KR20120009970A - 전기자동차용 전기모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기자동차 특히, 전기오토바이나 전기스쿠터 등에 주로 사용되는 전기모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하우징 내면에 직접 자석을 접착제를 사용하여 부착시키지 않고 하우징 내면에 결합고정되면서 자석을 삽입할 수 있는 자석삽입홈이 일정 간격으로 형성된 코어를 추가로 포함하여 모터의 작동 중 자석의 탈리로 인한 안전성 문제를 방지하고 자석 간의 간격을 정확하게 유지하여 기자력을 최대화할 수 있으며, 또한 상기 코어에 일정간격으로 형성되는 자석삽입홈이 상호 인접한 자석삽입홈끼리 서로 상반되는 경사각을 이루어 전체적으로 'V'자 형태가 반복되도록 함으로써 동일한 면적에서의 자속량을 늘려 기자력을 최대화할 수 있고, 상기 코어가 상기 회전자의 최외곽측 내면에 결합고정되는 제1코어와, 상기 회전자의 중심부측 내면에 결합고정되는 제2코어를 포함하여 기자력을 최대화하여 큰 토크를 발휘할 수 있도록 하는 전기자동차용 전기모터에 관한 것이다.

Description

전기자동차용 전기모터{An Electromotor for an Electric Automobile}

본 발명은 전기자동차 등에 주로 사용되는 전기모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하우징 내면에 직접 자석을 접착제를 사용하여 부착시키지 않고 하우징 내면에 결합고정되면서 자석을 삽입할 수 있는 자석삽입홈이 일정 간격으로 형성된 코어를 추가로 포함하여 모터의 작동 중 자석의 탈리로 인한 안전성 문제를 방지하고 자석 간의 간격을 정확하게 유지하여 기자력을 최대화할 수 있으며, 또한 상기 코어에 일정간격으로 형성되는 자석삽입홈이 상호 인접한 자석삽입홈끼리 서로 상반되는 경사각을 이루어 전체적으로 'V'자 형태가 반복되도록 함으로써 동일한 면적에서의 자속량을 늘려 기자력을 최대화할 수 있고, 상기 코어가 상기 회전자의 최외곽측 내면에 결합고정되는 제1코어와, 상기 회전자의 중심부측 내면에 결합고정되는 제2코어를 포함하여 기자력을 최대화하여 큰 토크를 발휘할 수 있도록 하는 전기자동차용 전기모터에 관한 것이다.

대기오염 문제로 인한 환경의 악영향과 화석연료의 고갈로 인하여 전기모터를 사용하는 전기자동차가 주목을 받고 있으며, 이 중 엔진을 주 동력원으로 하고 전기모터를 보조 동력원으로 하는 하이브리드자동차나 더 나아가 전기모터만을 주 동력원으로 이용하는 전기자동차가 개발되어 상용화되고 있음에 따라 전기모터에 대한 활용도가 높아지고 있는 실정이다.

도 1은 종래의 전기모터에서 고정축의 통공을 통해 전선이 인입되는 구조를 도시한 참고도이고, 도 2는 종래의 전기모터에서 고정축과 지지대의 결합구조를 도시한 참고도이고, 도 3은 종래의 전기모터에서 모터의 하우징과 림의 결합구조를 도시한 참고도이고, 도 4는 종래의 전기모터에서 하우징 내부면에 자석이 접착제를 이용하여 부착되는 구조를 도시한 참고도이다.

특히, 도 1을 참조하면, 종래의 전기모터(특히, 전기자동차나 전기오토바이와 같이 전기모터를 사용하는 승물에 주로 사용되는 전기모터)에서는 전기모터의 하우징(b) 내부로 인입되는 전선(c)이 회전자(b1)의 회전중심을 이루는 고정축(a)에 형성된 통공(a1)을 통해 인입되는 구조를 취하고 있기 때문에, 상기 고정축(a)은 내부에 통공(a1)이 형성되는 공간만큼 내구성이 약해질 수밖에 없으며 특히, 보다 많은 기자력을 발생시키기 위해 전선(c)이 굵어지거나 전선(c)의 개수가 많아지는 경우 그에 따라 상기 고정축(a) 및 그 내부에 형성되는 통공(a1) 역시 커질 수밖에 없어 상대적으로 전기모터의 부피와 중량 역시 커지게 되는 단점을 내포하게 된다. 또한, 상기 고정축(a)의 통공(a1)을 통해 인출되는 전선(c)은 외부에 노출될 수밖에 없으므로, 전기자동차(특히, 전기오토바이)가 사고 등에 의해 미끄러지면서 바퀴에 연결되는 전기모터의 측면이 노면에 쓸리게 되거나 기타 외부요인 등에 의해 전선(c)이 쉽게 손상을 입게 되는 문제 역시 빈번하게 발생하고 있다.

또한 도 2에 도시된 종래의 전기모터에서의 고정축(a)과 지지대(d)의 결합구조를 살펴보면, 고정축(a)을 지지하는 지지대(d)의 일측면에서 상기 고정축(a)에 나사결합되는 너트(e)만을 이용하여 고정축(a)과 지지대(d)를 결합하는 방식에 불과하기 때문에 잦은 운행 등으로 발생하는 운행 충격 등에 의해 상기 너트(e)가 느슨해지는 경우 고정축(a)이 상기 지지대(d)로부터 쉽게 이탈될 수 있어 이로 인한 안전사고의 문제 등이 종종 발생하고 있는 실정이다.

또한 도 3에 도시된 종래의 전기모터에서의 회전자(b1)와 바퀴(g)를 고정하는 림(f)의 결합구조를 살펴보면, 별도의 앵글(h)과 같은 구성을 사용하여 상기 앵글(h)의 일측은 상기 회전자(b1)에 볼트 등에 의해 결합되도록 하고, 상기 앵글(h)의 타측은 상기 림(f)의 밑면에 용접에 의해 고정되도록 하는 구조를 취하고 있기 때문에, 상기 앵글(h)과 회전자(b1) 간을 볼트에 의해 결합하는 작업은 협소한 공간적 제약으로 인해 작업이 원활하게 진행되기가 어려운 문제가 있으며, 또한 상기 앵글(h)과 림(f) 간을 용접에 의해 결합하는 작업은 용접작업 중에 발생하는 열에 의해 상기 앵글(h)은 물론 상기 림(f)에 변형이 발생하여 결합된 림(f)의 형태가 진원의 형태와 더욱 멀어지게 되어 상기 림(f) 및 바퀴(g)의 회전밸런스가 맞지 않게 되는 문제가 있으며, 또한 상기와 같은 복잡한 공정으로 인해 작업시간 및 비용의 소요로 효율적인 공정이 진행되기 어려운 문제들이 발생하고 있는 실정이다.

또한 도 4에 도시된 종래의 전기모터에서 회전자(b1) 내주면에 자석(i)을 접착제를 이용하여 부착되는 구조를 살펴보면, 종래에는 회전자(b1)의 내주면에 일일이 접착제를 사용하여 자석(i)을 일정간격으로 부착하는 방식으로 형성을 하기 때문에 접착제를 사용한 부착공정이 복잡하여 제조시간 및 비용면에 있어 비효율적이며, 상기 자석(i)을 정확하게 일정 간격으로 형성하는 것 역시 제조과정에서 발생하는 누적공차 등을 고려할 때 거의 불가능하여 상기 자석(i)에서 발생되는 자기장 및 그로 인한 기자력이 저하되는 문제가 있음은 물론, 특히 운행 충격 등에 의해 운행 중 상기 자석(i)이 상기 회전자(b1) 내에서 탈리되는 경우 탈리된 자석(i)으로 인한 안전사고의 문제가 발생하게 되며 또한, 자석(i)을 회전자(b1) 내주면에 부착하는 방식에서는 상기 회전자(b1)를 포함한 하우징(b)을 반드시 스틸로 제조하여야 하는바, 그로 인해 하우징(b) 자체의 무게가 무거워져 과중량으로 인한 비효율성의 문제도 발생하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

본 발명의 목적은 하우징 내면에 직접 자석을 접착제를 사용하여 부착시키지 않고, 하우징 내면에 결합고정되면서 자석을 삽입할 수 있는 자석삽입홈이 일정 간격으로 형성된 코어를 추가로 포함하여, 모터의 작동 중 자석의 탈리로 인한 안전성 문제를 방지하고 자석 간의 간격을 정확하게 유지하여 기자력을 최대화할 수 있는 전기자동차용 전기모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 코어에 일정간격으로 형성되는 자석삽입홈이 상호 인접한 자석삽입홈끼리 서로 상반되는 경사각을 이루어 전체적으로 'V'자 형태가 반복되도록 함으로써, 동일한 면적에서의 자속량을 늘려 기자력을 최대화할 수 있는 전기자동차용 전기모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 코어가 상기 회전자의 최외곽측 내면에 결합고정되는 제1코어와, 상기 회전자의 중심부측 내면에 결합고정되는 제2코어를 포함하여, 기자력을 최대화하여 큰 토크를 발휘할 수 있도록 하는 전기자동차용 전기모터를 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 전기자동차용 전기모터는 다음과 같은 구성을 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 전기모터는 고정축과; 상기 고정축에 결합고정되는 고정자와 상기 고정축을 중심으로 회전하는 회전자를 포함하는 하우징;을 포함하며, 상기 하우징 내면에 결합고정되면서 자석을 삽입할 수 있는 자석삽입홈이 일정 간격으로 형성된 코어를 추가로 포함하여, 모터의 작동 중 자석의 탈리로 인한 안전성 문제를 방지하고 자석 간의 간격을 정확하게 유지하여 기자력을 최대화할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 전기자동차용 전기모터에 있어 상기 자석삽입홈은 상호 인접한 자석삽입홈끼리 서로 상반되는 경사각을 이루어 전체적으로 'V'자 형태가 반복되도록 함으로써, 동일한 면적에서의 자속량을 늘려 기자력을 최대화할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 전기자동차용 전기모터에 있어 상기 코어는 상기 회전자의 최외곽측 내면에 결합고정되는 제1코어와, 상기 회전자의 중심부측 내면에 결합고정되는 제2코어를 포함하여, 기자력을 최대화하여 큰 토크를 발휘할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 하우징 내면에 직접 자석을 접착제를 사용하여 부착시키지 않고, 하우징 내면에 결합고정되면서 자석을 삽입할 수 있는 자석삽입홈이 일정 간격으로 형성된 코어를 추가로 포함하여, 모터의 작동 중 자석의 탈리로 인한 안전성 문제를 방지하고 자석 간의 간격을 정확하게 유지하여 기자력을 최대화할 수 있는 효과를 갖는다.

본 발명은 상기 코어에 일정간격으로 형성되는 자석삽입홈이 상호 인접한 자석삽입홈끼리 서로 상반되는 경사각을 이루어 전체적으로 'V'자 형태가 반복되도록 함으로써, 동일한 면적에서의 자속량을 늘려 기자력을 최대화할 수 있는 효과를 갖는다.

본 발명은 상기 코어가 상기 회전자의 최외곽측 내면에 결합고정되는 제1코어와, 상기 회전자의 중심부측 내면에 결합고정되는 제2코어를 포함하여, 기자력을 최대화하여 큰 토크를 발휘할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.

도 1은 종래의 전기모터에서 고정축의 통공을 통해 전선이 인입되는 구조를 도시한 참고도
도 2는 종래의 전기모터에서 고정축과 지지대의 결합구조를 도시한 참고도
도 3은 종래의 전기모터에서 모터의 하우징과 림의 결합구조를 도시한 참고도
도 4는 종래의 전기모터에서 하우징 내부면에 자석이 접착제를 이용하여 부착되는 구조를 도시한 참고도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 전기모터의 구조를 도시한 단면도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 전기모터에서 고정축결합부에서 전선이 인입되는 모습을 도시한 참고도
도 7은 고정축결합부에서 인출된 전선이 지지대에 의해 보호되는 모습을 도시한 참고도
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 전기모터에서 하우징의 외부에 밸런싱웨이트를 설치하는 모습을 도시한 참고도
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 전기모터에서 고정축과 지지대가 결합하는 부분을 도시한 분해사시도
도 10은 도 9에서 지지대와 결속유지부가 결합되는 다른 실시예를 도시한 분해사시도
도 11은 고정축의 타측에서 제2지지대와 제2결속유지부가 결합되는 실시예를 도시한 분해사시도
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 전기모터에서 회전자의 외주면에 림이 결합되는 관계를 도시한 참고도
도 13은 제1,2림측면결합부와 림이 결합되는 부분을 확대도시한 참고도
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 전기모터에서 회전자의 내주면에 자석을 삽입한 코어가 결합되는 관계를 도시한 참고도
도 15는 자석삽입홈이 일정 간격으로 형성된 코어를 도시한 참고도

이하에서는 본 발명에 따른 전기자동차용 전기모터의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 전기모터의 구조를 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 전기모터에서 고정축결합부에서 전선이 인입되는 모습을 도시한 참고도이고, 도 7은 고정축결합부에서 인출된 전선이 지지대에 의해 보호되는 모습을 도시한 참고도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 전기모터에서 하우징의 외부에 밸런싱웨이트를 설치하는 모습을 도시한 참고도이다.

도 5 내지 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 전기모터는 고정축(10)과, 고정자(220)와 회전자(210)를 포함하는 하우징(20)을 포함한다.

상기 고정축(10)은 본 발명에 따른 전기모터의 중심을 관통하는 구성으로, 후술할 회전자(210)가 고정축(10)에 베어링 결합되어 고정축(10)을 중심으로 회전하게 됨으로써 전기모터의 회전중심을 이루게 된다. 따라서, 상기 고정축(10)은 운행충격 등에도 견고하게 회전자(210)를 포함하는 하우징(20)을 지지할 수 있도록 내구성을 확보하는 것이 중요하다.

상기 하우징(20)은 본 발명에 따른 전기모터의 내외부 골격을 형성하는 구성으로, 상기 고정축(10)에 결합고정되는 고정자(220)와 상기 고정축(10)을 중심으로 회전하는 회전자(210)를 포함한다.

상기 고정자(220)는 상기 고정축(10)에 결합고정되는 부분으로, 상기 고정축(10)을 둘러싸며 고정축(10)에 결합고정되는 고정축결합부(223)와, 상기 고정축결합부(223)의 일측에서 돌출형성되어 후수할 전기자코일(222)이 권선될 수 있도록 하는 전기자철심(221)과, 상기 전기자철심(221)에 권선되어 전류가 공급될 경우 자기장을 발생시키는 전기자코일(222)을 포함할 수 있다. 상기 전기자철심(221)은 자력선을 잘 통과시키고 맴돌이 전류를 감소시키도록 하기 위해 얇은 규소강판이 적층되어 형성되는 것이 바람직하고 일측에는 상기 전기자코일(222)이 권선될 수 있도록 홈이 형성될 수 있다. 상기 전기자코일(222)은 상기 전기자철심(221)(바람직하게는 전기자철심(221)의 일측에 형성된 홈)에 권선되면서 직렬 또는 병렬 연결이 가능하고 Δ결선이나 Y결선 모두 사용 가능하다. 상기 전기자코일(222)에는 전류가 공급될 수 있도록 전선(60)이 연결되는데, 상기 전선(60)을 통해 전류가 공급되는 경우 상기 전기자코일(222)에는 자기장이 발생되며, 상기 전기자코일(222)에 의해 발생된 자기장은 후술할 회전자(210)의 내면에 형성되는 자석(214)에 의해 형성된 자기장과 상호작용하여 기자력이 발생되고, 이 기자력에 의하여 후술할 회전자(210)는 상기 고정축(10)을 중심으로 회전하게 된다.

상기 회전자(210)는 상기 고정축(10)을 중심으로 회전하는 부분으로, 크게 일면이 개방되며 내부에 고정축(10)과 고정자(220)가 삽입될 수 있는 통상 원통형의 공간을 형성하는 제1회전자(210-1)와, 상기 제1회전자(210-1)의 개방된 일면에 탈부착결합되어 제1회전자(210-1) 내부에 고정축(10)과 고정자(220)를 삽입한 이후에 전기모터의 하우징(20)을 폐쇄할 수 있도록 하는 제2회전자(210-2)가 상호 결합하는 구조를 취할 수 있다. 상기 회전자(210), 보다 구체적으로는 제1회전자(210-1)의 원통형 내주면에는 자석(214)이 일정한 간격을 두고 서로 극성이 교차되도록 배치되어 상기 전기자코일(222)에서 발생하는 자기장과의 상호작용에 의한 기전력으로 자석(214)을 포함한 회전자(210) 전체가 회전하게 된다. 또한, 상기 회전자(210), 보다 구체적으로는 제1회전자(210-1)의 원통형 외주면에는 바퀴(80)를 고정하는 림(70)(이는 통상적으로 휠이라고 불리우는 구성임)이 결합하게 되면서 상기 회전자(210)의 회전에 따라 바퀴(80)가 회전할 수 있게 된다. 또한, 본 발명에서 상기 제1회전자(210-1)는 상기 고정축(10)에, 상기 제2회전자(210-2)는 상기 고정축(10) 보다 구체적으로는 후술할 상기 고정축결합부(223)에 각각 베어링으로 결합되어, 상기 고정축(10)을 회전중심으로 하여 회전하게 된다.

특히, 도 5 내지 7을 참조하면, 본 발명에서는 상기 고정자(220)가 상기 고정축결합부(223)에 전선(60)이 인입될 수 있는 별도의 전선인입공(2231)을 포함하여, 상기 고정축(10)에 전선(60)의 인입을 위한 별도의 통공이 형성되지 않도록 하여 고정축(10)의 직경을 키우지 않으면서도 높은 강도를 유지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. 앞서 도 1에 도시된 종래의 전기모터의 문제점으로 설명한 바와 같이, 종래의 전기모터(특히, 전기오토바이에 주로 사용되는 전기모터)에서는 전기모터의 하우징(b) 내부로 인입되는 전선(c)이 회전자(b1)의 회전중심을 이루는 고정축(a)에 형성된 통공(a1)을 통해 인입되는 구조를 취하고 있기 때문에, 상기 고정축(a)은 내부에 통공(a1)이 형성되는 공간만큼 내구성이 약해질 수밖에 없으며 특히, 보다 많은 기자력을 발생시키기 위해 전선(c)이 굵어지거나 전선(c)의 개수가 많아지는 경우 그에 따라 상기 고정축(a) 및 그 내부에 형성되는 통공(a1) 역시 커질 수밖에 없어 통공(a1)의 직경이 커지는 만큼 고정축(a)의 내구성이 약화되거나 이를 만회하기 위해 고정축(a) 자체의 직경을 키우는 경우 상대적으로 전기모터의 부피와 중량 역시 커지게 되는 단점을 내포하게 되는바, 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 상기 고정축결합부(223)에 전선(60)이 인입될 수 있는 별도의 전선인입공(2231)을 형성하여, 상기 고정축(10)에 전선(60)의 인입을 위한 별도의 통공이 형성되지 않도록 하여 전기모터는 물론 바퀴 전체의 구심점이 되는 고정축(10)의 내구성을 확보할 수 있도록 한다.

상기 고정축결합부(223)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 고정축(10)의 일부분을 둘러싸며 고정축(10)에 결합고정되는 부분으로, 상기 고정자(220)의 골격기초를 형성하게 된다. 참고로, 앞서 설명한 제2회전자(210-2)는 상기 고정축(10)에 결합고정된 상기 고정축결합부(223)에 베어링 결합되어 상기 고정축(10)을 중심으로 회전하게 되며, 상기 고정축(10)은 상기 고정축결합부(223)가 형성되거나 형성되지 않는지에 관계없이 항상 일정한 직경을 형성하게 된다.

상기 전선인입공(2231)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 고정축(10)을 둘러싸는 상기 고정축결합부(223)를 길이방향으로 관통하여 외부에서 전선(60)이 상기 전선인입공(2231)을 통해 하우징(20) 내부로 인입될 수 있도록 하는 구성으로, 상기 고정축결합부(223)에 별도로 형성된 상기 전선인입공(2231)을 통해 전선(60)이 인입될 수 있도록 함으로써 상기 고정축(10)에는 종래와 다르게 전선(60)의 인입을 위한 별도의 통공이 형성되지 않도록 하여 고정축(10)의 내구성을 확보한다. 상기 전선인입공(2231)은 도 6에 도시된 바와 같이 인입되는 전선(60)의 개수에 맞추어 다수 개가 형성될 수도 있고 전선(60)의 직경에 맞추어 큰 직경을 갖도록 형성될 수도 있다. 특히, 앞서 도 1에 도시된 종래의 전기모터의 문제점으로 설명한 바와 같이, 종래에 상기 고정축(a)의 통공(a1)을 통해 인출되는 전선(c)은 외부에 노출될 수밖에 없어 전기자동차(특히, 전기오토바이)가 사고 등에 의해 미끄러지면서 바퀴에 연결되는 전기모터의 측면이 노면에 쓸리게 되거나 기타 외부요인 등에 의해 전선(c)이 쉽게 손상을 입게 되는 단점을 내포하게 되는바, 본 발명에서는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도 5 내지 7에 도시된 바와 같이 상기 전선인입공(2231)의 외부로 향하는 측의 말단이 상기 고정축(10)에 결합되는 지지대(40)(이는 고정축(10)을 지지하며 전기자동차의 프레임(50)에 연결되는 구성으로, 후술하는 설명을 참조)로부터 일정 간격 이격되도록 형성되어, 전선인입공(2231)의 외부로 향하는 측의 말단에서 인출된 전선(60)이 도 7에 도시된 바와 같이 상기 지지대(40)에 의해 보호되어 외부로 노출되지 않도록 함으로써, 외부충격으로부터 전선(60)이 쉽게 파손되는 것을 방지하도록 한다. 이와 같은 경우 상기 전선인입공(2231)은 전선인입공(2231)으로부터 인출된 전선(60)이 상기 지지대(40)에 의해 보다 효율적으로 보호받을 수 있도록 전선인입공(2231)이 형성되는 방향이 상기 지지대(40)의 형성방향과 일치되도록 함이 바람직하며, 또한 전선인입공(2231)으로부터 인출되어 상기 지지대(40)를 따라 구부러지는 전선(60)이 절곡되는 지점에서 손상되는 것을 방지하기 위해 전선인입공(2231)의 외부로 향하는 측의 말단이 전선(60)이 구부러지는 방향으로 경사지게 형성되도록 할 수 있다.

또한, 도 8을 참조하면, 본 발명에서는 상기 하우징(20)이 상기 회전자(210)의 원주방향으로 밸런싱웨이트(216)를 삽입할 수 있는 밸런싱웨이트홈(215)을 포함하여, 상기 밸런싱웨이트(216)를 이용하여 상기 회전자(210)의 회전밸런스를 조절할 수 있도록 한다.

상기 회전자(210)는 앞서 설명한 바와 같이 고정축(10)을 중심으로 회전을 하게 되는 구성으로, 특히 고속으로 회전하게 되는 상기 회전자(210)는 회전시 회전밸런스가 맞아야 원활하게 고속으로 회전을 할 수 있고, 그럼으로써 상기 회전자(210)의 외주면에 고정결합하여 함께 회전하게 되는 바퀴(80) 역시 전기자동차 몸체를 롤링시키지 않고 회전할 수 있게 되는데, 상기 회전자(210) 내부에는 자석(214)을 포함한 다수의 구성들이 부착되어 있기 때문에 이러한 구성들을 포함하고 있는 회전자(210)가 그 자체로 회전밸런스가 맞추어져 있기는 어렵다. 따라서, 본 발명에서는 상기 회전자(210)의 외측에서 회전자(210)의 원주방향으로 밸런싱웨이트(216)를 삽입할 수 있는 밸런싱웨이트홈(215)을 포함하도록 하여 상기 밸런싱웨이트홈(215)에 삽입되어 회전자(210)의 원주방향을 따라 위치하게 되는 다수의 밸런싱웨이트(216)의 무게를 각각 조절하여 그 자체로 회전밸런스가 맞지 않은 상기 회전자(210)의 회전밸런스를 조절할 수 있도록 한다.

상기 밸런싱웨이트홈(215)은 상기 회전자(210)의 원주방향으로 밸런싱웨이트(216)를 삽입할 수 있도록 함입되어 형성되는 구성으로, 회전자(210)의 회전밸런스를 정밀하게 조절하기 위해서는 다수 개의 밸런싱웨이트(216)가 삽입되어야 하는바, 상기 밸런싱웨이트홈(215)은 상기 회전자(210)의 원주방향을 따라 다수 개가 형성됨이 바람직하고, 또한 상기 밸런싱웨이트홈(215)이 회전자(210)의 외주면에 형성되어 상기 밸런싱웨이트(215)를 외부에서 탈착가능하도록 함으로써 결합작업을 용이하게 수행할 수 있게 한다.

상기 밸런싱웨이트(216)는 상기 밸런싱웨이트홈(215)에 삽입되어 상기 회전자(210)의 원주방향을 따라 다수 개가 삽입결합됨으로써 그 자체로 회전밸런스가 맞지 않은 상기 회전자(210)의 회전밸런스를 조절할 수 있도록 하는 구성으로, 각각 다른 무게를 갖는 다수 개의 밸런싱웨이트(216)을 적절하게 상기 밸런싱웨이트홈(215)에 삽입하여 회전밸런스를 맞출 수 있도록 한다. 일 예로, 상기 회전자(210)의 일 측의 무게가 타 측의 무게보다 적음으로써 회전자(210)의 회전밸런스가 맞지 않은 경우에는, 회전자(210)의 일 측에 위치하는 밸런싱웨이트홈(215)에는 무게가 상대적으로 큰 밸런싱웨이트(216)를 삽입하고, 회전자(210)의 타 측에 위치하는 밸런싱웨이트홈(215)에는 무게가 상대적으로 작은 밸런싱웨이트(216)를 삽입하여 상기 회전자(210)의 회전밸런스를 조절하게 된다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 전기모터에서 고정축과 지지대가 결합하는 부분을 도시한 분해사시도이고, 도 10은 도 9에서 지지대와 결속유지부가 결합되는 다른 실시예를 도시한 분해사시도이고, 도 11은 고정축의 타측에서 제2지지대와 제2결속유지부가 결합되는 실시예를 도시한 분해사시도이다.

도 5, 9 내지 11을 참조하면, 본 발명에 따른 전기자동차용 전기모터는 상기 고정자(220)가 상기 고정축결합부(223)의 말단면에 고정축(10)을 지지하며 전기자동차의 프레임(50)에 연결되는 지지대(40)가 결속될 수 있는 별도의 지지대결속부(2232)를 포함하고, 상기 지지대(40)가 상기 지지대결속부(2232)에 결속된 상태에서 상기 지지대(40)와 고정축결합부(223)의 말단면을 덮어씌워 지지대(40)로부터 고정축(10)이 이탈되는 것을 방지하는 결속유지부(30)를 추가로 포함하여, 상기 결속유지부(30)가 결합수단(321)에 의해 상기 지지대(40)와 결합하여 지지대(40)에서 고정축(10)이 이탈하는 것을 방지할 수 있는 것을 특징으로 한다. 도 2에 도시된 종래의 전기모터에서의 고정축(a)과 지지대(d)의 결합구조를 살펴보면, 고정축(a)을 지지하는 지지대(d)의 일측면에서 상기 고정축(a)에 나사결합되는 너트(e)만을 이용하여 고정축(a)과 지지대(d)를 결합하는 방식에 불과하기 때문에 잦은 운행 등으로 발생하는 운행 충격 등에 의해 상기 너트(e)가 느슨해지는 경우 고정축(a)이 상기 지지대(d)로부터 쉽게 이탈될 수 있어 이로 인한 안전사고의 문제 등이 종종 발생하고 있는 실정인바, 본 발명에서는 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 별도의 결속유지부(30)를 추가로 포함하여 상기 결속유지부(30)가 결합수단(321)에 의해 상기 지지대(40)와 결합하여 지지대(40)에서 고정축(10)이 이탈하는 것을 방지할 수 있도록 한다.

상기 지지대(40)는 일단은 고정축(10)을 지지하며 타단은 전기자동차의 프레임(50)에 연결되어 상기 고정축(10)이 전기자동차의 프레임(50)과 일체로 고정될 수 있도록 하는 구성으로, 상기 고정축(10)을 지지하는 지지대(40)의 일단은 도 9에 도시된 바와 같이 상기 고정축(10)이 삽입되어 결합할 수 있도록 함입되어 형성되는 고정축삽입홈(410)을 형성하는 제1단부(420)와 제2단부(430)를 포함할 수 있다. 상기 고정축삽입홈(410)의 직경은 상기 고정축(10)의 직경에 상응하도록 형성되어 고정축(10)의 삽입결합을 용이하게 할 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 지지대결속부(2232)는 상기 고정축결합부(223)의 말단면에 상기 지지대(40)가 결속될 수 있도록 형성되는 부분으로, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 지지대(40)가 삽입되는 방향을 따라 상기 지지대(40)의 제1단부(420)와 제2단부(430)가 삽입될 수 있도록 상호 평행하게 함입되는 홈부(22321)를 형성하는데, 상기 홈부(22321)의 사이에는 고정축(10)이 돌출되게 되어 상기 홈부(22321)에 결속되는 상기 지지대(40)의 제1단부(420)와 제2단부(430) 사이에 형성된 상기 고정축삽입홈(410)에 끼워질 수 있게 된다. 특히, 본 발명에서 앞서 설명한 상기 전선인입공(2231)이 상기 전선인입공(2231)으로부터 인출된 전선(60)이 상기 지지대결속부(2232)에 결속되는 지지대(40)에 의해 효과적으로 보호받을 수 있게 하기 위해서는 상기 전선인입공(2231)이 형성되는 위치가 상기 지지대결속부(2232)의 홈부(22321)가 형성되는 위치로 되도록 하여 상기 전선인입공(2231)으로부터 인출된 전선(60)이 자연스럽게 상기 지지대결속부(2232)에 결속된 지지대(40)에 의해 외부충격으로부터 보호받을 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 결속유지부(30)는 상기 지지대(40)가 상기 지지대결속부(2232)에 결속된 상태에서 상기 지지대(40)와 고정축결합부(223)의 말단면(외측면)을 덮어씌워 지지대(40)로부터 고정축(10)이 이탈되는 것을 방지하는 구성으로, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 결속유지부(30)의 중앙부에는 상기 고정축(10)이 관통될 수 있도록 통공이 형성되고, 상기 결속유지부(30)의 양측, 보다 구체적으로는 상기 지지대(40)의 제1단부(420)와 제2단부(430)가 상기 홈부(22321)에 삽입되는 방향에 위치하는 양측으로는 일정 길이 돌출되어 상기 제1단부(420)와 제2단부(430)를 포함한 지지대(40)의 외측면을 덮어씌우는 제1돌출단(310)과 제2돌출단(320)이 각각 형성될 수 있다. 상기 제1돌출단(310)은 상기 결속유지부(30)에서 상기 지지대(40)의 말단측으로 일정 길이 돌출되어 형성되는 부분으로, 상기 제1돌출단(310)이 돌출되는 길이는 상기 지지대(40)의 말단까지를 커버할 수 있는 정도의 길이로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 제2돌출단(320)은 상기 결속유지부(30)에서 고정축(10)이 관통되는 통공을 중심으로 상기 제1돌출단(310)과 대향되는 위치로 일정 길이 돌출되어 형성되어 상기 지지대(40)의 외측면을 덮어씌우는 부분이다. 또한, 상기 결속유지부(30)에서 상기 제1돌출단(310)과 제2돌출단(320) 사이의 측면은 상기 고정축결합부(223)의 외면을 둘러싸므로 상기 고정축결합부(223)의 외면 형상에 대응되는 형상 일 예로, 도 9에 도시된 바와 같이 라운드형상으로 형성되어 상기 지지대(40)의 결속을 유지시키는 기능을 수행하게 된다.

본 발명에서는 상기 결속유지부(30)가 결합수단(321)에 의해 상기 지지대(40)와 결합하여 지지대(40)에서 고정축(10)이 이탈하는 것을 방지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는데, 상기 결합수단(321)은 상기 결속유지부(30)와 지지대(40) 상호 간을 결합시키는 구성으로 이와 같은 기능을 구현하는 한 특정수단에 국한하지는 않으나(즉, 관통공에 삽입결합되는 결합볼트나 핀 등의 수단도 활용할 수 있음), 바람직한 실시예로는 상기 결속유지부(30)의 저면, 보다 구체적으로는 상기 결속유지부(30)에서 상기 지지대(40)의 외측면과 맞닿게 되는 면에서는 일정 길이 돌출되는 결합돌기(3211)를 형성하고, 상기 결합돌기(3211)와 맞닿게 되는 상기 지지대(40)의 외측면에서는 상기 결합돌기(3211)의 돌출된 길이에 상응한 길이로 함입되는 결합홈(3212)을 형성하여, 상기 결합돌기(3211)가 상기 결합홈(3212)에 삽입되어 결합됨으로써 상기 결속유지부(30)와 지지대(40) 상호 간을 결합시키는 구조를 적용할 수 있다. 특히, 상기와 같은 결합돌기(3211)와 결합홈(3212)을 형성하는 구조를 취하게 되면 별도의 구성없이 상기 결속유지부(30)를 정위치에 결속시키는 간단한 작업만으로 상기 결속유지부(30)와 지지대(40) 상호 간을 결합시킬 수 있는 장점을 갖게 된다. 이와 같이 결합수단(321)에 의해 상기 결속유지부(30)를 상기 지지대(40)에 결합한 후 도 9에 도시된 바와 같이 고정축(10)에 결합되는 볼트를 이용해 결속유지부(30) 및 지지대(40)와 지지대결합부()의 결합을 완료하게 되면 상기 결속유지부(30)는 운행 충격 등에 볼트의 결합이 다소 느슨해지는 경우더라도 상기 고정축(10)이 상기 지지대(40)로부터 쉽게 이탈되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 도 10을 참조하면, 본 발명에서는 상기 지지대(40)의 상기 제1단부(420)와 제2단부(430)가 사용 중 벌어지는 것을 방지할 수 있도록 상기 결속유지부(30)가 상기 제1돌출단(310)의 양측에 각각 절곡부(311)을 형성하여, 상기 결속유지부(30)가 상기 지지대(40)와 고정축결합부(223)의 말단면(외측면)을 덮어씌운 상태에서 상기 절곡부(311)을 이용하여 상기 제1단부(420)와 제2단부(430)의 양측에 결속될 수 있도록 하여 절곡된 제1돌출단(310)의 양측이 상기 지지대(40)의 제1,2단부(420,430)가 벌어지는 것을 방지할 수 있다. 참고로, 상기 제1,2단부(420,430)의 말단부측 측면에는 후술할 절곡부(311)가 정확하게 끼워질 수 있도록 일정길이 함입되어 형성되는 단부함입부(미도시)와 같은 구성이 추가로 형성될 수도 있다.

상기 절곡부(311)는 상기 결속유지부(30)의 제1돌출단(310)의 양측에서 절곡되어 연장되는 부분으로, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 결속유지부(30)가 상기 지지대(40)와 고정축결합부(223)의 말단면(외측면)을 덮어씌운 상태에서 상기 절곡부(311)가 상기 제1단부(420)와 제2단부(430)의 말단부측 측면에 결속될 수 있도록 하여 절곡부(311)가 상기 지지대(40)의 제1,2단부(420,430)가 운행충격이나 외부충격 등에 의해 쉽게 벌어지는 것을 방지할 수 있다. 또한 상기 절곡부(311)는 도 10에 도시된 바와 같이 상기 결속유지부(30)의 제2돌출단(320)의 양측에도 추가로 형성될 수 있다.

또한, 도 11을 참조하면, 본 발명에서는 상기 고정축(10)의 타단, 보다 구체적으로는 앞서 설명한 고정축결합부(223)나 지지대(40) 등이 결합되는 일단의 반대측 단에서 고정축(10)과 캘리퍼(90)를 지지하며 전기자동차의 프레임(50)에 연결되는 제2지지대(40')가 고정축(10)의 타단을 지지한 상태에서 상기 제2지지대(40')의 일면(외측면)을 덮어씌우며 결합수단(321)에 의해 상기 제2지지대(40')와 결합하여 제2지지대(40')에서 고정축(10)이 이탈하는 것을 방지하는 제2결속유지부(30')를 추가로 포함할 수 있는데, 상기 제2지지대(40')와 제2결속유지부(30')는 각각 앞서 설명한 상기 지지대(40) 및 결속유지부(30)와 전체적인 형상에서만 다소 상이할 뿐, 그 기능 및 각 구성들은 상기 고정축삽입홈(410), 제1단부(420), 제2단부(430), 제1돌출단(310), 제2돌출단(320), 절곡부(311) 및 결합수단(321)과 동일한 것인바, 그에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다. 참고로, 상기 제2결속유지부(30')는 도 11에 도시된 바와 같이 그 형상에 있어 상기 결속유지부(30)보다 더 크게 형성될 수 있는바, 이와 같은 경우 상기 제2결속유지부(30')의 제2지지대(40')에의 견고한 결합을 위해 도 11에 도시된 바와 같이 상기 결합수단(321)의 결합돌기(3211)와 결합홈(3212)와 동일한 제2결합돌기(3211')와 제2결합홈(3212')이 제2결속유지부(30')의 일측에 추가로 더 형성될 수도 있다. 이 경우 상기 제2결합돌기(3211')와 제2결합홈(3212')는 상기 고정축(10)의 전면에 형성되기 때문에 추가적으로 상기 고정축(10)이 이탈하는 것을 방지하는 기능도 수행할 수 있게 된다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 전기모터에서 회전자의 외주면에 림이 결합되는 관계를 도시한 참고도이고, 도 13은 제1,2림측면결합부와 림이 결합되는 부분을 확대도시한 참고도이다.

도 5, 12 및 13을 참조하면, 본 발명에 따른 전기자동차용 전기모터는 상기 회전자(210)가 외주면의 둘레를 따라 형성되어 바퀴(80)를 고정하는 림(70)의 일측면과 맞닿게 되는 제1림측면결합부(211)를 포함하며, 상기 회전자(210)의 외주면을 따라 끼워져 상기 제1림측면결합부(211)와 일정간격 이격되어 상기 림(70)의 타측면과 맞닿게 되는 제2림측면결합부(212)를 추가로 포함하여, 상기 제2림측면결합부(212)가 회전자(210)에 결합되면서 상기 제1,2림측면결합부()가 동시에 림(70)의 양측면을 가압하여 림(70)을 하우징(20)에 고정시키는 것을 특징으로 한다. 도 3에 도시된 종래의 전기모터에서의 회전자(b1)와 바퀴(g)를 고정하는 림(f)의 결합구조를 살펴보면, 별도의 앵글(h)과 같은 구성을 사용하여 상기 앵글(h)의 일측은 상기 회전자(b1)에 볼트 등에 의해 결합되도록 하고, 상기 앵글(h)의 타측은 상기 림(f)의 밑면에 용접에 의해 고정되도록 하는 구조를 취하고 있기 때문에, 상기 앵글(h)과 회전자(b1) 간을 볼트에 의해 결합하는 작업은 협소한 공간적 제약으로 인해 작업이 원활하게 진행되기가 어려운 문제가 있으며, 또한 상기 앵글(h)과 림(f) 간을 용접에 의해 결합하는 작업은 용접작업 중에 발생하는 열에 의해 상기 앵글(h)은 물론 상기 림(f)에 변형이 발생하여 결합된 림(f)의 형태가 진원의 형태와 더욱 멀어지게 되어 상기 림(f) 및 바퀴(g)의 회전밸런스가 맞지 않게 되는 문제가 있으며, 또한 상기와 같은 복잡한 공정으로 인해 작업시간 및 비용의 소요로 효율적인 공정이 진행되기 어려운 문제들이 발생하고 있는 실정인바, 본 발명에서는 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 용접작업 없이 별도의 제1,2림측면결합부(211,212)가 동시에 림(70)의 양측면을 가압하여 림(70)을 하우징(20)에 고정시킬 수 있도록 하여 용접작업에 의한 소재의 변형이나 복잡한 공정으로 인한 비효율성을 해결할 수 있도록 한다.

상기 제1림측면결합부(211)는 상기 회전자(210) 외주면의 둘레를 따라 형성되어 바퀴(80)를 고정하는 림(70)의 일측면과 맞닿게 되는 부분으로, 도 12 등에 도시된 바와 같이 상기 회전자(210)의 외주면에서 외주면의 둘레를 따라 일정 높이 돌출되어 형성되며 돌출된 부분의 일 측면에 상기 림(70)의 측면과 맞닿는 제1림결합부분(2111)을 형성할 수 있다.

상기 제1림결합부분(2111)은 상기 제1림측면결합부(211)의 돌출된 일 측면에 상기 림(70)이 맞닿을 수 있도록 형성되는 부분으로, 도 13에 도시된 바와 같이 상기 림(70)의 일측면과 맞닿을 수 있도록 대략 수직방향으로 면을 이루는 제1부분(21111)과, 상기 림(70)의 밑면과 맞닿을 수 있도록 수평방향으로 면을 이루는 제2부분(21112)을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 제1부분(21111)은 상기 제1림결합부분(2111)에서 상기 림(70)의 일측면과 맞닿을 수 있도록 대략 수직방향으로 면을 이루는 부분으로, 특히 상기 제1부분(21111)이 정확한 수직(연직)을 이루는 것보다는 상기 림(70)의 일측면을 비스듬히 가압할 수 있도록 일정 부분 하향 경사(θ)를 이루도록 형성되는 것이 바람직한데 이는 후술할 제2림결합부분(2121)의 제1부분(21211)과 함께 상기 림(70)의 측면을 가압시 쐐기효과를 발휘하여 상기 림(70)을 보다 견고하게 고정할 수 있도록 하기 위함이다. 상기 제2부분(21112)은 상기 제1림결합부분(2111)에서 상기 림(70)의 밑면과 맞닿을 수 있도록 수평방향으로 면을 이루는 부분으로 상기 제2부분(21112)은 후술할 제2림결합부분(2121)의 제2부분(21212)과 함께 상기 림(70)이 상기 제1림측면결합부(211)와 제2림측면결합부(212) 사이에 안착될 수 있도록 상기 림(70) 밑면의 폭과 동일한 너비를 형성할 수 있도록 한다. 특히, 본 발명에서는 상기 제1부분(21111)과 제2부분(21112)의 연결부위가 라운드형상으로 형성됨으로써 상기 제1림측면결합부(211)와 제2림측면결합부(212) 사이에 안착되는 상기 림(70)이 일측에 끼이거나 불안정하게 안착되지 않고 최대한 정렬되어 안착될 수 있도록 하여 연결되는 림(70)과 바퀴(80)의 얼라이먼트를 양호하게 설정,유지시킬 수 있다.

상기 제2림측면결합부(212)는 상기 회전자(210)의 외주면을 따라 끼워져 상기 제1림측면결합부(211)와 일정간격 이격되어 상기 림(70)의 타측면과 맞닿을 수 있도록 형성되는 부분으로, 도 12 등에 도시된 바와 같이 상기 회전자(210)의 외주면을 따라 끼워질 시 상기 회전자(210)의 외주면보다 일정 높이 돌출되어 형성되는 돌출된 부분의 일 측면에 상기 림(70)의 타측면과 맞닿는 제2림결합부분(2121)을 형성할 수 있다.

상기 제2림결합부분(2121)은 도 13에 도시된 바와 같이 앞서의 상기 제1림결합부분(2111)에서와 대응되게 상기 림(70)의 일측면과 맞닿을 수 있도록 대략 수직방향으로 면을 이루는 제1부분(21211)과, 상기 림(70)의 밑면과 맞닿을 수 있도록 수평방향으로 면을 이루는 제2부분(21212)을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 제1부분(21211)과 제2부분(21212)은 각각 상기 제1림결합부분(2111)의 제1부분(21111) 및 제2부분(21112)과 동일한 기능을 수행하는 구성이므로, 이에 대한 설명은 생략하도록 한다. 상기 제2림측면결합부(212)는 도 13 등에 도시된 바와 같이 상기 제2림측면결합부(212)의 외측면에서 삽입되어 상기 제1림측면결합부(211)까지 관통하여 체결되는 별도의 볼트(볼트와 동일한 기능을 수행하는 결합수단을 배제하는 것은 아님)에 의해 체결되면서 상기 제1림측면결합부(211)와 함께 각각 상기 림(70)의 양측면을 가압하여 회전자(210)의 외주면에 림(70)이 체결될 수 있도록 하는 구조인바, 이와 같은 구조를 취함으로써 별도의 용접작업 없이도 림(70)을 견고하게 체결할 수 있어 제조공정을 단축하고 외부에서 보이는 미관도 개선할 수 있고, 종래와 같이 림(70)의 밑면과 회전자(210)가 인접한 부위의 협소한 공간에서의 (연결)작업이 아닌 상기 제2림측면결합부(212)의 외측면에서 이루어지는 연결작업(볼트작업)을 용이하게 수행할 수 있음은 물론, 특히 상기 림(70)의 밑면부가 아닌 측면부를 통해 림(70)과 회전자(210)가 가압결합되기 때문에 회전자(210)에 결합되는 림(70)의 형태가 진원과 다소 일치하지 않는 경우더라도 최종 연결된 림(70) 및 바퀴(80)의 얼라이먼트를 양호하게 설정,유지시킬 수 있게 된다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차용 전기모터에서 회전자의 내주면에 자석을 삽입한 코어가 결합되는 관계를 도시한 참고도이고, 도 15는 자석삽입홈이 일정 간격으로 형성된 코어를 도시한 참고도이다.

도 5, 14 및 15를 참조하면, 본 발명에 따른 전기자동차용 전기모터는 상기 회전자(210, 보다 구체적으로는 제1회전자(210-1)이나 제2회전자(210-2)를 배제하는 것은 아님)의 내주면에 결합고정되면서 자석(214)을 삽입할 수 있는 자석삽입홈(2131)이 일정 간격으로 형성된 코어(213)를 추가로 포함하여, 모터의 작동 중 자석(214)의 탈리로 인한 안전성 문제를 방지하고 자석(214) 간의 간격을 정확하게 유지하여 기자력을 최대화할 수 있는 것을 특징으로 한다. 도 4에 도시된 종래의 전기모터에서 회전자(b1) 내주면에 자석(i)을 접착제를 이용하여 부착되는 구조를 살펴보면, 종래에는 회전자(b1)의 내주면에 일일이 접착제를 사용하여 자석(i)을 일정간격으로 부착하는 방식으로 형성을 하기 때문에 접착제를 사용한 부착공정이 복잡하여 제조시간 및 비용면에 있어 비효율적이며, 상기 자석(i)을 정확하게 일정 간격으로 형성하는 것 역시 제조과정에서 발생하는 누적공차 등을 고려할 때 거의 불가능하여 상기 자석(i)에서 발생되는 자기장 및 그로 인한 기자력이 저하되는 문제가 있음은 물론, 특히 운행 충격 등에 의해 운행 중 상기 자석(i)이 상기 회전자(b1) 내에서 탈리되는 경우 탈리된 자석(i)으로 인한 안전사고의 문제가 발생하게 되며 또한, 자석(i)을 회전자(b1) 내주면에 부착하는 방식에서는 자로를 형성하기 위해 상기 회전자(b1)를 포함한 하우징(b)을 반드시 스틸로 제조하여야 하는바, 그로 인해 하우징(b) 자체의 무게가 무거워져 과중량으로 인한 비효율성의 문제도 발생하고 있는 실정인바, 본 발명에서는 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 자석(214)을 삽입할 수 있는 자석삽입홈(2131)이 일정 간격으로 형성된 별도의 코어(213)를 상기 회전자(210)의 내주면에 결합고정하는 구조를 취함으로써 모터의 작동 중 자석(214)의 탈리로 인한 안전성 문제를 방지하고 자석(214) 간의 간격을 정확하게 유지하여 기자력을 최대화할 수 있음은 물론, 코어(213)를 제외한 회전자(210)를 포함한 하우징(20)은 스틸이 아닌 보다 가벼운 재질로 형성할 수 있어 과중량으로 인한 비효율성을 개선할 수 있도록 한다.

상기 코어(213)는 상기 회전자(210)의 내주면에 결합고정되면서 자석(214)을 삽입할 수 있는 자석삽입홈(2131)이 일정 간격으로 형성되는 구성으로, 이 경우 상기 코어(213)가 자석(214)의 자로를 형성하게 되어 기자력을 높이게 된다. 도 15에 도시된 바와 같이 상기 코어(213)는 전체적으로 상기 회전자(210)의 내주면에 결합할 수 있도록 원통형을 이루는 튜브형상을 형성하는데, 상기 코어(213)의 외주면의 직경은 삽입되는 상기 회전자(210)의 내주면의 직경보다 같거나 바람직하게는 다소 크게 형성되어야 상기 회전자(210)의 내주면에 결합고정시 압입되어 견고하게 고정될 수 있게 된다. 회전자(210)의 내주면보다 다소 큰 직경을 형성하는 상기 코어(213)를 회전자(210)의 내주면에 결합고정시에는 회전자(210)의 내주면에 열을 가한 후 상기 코어(213)를 삽입(이때, 필요에 따라 접착제를 사용할 수도 있음)하게 되면 회전자(210) 내주면이 냉각됨에 따라 삽입된 코어(213)가 회전자(210) 내부에서 견고하게 압입되게 된다. 상기 코어(213)의 내부에는 일측면에서 타측면을 향하여 관통되며 자석(214)을 삽입할 수 있는 자석삽입홈(2131)이 일정간격으로 형성되게 된다. 이와 같이, 상기 코어(213)을 이용함으로써 종래와 같이 자석(214)을 회전자(210)의 내주면에 직접 부착하지 않기 때문에 회전자(210) 나아가 하우징(20)의 재질을 스틸이 아닌 알루미늄으로 형성할 수 있게 되어 전기모터 전체의 중량을 줄일 수 있어 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

상기 자석삽입홈(2131)은 상기 코어(213)의 일측면에서 타측면을 향하여 관통되며 자석(214)을 삽입할 수 있는 공간을 형성하는 구성으로, 도 15에 도시된 바와 같이 상기 코어(213)의 반경 방향으로 일정 간격으로 균일한 형태의 다수 개의 자석삽입홈(2131)이 정렬되어 형성되게 된다. 상기 자석삽입홈(2131)은 상기 코어(213)의 반경방향에 평행하게 형성될 수도 있고, 특히 도 15에 도시된 바와 같이 상호 인접한 자석삽입홈(2131)끼리 서로 상반되는 경사각을 이루어 전체적으로 'V'자 형태가 반복되도록 함으로써, 동일한 면적에서의 자속량을 늘려 기자력을 최대화할 수 있도록 형성될 수 있다. 즉, 동일한 코어(213)의 둘레를 따라 삽입되는 자석(214)의 면적이 커질수록 자석(214)에서 발생하는 자속량이 늘어나게 되므로 이를 위해 상기 자석삽입홈(2131)이 형성되는 형상을 도 15에 도시된 바와 같이 상호 인접한 자석삽입홈(2131)끼리 서로 상반되는 경사각을 이루어 전체적으로 'V'자 형태가 반복되도록 하여 코어(213)의 둘레를 따라 상기 자석삽입홈(2131)에 삽입되는 자석(214)의 전체적인 면적을 늘려 발휘되는 지자력을 높일 수 있도록 한다. 또한, 상기와 같이 자석삽입홈(2131)이 형성된 코어(213)를 활용하는 경우 회전자(210)의 내주면에 결합하는 자석(214)의 간격을 균일하게 유지시킬 수 있음은 물론 자석(214)이 운행충격 등에 의해 쉽게 탈리되는 것 역시 방지할 수 있는 효과를 갖게 된다. 또한, 자석(214)을 회전자(210)의 내주면에 직접 부착하지 않기 때문에 회전자(210) 나아가 하우징(20)의 재질을 스틸이 아닌 알루미늄으로 형성할 수 있게 되어 전기모터 전체의 중량을 줄일 수 있어 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

상기 회전자(210)에 삽입되는 상기 코어(213)는 도 14에 도시된 바와 같이 상기 회전자(210)의 최외곽측 내주면에 결합고정되는 제1코어(213-1)와, 상기 회전자(210)의 중심부측 내주면에 결합고정되는 제2코어(213-2)를 포함할 수 있다. 상기 제1코어(213-1)와 제2코어(213-2)는 그 크기 및 설치되는 위치에 있어서만 상이할 뿐, 회전자(210)에 결합되는 방식이나 상기 자석삽입홈(2131)을 포함하는 것에 있어서는 동일한 구성이다. 이와 같이 상기 제1코어(213-1)와 제2코어(213-2)를 동시에 상기 회전자(210)의 내주면에 결합고정(즉, 앞서 설명한 상기 전기자코일(222)과 자석(214)이 다단으로 형성될 수 있도록)함으로써, 하나의 전기모터에서 발생하는 기자력을 최대화하여 큰 토크를 발휘할 수 있도록 한다.

이상에서, 출원인은 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10: 고정축 20: 하우징
210: 회전자(210-1: 제1회전자, 210-2: 제2회전자)
211: 제1림측면결합부 2111: 제1림결합부분 21111: 제1부분 21112: 제2부분
212: 제2림측면결합부 2121: 제2림결합부분 21211: 제1부분 21212: 제2부분
213: 코어(213-1: 제1코어, 213-2: 제2코어) 2131: 자석삽입홈 214: 자석
220: 고정자 221: 전기자철심 222: 전기자코일
223: 고정축결합부 2231: 전선인입공 2232: 지지대결속부 22321: 홈부
30: 결속유지부(30': 제2결속유지부) 310: 제1돌출단 311: 절곡부
320: 제2돌출단 321: 결합수단
3211: 결합돌기 (3211': 제2결합돌기) 3212: 결합홈(3212': 제2결합홈)
40: 지지대(40': 제2지지대) 410: 고정축삽입홈
420: 제1단부 430: 제2단부
50: 프레임 60: 전선 70: 림 80: 바퀴 90: 캘리퍼
*종래기술에 관련된 부호
a: 고정축 a1: 통공
b: 하우징 b1: 회전자
c: 전선 d: 지지대 e: 너트 f: 림 g: 바퀴
h: 앵글 i: 자석

Claims (3)

1. 고정축과; 상기 고정축에 결합고정되는 고정자와 상기 고정축을 중심으로 회전하는 회전자를 포함하는 하우징;을 포함하며,
   상기 하우징 내면에 결합고정되면서 자석을 삽입할 수 있는 자석삽입홈이 일정 간격으로 형성된 코어를 추가로 포함하여,
   모터의 작동 중 자석의 탈리로 인한 안전성 문제를 방지하고 자석 간의 간격을 정확하게 유지하여 기자력을 최대화할 수 있는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 전기모터.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 자석삽입홈은 상호 인접한 자석삽입홈끼리 서로 상반되는 경사각을 이루어 전체적으로 'V'자 형태가 반복되도록 함으로써, 동일한 면적에서의 자속량을 늘려 기자력을 최대화할 수 있는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 전기모터.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 코어는 상기 회전자의 최외곽측 내면에 결합고정되는 제1코어와, 상기 회전자의 중심부측 내면에 결합고정되는 제2코어를 포함하여, 기자력을 최대화하여 큰 토크를 발휘할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 전기자동차용 전기모터.

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