KR20080038748A

KR20080038748A - 하이브리드 차량용 통합시동발전기 단자대

Info

Publication number: KR20080038748A
Application number: KR1020060106081A
Authority: KR
Inventors: 지상우
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2006-10-31
Publication date: 2008-05-07
Also published as: KR100836405B1

Abstract

본 발명은 하이브리드 차량용 ISG 단자대에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 42V 벨트형 하이브리드 차량용 ISG(통합시동발전기) 단자대 장착 구조에 관한 것으로서, 탈장착 작업이 간편하게 이루어질 수 있고, 부품수를 절감할 수 있는 구조로 개선된 하이브리드 차량용 ISG 단자대에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 몸체부와, 이 몸체부내의 중심에 배치되는 회전자, 및 이 회전자의 외경에 배치되는 고정자와, 상기 회전자와 동축을 이루며 몸체부의 외측으로 돌출된 ISG구동축과, 이 ISG구동축에 장착되는 벨트풀리를 포함하는 하이브리드 차량용 ISG에 있어서, 상기 몸체부의 상면에 일체로 장착되는 단자대 주몸체와; 상기 주몸체의 일측에 형성된 3상 케이블용 인입홀과; 상기 주몸체의 저면에 형성된 3상 고정자 권선용 통과홀; 로 구성하여서, 상기 몸체부의 고정자로부터 위쪽으로 수직 연장되는 동시에 상기 통과홀을 통해 주몸체의 내부로 삽입된 3상 고정자 권선과, 상기 인입홀을 통해 주몸체 내부로 삽입된 3상 케이블이 주몸체의 내부에서 서로 연결되도록 한 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 ISG 단자대를 제공한다.

하이브리드, ISG, 단자대, 3상 고정자 권선, 3상 케이블, 주몸체

Description

하이브리드 차량용 ＩＳＧ 단자대{Terminal fixture for ISG of HEV}

도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 ISG 단자대의 장착 구조를 나타내는 개략도,

도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 ISG 단자대의 장착 구조를 나타내는 측면도,

도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 ISG 단자대의 장착 구조를 나타내는 평면도,

도 4a 및 도 4b는 종래의 하이브리드 차량용 ISG 단자대의 장착 구조를 나타내는 개략도,

도 5a 및 도 5b는 종래의 하이브리드 차량용 ISG 단자대의 다른 장착 구조를 나타내는 개략도,

도 6a 및 도 6b는 종래의 하이브리드 차량용 ISG 단자대의 또 다른 장착 구조를 나타내는 개략도,

도 7a 및 도 7b는 종래의 하이브리드 차량용 ISG 단자대의 또 다른 장착 구조를 나타내는 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : ISG 12 : 몸체부

14 : 회전자 16 : 고정자

18 : ISG 구동축 20 : 벨트풀리

22 : 3상 고정자 권선 24 : 고정볼트

26 : 3상 케이블 28 : 단자

30 : 사각 형상 통과구멍 32 : 링구멍

34 : 내부단자 터미널 36 : 주몸체

38 : 3상 케이블용 인입홀 40 : 그로멧

42 : 통과홀 44 : 고정 구리판

100, 200, 300, 400, 500 : 단자대

통상적으로, 하이브리드 자동차는 엔진과, 배터리의 전원으로 구동되는 구동모터로 구성되는 동력원이 구비되며, 전륜에 상기의 동력원을 적절히 조합한 구조 를 적용하여 차량의 출발시나 가속시에 배터리의 전압에 의해 동작되는 모터의 동력 보조로 연비 향상을 유도할 수 있는 차량을 말한다.

이러한 하이브리드 차량의 엔진룸에는 여러 부품 및 장치들이 집약 설치되는 바, 그 중 하나가 42V 벨트형 하이브리드 차량용 ISG(통합시동발전기)이다.

대개, 엔진룸은 그 장착 공간이 국한되어 있기 때문에 ISG 발전기와 다른 3상 권선을 연결해야 하는 장착 공간 확보에 어려운 문제점이 있고, 3상 권선과 고정자 권선의 연결이 되는 부위가 정비 문제로 착탈을 반복해야 하는데, 이러한 설계적 고려사항 및 착탈 공간을 확보를 위해 ISG 및 3상 권선 등을 최적화시켜 장착해야 한다.

상기 ISG(10)는 첨부한 도 4a 및 도 4b에서 보는 바와 같이, 몸체부(12)와, 이 몸체부(12)내의 중심에 배치되는 회전자(14), 및 이 회전자(14)의 외경에 배치되는 고정자(16)와, 상기 회전자(14)와 동축을 이루며 몸체부(12)의 외측으로 돌출된 ISG구동축(18)과, 이 ISG구동축(18)에 장착되는 벨트풀리(20)를 포함하여 구성된다.

특히, 상기 고정자(16)와 연결되면서 몸체부(12)의 외부로 3상 고정자 권선(22)이 연장되는 바, 이 3상 고정자 권선(22)은 외부 설치형 3상 단자대(200) 및 고정볼트(24)를 이용하여 3상 케이블(26)과 연결된다.

종래에는 상기 3상 단자대(200)가 몸체부(12)의 외부에 배치되는 바, 몸체부(12)의 외부로 연장된 3상 고정자 권선(22)이 3상 단자대(200)의 해당 단자(28) 일측쪽에 고정볼트(24)로 고정되는 동시에 3상 케이블(26)이 단자(28)의 타측쪽에 고정볼트(24)로 고정된다.

이렇게 3상 단자대를 몸체부의 외부에 배치하게 되면, 3상 고정자 권선과 3상 케이블간의 연결 작업이 쉽고 빠른 장점이 있으나, 엔진룸의 한정된 장착공간 3상 단자대를 탑재하는데 어려움이 있고, 외관상 좋지 않은 단점이 있으며, 특히 3상 고정자 권선이 외부로 노출되어 있기때문에 손상될 위험이 높은 단점이 있다.

첨부한 도 5a 및 도 5b는 종래의 하이브리드 차량용 ISG 단자대의 다른 장착 구조를 나타내는 바, 단자대(300)를 몸체부(12) 상면에 일체로 부착된 점, 그리고 몸체부(12)의 외부로 연장된 3상 고정자 권선(22)이 위쪽으로 절곡되는 동시에 단자대(400)의 내부로 절곡되어 단자대(300)의 해당 단자(28) 일측쪽에 고정볼트(24)로 고정되는 동시에 3상 케이블(26)이 단자대(300)의 사각 형상 통과구멍(30)을 통해 인입되어 단자(28)의 타측쪽에 고정볼트(24)로 고정된다.

첨부한 도 6a 및 도 6b는 종래의 하이브리드 차량용 ISG 단자대의 또 다른 장착 구조를 나타내는 바, 도 5a 및 도 5b의 장착 구조로부터 3상 케이블 연결 방식을 개선한 것으로서, 3상 케이블(26)이 삽입되는 단자대(400)의 일면에 링 구멍(32)을 형성하고, 이 링 구멍(32)에 3상 케이블(26)을 링을 이용하여 고정한 구조를 특징으로 하고, 마찬가지로 몸체부(12)의 외부로 연장된 3상 고정자 권선(22)이 위쪽으로 절곡되는 동시에 단자대(400)의 내부로 절곡되어 3상 케이블(26)과 고정볼트(24)로 고정된다.

그러나, 도 5a 및 도 5b 그리고 도 6a 및 도 6b에 도시된 종래의 장착 구조는 3상 고정자 권선이 외부로 노출되어 있기 때문에 단선 및 손상의 위험이 있고, 3상 고정자 권선이 외부로 연장되며 노출됨에 따른 전체 ISG의 길이가 증가하는 단점이 있다.

첨부한 도 7a 및 도 7b는 종래의 하이브리드 차량용 ISG 단자대의 또 다른 장착 구조를 나타내는 바, 단자대(500)의 형상을 ISG 몸체부(12)의 일측쪽까지 연장된 수직 형태로 성형하여, 외부로 노출되는 3상 고정자 권선(22)와 3상 케이블(26)을 내부 단자 터미널(34)을 이용하여 연결한 점, 그리고 내부 단자 터미널(34)이 단자대(500)의 일측쪽 내부에 놓이도록 한 점에 특징이 있으나, 단자대(500)가 ISG몸체부(12)의 일측부까지 연장 형성되어 전체 ISG 길이가 증가하는 단점이 있고, 내부 단자 터미널을 별도로 적용함에 따른 비용 상승 및 설계 제작의 어려움이 있으며, 엔진룸의 국한된 공간내에서 단자대가 길이가 증가된 상태이므로, 단자대의 탈장착 작업이 어려운 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, ISG몸체부의 상면에 단자대를 장착하고, 몸체부내의 고정자로부터 외부로 연장되는 3상 고정자 권선을 몸체부의 상면쪽으로 인출시키는 동시에 단자대의 저면으로 인입시켜 3상 케이블과 연결되도록 함으로써, ⅰ)3상 고정자 권선의 인출부가 수직으로 단자대와 연결되어 소형화 및 캠팩트화를 이룰 수 있고, ⅱ)길이 방향 단자대 축소로 인하여 ISG 전체 길이의 감소 효과를 얻을 수 있으며, ⅲ) ISG 제어 3상 케이블 연결부에 고정하기 위한 공통 고정부에 도체판(구리판)을 적용하여 복잡 한 고정 볼트를 여러 개 사용하지 않고, 1지점에서 고정할 수 있는 간편한 탈장착성을 제공할 수 있으며, ⅳ) 쉴드 케이블 고정부가 2개의 볼트로 손쉽게 체결할 수 있는 구조로 되어 있어 협소한 공간에서 착탈 작업이 수월하게 이루어질 수 있도록 한 하이브리드 차량용 ISG 단자대를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 몸체부와, 이 몸체부내의 중심에 배치되는 회전자, 및 이 회전자의 외경에 배치되는 고정자와, 상기 회전자와 동축을 이루며 몸체부의 외측으로 돌출된 ISG구동축과, 이 ISG구동축에 장착되는 벨트풀리를 포함하는 하이브리드 차량용 ISG에 있어서, 상기 몸체부의 상면에 일체로 장착되는 단자대 주몸체와; 상기 주몸체의 일측에 형성된 3상 케이블용 인입홀과; 상기 주몸체의 저면에 형성된 3상 고정자 권선용 통과홀; 로 구성하여서, 상기 몸체부의 고정자로부터 위쪽으로 수직 연장되는 동시에 상기 통과홀을 통해 주몸체의 내부로 삽입된 3상 고정자 권선과, 상기 인입홀을 통해 주몸체 내부로 삽입된 3상 케이블이 주몸체의 내부에서 서로 연결되도록 한 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 ISG 단자대를 제공한다.

바람직한 구현예로서, 상기 주몸체의 내부에는 고정 구리판에 부착되고, 이 고정 구리판의 저면에는 상기 3상 고정자 권선이 일체로 연결되고, 고정 구리판의 상면에는 상기 3상 케이블의 내끝단이 고정볼트로 연결되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 다른 구현예로서, 상기 3상 케이블이 관통 삽입되는 주몸체의 인입 홀에는 3상 케이블용 그로멧이 부착된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 ISG 단자대의 장착 구조를 나타내는 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 ISG 단자대의 장착 구조를 나타내는 측면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 ISG 단자대의 장착 구조를 나타내는 평면도이다.

본 발명은 ISG몸체부(12)의 상면에 단자대(100)를 장착하고, 몸체부(12)내의 고정자(16)로부터 외부로 연장되는 3상 고정자 권선(22)을 몸체부(12)의 상면쪽으로 인출시키는 동시에 단자대(100)의 저면으로 인입시켜 3상 케이블(26)과 연결되도록 함으로써, 3상 고정자 권선(22)이 외부로 노출되지 않게 되어 손상의 위험을 완전히 배제시킨 점에 주된 특징이 있다.

전술한 바와 같이, 하이브리드 차량용 ISG는 통합시동발전기로서, 원통형의 몸체부(12)와, 이 몸체부(12)내의 중심에 배치되는 회전자(14), 및 이 회전자(14)의 외경에 배치되는 고정자(16)와, 상기 회전자(14)와 동축을 이루며 몸체부(12)의 외측으로 돌출된 ISG구동축(18)과, 이 ISG구동축(18)에 장착되는 벨트풀리(20)를 포함하여 구성된다.

여기서, 본 발명에 따른 단자대(100)가 상기 몸체부(12)의 상면에 일체로 장착된다.

본 발명의 단자대(100)는 직사각체의 단자대 주몸체(36)를 골격으로 하며, 이 단자대 주몸체(36)는 ISG(10)의 몸체부(12)의 전체 길이보다 작은 길이를 가지면서 ISG(10)의 몸체부(12) 상면에 컴팩트하게 안착 고정된다.

상기 주몸체(36)의 일측(벨트풀리가 장착된 쪽)에는 3상 케이블용 인입홀(38)이 관통 형성되고, 이 인입홀(38)에는 3상 케이블(26)이 관통 삽입될 때 견고하게 지지하며 잡아주는 3상 케이블용 그로멧(40)이 장착된다.

특히, 상기 단자대 주몸체(36)의 저면에는 3상 고정자 권선용 통과홀(42)이 관통 형성된다.

또한, 상기 단자대 주몸체(36)의 내부에는 고정 구리판(44)이 수평을 이루며 고정 장착된다.

여기서, 상기와 같은 구조의 단자대 주몸체에 3상 케이블 및 3상 고정자 권선이 연결되는 구조를 설명하면 다음과 같다.

ISG 몸체부(12)의 측부쪽으로 3상 고정자 권선(22)이 노출되는 기존 구조와 달리, 본 발명에 따르면 상기 몸체부(12)내의 고정자(16)로부터 몸체부(12)의 상면쪽으로 3상 고정자 권선(22)이 노출 연장되어, 단자대 주몸체(36)의 저면에 형성된 통과홀(42)을 통해 주몸체(36)의 내부로 삽입된다.

따라서, 3상 고정자 권선(22) 자체가 외부로 노출되지 않기 때문에 손상 내지 단락 등의 위험을 배제시킬 수 있다.

이때, 상기 단자대 주몸체(36)의 인입홀(38)을 통해 주몸체(36) 내부로 3상 케이블(26)이 삽입된다.

이에, 상기 주몸체(36)의 내부에 장착된 고정 구리판(44)의 상면에 상기 3상 케이블(26)의 내끝단이 고정볼트(24)로 고정되고, 상기 3상 고정자 권선(22)은 고정 구리판(44)의 저면에 일체로 연결된다.

이와 같이, 3상 고정자 권선(22)의 인출부가 수직으로 단자대 주몸체(36)내로 인입되어 고정구리판(44)과 연결됨에 따라 3상 고정자 권선(22)의 손상을 방지할 수 있음을 물론이고, 단자대의 길이 축소로 인하여 ISG 전체 길이의 감소 효과를 얻을 수 있다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 하이브리드 차량용 ISG 단자대에 의하면, ISG몸체부의 상면에 단자대를 장착하고, 몸체부내의 고정자로부터 외부로 연장되는 3상 고정자 권선을 몸체부의 상면쪽으로 수직 인출시키는 동시에 단자대의 저면으로 인입시켜 3상 케이블과 연결되도록 함으로써,

ⅰ)3상 고정자 권선의 인출부가 수직으로 단자대와 연결되어 소형화 및 캠팩트화를 이룰 수 있고,

ⅱ)길이 방향 단자대 축소로 인하여 ISG 전체 길이의 감소 효과를 얻을 수 있으며,

ⅲ) ISG 제어 3상 케이블 연결부에 고정하기 위한 공통 고정부에 도체판(구리판)을 적용하여 복잡한 고정 볼트를 여러 개 사용하지 않고, 1지점에서 고정할 수 있는 간편한 탈장착성을 제공할 수 있으며,

ⅳ) 쉴드 케이블 고정부가 2개의 볼트로 손쉽게 체결할 수 있는 구조로 되어 있어 협소한 공간에서 착탈 작업이 수월하게 이루어질 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

Claims

몸체부와, 이 몸체부내의 중심에 배치되는 회전자, 및 이 회전자의 외경에 배치되는 고정자와, 상기 회전자와 동축을 이루며 몸체부의 외측으로 돌출된 ISG구동축과, 이 ISG구동축에 장착되는 벨트풀리를 포함하는 하이브리드 차량용 ISG에 있어서,

상기 몸체부의 상면에 일체로 장착되는 단자대 주몸체와;

상기 주몸체의 일측에 형성된 3상 케이블용 인입홀과;

상기 주몸체의 저면에 형성된 3상 고정자 권선용 통과홀; 로 구성하여서,

상기 몸체부의 고정자로부터 위쪽으로 수직 연장되는 동시에 상기 통과홀을 통해 주몸체의 내부로 삽입된 3상 고정자 권선과, 상기 인입홀을 통해 주몸체 내부로 삽입된 3상 케이블이 주몸체의 내부에서 서로 연결되도록 한 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 ISG 단자대.
청구항 1에 있어서, 상기 주몸체의 내부에는 고정 구리판에 부착되고, 이 고정 구리판의 저면에는 상기 3상 고정자 권선이 일체로 연결되고, 고정 구리판의 상면에는 상기 3상 케이블의 내끝단이 고정볼트로 연결되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 ISG 단자대.
청구항 1에 있어서, 상기 3상 케이블이 관통 삽입되는 주몸체의 인입홀에는 3상 케이블용 그로멧이 부착된 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 ISG 단자대.