KR20160056232A

KR20160056232A - 모터

Info

Publication number: KR20160056232A
Application number: KR1020140156397A
Authority: KR
Inventors: 유웅선
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2014-11-11
Filing date: 2014-11-11
Publication date: 2016-05-19
Also published as: US20200287441A1; EP3220512A1; US10432060B2; KR102270422B1; US20170310193A1; US11018551B2; US20190372424A1; EP3220512B1; WO2016076599A1; EP3220512A4; US10700574B2

Abstract

본 발명은 스테이터 코어와 상기 스테이터 코어에 감기는 코일과 상기 스테이터 코어에 장착되어 상기 코일과 상기 스테이터 코어를 절연하는 인슐레이터를 포함하는 스테이터; 상기 스테이터 위에 배치되어 상기 코일과 통전 가능하게 연결되는 버스바; 상기 스테이터의 내측에 배치되는 로터;및 상기 로터에 결합하는 샤프트를 포함하고, 상기 인슐레이터는 내경부의 상측에서 연장 형성되어 상기 버스바의 내주면에 접촉되는 진동방지부를 포함하는 모터를 제공하여, 별도의 추가 공정이나 부품의 추가 없이, 버스바의 유동을 방지하여 코일의 피복이 마모되거나 절단되는 것을 방지할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

Description

모터{Motor}

본 발명은 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 스테이터에 병렬로 연결되는 코일들을 연결하는 버스바를 포함하는 모터에 관한 것이다.

모터의 경우, 회전 가능하게 형성되는 샤프트와, 샤프트에 결합되는 로터와, 하우징 내측에 고정되는 스테이터가 마련되는데, 로터의 둘레를 따라 간극을 두고 스테이터가 설치된다. 그리고 스테이터에는 회전 자계를 형성하는 코일이 권선되어 로터와의 전기적 상호 작용을 유발하여 로터의 회전을 유도한다.

스테이터의 상단에는 코일과 전기적으로 연결되는 버스바가 배치된다. 버스바는 대체적으로 링 형상의 버스바 몸체와 버스바 몸체에 형성되어 코일이 연결되는 터미널이 포함된다.

코일과 터미널은 통상적으로 퓨징되어 연결되는데, 외부 진동이 큰 환경에서 진동으로 인하여 코일의 피복이 마모되거나 코일의 연결단 자체가 절단되는 문제가 발생할 수 있다.

이러한 문제의 가장 중요한 원인은 진동으로 인하여 버스바가 유동하기 때문이다. 버스바의 유동을 방지하기 위하여 와이어를 함침하거나 몰딩하는 방안이 있으나. 이는 추가 공정이 필요하며 관리 및 제조 비용이 증가하는 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 별도의 추가 공정이나 부품의 추가 없이, 버스바의 유동을 방지하여 코일의 피복이 마모되거나 절단되는 것을 방지할 수 있는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스테이터 코어와 상기 스테이터 코어에 감기는 코일과 상기 스테이터 코어에 장착되어 상기 코일과 상기 스테이터 코어를 절연하는 인슐레이터를 포함하는 스테이터와, 상기 스테이터 위에 배치되어 상기 코일과 통전 가능하게 연결되는 버스바와, 상기 스테이터의 내측에 배치되는 로터 및 상기 로터에 결합하는 샤프트를 포함하고, 상기 인슐레이터는 내경부의 상측에서 연장 형성되어 상기 버스바의 내주면에 접촉되는 진동방지부를 포함하는 모터를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 진동방지부는 상기 내경부에서 상향하여 외주면이 상기 버스바의 내주면과 접촉하도록 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 버스바는 내주면에 원주 방향을 따라 형성되어 상기 진동방지부가 끼워지는 복수 개의 슬롯을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 버스바는 인접하는 상기 슬롯 사이에 배치되며, 내주면에서 내향하여 돌출 형성되는 가이드를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 진동방지부는 상기 슬롯에 억지 끼움 될 수 있다.

바람직하게는, 상기 버스바는 내주면 상단에서 내향하여 돌출 형성되어 상기 진동방지부와 상면과 접촉하는 단턱부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 단턱부의 단차면과 상기 진동방지부의 상면은 수평하게 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 진동방지부는 상단에 형성되는 후크를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 후크는 내향하여 돌출 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 후크는 상기 버스바의 상면에 걸리는 걸림면을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 걸림면은 수평하게 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 인슐레이터의 내경부와 연결되는 진동방지부가 버스바의 내주면을 지지하도록 구성함으로써, 별도의 추가 공정이나 부품의 추가 없이, 버스바의 유동을 방지하여 코일의 피복이 마모되거나 절단되는 것을 방지할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 버스바의 내주면에 형성된 슬롯에 진동방지부가 억지 끼움 되어, 간단한 조립 공정으로 보다 견고하게 버스바의 유동을 방지할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터를 도시한 도면,
도 2는 제1 변형례에 따른 진동방지부와 슬롯을 도시한 도면,
도 3은 도 2에서 도시한 진동방지부와 슬롯의 결합 상태를 도시한 단면도,
도 4는 도 2에서 도시한 진동방지부가 슬롯에 억지 끼워지는 상태를 도시한 도면,
도 5는 제2 변형례에 따른 진동방지부와 슬롯을 도시한 도면,
도 6은 도 5에서 도시한 진동방지부와 슬롯의 결합 상태를 도시한 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 그리고 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

버스바가 진동에 의해 움직이게 되면, 스테이터에 감긴 코일이 버스바의 터미널에 연결된 상태에서 코일이 유동하여, 마찰로 인하여 해당 코일의 피복이 벗겨지거나 심한 경우 절단시키는 원인이 되었다. 본 발명의 일 실시예에 따른 모터는 이러한 문제를 근본적으로 해결하고자 버스의 고정력을 높이기 위해 안출된 장치이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하며 본 발명의 일 실시예에 따른 모터에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터는 스테이터(100)와, 버스바(200)와, 로터(300)와, 샤프트(400)를 포함할 수 있다.

스테이터(100)는 하우징(10)에 결합되며, 스테이터(100)의 내측에는 로터(300)가 배치된다. 로터(300)의 중앙부에는 샤프트(400)가 결합될 수 있다. 스테이터(200)에는 코일(120)이 감겨 자기극을 갖게 되며, 코일(120)의 권선에 의해 형성되는 자기장에 의해 로터(130)가 회전하고 동시에 샤프트(400)가 회전하게 된다.

스테이터(100)는 복수의 스테이터 코어(Stator Core, 110)를 포함하여 이루어질 수 있다. 일 실시예에 있어서, 스테이터 코어(110)는, 환형의 요크 부분과, 둘레 방향을 따라 배치되고 요크로부터 직경 방향 내측을 향해 등각도 간격으로 돌출되는 스테이터 티스의 부분을 포함하는 복수의 강판을 적층하여 구성될 수 있다. 회전 자계를 형성하는 코일(120)이 이러한 스테이터 티스에 감길 수 있다. 이때, 인슐레이터(130)를 통해 코일(120)은 절연될 수 있다.

인슐레이터(130)는 스테이터 코어(110)의 상측 및 하측에 각각 결합되어, 스테이터 티스에 권선되는 코일(120)이 스테이터 코어(110)와 통전되지 않도록 절연하는 역할을 수행한다. 이러한 인슐레이터(130)는 수지재질로 형성될 수 있다.

인슐레이터(130)의 외주면 측 및 내주면 측에는 코일(120)의 이탈을 방지하며, 권선 위치를 가이드 하기 위한 내경부(130a) 및 외경부(130b)가 각각 마련될 수 있다

버스바(BUSBAR)(200)는 스테이터(200) 위에 마련될 수 있다. 버스바(200)는 병렬로 배치된 코일(120)을 연결하기 위한 것으로, 코일(120)과 전기적으로 연결된다. 버스바(200)에는 절연 재질로 구성되는 환형의 몸체(210)가 마련되고 몸체(210)에는 코일(120)과 연결되는 터미널(220)들이 마련된다. 그리고 버스바(200)는 단자(220)와 연결되고 상호 다른 극성의 외부 전원을 공급받는 전원터미널을 통해 코일(120)에 전기를 공급할 수 있다.

로터(300)는 스테이터(200)의 내측에 배치된다. 로터(300)는 로터 코어에 마그네트가 결합되어 구성될 수도 있고, 경우에 따라, 로터 코어와 마그네트가 일체로 구성될 수도 있다. 또한 로터(300)는 마그네트가 로터 코어의 외주면에 결합되는 타입으로 구성될 수 있거나, 마그네트가 로터 코어의 포켓에 삽입되는 타입으로 구성될 수 있다. 로터(300)의 상측에는 로터(300)의 위치 정보 획득을 위한 센싱 마그네트가 플레이트에 결합되어 설치되거나, 이와 유사한 로터 위치 감지수단이 설치될 수 있다.

회전축(400)의 양단은 베어링에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다.

이하, 도면을 참조하면, 버스바(200)의 유동을 방지하기 위하여 인슐레이터(130)가 버스바(200)를 지지하는 구성을 설명한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터는 진동방지부(131,132)를 통해 버스바(200)와 인슐레이터(130)의 결합성을 높이는 특징이 있다. 진동방지부(131,132)는 버스바(200)의 내주면에 접촉하여 버스바(200)가 진동으로 흔들리는 것을 잡아 주게 된다.

이러한 진동방지부를 설명함에 있어서, 버스바(200)와의 결합 구조에 따라 2가지 형태의 진동방지부(131,132)를 예를 들어 설명한다.

제1 변형례에 따른 진동방지부 (131)

도 2는 제1 변형례에 따른 진동방지부와 슬롯을 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에서 도시한 진동방지부와 슬롯의 결합 상태를 도시한 단면도이며, 도 4는 도 2에서 도시한 진동방지부가 슬롯에 억지 끼워지는 상태를 도시한 도면이다. 이러한, 도 2 내지 도 4는 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 진동방지부(131)는 인슐레이터(130)의 내경부(130a)에서 상향하여 연장 형성되는 플레이트 형태로 실시될 수 있다. 진동방지부(131)는 외주면이 인슐레이터(130)의 내주면과 접촉할 수 있도록 인슐레이터(130)의 내경부(130a)와 같이 곡면 플레이트 형태로 실시될 수 있다. 그리고 진동방지부(131)는 인슐레이터(130)의 각각의 내경부의 상면에 배치될 수 있다.

진동방지부(131)는 인슐레이터(130)의 내경부(130a)와 그 형상 및 기능적 특성에 따라 구분되어 설명될 수 있을 뿐, 서로 상하로 연결된 하나의 수단일 수 있다.

한편, 인슐레이터(130)의 몸체(210)의 내주면에는 진동방지부(131)가 끼워지는 슬롯(230)이 형성될 수 있다. 도 3을 참조하면, 진동방지부(131)는 슬롯(230)의 양측에 배치된 가이드(240)를 따라 높이 방향(도 3의 z축 방향, 도 3의 y축은 모터의 반경 방향)으로 슬롯(230)에 억지 끼워맞춤 될 수 있다. 진동방지부(131)의 측면과 가이드(240)의 측면이 도 3의 A에서 도시한 영역에서 마찰 접촉한다. 때문에 고정력이 취약한 버스바(200)가 진동에 의해 흔들리지 않고 인슐레이터(130)에 의해 견고하게 고정될 수 있다.

도 4를 참조하면, 진동방지부(131)의 외주면이 슬롯(230)으로 형성되는 버스바(200)의 내주면에 접촉하여 끼워 지게 되면서 도 4의 B에서 도시한 영역에서 마찰 접촉한다. 때문에 버스바(200)는 가이드(240)와의 접촉면과 아울러 진동방지부(132)의 슬롯(230)의 접촉면을 통해 더욱 견고하게 고정될 수 있다.

가이드(240)는 버스바(200)의 내주면에 내향하여 돌출 형성되어 각각의 슬롯(230)을 구분하게 된다. 이러한 가이드(240)는 원주 방향을 따라 일정 간격마다 배치될 수 있다. 각각의 가이드(240)의 위치는 각각의 인슐레이터(130)의 위치에 대응하여 결정될 수 있다.

한편, 슬롯(230)의 위쪽 에지를 형성하는 영역에는 단턱부(231)가 형성될 수 있다. 단턱부(231)는 버스바(200)의 내주면 상단에서 내향하여 돌출 형성되어 진동방지부(131)의 상면과 접촉한다. 이때, 단턱부(231)의 단차면은 수평하게 형성되며, 이에 대응하여 진동방지부(131)의 상면도 수평하게 형성될 수 있다.

제2 변형례에 따른 진동방지부 (132)

이하, 도면을 참조하여, 앞서 설명한 제1 변형례에 따른 진동방지부(131)와 차이점을 중심으로 제2 변형례에 따른 진동방지부(132)를 설명한다.

도 5는 제2 변형례에 따른 진동방지부와 슬롯을 도시한 도면이고, 도 6은 도 5에서 도시한 진동방지부와 슬롯의 결합 상태를 도시한 단면도이다. 이러한, 도 5 및 도 6은 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 진동방지부(132)의 상단에 후크(132a)가 형성될 수 있다. 후크(132a)는 모터의 중심을 향하도록 진동방지부(132)의 상단에서 내향하여 걸리면(132b)이 형성되도록 돌출 형성될 수 있다. 그리고 슬롯(230)은 버스바(200)의 내주면 하단에서 상단까지 관통되도록 형성될 수 있다.

진동방지부(132)가 후크(132a) 버스바(200)의 내주면 상단에서 이를 때까지 슬롯(230)에 끼워 지면, 후크(132a)의 걸림면(132b)이 버스바(200)의 내주면 상단을 누르면서 진동에 의해 버스바가 움직이는 것을 방지하게 된다.

이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 모터에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 스테이터
110: 스테이터 코일
120: 코일
130: 인슐레이터
130a: 내경부
130b: 외경부
131,132: 진동방지부
132a: 후크
132b: 걸림면
200: 버스바
210: 코일
220: 터미널
230: 슬롯
240: 가이드
300: 로터
400: 샤프트

Claims

스테이터 코어와 상기 스테이터 코어에 감기는 코일과 상기 스테이터 코어에 장착되어 상기 코일과 상기 스테이터 코어를 절연하는 인슐레이터를 포함하는 스테이터;
상기 스테이터 위에 배치되어 상기 코일과 통전 가능하게 연결되는 버스바;
상기 스테이터의 내측에 배치되는 로터;및
상기 로터에 결합하는 샤프트를 포함하고,
상기 인슐레이터는 내경부의 상측에서 연장 형성되어 상기 버스바의 내주면에 접촉되는 진동방지부를 포함하는 모터.
제1 항에 있어서,
상기 진동방지부는 상기 내경부에서 상향하여 외주면이 상기 버스바의 내주면과 접촉하도록 형성되는 모터.
제2 항에 있어서,
상기 버스바는 내주면에 원주 방향을 따라 형성되어 상기 진동방지부가 끼워지는 복수 개의 슬롯을 포함하는 모터.
제3 항에 있어서,
상기 버스바는 인접하는 상기 슬롯 사이에 배치되며, 내주면에서 내향하여 돌출 형성되는 가이드를 포함하는 모터.
제4 항에 있어서,
상기 진동방지부는 상기 슬롯에 억지 끼움 되는 모터.
제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 버스바는 내주면 상단에서 내향하여 돌출 형성되어 상기 진동방지부와 상면과 접촉하는 단턱부를 포함하는 모터.
제6 항에 있어서,
상기 단턱부의 단차면과 상기 진동방지부의 상면은 수평하게 형성되는 모터.
제1 항 내지 제5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 진동방지부는 상단에 형성되는 후크를 포함하는 모터.
제8 항에 있어서,
상기 후크는 내향하여 돌출 형성되는 모터.
제9 항에 있어서,
상기 후크는 상기 버스바의 상면에 걸리는 걸림면을 포함하는 모터.
제10 항에 있어서,
상기 걸림면은 수평하게 형성되는 모터.