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WO2020055132A1 - 모터 - Google Patents

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Publication number
WO2020055132A1
WO2020055132A1 PCT/KR2019/011776 KR2019011776W WO2020055132A1 WO 2020055132 A1 WO2020055132 A1 WO 2020055132A1 KR 2019011776 W KR2019011776 W KR 2019011776W WO 2020055132 A1 WO2020055132 A1 WO 2020055132A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
insulator
coil
disposed
guide
holder
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/011776
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
조정우
이문재
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020180108448A external-priority patent/KR102721465B1/ko
Priority claimed from KR1020180153857A external-priority patent/KR102627578B1/ko
Application filed by 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to US17/274,979 priority Critical patent/US11936266B2/en
Priority to EP19859464.0A priority patent/EP3852238A4/en
Priority to CN201980059688.1A priority patent/CN112740509B/zh
Priority to JP2021513192A priority patent/JP2022500978A/ja
Publication of WO2020055132A1 publication Critical patent/WO2020055132A1/ko

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/522—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/06—Machines characterised by the wiring leads, i.e. conducting wires for connecting the winding terminations
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/12—Machines characterised by the bobbins for supporting the windings

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, drives the motor in an electronic control unit according to the operating conditions to ensure turning stability and provides quick resilience. do. Accordingly, the driver of the vehicle can drive safely.
  • Motors include shafts, rotors and stators.
  • the stator includes a plurality of teeth.
  • the tooth is provided with an insulator.
  • the coil is wound over the insulator. After winding, the start and end ends of the coil are aligned for fusing.
  • the termination there is a problem that the position is not uniform due to the winding process or the tension of the coil. This becomes an obstacle to automation in manufacturing a motor and causes a deterioration in fusing quality.
  • the embodiment is to solve the above problems, and an object thereof is to provide a motor in which the position of the end of the coil is aligned.
  • An embodiment for achieving the above object includes a housing, a stator disposed in the housing, a rotor disposed in the stator, and a shaft coupled with the rotor, wherein the stator is disposed on the stator core and the stator core It includes a first insulator and a coil disposed on the first insulator, wherein the first insulator has a body on which the coil is disposed, a guide extending from one side of the body and having an opening and a groove extending from a portion of the guide It may include a holder, and a part of the coil may provide a motor disposed in the opening of the guide and the groove of the holder.
  • the guide of the first insulator extends upward from the outside of the body with respect to the shaft, and the holder of the first insulator overlaps with the opening of the guide in the direction of the rotation axis, and extends from the upper side of the guide Can be.
  • the groove of the holder may be disposed above the opening of the guide.
  • it includes an upper surface and a lower surface and a side surface defining the opening of the guide, and the lower surface of the opening may include a sloped surface.
  • the holder includes a side surface and an upper surface forming a step with the upper surface of the guide, and the groove of the holder may be formed from the lower surface to the upper surface of the holder.
  • the upper surface of the opening is the lower surface of the holder, and one side surface of the opening may be opened.
  • the stator further includes a second insulator disposed on the stator core, and the second insulator includes a body to which the coil is wound, a guide extending from one side of the body, and the first insulator.
  • the side surface of the guide of the second insulator may include a plurality of slots.
  • a part of the coil may be disposed in the slot.
  • the stator may include a plurality of the first insulator and the second insulator, and the at least one second insulator may be disposed between two first insulators among the plurality of first insulators.
  • the coil may be disposed in the slot and the body of the first insulator.
  • the opening of the guide may be located on the uppermost slot of the plurality of slots.
  • An embodiment includes a stator, a rotor disposed in the stator, and the stator includes a stator core, a first insulator and a second insulator coupled to the stator core, and a coil disposed in the first and second insulators.
  • the first insulator includes a body, a guide extending from one side of the body, and a holder extending from the guide and having a groove, wherein the coil includes a first coil and a second coil, and the first The coil is disposed on the outer surface of the guide and the body of the first insulator, and may be disposed in the groove of the holder.
  • the first coil and the second coil may be disposed on outer surfaces of at least one of the first insulator and the second insulator.
  • the guide of the first insulator includes an opening, and the first coil can be disposed in the groove of the holder through the opening.
  • the coil includes a third coil, and the first coil, the second coil, and the third coil are different phases, and each of the first and second insulators includes at least three.
  • the first coil, the second coil, and the third coil may be disposed on at least one outer surface of the plurality of first and second insulators.
  • each of the first coil, the second coil, and the third coil may be partially disposed in a groove of the holder of each of the three first insulators.
  • the three first insulators are continuously arranged in a circumferential direction, and the first coil, the second coil, and the third coil are axially disposed on an outer surface of any one of the three first insulators.
  • the first coil and the second coil are axially overlapped on the outer surface of the other of the three first insulators, and on the outer surface of another of the three first insulators.
  • the first coil may be disposed to overlap in the axial direction.
  • the three second insulators are continuously arranged in a circumferential direction, and the first coil, the second coil, and the third coil are axially disposed on an outer surface of any one of the three second insulators.
  • the first coil and the second coil are overlapped in the axial direction on the outer surface of the other of the three second insulators, and on the outer surface of another of the three second insulators.
  • the first coil may be disposed to overlap in the axial direction.
  • An embodiment for achieving the above object includes a housing, a stator disposed in the housing, a rotor disposed in the stator, and a shaft coupled with the rotor, wherein the stator is disposed on the stator core and the stator core It includes a first insulator and a coil disposed on the first insulator, wherein the first insulator has a body on which the coil is disposed, a guide extending from one side of the body, and a portion extending from the guide and having an opening and a groove It includes a holder, the holder includes a side surface and a top surface that are stepped with the upper surface of the guide, a part of the coil contacts the side surface, and provides a motor disposed in the opening of the guide and the groove of the holder You can.
  • An embodiment includes a housing, a stator disposed in the housing, a rotor disposed in the stator, and a shaft coupled with the rotor, wherein the stator includes a stator core, a first insulator coupled with the stator core, and a second insulator. And a coil disposed on the first insulator and the second insulator, the starting end of the coil is arranged on the second insulator, the ending end of the coil is arranged on the first insulator, and the first insulator.
  • a body Includes a body, a guide extending from one side of the body, and a holder extending from the guide and having an opening and a groove, wherein the holder includes a side surface and an upper surface forming a step with the upper surface of the guide, and a part of the coil It contacts the side and penetrates the opening of the guide, and the end is in the groove of the holder It can provide a motor that is placed on.
  • the holder includes an inner surface and an outer surface, and the side surface may include a curved surface extending from the inner surface to the outer surface.
  • the guide includes an inner surface and a boundary surface that is a boundary between the inner surface and the upper surface of the guide, and the boundary surface of the guide may be a curved surface.
  • the guide of the first insulator extends upward from the outside of the body with respect to the shaft, and the holder overlaps the opening and the rotation axis direction, and extends from the upper side of the guide.
  • the groove of the holder may be disposed above the opening.
  • the holder includes a top surface, a bottom surface, and a side surface defining the opening, and the bottom surface of the opening may be arranged to be inclined.
  • the groove of the holder may be formed from the bottom surface to the top surface of the holder.
  • one side of the opening can be opened.
  • the first insulator and the second insulator may be alternately arranged along the circumferential direction of the stator.
  • the position of the end of the coil is aligned, which is advantageous for manufacturing automation, and provides an advantageous effect of increasing the quality of fusing for the coil.
  • FIG. 1 is a view showing a motor according to the first embodiment
  • FIG. 2 is a view showing a stator and a bus bar
  • FIG. 3 is a view showing a stator
  • FIG. 4 is a view showing a first insulator
  • FIG. 5 is a view showing a slot of the first insulator
  • FIG. 6 is a view showing a coil insulated first insulator
  • FIG. 7 is a view showing a slot of the first insulator in which the coil is arranged
  • FIG. 10 is a view showing a second insulator in which the coil is wound
  • stator 11 is a plan view of the stator
  • FIG. 12 is a view showing the first coil, the second coil and the third coil.
  • FIG. 13 is a view showing a stator of a motor according to the second embodiment
  • 16 is a plan view of the holder of the first insulator
  • 17 is a side view of a first insulator
  • 19 is a view when the coil is wound from the first insulator viewed from the outside.
  • 21 is a view showing a groove of the second insulator
  • FIG. 22 is a view showing a second insulator in which the coil is wound.
  • the singular form may also include the plural form unless specifically stated in the phrase, and is combined with A, B, and C when described as “at least one (or more than one) of A and B and C”. It can contain one or more of all possible combinations.
  • 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.
  • the upper (upper) or lower (lower) when described as being formed or disposed in the “upper (upper) or lower (lower)” of each component, the upper (upper) or lower (lower) 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.
  • the 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.
  • the motor includes a rotating shaft 100, a rotor 200, a stator 300, a bus bar 400, a housing 500, a sensing unit 600, and a substrate 700 It may include.
  • the inner side indicates a direction from the housing 500 toward the rotation axis 100, which is the center of the motor, and the outer side indicates the opposite direction from the inside, which is a direction toward the direction of the housing 500 from the rotation axis 100. .
  • the circumferential or radial direction is based on the axis center, respectively.
  • the rotating shaft 100 may be coupled to the rotor 200.
  • the rotating 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 210 and a magnet 220 disposed on the rotor core 210.
  • the rotor 200 may be an SPM type in which the magnet 220 is disposed on the outer circumferential surface of the rotor core 210, or an IPM type in which the magnet 220 is embedded inside the rotor core 210.
  • the rotor core 210 may be formed in a form in which a plurality of pucks (unit cores) forming a skew angle are stacked.
  • the stator 300 is disposed outside the rotor 200.
  • the stator 300 may include a stator core 310, an insulator 320 mounted on the stator core 310, and a coil 330.
  • the coil 330 may be wound around the insulator 320.
  • the insulator 320 is disposed between the coil 330 and the stator core 310 and serves to electrically insulate the stator core 310 and the coil 330 from each other.
  • the coil 330 causes electrical interaction with the magnet of the rotor 200.
  • the housing 500 accommodates the rotor 200 and the stator 300 therein.
  • the bus bar 400 is disposed above the stator 300.
  • the bus bar 400 includes a body made of an insulating material (410 in FIG. 2) and a plurality of terminals (420 in FIG. 2) coupled to the body 410.
  • the body 410 is formed of an insulating material to prevent the plurality of terminals 420 are connected to each other to be connected.
  • the plurality of terminals 420 connects the coils 330 wound on the stator core 310 to each other to perform a function of applying current to each coil 330.
  • the sensing unit 600 may be coupled to the rotating shaft 100.
  • the sensing unit 600 includes a sensing plate 610 and a sensing magnet 620 disposed on the sensing plate 610.
  • a sensor for sensing the magnetic force of the sensing magnet 620 may be disposed on the substrate 700.
  • the sensor may be a Hall IC (Hall IC), and serves to sense the magnetic flux of the sensing magnet of the sensing unit 600 combined with the rotating shaft 100.
  • the sensing unit 600 and the substrate 700 sense a magnetic flux that changes with rotation, and perform a function for detecting the position of the rotor 200.
  • FIG. 2 is a view showing a stator and a bus bar.
  • the bus bar 400 is disposed on the stator 300.
  • the bus bar 400 may include a body 410 and a terminal 420.
  • the terminal 420 is fixed to the body 410.
  • the terminal 420 is fused and connected to the coil 330.
  • the terminal 420 may be any of an upper terminal, a neutral terminal, and a power terminal.
  • FIG. 3 is a view showing the stator.
  • the stator core 310 may include a first core 310A and a second core 310B.
  • the first core 310A and the second core 310B may be integral or divided stars.
  • the first core 310A and the second core 310B may be defined as cores in which one coil 330 is wound in the winding process.
  • the insulator 320 may include a first insulator 320A and a second insulator 320B.
  • the first insulator 320A is mounted on the first core 310A.
  • the second insulator 320B is mounted on the second core 310B.
  • the winding starts at the second insulator 320B with respect to the coil 330, and the winding ends at the first insulator 320A.
  • the starting end (S) and the ending end (T) of the coil 330 may be cut and arranged in an upright state for fusing with the terminal 420.
  • FIG. 4 is a view showing a first insulator
  • FIG. 5 is a view showing a slot of the first insulator.
  • the first insulator 320A may include a body 321A, a guide 322A, and a holder 323A.
  • the body 321A is a portion where the coil 330 is wound.
  • the guide 322A extends from the outside of the body 321A in an upward direction.
  • the holder 323A extends above the guide 322A.
  • the guide 322A has an opening 324A.
  • the opening 324A may include a side surface 1, a bottom surface 2, and a top surface 3. One side of the opening 324A can be opened.
  • the opening 324A guides the end T of the coil 330 toward the holder 323A.
  • the holder 323A has a groove 7.
  • the holder 323A includes a side surface 4 and an upper surface 5 and a lower surface 6.
  • the groove 7 may be formed from the lower surface 6 to the upper surface 5 of the holder 323A.
  • the side surface 4 of the holder 323A may form a step with the top surface 8 of the guide 322A.
  • the holder 323A overlaps the opening 324A in the axial direction.
  • the groove 7 of the holder 323A is disposed above the opening 324A.
  • the entrance direction of the groove 7 may be outside the first insulator 320A.
  • the upper surface 3 of the opening 324A corresponds to the lower surface 6 of the holder 323A.
  • the lower surface 2 of the opening 324A includes an inclined surface.
  • the inclined direction of the inclined surface may be a direction toward the body 321A.
  • the guide 322A may include a plurality of slots 325A.
  • the slot 325A is disposed on the outer surface of the guide 322A.
  • the plurality of slots 325A may be disposed along the height direction of the guide 322A.
  • the number of slots 325A may correspond to the number of coils 330.
  • the number of slots 325A may be three.
  • the opening 324A may be disposed on the uppermost slot 325A of the plurality of slots 325A.
  • the first insulator 320A may be formed of an upper part P1 and a lower part P2.
  • the holder 323A and the opening 324A may be disposed on the upper part P1.
  • FIG. 6 is a view showing a coil insulated first insulator.
  • the end T of the coil 330 is inserted into the groove 7 of the holder 323A through the opening 324A.
  • the holder 323A fixes the end (T).
  • the end (T) located in the holder (323A) is aligned in an upright position. Since the end (T) of the coil 330 is a point where the winding ends, it is difficult to align the position of the coil 330 due to tension or the coil 330 being loosened.
  • the holder 323A serves to easily align the position of the end T by fixing the end T of the coil 330.
  • the aligned position of the end T is a position at which fusing with the terminal 420 is performed.
  • FIG. 7 is a view showing a slot of the first insulator in which the coil is arranged.
  • the coil 330 wound around the second insulator (320B in FIG. 3) is guided to the slot 325A of the first insulator 320A and wound around the first insulator 320A.
  • FIG. 8 is a view showing a second insulator
  • FIG. 9 is a view showing a groove of the second insulator.
  • the second insulator 320B may include a body 321B and a guide 322B.
  • the body 321B is a portion in which the coil 330 is wound.
  • the guide 322B is disposed to extend in an upward direction from the outside of the body 321B.
  • the second insulator 320B is omitted from the holder 323A. This is to secure a space for the nozzle to enter the upper side of the guide 322B of the second insulator 320B for winding of the coil 330.
  • the groove 9 is disposed inside the guide 322B.
  • the groove 9 may be disposed over the inner surface 10 and the upper surface 11 of the guide 322B.
  • the second insulator 320B may be formed of an upper part P3 and a lower part P4.
  • the groove 9 may be disposed in the upper part P3.
  • FIG. 10 is a view showing a second insulator in which the coil is wound.
  • the groove (9) is located at the start end (S) of the coil (330).
  • the groove 9 is inserted into the starting end S of the coil 330 in the groove 9, so that the position of the starting end S is naturally aligned in an upright state.
  • FIG. 11 is a plan view of the stator
  • FIG. 12 is a view showing a first coil, a second coil, and a third coil.
  • first insulators 320A and second insulators 320B may be provided, respectively.
  • first insulators 320A and second insulators 320B may be included.
  • Three of the six first insulators 320A may be disposed adjacent to each other. Accordingly, two first groups G1 including three first insulators 320A are provided, and the two first groups G1 may be disposed apart in the circumferential direction.
  • Three of the six second insulators 320B may be disposed adjacent to each other.
  • Two second groups G2 including three second insulators 320B are provided, and the two second groups G2 are disposed apart in the circumferential direction. In the circumferential direction, the second group G2 may be disposed between two first groups G1.
  • the coil 330 may include a first coil 330A, a second coil 330B, and a third coil 330C.
  • the first coil 330A, the second coil 330B, and the third coil 330C are connected to powers of different phases.
  • the first insulator 320A is a first group G1, and may include adjacent first-first insulators 320Aa, first-second insulators 320Ab, and first-third insulators 320Ac.
  • the 1-2 insulator 320Ab may be centrally located.
  • a 1-2 insulator 320Ab may be disposed on one side of the 1-1 insulator 320Aa, and a 2-3 insulator 320Ac may be disposed on the other side.
  • the second insulator 320B is a second group G2, and may include neighboring 2-1 insulators 320Ba, 2-2 insulators 320Bb, and 2-3 insulators 320Bc.
  • the 2-2 insulator 320Bb may be located at the center.
  • a 2-1 insulator 320Ba may be disposed on one side of the 2-2 insulator 320Bb, and a 2-3 insulator 320Bc may be disposed on the other side.
  • a 1-1 insulator 320Aa may be positioned adjacent to the 2-3 insulator 320Bc.
  • the winding of the first coil 330A is started in the 2-1 insulator 320Ba, and the winding is completed in the 1-1 insulator 320Aa by passing to the 1-1 insulator 320Aa.
  • the first coil 330A in which the winding is completed in the 2-1 insulator 320Ba enters the slot of the 2-1 insulator 320Ba and the slots and the second-3 of the 2-2 insulator 320Bb. It passes through the slot of the insulator 320Bc and is guided to the slot of the 1-1st insulator 320Aa.
  • the first coil 330A guided to the slot of the first-first insulator 320Aa is wound on the first-first insulator 320Aa, and after winding, the end T of the first coil 330 is first.
  • the position is aligned by being fixed to the holder 323A of the -1 insulator 320Aa.
  • the second coil 330B and the third coil 330C are also wound in the same way as the first coil 330A.
  • the number of coils 330 overlapping in the axial direction on the outer surface of the first insulator 320A and the second insulator 320B may be 4.
  • What D indicates in FIG. 12 is the sum of the number of coils 330 overlapping in the axial direction.
  • first coil 330A is located in the slot of the 2-1 insulator 320Ba, and D corresponds to 1.
  • the first coil 330A and the second coil 330B are positioned in the slot of the 2-2 insulator 320Bb, and D corresponds to 2.
  • the first coil 330A, the second coil 330B, and the third coil 330C are located in the slot of the second-3 insulator 320Bc, and D corresponds to three.
  • the first coil 330A, the second coil 330B, and the third coil 330C are positioned in the first-first insulator 320Aa adjacent to the second-third insulator 320Bc, and D corresponds to three.
  • the second coil 330B and the third coil 330C are located in the slot of the 1-2 insulator 320Ab, and D corresponds to 2. In the slot of the 1-3 insulator 320Ac, only the third coil 330C is located, and D corresponds to 1.
  • the first coil 330A is located at the top of the three slots of the first insulator 320A and the second insulator 320B, it may be disposed at the bottom. That is, even if the first coil 330A is disposed at the bottom of the slot, the second coil 330B is the middle of the slot and the third coil 330C is disposed at the top of the slot, D is the same as in the present embodiment. It can be arranged to be 3. This can vary depending on the coil winding direction.
  • FIG. 13 is a view showing a stator of a motor according to the second embodiment.
  • the stator core 1310 may include a first core 1310A and a second core 1310B.
  • the first core 1310A and the second core 1310B may be integral or divided stars.
  • the first core 1310A and the second core 1310B may be defined as cores in which one coil 1330 is wound in the winding process.
  • the insulator 1320 may include a first insulator 1320A and a second insulator 1320B. At this time, the shapes of the first insulator 1320A and the second insulator 1320B may be different from each other. Further, the first insulator 1320A is mounted on the first core 1310A, and the second insulator 1320B is mounted on the second core 1310B.
  • the winding starts at the second insulator 1320B with respect to the coil 1330, and the winding ends at the first insulator 1320A.
  • the start end (S) and end end (T) of the coil 1330 may be cut and aligned in an upright state for fusing and terminal of the busbar.
  • FIG. 14 is a view showing a first insulator viewed from the inside
  • FIG. 15 is a view showing a first insulator viewed from the outside.
  • the first insulator 1320A may include a body 1321A, a guide 1322A, and a holder 1323A.
  • the body 1321A is a portion on which the coil 1330 is wound by being disposed on the teeth of the stator core.
  • the guide 1322A extends from the outside of the body 1321A in an upward direction.
  • the holder 1323A extends above the guide 1322A.
  • the holder 1323A has an opening 1324A.
  • the holder 1323A may include a side surface 11, a bottom surface 12, and a top surface 13 forming the opening 1324A.
  • One side of the opening 1324A can be opened.
  • the end end T of the coil 1330 is guided so that one side of the holder 1323A faces the holder 1323A through the area of the opening 1324A.
  • the holder 1323A has a groove 17.
  • the holder 1323A includes a side surface 14, an upper surface 15 and a lower surface 16.
  • the groove 17 may be formed from the lower surface 16 to the upper surface 15 of the holder 1323A.
  • the side surface 14 of the holder 1323A may form a step with the upper surface 8a of the guide 1322A.
  • the groove 17 and the opening 1324A overlap in the axial direction.
  • the groove 17 of the holder 1323A is disposed above the opening 1324A.
  • the entrance direction of the groove 17 may be inside the holder 1323A.
  • the lower surface 16 of the holder 1323A may be the same surface as the upper surface 13 of the holder 1323A forming the opening 1324A.
  • the lower surface 12 of the opening 1324A may be arranged to be inclined.
  • the inclined direction of the lower surface 12 may be a direction downward to the outside of the guide 1322A.
  • the lower surface 12 of the opening 1324A is connected to the outer surface 322Aa of the guide 1322A.
  • the first insulator 1320A may be formed of an upper part P11 and a lower part P12.
  • the holder 1323A and the opening 1324A may be disposed on the upper part P1.
  • 16 is a plan view of the holder of the first insulator.
  • the inlet of the groove 17 of the holder 1323A is disposed on the inner surface of the holder 1323A.
  • the side surface 14 has a convex curved surface shape from the inner surface 19 to the outer surface 110.
  • This side 14 has the advantage of smoothly guiding the coil 1330 wound outward along the side 14 from the inside of the holder 1323A, as shown in w1 in FIG. 5.
  • this side 14 prevents the coil 1330 from being damaged at the edges of the side 14 and the inner surface 19 or the edges of the side 14 and the outer surface 110.
  • the side surface 14 may be divided into a first surface 14a and a second surface 14b.
  • the first surface 14a and the second surface 14b may be arranged stepwise. This is to avoid the groove 311 disposed on the outer circumferential surface of the stator core 1310.
  • Both the first surface 14a and the second surface 14b may have a convex curved surface shape.
  • the holder 1323A has a shape in which the circumferential thickness T1 is much larger than the radial thickness T2. This is the rigidity of the holder 1323A against the tension of the coil 1330 when the end of the coil 1330 is wound to the outer surface 110 through the inner surface 19 and side 14 of the holder 1323A after winding. It is to secure.
  • 17 is a side view of the first insulator.
  • the inner boundary 18b of the guide 1322A and the inner boundary 18c of the upper surface 18a may be convex curved surfaces. This has an advantage of more smoothly guiding the coil 1330 wound around the outer surface 110 through the side surface 14 from the inner surface 19 of the holder 1323A, as shown in w2 of FIG. 6. In addition, there is an advantage of preventing the coil 1330 from being damaged at the inner edges of the inner surface 18b and the upper surface 18a of the guide 323A.
  • FIG. 18 is a view of the first insulator in which the coil is wound, viewed from the inside
  • FIG. 19 is a view of the first insulator in which the coil is wound, viewed from the outside.
  • the end end T of the coil 1330 passes through the side surface 14 from the inside of the holder 1323A, and the outer surface 110 of the holder 1323A or the outer surface of the guide 1322A. Wind it along (322Aa).
  • the coiled end 1T of the coil 1330 is inserted into the groove 17 of the holder 1323A through the opening 1324A.
  • the holder 1323A fixes the end T.
  • the end (T) located in the holder 1323A is aligned in an upright position. Since the end (T) of the coil 1330 is a point where the winding ends, the position of the coil 1330 is difficult to align due to the tension of the coil 1330 or the reason why the coil 1330 is loosened.
  • the holder 1323A serves to easily align the position of the end T by fixing the end T of the coil 1330.
  • the aligned position of the end (T) is a position where fusing is performed with the terminal of the bus bar 1400.
  • FIG. 20 is a view showing the second insulator
  • FIG. 21 is a view showing the groove of the second insulator.
  • the second insulator 1320B may include a body 1321B and a guide 1322B.
  • the body 1321B is a portion where the coil 1330 is wound.
  • the guide 1322B is disposed to extend in an upward direction from the outside of the body 1321B.
  • the holder 1323A is omitted. This is to secure a space for the nozzle to enter the upper side of the guide 1322B of the second insulator 1320B for winding of the coil 1330.
  • the groove 11 is disposed inside the guide 1322B.
  • the groove 11 may be disposed over the inner surface 13 and the upper surface 12 of the guide 1322B.
  • the second insulator 1320B may include an upper part P13 and a lower part P14.
  • the groove 11 may be disposed on the upper part P13.
  • FIG. 22 is a view showing a second insulator in which the coil is wound.
  • the start end S of the coil 1330 is located in the groove 11.
  • the groove 11 is inserted into the starting end S of the coil 1330 in the groove 11, so that the position of the starting end S is naturally aligned in an upright state.

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터; 상기 스테이터 내에 배치되는 로터; 및 상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어 상에 배치되는 제1 인슐레이터 및 상기 제1 인슐레이터에 배치되는 코일을 포함하고, 상기 제1 인슐레이터는 코일이 배치되는 바디, 상기 바디의 일측에서 연장되고 개구를 갖는 가이드 및 상기 가이드의 일부에서 연장되고 홈을 갖는 홀더를 포함하고, 상기 코일의 일부는 상기 가이드의 개구와 상기 홀더의 홈 내에 배치되는 모터를 제공할 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, 상기 모터가 사용되는 전자식 파워 스티어링 시스템(Electronic Power Steering System 이하, EPS라 한다.)은 운행조건에 따라 전자제어장치(Electronic Control Unit)에서 모터를 구동하여 선회 안정성을 보장하고 신속한 복원력을 제공한다. 그에 따라, 차량의 운전자는 안전한 주행을 할 수 있다.
모터는 샤프트, 로터 및 스테이터를 포함한다. 스테이터는 복수의 티스를 포함한다. 절연을 위해, 티스에는 인슐레이터가 마련된다. 인슐레이터 위에 코일이 감긴다. 권선 후, 코일의 시작단과 종료단은 퓨징을 위해 위치가 정렬된다. 다만, 종료단의 경우, 권선 과정 또는 코일의 장력으로 인하여 위치가 균일하지 못한 문제점이 있다. 이는 모터를 제조하는데 있어서 자동화의 장애가 되며, 퓨징의 품질을 떨어뜨리는 원인이 된다.
이에, 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 코일의 종료단의 위치가 정렬되는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 실시예는, 하우징과, 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터와, 상기 스테이터 내에 배치되는 로터 및 상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어 상에 배치되는 제1 인슐레이터 및 상기 제1 인슐레이터에 배치되는 코일을 포함하고, 상기 제1 인슐레이터는 코일이 배치되는 바디, 상기 바디의 일측에서 연장되고 개구를 갖는 가이드 및 상기 가이드의 일부에서 연장되고 홈을 갖는 홀더를 포함하고, 상기 코일의 일부는 상기 가이드의 개구와 상기 홀더의 홈 내에 배치되는 모터를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 인슐레이터의 가이드는 샤프트를 기준으로 상기 바디의 외측에서 상측 방향으로 연장되고, 상기 제1 인슐레이터의 홀더는 상기 가이드의 개구와 회전축 방향으로 오버랩되고, 상기 가이드의 상측에서 연장될 수 있다.
바람직하게는, 상기 홀더의 홈은 상기 가이드의 개구의 상측에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 가이드의 개구를 정의하는 상면과 하면 및 측면을 포함하고, 상기 개구의 상기 하면은 경사면을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 홀더는 상기 가이드의 상면과 단차를 이루는 측면과 상면을 포함하고, 상기 홀더의 홈은 상기 홀더의 하면에서 상면까지 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 개구의 상면은 상기 홀더의 하면이고, 상기 개구의 일측면은 개방될 수 있다.
바람직하게는, 상기 스테이터는 상기 스테이터 코어 상에 배치되는 제2 인슐레이터를 더 포함하고, 상기 제2 인슐레이터는 상기 코일이 권선되는 바디, 상기 바디의 일측에서 연장되는 가이드를 포함하고, 상기 제1 인슐레이터 및 상기 제2 인슐레이터의 상기 가이드의 측면은 복수개의 슬롯을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 코일의 일부는 상기 슬롯 내에 배치될 수 있다.
바람직하게는. 상기 스테이터는 상기 제1 인슐레이터 및 상기 제2 인슐레이터를 복수개로 포함하고, 상기 적어도 하나의 제2 인슐레이터는 상기 복수개의 제1 인슐레이터 중 2개의 제1 인슐레이터 사이에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 코일은 상기 슬롯 내와 상기 제1 인슐레이터의 바디에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 가이드의 개구는 상기 복수개의 슬롯 중 최상측 슬롯 상에 위치할 수 있다.
실시예는, 스테이터와, 상기 스테이터 내에 배치되는 로터를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어와 결합되는 제1 인슐레이터와 제2 인슐레이터 및 상기 제1 인슐레이터 및 상기 제2 인슐레이터에 배치되는 코일을 포함하고, 상기 제1 인슐레이터는 바디, 상기 바디의 일측에서 연장되는 가이드 및 상기 가이드에서 연장되고 홈을 갖는 홀더를 포함하고, 상기 코일은 제1 코일 및 제2 코일을 포함하고, 상기 제1 코일은 상기 제1 인슐레이터의 상기 가이드의 외측면 및 상기 바디 상에 배치되고, 상기 홀더의 홈 내에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 인슐레이터 및 상기 제2 인슐레이터 중 적어도 하나의 외측면에는 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일이 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 인슐레이터의 상기 가이드는 개구를 포함하고, 상기 제1 코일은 상기 개구를 통과하여 상기 홀더의 홈 내에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 코일은 제3 코일을 포함하고, 상기 제1코일, 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일은 서로 다른 상이고, 상기 제1 인슐레이터 및 상기 제2 인슐레이터 각각은 적어도 3개를 포함하고, 상기 복수개의 제1 인슐레이터 및 제2 인슐레이터 중 적어도 하나의 외측면에는 상기 제1 코일, 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일이 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 코일, 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일 각각은 상기 3개의 제1 인슐레이터 각각의 상기 홀더의 홈에 일부가 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 3개의 제1 인슐레이터는 원주 방향으로 연속되게 배치되고, 상기 3개의 제1 인슐레이터 중 어느 하나의 외측면에는 상기 제1 코일, 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일이 축방향으로 오버랩되어 배치되고, 상기 3개의 제1 인슐레이터 중 다른 하나의 외측면에는 상기 제1 코일, 상기 제2 코일이 축방향으로 오버랩되어 배치되고, 상기 3개의 제1 인슐레이터 중 또 다른 하나의 외측면에는 상기 제1 코일이 축방향으로 오버랩되어 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 3개의 제2 인슐레이터는 원주 방향으로 연속되게 배치되고, 상기 3개의 제2 인슐레이터 중 어느 하나의 외측면에는 상기 제1 코일, 상기 제2 코일 및 상기 제3 코일이 축방향으로 오버랩되어 배치되고, 상기 3개의 제2 인슐레이터 중 다른 하나의 외측면에는 상기 제1 코일, 상기 제2 코일이 축방향으로 오버랩되어 배치되고, 상기 3개의 제2 인슐레이터 중 또 다른 하나의 외측면에는 상기 제1 코일이 축방향으로 오버랩되어 배치될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 실시예는, 하우징과, 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터와, 상기 스테이터 내에 배치되는 로터 및 상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어 상에 배치되는 제1 인슐레이터 및 상기 제1 인슐레이터에 배치되는 코일을 포함하고, 상기 제1 인슐레이터는 상기 코일이 배치되는 바디, 상기 바디의 일측에서 연장되는 가이드 및 상기 가이드의 일부에서 연장되고 개구와 홈을 갖는 홀더를 포함하고, 상기 홀더는 상기 가이드의 상면과 단차를 이루는 측면 및 상면을 포함하고, 상기 코일의 일부는 상기 측면과 접촉하고, 상기 가이드의 개구와 상기 홀더의 홈 내에 배치되는 모터를 제공할 수 있다.
실시예는, 하우징, 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터와, 상기 스테이터 내에 배치되는 로터 및 상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어와 결합되는 제1 인슐레이터와 제2 인슐레이터 및 상기 제1 인슐레이터 및 상기 제2 인슐레이터에 배치되는 코일을 포함하고, 상기 코일의 시작단은 상기 제2 인슐레이터에 배치되고, 상기 코일의 종료단은 상기 제1 인슐레이터에 배치되고, 상기 제1 인슐레이터는 바디, 상기 바디의 일측에서 연장되는 가이드 및 상기 가이드에서 연장되고 개구와 홈을 갖는 홀더를 포함하고, 상기 홀더는 상기 가이드의 상면과 단차를 이루는 측면 및 상면을 포함하고, 상기 코일의 일부는 상기 측면과 접촉하여 상기 가이드의 개구를 관통하고, 상기 종료단은 상기 홀더의 홈 내에 배치되는 모터를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 홀더는 내면과 외면을 포함하고, 상기 측면은 상기 내면에서 외면으로 이어지는 곡면을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 가이드는 내면 및 상기 가이드의 내면과 상기 상면의 경계인 경계면을 포함하고, 상기 가이드의 경계면은 곡면일 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 인슐레이터의 가이드는 상기 샤프트를 기준으로 상기 바디의 외측에서 상측 방향으로 연장되고, 상기 홀더는 상기 개구와 회전축 방향으로 오버랩되고, 상기 가이드의 상측에서 연장될 수 있다.
바람직하게는, 상기 홀더의 홈은 상기 개구의 상측에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 홀더는 상기 개구를 정의하는 상면과 하면 및 측면을 포함하고, 상기 개구의 상기 하면은 경사지게 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 홀더의 홈은 상기 홀더의 하면에서 상면까지 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 개구의 일측면은 개방될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 인슐레이터와 상기 제2 인슐레이터는 상기 스테이터의 원주방향을 따라 번갈아 배치될 수 있다.
실시예에 따르면, 코일의 종료단의 위치를 정렬되어, 제조 자동화에 유리하며, 코일에 대한 퓨징의 품질을 높이는 유리한 효과를 제공한다.
실시예에 따르면, 코일의 일부를 지지하는 홀더의 강성이 확보되는 유리한 효과를 제공한다.
도 1은 제1 실시예에 따른 모터를 도시한 도면,
도 2는 스테이터와 버스바를 도시한 도면,
도 3은 스테이터를 도시한 도면,
도 4는 제1 인슐레이터를 도시한 도면,
도 5는 제1 인슐레이터의 슬롯을 도시한 도면,
도 6은 코일이 권선된 제1 인슐레이터를 도시한 도면,
도 7은 코일이 배치된 제1 인슐레이터의 슬롯을 도시한 도면,
도 8은 제2 인슐레이터를 도시한 도면,
도 9는 제2 인슐레이터의 홈을 도시한 도면,
도 10은 코일이 권선된 제2 인슐레이터를 도시한 도면,
도 11은 스테이터의 평면도,
도 12는 제1 코일과 제2 코일과 제3 코일을 도시한 도면이다.
도 13은 제2 실시예에 따른 모터의 스테이터를 도시한 도면,
도 14는 내측에서 바라본 제1 인슐레이터를 도시한 도면,
도 15는 외측에서 바라본 제1 인슐레이터을 도시한 도면,
도 16은 제1 인슐레이터의 홀더의 평면도,
도 17은 제1 인슐레이터의 측면도,
도 18은 코일이 권선된 제1 인슐레이터를 내측에서 바라본 도면,
도 19는 코일이 권선된 제1 인슐레이터를 외측에서 바라본 도면이다.
도 20은제2 인슐레이터를 도시한 도면,
도 21은 제2 인슐레이터의 홈을 도시한 도면,
도 22는 코일이 권선된 제2 인슐레이터를 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, “A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)”로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 ‘연결’, ‘결합’ 또는 ‘접속’ 되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 “상(위) 또는 하(아래)”에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 모터는 회전축(100), 로터(200), 스테이터(300), 버스바(400)와, 하우징(500)과, 센싱부(600) 및 기판(700)을 포함할 수 있다. 이하, 내측이라 함은 하우징(500)에서 모터의 중심인 회전축(100)을 향하는 방향을 나타내며, 외측이라 함은 회전축(100)에서 하우징(500)의 방향을 향하는 방향인 내측의 반대 방향을 나타낸다. 또한, 이하. 원주방향 또는 반경방향은 각각 축중심을 기준으로 한다.
회전축(100)은 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 회전축(100)이 회전한다. 회전축(100)은 베어링(10)에 의해 회전 가능하게 지지되다. 회전축(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 로터코어(210)와 로터코어(210)에 배치되는 마그넷(220)을 포함할 수 있다. 이때 로터(200)는 마그넷(220)이 로터코어(210)의 외주면에 배치되는 SPM Type 일 수 있거나, 마그넷(220)이 로터코어(210)의 내측에 매립되는 IPM Type 일 수 있다. 로터코어(210)는 스큐(skew)각을 형성하는 복수 개의 퍽(Puck)(단위 코어)이 적층되는 형태로 이루어질 수도 있다.
스테이터(300)는 로터(200)의 외측에 배치된다. 스테이터(300)는 스테이터 코어(310), 스테이터 코어(310)에 장착되는 인슐레이터(320)와, 코일(330)을 포함할 수 있다. 코일(330)은 인슐레이터(320)에 감길 수 있다. 인슐레이터(320)는 코일(330)과 스테이터 코어(310) 사이에 배치되어, 스테이터 코어(310)와 코일(330) 간을 서로 전기적으로 절연시켜주는 역할을 한다. 코일(330)은 로터(200)의 마그넷과 전기적 상호 작용을 유발한다.
하우징(500)은 로터(200)와 스테이터(300)를 내부에 수용한다.
버스바(400)는 스테이터(300)의 상측에 배치된다. 버스바(400)는 절연 재질의 바디(도 2의 410)와 바디(410)와 결합하는 복수개의 터미널(도 2의 420)을 포함한다. 이때, 바디(410)는 절연 재질로 형성되어 복수개의 터미널(420) 간 서로 연결되어 접속되는 것을 방지한다. 또한, 복수개의 터미널(420)은 스테이터 코어(310)에 감긴 코일(330)들을 서로 연결하여 각각의 코일(330)에 전류를 인가하는 기능을 수행한다.
센싱부(600)는 회전축(100)에 결합될 수 있다. 센싱부(600)는 센싱 플레이트(610)와 센싱 플레이트(610)의 상부에 배치되는 센싱 마그넷(620)을 포함한다. 기판(700)은 센싱 마그넷(620)의 자기력을 감지하는 센서가 배치될 수 있다. 이때, 센서는 홀 IC(Hall IC)일 수 있으며, 회전축(100)과 결합된 센싱부(600)의 센싱 마그넷의 자속을 감지하는 역할을 수행한다. 회전에 따라 변화하는 자속을 감지하여 센싱부(600)와 기판(700)은 로터(200)의 위치를 검출하기 위한 기능을 수행한다.
도 2는 스테이터와 버스바를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 버스바(400)는 스테이터(300) 위에 배치된다. 버스바(400)는 바디(410)와 터미널(420)을 포함할 수 있다. 터미널(420)은 바디(410)에 고정된다. 터미널(420)은 코일(330)과 퓨징되어 연결된다. 터미널(420)은 상터미널, 중성터미널, 전원터미널 중 어느 하나일 수 있다.
도 3은 스테이터를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 스테이터 코어(310)는 제1 코어(310A)와 제2 코어(310B)를 포함할 수 있다. 제1 코어(310A)와 제2 코어(310B)는 일체이거나 분할된 별물일 수 있다. 제1 코어(310A)와 제2 코어(310B)는 권선 과정에서 하나의 코일(330)이 권선되는 코어로서 정의될 수 있다. 인슐레이터(320)는 제1 인슐레이터(320A)와 제2 인슐레이터(320B)를 포함할 수 있다. 제1 인슐레이터(320A)는 제1 코어(310A)에 장착된다. 제2 인슐레이터(320B)는 제2 코어(310B)에 장착된다.
코일(330)에 대하여 제2 인슐레이터(320B)에서 권선이 시작되고, 제1 인슐레이터(320A)에서 권선이 종료된다.
코일(330)의 시작단(S)과 종료단(T)은 터미널(420)과 퓨징을 위해, 커팅되어 직립 상태로 정렬될 수 있다.
도 4는 제1 인슐레이터를 도시한 도면이고, 도 5는 제1 인슐레이터의 슬롯을 도시한 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 인슐레이터(320A)는 바디(321A)와 가이드(322A)와 홀더(323A)를 포함할 수 있다. 바디(321A)는 코일(330)이 권선되어 배치되는 부분이다. 가이드(322A)는 바디(321A)의 외측에서 상측 방향으로 연장되어 배치된다. 홀더(323A)는 가이드(322A)의 상측에서 연장된다.
가이드(322A)는 개구(324A)를 갖는다. 개구(324A)는 측면(1)과 하면(2)과 상면(3)을 포함할 수 있다. 개구(324A)의 일측면은 개방될 수 있다. 개구(324A)는 코일(330)의 종료단(T)이 홀더(323A)를 향하도록 유도한다.
홀더(323A)는 홈(7)을 갖는다. 홀더(323A)는 측면(4)과 상면(5)과 하면(6)을 포함한다. 홈(7)은 홀더(323A)의 하면(6)에서 상면(5)까지 형성될 수 있다. 홀더(323A)의 측면(4)은 가이드(322A)의 상면(8)과 단차를 이룰 수 있다. 홀더(323A)는 개구(324A)와 축 방향으로 오버랩된다. 홀더(323A)의 홈(7)은 개구(324A)의 상측에 배치된다. 홈(7)의 입구 방향은 제1 인슐레이터(320A)의 외측일 수 있다.
개구(324A)의 상면(3)은 홀더(323A)의 하면(6)에 해당한다. 개구(324A)의 하면(2)은 경사면을 포함한다. 경사면의 경사 방향은 바디(321A)를 향하는 방향일 수 있다.
가이드(322A)는 복수의 슬롯(325A)을 포함할 수 있다. 슬롯(325A)은 가이드(322A)의 외측면에 배치된다. 복수의 슬롯(325A)은 가이드(322A)의 높이 방향을 따라 배치될 수 있다. 예를 들어, 슬롯(325A)의 수는 코일(330)의 개수와 대응될 수 있다. 예를 들어, 슬롯(325A)의 수는 3개일 수 있다.
개구(324A)는 복수 개의 슬롯(325A) 중 최상측 슬롯(325A) 상에 배치될 수 있다.
제1 인슐레이터(320A)는 상부파트(P1)와 하부파트(P2)로 이루어질 수 있다. 홀더(323A)와 개구(324A)는 상부파트(P1)에 배치될 수 있다.
도 6은 코일이 권선된 제1 인슐레이터를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 코일(330)의 종료단(T)은 개구(324A)를 거쳐 홀더(323A)의 홈(7)에 삽입된다. 홀더(323A)는 종료단(T)을 고정한다. 홀더(323A) 안에 위치한 종료단(T)은 직립된 상태로 위치가 정렬된다. 코일(330)의 종료단(T)은 권선이 끝나는 지점이기 때문에, 코일(330)의 장력 또는 코일(330)이 느슨해지는 이유로 그 위치가 정렬되기 어렵다. 홀더(323A)는 이러한 코일(330)의 종료단(T)을 고정함으로써, 종료단(T)의 위치를 용이하게 정렬시키는 역할을 한다. 여기서 종료단(T)의 정렬된 위치는 터미널(420)과의 퓨징이 이루어지는 위치이다.
도 7은 코일이 배치된 제1 인슐레이터의 슬롯을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 제2 인슐레이터(도 3의 320B)에 감긴 코일(330)은 제1 인슐레이터(320A)의 슬롯(325A)으로 안내되어 제1 인슐레이터(320A)에 권선된다.
도 8은 제2 인슐레이터를 도시한 도면이고, 도 9는 제2 인슐레이터의 홈을 도시한 도면이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 제2 인슐레이터(320B)는 바디(321B)와 가이드(322B)를 포함할 수 있다. 바디(321B)는 코일(330)이 권선되어 배치되는 부분이다. 가이드(322B)는 바디(321B)의 외측에서 상측 방향으로 연장되어 배치된다. 제2 인슐레이터(320B)는 제1 인슐레이터(320A)와 달리 홀더(323A)가 생략된다. 이는 코일(330)의 권선을 위해 제2 인슐레이터(320B)의 가이드(322B)의 상측으로 노즐이 진입하는 공간을 확보하기 위함이다.
가이드(322B)의 내측에 홈(9)이 배치된다. 홈(9)은 가이드(322B)의 내측면(10)과 상면(11)에 걸쳐 배치될수 있다.
제2 인슐레이터(320B)는 상부파트(P3)와 하부파트(P4)로 이루어질 수 있다. 홈(9)은 상부파트(P3)에 배치될 수 있다.
도 10은 코일이 권선된 제2 인슐레이터를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 홈(9)에는 코일(330)의 시작단(S)이 위치한다. 코일(330)의 권선과정에서, 홈(9)에 코일(330)의 시작단(S)에 삽입됨으로써, 시작단(S)의 위치는 자연스럽게 직립 상태로 정렬된다.
도 11은 스테이터의 평면도이고, 도 12는 제1 코일과 제2 코일과 제3 코일을 도시한 도면이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 제1 인슐레이터(320A)와 제2 인슐레이터(320B)는 각각 복수 개가 마련될 수 있다. 12슬롯의 모터의 경우, 6개의 제1 인슐레이터(320A)와 6개의 제2 인슐레이터(320B)를 포함할 수 있다. 6개의 제1 인슐레이터(320A) 중 3개의 제1 인슐레이터(320A)는 이웃하여 배치될 수 있다. 따라서, 3개의 제1 인슐레이터(320A)를 포함하는 제1 그룹(G1)이 2개가 마련되며, 2개의 제1 그룹(G1)은 원주 방향으로 떨어져 배치될 수 있다.
6개의 제2 인슐레이터(320B) 중 3개의 제2 인슐레이터(320B)는 이웃하여 배치될 수 있다. 3개의 제2 인슐레이터(320B)를 포함하는 제2 그룹(G2)이 2개가 마련되며, 2개의 제2 그룹(G2)은 원주 방향으로 떨어져 배치된다. 원주 방향으로, 제2 그룹(G2)은 2개의 제1 그룹(G1) 사이에 배치될 수 있다.
코일(330)은 제1 코일(330A)과 제2 코일(330B)과 제3 코일(330C)을 포함할 수 있다. 제1 코일(330A)과 제2 코일(330B)과 제3 코일(330C)은 서로 다른 상의 전원과 연결된다.
제1 인슐레이터(320A)는 제1 그룹(G1)으로서, 서로 이웃한 제1-1 인슐레이터(320Aa)와 제1-2 인슐레이터(320Ab)와 제1-3 인슐레이터(320Ac)를 포함할 수 있다. 원주 방향으로 제1-2 인슐레이터(320Ab)가 중앙에 위치할 수 있다. 원주 방향으로, 제1-1 인슐레이터(320Aa)의 일측에 제1-2 인슐레이터(320Ab)가 배치되고 타측에 제2-3 인슐레이터(320Ac)가 배치될 수 있다.
제2 인슐레이터(320B)는 제2 그룹(G2)으로서, 서로 이웃한 제2-1 인슐레이터(320Ba)와 제2-2 인슐레이터(320Bb)와 제2-3 인슐레이터(320Bc)를 포함할 수 있다. 원주 방향으로 제2-2 인슐레이터(320Bb)가 중앙에 위치할 수 있다. 원주 방향으로, 제2-2 인슐레이터(320Bb)의 일측에 제2-1 인슐레이터(320Ba)가 배치되고 타측에 제2-3 인슐레이터(320Bc)가 배치될 수 있다.
제2-3 인슐레이터(320Bc)에 이웃하여 제1-1 인슐레이터(320Aa)가 위치할수 있다.
제1 코일(330A)은 제2-1 인슐레이터(320Ba)에서 권선이 시작되어, 제1-1 인슐레이터(320Aa)로 넘어가 제1-1 인슐레이터(320Aa)에서 권선이 완료된다. 다시 말하자면, 제2-1 인슐레이터(320Ba)에서 권선이 완료된 제1 코일(330A)은 제2-1 인슐레이터(320Ba)의 슬롯에 진입하여 제2-2 인슐레이터(320Bb)의 슬롯 및 제2-3 인슐레이터(320Bc)의 슬롯을 지나 제1-1 인슐레이터(320Aa)의 슬롯으로 안내된다. 제1-1 인슐레이터(320Aa)의 슬롯으로 안내된 제1 코일(330A)은 제1-1 인슐레이터(320Aa)에 권선되고, 권선 후, 제1 코일(330)의 종료단(T)은 제1-1 인슐레이터(320Aa)의 홀더(323A)에 고정되어 위치가 정렬된다.
제2 코일(330B)과 제3 코일(330C)도 제1 코일(330A)과 동일한 방식으로 권선된다.
하나의 코일(330)이 감긴 제1 인슐레이터(320A)와 제2 인슐레이터(320B)에서, 제1 인슐레이터(320A)의 외측면에서 축방향으로 오버랩되는 코일(330)의 개수와 제2 인슐레이터(320B)의 외측면에서 축방향으로 오버랩되는 코일(330)의 개수의 합은 4일 수 있다. 도 12에 D가 지시하는 것은 축방향으로 오버랩되는 코일(330)의 개수의 합이다.
예를 들어, 제2-1 인슐레이터(320Ba)의 슬롯에는 제1 코일(330A)만이 위치하는 것으로 D는 1에 해당한다. 제2-2 인슐레이터(320Bb)의 슬롯에는 제1 코일(330A)과 제2 코일(330B)이 위치하여 D는 2에 해당한다. 제2-3 인슐레이터(320Bc)의 슬롯에는 제1 코일(330A), 제2 코일(330B) 및 제3 코일(330C)이 위치하여 D는 3에 해당한다. 제2-3 인슐레이터(320Bc)에 이웃하는 제1-1 인슐레이터(320Aa)에는 제1 코일(330A), 제2 코일(330B) 및 제3 코일(330C)이 위치하여 D는 3에 해당한다. 제1-2 인슐레이터(320Ab)의 슬롯에는 제2 코일(330B)과 제3 코일(330C)이 위치하여 D는 2에 해당한다. 제1-3 인슐레이터(320Ac)의 슬롯에는 제3 코일(330C)만이 위치하여 D는 1에 해당한다.
여기서, 제1 코일(330A)이 제1 인슐레이터(320A) 및 제2 인슐레이터(320B)의 세개의 슬롯 중 최상단에 위치하는 것을 예시로 하였지만, 최하단에 배치되어도 무방하다. 즉, 제1 코일(330A)은 슬롯의 최 하단에 배치되고, 제2 코일(330B)는 슬롯의 중간 그리고 제3 코일(330C)은 슬롯의 최 상단에 배치되어도 현 실시예와 마찬 가지로 D가 3이 되도록 배치 될 수 있다. 이는 코일의 권선 방향에 따라 달라 질 수 있다.
도 13은 제2 실시예에 따른 모터의 스테이터를 도시한 도면이다.
도 13을 참조하면, 스테이터 코어(1310)는 제1 코어(1310A)와 제2 코어(1310B)를 포함할 수 있다. 제1 코어(1310A)와 제2 코어(1310B)는 일체이거나 분할된 별물일 수 있다. 제1 코어(1310A)와 제2 코어(1310B)는 권선 과정에서 하나의 코일(1330)이 권선되는 코어로서 정의될 수 있다. 인슐레이터(1320)는 제1 인슐레이터(1320A)와 제2 인슐레이터(1320B)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 인슐레이터(1320A)와 제2 인슐레이터(1320B)는 그 형상이 서로 상이 할 수 있다. 또한, 제1 인슐레이터(1320A)는 제1 코어(1310A)에 장착되고, 제2 인슐레이터(1320B)는 제2 코어(1310B)에 장착된다.
코일(1330)에 대하여 제2 인슐레이터(1320B)에서 권선이 시작되고, 제1 인슐레이터(1320A)에서 권선이 종료된다.
코일(1330)의 시작단(S)과 종료단(T)은 버스바의 터미널과 퓨징을 위해, 커팅되어 직립 상태로 정렬될 수 있다.
도 14는 내측에서 바라본 제1 인슐레이터를 도시한 도면이고, 도 15는 외측에서 바라본 제1 인슐레이터을 도시한 도면이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 제1 인슐레이터(1320A)는 바디(1321A)와 가이드(1322A)와 홀더(1323A)를 포함할 수 있다. 바디(1321A)는 스테이터 코어의 티스에 배치되어 코일(1330)이 권선되는 부분이다. 가이드(1322A)는 바디(1321A)의 외측에서 상측 방향으로 연장되어 배치된다. 홀더(1323A)는 가이드(1322A)의 상측에서 연장된다.
홀더(1323A)는 개구(1324A)를 갖는다. 홀더(1323A)는 개구(1324A)를 형성하는 측면(11)과 하면(12)과 상면(13)을 포함할 수 있다. 개구(1324A)의 일측면은 개방될 수 있다. 코일(1330)의 종료단(T)은 홀더(1323A)의 일측면이 개방된 개구(1324A)의 영역을 통해서 홀더(1323A)를 향하도록 유도된다.
홀더(1323A)는 홈(17)을 갖는다. 홀더(1323A)는 측면(14)과 상면(15)과 하면(16)을 포함한다. 홈(17)은 홀더(1323A)의 하면(16)에서 상면(15)까지 형성될 수 있다. 홀더(1323A)의 측면(14)은 가이드(1322A)의 상면(8a)과 단차를 이룰 수 있다. 홈(17)과 개구(1324A)는 축 방향으로 오버랩된다. 홀더(1323A)의 홈(17)은 개구(1324A)의 상측에 배치된다. 홈(17)의 입구 방향은 홀더(1323A)의 내측일 수 있다.
홀더(1323A)의 하면(16)은 개구(1324A)를 형성하는 홀더(1323A)의 상면(13)과 동일한 면일 수 있다. 개구(1324A)의 하면(12)은 경사지게 배치될 수 있다. 하면(12)의 경사 방향은 가이드(1322A)의 외측으로 하향하는 방향일 수 있다. 개구(1324A)의 하면(12)은 가이드(1322A)의 외측면(322Aa)에 연결된다. 제1 인슐레이터(1320A)는 상부파트(P11)와 하부파트(P12)로 이루어질 수 있다. 홀더(1323A)와 개구(1324A)는 상부파트(P1)에 배치될 수 있다.
도 16은 제1 인슐레이터의 홀더의 평면도이다.
도 16을 참조하면, 홀더(1323A)의 홈(17)의 입구는 홀더(1323A)의 내면에 배치된다. 측면(14)은 내면(19)에서 외면(110)으로 이어지는 볼록한 곡면 형상을 갖는다. 이러한 측면(14)은 도 5의 w1과 같이, 홀더(1323A)의 내측에서 측면(14)을 따라 외측으로 감기는 코일(1330)을 원활하게 안내하는 이점이 있다. 또한 이러한 측면(14)은, 측면(14)과 내면(19)의 에지 또는 측면(14)과 외면(110)의 에지에서 코일(1330)이 손상되는 것을 방지한다.
측면(14)은 제1 면(14a)과 제2 면(14b)으로 구분될 수 있다. 제1 면(14a)과 제2 면(14b)은 단차지게 배치될 수 있다. 이는 스테이터 코어(1310)의 외주면에 배치됨 홈(311)을 회피하기 위한 것이다. 제1 면(14a)과 및 제2 면(14b) 모두 볼록한 곡면 형상을 갖을 수 있다.
홀더(1323A)는 원주방향 두께(T1)가 반경방향 두께(T2)보다 매우 큰 형상을 갖는다. 이는 권선 후, 코일(1330)의 단부가 홀더(1323A)의 내면(19)과 측면(14)을 거쳐 외면(110)으로 감길 때, 코일(1330)의 텐션에 대항하는 홀더(1323A)의 강성을 확보하기 위한 것이다.
도 17은 제1 인슐레이터의 측면도이다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 가이드(1322A)의 내면(18b)과 상면(18a)의 내측 경계(18c)는 볼록한 곡면일 수 있다. 이는 도 6의 w2와 같이, 홀더(1323A)의 내면(19)에서 측면(14)을 거쳐 외면(110)으로 감기는 코일(1330)을 보다 원활하게 안내하는 이점이 있다. 또한, 가이드(323A)의 내면(18b)과 상면(18a)의 내측 에지에서 코일(1330)이 손상되는 것을 방지하는 이점이 있다.
도 18은 코일이 권선된 제1 인슐레이터를 내측에서 바라본 도면이고, 도 19는 코일이 권선된 제1 인슐레이터를 외측에서 바라본 도면이다.
도 18 및 도 19를 참조하면, 코일(1330)의 종료단(T)은 홀더(1323A)의 내측에서 측면(14)을 거쳐 홀더(1323A)의 외면(110) 또는 가이드(1322A)의 외측면(322Aa)을 따라 감긴다. 이렇게 감긴 코일(1330)의 종료단(T)은 개구(1324A)를 거쳐 홀더(1323A)의 홈(17)에 삽입된다. 홀더(1323A)는 종료단(T)을 고정한다. 홀더(1323A) 안에 위치한 종료단(T)은 직립된 상태로 위치가 정렬된다. 코일(1330)의 종료단(T)은 권선이 끝나는 지점이기 때문에, 코일(1330)의 장력 또는 코일(1330)이 느슨해지는 이유로 그 위치가 정렬되기 어렵다. 홀더(1323A)는 이러한 코일(1330)의 종료단(T)을 고정함으로써, 종료단(T)의 위치를 용이하게 정렬시키는 역할을 한다. 여기서 종료단(T)의 정렬된 위치는 버스바(1400)의 터미널과의 퓨징이 이루어지는 위치이다.
도 20은 제2 인슐레이터를 도시한 도면이고, 도 21은 제2 인슐레이터의 홈을 도시한 도면이다.
도 20 및 도 21을 참조하면, 제2 인슐레이터(1320B)는 바디(1321B)와 가이드(1322B)를 포함할 수 있다. 바디(1321B)는 코일(1330)이 권선되어 배치되는 부분이다. 가이드(1322B)는 바디(1321B)의 외측에서 상측 방향으로 연장되어 배치된다. 제2 인슐레이터(1320B)는 제1 인슐레이터(1320A)와 달리 홀더(1323A)가 생략된다. 이는 코일(1330)의 권선을 위해 제2 인슐레이터(1320B)의 가이드(1322B)의 상측으로 노즐이 진입하는 공간을 확보하기 위함이다.
가이드(1322B)의 내측에 홈(11)이 배치된다. 홈(11)은 가이드(1322B)의 내측면(13)과 상면(12)에 걸쳐 배치될수 있다.
제2 인슐레이터(1320B)는 상부파트(P13)와 하부파트(P14)로 이루어질 수 있다. 홈(11)은 상부파트(P13)에 배치될 수 있다.
도 22는 코일이 권선된 제2 인슐레이터를 도시한 도면이다.
도 22를 참조하면, 홈(11)에는 코일(1330)의 시작단(S)이 위치한다. 코일(1330)의 권선과정에서, 홈(11)에 코일(1330)의 시작단(S)에 삽입됨으로써, 시작단(S)의 위치는 자연스럽게 직립 상태로 정렬된다.

Claims (10)

  1. 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되는 스테이터;
    상기 스테이터 내에 배치되는 로터; 및
    상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고,
    상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어 상에 배치되는 제1 인슐레이터 및
    상기 제1 인슐레이터에 배치되는 코일을 포함하고,
    상기 제1 인슐레이터는 코일이 배치되는 바디, 상기 바디의 일측에서 연장되고 개구를 갖는 가이드 및 상기 가이드의 일부에서 연장되고 홈을 갖는 홀더를 포함하고,
    상기 코일의 일부는 상기 가이드의 개구와 상기 홀더의 홈 내에 배치되는 모터.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 인슐레이터의 가이드는 샤프트를 기준으로 상기 바디의 외측에서 상측 방향으로 연장되고,
    상기 제1 인슐레이터의 홀더는 상기 가이드의 개구와 회전축 방향으로 오버랩되고, 상기 가이드의 상측에서 연장된 모터.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 홀더의 홈은 상기 가이드의 개구의 상측에 배치된 모터.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 가이드의 개구를 정의하는 상면과 하면 및 측면을 포함하고,
    상기 개구의 상기 하면은 경사면을 포함하는 모터.
  5. 스테이터;
    상기 스테이터 내에 배치되는 로터를 포함하고,
    상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어와 결합되는 제1 인슐레이터와 제2 인슐레이터 및 상기 제1 인슐레이터 및 상기 제2 인슐레이터에 배치되는 코일을 포함하고,
    상기 제1 인슐레이터는 바디, 상기 바디의 일측에서 연장되는 가이드 및 상기 가이드에서 연장되고 홈을 갖는 홀더를 포함하고,
    상기 코일은 제1 코일 및 제2 코일을 포함하고,
    상기 제1 코일은 상기 제1 인슐레이터의 상기 가이드의 외측면 및 상기 바디 상에 배치되고,
    상기 홀더의 홈 내에 배치되는 모터.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 인슐레이터 및 상기 제2 인슐레이터 중 적어도 하나의 외측면에는 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일이 배치되는 모터.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 인슐레이터의 상기 가이드는 개구를 포함하고, 상기 제1 코일은 상기 개구를 통과하여 상기 홀더의 홈 내에 배치되는 모터.
  8. 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되는 스테이터;
    상기 스테이터 내에 배치되는 로터; 및
    상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고,
    상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어 상에 배치되는 제1 인슐레이터 및 상기 제1 인슐레이터에 배치되는 코일을 포함하고,
    상기 제1 인슐레이터는 상기 코일이 배치되는 바디, 상기 바디의 일측에서 연장되는 가이드 및 상기 가이드의 일부에서 연장되고 개구와 홈을 갖는 홀더를 포함하고,
    상기 홀더는 상기 가이드의 상면과 단차를 이루는 측면 및 상면을 포함하고,
    상기 코일의 일부는 상기 측면과 접촉하고, 상기 가이드의 개구와 상기 홀더의 홈 내에 배치되는 모터.
  9. 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되는 스테이터;
    상기 스테이터 내에 배치되는 로터; 및
    상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고,
    상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어와 결합되는 제1 인슐레이터와 제2 인슐레이터 및 상기 제1 인슐레이터 및 상기 제2 인슐레이터에 배치되는 코일을 포함하고,
    상기 코일의 시작단은 상기 제2 인슐레이터에 배치되고,
    상기 코일의 종료단은 상기 제1 인슐레이터에 배치되고,
    상기 제1 인슐레이터는 바디, 상기 바디의 일측에서 연장되는 가이드 및 상기 가이드에서 연장되고 개구와 홈을 갖는 홀더를 포함하고,
    상기 홀더는 상기 가이드의 상면과 단차를 이루는 측면 및 상면을 포함하고,
    상기 코일의 일부는 상기 측면과 접촉하여 상기 가이드의 개구를 관통하고,
    상기 종료단은 상기 홀더의 홈 내에 배치되는 모터.
  10. 제8 항 또는 제9 항에 있어서,
    상기 홀더는 내면과 외면을 포함하고, 상기 측면은 상기 내면에서 외면으로 이어지는 곡면을 포함하는 모터.
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