KR101982079B1 - 모터용 커넥터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지지체, 외부 전기단자와 전기적으로 연결되는 접속부와 접속부로부터 일체로 연장 형성되고 모터의 고정자에 권선된 코일이 끼워질 수 있는 제1 절개부가 형성된 몸통부를 포함하는 마그매이트, 및 바닥부와 바닥부의 양측에 형성되는 제2 절개부가 형성된 벽부와, 바닥부로부터 돌출 형성되는 돌기부를 포함하는 바디를 포함하여, 코일이 용이하게 마그매이트와 연결될 수 있는 모터용 커넥터에 관한 것이다.

Description

모터용 커넥터{Connector for Motor}

본 발명은 모터에 포함된 고정자(stator)의 코일이 안정적으로 지지되면서 전기적으로 연결될 수 있는 모터용 커넥터에 관한 것이다.

일반적으로 모터는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 회전 동력을 얻는 장치이다. 모터는 인가되는 전원의 종류에 따라 교류 모터와 직류 모터로 대별된다. 모터는 고정자(stator)와 회전자(rotor)를 포함하여 이루어지며, 고정자 코일에 교류가 흐를 때 발생하는 회전 자기장(rotating magnetic field)에 의해 회전자에 토오크가 발생하면서 회전하게 된다.

이러한 모터의 일례로는 차량의 공조장치에 포함된 전동압축기용 모터를 들 수 있다. 전동압축기는 크게 압축기구부, 모터, 및 인버터를 포함하여 구성될 수 있다. 전동압축기에 포함된 모터는 인버터에서 변환되어 출력되는 교류를 인가받아 구동되는데, 이때 인버터 출력 전류를 모터로 전달하기 위하여 터미널 역할을 수행하는 커넥터가 구비될 수 있다. 커넥터는 전기적 연결 기능을 담당하는 단자가 포함될 수 있는데, 이 단자를 마그매이트(Mag-mate)라 지칭하기도 한다.

고정자에는 3상, 즉 u, v, w 상에 대응되는 코일이 권선될 수 있다. 권선된 코일은 커넥터의 마그매이트에 연결된다. 마그매이트는 커넥터에 결합된 외부 전기단자, 예컨대 3상 터미널과 같은 전기단자와 연결되어 있으므로, 인버터에서 출력되는 전류는 외부 전기단자 및 마그매이트를 통해 코일로 전달될 수 있다.

종래의 모터용 커넥터의 일례로는 하기 특허문헌에 개시된 커넥터를 들 수 있다. 특허문헌에 개시된 커넥터는 탭 터미널과, 이 탭 터미널에 삽입 결합되는 마그매이트를 포함하여 구성된다. 탭 터미널의 양 측벽에는 코일이 삽입되는 슬릿이 대향되도록 형성되며, 양 측벽 사이 공간으로 삽입되는 마그매이트의 하측 부위에도 코일이 삽입되는 슬릿이 형성된다. 이와 같이 구성된 종래의 모터용 커넥터는 탭 터미널의 슬릿에 코일이 삽입 배치된 상태에서 마그매이트가 탭 터미널의 양 측벽 사이 공간으로 삽입 결합되는 과정에서 마그매이트의 슬릿에 코일이 끼워지며, 이로써 마그매이트와 코일 간 전기적 연결이 이루어지게 된다.

한편, 고정자에 권선되는 코일은 일반적으로 구리 재질로 형성된다. 왜냐하면, 구리 재질이 전기 전도도가 매우 우수하며, 아울러 연성이 우수하여 권선 시 손상이 적기 때문이다. 그러나, 구리 재질은 원가가 높아 모터의 제조 원가를 상승시키는 문제가 있다. 따라서, 모터의 제조 원가를 낮추기 위해 구리 재질이 아닌 알루미늄 재질의 코일이 사용되기도 한다. 하지만, 알루미늄 재질은 구리 재질에 비해 연성이 약한 단점이 있다. 이로 인해 코일의 권선 시 가해질 수 있는 외부의 충격으로 단선이 되는 문제가 발생하기도 한다. 아울러, 알루미늄 재질은 물, 특히 염수에 취약한 단점도 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여, 알루미늄 재질의 코일은 알루미늄 재질의 심선 외부에 절연성을 갖는 코팅막을 형성하여 사용된다.

코일이 이와 같이 형성되는 경우에, 전술한 종래의 모터용 커넥터 구조에서는 다음과 같은 문제가 수반된다.

전술한 바와 같이, 마그매이트와 코일 간 통전되도록 연결되기 위해서는 코일이 마그매이터의 슬릿으로 끼워졌을 때 코일의 코팅막이 제거되어야만 한다. 코일의 코팅막이 제거되는 과정에 대하여 하기 특허문헌에서는 코일의 억지 끼움 과정에서 코팅막이 제거되는 것으로 설명하고 있지만, 실제 억지 끼움 과정에서 코팅막이 제거되기란 쉽지 않다. 결국, 특허문헌에서 설명되는 바와 같이 먼저 심선을 노출시킨 후, 즉 코일의 코팅막을 미리 제거한 후 마그매이트의 슬릿으로 삽입되도록 하여 코일의 심선과 마그매이트가 전기적으로 연결되도록 할 수밖에 없다.

이와 같이, 종래의 모터용 커넥터는 코일과 마그매이트 간 통전 가능한 연결이 이루어지도록 하기 위해 코일의 코팅막을 별도의 제거해야 하는 과정을 수반하는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 코일이 마그매이트의 슬릿으로 끼워지는 과정에서 용이하게 코팅막이 제거될 수 있는 모터용 커넥터를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 모터용 커넥터는, 지지체, 상기 지지체에 결합된 채 지지되며, 외부 전기단자와 전기적으로 연결되는 접속부와, 상기 접속부로부터 일체로 연장 형성되고 모터의 고정자에 권선된 코일이 끼워질 수 있는 제1 절개부가 형성된 몸통부를 포함하는 마그매이트, 및 상기 지지체가 결합되며, 바닥부와, 상기 바닥부의 양측에 형성되며 상기 코일이 삽입되어 지지되는 제2 절개부가 형성된 벽부와, 상기 바닥부로부터 돌출 형성되는 돌기부를 포함하는 바디를 포함할 수 있으며, 상기 지지체 및 상기 바디 간 결합시 상기 바닥부 및 상기 벽부로 둘러싸인 공간으로 상기 몸통부가 수용되면서, 상기 제2 절개부에 삽입된 채 상기 벽부 사이를 가로지르도록 배치된 상기 코일이 상기 돌기부에 의해 가압되어 상기 제1 절개부에 억지 끼움되고, 상기 돌기부(330)는 인서트 사출 성형 방법을 통해 스틸 소재로 형성되어 상기 돌기부(330)의 상태 변형을 방지하고, 상기 제1절개부(221)는 상기 코일(10)이 억지 끼움될 때 상기 코일(10)과 상기 마그매이트(200)가 통전이 필요한 부위에서만 상기 코일(10)의 코팅막이 제거되도록, 전체 길이 중 적어도 일부에서 에지부(222)가 형성될 수 있다.

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본 발명의 실시예에 따른 모터용 커넥터에 있어서, 상기 코일을 가압하게 되는 상기 돌기부의 단부면은 상기 코일이 가압되는 과정에서 유동하지 않도록 오목면으로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 모터용 커넥터에 있어서, 상기 지지체에 상기 바디에 결합되기 위한 걸림 돌기가 형성되며, 상기 바디에 상기 걸림 돌기가 끼워지는 걸림홀이 형성될 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

본 발명에 따르면, 코일이 돌기부에 의해 가압되면서 용이하게 제1 절개부로 억지 끼움될 뿐만 아니라, 제1 절개부의 에지부에 의해 코팅막이 용이하게 제거될 수 있다. 이때 코일은 코일과 마그매이트가 통전할 수 있는 필요한 부위에서만 코팅막이 제거된다. 따라서, 코팅막을 별도의 제거 과정을 통해 제거해야 했던, 그리고 코일에서 불필요한 부위까지 코팅막을 제거했던 종래의 모터용 커넥터의 문제점이 해소될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터용 커넥터의 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 바디를 나타낸 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 마그매이트에 코일이 결합된 상태를 알 수 있는 요부 측면도.
도 4는 도 1에 도시된 마그매이트에 코일이 결합된 상태를 알 수 있는 요부 정면도.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 모터용 커넥터에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터용 커넥터의 단면도, 도 2는 도 1에 도시된 바디를 나타낸 사시도, 도 3은 도 1에 도시된 마그매이트에 코일이 결합된 상태를 알 수 있는 요부 측면도, 도 4는 도 1에 도시된 마그매이트에 코일이 결합된 상태를 알 수 있는 요부 정면도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터용 커넥터(1)는, 지지체(100), 접속부(210)와 모터의 고정자에 권선된 코일(10)이 끼워질 수 있는 제1 절개부(221)가 형성된 몸통부(220)를 포함하는 마그매이트(200), 및 바닥부(310)와 상기 바닥부(310)의 양측에 형성되며 상기 코일(10)이 삽입되어 지지되는 제2 절개부(321)가 형성된 벽부(320)와 상기 바닥부(310)로부터 돌출 형성되는 돌기부(330)를 포함하는 바디(300)를 포함할 수 있다.

지지체(100)는 바디(300)에 결합되는 것으로, 마그매이트(200)가 결합된 채 지지될 수 있다. 지지체(100)는 외부 전기단자, 예컨대 3상 터미널 같은 전기 단자가 일측에 결합될 수 있으며, 이 외부 전기단자(20)는 지지체(100)에 결합된 마그매이트(200)와 전기적으로 연결될 수 있다.

지지체(100)에는 바디(300)에 결합되기 위한 걸림 돌기(110)가 형성될 수 있다. 그리고, 바디(300)에는 도 2에 도시된 바와 같이 걸림 돌기(110)에 대응하는 걸림홀(322)이 형성될 수 있다. 걸림 돌기(110)는 일면이 경사면으로, 그리고 타면이 수평면으로 형성됨으로써 걸림홀(322)에 결합된 상태에서 걸림홀(322)로부터 이탈되지 않는다. 다만, 이러한 결합구조는 일례로서 제시되는 것이며, 지지체(100)와 바디(300)는 상호 결합되기 위한 다양한 다른 구조를 가질 수 있음은 물론이다.

마그매이트(200)는 전도성 소재로써 이루어질 수 있다. 마그매이트(200)는 도 3에 도시된 바와 같이 전도성 소재로 된 접속부(210) 및 몸통부(220)를 포함할 수 있다. 접속부(210)는 전술한 외부 전기단자와 전기적으로 연결될 수 있다. 몸통부(220)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 접속부(210)로부터 일체로 연장 형성될 수 있다. 몸통부(220)는 접속부(210)의 일측으로부터 연장 형성되되, 도 3에 도시된 바와 같이 하측이 절곡 형성되면서 대체로 'ㄷ' 형성을 가질 수 있다. 몸통부(220)는 도 4에 도시된 바와 같이 하측에 상향으로 길이 방향이 형성되는 제1 절개부(221)가 형성될 수 있다. 제1 절개부(221)는 코일(10)이 후술할 돌기부(330)에 의해 가압되는 과정에서 억지 끼움될 수 있다. 제1 절개부(221)는 제1 절개부(221)의 전체 길이 중 적어도 일부에서 날카로운 에지부(222)가 형성될 수 있다. 전술한 바와 같이 코일(10)이 억지 끼움되는 과정에서 코일(10)은 이 날카로운 에지부(222)를 따라 이동하게 되며, 이동하는 과정에서 코일(10)의 코팅막이 제거될 수 있다. 하기에서 더욱 자세히 설명되겠지만, 본 실시예에 따른 모터용 커넥터(1)는, 코일(10)이 돌기부(330)에 의해 가압되면서 용이하게 제1 절개부(221)로 억지 끼움될 뿐만 아니라, 에지부(222)에 의해 코팅막이 용이하게 제거된다. 이때 코일(10)은 코일(10)과 마그매이트(200)가 통전할 수 있는 필요한 부위에서만 코팅막이 제거된다. 따라서, 코팅막을 별도의 제거 과정을 통해 제거해야 했던, 그리고 코일(10)에서 불필요한 부위까지 코팅막을 제거했던 종래의 모터용 커넥터(1)의 문제점이 해소될 수 있다.

바디(300)는 전술한 지지체(100)가 결합될 수 있다. 바디(300)는 바닥부(310)와, 바닥부(310)의 양측에서 형성되는 벽부(320)를 포함하여 구성됨으로써, 바닥부(310)와 벽부(320)에 의해 둘러싸이는 공간이 마련된다. 따라서, 지지체(100)가 바디(300)에 결합되는 경우에 이 공간으로 마그매이트(200)의 몸통부(220)가 수용되어 마그매이트(200)와 코일(10) 간 연결 상태가 외부 환경으로부터 보호될 수 있다.

바닥부(310)는 전술한 공간의 바닥면을 형성하게 된다. 벽부(320)는 바닥부(310)의 양측에서 돌출 형성되어 바디(300)의 측벽을 형성하게 된다. 벽부(320)에는 전술한 지지체(100)의 걸림 돌기(110)가 끼워지는 걸림홀(322)이 형성될 수 있다. 다만, 걸림홀(322)은 반드시 홀 형태로만 형성되어야 하는 것은 아니다. 걸림 돌기(110)가 끼워질 수 있는 형태로서, 홈 형태 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 또한, 벽부(320)에는 제2 절개부(321)가 형성될 수 있다. 제2 절개부(321)는 코일(10)이 삽입된 채 바디(300)에 의해 지지될 수 있도록 형성되는 것으로, 마주하는 양 벽부(320) 모두에 서로 대향하도록 형성될 수 있다. 따라서, 제2 절개부(321)에 삽입되는 지지되는 코일(10)은 양 벽부(320)를 가로지른 형태로 배치되어 지지된다.

바닥부(310)에는 돌기부(330)가 돌출 형성될 수 있다. 돌기부(330)는 양 벽부(320)의 제2 절개부(321) 사이 위치에 배치되도록 형성될 수 있으며, 돌기부(330)의 단부, 즉 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 돌기부(330)의 상단부는 제2 절개부(321)에 삽입되어 지지되는 코일(10)의 하면을 마주하게 된다. 이때 코일(10)의 하면과 접촉할 수도 있고, 또는 접촉하지 않을 수도 있다. 제2 절개부(321)에 삽입되어 양 벽부(320)를 가로지르도록 배치된 채 지지되는 코일(10)은 지지체(100)가 바디(300)에 결합되는 과정, 즉 몸통부(220)가 바디(300)의 전술한 공간으로 수용되는 과정에서 제1 절개부(221)의 개구된 하단 초입을 통해 제1 절개부(221) 내로 진입하게 된다. 이때, 바디(300)에 전술한 바와 같이 돌기부(330)가 형성됨으로써, 돌기부(330)의 단부, 즉 도 4에 도시된 바와 같이 상단부가 코일(10)의 하면을 가압하게 되고, 돌기부(330)에 의한 가압으로 인해 코일(10)은 제1 절개부(221) 내로 억지 끼움된다. 코일(10)은 제1 절개부(221)에 억지 끼움되는 과정에서 전술한 에지부(222)를 통과하게 되고, 이 과정에서 코일(10)의 코팅부가 제거된다. 코팅부가 제거된 코일(10)의 심부는 전도성을 갖는 마그매이트(200)에 통전 가능하게 연결된다.

한편, 전술한 바디(300)는 전기 절연성을 갖는 소재, 예컨대 플라스틱 소재로 이루어질 수 있다. 이때 바디(300)에 형성되는 돌기부(330) 역시 바닥부(310)와 일체로서 형성되는 플라스틱 소재로 이루어질 수 있다. 이 경우 바디(300)는 플라스틱 소재로써 사출 성형하는 등의 방법에 의해 간편하게 제조될 수 있다. 하지만, 돌기부(330)의 경우 플라스틱 소재로써 형성됨으로 인해 강성이 다소 약할 수 있다. 이 경우 돌기부(330)는 코일(10)을 가압하는 과정에서 형태 변형이 발생할 수 있으며, 변형에 따라 돌기부(330)의 제 기능, 즉 코일(10)을 안정적으로 가압하여 제1 절개부(221) 내로 억지 끼움되도록 하는 기능을 충분히 발휘하지 못할 수 있다. 그로 인해 코일(10)과 마그매이트(200) 간 통전 불량이 발생할 수 있다. 따라서, 돌기부(330)는 형태 변형이 발생하지 않도록 강성을 갖는 소재로써 형성될 필요가 있으며, 예컨대 스틸 소재로써 형성하되 인서트 사출 성형 등의 방법을 통해 바닥부(310)에 구비되도록 할 수도 있다.

그리고, 돌기부(330)는 전술한 제 기능을 더욱 안정적으로 수행하기 위해 가압되는 코일(10)이 가압 과정에서 유동하지 않도록 하는 형상으로 형성될 수도 있다. 예컨대, 도시되어 있지는 않지만 돌기부(330)의 단부면(도 4에 도시된 기준으로 돌기부(330)의 상단면)이 코일(10)의 하면을 감쌀 수 있는 오목면으로 형성되는 것도 가능하다. 이와 같이 형성되면, 코일(10)이 돌기부(330)에 의해 가압되는 과정에서 오목면에 의해 감싸진 채로 가압될 수 있고, 따라서 코일(10)은 유동함이 없이 안정적으로 가압될 수 있다.

한편, 돌기부(330)는 도시된 바에서 대체로 사각기둥 형태로 돌출 형성되어 있으나, 이는 일례에 불과하다. 원기둥, 다각기둥 등 다양한 형태로 형성될 수 있음은 물론이다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1: 커넥터 10: 코일
100: 지지체 110: 걸림 돌기
200: 마그매이트 210: 접속부
220: 몸통부 221: 제1 절개부
222: 에지부 300: 바디
310: 바닥부 320: 벽부
321: 제2 절개부 322: 걸림홀
330: 돌기부

Claims (5)

1. 지지체(100);
   상기 지지체(100)에 결합된 채 지지되며, 외부 전기단자와 전기적으로 연결되는 접속부(210)와, 상기 접속부(210)로부터 일체로 연장 형성되고 모터의 고정자에 권선된 코일(10)이 끼워질 수 있는 제1 절개부(221)가 형성된 몸통부(220)를 포함하는 마그매이트(200); 및
   상기 지지체(100)가 결합되며, 바닥부(310)와, 상기 바닥부(310)의 양측에 형성되며 상기 코일(10)이 삽입되어 지지되는 제2 절개부(321)가 형성된 벽부(320)와, 상기 바닥부(310)로부터 돌출 형성되는 돌기부(330)를 포함하는 바디(300)를 포함하며,
   상기 지지체(100) 및 상기 바디(300) 간 결합시 상기 바닥부(310) 및 상기 벽부(320)로 둘러싸인 공간으로 상기 몸통부(220)가 수용되면서, 상기 제2 절개부(321)에 삽입된 채 상기 벽부(320) 사이를 가로지르도록 배치된 상기 코일(10)이 상기 돌기부(330)에 의해 가압되어 상기 제1 절개부(221)에 억지 끼움되고,
   상기 돌기부(330)는 인서트 사출 성형 방법을 통해 스틸 소재로 형성되어 상기 돌기부(330)의 상태 변형을 방지하고,
   상기 제1절개부(221)는 상기 코일(10)이 억지 끼움될 때 상기 코일(10)과 상기 마그매이트(200)가 통전이 필요한 부위에서만 상기 코일(10)의 코팅막이 제거되도록, 전체 길이 중 적어도 일부에서 에지부(222)가 형성되는 것을 특징으로 하는 모터용 커넥터.
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3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 코일(10)을 가압하게 되는 상기 돌기부(330)의 단부면은 상기 코일(10)이 가압되는 과정에서 유동하지 않도록 오목면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 모터용 커넥터.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 지지체(100)에 상기 바디(300)에 결합되기 위한 걸림 돌기(110)가 형성되며, 상기 바디(300)에 상기 걸림 돌기(110)가 끼워지는 걸림홀(322)이 형성되는 것을 특징으로 하는 모터용 커넥터.

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