KR101330694B1 - Cooler of in-wheel motor for vehicle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차용 인휠모터의 냉각장치에 관한 것으로, 인휠모터(5)가 내부에 설치되고, 외주면에 차량용 타이어(7)가 결합 되는 바퀴 휠(20) 및 상기 바퀴 휠(20)의 내주면에 설치되어 자동차(1)의 주행시 차륜(3)이 회전될 때에 외부로부터의 공기가 상기 인휠모터(5)를 향해 유동되어 상기 인휠모터(5)를 냉각시키도록 구비된 공냉 블레이드(30)를 포함하는 포함하는 구성을 마련한다.
상기와 같은 자동차용 인휠모터의 냉각장치를 이용하는 것에 의해, 본 발명은 하이브리드 자동차, 연료전지 자동차 및 전기자동차 등에 적용되는 인휠모터를 공냉식으로 냉각시키면서도 냉각효율을 향상시킬 수 있다. The present invention relates to a cooling device for an in-wheel motor for an automobile, wherein the in-wheel motor (5) is installed therein, and the wheel wheel (20) to which the vehicle tire (7) is coupled to an outer circumferential surface and an inner circumferential surface of the wheel wheel (20). And an air-cooled blade 30 provided to cool the in-wheel motor 5 by flowing air from the outside toward the in-wheel motor 5 when the wheel 3 is rotated when the vehicle 1 is driven. Provide a configuration to include.
By using the cooling apparatus of the in-wheel motor for automobiles as described above, the present invention can improve the cooling efficiency while cooling the in-wheel motors applied to hybrid vehicles, fuel cell vehicles and electric vehicles by air cooling.
Description
본 발명은 자동차용 인휠모터의 냉각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하이브리드 자동차, 연료전지 자동차 및 전기자동차 등에 적용되는 인휠모터를 냉각시키는 자동차용 인휠모터의 냉각장치에 관한 것이다. The present invention relates to a cooling apparatus for an in-wheel motor for an automobile, and more particularly to a cooling apparatus for an in-wheel motor for an automobile for cooling the in-wheel motor applied to a hybrid vehicle, a fuel cell vehicle and an electric vehicle.
인휠(In-wheel) 구동시스템은 각 차륜의 휠에 장착되어 하이브리드 자동차, 연료전지 자동차 및 전기자동차와 같이 전기 동력으로 주행하는 자동차에서, 대형의 단일 모터를 사용하는 대신 각 차륜에 소형인 개별 모터를 장착하여 각 차륜마다 동력을 생성, 구동되게 하는 시스템이다.The in-wheel drive system is mounted on the wheel of each wheel, and instead of using a large single motor in an electric powered vehicle such as a hybrid car, a fuel cell automobile and an electric car, a small individual motor So that power is generated and driven for each wheel.
이러한 인휠 구동시스템은 각 차륜에 개별 모터(이하, 인휠모터)를 구비하게 됨으로써 대형 구동모터를 구비하는 자동차에 비하여 구동계가 단순하여 실내 공간을 크게 얻을 수 있으며, 차륜의 회전을 직접 제어 가능하므로 차동장치 등 복잡한 동력전달 장치를 생략할 수 있게 되는 장점을 갖는다. The in-wheel drive system is provided with individual motors (hereinafter referred to as in-wheel motors) on each wheel, so that the driving system is simpler than a car having a large drive motor, and thus a large indoor space can be obtained. It has the advantage of being able to omit complex power transmission devices such as devices.
도 1은 일반적인 인휠 구동시스템이 적용된 자동차를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에서 인휠 구동시스템이 적용된 차륜을 확대 도시한 도면이다. 1 is a view schematically illustrating a vehicle to which a general in-wheel driving system is applied, and FIG. 2 is an enlarged view of a wheel to which an in-wheel driving system is applied in FIG. 1.
인휠 구동시스템이 적용된 자동차(1)는 파워트레인 요소를 생략할 수 있게 되므로 고효율, 고성능을 발휘할 수 있게 된다. 즉, 각 차륜(3)의 휠에 인휠모터(5)를 직접 장착함으로써 동력의 낭비를 줄여 충분한 구동력을 확보할 수 있으며, 구동시 각 인휠모터 동력분배 및 제동시 회생제동으로 인한 제동에너지 회수를 극대화함으로써 연비 개선의 효과를 갖게 된다. The
한편, 인휠모터는 내부코일(스테이터 코일)에 전류가 흐르면서 저항에 의한 주울 열이 발생된다. 이러한 내부코일의 발열은 적정온도 보다 대략 10℃ 상승하면 인휠모터 절연부의 기대수명이 반 이하로 줄어드는 것으로 알려져 있다. 이와 같은 인휠모터의 발열은 모터의 내구성 및 성능에 악영향을 미치기 때문에 냉각장치로 적절하게 냉각해줄 필요가 있다. On the other hand, the in-wheel motor generates joule heat due to resistance as current flows through the inner coil (stator coil). The heat generation of the inner coil is known to decrease the life expectancy of the in-wheel motor insulation to less than half when the temperature rises by approximately 10 ℃. Since the heat generation of the in-wheel motor adversely affects the durability and performance of the motor, it needs to be properly cooled by the cooling device.
이러한 전기자동차용 인휠모터의 냉각장치의 일 예가 대한민국 등록특허번호 제10-1079171호(2011년10월27일자 등록, 이하 '특허문헌1'이라 함) 등에 개시되어 있다. An example of a cooling device for an in-wheel motor for an electric vehicle is disclosed in Korean Patent No. 10-1079171 (registered on October 27, 2011, hereinafter referred to as 'Patent Document 1').
그러나, 이러한 종래의 인휠모터의 냉각장치는 공냉식으로 인휠모터를 냉각시키기 때문에 수냉식이나 유냉식 냉각장치에 비해서 냉각효율이 떨어질 수 있다는 문제점이 있다. However, since the conventional in-wheel motor cooling device cools the in-wheel motor by air cooling, there is a problem that the cooling efficiency may be lower than that of the water-cooled or oil-cooled cooling device.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 하이브리드 자동차, 연료전지 자동차 및 전기자동차 등에 적용되는 인휠모터를 공냉식으로 냉각시키면서도 냉각효율이 높아질 수 있는 자동차용 인휠모터의 냉각장치를 제공하는 것이다. The present invention is to solve the problems as described above, an object of the present invention is to cool the in-wheel motor used in a hybrid car, a fuel cell car and an electric car by air-cooling while the cooling efficiency of the in-vehicle motor can be increased To provide a device.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 인휠모터가 내부에 설치되고, 외주면에 차량용 타이어가 결합 되는 바퀴 휠 및 상기 바퀴 휠의 내주면에 설치되어 자동차의 주행시 차륜이 회전될 때에 외부로부터의 공기가 상기 인휠모터를 향해 유동되어 상기 인휠모터를 냉각시키도록 구비된 공냉 블레이드(30)를 포함한다. According to a feature of the present invention for achieving the object as described above, the present invention is installed on the wheel wheel and the inner circumferential surface of the wheel wheel that the in-wheel motor is installed inside, the vehicle tire is coupled to the outer peripheral surface is When rotated, air from the outside flows toward the in-wheel motor and includes an air-cooled
여기서, 상기 공냉 블레이드는 상기 바퀴 휠의 내주면을 따라 상호 이격되게 복수 개로 구비된 것이 바람직하다. Here, the air-cooled blade is preferably provided with a plurality of spaced apart from each other along the inner peripheral surface of the wheel wheel.
그리고, 상기 공냉 블레이드의 형상은 유선형의 형상으로 형성된 것이 바람직하다. In addition, the air-cooled blade is preferably formed in a streamlined shape.
상술한 바와 같이, 본 발명은 하이브리드 자동차, 연료전지 자동차 및 전기자동차 등에 적용되는 인휠모터를 공냉식으로 냉각시키면서도 냉각효율을 향상시킬 수 있다.
As described above, the present invention can improve the cooling efficiency while cooling the in-wheel motors applied to hybrid vehicles, fuel cell vehicles and electric vehicles by air cooling.
도 1은 일반적인 인휠 구동시스템이 적용된 자동차를 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 도 1의 차륜을 확대 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기자동차용 인휠모터의 냉각장치를 도시한 도면. 1 is a view schematically showing a vehicle to which a general in-wheel drive system is applied;
2 is an enlarged view of the wheel of FIG. 1;
Figure 3 is a view showing a cooling device of the in-wheel motor for an electric vehicle according to a preferred embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 실시 예에서는 전기자동차를 이용해서 설명하지만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.In the present embodiment, an electric vehicle will be described, but the present invention is not necessarily limited thereto.
즉, 본 발명은 전기자동차뿐만 아니라, 하이브리드 자동차나 연료전지 자동차, 전기오토바이, 전기자전거와 같이 인휠모터가 적용되는 모든 이동수단에 적용될 수 있음에 유의하여야 한다.That is, it should be noted that the present invention can be applied not only to electric vehicles, but also to all moving means to which in-wheel motors are applied, such as hybrid vehicles, fuel cell vehicles, electric motorcycles, and electric bicycles.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 전기자동차용 인휠모터의 냉각장치(10)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 인휠모터(in-wheel motor)(5)가 내부에 설치되고 외주면에 차량용 타이어(7)가 결합 되는 바퀴 휠(20)과, 바퀴 휠(20)의 내주면에 설치되어 자동차(1)의 주행시 차륜(3)이 회전될 때에 외부로부터의 공기가 인휠모터(5)를 향해 유동되어 인휠모터(5)를 냉각시키도록 구비된 공냉 블레이드(30)를 포함한다. In the
이에 따라, 하이브리드 자동차, 연료전지 자동차 및 전기자동차 등에 적용되는 인휠모터(5)를 공냉식으로 냉각시키면서도 냉각효율이 높아질 수 있는 전기자동차용 인휠모터의 냉각장치(10)를 제공할 수 있다. Accordingly, the
또한, 공냉 블레이드(30)에 의해 인휠모터(5)를 냉각시키는 공기가 인휠모터(5) 측으로 자연스럽게 유도됨으로써 별도의 동력원이 없이도 인휠모터(5)를 간편하게 냉각시킬 수 있다. In addition, the air cooling the
공냉 블레이드(30)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 바퀴 휠(20)의 내주면을 따라 상호 이격되게 복수 개로 구비된다. As shown in FIG. 3, the air-cooled
이에 따라, 자동차(1)의 주행시 차륜(3)이 회전됨에 따라 외부로부터의 공기가 직진 방향으로 흘러가지 않고 복수 개로 구비된 공냉 블레이드(30)를 따라 인휠모터(5) 측으로 유도되어 공기 압축 원리에 의해 인휠모터(5)를 효율적으로 냉각시킬 수 있다. Accordingly, as the
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 공냉 블레이드(30)의 형상은 유선형의 형상으로 형성된다. On the other hand, as shown in Figure 3, the shape of the air-cooled
이에 따라, 자동차(1)의 주행시 차륜(3)이 회전됨에 따라 외부로부터의 공기가 유선형으로 형성된 공냉 블레이드(30)에 의해 저항이 최소화되는 상태로 인휠모터(5) 측으로 유도될 수 있다. Accordingly, as the
또한, 도시되지는 않았지만, 공냉 블레이드(30)의 표면에는 엠보싱(embossing) 방식으로 작은 돌기들이나 함몰부들이 형성되어 공냉 블레이드(30)에 의해 인휠모터(5) 측으로 유도되는 공기의 흐름이 와류의 형태가 되도록 함으로써 인휠모터(5)의 냉각효율을 더욱 높일 수 있다. In addition, although not shown, small projections or depressions are formed on the surface of the air-cooled
본 발명의 일실시예로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 공냉 블레이드(30)는 바퀴 휠(20)의 내주면 중에서 자동차(1)의 외측이 아닌 내측에 형성된 것이 바람직하다. As an embodiment of the present invention, as shown in Figure 3, the air-cooled
이에 따라, 자동차(1)의 주행시 차륜(3)이 회전됨에 따라 차륜(3)의 내측으로 유동되는 공기의 흐름이 공냉 블레이드(30)에 의해 인휠모터(5) 측으로 유도될 수 있다.
Accordingly, as the
이에, 본 발명에 따르면, 하이브리드 자동차, 연료전지 자동차 및 전기자동차 등의 구동시 회전하는 차륜의 안쪽에 외부공기가 흡입되어 유도될 수 있는 공냉 블레이드를 설치하여 인휠모터를 냉각 및 적정 온도 이하로 유지 가능케 함으로써 인휠모터의 수명과 성능을 향상시킬 수 있다.
Therefore, according to the present invention, by installing an air-cooled blade that can be induced by the suction of the outside air in the inside of the rotating wheel when driving a hybrid vehicle, fuel cell vehicle, electric vehicle, etc. to maintain the in-wheel motor to cool and below the appropriate temperature By doing so, the life and performance of the in-wheel motor can be improved.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다. Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.
즉, 상기 실시 예에서는 전기자동차를 이용해서 설명하였지만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.That is, although the above embodiment has been described using an electric vehicle, the present invention is not necessarily limited thereto.
즉, 본 발명은 전기자동차뿐만 아니라, 하이브리드 자동차나 연료전지 자동차, 전기오토바이, 전기자전거와 같이 인휠모터가 적용되는 모든 이동수단에 적용될 수 있다.That is, the present invention can be applied not only to electric vehicles, but also to all moving means to which in-wheel motors are applied, such as hybrid vehicles, fuel cell vehicles, electric motorcycles, and electric bicycles.
본 발명은 하이브리드 자동차, 연료전지 자동차 및 전기자동차 등에 적용되는 인휠모터를 공냉식으로 냉각시키면서도 냉각효율이 높아질 수 있는 인휠모터의 냉각장치 기술에 적용된다. The present invention is applied to the cooling device technology of the in-wheel motor that can be cooled while the in-wheel motor is applied to the hybrid vehicle, fuel cell vehicle and electric vehicle by air cooling.
20 : 바퀴 휠
30 : 공냉 블레이드 20: wheel wheel
30: air cooled blade
Claims (3)
상기 공냉 블레이드(30)는 복수 개가 상기 바퀴 휠(20)의 내주면을 따라 상호 이격되게끔 배치하되,
상기 공냉 블레이드(30)의 형상을 유선형의 형상으로 형성하고,
상기 인휠모터(5)를 상기 공냉 블레이드(30)를 앞쪽에 위치시켜 자동차(1)의 주행시 차륜(3)이 회전될 때에 차륜(3)의 내측으로 유동되는 공기의 흐름이 공냉 블레이드(30)에 의해 인휠모터(5) 측으로 유도되도록 한 것을 특징으로 하는 자동차용 인휠모터의 냉각장치. In-wheel motor 5 is installed inside, the wheel wheel 20 is coupled to the vehicle tire (7) on the outer circumferential surface; In the in-vehicle motor cooling apparatus comprising a; air cooling blade 30 is installed on the inner peripheral surface of the wheel wheel 20 to cool the in-wheel motor (5),
The air-cooled blades 30 are arranged to be spaced apart from each other along the inner circumferential surface of the wheel wheel 20,
The air-cooled blade 30 is formed in a streamlined shape,
The in-wheel motor 5 is positioned in front of the air-cooled blade 30 so that the flow of air flowing into the inside of the wheel 3 when the wheel 3 is rotated when the vehicle 1 is driven is an air-cooled blade 30. Cooling device for an in-wheel motor for a vehicle, characterized in that guided by the in-wheel motor (5) side.
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