KR20140003676A

KR20140003676A - 모터

Info

Publication number: KR20140003676A
Application number: KR1020120067335A
Authority: KR
Inventors: 현우진
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2012-06-22
Filing date: 2012-06-22
Publication date: 2014-01-10
Also published as: KR101927216B1; EP2677637A3; EP2677637B1; JP6158607B2; EP2677637A2; US9825503B2; JP2014007952A; CN103516129B; CN103516129A; US20130342046A1

Abstract

모터는 스테이터 및 상기 스테이터의 내부에 배치된 로터를 포함하는 모터부; 일측 단부로부터 안쪽으로 연장된 걸림테가 형성된 제1 하우징 및 상기 제1 하우징에 삽입되어 상기 걸림테에 걸리며 외측면 양단에 각각 상기 제1 하우징의 내측면에 밀착되도록 외측으로 돌출된 제1 및 제2 플랜지부들이 형성되며 상기 모터부를 수납하는 제2 하우징을 포함하는 하우징; 및 상기 제1 및 제2 하우징의 일측 단부를 밀봉하는 제1 커버 및 상기 제1 및 제2 하우징들의 상기 일측 단부와 대향하는 타측 단부를 밀봉하는 제2 커버를 갖는 커버를 포함한다.

Description

모터{MOTOR}

본 발명은 냉각수에 의한 냉각을 수행하는 모터에 관한 것이다.

모터는 전기에너지를 회전력으로 변환시키는 장치로서, 모터는 다양한 동력원으로 널리 사용되고 있다.

모터가 전기에너지를 소모하여 회전력을 발생할 때, 모터로부터는 다량의 열이 발생 되며, 모터로부터 발생 된 열에 의하여 모터의 효율은 크게 감소 된다. 최근 차량용 고출력 모터의 경우에는 수냉식 워터 자켓을 이용하여 모터로부터 발생된 열을 신속하게 제거한다.

일반적인 수냉식 모터는 회전력을 발생시키면서 다량의 열을 발생시키는 스테이터 또는 하우징 내부를 관통하며 냉매가 통과하는 파이프를 포함하는 파이프 인서팅 방식(pipe inserting type)이 널리 사용되고 있으나, 파이프 인서팅 방식 냉각 방법은 구조가 매우 복잡하고 파이프에 의하여 모터 내부 공간 제약이 크며 냉각 효율이 낮은 문제점을 갖는다.

본 발명은 하우징을 이중으로 형성하고 이중으로 형성된 하우징의 내부에 냉매가 통과하도록 하여 구조를 단순화하고, 이중 하우징으로부터 냉매 누설을 방지하고, 하우징의 조립 구조를 개선하여 간단하게 이중 하우징을 상호 결합하며 및 이중 하우징 및 이중 하우징 내부의 모터부의 동축도를 크게 향상시킨 모터를 제공한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

일실시예로서, 모터는 스테이터 및 상기 스테이터의 내부에 배치된 로터를 포함하는 모터부; 일측 단부로부터 안쪽으로 연장된 걸림테가 형성된 제1 하우징 및 상기 제1 하우징에 삽입되어 상기 걸림테에 걸리며 외측면 양단에 각각 상기 제1 하우징의 내측면에 밀착되도록 외측으로 돌출된 제1 및 제2 플랜지부들이 형성되며 상기 모터부를 수납하는 제2 하우징을 포함하는 하우징; 및 상기 제1 및 제2 하우징의 일측 단부를 밀봉하는 제1 커버 및 상기 제1 및 제2 하우징들의 상기 일측 단부와 대향하는 타측 단부를 밀봉하는 제2 커버를 갖는 커버를 포함한다.

모터의 상기 제1 및 제2 하우징들 중 적어도 하나에는 상기 제1 및 제2 하우징들 사이의 공간을 적어도 2 개의 공간들로 구분하는 적어도 하나의 격벽부가 형성되며, 상기 격벽부에는 상기 공간들을 연통시키는 연통부가 형성된다.

모터의 상기 격벽부들은 동일한 간격으로 형성된다.

모터의 상기 격벽부들은 서로 다른 간격으로 형성된다.

모터의 상기 제1 커버에는 상기 제2 하우징의 중심을 상기 제1 커버의 중심에 정렬하기 위한 제1 정렬부가 형성되며, 상기 제2 커버에는 상기 제2 하우징의 중심을 상기 제2 커버의 중심에 정렬하기 위한 제2 정렬부가 형성된다.

모터의 상기 제1 및 제2 정렬부들은 상기 제2 하우징의 내측면에 끼워지는 펜스 형상의 돌출부를 포함한다.

모터의 상기 제1 및 제2 커버들과 접촉되는 상기 제1 및 제2 하우징들에는 각각 제1 및 제2 밀봉링 수납홈들이 형성되고, 상기 제1 및 제2 밀봉링 수납홈들에는 각각 제1 및 제2 밀봉링이 배치된다.

모터의 상기 제2 하우징의 상기 제1 및 제2 플랜지부들의 외주면에는 각각 제3 및 제4 밀봉링 수납홈들이 형성되고, 상기 제3 및 제4 밀봉링 수납홈들에는 각각 제3 및 제4 밀봉링이 배치된다.

모터의 제1 하우징에는 상기 냉매가 유입되는 냉매 유입구 및 상기 냉매가 토출되는 냉매 배출구가 형성된다.

모터의 상기 냉매는 물을 포함한다.

모터의 상기 제1 커버 및 상기 제1 하우징, 상기 제2 커버 및 상기 제1 하우징은 체결 나사에 의하여 상호 체결된다.

본 발명에 따른 모터에 의하면, 다량의 열이 발생 되는 모터부의 외측에 냉매가 통과하는 이중 하우징을 형성하여 간단한 구조로 냉매를 이용하여 모터를 냉각시킬 수 있으며, 복수개의 밀봉링들을 이용하여 냉매 누설을 방지하며, 이중 하우징 중 어느 하나만을 체결함으로써 이중 하우징을 모두 체결할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모터의 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 2의 하우징 및 커버의 결합 관계를 설명하기 위해 하우징 및 커버를 발췌 도시한 단면도이다.
도 4는 도 2의 제2 하우징의 외관 사시도이다.
도 5는 도 2의'A' 부분 확대도이다.
도 6은 도 2의 'B' 부분 확대도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 모터의 사시도이다. 도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다. 도 3은 도 2의 하우징 및 커버의 결합 관계를 설명하기 위해 하우징 및 커버를 발췌 도시한 단면도이다. 도 4는 도 2의 제2 하우징의 외관 사시도이다. 도 5는 도 2의 'A' 부분 확대도이다. 도 6은 도 2의 'B' 부분 확대도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 모터(500)는 모터부(100), 하우징(200), 커버(300)를 포함한다.

모터부(100)는 전기 에너지를 이용하여 회전력을 발생시키며, 본 발명의 일실시예에서, 모터부(100)는 회전하지 않는 스테이터(110) 및 스테이터(110)에 대하여 회전하는 로터(120) 및 회전축(130)을 포함한다.

스테이터(110)는 내부에 중공이 형성된 통 형상으로 형성되며, 스테이터(110)는 스테이터 코어(112) 및 스테이터 코어(112)에 권선된 코일(114)을 포함한다. 스테이터 코어(112)에 권선 된 코일(114)에 전류가 인가됨에 따라 코일(114)로부터는 로터(120)를 회전시키기 위한 전자기장이 발생 된다.

로터(120)는 스테이터(110)의 내부에 배치되며, 로터(120)는 로터 코어(122) 및 로터 코어(122)에 배치된 마그네트(124)를 포함한다. 로터(120)의 마그네트(124)로부터 발생된 자기장 및 스테이터(110)의 코일(114)로부터 발생된 전자기장에 의한 인력 또는 척력에 의하여 로터(120)는 스테이터(110)에 대하여 회전된다.

회전축(130)은 로터(120)의 상단 및 하단을 관통하며 로터(120)의 회전에 의하여 회전축(130)은 회전되며 로터(120)의 회전력은 회전축(130)을 통해 외부로 출력된다.

도 2 및 도 3 및 도 5를 참조하면, 하우징(200)은 제1 하우징(240) 및 제2 하우징(280)을 포함한다.

제1 하우징(240)은 상면 및 하면이 개구된 원통 형상으로 형성되며, 제1 하우징(240)에는 제1 하우징(240)의 외주면 하단에 연결된 냉매 유입구 및 제1 하우징(240)의 외주면 상단에 배치된 냉매 배출구가 형성된다.

냉매 유입구는 제1 하우징(240)의 외부에서 제1 하우징(240)의 내부로 제1 온도를 갖는 냉매를 제공하는 역할을 한다. 본 발명의 일실시예에서, 냉매는 물을 포함할 수 있고, 이와 다르게 냉매는 열교환을 위한 다양한 액체 또는 기체를 포함하여도 무방하다.

냉매 배출구는 제1 하우징(240) 내부에서 열교환 되어 제1 온도 보다 높은 제2 온도를 갖는 냉매를 제1 하우징(240) 외부로 배출하는 역할을 한다.

제1 하우징(240)의 내측면 일측 단부(상단)에는 내측면으로부터 제1 하우징(240)의 중심을 향해 연장된 걸림테(210)가 형성된다.

걸림테(210)는 후술 될 제2 하우징(280)이 걸려 제2 하우징(280)이 제1 하우징(240)으로부터 이탈되는 것을 방지한다.

걸림테(210)는, 예를 들어, 제1 하우징(240)의 내측면 일측 단부를 따라 림(rim) 형상 또는 링(ring) 형상으로 연속하여 돌출된다.

걸림테(210)의 바깥쪽 면에는 환형으로 형성된 제1 밀봉링 수납홈(215)이 형성된다. 제1 밀봉링 수납홈(215)에는 제1 밀봉 링(218)이 배치되며, 제1 밀봉 링(218)은 후술 될 제1 커버와 접촉된다.

제1 하우징(240) 중 걸림테(210)가 형성된 일측 단부 및 상기 일측 단부와 대향 하는 타측 단부(하단)의 외주면에는 각각 복수개의 돌출부(220)가 형성되며, 각 돌출부(220)에는 암나사부(225)가 형성된다.

제2 하우징(280)은 제1 하우징(240)의 내부로 삽입되며, 제1 하우징(240)의 내측면은 제2 하우징(280)의 외측면과 마주하게 배치된다. 제2 하우징(280)의 내부에는 모터부(100)가 배치된다.

제2 하우징(280)은 상면 및 상기 상면과 대향 하는 하면이 각각 개구된 원통 형상으로 형성된다.

제2 하우징(280) 중 걸림테(210)에 걸리는 일측 단부와 대향하는 타측 단부상에는 제2 밀봉링 수납홈(255)이 형성되고, 제2 밀봉링 수납홈(255)에는 제2 밀봉링(257)이 형성된다. 제2 밀봉 링(257)은 후술 될 제2 커버와 접촉된다.

한편, 제2 하우징(280)의 외측면의 상단에는 제1 플랜지부(250)가 형성되며, 제2 하우징(280)의 외측면 상단과 대향하는 제2 하우징(280)의 외측면의 하단에는 제2 플랜지부(260)가 형성된다.

제1 플랜지부(250)는 제2 하우징(280)의 외측면의 상단을 따라 연속적으로 림(rim) 또는 링(ring) 형상으로 형성되며, 제2 플랜지부(260)는 제2 하우징(280)의 외측면의 하단을 따라 연속적으로 림 또는 링 형상으로 형성된다.

제1 플랜지부(250) 중 제1 하우징(240)의 내측면과 마주하는 부분에는 제3 밀봉링 수납홈(252) 및 제3 밀봉링(254)이 형성되며, 제3 밀봉링(254)은 제1 하우징(240)의 내측면에 밀착된다.

제2 플랜지부(260) 중 제1 하우징(240)의 내측면과 마주하는 부분에는 제4 밀봉링 수납홈(262) 및 제4 밀봉링(264)이 형성되며, 제4 밀봉링(264)은 제1 하우징(240)의 내측면에 밀착된다.

한편, 제2 하우징(280)의 외주면 중 제1 플랜지부(250) 및 제2 플랜지부(260)의 사이에 대응하는 위치에는 적어도 하나, 바람직하게 복수개의 격벽부(270)가 형성된다.

격벽부(270)는 제2 하우징(280)의 외주면을 따라 림 또는 링 형상으로 형성되며, 격벽부(270)의 단부는 제1 하우징(240)의 내측면에 밀착된다.

격벽부(270)들이 제1 하우징(240)의 내측면에 밀착됨에 따라 제1 하우징(240) 및 제2 하우징(280)의 사이에 형성된 공간은 격벽부(270)의 개수에 따라 복수개의 공간으로 구분된다.

격벽부(270)에는 격벽부(270)에 의하여 인접한 공간을 상호 연통시키는 연통부(275)가 형성된다.

연통부(275)는 격벽부(270)의 일부를 적어도 한번 절개하여 개구를 형성하여 형성 또는 격벽부(270)에 관통홀을 형성하여 형성될 수 있으며, 연통부(275)는 각 격벽부(270)에 적어도 하나가 형성될 수 있다. 연통부(275)에 의하여 냉매 유입구로 제공된 냉매는 격벽부(270)를 통과한 후 냉매 배출구를 통해 배출된다.

격벽부(270)에 형성된 연통부(275)는 냉매 유입구로 제공된 냉매가 충분히 열교환을 한 후 냉매 배출구를 통해 배출될 수 있도록 하며, 연통부(275)의 개수는 냉매의 열교환 특성에 따라 변경될 수 있다.

비록 본 발명의 일실시예에서 격벽부(270)가 제2 하우징(280)의 외주면에 형성된 것이 도시 및 설명되고 있지만, 격벽부(270)는 제1 하우징(240)의 내측면에 형성되어도 무방하다.

또한, 격벽부(270)는 제2 하우징(280)의 외주면으로부터 돌출된 것이 도시 및 설명되고 있지만, 이와 다르게 제2 하우징(280)의 내주면 중 격벽부(270)가 형성되는 부분을 제외하고 나머지 부분을 음각하여 격벽부(270)를 형성하여도 무방하다.

한편, 제2 하우징(280)의 외주면에 복수개의 격벽부(270)들이 형성될 경우, 격벽부(280)들은 상호 동일한 간격으로 제2 하우징(280)의 외주면에 형성될 수 있다. 이와 다르게, 제2 하우징(280)의 외주면 중 특히 발열이 심한 곳에서는 냉각 효율을 향상시키기 위해 격벽부(270)의 간격을 좁게 형성 또는 넓게 형성하여도 무방하다.

도 2, 도 3, 도 5 및 도 6을 참조하면, 커버(300)는 제1 커버(340) 및 제2 커버(380)를 포함한다.

제1 커버(340)는 하우징(200)의 제1 및 제2 하우징(240,280)의 개구된 상단과 결합 된다.

제1 커버(340)는 하우징(200)에 결합 되도록 원판 형상으로 형성되며, 제1 커버(340)의 중앙부에는 회전축(130)이 통과하는 관통홀이 형성된다. 제1 커버(340) 중 관통홀의 주변에는 베어링(341)이 형성되며, 베어링(341)은 회전축(130)의 외주면에 결합 된다.

제1 커버(340) 중 제1 및 제2 하우징(240,280)을 포함하는 하우징(200)과 마주하는 하면은 제1 하우징(240)의 걸림테(210)를 누르며, 제1 커버(340)의 상기 하면은 걸림테(210)의 바깥쪽 면에 형성된 제1 밀봉링(218)과 접촉된다.

제1 커버(340)에는 제2 하우징(280)의 내주면과 접촉되어 제2 하우징(280)의 중심을 제1 커버(340)의 중심에 정렬시키는 제1 정렬부(310)가 형성된다.

제1 정렬부(310)는 제1 커버(340)의 상기 하면으로부터 원형 펜스 형상으로 돌출되며, 제1 정렬부(310)의 외주면은 제2 하우징(280)의 내주면에 끼워진다.

제1 커버(340)에는 제1 하우징(240)의 외주면에 형성된 돌출부(220)의 암나사부(225)와 대응하는 위치에 형성된 관통홀(346)을 포함한다.

체결 나사(미도시)는 제1 커버(340)의 관통홀(346)을 통해 제1 하우징(240)의 외주면에 형성된 돌출부(220)의 암나사부(225)에 결합된다.

체결 나사가 제1 커버(340) 및 제1 하우징(240)을 체결할 경우, 제2 하우징(280)은 별도의 체결 공정 없이 제1 커버(340)에 결합 된다.

제2 커버(380)는 하우징(200)의 제1 및 제2 하우징(240,280)의 개구된 상단과 대향하는 하단에 결합 된다.

제2 커버(380)는 하우징(200)에 결합 되도록 원판 형상으로 형성되며, 제2 커버(380)의 중앙부에는 회전축(130)이 통과하는 관통홀이 형성된다. 제2 커버(380) 중 관통홀의 주변에는 베어링(381)이 형성되며, 베어링(381)은 회전축(130)의 외주면에 하단에 결합 된다.

제2 커버(380) 중 제1 및 제2 하우징(240,280)을 포함하는 하우징(200)과 마주하는 하면은 제2 하우징(280)의 단부를 누르며, 제2 커버(380)의 상기 하면은 제2 하우징(280)의 단부에 형성된 제2 밀봉링(264)과 접촉된다.

제2 커버(380)에는 제2 하우징(280)의 내주면과 접촉되어 제2 하우징(280)의 중심을 제2 커버(380)의 중심에 정렬시키는 제2 정렬부(360)가 형성된다.

제2 정렬부(360)는 제2 커버(380)의 상기 하면으로부터 원형 펜스 형상으로 돌출되며, 제2 정렬부(360)의 외주면은 제2 하우징(280)의 내주면에 끼워진다.

제2 커버(380)에는 제1 하우징(240)의 외주면에 형성된 돌출부(220)의 암나사부(225)와 대응하는 위치에 형성된 관통홀(386)을 포함한다.

체결 나사(미도시)는 제2 커버(380)의 관통홀(386)을 통해 제1 하우징(240)의 외주면에 형성된 돌출부(220)의 암나사부(225)에 결합 된다.

체결 나사가 제2 커버(380) 및 제1 하우징(240)을 체결할 경우, 제2 하우징(280)은 별도의 체결 공정 없이 제2 커버(380)에 결합 된다.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 다량의 열이 발생 되는 모터부의 외측에 냉매가 통과하는 이중 하우징을 형성하여 간단한 구조로 냉매를 이용하여 모터를 냉각시킬 수 있으며, 복수개의 밀봉링들을 이용하여 냉매 누설을 방지하며, 이중 하우징 중 어느 하나만을 체결함으로써 이중 하우징을 모두 체결할 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

500...모터부 200...하우징
300...커버

Claims

스테이터 및 상기 스테이터의 내부에 배치된 로터를 포함하는 모터부;
일측 단부로부터 안쪽으로 연장된 걸림테가 형성된 제1 하우징 및 상기 제1 하우징에 삽입되어 상기 걸림테에 걸리며 외측면 양단에 각각 상기 제1 하우징의 내측면에 밀착되도록 외측으로 돌출된 제1 및 제2 플랜지부들이 형성되며 상기 모터부를 수납하는 제2 하우징을 포함하는 하우징; 및
상기 제1 및 제2 하우징의 일측 단부를 밀봉하는 제1 커버 및 상기 제1 및 제2 하우징들의 상기 일측 단부와 대향하는 타측 단부를 밀봉하는 제2 커버를 갖는 커버를 포함하는 모터.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 하우징들 중 적어도 하나에는 상기 제1 및 제2 하우징들 사이의 공간을 적어도 2 개의 공간들로 구분하는 적어도 하나의 격벽부가 형성되며, 상기 격벽부에는 상기 공간들을 연통시키는 연통부가 형성된 모터.
제2항에 있어서,
상기 격벽부들은 동일한 간격으로 형성된 모터.
제2항에 있어서,
상기 격벽부들은 서로 다른 간격으로 형성된 모터.
제1항에 있어서,
상기 제1 커버에는 상기 제2 하우징의 중심을 상기 제1 커버의 중심에 정렬하기 위한 제1 정렬부가 형성되며, 상기 제2 커버에는 상기 제2 하우징의 중심을 상기 제2 커버의 중심에 정렬하기 위한 제2 정렬부가 형성된 모터.
제5항에 있어서,
상기 제1 및 제2 정렬부들은 상기 제2 하우징의 내측면에 끼워지는 펜스 형상의 돌출부를 포함하는 모터.
제1항에 있어서,
상기 제1 및 제2 커버들과 접촉되는 상기 제1 및 제2 하우징들에는 각각 제1 및 제2 밀봉링 수납홈들이 형성되고, 상기 제1 및 제2 밀봉링 수납홈들에는 각각 제1 및 제2 밀봉링이 배치된 모터.
제7항에 있어서,
상기 제2 하우징의 상기 제1 및 제2 플랜지부들의 외주면에는 각각 제3 및 제4 밀봉링 수납홈들이 형성되고, 상기 제3 및 제4 밀봉링 수납홈들에는 각각 제3 및 제4 밀봉링이 배치된 모터.
제1항에 있어서,
제1 하우징에는 상기 냉매가 유입되는 냉매 유입구 및 상기 냉매가 토출되는 냉매 배출구가 형성된 모터.
제1항에 있어서,
상기 냉매는 물을 포함하는 모터.
제1항에 있어서,
상기 제1 커버 및 상기 제1 하우징, 상기 제2 커버 및 상기 제1 하우징은 체결 나사에 의하여 상호 체결된 모터.