KR20090110584A

KR20090110584A - 아웃터 로터형 모터 및 이 구조를 적용한 아웃터 로터형인휠 모터

Info

Publication number: KR20090110584A
Application number: KR1020080036163A
Authority: KR
Inventors: 박광주; 하병길; 강병주; 김도형; 백규복; 박성민; 어기용
Original assignee: 씨엠아이 주식회사
Priority date: 2008-04-18
Filing date: 2008-04-18
Publication date: 2009-10-22
Also published as: EP2272157A1; WO2009128581A1; CN102007676B; JP2011519544A; CN102007676A; US20110031803A1; US8403087B2; KR100955034B1

Abstract

본 발명은 아웃터 로터형 모터에 관한 것으로써, 더욱 구체적으로는 스테이터의 원활한 냉각 및 로터의 원활한 냉각을 위한 냉각 구조가 설계된 새로운 형태의 아웃터 로터형 모터에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 내부가 개구됨과 더불어 후면은 폐쇄된 원통형으로 형성되고, 상기 후면의 중앙측 부위는 고정 샤프트가 관통된 상태로 상기 고정 샤프트에 고정 설치되는 스테이터 블럭; 상기 스테이터 블럭의 외주면에 고정 설치되는 스테이터; 상기 스테이터 블럭의 내주면에 구비되어 해당 부위의 온도를 낮추는 주 냉각부; 상기 스테이터의 외측 부위에 회전 가능하게 설치된 아웃터 로터; 그리고, 둘레측 부위는 상기 아웃터 로터의 전방측 둘레 부위에 고정되고, 내측 부위는 상기 고정 샤프트에 회전 가능하게 설치되는 외측 하우징:을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 아웃터 로터형 모터가 제공된다.

아웃터 로터형 모터, 인휠 모터, 냉각부, 외측 하우징, 내측 하우징

Description

아웃터 로터형 모터 및 이 구조를 적용한 아웃터 로터형 인휠 모터{outer-rotor type motor and outer-rotor type in-wheel motor}

본 발명은 아웃터 로터형 모터에 관한 것으로써, 더욱 구체적으로는 스테이터의 원활한 냉각 및 로터의 원활한 냉각을 위한 냉각 구조가 설계된 새로운 형태의 아웃터 로터형 모터 및 이 구조를 적용한 아웃터 로터형 인휠 모터에 관한 것이다.

일반적으로 모터는 동력을 발생시키는 일련의 구성으로써 전원(電源)의 종별에 따라 직류전동기와 교류전동기로 분류됨과 더불어 스테이터(고정자)와, 로터(회전자)의 배치 형태에 따라 인너 로터형 모터 및 아웃터 로터형 모터로 각각 구분된다.

이때, 상기 인너 로터형 모터는 스테이터의 내부에 로터가 회전 가능하게 설치된 일련의 구성이고, 상기 아웃터 로터형 모터는 스테이터 외부에 로터가 회전 가능하게 설치된 일련의 구성이다.

상기한 바와 같은 각 타입의 모터 중 상기 아웃터 로터형 모터는 예컨대, 세탁기의 직결식 모터 혹은, 전기 자동차의 인휠 모터(in-wheel motor) 등 다양한 분 야에 사용되고 있다.

하지만, 상기 아웃터 로터형 모터 중 인휠 모터는 냉각 효율이 높을수록 성능이 우수해짐에도 불구하고, 기존의 인휠 모터는 냉각 효율이 낮음에 따라 모터의 성능을 극대화할 수는 없었던 문제점이 있다.

특히, 상기한 아웃터 로터형 모터의 성능을 향상시키기 위해서는 스테이터의 냉각 효율을 향상시키는 것이 가장 큰 효과를 얻을 수 있음에도 불구하고, 기존에는 로터 브라켓에 통풍 구멍을 형성하는 구조로만 스테이터의 냉각을 달성할 수 있도록 하였기 때문에 실질적인 모터 성능의 향상을 얻기에는 그 효과가 극히 미미하였다.

뿐만 아니라, 상기한 바와 같이 로터 브라켓에 형성되는 통풍 구멍은 자동차 바퀴의 휠 림이 위치된 부위에 형성됨에 따라 주행시 공기의 유입은 극히 미미하여 실질적인 냉각 효율 역시 떨어질 수밖에 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 종래 기술이 가지는 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 우수한 냉각 성능을 얻을 수 있도록 구성한 새로운 형태의 아웃터 로터형 모터 및 이 구조를 적용한 아웃터 로터형 인휠 모터를 제공하고자 한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 아웃터 로터형 모터는 내부가 개구됨과 더불어 후면은 폐쇄된 원통형으로 형성되고, 상기 후면의 중앙측 부위는 고정 샤프트가 관통된 상태로 상기 고정 샤프트에 고정 설치되는 스테이터 블럭; 상기 스테이터 블럭의 외주면에 고정 설치되는 스테이터; 상기 스테이터 블럭의 내주면에 구비되어 해당 부위의 온도를 낮추는 주 냉각부; 상기 스테이터의 외측 부위에 회전 가능하게 설치된 아웃터 로터; 그리고, 둘레측 부위는 상기 아웃터 로터의 전방측 둘레 부위에 고정되고, 내측 부위는 상기 고정 샤프트에 회전 가능하게 설치되는 외측 하우징:을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 주 냉각부는 상기 스테이터 블럭의 내주면이 이루는 원주 방향을 따라 요입됨과 더불어 상기 스테이터 블럭의 내주면이 이루는 축 방향을 따라 복수로 형성된 요입홈으로 이루어짐을 특징으로 하며, 상기 주 냉각부를 이루는 각 요입홈의 내벽면은 요철 형상을 이루도록 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 아웃터 로터의 외주면에는 외기와의 열교환을 위한 보조 냉각부 가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 한다. 이때, 상기 보조 냉각부는 상기 아웃터 로터의 외주면이 이루는 원주 방향을 따라 요입됨과 더불어 상기 아웃터 로터의 길이 방향을 따라 복수로 형성된 요입홈으로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 스테이터 블럭의 후면에는 상기 스테이터 블럭의 내부 공간을 그 외부 공간과 연통시키는 복수의 제1연통공이 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 외측 하우징의 각 부위 중 상기 스테이터 블럭의 내부 공간이 위치되는 부위에는 상기 스테이터 블럭의 내부 공간을 상기 외측 하우징의 외부 공간과 연통시키는 복수의 제2연통공이 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 스테이터 블럭에는 상기 주 냉각부와 인접한 부위를 따라 냉매나 물 혹은, 기체와 같은 유체의 흐름을 안내하는 유체 유로가 형성되고, 상기 유체 유로는 냉매 혹은, 유체를 냉각하여 제공하는 냉각기에 연결됨을 특징으로 한다.

또한, 둘레측 부위는 상기 아웃터 로터의 후방측 둘레 부위에 고정되고, 내측 부위는 상기 스테이터 블럭의 지지를 받으면서 회전되는 내측 하우징이 더 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.

이때, 상기 스테이터 블럭의 후면 둘레측 부위에는 원주 방향을 따라 수용홈이 요입 형성되고, 상기 내측 하우징의 내측 부위에는 상기 수용홈에 수용된 상태로 지지를 받는 수용돌기가 돌출 형성됨을 특징으로 하며, 상기 수용홈 내에는 상기 수용돌기가 수용되었을 경우 서로 간의 틈새를 폐쇄하는 기밀부재가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.

그리고, 상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 아웃터 로터형 인휠 모터에 따르면 내부가 개구됨과 더불어 후면은 폐쇄된 원통형으로 형성되고, 상기 후면의 중앙측 부위는 고정 샤프트가 관통된 상태로 상기 고정 샤프트에 고정 설치되는 스테이터 블럭; 상기 스테이터 블럭의 외주면에 고정 설치되는 스테이터; 상기 스테이터 블럭의 내주면에 구비되어 해당 부위의 온도를 낮추는 주 냉각부; 상기 스테이터의 외측 부위에 회전 가능하게 설치된 아웃터 로터; 둘레측 부위는 상기 아웃터 로터의 전방측 둘레 부위에 고정되고, 내측 부위는 상기 고정 샤프트에 회전 가능하게 설치되는 외측 하우징:을 포함하여 구성되며, 상기 외측 하우징은 바퀴에 결합 고정되고, 상기 고정 샤프트는 차체에 결합됨을 특징으로 한다.

여기서, 상기 고정 샤프트는 너클을 통해 상기 차체에 결합됨을 특징으로 하고, 특히 상기 고정 샤프트와 상기 너클은 서로 단일체로 형성됨을 특징으로 한다.

이상에서와 같은 본 발명의 아웃터 로터형 모터는 후술하는 바와 같은 각종 효과를 가진다.

첫째, 본 발명의 아웃터 로터형 모터는 별도의 냉각을 위한 장치가 필요치 않기 때문에 전체적인 구조가 간단함과 더불어 이러한 아웃터 로터형 모터를 적용하는 제품의 경량화가 가능하다는 효과를 가진다.

둘째, 본 발명의 아웃터 로터형 모터는 스테이터의 냉각을 위한 냉각부가 제공됨으로써 스테이터의 냉각 효율이 향상되고, 이로 인해 모터의 성능을 향상시킬 수 있게 된 효과를 가진다.

특히, 상기한 냉각부는 가장 단순한 구조이면서도 냉각 효과를 최대로 얻을 수 있고, 모터의 경량화까지 가능하다는 효과를 가진다.

셋째, 본 발명의 아웃터 로터형 모터는 우수한 냉각 효율 및 안정적인 동작이 가능하기 때문에 인휠 모터로의 적용에 유리한 효과를 가진다.

넷째, 본 발명의 아웃터 로터형 모터는 아웃터 로터의 외주면에도 냉각 구조를 적용함으로써 모터의 성능 향상을 더욱 크게 이룰 수 있다는 효과를 가진다.

다섯째, 본 발명의 아웃터 로터형 모터는 별도의 냉각기로부터 냉각 유체를 제공받아 스테이터 블럭을 유동하도록 함으로써 더욱 큰 냉각 효과를 얻을 수 있을 뿐 아니라 모터의 성능 향상을 이룰 수 있다는 효과를 가진다.

이하, 본 발명의 아웃터 로터형 모터의 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 아웃터 로터형 모터(이하, “모터”라 함)는 크게 스테이터 블럭(100)과, 스테이터(200)와, 주 냉각부(300)와, 아웃터 로터(400) 및 외측 하우징(500)을 포함하여 구성됨을 제시한다.

이를 각 구성별로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 스테이터 블럭(100)은 실질적인 모터의 내부 몸체를 이루는 부위로써, 내부가 개구됨과 더불어 후면은 폐쇄된 상태의 원통형으로 형성된다.

이때, 상기 스테이터 블럭(100)의 내부 중앙측으로는 고정 샤프트(110)가 상기 후면을 관통하여 고정 설치되며, 상기 고정 샤프트(110)의 후방측 부위는 상대물(모터가 설치되는 부위)에 고정 설치된다.

다음으로, 상기 스테이터(200)는 외부 전원을 인가받아 전자기력을 발생하는 구성으로써, 상기 스테이터 블럭(100)의 외주면을 따라 고정 설치된다.

다음으로, 상기 주 냉각부(300)는 상기 스테이터 블럭(100)의 온도를 낮춤으로써 실질적으로 상기 스테이터(200)의 온도가 저감될 수 있도록 하여 모터 성능을 향상시킬 수 있도록 한 일련의 구성이다.

상기한 주 냉각부(300)는 상기 스테이터 블럭(100)의 내주면에 구비되며, 특히 본 발명의 실시예에서는 상기 주 냉각부(300)가 상기 스테이터 블럭(100)의 내주면이 이루는 원주 방향을 따라 요입된 요입홈(310)을 형성하여 이루어짐을 제시한다.

물론, 상기 주 냉각부(300)는 상기 스테이터 블럭(100)의 내주면으로부터 돌출된 돌기를 형성하여 이루어질 수도 있지만, 이의 경우 모터의 무게 증가가 야기될 수 있을 뿐 아니라 상기 스테이터 블럭(100)의 내주면이 형성하는 유로가 축소됨으로써 실질적인 냉각 성능의 향상은 크게 얻을 수 없다.

따라서, 상기한 주 냉각부(300)가 요입홈(310)을 형성하여 이루어지도록 함으로써 모터의 전체 무게를 경량화시키고, 공기 유동을 위한 충분한 공간 확보가 이루어지도록 함이 바람직하다.

특히, 본 발명의 제1실시예에서는 상기한 요입홈(310)이 상기 스테이터 블럭(100)의 내주면이 이루는 축 방향을 따라 복수로 형성함으로써 열교환 성능이 더욱 향상될 수 있도록 함을 제시한다. 물론 상기 요입홈(310)은 상기 스테이터 블럭(100)의 내주면 전방측에서부터 후방측에 이르기까지 서로 연결된 나선형으로 형 성될 수도 있다.

이와 함께, 상기한 각 요입홈(310)의 내벽면은 요철 형상을 이루도록 형성(도시는 생략됨)됨이 더욱 바람직할 수 있다. 이는 상기 각 요입홈(310)이 외기와의 접촉되는 면적을 최대화함으로써 상기 각 요입홈(310)에 의한 열교환 성능이 더욱 향상될 수 있기 때문이다. 이때, 상기 요철 형상은 복수의 돌기를 추가로 형성한다거나 표면을 최대한 거칠게 형성한다거나 혹은, 일반적인 요입/돌출이 반복되는 형상 등 다양하게 이루어질 수 있다.

다음으로, 상기 아웃터 로터(400)는 상기 스테이터(200)와 함께 모터를 이루는 일련의 구성으로써, 상기 스테이터(200)의 외측 부위에 회전 가능하게 설치된다.

이때, 상기 아웃터 로터(400)는 원통형의 로터 프레임(410)과, 상기 로터 프레임(410)의 내주면을 따라 설치된 복수의 마그네트(420)로 구성된다.

특히, 본 발명의 제1실시예에서는 상기한 아웃터 로터(400)를 이루는 로터 프레임(410)의 외주면에 보조 냉각부(430)가 더 포함되어 구성됨을 추가로 제시한다.

이때, 상기 보조 냉각부(430)는 상기 로터 프레임(410)의 외주면이 이루는 원주 방향을 따라 요입된 상태의 요입홈(431)을 형성하여 이루어지며, 상기한 요입홈(431)은 상기 로터 프레임(410)의 길이 방향을 따라 복수로 형성된다.

전술한 바와 같은 보조 냉각부(430)는 상기 아웃터 로터(400)에 대한 열교환 면적을 증가시키는 역할을 수행함으로써 모터의 냉각 성능을 향상시킴과 동시에 모 터 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 역할을 수행하고, 상기 로터 프레임(410)의 무게를 저감시킴으로써 모터의 경량화를 이룰 수 있도록 한 것이다.

물론, 상기한 바와 같은 보조 냉각부(430)를 이루는 각 요입홈(431)의 내벽면 역시 주 냉각부(300)의 각 요입홈(310) 내벽면과 같이 요철 형상을 이루도록 함이 냉각 성능을 향상시키는데 있어서 더욱 바람직하다.

다음으로, 상기 외측 하우징(500)은 상기 아웃터 로터(400)를 회전 가능하게 지지하는 일련의 구성으로써, 둘레측 부위는 상기 아웃터 로터(400)의 전방측 둘레 부위에 고정되고, 내측 부위는 상기 고정 샤프트(110)에 회전 가능하게 설치된다.

여기서, 상기 외측 하우징(500)의 내측 부위는 상기 스테이터(200) 및 스테이터 블럭(100)의 전면을 감싸도록 형성되며, 상기 외측 하우징(500)의 중앙측 부위에는 상기 고정 샤프트(110)를 감싸면서 상기 고정 샤프트(110)의 지지를 받는 허브(510)가 형성된다.

이때, 상기 허브(510)의 내주면과 상기 고정 샤프트(110)의 외주면 사이에는 복수의 베어링(520,530)이 각각 설치되어 상기 고정 샤프트(110)를 기준으로 한 허브(510)의 회전이 원활히 이루어질 수 있도록 구성된다.

또한, 본 발명의 제1실시예에서는 상기한 외측 하우징(500)의 각 부위 중 상기 스테이터 블럭(100)의 내부 공간이 위치되는 부위에는 상기 스테이터 블럭(100)의 내부 공간을 상기 외측 하우징(500)의 외부 공간과 연통시키는 복수의 제1연통공(540)이 형성된다.

상기한 복수의 제1연통공(540)은 아웃터 로터(400)의 회전이 진행되는 도중 모터 외부의 공기가 스테이터 블럭(100)의 내부 공간으로 유입되거나 혹은, 스테이터 블럭(100)의 내부 공간의 공기가 모터 외부로 유출되도록 함으로써 냉각 효율이 더욱 우수해질 수 있도록 한 것이다.

이와 함께, 본 발명의 제1실시예에서는 전술한 스테이터 블럭(100)의 후면에 상기 스테이터 블럭(100)의 내부 공간을 모터의 외부 공간과 연통시키는 복수의 제2연통공(120)이 더 형성됨을 추가로 제시한다.

상기한 각 제2연통공(120)은 전술한 각 제1연통공(540)과 함께 공기의 유출입이 원활히 이루어지도록 함으로써 상기 모터의 스테이터(200)에 대한 냉각 효율이 극대화될 수 있도록 한 것이다.

이때, 전술한 각 제1연통공(540) 및 제2연통공(120)의 형상은 다양한 구조로 형성될 수 있다. 예컨대, 각 연통공(540,120) 모두가 원형 혹은, 타원형으로 형성될 수 있을 분 아니라 다각형으로 형성될 수도 있는 것이다. 물론, 상기한 각 연통공(540,120)은 외측 하우징(500)의 회전이 이루어지더라도 공기의 유출입이 원활히 이루어질 수 있는 형상으로 형성됨이 가장 바람직하다.

한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 모터에는 내측 하우징(600)이 더 포함되어 구성됨을 추가로 제시한다.

상기한 내측 하우징(600)은 상기 아웃터 로터(400)의 회전에 따른 지지가 더욱 안정적으로 이룰 수 있도록 함과 더불어 각종 이물질이 스테이터(200)로 제공됨을 차단하는 일련의 구성이다.

상기 내측 하우징(600)은 전체적으로 내측 부위가 개구된 링 형상으로 형성 되며, 둘레측 부위는 상기 아웃터 로터(400)의 후방측 둘레 부위에 고정됨과 더불어 내측 부위는 상기 스테이터 블럭(100)의 지지를 받으면서 회전되도록 형성된다.

이때, 상기 스테이터 블럭(100)의 후면 둘레측 부위에는 원주 방향을 따라 수용홈(130)이 요입 형성되고, 상기 내측 하우징(600)의 내측 부위에는 상기 수용홈(130)에 수용된 상태로 지지를 받는 수용돌기(610)가 돌출 형성된다.

특히, 상기 수용홈(130) 내에는 상기 수용돌기(610)가 수용되었을 경우 서로 간의 틈새를 폐쇄하는 기밀부재(131)가 더 포함되어 구성됨을 제시하며, 이때의 기밀부재(131)는 그리스(grease)가 될 수도 있고, 점성이 큰 오일(oil)이 될 수도 있다. 이러한 기밀부재(131)의 구성은 상기 수용홈(130)과 수용돌기(610) 사이의 틈새를 통해 외부의 빗물이나 수분 및 각종 이물질 등이 유입됨을 미연에 방지하기 위함이다.

하기에서는, 전술한 본 발명의 제1실시예에 따른 모터의 동작 과정에 대하여 설명한다.

먼저, 모터로의 전원 공급이 이루어지면 스테이터(200)에서 발생된 전자기력에 의해 아웃터 로터(400)를 이루는 로터 프레임(410)의 회전이 이루어진다.

이때, 상기 로터 프레임(410)은 외측 하우징(500) 및 내측 하우징(600)과 결합되어 있고, 상기 외측 하우징(500)의 허브(510)는 고정 샤프트(110)에 회전 가능하게 설치됨과 더불어 상기 내측 하우징(600)의 수용돌기(610)는 상기 스테이터 블럭(100)의 수용홈(130)에 수용되어 있음을 고려할 때 상기 로터 프레임(410)은 상기 외측 하우징(500) 및 내측 하우징(600)에 의해 상기 고정 샤프트(110) 및 스테 이터 블럭(100)의 지지를 받으면서 원활히 회전된다.

특히, 상기한 일련의 과정이 진행되는 도중 모터 외부의 공기는 상기 외측 하우징(500)에 형성된 각 제1연통공(540)을 통해 스테이터 블럭(100)의 내부 공간으로 유입됨과 더불어 상기와 같이 유입된 외부 공기는 상기 스테이터 블럭(100)의 내부 공간을 통과한 후 상기 스테이터 블럭(100)의 후면에 형성된 제2연통공(120) 및 내측 하우징(600)의 개구된 내측 부위를 순차적으로 통과한 후 모터 외부로 유출된다.

이때, 상기 제1연통공(540)을 통해 스테이터 블럭(100)의 내부 공간으로 유입된 공기는 상기 스테이터 블럭(100)의 내주면에 형성된 주 냉각부(300)에 의해 상기 스테이터 블럭(100)과 열교환되면서 상기 스테이터 블럭(100)의 온도를 저감시키게 되고, 이로 인해 스테이터(200)의 온도 역시 저감되기 때문에 실질적인 모터 성능의 향상을 이룰 수 있게 된다.

또한, 아웃터 로터(400)는 그 회전 도중 로터 프레임의 외주면에 형성된 보조 냉각부에 의해 외부 공기와 열교환되면서 상기 로터 프레임의 온도를 저감시키게 되고, 이로 인해 상기 아웃터 로터(400)의 온도가 상승함에 따라 스테이터(200)의 온도 상승에 영향을 주게 되는 문제점은 미연에 방지된다.

한편, 첨부된 도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 아웃터 로터형 모터의 구조를 나타내고 있다.

이와 같은 본 발명의 제2실시예는 스테이터(200)에 대한 냉각 효율을 더욱 높이기 위한 구조로써, 냉동 싸이클을 위한 별도의 냉각기(700)를 사용하여 스테이 터 블럭(100)에 대한 온도 저감이 더욱 크게 이루어질 수 있도록 한 것이다.

즉, 상기 스테이터 블럭(100)의 내부에는 상기 주 냉각부(300)와 인접한 부위를 따라 냉매나 물 혹은, 기체와 같은 유체의 흐름을 안내하는 유체 유로(140)가 형성되고, 상기 유체 유로(140)는 냉매 혹은, 유체를 냉각하여 제공하는 냉각기(700)에 연결되도록 구성하는 것이다.

이때, 상기 스테이터 블럭(100)은 고정된 상태임을 고려할 때 상기 냉각기(700)와는 각종 관(예컨대, 냉매관 등)(710)을 통해 연결됨이 가능하다.

또한, 첨부된 도 5 내지 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 아웃터 로터형 모터를 전지 연료 차량에 사용되는 인휠 모터로 구성한 상태의 일예를 나타내고 있다.

즉, 본 발명의 제1실시예에 따른 아웃터 로터형 모터를 인휠 모터로 구성할 경우 첨부된 도 5 및 도 6과 같이 외측 하우징(500)은 바퀴(20)의 림 휠(21)에 결합 고정되며, 이때, 상기 바퀴(20)의 타이어(22)는 인휠 모터의 아웃터 로터(400) 외부 둘레를 따라 위치된다.

또한, 첨부된 도 7 및 도 8과 같이 구동 샤프트(110)의 후면은 첨부된 도 7과 같이 너클(30)을 통해 차체(도시는 생략됨)에 고정된다.

이때, 상기 너클(30)과 상기 구동 샤프트(110)와의 결합은 다양하게 이루어질 수 있다.

예컨대, 상기 너클(30)을 상기 구동 샤프트(110)에 용접시켜 결합할 수도 있고, 첨부된 도 7과 같이 열박음이나, 핀(pin) 혹은, 키(key)로써 결합할 수도 있으 며, 첨부된 도 8과 같이 상기 너클(30)과 구동 샤프트(110)를 주물로써 단일체로 형성할 수도 있는 것이다.

한편, 상기한 구동 샤프트(110)를 차체에 결합하는 구조는 전술한 바와 같이 너클(30)을 통해서만 수행될 수 있는 것은 아니다.

예컨대, 상기 구동 샤프트(110)의 후면을 상기 차체에 직접 고정되도록 구성될 수도 있고, 별도의 플랜지를 통해 상기 구동 샤프트(110)가 상기 차체에 고정되도록 구성될 수도 있다. 이러한 구조는 차량의 사용 용도에 따라 다양하게 달라질 수 있으며, 상기한 차량의 사용 용도에 적합한 구조로 적용함이 바람직하다.

따라서, 인휠 모터의 구동이 이루어지면 아웃터 로터(400)의 회전에 따른 외측 하우징(500)의 회전에 의해 림 휠(21)이 회전됨에 따라 바퀴(20)의 구름이 이루어지게 되고, 상기한 바퀴(20)의 구름이 이루어지는 과정에서 인휠 모터의 외부에 존재하는 공기는 상기 바퀴(20)의 림 휠(21)에 형성된 개구 부위를 통해 인휠 모터 내부로 유출입을 반복하면서 주 냉각부(300)와의 열교환을 통해 스테이터(200)의 온도를 저감시키게 된다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 아웃터 로터형 모터의 외관 상태를 설명하기 위해 나타낸 사시도

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 아웃터 로터형 모터의 내부 상태를 설명하기 위해 일부를 절단하여 나타낸 사시도

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 아웃터 로터형 모터의 내부 상태를 설명하기 위해 나타낸 단면도

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 아웃터 로터형 모터의 내부 상태를 설명하기 위해 나타낸 단면도

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 아웃터 로터형 모터를 인휠 모터로 구성하여 차량의 바퀴에 적용한 상태를 나타낸 요부 절단 사시도

도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 아웃터 로터형 모터를 인휠 모터로 구성하여 차량의 바퀴에 적용한 상태를 나타낸 단면도

도 7 및 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 아웃터 로터형 모터를 인휠 모터로 구성하여 너클과 결합하는 예를 설명하기 위해 나타낸 단면도

Claims

내부가 개구됨과 더불어 후면은 폐쇄된 원통형으로 형성되고, 상기 후면의 중앙측 부위는 고정 샤프트가 관통된 상태로 상기 고정 샤프트에 고정 설치되는 스테이터 블럭;

상기 스테이터 블럭의 외주면에 고정 설치되는 스테이터;

상기 스테이터 블럭의 내주면에 구비되어 해당 부위의 온도를 낮추는 주 냉각부;

상기 스테이터의 외측 부위에 회전 가능하게 설치된 아웃터 로터; 그리고,

둘레측 부위는 상기 아웃터 로터의 전방측 둘레 부위에 고정되고, 내측 부위는 상기 고정 샤프트에 회전 가능하게 설치되는 외측 하우징:을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 아웃터 로터형 모터.
제 1 항에 있어서,

상기 주 냉각부는

상기 스테이터 블럭의 내주면이 이루는 원주 방향을 따라 요입됨과 더불어 상기 스테이터 블럭의 내주면이 이루는 축 방향을 따라 복수로 형성된 요입홈으로 이루어짐을 특징으로 하는 아웃터 로터형 모터.
제 2 항에 있어서,

상기 주 냉각부를 이루는 각 요입홈의 내벽면은 요철 형상을 이루도록 형성됨을 특징으로 하는 아웃터 로터형 모터.
제 1 항에 있어서,

상기 아웃터 로터의 외주면에는 외기와의 열교환을 위한 보조 냉각부가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 아웃터 로터형 모터.
제 4 항에 있어서,

상기 보조 냉각부는 상기 아웃터 로터의 외주면이 이루는 원주 방향을 따라 요입됨과 더불어 상기 아웃터 로터의 길이 방향을 따라 복수로 형성된 요입홈으로 이루어짐을 특징으로 하는 아웃터 로터형 모터.
제 1 항에 있어서,

상기 스테이터 블럭의 후면에는 상기 스테이터 블럭의 내부 공간을 그 외부 공간과 연통시키는 복수의 제1연통공이 형성됨을 특징으로 하는 아웃터 로터형 모터.
제 6 항에 있어서,

상기 외측 하우징의 각 부위 중 상기 스테이터 블럭의 내부 공간이 위치되는 부위에는 상기 스테이터 블럭의 내부 공간을 상기 외측 하우징의 외부 공간과 연통 시키는 복수의 제2연통공이 형성됨을 특징으로 하는 아웃터 로터형 모터.
제 1 항에 있어서,

상기 스테이터 블럭에는 상기 주 냉각부와 인접한 부위를 따라 냉매나 물 혹은, 기체와 같은 유체의 흐름을 안내하는 유체 유로가 형성되고,

상기 유체 유로는 냉매 혹은, 유체를 냉각하여 제공하는 냉각기에 연결됨을 특징으로 하는 아웃터 로터형 모터.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,

둘레측 부위는 상기 아웃터 로터의 후방측 둘레 부위에 고정되고, 내측 부위는 상기 스테이터 블럭의 지지를 받으면서 회전되는 내측 하우징이 더 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 아웃터 로터형 모터.
제 9 항에 있어서,

상기 스테이터 블럭의 후면 둘레측 부위에는 원주 방향을 따라 수용홈이 요입 형성되고,

상기 내측 하우징의 내측 부위에는 상기 수용홈에 수용된 상태로 지지를 받는 수용돌기가 돌출 형성됨을 특징으로 하는 아웃터 로터형 모터.
제 10 항에 있어서,

상기 수용홈 내에는 상기 수용돌기가 수용되었을 경우 서로 간의 틈새를 폐쇄하는 기밀부재가 더 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 아웃터 로터형 모터.
내부가 개구됨과 더불어 후면은 폐쇄된 원통형으로 형성되고, 상기 후면의 중앙측 부위는 고정 샤프트가 관통된 상태로 상기 고정 샤프트에 고정 설치되는 스테이터 블럭;

상기 스테이터 블럭의 외주면에 고정 설치되는 스테이터;

상기 스테이터 블럭의 내주면에 구비되어 해당 부위의 온도를 낮추는 주 냉각부;

상기 스테이터의 외측 부위에 회전 가능하게 설치된 아웃터 로터;

둘레측 부위는 상기 아웃터 로터의 전방측 둘레 부위에 고정되고, 내측 부위는 상기 고정 샤프트에 회전 가능하게 설치되는 외측 하우징:을 포함하여 구성되며,

상기 외측 하우징은 바퀴에 결합 고정되고,

상기 고정 샤프트는 차체에 결합됨을 특징으로 하는 아웃터 로터형 인휠 모터.
제 12 항에 있어서,

상기 고정 샤프트는 너클을 통해 상기 차체에 결합됨을 특징으로 하는 아웃터 로터형 인휠 모터.
제 13 항에 있어서,

상기 고정 샤프트와 상기 너클은 서로 단일체로 형성됨을 특징으로 하는 아웃터 로터형 인휠 모터.