KR102485482B1 - 차량용 시동 발전기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 커넥터의 구조를 변경하여 시동 발전기의 장착공간에 대한 설계를 용이하게 할 수 있는 시동 발전기에 관한 것으로서, 엔진으로부터 구동력을 전달 받거나, 엔진쪽으로 구동력을 전달하는 모터부; 상기 모터부와 전기적으로 연결되어 상기 모터부를 제어하는 인버터부; 및 상기 인버터부의 상부에 배치되어 상기 인버터부의 상부를 덮는 커버부;를 포함하고, 상기 커버부는, 상기 인버터부의 상부에 배치되어 상기 인버터부의 상단 둘레를 감싸는 서브커버; 및 상기 서브커버의 상부에 배치되어 상기 서브커버를 덮는 메인커버;를 포함한다.

Description

차량용 시동 발전기{STARTER GENERATOR FOR VEHIICLE}
본 발명은 차량용 시동 발전기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 커넥터의 구조를 변경하여 시동 발전기의 장착공간에 대한 설계를 용이하게 할 수 있는 시동 발전기에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 경우에는 엔진 시동을 위해서 별도의 시동용 스타터(STARTER)가 12V 배터리로부터 전력을 공급받아 시동을 하게 된다.
또한, 전세계적으로 차량을 기존 12V에서 48V로 변경하는 기술에 대한 연구가 진행되고 있으며, 그 중 우선적으로 시동 발전기 개념이 제품에 적용되고 있다.
한편, 자동차 메이커들은 연비향상을 위해 상시 엔진의 힘을 필요로 하는 보기류(ACCESSORIES)를 필요시에만 사용하는 제품으로 대체하고 있다.
대표적인 예로서 전자식 조향장치인 MDPS(MOTOR-DRIVEN POWER STEERING)가 있다.
시동 발전기 역시 차량연비향상을 위한 장비이며, 초기시동, 주행시 엔진 온오프기능, 엔진 토크보조 등의 기능을 가지고 있다.
현재 대부분의 차량은 스타터라는 별도의 시동장치를 가지고 있지만, 연비가 상대적으로 더 중요한 소형차에는 시동 발전기로만 시동관련 기능을 수행하는 방향으로 기술 개발이 이루어지고 있다.
특히, 종래 기술에 따른 시동 발전기는 스타터 이외에 기존의 발전기(ALTERNATOR)의 발전기능도 대체하게 되는데, 기존 발전기에 비교할 때 상대적으로 복잡한 구조를 가지고 있다.
또한, 시동 발전기는 시동성, 차량 성능, 연비 등을 위해 기존의 엔진 시동 역과 토크 어시스트 기능까지 담당할 수 있으므로, 엔진 룸 내의 기존의 발전기 장착 공간에 장착된다.
즉, 종래 기술의 시동 발전기는 엔진룸 등과 같은 공간적 제약을 받기 때문에, 모터와 인버터가 일체로 형성되는 구조로 이루어지고, 인버터를 상위제어기와 전기적으로 접속시키고 있다.
종래 기술의 시동 발전기용 커넥터의 경우에는 시동 발전기의 하우징에 일체형으로 형성되고, 이때 하우징의 반경방향으로 돌출되어 있다.
특히, 이런 종래 기술의 시동 발전기용 커넥터를 시동 발전기의 하우징의 길이 방향 또는 모터 축방향과 평행한 방향으로 변경 적용하는 경우, 커넥터와 관련된 부위 및 부품들의 재배치도 이루어져야 할 뿐만 아니라, 커넥터와 하우징간의 기밀 문제가 발생되는 단점이 있다.
만일, 하우징에 커넥터가 일체형으로 형성되는 경우 기밀 구조는 별도로 필요 없을 수 있지만, 기존 설계된 장치에서 커넥터의 위치를 바꾸려고 설계 변경 및 제작 변경을 하는 경우에는 전용커넥터로 개발과정이 필요하며 자동차 제조사의 다양한 요청사항에 대응이 불가능하게 된다.
즉, 커넥터 개발은 비용 및 시간적인 면에서 상당한 양이 요구되는 개발과정이기 때문에 갑작스런 자동차의 제조사의 요청에 대응에는 무리가 발생되고 있는 상황이다.
본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로서, 커넥터의 구조를 변경하여 시동 발전기의 장착공간에 대한 설계를 용이하게 할 수 있는 차량용 시동 발전기을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일실시예에 의한 차량용 시동 발전기는, 엔진으로부터 구동력을 전달 받거나, 엔진쪽으로 구동력을 전달하는 모터부; 상기 모터부와 전기적으로 연결되어 상기 모터부를 제어하는 인버터부; 및 상기 인버터부의 상부에 배치되어 상기 인버터부의 상부를 덮는 커버부;를 포함하고, 상기 커버부는, 상기 인버터부의 상부에 배치되어 상기 인버터부의 상단 둘레를 감싸는 서브커버; 및 상기 서브커버의 상부에 배치되어 상기 서브커버를 덮는 메인커버;를 포함한다.
상기 인버터부의 상부에는, 상기 서브커버에 의해 고정되는 제어보드가 배치되고, 상기 제어보드에는, 상기 시동발전기의 외부에 위치하는 상위제어기에 접속되어 신호 또는 전원을 전달하는 커넥터가 결합된다.
상기 제어보드와 상기 커넥터는 상호 솔더링방식으로 결합된다.
상기 서브커버에는, 상기 커넥터가 관통되는 제1관통공이 형성되고, 상기 메인커버에는, 상기 제1관통공과 대응되는 위치에 상기 커넥터가 관통되는 제2관통공이 형성된다.
상기 서브커버에는, 상기 제1관통공의 주변상부로부터 상방향으로 연장된 커넥터하우징;을 포함한다..
상기 커넥터하우징의 내부에는 상기 제1관통공을 관통한 상기 커넥터가 수용된다.
상기 제2관통공에는 상기 커넥터하우징이 관통된다.
본 발명에 따른 차량용 시동 발전기는 차량용 시동 발전기에서 설계 자유도 확보가 용이하고 자동차 제조사의 다양한 요청상에 유연하게 대응할 수 있는 효과가 있다.
또한, 합성고무 또는 실리콘 등의 씰링 소재로 이루어져 있거나, 저경도 재질로 이루어진 서브커버가 하우징의 상부 둘레를 감싸도록 배치됨으로써, 인버터부의 기밀을 유지하기 위한 기밀성능을 확보할 수 있고, 이로 인해, 별도의 가스켓이 불필요하게 되어 차량 시동 발전기를 제작하기 위한 제조공정의 간소화와 비용을 절감할 수 있는 효과가있다.
아울러, 커넥터하우징이 제1관통공의 주변상부로부터 상방향으로 연장되고, 내부에 제1관통공을 관통한 커넥터가 수용됨으로써, 커넥터하우징의 내부에 수용된 커넥터를 외력으로부터 용이하게 보호할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 기존의 제어보드에 커넥터를 솔더링방식으로 결합함으로써, 기존 설계된 장치에서 커넥터의 위치를 바꿔야 하는 경우에도, 커넥터의 설계 변경 및 제작 변경에 따른 전용커넥터로 개발하는 과정이 생략되어 자동차 제조사의 다양한 요청사항에 빠르게 대응할 수 있는 효과가 있다.
또한, 커넥터하우징은 메인커버가 서브커버에 장착될 때, 메인커버가 서브커버에 정확한 위치에 장착될 수 있도록 가이드하는 다웰핀(DOWEL PIN)의 역할을 수행함으로써, 커넥터하우징은 제어보드에 실장된 커넥터를 외력으로부터 보호함과 동시에 메인커버가 서브커버를 덮을 때, 메인커버가 서브커버에 정확한 위치에 덮혀질 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 시동 발전기를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 시동 발전기의 분해된 상태를 나타낸 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 커넥터의 장착상태를 나타낸 부분확대도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 서브커버의 평면을 나타낸 평면도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자 이외의 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 시동 발전기를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 시동 발전기의 분해된 상태를 나타낸 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 커넥터의 장착상태를 나타낸 부분확대도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 서브커버의 평면을 나타낸 평면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 시동 발전기는 모터부(100)와 인버버부 및 커버부(300)를 포함한다.
모터부(100)는 차량의 엔진과 벨트로 연결되어 있는 것으로서, 엔진으로부터 구동력을 전달 받거나 엔진쪽으로 구동력을 전달하여 시동 및 구동 보조를 하거나 발전기로서 동작될 수 있다.
이러한 모터부(100)는 점선으로만 표시된 바와 같이 다양한 시동 발전기용 모터부(100) 수단 중 어느 하나 일 수 있는 것으로서, 통상의 시동 발전기용 구성을 가지고 있는 바, 본 발명의 요지를 흐리지 않기 위해 구체적인 설명은 생략한다.
인버터부(200)는 모터부(100)와 일반적인 연결 수단, 예컨대 전선, 단자, 부스바 중 어느 하나의 통전 소자를 통해 상호 전기적으로 연결되어 모터부(100)를 제어한다.
이러한 인버터부(200)는 모터부(100)가 구동력을 발생하는 경우에는 48V 배터리로부터 DC 전력을 공급받아 모터부(100)를 구동하는 AC 전력을 변환하여 모터부(100)를 구동하게 되며, 모터부(100)가 구동력을 받는 경우에는 모터부(100)의 AC 전력을 DC 전력으로 변환하여 48V 배터리를 충전하게 된다.
이러한 인버터부(200)에는 제어보드(210)와 커넥터(220)가 배치된다.
제어보드(210)는 인버터부(200)의 상부에 배치되어 시동 발전기의 외부에 위치하는 상위제어기와 전기적으로 연결되고, 커넥터(220)는 제어보드(210)와 상위제어기를 상호 전기적으로 연결하여 신호 또는 전원을 전달한다.
한편, 커넥터(220)는 제어보드(210)와 솔더링방식으로 결합된다.
이때, 커넥터(220)는 제어보드(210)에 솔더링방식으로 결합될 때, 솔더링 작업 전, 커넥터(220)가 제어보드(210)에 정확하게 위치할 수 있도록 제어보드(210)에 볼트결합으로 고정시킨 후, 솔더링작업을 진행한다.
이로 인해 커넥터(220)는 제어보드(210)에 정확한 위치에 견고하게 고정될 수 있다.
또한, 기존의 제어보드(210)에 커넥터(220)를 솔더링방식으로 결합함으로써, 기존 설계된 장치에서 커넥터(220)의 위치를 바꾸려고 설계 변경 및 제작 변경 하는 경우, 설계 변경 및 제작 변경에 따른 전용커넥터(220)로 개발하는 과정이 생략되어 자동차 제조사의 다양한 요청사항에 빠르게 대응할 수 있다.
한편, 차량용 시동 발전기에 있어서의 모터부(100)와 인버터부(200)의 동작은 기 공지된 사항으로서, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
커버부(300)는 인버터부(200)의 상부에 배치되어 인버터부(200)의 상부에 결합되어 인버터부(200)의 상부를 덮는 것으로서, 인버터부(200)를 외력으로부터 보호할 수 있고, 외부로부터 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있다.
커버부(300)는 인버터부(200)와 결합될 때, 인버터부(200)의 상부에 복수개의 볼트로 고정될 수 있다.
이러한 커버부(300)는 서브커버(310)와 메인커버(320)를 포함한다.
서브커버(310)는 합성고무 또는 실리콘 등의 씰링 소재로 이루어져 있거나, 저경도 재질로 이루어진 것으로서, 인버터부(200)의 상부에 배치되어 인버터부(200)의 상단 둘레를 감싸도록 인버터부(200)의 상단 둘레에 밀착되고, 인버터부(200)의 상부에 배치된 제어보드(210)가 인버터부(200)로부터 외부로 이탈되지 않도록 제어보드(210)를 인버터부(200)의 상부에 견고하게 고정한다.
서브커버(310)는 인버터부(200)의 상부 둘레를 감싸도록 배치됨으로써, 인버터부(200)의 기밀을 유지하기 위한 기밀성능을 확보할 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 차량용 시동 발전기는 별도의 가스켓이 불필요하게 된다.
즉, 본 발명의 서버커버는 차량 시동 발전기를 제작하기 위한 제조공정의 간소화와 비용을 절감할 수 있다.
이러한 서브커버(310)는 제1관통공(312) 및 커넥터하우징(311)을 포함한다.
제1관통공(312)은 제어보드(210)에 실장된 커넥터(220)가 관통되는 구멍으로써, 서브커버(310)에서 서브커버(310)가 제어보드(210)에 밀착될 때, 제어보드(210)에 실장된 커넥터(220)와 대응되는 위치에 형성된다.
그리고, 제1관통공(312)은 커넥터(220) 외주면의 단명형상과 동일한 형상으로 형성되고, 내주면이 커넥터(220) 외주면 둘레보다 크게 형성된다.
따라서, 제1관통공(312)에는 커넥터(220)가 용이하게 관통될 수 있다.
커넥터하우징(311)은 제1관통공(312)의 주변상부로부터 상방향으로 연장된 것으로서, 내부에 제1관통공(312)을 관통한 커넥터(220)가 수용된다.
이로 인해, 커넥터하우징(311)은 제1관통공(312)을 관통하여 커넥터하우징(311)의 내부에 수용된 커넥터(220)를 외력으로부터 용이하게 보호할 수 있다.
메인커버(320)는 서브커버(310)의 상부에 배치되어 서브커버(310)를 덮는것으로서, 외부의 전자파를 차폐시키고, 모터부(100)의 권선을 보호한다.
이러한 메인커버(320)는 제2관통공(321)을 포함한다.
제2관통공(321)은 서브커버(310)로부터 상방향으로 연장된 커넥터하우징(311)이 관통되는 구멍으로써, 메인커버(320)에서 메인커버(320)가 서브커버(310)를 덮을 때, 서브커버(310)에 형성된 커넥터하우징(311) 및 제1관통공(312)과 대응되는 위치에 형성된다.
그리고, 제2관통공(321)은 커넥터하우징(311) 외주면의 단명형상과 동일한 형상으로 형성되고, 내주면이 커넥터하우징(311)의 외주면 둘레보다 크게 형성된다.
따라서, 제2관통공(321)에는 커넥터하우징(311)이 용이하게 관통될 수 있다.
한편, 커넥터하우징(311)은 메인커버(320)가 서브커버(310)에 장착될 때, 메인커버(320)가 서브커버(310)에 정확한 위치에 장착될 수 있도록 가이드하는 다웰핀(DOWEL PIN)의 역할을 수행할 수 있다.
이로 인해 커넥터하우징(311)은 제어보드(210)에 실장된 커넥터(220)를 외력으로부터 보호함과 동시에 메인커버(320)가 서브커버(310)를 덮을 때, 메인커버(320)가 서브커버(310)에 정확한 위치에 덮혀질 수 있다.
이상 상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량용 시동 발전기는 차량용 시동 발전기에서 설계 자유도 확보가 용이하고 자동차 제조사의 다양한 요청상에 유연하게 대응할 수 있다.
또한, 합성고무 또는 실리콘 등의 씰링 소재로 이루어져 있거나, 저경도 재질로 이루어진 서브커버(310)가 하우징의 상부 둘레를 감싸도록 배치됨으로써, 인버터부(200)의 기밀을 유지하기 위한 기밀성능을 확보할 수 있고, 이로 인해, 별도의 가스켓이 불필요하게 되어 차량 시동 발전기를 제작하기 위한 제조공정의 간소화와 비용을 절감할 수 있다.
아울러, 커넥터하우징(311)이 제1관통공(312)의 주변상부로부터 상방향으로 연장되고, 내부에 제1관통공(312)을 관통한 커넥터(220)가 수용됨으로써, 커넥터하우징(311)의 내부에 수용된 커넥터(220)를 외력으로부터 용이하게 보호할 수 있다.
그리고, 기존의 제어보드(210)에 커넥터(220)를 솔더링방식으로 결합함으로써, 기존 설계된 장치에서 커넥터(220)의 위치를 바꿔야 하는 경우에도, 커넥터(220)의 설계 변경 및 제작 변경에 따른 전용커넥터(220)로 개발하는 과정이 생략되어 자동차 제조사의 다양한 요청사항에 빠르게 대응할 수 있다.
또한, 커넥터하우징(311)은 메인커버(320)가 서브커버(310)에 장착될 때, 메인커버(320)가 서브커버(310)에 정확한 위치에 장착될 수 있도록 가이드하는 다웰핀(DOWEL PIN)의 역할을 수행함으로써, 커넥터하우징(311)은 제어보드(210)에 실장된 커넥터(220)를 외력으로부터 보호함과 동시에 메인커버(320)가 서브커버(310)를 덮을 때, 메인커버(320)가 서브커버(310)에 정확한 위치에 덮혀질 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
100: 모터부 200: 인버터부
210: 제어보드 220: 커넥터
300: 커버부 310: 서브커버
311: 커넥터하우징 312: 제1관통공
320: 메인커버 321: 제2관통공

Claims (7)

  1. 차량용 시동발전기에 있어서,
    엔진으로부터 구동력을 전달 받거나, 엔진쪽으로 구동력을 전달하는 모터부;
    상기 모터부와 전기적으로 연결되어 상기 모터부를 제어하는 인버터부; 및
    상기 인버터부의 상부에 배치되어 상기 인버터부의 상부를 덮는 커버부;를 포함하고,
    상기 커버부는,
    상기 인버터부의 상부에 배치되어 상기 인버터부의 상단 둘레를 감싸는 서브커버; 및
    상기 서브커버의 상부에 배치되어 상기 서브커버를 덮는 메인커버;를 포함하고,
    상기 인버터부의 상부에는,
    상기 서브커버에 의해 고정되는 제어보드가 배치되고,
    상기 제어보드에는,
    상기 시동발전기의 외부에 위치하는 상위제어기에 접속되어 신호 또는 전원을 전달하는 커넥터가 결합되며,
    상기 서브커버에는,
    상기 커넥터가 관통되는 제1관통공이 형성되고,
    상기 서브커버에는,
    상기 제1관통공의 주변상부로부터 상방향으로 연장된 커넥터하우징;을 포함하는 것
    인 차량용 시동 발전기.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어보드와 상기 커넥터는 상호 솔더링방식으로 결합되는 것
    인 차량용 시동 발전기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 메인커버에는,
    상기 제1관통공과 대응되는 위치에 상기 커넥터가 관통되는 제2관통공이 형성된 것
    인 차량용 시동 발전기.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 커넥터하우징의 내부에는 상기 제1관통공을 관통한 상기 커넥터가 수용되는 것
    인 차량용 시동 발전기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2관통공에는 상기 커넥터하우징이 관통되는 것
    인 차량용 시동 발전기.
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