KR20140029685A

KR20140029685A - 유냉식 모터

Info

Publication number: KR20140029685A
Application number: KR1020120094943A
Authority: KR
Inventors: 김성철
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2012-08-29
Filing date: 2012-08-29
Publication date: 2014-03-11
Also published as: CN103683670A

Abstract

본 발명에 따른 유냉식 모터는 전자기장을 생성하는 고정자와, 전자기장에 의해 회전되는 회전자와, 회전자의 회전구동력을 증폭시키기 위한 감속기를 포함하며, 감속기에 내장된 윤활유로 고정자 및 회전자를 냉각할 수 있다.

Description

유냉식 모터{Oil Cooling Type Motor}

본 발명은 유냉식 모터에 관한 것으로, 더 구체적으로는 전기자동차 등에 장착되는 전기 모터를 감속기의 윤활유로 냉각시킬 수 있는 유냉식 모터에 관한 것이다.

최근 자동차는 연소식 엔진을 사용하는 자동차에서 환경친화적이고, 연비를 고려한 또 다른 형태의 자동차, 즉, 하이브리드 자동차나 전기자동차에 대하여 활발한 연구 개발이 진행되고 있다.

하이브리드 자동차는 기존의 엔진과 전기에너지로 구동되는 모터를 연계하여 두 가지의 동력원으로 차량을 구동하고, 전기자동차는 전기에너지로 구동되는 모터만으로 구동하는 만큼, 배기가스에 의한 환경오염의 감소와 함께 연비향상의 효과로 인하여 미국과 일본을 중심으로 최근 각광을 받고 있는 현실대안적인 차세대 자동차로 자리매김하고 있다.

이러한 하이브리드 자동차나 전기자동차에는 전기모터를 구동하기 위한 구동원으로 고용량 배터리가 장착되어 필요시 모터로 전력을 공급하고 차량의 감속, 정지시 재생동력원으로부터 생성되는 전기에너지를 배터리로 충전하는 역할을 하고 있다.

이와 같은 차량용 전기모터는 크게 영구자석과 같은 다수의 자성체가 구비된 회전자와 이 회전자를 회전시키기 위해 전자기력을 생성하는 고정자와 회전자의 회전구동력을 증폭시킬 수 있는 감속기로 구성될 수 있다.

상술한 바와 같은 종래 기술의 모터(10)의 일례가 도 2에 도시되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 모터(10)는 고정자(11)와 회전자(12)로 구성되며, 회전자(12)의 회전축(13)은 모터(10)의 일측에 체결된 감속기(14)와 체결됨으로써, 회전자(12)의 회전구동력이 증폭될 수 있다.

상술한 구성을 갖는 모터(10)에 있어서, 감속기(14)는 그 내부에 회전구동력의 증폭을 위한 다수의 감속기어들을 구비하고 있는바, 감속기어들 사이의 원활한 구동을 위해 윤활유(15)를 구비하고 있다.

즉, 종래 기술의 모터(10)는 감속기(14)의 내부에 구비된 윤활유(15)가 모터(10)의 내부로 유입됨을 방지하기 위해 립실(16)를 구비하여야 했었다. 또한, 종래 기술은 모터(10)의 내부에서 발생하는 고온의 열로 인한 회전축(13)의 열팽창 및 회전축(13)의 추력을 고려하여 감속기(14)에 인접한 부하측에 하나의 베어링(17)을 설치하고 반부하측에 두 개의 베어링(18,19)을 설치해야만 했었다. 또한 종래 기술은 모터(10)를 냉각시키기 위해 고정자(11)에 냉각수가 유동하는 냉각유로(20)를 형성하여야 했었고, 이로 인해 모터(10) 전체의 부피가 증가하는 문제점이 있었다.

한국공개특허공보 제2012-0030848호(출원일 : 2010.09.20)

본 발명은 감속기에 구비된 윤활유를 이용하여 모터의 냉각을 수행할 수 있는 유냉식 모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 양태에 따른 유냉식 모터는 전자기장을 생성하는 고정자; 상기 전자기장에 의해 회전되는 회전자; 및 상기 회전자의 회전구동력을 증폭시키기 위한 감속기;를 포함하며, 상기 감속기에 내장된 윤활유로 상기 고정자 및 상기 회전자를 냉각하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 감속기에 내장된 윤활유는 상기 고정자의 내부로 유동할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 유냉식 모터는, 코일이 권선된 코어가 결합되는 모터 하우징을 포함하는 고정자; 상기 코일에서 생성된 전자기장에 의해 회전되는 영구자석 및 회전축을 포함한 회전자; 및 상기 회전축과 치합되어 상기 회전자의 회전구동력을 증폭시키기 위한 것으로 감속기어의 윤활을 위한 윤활유가 내장된 감속기를 포함하며, 상기 감속기의 윤활유는 상기 모터 하우징으로 유동되어 상기 고정자 및 회전자를 냉각하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 모터 하우징은 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 두 개의 베어링을 포함하며, 상기 두 개의 베어링은 상기 모터 하우징에 고정되게 결합될 수 있다.

또한, 상기 모터 하우징은 상기 감속기와 인접한 부위에 상기 감속기로부터 윤활유가 유입되도록 유입구가 형성될 수 있다.

본 발명의 유냉식 모터에 따르면, 모터 내부를 감속기에 구비된 윤활유로 냉각함으로써 종래 필수적으로 사용되던 부품을 제거할 수 있음과 동시에 모터를 냉각하기 위한 별도의 냉각시스템이 없이도 모터를 효율적으로 냉각할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유냉식 모터의 단면도; 및
도 2는 종래 기술의 모터의 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유냉식 모터에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 유냉식 모터(100)는 회전자(110)와 고정자(120) 그리고 회전구동력을 증폭시키기 위한 감속기(130)를 포함할 수 있다.

모터(100)는 외부로부터 인가되는 전기전원으로 전자기장을 생성하여 회전 구동력을 생성하기 위한 것으로, 전자기장에 반응하는 영구자석(미도시)이 설치된 회전자(110)와 이 회전자(110)를 구동하도록 전자기장을 생성하는 고정자(120)로 이루어질 수 있다.

회전자(110)는 회전축(111)과 이 회전축(111)이 고정되게 결합되는 원통형 로터케이스(112)로 이루어지며, 로터케이스(112)는 하나 이상의 영구자석(미도시)을 포함한다.

회전축(111)은 일단이 고정자(120)의 외부로 돌출되어 감속기(130)에 구비된 감속기어(131)에 결합될 수 있다.

고정자(120)는 회전자(110)를 수용하는 모터 하우징(121), 코일이 권선된 코어(122)로 구성될 수 있다.

모터 하우징(121)은 감속기(130)에 인접한 부하측에 회전축(111)을 회전 가능하게 지지하는 제1베어링(123a)과 부하측의 반대편인 반부하측에 회전축(111)을 회전 가능하게 지지하는 제2베어링(123b)이 구비될 수 있다.

본 실시예에서 제1베어링 또는 제2베어링(123a,123b)은 종래 기술에서 사용되던 그리스 냉각형 밀봉 타입 베어링이 아닌 오일로 냉각될 수 있는 오픈 타입 볼베어링이 사용될 수 있다.

또한, 본 실시예의 제1 및 제2베어링(123a,123b)은 종래 기술과 달리 모터 하우징(121)에 고정되게 설치되는 것이 바람직하다.

즉, 종래 기술은 모터의 장시간 구동시 발생하는 열로 인해 회전축(111)이 열팽창되었으며, 이와 같은 회전축(111)의 열팽창을 고려하여 두 개의 베어링 중 하나를 모터 하우징(121)에 대해 슬라이드 이동 가능하게 설치하였으나, 본 실시예의 유냉식 모터(100)는 감속기(130)로부터 유입된 윤활유로 인해 모터(100)의 냉각이 이루어질 수 있는 바, 회전축(111)의 열팽창을 고려하지 않을 수 있다.

한편, 본 실시예의 모터 하우징(121)은 감속기(130)에 인접한 부위에, 감속기(130)에 내장된 윤활유(132)가 모터 하우징(121)의 내부로 유동할 수 있도록 유입구(124)가 형성될 수 있으며, 유입구(124)는 종래 기술에서 감속기(130)의 윤활유가 유입됨을 방지하도록 설치된 립실을 제거함으로써 형성될 수 있다.

또한, 모터 하우징(121)은 내부로 유입된 감속기(130)의 윤활유로 인해 모터 하우징(121)의 내부가 냉각될 수 있는 바, 별도의 냉각시스템이 요구되지 않을 수 있다. 즉, 종래 기술에서 모터(100)의 냉각을 위해 모터 하우징(121)에 구비된 냉각수가 유동하는 냉각유로가 제거될 수 있어, 모터 하우징(121)의 부피가 감소될 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조로 본 발명의 유냉식 모터에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경 및 다양한 변형실시예가 가능함은 당업자에게 명백하다.

100: 모터
110: 회전자
111: 회전축
112: 로터케이스
120: 고정자
121: 모터하우징
122: 코어
123a,123b: 제1 및 제2베어링
124: 유입구
130: 감속기
131: 감속기어
132: 윤활유

Claims

전자기장을 생성하는 고정자;
상기 전자기장에 의해 회전되는 회전자; 및
상기 회전자의 회전구동력을 증폭시키기 위한 감속기;를 포함하며,
상기 감속기에 내장된 윤활유로 상기 고정자 및 상기 회전자를 냉각하는 것을 특징으로 하는 유냉식 모터.
청구항 1에 있어서,
상기 감속기에 내장된 윤활유는 상기 고정자의 내부로 유동하는 것을 특징으로 하는 유냉식 모터.
코일이 권선된 코어가 결합되는 모터 하우징을 포함하는 고정자;
상기 코일에서 생성된 전자기장에 의해 회전되는 영구자석 및 회전축을 포함한 회전자; 및
상기 회전축과 치합되어 상기 회전자의 회전구동력을 증폭시키기 위한 것으로 감속기어의 윤활을 위한 윤활유가 내장된 감속기를 포함하며,
상기 감속기의 윤활유는 상기 모터 하우징으로 유동되어 상기 고정자 및 회전자를 냉각하는 것을 특징으로 하는 유냉식 모터.
청구항 3에 있어서,
상기 모터 하우징은 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 두 개의 베어링을 포함하며, 상기 두 개의 베어링은 상기 모터 하우징에 고정되게 결합된 것을 특징으로 하는 유냉식 모터.
청구항 3에 있어서,
상기 모터 하우징은 상기 감속기와 인접한 부위에 상기 감속기로부터 윤활유가 유입되도록 유입구가 형성된 것을 특징으로 하는 유냉식 모터.