KR20190091598A

KR20190091598A - 모터의 전자소자 고정 장치 및 이를 포함하는 모터

Info

Publication number: KR20190091598A
Application number: KR1020180010351A
Authority: KR
Inventors: 김호연; 박희권; 백충재; 이재원; 임호빈; 정경훈; 조성국
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2018-01-29
Filing date: 2018-01-29
Publication date: 2019-08-07

Abstract

본 발명은 종래 스위칭 소자를 고정하는데 사용했던 고정장치보다 볼팅홀의 정렬이 용이하고, 내구성이 증가하며, 조립성 및 방열성능이 개선된 모터의 전자소자 고정장치에 관한 것으로, 볼트가 삽입되는 제1볼팅홀이 형성된 몸체, 상기 제1볼팅홀 양측의 상기 몸체 하면에서 하측으로 돌출 형성되어 스위칭 소자의 양단을 감싸는 외측 가이드부 및 상기 제1볼팅홀의 외곽을 따라 상기 몸체의 하면에서 하측으로 돌출 형성되어 스위칭 소자의 결합홀에 삽입되는 내측 가이드부로 구성되는 단위체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

모터의 전자소자 고정 장치 및 이를 포함하는 모터{Holder for switching device of motor and the motor including thereof}

본 발명은 모터의 전자소자 고정 장치 및 이를 포함하는 모터에 관한 것으로써, 모터에 전자소자의 설치시 조립성을 향상시키고, 보다 정확한 위치에 전자소자를 설치할 수 있으며, 파손을 방지하여 전자소자의 절연을 유지할 수 있는 모터의 전자소자 고정 장치 및 이를 포함하는 모터에 관한 것이다.

차량을 비롯한 다양한 장치에서는 냉각 또는 기타 목적을 위해 모터를 사용한다. 차량에 모터가 사용되는 일예로써, 차량의 전방에 설치되는 쿨링팬이 있을 수 있다. 쿨링팬은 차량 전방에 설치되어 열교환기 내부의 열교환 매체를 냉각시키기 위한 냉각 장치로, 쿨링팬은 모터의 회전샤프트와 연결되어 회전한다.

도 1은 종래 쿨링팬에 연결되는 모터 조립체의 결합된 상태를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 쿨링팬에 연결되는 모터 조립체는 모터부(10), 모터부(10)가 일측(도 1을 기준으로 상부)에 설치되는 모터 하우징(20)과 하우징(20)에 설치되는 인버터부(미도시)를 포함할 수 있다.

도 2는 도 1에 도시된 모터 조립체를 뒤집어 모터 하우징(20)에 설치되는 인버터부(30)를 도시한 것이다. 인버터부(30)는 모터 하우징(20)에 설치되어 모터부(10)에 전류를 인가함과 동시에 모터부(10)를 제어하는 부분으로, 도 2에 도시된 바와 같이 모터부(10)의 구동을 위한 기판(31)과 기판(31)에 연결되는 전자소자로써 스위칭 소자(32)를 포함할 수 있다.

스위칭 소자(32)는 일반적으로 기판(31)상에 배치될 수 있지만, EMC(Electro Magnetic Compatibility, 전자기파 적합성) 개선에 따라 도 2에 도시된 바와 같이 기판(31)의 외곽 바깥쪽 부분에 배치되어 기판(31)과 전기적으로 연결되되, 모터 하우징(20)에 볼트(33)를 통해 결합될 수 있다.

도 3은 도 2에 도시된 스위칭 소자(32)가 모터 하우징(20)에서 분리된 것을 도시한 것이고, 도 4는 스위칭 소자(32)가 모터 하우징(20)에 결합되었을 때의 단면을 도시한 것이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 스위칭 소자(32)는 소자에 형성된 볼팅홀과 모터 하우징(20)에 형성된 볼팅홀이 서로 정렬된 후, 단일의 볼트(33)가 볼팅홀들에 상입되어 결합되되, 볼트(33)와 스위칭 소자(32) 사이에는 와셔(34)가 배치되어 스위칭 소자(32)를 절연시키며, 스위칭 소자(32)와 모터 하우징(20) 사이에는 절연시트(35)가 형성되어 스위칭 소자(32)를 절연시킨다.

상기한 바와 같은 방법으로 스위칭 소자(32)를 모터 하우징(20)에 결합시킬 경우, 스위칭 소자(32)를 기판(31)과 전기적으로 연결시키기 위한 스위칭 소자(32)의 핀과 기판(31)의 핀 홀의 유격에 의해 모든 스위칭 소자(32)가 정확한 모터 하우징(20)의 위치에 결합되지 않을 수 있으며, 스위칭 소자(32)가 정확한 위치에 결합되지 않을 경우 볼팅홀들은 서로 정렬되지 않을 수 있다. 스위칭 소자(32)와 모터 하우징(20)의 볼탕홀이 서로 정렬되지 않은 상태에서 볼트(33)와 와셔(34)를 이용하여 스위칭 소자(32)를 모터 하우징(20)에 결합시킬 경우, 결합홀 간의 이격된 거리로 인해 볼트(33)에서 발생한 응력이 와셔(34)로 전달되어 비교적 무른 재질인 와셔(34)가 파손될 수 있고, 이로 인해 스위칭 소자(32)의 절연이 파괴되어 모터가 동작하지 않을 수 있는 문제점이 있었다.

한국공개특허공보 제10-2015-0098884호

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명에 의한 모터의 전자소자 고정 장치 및 이를 포함하는 모터의 목적은 종래 스위칭 소자의 고정장치로 사용되는 와셔보다 모터 하우징과 스위칭 소자 각각의 결합홀의 정렬을 용이하게 할 수 있고, 고정장치의 파손을 방지함으로써 스위칭 소자의 절연이 파괴되는 것을 방지할 수 있으며, 스위칭 소자의 조립성을 향상시킬 수 있는 모터의 전자소자 고정 장치 및 이를 포함하는 모터를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 모터의 전자소자 고정 장치는, 볼트가 삽입되는 제1볼팅홀이 형성된 몸체, 상기 제1볼팅홀 양측의 상기 몸체 하면에서 하측으로 돌출 형성되어 스위칭 소자의 양단을 감싸는 외측 가이드부 및 상기 제1볼팅홀의 외곽을 따라 상기 몸체의 하면에서 하측으로 돌출 형성되어 스위칭 소자의 결합홀에 삽입되는 내측 가이드부로 구성되는 단위체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 모터의 전자소자 고정 장치에서 상기 단위체는 상기 단위체는 다른 단위체와 연결되어, 인접한 복수의 스위칭 소자를 고정시키고, 상기 외측 가이드부는 상기 몸체의 양측 단부 하면에서 하측으로 돌출되어 형성되고, 단일 단위체의 몸체 및 외측 가이드부의 측면은 다른 단위체의 몸체 및 외측 가이드부의 측면과 연결되며, 상기 단위체는 모터 하우징에 형성된 고정부재에 삽입되고, 상기 제1볼팅홀의 단면은 상기 볼트의 몸체 단면보다 큰 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 모터는 로터의 회전을 위해 스테이터에 전류를 공급하기 위한 스위칭소자 및 상기 스위칭 소자를 고정하는 전자소자 고정 장치를 포함한다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의한 모터의 전자소자 고정 장치 및 이를 포함하는 모터에 의하면, 외측 및 내측 가이드부를 통해 고정 장치, 스위칭 소자 및 모터 하우징에 각각 형성된 볼팅홀의 정렬을 용이하게 할 수 있고, 볼팅홀이 정렬되지 않은 상태에서 볼팅되더라도 응력이 내측 및 외측 가이드부로 분산되기 때문에, 고정 장치의 내구성 향상 및 스위칭 소자의 절연 파괴를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 모터의 전자소자 고정 장치가 모터 하우징에 형성된 결합 부재에 삽입되어 고정되기 때문에, 볼팅홀의 정렬을 보다 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 종래의 와셔보다 본 발명에 의한 모터의 전자소자 고정 장치와 스위칭 소자가 맞닿는 면적이 넓어져 보다 안정적으로 스위칭 소자를 고정함과 동시에 방열성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 모터 조립체의 사시도.
도 2는 종래 모터 조립체의 인버터부의 사시도.
도 3은 종래 모터 조립체에 결합되는 스위칭 소자의 분해 사시도.
도 4는 종래 모터 조립체에 결합된 스위칭 소자의 단면도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제1실시예에 의한 모터의 전자소자 고정 장치의 사시도.
도 7은 본 발명의 제1실시예를 포함하는 모터 조립체의 사시도.
도 8은 본 발명의 제1실시예를 포함하는 모터 조립체의 분해 사시도.
도 9는 본 발명의 제1실시예가 결합된 모터 조립체의 단면도.
도 10은 본 발명의 제2실시예를 포함하는 모터 조립체의 분해 사시도.
도 11은 본 발명의 제2실시예의 사시도.
도 12는 본 발명의 제2실시예가 결합된 모터 조립체의 단면도.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 모터의 전자소자 고정 장치의 바람직한 실시예들에 관하여 상세히 설명한다.

[제1실시예]

도 5 및 도 6은 본 발명의 제1실시예에 의한 모터의 전자소자 고정 장치(40)를 각기 다른 각도에서 도시한 것이다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 모터의 전자소자 고정 장치(40)는 몸체(100), 외측 가이드부(200) 및 내측 가이드부(300)를 포함할 수 있다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 몸체(100)는 판 평상이 될 수 있으며, 중앙 부분에는 제1볼팅홀(110)이 관통 형성될 수 있다. 제1볼팅홀(110)은 후술할 스위칭 소자를 고정시키기 위한 볼트가 삽입되는 부분이다.

도 5 및 도 6에 도시된 본 발명의 제1실시예에서 제1볼팅홀(110)은 판 형상의 몸체(100) 중앙에 형성되지만, 본 발명은 제1볼팅홀(110)의 위치를 이에 한정하지 않으며 다양한 위치에 형성될 수 있고, 스위칭 소자의 크기, 형상 및 스위칭 소자에 형성된 볼팅홀에 따라 단일개가 아닌 복수가 형성될 수도 있다.

몸체(100)는 후술할 스위칭 소자를 가압하여 고정시키는 역할을 하기 때문에 하면이 평탄한 판 형상이며, 스위칭 소자와 직접적으로 맞닿기 때문에 부도체로 형성되어 스위칭 소자의 절연이 파괴되지 않도록 하거나, 도체로 형성되더라도 스위칭 소자와 맞닿는 면에 별도의 절연층이 형성되어 스위칭 소자의 절연이 파괴되지 않도록 하여, 스위칭 소자의 Short-Circuit에 따른 모터의 오작동을 방지할 수 있다.

외측 가이드부(200)는 제1볼팅홀(110) 양측의 몸체(100)의 하면에서 하측으로 돌출 형성되는 제1외측 가이드부(210) 및 제2외측 가이드부(220)를 포함하고, 제1외측 가이드부(210)와 제2외측 가이드부(220)는 스위칭 소자를 고정시킬 때 스위칭 소자의 양단을 감싼다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제1외측 가이드부(210)와 제2외측 가이드부(220)는 몸체(100)의 양측 끝단 하면에서 하측으로 돌출될 수 있지만, 본 발명은 이에 한정하지 않고 제1 및 제2외측 가이드부(210, 220)는 제1볼팅홀(110)의 양측이라면 중단 하면에서도 하측으로 돌출될 수 있다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 내측 가이드부(300)는 제1볼팅홀(110)의 외곽을 따라 몸체(100)의 하면에서 하측으로 돌출 형성된다. 내측 가이드부(300)는 스위칭 소자에 형성된 볼팅홀에 삽입되어 스위칭 소자와 맞닿아 고정시키는 역할을 한다.

도 7은 본 발명의 제1실시예에 의한 모터의 전자소자 고정 장치(40) 및 볼트(33)를 이용하여 스위칭 소자(32)를 고정시킨 상태를 도시한 것이고, 도 8은 도 7에 도시된 상태에서 본 발명의 제1실시예에 의한 모터의 전자소자 고정 장치(40)와 볼트(33)가 분해된 상태를 도시한 것이며, 도 9는 도 7에 도시된 모터의 전자소자 고정 장치(40)가 기판(20)에 고정된 상태의 단면을 도시한 것이다.

도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 스위칭 소자(32)는 기판(31)의 외곽에 부분의 모터 하우징(20)에 결합되되, 본 발명의 제1실시예에 의한 모터의 전자소자 고정 장치(40)에 의해 가압된 상태에서 볼트(33)가 삽입되어 모터의 전자소자 고정 장치(40) 및 스위칭 소자(32)를 모터 하우징(20)에 고정시킨다. 이를 위해 스위칭 소자(32)에는 제2볼팅홀(H)이 형성되고, 모터 하우징(20)에도 제3볼팅홀(미도시)이 형성되며, 제1볼팅홀, 제2볼팅홀(H) 및 제3볼팅홀이 정렬된 상태에서 볼트가 삽입된다.

단, 앞서 발명의 배경이 되는 기술 단락에서 설명했듯, 스위칭 소자(32)와 기판(31)을 전기적으로 연결하기 위한 스위칭 소자의 핀과 기판의 핀홀의 위치 문제로 모든 스위칭 소자(32)의 위치가 정확하게 배치되기 어렵기 때문에, 제1볼팅홀, 제2볼팅홀(H) 및 제3볼팅홀이 서로 동일한 위치에 정렬되지 않을 수 있다. 본 발명은 이를 위해 도 9에 도시된 바와 같이 외측 가이드부(200)가 스위칭 소자(32)의 외곽을 감싸고, 내측 가이드부(300)가 스위칭 소자(32)에 형성된 제1볼팅홀로 삽입되어 사용자가 스위칭 소자(32)를 볼팅하기 전에, 본 발명의 제1실시예에 의한 모터의 전자소자 고정 장치(40)를 움직여 스위칭 소자(32)의 위치를 조절해 제1 내지 제3볼팅홀이 정렬되도록 할 수 있으며, 제1 내지 제3볼팅홀이 완전히 정렬되지 않은 상태에서 볼트(33)가 삽입되어 스위칭 소자(32)를 고정시키더라도 볼트(33)의 위치가 어긋나 발생하는 응력은 내측 가이드부(300)뿐 아니라 외측 가이드부(200)에도 전달되어 응력이 분산되는 효과가 있기 때문에, 고정 장치의 내구성이 향상되는 효과가 있다.

도 9에 도시된 바와 같이, 제1볼팅홀(도번 미도시, 몸체(100)에 볼트(33)가 삽입되는 부분)의 넓이는 볼트(33)의 몸체(볼트 머리를 제외한 부분)의 단면의 넓이보다 일정 정도 클 수 있다. 이는 제1볼팅홀이 제2볼팅홀 및 제3볼팅홀과 완전하게 정렬되지 않은 상태에서 볼트(33)가 삽입 및 볼팅되더라도 제1볼팅홀의 면적이 볼트(33)보다 클 경우 볼트(33) 및 볼트(33)와 맞닿는 본 발명의 제1실시예에 의한 모터의 전자소자 고정 장치(40)에 응력이 가해지지 않기 때문이다.

도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 모터의 전자소자 고정 장치(40)는 모터 하우징(20)에 형성된 고정부재(21)에 삽입될 수 있다. 도면에 도시된 고정부재(21)는 상측으로 돌출 형성된 판 형상으로, 모터의 전자소자 고정 장치(40)가 스위칭 소자(32)를 고정할 때, 모터의 전자소자 고정 장치(40)의 외곽, 즉 외측 가이드부(200)의 측면을 감싸 모터의 전자소자 고정 장치(40)의 위치를 조절하여 제1 내지 제3볼팅홀의 정렬을 용이하게 할 수 있다.

도 7 내지 도 9에서 고정부재(21)는 상측으로 돌출된 판 형상이지만, 본 발명은 이에 한정하지 않으며, 고정부재(21)는 모터 하우징(20)에 함몰된 형상일 수 있고, 이 외에도 본 발명의 다양한 실시예에 의한 모터의 전자소자 고정 장치(40)가 삽입되어 고정할 수 있는 형상이라면 어떠한 형상이든지 관계없이 형성될 수 있다.

상기한 본 발명의 제1실시예에 의한 모터의 전자소자 고정 장치(40)는 스위칭 소자(32)의 상면 및 양측면을 각각 몸체(100), 외측 가이드부(200) 및 내측 가이드부(300)가 면접하여 종래의 와셔에 비해 스위칭 소자(32)를 가압하는 면적이 증가하고, 따라서 보다 안정적으로 스위칭 소자(32)를 고정시킴과 동시에, 스위칭 소자(32)에서 발생하는 열이 본 발명에 의한 모터의 전자소자 고정 장치(40)로 전달되어 외부로 배출되기 때문에, 종래보다 방열성능이 개시되는 효과가 있다.

[제2실시예]

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 제2실시예에 의한 모터의 전자소자 고정 장치에 관하여 상세히 설명한다.

본 발명의 제2실시예에 의한 모터의 전자소자 고정 장치는 제1실시예의 몸체, 외측 가이드부 및 내측 가이드부를 포함하여 이루어지는 단위체가 복수개 연결된 것으로, 세부적인 구성은 제1실시예와 제2실시예가 서로 동일하다.

도 10은 본 발명의 제2실시예에 의한 모터의 전자소자 고정 장치(40) 및 볼트가 스위칭 소자와 분리된 것을 도시한 것이다. 도 10에서 볼트 및 스위칭 소자는 각각 두 개씩 도시되어 있으므로, 편의상 제1볼트(33a), 제2볼트(33b), 제1스위칭 소자(32a) 및 제2스위칭 소자(32b)라 한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 의한 모터의 전자소자 고정 장치(40)는 제1단위체(41)와 제2단위체(42)를 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 제2실시예에 의한 모터의 전자소자 고정장치는 제1실시예를 두 개 횡방향으로 연결한 것이다.

도 11은 본 발명의 제2실시예에 의한 모터의 전자소자 고정 장치(40)만을 도시한 것이다. 도 12는 본 발명의 제2실시예에 의한 모터의 전자소자 고정 장치(40)가 제1스위칭 소자(32a)와 제2스위칭 소자(32b)를 고정한 상태의 단면을 도시한 것이다.

도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 제1단위체(41)의 제2외측 가이드부(220a)는 제2단위체(42)의 제1외측 가이드부(210b)와 측면이 서로 맞닿아 연결되어, 제1단위체(41)와 제2단위체(42)는 서로 연결된다. 상기한 설명에서는 제1단위체(41)와 제2단위체(420)가 서로 별개로 형성되어 연결되는 것처럼 설명했지만, 본 발명의 제2실시예는 제1단위체(41)와 제2단위체(42)가 서로 일체화된 상태로 제조될 수 있다.

본 발명의 제2실시예가 제1단위체(41)와 제2단위체(42)가 서로 연결된 형태로 형성되는 것은, 한 번에 두 개의 스위칭 소자를 고정할 수 있도록 함으로써, 조립성을 향상시킬 수 있고, 제1스위칭 소자(32a)와 제2스위칭 소자(32b) 사이에 외측 가이드부가 위치하게 함으로써 스위칭 소자간의 단락이 일어나는 것을 방지하기 위함이다.

단, 본 발명은 상기한 제2실시예와 같이 두 개의 단위체를 서로 연결하는 것에 한정하는 것이 아니며, 스위칭 소자의 개수에 대응한 개수의 단위체를 서로 연결할 수 있고, 더 나아가 단순히 횡방향으로 단위체를 연결하는 것이 아닌, 종방향 또는 사선으로 연결할 수 있다. 예를 들어 도 10에서 스위칭 소자는 기판(31)의 외곽 부분에 형성되어 있는데, 본 발명에 의한 모터의 전자소자 고정 장치는 기판(31)의 외곽에 대응되는 형상으로 형성되어, 모든 스위칭 소자를 고정하는 실시예가 있을 수 있다.

본 발명은 상기한 실시예들에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

10 : 모터부
20 : 모터 하우징 21 : 고정부재
30 : 인버터부 31 : 기판
32 : 스위칭 소자 33 : 볼트
34 : 와셔 35 : 절연시트
40 : 모터의 전자소자 고정장치
41 : 제1단위체 42 : 제2단위체
100 : 몸체 110 : 제1볼팅홀
200 : 외측 가이드부
210 : 제1외측 가이드부 220 : 제2외측 가이드부
300 : 내측 가이드부

Claims

볼트가 삽입되는 제1볼팅홀이 형성된 몸체;
상기 제1볼팅홀 양측의 상기 몸체 하면에서 하측으로 돌출 형성되어 스위칭 소자의 양단을 감싸는 외측 가이드부; 및
상기 제1볼팅홀의 외곽을 따라 상기 몸체의 하면에서 하측으로 돌출 형성되어 스위칭 소자의 결합홀에 삽입되는 내측 가이드부;
로 구성되는 단위체를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터의 전자소자 고정 장치.
제1항에 있어서,
상기 단위체는 다른 단위체와 연결되어, 인접한 복수의 스위칭 소자를 고정시키는 것을 특징으로 하는 모터의 전자소자 고정 장치.
제2항에 있어서,
상기 외측 가이드부는 상기 몸체의 양측 단부 하면에서 하측으로 돌출되어 형성되고, 단일 단위체의 몸체 및 외측 가이드부의 측면은 다른 단위체의 몸체 및 외측 가이드부의 측면과 연결되는 것을 특징으로 하는 모터의 전자소자 고정 장치.
제1항에 있어서,
상기 단위체는 모터 하우징에 형성된 고정부재에 삽입되는 것을 특징으로 하는 모터의 전자소자 고정 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1볼팅홀의 단면은 상기 볼트의 몸체 단면보다 큰 것을 특징으로 하는 모터의 전자소자 고정 장치.
로터의 회전을 위해 스테이터에 전류를 공급하기 위한 스위칭 소자; 및
상기 스위칭 소자를 고정하는 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 전자소자 고정 장치;
를 포함하는 모터.