KR20140083770A

KR20140083770A - 헤어핀 및 이를 구비한 헤어핀 권선모터

Info

Publication number: KR20140083770A
Application number: KR1020120153885A
Authority: KR
Inventors: 조현규
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2012-12-26
Filing date: 2012-12-26
Publication date: 2014-07-04
Also published as: KR101998419B1; CN103904803A; CN103904803B

Abstract

헤어핀 및 이를 구비한 헤어핀 권선모터가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 헤드부와 상기 헤드부로부터 연장된 한 쌍이 레그부를 구비하고, 고정자 코어의 둘레 방향으로 형성된 각 슬롯으로 상기 각 레그부가 삽입 체결되어, 코일 권선을 형성하는 헤어핀에 있어서, 상기 한 쌍의 레그부 중, 일측 레그부는 단부에 결합돌기가 돌출 형성되고, 타측 레그부는 단부에 상기 결합돌기에 대응되는 형상의 결합홈이 형성된 것을 특징으로 하는 헤어핀이 제공될 수 있다.

Description

헤어핀 및 이를 구비한 헤어핀 권선모터 {HAIRPIN AND HAIRPIN WINDING MOTOR HAVING THE SAME}

본 발명은 헤어핀 및 이를 구비한 헤어핀 권선모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 복수의 헤어핀이 고정자 코어의 슬롯에 체결 및 접속되어 고정자의 코일 권선부를 형성하는 헤어핀 권선모터에 있어서, 코일 권선부를 형성하는 각 헤어핀 및 이를 구비하는 헤어핀 권선모터에 관한 것이다.

최근 하이브리드 차량 등의 성능 향상을 위하여 모터의 출력 향상을 위한 방안이 활발히 연구 개발되고 있다. 일반적으로, 모터의 출력은 고정자 코어에 권선되는 코일의 턴수에 비례하는 것으로 알려져 있는 바, 모터의 사이즈를 늘리지 않고 모터의 출력을 향상시키기 위하여는 고정자 코어에 권선되는 코일의 점적율을 증가시키는 방안이 고려될 수 있다. 상기와 같은 방안의 일환으로, 최근에는 원형 단면을 가지는 환형 코일을 사용 대신, 대략 사각 단면 형태를 가지는 각형 코일(flat coil)을 사용하여 권선하는 방법이 연구되고 있다.

그러나 각형 코일의 경우 환형 코일에 비해 상대적으로 코일 권선 작업에 어려움이 있게 된다. 따라서 각형 코일에 있어서 코일 권선을 용이하게 하는 방안으로, 다수의 분리된 헤어핀을 고정자 코일에 삽입 체결한 후, 각 헤어핀을 용접 접합시켜 코일 권선부를 형성하는 방식의 모터(이하, 설명의 편의상 '헤어핀 권선모터'로 지칭함)가 제안된 바 있다. 상기와 같은 헤어핀 권선모터는 대략 U자 또는 V자 형태로 형성된 헤어핀을 고정자 코어의 각 슬롯에 체결한 후, 각 슬롯의 각 층에 배치된 헤어핀 간을 용접 접합시킴으로써, 고정자 코어의 코일 권선을 형성하게 된다. 따라서 헤어핀 권선모터의 경우 권선기로 인한 장치적 한계를 극복하고, 각형 코일의 경우에도 용이하게 코일 권선 작업이 가능하게 된다.

그러나 헤어핀 권선모터의 경우, 권선기를 통한 권선 방식과는 달리 다수의 반복된 용접 작업이 수반되게 되는데, 상기와 같은 반복된 용접 작업은 각 헤어핀 간의 접속 불량을 일으키거나, 생산성을 저하시키는 주요 원인이 되고 있다.

본 발명의 실시예들은, 용접 작업을 최소화하면서 각 헤어핀 간의 접속을 가능하게 하는 헤어핀 및 이를 구비한 헤어핀 권선모터를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 헤드부와 상기 헤드부로부터 연장된 한 쌍이 레그부를 구비하고, 고정자 코어의 둘레 방향으로 형성된 각 슬롯으로 상기 각 레그부가 삽입 체결되어, 코일 권선을 형성하는 헤어핀에 있어서, 상기 한 쌍의 레그부 중, 일측 레그부는 단부에 결합돌기가 돌출 형성되고, 타측 레그부는 단부에 상기 결합돌기에 대응되는 형상의 결합홈이 형성된 것을 특징으로 하는 헤어핀이 제공될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 둘레방향을 따라 복수개의 슬롯이 구비되며, 상기 각 슬롯은 반경방향을 따라 복수개의 층으로 형성된 고정자 코어; 및 한 쌍의 레그부를 구비하고 상기 각 레그부가 상기 각 슬롯 내 각 층으로 삽입되어 코일 권선을 형성하는 복수개의 헤어핀;을 포함하되, 상기 각각의 헤어핀은, 상기 한 쌍의 레그부 중, 일측 레그부는 단부에 결합돌기가 돌출 형성되고, 타측 레그부는 단부에 상기 결합돌기에 대응되는 형상의 결합홈이 형성된 것을 특징으로 하는 헤어핀권선모터가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 헤어핀 및 헤어핀 권선모터는, 각 헤어핀의 레그부 끝단에 결합돌기 및 결합홈을 구비하도록 함으로써, 용접 작업을 최소화하면서도 각 헤어핀을 쉽고 빠르게 접속시킬 수 있다.

도 1은 헤어핀 권선모터의 고정자 코어를 보여주는 사시도이다.
도 2는 헤어핀 권선모터의 헤어핀을 보여주는 사시도이다.
도 3은 고정자 코어에 헤어핀이 체결된 모습을 보여주는 사시도이다.
도 4는 헤어핀의 접속단부를 용접 접합시키는 공정을 보여주는 개략도이다.
도 5는 용접 접합된 헤어핀의 접속단부를 보여주는 사진도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤어핀을 보여주는 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 헤어핀의 체결방법을 보여주는 개략도이다.
도 8은 도 6에 도시된 헤어핀이 적용된 헤어핀 권선모터를 보여주는 사시도이다.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 다만, 이하의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범위가 이하의 실시예들에 한정되는 것은 아님을 알려둔다. 또한, 이하의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로, 불필요하게 본 발명의 기술적 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 공지의 구성에 대해서는 상세한 기술을 생략하기로 한다.

설명의 편의를 위하여, 먼저 통상적인 헤어핀 권선모터에 있어서의 고정자 코어, 헤어핀, 각 헤어핀의 접속 방법에 대해 설명하고, 본 발명의 실시예들에 따른 헤어핀 및 헤어핀 권선모터에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 헤어핀 권선모터의 고정자 코어를 보여주는 사시도이다.

도 1을 참고하면, 고정자 코어(100)는 전체적으로 원형 고리 또는 링 형태로 형성될 수 있다. 도시되지 않았으나, 고정자 코어(100)의 내측에는 회전자(rotor)가 배치될 수 있으며, 상기 회전자는 회전축을 구비하고 회전 가능하도록 형성될 수 있다.

고정자 코어(100)에는 슬롯(110)이 형성될 수 있다. 슬롯(110)은 고정자 코어(100)의 내주에서 외주측을 향해 형성될 수 있다. 또는, 슬롯(110)은 고정자 코어(100)의 반경 방향으로 소정정도 연장 형성될 수 있다.

도 1의 확대도를 참고하면, 슬롯(110)은 다층 구조로 형성될 수 있다. 다시 말하면, 슬롯(110)에는 고정자 코어(100)의 반경 방향으로 복수개의 층(111)이 형성될 수 있다. 도 1의 경우, 하나의 슬롯(110)에 총 4개의 층(111)이 형성된 경우를 예시하였다. 다만, 슬롯(110)에 형성되는 층(111)의 개수는 모터출력, 권선설계방법 등에 따라 변경될 수 있다. 이하에서는, 도 1에 예시된 바와 같이, 하나의 슬롯(110)에 4개의 층(111)이 형성된 경우를 중심으로 설명하도록 하며, 고정자 코어(100)의 내주측에 배치된 순으로, 각 층(111)을 제 1 내지 4 층(111a, 111b, 111c, 111d)으로 지칭하도록 한다.

또한, 고정자 코어(100)에는 복수개의 슬롯(110)이 형성될 수 있다. 복수개의 슬롯(110)은 고정자 코어(100)의 둘레 방향을 따라 방사형으로 배치될 수 있다. 고정자 코어(100)에 형성되는 슬롯(110)의 개수는 모터출력, 권선설계방법 등에 따라 변경될 수 있다. 예를 들면, 필요에 따라, 고정자 코어(100)에는 둘레 방향을 따라 60개 또는 72개의 슬롯(110)이 형성될 수 있다.

도 2는 헤어핀 권선모터의 헤어핀을 보여주는 사시도이다.

도 2의 (a)는 헤어핀(200)이 고정자 코어(100)의 슬롯(110) 내로 삽입 체결되기 전의 형태를 도시한 것이고, 도 2의 (b)는 헤어핀(200)이 고정자 코어(100)의 슬롯(110) 내로 삽입 체결되어 벤딩(bending)된 후의 형태를 도시한 것임을 알려둔다.

도 2를 참고하면, 헤어핀(200)은 전체적으로 U자형 또는 V자형으로 형성될 수 있다. 후술할 바와 같이, 헤어핀(200)은 복수개가 접합되어 코일 권선부를 이루게 되며, 이를 위해, 전기적 도체로 형성될 수 있다.

헤어핀(200)은 한 쌍의 레그부(210) 및 헤드부(220)를 구비할 수 있다. 후술할 바와 같이, 한 쌍의 레그부(210)는 각각 고정자 코어(100)의 슬롯(110)에 삽입 체결되게 된다. 또한, 각각의 레그부(210)는 고정자 코어(100)의 슬롯(110)에 수용되며, 일부는 고정자 코어(100)의 슬롯(110) 밖으로 노출되게 된다. 또한, 각 레그부(210)의 단부는 다른 헤어핀의 레그부와 접속되게 된다. 설명의 편의를 위하여, 각각의 레그부(210)에서 고정자 코어(100)의 슬롯(110)에 수용되는 부분을 수용부(211)로 지칭하고, 고정자 코어(100)의 슬롯(110) 밖으로 노출되는 부분을 노출부(212)로 지칭하며, 다른 헤어핀의 레그부와 접속되는 부분을 접속단부(213)로 지칭하기로 한다.

한편, 헤어핀(200)은 대략 사각 형태의 단면을 가지는 각형 코일(flat coil)로 형성될 수 있다. 상기와 같은 각형 코일은 슬롯(110) 내 코일의 점적율을 높여 모터 출력을 향상시킬 수 있다.

도 3은 고정자 코어에 헤어핀이 체결된 모습을 보여주는 사시도이다.

도 3을 참고하면, 헤어핀 권선모터는 상기 도 1에서 설명한 고정자 코어(100)에 상기 도 2에서 설명한 헤어핀(200)을 복수개 체결하여 코일 권선부를 형성하게 된다.

보다 구체적으로, 헤어핀(200)은 양쪽 레그부(210)가 각각 고정자 코어(100)에 형성된 슬롯(110)으로 삽입 체결될 수 있다. 이때, 헤어핀(200)의 양쪽 레그부(210)는 소정 슬롯 이격되도록 체결될 수 있다. 예를 들면, 헤어핀(200)의 한 쪽 레그부(210)가 1번 슬롯으로 체결되면, 다른 쪽 레그부(210)는 상기 1번 슬롯에서 고정자 코어(100)의 둘레 방향으로 6개 슬롯 이격된 7번 슬롯으로 체결될 수 있다. 다만, 헤어핀(200)의 양쪽 레그부(210)가 이격된 슬롯 개수는 권선설계방법에 따라 다양하게 변경될 수 있다.

또한, 헤어핀(200)의 각 레그부(210)는 각 슬롯(110)에 하나의 층(111)을 채우게 된다. 다시 말하면, 각 슬롯(110)의 각 층(111)에는 각각 레그부(210)가 삽입 체결되게 된다. 도 1에 예시된 바를 참고하여 부연 설명하면, 제 1 내지 4 층(111a, 111b, 111c, 111d)에는 각각 헤어핀(200)의 레그부(210)가 삽입 체결되게 되며, 따라서 하나의 슬롯(110)에는 반경 방향을 따라 4개의 레그부(210)가 배치될 수 있다.

또한, 헤어핀(200)에 구비된 한 쌍의 레그부(210)는 각 슬롯(110) 내에서 서로 다른 층(111)에 삽입 체결될 수 있다. 예컨대, 일측 레그부(210)가 1번 슬롯의 제 1 층(111a)에 체결되면, 타측 레그부(210)는 7번 슬롯의 제 2 층(111b)에 체결될 수 있다. 또는 일측 레그부(210)가 1번 슬롯의 제 3 층(111c)에 체결되면, 타측 레그부(210)는 6번 슬롯의 제 4 층(111d)에 체결될 수 있다. 복수개의 헤어핀(200)은 권선설계방법에 따라 상기와 같은 방식으로 각 슬롯(110) 내 각 층(111)에 채워지게 된다.

한편, 상기와 같이 고정자 코어(100)의 각 슬롯(110)에 복수개의 헤어핀(200)이 체결되면, 각 헤어핀(200)은 슬롯(110) 밖으로 노출된 노출부(212)가 고정자 코어(100)의 둘레 방향으로 벤딩 또는 트위스팅 가공되게 된다. 이때, 각 헤어핀(200)의 레그부(210) 또는 노출부(212)가 벤딩되는 방향이나 정도는 권선설계방법에 따라 변경될 수 있다. 예컨대, 각 헤어핀(200)의 노출부(212)는 고정자 코어(100)의 둘레 방향으로 3개 슬롯만큼 벤딩될 수 있다. 또한, 각 헤어핀(200)에 구비된 한 쌍의 레그부(210)는 서로 동일한 방향으로 벤딩되거나, 서로 반대 방향으로 벤딩될 수 있다. 전술한 도 2의 (b)에서는 헤어핀(200)의 각 레그부(210)가 서로 반대 방향으로 벤딩된 경우를 예시한 바 있다.

권선설계방법 등에 따라 각 헤어핀(200)의 벤딩이 완료되면, 결과적으로 도 3과 같은 형태를 이루게 된다. 즉, 고정자 코어(100)의 일측으로는 헤어핀(200)의 접속단부(213)가 고정자 코어(100)의 둘레를 따라 원형 고리 또는 링 형태로 연속 배치되며, 반대측으로는 헤어핀(200)의 헤드부(220)가 고정자 코어(100)의 둘레를 따라 원형 고리 또는 링 형태로 배치되게 된다. 설명의 편의를 위하여, 헤어핀(200)의 접속단부(213)가 배치된 쪽을 '레그측'으로 지칭하고, 헤어핀(200)의 헤드부(220)가 배치된 쪽을 '헤드측'으로 지칭하기로 한다.

레그측에서 헤어핀(200)의 접속단부(213)는 슬롯(110)에 형성된 층(111)의 개수에 따라 고정자 코어(100)의 반경 방향으로 복수개 배치될 수 있다. 다시 말하면, 슬롯(110)에 형성된 제 1 내지 4 층(111)에는 각각 헤어핀(200)의 레그부(210)가 삽입 체결되게 되므로, 레그측에서는 접속단부(213)가 반경 방향으로 4개씩 배치된 형태를 이루게 된다. 설명의 편의를 위하여, 고정자 코어(100)의 내주측에 배치된 순으로, 각 접속단부(213)를 제 1 내지 4 접속단부(213a, 213b, 213c, 213d)로 지칭하기로 한다.

헤어핀 권선모터의 경우, 상기와 같은 접속단부(213)를 접속시켜 코일 권선을 형성하게 된다. 예컨대, 제 1, 2 접속단부(213a, 213b)를 접속하고, 제 3, 4 접속단부(213c, 213d)를 접속시켜 각각의 헤어핀(200)을 전기적으로 연결하고, 하나의 코일 권선부를 이루게 된다. 통상적으로, 상기와 같은 접속단부(213) 간은 용접을 통해 연결되고 있다. 즉, 제 1, 2 접속단부(213a, 213b)와 제 3, 4 접속단부(213c, 213d) 사이에 절연지를 넣고, 제 1, 2 접속단부(213a, 213b) 간 또는 제 3, 4 접속단부(213c, 213d) 간 용접 접합하여 각 헤어핀(200) 간의 전기적 연결이 이뤄지게 된다.

도 4는 헤어핀의 접속단부를 용접 접합시키는 공정을 보여주는 개략도이며, 도 5는 용접 접합된 헤어핀의 접속단부를 보여주는 사진도면이다.

설명의 편의를 위하여, 이하에서는, 도 3에 도시된 고정자 코어(100)의 레그측에 배치된 각 접속단부(213)에서 제 1 접속단부(213a)와 제 2 접속단부(213b)를 용접 접합시키는 경우를 예시하여 설명하도록 한다.

도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 헤어핀(200)의 벤딩 작업이 완료되면, 제 1 접속단부(213a)와 제 2 접속단부(213b)가 인접하게 배치되게 된다. 이와 같은 상태에서 작업자는 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 용접 접합될 부위의 절연코팅을 탈피한다. 헤어핀(200)이나 제 1, 2 접속단부(213a, 213b)는 전기적 절연을 위해 외면이 절연 코팅되어 있으므로, 이를 벗겨내 제 1, 2 접속단부(213a, 213b) 간 전기적 연결이 이뤄질 수 있도록 하기 위함이다.

절연 코팅이 탈피되면, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이, 제 1, 2 접속단부(213a, 213b) 끝단을 절삭 가공하게 된다. 이는 용접 작업을 용이하게 하는 한편, 용접 후 양호한 형태의 용접 비드(weld bead)가 형성될 수 있도록 하기 위함이다. 절연 코팅의 탈피 및 절삭 가공이 완료되면, 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이, 용접 작업이 이뤄지게 되며, 용접 접합 후에는 용접 부위의 절연을 위해 도 4의 (f)와 같이 절연 코팅이 이뤄지고, 접합이 완료되게 된다.

도 5에서는 상기와 같은 과정을 거쳐 각 접속단부(213)가 모두 용접 접합된 후의 모습을 보여주고 있다.

그러나 도 3이나 도 5에서 볼 수 있듯이, 헤어핀 권선모터는, 레그측에 다수의 접속단부(213)가 매우 조밀하게 배치되며, 슬롯(110)의 개수나, 각 슬롯(110) 내 층(111)의 개수에 따라, 매우 많은 수의 접속단부(213)가 형성되게 된다. 따라서 용접을 통한 각 접속단부(213)의 접합은 고도의 정밀한 작업이 요구되며, 작업상의 오류로 인해 쉽게 용접 결함이나 불량이 발생되는 문제점이 있다.

또한, 용접 접합 방식은 일부의 접속단부(213) 간 용접 결함이나 불량이 발생되면 전체 헤어핀(200)을 모두 해체하고 다시 새로운 헤어핀(200)의 체결 및 용접 작업이 이뤄져야 하므로, 작업상 매우 비효율적이라는 문제점이 있다. 덧붙여, 다수의 용접 작업을 반복하게 되므로(예를 들어, 4층의 60개 슬롯인 경우, 최소 120번의 용접이 요구됨), 생산성이 저하되는 문제점 또한 발생되고 있다.

이하, 도면을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 헤어핀 접속기구 및 헤어핀 권선모터에 대해 설명하도록 한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 헤어핀을 보여주는 사시도이다.

도 6을 참고하면, 본 실시예에 따른 헤어핀(300)은, 헤드부(320)와, 헤드부(320)로부터 각각 연장 형성되는 한 쌍의 레그부(310)를 구비할 수 있다. 헤드부(320) 및 한 쌍의 레그부(310)는 전체적으로 U자형 또는 V자형을 이루며, 이는 도 2를 참고하여 설명한 종래의 헤어핀(200)과 동일 유사하게 형성될 수 있다.

이때, 본 실시예에 따른 헤어핀(300)은 각 레그부(310)의 단부에 결합돌기(311a) 또는 결합홈(311b)이 형성됨을 특징으로 하고 있다. 즉, 본 실시예에 따른 헤어핀(300)은 일측의 레그부(310)에 결합돌기(311a)가 돌출 형성되고, 대응되는 타측의 레그부(310)에는 결합홈(311b)이 돌출 형성될 수 있다. 결합돌기(311a) 및 결합홈(311b)은 상호 대응되는 형상으로 형성되어 끼움 결합이 가능하도록 형성될 수 있다.

또한, 결합돌기(311a) 및 결합홈(311b)은 끼움 결합 후 이탈이 방지되고 견고하게 고정될 수 있도록 일측에 경사면을 구비할 수 있다. 즉, 도 6의 확대도를 참고하면, 결합돌기(311a)는 하부측에 경사면을 구비할 수 있으며, 결합홈(311b) 또한 상기에 대응되도록 하부측에 경사면을 구비할 수 있다. 상기와 같은 경사면은 결합돌기(311a)와 결합홈(311b)의 결합 후, 결합돌기(311a) 및 결합홈(311b)이 고정자 코어(400)의 반경 방향으로 이탈되지 않도록 고정 지지하게 된다(도 7 참고).

도 7은 도 6에 도시된 헤어핀의 체결방법을 보여주는 개략도이다.

전술한 도 6 및 상기의 도 7을 참고하면, 본 실시예에 따른 헤어핀(300)은 레그부(310)가 고정자 코어(400)에 형성된 슬롯(210)에 삽입 체결되게 된다. 또한, 상기와 같은 헤어핀(300)은 복수개가 마련되어 고정자 코어(400) 내 각 슬롯(410)을 다층 구조로 채워 넣게 된다. 다만, 설명의 편의를 위하여, 도 7에서는 두 개의 헤어핀에 대한 레그부(310, 310')만을 도시하였음을 알려둔다. 또한, 각 슬롯(410)에 체결된 복수개의 헤어핀(300)은 각 레그부(310)가 기 설정된 슬롯 개수만큼 고정자 코어(400)의 둘레 방향을 따라 벤딩 또는 트위스팅 가공되게 된다. 이는 상기에서 도 1 내지 3을 참조하여 설명한 바와 유사하다. 다만, 본 실시예에 따른 헤어핀(300)은 용접 접합이 아닌 끼움 조립 방식을 통해 전기적 연결이 이뤄지게 된다.

보다 구체적인 설명을 위해, 도 7의 고정자 코어(400)에서 일측의 슬롯을 제 1 슬롯으로 지칭하고, 상기 제 1 슬롯에서 소정 슬롯 개수 이격된 다른 슬롯을 제 2 슬롯으로 지칭하기로 한다. 또한, 제 1 슬롯으로 삽입 체결된 레그부(310)를 제 1 레그부(310)로 지칭하고, 제 2 슬롯으로 삽입 체결된 레그부(310')를 제 2 레그부(310')로 지칭하기로 한다. 이때, 제 1 레그부(310)와 제 2 레그부(310')는 서로 다른 헤어핀을 구성하는 일부일 수 있다. 다시 말하면, 제 1 레그부(310)는 제 1 헤어핀의 일측 레그부일 수 있으며, 제 2 레그부(310')는 상기 제 1 헤어핀과는 상이한 제 2 헤어핀의 일측 레그부일 수 있다.

상기와 같은 제 1 레그부(310)와 제 2 레그부(310')는 각각 소정 슬롯 개수만큼 벤딩되어 도 7에 도시된 바와 같이 상호 인접하게 된다. 이때, 제 1 레그부(310)의 끝단에 마련된 결합홈(311b)은 제 2 레그부(310')의 끝단에 마련된 결합돌기(311a')와 인접하게 되며, 작업자는 결합홈(311b)과 결합돌기(311a')를 끼움 결합시켜, 제 1, 2 레그부(310, 310')를 접속 또는 전기적 연결시킬 수 있다.

결합홈(311b)과 결합돌기(311a')가 끼움 결합되면, 결합홈(311b) 및 결합돌기(311a')의 일측에 마련된 경사면에 의해 결합홈(311b)과 결합돌기(311a') 간 반경 방향 이탈이 방지되게 된다. 이때, 필요에 따라, 결합홈(311b)과 결합돌기(311a')의 끼움 결합 후 압착 가공 등이 수행되어 결합력을 증대시킬 수 있으며, 끼움 결합 전 절연코팅 탈피 작업 등이 선행될 수 있다.

도 8은 도 6에 도시된 헤어핀이 적용된 헤어핀 권선모터를 보여주는 사시도이다.

상기 도 7에서 설명한 바와 같은 방식으로, 복수개의 헤어핀(300)이 고정자 코어(400)에 체결되고, 각 헤어핀(300) 간 결합홈(311b) 및 결합돌기(311a)를 통해 연결이 이루어지면, 도 8과 같은 형태의 헤어핀 권선모터가 형성될 수 있다.

결합홈(311b) 및 결합돌기(311a)가 체결된 접속부(312)는, 복수개가 고정자 코어(400)의 둘레 방향을 따라 원형 링 또는 원형 고리와 같은 형태로 배치될 수 있으며, 고정자 코어(400)의 슬롯(410) 내 각 층의 개수에 따라 고정자 코어(400)의 반경 방향으로 복수개가 배치될 수 있다. 예컨대, 고정자 코어(400)의 각 슬롯(410)이 4개의 층으로 이루어진 경우, 도 8에 도시된 바와 같이, 접속부(312)는 고정자 코어(400)의 반경 방향으로 2개씩 배치되게 된다.

한편, 본 실시예에 따른 헤어핀 권선모터에서 고정자 코어(400)는 상기 도 1을 참고하여 설명한 종래의 고정자 코어(100)와 동일 유사하게 형성될 수 있다. 즉, 둘레 방향을 따라 복수개의 슬롯(410)이 방사형으로 배치되며, 각 슬롯(410) 내에는 반경 방향으로 복수개의 층이 마련될 수 있다.

이상에서 설명한 바, 본 발명의 실시예들에 따른 헤어핀(300) 및 헤어핀 권선모터는, 각 헤어핀(300)의 레그부(310) 끝단에 결합돌기(311a) 및 결합홈(311b)을 구비하도록 함으로써, 용접 작업을 최소화하면서도 각 헤어핀(300)을 쉽게 빠르게 접속시킬 수 있다. 다시 말하면, 본 발명의 실시예들에 따른 헤어핀(300) 및 헤어핀 권선모터는, 인접한 결합돌기(311a) 및 결합홈(311b)을 끼움 결합시킴으로써, 각 헤어핀(300) 간 접속 또는 전기적 연결이 이뤄지게 되는 바, 다수의 용접 작업으로 인한 생산성 저하나, 용접 품질에 따른 접속 불량 등의 문제를 해결할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

300: 헤어핀 310: 레그부
320: 헤드부 311a: 결합돌기
311b: 결합홈 400: 고정자 코어
410: 슬롯부

Claims

헤드부와 상기 헤드부로부터 연장된 한 쌍이 레그부를 구비하고, 고정자 코어의 둘레 방향으로 형성된 각 슬롯으로 상기 각 레그부가 삽입 체결되어, 코일 권선을 형성하는 헤어핀에 있어서,
상기 한 쌍의 레그부 중, 일측 레그부는 단부에 결합돌기가 돌출 형성되고, 타측 레그부는 단부에 상기 결합돌기에 대응되는 형상의 결합홈이 형성된 것을 특징으로 하는 헤어핀.
청구항 1에 있어서,
상기 일측 레그부는 상기 고정자 코어의 둘레 방향을 따라 소정 슬롯 개수만큼 벤딩되며, 상기 일측 레그부에 형성된 상기 결합돌기는 다른 헤어핀의 결합홈과 끼움 결합되고,
상기 타측 레그부는 상기 고정자 코어의 둘레 방향을 따라 소정 슬롯 개수만큼 벤딩되며, 상기 타측 레그부에 형성된 상기 결합홈은 또 다른 헤어핀의 결합돌기와 끼움 결합되는 헤어핀.
청구항 2에 있어서,
상기 일측 레그부와 상기 타측 레그부는 서로 반대 방향으로 벤딩되는 헤어핀.
청구항 2에 있어서,
상기 일측 레그부와 상기 다른 헤어핀은, 끼움 결합에 의해 전기적으로 연결되고,
상기 타측 레그부와 상기 또 다른 헤어핀은, 끼움 결합에 의해 전기적으로 연결되는 헤어핀.
청구항 1에 있어서,
상기 결합돌기는 일측면이 경사면으로 형성되며,
상기 결합홈은 상기 결합돌기에 대응되도록 일측면이 경사면으로 형성된 헤어핀.
둘레방향을 따라 복수개의 슬롯이 구비되며, 상기 각 슬롯은 반경방향을 따라 복수개의 층으로 형성된 고정자 코어; 및
한 쌍의 레그부를 구비하고 상기 각 레그부가 상기 각 슬롯 내 각 층으로 삽입되어 코일 권선을 형성하는 복수개의 헤어핀;을 포함하되,
상기 각각의 헤어핀은,
상기 한 쌍의 레그부 중, 일측 레그부는 단부에 결합돌기가 돌출 형성되고, 타측 레그부는 단부에 상기 결합돌기에 대응되는 형상의 결합홈이 형성된 것을 특징으로 하는 헤어핀권선모터.