WO2021033896A1 - 모터 - Google Patents

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WO2021033896A1
WO2021033896A1 PCT/KR2020/007590 KR2020007590W WO2021033896A1 WO 2021033896 A1 WO2021033896 A1 WO 2021033896A1 KR 2020007590 W KR2020007590 W KR 2020007590W WO 2021033896 A1 WO2021033896 A1 WO 2021033896A1
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connector
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groove
emboss
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정원서
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LG Innotek Co Ltd
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LG Innotek Co Ltd
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    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0403—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00—Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/06—Machines characterised by the presence of fail safe, back up, redundant or other similar emergency arrangements

Definitions

  • the embodiment relates to a motor.
  • the electric steering system is a device that enables a driver to drive safely by ensuring the vehicle's turning stability and providing a quick resilience.
  • Such an electric steering device controls the driving of a steering shaft of a vehicle by driving a motor through an electronic control unit (ECU) according to a driving condition sensed by a vehicle speed sensor, a torque angle sensor, and a torque sensor.
  • ECU electronice control unit
  • the motor includes a rotor and a stator.
  • a coil is wound around the stator.
  • the connection end of the coil wound around the stator may be connected to the bus bar.
  • the busbar includes a body and a terminal.
  • the terminal is connected to the connection end of the coil. And the terminal can be connected to an external power source through a cable.
  • the terminal can be composed of a combination of the upper terminal and the neutral terminal to which the power of the U, V and W phases is connected. At this time, in order to secure the safety of the motor, two terminals of this combination may be arranged and the two terminals may be separated in a circuit. When an abnormality occurs in a circuit connected to one terminal or an element connected thereto, it is possible to secure the driving of the motor through the other terminal. These two terminals are spatially separated from the body of the busbar.
  • the terminal includes a busbar terminal connected to the stator coil, and a power terminal fused to the busbar terminal to apply external power. At this time, when fusing the busbar terminal and the power terminal, the temperature rises above the melting point of Ni constituting the terminal, thereby deforming the fusing portion and causing a poor contact.
  • the embodiment is to solve the above problems, and it is an object to solve the problem of providing a motor with improved bonding degree of terminal fusing portions and improved fusing quality.
  • the motor includes a stator; A housing disposed outside the stator; A bus bar disposed above the stator; And a connector connected to the bus bar, wherein the stator includes a stator core, an insulator disposed on the stator core, and a coil disposed on the insulator, wherein the bus bar is connected to the coil of the stator and is circuitly A first terminal and a second terminal to be separated, the connector including a first connector fused with the first terminal and a second connector fused with the second terminal, the first connector and the second
  • the connectors each include a first emboss and a second emboss disposed farther from the stator center than the first emboss, and the first terminal contacts the second emboss of the first connector, and the second terminal It may contact the first emboss of the second connector.
  • the first connector and the second connector include a connector body seated in the housing, a power terminal inserted into the connector body and fused with the first terminal or the second terminal, and the first embossing And the second emboss may be formed on the power terminal.
  • the housing includes a first mounting surface on which the first connector is mounted, and a second mounting surface on which the second connector is mounted, and the first mounting surface and the second mounting surface are based on a rotor center It can be arranged at 180 degree intervals.
  • the longest distance between the center of the stator and the first mounting surface may be closer than the longest distance between the center of the stator and the second mounting surface.
  • the power terminal includes a power connection part connected to a power source, and a fusing part bent toward the stator center at a lower end of the power connection part to be fused with the first terminal or the second terminal, and the first emboss and the The second emboss may be disposed on the side of the fusing part.
  • the center of the first terminal in the width direction and the most protruding point of the second emboss contact, and the center of the width direction of the second terminal and the most protruding point of the first emboss may contact each other.
  • the first terminal may not contact the first emboss, and the second terminal may not contact the second emboss.
  • the insulator includes a body on which the coil is wound and a guide extending from one side of the body, and a first groove and a second groove spaced apart from the first groove in a circumferential direction are formed on an inner surface of the guide
  • the coil may be disposed in the first groove and the second groove in the axial direction.
  • the first groove and the second groove may be formed from an upper side of the body to an upper end of the guide.
  • the second groove has a curvature toward the outside, and the curvature of the second groove may increase as the distance from the body in the circumferential direction increases.
  • a distance from the second groove to the virtual line may be greater than a distance from the first groove to the virtual line based on the virtual line passing through the center of the stator and the width center of the body.
  • the first groove may overlap the body in a radial direction, and the second groove may not overlap the body in a radial direction.
  • the bonding degree between the terminal of the busbar and the power terminal may be improved through the embossing and the fusing quality may be improved.
  • FIG. 1 is a side cross-sectional view of a motor according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a coil wound around an insulator.
  • FIG. 3 is a perspective view of an insulator.
  • FIG. 4 is a plan view of an insulator.
  • FIG. 6 is a plan view showing a state in which a first connector and a second connector are seated in a housing.
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating a state in which a first connector and a second connector are seated in a housing.
  • FIG. 8 is a plan view showing a state in which a housing is disposed on a stator.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a first connector and a second connector.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a power terminal.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a fusing portion of a first terminal and a first connector.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a fusing portion of a second terminal and a second connector.
  • ordinal numbers such as second and first, may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a second component may be referred to as a first component, and similarly, a first component may be referred to as a second component.
  • the term and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
  • FIG. 1 is a side cross-sectional view of a motor according to an embodiment.
  • a motor may include a shaft 10, a rotor 20, a stator 30, a housing 40, a bus bar 50, and a connector 60.
  • the shaft 10 may be coupled to the rotor 20.
  • the shaft 10 may be connected to a steering shaft of a vehicle to transmit power to the steering shaft.
  • the rotor 20 rotates through electrical interaction with the stator 30.
  • the rotor 20 may include a rotor core and a magnet.
  • the rotor core may be implemented in a form in which a plurality of plates in the form of a circular thin steel plate are stacked or may be implemented in the form of a single cylinder.
  • a hole to which the shaft 10 is coupled may be disposed at the center of the rotor core.
  • a protrusion guiding the magnet may protrude from the outer peripheral surface of the rotor core.
  • the magnet may be attached to the outer peripheral surface of the rotor core.
  • a plurality of magnets may be disposed along the circumference of the rotor core at regular intervals.
  • the rotor 20 may include a can member that surrounds the magnet and fixes the magnet so as not to be separated from the rotor core and prevents the magnet from being exposed.
  • the stator 30 may include a stator core 310, an insulator 320, and a coil 330.
  • the insulator 320 is mounted on the stator core 310.
  • the coil 330 is wound around the insulator 320.
  • the coil 330 generates an induced current when power is applied.
  • the coil 330 causes electrical interaction with the rotor 20.
  • the housing 40 may accommodate the rotor 20 and the stator 30 therein.
  • the housing 40 is formed in a cylindrical shape.
  • the bus bar 50 may be disposed on the stator 30.
  • the bus bar 50 may include a terminal and a bus bar body that insulates the terminal.
  • the connector 60 is connected to the bus bar 50. At this time, the connector 60 is electrically connected to the terminal of the bus bar 50. The connector 60 is connected to the U, V, W power supply.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a state in which a coil is wound around the insulator
  • FIG. 3 is a perspective view of the insulator
  • FIG. 4 is a plan view of the insulator
  • FIG. 5 is a partial enlarged view of a second groove.
  • the insulator 320 is mounted on the stator core 310.
  • the insulator 320 may include a body 321 and a guide 322.
  • the body 321 is a portion in which the coil 330 is wound and disposed.
  • the guide 322 is disposed to extend from the outside of the body 321 in the upward direction.
  • the guide 322 may have a first groove 3221 and a second groove 3222 formed on an inner surface of the guide 322.
  • a start end 331 and an end end 332 of the coil 330 may be disposed in the first groove 3221 and the second groove 3222.
  • the first groove 3221 and the second groove 3222 are spaced apart in the circumferential direction.
  • the first groove 3221 and the second groove 3222 may be formed from the upper side of the body 321 to the upper end of the guide 322.
  • the first groove 3221 and the second groove 3222 may have different shapes from each other.
  • the start end 331 of the coil 330 wound around the insulator 320 is disposed. That is, the coil 330 may start winding in the first groove 3221 formed in the insulator 320.
  • the first groove 3221 may have a wider width on the body 321 side than the second groove 3222.
  • the first groove 3221 may be disposed closer to the body 321 than the second groove 3222. In this case, at least a portion of the first groove 3221 may overlap the body 321 in a radial direction.
  • the second groove 3222 the end end 332 of the coil 330 wound around the insulator 320 is disposed. That is, the winding of the coil 330 may be terminated in the second groove 3222 formed in the insulator 320.
  • the second groove 3222 may be formed to have a narrower width on the body 321 side than the first groove 3221.
  • the second groove 3222 may be disposed farther from the body 321 than the first groove 3221.
  • the distance from the second groove 3222 to the virtual line L is the virtual line from the first groove 3221 May be farther than the distance to L.
  • the second groove 3222 may not overlap the body 321 in the radial direction.
  • the second groove 3222 may have a different curvature in the circumferential direction.
  • the curvature of the second groove 3222 may increase as the distance from the body 321 side increases.
  • a second groove 3222 may be formed to correspond to the shape of the cross-section of the end end 332 of the coil 330.
  • FIG. 6 is a plan view showing a state in which a first connector and a second connector are seated in a housing.
  • the bus bar 50 may include a terminal 510 and a bus bar body 520 made of an insulating material to apply current to the coil of the stator.
  • the terminal 510 may include a plurality of first terminals (not shown) and a plurality of second terminals (not shown).
  • the first terminal (not shown) and the second terminal (not shown) are electrically connected to the coil 330 of the stator 30. At this time, the first terminal (not shown) and the second terminal (not shown) are circuitly separated.
  • the arrangement relationship between the first terminal (not shown) and the second terminal (not shown) is not limited, and various embodiments are possible.
  • the first terminal (not shown) and the second terminal (not shown) may include a terminal body (not shown), a protrusion 511, and power supply units 512 and 513.
  • the terminal body (not shown) is disposed inside the bus bar body 520.
  • the protrusion 511 and the power supply units 512 and 513 may be extended from the terminal body (not shown).
  • the protrusion 511 may protrude outward from the terminal body in a radial direction. In this case, the protrusion 511 may be exposed from the side of the bus bar body 520. In addition, the protrusion 511 is electrically connected to the coil 330. The protrusion 511 may be fused with the end 332 of the coil 330.
  • the power supply units 512 and 513 may extend upward from the terminal body. In this case, the power supply units 512 and 513 may be exposed from the upper surface of the bus bar body 520. Further, the power supply units 512 and 513 are electrically connected to the connector 60. In this case, the power supply units 512 and 513 may be fused with the connector 60.
  • the connector 60 applies separate power to each of the first terminal (not shown) and the second terminal (not shown).
  • the connector 60 may include a first connector 610 and a second connector 620.
  • the first connector 610 is disposed on the side of the power supply unit 512 of the first terminal. In addition, the first connector 610 is fused with the power supply unit 512 of the first terminal. In this case, the first connector 610 may supply power through the first terminal to generate an induced current in the coil 330 of the half stator 30.
  • the second connector 620 is disposed on the side of the power supply unit 513 of the second terminal.
  • the second connector 620 is fused with the power supply unit 513 of the second terminal.
  • the second connector 620 may supply power through the second terminal to generate an induced current in the coil 330 of the other half of the stator 30. Accordingly, even if the power supply of one of the first connector 610 or the second connector 620 is interrupted, the power supply of the remaining second connector 620 or the first connector 610 is maintained while the stator 30 Half of the area can be operated.
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating a state in which a first connector and a second connector are seated in a housing
  • FIG. 8 is a plan view illustrating a state in which a housing is disposed on a stator.
  • the first connector 610 and the second connector 620 are mounted on the housing 40.
  • a first mounting surface 401 on which the first connector 610 is mounted is formed on one side of the housing 40.
  • a second seating surface 402 on which the second connector 620 is seated is formed on the other side of the housing 40.
  • the first mounting surface 401 and the second mounting surface 402 may be disposed at intervals of 180 degrees with respect to the rotor center C.
  • the longest distance R1 between the rotor center C and the first seating surface 401 and the longest distance R2 between the rotor center C and the second seating surface 402 may be different.
  • the longest distance R1 of the first seating surface 401 from the rotor center C may be closer than the longest distance R2 of the second seating surface 402 from the rotor center C.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a first connector and a second connector.
  • the first connector 610 and the second connector 620 have the same shape.
  • the first connector 610 and the second connector 620 may include bodies 611 and 621 and a plurality of power terminals 612 and 622.
  • the bodies 611 and 621 are seated on the housing 40. At this time, the body 611 of the first connector 610 contacts the first mounting surface 401, and the body 621 of the second connector 620 contacts the second mounting surface 402.
  • the power terminals 612 and 622 are coupled to the bodies 611 and 621. There may be three power terminals 612 and 622. The power terminals 612 and 622 are connected to power on U, V and W. At this time, the power terminals 612 and 622 are fusing-connected to the first terminal or the second terminal.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a power terminal.
  • the power terminal 612 of the first connector 610 and the power terminal 622 of the second connector 620 are made of the same material and formed in the same shape.
  • the power terminals 612 and 622 may include power connection units 612C and 622C and fusing units 612f and 622f.
  • the power connection portions 612C and 622C are connected to power on U, V, and W phases.
  • the power connection portions 612C and 622C may be formed to extend in the axial direction. Further, the fusing portions 612f and 622f extend from the lower ends of the power connection portions 612C and 622C.
  • the fusing portions 612f and 622f may be bent and disposed with the power connection portions 612C and 622C. At this time, at least one bent portion may be formed between the fusing portions 612f and 622f and the power connection portions 612C and 622C. In this case, the fusing portions 612f and 622f may have a vertical width greater than a horizontal width. The fusing portions 612f and 622f may have a larger side area than the upper and lower surfaces.
  • the fusing portions 612f and 622f may protrude radially inward from the power connection portions 612C and 622C.
  • the fusing units 612f and 622f may be fused with the power supply units 512 and 513 of the first terminal or the second terminal.
  • the side surfaces of the fusing units 612f and 622f may be fused with the power supply units 512 and 513 of the first terminal or the second terminal.
  • the fusing units 612f and 622f may include at least one emboss 601 and 602 on the side surfaces of the power units 512 and 513 to be fused.
  • the embosses 601 and 602 may include a first emboss 601 and a second emboss 602.
  • the first emboss 601 and the second emboss 602 may be spaced apart in the radial direction.
  • the first emboss 601 may be disposed closer to the center of the stator than the second emboss 602.
  • the second emboss 602 may be disposed closer to the bodies 611 and 621 than the first emboss 601.
  • FIG. 6 is a plan view showing a state in which a first connector and a second connector are seated in a housing
  • FIG. 8 is a plan view illustrating a state in which the housing is disposed on the stator
  • FIG. 11 is a view of the first terminal and the first connector.
  • FIG. 12 is a diagram showing a fusing portion of a second terminal and a second connector.
  • the longest distance between the first seating surface 401 and the second seating surface 402 from the rotor center C is different. Accordingly, the distance from the rotor center C to the fusing part 612f of the first connector 610 and the distance between the rotor center C and the fusing part 622f of the second connector 620 may be different. have. Meanwhile, a distance from the rotor center C to the power supply unit 512 of the first terminal and a distance from the rotor center C to the power supply unit 513 of the second terminal may be the same. Accordingly, the fusing position of the first connector fusing part 612f and the fusing position of the second connector fusing part 622f may be different. For example, the fusing position of the second connector fusing part 622f may be disposed closer to the end than the fusing position of the first connector fusing part 612f.
  • the power supply unit 512 of the first terminal may contact the second emboss 602 of the first connector 610. Meanwhile, the power supply 513 of the second terminal may contact the first emboss 601 of the second connector 620. In this case, it is preferable that the first terminal power supply 512 does not contact the first emboss 601 and the second terminal power supply 513 does not contact the second emboss 602.

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Abstract

본 발명은 스테이터, 상기 스테이터의 외측에 배치되는 하우징, 상기 스테이터의 상측에 배치되는 버스바 및 상기 버스바와 연결되는 커넥터를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어 상에 배치되는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터에 배치되는 코일을 포함하고, 상기 버스바는 상기 스테이터의 코일과 접속하고 회로적으로 분리되는 제1 터미널과 제2 터미널을 포함하고, 상기 커넥터는 상기 제1 터미널과 퓨징되는 제1 커넥터와, 상기 제2 터미널과 퓨징되는 제2 커넥터를 포함하고, 상기 제1 커넥터 및 상기 제2 커넥터는 상기 하우징에 안착되는 커넥터 몸체 및 상기 커넥터 몸체에 삽입되고, 상기 제1 터미널 또는 상기 제2 터미널과 퓨징되는 전원터미널을 포함하고, 상기 전원터미널은 상기 제2 터미널과 접촉하는 제1 엠보 및 상기 제1 터미널과 접촉하는 제2 엠보를 포함하고, 상기 제1 엠보는 상기 제2 엠보 보다 상기 스테이터의 중심에 가깝게 배치된 모터를 제공한다.

Description

모터
실시예는 모터에 관한 것이다.
전동식 조향장치(EPS)는 차량의 선회 안정성을 보장하고 신속한 복원력을 제공함으로써, 운전자로 하여금 안전한 주행이 가능하게 하는 장치이다. 이러한 전동식 조향장치는 차속센서, 토크 앵글센서 및 토크센서 등에서 감지한 운행조건에 따라 전자제어장치(Electronic Control Unit: ECU)를 통해 모터를 구동하여 차량의 조향축의 구동을 제어한다.
모터는 로터와 스테이터를 포함한다. 스테이터에는 코일이 감긴다. 스테이터에 감긴 코일의 연결단은 버스바와 연결될 수 있다. 버스바는 몸체와 터미널을 포함한다. 터미널은 코일의 연결단과 연결된다. 그리고 터미널은 케이블을 통해 외부전원과 연결될 수 있다.
터미널은 U,V,W상의 전원이 연결되는 상터미널과 중성터미널의 조합으로 이루어질 수 있다. 이때, 모터의 안전성을 확보하기 위하여, 이러한 조합의 터미널을 2개 배치하고, 2개의 터미널을 회로적으로 분리시킬 수 있다. 어느 하나의 터미널과 연결된 회로나 그에 연결된 소자에 이상이 발생한 경우, 다른 하나의 터미널을 통해 모터의 구동을 확보하는 것이 가능하다. 이러한 2개의 터미널은 버스바의 몸체에서 공간적으로 분리된다.
터미널은 스테이터 코일에 연결되는 버스바터미널과, 버스바터미널에 퓨징되어 외부 전원을 인가하는 전원터미널을 포함한다. 이때, 버스바터미널과 전원터미널의 퓨징 시, 터미널을 이루는 Ni의 녹는점 이상으로 온도가 올라가면서, 퓨징 부위가 변형되고 접촉 불량이 발생하는 문제가 있다.
이에, 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 터미널 퓨징 부위의 접합도를 높이고, 퓨징 품질을 개선한 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 따른 모터는 스테이터; 상기 스테이터의 외측에 배치되는 하우징; 상기 스테이터의 상측에 배치되는 버스바; 및 상기 버스바와 연결되는 커넥터를 포함하고, 상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어 상에 배치되는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터에 배치되는 코일을 포함하고, 상기 버스바는 상기 스테이터의 코일과 접속하고 회로적으로 분리되는 제1 터미널과 제2 터미널을 포함하고, 상기 커넥터는 상기 제1 터미널과 퓨징되는 제1 커넥터와, 상기 제2 터미널과 퓨징되는 제2 커넥터를 포함하고, 상기 제1 커넥터 및 상기 제2 커넥터는 각각 제1 엠보와, 상기 제1 엠보 보다 상기 스테이터 중심에서 멀게 배치되는 제2 엠보를 포함하고, 상기 제1 터미널은 상기 제1 커넥터의 상기 제2 엠보와 접촉하고, 상기 제2 터미널은 상기 제2 커넥터의 상기 제1 엠보와 접촉할 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 커넥터 및 상기 제2 커넥터는 상기 하우징에 안착되는 커넥터 몸체와, 상기 커넥터 몸체에 삽입되고 상기 제1 터미널 또는 상기 제2 터미널과 퓨징되는 전원터미널을 포함하고, 상기 제1 엠보 및 상기 제2 엠보는 상기 전원 터미널에 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 하우징은 상기 제1 커넥터가 안착되는 제1 안착면과, 상기 제2 커넥터가 안착되는 제2 안착면을 포함하고, 상기 제1 안착면과 상기 제2 안착면은 로터 중심을 기준으로 180도 간격으로 배치될 수 있다.
바람직하게, 상기 스테이터 중심과 상기 제1 안착면의 최장 거리는 상기 스테이터 중심과 상기 제2 안착면의 최장 거리보다 가까울 수 있다.
바람직하게, 상기 전원터미널은 전원과 연결되는 전원 연결부 및 상기 전원 연결부 하단에서 상기 스테이터 중심 방향으로 절곡되어, 상기 제1 터미널 또는 상기 제2 터미널과 퓨징되는 퓨징부를 포함하고, 상기 제1 엠보와 상기 제2 엠보는 상기 퓨징부 측면에 배치될 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 터미널의 폭방향 중심과 상기 제2 엠보의 가장 돌출된 지점이 접촉하고, 상기 제2 터미널의 폭방향 중심과 상기 제1 엠보의 가장 돌출된 지점이 접촉할 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 터미널은 상기 제1 엠보와 접촉하지 않고, 상기 제2 터미널은 상기 제2 엠보에 접촉하지 않을 수 있다.
바람직하게, 상기 인슐레이터는 상기 코일이 권선되는 바디 및 상기 바디의 일측에서 연장되는 가이드를 포함하고, 상기 가이드의 내측면에는 제1 홈 및 상기 제1 홈과 원주 방향으로 이격되는 제2 홈이 형성되고, 상기 제1 홈 및 상기 제2 홈에는 상기 코일이 축방향으로 배치될 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 홈 및 상기 제2 홈은 상기 바디의 상측에서 상기 가이드의 상단까지 형성될 수 있다.
바람직하게, 상기 제2 홈은 외측을 향하여 곡률을 가지고, 상기 제2 홈의 곡률은 상기 바디에서 원주 방향으로 멀어질수록 증가할 수 있다.
바람직하게, 상기 스테이터의 중심과 상기 바디의 폭 중심을 지나는 가상선을 기준으로 상기 제2 홈에서 상기 가상선까지의 거리는 상기 제1 홈에서 상기 가상선까지의 거리 보다 멀 수 있다.
바람직하게, 상기 제1 홈은 상기 바디와 반경 방향으로 오버랩되고, 상기 제2 홈은 상기 바디와 반경 방향으로 오버랩되지 않을 수 있다.
실시예에 따르면, 엠보를 통하여 버스바의 터미널과 전원터미널 사이의 접합도를 높이고 퓨징 품질을 개선할 수 있다.
실시예에 따르면, 버스바로 안내되는 코일의 이탈을 줄이고, 버스바의 터미널과 코일 사이의 퓨징 정확도를 높일 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 모터의 측단면도이다.
도 2는 인슐레이터에 코일이 권선된 상태를 도시한 사시도다.
도 3은 인슐레이터의 사시도이다.
도 4는 인슐레이터의 평면도이다.
도 5는 제2 홈의 부분 확대도이다.
도 6은 제1 커넥터와 제2 커넥터가 하우징에 안착된 상태를 도시한 평면도이다.
도 7은 제1 커넥터와 제2 커넥터가 하우징에 안착되는 상태를 도시한 사시도이다.
도 8은 스테이터 상에 하우징이 배치된 상태를 도시한 평면도이다.
도 9는 제1 커넥터 및 제2 커넥터를 도시한 도면이다.
도 10은 전원터미널을 도시한 사시도이다.
도 11은 제1 터미널과 제1 커넥터의 퓨징 부위를 도시한 도면이다.
도 12는 제2 터미널과 제2 커넥터의 퓨징 부위를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
도 1은 실시예에 따른 모터의 측단면도이다.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 모터는, 샤프트(10), 로터(20), 스테이터(30), 하우징(40), 버스바(50) 및 커넥터(60)를 포함할 수 있다.
샤프트(10)는 로터(20)에 결합될 수 있다. 전류 공급을 통해 로터(20)와 스테이터(30)에 전자기적 상호 작용이 발생하면, 로터(20)가 회전하고 이에 연동하여 샤프트(10)가 회전한다. 샤프트(10)는 차량의 조향축과 연결되어 조향축에 동력을 전달할 수 있다.
로터(20)는 스테이터(30)와 전기적 상호 작용을 통해 회전한다.
로터(20)는 로터 코어와 마그넷을 포함할 수 있다. 로터 코어는 원형의 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 적층된 형상으로 실시되거나 또는 하나의 통 형태로 실시될 수 있다. 로터 코어의 중심에는 샤프트(10)가 결합하는 홀이 배치될 수 있다. 로터 코어의 외주면에는 마그넷을 가이드 하는 돌기가 돌출될 수 있다. 마그넷은 로터 코어의 외주면에 부착될 수 있다. 복수 개의 마그넷은 일정 간격으로 로터 코어의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 로터(20)는 마그넷을 둘러싸서 마그넷이 로터 코어에서 이탈되지 않도록 고정시키며 마그넷이 노출되는 것을 막는 캔부재를 포함할 수 있다.
스테이터(30)는 스테이터 코어(310)와 인슐레이터(320)와 코일(330)을 포함할 수 있다. 인슐레이터(320)는 스테이터 코어(310)에 장착된다. 코일(330)은 인슐레이터(320)에 권선된다. 코일(330)은 전원이 인가되면 유도전류가 발생한다. 코일(330)은 로터(20)와 전기적 상호 작용을 유발한다.
하우징(40)은 내부에 로터(20)와 스테이터(30)를 수용할 수 있다. 하우징(40)은 원통 형상으로 형성된다.
버스바(50)는 스테이터(30) 상에 배치될 수 있다. 버스바(50)는 터미널과 터미널을 절연시키는 버스바 몸체를 포함할 수 있다.
커넥터(60)는 버스바(50)에 연결된다. 이때, 커넥터(60) 버스바(50)의 터미널과 전기적으로 연결된다. 커넥터(60)는 U,V,W 상의 전원과 연결된다.
도 2는 인슐레이터에 코일이 권선된 상태를 도시한 사시도이고, 도 3은 인슐레이터의 사시도이며, 도 4는 인슐레이터의 평면도이고, 도 5는 제2 홈의 부분 확대도이다.
인슐레이터(320)는 스테이터 코어(310)에 장착된다.
도 2를 참조하면, 인슐레이터(320)는 바디(321)와 가이드(322)를 포함할 수 있다. 바디(321)는 코일(330)이 와인딩되어 배치되는 부분이다. 그리고, 가이드(322)는 바디(321)의 외측에서 상측 방향으로 연장되어 배치된다.
도 3을 참조하면, 가이드(322)는 내측면에 제1 홈(3221) 및 제2 홈(3222)이 형성될 수 있다. 제1 홈(3221) 및 제2 홈(3222)에는 코일(330)의 시작단(331)과 종료단(332)이 배치될 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 홈(3221) 및 제2 홈(3222)은 원주 방향으로 이격된다. 이때, 제1 홈(3221) 및 제2 홈(3222)은 바디(321)의 상측에서 시작하여 가이드(322)의 상단까지 형성될 수 있다. 제1 홈(3221) 및 제2 홈(3222)은 형상이 서로 상이할 수 있다.
제1 홈(3221)은 인슐레이터(320)에 권선되는 코일(330)의 시작단(331)이 배치된다. 즉, 코일(330)은 인슐레이터(320)에 형성된 제1 홈(3221)에서 권선이 시작 될 수 있다. 이때, 제1 홈(3221)은 제2 홈(3222)에 비하여 바디(321)측 폭이 넓게 형성될 수 있다. 그리고, 제1 홈(3221)은 제2 홈(3222)보다 바디(321)와 가깝게 배치될 수 있다. 이때, 제1 홈(3221)은 바디(321)와 반경 방향으로 적어도 일부분이 오버랩될 수 있다.
반면, 제2 홈(3222)은 인슐레이터(320)에 권선되는 코일(330)의 종료단(332)이 배치된다. 즉, 코일(330)은 인슐레이터(320)에 형성된 제2 홈(3222)에서 권선이 끝날 수 있다. 제2 홈(3222)은 제1 홈(3221)에 비하여 바디(321)측 폭이 좁게 형성될 수 있다. 그리고, 제2 홈(3222)은 제1 홈(3221)보다 바디(321)와 멀게 배치될 수 있다. 바람직하게는, 로터 중심(C)과 바디(321)의 폭 중심을 지나는 가상선을 L이라고 가정하면, 제2 홈(3222)에서 가상선 L까지의 거리는 제1 홈(3221)에서 상기 가상선 L까지의 거리 보다 멀 수 있다. 이때, 제2 홈(3222)은 바디(321)와 반경 방향으로 오버랩되지 않을 수 있다.
도 5를 참조하면, 제2 홈(3222)은 원주 방향으로 곡률이 달라질 수 있다. 이때, 제2 홈(3222)은 바디(321)측에서 멀어질수록 곡률이 증가할 수 있다. 또한, 코일(330)의 종료단(332)의 단면의 형상에 대응되도록 제2 홈(3222)이 형성 될 수 있다.
도 6은 제1 커넥터와 제2 커넥터가 하우징에 안착된 상태를 도시한 평면도이다.
도 6을 참조하면, 버스바(50)는 스테이터의 코일에 전류를 인가하기 위하여 터미널(510)과, 절연 재질의 버스바 몸체(520)를 포함할 수 있다. 이때, 터미널(510)은 복수의 제1 터미널(미도시)과, 복수의 제2 터미널(미도시)을 포함할 수 있다.
제1 터미널(미도시)과 제2 터미널(미도시)은 스테이터(30)의 코일(330)과 전기적으로 연결된다. 이때, 제1 터미널(미도시)과 제2 터미널(미도시)은 회로적으로 분리된다. 여기서, 제1 터미널(미도시)과 제2 터미널(미도시)의 배치관계는 한정하지 않으며, 다양한 실시예가 가능하다.
제1 터미널(미도시)과 제2 터미널(미도시)은 터미널 몸체(미도시), 돌출부(511) 및 전원부(512, 513)를 포함할 수 있다. 이때, 터미널 몸체(미도시)는 버스바 몸체(520) 내부에 배치된다. 그리고, 돌출부(511) 및 전원부(512, 513)는 터미널 몸체(미도시)에서 연장 형성될 수 있다.
돌출부(511)는 터미널 몸체에서 반경 방향으로 외측을 향해 돌출될 수 있다. 이때, 돌출부(511)는 버스바 몸체(520)의 측면으로부터 노출될 수 있다. 그리고, 돌출부(511)는 코일(330)과 전기적으로 연결된다. 돌출부(511)는 코일(330)의 종료단(332)과 퓨징될 수 있다.
한편, 전원부(512, 513)는 터미널 몸체에서 상향으로 연장될 수 있다. 이때, 전원부(512, 513)는 버스바 몸체(520)의 상면으로부터 노출될 수 있다. 그리고, 전원부(512, 513)는 커넥터(60)와 전기적으로 연결된다. 이때, 전원부(512, 513)는 커넥터(60)와 퓨징될 수 있다.
커넥터(60)는 제1 터미널(미도시)과 제2 터미널(미도시)에 각각 분리된 전원을 인가한다. 이를 위해, 커넥터(60)는 제1 커넥터(610)와 제2 커넥터(620)를 포함할 수 있다.
제1 커넥터(610)는 제1 터미널의 전원부(512) 측에 배치된다. 그리고, 제1 커넥터(610)는 제1 터미널의 전원부(512)와 퓨징된다. 이때, 제1 커넥터(610)는 제1 터미널을 통하여 전원을 공급하여, 절반의 스테이터(30)의 코일(330)에 유도 전류를 발생시킬 수 있다.
한편, 제2 커넥터(620)는 제2 터미널의 전원부(513) 측에 배치된다. 그리고, 제2 커넥터(620)는 제2 터미널의 전원부(513)와 퓨징된다. 이때, 제2 커넥터(620)는 제2 터미널을 통하여 전원을 공급하여, 나머지 절반의 스테이터(30)의 코일(330)에 유도전류를 발생시킬 수 있다. 이에 따라, 제1 커넥터(610) 또는 제2 커넥터(620) 중 하나의 전원 공급이 중단되어도, 나머지 제2 커넥터(620) 또는 제1 커넥터(610)의 전원 공급은 유지되면서, 스테이터(30)의 절반의 영역은 가동될 수 있다.
도 7은 제1 커넥터와 제2 커넥터가 하우징에 안착되는 상태를 도시한 사시도이며, 도 8은 스테이터 상에 하우징이 배치된 상태를 도시한 평면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 제1 커넥터(610) 및 제2 커넥터(620)는 하우징(40)에 안착된다. 이때, 하우징(40)의 일측에는 제1 커넥터(610)가 안착되는 제1 안착면(401)이 형성된다. 그리고, 하우징(40)의 다른 일측에는 제2 커넥터(620)가 안착되는 제2 안착면(402)이 형성된다. 제1 안착면(401)과 제2 안착면(402)은 로터 중심(C)을 기준으로 180도 간격으로 배치될 수 있다.
이때, 로터 중심(C)과 제1 안착면(401)의 최장 거리(R1)와 로터 중심(C)과 제2 안착면(402)의 최장 거리(R2)가 상이할 수 있다. 이때, 로터 중심(C)에서 제1 안착면(401)의 최장 거리(R1)는 로터 중심(C)에서 제2 안착면(402)의 최장 거리(R2)보다 가까울 수 있다.
도 9는 제1 커넥터 및 제2 커넥터를 도시한 도면이다.
제1 커넥터(610)와 제2 커넥터(620)는 동일한 형상이다.
도 9를 참조하면, 제1 커넥터(610) 및 제2 커넥터(620)는 몸체(611, 621) 및 복수의 전원터미널(612, 622)을 포함할 수 있다.
몸체(611, 621)는 하우징(40)에 안착된다. 이때, 제1 커넥터(610)의 몸체(611)는 제1 안착면(401)에 접촉하고, 제2 커넥터(620)의 몸체(621)는 제2 안착면(402)에 접촉한다.
전원터미널(612, 622)은 몸체(611, 621)와 결합된다. 전원터미널(612, 622)은 3개일 수 있다. 전원터미널(612, 622)은 U,V,W 상의 전원과 연결된다. 이때, 전원터미널(612, 622)은 제1 터미널 또는 제2 터미널과 퓨징 연결된다.
도 10은 전원터미널을 도시한 사시도이다.
제1 커넥터(610)의 전원터미널(612)과 제2 커넥터(620)의 전원터미널(622)은 동일한 소재로 이루어지며, 동일한 형상으로 형성된다.
도 10을 참조하면, 전원터미널(612, 622)은 전원 연결부(612C, 622C)와 퓨징부(612f, 622f)를 포함할 수 있다.
전원 연결부(612C, 622C)는 U,V,W 상의 전원과 연결된다. 전원 연결부(612C, 622C)는 축방향으로 연장 형성될 수 있다. 그리고 전원 연결부(612C, 622C)의 하단부에서 퓨징부(612f, 622f)가 연장된다.
퓨징부(612f, 622f)는 전원 연결부(612C, 622C)와 절곡 배치될 수 있다. 이때 퓨징부(612f, 622f)와 전원 연결부(612C, 622C) 사이에는 적어도 하나의 절곡부가 형성될 수 있다. 이때, 퓨징부(612f, 622f)는 수평 방향 폭 보다 수직 방향 폭이 클 수 있다. 퓨징부(612f, 622f)는 상하면 보다 측면의 넓이가 클 수 있다.
퓨징부(612f, 622f)는 전원 연결부(612C, 622C)에서 반경 방향 내측을 향해 돌출될 수 있다.
그리고, 퓨징부(612f, 622f)는 제1 터미널 또는 제2 터미널의 전원부(512, 513)와 퓨징될 수 있다. 이때, 퓨징부(612f, 622f)는 측면이 제1 터미널 또는 제2 터미널의 전원부(512, 513)와 퓨징될 수 있다. 퓨징부(612f, 622f)는 전원부(512, 513)과 퓨징되는 측면에 적어도 하나의 엠보(601, 602)를 포함할 수 있다.
엠보(601, 602)는 제1 엠보(601)와 제2 엠보(602)를 포함할 수 있다. 제1 엠보(601) 및 제2 엠보(602)는 반경 방향으로 이격될 수 있다. 이때, 제1 엠보(601)는 제2 엠보(602)보다 스테이터 중심에 가깝게 배치될 수 있다. 그리고, 제2 엠보(602)는 제1 엠보(601) 보다 몸체(611, 621)에 가깝게 배치될 수 있다.
도 6은 제1 커넥터와 제2 커넥터가 하우징에 안착된 상태를 도시한 평면도이고, 도 8는 스테이터 상에 하우징이 배치된 상태를 도시한 평면도이며, 도 11은 제1 터미널과 제1 커넥터의 퓨징 부위를 도시한 도면이고, 도 12는 제2 터미널과 제2 커넥터의 퓨징 부위를 도시한 도면이다.
도 8를 참조하면, 로터 중심(C)으로부터 제1 안착면(401)과 제2 안착면(402)의 최장 거리가 상이하다. 이에, 로터 중심(C)에서 제1 커넥터(610)의 퓨징부(612f)까지의 거리와, 로터 중심(C)에서 제2 커넥터(620)의 퓨징부(622f) 사이의 거리가 상이할 수 있다. 한편, 로터 중심(C)에서 제1 터미널의 전원부(512)까지의 거리와 로터 중심(C)에서 제2 터미널의 전원부(513)까지의 거리는 동일할 수 있다. 이에, 제1 커넥터 퓨징부(612f)의 퓨징 위치와, 제2 커넥터 퓨징부(622f)의 퓨징 위치가 상이할 수 있다. 예컨데, 제2 커넥터 퓨징부(622f)의 퓨징 위치가 제1 커넥터 퓨징부(612f)의 퓨징 위치 보다 단부에 가깝게 배치될 수 있다.
도 6, 도 11 및 도 12를 참조하면, 제1 터미널의 전원부(512)는 제1 커넥터(610)의 제2 엠보(602)에 접촉될 수 있다. 한편, 제2 터미널의 전원부(513)는 제2 커넥터(620)의 제1 엠보(601)에 접촉될 수 있다. 이때, 제1 터미널 전원부(512)는 제1 엠보(601)에 접촉되지 않고, 제2 터미널 전원부(513)는 제2 엠보(602)에 접촉되지 않는 것이 바람직하다.
이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 모터에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.
전술된 본 발명의 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
<부호의 설명>
10: 샤프트 20: 로터 30: 스테이터 310: 스테이터 코어 320: 인슐레이터 320: 코일 40: 하우징 50: 버스바 60: 커넥터 610: 제1 커넥터 620: 제2 커넥터

Claims (12)

  1. 스테이터;
    상기 스테이터의 외측에 배치되는 하우징;
    상기 스테이터의 상측에 배치되는 버스바; 및
    상기 버스바와 연결되는 커넥터를 포함하고,
    상기 스테이터는 스테이터 코어, 상기 스테이터 코어 상에 배치되는 인슐레이터 및 상기 인슐레이터에 배치되는 코일을 포함하고,
    상기 버스바는 상기 스테이터의 코일과 접속하고 회로적으로 분리되는 제1 터미널과 제2 터미널을 포함하고,
    상기 커넥터는 상기 제1 터미널과 퓨징되는 제1 커넥터와, 상기 제2 터미널과 퓨징되는 제2 커넥터를 포함하고,
    상기 제1 커넥터 및 상기 제2 커넥터는 각각 제1 엠보와, 상기 제1 엠보 보다 상기 스테이터 중심에서 멀게 배치되는 제2 엠보를 포함하고,
    상기 제1 터미널은 상기 제1 커넥터의 상기 제2 엠보와 접촉하고,
    상기 제2 터미널은 상기 제2 커넥터의 상기 제1 엠보와 접촉하는 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 커넥터 및 상기 제2 커넥터는 상기 하우징에 안착되는 커넥터 몸체와, 상기 커넥터 몸체에 삽입되고 상기 제1 터미널 또는 상기 제2 터미널과 퓨징되는 전원터미널을 포함하고,
    상기 제1 엠보 및 상기 제2 엠보는 상기 전원 터미널에 형성되는 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 제1 커넥터가 안착되는 제1 안착면과, 상기 제2 커넥터가 안착되는 제2 안착면을 포함하고,
    상기 제1 안착면과 상기 제2 안착면은 로터 중심을 기준으로 180도 간격으로 배치된 모터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 스테이터 중심과 상기 제1 안착면의 최장 거리는 상기 스테이터 중심과 상기 제2 안착면의 최장 거리보다 가까운 모터.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 전원터미널은 전원과 연결되는 전원 연결부 및 상기 전원 연결부 하단에서 상기 스테이터 중심 방향으로 절곡되어, 상기 제1 터미널 또는 상기 제2 터미널과 퓨징되는 퓨징부를 포함하고,
    상기 제1 엠보 및 상기 제2 엠보는 상기 퓨징부 측면에 배치되는 모터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 터미널의 폭방향 중심과 상기 제2 엠보의 가장 돌출된 지점이 접촉하고,
    상기 제2 터미널의 폭방향 중심과 상기 제1 엠보의 가장 돌출된 지점이 접촉하는 모터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 터미널은 상기 제1 엠보와 접촉하지 않고,
    상기 제2 터미널은 상기 제2 엠보에 접촉하지 않는 모터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 인슐레이터는 상기 코일이 권선되는 바디 및 상기 바디의 일측에서 연장되는 가이드를 포함하고,
    상기 가이드의 내측면에는 제1 홈 및 상기 제1 홈과 원주 방향으로 이격되는 제2 홈이 형성되고,
    상기 제1 홈 및 상기 제2 홈에는 상기 코일이 축방향으로 배치되는 모터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 홈 및 상기 제2 홈은 상기 바디의 상측에서 상기 가이드의 상단까지 형성되는 모터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 홈은 외측을 향하여 곡률을 가지고,
    상기 제2 홈의 곡률은 상기 바디에서 원주 방향으로 멀어질수록 증가하는 모터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 스테이터의 중심과 상기 바디의 폭 중심을 지나는 가상선을 기준으로 상기 제2 홈에서 상기 가상선까지의 거리는 상기 제1 홈에서 상기 가상선까지의 거리 보다 먼 모터.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 홈은 상기 바디와 반경 방향으로 오버랩되고,
    상기 제2 홈은 상기 바디와 반경 방향으로 오버랩되지 않는 모터.
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