特許 6793479 インシュレータ及びこれを含むモータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6793479

(24)【登録日】2020年11月12日

(45)【発行日】2020年12月2日

(54)【発明の名称】インシュレータ及びこれを含むモータ

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/46 20060101AFI20201119BHJP

   H02K 3/52 20060101ALI20201119BHJP

   H02K 3/34 20060101ALI20201119BHJP

【ＦＩ】

   H02K3/46 B

   H02K3/52 Z

   H02K3/34 C

【請求項の数】10

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2016-126268(P2016-126268)

(22)【出願日】2016年6月27日

(65)【公開番号】特開2017-17981(P2017-17981A)

(43)【公開日】2017年1月19日

【審査請求日】2019年6月4日

(31)【優先権主張番号】10-2015-0093323

(32)【優先日】2015年6月30日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】513276101

【氏名又は名称】エルジー イノテック カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(72)【発明者】

【氏名】リ、ソン チン

【審査官】 宮崎 賢司

(56)【参考文献】

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１１０７７９８０（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１３／１９０６７３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１００６４０５１（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 独国特許出願公開第１０２０１１０８３０５８（ＤＥ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−２０８３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６３６７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／００１５３５８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 韓国公開特許第１０−２０１１−０１１４１５０（ＫＲ，Ａ）

【文献】 仏国特許出願公開第０２９９５４７０（ＦＲ，Ａ１）

【文献】 特表２０１２−５０４３８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０９７４６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｋ ３／４６

Ｈ０２Ｋ ３／３４

Ｈ０２Ｋ ３／５２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

外側にはコイルが巻かれ、内側には収容空間を形成するように対向して配置され、ステータが挿入される入口部を形成する第１側壁部と第２側壁部と、
前記第１側壁部と前記第２側壁部と一体に形成される連結部と、
前記第１側壁部の端部及び前記第２側壁部の端部の少なくともいずれか１つに突出形成されて前記入口部に配置されるクリップ部と、を含み、
前記第１側壁部の表面に形成された巻取面及び前記第２側壁部の表面に形成れた巻取面には、凹むように形成されて前記コイルが安着される第１コイル安着溝が形成され、
前記クリップ部は、前記第１コイル安着溝と連続するように形成される第２コイル安着溝を含むことを特徴とするモータのインシュレータ。

【請求項2】

前記クリップ部は、前記第１側壁部の内側または前記第２側壁部の内側に突出形成され、前記ステータの上面または下面と接触する段差面を含むことを特徴とする、請求項１に記載のモータのインシュレータ。

【請求項3】

前記段差面は、水平に形成されることを特徴とする、請求項２に記載のモータのインシュレータ。

【請求項4】

前記クリップ部は、前記ステータの挿入を誘導する傾斜面を含むことを特徴とする、請求項３に記載のモータのインシュレータ。

【請求項5】

前記連結部は、前記第１側壁部の上端部及び前記第２側壁部の上端部に形成され、前記入口部は、前記第１側壁部の下端部及び前記第２側壁部の下端部に形成されることを特徴とする、請求項１に記載のモータのインシュレータ。

【請求項6】

内壁部と外壁部をさらに含み、
前記内壁部は、前記第１側壁部の上端部及び前記第２側壁部の上端部の内側に形成され、
前記外壁部は、前記第１側壁部の上端部及び前記第２側壁部の上端部の外側に形成されることを特徴とする、請求項５に記載のモータのインシュレータ。

【請求項7】

回転軸と、
前記回転軸を覆うロータと、
前記ロータの外側に配置されるステータと、を含み、
前記ステータは、コイルと前記コイルが巻かれるインシュレータを含み、
前記インシュレータは、前記ステータを覆う収容空間を形成するように対向して配置され、前記ステータが挿入される入口部を形成する第１側壁部及び第２側壁部と、前記第１側壁部と前記第２側壁部と一体に形成される連結部と、前記第１側壁部の端部及び前記第２側壁部の端部の少なくともいずれか１つに突出形成されて前記入口部に配置されるクリップ部と、を含み、
前記第１側壁部の表面に形成された巻取面及び前記第２側壁部の表面に形成れた巻取面には、凹むように形成されて前記コイルが安着される第１コイル安着溝が形成され、
前記クリップ部は、前記第１コイル安着溝と連続するように形成される第２コイル安着溝を含むことを特徴とする、モータ。

【請求項8】

前記ステータは、ティースに凹むように形成されて高さ方向に配置される嵌合溝を含み、前記第１側壁部の内側面及び前記第２側壁部の内側面の少なくともいずれか1つには膨らむように突出して前記嵌合溝に挿入される嵌合突起が形成されることを特徴とする、請求項７に記載のモータ。

【請求項9】

前記クリップ部は、前記第１側壁部の内側または前記第２側壁部の内側に突出形成され、前記ステータの上面または下面と接触する段差面を含むことを特徴とする、請求項７に記載のモータ。

【請求項10】

前記クリップ部は、前記ステータの挿入を誘導する傾斜面を含むことを特徴とする、請求項７に記載のモータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

実施形態は、インシュレータ及びこれを含むモータ（Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ ａｎｄ ｍｏｔｏｒ ｈａｖｉｎｇ ｔｈｅ ｓａｍｅ）に関する。

【背景技術】

【0002】

モータの場合、回転可能に形成される回転軸と、回転軸に結合されるロータと、ハウジング内側に固定されるステータとが設けられるが、ロータの周りに沿って間隙を置いてステータが設置される。そして、ステータには回転磁界を形成するコイルが巻線され、ロータとの電気的相互作用を誘発してロータの回転を誘導する。

【0003】

ステータは複数のステータコアを含んで構成されていてもよく、ステータコアは複数個のティースを含む鋼板が積層されて構成されていてもよい。それぞれのティースには間に巻線空間が形成され、各ティースにコイルが巻かれる。その場合、インシュレータがティースに装着されてコイルとステータコイルとを絶縁させる。

【0004】

通常、インシュレータは、相互結合される上部インシュレータと下部インシュレータとに区分される２つのパーツまたはそれ以上の複数個のパーツが相互結合されて構成されている。

【0005】

しかし、このような構成のインシュレータは、複数個のパーツの製造において、金型及び組立固定のための設備などで製造コスト及び製造時間が増加する問題点がある。さらに、製造及び組立工程の追加により製造コスト及び製造時間が増加する問題点がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

実施形態は、上記の問題点を解決するためのものであって、単一品として構成されたインシュレータ及びこれを含むモータを提供することをその目的とする。

【0007】

実施形態が解決しようとする課題は、上記に言及した課題に限らず、ここで言及しないまた他の課題などは、以下の記載により当業者に明確に理解されるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するための実施形態は、外側にコイルが巻かれ、内側に収容空間を形成するように対向して配置され、ステータが挿入される入口部を形成する第１側壁部及び第２側壁部と、前記第１側壁部と前記第２側壁部と一体に形成される連結部と、前記第１側壁部の端部及び前記第２側壁部の端部の少なくともいずれか1つに突出形成されて前記入口部に配置されるクリップ部と、を含むモータのインシュレータを提供することができる。

【0009】

好ましくは、前記クリップ部は、前記第１側壁部の内側または前記第２側壁部の内側に突出形成され、前記ステータの上面または下面と接触する段差面を含んでいてもよい。

【0010】

好ましくは、前記段差面は水平に形成されていてもよい。

【0011】

好ましくは、前記クリップ部は、前記ステータの挿入を誘導する傾斜面を含んでいてもよい。

【0012】

好ましくは、前記第１側壁部の表面に形成された巻取面及び前記第２側壁部の表面に形成された巻取面には、凹むように形成されて前記コイルが安着される第１コイル安着溝が形成されていてもよい。

【0013】

好ましくは、前記クリップ部は、前記第１コイル安着溝と連続するように形成される第２コイル安着溝を含んでいてもよい。

【0014】

好ましくは、前記連結部は、前記第１側壁部の上端部及び前記第２側壁部の上端部に形成され、前記入口部は、前記第１側壁部の下端部及び前記第２側壁部の下端部に形成されていてもよい。

【0015】

好ましくは、内壁部と外壁部をさらに含み、前記内壁部は前記第１側壁部の上端部及び前記第２側壁部の上端部の内側に形成され、前記外壁部は前記第１側壁部の上端部及び前記第２側壁部の上端部の外側に形成されていてもよい。

【0016】

他の実施形態は、回転軸と、前記回転軸を覆うロータと、前記ロータの外側に配置されるステータと、を含み、前記ステータはコイルと前記コイルが巻かれるインシュレータを含み、前記インシュレータは、前記ステータを覆う収容空間を形成するように対向して配置され、前記ステータが挿入される入口部を形成する第１側壁部及び第２側壁部と、前記第１側壁部と前記第２側壁部と一体に形成される連結部と、前記第１側壁部の端部及び前記第２側壁部の端部の少なくともいずれか１つに突出形成されて前記入口部に配置されるクリップ部と、を含んでいてもよい。

【0017】

好ましくは、モータであって、前記ステータは、ティースに凹むように形成されて高さ方向に配置される嵌合溝を含み、前記第１側壁部の内側面及び前記第２側壁部の内側面の少なくともいずれか1つには、膨らむように突出して前記嵌合溝に挿入される嵌合突起が形成されていてもよい。

【0018】

好ましくは、モータであって、前記クリップ部は、前記第１側壁部の内側または前記第２側壁部の内側に突出形成され、前記ステータの上面または下面と接触する段差面を含んでいてもよい。

【0019】

好ましくは、モータであって、前記クリップ部は、前記ステータの挿入を誘導する傾斜面を含んでいてもよい。

【0020】

好ましくは、モータであって、前記第１側壁部の表面に形成された巻取面及び前記第２側壁部の表面に形成された巻取面には、凹むように形成されて前記コイルが安着される第１コイル安着溝が形成されていてもよい。

【0021】

好ましくは、モータであって、前記クリップ部は前記第１コイル安着溝と連続するように形成される第２コイル安着溝を含んでいてもよい。

【発明の効果】

【0022】

実施形態によれば、インシュレータを単一品として形成し、インシュレータをステータのティースに嵌合するようにクリップ部を備えることで、ステータに対するインシュレータの組立性を確保しながらも、製造コスト及び製造時間を低減させる有利な効果を提供する。

【0023】

実施形態によれば、ステータのティースに嵌合溝を形成し、インシュレータに、嵌合溝に挿入される嵌合突起を形成して、ステータとインシュレータとの結合力を高める有利な効果を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】実施形態によるモータを示す図である。

【図2】図１に図示されたモータのインシュレータを示す図である。

【図3】図２に図示されたインシュレータを装着したステータのティースを示す図である。

【図4】図３に図示されたインシュレータの正面図である。

【図5】第１コイル安着溝と第２コイル安着溝を示す図である。

【図6】嵌合溝と嵌合突起を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面を参照して詳しく説明する。本発明の目的、特定の長所、及び新規特徴は、添付図面と連関される以下の詳細な説明と好適な実施形態によりさらに明確になるであろう。そして、本明細書及び特許請求の範囲に用いる用語や単語は通常的または概念的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は自身の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に基づいて、本発明の技術的思想に符合する意味や概念として解釈されなければならない。そして、本発明の説明において、本発明の要旨を不必要に不明瞭にする恐れがある関連の公知技術に関する詳細な説明は省略する。

【0026】

「第２」、「第１」などのような序数を含む用語は、多様な構成要素を説明する際に用いられるが、上記構成要素は上記用語によって限定されない。上記用語は１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的だけに用いられる。例えば、本発明の権利範囲を逸脱せず、第２構成要素は第１構成要素と命名されていてもよく、同様に第１構成要素も第２構成要素と命名されていてもよい。「及び／または」の用語は、複数の関連する記載項目の組み合わせまたは複数の関連記載項目のいずれかの項目を含む。

【0027】

図１は、本発明の好適な一実施形態によるモータを示す図である。

【0028】

図１に示すように、本発明の好適な一実施形態によるモータは、インシュレータ１００、ステータ２００、コイル３００、ロータ４００及び回転軸５００を含んでいてもよい。

【0029】

インシュレータ１００は、コイル３００がステータ２００と通電されないように絶縁する役割を行う。このようなインシュレータ１００は樹脂材質で形成されていてもよい。

【0030】

ステータ２００は、環状のヨーク部分と、周り方向に沿って配置されてヨークから直径方向内側に向けて等角度間隔に突出するティース部分を含む複数の鋼板を積層して構成されていてもよい。回転磁界を形成するコイル３００がティースに巻かれていてもよい。このとき、インシュレータ１００を介してステータ２００とコイル３００とは絶縁されていてもよい。

【0031】

ロータ４００はステータ２００の内側に配置される。ロータ４００は、ロータコアにマグネットが結合されて構成されていてもよく、場合によって、ロータコアとマグネットと一体に構成されていてもよい。また、ロータ４００は、マグネットがロータコアの外周面に結合されたタイプとして構成されていてもよく、マグネットがロータコアのポケットに挿入されたタイプとして構成されていてもよい。ロータ４００の上側には、ロータ４００の位置情報獲得のためのセンシングマグネットがプレートに結合されて設けられるか、これと類似のロータ位置感知手段が設けられていてもよい。

【0032】

ステータ２００に巻かれたコイル３００に電流が供給されると、ロータ４００との電気的相互作用を誘発してロータ４００の回転を誘導する。ロータ４００が回転すると、回転軸５００が回転しながら動力を提供する。

【0033】

図２は、図１のモータのインシュレータを示す図であり、図３は、図２のインシュレータが装着されたステータのティースを示す図である。このような図２及び図３は、実施形態を概念的に明確に理解するために、主要特徴部分のみを明確に図示したものであり、その結果、図解の多様な変形が予想され、図に示された特定形状により本発明の範囲が制限されない。

【0034】

図２及び図３に示すように、インシュレータ１００は、第１側壁部１１０、第２側壁部１２０、連結部１３０、内壁部１４０、外壁部１５０及びクリップ部１６０を含んでいてもよい。第１側壁部１１０、第２側壁部１２０、連結部１３０、内壁部１４０、外壁部１５０及びクリップ部１６０は、その形状及び機能的特性によって区分して説明されるが、一体に形成されて互いに連結した１つの単一品である。

【0035】

図４は、図３に示すインシュレータの正面図である。

【0036】

図３及び図４に示すように、第１側壁部１１０と第２側壁部１２０は相互に離隔して対向するように配置される。第１側壁部１１０と第２側壁部１２０の外側面はコイル３００が巻かれる領域であり、内側面はステータ２００のティースに接してステータ２００を覆う領域に相当する。

【0037】

第１側壁部１１０と第２側壁部１２０との間にはステータ２００を覆う収容空間が形成される。

【0038】

第１側壁部１１０の長さ方向または第２側壁部１２０の長さ方向を基準とする場合、第１側壁部１１０の上端部及び第２側壁部１２０の上端部には連結部１３０が配置されて収容空間の天井を形成してもよい。一方、第１側壁部１１０の下端部及び第２側壁部１２０の下端部は開放されて入口部を形成してもよい。

【0039】

第１側壁部１１０と第２側壁部１２０と連結部１３０がなす収容空間は、全体的にポケット形態で内部にステータ２００が装着されるように形成されていてもよい。

【0040】

モータの回転軸５００を中心とする半径方向に基づいて第１側壁部１１０と第２側壁部１２０の内側には内壁部１４０が配置され、外側には外壁部１５０が設けられていてもよい。

【0041】

そして、入口部をなす第１側壁部１１０の下端部及び第２側壁部１２０の下端部にはクリップ部１６０が形成されていてもよい。

【0042】

クリップ部１６０は、図４のＡ方向に挿入されるステータ２００のティースを固定する役割をする。このようなクリップ部１６０は、第１側壁部１１０の下端部及び第２側壁部１２０の下端部の内側に突出形成されていてもよい。具体的に、クリップ部１６０は、インシュレータ１００に装着されたステータ２００のティースの上面または下面と接触してステータ２００を固定する段差面１６１を含んでいてもよい。

【0043】

段差面１６１は、ステータ２００のティースの上面または下面に密着するように水平に形成されていてもよい。

【0044】

そして、クリップ部１６０は、傾斜面１６２を含んでいてもよい。傾斜面１６２は、図４のＡ方向に押入されるステータ２００のティースがインシュレータ１００の収容空間に容易に挿入できるように誘導する役割をする。傾斜面１６２は、図４のＡ方向に迎え角を形成するように傾くように形成されていてもよい。

【0045】

第１側壁部１１０と第２側壁部１２０は、連結部１３０を中心に片持ち梁状に配置されて弾性変形可能に形成されていてもよい。これにより、第１側壁部１１０と第２側壁部１２０に形成されたクリップ部１６０は、ステータ２００のティースが入口部を介して押入される力によって開き、その後、ステータ２００のティースがインシュレータ１００に装着された後には本来の位置に復帰してステータ２００のティースを加圧することによって、ステータ２００にインシュレータ１００が固定される。

【0046】

このようなクリップ部１６０によってインシュレータ１００を単一品として製造することができ、インシュレータ１００をステータ２００のティースに押入する一度の作業でステータ２００とインシュレータ１００とを組み立てられる。

【0047】

図５は、第１コイル安着溝と第２コイル安着溝を示す図である。

【0048】

図３及び図５に示すように、第１側壁部１１０及び第２側壁部１２０の外側面に形成された巻取面には、それぞれコイル3００が安着される第１コイル安着溝１１１、１２１が凹むように形成されていてもよい。そして、クリップ部１６０にも第１コイル安着溝１１１、１２１と連続する第２コイル安着溝１６３が凹むように形成されていてもよい。

【0049】

このような第１コイル安着溝１１１、１２１と第２コイル安着溝１６３は、コイル３００の巻線をガイドする役割をする。第１コイル安着溝１１１、１２１と第２コイル安着溝１６３の大きさ及び間隔、そして個数は、コイル３００の直径及び巻線数に対応して異なるように設定されていてもよい。

【0050】

第１コイル安着溝１１１、１２１に巻線されるコイル３００は、第１側壁部１１０に形成された第２コイル安着溝１６３を経て第２側壁部１２０に形成された第２コイル安着溝１６３に巻線される。このとき、モータの回転軸５００を中心とする半径方向に基づいて、クリップ部１６０の厚さにより、クリップ部１６０を通るコイル３００とインシュレータ１００に装着されたステータ２００のティースの上面または下面は相互接触しないように離隔距離が充分に確保される。

【0051】

図６は、嵌合溝と嵌合突起を示す図である。

【0052】

図６に示すように、インシュレータ１００とステータ２００との結合力を高めるために嵌合溝２１０と嵌合突起１１３、１２３が設けられていてもよい。

【0053】

嵌合溝２１０は、ステータ２００のティースに凹むように形成されていてもよく、ステータ２００の高さ方向に配置されていてもよい。そして、嵌合突起１１３、１２３は、第１側壁部１１０の内側面と第２側壁部１２０の内側面にそれぞれ突出形成されて嵌合溝２１０にスライドして嵌合されてもよい。

【0054】

以上、本発明の好適な一実施形態に係るインシュレータ及びこれを含むモータに関して添付図面を参照して具体的に説明した。

【0055】

以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲内で多様な修正、変更及び置換が可能であろう。よって、本発明に開示した実施形態及び添付図面は、本発明の技術思想を限定するものではなく、説明するためのものであって、このような実施形態及び添付図面により本発明の技術思想の範囲が限定されない。本発明の保護範囲は、以下の請求範囲によって解釈されなければならず、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものとして解釈されなければならない。

【符号の説明】

【0056】

１００・・インシュレータ、 １１０・・第１側壁部、 １２０・・第２側壁部、 １１１、１２１・・第１コイル安着溝、 １１３、１２３・・嵌合突起、 １３０・・連結部、 １４０・・内壁部、 １５０・・外壁部、 １６０・・クリップ部、 １６１・・段差面、 １６２・・傾斜面、 １６３・・第２コイル安着溝、 ２００・・ステータ、 ２１０・・嵌合溝、 ３００・・コイル、 ４００・・ロータ、 ５００・・回転軸。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】