KR20130119098A - 각동선 권선 모터의 고정자구조 및 이의 제조방법 - Google Patents

각동선 권선 모터의 고정자구조 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 복수의 코어슬롯들을 가지는 고정자코어에 각동선들이 권선되는 각동선 권선(hairpin winding) 모터의 고정자구조에 관한 것으로, 본 발명은 상기 코어슬롯의 각각의 내부에 상기 각동선들 각각이 서로 이격되어 삽입되도록 상기 코어슬롯의 내부에 구분구조물이 형성되는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 본 발명은 각동선들 사이를 일정 간격으로 유지함으로써 안정된 절연이 가능하고, 각동선들을 나란하게 배치함으로써 종래 각동선들 간의 용접부분 불일치에 의해 야기되었던 용접불량 및 접촉저항의 증가 문제를 획기적으로 감소할 수 있다.

Description

각동선 권선 모터의 고정자구조 및 이의 제조방법{Stator structure of hairpin winding motor and manufacturing method thereof}
본 발명은 모터의 고정자에 관한 것으로, 구체적으로 각동선 권선(hairpin winding) 모터 고정자구조 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 하이브리드나 전기자동차에는 구동모터가 적용되고, 구동모터의 효율을 높임으로써 하이브리드 자동차는 연비(리터당 주행거리)를 개선할 수 있고, 전기자동차는 주행거리(충전당 주행거리)를 개선할 수 있게 된다.
이와 같은 종래 차량용 구동모터는 일반적으로 고정자와 회전자로 이루어져 있고, 고정자는 하우징에 장착되고 일반적으로 내부에 복수의 코어슬롯이 형성되어 있는 원통형 고정자코어를 포함한다.
도 1은 종래 각동선 권선 모터의 고정자코어의 일부를 도시한 사진이고, 도 2는 종래 고정자코어의 코어슬롯의 모양을 보여주기 위한 반경 방향의 일부단면도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 고정자코어(10)의 코어슬롯(12) 안에 각동선(hairpin)(16)들이 삽입되기 전 절연성능 확보를 위해 슬롯절연지(14)가 필수적으로 요구된다.
그러나 이와 같은 종래 각동선 권선 모터의 고정자구조는 도 1에 도시된 바와 같이 각동선(16)을 포밍하는 과정에서 과도하게 꺾이기 때문에 일반 분포권선 방식보다 절연성능이 저하되는 문제를 가지고 있다.
종래 각동선 권선 모터의 고정자구조는, 위의 포밍과정 중 발생하는 각동선(16)의 과도한 꺾임 문제와, 절연을 위해서는 각동선(16)들의 간격(A)이 일정하게 유지되어야 하는 제조 상의 어려움이 있다.
더구나 종래 각동선 권선 모터의 고정자구조는 코어슬롯(12) 안에 슬롯절연지(14)의 삽입 후에 생기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 약간의 빈 공간(B)으로 인해 각동선(16)들이 불규칙하게 배열되어 각동선(16)들 간의 간격(A)이 일정하게 유지되기 어려울 수 있다.
또한 각동선(16)들의 불규칙한 배열은 각동선(16)들 간을 용접하는 부분이 일치되지 못하게 하여 용접불량 및 접촉저항의 증가를 야기함으로써 동선손실이 커지거나, 각동선(16) 간 간섭이 유발될 수 있는 문제를 가진다. 특히 이러한 간섭이 유발된 경우에는 추가적인 절연확보를 위해 최종적으로 함침을 하여도 효과를 얻기 어려워, 제조상 곤란한 문제를 야기할 수 있다.
US 6700236 B, 2004. 03. 02, 도면 12
본 발명의 목적은 각동선 권선 모터의 고정자의 각동선(hairpin)들 사이를 일정 간격으로 유지함으로써 안정된 절연이 가능하고, 각동선들간의 용접불량을 줄일 수 있는 각동선 권선 모터의 고정자구조 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면은 복수의 코어슬롯들을 가지는 고정자코어에 각동선들이 권선되는 각동선 권선(hairpin winding) 모터의 고정자구조에 관한 것으로, 본 각동선 권선 모터의 고정자구조는 상기 코어슬롯의 각각의 내부에 상기 각동선들 각각이 서로 이격되어 삽입되도록 상기 코어슬롯의 내부에 구분구조물이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 구분구조물은, 상기 코어슬롯에 삽입되는 각동선들 각각이 구분되어 일 열로 나란하게 배치되도록 형성될 수 있다. 상기 구분구조물은, 상기 코어슬롯에 삽입되는 각동선들이 측면으로부터 서로 구분되어 각각 지지되도록, 상기 코어슬롯의 내부의 양 측면에서 서로 대응하여 돌출된 바(bar) 형태로 형성될 수 있다.
상기 구분구조물은, 상기 각동선의 사양에 대응하여, 형태 및 크기가 결정될되는 수 있다.
상기 각동선은 슬롯절연지에 의해 절연된 상태로 상기 코어슬롯에 삽입될 수 있다.
상기 고정자코어는 원통형으로 마련되고, 상기 코어슬롯들은 원주방향으로 일정간격을 두고 형성될 수 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 측면은 복수의 코어슬롯들을 가지는 고정자코어에 각동선들이 권선되는 각동선 권선 모터의 고정자구조의 제조방법에 관한 것으로, 본 각동선 권선 모터의 고정자구조의 제조방법은, 상기 코어슬롯의 각각의 내부에 상기 각동선들 각각이 서로 이격되어 삽입되도록, 상기 코어슬롯의 내부에 구분구조물을 형성하는 단계; 상기 코어슬롯에 구분구조물이 형성된 고정자코어를 준비하는 단계; 및 상기 각동선(hairpin)들 각각을 상기 구분구조물로 구분된 상기 코어슬롯에 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 구분구조물은, 상기 코어슬롯에 삽입되는 각동선들 각각이 구분되어 일 열로 나란하게 배치되도록 형성될 수 있다.
또한 상기 구분구조물은, 상기 코어슬롯에 삽입되는 각동선들이 측면으로부터 서로 구분되어 각각 지지되도록, 상기 코어슬롯의 내부의 양 측면에서 서로 대응하여 돌출된 바(bar) 형태로 형성될 수 있다.
상기 구분구조물은, 상기 삽입되는 각동선의 사양에 대응하여, 형태 및 크기가 결정될 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 각동선들 사이를 일정 간격으로 유지함으로써 안정된 절연이 가능하고, 각동선들을 나란하게 배치함으로써 종래 각동선들 간의 용접부분 불일치에 의해 야기되었던 용접불량 및 접촉저항의 증가 문제를 획기적으로 감소할 수 있기 때문에, 동선손실이 커지거나, 각동선 간 간섭이 유발될 수 있는 문제를 최소화할 수 있다.
도 1은 종래 각동선 권선 모터의 고정자코어의 일부를 도시한 사진이다.
도 2는 종래 고정자코어의 코어슬롯의 모양을 보여주기 위한 반경 방향의 일부 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 각동선 권선 모터의 고정자구조의 일부에 대한 반경 방향의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 각동선 권선 모터의 고정자구조의 제조방법에 대한 절차도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 각동선 권선 모터의 고정자구조에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 각동선 권선 모터의 고정자구조의 일부에 대한 반경 방향의 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 각동선 권선 모터의 고정자구조(100)는 고정자코어(110)의 코어슬롯(115)들에 각동선(hairpin)(120)들이 권선되어 형성될 수 있다. 각동선(120)은 슬롯절연지(130)에 의해 절연된 상태로 코어슬롯(115)에 삽입될 수 있다.
고정자코어(110)는 도 3의 일부 단면도에서 나타난 바와 같이 원통형태로 마련될 수 있고, 원주방향으로 간격을 두고 그 표면에서 축방향으로 연장되는 복수 개의 코어슬롯(115)들을 구비한다. 본 도면에서는 설명의 편의상 코어슬롯(115)이 하나만 도시되어 있다.
코어슬롯(115)의 내부에는 각동선(120)들 각각이 서로 이격되어 삽입되도록 코어슬롯(115)의 내부에 구분구조물(117)이 형성될 수 있다. 예를 들면, 구분구조물(117)은, 코어슬롯(115)에 삽입되는 각동선(120)들 각각이 구분되어 일 열로 나란하게 배치되도록 형성될 수 있다.
구분구조물(117)은, 코어슬롯(115)에 삽입되는 각동선(120)들이 측면으로부터 서로 구분되어 도 3에 도시된 빈공간(C)과 같이 이격되어 각각 지지되도록, 코어슬롯(115)의 내부의 양 측면에서 서로 대응하여 돌출된 다수개의 바(bar) 형태로 형성될 수 있다.
구분구조물(117)은 각동선(120)의 사이즈 및 전기적 특징과 같은 사양에 대응하여, 형태 및 크기가 결정될 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 따른 각동선 권선 모터의 고정자구조(100)는 각동선(120)들 사이를 일정 간격으로 유지함으로써 안정된 절연이 가능하고, 각동선(120)들을 나란하게 배치함으로써 종래 각동선(120)들 간의 용접부분 불일치에 의해 야기되었던 용접불량 및 접촉저항의 증가 문제를 획기적으로 감소할 수 있기 때문에, 동선손실이 커지거나, 각동선(120) 간 간섭이 유발될 수 있는 문제를 최소화할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 각동선 권선 모터의 고정자구조 제조방법에 대한 절차도이다. 이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 각동선 권선 모터의 고정자구조의 제조방법에 대해 설명한다.
먼저, 코어슬롯(115)의 각각의 내부에 각동선(120)들 각각이 서로 이격되어 삽입되도록, 코어슬롯(115)의 내부에 구분구조물(117)을 형성하고(S42), 이와 같이 구분구조물(117)이 형성된 고정자코어(110)를 준비한다(S44).
다음, 각동선(120)들 각각을 구분구조물(117)로 구분된 코어슬롯(115)에 삽입한다(S46). 이에 의해 각동선(120)들 각각은 길이방향 일 열로 절연 구분되어 삽입될 수 있다. 일 예로, 각동선(120)은 도 3에 도시된 바와 같이 슬롯절연지(130)에 절연된 상태로 코어슬롯(115)에 삽입될 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 따른 각동선 권선 모터의 고정자구조(100) 및 이의 제조방법은 각동선(120)들 사이를 일정 간격으로 유지함으로써 안정된 절연이 가능하고, 각동선(120)들을 나란하게 배치함으로써 종래 각동선(120)들 간의 용접부분 불일치에 의해 야기되었던 용접불량 및 접촉저항의 증가 문제를 획기적으로 감소할 수 있기 때문에, 동선손실이 커지거나, 각동선(120) 간 간섭이 유발될 수 있는 문제를 최소화할 수 있다.
10: 고정자코어
12: 코어슬롯
14: 슬롯절연지
16: 각동선
100: 각동선 권선 모터의 고정자구조
110: 고정자코어
115: 코어슬롯
117: 구분구조물
120: 각동선
130: 슬롯절연지

Claims (10)

  1. 복수의 코어슬롯들을 가지는 고정자코어에 각동선들이 권선되는 각동선 권선(hairpin winding) 모터의 고정자구조에 있어서,
    상기 코어슬롯의 각각의 내부에 상기 각동선들 각각이 서로 이격되어 삽입되도록 상기 코어슬롯의 내부에 구분구조물이 형성되는 것을 특징으로 하는 각동선 권선 모터의 고정자구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구분구조물은, 상기 코어슬롯에 삽입되는 각동선들 각각이 구분되어 일 열로 나란하게 배치되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 각동선 권선 모터의 고정자구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구분구조물은, 상기 코어슬롯에 삽입되는 각동선들이 측면으로부터 서로 구분되어 각각 지지되도록, 상기 코어슬롯의 내부의 양 측면에서 서로 대응하여 돌출된 바(bar) 형태인 것을 특징으로 하는 각동선 권선 모터의 고정자구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구분구조물은, 상기 각동선의 사양에 대응하여, 형태 및 크기가 결정되는 것을 특징으로 하는 각동선 권선 모터의 고정자구조.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 각동선은 슬롯절연지에 의해 절연된 상태로 상기 코어슬롯에 삽입되는 것을 특징으로 하는 각동선 권선 모터의 고정자구조.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 고정자코어는 원통형으로 마련되고, 상기 코어슬롯들은 원주방향으로 일정간격을 두고 형성되는 것을 특징으로 하는 각동선 권선 모터의 고정자구조.
  7. 복수의 코어슬롯들을 가지는 고정자코어에 각동선들이 권선되는 각동선 권선 모터의 고정자구조의 제조방법에 있어서
    상기 코어슬롯의 각각의 내부에 상기 각동선들 각각이 서로 이격되어 삽입되도록, 상기 코어슬롯의 내부에 구분구조물을 형성하는 단계;
    상기 코어슬롯에 구분구조물이 형성된 고정자코어를 준비하는 단계; 및
    상기 각동선(hairpin)들 각각을 상기 구분구조물로 구분된 상기 코어슬롯에 삽입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 각동선 권선 모터의 고정자구조의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 구분구조물은, 상기 코어슬롯에 삽입되는 각동선들 각각이 구분되어 일 열로 나란하게 배치되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 각동선 권선 모터의 고정자구조의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 구분구조물은, 상기 코어슬롯에 삽입되는 각동선들이 측면으로부터 서로 구분되어 각각 지지되도록, 상기 코어슬롯의 내부의 양 측면에서 서로 대응하여 돌출된 바(bar) 형태인 것을 특징으로 하는 각동선 권선 모터의 고정자구조의 제조방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 구분구조물은, 상기 삽입되는 각동선의 사양에 대응하여, 형태 및 크기가 결정되는 것을 특징으로 하는 각동선 권선 모터의 고정자구조의 제조방법.
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