KR20190077844A - 스테이터 및 이를 포함하는 모터 - Google Patents

Abstract

실시예는 복수 개의 스테이터 유닛; 상기 스테이터 유닛을 절연시키는 절연부재 및 상기 절연부재의 배치를 안내하는 제1 가이드부를 포함하고, 상기 스테이터 유닛은 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어에 권선되는 코일 및 상기 스테이터 코어와 상기 코일 사이에 배치되는 인슐레이터를 포함하며, 상기 인슐레이터는 상기 코일이 권선되는 본체, 상기 본체의 내측에서 돌출되는 내측 가이드, 상기 본체의 외측에서 돌출되는 외측 가이드 및 상기 내측 가이드의 측면의 일 영역에서 원주방향으로 돌출된 제1 돌기를 포함하고, 상기 제1 가이드부는 서로 이웃하게 배치되는 상기 제1 돌기가 서로 접촉됨에 따라 형성된 홈인 스테이터 및 이를 포함하는 모터에 관한 것이다. 이에 따라, 상기 모터는 절연지의 유동 및 이탈을 방지할 수 있다.

Description

스테이터 및 이를 포함하는 모터{STATOR AND MOTOR HAVING THE SAME}

실시예는 스테이터 및 이를 포함하는 모터에 관한 것이다.

모터는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜서 회전력을 얻는 장치로서, 차량, 가정용 전자제품, 산업용 기기 등에 광범위하게 사용된다.

모터는 하우징(housing), 샤프트(shaft), 하우징의 내주면에 배치되는 스테이터(stator), 샤프트의 외주면에 설치되는 로터(rotor) 등을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 모터의 스테이터는 로터와의 전기적 상호 작용을 유발하여 로터의 회전을 유도한다.

여기서, 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어에 권선되는 코일 및 상기 스테이터 코어와 코일 사이에 배치되는 인슐레이터를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 스테이터는 코일과 코일 사이에 배치되는 절연지를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 스테이터가 상기 하우징에 조립된 상태에서 상기 절연지를 배치하기 때문에, 상기 절연지를 균일한 위치에 조립하는데 어려움이 있다.

또한, 코일과 코일 사이에 놓은 공간이 형성되는 경우 절연지가 유동하거나 이탈되는 문제가 있다. 그에 따라, 상기 절연지에 의해 절연 성능이 저하되는 문제가 있다.

나아가, 절연지가 이탈된 경우, 상기 절연지에 의해 회전자의 회전에 간섭하는 문제가 있다. 그에 따라, 이탈된 절연지는 상기 모터의 불량 가능성을 향상시킨다.

실시예는 절연지의 유동 및 이탈을 방지하는 스테이터 및 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, 복수 개의 스테이터 유닛; 상기 스테이터 유닛을 절연시키는 절연부재 및 상기 절연부재의 배치를 안내하는 제1 가이드부를 포함하고, 상기 스테이터 유닛은 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어에 배치되는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터에 권선되는 코일을 포함하며, 상기 인슐레이터는 상기 코일이 권선되는 본체, 상기 본체의 내측에서 돌출되는 내측 가이드, 상기 본체의 외측에서 돌출되는 외측 가이드 및 상기 내측 가이드의 측면의 일 영역에서 원주방향으로 돌출된 제1 돌기를 포함하고, 상기 제1 가이드부는 서로 이웃하게 배치되는 상기 제1 돌기가 서로 접촉됨에 따라 형성된 홈인 스테이터에 의해 달성된다.

그리고, 상기 인슐레이터는 상기 제1 돌기의 하부에서 외측으로 돌출된 제2 돌기를 포함하고, 상기 제2 돌기의 상면은 상기 절연부재의 하면과 접촉할 수 있다.

그리고, 상기 인슐레이터는 상부 인슐레이터와 하부 인슐레이터를 포함하고, 상기 제2 돌기는 상기 하부 인슐레이터의 상기 제1 돌기의 하부에 형성될 수 있다.

한편, 스테이터는 상기 절연부재의 배치를 안내하는 제2 가이드부를 더 포함하고, 상기 제2 가이드부는 서로 이웃하게 배치되는 상기 외측 가이드의 측면이 서로 이격되게 배치됨에 따라 형성된 슬릿으로 제공될 수 있다.

여기서, 상기 인슐레이터는 상기 외측 가이드의 측면의 하부측 일 영역에서 원주방향으로 돌출된 제3 돌기를 포함하고,

상기 제3 돌기의 상면은 상기 절연부재의 하면과 접촉할 수 있다.

그리고, 상기 절연부재는 판 형상으로 형성되며, 상기 절연부재는 상기 제1 가이드부 및 상기 제2 가이드부에 의해 안내될 수 있다.

그리고, 상기 스테이터 코어는 요크 및 상기 요크에서 반경 방향으로 돌출된 투스를 포함하고, 상기 절연부재의 외면은 상기 요크의 내주면에 접촉될 수 있다.

한편, 상기 절연부재는 플레이트부와 상기 플레이트부의 양측단에서 연장된 측벽부를 포함하고, 상기 측벽부는 상기 제1 가이드부 및 상기 제2 가이드부에 의해 안내될 수 있다.

여기서, 상기 측벽부의 내면의 높이(H1)는 외면의 높이(H2)보다 작을 수 있다.

그리고, 상기 플레이트부의 내측 폭(W1)은 상기 외측 폭(W2)보다 작을 수 있다.

또한, 상기 스테이터 코어는 요크 및 상기 요크에서 반경 방향으로 돌출된 투스를 포함하고, 상기 측벽부의 상기 외면은 상기 요크의 내주면에 접촉될 수 있다.

한편, 상기 절연부재는 절연지일 수 있다.

상기 과제는 실시예에 따라, 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터; 상기 스테이터 내에 배치되는 로터; 상기 로터와 결합하는 샤프트; 및 상기 하우징 상에 배치되는 커버를 포함하고, 상기 스테이터는 복수 개의 스테이터 유닛, 상기 스테이터 유닛을 절연시키는 절연부재 및 상기 절연부재의 배치를 안내하는 제1 가이드부를 포함하고, 상기 스테이터 유닛은 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어에 배치되는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터에 권선되는 코일을 포함하며, 상기 인슐레이터는 상기 코일이 권선되는 본체, 상기 본체의 내측에서 돌출되는 내측 가이드, 상기 본체의 외측에서 돌출되는 외측 가이드 및 상기 내측 가이드의 측면의 일 영역에서 원주방향으로 돌출된 제1 돌기를 포함하고, 상기 제1 가이드부는 서로 이웃하게 배치되는 상기 제1 돌기가 서로 접촉됨에 따라 형성된 홈인 모터에 의해 달성된다.

그리고, 상기 스테이터는 상기 절연부재의 배치를 안내하는 제2 가이드부를 더 포함하고, 상기 제2 가이드부는 서로 이웃하게 배치되는 상기 외측 가이드의 측면이 서로 이격되게 배치됨에 따라 형성된 슬릿으로 제공될 수 있다.

실시예에 따른 스테이터 및 이를 포함하는 모터는 제1 가이드부와 제2 가이드부를 이용하여 절연지의 유동 및 이탈을 방지할 수 있다.

도 1은 실시예에 따른 모터를 나타내는 도면이고,
도 2는 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 일 실시예를 나타내는 도면이고,
도 3은 실시예에 따른 모터의 스테이터에 배치되는 복수 개의 스테이터 유닛을 나타내는 도면이고,
도 4 및 도 5는 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 스테이터 유닛을 나타내는 도면이고,
도 6은 실시예에 따른 모터의 스테이터에 배치되는 스테이터 유닛의 스테이터 코어와 인슐레이터를 나타내는 사시도이고,
도 7은 실시예에 따른 모터의 스테이터에 배치되는 스테이터 유닛의 스테이터 코어와 인슐레이터를 나타내는 분해사시도이고,
도 8은 실시예에 따른 모터의 상부 인슐레이터를 나타내는 사시도이고,
도 9는 실시예에 따른 모터의 상부 인슐레이터를 나타내는 평면도이고,
도 10은 실시예에 따른 모터의 하부 인슐레이터를 나타내는 사시도이고,
도 11은 실시예에 따른 모터의 하부 인슐레이터를 나타내는 평면도이고,
도 12는 실시예에 따른 모터의 상부 인슐레이터를 나타내는 정면도이고,
도 13은 절연부재의 일 실시예를 나타내는 측면도이고,
도 14는 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 다른 실시예를 나타내는 도면이고,
도 15는 절연부재의 다른 실시예를 나타내는 측면도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 구성요소가 다른 구성요소의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 구성요소가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 구성요소가 상기 두 구성요소 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 '상(위) 또는 하(아래)(on or under)'로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지게 된다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

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 도면이다.

도 1을 참조하면, 실시예에 따른 모터(1)는 일측에 개구가 형성된 하우징(100), 하우징(100)의 상부에 배치되는 커버(200), 하우징(100)의 내부에 배치되는 스테이터(300), 스테이터(300)의 내측에 배치되는 로터(400) 및 로터(400)와 함께 회전하는 샤프트(500), 스테이터(300)의 상측에 배치되는 버스바(600) 및 샤프트(500)의 회전을 감지하는 센서부(700)를 포함할 수 있다. 여기서, 내측이라 함은 중심(C)을 기준으로 중심(C)을 향하여 배치되는 방향을 의미하고, 외측이라 함은 내측과 반대되는 방향을 의미한다.

이러한, 상기 모터(1)는 EPS에 사용되는 모터일 수 있다. EPS(Electronic Power Steering System)란, 모터의 구동력으로 조향력을 보조함으로써, 선회 안정성을 보장하고 신속한 복원력을 제공하여 운전자로 하여금 안전한 주행이 가능하도록 한다.

하우징(100)과 커버(200)는 상기 모터(1)의 외형을 형성할 수 있다. 그리고, 하우징(100)과 커버(200)의 결합에 의해 수용공간이 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 수용공간에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 스테이터(300), 로터(400), 샤프트(500) 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 스테이터(300), 로터(400) 등을 수용할 수 있다. 이때, 하우징(100)의 형상이나 재질은 다양하게 변형될 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.

스테이터(300)는 하우징(100)의 내측에 배치될 수 있다. 이때, 스테이터(300)는 하우징(100)의 내주면에 지지될 수 있다. 그리고, 스테이터(300)는 로터(400)의 외측에 배치된다. 즉, 스테이터(300)의 내측에는 로터(400)가 회전 가능하게 배치될 수 있다.

도 2는 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 일 실시예를 나타내는 도면이고, 도 3은 실시예에 따른 모터의 스테이터에 배치되는 복수 개의 스테이터 유닛을 나타내는 도면이고, 도 4 및 도 5는 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 스테이터 유닛을 나타내는 도면이다. 여기서, 도 2는 제1 실시예에 따른 스테이터를 나타내는 도면으로서, 제2 실시예에 따른 스테이터와 비교할 때, 절연부재의 형상에서 차이가 있다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 스테이터(300)는 원주방향을 따라 복수 개가 배치된 스테이터 유닛(300a)과 스테이터 유닛(300a)을 절연시키는 절연부재(340) 및 절연부재(340)의 배치를 안내하는 제1 가이드부(360)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 스테이터(300)는 절연부재(340)의 배치를 안내하는 제2 가이드부(370)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 절연부재(340)는 스테이터 유닛(300a) 사이에 배치되어 스테이터 유닛(300a)의 코일(320)을 절연시킨다.

예컨데, 스테이터 유닛(300a)을 원주방향을 따라 복수 개를 배치하고, 스테이터 유닛(300a)의 코일(320) 사이에 절연부재(340)를 배치하여 스테이터(300)를 구현할 수 있다. 이때, 절연부재(340)는 스테이터 유닛(300a)을 원주방향을 따라 배치함에 의해 형성되는 제1 가이드부(360) 및 제2 가이드부(370)에 의해 안내될 수 있다.

도 6은 실시예에 따른 모터의 스테이터에 배치되는 스테이터 유닛의 스테이터 코어와 인슐레이터를 나타내는 사시도이고, 도 7은 실시예에 따른 모터의 스테이터에 배치되는 스테이터 유닛의 스테이터 코어와 인슐레이터를 나타내는 분해사시도이다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 상기 스테이터 유닛(300a)은 스테이터 코어(310), 스테이터 코어(310)에 권선되는 코일(320) 및 스테이터 코어(310)와 코일(320) 사이에 배치되는 인슐레이터(330)를 포함할 수 있다.

스테이터 코어(310)에는 회전 자계를 형성하는 코일(320)이 권선될 수 있다.

스테이터 코어(310)는 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 상호 적층된 형태로 이루어질 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨데, 스테이터 코어(310)는 하나의 단일품으로 형성될 수도 있다.

도 7을 참조하면, 스테이터 코어(310)는 호 형상의 요크(311) 및 투스(312)를 포함할 수 있다. 그리고, 투스(312)는 코일(320)의 권선을 위해 요크(311)의 내주면(311a)에서 반경 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 여기서, 요크(311)와 투스(312)는 일체로 형성된 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 상기 투스(312)는 로터(400)의 마그넷을 대향하도록 배치될 수 있다. 그리고, 각각의 상기 투스(312)에는 코일(320)이 감긴다.

인슐레이터(330)는 스테이터 코어(310)와 코일(320)을 절연시킨다. 그에 따라, 인슐레이터(330)는 스테이터 코어(310)와 코일(320) 사이에 배치될 수 있다.

이때, 코일(320)은 인슐레이터(330)가 배치된 스테이터 코어(310)에 권선될 수 있다. 그리고, 코일(320)은 전원 공급에 의해 회전 자계를 형성할 수 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 인슐레이터(330)는 스테이터 코어(310)의 투스(312)에 배치되어 스테이터 코어(310)와 코일(320)을 절연되게 할 수 있다. 여기서, 인슐레이터(330)는 수지 재질로 형성될 수 있다.

인슐레이터(330)는 코일(320)이 권선되는 본체(331), 본체(331)의 내측에서 샤프트(500)의 길이 방향으로 돌출되게 연장된 내측 가이드(332), 내측 가이드(332)의 측면의 일 영역에서 원주방향으로 돌출된 제1 돌기(333) 및 본체(331)의 외측에서 돌출되게 연장된 외측 가이드(335)를 포함할 수 있다. 여기서, 본체(331), 내측 가이드(332), 제1 돌기(333) 및 외측 가이드(335)는 일체로 형성될 수 있다.

본체(331)에는 코일(320)이 권선될 수 있다.

본체(331)는 스테이터 코어(310)의 투스(312)에 배치되어 스테이터 코어(310)와 코일(320)을 절연되게 할 수 있다.

본체(331)는 'ㄷ'자 형상으로 형성될 수 있으며, 본체(331)의 외측면에는 그루브(331a)가 형성될 수 있다. 여기서, 상기 그루브(331a)는 오목하게 형성된 홈 형상일 수 있다. 그리고, 코일(320)의 권선시, 상기 그루브(331a)는 코일(320)의 배치를 안내할 수 있다.

내측 가이드(332)는 본체(331)에 권선된 코일(320)을 지지하여 코일(320)이 내측으로 이탈되는 것을 방지한다.

내측 가이드(332)는 본체(331)의 내측에 배치될 수 있다. 그리고, 내측 가이드(332)는 본체(331)의 내측에서 축 방향 및 원주방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 여기서, 축 방향이라 함은 샤프트(500)의 길이방향일 수 있다.

제1 돌기(333)는 내측 가이드(332)의 측면(332a)의 일 영역에서 원주방향으로 연장되게 돌출될 수 있다.

이때, 서로 이웃하게 배치되는 제1 돌기(333)의 측면(333a)이 서로 접촉됨에 따라, 제1 가이드부(360)가 형성될 수 있다. 예컨데, 제1 가이드부(360)는 하나의 스테이터 유닛(300a)의 내측 가이드(332)와 이웃하게 배치되는 다른 스테이터 유닛(300a)의 내측 가이드(332) 사이에 배치될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1 가이드부(360)는 오목하게 형성된 홈(360)으로 제공될 수 있다. 여기서, 제1 가이드부(360)는 홈으로 제공되는 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다.

그에 따라, 상기 홈(360)은 절연부재(340)의 배치를 안내한다. 이에, 상기 홈(360)에는 절연부재(340)의 내측 단부(340a)가 배치된다.

한편, 인슐레이터(330)는 내측 가이드(332)에 형성된 제1 돌기(333)의 하부에서 외측으로 연장되게 돌출된 제2 돌기(334)를 포함할 수 있다.

제2 돌기(334)는 걸림턱으로써의 역할을 수행할 수 있다. 예컨데, 절연부재(340)가 상기 홈(360)에 의해 안내될 때, 제2 돌기(334)의 상면(334a)에 의해 절연부재(340)는 기 설정된 위치까지만 이동하게 된다. 그에 따라, 제2 돌기(334)의 상면(334a)은 상기 절연부재(340)의 하면과 접촉할 수 있다.

외측 가이드(335)는 본체(331)에 권선된 코일(320)을 지지하여 코일(320)이 외측으로 이탈되는 것을 방지한다.

외측 가이드(335)는 본체(331)의 외측에 배치될 수 있다. 그리고, 외측 가이드(335)는 본체(331)의 외측에서 축 방향 및 원주방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 서로 이웃하게 배치되는 외측 가이드(335)의 측면(335a)이 서로 이격되게 배치됨에 따라, 제2 가이드부(370)가 형성될 수 있다. 예컨데, 제2 가이드부(370)는 하나의 스테이터 유닛(300a)의 외측 가이드(335)와 이웃하게 배치되는 다른 스테이터 유닛(300a)의 외측 가이드(335) 사이에 배치될 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제2 가이드부(370)는 공간인 슬릿(370)으로 제공될 수 있다. 여기서, 제2 가이드부(370)는 슬릿으로 제공되는 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다.

그에 따라, 상기 슬릿(370)은 절연부재(340)의 배치를 안내한다. 이에, 상기 슬릿(370)에는 절연부재(340)의 외측 단부(340b)가 배치된다.

한편, 인슐레이터(330)는 외측 가이드(335)의 측면(335a)의 하부측에서 원주방향으로 연장되게 돌출된 제3 돌기(336)를 포함할 수 있다.

제3 돌기(336)는 걸림턱으로써의 역할을 수행할 수 있다. 예컨데, 절연부재(340)가 상기 슬릿(370)에 의해 안내될 때, 제3 돌기(336)의 상면(336a)에 의해 절연부재(340)는 기 설정된 위치까지만 이동하게 된다. 그에 따라, 제3 돌기(336)의 상면(336a)은 상기 절연부재(340)의 하면과 접촉할 수 있다.

도 6 및 7에 도시된 바와 같이, 상기 인슐레이터(330)는 투스(312)의 상부 및 측면에 배치되는 상부 인슐레이터(330a)와 투스(312)의 하부 및 측면에 배치되는 하부 인슐레이터(330b)로 구분될 수 있다.

도 8은 실시예에 따른 모터의 상부 인슐레이터를 나타내는 사시도이고, 도 9는 실시예에 따른 모터의 상부 인슐레이터를 나타내는 평면도이다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 상부 인슐레이터(330a)는 본체(331), 내측 가이드(332), 제1 돌기(333) 및 외측 가이드(335)를 포함할 수 있다. 이때, 상부 인슐레이터(330a)의 본체(331)는 투스(312)의 상부 및 측면에 배치된다.

도 10은 실시예에 따른 모터의 하부 인슐레이터를 나타내는 사시도이고, 도 11은 실시예에 따른 모터의 하부 인슐레이터를 나타내는 평면도이고, 도 12는 실시예에 따른 모터의 상부 인슐레이터를 나타내는 정면도이다.

도 7 및 도 10 내지 도 12를 참조하면, 하부 인슐레이터(330b)는 본체(331), 내측 가이드(332), 제1 돌기(333), 제2 돌기(334), 외측 가이드(335) 및 제3 돌기(336)를 포함할 수 있다. 이때, 하부 인슐레이터(330b)의 본체(331)는 투스(312)의 하부 및 측면에 배치된다.

하부 인슐레이터(330b)의 제2 돌기(334)는 제1 돌기(333)의 하부에서 외측으로 연장되게 형성될 수 있다.

하부 인슐레이터(330b)의 제3 돌기(336)는 외측 가이드(335)의 측면(335a)의 하부측에서 원주방향으로 연장되게 형성될 수 있다.

즉, 하부 인슐레이터(330b)는 제2 돌기(334) 및 제3 돌기(336)를 포함한다는 점에서 상부 인슐레이터(330a)와 차이가 있다.

도 13은 절연부재의 일 실시예를 나타내는 측면도이다.

도 2 및 도 13을 참조하면, 절연부재(340)는 스테이터 유닛(300a) 사이에 배치되어 코일(320)을 절연시킨다. 여기서 절연부재(340)는 제1 절연부재(340)라 불리 울 수 있다.

절연부재(340)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 직육면체 형상으로 형성될 수 있다. 여기서, 절연부재(340)는 절연지일 수 있다.

절연부재(340)의 내측 단부(340a)와 외측 단부(340b) 각각은 제1 가이드부(360)과 제2 가이드부(370)에 의해 안내되어 스테이터 유닛(300a) 사이에 배치된다. 이때, 절연부재(340)의 하면(341)은 제2 돌기(334)의 상면(334a)과 제3 돌기(336)의 상면(336a)에 접촉되어 절연부재(340)를 기 설정된 위치에 위치하게 한다.

그리고, 절연부재(340)의 외측 단부면(342)는 스테이터 코어(310)의 요크(311)의 내주면(311a)에 접촉될 수 있다.

따라서, 절연부재(340)는 제2 돌기(334), 제3 돌기(336), 제1 가이드부(360) 및 제2 가이드부(370)에 의해 유동 및 이탈이 방지된다.

도 14는 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 다른 실시예를 나타내는 도면이고, 도 15는 절연부재의 다른 실시예를 나타내는 측면도이다. 여기서, 도 14는 제2 실시예에 따른 스테이터를 나타내는 도면이다.

도 14를 참조하면, 스테이터(300)는 스테이터(300)는 원주방향을 따라 복수 개가 배치된 스테이터 유닛(300a)과 스테이터 유닛(300a)의 코일(320)을 덮는 절연부재(350) 및 절연부재(350)의 배치를 안내하는 제1 가이드부(360)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 스테이터(300)는 절연부재(350)의 배치를 안내하는 제2 가이드부(370)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 절연부재(350)로는 절연지가 제공될 수 있다. 그에 따라, 상기 절연지는 플렉서블하며 무게가 가볍기 때문에 모터의 성능에 큰 영향을 미치지 않는다.

제1 실시예에 따른 스테이터(300)의 절연부재(340)와 구분하기 위해 제2 실시예에 따른 스테이터(300)의 절연부재(350)는 제2 절연부재(350)라 불리울 수 있다.

도 14 및 도 15를 참조하면, 절연부재(350)는 플레이트부(351)와 플레이트부(351)의 양측단에서 일측으로 연장되어 돌출된 측벽부(352)를 포함할 수 있다. 이때, 플레이트부(351)는 코일(320)의 상부에 배치될 수 있다. 그리고, 측벽부(352)는 코일(320) 사이에 배치될 수 있다.

측벽부(352)는 제1 가이드부(360)과 제2 가이드부(370)에 의해 안내되어 스테이터 유닛(300a) 사이에 배치된다.

측벽부(352)의 하면(352a)은 제2 돌기(334)의 상면(334a)과 제3 돌기(336)의 상면(336a)에 접촉되어 절연부재(340)를 기 설정된 위치에 위치하게 한다.

이때, 측벽부(352)의 외면(352b)은 스테이터 코어(310)의 요크(311)의 내주면(311a)에 접촉될 수 있다.

따라서, 절연부재(350)는 제2 돌기(334), 제3 돌기(336), 제1 가이드부(360) 및 제2 가이드부(370)에 의해 유동 및 이탈이 방지된다.

한편, 측벽부(352)의 내면(352c)의 높이(H1)는 외면(352b)의 높이(H2)보다 작을 수 있다. 그에 따라, 플레이트부(351)는 측벽부(352)의 하면(352a)을 기준으로 소정의 각도(θ)로 경사지게 배치될 수 있다.

즉, 코일(320)은 외측으로 갈수록 점적률이 향상될 수 있기 때문에, 플레이트부(351)는 소정의 각도(θ)를 갖도록 형성될 수 있다.

또한, 플레이트부(351)의 내측 폭(W1)은 상기 외측 폭(W2)보다 작게 형성될 수 있다. 예컨데, 플레이트부(351)는 사다리꼴 형상으로 형성될 수 있다.

도 14에 도시된 바와 같이, 절연부재(350)가 원주방향을 따라 연속적으로 스테이터 유닛(300a)에 배치된 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다. 예컨데, 절연부재(350)는 원주방향을 따라 하나의 스테이터 유닛(300a)에 배치된 후 이웃하게 배치되는 스테이터 유닛(300a)을 건너뛰고 그 다음 스테이터 유닛(300a)에 배치될 수도 있다.

로터(400)는 스테이터(300)의 내측에 배치될 수 있다. 그리고, 중심부에 샤프트(500)가 결합될 수 있다.

로터(400)는 로터 코어(미도시)에 마그넷(미도시)이 결합되어 구성될 수 있다. 예컨데, 로터(400)는 상기 로터 코어의 외주면에 마그넷이 배치되는 타입으로 구성될 수 있다.

따라서, 마그넷은 스테이터(300)에 감긴 코일(320)과 회전 자계를 형성한다. 이러한 마그넷은 샤프트(500)을 중심으로 원주 방향을 따라 N극과 S극이 번갈아 위치하도록 배치될 수 있다.

그에 따라, 코일(320)과 마그넷의 전기적 상호 작용으로 로터(400)가 회전하고, 로터(400)가 회전하면 샤프트(500)가 회전하여 상기 모터(1)의 구동력이 발생된다.

한편, 로터(400)의 상기 로터 코어는 복수 개의 분할 코어가 결합되어 제작되거나 하나의 통으로 구성되는 단일 코어 형태로 제작될 수 있다. 여기서, 상기 로터 코어는 로터 코어는 원형의 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 적층된 형상으로 실시될 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(400)의 회전에 연동하여 함께 회전할 수 있다.

버스바(600)는 스테이터(300)의 상부에 배치될 수 있다.

그리고, 버스바(600)는 스테이터(300)의 코일(320)과 전기적으로 연결될 수 있다.

버스바(600)는 버스바 본체와 상기 버스바 본체의 내부에 배치되는 복수 개의 터미널을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 버스바 본체는 사출 성형을 통해 형성된 몰드물일 수 있다. 그리고, 상기 터미널 각각은 스테이터(300)의 코일(320)과 전기적으로 연결될 수 있다.

센서부(700)는 로터(400)와 회전 연동 가능하게 설치된 센싱 마그넷의 자기력을 감지하여 로터(400)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(400)와 연동하도록 샤프트(500)에 결합되어 로터(400)의 위치를 검출되게 한다. 이때, 센싱 마그넷 조립체(710)는 센싱 마그넷과 센싱 플레이트를 포함할 수 있다. 상기 센싱 마그넷과 상기 센싱 플레이트는 동축을 갖도록 결합될 수 있다.

상기 센싱 마그넷은 내주면을 형성하는 홀에 인접하여 원주방향으로 배치되는 메인 마그넷과 가장자리에 형성되는 서브 마그넷을 포함할 수 있다. 메인 마그넷은 모터의 로터(400)에 삽입된 드라이브 마그넷과 동일하게 배열될 수 있다. 서브 마그넷은 메인 마그넷보다 세분화되어 많은 극으로 이루어진다. 이에 따라, 회전 각도를 더욱 세밀하게 분할하여 측정하는 것이 가능하며, 모터의 구동을 더 부드럽게 할 수 있다

상기 센싱 플레이트는 원판 형태의 금속 재질로 형성될 수 있다. 센싱 플레이트의 상면에는 센싱 마그넷이 결합될 수 있다. 그리고 센싱 플레이트는 샤프트(500)에 결합될 수 있다. 여기서, 상기 센싱 플레이트에는 샤프트(500)가 관통하는 홀이 형성된다.

인쇄회로기판(720)에는 센싱 마그넷의 자기력을 감지하는 센서가 배치될 수 있다. 이때, 상기 센서는 홀 IC(Hall IC)로 제공될 수 있다. 그리고, 상기 센서는 센싱 마그넷의 N극과 S극의 변화를 감지하여 센싱 시그널을 생성할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 수정과 변경에 관계된 차이점들을 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 모터
100: 하우징
200: 커버
300: 스테이터 310: 스테이터 코어
320: 코일
330: 인슐레이터 331: 본체
332: 내측 가이드 333: 제1 돌기
334: 제2 돌기 335: 외측 가이드
336: 제3 돌기
340, 350: 절연부재
400: 로터
500: 샤프트
600: 버스바
700: 센서부

Claims (12)

1. 복수 개의 스테이터 유닛;
   상기 스테이터 유닛을 절연시키는 절연부재; 및
   상기 절연부재의 배치를 안내하는 제1 가이드부를 포함하고,
   상기 스테이터 유닛은
   스테이터 코어,
   상기 스테이터 코어에 권선되는 코일 및
   상기 스테이터 코어와 상기 코일 사이에 배치되는 인슐레이터를 포함하며,
   상기 인슐레이터는
   상기 코일이 권선되는 본체,
   상기 본체의 내측에서 돌출되는 내측 가이드,
   상기 본체의 외측에서 돌출되는 외측 가이드 및
   상기 내측 가이드의 측면의 일 영역에서 원주방향으로 돌출된 제1 돌기를 포함하고,
   상기 제1 가이드부는 서로 이웃하게 배치되는 상기 제1 돌기가 서로 접촉됨에 따라 형성된 홈인 스테이터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 인슐레이터는 상기 제1 돌기의 하부에서 외측으로 돌출된 제2 돌기를 포함하고,
   상기 제2 돌기의 상면은 상기 절연부재의 하면과 접촉하는 스테이터.
3. 제2항에 있어서,
   상기 인슐레이터는 상부 인슐레이터와 하부 인슐레이터를 포함하고,
   상기 제2 돌기는 상기 하부 인슐레이터의 상기 제1 돌기의 하부에 형성되는 스테이터.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 절연부재의 배치를 안내하는 제2 가이드부를 더 포함하고,
   상기 제2 가이드부는 서로 이웃하게 배치되는 상기 외측 가이드의 측면이 서로 이격되게 배치됨에 따라 형성된 슬릿으로 제공되는 스테이터.
5. 제4항에 있어서,
   상기 인슐레이터는 상기 외측 가이드의 측면의 하부측 일 영역에서 원주방향으로 돌출된 제3 돌기를 포함하고,
   상기 제3 돌기의 상면은 상기 절연부재의 하면과 접촉하는 스테이터.
6. 제5항에 있어서,
   상기 절연부재는 판 형상으로 형성되며,
   상기 절연부재는 상기 제1 가이드부 및 상기 제2 가이드부에 의해 안내되는 스테이터.
7. 제6항에 있어서,
   상기 스테이터 코어는 요크 및 상기 요크에서 반경 방향으로 돌출된 투스를 포함하고,
   상기 절연부재의 외면은 상기 요크의 내주면에 접촉되는 스테이터.
8. 제5항에 있어서,
   상기 절연부재는
   플레이트부와 상기 플레이트부의 양측단에서 연장된 측벽부를 포함하고,
   상기 측벽부는 상기 제1 가이드부 및 상기 제2 가이드부에 의해 안내되는 스테이터.
9. 제8항에 있어서,
   상기 측벽부의 내면의 높이(H1)는 외면의 높이(H2)보다 작은 스테이터.
10. 제9항에 있어서,
    상기 플레이트부의 내측 폭(W1)은 상기 외측 폭(W2)보다 작은 스테이터.
11. 제9항에 있어서,
    상기 스테이터 코어는 요크 및 상기 요크에서 반경 방향으로 돌출된 투스를 포함하고,
    상기 측벽부의 상기 외면은 상기 요크의 내주면에 접촉되는 스테이터.
12. 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되는 스테이터;
    상기 스테이터 내에 배치되는 로터;
    상기 로터와 결합하는 샤프트; 및
    상기 하우징 상에 배치되는 커버를 포함하고,
    상기 스테이터는
    복수 개의 스테이터 유닛,
    상기 스테이터 유닛을 절연시키는 절연부재 및
    상기 절연부재의 배치를 안내하는 제1 가이드부를 포함하고,
    상기 스테이터 유닛은
    스테이터 코어,
    상기 스테이터 코어에 권선되는 코일 및
    상기 스테이터 코어와 상기 코일 사이에 배치되는 인슐레이터를 포함하며,
    상기 인슐레이터는
    상기 코일이 권선되는 본체,
    상기 본체의 내측에서 돌출되는 내측 가이드,
    상기 본체의 외측에서 돌출되는 외측 가이드 및
    상기 내측 가이드의 측면의 일 영역에서 원주방향으로 돌출된 제1 돌기를 포함하고,
    상기 제1 가이드부는 서로 이웃하게 배치되는 상기 제1 돌기가 서로 접촉됨에 따라 형성된 홈인 모터.

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