KR101786671B1

KR101786671B1 - 계자권선형 구동모터의 회전자

Info

Publication number: KR101786671B1
Application number: KR1020150171013A
Authority: KR
Inventors: 채웅찬; 문상훈; 박상진; 조형준; 김정식
Original assignee: 현대자동차 주식회사
Priority date: 2015-12-02
Filing date: 2015-12-02
Publication date: 2017-10-18
Also published as: KR20170064958A; DE102016212402A1; CN106816996B; US9819243B2; CN106816996A; US20170163120A1

Abstract

계자권선형 구동모터의 회전자가 개시된다. 개시된 계자권선형 구동모터의 회전자는, 회전 샤프트를 중심에 두고 그 회전 샤프트의 축 방향을 따라 배치되며 회전자 코일이 권선되어 있는 회전자 몸체와, 회전 샤프트의 단부에 설치되는 슬립링 모듈을 포함하며, 슬립링 모듈은 브러시와 접촉하는 브러시 접촉부와, 브러시 접촉부와 연결되는 링 형태의 단자 장착부와, 단자 장착부에 장착되며 회전자 코일과 전기적으로 퓨징 연결되는 퓨징 단자를 포함하고, 퓨징 단자는 단자 장착부의 너비 범위 내에서 회전자 코일과 퓨징 연결되며, 회전 샤프트의 축 방향에 수직한 방향으로 퓨징 압력을 제공받을 수 있다.

Description

계자권선형 구동모터의 회전자 {ROTOR STRUCTURE OF WRSM MOTOR}

본 발명의 실시예는 계자권선형 구동모터의 회전자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 슬립링의 퓨징 단자와 회전자 코일을 전기적으로 퓨징 연결하기 위한 슬립링의 퓨징 결선 구조에 관한 것이다.

대개 친환경 자동차로 불리우는 하이브리드 차량 또는 전기 자동차는 전기 에너지로 회전력을 얻는 전기 모터(이하에서는 "구동모터" 라고 한다)에 의해 구동된다.

하이브리드 차량은 구동모터의 동력만을 이용하는 순수 전기 자동차 모드인 EV(Electric Vehicle)모드로 주행하거나 엔진과 구동모터의 회전력을 모두 동력으로 이용하는 HEV(Hybrid Electric Vehicle)모드로 주행한다. 그리고 일반적인 전기 자동차는 구동모터의 회전력을 동력으로 이용하여 주행한다.

이와 같이 친환경 자동차의 동력원으로 이용되는 구동모터는 대부분 영구자석형 동기모터(Permanent Magnet Synchronous Motor: PMSM)를 사용한다. 이러한 영구자석형 동기모터는 제약된 레이아웃 조건에서 최대의 성능을 발휘하기 위해 영구자석의 성능을 극대화할 필요가 있다.

여기서, 영구자석의 네오디뮴(Nd) 성분은 영구자석의 세기를 개선하며, 디스프로슘(Dy) 성분은 고온 감자(Demagnetization) 내성을 개선한다. 그러나 이러한 영구자석의 희토류(Nd, Dy) 성분은 중국 등 일부 국가에 제한적으로 매장되어 있고, 매우 고가이며 가격 변동이 심하다.

이를 개선하기 위해 최근에는 유도 전동기의 적용을 검토하고 있으나, 동일한 모터 성능을 발휘하기 위해서 부피, 중량 등의 사이즈 증대량이 과다한 제약이 있다.

최근에 들어서는 친환경 자동차의 동력원으로 이용되는 구동모터로서 영구자석형 동기모터(PMSM)를 대체할 비희토류 전동기로서 계자권선형 동기모터(Wound Rotor Synchronous Motor: WRSM)에 대한 개발이 더욱 진행되고 있다.

계자권선형 동기모터는 고정자 뿐만 아니라 회전자에도 코일을 권선하여 전류인가 시 회전자를 전자석화시킴으로써 영구자석형 동기모터(PMSM)의 영구자석을 대체하고 있다.

이와 같은 계자권선형 구동모터는 회전자 코일을 권선한 회전자를 고정자와 일정 공극을 두고 배치한 구조로서, 브러시 및 슬립링을 통해 회전자 코일에 전류를 인가하여 자속을 발생시킬 수 있다.

한편, 계자권선형 구동모터의 회전자는 회전자 코일이 감긴 회전자 코어를 구비하고 있다. 회전자 코어는 회전 샤프트와 결합된다. 상기한 바와 같은 슬립링은 회전 샤프트의 단부에 설치된다. 그리고 브러시는 회전 샤프트에 의해 회전되는 슬립링과 접촉하며 회전자 코일에 DC전류를 인가한다.

이러한 계자권선형 구동모터의 회전자에서 슬립링은 퓨징 단자를 통해 회전자 코일과 전기적으로 연결된다. 퓨징 단자는 회전자 코일의 (+)(-) 연결 단을 지지한 상태로 퓨징 기계에 의해 압착되며 저항 용접으로서 회전자 코일과 접합될 수 있다.

통상적인 계자권선형 구동모터의 회전자에서는 퓨징 단자와 회전자 코일의 연결 단을 압착 및 저항 용접으로 연결한 퓨징부와 회전자 코일 권선부와의 설정된 절연거리를 반드시 확보해야 한다.

또한, 퓨징 기계를 이용하여 퓨징 단자와 회전자 코일의 연결 단을 연결하는 퓨징 작업을 하기 위해서는 그 퓨징 기계와 회전자 부품이 간섭되지 않는 작업 공간을 확보할 수 있어야 한다.

그런데, 종래 기술에서는 퓨징부와 회전자 코일 권선부와의 설정된 절연거리를 확보하고, 퓨징 작업을 위한 공간을 확보하기 위해서는 전체 모터의 길이, 더 나아가서는 모터 구동 시스템의 전장이 증가할 수밖에 없다.
(선행기술문헌)
일본공개특허공보 제2007-060874호(2007.03.08 공개)

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 모터의 길이를 증대시키지 않고서도 퓨징부와 회전자 코일 권선부와의 설정된 절연거리를 확보할 수 있고, 퓨징 기계와 회전자 부품의 간섭없이 퓨징 작업을 진행할 수 있는 작업 공간을 확보할 수 있도록 한 계자권선형 구동모터의 회전자를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 계자권선형 구동모터의 회전자는, 회전 샤프트를 중심에 두고 그 회전 샤프트의 축 방향을 따라 배치되며 회전자 코일이 권선되어 있는 회전자 몸체와, 상기 회전 샤프트의 단부에 설치되는 슬립링 모듈을 포함하며, 상기 슬립링 모듈은 브러시와 접촉하는 브러시 접촉부와, 상기 브러시 접촉부와 연결되는 링 형태의 단자 장착부와, 상기 단자 장착부에 장착되며 상기 회전자 코일과 전기적으로 퓨징 연결되는 퓨징 단자를 포함하고, 상기 퓨징 단자는 상기 단자 장착부의 너비 범위 내에서 상기 회전자 코일과 퓨징 연결되며, 상기 회전 샤프트의 축 방향에 수직한 방향으로 퓨징 압력을 제공받을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자에 있어서, 상기 퓨징 단자는 상기 단자 장착부의 너비에 상응하는 너비를 가지며 그 단자 장착부에 고정되는 고정부와, 상기 고정부에 일체로 연결되며 상기 회전자 코일이 결선되는 결선부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자에 있어서, 상기 고정부는 이의 너비 방향이 상기 단자 장착부의 둘레 방향과 동일하게 상기 단자 장착부에 고정될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자에 있어서, 상기 결선부는 상기 고정부로부터 비틀려지며 상기 단자 장착부의 둘레 방향으로 절곡될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자에 있어서, 상기 퓨징 단자는 상기 고정부의 너비 방향과 상기 결선부의 너비 방향이 수직 교차하는 형상으로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자에 있어서, 상기 결선부는 상기 고정부에 대해 90도 방향으로 비틀려진 것으로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자에 있어서, 상기 퓨징 단자는 상기 결선부의 너비 방향과 상기 단자 장착부의 너비 방향이 상호 평행한 형상으로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자에 있어서, 상기 결선부는 상기 단자 장착부의 너비 범위 내에 배치되며, 상기 단자 장착부의 너비와 동일한 너비로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자에 있어서, 상기 결선부는 이의 너비 방향에 수직한 방향으로 퓨징 압력을 제공받을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자에 있어서, 상기 결선부는 상기 고정부의 너비 방향으로 퓨징 압력을 제공받을 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자에 있어서, 상기 결선부는 상기 고정부로부터 비틀려지며 퓨징 압력이 제공되는 방향으로 절곡될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자에 있어서, 상기 고정부와 결선부는 트위스트부를 사이에 두고 그 트위스트부를 통해 일체로 연결될 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 계자권선형 구동모터의 회전자는, 회전 샤프트를 중심에 두고 그 회전 샤프트의 축 방향을 따라 배치되며 회전자 코일이 권선되어 있는 회전자 몸체와, 상기 회전 샤프트의 단부에 설치되는 슬립링 모듈을 포함하며. 상기 슬립링 모듈은 브러시와 접촉하는 브러시 접촉부와, 상기 브러시 접촉부와 연결되는 링 형태의 단자 장착부와, 상기 단자 장착부에 장착되며 상기 회전자 코일과 전기적으로 퓨징 연결되는 퓨징 단자를 포함하고, 상기 퓨징 단자는 상기 단자 장착부에 고정되는 고정부와, 상기 고정부에 대해 회전 샤프트의 축 방향에서 그 축 방향에 수직한 방향으로 비틀려지며 상기 단자 장착부의 너비 범위 내에 배치되고 상기 회전 샤프트의 축 방향에 수직한 방향으로 퓨징 압력을 제공받아 상기 회전자 코일을 결선하는 결선부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자에 있어서, 상기 퓨징 단자는 상기 고정부와 결선부 사이에서 이들 고정부와 결선부를 일체로 연결하는 트위스트부를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자에 있어서, 상기 결선부는 퓨징 압력을 제공받는 방향으로 절곡되며 그 절곡 부위에 상기 회전자 코일이 퓨징 연결될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자에 있어서, 상기 고정부는 상기 단자 장착부의 너비에 상응하는 너비를 가지며 그 너비 방향이 상기 단자 장착부의 둘레 방향과 동일하게 상기 단자 장착부에 고정될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자에 있어서, 상기 퓨징 단자는 상기 고정부의 너비 방향과 상기 결선부의 너비 방향이 수직 교차하며, 상기 결선부의 너비 방향과 상기 단자 장착부의 너비 방향이 서로 평행한 형상으로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자에 있어서, 상기 결선부는 이의 너비 방향에 수직한 상기 고정부의 너비 방향으로 퓨징 압력을 제공받을 수 있다.

본 발명의 실시예들은 결선부가 고정부에 대해 회전 샤프트의 축 방향에 수직한 방향으로 비틀려지며 단자 장착부의 너비 범위 내에 위치하는 퓨징 단자를 구성할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 퓨징 단자의 결선부와 회전자 코일을 퓨징 연결한 퓨징부를 단자 장착부의 너비 범위 내에 형성하므로, 모터의 길이를 증대시키지 않고서도 퓨징부와 회전자 코일 권선부와의 설정된 절연거리를 확보할 수 있다.

더 나아가, 본 발명의 실시예에서는 회전자 몸체의 회전자 부품들이 배치된 회전 샤프트의 축 방향에 수직한 방향으로 퓨징 기계의 퓨징 압력을 결선부에 제공하며 결선부와 회전자 코일을 퓨징 연결할 수 있다.

이로써, 본 발명의 실시예에서는 퓨징 기계와 회전자 부품들 간의 간섭 없이 퓨징 작업이 가능하고, 퓨징 기계와 회전자 부품들 간의 간섭을 피하기 위한 추가적인 작업 공간이 필요하지 않기 때문에 결과적으로는 모터의 길이를 축소할 수 있다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 계자권선형 구동모터의 회전자를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 계자권선형 구동모터의 회전자를 개략적으로 도시한 정면 구성도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 계자권선형 구동모터의 회전자에 적용되는 퓨징 단자 부위를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 계자권선형 구동모터의 회전자에 대비되는 제1 비교예의 퓨징 단자를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 계자권선형 구동모터의 회전자에 대비되는 제2 비교예의 퓨징 단자를 개략적으로 도시한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 계자권선형 구동모터의 회전자를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 정면 구성도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예는 친환경 자동차에서 전기 에너지로 구동력을 얻는 전동장치로서의 계자권선형 구동모터(Wound Rotor Synchronous Motor: WRSM)에 적용될 수 있다.

예를 들면, 상기 계자권선형 구동모터는 기본적으로, 고정자 코일(도면에 도시되지 않음)이 권선된 고정자(도면에 도시되지 않음)와, 회전자 코일(1)이 권선되며 고정자의 내측으로 배치되는 본 발명의 실시예에 따른 회전자(100)를 포함하고 있다.

상기에서 회전자(100)는 중심부 측에 회전 샤프트(3)가 결합되며, 그 회전자(100)의 외측 면이 고정자의 내경 면과 일정 공극을 두고 그 고정자의 내측에 배치된다.

따라서, 상기 계자권선형 구동모터는 고정자 뿐만 아니라 회전자(100)에 회전자 코일(1)을 권선하여 전류인가 시 회전자(100)를 전자석화시키며 그 회전자(100)의 전자석과 고정자의 전자석 간 전자기의 인력 및 척력으로 구동 토크를 발생시킬 수 있다.

상기와 같은 계자권선형 구동모터에 적용되는 본 발명의 실시예에 따른 회전자(100)는 기본적인 구성으로, 회전자 몸체(10) 및 슬립링 모듈(20)을 포함하고 있다.

상기 회전자 몸체(10)는 고정자(도면에 도시되지 않음)의 내측에 일정 공극을 두고 회전 가능하게 설치된다. 상기 회전자 몸체(10)의 중심부에는 위에서 언급한 바 있는 회전 샤프트(3)가 결합된다. 상기 회전 샤프트(3)의 양단부는 회전자 몸체(10)의 양측으로 돌출된다. 상기 회전 샤프트(3)의 양측 돌출 부위에는 베어링(5)이 설치된다.

또한, 상기 회전자 몸체(10)는 회전 샤프트(3)의 축 방향을 따라 배치되는 회전자 코어(도면에 도시되지 않음)를 포함하고 있다. 그 회전자 코어에는 위에서 언급한 바 있는 회전자 코일(1)이 권선된다.

한편, 상기 회전자 몸체(10)의 양단 측에는 회전자 코일(1)을 지지하는 보빈(7)이 설치되며, 그 양단을 커버링 하는 엔드 캡(도면에 도시되지 않음)이 설치될 수 있다. 상기 보빈(7)과 엔드 캡 등은 회전자 몸체(10)를 구성하는 부품으로, 본 발명의 실시예에서는 예외적인 경우를 제외하고 상기한 부품들을 회전자 몸체(10)로 통칭한다.

그리고, 상기 슬립링 모듈(20)은 회전 샤프트(3)의 한쪽 돌출 단부에 고정되게 설치되며, 회전자 코일(1)의 (+)(-) 연결 단과 전기적으로 연결된다. 상기 슬립링 모듈(20)은 브러시(9)를 통해 인가되는 DC전류를 회전자 코일(1)에 제공하는 기능을 하게 된다.

여기서, 상기 브러시(9)는 회전 샤프트(3)와 함께 회전하는 슬립링 모듈(20)과 접촉되며, DC전류를 슬립링 모듈(20)을 통해 회전자 코일(1)에 인가하는데, 스프링의 탄성력으로 슬립링 모듈(20)에 밀착되게 구비된다.

이와 같은 슬립링 모듈(20)은 본 발명의 실시예에서 브러시 접촉부(21), 단자 장착부(23) 및 퓨징 단자(30)를 포함하고 있다. 상기 브러시 접촉부(21)는 브러시(9)가 슬립 가능하게 밀착되는 부분으로, 원통 형태로서 회전 샤프트(3)의 한쪽 돌출 단부에 고정된다.

상기 단자 장착부(23)는 링 형태로서 브러시 접촉부(21)와 일체로 연결되며, 회전 샤프트(3)에 고정된다. 본 발명의 실시예에서는 상기 단자 장착부(23)의 외부로 노출되는 링 면의 폭을 너비로 정의한다.

상기 퓨징 단자(30)는 브러시 접촉부(21)와 연결되는 단자 장착부(23)와 회전자 코일(1)의 (+)(-) 연결 단을 전기적으로 퓨징 연결하기 위한 것이다. 상기 퓨징 단자(30)는 단자 장착부(23)의 외부 노출 링 면에 고정되게 장착된다.

상기 퓨징 단자(30)는 회전자 코일(1)의 (+)(-) 연결 단을 지지한 상태로 퓨징 기계에 의해 압착되고, 저항 용접으로서 회전자 코일(1)의 (+)(-) 연결 단과 접합될 수 있다.

즉, 상기 퓨징 단자(30)는 회전자 코일(1)의 (+)(-) 연결 단이 전기적으로 퓨징 연결된 퓨징부를 형성한다. 이와 같은 본 발명의 실시예에 의한 상기 퓨징 단자(30)의 형상 및 구조는 뒤에서 더욱 자세하게 설명될 것이다.

상기에서와 같은 본 발명의 실시예에 따른 계자권선형 구동모터의 회전자(100)는 퓨징 단자(30)의 형상을 변경하여 구동모터의 길이를 축소할 수 있는 구조로 이루어진다.

본 발명의 실시예는 구동모터의 길이를 증대시키지 않고서도 퓨징부와 회전자 코일 권선부와의 설정된 절연거리를 확보할 수 있고, 퓨징 기계와 회전자 몸체(10)의 간섭 없이 퓨징 작업을 진행할 수 있는 작업 공간을 확보할 수 있는 계자권선형 구동모터의 회전자(100)를 제공한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 계자권선형 구동모터의 회전자에 적용되는 퓨징 단자 부위를 도시한 도면이다.

앞서 개시한 도 1 및 도 2와 함께 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 명의 실시예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자(100)는 고정부(40)와 결선부(50)를 포함하는 퓨징 단자(30)를 구성할 수 있다. 상기 퓨징 단자(30)는 설정된 폭을 지닌 띠 형상의 도전체로 구비되는 바, 본 발명의 실시예에서는 퓨징 단자(30)의 띠 면 폭을 너비로 정의한다.

이러한 퓨징 단자(30)는 단자 장착부(23)의 너비 범위 내에서 회전자 코일(1)과 퓨징 연결되는 바, 퓨징 기계를 통해 회전 샤프트(3)의 축 방향에 수직한 방향으로 퓨징 압력을 제공받을 수 있다.

즉, 상기 퓨징 단자(30)는 회전자 코일(1)의 (+)(-) 연결 단을 지지한 상태로, 단자 장착부(23)의 너비 범위 내에서 퓨징 기계를 통해 회전 샤프트(3)의 축 방향에 수직한 방향으로 퓨징 압력을 제공받아 압착되고, 저항 용접으로서 회전자 코일(1)의 (+)(-) 연결 단과 접합되며, 그 회전자 코일(1)의 (+)(-) 연결 단을 퓨징 연결할 수 있다.

이를 위해 본 발명의 실시예에서, 상기 고정부(40)는 단자 장착부(23)의 너비에 상응하는 너비를 가지며 그 단자 장착부(23)에 고정된다. 상기 고정부(40)는 이의 너비 방향(도면에 "P1"으로 표시)이 단자 장착부(23)의 둘레 방향과 동일하게 그 단자 장착부(23)에 고정된다.

본 발명의 실시예에서, 상기 결선부(50)는 회전자 코일(1)의 (+)(-) 연결 단이 퓨징 연결되며 결선되는 것으로, 고정부(40)에 일체로 연결되고, 그 고정부(40)로부터 비틀려지며 단자 장착부(23)의 둘레 방향으로 절곡된 형상으로 구비된다.

이러한 결선부(50)는 고정부(40)에 대해 90도 방향으로 비틀려지며 형성되는 바, 그 고정부(40)에 대해 회전 샤프트(3)의 축 방향에서 그 축 방향에 수직한 방향으로 비틀려지며 단자 장착부(23)의 너비 범위 내에 배치된다.

여기서, 상기 결선부(50)는 단자 장착부(23)의 둘레 방향으로 절곡되며, 그 절곡 부위에 회전자 코일(1)의 (+)(-) 연결 단이 연결된 상태로, 퓨징 기계를 통해 회전 샤프트(3)의 축 방향에 수직한 방향으로 퓨징 압력을 제공받을 수 있다.

상기 결선부(50)의 절곡 부위는 단자 장착부(23)의 너비 범위 내에서 퓨징 기계를 통해 회전 샤프트(3)의 축 방향에 수직한 방향으로 퓨징 압력을 제공받아 압착되고, 저항 용접으로서 회전자 코일(1)의 (+)(-) 연결 단과 접합되며, 그 회전자 코일(1)을 결선할 수 있다.

즉, 상기 결선부(50)는 고정부(40)로부터 회전 샤프트(3)의 축 방향에서 그 축 방향에 수직한 방향으로 비틀려지고, 퓨징 기계를 통해 퓨징 압력을 제공받는 방향으로 절곡되며 그 절곡 부위에 회전자 코일(1)의 (+)(-) 연결 단이 퓨징 연결될 수 있다.

상기와 같이 결선부(50)가 고정부(40)로부터 비틀려짐에 따라 퓨징 단자(30)는 고정부(40)와 결선부(50) 사이에 트위스트부(70)를 형성한다. 상기 트위스트부(70)는 고정부(40)로부터 회전 샤프트(3)의 축 방향에 수직한 방향으로 90도 비틀려진 부분으로, 고정부(40)와 결선부(50) 사이에서 이들 고정부(40)와 결선부(50)를 일체로 연결한다.

부연 설명하면, 상기 결선부(50)는 단자 장착부(23)의 너비 범위 내에 배치되며,그 단자 장착부(23)의 너비와 동일한 너비로 구비된다. 이에 따라 본 발명의 실시예에 의한 상기 퓨징 단자(30)는 고정부(40)의 너비 방향(P1)과 결선부(50)의 너비 방향(도면에 "P2"로 표시)이 수직 교차하는 형상으로 구비된다. 즉, 상기 퓨징 단자(30)는 결선부(50)의 너비 방향(P2)과 단자 장착부(23)의 너비 방향(도면에 "P3"로 표시)이 상호 평행한 형상으로 구비된다.

더 나아가, 상기 결선부(50)는 퓨징 기계로부터 이의 너비 방향(P2)에 수직한 방향으로 퓨징 압력을 제공받아 회전자 코일(1)과 퓨징 연결되는 바, 다시 말하면 퓨징 기계로부터 고정부(40)의 너비 방향(P1)으로 퓨징 압력을 제공받아 회전자 코일(1)과 퓨징 연결될 수 있다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 계자권선형 구동모터의 회전자(100)에 의하면, 우선 본 발명의 실시예에서는 슬립링 모듈(20)의 단자 장착부(23)에 고정된 퓨징 단자(30)의 결선부(50)에 회전자 코일(1)의 (+)(-) 연결 단을 연결한다.

여기서, 상기 결선부(50)는 고정부(40)에 대해 회전 샤프트(3)의 축 방향에서 그 축 방향에 수직한 방향으로 90도 비틀려지며 단자 장착부(23)의 너비 범위 내에 배치된 상태에 있다.

즉, 상기 결선부(50)는 고정부(40)로부터 비틀려지며 단자 장착부(23)의 둘레 방향으로 절곡되어 있으며, 그 절곡 부위에 회전자 코일(1)의 (+)(-) 연결 단이 연결될 수 있다.

이와 같은 상태에서, 본 발명의 실시예에서는 단자 장착부(23)의 너비 범위 내에서 퓨징 기계를 통하여 회전 샤프트(3)의 축 방향에 수직한 방향으로 결선부(50)에 퓨징 압력을 제공한다.

그러면, 본 발명의 실시예에서는 퓨징 기계의 퓨징 압력으로 결선부(50)를 회전 샤프트(3)의 축 방향에 수직한 방향으로 압착하고, 이와 동시에 저항 용접으로서 결선부(50)와 회전자 코일(1)의 (+)(-) 연결 단을 저항 용접하며 퓨징 연결할 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 계자권선형 구동모터의 회전자(100)에 의하면, 결선부(50)가 고정부(40)에 대해 회전 샤프트(3)의 축 방향에 수직한 방향으로 비틀려지며 단자 장착부(23)의 너비 범위 내에 위치하는 퓨징 단자(30)를 구성할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 퓨징 단자(30)의 결선부(50)와 회전자 코일(1)을 퓨징 연결한 퓨징부를 단자 장착부(23)의 너비 범위 내에 형성하므로, 모터의 길이를 증대시키지 않고서도 퓨징부와 회전자 코일(1) 권선부와의 설정된 절연거리를 확보할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는 회전자 몸체(10)의 회전자 부품들이 배치된 회전 샤프트(3)의 축 방향에 수직한 방향으로 퓨징 기계의 퓨징 압력을 결선부(50)에 제공하며 그 결선부(50)와 회전자 코일(1)을 퓨징 연결할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 퓨징 기계와 회전자 부품들 간의 간섭 없이 퓨징 작업이 가능하고, 퓨징 기계와 회전자 부품들 간의 간섭을 피하기 위한 추가적인 작업 공간이 필요하지 않기 때문에 모터의 길이를 축소할 수 있다.

이하에서는 상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 계자권선형 구동모터의 회전자(100)에 대한 작용 효과를 비교예들과 대비하여 더욱 자세하게 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 계자권선형 구동모터의 회전자에 대비되는 제1 비교예의 퓨징 단자를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 우선 제1 비교예에서는 회전 샤프트(3: 이하 도 1 참조)의 축 방향을 따라 절곡된 결선부(150)를 가진 퓨징 단자(130)를 구성하고 있다. 이 경우는 상기 결선부(150)가 회전 샤프트(3)의 축 방향을 따라 절곡되어 있기 때문에, 그 결선부(150)에 대하여 회전 샤프트(3)의 축 방향으로 퓨징 기계의 퓨징 압력을 제공할 수밖에 없다.

따라서, 제1 비교예에서는 회전자 부품들이 배치된 회전 샤프트(3)의 축 방향으로 퓨징 기계의 퓨징 압력을 결선부(150)에 제공함으로, 퓨징 기계와 회전자 부품들 간의 간섭이 발생하고, 이로 인해 퓨징 작업을 위한 추가적인 작업 공간을 더 확보해야 하므로, 결과적으로는 모터의 길이가 증가할 수밖에 없다.

그러나, 본 발명의 실시예에서는 앞서 설명한 바와 같이 회전 샤프트(3)의 축 방향에 수직한 방향으로 퓨징 기계의 퓨징 압력을 결선부(50)에 제공함에 따라, 퓨징 기계와 회전자 부품들 간의 간섭 없이 퓨징 작업이 가능하고, 퓨징 기계와 회전자 부품들 간의 간섭을 피하기 위한 추가적인 작업 공간이 필요치 않기 때문에 결과적으로는 모터의 길이를 축소할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 계자권선형 구동모터의 회전자에 대비되는 제2 비교예의 퓨징 단자를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 제2 비교예에서는 회전 샤프트(3: 이하 도 1 참조)의 축 방향에 수직한 방향을 따라 절곡된 결선부(250)를 가진 퓨징 단자(230)를 구성하고 있다. 이 경우는 상기 결선부(250)가 회전 샤프트(3)의 축 방향에 수직한 방향을 따라 절곡되어 있기 때문에, 그 결선부(250)에 대하여 회전 샤프트(3)의 축 방향에 수직한 방향으로 퓨징 기계의 퓨징 압력을 제공할 수 있다.

더 나아가, 제2 비교예에서는 상기 결선부(250)가 단자 장착부(223)의 너비를 벗어나며 회전자 코일(1: 이하 도 1 참조)의 권선부 측으로 일부 치우쳐지게 배치되어 있다.

따라서, 제2 비교예에서는 결선부(250)와 회전자 코일(1)을 퓨징 연결한 퓨징부와 회전자 코일 권선부와의 설정된 절연거리를 확보하기 위해서는 그 결선부(250)가 단자 장착부(223)의 너비를 벗어난 만큼의 거리를 추가적으로 확보해야 하므로, 그 만큼 모터의 길이가 증가할 수밖에 없다.

그러나, 본 발명의 실시예에서는 앞서 설명한 바와 같이 고정부(40)에 대해 회전 샤프트(3)의 축 방향에 수직한 방향으로 비틀려지며 단자 장착부(23)의 너비 범위 내에 위치하는 결선부(50)를 구성함에 따라, 모터의 길이를 증대시키지 않고서도 퓨징부와 회전자 코일(1) 권선부와의 설정된 절연거리를 확보할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.

1... 회전자 코일 3... 회전 샤프트
5... 베어링 7... 보빈
9... 브러시 P1, P2, P3... 너비방향
10... 회전자 몸체 20... 슬립링 모듈
21... 브러시 접촉부 23... 단자 장착부
30... 퓨징 단자 40... 고정부
50... 결선부 70... 트위스트부

Claims

회전 샤프트를 중심에 두고 그 회전 샤프트의 축 방향을 따라 배치되며 회전자 코일이 권선되어 있는 회전자 몸체와, 상기 회전 샤프트의 단부에 설치되는 슬립링 모듈을 포함하는 계자권선형 구동모터의 회전자로서,
상기 슬립링 모듈은, 브러시와 접촉하는 브러시 접촉부; 상기 브러시 접촉부와 연결되는 링 형태의 단자 장착부; 및 상기 단자 장착부에 장착되며, 상기 단자 장착부의 너비 범위 내에서 상기 회전자 코일과 전기적으로 퓨징 연결되고, 상기 회전 샤프트의 축 방향에 수직한 방향으로 퓨징 압력을 제공받는 퓨징 단자;를 포함하고,
상기 퓨징 단자는, 상기 단자 장착부의 너비에 상응하는 너비를 가지며 그 너비 방향이 상기 단자 장착부의 둘레 방향과 동일하게 상기 단자 장착부에 고정되는 고정부와, 상기 고정부에 일체로 연결되며, 상기 회전자 코일이 결선되고, 상기 고정부로부터 비틀려지며 상기 단자 장착부의 둘레 방향으로 절곡되는 결선부를 포함하고,
상기 고정부와 결선부는 트위스트부를 사이에 두고 그 트위스트부를 통해 일체로 연결되는 것을 특징으로 하는 계자권선형 구동모터의 회전자.
삭제
삭제
제1 항에 있어서,
상기 퓨징 단자는,
상기 고정부의 너비 방향과 상기 결선부의 너비 방향이 수직 교차하는 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 계자권선형 구동모터의 회전자.
제1 항에 있어서,
상기 결선부는,
상기 고정부에 대해 90도 방향으로 비틀려진 것을 특징으로 하는 계자권선형 구동모터의 회전자.
제1 항에 있어서,
상기 퓨징 단자는,
상기 결선부의 너비 방향과 상기 단자 장착부의 너비 방향이 상호 평행한 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 계자권선형 구동모터의 회전자.
제1 항에 있어서,
상기 결선부는,
상기 단자 장착부의 너비 범위 내에 배치되며, 상기 단자 장착부의 너비와 동일한 너비로 구비되는 것을 특징으로 하는 계자권선형 구동모터의 회전자.
제4 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 결선부는 이의 너비 방향에 수직한 방향으로 퓨징 압력을 제공받는 것을 특징으로 하는 계자권선형 구동모터의 회전자.
제4 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 결선부는,
상기 고정부의 너비 방향으로 퓨징 압력을 제공받는 것을 특징으로 하는 계자권선형 구동모터의 회전자.
제4 항 내지 제7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 결선부는,
상기 고정부로부터 비틀려지며 퓨징 압력이 제공되는 방향으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 계자권선형 구동모터의 회전자.
삭제
회전 샤프트를 중심에 두고 그 회전 샤프트의 축 방향을 따라 배치되며 회전자 코일이 권선되어 있는 회전자 몸체와, 상기 회전 샤프트의 단부에 설치되는 슬립링 모듈을 포함하는 계자권선형 구동모터의 회전자로서,
상기 슬립링 모듈은, 브러시와 접촉하는 브러시 접촉부; 상기 브러시 접촉부와 연결되는 링 형태의 단자 장착부; 및 상기 단자 장착부에 장착되며, 상기 회전자 코일과 전기적으로 퓨징 연결되는 퓨징 단자;를 포함하고,
상기 퓨징 단자는, 상기 단자 장착부에 고정되는 고정부; 상기 고정부에 대해 회전 샤프트의 축 방향에서 그 축 방향에 수직한 방향으로 비틀려지며 상기 단자 장착부의 너비 범위 내에 배치되고, 상기 회전 샤프트의 축 방향에 수직한 방향으로 퓨징 압력을 제공받아 상기 회전자 코일을 결선하는 결선부; 및 상기 고정부와 결선부 사이에서 이들 고정부와 결선부를 일체로 연결하는 트위스트부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 계자권선형 구동모터의 회전자.
삭제
제12 항에 있어서,
상기 결선부는,
상기 퓨징 압력을 제공받는 방향으로 절곡되며 그 절곡 부위에 상기 회전자 코일이 퓨징 연결되는 것을 특징으로 하는 계자권선형 구동모터의 회전자.
제12 항에 있어서,
상기 고정부는,
상기 단자 장착부의 너비에 상응하는 너비를 가지며 그 너비 방향이 상기 단자 장착부의 둘레 방향과 동일하게 상기 단자 장착부에 고정되는 것을 특징으로 하는 계자권선형 구동모터의 회전자.
제15 항에 있어서,
상기 퓨징 단자는,
상기 고정부의 너비 방향과 상기 결선부의 너비 방향이 수직 교차하며, 상기 결선부의 너비 방향과 상기 단자 장착부의 너비 방향이 서로 평행한 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 계자권선형 구동모터의 회전자.
제16 항에 있어서,
상기 결선부는 이의 너비 방향에 수직한 상기 고정부의 너비 방향으로 퓨징 압력을 제공받는 것을 특징으로 하는 계자권선형 구동모터의 회전자.