KR20070010398A - 모터의 결선구조 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터에 관한 것으로서, 권선과 인출선을 연결단자를 사용하지 않고 직접 결선하는 구조를 구비하는 모터의 결선구조에 관한 것이다.

본 발명은, 자기장을 형성하기 위한 스테이터에 여러 번 권취되는 권선; 상기 권선과 연결되어 외부에서 전원을 인가하고, 다수의 심선을 절연체인 피복이 둘러싸고 있는 구조를 갖는 인출선; 상기 심선과 권선의 단부가 압착됨으로써 상기 심선과 권선이 직접 연결되는 연결부를 포함하는 모터의 결선구조를 제공한다.

본 발명에 의하면, 권선의 결선에 연결단자를 필요로 하지 않으며, 권선의 피막을 제거하는 공정을 거치지 않아도 되어 공정이 간단해지고, 공정 소요 시간 및 재료비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

모터, 스테이터 코어, 권선, 인출선, 결선, 단자

Description

모터의 결선구조 및 방법{Structure for connecting coil of motor and method therefor}

도 1은 종래의 권선과 인출선의 결선부를 간략하게 도시한 스테이터의 평면도

도 2는 도 1의 권선과 인출선의 결선부를 도시한 상세도

도 3은 본 발명에 따른 권선과 인출선의 결선부를 도시한 상세도

도 4는 도 3의 권선과 인출선의 결선부를 확대 도시한 도면

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

111 : 권선 111a : 권선피막

121 : 인출선 122 : 심선

150 : 압착 지그 151 : 톱니

160 : 절연 튜브

본 발명은 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 권선과 인출선의 직접 결선을 가능하게 하는 결선구조를 구비하는 모터의 결선구조 및 방법에 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 스테이 터를 모두 감싸고, 상기 브래킷을 관통하여 회전축이 베어링에 의하여 회전가능하게 지지된다.

도 1은 종래의 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 여러 번 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 모터를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 자기장을 형성하기 위한 스테이터에 여러 번 권취되는 권선; 상기 권선과 연결되어 외부에서 전원을 인가하고, 다수의 심선을 절연체인 피복이 둘러싸고 있는 구조를 갖는 인출선; 상기 심선과 권 선의 단부가 압착됨으로써 상기 심선과 권선이 직접 연결되는 연결부를 포함하는 모터의 결선구조를 제공한다.

상기 권선은 도선 위에 절연을 위한 피막이 코팅되어 있는 구조를 갖고, 상기 피막은 권선과 인출선의 결선과정에서 일부 파괴되어, 심선과 통전가능하게 연결될 수 있다.

상기 연결부는 권선과 인출선이 압착시에 그 형태가 짓이겨 져서 통전될 수 있다.

상기 권선과 인출선을 결선하기 위한 지그는 그 내부에 톱니 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 구체적으로 설명하며, 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 중복되는 사항 범위 내에서 자세한 설명을 생략한다.

도 3과 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터에서 권선과 인출선의 결선 방법을 설명하면 다음과 같다.

우선, 권선(111)에서 자기장을 형성하기 위해서 외부에서 전원을 인가하기 위한 인출선(121)이 상기 권선(111)에 결선되어야 한다.

도시된 바와 같이, 인출선(121)은 다수의 심선이 피복에 둘러싸인 구조이고, 권선(111)은 상기 심선(122)에 비해 굵은 구리선으로, 그 표면에는 절연을 위한 피막(111a)이 코팅되어 있다.

따라서, 상기 권선(111)과 인출선(121)을 결선하기 위해서는 상기 인출선 (121)의 피복을 제거해야 하고, 상기 권선(111)의 피막(111a) 역시 제거해야만 한다.

그러나, 본 발명에 따르면, 상기 권선(111)의 피막(111a)을 제거하는 과정을 거치지 않더라도 결선과정에서 권선(111)과 인출선(121)의 전기적으로 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 권선(111)과 인출선(121)의 결선 방법을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 인출선(121)의 단부에서 일정부분의 피복을 제거하여 심선(122)을 노출시킨 후, 연결하고자 하는 권선(111)을 인출선(121)에 배치한다.

이 때, 상기 권선(111)과 인출선(121)의 결합성을 높이고, 후속 과정에서 상기 권선(111)과 인출선(121)의 배치가 흐트러지지 않게 함으로써, 후속 작업이 용이하게 진행될 수 있도록 하기 위해서 상기 권선(111)을 상기 인출선(121)에 감아주는 것이 바람직한데, 노출된 심선(122) 부분과 피복 부분에 각각 적어도 1회 이상씩 감아주는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 심선(122)과 권선(111)이 감겨있는 부분을 압착 지그(150)에 통과시킴으로써, 결선이 완료된다.

이 때, 상기 심선(122) 및 권선(111)의 결선부가 지그(150)를 통과하는 과정에서, 압착 지그(150)가 누르는 압축력에 의해 상기 권선(111)과 심선(122)이 서로 달라붙으면서, 그 형태가 짓이겨져 한 덩이가 되는 형태로 결선된다.

특히, 상기 압착 지그(150)는 권선(111) 및 심선(122)을 압착시키는 부분에 톱니(serration) 형태의 구조를 갖고 있어서, 압착 과정중에 상기 톱니(151) 부분에서 가해지는 힘에 의해 권선(111)의 피막을 제거되므로, 권선(111)과 인출선(121)의 결선부가 통전되게 된다.

따라서, 상기 권선(111)의 피막을 제거하기 위해 열을 가하거나 화학 약품 처리를 해야 하는 번거로움이 없다.

또한, 연결단자(15; 도 2 참조)를 매개로 하여 고정되는 구조가 아닌, 권선(111)과 심선(122)이 압착 지그(150)에서 가해지는 압축력에 의해 물리적으로 결합되는 구조이므로, 연결단자를 결선부에 개재하기 위한 번거로움이 없으며, 결선에 소용되는 비용이 절감된다.

그리고, 상기와 같이 권선(111)과 인출선(121)이 결선된 상태에서, 엔드 코일(11)(도 1 참조)과의 절연을 위한 절연튜브(160)을 삽입하고, 상기 엔드 코일(11)의 상면에서(도 1에 도시된 바와 같이) 엔드 코일(11)의 지름방향을 따라 정렬시킨 후 일정 간격으로 고정시킨다.

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 결선구조 및 방법에 따르면, 권선과 인출선의 결선 작업 시 권선의 피막을 제거하는 공정이 없고, 연결단자를 사용하지 않고도 권선과 인출선이 직접 통전되므로, 결선 작업이 용이하며, 그에 따라 결선 공정에 소요되는 시간 및 비용이 절감되는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 자기장을 형성하기 위한 스테이터에 여러 번 권취되는 권선;

   상기 권선과 연결되어 외부에서 전원을 인가하고, 다수의 심선을 절연체인 피복이 둘러싸고 있는 구조를 갖는 인출선;

   상기 심선과 권선의 단부가 압착됨으로써 상기 심선과 권선이 직접 연결되는 연결부:를 포함하는 모터의 결선구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 권선은 도선 위에 절연을 위한 피막이 코팅되어 있는 구조를 갖고, 상기 피막은 권선과 인출선의 결선과정에서 일부 파괴되어, 심선과 통전가능하게 연결됨을 특징으로 하는 모터의 결선구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 연결부는 권선과 인출선이 압착시에 그 형태가 짓이겨 져서 통전상태가 되게 결합됨을 특징으로 하는 모터의 결선구조.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 권선과 인출선을 결선하기 위한 압착 지그는 톱니 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 모터의 결선구조.
5. 인출선의 피복을 제거하여 심선을 노출시키는 단계;

   노출된 심선에 피막을 제거하지 않은 권선을 배치하는 단계;

   권선과 심선이 연결된 상태에서 압착 지그를 통과시켜 압착하는 단계:를 포함하여 구성되는 모터 권선의 결선방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 권선을 배치하는 단계에서 상기 권선은 심선과 인출선의 피복이 있는 부분에 각각 1회 이상씩 감기는 것을 특징으로 하는 모터 권선의 결선방법.

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