WO2022191660A1 - 모터 - Google Patents

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WO2022191660A1
WO2022191660A1 PCT/KR2022/003453 KR2022003453W WO2022191660A1 WO 2022191660 A1 WO2022191660 A1 WO 2022191660A1 KR 2022003453 W KR2022003453 W KR 2022003453W WO 2022191660 A1 WO2022191660 A1 WO 2022191660A1
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wound
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disposed
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구영민
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엘지이노텍 주식회사
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    • H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Definitions

  • the embodiment relates to a motor.
  • the motor includes a rotor and a stator. And, the rotor rotates by the electrical interaction between the rotor and the stator.
  • the stator includes a coil to which power is applied.
  • coils are wound multiple times inside the stator.
  • the coil may be subject to spatial restrictions during the winding process.
  • the wound coil may be subjected to mechanical or electrical interference with an adjacent coil.
  • An object of the present invention is to provide a motor capable of reducing a winding volume of a coil and controlling electrical characteristics of the coil.
  • Embodiments include a shaft; a rotor coupled to the shaft; and a stator disposed to correspond to the rotor, wherein the stator includes a stator core, an insulator coupled to the stator core, and a coil disposed on the insulator, wherein the coil includes a first coil and a first coil wound around the insulator. It is possible to provide a motor including two coils, wherein the diameter of the first coil and the diameter of the second coil are different from each other.
  • Embodiments include a shaft; a rotor coupled to the shaft; and a stator disposed to correspond to the rotor, wherein the stator includes a stator core, an insulator coupled to the stator core, and a coil disposed on the insulator, wherein the coil includes a first coil and a second coil and wherein the first coil is wound N times on the insulator, and the second coil is wound M times on the first coil.
  • the first coil may be disposed on the insulator, and the second coil may be disposed on the first coil.
  • the first coil may be wound N times on the insulator, and the second coil may be wound M times on the insulator.
  • the number of times (N) in which the first coil is wound may be greater than the number (M) in which the second coil is wound.
  • a ratio of the diameter of the second coil to the diameter of the first coil may be 0.3 to 0.8.
  • the motor may include a bus bar electrically connected to the coil, and an end of the first coil and an end of the second coil may be connected to the bus bar by fusing.
  • an end of the first coil and an end of the second coil may be electrically connected by fusing.
  • first coil and the second coil may be wound in the same direction.
  • the first coil includes a first body and two first ends
  • the second coil includes a second body and two second ends
  • the circumferential distance between the two first ends is the It may be less than the circumferential distance between the two second ends.
  • the number of times the first coil is wound may be the same as the number of times (M) the second coil is wound, and the diameter of the first coil may be greater than the diameter of the second coil.
  • the diameter of the first coil and the diameter of the second coil are the same.
  • the number of times (N) in which the first coil is wound may be greater than the number (M) in which the second coil is wound.
  • the embodiment may reduce the coil winding volume of the stator and increase the cross-sectional area of the coil by double winding the first coil and the second coil having a smaller diameter than the conventional stator coil.
  • the embodiment by adjusting the diameters or the number of windings of the first coil and the second coil, it is possible to satisfy the electrical characteristics of the coil according to the customer's request.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a motor according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a stator core, an insulator, and a coil.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating a form in which a first coil is wound on an insulator.
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating a form in which a second coil is wound on a first coil.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 4 .
  • 6A to 6C are diagrams illustrating modified examples of a coil.
  • the direction parallel to the longitudinal direction (up and down direction) of the shaft is called the axial direction
  • the direction perpendicular to the axial direction around the shaft is called the radial direction
  • the direction along a circle having a radial radius around the shaft is the circumference called direction.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a motor according to an embodiment of the present invention.
  • the X direction may mean a radial direction
  • the Y direction may mean an axial direction.
  • reference numeral 'C' shown in FIG. 1 may indicate a rotation center of the shaft 100 .
  • the motor may include a shaft 100 , a rotor 200 , a stator 300 , a bus bar 400 , and a housing 500 .
  • the inner direction indicates a direction from the housing 500 to the shaft 100 , which is the rotational center C of the motor, and the outer side refers to the direction opposite to the inner direction from the shaft 100 to the housing 500 .
  • the shaft 100 may be coupled to the rotor 200 .
  • the shaft 100 may be connected to a steering device of a vehicle to transmit power.
  • the rotor 200 rotates through electrical interaction with the stator 300 .
  • the rotor 200 may be disposed inside the stator 300 .
  • the rotor 200 may include a rotor core and a rotor magnet disposed on the rotor core.
  • the stator 300 may be disposed to correspond to the rotor 200 .
  • the stator 300 is disposed outside the rotor 200 .
  • the stator 300 may include a stator core 310 , a coil 330 , and an insulator 320 mounted on the stator core 310 .
  • the coil 330 may be wound around the insulator 320 .
  • the insulator 320 is disposed between the coil 330 and the stator core 310 .
  • the coil 330 causes electrical interaction with the rotor magnet.
  • the bus bar 400 is disposed above the stator 300 .
  • the bus bar 400 may include terminals connected to the coil 330 of the stator 300 .
  • the housing 500 may be disposed outside the stator 300 .
  • the housing 500 may be a cylindrical member with one side open.
  • the shape or material of the housing 500 may be variously changed.
  • the housing 500 may be formed of a metal material that can withstand high temperatures well.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating a stator core, an insulator, and a coil.
  • the coil 330 may include a first coil 331 and a second coil 332 .
  • the first coil 331 and the second coil 332 may be separated from each other.
  • the first coil 331 may be disposed on the insulator 320 .
  • the second coil 332 may be disposed on the first coil 331 , but is not limited thereto.
  • the second coil 332 may be wound while the first coil 331 is wound.
  • the first end 331S of the first coil 331 in the circumferential direction may be disposed inside the second end 332S of the second coil 332 . . That is, the circumferential distance between the two first ends 331S is smaller than the circumferential distance between the two second ends 332S.
  • the first coil 331 and the second coil 332 may have different cross-sectional areas.
  • a diameter D1 of the first coil 331 and a diameter D2 of the second coil 332 may be 0.5 to 5 mm.
  • the diameter D1 of the first coil 331 and the diameter D2 of the second coil 332 may be different from each other.
  • the diameter D1 of the first coil 331 may be greater than the diameter D2 of the second coil 332 .
  • a ratio of the diameter D2 of the second coil 332 to the diameter D1 of the first coil 331 may be 0.3 to 0.8.
  • Ends of the first coil 331 and the second coil 332 may be electrically connected. Ends of the first coil 331 and the second coil 332 may be electrically connected through fusing. Accordingly, two coils can be used as one coil.
  • the first coil 331 may include a first end 331S.
  • the second coil 332 may include a second end 332S.
  • the first end 331S and the second end 332S may be disposed to be spaced apart from the insulator 320 in consideration of fusing.
  • the first end 331S and the second end 332S may be connected to the bus bar 400 .
  • the first end 331S and the second end 332S may be fused to a terminal of the bus bar 400 .
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating a form in which a first coil is wound on an insulator
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating a form in which a second coil is wound on the first coil.
  • the first coil 331 and the second coil 332 may be sequentially wound.
  • the first coil 331 may be wound on the insulator 320 .
  • the first coil 331 may be wound in one direction.
  • the second coil 332 may be wound in the same direction as the winding direction of the first coil 331 .
  • the second coil 332 may also be wound in a clockwise direction.
  • the first coil 331 may include a first body 331B and two first ends 331S.
  • the first body 331B may be disposed on the insulator 320 .
  • the first body 331B may be disposed in a plurality of layers on the insulator 320 .
  • the first body 331B may be wound around the insulator 320 N times. Accordingly, the first body 331B may be disposed on the insulator 320 to have a predetermined thickness.
  • the first end 331S may be disposed on both sides of the first body 331B.
  • the first ends 331S of both sides may be spaced apart from each other in the circumferential direction with the second body 332B.
  • the first end 331S may be axially spaced apart from the insulator 320 .
  • the first end 331S may be connected to the bus bar 400 .
  • the second coil 332 may include a second body 332B and two second ends 332S.
  • the second body 332B may be disposed on the first body 331B.
  • the first body 331B and the second body 332B may overlap.
  • the first body 331B and the second body 332B may be separated from each other.
  • the second body 332B may be wound M times on the first body 331B.
  • the second body 332B may be disposed on the first body 331B to have a predetermined thickness.
  • each of M and N may be a natural number greater than 1.
  • N may be greater than or equal to M.
  • the second end 332S may be disposed on both sides of the second body 332B.
  • the second ends 332S of both sides may be spaced apart from each other in the circumferential direction with the second body 332B.
  • the second end 332S may be axially spaced apart from the first coil 331 , respectively.
  • the second end 332S may overlap the first end 331S.
  • the second end 331S may be fused to a terminal of the bus bar 400 .
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line A-A', and FIGS. 6A to 6C are views illustrating modified examples of the coil of FIG. 5 .
  • the diameter D1 of the first coil 331 may be greater than the diameter D2 of the second coil 332 .
  • a ratio of the diameter D2 of the second coil 332 to the diameter D1 of the first coil 331 may be 0.3 to 0.8.
  • a ratio of the diameter D2 of the second coil 332 to the diameter D1 of the first coil 331 may be 0.5. The coil wound in this way can increase the floor area ratio.
  • the first coil 331 may be disposed on the insulator 320 .
  • the second coil 332 may be disposed on the first coil 331 .
  • the first coil 331 may be disposed on the insulator 320 as an N layer.
  • the second coil 332 may be disposed as an M layer on the first coil 331 .
  • the number of windings N of the first coil 331 and the number of windings M of the second coil 332 may be the same.
  • the circumferential thickness T1 of the first coil 331 may be greater than the circumferential thickness T2 of the second coil 332 .
  • the thickness of the coil 330 wound around the insulator 320 may be equal to the sum of the circumferential thickness T1 of the first coil 331 and the circumferential thickness T2 of the second coil 332 .
  • the thickness of the coil 330 wound around the insulator 320 may be smaller than the thickness of the coil wound around the insulator of the conventional motor. Accordingly, the volume of the coil 330 can be reduced. That is, since the motor according to the embodiment winds two coils having different diameters in a double winding method, the volume occupied by the coil 330 in the stator 300 can be reduced.
  • the coil of the conventional motor may refer to a winding method using one coil instead of a double winding method using two coils.
  • the number of windings N of the first coil 331 may be different from the number of windings M of the second coil 332 .
  • the diameter D1 of the first coil 331 may be greater than the diameter D2 of the second coil 332 .
  • the first coil 331 may be disposed on the insulator 320 as an N layer.
  • the second coil 332 may be disposed on the first coil 331 as an M) layer.
  • the number of windings N of the first coil 331 may be greater than the number of windings M of the second coil 332 .
  • the second coil 332 may be wound once on the first coil 331 . In this case, the first coil 331 may be wound three times.
  • the circumferential thickness T1 of the first coil 331 on the insulator 320 may be greater than the circumferential thickness T2 of the second coil 332 .
  • the circumferential thickness T1 of the first coil 331 may be greater than the circumferential thickness T1 of the first coil 331 illustrated in FIG. 5 .
  • the diameter D1 of the first coil 331 may be the same as or smaller than the diameter D2 of the second coil 332 .
  • the first coil 331 and the second coil 332 may overlap in the circumferential direction.
  • the number of windings N of the first coil 331 and the number of windings M of the second coil 332 may be the same.
  • the circumferential thickness T1 of the first coil 331 and the circumferential thickness T2 of the second coil 332 may be the same.
  • the number of windings N of the first coil 331 may be different from the number of windings M of the second coil 332 .
  • the diameter D1 of the first coil 331 may be the same as the diameter D2 of the second coil 332 .
  • the circumferential thickness T1 of the first coil 331 may be greater than the circumferential thickness T2 of the second coil 332 .
  • the circumferential thickness T1 of the first coil 331 may be greater than the circumferential thickness T1 of the first coil 331 illustrated in FIG. 6B .
  • the motor according to the present invention by double winding the first and second coils having a smaller diameter than the coils disposed in the conventional motor, reduce the winding volume occupied by the coil 330 in the stator 300, and The cross-sectional area can be increased.
  • the space utilization inside the stator can be increased and the resistance specification of the coil can be satisfied.
  • the motor according to the present invention can satisfy the electrical characteristics of the coil according to the customer's request by adjusting the diameters or the number of windings of the first coil 331 and the second coil 332 . That is, in the motor according to the embodiment, the output of the motor may be more precisely controlled by adjusting the diameters or the number of windings of the first coil 331 and the second coil 332 .
  • the inner rotor type motor has been described as an example, but the present invention is not limited thereto.
  • the present invention is also applicable to an outer rotor type motor.
  • it can be used in various devices such as vehicles or home appliances.

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Abstract

실시예는 샤프트; 상기 샤프트에 결합된 로터; 상기 로터에 대응되게 배치되는 스테이터를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어에 결합된 인슐레이터 및 상기 인슐레이터 상에 배치되는 코일을 포함하고, 상기 코일은 상기 인슐레이터에 권선되는 제1 코일 및 제2 코일을 포함하고, 상기 제1 코일의 직경과 상기 제2 코일의 직경은 서로 상이한 모터를 제공한다.

Description

모터
실시예는 모터에 관한 것이다.
모터는 로터와 스테이터를 포함한다. 그리고, 로터와 스테이터의 전기적 상호작용에 의해 로터가 회전한다. 스테이터는 전원이 인가되는 코일을 포함한다.
이러한 코일은 스테이터 내측으로 복수 회 와인딩된다. 이때, 코일은 와인딩 과정에서 공간적 제약을 받을 수 있다. 그리고, 권선된 코일은 인접한 코일과 기계적, 또는 전기적으로 간섭을 받을 수 있다.
본 발명은 코일의 권선 부피를 줄이고 코일의 전기적 특성을 제어할 수 있는 모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시예는 샤프트; 상기 샤프트에 결합된 로터; 상기 로터에 대응되게 배치되는 스테이터를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어에 결합된 인슐레이터 및 상기 인슐레이터 상에 배치되는 코일을 포함하고, 상기 코일은 상기 인슐레이터에 권선되는 제1 코일 및 제2 코일을 포함하고, 상기 제1 코일의 직경과 상기 제2 코일의 직경은 서로 상이한 모터를 제공할 수 있다.
실시예는 샤프트; 상기 샤프트에 결합된 로터; 및 상기 로터에 대응되게 배치되는 스테이터를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어에 결합된 인슐레이터 및 상기 인슐레이터 상에 배치되는 코일을 포함하고, 상기 코일은 제1 코일 및 제2 코일을 포함하고, 상기 제1 코일은 상기 인슐레이터 상에 N 회 권선되고, 상기 제2 코일은 상기 제1 코일 상에 M 회 권선되는 모터를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 제1 코일은 상기 인슐레이터 상에 배치되고, 상기 제2 코일은 상기 제1 코일 상에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 코일은 상기 인슐레이터 상에 N 회 권선되고, 상기 제2 코일은 상기 인슐레이터 상에 M 회 권선될 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 코일이 권선되는 횟수(N)는 상기 제2 코일이 권선되는 횟수(M) 보다 많을 수 있다.
또한, 상기 제1 코일의 직경에 대한 상기 제2 코일의 직경의 비는 0.3 내지 0.8일 수 있다.
한편, 상기 모터는 상기 코일과 전기적으로 접속되는 버스바를 포함하고, 상기 제1 코일의 단부와 상기 제2 코일의 단부는 퓨징(Fusing)에 의하여 상기 버스바와 연결될 수 있다.
또한, 상기 제1 코일의 단부와 상기 제2 코일의 단부는 퓨징(Fusing)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 제1 코일과 상기 제2 코일은 동일한 방향으로 권선될 수 있다.
여기서, 상기 제1 코일은 제1 바디와 두 개의 제1 단부를 포함하고, 상기 제2 코일은 제2 바디와 두 개의 제2 단부를 포함하며, 상기 두 개의 제1 단부 사이의 원주 방향 거리는 상기 두 개의 제2 단부 사이의 원주 방향 거리보다 작을 수 있다.
또한, 상기 제1 코일이 권선되는 횟수(N)는 상기 제2 코일이 권선되는 횟수(M)와 동일하고, 상기 제1 코일의 직경은 상기 제2 코일의 직경보다 클 수 있다.
또한, 상기 제1 코일의 직경과 상기 제2 코일의 직경은 동일하고,
상기 제1 코일이 권선되는 횟수(N)는 상기 제2 코일이 권선되는 횟수(M)보다 많을 수 있다.
실시예는 종래의 스테이터 코일보다 직경이 작은 제1 코일 및 제 2 코일을 이중으로 권선하여, 스테이터의 코일 권선 부피를 줄이고, 코일의 단면적을 증가시킬 수 있다.
이에 따라, 스테이터 내부의 공간 활용도를 높이고 코일의 저항 스펙(Spec)을 만족시킬 수 있다.
실시예에 따르면, 제1 코일과 제2 코일의 직경 또는 권선 횟수를 조정함으로써 고객의 요구에 따른 코일의 전기적 특성을 만족시킬 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 모터의 단면도이다.
도 2는 스테이터 코어, 인슐레이터 및 코일을 도시한 사시도이다.
도 3은 인슐레이터 상에 제1 코일이 권선된 형태를 도시한 사시도이다.
도 4는 제1 코일 상에 제2 코일이 권선된 형태를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도 6a 내지 도 6c는 코일의 변형예들을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
샤프트의 길이 방향(상하 방향)과 평행한 방향을 축 방향이라고 하고, 샤프트를 중심으로 축 방향과 수직한 방향을 반경 방향이라고 하고, 샤프트를 중심으로 반경 방향의 반지름을 갖는 원을 따라가는 방향을 원주 방향이라고 부른다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 단면도이다. 도 1에서 X 방향은 반경 방향을 의미할 수 있고, Y 방향은 축 방향을 의미할 수 있다. 그리고, 도 1에 도시된 도면 부호 'C'는 상기 샤프트(100)의 회전 중심을 나타낼 수 있다.
도 1을 참조하면, 모터는 샤프트(100), 로터(200), 스테이터(300), 버스바(400) 및 하우징(500)을 포함할 수 있다.
이하, 내측이라 함은 하우징(500)에서 모터의 회전 중심(C)인 샤프트(100)를 향하는 방향을 나타내며, 외측이라 함은 샤프트(100)에서 하우징(500)을 향하는 방향인 내측의 반대 방향을 나타낸다.
샤프트(100)는 로터(200)에 결합될 수 있다. 전류 공급을 통해 로터(200)와 스테이터(300)에 전자기적 상호 작용이 발생하면, 로터(200)가 회전하고 이에 연동하여 샤프트(100)가 회전한다. 샤프트(100)는 차량의 조향장치와 연결되어 동력을 전달할 수 있다.
로터(200)는 스테이터(300)와 전기적 상호 작용을 통해 회전한다. 로터(200)는 스테이터(300)의 내측에 배치될 수 있다. 로터(200)는 로터 코어와 로터 코어에 배치되는 로터 마그넷을 포함할 수 있다.
스테이터(300)는 로터(200)에 대응되게 배치될 수 있다. 스테이터(300)는 로터(200)의 외측에 배치된다. 스테이터(300)는 스테이터 코어(310)와, 코일(330)과, 스테이터 코어(310)에 장착되는 인슐레이터(320)를 포함할 수 있다. 코일(330)은 인슐레이터(320)에 감길 수 있다. 인슐레이터(320)는 코일(330)과 스테이터 코어(310) 사이에 배치된다. 코일(330)은 로터 마그넷과 전기적 상호 작용을 유발한다.
버스바(400)는 스테이터(300) 상측에 배치된다. 버스바(400)는 스테이터(300)의 코일(330)과 연결되는 터미널들을 포함할 수 있다.
하우징(500)은 스테이터(300)의 외측에 배치될 수 있다. 하우징(500)은 일측이 개방된 원통형 부재일 수 있다. 하우징(500)의 형상이나 재질은 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대, 하우징(500)은 고온에서도 잘 견딜 수 있는 금속 재질로 형성될 수 있다.
도 2는 스테이터 코어, 인슐레이터 및 코일을 도시한 사시도이다.
도 2를 참조하면, 코일(330)은 제1 코일(331)과 제2 코일(332)을 포함할 수 있다. 제1 코일(331)과 제2 코일(332)은 서로 분리될 수 있다. 제1 코일(331)은 인슐레이터(320) 상에 배치될 수 있다. 제2 코일(332)은 제1 코일(331) 상에 배치될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 제1 코일(331)이 권선된 상태에서 제2 코일(332)이 권선될 수 있다. 그에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 원주 방향을 기준으로 제1 코일(331)의 제1 단부(331S)는 제2 코일(332)의 제2 단부(332S)보다 내측에 배치될 수 있다. 즉, 두 개의 제1 단부(331S) 사이의 원주 방향 거리는 두 개의 제2 단부(332S) 사이의 원주 방향 거리보다 작다.
제1 코일(331)과 제2 코일(332)은 서로 다른 단면적을 가질 수 있다.
제1 코일(331)의 직경(D1)과 제2 코일(332)의 직경(D2)은 0.5 내지 5mm일 수 있다. 이때, 제1 코일(331)의 직경(D1)과 제2 코일(332)의 직경(D2)은 서로 상이할 수 있다. 예컨대, 제1 코일(331)의 직경(D1)은 제2 코일(332)의 직경(D2)보다 클 수 있다.
실시예에 따르면, 제1 코일(331)의 직경(D1)에 대한 제2 코일(332)의 직경(D2)의 비는 0.3 내지 0.8일 수 있다.
제1 코일(331)과 제2 코일(332)의 단부는 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 코일(331)과 제2 코일(332)의 단부는 퓨징(Fusing)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 그에 따라, 두 개의 코일을 하나의 코일처럼 사용할 수 있다.
제1 코일(331)은 제1 단부(331S)를 포함할 수 있다. 그리고, 제2 코일(332)은 제2 단부(332S)를 포함할 수 있다. 제1 단부(331S)와 제2 단부(332S)는 퓨징(Fusing)을 고려하여 인슐레이터(320)로부터 이격되게 배치될 수 있다.
제1 단부(331S)와 제2 단부(332S)는 버스바(400)와 연결될 수 있다. 제1 단부(331S)와 제2 단부(332S)는 버스바(400)의 터미널에 퓨징(Fusing)될 수 있다.
도 3은 인슐레이터 상에 제1 코일이 권선된 형태를 도시한 사시도이고, 도 4는 제1 코일 상에 제2 코일이 권선된 형태를 도시한 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 코일(331)과 제2 코일(332)은 순차적으로 권선될 수 있다.
제1 코일(331)은 인슐레이터(320) 상에 권선될 수 있다. 제1 코일(331)은 일 방향으로 권선될 수 있다. 그리고, 제2 코일(332)은 제1 코일(331)이 권선된 방향과 동일한 방향으로 권선될 수 있다. 예컨대, 제1 코일(331)이 시계 방향으로 권선될 때, 제2 코일(332) 또한 시계 방향으로 권선될 수 있다.
제1 코일(331)은 제1 바디(331B)와 두 개의 제1 단부(331S)를 포함할 수 있다.
제1 바디(331B)는 인슐레이터(320)에 배치될 수 있다. 제1 바디(331B)는 인슐레이터(320)에 복수층으로 배치될 수 있다. 실시예에 따르면, 제1 바디(331B)는 인슐레이터(320)에 N회 권선될 수 있다. 이에, 제1 바디(331B)는 인슐레이터(320) 상에 소정의 두께를 가지도록 배치될 수 있다.
제1 단부(331S)는 제1 바디(331B)의 양측에 배치될 수 있다. 양측의 제1 단부(331S)는 제2 바디(332B)를 두고 원주방향으로 이격될 수 있다. 제1 단부(331S)는 인슐레이터(320)로부터 축방향으로 이격될 수 있다. 제1 단부(331S)는 버스바(400)와 연결될 수 있다.
제2 코일(332)은 제2 바디(332B)와 두 개의 제2 단부(332S)를 포함할 수 있다.
제2 바디(332B)는 제1 바디(331B)에 배치될 수 있다. 제1 바디(331B)와 제2 바디(332B)는 오버랩될 수 있다. 제1 바디(331B)와 제2 바디(332B)는 서로 분리될 수 있다. 실시예에 따르면, 제2 바디(332B)는 제1 바디(331B) 상에 M회 권선될 수 있다. 이에, 제2 바디(332B)는 제1 바디(331B) 상에 소정의 두께를 가지도록 배치될 수 있다. 이때, M과 N은 각각 1보다 큰 자연수일 수 있다. 그리고, N은 M보다 크거나 같을 수 있다.
제2 단부(332S)는 제2 바디(332B)의 양측에 배치될 수 있다. 양측의 제2 단부(332S)는 제2 바디(332B)를 두고 원주방향으로 이격될 수 있다. 그리고, 제2 단부(332S)는 각각 제1 코일(331)로부터 축방향으로 이격될 수 있다. 제2 단부(332S)는 제1 단부(331S)와 겹쳐질 수 있다. 제2 단부(331S)는 버스바(400)의 터미널에 퓨징될 수 있다.
도 5는 A-A'선에 따른 단면도이고, 도 6a 내지 도 6c는 도 5의 코일의 변형예들을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 제1 코일(331)의 직경(D1)은 제2 코일(332)의 직경(D2)보다 클 수 있다. 제1 코일(331)에 직경(D1)에 대한 제2 코일(332)의 직경(D2)의 비는 0.3 내지 0.8일 수 있다. 실시예에 따르면, 제1 코일(331)에 직경(D1)에 대한 제2 코일(332)의 직경(D2)의 비는 0.5일 수 있다. 이처럼 권선된 코일은 용적률을 높일 수 있다.
제1 코일(331)은 인슐레이터(320)의 상에 배치될 수 있다. 그리고, 제2 코일(332)은 제1 코일(331) 상에 배치될 수 있다. 제1 코일(331)은 인슐레이터(320) 상에 N층으로 배치될 수 있다. 그리고, 제2 코일(332)은 제1 코일(331) 상에 M층으로 배치될 수 있다. 이때, 제1 코일(331)의 권선 횟수(N)와 제2 코일(332)의 권선 횟수(M)는 동일할 수 있다.
제1 코일(331)의 원주방향 두께(T1)는 제2 코일(332)의 원주방향 두께(T2)보다 클 수 있다. 이때, 인슐레이터(320)에 권선된 코일(330)의 두께는 제1 코일(331)의 원주방향 두께(T1)와 제2 코일(332)의 원주방향 두께(T2)의 합과 같을 수 있다. 실시예에 따르면, 인슐레이터(320)에 권선된 코일(330)의 두께는 종래의 모터의 인슐레이터에 권선된 코일의 두께보다 작을 수 있다. 이에, 코일(330)의 부피를 줄일 수 있다. 즉, 실시예에 따른 모터는 직경이 다른 두 개의 코일을 더블 와인딩 방식으로 권선하기 때문에, 스테이터(300) 내에서 코일(330)이 차지하는 체적을 줄일 수 있다. 여기서, 종래의 모터의 코일은 두 개의 코일을 이용한 더블 와인딩 방식이 아닌 하나의 코일을 이용한 와인딩 방식을 의미할 수 있다.
도 6a를 참조하면, 제1 코일(331)의 권선 횟수(N)는 제2 코일(332)의 권선 횟수(M)는 상이할 수 있다. 이때, 도 5와 마찬가지로, 제1 코일(331)의 직경(D1)은 제2 코일(332)의 직경(D2)보다 클 수 있다.
제1 코일(331)은 인슐레이터(320) 상에 N층으로 배치될 수 있다. 그리고, 제2 코일(332)은 제1 코일(331) 상에 M)층으로 배치될 수 있다. 이때, 제1 코일(331)의 권선 횟수(N)는 제2 코일(332)의 권선 횟수(M)보다 많을 수 있다. 실시예에 따르면, 제2 코일(332)은 제1 코일(331) 상에 1회 권선될 수 있다. 이때, 제1 코일(331)은 3회 권선될 수 있다.
제1 코일(331)의 인슐레이터(320) 상의 원주방향 두께(T1)는 제2 코일(332)의 원주방향 두께(T2)보다 클 수 있다. 이때, 제1 코일(331)의 원주방향 두께(T1)는 도 5에서 나타낸 제1 코일(331)의 원주방향 두께(T1)보다 클 수 있다.
도 6b를 참조하면, 제1 코일(331)의 직경(D1)은 제2 코일(332)의 직경(D2)과 같거나, 더 작을 수 있다. 이때, 제1 코일(331)과 제2 코일(332)은 원주방향으로 오버랩될 수 있다. 그리고, 제1 코일(331)의 권선 횟수(N)와 제2 코일(332)의 권선 횟수(M)는 동일할 수 있다. 이때, 제1 코일(331)의 원주방향 두께(T1)와 제2 코일(332)의 원주방향 두께(T2)는 같을 수 있다.
도 6c를 참조하면, 제1 코일(331)의 권선 횟수(N)는 제2 코일(332)의 권선 횟수(M)는 상이할 수 있다. 도 6b와 마찬가지로, 제1 코일(331)의 직경(D1)은 제2 코일(332)의 직경(D2)과 동일할 수 있다. 이때, 제1 코일(331)의 원주방향 두께(T1)는 제2 코일(332)의 원주방향 두께(T2)보다 클 수 있다. 이때, 제1 코일(331)의 원주방향 두께(T1)는 도 6b에서 나타낸 제1 코일(331)의 원주방향 두께(T1)보다 클 수 있다.
이러한 본 발명에 따른 모터는, 종래의 모터에 배치되는 코일보다 직경이 작은 제1 및 제 2 코일을 이중으로 권선하여, 스테이터(300)에서 코일(330)이 차지하는 권선 부피를 줄이고, 코일의 전체 단면적을 증가시킬 수 있다.
이에 따라, 스테이터 내부의 공간 활용도를 높이고 코일의 저항 스펙(Spec)을 만족할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 모터는, 제1 코일(331)과 제2 코일(332)의 직경 또는 권선 횟수를 조정함으로써 고객의 요구에 따른 코일의 전기적 특성을 만족시킬 수 있다. 즉, 실시예에 따른 모터는 제1 코일(331)과 제2 코일(332)의 직경 또는 권선 횟수를 조정하여 상기 모터의 출력 등을 보다 세밀하게 조절할 수 있다.
전술된 실시예에는 이너 로터형 모터를 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 본 발명은 아우터 로터형 모터에도 적용 가능하다. 또한, 차량용 또는 가전용 등 다양한 기기에 이용할 수 있다.
<부호의 설명>
100: 샤프트, 200: 로터, 300: 스테이터, 310: 스테이터 코어, 320: 인슐레이터, 330: 코일, 331: 제1 코일, 332: 제2 코일, 400: 버스바, 500: 하우징

Claims (15)

  1. 샤프트;
    상기 샤프트에 결합된 로터; 및
    상기 로터에 대응되게 배치되는 스테이터를 포함하고,
    상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어에 결합된 인슐레이터 및 상기 인슐레이터 상에 배치되는 코일을 포함하고,
    상기 코일은 상기 인슐레이터에 권선되는 제1 코일 및 제2 코일을 포함하고,
    상기 제1 코일의 직경과 상기 제2 코일의 직경은 서로 상이한 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코일은 상기 인슐레이터 상에 배치되고,
    상기 제2 코일은 상기 제1 코일 상에 배치되는 모터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코일은 상기 인슐레이터 상에 N 회 권선되고,
    상기 제2 코일은 상기 인슐레이터 상에 M 회 권선되는 모터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 코일이 권선되는 횟수(N)는 상기 제2 코일이 권선되는 횟수(M) 보다 많은 모터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 코일의 직경에 대한 상기 제2 코일의 직경의 비는 0.3 내지 0.8인 모터.
  6. 샤프트;
    상기 샤프트에 결합된 로터; 및
    상기 로터에 대응되게 배치되는 스테이터를 포함하고,
    상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어에 결합된 인슐레이터 및 상기 인슐레이터 상에 배치되는 코일을 포함하고,
    상기 코일은 제1 코일 및 제2 코일을 포함하고,
    상기 제1 코일은 상기 인슐레이터 상에 N 회 권선되고,
    상기 제2 코일은 상기 제1 코일 상에 M 회 권선되는 모터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 코일이 권선되는 횟수(N)는 상기 제2 코일이 권선되는 횟수(M) 보다 많은 모터.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 코일은 상기 인슐레이터 상에 배치되고,
    상기 제2 코일은 상기 제1 코일 상에 배치되는 모터.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 코일의 직경에 대한 상기 제2 코일의 직경의 비는 0.3 내지 0.8인 모터.
  10. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 코일과 전기적으로 접속되는 버스바를 포함하고,
    상기 제1 코일의 단부와 상기 제2 코일의 단부는 퓨징(Fusing)에 의하여 상기 버스바와 연결되는 모터.
  11. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 제1 코일의 단부와 상기 제2 코일의 단부는 퓨징(Fusing)에 의해 전기적으로 연결되는 모터.
  12. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 제1 코일과 상기 제2 코일은 동일한 방향으로 권선되는 모터.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 코일은 제1 바디와 두 개의 제1 단부를 포함하고,
    상기 제2 코일은 제2 바디와 두 개의 제2 단부를 포함하며,
    상기 두 개의 제1 단부 사이의 원주 방향 거리는 상기 두 개의 제2 단부 사이의 원주 방향 거리보다 작은 모터.
  14. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 제1 코일이 권선되는 횟수(N)는 상기 제2 코일이 권선되는 횟수(M)와 동일하고,
    상기 제1 코일의 직경은 상기 제2 코일의 직경보다 큰 모터.
  15. 제1항 또는 제6항에 있어서,
    상기 제1 코일의 직경과 상기 제2 코일의 직경은 동일하고,
    상기 제1 코일이 권선되는 횟수(N)는 상기 제2 코일이 권선되는 횟수(M)보다 많은 모터.
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