KR20160085105A

KR20160085105A - 모터

Info

Publication number: KR20160085105A
Application number: KR1020150002057A
Authority: KR
Inventors: 박경상; 김성진; 박창현
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2015-01-07
Filing date: 2015-01-07
Publication date: 2016-07-15
Also published as: US20170373563A1; EP3244514A1; EP3244514B1; US11411468B2; WO2016111539A1; EP3244514A4; US20200321832A1; KR102212950B1; US10727720B2

Abstract

본 발명은 하우징; 상기 하우징의 내부에 포함되며, 코일이 감기는 스테이터; 상기 스테이터 내측에 결합하는 로터; 상기 로터에 결합하는 샤프트;및 상기 코일과 연결되는 연결단자와 외부 전원과 연결되는 터미널을 포함하는 버스바와 상기 연결단자 및 터미널이 외부로 돌출되도록 상기 버스바를 내부에 포함하는 몸체를 포함하는 버스바-터미널 조립체를 포함하고, 상기 버스바-터미널 조립체는 상기 몸체의 외주면에는 높이 방향으로 상기 하우징의 내주면과 슬라이드 결합하는 정렬가이드부를 포함하는 모터를 제공하여, 버스바의 터미널과 터미널 하우징 조립체를 단일 부품으로 구성하여 모터의 조립성을 높이고 부품을 줄이며, 아울러, 버스바-터미널 조립체의 외주면에 정렬가이드부를 구비하고 이에 대응하여 하우징의 내측에 슬롯 또는 리브를 설치하여 정렬 위치를 용이하게 확보할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

Description

모터{Motor}

본 발명은 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 터미널 하우징 조립체가 버스바와 일체로 형성되는 모터에 관한 것이다.

모터는 도체가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기에너지를 회전에너지로 바꾸는 장치이다. 통상적인 모터는 회전 가능하게 형성되는 샤프트와, 샤프트에 결합되는 로터와, 하우징에 고정되는 스테이터를 포함한다. 로터의 둘레를 따라 간극을 두고 스테이터가 설치된다, 그리고 스테이터에는 회전 자계를 형성하는 코일이 권선된다.

분할 코어 방식의 스테이터의 경우, 스테이터 위에 환형의 버스바(BUSBAR)가 마련된다. 스테이터의 코일은 코일 단자를 통해 버스바와 통전 가능하게 연결된다. 이러한 버스바에는 서로 다른 극성의 전원이 연결되는 버스바 터미널이 형성된다.

버스바 터미널은 전원케이블을 연결하기 위한 전원터미널단자와 연결되며, 전원터미널단자는 모터의 하우징을 덮는 터미널 하우징 조립체에 마련된다. 터미널 하우징 조립체에는 전원터미널단자가 장착되기 위한 터미널홀이 형성된다. 통상적으로, 전원터미널단자는 터미널홀에 고정된 상태로 설치된다.

그러나 이러한 터미널 하우징 조립체에 버스바의 터미널을 조립할 때, 버스바의 터미널을 정렬시켜 조립시키는 것이 매우 어렵다, 또한. 정렬되어 조립된 후에도 터미널 하우징 조립체의 위치가 틀어지거나, 터미널 하우징 조립체의 전원터미널단자가 기울거나 한족으로 편향되는 경우, 버스바의 터미널이 손상될 수 있는 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 버스바의 터미널과 전원터미널단자가 포함된 하우징 조립체와의 정렬 위치와, 조립성을 개선할 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, 하우징과, 상기 하우징의 내부에 포함되며, 코일이 감기는 스테이터와, 상기 스테이터 내측에 결합하는 로터와, 상기 로터에 결합하는 샤프트 및 상기 코일과 연결되는 연결단자와 외부 전원과 연결되는 터미널을 포함하는 버스바와 상기 연결단자 및 터미널이 외부로 돌출되도록 상기 버스바를 내부에 포함하는 몸체를 포함하는 버스바-터미널 조립체를 포함하고, 상기 버스바-터미널 조립체는 상기 몸체의 외주면에는 높이 방향으로 상기 하우징의 내주면과 슬라이드 결합하는 정렬가이드부를 포함하는 모터를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 정렬가이드부는 상기 몸체의 외주면에서 반경 방향으로 오목하게 형성된 슬롯으로 형성되고, 상기 하우징은 내측면에서 볼록하게 돌출 형성되어 상기 정렬가이드부에 삽입되는 가이드리브를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 스테이터의 외주면에는 높이 방향으로 슬롯홈이 형성되고, 상기 정렬가이드부와 상기 슬롯홈이 원주 방향을 기준으로 정렬되도록 상기 버스바-터미널 조립체는 상기 스테이터 위에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 3개의 상기 정렬가이드부가 원주 방향을 기준으로 동일한 간격으로 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 정렬가이드부는 상기 몸체의 외주면에서 반경 방향으로 볼록하게 형성된 리브로 형성되고, 상기 하우징은 내측면에서 오목하게 돌출 형성되어 상기 정렬가이드부가 삽입되는 가이드슬롯을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 연결단자 및 상기 터미널은 상기 몸체의 상면에서 노출될 수 있다.

바람직하게는, 상기 몸체는 상면에서 연장 배치되어 상기 버스바 터미널이 삽입되는 터미널 하우징을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 몸체는 상기 코일의 연결단이 관통하는 코일홀을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 코일홀은 상기 몸체에서 노출된 상기 연결단자에 인접하여 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 코일홀은 상기 몸체의 하면에서 상면으로 관통 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 하우징의 상기 몸체의 상면을 적어도 일부 덮는 덮개면을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 덮개면은 노출된 상기 터미널이 지나가는 터미널슬롯을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 버스바의 연결단자 및 터미널이 외부로 돌출되도록 버스바를 내부에 포함하는 몸체가 버스바와 일체로 형성되는 버스바-터미널 조립체를 포함함으로써, 버스바의 터미널과 터미널 하우징 조립체를 단일 부품으로 구성하여 모터의 조립성을 높이고 부품을 줄이는 유리한 효과를 제공한다.

아울러, 버스바-터미널 조립체의 외주면에 정렬가이드부를 구비하고 이에 대응하여 하우징의 내측에 슬롯 또는 리브를 설치하여 정렬 위치를 용이하게 확보할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터를 도시한 도면,
도 2는 도 1에서 도시한 모터의 버스바-터미널 조립체를 도시한 도면,
도 3은 버스바-터미널 조립체의 몸체를 도시한 도면,
도 4는 스테이터 위에 배치되는 버스바-터미널 조립체를 도시한 도면
도 5는 스테이터에 장착된 버스바-터미널 조립체를 도시한 도면,
도 6은 정렬가이드부의 제1 변형례를 도시한 도면,
도 7은 하우징의 가이드리브를 도시한 도면,
도 8은 버스바-터미널 조립체에 하우징이 장착된 상태를 도시한 도면,
도 9는 정렬가이드부의 제2 변형례를 도시한 도면,
도 10은 가이드슬롯이 포함된 하우징을 도시한 도면이다.

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.

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

도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터는, 하우징(100)과, 스테이터(200)와, 로터(300)와, 샤프트(400)와, 버스바-터미널 조립체(500)를 포함할 수 있다.

하우징(100)은 원통 형상으로 형성되어 내부에 스테이터(200)와 로터(300)가 장착될 수 있는 공간이 마련된다. 이때, 하우징(100)의 형상이나 재질은 다양하게 변형될 수 있으나 차량에 장착되는 특성상 고온에서도 잘 견딜 수 있는 금속재질이 선택될 수 있다. 그리고 하우징(100)은 스테이터(200)와 로터(300)를 외부와 차폐시킬 수 있도록 구성될 수 있다.

스테이터(200)는 하우징(100)의 내주면에 일정 간격으로 이격 배치되며, 중앙에 공간을 형성할 수 있다.

로터(300)는 스테이터(200)의 공간에 수납된 상태로 회전 가능하게 설치될 수 있다. 스테이터(200)는 복수의 스테이터 코어를 포함하여 이루어질 수 있으며, 각각의 스테이터 코어는 회전 자계를 형성하는 코일이 권선될 수 있다. 스테이터 코어에 감긴 코일은 절연체가 감싸 절연될 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 스테이터가 단일 코어 형태로 이루어질 수 있다.

스테이터(200)에 감긴 코일에 전류가 공급되면, 로터(300)와의 전기적 상호 작용을 유발하여 로터(300)의 회전을 유도한다. 로터(300)가 회전하면 샤프트(400)가 회전하면서 동력을 제공한다.

도 2는 도 1에서 도시한 모터의 버스바-터미널 조립체를 도시한 도면이다. 이러한, 도 2는 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 2를 참조하면, 버스바-터미널 조립체(500)는 버스바(510)와 몸체(520)로 이루어질 수 있다. 여기서 버스바(510)라 함은 스테이터(200)에 감긴 코일과 연결되는 연결단자(511)들과 전원을 공급받기 위한 터미널(512)을 포함하는 것으로, 일반적으로, 스테이터(200)의 위에 배치되어 스테이터(200)에 감긴 코일을 병렬 연결하기 위한 것이다.

연결단자(511)는 스테이터(200)에 감긴 코일과 퓨징되어 연결되며, 터미널(512)은 3상 전원의 각 상(U,V,W)과 연결된다.

버스바-터미널 조립체(500)는 이러한 연결단자(511)와 터미널(512)이 인서트 사출되어 몸체(520) 내부에 일체로 성형될 수 있다.

도 3은 버스바-터미널 조립체의 몸체를 도시한 도면이고, 도 4는 스테이터 위에 배치되는 버스바-터미널 조립체를 도시한 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 연결단자(511)와 터미널(512)이 인서트 사출되어 몸체(520) 내부에 일체로 성형되며, 이때, 연결단자(511)의 퓨징부와 터미널(512)의 연결단은 몸체(520)의 상면에 돌출되어 노출되도록 형성된다. 이는 스테이터(200)에 감긴 코일(211)을 연결단자(511)와 퓨징하고, 터미널(512)에 전원케이블을 연결하기 위함이다.

몸체(520)는 중심부가 비어 있는 도넛 모양의 원통체로 형성될 수 있다. 몸체(520)의 상면에는 연결단자(511)의 퓨징부와 터미널(512)의 연결단이 노출되어 배치된다. 그리고 몸체(520)에는 코일홈(522)이 형성될 수 있다. 코일홈(522)은 몸체(520)의 하면에서 상면으로 관통 형성되어 코일(210)의 연결단(211)이 삽입되는 곳이다. 이러한 코일홈(522)은 연결단자(511)와 인접하여 배치될 수 있다.

코일홈(522)을 관통한 코일(210)의 연결단(211)은 몸체(520)의 상면 위로 노출된 연결단자(511)와 바로 퓨징되어 연결될 수 있다. 코일홈(522)은 모두 6개의 연결단을 갖는 3개의 연결단자(511)에 대응하여 6개가 마련될 수 있다.

그리고, 몸체(520)의 상면에는 터미널(512)을 감싸는 터미널 하우징(521)이 돌출 형성될 수 있다. 터미널 하우징(521)은 3개의 터미널(512)에 대응하여 3개가 마련될 수 있다.

도 5는 스테이터에 장착된 버스바-터미널 조립체를 도시한 도면이다.

도 5에서 도시한 바와 같이, 코일(210)의 연결단(211)이 코일홈(522)에 삽입되면, 코일홈(522)을 관통한 코일(211)이 연결단자(511)의 퓨징 영역에 위치하기 때문에. 작업자는 버스바-터미널 조립체(500)를 코일(211)에 끼우기만 하면 바로 퓨징 작업을 수행할 수 있어 조립이 매우 용이한 이점이 있다.

한편, 스테이터(200)에 감긴 코일(210)의 연결단(211)을 몸체(520)의 코일홈(522)에 정렬시켜 끼우기 위해서나, 하우징(100)과 터미널(512)간의 정렬을 위해서는 원주 방향을 기준으로 스테이터(200)와 버스바-터미널 조립체(500)의 정렬 작업이 필요하다.

이를 위해, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터의 버스바-터미널 조립체(500)는 정렬가이드부(530)를 포함한다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 정렬가이드부(530)는 몸체(520)의 외주면에 높이 방향으로 길게 형성되며, 오목하게 또는 볼록하게 형성되어, 하우징(100)과 원주 방향을 기준으로 구속되는 슬라이드 결합관계를 형성한다.

도 6은 정렬가이드부의 제1 변형례를 도시한 도면이다.

도 3 내지 도 6을 참조하면, 정렬가이드부(530)는 몸체(520)의 외주면에서 반경 방향으로 오목하게 형성되는 슬롯 형태로 실시될 수 있다. 일례로서, 3개의 정렬가이드부(530)가 동일 간격으로 몸체(520)의 외주면 상에 배치될 수 있다.

이때, 스테이터(200)의 외주면에는 슬롯홈(220)이 형성되는데, 정렬가이드부(530)는 원주 방향을 기준으로 이 슬롯홈(220)에 정렬되도록 배치될 수 있다.

도 7은 하우징의 가이드리브를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 하우징(100)은 가이드리브(110)를 포함할 수 있다. 가이드리브(110)는 하우징(100)의 내측면에 반경 방향으로 볼록하게 돌출 형성되어 정렬가이드부(530)에 삽입된다. 가이드리브(110)는 정렬가이드부(530)의 위치에 대응하도록 배치된다. 그리고, 버스바-터미널 조립체(500)의 조립과정에서 정렬가이드부(530)와 마찰로 인하여 이물질이 발생하지 않도록, 가이드리브(110)는 정렬가이드부(530)의 폭보다 작게 형성될 수 있다. 상대적으로, 정렬가이드부(530)가 가이드리브(110)의 폭보다 크게 설계되어도 무방하다.

이때, 정렬가이드부(530)와 결합 관계에 있어서, 3개의 가이드리브(110) 중 어느 하나는 다른 2개의 가이드리브(110) 보다 정렬가이드부(530)와 밀착되게 크기를 설정하여 하우징(100)과의 조립성을 높일 수 있다.

한편, 하우징(100)은 버스바-터미널 조립체(500)의 몸체(520)의 상면을 덮는 덮개면(120)을 포함할 수 있다. 덮개면(120)은 중심에 샤프트(400)가 지나갈 수 있도록 홀(121)이 형성되고, 그 홀(121) 주위에 터미널슬롯(130)이 마련될 수 있다. 터미널슬롯(130)은 홀(121)에서 반경 방향으로 덮개면(120)이 절개되어 형성될 수 있다.

도 8은 버스바-터미널 조립체에 하우징이 장착된 상태를 도시한 도면이다. 도 8을 참조하면, 터미널(512)은 외부 전원케이블과 연결되기 위하여 하우징(100) 밖으로 노출되어야 하는데, 터미널슬롯(130)은 이를 위하여 버스바-터미널 조립체(500)에서 노출된 터미널(512)이 관통할 수 있도록 공간을 확보한다.

도 9는 정렬가이드부의 제2 변형례를 도시한 도면이고, 도 10은 가이드슬롯이 포함된 하우징을 도시한 도면이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 정렬가이드부(530)는 몸체(520)의 외주면에서 반경 방향으로 볼록하게 형성되는 리브(Rib) 형태로 실시될 수 있다. 일례로서, 3개의 정렬가이드부(530)가 동일 간격으로 몸체(520)의 외주면 상에 배치될 수 있다.

하우징(100)은 가이드슬롯(140)를 포함할 수 있다. 가이드슬롯(140)는 하우징(100)의 내측면에 반경 방향으로 오목하게 돌출 형성되어 정렬가이드부(530)가 삽입된다. 가이드슬롯은(140)는 정렬가이드부(530)의 위치에 대응하도록 배치된다.

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: 하우징
110: 가이드리브
120: 덮개면
121: 홀
130: 터미널슬롯
140: 가이드슬롯
200: 스테이터
210: 코일
211: 연결단
220: 슬롯홈
300: 로터
400: 샤프트
500: 버스바-터미널 조립체
511: 연결단자
512: 터미널
520: 몸체
521: 터미널 하우징
522: 코일홈
530: 정렬가이드부

Claims

하우징;
상기 하우징의 내부에 포함되며, 코일이 감기는 스테이터;
상기 스테이터 내측에 결합하는 로터;
상기 로터에 결합하는 샤프트;및
상기 코일과 연결되는 연결단자와 외부 전원과 연결되는 터미널을 포함하는 버스바와 상기 연결단자 및 터미널이 외부로 돌출되도록 상기 버스바를 내부에 포함하는 몸체를 포함하는 버스바-터미널 조립체를 포함하고,
상기 버스바-터미널 조립체는 상기 몸체의 외주면에는 높이 방향으로 상기 하우징의 내주면과 슬라이드 결합하는 정렬가이드부를 포함하는 모터.
제1 항에 있어서,
상기 정렬가이드부는 상기 몸체의 외주면에서 반경 방향으로 오목하게 형성된 슬롯으로 형성되고, 상기 하우징은 내측면에서 볼록하게 돌출 형성되어 상기 정렬가이드부에 삽입되는 가이드리브를 포함하는 모터.
제2 항에 있어서,
상기 스테이터의 외주면에는 높이 방향으로 슬롯홈이 형성되고, 상기 정렬가이드부와 상기 슬롯홈이 원주 방향을 기준으로 정렬되도록 상기 버스바-터미널 조립체는 상기 스테이터 위에 배치되는 모터.
제1 항에 있어서,
3개의 상기 정렬가이드부가 원주 방향을 기준으로 동일한 간격으로 배치되는 모터.
제1 항에 있어서,
상기 정렬가이드부는 상기 몸체의 외주면에서 반경 방향으로 볼록하게 형성된 리브 형태로 형성되고, 상기 하우징은 내측면에서 오목하게 돌출 형성되어 상기 정렬가이드부가 삽입되는 가이드슬롯을 포함하는 모터.
제5 항에 있어서,
3개의 상기 정렬가이드부가 원주 방향을 기준으로 동일한 간격으로 배치되는 모터.
제1 항에 있어서,
상기 연결단자 및 상기 터미널은 상기 몸체의 상면에서 노출되는 모터.
제7 항에 있어서,
상기 몸체는 상면에서 연장 배치되어 상기 버스바 터미널이 삽입되는 터미널 하우징을 포함하는 모터.
제8 항에 있어서,
상기 몸체는 상기 코일의 연결단이 관통하는 코일홀을 포함하는 모터.
제9 항에 있어서,
상기 코일홀은 상기 몸체에서 노출된 상기 연결단자에 인접하여 배치되는 모터.
제10 항에 있어서,
상기 코일홀은 상기 몸체의 하면에서 상면으로 관통 형성되는 모터.
제1 항에 있어서,
상기 하우징의 상기 몸체의 상면을 적어도 일부 덮는 덮개면을 포함하는 모터.
제12 항에 있어서,
상기 덮개면은 노출된 상기 터미널이 지나가는 터미널슬롯을 포함하는 모터.