KR101998419B1 - Hairpin and hairpin winding motor having the same - Google Patents
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Abstract
헤어핀 및 이를 구비한 헤어핀 권선모터가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 헤드부와 상기 헤드부로부터 연장된 한 쌍이 레그부를 구비하고, 고정자 코어의 둘레 방향으로 형성된 각 슬롯으로 상기 각 레그부가 삽입 체결되어, 코일 권선을 형성하는 헤어핀에 있어서, 상기 한 쌍의 레그부 중, 일측 레그부는 단부에 결합돌기가 돌출 형성되고, 타측 레그부는 단부에 상기 결합돌기에 대응되는 형상의 결합홈이 형성된 것을 특징으로 하는 헤어핀이 제공될 수 있다.A hairpin and a hairpin winding motor having the same are disclosed. According to an aspect of the present invention, there is provided a hair pin having a head portion and a pair of leg portions extending from the head portion, each of the leg portions being inserted into each slot formed in a circumferential direction of the stator core, And a coupling protrusion protruding from one end of the one leg portion of the pair of leg portions and an engaging groove having a shape corresponding to the coupling protrusion formed at an end of the other leg portion.
Description
본 발명은 헤어핀 및 이를 구비한 헤어핀 권선모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 복수의 헤어핀이 고정자 코어의 슬롯에 체결 및 접속되어 고정자의 코일 권선부를 형성하는 헤어핀 권선모터에 있어서, 코일 권선부를 형성하는 각 헤어핀 및 이를 구비하는 헤어핀 권선모터에 관한 것이다.The present invention relates to a hair pin and a hair pin winding motor having the same, and more particularly, to a hair pin winding motor in which a plurality of hair fins are fastened and connected to slots of a stator core to form a coil winding portion of a stator, And a hairpin winding motor having the same.
최근 하이브리드 차량 등의 성능 향상을 위하여 모터의 출력 향상을 위한 방안이 활발히 연구 개발되고 있다. 일반적으로, 모터의 출력은 고정자 코어에 권선되는 코일의 턴수에 비례하는 것으로 알려져 있는 바, 모터의 사이즈를 늘리지 않고 모터의 출력을 향상시키기 위하여는 고정자 코어에 권선되는 코일의 점적율을 증가시키는 방안이 고려될 수 있다. 상기와 같은 방안의 일환으로, 최근에는 원형 단면을 가지는 환형 코일을 사용 대신, 대략 사각 단면 형태를 가지는 각형 코일(flat coil)을 사용하여 권선하는 방법이 연구되고 있다.Recently, a method for improving the output of a motor has been actively researched and developed to improve the performance of a hybrid vehicle. Generally, it is known that the output of the motor is proportional to the number of turns of the coil wound on the stator core. To improve the output of the motor without increasing the size of the motor, a method of increasing the percentage of coils wound on the stator core Can be considered. In recent years, a method of winding a flat coil having a substantially rectangular cross-sectional shape instead of using an annular coil having a circular cross-section has been studied.
그러나 각형 코일의 경우 환형 코일에 비해 상대적으로 코일 권선 작업에 어려움이 있게 된다. 따라서 각형 코일에 있어서 코일 권선을 용이하게 하는 방안으로, 다수의 분리된 헤어핀을 고정자 코일에 삽입 체결한 후, 각 헤어핀을 용접 접합시켜 코일 권선부를 형성하는 방식의 모터(이하, 설명의 편의상 '헤어핀 권선모터'로 지칭함)가 제안된 바 있다. 상기와 같은 헤어핀 권선모터는 대략 U자 또는 V자 형태로 형성된 헤어핀을 고정자 코어의 각 슬롯에 체결한 후, 각 슬롯의 각 층에 배치된 헤어핀 간을 용접 접합시킴으로써, 고정자 코어의 코일 권선을 형성하게 된다. 따라서 헤어핀 권선모터의 경우 권선기로 인한 장치적 한계를 극복하고, 각형 코일의 경우에도 용이하게 코일 권선 작업이 가능하게 된다.However, in the case of a rectangular coil, the coil winding operation is relatively difficult as compared with an annular coil. Therefore, in order to facilitate the coil winding of the rectangular coil, a motor in which a plurality of separated hair pins are inserted into the stator coil, and then the respective hair pins are welded and joined to form a coil winding portion (hereinafter, Quot; winding motor ") has been proposed. The hairpin winding motor may be configured such that a hair pin formed in a substantially U or V shape is fastened to each slot of the stator core and welded between the hair pins disposed on each layer of each slot to form a coil winding of the stator core . Accordingly, in the case of a hairpin winding motor, the device limitations due to the winding machine can be overcome, and a coil winding operation can be easily performed even for a rectangular coil.
그러나 헤어핀 권선모터의 경우, 권선기를 통한 권선 방식과는 달리 다수의 반복된 용접 작업이 수반되게 되는데, 상기와 같은 반복된 용접 작업은 각 헤어핀 간의 접속 불량을 일으키거나, 생산성을 저하시키는 주요 원인이 되고 있다.However, in the case of a hairpin winding motor, unlike the winding method using a winding machine, a plurality of repeated welding operations are accompanied. Repeated welding operations as described above cause a connection failure between each hairpin, .
본 발명의 실시예들은, 용접 작업을 최소화하면서 각 헤어핀 간의 접속을 가능하게 하는 헤어핀 및 이를 구비한 헤어핀 권선모터를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are intended to provide a hair pin and a hairpin winding motor having the same that enable connection between each hair pin while minimizing welding work.
본 발명의 일 측면에 따르면, 헤드부와 상기 헤드부로부터 연장된 한 쌍이 레그부를 구비하고, 고정자 코어의 둘레 방향으로 형성된 각 슬롯으로 상기 각 레그부가 삽입 체결되어, 코일 권선을 형성하는 헤어핀에 있어서, 상기 한 쌍의 레그부 중, 일측 레그부는 단부에 결합돌기가 돌출 형성되고, 타측 레그부는 단부에 상기 결합돌기에 대응되는 형상의 결합홈이 형성된 것을 특징으로 하는 헤어핀이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a hair pin having a head portion and a pair of leg portions extending from the head portion, each of the leg portions being inserted into each slot formed in a circumferential direction of the stator core, And a coupling protrusion protruding from one end of the one leg portion of the pair of leg portions and an engaging groove having a shape corresponding to the coupling protrusion formed at an end of the other leg portion.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 둘레방향을 따라 복수개의 슬롯이 구비되며, 상기 각 슬롯은 반경방향을 따라 복수개의 층으로 형성된 고정자 코어; 및 한 쌍의 레그부를 구비하고 상기 각 레그부가 상기 각 슬롯 내 각 층으로 삽입되어 코일 권선을 형성하는 복수개의 헤어핀;을 포함하되, 상기 각각의 헤어핀은, 상기 한 쌍의 레그부 중, 일측 레그부는 단부에 결합돌기가 돌출 형성되고, 타측 레그부는 단부에 상기 결합돌기에 대응되는 형상의 결합홈이 형성된 것을 특징으로 하는 헤어핀권선모터가 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a stator core comprising: a plurality of slots along a circumferential direction, each slot having a plurality of layers along a radial direction; And a plurality of hair pins having a pair of leg portions and each of the leg portions being inserted into each layer in each slot to form a coil winding, wherein each of the pair of leg portions includes a pair of leg portions, And the other leg portion is formed with an engaging groove having a shape corresponding to the engaging projection at an end of the other leg portion.
본 발명의 실시예들에 따른 헤어핀 및 헤어핀 권선모터는, 각 헤어핀의 레그부 끝단에 결합돌기 및 결합홈을 구비하도록 함으로써, 용접 작업을 최소화하면서도 각 헤어핀을 쉽고 빠르게 접속시킬 수 있다.The hair pin and the hairpin winding motor according to the embodiments of the present invention include the coupling protrusions and the coupling grooves at the ends of the leg portions of the respective hair pins, so that the respective hair pins can be easily and quickly connected while minimizing the welding work.
도 1은 헤어핀 권선모터의 고정자 코어를 보여주는 사시도이다.
도 2는 헤어핀 권선모터의 헤어핀을 보여주는 사시도이다.
도 3은 고정자 코어에 헤어핀이 체결된 모습을 보여주는 사시도이다.
도 4는 헤어핀의 접속단부를 용접 접합시키는 공정을 보여주는 개략도이다.
도 5는 용접 접합된 헤어핀의 접속단부를 보여주는 사진도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤어핀을 보여주는 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 헤어핀의 체결방법을 보여주는 개략도이다.
도 8은 도 6에 도시된 헤어핀이 적용된 헤어핀 권선모터를 보여주는 사시도이다.1 is a perspective view showing a stator core of a hairpin winding motor.
2 is a perspective view showing a hair pin of a hairpin winding motor;
3 is a perspective view showing a state where a hairpin is fastened to a stator core.
Fig. 4 is a schematic view showing a process of welding-connecting the connecting end of the hairpin. Fig.
5 is a photographic view showing the connection end of the welded hairpin.
6 is a perspective view showing a hairpin according to an embodiment of the present invention.
7 is a schematic view showing the fastening method of the hairpin shown in Fig.
FIG. 8 is a perspective view showing a hairpin winding motor to which the hairpin shown in FIG. 6 is applied.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 다만, 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아님을 알려둔다. 또한, 이하의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 불필요하게 본 발명의 기술적 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지의 구성에 대해서는 상세한 기술을 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. It is to be understood, however, that the following examples are provided to facilitate understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples. In addition, the following embodiments are provided to explain the present invention more fully to those skilled in the art. Those skilled in the art will appreciate that those skilled in the art, Will be omitted.
설명의 편의를 위하여, 먼저 통상적인 헤어핀 권선모터에 있어서의 고정자 코어, 헤어핀, 각 헤어핀의 접속 방법에 대해 설명하고, 본 발명의 실시예들에 따른 헤어핀 및 헤어핀 권선모터에 대해 설명하도록 한다.For convenience of explanation, first, a stator core, a hair pin, and a connection method of each hair pin in a conventional hair pin winding motor will be described, and a hair pin and a hair pin winding motor according to embodiments of the present invention will be described.
도 1은 헤어핀 권선모터의 고정자 코어를 보여주는 사시도이다.1 is a perspective view showing a stator core of a hairpin winding motor.
도 1을 참고하면, 고정자 코어(100)는 전체적으로 원형 고리 또는 링 형태로 형성될 수 있다. 도시되지 않았으나, 고정자 코어(100)의 내측에는 회전자(rotor)가 배치될 수 있으며, 상기 회전자는 회전축을 구비하고 회전 가능하도록 형성될 수 있다.Referring to FIG. 1, the
고정자 코어(100)에는 슬롯(110)이 형성될 수 있다. 슬롯(110)은 고정자 코어(100)의 내주에서 외주측을 향해 형성될 수 있다. 또는, 슬롯(110)은 고정자 코어(100)의 반경 방향으로 소정정도 연장 형성될 수 있다.A
도 1의 확대도를 참고하면, 슬롯(110)은 다층 구조로 형성될 수 있다. 다시 말하면, 슬롯(110)에는 고정자 코어(100)의 반경 방향으로 복수개의 층(111)이 형성될 수 있다. 도 1의 경우, 하나의 슬롯(110)에 총 4개의 층(111)이 형성된 경우를 예시하였다. 다만, 슬롯(110)에 형성되는 층(111)의 개수는 모터출력, 권선설계방법 등에 따라 변경될 수 있다. 이하에서는, 도 1에 예시된 바와 같이, 하나의 슬롯(110)에 4개의 층(111)이 형성된 경우를 중심으로 설명하도록 하며, 고정자 코어(100)의 내주측에 배치된 순으로, 각 층(111)을 제 1 내지 4 층(111a, 111b, 111c, 111d)으로 지칭하도록 한다.Referring to the enlarged view of FIG. 1, the
또한, 고정자 코어(100)에는 복수개의 슬롯(110)이 형성될 수 있다. 복수개의 슬롯(110)은 고정자 코어(100)의 둘레 방향을 따라 방사형으로 배치될 수 있다. 고정자 코어(100)에 형성되는 슬롯(110)의 개수는 모터출력, 권선설계방법 등에 따라 변경될 수 있다. 예를 들면, 필요에 따라, 고정자 코어(100)에는 둘레 방향을 따라 60개 또는 72개의 슬롯(110)이 형성될 수 있다.In addition, a plurality of
도 2는 헤어핀 권선모터의 헤어핀을 보여주는 사시도이다.2 is a perspective view showing a hair pin of a hairpin winding motor;
도 2의 (a)는 헤어핀(200)이 고정자 코어(100)의 슬롯(110) 내로 삽입 체결되기 전의 형태를 도시한 것이고, 도 2의 (b)는 헤어핀(200)이 고정자 코어(100)의 슬롯(110) 내로 삽입 체결되어 벤딩(bending)된 후의 형태를 도시한 것임을 알려둔다.2 (a) shows a state before the
도 2를 참고하면, 헤어핀(200)은 전체적으로 U자형 또는 V자형으로 형성될 수 있다. 후술할 바와 같이, 헤어핀(200)은 복수개가 접합되어 코일 권선부를 이루게 되며, 이를 위해, 전기적 도체로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 2, the
헤어핀(200)은 한 쌍의 레그부(210) 및 헤드부(220)를 구비할 수 있다. 후술할 바와 같이, 한 쌍의 레그부(210)는 각각 고정자 코어(100)의 슬롯(110)에 삽입 체결되게 된다. 또한, 각각의 레그부(210)는 고정자 코어(100)의 슬롯(110)에 수용되며, 일부는 고정자 코어(100)의 슬롯(110) 밖으로 노출되게 된다. 또한, 각 레그부(210)의 단부는 다른 헤어핀의 레그부와 접속되게 된다. 설명의 편의를 위하여, 각각의 레그부(210)에서 고정자 코어(100)의 슬롯(110)에 수용되는 부분을 수용부(211)로 지칭하고, 고정자 코어(100)의 슬롯(110) 밖으로 노출되는 부분을 노출부(212)로 지칭하며, 다른 헤어핀의 레그부와 접속되는 부분을 접속단부(213)로 지칭하기로 한다.The
한편, 헤어핀(200)은 대략 사각 형태의 단면을 가지는 각형 코일(flat coil)로 형성될 수 있다. 상기와 같은 각형 코일은 슬롯(110) 내 코일의 점적율을 높여 모터 출력을 향상시킬 수 있다.Meanwhile, the
도 3은 고정자 코어에 헤어핀이 체결된 모습을 보여주는 사시도이다.3 is a perspective view showing a state where a hairpin is fastened to a stator core.
도 3을 참고하면, 헤어핀 권선모터는 상기 도 1에서 설명한 고정자 코어(100)에 상기 도 2에서 설명한 헤어핀(200)을 복수개 체결하여 코일 권선부를 형성하게 된다.Referring to FIG. 3, the hairpin winding motor includes a plurality of
보다 구체적으로, 헤어핀(200)은 양쪽 레그부(210)가 각각 고정자 코어(100)에 형성된 슬롯(110)으로 삽입 체결될 수 있다. 이때, 헤어핀(200)의 양쪽 레그부(210)는 소정 슬롯 이격되도록 체결될 수 있다. 예를 들면, 헤어핀(200)의 한 쪽 레그부(210)가 1번 슬롯으로 체결되면, 다른 쪽 레그부(210)는 상기 1번 슬롯에서 고정자 코어(100)의 둘레 방향으로 6개 슬롯 이격된 7번 슬롯으로 체결될 수 있다. 다만, 헤어핀(200)의 양쪽 레그부(210)가 이격된 슬롯 개수는 권선설계방법에 따라 다양하게 변경될 수 있다.More specifically, the
또한, 헤어핀(200)의 각 레그부(210)는 각 슬롯(110)에 하나의 층(111)을 채우게 된다. 다시 말하면, 각 슬롯(110)의 각 층(111)에는 각각 레그부(210)가 삽입 체결되게 된다. 도 1에 예시된 바를 참고하여 부연 설명하면, 제 1 내지 4 층(111a, 111b, 111c, 111d)에는 각각 헤어핀(200)의 레그부(210)가 삽입 체결되게 되며, 따라서 하나의 슬롯(110)에는 반경 방향을 따라 4개의 레그부(210)가 배치될 수 있다.Each
또한, 헤어핀(200)에 구비된 한 쌍의 레그부(210)는 각 슬롯(110) 내에서 서로 다른 층(111)에 삽입 체결될 수 있다. 예컨대, 일측 레그부(210)가 1번 슬롯의 제 1 층(111a)에 체결되면, 타측 레그부(210)는 7번 슬롯의 제 2 층(111b)에 체결될 수 있다. 또는 일측 레그부(210)가 1번 슬롯의 제 3 층(111c)에 체결되면, 타측 레그부(210)는 6번 슬롯의 제 4 층(111d)에 체결될 수 있다. 복수개의 헤어핀(200)은 권선설계방법에 따라 상기와 같은 방식으로 각 슬롯(110) 내 각 층(111)에 채워지게 된다.Also, the pair of
한편, 상기와 같이 고정자 코어(100)의 각 슬롯(110)에 복수개의 헤어핀(200)이 체결되면, 각 헤어핀(200)은 슬롯(110) 밖으로 노출된 노출부(212)가 고정자 코어(100)의 둘레 방향으로 벤딩 또는 트위스팅 가공되게 된다. 이때, 각 헤어핀(200)의 레그부(210) 또는 노출부(212)가 벤딩되는 방향이나 정도는 권선설계방법에 따라 변경될 수 있다. 예컨대, 각 헤어핀(200)의 노출부(212)는 고정자 코어(100)의 둘레 방향으로 3개 슬롯만큼 벤딩될 수 있다. 또한, 각 헤어핀(200)에 구비된 한 쌍의 레그부(210)는 서로 동일한 방향으로 벤딩되거나, 서로 반대 방향으로 벤딩될 수 있다. 전술한 도 2의 (b)에서는 헤어핀(200)의 각 레그부(210)가 서로 반대 방향으로 벤딩된 경우를 예시한 바 있다.When the plurality of
권선설계방법 등에 따라 각 헤어핀(200)의 벤딩이 완료되면, 결과적으로 도 3과 같은 형태를 이루게 된다. 즉, 고정자 코어(100)의 일측으로는 헤어핀(200)의 접속단부(213)가 고정자 코어(100)의 둘레를 따라 원형 고리 또는 링 형태로 연속 배치되며, 반대측으로는 헤어핀(200)의 헤드부(220)가 고정자 코어(100)의 둘레를 따라 원형 고리 또는 링 형태로 배치되게 된다. 설명의 편의를 위하여, 헤어핀(200)의 접속단부(213)가 배치된 쪽을 '레그측'으로 지칭하고, 헤어핀(200)의 헤드부(220)가 배치된 쪽을 '헤드측'으로 지칭하기로 한다.When the bending of each of the hair pins 200 is completed according to the winding designing method or the like, as a result, a shape as shown in FIG. 3 is formed. That is, at one side of the
레그측에서 헤어핀(200)의 접속단부(213)는 슬롯(110)에 형성된 층(111)의 개수에 따라 고정자 코어(100)의 반경 방향으로 복수개 배치될 수 있다. 다시 말하면, 슬롯(110)에 형성된 제 1 내지 4 층(111)에는 각각 헤어핀(200)의 레그부(210)가 삽입 체결되게 되므로, 레그측에서는 접속단부(213)가 반경 방향으로 4개씩 배치된 형태를 이루게 된다. 설명의 편의를 위하여, 고정자 코어(100)의 내주측에 배치된 순으로, 각 접속단부(213)를 제 1 내지 4 접속단부(213a, 213b, 213c, 213d)로 지칭하기로 한다.The connecting
헤어핀 권선모터의 경우, 상기와 같은 접속단부(213)를 접속시켜 코일 권선을 형성하게 된다. 예컨대, 제 1, 2 접속단부(213a, 213b)를 접속하고, 제 3, 4 접속단부(213c, 213d)를 접속시켜 각각의 헤어핀(200)을 전기적으로 연결하고, 하나의 코일 권선부를 이루게 된다. 통상적으로, 상기와 같은 접속단부(213) 간은 용접을 통해 연결되고 있다. 즉, 제 1, 2 접속단부(213a, 213b)와 제 3, 4 접속단부(213c, 213d) 사이에 절연지를 넣고, 제 1, 2 접속단부(213a, 213b) 간 또는 제 3, 4 접속단부(213c, 213d) 간 용접 접합하여 각 헤어핀(200) 간의 전기적 연결이 이뤄지게 된다.In the case of a hairpin winding motor, the
도 4는 헤어핀의 접속단부를 용접 접합시키는 공정을 보여주는 개략도이며, 도 5는 용접 접합된 헤어핀의 접속단부를 보여주는 사진도면이다.Fig. 4 is a schematic view showing a process of welding-connecting the connecting end of the hairpin, and Fig. 5 is a photograph showing the connecting end of the welded hairpin.
설명의 편의를 위하여, 이하에서는, 도 3에 도시된 고정자 코어(100)의 레그측에 배치된 각 접속단부(213)에서 제 1 접속단부(213a)와 제 2 접속단부(213b)를 용접 접합시키는 경우를 예시하여 설명하도록 한다.The first connecting
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 헤어핀(200)의 벤딩 작업이 완료되면, 제 1 접속단부(213a)와 제 2 접속단부(213b)가 인접하게 배치되게 된다. 이와 같은 상태에서 작업자는 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 용접 접합될 부위의 절연코팅을 탈피한다. 헤어핀(200)이나 제 1, 2 접속단부(213a, 213b)는 전기적 절연을 위해 외면이 절연 코팅되어 있으므로, 이를 벗겨내 제 1, 2 접속단부(213a, 213b) 간 전기적 연결이 이뤄질 수 있도록 하기 위함이다.As shown in FIG. 4 (a), when the bending operation of the
절연 코팅이 탈피되면, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 제 1, 2 접속단부(213a, 213b) 끝단을 절삭 가공하게 된다. 이는 용접 작업을 용이하게 하는 한편, 용접 후 양호한 형태의 용접 비드(weld bead)가 형성될 수 있도록 하기 위함이다. 절연 코팅의 탈피 및 절삭 가공이 완료되면, 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이, 용접 작업이 이뤄지게 되며, 용접 접합 후에는 용접 부위의 절연을 위해 도 4의 (f)와 같이 절연 코팅이 이뤄지고, 접합이 완료되게 된다.When the insulating coating is released, the ends of the first and second connecting ends 213a and 213b are cut as shown in FIG. 4 (c). This is to facilitate a welding operation, while allowing a weld bead of a good shape to be formed after welding. As shown in FIG. 4 (d), the welding operation is performed. When the insulating coating is cut and cut, the insulating coating is applied as shown in FIG. And the joining is completed.
도 5에서는 상기와 같은 과정을 거쳐 각 접속단부(213)가 모두 용접 접합된 후의 모습을 보여주고 있다.FIG. 5 shows a state in which the connection ends 213 are welded together through the process described above.
그러나 도 3이나 도 5에서 볼 수 있듯이, 헤어핀 권선모터는, 레그측에 다수의 접속단부(213)가 매우 조밀하게 배치되며, 슬롯(110)의 개수나, 각 슬롯(110) 내 층(111)의 개수에 따라, 매우 많은 수의 접속단부(213)가 형성되게 된다. 따라서 용접을 통한 각 접속단부(213)의 접합은 고도의 정밀한 작업이 요구되며, 작업상의 오류로 인해 쉽게 용접 결함이나 불량이 발생되는 문제점이 있다.3 and 5, the hairpin winding motor has a plurality of connection ends 213 closely arranged on the leg side and the number of the
또한, 용접 접합 방식은 일부의 접속단부(213) 간 용접 결함이나 불량이 발생되면 전체 헤어핀(200)을 모두 해체하고 다시 새로운 헤어핀(200)의 체결 및 용접 작업이 이뤄져야 하므로, 작업상 매우 비효율적이라는 문제점이 있다. 덧붙여, 다수의 용접 작업을 반복하게 되므로(예를 들어, 4층의 60개 슬롯인 경우, 최소 120번의 용접이 요구됨), 생산성이 저하되는 문제점 또한 발생되고 있다.In addition, in the weld joint method, when welding defects or defects are generated between some of the connection ends 213, all the hair pins 200 are dismantled and the
이하, 도면을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 헤어핀 접속기구 및 헤어핀 권선모터에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, a hair pin connecting mechanism and a hairpin winding motor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤어핀을 보여주는 사시도이다.6 is a perspective view showing a hairpin according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참고하면, 본 실시예에 따른 헤어핀(300)은, 헤드부(320)와, 헤드부(320)로부터 각각 연장 형성되는 한 쌍의 레그부(310)를 구비할 수 있다. 헤드부(320) 및 한 쌍의 레그부(310)는 전체적으로 U자형 또는 V자형을 이루며, 이는 도 2를 참고하여 설명한 종래의 헤어핀(200)과 동일 유사하게 형성될 수 있다.6, the hairpin 300 according to the present embodiment may include a
이때, 본 실시예에 따른 헤어핀(300)은 각 레그부(310)의 단부에 결합돌기(311a) 또는 결합홈(311b)이 형성됨을 특징으로 하고 있다. 즉, 본 실시예에 따른 헤어핀(300)은 일측의 레그부(310)에 결합돌기(311a)가 돌출 형성되고, 대응되는 타측의 레그부(310)에는 결합홈(311b)이 돌출 형성될 수 있다. 결합돌기(311a) 및 결합홈(311b)은 상호 대응되는 형상으로 형성되어 끼움 결합이 가능하도록 형성될 수 있다.In this case, the
또한, 결합돌기(311a) 및 결합홈(311b)은 끼움 결합 후 이탈이 방지되고 견고하게 고정될 수 있도록 일측에 경사면을 구비할 수 있다. 즉, 도 6의 확대도를 참고하면, 결합돌기(311a)는 하부측에 경사면을 구비할 수 있으며, 결합홈(311b) 또한 상기에 대응되도록 하부측에 경사면을 구비할 수 있다. 상기와 같은 경사면은 결합돌기(311a)와 결합홈(311b)의 결합 후, 결합돌기(311a) 및 결합홈(311b)이 고정자 코어(400)의 반경 방향으로 이탈되지 않도록 고정 지지하게 된다(도 7 참고).The
도 7은 도 6에 도시된 헤어핀의 체결방법을 보여주는 개략도이다.7 is a schematic view showing the fastening method of the hairpin shown in Fig.
전술한 도 6 및 상기의 도 7을 참고하면, 본 실시예에 따른 헤어핀(300)은 레그부(310)가 고정자 코어(400)에 형성된 슬롯(210)에 삽입 체결되게 된다. 또한, 상기와 같은 헤어핀(300)은 복수개가 마련되어 고정자 코어(400) 내 각 슬롯(410)을 다층 구조로 채워 넣게 된다. 다만, 설명의 편의를 위하여, 도 7에서는 두 개의 헤어핀에 대한 레그부(310, 310')만을 도시하였음을 알려둔다. 또한, 각 슬롯(410)에 체결된 복수개의 헤어핀(300)은 각 레그부(310)가 기 설정된 슬롯 개수만큼 고정자 코어(400)의 둘레 방향을 따라 벤딩 또는 트위스팅 가공되게 된다. 이는 상기에서 도 1 내지 3을 참조하여 설명한 바와 유사하다. 다만, 본 실시예에 따른 헤어핀(300)은 용접 접합이 아닌 끼움 조립 방식을 통해 전기적 연결이 이뤄지게 된다.6 and 7, the
보다 구체적인 설명을 위해, 도 7의 고정자 코어(400)에서 일측의 슬롯을 제 1 슬롯으로 지칭하고, 상기 제 1 슬롯에서 소정 슬롯 개수 이격된 다른 슬롯을 제 2 슬롯으로 지칭하기로 한다. 또한, 제 1 슬롯으로 삽입 체결된 레그부(310)를 제 1 레그부(310)로 지칭하고, 제 2 슬롯으로 삽입 체결된 레그부(310')를 제 2 레그부(310')로 지칭하기로 한다. 이때, 제 1 레그부(310)와 제 2 레그부(310')는 서로 다른 헤어핀을 구성하는 일부일 수 있다. 다시 말하면, 제 1 레그부(310)는 제 1 헤어핀의 일측 레그부일 수 있으며, 제 2 레그부(310')는 상기 제 1 헤어핀과는 상이한 제 2 헤어핀의 일측 레그부일 수 있다.For a more detailed explanation, one slot in the
상기와 같은 제 1 레그부(310)와 제 2 레그부(310')는 각각 소정 슬롯 개수만큼 벤딩되어 도 7에 도시된 바와 같이 상호 인접하게 된다. 이때, 제 1 레그부(310)의 끝단에 마련된 결합홈(311b)은 제 2 레그부(310')의 끝단에 마련된 결합돌기(311a')와 인접하게 되며, 작업자는 결합홈(311b)과 결합돌기(311a')를 끼움 결합시켜, 제 1, 2 레그부(310, 310')를 접속 또는 전기적 연결시킬 수 있다.The
결합홈(311b)과 결합돌기(311a')가 끼움 결합되면, 결합홈(311b) 및 결합돌기(311a')의 일측에 마련된 경사면에 의해 결합홈(311b)과 결합돌기(311a') 간 반경 방향 이탈이 방지되게 된다. 이때, 필요에 따라, 결합홈(311b)과 결합돌기(311a')의 끼움 결합 후 압착 가공 등이 수행되어 결합력을 증대시킬 수 있으며, 끼움 결합 전 절연코팅 탈피 작업 등이 선행될 수 있다.When the engaging
도 8은 도 6에 도시된 헤어핀이 적용된 헤어핀 권선모터를 보여주는 사시도이다.FIG. 8 is a perspective view showing a hairpin winding motor to which the hairpin shown in FIG. 6 is applied.
상기 도 7에서 설명한 바와 같은 방식으로, 복수개의 헤어핀(300)이 고정자 코어(400)에 체결되고, 각 헤어핀(300) 간 결합홈(311b) 및 결합돌기(311a)를 통해 연결이 이루어지면, 도 8과 같은 형태의 헤어핀 권선모터가 형성될 수 있다.7, when a plurality of
결합홈(311b) 및 결합돌기(311a)가 체결된 접속부(312)는, 복수개가 고정자 코어(400)의 둘레 방향을 따라 원형 링 또는 원형 고리와 같은 형태로 배치될 수 있으며, 고정자 코어(400)의 슬롯(410) 내 각 층의 개수에 따라 고정자 코어(400)의 반경 방향으로 복수개가 배치될 수 있다. 예컨대, 고정자 코어(400)의 각 슬롯(410)이 4개의 층으로 이루어진 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 접속부(312)는 고정자 코어(400)의 반경 방향으로 2개씩 배치되게 된다.A plurality of connecting
한편, 본 실시예에 따른 헤어핀 권선모터에서 고정자 코어(400)는 상기 도 1을 참고하여 설명한 종래의 고정자 코어(100)와 동일 유사하게 형성될 수 있다. 즉, 둘레 방향을 따라 복수개의 슬롯(410)이 방사형으로 배치되며, 각 슬롯(410) 내에는 반경 방향으로 복수개의 층이 마련될 수 있다.Meanwhile, in the hairpin winding motor according to the present embodiment, the
이상에서 설명한 바, 본 발명의 실시예들에 따른 헤어핀(300) 및 헤어핀 권선모터는, 각 헤어핀(300)의 레그부(310) 끝단에 결합돌기(311a) 및 결합홈(311b)을 구비하도록 함으로써, 용접 작업을 최소화하면서도 각 헤어핀(300)을 쉽게 빠르게 접속시킬 수 있다. 다시 말하면, 본 발명의 실시예들에 따른 헤어핀(300) 및 헤어핀 권선모터는, 인접한 결합돌기(311a) 및 결합홈(311b)을 끼움 결합시킴으로써, 각 헤어핀(300) 간 접속 또는 전기적 연결이 이뤄지게 되는 바, 다수의 용접 작업으로 인한 생산성 저하나, 용접 품질에 따른 접속 불량 등의 문제를 해결할 수 있다.The
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, many modifications and changes may be made by those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.
300: 헤어핀 310: 레그부
320: 헤드부 311a: 결합돌기
311b: 결합홈 400: 고정자 코어
410: 슬롯부300: Hairpin 310: Leg portion
320:
311b: coupling groove 400: stator core
410:
Claims (6)
상기 한 쌍의 레그부 중, 일측 레그부는 단부에 결합돌기가 돌출 형성되고, 타측 레그부는 단부에 상기 결합돌기에 대응되는 형상의 결합홈이 형성되고,
상기 일측 레그부는 상기 고정자 코어의 둘레 방향을 따라 소정 슬롯 개수만큼 벤딩되며, 상기 일측 레그부에 형성된 상기 결합돌기는 다른 헤어핀의 결합홈과 끼움 결합되고,
상기 타측 레그부는 상기 고정자 코어의 둘레 방향을 따라 소정 슬롯 개수만큼 벤딩되며, 상기 타측 레그부에 형성된 상기 결합홈은 또 다른 헤어핀의 결합돌기와 끼움 결합되되,
상기 일측 레그부와 상기 타측 레그부는 서로 반대 방향으로 벤딩되며,
상기 결합돌기는 일측면이 경사면으로 형성되며,
상기 결합홈은 상기 결합돌기에 대응되도록 일측면이 경사면으로 형성된 것을 특징으로 하는 헤어핀.A hairpin comprising a head portion and a pair of leg portions extending from the head portion, wherein each leg portion is inserted into each slot formed in a circumferential direction of the stator core to form a coil winding,
Wherein one of the pair of leg portions has a coupling protrusion formed on an end thereof and a coupling groove having a shape corresponding to the coupling protrusion is formed on an end of the other leg portion,
Wherein the one leg leg is bent by a predetermined number of slots along the circumferential direction of the stator core and the engaging protrusion formed on the one leg leg is engaged with the engaging groove of the other hair pin,
Wherein the other leg portion is bent by a predetermined number of slots along the circumferential direction of the stator core and the engaging groove formed in the other leg portion is engaged with another engaging projection of the hair pin,
Wherein the first leg portion and the second leg portion are bent in directions opposite to each other,
Wherein the engaging projection has an inclined surface on one side,
Wherein the coupling groove is formed at one side of the inclined surface so as to correspond to the coupling projection.
상기 일측 레그부와 상기 다른 헤어핀은, 끼움 결합에 의해 전기적으로 연결되고,
상기 타측 레그부와 상기 또 다른 헤어핀은, 끼움 결합에 의해 전기적으로 연결되는 헤어핀.The method according to claim 1,
The one leg leg and the other hair pin are electrically connected by fitting,
And the other leg portion and the another hair pin are electrically connected by fitting.
한 쌍의 레그부를 구비하고 상기 각 레그부가 상기 각 슬롯 내 각 층으로 삽입되어 코일 권선을 형성하는 복수개의 헤어핀;을 포함하되,
상기 각각의 헤어핀은,
상기 한 쌍의 레그부 중, 일측 레그부는 단부에 결합돌기가 돌출 형성되고, 타측 레그부는 단부에 상기 결합돌기에 대응되는 형상의 결합홈이 형성되고,
상기 일측 레그부는 상기 고정자 코어의 둘레 방향을 따라 소정 슬롯 개수만큼 벤딩되며, 상기 일측 레그부에 형성된 상기 결합돌기는 다른 헤어핀의 결합홈과 끼움 결합되고,
상기 타측 레그부는 상기 고정자 코어의 둘레 방향을 따라 소정 슬롯 개수만큼 벤딩되며, 상기 타측 레그부에 형성된 상기 결합홈은 또 다른 헤어핀의 결합돌기와 끼움 결합되되,
상기 일측 레그부와 상기 타측 레그부는 서로 반대 방향으로 벤딩되며,
상기 결합돌기는 일측면이 경사면으로 형성되며,
상기 결합홈은 상기 결합돌기에 대응되도록 일측면이 경사면으로 형성된 것을 특징으로 하는 헤어핀권선모터.A stator core having a plurality of slots along a circumferential direction, each slot having a plurality of layers along a radial direction; And
A plurality of hair pins having a pair of leg portions and each leg portion being inserted into each layer in each slot to form a coil winding,
Each of the hairpins includes:
Wherein one of the pair of leg portions has a coupling protrusion formed on an end thereof and a coupling groove having a shape corresponding to the coupling protrusion is formed on an end of the other leg portion,
Wherein the one leg leg is bent by a predetermined number of slots along the circumferential direction of the stator core and the engaging protrusion formed on the one leg leg is engaged with the engaging groove of the other hair pin,
Wherein the other leg portion is bent by a predetermined number of slots along the circumferential direction of the stator core and the engaging groove formed in the other leg portion is engaged with another engaging projection of the hair pin,
Wherein the first leg portion and the second leg portion are bent in directions opposite to each other,
Wherein the engaging projection has an inclined surface on one side,
Wherein the coupling groove is formed on one side of the slope so as to correspond to the coupling protrusion.
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