KR101835644B1

KR101835644B1 - 전기 모터, 특히 차량 부품의 전기 모터

Info

Publication number: KR101835644B1
Application number: KR1020157025156A
Authority: KR
Inventors: 막시밀리안 크노프; 베른하르트 케쓸러; 크리스티안 슘파
Original assignee: 브로제 파르초이크타일레 게엠베하 운트 코. 콤만디트게젤샤프트 뷔르츠부르크
Priority date: 2013-02-22
Filing date: 2014-02-24
Publication date: 2018-03-07
Also published as: WO2014128287A2; KR20150119290A; WO2014128287A3; US10097057B2; JP2016511625A; EP2959564B1; CN105308833B; JP6178869B2; US20160111929A1; DE102013003024A1; CN105308833A; EP2959564A2

Abstract

본 발명은 3상 스테이터 권선을 구비한 스테이터(2) 및 로터(3) 그리고 상호 연결 엘리먼트(10)를 포함하는 차량 부품의 전기 모터, 특히 윈도우 레귤레이터 드라이브 또는 시트 어저스트 드라이브의 전기 모터에 관한 것으로서, 상기 3상 스테이터 권선은 상(u, v, w)마다, 제 1 및 제 2 코일 단부(8, 9)들을 갖는 적어도 하나의 코일(7)을 구비하고, 상기 상호 연결 엘리먼트는 상기 코일 단부(8, 9) 수에 상응하는 다수의 접촉 관통부(17)를 구비하며, 그리고 상기 접촉 관통부들은 제 1 및 제 2 접촉 그룹을 형성하며, 이 경우 상기 제 1 접촉 그룹의 접촉 관통부(17)들에는, 특히 중성점 형성 하에, 상기 제 1 코일 단부(8)들을 전도성으로 연결하기 위한 접촉 지점(13)들을 갖는 접촉 링(12)이 할당되고, 그리고 이 경우 상기 제 2 코일 단부(9)들은 상기 제 2 접촉 그룹의 접촉 관통부(17)들을 지나, 코일 단부 섹션(19) 또는 추가적인 도체 엘리먼트에 의해 상기 연결 엘리먼트(10)를 따라 방위각 방향으로 가이드 되며, 그리고 노출 지점(15)들에 3상 권선 연결부(19a) 제공하면서, 특히 축 방향으로, 상기 연결 엘리먼트(10)로부터 유도된다.

Description

전기 모터, 특히 차량 부품의 전기 모터 {ELECTRIC MOTOR, IN PARTICULAR OF A VEHICLE COMPONENT}

본 발명은 상마다 적어도 하나의 코일(코일 권선)을 갖는 3상 스테이터 권선을 구비한 스테이터(stator) 및 로터(rotor) 그리고 상호 연결 엘리먼트(interconnection element)를 포함하는 전기 모터, 특히 예를 들면 윈도우 레귤레이터 드라이브(window regulator drive) 또는 시트 어저스트 드라이브(seat adjuster drive)와 같은 차량 부품의 전기 모터에 관한 것이다.

독일 특허 DE 10 2009 036 128 A1호에는 부분적으로는 직렬로 그리고 최종적으로는 성형 결선(star connection)으로 상호 연결되어 있는 12개의 스테이터 권선을 구비한 스테이터를 포함하는 전기 모터가 공지되어 있다. 상기와 같은 상호 연결을 위하여, 4개의 와이어로 이루어진 스트립 도체 구조물과 베어링 엘리먼트가 제공되어 있으며, 이 경우 상기 와이어들은 상기 베어링 엘리먼트 내에 클립으로 고정됨으로써 상기 베어링 엘리먼트에 의해 수용되어 있다. 상기 와이어들은 하나의 완전한 링 또는 부분적인 링 섹션들을 형성하는데, 이 경우 상기와 같은 하나의 와이어는 완전한 링으로서 스테이터 권선들의 코일 단부들과 관련하여 성형 결선을 형성한다. 상기 베어링 엘리먼트는 코일 단부들의 축 방향 가이드를 위해 축 방향 가이드들을 구비한다. 코일 단부들과 개별 와이어들 간 최종적인 전기 연결은 납땜, 용접 또는 열 코킹(hot caulking)에 의해 이루어진다.

미국 특허 US 2011/0057524 A1호는 브러시리스 전자석 모터(brushless electromagnetic motor)용 전기 커넥터 어셈블리를 공개한다. 상기 모터는 상마다 다수의 권선을 구비한 3상 스테이터 권선을 포함하고, 상기 다수의 권선은 병렬로 또는 직렬로 상호 연결되어 있다. 상기 커넥터 어셈블리는 상기 권선들의 단부를 수용하기 위한 링 모양의 와이어 가이드 엘리먼트 그리고 3개의 링 모양의 연결 레일(connecting rail) 형태로 된 연결 수용부를 포함하며, 상기 연결 레일들은 각각 단부로서 케이블 러그(cable lug)를 구비한다. 그 밖에, 상기 연결 레일들은 와이어 가이드 엘리먼트의 슬롯들을 통하여 상기 3개의 상에 대한 전기 접촉을 확보하기 위해 축 방향으로 확장된 와이어 클램프들을 구비한다.

미국 특허 US 2005/0088049 A1호에는 다수의 스테이터 톱니부(stator teeth)를 갖는 링 모양의 스테이터 패키지를 구비한 전기 모터용 스테이터가 공지되어 있다. 상기 스테이터의 단부면 또는 정면에는 링 모양의 연결 유닛이 설치되어 있다. 상기 링 모양의 연결 유닛은 편향 엘리먼트들 그리고 베어링 엘리먼트를 포함하는데, 상기 베어링 엘리먼트에는 하나의 수용부와 슬롯들이 갖추어져 있다. 상기 수용부 내에는 서로 절연된 일련의 연결 링이 존재하며, 상기 연결 링 각각은 슬롯들을 통해 외부로 가이드 되는 접촉 엘리먼트들을 구비한다.

독일 특허 DE 10 2007 040 809 A1호는 병렬로 연결된 코일들을 갖는, 스테이터의 다수의 스트랜드(strand)를 포함하는 3상 전류 모터를 공개한다. 상기 스테이터는 코일들의 접촉을 위해 링 모양으로 형성된 접촉 레일들을 구비하고, 상기 코일들에는 각각 구조적 유닛으로서 그루브 모양의 접촉 홀더들이 형성되어 있다. 상기 접촉 홀더들은 플라스틱으로 제조되며 상기 코일들에 사출 성형되었다.

본 발명의 기본 과제는 전기 모터의 스테이터 권선들 또는 상 권선들의 가능한 한 간단한 상호 연결을 제공하는 것으로서, 이와 같은 간단한 상호 연결은 가능한 한 적은 복잡성으로, 즉 레일 수 또는 접촉 링(contact ring) 수 또는 예를 들면 상기 상 권선들의 코일 단부들 및 와이어들의 납땜, 용접 또는 열 코킹과 같은 추가적인 작업 단계 수를 가능한 한 최소화함으로써 만들어질 수 있다.

상기 과제는 본 발명에 따라, 청구항 1의 특징들에 의해 해결된다. 바람직한 형성예들은 종속항들에 기재되어 있다.

본 발명에 따라, 도입부에 언급한 유형의 전기 모터는 코일 단부 수에 상응하는 다수의 접촉 관통부를 갖는 상호 연결 엘리먼트를 구비한다. 상기 상호 연결 엘리먼트는 목적에 맞게 링형 또는 원형으로, 그리고 이런 경우 스테이터의 정면에 배치되어 상기 위치에 고정될 수 있도록 적합하게 상기 스테이터의 지름에 맞게 조정되어 있다.

각 하나의 코일 단부는, 특히 중성점(neutral point) 형성 하에 접촉 링에 의해 2개의 다른 상의 상응하는 코일 단부들과 연결되어 있으며, 이때 상기 접촉 링은 상호 연결 엘리먼트에 할당되어 있고, 그리고 목적에 맞게 상기 상호 연결 엘리먼트 내에 삽입되어 있다.

이를 위해 제 1 접촉 그룹(contacting group)은 다수의 제 1 접촉 관통부를 형성하고, 상기 제 1 접촉 관통부들에는, 특히 제 1 코일 단부들을 전도성으로 연결하기 위한 중성점 형성 하에, 각 하나의 접촉 링 접촉 지점(contact point)이 할당되어 있다.

각각 다른 하나의 (제 2) 코일 단부는 노출 위치에서 전자 제어 장치와의 전기적 연결을 위해 와이어링 기술상 상호 연결 엘리먼트로부터 유도된다. 이를 위해 제 2 접촉 그룹은 다수의 제 2 접촉 관통부를 형성하고, 제 2 코일 단부들은 상기 제 2 접촉 관통부들을 통하여 가이드 된다. 제 2 코일 단부들은 이러한 목적으로 코일 단부 섹션들을 형성하고, 상기 코일 단부 섹션들은 상호 연결 엘리먼트를 따라 방위각 방향(azimuthal)으로 가이드 되는데, 다시 말하자면 특히 상기 상호 연결 엘리먼트의 외부 둘레측에서 또는 상기 상호 연결 엘리먼트 내에서 뻗어 있다. 코일 단부 섹션들은 노출 지점들에 3상 권선 연결부 제공하면서, 특히 축 방향으로 상호 연결 엘리먼트로부터 유도된다. 상호 연결 엘리먼트는 특히 원형으로 형성되어 있다.

대안적으로 제 2 접촉 그룹의 접촉 관통부들에는 제 2 코일 단부들과의 전도성 연결을 위한 별도의 도체 엘리먼트들이 할당될 수 있다. 상기 제 2 변형예에서, 도체 엘리먼트들은 각각 연결 단부와 접촉 단부 사이에, 상호 연결 엘리먼트를 따라 방위각 방향으로 가이드 되는 도체 섹션을 형성한다. 이러한 경우 3상 권선 연결부를 제공하기 위하여, 노출 지점들에서 도체 엘리먼트들의 연결 단부들은 특히 재차 축 방향으로 상호 연결 엘리먼트로부터 유도된다. 상기 제 2 변형예에서, 특히 원형인 상호 연결 엘리먼트는 말하자면 어댑터(adapter)를 형성한다.

2개의 변형예에서, 상호 연결 엘리먼트는 대체로 스테이터 권선의 비교적 많은 수의 코일 단부와 제어 회로 또는 전자 제어 장치의 3상 연결부의 연결 상태가 안전한 접촉을 위해 사용되며, 이 경우 상기 상호 연결 엘리먼트는 이미 스테이터 권선의 코일들의 상에 알맞은 상호 연결, 특히 성형 결선 방식의 상호 연결을 포함한다.

따라서 상호 연결 엘리먼트는 별도의 부품으로 제조될 수 있으며, 그리고 추가로 스테이터 권선 코일들의 신뢰할 수 있고 절대 안전한 접촉 및 상호 연결 외에 상기 스테이터 권선을 지지하는 전기 모터의 스테이터와 관련하여 매우 간단하게 조작할 수 있는 조립 목적으로 제공될 수 있다. 이로 인해 차량 전기 계통으로부터 전력을 공급받는 전자 장치 및/또는 전류 또는 전압 공급원과의 간단하면서도 확실하게 장착 또는 제조 가능한 연결이 주어지며, 이 경우 3상 연결 단부들은 이미 최적으로 위치 설정되어 있을 수 있다.

한 바람직한 실시예에서, 권선 연결부들은 노출 지점들에서 -모터 축과 관련하여- 상호 연결 엘리먼트의 축 방향으로 유지된다. 이를 위해 상호 연결 엘리먼트는 상응하는 다수의 홀딩 엘리먼트(holding element)를 구비하고, 상기 홀딩 엘리먼트들은 노출 지점들에서 도체 섹션들 또는 코일 단부 섹션들의 연결 단부들 또는 권선 연결부들을 특히 축 방향 정렬 방식으로 유지하거나 적어도 지지한다. 특히 상호 연결 엘리먼트에 일체로 형성된 홀딩 엘리먼트들은 말하자면 도체 섹션 또는 코일 단부 섹션과 권선 연결부들 간 전환 지점들을 형성한다. 이렇게 하여 전기 모터의 추가적인 조립에 있어 안정적인 어셈블리가 형성된다.

한 바람직한 개선예에 따르면, 상호 연결 엘리먼트는 링 모양의 프레임부(frame part)를 포함하고, 상기 프레임부 내에는 접촉 링이 삽입된다. 상기 프레임부는 적합하게 둘레 벽 및 상기 둘레 벽에 일체로 형성된 방사상 내부 칼라(inside collar)를 구비한다. 접촉 관통부들은 특히 축 방향으로 뻗는 방식으로 프레임 칼라 내부로 삽입되는 반면, 상호 연결 엘리먼트의 코일 단부 섹션 또는 도체 섹션들을 위한 방위각 방향 그루브들은 둘레 벽 내에서 특히 외부 둘레측에 제공되어 있다. 따라서 상기 방위각 방향 그루브들은 상호 연결 엘리먼트(가이드 링)의 둘레측에서 가이드 되고, 그리고 상기 위치에서 전기적으로 절연된 상태로 유지될 수 있다.

접촉 링에는 특히 아일릿 형태로(eyelet-shaped) 구부러진 접촉 지점들이 설계되어 있으며, 이때 상기 접촉 지점들은 제 1 코일 단부들의 수용 및 접촉을 위해 제 1 접촉 그룹의 접촉 관통부들과 동일한 평면에 놓인다.

상호 연결 엘리먼트의 한 적합한 실시예에서는, 스테이터에 상기 상호 연결 엘리먼트를 고정하기 위해 방사상으로 배치된 래칭 엘리먼트들이 제공된다. 이를 위해 상기 래칭 엘리먼트들은 프레임부의 둘레측에 분포되는 방식으로 배치되어 있으며, 그리고 적합하게 내부 칼라의 내부 둘레에 일체로 형성되어 있다. 상호 연결 엘리먼트와의 래칭 연결을 만들기 위하여, 코일들에는 대응하는 래칭 엘리먼트들을 갖는 스테이터측 권선 프레임들이 할당되어 있다.

한 바람직한 개선예에서는, 상호 연결 엘리먼트에 고정할 수 있는, 특히 상기 상호 연결 엘리먼트와 래칭 가능한 커버 엘리먼트가 제공된다. 상기와 같은 방식에 의해 방위각 방향으로 가이드 되는 섹션(와이어 섹션)들이 예를 들면 오염으로부터 보호되고, 그리고 모터 하우징 내에서 불완전한 접촉이 방지될 수 있다.

상기 커버 엘리먼트는 적합하게 위상 수에 상응하는 다수의, 바람직하게는 돔형으로 상승된 또는 후드 형태의 가이드 엘리먼트를 구비한다. 이와 같은 커버 엘리먼트의 가이드 엘리먼트들을 통해서, 전자 제어 장치와의 연결을 위한 권선 연결부들이 상호 연결 엘리먼트로부터 축 방향으로 유도되며, 이 경우 방향 표시는 재차 모터 축과 관련된다. 이와 같은 형성은 권선 연결부들로 사용되거나 또는 상기와 같은 연결부들로서 작용하는 와이어링 섹션(코일 단부 섹션 또는 도체 섹션)들에 제어 유닛(전자 장치) 내지 전류 또는 전압 공급원(차량의 배터리 또는 전기 계통)과의 접촉을 위한 높은 안정성을 제공한다.

적합한 한 실시예에 따르면, 커버 엘리먼트는 상호 연결 엘리먼트와의 결합을 위해 적어도 하나의 래칭 엘리먼트를 구비한다. 따라서 상기 커버 엘리먼트는 상호 연결 엘리먼트에 간단한 방법으로 그리고 확실하게 고정될 수 있다.

바람직하게는 상기 상호 연결 엘리먼트뿐만 아니라 커버 엘리먼트들도 원형으로 형성되어 있으며, 그리고 목적에 맞게 절연 물질로 제조되어 있다. 이로 인해 한 편으로는 신뢰할 수 있고 간단한 그리고 공간 절약적인 조립이 가능하고, 그리고 다른 한 편으로는 상호 연결 엘리먼트들의 노출 지점들에서 추가 절연 없이 코일 단부들 또는 도체 엘리먼트들이 가이드 될 수 있다.

하기에서는 본 발명의 실시예들이 도면을 참고로 상세하게 설명된다. 도면에 대한 설명:
도 1은 스테이터 및 로터를 포함하는 전기 모터의 사이도이고,
도 2는 예를 들어 각각 2개의 코일 단부를 갖는 6개의 코일 페어(coil pair)로 이루어진, 와인딩 되는 권선 프레임 또는 코일 프레임을 구비한 스테이터 적층판 패키지(stator laminated sheet package)의 사시도이며,
도 3은 와이어링 및 접촉 링을 포함하는 상호 연결 엘리먼트의 사시도이고,
도 4는 스테이터 적층판 패키지, 권선 프레임, 코일 권선들 및 상호 연결 엘리먼트로 이루어진, 그리고 스테이터 요크(stator yoke)를 갖는 조립된 스테이터의 사시도이며,
도 5는 제 1 도면으로서 커버 엘리먼트가 배치된 상호 연결 엘리먼트의 사시도이고,
도 6은 제 2 도면으로서 커버 엘리먼트가 배치된 상호 연결 엘리먼트의 사시도이며, 그리고
도 7은 스테이터 적층판 패키지, 권선 프레임, 코일 권선들, 접촉 및 상호 연결 엘리먼트, 그리고 상기 상호 연결 엘리먼트의 커버 엘리먼트를 포함한 스테이터 요크를 갖는 조립된 스테이터의 사시도이다.

모든 도면에서 서로 상응하는 부품들에는 동일한 도면 부호가 제공되었다

도 1은 스테이터(2) 및 로터(3)를 포함하는 전기 모터(1)를 사시도로 도시하고, 반면에 도 2는 요크 없이 상기 전기 모터(1)의 스테이터(2)의 부분을 도시한다. 상기 스테이터(2)는 대체로 로터(3)와 상호 작용한다. 스테이터(2)에는 적층판 패키지로서 요크(4)가 할당되어 있으며, 이 경우 상기 요크는 도 1에는 도시되어 있지만 도 2에는 제거되어 있으며, 결과적으로 상기 도면들서는 스테이터(2)의 방사형(radial) 적층판 패키지가 나타난다. 상기 적층판 패키기에 겹쳐지는 스테이터 판들은 대체로 연자성 철로 이루어진다.

스테이터(2)는 자세히 표현되지 않은 스테이터 그루브들 형성 하에 방사상으로 외부로 정렬된 스테이터 톱니부(5)들을 가지며, 상기 스테이터 톱니부들 상에는 프레임 형태의 권선 지지체(6)들이 설치되어 있다. 상기 프레임 형태의 권선 지지체(6) 각각은 스테이터 권선의 부분으로서 코일 또는 코일 권선(7)을 지지한다. 각각 2개의 연속되는 코일(7)은 연속적으로 연결되어 직렬연결로 코일(7)들과 코일 페어를 형성한다. 이와 같은 코일 페어들은 각각 2개의 코일 단부(8, 9)에 의해 접촉될 수 있다. 총 12개의 도시된 코일 단부(8, 9), 즉 6개의 제 1 코일 단부(8)와 6개의 제 2 코일 단부(9)는 추가 접촉을 위해 하기에서 상세히 기술되는 상호 연결 엘리먼트(10)에 의해 모터 축(A) 방향으로 -즉, 축 방향으로- 정렬되어 있다.

도 3은, 코일 단부(8, 9)들의 접촉 및 상호 연결에 사용되고, 그리고 이를 위해 소형으로 형성된 상호 연결 엘리먼트(10)의 바람직한 실시예를 도시한다. 상기 상호 연결 엘리먼트(10)는 방사상 내부 칼라(11a) 및 둘레 벽(11b)을 갖는 원형 프레임부(11)를 포함한다.

원형으로 구부러진 접촉 링(12)은 상기 프레임부(11) 내에서 지지되고, 동시에 목적에 맞게 상기 프레임부의 내부 둘레에 적합하게 조정된다. 상기 접촉 링(12)은 노출 지점들에서, 상호 연결 엘리먼트(10) 내부에서 방사상으로 연장되는 U자형 또는 반원형 접촉 지점들 또는 접촉 아일릿(13)들을 형성하기 위해 특별히 국부적으로 구부러져 있다. 원형의 상호 연결 엘리먼트(10)의 내부 둘레에 분포되는 방식으로 배치되어 있고, 그리고 축 방향으로 방향 설정된 래칭 엘리먼트(14)들은 프레임부(11)에 일체형으로 형성되어 있다.

또한, 상기 프레임(11)의 둘레 벽(11b)에는 그루브 또는 노치(notch) 형태의 리세스(15)들이 형성되어 있으며, 상기 리세스들은 조립 시 용이한 취급을 위해 적합하게 외부 둘레측으로 개방되어 있다. 개별 리세스(15)들의 양측에는 걸쇠, 핀 또는 후크 구멍(latch-, pin- or hook aperture) 형태의 홀딩 엘리먼트(16)들이 프레임부(11)의 둘레 벽(11b)에 일체형으로 형성되어 있다. 리세스(15)들은 하기에 상세히 기술되는 바와 같이 노출 지점들을 형성한다.

도 6에서 비교적 뚜렷하게 나타난 바와 같이, 도 2에 따라 축 방향으로 위로 돌출하는 코일 단부(8 및 9)들의 관통 및 접촉을 위한 바닥부측 접촉 관통부(17)들은 프레임부(11)의 프레임 칼라(11a) 내부로 그리고 그에 따라 상호 연결 엘리먼트(10) 내부로 삽입되어 있다. 상기 접촉 관통부들 또는 접촉 개구(17)들은 둘레측에 분포되는 방식으로 배치되어 있는데, 이 경우 상기 접촉 관통부들 또는 접촉 개구들의 분포 패턴은 도 2에 따른 코일 단부(8 및 9)들의 개별 둘레 지점들에 적합하게 조정되어 있다. 마찬가지로 코일 단부(8 및 9)들의 스테이터측 둘레 지점들도 상호 연결 엘리먼트(10)의 접촉 관통부(17)들의 대응하는 관통 지점들에 적합하게 조정될 수 있다.

그 외에 프레임부(11)의 외부 둘레를 따라 상기 프레임부의 둘레 벽(11b)의 외부 둘레측에는 개방된 그루브(18)들이 제공되어 있으며, 이 경우 상기 그루브들도 마찬가지로 상응하게 뻗은 벽 웨브의 형성으로 상기 둘레 벽(11b) 내에 형성될 수 있다. 상기와 같은 상호 연결 엘리먼트(10)의 방위각 방향으로 뻗은 그루브(18)(방위각-그루브)들은 리세스(15)들 양측에서 상기 리세스와 연결되고, 그리고 그에 따라 노출 지점들과도 연결된다.

상호 연결 엘리먼트(10)는 도 2에 도시된 코일 단부(8, 9)들을 수용하고, 이렇게 함으로써 상기 코일 단부들과 접촉 및 상호 연결될 수 있다. 예를 들면 도 1, 도 4 및 도 7과 함께 도 2 및 도 6에 나타난 바와 같이, 코일 단부(8 및 9)들은 도 6의 아래 부분에 도시된 상호 연결 링(10)이 도 2에 도시된 와인딩 된 스테이터(2)와 결합될 때 접촉 개구(17)들 내로 삽입된다.

바람직한 실시예에 따르면, 이런 경우 제 1 코일 단부(8)들은 모든 제 2 접촉 개구(17) 내로 삽입되고, 반면에 제 2 코일 단부(9)들은 상기 두 코일 단부(8, 9)들 사이에 놓인 접촉 개구(17)들 내에 삽입된다. 이 경우 제 1 코일 단부(8)들에 할당된 접촉 개구(17)들은 제 1 접촉 그룹을 형성하고, 반면에 제 2 코일 단부(9)들에 할당된 접촉 개구(17)들은 제 2 접촉 그룹을 형성하며, 이때 상기 제 2 접촉 그룹의 접촉 개구(17)들은 특수하게 형성된 또는 구부러진, 접촉 링(12)의 접촉 지점(13)들과 동심으로 정렬된다. 상기 위치에서 제 1 코일 단부(8)들은 결합 위치의 접촉 지점(13)에서, 특히 상기 단부들의 아일릿 모양의 형상으로 인해 클램핑 접촉되고, 그리고 접촉 링(12)에 의해, 특히 스테이터 권선의 중성점으로 상호 연결된다.

제 2 코일 단부(9)들은 상호 연결 엘리먼트(10) 내부에서 상응하는 접촉 개구(17)를 지난 다음, 이어서 프레임부(11)의 외부 둘레를 따라 방위각 방향으로 가이드 되어 있다. 대안적으로 제 2 코일 단부(9)들은 상응하는 접촉 개구(17)들 내에서 와이어 부재 또는 그와 같은 부재 형태로 된 별도의 도체 엘리먼트들과 접촉될 수 있다.

상기 상호 연결 엘리먼트(10)의 접촉 개구(17)들은 제 2 접촉 그룹을 형성한다. 제 2 접촉 그룹의 접촉 개구(17)들이 비교적 긴 가이드 채널을 가짐으로써, 바람직하게 제 2 코일 단부(9)들의 향상된 가이드 및/또는 지지가 달성되며, 이때 상기 가이드 채널은 축 방향으로 상승된 돔형 접촉 피팅부(20)들에 의해 형성되었다. 상기 접촉 피팅부(20)들은 스테이터(2)에 마주 놓인, 프레임부(11)의 측면의 상기 프레임부 내부 칼라(11a)에서 제 2 접촉 그룹의 접촉 개구(17)의 영역에 제공되어 있으며, 바람직하게는 상기 접촉 개구들과 일체형으로 형성되어 있다. 별도의 도체 엘리먼트들을 갖는 변형예의 경우, 상기 접촉 피팅부 또는 접촉 채널(20)들 내부에서는 제 2 코일 단부(9)들과 상기 도체 엘리먼트들의 접촉이 이루어진다.

따라서 제 1 코일 단부(8)들의 경우, 접촉 링(12) 및 특히 상기 접촉 링의 접촉 지점들(13)과 관련하여 제 1 접촉 그룹의 접촉 개구(17)들을 통해서 그리고 상호 연결 엘리먼트(10)에 의해 클램핑 콘택들이 제공되는 반면에, 별도의 도체 엘리먼트들이 제공된 경우, 제 2 코일 단부(9)들에 있어서는 상호 연결 엘리먼트(10)가 제 2 접촉 그룹의 접촉 개구(17)들 통해서 그리고 특히 콘택 피팅부(20)들에 의해 말하자면 플러그-인 콘택(plug-in contact)들을 형성한다.

도 3 및 도 4에 비교적 뚜렷하게 나타난 바와 같이, 제 2 코일 단부(9)들은 각각 코일 단부 섹션(19)을 가지며, 이러한 코일 단부 섹션 내부로는 방위각 그루브(18)들이 가이드 되어 상기 코일 단부 섹션 내부에 설치되어 있다. 별도의 도체 엘리먼트들을 갖는 실시예에서, 이는 상응하는 도체 섹션이다. 이러한 도체 섹션(19)들에 후속하는, 코일 단부(9)들 또는 도체 엘리먼트들의 연결 단부(19a)들은 마우스(mouth) 형태의 홀딩 엘리먼트(16)들의 상호 연결 엘리먼트(10)의 리세스(15)들 안에서 구부러져 있으며, 그 결과 상기 연결 단부(19a)들은 상기 리세스(15)들에 의해 형성된 노출 지점들에서 축 방향(A)으로 연장되어 3상 권선 연결부들을 형성한다.

코일 단부(9)들, 즉 상기 코일 단부의 단부 섹션(19)들 또는 추가적인 도체 엘리먼트들의 도체 섹션들에 있는 권선 접속부(19a)들은 본원에서는 3개의 리세스 또는 노출 지점(15)에서 페어 형태로 정렬되어 있다. 따라서 전체적으로, 하나의 3상 연결 구성은 각각 2개의 제 2 코일 단부(9)와 접촉되고 상호 연결된, 스테이터 권선의 3상 전류 공급을 위한 연결부(19a)들의 결과로 나타난다.

실시예에서, 12개의 스테이터 톱니부(5)에는 각각 하나의 권선 지지체(6) 및 그것에 이어서, 총 12개의 코일 단부(8, 9)를 갖는 각각 적어도 하나의 코일(7)이 제공되어 있다. 상호 연결 엘리먼트(10)는 조립 기술상, 특히 상호 연결 기술상 간단한 방식에 의해 전기 모터(1)의 3상 연결 와이어링 제공을 가능하게 한다.

더 나아가, 상호 연결 엘리먼트(10)는 프레임부(11)의 외부 둘레를 따라서 방위각 그루브(18)들 내로 매우 적합하고 취급이 용이하게 그리고 특히 공간을 절약하는 형태의, 제 2 코일 단부(9)들의 가이드를 실현한다. 이 경우 프레임부(11)의 외부 벽(11b)의 외주에 있는 홀딩 엘리먼트(16)들은 제 2 코일 단부(9)들의 연결부(19)들의 충분히 안정적인 고정 및 위치 설정을 가능하게 한다.

상호 연결 엘리먼트(10)에 특히 일체형으로 형성된 래칭 엘리먼트(14)들은 간단하고 신뢰할 수 있는 방식으로, 조립 과정에서 상기 상호 연결 엘리먼트(10)와 스테이터(2)의 결합 시, 상기 두 결합 부분(2, 10)의 래칭을 가능하게 한다. 이러한 경우에 상호 연결 엘리먼트(10)의 래칭 엘리먼트(14)들은 래칭 아일릿 형태로 된 대응하는 래칭 엘리먼트(21)들 내에 삽입되며, 상기 대응하는 래칭 엘리먼트들은 코일(7)의 권선 지지체(6)들에 일체로 형성되어 있고 축 방향(A)으로 연장된다. 한 편으로는 스테이터 톱니부(5)들이 방사 방향(R)(도 1)으로 연장되고, 상기 스테이터 톱니부들에 권선 지지체(6)들이 설치되어 있음으로써 그리고 다른 한 편으로는 권선 지지체측 래칭 엘리먼트(21)들이 축 방향(A)으로 연장됨으로써, 스테이터(2) 상에서의 상호 연결 엘리먼트(10)의 확실한 지지가 보장된다.

특히 도 5 및 도 6에 나타난 바와 같이, 상호 연결 엘리먼트(10)는 커버 엘리먼트(22)를 구비한다. 상기 커버 부재(22)는 특히 마찬가지로 링 모양으로 그리고 프레임부(11)의 윤곽선에 적합하게, 특히 상기 프레임부의 외부 벽(11b)에 적합하게 조정되어 있으며, 이렇게 함으로써 상기 프레임부를 덮을 수 있고, 특히 방위각 그루브(18)들을 가급적 먼지 및 오물을 밀봉하는 방식으로 덮거나 폐쇄할 수 있다. 커버 엘리먼트(22)는, 상기 2개의 부재(10, 22)를 서로 확실하게 결합하기 위해 특히 프레임부(11)에 의해 래칭 된다. 이를 위해 후드 형태의 커버 엘리먼트(22)의 외주측에는 다수의 래칭 엘리먼트(23)가 일체형으로 형성되어 있고, 상기 래칭 엘리먼트들은 래칭 연결 형성을 위해 프레임부(11)의 대응하는 래칭 윤곽선과 상호 작용한다.

커버 엘리먼트(22)에는, 제 2 코일 단부(9)들의 연결부(19a)들을 위한 가이드 엘리먼트(24)로서 축 방향(A)으로 상승된, 돔 형태의 가이드 슬리브가 일체형으로 형성되어 있다. 상기 가이드 슬리브(24)들은 노출 지점들을 형성하는, 상호 연결 엘리먼트(10)의 프레임부(11)의 리세스(15)들과 동심이다. 헤드측에서는 개구 페어(25)들은 상기 가이드 슬리브(24)들 내로 삽입되고, 3상 권선 연결부들로 사용되는, 코일 단부(9)들의 접속부(19a)들은 상기 가이드 슬리브들을 통해 유도되어 정확한 위치에 고정된다.

도 7은 커버 엘리먼트(22)를 포함하여 상호 연결 엘리먼트(10)가 장착된 스테이터(2)를 도시한다. 상기 도면에 나타난 바에 따르면, 상호 연결 엘리먼트(10)에 의해 제 2 코일 단부(9)들과 접촉하는 연결부(19a)들은 스테이터(2)의 상응하는 단부면을 통해서 축 방향(A)으로 정확히 위치 설정되어 있고, 상기 상호 연결 엘리먼트(10)로부터 나와 안전하게 지지되며, 그리고 전기 모터(1)의 3상 전류 공급을 위한 전자 제어 장치와의 상호 연결을 위해 스테이터 권선의 권선 연결부들을 형성한다. 또한, 상기 도면에 나타난 바에 따르면, 스테이터(2)는 스테이터 요크(4)에 의해 둘러 싸여 있으며, 이때 상기 스테이터 요크는 스테이터 톱니부(5)의 자유 단부들에 의해, 예를 들면 코킹 방법으로 확실하게 접촉되어 있다.

본 발명은 전술한 실시예들에 한정되지 않는다. 오히려 본 발명의 다른 변형예들 또한 본 발명의 대상을 벗어남 없이 당업자들로부터 추론될 수 있다. 더 나아가, 특히 실시예들과 관련해서 기술된 모든 개별 특징들은 본 발명의 대상을 벗어남 없이 다른 방식으로도 서로 조합될 수 있다.

1: 전기 모터
2: 스테이터
3: 로터
4: 요크
5: 스테이터 톱니부
6: 권선 지지체
7: 코일/코일 권선
8: 제 1 코일 단부
9: 제 2 코일 단부
10: 상호 연결 엘리먼트
11a: 내부 칼라
11b: 둘레 벽
12: 접촉 링
13: 접촉 지점
14: 래칭 엘리먼트
15: 리세스/노출 지점
16: 홀딩 엘리먼트
17: 접촉 개구
18: 방위각 그루브
19: 코일 단부 섹션/도체 섹션
19a: 연결 단부/권선 연결부
20: 피팅부
21: 래칭 엘리먼트
22: 커버 엘리먼트
23: 래칭 엘리먼트
24: 가이드 엘리먼트/가이드 슬리브
25: 개구 페어
A: 축 방향
R: 방사 방향

Claims

전기 모터(1)로서,
로터(rotor)(3);
상(u, v, w)마다 적어도 하나의 코일(7)을 가지는 3상 스테이터 권선을 구비한 스테이터(stator)(2) - 상기 적어도 하나의 코일(7)은 상마다 각각 제 1 및 제 2 코일 단부(8, 9)들을 가짐 -;
상기 코일 단부(8, 9)들의 수에 상응하는 복수의 접촉 관통부(17)들을 구비하는 상호 연결 엘리먼트(interconnection element)(10) - 상기 복수의 접촉 관통부들은 제 1 및 제 2 접촉 그룹(contacting group)들을 형성함 -; 및
상기 제 1 코일 단부(8)들의 전기 전도성 연결을 제공하기 위한 상기 제 1 접촉 그룹의 접촉 관통부(17)들과 관계된 접촉 지점(contact point)(13)들을 갖는 접촉 링(contact ring)(12);을 포함하고,
상기 제 2 코일 단부(9)들은 상기 제 2 접촉 그룹의 접촉 관통부(17)들을 통해 가이드되며, 상기 코일 단부 섹션(19)이 상기 상호 연결 엘리먼트(10)를 따라 방위각 방향(azimuthal)으로 가이드되며 상기 상호 연결 엘리먼트(10)로부터 외부로 가이드되게 하여서 노출 지점(15)들에 3상 권선 연결부(19a)를 제공하고,
상기 상호 연결 엘리먼트(10)가 링 모양의 프레임부(frame part)(11)를 포함하며 상기 프레임부 내에서 상기 접촉 링(12)이 지지되고,
상기 프레임부(11)가 둘레 벽(11b) 및 상기 둘레 벽(11b)에 일체로 형성된 방사상 내부 칼라(inside collar)(11a)를 구비하고, 상기 접촉 관통부(17)들이 상기 칼라(11a) 내에 제공되며, 상기 둘레 벽(11b)이 방위각 그루브(18)들을 갖고, 상기 접촉 관통부(17)들이 상기 칼라(11a) 내에서 축방향으로 연장하며;
상기 접촉 링(12)이 루프 형태(loop-shaped)로 구부러진 접촉 지점(13)들을 가지며, 상기 접촉 지점(13)들은 상기 제 1 코일 단부(8)들의 수용 및 접촉을 위해 상기 제 1 접촉 그룹의 접촉 관통부(17)들과 정렬되는 것을 특징으로 하는,
전기 모터.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 코일 단부(8)들의 전기 전도성 연결은 중성점을 형성하는 것을 특징으로 하는,
전기 모터.
제 1 항에 있어서,
상기 코일 단부 섹션(19)들이 상호 연결 엘리먼트(10)로부터 축방향 외부로 가이드되는 것을 특징으로 하는,
전기 모터.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 코일 단부(9)들의 코일 단부 섹션(19)들이 별도의 도체 엘리먼트들로서 설계되어 있고, 상기 도체 엘리먼트들은 상기 상호 연결 엘리먼트(10) 내부에서 상기 제 2 코일 단부(9)들과 접촉되어 상기 권선 연결부(19a)들을 형성하는 것을 특징으로 하는,
전기 모터.
제 1 항에 있어서,
상기 방위각 그루브(18)는 상기 둘레 벽(11b)의 외부 둘레 측 상에 형성되는 것을 특징으로 하는,
전기 모터.
제 1 항에 있어서,
상기 권선 연결부(19a)들이 상기 노출 지점(15)들에서 상호 연결 엘리먼트(10)의 홀딩 엘리먼트(holding element)(16)들에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는,
전기 모터.
제 6 항에 있어서,
상기 권선 연결부(19a)들이 상기 노출 지점(15)들에서 상호 연결 엘리먼트(10)의 홀딩 엘리먼트(holding element)(16)들에 의해 축 방향으로 지지되는 것을 특징으로 하는,
전기 모터.
제 1 항에 있어서,
- 상기 상호 연결 엘리먼트(10)가 복수의 래칭 엘리먼트(14)를 구비하고, 그리고
- 상기 상호 연결 엘리먼트(10)와의 래칭 연결을 형성하기 위해 대응하는 래칭 엘리먼트(23)들을 갖는 스테이터측 권선 프레임(6)들이 상기 코일(7)들에 할당된 것을 특징으로 하는,
전기 모터.
제 1 항에 있어서,
상기 상호 연결 엘리먼트(10)가 상기 상호 연결 엘리먼트에 의해 고정될 수 있는 커버 엘리먼트(22)를 구비하는 것을 특징으로 하는,
전기 모터.
제 9 항에 있어서,
상기 커버 엘리먼트(22)는 상호 연결 엘리먼트와 래칭될 수 있는 것을 특징으로 하는,
전기 모터.
제 9 항에 있어서,
상기 커버 엘리먼트(22)가 상기 상(u, v, w)의 수에 상응하는 권선 연결부(19a)들을 위한 복수의 가이드 엘리먼트(24)들을 구비하는 것을 특징으로 하는,
전기 모터.
제 11 항에 있어서,
상기 가이드 엘리먼트(24)는 돔 형태로 상승된 것을 특징으로 하는,
전기 모터.
제 11 항에 있어서,
상기 권선 연결부(19a)들이, 상기 커버 엘리먼트(22)의 가이드 엘리먼트(24)들을 통해서 상기 상호 연결 엘리먼트(10)로부터 축 방향 외부로 가이드되는 것을 특징으로 하는,
전기 모터.
제 13 항에 있어서,
상기 권선 연결부(19a)들이 전자 제어 장치와 접촉하도록 구성되는 것을 특징으로 하는,
전기 모터.
제 1 항에 있어서,
상기 상호 연결 엘리먼트(10)에 의해 상기 제 1 코일 단부(8)들이 상기 제 1 접촉 그룹의 접촉 관통부(17)들과 클램핑 접촉된 것을 특징으로 하는,
전기 모터.