KR102440467B1 - 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조 - Google Patents

철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 견인전동기와 마그네틱 기어가 적용되는 철도차량용 구동시스템에서, 상기 견인전동기의 회전자에서 발생하는 고속의 회전력을 마그네틱 기어의 고속회전자에 직접전달하기 위한 체결구조에 있어서, 견인전동기 회전자의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어, 길이방향을 따라 관통형성된 견인전동기 회전자 관통공; 상기 회전자 관통공에 삽입되는 견인전동기 결합용 볼트; 마그네틱 기어 고속회전자와 상기 견인전동기 회전자 사이에 위치되는 체결용 커플러; 상기 마그네틱 기어 고속회전자의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어, 길이방향을 따라 관통형성된 마그네틱 기어 고속회전자 관통공; 상기 고속회전자 관통공에 삽입되는 마그네틱 기어 결합용 볼트; 상기 체결용 커플러 타측 끝단과 상기 견인전동기 회전자 일측, 및 상기 견인전동기 타측 각각에서 상기 견인전동기 결합용 볼트에 체결되는 견인전동기 결합용 너트; 및 상기 체결용 커플러 일측 끝단과 상기 마그네틱 기어 고속 회전자 타측, 및 상기 마그네틱 기어 일측 각각에서 상기 마그네틱 기어 결합용 볼트에 체결되는 마그네틱 기어 결합용 너트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조에 관한 것이다.

Description

철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조{Rotor joining structure of traction motor and magnetic gear for realization of direct drive system for railway vehicles}
본 발명은 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조에 대한 것이다.
일반 철도차량용 대차에서는 견인전동기(유도전동기 또는 영구자석형 동기전동기)와 기계식 감속기가 대차의 양쪽 차륜 내부에 위치하게 된다. 견인전동기와 차축 사이에 기계식 감속기가 위치하며, 견인전동기 회전축과 기계식 감속기 회전축과 차축은 서로 평행하게 위치된다. 여기서 기계식 감속기는 내부에 기계식 기어로 이루어져 있으며, 견인전동기의 고속/저회전력을 저속/고회전력으로 변환하여 차축에 전달하게 된다. 철도차량의 종류에 따라 기계식 감속기가 1단 또는 2단으로 구성되기도 한다.
도 1은 종래 견인전동기 및 기계식 기어로 이루어진 구동시스템의 구성도를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이 기존의 견인전동기에 기계적 기어의 사용은 직접 접촉을 통한 기계적 파손 위험도 높으며 감속기를 구축하기 위한 부품의 교환주기 또한 각각 상이하기에 유지 보수성이 좋지 않은 문제점이 존재한다.
영구자석 동기전동기와 마그네틱 기어의 일체형 구조 직접 구동시스템은 기존 시스템에 대한 문제점을 해결하지만 이를 실제로 구현하기 위한 방법이 제안되지 않고 있다.
특히 영구자석 동기전동기와 마그네틱 기어의 연결이 핵심적인 아이디어인데 이에 실제 고속 회전력을 전달하기 위한 구체적인 방법이 없는 상황이다.
대한민국 공개특허 10-2020-0114088 대한민국 등록특허 10-2103200 대한민국 등록특허 10-2062461 대한민국 등록특허 10-1801610
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자에 대한 체결 구조를 제안하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 견인전동기와 마그네틱 기어의 체결을 통한 직접구동시스템 방식을 실제 구현하기 위함을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 견인전동기와 마그네틱 기어를 동축 상에 체결하여 하나의 외함 내부에 설치하게 되는데 이때 마그네틱 기어와 견인전동기가 체결용 커플러 또는 일체로 체결되어 견인전동기의 고속 회전력을 마그네틱 기어에 전달하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 마그네틱 기어와 견인전동기의 일체형 구조를 구축 시 가장 중요한 체결부에 대한 방법을 제시이기에 보다 더 구체적인 원천 기술 확보 가능하고, 기존 시스템 대비 사이즈 및 중량 감소, 구성간결 그리고 유지 보수성 향상이라는 이점을 얻을 수 있는 원천기술을 제공하는데 그 목적이 있다.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 제1목적은, 견인전동기와 마그네틱 기어가 적용되는 철도차량용 구동시스템에서, 상기 견인전동기의 회전자에서 발생하는 고속의 회전력을 마그네틱 기어의 고속회전자에 직접전달하기 위한 체결구조에 있어서, 견인전동기 회전자의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어, 길이방향을 따라 관통형성된 견인전동기 회전자 관통공; 상기 회전자 관통공에 삽입되는 견인전동기 결합용 볼트; 마그네틱 기어 고속회전자와 상기 견인전동기 회전자 사이에 위치되는 체결용 커플러; 상기 마그네틱 기어 고속회전자의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어, 길이방향을 따라 관통형성된 마그네틱 기어 고속회전자 관통공; 상기 고속회전자 관통공에 삽입되는 마그네틱 기어 결합용 볼트; 상기 체결용 커플러 타측 끝단과 상기 견인전동기 회전자 일측, 및 상기 견인전동기 타측 각각에서 상기 견인전동기 결합용 볼트에 체결되는 견인전동기 결합용 너트; 및 상기 체결용 커플러 일측 끝단과 상기 마그네틱 기어 고속 회전자 타측, 및 상기 마그네틱 기어 일측 각각에서 상기 마그네틱 기어 결합용 볼트에 체결되는 마그네틱 기어 결합용 너트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조로서 달성될 수 있다.
그리고 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 체결공에 상기 마그네틱 기어 결합용 볼트가 관통되며, 상기 마그네틱 기어 고속회전자 일측면에 위치되어 마그네틱 기어 결합용 너트에 의해 결합되는 마그네틱 기어 앤드링; 및 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 체결공에 상기 견인전동기 결합용 볼트가 관통되며, 상기 견인전동기 회전자 타측면에 위치되어 견인전동기 결합용 너트에 의해 결합되는 견인전동기 앤드링;을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 상기 체결용 커플러는, 중공관부와, 상기 중공관부의 일측에 형성되는 마그네틱 기어 체결용 플랜지와, 상기 중공관부의 타측에 형성되는 견인전동기 체결용 플랜지를 포함하고, 마그네틱 기어 체결용 플랜지의 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 결합공에 상기 마그네틱 기어 결합용 볼트가 관통되어 마그네틱 기어 결합용 너트에 의해 결합되고, 견인전동기 체결용 플랜지의 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 결합공에 상기 견인전동기 결합용 볼트가 관통되어 견인전동기 결합용 너트에 의해 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제2목적은, 견인전동기와 마그네틱 기어가 적용되는 철도차량용 구동시스템에서, 상기 견인전동기의 회전자에서 발생하는 고속의 회전력을 마그네틱 기어의 고속회전자에 직접전달하기 위한 체결구조에 있어서, 견인전동기 회전자의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어, 길이방향을 따라 관통형성된 견인전동기 회전자 관통공; 상기 마그네틱 기어 고속회전자의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어, 길이방향을 따라 관통형성된 마그네틱 기어 고속회전자 관통공; 상기 고속회전자 관통공과 이에 대응된 위치의 회전자 관통공에 일체로 삽입되는 볼트; 및 상기 마그네틱 기어 고속 회전자 일측, 및 상기 견인전동기 기어 타측 각각에서 상기 볼트에 체결되는 너트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조로서 달성될 수 있다.
그리고 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 체결공에 상기 볼트 일측이 관통되며, 상기 마그네틱 기어 고속회전자 일측면에 위치되어 상기 너트에 의해 결합되는 마그네틱 기어 앤드링; 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 체결공에 상기 볼트 타측이 관통되며, 상기 견인전동기 회전자 타측면에 위치되어 상기 너트에 의해 결합되는 견인전동기 앤드링; 및 상기 고속회전자와 상기 회전자 사이에 구비되며, 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 체결공에 상기 볼트가 관통되는 중간링;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조에 따르면, 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자에 대한 체결 구조를 제공할 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명의 실시예에 따른 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조에 따르면, 견인전동기와 마그네틱 기어의 체결을 통한 직접구동시스템 방식을 실제 구현할 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명의 실시예에 따른 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조에 따르면, 견인전동기와 마그네틱 기어를 동축 상에 체결하여 하나의 외함 내부에 설치하게 되는데 이때 마그네틱 기어와 견인전동기가 체결용 커플러 또는 일체로 체결되어 견인전동기의 고속 회전력을 마그네틱 기어에 전달할 수 있는 효과를 갖는다.
본 발명의 실시예에 따른 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조에 따르면, 마그네틱 기어와 견인전동기의 일체형 구조를 구축 시 가장 중요한 체결부에 대한 방법을 제시이기에 보다 더 구체적인 원천 기술 확보 가능하고, 기존 시스템 대비 사이즈 및 중량 감소, 구성간결 그리고 유지 보수성 향상이라는 이점을 얻을 수 있다.
한편, 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.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 종래 견인전동기 및 기계식 기어로 이루어진 구동시스템의 구성도,
도 2는 마그네틱 기어와 견인전동기 일체화기술을 이용한 철도차량용 직접구동시스템의 구성도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 마그네틱 기어와 견인전동기의 회전자 체결구조의 구동시스템의 구성 단면도,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 마그네틱 기어와 견인전동기의 회전자 체결구조의 구동시스템의 분해 사시도,
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 마그네틱 기어와 견인전동기의 회전자 체결구조의 구동시스템의 구성 단면도,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 마그네틱 기어와 견인전동기의 회전자 체결구조의 구동시스템의 분해 사시도를 도시한 것이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
이하에서는 마그네틱 기어와 견인전동기로 구성된 철도차량용 직접구동시스템의 구성과, 마그네틱 기어와 견인전동기의 체결구조에 대해 설명하도록 한다.
먼저 도 2는 마그네틱 기어와 견인전동기 일체화기술을 이용한 철도차량용 직접구동시스템의 구성도를 도시한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 철도차량용 직접구동시스템(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 기계식 기어를 대신하여 마그네틱 기어(20)를 추가하여 견인전동기(10)와 하나의 외함(2)에 장착되어 구성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 기존의 기계식 기어와는 달리 마그네틱 기어(20)는 견인전동기(10)와 하나의 축에 적용되기에 직접구동시스템으로 볼 수 있다. 견인전동기 회전자(11)의 회전력은 마그네틱 기어의 고속회전자(21)에 전달되며 이는 마그네틱 기어(20)의 기어비에 의해 회전속도가 감소하여 차축(3)에 전달되어 최종적으로 차륜(4)이 구동되는 시스템이다.
이러한 시스템(100)에서 견인전동기 회전자(11)의 회전력을 마그네틱 기어의 고속 회전자(21)로 전달할 때 그 체결구조에 대한 개념이 구체적으로 정립되지 않은 상태이다. 이에 본 발명의 실시예에서는 철도차량용 직접 구동시스템(100) 구현을 위한 견인전동기(10)와 마그네틱 기어(20)의 회전자(11, 21)에 대한 체결 구조를 제안하고자 한다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 마그네틱 기어와 견인전동기의 회전자 체결구조의 구동시스템의 구성 단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 마그네틱 기어와 견인전동기의 회전자 체결구조의 구동시스템의 분해 사시도를 도시한 것이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 체결구조는 전체적으로, 견인 전동기의 회전자(11)와 마그네틱 기어의 고속 회전자(21)를 커플링과 유사한 구조로 체결을 진행하게 됨을 알 수 있다.
체결용 커플러(30)에 높은 회전력을 가진 견인전동기의 회전자(11)가 볼트과 너트를 이용하여 체결된다. 체결부의 반대편은 마그네틱 기어의 고속 회전자(21)와 맞물려 같은 방식으로 체결하게 되며 이를 통한 회전력 전달을 가능하게 한다.
즉, 견인전동기의 회전자(11)에서의 회전력을 마그네틱 기어(20)에 전달하기 위해 우선 체결용 커플러(30)에 볼트 및 너트로 체결되며 해당 볼트는 체결부 반대쪽의 견인전동기 엔드링(15)에 체결된다.
견인전동기의 회전자(11)와 체결이 완료된 체결용 커플러(30)는 마그네틱 기어의 고속 회전자(21)와 체결이 이루어지며 체결방법은 견인전동기의 회전자(11)가 체결된 방식과 같다. 마그네틱 기어(20) 역시 체결부 반대편인 전동기 말단부 엔드링(26)에 볼팅되어 체결된다.
보다 구체적으로 구성을 설명하면, 견인전동기 회전자(11)의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어, 길이방향을 따라 복수의 견인전동기 회전자 관통공(12)이 관통형성된다.
그리고 견인전동기 결합용 볼트(13)는 견인전동기 회전자 관통공(12)에 삽입되도록 구성된다. 또한 체결용 커플러(30)는 마그네틱 기어 고속회전자(21)와 견인전동기 회전자(11) 사이에 위치된다.
그리고, 마그네틱 기어 고속회전자(21)의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어, 길이방향을 따라 복수의 마그네틱 기어 고속회전자 관통공(22)이 관통형성된다.
또한 마그네틱 기어 결합용 볼트(23)는 고속회전자 관통공(22)에 삽입되도록 구성된다.
그리고, 견인전동기 결합용 너트(14)는, 체결용 커플러(30) 타측 끝단과 견인전동기 회전자(11) 일측에서, 견인전동기 결합용 볼트(3)의 일측에 체결되도록 구성된다. 또한 견인전동기 결합용 너트(14)는, 견인전동기(10) 타측 각각에서 견인전동기 결합용 볼트(13)의 타측에 체결되도록 구성된다.
이때 견인전동기 앤드링(15)은 견인전동기 회전자(11) 타측면에 위치되어 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 견인전동기 앤드링(15)의 체결공(16)에 견인전동기 결합용 볼트(13)가 관통되어, 견인전동기 결합용 너트(14)에 의해 결합되게 된다.
또한 체결용 커플러(30)는 중공관부(31)와, 이러한 중공관부(31)의 일측에 형성되는 마그네틱 기어 체결용 플랜지(33)와, 중공관부의 타측에 형성되는 견인전동기 체결용 플랜지(32)를 포함하고, 견인전동기 체결용 플랜지(32)의 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 결합공에 견인전동기 결합용 볼트(13)가 관통되어 견인전동기 결합용 너트(14)에 의해 결합되게 된다.
즉, 견인전동기 결합용 볼트(13)는 체결용 커플러(30)의 견인전동기 체결용 플랜지(31)의 결합공, 견인전동기 관통공(12), 견인전동기 앤드링(15)의 체결공(16)에 삽입되며 일측과 타측 각각에 견인전동기 결합용 너트(14)가 체결되어, 견인전동기 회전자(11)를 체결용 커플러(30)에 고정시키게 된다.
반면, 마그네틱 기어 결합용 너트(24)는 체결용 커플러(30) 일측 끝단과 마그네틱 기어 고속 회전자(21) 타측에서 마그네틱 기어 결합용 볼트(23) 타측에 체결된다. 또한 마그네틱 기어 결합용 너트(24)는 마그네틱 기어(20) 일측 각각에서 마그네틱 기어 결합용 볼트(23) 일측에 체결된다.
그리고 마그네틱 기어 앤드링(25)은 마그네틱 기어 고속회전자(21) 일측면에 위치되고, 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 마그네틱 기어 앤드링(25)의 체결공(26)에 마그네틱 기어 결합용 볼트(23)가 관통되어, 마그네틱 기어 결합용 너트(24)에 의해 결합되게 된다.
또한 마그네틱 기어 체결용 플랜지(33)의 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 결합공에 마그네틱 기어 결합용 볼트(23)가 관통되어 마그네틱 기어 결합용 너트(24)에 의해 결합되게 된다.
즉, 마그네틱 결합용 볼트(23)는 체결용 커플러(30)의 마그네틱 기어 체결용 플랜지(32)의 결합공, 마그네틱 기어 관통공(22), 마그네틱 기어 앤드링(25)의 체결공(26)에 삽입되며 일측과 타측 각각에 마그네틱 기어 결합용 너트(24)가 체결되어, 마그네틱 기어 고속회전자(21)를 체결용 커플러(30)에 고정시키게 된다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 마그네틱 기어와 견인전동기의 회전자 체결구조의 구동시스템의 구성 단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 마그네틱 기어와 견인전동기의 회전자 체결구조의 구동시스템의 분해 사시도를 도시한 것이다.
본 발명의 제2실시예에서는, 앞서 언급한 제1실시예와 달리 체결용 커플러가 필요 없으며 견인전동기 회전자(11)와 마그네틱 기어 고속회전자(21)가 바로 연결되는 구조이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 견인전동기의 회전자(11)에 볼트(40)가 삽입되며 이는 견인전동기 회전자(11)의 타측면에 있는 엔드링(15)을 같이 통과하게 된다. 견인전동기(10) 바깥쪽 부분은 너트(41)를 이용하여 엔드링(15)과의 체결이 이루어지게 된다. 볼트(40)는 마그네틱 기어(20) 사이에 존재하는 중간링(50)을 통과하여 마그네틱 기어의 고속회전자(21)를 지나 그 말단부의 엔드링(25)에서 체결이 진행된다.
보다 구체적으로 구성을 설명하면, 제1실시예와 같이, 견인전동기 회전자(11)의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어, 길이방향을 따라 관통형성된 견인전동기 회전자 관통공(12)을 포함한다. 또한 마그네틱 기어 고속회전자(21)의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어, 길이방향을 따라 관통형성된 마그네틱 기어 고속회전자 관통공(22)을 포함하여 구성된다.
그리고, 본 발명의 제2실시예에 따른 볼트(40)는 고속회전자 관통공(22)과 이에 대응된 위치의 회전자 관통공(12)에 일체로 삽입되게 된다.
또한 본 발명의 제2실시예에 따른 너트(41)는 마그네틱 기어 고속 회전자(21) 일측, 및 견인전동기 회전자(11) 타측 각각에서 볼트(40)에 체결되도록 구성된다.
또한, 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 체결공(26)에 볼트(40) 일측이 관통되며, 마그네틱 기어 고속회전자(21) 일측면에 위치되어 너트(41)에 의해 결합되는 마그네틱 기어 앤드링(25)을 포함하여 구성된다.
그리고 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 체결공(16)에 볼트(40) 타측이 관통되며, 견인전동기 회전자(11) 타측면에 위치되어 너트(41)에 의해 결합되는 견인전동기 앤드링을 포함하여 구성된다.
또한, 고속회전자와 회전자 사이에 중간링(50)이 구비되며, 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 체결공(51)에 볼트(40)가 관통되도록 구성된다.
즉, 볼트(40)는 마그네틱 기어 앤드링(25)의 체결공(26), 마그네틱 기어 관통공(22), 중간링(50)의 체결공(51), 견인전동기 관통공(11), 견인전동기 앤드링(15)의 체결공(16)에 삽입되며 일측과 타측 각각에 너트(40)가 체결되어, 마그네틱 기어 고속회전자(21)와 견인전동기 회전자(11)를 고정, 체결시키게 된다.
또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
1:종래 견인전동기 및 기계식 기어로 이루어진 구동시스템
2:외함
3:차축
4:차륜
5:커플링
6:베어링
7:중공축
10:견인전동기
11:견인전동기 회전자
12:견인전동기 관통공
13:견인전동기 결합용 볼트
14:견인전동기 결합용 너트
15:견인전동기 앤드링
16:견인전동기 앤드링 체결공
17:견인전동기 고정자
20:마그네틱 기어
21:마그네틱 기어 고속 회전자
22:마그네틱 기어 관통공
23:마그네틱 기어 결합용 볼트
24:마그네틱 기어 결합용 너트
25:마그네틱 기어 앤드링
26:마그네틱 기어 앤드링 체결공
27:마그네틱 기어 저속회전자
28:마그네틱 기어 고정자
30:체결용 커플러
31:중공관부
32:견인전동기 체결용 플랜지
33:마그네틱 기어 체결용 플랜지
40:볼트
41:너트
50:중간링
100:마그네틱 기어와 견인전동기로 구성된 철도차량용 직접구동시스템

Claims (5)

  1. 견인전동기와 마그네틱 기어가 적용되는 철도차량용 구동시스템에서, 상기 견인전동기의 회전자에서 발생하는 고속의 회전력을 마그네틱 기어의 고속회전자에 직접전달하기 위한 체결구조에 있어서,
    견인전동기 회전자의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어, 길이방향을 따라 관통형성된 견인전동기 회전자 관통공;
    상기 회전자 관통공에 삽입되는 견인전동기 결합용 볼트;
    마그네틱 기어 고속회전자와 상기 견인전동기 회전자 사이에 위치되는 체결용 커플러;
    상기 마그네틱 기어 고속회전자의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어, 길이방향을 따라 관통형성된 마그네틱 기어 고속회전자 관통공;
    상기 고속회전자 관통공에 삽입되는 마그네틱 기어 결합용 볼트;
    상기 체결용 커플러 타측 끝단과 상기 견인전동기 회전자 일측, 및 상기 견인전동기 타측 각각에서 상기 견인전동기 결합용 볼트에 체결되는 견인전동기 결합용 너트; 및
    상기 체결용 커플러 일측 끝단과 상기 마그네틱 기어 고속 회전자 타측, 및 상기 마그네틱 기어 일측 각각에서 상기 마그네틱 기어 결합용 볼트에 체결되는 마그네틱 기어 결합용 너트;
    원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 체결공에 상기 마그네틱 기어 결합용 볼트가 관통되며, 상기 마그네틱 기어 고속회전자 일측면에 위치되어 마그네틱 기어 결합용 너트에 의해 결합되는 마그네틱 기어 앤드링; 및
    원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 체결공에 상기 견인전동기 결합용 볼트가 관통되며, 상기 견인전동기 회전자 타측면에 위치되어 견인전동기 결합용 너트에 의해 결합되는 견인전동기 앤드링;을 포함하고,
    상기 체결용 커플러는,
    중공관부와, 상기 중공관부의 일측에 형성되는 마그네틱 기어 체결용 플랜지와, 상기 중공관부의 타측에 형성되는 견인전동기 체결용 플랜지를 포함하고,
    마그네틱 기어 체결용 플랜지의 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 결합공에 상기 마그네틱 기어 결합용 볼트가 관통되어 마그네틱 기어 결합용 너트에 의해 결합되고,
    견인전동기 체결용 플랜지의 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 결합공에 상기 견인전동기 결합용 볼트가 관통되어 견인전동기 결합용 너트에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 견인전동기와 마그네틱 기어가 적용되는 철도차량용 구동시스템에서, 상기 견인전동기의 회전자에서 발생하는 고속의 회전력을 마그네틱 기어의 고속회전자에 직접전달하기 위한 체결구조에 있어서,
    견인전동기 회전자의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어, 길이방향을 따라 관통형성된 견인전동기 회전자 관통공;
    상기 마그네틱 기어 고속회전자의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어, 길이방향을 따라 관통형성된 마그네틱 기어 고속회전자 관통공;
    상기 고속회전자 관통공과 이에 대응된 위치의 회전자 관통공에 일체로 삽입되는 볼트;
    상기 마그네틱 기어 고속 회전자 일측, 및 상기 견인전동기 기어 타측 각각에서 상기 볼트에 체결되는 너트;
    원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 체결공에 상기 볼트 일측이 관통되며, 상기 마그네틱 기어 고속회전자 일측면에 위치되어 상기 너트에 의해 결합되는 마그네틱 기어 앤드링;
    원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 체결공에 상기 볼트 타측이 관통되며, 상기 견인전동기 회전자 타측면에 위치되어 상기 너트에 의해 결합되는 견인전동기 앤드링; 및
    상기 고속회전자와 상기 회전자 사이에 구비되며, 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 체결공에 상기 볼트가 관통되는 중간링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조.

  5. 삭제
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