WO2022154571A1 - 모터 - Google Patents

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WO2022154571A1
WO2022154571A1 PCT/KR2022/000725 KR2022000725W WO2022154571A1 WO 2022154571 A1 WO2022154571 A1 WO 2022154571A1 KR 2022000725 W KR2022000725 W KR 2022000725W WO 2022154571 A1 WO2022154571 A1 WO 2022154571A1
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WO
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bus bar
disposed
stator
coil
holder
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PCT/KR2022/000725
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English (en)
French (fr)
Inventor
김봉건
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
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    • H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
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    • H—ELECTRICITY
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    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/003—Couplings; Details of shafts
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/0056—Manufacturing winding connections
    • H02K15/0068—Connecting winding sections; Forming leads; Connecting leads to terminals
    • 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

  • the embodiment relates to a motor.
  • the rotor In general, in a motor, the rotor is rotated by electromagnetic interaction between the rotor and the stator. At this time, the shaft connected to the rotor also rotates to generate rotational driving force.
  • the stator may include a stator core, an insulator mounted on the stator core, and a coil wound around the insulator.
  • the coil may be connected to the busbar.
  • the busbar is supported by the busbar holder.
  • the end of the bus bar and the end of the coil are connected by fusing.
  • a welding electrode is positioned between adjacent coils in the circumferential direction, and in order to secure a space in which the welding electrode is positioned, the bus bar may be configured in two stages in the axial direction.
  • the bus bar is composed of two stages in the axial direction, the shape of the bus bar becomes complicated, a lot of scrap is generated in the production process of the bus bar, and the space occupied by the bus bar increases in the axial direction, which limits the design of the motor. There is a problem.
  • the embodiment is intended to solve the above problems, and it is a task to provide a motor capable of simplifying the shape of the bus bar and reducing the axial space occupied by the bus bar.
  • the embodiment is intended to solve the above problems, and it is a task to provide a motor capable of simplifying the shape of the bus bar and reducing the axial space occupied by the bus bar.
  • the shape of the bus bar is simplified by configuring the bus bar in one stage while securing a space in which the welding rod is located in the circumferential direction through the bus bar including the straight end, and is generated in the manufacturing process of the bus bar.
  • the bus bar by configuring the bus bar in one stage, there is an advantage in that the axial space occupied by the bus bar is reduced and the motor can be easily designed.
  • the coil and the fusing region are the straight end, there is an advantage in that the manufacturing process of the motor can be simplified by excluding the process of bending the end of the bus bar.
  • FIG. 1 is a side cross-sectional view of a motor according to an embodiment
  • FIG. 2 is a perspective view showing a bus bar holder and a bus bar
  • FIG. 3 is a plan view of the bus bar holder and the bus bar shown in FIG. 2;
  • FIG. 5 is a plan view of the bus bar shown in FIG. 4;
  • FIG. 6 is a perspective view of a first bus bar
  • FIG. 7 is an exploded view of the first bus bar shown in FIG. 6;
  • FIG. 8 is a perspective view of the second bus bar shown in FIG. 6;
  • FIG. 9 is a perspective view of a third bus bar shown in FIG. 6;
  • FIG. 10 is a perspective view showing a fourth bus bar shown in FIG. 6;
  • FIG. 11 is an exploded view of the fourth bus bar shown in FIG. 10;
  • FIG. 12 is a perspective view showing a fifth bus bar
  • FIG. 13 is a side cross-sectional view of a bus bar and a bus bar holder taken along line A-A of FIG. 2;
  • FIG. 14 is a view showing a state in which the bus bar and the bus bar holder of FIG. 2 are mounted on the stator;
  • 15 is a view illustrating a planar portion of a bus bar, and positions of coils and welding rods.
  • the direction parallel to the longitudinal direction (up and down direction) of the shaft is called the axial direction
  • the direction perpendicular to the axial direction around the shaft is called the radial direction
  • the direction along a circle having a radial radius around the shaft is the circumference called the direction.
  • FIG. 1 is a side cross-sectional view of a motor according to an embodiment.
  • the motor according to the embodiment may include a shaft 100 , a rotor 200 , a stator 300 , a bus bar 400 , a bus bar holder 500 , and a housing 600 .
  • a housing 600 may include a shaft 100 , a rotor 200 , a stator 300 , a bus bar 400 , a bus bar holder 500 , and a housing 600 .
  • the term “inside” refers to a direction from the housing 600 toward the shaft 100 which is the center of the motor
  • “outside” refers to a direction opposite to the inside, which is a direction from the shaft 100 to the housing 600 .
  • the shaft 100 may be coupled to the rotor 200 .
  • the rotor 200 rotates and the shaft 100 rotates in conjunction therewith.
  • the rotor 200 rotates through electrical interaction with the stator 300 .
  • the rotor 200 may be disposed to correspond to the stator 300 and may be disposed inside.
  • the rotor 200 may include a magnet.
  • the stator 300 is disposed outside the rotor 200 .
  • the stator 300 may include a stator core 310 , an insulator 320 , and a coil 330 .
  • the insulator 320 is seated on the stator core 310 .
  • the coil 330 is mounted on the insulator 320 .
  • the coil 330 causes an electrical interaction with the magnet of the rotor 200 .
  • the bus bar 400 may be disposed on the stator 300 .
  • the bus bar 400 is electrically connected to the coil 330 .
  • the bus bar 400 may be connected to an external power source.
  • the bus bar holder 500 supports the bus bar 400 .
  • the bus bar holder 500 may be an annular member including the bus bar 400 therein.
  • the housing 600 may be disposed outside the stator 300 .
  • the housing 600 may be a cylindrical member with one open side.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the bus bar holder 500 and the bus bar 400
  • FIG. 3 is a plan view of the bus bar holder 500 and the bus bar 400 shown in FIG. 2 .
  • the bus bar 400 is fixed to the bus bar holder 500 .
  • a portion of the flat portion 403 disposed in the shape of a straight end protrudes to the outside of the bus bar holder 500 .
  • the bus bar holder 500 may include a holder body 510 and an extension 520 extending outwardly from the outer surface of the holder body 510 .
  • a plurality of holes 530 are disposed in the extension portion 520 .
  • Each hole 530 may be formed through one surface and the other surface of the extension part 520 in the axial direction. These holes 530 are for aligning the positions of the bus bar 400 and the coil to be fused.
  • the bus bar holder 500 is mounted on the stator 300 , the coil passes through the hole 530 and is positioned on the extension 520 in the drawing.
  • a hole 530 through which the shaft 100 passes is formed in the center of the holder body 510 .
  • a portion of the flat portion 403 of the bus bar 400 protrudes from the outer surface of the holder body 510 .
  • the extension part 520 may be positioned below the flat part 403 of the bus bar 400 in the drawing so that the flat part 403 may be positioned at the position of the extension part 520 .
  • the plurality of holes 530 may be arranged along the circumferential direction of the bus bar holder 500 .
  • the outer end of the straight end of the bus bar 400 may be disposed outside the hole 530 , and disposed inside the outside edge of the bus bar holder 500 .
  • the hole 530 may be disposed symmetrically with respect to the center C of the bus bar 400 .
  • Two holes 530 may be disposed on the reference line L passing through the center C of the bus bar 400 .
  • the reference line L and the flat portion 403 of the bus bar 400 may be disposed to be spaced apart from each other by a certain circumferential distance k.
  • the flat portion 403 of the bus bar 400 may be disposed so as not to overlap the hole 530 in the axial direction, and the flat portion 403 of the bus bar 400 may be disposed to deviate from the hole 530 . have.
  • FIG. 4 is a view showing the bus bar 400
  • FIG. 5 is a plan view of the bus bar 400 shown in FIG. 4 .
  • the bus bar 400 may include a first bus bar 410 and a second bus bar 420 that are phase bus bars, and a third bus bar 430 .
  • the first bus bar 410 , the second bus bar 420 , and the third bus bar 430 may be respectively connected to U-phase, V-phase, and W-phase power sources.
  • the bus bar 400 may include a fourth bus bar 440 that is a neutral bus bar 400 .
  • the bus bar 400 may include a fifth bus bar 450 connected to an external power source.
  • the first bus bar 410 , the second bus bar 420 , the third bus bar 430 , the fourth bus bar 440 , and the fifth bus bar 450 electrically connect the coil 330 to each other. connected through
  • Each of these bus bars 400 may include a flat portion 403 in the form of a straight end contacting the coil 330 .
  • the plurality of planar portions 403 may be radially arranged.
  • the plurality of bus bars 400 may be divided into a first group 400A and a second group 400B.
  • the first group 400A and the second group 400B may include first to fifth bus bars 410 , 420 , 430 , 440 and 450 , respectively.
  • the first group 400A and the second group 400B may be electrically separated from each other.
  • the coil 330 in contact with the first group 400A and the coil 330 in contact with the second group 400B may be electrically separated from each other.
  • the first group 400A and the second group 400B may be spaced apart from each other.
  • the characteristics of the bus bar 400 to be described correspond to common characteristics of the bus bars 400 of the first group G1 and the second group G2.
  • FIG. 6 is a perspective view of the first bus bar 410
  • FIG. 7 is an exploded view of the first bus bar 410 shown in FIG. 6
  • FIG. 8 is a perspective view of the second bus bar 420 shown in FIG. 6
  • FIG. 9 is a perspective view of the third bus bar 430 shown in FIG. 6 .
  • the first bus bar 410 , the second bus bar 420 , and the third bus bar 430 that are upper bus bars will be described with reference to FIGS. 6 to 9 .
  • the first bus bar 410 , the second bus bar 420 , and the third bus bar 430 may include curved portions 401 and 402 and a flat portion 403 , respectively.
  • the first bus bar 410 , the second bus bar 420 , and the third bus bar 430 have only different circumferential lengths of the curved portions 401 and 402 , respectively, and the axial length or shape of the entire bus bar 400 . This can be the same.
  • the curved portions 401 and 402 may be divided into a body 401 and a protrusion 402 .
  • the body 401 is a band-shaped member and is fixed to the inside of the holder body 510 of the bus bar holder 500 in a bent form.
  • the plurality of protrusions 402 may be respectively branched from the second body 401 in the axial direction.
  • the first bus bar 410 may have two protrusions 402 disposed at both ends of the body 401 .
  • the flat portion 403 may be formed by bending outwardly from the protrusion 402 .
  • the flat portion 403 is a straight end where it is welded to the coil 330 .
  • the flat portion 403 may be implemented parallel to the curved portions 401 and 402 in the developed view. Accordingly, there is an advantage in that the flat portion 403 welded to the coil 330 can be implemented in a state in which the axial length of the bus bar 400 is greatly reduced.
  • the second body 401 and the planar portion 403 may be disposed to be spaced apart from each other in the axial direction.
  • One surface of the protrusion 402 may be disposed on the same plane as one surface of the planar portion 403 .
  • the flat portion 403 and the curved portions 401 and 402 are disposed parallel to each other in the developed state and are formed in a rectangular shape similarly. For this reason, there is an advantage in that the area where the bus bar 400 is formed in the axial direction is small and the developed shape is simple, so that scrap can be greatly reduced.
  • the first bus bar 410 may be disposed on the bus bar holder 500 in a standing shape in the drawing so that the axial length h of the first bus bar 410 is greater than the circumferential length w.
  • One surface of each of the first bus bar 410 , the second bus bar 420 , and the third bus bar 430 may be disposed on the same plane as each other.
  • FIG. 10 is a perspective view illustrating the fourth bus bar 440 shown in FIG. 6
  • FIG. 11 is an exploded view of the fourth bus bar 440 shown in FIG. 10 .
  • the fourth bus bar 440 that is the neutral bus bar 400 may also include curved portions 401 and 402 and a flat portion 403 .
  • the fourth bus bar 440 two protrusions 402 are disposed at both ends of the body 401 , and one protrusion 402 may be additionally disposed between the two protrusions 402 . have.
  • a flat portion 403 is connected to each of the three protrusions 402 in a bent form.
  • the fourth bus bar 440 also includes three planar portions 403 and curved portions 401 and 402, arranged parallel to each other in a developed state and similar in shape to a rectangular shape, and one surface of the protrusion 402 is a flat portion. It is arranged on the same plane as the one surface of (403), and there is an advantage that the shape of the developed view is simple.
  • One surface of the flat portion 403 of the fourth bus bar 440 is formed with one surface of each of the flat portions 403 of the first bus bar 410 , the second bus bar 420 , and the third bus bar 430 . They may be disposed on the same plane.
  • a protrusion 402 (shaded portion in FIG. 5 ) and a fourth bus bar 440 of each of the first bus bar 410 , the second bus bar 420 , and the third bus bar 430 .
  • the protrusions 402 may be disposed so as not to overlap each other in the radial direction.
  • FIG. 12 is a perspective view illustrating a fifth bus bar 450 .
  • the fifth bus bar 450 is a bus bar 400 connected to an external power source, and includes a flat portion 403 in contact with the coil 330 .
  • the fifth bus bar 450 may include a connection part 404 branching from the planar part 403 .
  • the connection unit 404 is connected to an external power source. The end of the connection part 404 is exposed from the bus bar holder 500 .
  • 13 is a side cross-sectional view of the bus bar 400 and the bus bar holder 500 taken along line A-A of FIG. 2 .
  • the body 401 of the bus bar 400 is disposed on the holder body 510 of the bus bar holder 500 .
  • the flat portion 403 of the bus bar 400 is exposed from the holder body 510 and is positioned on the extension portion 520 .
  • the inlet of the hole 530 into which the coil 330 enters may include a curved portion 531 .
  • the coil 330 enters the hole 530 , and the curved portion 531 allows the coil 330 to be easily caught in the hole 530 without being caught in the hole 530 . induce them to enter.
  • the size of the hole 530 may be slightly larger than the outer diameter of the coil 330 in consideration of the entry of the coil 330 and the alignment of the coil 330 .
  • FIG. 14 is a view showing a state in which the bus bar 400 and the bus bar holder 500 of FIG. 2 are mounted on the stator 300
  • FIG. 15 is a plane portion 403 and a coil of the bus bar 400 (330) and a diagram showing the position of the welding rod.
  • the coil 330 penetrates the hole 530 and is exposed above the bus bar holder 500 in the drawing. .
  • the coil 330 passing through the hole 530 is aligned with the flat portion 403 of the bus bar 400 .
  • the coil 330 is disposed in contact with or close to the side surface of the planar portion 403 .
  • the welding rod 1 is located on both sides of the flat portion 403 and the coil 330 in which fusing is performed in the circumferential direction, respectively. And the welding electrode 1 may be disposed between the adjacent flat portions 403 in the circumferential direction. If the area where the bus bar 400 and the coil 330 are fusing is bent, in order to secure a space in which the welding electrode 1 is located, the interval between the bus bars 400 adjacent in the circumferential direction is considerably required. Like the motor according to the embodiment, since the flat portion 403 has a straight shape, a space in which the welding rod 1 is located can be sufficiently secured even when the interval between the bus bars 400 adjacent in the circumferential direction is narrowed. Therefore, there is an advantage that the bus bar 400 can be configured in one stage based on the axial direction.
  • the present invention has been described as an embodiment of a motor including a bus bar 400 divided into a first group 400A and a second group 400B.
  • the present invention is not limited thereto, and may be applied to a motor including one bus bar 400 electrically connected to each other.
  • the present invention can be used in various devices such as vehicles or home appliances.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Abstract

본 발명은, 샤프트; 상기 샤프트에 결합된 로터; 상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;및 상기 스테이터 상에 배치되는 버스바 및 상기 버스바를 지지하는 버스바 홀더를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어 및 상기 스테이터 코어에 결합된 인슐레이터 및 상기 인슐레이터 상에 배치되는 코일을 포함하고, 상기 버스바 홀더는 상기 코일이 관통하는 홀을 포함하고, 상기 버스바는 상기 버스바 홀더에서 노출되어 상기 홀을 관통한 코일과 접촉하는 일자형 단부를 포함하는 모터를 제공할 수 있다.

Description

모터
실시예는 모터에 관한 것이다.
일반적으로, 모터는 로터와 스테이터의 전자기적 상호작용에 의해 로터가 회전한다. 이때, 로터와 연결된 샤프트도 회전하여 회전 구동력을 발생시킨다.
스테이터는 스테이터 코어와, 스테이터 코어에 장착되는 인슐레이터와, 인슐레이터에 감기는 코일을 포함할 수 있다. 코일은 버스바와 연결될 수 있다. 버스바는 버스바 홀더에 의해 지지된다.
버스바의 단부와 코일의 단부는 퓨징(fusing)되어 연결된다. 퓨징을 위해 용접봉이 원주방향으로 이웃하는 코일 사이에 위치하는데, 용접봉이 위치하는 공간을 확보하기 위하여, 버스바는 축방향으로 2단으로 구성될 수 있다. 이렇게 버스바가 축방향으로 2단으로 구성되면, 버스바의 형상이 복잡해져, 버스바의 생산과정에서 스크랩이 많이 발생하고, 축방향으로 버스바가 차지하는 공간이 증가하기 때문에 모터를 설계하는데 있어서 제약이 큰 문제점이 있다.
이에, 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 버스바의 형상을 단순화하고, 버스바가 차지하는 축방향 공간을 줄일 수 있는 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.
이에, 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 버스바의 형상을 단순화하고, 버스바가 차지하는 축방향 공간을 줄일 수 있는 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.
실시예에 따르면, 일자형 단부를 포함하는 버스바를 통해, 원주방향으로 용접봉이 위치하는 공간을 확보하면서도, 버스바를 1단으로 구성함으로써, 버스바의 형상을 단순화하여, 버스바의 제조과정에서 발생하는 스크랩을 크게 줄이는 이점이 있다.
실시예에 따르면, 버스바를 1단으로 구성함으로써, 버스바가 차지하는 축방향 공간을 줄여, 모터를 용이하게 설계할 수 있는 이점이 있다.
실시예에 따르면, 코일과 퓨징되는 영역이 일자형 단부이기 때문에, 버스바의 단부를 밴딩시키는 공정을 배제하여 모터의 제조공정을 단순화할 수 있는 이점이 있다.
실시예에 따르면, 버스바 홀더의 홀을 통해 버스바와 퓨징되는 코일의 단부의 위치를 용이하게 정렬할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 실시예에 따른 모터의 측단면도,
도 2는 버스바 홀더와 버스바를 도시한 사시도,
도 3은 도 2에서 도시한 버스바 홀더와 버스바의 평면도,
도 4는 버스바를 도시한 도면,
도 5는 도 4에서 도시한 버스바의 평면도,
도 6은 제1 버스바의 사시도,
도 7은 도 6에서 도시한 제1 버스바의 전개도,
도 8은 도 6에서 도시한 제2 버스바의 사시도,
도 9는 도 6에서 도시한 제3 버스바의 사시도,
도 10은 도 6에서 도시한 제4 버스바를 도시한 사시도,
도 11은 도 10에서 도시한 제4 버스바의 전개도,
도 12는 제5 버스바를 도시한 사시도,
도 13은 도 2의 A-A를 기준으로 하는 버스바 및 버스바 홀더의 측단면도,
도 14는 도 2의 버스바 및 버스바 홀더가 스테이터에 위에 장착된 상태를 도시한 도면,
도 15는 버스바의 평면부와 코일과 용접봉의 위치를 도시한 도면이다.
샤프트의 길이방향(상하방향)과 평행한 방향을 축방향이라 하고, 샤프트를 중심으로 축방향과 수직한 방향을 반경방향이라 하고, 샤프트를 중심으로 반경 방향의 반지름을 갖는 원을 따라가는 방향을 원주방향이라 부른다.
도 1은 실시예에 따른 모터의 측단면도이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 모터는 샤프트(100), 로터(200), 스테이터(300), 버스바(400)와, 버스바 홀더(500)와, 하우징(600)을 포함할 수 있다. 이하, 내측이라 함은 하우징(600)에서 모터의 중심인 샤프트(100)를 향하는 방향을 나타내며, 외측이라 함은 샤프트(100)에서 하우징(600)을 향하는 방향인 내측의 반대 방향을 나타낸다.
샤프트(100)는 로터(200)와 결합될 수 있다. 전류 공급을 통해 로터(200)와 스테이터(300)에 전자기적 상호 작용이 발생하면, 로터(200)가 회전하고 이에 연동하여 샤프트(100)가 회전한다.
로터(200)는 스테이터(300)와 전기적 상호 작용을 통해 회전한다. 로터(200)는 스테이터(300)와 대응되어 배치될 수 있고, 내측에 배치될 수 있다. 로터(200)는 마그넷을 포함할 수 있다.
스테이터(300)는 로터(200)의 외측에 배치된다. 스테이터(300)는 스테이터 코어(310)와, 인슐레이터(320)와, 코일(330)을 포함할 수 있다. 인슐레이터(320)는 스테이터 코어(310)에 안착된다. 코일(330)은 인슐레이터(320)에 장착된다. 코일(330)은 로터(200)의 마그넷과 전기적 상호 작용을 유발한다.
버스바(400)는 스테이터(300) 상에 배치될 수 있다. 버스바(400)는 코일(330)과 전기적으로 연결된다. 그리고 버스바(400)는 외부 전원과 연결될 수 있다.
버스바 홀더(500)는 버스바(400)를 지지한다. 버스바 홀더(500)는 내부에 버스바(400)를 포함하는 환형의 부재일 수 있다.
하우징(600)은 스테이터(300)의 외측에 배치될 수 있다. 하우징(600)은 일측이 개방된 원통형 부재일 수 있다.
도 2는 버스바 홀더(500)와 버스바(400)를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2에서 도시한 버스바 홀더(500)와 버스바(400)의 평면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 버스바(400)는 버스바 홀더(500)에 고정된다. 버스바(400)는 일자형 단부 형태로 배치되는 평면부(403)의 일부가 버스바 홀더(500) 외부로 돌출된다. 버스바 홀더(500)는 홀더 바디(510)와, 홀더 바디(510)의 외면에서 외측으로 연장되는 연장부(520)를 포함할 수 있다.
연장부(520)에는 복수 개의 홀(530)이 배치된다. 각각의 홀(530)은 축방향으로 연장부(520)의 일면과 타면을 관통하여 형성될 수 있다. 이러한 홀(530)은 버스바(400)와 퓨징되는 코일의 위치를 정렬하기 위한 것이다. 버스바 홀더(500)를 스테이터(300) 위에 장착시키면, 코일이 홀(530)을 관통하여 도면 상 연장부(520) 위에 위치한다.
홀더 바디(510)의 중앙에는 샤프트(100)가 관통하는 홀(530)이 형성된다. 버스바(400)의 평면부(403)의 일부는 홀더 바디(510)의 외면보다 돌출된다. 평면부(403)가 연장부(520)의 위치에 위치할 수 있도록 연장부(520)는 도면 상 버스바(400)의 평면부(403)의 아래에 위치할 수 있다.
복수 개의 홀(530)은 버스바 홀더(500)의 원주방향을 따라 나열될 수 있다. 버스바(400)의 일자형 단부의 외측 끝단은 홀(530)보다 외측에 배치되고, 버스바 홀더(500)의 외측 에지보다 내측에 배치될 수 있다. 홀(530)은 버스바(400)의 중심(C)을 기준으로 점대칭되게 배치될 수 있다. 버스바(400)의 중심(C)을 지나는 기준선(L) 상에 2개의 홀(530)이 배치될 수 있다. 기준선(L)과 버스바(400)의 평면부(403)는 일정한 원주방향 거리(k)만큼 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 버스바(400)의 평면부(403)와 홀(530)이 축방향으로 오버랩되지 않게, 버스바(400)의 평면부(403)는 홀(530)에서 벗어나도록 배치될 수 있다.
도 4는 버스바(400)를 도시한 도면이고, 도 5는 도 4에서 도시한 버스바(400)의 평면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 버스바(400)는 상 버스바(phase busbar)인 제1 버스바(410)와 제2 버스바(420)와, 제3 버스바(430)를 포함할 수 있다. 제1 버스바(410)와 제2 버스바(420)와, 제3 버스바(430)는 각각 U상,V상,W상 전원과 연결될 수 있다. 그리고 버스바(400)는 중성 버스바(400)인 제4 버스바(440)를 포함할 수 있다. 또한, 버스바(400)는 외부 전원과 연결되는 제5 버스바(450)를 포함할 수 있다. 제1 버스바(410)와, 제2 버스바(420)와, 제3 버스바(430)와, 제4 버스바(440)와 제5 버스바(450)는 전기적으로 코일(330)을 통해 연결된다.
이러한 버스바(400)는 각각 코일(330)과 접촉하는 일자형 단부 형태의 평면부(403)를 포함할 수 있다. 복수 개의 평면부(403)는 방사상으로 배열될 수 있다.
복수 개의 버스바(400)는 제1 그룹(400A)과 제2 그룹(400B)으로 구분될 수 있다. 제1 그룹(400A)과 제2 그룹(400B)은 각각 제1 내지 제5 버스바(410,420,430,440,450)를 포함할 수 있다. 제1 그룹(400A)과 제2 그룹(400B)은 전기적으로 분리되어 배치될 수 있다. 제1 그룹(400A)에 접촉하는 코일(330)과 제2 그룹(400B)에 접촉하는 코일(330)은 전기적으로 분리되어 배치될 수 있다.
이러한 제1 그룹(400A)과 제2 그룹(400B)은 공간 상 구분되어 배치될 수 있다. 이하, 설명하는 버스바(400)의 특징은 제1 그룹(G1)과 제2 그룹(G2)의 버스바(400)들이 가지는 공통적인 특징에 해당한다.
도 6은 제1 버스바(410)의 사시도이고, 도 7은 도 6에서 도시한 제1 버스바(410)의 전개도이고, 도 8은 도 6에서 도시한 제2 버스바(420)의 사시도이고, 도 9는 도 6에서 도시한 제3 버스바(430)의 사시도이다.
이하, 도 6 내지 도 9를 참조하여, 상 버스바인 제1 버스바(410)와 제2 버스바(420)와 제3 버스바(430)를 설명한다. 제1 버스바(410)와 제2 버스바(420)와 제3 버스바(430)는 각각 곡면부(401,402)와 평면부(403)를 포함할 수 있다. 제1 버스바(410)와 제2 버스바(420)와 제3 버스바(430)는 각각 곡면부(401,402)의 원주방향 길이가 다를 뿐, 버스바(400) 전체의 축방향 길이나 형상이 동일 할 수 있다.
이하 설명되는 상 버스바(400)의 특징은 제1 버스바(410)를 기준으로 설명하며, 설명하는 특징은 제2 버스바(420)와 제3 버스바(430)에도 적용되는 공통적인 특징에 해당한다.
곡면부(401,402)는 바디(401)와 돌출부(402)로 구분될 수 있다. 바디(401)는 띠형 부재로서, 밴딩된 형태로 버스바 홀더(500)의 홀더 바디(510)의 내부에 고정된다. 복수 개의 돌출부(402)는 제2 바디(401)에서 축방향으로 각각 분기될 수 있다. 제1 버스바(410)는 바디(401)의 양 단부에 2개의 돌출부(402)가 배치될 수 있다.
평면부(403)는 돌출부(402)에서 외측으로 밴딩되어 형성될 수 있다. 평면부(403)는 일자형 단부로서 코일(330)과 용접되는 곳이다. 코일(330)과 접촉하는 버스바(400)의 영역을 일자 형태의 단부로 형성함으로써, 전개도 상태에서, 평면부(403)를 곡면부(401,402)와 평행하게 구현할 수 있다. 따라서, 버스바(400)의 축방향 길이를 크게 줄인 상태에서, 코일(330)과 용접되는 평면부(403)를 구현할 수 있는 이점이 있다.
제2 바디(401)와 평면부(403)는 축방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 돌출부(402)의 일면은 평면부(403)의 일면과 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
이러한 제1 버스바(410)는 평면부(403)와 곡면부(401,402)가, 전개도 상태에서 서로 평행하게 배치되며 장방형으로 그 형상이 유사하게 형성된다. 때문에 축방향으로 버스바(400)를 형성하는 영역이 작고, 전개도 형상이 단순하여 스크랩을 크게 줄일 수 있는 이점이 있다.
제1 버스바(410)의 축방향 길이(h)가 원주방향 길이(w)보다 크도록 제1 버스바(410)는 도면 상 세워진 형태로 버스바 홀더(500)에 배치될 수 있다.
제1 버스바(410), 제2 버스바(420), 제3 버스바(430) 각각의 평면부(403)의 일면은 서로 동일 평면상에 배치될 수 있다.
도 10은 도 6에서 도시한 제4 버스바(440)를 도시한 사시도이고, 도 11은 도 10에서 도시한 제4 버스바(440)의 전개도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 중성 버스바(400)인 제4 버스바(440)도 곡면부(401,402)와 평면부(403)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제4 버스바(440)는 바디(401)의 양 단부에 2개의 돌출부(402)가 배치되고, 2개의 돌출부(402) 사이에 하나의 돌출부(402)가 추가로 배치될 수 있다. 3개의 돌출부(402)에는 각각 평면부(403)가 밴딩된 형태로 연결된다. 이러한 제4 버스바(440) 또한, 3개의 평면부(403)와 곡면부(401,402)가, 전개도 상태에서 서로 평행하게 배치되며 장방형으로 그 형상이 유사하고, 돌출부(402)의 일면은 평면부(403)의 일면과 동일 평면 상에 배치되어, 전개도 형상이 단순한 이점이 있다.
제4 버스바(440)의 평면부(403)의 일면은, 제1 버스바(410), 제2 버스바(420), 제3 버스바(430) 각각의 평면부(403)의 일면과 동일 평면상에 배치될 수 있다.
도 5를 참조하면, 제1 버스바(410), 제2 버스바(420), 제3 버스바(430) 각각의 돌출부(402)(도 5의 음영부분)와 제4 버스바(440)의 돌출부(402)(도 5의 음영부분)는 반경방향으로 서로 오버랩되지 않게 배치될 수 있다.
도 12는 제5 버스바(450)를 도시한 사시도이다.
도 12를 참조하면, 제5 버스바(450)는 외부 전원과 연결되는 버스바(400)로서, 코일(330)과 접촉하는 평면부(403)를 포함한다. 그리고 제5 버스바(450)는 평면부(403)에서 분기되는 연결부(404)를 포함할 수 있다. 연결부(404)는 외부 전원과 연결된다. 연결부(404)의 끝단은 버스바 홀더(500)에서 노출된다.
도 13은 도 2의 A-A를 기준으로 하는 버스바(400) 및 버스바 홀더(500)의 측단면도이다.
도 13을 참조하면, 버스바(400)의 바디(401)는 버스바 홀더(500)의 홀더 바디(510)에 배치된다. 버스바(400)의 평면부(403)는 홀더 바디(510)에서 노출되어 연장부(520) 위에 위치한다. 코일(330)이 진입하는 홀(530)의 입구는 만곡부(531)를 포함할 수 있다. 버스바 홀더(500)를 스테이터(300) 위에 장착하는 과정에서, 코일(330)이 홀(530)에 진입하게 되는데, 만곡부(531)는 코일(330)이 홀(530)에 걸리지 않고 용이하게 진입할 수 있도록 유도한다. 홀(530)의 크기는, 코일(330)의 진입과 코일(330)의 정렬을 고려하여 코일(330)의 외경보다 약간 크게 형성될 수 있다.
도 14는 도 2의 버스바(400) 및 버스바 홀더(500)가 스테이터(300)에 위에 장착된 상태를 도시한 도면이고, 도 15는 버스바(400)의 평면부(403)와 코일(330)과 용접봉의 위치를 도시한 도면이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 버스바 홀더(500)가 스테이터(300)에 위에 장착된 상태에서, 코일(330)은 홀(530)을 관통하여 도면상 버스바 홀더(500) 위로 노출된다. 홀(530)을 관통한 코일(330)은 버스바(400)의 평면부(403)와 정렬된다. 코일(330)은 평면부(403)의 측면에 접촉하거나 근접하여 배치된다.
원주방향으로 퓨징이 진행되는 평면부(403)와 코일(330)의 양 측에 용접봉(1)이 각각 위치한다. 그리고 용접봉(1)은 원주방향으로 이웃하는 평면부(403) 사이에 배치될 수 있다. 버스바(400)와 코일(330)이 퓨징되는 영역이 밴딩되어 있으면, 용접봉(1)이 위치하는 공간을 확보하기 위하여, 원주방향으로 이웃하는 버스바(400)의 간격이 상당히 요구되지만. 실시예에 따른 모터처럼, 평면부(403)가 일자 형태이기 때문에, 원주방향으로 이웃하는 버스바(400)의 간격을 좁게 형성하여도 용접봉(1)이 위치하는 공간을 충분히 확보할 수 있다. 때문에 버스바(400)를 축방향을 기준하여 1단으로 구성할 수 있는 이점이 있다.
본 발명은 제1 그룹(400A)과 제2 그룹(400B)으로 구분된 버스바(400)를 포함하는 모터의 실시예로 설명하였으나. 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 전기적으로 서로 연결된 하나의 버스바(400)를 포함하는 모터에 적용될 수도 있다. 또한, 본 발명은 차량용 또는 가전용 등 다양한 기기에 이용할 수 있다.

Claims (10)

  1. 샤프트;
    상기 샤프트에 결합된 로터;
    상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;및
    상기 스테이터 상에 배치되는 버스바 및 상기 버스바를 지지하는 버스바 홀더를 포함하고,
    상기 스테이터는 스테이터 코어 및 상기 스테이터 코어에 결합된 인슐레이터 및 상기 인슐레이터 상에 배치되는 코일을 포함하고,
    상기 버스바 홀더는 상기 코일이 관통하는 홀을 포함하고,
    상기 버스바는 상기 버스바 홀더에서 노출되어 상기 홀을 관통한 코일과 접촉하는 일자형 단부를 포함하는 모터.
  2. 샤프트;
    상기 샤프트에 결합된 로터;
    상기 로터와 대응되게 배치되는 스테이터;및
    상기 스테이터 상에 배치되는 버스바 및 상기 버스바를 지지하는 버스바 홀더를 포함하고,
    상기 스테이터는 스테이터 코어 및 상기 스테이터 코어에 결합된 인슐레이터 및 상기 인슐레이터 상에 배치되는 코일을 포함하고,
    상기 버스바는 곡면부와 상기 곡면부에서 밴딩되는 복수 개의 평면부를 포함하고,
    상기 평면부는 상기 코일과 접촉하는 모터.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 버스바 홀더는 상기 버스바가 고정되는 홀더 바디와 상기 홀더 바디의 외면에서 외측으로 연장되는 연장부를 포함하고,
    상기 홀은 상기 연장부의 일면과 타면을 관통하여 배치되고,
    상기 일자형 단부는 상기 홀더 바디의 외면보다 돌출되어 배치되는 모터.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 버스바의 일자형 단부의 외측 끝단은 상기 홀보다 외측에 배치되고, 상기 버스바 홀더의 외측 에지보다 내측에 배치되는 모터.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 버스바는 상기 홀과 축방향으로 오버랩되지 않게 배치되는 모터.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 곡면부는 바디와 상기 바디에서 축방향으로 분기되는 복수 개의 돌출부를 포함하고,
    상기 평면부는 상기 돌출부에서 외측으로 밴딩되어 형성되는 모터.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 바디와 상기 평면부는 축방향으로 이격되어 배치되는 모터.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 돌출부의 일면은 상기 평면부의 일면과 동일 평면 상에 배치되는 모터.
  9. 제6 항에 있어서,
    모든 상기 버스바에 배치된 상기 돌출부는 반경방향으로 오버랩되지 않게 배치되는 모터.
  10. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 버스바 중 적어도 일부가 반경방향으로 서로 오버랩되는 복수 개의 상 버스바(phase busbar)를 포함하고, 축방향으로 복수 개의 상기 상 버스바의 일면은 동일 평면상에 배치되는 모터.
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