WO2021172608A1 - 스테이터 및 스테이터 제조용 지그 - Google Patents

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WO2021172608A1
WO2021172608A1 PCT/KR2020/002660 KR2020002660W WO2021172608A1 WO 2021172608 A1 WO2021172608 A1 WO 2021172608A1 KR 2020002660 W KR2020002660 W KR 2020002660W WO 2021172608 A1 WO2021172608 A1 WO 2021172608A1
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stator
guide
guide pin
guide plate
ring
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PCT/KR2020/002660
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French (fr)
Inventor
이희정
민정기
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엘지전자 주식회사
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/16—Stator cores with slots for windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Definitions

  • the present invention relates to a stator having a connection ring and a neutral ring and a jig for manufacturing the stator.
  • the electric motor may include a housing, a stator disposed inside the housing, and a rotor disposed inside the stator to be rotated by a magnetic field generated from the stator.
  • the stator may include a stator core and a stator coil wound around the stator core, respectively.
  • a connection ring and a neutral ring may be provided between the stator coils.
  • the connecting ring and the neutral ring are respectively electrically connected to the end of the stator coil to form a movement path of the current so that the input current can flow to the stator coil.
  • connection ring and neutral ring and the stator core may be joined to each other by welding in order to electrically connect them to each other.
  • Conventional connection ring and neutral ring, and welding between the ends of the stator core generally uses a Tungsten Inert Gas welding (TIG) method.
  • TIG Tungsten Inert Gas welding
  • a preparation process for TIG welding a plurality of parts to be welded, that is, an alignment between a connection ring and a neutral ring and an end of the stator core, were manually performed for each welding point. Accordingly, a relatively long time is required for the welding process.
  • the manufacturing process of the stator the assembling process of the connection ring and the neutral ring joined to the end of the stator core is separately made, and serves as a factor to increase the time required for the manufacturing process of the stator. Accordingly, the development of a method for reducing the time required for the assembly process of the connection ring and the neutral ring may be considered.
  • One object of the present invention is to provide a jig for manufacturing a stator that can collectively perform the alignment of a plurality of parts joined between the connection ring and the neutral ring and the ends of the stator core through a single operation.
  • Another object of the present invention is to provide a stator capable of reducing the time required for an assembly process of the connection ring and the neutral ring by improving the structures of the connection ring and the neutral ring.
  • a stator includes a stator core having a plurality of slots; a first stator coil and a second stator coil each wound around the stator core through the plurality of slots, each end of which is spaced apart from each other at a predetermined distance; a connection ring disposed in a space spaced apart from the ends of the first and second stator coils, to which a current is input, and electrically connected to the ends of each of the first and second stator coils; and a neutralizing unit electrically connected to the ends of the first and second stator coils and provided between the first and second stator coils and the connecting ring to receive current from the first and second stator coils.
  • the neutral ring is coupled to the connection ring portion is made to maintain a fixed position on the connection ring portion.
  • connection ring portion includes a connection pin protruding on one surface facing the neutral ring portion, and the neutral ring portion is provided at a position corresponding to the connection pin and has a connection pin hole formed so that the connection pin can be inserted. And, the connecting pin may be inserted and fixed in the connecting pin hole to maintain the position of the neutral ring on the connecting ring in a fixed state.
  • the connecting ring portion is provided on one side and the other side of the connecting ring portion facing the first and second stator coils, respectively, and the inner connecting ring terminal portion and the outer side are formed to be in contact with the ends of the first and second stator coils, respectively.
  • a connection ring terminal portion is provided, and the neutralizing portion is provided on one side and the other side of the neutralling portion facing the first and second stator coils, respectively, and is formed to be in contact with the ends of the first and second stator coils, respectively. It may be provided with an inner neutralizing terminal portion and an outer neutralizing terminal portion.
  • the connecting ring portion is provided in plurality, and is sequentially stacked and consists of a first connection ring, a second connection ring and a third connection ring configured to receive three-phase currents, respectively, and the inner connection ring terminal portion is spaced apart from each other at a predetermined interval.
  • a first outer connection ring comprising, wherein the outer connecting ring terminal parts are spaced apart from each other at a predetermined distance, respectively, provided on the first to third connecting rings, and formed to be in contact with the ends of the second stator coils, respectively
  • a terminal portion, a second outer connecting ring terminal portion, and a third outer connecting ring terminal portion are provided, wherein the inner neutralizing terminal portions are spaced apart from each other at a predetermined distance, are provided on the neutralizing portion, and include an end of the first stator coil and
  • a first inner neutralizing terminal portion, a second inner neutralizing terminal portion, and a third inner neutralizing terminal portion are formed to be in contact with each other, wherein the outer connecting ring terminal portions are spaced apart from each other at a pre
  • a stator manufacturing jig is a stator core having a plurality of slots, and each wound on the stator core through the plurality of slots, each end A first stator coil and a second stator coil spaced apart from each other at a predetermined distance are disposed in a space spaced apart between the ends of the first and second stator coils, and a current is inputted, and each of the first and second stator coils A connection ring portion electrically connected to an end of a second stator coil, and an end portion of the first and second stator coils electrically connected, provided between the first and second stator coils and the connecting ring portion, the first and a stator comprising a neutralizing unit configured to receive current from a second stator coil, wherein ends of the first and second stator coils, and a guide unit configured to fix a portion joined between the connecting ring and the neutralizing unit and a first guide plate provided in a fixed state;
  • the other end of the guide pin part includes, when the second guide plate rotates, as the protrusion moves toward the connecting ring part and the neutral ring part on the guide pin groove, the ends of the first and second stator coils It is made to be fixed on a position where it is joined to the connection ring part and the neutral ring part by pressing.
  • the first guide plate is formed to be recessed on one surface, and is formed to extend in a first direction toward the connection ring portion and the neutral ring portion, and guide pin grooves formed to guide the movement of the guide pin portion in a state in which the guide pin portion is accommodated. can be provided.
  • the guide pin hole may be formed to extend along a second direction crossing the first direction on the second guide plate.
  • the guide pin hole may be formed to extend obliquely so as to have a predetermined inclination from the outside to the inside on the second guide plate.
  • the guide pin hole may include a curved portion formed to have a curvature of a predetermined size toward the outside of the second guide plate.
  • the guide pin unit may further include a pressing groove provided at the other end of the guide pin unit and formed to surround at least a portion of the end portions of the first and second stator coils.
  • the guide portion includes an inner guide portion and an outer guide portion corresponding to the first and second stator coils, respectively, and the first guide plate includes a first inner guide provided in the inner guide portion and the outer guide portion, respectively.
  • the second guide plate is composed of a second inner guide plate and a second outer guide plate respectively provided in the inner guide portion and the outer guide portion, the guide pin portion , an inner guide pin portion and an outer guide pin portion respectively provided on the inner guide portion and the outer guide portion, the guide pin hole, the inner guide pin hole provided in the second inner guide plate and the second outer guide plate, respectively and an outer guide pin hole
  • the protrusion includes an inner protrusion and an outer protrusion respectively provided in the inner guide pin portion and the outer guide pin portion, wherein the inner guide portion and the outer guide portion include the first and second Each end of the stator coil and a portion joined between the connecting ring portion and the neutral ring portion may be fixed.
  • At least one of the inner guide pin part and the outer guide pin part is coupled to at least any one of the inner protrusion part and the outer protrusion part, and a bearing part configured to move along the inner guide pin hole and the outer guide pin hole may be provided. have.
  • the outer guide portion may include a cover plate formed to cover upper portions of the first and second outer guide plates and having a through hole communicating with the other end of the outer guide pin portion; and a spring part made to have elasticity, one side fixed on the cover plate, and the other side being connected to the other end of the outer guide pin part through the through hole, and the other end of the spring part is the outer guide pin.
  • a cover plate formed to cover upper portions of the first and second outer guide plates and having a through hole communicating with the other end of the outer guide pin portion
  • a spring part made to have elasticity, one side fixed on the cover plate, and the other side being connected to the other end of the outer guide pin part through the through hole, and the other end of the spring part is the outer guide pin.
  • the spring unit may include a spring post provided on the through hole, and both sides of which are connected to the other end of the spring unit and the other end of the outer guide pin.
  • the stator manufacturing jig further includes a base plate coupled to the second inner guide plate and the second outer guide plate to be rotatably relative to each other, wherein the base plate includes ends of the first and second stator coils and the connection An opening formed to be opened to expose a portion joined between the ring portion and the neutral ring portion to the outside may be provided.
  • the stator manufacturing jig is coupled to at least one of the second inner guide plate and the second outer guide plate, and as it rotates in one direction, the second inner guide plate and the second outer guide plate
  • the first inner guide plate and the first outer guide plate may further include a lever configured to rotate relative to the plate.
  • the stator manufacturing jig includes a guide pin portion configured to be movable in a direction toward or away from the ends of the first and second stator coils on a first guide plate, and the protrusion of the guide pin portion is rotatable relative to the first guide plate. It is disposed in a state of being inserted into the guide pin hole provided in the second guide plate made to do so.
  • the guide pin part presses the ends of the first and second stator coils, and the connecting ring part and the neutralling part are joined to the position It is made to align and fix on the top. That is, the alignment of the plurality of parts joined between the end portions of the first and second stator coils and the connecting ring portion and the neutral ring portion may be collectively performed through one operation of rotating the second guide plate.
  • the time required for the welding process of the connection ring part and the neutral ring part can be significantly reduced compared to the conventional method of aligning the joint parts by hand.
  • the time required for the manufacturing process of the stator can be drastically reduced by applying a laser welding method instead of a conventional TIG welding method to the joint portions in a collectively aligned state.
  • the neutral ring of the present invention is coupled to the connecting ring portion is made to maintain a fixed position on the connecting ring portion.
  • a connecting pin and a connecting pin hole formed to correspond to each other are provided on one surface facing each other between the neutralizing unit and the connecting ring, respectively, so that the position of the neutralizing unit can be maintained in a fixed state on the connecting ring. That is, the neutral ring portion and the connection ring portion may be arranged in a spaced apart space between the ends of the first and second stator coils in a pre-assembled state.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of a stator according to the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged perspective view of a connecting ring portion and a neutral ring portion disposed between the first and second stator coils shown in FIG. 1 .
  • FIG. 3 is a perspective view showing the state of the stator shown in FIG. 2 except for the connection ring part and the neutral ring part.
  • FIG. 4 is a perspective view of the connecting ring part and the neutral ring part shown in FIG. 1 .
  • FIG. 5 is a perspective view of a connecting ring part and a neutral ring part showing a cross-section taken along line A-A shown in FIG. 4 .
  • FIG. 6 is a perspective view showing a state in which the stator manufacturing jig according to the present invention is installed on the stator shown in FIG. 1 .
  • FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating an exploded state of the stator manufacturing jig shown in FIG. 6 .
  • FIG. 8 is a view showing the inner guide pin part and the outer guide pin part shown in FIG. 7 separated, respectively.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a cross-section of a stator in which a jig for manufacturing a stator along the line B-B shown in FIG. 6 is installed.
  • FIG. 10 is a plan view of the stator manufacturing jig in a state before the stator manufacturing jig shown in FIG. 6 aligns the ends of the first and second stator coils.
  • FIG. 11 is an enlarged view of the inner guide pin in the stator manufacturing jig shown in FIG. 10 .
  • FIG. 12 and 13 are conceptual views enlarged from different sides of the outer guide pin in the stator manufacturing jig shown in FIG. 10 .
  • FIG. 14 is a plan view of the stator manufacturing jig in a state after the stator manufacturing jig shown in FIG. 6 aligns the ends of the first and second stator coils.
  • FIG. 15 is an enlarged view of the inner guide pin in the stator manufacturing jig shown in FIG. 14 .
  • 16 and 17 are conceptual views enlarged from different sides of the outer guide pin in the stator manufacturing jig shown in FIG. 14 .
  • stator 100 and the stator manufacturing jig 200 according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an example of a stator 100 according to the present invention
  • FIG. 2 is a connecting ring 140 and a neutral ring disposed between the first and second stator coils 120 and 130 shown in FIG. 150) is an enlarged perspective view
  • FIG. 3 is a perspective view of the stator 100 shown in FIG. 2, excluding the connecting ring 140 and the neutralizing unit 150
  • FIG. 4 is FIG. 1 is a perspective view of the connecting ring unit 140 and the neutralling unit 150
  • FIG. 5 is a perspective view of the connecting ring unit 140 and the neutralling unit 150 taken along the line AA shown in FIG.
  • the stator 100 includes a stator core 110 , a first stator coil 120 , a second stator coil 130 , a connection ring unit 140 , and a neutral ring unit 150 . do.
  • the stator core 110 includes a plurality of slots 110a in which first and second stator coils 120 and 130 to be described later are wound.
  • the rotor 10 may be disposed inside the stator core 110 .
  • the rotor 10 may be configured to rotate in one direction by a rotating magnetic field generated by the stator 100 .
  • the first stator coil 120 and the second stator coil 130 are wound on the stator 110 through a plurality of slots 110a provided in the stator core 110, respectively, and each end is shown in FIG. As described above, it may be arranged to be spaced apart from each other at a predetermined interval.
  • the first and second stator coils 120 and 130 may be spaced apart from each other at a predetermined distance in the radial direction of the stator core 110 .
  • the first stator coil 120 and the second stator coil 130 may be electrically connected to each other.
  • connection ring unit 140 is disposed in a space 100a spaced apart between the ends of the first stator coil 120 and the second stator coil 130, is connected to an external circuit to receive a current, and each of the first and electrically connected to the ends of the second stator coils 120 and 130 .
  • the neutralizing unit 150 is electrically connected to the ends of the first stator coil 120 and the second stator coil 130, and is provided between the first and second stator coils 120 and 130 and the connecting ring unit 140, It may be configured to receive current from the first and second stator coils 120 and 130 .
  • the neutralizing unit 150 is coupled to the connecting ring unit 140 to maintain a fixed position on the connecting ring unit 140 .
  • connection ring unit 140 and the neutral ring unit 150 may each have a connection pin 143 and a connection pin hole 153 as shown in FIGS. 4 and 5 .
  • connection pin 143 may be formed to protrude on one surface facing the neutralling part 150 .
  • the connecting pin 143 and the connecting pin hole 153 are shown to be formed two each on the connecting ring 140 and the neutral ring 150, respectively, but the connecting ring 140 and the neutral ring 150 ), one each, or three or more, respectively.
  • connection pin 143 may be formed to protrude on one surface of the connection ring unit 140 facing the neutral ring unit 150 .
  • the connecting pin 143 may be made of the same material as the connecting ring 140 , or may be made of a material different from that of the connecting ring 140 .
  • connection pin hole 153 may be provided at a position corresponding to the connection pin 143 provided on one surface of the connection ring unit 140 so that the connection pin 143 can be inserted thereinto.
  • connection pin hole 153 may be formed to pass through the neutralizing part 150 so that one end of the connection pin 143 is exposed in a state in which the connection pin 143 is inserted. According to the structure of the connection pinhole 153 as described above, whether the connection pin 143 is inserted into the connection pinhole 153 can be checked in a related manner.
  • the connecting pin hole 153 may be formed so that the other side opposite to one side of the neutralizing unit 150 into which the connecting pin 143 is inserted is blocked without passing through the neutralizing unit 150 .
  • the structure of the connecting pin 143 and the connecting pin hole 153 is not the connecting ring 140 and the neutral ring 150 , but the neutralling unit 150 and the connecting ring unit 140 . ) may be formed on each.
  • the connecting pin 143 may be inserted and fixed in the connecting pin hole 153 to maintain the neutralling unit 150 on the connecting ring 140 in a fixed state.
  • the first and second connecting pins 143 and the soft pin hole 153 are temporarily assembled.
  • the stator coils 120 and 130 may be disposed in a space 100a spaced apart from each other. Accordingly, compared to the conventional stator 100 that does not have a coupling structure between the connecting ring 140 and the neutral ring 150 , the time required for the assembly and manufacturing process of the stator 100 can be greatly reduced.
  • the connecting ring unit 140 may include an inner connecting ring terminal unit 141 and an outer connecting ring terminal unit 142 .
  • the neutralizing unit 150 may include an inner neutralizing terminal unit 151 and an outer neutralizing terminal unit 152 .
  • the inner connecting ring terminal portion 141 and the outer connecting ring terminal portion 142 are respectively provided on one side and the other side of the connecting ring portion 140 facing the first and second stator coils 120 and 130, and the first and second stators It may be formed so as to be in contact with the ends of the coils 120 and 130, respectively.
  • the inner neutralizing terminal unit 151 and the outer neutralizing terminal unit 152 are provided on one side and the other side of the neutralizing unit 150 facing the first and second stator coils 120 and 130, respectively, and the first and end portions of the second stator coils 120 and 130 , respectively.
  • connection ring unit 140 is provided in plurality, and is sequentially stacked to receive a three-phase current, respectively, a first connection ring 140a, a second connection ring 140b, and a third connection ring 140c.
  • the three-phase current may be composed of, for example, a U-phase, a V-phase, and a W-phase.
  • the first connection ring 140a , the second connection ring 140b , and the third connection ring 140c are the first to third connection rings 140a , 140b , and 140c respectively.
  • a first bus bar 140a ′, a second bus bar 140b ′ and a third bus bar 140c ′ provided may be provided, respectively.
  • the inner connecting terminal portion 141, the outer connecting ring terminal portion 142, the inner neutralizing terminal portion 151, the outer neutralizing terminal portion 152 is the first and second stator coils corresponding to the three-phase current, respectively ( 120 and 130) inter-junction regions may be provided.
  • the inner connection ring terminal portion 141 is spaced apart from each other at a predetermined distance, and is provided on the first to third connection rings 140a, 140b, and 140c, respectively, and ends of the first stator coil 120 . and a first inner connecting ring terminal portion 141a, a second inner connecting ring terminal portion 141b, and a third inner connecting ring terminal portion 141c which are formed to be in contact with each other.
  • connection ring terminal portion 142 is spaced apart from each other at a predetermined distance, is provided on the first to third connection rings 140a, 140b, 140c, respectively, and the end of the second stator coil 130 and A first outer connecting ring terminal portion 142a, a second outer connecting ring terminal portion 142b, and a third outer connecting ring terminal portion 142c formed to be in contact with each other may be provided.
  • the inner neutralizing terminal unit 151 is spaced apart from each other at a predetermined distance, provided on the neutralizing unit 150, a first inner neutral formed to be in contact with the end of the first stator coil 120, respectively. It may include a ring terminal part 151a, a second inner neutralizing terminal part 151b, and a third inner neutralizing terminal part 151c.
  • outer connecting ring terminal portions 152 are spaced apart from each other at a predetermined distance, are provided on the neutral ring portion 150, and are formed to be in contact with the ends of the second stator coil 130, respectively. It may include a ring terminal portion 152a, a second outer neutralizing terminal portion 152b, and a third outer neutralizing terminal portion 152c.
  • the stator 100 is coupled to the upper portion of the neutralizing unit 150 , and includes the connecting ring 140 and the neutralizing unit 150 and the first and second stator coils 120 and 130 . It may further include a partitioning portion 160 that partitions the portions joined between the ends do not affect each other.
  • the compartment 160 may be made of an insulating material, and may be implemented by injection molding.
  • stator manufacturing jig 200 according to another embodiment of the present invention will be described with further reference to FIGS. 6 to 9 together with FIGS. 1 to 5 .
  • FIG. 6 is a perspective view showing a stator manufacturing jig 200 according to the present invention is installed on the stator shown in FIG. 1, and FIG. 7 is an exploded state of the stator manufacturing jig 200 shown in FIG. It is a conceptual diagram, and FIG. 8 is a view showing the inner guide pin part 213 and the outer guide pin part 223 shown in FIG. 7 separately, respectively, and FIG. 9 is a stator manufacturing jig 200 along the line BB shown in FIG. 6 . It is a perspective view showing a cross-section of the stator 100 is installed.
  • ) is electrically connected to the end of the connecting ring 140 and the first and second stator coils 120 and 130 are electrically connected, and between the first and second stator coils 120 and 130 and the connecting ring 140 .
  • the jig 200 for manufacturing the stator 100 is a guide part ( 210,220).
  • the guide parts 210 and 220 may be configured to fix portions joined between the ends of the first and second stator coils 120 and 130 and the connecting ring 140 and the neutral ring 150 .
  • the guide parts 210 and 220 may include an inner guide part 210 and an outer guide part 220 respectively corresponding to the first stator coil 120 and the second stator coil 130 .
  • the inner guide part 210 and the outer guide part 220 are joined between the respective ends of the first and second stator coils 120 and 130 and the connecting ring part 140 and the neutral ring part 150 . can be made to fix the
  • the guide parts 210 and 220 include first guide plates 211 and 221 , second guide plates 212 and 222 , and guide pin parts 213 and 223 .
  • the first guide plates 211 and 221 may be provided on the stator manufacturing jig 200 in a state in which rotation is fixed.
  • the first guide plates 211 and 221 include a first inner guide plate 211 and a first outer guide plate 221 respectively provided on the inner guide part 210 and the outer guide part 220 .
  • the second guide plates 212 and 222 are provided with guide pin holes 212a and 222a extending in one direction toward the connecting ring portion and the neutral ring portion, are disposed adjacent to the first guide plates 211 and 221, and the first guide plate It may be made to be able to rotate relative to (211,221).
  • the second guide plates 212 and 222 include a second inner guide plate 212 and a second outer guide plate 222 respectively provided on the inner guide part 210 and the outer guide part 220 .
  • the guide pinholes 212a and 222a include an inner guide pinhole 212a and an outer guide pinhole 222a respectively provided in the second inner guide plate 212 and the second outer guide plate 222 .
  • the guide pin parts 213 and 223 are provided at one end and have protrusions 213a and 223a inserted into the guide pin holes 212a and 222a, are formed to extend in one direction, and are formed on the first guide plates 211 and 221 with a connection ring portion ( 140) and the neutralizing unit 150 may be configured to be movable in a direction toward or away from each other.
  • the guide pin portions 213 and 223 may include an inner guide pin portion 213 and an outer guide pin portion 223 provided in the inner guide portion 210 and the outer guide portion 220 , respectively.
  • the protrusions 213a and 223a may include an inner protrusion 213a and an outer protrusion 223a respectively provided on the inner guide pin 213 and the outer guide pin 22 .
  • the protrusions 213a and 223a of the guide pin parts 213 and 223 are connected to the connection ring 140 on the guide pin holes 212a and 222a. ) and as it moves toward the neutralizing unit 150, it presses the ends of the first and second stator coils 120 and 130 so as to be fixed on the position where they are joined with the connecting ring 140 and the neutralizing unit 150. have.
  • the guide pin portions 213 and 223 may further include pressing grooves 213b and 223b.
  • the pressing grooves 213b and 223b are provided at the other ends of the guide pin parts 213 and 223 and are formed to surround at least a portion of the ends of the first and second stator coils 120 and 130 .
  • the shapes of the pressing grooves 213b and 223b may be formed to correspond to the shapes of the ends of the first and second stator coils 120 and 130 .
  • At least one of the inner guide pin portion 213 and the outer guide pin portion 223 may include a bearing portion 223c.
  • the bearing part 223c is provided only in the outer guide pin part 223 , but it may also be provided in the inner guide pin part 213 .
  • the bearing portion 223c provided in the outer guide pin portion 223 will be described as an example.
  • the bearing part 223c may be coupled to at least one of the inner protrusion 213a and the outer protrusion 223a to move along the inner guide pinhole 212a and the outer guide pinhole 222a, respectively.
  • the bearing portion 223c a case in which the bearing portion 223c is coupled to the outer protrusion 223a will be described. According to the structure of the bearing part 223c, the movement of the inner protrusion 213a and/or the outer protrusion 223a on the inner guide pin hole 212a and the outer guide pin hole 222a can be made more stably.
  • the jig 200 for manufacturing the stator may further include a base plate 230 .
  • the base plate 230 may be configured to be relatively rotatably coupled to the second inner guide plate 212 and the second outer guide plate 222 , respectively.
  • the base plate 230 is connected to the ring block 201 fastened and fixed to the stator 100 , where the second inner guide plate 212 and the second outer guide plate 222 are the base plate 230 . It is made to rotate relative to the one direction or the other direction.
  • the first inner guide plate 211 and the first outer guide plate 221 may be fastened to and fixed to the base plate 230 .
  • the stator manufacturing jig 200 may include a fixing pin 204 forming a rotation shaft of the second inner guide plate 212 , and one end of the fixing pin 204 is the second inner guide plate 212 of the jig 200 . It may be coupled to a coupling hole 212 ′ provided in the center. A ball bearing 203 may be provided between one end of the fixing pin 204 and the coupling hole 212 ′ to relatively rotate the second inner guide plate 212 with respect to the base plate 230 . In addition, the ball bearing 203 may be disposed in a state partially surrounded by the bearing cover 203 . A hook portion 205 for transport of the stator manufacturing jig 200 may be fastened to one end of the fixing pin 204 .
  • a plurality of rotation guides 202 disposed along the circumference of the ring block 201 may be provided between the base plate 230 and the ring block 201 .
  • the plurality of rotation guides 202 may have a bearing structure that moves along the circumference of the base plate 230 .
  • the second outer guide plate 222 may be connected to the plurality of rotation guides 202 , and the rotation of the second outer guide plate 222 is provided along the circumference of the base plate 230 . It may be implemented by the rotation guide 202 .
  • the base plate 230 has an opening 231 that is opened to expose a portion joined between the ends of the first and second stator coils 120 and 130 and the connecting ring 140 and the neutral ring 150 to the outside. ) can be provided.
  • the jig 200 for manufacturing the stator may further include a lever unit 240 .
  • the lever part 240 is coupled to at least one of the second inner guide plate 212 and the second outer guide plate 222 and rotates in one direction, the second inner guide plate 212 . and the second outer guide plate 222 may be relatively rotated with respect to the first inner guide plate 211 and the first outer guide plate 221 .
  • the lever unit 240 may include an inner lever unit 241 coupled to one side of the second inner guide plate 212 and an outer lever unit 242 coupled to one side of the second outer guide plate 222 . .
  • stator manufacturing jig 200 is coupled to the base plate 230, respectively, and a center pin 206 formed to adjust the fastening position between the base plate 230 and the ring block 201 and the stator 100.
  • a rotating pin 207 may be provided.
  • FIG. 10 is a plan view of the stator manufacturing jig 200 in a state before the stator manufacturing jig 200 shown in FIG. 6 aligns the ends of the first and second stator coils
  • FIG. 11 is shown in FIG. It is an enlarged view of the inner guide pin part 213 in the stator manufacturing jig 200
  • FIGS. 12 and 13 are the outer guide pin parts 223 in the stator manufacturing jig 200 shown in FIG.
  • FIG. 14 is a stator manufacturing jig 200 in a state after the stator manufacturing jig 200 shown in FIG. 6 aligns the ends of the first and second stator coils 120 and 130. It is a plan view, and FIG.
  • FIG. 15 is an enlarged view of the inner guide pin part 213 in the stator manufacturing jig 200 shown in FIG. 14
  • FIGS. 16 and 17 are the stator manufacturing jigs shown in FIG. 14
  • It is a conceptual diagram showing an enlarged view of the outer guide pin 223 from different sides in 200 .
  • the first guide plates 211 and 221 may include guide pin grooves 211a and 221a.
  • the guide pin grooves 211a and 221a are formed to be recessed on one surface of the first guide plate 211 and 221 , and extend in the first direction D1 toward the connecting ring 140 and the neutral ring 150 , the guide pin portion It may be configured to guide the movement of the guide pin parts 213 and 223 in a state in which the 213 and 223 are accommodated.
  • the guide pin grooves 211a and 221a may include an inner guide pin groove 211a provided on the first inner guide plate 211 and an outer guide pin groove 221a provided on the first outer guide plate 221 .
  • the first guide plates 211 and 221 are formed to cover the guide grooves 211a and 221a of the second guide plates 212 and 222 to form an accommodation space for the guide pin parts 213 and 223 together with the guide grooves 211a and 221a.
  • the guide pin holes 212a and 222a may be formed to extend along the second direction D2 crossing the first direction D1 on the second guide plates 212 and 222 .
  • the guide pinholes 212a and 222a may be formed to extend obliquely so as to have a predetermined inclination from the outside to the inside on the second guide plates 212 and 222 .
  • the guide pin holes 212a and 222a may include curved portions 212a1 formed to have a predetermined size of curvature toward the outside of the second guide plates 212 and 222 . According to the structure of the curved portion 212a1 as described above, the movement of the protrusions 213a and 223a formed in the guide pin portions 213 and 223 can be made more smoothly.
  • the outer guide part 220 may include a cover plate 224 and a spring part 225 .
  • the cover plate 224 is formed to cover the upper portions of the first and second outer guide plates 221 and 222, and may be formed to have a through hole 224a communicating with the other end of the outer guide pin part 223. .
  • the spring part 225 is made to have elasticity, one side is fixed on the cover plate 224, and the other side is made to be connected to the other end of the outer guide pin part 223 through the through hole 224a.
  • a plurality of spring units 225 may be provided.
  • the other side of the spring part 225 is, as the outer guide pin part 223 moves on the first outer guide plate 221 , the connection ring part 140 and the outer guide pin part 223 together with the connection ring part 140 and the It may be configured to move toward or away from the neutralizing unit 150 .
  • one side of the spring unit 225 is fixed on the cover plate 224 , and the other side of the spring unit 225 is connected to the other end of the outer guide pin unit 223 .
  • the spring unit 225 may include a spring post 225a.
  • the spring post 225a is provided on the through hole 224a formed in the cover plate 224, and both sides are connected to the other end of the spring part 225 and the other end of the outer guide pin part 223, respectively. can be done as much as possible.
  • the through hole 224a may be formed to extend along the first direction D1 in which the outer guide pin part 223 moves.
  • the outer guide pin portion ( 223) can be stably implemented.
  • stator manufacturing jig 200 operates
  • the outer guide part 220 is in a state in which the stator manufacturing jig 200 is fastened to the stator 100, and the outer lever part 242 is rotated counterclockwise as shown in FIG. 14 in the state shown in FIG.
  • the second outer guide plate 222 is relatively rotated clockwise with respect to the first outer guide plate 221 .
  • the first direction D1 in which the outer guide pin portion 223 accommodated in the outer guide groove 221a provided on the first outer guide plate 221 is close to the connecting ring 140 and the neutral ring 150 is move along
  • the other end of the outer guide pin 223 presses the end of the second stator coil 130 to join the connecting ring 140 and the neutral ring 150 . made to be fixed on the
  • the guide pin parts 213 and 223. is configured to press the ends of the first and second stator coils 120 and 130 to align and fix the connecting ring 140 and the neutral ring 150 at a position where they are joined. That is, a lever for relatively rotating the second guide plates 212 and 222 to align the plurality of parts joined between the ends of the first and second stator coils 120 and 130 and the connecting ring 140 and the neutral ring 150 . It can be collectively performed through one operation of the unit 240 .
  • the time required for the welding process of the connecting ring 140 and the neutral ring 150 can be greatly reduced.
  • the time required for the manufacturing process of the stator 100 is dramatically reduced by applying a laser welding method rather than a conventional TIG welding method to the joint portions in a state in which they are collectively aligned by the stator manufacturing jig 200 . can be reduced
  • the present invention can be used in industrial fields related to motors having a stator and a rotor.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

본 발명은, 복수의 슬롯을 구비하는 스테이터 코어; 상기 복수의 슬롯을 통해 상기 스테이터 코어에 각각 권선되며, 각각의 단부가 소정 간격을 두고 서로 이격 배치되는 제1 스테이터 코일과 제2 스테이터 코일; 상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부 간 이격된 공간상에 배치되며, 전류가 입력되고, 각각의 상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부와 전기적으로 연결되는 커넥션링부; 및 상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일과 상기 커넥션링부 사이에 마련되어, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일로부터 전류를 전달받도록 이루어지는 뉴트럴링부를 포함하고, 상기 뉴트럴링부는, 상기 커넥션링부와 결합되어 상기 커넥션링부상에서의 위치가 고정된 상태를 유지하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 스테이터를 개시한다.

Description

스테이터 및 스테이터 제조용 지그
본 발명은 커넥션링과 뉴트럴링을 가지는 스테이터 및 스테이터 제조용 지그에 관한 것이다.
최근에는 자동차 또는 차량의 배기가스로 인한 환경오염문제, 화석연료의 고갈 등에 기인하여 자동차 또는 차량의 동력원 또는 보조동력원으로 전동기를 이용하는 전기차량 또는 하이브리드 차량의 이용이 늘고 있다.
전동기는 하우징과, 하우징의 내부에 배치되는 스테이터와, 스테이터의 내측에 배치되어 스테이터에서 발생되는 자계에 의해 회전되도록 이루어지는 로터를 구비할 수 있다.
한편, 스테이터는, 스테이터 코어와 스테이터 코어에 각각 권선되는 스테이터 코일을 구비할 수 있다. 여기에서 스테이터 코일 사이에는, 커넥션링과 뉴트럴링이 마련될 수 있다. 커넥션링과 뉴트럴링은 스테이터 코일의 단부와 각각 전기적으로 연결되어, 입력되는 전류가 스테이터 코일로 흐를 수 있도록 전류의 이동 경로를 형성한다.
여기에서, 커넥션링 및 뉴트럴링과 스테이터 코어의 단부는 서로 간 전기적인 연결을 위하여, 용접에 의해 서로 접합되도록 이루어질 수 있다. 종래의 커넥션링 및 뉴트럴링과 스테이터 코어의 단부 간 용접은, 일반적으로 TIG 용접(Tungsten Inert Gas welding) 방식을 이용하고 있다. 또한, TIG 용접을 위한 준비 과정으로, 용접이 이루어지는 복수의 부분들 즉, 커넥션링 및 뉴트럴링과 스테이터 코어의 단부 간의 정렬이 각각의 용접 포인트 별로 수작업에 의해 이루어졌다. 이에 따라, 용접 공정에 걸리는 시간이 비교적 많이 소요되었다.
아울러, 스테이터의 제조 공정에서 스테이터 코어의 단부와 접합되는 커넥션링과 뉴트럴링의 조립 공정이 각각 별개로 이루어져, 스테이터의 제조 공정에 소요되는 시간을 증가시키는 하나의 요인으로 작용되고 있다. 이에 따라, 커넥션링과 뉴트럴링의 조립 공정에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 방안에 대한 개발이 고려될 수 있다.
본 발명의 일 목적은, 커넥션링 및 뉴트럴링과 스테이터 코어의 단부 간 접합되는 복수의 부분들에 대한 정렬을 한 번의 조작을 통해 일괄적으로 수행할 수 있는 스테이터 제조용 지그를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은, 커넥션링과 뉴트럴링의 구조를 개선하여, 커넥션링과 뉴트럴링의 조립 공정에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 스테이터를 제공하는 것이다.
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르는 스테이터는, 복수의 슬롯을 구비하는 스테이터 코어; 상기 복수의 슬롯을 통해 상기 스테이터 코어에 각각 권선되며, 각각의 단부가 소정 간격을 두고 서로 이격 배치되는 제1 스테이터 코일과 제2 스테이터 코일; 상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부 간 이격된 공간상에 배치되며, 전류가 입력되고, 각각의 상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부와 전기적으로 연결되는 커넥션링부; 및 상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일과 상기 커넥션링부 사이에 마련되어, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일로부터 전류를 전달받도록 이루어지는 뉴트럴링부를 포함하고, 상기 뉴트럴링부는, 상기 커넥션링부와 결합되어 상기 커넥션링부상에서의 위치가 고정된 상태를 유지하도록 이루어진다.
상기 커넥션링부는, 상기 뉴트럴링부와 마주하는 일면상으로 돌출 형성되는 연결핀를 구비하고, 상기 뉴트럴링부는, 상기 연결핀과 대응하는 위치에 마련되어, 상기 연결핀이 삽입 가능하게 형성되는 연결핀홀을 구비하고, 상기 연결핀은, 상기 연결핀홀에 삽입 고정되어, 상기 커넥션링부상에서의 상기 뉴트럴링부의 위치를 고정된 상태로 유지시키도록 이루어질 수 있다.
상기 커넥션링부는, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일과 마주하는 상기 커넥션링부의 일측과 타측에 각각 마련되며, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부와 각각 접하도록 형성되는 내측 커넥션링단자부와 외측 커넥션링단자부를 구비하고, 상기 뉴트럴링부는, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일과 마주하는 상기 뉴트럴링부의 일측과 타측에 각각 마련되며, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부와 각각 접하도록 형성되는 내측 뉴트럴링단자부와 외측 뉴트럴링단자부를 구비할 수 있다.
상기 커넥션링부는 복수로 구비되며, 순차적으로 적층되어 3상의 전류를 각각 전달 받도록 이루어지는 제1 커넥션링, 제2 커넥션링 및 제3 커넥션링으로 이루어지고, 상기 내측 커넥션링단자부는, 소정 간격을 두고 서로 이격 배치되며, 상기 제1 내지 제3 커넥션링상에 각각 마련되어, 상기 제1 스테이터 코일의 단부와 각각 접하도록 형성되는 제1 내측 커넥션링단자부, 제2 내측 커넥션링단자부 및 제3 내측 커넥션링단자부를 구비하며, 상기 외측 커넥션링단자부는, 소정 간격을 두고 서로 이격 배치되며, 상기 제1 내지 제3 커넥션링상에 각각 마련되어, 상기 제2 스테이터 코일의 단부와 각각 접하도록 형성되는 제1 외측 커넥션링단자부, 제2 외측 커넥션링단자부 및 제3 외측 커넥션링단자부를 구비하고, 상기 내측 뉴트럴링단자부는, 소정 간격을 두고 서로 이격 배치되며, 상기 뉴트럴링부상에 마련되어, 상기 제1 스테이터 코일의 단부와 각각 접하도록 형성되는 제1 내측 뉴트럴링단자부, 제2 내측 뉴트럴링단자부 및 제3 내측 뉴트럴링단자부를 구비하며, 상기 외측 커넥션링단자부는, 소정 간격을 두고 서로 이격 배치되며, 상기 뉴트럴링부상에 마련되어, 상기 제2 스테이터 코일의 단부와 각각 접하도록 형성되는 제1 외측 뉴트럴링단자부, 제2 외측 뉴트럴링단자부 및 제3 외측 뉴트럴링단자부를 구비할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따르는 스테이터 제조용 지그는, 복수의 슬롯을 구비하는 스테이터 코어와, 상기 복수의 슬롯을 통해 상기 스테이터 코어에 각각 권선되며, 각각의 단부가 소정 간격을 두고 서로 이격 배치되는 제1 스테이터 코일과 제2 스테이터 코일과, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부 간 이격된 공간상에 배치되며, 전류가 입력되고, 각각의 상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부와 전기적으로 연결되는 커넥션링부와, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일과 상기 커넥션링부 사이에 마련되어, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일로부터 전류를 전달받도록 이루어지는 뉴트럴링부를 포함하는 스테이터에 있어서, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부와 상기 커넥션링부 및 상기 뉴트럴링부 간 접합되는 부분을 고정시키도록 이루어지는 가이드부를 포함하고, 상기 가이드부는, 고정된 상태로 마련되는 제1 가이드 플레이트; 상기 커넥션링부 및 상기 뉴트럴링부를 향하여 일 방향으로 연장 형성되는 가이드핀홀을 구비하며, 상기 제1 가이드 플레이트와 인접하게 배치되고, 상기 제1 가이드 플레이트에 대하여 상대 회전 가능하도록 이루어지는 제2 가이드 플레이트; 및 일측 단부에 마련되어 상기 가이드핀홀에 삽입되는 돌출부를 구비하며, 일 방향으로 연장 형성되고, 상기 제1 가이드 플레이트상에서 상기 커넥션링부 및 상기 뉴트럴링부를 향하여 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동 가능하도록 이루어지는 가이드핀부를 포함하고, 상기 가이드핀부의 타측 단부는, 상기 제2 가이드 플레이트의 회전 시, 상기 돌출부가 상기 가이드핀홈상에서 상기 커넥션링부 및 상기 뉴트럴링부를 향하여 이동됨에 따라, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부를 가압하여 상기 커넥션링부 및 상기 뉴트럴링부와 접합되는 위치상에 고정시키도록 이루어진다.
상기 제1 가이드 플레이트는, 일면상에서 리세스되게 형성되며, 상기 커넥션링부 및 상기 뉴트럴링부를 향하는 제1 방향으로 연장 형성되어, 상기 가이드핀부가 수용된 상태에서 상기 가이드핀부의 이동을 가이드하도록 이루어지는 가이드핀홈을 구비할 수 있다.
상기 가이드핀홀은, 상기 제2 가이드 플레이트상에서, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연장 형성될 수 있다.
상기 가이드핀홀은, 상기 제2 가이드 플레이트상에서 외측에서 내측으로 소정 기울기를 갖도록 경사지게 연장 형성될 수 있다.
상기 가이드핀홀은, 상기 제2 가이드 플레이트의 외측을 향하여 소정 크기의 곡률을 갖도록 형성되는 곡면부를 구비할 수 있다.
상기 가이드핀부는, 상기 가이드핀부의 타측 단부에 마련되고, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부의 적어도 일부를 감싸도록 형성되는 가압홈을 더 구비할 수 있다.
상기 가이드부는, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일에 각각 대응하는 내측가이드부와 외측가이드부로 이루어지고, 상기 제1 가이드 플레이트는, 상기 내측가이드부 및 상기 외측가이드부에 각각 마련되는 제1 내측가이드 플레이트와 제1 외측가이드 플레이트로 이루어지며, 상기 제2 가이드 플레이트는, 상기 내측가이드부 및 상기 외측가이드부에 각각 마련되는 제2 내측가이드 플레이트와 제2 외측가이드 플레이트로 이루어지고, 상기 가이드핀부는, 상기 내측가이드부 및 상기 외측가이드부에 각각 마련되는 내측가이드핀부와 외측가이드핀부로 이루어지며, 상기 가이드핀홀은, 상기 제2 내측가이드 플레이트 및 상기 제2 외측가이드 플레이트에 각각 마련되는 내측가이드핀홀과 외측가이드핀홀로 이루어지고, 상기 돌출부는, 상기 내측가이드핀부 및 상기 외측가이드핀부에 각각 마련되는 내측돌출부와 외측돌출부로 이루어지며, 상기 내측가이드부와 상기 외측가이드부는, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 각각의 단부와 상기 커넥션링부 및 상기 뉴트럴링부 간 접합되는 부분을 고정시키도록 이루어질 수 있다.
상기 내측가이드핀부와 상기 외측가이드핀부 중 적어도 어느 하나는, 상기 내측돌출부 및 상기 외측돌출부 중 적어도 어느 하나에 결합되어, 상기 내측가이드핀홀과 상기 외측가이드핀홀을 따라 각각 이동하도록 이루어지는 베어링부를 구비할 수 있다.
상기 외측가이드부는, 상기 제1 및 제2 외측가이드 플레이트의 상부를 덮도록 형성되고, 상기 외측가이드핀부의 타측 단부와 연통하는 관통홀을 구비하는 커버 플레이트; 및 탄성을 갖도록 이루어지고, 일측은 상기 커버 플레이트상에 고정되며, 타측은 상기 관통홀을 통하여 상기 외측가이드핀부의 타측 단부와 연결되도록 이루어지는 스프링부를 포함하고, 상기 스프링부의 타측은, 상기 외측가이드핀부가 제1 외측가이드 플레이트상에서 이동됨에 따라, 상기 외측가이드핀부와 함께 상기 커넥션링부 및 상기 뉴트럴링부를 향하여 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동하도록 이루어질 수 있다.
상기 스프링부는, 상기 관통홀상에 마련되며, 양측이 상기 스프링부의 타측 단부와 상기 외측가이드핀부의 타측 단부와 각각 연결되도록 이루어지는 스프링포스트를 구비할 수 있다.
상기 스테이터 제조용 지그는, 상기 제2 내측가이드 플레이트와 제2 외측가이드 플레이트와 각각 상대 회전 가능하게 결합되는 베이스 플레이트를 더 포함하고, 상기 베이스 플레이트는, 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부와 상기 커넥션링부 및 상기 뉴트럴링부 간 접합되는 부분을 외부로 노출시키도록 개구되게 형성되는 개구부를 구비할 수 있다.
상기 스테이터 제조용 지그는, 상기 제2 내측가이드 플레이트 및 상기 제2 외측가이드 플레이트 중 적어도 어느 하나와 일측이 결합되며, 일 방향으로 회전됨에 따라, 상기 제2 내측가이드 플레이트 및 상기 제2 외측가이드 플레이트를 상기 제1 내측가이드 플레이트 및 상기 제1 외측가이드 플레이트에 대하여 상대 회전시키도록 이루어지는 레버부를 더 포함할 수 있다.
상술한 해결수단을 통해 얻게 되는 본 발명의 효과는 다음과 같다.
스테이터 제조용 지그는, 제1 가이드 플레이트상에서 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부를 향하여 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동 가능하도록 이루어지는 가이드핀부를 구비하고, 가이드핀부의 돌출부는 제1 가이드 플레이트에 대하여 상대 회전 가능하도록 이루어지는 제2 가이드 플레이트에 마련되는 가이드핀홀에 삽입된 상태로 배치된다.
이와 같은 구성의 스테이터 제조용 지그에 의하면, 제2 가이드 플레이트가 제1 가이드 플레이트에 대하여 상대 회전됨에 따라, 가이드핀부가 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부를 가압하여 커넥션링부 및 뉴트럴링부와 접합되는 위치상에 정렬 및 고정시키도록 이루어진다. 즉, 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부와 커넥션링부 및 뉴트럴링부 간 접합되는 복수의 부분들에 대한 정렬을, 제2 가이드 플레이트를 회전시키는 한 번의 조작을 통하여 일괄적으로 수행할 수 있다.
결과적으로, 종래의 수작업에 의한 접합 부분들의 정렬 방식에 비하여, 커넥션링부 및 뉴트럴링부의 용접 공정에 소요되는 시간을 크게 단축시킬 수 있다. 아울러, 일괄적으로 정렬된 상태의 접합 부분들에 대하여, 종래의 TIG 용접 방식이 아닌 레이저 용접 방식을 적용하여 스테이터의 제조 공정에 소요되는 시간을 획기적으로 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 뉴트럴링부는 커넥션링부와 결합되어 커넥션링부상에서의 위치가 고정된 상태를 유지하도록 이루어진다. 예를 들어, 뉴트럴링부와 커넥션링부 간 마주하는 일면상에는, 서로 대응되게 형성되는 연결핀과 연결핀홀이 각각 마련되어, 뉴트럴링부의 위치를 커넥션링부상에서 고정된 상태로 유지시킬 수 있다. 즉, 뉴트럴링부와 커넥션링부는 가조립된 상태로 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부 간 이격된 공간상에 배치될 수 있다. 결과적으로, 종래에 비하여 커넥션링과 뉴트럴링의 조립 공정에 소요되는 시간을 크게 단축시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 스테이터의 일 예를 보인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 및 제2 스테이터 코일 사이에 배치되는 커넥션링부 및 뉴트럴링부의 모습을 확대하여 보인 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 스테이터에서, 커넥션링부와 뉴트럴링부를 제외한 상태의 모습을 보인 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 커넥션링부와 뉴트럴링부의 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 A-A선에 따른 단면을 보인 커넥션링부와 뉴트럴링부의 사시도이다.
도 6은 도 1에 도시된 스테이터에 본 발명에 따른 스테이터 제조용 지그가 설치된 모습을 보인 사시도이다.
도 7은 도 6에 도시된 스테이터 제조용 지그의 분해된 상태의 모습을 보인 개념도이다.
도 8은 도 7에 도시된 내측가이드핀부와 외측가이드핀부를 각각 분리하여 보인 도면이다.
도 9는 도 6에 도시된 B-B선에 따른 스테이터 제조용 지그가 설치된 스테이터의 단면을 보인 사시도이다.
도 10은 도 6에 도시된 스테이터 제조용 지그가 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부를 정렬시키기 전 상태의 스테이터 제조용 지그를 평면상에서 바라본 도면이다.
도 11은 도 10에 도시된 스테이터 제조용 지그에서 내측가이드핀부의 모습을 확대하여 보인 도면이다.
도 12 및 도 13은 도 10에 도시된 스테이터 제조용 지그에서 외측가이드핀부의 모습을 서로 다른 측면에서 확대하여 보인 개념도이다.
도 14는 도 6에 도시된 스테이터 제조용 지그가 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부를 정렬시킨 후 상태의 스테이터 제조용 지그를 평면상에서 바라본 도면이다.
도 15는 도 14에 도시된 스테이터 제조용 지그에서 내측가이드핀부의 모습을 확대하여 보인 도면이다.
도 16 및 도 17은 도 14에 도시된 스테이터 제조용 지그에서 외측가이드핀부의 모습을 서로 다른 측면에서 확대하여 보인 개념도이다.
이하, 본 발명에 관련된 스테이터(100) 및 스테이터 제조용 지그(200)에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 스테이터(100)의 일 예를 보인 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130) 사이에 배치되는 커넥션링부(140) 및 뉴트럴링부(150)의 모습을 확대하여 보인 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 스테이터(100)에서, 커넥션링부(140)와 뉴트럴링부(150)를 제외한 상태의 모습을 보인 사시도이고, 도 4는 도 1에 도시된 커넥션링부(140)와 뉴트럴링부(150)의 사시도이며, 도 5는 도 4에 도시된 A-A선에 따른 단면을 보인 커넥션링부(140)와 뉴트럴링부(150)의 사시도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 스테이터(100)는, 스테이터 코어(110), 제1 스테이터 코일(120), 제2 스테이터 코일(130), 커넥션링부(140) 및 뉴트럴링부(150)를 포함한다.
스테이터 코어(110)는, 후술하는 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130)이 권선되는 복수의 슬롯(110a)을 구비한다. 스테이터 코어(110)의 내측에는 로터(10)가 배치될 수 있다. 로터(10)는 스테이터(100)에서 발생하는 회전 자기장에 의해 일 방향으로 회전하도록 이루어질 수 있다.
제1 스테이터 코일(120)과 제2 스테이터 코일(130)은, 스테이터 코어(110)에 마련되는 복수의 슬롯(110a)을 통해 스테이터(110)에 각각 권선되고, 각각의 단부가 도 3에 도시된 바와 같이 소정 간격을 두고 서로 이격 배치되도록 이루어질 수 있다. 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130)은 스테이터 코어(110)의 반경 방향상에서 소정 간격을 두고 서로 이격 배치될 수 있다. 제1 스테이터 코일(120)과 제2 스테이터 코일(130)은 서로 전기적으로 연결되도록 이루어질 수 있다.
커넥션링부(140)는, 제1 스테이터 코일(120) 및 제2 스테이터 코일(130)의 단부 간 이격된 공간(100a)상에 배치되며, 외부 회로와 연결되어 전류를 입력 받고, 각각의 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130)의 단부와 전기적으로 연결되도록 이루어진다.
뉴트럴링부(150)는, 제1 스테이터 코일(120) 및 제2 스테이터 코일(130)의 단부와 전기적으로 연결되고, 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130)과 커넥션링부(140) 사이에 마련되어, 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130)로부터 전류를 전달받도록 이루어질 수 있다.
여기에서, 상기 뉴트럴링부(150)는, 커넥션링부(140)와 결합되어 커넥션링부(140)상에서의 위치가 고정된 상태를 유지하도록 이루어진다.
예를 들어, 커넥션링부(140)와 뉴트럴링부(150)는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 각각 연결핀(143)과 연결핀홀(153)을 구비할 수 있다.
연결핀(143)은, 뉴트럴링부(150)와 마주하는 일면상으로 돌출 형성될 수 있다. 본 발명의 도면에서 연결핀(143)과 연결핀홀(153)은, 커넥션링부(140)와 뉴트럴링부(150)상에 각각 두 개씩 형성되는 것으로 도시되었으나, 커넥션링부(140)와 뉴트럴링부(150)상에 각각 하나씩 형성되거나, 세 개 이상으로 각각 형성될 수도 있다.
연결핀(143)은, 뉴트럴링부(150)와 마주하는 커넥션링부(140)의 일면상으로 돌출 형성될 수 있다. 연결핀(143)은, 커넥션링부(140)와 동일한 소재로 이루어지거나, 커넥션링부(140)와 서로 다른 소재로 이루어질 수도 있다.
연결핀홀(153)은, 상기 커넥션링부(140)의 일면상에 마련되는 연결핀(143)과 대응하는 위치에 마련되어, 연결핀(143)이 삽입 가능하게 형성될 수 있다. 또한, 연결핀홀(153)은, 연결핀(143)이 삽입된 상태에서, 연결핀(143)의 일측 단부가 노출되게 뉴트럴링부(150)를 관통하도록 형성될 수 있다. 이와 같은, 연결핀홀(153)의 구조에 의하면, 연결핀(143)이 연결핀홀(153)에 삽입된 상태에 대한 여부를 유관으로 확인할 수 있다. 이와 달리, 연결핀홀(153)는 뉴트럴링부(150)를 관통하지 않고, 연결핀(143)이 삽입되는 뉴트럴링부(150)의 일측의 반대편 타측이 가로 막힌 형태를 갖도록 형성될 수도 있다. 또한, 본 발명의 도면에서는 도시되지 않았으나, 연결핀(143)과 연결핀홀(153)의 구조는, 커넥션링부(140)와 뉴트럴링부(150)가 아닌, 뉴트럴링부(150)와 커넥션링부(140)상에 각각 형성될 수도 있다.
여기에서, 연결핀(143)은, 상기 연결핀홀(153)에 삽입 고정되어, 커넥션링부(140)상에서의 뉴트럴링부(150)의 위치를 고정된 상태로 유지시키도록 이루어질 수 있다. 이와 같은, 연결핀(143) 및 연길핀홀(153)의 구조에 의하면, 스테이터(100)의 제조 고정에서, 상기 연결핀(143) 및 연길핀홀(153)을 가조립된 상태로 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130)의 단부 간 이격된 공간(100a)상에 배치될 수 있다. 이에 따라, 커넥션링부(140)와 뉴트럴링부(150) 간 결합 구조를 구비하지 않은 종래의 스테이터(100)에 비하여, 스테이터(100)의 조립 및 제조 공정에 소요되는 시간을 크게 단축시킬 수 있다.
한편, 커넥션링부(140)는, 내측 커넥션링단자부(141)와 외측 커넥션링단자부(142)를 구비할 수 있다. 또한, 뉴트럴링부(150)는, 내측 뉴트럴링단자부(151)와 외측 뉴트럴링단자부(152)를 구비할 수 있다.
내측 커넥션링단자부(141)와 외측 커넥션링단자부(142)는, 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130)과 마주하는 커넥션링부(140)의 일측과 타측에 각각 마련되며, 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130)의 단부와 각각 접하도록 형성될 수 있다.
이와 유사하게, 내측 뉴트럴링단자부(151)와 외측 뉴트럴링단자부(152)는, 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130)과 마주하는 뉴트럴링부(150)의 일측과 타측에 각각 마련되며, 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130)의 단부와 각각 접하도록 형성될 수 있다.
한편, 커넥션링부(140)는, 복수로 구비되며, 순차적으로 적층되어 3상의 전류를 각각 전달 받도록 이루어지는 제1 커넥션링(140a), 제2 커넥션링(140b) 및 제3 커넥션링(140c)로 이루어질 수 있다. 여기에서, 상기 3상의 전류는 예를 들어, U상, V상, W상으로 구성될 수 있다. 또한, 제1 커넥션링(140a), 제2 커넥션링(140b) 및 제3 커넥션링(140c)은, 제1 내지 제3 커넥션링(140a,140b,140c)으로 각각 입력되는 전류의 이동 경로를 제공하는 제1 버스바(140a'), 제2 버스바(140b') 및 제3 버스바(140c')를 각각 구비할 수 있다.
또한, 내측 커넥션링단자부(141), 외측 커넥션링단자부(142), 내측 뉴트럴링단자부(151), 외측 뉴트럴링단자부(152)는 상기 3상의 전류와 각각 대응되는 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130) 간 접합 영역들을 구비할 수 있다.
구체적으로, 상기 내측 커넥션링단자부(141)는, 소정 간격을 두고 서로 이격 배치되며, 제1 내지 제3 커넥션링(140a,140b,140c)상에 각각 마련되어, 제1 스테이터 코일(120)의 단부와 각각 접하도록 형성되는 제1 내측 커넥션링단자부(141a), 제2 내측 커넥션링단자부(141b) 및 제3 내측 커넥션링단자부(141c)를 구비할 수 있다.
그리고, 상기 외측 커넥션링단자부(142)는, 소정 간격을 두고 서로 이격 배치되며, 제1 내지 제3 커넥션링(140a,140b,140c)상에 각각 마련되어, 제2 스테이터 코일(130)의 단부와 각각 접하도록 형성되는 제1 외측 커넥션링단자부(142a), 제2 외측 커넥션링단자부(142b) 및 제3 외측 커넥션링단자부(142c)를 구비할 수 있다.
또한, 상기 내측 뉴트럴링단자부(151)는, 소정 간격을 두고 서로 이격 배치되며, 상기 뉴트럴링부(150)상에 마련되어, 제1 스테이터 코일(120)의 단부와 각각 접하도록 형성되는 제1 내측 뉴트럴링단자부(151a), 제2 내측 뉴트럴링단자부(151b) 및 제3 내측 뉴트럴링단자부(151c)를 구비할 수 있다.
그리고, 상기 외측 커넥션링단자부(152)는, 소정 간격을 두고 서로 이격 배치되며, 상기 뉴트럴링부(150)상에 마련되어, 제2 스테이터 코일(130)의 단부와 각각 접하도록 형성되는 제1 외측 뉴트럴링단자부(152a), 제2 외측 뉴트럴링단자부(152b) 및 제3 외측 뉴트럴링단자부(152c)를 구비할 수 있다.
한편, 스테이터(100)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 뉴트럴링부(150)의 상부에 결합되고, 커넥션링부(140) 및 뉴트럴링부(150)와 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130)의 단부 간 접합되는 부분들이 서로 간 영향을 미치지 않도록 구획하는 구획부(160)를 더 포함할 수 있다. 구획부(160)는 절연 소재로 이루어질 수 있으며, 사출성형에 의해 구현될 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 스테이터 제조용 지그(200)에 대하여 도 1 내지 5와 함께 도 6 내지 도 9를 더 참조하여 설명한다.
도 6은 도 1에 도시된 스테이터에 본 발명에 따른 스테이터 제조용 지그(200)가 설치된 모습을 보인 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 스테이터 제조용 지그(200)의 분해된 상태의 모습을 보인 개념도이며, 도 8은 도 7에 도시된 내측가이드핀부(213)와 외측가이드핀부(223)를 각각 분리하여 보인 도면이고, 도 9는 도 6에 도시된 B-B선에 따른 스테이터 제조용 지그(200)가 설치된 스테이터(100)의 단면을 보인 사시도이다.
복수의 슬롯(110a)을 구비하는 스테이터 코어(110)와, 복수의 슬롯(110a)을 통해 스테이터 코어(110)에 각각 권선되며, 각각의 단부가 소정 간격을 두고 서로 이격 배치되는 제1 스테이터 코일(120)과 제2 스테이터 코일(120)과, 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130)의 단부 간 이격된 공간상에 배치되며, 전류가 입력되고, 각각의 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130)의 단부와 전기적으로 연결되는 커넥션링부(140)와, 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130)의 단부와 전기적으로 연결되고, 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130)과 커넥션링부(140) 사이에 마련되어, 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130)로부터 전류를 전달받도록 이루어지는 뉴트럴링부(150)를 포함하는 스테이터(100)에 있어서, 스테이터(100)의 제조를 위한 지그(200)는 가이드부(210,220)를 포함한다.
가이드부(210,220)는, 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130)의 단부와 커넥션링부(140) 및 뉴트럴링부(150) 간 접합되는 부분을 고정시키도록 이루어질 수 있다. 가이드부(210,220)는, 제1 스테이터 코일(120)과 제2 스테이터 코일(130)에 각각 대응하는 내측가이드부(210)와 외측가이드부(220)로 이루어질 수 있다.
여기에서, 상기 내측가이드부(210)와 상기 외측가이드부(220)는, 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130)의 각각의 단부와 커넥션링부(140) 및 뉴트럴링부(150) 간 접합되는 부분을 고정시키도록 이루어질 수 있다.
가이드부(210,220)는, 제1 가이드 플레이트(211,221), 제2 가이드 플레이트(212,222) 및 가이드핀부(213,223)를 포함한다.
제1 가이드 플레이트(211,221)는, 회전이 고정된 상태로 스테이터 제조용 지그(200)상에 마련될 수 있다. 또한, 상기 제1 가이드 플레이트(211,221)는, 상기 내측가이드부(210) 및 상기 외측가이드부(220)에 각각 마련되는 제1 내측가이드 플레이트(211)와 제1 외측가이드 플레이트(221)로 이루어질 수 있다.
제2 가이드 플레이트(212,222)는, 커넥션링부 및 뉴트럴링부를 향하여 일 방향으로 연장 형성되는 가이드핀홀(212a,222a)을 구비하며, 제1 가이드 플레이트(211,221)와 인접하게 배치되고, 제1 가이드 플레이트(211,221)에 대하여 상대 회전 가능하도록 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제2 가이드 플레이트(212,222)는, 상기 내측가이드부(210) 및 상기 외측가이드부(220)에 각각 마련되는 제2 내측가이드 플레이트(212)와 제2 외측가이드 플레이트(222)로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 가이드핀홀(212a,222a)은, 상기 제2 내측가이드 플레이트(212) 및 상기 제2 외측가이드 플레이트(222)에 각각 마련되는 내측가이드핀홀(212a)과 외측가이드핀홀(222a)로 이루어질 수 있다.
가이드핀부(213,223)는, 일측 단부에 마련되어 상기 가이드핀홀(212a,222a)에 삽입되는 돌출부(213a,223a)를 구비하며, 일 방향으로 연장 형성되고, 제1 가이드 플레이트(211,221)상에서 커넥션링부(140) 및 뉴트럴링부(150)를 향하여 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동 가능하도록 이루어질 수 있다. 또한, 가이드핀부(213,223)는, 내측가이드부(210) 및 외측가이드부(220)에 각각 마련되는 내측가이드핀부(213)와 외측가이드핀부(223)로 이루어질 수 있다. 또한, 돌출부(213a,223a)는, 상기 내측가이드핀부(213) 및 상기 외측가이드핀부(22)에 각각 마련되는 내측돌출부(213a)와 외측돌출부(223a)로 이루어질 수 있다.
여기에서, 가이드핀부(213,223)의 타측 단부는, 제2 가이드 플레이트(212,222)의 회전 시, 가이드핀부(213,223)의 상기 돌출부(213a,223a)가 가이드핀홀(212a,222a)상에서 커넥션링부(140) 및 뉴트럴링부(150)를 향하여 이동됨에 따라, 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130)의 단부를 가압하여 커넥션링부(140) 및 뉴트럴링부(150)와 접합되는 위치상에 고정시키도록 이루어질 수 있다.
한편, 가이드핀부(213,223)는 가압홈(213b,223b)을 더 구비할 수 있다.
가압홈(213b,223b)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 가이드핀부(213,223)의 타측 단부에 마련되고, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130)의 단부의 적어도 일부를 감싸도록 형성될 수 있다. 가압홈(213b,223b)의 형상은 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130)의 단부의 형상과 대응되게 형성될 수 있다.
한편, 내측가이드핀부(213)와 상기 외측가이드핀부(223) 중 적어도 어느 하나는, 베어링부(223c)를 구비할 수 있다. 도 8에서 베어링부(223c)는 외측가이드핀부(223)에 구비되는 모습만 도시하였으나, 내측가이드핀부(213)에도 구비될 수 있다. 본 명세서에서는 외측가이드핀부(223)에 구비되는 베어링부(223c)를 예로 들어 설명하기로 한다.
베어링부(223c)는, 상기 내측돌출부(213a) 및 외측돌출부(223a) 중 적어도 어느 하나에 결합되어, 상기 내측가이드핀홀(212a)과 외측가이드핀홀(222a)을 따라 각각 이동하도록 이루어질 수 있다. 본 명세서에서는 베어링부(223c)의 일 예로서, 베어링부(223c)가 외측돌출부(223a)에 결합되는 경우에 대하여 설명하기로 한다. 베어링부(223c)의 구조에 의하면, 내측가이드핀홀(212a)과 외측가이드핀홀(222a)상에서의 내측돌출부(213a) 및/또는 외측돌출부(223a)의 이동이 보다 안정적으로 이루어질 수 있다.
한편, 스테이터 제조용 지그(200)는, 베이스 플레이트(230)를 더 포함할 수 있다.
베이스 플레이트(230)는, 제2 내측가이드 플레이트(212)와 제2 외측가이드 플레이트(222)와 각각 상대 회전 가능하게 결합되도록 이루어질 수 있다. 베이스 플레이트(230)는, 스테이터(100)에 체결 고정되는 링블록(201)과 연결되며, 여기에서, 제2 내측가이드 플레이트(212)와 제2 외측가이드 플레이트(222)는 베이스 플레이트(230)에 대하여 일 방향 또는 타 방향으로 상대 회전되도록 이루어진다. 그리고, 제1 내측가이드 플레이트(211)와 제1 외측가이드 플레이트(221)은 상기 베이스 플레이트(230)상에 체결되어 고정될 수 있다.
스테이터 제조용 지그(200)는, 제2 내측가이드 플레이트(212)의 회전축을 형성하는 고정핀(204)을 구비할 수 있으며, 고정핀(204)의 일측 단부는 제2 내측가이드 플레이트(212)의 중심부에 마련되는 결합홀(212')에 결합될 수 있다. 고정핀(204)의 일측 단부와 결합홀(212') 사이에는 볼베어링(203)이 마련되어 베이스 플레이트(230)에 대하여 제2 내측가이드 플레이트(212)를 상대 회전시킬 수 있다. 또한, 볼베이링(203)은 베어링커버(203)에 의해 일부가 감싸진 상태로 배치될 수 있다. 고정핀(204)의 일측 단부에는 스테이터 제조용 지그(200)의 운반을 위한 고리부(205)가 체결될 수 있다.
베이스 플레이트(230)와 상기 링블록(201) 사이에는 링블록(201)의 둘레를 따라 배치되는 복수의 회전가이드(202)가 마련될 수 있다. 복수의 회전가이드(202)는 베이스 플레이트(230)의 둘레를 따라 이동하는 베어링 구조로 이루어질 수 있다. 상기 제2 외측가이드 플레이트(222)는 상기 복수의 회전가이드(202)와 연결될 수 있으며, 상기 제2 외측가이드 플레이트(222)의 회전은, 베이스 플레이트(230)의 둘레를 따라 마련되는 상기 복수의 회전가이드(202)에 의해 구현될 수 있다.
또한, 베이스 플레이트(230)는, 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130)의 단부와 커넥션링부(140) 및 뉴트럴링부(150) 간 접합되는 부분을 외부로 노출시키도록 개구되게 형성되는 개구부(231)를 구비할 수 있다.
한편, 스테이터 제조용 지그(200)는 레버부(240)를 더 포함할 수 있다.
레버부(240)는, 제2 내측가이드 플레이트(212) 및 제2 외측가이드 플레이트(222) 중 적어도 어느 하나와 일측이 결합되며, 일 방향으로 회전됨에 따라, 상기 제2 내측가이드 플레이트(212) 및 상기 제2 외측가이드 플레이트(222)를 제1 내측가이드 플레이트(211) 및 제1 외측가이드 플레이트(221)에 대하여 상대 회전시키도록 이루어질 수 있다. 레버부(240)는, 제2 내측가이드 플레이트(212)의 일측에 결합되는 내측레버부(241)와 제2 외측가이드 플레이트(222)의 일측에 결합되는 외측레버부(242)로 이루어질 수 있다.
한편, 스테이터 제조용 지그(200)는, 베이스 플레이트(230)에 각각 결합되어, 베이스 플레이트(230) 및 링블록(201)과 스테이터(100) 간 체결 위치를 조절하도록 형성되는 중심핀(206)과 회전핀(207)을 구비할 수 있다.
이하, 스테이터 제조용 지그(200)가 동작하는 과정에 대하여, 도 1 내지 도 9와 함께 도 10 내지 도 17를 더 참조하여 설명한다.
도 10은 도 6에 도시된 스테이터 제조용 지그(200)가 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부를 정렬시키기 전 상태의 스테이터 제조용 지그(200)를 평면상에서 바라본 도면이고, 도 11은 도 10에 도시된 스테이터 제조용 지그(200)에서 내측가이드핀부(213)의 모습을 확대하여 보인 도면이며, 도 12 및 도 13은 도 10에 도시된 스테이터 제조용 지그(200)에서 외측가이드핀부(223)의 모습을 서로 다른 측면에서 확대하여 보인 개념도이고, 도 14는 도 6에 도시된 스테이터 제조용 지그(200)가 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130)의 단부를 정렬시킨 후 상태의 스테이터 제조용 지그(200)를 평면상에서 바라본 도면이며, 도 15는 도 14에 도시된 스테이터 제조용 지그(200)에서 내측가이드핀부(213)의 모습을 확대하여 보인 도면이고, 도 16 및 도 17은 도 14에 도시된 스테이터 제조용 지그(200)에서 외측가이드핀부(223)의 모습을 서로 다른 측면에서 확대하여 보인 개념도이다.
제1 가이드 플레이트(211,221)는, 가이드핀홈(211a,221a)을 구비할 수 있다.
가이드핀홈(211a,221a)은 제1 가이드 플레이트(211,221)의 일면상에서 리세스되게 형성되고, 커넥션링부(140) 및 뉴트럴링부(150)를 향하는 제1 방향(D1)으로 연장 형성되어, 가이드핀부(213,223)가 수용된 상태에서 가이드핀부(213,223)의 이동을 가이드하도록 이루어질 수 있다. 가이드핀홈(211a,221a)은 제1 내측가이드 플레이트(211)상에 마련되는 내측가이드핀홈(211a)과 제1 외측가이드 플레이트(221)상에 마련되는 외측가이드핀홈(221a)로 이루어질 수 있다.
제1 가이드 플레이트(211,221)는 제2 가이드 플레이트(212,222)의 가이드홈(211a,221a)을 덮도록 형성되어, 가이드홈(211a,221a)과 함께 가이드핀부(213,223)의 수용 공간을 형성하도록 이루어질 수 있다.
한편, 가이드핀홀(212a,222a)은, 제2 가이드 플레이트(212,222)상에서, 상기 제1 방향(D1)과 교차하는 제2 방향(D2)을 따라 연장 형성될 수 있다. 예를 들어, 가이드핀홀(212a,222a)은, 상기 제2 가이드 플레이트(212,222)상에서 외측에서 내측으로 소정 기울기를 갖도록 경사지게 연장 형성될 수 있다.
또한, 가이드핀홀(212a,222a)은, 상기 제2 가이드 플레이트(212,222)의 외측을 향하여 소정 크기의 곡률을 갖도록 형성되는 곡면부(212a1)를 구비할 수 있다. 이와 같은 곡면부(212a1)의 구조에 의하면, 가이드핀부(213,223)에 형성되는 돌출부(213a,223a)의 이동이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.
한편, 외측가이드부(220)는 커버 플레이트(224) 및 스프링부(225)를 포함할 수 있다.
커버 플레이트(224)는, 제1 및 제2 외측가이드 플레이트(221,222)의 상부를 덮도록 형성되고, 상기 외측가이드핀부(223)의 타측 단부와 연통하는 관통홀(224a)을 구비하도록 이루어질 수 있다.
스프링부(225)는 탄성을 갖도록 이루어지고, 일측은 상기 커버 플레이트(224)상에 고정되며, 타측은 상기 관통홀(224a)을 통하여 상기 외측가이드핀부(223)의 타측 단부와 연결되도록 이루질 수 있다. 스프링부(225)는 복수로 구비될 수 있다.
여기에서, 스프링부(225)의 타측은, 상기 외측가이드핀부(223)가 제1 외측가이드 플레이트(221)상에서 이동됨에 따라, 상기 외측가이드핀부(223)와 함께 상기 커넥션링부(140) 및 상기 뉴트럴링부(150)를 향하여 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동하도록 이루어질 수 있다. 이와 같은 스프링부(225)의 구조에 의하면, 스프링부(225)의 일측은 커버 플레이트(224)상에 고정되고, 스프링부(225)의 타측은 외측가이드핀부(223)의 타측 단부와 연결되도록 이루어져, 외측가이드핀부(223)가 제2 스테이터 코일(130)의 단부를 정렬시킨 후, 다시 처음 위치로 복귀하는 동작이 스프링부(225)가 가지는 탄성에 의해 보다 원활하게 이루어질 수 있다.
한편, 스프링부(225)는 스프링포스트(225a)를 구비할 수 있다.
스프링포스트(225a)는, 상기 커버 플레이트(224)에 형성되는 관통홀(224a)상에 마련되며, 양측이 스프링부(225)의 타측 단부와 상기 외측가이드핀부(223)의 타측 단부와 각각 연결되도록 이루어질 수 있다. 관통홀(224a)은 외측가이드핀부(223)가 이동하는 상기 제1 방향(D1)을 따라 연장 형성될 수 있다.
이와 같은 스프링부(225) 및 스프링포스트(225a)의 구조에 의하면, 외측가이드핀부(223)의 타측이 스프링포스트(225a)에 의해 지지된 상태에서, 외측가이드핀홈(221a)상에서 외측가이드핀부(223)의 이동을 안정적으로 구현할 수 있다.
이하, 스테이터 제조용 지그(200)가 동작하는 과정에 대하여 설명한다.
먼저, 내측가이드부(210)를 동작시켜 제1 스테이터 코일(120)을 정렬시키는 과정에 대하여 설명한다.
스테이터 제조용 지그(200)를 스테이터(100)에 체결시킨 상태에서, 내측레버부(241)를 도 10에 도시된 상태에서, 도 14에 도시된 바와 같이 시계 방향으로 회전시키면, 제2 내측가이드 플레이트(212)가 제1 내측가이드 플레이트(211)에 대하여 시계 방향으로 상대 회전된다. 이때, 제1 내측가이드 플레이트(211)상에 마련된 내측가이드홈(211a)에 수용된 내측가이드핀부(213)가 상기 제1 방향(D1)을 따라 이동하여 도 15에 도시된 바와 같이 제1 스테이터 코일(120)의 단부를 가압하여 커넥션링부(140) 및 뉴트럴링부(150)와 접합되는 위치상에 고정시키도록 이루어진다.
반대로, 상기 내측레버부(241)를 도 10에 도시된 바와 같이 반시계 방향으로 회전시키면, 내측가이드핀부(213)는 상기 내측가이드홈(211a)상에서 이동하기 전 처음 위치로 다시 이동하도록 이루어진다.
다음으로, 외측가이드부(220)를 동작시켜 제2 스테이터 코일(130)를 정렬시키는 과정에 대하여 설명한다.
외측가이드부(220)는, 스테이터 제조용 지그(200)를 스테이터(100)에 체결시킨 상태에서, 외측레버부(242)를 도 10에 도시된 상태에서, 도 14에 도시된 바와 같이 반시계 방향으로 회전시키는 경우, 제2 외측가이드 플레이트(222)가 제1 외측가이드 플레이트(221)에 대하여 시계 방향으로 상대 회전된다. 이때, 제1 외측가이드 플레이트(221)상에 마련된 외측가이드홈(221a)에 수용되는 외측가이드핀부(223)가 커넥션링부(140) 및 뉴트럴링부(150)와 가까워지는 제1 방향(D1)을 따라 이동한다. 그리고, 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 외측가이드핀부(223)의 타측 단부가 제2 스테이터 코일(130)의 단부를 가압하여 커넥션링부(140) 및 뉴트럴링부(150)와 접합되는 위치상에 고정시키도록 이루어진다.
이와 반대로, 상기 외측레버부(242)를 도 10에 도시된 바와 같이 시계 방향으로 회전시킬 경우, 외측가이드핀부(223)는 외측가이드홈(221a)상에서 커넥션링부(140) 및 뉴트럴링부(150)로부터 멀어지는 방향으로 이동하여, 이동하기 전 상태의 처음 위치로 다시 복귀한다.
이와 같은 스테이터 제조용 지그(200)의 구성에 의하면, 레버부(240)의 조작에 의해, 제2 가이드 플레이트(212,222)가 제1 가이드 플레이트(211,221)에 대하여 상대 회전됨에 따라, 가이드핀부(213,223)가 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130)의 단부를 가압하여 커넥션링부(140) 및 뉴트럴링부(150)와 접합되는 위치상에 정렬 및 고정시키도록 이루어진다. 즉, 제1 및 제2 스테이터 코일(120,130)의 단부와 커넥션링부(140) 및 뉴트럴링부(150) 간 접합되는 복수의 부분들에 대한 정렬을, 제2 가이드 플레이트(212,222)를 상대 회전시키는 레버부(240)의 한 번의 조작을 통하여 일괄적으로 수행할 수 있다.
이에 따라, 커넥션링 및 뉴트럴링과 스테이터 코일들 간 접합 부분들에 대한 종래의 수작업에 의한 정렬 방식에 비하여, 커넥션링부(140) 및 뉴트럴링부(150)의 용접 공정에 소요되는 시간을 크게 단축시킬 수 있다. 아울러, 스테이터 제조용 지그(200)에 의해 일괄적으로 정렬된 상태의 접합 부분들에 대하여, 종래의 TIG 용접 방식이 아닌 레이저 용접 방식을 적용하여 스테이터(100)의 제조 공정에 소요되는 시간을 획기적으로 줄일 수 있다.
본 발명은 스테이터와 로터를 구비하는 모터와 관련된 산업 분야에 이용될 수 있다.

Claims (16)

  1. 복수의 슬롯을 구비하는 스테이터 코어;
    상기 복수의 슬롯을 통해 상기 스테이터 코어에 각각 권선되며, 각각의 단부가 소정 간격을 두고 서로 이격 배치되는 제1 스테이터 코일과 제2 스테이터 코일;
    상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부 간 이격된 공간상에 배치되며, 전류가 입력되고, 각각의 상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부와 전기적으로 연결되는 커넥션링부; 및
    상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일과 상기 커넥션링부 사이에 마련되어, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일로부터 전류를 전달받도록 이루어지는 뉴트럴링부를 포함하고,
    상기 뉴트럴링부는, 상기 커넥션링부와 결합되어 상기 커넥션링부상에서의 위치가 고정된 상태를 유지하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 스테이터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커넥션링부는, 상기 뉴트럴링부와 마주하는 일면상으로 돌출 형성되는 연결핀를 구비하고,
    상기 뉴트럴링부는, 상기 연결핀과 대응하는 위치에 마련되어, 상기 연결핀이 삽입 가능하게 형성되는 연결핀홀을 구비하고,
    상기 연결핀은, 상기 연결핀홀에 삽입 고정되어, 상기 커넥션링부상에서의 상기 뉴트럴링부의 위치를 고정된 상태로 유지시키도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 스테이터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 커넥션링부는,
    상기 제1 및 제2 스테이터 코일과 마주하는 상기 커넥션링부의 일측과 타측에 각각 마련되며, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부와 각각 접하도록 형성되는 내측 커넥션링단자부와 외측 커넥션링단자부를 구비하고,
    상기 뉴트럴링부는,
    상기 제1 및 제2 스테이터 코일과 마주하는 상기 뉴트럴링부의 일측과 타측에 각각 마련되며, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부와 각각 접하도록 형성되는 내측 뉴트럴링단자부와 외측 뉴트럴링단자부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스테이터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 커넥션링부는 복수로 구비되며, 순차적으로 적층되어 3상의 전류를 각각 전달 받도록 이루어지는 제1 커넥션링, 제2 커넥션링 및 제3 커넥션링으로 이루어지고,
    상기 내측 커넥션링단자부는, 소정 간격을 두고 서로 이격 배치되며, 상기 제1 내지 제3 커넥션링상에 각각 마련되어, 상기 제1 스테이터 코일의 단부와 각각 접하도록 형성되는 제1 내측 커넥션링단자부, 제2 내측 커넥션링단자부 및 제3 내측 커넥션링단자부를 구비하며,
    상기 외측 커넥션링단자부는, 소정 간격을 두고 서로 이격 배치되며, 상기 제1 내지 제3 커넥션링상에 각각 마련되어, 상기 제2 스테이터 코일의 단부와 각각 접하도록 형성되는 제1 외측 커넥션링단자부, 제2 외측 커넥션링단자부 및 제3 외측 커넥션링단자부를 구비하고,
    상기 내측 뉴트럴링단자부는, 소정 간격을 두고 서로 이격 배치되며, 상기 뉴트럴링부상에 마련되어, 상기 제1 스테이터 코일의 단부와 각각 접하도록 형성되는 제1 내측 뉴트럴링단자부, 제2 내측 뉴트럴링단자부 및 제3 내측 뉴트럴링단자부를 구비하며,
    상기 외측 커넥션링단자부는, 소정 간격을 두고 서로 이격 배치되며, 상기 뉴트럴링부상에 마련되어, 상기 제2 스테이터 코일의 단부와 각각 접하도록 형성되는 제1 외측 뉴트럴링단자부, 제2 외측 뉴트럴링단자부 및 제3 외측 뉴트럴링단자부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스테이터.
  5. 복수의 슬롯을 구비하는 스테이터 코어와, 상기 복수의 슬롯을 통해 상기 스테이터 코어에 각각 권선되며, 각각의 단부가 소정 간격을 두고 서로 이격 배치되는 제1 스테이터 코일과 제2 스테이터 코일과, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부 간 이격된 공간상에 배치되며, 전류가 입력되고, 각각의 상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부와 전기적으로 연결되는 커넥션링부와, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부와 전기적으로 연결되고, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일과 상기 커넥션링부 사이에 마련되어, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일로부터 전류를 전달받도록 이루어지는 뉴트럴링부를 포함하는 스테이터에 있어서, 상기 스테이터의 제조를 위한 지그는,
    상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부와 상기 커넥션링부 및 상기 뉴트럴링부 간 접합되는 부분을 고정시키도록 이루어지는 가이드부를 포함하고,
    상기 가이드부는,
    고정된 상태로 마련되는 제1 가이드 플레이트;
    상기 커넥션링부 및 상기 뉴트럴링부를 향하여 일 방향으로 연장 형성되는 가이드핀홀을 구비하며, 상기 제1 가이드 플레이트와 인접하게 배치되고, 상기 제1 가이드 플레이트에 대하여 상대 회전 가능하도록 이루어지는 제2 가이드 플레이트; 및
    일측 단부에 마련되어 상기 가이드핀홀에 삽입되는 돌출부를 구비하며, 일 방향으로 연장 형성되고, 상기 제1 가이드 플레이트상에서 상기 커넥션링부 및 상기 뉴트럴링부를 향하여 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동 가능하도록 이루어지는 가이드핀부를 포함하고,
    상기 가이드핀부의 타측 단부는, 상기 제2 가이드 플레이트의 회전 시, 상기 돌출부가 상기 가이드핀홀상에서 상기 커넥션링부 및 상기 뉴트럴링부를 향하여 이동됨에 따라, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부를 가압하여 상기 커넥션링부 및 상기 뉴트럴링부와 접합되는 위치상에 고정시키도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 스테이터 제조용 지그.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 가이드 플레이트는,
    일면상에서 리세스되게 형성되며, 상기 커넥션링부 및 상기 뉴트럴링부를 향하는 제1 방향으로 연장 형성되어, 상기 가이드핀부가 수용된 상태에서 상기 가이드핀부의 이동을 가이드하도록 이루어지는 가이드핀홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 스테이터 제조용 지그.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가이드핀홀은, 상기 제2 가이드 플레이트상에서, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 스테이터 제조용 지그.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가이드핀홀은, 상기 제2 가이드 플레이트상에서 외측에서 내측으로 소정 기울기를 갖도록 경사지게 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 스테이터 제조용 지그.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 가이드핀홀은, 상기 제2 가이드 플레이트의 외측을 향하여 소정 크기의 곡률을 갖도록 형성되는 곡면부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스테이터 제조용 지그.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 가이드핀부는,
    상기 가이드핀부의 타측 단부에 마련되고, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부의 적어도 일부를 감싸도록 형성되는 가압홈을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스테이터 제조용 지그.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 가이드부는, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일에 각각 대응하는 내측가이드부와 외측가이드부로 이루어지고,
    상기 제1 가이드 플레이트는, 상기 내측가이드부 및 상기 외측가이드부에 각각 마련되는 제1 내측가이드 플레이트와 제1 외측가이드 플레이트로 이루어지며,
    상기 제2 가이드 플레이트는, 상기 내측가이드부 및 상기 외측가이드부에 각각 마련되는 제2 내측가이드 플레이트와 제2 외측가이드 플레이트로 이루어지고,
    상기 가이드핀부는, 상기 내측가이드부 및 상기 외측가이드부에 각각 마련되는 내측가이드핀부와 외측가이드핀부로 이루어지며,
    상기 가이드핀홀은, 상기 제2 내측가이드 플레이트 및 상기 제2 외측가이드 플레이트에 각각 마련되는 내측가이드핀홀과 외측가이드핀홀로 이루어지고,
    상기 돌출부는, 상기 내측가이드핀부 및 상기 외측가이드핀부에 각각 마련되는 내측돌출부와 외측돌출부로 이루어지며,
    상기 내측가이드부와 상기 외측가이드부는, 상기 제1 및 제2 스테이터 코일의 각각의 단부와 상기 커넥션링부 및 상기 뉴트럴링부 간 접합되는 부분을 고정시키도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 스테이터 제조용 지그.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 내측가이드핀부와 상기 외측가이드핀부 중 적어도 어느 하나는, 상기 내측돌출부 및 상기 외측돌출부 중 적어도 어느 하나에 결합되어, 상기 내측가이드핀홀과 상기 외측가이드핀홀을 따라 각각 이동하도록 이루어지는 베어링부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스테이터 제조용 지그.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 외측가이드부는,
    상기 제1 및 제2 외측가이드 플레이트의 상부를 덮도록 형성되고, 상기 외측가이드핀부의 타측 단부와 연통하는 관통홀을 구비하는 커버 플레이트; 및
    탄성을 갖도록 이루어지고, 일측은 상기 커버 플레이트상에 고정되며, 타측은 상기 관통홀을 통하여 상기 외측가이드핀부의 타측 단부와 연결되도록 이루어지는 스프링부를 포함하고,
    상기 스프링부의 타측은, 상기 외측가이드핀부가 제1 외측가이드 플레이트상에서 이동됨에 따라, 상기 외측가이드핀부와 함께 상기 커넥션링부 및 상기 뉴트럴링부를 향하여 가까워지거나 멀어지는 방향으로 이동하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 스테이터 제조용 지그.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 스프링부는,
    상기 관통홀상에 마련되며, 양측이 상기 스프링부의 타측 단부와 상기 외측가이드핀부의 타측 단부와 각각 연결되도록 이루어지는 스프링포스트를 구비하는 것을 특징으로 하는 스테이터 제조용 지그.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제2 내측가이드 플레이트와 제2 외측가이드 플레이트와 각각 상대 회전 가능하게 결합되는 베이스 플레이트를 더 포함하고,
    상기 베이스 플레이트는, 제1 및 제2 스테이터 코일의 단부와 상기 커넥션링부 및 상기 뉴트럴링부 간 접합되는 부분을 외부로 노출시키도록 개구되게 형성되는 개구부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스테이터 제조용 지그.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 제2 내측가이드 플레이트 및 상기 제2 외측가이드 플레이트 중 적어도 어느 하나와 일측이 결합되며, 일 방향으로 회전됨에 따라, 상기 제2 내측가이드 플레이트 및 상기 제2 외측가이드 플레이트를 상기 제1 내측가이드 플레이트 및 상기 제1 외측가이드 플레이트에 대하여 상대 회전시키도록 이루어지는 레버부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스테이터 제조용 지그.
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