KR20070009171A - 모터의 결선구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터에 관한 것으로서, 권선을 고정하는 커넥터를 구비함으로써, 권선과 인출선을 개별적으로 결선하는 데 따른 공정의 복잡성과 비용 상승 등을 개선하는 커넥터를 구비하는 모터의 결선 구조에 관한 것이다.

본 발명은, 자기장을 형성하는 권선이 권취되는 복수개의 티스와, 상기 티스와 티스 사이의 슬롯으로 이루어지는 스테이터 코어; 상기 티스에 권취된 권선의 다발인 엔드 코일; 상기 엔드 코일에 외측에서 후크 결합되는 결합부와, 상기 권선이 수용되어 외부와 전기적으로 연결되는 결선부로 구성되는 커넥터:를 포함하여 이루어지는 모터의 결선 구조를 제공한다.

본 발명에 의하면, 권선을 커넥터의 설치함으로써, 상기 커넥터에 인출선을 삽입하는 것으로 권선과 인출선이 결선되므로, 권선과 인출선을 일일이 결선하고, 결선부의 절연 및 고정하는 공정을 거치지 않아도 되어 공정이 간단해지고, 공정 소요 시간 및 재료비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

모터, 스테이터 코어, 권선, 인출선, 결선, 커넥터

Description

모터의 결선구조{Coil connection structure of motor}

도 1은 종래의 권선과 인출선의 결선부를 간략하게 도시한 스테이터의 평면도

도 2는 도 1의 권선과 인출선의 결선부를 도시한 상세도

도 3은 본 발명의 일예에 따른 커넥터가 구비된 스테이터 코어의 평면도

도 4는 도 3의 커넥터의 상세도

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

2 : 스테이터 코어 3 : 티스

4 : 슬롯 100 : 커넥터

110 : 결합부 111 : 후크부

112 : 중앙체결부 113 : 연장부

114 : 홀 130 : 결선부

131 : 수용부 132 : 고정홈

140 : 터미널

본 발명은 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 권선과 인출선의 결선이 용이하게 하는 커넥터를 구비하는 모터의 결선 구조에 관한 것이다.

모터(motor)라고 하는 것은 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 회전 동력을 얻는 장치로서, 이러한 모터는 그 인가되는 전원의 종류에 따라 교류 모터와 직류 모터로 대별되며, 그 중에서도 유도 모터는 교류모터의 일종으로서 가전제품의 구동을 위하여 많이 사용되고 있다.

이러한 유도 모터는 고정자(stator, 이하, 스테이터)와 회전자(rotor 또는 armature, 이하, 로터)를 포함하여 이루어지며, 스테이터의 권선(coil)에 교류가 흐를 때 발생하는 회전 자기장(rotating magnetic field)에 의해서 로터에 토크(torque)가 발생하는 원리로 작동하고, 상기 토크에 의해 로터가 회전하는 힘을 이용하게 된다.

상기 유도 모터에서 상기 스테이터의 내부에서 회전하는 로터의 중심부에 압입되어 상기 로터가 회전함에 따라, 그 회전력을 소정의 장치 등에 전달하는 회전축이 구비된다.

전술한 바와 같은 유도 모터는 로터의 권선의 권취 형태에 따라 구리나 알루미늄 환봉이 로터 도체를 형성하는 농형(籠形) 유도 모터(squirrel cage induction motor)와, 로터에도 스테이터와 마찬가지로 권취되어 있는 권선형 유도 모터(wound-rotor induction motor)가 있다.

그리고, 브래킷은 모터의 외관을 이루게 되고, 내부의 모터 구성요소들의 위치를 고정시키고 보호하는 기능을 수행하는 한편, 상기 모터가 사용되는 장치에서 상기 모터를 고정시키는 기능을 수행하게 된다.

보통 브래킷은 상부 브래킷과 하부 브래킷으로 이루어져 상기 모터의 스테이터를 모두 감싸고, 상기 브래킷을 관통하여 회전축이 베어링에 의하여 회전가능하게 지지된다.

도 1은 종래의 모터에서 권선 인출방식의 일 예를 나타내기 위한 스테이터의 사시도이다.

모터는 로터와 스테이터의 배치에 따라 그 종류가 나뉘어 지는데, 이하에서는 로터가 스테이터 내부에 배치되는 이너로터(inner rotor) 타입의 모터에 대해 설명한다.

권선(11)을 지지하고 고정시키는 스테이터(1)의 내주면에는 자기장을 형성하기 위한 권선(捲線, coil)(11)이 복수회 감기게 된다.

그리고, 상기 그 권선(11)의 단부는 외부로 인출되어 전원을 인가하기 위한 인출선(lead wire)(12)과 스테이터(1)에서 권선(11) 다발의 지름방향을 따라 정렬시키고 절연튜브(16)로 절연된 후, 상기 권선(11) 다발 상부에 일정 간격으로 고정된다.

특히, 도 1에 예시한 모터는 3상 모터이므로 모두 3곳(A,B,C)에서 고정되고, 일반적으로는 실(lacing) 및/또는 테이프가 사용된다.

한편, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 권선은 구리 또는 알미늄 도선 위에 절연 물질을 코팅한 것으로, 인출선(12)과 전기적으로 연결되기 위해서는 연결부위의 코팅된 피막(11a)을 제거하는 과정을 거쳐야 한다.

또한, 상기 인출선(12)은 다수의 구리선인 심선(12a)을 절연체인 피복이 둘러싸고 있는 구조이다.

그리고, 상기 권선(11)과 인출선(12) 및 그 결선부는, 엔드 코일(end coil)(10) 위에 고정되므로, 엔드 코일(10)과의 절연을 위한 절연튜브(16)에 삽입된다.

모터의 스테이터(1)에 권선되는 권선(11)의 단부와 인출선(12)을 결선하는 방법을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 인출선(12)의 피복층을 제거하여 심선(12a)을 드러내고, 상기 권선(11)의 피막(11a)을 제거하고, 상기 심선(12a)과 상기 피막(11a)이 제거된 권선(11)의 단부를 연결하되, 상기 권선(11)과 인출선(12)은 절연튜브(16)에 삽입된다.

상기 권선(11)과 인출선(12)을 결선하는 방법에는 권선(11)과 심선(12a)이 겹친 부분을 납땜하여 결선하는 방법도 있으나, 별도의 연결단자를 사용하는 방법도 있다.

즉, 상기 권선(11)과 심선(12a)이 겹쳐있는 부분에 별도의 연결단자(15)를 마련하여, 연결단자(15)로 둘러싼 후, 압착시킴으로서 상기 권선(11)과 인출선(12)을 고정시켜 결선을 완료한다.

이 때, 상기 연결단자(15)는 일정 길이를 갖는 절개된 원통형으로 형성되어 있어, 그 절개된 부분을 통해 심선(12a)과 권선(11)을 그 내부에 수용시킨 상태에서 상기 연결단자(15)를 압축시키게 되면, 상기 심선(12a)과 권선(11)은 전기적으로 연결된 상태에서 고정되면서, 결선이 완료된다.

그리고, 상기와 같이 권선(11)과 인출선(12)의 결선부(A,B,C)를 엔드 코일(10)의 상면에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 지름방향으로 정렬되고 일정 간격으로 부착시킴으로써 결선부 및 인출선(12)이 유동됨을 방지한다.

또한, 상기 권선(11)에서 인출된 인출선(12) 역시 엔드 코일(10)의 상면에서 모아져서 단일 하네스(harness)(13)로 결선된다.

상기 종래의 권선(11)과 인출선(12)의 결선과정에서 살펴본 바와 같이, 권선(11)과 인출선(12)을 결선하기 위해서는 전기가 통할수 있도록 인출선(12)과 권선(11)의 탈피작업이 필수로 수반되어하는데, 상기 권선(11)의 피막(11a)을 제거하는 방법은 고열을 가하여 피막(11a)을 녹이는 열적 방법 및/또는 화학약품을 사용하여 제거하는 방법을 사용하게 된다.

또한, 상기 연결단자(15)의 고정력이 높지 않고, 작업의 성질상 불량이 많이 발생될 소지를 내포하고 있다.

따라서, 권선(11)과 인출선(12)을 결선하기 위한 공정이 복잡하고, 그에 따라 결선 공정에 소요되는 재료 및 인원, 시간이 많아지는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 권선과 인출선의 결선 시 권선의 피막을 탈피하는 공정이 필요하지 않아 공정 소요시간과 효율을 높인 결선구조를 구비하는 모터의 결선 구조를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 자기장을 형성하는 권선이 권취되는 복수개 의 티스와, 상기 티스와 티스 사이의 슬롯으로 이루어지는 스테이터 코어; 상기 티스에 권취된 권선의 다발인 엔드 코일; 상기 엔드 코일에 외측에서 후크 결합되는 결합부와, 상기 권선이 수용되어 외부와 전기적으로 연결되는 결선부로 구성되는 커넥터:를 포함하여 이루어지는 모터의 결선 구조를 제공한다.

상기 결합부는 상기 스테이터 코어의 일 티스에 결합되는 중앙 체결부와, 상기 중앙체결부의 양쪽으로 연장되어 슬롯 형상에 대응되게 형성된 후크부로 구성될 수 있다.

상기 후크부는 상기 권선 외측에 안착되는 후크가 형성되고, 상기 스테이너 코어의 슬롯에 대응되어 연장된 부분에는 홀이 형성되고, 상기 후크부의 홀은 슬롯을 따라 길게 절개된 슬릿 형상으로 형성됨이 바람직하다.

상기 슬롯의 내주면을 따라서 절연을 위한 인슐레이터가 삽입되고, 상기 결합부는 상기 인슐레이터의 사이에 끼워질 수 있다.

상기 결선부는 외부와 전기적으로 연결되는 터미널이 삽입지지되는 다수개의 수용부와, 상기 각 수용부에서 그 일면에는 절개되어 권선이 삽입되는 고정홈으로 구성될 수 있다.

상기 권선이 상기 고정홈에 삽입되어 상기 터미널이 삽입되면 상기 수용부의 내측벽면과 터미널 사이에서 압착되어 고정될 수 있다.

상기 커넥터는 탄성을 갖는 절연체로서, 상기 결합부와 결선부가 일체로 사출성형됨이 바람직하다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예 를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

종래와 동일한 구성 요소는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 3과 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 결선 구조를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 모터는 자기장을 형성하기 위한 권선이 권취되는 스테이터 코어(2)와, 상기 권선이 권취된 다발인 도넛형(toroidal)의 엔드 코일(11)과, 상기 엔드 코일(11)의 외측에서 체결되어 외부와 전기적으로 연결되는 커넥터(100)를 포함하여 이루어진다.

상기 스테이터 코어(2)는 일반적으로 그 내주면을 따라 원주 방향으로 소정각도로 균일하게 분포되어 권선이 권취되는 티스(3)가 형성된다.

그리고, 상기 티스(3)와 티스(3) 사이의 슬롯(4)에는 절연을 위한 인슐레이터(미도시)가 설치된다.

그리고, 상기 커넥터(100)는 절연체로 형성된 사출물로서, 엔드 코일(11)에 체결되는 결합부(110)와 전기적 연결을 위해 권선이 수용되는 결선부(130)로 나뉘어 진다.

상기 결합부(110)는 다시, 스테이터 코어(2)의 일 티스(3)에 체결되는 중앙체결부(112)와, 상기 중앙체결부(112)의 양쪽에서 엔드 코일(11)의 외측에서 탄성적으로 체결되는 후크부(111)로 나뉘어진다.

상기 중앙체결부(112)는 티스(3)의 형상에 대응되는 형상으로 형성되어, 상 기 티스(3)의 상면에 결합되고, 상기 중앙체결부(112)가 결합되는 티스(3)에 권취되는 권선에 의해 고정된다.

특히, 상기 인슐레이터(미도시)는 끝부분이 접혀져 있고, 그 접힌 부분만큼 상기 티스(3)보다 돌출되어 설치되어 있어서, 상기 중앙체결부(112)가 상기 인슐레이터(미도시)의 접힌 부분 사이로 개재된다.

또한, 상기 후크부(111)는 중앙체결부(112)에서 좌우 양측의 슬롯(4)에 대응되게 소정길이 양측으로 연장되는 연장부(113)가 형성되고, 그 끝단은 슬롯(4)의 형상에 대응되게 후크 결합될 수 있도록 일정 곡률을 갖는 후크가 형성된다.

또한, 상기 후크부(111)에서 연장부(113)는 비교적 폭이 좁고 길이가 길어서, 상기 커넥터(100)의 체결 및 분리시 상기 결합부(110), 특히, 연장부(113)가 파단되는 것을 방지할 수 있도록 상기 연장부(113)의 유연성을 높이기 위해, 상기 연장부(113)에 길이가 긴 슬릿형태의 홀(114)을 형성함이 바람직하다.

그리고, 상기 결선부(130)는 외부와의 전기적으로 연결되는 터미널(140)이 수용되는 다수개의 수용부(131)와, 상기 각 수용부(131)의 일측 면에 형성되어 권선이 삽입고정되는 고정홈(132)으로 구성된다.

본 발명의 일 예에 따른 모터는 3상 모터이므로 3개의 권선이 결선되어야 하므로, 수용부(131)는 3개가 형성된다.

상기 고정홈(132)은 권선의 고정성을 높일 수 있도록 비교적 폭이 좁고 그 길이가 길게 절개하여 형성함이 바람직하다.

따라서, 본 발명에 따른 모터의 결선 구조를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 스테이터 코어(2)의 티스(3)에 권선을 권취한 후, 커넥터(100)의 중앙체결부(112)를 상기 스테이터 코어(2)의 일 티스(3)에 밀어넣으면 상기 커넥터(100)의 후크부(111)는 상기 티스(3)의 양쪽 엔드 코일(11)의 외측에 체결된다.

상기 커넥터(100)는 별도의 고정수단이 없어도, 상기 권선에 의해 중앙체결부(112)가 고정되고, 상기 후크부(111)의 후크결합에 의해 고정된다.

그리고, 상기 권선의 일단부를 상기 커넥터(100)의 고정홈(132)에 넣은 후, 상기 수용부(131)에 터미널(140)을 삽입시킴으로써 결선이 완료된다.

상기 터미널(140)이 삽입됨에 따라, 상기 권선은 상기 수용부(131)의 내측벽면과 터미널(140) 사이에 압착됨으로써 고정되고, 상기 터미널(140)이 도체이므로, 전기적으로도 통전상태가 된다.

그리고, 모터를 외부와 전기적으로 연결시키기 위해서는 상기 수용부(131)의 형상에 대응되는 하우징을 갖는 인출선(미도시)을 상기 수용부(131)에 삽입시키면(즉, 콘센트에 플러그를 꽂아서 전원을 인가하는 방법과 마찬가지로) 전기적 연결이 완료된다.

따라서, 모터를 외부에서 전원을 인가하기 위해, 권선에 인출선을 결선시키고, 그 결선부에 절연을 위해 절연튜브 및 절연 테이프를 설치 및 상기 절연부를 엔드 코일에 고정하는 과정이 불필요하다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

상술한 본 발명에 따른 모터의 결선 구조에 따르면, 권선과 인출선의 결선 작업 시 권선의 피막을 제거하는 공정이 없어서, 결선 작업이 용이하며, 그에 따라 결선 공정에 소요되는 시간 및 비용이 절감되는 효과가 있다.

또한, 엔드 코일과 권선 및 인출선의 결선부 사이의 절연을 위해 별도의 튜브를 삽입시키고 접착테이프로 고정시키는 번거로운 작업상의 문제점을 해소시킴으로서, 그 결선 작업을 종래 보다 쉽게 행할 수 있는 이점을 갖게 된다.

그리고, 권선과 인출선의 결선부에 단락이 발생했을 시에도 구조적으로 수리가 용이하다는 장점이 있다.

Claims (8)

1. 자기장을 형성하는 권선이 권취되는 복수개의 티스와, 상기 티스와 티스 사이의 슬롯으로 이루어지는 스테이터 코어;

   상기 티스에 권취된 권선의 다발인 엔드 코일;

   상기 엔드 코일에 외측에서 후크 결합되는 결합부와, 상기 권선이 수용되어 외부와 전기적으로 연결되는 결선부로 구성되는 커넥터:를 포함하여 이루어지는 모터의 결선 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 결합부는 상기 스테이터 코어의 일 티스에 결합되는 중앙 체결부와, 상기 중앙체결부의 양쪽으로 연장되어 슬롯 형상에 대응되게 형성된 후크부로 구성됨을 특징으로 하는 모터의 결선 구조.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 후크부는 상기 권선 외측에 안착되는 후크가 형성되고, 상기 스테이너 코어의 슬롯에 대응되어 연장된 부분에는 홀이 형성됨을 특징으로 하는 모터의 결선 구조.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 후크부의 홀은 슬롯을 따라 길게 절개된 슬릿 형상으로 형성됨을 특징으로 하는 모터의 결선 구조.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 슬롯의 내주면을 따라서 절연을 위한 인슐레이터가 삽입되고,

   상기 결합부는 상기 인슐레이터의 사이에 제공됨을 특징으로 하는 모터의 결선 구조.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 결선부는 외부와 전기적으로 연결되는 터미널이 삽입지지되는 다수개의 수용부와, 상기 각 수용부에서 그 일면에는 절개되어 권선이 삽입되는 고정홈으로 구성됨을 특징으로 하는 모터의 결선 구조.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 권선이 상기 고정홈에 삽입되어 상기 터미널이 삽입되면 상기 수용부의 내측벽면과 터미널 사이에서 압착되어 고정됨을 특징으로 하는 모터의 결선 구조.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 커넥터는 탄성을 갖는 절연체로서, 상기 결합부와 결선부가 일체로 사출성형됨을 특징으로 하는 모터의 결선 구조.

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