KR20190025086A - 릴레이 내장형 모터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 릴레이 내장형 모터에 관한 것으로, 모터의 케이스 외부에 5개의 단자(LT1, LT2, ST1 ~ ST3)가 노출되게 형성되고, 상기 5개의 단자 중, LT1 및 LT2는 모터 구동을 위한 대전류 전원 라인이 연결되는 대전류 단자이고, ST1 ~ ST3은 상기 릴레이 구동을 위한 소전류 전원 라인이 연결되는 소전류 단자이며, 상기 릴레이는 제1,제2 릴레이 스위치가 내장된 릴레이로서, 6개의 접점 단자(C1 ~ C6) 중 C1 ~ C3는 제1 릴레이 스위치의 접점 단자이고, C4 ~ C6는 제2 릴레이 스위치의 접점 단자에 해당하며, 상기 제1 릴레이 스위치의 공통 단자(C1)에 대전류 전원 라인의 일단이 연결되고, 제2 릴레이 스위치의 공통 단자(C4)에 대전류 전원 라인의 다른 일단이 연결되며, 모터 코일의 일단이 상기 제1 릴레이 스위치의 제1 접점 단자(C2)와 제2 릴레이 스위치의 제1 접점 단자(C5)에 공통 접속되고, 상기 모터 코일의 다른 일단이 상기 제1 릴레이 스위치의 제2 접점 단자(C3)와 제2 릴레이 스위치의 제2 접점 단자(C6)에 공통 접속되게 형성된다.

Description

릴레이 내장형 모터{MOTOR INCLUDING RELAY}
본 발명은 릴레이 내장형 모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모터 코일에 인가되는 대전류 라인의 길이를 단축하여 대전류 라인의 선간 저항 및 접촉 저항에 의한 에너지 손실과 발열을 감소시킬 수 있도록 하는 릴레이 내장형 모터에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 적어도 하나 이상의 모터가 설치된다.
예컨대 운전자나 탑승자를 위한 시트(seat)에는 복수의 모터(예 : 직류 모터)가 설치된다.
그런데 이러한 모터는 케이스(또는 모터 하우징)의 외부로 복수의 리드 와이어(즉, 전원 라인)가 인출되어 있으며, 상기 리드 와이어(즉, 전원 라인)에 전원(즉, 모터 구동을 위한 대전류 전원)을 인가하여 상기 모터를 회전시키게 된다.
이때 상기 모터의 회전 방향을 바꾸기 위해서는 상기 모터의 외부에 별도로 설치된 모터 구동 모듈(미도시)을 통해 상기 리드 와이어(즉, 전원 라인)에 인가되는 전원의 정부((+),(-))를 변경하게 된다.
따라서 상기 모터에서 인출된 리드 와이어(즉, 전원 라인)를 모터 구동 모듈(미도시)까지 연장시켜야 되기 때문에 대전류 라인(즉, 모터 구동 모듈의 내부 스위치에서 모터 내부의 모터 코일까지의 대전류 전원 라인)이 길어지게 된다.
참고로 납땜이나 전선연장기구를 이용한 라인(전선)의 연장시에는 접촉 저항 등이 큰 영향이 없으나, 스위치인 경우에는 납땜과 달리 완전한 결합 상태가 아니기 때문에 접촉 저항 등이 큰 영향을 미치게 된다.
상기와 같이 대전류 라인(즉, 모터 구동을 위한 대전류 전원 라인)이 모터 구동 모듈(미도시)의 스위치 접점에서부터 모터 코일까지의 길이가 길어지고, 라인(즉, 전선)의 길이가 연장될 경우에는 선간 저항 및 접촉 저항에 의한 에너지 손실과 발열이 발생하며, 또한 차량의 무게와 부피를 증가시키는 원인이 되는 문제점이 있다. 특히 배터리만을 사용하는 전기 차량에서는 이러한 에너지 손실이 누적될 경우 필연적으로 주행 거리를 단축시키게 된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허 10-1394407호(2014.05.07. 등록, 기판 내장형 모터)에 개시되어 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 모터 코일에 인가되는 대전류 라인의 길이를 단축하여 대전류 라인의 선간 저항 및 접촉 저항에 의한 에너지 손실과 발열을 감소시킬 수 있도록 하는 릴레이 내장형 모터를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 릴레이 내장형 모터는, 릴레이 내장형 모터에 있어서, 상기 모터의 케이스 외부에 5개의 단자(LT1, LT2, ST1 ~ ST3)가 노출되게 형성되고, 상기 5개의 단자 중, LT1 및 LT2는 모터 구동을 위한 대전류 전원 라인이 연결되는 대전류 단자이고, ST1 ~ ST3은 상기 릴레이 구동을 위한 소전류 전원 라인이 연결되는 소전류 단자이며, 상기 릴레이는 제1,제2 릴레이 스위치가 내장된 릴레이로서, 6개의 접점 단자(C1 ~ C6) 중 C1 ~ C3는 제1 릴레이 스위치의 접점 단자이고, C4 ~ C6는 제2 릴레이 스위치의 접점 단자에 해당하며, 상기 제1 릴레이 스위치의 공통 단자(C1)에 대전류 전원 라인의 일단이 연결되고, 제2 릴레이 스위치의 공통 단자(C4)에 대전류 전원 라인의 다른 일단이 연결되며, 모터 코일의 일단이 상기 제1 릴레이 스위치의 제1 접점 단자(C2)와 제2 릴레이 스위치의 제1 접점 단자(C5)에 공통 접속되고, 상기 모터 코일의 다른 일단이 상기 제1 릴레이 스위치의 제2 접점 단자(C3)와 제2 릴레이 스위치의 제2 접점 단자(C6)에 공통 접속되게 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 제1 릴레이 스위치와 제2 릴레이 스위치는 동시에 스위칭 제어되며, 제1 스위칭 모드에서는 제1 릴레이 스위치의 공통 단자(C1)와 제1 접점 단자(C2)가 연결되며, 또한 제2 릴레이 스위치의 공통 단자(C4)와 제2 접점 단자(C6)가 연결되고, 제2 스위칭 모드에서는 제1 릴레이 스위치의 공통 단자(C1)와 제2 접점 단자(C3)가 연결되며, 또한 제2 릴레이 스위치의 공통 단자(C4)와 제1 접점 단자(C5)가 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 릴레이는 기판에 부착되어 모터 케이스 내부에 고정되며, 상기 기판에는 샤프트(Shaft)가 관통하는 홀(Shaft hole)이 형성되고, 상기 샤프트 홀(Shaft hole)을 피하는 위치에 릴레이가 부착되며, 상기 샤프트 홀(Shaft hole)을 중심으로 상기 릴레이와 대향되는 위치의 균형점에 대전류 단자(LT1, LT2) 및 소전류 단자(ST1 ~ ST3)가 형성되고, 상기 대전류 단자(LT1, LT2) 및 소전류 단자(ST1 ~ ST3)에는 리드 와이어가 연결되어 모터 케이스의 외부로 노출되게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 모터 코일에 인가되는 대전류 라인의 길이를 단축하여 대전류 라인의 선간 저항 및 접촉 저항에 의한 에너지 손실과 발열을 감소시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 다른 릴레이 내장형 모터의 개략적인 회로 구성을 보인 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 다른 릴레이 내장형 모터의 내장을 위한 기판의 개략적인 구성을 보인 예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 릴레이 내장형 모터의 일 실시예를 설명한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 다른 릴레이 내장형 모터의 개략적인 회로 구성을 보인 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 모터의 외부에는 5개의 단자(예 : LT1, LT2, ST1 ~ ST3)가 노출되게 형성된다.
상기 5개의 단자(예 : LT1, LT2, ST1 ~ ST3) 중, LT1 및 LT2는 대전류 라인(즉, 모터 구동을 위한 대전류 전원 라인)이 연결되는 대전류 단자이고, ST1 ~ ST3은 소전류 라인(즉, 릴레이 구동을 위한 소전류 전원 라인)이 연결되는 소전류 단자이다.
상기 모터에 내장되는 릴레이(RY)(또는 릴레이 본체)는 2쌍의 릴레이 스위치가 내장된 릴레이다.
따라서 상기 릴레이(RY)는 총 6개의 접점 단자(C1 ~ C6)를 포함한다.
여기서 상기 릴레이(RY)의 6개의 접점 단자(C1 ~ C6) 중, C1 ~ C3는 제1 릴레이 스위치의 접점 단자에 해당하며, C4 ~ C6는 제2 릴레이 스위치의 접점 단자에 해당한다.
상기 릴레이(RY)는 기존의 모터 구동 모듈(미도시)을 대체하는 것이므로, 모터의 정역회전을 위해 모터 코일(예 : 회전자 코일 등)에 인가되는 전원(즉, 대전류 전원)의 정부((+),(-))를 변경한다.
따라서 상기 릴레이(RY)의 각 접점 단자(C1 ~ C6)는 전원(즉, 대전류 전원)의 정부((+),(-)) 변경을 위한 회로가 정확히 연결되어야 한다.
예컨대 제1 릴레이 스위치의 공통 단자(C1)에 대전류 전원 라인의 일단이 연결되고, 제2 릴레이 스위치의 공통 단자(C4)에 대전류 전원 라인의 다른 일단이 연결되며, 모터 코일의 일단이 상기 제1 릴레이 스위치의 제1 접점 단자(C2)와 제2 릴레이 스위치의 제1 접점 단자(C5)에 공통 접속되고, 상기 모터 코일의 다른 일단이 상기 제1 릴레이 스위치의 제2 접점 단자(C3)와 제2 릴레이 스위치의 제2 접점 단자(C6)에 공통 접속된다.
여기서 상기 제1 릴레이 스위치와 제2 릴레이 스위치는 동시에 스위칭 제어되며, 제1 스위칭 모드(예 : 정회전 모드)에서는 제1 릴레이 스위치의 공통 단자(C1)와 제1 접점 단자(C2)가 연결되며, 또한 제2 릴레이 스위치의 공통 단자(C4)와 제2 접점 단자(C6)가 연결된다. 그리고 제2 스위칭 모드(예 : 역회전 모드)에서는 제1 릴레이 스위치의 공통 단자(C1)와 제2 접점 단자(C3)가 연결되며, 또한 제2 릴레이 스위치의 공통 단자(C4)와 제1 접점 단자(C5)가 연결된다.
상기와 같이 본 실시예에는 대전류 전원 라인의 전원이 인가되는 릴레이(RY)의 스위치 접점에서부터 모터 코일까지의 길이(또는 거리)가 기존에 비해서 상대적으로 많이 짧아지며, 모터의 외부에 전원(즉, 대전류 전원)의 정부((+),(-)) 변경을 위한 별도의 모듈을 설치하지 않아도 되기 때문에 구조가 간단해지기 때문에 설치를 위한 부피를 감소시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
또한 본 실시예와 같이 릴레이는 대전류를 스위칭 하지만 릴레이 자체를 구동시키기 위해서는 소전류(예 : 3V ~ 5V) 전원을 인가하면 되므로 기존의 모터 구동 모듈(미도시)에 비해서 더욱 소형화가 가능한 효과가 있다.
또한 상기와 같이 본 실시예는 모터 코일에 인가되는 대전류 라인의 길이(릴레이 내부 스위치 접점에서부터 모터 코일까지의 길이)를 단축하여 대전류 라인의 선간 저항 및 접촉 저항에 의한 에너지 손실과 발열을 감소시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
이때 상기 릴레이(또는 릴레이 구동 회로)는 모터의 전방이나 후방의 케이스(또는 하우징)의 내부에 내장되는 것이 바람직하지만, 이를 한정하고자 하는 것은 아니다. 다만 이하 도 2에서는 상기 릴레이(또는 릴레이 구동 회로)를 내장할 수 있는 기판의 구성에 대해서 간단히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 다른 릴레이 내장형 모터의 내장을 위한 기판의 개략적인 구성을 보인 예시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 릴레이(RY)는 기판에 부착되어 모터 케이스 내부에 고정되며, 상기 기판에는 샤프트(Shaft)가 관통하는 홀(Shaft hole)이 형성되며, 상기 샤프트 홀(Shaft hole)을 피하는 위치에 릴레이(RY)가 부착되며, 상기 샤프트 홀(Shaft hole)을 중심으로 상기 릴레이(RY)와 대향되는 위치의 균형점에 대전류 단자(LT1, LT2) 및 소전류 단자(ST1 ~ ST3)가 형성된다. 상기 기판의 외형은 모터 케이스(또는 모터 하우징)의 내부 형상을 추종하여 형성된다.
상기와 같이 릴레이(RY)와 대향되는 위치에 대전류 단자(LT1, LT2) 및 소전류 단자(ST1 ~ ST3)를 형성시킴으로써 무게 중심이 한쪽으로 치우치는 것을 방지하는 효과가 있다.
상기 대전류 단자(LT1, LT2) 및 소전류 단자(ST1 ~ ST3)에는 리드 와이어(즉, 대전류 전원 라인, 소전류 전원 라인)가 연결되어 모터 케이스(또는 모터 하우징)의 외부로 노출되게 형성된다.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
LT1, LT2 : 대전류 단자 ST1 ~ ST3 : 소전류 단자
RY : 릴레이 C1 ~ C6 : 릴레이 접점

Claims (3)

  1. 릴레이 내장형 모터에 있어서,
    상기 모터의 케이스 외부에 5개의 단자(LT1, LT2, ST1 ~ ST3)가 노출되게 형성되고,
    상기 5개의 단자 중, LT1 및 LT2는 모터 구동을 위한 대전류 전원 라인이 연결되는 대전류 단자이고, ST1 ~ ST3은 상기 릴레이 구동을 위한 소전류 전원 라인이 연결되는 소전류 단자이며,
    상기 릴레이는 제1,제2 릴레이 스위치가 내장된 릴레이로서, 6개의 접점 단자(C1 ~ C6) 중 C1 ~ C3는 제1 릴레이 스위치의 접점 단자이고, C4 ~ C6는 제2 릴레이 스위치의 접점 단자에 해당하며,
    상기 제1 릴레이 스위치의 공통 단자(C1)에 대전류 전원 라인의 일단이 연결되고, 제2 릴레이 스위치의 공통 단자(C4)에 대전류 전원 라인의 다른 일단이 연결되며, 모터 코일의 일단이 상기 제1 릴레이 스위치의 제1 접점 단자(C2)와 제2 릴레이 스위치의 제1 접점 단자(C5)에 공통 접속되고, 상기 모터 코일의 다른 일단이 상기 제1 릴레이 스위치의 제2 접점 단자(C3)와 제2 릴레이 스위치의 제2 접점 단자(C6)에 공통 접속되게 형성된 것을 특징으로 하는 릴레이 내장형 모터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 릴레이 스위치와 제2 릴레이 스위치는 동시에 스위칭 제어되며,
    제1 스위칭 모드에서는 제1 릴레이 스위치의 공통 단자(C1)와 제1 접점 단자(C2)가 연결되며, 또한 제2 릴레이 스위치의 공통 단자(C4)와 제2 접점 단자(C6)가 연결되고,
    제2 스위칭 모드에서는 제1 릴레이 스위치의 공통 단자(C1)와 제2 접점 단자(C3)가 연결되며, 또한 제2 릴레이 스위치의 공통 단자(C4)와 제1 접점 단자(C5)가 연결되는 것을 특징으로 하는 릴레이 내장형 모터.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 릴레이는 기판에 부착되어 모터 케이스 내부에 고정되며,
    상기 기판에는 샤프트(Shaft)가 관통하는 홀(Shaft hole)이 형성되고,
    상기 샤프트 홀(Shaft hole)을 피하는 위치에 릴레이가 부착되며, 상기 샤프트 홀(Shaft hole)을 중심으로 상기 릴레이와 대향되는 위치의 균형점에 대전류 단자(LT1, LT2) 및 소전류 단자(ST1 ~ ST3)가 형성되고,
    상기 대전류 단자(LT1, LT2) 및 소전류 단자(ST1 ~ ST3)에는 리드 와이어가 연결되어 모터 케이스의 외부로 노출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 릴레이 내장형 모터.
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JPH0729732U (ja) * 1993-11-02 1995-06-02 住友電装株式会社 リレーの異常検知装置
KR20040007471A (ko) * 2001-06-22 2004-01-24 미네베아 컴퍼니 리미티드 전기 모터, 특히 전자식으로 정류되는 ｄｃ 모터용 릴레이지지 디바이스
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