KR102636265B1

KR102636265B1 - 버스바 조립체, 모터 및 이를 포함하는 차량

Info

Publication number: KR102636265B1
Application number: KR1020160006553A
Authority: KR
Inventors: 이형건
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2016-01-19
Filing date: 2016-01-19
Publication date: 2024-02-16
Also published as: KR20170086918A

Abstract

본 발명은 베어링 안착부를 포함하는 커버 몸체; 상기 커버 몸체의 외부로 돌출되는 연결단을 포함하도록 상기 커버 몸체에 결합하는 터미널; 상기 커버몸체에서 확장 형성되어 체결수단을 포함하는 플랜지부;및 상기 커버 몸체의 내부에 포함되어 상기 베어링 안착부를 둘러싸는 보강프레임을 포함하는 버스바 조립체를 제공하여, 베어링을 안착하는 구조를 구비하여, 구성을 간소화하고, 조립 공정을 줄이는 유리한 효과를 제공한다.

Description

버스바 조립체, 모터 및 이를 포함하는 차량{BUSBAR assembly, motor and vehicle having the same}

실시예는 베어링 안착부를 포함하는 버스바 조립체, 모터 및 이를 포함하는 차량에 관한 것이다.

모터는 도체가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기에너지를 회전에너지로 바꾸는 장치이다. 통상적인 모터는 회전 가능하게 형성되는 샤프트와, 샤프트에 결합되는 로터와, 하우징에 고정되는 스테이터를 포함한다. 로터의 둘레를 따라 간극을 두고 스테이터가 설치된다, 그리고 스테이터에는 회전 자계를 형성하는 코일이 권선된다.

분할 코어 방식의 스테이터의 경우, 스테이터 위에 환형의 버스바(BUSBAR)가 마련된다. 스테이터의 코일은 코일 단자를 통해 버스바와 통전 가능하게 연결된다.

한편, 모터의 샤프트는 베어링에 회전 가능하게 지지된다. 최근 모터의 축 방향으로 외력이 부가되는 경우가 늘어나고 있기 때문에 앵귤러 베어링(angular bearing)과 같은 축방향 하중을 지지하는 베어링과 웨이브 와셔들이 함께 조합된 모터들이 제안되고 있다.

이러한 베어링들은 하우징에 마련된다. 모터의 종류에 따라서 베이링을 삽입하기 위한 별도의 커버가 마련되기도 한다. 그러나 이렇게 별도의 커버에 베어링을 삽입하는 구성은 제조 공정이 증가할 뿐만 아니라 제조 비용도 증가하는 문제점이 있다.

또한, 커버와 모터의 하우징 사이를 실링하기 위해 별도의 공정 및 부품이 추가되어야 하는 문제점이 있다. 또한, 커버를 모터의 하우징에 조립하는 공정이 추가되는 문제점이 있다.

이에, 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하우징의 별도의 커버를 생략하여 구성을 간소화하고, 베어링의 장착 구성의 강성을 높일 수 있는 버스바 조립체, 모터 및 이를 포함하는 차량을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 실시예는, 베어링 안착부를 포함하는 커버 몸체와, 상기 커버 몸체의 외부로 돌출되는 연결단을 포함하도록 상기 커버 몸체에 결합하는 터미널과, 상기 커버몸체에서 확장 형성되어 체결수단을 포함하는 플랜지부 및 상기 커버 몸체의 내부에 포함되어 상기 베어링 안착부를 둘러싸는 보강프레임을 포함하는 버스바 조립체를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 플랜지부는 상기 베어링 안착부의 둘레를 따라 배치되는 제1 프레임과, 상기 제1 프레임에 꺽여 형성되는 제2 프레임을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 프레임은 내측에 베어링 안착부가 위치하도록 원통형으로 형성되고, 상기 제2 프레임은 상기 제1 프레임의 반경 방향으로 연장되어 플랜지 형태로 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 커버 몸체는 상기 베어링 안착부의 둘레를 따라 오목하게 형성되는 스테이터 안착부를 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 다른 실시예는, 하우징과, 상기 하우징에 결합되며 코일이 감기는 스테이터와, 상기 스테이터 내측에 배치되는 로터와, 상기 로터에 결합하는 샤프트와, 상기 샤프트를 화전 가능하게 지지하는 베어링 및 상기 베어링이 안착되는 베어링 안착부를 포함하는 커버 몸체와, 상기 커버 몸체의 외부로 돌출되어 상기 코일과 연결되는 연결단을 포함하도록 상기 커버 몸체에 결합하는 터미널과, 상기 커버몸체에서 확장 형성되어 상기 하우징과 결합하는 체결수단을 포함하는 플랜지부 및 상기 커버 몸체의 내부에 포함되어 상기 베어링 안착부를 둘러싸는 보강프레임을 포함하는 버스바 조립체를 포함하는 모터를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 커버 몸체는 상기 베어링 안착부의 둘레를 따라 오목하게 형성되어 상기 스테이터가 안착되는 스테이터 안착부를 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 또 다른 실시예는, 하우징과, 상기 하우징에 결합되며 코일이 감기는 스테이터와, 상기 스테이터 내측에 배치되는 로터와, 상기 로터에 결합하는 샤프트와, 상기 샤프트를 화전 가능하게 지지하는 베어링 및 상기 베어링이 안착되는 베어링 안착부를 포함하는 커버 몸체와, 상기 커버 몸체의 외부로 돌출되어 상기 코일과 연결되는 연결단을 포함하도록 상기 커버 몸체에 결합하는 터미널과, 상기 커버몸체에서 확장 형성되어 상기 하우징과 결합하는 체결수단을 포함하는 플랜지부 및 상기 커버 몸체의 내부에 포함되어 상기 베어링 안착부를 둘러싸는 보강프레임을 포함하는 버스바 조립체를 포함하는 모터를 포함하는 차량을 제공할 수 있다.

실시예에 따르면, 버스바와 커버를 일체화하고, 베어링을 안착하는 구조를 구비하여, 구성을 간소화하고, 조립 공정을 줄이는 유리한 효과를 제공한다.

실시예에 따르면, 보강프레임을 구비하여 베어링 안착부의 강성을 높이는 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 도면,
도 2는 도 1에서 도시한 버스바 조립체를 도시한 도면,
도 3은 보강 프레임을 도시한 도면,
도 4는 커버 몸체의 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 그리고 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 실시예에 따른 모터를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터는 하우징(100)과, 스테이터(200)와, 로터(300)와, 샤프트(400)와, 베어링(500)과, 버스바 조립체(600)를 포함할 수 있다.

하우징(100)은 원통 형상으로 형성되어 내부에 스테이터(200)와 로터(300)가 장착될 수 있는 공간이 마련된다. 이때, 하우징(100)의 형상이나 재질은 다양하게 변형될 수 있으나 차량에 장착되는 특성상 고온에서도 잘 견딜 수 있는 금속재질이 선택될 수 있다. 그리고 하우징(100)은 스테이터(200)와 로터(300)를 외부와 차폐시킬 수 있도록 구성될 수 있다.

스테이터(200)는 복수의 스테이터 코어를 포함하여 이루어질 수 있으며, 각각의 스테이터 코어는 회전 자계를 형성하는 코일이 권선될 수 있다. 스테이터 코어에 감긴 코일은 절연체가 감싸 절연될 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 스테이터가 단일 코어 형태로 이루어질 수 있다.

로터(300)는 스테이터(200)의 내부에 수납된 상태로 회전 가능하게 설치될 수 있다. 로터에는 복수 개의 마그넷이 설치되는데, 마그넷 설치 방법에 따라, 로터 코어의 내부에 마그넷이 삽입 결합되는 IPM(Inner Permanent Magnet) 모터와, 로터 코어의 표면에 마그넷이 부착되는 SPM(Surface Permanent Magnet) 로터로 나뉘어 진다. IPM 모터 중, 폭보다 길이가 긴 마그넷이 로터에 삽입되는 경우, 스포크(spoke) 형상을 갖는 스포크 타입의 로터 조립체가 형성될 수 있다. 이러한 스포크 타입의 모터는 높은 출력 밀도를 갖는다.

스테이터(300)에 감긴 코일에 전류가 공급되면, 로터(300)와의 전기적 상호 작용을 유발하여 로터(300)의 회전을 유도한다. 로터(300)가 회전하면 샤프트(400)가 회전하면서 동력을 제공한다.

샤프트(400)와는 로터(300)에 결합한다.

베어링(500)은 샤프트(400)를 회전 가능하게 지지한다.

도 2는 도 1에서 도시한 버스바 조립체를 도시한 도면이다. 이러한 도 2 는 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.

버스바 조립체(500)는 커버 몸체(610)와, 터미널(620)과, 플랜지부(630)를 포함할 수 있다.

커버 몸체(610)는 터미널(620)을 내부에 포함한다. 커버 몸체(610)의 중심부에는 베어링 안착부(611)가 형성될 수 있다. 베어링 안착부(611)에는 샤프트(400)를 지지하는 베어링(500)이 안착된다. 그리고 커버 몸체(610)는 스테이터 안착부(612)를 포함할 수 있다. 스테이터 안착부(612)는 커버 몸체(610)에서 돌출되어 스테이터(200)와 맞닿도록 구성됨으로써 조립 공차를 줄이는 역할을 한다.

터미널(620)의 연결단은 커버 몸체(610)의 외부로 돌출된다. 터미널(620)은 전원터미널과 중성터미널로 이루어질 수 있다. 전원터미널은 3상 전원의 각 상(U,V,W)과 연결될 수 있다. 중성터미널은 스테이터(200)의 위에 배치되어 스테이터(200)에 감긴 코일을 병렬 연결하기 위한 것으로, 각 코일의 단자와 퓨징되어 연결될 수 있다.

플랜지부(630)는 커버 몸체(610)의 둘레를 따라 배치되며 체결홀과 같은 체결수단(650)이 구비될 수 있다. 플랜지부(630)는 하우징(100)에 체결부재를 관통하여 결합될 수 있다. 그리고 플랜지부(630)는 커버 몸체(140)에서 반경 방향으로 확장 형성될 수 있다. 터미널(620)의 노출 영역을 확보하기 위하여 커버 몸체(610)와 단차를 이루도록 형성될 수 있다.

체결수단(650)의 위치는 버스바 조립체(600)가 하우징에 체결되면 스테이터(200)에 감긴 코일의 연결단이 터미널(620)과 정렬되도록 적절한 위치에 배치될 수 있다.

여기서, 커버 몸체(6100)와 플랜지부(630)는 그 형상 및 기능적 특성에 따라 구분되어 설명될 수 있을 뿐, 몰딩되어 형성되는 하나의 부재일 수 있다.

도 3은 보강 프레임을 도시한 도면이고, 도 4는 커버 몸체의 단면도이다.

보강 프레임(640)은 커버 몸체(610) 내부에 포함되어 베어링 안착부(611)의 강성을 높이는 역할을 한다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 보강 프레임(640)은 제1 프레임(641)과 제2 프레임(642)을 포함할 수 있다. 제1 프레임(641)은 원통형으로 형성되어 커버 몸체(610)의 내부에서 베어링 안착부(611)를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 제2 프레임(642)은 제1 프레임(641)에 수직하게 꺽여 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 프레임(642)의 제1 프레임(641)의 하단에서 반경 방향으로 연장되어 플랜지 형태로 형성되어 커버 몸체(610)와 보강 프레임(640)의 결합성을 높이고, 제1 프레임(641)을 지지하는 역할을 한다.

보강 프레임(640)은 커버 몸체(610)의 내부에 인서트(insert) 사출되어 일체로 형성될 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 버스바 조립체, 모터 및 이를 포함하는 차량에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 하우징
200: 스테이터
300: 로터
400: 샤프트
500: 베어링
600: 베어링 조립체

Claims

베어링 안착부를 포함하는 커버 몸체;
상기 커버 몸체의 외부로 돌출되는 연결단을 포함하도록 상기 커버 몸체에 결합하는 터미널;
상기 커버몸체에서 확장 형성되어 체결수단을 포함하는 플랜지부;및
상기 커버 몸체의 내부에 포함되어 상기 베어링 안착부를 둘러싸는 보강프레임을 포함하고,
상기 보강프레임은,
상기 베어링 안착부의 둘레를 따라 내측에 상기 베어링 안착부가 위치되도록 원통형으로 형성되는 제1 프레임 및 상기 제1 프레임의 반경 방향으로 연장되어 플랜지 형태로 형성되는 제2 프레임을 포함하되,
상기 제2 프레임은,
상기 커버 몸체에 상기 제1 프레임이 고정되게 상기 제1 프레임의 하단에서 연장되는 것을 특징으로 하는,
버스바 조립체.
삭제
삭제
제1 항에 있어서,
상기 커버 몸체는 상기 베어링 안착부의 둘레를 따라 오목하게 형성되는 스테이터 안착부를 포함하는 버스바 조립체.
하우징;
상기 하우징에 결합되며 코일이 감기는 스테이터;
상기 스테이터 내측에 배치되는 로터;
상기 로터에 결합하는 샤프트;
상기 샤프트를 화전 가능하게 지지하는 베어링;및
상기 베어링이 안착되는 베어링 안착부를 포함하는 커버 몸체와, 상기 커버 몸체의 외부로 돌출되어 상기 코일과 연결되는 연결단을 포함하도록 상기 커버 몸체에 결합하는 터미널과, 상기 커버몸체에서 확장 형성되어 상기 하우징과 결합하는 체결수단을 포함하는 플랜지부 및 상기 커버 몸체의 내부에 포함되어 상기 베어링 안착부를 둘러싸는 보강프레임을 포함하고,
상기 보강프레임은,
상기 베어링 안착부의 둘레를 따라 내측에 상기 베어링 안착부가 위치되도록 원통형으로 형성되는 제1 프레임 및 상기 제1 프레임의 반경 방향으로 연장되어 플랜지 형태로 형성되는 제2 프레임을 포함하되,
상기 제2 프레임은,
상기 커버 몸체에 상기 제1 프레임이 고정되게 상기 제1 프레임의 하단에서 연장되는 것을 특징으로 하는 버스바 조립체
를 포함하는 모터.
삭제
삭제
제5 항에 있어서,
상기 커버 몸체는 상기 베어링 안착부의 둘레를 따라 오목하게 형성되어 상기 스테이터가 안착되는 스테이터 안착부를 포함하는 모터.
하우징과, 상기 하우징에 결합되며 코일이 감기는 스테이터와, 상기 스테이터 내측에 배치되는 로터와, 상기 로터에 결합하는 샤프트와, 상기 샤프트를 회전가능하게 지지하는 베어링 및 상기 베어링이 안착되는 베어링 안착부를 포함하는 커버 몸체와, 상기 커버 몸체의 외부로 돌출되어 상기 코일과 연결되는 연결단을 포함하도록 상기 커버 몸체에 결합하는 터미널과, 상기 커버몸체에서 확장 형성되어 상기 하우징과 결합하는 체결수단을 포함하는 플랜지부 및 상기 커버 몸체의 내부에 포함되어 상기 베어링 안착부를 둘러싸는 보강프레임을 포함하는 버스바 조립체를 포함하고, 상기 보강프레임은, 상기 베어링 안착부의 둘레를 따라 내측에 상기 베어링 안착부가 위치되도록 원통형으로 형성되는 제1 프레임 및 상기 제1 프레임의 반경 방향으로 연장되어 플랜지 형태로 형성되는 제2 프레임을 포함하되, 상기 제2 프레임은, 상기 커버 몸체에 상기 제1 프레임이 고정되게 상기 제1 프레임의 하단에서 연장되는 것을 특징으로 하는 모터를 포함하는 차량.