JP2023510692A - モータ - Google Patents
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Abstract
Description
実施例はモータに関する。
電動式操向装置(EPS)は車両の旋回安定性を保障し迅速な復原力を提供することによって、運転者に安全な走行を可能とさせる装置である。このような電動式操向装置は、車速センサ、トルクアングルセンサおよびトルクセンサ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)を通じてモータを駆動して車両の操向軸の駆動を制御する。
モータはロータとステータを含む。ステータにはコイルが巻かれる。ステータに巻かれたコイルの連結端はバスバーと連結され得る。バスバーは胴体とターミナルを含む。ターミナルはコイルの連結端と連結される。そして、ターミナルはケーブルを通じて外部電源と連結され得る。
ターミナルはU相、V相、W相の電源が連結される相ターミナルと、相ターミナルを連結する中性ターミナルの組み合わせからなり得る。この時、モータの安全性を確保するために、このような組み合わせのターミナルを複数個で設け、複数個のターミナルを回路的に分離させることができる。いずれか一つのターミナルと連結された回路やそれに連結された素子に異常が発生した場合、他の一つのターミナルを通じてモータの駆動を確保することが可能である。ここで、複数個のターミナルはバスバーの胴体から空間的(回路的)に分離される。
ただし、ターミナルの連結端が等間隔で配置されるため、多様な形状のターミナルが必要となり得る。
前記ターミナルの形状が多様である場合、金型の個数も増加して費用が増加し、材料の損失も大きく、製造工程が複雑となる問題点がある。
また、バスバーを射出成形する過程で、前記ターミナルの形状が多様である場合、複数個のターミナルの位置に誤差が発生し易く、中性ターミナルや相ターミナルの位置が正しいかどうかを肉眼で確認し難い問題点がある。
これに伴い、最近では複数個のターミナルの形状を統一し、ターミナルの位置誤差を正確に確保して、組立工程を簡素化するための多様な検討がなされているが、まだ十分でないためこれに対する開発が切に要求されている。
実施例はターミナルの形状を統一することによって、バスバーの成形過程でターミナルの正確な位置を確保し、組立工程を単純化できるモータを提供する。
実施例は共用化したターミナルの組み合わせおよび配置を通じて多様なターミナルグループを具現するモータを提供する。
実施例は複数個のターミナルグループのうち一部で故障の発生時、トルクリプルの増加を最小化し、騒音および振動を低減させ得るモータを提供する。
実施例が解決しようとする課題は以上で言及された課題に限定されず、ここで言及されていないさらに他の課題は以下の記載から当業者に明確に理解され得るであろう。
前記課題は、ステータ;および前記ステータ上に配置されるバスバーを含み、前記バスバーはバスバーホルダおよび前記バスバーホルダと結合する第1ターミナルグループ、第2ターミナルグループおよび第3ターミナルグループを含み、前記第1ターミナルグループ、前記第2ターミナルグループおよび前記第3ターミナルグループそれぞれは端子部を有する複数個のターミナルを含み、前記第2ターミナルグループの複数個のターミナルのうち一つのターミナルの端子部は、前記第1ターミナルグループの複数個のターミナルのうち一つのターミナルの端子部と前記第3ターミナルグループの複数個のターミナルのうち一つのターミナルの端子部間に配置されるモータによって達成される。
好ましくは、前記複数個のターミナルは第1ターミナル、第2ターミナルおよび第3ターミナルを含むことができる。
前記課題は、ステータ;および前記ステータ上に配置されるバスバーを含み、前記バスバーはバスバーホルダおよび前記バスバーホルダと結合する第1ターミナルグループ、第2ターミナルグループおよび第3ターミナルグループを含み、前記第1ターミナルグループ、前記第2ターミナルグループおよび前記第3ターミナルグループそれぞれは端子部を有する第1~第3ターミナルを含み、前記第1~第3ターミナルグループは互いに独立的に電流が印加され、前記第1ターミナルグループの前記第1~第3ターミナルの端子部間の間隔は互いに同一のモータによって達成される。
前記課題は、ステータ;および前記ステータ上に配置されるバスバーを含み、前記バスバーはバスバーホルダおよび前記バスバーホルダと結合する第1ターミナルグループ、第2ターミナルグループおよび第3ターミナルグループを含み、前記第1ターミナルグループ、前記第2ターミナルグループおよび前記第3ターミナルグループそれぞれは端子部を有する第1~第3ターミナルを含み、前記第2ターミナルグループの第1~第3ターミナルのうち一つのターミナルの端子部と前記第3ターミナルグループの第1~第3ターミナルのうち一つのターミナルの端子部は前記第1ターミナルグループの第1ターミナルの端子部と前記第1ターミナルグループの第2ターミナルの端子部間に配置されるモータによって達成される。
好ましくは、前記第1~第3ターミナルはボディおよび前記ボディから延びた突出部を含み、前記端子部は前記ボディの一側から延び、前記突出部は前記ボディの他側から延長され得る。
好ましくは、前記端子部は前記ステータのコイルと結合し、前記突出部は外部電源と連結され得る。
好ましくは、前記第1ターミナル、前記第2ターミナルおよび前記第3ターミナルのうち少なくとも一個のターミナルは残りと形状が異なり得る。
好ましくは、前記第1ターミナルのボディ、前記第2ターミナルのボディおよび前記第3ターミナルのボディのうち二つのボディは長さが同一であり、残りの一つのボディより長さが大きくてもよい。
好ましくは、前記第1ターミナルグループの第1~第3ターミナルの突出部は前記バスバーホルダの第1領域に配置され、前記第2ターミナルグループの第1~第3ターミナルの突出部は前記バスバーホルダの第2領域に配置され、前記第3ターミナルグループの第1~第3ターミナルの突出部は前記バスバーホルダの第3領域に配置され、前記第1領域と前記第2領域の間の間隔は前記第2領域と前記第3領域の間の間隔と同一であってもよい。
好ましくは、前記第1領域と前記第2領域の間の間隔は前記第1領域と前記第3領域の間の間隔より小さくてもよい。
好ましくは、前記第1領域、前記第2領域および前記第3領域は、ステータの中心C1を通る直交軸(x軸、y軸)を基準として区画される象限領域のうち、第1象限(first quadrant)領域に配置され得る。
好ましくは、前記バスバーは第1~第3ターミナルを有する第4ターミナルグループを含み、前記第1~第4ターミナルグループは互いに電気的に絶縁され得る。
好ましくは、前記第4ターミナルグループの第1~第3ターミナルボディおよび前記ボディから延びた突出部を含み、前記端子部は前記ボディの一側から延び、前記突出部は前記ボディの他側から延長され得る。
好ましくは、前記第1ターミナルグループの第1~第3ターミナルの突出部は前記バスバーホルダの第1領域に配置され、前記第2ターミナルグループの第1~第3ターミナルの突出部は前記バスバーホルダの第2領域に配置され、前記第3ターミナルグループの第1~第3ターミナルの突出部は前記バスバーホルダの第3領域に配置され、前記第3ターミナルグループの第1~第3ターミナルの突出部は前記バスバーホルダの第3領域に配置され、前記第4ターミナルグループの第1~第3ターミナルの突出部は前記バスバーホルダの第4領域に配置され、前記第1領域~第4領域の間の間隔は同一であってもよい。
好ましくは、前記第3ターミナルグループの第2または第3ターミナルのうち一つのターミナルの端子部と前記第4ターミナルグループの第2または第3ターミナルのうち一つのターミナルの端子部は、前記第1ターミナルグループの第1ターミナルの端子部と前記第2ターミナルグループの第1ターミナルの端子部間に配置され得る。
好ましくは、前記第3ターミナルグループの第2または第3ターミナルのうち一つのターミナルは第2ターミナルであり、前記第4ターミナルグループの第2または第3ターミナルのうち一つのターミナルは第2ターミナルであり得る。
好ましくは、前記第3ターミナルグループの第2または第3ターミナルのうち一つのターミナルは第2ターミナルであり、前記第4ターミナルグループの第2または第3ターミナルのうち一つのターミナルは第3ターミナルであり得る。
好ましくは、前記第1ターミナルグループ、前記第2ターミナルグループ、および前記第3ターミナルグループは軸方向に沿って互いに異なる層をなすように配置され、前記第1ターミナルグループが配置される第1層は、複数個の第1相ターミナルが配置される第1上部層、および前記第1上部層の下部に位置し第1中性ターミナルが配置される第1下部層を含み、前記第1上部層の下部区間と前記第1下部層の上部区間は半径方向に互いに重なるように配置され得る。
実施例は同一形状のターミナルを組み合わせて分離された3個以上の回路にそれぞれ連結されるターミナルを具現することによって、バスバーの成形過程で、ターミナルの正確な位置を確保し、組立工程を単純化する有利な効果を提供する。
また、実施例は複数のターミナルがそれぞれ同一の形状を有しているにもかかわらず、ターミナルの突出部を等間隔で配置することが容易であるため、絶縁安全性を高める有利な効果を提供する。
また、実施例は回路的に分離された複数個のターミナルグループのうち一部で故障が発生しても、ステータの中心を基準としてステータの全区間に亘ってトルクが対称的に発生できるため、トルクリプルの増加を最小化し、騒音および振動を低減させる有利な効果を提供する。
実施例の多様かつ有益な長所と効果は前述した内容に限定されず、実施例の具体的な実施形態を説明する過程でより容易に理解され得るであろう。
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詳細に説明する。
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、互いに異なる多様な形態で具現され得、本発明の技術思想の範囲内であれば、実施例間にその構成要素のうち一つ以上を選択的に結合、置換して使うことができる。
また、本発明の実施例で使われる用語(技術および科学的用語を含む)は、明白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され得る意味で解釈され得、辞書に定義された用語のように一般的に使わ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できるであろう。
また、本発明の実施例で使われた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。
本明細書で、単数型は文面で特に言及しない限り複数型も含むことができ、「Aおよび(と)B、Cのうち少なくとも一つ(または一つ以上)」と記載される場合、A、B、Cで組み合わせできるすべての組み合わせのうち一つ以上を含むことができる。
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)等の用語を使うことができる。
このような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に過ぎず、その用語によって該当構成要素の本質や順番または順序などに限定されない。
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」されると記載された場合、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の間にあるさらに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。
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記載される場合、上(うえ)または下(した)は二つの構成要素が互いに直接接触する場合だけでなく、一つ以上のさらに他の構成要素が二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)」と表現される場合、一つの構成要素を基準として上側方向だけでなく下側方向の意味も含むことができる。
以下、添付された図面を参照して実施例を詳細に説明するものの、図面符号にかかわらず同一または対応する構成要素は同一の参照番号を付し、これに対する重複する説明は省略することにする。
図1~図14を参照すると、実施例に係るモータは、シャフト10、シャフト10と結合するロータ20、ロータ20の外側に配置されるステータ30、およびステータ30のコイル31と接続する複数個のターミナルグループ110、120、130を具備し、ステータ30の上側に配置されるバスバー40を含むことができる。
シャフト10はロータ20に結合され得る。電流の供給を通じてロータ20とステータ30に電磁的相互作用が発生するとロータ20が回転し、これに連動してシャフト10が回転する。一例として、シャフト10は車両の操向軸(図示されず)に連結されて操向軸に動力を伝達することができる。ここで、前記シャフト10の長さ方向は軸方向と命名され得る。そして、前記軸方向に垂直な方向は半径方向と命名され得る。
ロータ20はステータ30と電気的相互作用を通じて回転する。
ロータ20はロータコアとマグネットを含むことができる。一例として、ロータコアは円形の薄い鋼板の形態の複数個のプレートが積層された形状で実施されるかまたは一つの筒の形態で実施され得る。
前記ロータコアの中心にはシャフト10が結合するホール(図示されず)が配置され得る。前記ロータコアの外周面にはマグネット(図示されず)をガイドする突起(図示されず)が突出するように形成され得る。前記マグネットはロータコアの外周面に付着され得る。複数個のマグネットは一定の間隔でロータコアの周りに沿って配置され得る。
また、ロータ20は前記マグネットを囲んで前記マグネットが前記ロータコアから離脱しないように固定させ、前記マグネットが露出することを防止する缶部材(図示されず)を含むことができる。
ステータ30はロータ20と電気的相互作用を誘発するために巻線されるコイル31を含むことができる。
コイル31を巻くためのステータ30の具体的な構成は次の通りである。ステータ30は複数個のティース(図示されず)を含むステータコア(図示されず)を含むことができる。前記ステータコアは環状のヨーク(図示されず)および前記ヨークから中心方向に突出するように形成されたティースを含むことができる。前記ティースにはコイル31が巻かれ得る。ここで、前記ティースはヨークの外周面に沿って円周方向に一定の間隔を有するように形成され得る。一方、前記ステータコアは薄い鋼板の形態の複数個のプレートが互いに積層されて形成され得る。また、前記ステータコアは複数個の分割コアが互いに結合されるか連結されて形成され得る。
また、前記モータはロータ20とステータ30を内部に収容するハウジング50を含むことができる。
また、前記モータはセンシングマグネット60および印刷回路基板70を含むことができる。
前記センシングマグネット60はロータ20と連動するようにシャフト10に結合される。ここで、前記センシングマグネット60はロータ20の位置を検出するための装置である。
前記印刷回路基板70にはセンシングマグネット60の磁力を感知するセンサが配置され得る。一例として、前記センサはホールIC(Hall IC)であり得る。そして、前記センサはセンシングマグネット60のN極とS極の変化を感知してセンシングシグナルを生成することができる。
バスバー40はステータ30のコイル31と接続する複数個のターミナルグループ110、120、130、およびバスバーホルダ42を含むことができる。そして、前記バスバー40はステータ30の上部に配置され得る。
前記バスバー40は環状のバスバーホルダ42内部に複数個のターミナルグループ110、120、130を含む構造で形成され得る。
前記バスバーホルダ42は射出成形を通じて形成されたモールド物であり得る。そして、前記バスバーホルダ42は中心部にホール(図示されず)が形成された環状で形成され得る。前記ターミナルグループはバスバーホルダ42の内部に配置され、前記ターミナルグループを構成するターミナルの端子部はバスバーホルダ42の外部に露出するように配置される。参考として、バスバーホルダ42は複層構造であるか単層構造であり得、複数個のターミナルグループ110、120、130と共にインサート射出成形され得る。
図2~図14を参照すると、第1実施例に係るバスバー40は第1ターミナルグループ110、第2ターミナルグループ120および第3ターミナルグループ130を含むことができる。そして、第1ターミナルグループ110、第2ターミナルグループ120および第3ターミナルグループ130それぞれは複数個のターミナルを含むことができる。ここで、第2ターミナルグループ120の複数個のターミナル122、124、126のうち一つのターミナルの端子部101b、102b、103bは、第1ターミナルグループ110の複数個のターミナル112、114、116のうち一つのターミナルの端子部101b、102b、103bと第3ターミナルグループ130の複数個のターミナル132、134、136のうち一つのターミナルの端子部101b、102b、103bの間に配置される。例えば、円周方向を基準として第2ターミナルグループ120のターミナル122の端子部102bは、第1ターミナルグループ110のターミナル116の端子部103bと第3ターミナルグループ130のターミナル134の端子部103bの間に配置され得る。
第1ターミナルグループ110、第2ターミナルグループ120および第3ターミナルグループ130は電気的に絶縁(回路的に分離)され、第1ターミナルグループ110、第2ターミナルグループ120および第3ターミナルグループ130はそれぞれ端子部101b、102b、103b、104bを有する複数個のターミナル112、114、116、122、124、126、132、134、136を含む。
参考として、実施例で複数個のターミナルグループ110、120、130が回路的に分離されるとは、複数個のターミナルグループ110、120、130がそれぞれステータ30のコイル31と連結されるが、回路的に分離されて互いに独立的なモータ制御回路を構成することと定義される(図10参照)。それに伴い、複数個のターミナルグループ110、120、130には互いに独立的に電流が印加され、複数個のターミナルグループ110、120、130は互いに独立的にモータを駆動させることができる。
また、実施例で複数個のターミナルグループ110、120、130が複数個のターミナル112、114、116、122、124、126、132、134、136を含むとは、複数個のターミナルグループ110、120、130がそれぞれU、V、W相の電源と連結される相ターミナルと、相ターミナルを電気的に連結する中性ターミナルを含むことと定義される。
より具体的には、第1ターミナルグループ110は3個の相ターミナル(112、114、116参照)、および1個の中性ターミナル118を含むことができる。そして、第2ターミナルグループ120は3個の相ターミナル(122、124、126参照)、および1個の中性ターミナル128を含むことができる。そして、第3ターミナルグループ130は3個の相ターミナル(132、134、136参照)、および1個の中性ターミナル138を含むことができる。そして、図7~図9を参照すると、各ターミナルグループ110、120、130の第2ターミナル114、124、134それぞれの一部分は中性ターミナル118、128、138と軸方向にオーバーラップされるように配置され得る。
図7を参照すると、第1ターミナルグループ110は、ステータ30の中心C1を基準として120度間隔で離隔するように端子部101b、102b、103bが配置される第1ターミナル112(例えば、U1相)、第2ターミナル114(例えば、V1相)、第3ターミナル116(例えば、W1相)、および中性ターミナルを含む。ここで、ステータ30の中心C1は前記シャフト10の回転中心であり得る。
図8を参照すると、第2ターミナルグループ120は、ステータ30の中心C1を基準として120度間隔で離隔するように端子部101b、102b、103bが配置される第1ターミナル122(例えば、U2相)、第2ターミナル124(例えば、V2相)、第3ターミナル126(例えば、W2相)、および中性ターミナルを含む。
図9を参照すると、第3ターミナルグループ130は、ステータ30の中心C1を基準として120度間隔で離隔するように端子部101b、102b、103bが配置される第1ターミナル132(例えば、U3相)、第2ターミナル134(例えば、V3相)、第3ターミナル136(例えば、W3相)、および中性ターミナルを含む。
参考として、実施例で各ターミナルグループ110、120、130の第1ターミナル112、122、132、第2ターミナル114、124、134および第3ターミナル116、126、136の端子部101b、102b、103bが120度間隔で離隔するように配置されるとは、第1ターミナル112、122、132、第2ターミナル114、124、134および第3ターミナル116、126、136の各端子部101b、102b、103bがステータ30の中心(またはバスバーの中心)を基準として120度間隔で離隔するように配置されることと定義される。
図3~図5を参照すると、複数個のターミナルグループ110、120、130の第1ターミナル112、122、132、第2ターミナル114、124、134および第3ターミナル116、126、136は、ボディ101a、102a、103a、ボディ101a、102a、103aの一側から延びる端子部101b、102b、103b、ボディ101a、102a、103aの他側から延びる突出部101c、102c、103cを含むことができる。例えば、第1ターミナルグループ110は第1ターミナル112、第2ターミナル114および第3ターミナル116を含むことができる。そして、前記第1ターミナル112はボディ101a、ボディ101aの一側から延びる端子部101b、ボディ101aの他側から延びる突出部101cを含むことができる。そして、前記第2ターミナル114はボディ102a、ボディ102aの一側から延びる端子部102b、ボディ102aの他側から延びる突出部102cを含むことができる。そして、前記第3ターミナル116はボディ103a、ボディ103aの一側から延びる端子部103b、ボディ103aの他側から延びる突出部103cを含むことができる。
前記ボディ101a、102a、103aは直線形態の帯状部材または曲面を有する帯状部材で形成され得る。前記ボディ101a、102a、103a、端子部101b、102b、103bおよび突出部101c、102c、103cはその形状および機能的特性により区分されて説明され得るだけであり、一体に連結された一つの部材であり得る。
例えば、第1ターミナルグループ110、第2ターミナルグループ120、第3ターミナルグループ130の各第1ターミナル112、122、132のボディ101aは直線形態の帯状部材で形成され得る。反面、第1ターミナルグループ110、第2ターミナルグループ120、第3ターミナルグループ130の各第2ターミナル114、124、134と第3ターミナル116、126、136のボディ102a、103aは所定の曲率を有する円弧状の帯状部材で形成され得る。
端子部101b、102b、103bはステータ30の半径方向に沿ってボディ101aの側面(外側面または内側面)に延びてバスバーホルダ42の外側面(または内側面)に突出し、端子部101b、102b、103bの端部は鉤のように折り曲げられた形態で形成される。
端子部101b、102b、103bはステータ30のコイル31と電気的に連結される。一例として、端子部101b、102b、103bはステータ30のコイル31とフュージング(fusing)され得る。
参考として、ボディ101a、102a、103aと端子部101b、102b、103bは単一層構造で形成されたり、二重層構造(複層構造)をなすように形成され得る。ただし、ボディ101a、102a、103aと端子部101b、102b、103bの連結構造によって実施例が制限されたり限定されるものではない。
突出部101c、102c、103cは上下向き(軸方向)についてボディ101a、102a、103aの上面に延びられるし、バスバーホルダ42の上面に突出するように配置され得る。
突出部101c、102c、103cは対応する各相(U、V、W)の外部電源ケーブルと電気的に連結される。
図6を参照すると、各ターミナルグループの中性ターミナル118、128、138は、ボディ104aおよびボディ104aの一側から延びる3個の端子部104bを含む。
一例として、中性ターミナル118、128、138のボディ104aは所定の曲率を有する円弧状の帯状部材で形成され得る。
中性ターミナル118、128、138の端子部104bはステータ30の半径方向に沿って中性ターミナル118、128、138のボディ104aの側面(外側面または内側面)に延びてバスバーホルダ42の外側面(または内側面)に突出するように配置され得る。そして、端子部104bの端部は鉤のように折り曲げられた形態で形成され得る。
中性ターミナル118、128、138の端子部104bはステータ30のコイル31と電気的に連結される。一例として、中性ターミナル118、128、138の端子部104bはステータ30のコイル31とフュージング(fusing)され得る。
好ましい実施例によると、第2ターミナルグループ120の第2ターミナル124のボディ102aはステータ30の半径方向に沿って第1ターミナルグループ110の第2ターミナル114のボディ102aの内側に配置され得る。そして、第2ターミナルグループ120の第2ターミナル124のボディ102aはステータ30の半径方向に沿って第3ターミナルグループ130の第2ターミナル134のボディ102aの外側に配置され得る。例えば、半径方向を基準として第2ターミナルグループ120の第2ターミナル124のボディ102aは、第1ターミナルグループ110の第2ターミナル114のボディ102aと第3ターミナルグループ130の第2ターミナル134のボディ102aの間に配置され得る。
この時、第3ターミナルグループ130の第2ターミナル134の端子部102bは、第1ターミナルグループ110の第3ターミナル116のボディ103aを横切って第1ターミナルグループ110の第3ターミナル116のボディ102aの外側に配置され得る。そして、第3ターミナルグループ130の第3ターミナル136の端子部103bは、第2ターミナルグループ120の第3ターミナル126のボディ103aおよび第1ターミナルグループ110の第2ターミナル114のボディ102aを順次横切って第1ターミナルグループ110のボディ102aの外側に配置され得る。例えば、第3ターミナルグループ130の第2ターミナル134の一部分は、第1ターミナルグループ110の第3ターミナル116のボディ103aと軸方向にオーバーラップされるように配置され得る。また、第3ターミナルグループ130の第3ターミナル136の一部分は、第2ターミナルグループ120の第3ターミナル126のボディ103aおよび第1ターミナルグループ110の第2ターミナル114のボディ102aと軸方向にオーバーラップされるように配置され得る。
他の実施例によると、第1ターミナルグループの第2ターミナルのボディを第3ターミナルグループの第2ターミナルのボディの内側に配置したり、第1ターミナルグループの第2ターミナルのボディを第2ターミナルグループの第2ターミナルのボディの内側に配置してもよい。
好ましい実施例によると、各ターミナルグループ110、120、130の第1ターミナル112、122、132、第2ターミナル114、124、134および第3ターミナル116、126、136のうち少なくとも一個のターミナルは、残りと形状が異なるように形成され得る。
一例として、第1ターミナル112、122、132のボディ101a、第2ターミナル114、124、134のボディ102aおよび第3ターミナル116、126、136のボディ103aのうち二つのボディは長さが同一であり、残りの一つのボディより長さが大きい。
より具体的には、各ターミナルグループ110、120、130の第1ターミナル112、122、132は、各ターミナルグループ110、120、130の第2ターミナル114、124、134および第3ターミナル116、126、136と異なる形状および異なるボディ長さを有するように形成され得る。そして、各ターミナルグループ110、120、130の第2ターミナル114、124、134および第3ターミナル116、126、136は互いに同じ形状および長さを有するようにボディが形成され得る。
このように、各ターミナルグループ110、120、130の第1ターミナル112、122、132、第2ターミナル114、124、134および第3ターミナル116、126、136のうち、第2ターミナル114、124、134および第3ターミナル116、126、136が互いに同一の構造(同じ形状)で形成されるようにすることによって、一つの金型で各ターミナルグループ110、120、130の第2ターミナル114、124、134および第3ターミナル116、126、136を製作できるため、製造工程を簡素化し、製作費用を節減する有利な効果を得ることができる。
好ましい実施例によると、各ターミナルグループ110、120、130の中性ターミナル118、128、138も互いに同一の構造で形成され得る。したがって、一つの金型を共用で使って各ターミナルグループ110、120、130の中性ターミナル118、128、138を製作できるため、製造工程を簡素化し、製作費用を節減する有利な効果を得ることができる。
図2を参照すると、第2ターミナルグループ120の複数個のターミナル122、124、126のうち一つのターミナルの端子部101b、102b、103bは、第1ターミナルグループ110の複数個のターミナル112、114、116のうち一つのターミナルの端子部101b、102b、103bと第3ターミナルグループ130の複数個のターミナル132、134、136のうち一つのターミナルの端子部101b、102b、103bの間に配置され得る。
一例として、第2ターミナルグループ120の第2ターミナル124の端子部102bは、第1ターミナルグループ110の第3ターミナル116の端子部103bと第3ターミナルグループ130の第1ターミナル132の端子部101bの間に配置され得る。
同様の方式で、第2ターミナルグループ120の第1ターミナル122の端子部101bは、第1ターミナルグループ110の第2ターミナル114の端子部102bと第3ターミナルグループ130の第3ターミナル136の端子部103bの間に配置され得る。そして、第2ターミナルグループ120の第3ターミナル126の端子部103bは、第1ターミナルグループ110の第1ターミナル112の端子部101bと第3ターミナルグループ130の第2ターミナル134の端子部102bの間に配置され得る。
このように、実施例は第2ターミナルグループ120の第2ターミナル124の端子部102bが第1ターミナルグループ110の第3ターミナル116の端子部103bと第3ターミナルグループ130の第1ターミナル132の端子部101bの間に配置されるようにすることによって、複数個のターミナルグループ110、120、130の各端子部101b、102b、103bはステータ30の中心C1を基準として互いに対称的に配置され得るため、複数個のターミナルグループ110、120、130による電流の印加がステータ30の中心C1を基準として互いに対称的に行われ得る。
また、図2を参照すると、好ましい実施例によると、モータは、ステータ30;およびステータ30上に配置されるバスバー40を含み、バスバー40はバスバーホルダ42およびバスバーホルダ42と結合する第1ターミナルグループ110、第2ターミナルグループ120および第3ターミナルグループ130を含むことができる。そして、前記第1ターミナルグループ110、第2ターミナルグループ120および第3ターミナルグループ130それぞれは端子部101b、102b、103bを有する第1ターミナル~第3ターミナル112、114、116、122、124、126、132、134、136を含むことができる。そして、第2ターミナルグループ120の第1ターミナル~第3ターミナル122、124、126のうち一つのターミナルの端子部101b、102b、103bと第3ターミナルグループ130の第1ターミナル~第3ターミナル132、134、136のうち一つのターミナルの端子部101b、102b、103bは、第1ターミナルグループ110の第1ターミナル112の端子部101bと第1ターミナルグループ110の第2ターミナル114の端子部102bの間に配置される。すなわち、円周方向を基準として第1ターミナルグループ110の二つの端子部間には第2ターミナルグループ120の端子部一つと第3ターミナルグループ130の端子部一つが配置され得る。
一例として、第2ターミナルグループ120の第1ターミナル122の端子部101bと第3ターミナルグループ130の第3ターミナル136の端子部103bは、第1ターミナルグループ110の第1ターミナル122の端子部101bと第1ターミナルグループ110の第2ターミナル114の端子部102bの間に配置され得る。
同様の方式で、第2ターミナルグループ120の第3ターミナル126の端子部103bと第3ターミナルグループ130の第2ターミナル134の端子部102bは、第1ターミナルグループ110の第3ターミナル116の端子部103bと第1ターミナルグループ110の第1ターミナル112の端子部101bの間に配置され得る。また、第2ターミナルグループ120の第2ターミナル124の端子部102bと第3ターミナルグループ130の第1ターミナル132の端子部101bは、第1ターミナルグループ110の第2ターミナル114の端子部102bと第1ターミナルグループ110の第3ターミナル116の端子部103bの間に配置され得る。
このように、実施例は第2ターミナルグループ120の第1ターミナル122の端子部101bと第3ターミナルグループ130の第3ターミナル136の端子部103bが第1ターミナルグループ110の第1ターミナル122の端子部101bと第1ターミナルグループ110の第2ターミナル114の端子部102bの間に配置されるようにすることによって、複数個のターミナルグループ110、120、130の各端子部101b、102b、103bはステータ30の中心C1を基準として互いに対称的に配置され得るため、複数個のターミナルグループ110、120、130による電流の印加がステータ30の中心C1を基準として互いに対称的に行われ得る。
好ましい実施例によると、回路的に分離(電気的に絶縁)された第1ターミナルグループ110、第2ターミナルグループ120、第3ターミナルグループ130の各ターミナルの端子部101b、102b、103bは、ステータ30の中心C1を基準として互いに同一の間隔で離隔するように配置される。
より具体的には、ステータ30の中心C1を基準として12時方向に配置される第1ターミナルグループ110の第1ターミナル112を基準として、時計回り方向に沿って40度間隔で離隔するように、第3ターミナルグループ130の第3ターミナル136、第2ターミナルグループ120の第1ターミナル122、第1ターミナルグループ110の第2ターミナル114、第3ターミナルグループ130の第1ターミナル132、第2ターミナルグループ120の第2ターミナル124、第1ターミナルグループ110の第3ターミナル116、第3ターミナルグループ130の第2ターミナル134、第2ターミナルグループ120の第3ターミナル126が順次配置される。
このように、実施例は回路的に分離された複数個のターミナルグループ110、120、130の各ターミナル112、114、116、122、124、126、132、134、136の端子部101b、102b、103bがステータ30の中心C1を基準として互いに同一の間隔で離隔するように配置されるようにすることによって、複数個のターミナルグループ110、120、130のうち特定のターミナルグループ(例えば、第1ターミナルグループ)で故障(図31参照)が発生しても、正常に作動する残りの正常ターミナルグループによって印加される電流がステータ30の中心C1を基準として対称(例えば、ステータの中心を基準として120度等間隔でコイルに電流が印加)をなすことができるため、トルクリプルの増加を最小化し、モータの駆動安定性および信頼性を向上させる有利な効果を得ることができる。
好ましい実施例によると、第1ターミナルグループ110の第1~第3ターミナル112、114、116の突出部101c、102c、103cはバスバーホルダ42の第1領域R1に配置され、第2ターミナルグループ120の第1~第3ターミナル122、124、126の突出部101c、102c、103cはバスバーホルダ42の第2領域R2に配置され、第3ターミナルグループ130の第1~第3ターミナル132、134、136の突出部101c、102c、103cはバスバーホルダ42の第3領域R3に配置され得る。ここで、前記第1領域R1と第2領域R2の間の間隔は第2領域R2と第3領域R3の間の間隔と同一である。
一例として、図2を参照すると、第1ターミナルグループ110の第1~第3ターミナル112、114、116の突出部101c、102c、103cは12時方向(図2基準)に定義されるバスバーホルダ42の第1領域R1に配置され得る。そして、第2ターミナルグループ120の第1~ 第3ターミナル122、124、126の突出部101c、102c、103cはステータ30の中心C1を基準として第1領域R1に対して時計回り方向に80度(θ1)離隔するように定義されるバスバーホルダ42の第2領域R2に配置され得る。そして、第3ターミナルグループ130の第1~第3ターミナル132、134、136の突出部101c、102c、103cはステータ30の中心C1を基準として第2領域R2に対して時計回り方向に80度(θ2)離隔するように定義されるバスバーホルダ42の第3領域R3に配置され得る。
このように、第1領域R1と第2領域R2の間の間隔と第2領域R2と第3領域R3の間の間隔を互いに同一に定義することによって、複数個のターミナルグループ110、120、130の各端子部101b、102b、103bをステータ30の中心C1を基準として互いに対称的に配置することができる。
また、好ましい実施例によると、第1領域R1と第2領域R2の間の間隔(θ1+θ2)は第1領域R1と第3領域R3の間の間隔(θ3)より小さく定義され得る。
一例として、第1領域R1と第2領域R2の間の間隔(θ1)はステータ30の中心C1を基準として80度で定義され得、第1領域R1と第3領域R3の間の間隔(θ3)は200度で定義され得る。
このように、第1領域R1と第2領域R2の間の間隔を第1領域R1と第3領域R3の間の間隔より小さくすることによって、複数個のターミナルグループ110、120、130の各端子部101b、102b、103bをステータ30の中心C1を基準として互いに対称的に配置することができる。
一方、図11~図14を参照すると、バスバーホルダ42で第1~第3ターミナル112、114、116、122、124、126、132、134、136の端子部101b、102b、103bと中性ターミナル118、128、138の端子部104bの配置構造は、要求される条件および設計の仕様により多様に変更され得る。
図11を参照すると、前記第1~第3ターミナル112、114、116、122、124、126、132、134、136の端子部101b、102b、103bと前記中性ターミナル118、128、138の端子部104bは、前記バスバーホルダ42で二重層構造(複層構造)をなすように配置され得る。この時、前記第1~第3ターミナル112、114、116、122、124、126、132、134、136の端子部101b、102b、103bと前記中性ターミナル118、128、138の端子部104bはバスバーホルダ42の外側面に突出することができる。
図12を参照すると、前記第1~第3ターミナル112、114、116、122、124、126、132、134、136の端子部101b、102b、103bと前記中性ターミナル118、128、138の端子部104bは、前記バスバーホルダ42で二重層構造(複層構造)をなすように配置され得る。この時、前記第1~第3ターミナル112、114、116、122、124、126、132、134、136の端子部101b、102b、103bと中性ターミナル118、128、138の端子部104bはバスバーホルダ42の内側面に突出してもよい。
図13を参照すると、前記第1~第3ターミナル112、114、116、122、124、126、132、134、136の端子部101b、102b、103bと前記中性ターミナル118、128、138の端子部104bは、前記バスバーホルダ42で単層構造をなすように配置され得る。この時、前記第1~第3ターミナル112、114、116、122、124、126、132、134、136の端子部101b、102b、103bは前記バスバーホルダ42の内側面に突出し、中性ターミナル118、128、138の端子部104bはバスバーホルダ42の外側面に突出することができる。
他の実施例によると、前記第1~第3ターミナル112、114、116、122、124、126、132、134、136の端子部101b、102b、103bと中性ターミナル118、128、138の端子部104bはバスバーホルダ42で単層構造をなすように配置され得る。そして、第1~第3ターミナル112、114、116、122、124、126、132、134、136の端子部101b、102b、103bはバスバーホルダ42の外側面に突出し、中性ターミナル118、128、138の端子部104bはバスバーホルダ42の内側面に突出してもよい。
図14を参照すると、前記第1~第3ターミナル112、114、116、122、124、126、132、134、136の端子部101b、102b、103bのみがバスバーホルダ42とともにインサート射出され、前記中性ターミナル118、128、138の端子部104bはバスバーホルダ42の外側に配置され得る。
一例として、バスバーホルダ42の上面の一側には陥没した溝42bが形成され得、中性ターミナル118、128、138の端子部104bは溝42bに配置され得る。また、バスバーホルダ42には上下方向に沿って貫通したホール42aが形成され得、ステータ30のコイル31はホール42aを通過した状態で配置されて中性ターミナル118、128、138の端子部104bにフュージングされ得る。図14に図示された通り、前記バスバーホルダ42に段差構造を形成し、前記段差構造に中性ターミナル118、128、138の端子部104bを配置することができる。この時、前記段差構造に配置される中性ターミナル118、128、138の端子部104bはホール42aを通過したコイル31と結合することができる。
他の実施例によると、中性ターミナル118、128、138の端子部104bをバスバーホルダ42とともにインサート射出し、第1~第3ターミナル112、114、116、122、124、126、132、134、136の端子部101b、102b、103bをバスバーホルダ42の外側に配置してもよい。
図15~図19は、第2実施例に係るモータを説明するための図面である。併せて、前述した構成と同一および同一相当部分に対しては同一または同一相当な参照符号を付与することによって、それに対する詳細な説明は省略することにする。
図15~図19を参照すると、第2実施例に係るモータは、ステータ30;およびステータ30上に配置されるバスバー40;を含み、バスバー40はバスバーホルダ42およびバスバーホルダ42と結合する第1ターミナルグループ110、第2ターミナルグループ120および第3ターミナルグループ130を含み、第1ターミナルグループ110、第2ターミナルグループ120および第3ターミナルグループ130それぞれは端子部101b、102b、103bを有する第1~第3ターミナル112、114、116、122、124、126、132、134、136を含み、第2ターミナルグループ120の第1ターミナル122の端子部101bは第1ターミナルグループ110の第1ターミナル112の端子部101bと第3ターミナルグループ130の第1ターミナル132の端子部101bの間に配置され得る。
図16を参照すると、第1ターミナルグループ110は、ステータ30の中心C1を基準として120度間隔で離隔するように端子部101b、102b、103bが配置される第1ターミナル112(例えば、U1相)、第2ターミナル114(例えば、V1相)、第3ターミナル116(例えば、W1相)、および中性ターミナルを含むことができる。すなわち、第1ターミナルグループ110は第1ターミナル112(例えば、U1相)、第2ターミナル114(例えば、V1相)、第3ターミナル116(例えば、W1相)、および中性ターミナルを含むことができる。そして、第1ターミナル112の端子部101b、第2ターミナル114の端子部102b、および第3ターミナル116の端子部103bは円周方向に対して120度間隔で離隔するように配置され得る。
図17を参照すると、第2ターミナルグループ120は、ステータ30の中心C1を基準として120度間隔で離隔するように端子部101b、102b、103bが配置される第1ターミナル122(例えば、U2相)、第2ターミナル124(例えば、V2相)、第3ターミナル126(例えば、W2相)、および中性ターミナルを含むことができる。すなわち、第2ターミナルグループ120は第1ターミナル122(例えば、U2相)、第2ターミナル124(例えば、V2相)、第3ターミナル126(例えば、W2相)、および中性ターミナルを含むことができる。そして、第1ターミナル122の端子部101b、第2ターミナル124の端子部102b、および第3ターミナル126の端子部103bは円周方向に対して120度間隔で離隔するように配置され得る。
図18を参照すると、第3ターミナルグループ130は、ステータ30の中心C1を基準として120度間隔で離隔するように端子部101b、102b、103bが配置される第1ターミナル132(例えば、U3相)、第2ターミナル134(例えば、V3相)、第3ターミナル136(例えば、W3相)、および中性ターミナルを含む。すなわち、第3ターミナルグループ130は第1ターミナル132(例えば、U3相)、第2ターミナル134(例えば、V3相)、第3ターミナル136(例えば、W3相)、および中性ターミナルを含むことができる。そして、第1ターミナル132の端子部101b、第2ターミナル134の端子部102b、および第3ターミナル136の端子部103bは円周方向に対して120度間隔で離隔するように配置され得る。
参考として、実施例で各ターミナルグループ110、120、130の第1ターミナル112、122、132、第2ターミナル114、124、134および第3ターミナル116、126、136の端子部101b、102b、103bが120度間隔で離隔するように配置されるとは、第1ターミナル112、122、132、第2ターミナル114、124、134および第3ターミナル116、126、136の各端子部101b、102b、103bがステータ30の中心(またはバスバーの中心)を基準として120度間隔で離隔するように配置されることと定義される。
第2ターミナルグループ120の第1ターミナル122の端子部101bが第1ターミナルグループ110の第1ターミナル112の端子部101bと第3ターミナルグループ130の第1ターミナル132の端子部101bの間に配置されることによって、第2ターミナルグループ120の第2ターミナル124の端子部102bは第1ターミナルグループ110の第2ターミナル114の端子部102bと第3ターミナルグループ130の第2ターミナル134の端子部102bの間に配置され得、第2ターミナルグループ120の第3ターミナル126の端子部103bは第1ターミナルグループ110の第3ターミナル116の端子部103bと第3ターミナルグループ130の第3ターミナル136の端子部103bの間に配置され得る。
一例として、第1ターミナルグループ110の第1ターミナル112の端子部101bは12時方向に配置され得る。そして、ステータ30の中心C1を基準として第1ターミナルグループ110の第1ターミナル112の端子部101bに対して時計回り方向に80度離隔するように配置される第3ターミナルグループ130の第1ターミナル132の端子部101bと第1ターミナルグループ110の第1ターミナル112の端子部101bの間には、第2ターミナルグループ120の第1ターミナル122の端子部101bが配置され得る。
このように、実施例は第2ターミナルグループ120の第1ターミナル122の端子部101bが第1ターミナルグループ110の第1ターミナル112の端子部101bと第3ターミナルグループ130の第1ターミナル132の端子部101bの間に配置されるようにすることによって、複数個のターミナルグループ110、120、130の各端子部101b、102b、103bはステータ30の中心C1を基準として互いに対称的に配置され得るため、複数個のターミナルグループ110、120、130による電流の印加がステータ30の中心C1を基準として互いに対称的に行われ得る。
また、第1ターミナルグループ110の第1~第3ターミナル112、114、116の突出部101c、102c、103cはバスバーホルダ42の第1領域R1に配置され、第2ターミナルグループ120の第1~第3ターミナル122、124、126の突出部101c、102c、103cはバスバーホルダ42の第2領域R2に配置され、第3ターミナルグループ130の第1~第3ターミナル132、134、136の突出部101c、102c、103cはバスバーホルダ42の第3領域R3に配置され、第1領域R1と第2領域R2の間の間隔(例えば、40度)は第2領域R2と第3領域R3の間の間隔(例えば、40度)と同一である。
一例として、第1ターミナルグループ110の第1~第3ターミナル112、114、116の突出部101c、102c、103cは12時方向(図15基準)に定義されるバスバーホルダ42の第1領域R1に配置され得る。そして、第2ターミナルグループ120の第1~第3ターミナル122、124、126の突出部101c、102c、103cは、ステータ30の中心C1を基準として第1領域R1に対して時計回り方向に40度離隔するように定義されるバスバーホルダ42の第2領域R2に配置され得る。そして、第3ターミナルグループ130の第1~第3ターミナル132、134、136の突出部101c、102c、103cは、ステータ30の中心C1を基準として第2領域R2に対して時計回り方向に40度離隔するように定義されるバスバーホルダ42の第3領域R3に配置され得る。
結果として、第1領域R1、第2領域R2および第3領域R3は、ステータ30の中心C1を通る直交軸(x軸、y軸)を基準として区画される象限領域のうち、第1象限(first quadrant)領域に配置され得る。このように、第1領域R1、第2領域R2および第3領域R3が第1象限領域に集まる構造で配置されるようにすることによって、各ターミナルグループ110、120、130に外部電源ケーブルを連結する工程を簡素化し、作業性および便宜性を向上させる有利な効果を得ることができる。
他の実施例によると、ステータ30の中心C1を通る直交軸(x軸、y軸)を基準として区画される象限領域のうち、第2象限領域または第3象限領域または第4象限領域に第1領域R1、第2領域R2および第3領域R3を配置してもよい。
図19~図24は第3実施例に係るモータを説明するための図面であり、図25~図31は本発明の第4実施例に係るモータを説明するための図面である。併せて、前述した構成と同一および同一相当部分に対しては同一または同一相当な参照符号を付与し、それに対する詳細な説明は省略することにする。
図19~図24を参照すると、第3実施例に係るモータは、ステータ30;およびステータ30上に配置されるバスバー40を含むことができる。そして、前記バスバー40はバスバーホルダ42およびバスバーホルダ42と結合する第1ターミナルグループ110、第2ターミナルグループ120、第3ターミナルグループ130および第4ターミナルグループ140を含むことができる。そして、第1ターミナルグループ110、第2ターミナルグループ120、第3ターミナルグループ130および第4ターミナルグループ140それぞれは端子部101b、102b、103b、104bを有する第1~第3ターミナル112、114、116、118、122、124、126、128、132、134、136、138、142、144、146、148を含むことができる。
前記第1ターミナルグループ110、第2ターミナルグループ120、第3ターミナルグループ130、および第4ターミナルグループ140は回路的に分離され得る。そして、前記第1ターミナルグループ110、第2ターミナルグループ120、第3ターミナルグループ130および第4ターミナルグループ140はそれぞれ端子部101b、102b、103b、104bを有する複数個のターミナル112、114、116、118、122、124、126、128、132、134、136、138、142、144、146、148を含むことができる。
より具体的には、第1ターミナルグループ110は3個の相ターミナル(112、114、116参照)および1個の中性ターミナル118を含み、第2ターミナルグループ120は3個の相ターミナル(122、124、126参照)および1個の中性ターミナル128を含み、第3ターミナルグループ130は3個の相ターミナル(132、134、136参照)および1個の中性ターミナル138を含み、第4ターミナルグループ140は3個の相ターミナル(142、144、146参照)および1個の中性ターミナル148を含む。
図26を参照すると、第1ターミナルグループ110は、ステータ30の中心C1を基準として120度間隔で離隔するように端子部101b、102b、103bが配置される第1ターミナル112(例えば、U1相)、第2ターミナル114(例えば、V1相)、第3ターミナル116(例えば、W1相)、および中性ターミナル118を含む。
図27を参照すると、第2ターミナルグループ120は、ステータ30の中心C1を基準として120度間隔で離隔するように端子部101b、102b、103bが配置される第1ターミナル122(例えば、U2相)、第2ターミナル124(例えば、V2相)、第3ターミナル126(例えば、W2相)、および中性ターミナル128を含む。
図28を参照すると、第3ターミナルグループ130は、ステータ30の中心C1を基準として120度間隔で離隔するように端子部101b、102b、103bが配置される第1ターミナル132(例えば、U3相)、第2ターミナル134(例えば、V3相)、第3ターミナル136(例えば、W3相)、および中性ターミナル138を含む。
図29を参照すると、第4ターミナルグループ140は、ステータ30の中心C1を基準として120度間隔で離隔するように端子部101b、102b、103bが配置される第1ターミナル142(例えば、U4相)、第2ターミナル144(例えば、V4相)、第3ターミナル146(例えば、W4相)、および中性ターミナル148を含む。
参考として、実施例で各ターミナルグループ110、120、130、140の第1ターミナル112、122、132、142、第2ターミナル114、124、134、144、第3ターミナル116、126、136、146の端子部101b、102b、103bが120度間隔で離隔するように配置されるとは、第1ターミナル112、122、132、142、第2ターミナル114、124、134、144および第3ターミナル116、126、136、146の各端子部101b、102b、103bがステータ30の中心(またはバスバーの中心)を基準として120度間隔で離隔するように配置されることと定義される。
第1ターミナルグループ110~第3ターミナルグループ130の第1ターミナル112、122、132、第2ターミナル114、124、134および第3ターミナル116、126、136は、ボディ101a、102a、103a、ボディ101a、102a、103aの一側から延びる端子部101b、102b、103b、ボディ101a、102a、103aの他側から延びる突出部101c、102c、103cを含む。(図3~図5参照)
第1ターミナルグループ110~第3ターミナルグループ130の中性ターミナル118、128、138は、ボディ104aおよびボディ104aの一側から延びる3個の端子部104bを含む。(図6参照)
また、図29を参照すると、第4ターミナルグループ140の第1ターミナル142、第2ターミナル144および第3ターミナル146は、ボディ101a、102a、103a、ボディ101a、102a、103aの一側から延びる端子部101b、102b、103b、ボディ101a、102a、103aの他側から延びる突出部101c、102c、103cを含む。
第4ターミナルグループ140の各ターミナル142、144、146のボディ101a、102a、103aは直線形態の帯状部材または曲面を有する帯状部材で形成され得る。ボディ101a、102a、103a、端子部101b、102b、103bおよび突出部101c、102c、103cはその形状および機能的特性により区分されて説明され得るだけであり、一体に連結された一つの部材であり得る。
例えば、第4ターミナルグループ140の第1ターミナル142のボディ101aは直線形態の帯状部材で形成され得る。反面、第4ターミナルグループ140の第2ターミナル144と第3ターミナル146のボディ102a、103aは所定の曲率を有する円弧状の帯状部材で形成され得る。
第4ターミナルグループ140の各ターミナル142、144、146の端子部101b、102b、103bはステータ30の半径方向に沿ってボディ101aの側面(外側面または内側面)に延びてバスバーホルダ42の外側面(または内側面)に突出し、第4ターミナルグループ140の各ターミナル142、144、146の端子部101b、102b、103bの端部は鉤のように折り曲げられた形態で形成される。
第4ターミナルグループ140の各ターミナル142、144、146の端子部101b、102b、103bはステータ30のコイル31と電気的に連結される。一例として、第4ターミナルグループ140の各ターミナル142、144、146の端子部101b、102b、103bはステータ30のコイル31とフュージング(fusing)され得る。
第4ターミナルグループ140の各ターミナル142、144、146の突出部101c、102c、103cは上下方向に沿ってボディの上面に延びてバスバーホルダ42の上面に突出するように配置され得る。第4ターミナルグループ140の各ターミナル142、144、146の突出部101c、102c、103cは対応する各相(U、V、W)の外部電源ケーブルと電気的に連結される。
第4ターミナルグループ140の中性ターミナル148は、ボディ104aおよびボディ104aの一側から延びる3個の端子部104bを含む。一例として、第4ターミナルグループ140の中性ターミナル148のボディ104aは所定の曲率を有する円弧状の帯状部材で形成され得る。
第4ターミナルグループ140の中性ターミナル148の端子部104bはステータ30の半径方向に沿って中性ターミナルのボディ104aの側面(外側面または内側面)に延びてバスバーホルダ42の外側面(または内側面)に突出することができる。ここで、第4ターミナルグループ140の中性ターミナル148の端子部104bの端部は鉤のように折り曲げられた形態で形成され得る。
第4ターミナルグループ140の中性ターミナル148の端子部104bはステータ30のコイル31と電気的に連結される。一例として、第4ターミナルグループ140の中性ターミナル148の端子部104bはステータ30のコイル31とフュージング(fusing)され得る。
好ましい実施例によると、第1ターミナルグループ110の第1~第3ターミナル112、114、116の突出部101c、102c、103cはバスバーホルダ42の第1領域R1に配置され、第2ターミナルグループ120の第1~第3ターミナル122、124、126の突出部101c、102c、103cはバスバーホルダ42の第2領域R2に配置され、第3ターミナルグループ130の第1~第3ターミナル132、134、136の突出部101c、102c、103cはバスバーホルダ42の第3領域R3に配置され、第4ターミナルグループ140の第1~第3ターミナル142、144、146の突出部101c、102c、103cはバスバーホルダ42の第4領域R4に配置され得る。この時、前記第1領域R1~第4領域R4の間の間隔は互いに同一であってもよい。
一例として、図25を参照すると、第1ターミナルグループ110の第1~第3ターミナル112、114、116の突出部101c、102c、103cは、12時方向(図25基準)に定義されるバスバーホルダ42の第1領域R1に配置され得る。そして、第2ターミナルグループ120の第1~第3ターミナル122、124、126の突出部101c、102c、103cは、ステータ30の中心C1を基準として第1領域R1に対して反時計回り方向に90度離隔するように定義されるバスバーホルダ42の第2領域R2に配置され得る。そして、第3ターミナルグループ130の第1~第3ターミナル132、134、136の突出部101c、102c、103cは、ステータ30の中心C1を基準として第2領域R2に対して反時計回り方向に90度離隔するように定義されるバスバーホルダ42の第3領域R3に配置され得る。そして、第4ターミナルグループ140の第1~第3ターミナル142、144、146の突出部101c、102c、103cは、ステータ30の中心C1を基準として第3領域R3に対して反時計回り方向に90度離隔するように定義されるバスバーホルダ42の第4領域R4に配置され得る。
このように、第1領域R1、第2領域R2、第3領域R3、第4領域R4間の間の間隔を互いに同一にすることによって、複数個のターミナルグループ110、120、130、140の各端子部101b、102b、103bをステータ30の中心C1を基準として互いに対称的に配置することができる。
各ターミナルグループ110、120、130、140の端子部101b、102b、103bの配置構造は要求される条件および設計の仕様により多様に変更され得る。
例えば、図25を参照すると、第3ターミナルグループ130の第2ターミナル134または第3ターミナル136のうち一つのターミナルの端子部101b、102b、103bと第4ターミナルグループ140の第2ターミナル144または第3ターミナル146のうち一つのターミナルの端子部101b、102b、103bは、第1ターミナルグループ110の第1ターミナル112の端子部101bと第2ターミナルグループ120の第1ターミナル122の端子部101bの間に配置され得る。
一例として、第1ターミナルグループ110の第1ターミナル112の端子部101bは12時方向に配置され得る。そして、ステータ30の中心C1を基準として第1ターミナルグループ110の第1ターミナル112の端子部101bに対して反時計回り方向に90度離隔するように配置される第2ターミナルグループ120の第1ターミナル122の端子部101bと第1ターミナルグループ110の第1ターミナル112の端子部101bの間には、第3ターミナルグループ130の第2ターミナル134の端子部102bと第4ターミナルグループ140の第3ターミナル146の端子部103bが配置され得る。
このように、実施例は、第1ターミナルグループ110の第1ターミナル112の端子部101bと第2ターミナルグループ120の第1ターミナル122の端子部101bの間に第3ターミナルグループ130の第2ターミナル134または第3ターミナル136のうち一つのターミナルの端子部102b、103bと第4ターミナルグループ140の第2ターミナル144または第3ターミナル146のうち一つのターミナルの端子部102b、103bが配置されるようにすることによって、複数個のターミナルグループ110、120、130、140の各端子部101b、102b、103bをステータ30の中心C1を基準として互いに対称的に配置することができる。それにより、複数個のターミナルグループ110、120、130、140による電流の印加がステータ30の中心C1を基準として互いに対称的に行われ得る。
前述および図示した実施例では、第1ターミナルグループ110の第1ターミナル112の端子部101bと第2ターミナルグループ120の第1ターミナル122の端子部101bの間に、第3ターミナルグループ130の第2ターミナル134の端子部102bと第4ターミナルグループ140の第3ターミナル146の端子部103bが配置される例を挙げて説明しているが、必ずしもこれに限定されない。例えば、図32のように、第1ターミナルグループ110の第1ターミナル112の端子部101bと第2ターミナルグループ120の第1ターミナル122の端子部101bの間に、第3ターミナルグループ130の第3ターミナル136の端子部103bと第4ターミナルグループ140の第2ターミナル144の端子部102bを配置してもよい。
また、図33のように、第1ターミナルグループ110の第1ターミナル112の端子部101bと第2ターミナルグループ120の第1ターミナル122の端子部101bの間に、第3ターミナルグループ130の第2ターミナル134の端子部102bと第4ターミナルグループ140の第2ターミナル144の端子部102bを配置してもよい。
さらに、図30のように、第1ターミナルグループ110の第1ターミナル112の端子部101bと第2ターミナルグループ120の第1ターミナル122の端子部101bの間に、第4ターミナルグループ140のV相(V4)電源および第3ターミナルグループ130のW相(W3)電源が印加されるように、第4ターミナルグループ140の第2ターミナル(144参照)の端子部102bと第3ターミナルグループ130の第1ターミナル(132参照)の端子部101bを配置してもよい。
一方、図34を参照すると、第1ターミナルグループ110、第2ターミナルグループ120、第3ターミナルグループ130、第4ターミナルグループ140は、シャフト10の軸方向に沿って互いに異なる層をなすように配置され得る。
これは、複数個の前記ターミナルグループ110、120、130、140の端子部101b、102b、103b、104bがシャフト10の軸線方向に沿って重ならないように配置するためである。
すなわち、複数個のターミナルグループ110、120、130、140が単一層上に配置される場合には、各ターミナルグループを構成する相ターミナルおよび中性ターミナルが互いに異なる構造およびサイズ(例えば、互いに異なる曲率)を有さなければならないため、回路的に分離された複数個のターミナルグループ110、120、130、140を含むターミナルユニット100を製作するためにただ一種類のターミナルグループを共通して使うことが難しく、複数個のターミナルグループ110、120、130、140はそれぞれ個別的に製作されなければならない。
しかし、実施例では複数個のターミナルグループ110、120、130、140が互いに異なる層に配置されるようにすることによって、ただ一種類のターミナルグループを共通して使って回路的に分離された複数個のターミナルグループ110、120、130、140を含むターミナルユニット100を製作することができ、各ターミナルグループ110、120、130、140の端子部101b、102b、103b、104bはシャフト10の軸線方向に沿って互いに重ならないように配置され得る。
好ましい実施例によると、第1ターミナルグループ110は第1層F1をなすように配置され、第2ターミナルは第1ターミナルグループ110の下部に第2層F2をなすように配置され、第3ターミナルは第2ターミナルの下部に第3層F3をなすように配置され、第4ターミナルは第3ターミナルの下部に第4層F4をなすように配置される。
参考として、実施例では第1ターミナルグループ110が最上部に位置する 第 1層に配置され、第4ターミナルグループ140が最下部に位置する第4層F4に配置される例を挙げて説明しているが、第4ターミナルグループ140を第1層に配置し、第1ターミナルグループ110を第4層に配置してもよい。
好ましくは、第1層F1は、複数個の第1相ターミナルが配置される第1上部層F1-1、および第1上部層F1-1の下部に位置し第1中性ターミナル118が配置される第1下部層F1-2を含むことができる。
一例として、第1上部層F1-1の下部区間と第1下部層F1-2の上部区間は互いに半径方向に重なるように配置され得る。第1上部層F1-1の下部区間と第1下部層F1-2の上部区間が互いに重なるようにすることによって、バスバー40の全体の高さを低くすることができるため、モータをより小型化することができる。他の実施例によると、第1上部層と第1下部層が互いに重ならずに完全に分離されてもよい。
第1層F1と同様の方式で、第2層F2は、複数個の第2相ターミナルが配置される第2上部層F2-1、および第2上部層F2-1の下部に位置し第2中性ターミナル128が配置される第2下部層F2-2を含むことができる。そして、第3層F3は、複数個の第3相ターミナルが配置される第3上部層F3-1、および第3上部層F3-1の下部に位置し第3中性ターミナル138が配置される第3下部層F3-2を含むことができる。そして、第4層F4は、複数個の第4層ターミナルが配置される第4上部層F4-1、および第4上部層F4-1の下部に位置し第4中性ターミナル148が配置される第4下部層F4-2を含むことができる。
また、第1ターミナルグループ110、第2ターミナルグループ120、第3ターミナルグループ130、第4ターミナルグループ140が互いに異なる層をなすように積層される構造で、バスバー40を構成するバスバーホルダ42は、第1ターミナルグループ110、第2ターミナルグループ120、第3ターミナルグループ130、第4ターミナルグループ140を全体的に囲むように形成され得る。
前述および図示した実施例では、複数個のターミナルグループ110、120、130、140のただ一つのバスバーホルダ42により一体に連結される例を挙げて説明しているが、必ずしもこれに限定されない。例えば、他の実施例によると、複数個のターミナルグループが互いに異なるバスバーホルダを媒介として連結されるように構成してもよい。
図35を参照すると、他の実施例に係るモータは、第1ターミナルグループ110を囲むように形成される第1バスバーホルダ43、第2ターミナルグループ120を囲むように形成される第2バスバーホルダ44、第3ターミナルグループ130を囲むように形成される第3バスバーホルダ45、および第4ターミナルグループ140を囲むように形成される第4バスバーホルダ46を含む。
第1バスバーホルダ43~第4バスバーホルダ46は順次積層されてバスバー40を構成することができる。
好ましくは、第1バスバーホルダ43の下部には第1突起43aが形成され、第2バスバーホルダ44の上部には第1突起43aが挿入される第1溝44aが形成され、第2バスバーホルダ44の下部には第1突起43aと異なる位置に配置されるように第2突起44bが形成され、第3バスバーホルダ45の上部には第2突起44bが挿入される第2溝45aが形成され、第3バスバーホルダ45の下部には第2突起44bと異なる位置に配置されるように第3突起45bが形成され、第4バスバーホルダ46の上部には第3突起45bが挿入される第3溝46aが形成され得る。
ここで、第2突起44bが第1突起43aと異なる位置に配置されるとは、第2突起44bと第1突起43aがシャフト10の軸線方向に沿って互いに重ならないように互いに異なる位置に配置されることと定義される。同様に、第3突起45bが第2突起44bと異なる位置に配置されるとは、第3突起45bと第2突起44bがシャフト10の軸線方向に沿って互いに重ならないように配置されることと定義される。
第1突起43a~第3突起45bと、第1溝44a~第3溝46aは第1バスバーホルダ43~第4バスバーホルダ46を組み立てる時に組立位置を案内し、誤組立を防止するために設けられる。
複数個のバスバーホルダ43、44、45、46が定位置に配置される条件でのみ各突起は対応する溝にそれぞれ挿入され得る。
すなわち、第4バスバーホルダ46の上部に第3バスバーホルダ45が配置されてこそ第3突起45bが第3溝46aに収容され得、第4バスバーホルダ46の上部に第2バスバーホルダ44が配置される場合には第2突起44bが第3溝46aに収容され得ない。同様の方式で、第3バスバーホルダ45の上部に第2バスバーホルダ44が配置されてこそ第2突起44bが第2溝45aに収容され得、第2節の上部に第1バスバーホルダ43が配置されてこそ第1突起43aが第1溝44aに収容され得る。
このように、複数個のバスバーホルダ43、44、45、46が定位置に配置される場合にのみ各突起が対応する溝にそれぞれ挿入されるようにすることによって、第1バスバーホルダ43~第4バスバーホルダ46の誤組立を防止し、組立性を向上させる有利な効果を得ることができる。
前記では本発明の好ましい実施例を参照して説明したが、該当技術分野の熟練した当業者は下記の特許請求の範囲に記載された本発明の思想および領域から逸脱しない範囲内で本発明を多様に修正および変更できることが理解できるであろう。
10:シャフト
20:ロータ
30:ステータ
31:コイル
40:バスバー
42:バスバーホルダ
50:ハウジング
101a、102a、103a、104a:ボディ
101b、102b、103b、104b:端子部
101c、102c、103c:突出部
110:第1ターミナルグループ
120:第2ターミナルグループ
130:第3ターミナルグループ
140:第4ターミナルグループ
112、122、132、142:第1ターミナル
114、124、134、144:第2ターミナル
116、126、136、146:第3ターミナル
118、128、138、148:中性ターミナル
20:ロータ
30:ステータ
31:コイル
40:バスバー
42:バスバーホルダ
50:ハウジング
101a、102a、103a、104a:ボディ
101b、102b、103b、104b:端子部
101c、102c、103c:突出部
110:第1ターミナルグループ
120:第2ターミナルグループ
130:第3ターミナルグループ
140:第4ターミナルグループ
112、122、132、142:第1ターミナル
114、124、134、144:第2ターミナル
116、126、136、146:第3ターミナル
118、128、138、148:中性ターミナル
Claims (17)
- ステータ;および
前記ステータ上に配置されるバスバーを含み、
前記バスバーはバスバーホルダ、および前記バスバーホルダと結合する第1ターミナルグループ、第2ターミナルグループおよび第3ターミナルグループを含み、
前記第1ターミナルグループ、前記第2ターミナルグループおよび前記第3ターミナルグループそれぞれは端子部を有する複数個のターミナルを含み、
前記第2ターミナルグループの複数個のターミナルのうち一つのターミナルの端子部は、前記第1ターミナルグループの複数個のターミナルのうち一つのターミナルの端子部と前記第3ターミナルグループの複数個のターミナルのうち一つのターミナルの端子部間に配置される、モータ。 - 前記複数個のターミナルは第1ターミナル、第2ターミナル、および第3ターミナルを含む、請求項1に記載のモータ。
- ステータ;および
前記ステータ上に配置されるバスバーを含み、
前記バスバーはバスバーホルダおよび前記バスバーホルダと結合する第1ターミナルグループ、第2ターミナルグループおよび第3ターミナルグループを含み、
前記第1ターミナルグループ、前記第2ターミナルグループ、および前記第3ターミナルグループそれぞれは端子部を有する第1ターミナル~第3ターミナルを含み、
前記第1ターミナルグループ~第3ターミナルグループは互いに独立的に電流が印加され、
前記第1ターミナルグループの前記第1ターミナル~第3ターミナルの端子部間の間隔は互いに同一である、モータ。 - ステータ;および
前記ステータ上に配置されるバスバーを含み、
前記バスバーはバスバーホルダおよび前記バスバーホルダと結合する第1ターミナルグループ、第2ターミナルグループおよび第3ターミナルグループを含み、
前記第1ターミナルグループ、前記第2ターミナルグループおよび前記第3ターミナルグループそれぞれは端子部を有する第1ターミナル~第3ターミナルを含み、
前記第2ターミナルグループの第1ターミナル~第3ターミナルのうち一つのターミナルの端子部と前記第3ターミナルグループの第1ターミナル~第3ターミナルのうち一つのターミナルの端子部は前記第1ターミナルグループの第1ターミナルの端子部と前記第1ターミナルグループの第2ターミナルの端子部間に配置される、モータ。 - 前記第1ターミナル~第3ターミナルそれぞれはボディ、および前記ボディから延びた端子部と突出部を含み、
前記端子部は前記ボディの一側から延び、前記突出部は前記ボディの他側から延びる、請求項2~請求項4のいずれか一項に記載のモータ。 - 前記端子部は前記ステータのコイルと結合し、
前記突出部は外部電源と連結される、請求項5に記載のモータ。 - 前記第1ターミナル、前記第2ターミナルおよび前記第3ターミナルのうち少なくとも一個のターミナルは残りと形状が異なる、請求項5に記載のモータ。
- 前記第1ターミナルのボディ、前記第2ターミナルのボディおよび前記第3ターミナルのボディのうち二つのボディは長さが同一であり、残りの一つのボディより長さが大きい、請求項7に記載のモータ。
- 前記第1ターミナルグループの第1ターミナル~第3ターミナルの突出部は前記バスバーホルダの第1領域に配置され、
前記第2ターミナルグループの第1ターミナル~第3ターミナルの突出部は前記バスバーホルダの第2領域に配置され、
前記第3ターミナルグループの第1ターミナル~第3ターミナルの突出部は前記バスバーホルダの第3領域に配置され、
前記第1領域と前記第2領域の間の間隔は前記第2領域と前記第3領域の間の間隔と同一である、請求項5に記載のモータ。 - 前記第1領域と前記第2領域の間の間隔は前記第1領域と前記第3領域の間の間隔より小さい、請求項9に記載のモータ。
- 前記バスバーは第1ターミナル~第3ターミナルを有する第4ターミナルグループを含み、
前記第1ターミナルグループ~第4ターミナルグループは互いに電気的に絶縁された、請求項5に記載のモータ。 - 前記第4ターミナルグループの第1ターミナル~第3ターミナルそれぞれはボディ、および前記ボディから延びた端子部と突出部を含み、
前記端子部は前記ボディの一側から延び、前記突出部は前記ボディの他側から延びる、請求項11に記載のモータ。 - 前記第1ターミナルグループの第1ターミナル~第3ターミナルの突出部は前記バスバーホルダの第1領域に配置され、
前記第2ターミナルグループの第1ターミナル~第3ターミナルの突出部は前記バスバーホルダの第2領域に配置され、
前記第3ターミナルグループの第1ターミナル~第3ターミナルの突出部は前記バスバーホルダの第3領域に配置され、
前記第4ターミナルグループの第1ターミナル~第3ターミナルの突出部は前記バスバーホルダの第4領域に配置され、
前記第1領域~第4領域の間の間隔は同一である、請求項12に記載のモータ。 - 前記第3ターミナルグループの第2ターミナルまたは第3ターミナルのうち一つのターミナルの端子部と前記第4ターミナルグループの第2ターミナルまたは第3ターミナルのうち一つのターミナルの端子部は、前記第1ターミナルグループの第1ターミナルの端子部と前記第2ターミナルグループの第1ターミナルの端子部間に配置される、請求項12に記載のモータ。
- 前記第3ターミナルグループの第2ターミナルまたは第3ターミナルのうち一つのターミナルは第2ターミナルであり、
前記第4ターミナルグループの第2ターミナルまたは第3ターミナルのうち一つのターミナルは第2ターミナルである、請求項14に記載のモータ。 - 前記第3ターミナルグループの第2ターミナルまたは第3ターミナルのうち一つのターミナルは第2ターミナルであり、
前記第4ターミナルグループの第2ターミナルまたは第3ターミナルのうち一つのターミナルは第3ターミナルである、請求項14に記載のモータ。 - 前記第1ターミナルグループ、前記第2ターミナルグループ、および前記第3ターミナルグループは軸方向に沿って互いに異なる層をなすように配置され、
前記第1ターミナルグループが配置される第1層は、複数個の第1相ターミナルが配置される第1上部層、および前記第1上部層の下部に位置し第1中性ターミナルが配置される第1下部層を含み、
前記第1上部層の下部区間と前記第1下部層の上部区間は半径方向に互いに重なるように配置される、請求項1に記載のモータ。
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