WO2016167488A1 - 터미널 어셈블리 및 이를 포함하는 모터 - Google Patents

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WO2016167488A1
WO2016167488A1 PCT/KR2016/002971 KR2016002971W WO2016167488A1 WO 2016167488 A1 WO2016167488 A1 WO 2016167488A1 KR 2016002971 W KR2016002971 W KR 2016002971W WO 2016167488 A1 WO2016167488 A1 WO 2016167488A1
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supply terminal
extension
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PCT/KR2016/002971
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김병용
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LG Innotek Co Ltd
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/09—Machines characterised by wiring elements other than wires, e.g. bus rings, for connecting the winding terminations

Definitions

  • This embodiment relates to a terminal assembly and a motor including the same.
  • the motor is generally formed by combining the housing and the cover member to form the exterior of the motor, the stator is provided on the inner circumferential surface of the housing, and the rotor is rotatably installed in the center of the stator in accordance with electromagnetic interaction with the stator. do.
  • the rotor is rotatably supported by a rotating shaft, and the upper portion of the rotating shaft is coupled with a configuration requiring various driving forces.
  • the steering shaft of the vehicle is connected to provide power to assist steering as described above.
  • the stator of the EPS motor configured as described above is supplied with power to the coil wound through the bus bar.
  • a BLDC motor implementing an electronic power steering system of a vehicle may be connected to an upper portion of the rotating shaft to provide power for assisting steering as described above.
  • the stator of the EPS motor configured as described above is supplied with power to the coil wound through the bus bar.
  • the stator is composed of a core and coils wound around the core.
  • a motor used in a vehicle connects a plurality of coils in parallel to reduce losses caused by coil resistance. Therefore, in the case of parallel connection, a method in which the coil is extended to the input / output terminals and the terminals are collectively connected is used.
  • An assembly having a plurality of terminals is coupled to the upper side of the stator to collectively connect the coils arranged in parallel as described above.
  • the respective windings are formed on the upper side of the stator.
  • a coil terminal of the coil is disposed, and the bus bar is connected to the coil terminal.
  • the power supply terminal for supplying power to the motor is combined with the above-described bus bar.
  • the power supply terminal and the terminal of the bus bar are compressed and combined by performing welding. .
  • such a process makes the automation process impossible, and a problem arises that the mounting alignment is difficult in the correct place.
  • Embodiments of the present invention have been made to solve the above-described problem, and in particular, the power supply terminal is implemented in a structure that can be electrically connected to the terminal by inserting and not welding, and the above-mentioned in the bus bar terminal module One power supply terminal is guided to facilitate alignment, and a more reliable structure can be realized by implementing a fixed hanger pattern that implements a fixed force so that it is not separated after binding.
  • a power supply terminal extending from the end of the body portion and the body portion to implement a bent insert portion, and the structure through which the body portion of the power supply terminal penetrates
  • a power supply terminal module including a support unit for engaging;
  • a bus bar terminal module including a bus bar guide groove into which the bent insert of the power supply terminal is inserted, and a bus bar terminal disposed in the bus bar guide groove to contact the bent insert.
  • the terminal assembly is applied, and a stator including a stator core and a coil wound around the stator core is installed inside the motor housing and the motor housing, and includes a rotor rotatably installed at the center of the stator.
  • the motor can be implemented.
  • a power supply terminal module including a power supply terminal including a body portion and an insertion portion bent and extended from the end of the body portion, and a support portion coupled with the power supply terminal so that the body portion penetrates.
  • a bus bar terminal module including a bus bar guide groove into which the insertion portion is inserted, and a bus bar terminal disposed in the bus bar guide groove and in contact with the insertion portion.
  • the insertion part may include a first extension part inclined from the body part and a second extension part inclined from the first extension part.
  • the first extension portion may extend vertically from the body portion, and the second extension portion may extend vertically from the first extension portion.
  • the insertion part may include a contact part protruding from the second extension part and contacting the bus bar terminal.
  • the insertion part may include a ring part extending from an end of the second extension part, and the ring part may be formed to have an acute angle with the second extension part at least in part.
  • the bus bar guide groove may have a shape corresponding to the ring portion and include a fixing hanger pattern accommodating at least a portion of the ring portion.
  • the fixing hanger pattern may be narrower as it extends in the direction in which the ring portion is inserted.
  • the bus bar terminal may include a first terminal portion that is in close contact with an inner circumferential surface of the bus bar guide groove, and a second terminal portion that is bent and extended from the first terminal portion and exposed to the outside.
  • the first extension part may contact the second terminal part, and the second extension part may contact the first terminal part.
  • the power supply terminal may include first to third power supply terminals spaced apart from each other.
  • the motor includes a motor housing; A stator including a stator core and a coil wound around the stator core and positioned inside the motor housing; A rotor rotatably positioned at the center of the stator; And a terminal assembly positioned on an upper side of the stator and electrically connected to the coil, wherein the terminal assembly includes a body part and an insertion part bent and extended from an end of the body part, and the body A power supply terminal module including a support portion coupled to the power supply terminal so as to penetrate therethrough; And a bus bar terminal module including a bus bar guide groove into which the insertion portion is inserted, and a bus bar terminal disposed in the bus bar guide groove and in contact with the insertion portion.
  • the power supply terminal is implemented in a structure that can be electrically connected to the terminal by inserting and binding, not welding, and can be easily aligned by guiding the power supply terminal described above in the busbar terminal module. It is possible to provide a terminal assembly and a motor having a more reliable structure by implementing a fixing hanger pattern that implements a fixing force so as not to be separated after binding.
  • Figure 1 shows the structure of the stator is mounted terminal assembly according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a conventional coupling structure of the terminal assembly.
  • 3 and 4 are conceptual views for explaining the structure of the power supply terminal module mounted to the terminal assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 and 6 are conceptual views illustrating a coupling structure of a power supply terminal module mounted to a terminal assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional conceptual view illustrating main parts of a coupling structure of a power supply terminal module mounted to a terminal assembly according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 illustrates an embodiment of a motor to which the terminal assembly of the present invention is applied.
  • Figure 1 shows the structure of the stator is mounted terminal assembly according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a conventional coupling structure of the terminal assembly.
  • the terminal assembly according to the exemplary embodiment of the present invention is mounted on the top of the stator described above with reference to FIG. 1.
  • the stator 100 has a structure in which a plurality of stator cores having a plurality of teeth protruding toward the center of the inner circumferential surface are coupled to each other, and the coil 120 is wound around the stator tooth.
  • the end portions 121 and 122 of the coiled coil 120 are protruded to the outside as shown in Figure 1, which is coupled to the terminal of the device to be supplied with external power in the future.
  • Terminal assembly 200 is a structure disposed on the stator 100, as shown in Figures 2 and 5, the end portion 121 of the coil 120 described above in FIG. , 122) can be defined as a configuration that can be connected to the external power supply.
  • the terminal assembly 200 generally includes a plurality of terminal portions 121a and 121b to which end portions 121 and 122 of the coil 120 extending outward from the stator 100 are coupled to each other.
  • a power supply terminal 210 which is a terminal for supplying external power to the plurality of terminal parts 121a and 121b.
  • the end portion T1 of the power supply terminal 210 is provided with a slot having a structure inserted into the terminal portions 121a and 121b, and the slot is provided with the structure shown in FIG. 2 of the terminal portions 121a and 121b.
  • the terminal assembly changes the structure of the power supply terminal 210, as shown in Figure 4, the power supply terminal in the form of a module Combined with the support 220 to implement to provide a power supply terminal module (TM).
  • TM power supply terminal module
  • 3 and 4 are conceptual views for explaining the structure of the power supply terminal module mounted to the terminal assembly according to an embodiment of the present invention.
  • the power supply terminal module (TM) applied to the terminal assembly according to the embodiment of the present invention extends from the end of the body portion 201 and the body portion 201 bent insertion portion ( It may include a power supply terminal 210 for implementing the 206, and a support 220 for coupling in a structure that the body portion 201 of the power supply terminal 210 penetrates.
  • the power supply terminal 210 is implemented by the first to third power supply terminals (210A, 210B, 210C), illustrating a structure that can be supplied with power in three phases, in the following, The structure will be described with one of them.
  • the power supply terminal 210 allows the ring portion 204 bent outward of the body portion 201 to be implemented at the end of the bent insert portion 206. That is, the bent insertion part 206 extends from the first extension part 202 and the first extension part 202 which are bent at the end of the body part 201, as shown in FIG. It may be implemented in a structure that is provided with a double extension 203.
  • the ring portion 204 has a structure that is bent in a "U" shaped ring shape outward from the end of the second extension portion 203, which is to be bound to the fixing hanger pattern 240 of the bus bar terminal module to be described later To help.
  • the bent insert portion 206 is a bus bar terminal (to be described later) on the surface of the bent insert portion 206 in the opposite direction to the direction in which the ring portion 204 is implemented, that is, the surface of the second extension portion 203 ( A protruding contact 205 in contact with 231 may be provided.
  • the electrical contact between the surface of the busbar terminal 231 and the bent insertion portion 206 may be good, thereby preventing a coupling error due to a slight insertion deviation in advance.
  • FIG 5 and 6 are conceptual views illustrating a coupling structure of a power supply terminal module TM included in a terminal assembly according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the terminal assembly 200 is a structure disposed on the top of the stator 100.
  • the power supply terminal module TM is provided in a state in which the power supply terminal 210 is coupled to the support unit 220, as described above with reference to FIG. 4, and is provided in the terminal assembly 200.
  • the bent insert portion 206 is coupled to the bus bar guide grooves 230A, 230B, and 230C, respectively, in a structure that is inserted and coupled (FIG. 6).
  • This coupling structure unlike the welding-dependent manner, can be brought into contact with the busbar terminal 231 in the terminal assembly 200 only by insertion coupling.
  • the busbar guide grooves 230A, 230B, and 230C may be provided at a predetermined location of the terminal assembly 200 and may be implemented in a number corresponding to the number of power supply terminals 210 coupled to the power supply terminal module TM. have.
  • the power supply terminal 210 mounted on the power supply terminal module TM has a portion of the bent insert 206 that is exposed to the lower portion of the support 220. 230A, 230B, 230C).
  • one surface of the bent insert 206 is in close contact with the bus bar terminal 231 disposed in the bus bar guide grooves 230A, 230B, and 230C to be electrically connected.
  • the protruding contact portion 205 implemented at the end of the bent insertion portion 206 facilitates contact with the surface of the busbar terminal 231, thereby eliminating a coupling error due to contact variation. To increase the reliability.
  • the fixing hook pattern 240 to which the ring portion 204 implemented at the end of the bent insertion portion 206 is provided in the bus bar guide grooves 230A, 230B, and 230C.
  • the fixing hanger pattern 240 may be implemented with a protrusion structure protruding from the inner wall of the bus bar guide grooves 230A, 230B, and 230C. That is, as shown in Figure 7, the bus bar guide grooves 230A, 230B, 230C gradually protrudes from the upper portion to the lower portion of the inner wall, the end portion is a structure that is inserted inside the ring of the ring portion 204
  • the ring pattern can be implemented.
  • the fixed hook pattern 240 is provided on one side wall of the bus bar guide grooves 230A, 230B, and 230C, and has a tapered structure that sequentially narrows the width of the bus bar guide grooves 230A, 230B, and 230C.
  • the distribution of the pressing force is evenly distributed during insertion and assembly, thereby enabling easy insertion, and the bent insert 206 may not be detached after the coupling.
  • one end of the bus bar terminal 231 is exposed to the upper portion of the bus bar guide grooves 230A, 230B, and 230C, and the other end extending from the one end thereof is formed on the inner wall of the bus bar guide grooves 230A, 230B, and 230C.
  • the structure is arranged to be in close contact, it is possible to widen the coupling area and the bent insertion portion 206 of the power supply terminal 210 to prevent electrical short-circuit error.
  • the terminal assembly 200 according to the embodiment of the present invention described above is implemented in a manner that can be easily mounted in the insertion structure, rather than mounting the power supply terminal through the welding method by welding, manufacturing process In addition to improving the efficiency of the process, it is possible to increase the convenience and precision of the process to enable the process automation.
  • FIG. 8 illustrates an embodiment of a motor to which the terminal assembly of the present invention is applied.
  • EPS electric power steering
  • the router for the motor according to the embodiment may be applied to various motors.
  • the motor for electric power steering is illustrated and demonstrated.
  • the motor housing 10 the stator 100, and the rotor 300 are included, and the stator 100 includes: It may include a terminal assembly 200 for supplying power to the coiled coil (120).
  • the terminal assembly 200 may have a structure according to various embodiments of the present invention described above with reference to FIGS. 1 to 7.
  • the motor housing 10 is provided in a substantially cylindrical shape, forms an opening in the upper side, and the lower side is closed. Inside the motor housing 10, a stator 100, a rotor 300, and a rotation shaft 30a rotatably supporting the rotor 300 are installed.
  • the stator 100 includes a stator core 110, a coil 120, and a coil terminal 25 coupled to a terminal in the coil 120.
  • the stator core 110 may be provided to provide a plurality of teeth (stator teeth) so that the coil 120 may be wound around the teeth under an insulator.
  • terminal assembly 200 may be assembled to supply power to the coil 120 at the upper side of the stator 100 as shown.
  • the rotor 300 is rotatably installed in the center of the stator 100, and has a structure in which a plurality of magnets are mounted to be inserted into the outer circumferential surface or the inside of the rotor core.
  • the rotating shaft 30a is coaxially installed with the rotor 300, and one end of the rotating shaft 30a is rotatably supported by a lower bearing installed on the bottom surface of the motor housing 10, and the other end thereof is mounted on the upper bearing installed on the cover member not shown. Is supported by.
  • the magnetic axis generated in the stator and the electric field generated in the rotor interact with each other to rotate the rotary shaft.
  • the terminal assembly 200 includes a power supply terminal 210 and a body portion 201 including a body portion 201 and an insertion portion 206 extending from the end of the body portion 201. ) May include a power supply terminal module TM including a support 220 coupled to the power supply terminal 210 to penetrate the power supply terminal 210.
  • the terminal assembly 200 is disposed in the bus bar guide grooves 230A, 230B and 230C into which the insertion portion 206 is inserted, and the bus bar guide grooves 230A, 230B and 230C, and the insertion portion ( And a busbar terminal module including a busbar terminal 231 in contact with 206.
  • the bus bar guide grooves 230A, 230B, and 230C may be recessed in the main body 250 of the terminal assembly 200.
  • the insertion portion 206 may include a first extension portion 202 extending obliquely from the body portion 201 and a second extension portion 203 extending obliquely from the first extension portion 202.
  • the first extension part 202 may extend vertically from the body portion 201, and the second extension part 203 may extend vertically from the first extension part 202.
  • the insertion part 206 may include a contact part 205 protruding from the second extension part 203 and contacting the bus bar terminal 231.
  • Insertion portion 206 includes a ring portion 204 extending from the end of the second extension portion 203, the ring portion 204 may be formed to have an acute angle with the second extension portion 202 at least in part. have.
  • the bus bar guide grooves 230A, 230B, and 230C may include a fixing hook pattern 250 having a shape corresponding to the ring portion 204 and accommodating at least a portion of the ring portion 204.
  • the fixing hanger pattern 250 may be narrower as it extends in the direction in which the ring part 204 is inserted.
  • the bus bar terminal 231 may include a first terminal portion narrowly contacted with the inner circumferential surfaces of the bus bar guide grooves 230A, 230B, and 230C, and a second terminal portion bent from the first terminal portion and exposed to the outside. Can be.
  • the first extension part 202 may contact the second terminal part, and the second extension part 203 may contact the first terminal part.
  • the power supply terminal 210 may include first to third power supply terminals 210A, 210B, and 210C spaced apart from each other.
  • the motor includes a motor housing 10, a stator core and a coil 120 wound around the stator core, and located at the center of the stator 100 and the stator 100 located inside the motor housing 10.
  • the rotor 300 may be rotatable, and the terminal assembly 200 may be positioned above the stator 100 and electrically connected to the coil 120.

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Abstract

본 실시예는, 몸체부와 상기 몸체부의 말단에서 절곡되어 연장되는 삽입부를 포함하는 전원공급 터미널과, 상기 몸체부가 관통하도록 상기 전원공급 터미널과 결합되는 지지부를 포함하는 전원공급 터미널 모듈; 및 상기 삽입부가 삽입되는 버스바 가이드홈과, 상기 버스바 가이드홈에 배치되며 상기 삽입부와 접촉하는 버스바 터미널을 포함하는 버스바 터미널 모듈을 포함하는 터미널 어셈블리에 관한 것이다.

Description

터미널 어셈블리 및 이를 포함하는 모터
본 실시예는, 터미널 어셈블리 및 이를 포함하는 모터에 관한 것이다.
모터는 일반적으로 하우징과 커버부재의 결합으로 모터의 외관을 형성하고, 상기 하우징의 내주면에는 스테이터가 마련되고, 상기 스테이터 중앙에는 상기 스테이터와의 전자기적 상호작용에 따라 회전 가능하게 설치되는 로터가 마련된다. 상기 로터는 회전축에 의해 회전 가능하게 지지되는데, 상기 회전축의 상부에는 다양한 구동력이 필요한 구성과 결합하게 된다. 이를테면, 차량의 조향축이 연결되어, 상기한 바와 같이 조향을 보조하는 동력을 제공한다. 이와 같이 구성된 EPS 모터의 스테이터는 버스바를 통해 권선된 코일에 전원이 공급된다.
차량의 조향장치(Electronic Power Steering System)를 구현하는 BLDC 모터를 예를 들면, 상기 회전축의 상부에는 차량의 조향축이 연결되어, 상기한 바와 같이 조향을 보조하는 동력을 제공한다. 이와 같이 구성된 EPS 모터의 스테이터는 버스바를 통해 권선된 코일에 전원이 공급된다. 스테이터는 코어와 코어에 권선된 코일로 구성되는데, 일반적으로 차량에 사용되는 모터는 코일저항에 의한 손실 감소를 위해 복수의 코일을 병렬 연결한다. 따라서, 병렬 접속 시에는 코일을 입출력 단자까지 연장하고 단자에서 종합하여 접속하는 방식을 사용한다. 상기와 같이 병렬로 배치된 코일을 종합하여 접속하기 위해 스테이터의 상측에는 다수의 터미널을 구비하는 어셈블리, 통칭 버스바(Busbar)가 결합되는데, 이러한 버스바를 결합하기 위해, 스테이터의 상측에 각각의 권선된 코일의 코일 단자가 배치되고, 상기 버스바는 상기 코일 단자와 연결된다.
특히, 모터에 전원을 공급하는 전원공급터미널이 상술한 버스바와 결합하게 되는데, 기존의 전원공급터미널의 경우, 전원공급터미널과 버스바의 터미널을 압착하고, 용접을 구현하는 과정을 통해 결합하게 된다. 그러나, 이러한 공정은 자동화공정을 불가능하게 하며, 정확한 개소에 장착 어라인이 어려운 문제가 발생한다.
본 발명의 실시예는, 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 특히 전원공급터미널을 용접이 아닌 삽입 결착에 의해 터미널과 결합하여 전기적으로 연결될 수 있는 구조로 구현하고, 버스바 터미널 모듈 내에 상술한 전원공급터미널을 가이드하여 어라인이 용이하도록 하며, 결착후 분리가 되지 않도록 고정력을 구현하는 고정걸이패턴을 구현하여 보다 신뢰성 있는 구조를 구현할 수 있도록 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 실시예에서는, 몸체부와 상기 몸체부의 말단에서 연장되어 절곡형 삽입부를 구현하는 전원공급터미널과, 상기 전원공급터미널의 상기 몸체부가 관통하는 구조로 결합하는 지지부를 포함하는 전원공급 터미널 모듈; 및 상기 전원공급 터미널의 절곡형 삽입부가 삽입되는 버스바 가이드홈과, 상기 버스바 가이드홈내에 배치되어 상기 절곡형 삽입부와 접촉하는 버스바터미널을 포함하는 버스바 터미널 모듈;을 포함하는 터미널 어셈블리를 제공할 수 있도록 한다.
특히, 상술한 터미널 어셈블리를 적용하고, 모터하우징과 상기 모터 하우징 내측에 설치되며, 스테이터 코어와 상기 스테이터 코어에 권취되는 코일을 포함하는 스테이터 그리고, 상기 스테이터 중심에 회전가능하게 설치되는 로터를 포함하는 모터를 구현할 수 있다.
본 실시예에 따른 터미널 어셈블리는, 몸체부와 상기 몸체부의 말단에서 절곡되어 연장되는 삽입부를 포함하는 전원공급 터미널과, 상기 몸체부가 관통하도록 상기 전원공급 터미널과 결합되는 지지부를 포함하는 전원공급 터미널 모듈; 및 상기 삽입부가 삽입되는 버스바 가이드홈과, 상기 버스바 가이드홈에 배치되며 상기 삽입부와 접촉하는 버스바 터미널을 포함하는 버스바 터미널 모듈을 포함할 수 있다.
상기 삽입부는, 상기 몸체부로부터 경사지게 연장되는 제1연장부와, 상기 제1연장부로부터 경사지게 연장되는 제2연장부를 포함할 수 있다.
상기 제1연장부는 상기 몸체부로부터 수직으로 연장되며, 상기 제2연장부는 상기 제1연장부로부터 수직으로 연장될 수 있다.
상기 삽입부는, 상기 제2연장부에 돌출 형성되며 상기 버스바 터미널과 접촉하는 접촉부를 포함할 수 있다.
상기 삽입부는, 상기 제2연장부의 말단으로부터 연장되는 고리부를 포함하며, 상기 고리부는 적어도 일부에서 상기 제2연장부와 예각을 갖도록 형성될 수 있다.
상기 버스바 가이드홈은, 상기 고리부와 대응하는 형상을 가지며 상기 고리부의 적어도 일부를 수용하는 고정걸이패턴을 포함할 수 있다.
상기 고정걸이패턴은 상기 고리부가 삽입되는 방향으로 연장될수록 폭이 좁아질 수 있다.
상기 버스바 터미널은, 상기 버스바 가이드홈의 내주면에 면좁촉하는 제1터미널부와, 상기 제1터미널부로부터 절곡되어 연장되며 외부로 노출되는 제2터미널부를 포함할 수 있다.
상기 제1연장부는 상기 제2터미널부와 접촉하며, 상기 제2연장부는 상기 제1터미널부와 접촉할 수 있다.
상기 전원공급 터미널은, 상호간 이격되는 제1 내지 제3전원공급 터미널을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 모터는, 모터 하우징; 스테이터 코어와 상기 스테이터 코어에 권취되는 코일을 포함하며, 상기 모터 하우징 내측에 위치하는 스테이터; 상기 스테이터 중심에 회전가능하게 위치하는 로터; 및 상기 스테이터의 상측에 위치하며, 상기 코일과 전기적으로 연결되는 터미널 어셈블리를 포함하며, 상기 터미널 어셈블리는, 몸체부와 상기 몸체부의 말단에서 절곡되어 연장되는 삽입부를 포함하는 전원공급 터미널과, 상기 몸체부가 관통하도록 상기 전원공급 터미널과 결합되는 지지부를 포함하는 전원공급 터미널 모듈; 및 상기 삽입부가 삽입되는 버스바 가이드홈과, 상기 버스바 가이드홈에 배치되며 상기 삽입부와 접촉하는 버스바 터미널을 포함하는 버스바 터미널 모듈을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 전원공급터미널을 용접이 아닌 삽입 결착에 의해 터미널과 결합하여 전기적으로 연결될 수 있는 구조로 구현하고, 버스바 터미널 모듈 내에 상술한 전원공급터미널을 가이드하여 어라인이 용이하도록 하며, 결착후 분리가 되지 않도록 고정력을 구현하는 고정걸이패턴을 구현하여 보다 신뢰성 있는 구조의 터미널 어셈블리 및 모터를 제공할 수 있게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터미널 어셈블리가 장착되는 스테이터의 구조를 도시한 것이며, 도 2는 터미널 어셈블리의 기존 결합구조도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터미널 어셈블리에 장착되는 전원공급 터미널 모듈의 구조를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 터미널 어셈블리에 장착되는 전원공급 터미널 모듈의 결합구조를 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 터미널 어셈블리에 장착되는 전원공급 터미널 모듈의 결합구조의 요부 단면개념도이다.
도 8은 본 발명의 터미널 어셈블리를 적용한 모터의 구현예를 도시한 것이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터미널 어셈블리가 장착되는 스테이터의 구조를 도시한 것이며, 도 2는 터미널 어셈블리의 기존 결합구조도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 터미널 어셈블리는 도 1에 상술한 스테이터의 상부에 장착되는 구성이다. 상기 스테이터(100)의 경우, 내주면에 중심을 향해 돌출 형성되는 복수 개의 투스(tooth)를 가지는 스테이터 코어가 복수개가 결합하는 구조로 구성되며, 스테이터 투스에는 코일(120)이 권선되게 된다. 또한, 권선된 코일(120)의 말단부(121, 122)는 도 1의 도시된 것과 같이 외부로 돌출되게 되며, 이는 추후 외부의 전원공급이 이루어지는 장치의 터미널과 결합하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 터미널 어셈블리(200)는 도 2 및 도 5에 도시된 구조와 같이, 스테이터(100)의 상부에 배치되는 구조물로, 도 1에서 상술한 코일(120)의 말단부(121, 122)를 가이드하여 외부의 전원공급장치와 접속될 수 있도록하는 구성으로 정의할 수 있다.
도 2에 도시된 것과 같이, 일반적으로 터미널 어셈블리(200)는 상술한 스테이터(100)에서 외부로 연장되는 코일(120)의 말단부(121, 122)가 결합되는 다수의 단자부(121a, 121b)를 포함하며, 이러한 다수의 단자부(121a, 121b)에 외부의 전원을 공급하는 단자인 전원공급 터미널(210)이 결합하게 된다. 이 경우, 전원공급 터미널(210)의 말단부(T1)에는 상기 단자부(121a, 121b)에 삽입되는 구조의 슬롯이 구비되며, 이 슬롯을 상기 단자부(121a, 121b)의 도 2에 도시된 구조와 같이 압입한 후, 용접을 통해 결합작업을 진행하게 되는바, 제조공정이 지연되며, 정확한 어라인이 되지 않는 결합편차가 발생하게 된다.
이에, 본 발명의 실시예에 따른 터미널 어셈블리는, 도 3에 도시된 구조와 같이, 전원공급터미널(210)의 구조를 변경하고, 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 전원공급터미널을 모듈형태로 구현하는 지지부(220)와 결합시켜 전원공급 터미널 모듈(TM)을 제공할 수 있도록 한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터미널 어셈블리에 장착되는 전원공급 터미널 모듈의 구조를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 터미널 어셈블리에 적용되는 전원공급 터미널 모듈(TM)은 몸체부(201)와 몸체부(201)의 말단에서 연장되어 절곡형 삽입부(206)를 구현하는 전원공급 터미널(210)과, 전원공급 터미널(210)의 몸체부(201)가 관통하는 구조로 결합하는 지지부(220)를 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는, 전원공급 터미널(210)이 제1 내지 제3전원공급 터미널(210A, 210B, 210C)로 구현되어, 3상의 전원이 공급될 수 있는 구조를 예시하나, 이하에서는, 이 중 하나를 가지고 구조를 설명하기로 한다.
전원공급 터미널(210)은, 절곡형 삽입부(206)의 말단에 몸체부(201)의 바깥쪽으로 절곡되는 고리부(204)가 구현될 수 있도록 한다. 즉, 절곡형 삽입부(206)는 도 3에 도시된 것과 같이, 몸체부(201)의 말단에 절곡된 제1연장부(202)와 제1연장부(202)에서 연장되어 다시 절곡되는 제2연장부(203)가 구비되는 구조로 구현될 수 있다. 고리부(204)는 제2연장부(203)의 말단에서 바깥방향으로 "U" 자형 고리형상으로 절곡되는 구조를 가지게 되며, 이는 후술하는 버스바 터미널 모듈의 고정걸이패턴(240)에 결착될 수 있도록 한다.
또한, 절곡형 삽입부(206)는, 고리부(204)가 구현되는 방향의 반대 방향의 절곡형 삽입부(206) 표면, 즉 제2연장부(203)의 표면에 후술하는 버스바 터미널(231)과 접촉하는 돌출형 접촉부(205)가 구비될 수 있도록 한다. 돌출형 접촉부(205)는 삽입 결합되는 경우, 버스바 터미널(231) 표면과 절곡형 삽입부(206)의 전기적 접촉이 잘 될 수 있도록 하여, 미세한 삽입 편차에 의한 결합 오류를 사전에 방지할 수 있도록 한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 터미널 어셈블리에 포함되는 전원공급 터미널 모듈(TM)의 결합구조를 설명하기 위한 개념도이다. 상술한 것과 같이, 터미널 어셈블리(200)는 스테이터(100)의 상부에 배치되는 구조이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 전원공급 터미널 모듈(TM)은 도 4에서 상술한 것과 같이, 전원공급 터미널(210)이 지지부(220)에 결합한 상태로 구비되며, 터미널 어셈블리(200)에 마련된 버스바 가이드홈(230A, 230B, 230C)에 각각 절곡형 삽입부(206)가 삽입결합되는 구조로 결합된다(도 6). 이러한 결합구조는 용접에 의존하는 방식과는 달리 삽입결합만으로, 터미널 어셈블리(200) 내의 버스바 터미널(231)과 접촉할 수 있게 된다. 버스바 가이드홈(230A, 230B, 230C)은 터미널 어셈블리(200)의 일정 개소에 마련되며, 전원공급 터미널 모듈(TM)에 결합되는 전원공급 터미널(210)의 개수와 대응되는 개수로 구현될 수 있다.
이러한 결합구조를 도 7을 통해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 5 및 도 7을 참조하면, 전원공급 터미널 모듈(TM)에 장착되는 전원공급 터미널(210)은 지지부(220)의 하부로 노출되는 절곡형 삽입부(206) 부분이 상기 버스바 가이드홈(230A, 230B, 230C) 내부로 삽입되게 된다. 이 경우, 절곡형 삽입부(206)는 일표면은, 상기 버스바 가이드홈(230A, 230B, 230C) 내부에 배치되는 버스바 터미널(231)과 밀착하게 되어 전기적으로 연결이 될 수 있도록 한다. 특히, 이 경우, 절곡형 삽입부(206)의 말단에 구현되는 돌출형 접촉부(205)는 버스바 터미널(231)의 표면와 접촉이 용이하게 되며, 이에 따라 접촉 편차에 따른 결합오류를 제거할 수 있도록 신뢰성을 높일 수 있도록 한다.
또한, 버스바 가이드홈(230A, 230B, 230C) 내부에 상기 절곡형 삽입부(206) 말단에 구현되는 고리부(204)가 결착되는 고정걸이패턴(240)이 마련될 수 있도록 한다. 고정걸이패턴(240)은 버스바 가이드홈(230A, 230B, 230C)의 내벽에 돌출되는 돌기 구조로 구현될 수 있다. 즉, 도 7에 도시된 것과 같이, 버스바 가이드홈(230A, 230B, 230C) 내벽의 상부에서 하부로 갈수록 점진적으로 돌출되는 구조이며, 말단 부분은 고리부(204)의 고리 내측에 삽입되는 구조의 고리패턴이 구현될 수 있도록 한다. 따라서, 고정걸이패턴(240)은, 버스바 가이드홈(230A, 230B, 230C)의 내부의 일측벽에 마련되며, 버스바 가이드홈(230A, 230B, 230C)의 폭을 순차적으로 좁히는 테이퍼 구조로 구현되도록 하여, 삽입 조립시 압입력의 분배를 고르게 하여 손쉬운 삽입이 가능하게 하며, 결합후에는 상기 절곡형 삽입부(206)가 이탈되지 않도록 할 수 있다.
또한, 버스바 터미널(231)은, 일단은 버스바 가이드홈(230A, 230B, 230C)의 상부로 노출되며, 상기 일단에서 연장되는 타단은 버스바 가이드홈(230A, 230B, 230C)의 내벽에 밀착하도록 배치되는 구조로 하여, 전원공급 터미널(210)의 절곡형 삽입부(206)와 결합면적을 넓힐 수 있도록 하여 전기적 단락 오류를 방지할 수 있도록 한다.
따라서, 상술한 본 발명의 실시예에 따른 터미널 어셈블리(200)는, 용접에 의한 접합방식을 통해 전원공급용 터미널을 장착하는 것이 아니라, 삽입 구조로 손쉽게 장착할 수 있는 방식으로 구현됨으로서, 제조공정의 효율성을 증진함은 물론, 공정 자동화가 가능할 수 있도록 공정의 편의성 및 정밀성을 높일 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 터미널 어셈블리를 적용한 모터의 구현예를 도시한 것이다. 이하에서는, 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 모터용 라우터가 적용된 전동 파워 스티어링용(EPS) 모터의 구현예에 대해 설명하도록 한다. 다만, 실시예에 따른 모터용 라우터는 다양한 모터에 적용될 수 있음은 물론이다. 본 실시예에서는 전동 파워 스티어링용 모터를 예시하여 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 터미널 어셈블리(200)가 적용된 전동 파워 스티어링용(EPS) 모터의 경우, 모터 하우징(10), 스테이터(100), 로터(300)를 포함하며, 상기 스테이터(100)에 권선된 코일(120)에 전원을 공급하기 위한 터미널 어셈블리(200)를 포함할 수 있다. 이 경우 터미널 어셈블리(200)는 도 1 내지 도 7에서 상술한 본 발명의 다양한 실시예에 따른 구조가 적용될 수 있음은 물론이다.
모터 하우징(10)은 대략 원통 형상으로 마련되며, 상측에 개구부를 형성하고, 하측은 폐쇄된다. 모터 하우징(10)의 내부에는 스테이터(100)와 로터(300), 로터(300)를 회전 가능하게 지지하는 회전축(30a)이 설치된다.
스테이터(100)는 스테이터 코어(110)와 코일(120) 및 코일(120)에서 터미널과 결합하는 코일 단자부(25)를 포함한다. 스테이터 코어(110)는 복수 개의 치(스테이터 투스)를 마련하여, 치의 둘레에 코일(120)이 인슐레이터의 개재하에 권선될 수 있도록 마련될 수 있다.
아울러, 도시된 것과 같이 스테이터(100)의 상측에는 코일(120)에 전원을 공급하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 터미널 어셈블리(200)가 조립될 수 있다.
로터(300)는 스테이터(100)의 중앙에 회전 가능하게 설치되며, 로터 코어의 외주면 또는 내부에 삽입되는 구조로 복수 개의 마그네트가 장착되어 구성된다. 회전축(30a)은 로터(300)와 동축으로 설치되어, 일단은 모터 하우징(10)의 바닥면에 설치된 하측 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되고, 그 타단은 미도시된 커버부재에 설치된 상측 베어링에 의해 지지된다. 상술한 구조에서 상기 스테이터에서 발생되는 자기장과, 상기 로터에서 발생되는 전기장이 서로 작용하여 상기 회전축이 회전된다.
본 실시예에 따른 터미널 어셈블리(200)는, 몸체부(201)와 몸체부(201)의 말단에서 절곡되어 연장되는 삽입부(206)를 포함하는 전원공급 터미널(210)과, 몸체부(201)가 관통하도록 전원공급 터미널(210)과 결합되는 지지부(220)를 포함하는 전원공급 터미널 모듈(TM)을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 터미널 어셈블리(200)는, 삽입부(206)가 삽입되는 버스바 가이드홈(230A, 230B, 230C)과, 버스바 가이드홈(230A, 230B, 230C)에 배치되며 삽입부(206)와 접촉하는 버스바 터미널(231)을 포함하는 버스바 터미널 모듈을 포함할 수 있다. 이때, 버스바 가이드홈(230A, 230B, 230C)은 터미널 어셈블리(200)의 메인바디(250)에 함몰형성될 수 있다.
삽입부(206)는, 몸체부(201)로부터 경사지게 연장되는 제1연장부(202)와, 제1연장부(202)로부터 경사지게 연장되는 제2연장부(203)를 포함할 수 있다.
제1연장부(202)는 몸체부(201)로부터 수직으로 연장되며, 제2연장부(203)는 제1연장부(202)로부터 수직으로 연장될 수 있다.
삽입부(206)는, 제2연장부(203)에 돌출 형성되며 버스바 터미널(231)과 접촉하는 접촉부(205)를 포함할 수 있다.
삽입부(206)는 제2연장부(203)의 말단으로부터 연장되는 고리부(204)를 포함하며, 고리부(204)는 적어도 일부에서 제2연장부(202)와 예각을 갖도록 형성될 수 있다.
버스바 가이드홈(230A, 230B, 230C)은, 고리부(204)와 대응하는 형상을 가지며 고리부(204)의 적어도 일부를 수용하는 고정걸이패턴(250)을 포함할 수 있다.
고정걸이패턴(250)은 고리부(204)가 삽입되는 방향으로 연장될수록 폭이 좁아질 수 있다.
버스바 터미널(231)은, 버스바 가이드홈(230A, 230B, 230C)의 내주면에 면좁촉하는 제1터미널부와, 제1터미널부로부터 절곡되어 연장되며 외부로 노출되는 제2터미널부를 포함할 수 있다.
제1연장부(202)는 제2터미널부와 접촉하며, 제2연장부(203)는 제1터미널부와 접촉할 수 있다.
전원공급 터미널(210)은, 상호간 이격되는 제1 내지 제3전원공급 터미널(210A, 210B, 210C)을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 모터는, 모터 하우징(10), 스테이터 코어와 상기 스테이터 코어에 권취되는 코일(120)을 포함하며 모터 하우징(10) 내측에 위치하는 스테이터(100), 스테이터(100) 중심에 회전가능하게 위치하는 로터(300), 및 스테이터(100)의 상측에 위치하며 코일(120)과 전기적으로 연결되는 터미널 어셈블리(200)를 포함할 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (11)

  1. 몸체부와 상기 몸체부의 말단에서 절곡되어 연장되는 삽입부를 포함하는 전원공급 터미널과, 상기 몸체부가 관통하도록 상기 전원공급 터미널과 결합되는 지지부를 포함하는 전원공급 터미널 모듈; 및
    상기 삽입부가 삽입되는 버스바 가이드홈과, 상기 버스바 가이드홈에 배치되며 상기 삽입부와 접촉하는 버스바 터미널을 포함하는 버스바 터미널 모듈을 포함하는 터미널 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 삽입부는, 상기 몸체부로부터 경사지게 연장되는 제1연장부와, 상기 제1연장부로부터 경사지게 연장되는 제2연장부를 포함하는 터미널 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1연장부는 상기 몸체부로부터 수직으로 연장되며, 상기 제2연장부는 상기 제1연장부로부터 수직으로 연장되는 터미널 어셈블리.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 삽입부는, 상기 제2연장부에 돌출 형성되며 상기 버스바 터미널과 접촉하는 접촉부를 포함하는 터미널 어셈블리.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 삽입부는, 상기 제2연장부의 말단으로부터 연장되는 고리부를 포함하며,
    상기 고리부는 적어도 일부에서 상기 제2연장부와 예각을 갖도록 형성되는 터미널 어셈블리.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 버스바 가이드홈은, 상기 고리부와 대응하는 형상을 가지며 상기 고리부의 적어도 일부를 수용하는 고정걸이패턴을 포함하는 터미널 어셈블리.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 고정걸이패턴은 상기 고리부가 삽입되는 방향으로 연장될수록 폭이 좁아지는 터미널 어셈블리.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 버스바 터미널은, 상기 버스바 가이드홈의 내주면에 면좁촉하는 제1터미널부와, 상기 제1터미널부로부터 절곡되어 연장되며 외부로 노출되는 제2터미널부를 포함하는 터미널 어셈블리.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1연장부는 상기 제2터미널부와 접촉하며, 상기 제2연장부는 상기 제1터미널부와 접촉하는 터미널 어셈블리.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전원공급 터미널은, 상호간 이격되는 제1 내지 제3전원공급 터미널을 포함하는 터미널 어셈블리.
  11. 모터 하우징;
    스테이터 코어와 상기 스테이터 코어에 권취되는 코일을 포함하며, 상기 모터 하우징 내측에 위치하는 스테이터;
    상기 스테이터 중심에 회전가능하게 위치하는 로터; 및
    상기 스테이터의 상측에 위치하며, 상기 코일과 전기적으로 연결되는 터미널 어셈블리를 포함하며,
    상기 터미널 어셈블리는,
    몸체부와 상기 몸체부의 말단에서 절곡되어 연장되는 삽입부를 포함하는 전원공급 터미널과, 상기 몸체부가 관통하도록 상기 전원공급 터미널과 결합되는 지지부를 포함하는 전원공급 터미널 모듈; 및
    상기 삽입부가 삽입되는 버스바 가이드홈과, 상기 버스바 가이드홈에 배치되며 상기 삽입부와 접촉하는 버스바 터미널을 포함하는 버스바 터미널 모듈을 포함하는 모터.
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