[go: up one dir, main page]

WO2021025179A1 - 스테이터 어셈블리 및 이를 구비한 전동기 - Google Patents

스테이터 어셈블리 및 이를 구비한 전동기 Download PDF

Info

Publication number
WO2021025179A1
WO2021025179A1 PCT/KR2019/009667 KR2019009667W WO2021025179A1 WO 2021025179 A1 WO2021025179 A1 WO 2021025179A1 KR 2019009667 W KR2019009667 W KR 2019009667W WO 2021025179 A1 WO2021025179 A1 WO 2021025179A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
busbar
connection
bus bar
stator
support structure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2019/009667
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
안현택
박영하
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Electronics Inc
Original Assignee
LG Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Electronics Inc filed Critical LG Electronics Inc
Priority to KR1020227003763A priority Critical patent/KR102598714B1/ko
Priority to PCT/KR2019/009667 priority patent/WO2021025179A1/ko
Publication of WO2021025179A1 publication Critical patent/WO2021025179A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • 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
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/12—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/38—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation around winding heads, equalising connectors, or connections thereto
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/50—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/50—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto
    • H02K3/505—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto for large machine windings, e.g. bar windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/22—Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/22—Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
    • H02K5/225—Terminal boxes or connection arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a stator assembly with improved vibration resistance and an electric motor having a support structure having the same.
  • an electric motor is a device that includes a stator and a rotor, and generates mechanical energy such as electric energy by rotating the rotor with respect to the stator by the interaction of the rotor and the stator.
  • the stator includes a stator core having a plurality of slots, and a stator coil composed of a plurality of conductor segments inserted into each of the plurality of slots.
  • the plurality of conductor segments has a rectangular cross-sectional shape and is formed in an approximately "U” shape, and is also referred to as a hairpin.
  • the wave winding is a shape in which the current is switched to another slot through the weld, and the middle winding is a shape that flows back into the same slot.
  • the conventional electric motor has the following problems.
  • connection ring shakes due to vibration transmitted to the motor housing when the rotor rotates, and is damaged due to collision with other surrounding structures and components. That is, the conventional connection ring has a problem that is vulnerable to vibration.
  • connection ring In order to connect a three-phase power line (lead wire) to a connection ring, one side of a copper round copper wire is connected to a terminal lead, and the other side of a copper round copper wire is connected to a connection ring.
  • the present invention has been created in order to solve the problems of the prior art, and has a first object to provide a stator assembly capable of improving the vibration resistance performance of a connection ring against vibration caused by rotor rotation, and a motor having the same.
  • a second object of the present invention is to provide a stator assembly capable of simplifying a structure without being affected by an increase in the number of parallel circuits for each phase when the windings of two different layers of a stator are connected, and a motor having the same.
  • a third object of the present invention is to provide a stator assembly capable of completely automating terminal assembly to a connection ring without the need to correct the position of the terminal lead and the brazing welding process between the terminal lead and the connection ring, and a motor having the same. There is this.
  • a stator assembly includes a stator core having a plurality of slots; A stator coil formed by connecting a plurality of conductor segments accommodated in first to Nth layers provided in each of the plurality of slots; A connection ring having a terminal lead, a lead wire busbar, and a neutral wire busbar; And a support structure connecting the lead wire busbar and the neutral wire busbar to the stator coil and supporting the connection ring, wherein the support structure includes a plurality of busbars respectively connected to the lead wire busbar and the neutral wire busbar. Connection; And a plurality of winding connection busbars connected to each of the plurality of busbar connection portions and connecting a plurality of conductor segments accommodated in different layers.
  • connection ring accommodates a portion of each of the terminal lead, the lead wire busbar, and the neutral wire busbar therein, and is formed by insert injection. I can.
  • the support structure may accommodate a part of each of the busbar connection part and the winding connection busbar therein, and may be formed by insert injection.
  • one of the support structures may be provided for each of the three phases, and may be spaced apart from one end of the stator core in the circumferential direction.
  • the bus bar for connecting the plurality of windings includes a bus bar for connecting a first winding and a bus bar for connecting a second winding
  • the bus bars for connecting the first and second windings include the stator Of the plurality of conductor segments protruding from one end of the core, two conductor segments spaced apart in a circumferential direction and two conductor segments spaced apart in a radial direction may be respectively coupled to four points.
  • connection ring is fixed to the stator at four points by the support structure, and vibration resistance is improved.
  • the bus bars for connecting the first and second windings are accommodated in the support structure in a structure that crosses each other.
  • the bus bars for connecting the first and second windings cross in the shape of an "X", so that even if the number of parallel circuits for each phase increases, that is, the bus bars for connecting the first and second windings are connected to each other by the maximum. Even if the distance between the winding of the outer layer and the winding of the innermost layer increases, the structure of the busbar for connecting the first and second windings intersecting in an "X" shape can be maintained.
  • each of the bus bars for connecting the first and second windings includes an outer connection part extending in a circumferential direction of the stator core; An inner connection part disposed to be spaced radially inward from the outer connection part; And a cross part connecting the outer connection part and the inner connection part, wherein a crossbar of one of the first and second winding connection busbars crosses the crossbar of the other winding connection busbar It may be formed into a structure that is bent multiple times in a direction to bypass.
  • the first winding connection bus bar one side is connected to the conductor segment accommodated in the first layer, the other side is connected to the conductor segment accommodated in the N-th layer, and the second The winding connection busbar may have one end connected to a conductor segment accommodated in the Nth layer, and the other end connected to a conductor segment accommodated in the first layer.
  • the bus bar connection part may be formed to protrude from the support structure in a vertical direction with respect to the outer connection part or the inner connection part.
  • the support structure may be disposed to overlap one end of the stator core in an axial direction.
  • the terminal lead and the lead wire busbar are provided, one for each phase of each of the three phases, and the connection ring is a terminal for mounting a plurality of terminal leads for connection with an external power source.
  • Mounting part And a plurality of busbar mounting portions provided on both sides of the terminal mounting portion and mounting the plurality of lead wire busbars.
  • the plurality of busbar mounting portions may be spaced apart on the same circumference of the stator core, and the terminal mounting portion may be disposed outside the busbar mounting portion.
  • one side of the terminal mounting part is located on the same plane as one side of the busbar mounting part, and the other side extends lower than the other side of the busbar mounting part toward one end of the stator core, and the terminal The other side of the mounting part may contact one end of the stator core.
  • a protrusion from one side of the support structure may be formed to protrude to cover the cross part.
  • An electric motor includes a stator assembly; And a rotor accommodated in the stator assembly and rotated with respect to the stator assembly about a rotation axis, wherein the stator assembly includes: a stator core having a plurality of slots; A stator coil formed by connecting a plurality of conductor segments accommodated in first to Nth layers provided in each of the plurality of slots; A connection ring having a terminal lead, a lead wire busbar, and a neutral wire busbar; And a support structure connecting the lead wire busbar and the neutral wire busbar to the stator coil and supporting the connection ring, wherein the support structure includes a plurality of busbars respectively connected to the lead wire busbar and the neutral wire busbar. Connection; And a plurality of winding connection busbars connected to each of the plurality of busbar connection portions and connecting a plurality of conductor segments accommodated in different layers.
  • connection ring is coupled to the upper part of the support structure.
  • connection ring is fixed to the stator at four points using the support structure.
  • connection ring it is possible to prevent the connection ring from moving in the axial direction, radial direction, and circumferential direction with respect to the stator due to vibration generated when the rotor rotates, and the vibration resistance performance of the connection ring can be improved.
  • connection ring it is possible to prevent the lead wire busbar and the neutral wire busbar provided inside the connection ring from being separated from the busbar connection portion of the support structure due to vibration, and to firmly maintain the coupling state between the winding connection busbar and the winding of the support structure.
  • the terminal lead, the lead wire busbar, and the neutral wire busbar are molded into the connection ring by insert injection.
  • connection ring can securely fix the lead wire busbar and the neutral wire busbar to the outer and inner sides of the connection ring, respectively, in the radial direction by insert injection.
  • Terminal leads can be fixed to the connection ring without the need for a conventional copper round copper wire.
  • the flow of the terminal lead is minimized by insert injection of the terminal lead into the connection ring.
  • the positions of the terminal leads, the lead wire busbar, and the neutral wire busbar in the connection ring are determined, so that complete automation is possible without the need for position correction when assembling the connector.
  • connection ring the first bus bar mounting portion and the second bus bar mounting portion are symmetrically arranged along the circumferential direction by insert injection on both sides of the terminal mounting portion.
  • connection ring can compactly optimize the arrangement space of the terminal lead and the bus bar, and the connection ring can be miniaturized.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing a stator assembly having a connection ring and a support structure according to the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a side view of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating the connection ring of FIG. 1.
  • FIG. 5 is a plan view showing a view from above of the connection ring of FIG. 2.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram showing a state of the stator assembly of FIG. 1 viewed from a different angle.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram showing a connection state between a support structure and a winding after removing the connection ring in FIG. 6.
  • FIG. 8 is a conceptual diagram showing any one of a plurality of support structures in FIG. 7.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram showing a bus bar for connecting first and second windings mounted inside a support structure after removing the windings in FIG. 8.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along X-X in FIG. 8.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing a stator assembly 100 having a connection ring 120 and a support structure 130 according to the present invention.
  • 2 is a plan view of FIG. 1.
  • 3 is a side view of FIG. 2.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram showing the connection ring 120 of FIG. 1.
  • 5 is a plan view showing a view of the connection ring 120 of FIG. 2 as viewed from above.
  • the electric motor includes a stator assembly 100 and a rotor.
  • the motor housing forms the exterior of the motor.
  • the motor housing (not shown) includes a main housing formed in a cylindrical shape, and a front cover and a rear cover respectively mounted on both ends of the main housing to cover both ends of the main housing.
  • the stator assembly 100 is configured to be accommodated in an accommodation space of the main housing.
  • the stator may be press-fitted and fixed to the inner peripheral surface of the main housing.
  • the rotor may be accommodated in the stator core 110.
  • the rotor may be rotatably mounted with respect to the stator assembly 100.
  • the rotor can be composed of a rotor core and a permanent magnet.
  • the permanent magnet may be embedded in the rotor core (embedded permanent magnet) or mounted on the outer surface of the rotor core (surface-attached permanent magnet).
  • the permanent magnet is not mounted on the rotor core, and the coil may be wound on the rotor core.
  • the stator assembly 100 includes a stator core 110 and a stator coil 114.
  • the stator core 110 has a cylindrical shape.
  • a rotor receiving hole is provided in the inner center of the stator core 110.
  • a plurality of slots 111 are formed in the stator core 110 to be spaced apart along the outer circumference of the rotor receiving hole.
  • the stator coil 114 may be formed in a hairpin shape.
  • the stator coil 114 may constitute a parallel circuit for each of three phases, U phase, V phase, and W phase.
  • the stator coil 114 can constitute, for example, 4 parallel circuits.
  • the stator coil 114 may include a phase coil for each phase.
  • Each phase coil may be composed of a plurality of parallel circuits.
  • the phase coil may be composed of a U phase phase coil, a V phase phase coil, and a W phase phase coil.
  • the stator coil 114 is wound on the stator core 110 through a plurality of slots 111.
  • Each of the plurality of slots 111 may include a plurality of first layers 112 to N-th layers 113 along the radial direction of the stator core 110.
  • N is a natural number of 2 or more.
  • the slot 111 shows a state in which the first to eighth layers are formed.
  • the plurality of first to N-th layers 112 to 113 may be understood as a concept of dividing a section in which the stator coil 114 (winding) is stacked along the radial direction of the slot 111 by layer.
  • the stator coil 114 may be configured by connecting conductor segments 115 formed in the form of hairpins.
  • the conductor segment 115 is formed in a hairpin shape, that is, a “U” shape and may have a rectangular cross-sectional shape.
  • the conductor segment 115 is provided at the other end of each of two straight portions 1151 arranged parallel to each other, a crossing portion 1152 connecting one end of each of the two straight portions 1151, and the two straight portions 1151 A bent part 1153 is provided.
  • the two straight portions 1151 may be accommodated in different slots 111.
  • the two straight portions 1151 may be accommodated in different layers of different slots 111.
  • the crossing portion 1152 connects two straight portions 1151 of one conductor segment 115 so that one conductor segment 115 crosses from one slot 111 to another slot 111.
  • the keying portion 1152 is formed to protrude obliquely at a predetermined angle from one end of the stator core 110.
  • the crossing portion 1152 may include a first inclined portion and a second inclined portion.
  • Each of the first inclined portion and the second inclined portion may be formed to be inclined with respect to the axial direction by half the length of the SLOT PITCH crossing from one slot 111 to the other slot 111.
  • the first inclined portion extends obliquely in a direction exiting from one slot 111, and one end of the first inclined portion is connected to one end of one straight portion 1151 of one conductor segment 115.
  • the second inclined portion is formed to be inclined in a direction entering the other slot 111, one end of the second inclined portion is connected to the other end of the first inclined portion, and the other end of the second inclined portion is inserted into the other slot 111 It is connected to one end of the other straight portion 1151 of the segment 115.
  • the bending part 1153 is formed to protrude from the other end of the stator core 110 to be inclined at a predetermined angle.
  • the bent part 1153 is configured to connect the straight part 1151 of each of the two conductor segments 115 respectively inserted into different slots 111.
  • the bent portion 1153 is bent toward different straight portions 1151.
  • the bend 1153 has a junction 1154 for joining two different conductor segments 115.
  • the two straight portions 1151, the crossing portion 1152 and the bent portion 1153 of the conductor segment 115, excluding the junction 1154, are insulated by an insulating material.
  • the junction 1154 is made to remove the insulating material to energize the two different conductor segments 115.
  • Two straight portions 1151 of each of the plurality of conductor segments 115 may be inserted into different layers.
  • a plurality of terminal leads 124 are provided to supply power to each phase coil of the stator coil 114.
  • a plurality of terminal leads 124 may be provided on one connection ring 120.
  • the terminal lead 124 is a conductive member through which current can flow.
  • connection ring 120 includes a plurality of terminal leads 124 and a plurality of bus bars.
  • the plurality of terminal leads 124 may be formed in a plate shape. Each of the plurality of terminal leads 124 has a coupling hole. When the power line is connected to the terminal lead 124, a fastening member such as a bolt may be fastened to the coupling hole.
  • the plurality of terminal leads 124 may be composed of three to connect a three-phase power line.
  • the first terminal lead 1241 may be connected to the U-phase power line
  • the second terminal lead 1242 may be connected to the V-phase power line
  • the third terminal lead 1243 may be connected to the W-phase power line.
  • the plurality of terminal leads 124 may be embedded and installed in the connection ring 120.
  • the plurality of terminal leads 124 may be installed inside the connection ring 120 by insert injection.
  • Insert injection refers to molding by injecting plastic molten resin after mounting parts other than plastic, for example, a plurality of terminal leads 124, etc. inside a mold.
  • the plurality of terminal leads 124 are integrally formed inside the connection ring 120 by insert injection.
  • the plurality of terminal leads 124 may be fixed inside the connection ring 120.
  • the plurality of terminal leads 124 can be connected to the connection ring 120 without a connection member such as a separate copper round copper wire.
  • the busbar includes a plurality of lead wire busbars 125 for connecting a power line and a neutral busbar 126 for connecting a neutral wire.
  • the plurality of lead wire busbars 125 may be integrally formed with the terminal leads 124, respectively.
  • the plurality of lead wire bus bars 125 may be embedded and installed in the connection ring 120 together with the terminal lead 124 by insert injection.
  • the plurality of lead wire busbars 125 may be respectively connected to the phase coils to supply three-phase power.
  • the plurality of lead wire bus bars 125 may extend in the circumferential direction.
  • the plurality of lead wire busbars 125 may extend with different circumferential lengths.
  • the plurality of lead wire busbars 125 may be disposed to be spaced apart in the circumferential direction of the stator core 110.
  • the plurality of lead line busbars 125 may include a first lead line busbar 1251 to a third lead line busbar 1253.
  • One side of the first lead line busbar 1251 may be connected to the first terminal lead 1241 and the other side to the U-phase coil for connection with the U-phase power line.
  • one side may be connected to the second terminal lead 1242 and the other side may be connected to the V-phase coil.
  • One side of the third lead line busbar 1253 may be connected to the third terminal lead 1243 and the other side may be connected to the W-phase coil for connection with the W-phase power line.
  • the plurality of lead wire busbars 125 may be disposed to overlap one end of the stator core 110 in the axial direction. Each of the plurality of lead wire busbars 125 may be spaced apart on the same circumference of the stator core 110.
  • the plurality of lead wire busbars 125 may be disposed to be overlapped in the axial direction with the outermost periphery in the radial direction of the stator core 110.
  • Each of the plurality of lead wire busbars 125 may be spaced apart on the same layer of different slots 111 of the stator core 110.
  • Busbar coupling portions 1250 are provided at ends of each of the plurality of lead wire busbars 125.
  • the bus bar coupling portion 1250 is formed to protrude upward from the end of the lead wire bus bar 125 and may be coupled to the upper coil by welding or the like.
  • the busbar coupling portion 1250 of each of the plurality of lead wire busbars 125 may be disposed to be in contact with the lead wire connection portion 1391 of the busbar connection portion 139 to be described later.
  • the busbar coupling portion 1250 and the lead wire connection portion 1391 are disposed to overlap each other in the radial direction, and may be coupled by welding.
  • Each of the plurality of terminal leads 124 may extend obliquely at a predetermined angle with respect to the radial direction of the stator core 110.
  • Each of the plurality of terminal leads 124 may be spaced apart from each other in parallel.
  • One neutral bus bar 126 may extend in an arc shape along the circumferential direction.
  • One neutral busbar 126 is disposed radially spaced inside the plurality of lead wire busbars 125.
  • the neutral busbars 126 are spaced apart to overlap one end of the stator core 110 in the axial direction.
  • a plurality of neutral point coupling portions 1261, 1262, 1263 are provided on the circumference of the neutral bus bar 126.
  • Each of the plurality of neutral point coupling portions 1261, 1262, 1263 is formed protruding from the neutral bus bar 126 in the axial direction or upward direction, and is connected to the neutral wire connection portion 1392 connecting the neutral point, which is the end of each phase coil.
  • the plurality of neutral point coupling portions 1261, 1262, and 1263 may include a first neutral point coupling portion 1261 to a third neutral point coupling portion 1263.
  • the first neutral point coupling portion 1261 may be connected to the neutral point of the U-phase coil.
  • the second neutral point coupling portion 1262 may be connected to the neutral point of the V-phase coil.
  • the third neutral point coupling portion 1263 may be connected to the neutral point of the W-phase upper coil.
  • Each of the plurality of neutral point coupling portions 1261, 1262, and 1263 is coupled to the neutral point portion of each upper coil by welding.
  • Each of the plurality of neutral point coupling portions 1261, 1262, and 1263 is coupled to the neutral wire connection portion 1392 of the bus bar connection portion 139 to be described later by welding.
  • each of the busbar coupling portions 1250 of the lead wire busbar 125 and the neutral point coupling portions 1261, 1262, and 1263 of the neutral wire busbar 126 are flat or in surface contact with the neutral point portions of each phase coil. It can be formed in a curved shape.
  • the neutral busbar 126 may be mounted on the inner circumference of the connection ring 120.
  • the plurality of lead wire busbars 125 may be buried in the outer periphery of the connection ring 120 and may be disposed to be spaced apart from the neutral wire busbar 126 in the radial direction.
  • connection ring 120 may be configured in a plate shape having a predetermined height and area in the vertical direction.
  • the connection ring 120 may be formed to extend along the circumferential direction from one end of the stator core 110.
  • connection ring 120 is formed to surround an arc section of approximately 120 degrees out of 360 degrees along the circumferential direction of the stator core 110.
  • connection ring 120 may be formed of a different material from the bus bar.
  • the connection ring 120 may be formed of a plastic material.
  • the connection ring 120 may be manufactured by injection molding.
  • connection ring 120 includes a terminal mounting portion 121 and busbar mounting portions 122 and 123.
  • the terminal lead 124 is mounted inside the terminal mounting portion 121, and the terminal mounting portion 121 is configured to support the terminal lead 124.
  • the lead wire busbar 125 and the neutral busbar 126 are mounted inside the busbar mounting portions 122 and 123, and the busbar mounting portions 122 and 123 are the lead wire busbar 125 and the neutral busbar 126 Is made to support.
  • the terminal mounting portion 121 is disposed in the central portion in the circumferential direction of the connection ring 120.
  • the terminal mounting portion 121 is disposed radially outside the plurality of bus bar mounting portions 122 and 123.
  • the terminal mounting part 121 may be disposed outside the stator core 110 in the radial direction, and the plurality of bus bar mounting parts 122 and 123 may be disposed inside the stator core 110 in the radial direction.
  • the terminal mounting portion 121 may be disposed to be non-overlapping with the stator core 110 in the axial direction, and the plurality of bus bar mounting portions 122 and 123 may be disposed to be overlapped with the stator core 110 in the axial direction. .
  • the plurality of busbar mounting portions 122 and 123 are disposed on both sides of the connection ring 120 with the terminal mounting portion 121 interposed therebetween.
  • the plurality of busbar mounting portions 122 and 123 may include a first busbar mounting portion 122 and a second busbar mounting portion 123.
  • the first bus bar mounting portion 122 and the second bus bar mounting portion 123 are disposed to be spaced apart from each other in the circumferential direction.
  • the terminal mounting portion 121 is configured to connect one side of the first bus bar mounting portion 122 and one side of the second bus bar mounting portion 123. One edge of the terminal mounting portion 121 is connected to one edge of the first bus bar mounting portion 122, and the other edge of the terminal mounting portion 121 is connected to one edge of the second bus bar mounting portion 123.
  • each of the plurality of terminal leads 124 is installed to be accommodated in the terminal mounting portion 121, and the other side of each of the plurality of terminal leads 124 is disposed to protrude to the outside of the terminal mounting portion 121.
  • Each of the plurality of terminal leads 124 may extend in a direction crossing the circumferential direction of the lead wire busbar 125.
  • Each of the plurality of terminal leads 124 may be disposed to be inclined at a predetermined angle with respect to the radial direction of the stator.
  • a circular coupling hole is formed in each of the plurality of terminal leads 124 protruding to the outside of the terminal mounting portion 121, so that external power lines may be coupled to the terminal leads 124, respectively.
  • the upper end of the terminal mounting portion 121 is located on the same plane as the top of the busbar mounting portions 122, 123, and the lower end of the terminal mounting portion 121 is of the stator core 110 than the lower end of the busbar mounting portions 122, 123. It can extend lower towards one end.
  • the plurality of terminal leads 124 are disposed under the terminal mounting portion 121.
  • the terminal lead 124 may be positioned lower than the lead wire bus bar 125 in a lower direction (with respect to the axial direction of the stator core 110 ).
  • connection ring ( 120) it is possible to compactly optimize the arrangement space of the plurality of terminal leads 124 and the lead wire bus bars 125 by making the positions of the terminal leads 124 and the lead wire bus bars 125 different from each other, and the connection ring ( 120) can be downsized.
  • a plurality of recess portions 1211 may be formed on the terminal mounting portion 121.
  • the lower ends of the busbar mounting portions 122 and 123 may be disposed to be spaced apart upward from one end of the stator core 110. According to this, the lead wire busbar 125 and the neutral wire busbar 126 mounted on the busbar mounting portions 122 and 123 are easily connected to the end coils of each phase coil protruding in the axial direction from one end of the stator core 110. Can be connected.
  • Each of the first bus bar mounting portion 122 and the second bus bar mounting portion 123 extends in a circumferential direction and is disposed on the same circumference of the stator core 110.
  • first lead line busbar 1251 One side of the first lead line busbar 1251 is connected to the first terminal lead 1241 inside the terminal mounting portion 121, and the other side of the first lead line busbar 1251 is the first busbar mounting portion 122. It is accommodated inside and extends in the first direction along the circumferential direction.
  • the other end of the first lead line bus bar 1251 protrudes from the first bus bar mounting portion 122 in the first direction.
  • the busbar coupling portion 1250 of the first lead line busbar 1251 is exposed to the outside of the first busbar mounting portion 122.
  • the bus bar coupling portion 1250 protrudes upward from the other end of the first lead line bus bar 1251.
  • One side of the second lead wire busbar 1252 is connected to the second terminal lead 1242 inside the terminal mounting part 121, and the other side of the second lead wire busbar 1252 is directed toward the neutral wire busbar 126.
  • a bus bar coupling portion 1250 protrudes upward at the other end of the second lead line bus bar 1252 extending in the second direction.
  • One side of the third lead wire busbar 1253 is connected to the third terminal lead 1243 inside the terminal mounting portion 121.
  • the other side of the third lead line bus bar 1253 is installed to be accommodated in the second bus bar mounting portion 123 and extends in the second direction.
  • a busbar coupling portion 1250 is formed to protrude upward at the other end of the third lead line busbar 1253 extending in the second direction.
  • a first mounting groove 1221 is formed along the inner circumference of the first bus bar mounting portion 122.
  • a second mounting groove 1231 is formed along the inner circumference of the second bus bar mounting portion 123.
  • the first mounting groove 1221 and the second mounting groove 1231 are disposed in the same circumferential shape.
  • the neutral wire bus bar 126 may be mounted by being inserted into the first mounting groove 1221 and the second mounting groove 1231.
  • connection ring 120 can firmly fix the lead wire busbar 125 and the neutral wire busbar 126 to the outer and inner sides of the connection ring 120, respectively, in the radial direction by insert injection.
  • terminal lead 124 can be fixed to the connection ring 120 without a conventional copper round copper wire, and the number of processes and costs can be reduced by eliminating the brazing welding process.
  • connection ring 120 is arranged symmetrically along the circumferential direction by insert injection of the first bus bar mounting portion 122 and the second bus bar mounting portion 123 on both sides of the terminal mounting portion 121. According to this, it is possible to obtain an effect of improving durability by dispersing the shock caused by vibration across the plurality of terminal leads 124.
  • connection ring 120 can compactly optimize the arrangement space of the terminal lead 124 and the bus bar, The connection ring 120 can be downsized.
  • connection ring 120 since the terminal mounting portion 121 of the connection ring 120 is supported in contact with one end of the stator core 110, axial vibration transmitted to the terminal lead 124 can be limited.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram showing a state of the stator assembly 100 of FIG. 1 viewed from a different angle.
  • 7 is a conceptual diagram showing a connection state between the support structure 130 and the winding after removing the connection ring 120 in FIG. 6.
  • 8 is a conceptual diagram showing any one of a plurality of support structures 130 in FIG. 7.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram showing the bus bars 136 and 137 for connecting the first and second windings mounted inside the support structure 130 after removing the winding in FIG. 8.
  • 10 is a cross-sectional view taken along X-X in FIG. 8.
  • the present invention includes a support structure 130 to enhance vibration resistance of a contact between the bus bar and the stator coil 114 (winding) when connecting the bus bar of the connection ring 120 to the stator coil 114.
  • the support structure 130 includes a plurality of bus bars for winding connection therein.
  • a plurality of busbars may be embedded and installed in the support structure 130 by insert injection.
  • a plurality of winding connection busbars 135 are configured to connect two conductor segments 115 inserted in different layers.
  • each of the plurality of winding connection busbars 135 has a conductor segment 115 and an innermost layer (slot 111) of the outermost layer (the layer located at the outermost radial direction among the layers of the slot 111). It may be configured to connect the conductor segments 115 of (111) the innermost layer in the radial direction.
  • the plurality of winding connection bus bars 135 may include a first winding connection bus bar 136 and a second winding connection bus bar 137.
  • the bus bar 136 for connecting the first winding and the bus bar 137 for connecting the second winding may extend in a direction crossing each other.
  • the first winding connection bus bar 136 and the second winding connection bus bar 137 form a pair and may be disposed radially apart from each other.
  • the first winding connection bus bar 136 and the second winding connection bus bar 137 may be provided in pairs for each phase coil.
  • a pair of winding connection bus bars 135 may be connected to a three-phase, that is, a U-phase, V-phase, W-phase coil.
  • Each of the plurality of winding connection bus bars 135 may include an inner connection part 1361 and 1371, an outer connection part 1362 and 1372, a cross part 1363 and 1373, and a bus bar connection part 139. .
  • Each of the plurality of winding connection bus bars 135 has a rectangular cross-sectional shape.
  • the inner connecting portions 1361 and 1371 are made to be coupled to the innermost conductor segment 115 of the stator coil 114.
  • the inner connection portions 1361 and 1371 extend along the circumferential direction of the stator core 110.
  • the inner connection portions 1361 and 1371 are disposed on the inner circumference of the stator core 110 in the radial direction.
  • the coil coupling part 138 is formed to protrude upward from one end of the inner connection parts 1361 and 1371.
  • One side of the inner connection parts 1361 and 1371 is connected to the upper coil and the coil coupling part 138, and the other side of the inner connection parts 1361 and 1371 is connected to the cross parts 1363 and 1373.
  • the cross portions 1363 and 1373 are configured to connect the inner connecting portions 1361 and 1371 and the outer connecting portions 1362 and 1372.
  • the cross portions 1363 and 1373 extend obliquely with respect to the radial direction.
  • the outer connecting portions 1362 and 1372 are made to be coupled to the outermost conductor segment 115 of the stator coil 114.
  • the outer connecting portions 1362 and 1372 extend along the circumferential direction of the stator core 110.
  • the outer connecting portions 1362 and 1372 are disposed on the outer circumference of the stator core 110 in the radial direction.
  • the coil coupling part 138 protrudes upward from the other end of the outer connection parts 1362 and 1372.
  • One side of the outer connection parts 1362 and 1372 is connected to the cross parts 1362 and 1373, and the other side of the outer connection parts 1362 and 1372 is connected through the upper coil and the coil coupling part 138.
  • the bus bar 136 for connecting the first winding and the bus bar 137 for connecting the second winding may be disposed on the same plane.
  • the inner connecting portions 1361 and 1371 of the first winding connection bus bar 136 and the outer connecting portions 1362 and 1372 of the second winding bus bar are radially opposite and spaced apart from each other.
  • the outer connecting portions 1362 and 1372 of the first winding connection bus bar 136 and the inner connecting portions 1361 and 1371 of the second winding bus bar are spaced apart from each other when they face each other in the radial direction.
  • Cross portions 1363 and 1373 of each of the first winding connection bus bar 136 and the second winding connection bus bar 137 cross each other.
  • the cross portions 1363 and 1373 may include a first cross portion 1363 and a second cross portion 1373.
  • the first cross part 1363 is provided on the bus bar 136 for connecting the first winding
  • the second cross part 1373 is provided on the bus bar 137 for connecting the second winding.
  • One of the first and second cross sections 1363 and 1373 is configured to bypass the other cross section 1363 and 1373.
  • One of the first and second cross portions 1363 and 1373 crosses the inner connecting portions 1361 and 1371 or the outer connecting portions 1362 and 1372 so that they cross in a direction crossing each other without meeting the other cross portion. It can be bent multiple times in a circular or polygonal shape.
  • the second cross portion 1373 is disposed on the same plane as the outer connecting portions 1362 and 1372 and the inner connecting portions 1361 and 1371 of the second winding connection bus bar 137.
  • the first cross portion 1363 may be disposed to cover an upper portion of the second cross portion 1373.
  • the first cross portion 1363 may be formed to be spaced upward from the second cross portion 1373.
  • the first cross part 1363 is the upper end of each of the two upper and lower extension parts 13633 extending in the vertical direction from the inner connection parts 1361 and 1371 or the outer connection parts 1362 and 1373 It includes a horizontal extension portion (13632) connecting the.
  • the first cross part 1363 may be formed in a shape in which the letter “U” is turned upside down.
  • the vertical extension portions 13633 of the first cross portion 1363 are spaced apart from each other in a direction crossing the second cross portion 1373.
  • the horizontal extension part 13632 of the first cross part 1363 is spaced apart from the second cross part 1373 in the vertical direction.
  • the connecting portion between the vertical extension portion 13633 and the horizontal extension portion 13632 of the first cross portion 1363 is formed in an arc-shaped curved surface.
  • the connecting portion between the outer connecting portions 1362 and 1372 and the upper and lower extension portions 13633 may be formed in a curved surface in an arc shape.
  • the support structure 130 includes bus bars 136 and 137 for connecting the first and second windings.
  • the support structure 130 is a plastic injection product.
  • the bus bars 136 and 137 for connecting the first and second windings are intersected in the shape of an “X” in the support structure 130 by insert injection, and may be embedded and installed.
  • the bus bars 136 and 137 for connecting the first and second windings may be molded by the support structure 130.
  • the support structure 130 may be formed in a fan shape.
  • the outermost circumferential surface and the innermost circumferential surface of the support structure 130 may be formed as curved surfaces having a predetermined curvature so that the center is the same and have different diameters.
  • the outermost circumferential surface and the innermost circumferential surface of the support structure 130 may extend parallel to each other.
  • Both sides of the support structure 130 may be spaced apart from each other in the circumferential direction, and may be formed to be inclined at a preset angle with respect to the radial direction.
  • a first receiving portion in which the bus bar 136 for connecting the first winding is accommodated is formed in the support structure 130.
  • a second receiving portion in which the bus bar 137 for connecting the second winding is accommodated is formed inside the support structure 130.
  • Each of the outer connection portions 1362,1372 of the first winding connection bus bar 136 and the inner connection portions 1361,1371 of the second winding connection bus bar 137 is circumferentially directed from one side of the support structure 130 It extends to protrude in the first direction along the line.
  • Each of the outer connecting portions 1362,1372 of the second winding connection bus bar 137 and the inner connecting portions 1361,1371 of the first winding connection bus bar 136 is circumferentially directed from the other side of the support structure 130 It extends to protrude in a second direction opposite to the first direction along the line.
  • Each of the coil coupling portions 138 of the outer connection portions 1362 and 1372 of the first winding connection bus bar 136 and the coil coupling portions 138 of the inner connection portions 1361 and 1371 are conductor segments disposed on the outermost layer
  • positioned in the innermost layer are connected and made to conduct electricity.
  • Each of the coil coupling portions 138 of the inner connection portions 1361 and 1371 of the second winding connection bus bar 137 and the coil coupling portions 138 of the outer connection portions 1362 and 1372 are conductor segments disposed on the innermost layer
  • the junction portion 1154 of 115 and the junction portion 1154 of the conductor segment 115 disposed on the outermost layer are connected to conduct electricity.
  • the busbar connection part 139 may include a lead wire connection part 1391 and a neutral wire connection part 1392.
  • the neutral wire connection part 1392 may extend to protrude upward from the inner connection parts 1361 and 1371 of the first winding connection bus bar 136.
  • the neutral wire connection part 1392 is made to be coupled to the neutral point coupling parts 1261, 1262, 1263 of the neutral wire busbar 126 by welding or the like.
  • the lead wire connection part 1391 may protrude upwardly from the outer connection parts 1362 and 1372 of the second winding connection bus bar 137.
  • the lead wire connection part 1391 is formed to be coupled to the lead wire bus bar 125 by welding or the like.
  • the lead wire connection part 1391 may be spaced apart from the neutral wire connection part 1392 in a radial direction. At least a portion of the lead wire connection part 1391 and the neutral wire connection part 1392 may be disposed to overlap in a radial direction.
  • the neutral busbar 126 may extend across the lead wire connection part 1391 and the neutral wire connection part 1392.
  • the neutral wire bus bar 126 may be configured to connect a plurality of neutral wire connecting portions 1392 in the circumferential direction.
  • Each of the neutral point coupling portions 1261, 1262, and 1263 of the neutral wire busbar 126 may be disposed to overlap the neutral wire connection portion 1392 in the radial direction to contact and be coupled.
  • the support structure 130 is configured to fix the bus bar 136 for connecting the first winding and the bus bar 137 for connecting the second winding.
  • the support structure 130 further includes a protrusion 134 to cover the first cross part 1363.
  • the protrusion 134 is formed to protrude upward from one side of the support structure 130.
  • the protrusion 134 has a rectangular shape so as to surround the first cross part 1363.
  • the first cross part 1363 is installed to be accommodated in the protrusion 134.
  • the second cross portion 1373 is installed in the support structure 130 to be accommodated.
  • the support structure 130 and the protrusion 134 are fixed such that the first cross portion 1363 and the second cross portion 1373 cross in an X-shape.
  • the support structure 130 is provided in plurality to correspond to the lead wire bus bar 125.
  • the plurality of support structures 130 may be spaced apart from each other in the circumferential direction on the same circumference of the stator core 110.
  • the plurality of support structures 130 may include a first support structure 131 to a third support structure 133.
  • the first support structure 131 may be configured to be connected to the U-shaped lead wire bus bar 125.
  • the second support structure 132 may be formed to be connected to the V-phase lead wire bus bar 125.
  • the third support structure 133 may be configured to be connected to the W-phase lead wire bus bar 125.
  • connection ring 120 and the support structure 130 may be compactly disposed at one end of the stator core 110.
  • the lead wire bus bar 125 and the neutral wire bus bar 126 provided in the connection ring 120 are two bus bar connection portions 139 protruding upward from the upper surface of the support structure 130
  • the connection ring 120 is coupled to the upper portion of the support structure 130 by coupling to each other, and the bus bar 135 for connecting four windings protruding in the circumferential direction of the stator core 110 from both sides of the support structure 130 ) Is coupled to the windings of the innermost and outermost layers of each phase coil and four points of the connection ring 120 are fixed to the stator by the support structure 130, so that the connection ring 120 vibrates when the rotor rotates. Accordingly, it is possible to prevent the stator from moving in the axial direction, the radial direction, and the circumferential direction, and the vibration resistance performance of the connection ring 120 may be improved.
  • connection ring 120 the lead wire bus bar 125 and the neutral wire bus bar 126 provided inside the connection ring 120 are prevented from being separated from the bus bar connection part 139 of the support structure 130 due to vibration, and support The coupling state between the winding connection bus bar 135 of the structure 130 and the winding can be firmly maintained.
  • connection ring 120 by molding the terminal lead 124, the lead wire busbar 125, and the neutral wire busbar 126 to the connection ring 120 by insert injection, when connecting the conventional terminal lead 124 to the connection ring 120 By deleting the brazing process that has been performed, the number of processes and cost can be reduced.
  • the flow of the terminal lead 124 is minimized by insert injection of the terminal lead 124 into the connection ring 120, thereby advantageously controlling the position of the stator assembly 100.
  • connection ring 120 since the positions of the terminal leads 124, the lead wire busbar 125, and the neutral wire busbar 126 in the connection ring 120 are determined, complete automation is possible without the need for position correction when assembling the connector.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

본 발명은 스테이터 어셈블리 및 이를 구비한 전동기에 관한 것으로서, 스테이터 어셈블리는, 복수의 슬롯을 구비하는 스테이터 코어; 상기 복수의 슬롯 각각에 구비된 제1레이어 내지 제N레이어에 수용되는 복수의 도체 세그먼트를 연결하여 이루어지는 스테이터 코일; 터미널 리드, 리드선 버스바 및 중성선 버스바를 구비하는 커넥션 링; 및 상기 리드선 버스바 및 상기 중성선 버스바를 상기 스테이터 코일에 연결하고, 상기 커넥션 링을 지지하는 지지구조물을 포함하고, 상기 지지구조물은, 상기 리드선 버스바 및 상기 중성선 버스바에 각각 연결되는 복수의 버스바 연결부; 및 상기 복수의 버스바 연결부 각각에 연결되고, 서로 다른 레이어에 수용된 복수의 도체 세그먼트를 연결하는 복수의 권선 연결용 버스바를 포함한다.

Description

스테이터 어셈블리 및 이를 구비한 전동기
본 발명은 내진동 성능이 향상된 스테이터 어셈블리 및 이를 구비한 지지구조물을 구비하는 전동기에 관한 것이다.
일반적으로 전동기는 스테이터와 로터를 구비하고, 로터와 스테이터의 상호 작용에 의해 로터를 스테이터에 대하여 회전시킴으로, 전기에너지를 회전 동력 등의 기계적 에너지를 발생시키는 기기이다.
스테이터는 복수의 슬롯을 구비하는 스테이터 코어와, 복수의 슬롯 각각에 삽입되는 복수의 도체 세그먼트로 구성되는 스테이터 코일을 포함한다.
복수의 도체 세그먼트는 사각형의 단면형상을 갖고 대략 "U"자 형태로 형성되고, 일명 헤어핀(HAIR PIN)이라고 부르기도 한다.
종래의 헤어핀을 이용한 스테이터 코일의 권선 방식으로 파권 혹은 중권 방식을 이용하였다.
파권은 전류가 용접부를 통해 다른 슬롯으로 전환하는 형상이고, 중권은 같은 슬롯으로 다시 흘러 들어오는 형상이다.
파권 혹은 중권 방식을 채용하여 제작한 스테이터에서는 한 레이어에서 다른 레이어로 전환하기 위해 다양한 리드 와이어(LEAD WIRE) 혹은 점프 와이어(JUMP WIRE)를 이용하였다.
최종적으로 커넥션 링(CONNECTION RING)에 전원선을 연결하는 형태로 병렬회로가 구성된다.
그러나, 종래의 전동기는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 종래의 커넥션 링은 로터 회전시 모터하우징에 전달되는 진동으로 인해 흔들리며, 다른 주변 구조물 및 부품과의 충돌로 인해 손상되는 문제점이 있다. 즉, 종래의 커넥션 링은 진동에 취약한 문제가 있다.
둘째, 3상 교류전원의 각 상(phase)별로 병렬회로의 개수가 증가(예를 들어 4 병렬 이상)함에 따라 한 레이어에서 다른 레이어를 전환 시 버스바 또는 점프와이어의 개수 증가로 구조가 복잡해지는 문제점이 있다.
셋째, 종래에는 3상의 전원선(리드선)을 커넥션 링에 연결하기 위해, 구리 환동선의 일측이 터미널 리드(Terminal lead)와 연결되고, 구리 환동선의 타측이 커넥션 링에 연결된다.
이때, 구리 환동선과 터미널 리드 간, 그리고 구동 환동선과 커넥션 링 간은 서로 브레이징(brazing) 용접에 의해 결합된다.
이로 인해, 브레인징 용접 공정이 추가되어, 공정수 증가 및 제조비용의 상승을 초래한다.
또한, 구리 환동선의 유동으로 인해, 터미널 리드의 유동이 발생하고, 구리 환동선의 형상을 제어하기가 어려운 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 별도의 인원을 투입하여 터미널 리드와 구리 환동선을 커넥션 링에 조립 시 터미널 리드의 위치를 맞출 수 있으나, 위치 조정을 위한 인력 투입이 불가피하므로, 공정수 추가 및 비용 상승의 원인이 된다.
본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로서, 로터 회전에 따른 진동에 대하여 커넥션 링의 내진동 성능을 향상시킬 수 있는 스테이터 어셈블리 및 이를 구비한 전동기를 제공하는데 첫번째 목적이 있다.
본 발명은 스테이터의 서로 다른 두 레이어의 권선을 연결 시 각 상별 병렬회로의 개수가 증가하여도 이에 영향을 받지 않고 구조의 단순화가 가능한 스테이터 어셈블리 및 이를 구비한 전동기를 제공하는데 두번째 목적이 있다.
본 발명은 터미널 리드와 커넥션 링 사이의 브레이징 용접 공정을 삭제 가능하고, 터미널 리드의 위치를 교정할 필요가 없이 커넥션 링에 터미널 조립을 완전 자동화가 가능한 스테이터 어셈블리 및 이를 구비한 전동기를 제공하는데 세번째 목적이 있다.
상술한 첫번째 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 스테이터 어셈블리는, 복수의 슬롯을 구비하는 스테이터 코어; 상기 복수의 슬롯 각각에 구비된 제1레이어 내지 제N레이어에 수용되는 복수의 도체 세그먼트를 연결하여 이루어지는 스테이터 코일; 터미널 리드, 리드선 버스바 및 중성선 버스바를 구비하는 커넥션 링; 및 상기 리드선 버스바 및 상기 중성선 버스바를 상기 스테이터 코일에 연결하고, 상기 커넥션 링을 지지하는 지지구조물을 포함하고, 상기 지지구조물은, 상기 리드선 버스바 및 상기 중성선 버스바에 각각 연결되는 복수의 버스바 연결부; 및 상기 복수의 버스바 연결부 각각에 연결되고, 서로 다른 레이어에 수용된 복수의 도체 세그먼트를 연결하는 복수의 권선 연결용 버스바를 포함할 수 있다.
상술한 세번째 목적을 달성하기 위해, 본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 커넥션 링은, 상기 터미널 리드, 상기 리드선 버스바 및 상기 중성선 버스바 각각의 일부를 내부에 수용하고, 인서트 사출로 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 지지구조물은, 상기 버스바 연결부 및 상기 권선 연결용 버스바 각각의 일부를 내부에 수용하고, 인서트 사출로 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 지지구조물은 3상 각각의 상별로 한 개씩 구비되고, 상기 스테이터 코어의 일단부에 원주방향으로 이격 배치될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 복수의 권선 연결용 버스바는 제1권선 연결용 버스바와 제2권선 연결용 버스바를 구비하고, 상기 제1 및 제2권선 연결용 버스바는, 상기 스테이터 코어의 일단부에서 돌출된 상기 복수의 도체 세그먼트 중 원주방향으로 이격된 두 도체 세그먼트와 반경방향으로 이격된 두 도체 세그먼트에 각각 결합되어, 4점 고정될 수 있다.
이에 의하면, 커넥션 링이 지지구조물에 의해 스테이터에 4점 고정되어 내진동 성능이 향상된다.
상술한 두번째 목적을 달성하기 위해, 본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제1 및 제2권선 연결용 버스바는 서로 교차하는 구조로 상기 지지구조물의 내부에 수용된다.
이에 의하면, 제1 및 제2권선 연결용 버스바는 "X"자 형태로 교차함으로, 각 상별 병렬회로의 개수가 증가하여도, 즉 제1 및 제2권선 연결용 버스바에 의해 서로 연결되는 최외측 레이어의 권선과 최내측 레이어의 권선 사이의 거리가 증가하여도 "X"자 형태로 교차하는 제1 및 제2권선 연결용 버스바의 구조를 유지할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제1 및 제2권선 연결용 버스바 각각은, 상기 스테이터 코어의 원주방향으로 연장되는 아우터 연결부; 상기 아우터 연결부로부터 반경방향 내측으로 이격되게 배치되는 이너 연결부; 및 상기 아우터 연결부와 상기 이너 연결부를 연결하는 크로스부를 포함하고, 상기 제1 및 제2권선 연결용 버스바 중 하나의 권선 연결용 버스바의 크로스바는 다른 하나의 권선 연결용 버스바의 크로스바와 교차하는 방향으로 복수 회 벤딩되어 우회하는 구조로 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 제1권선 연결용 버스바는, 일측이 상기 제1레이어에 수용된 도체 세그먼트와 연결되고, 타측이 상기 제N레이어에 수용된 도체 세그먼트와 연결되고, 상기 제2권선 연결용 버스바는, 일측이 상기 제N레이어에 수용된 도체 세그먼트와 연결되고, 타측이 상기 제1레이어에 수용된 도체 세그먼트와 연결될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 버스바 연결부는 상기 아우터 연결부 또는 상기 이너 연결부에 대하여 수직방향으로 상기 지지구조물로부터 돌출되게 형성될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 지지구조물은 상기 스테이터 코어의 일단부와 축방향으로 중첩되게 배치될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 터미널 리드 및 상기 리드선 버스바는 3상 각각의 상별로 한 개씩 구비되고, 상기 커넥션 링은, 외부 전원과의 연결을 위한 복수의 상기 터미널 리드를 장착하는 터미널 장착부; 및 상기 터미널 장착부의 양측에 각각 구비되고, 복수의 상기 리드선 버스바를 장착하는 복수의 버스바 장착부를 포함할 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 복수의 버스바 장착부는 상기 스테이터 코어의 동일 원주 상에 이격 배치되고, 상기 터미널 장착부는 상기 버스바 장착부의 외측에 배치될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 터미널 장착부는 일측이 상기 버스바 장착부의 일측과 동일한 평면에 위치하고, 타측이 상기 스테이터 코어의 일단부를 향하여 상기 버스바 장착부의 타측보다 더 낮게 연장되고, 상기 터미널 장착부의 타측은 상기 스테이터 코어의 일단부에 접촉될 수 있다.
본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 지지구조물의 일측에서 돌출부가 상기 크로스부를 덮도록 돌출 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 전동기는, 스테이터 어셈블리; 및 상기 스테이터 어셈블리의 내부에 수용되고, 회전축을 중심으로 상기 스테이터 어셈블리에 대하여 회전하는 로터를 포함하고, 상기 스테이터 어셈블리는, 복수의 슬롯을 구비하는 스테이터 코어; 상기 복수의 슬롯 각각에 구비된 제1레이어 내지 제N레이어에 수용되는 복수의 도체 세그먼트를 연결하여 이루어지는 스테이터 코일; 터미널 리드, 리드선 버스바 및 중성선 버스바를 구비하는 커넥션 링; 및 상기 리드선 버스바 및 상기 중성선 버스바를 상기 스테이터 코일에 연결하고, 상기 커넥션 링을 지지하는 지지구조물을 포함하고, 상기 지지구조물은, 상기 리드선 버스바 및 상기 중성선 버스바에 각각 연결되는 복수의 버스바 연결부; 및 상기 복수의 버스바 연결부 각각에 연결되고, 서로 다른 레이어에 수용된 복수의 도체 세그먼트를 연결하는 복수의 권선 연결용 버스바를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 스테이터 어셈블리 및 이를 구비한 전동기의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
첫째, 커넥션 링에 구비된 리드선 버스바와 중성선 버스바가 지지구조물의 상면에서 상방향으로 돌출된 2개의 버스바 연결부에 각각 결합된다. 이에 의해 커넥션 링은 지지구조물의 상부에 결합된다.
지지구조물의 양쪽 측면에서 스테이터 코어의 원주방향으로 돌출된 4개의 권선 연결용 버스바는 각 상별 상코일의 최내측 및 최외측 레이어의 권선에 결합된다. 이에 의해, 커넥션 링은 지지구조물을 이용하여 스테이터에 4점 고정된다.
따라서, 커넥션 링이 로터 회전 시 발생하는 진동으로 인해 스테이터에 대하여 축방향, 반경방향 및 원주방향으로 움직이는 것을 방지할 수 있고, 커넥션 링의 내진동 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 커넥션 링의 내부에 구비된 리드선 버스바와 중성선 버스바가 진동으로 인해 지지구조물의 버스바 연결부에서 이탈하는 것을 방지하고, 지지구조물의 권선 연결용 버스바와 권선 간의 결합상태를 견고히 유지할 수 있다.
둘째, 권선 연결용 버스바를 지지구조물의 내부에 X자 형태로 교차시켜 인서트 사출됨에 따라 진동 내구성을 강화시킬 수 있다.
셋째, 커넥션 링에 터미널 리드, 리드선 버스바 및 중성선 버스바를 인서트 사출로 몰딩한다.
이에 의해, 커넥션 링은 인서트 사출에 의해 리드선 버스바와 중성선 버스바를 각각 반경방향으로 커넥션 링의 외측과 내측에 각각 견고히 고정할 수 있다.
종래의 구리 환동선 없이도 커넥션 링에 터미널 리드를 고정할 수 있다.
종래의 터미널 리드를 커넥션 링에 연결 시 수행되었던 브레이징 공정을 삭제하여 공정수 감소 및 비용을 절감할 수 있다.
넷째, 커넥션 링에 터미널 리드의 인서트 사출로 터미널 리드의 유동이 최소화된다.
또한, 복수의 터미널 리드를 단단한(rigid) 플라스틱 형상으로 만들어 터미널 리드의 위치자유도 관리에 유리한 장점이 있다.
다섯째, 커넥션 링에서 터미널 리드, 리드선 버스바 및 중성선 버스바의 위치가 정해져 있어서 커넥터의 조립 시 위치 교정이 필요없이 완전 자동화가 가능하다.
여섯째, 커넥션 링은 터미널 장착부의 양측에 제1버스바 장착부와 제2버스바 장착부를 인서트 사출에 의해 원주방향으로 따라 대칭적으로 배치한다.
이에 의하면, 복수의 터미널 리드를 진동에 의한 충격을 분산시켜, 내구성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.
일곱째, 터미널 리드가 버스바보다 스테이터 코어의 일단부를 향해 더 낮게 위치하여, 커넥션 링은 터미널 리드와 버스바의 배치공간을 컴팩트하게 최적화시킬 수 있고, 커넥션 링을 소형화 시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 커넥션 링 및 지지구조물을 구비한 스테이터 어셈블리를 보여주는 개념도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 도 2의 측면도이다.
도 4는 도 1의 커넥션 링을 보여주는 개념도이다.
도 5는 도 2의 커넥션 링을 위에서 바라본 모습을 보여주는 평면도이다.
도 6은 도 1의 스테이터 어셈블리를 다른 각도에서 바라본 모습을 보여주는 개념도이다.
도 7은 도 6에서 커넥션 링을 제거한 후 지지구조물과 권선의 연결상태를 보여주는 개념도이다.
도 8은 도 7에서 복수의 지지구조물 중 어느 하나를 보여주는 개념도이다.
도 9은 도 8에서 권선을 삭제한 후 지지구조물의 내부에 장착된 제1 및 제2권선 연결용 버스바를 보여주는 개념도이다.
도 10은 도 8에서 X-X를 따라 취한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 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.
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.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 커넥션 링(120) 및 지지구조물(130)을 구비한 스테이터 어셈블리(100)를 보여주는 개념도이다. 도 2는 도 1의 평면도이다. 도 3은 도 2의 측면도이다. 도 4는 도 1의 커넥션 링(120)을 보여주는 개념도이다. 도 5는 도 2의 커넥션 링(120)을 위에서 바라본 모습을 보여주는 평면도이다.
전동기는 스테이터 어셈블리(100)와 로터를 포함한다.
모터 하우징은 전동기의 외관을 형성한다. 모터 하우징(미도시)은 원통형으로 형성되는 메인 하우징과, 메인 하우징의 양측 단부에 각각 장착되어 메인 하우징의 양측 단부를 덮는 프런트 커버 및 리어 커버를 포함한다.
메인 하우징의 내부에 수용공간이 구비된다. 스테이터 어셈블리(100)는 메인 하우징의 수용공간에 수용되도록 구성된다. 스테이터는 메인 하우징의 내주면에 압입 결합되어 고정될 수 있다.
로터는 스테이터 코어(110)의 내부에 수용될 수 있다. 로터는 스테이터 어셈블리(100)에 대하여 회전 가능하게 장착될 수 있다.
로터는 로터코어와 영구자석으로 구성될 수 있다. 영구자석은 로터코어의 내부에 매립 설치되거나(매립형 영구자석) 혹은 로터코어의 외표면에 장착될 수 있다(표면 부착형 영구자석).
영구자석이 로터코어에 장착되지 않고, 코일이 로터코어에 권선될 수도 있다.
스테이터 어셈블리(100)는 스테이터 코어(110)와 스테이터 코일(114)을 포함한다.
스테이터 코어(110)는 원통 형태로 이루어진다. 스테이터 코어(110)의 내부 중심에 로터수용공이 구비된다. 스테이터 코어(110)의 내부에 복수의 슬롯(111)이 로터수용공의 외측 둘레를 따라 이격되게 형성된다.
스테이터 코일(114)은 헤어핀 형태로 이루어질 수 있다. 스테이터 코일(114)은 3상, U상, V상, W상의 상별로 병렬회로를 구성할 수 있다. 스테이터 코일(114)은 예를 들면 4 병렬 회로를 구성할 수 있다.
스테이터 코일(114)은 각 상별로 상코일을 포함할 수 있다. 각 상코일은 복수의 병렬회로로 구성될 수 있다. 상코일은 U상 상코일, V상 상코일 및 W상 상코일로 구성될 수 있다.
스테이터 코일(114)은 복수의 슬롯(111)을 통해 스테이터 코어(110)에 권선된다.
복수의 슬롯(111) 각각은 스테이터 코어(110)의 반경방향을 따라 복수의 제1레이어(112) 내지 제N레이어(113)로 구성될 수 있다. N은 2이상의 자연수이다. 본 실시예에서는 슬롯(111)은 제1 내지 제8레이어가 형성된 모습을 보여준다.
복수의 제1레이어(112) 내지 제N레이어(113)는 스테이터 코일(114)(권선)이 슬롯(111)의 반경방향을 따라 적층되는 구간을 층별로 구분하는 개념으로 이해될 수 있다.
스테이터 코일(114)은 헤어핀 형태로 이루어진 도체 세그먼트(115)를 연결하여 구성될 수 있다.
도체 세그먼트(115)는 헤어핀 형태, 즉 “U”자 형태로 형성되고 사각단면 형상을 가질 수 있다. 도체 세그먼트(115)는 서로 나란하게 배치되는 두 개의 직선부(1151)와, 두 직선부(1151) 각각의 일단을 연결하는 건넘부(1152)와, 두 직선부(1151) 각각의 타단에 구비되는 벤딩부(1153)를 구비한다.
두 직선부(1151)는 서로 다른 슬롯(111)에 수용될 수 있다. 두 직선부(1151)는 서로 다른 슬롯(111) 각각의 서로 다른 레이어에 수용될 수 있다.
건넘부(1152)는 한 개의 도체 세그먼트(115)가 한 슬롯(111)에서 다른 슬롯(111)으로 건너가도록 한 개의 도체 세그먼트(115)의 두 직선부(1151)를 연결한다. 건넘부(1152)는 스테이터 코어(110)의 일단부에서 기설정된 각도로 경사지게 돌출 형성된다. 건넘부(1152)는 제1경사부와 제2경사부로 구성될 수 있다.
제1경사부와 제2경사부 각각은 한 슬롯(111)에서 다른 슬롯(111)으로 건너는 한 슬롯(111)피치(SLOT PITCH)의 절반 길이로 축방향에 대하여 경사지게 형성될 수 있다.
예를 들면, 제1경사부는 한 슬롯(111)에서 나오는 방향으로 경사지게 연장되며, 제1경사부의 일단이 한 개 도체 세그먼트(115)의 한 개 직선부(1151)의 일단에 연결된다.
제2경사부는 다른 슬롯(111)으로 들어가는 방향으로 경사지게 형성되고, 제2경사부의 일단이 제1경사부의 타단에 연결되고, 제2경사부의 타단이 다른 슬롯(111)에 삽입된 상기 한 개 도체 세그먼트(115)의 다른 한 개 직선부(1151)의 일단에 연결된다.
벤딩부(1153)는 스테이터 코어(110)의 타단부에서 기설정된 각도로 경사지게 돌출 형성된다.
벤딩부(1153)는 서로 다른 슬롯(111)에 각각 삽입된 두 개 도체 세그먼트(115) 각각의 직선부(1151)를 연결하도록 구성된다. 벤딩부(1153)는 서로 다른 직선부(1151)를 향해 벤딩된다.
벤딩부(1153)는 서로 다른 두 도체 세그먼트(115)를 결합하기 위한 접합부(1154)를 구비한다. 접합부(1154)를 제외한 도체 세그먼트(115)의 두 직선부(1151), 건넘부(1152) 및 벤딩부(1153)는 절연재에 의해 절연된다. 접합부(1154)는 서로 다른 두 도체 세그먼트(115)를 통전시키도록 절연재를 제거하도록 이루어진다.
복수의 도체 세그먼트(115) 각각의 두 직선부(1151)는 서로 다른 레이어에 삽입될 수 있다.
스테이터 코일(114)의 각 상코일에 전원을 공급하기 위해 복수의 터미널 리드(124; Terminal lead)가 구비된다. 복수의 터미널 리드(124)는 한 개의 커넥션 링(120)에 구비될 수 있다.
터미널 리드(124)는 전류가 흐름 가능한 전도성 부재이다.
본 발명에 따른 커넥션 링(120)은 복수의 터미널 리드(124)와 복수의 버스바를 구비한다.
복수의 터미널 리드(124)는 플레이트(plate) 형태로 이루어질 수 있다. 복수의 터미널 리드(124) 각각은 결합홀을 구비한다. 전원선이 터미널 리드(124)에 연결될 때, 결합홀에 볼트 등의 체결부재가 체결될 수 있다.
복수의 터미널 리드(124)는 3상의 전원선 연결을 위해 3개로 구성될 수 있다. 제1터미널 리드(1241)는 U상 전원선과 연결되고, 제2터미널 리드(1242)는 V상 전원선과 연결되고, 제3터미널 리드(1243)는 W상 전원선과 연결될 수 있다.
복수의 터미널 리드(124)는 커넥션 링(120)의 내부에 매립 설치될 수 있다. 복수의 터미널 리드(124)는 인서트 사출(INSERT INJECTION)에 의해 커넥션 링(120)의 내부에 설치될 수 있다.
인서트 사출이란 금형 내부에 플라스틱 이외의 부품, 예를 들면 복수의 터미널 리드(124) 등을 장착한 후 플라스틱 용융수지를 사출하여 성형하는 것을 의미한다.
복수의 터미널 리드(124)는 인서트 사출에 의해 커넥션 링(120)의 내부에 일체형으로 형성된다. 복수의 터미널 리드(124)는 커넥션 링(120)의 내부에 고정될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 복수의 터미널 리드(124)는 별도의 구리 환동선 등과 같은 연결부재 없이도 커넥션 링(120)에 연결될 수 있다.
버스바는 전원선 연결을 위한 복수의 리드선 버스바(125)와, 중성선 연결을 위한 중성선 버스바(126)를 포함한다.
복수의 리드선 버스바(125)는 터미널 리드(124)와 각각 일체로 형성될 수 있다.
복수의 리드선 버스바(125)는 터미널 리드(124)와 함께 커넥션 링(120)의 내부에 인서트 사출로 매립 설치될 수 있다.
복수의 리드선 버스바(125)는 3상의 전원 공급을 위해 상코일에 각각 연결될 수 있다. 복수의 리드선 버스바(125)는 원주방향으로 연장될 수 있다. 복수의 리드선 버스바(125)는 서로 다른 원주길이로 연장될 수 있다.
복수의 리드선 버스바(125)는 스테이터 코어(110)의 원주방향으로 이격되게 배치될 수 있다.
복수의 리드선 버스바(125)는 제1리드선 버스바(1251) 내지 제3리드선 버스바(1253)로 구성될 수 있다.
제1리드선 버스바(1251)는 U상 전원선과의 연결을 위해 일측은 제1터미널 리드(1241)와 연결되고, 타측은 U상 상코일에 연결될 수 있다.
제2리드선 버스바(1252)는 V상 전원선과의 연결을 위해 일측은 제2터미널 리드(1242)와 연결되고, 타측은 V상 상코일에 연결될 수 있다.
제3리드선 버스바(1253)는 W상 전원선과의 연결을 위해 일측은 제3터미널 리드(1243)와 연결되고, 타측은 W상 상코일에 연결될 수 있다.
복수의 리드선 버스바(125)는 스테이터 코어(110)의 일단부와 축방향으로 중첩되게 배치될 수 있다. 복수의 리드선 버스바(125) 각각은 스테이터 코어(110)의 동일 원주상에 이격 배치될 수 있다.
복수의 리드선 버스바(125)는 스테이터 코어(110)의 반경방향으로 최외측 둘레와 축방향으로 중첩되게 배치될 수 있다.
복수의 리드선 버스바(125) 각각은 스테이터 코어(110)의 서로 다른 슬롯(111)의 동일 레이어 상에 이격 배치될 수 있다.
복수의 리드선 버스바(125) 각각의 단부에 버스바 결합부(1250)가 구비된다. 버스바 결합부(1250)는 리드선 버스바(125)의 단부에서 상방향으로 돌출되게 형성되어, 상코일에 용접 등에 의해 결합될 수 있다.
복수의 리드선 버스바(125) 각각의 버스바 결합부(1250)는 후술할 버스바 연결부(139)의 리드선 연결부(1391)에 접촉 가능하게 배치될 수 있다.
버스바 결합부(1250)와 리드선 연결부(1391)는 서로 반경방향으로 중첩되게 배치되어, 용접에 의해 결합될 수 있다.
복수의 터미널 리드(124) 각각은 스테이터 코어(110)의 반경방향에 대하여 기설정된 각도로 경사지게 연장될 수 있다. 복수의 터미널 리드(124) 각각은 서로 평행하게 이격 배치될 수 있다.
한 개의 중성선 버스바(126)는 원주방향을 따라 원호 형태로 연장될 수 있다.
한 개의 중성선 버스바(126)는 복수의 리드선 버스바(125)의 내측에 반경방향으로 이격되게 배치된다.
중성선 버스바(126)는 스테이터 코어(110)의 일단부에 축방향으로 중첩되게 이격 배치된다. 중성선 버스바(126)의 원주상에 복수의 중성점 결합부(1261,1262,1263)가 구비된다. 복수의 중성점 결합부(1261,1262,1263) 각각은 중성선 버스바(126)에서 축방향 혹은 상방향으로 돌출 형성되어, 각 상코일의 단부인 중성점을 연결하는 중성선 연결부(1392)에 연결된다.
복수의 중성점 결합부(1261,1262,1263)는 제1중성점 결합부(1261) 내지 제3중성점 결합부(1263)로 구성될 수 있다.
제1중성점 결합부(1261)는 U상 상코일의 중성점과 연결될 수 있다.
제2중성점 결합부(1262)는 V상 상코일의 중성점과 연결될 수 있다.
제3중성점 결합부(1263)는 W상 상코일의 중성점과 연결될 수 잇다.
복수의 중성점 결합부(1261,1262,1263) 각각은 각 상코일의 중성점부과 용접에 의해 결합된다. 복수의 중성점 결합부(1261,1262,1263) 각각은 후술할 버스바 연결부(139)의 중성선 연결부(1392)에 용접에 의해 결합된다.
여기서, 리드선 버스바(125)의 버스바 결합부(1250)와 중성선 버스바(126)의 중성점 결합부(1261,1262,1263) 각각은 각 상코일의 중성점부와 서로 면접촉 가능하게 평면 혹은 곡면 형태로 형성될 수 있다.
중성선 버스바(126)는 커넥션 링(120)의 내측 둘레부에 장착될 수 있다. 복수의 리드선 버스바(125)는 커넥션 링(120)의 외측 둘레부에 매립 설치되어, 중성선 버스바(126)와 반경방향으로 이격되게 배치될 수 있다.
커넥션 링(120)은 기설정된 상하방향의 높이 및 면적을 갖는 판 형태로 구성될 수 있다. 커넥션 링(120)은 스테이터 코어(110)의 일단부에서 원주방향을 따라 연장되도록 형성될 수 있다.
커넥션 링(120)은 스테이터 코어(110)의 원주방향을 따라 360도 구간 중 대략 120도 정도의 원호 구간을 감싸도록 이루어진다.
커넥션 링(120)은 버스바와 이종 재질로 이루어질 수 있다. 커넥션 링(120)은 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 커넥션 링(120)은 사출 성형에 의해 제작될 수 있다.
커넥션 링(120)은 터미널 장착부(121) 및 버스바 장착부(122, 123)를 구비한다.
터미널 장착부(121)의 내부에 터미널 리드(124)가 장착되고, 터미널 장착부(121)는 터미널 리드(124)를 지지하도록 이루어진다.
버스바 장착부(122, 123)의 내부에 리드선 버스바(125) 및 중성선 버스바(126)가 장착되고, 버스바 장착부(122, 123)는 리드선 버스바(125)와 중성선 버스바(126)를 지지하도록 이루어진다.
터미널 장착부(121)는 커넥션 링(120)의 원주방향으로 중앙부에 배치된다. 터미널 장착부(121)는 복수의 버스바 장착부(122, 123)보다 반경방향으로 외측에 배치된다.
터미널 장착부(121)는 스테이터 코어(110)의 반경방향으로 외측에 배치되고, 복수의 버스바 장착부(122, 123)는 스테이터 코어(110)의 반경방향으로 내측에 배치될 수 있다.
이에 의해, 터미널 장착부(121)는 스테이터 코어(110)와 축방향으로 미중첩되게 배치되고, 복수의 버스바 장착부(122, 123)는 스테이터 코어(110)와 축방향으로 중첩되게 배치될 수 있다.
복수의 버스바 장착부(122,123)는 터미널 장착부(121)를 사이에 두고 커넥션 링(120)의 양측에 각각 배치된다.
복수의 버스바 장착부(122,123)는 제1버스바 장착부(122)와 제2버스바 장착부(123)로 구성될 수 있다. 제1버스바 장착부(122)와 제2버스바 장착부(123)는 원주방향으로 서로 이격되게 배치된다.
터미널 장착부(121)는 제1버스바 장착부(122)의 일측과 제2버스바 장착부(123)의 일측을 연결하도록 이루어진다. 터미널 장착부(121)의 일측 모서리는 제1버스바 장착부(122)의 일측 모서리와 연결되고, 터미널 장착부(121)의 타측 모서리는 제2버스바 장착부(123)의 일측 모서리와 연결된다.
복수의 터미널 리드(124) 각각의 일측은 터미널 장착부(121)의 내부에 수용되게 설치되고, 복수의 터미널 리드(124) 각각의 타측은 터미널 장착부(121)의 외부로 돌출되게 배치된다.
복수의 터미널 리드(124) 각각은 리드선 버스바(125)의 원주방향과 교차하는 방향으로 연장될 수 있다. 복수의 터미널 리드(124) 각각은 스테이터의 반경방향에 대하여 기설정 각도로 경사지게 배치될 수 있다.
터미널 장착부(121)의 외부로 돌출된 복수의 터미널 리드(124) 각각에 원형의 결합홀이 형성되어, 외부의 전원선이 터미널 리드(124)에 각각 결합될 수 있다.
터미널 장착부(121)의 상단은 버스바 장착부(122, 123)의 상단과 동일한 평면 상에 위치하고, 터미널 장착부(121)의 하단은 버스바 장착부(122, 123)의 하단보다 스테이터 코어(110)의 일단부를 향해 더 낮게 연장될 수 있다. 복수의 터미널 리드(124)는 터미널 장착부(121)의 하부에 배치된다. 터미널 리드(124)는 리드선 버스바(125)보다 하방향으로(스테이터 코어(110)의 축방향을 기준하여) 더 낮게 위치할 수 있다.
이에 의하면, 터미널 리드(124)와 리드선 버스바(125)의 위치를 서로 다르게 하여 복수의 터미널 리드(124)와 리드선 버스바(125)의 배치공간을 컴팩터하게 최적화할 수 있고, 커넥션 링(120)의 크기를 소형화할 수 있다.
터미널 장착부(121)의 높이 증가로 인한 재료비 상승 및 중량의 증가를 최소화하기 위해, 터미널 장착부(121)의 상부에 복수의 리세스부(1211)가 형성될 수 있다.
버스바 장착부(122, 123)의 하단은 스테이터 코어(110)의 일단부에서 상방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 이에 의하면, 버스바 장착부(122, 123)에 장착되는 리드선 버스바(125)와 중성선 버스바(126)는 스테이터 코어(110)의 일단부에서 축방향으로 돌출되는 각 상코일의 엔드코일과 용이하게 연결될 수 있다.
제1버스바 장착부(122)와 제2버스바 장착부(123) 각각은 원주방향으로 연장되며 스테이터 코어(110)의 동일 원주상에 배치된다.
제1리드선 버스바(1251)의 일측은 터미널 장착부(121)의 내부에서 제1터미널 리드(1241)와 연결되고, 제1리드선 버스바(1251)의 타측은 제1버스바 장착부(122)의 내부에 수용되며 원주방향을 따라 제1방향으로 연장된다.
제1리드선 버스바(1251)의 타측 단부는 제1버스바 장착부(122)에서 제1방향으로 돌출된다. 제1리드선 버스바(1251)의 버스바 결합부(1250)는 제1버스바 장착부(122)의 외부로 노출된다. 버스바 결합부(1250)는 제1리드선 버스바(1251)의 타측 단부에서 상방향으로 돌출된다.
제2리드선 버스바(1252)의 일측은 터미널 장착부(121)의 내부에서 제2터미널 리드(1242)와 연결되고, 제2리드선 버스바(1252)의 타측은 중성선 버스바(126)를 향해 제1버스바 장착부(122)와 제2버스바 장착부(123) 사이로 돌출된 후 원주방향을 따라 상기 제1방향과 반대되는 제2방향으로 연장된다. 제2방향으로 연장된 제2리드선 버스바(1252)의 타측 단부에 버스바 결합부(1250)가 상방향으로 돌출된다.
제3리드선 버스바(1253)의 일측은 터미널 장착부(121)의 내부에서 제3터미널 리드(1243)와 연결된다. 제3리드선 버스바(1253)의 타측은 제2버스바 장착부(123)의 내부에 수용되게 설치되며 상기 제2방향으로 연장된다. 제2방향으로 연장된 제3리드선 버스바(1253)의 타측 단부에 버스바 결합부(1250)가 상방향으로 돌출 형성된다.
제1버스바 장착부(122)의 내측 둘레를 따라 제1장착홈(1221)이 형성된다. 제2버스바 장착부(123)의 내측 둘레를 따라 제2장착홈(1231)이 형성된다. 제1장착홈(1221)과 제2장착홈(1231)은 서로 동일한 원주상으로 배치된다.
중성선 버스바(126)는 제1장착홈(1221)과 제2장착홈(1231)에 삽입 결합되어 장착될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 커넥션 링(120)은 인서트 사출에 의해 리드선 버스바(125)와 중성선 버스바(126)를 각각 반경방향으로 커넥션 링(120)의 외측과 내측에 각각 견고히 고정할 수 있다.
또한, 종래의 구리 환동선 없이도 커넥션 링(120)에 터미널 리드(124)를 고정할 수 있고, 브레이징 용접 공정을 삭제함에 따라 공정수 및 비용을 절감할 수 있다.
또한, 복수의 터미널 리드(124)를 단단한(rigid) 플라스틱 형상으로 만들어 터미널 리드(124)의 위치자유도 관리에 유리한 장점이 있다.
아울러, 커넥션 링(120)은 터미널 장착부(121)의 양측에 제1버스바 장착부(122)와 제2버스바 장착부(123)를 인서트 사출에 의해 원주방향으로 따라 대칭적으로 배치한다. 이에 의하면, 복수의 터미널 리드(124)를 진동에 의한 충격을 분산시켜, 내구성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.
게다가, 터미널 리드(124)가 버스바보다 스테이터 코어(110)의 일단부를 향해 더 낮게 위치하여, 커넥션 링(120)은 터미널 리드(124)와 버스바의 배치공간을 컴팩트하게 최적화시킬 수 있고, 커넥션 링(120)을 소형화 시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 커넥션 링(120)의 터미널 장착부(121)가 스테이터 코어(110)의 일단부에 접촉 지지됨으로, 터미널 리드(124)로 전달되는 축방향 진동을 제한할 수 있다.
도 6은 도 1의 스테이터 어셈블리(100)를 다른 각도에서 바라본 모습을 보여주는 개념도이다. 도 7은 도 6에서 커넥션 링(120)을 제거한 후 지지구조물(130)과 권선의 연결상태를 보여주는 개념도이다. 도 8은 도 7에서 복수의 지지구조물(130) 중 어느 하나를 보여주는 개념도이다. 도 9은 도 8에서 권선을 삭제한 후 지지구조물(130)의 내부에 장착된 제1 및 제2권선 연결용 버스바(136,137)를 보여주는 개념도이다. 도 10은 도 8에서 X-X를 따라 취한 단면도이다.
본 발명은 커넥션 링(120)의 버스바를 스테이터 코일(114)에 연결 시 버스바와 스테이터 코일(114)(권선) 간의 접점의 내진동 특성을 강화시키기 위해 지지구조물(130)을 구비한다.
지지구조물(130)은 내부에 권선 연결을 위한 복수의 버스바를 구비한다. 복수의 버스바는 지지구조물(130)의 내부에 인서트 사출로 매립 설치될 수 있다.
복수의 권선 연결용 버스바(135)는 서로 다른 레이어에 삽입되는 두 개의 도체 세그먼트(115)를 연결하도록 이루어진다.
예를 들면, 복수의 권선 연결용 버스바(135) 각각은 최외측 레이어(슬롯(111)의 레이어들 중 반경방향으로 가장 바깥쪽에 위치하는 레이어)의 도체 세그먼트(115)와 최내측 레이어(슬롯(111)의 레이어들 중 반경방향으로 가장 안쪽에 위치하는 레이어)의 도체 세그먼트(115)를 연결하도록 구성될 수 있다.
복수의 권선 연결용 버스바(135)는 제1권선 연결용 버스바(136)와 제2권선 연결용 버스바(137)로 구성될 수 있다.
제1권선 연결용 버스바(136)와 제2권선 연결용 버스바(137)는 서로 교차하는 방향으로 연장될 수 있다.
제1권선 연결용 버스바(136)와 제2권선 연결용 버스바(137)는 한 쌍을 이루며 서로 반경방향으로 이격 배치될 수 있다.
제1권선 연결용 버스바(136)와 제2권선 연결용 버스바(137)는 각 상별로 상코일에 한 쌍씩 구비될 수 있다.
한 쌍의 권선 연결용 버스바(135)는 3상, 즉 U상, V상, W상 각각의 상코일에 연결될 수 있다.
복수의 권선 연결용 버스바(135) 각각은 이너 연결부(1361,1371), 아우터 연결부(1362,1372), 크로스부(1363,1373; cross part) 및 버스바 연결부(139)로 구성될 수 있다.
복수의 권선 연결용 버스바(135) 각각은 사각형 단면 형상을 가진다.
이너 연결부(1361,1371)는 스테이터 코일(114)의 최내측 도체 세그먼트(115)에 결합되도록 이루어진다. 이너 연결부(1361,1371)는 스테이터 코어(110)의 원주방향을 따라 연장된다. 이너 연결부(1361,1371)는 스테이터 코어(110)의 반경방향 내측 둘레 상에 배치된다. 이너 연결부(1361,1371)의 일측 단부에서 상방향으로 코일결합부(138)가 돌출 형성된다.
이너 연결부(1361,1371)의 일측은 상코일과 코일결합부(138)를 통해 연결되고, 이너 연결부(1361,1371)의 타측은 크로스부(1363,1373)와 연결된다.
크로스부(1363,1373)는 이너 연결부(1361,1371)와 아우터 연결부(1362,1372)를 연결하도록 이루어진다. 크로스부(1363,1373)는 반경방향에 대하여 경사지게 연장된다.
아우터 연결부(1362,1372)는 스테이터 코일(114)의 최외측 도체 세그먼트(115)에 결합되도록 이루어진다. 아우터 연결부(1362,1372)는 스테이터 코어(110)의 원주방향을 따라 연장된다. 아우터 연결부(1362,1372)는 스테이터 코어(110)의 반경방향 외측 둘레 상에 배치된다. 아우터 연결부(1362,1372)의 타측 단부에서 상방향으로 코일결합부(138)가 돌출 형성된다.
아우터 연결부(1362,1372)의 일측은 크로스부(1363,1373)와 연결되고, 아우터 연결부(1362,1372)의 타측은 상코일과 코일결합부(138)를 통해 연결된다.
제1권선 연결용 버스바(136)와 제2권선 연결용 버스바(137)는 동일 평면 상에 배치될 수 있다.
제1권선 연결용 버스바(136)의 이너 연결부(1361,1371)와 제2권선용 버스바의 아우터 연결부(1362,1372)는 서로 반경방향으로 마주하며 이격 배치된다.
제1권선 연결용 버스바(136)의 아우터 연결부(1362,1372)와 제2권선용 버스바의 이너 연결부(1361,1371)는 서로 반경방향으로 마주하면 이격 배치된다.
제1권선 연결용 버스바(136)와 제2권선 연결용 버스바(137) 각각의 크로스부(1363,1373)는 서로 교차하도록 이루어진다.
크로스부(1363,1373)는 제1크로스부(1363)와 제2크로스부(1373)로 구성될 수 있다. 제1크로스부(1363)는 제1권선 연결용 버스바(136)에 구비되고, 제2크로스부(1373)는 제2권선 연결용 버스바(137)에 구비된다. 제1 및 제2크로스부(1363,1373) 중 하나의 크로스부(1363,1373)는 다른 하나의 크로스부(1363,1373)를 우회하도록 이루어진다.
본 실시예에서는 제1크로스부(1363)가 제2크로스부(1373)를 우회하도록 이루어진 모습을 보여준다.
제1 및 제2크로스부(1363,1373) 중 하나의 크로스부는 다른 하나의 크로스부와 만나지 않으면서 서로 교차하는 방향으로 가로지르도록 이너 연결부(1361,1371) 또는 아우터 연결부(1362,1372)에서 원형 또는 다각형 형태로 복수 회 벤딩될 수 있다.
제2크로스부(1373)는 제2권선 연결용 버스바(137)의 아우터 연결부(1362,1372) 및 이너 연결부(1361,1371)와 동일 평면상에 배치된다.
제1크로스부(1363)는 제2크로스부(1373)의 상부를 덮도록 배치될 수 있다. 제1크로스부(1363)는 제2크로스부(1373)에서 상방향으로 이격되게 형성될 수 있다.
제1크로스부(1363)는 이너 연결부(1361,1371) 또는 아우터 연결부(1362,1372)에서 상하방향으로 연장되는 두 개의 상하연장부(13631)와, 두 개의 상하연장부(13631) 각각의 상단을 연결하는 수평연장부(13632)를 포함한다. 제1크로스부(1363)는 “U”자를 거꾸로 뒤집어 놓은 형태로 형성될 수 있다.
제1크로스부(1363)의 상하연장부(13631)는 제2크로스부(1373)와 교차하는 방향으로 이격 배치된다. 제1크로스부(1363)의 수평연장부(13632)는 제2크로스부(1373)와 상하방향으로 이격 배치된다.
제1크로스부(1363)의 상하연장부(13631)와 수평연장부(13632)의 연결부분은 원호 형태의 곡면으로 형성된다. 아우터 연결부(1362,1372)와 상하연장부(13631)의 연결부분은 원호 형태의 곡면으로 형성될 수 있다.
지지구조물(130)은 제1 및 제2권선 연결용 버스바(136,137)를 구비한다. 지지구조물(130)은 플라스틱 사출물이다.
제1 및 제2권선 연결용 버스바(136,137)는 인서트 사출에 의해 지지구조물(130)의 내부에 “X” 자 형태로 교차되게 삽입되며 매립 설치될 수 있다. 제1 및 제2권선 연결용 버스바(136,137)는 지지구조물(130)에 의해 몰딩(MOLDING)될 수 있다.
지지구조물(130)은 부채꼴 형태로 이루어질 수 있다. 지지구조물(130)의 최외곽 둘레면과 최내곽 둘레면은 중심이 동일하고 서로 다른 직경을 갖도록 기설정된 곡률의 곡면으로 형성될 수 있다.
지지구조물(130)의 최외곽 둘레면과 최내곽 둘레면은 서로 평행하게 연장될 수 있다.
지지구조물(130)의 양쪽 측면은 원주방향으로 서로 이격 배치되고, 반경방향에 대하여 기설정 각도로 경사지게 형성될 수 있다.
지지구조물(130)의 내부에 제1권선 연결용 버스바(136)가 수용되는 제1수용부가 형성된다.
지지구조물(130)의 내부에 제2권선 연결용 버스바(137)가 수용되는 제2수용부가 형성된다.
제1권선 연결용 버스바(136)의 아우터 연결부(1362,1372)와 제2권선 연결용 버스바(137)의 이너 연결부(1361,1371) 각각은 지지구조물(130)의 일측면에서 원주방향을 따라 제1방향으로 돌출되게 연장된다.
제2권선 연결용 버스바(137)의 아우터 연결부(1362,1372)와 제1권선 연결용 버스바(136)의 이너 연결부(1361,1371) 각각은 지지구조물(130)의 타측면에서 원주방향을 따라 제1방향과 반대되는 제2방향으로 돌출되게 연장된다.
제1권선 연결용 버스바(136)의 아우터 연결부(1362,1372)의 코일결합부(138)와 이너 연결부(1361,1371)의 코일결합부(138) 각각은 최외측 레이어에 배치되는 도체 세그먼트(115)(코일)의 접합부(1154)와 최내측 레이어에 배치되는 도체 세그먼트(115)(코일)의 접합부(1154)를 연결하여 통전시키도록 이루어진다.
제2권선 연결용 버스바(137)의 이너 연결부(1361,1371)의 코일결합부(138)와 아우터 연결부(1362,1372)의 코일결합부(138) 각각은 최내측 레이어에 배치되는 도체 세그먼트(115)의 접합부(1154)와 최외측 레이어에 배치되는 도체 세그먼트(115)의 접합부(1154)를 연결하여 통전시키도록 이루어진다.
버스바 연결부(139)는 리드선 연결부(1391)와 중성선 연결부(1392)로 구성될 수 있다.
중성선 연결부(1392)는 제1권선 연결용 버스바(136)의 이너 연결부(1361,1371)에서 상방향으로 돌출되게 연장될 수 있다. 중성선 연결부(1392)는 중성선 버스바(126)의 중성점 결합부(1261,1262,1263)와 용접 등에 의해 결합되도록 이루어진다.
리드선 연결부(1391)는 제2권선 연결용 버스바(137)의 아우터 연결부(1362,1372)에서 상방향으로 돌출되게 연장될 수 있다. 리드선 연결부(1391)는 리드선 버스바(125)와 용접 등에 의해 결합되도록 이루어진다.
리드선 연결부(1391)는 중성선 연결부(1392)와 반경방향 외측으로 이격 배치될 수 있다. 리드선 연결부(1391)와 중성선 연결부(1392)는 적어도 일부가 반경방향으로 중첩되게 배치될 수 있다.
중성선 버스바(126)는 리드선 연결부(1391)와 중성선 연결부(1392) 사이를 가로지르며 연장될 수 있다. 중성선 버스바(126)는 복수의 중성선 연결부(1392)를 원주방향으로 연결하도록 구성될 수 잇다.
중성선 버스바(126)의 중성점 결합부(1261,1262,1263) 각각은 중성선 연결부(1392)에 반경방향으로 중첩되게 배치되어 접촉되며 결합될 수 있다.
지지구조물(130)은 제1권선 연결용 버스바(136)와 제2권선 연결용 버스바(137)를 고정시키도록 이루어진다.
지지구조물(130)은 제1크로스부(1363)를 덮도록 돌출부(134)를 더 구비한다.
돌출부(134)는 지지구조물(130)의 일측에서 상방향으로 돌출 형성된다. 돌출부(134)는 제1크로스부(1363)를 감싸도록 사각형 형태로 이루어진다. 돌출부(134)의 내부에 제1크로스부(1363)가 수용되게 설치된다. 지지구조물(130)의 내부에 제2크로스부(1373)가 수용되게 설치된다. 지지구조물(130)과 돌출부(134)는 제1크로스부(1363)와 제2크로스부(1373)가 X자 형태로 교차되게 고정시킨다.
지지구조물(130)은 리드선 버스바(125)와 대응되게 복수개로 구비된다.
복수의 지지구조물(130)은 스테이터 코어(110)의 동일한 원주상에 원주방향으로 이격 배치될 수 있다. 복수의 지지구조물(130)은 제1지지구조물(131) 내지 제3지지구조물(133)을 구비할 수 있다.
제1지지구조물(131)은 U상 리드선 버스바(125)와 연결되도록 구성될 수 있다.
제2지지구조물(132)은 V상 리드선 버스바(125)와 연결되도록 이루어질 수 있다.
제3지지구조물(133)은 W상 리드선 버스바(125)와 연결되도록 구성될 수 있다.
커넥션 링(120)과 지지구조물(130)은 스테이터 코어(110)의 일단부에 컴팩트하게 배치될 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 커넥션 링(120)에 구비된 리드선 버스바(125)와 중성선 버스바(126)를 지지구조물(130)의 상면에서 상방향으로 돌출된 2개의 버스바 연결부(139)에 각각 결합하여 커넥션 링(120)을 지지구조물(130)의 상부에 결합하고, 지지구조물(130)의 양쪽 측면에서 스테이터 코어(110)의 원주방향으로 돌출된 4개의 권선 연결용 버스바(135)를 각 상별 상코일의 최내측 및 최외측 레이어의 권선에 결합하여 커넥션 링(120)을 지지구조물(130)에 의해 스테이터에 4점 고정함으로써, 커넥션 링(120)이 로터 회전 시 발생하는 진동으로 인해 스테이터에 대하여 축방향, 반경방향 및 원주방향으로 움직이는 것을 방지할 수 있고, 커넥션 링(120)의 내진동 성능을 향상시킬 수 있다.
이에 의해, 커넥션 링(120)의 내부에 구비된 리드선 버스바(125)와 중성선 버스바(126)가 진동으로 인해 지지구조물(130)의 버스바 연결부(139)에서 이탈하는 것을 방지하고, 지지구조물(130)의 권선 연결용 버스바(135)와 권선 간의 결합상태를 견고히 유지할 수 있다.
게다가, 권선 연결용 버스바(135)를 지지구조물(130)의 내부에 X자 형태로 교차시켜 인서트 사출됨에 따라 진동 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 커넥션 링(120)에 터미널 리드(124), 리드선 버스바(125) 및 중성선 버스바(126)를 인서트 사출로 몰딩함으로, 종래의 터미널 리드(124)를 커넥션 링(120)에 연결 시 수행되었던 브레이징 공정을 삭제하여 공정수 감소 및 비용을 절감할 수 있다.
아울러, 커넥션 링(120)에 터미널 리드(124)의 인서트 사출로 터미널 리드(124)의 유동이 최소화되어 스테이터 어셈블리(100)에서의 위치도 제어에 유리한 장점이 있다.
뿐만 아니라, 커넥션 링(120)에서 터미널 리드(124), 리드선 버스바(125) 및 중성선 버스바(126)의 위치가 정해져 있어서 커넥터의 조립 시 위치 교정이 필요없이 완전 자동화가 가능하다.

Claims (15)

  1. 복수의 슬롯을 구비하는 스테이터 코어;
    상기 복수의 슬롯 각각에 구비된 제1레이어 내지 제N레이어에 수용되는 복수의 도체 세그먼트를 연결하여 이루어지는 스테이터 코일;
    터미널 리드, 리드선 버스바 및 중성선 버스바를 구비하는 커넥션 링; 및
    상기 리드선 버스바 및 상기 중성선 버스바를 상기 스테이터 코일에 연결하고, 상기 커넥션 링을 지지하는 지지구조물을 포함하고,
    상기 지지구조물은,
    상기 리드선 버스바 및 상기 중성선 버스바에 각각 연결되는 복수의 버스바 연결부; 및
    상기 복수의 버스바 연결부 각각에 연결되고, 서로 다른 레이어에 수용된 복수의 도체 세그먼트를 연결하는 복수의 권선 연결용 버스바를 포함하는,
    스테이터 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커넥션 링은,
    상기 터미널 리드, 상기 리드선 버스바 및 상기 중성선 버스바 각각의 일부를 내부에 수용하고, 인서트 사출로 형성되는,
    스테이터 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지구조물은,
    상기 버스바 연결부 및 상기 권선 연결용 버스바 각각의 일부를 내부에 수용하고, 인서트 사출로 형성되는,
    스테이터 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지구조물은 3상 각각의 상별로 한 개씩 구비되고, 상기 스테이터 코어의 일단부에 원주방향으로 이격 배치되는,
    스테이터 어셈블리.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 권선 연결용 버스바는 제1권선 연결용 버스바와 제2권선 연결용 버스바를 구비하고,
    상기 제1 및 제2권선 연결용 버스바는,
    상기 스테이터 코어의 일단부에서 돌출된 상기 복수의 도체 세그먼트 중 원주방향으로 이격된 두 도체 세그먼트와 반경방향으로 이격된 두 도체 세그먼트에 각각 결합되어, 4점 고정되는,
    스테이터 어셈블리.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 및 제2권선 연결용 버스바는 서로 교차하는 구조로 상기 지지구조물의 내부에 수용되는,
    스테이터 어셈블리.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 및 제2권선 연결용 버스바 각각은,
    상기 스테이터 코어의 원주방향으로 연장되는 아우터 연결부;
    상기 아우터 연결부로부터 반경방향 내측으로 이격되게 배치되는 이너 연결부; 및
    상기 아우터 연결부와 상기 이너 연결부를 연결하는 크로스부를 포함하고,
    상기 제1 및 제2권선 연결용 버스바 중 하나의 권선 연결용 버스바의 크로스바는 다른 하나의 권선 연결용 버스바의 크로스바와 교차하는 방향으로 복수 회 벤딩되어 우회하는,
    스테이터 어셈블리.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1권선 연결용 버스바는, 일측이 상기 제1레이어에 수용된 도체 세그먼트와 연결되고, 타측이 상기 제N레이어에 수용된 도체 세그먼트와 연결되고,
    상기 제2권선 연결용 버스바는, 일측이 상기 제N레이어에 수용된 도체 세그먼트와 연결되고, 타측이 상기 제1레이어에 수용된 도체 세그먼트와 연결되는,
    스테이터 어셈블리.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 버스바 연결부는 상기 아우터 연결부 또는 상기 이너 연결부에 대하여 수직방향으로 상기 지지구조물로부터 돌출되게 형성되는,
    스테이터 어셈블리.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 지지구조물은 상기 스테이터 코어의 일단부와 축방향으로 중첩되게 배치되는,
    스테이터 어셈블리.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 터미널 리드 및 상기 리드선 버스바는 3상 각각의 상별로 한 개씩 구비되고,
    상기 커넥션 링은,
    외부 전원과의 연결을 위한 복수의 상기 터미널 리드를 장착하는 터미널 장착부; 및
    상기 터미널 장착부의 양측에 각각 구비되고, 복수의 상기 리드선 버스바를 장착하는 복수의 버스바 장착부를 포함하는,
    스테이터 어셈블리.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 버스바 장착부는 상기 스테이터 코어의 동일 원주 상에 이격 배치되고,
    상기 터미널 장착부는 상기 버스바 장착부의 외측에 배치되는,
    스테이터 어셈블리.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 터미널 장착부는 일측이 상기 버스바 장착부의 일측과 동일한 평면에 위치하고, 타측이 상기 스테이터 코어의 일단부를 향하여 상기 버스바 장착부의 타측보다 더 낮게 연장되고,
    상기 터미널 장착부의 타측은 상기 스테이터 코어의 일단부에 접촉되는,
    스테이터 어셈블리.
  14. 제7항에 있어서,
    상기 지지구조물의 일측에서 돌출부가 상기 크로스부를 덮도록 돌출 형성되는,
    스테이터 어셈블리.
  15. 스테이터 어셈블리; 및
    상기 스테이터 어셈블리의 내부에 수용되고, 회전축을 중심으로 상기 스테이터 어셈블리에 대하여 회전하는 로터를 포함하고,
    상기 스테이터 어셈블리는,
    복수의 슬롯을 구비하는 스테이터 코어;
    상기 복수의 슬롯 각각에 구비된 제1레이어 내지 제N레이어에 수용되는 복수의 도체 세그먼트를 연결하여 이루어지는 스테이터 코일;
    터미널 리드, 리드선 버스바 및 중성선 버스바를 구비하는 커넥션 링; 및
    상기 리드선 버스바 및 상기 중성선 버스바를 상기 스테이터 코일에 연결하고, 상기 커넥션 링을 지지하는 지지구조물을 포함하고,
    상기 지지구조물은,
    상기 리드선 버스바 및 상기 중성선 버스바에 각각 연결되는 복수의 버스바 연결부; 및
    상기 복수의 버스바 연결부 각각에 연결되고, 서로 다른 레이어에 수용된 복수의 도체 세그먼트를 연결하는 복수의 권선 연결용 버스바를 포함하는,
    전동기.
PCT/KR2019/009667 2019-08-02 2019-08-02 스테이터 어셈블리 및 이를 구비한 전동기 Ceased WO2021025179A1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020227003763A KR102598714B1 (ko) 2019-08-02 2019-08-02 스테이터 어셈블리 및 이를 구비한 전동기
PCT/KR2019/009667 WO2021025179A1 (ko) 2019-08-02 2019-08-02 스테이터 어셈블리 및 이를 구비한 전동기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2019/009667 WO2021025179A1 (ko) 2019-08-02 2019-08-02 스테이터 어셈블리 및 이를 구비한 전동기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2021025179A1 true WO2021025179A1 (ko) 2021-02-11

Family

ID=74503881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2019/009667 Ceased WO2021025179A1 (ko) 2019-08-02 2019-08-02 스테이터 어셈블리 및 이를 구비한 전동기

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102598714B1 (ko)
WO (1) WO2021025179A1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240339890A1 (en) * 2021-07-30 2024-10-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG High-voltage terminal with attached star rail and tolerance compensation
DE102024110495A1 (de) 2023-04-26 2024-10-31 Gkn Automotive Limited Verschaltungsträgeranordnung, Stator einer elektrischen Maschine und Verfahren zur Herstellung einer Verschaltungsträgeranordnung
EP4576510A4 (en) * 2022-09-02 2025-12-10 Huawei Digital Power Tech Co Ltd ENGINE, POWER ASSEMBLY AND VEHICLE

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20250055548A (ko) * 2022-08-24 2025-04-24 엘지마그나 이파워트레인 주식회사 회전전기기계의 스테이터

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003319599A (ja) * 2002-04-24 2003-11-07 Tamagawa Seiki Co Ltd 結線基板
JP2015006116A (ja) * 2013-06-24 2015-01-08 株式会社デンソー 車両用回転電機
WO2017078455A1 (ko) * 2015-11-05 2017-05-11 엘지이노텍 주식회사 버스바, 모터, 및 이를 포함하는 동력 전달 시스템
US10063125B2 (en) * 2013-11-20 2018-08-28 New Motech Co., Ltd. Method of wiring coil in parallel using bus-bar wiring structure
JP2019017129A (ja) * 2017-07-03 2019-01-31 株式会社マキタ 電動工具

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100866655B1 (ko) * 2007-01-19 2008-11-03 에스앤티대우(주) 자동차용 브러쉬리스 모터의 버스바를 이용한 병렬 권선결합구조
JP6098920B2 (ja) * 2012-10-19 2017-03-22 日本電産株式会社 ステータユニットおよびモータ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003319599A (ja) * 2002-04-24 2003-11-07 Tamagawa Seiki Co Ltd 結線基板
JP2015006116A (ja) * 2013-06-24 2015-01-08 株式会社デンソー 車両用回転電機
US10063125B2 (en) * 2013-11-20 2018-08-28 New Motech Co., Ltd. Method of wiring coil in parallel using bus-bar wiring structure
WO2017078455A1 (ko) * 2015-11-05 2017-05-11 엘지이노텍 주식회사 버스바, 모터, 및 이를 포함하는 동력 전달 시스템
JP2019017129A (ja) * 2017-07-03 2019-01-31 株式会社マキタ 電動工具

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240339890A1 (en) * 2021-07-30 2024-10-10 Schaeffler Technologies AG & Co. KG High-voltage terminal with attached star rail and tolerance compensation
EP4576510A4 (en) * 2022-09-02 2025-12-10 Huawei Digital Power Tech Co Ltd ENGINE, POWER ASSEMBLY AND VEHICLE
DE102024110495A1 (de) 2023-04-26 2024-10-31 Gkn Automotive Limited Verschaltungsträgeranordnung, Stator einer elektrischen Maschine und Verfahren zur Herstellung einer Verschaltungsträgeranordnung

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220031060A (ko) 2022-03-11
KR102598714B1 (ko) 2023-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021025179A1 (ko) 스테이터 어셈블리 및 이를 구비한 전동기
WO2018194208A1 (ko) 회전전기기기의 스테이터
WO2018147610A1 (ko) 스테이터 및 이를 포함하는 모터
WO2019231002A1 (ko) 3상 전동기의 권선 패턴 구조
WO2019066487A1 (ko) 회전 전기기기
WO2020235713A1 (ko) 분할코어조립체 및 이를 포함하는 스테이터
WO2019132338A1 (ko) 스테이터 및 이를 포함하는 모터
WO2015167124A1 (ko) 모터 및 모터의 제조방법
WO2019088424A1 (ko) 버스바 및 이를 포함하는 모터
WO2013147550A1 (ko) 3결선 구조의 스테이터, 이를 이용한 bldc 모터 및 그의 구동방법
WO2022139501A1 (ko) 회전전기기계의 스테이터
WO2018084564A1 (ko) 커버 조립체 및 이를 포함하는 모터
WO2021210704A1 (ko) 스테이터 및 이를 구비한 회전전기기기
WO2019066234A1 (ko) 제어기 및 이를 포함하는 모터 조립체
EP3711141A1 (en) Motor
WO2020027351A1 (ko) 전동기
WO2020032463A1 (ko) 인슐레이터 및 이를 포함하는 모터
WO2018044141A1 (ko) 로터 위치 감지장치 및 이를 포함하는 모터
WO2019031685A1 (ko) 로터 및 이를 포함하는 모터
WO2021015546A1 (ko) 전동식 압축기
WO2022035015A1 (ko) 팬모터
WO2017131296A1 (ko) 회전전기기계
WO2018026177A1 (ko) 리어 홀더 및 이를 포함하는 모터
WO2019107829A1 (ko) 모터
WO2017204425A1 (ko) 비균일 자극 길이를 가지는 영구자석 전기기기

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19940592

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20227003763

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19940592

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1