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KR102103436B1 - 모터용 스테이터 어셈블리 - Google Patents

모터용 스테이터 어셈블리 Download PDF

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KR102103436B1
KR102103436B1 KR1020150027384A KR20150027384A KR102103436B1 KR 102103436 B1 KR102103436 B1 KR 102103436B1 KR 1020150027384 A KR1020150027384 A KR 1020150027384A KR 20150027384 A KR20150027384 A KR 20150027384A KR 102103436 B1 KR102103436 B1 KR 102103436B1
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KR
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insulator
stator
terminal
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coil
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강은석
김상훈
김태완
박희권
조성국
정경훈
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한온시스템 주식회사
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Abstract

본 발명은 모터용 스테이터 어셈블리에 관한 것으로, 스테이터 코일(150)이 권선되는 복수의 티스(130)가 구비된 스테이터 코어(100)와, 상기 스테이터 코어(100)의 일측에 결합되어 상기 티스(130)와 이웃한 티스(130)를 절연하는 제1 인슐레이터(200)와, 상기 스테이터 코어(100)의 타측에 결합되어 상기 티스(130)와 이웃한 티스(130)를 절연하는 제2 인슐레이터(300)와, 상기 스테이터 코어(100) 및 상기 제2 인슐레이터(300)의 사이에 삽입되어 상기 제2 인슐레이터(300) 외측으로 일부가 돌출되어 인버터와 전기적으로 연결되는 3상 터미널(500)을 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 3상 터미널이 인슐레이터의 사이에 조립되어 이탈 및 파손을 방지할 수 있으며, 3상 터미널의 절연 효과 및 조립성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 스테이터 어셈블리의 축 방향 길이를 감소시키는 효과가 있다.

Description

모터용 스테이터 어셈블리{Stator assembly for motor}
본 발명은 모터용 스테이터 어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터미널의 구조 및 결합 구조가 개선된 모터용 스테이터 어셈블리에 관한 것이다.
모터는 전류가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기에너지를 기계적인 일로 바꾸는 장치로서 세탁기, 냉장고, 전기 자동차 등에 다양한 산업 분야에서 사용되고 있다.
일반적으로 모터는 고정자인 스테이터 및 회전자인 로터를 포함하고, 고정자는 방사상으로 형성된 복수 개의 티스와, 티스 사이에 형성된 복수 개의 슬롯을 구비한 고정자 코어를 포함하며, 슬롯 내부에 코일이 감겨진다. 코일이 감긴 회수에 따라서 동일 크기의 고정자를 갖더라도 효율이 달라지게 된다.
한편, 스테이터 코어의 적층 방향을 따라 상부 및 하부에는 별도의 절연체가 결합되어 각 티스 및 스테이터 코어와 다른 구성품 사이를 절연한다.
이러한 절연 구조를 갖는 모터의 일 예가 한국특허공개 2006-0027704호에 개시되어 있다.
그러나 종래의 모터는 스테이터 코어의 적층 방향 상부에 구비된 절연체 위에 터미널이 결합되는 형태이기 때문에, 조립 후 외부에서 가해지는 충격에 의해 터미널이 이탈하는 경우가 종종 발생된다. 또한, 터미널이 절연체의 외부에 결합되기 때문에 별도의 안착 공간이 필요해 하우징과의 조립 시 이격 간격이 필요해 모터의 축방향 길이가 증가하는 원인이 된다. 또한, 터미널이 외부에 노출되는 부분이 많아 외부 충격에 의해 터미널이 손상될 가능성이 높다.
한국특허공개 2006-0027704호 (공개일 2006. 03. 28)
본 발명의 목적은 터미널의 구조 및 결합 구조가 개선된 모터용 스테이터 어셈블리를 제공하는 것이다.
본 발명의 모터용 스테이터 어셈블리는, 스테이터 코일(150)이 권선되는 복수의 티스(130)가 구비된 스테이터 코어(100)와, 상기 스테이터 코어(100)의 일측에 결합되어 상기 티스(130)와 이웃한 티스(130)를 절연하는 제1 인슐레이터(200)와, 상기 스테이터 코어(100)의 타측에 결합되어 상기 티스(130)와 이웃한 티스(130)를 절연하는 제2 인슐레이터(300)와, 상기 스테이터 코어(100) 및 상기 제2 인슐레이터(300)의 사이에 삽입되어 상기 제2 인슐레이터(300) 외측으로 일부가 돌출되어 인버터와 전기적으로 연결되는 3상 터미널(500)을 포함할 수 있다.
상기 3상 터미널(500)은 하나의 링 형상을 복수 개로 분리한 형태를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 3상 터미널(500)은 유선형의 터미널 바디(510)와, 상기 터미널 바디(510)의 일측으로 돌출되어 인버터 하우징에 삽입되는 인버터 연결부(530)와, 상기 인버터 연결부(530)와 이격 형성된 복수의 코일 결합부(550)를 포함할 수 있다.
상기 코일 결합부(550)는 터미널 바디(510)와 이격되어 터미널 바디(510)의 호 방향으로 돌출된 용접부(552)와, 상기 용접부(552) 및 상기 터미널 바디(510)의 사이에 요입 형성되어 상기 인버터의 코일이 삽입되는 코일 접합부(554)를 포함 할 수 있다.
상기 용접부(552)는 상기 인버터 하우징에 용접되는 것을 특징으로 한다.
상기 3상 터미널은 상기 인버터 연결부(530) 및 코일 결합부(550)의 사이에 오목하게 형성된 복수의 오목부(570)를 더 포함할 수 있다.
상기 3상 터미널(500) 및 상기 스테이터 코어(100)의 사이에 삽입되어 상기 3상 터미널(500)과 상기 스테이터 코어(100) 사이를 절연하는 제3 인슐레이터(400)를 더 포함할 수 있다.
상기 제3 인슐레이터(400)는 링 형상이며, 상기 3상 터미널(500)의 두께보다 큰 폭을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 제3 인슐레이터(400)는 상기 터미널 바디(510)의 상기 오목부(570)에 걸림 유지되는 복수의 고정 후크(410)를 포함할 수 있다.
상기 제2 인슐레이터(300)는 상기 3상 터미널(500)이 삽입되는 복수의 터미널 삽입부(330)를 포함할 수 있다.
상기 제2 인슐레이터(300)는 상기 터미널 삽입부(330)로부터 돌출 형성되어 상기 인버터 연결부(530)의 일부를 커버하는 단자 삽입부(332)를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 인슐레이터(200) 및 제2 인슐레이터(300)는 상기 복수의 티스(130) 사이에 각각 삽입되어 상기 티스(130) 사이를 절연하는 코일 절연부(210, 310)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 모터용 스테이터 어셈블리는, 3상 터미널이 인슐레이터의 사이에 조립되어 이탈 및 파손을 방지할 수 있으며, 3상 터미널의 절연 효과 및 조립성이 향상되는 효과가 있다. 또한, 스테이터 어셈블리의 축 방향 길이를 감소시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터용 스테이터 어셈블리를 도시한 결합 사시도,
도 2는 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터용 스테이터 어셈블리를 도시한 분해 사시도,
도 3은 도 1 및 도 2의 스테이터 어셈블리에 따른 3상 터미널을 도시한 사시도이다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터 어셈블리에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터용 스테이터 어셈블리를 도시한 결합 사시도이고, 도 2는 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터용 스테이터 어셈블리를 도시한 분해 사시도이며, 도 3은 도 1 및 도 2의 스테이터 어셈블리에 따른 3상 터미널을 도시한 사시도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 모터용 스테이터 어셈블리(10)는 스테이터 코어(100)와, 스테이터 코어(100)의 일측에 결합되는 제1 인슐레이터(200)와, 스테이터 코어(100)의 타측에 결합되는 제2 인슐레이터(300)와, 스테이터 코어(100) 및 제2 인슐레이터(300)의 사이에 삽입되는 3상 터미널(500)과, 3상 터미널(500) 및 스테이터 코어(100)의 사이에 삽입되는 제3 인슐레이터(400)로 구성된다.
스테이터 코어(100)는 링 형상의 요크(110)와, 요크의 반경 방향을 따라 외측으로 돌출되되 요크(110)의 외주면을 따라 배치되는 복수의 티스(130)를 포함하여 구성된다.
티스(130)는 'T'자 형으로 만들어지며, 일자형의 단부 쪽이 티스(130)에 연결되고 돌출된 단부 쪽이 연장면을 형성하는 형태를 갖는다. 티스(130)는 이웃한 다른 티스(130)와 소정 간격 이격되도록 배치되며, 티스(130)에는 스테이터 코일(150)이 권선된다.
제1 인슐레이터(200)는 스테이터 코어(100)의 일측에 결합되되 스테이터 코어(100)의 일측으로 노출된 스테이터 코일(150)을 커버하는 방향으로 결합된다. 제1 인슐레이터(200)는 스테이터 코일(150)이 권선된 각 티스(130)의 사이에 삽입되어 이웃한 스테이터 코일(150)간에 전기가 통하지 않도록 절연하는 복수의 코일 절연부(210)가 구비된다. 코일 절연부(210)는 제1 인슐레이터(200)의 스테이터 코어(100)를 향하는 면에 돌출 형성되는 것이 바람직하다.
제2 인슐레이터(300)는 스테이터 코어(100)의 타측에 결합되되 스테이터 코어(100)의 타측으로 노출된 스테이터 코일(150)을 커버하는 방향으로 결합된다. 제2 인슐레이터(300) 역시 각 티스(130)의 사이에 삽입되어 이웃한 스테이터 코일(150)간에 전기가 통하지 않도록 절연하는 복수의 코일 절연부(310)를 갖는다. 제2 인슐레이터(300)의 코일 절연부(310) 역시 스테이터 코어(100)를 향하는 면에 돌출 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 제2 인슐레이터(300)에는 3상 터미널(500)이 삽입되는 터미널 삽입부(330)가 구비된다. 터미널 삽입부(330)는 3상 터미널(500)의 형상에 대응하는 홈의 형태로, 내주면 상에 구비되되 3상 터미널(500)이 스테이터 코어(100) 쪽에서 삽입되는 방향을 따라 형성된다. 터미널 삽입부(330)의 스테이터 코어(100) 반대쪽 면에는 후술할 3상 터미널(500)의 인버터 연결부(530)가 삽입되는 단자 삽입부(332)가 돌출 형성된다.
단자 삽입부(332)는 인버터 연결부(530)의 형상에 대응하여 형성되며, 인버터 연결부(530)의 일단부를 제외한 다른 부분을 커버함으로써 인버터 연결부(530)를 외부 충격으로부터 보호하는 역할을 한다.
제3 인슐레이터(400)는 링 형상을 가지며, 3상 터미널(500)의 일단이 스테이터 코어(100)와 직접 접촉되는 것을 방지한다. 따라서 제3 인슐레이터(400)는 3상 터미널(500)의 두께보다 큰 폭으로 형성되는 것이 바람직하다. 제3 인슐레이터(400)는 3상 터미널(500)을 향하는 면에 3상 터미널(500)을 고정하는 복수의 고정 후크(410)가 구비될 수 있다.
고정 후크(410)는 후술할 3상 터미널(500)의 복수 개소에 형성된 오목부(570)에 걸림으로써 3상 터미널(500)의 일단에 고정된다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 3상 터미널(500)은 하나의 링 형상 구조물을 복수 개로 분리한 형태를 가지며, 유선형의 터미널 바디(510)와, 터미널 바디(510)의 일측으로 돌출 형성된 인버터 연결부(530)와, 인버터 연결부(530)와 이격 형성된 복수의 코일 결합부(550)와, 인버터 연결부(530) 및 복수의 코일 결합부(550) 사이에 오목하게 형성된 복수의 오목부(570)로 구성된다.
인버터 연결부(530)는 바(bar) 형상으로 돌출되되, 제2 인슐레이터(300) 쪽 방향으로 돌출 형성된다. 코일 결합부(550)는 터미널 바디(510)로부터 소정 간격 이격되어 원주 방향으로 돌출된 바(bar) 형상의 용접부(552)와, 용접부(552) 및 터미널 바디(510)의 이격된 부분에 요입 형성된 코일 접합부(554)로 구성된다.
인버터의 코일이 안정적으로 삽입될 수 있도록 용접부(552)와 터미널 바디(510)의 사이 공간의 일부가 오목하게 요입되어 코일 접합부(554)를 형성한다. 오목하게 요입된 코일 접합부(554)는 인버터 코일의 직경에 대응하며, 용접부(552)와 터미널 바디(510)의 사이 공간 폭은 코일의 직경보다 작게 형성될 수 있다. 용접부(552)가 바 형상이므로 인버터 코일이 삽입될 때 외측으로 약간 벌어질 수 있으며, 인버터 코일의 삽입 후 다시 원래의 위치로 복원될 수 있다.
3상 터미널(500)은 제2 인슐레이터(300) 및 제3 인슐레이터(400)의 사이에 삽입되며, 제2 인슐레이터(300)의 외측으로 인버터 연결부(530)의 일부 및 코일 결합부(550)만이 노출된다. 인버터 연결부(530)는 모터 어셈블리를 제어하는 인버터 하우징에 삽입되어 결합상태를 유지하며, 코일 접합부(554)에는 인버터 코일이 삽입되어 전기적으로 연결된다. 이 때, 인버터 코일이 완전히 접합될 수 있도록 용접부(552)가 퓨징(fusing) 용접에 의해 인버터 하우징에 고정되는 것이 바람직하다.
전술한 바와 같이, 3상 터미널(500)의 일측이 제3 인슐레이터(400)에 의해 절연 가능하게 지지되고, 타측이 제2 인슐레이터(300)의 터미널 삽입부(330)에 삽입된 상태로 절연 가능하게 지지된 상태로 스테이터 코어(100)에 결합된다. 따라서 3상 터미널(500)이 외부로 노출되는 부분이 최소화되므로 3상 터미널(500)의 절연 성능이 향상되고, 외부 충격으로부터 보호되는 효과가 있다.
또한, 3상 터미널(500)이 제2 인슐레이터(300)의 내측에 삽입되므로 외부로 돌출된 별도의 결합 구조가 삭제될 수 있어 스테이터 어셈블리(10)의 중심축 방향 길이를 줄일 수 있다.
앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 일 실시 예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 권리범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해서만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 및 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경이 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한, 본 발명의 권리범위에 속하게 될 것이다.
10: 스테이터 유닛 100: 스테이터 코어
200: 제1 인슐레이터 210: 코일 절연부
300: 제2 인슐레이터 310: 코일 절연부
330: 터미널 삽입부 332: 단자 삽입부
400: 제3 인슐레이터 410: 고정 후크
500: 3상 터미널 510: 터미널 바디
530: 인버터 연결부 550: 코일 결합부
552: 용접부 554: 코일 접합부
570: 오목부

Claims (12)

  1. 스테이터 코일(150)이 권선되는 복수의 티스(130)가 구비된 스테이터 코어(100)와,
    상기 스테이터 코어(100)의 일측에 결합되어 상기 티스(130)와 이웃한 티스(130)를 절연하는 제1 인슐레이터(200)와,
    상기 스테이터 코어(100)의 타측에 결합되어 상기 티스(130)와 이웃한 티스(130)를 절연하는 제2 인슐레이터(300)와,
    상기 스테이터 코어(100) 및 상기 제2 인슐레이터(300)의 사이에 삽입되어 상기 제2 인슐레이터(300) 외측으로 일부가 돌출되어 인버터와 전기적으로 연결되는 3상 터미널(500)을 포함하는 모터용 스테이터 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 3상 터미널(500)은 하나의 링 형상을 복수 개로 분리한 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 모터용 스테이터 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 3상 터미널(500)은 유선형의 터미널 바디(510)와, 상기 터미널 바디(510)의 일측으로 돌출되어 인버터 하우징에 삽입되는 인버터 연결부(530)와, 상기 인버터 연결부(530)와 이격 형성된 복수의 코일 결합부(550)를 포함하는 모터용 스테이터 어셈블리.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 코일 결합부(550)는 터미널 바디(510)와 이격되어 터미널 바디(510)의 호 방향으로 돌출된 용접부(552)와, 상기 용접부(552) 및 상기 터미널 바디(510)의 사이에 요입 형성되어 상기 인버터의 코일이 삽입되는 코일 접합부(554)를 포함하는 모터용 스테이터 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 용접부(552)는 상기 인버터 하우징에 용접되는 것을 특징으로 하는 모터용 스테이터 어셈블리.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 3상 터미널은 상기 인버터 연결부(530) 및 코일 결합부(550)의 사이에 오목하게 형성된 복수의 오목부(570)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터용 스테이터 어셈블리.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 3상 터미널(500) 및 상기 스테이터 코어(100)의 사이에 삽입되어 상기 3상 터미널(500)과 상기 스테이터 코어(100) 사이를 절연하는 제3 인슐레이터(400)를 더 포함하는 모터용 스테이터 어셈블리.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제3 인슐레이터(400)는 링 형상이며, 상기 3상 터미널(500)의 두께보다 큰 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 모터용 스테이터 어셈블리.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3 인슐레이터(400)는 상기 터미널 바디(510)의 상기 오목부(570)에 걸림 유지되는 복수의 고정 후크(410)를 포함하는 모터용 스테이터 어셈블리.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 제2 인슐레이터(300)는 상기 3상 터미널(500)이 삽입되는 복수의 터미널 삽입부(330)를 포함하는 모터용 스테이터 어셈블리.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 인슐레이터(300)는 상기 터미널 삽입부(330)로부터 돌출 형성되어 상기 인버터 연결부(530)의 일부를 커버하는 단자 삽입부(332)를 더 포함하는 모터용 스테이터 어셈블리.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 인슐레이터(200) 및 제2 인슐레이터(300)는 상기 복수의 티스(130) 사이에 각각 삽입되어 상기 티스(130) 사이를 절연하는 코일 절연부(210, 310)를 더 포함하는 모터용 스테이터 어셈블리.
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