KR101848922B1 - 모터의 터미널 연결구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 모터의 터미널 하우징 연결 구조는, 인슐레이터 몸체; 상기 인슐레이터 몸체와 일체로 구성되며, 원주 방향으로 돌출되는 터미널 하우징 결합부; 모터에 전원을 공급할 수 있도록, 상기 터미널 하우징 결합부에 슬라이드 후크 결합되는 터미널 하우징; 및 상기 터미널 하우징 결합부에 상기 터미널 하우징을 위치 고정하며, 상기 인슐레이터 몸체의 코일 권선부와 상기 터미널 하우징을 구획 짓는 고정유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

모터의 터미널 연결구조{Terminal connection structure for Motor}
본 발명은 모터의 터미널 연결구조에 관한 것이다.
일반적으로 BLDC 모터는 DC 모터에서 브러시와 정류자가 필요 없으며, 전자적인 정류기구를 설치한 모터로서, 기계적인 노이즈 뿐만 아니라 전기적인 노이즈도 발생하지 않는 장점을 가지는 모터이다.
BLDC 모터는 모터 하우징이나 프레임 등에 장착되는 스테이터(stator)와, 상기 스테이터의 내부에 회전 가능하도록 삽입되는 마그네트 로터(magnet rotor)와, 상기 로터의 중심부에 삽입되어 고정되는 축을 포함하고 있다.
상기 스테이터는 스테이터 코어에 코일이 권취되어 있다. 상기 스테이터 코어는 다양한 형태로 마련될 수 있는데, 한국 공개특허 제2004-0101572호 (2004.12.02. 공개)에서는 회전축에 대해서 동축으로 배치된 복수의 개별 전자석 코어 세그먼트로 구성된 스테이터의 구성이 기재된 바 있다. 상기한 세그먼트로 구성된 스테이터의 경우, 1mm 이내의 규소강판을 프레스로 펀칭한 후 적층하여 제작되는 것으로, 각각의 규소강판은 원통형상으로 형성된 요크부와, 그 요크부의 내주면에 원주방향을 따라 일정 간격을 두고 중심을 향해 돌출되는 복수 개의 티스부와, 그 티스부의 끝단에 양쪽으로 돌출되어 극성을 띠는 폴부들로 이루어져 있다.
상기 티스부들 사이에는 코일이 감길 복수 개의 슬롯이 형성되고, 상기 슬롯에는 상기 스테이터 코어와 코일 사이를 절연하도록 절연물질로 된 인슐레이터(insulator)가 삽입되어 있다. 상기 인슐레이터는 스테이터 코어의 적층방향을 따라 양측에서 각각 밀봉되어 삽입되도록 결합되어 있다.
상기 인슐레이터에는 터미널 하우징 결합부가 일체로 마련되어, 전원공급을 위한 터미널 하우징이 상기 터미널 하우징 결합부에 슬라이딩 결합된다. 일반적으로 터미널 하우징과 인슐레이터는 합성수지 재질로 사출성형 되는데, 조립 후 터미널 하우징 결합부와 터미널 하우징 사이의 유격이 크게 형성되어, 전원인가 위치 조립 시 상기 터미널 하우징이 손쉽게 이탈될 수 있다.
또한, 이와 같은 유격은 서로 다른 부품들간의 조립을 위해 반드시 필요하지만, 이러한 유격으로 인해, 하우징의 강성이 떨어지고 진동해 취약해 모터의 기능상실이나 파손이 발생할 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 전원 및 신호 전달을 위한 터미널의 유격 및 유동 거리를 증대시켜 잠재적인 고장을 개선하고 조립성을 향상시켜 불량률 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 구조가 개선된 모터의 터미널 하우징 연결구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 모터의 터미널 하우징 연결 구조는, 코일이 권선되어 스테이터를 구성하는 인슐레이터 몸체; 상기 인슐레이터 몸체와 일체로 구성되며, 원주 방향으로 돌출되는 터미널 하우징 결합부; 상기 터미널 하우징 결합부에 슬라이드 후크 결합되는 터미널 하우징; 및 상기 터미널 하우징에 삽입 설치되는 복수 개의 터미널;을 포함하며, 상기 터미널은, 상기 터미널 하우징으로부터 노출되어 상기 코일이 연결되며, 연결된 코일의 장력에 대하여 상기 하우징 결합부의 일 단부에 피벗 지지되는 코일 연결부; 및 상기 코일 연결부의 타단으로, 상기 터미널 하우징 내부에 노출되지 않도록 삽입되고, 상기 터미널 하우징의 내부 공간과 소정 간격 이격 되어 전원부와 연결될 때, 이격 거리만큼 유동 가능한 전원 연결부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 터미널 하우징 결합부는, 상기 인슐레이터 몸체에서 돌출 형성되며, 상기 터미널 하우징의 삽입 방향에 평행한 방향으로 형성되어, 상기 터미널 하우징의 측벽면을 내측에서 지지하는 한 쌍의 가이드 플레이트; 및 상기 가이드 플레이트의 바깥 쪽으로 돌출 형성되어, 상기 터미널 하우징의 측벽면에 형성된 결합공에 끼워맞춤되는 후크 돌기;를 포함하는 것이 좋다.
상기 후크 돌기는, 상기 터미널 하우징의 삽입 방향과 마주보는 방향에 형성되는 슬라이딩 경사면; 및 상기 슬라이딩 경사면의 반대편에 형성되어, 상기 결합공에 후킹되는 걸림턱;을 포함하는 것이 좋다.
상기 결합공은, 상기 터미널 하우징의 양 측벽면에서 연장 형성되며, 상기 가이드 플레이트와 면 접촉하는 결합 플레이트의 내측에 사각형으로 관통 형성되는 것이 바람직하다.
상기 터미널 하우징의 상기 전원 연결부와 마주보는 내측 벽면은 테이퍼 형상으로 마련되어, 상기 전원 연결부의 끝단으로 갈수록 상기 전원 연결부와의 거리가 점차 증가하는 것이 바람직하다.
상기 전원 연결부는, 서로 마주보는 한 쌍의 제 1 및 제 2 단자부를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 단자부의 마주보는 끝단은 라운드 처리될 수 있다. 이때, 상기 터미널 홀더는, 상기 제 1 및 제 2 단자부의 분기점을 지지하는 지지리브를 포함하는 것이 좋다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 터미널의 유격 및 유동 거리가 증가되므로, 조립성 및 생산성이 향상되고, 하우징의 강성을 보강하여 제품 품질이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 모터의 터미널 조립구조를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 분해 사시도,
도 3은 도 1의 터미널 하우징의 배면 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터미널 하우징의 측 단면도, 그리고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터미널 하우징의 저면도 이다.
이하, 본 발명에 의한 모터의 터미널 구조를 도면과 함께 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 모터의 터미널 조립구조를 도시한 사시도, 도 2는 도 1의 분해 사시도, 도 3은 도 1의 터미널 하우징의 배면 사시도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터미널 하우징의 측 단면도, 그리고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터미널 하우징의 저면도 이다.
본 발명은 BLDC 모터에 마련되는 인슐레이터에 모터 전원공급을 위한 터미널 하우징의 결합구조에 관한 것이다. 따라서 BLDC 모터의 일반적인 구성인 모터 하우징이나 프레임 등에 장착되는 스테이터(stator), 상기 스테이터의 내부에 회전 가능하도록 삽입되는 마그네트 로터(magnet rotor), 상기 로터의 중심부에 삽입되어 고정되는 축 등의 구성에 대한 설명과, 상기 스테이터의 구성으로서, 1mm 이내의 규소강판을 프레스로 펀칭한 후 적층하여 제작되는 스테이터 코어에 코일이 권취되는 구성과 같은 일반적인 모터의 구성에 대한 설명은 생략한다.
도시된 바와 같이, 대략 링 형상으로 마련된 인슐레이터 몸체(10)에는 일측 단부에 돌출되도록 터미널 하우징 결합부(20)가 한 몸으로 마련된다. 일반적으로 인슐레이터 몸체(10)는 수지재질로 사출 성형되므로, 상기 터미널 하우징 결합부(20)는 인슐레이터 몸체(10)와 동일 재질로 금형에서 사출 성형되는 것이 바람직하다. 상기 터미널 하우징 결합부(20)에는 미도시된 전원부와의 연결을 위한 터미널 하우징(30)이 착탈 가능하게 결합된다.
상기 터미널 하우징 결합부(20)는 가이드 플레이트(21) 및 후크 돌기(22)를 포함한다.
가이드 플레이트(21)는, 상기 인슐레이터 몸체(10)에서 돌출 형성되되, 상기 터미널 하우징(30)의 삽입 방향에 평행한 방향으로 형성된다. 또한, 상기 가이드 플레이트(21)는 상기 터미널 하우징(30)의 측벽면(31)을 내측에서 지지한다.
후크 돌기(22)는, 상기 가이드 플레이트(21)의 바깥 쪽 표면에 돌출 형성되는데, 바람직하게는, 상기 터미널 하우징(30)의 측벽면(31)에 형성된 결합공(32)에 끼워 맞춤 되어, 상기 터미널 하우징(30)을 상기 터미널 하우징 결합부(20)에 고정한다.
상기 후크 돌기(22)는, 슬라이딩 경사면(22a)과 걸림턱(22b)을 포함한다.
슬라이딩 경사면(22a)은 상기 후크 돌기(22)의 상기 터미널 하우징(30)의 삽입 방향과 마주보는 방향에 형성되어, 상기 터미널 하우징(30)의 삽입 결합 시 간섭되는 상기 측벽면(31)과의 반발력을 줄여줄 수 있으며, 상기 후크 돌기(22)가 결합공(32)에 끼워 맞춤 되기 전 까지 상기 측벽면(31)을 손쉽게 탄성 변형시킬 수 있다.
걸림턱(22b)은 상기 슬라이딩 경사면(22a)의 반대편에 형성되어, 상기 결합공(32)에 후킹된다. 바람직하게는 도 2에 도시된 바와 같이, 상단면이 평평한 각형이 되도록 마련되어, 상기 결합공(32)에 결합 시, 상기 상단면이 결합공(32)의 내주면 상단부와 면 접촉이 되도록 구성되는 것이 바람직하다.
터미널 하우징(30)은 상기 터미널 하우징 결합부(20)에 슬라이드 후크 결합된다. 상기 터미널 하우징(30)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 대략 육면체 형상으로 마련되어, 도면의 상단 측에 터미널(40)의 일부가 노출되고, 하단 측에 미도시된 전원부가 연결된다.
터미널 하우징(30)의 양 측벽면(31)은 상측으로 연장 형성되는데, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 각각의 측벽면(31)은 상기 터미널 하우징(30)의 삽입 방향과 평행하도록 연장 형성되어, 상기 터미널 하우징 결합부(20)에 결합 시, 상기 가이드 플레이트(21)에 의해 내측이 면 접촉하면서 지지된다.
상기 측벽면(31)의 끝단에는 상기 후크 돌기(22)와 대응되는 위치에 결합공(32)이 관통 형성된다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 결합공(32)은 사각형으로 마련되어, 상기 후크 돌기(22)의 걸림턱(22b)이 삽입 위치에서 후킹 될 수 있도록 하는 것이 좋다.
또한, 상기 터미널 하우징(30)의 바닥면에는 전원부(미도시)의 삽입이 용이하도록, 테이퍼 진입부(33)가 마련되는 것이 바람직하다. 상기 테이퍼 진입부(33)는 상기 전원부의 삽입 경로를 가이드 하여, 상기 전원부가 상기 터미널 하우징(30)에 배치된 터미널과 전기적으로 연결될 수 있도록 한다.
터미널(40)은 상기 터미널 하우징(30)에 삽입 설치되는 것으로, 복수 개가 일정한 간격으로 배치되는 것이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 터미널(40)은 사용되는 전원의 극성에 맞추어 그 개수가 마련되는 것이 좋은데, 일반적으로 많이 사용하는 3상 전원을 인가할 경우, 상기 터미널은 U, V, W 극성의 전원과 연결되도록 3개가 마련될 수 있다.
상기 터미널(40)은 코일 연결부(41)와 전원 연결부(42)를 포함한다.
코일 연결부(41)는 상기 터미널 하우징(30)으로부터 노출되어, 미도시된 코일이 연결되는 것으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 대략 "Y"자 형상을 가지도록 마련 된다.
상기 코일 연결부(41)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 터미널 하우징 연결부(20)의 일측 벽면에 일부 구간이 면 접촉하면서, 이 접촉된 부분이 피벗 점이 되어 상기 터미널(40)이 일정 거리 유동할 수 있도록 구성된다. 즉, 상기 코일이 코일 연결부(41)에 와인딩(winding) 되면, 코일의 장력에 의해 코일 연결부(41)가 도시된 화살표 A 방향으로 장력을 받게 되는데, 이 장력은 모멘트력이 되어, 상기 터미널(40)을 전체적으로 회전시키는 힘으로 작용한다. 그러나 상기 코일 연결부(41)의 전면부에 해당되는 부분은 상기 터미널 하우징(30)의 일측 단부(B)에 의해 지지되므로, 무한정 회전하는 것은 방지될 수 있다.
전원 연결부(42)는 상기 터미널 하우징의 내부 공간과 소정 간격 이격 되어, 상기 전원부와 연결될 때, 이격 거리만큼 유동 가능하게 배치된다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 전원 연결부(42)는 제 1 및 제 2 단자부(42a)(42b)로 구성된다.
상기 제 1 및 제 2 단자부(42a)(42b)는 도시된 바와 같이, 끝단이 라운드 처리되어, 미도시된 전원부의 삽입 연결 시, 부드럽게 상기 전원부가 삽입 연결될 수 있도록 한다.
또한, 상기 터미널 하우징(30)의 상기 전원 연결부와 마주보는 내측 벽면은 테이퍼 형상으로 마련되어, 상기 전원 연결부(42)의 끝단으로 갈수록 상기 전원 연결부(42)를 구성하고 있는 제 1 및 제 2 단자부(42a)(42b)와의 거리가 점차 증가하는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에 따르면, 상기 제 1 및 제 2 단자부(42a)(42b)는 종래 구성에 비해, 보다 유동성을 크게 형성하는 것이 가능하다.
한편, 상기 터미널 홀더(30)의 내측 공간부에는, 상기 제 1 및 제 2 단자부(42a)(42b)의 분기점을 지지하는 지지리브(35)를 포함하여, 상기 지지리브(35)에 의해 상기 터미널(40)이 위치 고정될 수 있도록 한다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
10; 인슐레이터 몸체 20; 터미널 하우징 결합부
21; 가이드 플레이트 22; 후크 돌기
30; 터미널 하우징 31; 결합 플레이트
32; 결합공 40; 터미널
41; 코일 연결부 42; 전원 연결부

Claims (16)

  1. 코일이 권선되는 인슐레이터 몸체;
    상기 인슐레이터 몸체로부터 반경 방향으로 연장되어 돌출되는 터미널 하우징 결합부;
    상기 터미널 하우징 결합부와 결합되는 터미널 하우징; 및
    상기 터미널 하우징에 배치되는 터미널을 포함하며,
    상기 터미널은 일단에서 상기 코일과 연결되는 코일 연결부를 포함하며, 타단에서 전원 연결부를 포함하고,
    상기 터미널 하우징은 경사를 가지며, 전원부의 삽입을 가이드하는 테이퍼 진입부를 포함하는 인슐레이터 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 터미널 하우징 결합부는 상기 터미널 하우징의 측벽면과 접촉하는 한 쌍의 가이드 플레이트; 및
    상기 가이드 플레이트에서 돌출 형성된 후크 돌기를 포함하는 인슐레이터 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 후크 돌기는 슬라이딩 경사면과 걸림턱을 포함하는 인슐레이터 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 터미널 하우징은 상기 터미널 하우징 결합부에 후크 결합되는 인슐레이터 조립체.
  5. 삭제
  6. 제2항에 있어서,
    상기 터미널 하우징은 측벽면에 상기 후크 돌기가 관통하여 결합하는 결합공을 포함하는 인슐레이터 조립체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 터미널은 적어도 2개 이상으로 구성된 인슐레이터 조립체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 터미널은 U, V, W 극성의 전원과 연결되는 인슐레이터 조립체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 코일 연결부는 "Y"자 형상을 가지는 인슐레이터 조립체.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 코일 연결부는 상기 터미널 하우징과 면 접촉하는 부분을 포함하는 인슐레이터 조립체.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 전원 연결부는 상기 터미널 하우징의 내면과 이격되어 배치되는 인슐레이터 조립체.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 전원 연결부는 서로 마주보는 한 쌍의 제 1 및 제 2 단자부를 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 단자부의 마주보는 끝단은 라운드 처리되는 인슐레이터 조립체.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 터미널 하우징의 상기 전원 연결부와 마주보는 내측 벽면은 테이퍼 형상으로 마련되어, 상기 전원 연결부의 끝단으로 갈수록 상기 전원 연결부와의 거리가 점차 증가하는 인슐레이터 조립체.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 터미널 하우징은 상기 제 1 및 제 2 단자부의 분기점을 지지하는 지지리브를 포함하는 인슐레이터 조립체.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 전원 연결부는 상기 터미널 하우징 내부에 배치된 인슐레이터 조립체.
  16. 회전축;
    상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 로터; 및
    상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터를 포함하며,
    상기 스테이터는
    상기 로터를 향하여 돌출 형성된 복수의 슬롯를 갖는 스테이터 코어;
    상기 슬롯에 배치되는 인슐레이터; 및
    상기 인슐레이터상에 권선되는 코일을 포함하며,
    상기 인슐레이터는
    상기 코일이 권선되는 인슐레이터 몸체;
    상기 인슐레이터 몸체로부터 반경 방향으로 연장되어 돌출되는 터미널 하우징 결합부;
    상기 터미널 하우징 결합부와 결합되는 터미널 하우징; 및
    상기 터미널 하우징에 배치되는 터미널을 포함하며,
    상기 터미널은 일단에서 상기 코일과 연결되는 코일 연결부를 포함하며, 타단에서 전원 연결부를 포함하고,
    상기 터미널 하우징은 경사를 가지며, 전원부의 삽입을 가이드하는 테이퍼 진입부를 포함하는 모터.
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