KR102642858B1

KR102642858B1 - 인슐레이터 및 이를 포함하는 모터

Info

Publication number: KR102642858B1
Application number: KR1020180093499A
Authority: KR
Inventors: 김태호
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2018-08-10
Filing date: 2018-08-10
Publication date: 2024-03-04
Anticipated expiration: 2038-08-10
Also published as: US11909287B2; CN112567600B; KR20200017931A; CN112567600A; EP3836363A4; US20210320547A1; WO2020032463A1; EP3836363A1

Abstract

실시예는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터; 상기 스테이터 내에 배치되는 로터; 및 상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어에 배치되는 인슐레이터, 및 상기 인슐레이터에 권선되는 코일을 포함하며, 상기 인슐레이터는 제1 바디, 상기 제1 바디의 내측에서 돌출되는 내측 가이드, 상기 제1 바디의 외측에서 돌출되는 외측 가이드, 상기 제1 바디의 일측과 이격되게 배치되고 상기 외측 가이드에서 반경 방향으로 돌출된 제1 날개부, 상기 제1 바디의 타측과 이격되게 배치되고 상기 외측 가이드에서 반경 방향으로 돌출된 제2 날개부, 및 상기 제1 날개부의 축 방향 일측에서 연장된 돌출부를 포함하는 모터에 관한 것이다. 이에 따라, 상기 모터는 듀얼 와인딩을 구현하서도 인슐레이터를 이용하여 제1 코일과 제2 코일 간에 쇼트가 발생하는 문제를 방지할 수 있다.

Description

인슐레이터 및 이를 포함하는 모터{INSULATOR AND MOTOR HAVING THE SAME}

실시예는 인슐레이터 및 이를 포함하는 모터에 관한 것이다.

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

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

한편, 상기 모터는 자동차의 조향의 안정성을 보장하기 위한 장치에 이용될 수 있다. 예컨데, 상기 모터는 전동식 조향장치(EPS; Electronic Power Steering System) 등 차량용 모터에 사용될 수 있다.

상기 모터는 개별적인 두 개의 상(U, V, W) 구현을 위해, 두 개의 코일을 각각 권선하는 듀얼 와인딩(Dual Winding) 공정을 수행할 수 있다.

그러나, 상기 듀얼 와인딩 공정은 첫 번째 와인딩을 통해 제1 코일을 권선한 후 두 번째 와인딩을 수행하여 제2 코일을 권선한다.

그러나, 상기 제2 코일이 상기 제1 코일이 권선된 상태에서 권선되기 때문에 상기 제1 코일과 제2 코일의 접촉에 의해 쇼트가 발생하는 문제가 있다.

즉, 첫 번째로 권선된 제1 코일과 두 번째로 권선된 제2 코일 사이에 절연문제가 발생할 수 있다.

실시예는 듀얼 와인딩 구현시, 제1 코일과 제2 코일 간의 절연 문제를 해결할 수 있는 인슐레이터 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, 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터; 상기 스테이터 내에 배치되는 로터; 및 상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어에 배치되는 인슐레이터, 및 상기 인슐레이터에 권선되는 코일을 포함하며, 상기 인슐레이터는 바디부, 상기 바디부와 결합되는 가이드부 및 상기 가이드부와 결합되는 날개부를 포함하고, 상기 코일은 상기 바디부와 상기 날개부 사이에 배치되는 제1 코일 및 상기 날개부 상에 배치되는 제2 코일을 포함하는 모터에 의해 달성된다.

상기 과제는 실시예에 따라, 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터; 상기 스테이터 내에 배치되는 로터; 및 상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어에 배치되는 인슐레이터, 및 상기 인슐레이터에 권선되는 코일을 포함하며, 상기 인슐레이터는 바디부, 상기 바디부와 결합되는 가이드부 및 상기 가이드부와 결합되는 날개부를 포함하고, 상기 날개부는 적어도 일부가 상기 바디부와 이격되는 제1 날개부와 제2 날개부 및 제1 날개부에서 연장되는 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부의 폭은 상기 제1 날개부의 폭보다 작은 모터에 의해 달성된다.

여기서, 상기 코일은 상기 바디부와 상기 날개부 사이에 배치되는 제1 코일 및 상기 제1 날개부, 상기 제2 날개부 및 상기 돌출부 상에 배치되는 제2 코일을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 날개부는 상기 제2 코일이 배치되는 복수 개의 제1 홈을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 바디부에 권선되는 상기 제1 코일의 권선 횟수와 상기 날개부에 권선되는 상기 제2 코일의 권선 횟수는 동일할 수 있다.

또한, 상기 돌출부는 상기 날개부의 상기 제1 홈과 수직한 방향으로 형성되는 복수 개의 제2 홈을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 날개부의 상기 돌출부에 형성되는 상기 제2 홈의 개수는 상기 제1 날개부에 형성된 상기 제1 홈의 개수보다 적을 수 있다.

또한, 상기 돌출부는 상기 복수 개의 제2 홈에 의하여 상기 제1 날개부에 가장 인접한 제1 영역, 상기 제2 날개부에 가장 인접한 제3 영역 및 상기 제1 영역과 상기 제3 영역 사이에 배치되는 제2 영역을 포함하고, 상기 제2 영역의 원주 방향 길이는 상기 바디부의 원주 방향 길이보다 작을 수 있다.

이때, 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일 각각은 권선이 시작되는 시작선과 권선이 끝나는 엔드선을 포함하고, 상기 제1 코일의 상기 시작선과 상기 엔드선은 상기 제1 영역 및 상기 제3 영역과 인접하게 반경 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.

그리고, 상기 바디부와 상기 제2 날개부 사이에 배치되는 상기 제1 코일의 상기 시작선은 반경 방향을 기준으로 외측에 배치되고, 상기 제2 날개부에 배치되는 상기 제2 코일의 상기 엔드선은 반경 방향을 기준으로 내측에 배치될 수 있다.

한편, 상기 제1 날개부와 상기 제2 날개부는 대향하여 배치되며, 서로 이격되에 배치되는 상기 제1 날개부와 상기 제2 날개부 사이에는 상기 바디부가 배치될 수 있다.

또한, 상기 제1 날개부 및 상기 제2 날개부의 높이는 상기 바디부의 높이보다 클 수 있다. 여기서, 상기 돌출부의 길이는 상기 제1 날개부와 상기 제2 날개부 사이의 거리보다 클 수 있다.

한편, 상기 바디부, 상기 가이드부 및 상기 날개부는 일체로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 가이드부는 상기 바디부의 외측에서 수직한 방향으로 연장된 외측 가이드를 포함하고, 상기 날개부는 상기 외측 가이드의 내면에서 상기 외측 가이드와 수직한 방향으로 연장될 수 있다.

또한, 상기 제1 코일과 상기 제2 코일은 물리적으로 서로 연결되지 않을 수 있다.

상기 과제는 실시예에 따라, 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터; 상기 스테이터 내에 배치되는 로터; 및 상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어에 배치되는 인슐레이터, 및 상기 인슐레이터에 권선되는 코일을 포함하며, 상기 인슐레이터는 제1 바디, 상기 제1 바디의 내측에서 돌출되는 내측 가이드, 상기 제1 바디의 외측에서 돌출되는 외측 가이드, 상기 제1 바디의 일측과 이격되게 배치되고 상기 외측 가이드에서 반경 방향으로 돌출된 제1 날개부, 상기 제1 바디의 타측과 이격되게 배치되고 상기 외측 가이드에서 반경 방향으로 돌출된 제2 날개부, 및 상기 제1 날개부의 축 방향 일측에서 연장된 돌출부를 포함하는 모터에 의해 달성된다.

여기서, 상기 돌출부가 상기 제2 날개부의 축 방향 일측에 결합시, 상기 제1 날개부, 상기 제2 날개부 및 상기 돌출부는 제2 바디를 형성하고, 상기 코일은 제1 코일과 제2 코일을 포함하며, 상기 제1 코일은 상기 제1 바디에 권선되고, 상기 제2 코일은 상기 제2 바디에 권선될 수 있다.

그리고, 반경 방향을 기준으로 상기 돌출부의 폭은 상기 제1 날개부의 폭보다 작을 수 있다.

그리고, 상기 돌출부는 상기 제1 날개부의 중앙에 배치될 수 있다.

그리고, 상기 제1 코일은 시작선과 엔드선을 포함하고, 상기 시작선과 상기 엔드선 중 하나는 상기 돌출부와 상기 외측 가이드 사이에 배치될 수 있다.

한편, 상기 제1 날개부와 상기 돌출부가 만나는 영역에는 반경 방향을 따라 제1 그루브가 형성될 수 있다.

여기서, 상기 돌출부는 반경 방향을 따라 형성된 제2 그루브를 더 포함하며, 상기 제2 그루브는 상기 제1 그루브와 이격되게 배치될 수 있다.

이때, 상기 제1 그루브와 상기 제2 그루브 사이의 이격 거리(D4)는 상기 제1 바디와 상기 제1 날개부 사이의 이격 거리(D1)보다 클 수 있다.

또한, 상기 돌출부는 상기 돌출부의 길이 방향으로 이격되게 배치되는 두 개의 상기 제2 그루부를 포함하며, 상기 제2 그루브에 의해 상기 돌출부는 제1 영역, 제2 영역 및 제3 영역을 포함하고, 상기 제2 영역은 축 방향으로 상기 제1 바디와 오버랩되게 배치될 수 있다.

한편, 축 방향을 기준으로 상기 제1 날개부의 높이는 상기 제1 바디의 높이보다 높을 수 있다.

또한, 상기 돌출부의 길이는 상기 제1 날개부와 제2 날개부 사이의 거리보다 클 수 있다.

여기서, 상기 제1 날개부와 상기 외측가이드가 만나는 모서리에는 축 방향을 따라 제3 그루브가 형성될 수 있다.

또한, 상기 제2 코일은 축 방향으로 상기 제1 코일과 오버랩되게 배치될 수 있다.

여기서, 상기 제2 코일은 반경 방향으로 상기 제1 코일의 시작선과 엔드선 사이에 배치될 수 있다.

또한, 상기 제1 날개부와 상기 제2 날개부가 상기 제1 바디를 향하는 방향의 반대 방향으로 젖혀진 상태에서 상기 제1 코일이 상기 제1 바디에 권선될 수 있다.

상기 과제는 실시예에 따라, 제1 바디; 상기 제1 바디의 내측에서 돌출되는 내측 가이드; 상기 제1 바디의 외측에서 돌출되는 외측 가이드; 상기 제1 바디의 일측과 이격되게 배치되고 상기 외측 가이드에서 반경 방향으로 돌출된 제1 날개부; 상기 제1 바디의 타측과 이격되게 배치되고 상기 외측 가이드에서 반경 방향으로 돌출된 제2 날개부; 및 상기 제1 날개부의 축 방향 일측에서 연장된 돌출부를 포함하는 인슐레이터에 의해 달성된다.

여기서, 반경 방향을 기준으로 상기 돌출부의 폭은 상기 제1 바디의 폭보다 작고, 상기 돌출부는 상기 제1 날개부의 중앙에 배치될 수 있다.

또한, 상기 제1 날개부와 상기 돌출부가 만나는 영역에는 반경 방향을 따라 제2-1 홈이 형성될 수 있다.

여기서, 상기 돌출부는 반경 방향을 따라 형성된 제2-2 홈을 더 포함하며, 상기 제2-2 홈은 상기 제2-1 홈과 이격되게 배치되고, 상기 제2-1 홈과 상기 상기 제2-2 홈 사이의 이격 거리(D4)는 상기 제1 바디부와 상기 제1 날개부 사이의 이격 거리(D1)보다 클 수 있다.

또한, 축 방향을 기준으로 상기 제1 날개부의 높이는 상기 제1 바디부의 높이보다 클 수 있다.

또한, 상기 제1 날개부와 상기 외측 가이드가 만나는 모서리에는 축 방향을 따라 제3 홈이 형성될 수 있다.

실시예에 따른 모터는 듀얼 와인딩을 구현하서도 인슐레이터를 이용하여 제1 코일과 제2 코일 간에 쇼트가 발생하는 문제를 방지할 수 있다.

제1 코일 권선시, 인슐레이터의 제1 날개부와 제2 날개부는 서로 반대 방향으로 젖혀지기 때문에 제1 코일의 권선을 용이하게 할 수 있다. .

실시예의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 실시예의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 실시예에 따른 모터를 나타내는 도면이고,
도 2는 실시예에 따른 모터의 스테이터를 나타내는 도면이고,
도 3은 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 스테이터 코어와 인슐레이터를 나타내는 분해사시도이고,
도 4는 실시예에 따른 모터의 인슐레이터를 나타내는 사시도이고,
도 5는 실시예에 따른 모터의 인슐레이터를 나타내는 평면도이고,
도 6은 실시예에 따른 모터의 인슐레이터를 나타내는 측면도이고,
도 7은 실시예에 따른 모터의 인슐레이터의 돌출부가 제2 날개부에 결합된 상태를 나타내는 도면이고,
도 8은 실시예에 따른 모터의 인슐레이터의 돌출부가 제2 날개부에 결합된 상태의 실시예를 나타내는 정면도이고,
도 9는 실시예에 따른 모터의 인슐레이터의 돌출부가 제2 날개부에 결합된 상태의 다른 실시예를 나타내는 정면도이고,
도 10은 실시예에 따른 모터의 인슐레이터의 돌출부가 제2 날개부에 결합된 상태의 또 다른 실시예를 나타내는 정면도이고,
도 11은 실시예에 따른 모터의 인슐레이터의 돌출부에 형성된 돌기와 제2 날개부에 형성된 홈을 나타내는 도면이고,
도 12 내지 도 15는 실시예에 따른 모터의 인슐레이터에 코일의 권선 과정을 나타내는 도면이고,
도 16은 실시예에 따른 모터의 제1 코일과 제2 코일의 권선 방향이 다른 경우를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.

이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 실시예에 따른 모터를 나타내는 도면이다. 도 1에서 x 방향은 축 방향을 의미하며, y 방향은 반경 방향을 의미한다. 그리고, 축 방향과 반경 방향은 서로 수직한다. 여기서, 축 방향이라 함은 샤프트(500)의 길이 방향일 수 있다.

도 1을 참조하여 살펴보면, 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), 로터(400)와 함께 회전하는 샤프트(500), 스테이터(300)의 상부에 배치되는 버스바(600) 및 샤프트(500)의 회전을 감지하는 센서부(700)를 포함할 수 있다. 여기서, 내측이라 함은 반경 방향을 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), 버스바(600), 센서부(700) 등이 배치될 수 있다. 이때, 샤프트(500)는 상기 수용공간에 회전 가능하게 배치된다. 이에, 상기 모터(1)는 샤프트(500)의 상부와 하부에 각각 배치되는 베어링(10)을 더 포함할 수 있다.

하우징(100)은 원통 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 하우징(100)은 내부에 스테이터(300), 로터(400) 등을 수용할 수 있다. 이때, 하우징(100)의 형상이나 재질은 다양하게 변경될 수 있다. 예컨데, 하우징(100)은 고온에서도 잘 견딜 수 있는 금속 재질로 형성될 수 있다.

커버(200)는 하우징(100)의 상기 개구를 덮도록 하우징(100)의 개구면, 즉 하우징(100)의 상부에 배치될 수 있다.

스테이터(300)는 하우징(100)의 내부에 수용될 수 있다. 그리고, 스테이터(300)는 로터(400)와 전기적 상호 작용을 유발한다. 이때, 스테이터(300)는 반경 방향을 기준으로 로터(400)의 외측에 배치될 수 있다.

도 1을 참조하면, 스테이터(300)는 스테이터 코어(310), 스테이터 코어(310)에 배치되는 인슐레이터(320) 및 인슐레이터(320)에 권선되는 코일(330)을 포함할 수 있다. 그리고, 코일(330)은 제1 코일(330a)과 제2 코일(330b)을 포함할 수 있다.

여기서, 제1 코일(330a)은 인슐레이터(320)의 바디부에 권선될 수 있다. 다만, 제2 코일(330b)이 권선을 위해 인슐레이터(320)의 제1 날개부(324), 제2 날개부(325) 및 돌출부(326)에 의해 형성되는 제2 바디부(327)와의 구별을 위해, 제1 코일(330a)이 권선되는 인슐레이터(320)의 바디부는 제1 바디부(321)라 명명될 수 있다. 그에 따라, 제1 코일(330a)은 인슐레이터(320)의 제1 바디부(321)에 권선되고, 제2 코일(330b)은 제2 바디부(327)에 권선될 수 있다. 여기서, 인슐레이터(320)의 날개부는 원주 방향으로 상호 이격되게 배치되는 제1 날개부(324)와 제2 날개부(325)를 포함하는 의미로 사용될 수 있다. 그리고, 상기 날개부에는 제2 코일(330b)의 배치를 안내하는 제1 홈이 형성될 수 있다. 그에 따라, 제1 날개부(324)와 제2 날개부(325) 각각에는 상기 제1 홈이 형성될 수 있다.

따라서, 코일(330) 중 제1 코일(330a)은 제1 바디부(321)와 상기 날개부 사이에 배치되고, 제2 코일(330b)은 상기 날개부 상에 배치될 수 있다. 상세하게, 코일(330) 중 제1 코일(330a)은 제1 바디부(321)와 상기 날개부 사이에 배치되고, 제2 코일(330b)은 제1 날개부(324), 제2 날개부(325) 및 돌출부(326) 상에 배치될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 코일(330a)과 제2 코일(330b)은 축 방향으로 이격되게 배치되고, 제1 코일(330a)과 제2 코일(330b) 사이에는 제2 바디부(327)가 배치되어 제1 코일(330a)과 제2 코일(330b) 간에 발생할 수 있는 절연 문제를 해결할 수 있다.

도 2는 실시예에 따른 모터의 스테이터를 나타내는 도면이고, 도 3은 실시예에 따른 모터에 배치되는 스테이터의 스테이터 코어와 인슐레이터를 나타내는 분해사시도이다.

스테이터(300)는 복수 개의 스테이터 유닛으로 형성될 수 있다.

이때, 도 2에 도시된 스테이터 유닛을 원주방향을 따라 복수 개를 배치함으로써, 상기 모터(1)의 스테이터(300)를 구현할 수 있다.

도 2 내지 도 3을 참조하면, 스테이터 유닛은 스테이터 코어(310), 스테이터 코어(310)에 배치되는 인슐레이터(320) 및 인슐레이터(320)에 권선되는 코일(330)을 포함할 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.

스테이터 코어(310)는 호 형상의 요크(311) 및 투스(312)를 포함할 수 있다. 그리고, 투스(312)는 코일(330)의 권선을 위해 요크(311)의 내주면에서 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.

투스(312)는 로터(400)의 마그넷을 대향하도록 배치될 수 있다.

인슐레이터(320)는 스테이터 코어(310)에 배치된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 인슐레이터(320)는 스테이터 코어(310)의 투스(312)의 상측과 하측에 결합될 수 있다. 그리고, 인슐레이터(320)는 스테이터 코어(310)와 코일(330)을 절연되게 할 수 있다. 여기서, 인슐레이터(320)는 합성수지 재질로 형성될 수 있다.

도 4는 실시예에 따른 모터의 인슐레이터를 나타내는 사시도이고, 도 5는 실시예에 따른 모터의 인슐레이터를 나타내는 평면도이고, 도 6은 실시예에 따른 모터의 인슐레이터를 나타내는 측면도이고, 도 7은 실시예에 따른 모터의 인슐레이터의 돌출부가 제2 날개부에 결합된 상태를 나타내는 도면이다.

도 4 내지 도 7을 참조하면, 인슐레이터(320)는 제1 바디부(321), 제1 바디부(321)의 내측에서 돌출되는 내측 가이드(322), 제1 바디부(321)의 외측에서 돌출되는 외측 가이드(323), 제1 바디부(321)의 일측과 이격되게 배치되고 외측 가이드(323)에서 반경 방향으로 돌출된 제1 날개부(324), 제1 바디부(321)의 타측과 이격되게 배치되고 외측 가이드(323)에서 반경 방향으로 돌출된 제2 날개부(325) 및 제1 날개부(324)의 축 방향 일측에서 연장된 돌출부(326)를 포함할 수 있다. 여기서, 인슐레이터(320)는 가이드부를 포함할 수 있으며, 상기 가이드부는 내측 가이드(322)와 외측 가이드(323)를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 돌출부(326)가 제2 날개부(325)의 축 방향 일측에 결합 또는 접촉시, 상기 제1 날개부(324), 제2 날개부(325) 및 돌출부(326)는 제2 바디부(327)를 형성할 수 있다. 그에 따라, 제2 바디부(327)는 'ㄷ'자 또는 'U'자 형상 등으로 형성될 수 있다. 여기서, 제1 바디부(321), 내측 가이드(322), 외측 가이드(323), 제1 날개부(324), 제2 날개부(325) 및 돌출부(326)는 일체로 형성될 수 있다.

또한, 인슐레이터(320)는 돌출부(326)의 절곡을 고려한 제2 홈 및 제1 날개부(324)의 젖힘을 고려한 제3 홈(328c)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 제2 홈은 제2-1 홈(328a) 및 제2-2 홈(328b)을 포함하는 의미로 사용될 수 있다.

제1 바디부(321)에는 코일(330)이 권선될 수 있다. 예컨데, 제1 날개부(324)와 상기 제2 날개부(325) 사이에 배치되는 제1 바디부(321)에는 제1 코일(330a)이 권선될 수 있다.

제1 바디부(321)는 스테이터 코어(310)에 배치되어 스테이터 코어(310)와 코일(330)을 절연되게 할 수 있다.

제1 바디부(321)는 'ㄷ'자 또는 'U'자 형상 등으로 형성될 수 있으며, 제1 바디부(321)에는 홈(321a)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 홈(321a)은 오목하게 형성된 형상일 수 있으며 제4 홈이라 불릴 수 있다. 그리고, 제1 코일(330a)의 권선시, 상기 홈(321a)은 제1 코일(330a)의 배치를 안내할 수 있다.

내측 가이드(322)는 제1 바디부(321) 및 제2 바디부(327)에 권선된 코일(330)을 지지하여 코일(330)이 내측으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 상세하게, 내측 가이드(322)는 제1 바디부(321)에 권선된 제1 코일(330a)을 지지하여 제1 코일(330a)이 내측으로 이탈되는 것을 방지한다.

내측 가이드(322)는 제1 바디부(321)의 내측에 배치될 수 있다. 그리고, 내측 가이드(322)는 제1 바디부(321)의 내측에서 축 방향 및 원주 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.

외측 가이드(323)는 제1 바디부(321) 및 제2 바디부(327)에 권선된 코일(330)을 지지하여 코일(330)이 외측으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

외측 가이드(323)는 제1 바디부(321)의 외측에 배치될 수 있다. 그리고, 외측 가이드(323)는 제1 바디부(321)의 외측에서 축 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 또는, 외측 가이드(323)는 제1 바디부(321)의 외측에서 수직한 방향으로 연장될 수 있다.

여기서, 외측 가이드(323)는 요크(311)의 상면 또는 하면에 배치될 수 있다. 그에 따라, 외측 가이드(323)는 축 방향으로 요크(311)에 오버랩되게 배치될 수 있다.

제1 날개부(324)는 제1 코일(330a)과 제2 코일(330b) 사이에 배치되어 제1 코일(330a)과 제2 코일(330b)을 절연시킬 수 있다. 이때, 제1 날개부(324)는 원주 방향을 기준으로 제2 날개부(325)와 대향되게 배치될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제1 날개부(324)는 외측 가이드(323)에서 반경 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 또는, 제1 날개부(324)는 외측 가이드(323)에서 외측 가이드(323)와 수직한 방향으로 연장될 수 있다. 여기서, 제1 날개부(324)는 판 형상으로 형성될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제1 날개부(324)는 제1 코일(330a)의 권선을 고려하여 제1 바디부(321)의 일측과 소정의 제1 이격거리(D1)로 이격되게 배치될 수 있다. 여기서, 제1 이격거리(D1)는 코일(330)의 외경의 1.5배일 수 있다.

그리고, 제1 날개부(324)에는 축 방향을 따라 제1 홈(324a)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 홈(324a)은 오목하게 형성된 형상일 수 있다. 그리고, 제2 코일(330b)의 권선시, 상기 제1 홈(324a)은 제2 코일(330b)의 배치를 안내할 수 있다.

도 6에 있어서, 도 6a는 실시예에 따른 모터에 배치되는 인슐레이터의 일 실시예를 나타내는 측면도이고, 도 6b는 실시예에 따른 모터에 배치되는 인슐레이터의 일 실시예를 나타내는 측면도이다.

도 6a를 참조하면, 상기 축 방향을 기준으로 제1 날개부(324)의 높이(H2)는 상기 제1 바디부(321)의 높이(H1)보다 낮게 형성될 수 있다. 이때, 제1 날개부(324)의 높이(H2)는 제2 날개부(325)의 높이와 동일할 수 있다. 그에 따라, 제1 코일(330a)의 권선을 위해 제1 날개부(324) 및 제2 날개부(325)의 젖힘 및 젖힘 해제를 용이하게 할 수 있다.

도 6b를 참조하면, 상기 축 방향을 기준으로 제1 날개부(324)의 높이(H2)는 상기 제1 바디부(321)의 높이(H1)보다 높게 형성될 수 있다. 이때, 제1 날개부(324)의 높이(H2)는 제2 날개부(325)의 높이와 동일할 수 있다. 그에 따라, 제2 날개부(325)의 높이는 제1 바디부(321)의 높이(H1)보다 높게 형성될 수 있다.

제1 날개부(324)의 높이(H2)는 제1 바디부(321)의 높이(H1)보다 코일(330)의 외경의 1.5배만큼 크게 형성될 수 있다. 그에 따라, 제1 코일(330a)의 권선 후 돌출부(326)의 절곡시, 제1 날개부(324)는 제1 코일(330a)에 대한 간섭을 최소화할 수 있다.

도 5를 참조하면, 제1 날개부(324)와 외측가이드(323)가 만나는 모서리측에는 축 방향을 따라 제3 홈(328c)이 형성될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제3 홈(328c)은 제1 날개부(324)의 일측에 축 방향을 따라 형성되며, 외측가이드(323)와 인접하게 배치될 수 있다. 따라서, 제3 홈(328c)은 제1 날개부(324)의 젖힘 및 젖힘 해제를 용이하게 할 수 있다. 여기서, 제1 날개부(324)는 제1 코일(330a)의 권선시 젖힘 상태가 되고, 제2 코일(330b)의 권선시 젖힘 해제 상태가 된다. 여기서, 인접이라 함은 제1 날개부(324)와 외측가이드(323)가 만나는 모서리에 접하게 또는 상기 모서리와 소정의 간격으로 이격되게 배치되는 것을 의미할 수 있다.

제2 날개부(325)는 제1 코일(330a)과 제2 코일(330b) 사이에 배치되어 제1 코일(330a)과 제2 코일(330b)을 절연시킬 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제2 날개부(325)는 외측 가이드(323)에서 반경 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 또는, 제2 날개부(325)는 외측 가이드(323)에서 외측 가이드(323)와 수직한 방향으로 연장될 수 있다. 여기서, 제2 날개부(325)는 판 형상으로 형성될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제2 날개부(325)는 제1 코일(330a)의 권선을 고려하여 제1 바디부(321)의 타측과 소정의 제2 이격거리(D2)로 이격되게 배치될 수 있다. 여기서, 제2 이격거리(D2)는 코일(330)의 외경의 1.5배일 수 있다. 그에 따라, 제1 이격거리(D1)와 제2 이격거리(D2)는 동일할 수 있다.

그리고, 제2 날개부(325)에는 축 방향을 따라 제1 홈(325a)이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 홈(325a)은 오목하게 형성된 홈 형상일 수 있다. 그리고, 제2 코일(330b)의 권선시, 상기 제1 홈(325a)은 제2 코일(330b)의 배치를 안내할 수 있다.

또한, 제2 날개부(325)와 외측가이드(323)가 만나는 모서리측에는 축 방향을 따라 제3 홈(328c)이 형성될 수 있다. 도 5를 참조하면, 제3 홈(328c)은 제1 날개부(324)의 일측에 축 방향을 따라 형성된 것처럼, 제2 날개부(325)와 외측가이드(323)가 만나는 모서리측에도 제3 홈(328c)이 형성될 수 있다.

따라서, 제3 홈(328c)은 제2 날개부(325)의 젖힘 및 젖힘 해제를 용이하게 할 수 있다. 여기서, 제2 날개부(325)는 제1 코일(330a)의 권선시 젖힘 상태가 되고, 제2 코일(330b)의 권선시 젖힘 해제 상태가 된다. 여기서, 인접이라 함은 제2 날개부(325)와 외측가이드(323)가 만나는 모서리에 접하게 또는 상기 모서리와 소정의 간격으로 이격되게 배치되는 것을 의미할 수 있다.

돌출부(326)는 제1 날개부(324)의 축 방향 일측에서 연장될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 돌출부(326)는 제1 날개부(324)의 상면(324b)에서 연장될 수 있다.

도 5를 참조하면, 반경 방향을 기준으로 돌출부(326)의 폭(W2)은 제1 날개부(324)의 폭(W1)보다 작을 수 있다. 이때, 제1 코일(330a)의 시작선과 엔드선의 배치를 고려하여, 돌출부(326)는 제1 날개부(324)의 중앙에 배치될 수 있다. 여기서, 제1 날개부(324)의 폭(W1)은 제1 폭이라 불릴 수 있고, 돌출부(326)의 폭(W2)은 제2 폭이라 불릴 수 있다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 돌출부(326)의 길이(L)는 제1 날개부(324)와 제2 날개부(325) 사이의 거리(D3)보다 클 수 있다. 여기서, 제1 날개부(324)와 제2 날개부(325) 사이의 거리(D3)는 제3 이격 거리라 불릴 수 있다.

도 8은 실시예에 따른 모터의 인슐레이터의 돌출부가 제2 날개부에 결합된 상태를 실시예를 나타내는 정면도이고, 도 9는 실시예에 따른 모터의 인슐레이터의 돌출부가 제2 날개부에 결합된 상태의 다른 실시예를 나타내는 정면도이고, 도 10은 실시예에 따른 모터의 인슐레이터의 돌출부가 제2 날개부에 결합된 상태의 또 다른 실시예를 나타내는 정면도이다. 여기서, 도 8은 상기 날개부의 높이가 제1 바디부(321)의 높이(H1)보다 작은 경우를 나타낸다. 그리고, 도 9는 상기 날개부의 높이가 제1 바디부(321)의 높이(H1)와 동일한 경우를 나타낸다. 그리고, 도 10은 상기 날개부의 높이가 제1 바디부(321)의 높이(H1)보다 큰 경우를 나타낸다.

따라서, 도 8 및 도 10을 참조하면, 상기 날개부의 높이는 제1 바디부(321)의 높이(H1)보다 작거나, 동일하거나 큰 경우일 수 있다.

다만, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 날개부의 높이가 제1 바디부(321)의 높이(H1)보다 큰 경우 돌출부(326)의 길이(L)가 다른 경우보다 작다.

도 5, 도 8 내지 도 10을 참조하면, 돌출부(326)의 길이(L)는 제1 바디부(321)의 폭(W3)과 제1 코일(330a)의 외경*K/cos(X°)*2의 합일 수 있다. 여기서, X°는 제1 날개부(324)의 상면(324b)과 절곡된 돌출부(326)가 이루는 각일 수 있다. 그리고, 상수 K는 1.4~1.6일 수 있으며, 예컨데 상수 K는 1.5일 수 있다.

상기 제2 홈은 상기 날개부에 형성된 상기 제1 홈과 수직한 방향으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 제2 홈의 개수는 상기 제1 날개부(324)에 형성된 제1 홈(324a)의 개수보다 적을 수 있다.

도 4 및 도 8을 참조하면, 돌출부(326)는 제2-1 홈(328a)와 제2-2 홈(328b)에 의해 용이하게 절곡될 수 있다. 도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제2-2 홈(328b)이 두 개로 제공된 것을 그 예로 하고 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다. 예컨데, 돌출부(326)의 절곡을 고려하여 하나 또는 세 개이상으로 제2-2 홈(328b)이 제공될 수도 있다.

도 4를 참조하면, 제2-1 홈(328a)는 제1 날개부(324)와 돌출부(326)가 만나는 영역에 반경 방향을 따라 형성될 수 있다.

도 4를 참조하면, 제2-2 홈(328b)는 돌출부(326)의 내면에 돌출부(326)의 폭 방향(반경 방향)을 따라 형성될 수 있다. 그에 따라, 제2-2 홈(328b)는 제2-1 홈(328a)와 소정의 이격 거리(D4)로 이격되게 배치될 수 있다. 여기서, 제2-1 홈(328a)와 제2-2 홈(328b) 사이의 이격 거리(D4)는 제4 이격 거리라 불릴 수 있다.

그리고, 제2-1 홈(328a)와 제2-2 홈(328b) 사이의 이격 거리(D4)는 상기 제1 바디부(321)와 제1 날개부(324) 사이의 이격 거리(D1)보다 클 수 있다. 이때, 상기 이격 거리(D4)는 상기 이격 거리(D1)*cos(X°)일 수 있다. 여기서, 상기 이격 거리(D1)는 제1 코일(330a)의 외경*K일 수 있다.

돌출부(326)가 제1 코일(330a)을 용이하게 덮을 수 있도록 제2-2 홈(328b)는 돌출부(326)의 길이 방향으로 서로 이격되게 두 개가 배치될 수 있다. 이때, 돌출부(326)의 단부에서 다른 하나의 제2-2 홈(328b)까지의 거리는 상기 이격 거리(D4)와 동일할 수 있다.

그리고, 두 개의 제2-2 홈(328b)은 소정의 이격 거리(D5)로 이격되게 배치될 수 있다. 여기서, 제2-1 홈(328a)와 제2-2 홈(328b) 사이의 이격 거리(D5)는 제5 이격 거리라 불릴 수 있다. 도 10을 참조하면, 상기 제5 이격 거리는 제1 바디부 폭(W3)보다 작을 수 있다.

돌출부(326)의 내면에 형성된 두 개의 제2-2 홈(328b) 의해 돌출부(326)는 제1 영역(326a), 제2 영역(326b) 및 제3 영역(326c)을 포함할 수 있다.

여기서, 제1 영역(326a)은 제2-1 홈(328a)와 제2-2 홈(328b) 사이의 영역이고, 제2 영역(326b)은 제2-2 홈(328b) 사이의 영역이며, 제3 영역(326c)은 돌출부(326)의 돌출부(326)의 단부에서 다른 하나의 제2-2 홈(328b)까지의 영역일 수 있다. 여기서, 제2 영역(326b)은 축 방향으로 제1 바디부(321)와 오버랩되게 배치될 수 있다. 이때, 축 방향으로 제1 바디부(321)에서 제2 영역(326b)까지의 거리는 상기 제1 이격거리(D1)와 동일할 수 있다.

또는, 상기 돌출부(326)는 상기 복수 개의 제2 홈에 의하여 제1 날개부(324)에 가장 인접한 제1 영역(326a), 상기 제2 날개부(325)에 가장 인접한 제3 영역(326c) 및 상기 제1 영역(326a)과 상기 제3 영역(326c) 사이에 배치되는 제2 영역(326b)을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2 영역(326b)의 원주 방향 길이는 상기 제1 바디부(321)의 원주 방향 길이보다 작을 수 있다.

한편, 돌출부(326)의 외면에는 제5 홈(326d)이 형성될 수 있다. 도 6을 참조하면, 제1 날개부(324)의 제1 홈(324a)은 돌출부(326)의 제5 홈(326d)으로 연결될 수 있다. 그리고, 돌출부(326)가 제2 날개부(325)와 결합될 때, 돌출부(326)의 제5 홈(326d)은 제2 날개부(325)의 측면에 형성된 제1 홈(325a)으로 연결될 수 있다.

또한, 절곡된 돌출부(326)의 단부는 제2 날개부(325)의 상면(325b)과 결합될 수 있다. 이때, 돌출부(326)의 단부와 제2 날개부(325)의 상부는 접착 부재, 가열에 의한 융착 등 다양한 방법에 의해 접촉된 후 고정될 수 있다.

따라서, 제2 코일(330b)은 돌출부(326)의 폭(W2)만큼 권선될 수 있다. 그에 따라, 제1 코일(330a)과 제2 코일(330b) 사이의 접촉 위험을 최소화할 수 있다. 즉, 제1 코일(330a)과 제2 코일(330b)은 물리적으로 서로 연결되지 않을 수 있다.

도 11은 실시예에 따른 모터의 인슐레이터의 돌출부에 형성된 돌기와 제2 날개부에 형성된 홈을 나타내는 도면이다.

도 11을 참조하면, 돌출부(326)의 단부에는 돌기(326e)가 형성될 수 있다. 그리고, 제2 날개부(325)의 상면(325b)에는 홈(325c)이 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 돌기(326e)와 상기 홈(325c)의 결합을 통해 돌출부(326)는 제2 날개부(325)의 기 설정된 위치에 배치되게 된다.

코일(330)은 인슐레이터(320)에 권선될 수 있다. 그리고, 코일(330)은 전원 공급에 의해 회전 자계를 형성할 수 있다.

코일(330)은 제1 바디부(321)에 권선되는 제1 코일(330a)과 제2 바디부(327)에 권선되는 제2 코일(330b)로 구분될 수 있다. 그에 따라, 상기 모터(1)는 제1 코일(330a)과 제2 코일(330b)의 듀얼 와인딩을 수행하고, 각각의 코일(330a, 330b)을 통해 별개의 전원을 인가하여 상기 모터(1)의 안정성을 향상시킬 수 있다.

도 12 내지 도 15는 실시예에 따른 모터의 인슐레이터에 코일의 권선 과정을 나타내는 도면이다. 여기서, 도 12는 제1 날개부와 제2 날개부의 젖힘 상태에서 권선된 제1 코일을 나타내는 도면이고, 도 13은 제1 날개부와 제2 날개부의 젖힘 해제 상태를 나타내는 도면이고, 도 14는 돌출부를 절곡하여 제2 바디를 형성한 상태를 나타내는 도면이고, 도 15는 제2 바디에 권선된 제2 코일을 나타내는 도면이다.

도 12를 참조하면, 스테이터 코어(310)에 인슐레이터(320)를 배치하고, 제1 날개부(324)와 제2 날개부(325)를 젖힌다. 여기서, 제1 날개부(324)와 제2 날개부(325)는 제1 바디부(321)가 배치된 방향과 반대 방향으로 젖혀진다. 그리고, 제1 바디부(321)에 제1 코일(330a)을 권선한다. 이때, 제1 코일(330a)의 두 단부인 시작선(330a-1)과 엔드선(330a-2)은 상측으로 노출되게 배치될 수 있다.

도 13을 참조하면, 제1 바디부(321)에 제1 코일(330a)을 권선된 상태에서 제1 날개부(324)와 제2 날개부(325)는 젖힘 방향과 반대 방향으로 젖혀져 젖힘 해제 상태가 된다.

도 14를 참조하면, 상기 젖힘 해제 상태에서 돌출부(326)를 굽혀 돌출부(326)의 단부가 제2 날개부(324)와 맞닿게 한다. 그에 따라, 제1 날개부(324), 제2 날개부(325) 및 돌출부(326)는 제2 바디부(327)를 형성할 수 있다.

여기서, 제1 코일(330a)의 시작선(330a-1)과 엔드선(330a-2) 중 어느 하나는 반경 방향을 기준으로 상기 돌출부(326)와 상기 외측 가이드(323) 사이에 배치될 수 있다.

도 15를 참조하면, 제2 바디부(327)에 제2 코일(330b)은 권선된다. 이때, 돌출부(326)의 폭(W2)은 제1 바디부(321)의 반경 방향의 폭 보다 작기 때문에, 제2 코일(330b)의 권선시 제1 코일(330a)의 단부(330a-1, 330a-2)에 간섭되지 않는다. 여기서, 제2 코일(330b)의 두 단부인 시작선(330b-1)과 엔드선(330b-2)은 상측으로 노출되게 배치될 수 있다.

이때, 반경 방향을 기준으로 제1 코일(330a)의 단부(330a-1, 330a-2) 사이에 제2 코일(330b)이 배치된다. 그에 따라, 축 방향으로 제2 코일(330b)은 제1 코일(330a)과 오버랩되게 배치된다.

도 16은 실시예에 따른 모터의 제1 코일과 제2 코일의 권선 방향이 다른 경우를 나타내는 도면이다.

도 16을 참조하면, 제1 바디부(321)에 권선되는 제1 코일(330a)의 권선 방향과 제2 바디부(327)에 권선되는 제2 코일(330b)의 권선 방향은 상이할 수 있다. 예컨데, 제1 코일(330a)은 반시계 방향으로 권선되고, 제2 코일(330b)은 시계 방향으로 권선될 수 있다.

제1 코일(330a)의 시작선(330a-1)과 엔드선(330a-2)은 제1 영역(326a) 및 제3 영역(326c)와 인접하게 반경 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.

이때, 제1 바디부(321)와 상기 날개부 중 제2 날개부(325) 사이에 배치되는 제1 코일(330a)의 시작선(330a-1)은 반경 방향을 기준으로 외측에 배치될 수 있다. 도 16에 도시된 바와 같이, 제1 코일(330a)의 시작선(330a-1)은 외측 가이드(323)와 인접하게 배치될 수 있다.

제2 코일(330b)의 시작선(330b-1)은 제1 코일(330a)의 시작선(330a-1) 원주 방향으로 마주보게 서로 이격되어 배치될 수 있다. 이때, 제2 코일(330b)의 시작선(330b-1)은 외측 가이드(323)와 인접하게 배치될 수 있다. 그에 따라, 제2 코일(330b)의 시작선(330b-1)측은 제1 날개부(324)의 제1 홈(324a)에 배치될 수 있다. 여기서, 인접이라 함은 외측가이드(323)와 접하게 또는 소정의 간격으로 이격되게 배치되는 것을 의미할 수 있다.

그리고, 제2 코일(330b)의 엔드선(330b-2)은 반경 방향을 기준으로 내측에 배치될 수 있다. 도 16에 도시된 바와 같이, 제2 코일(330b)의 엔드선(330b-2)은 내측 가이드(322)와 인접하게 배치될 수 있다.

따라서, 제1 바디부(321)에 권선되는 제1 코일(330a)의 권선 횟수와 상기 날개부에 권선되는 제2 코일(330b)의 권선 횟수는 동일할 수 있다.

한편, 코일(330)은 제1 바디부(321)에 권선된 제1 코일(330a)과 제2 바디(321b)에 권선된 제2 코일(330b)로 나뉨으로써, 상기 모터(1)는 듀얼 와인딩 구조를 구현할 수 있다. 그리고, 제1 코일(330a)과 제2 코일(330b)의 각각의 단부(330a-1, 330a-2, 330b-1, 330b-2)는 버스바(600)의 터미널(미도시)과 결합될 수 있다.

다만, 제1 코일(330a)과 제2 코일(330b) 각각의 단부(330a-1, 330a-2, 330b-1, 330b-2) 위치는 권선되는 제1 코일(330a)과 제2 코일(330b) 각각의 시작 위치와 권선 방향에 좌우될 수 있다.

예컨데, 제1 바디부(321)에 있어서, 제1 코일(330a)의 권선이 시작되는 위치와 권선 방향에 의해 제1 코일(330a)의 단부(330a-1, 330a-2) 위치가 결정된다. 또한, 제2 바디부(327)에 있어서, 제2 코일(330b)의 권선이 시작되는 위치와 권선 방향에 의해 제2 코일(330b)의 단부(330b-1, 330b-2) 위치가 결정된다. 이때, 버스바(600)의 설계 구조를 고려하여 각각의 단부(330a-1, 330a-2, 330b-1, 330b-2) 위치가 변경될 수 있음은 물론이다.

로터(400)는 스테이터(300)의 내측에 배치될 수 있으며, 중심부에 샤프트(500)가 결합될 수 있다. 여기서, 로터(400)는 스테이터(300)에 회전 가능하게 배치될 수 있다.

로터(400)는 로터 코어와 마그넷을 포함할 수 있다. 로터 코어는 원형의 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 적층된 형상으로 실시되거나 또는 하나의 통 형태로 실시될 수 있다. 로터 코어의 중심에는 샤프트(500)이 결합하는 홀이 형성될 수 있다.

상기 로터 코어의 외주면에는 마그넷을 가이드 하는 돌기가 돌출될 수 있다. 그리고, 상기 마그넷은 로터 코어의 외주면에 부착될 수 있다. 복수 개의 마그넷은 일정 간격으로 로터 코어의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 또한, 로터(400)는 마그넷이 로터 코어의 포켓에 삽입되는 타입으로 구성될 수도 있다.

따라서, 코일(330)과 상기 마그넷의 전기적 상호 작용으로 로터(400)가 회전하고, 로터(400)가 회전하면 샤프트(500)가 회전하여 구동력을 발생시킨다.

한편, 로터(400)는 상기 마그넷을 둘러싸게 배치되는 캔 부재를 더 포함할 수 있다. 상기 캔 부재는 상기 마그넷이 상기 로터 코어에서 이탈되지 않도록 고정시킨다. 또한, 상기 캔 부재는 상기 마그넷이 외부에 노출되는 것을 방지할 수 있다.

샤프트(500)는 베어링(10)에 의해 하우징(100)의 내부에서 회전 가능하게 배치될 수 있다.

버스바(600)는 스테이터(300)의 상부에 배치될 수 있다.

그리고, 버스바(600)는 스테이터(300)의 제1 코일(330a) 및 제2 코일(330b)과 전기적으로 연결될 수 있다.

버스바(600)는 버스바 바디와 상기 버스바 바디의 내부에 배치되는 복수 개의 터미널을 포함할 수 있다.

상기 버스바 바디는 사출 성형을 통해 형성된 몰드물일 수 있다.

상기 터미널 각각은 제1 코일(330a)의 단부(330a-1, 330a-2) 또는 제2 코일(330b)의 단부(330b-1, 330b-2)와 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서, 상기 복수 개의 터미널은 U, V, W상을 위한 상 터미널과 중성 터미널을 포함할 수 있다.

이때, 제1 코일(330a)은 시작선과 엔드선을 포함하고, 제2 코일(330b)은 시작선과 엔드선을 포함할 수 있다. 그리고, 각각의 상기 시작선과 엔드선은 상기 터미널에 연결될 수 있다. 여기서, 시작선이라 함은 코일(330a, 330b)의 권선이 시작되는 부분이고, 엔드선이라 함은 코일(330a, 330b)의 권선이 끝나는 부분일 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. 센싱 마그넷과 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 마그넷 보다 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)이 관통하는 홀이 형성된다.

인쇄회로기판(720)에는 센싱 마그넷(710)의 자기력을 감지하는 센서가 배치될 수 있다. 이때, 상기 센서는 홀 IC(Hall IC)로 제공될 수 있다. 그리고, 상기 센서는 센싱 마그넷(610)의 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: 인슐레이터 321: 제1 바디부
322: 내측 가이드 323: 외측 가이드
324: 제1 날개부 325: 제2 날개부
326: 돌출부 327: 제2 바디부
330: 코일 330a: 제1 코일
330b: 제2 코일
400: 로터
500: 샤프트
600: 버스바
700: 센서부

Claims

하우징;
상기 하우징 내에 배치되는 스테이터;
상기 스테이터 내에 배치되는 로터; 및
상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고,
상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어에 배치되는 인슐레이터, 및 상기 인슐레이터에 권선되는 코일을 포함하며,
상기 인슐레이터는 바디부, 상기 바디부와 결합되는 가이드부 및 상기 가이드부와 결합되는 날개부를 포함하고,
상기 코일은 상기 바디부와 상기 날개부 사이에 배치되는 제1 코일 및 상기 날개부 상에 배치되는 제2 코일을 포함하는 모터.
하우징;
상기 하우징 내에 배치되는 스테이터;
상기 스테이터 내에 배치되는 로터; 및
상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고,
상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어에 배치되는 인슐레이터, 및 상기 인슐레이터에 권선되는 코일을 포함하며,
상기 인슐레이터는 바디부, 상기 바디부와 결합되는 가이드부 및 상기 가이드부와 결합되는 날개부를 포함하고,
상기 날개부는 적어도 일부가 상기 바디부와 이격되는 제1 날개부와 제2 날개부 및 제1 날개부에서 연장되는 돌출부를 포함하고,
상기 돌출부의 폭은 상기 제1 날개부의 폭보다 작은 모터.
제2항에 있어서,
상기 코일은 상기 바디부와 상기 날개부 사이에 배치되는 제1 코일 및 상기 제1 날개부, 상기 제2 날개부 및 상기 돌출부 상에 배치되는 제2 코일을 포함하는 모터.
제3항에 있어서,
상기 날개부는 상기 제2 코일이 배치되는 복수 개의 제1 홈을 포함하는 모터.
제4항에 있어서,
상기 바디부에 권선되는 상기 제1 코일의 권선 횟수와 상기 날개부에 권선되는 상기 제2 코일의 권선 횟수는 동일한 모터.
제4항에 있어서,
상기 돌출부는 상기 날개부의 상기 제1 홈과 수직한 방향으로 형성되는 복수 개의 제2 홈을 포함하는 모터.
제6항에 있어서,
상기 날개부의 상기 돌출부에 형성되는 상기 제2 홈의 개수는 상기 제1 날개부에 형성된 상기 제1 홈의 개수보다 적은 모터.
제6항에 있어서,
상기 돌출부는 상기 복수 개의 제2 홈에 의하여 상기 제1 날개부에 가장 인접한 제1 영역, 상기 제2 날개부에 가장 인접한 제3 영역 및 상기 제1 영역과 상기 제3 영역 사이에 배치되는 제2 영역을 포함하고, 상기 제2 영역의 원주 방향 길이는 상기 바디부의 원주 방향 길이보다 작은 모터.
제8항에 있어서,
상기 제1 코일 및 상기 제2 코일 각각은 권선이 시작되는 시작선과 권선이 끝나는 엔드선을 포함하고,
상기 제1 코일의 상기 시작선과 상기 엔드선은 상기 제1 영역 및 상기 제3 영역과 인접하게 반경 방향으로 이격되어 배치되는 모터.
제9항에 있어서,
상기 바디부와 상기 제2 날개부 사이에 배치되는 상기 제1 코일의 상기 시작선은 반경 방향을 기준으로 외측에 배치되고,
상기 제2 날개부에 배치되는 상기 제2 코일의 상기 엔드선은 반경 방향을 기준으로 내측에 배치되는 모터.
제2항에 있어서,
상기 제1 날개부와 상기 제2 날개부는 대향하여 배치되며,
서로 이격되에 배치되는 상기 제1 날개부와 상기 제2 날개부 사이에는 상기 바디부가 배치되는 모터.
제2항에 있어서,
상기 제1 날개부 및 상기 제2 날개부의 높이는 상기 바디부의 높이보다 큰 모터.
제12항에 있어서,
상기 돌출부의 길이는 상기 제1 날개부와 상기 제2 날개부 사이의 거리보다 큰 모터.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 바디부, 상기 가이드부 및 상기 날개부는 일체로 형성되는 모터.
제14항에 있어서,
상기 가이드부는 상기 바디부의 외측에서 수직한 방향으로 연장된 외측 가이드를 포함하고,
상기 날개부는 상기 외측 가이드의 내면에서 상기 외측 가이드와 수직한 방향으로 연장되는 모터.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 제1 코일과 상기 제2 코일은 물리적으로 서로 연결되지 않는 모터.
하우징;
상기 하우징 내에 배치되는 스테이터;
상기 스테이터 내에 배치되는 로터; 및
상기 로터와 결합하는 샤프트를 포함하고,
상기 스테이터는
스테이터 코어,
상기 스테이터 코어에 배치되는 인슐레이터, 및
상기 인슐레이터에 권선되는 코일을 포함하며,
상기 인슐레이터는
제1 바디부,
상기 제1 바디부의 내측에서 돌출되는 내측 가이드,
상기 제1 바디부의 외측에서 돌출되는 외측 가이드,
상기 제1 바디부의 일측과 이격되게 배치되고 상기 외측 가이드에서 반경 방향으로 돌출된 제1 날개부,
상기 제1 바디부의 타측과 이격되게 배치되고 상기 외측 가이드에서 반경 방향으로 돌출된 제2 날개부, 및
상기 제1 날개부의 축 방향 일측에서 연장된 돌출부를 포함하는 모터.
제17항에 있어서,
상기 돌출부가 상기 제2 날개부의 축 방향 일측에 결합시, 상기 제1 날개부, 상기 제2 날개부 및 상기 돌출부는 제2 바디부를 형성하고,
상기 코일은 제1 코일과 제2 코일을 포함하며,
상기 제1 코일은 상기 제1 바디부에 권선되고,
상기 제2 코일은 상기 제2 바디부에 권선되는 모터.
제18항에 있어서,
상기 제1 코일은 시작선과 엔드선을 포함하고,
상기 시작선과 상기 엔드선 중 하나는 상기 돌출부와 상기 외측 가이드 사이에 배치되는 모터.
제18항에 있어서,
상기 제1 날개부와 상기 제2 날개부가 상기 제1 바디를 향하는 방향의 반대 방향으로 젖혀진 상태에서 상기 제1 코일이 상기 제1 바디에 권선되는 모터.
제18항에 있어서,
상기 제1 코일의 시작선은 상기 돌출부와 상기 외측 가이드 사이에 배치되고,
상기 제1 날개부의 제1 홈에 배치되는 상기 제2 코일의 시작선은 상기 외측 가이드와 인접하게 배치되는 모터.
제1 바디부,
상기 제1 바디부의 내측에서 돌출되는 내측 가이드,
상기 제1 바디부의 외측에서 돌출되는 외측 가이드,
상기 제1 바디부의 일측과 이격되게 배치되고 상기 외측 가이드에서 반경 방향으로 돌출된 제1 날개부,
상기 제1 바디부의 타측과 이격되게 배치되고 상기 외측 가이드에서 반경 방향으로 돌출된 제2 날개부, 및
상기 제1 날개부의 축 방향 일측에서 연장된 돌출부를 포함하는 인슐레이터.
제22항에 있어서,
반경 방향을 기준으로 상기 돌출부의 폭은 상기 제1 바디부의 폭보다 작고,
상기 돌출부는 상기 제1 날개부의 중앙에 배치되는 인슐레이터.
제22항에 있어서,
상기 제1 날개부와 상기 돌출부가 만나는 영역에는 반경 방향을 따라 제2-1 홈이 형성되는 인슐레이터.
제24항에 있어서,
상기 돌출부는 반경 방향을 따라 형성된 제2-2 홈을 더 포함하며,
상기 제2-2 홈은 상기 제2-1 홈과 이격되게 배치되고,
상기 제2-1 홈과 상기 상기 제2-2 홈 사이의 이격 거리(D4)는 상기 제1 바디부와 상기 제1 날개부 사이의 이격 거리(D1)보다 큰 인슐레이터.
제22항에 있어서,
축 방향을 기준으로 상기 제1 날개부의 높이는 상기 제1 바디부의 높이보다 큰 인슐레이터.
제22항에 있어서,
축 방향을 기준으로 상기 제2 날개부의 높이는 상기 제1 바디부의 높이보다 큰 인슐레이터.
제22항에 있어서,
상기 제1 날개부와 상기 외측 가이드가 만나는 모서리에는 축 방향을 따라 제3 홈이 형성된 인슐레이터.