WO2020050535A1 - 모터 - Google Patents

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WO2020050535A1
WO2020050535A1 PCT/KR2019/010884 KR2019010884W WO2020050535A1 WO 2020050535 A1 WO2020050535 A1 WO 2020050535A1 KR 2019010884 W KR2019010884 W KR 2019010884W WO 2020050535 A1 WO2020050535 A1 WO 2020050535A1
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disposed
stator core
unit
stator
yoke
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김태호
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엘지이노텍 주식회사
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Definitions

  • the embodiment relates to a motor.
  • a motor is a device that converts electrical energy into mechanical energy to obtain rotational force, and is widely used in vehicles, home electronics, and industrial equipment.
  • the electronic power steering system (hereinafter referred to as EPS), in which the motor is used, uses the Electronic Control Unit that controls the driving of the motor according to the driving conditions to improve the turning stability. Guarantee and provide fast resilience. Thus, the driver of the vehicle can drive safely.
  • the motor may include a housing, a shaft, a stator disposed on an inner peripheral surface of the housing, a rotor installed on an outer peripheral surface of the shaft, and the like.
  • the stator induces electrical interaction with the rotor to induce rotation of the rotor.
  • the stator core of the stator may be formed of one single piece or may be formed by arranging a plurality of split cores along the circumferential direction.
  • stator core is formed by using a plurality of divided cores, cogging torque and torque ripple are reduced compared to a stator core formed of a single product.
  • the embodiment provides a motor that integrally forms the top and bottom of the plate when the plates are stacked to form the stator core.
  • a motor that reduces cogging torque and torque ripple by welding a region of the stator core using a welding method.
  • the subject is, according to the embodiment, the shaft; A rotor coupled with the shaft; And a stator disposed in correspondence with the rotor, the stator comprising a stator core formed by arranging a plurality of unit stator cores in a circumferential direction, a welding part connecting a plurality of the unit stator cores, an insulator disposed on the stator core, and It includes a coil wound on the insulator, the unit stator core is formed by stacking a plurality of sheets, each of the plurality of sheets includes an arc-shaped yoke portion and a tooth portion protruding radially from the yoke portion,
  • the welding portion is achieved by a motor disposed on the upper surface of the yoke portion disposed on the uppermost side of the plurality of unit stator cores or the lower surface of the yoke portion disposed on the lowermost side.
  • the welding part may be disposed at a boundary between a plurality of adjacent unit stator cores.
  • the radial width of the welding portion may be 0.4 to 0.6 times the radial width of the yoke or the yoke portion.
  • the insulator includes a body in which the coil is wound, an inner guide protruding axially from the inside of the body, an outer guide protruding axially from the outside of the body, and a protrusion protruding circumferentially from the outer guide.
  • the protrusions may be disposed to cover a portion of the upper surface of the yoke portion disposed on the top side of the plurality of unit stator cores or a lower portion of the yoke portion disposed on the bottom side.
  • the welding portion may be disposed on the upper surface of the yoke portion or the lower surface of the yoke portion where the protrusion is not disposed.
  • a welding point at which the welding portion is formed by the protrusion may be exposed, and the welding portion may be formed at the exposed welding point.
  • the subject is a shaft; A rotor coupled with the shaft; And a stator disposed in correspondence with the rotor, wherein the stator includes a stator core, an insulator disposed in the stator core, and a coil wound in the insulator, and the stator core includes a plurality of units arranged along a circumferential direction.
  • the welding portion may be disposed on the outer surface of the unit stator core and the cover sheet.
  • the cover sheet includes an upper cover sheet disposed on an upper portion of the unit stator core and a lower cover sheet disposed on a lower portion of the unit stator core, and the welding portion is provided with a sheet disposed on an uppermost side of the unit stator core.
  • the upper cover sheet may be disposed at a boundary portion of the upper cover sheet and at a lower portion of the unit stator core and the lower cover sheet.
  • a welding portion may be formed at an area where the unit yokes of the unit stator cores disposed adjacent to each other based on the outer circumferential surface of the stator core meet each other and at a point P where the outer circumferential surface of the cover sheet meets each other.
  • the subject is a shaft; A rotor coupled with the shaft; And a stator disposed in correspondence with the rotor, the stator comprising a stator core formed by arranging a plurality of unit stator cores in a circumferential direction, a welding part connecting a plurality of the unit stator cores, an insulator disposed on the stator core, and It includes a coil wound on the insulator, the insulator is a body on which the coil is wound, an inner guide protruding axially from the inside of the body, an outer guide protruding axially from the outside of the body, and an outer guide.
  • a motor including a protrusion protruding in a circumferential direction, wherein the unit stator core includes an arc-shaped unit yoke and a unit tooth protruding from the unit yoke, and the projection is disposed to cover a portion of the upper and lower surfaces of the unit yoke. Is achieved by.
  • the welding part may be disposed on the upper and lower surfaces of the unit yoke in which the protrusion is not disposed.
  • a portion of the region where the unit yokes of the unit stator core meet each other based on the upper surface of the stator core may be exposed by the protrusion.
  • a welded portion may be formed in the exposed region by welding.
  • the radial width of the weld portion may be 0.4 to 0.6 times the radial width of the unit yoke.
  • the welding portion may be formed through laser welding.
  • the motor according to the embodiment forms a stator core by arranging unit stator cores formed by stacking sheets in the circumferential direction, and reduces cogging torque and torque ripple by welding one region of the stator core.
  • the cogging torque and torque ripple can be further reduced by forming a welding part by welding on a portion of the upper and lower surfaces of the stator core (the area where the unit stator contacts and the air gap is formed).
  • FIG. 1 is a view showing a motor according to an embodiment
  • FIG. 2 is a view showing a rotor and a stator of a motor according to an embodiment
  • FIG. 3 is a perspective view showing an embodiment of a stator core of a motor according to an embodiment
  • FIG. 4 is a perspective view showing a unit stator core of a motor according to an embodiment
  • FIG. 5 is a perspective view showing a sheet of a unit stator core of a motor according to an embodiment
  • FIG. 6 is a perspective view showing a unit stator core and an insulator of a motor according to an embodiment
  • FIG. 7 is a view showing the arrangement relationship between the unit stator core and the insulator disposed adjacent to each other in the motor according to the embodiment;
  • FIG. 8 is a perspective view showing another embodiment of the stator core of the motor according to the embodiment.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view showing another embodiment of the stator core of the motor according to the embodiment.
  • 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 directly connected, coupled or connected to the other component, but also to the component It may also include the case of 'connected', 'coupled' or 'connected' due to another component between the other components.
  • top (top) or bottom (bottom) when described as being formed or disposed in the “top (top) or bottom (bottom)" of each component, the top (top) or bottom (bottom) is one as well as when the two components are in direct contact with each other It also includes a case in which another component described above is formed or disposed between two components.
  • up (up) or down (down) when expressed as “up (up) or down (down)", it may include the meaning of the downward direction as well as the upward direction based on one component.
  • FIG. 1 is a view showing a motor according to an embodiment
  • Figure 2 is a view showing a rotor and a stator of the motor according to the embodiment
  • Figure 3 is a perspective view showing an embodiment of the stator core of the motor according to the embodiment .
  • the x-direction refers to the axial direction
  • the y-direction refers to the radial direction.
  • the axial direction and the radial direction may be perpendicular to each other.
  • the motor 1 includes a housing 100 having an opening formed on one side, a cover 200 disposed on an upper portion of the housing 100, and a rotor coupled with the shaft 500 (300), the stator 400 disposed inside the housing 100, the shaft 500 rotating with the rotor 300, the bus bar 600 disposed on the upper side of the stator 400, and the rotor 300 It may include a sensor unit 700 for detecting the rotation.
  • the stator 400 may be disposed to correspond to the rotor 300.
  • the rotor 300 of the motor 1 includes 10 magnets 320, and the stator 400 may include 12 teeth 412.
  • the stator core 410 according to the exemplary embodiment disposed on the stator 400 may be formed by arranging a plurality of unit stator cores 410a along the circumferential direction.
  • the stator core 410 according to an embodiment may be referred to as a first stator core.
  • the unit stator core 410a may be formed by stacking a plurality of sheets S in the axial direction. At this time, a minute air gap may be formed between the unit stator cores 410a, and the air gap may be a factor capable of reducing cogging torque and torque ripple of the motor 1.
  • the fixing force between the unit stator cores 410a due to the air gaps should be taken into consideration, so that welding of some of the air gaps formed between the unit stator cores 410a is performed to connect the unit stator cores 410a.
  • the fixing force can be secured.
  • the amount of formation of the air gap formed between the stator cores 410a may be maintained by a predetermined amount through some welding.
  • a welded portion Y by welding is formed in a part of an area A where the unit yokes 411a of the unit stator core 410a meet each other on the upper and lower surfaces of the stator core 410 based on the axial direction.
  • the motor 1 may be a motor used in EPS.
  • the EPS Electronic Power Steering System
  • the EPS by assisting the steering force with the driving force of the motor, ensures the turning stability and provides a quick recovery force to enable the driver to drive safely.
  • the housing 100 and the cover 200 may form the outer shape of the motor 1.
  • the accommodation space may be formed by the combination of the housing 100 and the cover 200. Accordingly, as shown in FIG. 1, the rotor 300, the stator 400, the shaft 500, the busbar 600, the sensor unit 700, etc. may be disposed in the accommodation space. At this time, the shaft 500 is rotatably disposed in the accommodation space. Accordingly, the motor 1 may further include bearings 10 disposed on upper and lower portions of the shaft 500, respectively.
  • the housing 100 may be formed in a cylindrical shape.
  • the housing 100 may accommodate a rotor 300, a stator 400, and the like inside.
  • the shape or 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, on the top of the housing 100 to cover the opening of the housing 100.
  • the rotor 300 may be disposed inside the stator 400, and the shaft 500 may be coupled to the center by a press-fit method.
  • the inner side may mean the direction of the center (C) and the outer side may mean a direction opposite to the inner side.
  • the rotor 300 may be rotatably disposed on the stator 400.
  • the rotor 300 may include a rotor core 310 and a plurality of magnets 320 disposed along the circumferential direction on the outer circumferential surface of the rotor core 310.
  • ten magnets 320 may be disposed on the outer circumferential surface of the rotor core 310 to be spaced apart from each other at predetermined intervals.
  • the magnet 320 may be referred to as a rotor magnet or a drive magnet.
  • the rotor 300 is an example in which a plurality of magnets 320 are disposed on the outer circumferential surface of the rotor core 310, but is not limited thereto.
  • the rotor 300 may be formed of an IPM (Interior Permanent Magnet) type in which the magnet 320 is disposed inside the rotor core 310.
  • the rotor core 310 may be implemented in a shape in which a plurality of plates in the form of a circular thin steel plate are stacked or may be implemented in a single cylinder shape.
  • a hole to which the shaft 500 is coupled may be formed in the center C of the rotor core 310.
  • the magnet 320 forms a rotating magnetic field with the coil 430 wound around the stator core 410 of the stator 400.
  • the magnet 320 may be disposed such that the N pole and the S pole are alternately positioned along the circumferential direction with respect to the shaft 500.
  • the rotor 300 rotates due to the electrical interaction between the coil 430 and the magnet 320, and the driving force of the motor 1 is generated by rotating the shaft 500 in synchronization with the rotation of the rotor 300. do.
  • the rotor 300 may further include a can (not shown) that is disposed to cover the rotor core 310 to which the magnet 320 is attached.
  • the stator 400 may be disposed inside the housing 100. At this time, the stator 400 may be coupled to the housing 100 through a hot press method. Accordingly, the stator 400 may be supported on the inner circumferential surface of the housing 100. And, the stator 400 is disposed outside the rotor 300. That is, the rotor 300 may be rotatably disposed inside the stator 400.
  • the stator 400 may include a stator core 410, an insulator 420 disposed on the stator core 410, and a coil 430 wound around the insulator 420.
  • the insulator 420 may be disposed between the stator core 410 and the coil 430 to insulate the coil 430.
  • a coil 430 forming a rotating magnetic field may be wound on the stator core 410.
  • the stator core 410 may be formed by arranging a plurality of unit stator cores 410a along the circumferential direction.
  • the stator core 410 may include a yoke 411, a tooth 412 protruding radially from the yoke 411, and a weld portion Y formed on the yoke 411.
  • the yoke 411 may be formed to have a predetermined width W1 in the radial direction.
  • the yoke 411 may be formed in a cylindrical shape. In this case, the yoke 411 may be formed by disposing the unit yoke 411a of the unit stator core 410a along the circumferential direction.
  • the plurality of teeth 412 may be disposed to protrude radially from the inner circumferential surface of the yoke 411.
  • the teeth 412 may be arranged to be spaced apart from each other along the circumferential direction. Accordingly, a slot for winding the coil 430 may be formed between the teeth 412.
  • the tooth 412 may be a unit tooth 412a of the unit stator core 410a.
  • the coil 430 may be wound on the tooth 412.
  • an insulator 420 may be disposed between the tooth 412 and the coil 430 to insulate the tooth 412 from the coil 430.
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating a unit stator core of the motor according to the embodiment
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating a sheet of the unit stator core of the motor according to the embodiment.
  • the unit stator core 410a may include an arc-shaped unit yoke 411a and a unit tooth 412a protruding radially from the unit yoke 411a.
  • the unit stator core 410a may be formed by stacking a plurality of sheets S in the form of a thin steel sheet.
  • the sheet S may include an arc-shaped yoke portion 411b and a tooth portion 412b protruding radially from the yoke portion 411b.
  • the plurality of yoke portions 411b may form the unit yokes 411a, and the plurality of tooth portions 412b may form the unit teeth 412a.
  • the welding portion Y may be disposed on the upper surface of the yoke portion 411b disposed on the upper side of the plurality of unit stator cores 410a or on the lower surface of the yoke portion 411b disposed on the lower side.
  • the insulator 420 may be formed of a synthetic resin material to insulate the stator core 410 from the coil 430. Then, the coil 430 may be wound on the stator core 410 on which the insulator 420 is disposed. Accordingly, the coil 430 may 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.
  • the insulator 420 may be formed as one single piece to be combined with the stator core 410.
  • the insulator 420 may be formed of a plurality of unit insulators to be disposed along the circumferential direction on the stator core 410.
  • FIG. 6 is a perspective view illustrating the unit stator core and the insulator of the motor according to the embodiment.
  • the insulator 420 may include a body 421 to which the coil 430 is wound, an inner guide 422 extending to protrude in the axial direction from the inside of the body 421, and an outside of the body 421. It may include an outer guide 423 extending to protrude in the axial direction and a protrusion 424 protruding in the circumferential direction from the outer guide 423. In this case, the protrusion 424 may protrude in the circumferential direction at one lower region of the side surface 423a of the outer guide 423. Accordingly, the protrusion 424 may be disposed to cover a portion of the upper and lower surfaces of the yoke 411 constituting the stator core 410.
  • the body 421, the inner guide 422, the outer guide 423, and the protrusion 424 may be integrally formed.
  • the coil 430 may be wound around the body 421.
  • the body 421 may be disposed on the tooth 312 of the stator core 410 to insulate the stator core 410 from the coil 430.
  • 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 recessed groove shape.
  • the groove 421a may guide the arrangement of the coil 430.
  • the inner guide 422 may be disposed inside the body 421. As shown in FIG. 6, the inner guide 422 may protrude in the axial direction and the circumferential direction from the inside of the body 421.
  • the axial direction may be a length direction of the shaft 500.
  • the inner guide 422 supports the coil 430 wound on the body 421 to prevent the coil 430 from being separated inward.
  • the outer guide 423 may be disposed outside the body 421. As shown in FIG. 6, the outer guide 423 may be formed to protrude in the axial direction and the circumferential direction from the outside of the body 421. Accordingly, the outer guide 423 includes a first outer guide portion 423b disposed on the inner circumferential surface of the unit yoke 411a and a second outer guide portion 423c disposed axially with respect to the unit yoke 411a. can do.
  • the first outer guide portion 423b and the second outer guide portion 423c may be integrally formed.
  • the outer guide 423 may be disposed so that a portion protruding in the axial direction to the unit yoke (411a).
  • the second outer guide part 423c may be disposed to protrude in the axial direction from the unit yoke 411a.
  • the second outer guide portion 423c of the outer guide 423 may be disposed to overlap one region of the unit yoke 411a in the axial direction.
  • the outer guide 423 supports the coil 430 wound on the body 421 to prevent the coil 430 from escaping outward.
  • the protrusion 424 may protrude in the circumferential direction from the side surface 423a of the outer guide 423.
  • the protrusion 424 may be disposed to cover a portion of the upper and lower surfaces of the unit yoke 411a.
  • the protrusion 424 may be disposed inside the upper and lower surfaces of the unit yoke 411a.
  • the protrusion 424 may be formed with a predetermined width W2 in the radial direction. At this time, the radial width W2 of the protrusion 424 is smaller than the radial width W4 of the outer guide 423.
  • the protrusion 424 may be formed in a plate shape having a predetermined axial height based on the upper surface of the unit yoke 411a. At this time, the axial height of the protrusion 424 is smaller than the axial height of the outer guide 423 based on the upper surface of the yoke 411.
  • the outer guide 423 may extend in the circumferential direction to replace the protrusion 424, but the protrusion 424 may be replaced by the outer guide. Protruding from the side 423a of 423 is an advantage in terms of material cost reduction.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an arrangement relationship between unit stator cores and insulators disposed adjacent to each other in the motor according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an arrangement relationship between unit stator cores and insulators disposed adjacent to each other in the motor according to the embodiment.
  • the insulator 420 may be disposed in a state where the unit stator core 410a is disposed adjacent to each other in the circumferential direction.
  • the unit stator core 410a on which the insulator 420 is disposed may be arranged in the circumferential direction.
  • the protrusions 424 of the insulator 420 disposed adjacent to each other may be disposed to cover a part of the yoke 411 of the stator core 410.
  • an area where the unit yokes 411a of the unit stator core 410a come into contact with each other may be formed.
  • the region A disposed on the upper and lower surfaces of the yoke 411 among the regions where the unit yokes 411a contact each other may be referred to as a contact region.
  • the protrusion 424 may be disposed to cover a portion of the region A.
  • the protrusion 424 may be disposed to cover the inside of the region A.
  • FIG. Accordingly, only the outer portion of the area A is exposed by the protrusion 424.
  • the area A exposed by the protrusion 424 may be provided to the welding point A1.
  • the area A exposed by the protrusion 424 may be referred to as an exposed area.
  • a weld portion Y may be formed by welding in the exposed region A.
  • the welding portion Y may be formed on the upper and lower surfaces of the stator core 410 in which the protrusion 424 is not disposed, and may be formed to have a predetermined width W3 in the radial direction.
  • the radial width W3 of the welding portion Y may be 0.4 to 0.6 times the radial width W1 of the yoke 411 or the yoke portion 411b.
  • the radial width W3 of the weld portion Y may be 0.5 times the radial width W1 of the yoke 411. Therefore, since the above-mentioned air gap can be secured more than in the case of forming the welded portion Y for all the regions A, by forming the welded portion Y only in the exposed part of the region A, The cogging torque and torque ripple of the motor 1 can be further reduced.
  • the insulator 420 of the motor 1 may be disposed to cover a part of the upper and lower surfaces of the yoke 411 by using the protrusion 424, but is not limited thereto.
  • the protrusion 424 may be deleted from the insulator 420.
  • the welder Y when the welder Y is formed in the state where the insulator 420 is disposed on the stator core 410, excessive formation of the welder Y may be prevented by the protrusion 424.
  • the welding portion Y can be formed in the width W3 with respect to the predetermined radial direction by the protrusion 424, it is possible to maintain a constant value for the cogging torque and the torque ripple, Consistent quality can be maintained.
  • the weld part Y may be formed on the upper and lower surfaces of the yoke 411.
  • the welding part Y may be disposed outside the upper surface of the yoke 411.
  • the weld portion Y may be formed at the welding point A1.
  • weld portion Y may be formed by laser welding.
  • FIG 8 is a perspective view showing another embodiment of the stator core of the motor according to the embodiment
  • Figure 9 is an exploded perspective view showing another embodiment of the stator core of the motor according to the embodiment.
  • the stator core 450 may be disposed in the stator 400 in place of the stator core 410 according to the embodiment.
  • the stator core 410-1 according to another embodiment may be called a second stator core.
  • stator core 450 In describing the stator core 450 according to another embodiment with reference to FIGS. 8 and 9, the same components as the stator core 410 according to the embodiment are described with the same reference numerals. Will be omitted.
  • the stator core 450 includes upper and lower portions of the stator core body 451 and the stator core body 451 formed by arranging a plurality of unit stator cores 410a along the circumferential direction. It may include a cover sheet 452 disposed in each. In addition, a weld portion Y may be formed at one point P where an area where the unit yokes 411a of the unit stator cores 410a meet each other and the outer circumferential surface of the cover sheet 452 meet each other. Accordingly, the stator core 450 may include a plurality of teeth 412 protruding radially spaced apart from each other in the yoke 411 and the yoke 411.
  • stator core 450 is different in that the cover sheet 452 may be disposed on the upper and lower portions of the stator core 410.
  • the position of the welded portion Y of the stator core 450 according to another embodiment is different in that the welded portion Y formed on the stator core 410 is different.
  • the cover sheet 452 may include an upper cover sheet disposed above the unit stator core 410a and a lower cover sheet disposed below the unit stator core 410a.
  • the welding portion (Y) is the boundary between the sheet disposed on the upper side of the unit stator core 410a and the upper cover sheet, and the sheet disposed on the lower side of the unit stator core 410a and the lower cover. It may be disposed at the border of the sheet.
  • the cover sheet 452 may support the top and bottom of the stator core body 451.
  • the cover sheet 452 may include a ring-shaped yoke portion 452a and a plurality of tooth portions 452b protruding radially from the yoke portion.
  • the yoke portion 452a and the plurality of tooth portions 452b may be integrally formed.
  • the unit stator core 410a is formed by stacking the sheet S including the yoke portion 411a having a planar arc shape and the tooth portion 412b protruding in the radial direction in the axial direction. Accordingly, the tooth portion 412b of the sheet S may overlap the tooth portion 452b of the cover sheet 452 in the axial direction.
  • the welding portion Y of the stator core 450 is located at one point P where an area where the unit yokes 411a of the unit stator cores 410a disposed adjacent to each other meet and an outer circumferential surface of the cover sheet 452 meet each other. Can be formed.
  • the one point P may be provided as a welding point.
  • the weld portion Y connects the cover S 452 and the sheet S disposed on the uppermost layer and the lowermost layer of the stator core body 451 to fix the cover sheet 452 to the stator core body 451.
  • the cogging torque and torque ripple of the motor 1 may be reduced in consideration of the air gap.
  • the noise and vibration of the motor 1 can also be reduced.
  • the shaft 500 may be rotatably supported inside the housing 100 by a bearing 10, as shown in FIG. 1. And, the shaft 500 may rotate together in conjunction with the rotation of the rotor 300.
  • the bus bar 600 may be disposed above the stator 400.
  • 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 formed through injection molding.
  • each of the terminals may be electrically connected to the coil 430 of the stator 400.
  • the sensor unit 700 detects the magnetic force of the sensing magnet installed so as to be interlocked with the rotor 300 and detects the current position of the rotor 300 so that the rotation of the shaft 500 can be detected.
  • 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 interlock 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 have a coaxial.
  • the sensing magnet may include a main magnet disposed in a circumferential direction adjacent to a hole forming an inner circumferential surface, and a sub magnet formed at an edge.
  • the main magnet may be arranged in the same manner as the drive magnet inserted into the rotor 300 of the motor.
  • the sub magnet may be subdivided from the main magnet to have many poles. Accordingly, it is possible to measure the rotation angle by dividing it more finely, 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 an upper surface of the sensing plate.
  • the sensing plate may be coupled to the shaft 500.
  • a hole through which the shaft 500 passes 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.
  • the sensor may be provided as a Hall IC.
  • the sensor may generate a sensing signal by sensing changes in the N and S poles of the sensing magnet.
  • motor 100: housing, 200: cover, 300: rotor, 310: rotor core, 320: magnet, 400: stator, 410, 450: stator core, 410a: unit stator core, 411: yoke, 412: tooth, 420: insulator, 424: projection, 430: coil, 500: shaft, 600: busbar, 700: sensor, Y: weld

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Abstract

실시예는 샤프트; 상기 샤프트와 결합하는 로터; 및 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어에 배치되는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터에 권선되는 코일을 포함하며, 상기 스테이터 코어는 복수 개의 단위 스테이터 코어를 원주 방향을 따라 배치하여 형성되고, 상기 스테이터 코어의 상면과 하면 각각에서 상기 단위 스테이터 코어의 단위 요크가 서로 만나는 영역에 용접에 의해 용접부가 형성되는 모터에 관한 것이다. 이에 따라, 상기 모터의 코깅 토크 및 토크 리플은 감소될 수 있다.

Description

모터
실시예는 모터에 관한 것이다.
모터는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜서 회전력을 얻는 장치로서, 차량, 가정용 전자제품, 산업용 기기 등에 광범위하게 사용된다.
특히, 자동차의 전장화가 급속히 진행되면서, 조향 시스템, 제동 시스템 및 의장 시스템 등에 적용되는 모터의 수요가 크게 증가하고 있다.
예를 들어, 상기 모터가 사용되는 전자식 파워 스티어링 시스템(Electronic Power Steering System 이하, EPS라 한다.)은 운행조건에 따라 모터의 구동을 제어하는 전자제어장치(Electronic Control Unit)를 이용하여 선회 안정성을 보장하고 신속한 복원력을 제공한다. 그에 따라, 차량의 운전자는 안전한 주행을 할 수 있다.
모터는 하우징, 샤프트(shaft), 상기 하우징의 내주면에 배치되는 스테이터(stator), 상기 샤프트의 외주면에 설치되는 로터(rotor) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 스테이터는 상기 로터와의 전기적 상호 작용을 유발하여 상기 로터의 회전을 유도한다.
상기 스테이터의 스테이터 코어는 하나의 단일품으로 이루어지거나 복수 개의 분할 코어를 원주 방향을 따라 배치하여 형성할 수 있다.
복수 개의 분할 코어를 이용하여 상기 스테이터 코어를 형성하는 경우, 단일품으로 형성된 스테이터 코어보다 코깅 토크 및 토크 리플이 감소된다.
그러나, 용접을 통해 상기 스테이터 코어의 측면에 용접 라인을 형성하는 경우, 다시 코깅 토크 및 토크 리플이 증가하는 문제가 있다. 예컨데, 복수 개의 분할 코어로 형성된 스테이터 코어의 측면에 용접 라인을 형성하게 되면, 단일품으로 형성된 스테이터 코어와 마찬가지로 다시 코깅 토크 및 토크 리플의 품질이 좋아지지 않는다.
이러한 코깅 토크 및 토크 리플은 모터의 소음과 진동의 원인이 되기 때문에, 코깅 토크 및 토크 리플을 줄이는 것이 모터의 품질을 높이는데 무엇보다 중요하다.
그에 따라, 코깅 토크 및 토크 리플을 감소시켜 상기 소음 및 진동을 저감할 수 있는 구조의 모터가 요청되고 있는 실정이다.
실시예는 플레이트를 적층하여 스테이터 코어의 형성시, 플레이트의 최상단과 최하단을 일체로 형성하는 모터를 제공한다.
또한, 플레이트를 적층하여 단위 스테이터를 형성하고 상기 단위 스테이터를 원주 방향을 따라 배치하여 스테이터 코어를 형성할 때, 용접 방식을 이용하여 스테이터 코어의 일 영역을 용접함으로써 코깅 토크와 토크 리플을 저감하는 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, 샤프트; 상기 샤프트와 결합하는 로터; 및 상기 로터와 대응되어 배치되는 스테이터를 포함하고, 상기 스테이터는 복수 개의 단위 스테이터 코어를 원주 방향으로 배치하여 형성된 스테이터 코어, 복수 개의 상기 단위 스테이터 코어를 연결하는 용접부, 상기 스테이터 코어에 배치되는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터에 권선되는 코일을 포함하며, 상기 단위 스테이터 코어는 복수 개의 시트를 적층하여 형성하고, 복수 개의 상기 시트 각각은 호 형상의 요크부와 상기 요크부에서 반경 방향으로 돌출된 투스부를 포함하고, 상기 용접부는 복수 개의 상기 단위 스테이터 코어의 최상측에 배치된 요크부의 상면 또는 최하측에 배치된 요크부의 하면에 배치되는 모터에 의해 달성된다.
여기서, 상기 용접부는 인접한 복수 개의 상기 단위 스테이터 코어 사이의 경계부위에 배치될 수 있다.
그리고, 상기 용접부의 반경 방향 폭은 상기 요크 또는 상기 요크부의 반경 방향 폭의 0.4~0.6배일 수 있다.
한편, 상기 인슐레이터는 상기 코일이 권선되는 바디, 상기 바디의 내측에서 축 방향으로 돌출된 내측 가이드, 상기 바디의 외측에서 축 방향으로 돌출된 외측 가이드 및 상기 외측 가이드에서 원주 방향으로 돌출된 돌기를 포함하며, 상기 돌기는 복수 개의 상기 단위 스테이터 코어의 최상측에 배치된 요크부의 상면 또는 최하측에 배치된 요크부의 하면의 일부를 덮도록 배치될 수 있다.
여기서, 상기 용접부는 상기 돌기가 배치되지 않은 상기 요크부의 상면 또는 상기 요크부의 하면에 배치될 수 있다. 예컨데, 여기서, 상기 돌기에 의해 상기 용접부가 형성되는 용접 포인트가 노출될 수 있으며, 상기 용접부는 노출된 상기 용접 포인트에 형성될 수 있다.
상기 과제는 샤프트; 상기 샤프트와 결합하는 로터; 및 상기 로터와 대응되어 배치되는 스테이터를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어에 배치되는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터에 권선되는 코일을 포함하며, 상기 스테이터 코어는 원주 방향을 따라 배치하는 복수 개의 단위 스테이터 코어, 상기 단위 스테이터 코어에 배치되는 커버 시트, 복수 개의 상기 단위 스테이터 코어와 상기 커버 시트를 연결하는 용접부를 포함하고, 상기 단위 스테이터 코어는 복수 개의 시트를 적층하여 형성하고, 상기 커버 시트는 링 형상의 요크부와 상기 요크부에서 반경 방향으로 돌출된 복수 개의 투스부를 포함하는 모터에 의해 달성된다.
여기서, 상기 용접부는 상기 단위 스테이터 코어와 상기 커버 시트의 외면에 배치될 수 있다.
그리고, 상기 커버 시트는 상기 단위 스테이터 코어의 상부에 배치되는 상부 커버 시트 및 상기 단위 스테이터 코어의 하부에 배치되는 하부 커버 시트를 포함하고, 상기 용접부는 상기 단위 스테이터 코어 중 최상측에 배치된 시트와 상기 상부 커버 시트의 경계부위, 및 상기 단위 스테이터 코어 중 최하측에 배치된 시트와 상기 하부 커버 시트의 경계부위에 배치될 수 있다. 예컨데, 상기 스테이터 코어의 외주면을 기준으로 서로 이웃하게 배치되는 상기 단위 스테이터 코어의 단위 요크가 서로 만나는 영역과 상기 커버 시트의 외주면이 만나는 일점(P)에 용접부가 형성될 수 있다.
상기 과제는 샤프트; 상기 샤프트와 결합하는 로터; 및 상기 로터와 대응되어 배치되는 스테이터를 포함하고, 상기 스테이터는 복수 개의 단위 스테이터 코어를 원주 방향으로 배치하여 형성된 스테이터 코어, 복수 개의 상기 단위 스테이터 코어를 연결하는 용접부, 상기 스테이터 코어에 배치되는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터에 권선되는 코일을 포함하며, 상기 인슐레이터는 상기 코일이 권선되는 바디, 상기 바디의 내측에서 축 방향으로 돌출된 내측 가이드, 상기 바디의 외측에서 축 방향으로 돌출된 외측 가이드 및 상기 외측 가이드에서 원주 방향으로 돌출된 돌기를 포함하고, 상기 단위 스테이터 코어는 호 형상의 단위 요크 및 상기 단위 요크에서 돌출되는 단위 투스를 포함하고, 상기 돌기는 상기 단위 요크의 상면 및 하면 일부를 덮도록 배치되는 모터에 의해 달성된다.
여기서, 상기 용접부는 상기 돌기가 배치되지 않는 상기 단위 요크의 상면 및 하면에 배치될 수 있다. 예컨데, 상기 스테이터 코어의 상면을 기준으로 상기 단위 스테이터 코어의 단위 요크가 서로 만나는 영역 중 일부는 상기 돌기에 의해 노출될 수 있다. 그리고, 노출된 상기 영역에는 용접에 의해 용접부가 형성될 수 있다.
그리고, 상기 용접부의 반경 방향 폭은 상기 단위 요크의 반경 방향 폭의 0.4~0.6배일 수 있다.
한편, 상기 용접부는 레이저 용접을 통해 형성될 수 있다.
실시예에 따른 모터는 시트를 적층하여 형성된 단위 스테이터 코어를 원주 방향으로 배치하여 스테이터 코어를 형성하고, 상기 스테이터 코어의 일 영역을 용접함으로써, 코깅 토크와 토크 리플을 저감할 수 있다.
특히, 10극 12슬롯의 다극 모터의 경우 소음 및 진동이 다른 모터에 비해 더 크게 나타나기 때문에, 상기 모터는 상기 단위 스테이터 코어가 서로 접하는 영역 중 일부에 용접을 수행하여 코깅 토크와 토크 리플을 저감시킬 수 있다. 그에 따라, 상기 모터는 소음 및 진동을 저감시킬 수 있다.
이때, 상기 스테이터 코어의 상면 및 하면의 일부(단위 스테이터가 접하여 에어 갭이 형성되는 영역)에 용접에 의한 용접부를 형성하여 코깅 토크와 토크 리플을 더욱 저감시킬 수 있다.
나아가, 인슐레이터에 형성된 돌기를 이용하여 용접부가 형성되는 범위적 한계를 제약함으로써, 상기 모터의 균일한 품질을 유지할 수 있게 한다.
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 모터의 로터와 스테이터를 나타내는 도면이고,
도 3은 실시예에 따른 모터의 스테이터 코어에 대한 일실시예를 나타내는 사시도이고,
도 4는 실시예에 따른 모터의 단위 스테이터 코어를 나타내는 사시도이고,
도 5는 실시예에 따른 모터의 단위 스테이터 코어의 시트를 나타내는 사시도이고,
도 6은 실시예에 따른 모터의 단위 스테이터 코어와 인슐레이터를 나타내는 사시도이고,
도 7은 실시예에 따른 모터에 있어서, 서로 이웃하게 배치되는 단위 스테이터 코어와 인슐레이터의 배치관계를 나타내는 도면이고,
도 8은 실시예에 따른 모터의 스테이터 코어에 대한 다른 실시예를 나타내는 사시도이고,
도 9는 실시예에 따른 모터의 스테이터 코어에 대한 다른 실시예를 나타내는 분해사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 실시예에 따른 모터를 나타내는 도면이고, 도 2는 실시예에 따른 모터의 로터와 스테이터를 나타내는 도면이고, 도 3은 실시예에 따른 모터의 스테이터 코어에 대한 일실시예를 나타내는 사시도이다. 도 1에서 x 방향은 축 방향을 의미하며, y 방향은 반경 방향을 의미할 수 있다. 그리고, 축 방향과 반경 방향은 서로 수직할 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 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. 여기서, 상기 스테이터(400)는 상기 로터(300)에 대응되게 배치될 수 있다. 이때, 상기 모터(1)의 로터(300)는 10개의 마그넷(320)을 포함하고, 스테이터(400)는 12개의 투스(412)를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 스테이터(400)에 배치되는 일 실시예에 따른 스테이터 코어(410)는 복수 개의 단위 스테이터 코어(410a)를 원주 방향을 따라 배치하여 형성할 수 있다. 여기서, 일 실시예에 따른 스테이터 코어(410)는 제1 스테이터 코어라 불릴 수 있다.
상기, 단위 스테이터 코어(410a)는 축 방향으로 복수 개의 시트(S)를 적층하여 형성할 수 있다. 이때, 단위 스테이터 코어(410a) 사이에는 미세한 에어 갭이 형성될 수 있으며, 상기 에어 갭은 상기 모터(1)의 코깅 토크 및 토크 리플을 저감시킬 수 있는 요인이 된다.
다만, 상기 에어 갭에 의한 단위 스테이터 코어(410a) 간의 고정력이 고려되어야 하는바, 상기 단위 스테이터 코어(410a) 사이에 형성된 에어 갭 중 일부에 대한 용접을 수행하여 상기 단위 스테이터 코어(410a)를 연결함으로써, 상기 고정력을 확보할 수 있다. 또한, 일부 용접을 통해 스테이터 코어(410a) 간에 형성된 상기 에어 갭의 형성량을 기 설정된 량만큼 유지할 수 있다.
이에, 축 방향을 기준으로 스테이터 코어(410)의 상면과 하면 각각에서 상기 단위 스테이터 코어(410a)의 단위 요크(411a)가 서로 만나는 영역(A) 중 일부에 용접에 의한 용접부(Y)를 형성함으로써, 상기 모터(1)의 코깅 토크 및 토크 리플은 저감될 수 있다. 그에 따라, 상기 모터(1)의 소음 및 진동 또한 저감될 수 있다.
상기 모터(1)는 EPS에 사용되는 모터일 수 있다. 상기 EPS(Electronic Power Steering System)는, 모터의 구동력으로 조향력을 보조함으로써, 선회 안정성을 보장하고 신속한 복원력을 제공하여 운전자로 하여금 안전한 주행이 가능하게 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.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 로터(300)는 스테이터(400)의 내측에 배치될 수 있으며, 중심부에 샤프트(500)가 압입 방식으로 결합될 수 있다. 여기서, 내측이라 함은 중심(C) 방향을 의미하고 상기 외측은 내측에 반대되는 방향을 의미할 수 있다.
그리고, 로터(300)는 스테이터(400)에 회전 가능하게 배치될 수 있다.
도 2를 참조하면, 로터(300)는 로터 코어(310) 및 로터 코어(310)의 외주면에 원주 방향을 따라 배치되는 복수 개의 마그넷(320)을 포함할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 로터 코어(310)의 외주면에는 기 설정된 간격으로 상호 이격되게 10개의 마그넷(320)이 배치될 수 있다. 여기서, 마그넷(320)은 로터 마그넷 또는 드라이브 마그넷이라 불릴 수 있다. 이때, 로터(300)는 로터 코어(310)의 외주면에 복수 개의 마그넷(320)이 배치되는 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다. 예컨데, 상기 로터(300)는 로터 코어(310)의 내부에 마그넷(320)이 배치되는 IPM(Interior Permanent Magnet) 타입으로 형성될 수도 있다.
로터 코어(310)는 원형의 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 적층된 형상으로 실시되거나 또는 하나의 통 형태로 실시될 수 있다. 그리고, 로터 코어(310)의 중심(C)에는 샤프트(500)가 결합하는 홀이 형성될 수 있다.
마그넷(320)은 스테이터(400)의 스테이터 코어(410)에 감긴 코일(430)과 회전 자계를 형성한다. 이러한 마그넷(320)은 샤프트(500)를 중심으로 원주 방향을 따라 N극과 S극이 번갈아 위치하도록 배치될 수 있다.
그에 따라, 코일(430)과 마그넷(320)의 전기적 상호 작용으로 로터(300)가 회전하고, 로터(300)의 회전에 연동하여 샤프트(500)가 회전함으로써 상기 모터(1)의 구동력이 발생된다.
한편, 로터(300)는 마그넷(320)이 부착된 로터 코어(310)를 덮도록 배치되는 캔(미도시)을 더 포함할 수 있다.
상기 캔은 외부 충격이나 물리, 화학적인 자극으로부터 로터 코어(310)와 마그넷(320)을 보호하면서 로터 코어(310)와 마그넷(320)으로 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있다.
또한, 상기 캔은 로터 코어(310)에서 마그넷(320)이 이탈되는 것을 방지한다.
스테이터(400)는 하우징(100)의 내측에 배치될 수 있다. 이때, 스테이터(400)는 열간압입 방식을 통해 하우징(100)에 결합될 수 있다. 그에 따라, 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 1 및 도 2를 참조하면, 스테이터(400)는 스테이터 코어(410), 상기 스테이터 코어(410)에 배치되는 인슐레이터(420) 및 상기 인슐레이터(420)에 권선되는 코일(430)을 포함할 수 있다. 여기서, 인슐레이터(420)는 스테이터 코어(410)와 코일(430) 사이에 배치되어 코일(430)을 절연시킬 수 있다.
스테이터 코어(410)에는 회전 자계를 형성하는 코일(430)이 권선될 수 있다.
도 3을 참조하면, 스테이터 코어(410)는 복수 개의 단위 스테이터 코어(410a)를 원주 방향을 따라 배치하여 형성할 수 있다.
스테이터 코어(410)는 요크(411), 상기 요크(411)에서 반경 방향으로 돌출된 투스(412) 및 요크(411)에 형성된 용접부(Y)를 포함할 수 있다. 여기서, 요크(411)는 반경 방향에 대한 소정의 폭(W1)을 갖도록 형성될 수 있다.
요크(411)는 원통 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 요크(411)는 단위 스테이터 코어(410a)의 단위 요크(411a)가 원주 방향을 따라 배치됨으로써 형성될 수 있다.
복수 개의 투스(412)는 요크(411)의 내주면에서 반경 방향으로 돌출되게 배치될 수 있다. 여기서, 투스(412)는 원주 방향을 따라 상호 이격되게 배치될 수 있다. 그에 따라, 투스(412) 사이에는 코일(430)의 권선을 위한 슬롯이 형성될 수 있다. 이때, 투스(412)는 단위 스테이터 코어(410a)의 단위 투스(412a)일 수 있다.
그리고, 투스(412)에는 코일(430)이 권선될 수 있다. 이때, 투스(412)와 코일(430) 사이에는 인슐레이터(420)가 배치되어 투스(412)와 코일(430)을 절연시킬 수 있다.
도 4는 실시예에 따른 모터의 단위 스테이터 코어를 나타내는 사시도이고, 도 5는 실시예에 따른 모터의 단위 스테이터 코어의 시트를 나타내는 사시도이다.
도 4를 참조하면, 단위 스테이터 코어(410a)는 호 형상의 단위 요크(411a)와 상기 단위 요크(411a)에서 반경 방향으로 돌출된 단위 투스(412a)를 포함할 수 있다.
이때, 단위 스테이터 코어(410a)는 얇은 강판 형태의 복수 개의 시트(S)를 적층하여 형성할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 시트(S)는 호 형상의 요크부(411b)와 상기 요크부(411b)에서 반경 방향으로 돌출된 투스부(412b)를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 시트(S)가 축 방향으로 적층됨에 따라, 복수 개의 요크부(411b)는 단위 요크(411a)를 형성하고, 복수 개의 투스부(412b)는 단위 투스(412a)를 형성할 수 있다. 이때, 용접부(Y)는 복수 개의 단위 스테이터 코어(410a)의 최상측에 배치된 요크부(411b)의 상면 또는 최하측에 배치된 요크부(411b)의 하면에 배치될 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)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. 이때, 스테이터 코어(410)와의 결합을 위해 인슐레이터(420)는 하나의 단일품으로 형성될 수 있다. 또는, 인슐레이터(420)는 스테이터 코어(410)에 원주 방향을 따라 배치되도록 복수 개의 단위 인슐레이터로 형성될 수도 있다.
도 6은 실시예에 따른 모터의 단위 스테이터 코어와 인슐레이터를 나타내는 사시도이다.
도 6을 참조하면, 인슐레이터(420)는 코일(430)이 권선되는 바디(421), 바디(421)의 내측에서 축 방향으로 돌출되게 연장된 내측 가이드(422), 바디(421)의 외측에서 축 방향으로 돌출되게 연장된 외측 가이드(423) 및 외측 가이드(423)에서 원주 방향으로 돌출된 돌기(424)를 포함할 수 있다. 이때, 돌기(424)는 외측 가이드(423)의 측면(423a)의 하측 일영역에서 원주 방향으로 돌출될 수 있다. 그에 따라, 돌기(424)는 스테이터 코어(410)를 구성하는 요크(411)의 상면 및 하면의 일부를 덮도록 배치될 수 있다.
여기서, 바디(421), 내측 가이드(422), 외측 가이드(423) 및 돌기(424)는 일체로 형성될 수 있다.
바디(421)에는 코일(430)이 권선될 수 있다.
바디(421)는 스테이터 코어(410)의 투스(312)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, 코일(430)의 권선시, 상기 그루브(421a)는 코일(430)의 배치를 안내할 수 있다.
내측 가이드(422)는 바디(421)의 내측에 배치될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 내측 가이드(422)는 바디(421)의 내측에서 축 방향 및 원주 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 여기서, 축 방향이라 함은 샤프트(500)의 길이 방향일 수 있다.
그에 따라, 내측 가이드(422)는 바디(421)에 권선된 코일(430)을 지지하여 코일(430)이 내측으로 이탈되는 것을 방지한다.
외측 가이드(423)는 바디(421)의 외측에 배치될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 외측 가이드(423)는 바디(421)의 외측에서 축 방향 및 원주 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 그에 따라, 외측 가이드(423)는 단위 요크(411a)의 내주면에 배치되는 제1 외측 가이드부(423b)와 단위 요크(411a)에 대해 축 방향으로 배치되는 제2 외측 가이드부(423c)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 외측 가이드부(423b)와 제2 외측 가이드부(423c)는 일체로 형성될 수 있다.
이때, 외측 가이드(423)는 단위 요크(411a)에 축 방향으로 돌출된 일부가 걸치도록 배치될 수 있다. 예컨데, 제2 외측 가이드부(423c)는 단위 요크(411a)에 축 방향으로 돌출되게 배치될 수 있다. 그에 따라, 외측 가이드(423)의 제2 외측 가이드부(423c)는 축 방향으로 단위 요크(411a)의 일 영역에 오버랩되게 배치될 수 있다.
외측 가이드(423)는 바디(421)에 권선된 코일(430)을 지지하여 코일(430)이 외측으로 이탈되는 것을 방지한다.
도 6을 참조하면, 돌기(424)는 외측 가이드(423)의 측면(423a)에서 원주 방향으로 돌출될 수 있다. 이때, 돌기(424)는 단위 요크(411a)의 상면 및 하면의 일부를 덮도록 배치될 수 있다. 그리고, 돌기(424)는 단위 요크(411a)의 상면 및 하면의 내측에 배치될 수 있다. 여기서, 돌기(424)는 반경 방향에 대한 소정의 폭(W2)으로 형성될 수 있다. 이때, 돌기(424)의 반경 방향 폭(W2)은 외측 가이드(423)의 반경 방향 폭(W4)보다 작다.
한편, 돌기(424)는 단위 요크(411a)의 상면을 기준으로 소정의 축 방향 높이를 갖는 판 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 요크(411)의 상면을 기준으로 돌기(424)의 축 방향 높이는 외측 가이드(423)의 축 방향 높이보다 작다.
돌기(424)가 단위 요크(411a)의 일부를 덮도록 배치되는 것을 고려해 볼 때, 외측 가이드(423)를 원주 방향으로 연장하여 돌기(424)를 대신할 수도 있으나, 돌기(424)를 외측 가이드(423)의 측면(423a)에서 돌출되게 형성하는 것이 재료비 절감의 측면에서 장점이 된다.
도 7은 실시예에 따른 모터에 있어서, 서로 이웃하게 배치되는 단위 스테이터 코어와 인슐레이터의 배치관계를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 단위 스테이터 코어(410a)가 원주 방향으로 이웃하게 배치된 상태에서 인슐레이터(420)가 배치될 수 있다. 또는, 인슐레이터(420)가 배치된 단위 스테이터 코어(410a)를 원주 방향으로 배치할 수도 있다.
그에 따라, 서로 이웃하게 배치되는 인슐레이터(420)의 돌기(424)는 스테이터 코어(410)의 요크(411)의 일부를 덮도록 배치될 수 있다.
스테이터 코어(410)의 상면과 하면 각각에 있어서, 상기 단위 스테이터 코어(410a)의 단위 요크(411a)가 서로 접촉하여 만나는 영역이 형성될 수 있다. 여기서, 단위 요크(411a)가 서로 접촉하여 만나는 영역 중 요크(411)의 상면 및 하면에 배치되는 영역(A)은 접촉 영역이라 불릴 수 있다.
그리고, 돌기(424)는 상기 영역(A)의 일부를 덮도록 배치될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 돌기(424)는 상기 영역(A)의 내측을 덮도록 배치될 수 있다. 그에 따라, 돌기(424)에 의해 상기 영역(A) 중 외측 일부만 노출된다. 여기서, 돌기(424)에 의해 노출된 상기 영역(A)은 용접 포인트(A1)로 제공될 수 있다. 이때, 돌기(424)에 의해 노출된 상기 영역(A)은 노출 영역이라 불릴 수 있다.
그리고, 노출된 상기 영역(A)에 용접에 의해 용접부(Y)가 형성될 수 있다. 즉, 단위 스테이터 코어(410a) 사이의 경계부위인 용접 포인트(A1)에 용접부(Y)가 형성될 수 있다. 여기서, 용접부(Y)는 상기 돌기(424)가 배치되지 않은 스테이터 코어(410)의 상면 및 하면에 형성될 수 있으며, 반경 방향으로 소정의 폭(W3)을 갖도록 형성될 수 있다.
이때, 용접부(Y)의 반경 방향 폭(W3)은 요크(411) 또는 요크부(411b)의 반경 방향 폭(W1)의 0.4~0.6배일 수 있다. 바람직하게, 용접부(Y)의 반경 방향 폭(W3)은 요크(411)의 반경 방향 폭(W1)의 0.5배일 수 있다. 그에 따라, 상기 영역(A) 전부에 대해 용접부(Y)를 형성하는 경우보다 상술 된 에어 갭을 더 확보할 수 있기 때문에, 용접부(Y)를 상기 영역(A)의 노출된 일부에만 형성함으로써, 상기 모터(1)의 코깅 토크 및 토크 리플은 더욱 저감될 수 있다.
한편, 상기 모터(1)의 인슐레이터(420)는 돌기(424)를 이용하여 요크(411)의 상면 및 하면의 일부를 덮도록 배치되는 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다.
예컨데, 기 설정된 반경 방향 폭(W3)으로 용접부(Y)를 형성할 수 있다면, 상기 돌기(424)는 인슐레이터(420)에서 삭제될 수도 있다.
그러나, 스테이터 코어(410)에 인슐레이터(420)가 배치된 상태에서 용접부(Y)를 형성하게 되면, 상기 돌기(424)에 의해 과도한 용접부(Y)의 형성이 방지될 수 있다. 또한, 상기 돌기(424)에 의해 기 설정된 반경 방향에 대한 폭(W3)으로 용접부(Y)를 형성할 수 있기 때문에, 코깅 토크 및 토크 리플에 대한 일정한 수치를 유지할 수 있어 상기 모터(1)의 일관된 품질을 유지할 수 있다.
도 2를 참조하면, 용접부(Y)는 요크(411)의 상면 및 하면에 형성될 수 있다. 이때, 용접부(Y)는 요크(411)의 상면을 기준으로 외측에 배치될 수 있다. 예컨데, 용접부(Y)는 용접 포인트(A1)에 형성될 수 있다.
그리고, 용접부(Y)는 레이저 용접에 의해 형성될 수 있다.
도 8은 실시예에 따른 모터의 스테이터 코어에 대한 다른 실시예를 나타내는 사시도이고, 도 9는 실시예에 따른 모터의 스테이터 코어에 대한 다른 실시예를 나타내는 분해사시도이다.
다른 실시예에 따른 스테이터 코어(450)는 일 실시예에 따른 스테이터 코어(410)를 대신하여 스테이터(400)에 배치될 수 있다. 여기서, 다른 실시예에 따른 스테이터 코어(410-1)는 제2 스테이터 코어라 불릴 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하여 다른 실시예에 따른 스테이터 코어(450)를 설명함에 있어서, 일 실시예에 따른 스테이터 코어(410)와 동일한 구성요소는 동일한 도면부호로 기재되는바, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 스테이터 코어(450)는 복수 개의 단위 스테이터 코어(410a)를 원주 방향을 따라 배치하여 형성되는 스테이터 코어 바디(451) 및 스테이터 코어 바디(451)의 상부와 하부 각각에 배치되는 커버 시트(452)를 포함할 수 있다. 그리고, 서로 이웃하게 배치되는 상기 단위 스테이터 코어(410a)의 단위 요크(411a)가 서로 만나는 영역과 상기 커버 시트(452)의 외주면이 만나는 일점(P)에 용접부(Y)가 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 스테이터 코어(450)는 요크(411) 및 요크(411)에서 반경 방향으로 상호 이격되어 돌출된 복수 개의 투스(412)를 포함할 수 있다.
즉, 다른 실시예에 따른 스테이터 코어(450)는 상기 스테이터 코어(410)의 상부와 하부 각각에 커버 시트(452)를 배치한 형태로 실시될 수 있다는 점에서 차이가 있다. 또한, 다른 실시예에 따른 스테이터 코어(450)의 용접부(Y)의 위치가 상기 스테이터 코어(410)에 형성된 용접부(Y)가 다르다는 점에서 차이가 있다.
예컨데, 상기 커버 시트(452)는 상기 단위 스테이터 코어(410a)의 상부에 배치되는 상부 커버 시트 및 상기 단위 스테이터 코어(410a)의 하부에 배치되는 하부 커버 시트를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 용접부(Y)는 상기 단위 스테이터 코어(410a) 중 최상측에 배치된 시트와 상기 상부 커버 시트의 경계부위, 및 상기 단위 스테이터 코어(410a) 중 최하측에 배치된 시트와 상기 하부 커버 시트의 경계부위에 배치될 수 있다.
상기 커버 시트(452)는 스테이터 코어 바디(451)의 상부와 하부를 지지할 수 있다.
도 9를 참조하면, 상기 커버 시트(452)는 링 형상의 요크부(452a)와 요크부에서 반경 방향으로 돌출된 복수 개의 투스부(452b)를 포함할 수 있다. 여기서, 요크부(452a)와 복수 개의 투스부(452b)는 일체로 형성될 수 있다.
이때, 상기 단위 스테이터 코어(410a)는 평면상 호 형상의 요크부(411a)와 반경 방향으로 돌출된 투스부(412b)를 포함하는 시트(S)를 축 방향으로 적층하여 형성된다. 그에 따라, 시트(S)의 투스부(412b)는 상기 커버 시트(452)의 투스부(452b)와 축 방향으로 오버랩될 수 있다.
상기 스테이터 코어(450)의 용접부(Y)는 서로 이웃하게 배치되는 상기 단위 스테이터 코어(410a)의 단위 요크(411a)가 서로 만나는 영역과 상기 커버 시트(452)의 외주면이 만나는 일점(P)에 형성될 수 있다. 여기서, 상기 일점(P)은 용접 포인트로 제공될 수 있다.
그에 따라, 용접부(Y)는 스테이터 코어 바디(451)의 최상층과 최하층에 배치되는 시트(S)와 커버 시트(452)를 연결하여, 스테이터 코어 바디(451)에 커버 시트(452)를 고정할 수 있다.
이때, 상기 스테이터 코어(450)의 용접부(Y)는 점 용접되기 때문에, 상기 에어 갭을 고려해 볼 때 상기 모터(1)의 코깅 토크 및 토크 리플을 감소시킬 수 있다. 그에 따라, 상기 모터(1)의 소음 및 진동 또한 저감될 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. 여기서, 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 원주 방향으로 배치되는 메인 마그넷과 가장자리에 형성되는 서브 마그넷을 포함할 수 있다.
상기 메인 마그넷은 모터의 로터(300)에 삽입된 드라이브 마그넷과 동일하게 배열될 수 있다.
상기 서브 마그넷은 상기 메인 마그넷보다 세분화되어 많은 극을 갖도록 형성될 수 있다. 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. 상기 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.
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: 하우징, 200: 커버, 300: 로터, 310: 로터 코어, 320: 마그넷, 400: 스테이터, 410, 450: 스테이터 코어, 410a: 단위 스테이터 코어, 411: 요크, 412: 투스, 420: 인슐레이터, 424: 돌기, 430: 코일, 500: 샤프트, 600: 버스바, 700: 센서부, Y: 용접부

Claims (12)

  1. 샤프트;
    상기 샤프트와 결합하는 로터; 및
    상기 로터와 대응되어 배치되는 스테이터를 포함하고,
    상기 스테이터는 복수 개의 단위 스테이터 코어를 원주 방향으로 배치하여 형성된 스테이터 코어, 복수 개의 상기 단위 스테이터 코어를 연결하는 용접부, 상기 스테이터 코어에 배치되는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터에 권선되는 코일을 포함하며,
    상기 단위 스테이터 코어는 복수 개의 시트를 적층하여 형성하고,
    복수 개의 상기 시트 각각은 호 형상의 요크부와 상기 요크부에서 반경 방향으로 돌출된 투스부를 포함하고,
    상기 용접부는 복수 개의 상기 단위 스테이터 코어의 최상측에 배치된 요크부의 상면 또는 최하측에 배치된 요크부의 하면에 배치되는 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 용접부는 인접한 복수 개의 상기 단위 스테이터 코어 사이의 경계부위에 배치되는 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 용접부의 반경 방향 폭은 상기 요크부의 반경 방향 폭의 0.4~0.6배인 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 인슐레이터는 상기 코일이 권선되는 바디, 상기 바디의 내측에서 축 방향으로 돌출된 내측 가이드, 상기 바디의 외측에서 축 방향으로 돌출된 외측 가이드 및 상기 외측 가이드에서 원주 방향으로 돌출된 돌기를 포함하며,
    상기 돌기는 복수 개의 상기 단위 스테이터 코어의 최상측에 배치된 요크부의 상면 또는 최하측에 배치된 요크부의 하면의 일부를 덮도록 배치되는 모터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 용접부는 상기 돌기가 배치되지 않은 상기 요크부의 상면 또는 상기 요크부의 하면에 배치되는 모터.
  6. 샤프트;
    상기 샤프트와 결합하는 로터; 및
    상기 로터와 대응되어 배치되는 스테이터를 포함하고,
    상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어에 배치되는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터에 권선되는 코일을 포함하며,
    상기 스테이터 코어는 원주 방향을 따라 배치하는 복수 개의 단위 스테이터 코어, 상기 단위 스테이터 코어에 배치되는 커버 시트, 복수 개의 상기 단위 스테이터 코어와 상기 커버 시트를 연결하는 용접부를 포함하고,
    상기 단위 스테이터 코어는 복수 개의 시트를 적층하여 형성하고,
    상기 커버 시트는 링 형상의 요크부와 상기 요크부에서 반경 방향으로 돌출된 복수 개의 투스부를 포함하는 모터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 용접부는 상기 단위 스테이터 코어와 상기 커버 시트의 외면에 배치되는 모터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 커버 시트는 상기 단위 스테이터 코어의 상부에 배치되는 상부 커버 시트 및 상기 단위 스테이터 코어의 하부에 배치되는 하부 커버 시트를 포함하고,
    상기 용접부는
    상기 단위 스테이터 코어 중 최상측에 배치된 시트와 상기 상부 커버 시트의 경계부위, 및
    상기 단위 스테이터 코어 중 최하측에 배치된 시트와 상기 하부 커버 시트의 경계부위에 배치되는 모터.
  9. 샤프트;
    상기 샤프트와 결합하는 로터; 및
    상기 로터와 대응되어 배치되는 스테이터를 포함하고,
    상기 스테이터는 복수 개의 단위 스테이터 코어를 원주 방향으로 배치하여 형성된 스테이터 코어, 복수 개의 상기 단위 스테이터 코어를 연결하는 용접부, 상기 스테이터 코어에 배치되는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터에 권선되는 코일을 포함하며,
    상기 인슐레이터는
    상기 코일이 권선되는 바디,
    상기 바디의 내측에서 축 방향으로 돌출된 내측 가이드,
    상기 바디의 외측에서 축 방향으로 돌출된 외측 가이드 및
    상기 외측 가이드에서 원주 방향으로 돌출된 돌기를 포함하고,
    상기 단위 스테이터 코어는 호 형상의 단위 요크 및 상기 단위 요크에서 돌출되는 단위 투스를 포함하고,
    상기 돌기는 상기 단위 요크의 상면 및 하면 일부를 덮도록 배치되는 모터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 용접부는 상기 돌기가 배치되지 않는 상기 단위 요크의 상면 및 하면에 배치되는 모터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 용접부의 반경 방향 폭은 상기 단위 요크의 반경 방향 폭의 0.4~0.6배인 모터.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 용접부는 레이저 용접을 통해 형성되는 모터.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210078105A (ko) * 2019-12-18 2021-06-28 엘지이노텍 주식회사 모터
CN114448116A (zh) * 2022-01-27 2022-05-06 合肥工业大学 一种适用于闭口槽感应电机的定子
CN117943731B (zh) * 2024-03-27 2024-05-31 华电(云南)新能源发电有限公司 一种发电机定子的自动焊接装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000333388A (ja) * 1999-05-21 2000-11-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固定子
WO2012105261A1 (ja) * 2011-02-03 2012-08-09 パナソニック株式会社 モータのステータおよびモータ
JP2012205444A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Daikin Ind Ltd ステータコアとその製造方法およびモータ
KR20180005911A (ko) * 2016-07-07 2018-01-17 엘지이노텍 주식회사 스테이터 유닛, 스테이터 및 이를 포함하는 모터
WO2018051407A1 (ja) * 2016-09-13 2018-03-22 三菱電機株式会社 ステータコア、ステータ、電動機、駆動装置、圧縮機、空気調和機、及びステータコアの製造方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3430521B2 (ja) * 1992-09-24 2003-07-28 松下電器産業株式会社 回転電機の固定子
JP3355700B2 (ja) * 1993-06-14 2002-12-09 松下電器産業株式会社 回転電機の固定子
WO1997031422A1 (fr) * 1996-02-23 1997-08-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Moteur
JP3568364B2 (ja) 1996-09-30 2004-09-22 松下電器産業株式会社 回転電機のコア
JP2000184634A (ja) * 1998-12-18 2000-06-30 Calsonic Kansei Corp モータ
JP4705723B2 (ja) * 2001-02-02 2011-06-22 オリエンタルモーター株式会社 モータ用ステータの組立方法
JP4747423B2 (ja) 2001-03-02 2011-08-17 パナソニック株式会社 電動機
CN101483359B (zh) * 2008-01-11 2012-08-22 德昌电机(深圳)有限公司 电机定子结构及其形成方法
DE102009055400A1 (de) * 2009-12-30 2011-07-07 Robert Bosch GmbH, 70469 Stator in einer elektrischen Maschine
JP5740931B2 (ja) * 2010-03-03 2015-07-01 日本電産株式会社 分割ステータ、及びモータ
JP5801621B2 (ja) * 2011-06-27 2015-10-28 アスモ株式会社 ステータの製造方法、ステータ及びモータ
EP2560269A3 (en) * 2011-08-16 2017-10-18 LG Innotek Co., Ltd. Stator of Motor
JP5938892B2 (ja) * 2011-12-21 2016-06-22 日本精工株式会社 ブラシレスモータ及び回転電機の固定子
JP2014072988A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Yaskawa Electric Corp 固定子コア、分割コアブロック、固定子の製造方法、および回転電機
JP6208365B2 (ja) 2014-07-31 2017-10-04 株式会社Ｔｏｐ ステータ及び回転機
KR102294928B1 (ko) * 2015-01-06 2021-08-31 엘지이노텍 주식회사 스테이터 코어 및 이를 포함하는 모터
JP5866081B1 (ja) * 2015-02-18 2016-02-17 三菱電機株式会社 回転電機及び回転電機用インシュレータ
US10910901B2 (en) * 2015-11-05 2021-02-02 Globe Motors, Inc. Wound stator with insulation system forming a wire guide for a winding operation
JP6457969B2 (ja) * 2016-05-19 2019-01-23 株式会社三井ハイテック 積層鉄心の製造方法
WO2018020631A1 (ja) * 2016-07-28 2018-02-01 三菱電機株式会社 電動機、送風機、及び空気調和機
JP6786944B2 (ja) * 2016-08-09 2020-11-18 アイシン精機株式会社 電動モータ
DE102017102495A1 (de) * 2017-02-08 2018-08-09 Nidec Corporation Stator für einen Elektromotor
JP7196691B2 (ja) * 2019-03-05 2022-12-27 株式会社デンソー ステータ
JP2023098255A (ja) * 2021-12-28 2023-07-10 ニデック株式会社 回転電機
JP2023119884A (ja) * 2022-02-17 2023-08-29 ニデック株式会社 モータ、及びその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000333388A (ja) * 1999-05-21 2000-11-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 固定子
WO2012105261A1 (ja) * 2011-02-03 2012-08-09 パナソニック株式会社 モータのステータおよびモータ
JP2012205444A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Daikin Ind Ltd ステータコアとその製造方法およびモータ
KR20180005911A (ko) * 2016-07-07 2018-01-17 엘지이노텍 주식회사 스테이터 유닛, 스테이터 및 이를 포함하는 모터
WO2018051407A1 (ja) * 2016-09-13 2018-03-22 三菱電機株式会社 ステータコア、ステータ、電動機、駆動装置、圧縮機、空気調和機、及びステータコアの製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3849055A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200026622A (ko) 2020-03-11
US20210320540A1 (en) 2021-10-14
CN112805901B (zh) 2023-11-17
JP2021535720A (ja) 2021-12-16
JP7406546B2 (ja) 2023-12-27
CN112805901A (zh) 2021-05-14
KR102644795B1 (ko) 2024-03-08
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EP3849055A4 (en) 2021-10-27

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