JP7395484B2

JP7395484B2 - モータ

Info

Publication number: JP7395484B2
Application number: JP2020542280A
Authority: JP
Inventors: キム，ジュングン
Original assignee: LG Innotek Co Ltd
Current assignee: LG Innotek Co Ltd
Priority date: 2018-02-07
Filing date: 2019-02-01
Publication date: 2023-12-11
Anticipated expiration: 2039-02-01
Also published as: US20200395809A1; US11394267B2; CN111699616B; WO2019156440A1; CN111699616A; KR20190095748A; JP2021513828A

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、運転者にとって、安全な走行を可能にする装置である。このような電動式操向装置は、車速センサ、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（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ：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段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と連結される。ターミナルは胴体と、胴体から延びる複数の連結部を含む。ターミナルの胴体は概して曲面を含み、連結部はこのような胴体から分岐された形態である。ターミナルは板金素材に展開図のパターンでパンチングされて製造され得るが、このようなターミナルの形状はスクラップが多く発生する問題点がある。

実施例は前記問題点を解決するためのものであって、製造過程で、スクラップが少なく発生するターミナルを含むモータを提供することを解決しようとする課題とする。

本発明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下記の記載から当業者に明確に理解され得るであろう。

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と、前記ステータ内に配置されるロータと、前記ロータと結合するシャフトおよび前記ステータ上に配置され、複数個のターミナルを有するバスバーを含み、前記複数個のターミナルは中性ターミナルと複数個の相ターミナルを含み、前記中性ターミナルは半径方向の第１幅が軸方向の第２幅より大きい第１ボディーと前記第１ボディーから延びる複数個の第１連結部を含み、前記相ターミナルは半径方向幅の第１幅が軸方向の第２幅より小さい第２ボディーと前記第２ボディーから延びる複数個の第２連結部を含むモータを提供することができる。

好ましくは、前記中性ターミナルの第１幅は前記相ターミナルの第２幅と同じであり、前記中性ターミナルの第２幅は前記相ターミナルの第１幅と同じであり得る。

好ましくは、前記中性ターミナルの第１連結部の軸方向幅は前記相ターミナルの第２連結部の半径方向幅と同じであり得る。

好ましくは、前記バスバーの中心を基準として、前記第１ボディーまたは前記第２ボディーが配置される第１軌道と第２軌道で、前記複数個の相ターミナルは第１相ターミナル、第２相ターミナルおよび第３相ターミナルを含み、前記第１相ターミナルの第２ボディーと前記第３相ターミナルの第２ボディーは前記第１軌道上に配置され、前記第２相ターミナルの第２ボディーは前記第２軌道上に配置され得る。

好ましくは、前記バスバーの中心を基準として、前記第１軌道は前記第２軌道より内側に配置され得る。

好ましくは、前記中性ターミナルの第１ボディーは前記第２軌道上に配置され得る。

好ましくは、前記第２連結部は前記第２ボディーの一側から延びた水平部、前記水平部の一部分から上側に延びた垂直部および前記垂直部の一部分から突出した端子を含み、前記端子は前記ステータのコイルと結合することができる。

好ましくは、前記第１相ターミナル、前記第２相ターミナルおよび前記第３相ターミナルのうちいずれか一つの相ターミナルの前記端子は、円周方向に他の一つの相ターミナルの２個の前記端子の間に配置され得る。

好ましくは、前記第１相ターミナルの二つの端子は、前記第１軌道の中心と前記第１相ターミナルの第２ボディーの中心を連結した仮想の直線を基準として非対称となるように配置され得る。

好ましくは、前記第２相ターミナルの二つの端子は、前記第１軌道の中心と前記第２相ターミナルの第２ボディーの中心を連結した仮想の直線を基準として対称となるように配置され得る。

好ましくは、前記バスバーの中心から前記中性ターミナルの前記第１ボディーまでの半径方向の長さは前記相ターミナルの前記第２ボディーまでの半径方向の長さより大きくてもよい。

実施例によると、製造過程でスクラップが少なく発生するターミナルを含み、製造費用を大幅に低減させる有利な効果を提供する。

実施例に係るモータの側断面図。バスバーを図示した図面。図２で図示したバスバーのターミナルを図示した斜視図。図３で図示したターミナルの平面図。中性ターミナルを図示した斜視図。相ターミナルの展開パターンを有する相ターミナルの原素材を図示した図面。第１相ターミナルを図示した図面。図７で図示した第１相ターミナルの平面図。第２相ターミナルを図示した斜視図。図９で図示した第２相ターミナルの平面図。第３相ターミナルを図示した斜視図。図１１で図示した第３相ターミナルの平面図。

以下、本発明の好ましい実施例を添付された図面を参照して詳細に説明する。本発明の目的、特定の長所および新規の特徴は、添付された図面と関連する以下の詳細な説明と好ましい実施例からさらに明白となるであろう。そして、本発明の説明において、本発明の要旨を不要に曖昧にさせ得る恐れがある関連した公知の技術に対する詳細な説明は省略する。

第２、第１等のように序数を含む用語は多様な構成要素の説明に使われ得るが、前記構成要素は前記用語によって限定されはしない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使われる。例えば、本発明の権利範囲を逸脱することなく第２構成要素は第１構成要素と命名され得、同様に第１構成要素も第２構成要素と命名され得る。および／またはという用語は複数の関連した記載された項目の組み合わせまたは複数の関連した記載された項目のうちいずれかの項目を含む。

図１は、実施例に係るモータの側断面図である。

図１を参照すると、実施例に係るモータは、シャフト１０、ロータ２０、ステータ３０およびバスバー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。シャフト１０は車両の操向軸と連結されて操向軸に動力を伝達することができる。

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。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。ロータコアの中心にはシャフト１０が結合するホールが配置され得る。ロータコアの外周面にはマグネットをガイドする突起が突出し得る。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。ロータ２０はマグネットを囲んでマグネットがロータコアから離脱しないように固定させ、マグネットが露出することを防ぐ缶部材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コイル３１が巻かれ得る。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を含むステータコアを含むことができる。ステータコアは環状のヨーク部分が設けられ、ヨークから中心方向にコイルが巻かれるティースが設けられ得る。ティースはヨーク部分の外周面に沿って一定の間隔で設けられ得る。ティースにはインシュレータ３２が装着される。インシュレータ３２の上にコイル３１が巻かれる。一方、ステータコアは薄い鋼板の形態の複数個のプレートが相互に積層されて形成され得る。また、ステータコアは複数個の分割コアが相互に結合または連結されて形成され得る。

図２は、バスバーを図示した図面である。

図１および図２を参照すると、バスバー４０はステータ３０の上に配置され得る。バスバー４０は環状の胴体４１の内部にターミナル１００を含むことができる。そして、バスバー４０のターミナルはＵ、Ｖ、Ｗ相の電源と連結される相ターミナル（図３の１２０）と相ターミナル１２０を電気的に連結する中性ターミナル（図３の１１０）を含むことができる。

ハウジング５０は内部にロータ２０とステータ３０を収容することができる。

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。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。

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。この時、センサはホールＩＣ（ＨａｌｌＩＣ）であり得る。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。

図３は図２で図示したバスバーのターミナルを図示した斜視図であり、図４は図３で図示したターミナルの平面図である。

図３および図４を参照すると、バスバー４０は胴体４１とターミナル１００を含む。胴体４１は射出成形を通じて形成されたモールド物である。胴体４１は中心部にホール４１ａを含む。ターミナル１００は胴体４１の内部に配置され、ターミナル１００の端部の一部は胴体４１から露出するように配置される。胴体４１は全体的に環状であり得る。胴体４１は複数個の貫通ホール４１ｂを含むことができる。複数個の貫通ホール４１ｂは胴体４１の円周方向に沿って一定の間隔毎に配置され得る。貫通ホール４１ｂの下側でコイル３１の連結段が貫通ホール４１ｂを貫通する。貫通ホール４１ｂの位置は中性ターミナル１１０の端子１１２ｃおよび相ターミナル１２０の端子１２２ｃの位置と対応する。端子１２２ｃは貫通ホールの真上に配置される。端子１２２ｃは貫通ホール４１ｂを貫通したコイル３１の連結段がヒュージングされて電気的に連結される箇所である。

ターミナル１００は中性ターミナル１１０と相ターミナル１２０を含む。例えば、ターミナル１００は１個の中性ターミナル１１０と３個の相ターミナル１２０を含むことができる。３個の相ターミナル１２０はコイル３１と連結され、Ｕ、Ｖ、Ｗ相の外部電源と連結される。

図５は、中性ターミナルを図示した斜視図である。

図４および図５を参照すると、中性ターミナル１１０は第１ボディー１１１と複数個の第１連結部１１２を含む。第１ボディー１１１は円弧の形状を有する。複数個の第１連結部１１２は第１ボディー１１１の内周面から延びた形態である。第１連結部１１２は水平部１１２ａと、垂直部１１２ｂと、端子１１２ｃを含む。水平部１１２ａは第１ボディー１１１の内周面から分岐される。そして垂直部１１２ｂは水平部１１２ａから垂直に上向き折り曲げられる。端子１１２ｃは垂直部１１２ｂで折り曲げられる。端子１１２ｃはコイル３１と連結される部分である。中性ターミナル１１０の第１ボディー１１１の断面は、図５のＡ－Ａを基準とするとき、半径方向の第１幅ｗ１より軸方向の第２幅ｔ１が小さい。中性ターミナル１１０は横方向に横たわった形態のターミナル１００である。中性ターミナル１１０の場合、端子１１２ｃが多いため、第１ボディー１１１をベンディングする加工を経ずに、第１ボディー１１１を板金からすぐに製造され得るようにする。

図６は相ターミナルの展開パターンを有する相ターミナルの原素材を図示した図面であり、図７は第１相ターミナルを図示した図面であり、図８は図７で図示した第１相ターミナルの平面図である。

以下、３個の相ターミナル１２０はそれぞれ第１相ターミナル１２０Ａ、第２相ターミナル１２０Ｂ、第３相ターミナル１２０Ｃと称する。図４、図６～図８を参照すると、３個の相ターミナル１２０はそれぞれ第２ボディー１２１と、複数の第２連結部１２２を含む。第２ボディー１２１は円弧の形状を有する。第２連結部１２２は第２ボディー１２１から延びる。第２連結部１２２は水平部１２２ａと、垂直部１２２ｂと端子１２２ｃを含む。水平部１２２ａは第２ボディー１２１の両端部からそれぞれ内側に折り曲げられる。垂直部１２２ｂは水平部１２２ａから垂直に上向き折り曲げられる。端子１２２ｃは垂直部１２２ｂから折り曲げられる。端子１２２ｃはコイル３１と連結される部分である。

また、第２連結部１２２は第１分岐部１２２ｄと第２分岐部１２２ｅとターミナル１２２ｆを含む。第１分岐部１２２ｄは水平部１２２ａから上向いて分岐される。第２分岐部１２２ｅは第１分岐部１２２ｄから上向いて再び分岐される。ターミナル１２２ｆは第２分岐部１２２ｅから上向いて折り曲げられる。ターミナル１２２ｆには外部電源が連結される。

第２ボディー１２１には３個の第２連結部１２２を含むことができる。３個の第２連結部１２２のうち２個の第２連結部１２２は第２ボディー１２１の両端部に配置され、残りの１個の第２連結部１２２は第２ボディー１２１の両端部に配置された２個の第２連結部１２２の間に配置され得る。この時、第２ボディー１２１の両端部に配置される第２連結部１２２は、コイル３１を連結するための水平部１２２ａと、垂直部１２２ｂと。端子１２２ｃを含むことができる。そして。２個の第２連結部１２２の間に配置された第２連結部１２２は外部電源を連結するための、第１分岐部１２２ｄと第２分岐部１２２ｅとターミナル１２２ｆを含む。

相ターミナル１２０の第２ボディー１２１の断面は、図７のＢ－Ｂを基準とするとき、半径方向の第１幅ｗ２より軸方向の第２幅ｔ２が大きい。相ターミナル１２０は縦方向に立てられた形態のターミナル１００である。このような相ターミナル１２０の形状はスクラップを減らすためのものである。

図６を参照すると、板金部材である原素材１に展開パターン２が図示される。展開パターン２のうち長く帯状を有する第１部材２ａが第２ボディー１２１に該当する。第１部材２ａがベンディングされて円弧状の第２ボディー１２１となる。第１部材２ａの両端からそれぞれ第２部材２ｂが分岐された形態で配置される。第２部材２ｂはベンディングされて端子１２２ｃとなる。そして第３部材２ｃが第１部材２ａから分岐された形態で配置される。第３部材２ｃは第１分岐部１２２ｄに該当し、第４部材２ｄは第２分岐部１２２ｅに該当し、第５部材２ｅはベンディングされてターミナル１２２ｆになる。

このような展開パターン２は長方形の原素材１の形状を考慮する時、第１部材２ａが帯状であるためスクラップが非常に少なく排出される構造である。モータに含まれる相ターミナル１２０が３個である点を考慮する時、このような構造を有する相ターミナル１２０はスクラップを大きく減らしてモータの製造費用を減らす利点がある。

以上、中性ターミナル１１０は半径方向の第１幅ｗ１より第２幅ｔ１が小さく、相ターミナル１２０は第１幅ｗ２より第2幅ｔ２が大きいものとして例示したが、本発明はこれに限定されず、中性ターミナル１１０は第１幅ｗ１より第２幅ｔ１が大きく、相ターミナル１２０は第１幅ｗ１より第2幅ｔ２が小さいもので実施され得る。

一方、中性ターミナル１１０の第１幅ｗ１は相ターミナル１２０の第２幅ｔ２と同じであり得る。中性ターミナル１１０の第２幅ｔ１は相ターミナル１２０の第１幅ｗ2と同じであり得る。または中性ターミナル１１０の第１連結部１１２の軸方向幅ｔ３は相ターミナル１２０の第２連結部１２２の半径方向幅ｗ３と同じであり得る。

図８を参照すると、第１相ターミナル１２０Ａの場合、第２ボディー１２１の中心Ｐ１と第１軌道Ｏ１の中心Ｃを通る仮想の直線Ｌを基準として、一側に配置された第２連結部１２２の端子１２２ｃと他側に配置された第２連結部１２２の端子１２２ｃが非対称となるように配置され得る。

図９は第２相ターミナルを図示した斜視図であり、図１０は図９で図示した第２相ターミナルの平面図である。

図９および図１０を参照すると、第２相ターミナル１２０Ｂも第１相ターミナル１２０Ａのように、水平部１２２ａと、垂直部１２２ｂと、端子１２２ｃと、第１分岐部１２２ｄと、第２分岐部１２２ｅと、ターミナル１２２ｆを含む。これについての説明は第１相ターミナル１２０Ａと同じであるため、これについての説明は省略する。ただし、第２相ターミナル１２０Ｂの場合、第２ボディー１２１の長さ、水平部１２２ａの形態および大きさなどが第１相ターミナル１２０Ａと異なる。

そして、第２相ターミナル１２０Ｂの場合、第２ボディー１２１の幅中心Ｐ２と第２ボディー１２１の曲率中心Ｃを通る基準線を基準として、一側に配置された第２連結部１２２の端子１２２ｃと他側に配置された第２連結部１２２の端子１２２ｃが対称となるように配置され得る。

図１１は第３相ターミナルを図示した斜視図であり、図１２は図１１で図示した第３相ターミナルの平面図である。

図１１および図１２を参照すると、第３相ターミナル１２０Ｃも第１相ターミナル１２０Ａのように、水平部１２２ａと、垂直部１２２ｂと、端子１２２ｃと、第１分岐部１２２ｄと、第２分岐部１２２ｅと、ターミナル１２２ｆを含む。これについての説明は第１相ターミナル１２０Ａと同じであるため、これについての説明は省略する。ただし、第３相ターミナル１２０Ｃの場合、第２ボディー１２１の長さ、水平部１２２ａの形態および大きさなどが第１相ターミナル１２０Ａと異なる。そして第３相ターミナル１２０Ｃは第１分岐部１２２ｄと第２分岐部１２２ｅとターミナル１２２ｆの位置が異なる。第３相ターミナル１２０Ｃの場合、第１分岐部１２２ｄが第２連結部１２２から分岐される第１相ターミナル１２０Ａおよび第２相ターミナル１２０Ｂとは異なり、第１分岐部１２２ｄが第２ボディー１２１の上面から分岐される。

そして、第３相ターミナル１２０Ｃの場合、第２ボディー１２１の幅中心Ｐ３と第２ボディー１２１の曲率中心Ｃを通る基準線を基準として、一側に配置された第２連結部１２２の端子１２２ｃと他側に配置された第２連結部１２２の端子１２２ｃが対称となるように配置され得る。

図２および図４を参照すると、概略的に、胴体４１の一側に中性ターミナル１１０が配置され、胴体４１の他側に相ターミナル１２０が配置される。複数の端子１２２ｃはバスバーの中心を基準として、半径方向に同じ位置に配置される。ターミナル１００の配置基準として第１軌道Ｏ１と第２軌道Ｏ２を基準として説明する。第１軌道Ｏ１と第２軌道Ｏ２はバスバー４０の中心Ｃを同心として有する。第１軌道Ｏ１が第２軌道Ｏ２の内側に配置される。

中性ターミナル１１０の第１ボディー１１１は第２軌道Ｏ２に配置される。そして第２相ターミナル１２０Ｂの第２ボディー１２１も第２軌道Ｏ２に配置される。そして、第１相ターミナル１２０Ａの第２ボディー１２１と第３相ターミナル１２０Ｃの第２ボディー１２１は第１軌道Ｏ１に配置される。中性ターミナル１１０の端子１２２ｃは第１軌道Ｏ１と第２軌道Ｏ２の間に配置される。相ターミナル１２０の端子１２２ｃも第１軌道Ｏ１と第２軌道Ｏ２の間に配置される。

バスバー４０の中心Ｃから中性ターミナル１１０の第１ボディー１１１までの半径方向の長さＲ１は、相ターミナル１２０の第２ボディー１２1までの半径方向長さＲ２、Ｒ３より大きくてもよい。

また、いずれか一つの相ターミナル１２０の端子１２２ｃは他の相ターミナル１２０の２個の端子１２２ｃの間に配置され得る。例えば、図４のＨ２のような、第１相ターミナル１２０Ａの２個の端子１２２ｃのうちいずれか一つは、図４のＨ１のような第３相ターミナル１２０Ｃの２個の端子１２２ｃの間に配置され得る。このような相ターミナル１２０の構造および配置形態は、中性ターミナル１１０と相ターミナル１２０の形状がそれぞれ異なる状態で、すべての端子１２２ｃが第１軌道Ｏ１と第２軌道Ｏ２の間で円周方向に沿って整列するように配置するためのものである。

以上、本発明の好ましい一実施例に係るモータに関して添付された図面を参照して詳察した。

前述された本発明の一実施例は、すべての面で例示的なものであって、限定的ではないものと理解されるべきであり、本発明の範囲は前述された詳細な説明よりは後述される特許請求の範囲によって示されるであろう。そして、この特許請求の範囲の意味および範囲はもちろん、その等価概念から導き出されるすべての変更または変形可能な形態も本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

Claims

ハウジング；
前記ハウジング内に配置されるステータ；
前記ステータ内に配置されるロータ；
前記ロータと結合するシャフト；および
前記ステータ上に配置され、複数個のターミナルを有するバスバーを含み、
前記複数個のターミナルは中性ターミナルと複数個の相ターミナルを含み、
前記中性ターミナルは半径方向の第１幅が軸方向の第２幅より大きい第１ボディーと前記第１ボディーから延びる複数個の第１連結部を含み、
前記相ターミナルは半径方向の第１幅が軸方向の第２幅より小さい第２ボディーと前記第２ボディーから延びる複数個の第２連結部を含み、
前記複数個の相ターミナルは第１相ターミナル、第２相ターミナルおよび第３相ターミナルを含み、
前記第１相ターミナルの前記第２連結部は、前記第２ボディーの両端部から折り曲げられる水平部、前記水平部から垂直に上向きに折り曲げられる垂直部および前記垂直部から折り曲げられる端子を含み、
前記第１相ターミナルの前記第２ボディーおよび前記第３相ターミナルの前記第２ボディーは、前記バスバーの中心を基準とする第１軌道上に配置され、
前記第１ボディー、前記第２相ターミナルの前記第２ボディーおよび１つの前記第１相ターミナルの水平部は、前記バスバーの中心を基準とする第２軌道上に配置され、
前記第１軌道は、前記バスバーの中心を基準として前記第２軌道より内側に配置され、
前記第１連結部と前記第２連結部は、それぞれ前記ステータのコイルと接触する前記端子を含み、
複数の前記端子は半径方向に、前記第１軌道と前記第２軌道の間に配置され、円周方向に沿って配置され、
すべての前記第２連結部の前記端子は、前記第１軌道と前記第２軌道の間で円周方向に沿って配置されるモータ。
前記中性ターミナルの第１幅は前記相ターミナルの第２幅と同じであり、
前記中性ターミナルの第２幅は前記相ターミナルの第１幅と同じである、請求項１に記載のモータ。
前記中性ターミナルの第１連結部の軸方向の幅は前記相ターミナルの第２連結部の半径方向の幅と同じである、請求項１に記載のモータ。
前記バスバーは、複数の貫通ホールを含んでいる胴体を含み、
前記端子の位置は、前記貫通ホールの位置と対応して配置される、請求項１に記載のモータ。
前記第２相ターミナルおよび前記第３相ターミナルの前記第２連結部は前記第２ボディーの一側から延びた水平部、前記水平部の一部分から上側に延びた垂直部を含み、
前記端子は前記垂直部の一部分から突出する、請求項１に記載のモータ。
前記第１相ターミナル、前記第２相ターミナルおよび前記第３相ターミナルのうちいずれか一つの相ターミナルの前記端子は、円周方向に他の一つの相ターミナルの２個の前記端子の間に配置される、請求項５に記載のモータ。
前記第１相ターミナルの二つの端子は、前記第１軌道の中心と前記第１相ターミナルの第２ボディーの中心を連結した仮想の直線を基準として非対称となるように配置される、請求項５に記載のモータ。
前記第２相ターミナルの二つの端子は、前記第１軌道の中心と前記第２相ターミナルの第２ボディーの中心を連結した仮想の直線を基準として対称となるように配置される、請求項７に記載のモータ。
前記バスバーの中心から前記中性ターミナルの前記第１ボディーまでの半径方向の長さは、前記相ターミナルの前記第２ボディーまでの半径方向の長さより大きい、請求項３に記載のモータ。