KR20100011738A - Stator assembly structure for drive motor of hybrid electric vehicle - Google Patents

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KR20100011738A
KR20100011738A KR1020080073076A KR20080073076A KR20100011738A KR 20100011738 A KR20100011738 A KR 20100011738A KR 1020080073076 A KR1020080073076 A KR 1020080073076A KR 20080073076 A KR20080073076 A KR 20080073076A KR 20100011738 A KR20100011738 A KR 20100011738A
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권택환
김삼균
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현대자동차주식회사
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Abstract

PURPOSE: A structure of stator assembly of drive motor for a hybrid vehicle is provided to embody the fixing and cooling structure of a stator core using a support ring. CONSTITUTION: A structure of stator assembly of drive motor for a hybrid vehicle comprises a stator core(22), a support ring(26) and a cooling path(29). The stator core is pressed in to the inner side of the support ring. The support ring is assembled in order to surround the stator core. The cooling path is formed on the outer circumference of the support ring and inner circumference of a transmission housing(11). O-rings(28a,28b) sealing hermetically the cooling path are inserted in between the outer circumference of the support ring and inner circumference of a transmission housing. A groove(27) is formed on outer circumference of the support ring.

Description

하이브리드 차량용 구동모터의 고정자 조립구조{Stator assembly structure for drive motor of hybrid electric vehicle}Stator assembly structure for drive motor of hybrid electric vehicle}

본 발명은 고정자 조립구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하이브리드 차량용 구동모터에서 변속기 하우징의 내부에 고정 설치되는 고정자 코어의 조립구조에 관한 것이다.The present invention relates to a stator assembly structure, and more particularly, to an assembly structure of a stator core fixedly installed in the transmission housing in a hybrid motor drive motor.

하이브리드 차량은 서로 다른 두 종류 이상의 동력원을 효율적으로 조합하여 차량을 구동시키는 것을 의미하나, 대부분의 경우는 연료(가솔린 등 화석연료)를 연소시켜 회전력을 얻는 엔진과 배터리 전력으로 회전력을 얻는 전기모터(이하, 구동모터라 칭함)에 의해 구동하는 차량을 의미한다. Hybrid vehicle means driving a vehicle by combining two or more different power sources efficiently, but in most cases, an engine that obtains rotational power by burning fuel (fossil fuel such as gasoline) and an electric motor that obtains rotational power by battery power ( Hereinafter referred to as a drive motor).

하이브리드 차량에서는 엔진의 기계적 에너지와 배터리의 전기에너지를 함께 이용하고 엔진과 구동모터의 최적 작동영역을 이용함은 물론 제동시에는 구동모터로 에너지를 회수하므로 연비 향상 및 효율적인 에너지 이용이 가능해진다. In the hybrid vehicle, the mechanical energy of the engine and the electrical energy of the battery are used together, and the optimum operating area of the engine and the driving motor is used, and the energy is recovered by the driving motor during braking, thereby improving fuel efficiency and efficient energy use.

한편, 하이브리드 차량의 구동모터는 작동시에 열이 발생하므로 열에 의한 손상을 막고 지속적으로 안정된 작동성을 확보하기 위해 적절한 냉각수단을 구비해야 한다.On the other hand, since the drive motor of the hybrid vehicle generates heat during operation, it must be provided with appropriate cooling means to prevent damage caused by heat and to ensure stable operation continuously.

종래의 하이브리드 차량용 구동모터의 고정자 조립구조에 있어서, 도 1에 도시한 바와 같이, 분포권의 경우에는 볼트(104) 체결을 통해 고정자(102)를 하우징(101)에 체결하고 냉각수를 통해 구동모터를 냉각하는 방법(일본특개 제2006-166554호; 예,도요타 구동모터 타입)이 사용되었고, 상기 공개특허에는 고정자(102)를 하우징(101)에 볼트(104) 체결 후 진동 발생을 저감하기 위해 설치된 패드(103)가 개시되어 있다.In the stator assembly structure of a conventional hybrid motor drive motor, as shown in FIG. 1, in the case of the distribution zone, the stator 102 is fastened to the housing 101 through the fastening of the bolts 104, and the drive motor is connected through the coolant. A cooling method (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-166554; e.g., a Toyota drive motor type) was used, and in the published patent, the stator 102 is installed to reduce the generation of vibration after fastening the bolts 104 to the housing 101. The pad 103 is disclosed.

그러나, 상기 분포권일 경우에는 볼트의 조립공간으로 인해 패키지 측면에서 불리한 단점이 있다.However, in the case of the distribution range, there is a disadvantage in terms of the package due to the assembly space of the bolt.

그리고, 집중권의 경우에는, 도 2에 도시한 바와 같이, 볼트 체결로 분할된 고정자 코어(202)의 조립안정성을 만족시킬 수 없어, 요크 형태의 새로운 부품이 사용되었고, 분할된 코어로 인해 조립(모터와 변속기의 조립에 어려움이 있음) 및 비용 측면에서 불리하였다(일본특허 제3691718호; 예,히타치 구동모터 타입). In the case of the concentrated zone, as shown in Fig. 2, the assembly stability of the stator core 202 divided by the bolt fastening cannot be satisfied, so that a new part in the form of a yoke is used, and the assembly is performed due to the divided core. (Difficulty in assembling the motor and the transmission) and in terms of cost (Japanese Patent No. 3691718; eg, Hitachi drive motor type).

특히, 냉각수가 ATF(자동변속기 오일; Auto Transmission Fluid)에 혼입되는 것을 방지하기 위해 하우징(203) 내부에 냉각 패스(201)가 존재하므로 하우징 제작성 및 비용 측면에서 매우 불리하다. In particular, since the cooling path 201 exists inside the housing 203 to prevent the cooling water from being incorporated into the ATF (Auto Transmission Fluid), it is very disadvantageous in terms of housing manufacturability and cost.

즉, 분포권의 경우 볼트 체결로 인해 패키지 측면에서 불리하고, 집중권의 경우 고정자의 지지 및 냉각 구조를 동시에 가능하게 하는 구성이 없었다.That is, in the case of the distribution zone is disadvantageous in terms of the package due to the bolt fastening, in the case of the concentrated zone there was no configuration to enable the support and cooling structure of the stator at the same time.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 서포트 링을 고정자 코어의 외주면에 압입 고정하여 상기 고정자 코어를 둘러싸는 서포트 링의 외주면과 그 외곽의 변속기 하우징의 내주면이 냉각통로를 형성하도록 구성됨으로써, 상기 서포트 링에 의해 고정자 코어의 고정 및 냉각 구조를 동시에 구현할 수 있고, 결국 최소한의 패키지에서 최대한의 성능 향상을 도모하는 동시에 조립 및 비용 측면에서 매우 유리한 정점이 있게 되는 하이브리드 차량용 구동모터의 고정자 조립구조를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention is invented to solve the above problems, the support ring is fixed to the outer circumferential surface of the stator core and the outer circumferential surface of the support ring surrounding the stator core and the inner circumferential surface of the transmission housing of the outer periphery of the cooling passage Configured to form, the support ring enables simultaneous implementation of the fixing and cooling structure of the stator core, resulting in maximum performance improvement in a minimal package and at the same time very advantageous in assembly and cost. The purpose is to provide a stator assembly structure of the motor.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 하이브리드 차량용 구동모터에서 변속기 하우징의 내부에 고정 설치되는 고정자 코어의 조립구조에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention, in the assembly structure of the stator core fixedly installed in the transmission housing in the drive motor for a hybrid vehicle,

상기 고정자 코어가 서포트 링의 내측으로 압입되어 상기 서포트 링이 상기 고정자 코어를 둘러싸도록 조립되고, 상기 서포트 링의 외주면과 그 외곽의 변속기 하우징의 내주면이 냉매가 통과하는 냉각통로를 형성한 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 구동모터의 고정자 조립구조를 제공한다.The stator core is press-fitted into the support ring, the support ring is assembled to surround the stator core, and the outer circumferential surface of the support ring and the inner circumferential surface of the outer transmission housing form a cooling passage through which refrigerant passes. It provides a stator assembly structure of a drive motor for a hybrid vehicle, characterized in that.

바람직한 실시예에서, 상기 냉각통로의 양 측방으로 상기 서포트 링의 외주면과 변속기 하우징의 내주면 사이에 냉각통로를 밀봉하는 O-링이 삽입 개재되는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the O-ring for sealing the cooling passage is inserted between the outer peripheral surface of the support ring and the inner peripheral surface of the transmission housing on both sides of the cooling passage.

또한 바람직한 실시예에서, 상기 서포트 링의 외주면에 둘레를 따라 홈부가 형성되고, 상기 변속기 하우징의 내주면이 상기 서포트 링의 홈부를 덮어 밀폐하는 구조가 되면서 상기 냉각통로가 형성되는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment, the outer peripheral surface of the support ring is formed with a groove along the circumference, the inner peripheral surface of the transmission housing is characterized in that the cooling passage is formed while covering the sealing portion of the support ring.

이에 따라, 본 발명에 따른 고정자 조립구조에 의하면, 서포트 링을 고정자 코어의 외주면에 압입 고정하여 상기 고정자 코어를 둘러싸는 서포트 링의 외주면과 그 외곽의 변속기 하우징의 내주면이 냉각통로를 형성하도록 구성됨으로써, 상기 서포트 링에 의해 고정자 코어의 고정 및 냉각 구조를 동시에 구현할 수 있고, 결국 최소한의 패키지에서 최대한의 성능 향상을 도모하는 동시에 조립 및 비용 측면에서 매우 유리한 정점이 있게 된다. Accordingly, according to the stator assembly structure according to the present invention, the support ring is press-fitted to the outer peripheral surface of the stator core to be configured so that the outer peripheral surface of the support ring surrounding the stator core and the inner peripheral surface of the transmission housing of the outer peripheral to form a cooling passage In addition, the support ring can simultaneously implement the fixing and cooling structure of the stator core, resulting in maximum performance improvement in a minimal package, and at the same time has a very advantageous point in terms of assembly and cost.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부한 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하이브리드 차량용 구동모터의 고정자 조립구조를 도시한 단면도(반단면도)이다. 3 is a cross-sectional view (half sectional view) showing a stator assembly structure of a drive motor for a hybrid vehicle according to a preferred embodiment of the present invention.

도시한 바와 같이, 하이브리드 차량용 구동모터가 자동변속기와 결합된 구조로 되어 있는바, 변속기 하우징(11)의 모터 공간 내부에 구동모터의 구성요소들이 내장되고, 구동모터가 구성된 변속기 하우징(11)을 밀폐하는 모터 하우징(21)이 체 결되고 있다.As shown, the hybrid motor drive motor has a structure coupled to the automatic transmission, the components of the drive motor is built in the motor space of the transmission housing 11, the transmission housing 11 is a drive motor configured The motor housing 21 to be sealed is fastened.

또한 구동모터의 고정자 코어(22)가 변속기 하우징(11)의 내부에 고정 설치되고, 모터축(24)에는 회전자(25)가 일체로 장착되며, 도면부호 23은 고정자 코일을 나타낸다.In addition, the stator core 22 of the drive motor is fixedly installed inside the transmission housing 11, the rotor 25 is integrally mounted to the motor shaft 24, and reference numeral 23 denotes a stator coil.

본 발명은 서포트 링(26)을 이용하여 고정자 코어(22)의 지지 및 냉각을 동시에 가능하도록 한 점에 주안점이 있는 것으로, 분포권의 고정자 코어(22)를 고정자 코어와 유사한 열팽창계수를 갖는 서포트 링(26)의 내측으로 열간 압입한 뒤, 고정자 코어(22)를 둘러싸는 상기 서포트 링(26)의 외주면과 그 외곽의 변속기 하우징(11)의 내주면에 O-링(28a,28b)을 삽입하여, 서포트 링(26)의 외주면과 변속기 하우징(11)의 내주면이 냉각통로(29)를 형성하고, 상기 O-링(28a,28b)이 냉각통로(29)를 밀봉하는 구조로 구성된다. The present invention focuses on the simultaneous support and cooling of the stator core 22 using the support ring 26. The stator core 22 in the distribution zone has a coefficient of thermal expansion similar to that of the stator core. After hot-pressing into the inner side of the 26, the O-rings 28a and 28b are inserted into the outer circumferential surface of the support ring 26 surrounding the stator core 22 and the inner circumferential surface of the outer transmission housing 11. The outer circumferential surface of the support ring 26 and the inner circumferential surface of the transmission housing 11 form a cooling passage 29, and the O-rings 28a and 28b seal the cooling passage 29.

구동모터는 고정자 코어에 코일이 감기는 형태에 따라 분포권과 집중권으로 분류할 수 있는데, 분포권의 경우 고정자 코어가 하나의 원통형으로 이루어지고 이 고정자 코어에 코일이 감기는 구조이다. 반면 집중권의 경우에는 고정자 코어가 다수개로 나누어져 각각의 고정자 코어에 코일이 각각 감겨지고 각각의 감겨진 코일을 모두 연결하는 구조이다. 즉, 분포권은 하나의 코일이 감기게 되므로 나중에 코일을 연결할 필요가 없다.The drive motor can be classified into distribution and concentration zones according to the form of winding the coils on the stator core. In the distribution sphere, the stator core is composed of one cylindrical shape and the coil is wound around the stator core. On the other hand, in the case of the concentrated zone, the stator core is divided into a plurality of coils, and the coils are wound around the respective stator cores, respectively. In other words, the coil is wound around one coil, so it is not necessary to connect the coil later.

본 발명에서는 고정자 코어(22)가 유사한 열팽창계수를 갖는 서포트 링(26)에 열박음됨으로써, 모터 작동시 고정자 코어(22)의 온도가 상승하여 열팽창하더라도 동일한 열팽창 특성을 갖는 서포트 링(26)에 조립되어 조립안정성이 향상될 수 있고, 모터의 소음 및 진동을 저감시킬 수 있다.In the present invention, the stator core 22 is snapped to the support ring 26 having a similar coefficient of thermal expansion, so that even if the temperature of the stator core 22 rises and thermally expands when the motor is operated, the support ring 26 having the same thermal expansion characteristic is obtained. The assembly stability can be improved and the noise and vibration of the motor can be reduced.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 고정자 코어(22)는 스틸 재질로 스테인리스강(SUS) 재질의 서포트 링(26)의 내주면에 열박음하여 고정할 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the stator core 22 may be fixed by shrinking the inner peripheral surface of the support ring 26 of stainless steel (SUS) material made of steel.

상기 서포트 링(26)은 변속기 하우징(11)의 내부에 설치되어 모터 하우징(21)에 의해 고정 지지되고, 서포트 링(26)의 외주면에는 변속기 하우징(11)의 내주면과 냉각통로(29)를 형성하도록 둘레를 따라 홈부(27)가 형성된다. The support ring 26 is installed inside the transmission housing 11 and fixedly supported by the motor housing 21, and the inner circumferential surface of the transmission housing 11 and the cooling passage 29 are fixed to the outer circumferential surface of the support ring 26. Grooves 27 are formed along the perimeter to form.

이때, 변속기 하우징(11)의 내주면이 상기 서포트 링(26)의 홈부(27)를 덮어 밀폐하는 구조가 되면서 냉각통로(29)가 형성된다. At this time, the inner circumferential surface of the transmission housing 11 covers the groove portion 27 of the support ring 26 to seal and forms a cooling passage 29.

또한 상기 서포트 링(26)의 외주면에서 홈부(27)의 양 측방으로 변속기 하우징(11)의 내주면과의 사이에는 서포트 링(26)의 홈부(27)와 변속기 하우징(11)의 내주면이 형성하는 냉각통로(29)를 밀봉하는 O-링(28a,28b)이 삽입 개재된다.In addition, a groove portion 27 of the support ring 26 and an inner circumferential surface of the transmission housing 11 are formed between the outer circumferential surface of the support ring 26 and the inner circumferential surface of the transmission housing 11 from both sides of the groove portion 27. O-rings 28a and 28b sealing the cooling passage 29 are interposed.

결국, 상기 서포트 링(26)은 고정자 코어(22)를 고정 지지하는 기능과 동시에 변속기 하우징(11)과의 조립에 의해 냉각통로(29)도 형성하는 기능을 하며, 냉각통로(29)를 통해 흐르는 냉매(냉각수)에 의해 고정자 코어(22)가 냉각되어, 고정자 코어의 온도가 과도하게 상승하는 것을 방지할 수 있게 된다. As a result, the support ring 26 functions to fix and support the stator core 22 and to form the cooling passage 29 by assembling with the transmission housing 11, and through the cooling passage 29. The stator core 22 is cooled by the flowing coolant (cooling water), thereby preventing the temperature of the stator core from excessively rising.

특히, 본 발명에서는 변속기 하우징(11)의 조립시에 서포트 링(26)의 구조만으로 고정자 코어(22)의 냉각 및 지지가 가능하므로 패키지 측면에서 매우 유리한 장점이 있게 된다.In particular, in the present invention, since the stator core 22 can be cooled and supported only by the structure of the support ring 26 at the time of assembling the transmission housing 11, there is a very advantageous advantage in terms of a package.

이와 같이 하여, 본 발명에서는 고정자 코어(22)의 고정 및 냉각 구조를 동시에 구현할 수 있는 서포트 링(26)을 장착함으로써, 최소한의 패키지에서 최대한 의 성능 향상을 도모할 수 있으며, 종래 구조에 비해 조립 및 비용 측면에서 매우 유리한 장점을 제공한다. In this way, in the present invention, by mounting the support ring 26 that can implement the fixing and cooling structure of the stator core 22 at the same time, it is possible to achieve the maximum performance in a minimal package, assembling as compared to the conventional structure And very advantageous in terms of cost.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.While the invention has been shown and described with respect to certain preferred embodiments thereof, the invention is not limited to these embodiments, and has been claimed by those of ordinary skill in the art to which the invention pertains. It includes all the various forms of embodiments that can be implemented without departing from the spirit.

도 1은 종래의 일 예에 따른 하이브리드 차량용 구동모터의 고정자 조립구조를 나타내는 단면도이고,1 is a cross-sectional view showing a stator assembly structure of a drive motor for a hybrid vehicle according to a conventional example,

도 2는 종래의 다른 예에 따른 하이브리드 차량용 구동모터의 고정자 조립구조를 나타내는 단면도이며,Figure 2 is a cross-sectional view showing a stator assembly structure of a drive motor for a hybrid vehicle according to another conventional example,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하이브리드 차량용 구동모터의 고정자 조립구조를 나타내는 단면도이다.Figure 3 is a cross-sectional view showing a stator assembly structure of a drive motor for a hybrid vehicle according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

11 : 변속기 하우징 21 : 모터 하우징11: transmission housing 21: motor housing

22 : 고정자 코어 23 : 고정자 코일22: stator core 23: stator coils

24 : 모터축 25 : 회전자24: motor shaft 25: rotor

26 : 서포트 링 27 : 홈부26: support ring 27: groove

28a, 28b : O-링 29 : 냉각통로28a, 28b: O-ring 29: Cooling passage

Claims (3)

하이브리드 차량용 구동모터에서 변속기 하우징(11)의 내부에 고정 설치되는 고정자 코어(22)의 조립구조에 있어서,In the assembling structure of the stator core 22 fixedly installed in the transmission housing 11 in a drive motor for a hybrid vehicle, 상기 고정자 코어(22)가 서포트 링(26)의 내측으로 압입되어 상기 서포트 링(26)이 상기 고정자 코어(22)를 둘러싸도록 조립되고, 상기 서포트 링(26)의 외주면과 그 외곽의 변속기 하우징(11)의 내주면이 냉매가 통과하는 냉각통로(29)를 형성한 구조로 되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 구동모터의 고정자 조립구조.The stator core 22 is press-fitted into the support ring 26 so that the support ring 26 surrounds the stator core 22, and the outer circumferential surface of the support ring 26 and the transmission housing thereof A stator assembly structure of a drive motor for a hybrid vehicle, wherein the inner circumferential surface of (11) has a structure in which a cooling passage (29) through which a refrigerant passes. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 냉각통로(29)의 양 측방으로 상기 서포트 링(26)의 외주면과 변속기 하우징(11)의 내주면 사이에 냉각통로(29)를 밀봉하는 O-링(28a,28b)이 삽입 개재되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 구동모터의 고정자 조립구조.O-rings (28a, 28b) for sealing the cooling passage 29 is inserted between the outer peripheral surface of the support ring 26 and the inner peripheral surface of the transmission housing 11 on both sides of the cooling passage 29 is inserted. Stator assembly structure of a drive motor for a hybrid vehicle. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 서포트 링(26)의 외주면에 둘레를 따라 홈부(27)가 형성되고, 상기 변속기 하우징(11)의 내주면이 상기 서포트 링(26)의 홈부(27)를 덮어 밀폐하는 구조 가 되면서 상기 냉각통로(29가 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 차량용 구동모터의 고정자 조립구조.The groove 27 is formed along the periphery of the outer circumferential surface of the support ring 26, and the cooling passage has an inner circumferential surface of the transmission housing 11 covering and sealing the groove 27 of the support ring 26. Stator assembly structure of the drive motor for a hybrid vehicle, characterized in that 29 is formed.
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US10886798B2 (en) 2016-11-15 2021-01-05 Hyundai Motor Company Stator support member of rotating electrical machine and method of manufacturing the same
KR20210133574A (en) * 2020-04-29 2021-11-08 현대트랜시스 주식회사 Power train apparatus for hybrid vehicle

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