本申請要求申請號為2015-0153867、申請日為2015年11月3日的韓國專利申請的優先權,其公開內容作為參引整體并入本文。
技術領域
本發明涉及一種馬達。
背景技術:
馬達包含軸、轉子和定子,其中,軸形成為可轉動的,轉子聯接軸,以及定子固定至殼體的內表面。而且,定子沿著轉子的圓周以規則的間隙進行安裝。因此,產生旋轉磁場的線圈纏繞于定子以造成與轉子的電相互作用,并引導轉子轉動。
電連接至線圈的母線可以設于定子的上端處。
在這種情況中,母線總體上可以包含環形母線主體和端子,所述端子為彎曲的并從母線主體延伸。端子可以通過焊接或熔融連接至線圈。
馬達還可以包含金屬線,所述金屬線被組合以向線圈施加電源。
然而,由于金屬線是直接連接至線圈的,這樣金屬線可能存在將金屬線連接至線圈的固定力與通過熔融連接或焊接將線圈固定至端子的固定力相比,更不均勻的問題。
由于馬達的重復振動、噪聲和外力,還存在金屬線和定子線圈之間的磨損和斷開連接的問題。
技術實現要素:
本發明針對一種馬達,通過在所述馬達中使用母線來減少由振動引起的金屬線的移動。
本發明的目的不限于上述目的。即,未提及的其它目的可以由本領域技術人員從本發明相關的下面描述中毫無疑義地理解。
根據本發明的一個方面,提供了一種馬達,馬達包含:軸;轉子,轉子設于軸處;定子,定子設于轉子外側處;母線,母線設于定子上;殼體,殼體容納轉子、定子和母線并具有形成于所述殼體的一側的開口;以及托架,托架設于殼體的開口側上;其中,母線包含:母線主體;增強肋,增強肋設為從母線主體的上表面突出;以及配重槽,配重槽形成于母線主體的下表面中。
母線還可以包含形成于配重槽中的附加肋。
馬達還可以包含固定導件,固定導件設為從母線主體的一側突出。固定導件可以聯接至定子的線圈,從而使線圈的一端露出。
馬達還可以包含金屬線單元,金屬線單元設于聯接至固定導件的線圈的露出端處。
金屬線單元還可以包含:金屬線;線夾,線夾設于金屬線的一側上以聯接至線圈的露出端;以及連接端子,連接端子設于金屬線的另一側上。
馬達還可以包含端子組件,端子組件聯接至連接端子。
增強肋可以相對于穿過母線主體中心的虛擬線設于聯接至金屬線單元的線圈側上。
固定導件可以形成為鉤形并設于線圈的外周表面上。
固定導件可以由金屬材料形成并與線圈熔融連接。
固定導件的水平高度可以設置為低于設在母線主體處的端子的水平高度。
根據本發明的另一方面,提供了一種馬達,馬達包含:軸;轉子,轉子設于軸處;定子,定子設于轉子外側處;母線,母線設于定子上;殼體,殼體容納轉子、定子和母線并具有形成于所述殼體一側上的開口;以及托架,托架設于殼體的開口側上。母線可以包含:母線主體;以及固定導件,固定導件設為從母線主體的一側突出,其中固定導件聯接至定子的線圈,從而使線圈的一端露出。
固定導件可以形成為鉤形并設于線圈的外周表面上。
固定導件可以由金屬材料形成并與線圈熔融連接。
固定導件可以設為低于設于母線主體處的端子的高度。
馬達還可以包含金屬線單元,金屬線單元設于聯接至固定導件的線圈的露出端。
金屬線單元還可以包含:金屬線;線夾,線夾設于金屬線的一側并聯接至線圈的露出端;以及連接端子,連接端子設于金屬線的另一側。
馬達還可以包含端子組件,端子組件聯接至連接端子。
附圖說明
通過參照附圖詳細描述示例性實施方式,本發明的上述和其它目的、特征和優點,將對于本領域技術人員而言變得更加清楚,在這些附圖中:
圖1是示出根據實施方式的馬達的立體視圖;
圖2是示出根據實施方式的馬達的立體分解視圖;
圖3是示出根據實施方式的馬達的母線和定子的聯接的視圖;
圖4是示出根據實施方式的馬達的母線、金屬線和定子的聯接的視圖;
圖5是示出根據實施方式的母線的立體視圖;
圖6是示出根據實施方式的母線的立體底視圖;
圖7是示出根據實施方式的馬達的聯接至連接端子的端子組件的視圖;
圖8A是示出根據實施方式的馬達的立體分解視圖;
圖8B是示出根據實施方式的馬達的端子孔和金屬線的聯接的視圖;
圖8C是示出根據實施方式的馬達的端子組件設于托架處的視圖;
圖9和圖10是標準馬達的視圖;
圖11A是示出根據隨機振動的標準馬達的位移測量的位置的視圖;
圖11B是示出根據振動的標準馬達的測量結果的視圖;
圖12A是示出標準馬達基于振動次數的加速度譜密度(ASD)和功率譜密度(PSD)的視圖;
圖12B是示出標準馬達基于振動次數的ASD/PSD的圖表;
圖13A是示出標準馬達的位移測量的位置的視圖;
圖13B是示出馬達的實施方式1的位移測量的位置的視圖;
圖13C是示出馬達的實施方式2的位移測量的位置的視圖;
圖14A是示出圖13A到圖13C中每個位置的測量值和結果的視圖;以及
圖14B是示出圖13A到圖13C中每個位置的測量值和結果的圖表。
具體實施方式
盡管本發明可以具有不同的變型和替代物,而其中具體的實施方式在附圖中以示例的方式示出并在本文中進行詳細描述。然而,應當理解的是,并無意于將本發明限定至所揭示的特殊形式,相反,本發明涵蓋了落入本發明精神和范圍的所有變型、等同物和替代物。
應當理解的是,盡管可以在本文中使用術語“第一”和“第二”等以描述不同元件,但是元件并不受到這些術語限制。這些術語僅僅用于使元件彼此區別。例如,第一元件可以稱為第二元件,并且同樣地,第二元件也可以稱為第一元件,而不脫離本發明的范圍。如本文中所使用的,術語“和/或”包含一個或多個所列舉的相關項目的任一者和所有組合。
應當理解的是,當一個元件被稱為“連接”或“聯接”至另一元件時,所述一個元件可以直接連接或直接聯接至另一元件,或者可能存在中間元件。相反,當一個元件被稱為“直接連接”或“直接聯接”至另一元件時,不存在中間元件。
在下面對實施方式的描述中,應當理解的是,當每一個元件被稱為在另一元件“之上”或“之下”時,所述每一個元件可以“直接”位于另一元件之上或之下,或者,當還存在中間元件時可以“間接”設置。另外,還可以理解的是,一個元件的“之上”或“之下”意味著沿著這個元件的朝上方向和朝下方向。
本文使用的術語是用于描述特殊的實施方式而無意于限定本發明。除非在文中另有清楚地指示,單數形式“一個”意圖包含復數形式。本發明中,還應當理解的是,當術語“包括”和/或“包含”,在本文中使用時,是指定所闡述的特征、整數、步驟、操作、元件、部件和/或群組的存在,但不排除一個或更多個其他特征、整數、步驟、操作、元件、部件和/或群組的存在或添加。
本文使用的所有術語,包含技術或科學術語,具有如本發明所屬領域的技術人員通常理解的相同意思,除非另有定義。還應當理解的是,術語,比如在常用詞典中定義的術語,應當被解釋為具有如在相關技術的環境中一致的意思,而不應被解釋為具有理想或過度正式的含義,除非在該申請中清楚地定義。
在下文中,通過參照附圖對本發明的實施方式進行詳細描述。相同的附圖標記將用于描述相同或相似部件,并且省略其冗余的描述。
參考圖1至圖8C,根據實施方式的馬達1包含:殼體100,殼體100具有形成于其一側上的開口;定子200,定子200設于殼體100之內;轉子300,轉子300設于殼體100之內并轉動設于定子200中;軸400,軸400與轉子300一起轉動;母線500;金屬線單元600以及托架700,其中托架700被聯接為覆蓋殼體100的開口。托架700可以包含端子孔710,端子孔710形成為穿透托架700。
而且,馬達1還可以包含端子組件800,端子組件800聯接至金屬線單元600的一側并設于端子孔710中。
參考圖2,馬達1的定子200可以設于轉子300的外側處。定子200可以沿著轉子的圓周以規則的間隙進行安裝。如圖4所示,產生旋轉磁場的線圈210纏繞定子200以造成與轉子300的電相互作用。因此,引導轉子300的轉動。在這種情況中,絕緣涂層線纜可以用作線圈210。
殼體100可以包含開口以及形成于所述殼體一側的容納空間。定子200、轉子300、軸400、母線500和金屬線單元600可以設于容納空間中。如圖1和圖2所示,殼體100可以形成為圓柱形。
定子200可以具有已知形式,其中,線圈210纏繞定子芯220。
例如,在定子200中,線圈210可以纏繞一體式定子芯220或者可以纏繞分開的多個定子芯220。如圖3所示,繞線后,線圈210一端可以設為露出在外面(定子芯220的上部分)。
轉子300可以包含圓柱轉子芯和附接至轉子芯的多個磁鐵。轉子300可以通過與定子200的電磁相互作用而轉動。
如圖1和圖2所示,軸400固定插入轉子300并可以與轉子300一起轉動。
參考圖2,軸承10可以設于軸400的外周處并設于轉子300和軸400之間,并且軸400因此可以在殼體100之內轉動。在這種情況中,軸400可以形成為長圓柱形。
參考圖4,母線500可以設于定子200上。
參考圖4和圖5,母線500可以包含母線主體510、端子520、固定導件530、增強肋540、配重槽550和附加肋560。
母線主體510可以形成為環形。母線主體510可以包含上表面511、下表面512和側表面513。
定子200的線圈210的一部分聯接至端子520,并且線圈210的其余部分可以聯接至金屬線單元600。
如圖3和圖4所示,十五個線圈210的端部可以分別聯接至端子520。三個線圈210的端部可以分別聯接至金屬線單元600。
由于馬達1的轉動而產生的振動可以通過線圈210直接傳送至金屬線單元600。然而,線圈210通過固定導件530固定,并且因此減少了金屬線單元600的移動。
固定導件530可以設為從母線主體510的側表面513突出。
如圖3和圖4所示,固定導件530可以形成為鉤形。固定導件530的一端可以聯接至線圈210的外周表面。即,因為固定導件530形成為鉤形,所以在設置線圈210時,線圈210可以被引導至設于預定位置處。
在這種情況中,固定導件530可以由金屬材料形成并可以通過焊接或熔融連接以聯接至線圈210的一端。
如圖3所示,固定導件530可以聯接至線圈210,從而使線圈210的一端露出。在固定導件530聯接至線圈210之后,金屬線單元600可以設于所露出的線圈210的一端。
如圖3和圖4所示,根據端子520的水平高度,固定導件530的水平高度可以設為低于端子520的水平高度以將聯接至固定導件530的線圈210的一端露出。端子520可以設于母線主體510的側表面513處。
增強肋540可以設為從母線主體510的上表面511突出。例如,增強肋540可以通過改變環形母線主體510的形狀以增強剛度。
而且,增強肋540可以控制母線500的重心平衡或者增強母線500的剛度。
如圖3和圖5所示,增強肋540設于母線主體510的上表面511上,并且相對于穿過母線主體510中心的虛擬線(L)聯接至固定導件530,以設于線圈210具有露出端的一側上。
即,增強肋540可以設于母線主體510的上表面511并可以設于金屬線單元600的一側。在這種情況中,線L可以稱為虛擬線,該虛擬線相對于金屬線單元600的布置將金屬線單元600的一側和相對金屬線單元600的一側分開。
鑒于母線500的重心以及由馬達1的轉動引起的振動,多個增強肋540可以彼此間隔設置。
增強肋540的寬度和高度可以鑒于重心和托架700組件而受限制。因此,母線500可以包含配重槽550和附加肋560以控制母線500的重心平衡并且增強剛度。
參考圖6,配重槽550可以凹設于母線主體510的下表面中。多個附加肋560,如圖6所示,可以形成于配重槽550中。
附加肋560可以與增強肋540一起增強母線主體510的剛度。
金屬線單元600的一側可以聯接至露出的線圈210的一端,并且端子組件800可以設于金屬線單元600的另一側上。
金屬線單元600可以包含金屬線610、線夾620和連接端子630。
如圖4所示,線夾620可以設于金屬線610的一側,并且連接端子630可以設于金屬線610的另一側。
線夾620可以聯接至線圈210的一端以將金屬線單元600固定至線圈210。
連接端子630可以聯接至端子組件800。
托架700可以設為覆蓋殼體100的開口。聯接至連接端子630的端子組件800可以設于托架700的端子孔710中。
參考圖7,端子組件800可以形成為包含連接端子630的臂式。端子組件800可以允許電源被施加至馬達1。即,端子組件800可以固定至端子孔710,從而使外部電源被施加至線圈210。
在這種情況中,端子組件800可以包含第一部件810和第二部件820,并且可以通過聯接第一部件810和第二部件820以容易地聯接至連接端子630。
在下文中,將參照圖8對馬達1的裝配過程進行描述。
如圖8A和8B所示,連接至金屬線610的連接端子630穿過端子孔710,并且托架700可以裝配至殼體100。
接著,第一部件810和第二部件820互相裝配,從而使第一部件810和第二部件820聯接至連接端子630。即,因為第一部件810和第二部件820是彼此分開的,端子組件800允許使第一部件810和第二部件820更容易地聯接至連接端子630。
如圖8C所示,端子組件800可以被施加壓力以插入端子孔710中。在這種情況中,端子組件800可以通過使用形成于端子組件800一側上的鉤子(未示于附圖中)而容易地安裝在端子孔710中。
當端子組件800插入端子孔710中時,即使外力被傳送至金屬線單元600,仍可以通過固定導件530防止金屬線單元600和定子200的線圈210之間的磨損和斷開連接。
在下文中,將描述相對于標準馬達2的振動引起的母線500的位移。當振動隨機地產生于聯接至母線的定子處時,通過根據母線的位置的移動(位移)振動,可以實現振動。
參考圖1、2、9和10,標準馬達2還包含:殼體100;定子200;轉子300,轉子200設于殼體100之內并轉動設于定子中;軸400,軸400與轉子300一起轉動;母線500a、金屬線單元600和聯接為覆蓋殼體100的開口的托架700;以及端子組件800。在馬達2的描述中,與馬達1的部件相同的部件被指定了相同的標號,并且省略了其冗余的描述。
參考圖9和圖10,母線500a可以包含母線主體510、端子520和突出部570。如圖9所示,突出部570可以形成為從母線主體510向外突出。突出部570可以包含通孔571,線圈210從通孔571中穿過從而設于預定位置處。
馬達2具有與馬達1的母線不同形狀的母線。即,差別在于,馬達2的母線500a包含突出部570,突出部570代替馬達1的固定導件530。
圖11A示出了由隨機振動引起的馬達2的位移測量位置的視圖,并且圖11B示出了由振動引起的測量結果的視圖。
圖12A是示出標準馬達基于振動次數的加速度譜密度(ASD)和功率譜密度(PSD)的視圖,并且圖12B是示出標準馬達基于振動次數的ASD/PSD的圖表。
參考圖11A和圖11B,傳感器附接至馬達的每個位置(A、B、C和D),并且檢查定子200的和母線500a的移動。安裝于位置A的傳感器測量在金屬線單元600一側上的母線500a的位移,并且測量與金屬線單元600相對的一側上的母線500a的位移的傳感器安裝于位置B。安裝于位置C的傳感器測量在金屬線單元600一側上的定子200的位移,并且測量與金屬線單元600相對的一側上的定子200的位移的傳感器設于位置D。
參考圖12A和圖12B,示出A(在金屬線單元600一側上的母線500a的位移)-C(在金屬線單元600一側上的定子200的位移)=0.0009mm@1632Hz的結果,以及B(與金屬線單元600相對的一側上的母線500a的位移)-D(與金屬線單元600相對的一側上的定子200的位移)=0.00061mm@15622Hz的結果。
因此,由振動引起的在金屬線單元600一側上的母線500a的移動大于與金屬線單元600相對的一側上的母線500a的移動。
圖13A是示出標準馬達的位移測量位置的視圖,圖13B是示出馬達的實施方式1的位移測量位置的視圖,并且圖13C是示出馬達實施方式2的位移測量位置的視圖。
圖14A是示出圖13A到圖13C中每個位置的測量值和結果的視圖;以及圖14B是示出圖13A到圖13C中每個位置的測量值和結果的圖表。
在馬達1的實施方式1中,馬達1的母線500包含母線主體510、端子520和固定導件530。在馬達1的實施方式2中,母線500可以包含母線主體510、端子520、固定導件530、增強肋540、配重槽550和附加肋560。因此,馬達1的實施方式1和馬達1的實施方式2可以通過增強肋540、配重槽550和附加肋560是否包含在馬達1中而加以區別。
在下文中,參考圖13A、13B、13C、14A和14B,可以觀察到,通過將馬達1的實施方式1(馬達1的母線500包含母線主體510、端子520和固定導件530的情況)與實施方式2(馬達1的母線500包含母線主體510、端子520、固定導件530、增強肋540、配重槽550和附加肋560的情況)進行區別以減少由振動引起的移動。
即,馬達1的實施方式1中,相比馬達2,母線的移動減少了18%。馬達1的實施方式2中,相比馬達2,母線的移動(位移)減少了24%。
因此,甚至在馬達1中,在母線500包含固定導件530、增強肋540、配重槽550和附加肋560的情況中(實施方式2),母線500的移動減少得更多。
如圖13A、13B、13C、14A和14B中所示,馬達1具有的效果如下:僅僅通過固定導件530就能減少金屬線單元600的移動,并且通過固定導件530、增強肋540、配重槽550和附加肋560也能減少金屬線單元600的移動。
然而,僅僅通過使用增強肋540、配重槽550和附加肋560而無需使用固定導件530,馬達1也可以減少由振動引起的金屬線單元600的移動。
在這種情況中,增強肋540可以相對于穿過母線主體51中心的虛擬線L地設于線圈聯接至金屬線單元的一側。增強肋540可以設為從母線主體510的上表面511突出。
根據實施方式的馬達可以通過使用母線以減少由振動引起的金屬線的移動。振動由馬達的轉動或外力產生。
另外,馬達還可以通過在母線中形成增強肋以減少金屬線的移動。
本領域技術人員應當理解的是,在不脫離由所附權利要求限定的本發明的精神和范圍的情況下,可以對參照示例性實施方式進行描述的本發明所做出的各種改變和變型。應當理解的是,與變型和改變相關的差異也屬于如下權利要求所限定的實施方式的范圍內。
<附圖標記的描述>
1:馬達
10:軸承
100:殼體
200:定子
300:轉子
400:軸
500:母線
600:金屬線單元
700:托架
800:端子組件