KR20210028349A

KR20210028349A - 전기 자동차의 후륜 구동용 클러치 시스템의 스테이터 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20210028349A
Application number: KR1020190109282A
Authority: KR
Inventors: 최병선
Original assignee: 주식회사 신라공업
Priority date: 2019-09-04
Filing date: 2019-09-04
Publication date: 2021-03-12
Also published as: KR102236789B1

Abstract

본 발명은, 전기 자동차의 후륜 구동용 클러치 시스템의 스테이터로서, 일정량의 전선을 절연체로 구성된 보빈에 권선하여 구성된 코일앗세이로 스테이터를 구성함으로써, 스테이터(Stator)를 보다 간편하게 제조할 수 있어 생산성을 높일 수 있고, 내구성도 크게 향상되어 품질이 우수한 스테이터를 제공하며, 특히 보빈에 의해서 구성된 코일앗세이에 의해서 스테이터(Stator)를 간단하게 그리고 내구성이 향상되어 불량을 최소화시킬 수 있는 스테이터의 제조방법에 관한 것이다.

Description

전기 자동차의 후륜 구동용 클러치 시스템의 스테이터 및 그 제조방법{Stator and its manufacturing method of clutch system for rear wheel drive of electric vehicle}

본 발명은 전기 자동차의 후륜 구동용 클러치 시스템의 스테이터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스테이터(Stator)를 보다 간편하게 제작할 수 있도록 구성되고, 내구성도 크게 향상시킬 수 있도록 구성된 전기 자동차의 후륜 구동용 클러치 시스템의 스테이터 및 그 제조방법에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 전기 자동차는 외부로부터 공급되는 전기에너지를 축전지에 충전 후 주행 시 차륜에 결합된 모터에 전기에너지를 공급하여 모터가 차륜을 구동시켜 전기 자동차가 주행을 하도록 구성되어 있다.

전기에너지를 공급받아 차륜을 구동시키는 모터와 차륜 사이에는 모터에서 발생하는 구동력을 차륜에 연결하고 차단하는 작용을 하는 클러치 시스템이 설치되어 있다.

상기한 클러치 시스템은 개략적으로 하우징의 내부에는 전자력을 형성시키기 위한 코일이 감겨진 스테이터와, 상기한 스테이터에서 형성되는 전자력에 의해서 작동하는 영구자석이 구비된 링 트렌슬레이터로 구성되어 있다.

상기한 스테이터의 구성을 살펴보면 전선을 권선하여 만들어진 코일에 절연을 위해서 절연테이프를 감아서 만들어진 2개의 코일과 상기 코일 사이에 코어를 개재하여 케이스에 넣고 에폭시수지를 주입하고 덮개로 밀폐하는 구성으로 제조하였다.

상기와 같이 스테이터를 제조하면, 일정량의 전선을 권선하여 코일을 만들고 절연을 위해서 코일에 절연테이프를 태핑해야하기 때문에 제조과정이 복잡하여 생산성이 크게 떨어지고 원가를 상승시키며, 코일에 절연테이프를 태핑하는 과정이나 다음 공정으로 운반하는 과정에서 절연테이프가 손상되는 관계로 스테이터의 불량이 발생하는 등 스테이터의 제조과정과 스테이터의 구성에 많은 문제가 있다.

한국 공개특허 제10-2019-0086243호(2019년07월22일.공개) 한국 등록특허 제10-1628747호(2016년06월02일.등록)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상기와 같은 점을 해결하기 위한 것으로서, 일정량의 전선을 절연체로 구성된 보빈에 감아서 구성된 코일앗세이로 스테이터를 구성함으로써, 스테이터(Stator)를 보다 간편하게 제조할 수 있어 생산성을 높일 수 있으며, 내구성도 크게 향상되어 품질이 우수한 스테이터를 제공하는데 그 목적이 있다.

특히, 보빈에 의해서 구성된 코일앗세이에 의해서 스테이터(Stator)를 간단하게 그리고 내구성이 향상되고 불량을 최소화시킬 수 있는 스테이터의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 전기 자동차의 후륜 구동용 클러치 시스템의 스테이터는, 전선안내홈을 갖는 돌출부가 형성된 상부보빈과 하부보빈과, 상기 상부보빈과 하부보빈 사이에는 돌출부와 전선의 고정과 도피를 위한 공간부와, 보빈앗세이가 아웃케이스에서 회전하는 방향으로 움직이는 것을 방지할 수 있도록 돌출편이 형성된 센터코어가 인서트되어 구성되고, 상부보빈과 하부보빈에는 전선을 서로 다른 방향으로 권선하여 코일을 구성한 전선의 끝부분은 하부보빈의 일측에 형성된 돌출부에 결합된 터미널과 솔더링으로 연결하여 구성된다.

상기 보빈앗세이의 상부보빈과 하부보빈에 권취된 코일의 노출부분을 밀폐하고 커넥터를 형성하기 위하여 커넥터 성형부가 있는 형틀에 넣고 절연수지로 오버몰딩하고, 보빈앗세이를 구성하는 센터코어에 형성된 돌출편이 아웃케이스에 형성된 걸림홈에 결합되도록 보빈앗세이를 아웃케이스에 넣고 덮개를 결합하여 테이킹으로 일체화시켜 스테이터가 구성된다.

상기와 같이 구성된 스테이터는, 상부보빈과 하부보빈 사이에 개재될 센터코어를 성형하는데, 센터코어는 상부보빈과 하부보빈의 고정과 성형시 절연수지의 흐름성이 확보 되도록 홀이 형성되고, 일측에는 돌출부와 전선의 고정과 도피를 위한 공간부와 보빈앗세이가 아웃케이스에서 회전하는 방향으로 움직이는 것을 방지할 수 있도록 돌출편이 형성되도록 제조한다.

상기와 같이 구성된 센터코어를 형틀에 넣고 절연수지로 오버몰딩을 하여 상부보빈과 하부보빈을 성형하고 탈형한다.

상부보빈과 하부보빈에는 전선을 서로 다른 방향으로 권선하여 코일을 구성한 전선의 끝부분은 하부보빈의 일측에 형성된 돌출부에 결합된 터미널과 솔더링으로 연결하여 보빈앗세이를 제조한다.

상기 보빈앗세이의 상부보빈과 하부보빈에 권취된 코일의 노출부분을 밀폐하고 커넥터를 형성하기 위하여 커넥터 성형부가 있는 형틀에 넣고 절연수지로 오버몰딩을 하여 상부보빈과 하부보빈에 권취된 코일의 노출부분을 밀폐하고 커넥터를 형성하고 탈형한 후,

보빈앗세이를 구성하는 센터코어에 형성된 돌출편이 아웃케이스에 형성된 걸림홈에 결합되도록 보빈앗세이를 아웃케이스에 넣고 덮개를 결합한 후 스테이킹으로 일체화시키는 것으로 스테이터가 제조되는 것이다.

본 발명에 의하면, 전선을 절연체로 구성된 보빈에 감아서 코일앗세이를 만들어 스테이터를 구성함으로써, 스테이터(Stator)를 보다 간편하게 제조할 수 있어 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.

특히, 보빈에 감아서 코일앗세이를 구성하였기 때문에 스테이터(Stator)의 내구성이 크게 향상되어 품질이 우수한 스테이터를 제공하는 효과가 있다.

또한, 보빈에 의해서 구성된 코일앗세이에 의해서 스테이터(Stator)를 간단하게 그리고 내구성이 향상되어 불량을 최소화시킬 수 있는 스테이터(Stator)의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 스테이터를 분해한 사시도
도 2는 스테이터의 아웃커버와 보빈앗세이 및 덮개를 분해한 사사도
도 3은 본 발명에 의한 스테이터의 구성을 보인 단면도
도 4는 스테이터의 터미널부분을 확대한 사시도
도 5은 스테이터의 커넥터부분을 대한 사시도
도 6은 스테이터의 요부구성을 확대해 보인 단면도
도 7은 스테이터의 전체구성을 보인 사시도
도 8은 보빈앗세이를 형틀에 넣고 절연수지를 오버몰딩하는 상태의 단면도

본 발명의 전기 자동차의 후륜 구동용 클러치 시스템의 스테이터 및 그 제조방법을 첨부된 도면과 관련하여 상세하게 살펴본다.

본 발명에 의한 전기 자동차의 후륜 구동용 클러치 시스템의 스테이터는, 단면이 'ㄷ'자형으로 형성되고 결합돌기(2-1)(3-1)와 전선안내홈(2-3)(3-3)을 갖는 돌출부(2-2)(3-2)가 형성된 상부보빈(2)과 하부보빈(3)이 절연수지로 구성된다.

상기 상부보빈(2)과 하부보빈(3) 사이에 센터코어(4)를 인서트로 형성하여 상부보빈과 센터코어와 하부보빈을 일체로 구성한 보빈앗세이(1)와,

상기 보빈앗세이(1)를 구성하는 센터코어(4)는 상부보빈과 하부보빈이 고정과 성형시 수지 흐름성이 확보되도록 홀(4-1)이 형성되고, 일측에는 돌출부(2-2)와 전선의 고정과 도피를 위한 공간부(4-2)가 형성되며, 보빈앗세이(1)를 케이스에 결합시 회전을 방지할 수 있도록 2개 이상의 돌출편(4-3)이 형성되어 있다.

상기 보빈앗세이(1)는 상부보빈(2)과 하부보빈(3)에 전선을 서로 다른 방향으로 권선하여 코일(5)(6)을 구성하고, 코일을 구성하는 전선의 끝부분은 보빈앗세이(1)에 형성된 돌출부(3-2)에 결합된 터미널(8)과 솔더링으로 연결하여 구성된다.

상기 보빈앗세이의 상부보빈(2)과 하부보빈(3)에 권취된 코일(5)(6)의 노출부분을 완전하게 밀폐하고 커넥터(9)를 형성하기 위하여 커넥터 성형부(31)가 있는 형틀(30)에 넣고 절연수지(P)로 오버몰딩한 후, 탈형하여, 보빈앗세이(1)를 구성하는 센터코어(4)에 형성된 2개 이상의 돌출편(4-3)이 아웃케이스(10)에 형성된 걸림홈(10-1)에 결합되도록 보빈앗세이(1)를 아웃케이스(10)에 넣고 덮개(11)를 결합한 후 아웃케이스(10)와 덮개(11)를 스테이킹으로 일체화시키는 것으로 스테이터(20)가 구성된다.

이상과 같이 구성된 스테이터(20)는, 전기 자동차의 후륜 구동용 클러치 시스템에 장착되는데, 좀 더 구체적으로는 전기 자동차의 후륜 구동용 모터와 연결된 감속기에 장착되어 모터의 구동력을 휠(Whell)에 전달 또는 해제시켜주는 작용을 하는 것으로서, 스테이터(20)의 내측에 설치된 트랜슬레이터를 상, 하로 작동시키는 작용을 하는 것으로 이러한 작용은 일반적인 것이어서 구체적인 설명은 생략하고, 스테이터(20)의 작용만을 설명한다.

상기와 같은 기능을 하는 스테이터(20)는 상부보빈(2)과 하부보빈(3)의 단면이 'ㄷ'자형으로 형성되어 있기 때문에 전선을 권선할 때 무너지지 않고 일정하고 정확하게 권선된 코일(5)(6)을 갖는 상부보빈(2)과 하부보빈(3)이 제공됨으로써, 코일에 전기가 공급되면 전자력을 일정하고 고르게 형성시킬 수 있게 된다.

또한, 상부보빈(2)과 하부보빈(3)은 절연수지로 구성되어 있기 때문에 종래 절연테이프를 태핑한 코일과는 다르게 내구성이 우수하여 스테이터(20)를 제조하는 공정과정에서 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기 상부보빈과 하부보빈에 형성된 결합돌기(2-1)(3-1)가 센터코어(4)에 형성된 홀(4-1)에 결착되어 상호 이격되는 것을 방지할 수 있고, 보빈앗세이(1)를 아웃케이스(10)에 결합시 센터코어(4)에 형성된 돌출편(4-3)이 아웃케이스(10)에 형성된 걸림홈(10-1)에 결합되어 있기 때문에 아웃케이스(10)로부터 보빈앗세이(1)가 회전방향으로 움직이는 것을 방지할 수 있어 견고한 결합상태를 유지할 수 있는 스테이터를 제공할 수 있게 된다.

상기 보빈앗세이(1)를 구성하는 상부보빈(2)의 일측에 형성된 돌출부(2-2) 및 전선의 고정과 도피를 위한 공간부(4-2)로 코일을 구성하는 전선이 지나가기 때문에 전선의 손상을 방지할 수 있고, 코일(5)(6)을 구성하는 전선의 끝부분은 보빈앗세이(1)를 구성하는 하부보빈(3)의 일측에 형성된 돌출부(3-2)에 결합된 터미널(8)과 솔더링으로 연결되고 커넥터(9)가 형성되어 있고, 보빈앗세이(1)를 아웃케이스(10)에 넣고 덮개(11)를 결합한 후 12개소에 스테이킹으로 일체화하였기 때문에 전자력을 발생시키는 기능과 외관이 한층 더 심플하게 구성된 스테이터(20)를 제공할 수 있게 된다.

이상과 같이 구성된 전기 자동차의 후륜 구동용 클러치 시스템의 스테이터 제조방법을 상세하게 살펴본다.

제1공정

상부보빈과 하부보빈 사이에 개재될 센터코어(4)를 성형하는데, 상부보빈과 하부보빈이 고정되도록 홀(4-1)이 형성되고, 일측에는 돌출부 및 전선의 고정과 도피를 위한 공간부(4-2)가 형성되며, 보빈앗세이(1)를 아웃케이스(10)에 결합시 회전을 방지할 수 있도록 돌출편(4-3)이 형성되도록 제조한다.

제2공정

센터코어(4)를 형틀에 넣고 단면이 ‘ㄷ’자형으로 형성되고, 결합돌기(2-1)(3-1)와 전선안내홈(2-3)(3-3)을 갖는 돌출부(2-2)(3-2)가 형성된 상부보빈(2)과 하부보빈(3)이 일체가 되도록 절연수지로 오버몰딩 한 후, 탈형한다.

제3공정

상부보빈(2)과 하부보빈(3)에는 전선을 서로 다른 방향으로 권선하여 코일(5)(6)을 구성하고, 코일을 구성하는 전선의 끝부분은 하부보빈(3)의 일측에 형성된 돌출부(3-2)에 결합된 터미널(8)과 솔더링으로 연결하여 보빈앗세이(1)를 제조한다.

제4공정

제1~3공정으로 만들어진 보빈앗세이(1)를 커넥터 성형부(31)가 있는 형틀(30)에 넣고 절연수지(P)로 오버몰딩을 하여 보빈앗세이(1)를 구성하는 터미널(8)에 커넥터(9)를 형성하고 상부보빈과 하부보빈에 권선된 코일(5)(6)의 노출부분을 완전하게 밀폐시킨 다음 탈형한다.

제5공정

보빈앗세이(1)를 구성하는 센터코어(4)에 형성된 2개 이상의 돌출편(4-3)이 아웃케이스(10)에 형성된 걸림홈(10-1)에 결합되도록 보빈앗세이(1)를 아웃케이스(10)에 넣고 덮개(11)를 결합한 후 아웃케이스와 덮개를 스테이킹으로 일체화시키는 것으로 스테이터(20)가 제조되는 것이다.

1: 보빈앗세이
2: 상부보빈
3: 하부보빈
4: 센터코어
5,6: 코일
8: 터미널
9: 커넥터
10: 아웃케이스
20: 스테이터

Claims

상부보빈과 하부보빈 사이에 홀이 형성되고, 일측에는 돌출부와 전선의 고정과 도피를 위한 공간부가 형성되고 보빈앗세이가 아웃케이스에서 회전하는 방향으로 움직이는 것을 방지할 수 있도록 돌출편이 형성된 센터코어가 인서트되어 구성되며,
상부보빈과 하부보빈에는 전선을 서로 다른 방향으로 권선하여 코일을 구성한 전선의 끝부분은 하부보빈의 일측에 형성된 돌출부에 결합된 터미널과 솔더링으로 연결하여 구성되며,
상부보빈과 하부보빈에 권선된 코일의 노출부분을 밀폐하고, 커넥터를 성형하기 위하여 보빈앗세이를 형틀에 넣고 절연수지로 오버몰딩하여 구성된 보빈앗세이,
상기 보빈앗세이의 센터코어에 형성된 돌출편이 아웃케이스에 형성된 걸림홈에 결합되도록 보빈앗세이를 아웃케이스에 넣고, 그 위에 덮개를 결합하여 아웃케이스와 덮개를 스테이킹으로 일체화시켜 스테이터가 구성된 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 후륜 구동용 클러치 시스템의 스테이터.
결합돌기가 형성된 상부보빈과 하부보빈, 그리고 상부보빈과 하부보빈 사이에 개재될 센터코어를 성형하는데, 센터코어는 상부보빈과 하부보빈이 고정되도록 홀이 형성되고, 일측에는 돌출부와 전선의 고정과 도피를 위한 공간부가 형성되며, 보빈앗세이가 아웃케이스에서 회전하는 방향으로 움직이는 것을 방지할 수 있도록 돌출편이 형성되도록 제조하는 공정;
상기 공정으로 제조된 센터코어 형틀에 넣고 절연수지로 오버몰딩하여 상부보빈과 하부보빈이 센터코어와 일체가 되도록 제조하는 공정;
상부보빈과 하부보빈에는 전선을 서로 다른 방향으로 권선하여 코일을 구성한 전선의 끝부분은 하부보빈의 일측에 형성된 돌출부에 결합된 터미널과 솔더링으로 연결하여 보빈앗세이를 제조하는 공정;
보빈앗세이를 커넥터 성형부가 있는 형틀에 넣고 절연수지로 오버몰딩을 하여 보빈앗세이를 구성하는 터미널에 커넥터부를 형성하고 상부보빈과 하부보빈에 권선된 코일의 노출부분을 밀폐시킨 후, 탈형하고, 보빈앗세이를 구성하는 센터코어에 형성된 돌출편이 아웃케이스에 형성된 걸림홈에 결합되도록 보빈앗세이를 아웃케이스에 넣고 덮개를 결합한 후 아웃케이스와 덮개를 스테이킹으로 일체화시키는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 후륜 구동용 클러치 시스템의 스테이터 및 그 제조방법.