KR102001793B1 - 회전 전기 기기의 단자대 - Google Patents

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Abstract

회전 전기 기기(1)의 단자대(10)는, 단자대 본체(13)와, 회전 전기 기기(1)의 강전선(4)을 접속하는 강전선 접속부(17)와, 회전 전기 기기(1)의 중성선(5)을 접속하는 복수의 중성선 접속부(18)와, 복수의 중성선 접속부(18)끼리를 접속하는 버스 바(21)를 구비한다.

Description

회전 전기 기기의 단자대
본 발명은 회전 전기 기기의 단자대에 관한 것이다.
종래부터, 전동기나 발전기 등으로서 사용되는 회전 전기 기기가 공지이다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
스타 결선(Y 결선)의 병렬 회로를 복수 갖는 회전 전기 기기에 있어서는, 회로의 중성점끼리를 연결하는 구성으로 하는 경우가 있다. 그 경우, 중성점의 전위가 회로 사이에서 균일화되므로, 자속이 회로 사이에서 균일화되는 효과가 얻어진다.
특허문헌 1에 기재된 회전 전기 기기에 있어서는, 원호 형상으로 형성된 버스 바를 사용하여, 회로의 중성점끼리를 연결하고 있다. 버스 바는, 회전 전기 기기의 중성점측 인출선과의 접속부를 갖고 있으며, 회전 전기 기기의 코일 엔드부에 배치된다.
일본 특허 공개 제2009-124902호 공보
특허문헌 1에 기재된 회전 전기 기기에 있어서는, 버스 바가 회전 전기 기기의 코일 엔드부에 배치되기 때문에, 버스 바의 보유 지지가 불안정해지기 쉽다는 문제가 있었다.
그래서, 본 발명은 회로의 중성점끼리를 연결하는 버스 바의 보유 지지의 안정성을 향상시킬 수 있는 회전 전기 기기의 단자대를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 회전 전기 기기의 단자대는, 회전 전기 기기의 중성선을 접속하는 복수의 중성선 접속부와, 복수의 중성선 접속부끼리를 접속하는 버스 바를 구비한다.
본 발명에 관한 회전 전기 기기의 단자대에 의하면, 버스 바의 보유 지지의 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 단자대를 갖는 회전 전기 기기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 단자대의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 단자대의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 단자대의 평면도이다.
도 5는 도 4의 A-A 선을 따르는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 단자대의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 변형예에 관한 단자대의 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면과 함께 상세하게 설명한다.
[제1 실시 형태]
본 발명의 제1 실시 형태에 관한 단자대를 도 1 내지 도 5에 기초하여 설명한다.
회전 전기 기기(1)는 전동기(모터)나 발전기(제네레이터) 등의 회전 전기 기기(회전 전기 기계)에 사용되는 것이다. 회전 전기 기기(1)는 예를 들어 삼상의 극을 갖는 전동기이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 회전 전기 기기(1)는 하우징(2)과, 하우징(2)에 수용되는 스테이터(3)와, 스테이터(3)의 내측에 배치되는 로터(도시하지 않음)를 구비한다. 스테이터(3)는 원통 형상으로 형성되고, 내주측과 동등한 각도 간격으로 형성된 슬롯에 U상, V상, W상을 포함하는 복수상의 코일이 권회된다. 스테이터(3)는 각 상의 코일로부터 인출된 복수(본 실시 형태에서는, 3개)의 강전선(인출선)(4)을 갖는다. U상, V상, W상의 강전선(4)과는 별도로 중성상, 즉 접지에 상당하는 복수(본 실시 형태에서는, 2개)의 중성선(인출선)(5)도 스테이터(3)의 단부면에 인출된다. U상, V상, W상의 각 강전선(4)의 선단에는 단자(6)가 각각 고정되고, 중성상의 각 중성선(5)의 선단에는 단자(7)가 각각 고정된다.
회전 전기 기기(1)는 하우징(2)의 단부면에 고정되는 단자대(버스 바 내장 단자대)(10A)를 구비한다. 단자대(10A)는, 관통 구멍(11)(도 2 내지 도 4 참조)을 관통하는 볼트(12)에 의해 하우징(2)에 고정된다.
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 단자대(10A)의 단자대 본체(13)는 금속제의 베이스부(14)에, 수지제의 피복부(15)를 조립하여 구성되어 있다. 베이스부(14)와 피복부(15) 사이에는, 베이스부(14)가 피복부(15)에 직접 접촉하지 않도록 하기 위하여, 고열 전도 수지제의 절연판(16)이 배치되어 있다. 베이스부(14)는 예를 들어 알루미늄에 의해 구성되고, 피복부(15)는 예를 들어 PPS 수지에 의해 구성된다. 절연판(16)은, 피복부(15)를 구성하는 수지 재료와는 다른 수지 재료에 의해 구성되고, 이 다른 수지 재료는, 전기적 절연성을 가짐과 함께, 피복부(15)를 구성하는 수지 재료보다도 열 전도성이 높은 재료를 포함한다.
단자대 본체(13)에는, U상, V상, W상의 각 강전선(4)의 단자(6)를 각각 전기적으로 접속하는 U상, V상, W상의 3개의 강전선 접속부(17)와, 중성상의 중성선(5)의 단자(7)를 각각 전기적으로 접속하는 중성상의 2개의 중성선 접속부(18)가 나란히 배치되어 있다. 구체적으로는, 3개의 강전선 접속부(17)가 단자대 본체(13)의 중앙 부분에 배치되고, 2개의 중성선 접속부(18)가 3개의 강전선 접속부(17)를 사이에 두고 단자대 본체(13)의 단부에 각각 배치되어 있다. 강전선 접속부(17) 및 중성선 접속부(18)에는, 볼트 구멍(19, 20)이 각각 형성된다. 강전선 접속부(17) 및 중성선 접속부(18)는 도전성을 갖는 재료에 의해 구성된다. 강전선 접속부(17)와 피복부(15)의 결합은, 인서트 성형이어도 되고, 압입이어도 된다. 마찬가지로, 중성선 접속부(18)와 피복부(15)의 결합은, 인서트 성형이어도 되고, 압입이어도 된다.
단자대 본체(13)에는, 2개의 중성선 접속부(18)끼리를 전기적으로 접속하는 버스 바(21)가 배치되어 있다. 버스 바(21)는 직선상으로 연장되는 제1 도체부(21a)와, 제1 도체부(21a)의 양단부로부터 직교 방향으로 각각 연장되는 제2 도체부(21b)를 갖고 있으며, 평면으로 볼 때 U자 형상으로 형성된다. 버스 바(21)의 형상은, 강전선 접속부(17) 및 중성선 접속부(18)에 간섭하지 않은 형상이면 되고, 평면으로 볼 때 U자 형상에 한정되지는 않는다. 버스 바(21)의 제2 도체부(21b)의 선단에는, 관통 구멍(22)이 각각 형성된다. 버스 바(21)는 예를 들어 구리에 의해 구성된다.
또한, 단자대 본체(13)는 버스 바(21), 강전선 접속부(17) 및 중성선 접속부(18)를 배치하는 공간을 구획하는 프레임부(23)와, 강전선 접속부(17)와 버스 바(21) 사이에 형성되는 구획벽(24)과, 인접하는 강전선 접속부(17) 사이에 형성되는 구획벽(25)을 갖는다. 프레임부(23) 및 구획벽(24)은, 평면으로 볼 때 U자 형상으로 형성되어 있다. 프레임부(23) 및 구획벽(24, 25)은, 단자대 본체(13)의 피복부(15)에 일체적으로 형성되어 있다. 즉, 프레임부(23) 및 구획벽(24, 25)은, 전기적 절연성을 갖는 재료에 의해 구성된다.
또한, 단자대 본체(13)는 버스 바(21)를 고정하는 고정부(26)를 갖고, 단자대 본체(13)에는, 버스 바 삽입용 슬릿(27)이 형성되어 있다. 고정부(26)는 프레임부(23)와 구획벽(24) 사이에 걸쳐 설치되어 있고, 고정부(26)와 단자대 본체(13)의 피복부(15) 사이에 버스 바(21)의 제2 도체부(21b)를 삽입 관통함으로써, 버스 바(21)가 단자대 본체(13)에 대해 고정되도록 되어 있다.
또한, 단자대 본체(13)는 슬릿(27)을 덮는 수지제의 덮개 부재(28)를 갖는다. 덮개 부재(28)는 예를 들어 피복부(15)를 구성하는 수지 재료와 동일한 수지 재료에 의해 구성된다. 고정부(26)와 단자대 본체(13)의 피복부(15) 사이에 버스 바(21)의 제2 도체부(21b)를 삽입 관통한 상태에서, 덮개 부재(28)를 단자대 본체(13)에 설치한다. 이와 같이 함으로써, 버스 바(21)는 도 4에 도시된 바와 같이, 덮개 부재(28)와 피복부(15)에 일체적으로 형성한 돌기부(29) 사이에 위치 결정된다.
회전 전기 기기(1)의 조립 시에 있어서, 강전선 접속부(17)의 볼트 구멍(19)에 볼트(30)를 나사 결합하여, 강전선(4)의 단자(6)와 인버터의 버스 바(도시하지 않음)를 강전선 접속부(17)에 공체결한다. 한편, 중성선 접속부(18)의 볼트 구멍(20)에 볼트(31)를 나사 결합하여, 중성선(5)의 단자(7)와 버스 바(21)를 공체결한다. 이와 같이 함으로써, 회전 전기 기기(1)의 강전선(4)과 강전선 접속부(17)가 전기적으로 접속됨과 함께, 회전 전기 기기(1)의 중성선(5)과 중성선 접속부(18)가 전기적으로 접속된다.
이하에, 본 실시 형태에 의한 작용 효과를 설명한다.
(1) 본 실시 형태에 관한 단자대(10A)는, 단자대 본체(13)와, 회전 전기 기기(1)의 강전선(4)을 접속하는 강전선 접속부(17)와, 회전 전기 기기(1)의 중성선(5)을 접속하는 복수의 중성선 접속부(18)와, 복수의 중성선 접속부(18)끼리를 접속하는 버스 바(21)를 구비한다.
본 실시 형태에 관한 단자대(10A)는, 버스 바(21)가 내장되는 구조임과 함께, 회전 전기 기기(1)의 하우징(2)에 고정된다. 단자대(10A)의 장착부인 하우징(2) 자체에 어느 정도의 강성이 있기 때문에, 단자대(10A)는 하우징(2)에 대해 견고하게 고정된다. 한편, 버스 바(21)의 장착부인 단자대(10A) 자체에도 어느 정도의 강성이 있기 때문에, 버스 바(21)는 단자대(10A)에 대해 견고하게 고정된다. 그 결과, 버스 바(21)의 보유 지지의 안정성이 향상되어, 회전 전기 기기(1)를 이동 기기 등의 진동이나 충격 입력이 큰 분야에도 적용하는 것이 가능해진다.
따라서, 본 실시 형태에 관한 회전 전기 기기(1)의 단자대(10A)에 의하면, 버스 바(21)의 보유 지지의 안정성을 향상시킬 수 있다.
(2) 단자대 본체(13)는 강전선 접속부(17)와 버스 바(21) 사이에 형성되는 구획벽(24)을 갖고, 구획벽(24)은, 전기적 절연성을 갖는 재료에 의해 구성된다.
강전선 접속부(17)와 버스 바(21) 사이의 구획벽(24)에 의해, 강전선 접속부(17)와 버스 바(21)의 전기적 절연성이 확보되기 때문에, 강전선 접속부(17)와 버스 바(21)의 간격을 좁히는 것이 가능해져, 단자대(10A)를 소형화할 수 있다.
(3) 단자대 본체(13)는 버스 바(21)를 고정하는 고정부(26)를 갖고, 단자대 본체(13)에는, 버스 바 삽입용의 슬릿(27)이 형성되어 있다.
중성선(5)을 중성선 접속부(18)에 접속할 때까지 동안, 버스 바(21)가 단자대 본체(13)로부터 빠지지 않게 되기 때문에, 단자대(10A)의 회전 전기 기기(1)에 대한 조립성을 향상시킬 수 있다. 또한, 버스 바 삽입용의 슬릿(27)이 단자대 본체(13)에 형성되어 있기 때문에, 버스 바(21)를 고정부(26)에 고정하기 쉬워진다.
(4) 단자대 본체(13)는 슬릿(27)을 덮는 덮개 부재(28)를 갖는다.
슬릿(27)을 덮개 부재(28)에 의해 막기 때문에, 덮개 부재(28)의 외측에 있는 부품과 버스 바(21)의 전기적 절연성이 확보됨과 함께, 버스 바(21)가 단자대 본체(13)에 보유 지지되게 된다.
[제2 실시 형태]
본 발명의 제2 실시 형태에 관한 단자대를 도 6에 기초하여 설명한다. 또한, 전술한 제1 실시 형태와 동일한 부분은 동일 번호를 부여함으로써 그 설명을 생략한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 단자대(10B)의 단자대 본체(13)는 버스 바(21)를 고정하는 고정 갈고리(32)를 갖는다. 고정 갈고리(32)의 외면부에는, 경사부(33)가 형성되어 있다. 버스 바(21)를 단자대 본체(13)의 외측으로부터 고정 갈고리(32)에 압박하여 장착할 때에, 고정 갈고리(32)의 경사부(33)가 고정 갈고리(32)에 버스 바(21)의 제2 도체부(21b)가 감입할 때의 유도가 되어, 장착하기 쉽게 할 수 있다. 버스 바(21)를 고정 갈고리(32)에 감입하도록 설치함으로써, 버스 바(21)는 도 6에 도시된 바와 같이, 피복부(15)에 일체적으로 형성한 돌기부(34)에 의해 위치 결정된다.
이하에, 제2 실시 형태에 의한 작용 효과를 설명한다.
제2 실시 형태에 관한 단자대(10B)에 있어서는, 단자대 본체(13)는 버스 바(21)를 고정하는 고정 갈고리(32)를 갖는다.
중성선(5)을 중성선 접속부(18)에 접속할 때까지 동안, 버스 바(21)가 단자대 본체(13)로부터 빠지지 않게 되기 때문에, 단자대(10B)의 회전 전기 기기(1)에 대한 조립성을 향상시킬 수 있다. 또한, 버스 바(21)를 고정 갈고리(32)에 압박함으로써, 고정 갈고리(32)가 탄성 변형되어 버스 바(21)가 감입되기 때문에, 버스 바(21)를 고정 갈고리(32)에 용이하게 고정할 수 있다.
이상, 실시 형태에 따라 본 발명의 내용을 설명했지만, 본 발명은 이들 기재에 한정되는 것은 아니며, 다양한 변형 및 개량이 가능한 것은, 당업자에게는 자명하다.
예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 고정부(26) 및 고정 갈고리(32)를 생략해도 된다. 그 경우, 부품 수송 시 등에는, 버스 바(21)는 볼트(31)를 사용하여 중성선 접속부(18)에 가체결(고정)해 두도록 해도 된다. 또한, 도시는 하지 않았지만, 강전선 접속부(17)와 버스 바(21)의 간격을 충분히 확보할 수 있는 경우 등에는, 구획벽(24, 25)을 생략하는 것도 가능하다.
1: 회전 전기 기기
4: 강전선
5: 중성선
10: 단자대
13: 단자대 본체
17: 강전선 접속부
18: 중성선 접속부
21: 버스 바
24: 구획벽
26: 고정부
27: 슬릿
28: 덮개 부재
32: 고정 갈고리

Claims (5)

  1. 회전 전기 기기의 코일로부터 인출되는 복수의 강전선과 복수의 중성선을 접속하는 단자대에 있어서,
    단자대 본체와,
    상기 단자대 본체에 배치되고 상기 복수의 강전선의 단자를 각각 접속하는 복수의 강전선 접속부와,
    상기 단자대 본체에 배치되고 상기 복수의 중성선의 단자를 각각 접속하는 복수의 중성선 접속부와,
    상기 단자대 본체에 고정되고 상기 복수의 중성선 접속부끼리를 접속하는 버스 바를 구비하고,
    상기 단자대 본체는 상기 강전선 접속부와 상기 버스 바 사이에 형성되는 구획벽을 갖고,
    상기 구획벽은 전기적 절연성을 갖는 재료에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는, 단자대.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단자대 본체는 상기 버스 바를 고정하는 고정부를 갖고,
    상기 단자대 본체에는, 버스 바 삽입용의 슬릿이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 단자대.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 단자대 본체는 상기 슬릿을 덮는 덮개 부재를 갖는 것을 특징으로 하는, 단자대.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단자대 본체는 상기 버스 바를 고정하는 고정 갈고리를 갖는 것을 특징으로 하는, 단자대.
  5. 삭제
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