WO2020175749A1 - 전동기 구동장치 - Google Patents

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WO2020175749A1
WO2020175749A1 PCT/KR2019/008553 KR2019008553W WO2020175749A1 WO 2020175749 A1 WO2020175749 A1 WO 2020175749A1 KR 2019008553 W KR2019008553 W KR 2019008553W WO 2020175749 A1 WO2020175749 A1 WO 2020175749A1
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substrate
disposed
connector
connection
case
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PCT/KR2019/008553
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English (en)
French (fr)
Inventor
지민훈
양천석
Original Assignee
엘에스일렉트릭 주식회사
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/0026—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/14—Mounting supporting structure in casing or on frame or rack
    • H05K7/1422—Printed circuit boards receptacles, e.g. stacked structures, electronic circuit modules or box like frames
    • H05K7/1427—Housings
    • H05K7/1432—Housings specially adapted for power drive units or power converters
    • H05K7/14322—Housings specially adapted for power drive units or power converters wherein the control and power circuits of a power converter are arranged within the same casing
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2211/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to measuring or protective devices or electric components
    • H02K2211/03—Machines characterised by circuit boards, e.g. pcb

Definitions

  • the present invention relates to an electric motor driving apparatus having an improved structure.
  • a motor driving device refers to a device capable of controlling the speed of the motor with high efficiency by supplying the electric power supplied from an external power source to the motor by varying the voltage and frequency.
  • a conventional electric motor driving apparatus forms an overall appearance as a case body and a cover, and a circuit part is accommodated in an inner space formed by the case body and the cover.
  • a number of main circuit boards such as power board, filter board, control board and/or cap board are arranged, and a plurality of circuit boards are interconnected with conductors such as wires or clamp structures to connect electrical signals to each other. Or, they are interconnected as a cable composed of wires and connectors.
  • a conventional electric motor drive device includes an inner case between the case body and the cover, there is a problem that one substrate must be disposed on the lower side of the inner case for connection with another substrate disposed on the case body. have. In such a substrate arrangement structure, noise may occur because both substrates face each other entirely.
  • the substrate is disposed on the upper side of the inner case for noise reduction, there is a problem in that a wire or cable for connection with another substrate disposed in the case body is disposed long, resulting in a complicated internal structure and increased noise generation.
  • an object of the present invention is to provide an electric motor driving apparatus capable of automating an assembly process by improving the internal structure of the electric motor driving apparatus and reducing the generation of internal noise.
  • the present invention includes: (1) a lower case with an accommodation space formed therein and an open upper side; An upper case closing the open surface of the lower case to form an inner space; A central case disposed in the lower case and partitioning an inner space formed by the lower case and the upper case; A first substrate disposed on the lower case and including a first connector; A second substrate disposed on the central case and including a second connector; And a connection substrate disposed in the inner space, including a first connection connector electrically connected to the first connector and a second connection connector electrically connected to the second connector, and transmitting electrical signals between the boards; and It provides an electric motor drive device.
  • first substrate and the second substrate may be disposed parallel to the bottom surface of the lower case, and the connection substrate may be disposed perpendicular to the bottom surface of the lower case.
  • the second substrate may be disposed on the upper side of the central case.
  • first connector is disposed on an upper surface of the first substrate
  • second connector is disposed on a lower surface of the second substrate
  • connection substrate is disposed on an upper surface of the first substrate and the second substrate.
  • the central case may have a concave inlet portion through which the connection substrate may be disposed on one side of the central case so as to be disposed between the lower side surfaces of the central case.
  • a third substrate is coupled to a support disposed in the lower case and includes a third connector, wherein the connection substrate is a third connection electrically connected to the third connector.
  • a connector may be further included to transmit electrical signals between the substrates.
  • first substrate, the second substrate, and the third substrate may be disposed parallel to the bottom surface of the lower case, and the connection substrate may be disposed perpendicular to the bottom surface of the lower case.
  • the first connector is disposed on an upper surface of the first substrate
  • the second connector is disposed on a lower surface of the second substrate
  • the third substrate has a protrusion protruding to one side
  • the second connector 3 The connector is disposed on the upper side of the protrusion, and the central case is concave in which the connection board can be disposed on one side so that the connection board is disposed between the upper side of the first board and the lower side of the second board.
  • An additional is formed, and the connection substrate is formed in a U-shaped shape opened downward, so that the first connection connector is arranged at at least one of both ends, the third connection connector is arranged on the concave surface, and the second connection connector is arranged on the upper surface. Connection connectors can be arranged.
  • connection substrate may be fastened to the central case.
  • the present invention enables automatic assembly by implementing electrical connection between main boards without wires or cables by means of a connection board, and at the same time reducing internal noise.
  • space efficiency inside the motor driving apparatus can be secured by changing the shape of the intermediate substrate and/or the central case so that the connection substrate can be disposed between the lowermost substrate and the uppermost substrate.
  • FIG. 1 is a perspective view of an electric motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an exploded perspective view of the upper case and the lower case separated from Figure 1;
  • Figure 3 is an exploded perspective view of the center case and the substrate portion shown in Figure 2;
  • radiator 112 cooling fan
  • first connector 142 second board
  • connection board 144a first connection connector
  • FIG. 1 is a perspective view of an electric motor driving apparatus according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of an upper case and a lower case separated from FIG. 1
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the center case and the substrate portion shown in FIG. .
  • an electric motor driving apparatus 100 largely includes a lower case 110, an upper case 120, a central case 130, and a substrate unit 140. I can.
  • the lower case 110 is a housing having an accommodation space formed therein and an open upper side thereof, and a radiating part 111 or a cooling fan 112 may be disposed.
  • the lower case 110 may be integrally formed with the heat dissipation part 111 to be described later by injection molding.
  • the heat dissipation part 111 is a device for absorbing heat from the substrate part 140 to be described later and discharging it to the outside, which is also referred to as a heat sink.
  • the cooling fan 112 is for cooling heat by supplying outside air to the heat dissipating part 111 and the substrate part 140, and at least one or more may be disposed in the lower case 110.
  • the upper case 120 may form an inner space of the electric motor driving apparatus 100 according to an embodiment of the present invention by closing the open surface of the lower case 110.
  • a plurality of slits 121 for heat dissipation may be formed on at least one side of the upper case 120.
  • the central case 130 may be disposed in the lower case 110 to divide an inner space formed by the lower case 110 and the upper case 120.
  • the central case 130 is fastened to the lower case 110 and disposed in an inner space formed by the lower case 110 and the upper case 120, or the upper case 120 and the lower case 110 It can be arranged in between to form the exterior.
  • the substrate unit 140 may include at least two or more substrates distinguished according to functions, and may include, for example, a first substrate 141, a second substrate 142, and a connection substrate 144. .
  • Each of the substrates constituting the substrate unit 140 may be fixed to the lower case 110 or the central case 130 by bolting and/or hooking.
  • the first substrate 141 is disposed on the lower case 110 and may include a first connector 141a, and the first substrate 141 may be, for example, a power substrate.
  • the power substrate uses a power semiconductor element to generate a variable voltage and a variable frequency for driving an electric motor, a DC-link smoothing function to smooth the input voltage, and a DC-link voltage and inverter output current to detect. It can have a function.
  • Such a power substrate can be mounted as main components such as IGBT, Power relay, Gate Driver IC, Hall-CT, DC Ractor, and Snubber Capacitor.
  • the second substrate 142 is disposed on the central case 130 and may include a second connector 142a, and the second substrate 142 may be, for example, a filter substrate.
  • the filter substrate may have a filtering function to reduce noise components generated from the inverter so that they do not flow into the system.
  • EMC Choke EMC Choke
  • X-Capacitor X-Capacitor
  • Y-Capacitor Y-Capacitor
  • Transformer can be mounted as major components.
  • connection board 144 is disposed in the inner space formed by the lower case 110 and the upper case 120, and the first connection connector 144a and the first connector 144a are electrically connected to the first connector 141a. 2 By including a second connection connector 144b electrically connected to the connector 142a, electrical signals between the boards may be transmitted.
  • the first substrate 141 and the second substrate 142 are disposed parallel to the bottom surface of the lower case 110, and the connection substrate 144 is the lower case ( 110) can be arranged vertically.
  • connection substrate 144 the second substrate 142 may be disposed on the upper side of the central case 130, and even in this structure, automatic assembly with the first substrate 141 is possible, and noise generation is also possible. There is an advantage that doesn't matter.
  • connection substrate 144 may be disposed in a space where the first substrate 141 and the second substrate 142 face each other.
  • the first connector 141a is disposed on the upper side of the first substrate 141
  • the second connector 142a is disposed on the lower side of the second substrate 142
  • the connection substrate The central case 130 may be provided with the connection substrate 144 on one side so that 144 is disposed between the upper side of the first substrate 141 and the lower side of the second substrate 142.
  • the mouth 131 may be formed.
  • the technical idea of the present invention is that when additional substrates are added, effects such as internal space utilization, automatic assembly possibility, productivity, and noise reduction may be increased.
  • the present invention may further include a third substrate 143, and in this case may further include a structural feature for the connection substrate 144 described above.
  • the third substrate 143 is fastened to the support 113 disposed on the lower case 110 between the lower case 110 and the central case 130 and may include a third connector 143a. That is, the third substrate 143 may be disposed between the first substrate 141 and the second substrate 142.
  • the third substrate 143 may be a control substrate, and may have a controller function of generating a signal PWM for controlling an electric motor using an operation command, a speed command, and voltage and current information.
  • a micro control unit may be mounted as a main component.
  • connection board 144 is disposed in the inner space formed by the lower case 110 and the upper case 120, and the connection board 144 is a third connection electrically connected to the third connector 143a.
  • a connector 144c may be further included to transmit electrical signals between the substrates.
  • the first substrate 141, the second substrate 142, and the third substrate 143 are disposed parallel to the bottom surface of the lower case 110, and the connecting substrate ( The 144 may be disposed perpendicular to the bottom surface of the lower case 110.
  • connection substrate 144 may be disposed in a space where the first substrate 141 and the second substrate 142 face each other.
  • the first connector 141a is disposed on the upper side of the first substrate 141
  • the second connector 142a is disposed on the lower side of the second substrate 142
  • the third The substrate 143 has a protrusion 143b protruding to one side
  • the third connector 143a is disposed on the upper surface of the protrusion 143b
  • the connection substrate 144 is the first substrate 141
  • the central case 130 may have a concave inlet portion 131 on which the connection substrate 144 may be disposed so as to be disposed between the upper side of the second substrate 142 and the lower side of the second substrate 142 .
  • connection substrate 144 is formed in a U-shaped shape that is opened downward, and the first connection connector 144a is disposed on at least one of both ends facing downward, and the third connection connector 144c is disposed on the concave surface. Is disposed, and the second connection connector 144b may be disposed on the upper side.
  • connection substrate 144 is fastened to the central case 130 and disposed firmly, reliability of electrical connection of each substrate can be ensured.
  • connection board 144 implements electrical connection between main boards by the connection board 144 without wires or cables to enable automatic assembly and at the same time reduce internal noise
  • connection board 144 is By changing the shape of the intermediate substrate and/or the central case 130 so as to be disposed between the uppermost substrates, space efficiency inside the motor driving apparatus 100 may be secured.
  • the present invention can provide an electric motor driving apparatus capable of automating the assembly process and reducing the generation of internal noise by improving the internal structure, and thus has industrial applicability.

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Abstract

본 발명은 전동기 구동장치에 관한 것으로서, 내부에 수용 공간이 형성되고 상측이 개방된 하부케이스; 상기 하부케이스의 개방면을 폐쇄하여 내부공간을 형성하는 상부케이스; 상기 하부케이스에 배치되어 상기 하부케이스와 상부케이스가 형성하는 내부공간을 구획하는 중앙케이스; 상기 하부케이스에 배치되며 제1 커넥터를 포함하는 제1 기판; 상기 중앙케이스에 배치되며 제2 커넥터를 포함하는 제2 기판; 및 상기 내부공간에 배치되며, 상기 제1 커넥터와 전기적으로 연결되는 제1 연결커넥터와 상기 제2 커넥터와 전기적으로 연결되는 제2 연결커넥터를 포함하여 기판 상호 간의 전기적 신호를 전달하는 연결기판;을 포함한다.

Description

전동기 구동장치
본 발명은 구조가 개선된 전동기 구동장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전동기 구동장치는 외부전원으로부터 공급된 전력을 전압과 주파수를 가변시켜 전동기에 공급함으로써 전동기의 속도를 고효율로 제어할 수 있는 장치를 일컫는다.
이러한 종래의 전동기 구동장치로서 대한민국 공개실용신안 제20-2011-009729호(발명의 명칭: 전력용 반도체 모듈)가 있다.
이러한 종래의 전동기 구동장치를 살펴보자면 다음과 같다.
통상적으로 종래의 전동기 구동장치는 케이스본체와 커버로서 전체적인 외관을 형성하고, 상기 케이스본체 및 커버가 형성하는 내부공간에 회로부가 수용된다.
이러한 회로부는 파워보드, 필터보드, 제어보드 및/또는 캡보드와 같은 다수 개의 주요 회로 기판이 배치되며, 다수 개의 회로 기판은 상호 간 전기적인 신호 연결을 위해 와이어 또는 꺽쇠구조물과 같은 도체로써 상호 연결되거나, 와이어와 커넥터로 구성된 케이블로써 상호 연결되고 있다.
그러나, 이러한 종래에 따른 기판 연결구조는 조립의 자동화를 구현하기 어려운 문제가 있으며, 와이어 또는 케이블은 전동기 구동장치 내부에서 안테나와 같이 노이즈 신호를 발생시키는 문제가 있다.
또한, 종래의 전동기 구동장치가 케이스본체와 커버 사이에 내부케이스를 포함하는 경우, 어느 하나의 기판은 케이스본체에 배치된 다른 하나의 기판과의 연결을 위해 내부케이스 하측면에 배치되어야만 하는 문제가 있다. 이러한 기판 배치구조는 양 기판이 전면적으로 상호 대향하고 있기 때문에 노이즈가 발생할 수 있다.
만약, 이러한 노이즈 감소를 위해 기판이 내부케이스 상측에 배치될 경우, 케이스본체에 배치된 다른 기판과의 연결을 위한 와이어 또는 케이블이 길게 배치되어 내부 구조가 복잡해지고 노이즈 발생이 증가하는 문제가 있다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 전동기 구동장치의 내부구조를 개선함으로써 조립 공정을 자동화 할 수 있으며, 내부 노이즈 발생이 저감될 수 있는 전동기 구동장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서 본 발명은, (1) 내부에 수용 공간이 형성되고 상측이 개방된 하부케이스; 상기 하부케이스의 개방면을 폐쇄하여 내부공간을 형성하는 상부케이스; 상기 하부케이스에 배치되어 상기 하부케이스와 상부케이스가 형성하는 내부공간을 구획하는 중앙케이스; 상기 하부케이스에 배치되며 제1 커넥터를 포함하는 제1 기판; 상기 중앙케이스에 배치되며 제2 커넥터를 포함하는 제2 기판; 상기 내부공간에 배치되며, 상기 제1 커넥터와 전기적으로 연결되는 제1 연결커넥터와 상기 제2 커넥터와 전기적으로 연결되는 제2 연결커넥터를 포함하여 기판 상호 간의 전기적 신호를 전달하는 연결기판;을 포함하는 전동기 구동장치를 제공한다.
또한, 상기 제1 기판과 제2 기판은 상기 하부케이스의 바닥면과 평행하게 배치되고, 상기 연결기판은 상기 하부케이스의 바닥면과 수직하게 배치될 수 있다.
또한, 상기 제2 기판은 상기 중앙케이스의 상측면에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 커넥터는 상기 제1 기판의 상측면에 배치되고, 상기 제2 커넥터는 상기 제2 기판의 하측면에 배치되고, 상기 연결기판이 상기 제1 기판의 상측면과 상기 제2 기판의 하측면 사이에 배치되도록 상기 중앙케이스는 일측에 상기 연결기판이 배치될 수 있는 요입부가 형성될 수 있다.
또한, 상기 하부케이스와 중앙케이스 사이에는 상기 하부케이스에 배치되는 지지대에 체결되며 제3 커넥터를 포함하는 제3 기판을 더 포함하며, 상기 연결기판은 상기 제3 커넥터와 전기적으로 연결되는 제3 연결커넥터를 더 포함하여, 기판 상호 간의 전기적 신호를 전달할 수 있다.
또한, 상기 제1 기판, 제2 기판 및 제3 기판은 상기 하부케이스의 바닥면과 평행하게 배치되고, 상기 연결기판은 상기 하부케이스의 바닥면과 수직하게 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 커넥터는 상기 제1 기판의 상측면에 배치되고, 상기 제2 커넥터는 상기 제2 기판의 하측면에 배치되고, 상기 제3 기판은 일측으로 돌출된 돌출부가 형성되며, 상기 제3 커넥터는 상기 돌출부의 상측면에 배치되고, 상기 연결기판이 상기 제1 기판의 상측면과 상기 제2 기판의 하측면 사이에 배치되도록 상기 중앙케이스는 일측에 상기 연결기판이 배치될 수 있는 요입부가 형성되며, 상기 연결기판은 하측으로 개구된 ㄷ자 형상으로 형성되어 양단부 중 적어도 어느 하나에 상기 제1 연결커넥터가 배치되고, 요입면에 상기 제3 연결커넥터가 배치되고, 상측면에 상기 제2 연결커넥터가 배치될 수 있다.
또한, 상기 연결기판은 상기 중앙케이스에 체결될 수 있다.
본 발명은 연결기판에 의해 주요 기판 상호 간의 전기적 연결을 와이어 또는 케이블 없이 구현하여 자동 조립을 가능케 함과 동시에 내부 노이즈를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 연결기판이 최하측 기판과 최상측 기판의 사이에 배치될 수 있도록 중간 기판 및/또는 중앙케이스의 형상을 변경하여 전동기 구동장치 내부의 공간 효율성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전동기 구동장치의 사시도.
도 2는 도 1에서 상부케이스와 하부케이스를 분리한 분해 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 중앙케이스와 기판부의 분해사시도.
[부호의 설명]
100: 전동기 구동장치 110: 하부케이스
111: 방열부 112: 쿨링팬
113: 지지대 120: 상부케이스
121: 슬릿 130: 중앙케이스
140: 기판부 141: 제1 기판
141a: 제1 커넥터 142: 제2 기판
142a: 제2 커넥터 143: 제3 기판
143a: 제3 커넥터 143b: 돌출부
144: 연결기판 144a: 제1 연결커넥터
144b: 제2 연결커넥터 144c: 제3 연결커넥터
이하, 본 발명의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 당업자가 이해하는 용어의 일반적인 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에서 사용된 용어가 당해 용어의 일반적인 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.
다만, 이하에 기술될 발명은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것을 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전동기 구동장치의 사시도, 도 2는 도 1에서 상부케이스와 하부케이스를 분리한 분해 사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 중앙케이스와 기판부의 분해사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전동기 구동장치(100)는 크게 하부케이스(110), 상부케이스(120), 중앙케이스(130) 및 기판부(140)를 포함할 수 있다.
하부케이스(110)는 내부에 수용 공간이 형성되고 상측이 개방된 하우징이며, 방열부(111) 또는 쿨링팬(112)이 배치될 수 있다. 여기서, 상기 하부케이스(110)는 후술할 방열부(111)와 사출성형으로 일체로 형성될 수도 있다.
상기 방열부(111)는 후술할 기판부(140)의 열을 흡수하여 외부로 방출하기 위한 장치이며, 이는 히트싱크라고도 한다.
상기 쿨링팬(112)은 상기 방열부(111)와 기판부(140)에 외기를 공급하여 열을 식히기 위한 것으로서, 적어도 한 개 이상이 상기 하부케이스(110)에 배치될 수 있다.
상부케이스(120)는 상기 하부케이스(110)의 개방면을 폐쇄하여 본 발명의 실시예에 따른 전동기 구동장치(100)의 내부공간을 형성할 수 있다. 이러한 상부케이스(120)의 적어도 일 측면에는 방열을 위한 복수 개의 슬릿(121)이 형성될 수 있다.
중앙케이스(130)는 상기 하부케이스(110)에 배치되어 상기 하부케이스(110)와 상부케이스(120)가 형성하는 내부공간을 구획할 수 있다.
상기 중앙케이스(130)는 상기 하부케이스(110)에 체결되어 상기 하부케이스(110)와 상부케이스(120)가 형성하는 내부공간에 배치되거나, 또는 상기 상부케이스(120)와 하부케이스(110) 사이에 배치되어 외관을 형성할 수 있다.
기판부(140)는 기능에 따라 구별되는 적어도 두 개 이상의 기판을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 제1 기판(141), 제2 기판(142) 및 연결기판(144)을 포함할 수 있다.
이러한 기판부(140)를 구성하는 기판 각각은 상기 하부케이스(110) 또는 중앙케이스(130)에 볼트 체결 및/또는 후크 체결 등으로 고정될 수 있다.
상기 제1 기판(141)은 상기 하부케이스(110)에 배치되며 제1 커넥터(141a)를 포함할 수 있으며, 이러한 제1 기판(141)은, 예를 들어, 파워 기판일 수 있다.
여기서, 파워 기판은 전력용 반도체 소자를 사용하여 전동기 구동을 위한 가변 전압, 가변 주파수를 생성하는 기능과, 입력 전압을 평활시키는 DC-링크 평활 기능과, DC-링크 전압과 인버터 출력 전류를 검출하는 기능을 가질 수 있다.
이러한 파워기판은 아이지비티(IGBT), 파워릴레이(Power relay), 게이트 드라이버 집적회로(Gate Driver IC), Hall-CT, DC Ractor, 스너버 콘덴서(Snubber Capacitor)이 주요 부품으로 실장될 수 있다.
상기 제2 기판(142)은 상기 중앙케이스(130)에 배치되며 제2 커넥터(142a)를 포함할 수 있으며, 이러한 제2 기판(142)은, 예를 들어, 필터 기판일 수 있다.
여기서, 필터 기판은 인버터에서 발생하는 노이즈 성분을 계통으로 유입되지 않도록 저감시키는 필터링 기능을 가질 수 있다.
이러한 필터 기판은 EMC Choke, X-Capacitor, Y-Capacitor, Transformer가 주요 부품으로 실장될 수 있다.
연결기판(144)은 상기 하부케이스(110)와 상부케이스(120)가 형성하는 상기 내부공간에 배치되며, 상기 제1 커넥터(141a)와 전기적으로 연결되는 제1 연결커넥터(144a)와 상기 제2 커넥터(142a)와 전기적으로 연결되는 제2 연결커넥터(144b)를 포함하여 기판 상호 간의 전기적 신호를 전달할 수 있다.
상기 내부공간의 효율적인 활용을 위해, 상기 제1 기판(141)과 제2 기판(142)은 상기 하부케이스(110)의 바닥면과 평행하게 배치되고, 상기 연결기판(144)은 상기 하부케이스(110)의 바닥면과 수직하게 배치될 수 있다.
이러한 연결기판(144)으로써 상기 제2 기판(142)은 상기 중앙케이스(130)의 상측면에 배치될 수 있으며, 이러한 구조에서도 상기 제1 기판(141)과의 자동 조립이 가능하며 노이즈 발생도 문제되지 않는 이점이 있다.
또한, 공간효율을 더욱 효과적으로 하기 위해, 상기 연결기판(144)은 상기 제1 기판(141)과 제2 기판(142)이 대향하는 공간에 배치될 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 커넥터(141a)는 상기 제1 기판(141)의 상측면에 배치되고, 상기 제2 커넥터(142a)는 상기 제2 기판(142)의 하측면에 배치되고, 상기 연결기판(144)이 상기 제1 기판(141)의 상측면과 상기 제2 기판(142)의 하측면 사이에 배치되도록 상기 중앙케이스(130)는 일측에 상기 연결기판(144)이 배치될 수 있는 요입부(131)가 형성될 수 있다.
이러한 본 발명의 기술적 사상은 기판이 더 추가되었을 때 더욱 내부 공간 활용성, 자동 조립 가능성, 생산성, 노이즈 감소 등의 효과가 증가될 수 있다.
예를 들어, 본 발명은 제3 기판(143)을 더 포함할 수 있으며, 이러한 경우 상기한 연결기판(144)을 위한 구조적 특징을 더 포함할 수 있다.
상기 제3 기판(143)은 상기 하부케이스(110)와 중앙케이스(130) 사이에는 상기 하부케이스(110)에 배치되는 지지대(113)에 체결되며 제3 커넥터(143a)를 포함할 수 있다. 즉, 상기 제3 기판(143)은 제1 기판(141)과 제2 기판(142) 사이에 배치될 수 있다.
여기서, 상기 제3 기판(143)은 제어 기판일 수 있으며, 운전 지령과 속도 지령 그리고 전압과 전류 정보를 사용하여 전동기 제어를 위한 신호(PWM)를 발생시키는 제어기 기능을 가질 수 있다.
이러한 제어 기판은 마이크로 컨트롤 유닛(MCU)이 주요 부품으로 실장될 수 있다.
연결기판(144)은 상기 하부케이스(110)와 상부케이스(120)가 형성하는 상기 내부공간에 배치되며, 상기 연결기판(144)은 상기 제3 커넥터(143a)와 전기적으로 연결되는 제3 연결커넥터(144c)를 더 포함하여, 기판 상호 간의 전기적 신호를 전달할 수 있다.
상기 내부공간의 효율적인 활용을 위해, 상기 제1 기판(141), 제2 기판(142) 및 제3 기판(143)은 상기 하부케이스(110)의 바닥면과 평행하게 배치되고, 상기 연결기판(144)은 상기 하부케이스(110)의 바닥면과 수직하게 배치될 수 있다.
또한, 공간효율을 더욱 효과적으로 하기 위해, 상기 연결기판(144)은 상기 제1 기판(141)과 제2 기판(142)이 대향하는 공간에 배치될 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 커넥터(141a)는 상기 제1 기판(141)의 상측면에 배치되고, 상기 제2 커넥터(142a)는 상기 제2 기판(142)의 하측면에 배치되고, 상기 제3 기판(143)은 일측으로 돌출된 돌출부(143b)가 형성되며, 상기 제3 커넥터(143a)는 상기 돌출부(143b)의 상측면에 배치되고, 상기 연결기판(144)이 상기 제1 기판(141)의 상측면과 상기 제2 기판(142)의 하측면 사이에 배치되도록 상기 중앙케이스(130)는 일측에 상기 연결기판(144)이 배치될 수 있는 요입부(131)가 형성될 수 ㅇ있다.
또한, 상기 연결기판(144)은 하측으로 개구된 ㄷ자 형상으로 형성되어 하측을 향하는 양단부 중 적어도 어느 하나에 상기 제1 연결커넥터(144a)가 배치되고, 요입면에 상기 제3 연결커넥터(144c)가 배치되고, 상측면에 상기 제2 연결커넥터(144b)가 배치될 수 있다.
또한, 상기 연결기판(144)은 중앙케이스(130)에 체결되어 견고하게 배치됨으로써 각 기판의 전기적 연결의 신뢰성을 보장할 수 있다.
요컨대, 본 발명은 연결기판(144)에 의해 주요 기판 상호 간의 전기적 연결을 와이어 또는 케이블 없이 구현하여 자동 조립을 가능케 함과 동시에 내부 노이즈를 감소시킬 수 있으며, 연결기판(144)이 최하측 기판과 최상측 기판의 사이에 배치될 수 있도록 중간 기판 및/또는 중앙케이스(130)의 형상을 변경하여 전동기 구동장치(100) 내부의 공간 효율성을 확보할 수 있다.
이상, 상기 설명에 의해 당업자라면 본 발명의 기술적 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이며, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위 및 그와 균등한 범위에 의하여 정해져야 한다.
본 발명은 내부구조를 개선함으로써 그 조립 공정을 자동화할 수 있고 내부 노이즈 발생이 저감될 수 있는 전동기 구동장치를 제공할 수 있으므로, 산업상 이용가능성이 있다.

Claims (8)

  1. 내부에 수용 공간이 형성되고 상측이 개방된 하부케이스;
    상기 하부케이스의 개방면을 폐쇄하여 내부공간을 형성하는 상부케이스;
    상기 하부케이스에 배치되어 상기 하부케이스와 상부케이스가 형성하는 내부공간을 구획하는 중앙케이스;
    상기 하부케이스에 배치되며 제1 커넥터를 포함하는 제1 기판;
    상기 중앙케이스에 배치되며 제2 커넥터를 포함하는 제2 기판; 및
    상기 내부공간에 배치되며, 상기 제1 커넥터와 전기적으로 연결되는 제1 연결커넥터와 상기 제2 커넥터와 전기적으로 연결되는 제2 연결커넥터를 포함하여 기판 상호 간의 전기적 신호를 전달하는 연결기판;
    을 포함하는 전동기 구동장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판과 제2 기판은 상기 하부케이스의 바닥면과 평행하게 배치되고, 상기 연결기판은 상기 하부케이스의 바닥면과 수직하게 배치되는 전동기 구동장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 기판은 상기 중앙케이스의 상측면에 배치되는 전동기 구동장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 커넥터는 상기 제1 기판의 상측면에 배치되고,
    상기 제2 커넥터는 상기 제2 기판의 하측면에 배치되고,
    상기 연결기판이 상기 제1 기판의 상측면과 상기 제2 기판의 하측면 사이에 배치되도록 상기 중앙케이스는 일측에 상기 연결기판이 배치될 수 있는 요입부가 형성되는 전동기 구동장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하부케이스와 중앙케이스 사이에는 상기 하부케이스에 배치되는 지지대에 체결되며 제3 커넥터를 포함하는 제3 기판을 더 포함하며,
    상기 연결기판은 상기 제3 커넥터와 전기적으로 연결되는 제3 연결커넥터를 더 포함하여, 기판 상호 간의 전기적 신호를 전달하는 전동기 구동장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 기판, 제2 기판 및 제3 기판은 상기 하부케이스의 바닥면과 평행하게 배치되고, 상기 연결기판은 상기 하부케이스의 바닥면과 수직하게 배치되는 전동기 구동장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 커넥터는 상기 제1 기판의 상측면에 배치되고,
    상기 제2 커넥터는 상기 제2 기판의 하측면에 배치되고,
    상기 제3 기판은 일측으로 돌출된 돌출부가 형성되며, 상기 제3 커넥터는 상기 돌출부의 상측면에 배치되고,
    상기 연결기판이 상기 제1 기판의 상측면과 상기 제2 기판의 하측면 사이에 배치되도록 상기 중앙케이스는 일측에 상기 연결기판이 배치될 수 있는 요입부가 형성되며,
    상기 연결기판은 하측으로 개구된 ㄷ자 형상으로 형성되어 양단부 중 적어도 어느 하나에 상기 제1 연결커넥터가 배치되고, 요입면에 상기 제3 연결커넥터가 배치되고, 상측면에 상기 제2 연결커넥터가 배치되는 전동기 구동장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결기판은 상기 중앙케이스에 체결되는 전동기 구동장치.
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