KR101412588B1 - 전동기 및 이를 구비한 전기차량 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전동기 및 이를 구비한 전기차량에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전동기는, 내부에 수용공간이 형성되는 외함과, 외함의 내부에 수용되는 스테이터와, 스테이터에 대해 회전 가능하게 배치되는 로터와, 로터의 회전방향에 대해 서로 구속되게 외함과 스테이터의 상호 접촉영역에 형성되는 회동억제부를 구비하여 구성된다. 이에 의해, 외함과 스테이터의 열박음을 배제할 수 있고 외함의 형상 및 재질의 선택의 폭을 높일 수 있다.

Description

전동기 및 이를 구비한 전기차량{ELECTRIC MOTOR AND ELECTRIC VECHILE HAVING THE SAME}
본 발명은, 전동기 및 이를 구비한 전기차량에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 외함과 스테이터의 열박음을 배제할 수 있고 외함의 형상 및 재질의 선택의 폭을 높일 수 있도록 한 전동기 및 이를 구비한 전기차량에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 전동기는 전기에너지를 기계에너지로 변환하는 장치이다.
상기 전동기는, 스테이터와, 상기 스테이터에 대해 회전 가능하게 배치되는 로터를 구비할 수 있다.
상기 전동기는 내부에 상기 스테이터 및 로터를 수용 지지하는 외함을 더 구비하여 구성될 수 있다.
상기 스테이터와 상기 외함은 상호 결합 시, 일정한 상대 결합 위치를 가지고 결합될 수 있다.
그런데, 이러한 종래의 전동기에 있어서는, 로터의 구동시 상기 스테이터에 가해지는 힘에 의해 상기 스테이터가 상기 외함에 대해 회전방향으로 상대 회전하여 상기 스테이터가 최초 결합 위치에서 이탈될 수 있다.
특히, 로터가 고속회전하는 전동기 및/또는 출력이 매우 큰 전동기에 있어서는 상기 스테이터가 상기 외함에 대해 최초 조립위치로부터 이탈되기 쉽다.
이러한 점을 고려하여 상기 외함과 상기 스테이터는 열박음 결합될 수 있다.
그런데, 이러한 종래의 전동기에 있어서는, 상기 스테이터 및 외함을 열박음 하도록 되어 있어 상기 스테이터 및 외함의 형상 및 재질에 제약이 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명은, 외함과 스테이터의 열박음을 배제할 수 있는 전동기 및 이를 구비한 전기차량을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 외함의 형상 및 재질의 선택의 폭을 높일 수 있는 전동기 및 이를 구비한 전기차량을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 외함과 스테이터의 열박음을 배제할 수 있고 외함의 형상 및 재질의 선택의 폭을 높일 수 있는 전동기 및 이를 구비한 전기차량을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 목적 달성을 위해, 내부에 수용공간이 형성되는 외함; 상기 외함의 내부에 수용되는 스테이터; 상기 스테이터에 대해 회전 가능하게 배치되는 로터; 및 상기 로터의 회전방향에 대해 서로 구속되게 상기 외함과 상기 스테이터의 상호 접촉영역에 형성되는 회동억제부;를 포함하는 전동기를 제공한다.
여기서, 상기 회동억제부는, 상기 외함과 상기 스테이터의 상호 접촉면 중 어느 하나로부터 돌출되는 돌기; 및 상기 외함과 상기 스테이터의 상호 접촉면 중 다른 하나에 상기 돌기를 수용할 수 있게 형성되는 돌기수용부;를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 돌기는 상기 스테이터에 형성될 수 있다.
상기 돌기에는 관통공이 형성될 수 있다.
상기 돌기수용부는 상기 외함의 내측에서 함몰되고 상기 외함의 외측으로 돌출되게 구성될 수 있다.
내부에 냉각유체가 유동되고 상기 스테이터에 결합되어 상기 스테이터를 냉각시키는 냉각유닛;을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 냉각유닛은, 상기 스테이터에 축방향으로 결합되는 직선구간부; 및 상기 직선구간부를 연결하는 곡선구간부;를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 스테이터에는 상기 직선구간부가 삽입되는 삽입부가 형성될 수 있다.
상기 삽입부는 외측으로 개방되게 형성될 수 있다.
여기서, 상기 회동억제부는, 상기 외측으로 개방된 삽입부와, 상기 삽입부에 삽입될 수 있게 상기 외함에 돌출 형성되는 고정부를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 외함은 합성수지부재로 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 내부에 수용공간이 형성되는 외함; 상기 외함의 내부에 수용되는 스테이터; 상기 스테이터에 대해 회전 가능하게 배치되는 로터; 내부에 냉각유체가 유동되고 상기 스테이터에 결합되어 상기 스테이터를 냉각시키는 냉각유닛; 및 상기 로터의 회전방향에 대해 서로 구속되게 상기 외함과 상기 스테이터의 상호 접촉영역에 형성되는 회동억제부;를 포함하는 전동기가 제공된다.
여기서, 상기 회동억제부는, 상기 냉각유닛이 삽입될 수 있게 상기 스테이터의 외면에 형성된 삽입부; 및 상기 삽입부에 삽입될 수 있게 상기 외함에 돌출 형성되는 고정부;를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 분야에 따르면, 차량바디; 상기 차량바디에 구비되는 배터리; 및 상기 배터리에 연결되고 상기 차량바디에 구동력을 제공하는 상기 전동기;를 포함하는 전기차량이 제공된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 외함과 스테이터 사이에 회동억제부를 마련함으로써 상기 외함과 스테이터의 상대 회동을 억제할 수 있어 상기 외함과 스테이터의 열박음 작업을 배제할 수 있다. 이에 의해, 외함의 재질을 열 박음과 관계없이 선택할 수 있다. 또한, 외함의 재질이 다양해짐에 따라 외함의 형상 변경이 용이한 재질 선택 시 외함의 형상 변경이 용이하게 될 수 있다.
또한, 스테이터에 냉각유닛이 구비되도록 함으로써 스테이터를 직접 냉각할 수 있어 냉각 성능을 제고시킬 수 있다.
또한, 스테이터에 냉각유닛이 삽입되는 삽입부를 형성하고, 외함에 삽입부에 삽입되는 고정부를 마련함으로써 스테이터와 외함의 상대 회동이 억제되어 스테이터와 외함의 결합이 더욱 공고하게 될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전동기를 구비한 전기차량의 개략적인 구성도,
도 2는 도 1의 전동기의 분리사시도,
도 3은 도 1의 전동기의 단면도,
도 4는 도 3의 요부확대도,
도 5는 도 3의 전동기의 Ⅴ-Ⅴ선에 따른 단면도,
도 6은 도 5의 요부확대단면도,
도 7은 도 1의 전기차량의 냉각유체순환유닛의 구성도,
도 8은 도 1의 전기차량의 제어블록도,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동기의 분리사시도,
도 10은 도 9의 결합상태의 단면도,
도 11은 도 10의 요부확대도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동기를 구비한 전기차량은, 차량바디(110)와, 상기 차량바디(110)에 구비되는 배터리(125)와, 상기 차량바딩 구비되고 상기 배터리(125)에 연결되어 상기 차량바디(110)에 구동력을 제공하는 전동기(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 차량바디(110)의 상부영역에는 도면에는 도시하지 아니하였으나 탑승을 위한 탑승공간이 마련될 수 있다.
상기 차량바디(110)에는 주행이 가능하게 복수의 휠(115)이 구비될 수 있다.
상기 휠(115)들은 상기 차량바디(110)의 전, 후 영역의 양 측에 각각 배치될 수 있다.
상기 차량바디(110)에는 전원 공급을 위한 배터리(125)가 마련될 수 있다.
상기 배터리(125)는 충전이 가능한 2차 전지로 구성될 수 있다.
상기 차량바디(110)에는 상기 휠(115)에 구동력을 제공하는 전동기(140)가 구비될 수 있다.
상기 배터리(125)와 전동기(140) 사이에는 인버터장치(130)가 마련될 수 있다.
상기 인버터장치(130)에는 입력케이블(132) 및 출력케이블(134)이 각각 연결될 수 있다.
예를 들면, 상기 입력케이블은 상기 배터리(125)에 연결되고, 상기 출력케이블은 상기 전동기(140)에 연결될 수 있다. 이에 의해, 상기 배터리(125)의 전원이 상기 전동기(140)의 구동에 필요한 전원으로 변환되어 상기 전동기(140)에 제공될 수 있다.
한편, 상기 전동기(140)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 내부에 수용공간이 형성되는 외함(141a); 상기 외함(141a)의 내부에 수용되는 스테이터(160); 상기 스테이터(160)에 대해 회전 가능하게 배치되는 로터(180); 및 상기 로터(180)의 회전방향에 대해 서로 구속되게 상기 외함(141a)과 상기 스테이터(160)의 상호 접촉영역에 형성되는 회동억제부(190);를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 외함(141a)과 스테이터(160) 사이에는 상호 상대 회동을 억제하는 회동억제부(190)가 구비됨으로써 종래와 같이 상기 외함(141a)과 스테이터(160)의 상대 회동을 억제하기 위한 열박음을 할 필요가 없다. 이에 의해, 상기 외함(141a)과 스테이터(160)의 조립(결합)이 용이하게 될 수 있다.
또한 상기 외함(141a)은 스테이터(160)와의 열박음이 배제됨으로써 상대적으로 내열성이 낮은 재질, 예를 들면 합성수지부재로 제작(형성)될 수 있다.
또한, 상기 외함(141a)은 합성수지부재로 제작(형성)할 경우, 합성수지부재의 성형성이 우수한 점을 이용하여 외함(141a)의 형상을 다양하게 변경하는 것이 가능할 수 있다.
상기 외함(141a)은 일 측 또는 양 측이 개방되게 구성될 수 있다. 본 실시예에서는 상기 외함(141a)은 양 측이 개방된 대략 원 통 형상으로 구성된 경우를 예시하고 있다.
상기 외함(141a)의 일 측, 보다 구체적으로 상부영역에는 후술할 냉각유닛(210)의 냉각유체유입부(215) 및 냉각유체유출부(216)가 외부로 인출될 수 있게 내외가 연통되게 관통공(143)이 각각 관통 형성될 수 있다.
상기 외함(141a)의 양 단부에는 브래킷(145)이 구비될 수 있다.
상기 외함(141a)의 단부에는 상기 브래킷(145)의 결합을 위한 복수의 체결부재결합부(144)가 형성될 수 있다.
상기 각 브래킷(145)은 상기 외함(141a)의 단부에 체결부재(147)로 체결되게 구성될 수 있다.
상기 브래킷(145)에는 상기 체결부재(147)가 삽입될 수 있게 복수의 삽입공(146)이 각각 관통 형성될 수 있다.
상기 각 브래킷(145)에는 베어링(149)이 각각 마련될 수 있다.
상기 스테이터(160)는, 스테이터코어(161a)와, 상기 스테이터코어(161a)에 권선되는 스테이터코일(171)을 구비할 수 있다.
상기 스테이터코어(161a)는 상기 외함(141a)의 내면에 접촉되게 구성될 수 있다. 본 실시예에서는 상기 스테이터코어(161a) 및 상기 외함(141a)은 대략 원형으로 구성된 경우를 예시하고 있으나, 상기 외함(141a)의 내면 및 상기 스테이터코어(161a)의 외면은 다각형으로 형성될 수도 있다.
상기 스테이터코어(161a)의 중앙에는 상기 로터(180)가 수용될 수 있게 로터수용공간(163)이 형성될 수 있다.
상기 스테이터코어(161a)에는 상기 스테이터코일(171)이 권선될 수 있게 복수의 슬롯(164) 및 티스(165)가 각각 구비될 수 있다.
상기 슬롯(164) 및 티스(165)는 상기 로터수용공간(163)의 원주방향을 따라 서로 교호적으로 형성될 수 있다. 상기 슬롯(164)의 내부에는 상기 스테이터코일(171)이 수용될 수 있다.
상기 스테이터(160)의 내부에는 로터(180)가 회전 가능하게 수용 결합될 수 있다.
상기 로터(180)는, 예를 들면, 로터코어(181)와, 상기 로터코어(181)에 결합되는 도체바(182)와, 상기 도체바(182)를 연결하는 엔드링(183)을 구비하여 소위 인덕션(induction) 로터(180)로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 로터(180)는 로터코어(181)와, 상기 로터코어(181)에 결합되는 영구자석(미도시)을 구비한 소위 동기(synchronous) 로터(미도시)로 구성될 수도 있다.
또한, 상기 로터(180)는, 로터코어(181)와, 상기 로터코어(181)에 결합되는 도체바(182) 및 엔드링(183)과, 상기 로터코어(181)에 결합되는 영구자석(미도시)을 구비한 소위 하이브리드(hybrid type) 로터(미도시)(또는 유도 동기기라고도 함)로 구성될 수도 있다.
상기 로터코어(181)의 중앙에는 회전축(185)이 구비될 수 있다. 상기 회전축(185)은 상기 베어링(149)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다.
한편, 상기 회동억제부(190)는, 상기 외함(141a)과 상기 스테이터(160)의 상호 접촉면 중 어느 하나로부터 돌출되는 돌기(192); 및 상기 외함(141a)과 상기 스테이터(160)의 상호 접촉면 중 다른 하나에 상기 돌기(192)를 수용할 수 있게 형성되는 돌기수용부(202);를 포함하여 구성될 수 있다.
예를 들면, 상기 돌기(192)는 상기 스테이터코어(161a)에 형성되고, 상기 돌기수용부(202)는 상기 외함(141a)에 형성될 수 있다.
상기 돌기(192)는 복수 개로 구성될 수 있다. 본 실시예에서는 상기 돌기(192)가 4개로 구성된 경우를 예시하고 있으나, 상기 돌기(192)의 개수는 적절히 조절될 수 있다.
상기 돌기(192)는 상기 스테이터코어(161a)의 외면에 외측으로 돌출되고 축방향으로 연장되게 형성될 수 있다.
상기 돌기(192)는 상기 스테이터코어(161a)의 둘레방향(원주방향)을 따라 서로 이격되게 배치될 수 있다.
상기 스테이터코어(161a)는 상기 로터수용공간(163), 슬롯(164), 티스(165) 및 상기 돌기(192)가 형성된 복수의 전기강판(162)을 절연 적층하여 형성될 수 있다.
상기 돌기(192)에는 관통공(193)이 형성될 수 있다.
상기 관통공(193)에는 적층된 복수의 전기강판(162)을 고정하는 고정부(225)재(195)가 삽입 결합될 수 있다. 상기 고정부재(195)는 예를 들면, 고정볼트(196) 및 너트(197)로 구성될 수 있다. 또한, 상기 고정부재는 리벳으로 구성될 수도 있다.
상기 외함(141a)에는 상기 돌기(192)가 수용될 수 있게 돌기수용부(202)가 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 돌기수용부(202)는 상기 외함(141a)의 내면으로부터 반경방향을 따라 외측으로 함몰되고 상기 외함(141a)의 외측으로 돌출되게 구성될 수 있다.
한편, 본 전동기(140)는 내부에 냉각유체가 유동되고 상기 스테이터(160)에 결합되어 상기 스테이터(160)를 냉각시키는 냉각유닛(210)을 구비하여 구성될 수 있다.
상기 냉각유닛(210)은 내부에 냉각유체가 유동되는 유로가 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 냉각유닛(210)은, 상기 스테이터(160)에 축방향으로 결합되는 직선구간부(211); 및 상기 직선구간부(211)를 연결하는 곡선구간부(212);를 구비하여 구성될 수 있다.
상기 스테이터(160)에는 상기 냉각유닛(210)이 삽입 결합될 수 있게 삽입부(221)가 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 스테이터코어(161a)에는 상기 직선구간부(211)가 삽입될 수 있게 상기 삽입부(221)가 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 삽입부(221)는 외측, 보다 구체적으로는 상기 스테이터코어(161a)의 반경방향을 따른 외측으로 개방되게 형성될 수 있다. 이에 의해, 상기 냉각유닛(210)의 직선구간부(211)가 상기 스테이터코어(161a)의 측방에서 삽입될 수 있다. 이에 따르면, 상기 직선구간부(211) 및 곡선구간부(212)를 연결하여 냉각유닛(210)을 형성한 후 상기 냉각유닛(210)을 상기 스테이터(160)에 결합할 수 있다. 이에 따르면, 상기 냉각유닛(210)의 제작 및 조립이 용이하게 될 수 있다.
한편, 상기 회동억제부(190)는, 상기 스테이터코어(161a)에 형성되는 상기 삽입부(221)와, 상기 삽입부(221)에 삽입될 수 있게 상기 외함(141a)에 돌출 형성되는 고정부(225)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이에 의해, 상기 외함(141a)과 상기 스테이터(160)의 회전방향에 대해 서로 구속이 발생되어 상기 외함(141a)과 스테이터(160)의 결합이 더욱 공고하게 될 수 있다. 또한, 상기 외함(141a)은 상기 고정부(225)에 의해 강도가 증가되어 변형이 억제될 수 있다.
예를 들면, 상기 고정부(225)는, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 외함(141a)의 내면(내경)으로부터 반경방향을 따라 중앙으로 돌출되고 축방향으로 연장되게 형성될 수 있다. 여기서, 상기 고정부(225)는 축방향으로 이격되어 동일한 삽입부(221)에 동시에 삽입되는 복수의 돌기(미도시)로 구성될 수도 있다.
상기 고정부(225)는 돌출방향을 따라 그 단부가 상기 삽입부(221)에 삽입되어 상기 직선구간부(211)에 접촉되거나 접촉될 수 있는 정도의 길이로 형성될 수 있다. 이에 의해, 상기 냉각유닛(210)의 반경방향으로의 이탈이 억제될 수 있다. 또한, 상기 냉각유닛(210)의 유격 발생이 억제될 수 있다.
상기 냉각유닛(210)의 일 측에는 냉각유체가 유입될 수 있게 냉각유체유입부(215)가 형성될 수 있다. 상기 냉각유닛(210)의 타 측에는 냉각유체가 유출될 수 있게 냉각유체유출부(216)가 마련될 수 있다.
상기 냉각유체유입부(215) 및 냉각유체유출부(216)는 상기 외함(141a)의 외부로 인출될 수 있다. 예를 들면, 상기 외함(141a)에는 상기 냉각유체유입부(215) 및 냉각유체유출부(216)가 인출될 수 있게 관통공(143)이 마련될 수 있다. 여기서, 상기 냉각유체유입부(215) 및 냉각유체유출부(216)는 상기 브래킷(145)들을 통해 외부로 인출될 수도 있다.
본 전기차량은 상기 냉각유닛(210)의 냉각유체를 순환시키는 냉각유체순환유닛(230)을 구비하여 구성될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 냉각유체순환유닛(230)은, 냉각유체의 유로를 형성하는 유체관(231), 상기 냉각유체의 순환을 촉진시키는 펌프(233)를 구비할 수 있다.
상기 유체관(231)은 상기 냉각유체유입부(215) 및 냉각유체유출부(216)에 연결될 수 있다. 이에 의해, 상기 냉각유체가 상기 냉각유닛(210)을 경유하여 순환될 수 있다.
상기 냉각유체순환유닛(230)은 상기 냉각유체가 공기와 접촉되어 냉각되는 라디에이터(radiator)(237)를 구비할 수 있다. 상기 라디에이터(237)는, 예를 들면, 공기와 열교환이 용이하게 지그재그로 배치되고 내부에 유로가 형성되는 전열관과, 상기 전열관의 열교환면적이 증가되게 상기 전열관에 구비되는 핀(fin)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 라디에이터(237)의 일 측에는 상기 라디에이터(237)와 접촉되는 공기의 유동을 촉진시키는 냉각팬(238)이 구비될 수 있다. 상기 냉각팬(238)은 회전날개와, 전원 인가 시 상기 회전날개를 회전 구동시키는 모터(electric motor)를 구비할 수 있다. 이에 의해, 상기 라디에이터(237)에서 상기 냉각유체가 신속하게 냉각될 수 있다.
상기 펌프(233)의 일 측에는 상기 냉각유체가 일시 저장되는 탱크(235)가 마련될 수 있다. 상기 탱크(235)는 상기 펌프(233)의 입구( 또는 상류) 측에 배치될 수 있다.
본 전기차량은 제어프로그램을 구비한 제어부(240)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제어부(240)는 상기 냉각유체의 온도를 감지하여 상기 냉각유체의 유동속도를 조절하게 구성될 수 있다.
상기 제어부(240)에는, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 냉각유체의 온도를 감지하는 온도감지부(245)가 신호(전기 신호) 전달 가능하게 연결될 수 있다. 이에 의해, 상기 제어부(240)는 상기 냉각유체의 온도를 감지할 수 있다.
상기 제어부(240)에는 상기 감지 결과에 기초하여 상기 냉각유체의 온도를 조절할 수 있게 상기 펌프(233)가 제어가능하게 연결될 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 상기 스테이터(160)에 전원이 인가되면 상기 스테이터코일(171)에 의해 자기력이 발생할 수 있다. 상기 로터(180)는 전자유도(상호유도)작용에 의해 상기 스테이터코일(171)과 상호 작용하면서 상기 회전축(185)을 중심으로 회전할 수 있다. 이때, 상기 스테이터(160) 및 로터(180)에는 동손 및/또는 철손에 의해 열이 발생할 수 있다.
한편, 상기 제어부(240)는 상기 스테이터(160)에 전원이 인가되면 상기 냉각유체가 순환되게 상기 펌프(233)를 제어할 수 있다. 상기 펌프(233)에 의해 펌핑된 냉각유체는 상기 냉각유체유입부(215)를 통해 상기 냉각유닛(210)으로 유입될 수 있다. 상기 냉각유체는 상기 냉각유닛(210)을 경유하면서 상기 스테이터(160)를 냉각시키고, 상기 냉각유체유출부(216)를 통해 유출될 수 있다. 상기 스테이터(160)를 냉각시키면서 온도가 상승된 냉각유체는 상기 라디에이터(237)에서 방열되어 냉각될 수 있다. 상기 냉각유체는 상기 탱크(235)를 경유하여 상기 펌프(233)에 의해 펌핑되는 과정을 반복하면서 상기 스테이터(160)를 지속적으로 냉각할 수 있다.
이하, 도 9 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다. 이하, 전술 및 도시한 실시예와 동일 및 동일 상당부분에 대해서는 도면 설명의 편의상 도시를 생략하고, 동일한 참조부호를 인용하여 설명한다. 또한, 일부 구성에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예의 전기차량은, 전술한 바와 같이, 차량바디(110)와, 상기 차량바디(110)에 구비되는 배터리(125)와, 상기 차량바디(110)에 구비되고 상기 배터리(125)에 연결되어 상기 차량바디(110)에 구동력을 제공하는 전동기(140)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 차량바디(110)에는 휠(115) 및 현가장치(120)가 구비될 수 있다.
상기 차량바디(110)에는 배터리(125)가 구비될 수 있다.
상기 차량바디(110)에는 상기 휠(115)에 구동력을 제공할 수 있게 전동기(140)가 구비될 수 있다.
상기 배터리(125) 및 전동기(140)에는 인버터장치(130)가 연결될 수 있다.
한편, 상기 전동기(140)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 내부에 수용공간이 형성되는 외함(141b); 상기 외함(141b)의 내부에 수용되는 스테이터(160); 상기 스테이터(160)에 대해 회전 가능하게 배치되는 로터(180); 내부에 냉각유체가 유동되고 상기 스테이터(160)에 결합되어 상기 스테이터(160)를 냉각시키는 냉각유닛(210); 및 상기 로터(180)의 회전방향에 대해 서로 구속되게 상기 외함(141b)과 상기 스테이터(160)의 상호 접촉영역에 형성되는 회동억제부(190);를 포함하여 구성될 수 있다. 이에 의해, 상기 외함(141b)과 스테이터(160)의 열박음 작업이 배제될 수 있다. 이에 따르면, 상기 외함(141b)은 스테이터(160)와의 열박음이 배제됨으로써 상대적으로 내열성이 낮은 재질, 예를 들면 합성수지부재로 구성이 가능하다. 또한, 상기 외함(141b)은 합성수지부재로 형성할 경우 성형성이 우수한 점을 이용하여 외함(141b)의 형상을 다양하게 구성할 수 있다.
상기 외함(141b)은 내부에 수용공간이 형성되고 일 측 또는 양 측이 개방되게 형성될 수 있다.
상기 외함(141b)은 내면이 원형으로 형성될 수 있다.
상기 외함(141b)은 외면이 다각형으로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 상기 외함(141b)의 외면이 팔각형인 경우를 예시하고 있으나, 사각형 또는 오각형, 육각형 등으로 구성될 수도 있다.
상기 스테이터(160)는, 스테이터코어(161b) 및 스테이터코일(171)을 구비할 수 있다.
상기 스테이터코어(161b)의 중앙에는 로터수용공간(163)이 형성될 수 있다. 상기 스테이터코어(161b)는 복수의 슬롯(164) 및 티스(165)를 구비할 수 있다. 상기 스테이터코어(161b)는 상기 로터수용공간(163), 상기 슬롯(164) 및 티스(165)가 형성된 원형의 전기강판(162)을 절연 적층하여 형성될 수 있다. 상기 적층된 전기강판(162)들은 일체로 고정될 수 있다. 예를 들면, 상기 적층된 전기강판(162)들은 용접, 리벳, 볼트 등에 의해 일체로 고정될 수 있다.
상기 스테이터코어(161b)의 내부에는 로터(180)가 회전 가능하게 수용될 수 있다.
상기 로터(180)는, 로터코어(181), 도체바(182) 및 엔드링(183)을 구비할 수 있다. 상기 로터코어(181)에는 회전축(185)이 삽입될 수 있다.
한편, 상기 냉각유닛(210)은, 상기 스테이터(160)에 축방향으로 결합되는 직선구간부(211); 및 상기 직선구간부(211)를 연결하는 곡선구간부(212);를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 냉각유닛(210)은 냉각유체가 유입 및 유출되는 냉각유체유입부(215) 및 냉각유체유출부(216)를 구비할 수 있다.
상기 스테이터(160)에는 상기 냉각유닛(210)이 결합될 수 있게 삽입부(221)가 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 삽입부(221)는 상기 스테이터코어(161b)의 외면에서 반경방향을 따라 내측으로 함몰되고 축방향으로 연장되게 구성될 수 있다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 회동억제부(190)는, 상기 스테이터(160)에 형성된 상기 삽입부(221)와, 상기 삽입부(221)에 삽입될 수 있게 상기 외함(141b)으로부터 돌출된 고정부(225)를 구비할 수 있다.
상기 고정부(225)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 외함(141b)의 내면(내경면)으로부터 돌출되고 축방향으로 연장되게 형성될 수 있다.
이상에서, 본 발명의 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었다. 그러나, 본 발명은, 그 사상 또는 본질적인 특징에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 형태로 실시될 수 있으므로, 위에서 설명된 실시예는 그 상세한 설명의 내용에 의해 제한되지 않아야 한다.
또한, 앞서 기술한 상세한 설명에서 일일이 나열되지 않은 실시예라 하더라도 첨부된 특허청구범위에서 정의된 그 기술 사상의 범위 내에서 넓게 해석되어야 할 것이다. 그리고, 상기 특허청구범위의 기술적 범위와 그 균등범위 내에 포함되는 모든 변경 및 변형은 첨부된 특허청구범위에 의해 포섭되어야 할 것이다.
110 : 차량바디 115 : 휠
120 : 현가장치 125 : 배터리
130 : 인버터장치 140 : 전동기
141a,141b : 외함 145 : 브래킷
160 : 스테이터 161a,161b : 스테이터코어
171 : 스테이터코일 180 : 로터
185 : 회전축 190 : 회동억제부
192 : 돌기 202 : 돌기수용부
210 : 냉각유닛 215 : 냉각유체유입부
216 : 냉각유체유출부 230 : 냉각유체순환유닛
231 : 유체관 233 : 펌프
235 : 탱크 237 : 라디에이터
238 : 냉각팬 240 : 제어부
245 : 온도감지부

Claims (14)

  1. 내부에 수용공간이 형성되는 외함;
    상기 외함의 내부에 수용되는 스테이터;
    상기 스테이터에 대해 회전 가능하게 배치되는 로터;
    내부에 냉각유체가 유동되고 상기 스테이터에 결합되어 상기 스테이터를 냉각시키는 냉각유닛; 및
    상기 로터의 회전방향에 대해 서로 구속되게 상기 외함과 상기 스테이터의 상호 접촉영역에 형성되는 회동억제부;를 포함하고,
    상기 회동억제부는, 상기 스테이터에 상기 냉각유닛이 결합될 수 있게 상기 스테이터의 외측으로 개방된 삽입부와, 상기 삽입부에 삽입될 수 있게 상기 외함에 돌출 형성되는 고정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전동기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 회동억제부는,
    상기 외함과 상기 스테이터의 상호 접촉면 중 어느 하나로부터 돌출되는 돌기; 및
    상기 외함과 상기 스테이터의 상호 접촉면 중 다른 하나에 상기 돌기를 수용할 수 있게 형성되는 돌기수용부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 돌기는 상기 스테이터에 형성되고, 상기 돌기수용부는 상기 외함의 내측에서 함몰되고 상기 외함의 외측으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 전동기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 돌기에는 관통공이 형성되고,
    상기 관통공에는 상기 스테이터를 고정하는 고정부재가 삽입되는 것을 특징으로 하는 전동기.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 냉각유닛은, 상기 스테이터에 축방향으로 결합되는 직선구간부; 및
    상기 직선구간부를 연결하는 곡선구간부;를 포함하는 전동기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 삽입부에는 상기 직선구간부가 삽입되는 것을 특징으로 하는 전동기.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서,
    상기 외함은 합성수지부재로 형성되는 것을 특징으로 하는 전동기.
  12. 내부에 수용공간이 형성되는 외함;
    상기 외함의 내부에 수용되는 스테이터;
    상기 스테이터에 대해 회전 가능하게 배치되는 로터;
    내부에 냉각유체가 유동되고 상기 스테이터에 결합되어 상기 스테이터를 냉각시키는 냉각유닛; 및
    상기 로터의 회전방향에 대해 서로 구속되게 상기 외함과 상기 스테이터의 상호 접촉영역에 형성되는 회동억제부;를 포함하고,
    상기 회동억제부는,
    상기 냉각유닛이 삽입될 수 있게 상기 스테이터의 외면에 형성된 삽입부; 및
    상기 삽입부에 삽입될 수 있게 상기 외함에 돌출 형성되는 고정부;
    를 포함하는 전동기.
  13. 삭제
  14. 차량바디;
    상기 차량바디에 구비되는 배터리; 및
    상기 배터리에 연결되고 상기 차량바디에 구동력을 제공하는 제1항 또는 제12항의 전동기;
    를 포함하는 전기차량.
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