이드에서 외측으로 이격되게 배치되는 제2 외측 가이드, 및 상기 제2 외측 가이드에서 상기 제1 외측 가이드를 향해 돌출된 돌기를 포함하며, 상기 돌기의 단부는 상기 제1 외측 가이드와 소정의 갭(G)이 형성되게 배치되고, 상기 코일의 일부는 상기 갭(G)을 통해 상기 제1 외측 가이드와 상기 제2 외측 가이드 사이에 배치되는 스테이터에 의하여 달성된다. 이때, 상기 코일은 상기 돌기의 하부에 배치될 수 있다.
여기서, 상기 돌기의 반경 방향의 폭(W1)은 상기 코일의 외경의 0.6배 이상일 수 있다.
그리고, 상기 돌기의 원주 방향의 폭(W2)은 상기 코일의 외경의 2배 이상일 수 있다.
그리고, 상기 인슐레이터는 상기 제1 외측 가이드와 상기 제2 외측 가이드 사이에 배치되는 연결부를 포함하고, 상기 연결부는 상기 요크 상에 배치되며, 상기 연결부에서 상기 돌기까지의 높이(H)는 상기 코일의 외경의 3배 이상일 수 있다.
한편, 상기 스테이터는 상기 코일의 단부와 연결되는 터미널을 더 포함하며, 상기 제2 인슐레이터는 상기 코일이 권선되는 바디부, 상기 바디부의 외측에서 수직한 방향으로 연장된 제1 외측 가이드, 상기 제1 외측 가이드에서 외측으로 이격되게 배치되는 제2 외측 가이드, 및 상기 바디부의 내측에서 수직한 방향으로 연장된 내측 가이드를 포함하고, 상기 내측 가이드의 상단에는 상기 터미널의 일측이 결합되는 홈이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 터미널은 터미널 바디, 상기 터미널 바디의 상면에서 돌출된 핀부, 상기 터미널 바디의 하면에서 돌출된 돌출부 및 상기 터미널 바디의 양측을 각각 절곡하여 형성된 절곡부를 포함하며, 상기 돌출부는 상기 홈에 결합될 수 있다.
또한, 원주 방향을 기준으로 세 개의 상기 제1 인슐레이터의 사이에는 상기 제2 인슐레이터가 배치될 수 있다.
또한, 상기 인슐레이터는 사출 방식에 의해 상기 스테이터 코어에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 인슐레이터에 상기 코일이 권선된 상태에서 상기 몰딩부가 사출 방식에 의해 형성될 수 있다.
상기 과제는 실시예에 따라, 샤프트; 상기 샤프트와 결합하여 회전하는 로터; 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터를 포함하며, 상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어의 일부를 둘러싸는 인슐레이터, 상기 인슐레이터 상에 권선되는 코일, 및 상기 스테이터 코어, 상기 인슐레이터 및 상기 코일을 덮도록 배치되는 몰딩부를 포함하며, 상기 인슐레이터는 제1 인슐레이터 및 제2 인슐레이터를 포함하고, 상기 제1 인슐레이터는 상기 코일이 권선되는 바디부, 상기 바디부의 내측에서 수직한 방향으로 연장된 내측 가이드, 상기 바디부의 외측에서 수직한 방향으로 연장된 제1 외측 가이드, 상기 제1 외측 가이드에서 외측으로 이격되게 배치되는 제2 외측 가이드, 및 상기 제2 외측 가이드에서 내측으로 돌출된 돌기를 포함하며, 상기 돌기의 단부는 상기 제1 외측 가이드와 소정의 갭(G)이 형성되게 배치되고, 상기 코일의 일부는 상기 갭(G)을 통해 상기 제1 외측 가이드와 상기 제2 외측 가이드 사이에 배치되는 모터에 의해 달성된다.
여기서, 상기 인슐레이터가 사출 방식에 의해 상기 스테이터 코어에 1차로 형성된 후, 상기 인슐레이터에 상기 코일이 권선된 상태에서 상기 몰딩부가 사출 방식에 의해 2차로 형성될 수 있다.
이때, 상기 제1 외측 가이드와 상기 제2 외측 가이드 사이에 상기 코일의 일 영역이 배치될 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 실시예에 따른 스테이터 및 이를 포함하는 모터는 제2 외측 가이드 및 상기 제2 외측 가이드에서 내측으로 돌출된 돌기를 이용함으로써, 오버 몰딩시 사출압에 의해 코일이 몰딩부의 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있다.
실시예의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 실시예의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 실시예에 따른 모터를 나타내는 도면이고,
도 2는 실시예에 따른 스테이터를 나타내는 사시도이고,
도 3은 실시예에 따른 스테이터를 나타내는 측면도이고,
도 4는 도 3의 A-A선을 나타내는 단면사시도이고,
도 5는 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터에 있어서, 몰딩부가 삭제된 스테이터를 나타내는 사시도이고,
도 6은 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터에 있어서, 몰딩부가 삭제된 스테이터를 나타내는 평면도이고,
도 7은 도 6의 A영역을 나타내는 확대도이고,
도 8은 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 인슐레이터를 나타내는 도면이고,
도 9는 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 제1 인슐레이터를 나타내는 측면도이고,
도 10은 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 터미널을 나타내는 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 도면이다. 도 1에서 x 방향은 축 방향을 의미하며, y 방향은 반경 방향을 의미할 수 있다. 그리고, 축 방향과 반경 방향은 서로 수직할 수 있다. 여기서, 축 방향이라 함은 샤프트(300)의 길이 방향일 수 있다.
도 1을 참조하여 살펴보면, 실시예에 따른 모터(1)는 실시예에 따른 스테이터(100), 상기 스테이터(100)의 내측에 배치되는 로터(200), 샤프트(300) 및 하우징(400)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 내측이라 함은 반경 방향을 기준으로 중심(C)을 향하여 배치되는 방향을 의미하고, 외측이라 함은 상기 내측과 반대되는 방향을 의미할 수 있다.
그리고, 상기 모터(1)는 샤프트(300)를 회전 가능하게 지지하는 베어링(10)을 포함할 수 있다.
상기 스테이터(100)와 로터(200)는 전기적 상호 작용을 유발한다. 전기적 상호 작용이 유발되면, 로터(200)가 회전하고 이에 연동하여 샤프트(300)가 회전한다. 샤프트(300)는 클러치 트랜스미션(Clutch Transmission)과 연결되어 동력을 제공할 수 있다. 나아가, 샤프트(300)는 듀얼 클러치 트랜스미션(DCT, Dual-clutch Transmission)과 연결되어 동력을 제공할 수도 있다. 여기서, 상기 듀얼 클러치 트랜스미션(DCT)은, 종래의 수동 트랜스미션 차량에 탑재되는 단판 클러치 트랜스미션과는 달리 2조의 클러치를 탑재할 수 있다. 그에 따라, 상기 듀얼 클러치 트랜스미션(DCT)은 하나의 클러치를 통하여 전달되는 동력으로 1, 3, 5단을 구현하고, 나머지 하나의 클러치를 통하여 전달되는 동력으로 2, 4, 6단을 구현할 수 있도록 하는 시스템이다. 그리고, 상기 듀얼 클러치 트랜스미션(DCT)은 샤프트(300)의 동력을 선택적으로 전달받을 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 스테이터(100)는 로터(200)의 외측에 배치될 수 있다.
도 2는 실시예에 따른 스테이터를 나타내는 사시도이고, 도 3은 실시예에 따른 스테이터를 나타내는 측면도이고, 도 4는 도 3의 A-A선을 나타내는 단면사시도이고, 도 5는 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터에 있어서, 몰딩부가 삭제된 스테이터를 나타내는 사시도이고, 도 6은 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터에 있어서, 몰딩부가 삭제된 스테이터를 나타내는 평면도이고, 도 7은 도 6의 A영역을 나타내는 확대도이다.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 상기 스테이터(100)는 스테이터 코어(110), 스테이터 코어(110)에 배치되는 인슐레이터(120) 및 인슐레이터(120)에 권선되는 코일(130), 스테이터 코어(110), 상기 인슐레이터(120) 및 상기 코일(130)을 덮도록 배치되는 몰딩부(140) 및 상기 코일(130)의 단부와 전기적으로 연결되는 터미널(150)을 포함할 수 있다.
여기서, 인슐레이터(120)는 사출 방식에 의해 스테이터 코어(110)에 1차로 사출 성형될 수 있다. 그에 따라, 인슐레이터(120)는 스테이터 코어(110)의 일부를 둘러쌀 수 있다. 그리고, 인슐레이터(120)에 코일(130)이 권선된 상태에서 몰딩부(140)가 사출 방식에 의해 2차로 사출 성형될 수 있다. 상기 사출 방식으로는 인서트 사출 방식이 이용될 수 있다.
스테이터 코어(110)는 원통형의 요크(111)와 요크(111)의 중심(C)을 지나는 가상의 선(축 방향)을 기준으로 요크(111)의 원주 방향을 따라 반경 방향으로 돌출되게 형성된 복수 개의 투스(112)를 포함할 수 있다. 이때, 투스(112)는 로터(200)의 마그넷을 대향하도록 배치될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 투스(112) 각각은 중심(C)을 향하여 요크(111)의 내주면에 배치될 수 있다.
그리고, 투스(112)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 축 방향에서 바라볼 때 단면이 T자 형상으로 형성될 수 있다.
따라서, 투스(112)는 l자 형상의 투스 바디와 상기 투스 바디의 단부에 배치되는 슈를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 슈는, 도 4에 도시된 바와 같이, 중심(C)을 기준으로 원주 방향으로 상기 투스 바디의 단부에서 돌출되게 형성될 수 있다.
한편, 스테이터 코어(110)는 복수 개의 투스(112)가 반경 방향으로 돌출되게 형성되도록 얇은 판상의 스테이터 플레이트를 적층하여 형성할 수 있다. 예컨데, 상기 스테이터 플레이트를 0.35~0.5㎜ 두께의 복수 개의 규소강판을 소정의 형상으로 성형할 수 있다. 그리고, 복수 개의 상기 스테이터 플레이트를 적층함으로써, 스테이터 코어(110)를 형성할 수 있다.
인슐레이터(120)는 인서트 사출 방식에 의해 스테이터 코어(110)의 일 영역을 감싸도록 배치될 수 있다.
인슐레이터(120)는 스테이터 코어(110)가 코일(130)과 절연되게 한다. 상세하게, 인슐레이터(120)는 스테이터 코어(110)의 투스(112) 각각과 코일(130)을 절연되게 한다. 여기서, 인슐레이터(120)는 합성수지 재질로 형성될 수 있다.
도 8은 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 인슐레이터를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 인슐레이터(120)는 제1 인슐레이터(120a), 제2 인슐레이터(120b) 및 제3 인슐레이터(120c)를 포함할 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 원주 방향을 기준으로 제1 인슐레이터(120a)의 사이에는 제2 인슐레이터(120b)가 배치될 수 있다. 그리고, 제1 인슐레이터(120a)는 세 개가 제공될 수 있다.
여기서, 제1 인슐레이터(120a), 제2 인슐레이터(120b) 및 제3 인슐레이터(120c)는 내측 가이드의 상부측에 홈 형성 여부 및 제2 외측 가이드에 돌기 형성 여부에 의해 구분될 수 있다.
제1 인슐레이터(120a), 제2 인슐레이터(120b) 및 제3 인슐레이터(120c) 각각은 코일(130)이 권선되는 바디부(121), 바디부(121)의 내측에서 돌출되는 내측 가이드(122), 바디부(121)의 외측에서 돌출되는 제1 외측 가이드(123) 및 바디부(121)의 외측에서 돌출되는 제1 외측 가이드(123)에서 외측으로 이격되게 배치되는 제2 외측 가이드(124)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 외측 가이드(123)와 제2 외측 가이드(124)는 소정의 이격간격(D)으로 이격되게 배치될 수 있다. 그리고, 상기 이격간격(D)은 코일(130)의 외경의 1.6~2.0배일 수 있다. 여기서, 코일(130)의 외경은 코일(130)의 선경 또는 직경이라 불릴 수 있다.
또한, 제1 인슐레이터(120a), 제2 인슐레이터(120b) 및 제3 인슐레이터(120c) 각각은 제1 외측 가이드(123)와 제2 외측 가이드(124) 사이에 배치되어 제1 외측 가이드(123)와 제2 외측 가이드(124)를 연결하는 연결부(126)를 포함할 수 있다.
도 9는 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 제1 인슐레이터를 나타내는 측면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 제1 인슐레이터(120a)는 바디부(121), 바디부(121)의 내측에서 돌출되는 내측 가이드(122), 바디부(121)의 외측에서 돌출되는 제1 외측 가이드(123), 바디부(121)의 외측에서 돌출되는 제1 외측 가이드(123)를 기준으로 외측으로 이격되게 배치되는 제2 외측 가이드(124), 제2 외측 가이드에서 내측으로 돌출된 돌기(125) 및 제1 외측 가이드(123)와 제2 외측 가이드(124)를 연결하는 연결부(126)를 포함할 수 있다.
바디부(121)는 투스(112)의 투스 바디를 감싸도록 배치될 수 있다. 그리고, 바디부(121)에는 코일(130)이 권선될 수 있다. 이때, 바디부(121)의 일측에는 코일(130)의 권선을 안내하는 가이드홈(121a)이 형성될 수 있다.
내측 가이드(122)는 바디부(121)의 내측에서 수직한 방향으로 연장되게 형성될 수 있다. 이때, 내측 가이드(122)는 바디부(121)의 내측에서 축 방향 및 원주 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.
내측 가이드(122)는 바디부(121)에 권선된 코일(130)을 지지하여 코일(130)이 내측으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
제1 외측 가이드(123)는 바디부(121)의 외측에서 수직한 방향으로 연장되게 형성될 수 있다. 이때, 제1 외측 가이드(123)는 바디부(121)의 외측에서 축 방향 및 원주 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.
제1 외측 가이드(123)는 바디부(121)에 권선된 코일(130)을 지지하여 코일(130)이 외측으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
제1 외측 가이드(123)는 요크(111) 상면 또는 하면에 배치될 수 있다. 그에 따라, 제1 외측 가이드(123)는 축 방향으로 요크(311)에 오버랩되게 배치될 수 있다.
제2 외측 가이드(124)는 제1 외측 가이드(123)에서 소정의 이격간격(D)으로 이격되게 배치될 수 있다. 여기서, 제2 외측 가이드(124)는 연결부(126)의 반경 방향 일측에서 수직한 방향으로 연장되게 형성될 수 있다. 예컨데, 제2 외측 가이드(124)는 연결부(126)의 외측에서 축 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 외측 가이드(123)와 제2 외측 가이드(124)에는 원주 방향으로 권선되는 코일(130)의 일 영역이 배치될 수 있다. 그리고, 제2 외측 가이드(124)는 몰드 재질로 몰딩부(140)를 형성하기 위한 2차 사출 수행시 발생하는 사출압에 의해 상기 코일(130)이 반경 방향으로 노출되는 것을 방지한다.
한편, 제2 외측 가이드(124)는 요크(111) 상면 또는 하면에 배치될 수 있다. 그에 따라, 제2 외측 가이드(124)는 축 방향으로 요크(311)에 오버랩되게 배치될 수 있다.
돌기(125)는 제1 외측 가이드(123)와 제2 외측 가이드(124) 사이에 배치되는 코일(130)의 일부가 상기 사출압에 의해 축 방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
도 6, 도 7 및 도 9를 참조하면, 돌기(125)는 제2 외측 가이드(124)의 상부에서 내측으로 돌출되게 형성될 수 있다. 이때, 반경 방향을 기준으로 돌기(125)의 단부는 상기 제1 외측 가이드(123)의 외측면(123a)과 소정의 갭(G)이 형성되게 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 갭(G)을 통해 상기 코일(130)은 제1 외측 가이드(123)와 제2 외측 가이드(124) 사이로 삽입될 수 있다. 이때, 상기 갭(G)은 코일(130)의 외경과 동일하거나 조금 클 수 있다. 여기서, 상기 제1 외측 가이드(123)의 외측면(123a)은 연결부(126)를 기준으로 소정의 경사각을 갖는 경사면을 갖도록 형성될 수 있다.
그리고, 돌기(125)의 단부측은 라운딩 처리될 수 있다. 예컨데, 돌기(125)의 단부측 상면은 제1 외측 가이드(123)와 제2 외측 가이드(124) 사이로 코일(130)을 삽입하기 위해 곡면으로 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 곡면과 경사지게 형성된 제1 외측 가이드(123)의 외측면(123a)을 통해 코일(130)은 용이하게 제1 외측 가이드(123)와 제2 외측 가이드(124) 사이로 삽입될 수 있다.
도 7 및 도 9를 참조하면, 돌기(125)의 반경 방향의 폭(W1)은 코일(130)의 외경의 0.6배 이상일 수 있다. 이 경우에도 상기 폭(W1)은 상기 갭(G)을 고려하여 형성된다.
도 7을 참조하면, 돌기(125)의 원주 방향의 폭(W2)은 코일(130)의 외경의 2배 이상일 수 있다. 이때, 돌기(125)의 원주 방향의 폭(W2)은 제2 외측 가이드(124)의 원주 방향 폭보다 작다. 그에 따라, 상기 사출압에 의해 상기 코일(130)이 축 방향으로 밀려나는 힘에 의해 크랙이 발생하지 않는다.
도 7 및 도 9를 참조하면, 돌기(125)는 연결부(126)의 상면(126a)을 기준으로 소정의 높이(H)로 형성될 수 있다. 이때, 상기 높이(H)는 코일(130)의 외경의 3배 이상일 수 있다. 그러나, 상기 높이(H)는 제2 외측 가이드(124)의 축 방향 높이보다 작다.
연결부(126)는 제1 외측 가이드(123)와 제2 외측 가이드(124)에 배치되어 제1 외측 가이드(123)와 제2 외측 가이드(124)를 연결할 수 있다.
연결부(126)는 요크(111) 상에 배치될 수 있다. 그리고, 연결부(126) 상에는 코일(130)이 배치될 수 있다. 그에 따라, 연결부(126)는 요크(111)가 코일(130)과 절연되게 한다.
도 8을 참조하면, 제2 인슐레이터(120b)는 바디부(121), 바디부(121)의 내측에서 돌출되는 내측 가이드(122a), 바디부(121)의 외측에서 돌출되는 제1 외측 가이드(123), 제1 외측 가이드(123)에서 외측으로 이격되게 배치되는 제2 외측 가이드(124) 및 제1 외측 가이드(123)와 제2 외측 가이드(124)를 연결하는 연결부(126)를 포함할 수 있다.
제2 인슐레이터(120b)를 제1 인슐레이터(120a)와 비교해 볼 때, 제2 인슐레이터(120b)의 경우 돌기(125)가 삭제된다는 점 및 내측 가이드(122a)의 형상에 차이가 있다.
제2 인슐레이터(120b)를 제1 인슐레이터(120a)를 설명함에 있어서, 제1 인슐레이터(120a)와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호로 기재되는바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
제2 인슐레이터(120b)의 내측 가이드(122a)는 터미널(150)과의 결합을 위해 형성된 홈(122b)을 포함할 수 있다. 상기 홈(122b)은 내측 가이드(122a) 단부에 형성될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 홈(122b)은 내측 가이드(122a) 상단에 형성될 수 있다. 그에 따라, 터미널(150)의 일측은 홈(122b)에 결합될 수 있다.
도 8을 참조하면, 제3 인슐레이터(120c)는 바디부(121), 바디부(121)의 내측에서 돌출되는 내측 가이드(122), 바디부(121)의 외측에서 돌출되는 제1 외측 가이드(123), 바디부(121)의 외측에서 돌출되는 제1 외측 가이드(123)에서 외측으로 이격되게 배치되는 제2 외측 가이드(124) 및 제1 외측 가이드(123)와 제2 외측 가이드(124)를 연결하는 연결부(126)를 포함할 수 있다.
제3 인슐레이터(120c)를 제1 인슐레이터(120a)와 비교해 볼 때, 제3 인슐레이터(120c)는 제1 인슐레이터(120a)의 돌기(125)가 삭제되어 형성된다는 점에 차이가 있다.
따라서, 상기 모터(1)의 인슐레이터(120)는 제1 인슐레이터(120a), 제2 인슐레이터(120b) 및 제3 인슐레이터(120c)가 원주 방향으로 배치되어 형성될 수 있다. 이때, 코일(130)의 단부와 터미널(150)과의 전기적 연결을 고려하여 원주 방향을 기준으로 제1 인슐레이터(120a)의 사이에는 제2 인슐레이터(120b)가 배치된다.
코일(130)은 바디부(121)에 권선될 수 있다. 이때, 코일(130)은 바디부(121)의 가이드홈(121a)에 의해 배치가 안내될 수 있다. 그리고, 바디부(121)측에 배치되는 코일(130)의 단부는 터미널(150)과 전기적으로 연결될 수 있다.
그리고, 코일(130)은 제1 외측 가이드(123)와 제2 외측 가이드(124) 사이로 권선되어 배치될 수 있다.
몰딩부(140)는 스테이터 코어(110), 인슐레이터(120) 및 코일(130)을 덮도록 배치될 수 있다. 특히, 몰딩부(140)는 바디부(121) 각각에 권선된 코일(130)과 코일(130)의 사이에 배치될 수 있다. 그에 따라, 서로 이격되게 배치되는 두 개의 코일(130)은 상기 몰딩부(140)에 의해 절연될 수 있다.
스테이터의 사출 과정을 살펴보면, 복수 개의 투스(112)가 형성된 스테이터 코어(110)를 금형(미도시) 속에 배치하고, 인서트 사출 방식을 통해 인슐레이터(120)를 형성할 수 있다. 여기서, 인슐레이터(120)는 레진, 합성수지, 고무, 우레탄 중 어느 하나의 재질로 형성될 수 있다.
특히, 전개형 스테이터 코어(110)의 경우, 스테이터 코어(110)가 전개된 상태에서 1차 사출을 수행하여 인슐레이터(120)를 형성할 수 있다.
그리고, 인슐레이터(120)가 사출 성형된 스테이터 코어(110)에는 코일(130)이 권선될 수 있다.
특히, 전개형 스테이터 코어(110)의 경우, 스테이터 코어(110)가 전개된 상태에서 인슐레이터(120)를 형성한 후 코일(130)을 권선할 수 있다. 그리고 나서, 롤링(Rolling) 공정을 통해 전개형 스테이터 코어(110)의 일측과 타측을 맞닿게 한 후 용접하여 원통형의 형상으로 형성되게 할 수 있다.
그리고, 상기 롤링 공정이 완료되어 코일(130)이 권선된 스테이터 코어(110)에는 몰딩부(140)가 사출 성형될 수 있다. 예컨데, 코일(130)이 권선된 스테이터 코어(110)를 금형(미도시) 속에 배치하고, 인서트 사출 방식을 통해 몰딩부(140)를 형성할 수 있다. 여기서, 몰딩부(140)는 레진, 합성수지, 고무, 우레탄 중 어느 하나의 재질로 형성될 수 있다.
즉, 상기 스테이터(100)는 1차로 인슐레이터(120)를 사출 형성한 후 코일(130)을 권선하고 2차로 몰딩부(140)를 사출 방식에 의해 형성할 수 있다.
이때, 몰딩부(140)의 사출 성형시, 코일(130)에 사출압이 인가되더라도 제2 외측 가이드(124) 및 돌기(125)에 의해 코일(130)이 외부로 노출되는 것이 방지될 수 있다.
터미널(150)은 코일(130)의 일측 단부와 전기적으로 연결되게 배치될 수 있다. 따라서, 외부로 일부가 노출된 상기 터미널(150)을 통해 전류가 코일(130)에 인가될 수 있다. 그에 따라, 코일(130)에 전류가 흐름으로써, 상기 스테이터(100)와 로터(200) 사이에 회전 자계가 형성되며, 그에 따라 로터(200)가 회전하게 된다.
도 10은 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 터미널을 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 터미널(150)은 터미널 바디(151), 터미널 바디(151)의 상면에서 축 방향으로 돌출된 핀부(152), 터미널 바디(151)의 하면에서 축 방향으로 돌출된 돌출부(153) 및 터미널 바디(151)의 양측을 각각 절곡하여 형성된 절곡부(154)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 돌출부(153)는 상기 홈(122b)에 결합될 수 있다. 그리고, 절곡부(154)에는 코일(130)의 단부가 배치되기 때문에, 터미널(150)은 코일(130)과 전기적으로 연결될 수 있다. 그리고, 상기 핀부(152)의 일부는 외부로 노출되어 외부에서 전류를 인가하는 외부 전원부(미도시) 등과 전기적으로 연결될 수 있다.
로터(200)는 스테이터(100)의 내측에 배치될 수 있다.
로터(200)는 로터 코어(미도시)에 마그넷(미도시)이 결합되어 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 로터 코어에 마련된 포켓에 상기 마그넷이 삽입되어 구성될 수 있다.
또는, 상기 로터 코어의 외주면에 상기 마그넷을 부착하여 로터(200)를 형성할 수도 있다.
로터(200)는 샤프트(300)와 결합하여 회전할 수 있다. 예컨데, 로터(200)의 중앙부에는 샤프트(300)가 결합될 수 있다.
그리고, 샤프트(300)의 외주면에는 베어링(10)이 배치될 수 있다. 그에 따라, 베어링(10)은 샤프트(300)를 의해 회전 가능하게 지지할 수 있다.
하우징(400)은 상기 모터(1)의 외형을 형성하고, 상기 모터(1)의 사이즈를 결정할 수 있다.
그리고, 하우징(400)은 상기 스테이터(100)와 로터(200)를 수용할 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징(400)의 내부에는 상기 스테이터(100)와 로터(200)가 배치될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
<부호의 설명>
1: 모터, 100: 스테이터, 110: 스테이터 코어, 111: 요크, 112: 투스, 120: 인슐레이터, 121: 바디부, 122: 내측 가이드, 122b: 홈, 123: 제1 외측 가이드, 124: 제2 외측 가이드, 125: 돌기, 130: 코일, 140: 몰딩부, 150: 터미널, 200: 로터, 300: 샤프트, 400: 하우징

Claims (11)

  1. 요크 및 상기 요크의 내측면에서 돌출되는 복수 개의 투스를 포함하는 스테이터 코어;
    상기 스테이터 코어의 일부를 둘러싸는 인슐레이터;
    상기 인슐레이터 상에 권선되는 코일; 및
    상기 스테이터 코어, 상기 인슐레이터 및 상기 코일을 덮도록 배치되는 몰딩부를 포함하며,
    상기 인슐레이터는 제1 인슐레이터 및 제2 인슐레이터를 포함하고,
    상기 제1 인슐레이터는
    상기 코일이 권선되는 바디부,
    상기 바디부의 내측에서 수직한 방향으로 연장된 내측 가이드,
    상기 바디부의 외측에서 수직한 방향으로 연장된 제1 외측 가이드,
    상기 제1 외측 가이드에서 외측으로 이격되게 배치되는 제2 외측 가이드, 및
    상기 제2 외측 가이드에서 내측으로 돌출된 돌기를 포함하며,
    상기 돌기의 단부는 상기 제1 외측 가이드와 소정의 갭(G)이 형성되게 배치되고,
    상기 코일의 일부는 상기 갭(G)을 통해 상기 제1 외측 가이드와 상기 제2 외측 가이드 사이에 배치되는 스테이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 돌기의 반경 방향의 폭(W1)은 상기 코일의 외경의 0.6배 이상인 스테이터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 돌기의 원주 방향의 폭(W2)은 상기 코일의 외경의 2배 이상인 스테이터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 인슐레이터는 상기 제1 외측 가이드와 상기 제2 외측 가이드 사이에 배치되는 연결부를 포함하고,
    상기 연결부는 상기 요크 상에 배치되며,
    상기 연결부에서 상기 돌기까지의 높이(H)는 상기 코일의 외경의 3배 이상인 스테이터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스테이터는 상기 코일의 단부와 연결되는 터미널을 더 포함하며,
    상기 제2 인슐레이터는
    상기 코일이 권선되는 바디부,
    상기 바디부의 외측에서 수직한 방향으로 연장된 제1 외측 가이드,
    상기 제1 외측 가이드에서 외측으로 이격되게 배치되는 제2 외측 가이드, 및
    상기 바디부의 내측에서 수직한 방향으로 연장된 내측 가이드를 포함하고,
    상기 내측 가이드의 상단에는 상기 터미널의 일측이 결합되는 홈이 형성되는 스테이터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 터미널은
    터미널 바디,
    상기 터미널 바디의 상면에서 돌출된 핀부,
    상기 터미널 바디의 하면에서 돌출된 돌출부 및
    상기 터미널 바디의 양측을 각각 절곡하여 형성된 절곡부를 포함하며,
    상기 돌출부는 상기 홈에 결합되는 스테이터.
  7. 제1항에 있어서,
    원주 방향을 기준으로 세 개의 상기 제1 인슐레이터의 사이에는 상기 제2 인슐레이터가 배치되는 스테이터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 인슐레이터는 사출 방식에 의해 상기 스테이터 코어에 배치되는 스테이터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 인슐레이터에 상기 코일이 권선된 상태에서 상기 몰딩부가 사출 방식에 의해 형성되는 스테이터.
  10. 샤프트;
    상기 샤프트와 결합하여 회전하는 로터;
    상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터를 포함하며,
    상기 스테이터는
    스테이터 코어,
    상기 스테이터 코어의 일부를 둘러싸는 인슐레이터,
    상기 인슐레이터 상에 권선되는 코일, 및
    상기 스테이터 코어, 상기 인슐레이터 및 상기 코일을 덮도록 배치되는 몰딩부를 포함하며,
    상기 인슐레이터는 제1 인슐레이터 및 제2 인슐레이터를 포함하고,
    상기 제1 인슐레이터는
    상기 코일이 권선되는 바디부,
    상기 바디부의 내측에서 수직한 방향으로 연장된 내측 가이드,
    상기 바디부의 외측에서 수직한 방향으로 연장된 제1 외측 가이드,
    상기 제1 외측 가이드에서 외측으로 이격되게 배치되는 제2 외측 가이드, 및
    상기 제2 외측 가이드에서 내측으로 돌출된 돌기를 포함하며,
    상기 돌기의 단부는 상기 제1 외측 가이드와 소정의 갭(G)이 형성되게 배치되고,
    상기 코일의 일부는 상기 갭(G)을 통해 상기 제1 외측 가이드와 상기 제2 외측 가이드 사이에 배치되는 모터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 인슐레이터가 사출 방식에 의해 상기 스테이터 코어에 1차로 형성된 후, 상기 인슐레이터에 상기 코일이 권선된 상태에서 상기 몰딩부가 사출 방식에 의해 2차로 형성되는 모터.
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