特許 7516391 モーター

(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】

(24)【登録日】2024-07-05

(45)【発行日】2024-07-16

(54)【発明の名称】モーター

(51)【国際特許分類】

   H02K 3/50 20060101AFI20240708BHJP

   H02K 3/38 20060101ALI20240708BHJP

【ＦＩ】

H02K3/50 A

H02K3/38 A

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021540221

(86)(22)【出願日】2020-01-08

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-03-09

(86)【国際出願番号】 KR2020000309

(87)【国際公開番号】W WO2020145645

(87)【国際公開日】2020-07-16

【審査請求日】2022-12-21

(31)【優先権主張番号】10-2019-0003798

(32)【優先日】2019-01-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】517099982

【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】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100165191

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 章

(74)【代理人】

【識別番号】100114018

【弁理士】

【氏名又は名称】南山 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100159259

【弁理士】

【氏名又は名称】竹本 実

(72)【発明者】

【氏名】ホン フン キ

【審査官】服部 俊樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－２２３２９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－１９４３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０６４３６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｋ ３／５０

Ｈ０２Ｋ ３／３８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジングと、
前記ハウジング内に配置されるステーターと、
前記ステーター内に配置されるローターと、
前記ローターと結合するシャフトと、
前記ステーターの上側に配置されるバスバーと、を含み、
前記ステーターは、ステーターコアと、コイルと、前記コイルと前記ステーターとの間に配置されるインシュレーターと、を含み、
前記バスバーは、バスバーボディーと、前記バスバーボディーに配置される複数のターミナルと、を含み、
前記バスバーボディーと前記ターミナルのターミナルボディーは、半径方向に前記インシュレーターの外側ガイドと前記ハウジングの内周面との間に配置され、
前記バスバーボディーは、
環状のベースと、半径方向に前記ベースの外周面に向かって配置される複数のカバーと、を含み、
前記カバーは、内周面に配置され、前記カバーの円周方向に沿って配置される第１スロットを含み、
複数の前記第１スロットは、上下方向に配置され、
前記複数のターミナルは、それぞれ前記第１スロットに配置される、モーター。

【請求項2】

前記カバーは、内周面で凹状に形成され、上下方向に沿って配置され、前記第１スロットと交差配置される第２スロットを含む、請求項１に記載のモーター。

【請求項3】

前記ベースは、外周面から半径方向に突出する第１突起と、内周面から半径方向に突出する第２突起と、を含み、
円周方向に、前記第１突起は、前記カバーと前記カバーとの間に配置され、
円周方向に、前記第２突起は、互いに隣接する前記インシュレーターと前記インシュレーターとの間に配置される、請求項１に記載のモーター。

【請求項4】

前記バスバーボディーは、前記ステーターコアの上面に接触する、請求項１に記載のモーター。

【請求項5】

前記ターミナルは、ターミナルボディーと前記ターミナルボディーから延長されてコイルと接続される接続端を含み、
複数のターミナルボディーは、軸方向にオーバーラップされるように配置され、
複数の前記ターミナルボディーのうち、少なくとも一部は、前記インシュレーターの上端よりも低く配置され、
前記接続端は、前記インシュレーターの上端よりも高く配置される、請求項１に記載のモーター。

【請求項6】

前記ベースは、外側に延長されるフランジを含み、
前記フランジは、前記カバーの下面と接触する、請求項１に記載のモーター。

【請求項7】

前記ベースの内周面は、前記インシュレーターの外周面と接触する、請求項１に記載のモーター。

【請求項8】

前記ハウジングの内周面は、前記ステーターコアの外周面と接触する第１面と、前記第１面の上側に配置される第２面と、を含み、
前記第２面の内径は、前記第１面の内径よりも大きい、請求項１に記載のモーター。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

実施例は、モーターに関する。

【背景技術】

【0002】

電動式操向装置（ＥＰＳ）は、車両の旋回安全性を保障し、迅速な復元力を提供することによって、ドライバーにとって安全な走行を可能とする装置である。このような電動式操向装置は、車速センサー、トルクアングルセンサーおよびトルクセンサーなどで感知した運行条件に応じて電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：ＥＣＵ）を介してモーターを駆動して車両の操向軸の駆動を制御する。

【0003】

モーターは、ローターとステーターを含む。ローターは、シャフトと結合する。ローターが回転すると、シャフトが連動して回転する。ステーターは、コイルを含み得る。分割されたコイルは、バスバーによって接続される。

【0004】

バスバーは、ステーターの上側に配置される。したがって、軸方向にバスバーの配置空間が必要である。しかし、このような構成は、軸方向にモーターのサイズを増加させる問題点がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

実施例は、バスバーの配置空間を確保しながらも、軸方向にサイズを減らせるモーターを提供することをその目的とする。

【0006】

実施例が解決しようとする課題は、以上で述べた課題に限定されず、ここで言及されていないまた他の課題は、以下の記載から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】

【0007】

実施例は、ハウジングと、前記ハウジング内に配置されるステーターと、前記ステーター内に配置されるローターと、前記ローターと結合するシャフトと、前記ステーターの上側に配置されるバスバーと、を含み、前記ステーターは、ステーターコアと、コイルと、前記コイルと前記ステーターとの間に配置されるインシュレーターと、を含み、前記バスバーは、バスバーボディーと、前記バスバーボディーに配置される複数のターミナルと、を含み、前記バスバーボディーの少なくとも一部と、前記ターミナルの少なくとも一部は、半径方向に前記インシュレーターとオーバーラップされて配置されるモーターを提供し得る。

【0008】

実施例は、ハウジングと、前記ハウジング内に配置されるステーターと、前記ステーター内に配置されるローターと、前記ローターと結合するシャフトと、前記ステーターの上側に配置されるバスバーと、を含み、前記ステーターは、ステーターコアと、コイルと、前記コイルと前記ステーターとの間に配置されるインシュレーターと、を含み、前記バスバーは、バスバーボディーと、前記バスバーボディーに配置される複数のターミナルと、を含み、前記バスバーボディーと前記ターミナルのターミナルボディーは、半径方向に前記インシュレーターの外側ガイドと前記ハウジングの内周面との間に配置されるモーターを提供し得る。

【0009】

好ましくは、前記バスバーボディーは、環状のベースと、半径方向に前記ベースの外周面に向かって配置される複数のカバーと、を含み、前記カバーは、内周面に配置され、前記カバーの円周方向に沿って配置される第１スロットを含み、複数の前記第１スロットは、上下方向に配置され、前記複数のターミナルは、それぞれ前記第１スロットに配置され得る。

【0010】

好ましくは、前記カバーは、内周面で凹状に形成され、上下方向に沿って配置され、前記第１スロットと交差配置される第２スロットを含み得る。

【0011】

好ましくは、前記ベースは、外周面から半径方向に突出する第１突起と、内周面から半径方向に突出する第２突起を含み、円周方向に前記第１突起は、前記カバーと前記カバーとの間に配置され、円周方向に前記第２突起は、互いに隣接する前記インシュレーターと前記インシュレーターとの間に配置され得る。

【0012】

好ましくは、前記バスバーボディーは、前記ステーターコアの上面に接触し得る。

【0013】

好ましくは、前記ターミナルは、ターミナルボディーと前記ターミナルボディーから延長されてコイルと接続される接続端を含み、複数のターミナルボディーは、軸方向にオーバーラップされるように配置され、複数の前記ターミナルボディーのうち、少なくとも一部は、前記インシュレーターの上端よりも低く配置され、前記接続端は、前記インシュレーターの上端よりも高く配置され得る。

【0014】

好ましくは、前記ベースは、外側へ延長されるフランジを含み、前記フランジは、前記カバーの下面と接触し得る。

【0015】

好ましくは、前記ベースの内周面は、前記インシュレーターの外周面と接触し得る。

【0016】

好ましくは、前記ハウジングの内周面は、前記ステーターコアの外周面と接触する第１面と、前記第１面の上側に配置される第２面と、を含み、前記第２面の内径は、前記第１面の内径よりも大きいことができる。

【発明の効果】

【0017】

実施例によると、バスバーの配置空間を確保しながらも、軸方向にサイズを減らせる有利な効果を提供する。

【0018】

実施例によると、バスバーの構造がシンプルで、製造コストを削減できる有利な効果を提供する。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施例によるモーターを示した図面、

【図2】ステーターの上側に配置されるバスバーを示した斜視図、

【図3】バスバーの位置を示したモーターの側断面図、

【図4】図２で示したバスバーの分解図、

【図5】ベースを示した図面、

【図6】カバーを示した図面、

【図7】単位カバーと単位カバーとの間に配置される第１突起を示した図面、

【図8】インシュレーターとインシュレーターとの間に配置される第２突起を示した図面、

【図9】インシュレーターとバスバーの側断面図、

【図10】ハウジングの側断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、添付された図面を参照して本発明の好ましい実施例を具体的に説明する。

【0021】

ただし、本発明の技術思想は、説明される一部の実施例に限定されるものではなく、互いに異なる様々な形態として具現でき、本発明の技術思想の範囲内であれば、実施例間のその構成要素のうち、１つ以上を選択的に結合、置換して使用できる。

【0022】

また、本発明の実施例で使用される用語（技術および科学的用語を含む）は、明らかに、特に定義されて記述されない限り、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に一般的に理解できる意味として解釈されることができ、辞書に定義された用語のように一般的に使用される用語は、関連技術の文脈上の意味を考慮してその意味を解釈することができるであろう。

【0023】

また、本発明の実施例で使用される用語は、実施例を説明するためのものであり、本発明を制限しようとするものではない。

【0024】

本明細書において、単数形は、言句で特に言及しない限り、複数形も含み得、「Ａおよび（と）Ｂ、Ｃのうち、少なくとも１つ（または１つ以上）」として記載される場合に、Ａ、Ｂ、Ｃで組み合わせられるすべての組み合わせのうち、１つ以上を含み得る。

【0025】

また、本発明の実施例の構成要素を説明するにおいて、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語を使用できる。

【0026】

これらの用語は、その構成要素を他の構成要素と区別するためのものであり、その用語によって当該構成要素の本質や順番または手順などに限定されない。

【0027】

そして、ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」または「接続」されると記載される場合、その構成要素は、その他の構成要素に直接的に連結、結合または接続される場合だけでなく、その構成要素とその他の構成要素との間にあるまた他の構成要素によって「連結」、「結合」または「接続」される場合も含み得る。

【0028】

また、各構成要素の「上（うえ）または下（した）」に形成または配置されるものとして記載される場合、上（うえ）または下（した）は、２つの構成要素が互いに直接接触する場合だけでなく、１つ以上のまた他の構成要素が２つの構成要素の間に形成または配置される場合も含む。また、「上（うえ）または下（した）」で表現される場合、１つの構成要素を基準に上側方向だけでなく、下側方向の意味も含み得る。

【0029】

図１は、実施例によるモーターを示した図面である。図１を参照すると、実施例によるモーターは、シャフト１００と、ローター２００と、ステーター３００と、ハウジング４００と、バスバー５００と、を含み得る。以下、内側とは、モーターのシャフト１００に向かう方向を示し、外側とは、シャフト１００からハウジング４００に向かう方向である内側の反対方向を示す。以下、図面でｚ軸は、モーターの軸方向を示し、ｙ軸は、モーターの半径方向を示す。

【0030】

シャフト１００は、ローター２００に結合され得る。電流供給を通じてローター２００とステーター３００に電磁気的相互作用が発生すると、ローター２００が回転し、これに連動してシャフト１００が回転する。シャフト１００は、車両の操向装置と連結されて動力を伝達し得る。

【0031】

ローター２００は、ステーター３００と電気的相互作用を通じて回転する。ローター２００は、ステーター３００の内側に配置され得る。ローター２００は、ローターコアとローターコアに配置されるマグネットを含み得る。

【0032】

ステーター３００は、ローター２００の外側に配置される。ステーター３００は、ステーターコア３１０と、コイル３２０と、ステーターコア３１０に装着されるインシュレーター３３０と、を含み得る。コイル３２０は、インシュレーター３３０に巻かれ得る。インシュレーター３３０は、コイル３２０とステーターコア３１０との間に配置される。コイル３２０は、ローター２００のマグネットと電気的相互作用を誘発する。

【0033】

ハウジング４００内にステーター３００が配置される。ステーター３００内にローター２００が配置される。また、ローター２００は、シャフト１００の外側に配置される。

【0034】

バスバー５００は、ステーター３００の上側に配置される。バスバー5００は、ステーター３００に巻かれたコイル３２０を連結する。

【0035】

図面には図示していないが、センシングマグネットがシャフト１００に結合され得る。センシングマグネットは、ローター２００の位置を検出するためのものである。基板も配置され得る。基板には、センシングマグネットの磁気力を感知するセンサーが配置され得る。このとき、センサーは、ホールＩＣ（Ｈａｌｌ ＩＣ）であり得る。

【0036】

図２は、ステーターの上側に配置されるバスバーを示した斜視図であり、図３は、バスバーの位置を示したモーターの側断面図である。

【0037】

図２および図３を参照すると、バスバー５００は、バスバーボディー５１０とバスバーボディー５１０に配置される複数のターミナル５２０を含む。ターミナル５２０は、コイル３2０と接続される。インシュレーター３３０は、ボディー３３１と外側ガイド３３２を含み得る。ボディー３３１には、コイル３2０が巻線される。

【0038】

バスバー５００の一部は、半径方向にインシュレーター３３０の一部とオーバーラップ領域Ｏを形成するように配置される。バスバーボディー５１０の一部とターミナル５２０の一部が半径方向にインシュレーター３３０の外側ガイド３３２とオーバーラップされるように配置され得る。

【0039】

また、半径方向を基準にバスバー５００は、インシュレーター３３０とハウジング４００の内周面４１０との間に配置され得る。軸中心Ｃから半径方向に、バスバー５００は、第１基準線Ｃ１と第２基準線Ｃ２との間に配置され得る。第１基準線は、インシュレーター３３０の外側ガイド３３２の外周面の境界を示し、第２基準線は、ハウジング４００の内周面４１０の境界を示す。

【0040】

これは、インシュレーター３３０の外側空間をバスバー５００の配置空間として活用することによって、モーターの軸方向の長さを減らそうとするものである。

【0041】

図４は、図２で示したバスバーの分解図である。

【0042】

図４を参照すると、バスバー５００は、バスバーボディー５１０と複数のターミナル５２０を含む。

【0043】

バスバーボディー５１０は、ベース５１１とカバー５１２を含み得る。ベース５１１とカバー５１２は、環状部材であり得る。カバー５１２は、ベース５１１の外側に配置される。カバー５１２は、ベース５１１の外周面に向かって配置され得る。複数のターミナル５２０は、上下方向に沿って配置される。それぞれのターミナル５２０は、ターミナルボディー５２１とターミナルボディー５２１から延長される接続端５２２を含み得る。

【0044】

接続端５２２は、コイル３2０と接続される。ターミナルボディー５２１は、ベース５１１の外周面に沿って配置され得る。ターミナル５２０は、Ｕ、Ｖ、Ｗの相ターミナルまたは中性ターミナルであり得る。ターミナルボディー５２１は、弧形部材であり得る。接続端５２２は、ターミナルボディー５２１から分岐して折曲して配置され得る。

【0045】

複数のターミナルボディー５２１は、軸方向にオーバーラップされるように配置され、複数の接続端５２２は、軸方向にオーバーラップされないように配置され得る。このようなバスバー５００の構造は、ターミナル５２０が密集して配置され得、バスバーボディー５１０の構造がシンプルで、バスバー５００が占める空間を最小化できる。

【0046】

図５は、ベースを示した図面である。

【0047】

図５を参照すると、ベース５１１は、環状のボディー５１１ａとボディー５１１ａから外側に延長されるフランジ５１１ｂが配置され得る。フランジ５１１ｂは、ベース５１１の下部に配置される。ボディー５１１ａの外周面に沿ってターミナルボディー５２１が配置される。ボディー５１１ａは、第１突起５１１ｃと第２突起５１１ｄを含み得る。第１突起５１１ｃは、ボディー５１１ａの外周面から突出する。

【0048】

第１突起５１１ｃは、複数であり得る。複数の第１突起５１１ｃは、ベース５１１の円周方向に沿って一定間隔ごとに配置され得る。第１突起５１１ｃは、ボディー５１１ａの外周面に沿って上下方向に長く配置され得る。第２突起５１１ｄは、ボディー５１１ａの内周面に突出する。第２突起５１１ｄは、複数であり得る。複数の第２突起５１１ｄは、ベース５１１の円周方向に沿って一定間隔ごとに配置され得る。ベース５１１の円周方向を基準に、第１突起５１１ｃと第２突起５１１ｄは、整列して配置され得る。

【0049】

図６は、カバーを示した図面である。

【0050】

図６を参照すると、カバー５１２は、複数の単位カバー５１２Ａ、５１２Ｂ、５１２Ｃを組み合わせて環状の部材を成し得る。それぞれの単位カバー５１２Ａ、５１２Ｂ、５１２Ｃは、ベース５１１に順次に結合され得る。カバー５１２は、第１スロット５１２ａと第２スロット５１２ｂを含み得る。第１スロット５１２ａは、カバー５１２の内周面に配置され、カバー５１２の円周方向に沿って配置され得る。複数の第１スロット５１２ａは、上下方向に配置され得る。第１スロット５１２ａは、ターミナル５２０のターミナルボディー５２１が配置されるところである。カバー５１２の側面において、それぞれの第１スロット５１２ａごとにターミナルボディー５２１が挿入され得る。ターミナル５２０が装着されたカバー５１２は、ベース５１１に結合する。

【0051】

第２スロット５１２ｂは、カバー５１２の内周面に配置され、カバー５１２の上下方向に沿って配置され得る。複数の第２スロット５１２ｂは、カバー５１２の円周方向に沿って一定間隔を置いて配置され得る。第２スロット５１２ｂは、第１スロット５１２ａと交差するように配置される。第２スロット５１２ｂは、ターミナル５２０の接続端５２２が配置されるところである。

【0052】

図７は、単位カバーと単位カバーとの間に配置される第１突起を示した図面である。

【0053】

図７を参照すると、ベース５１１の円周方向を基準に、第１突起５１１ｃは、単位カバー（例えば、５１２Ａ）と単位カバー（例えば、５１２Ｃ）との間に配置され得る。第１突起５１１ｃは、ベース５１１の円周方向を基準に、単位カバー５１２Ａ、５１２Ｂ、５１２Ｃの位置を整列し、ベース５１１についての単位カバー５１２Ａ、５１２Ｂ、５１２Ｃの装着空間を確保する役割をする。

【0054】

図８は、インシュレーターとインシュレーターとの間に配置される第２突起を示した図面である。

【0055】

図８を参照すると、ベース５１１の円周方向を基準に、第２突起５１１ｄは、互いに隣接するインシュレーター３３０Ａ、３３０Ｂの外側ガイド３３２Ａ、３３２Ｂの間に配置され得る。第２突起５１１ｄは、ベース５１１の円周方向を基準に、コイル３2０の位置対比バスバー５００の位置を整列させる。

【0056】

図９は、インシュレーターとバスバーの側断面図である。

【0057】

図９を参照すると、複数のターミナルボディー５２１は、軸方向に沿ってバスバーボディー５１０に配列される。それぞれのターミナルボディー５２１は、カバー５１２に収容されて軸方向にオーバーラップされるように配置され得る。このような構造のバスバー５００は、バスバー５００の半径方向の長さを減らせるため、インシュレーター３３０とハウジング４００の内周面４１０との間でバスバー５００の配置空間を確保することが可能である。

【0058】

複数のターミナルボディー５２１のうち、少なくとも１つは、インシュレーター３３０の外側ガイド３３２の上端よりも低く配置される。コイル３2０と接続される接続端５２２の一領域は、外側ガイド３３２よりも高く配置される。

【0059】

バスバーボディー５１０の下面は、ステーターコアの上面３１１と接触し得る。軸方向にバスバー５００は、ステーターコア３１０によって支持され得る。ベース５１１の内周面は、外側ガイド３３２の外周面と接触し得る。一方、フランジ５１１ｂの上面は、カバー５１２の下面と接触し得る。

【0060】

図１０は、ハウジングの側断面図である。

【0061】

図１０を参照すると、ハウジング４００の内周面４１０は、第１面４０１と第２面４０２を含む。第１面４０１は、ステーターコア３１０の外周面と接触する部分である。第２面４０２は、第１面４０１の上側に配置される部分である。モーターの半径方向を基準に、第２面４０２は、インシュレーター３３０の外周面とともにバスバー５００が配置される空間を形成する。

【0062】

第２面４０２の内径Ｄ２は、第１面４０１の内径Ｄ１よりも大きい。これは、バスバー５００とハウジング４００の内周面４１０との間に離隔を確保してバスバー５００の組立性を確保するためである。

【0063】

以上、本発明の好ましい１つの実施例によるモーターについて、添付された図面を参照して具体的に説明した。

【0064】

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ないものであって、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様々な修正、変更および置換が可能であろう。したがって、本発明に開示された実施例および添付された図面は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであり、これらの実施例および添付された図面によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護の範囲は、以下の請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】