WO2019156440A1 - 모터 - Google Patents

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WO2019156440A1
WO2019156440A1 PCT/KR2019/001413 KR2019001413W WO2019156440A1 WO 2019156440 A1 WO2019156440 A1 WO 2019156440A1 KR 2019001413 W KR2019001413 W KR 2019001413W WO 2019156440 A1 WO2019156440 A1 WO 2019156440A1
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WO
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terminal
phase
disposed
width
phase terminal
Prior art date
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PCT/KR2019/001413
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English (en)
French (fr)
Inventor
김정근
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/522—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/22—Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
    • H02K5/225—Terminal boxes or connection arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/50—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto
    • H02K3/505—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto for large machine windings, e.g. bar windings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0403—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • 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

  • Embodiments relate to a motor.
  • the electric steering system is a device that enables the driver to drive safely by ensuring the vehicle's turning stability and providing a quick resilience.
  • the electric steering device controls the driving of the steering shaft of the vehicle by driving a motor through an electronic control unit (ECU) according to the driving conditions detected by the vehicle speed sensor, the torque angle sensor, and the torque sensor.
  • ECU electronice control unit
  • the motor includes a rotor and a stator.
  • the coil is wound around the stator.
  • the connecting end of the coil wound on the stator may be connected to the bus bar.
  • the busbar includes a body and a terminal.
  • the terminal is connected to the coil.
  • the terminal includes a body and a plurality of connections extending from the body.
  • the body of the terminal generally includes a curved surface, and the connection portion is branched from this body.
  • the terminal may be manufactured by punching in a flat pattern on a sheet metal material, and the shape of the terminal has a problem that a lot of scrap occurs.
  • an embodiment is to solve the above problems, and in the manufacturing process, it is an object to provide a motor including a terminal that generates less scrap.
  • An embodiment includes a housing, a stator disposed within the housing, a rotor disposed within the stator, a shaft coupled to the rotor, and a bus bar disposed on the stator and having a plurality of terminals, wherein the plurality of terminals
  • the terminal includes a neutral terminal and a plurality of phase terminals, the neutral terminal including a first body having a first width in a radial direction greater than a second width in an axial direction and a plurality of first connections extending from the first body.
  • the upper terminal may provide a motor including a second body having a first width of a radial width smaller than an axial second width and a plurality of second connecting portions extending from the second body.
  • the first width of the neutral terminal may be equal to the second width of the phase terminal, and the second width of the neutral terminal may be equal to the first width of the phase terminal.
  • the axial width of the first connection portion of the neutral terminal may be equal to the radial width of the second connection portion of the upper terminal.
  • the plurality of phase terminals may include a first phase terminal, a second phase terminal, and A third phase terminal; a second body of the first phase terminal and a second body of the third phase terminal are disposed on the first trajectory; and a second body of the second phase terminal is the second body. It can be placed on the track.
  • the first track may be disposed inward of the second track, based on the center of the bus bar.
  • the first body of the neutral terminal may be disposed on the second trajectory.
  • the second connection portion includes a horizontal portion extending from one side of the second body, a vertical portion extending upward from a portion of the horizontal portion, and a terminal protruding from a portion of the vertical portion. It can be combined with the coil of the stator.
  • the terminal of any one of the first phase terminal, the second phase terminal and the third phase terminal may be disposed between two terminals of the other phase terminal in the circumferential direction. .
  • two terminals of the first phase terminal may be asymmetrically disposed with respect to an imaginary straight line connecting the center of the first track and the center of the second body of the first phase terminal.
  • the two terminals of the second phase terminal may be symmetrically disposed based on an imaginary straight line connecting the center of the first track and the center of the second body of the second phase terminal.
  • the radial length from the center of the bus bar to the first body of the neutral terminal may be greater than the radial length to the second body of the phase terminal.
  • the terminal includes less scrap in the manufacturing process, thus providing an advantageous effect of greatly reducing the manufacturing cost.
  • FIG. 1 is a side cross-sectional view of a motor according to an embodiment
  • FIG. 3 is a perspective view showing a terminal of the bus bar shown in FIG.
  • FIG. 4 is a plan view of the terminal shown in FIG.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a neutral terminal
  • FIG. 6 is a view showing raw materials of a phase terminal having a development pattern of the phase terminal
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a first phase terminal
  • FIG. 8 is a plan view of the first phase terminal illustrated in FIG. 7;
  • FIG. 9 is a perspective view illustrating a second phase terminal
  • FIG. 10 is a plan view of a second phase terminal shown in FIG. 9;
  • FIG. 11 is a perspective view showing a third phase terminal
  • FIG. 12 is a plan view of the third phase terminal illustrated in FIG. 11.
  • ordinal numbers such as second and first
  • first and second components may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component.
  • FIG. 1 is a side cross-sectional view of a motor according to an embodiment.
  • a motor may include a shaft 10, a rotor 20, a stator 30, and a bus bar 40.
  • the shaft 10 may be coupled to the rotor 20.
  • the shaft 10 may be connected to a steering shaft of the vehicle to transmit power to the steering shaft.
  • the rotor 20 rotates through electrical interaction with the stator 30.
  • the rotor 20 may include a rotor core and a magnet.
  • the rotor core may be implemented in a stacked shape of a plurality of plates in the form of a circular thin steel sheet, or may be implemented in a single cylinder.
  • a hole in which the shaft 10 is coupled may be disposed at the center of the rotor core.
  • the outer circumferential surface of the rotor core may be a projection for guiding the magnet.
  • the magnet may be attached to the outer circumferential surface of the rotor core.
  • the plurality of magnets may be disposed along the circumference of the rotor core at regular intervals.
  • the rotor 20 may include a can member surrounding the magnet to fix the magnet so as not to be separated from the rotor core and to prevent the magnet from being exposed.
  • the stator 30 may be wound around the coil 31 to cause electrical interaction with the rotor 20.
  • the specific configuration of the stator 30 for winding the coil 31 is as follows.
  • the stator 30 may include a stator core including a plurality of teeth.
  • the stator core may be provided with an annular yoke portion, and a tooth for winding a coil in the center direction from the yoke may be provided. Teeth may be provided at regular intervals along the outer circumferential surface of the yoke portion.
  • the insulator 32 is mounted on the tooth.
  • the coil 31 is wound on the insulator 32.
  • the stator core may be formed by stacking a plurality of plates in the form of a thin steel sheet.
  • the stator core may be formed by coupling or connecting a plurality of split cores.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a bus bar.
  • the bus bar 40 may be disposed on the stator 30.
  • the bus bar 40 may include a terminal 100 inside the annular body 41.
  • the terminal of the bus bar 40 may include a neutral terminal (110 in FIG. 3) electrically connecting the phase terminal (120 in FIG. 3) and the phase terminal 120 to be connected to a power supply on U, V, and W terminals. have.
  • the housing 50 may accommodate the rotor 20 and the stator 30 therein.
  • the sensing magnet 60 is coupled to the shaft 10 to cooperate with the rotor 20.
  • the sensing magnet 60 is a device for detecting the position of the rotor 20.
  • a sensor for detecting a magnetic force of the sensing magnet 60 may be disposed on the circuit board 70.
  • the sensor may be a Hall IC. The sensor detects changes in the N pole and the S pole of the sensing magnet 60 to generate a sensing signal.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating a terminal of the bus bar illustrated in FIG. 2, and FIG. 4 is a plan view of the terminal illustrated in FIG. 3.
  • the bus bar 40 includes a body 41 and a terminal 100.
  • the body 41 is a mold formed through injection molding.
  • the body 41 includes a hole 41a at the center thereof.
  • the terminal 100 is disposed inside the body 41, and a portion of the end of the terminal 100 is disposed to be exposed from the body 41.
  • the body 41 may be entirely annular.
  • the body 41 may include a plurality of through holes 41b.
  • the plurality of through holes 41b may be disposed at predetermined intervals along the circumferential direction of the body 41.
  • the connecting end of the coil 31 penetrates the through hole 41b below the through hole 41b.
  • the position of the through hole 41b corresponds to the position of the terminal 112c of the neutral terminal 110 and the terminal 122c of the upper terminal 120.
  • the terminal 122c is disposed directly above the through hole.
  • the terminal 122c is a place where the connection end of the coil 31 passing through the through hole 41b is fused and electrically connected.
  • the terminal 100 includes a neutral terminal 110 and an upper terminal 120.
  • the terminal 100 may include one neutral terminal 110 and three phase terminals 120.
  • the three phase terminals 120 are connected to the coil 31 and are connected to an external power source on U, V, and W phases.
  • 5 is a perspective view showing a neutral terminal.
  • the neutral terminal 110 includes a first body 111 and a plurality of first connectors 112.
  • the first body 111 has an arc shape.
  • the plurality of first connectors 112 extends from the inner circumferential surface of the first body 111.
  • the first connection part 112 includes a horizontal part 112a, a vertical part 112b, and a terminal 112c.
  • the horizontal portion 112a branches off from the inner circumferential surface of the first body 111.
  • the vertical portion 112b is bent vertically upward from the horizontal portion 112a.
  • the terminal 112c is bent at the vertical portion 112b.
  • the terminal 112c is a portion connected to the coil 31.
  • the cross section of the first body 111 of the neutral terminal 110 has a smaller second width t1 in the axial direction than the first width w1 in the radial direction when referring to A-A of FIG. 5.
  • the neutral terminal 110 is a terminal 100 in a horizontal shape. In the case of the neutral terminal 110, since there are many terminals 112c, the process of bending the first body 111 is not performed.
  • the first body 111 can be manufactured directly from sheet metal.
  • FIG. 6 is a view illustrating raw materials of an upper terminal having an unfolding pattern of an upper terminal
  • FIG. 7 is a view showing a first upper terminal
  • FIG. 8 is a plan view of the first upper terminal shown in FIG.
  • the three phase terminals 120 are referred to as a first phase terminal 120A, a second phase terminal 120B, and a third phase terminal 120C, respectively. 4 and 6 to 8, the three phase terminals 120 each include a second body 121 and a plurality of second connecting portions 122.
  • the second body 121 has an arc shape.
  • the second connector 122 extends from the second body 121.
  • the second connection part 122 includes a horizontal part 122a, a vertical part 122b, and a terminal 122c.
  • the horizontal portions 122a are bent inward at both ends of the second body 121, respectively.
  • the vertical portion 122b is bent vertically upward in the horizontal portion 122a.
  • Terminal 122c is bent at vertical portion 122b.
  • the terminal 122c is a portion connected to the coil 31.
  • the second connector 122 includes a first branch 122d, a second branch 122e, and a terminal 122f.
  • the first branch portion 122d branches upward in the horizontal portion 122a.
  • the second branch part 122e branches upward again from the first branch part 122d.
  • the terminal 122f is bent upward from the second branch 122e.
  • An external power source is connected to the terminal 122f.
  • the second body 121 may include three second connectors 122. Two second connectors 122 of the three second connectors 122 are disposed at both ends of the second body 121, and the other second connector 122 is disposed at both ends of the second body 121. It may be disposed between two second connecting portion 122 disposed in.
  • the second connection parts 122 disposed at both ends of the second body 121 may include a horizontal part 122a and a vertical part 122b for connecting the coil 31. It may include a terminal 122c.
  • the second connector 122 disposed between the two second connectors 122 includes a first branch 122d, a second branch 122e, and a terminal 122f for connecting an external power source.
  • a cross section of the second body 121 of the upper terminal 120 has a larger second width t2 in the axial direction than the first width w2 in the radial direction when referring to B-B of FIG. 7.
  • the terminal 120 is a terminal 100 in a vertical direction.
  • the shape of the upper terminal 120 is to reduce the scrap.
  • the development pattern 2 is shown in the raw material 1 which is a sheet metal member.
  • the first member 2a having an elongated stripe shape among the development patterns 2 corresponds to the second body 121.
  • the first member 2a is bent to form an arc-shaped second body 121.
  • the second member 2b is arranged in a branched manner.
  • the second member 2b is bent to become the terminal 122c.
  • the 3rd member 2c is arrange
  • the third member 2c corresponds to the first branch 122d
  • the fourth member 2d corresponds to the second branch 122e
  • the fifth member 2e is bent so that the terminal 122f is closed. do.
  • This development pattern 2 has a structure in which very little scrap is discharged because the first member 2a is a strip when considering the shape of the rectangular raw material 1.
  • the phase terminal 120 having such a structure has an advantage of significantly reducing scrap and thus reducing the manufacturing cost of the motor.
  • the neutral terminal 110 has a second width t1 smaller than the first width w1 in the radial direction, and the upper terminal 120 is illustrated as having a larger thickness t2 than the width w2.
  • the present invention is not limited thereto, and the neutral terminal 110 has a larger second width t1 than the first width w1, and the upper terminal 120 has a smaller thickness t2 than the first width w1.
  • the first width w1 of the neutral terminal 110 may be the same as the second width t2 of the upper terminal 120.
  • the second width t1 of the neutral terminal 110 may be equal to the first width w1 of the upper terminal 120.
  • the axial width t3 of the first connection portion 112 of the neutral terminal 110 may be the same as the radial width w3 of the second connection portion 122 of the upper terminal 120.
  • the virtual straight line L passing through the center P1 of the second body 121 and the center C of the first track O1 is referred to.
  • the terminal 122c of the second connection portion 122 disposed on one side and the terminal 122c of the second connection portion 122 disposed on the other side may be asymmetrically disposed.
  • FIG. 9 is a perspective view illustrating a second phase terminal
  • FIG. 10 is a plan view of the second phase terminal illustrated in FIG. 9.
  • the second phase terminal 120B also includes the horizontal portion 122a, the vertical portion 122b, the terminal 122c, and the first minute.
  • a base 122d, a second branch 122e, and a terminal 122f are included.
  • the description thereof is the same as that of the first phase terminal 120A, and a description thereof will be omitted.
  • the length of the second body 121, the shape and size of the horizontal portion 122a, and the like are different from the first upper terminal 120A.
  • the terminal 122c of the 122 and the terminal 122c of the second connection part 122 disposed on the other side may be symmetrically disposed.
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating a third phase terminal
  • FIG. 12 is a plan view of the third phase terminal illustrated in FIG. 11.
  • the third phase terminal 120C also includes the horizontal portion 122a, the vertical portion 122b, the terminal 122c, and the first minute.
  • a base 122d, a second branch 122e, and a terminal 122f are included.
  • the description thereof is the same as that of the first phase terminal 120A, and a description thereof will be omitted.
  • the third upper terminal 120C the length of the second body 121, the shape and size of the horizontal portion 122a, and the like are different from the first upper terminal 120A.
  • the third phase terminal 120C has different positions of the first branch 122d, the second branch 122e, and the terminal 122f.
  • the first branch portion 120C 122d branches off the top surface of the second body 121.
  • the terminal 122c of the 122 and the terminal 122c of the second connection part 122 disposed on the other side may be symmetrically disposed.
  • the neutral terminal 110 is disposed on one side of the body 41, and the upper terminal 120 is disposed on the other side of the body 41.
  • the plurality of terminals 122c are disposed at the same position in the radial direction with respect to the center of the bus bar.
  • the arrangement of the terminal 100 will be described based on the first orbit O1 and the second orbit O2.
  • the first orbit O1 and the second orbit O2 have the center C of the bus bar 40 concentrically.
  • the first track O1 is disposed inside the second track O2.
  • the first body 111 of the neutral terminal 110 is disposed in the second track O2.
  • the second body 121 of the second phase terminal 120B is also disposed in the second track O2.
  • the second body 121 of the first phase terminal 120A and the second body 121 of the third phase terminal 120C are disposed in the first track O1.
  • the terminal 122c of the neutral terminal 110 is disposed between the first track O1 and the second track O2.
  • the terminal 122c of the upper terminal 120 is also disposed between the first track O1 and the second track O2.
  • the radial length R1 from the center C of the bus bar 40 to the first body 111 of the neutral terminal 110 is the radial length (R) from the upper body 120 to the second body 120 of the upper terminal 120.
  • R2, R3 may be greater than.
  • the terminal 122c of one of the phase terminals 120 may be disposed between the two terminals 122c of the other phase terminal 120.
  • any one of the two terminals 122c of the first phase terminal 120A, such as H2 of FIG. 4 may be one of the two terminals 122c of the third phase terminal 120C, such as H1 of FIG. 4. It can be placed in between.
  • the structure and arrangement of the phase terminal 120 is such that the neutral terminals 110 and the phase terminals 120 have different shapes from all terminals 122c in the first orbit O1 and the second orbit O2. It is arranged to be aligned along the circumferential direction therebetween.

Landscapes

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  • Mechanical Engineering (AREA)

Abstract

본 발명은 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터; 상기 스테이터 내에 배치되는 로터; 상기 로터와 결합하는 샤프트; 및 상기 스테이터 상에 배치되고, 복수개의 터미널을 갖는 버스바를 포함하고, 상기 복수개의 터미널은 중성 터미널과 복수개의 상 터미널을 포함하고, 상기 중성터미널은 반경 방향의 제1 폭이 축 방향의 제2 폭보다 큰 제1 바디와 상기 제1 바디에서 연장되는 복수개의 제1 연결부를 포함하고, 상기 상 터미널은 반경 방향의 제1 폭이 축 방향의 제2 폭보다 작은 제2 바디와 상기 제2 바디에서 연장되는 복수개의 제2 연결부를 포함하는 모터를 제공할 수 있다.

Description

모터
실시예는 모터에 관한 것이다.
전동식 조향장치(EPS)는 차량의 선회 안정성을 보장하고 신속한 복원력을 제공함으로써, 운전자로 하여금 안전한 주행이 가능하게 하는 장치이다. 이러한 전동식 조향장치는 차속센서, 토크 앵글센서 및 토크센서 등에서 감지한 운행조건에 따라 전자제어장치(Electronic Control Unit: ECU)를 통해 모터를 구동하여 차량의 조향축의 구동을 제어한다.
모터는 로터와 스테이터를 포함한다. 스테이터에는 코일이 감긴다. 스테이터에 감긴 코일의 연결단은 버스바와 연결될 수 있다. 버스바는 몸체와 터미널을 포함한다. 터미널은 코일과 연결된다. 터미널은 몸체와, 몸체에서 연장되는 복수의 연결부를 포함한다. 터미널의 몸체는 대체로 곡면을 포함하며, 연결부는 이러한 몸체에서 분기된 형태이다. 터미널은 판금 소재에 전개도 패턴으로 펀칭되어 제조될 수 있는데, 이러한 터미널의 형상은 스크랩이 많이 발생하는 문제점이 있다.
이에, 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제조 과정에서, 스크랩이 적게 발생하는 터미널을 포함하는 모터를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 삼는다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시예는, 하우징과, 상기 하우징 내에 배치되는 스테이터와, 상기 스테이터 내에 배치되는 로터와, 상기 로터와 결합하는 샤프트 및 상기 스테이터 상에 배치되고, 복수개의 터미널을 갖는 버스바를 포함하고, 상기 복수개의 터미널은 중성 터미널과 복수개의 상 터미널을 포함하고, 상기 중성터미널은 반경 방향의 제1 폭이 축 방향의 제2 폭보다 큰 제1 바디와 상기 제1 바디에서 연장되는 복수개의 제1 연결부를 포함하고, 상기 상 터미널은 반경 방향 폭의 제1 폭이 축 방향 제2 폭보다 작은 제2 바디와 상기 제2 바디에서 연장되는 복수개의 제2 연결부를 포함하는 모터를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 중성 터미널의 제1 폭은 상기 상 터미널의 제2 폭과 동일하고, 상기 중성 터미널의 제2 폭은 상기 상 터미널의 제1 폭과 동일할 수 있다.
바람직하게는, 상기 중성 터미널의 제1 연결부의 축방향 폭은 상기 상 터미널의 제2 연결부의 반경 방향 폭과 동일할 수 있다.
바람직하게는, 상기 버스바의 중심을 기준으로, 상기 제1 바디 또는 상기 제2 바디가 배치되는 제1 궤도와 제2 궤도에서, 상기 복수개의 상 터미널은 제1 상터미널, 제2 상터미널 및 제3 상터미널을 포함하고, 상기 제1 상터미널의 제2 바디와 상기 제3 상터미널의 제2 바디는 상기 제1 궤도 상에 배치되며, 상기 제2 상터미널의 제2 바디는 상기 제2 궤도 상에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 버스바의 중심을 기준으로, 상기 제1 궤도는 상기 제2 궤도보다 내측에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 중성터미널의 제1 바디는 상기 제2 궤도 상에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2 연결부는 상기 제2 바디의 일측에서 연장된 수평부, 상기 수평부의 일 부분에서 상측으로 연장된 수직부 및 상기 수직부의 일 부분에서 돌출된 단자를 포함하고, 상기 단자는 상기 스테이터의 코일과 결합할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 상 터미널, 상기 제2 상 터미널 및 상기 제3 상 터미널 중 어느 하나의 상 터미널의 상기 단자는 원주 방향으로 다른 하나의 상 터미널의 2개의 상기 단자 사이에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 상 터미널의 두 개의 단자는 상기 제1 궤도의 중심과 상기 제1 상 터미널의 제2 바디의 중심을 연결한 가상의 직선을 기준으로 비대칭되게 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2 상 터미널의 두 개의 단자는 상기 제1 궤도의 중심과 상기 제2 상 터미널의 제2 바디의 중심을 연결한 가상의 직선을 기준으로 대칭되게 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 버스바의 중심에서 상기 중성터미널의 상기 제1 바디까지의 반경 방향 길이는 상기 상 터미널의 상기 제2 바디까지의 반경 방향 길이보다 클 수 있다.
실시예에 따르면, 제조 과정에서 스크랩이 적게 발생하는 터미널을 포함하여, 제조 비용을 크게 줄이는 유리한 효과를 제공한다.
도 1은 실시예에 따른 모터의 측단면도,
도 2는 버스바를 도시한 도면,
도 3은 도 2에서 도시한 버스바의 터미널을 도시한 사시도,
도 4는 도 3에서 도시한 터미널의 평면도,
도 5는 중성터미널을 도시한 사시도,
도 6은 상터미널의 전개패턴을 갖는 상터미널의 원소재를 도시한 도면,
도 7은 제1 상터미널을 도시한 도면,
도 8은 도 7에서 도시한 제1 상터미널의 평면도,
도 9는 제2 상터미널을 도시한 사시도,
도 10은 도 9에서 도시한 제2 상터미널의 평면도,
도 11은 제3 상터미널을 도시한 사시도,
도 12는 도 11에서 도시한 제3 상터미널의 평면도이다.
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 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
도 1은 실시예에 따른 모터의 측단면도이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 모터는, 샤프트(10), 로터(20), 스테이터(30) 및 버스바(40)를 포함할 수 있다.
샤프트(10)는 로터(20)에 결합될 수 있다. 전류 공급을 통해 로터(20)와 스테이터(30)에 전자기적 상호 작용이 발생하면, 로터(20)가 회전하고 이에 연동하여 샤프트(10)가 회전한다. 샤프트(10)는 차량의 조향축과 연결되어 조향축에 동력을 전달할 수 있다.
로터(20)는 스테이터(30)와 전기적 상호 작용을 통해 회전한다.
로터(20)는 로터 코어와 마그넷을 포함할 수 있다. 로터 코어는 원형의 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 적층된 형상으로 실시되거나 또는 하나의 통 형태로 실시될 수 있다. 로터 코어의 중심에는 샤프트(10)가 결합하는 홀이 배치될 수 있다. 로터 코어의 외주면에는 마그넷을 가이드 하는 돌기가 돌출될 수 있다. 마그넷은 로터 코어의 외주면에 부착될 수 있다. 복수 개의 마그넷은 일정 간격으로 로터 코어의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 로터(20)는 마그넷을 둘러싸서 마그넷이 로터 코어에서 이탈되지 않도록 고정시키며 마그넷이 노출되는 것을 막는 캔부재를 포함할 수 있다.
스테이터(30)는 로터(20)와 전기적 상호 작용을 유발하기 위해 코일(31)이 감길 수 있다. 코일(31)을 감기 위한 스테이터(30)의 구체적인 구성은 다음과 같다. 스테이터(30)는 복수 개의 티스를 포함하는 스테이터 코어를 포함할 수 있다. 스테이터 코어는 환형의 요크 부분이 마련되고, 요크에서 중심방향으로 코일이 감기는 티스가 마련될 수 있다. 티스는 요크 부분의 외주면을 따라 일정한 간격으로 마련될 수 있다. 티스에는 인슐레이터(32)가 장착된다. 인슐레이터(32) 위에 코일(31)이 감긴다. 한편, 스테이터 코어는 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 상호 적층되어 이루어질 수 있다. 또한, 스테이터 코어는 복수 개의 분할 코어가 상호 결합되거나 연결되어 이루어질 수 있다.
도 2는 버스바를 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 버스바(40)는 스테이터(30) 위에 배치될 수 있다. 버스바(40)는 환형의 몸체(41) 내부에 터미널(100)을 포함할 수 있다. 그리고 버스바(40)의 터미널은 U,V,W 상의 전원과 연결되는 상터미널(도 3의 120)과 상터미널(120)을 전기적으로 연결하는 중성터미널(도 3의 110)을 포함할 수 있다.
하우징(50)은 내부에 로터(20)와 스테이터(30)를 수용할 수 있다.
센싱 마그넷(60)은 로터(20)와 연동하도록 샤프트(10)에 결합된다. 센싱 마그넷(60)은 로터(20)의 위치를 검출하기 위한 장치이다.
회로기판(70)에는 센싱 마그넷(60)의 자기력을 감지하는 센서가 배치될 수 있다. 이때, 센서는 홀 IC(Hall IC)일 수 있다. 센서는 센싱 마그넷(60)의 N극과 S극의 변화를 감지하여 센싱 시그널을 생성한다.
도 3은 도 2에서 도시한 버스바의 터미널을 도시한 사시도이고, 도 4는 도 3에서 도시한 터미널의 평면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 버스바(40)는 몸체(41)와 터미널(100)을 포함한다. 몸체(41)는 사출 성형을 통해 형성된 몰드물이다. 몸체(41)는 중심부에 홀(41a)을 포함한다. 터미널(100)은 몸체(41) 내부에 배치되며, 터미널(100)의 단부의 일부는 몸체(41)에서 노출되도록 배치된다. 몸체(41)는 전체적으로 환형일 수 있다. 몸체(41)는 복수 개의 관통홀(41b)를 포함할 수 있다. 복수 개의 관통홀(41b)은 몸체(41)의 원주방향을 따라 일정간격마다 배치될 수 있다. 관통홀(41b)의 하측에서 코일(31)의 연결단이 관통홀(41b)을 관통한다. 관통홀(41b)의 위치는 중성터미널(110)의 단자(112c) 및 상터미널(120)의 단자(122c) 위치와 대응된다. 단자(122c)는 관통홀의 바로 위에 배치된다. 단자(122c)는 관통홀(41b)을 관통한 코일(31)의 연결단이 퓨징되어 전기적으로 연결되는 곳이다.
터미널(100)은 중성터미널(110)과 상터미널(120)을 포함한다. 예를 들어, 터미널(100)은 1개의 중성터미널(110)과 3개의 상터미널(120)을 포함할 수 있다. 3개의 상터미널(120)은 코일(31)과 연결되고, U,V,W상의 외부 전원과 연결된다.
도 5는 중성터미널을 도시한 사시도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 중성터미널(110)은 제1 바디(111)와 복수 개의 제1 연결부(112)를 포함한다. 제1 바디(111)는 원호 형상을 갖는다. 복수 개의 제1 연결부(112)는 제1 바디(111)의 내주면에서 연장된 형태이다. 제1 연결부(112)는 수평부(112a)와, 수직부(112b)와, 단자(112c)를 포함한다. 수평부(112a)는 제1 바디(111)의 내주면에서 분기된다. 그리고 수직부(112b)는 수평부(112a)에서 상향하여 수직하게 절곡된다. 단자(112c)는 수직부(112b)에서 절곡된다. 단자(112c)는 코일(31)과 연결되는 부분이다. 중성터미널(110)의 제1 바디(111)의 단면은, 도 5의 A-A를 기준할 때, 반경 방향의 제1 폭(w1)보다 축 방향의 제2 폭(t1)이 작다. 중성터미널(110)은 가로 방향으로 누운 형태의 터미널(100)이다. 중성터미널(110)의 경우, 단자(112c)가 많기 때문에, 제1 바디(111)를 밴딩하는 가공을 거치지 않고. 제1 바디(111)를 판금에서 바로 제조될 수 있도록 한다.
도 6은 상터미널의 전개패턴을 갖는 상터미널의 원소재를 도시한 도면이고, 도 7은 제1 상터미널을 도시한 도면이고, 도 8은 도 7에서 도시한 제1 상터미널의 평면도이다.
이하. 3개의 상터미널(120)은 각각 제1 상터미널(120A), 제2 상터미널(120B), 제3 상터미널(120C)로 칭한다. 도 4, 도 6 내지 도 8을 참조하면, 3개의 상터미널(120)은 각각 제2 바디(121)와, 복수의 제2 연결부(122)를 포함한다. 제2 바디(121)는 원호 형상을 갖는다. 제2 연결부(122)는 제2 바디(121)에서 연장된다. 제2 연결부(122)는 수평부(122a)와, 수직부(122b)와 단자(122c)를 포함한다. 수평부(122a)는 제2 바디(121)의 양 단부에서 각각 내측으로 절곡된다. 수직부(122b)는 수평부(122a)에서 상향하여 수직하게 절곡된다. 단자(122c)는 수직부(122b)에서 절곡된다. 단자(122c)는 코일(31)과 연결되는 부분이다.
또한, 제2 연결부(122)는 제1 분기부(122d)와 제2 분기부(122e)와 터미널(122f)를 포함한다. 제1 분기부(122d)는 수평부(122a)에서 상향하여 분기된다. 제2 분기부(122e)는 제1 분기부(122d)에서 상향하여 다시 분기된다. 터미널(122f)은 제2 분기부(122e)에서 상향하여 절곡된다. 터미널(122f)에는 외부 전원이 연결된다.
제2 바디(121)에는 3개의 제2 연결부(122)를 포함할 수 있다. 3개의 제2 연결부(122) 중 2개의 제2 연결부(122)는 제2 바디(121)의 양 단부에 배치되며, 나머지 1개의 제2 연결부(122)는 제2 바디(121)의 양 단부에 배치된 2개의 제2 연결부(122) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 제2 바디(121)의 양 단부에 배치되는 제2 연결부(122)는 코일(31)을 연결하기 위한 수평부(122a)와, 수직부(122b)와. 단자(122c)를 포함할 수 있다. 그리고. 2개의 제2 연결부(122) 사이에 배치된 제2 연결부(122)는 외부 전원을 연결하기 위한, 제1 분기부(122d)와 제2 분기부(122e)와 터미널(122f)를 포함한다.
상터미널(120)의 제2 바디(121)의 단면은, 도 7의 B-B를 기준할 때, 반경 방향의 제1 폭(w2)보다 축 방향의 제2 폭(t2)이 크다. 상터미널(120)은 세로 방향으로 세워진 형태의 터미널(100)이다. 이러한 상터미널(120)의 형상은 스크랩을 줄이기 위한 것이다.
도 6을 참조하면, 판금부재인 원소재(1)에 전개패턴(2)이 도시된다. 전개패턴(2) 중 길게 띠형 형상을 갖는 제1 부재(2a)가 제2 바디(121)에 해당한다. 제1 부재(2a)가 밴딩되어 원호 형상의 제2 바디(121)가 된다. 제1 부재(2a)의 양단에서 각각 제2 부재(2b)가 분기된 형태로 배치된다. 제2 부재(2b)는 밴딩되어 단자(122c)가 된다. 그리고 제3 부재(2c)가 제1 부재(2a)에서 분기된 형태로 배치된다. 제3 부재(2c)는 제1 분기부(122d)에 해당하고, 제4 부재(2d)는 제2 분기부(122e)에 해당하고, 제5 부재(2e)는 밴딩되어 터미널(122f)이 된다.
이러한 전개패턴(2)은 장방형의 원소재(1)의 형상을 고려할 때, 제1 부재(2a)가 띠형이기 때문에 스크랩이 매우 적게 배출되는 구조이다. 모터에 포함되는 상터미널(120)이 3개인 점을 고려할 때, 이러한 구조를 갖는 상터미널(120)은 스크랩을 크게 줄여 모터의 제조비용을 줄이는 이점이 있다.
이상에서, 중성터미널(110)은 반경 방향의 제1 폭(w1)보다 제2 폭(t1)가 작고, 상터미널(120)은 폭(w2)보다 두께(t2)가 큰 것으로 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 중성터미널(110)은 제1 폭(w1)보다 제2 폭(t1)가 크고, 상터미널(120)은 제1 폭(w1)보다 두께(t2)가 작은 것으로 실시될 수 있다.
한편, 중성 터미널(110)의 제1 폭(w1)은 상 터미널(120)의 제2 폭(t2)과 동일할 수 있다. 중성 터미널(110)의 제2 폭(t1)은 상 터미널(120)의 제1 폭(w1)과 동일할 수 있다. 또는 중성 터미널(110)의 제1 연결부(112)의 축방향 폭(t3)은 상 터미널(120)의 제2 연결부(122)의 반경 방향 폭(w3)과 동일할 수 있다.
도 8을 참조하면, 제1 상터미널(120A)의 경우, 제2 바디(121)의 중심(P1)과 제1 궤도(O1)의 중심(C)을 지나는 가상의 직선(L)을 기준으로 일측에 배치된 제2 연결부(122)의 단자(122c)와 타측에 배치된 제2 연결부(122)의 단자(122c)가 비대칭되게 배치될 수 있다.
도 9는 제2 상터미널을 도시한 사시도이고, 도 10은 도 9에서 도시한 제2 상터미널의 평면도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 제2 상터미널(120B)도 제1 상터미널(120A)과 같이, 수평부(122a)와, 수직부(122b)와, 단자(122c)와, 제1 분기부(122d)와, 제2 분기부(122e)와, 터미널(122f)를 포함한다. 이에 대한 설명은 제1 상터미널(120A)과 동일한 바, 이에 대한 설명은 생략한다. 다만, 제2 상터미널(120B)의 경우, 제2 바디(121)의 길이, 수평부(122a)의 형태 및 크기 등이 제1 상터미널(120A)과 상이하다.
그리고, 제2 상터미널(120B)의 경우, 제2 바디(121)의 폭중심(P2)과 제2 바디(121)의 곡률중심(C)을 지나는 기준선을 기준으로 일측에 배치된 제2 연결부(122)의 단자(122c)와 타측에 배치된 제2 연결부(122)의 단자(122c)가 대칭되게 배치될 수 있다.
도 11은 제3 상터미널을 도시한 사시도이고, 도 12는 도 11에서 도시한 제3 상터미널의 평면도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 제3 상터미널(120C)도 제1 상터미널(120A)과 같이, 수평부(122a)와, 수직부(122b)와, 단자(122c)와, 제1 분기부(122d)와, 제2 분기부(122e)와, 터미널(122f)를 포함한다. 이에 대한 설명은 제1 상터미널(120A)과 동일한 바, 이에 대한 설명은 생략한다. 다만, 제3 상터미널(120C)의 경우, 제2 바디(121)의 길이, 수평부(122a)의 형태 및 크기 등이 제1 상터미널(120A)과 상이하다. 그리고 제3 상터미널(120C)은 제1 분기부(122d)와 제2 분기부(122e)와 터미널(122f)의 위치가 다르다. 제3 상터미널(120C)의 경우, 제1 분기부(122d)가 제2 연결부(122)에서 분기되는 제1 상터미널(120A) 및 제2 상터미널(120B)과 달리, 제1 분기부(122d)가 제2 바디(121)의 상면에서 분기된다.
그리고, 제3 상터미널(120C)의 경우, 제2 바디(121)의 폭중심(P3)과 제2 바디(121)의 곡률중심(C)을 지나는 기준선을 기준으로 일측에 배치된 제2 연결부(122)의 단자(122c)와 타측에 배치된 제2 연결부(122)의 단자(122c)가 대칭되게 배치될 수 있다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 대략적으로, 몸체(41)의 일측에 중성터미널(110)이 배치되고, 몸체(41)의 타측에 상터미널(120)이 배치된다. 복수의 단자(122c)들은 버스바의 중심을 기준하여 반경방향으로 동일한 위치에 배치된다. 터미널(100)의 배치 기준으로 제1 궤도(O1)와 제2 궤도(O2)를 기준으로 설명한다. 제1 궤도(O1)와 제2 궤도(O2)는 버스바(40)의 중심(C)을 동심으로 갖는다. 제1 궤도(O1)가 제2 궤도(O2)의 내측에 배치된다.
중성터미널(110)의 제1 바디(111)는 제2 궤도(O2)에 배치된다. 그리고 제2 상터미널(120B)의 제2 바디(121)도 제2 궤도(O2)에 배치된다. 그리고, 제1 상터미널(120A)의 제2 바디(121)와 제3 상터미널(120C)의 제2 바디(121)는 제1 궤도(O1)에 배치된다. 중성터미널(110)의 단자(122c)는 제1 궤도(O1)와 제2 궤도(O2) 사이에 배치된다. 상터미널(120)의 단자(122c)도 제1 궤도(O1)와 제2 궤도(O2) 사이에 배치된다.
버스바(40)의 중심(C)에서 중성터미널(110)의 제1 바디(111)까지의 반경 방향 길이(R1)는 상 터미널(120)의 제2 바디(120)까지의 반경 방향 길이(R2,R3)보다 클 수 있다.
또한, 어느 하나의 상터미널(120)의 단자(122c)는 다른 상터미널(120)의 2개의 단자(122c) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 4의 H2와 같은, 제1 상터미널(120A)의 2개의 단자(122c) 중 어느 하나는, 도 4의 H1과 같은 제3 상터미널(120C)의 2개의 단자(122c) 사이에 배치될 수 있다. 이와 같은 상터미널(120)의 구조 및 배치 형태는 중성터미널(110)과 상터미널(120)들의 형상이 각기 다른 상태에서 모든 단자(122c)들이 제1 궤도(O1)와 제2 궤도(O2) 사이에서 원주방향을 따라 정렬되게 배치하기 위한 것이다.
이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 모터에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.
전술된 본 발명의 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (11)

  1. 하우징;
    상기 하우징 내에 배치되는 스테이터;
    상기 스테이터 내에 배치되는 로터;
    상기 로터와 결합하는 샤프트; 및
    상기 스테이터 상에 배치되고, 복수개의 터미널을 갖는 버스바를 포함하고,
    상기 복수개의 터미널은 중성 터미널과 복수개의 상 터미널을 포함하고,
    상기 중성터미널은 반경 방향의 제1 폭이 축 방향의 제2 폭보다 큰 제1 바디와 상기 제1 바디에서 연장되는 복수개의 제1 연결부를 포함하고,
    상기 상 터미널은 반경 방향의 제1 폭이 축 방향의 제2 폭보다 작은 제2 바디와 상기 제2 바디에서 연장되는 복수개의 제2 연결부를 포함하는 모터.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 중성 터미널의 제1 폭은 상기 상 터미널의 제2 폭과 동일하고,
    상기 중성 터미널의 제2 폭은 상기 상 터미널의 제1 폭과 동일한 모터.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 중성 터미널의 제1 연결부의 축방향의 폭은 상기 상 터미널의 제2 연결부의 반경 방향의 폭과 동일한 모터.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 버스바의 중심을 기준으로, 상기 제1 바디 또는 상기 제2 바디가 배치되는 제1 궤도와 제2 궤도에서,
    상기 복수개의 상 터미널은 제1 상터미널, 제2 상터미널 및 제3 상터미널을 포함하고,
    상기 제1 상터미널의 제2 바디와 상기 제3 상터미널의 제2 바디는 상기 제1 궤도 상에 배치되며,
    상기 제2 상터미널의 제2 바디는 상기 제2 궤도 상에 배치되는 모터.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 버스바의 중심을 기준으로,
    상기 제1 궤도는 상기 제2 궤도보다 내측에 배치되는 모터.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 중성터미널의 제1 바디는 상기 제2 궤도 상에 배치되는 모터.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 연결부는 상기 제2 바디의 일측에서 연장된 수평부, 상기 수평부의 일 부분에서 상측으로 연장된 수직부 및 상기 수직부의 일 부분에서 돌출된 단자를 포함하고,
    상기 단자는 상기 스테이터의 코일과 결합하는 모터.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 상 터미널, 상기 제2 상 터미널 및 상기 제3 상 터미널 중 어느 하나의 상 터미널의 상기 단자는 원주 방향으로 다른 하나의 상 터미널의 2개의 상기 단자 사이에 배치되는 모터.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 제1 상 터미널의 두 개의 단자는 상기 제1 궤도의 중심과 상기 제1 상 터미널의 제2 바디의 중심을 연결한 가상의 직선을 기준으로 비대칭되게 배치되는 모터.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 상 터미널의 두 개의 단자는 상기 제1 궤도의 중심과 상기 제2 상 터미널의 제2 바디의 중심을 연결한 가상의 직선을 기준으로 대칭되게 배치되는 모터.
  11. 제3 항에 있어서,
    상기 버스바의 중심에서 상기 중성터미널의 상기 제1 바디까지의 반경 방향 길이는 상기 상 터미널의 상기 제2 바디까지의 반경 방향 길이보다 큰 모터.
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