JP7633239B2

JP7633239B2 - モータ

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Publication number: JP7633239B2
Application number: JP2022522753A
Authority: JP
Inventors: シン，ドンヒョン
Original assignee: LG Innotek Co Ltd
Current assignee: LG Innotek Co Ltd
Priority date: 2019-10-15
Filing date: 2020-10-14
Publication date: 2025-02-19
Anticipated expiration: 2040-10-14
Also published as: JP7813921B2; US20220393545A1; CN114586263A; JP2025066846A; CN121584937A; EP4047793A4; US12261502B2; JP2022552530A; WO2021075849A1; CN114586263B; KR20250120236A; US20250158480A1; KR102915174B1; KR20210044571A; EP4047793A1

Description

実施例はモータに関する。

モータは回転軸、ロータ、ステータ、ハウジングおよびベアリングプレートを含むことができる。ロータおよびステータはハウジングに含まれる。ハウジングは上部が開放された円筒形の部材である。ベアリングプレートはハウジングは開放された上部を覆う。ステータの上側にバスバーが配置され得る。バスバーのターミナルはステータに巻線されたコイルと連結され、カバーに配置されたターミナルと連結される。カバーに配置された連結されたターミナルは外部電源と連結される。

ベアリングプレートの上側に露出した回転軸の長さによってカバーとベアリングプレートの間は軸方向にかなり離れて配置され得る。そのため、バスバーのターミナルはカバーのターミナルに到達できるように上側に長く形成された端部を含むことができる。

しかし、このような構造のモータは次のような問題点がある。

ベアリングプレートにはバスバーのターミナルの端部が貫通するホールが配置されるが、バスバーのターミナルの端部とホールの間の隙間に異物が流入し得る問題点がある。

また、バスバーのターミナルの端部の長さがかなり長いため、ステータをハウジングに熱間圧入するとき、ステータの位置がずれるとハウジングカバーのターミナルと接触するバスバーのターミナルの終端部がずれる問題点がある。

そして、ステータの軸方向の位置によってハウジングカバーのターミナルと接触するバスバーのターミナルの終端部の軸方向位置が変わるため、公差管理が難しい問題点がある。

そして、バスバーのターミナルの端部が長く配置されるため、容易に曲がって構造的に脆弱な問題点がある。

そして、バスバーのターミナルの端部が長く配置されるため、バスバーのターミナルを製造する時、板材のスクラップが過多に発生する問題点がある。

また、ステータのコイルと連結されるバスバーのターミナルは板材に対するプレス加工後、切断面にメッキが不要であるにも関わらず、ハウジングのカバーのターミナルと接触するバスバーのターミナルの端部はプレス加工後、切断面もメッキが必要であるため、プレス加工後、バスバーのターミナル全体に対してメッキが遂行されて費用が大きく増加する問題点がある。

したがって、実施例は前記のような問題点を解決するためのもので、ステータからハウジングカバーのターミナルにまで至るターミナル構造を簡素化できるモータを提供することをその目的とする。

前記目的を達成するための実施例は、シャフトと、前記シャフトに結合されたロータと、前記ロータと対応するように配置されるステータと、前記ステータの上側に配置されるバスバーと、前記バスバーの上側に配置されるベアリングプレートおよび前記ベアリングプレートに結合して前記バスバーと電気的に連結される電源ターミナル部を含み、前記バスバーは第１ターミナルを含み、前記電源ターミナル部は第２ボディと、前記第２ボディに配置される第２ターミナルを含み、前記ベアリングプレートは第１ホールを含み、前記第１ホールを貫通して前記第２ボディの内部に配置される前記第１ターミナルの第１端部と前記第２ターミナルの第２端部が前記第２ボディで接触するモータを提供することができる。

好ましくは、前記第２ボディは前記第２ボディの下端に形成される第２スロットを含み、前記第１ターミナルの第１端部は前記第２スロットに挿入され得る。

好ましくは、前記第２ボディは第２ホールを含み、前記第１端部と前記第２端部は前記第２ホールで接触するように配置され、前記第２ホールによって外部に露出され得る、

好ましくは、前記第２ターミナルの第２端部にはエンボスが配置され得る。

好ましくは、前記ベアリングプレートは第３ホールを含み、前記第２ボディは前記第２ターミナルの外側に配置される第１パートと、前記第１パートから下側に延びる第２パートを含み、前記第２パートは前記第３ホールに結合する第１突起を含むことができる。

好ましくは、前記第２パートの下面の大きさは前記第１ホールより大きく、前記第２パートの下面は前記ベアリングプレートの上面と接触した状態で、前記第１ホールのすべての領域を覆うことができる。

好ましくは、前記ベアリングプレートの中心軸の半径方向を基準として、複数個の前記第１突起のうち少なくとも一部は残りと異なる位置に配置され、複数個の前記第３ホールのうち少なくとも一部は残りと異なる位置に配置され得る。

好ましくは、前記ベアリングプレートの中心軸の円周方向を基準として、複数個の前記第１突起のうち少なくとも一部は互いに異なる位置に配置され、複数個の前記第３ホールのうち少なくとも一部は互いに異なる位置に配置され得る。

好ましくは、前記第３ホールは第３－１ホールと第３－２ホールを含み、前記第３－１ホールは前記第３－２ホールよりベアリングプレートの中心軸に近く配置され、前記ベアリングプレートの中心軸の半径方向を基準として、前記第３－１ホールは前記第１ホールとオーバーラップされないように配置され、前記第３－２ホールは前記第１ホールとオーバーラップされるように配置され得る。

好ましくは、前記ベアリングプレートの中心軸の半径方向を基準として、前記第１端部および前記第２端部のうちいずれか一つは内側に配置され、他の一つは外側に配置され得る。

好ましくは、前記第２ボディは前記第２ターミナルが配置される第１スロットを含み、前記第１スロットは前記第１ホールと連通し、前記第１スロットおよび前記第２スロットはそれぞれ前記第２ホールと連結され得る。

好ましくは、前記第２ターミナルは側面で凹むように配置される複数の溝を含み、前記第２ボディは前記複数の溝に配置される第２突起を含むことができる。

好ましくは、前記ベアリングプレートは第４ホールを含み、ハウジングは、前記第１端部が前記第２ボディに配置された状態で、前記第４ホールと整列する第５ホールを含むことができる。

実施例によると、バスバーのターミナルの端部とホールの間の隙間に異物が流入することを防止する有利な効果を提供する。

実施例によると、カバーのターミナルと接触するバスバーのターミナルの終端部で累積公差管理が容易な有利な効果を提供する。

実施例によると、曲げに対して剛性が高い有利な効果を提供する。

実施例によると、板材のスクラップを減らす高い有利な効果を提供する。

実施例によると、メッキ費用を減らし得る有利な効果を提供する。

実施例に係るモータを図示した図面である。

バスバーと、ベアリングプレートと、電源ターミナル部が互いに結合された状態を図示した図面である。

結合前の、バスバーと、ベアリングプレートと、電源ターミナル部を図示した図面である。

電源ターミナル部の第２ボディを図示した図面である。

図４のＢ－Ｂを基準とする電源ターミナル部の第２ボディの側断面図である。

第２ターミナルを図示した図面である。

第２ボディの突起が第２ターミナルの溝に配置された状態を図示した断面図である。

第１ターミナルの第１端部と第２ターミナルの第２端部が第２ホールで接触した状態を図示した図面である。

第２ボディに配置された第１突起を図示した第２ボディの底面図である。

ベアリングプレートに結合された第２ボディの側面図である。

ベアリングプレートの平面図である。

ベアリングプレートとハウジングの整列過程を図示した図面である。

ベアリングプレートとハウジングが結合された状態を図示した図面である。

以下、シャフトの長さ方向（上下方向）に平行な方向を軸方向といい、シャフトを中心に軸方向と垂直な方向を半径方向といい、シャフトを中心に半径方向の半径を有する円に沿っていく方向を円周方向という。

図１は、実施例に係るモータを図示した図面である。

図１を参照すると、実施例に係るモータは、ロータ１００と、マグネット２００と、ステータ３００と、ハウジング５００と、バスバー６００と、ベアリングプレート７００と、電源ターミナル部８００を含むことができる。以下、内側とは、モータの半径方向を基準として回転軸１００に向かって配置される方向を意味し、外側とは、内側と反対となる方向を意味する。

回転軸１００は一側が開放された中空形の部材であり得る。軸方向に、回転軸１００の両端はそれぞれベアリングによって回転可能に支持され得る。回転軸１００は外径が異なる部分が軸方向に沿って区分されて配置され得る。

ロータ２００は回転軸１００の外周面に配置される部材であり、回転軸１００の回転に連動するマグネットであり得る。

ステータ３００は回転軸１００とマグネット２００の外側に配置される。ステータ３００はステータコア３１０と、ステータコア３１０に装着されるインシュレーター３２０と、インシュレーター３２０に巻線されるコイル３３０を含むことができる。コイル３３０は磁界を形成する。ステータコア３１０は一つの部材であるか分割された複数のコアが組み合わせられたものであり得る。また、ステータコア３１０は薄い鋼板の形態の複数個のプレートが互いに積層された形態で形成され得るが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば、ステータコア３１０は一つの単品で形成されてもよい。

カバー４００はロータ２００がマグネットである場合、マグネットを回転軸１００に固定させる。カバー４００はマグネットと回転軸１００の一部の領域を囲む。カバー４００はオーバーモールディングを通じて形成されたモールド部材であるか、マグネットを囲む缶部材あるいは接着部材であり得る。

ハウジング５００はステータ３００の外側に配置され得る。ハウジング５００は上部が開放された円筒形の部材であり得る。ハウジング５００は内側に回転軸１００とマグネット２００とステータ３００とカバー４００を収容する。そして、ハウジング５００は回転軸１００を支持するベアリングを収容することができる。

バスバー６００はステータ３００の上側に配置される。バスバー６００はステータ３００に巻かれたコイル３３０を連結する。

ベアリングプレート７００はバスバー６００の上側に配置される。ベアリングプレート７００の内側にはベアリング１０が収容される。

電源ターミナル部８００はベアリングプレート７００の上側に配置される。

図２はバスバー６００と、ベアリングプレート７００と、電源ターミナル部８００が互いに結合された状態を図示した図面であり、図３は結合前の、バスバー６００と、ベアリングプレート７００と、電源ターミナル部８００を図示した図面である。

図２および図３を参照すると、バスバー６００はベアリングプレート７００の下側に配置され得る。バスバー６００は第１ボディ６１０と第１ターミナル６２０を含むことができる。第１ボディ６１０は環状のモールド部材であり得る。第１ターミナル６２０はコイル３３０の端部と連結され得る。そして、第１ターミナル６２０の第１端部６２１は電源ターミナル部８００と接触する。第１端部６２１は上側に長く配置される。３個の第１端部６２１はＵ、Ｖ、Ｗ相の電源とそれぞれ連結され得る。

ベアリングプレート７００は第１ホール７１０を含むことができる。第１ホール７１０はベアリングプレート７００の上面と下面を貫通して形成される。

電源ターミナル部８００は第２ボディ８１０と、第２ボディ８１０に配置される第２ターミナル８２０を含む。第２ボディ８１０は第２ターミナル８２０を囲む。第２ボディ８１０は上下方向に長く配置されたモールド部材であり得る。このような第２ボディ８１０はベアリングプレート７００に結合する。

第２ターミナル８２０は外部電源または外部電源と連結されるハウジングカバーのターミナルと連結される。第２ターミナル８２０は第２ボディ８１０に固定される。第２ターミナル８２０の第２端部８２１は第１端部６２１と接触する。

このような電源ターミナル部８００はバスバー６００とは別個のものである。電源ターミナル部８００はベアリングプレート７００の上側に配置される。バスバー６００はベアリングプレート７００の下側に配置される。

図４は、電源ターミナル部８００の第２ボディ８１０を図示した図面である。

図４を参照すると、第２ボディ８１０は第１パート８１０Ａと第２パート８１０Ｂを含むことができる。第１パート８１０Ａは第２ターミナル８２０の外側に配置され、第２ターミナル８２０を囲む。第２パート８１０Ｂは第１パート８１０Ａの下側から延びてベアリングプレート７００に結合する。

第１パート８１０Ａは第２ホール８１１を含む。第２ホール８１１はフュージング（ｆｕｓｉｎｇ）のために、第１ターミナル６２０の第１端部６２１と第２ターミナル８２０の第２端部８２１を外部に露出させるためのものである。第１端部６２１と第２端部８２１は第２ホール８１１で接触するように配置される。

第２パート８１０Ｂは複数個の第１突起８１２を含むことができる。第１突起８１２は第２パート８１０Ｂの下面から突出して配置される。

図５は、図４のＢ－Ｂを基準とする電源ターミナル部８００の第２ボディ８１０の側断面図である。

図５を参照すると、第２ボディ８１０は第１スロット８０１と第２スロット８０２を含むことができる。第１スロット８０１は第１パート８１０Ａに配置される。第２スロット８０２は第１パート８１０Ａと第２パート８１０Ｂにかけて配置される。

第１スロット８０１には第２ターミナル８２０が配置される。第２ターミナル８２０が第１スロット８０１に配置された状態で、第２ターミナル８２０の第２端部８２１は第２ホール８１１に位置する。

第２スロット８０２は第１ホール７１０と連通する。そして、第２スロット８０２は第１ホール７１０の上側に配置される。第２スロット８０２には第１ターミナル６２０の第１端部６２１が配置される。第１端部６２１が第２スロット８０２に配置された状態で、第１端部６２１の終端は第２ホール８１１に位置する。第２スロット８０２は第１端部６２１の終端を第２ホール８１１に案内する。

図６は、第２ターミナル８２０を図示した図面である。

図６を参照すると、第２ターミナル８２０はＵ、Ｖ、Ｗ相の電源と連結される３個のターミナル部材である。第２ターミナル８２０は上下方向に沿って長く配置される。第２ターミナル８２０は複数の溝８２２を含むことができる。溝８２２は第２ターミナル８２０の側面エッジで凹むように形成され得る。溝８２２は上下方向に第２ボディ８１０と第２ターミナル８２０の結合力を高めるためのものである。第２ターミナル８２０の第２端部８２１にはエンボス８２３が配置され得る。エンボス８２３はフュージング時、第１端部６２１と第２端部８２１の接合力を高めるためのものである。

第２ターミナル８２０が第１ターミナル６２０とは別個のものであるため、第１ターミナル６２０の板金の形状と第２ターミナル８２０の板金の形状をそれぞれ簡素化して板材のスクラップ（ｓｃｒａｐ）を大きく減らし得る。

特に、３個の第２ターミナル８２０は形状および大きさが同一である。また、３個の第２ターミナル８２０はそれぞれ直線の淵を有する四角プレート状の部材である。したがって、第２ターミナル８２０をプレス加工後発生する板材のスクラップ（ｓｃｒａｐ）を大きく減らし得る。

また、３個の第２ターミナル８２０の形状および大きさが同一であり、寸法管理が容易であるため累積公差を減らし得る利点がある。

一方、ハウジングのカバーのターミナルと接触する第２ターミナル８２０の終端部は、プレス加工後に切断面までメッキする過程（以下、後メッキ過程という）が必要である。第２ターミナル８２０は第１ターミナル６２０とは別個のものであるため、第２ターミナル８２０に限って、相対的に費用が高い後メッキ過程を進行できるため、メッキ費用を大きく減らし得る利点がある。

図７は、第２ボディ８１０の突起が第２ターミナル８２０の溝８２２に配置された状態を図示した断面図である。

図７を参照すると、第２ボディ８１０は内壁に第２突起８０３を含むことができる。第２突起８０３は溝８２２に挿入されて上下方向に第２ターミナル８２０を拘束するため、第２ターミナル８２０が第２ボディ８１０から離脱することを防止する。

図８は、第１ターミナル６２０の第１端部６２１と第２ターミナル８２０の第２端部８２１が第２ホール８１１で接触した状態を図示した図面である。

図８を参照すると、第１ターミナル６２０の第１端部６２１と第２ターミナル８２０の第２端部８２１が第２ホール８１１で重なるように接触する。ベアリングプレート７００の中心軸Ｃを中心に半径方向に、第１端部６２１は外側に配置され得、第２端部８２１は内側に配置され得る。図８のｗのように、溶接棒が第１端部６２１と第２端部８２１を加圧すると、第１ターミナル６２０と第２ターミナル８２０がフュージングされて連結される。第１端部６２１と第２端部８２１はそれぞれ厚さより幅が広い平板の形態で形成されてフュージングのための接触面積を十分に確保することができる。

図９は、第２ボディ８１０に配置された第１突起８１２を図示した第２ボディ８１０の底面図である。

図３および図９を参照すると、第２ボディ８１０の第２パート８１０Ｂの底面には複数個の第１突起８１２が配置され得る。第１突起８１２は複数個の第１－１突起８１２Ａと複数個の第１－２突起８１２Ｂを含むことができる。第１－１突起８１２Ａは第１－２突起８１２Ｂよりベアリングプレート７００の中心軸Ｃに近いように、相対的に内側に配置され得る。例えば、複数個の第１－１突起８１２Ａはベアリングプレート７００の中心軸Ｃを基準とする第１円形軌道Ｏ１上に配置され得る。そして、複数個の第１－２突起８１２Ｂはベアリングプレート７００の中心軸Ｃを基準として第１円形軌道Ｏ１より半径が大きい第２円形軌道Ｏ２上に配置され得る。

一方、第２パート８１０Ｂの内側エッジはベアリングプレート７００の中心軸Ｃを基準とする内周面であり得、第２パート８１０Ｂの外側エッジはベアリングプレート７００の中心軸Ｃを基準とする外周面であり得る。

図１０は、ベアリングプレート７００に結合された第２ボディ８１０の側面図である。

図３、図９および図１０を参照すると、ベアリングプレート７００の中心軸Ｃを基準として半径方向に第１－１突起８１２Ａと第１－２突起８１２Ｂは離隔して配置される。第２ボディ８１０と第２ターミナル８２０は上下方向に長く配置される。また、３個の第２ターミナル８２０が幅方向に沿って羅列され、第２ターミナル８２０が幅より厚さが小さい平板の形態であるので、図１０のＨのように内側や外側に容易に曲がれ得るが、第１－１突起８１２Ａと第１－２突起８１２Ｂが半径方向を基準として複列の形態で配置されることによって、曲げに対して剛性を高めた利点がある。

また、第２パート８１０Ｂの水平断面の大きさが第１パート８１０Ａの水平断面の大きさより大きく形成されて構造的安定性を高めた利点がある。特に、第１パート８１０Ａから第２パート８１０Ｂにつながる部分を曲面８０４で形成して、曲げに対して構造的安定性をさらに高めた利点がある。

一方、第２パート８１０Ｂの水平断面の大きさが第１ホール７１０より大きく形成されて第２パート８１０Ｂの底面が第１ホール７１０を完全に覆うように配置されることによって、バスバー６００のターミナルの端部とホールの間の隙間に異物が流入することを防止する利点がある。

図１１は、ベアリングプレート７００の平面図である。

図３および図１１を参照すると、ベアリングプレート７００は、第１突起８１２が挿入される複数個の第３ホール７２０を含むことができる。第３ホール７２０はベアリングプレート７００の上面と下面を貫通して形成される。第３ホール７２０は第１ホール７１０に隣接して配置され得る。このような第３ホール７２０は第３－１ホール７２１と第３－２ホール７２２を含むことができる。

第３－１ホール７２１は第３－２ホール７２２よりベアリングプレート７００の中心軸Ｃに近く配置され得る。そして、ベアリングプレート７００の中心軸Ｃを中心に半径方向に、第３－１ホール７２１は第１ホール７１０とオーバーラップされないように配置され、第３－２ホール７２２は第１ホール７１０とオーバーラップされる領域Ｓの中に配置され得る。

このような第３ホール７２０の位置は第１突起８１２の位置に対応する。

一方、ベアリングプレート７００は複数のボルト締結ホール７４０が配置され得る。

図１２はベアリングプレート７００とハウジング５００の整列過程を図示した図面であり、図１３はベアリングプレート７００とハウジング５００が結合された状態を図示した図面である。

図１１～図１３を参照すると、ベアリングプレート７００は複数個の第４ホール７３０を含むことができる。第４ホール７３０はベアリングプレート７００の上面と下面を貫通して形成される。第４ホール７３０は、第１ターミナル６２０の第１端部６２１と第２ターミナル８２０の第２端部８２１を整列するためのものである。

ハウジング５００には複数個の第５ホール５１０が配置される。第４ホール７３０と第５ホール５１０が整列した状態で、第２ターミナル８２０の上端の位置がハウジングのカバーのターミナルや外部電源のターミナルと整列される。

ベアリングプレート７００に電源ターミナル部８００が結合された状態で、ピンＰをベアリングプレート７００の第４ホール７３０を貫通させてハウジング５００の第５ホール５１０に挿入すれば、第２ターミナル８２０の上端位置に対する公差を減らし得る。ピンＰを第４ホール７３０および第５ホール５１０に挿入した状態で、ボルトＶをボルト締結ホール７４０に締結してベアリングプレート７００をハウジング５００に固定させることができる。ボルトＶを締結した状態でピンＰを除去する。

前述された実施例にはインナーロータ型モータを例に説明したが、これに限定されない。本発明はアウターロータ型モータにも適用可能である。また、車両用または家電用など多様な機器に利用することができる。

Claims

シャフト；
前記シャフトに結合されたロータ；
前記ロータと対応するように配置されるステータ；
前記ステータの上側に配置されるバスバー；
前記バスバーの上側に配置されるベアリングプレート；および
前記ベアリングプレートに結合して前記バスバーと電気的に連結される電源ターミナル部を含み、
前記バスバーは第１ターミナルを含み、
前記電源ターミナル部は第２ボディと、前記第２ボディに配置される第２ターミナルを含み、前記ベアリングプレートは第１ホールを含み、
前記第１ホールを貫通して前記第２ボディの内部に配置される前記第１ターミナルの第１端部と前記第２ターミナルの第２端部が前記第２ボディで接触し、
前記第２ボディは前記第２ターミナルの外側に配置される第１パートと、前記第１パートから下側に延びる第２パートを含み、
前記第１パートは第２ホールを含み、
前記第１端部と前記第２端部は前記第２ホールで接触するように配置され、前記第２ホールによって外部に露出される、モータ。
前記第２ボディは、前記第２パートにおいて、前記第２ボディの下端に形成され、前記第２ホールと異なる第２スロットを含み、
前記第１ターミナルの第１端部は前記第２スロットに挿入される、請求項１に記載のモータ。
前記第２ボディは前記第２ターミナルが配置され、前記第１ホールと異なる第１スロットを含み、
前記第１スロットは、前記モータの回転軸の軸方向と平行な方向において、前記第１ホールと連通し、
前記第１スロットおよび前記第２スロットはそれぞれ前記第２ホールと連結される、請求項２に記載のモータ。
前記第２ターミナルの第２端部にはエンボスが配置される、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のモータ。
前記ベアリングプレートは第３ホールを含み、
前記第２パートは前記第３ホールに結合する第１突起を含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のモータ。
前記第２パートの下面の大きさは前記第１ホールより大きく、
前記第２パートの下面は前記ベアリングプレートの上面と接触した状態で、前記第１ホールのすべての領域を覆う、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のモータ。
前記ベアリングプレートの中心軸の半径方向を基準として、
複数個の前記第１突起のうち少なくとも一部は残りと異なる位置に配置され、
複数個の前記第３ホールのうち少なくとも一部は残りと異なる位置に配置される、請求項５に記載のモータ。
前記ベアリングプレートの中心軸の円周方向を基準として、
複数個の前記第１突起のうち少なくとも一部は互いに異なる位置に配置され、
複数個の前記第３ホールのうち少なくとも一部は互いに異なる位置に配置される、請求項７に記載のモータ。
前記第３ホールは第３－１ホールと第３－２ホールを含み、
前記第３－１ホールは前記第３－２ホールより前記ベアリングプレートの中心軸に近く配置され、
前記ベアリングプレートの中心軸の半径方向を基準として、前記第３－１ホールは前記第１ホールとオーバーラップされないように配置され、前記第３－２ホールは前記第１ホールとオーバーラップされるように配置される、請求項５、７、又は８に記載のモータ。
前記ベアリングプレートの中心軸の半径方向を基準として、前記第１端部および前記第２端部のうちいずれか一つは内側に配置され、他の一つは外側に配置される、請求項１乃至９のいずれか一項に記載のモータ。