KR101274273B1 - 전기 자동차의 인휠모터 냉각장치 - Google Patents

전기 자동차의 인휠모터 냉각장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 전기 자동차의 인휠모터 냉각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 간단하면서도 콤팩트한 구조로서 인휠모터를 효율적으로 냉각시킬 수 있어 인휠모터의 안정적인 동작 및 제어를 구현할 수 있으며, 또한 인휠모터의 발열 감소에 따른 수명 향상 및 고장률 감소 효과를 기대할 수 있는 전기 자동차의 인휠모터 냉각장치에 관한 것이다.

Description

전기 자동차의 인휠모터 냉각장치{Cooling apparatus for in-wheel motor thereof}
본 발명은, 전기 자동차의 인휠모터 냉각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 간단하면서도 콤팩트한 구조로서 인휠모터를 효율적으로 냉각시킬 수 있어 인휠모터의 안정적인 동작 및 제어를 구현할 수 있으며, 또한 인휠모터의 발열 감소에 따른 수명 향상 및 고장률 감소 효과를 기대할 수 있는 전기 자동차의 인휠모터 냉각장치에 관한 것이다.
인휠모터(In-wheel motor)는 가솔린 또는 디젤 자동차에서 엔진-미션-구동축을 통한 동력전달에 의해 바퀴가 회전 구동되는 방식과는 달리, 휠 림 내부에 모터를 내장시켜 이 모터에 의해 휠에 직접 동력이 전달되도록 하여 자동차를 달리게 하는 직접구동(Direct Drive)모터이다.
이러한 인휠모터는 엔진, 변속기나 차동기어와 같은 구동 및 동력전달장치를 생략할 수 있기 때문에 차량의 무게를 감소시킬 수 있으며, 동력전달과정에서의 에너지 손실을 저감시킬 수 있어 전기자동차 및 하이브리드 자동차용 모터로 각광받고 있다.
또한 인휠모터가 장착된 자동차는 차체 내부 공간 확보로 작업과 조립이 쉽고 주행 중 유지보수 및 교환이 용이하며 비상 운전이 가능하다는 점 등 다양한 장점을 갖고 있다.
도 1은 종래 인휠모터가 휠 내부에 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 인휠모터(1)에서 하우징(10)의 외측에는 브레이크 디스크 및 바퀴(20)의 림 휠(21)이 결합 고정되며, 바퀴(20)의 타이어(22)는 림 휠(21)의 외부 둘레를 따라 위치된다.
도 1에는 도시되어 있지 않지만 인휠모터(1)는 스테이터(stator)와 로터(rotor) 등의 구성들을 포함하며, 이들의 동작에 의해 회전력을 발생시킨다.
간략하게 부연하면, 스테이터와 로터는 회전축을 중심으로 차폭 방향으로 소정 간격 이격되어 배치되는 원반 형상을 이룬 스테이터 브래킷 및 로터 브래킷에 각각 지지될 수 있다.
이때, 스테이터 브래킷은 차체에 고정되기 때문에 회전이 불가능한데 반해, 로터 브래킷은 림 휠(21), 디스크 브레이크의 각 회전중심이 회전축에 일치되도록 체결되면서 동시에 회전 가능하게 결합된다.
스테이터의 내부에는 둘레 방향을 따라 다수의 코일(coil)이 배치되고, 로터 내에는 둘레 방향으로 다수의 마그네트(magnet)가 배치된다.
이에, 스테이터의 각 코일에 순차적으로 전력이 공급되면 코일의 여자에 수반되어 마그네트와의 사이에 자계가 발생되어 로터에 회전력, 즉 모터 토크를 발생시키고, 회전축을 중심으로 하여 로터 브래킷 및 바퀴가 일체로 회전됨에 따라 노면과의 사이에 구동이 발생될 수 있다.
한편, 이러한 구조의 인휠모터(1)는 원활하게 냉각되어야만 본연의 기능을 발휘할 수 있으며, 그렇지 못할 경우에는 그 성능이 저하된다.
특히, 예컨대, 고속으로 주행될 때, 또는 언덕에서 높은 출력이 요구될 때는 인휠모터(1)의 냉각이 더더욱 필요하며, 그렇지 못할 경우, 인휠모터(1)에서 발생하는 열로 인해 인휠모터(1)가 소손될 위험성이 대단히 높다.
이에, 종래기술의 경우, 로터 브래킷에 통풍구멍을 형성한 후, 이 통풍구멍을 통해 인휠모터(1)의 냉각이 이루어지도록 한 예가 있다.
그렇지만, 이러한 종래기술의 경우, 구조 대비 냉각 효율이 낮아 그 효과가 극히 미미하였다.
특히, 통풍구멍이 자동차 바퀴의 림 휠(21)이 위치된 영역에 형성됨에 따라 주행 시 공기의 유입이 실질적으로 극히 미미하여 냉각 효율이 낮을 수밖에 없다. 이에 따라 인휠모터(1)의 안정적인 동작 및 제어를 구현할 수 없고, 또한 인휠모터(1)의 발열이 높아 수명이 단축되는 문제점을 발생시켰다.
뿐만 아니라 통풍구멍을 통한 공기의 유입과 함께 먼지나 수분 등의 불순물이 유입되어 인휠모터(1)의 고장을 유발할 수 있는 문제점을 발생시켜 왔으므로 이러한 점을 고려한 구조 개선이 요구된다.
JP 2010 093984 A
본 발명의 목적은, 간단하면서도 콤팩트한 구조로서 인휠모터를 효율적으로 냉각시킬 수 있어 인휠모터의 안정적인 동작 및 제어를 구현할 수 있으며, 또한 인휠모터의 발열 감소에 따른 수명 향상 및 고장률 감소 효과를 기대할 수 있는 전기 자동차의 인휠모터 냉각장치를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은, 간단하면서도 콤팩트한 구조로서 인휠모터를 효율적으로 냉각시킬 수 있어 인휠모터의 안정적인 동작 및 제어를 구현할 수 있으며, 또한 인휠모터의 발열 감소에 따른 수명 향상 및 고장률 감소 효과를 기대할 수 있는 전기 자동차의 인휠모터 냉각장치를 제공하는 것이다.
한편, 상기 목적은, 인휠모터; 상기 인휠모터에 결합되어 상기 인휠모터를 냉각시키는 냉각 모듈; 상기 인휠모터의 온도를 감지하는 온도감지부; 및 상기 온도감지부로부터의 정보에 기초하여 상기 냉각 모듈의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 인휠모터 냉각장치에 의해 달성된다.
상기 인휠모터는, 차축에 고정되는 로터와, 상기 로터의 반경 방향 외측에 배치되어 상기 로터와 상호 작용하는 스테이터가 마련되는 모터 하우징; 및 상기 모터 하우징의 일측에 착탈 가능하게 결합되는 리어 커버를 포함하며, 상기 냉각 모듈은 상기 리어 커버에 결합되는 펠티어 모듈을 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러는 상기 온도감지부로부터의 정보에 기초하여 상기 펠티어 모듈로 제공되는 전류의 양을 컨트롤할 수 있다.
상기 냉각 모듈은 상기 리어 커버에 결합되는 방열판을 더 포함할 수 있다.
상기 냉각 모듈은 상기 차축의 내부에 매입되며, 내부에 냉각수가 유동되는 냉각수 파이프를 더 포함할 수 있다.
상기 냉각수 파이프는 상기 차축의 내부에서 지그재그 형상으로 배치될 수 있다.
상기 로터와 상기 스테이터 사이에는 간극이 형성되며, 상기 냉각 모듈은 상기 간극을 통해 공기를 강제로 송풍하는 송풍팬 유닛일 수 있다.
상기 송풍팬 유닛은, 상기 리어 커버에 결합되는 유닛 하우징; 및 상기 유닛 하우징 내에 마련되어 상기 간극으로 공기를 송풍하는 송풍팬을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 간단하면서도 콤팩트한 구조로서 인휠모터를 효율적으로 냉각시킬 수 있어 인휠모터의 안정적인 동작 및 제어를 구현할 수 있으며, 또한 인휠모터의 발열 감소에 따른 수명 향상 및 고장률 감소 효과를 기대할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 본 발명의 목적은, 간단하면서도 콤팩트한 구조로서 인휠모터를 효율적으로 냉각시킬 수 있어 인휠모터의 안정적인 동작 및 제어를 구현할 수 있으며, 또한 인휠모터의 발열 감소에 따른 수명 향상 및 고장률 감소 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 종래 인휠모터가 휠 내부에 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자동차의 인휠모터 냉각 영역의 개략도이다.
도 3은 인휠모터의 분해 이미지이다.
도 4는 도 3에 도시된 리어 커버의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 자동차의 인휠모터 냉각장치 영역의 개략도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 자동차의 인휠모터 냉각장치의 제어블록도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 자동차의 인휠모터 냉각장치 영역의 개략도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 자동차의 인휠모터 냉각장치 영역의 개략도이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 자동차의 인휠모터 냉각장치의 제어블록도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 자동차의 인휠모터 냉각 영역의 개략도, 도 3은 인휠모터의 분해 이미지, 그리고 도 4는 도 3에 도시된 리어 커버의 분해 사시도이다.
이들 도면을 참조하되 도 2를 먼저 참조하면, 인휠모터(130)는 브레이크 유닛(110)의 후단에 위치되는 휠(120)의 안쪽에 배치될 수 있다. 이러한 인휠모터(130)는 전기 자동차에 적용될 수 있다.
브레이크 유닛(110)은 디스크(111)와 캘리버(112)를 포함하며, 휠(120)의 회전을 구속시키는 역할을 한다. 휠(120)의 단부에는 타이어(125)가 착탈 가능하게 장착된다.
한편, 인휠모터(130)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 모터 하우징(140)과 모터 하우징(140)의 일측에 결합되는 리어 커버(150)를 포함한다.
모터 하우징(140) 내에는 차축(101)에 고정되는 로터(141, 고정자)와, 로터(141)의 반경 방향 외측에 배치되는 스테이터(142, 회전자)가 마련된다. 로터(141)와 스테이터(142) 사이에는 간극(G)이 형성된다.
결과적으로, 차체에 고정되는 모터 하우징(140)에 대하여 로터(141)와 차축(101)이 회전 가능하게 결합됨으로써 이러한 회전 동력에 기초하여 차량이 이동될 수 있다.
한편, 앞서도 기술한 것처럼 인휠모터(130)는 원활하게 냉각되어야만 본연의 기능을 발휘할 수 있으며, 그렇지 못할 경우에는 그 성능이 저하된다.
특히, 예컨대, 고속으로 주행될 때, 또는 언덕에서 높은 출력이 요구될 때는 인휠모터(130)의 냉각이 더더욱 필요하며, 그렇지 못할 경우, 인휠모터(130)에서 발생하는 열로 인해 인휠모터(130)가 소손될 위험성이 대단히 높다.
이를 위해, 본 발명의 경우, 인휠모터(130)를 이루는 리어 커버(150)의 냉각구조를 개선함으로써 인휠모터(130)를 효율적으로 냉각시킬 수 있도록 하고 있다.
도 4를 참조하여 리어 커버(150)의 구조에 대해 살펴본다. 참고로, 리어 커버(150)가 모터 하우징(140)에 조립될 때는, 리어 커버(150)의 외주면에 V-링(V-Ring, 159)이 배치된 후에 조립된다. V-링(V-Ring, 159)은 단면 구조가 V자 형상을 이루는 일종의 패킹으로서 밀봉의 효과가 뛰어나다.
리어 커버(150)는 제1 커버부(151), 제2 커버부(152), 플랜지 개스킷(153), 그리고 이들을 조립시키는 다수의 외주부 볼트(154) 및 다수의 내주부 볼트(155)를 포함한다.
제1 커버부(151)는 원반 형상의 금속 판재로서 표면에는 냉각유체의 유동을 위한 지그재그(zigzag) 형상의 제1 지그재그 홈(151a)이 형성된다. 제1 지그재그 홈(151a)은 제1 커버부(151)의 전체 영역에서 굴곡지게 형성됨으로서 인휠모터(130)의 냉각 효율을 배가시킨다. 여기서, 냉각유체는 공기일 수도 있고 아니면 물(water) 또는 냉각수일 수 있다.
제2 커버부(152)는 제1 커버부(151)와 거의 동일한 직경을 가지며, 제1 커버부(151)의 일측에 결합된다. 이러한 제2 커버부(152)의 표면에는 다수의 방열핀(152a)이 형성되어 인휠모터(130)의 냉각 효율을 배가시킨다. 방열핀(152a)들은 제2 커버부(152)의 반경 방향을 따라 방사상으로 다수 개 마련된다.
플랜지 개스킷(153)은 제1 커버부(151)와 제2 커버부(152) 사이에 배치되어 제1 커버부(151)와 제2 커버부(152) 사이의 누설을 방지시키는 역할을 한다. 제1 커버부(151)와 제2 커버부(152)와 달리 플랜지 개스킷(153)은 고무나 실리콘 재질일 수 있다.
이러한 플랜지 개스킷(153)에는 제1 커버부(151)의 제1 지그재그 홈(151a)에 대응되는 제2 지그재그 홀(153a)이 형성된다. 플랜지 개스킷(153)으로 인해 제1 지그재그 홈(151a)을 따라 유동되는 냉각유체는 경로 이탈되지 않게 된다.
제1 커버부(151), 제2 커버부(152) 및 플랜지 개스킷(153)에는 차축(101, 도 2 참조)이 통과되는 차축 통과홀(151b~153b)이 형성된다. 차축 통과홀(151b~153b)의 내주에는 내주 링(165)이 차축(101)의 외부에 장착된다.
다수의 외주부 볼트(154)는 제1 커버부(151)와 제2 커버부(152)를 체결하는 역할을 한다. 그리고 다수의 내주부 볼트(155)는 외주부 볼트(154)들의 반경 방향 내측에서 제1 커버부(151)와 제2 커버부(152)를 체결하는 역할을 한다.
다수의 외주부 볼트(154)에 대해 좀 더 구체적으로 살펴보면, 다수의 외주부 볼트(154)는 제1 커버부(151)에 그 머리부(154a)가 배치된 후, 제1 커버부(151), 플랜지 개스킷(153) 및 제2 커버부(152)를 체결한다.
이때, 제1 커버부(151)의 볼트공(151c)에는 외주부 볼트(154)의 머리부(154a)가 삽입되어 다른 면과의 높이가 동일해질 수 있도록 하는 자리홈(미도시)이 형성된다. 다시 말해, 외주부 볼트(154)가 제1 커버부(151)의 볼트공(151c)에 체결된 후, 외주부 볼트(154)의 머리부(154a)는 제1 커버부(151)의 표면에서 돌출되지 않는다.
다수의 내주부 볼트(155)에 대해 좀 더 구체적으로 살펴보면, 다수의 내주부 볼트(155)는 제2 커버부(152)에 그 머리부(155a)가 배치된 후, 제2 커버부(152), 플랜지 개스킷(153) 및 제1 커버부(151)를 체결한다.
이때, 제2 커버부(152)의 볼트공(152c)에는 내주부 볼트(155)의 머리부(155a)가 삽입되어 다른 면과의 높이가 동일해질 수 있도록 하는 자리홈(미도시)이 형성된다. 다시 말해, 내주부 볼트(155)가 제2 커버부(152)의 볼트공(152c)에 체결된 후, 내주부 볼트(155)의 머리부(155a)는 제2 커버부(152)의 표면에서 돌출되지 않는다.
본 실시예에서 외주부 볼트(154)와 내주부 볼트(155)들의 개수는 12개로 마련된다. 하지만, 이의 개수에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
그리고 본 실시예에서 외주부 볼트(154)와 내주부 볼트(155)의 머리부(154a,155a)에는 육각 렌치로 조이거나 풀 수 있도록 육각 홈이 형성될 수 있으며, 이로 인해 쉽게 제거되지 않는다. 기타, 다수의 볼트(B)가 사용됨으로써 플랜지 개스킷(153)을 사이에 두고 제1 커버부(151)와 제2 커버부(152)를 조립시킬 수 있다.
이러한 구성에 의해, V-링(V-Ring, 159)을 이용하여 리어 커버(150)를 모터 하우징(140)에 조립한 후, 리어 커버(150)로 냉각유체를 제공하게 되면 제1 지그재그 홈(151a)을 따라 순환되는 냉각유체에 의해 리어 커버(150)가 냉각될 수 있게 되며, 뿐만 아니라 방열핀(152a)에 의한 방열 작용에 기인하여 인휠모터(130)의 냉각 효율이 배가될 수 있게 된다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 간단하면서도 콤팩트한 구조로서 인휠모터(130)를 효율적으로 냉각시킬 수 있어 인휠모터(130)의 안정적인 동작 및 제어를 구현할 수 있으며, 또한 인휠모터(130)의 발열 감소에 따른 수명 향상 및 고장률 감소 효과를 기대할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 자동차의 인휠모터 냉각장치 영역의 개략도, 그리고 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 자동차의 인휠모터 냉각장치의 제어블록도이다.
이들 도면을 참조하면, 인휠모터(130)는 브레이크 유닛(110)의 후단에 위치되는 휠(120)의 안쪽에 배치될 수 있다. 이러한 인휠모터(130)는 전기 자동차에 적용될 수 있다.
브레이크 유닛(110)은 디스크(111)와 캘리버(112)를 포함하며, 휠(120)의 회전을 구속시키는 역할을 한다. 휠(120)의 단부에는 타이어(125)가 착탈 가능하게 장착된다.
한편, 인휠모터(130)는 모터 하우징(140)과 모터 하우징(140)의 일측에 결합되는 리어 커버(150)를 포함한다.
모터 하우징(140) 내에는 차축(101)에 고정되는 로터(141, 고정자)와, 로터(141)의 반경 방향 외측에 배치되는 스테이터(142, 회전자)가 마련된다. 로터(141)와 스테이터(142) 사이에는 간극(G)이 형성된다.
결과적으로, 차체에 고정되는 모터 하우징(140)에 대하여 로터(141)와 차축(101)이 회전 가능하게 결합됨으로써 이러한 회전 동력에 기초하여 차량이 이동될 수 있다.
한편, 앞서도 기술한 것처럼 인휠모터(130)는 원활하게 냉각되어야만 본연의 기능을 발휘할 수 있으며, 그렇지 못할 경우에는 그 성능이 저하된다.
특히, 예컨대, 고속으로 주행될 때, 또는 언덕에서 높은 출력이 요구될 때는 인휠모터(130)의 냉각이 더더욱 필요하며, 그렇지 못할 경우, 인휠모터(130)에서 발생하는 열로 인해 인휠모터(130)가 소손될 위험성이 대단히 높다.
이를 위해, 본 발명의 경우, 인휠모터(130)에는 다음과 같은 냉각 수단이 추가될 수 있다.
우선, 본 실시예의 경우, 인휠모터(130)에 결합되어 인휠모터(130)를 냉각시키는 냉각 모듈(160)과, 인휠모터(130)의 온도를 감지하는 온도감지부(170)와, 온도감지부(170)로부터의 정보에 기초하여 냉각 모듈(160)의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러(180)를 포함한다.
냉각 모듈(160)은 다양할 수 있는데, 본 실시예의 경우, 냉각 모듈(160)은 리어 커버(150)에 결합되는 펠티어 모듈(161)과, 역시 리어 커버(150)에 결합되는 방열판(162)을 포함한다.
펠티어 모듈(161)은 주지된 바와 같이, 전기를 공급하면 한쪽은 냉각되고 반대쪽은 가열되는 일종의 반도체 소자이다.
따라서 펠티어 모듈(161)의 냉각되는 면을 리어 커버(150)에 접촉시킨 후에, 컨트롤러(180)를 통해 전류의 양이 컨트롤되도록 하면 인휠모터(130)를 적절하게 냉각시킬 수 있다. 이때, 펠티어 모듈(161)의 냉각되는 면을 리어 커버(150)에 접촉시키는 방법도 가능하고, 펠티어 모듈(161) 자체를 리어 커버(150)로 사용하는 것도 가능하다.
한편, 본 실시예의 경우, 온도감지부(170)로부터의 정보에 기초하여 컨트롤러(180)가 펠티어 모듈(161)로 제공되는 전류의 양을 컨트롤함에 따라 불필요한 전력 손실을 줄일 수 있다.
본 실시예에서 컨트롤러(180)는 온도감지부(170)로부터의 정보에 기초하여 펠티어 모듈(161)로 제공되는 전류의 양을 컨트롤한다.
이러한 역할을 수행하는 컨트롤러(180)는, 중앙처리장치(181, CPU), 메모리(182, MEMORY), 서포트 회로(183, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
중앙처리장치(181)는 본 실시예에서 온도감지부(170)로부터의 정보에 기초하여 펠티어 모듈(161)로 제공되는 전류의 양을 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다. 메모리(182, MEMORY)는 중앙처리장치(181)와 동작으로 연결된다. 메모리(182)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리이다. 서포트 회로(183, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(181)와 작용적으로 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(183)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.
본 실시예에서 컨트롤러(180)는 온도감지부(170)로부터의 정보에 기초하여 펠티어 모듈(161)로 제공되는 전류의 양을 컨트롤한다. 이때, 컨트롤러(180)가 온도감지부(170)로부터의 정보에 기초하여 펠티어 모듈(161)로 제공되는 전류의 양을 컨트롤하는 일련의 프로세스 등은 메모리(182)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(182)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.
본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 간단하면서도 콤팩트한 구조로서 인휠모터(130)를 효율적으로 냉각시킬 수 있어 인휠모터(130)의 안정적인 동작 및 제어를 구현할 수 있으며, 또한 인휠모터(130)의 발열 감소에 따른 수명 향상 및 고장률 감소 효과를 기대할 수 있게 된다. 특히, 전력 손실이 줄어드는 이점이 있다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 자동차의 인휠모터 냉각장치 영역의 개략도이다.
본 실시예의 경우, 냉각 모듈(260)은 차축(101)의 내부에 매입되며, 내부에 냉각수가 유동되는 냉각수 파이프(260)로 적용된다.
이때, 냉각수 파이프(260)는 차축(101)의 내부에서 지그재그(zigzag) 형상으로 배치되는 것이 바람직하며, 그래야만 차축(101)과의 접촉면적이 늘어나 냉각 효율 향상을 기대할 수 있다.
도 7의 구조를 벗어나 냉각수 파이프(260)는 모터 하우징(140) 또는 리어 커버(150) 내에도 마련될 수 있을 것이며, 이러한 사항 역시 본 발명의 권리범위에 속한다 하여야 할 것이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 자동차의 인휠모터 냉각장치 영역의 개략도, 그리고 도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 자동차의 인휠모터 냉각장치의 제어블록도이다.
본 실시예의 경우, 냉각 모듈(360)은, 로터(141)와 스테이터(142) 사이에 형성되는 간극(S)을 통해 공기를 강제로 송풍하는 송풍팬 유닛(360)으로 적용된다.
이때, 송풍팬 유닛(360)은, 리어 커버(150)에 결합되는 유닛 하우징(361)과, 유닛 하우징(361) 내에 마련되어 간극(S)으로 공기를 송풍하는 송풍팬(362)을 포함할 수 있다.
송풍팬(362)은 축류팬일 수도 있고 아니면 횡류팬일 수도 있으며, 이 역시 도 6에 도시된 바와 같이, 온도감지부(370)로부터의 정보에 기초하여 컨트롤러(380)에 의해 그 회전속도가 컨트롤될 수 있다.
이상 도면을 참조하여 본 실시예에 대해 상세히 설명하였지만 본 실시예의 권리범위가 전술한 도면 및 설명에 국한되지는 않는다.
전술한 실시예에서는 냉각 모듈(160~360)을 실시예별로 나누어 설명하였으나 냉각 모듈(160~360) 모두가 함께 적용되는 것도 가능하고, 또한 냉각 모듈(160~360) 중에서 몇몇끼리 조합되어 적용되는 것도 가능하다.
특히, 리어 커버(150)에 결합되는 구성들 모두는 모터 하우징(140)에도 결합될 수 있으므로 이러한 사항은 본 발명의 권리범위에 속한다 하여야 할 것이다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
101 : 차축 110 : 브레이크 유닛
111 : 디스크 112 : 캘리버
120 : 휠 125 : 타이어
130 : 인휠모터 140 : 모터 하우징
150 : 리어 커버 151 : 제1 커버부
151a : 제1 지그재그 홈 152 : 제2 커버부
152a : 방열핀 153 : 플랜지 개스킷
153a : 제2 지그재그 홀 154 : 외주부 볼트
155 : 내주부 볼트 160 : 냉각 모듈
161 : 펠티어 모듈 162 : 방열핀
170 : 온도감지부 180 : 컨트롤러

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 인휠모터;
    상기 인휠모터에 결합되어 상기 인휠모터를 냉각시키는 냉각 모듈;
    상기 인휠모터의 온도를 감지하는 온도감지부; 및
    상기 온도감지부로부터의 정보에 기초하여 상기 냉각 모듈의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하며,
    상기 인휠모터는,
    차축에 고정되는 로터와, 상기 로터의 반경 방향 외측에 배치되어 상기 로터와 상호 작용하는 스테이터가 마련되는 모터 하우징; 및
    상기 모터 하우징의 일측에 착탈 가능하게 결합되는 리어 커버를 포함하며,
    상기 냉각 모듈은 상기 리어 커버에 결합되는 펠티어 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 인휠모터 냉각장치.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 온도감지부로부터의 정보에 기초하여 상기 펠티어 모듈로 제공되는 전류의 양을 컨트롤하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 인휠모터 냉각장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 냉각 모듈은 상기 리어 커버에 결합되는 방열판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 인휠모터 냉각장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 냉각 모듈은 상기 차축의 내부에 매입되며, 내부에 냉각수가 유동되는 냉각수 파이프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 인휠모터 냉각장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 냉각수 파이프는 상기 차축의 내부에서 지그재그 형상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 인휠모터 냉각장치.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 로터와 상기 스테이터 사이에는 간극이 형성되며,
    상기 냉각 모듈은 상기 간극을 통해 공기를 강제로 송풍하는 송풍팬 유닛인 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 인휠모터 냉각장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 송풍팬 유닛은,
    상기 리어 커버에 결합되는 유닛 하우징; 및
    상기 유닛 하우징 내에 마련되어 상기 간극으로 공기를 송풍하는 송풍팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 자동차의 인휠모터 냉각장치.
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