KR101518431B1 - 오일 펌프 구동용 고전압 비엘디씨 모터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 비엘디씨 모터의 내부 온도가 설정된 온도 이상일 경우 비엘디씨 모터의 위험성을 경고하면서 아울러, 방열이 신속하게 이루어질 수 있도록 함으로써, 비엘디씨 모터의 과열과 오작동 및 기능 상실을 방지할 수 있도록 한 것으로, 요크와, 상기 요크에 수용되며 모터축이 결합 된 로우터 어셈블리가 스테이터 어셈블리의 내부에 회전 가능하게 배치되는 어셈블리 조립체와, 상기 어셈블리 조립체의 상면에 각 상의 스테이터 코일과의 접지를 위해 접지단자가 구비된 단자 구조물과, 상기 단자 구조물의 상부에 단자 구조물의 상면을 가리는 형태로 요크의 상부를 덮은 요크 커버체가 포함되어 구성된 오일 펌프 구동용 고전압 비엘디씨 모터로서, 상기 요크에는 어셈블리 조립체에서 발생하는 열에 대한 방열 면적을 넓히고자 요크의 외면 둘레를 따라 형성되는 방열증대부; 상기 요크 커버체의 중앙에 파진 구조로 형성되어 고전압 비엘디씨 모터 제어기와 전기적으로 신호 연결되는 인쇄회로기판을 수용하는 수용홈부; 상기 단자 구조물과 수용홈부 간에 소통하는 상태로 연결되는 온도센서 보호관; 상기 온도센서 보호관 내에 결합 되며 인쇄회로기판과 전기적으로 신호 연결되는 온도 센서; 를 포함하여 구성되는 오일 펌프 구동용 고전압 비엘디씨 모터가 제공된다.

Description

오일 펌프 구동용 고전압 비엘디씨 모터{High Voltage BLDC Motor for Driving Oil Pump}
본 발명은 오일 펌프 구동용 고전압 비엘디씨 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비엘디씨 모터의 내부 온도가 설정된 온도 이상일 경우, 비엘디씨 모터의 위험성을 경고하여 운전자가 대처할 수 있도록 하고 아울러, 구조적인 개선을 통해 방열이 신속하게 이루어질 수 있도록 함으로써 고전압 비엘디씨 모터의 과열은 물론, 기능적 오작동 및 기능 상실을 방지할 수 있도록 한 것이다.
일반적으로 HEV(hybrid electric vehecle)차량과 PHEV(plug in hybrid electric vehecle)차량에서는 엔진의 동력을 이용하는 기계식 오일 펌프(electric oil pump, EOP) 대신 고전압 배터리로부터 구동 전력을 공급받는 고전압 전동식 오일 펌프(mechanical oil pump, MOP)를 장착함으로써, 엔진의 구동 부하는 물론, 중량 저감을 통해 차량의 연비를 향상시키고 있다.
위와 같이 고전압 전동식 오일 펌프를 구동시키기 위해서는 전동식 오일 펌프 모터가 함께 갖추어지게 된다. 즉, 고전압 배터리에서 공급되는 구동 전력을 고전압 비엘디씨 모터 제어기가 받아 고전압 비엘디씨 모터를 동작시키고, 이 고전압 비엘디씨 모터의 동작에 의해 고전압 전동식 오일 펌프가 구동하여 최종적으로는 클러치의 동작을 위한 압력을 제공하게 된다.
위와 같은 차량에 적용되는 고전압 비엘디씨 모터의 구동 제어는 코일로 흐르는 전류의 가변을 통해 제어하게 되는데, 이때 고전압에 의한 전력이 크기 때문에 고열이 발생하게 된다.
또한, 상기 오일 펌프 구동용 고전압 비엘디씨 모터는 방열팬이나 냉각을 위한 냉각수단이 따로 없기 때문에 통상 공기의 흐름으로 고전압 비엘디씨 모터의 발열을 식혀주는 방식이 대부분이다. 그에 따라, 여름철이나 가다 서기를 반복하여 잦은 단 수 변속을 하게 되는 주행 상황에서는 고열이 형성되게 되는데, 이때 방열이 효과적으로 이루어지지 않을 경우, 과열되어 고전압 비엘디씨 모터의 코일이 녹아버리거나 타버릴 수 있다. 예컨대, 상기 코일이 녹아버리거나 타버릴 경우 고전압 비엘디씨 모터의 기능 상실은 물론, 발화의 원인이 된다.
대한민국 등록특허공보 10-1023826호 대한민국 등록특허공보 10-1300912호
본 발명은 위와 같은 문제를 해소하기 위해 개발된 것으로, 비엘디씨 모터의 내부 온도가 설정된 온도 이상일 경우 비엘디씨 모터의 위험성을 경고하여 운전자가 대처할 수 있도록 하고, 아울러 구조적인 개선을 통해 방열이 신속하게 이루어질 수 있도록 함으로써 고전압 비엘디씨 모터의 과열은 물론, 기능적 오작동 및 상실을 방지할 수 있도록 한 오일 펌프 구동용 고전압 비엘디씨 모터를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명에서는 요크와, 상기 요크에 수용되며 모터축이 결합 된 로우터 어셈블리가 스테이터 어셈블리의 내부에 회전 가능하게 배치되어 있는 어셈블리 조립체와, 상기 어셈블리 조립체의 상면에 각 상의 스테이터 코일과의 접지를 위해 접지단자가 구비되는 단자 구조물과, 상기 단자 구조물의 상부에 단자 구조물의 상면을 가리는 형태로 요크의 상부를 덮은 요크 커버체가 포함되어 구성된 오일 펌프 구동용 고전압 비엘디씨 모터로서, 상기 요크에는 어셈블리 조립체에서 발생하는 열에 대한 방열 면적을 넓히기 위해 요크의 외면 둘레를 따라 형성되는 방열증대부; 상기 요크 커버체의 중앙에 파진 구조로 형성되어 고전압 비엘디씨 모터 제어기와 전기적으로 신호 연결되는 인쇄회로기판을 수용하기 위한 수용홈부; 상기 단자 구조물과 수용홈부 간에 소통하는 상태로 연결되는 온도센서 보호관; 상기 온도센서 보호관 내에 결합 되며 인쇄회로기판과 전기적으로 신호 연결되는 온도 센서; 를 포함하여 구성되는 오일 펌프 구동용 고전압 비엘디씨 모터가 제공된다.
또한, 상기 방열증대부는 홈과 돌기가 교번하여 배열되는 요철구조로 형성된다.
삭제
또한, 상기 수용홈부에는 인쇄회로기판의 보호를 위해 수용홈부의 개방 부분을 덮는 커버가 결합 되어 있는 오일 펌프 구동용 고전압 비엘디씨 모터가 제공된다.
본 발명에 따른 오일 펌프 구동용 고전압 비엘디씨 모터를 사용하게 되면, 비엘디씨 모터의 내부에서 발생하는 열이 외부로 신속하게 방열 됨으로써 온도 상승을 억제하게 되고, 그에 따라 고전압 비엘디씨 모터의 과열을 방지할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 오일 펌프 구동용 고전압 비엘디씨 모터를 사용하게 되면, 고전압 비엘디씨 모터의 과열을 사전에 인지할 수 있어 차량 고장이나 사고 발생을 미연에 방지할 수 있는 효과도 기대할 수 있다.
도 1는 본 발명에 따른 오일 펌프 구동용 고전압 비엘디씨 모터를 나타낸 분리 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 오일 펌프 구동용 고전압 비엘디씨 모터를 나타낸 결합 사시도이다.
도 3은 도 1의 요부를 나타낸 결합 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 오일 펌프 구동용 고전압 비엘디씨 모터가 고전압 비엘디씨 모터 제어기 및 경고수단과 전기적 신호 연결을 설명하기 위한 개략도이다.
아래에서는 본 발명에 따른 오일 펌프 구동용 고전압 비엘디씨 모터의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1에서는 본 발명에 따른 오일 펌프 구동용 고전압 비엘디씨 모터를 나타낸 분리 사시도가 도시되어 있고, 도 2에서는 본 발명에 따른 오일 펌프 구동용 고전압 비엘디씨 모터를 나타낸 결합 사시도가 도시되어 있으며, 도 3에서는 도 1의 요부를 나타낸 결합 사시도가 도시되어 있다.
본 발명에 따른 오일 펌프 구동용 고전압 비엘디씨 모터(이하, 고전압 비엘디씨 모터(10)로 칭함)는 도면에 도시된 바와 같이 상면이 개방되는 구조를 취하는 요크(12)와, 상기 요크(12)의 내부에 수용되며 모터축(14)을 결합한 로우터 어셈블리(16)가 스테이터 어셈블리(18)의 내부에 회전 가능하게 결합 배치되어 구성되는 어셈블리 조립체(20)를 포함하고 있다.
상기 요크(12)에는 방열 면적을 넓히기 위한 방열증대부(22)가 요크(12)의 외면 둘레를 따라 형성되어 있는데, 이러한 방열증대부(22)는 홈(24)과 돌기(26)가 요크(12)의 길이 방향으로 배치되면서 교번 하여 배열되는 구조로 형성되어 있다.
위와 같이 요크(12)의 외면에 방열증대부(22)가 형성되면, 비엘디씨 모터(10)의 내부에서 발생하는 열이 외부로 신속하게 방열 됨으로써, 내부 온도가 상승하게 되는 것이 억제되며, 그로 인해 고전압 비엘디씨 모터(10)의 과열을 방지할 수 있게 된다.
또한, 앞서 설명된 어셈블리 조립체(20)에는 스테이터 코어(28)와 스테이터 코일(30)간에 절연을 목적으로 인슐레이터(32)가 결합 되어 있다.
상기 어셈블리 조립체(20)의 상면에는 각 상의 스테이터 코일(30)과의 접지를 위해 각각 대응하는 접지단자(34)가 구비되어 있는 단자 구조물(36)이 놓이는 형태로 배치되어 있다. 이러한 단자 구조물(36)의 상면에는 후술하는 요크 커버체(38)의 방향을 향해 온도센서 보호관(40)이 길이를 가지고 상향 돌출 형성되어 있다. 이러한 온도센서 보호관(40)에 대해서는 하기에서 구체적으로 설명하기로 한다.
상기 단자 구조물(36)의 상부에는 단자 구조물(36)의 상면을 가리는 형태로 요크(12)의 상부를 덮은 요크 커버체(38)가 배치되어 있다. 이와 같이 배치되는 요크 커버체(38)는 요크 커버체(38)의 결합부(42)에 결합 되는 체결구(44)가 요크(12)의 체결부(46)와 체결되는 것으로 결합 고정이 이루어지게 된다.
또한, 위와 같이 배치되는 요크 커버체(38)의 중앙에는 면적을 가지고 파진 구조를 취하는 수용홈부(48)가 형성되어 있다. 이와 같이 형성되는 수용홈부(48)에는 고전압 비엘디씨 모터 제어기(50)와 전기적으로 신호 연결되는 인쇄회로기판(52)이 수용되며, 아울러 인쇄회로기판(52)의 보호를 위해 수용홈부(48)에는 개방 부분을 덮는 커버(56)가 결합 되어 있다.
위와 같이 수용홈부(48)에 수용되는 인쇄회로기판(52)에는 도 3에 도시된 바와 같이 단자 구조물(36)로부터 요크 커버체(38)의 방향으로 설치되는 온도센서 보호관(40)의 상단이 수용홈부(48)의 통공(49)에 관통 결합 되어 있다.
또한, 상기 온도센서 보호관(S)의 내부에는 온도센서(40)가 수용되는 상태로 결합 되며, 아울러 인쇄회로기판(52)과 전기적으로 신호 연결된다.
위와 같이 고전압 비엘디씨 모터(10)의 내에 온도센서(S)가 구비되게 되면, 도 4에 도시된 바와 같이 온도센서(S)가 고전압 비엘디씨 모터(10)의 내부 온도를 실시간으로 감지하게 되고, 감지된 온도 신호는 인쇄회로기판(52)과 전기적으로 신호 연결 위해 고전압 비엘디씨 모터 제어기(50)와 전기적으로 접속되는 고전압 비엘디씨 모터(10)의 컨넥터부(C)를 통해 감지된 신호가 고전압 비엘디씨 모터 제어기(50)로 입력되게 된다.
그리고, 상기 고전압 비엘디씨 모터 제어기(50)에서는 온도센서(S)로부터 입력되는 온도 값과 사전 입력 설정된 온도 값을 비교하여 예컨대, 감지된 온도 신호 값이 설정된 온도 값 미만일 경우에는 고전압 비엘디씨 모터(10)의 구동이 정상적으로 수행되고, 반대로 감지된 온도 신호 값이 설정된 온도 값 이상일 경우에는 고전압 비엘디씨 모터 제어기(50)와 전기적으로 연결된 경고수단(58, 예를 들면 경고등, 부저)을 통해 운전자에게 고전압 비엘디씨 모터(10)의 과열 발생에 대한 위험성을 사전에 알려주게 된다.
따라서, 고전압 비엘디씨 모터(10)의 과열로 인한 동작 불량이나 기능 상실을 사전에 운전자가 인지하여 대처할 수 있게 됨으로써, 고전압 비엘디씨 모터(10)의 과열로 인한 발화 방지 및 오일 펌프의 구동은 물론, 클러치의 동작 정지에 의해 야기될 수 있는 차량 고장이나 사고를 미연에 방지할 수 있게 된다.
이상으로 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 여러 가지로 변경 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 실시 예들의 변형 또는 변경은 본 발명의 기술적 범위를 벗어날 수 없을 것이다.
10 : 고전압 비엘디씨 모터 12 : 요크
14 : 모터축 16 : 로우터 어셈블리
18 : 스테이터 어셈블리 20 : 어셈블리 조립체
22 : 방열증대부 24 : 홈
26 : 돌기 28 : 스테이터 코어
30 : 스테이터 코일 32 : 인슐레이터
34 : 접지 단자 36 : 단자 구조물
38 : 요크 커버체 40 : 온도센서 보호관
42 : 결합부 44 : 체결구
48 : 수용홈부 50 : 고전압 비엘디씨 모터 제어기
52 : 인쇄회로기판 56 : 커버
58 : 경고수단

Claims (4)

  1. 요크(12)와, 상기 요크(12)에 수용되며 모터축(14)이 결합 된 로우터 어셈블리(16)가 스테이터 어셈블리(18)의 내부에 회전 가능하게 배치되어 있는 어셈블리 조립체(20)와, 상기 어셈블리 조립체(20)의 상면에 각 상의 스테이터 코일(30)과의 접지를 위해 접지단자(34)가 구비되는 단자 구조물(36)과, 상기 단자 구조물(36)의 상부에 단자 구조물(36)의 상면을 가리는 형태로 요크(12)의 상부를 덮은 요크 커버체(38)가 포함되어 구성된 오일 펌프 구동용 고전압 비엘디씨 모터로서,
    상기 요크(12)에는 어셈블리 조립체(20)에서 발생하는 열에 대한 방열 면적을 넓히기 위해 요크(12)의 외면 둘레를 따라 형성되는 방열증대부(22);
    상기 요크 커버체(38)의 중앙에 파진 구조로 형성되어 고전압 비엘디씨 모터 제어기(50)와 전기적으로 신호 연결되는 인쇄회로기판(32)을 수용하기 위한 수용홈부(48);
    상기 단자 구조물(36)과 수용홈부(48) 간에 소통하는 상태로 연결되는 온도센서 보호관(40);
    상기 온도센서 보호관(40) 내에 결합 되며 인쇄회로기판(52)과 전기적으로 신호 연결되는 온도 센서(S);
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 오일 펌프 구동용 고전압 비엘디씨 모터.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 방열증대부(22)는 홈(24)과 돌기(26)가 교번하여 배열되는 요철구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 오일 펌프 구동용 고전압 비엘디씨 모터.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판(52)의 보호를 위해 수용홈부(48)의 개방 부분을 덮는 커버(56)가 수용홈부(48)에 결합 되어 있는 것을 특징으로 하는 오일 펌프 구동용 고전압 비엘디씨 모터.
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