KR20110062226A

KR20110062226A - 하이브리드 차량용 구동모터의 집중권 코일 결합 구조물

Info

Publication number: KR20110062226A
Application number: KR1020090118882A
Authority: KR
Inventors: 하재원
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2009-12-03
Filing date: 2009-12-03
Publication date: 2011-06-10
Also published as: JP2011120441A; US20110133581A1; DE102010028564A1; KR101080768B1; JP5904698B2; CN102088219A

Abstract

본 발명은 하이브리드 차량용 구동모터 중 집중권 방식으로 코일이 권선되는 모터에서 도체판과 코일의 견고한 결합력을 유지하고, 작업성 및 내구성을 하이브리드 차량용 구동모터의 집중권 코일 결합 구조물에 관한 것이다.

본 발명은 돌출부가 도체홀더의 수용홈에 동심원상으로 삽입된 U상/V상/W상/N상 도체판에서 상방향(모터의 축방향)으로 돌출형성되고, 상기 돌출부의 상단에서 절곡부가 모터의 반경방향으로 절곡되고, 상기 절곡부의 끝에서 홈부가 코일의 둘레면을 감싸도록 곡면으로 형성됨으로써, 상기 돌출부, 절곡부 및 홈부가 일체로 형성된 연결편이 상기 도체판과 코일을 견고하게 접합시킬 수 있는 하이브리드 차량용 구동모터의 집중권 코일 결합 구조물을 제공한다.

이때, 상기 코일은 도체홀더를 관통하여 수직상방향으로 돌출되고, 코일의 상단부가 동심원상으로 "동일한 반경" 및 "동일한 높이"로 배치됨으로써, 코일과 도체판의 연결편을 쉽게 퓨징용접할 수 있다.

도체홀더, 도체판, 코일, 연결편, 구동모터, 집중권, 절곡부, 돌출부, 홈부

Description

하이브리드 차량용 구동모터의 집중권 코일 결합 구조물{CONCENTRATED TYPE COIL CONNECTING STRUCTURE OF MOTOR FOR HYBRID VEHICLE}

본 발명은 하이브리드 차량용 구동모터의 집중권 코일 결합 구조물에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도체판과 코일 간의 견고한 결합력을 유지할 수 있는 하이브리드 차량용 구동모터의 집중권 코일 결합 구조물에 관한 것이다.

일반적으로, 분포권 방식의 모터는 별도의 코일 결선이 필요없는 구조지만, 집중권 방식의 모터는 반드시 코일 결선 구조가 필요하다.

현재 양산되고 있는 하이브리드 차량용 구동모터 중 집중권 방식을 사용한 예는 코일 결선을 위한 도체를 환형 코일로 사용하였고, 도체를 굽힘 가공으로 성형하였다.

또한, 도체는 원형으로 슬롯 외곽에 축방향으로 적층되었고, 도체와 각 슬롯의 코일을 연결하기 위한 방법으로 추가 연결 부품을 이용하여 각 끝단을 퓨징 용접하였다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 종래 하이브리드 차량용 구동모터의 집중권 구조를 살펴보기로 한다.

첨부한 도 1은 종래 하이브리드 차량용 구동모터의 집중권 구조를 나타내는 개략도로서, 집중권 구조는 반경 방향 내측으로 돌출형성된 주단자부(100)와 반경 방향 외측으로 형성된 3상의 전원공급 단자부(110)를 구비한다.

상기 주단자부(100)는 사다리꼴 형태로 형성되고，이들 각 주단자부는 Ｕ상(100U)，Ｖ상(100V)，Ｗ상(100W)의 순서로 연속하고 나란히 원주 방향으로 동일 간격으로 배열된다.

또한，상기 전원공급 단자부(110) 및 리드프레임(120)은 주단자부(100)의 각 상에 대응되도록 설치된다.

이렇게 각 상에 대응되는 리드프레임(120)은 겹친 형태로 장착되고，몰드 수지(130)에 의하여 부분적으로 연결된다．

그러나, 이러한 집중권 방식의 모터는 산업 전반에서 많이 사용되고 있으나, 하이브리드 차량용 구동모터에 적용되는 집중권 모터는 공간상의 제약이 심하고, 진동 및 온도 조건이 일반 모터에 비해 가혹한 조건이므로 종래의 결선 구조에서는 견고한 결선구조를 구현하기 어렵다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 종래의 도체부와 코일의 결선구조를 개선하고 퓨징접합을 적용함으로써, 도체판과 코일의 견고한 결합을 구현할 수 있고, 구조가 간단하여 협소한 공간에서도 작업성 및 내구성이 우수한 하이브리드 차량용 구동모터의 집중권 코일 결합 구조물을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 도체홀더를 관통하여 도체판에 연결되는 코일이 동심원상으로 동일한 직경과 동일한 높이로 위치함으로써, 코일을 도체판의 연결편에 용이하게 퓨징용접할 수 있는 하이브리드 차량용 구동모터의 집중권 코일 결합 구조물을 제공하는데 다른 목적이 있다.

본 발명은 하이브리드 차량용 구동모터 중 집중권 방식으로 코일이 권선되는 모터에서 도체판과 코일의 견고한 결합력을 유지하기 위해,

돌출부가 도체홀더의 수용홈에 동심원상으로 삽입된 U상/V상/W상/N상 도체판에서 상방향(모터의 축방향)으로 돌출형성되고, 상기 돌출부의 상단에서 절곡부가 모터의 반경방향으로 절곡되고, 상기 절곡부의 끝에서 홈부가 코일의 둘레면을 감싸도록 곡면으로 형성됨으로써, 상기 돌출부, 절곡부 및 홈부가 일체로 형성된 연결편이 상기 도체판과 코일을 견고하게 접합시킬 수 있는 하이브리드 차량용 구동 모터의 집중권 코일 결합 구조물을 제공한다.

이때, 상기 코일은 도체홀더를 관통하여 수직상방향으로 돌출되고, 코일의 상단부가 동심원상으로 "동일한 직경" 및 "동일한 높이"에 위치함으로써, 코일을 도체판의 연결편에 쉽게 퓨징용접할 수 있다.

본 발명에 따른 하이브리드 차량용 구동모터의 집중권 코일 결합 구조물의 장점을 설명하면 다음과 같다.

1. U상/V상/W상/N상의 도체판이 동심원상으로 코일권선부의 외측에 배치됨으로써, 코일권선부의 내측에 구성되는 경우에 비해 코일과 도체판을 연결해주는 연결편 사이의 간섭을 방지할 수 있다.

2. 연결편의 홈부가 코일의 둘레면을 감싸면서 퓨징용접됨으로써 용접면적을 최대한 넓혀서 코일과 도체판간의 견고한 접합력을 유지할 수 있다.

3. 코일이 코일권선부에서 인출되고 보빈의 삽입홈에 삽입되어 고정된 후 보빈의 일면을 따라 도체홀더의 관통홀을 통해 수직 상방향으로 돌출되어 코일의 내구성을 향상시킬 수 있고, 코일의 상단부는 모터의 원주방향을 따라 동일한 반경과 높이로 배치됨으로써, 연결편의 홈부와 코일의 상단부를 용이하게 퓨징 용접할 수 있어서 용접 작업성을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.

첨부한 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량용 구동모터의 집중권 구조를 나타내는 정면도이고, 도 3은 도 2에서 A 확대도이고, 도 4는 도 2에서 X-X 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 코일과 도체판의 연결상태를 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 5에서 B-B 에서 본 사시도이다.

본 발명은 구리재질의 도체판(10)을 구성하고, 퓨징용접 방식으로 코일(16)과 도체판(10)을 접합할 경우 종래의 코일(16)과 도체판(10)의 결합구조를 개선하여 작업성 및 내구성을 극대화할 수 있는 하이브리드 차량용 구동모터의 집중권 코일 결합 구조물에 관한 것이다.

이와 같이 본 발명은 하이브리드 차량용 구동모터 중 집중권 방식으로 코일(16)이 권선되는 하이브리드 차량용 구동모터에 적용될 수 있을 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 도체홀더(18)는 원주방향을 따라 동심원상으로 일정한 간격으로 갖도록 형성된 수용홈(18a)을 포함하고, 이 수용홈(18a)에 안쪽부터 중성점인 N상의 도체판(14)과, 3상(U상/V상/W상) 도체판(13,12,11)이 순서대로 삽입되며 에폭시 몰딩에 의해 고정된다.

즉, W상 도체판(11)이 최외측에 배치되고, V상 도체판(12)이 W상 도체판(11)의 바로 안쪽에 배치되고, U상 도체판(13)이 V상 도체판(12)의 안쪽에 배치되고, N상 도체판(14)이 가장 안쪽에 배치되며, 상기 4개의 도체판(10) 모두 동심원상에 일정한 간격으로 설치되어 있다.

상기 구동모터의 내측에는 원주방향을 따라 코일권선부(17)가 구비되어 있 고, 코일권선부(17)는 권선홈에 권선된 코일(16)을 포함하고 있다.

상기 도체판(10) 및 수용홈(18a)은 코일권선부(17)와 동심원 상으로 코일권선부(17)의 외측에 배치됨으로써, 도체판(10)이 코일권선부(17)의 내측에 위치하는 것에 비해 각 도체판(10)과 코일(16)간의 간섭을 피할 수 있다.

상기 도체홀더(18)는 플라스틱 재질로 이루어져 비전도성을 갖고 구리재질의 도체부와의 고정력을 향상시킨다.

또한, 상기 도체홀더(18)에서 수용홈(18a)과 코일권선부(17) 사이에는 관통홀(18b)이 형성되어, 이 관통홀(18b)을 통해 코일권선부(17)의 코일(16)이 수직방향(모터의 축방향)으로 도체홀더(18)를 관통한다.

이때, 상기 코일권선부(17)에 권취된 코일(16)의 단부가 보빈(19)의 삽입홈(19a)에 삽입 및 고정된 후 보빈(19)의 일면을 따라 수직 상방향으로 절곡됨으로써 코일(16)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

그리고, 상기 코일(16)은 원주방향을 따라 모터의 반경방향을 기준으로 동일한 반경을 갖고, 코일(16) 상단부의 위치가 모두 동일한 높이로 배치됨으로써, 퓨징 용접 작업을 최대한 용이하게 할 수 있다.

여기서, 상기 U상/V상/W상/N상의 도체판(13,12,11,14)과 코일(16)을 결합하기 위해 연결편(15)이 각 도체판(10)에 반경방향으로 절곡형성되어 있다.

즉, 상기 연결편(15)은 각각의 도체판(10)에서 축방향으로 돌출된 돌출부(15a)와, 돌출부(15a)의 끝에서 반경방향으로 절곡된 절곡부(15b)와, 절곡부(15b)의 끝에서 "U"자형의 홈을 갖는 홈부(15c)로 구성되어 있다.

상기 돌출부(15a), 절곡부(15b) 및 홈부(15c)는 모두 도체판(10)에서 모터의 축방향으로 일정길이만큼 돌출되어 도체판(10)과 코일(16)을 연결해 준다.

상기 돌출부(15a)는 각 U상/V상/W상/N상에 따라 도체판(13,12,11,14)에 붙는 위치가 다르고, 상기 돌출부(15a)가 도체판(10)에 붙는 위치에 따라 절곡부(15b)의 길이가 다르고, 각 홈부(15c)의 안쪽으로 코일(16)의 상단부가 관통되어 있다.

이때 상기 코일(16)의 상단부는 "U"자형의 홈부(15c) 안쪽면에 그 둘레면이 감싸여지면서 퓨징 용접되어 결합된다.

상기와 같이 도체판(10)과 코일(16)이 접합된 후 도체판(10)에 결합된 코일(16)이 차지하는 부피를 제외한 관통홀(18b)의 나머지 공간 및 도체홀더(18)의 수용홈(18a)에 삽입된 도체판(10)의 주변 틈새가 에폭시에 의해 몰딩되어 코일(16)과 도체홀더(18), 그리고 도체판(10)과 도체홀더(18)를 고정시켜준다.

이와 같은 구성에 의한 본 발명의 하이브리드 차량용 구동모터의 집중권 코일 결합 구조물의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

U상/V상/W상/N상의 도체판(10)이 동심원상으로 코일권선부(17)의 외측에 배치됨으로써, 코일권선부(17)의 내측에 구성되는 경우에 비해 코일(16)과 도체판(10)을 연결해주는 연결편(15) 사이의 간섭을 방지할 수 있다.

상기 연결편(15)은 돌출부(15a), 절곡부(15b), 홈부(15c)로 구성되고, 각각의 돌출부(15a)가 각각의 상별로 도체판(10)에 부착되고, 홈부(15c)가 코일(16)의 둘레면을 감싸면서 퓨징용접됨으로써 용접면적을 최대한 넓혀서 코일(16)과 도체판(10)간의 견고한 접합력을 유지할 수 있다.

상기 코일(16)이 코일권선부(17)에서 인출되고 보빈(19)의 삽입홈(19a)에 삽입되어 고정된 후 보빈(19)의 일면을 따라 도체홀더(18)의 관통홀(18b)을 통해 수직 상방향으로 돌출되어 코일(16)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 코일(16)은 모터의 동심원상으로 "동일한 직경"을 가질 뿐만 아니라 동일한 높이에 위치하여, 연결편(15)의 홈부(15c)에 코일(16)의 상단부를 용이하게 퓨징용접할 수 있으므로, 용접 작업성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 종래 하이브리드 차량용 구동모터의 집중권 구조를 나타내는 개략도

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 차량용 구동모터의 집중권 구조를 나타내는 정면도

도 3은 도 2에서 A 확대도

도 4는 도 2에서 X-X 단면도

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 코일과 도체판의 연결상태를 나타내는 사시도

도 6은 도 5에서 B방향에서 본 사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 도체판 11 : W상 도체판

12 : V상 도체판 13 : U상 도체판

14 : N상 도체판 15 : 연결편

15a : 돌출부 15b : 절곡부

15c : 홈부 16 : 코일

17 : 코일권선부 18 : 도체홀더

18a : 수용홈 18b : 관통홀

19 : 보빈 19a : 삽입홈

Claims

동심원상에 일정한 간격으로 수용홈(18a)이 형성된 도체홀더(18);

상기 수용홈(18a)에 삽입 및 고정되는 U상/V상/W상/N상 도체판(10);

상기 도체홀더(18)를 수직상방향으로 관통하는 코일(16); 및

상기 도체판(10)과 코일(16)을 연결하도록 각 상의 도체판(10)에 부착된 돌출부(15a)와, 상기 돌출부(15a)에서 모터의 반경방향으로 절곡된 절곡부(15b)와, 상기 절곡부(15b)의 끝에서 코일(16)의 둘레면을 감싸도록 곡면으로 형성된 홈부(15c)로 구성된 연결편(15);

을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 구동모터의 집중권 코일 결합 구조물.
청구항 1에 있어서, 상기 코일(16)은 코일권선부(17)에서 인출되어 보빈(19)의 삽입홈(19a)에 삽입 및 고정되고, 상기 도체홀더(18)를 관통하여 모터의 축방향으로 돌출되며, 상기 코일(16)과 연결편(15)의 홈부(15c)가 퓨징 용접되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 구동모터의 집중권 코일 결합 구조물.
청구항 1에 있어서, 상기 코일(16)은 동심원상으로 동일한 직경을 갖고 동일 한 높이로 연결편(15)의 홈부(15c)에 퓨징 용접되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 구동모터의 집중권 코일 결합 구조물.