KR102117244B1

KR102117244B1 - 전기 자동차 모터용 샤프트

Info

Publication number: KR102117244B1
Application number: KR1020190100879A
Authority: KR
Inventors: 정종훈
Original assignee: 정종훈
Priority date: 2019-08-19
Filing date: 2019-08-19
Publication date: 2020-06-01
Also published as: WO2021034036A1

Abstract

본 실시예에 따른 전기 자동차 모터용 샤프트는 내부에 중공이 형성되는 몸체; 상기 몸체의 일단에서 축 방향과 평행한 방향인 제1방향으로 연장되는 제1연장부; 및 상기 몸체의 타단에서 제1방향과 반대 방향인 제2방향으로 연장되는 제2연장부를 포함하고, 상기 몸체의 상기 중공은 제1중공과, 상기 제1중공에서 상기 제1방향으로 연장되는 제2중공과, 상기 제1중공에서 상기 제2방향으로 연장되는 제3중공을 포함하고, 상기 제2중공의 상기 축 방향에 수직인 방향으로의 길이는 상기 제1중공에서 상기 제1방향으로 갈수록 작아지고, 상기 제3중공의 상기 축 방향에 수직인 방향으로의 길이는 상기 제1중공에서 상기 제2방향으로 갈수록 작아질 수 있다.

Description

전기 자동차 모터용 샤프트{Shaft for electric vehicle}

본 실시예는 전기 자동차 모터용 샤프트에 관한 것이다.

종래 자동차는 내연기관의 엔진에서 변속기를 거쳐 등속 조인트라는 구동축을 통해 엔진에서 나오는 동력을 바퀴에 전달하여 구동한다. 종래 내연기관은 환경문제를 내포하고 있어 이를 개선하고자 전 세계적으로 전기 자동차로 전환하려는 시도가 행해지고 있다. 그러나, 전기 자동차는 1회 충전시 이동거리 즉, 높은 전기 효율을 확보, 배터리 효율의 확보가 어려운 문제가 있다. 또한, 배터리 효율에 영향을 미치는 모터의 효율의 확보가 어려운 문제가 있다.

현재 일반 산업용 모터의 샤프트는 중실(Solid) 샤프트이고, 중실 샤프트의 회전시 발생하는 열을 감소시키기 위해 팬(Fan)을 이용하고 있다. 일반 산업용 모터의 경우 열에 의한 손실은 큰 문제가 되지 않으나, 고정용이 아닌 움직이는 전기 자동차의 경우에는 모터의 효율이 전기 효율에 절대적인 영향을 미치는 문제가 있다.

또한, 모터의 회전 시 발생되는 열에 의한 손실에 의해 NVH(Noise, Vibration, Harshness) 환경이 저하되는 문제가 있다.

본 실시예는 내부에 중공을 포함하여 경량화되고 NVH가 향상되는 전기 자동차 모터용 샤프트를 제공하고자 한다.

또한, 중공의 내면에 요철을 형성하여 별도의 팬을 사용하지 않더라도 모터의 열 손실을 최소화 할 수 있는 전기 자동차 모터용 샤프트를 제공하고자 한다.

상기 제1연장부는 내부에 형성되고 상기 몸체의 상기 중공의 상기 제2중공으로부터 상기 제1방향으로 연장되는 제1공간부를 포함하고, 상기 제2연장부는 내부에 형성되고 상기 몸체의 상기 중공의 상기 제3중공으로부터 상기 제2방향으로 연장되는 제2공간부를 포함할 수 있다.

상기 몸체는 상기 몸체의 외면으로부터 내측으로 함몰되는 부분을 포함하고, 상기 몸체의 상기 함몰되는 부분은 상기 축 방향을 따라 연장될 수 있다.

상기 몸체는 상기 몸체의 상기 외면에 상기 몸체의 상기 중공의 상기 제2중공과 대응되는 부분에 형성되는 제1홈을 포함하고, 상기 제1홈은 상기 몸체의 상기 함몰되는 부분과 교차되는 방향으로 연장될 수 있다.

상기 몸체는 상기 몸체의 상기 외면에 형성되고 상기 제1홈과 이격되는 제2홈을 포함하고, 상기 제2홈은 상기 몸체의 상기 함몰되는 부분과 교차되는 방향으로 연장될 수 있다.

상기 제1홈의 상기 축 방향으로의 길이는 상기 몸체의 상기 함몰되는 부분의 상기 축 방향에 수직인 방향으로의 길이보다 작게 형성될 수 있다.

상기 몸체는 상기 몸체의 상기 중공의 내면으로부터 내측으로 돌출되는 돌출부와 상기 몸체의 상기 중공의 상기 내면으로부터 외측으로 함몰되는 오목부를 포함하고, 상기 돌출부와 상기 오목부는 교대로 배치될 수 있다.

상기 제1연장부는 상기 몸체에서 상기 제1방향으로 연장되는 제1부분과, 상기 제1연장부의 상기 제1부분에서 상기 제1방향으로 연장되는 제2부분을 포함하고, 상기 제1공간부는 상기 제1연장부의 상기 제1부분의 내부에 형성되고 상기 몸체의 상기 중공의 상기 제2중공에서 연장되는 제1영역과, 상기 제1연장부의 상기 제2부분의 내부에 형성되고 상기 제1공간부의 상기 제1영역에서 연장되는 제2영역을 포함하고, 상기 제1공간부의 상기 제1영역의 상기 축 방향에 수직인 방향으로의 길이는 상기 제1방향으로 갈수록 작아질 수 있다.

상기 제1공간부의 상기 제1영역의 상기 축 방향에 수직인 방향으로의 최대 길이는 상기 제1공간부의 상기 제2영역의 대응하는 방향으로의 길이보다 크게 형성될 수 있다.

상기 제2연장부는 상기 몸체에서 상기 제2방향으로 연장되는 제3부분과, 상기 제2연장부의 상기 제3부분에서 상기 제2방향으로 연장되는 제4부분을 포함하고, 상기 제2공간부는 상기 제2연장부의 상기 제3부분의 내부에 형성되고 상기 몸체의 상기 중공의 상기 제3중공에서 연장되는 제3영역과, 상기 제2연장부의 상기 제4부분의 내부에 형성되고 상기 제2공간부의 상기 제3영역에서 연장되는 제4영역을 포함하고, 상기 제2공간부의 상기 제3영역의 상기 축 방향에 수직인 방향으로의 길이는 상기 제2방향으로 갈수록 작아질 수 있다.

상기 제2공간부의 상기 제3영역의 상기 축 방향에 수직인 방향으로의 최대 길이는 상기 제2공간부의 상기 제4영역의 대응하는 방향으로의 길이보다 크게 형성될 수 있다.

본 실시예에 따른 전기 자동차 모터용 샤프트의 제조방법은 내부에 중공을 포함하는 파이프를 축관하여 샤프트의 몸체를 형성하는 제1단계; 상기 몸체의 일단부를 축관하여 제1연장부를 형성하는 제2단계; 상기 몸체의 상기 중공의 내경부와 상기 몸체의 외면에 홈를 형성하는 제3단계; 및 상기 몸체의 타단부를 축관하여 제2연장부를 형성하는 제4단계를 포함하고, 상기 제3단계는 상기 몸체의 상기 중공에 제1프레임을 이용하여 내경부를 형성하는 단계(S1); 및 상기 몸체의 외면에 제2프레임을 이용하여 홈을 형성하는 단계(S2)를 포함하고, 상기 제1프레임은 외면으로부터 외측으로 돌출되는 복수의 돌출부와, 상기 외면으로부터 내측으로 함몰되는 복수의 오목부를 포함하고, 상기 제1프레임은 상기 복수의 돌출부와 상기 복수의 오목부가 상기 제1프레임의 외주면을 따라 교대로 배치되고, 상기 제2프레임은 내부에 형성되는 중공을 포함하고, 상기 제2프레임은 상기 제2프레임의 내면으로부터 내측으로 돌출되는 제1돌기와, 상기 제2프레임의 상기 내면으로부터 내측으로 돌출되고 상기 제1돌기와 이격되는 제2돌기를 포함하고, 상기 제2돌기는 상기 샤프트의 축을 중심으로 상기 제1돌기의 반대편에 배치될 수 있다.

상기 몸체의 상기 내경부는 상기 제1프레임의 상기 돌출부에 의해 형성되는 오목부와, 상기 제1프레임의 오목부에 의해 형성되는 돌출부를 포함할 수 있다.

상기 몸체의 상기 외면은 상기 제2프레임의 상기 제1돌기에 의해 형성되는 제1홈과, 상기 제2프레임의 상기 제2돌기에 의해 형성되는 제2홈을 포함하고, 상기 몸체의 상기 제1홈과 상기 제2홈은 상기 샤프트의 상기 축을 중심으로 서로 반대편에 배치될 수 있다.

상기 제2프레임의 상기 제1돌기는 상기 제2프레임의 상기 제2돌기와 상기 샤프트의 상기 축을 중심으로 대칭이고, 상기 몸체의 상기 제1 및 제2홈은 상기 샤프트의 상기 축을 중심으로 대칭일 수 있다.

상기 제1단계, 상기 제2단계, 상기 제3단계 및 상기 제4단계는 일체로 제조될 수 있다.

상기 제1단계, 상기 제2단계, 상기 제3단계 및 상기 제4단계는 별도로 제조될 수 있다.

본 실시예는 내부에 중공을 포함하여 경량화되고 NVH가 향상될 수 있다.

또한, 중공의 내면에 요철을 형성하여 별도의 팬을 사용하지 않더라도 모터의 열 손실을 최소화 할 수 있고, 이를 통해 모터의 효율이 증대될 수 있다.

또한, 높은 전기 효율을 확보하여 전기 자동차의 1회 충전시 이동거리가 증가될 수 있다.

또한, 전기 자동차의 배터리 효율이 증대될 수 있다.

도 1 및 도 2는 볼 실시예에 따른 전기 자동차 모터용 샤프트의 사시도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 전기 자동차 모터용 샤프트의 평면도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 전기 자동차 모터용 샤프트의 단면도이다.
도 5는 본 실시예에 다른 전기 자동차 모터용 샤프트의 일부 구성의 확대도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 전기 자동차 모터용 샤프트의 제조방법의 제1단계를 도시한 도면이다.
도 7의 (a)는 본 실시예에 따른 전기 자동차 모터용 샤프트의 제조방법의 제3단계의 S1단계를 도시한 도면이고, (b)는 도 7의 (a)의 A-A 단면을 도시한 도면이고, (c)는 도 7 (a)의 B-B 단면을 도시한 도면이다.
도 8의 (a) 본 실시예에 따른 전기 자동차 모터용 샤프트의 제조방법의 제3단계의 S2단계를 도시한 도면이고, (b)는 도 8의 (a)의 D-D 단면을 도시한 도면이고, (c)는 도 8 (a)의 E-E 단면을 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합 또는 치환하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 '연결', '결합', 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합', 또는 '접속'되는 경우도 포함할 수 있다.

또한, 각 구성 요소의 "상(위)" 또는 "하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, "상(위)" 또는 "하(아래)"는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라, 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위)" 또는 "하(아래)"로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함될 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 전기 자동차 모터용 샤프트의 구조를 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 실시예에 따른 전기 자동차 모터용 샤프트의 사시도이다. 도 3은 본 실시예에 따른 전기 자동차 모터용 샤프트의 평면도이다. 도 4는 본 실시예에 따른 전기 자동차 모터용 샤프트의 단면도이다. 도 5는 본 실시예에 다른 전기 자동차 모터용 샤프트의 일부 구성의 확대도이다.

전기 자동차 모터용 샤프트는 몸체(100)를 포함할 수 있다. 몸체(100)는 내부에 중공(110)이 형성될 수 있다. 중공(110)은 원형으로 형성될 수 있다. 샤트프의 내부에 중공(110)을 형성함으로써 무게와 진동을 줄일 수 있다. 또한, 이를 통해 가공량을 줄여 원가를 절감할 수 있다.

중공(110)은 제1중공(111)을 포함할 수 있다. 제1중공(111)은 몸체(100)의 중앙부에 형성될 수 있다. 제1중공(111)의 축(C) 방향으로의 길이는 제2중공(112)의 대응하는 방향으로의 최대 길이보다 클 수 있다. 제1중공(111)의 축(C) 방향으로의 길이는 제3중공(113)의 대응하는 방향으로의 최대 길이보다 클 수 있다.

중공(110)은 제2중공(112)를 포함할 수 있다. 제2중공(112)은 제1중공(111)에서 제1방향으로 연장될 수 있다. 제2중공(112)의 축(C) 방향에 수직인 방향으로의 길이(L1)는 제1중공(111)에서 제1방향으로 갈수록 작아질 수 있다.

중공(110)은 제3중공(113)을 포함할 수 있다. 제3중공(113)은 제1중공(111)에서 제2방향으로 연장될 수 있다. 제3중공(113)의 축(C) 방향에 수직인 방향으로의 길이(L2)는 제1중공(111)에서 제2방향으로 갈수록 작아질 수 있다.

중공(110)은 돌출부(114-1)와 오목부(114-2)를 포함할 수 있다. 돌출부(114-1)과 오목부(114-2)는 중공(110)의 내면에 형성될 수 있다. 돌출부(114-1)은 중공(110)의 내면으로부터 내측으로 돌출될 수 있다. 오목부(114-2)는 중공(110)의 내면으로부터 외측으로 함몰될 수 있다. 돌출부(114-1)와 오목부(114-2)는 교대로 배치될 수 있다. 돌출부(114-1)와 오목부(114-2)는 중공(110)의 내주면을 따라 배치될 수 있다. 돌출부(114-1)와 오목부(114-2)는 중공(110)의 제1영역 내지 제3영역(111, 112, 113)의 내주면을 따라 배치될 수 있다. 돌출부(114-1)와 오목부(114-2)를 통해 모터의 회전시 발생되는 열을 감소시킬 수 있다. 돌출부(114-1)와 오목부(114-2)는 열을 감소시키는 팬(fan)역할을 할 수 있다. 돌출부(114-1)와 오목부(114-2)는 중공(110) 내부의 단면적을 넓혀 전기 효율을 증대시킬 수 있다. 즉, 일회 충전시 이동 거리를 향상시킬 수 있다.

몸체(100)는 함몰되는 부분(121)을 포함할 수 있다. 함몰되는 부분(121)은 몸체(100)의 외면(120)으로부터 내측으로 함몰될 수 있다. 함몰되는 부분(121)와 몸체(100)의 외면(120) 사이에는 단차가 형성될 수 있다. 함몰되는 부분(121)은 라운드 형상을 포함할 수 있다. 함몰되는 부분(121)의 양 끝단에는 경사면이 형성될 수 있다. 경사면은 몸체(100)의 외면(120)와 함몰되는 부분(121)을 연결할 수 있다. 함몰되는 부분(121)은 축(C) 방향을 따라 연장될 수 있다. 함몰되는 부분(121)은 복수개일 수 있다. 구체적으로, 함몰되는 부분(121)은 2개의 함몰되는 부분(121)을 포함할 수 있다. 2개의 함몰되는 부분(121)은 축을 중심으로 대칭되게 배치될 수 있다.

함몰되는 부분(121)은 복수개로 형성될 수 있다. 이 경우, 함몰되는 부분(121)은 제1홈(124) 및 제2홈(125)을 포함할 수 있다.

몸체(100)는 제1홈(122)을 포함할 수 있다. 제1홈(122)는 몸체(100)의 외면(120)에 형성될 수 있다. 제1홈(122)은 몸체(100)의 중공(110)의 상기 제2중공(112)과 대응되는 부분에 형성될 수 있다. 제1홈(122)은 몸체(100)의 함몰되는 부분(121)과 교차되는 방향으로 연장될 수 있다. 제1홈(122)의 적어도 일부는 몸체(100)의 함몰되는 부분(121)에 배치될 수 있다. 제1홈(122)의 적어도 일부는 함몰되는 부분(121)의 경사면에 형성될 수 있다. 제1홈(122)은 제2홈(123)보다 제1연장부(200)에 가깝게 배치될 수 있다. 제1홈(122)의 축(C) 방향으로의 길이는 몸체(100)의 함몰되는 부분(121)의 축(C) 방향에 수직인 방향으로의 길이보다 작게 형성될 수 있다.

몸체(100)는 제2홈(123)을 포함할 수 있다. 제2홈(123)은 몸체(100)의 외면(120)에 형성될 수 있다. 제2홈(123)은 제1홈(122)과 이격될 수 있다. 제2홈(123)은 몸체(100)의 함몰되는 부분(121)과 교차되는 방향으로 연장될 수 있다. 제2홈(123)의 적어도 일부는 몸체(100)의 함몰되는 부분(121)에 배치될 수 있다. 제2홈(123)이 적어도 일부는 함몰되는 부분(121)의 경사면에 형성될 수 있다. 제2홈(123)은 제1홈(122)보다 제2연장부(300)에 가깝게 배치될 수 있다. 제2홈(123)의 축(C) 방향으로의 길이는 몸체(100)의 함몰되는 부분(121)의 축(C) 방향에 수직인 방향으로의 길이보다 작게 형성될 수 있다.

몸체(100)는 제1연장부(200)를 포함할 수 있다. 제1연장부(200)는 몸체(100)의 일단에서 제1방향으로 연장될 수 있다. 제1방향은 축(C) 방향과 평행한 방향일 수 있다.

제1연장부(200)는 제1공간부(210)을 포함할 수 있다. 제1공간부(210)는 몸체(100)의 중공(110)의 제2중공(112)으로부터 제1방향으로 연장될 수 있다. 제1공간부(210)는 제1연장부(200)의 제1부분(220)의 내부에 형성되는 제1영역(211)을 포함할 수 있다. 제1영역(211)은 몸체(100)의 중공(110)의 제2중공(112)에서 연장될 수 있다. 제1공간부(210)는 제1연장부(200)의 제2부분(230)의 내부에 형성되는 제2영역(212)을 포함할 수 있다. 제2영역(212)은 상기 제1공간부(210)의 상기 제1영역(211)에서 연장될 수 있다. 제1공간부(210)의 제1영역(211)의 축(C) 방향에 수직인 방향으로 길이(L3)는 제1방향으로 갈수록 작아질 수 있다. 제1공간부(210)의 제1영역(211)의 축(C) 방향에 수직인 방향으로의 최대 길이는 제1공간부(210)의 제2영역(212)의 대응하는 방향으로의 길이(L4)보다 크게 형성될 수 있다.

몸체(100)는 제2연장부(300)를 포함할 수 있다. 제2연장부(300)는 몸체(100)의 타단에서 제2방향으로 연장될 수 있다. 제2방향은 제1방향과 반대 방향일 수 있다. 제2방향은 축(C) 방향과 평행한 방향일 수 있다. 제2연장부(300)는 제2공간부(310)을 포함할 수 있다.

제2연장부(300)는 제2공간부(310)을 포함할 수 있다. 제2공간부(310)는 몸체(100)의 중공(110)의 제3중공(113)으로부터 제2방향으로 연장될 수 있다. 제2공간부(310)는 제2연장부(300)의 제3부분(320)의 내부에 형성되는 제3영역(311)을 포함할 수 있다. 제3영역(311)은 몸체(100)의 중공(110)의 제3중공(113)에서 연장될 수 있다. 제2공간부(310)는 제2연장부(300)의 제4부분(330)의 내부에 형성되는 제4영역(312)을 포함할 수 있다. 제4영역(312)은 상기 제2공간부(310)의 상기 제3영역(311)에서 연장될 수 있다. 제2공간부(310)의 제3영역(311)의 축(C) 방향에 수직인 방향으로 길이(L5)는 제2방향으로 갈수록 작아질 수 있다. 제2공간부(310)의 제3영역(311)의 축(C) 방향에 수직인 방향으로의 최대 길이는 제2공간부(310)의 제4영역(312)의 대응하는 방향으로의 길이(L6)보다 크게 형성될 수 있다.

이하에서는, 본 실시예에 따른 전기 자동차 모터용 샤프트의 제조방법에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

도 6은 본 실시예에 따른 전기 자동차 모터용 샤프트의 제조방법의 제2단계를 도시한 도면이다. 도 7의 (a)는 본 실시예에 따른 전기 자동차 모터용 샤프트의 제조방법의 제3단계의 S1단계를 도시한 도면이고, (b)는 도 7의 (a)의 A-A 단면을 도시한 도면이고, (c)는 도 7 (a)의 B-B 단면을 도시한 도면이다. 도 8의 (a) 본 실시예에 따른 전기 자동차 모터용 샤프트의 제조방법의 제3단계의 S2단계를 도시한 도면이고, (b)는 도 8의 (a)의 D-D 단면을 도시한 도면이고, (c)는 도 8 (a)의 E-E 단면을 도시한 도면이다.

본 실시예에 따른 자동차 모터용 샤프트의 제조방법은 내부에 중공을 포함하는 파이프를 축관하여 샤프트의 몸체(100)를 형성하는 제1단계를 포함할 수 있다. 제1단계는 샤프트의 몸체(100)의 설계에 따른 직경을 형성하는 단계일 수 있다. 파이프를 축관하기 위해 파이프보다 강도가 높은 별도의 프레임이 사용될 수 있다. 다만, 파이프의 직경이 샤프트의 몸체(100)의 직경과 동일할 경우 제1단계는 생략될 수 있다.

본 실시예에 따른 자동차 모터용 샤프트의 제조방법은 몸체(100)의 일단부를 축관하여 제1연장부(200)를 형성하는 제2단계를 포함할 수 있다.

도 6을 참조하면, 제2단계는 제3프레임(400)을 준비하는 단계를 포함할 수 있다. 제3프레임(400)은 홈(410, 420)을 포함할 수 있다. 제3프레임(400)의 홈(410, 420)은 제1홈(410)과, 제3프레임(400)의 제1홈(410)에서 연장되는 제2홈(420)을 포함할 수 있다. 제3프레임(400)의 제2홈(420)의 직경은 샤프트의 몸체(100)의 직경과 동일하거나 클 수 있다. 이때, 직경은 샤프트의 축(C) 방향에 수직한 방향으로의 길이를 의미할 수 있다. 이를 통해, 샤프트의 몸체(100)가 제3프레임(400)의 제2홈(420)에 안착될 수 있다. 제3프레임(400)의 제1홈(410)의 직경은 제3프레임(400)의 제2홈(420)의 직경보다 작을 수 있다. 이를 통해, 샤프트의 몸체(100)의 일단부를 축관할 수 있다.

제2단계는 제3프레임(400)의 제2홈(420)의 샤프트의 몸체(100)의 일단부를 안착시키는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 샤프트의 축(C)과 제3프레임(400)의 중심축은 일치할 수 있다. 샤프트의 축(C)과 제3프레임(400)의 제1 및 제2홈(410, 420)의 중심축은 일치될 수 있다.

제2단계는 제3프레임(400)을 가압하여 샤프트의 몸체(100)의 일단부의 직경을 축소시키는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 샤프트의 축(C) 방향과 평행한 방향으로 가압될 수 있다. 이 경우, 샤프트의 몸체(100)는 제3프레임(400)의 제2홈(420)에서 제3프레임(400)의 제1홈(410)으로 삽입되어 축관되어 제1연장부(200)를 형성할 수 있다.

제3프레임(400)은 샤프트의 몸체(100)로 사용된 파이프의 강도보다 큰 강도를 가질 수 있다. 이를 통해, 샤프트의 몸체(100) 일단부는 제3프레임(400)의 제1홈(410)의 직경과 대응되는 직경으로 축관될 수 있다. 제3프레임(400)의 제1홈(410)의 직경은 설계에 따라 변경될 수 있다.

본 실시예에 따른 자동차 모터용 샤프트의 제조방법 몸체(100)의 중공의 내경부와 몸체(100)의 외면에 홈를 형성하는 제3단계를 포함할 수 있다. 제3단계는 몸체(100)의 중공에 제1프레임(500)을 이용하여 내경부를 형성하는 단계(S1)와, 몸체(100)의 외면에 제2프레임(600)을 이용하여 홈을 형성하는 단계(S2)를 포함할 수 있다.

도 7을 참조하면, S1단계는 샤프트의 몸체(100)와 제1프레임(500)을 정렬시키는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 샤프트의 몸체(100)의 축(C)과 제1프레임(500)의 축은 일치될 수 있다.

제1프레임(500)은 제1 내지 제3영역(510, 520, 530)을 포함할 수 있다. 제1프레임(500)의 제1영역(510)의 직경은 제1프레임(500)의 제2영역(520)의 직경보다 작을 수 있다. 이를 통해, 몸체(100)의 중공(110)에 삽입이 용이할 수 있다. 또한, 몸체(100)의 축(C)과 제1프레임(500)의 중심축의 얼라인(align)이 용이할 수 있다. 제1프레임(500)의 제1영역(510)의 직경은 제1프레임(500)의 제3영역(530)의 직경보다 작을 수 있다.

제1프레임(500)의 제2영역(520)은 복수의 돌출부(540)와 복수의 오목부(550)를 포함할 수 있다. 제1프레임(500)은 외면으로부터 외측으로 돌출되는 복수의 돌출부(540)와, 제1프레임(500)의 외면으로부터 내측으로 함몰되는 복수의 오목부(550)를 포함할 수 있다. 제1프레임(500)은 복수의 돌출부(540)와 복수의 오목부(550)가 제1프레임(500)의 외주면을 따라 교대로 배치될 수 있다. 제1프레임(500)의 돌출부(540)와 오목부(550)는 교대로 배치될 수 있다. 제1프레임(500)의 돌출부(540)와 오목부(550)는 제1프레임(500)의 제2영역(520)의 외주면 전체에 형성될 수 있다.

S1단계는 제1프레임(500)을 가압하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 제1프레임(500)은 샤프트의 몸체(100)의 축(C)과 평행한 방향으로 이동될 수 있다. 이를 통해, 몸체(100)의 중공(110)의 내경부에 돌출부(114-1)와 오목부(114-2)를 형성할 수 있다. 제1프레임(500)의 돌출부(540)는 몸체(100)의 중공(110)의 내경부에 오목부(114-2)를 형성할 수 있다. 제1프레임(500)의 오목부(550)는 몸체(100)의 중공(110)의 내경부에 돌출부(114-1)를 형성할 수 있다.

제1프레임(500)의 제2영역(520)의 직경은 몸체(100)의 중공(110)의 직경과 같을 수 있다. 이때, 제1프레임(500)의 제2영역(520)의 직경은 돌출부(540)에서 다른 돌출부(540)까지의 길이를 의미할 수 있다.

제1프레임(500)의 제3영역(530)의 직경은 제1프레임(500)의 제2영역(520)의 직경보다 작을 수 있다. 제1프레임(500)의 제3영역(530)의 샤프트의 축(C)과 평행한 방향으로의 길이는 샤프트의 몸체(100)의 대응하는 방향으로의 길이보다 클 수 있다. 이를 통해, 샤프트의 몸체(100)의 중공(110)의 전면에 돌출부(114-1)와 오목부(114-2)를 형성할 수 있다.

도 8을 참조하면, S2단계는 샤프트의 몸체(100)이 축(C)과 제2프레임(600)의 축을 정렬시키는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 샤프트의 몸체(100)의 축(C)과 제2프레임(600)의 축은 일치될 수 있다.

S2단계는 샤프트의 몸체(100)를 제2프레임(600)의 중공(610)에 삽입하는 단계를 포함할 수 있다. 제2프레임(600)은 내부에 형성되는 중공(610)을 포함할 수 있다. 제2프레임(600)의 중공(610)의 직경은 샤프트의 몸체(100)의 중공(110)의 직경보다 클 수 있다. 제2프레임(600)의 중공(610)의 직경은 샤프트의 몸체(100)의 직경보다 클 수 있다. 이를 통해, 샤프트의 몸체(100)의 제2프레임(600)의 중공(610)에 삽입될 수 있다.

제2프레임(600)은 제1돌기(620)를 포함할 수 있다. 제1돌기(620)는 제2프레임(600)은 내면으로부터 내측으로 돌출될 수 있다. 제1돌기(620)의 제2프레임(600)의 중공(610)의 내면으로부터 내측으로 돌출될 수 있다.

제2프레임(600)은 제2돌기(630)을 포함할 수 있다. 제2돌기(630)는 제2프레임(600)은 내면으로부터 내측으로 돌출될 수 있다. 제2돌기(630)의 제2프레임(600)의 중공(610)의 내면으로부터 내측으로 돌출될 수 있다.

제2프레임(600)의 제1 및 제2돌기(620, 630)는 서로 이격될 수 있다. 제2프레임(600)늬 제2돌기(630)는 샤프트의 몸체(100)의 축(C)을 중심으로 제2프레임(600)의 제1돌기(620)의 반대편에 배치될 수 있다. 제2프레임(600)의 제1 및 제2돌기(620, 630)는 샤프트의 몸체(100)의 축(C)을 중심으로 대칭일 수 있다.

S2단계는 제2프레임(600)이 이동되며 샤프트의 몸체(100)를 가압하는 단계를 포함할 수 있다. 제2프레임(600)은 샤프트의 축(C)과 평행한 방향으로 가압될 수 있다. 제2프레임(600)의 제1돌기(620)와 제2돌기(630) 사이의 샤프트의 축(C)에 수직한 방향으로의 길이는 샤프트의 몸체(100)의 직경보다 작거나 같을 수 있다. 이를 통해, 몸체(100)의 외면에 홈(124, 125)이 형성될 수 있다. 제2프레임(600)의 제1돌기(620)은 몸체(100)의 외면에 제1홈(124)를 형성할 수 있다. 제2프레임(600)의 제2돌기(630)은 몸체(100)의 외면에 제2홈(125)를 형성할 수 있다.

몸체(100)의 제1홈(124)과 제2홈(125)은 샤프트의 축(C)을 중심으로 서로 반대편에 배치될 수 있다. 몸체(100)의 제1 및 제2홈(124, 125)은 샤프트의 축(C)을 중심으로 대칭일 수 있다.

본 실시예에 따른 전기 자동차 모터용 샤프트의 제조방법은 몸체(100)의 타단부를 축관하여 제2연장부(300)를 형성하는 제4단계를 포함할 수 있다.

제4단계는 제4프레임(미도시)을 준비하는 단계를 포함할 수 있다. 제4프레임은 홈(미도시)을 포함할 수 있다. 제4프레임의 홈은 제1홈(미도시)과, 제4프레임의 제1홈에서 연장되는 제2홈(미도시)을 포함할 수 있다. 제4프레임의 제2홈의 직경은 샤프트의 몸체(100)의 직경과 동일하거나 클 수 있다. 이때, 직경은 샤프트의 축(C) 방향에 수직한 방향으로의 길이를 의미할 수 있다. 이를 통해, 샤프트의 몸체(100)가 제4프레임의 제2홈에 안착될 수 있다. 제4프레임의 제1홈의 직경은 제4프레임의 제2홈의 직경보다 작을 수 있다. 이를 통해, 샤프트의 몸체(100)의 일단부를 축관할 수 있다.

제4단계는 제4프레임의 제2홈에 샤프트의 몸체(100)의 타단부를 안착시키는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 샤프트의 축(C)과 제4프레임의 중심축은 일치할 수 있다. 샤프트의 축(C)과 제4프레임의 제1 및 제2홈의 중심축은 일치될 수 있다.

제4단계는 제3프레임을 가압하여 샤프트의 몸체(100)의 타단부의 직경을 축소시키는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 샤프트의 축(C) 방향과 평행한 방향으로 가압될 수 있다. 이 경우, 샤프트의 몸체(100)는 제4프레임의 제2홈에서 제4프레임의 제1홈으로 삽입되어 축관되어 제2연장부(300))를 형성할 수 있다.

제4프레임은 샤프트의 몸체(100)로 사용된 파이프의 강도보다 큰 강도를 가질 수 있다. 이를 통해, 샤프트의 몸체(100) 타단부는 제4프레임의 제1홈의 직경과 대응되는 직경으로 축관될 수 있다. 제4프레임의 제1홈의 직경은 설계에 따라 변경될 수 있다.

본 실시예에 따른 전기 자동차 모터용 샤프트의 제조방법에서 제1단계, 제2단계, 제3단계 및 제4단계는 일체로 제조될 수 있다. 또는, 본 실시예에 따른 전기 자동차 모터용 샤프트의 제조방법에서 제1단계, 제2단계, 제3단계 및 제4단계는 별도로 제조될 수 있다. 이 경우, 제2단계에서 형성된 제1연장부(200)와, 제3단계를 통해 내경부와 외면에 홈이 형성된 샤프트의 몸체(100)와, 제4단계에서 형성된 제2연장부(300)는 별도의 프레임으로 형성될 수 있다. 이때, 제2 내지 제3단계 각각에서 형성된 제1연장부(200), 몸체(100) 및 제2연장부(300)는 용접에 의해 결합될 수 있다. 즉, 몸체(100)의 일단부는 제1연장부(200)와 용접에 의해 결합되고, 몸체(100)의 타단부는 제2연장부(300)와 용접에 의해 결합될 수 있다.

본 실시예에 따른 전기 자동차 모터용 샤프트의 제조방법에 의해 샤프트의 내경부에 돌출부와 오목부가 반복 형성되는 요철이 형성될 수 있다. 이를 통해, 돌출부와 오목부가 팬(fan) 역할을 할 수 있다. 이를 통해, 샤프트의 회전에 따라 발생되는 열을 감소시킬 수 있다. 또한, 샤프트의 회전에 따라 발생되는 열을 최소화 할 수 있다. 이를 통해, 별도의 팬(fan)과 같은 부품이 생략될 수 있다. 이를 통해, 전기 자동차의 전기 효율이 증대될 수 있다. 또한, 전기 자동차의 1회 충전시 이동거리가 증가될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

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내부에 중공을 포함하는 파이프를 축관하여 샤프트의 몸체를 형성하는 제1단계;
상기 몸체의 일단부를 축관하여 제1연장부를 형성하는 제2단계;
상기 몸체의 상기 중공의 내경부와 상기 몸체의 외면에 홈를 형성하는 제3단계; 및
상기 몸체의 타단부를 축관하여 제2연장부를 형성하는 제4단계를 포함하고,
상기 제3단계는
상기 몸체의 상기 중공에 제1프레임을 이용하여 내경부를 형성하는 단계(S1); 및
상기 몸체의 외면에 제2프레임을 이용하여 홈을 형성하는 단계(S2)를 포함하고,
상기 제1프레임은 외면으로부터 외측으로 돌출되는 복수의 돌출부와, 상기 외면으로부터 내측으로 함몰되는 복수의 오목부를 포함하고,
상기 제1프레임은 상기 복수의 돌출부와 상기 복수의 오목부가 상기 제1프레임의 외주면을 따라 교대로 배치되고,
상기 제2프레임은 내부에 형성되는 중공을 포함하고,
상기 제2프레임은 상기 제2프레임의 내면으로부터 내측으로 돌출되는 제1돌기와, 상기 제2프레임의 상기 내면으로부터 내측으로 돌출되고 상기 제1돌기와 이격되는 제2돌기를 포함하고,
상기 제2돌기는 상기 샤프트의 축을 중심으로 상기 제1돌기의 반대편에 배치되는 전기 자동차 모터용 샤프트의 제조방법.
제12항에 있어서,
상기 몸체의 상기 내경부는 상기 제1프레임의 상기 돌출부에 의해 형성되는 오목부와, 상기 제1프레임의 오목부에 의해 형성되는 돌출부를 포함하는 전기 자동차 모터용 샤프트의 제조방법.
제12항에 있어서,
상기 몸체의 상기 외면은 상기 제2프레임의 상기 제1돌기에 의해 형성되는 제1홈과, 상기 제2프레임의 상기 제2돌기에 의해 형성되는 제2홈을 포함하고,
상기 몸체의 상기 제1홈과 상기 제2홈은 상기 샤프트의 상기 축을 중심으로 서로 반대편에 배치되는 전기 자동차 모터용 샤프트의 제조방법.
제14항에 있어서,
상기 제2프레임의 상기 제1돌기는 상기 제2프레임의 상기 제2돌기와 상기 샤프트의 상기 축을 중심으로 대칭이고,
상기 몸체의 상기 제1 및 제2홈은 상기 샤프트의 상기 축을 중심으로 대칭인 전기 자동차 모터용 샤프트의 제조방법.
제12항에 있어서,
상기 제1단계, 상기 제2단계, 상기 제3단계 및 상기 제4단계는 일체로 제조되는 전기 자동차 모터용 샤프트의 제조방법.
제12항에 있어서,
상기 제1단계, 상기 제2단계, 상기 제3단계 및 상기 제4단계는 별도로 제조되는 전기 자동차 모터용 샤프트의 제조방법.