JP7492575B2

JP7492575B2 - モータ

Info

Publication number: JP7492575B2
Application number: JP2022511390A
Authority: JP
Inventors: チョン，ウォンソ
Original assignee: LG Innotek Co Ltd
Current assignee: LG Innotek Co Ltd
Priority date: 2019-08-22
Filing date: 2020-06-11
Publication date: 2024-05-29
Anticipated expiration: 2040-06-11
Also published as: KR20220025767A; KR20210023171A; CN114287095A; EP4020769A1; JP2022545680A; CN114287095B; KR102784925B1; US20220286009A1; US12362619B2; EP4020769A4; WO2021033896A1

Description

実施例はモータに関する。

電動式操向装置（ＥＰＳ）は車両の旋回安定性を保証し迅速な復原力を提供することによって、運転者に安全な走行を可能とする装置である。このような電動式操向装置は、車速センサ、トルクアングルセンサおよびトルクセンサなどで感知した運行条件に応じて電子制御装置（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ：ＥＣＵ）を通じてモータを駆動して車両の操向軸の駆動を制御する。

モータはロータとステータを含む。ステータにはコイルが巻かれる。ステータに巻かれたコイルの連結端はバスバーと連結され得る。バスバーは胴体とターミナルを含む。ターミナルはコイルの連結端と連結される。そしてターミナルはケーブルを通じて外部電源と連結され得る。

ターミナルはＵ、Ｖ、Ｗ相の電源が連結される上ターミナルと中性ターミナルの組み合わせからなり得る。この時、モータの安全性を確保するために、このような組み合わせのターミナルを２個配置し、２個のターミナルを回路的に分離させることができる。いずれか一つのターミナルと連結された回路やそれに連結された素子に異常が発生した場合、他の一つのターミナルを通じてモータの駆動を確保することが可能である。このような２個のターミナルはバスバーの胴体で空間的に分離される。

ターミナルはステータコイルに連結されるバスバーターミナルと、バスバーターミナルにフュージングされて外部電源を印加する電源ターミナルを含む。この時、バスバーターミナルと電源ターミナルのフュージング時、ターミナルをなすＮｉの融点以上に温度が上昇しながら、フュージング部位が変形されて接触不良が発生する問題がある。

そこで、実施例は前記の問題点を解決するためのものとして、ターミナルフュージング部位の接合度を高め、フュージング品質を改善したモータを提供することを解決しようとする課題とする。

本発明が解決しようとする課題は以上で言及したものに限定されず、ここで言及されていないさらに他の課題は下記の記載から当業者に明確に理解され得るであろう。

実施例に係るモータは、ステータ；前記ステータの外側に配置されるハウジング；前記ステータの上側に配置されるバスバー；および前記バスバーと連結されるコネクタを含み、前記ステータはステータコア、前記ステータコア上に配置されるインシュレーターおよび前記インシュレーターに配置されるコイルを含み、前記バスバーは前記ステータのコイルと接続し回路的に分離される第１ターミナルと第２ターミナルを含み、前記コネクタは前記第１ターミナルとフュージングされる第１コネクタと、前記第２ターミナルとフュージングされる第２コネクタを含み、前記第１コネクタおよび前記第２コネクタはそれぞれ第１エンボスと、前記第１エンボスより前記ステータの中心から遠く配置される第２エンボスを含み、前記第１ターミナルは前記第１コネクタの前記第２エンボスと接触し、前記第２ターミナルは前記第２コネクタの前記第１エンボスと接触することができる。

好ましくは、前記第１コネクタおよび前記第２コネクタは前記ハウジングに装着されるコネクタ胴体と、前記コネクタ胴体に挿入され前記第１ターミナルまたは前記第２ターミナルとフュージングされる電源ターミナルを含み、前記第１エンボスおよび前記第２エンボスは前記電源ターミナルに形成され得る。

好ましくは、前記ハウジングは前記第１コネクタが装着される第１装着面と、前記第２コネクタが装着される第２装着面を含み、前記第１装着面と前記第２装着面はロータの中心を基準として１８０度間隔で配置され得る。

好ましくは、前記ステータの中心と前記第１装着面の最長距離は前記ステータの中心と前記第２装着面の最長距離より近くてもよい。

好ましくは、前記電源ターミナルは電源と連結される電源連結部および前記電源連結部の下端で前記ステータの中心方向に折り曲げられて、前記第１ターミナルまたは前記第２ターミナルとフュージングされるフュージング部を含み、前記第１エンボスと前記第２エンボスは前記フュージング部の側面に配置され得る。

好ましくは、前記第１ターミナルの幅方向の中心と前記第２エンボスの最も突出した地点が接触し、前記第２ターミナルの幅方向の中心と前記第１エンボスの最も突出した地点が接触することができる。

好ましくは、前記第１ターミナルは前記第１エンボスと接触せず、前記第２ターミナルは前記第２エンボスに接触しなくてもよい。

好ましくは、前記インシュレーターは前記コイルが巻線されるボディおよび前記ボディの一側から延びるガイドを含み、前記ガイドの内側面には第１溝および前記第１溝と円周方向に離隔する第２溝が形成され、前記第１溝および前記第２溝には前記コイルが軸方向に配置され得る。

好ましくは、前記第１溝および前記第２溝は前記ボディの上側から前記ガイドの上端まで形成され得る。

好ましくは、前記第２溝は外側に向かって曲率を有し、前記第２溝の曲率は前記ボディから円周方向に遠くなるほど増加し得る。

好ましくは、前記ステータの中心と前記ボディの幅の中心を通る仮想の線を基準として、前記第２溝から前記仮想の線までの距離は前記第１溝から前記仮想の線までの距離より遠くてもよい。

好ましくは、前記第１溝は前記ボディと半径方向にオーバーラップされ、前記第２溝は前記ボディと半径方向にオーバーラップされなくてもよい。

実施例によると、エンボスを通じてバスバーのターミナルと電源ターミナル間の接合度を高め、フュージング品質を改善することができる。

実施例によると、バスバーに案内されるコイルの離脱を減らし、バスバーのターミナルとコイル間のフュージング正確度を高めることができる。

実施例に係るモータの側断面図である。

インシュレーターにコイルが巻線された状態を図示した斜視図である。

インシュレーターの斜視図である。

インシュレーターの平面図である。

第２溝の部分拡大図である。

第１コネクタと第２コネクタがハウジングに装着された状態を図示した平面図である。

第１コネクタと第２コネクタがハウジングに装着される状態を図示した斜視図である。

ステータ上にハウジングが配置された状態を図示した平面図である。

第１コネクタおよび第２コネクタを図示した図面である。

電源ターミナルを図示した斜視図である。

第１ターミナルと第１コネクタのフュージング部位を図示した図面である。

第２ターミナルと第２コネクタのフュージング部位を図示した図面である。

以下、本発明の好ましい実施例を添付された図面を参照して詳細に説明する。本発明の目的、特定の長所および新規の特徴は、添付された図面と関連する以下の詳細な説明と好ましい実施例からさらに明確となるであろう。そして、本発明の説明において、本発明の要旨を不要に曖昧にさせ得る恐れがある関連した公知技術に対する詳細な説明は省略する。

第２、第１等のように序数を含む用語は多様な構成要素の説明に使われ得るが、前記構成要素は前記用語によって限定されはしない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使われる。例えば、本発明の権利範囲を逸脱することなく第２構成要素は第１構成要素と命名され得、同様に第１構成要素も第２構成要素と命名され得る。および／またはという用語は複数の関連した記載された項目の組み合わせまたは複数の関連した記載された項目のうちいずれかの項目を含む。

図１は、実施例に係るモータの側断面図である。

図１を参照すると、実施例に係るモータは、シャフト１０、ロータ２０、ステータ３０、ハウジング４０、バスバー５０およびコネクタ６０を含むことができる。

シャフト１０はロータ２０に結合され得る。電流の供給を通じてロータ２０とステータ３０に電磁的な相互作用が発生すると、ロータ２０が回転しこれに連動してシャフト１０が回転する。シャフト１０は車両の操向軸と連結されて操向軸に動力を伝達することができる。

ロータ２０はステータ３０と電気的な相互作用を通じて回転する。

ロータ２０はロータコアとマグネットを含むことができる。ロータコアは円形の薄い鋼板の形態の複数個のプレートが積層された形状で実施されるか、または一つの筒の形態で実施され得る。ロータコアの中心にはシャフト１０が結合するホールが配置され得る。ロータコアの外周面にはマグネットをガイドする突起が突出し得る。マグネットはロータコアの外周面に付着され得る。複数個のマグネットは一定の間隔でロータコアの周りに沿って配置され得る。ロータ２０はマグネットを囲んでマグネットがロータコアから離脱しないように固定させ、マグネットが露出することを防止する缶部材を含むことができる。

ステータ３０はステータコア３１０とインシュレーター３２０とコイル３３０を含むことができる。インシュレーター３２０はステータコア３１０に装着される。コイル３３０はインシュレーター３２０に巻線される。コイル３３０は電源が印加されると、誘導電流が発生する。コイル３３０はロータ２０と電気的な相互作用を誘発する。

ハウジング４０は内部にロータ２０とステータ３０を収容できる。ハウジング４０は円筒状に形成される。

バスバー５０はステータ３０上に配置され得る。バスバー５０はターミナルとターミナルを絶縁させるバスバー胴体を含むことができる。

コネクタ６０はバスバー５０に連結される。この時、コネクタ６０バスバー５０のターミナルと電気的に連結される。コネクタ６０はＵ、Ｖ、Ｗ相の電源と連結される。

図２はインシュレーターにコイルが巻線された状態を図示した斜視図であり、図３はインシュレーターの斜視図であり、図４はインシュレーターの平面図であり、図５は第２溝の部分拡大図である。

インシュレーター３２０はステータコア３１０に装着される。

図２を参照すると、インシュレーター３２０はボディ３２１とガイド３２２を含むことができる。ボディ３２１はコイル３３０がワインディングされて配置される部分である。そして、ガイド３２２はボディ３２１の外側から上側方向に延びて配置される。

図３を参照すると、ガイド３２２は内側面に第１溝３２２１および第２溝３２２２が形成され得る。第１溝３２２１および第２溝３２２２にはコイル３３０の開始端３３１と終了端３３２が配置され得る。

図４を参照すると、第１溝３２２１および第２溝３２２２は円周方向に離隔する。この時、第１溝３２２１および第２溝３２２２はボディ３２１の上側から始まってガイド３２２の上端まで形成され得る。第１溝３２２１および第２溝３２２２は形状が互いに異なり得る。

第１溝３２２１はインシュレーター３２０に巻線されるコイル３３０の開始端３３１が配置される。すなわち、コイル３３０はインシュレーター３２０に形成された第１溝３２２１で巻線が開始され得る。この時、第１溝３２２１は第２溝３２２２に比べてボディ３２１側の幅が広く形成され得る。そして、第１溝３２２１は第２溝３２２２よりボディ３２１と近く配置され得る。この時、第１溝３２２１はボディ３２１と半径方向に少なくとも一部分がオーバーラップされ得る。

反面、第２溝３２２２はインシュレーター３２０に巻線されるコイル３３０の終了端３３２が配置される。すなわち、コイル３３０はインシュレーター３２０に形成された第２溝３２２２で巻線が終了し得る。第２溝３２２２は第１溝３２２１に比べてボディ３２１側の幅が狭く形成され得る。そして、第２溝３２２２は第１溝３２２１よりボディ３２１と遠く配置され得る。好ましくは、ロータの中心Ｃとボディ３２１の幅の中心を通る仮想の線をＬであると仮定すると、第２溝３２２２から仮想の線Ｌまでの距離は第１溝３２２１から前記仮想の線Ｌまでの距離より遠くてもよい。この時、第２溝３２２２はボディ３２１と半径方向にオーバーラップされなくてもよい。

図５を参照すると、第２溝３２２２は円周方向に曲率が変わり得る。この時、第２溝３２２２はボディ３２１側から遠くなるほど曲率が増加し得る。また、コイル３３０の終了端３３２の断面の形状に対応するように第２溝３２２２が形成され得る。

図６は、第１コネクタと第２コネクタがハウジングに装着された状態を図示した平面図である。

図６を参照すると、バスバー５０はステータのコイルに電流を印加するために、ターミナル５１０と、絶縁材質のバスバー胴体５２０を含むことができる。この時、ターミナル５１０は複数の第１ターミナル（図示されず）と、複数の第２ターミナル（図示されず）を含むことができる。

第１ターミナル（図示されず）と第２ターミナル（図示されず）はステータ３０のコイル３３０と電気的に連結される。この時、第１ターミナル（図示されず）と第２ターミナル（図示されず）は回路的に分離される。ここで、第１ターミナル（図示されず）と第２ターミナル（図示されず）の配置関係は限定せず、多様な実施例が可能である。

第１ターミナル（図示されず）と第２ターミナル（図示されず）はターミナル胴体（図示されず）、突出部５１１および電源部５１２、５１３を含むことができる。この時、ターミナル胴体（図示されず）はバスバー胴体５２０の内部に配置される。そして、突出部５１１および電源部５１２、５１３はターミナル胴体（図示されず）から延長形成され得る。

突出部５１１はターミナル胴体で半径方向に外側に向かって突出し得る。この時、突出部５１１はバスバー胴体５２０の側面から露出され得る。そして、突出部５１１はコイル３３０と電気的に連結される。突出部５１１はコイル３３０の終了端３３２とフュージングされ得る。

一方、電源部５１２、５１３はターミナル胴体で上向きに延長され得る。この時、電源部５１２、５１３はバスバー胴体５２０の上面から露出され得る。そして、電源部５１２、５１３はコネクタ６０と電気的に連結される。この時、電源部５１２、５１３はコネクタ６０とフュージングされ得る。

コネクタ６０は第１ターミナル（図示されず）と第２ターミナル（図示されず）にそれぞれ分離された電源を印加する。このために、コネクタ６０は第１コネクタ６１０と第２コネクタ６２０を含むことができる。

第１コネクタ６１０は第１ターミナルの電源部５１２側に配置される。そして、第１コネクタ６１０は第１ターミナルの電源部５１２とフュージングされる。この時、第１コネクタ６１０は第１ターミナルを通じて電源を供給して、半分のステータ３０のコイル３３０に誘導電流を発生させることができる。

一方、第２コネクタ６２０は第２ターミナルの電源部５１３側に配置される。そして、第２コネクタ６２０は第２ターミナルの電源部５１３とフュージングされる。この時、第２コネクタ６２０は第２ターミナルを通じて電源を供給して、残りの半分のステータ３０のコイル３３０に誘導電流を発生させることができる。これに伴い、第１コネクタ６１０または第２コネクタ６２０のうち一つの電源の供給が中断されても、残りの第２コネクタ６２０または第１コネクタ６１０の電源の供給は維持されながら、ステータ３０の半分の領域は稼動され得る。

図７は第１コネクタと第２コネクタがハウジングに装着される状態を図示した斜視図であり、図８はステータ上にハウジングが配置された状態を図示した平面図である。

図７および図８を参照すると、第１コネクタ６１０および第２コネクタ６２０はハウジング４０に装着される。この時、ハウジング４０の一側には第１コネクタ６１０が装着される第１装着面４０１が形成される。そして、ハウジング４０の他の一側には第２コネクタ６２０が装着される第２装着面４０２が形成される。第１装着面４０１と第２装着面４０２はロータの中心Ｃを基準として１８０度間隔で配置され得る。

このとき、ロータの中心Ｃと第１装着面４０１の最長距離Ｒ１とロータの中心Ｃと第２装着面４０２の最長距離Ｒ２が異なり得る。このとき、ロータの中心Ｃから第１装着面４０１の最長距離Ｒ１はロータの中心Ｃから第２装着面４０２の最長距離Ｒ２より近くてもよい。

図９は、第１コネクタおよび第２コネクタを図示した図面である。

第１コネクタ６１０と第２コネクタ６２０は同一の形状である。

図９を参照すると、第１コネクタ６１０および第２コネクタ６２０は胴体６１１、６２１および複数の電源ターミナル６１２、６２２を含むことができる。

胴体６１１、６２１はハウジング４０に装着される。この時、第１コネクタ６１０の胴体６１１は第１装着面４０１に接触し、第２コネクタ６２０の胴体６２１は第２装着面４０２に接触する。

電源ターミナル６１２、６２２は胴体６１１、６２１と結合される。電源ターミナル６１２、６２２は３個であり得る。電源ターミナル６１２、６２２はＵ、Ｖ、Ｗ相の電源と連結される。この時、電源ターミナル６１２、６２２は第１ターミナルまたは第２ターミナルとフュージング連結される。

図１０は、電源ターミナルを図示した斜視図である。

第１コネクタ６１０の電源ターミナル６１２と第２コネクタ６２０の電源ターミナル６２２は同一の素材からなり、同一の形状で形成される。

図１０を参照すると、電源ターミナル６１２、６２２は電源連結部６１２Ｃ、６２２Ｃとフュージング部６１２ｆ、６２２ｆを含むことができる。

電源連結部６１２Ｃ、６２２ＣはＵ、Ｖ、Ｗ相の電源と連結される。電源連結部６１２Ｃ、６２２Ｃは軸方向に延長形成され得る。そして、電源連結部６１２Ｃ、６２２Ｃの下端部からフュージング部６１２ｆ、６２２ｆが延びる。

フュージング部６１２ｆ、６２２ｆは電源連結部６１２Ｃ、６２２Ｃと折り曲げ配置され得る。この時、フュージング部６１２ｆ、６２２ｆと電源連結部６１２Ｃ、６２２Ｃの間には少なくとも一つの折り曲げ部が形成され得る。この時、フュージング部６１２ｆ、６２２ｆは水平方向幅より垂直方向幅が大きくてもよい。フュージング部６１２ｆ、６２２ｆは上下面より側面の広さが大きくてもよい。

フュージング部６１２ｆ、６２２ｆは電源連結部６１２Ｃ、６２２Ｃから半径方向の内側に向かって突出し得る。

そして、フュージング部６１２ｆ、６２２ｆは第１ターミナルまたは第２ターミナルの電源部５１２、５１３とフュージングされ得る。この時、フュージング部６１２ｆ、６２２ｆは側面が第１ターミナルまたは第２ターミナルの電源部５１２、５１３とフュージングされ得る。フュージング部６１２ｆ、６２２ｆは電源部５１２、５１３とフュージングされる側面に少なくとも一つのエンボス６０１、６０２を含むことができる。

エンボス６０１、６０２は第１エンボス６０１と第２エンボス６０２を含むことができる。第１エンボス６０１および第２エンボス６０２は半径方向に離隔し得る。この時、第１エンボス６０１は第２エンボス６０２よりステータの中心に近く配置され得る。そして、第２エンボス６０２は第１エンボス６０１より胴体６１１、６２１に近く配置され得る。

図６は第１コネクタと第２コネクタがハウジングに装着された状態を図示した平面図であり、図８はステータ上にハウジングが配置された状態を図示した平面図であり、図１１は第１ターミナルと第１コネクタのフュージング部位を図示した図面であり、図１２は第２ターミナルと第２コネクタのフュージング部位を図示した図面である。

図８を参照すると、ロータの中心Ｃから第１装着面４０１と第２装着面４０２の最長距離が異なる。これに伴い、ロータの中心Ｃから第１コネクタ６１０のフュージング部６１２ｆまでの距離と、ロータの中心Ｃから第２コネクタ６２０のフュージング部６２２ｆの間の距離が異なり得る。一方、ロータの中心Ｃから第１ターミナルの電源部５１２までの距離とロータの中心Ｃから第２ターミナルの電源部５１３までの距離は同一であってもよい。したがって、第１コネクタフュージング部６１２ｆのフュージング位置と、第２コネクタフュージング部６２２ｆのフュージング位置が異なり得る。例えば、第２コネクタフュージング部６２２ｆのフュージング位置が第１コネクタフュージング部６１２ｆのフュージング位置より端部に近く配置され得る。

図６、図１１および図１２を参照すると、第１ターミナルの電源部５１２は第１コネクタ６１０の第２エンボス６０２に接触し得る。一方、第２ターミナルの電源部５１３は第２コネクタ６２０の第１エンボス６０１に接触し得る。この時、第１ターミナル電源部５１２は第１エンボス６０１に接触せず、第２ターミナル電源部５１３は第２エンボス６０２に接触しないことが好ましい。

以上、本発明の好ましい一つの実施例に係るモータに関して添付された図面を参照して詳察した。

前述された本発明の一実施例はすべての面で例示的なものであり限定的ではないものと理解されるべきであり、本発明の範囲は前述された詳細な説明よりは後述される特許請求の範囲によって示されるであろう。そして、この特許請求の範囲の意味および範囲はもちろん、その等価概念から導き出されるすべての変更または変形可能な形態も本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

１０：シャフト
２０：ロータ
３０：ステータ
３１０：ステータコア
３２０：インシュレーター
３２０：コイル
４０：ハウジング
５０：バスバー
６０：コネクタ
６１０：第１コネクタ
６２０：第２コネクタ

Claims

ステータ；
前記ステータの外側に配置されるハウジング；
前記ステータの上側に配置されるバスバー；および
前記バスバーと連結されるコネクタを含み、
前記ステータはステータコア、前記ステータコア上に配置されるインシュレーターおよび前記インシュレーターに配置されるコイルを含み、
前記バスバーは前記ステータのコイルと接続し回路的に分離される第１ターミナルと第２ターミナルを含み、
前記コネクタは前記第１ターミナルとフュージングされる第１コネクタと、前記第２ターミナルとフュージングされる第２コネクタを含み、
前記第１コネクタと前記第２コネクタとはそれぞれ電源ターミナルを含み、
前記電源ターミナルは第１エンボスと第２エンボスとを含み、
前記第１エンボスは前記第２エンボスより前記ステータの中心に近く配置され、
前記第１コネクタの前記電源ターミナルの前記第２エンボスは前記第１ターミナルと接触し、
前記第２コネクタの前記電源ターミナルの前記第１エンボスは前記第２ターミナルと接触する、モータ。
前記第１コネクタおよび前記第２コネクタはそれぞれ前記ハウジングに装着されるコネクタ胴体を含み、前記電源ターミナルは前記コネクタ胴体に挿入される、請求項１に記載のモータ。
前記ハウジングは前記第１コネクタが装着される第１装着面と、前記第２コネクタが装着される第２装着面を含み、
前記第１装着面と前記第２装着面はロータの中心を基準として１８０度間隔で配置された、請求項２に記載のモータ。
前記ステータの中心と前記第１装着面の最長距離は前記ステータの中心と前記第２装着面の最長距離より近い、請求項３に記載のモータ。
前記電源ターミナルは電源と連結される電源連結部および前記電源連結部の下端で前記ステータの中心方向に折り曲げられて、前記第１ターミナルまたは前記第２ターミナルとフュージングされるフュージング部を含み、
前記第１エンボスおよび前記第２エンボスは前記フュージング部の側面に配置される、請求項１に記載のモータ。
前記第１ターミナルの幅方向の中心と前記第２エンボスの最も突出した地点が接触し、
前記第２ターミナルの幅方向の中心と前記第１エンボスの最も突出した地点が接触する、請求項５に記載のモータ。
前記第１ターミナルは前記第１エンボスと接触せず、
前記第２ターミナルは前記第２エンボスに接触しない、請求項６に記載のモータ。
前記インシュレーターは前記コイルが巻線されるボディおよび前記ボディの一側から延びるガイドを含み、
前記ガイドの内側面には第１溝および前記第１溝と円周方向に離隔する第２溝が形成され、
前記第１溝および前記第２溝には前記コイルが軸方向に配置される、請求項１に記載のモータ。
前記第１溝および前記第２溝は前記ボディの上側から前記ガイドの上端まで形成される、請求項８に記載のモータ。
前記第２溝は外側に向かって曲率を有し、
前記第２溝の曲率は前記ボディから円周方向に遠くなるほど増加する、請求項９に記載のモータ。
前記ステータの中心と前記ボディの幅の中心を通る仮想の線を基準として、前記第２溝から前記仮想の線までの距離は前記第１溝から前記仮想の線までの距離より遠い、請求項１０に記載のモータ。
前記第１溝は前記ボディと半径方向にオーバーラップされ、
前記第２溝は前記ボディと半径方向にオーバーラップされない、請求項１１に記載のモータ。