KR20220082591A

KR20220082591A - 모터 일체형 인버터

Info

Publication number: KR20220082591A
Application number: KR1020200172634A
Authority: KR
Inventors: 윤재훈
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-12-10
Filing date: 2020-12-10
Publication date: 2022-06-17
Also published as: US11848631B2; US20220190764A1; CN114629305A

Abstract

수평 방향으로 배치된 샤프트를 갖는 모터 및 상기 모터를 구동하는 구동 전력을 생성하는 파워 모듈을 포함하며, 상기 샤프트가 배치된 방향으로 상기 모터에 결합된 인버터를 포함하는 모터 일체형 인버터가 개시된다.

Description

모터 일체형 인버터{INVERTER INTEGRATED TO MOTOR}

본 발명은 모터 일체형 인버터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터의 샤프트 단부에 모터와 나란히 설치되는 모터 일체형 컨버터에 관한 것이다.

반적으로, 환경 차량에 모터를 인버터를 통해 전력을 제공받아 구동된다. 인버터는 스위칭 소자를 갖는 파워 모듈과 파워 모듈을 냉각하기 위한 냉각기와 파워 모듈 내 스위칭 소자의 온/오프 제어를 위한 제어 보드 및 파워 모듈 내 스위칭 소자들로 구성된 인버터 회로에 직류 전압을 생성하는 커패시터를 구비한다.

종래의 모터를 구동하기 위한 시스템은 모터의 측면에 모터의 샤프트의 회전을 감속하기 위한 감속기가 설치되며 모터의 상부에 인버터가 결합되는 구조를 가진다.

이러한 종래의 모터 구동 시스템은, 모터에 요구되는 토크가 변경되어 모터의 사이즈가 측면 방향으로 증가하는 경우 모터 상부의 인버터는 설치 위치 및 연결 구조가 달라지게 되는 문제가 발생한다.

또한, 종래의 모터 구동 시스템은, 모터의 상부로 인버터가 돌출되어 모터 상부의 공간을 활용할 수 없는 단점이 있다.

또한, 종래의 모터 구동 시스템은, 모터의 샤프트 방향으로 나란히 배치되는 감속기와의 결합 방향과 모터의 상부에 배치되는 인버터의 결합 방향이 달라지므로 조립 시 볼트 등을 체결하는 방향이 달라져 작업성이 나빠지는 문제가 있다.

상기 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

KR 10-1803733 B1 KR 10-1885953 B1

이에 본 발명은, 모터의 샤프트 방향으로 모터와 나란히 설치되는 모터 일체형 인버터를 제공하는 것을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은,

수평 방향으로 배치된 샤프트를 갖는 모터; 및

상기 모터를 구동하는 구동 전력을 생성하는 파워 모듈을 포함하며, 상기 샤프트가 배치된 방향으로 상기 모터에 결합된 인버터;

를 포함하는 모터 일체형 인버터를 제공한다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 인버터는, 상기 파워 모듈에 직류 전력을 제공하는 커패시터부를 포함하며, 상기 커패시터부는 중앙부에 관통홀이 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 샤프트는 상기 모터의 커버 외부로 돌출된 단부를 가지며, 상기 샤프트의 단부는 상기 커패시터부에 형성된 관통홀에 삽입될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 샤프트의 단부에는 캐비티가 형성되고 상기 캐비티의 내주면의 일 영역에는 영구자석이 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 인버터는, 상기 파워 모듈에 포함된 스위칭 소자를 제어하는 회로가 구현된 제어 보드와, 상기 커패시터부의 관통홀을 통과하여 상기 제어 보드와 상기 샤프트의 캐비티 사이에 배치되며 중공부를 갖는 중공 구조물을 더 포함하며, 상기 중공 구조물의 중공부의 상기 캐비티 내 영역에는 상기 샤프트의 회전시 상기 영구자석에 의한 자기장 변화를 검출하여 모터의 회전각을 검출하는 회전각 센서가 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 중공 구조물의 중공부의 상기 캐비티 내 영역에는 온도 센서가 더 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 중공 구조물의 중공부 내에는 상기 회전각 센서로부터 검출된 신호가 전달되는 신호라인이 배치되며 상기 신호 라인의 일단은 상기 제어 보드에 연결될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 인버터는 상기 파워 모듈이 접촉하여 배치되는 냉각기를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 냉각기는 U자의 형태를 가질 수 있으며, 상기 샤프트가 연장된 선을 중심으로 그 양측에 대응되는 영역에 상기 파워모듈이 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 냉각기는 상기 파워모듈에 냉각수가 흐르는 튜브가 2층 구조로 형성되며, 상기 2층 구조의 튜브 사이에 상기 파워모듈이 배치될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 인버터는 상기 파워모듈에서 출력되는 모터 구동 전력이 전달되는 파워모듈 버스바를 더 포함하며, 상기 파워모듈 버스바는 상기 파워모듈로부터 상기 커패시터부의 상부로 연장될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 파워모듈 버스바는 상기 모터의 각 상 구동 전력을 입력 받는 입력단과 연결된 모터 버스바와 상기 커패시터부의 상부에서 서로 체결될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 모터 버스바는 상기 모터의 커버에 형성된 관통홀을 통해 상기 샤프트가 배치된 방향으로 상기 모터의 외부로 노출될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 인버터는, 상기 모터의 표면에 부착되어 상기 인버터를 구성하는 요소들을 기밀하는 커버를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 모터의 커버와 상기 커패시터부가 접촉하는 영역에 실링 가스켓이 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서, 상기 중공 구조물의 외주면에는 상기 커패시터부의 관통홀 테두리에 걸려 위치를 규제하는 걸림턱이 형성되며, 상기 커패시터부의 관통홀과 상기 걸림턱 사이에 실링 가스켓이 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태는, 상기 인버터가 배치된 위치의 반대 방향에서 상기 인버터와 상기 모터에 나란하게 상기 모터에 결합되어 상기 사프트의 회전 속도를 변경하여 출력하는 감속기를 더 포함할 수 있다.

상기 모터 일체형 인버터에 따르면, 모터의 사이즈가 수형 방향으로 증가하더라도 동일한 연결 구조를 그대로 유지할 수 있어 모터의 상부에 인버터를 설치한 경우 요구되는 설계 변경이 불필요한 장점이 있다. 이에 따라, 상기 모터 일체형 인버터에 따르면, 모터 시스템 설계에 소요되는 시간 및 인원을 감소시킬 수 있으며, 특히 다수의 인버터를 채용하여 많은 수의 파워 모듈이 필요한 시스템에서는 더욱 큰 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 상기 모터 일체형 인버터에 따르면, 모터 상부의 공간을 확보할 수 있어 여러 다른 추가 부품들이 설치될 수 있는 공간을 확보할 수 있다.

또한 상기 모터 일체형 인버터에 따르면, 모터에 삽입되는 레졸버 및 별물형 온도 센서를 삭제하고 제어 보드와 연결되는 센서들을 포함하는 중공형 구조물을 모터 샤프트 내 공간에 배치시켜 제어보드로 직접 센싱 정보를 제공하게 함으로써 커넥터 연결에 따른 접촉 불량을 해소할 수 있어, 원가 절감 및 품질 향상을 달성할 수 있다.

또한, 상기 모터 일체형 인버터에 따르면, 감속기, 모터 및 인버터를 한 방향에서 조립할 수 있으므로 조립성이 향상된다. 특히 인버터가 상부에 위치한 경우 인버터의 파워 모듈이 구동 전력을 출력하는 버스바와 모터의 삼상 버스바를 연결하기 위한 별도의 연결 버스바가 추가되어야 하지만, 상기 모터 일체형 인버터에 따르면, 인버터 내 파워 모듈의 버스바와 모터의 삼상 버스바의 연결 구조가 인버터 내에서 직접 이루어질 수 있으므로, 버스바 연결 구조를 단순화 하고 연결 길이를 감소시킬 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 모터 일체형 인버터의 외형을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시형태에 따른 모터 일체형 인버터의 전개도이다.
도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시형태에 따른 모터 일체형 인버터의 커버부를 제거한 상태의 평면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시형태에 따른 모터 일체형 인버터의 커버부를 제거한 상태의 정면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시형태에 따른 모터 일체형 인버터의 커버부를 제거한 상태의 측면도이다.
도 6은 도 1의 A-A'선을 따라 절개한 단면을 도시한 단면도이다.
도 7은 도 6에서 참조 부호 'B'로 지시된 영역을 확대하여 도시한 단면도이다.

이하, 첨부의 도면을 참조하여 다양한 실시 형태에 따른 모터 일체형 인버터를 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 모터 일체형 인버터의 외형을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시형태에 따른 모터 일체형 인버터의 전개도이다. 또한, 도 3은 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시형태에 따른 모터 일체형 인버터의 커버부를 제거한 상태의 평면도이고, 도 4는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시형태에 따른 모터 일체형 인버터의 커버부를 제거한 상태의 정면도이고, 도 5는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시형태에 따른 모터 일체형 인버터의 커버부를 제거한 상태의 측면도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시형태에 따른 모터 일체형 인버터(10)는 모터(20)의 샤프트와 나란한 방향에서 모터(20)에 결합된 형태로 배치될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시형태는, 인버터(10)가 배치된 위치의 반대 방향에서 인버터(10)와 모터(20)에 나란하게 모터(20)에 결합되어 사프트의 회전 속도를 변경하여 출력하는 감속기(30)를 더 포함할 수 있다.

더욱 상세하게, 본 발명의 일 실시형태에 따른 모터 일체형 인버터는 모터(20) 일측의 모터 커버(21)에 부착되며 모터(20)의 샤프트(22) 일단이 삽입되는 중공을 갖는 커패시터부(11)와, 스위칭 소자를 갖는 파워 모듈과 파워 모듈을 냉각하기 위한 냉각기(12)와, 모터(20)의 샤프트(22)에 형성된 캐비티에 삽입되는 중공 구조물(131)이 연결된 제어 보드(13) 및 모터 커버(21)에 접합되어 커패시터부(11), 냉각기(12) 및 제어 보드(13)를 기밀 시키는 커버부(14)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 1에서 참조부호 '15'는 파워 모듈에서 출력되는 각 상의 전력을 전달하는 버스바(15)이다.

커패시터부(11)는 전후면을 관통하는 관통홀(111)이 형성된 도넛 형상을 가질 수 있다. 커패시터부(11)는 커버와 커버 내에 설치된 커패시터를 포함하는 구조를 가질 수 있으며, 커버의 상면에는 모터의 각 상과 전기적 연결을 형성하기 위한 버스바 체결부(112)가 형성될 수 있다. 버스바 체결부(112)는 모터(20)의 커버(21)에 형성된 관통홀(212)을 통해 모터의 각 상의 구동 전력 입력단과 연결된 모터 버스바와 후술하는 파워모듈(16)에서 출력 되는 구동 전력이 전달되는 버스바(15)가 상호 체결되는 부분이다.

커패시터부(11)의 중앙부의 모터 샤프트(22)에 대응되는 영역에 형성된 관통홀(111)에는 모터(20)의 커버(21)에 형성된 관통홀(211)을 통해 커버(21) 외부로 노출된 모터(20)의 샤프트(22)가 삽입될 수 있다.

커패시터부(11)의 모터(20) 반대 방향 면에는 파워모듈(16)을 냉각하는 냉각기(12)가 커패시터부(11)의 면접촉하는 구조로 배치될 수 있다. 냉각기(12)는 파워모듈(16)을 냉각하기 위한 요소로서 중공 구조물(131)이 배치될 수 있는 중공부를 갖는 구조를 가질 수 있다. 도 1 내지 도 5에 도시된 예에서는, 냉각기(12)가 U자형 구조를 가질 수 있으며, 중공 구조물(131)이 배치되는 샤프트(22)가 연장된 선을 중심으로 그 양측에 대응되는 영역(16')에 인버터를 구성하는 스위칭 소자를 포함하는 파워모듈(16)이 배치될 수 있다.

냉각기(12)는 파워모듈(16)이 배치되는 영역(16')이 냉각수가 흐르는 튜브가 2층 구조로 형성될 수 있으며, 2층 구조의 튜브 사이에 파워모듈(16)이 배치되어 파워모듈(16)을 양면에서 냉각시킬 수 있다. 또한, 커패시터부(11)와 면접촉을 형성함으로써 커패시터부(11)를 냉각시킬 수도 있다.

냉각기(12)의 파워모듈(16) 배치 영역(16') 사이에는 파워모듈(16)에서 출력되는 모터 구동 전력을 모터(12)로 전달하는 버스바(15)가 배치될 수 있다. 버스바(15)의 일단은 파워 모듈의 모터 구동 전력 출력단과 연결되고 타단은 전술한 바와 같이, 커패시터부(11)의 상부에 위치한 버스바 체결부(112)에서 모터(20)의 각 상 입력단에 연결된 버스바와 상호 체결될 수 있다.

버스바 체결부(112)는 모터에서 제공된 버스바와 인버터 내 버스바(15)를 상호 볼트 체결하는 형태 또는 사전에 마련된 커넥터를 통해 상호 전기적 접속을 형성하는 형태 모두 가능하다.

냉각기(12)의 커패시터부(11) 반대 방향 면에는 파워모듈(16)을 제어하기 위한 제어 회로를 구현하는 제어 보드(13)가 구비될 수 있다. 제어 보드(13)는 회로 기판과 모터 구동을 위해 파워모듈(16)을 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 각종 IC와 능수동 전기 전자 소자들을 구비할 수 있다. 이를 위해 제어 보드(13) 상에 형성된 도전 패턴(미도시)는 파워 모듈의 신호 리드(161)와 전기적으로 연결될 수 있다.

특히, 제어 보드(13)는 모터의 속도나 토크를 제어하고 모터 과열을 방지하기 위한 제어를 수행하는 회로를 구현하며, 이를 위해 모터의 회전자 위치와 모터의 온도를 검출한 정보를 입력 받아야 한다.

본 발명의 여러 실시형태에서는, 모터의 회전자 위치를 검출하기 위한 센서 및 모터의 온도를 검출하기 위한 센서를 모터 자체에 구비하지 않고 제어 보드(13)에 연결된 중공 구조물(131)을 이용한다. 즉, 중공 구조물(131) 내의 일단에 회전자 위치 센서와 온도 센서를 구비하고 중공 구조물(131) 내의 중공에 센서들과 제어 보드를 연결하는 신호 연결 라인을 배치하는 구조를 갖는다.

도 6은 도 1의 A-A'선을 따라 절개한 단면을 도시한 단면도이고 도 7은 도 6에서 참조 부호 'B'로 지시된 영역을 확대하여 도시한 단면도이다. 특히 도 7의 단면도는 모터와 중공 구조물 및 제어 보드의 더욱 명확한 연결관계가 나타나도록 불필요한 구성은 생략하여 도시한 것이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 모터의 샤프트(22)의 일단은 모터 커버(21)에 형성된 관통홀(211)을 통해 모터 커버(21)의 외부로 돌출될 수 있다. 모터 샤프트(22)의 일단에 인버터 방향에서 모터 방향으로 형성된 캐비티(221)가 형성될 수 있으며, 캐비티(221)의 입구부 내주면에는 자성을 갖는 영구자석(222)이 사전 설정된 위치에 배치될 수 있다.

중공 구조물(131)은 제어 보드(13)에서 모터 샤프트(22) 방향으로 연장된 형태로 배치될 수 있으며, 커패시터부(11)에 형성된 관통홀(111)을 관통하여 배치될 수 있다.

중공 구조물(131) 내부의 샤프트(22) 측 단부에는 모터 회전각 센서(31)와 온도 센서(32)가 배치될 수 있다.

회전각 센서(31)는 모터의 회전자 위치(회전각)을 검출하기 위한 센서로서 샤프트(22)의 캐비티(221) 입구부에 배치된 영구자석(222)에 의한 자기장이 샤프트(22) 회전 시 변화하는 것을 검출하여 회전각을 검출할 수 있다. 따라서, 회전각 센서(31)가 샤프트(22) 내 영구자석(222)이 배치된 위치에 대응되는 위치에 배치되도록 중공 구조물(131)의 길이가 결정될 수 있다.

또한, 중공 구조물(131)의 위치를 규제하기 위해 중공 구조물(131)의 외주면에는 커패시터부(11)의 관통홀 테두리 영역에 걸림이 형성되는 걸림턱(1313)이 형성될 수 있다.

온도 센서(32)는 모터의 온도를 검출하는 요소이다.

회전각 센서(31)와 온도 센서(32)에서 검출한 회전각 및 온도에 대한 정보를 전달하기 위해, 중공 구조물(131)의 중공부(1312) 내에는 신호 라인(1311)이 배치될 수 있다. 중공 구조물(131)의 샤프트 측 단부에 배치된 센서들(31, 32)에 신호 라인의 일단이 접속될 수 있으며, 중공 구조물(131)의 중공부를 통과하여 신호 라인의 타단이 제어 보드(13)에 접속될 수 있다.

참고로, 도 6에는 전술한 모터의 각 상의 구동 전력 입력단과 연결되어 커패시터부(11)의 상부로 노출되는 모터의 버스바(23)의 구조가 도시된다. 모터 버스바(23)는 모터(20)의 커버(21)에 형성된 관통홀(212)을 통해 모터(20)의 외부로 노출되고, 커패시터부(11)의 커버 상면에 위치한 버스바 체결부(112)에서 파워모듈 버스바(15)와 상호 체결될 수 있다.

본 발명의 일 실시형태는, 모터의 기밀을 유지하기 위해 복수의 실링 가스켓이 구비될 수 있다.

도 6을 참조하면, 모터(20)의 커버(21)와 커패시터부(11)가 접촉하는 영역에 오링 형태의 실링 가스켓(171)이 구비될 수 있다.

또한, 도 7을 참조하면, 커패시터부(11)의 관통홀(111)을 통해 기밀이 파괴되는 것을 방지하기 위해, 커패시터부(11)의 관통홀 테두리에 오링 형태의 실링 가스켓(171)이 구비될 수 있다. 이 실링 가스켓(171)은 중공 구조물(131)에 형성된 걸림턱(1313)과 관통홀(111) 테두리 사이에 배치되어 기밀을 형성할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 여러 실시형태에 따른 모터 일체형 인버터는 모터와 수평방향으로 나란하게 배치됨으로써 종래의 모터 상부에 배치되는 인버터에 비해 여러 가지 장점을 가질 수 있다.

예를 들어, 모터 상부에 인버터가 배치되는 종래에는 모터에 요구되는 출력이 증가하여 모터의 사이즈가 수평 방향으로 증가하도록 설계 변경되면, 인버터의 연결구조 등도 함께 설계 변경이 이루어져야 한다. 그러나, 본 발명의 여러 실시형태에 따른 모터 일체형 인버터는 모터의 사이즈가 수형 방향으로 증가하더라도 동일한 연결 구조를 그대로 유지할 수 있어 설계 변경이 불필요한 장점이 있다. 이는 모터 시스템 설계에 소요되는 시간 및 인원을 감소시킬 수 있으며, 특히 다수의 인버터를 채용하여 많은 수의 파워 모듈이 필요한 시스템에서는 더욱 큰 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 본 발명의 여러 실시형태에 따른 모터 일체형 인버터는 모터 상부의 공간을 확보할 수 있어 여러 다른 추가 부품들이 설치될 수 있는 공간을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명의 여러 실시형태에 따른 모터 일체형 인버터는, 모터에 삽입되는 레졸버 및 별물형 온도 센서를 삭제하고 제어 보드와 연결되는 센서들을 포함하는 중공형 구조물을 모터 샤프트 내 공간에 배치시켜 제어보드로 직접 센싱 정보를 제공하게 함으로써 커넥터 연결에 따른 접촉 불량을 해소할 수 있어, 원가 절감 및 품질 향상을 달성할 수 있다.

또한, 본 발명의 여러 실시형태에 따른 모터 일체형 인버터는, 감속기, 모터 및 인버터를 한 방향에서 조립할 수 있으므로 조립성이 향상된다. 특히 인버터가 상부에 위치한 경우 인버터의 파워 모듈이 구동 전력을 출력하는 버스바와 모터의 삼상 버스바를 연결하기 위한 별도의 연결 버스바가 추가되어야 하지만, 본 발명의 여러 실시형태에 따른 모터 일체형 인버터는, 인버터 내 파워 모듈의 버스바와 모터의 삼상 버스바의 연결 구조가 인버터 내에서 직접 이루어질 수 있으므로, 버스바 연결 구조를 단순화 하고 연결 길이를 감소시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 특정한 실시형태에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 청구범위의 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

10: 인버터 11: 커패시터부
111: 관통홀 112: 버스바 체결부
12: 냉각기 13: 제어보드
131: 중공 구조물 1311: 신호 라인
1312: 중공부 1313: 걸림턱
14: 커버 15: 버스바
16: 파워모듈 161: 신호 리드
171, 172: 실링 가스켓
20: 모터 21: 모터 커버
211: 샤프트 관통홀 212: 버스바 관통홀
22: 샤프트 221: 캐비티
222: 영구자석 30: 감속기
31: 회전각 센서 32: 온도 센서

Claims

수평 방향으로 배치된 샤프트를 갖는 모터; 및
상기 모터를 구동하는 구동 전력을 생성하는 파워 모듈을 포함하며, 상기 샤프트가 배치된 방향으로 상기 모터에 결합된 인버터;
를 포함하는 모터 일체형 인버터.
청구항 1에 있어서, 상기 인버터는,
상기 파워 모듈에 직류 전력을 제공하는 커패시터부를 포함하며, 상기 커패시터부는 중앙부에 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 모터 일체형 인버터.
청구항 2에 있어서,
상기 샤프트는 상기 모터의 커버 외부로 돌출된 단부를 가지며, 상기 샤프트의 단부는 상기 커패시터부에 형성된 관통홀에 삽입된 것을 특징으로 하는 모터 일체형 인버터
청구항 3에 있어서,
상기 샤프트의 단부에는 캐비티가 형성되고 상기 캐비티의 내주면의 일 영역에는 영구자석이 배치된 것을 특징으로 하는 모터 일체형 인버터.
청구항 4에 있어서,
상기 인버터는, 상기 파워 모듈에 포함된 스위칭 소자를 제어하는 회로가 구현된 제어 보드와, 상기 커패시터부의 관통홀을 통과하여 상기 제어 보드와 상기 샤프트의 캐비티 사이에 배치되며 중공부를 갖는 중공 구조물을 더 포함하며,
상기 중공 구조물의 중공부의 상기 캐비티 내 영역에는 상기 샤프트의 회전시 상기 영구자석에 의한 자기장 변화를 검출하여 모터의 회전각을 검출하는 회전각 센서가 배치된 것을 특징으로 하는 모터 일체형 인버터.
청구항 5에 있어서,
상기 중공 구조물의 중공부의 상기 캐비티 내 영역에는 온도 센서가 더 배치된 것을 특징으로 하는 모터 일체형 인버터.
청구항 5에 있어서,
상기 중공 구조물의 중공부 내에는 상기 회전각 센서로부터 검출된 신호가 전달되는 신호라인이 배치되며 상기 신호 라인의 일단은 상기 제어 보드에 연결된 것을 특징으로 하는 모터 일체형 인버터.
청구항 1에 있어서,
상기 인버터는 상기 파워 모듈이 접촉하여 배치되는 냉각기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 일체형 인버터.
청구항 8에 있어서,
상기 냉각기는 중공부를 가질 수 있으며, 상기 샤프트가 연장된 선을 중심으로 그 양측에 대응되는 영역에 상기 파워모듈이 배치된 것을 특징으로 하는 모터 일체형 인버터.
청구항 8에 있어서,
상기 냉각기는 상기 파워모듈에 냉각수가 흐르는 튜브가 2층 구조로 형성되며, 상기 2층 구조의 튜브 사이에 상기 파워모듈이 배치된 것을 특징으로 하는 모터 일체형 인버터.
청구항 2에 있어서,
상기 인버터는, 상기 파워모듈에서 출력되는 모터 구동 전력이 전달되는 파워모듈 버스바를 더 포함하며, 상기 파워모듈 버스바는 상기 파워모듈로부터 상기 커패시터부의 상부로 연장된 것을 특징으로 하는 모터 일체형 인버터.
청구항 11에 있어서,
상기 파워모듈 버스바는 상기 모터의 각 상 구동 전력을 입력 받는 입력단과 연결된 모터 버스바와 상기 커패시터부의 상부에서 서로 체결되는 것을 특징으로 하는 모터 일체형 인버터.
청구항 12에 있어서,
상기 모터 버스바는 상기 모터의 커버에 형성된 관통홀을 통해 상기 샤프트가 배치된 방향으로 상기 모터의 외부로 노출된 것을 특징으로 하는 모터 일체형 인버터.
청구항 1에 있어서,
상기 인버터는, 상기 모터의 표면에 부착되어 상기 인버터를 구성하는 요소들을 기밀하는 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 일체형 인버터.
청구항 2에 있어서,
상기 모터의 커버와 상기 커패시터부가 접촉하는 영역에 실링 가스켓이 구비된 것을 특징으로 하는 모터 일체형 인버터.
청구항 5에 있어서,
상기 중공 구조물의 외주면에는 상기 커패시터부의 관통홀 테두리에 걸려 위치를 규제하는 걸림턱이 형성되며, 상기 커패시터부의 관통홀과 상기 걸림턱 사이에 실링 가스켓이 구비된 것을 특징으로 하는 모터 일체형 인버터.
청구항 1에 있어서,
상기 인버터가 배치된 위치의 반대 방향에서 상기 인버터와 상기 모터에 나란하게 상기 모터에 결합되어 상기 사프트의 회전 속도를 변경하여 출력하는 감속기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 일체형 인버터.