KR20140056700A - Cooling device for in-wheel motor of electric vehicle - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a cooling device for an in-wheel motor of an electric vehicle and, more specifically, to a cooling device for an in-wheel motor of an electric vehicle capable of maximizing a cooling effect of a in-wheel motor where a motor is built in the wheel while reducing the weight of the in-wheel motor. The cooling device for an in-wheel motor of an electric vehicle of the present invention comprises a wheel of an electric vehicle; a motor module arranged inside the wheel and mounted to transmit a rotatory power through a wheel adaptor; and a frame adaptor mounted on a back side of the motor module to be connected to the sub-frame of the vehicle body. An air flow leading groove is formed on an outer surface of a housing arranged on the ultimate outskirt adjacent to a stator coil of the motor module to exchange heat with the stator coil. A rotator arranged in the center of the motor module is equipped with a midair cylinder for a circulation of outside air flown in from the outside. Provided is the cooling device for an in-wheel motor of an electric vehicle consisting of an external air leading hole connected to the midair cylinder for a circulation of outside air to lead the outside air toward the midair cylinder direction for a circulation of outside air.

Description

전기자동차의 인휠모터 모듈용 냉각 장치{Cooling device for in-wheel motor of electric vehicle}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling device for an in-wheel motor module of an electric vehicle,

본 발명은 전기자동차의 인휠모터 모듈용 냉각 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 휠의 내부에 모터가 내장되는 인휠모터의 냉각효과 및 중량 감소를 극대화시킬 수 있도록 한 전기자동차의 인휠모터 모듈용 냉각 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a cooling device for an in-wheel motor module of an electric vehicle, and more particularly, to a cooling device for an in-wheel motor module of an electric vehicle that maximizes cooling effect and weight reduction of an in- ≪ / RTI >

전기자동차는 배기가스의 배출이 전혀 없는 친환경 차량을 말하며, 주행을 위한 에너지를 공급하는 고전압 배터리와, 고전압 배터리로부터 출력되는 직류 전력(DC)을 교류 전력(AC)으로 변환시키는 인버터와, 인버터로부터의 교류 전력을 공급받아 회전력을 발생시켜 차량의 주행을 도모하는 주행용 모터 등이 필수적으로 탑재되어 있고, 모터의 회전동력이 감속기에 감속된 후 구동축을 통해 휠로 전달되어 전기자동차의 주행이 이루어진다.BACKGROUND ART An electric vehicle is an environmentally friendly vehicle which has no discharge of exhaust gas. The electric vehicle includes a high voltage battery for supplying energy for driving, an inverter for converting direct current power (DC) output from a high voltage battery into alternating current (AC) And a driving motor for driving the vehicle by generating a rotating force by receiving AC power of the electric motor, and the like. The rotary power of the motor is decelerated by the decelerator, and then transmitted to the wheel through the driving shaft to drive the electric vehicle.

최근에는 감속기나 차동기어와 같은 중간 단계의 동력전달장치를 생략할 수 있어 차량의 무게를 감소시킬 수 있고, 동력전달과정에서의 에너지 손실을 저감시킬 수 있는 장점을 고려하여, 타이어 장착용 휠의 림부내에 모터를 직접 내설하여 모터의 동력이 휠에 직접 전달도록 하는 인휠모터 모듈이 각광받고 있다.In recent years, it is possible to omit an intermediate-stage power transmission device such as a speed reducer or a differential gear, thereby reducing the weight of the vehicle and reducing the energy loss during the power transmission process. An in-wheel motor module that directly introduces the motor into the rim and directs the power of the motor to the wheel is attracting attention.

상기 인휠모터는 고정자의 코일에 전류가 흐르면서 저항에 의한 주울 열 등이 발생되고, 이러한 인휠모터에서 발생되는 열이 적정온도 이상이 되면 인휠모터 의 기대수명이 크게 줄어드는 것으로 알려져 있으며, 이에 인휠모터의 발열은 모터의 내구성 및 성능에 악영향을 미치기 때문에 적절하게 냉각해 줄 필요가 있다.In the in-wheel motor, joule heat or the like is generated due to resistance due to the current flowing through the stator coil. It is known that when the heat generated by the in-wheel motor exceeds the proper temperature, the expected lifetime of the in- Heat generation has an adverse effect on the durability and performance of the motor, so it is necessary to cool it appropriately.

그러나, 인휠모터의 고정자 부품의 발열은 주로 모터 하우징으로 전도된 후, 외부 공기와의 단순한 대류에 의한 열전달만으로 냉각이 이루어져 냉각 효율이 크게 떨어지는 단점이 있다.However, the heat generated by the stator part of the in-wheel motor is mainly transferred to the motor housing, and then cooled only by heat transfer by the simple convection with the outside air.

또한, 인휠모터의 회전자 부품은 모터 하우징 및 그 외곽의 고정자에 의하여 밀폐된 상태가 되어, 단순히 모터 내부로 대류되는 소량의 공기만에 의하여 열방출이 이루어짐에 따라 회전자로부터 전도에 의해 발생된 열이 쉽게 냉각되지 않는 단점이 있다.Further, the rotor component of the in-wheel motor is sealed by the motor housing and the stator at the periphery of the motor, and heat is generated by only a small amount of air convected into the motor, There is a drawback that the heat is not easily cooled.

특히, 고속 회전을 하는 경우에는 영구자석 매입형 전동기의 특성상 회전자에서의 손실이 크기 때문에, 인휠 모터 내부의 온도 상승을 유발시켜 모터 성능 및 내구성을 저하시키는 단점이 있다.
Particularly, in the case of high-speed rotation, since the loss in the rotor is large due to the characteristics of the permanent magnet embedded type electric motor, it raises the temperature inside the in-wheel motor and lowers the motor performance and durability.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 고정자와 접하는 하우징에 외부공기와의 접촉면적을 증대시키는 구조를 적용하는 동시에 회전자를 외부공기를 유입시켜 순환시킬 수 있는 중공형 구조로 적용하여, 휠의 내부에 모터가 내장되는 인휠모터의 냉각효과를 극대화시키는 동시에 차체 중량을 감소시킬 수 있도록 한 전기자동차의 인휠모터 모듈용 냉각 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a structure for increasing a contact area with outside air to a housing in contact with a stator, The present invention provides a cooling device for an in-wheel motor module of an electric vehicle, which is capable of maximizing a cooling effect of an in-wheel motor having a motor built in a wheel and reducing the weight of the vehicle.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은: 전기자동차의 휠과, 휠의 내부에 배치되어 휠 어댑터를 매개로 휠에 회전력 전달 가능하게 장착되는 모터 모듈과, 차체 서브프레임과의 연결을 위하여 모터 모듈의 후면에 장착되는 프레임 어댑터를 포함하는 전기자동차의 인휠모터 모듈용 냉각 장치에 있어서, 상기 모터 모듈의 고정자 코일과 접하면서 최외곽에 배치된 하우징의 외표면에 고정자 코일과의 열교환을 위한 공기흐름 유도홈이 형성되고, 상기 모터 모듈의 중심부에 배치되는 회전자는 외부공기가 유입되어 순환될 수 있도록 외부공기 순환용 중공홀이 관통 형성된 구조로 구비되며, 상기 휠 어댑터의 중심부에는 회전자의 외부공기 순환용 중공홀과 연통되어 외부공기를 외부공기 순환용 중공홀쪽으로 유도하는 외부공기 유도홀이 관통 형성된 것을 특징으로 하는 전기자동차의 인휠모터 모듈용 냉각 장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a motor vehicle comprising: a wheel of an electric vehicle; a motor module disposed inside the wheel and mounted to transmit rotation force to the wheel via a wheel adapter; And a frame adapter mounted on a rear surface of the motor module, the cooling module comprising: an air flow for heat exchange between the stator coil and an outer surface of a housing disposed at an outermost position in contact with the stator coil of the motor module; And a rotor disposed at a central portion of the motor module is provided with a hollow hole for circulating external air so that external air can be introduced and circulated. In the center portion of the wheel adapter, And an outer air induction hole communicating with the circulation hollow hole to guide the outer air toward the hollow hole for circulating the outer air And a cooling device for an in-wheel motor module of an electric vehicle.

본 발명의 바람직한 구현예로서, 상기 외부공기 순환용 중공홀의 내경면에는 외부공기 순환용 나선홈이 형성된 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, a spiral groove for external air circulation is formed on the inner diameter surface of the hollow hole for circulating external air.

특히, 상기 회전자의 외부공기 순환용 중공홀의 내경에서 그 입구 위치에는 외부공기를 회전자와 고정자 간의 공극부로 공급할 수 있도록 반경방향을 향하여 관통되는 공기공급홀이 형성된 것을 특징으로 한다.Particularly, in the inner diameter of the hollow hole for circulating the outer air of the rotor, an air supply hole is formed at the inlet position so as to penetrate radially toward the air gap between the rotor and the stator.

바람직하게는, 상기 휠 어댑터의 외부공기 유도홀의 입구 내경은 내부에서 외부로 갈수록 점차 넓어지는 사선 단면의 외부공기 안내면으로 형성된 것을 특징으로 한다.Preferably, the inlet inner diameter of the outer air induction hole of the wheel adapter is formed as an outer air guide surface having a diagonal cross-section which gradually increases from the inside to the outside.

더욱 바람직하게는, 상기 휠 어댑터의 외부공기 안내면에는 회전자의 전단면과의 볼트 체결을 위한 볼트체결홀이 형성된 것을 특징으로 한다.More preferably, the outer air guide surface of the wheel adapter is formed with bolt fastening holes for bolt fastening to the front end surface of the rotor.

또한, 상기 모터 모듈의 후면에 장착된 프레임 어댑터(400)의 내측면에는 레졸버 장착공간(404)이 형성되고, 프레임 어댑터(400)의 중심부에는 회전자의 외부공기 순환용 중공홀과 연통되는 외부공기 통과홀이 관통 형성된 것을 특징으로 한다.
A resolver mounting space 404 is formed on an inner surface of the frame adapter 400 mounted on the rear surface of the motor module. A center hole of the frame adapter 400 is communicated with a hollow hole And an external air passage hole is formed through the through hole.

상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.Through the above-mentioned means for solving the problems, the present invention provides the following effects.

본 발명에 따르면, 전기자동차용 휠의 내부에 장착되는 인휠 모터에 냉각수단을 구비하되, 고정자와 인접하는 모터 하우징의 외표면에 외부공기와의 접촉면적을 증대시킬 수 있는 구조를 적용하고, 특히 인휠 모터의 회전자를 중공형으로 채택하여 외부공기를 유입하는 동시에 유입된 외부공기를 고정자와 회전자 간의 공극부로 공급할 수 있도록 함으로써, 인휠 모터의 냉각 효과를 극대화시킬 수 있고, 그에 따라 인휠모터의 발열에 따른 내부 온도 상승을 억제하여 모터 내구성을 향상시킬 수 있으며, 결국 모터 성능 유지 및 모터 수명 연장을 도모할 수 있다.According to the present invention, the in-wheel motor mounted inside the wheel of the electric vehicle is provided with the cooling means, and the outer surface of the motor housing adjacent to the stator is applied with a structure capable of increasing the contact area with the outside air, It is possible to maximize the cooling effect of the in-wheel motor by making the rotor of the in-wheel motor hollow and supplying the outside air while supplying the introduced outside air to the space between the stator and the rotor, It is possible to improve the durability of the motor by suppressing the internal temperature rise due to the heat generation, and consequently to maintain the motor performance and extend the life of the motor.

또한, 인휠 모터의 회전자를 중공형으로 채택함에 따라 인휠 모터의 중량을 감소시켜 차체 중량 감소 효과를 극대화시킬 수 있다.
In addition, since the rotor of the in-wheel motor is adopted as a hollow type, the weight of the in-wheel motor can be reduced to maximize the weight reduction effect of the vehicle body.

도 1은 본 발명에 따른 전기자동차의 인휠모터 모듈을 나타내는 분리 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 전기자동차의 인휠모터 모듈을 나타내는 조립 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 전기자동차의 인휠모터 모듈용 냉각 장치를 나타내는 일부 단면 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 전기자동차의 인휠모터 모듈용 냉각 장치로서, 외부공기 흐름을 보여주는 단면도.1 is an exploded perspective view showing an in-wheel motor module of an electric vehicle according to the present invention,
2 is an assembled perspective view showing an in-wheel motor module of an electric vehicle according to the present invention,
3 is a partial cross-sectional perspective view showing a cooling device for an in-wheel motor module of an electric vehicle according to the present invention,
4 is a cooling device for an in-wheel motor module of an electric vehicle according to the present invention, which is a sectional view showing an external air flow.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 전기자동차의 휠 내부에 모터가 내장되는 인휠모터 모듈의 냉각효과 및 중량 감소를 극대화시킬 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.The present invention is focused on maximizing cooling effect and weight reduction of an in-wheel motor module in which a motor is embedded in a wheel of an electric vehicle.

첨부한 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전기자동차의 휠(200)의 내부에 모터 모듈(100)이 배치되고, 배치된 모터 모듈(100)은 휠 어댑터(300)를 매개로 휠(200)에 회전동력 전달 가능하게 장착된다.1 and 2, the motor module 100 is disposed inside the wheel 200 of the electric vehicle, and the motor module 100 disposed therein is connected to the wheel 200 via the wheel adapter 300, 200 so as to transmit rotational power.

상기 모터 모듈(100)은 영구자석(114)과 고정자 코일(112)을 포함하는 고정자(110)와, 영구자석(114)과 인접되는 고정자(110)의 중심부에 회전 가능하게 배치되는 회전자(120)와, 모터 모듈(100)을 감싸되 고정자 코일(112)의 외곽을 감싸면서 배치되는 모터 하우징(130)을 포함하여 구성된다.The motor module 100 includes a stator 110 including a permanent magnet 114 and a stator coil 112 and a rotor 110 rotatably disposed in a center portion of the stator 110 adjacent to the permanent magnet 114 And a motor housing 130 enclosing the motor module 100 and surrounding the outer periphery of the stator coil 112.

이때, 상기 모터 모듈(100)의 회전자(120)가 휠 어댑터(300)를 매개로 휠(200)에 회전동력 전달 가능하게 연결된다.At this time, the rotor 120 of the motor module 100 is connected to the wheel 200 via a wheel adapter 300 so as to transmit rotational power.

또한, 상기 모터 모듈(100)의 후면 커버플레이트에는 프레임 어댑터(400)가 장착되는 바, 이 프레임 어댑터(400)는 모터 모듈(100)을 차체 서브프레임(500)에 일체로 연결시키는 매개체 역할을 한다.A frame adapter 400 is mounted on the rear cover plate of the motor module 100. The frame adapter 400 acts as a medium for integrally connecting the motor module 100 to the vehicle body subframe 500 do.

본 발명에 따르면, 모터 모듈(100)의 냉각시키기 위한 여러가지 냉각수단이 모터 하우징(130)을 비롯하여 회전자(120) 및 휠 어댑터(300) 등에 형성된다.According to the present invention, various cooling means for cooling the motor module 100 are formed in the motor housing 130, the rotor 120, the wheel adapter 300, and the like.

본 발명에 따른 인휠모터의 냉각수단에 대한 일 구현예로서, 상기 모터 모듈(100)의 고정자 코일(112)과 접하면서 최외곽에 배치된 하우징(130)의 외표면에 고정자 코일(112)과의 열교환을 위한 공기흐름 유도홈(132)이 형성된다.A stator coil 112 is mounted on the outer surface of the outermost housing 130 in contact with the stator coil 112 of the motor module 100 as an embodiment of the cooling means of the in- An air flow guide groove 132 for heat exchange is formed.

보다 상세하게는, 상기 공기흐름 유도홈(132)은 외부공기와의 접촉면적을 넓게 적용하기 위하여 원주방향을 따라 엠보싱이 형성된 구조, 원형 또는 사각형 단면을 가지면서 원주방향을 따라 연장된 나선형 구조 등 차량 및 모터 사양에 따라 다양한 형태로 형성시킬 수 있다.More specifically, the air flow guide groove 132 may have a structure in which embossing is performed along the circumferential direction to apply a large contact area with the outside air, a spiral structure having a circular or rectangular cross section and extending along the circumferential direction And can be formed in various forms according to vehicle and motor specifications.

따라서, 모터 모듈(100)의 회전자(120)가 휠 어댑터(300)를 통해 휠에 회전동력을 전달하여 전기자동차의 주행이 이루어지고, 이와 동시에 전방에서 불어오는 주행풍 등으로 인하여 모터 하우징(130)의 외표면에 형성된 공기흐름 유도홈(132)내로 외부공기가 계속해서 출입을 하게 된다.Accordingly, the rotor 120 of the motor module 100 transmits the rotational power to the wheel through the wheel adapter 300, thereby running the electric vehicle. At the same time, due to the running wind blowing from the front, The external air continuously flows in and out of the air flow induction groove 132 formed on the outer surface of the air flow guide groove 130.

이에 따라, 고정자(120)의 코일(112)에 전류가 흐르면서 저항에 의한 주울 열 등이 발생되어 인휠모터가 발열되더라도, 하우징(130)의 외표면에 형성된 공기흐름 유도홈(132)내로 외부공기가 계속해서 출입하게 되므로, 공기흐름 유도홈(132)과 인접한 고정자(120)에 대한 냉각이 이루어질 수 있다.Accordingly, even if the in-wheel motor generates heat due to the joule heat or the like caused by the resistance due to the current flowing through the coil 112 of the stator 120, the air flow induction groove 132 formed in the outer surface of the housing 130, The airflow guide groove 132 and the adjacent stator 120 can be cooled.

즉, 하우징(130)의 공기흐름 유도홈(132)내를 계속해서 흐르는 외부공기에 의하여 인휠모터의 고정자가 적정온도 이상이 발열되는 것을 용이하게 방지시킬 수 있다.That is, the stator of the in-wheel motor can easily prevent the stator of the in-wheel motor from being heated to an appropriate temperature by the outside air continuously flowing through the air flow guide groove 132 of the housing 130.

본 발명에 따른 인휠모터의 냉각수단에 대한 다른 구현예로서, 첨부한 도 3 및 도 4에서 잘 볼 수 있듯이 모터 모듈(100)의 중심부에 배치되는 회전자(120)가 외부공기가 유입되어 순환될 수 있도록 외부공기 순환용 중공홀(122)이 관통 형성된 구조로 구비된다.3 and 4, the rotor 120 disposed at the center portion of the motor module 100 receives external air and circulates in the circulation direction of the motor module 100. As a result, A hollow hole 122 for circulating the outside air is formed so as to penetrate through the hollow hole 122 for external air circulation.

특히, 상기 회전자(120)의 외부공기 순환용 중공홀(122)의 내경면에는 그 길이방향을 따라 나선형으로 연장된 외부공기 순환용 나선홈(124)이 형성되어, 외부공기 순환용 중공홀(122)내로 들어온 공기를 나선방향으로 유도하면서 일정 시간동안 외부공기 순환용 중공홀(122)내에 머무를 수 있도록 한다.Particularly, an outer air circulating helical groove 124 extending in a spiral shape along the longitudinal direction is formed on the inner diameter surface of the hollow hole 122 for circulating the outer air of the rotor 120, So that the air introduced into the air hole 122 can be guided in the spiral direction and stay in the hollow hole 122 for circulating the air for a certain period of time.

상기 회전자(120)와 일체로 연결되는 휠 어댑터(300)의 중심부에는 회전자(120)의 외부공기 순환용 중공홀(122)과 연통되어 외부공기를 외부공기 순환용 중공홀(122)내로 유도해주는 외부공기 유도홀(302)이 관통 형성된다.The wheel adapter 300 integrally connected to the rotor 120 is communicated with the hollow hole 122 for circulating the external air of the rotor 120 so that the external air flows into the hollow hole 122 for circulating the external air An external air induction hole 302 for guiding air is formed.

바람직하게는, 상기 휠 어댑터(300)의 외부공기 유도홀(302)의 입구 내경은 내부에서 외부로 갈수록 점차 넓어지는 사선 단면의 외부공기 안내면(304)으로 형성됨으로써, 주행풍에 의한 보다 많은 양의 외부공기가 외부공기 안내면(304)을 통해 외부공기 유도홀(302)쪽으로 유입된 후, 회전자(120)의 외부공기 순환용 중공홀(122)쪽으로 많은 양을 유지하는 동시에 원할한 흐름을 가지면서 이동하게 된다.Preferably, the inner diameter of the inlet air guide hole 302 of the wheel adapter 300 is formed of an outer air guide surface 304 having a diagonal cross-sectional shape that gradually widens from the inside to the outside, The outer air of the rotor 120 flows into the outer air induction hole 302 through the outer air guide surface 304 and then maintains a large amount toward the outer air circulation hole 122 of the rotor 120, And moves.

이때, 상기 휠 어댑터(300)의 외부공기 안내면(304)에는 회전자(120)의 전면과의 볼트 체결을 위한 볼트체결홀(306)이 관통 형성되는 바, 이 볼트체결홀(306)을 통하여 볼트를 회전자(120)의 전면까지 삽입 체결함으로써, 휠 어댑터(300)와 회전자(120) 간의 결합이 이루어진다.At this time, a bolt fastening hole 306 for fastening a bolt to the front surface of the rotor 120 is formed through the external air guide surface 304 of the wheel adapter 300. Through the bolt fastening hole 306, The coupling between the wheel adapter 300 and the rotor 120 is achieved by inserting the bolt to the front surface of the rotor 120.

본 발명에 따른 인휠모터의 냉각수단에 대한 또 다른 구현예로서, 상기 회전자(120)의 외부공기 순환용 중공홀(122)의 내경에서 그 입구 위치에는 원주방향을 따라 등간격을 이루는 공기공급홀(126)이 반경방향을 따라 관통 형성되며, 이 공기공급홀(126)은 외부공기 순환용 중공홀(122)내로 들어온 외부공기를 회전자(120)와 고정자(110) 간의 공극부로 공급하는 역할을 한다.In another embodiment of the cooling means of the in-wheel motor according to the present invention, the inner hole of the hollow hole 122 for circulating the outside air of the rotor 120 is provided with an air supply A hole 126 is formed in the radial direction and the air supply hole 126 supplies external air entering into the hollow hole 122 for circulating the external air to the gap between the rotor 120 and the stator 110 It plays a role.

한편, 상기 모터 모듈(100)의 후면에 장착된 프레임 어댑터(400)의 중심부에는 회전자(120)의 외부공기 순환용 중공홀(122)과 연통되는 외부공기 통과홀(402)이 관통 형성되는 바, 이 프레임 어댑터(400)의 외부공기 통과홀(402)은 회전자(120)의 외부공기 순환용 중공홀(122)로 들어온 외부공기를 서브프레임쪽으로 빠져나가게 하는 순환 흐름을 보조하게 된다.An external air passage hole 402 communicating with the external air circulation hole 122 of the rotor 120 is formed at the center of the frame adapter 400 mounted on the rear surface of the motor module 100 The external air passage hole 402 of the frame adapter 400 assists the circulation flow of the external air introduced into the external air circulation hole 122 of the rotor 120 to the subframe.

또한, 상기 모터 모듈(100)의 후면과 프레임 어댑터(400)의 사이에는 레졸버는 회전자의 회전각과 위치의 검출기로서 변위량을 아날로그 양으로 변환하는 일종의 모터 센서인 레졸버가 장착되는 레졸버 장착공간(404)이 마련된다.Between the rear surface of the motor module 100 and the frame adapter 400, a resolver is a detector for detecting the rotational angle and the position of the rotor. The resolver is a resolver mounting space in which a resolver, which is a type of motor sensor, (404).

바람직하게는, 상기 레졸버 장착공간(404)은 프레임 어댑터(400)의 내표면에 링형 공간을 이루며 오목하게 형성되고, 외부공기의 순환 흐름을 방해하지 않도록 외부공기 순환용 중공홀(122)의 외주부에 형성되도록 한다.Preferably, the resolver mounting space 404 is formed in a ring-shaped space on the inner surface of the frame adapter 400 and has a hollow hole 122 for external air circulation so as not to interfere with circulating flow of external air. So as to be formed on the outer peripheral portion.

참고로, 상기 레졸버는 회전자의 위치 검출과 모터의 속도 검출을 하고, 회전자 위치 결정제어에 필수적인 부품으로서, 미도시되었지만 1차측과 2차측이 모두 2상코일로 구성되어 있고, 고정자와 회전자에 각각 2상권선을 가진 각도 센서로 고정자와 회전자의 각도 차에 따라 출력전압이 나오는 형태로 구비된다.For reference, the resolver is a part essential for rotor position determination control, detecting the position of the rotor and detecting the speed of the motor, but both the primary and secondary sides are formed of two-phase coils, And the output voltage is outputted in accordance with the angle difference between the stator and the rotor by an angle sensor having two phase-phase winding lines respectively.

또한, 레졸버의 출력전압은 전동기나 변압기와 같은 원리이므로 아날로그형의 데이터이기 때문에 디지털 회로와 직접 인터페이스가 불가능하여, A/D변환기 등의 별도의 요소가 필요하고, 신뢰성이 우수하고 절대각 검출이 가능하며 소형으로 높은 정밀도를 가진다.Since the output voltage of the resolver is the same as that of the motor or the transformer, it can not be directly interfaced with the digital circuit because it is an analog type data. Therefore, a separate element such as an A / D converter is required, And is compact and has high precision.

여기서, 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 인휠모터 모듈용 냉각 장치에 대한 냉각 흐름 동작을 첨부한 도 4를 참조로 살펴보면 다음과 같다.Hereinafter, the cooling operation of the cooling device for the in-wheel motor module of the present invention will be described with reference to FIG.

전기자동차의 주행시, 휠의 주변으로 전방으로부터의 주행풍이 지속적으로 지나가고, 주행풍이 휠과 계속해서 접촉하게 된다.When the electric vehicle travels, the running wind from the front continues to pass to the periphery of the wheel, and the running wind continuously touches the wheel.

이때, 주행풍에 의한 외부공기가 휠 어댑터(300)의 외부공기 유도홀(302)을 통하여 유입되는 바, 상기와 같이 외부공기 유도홀(302)의 입구는 보다 넓은 직경을 갖는 사선 단면의 외부공기 안내면(304)으로 형성되어 있기 때문에 주행풍에 의한 보다 많은 양의 외부공기가 외부공기 안내면(304)을 통해 외부공기 유도홀(302)쪽으로 유입된다.At this time, the outside air introduced by the running wind flows through the outside air induction hole 302 of the wheel adapter 300. As described above, the inlet of the outside air induction hole 302 is connected to the outside Since the air guide surface 304 is formed by the air guide surface 304, a larger amount of external air is introduced into the external air guide hole 302 through the external air guide surface 304.

연이어, 휠 어댑터(300)의 외부공기 유도홀(302)로 유입된 외부공기는 회전자(120)의 외부공기 순환용 중공홀(122)쪽으로 흐르게 된다.Subsequently, the external air introduced into the external air induction hole 302 of the wheel adapter 300 flows toward the external air circulation hollow hole 122 of the rotor 120.

이때, 상기 회전자(120)의 외부공기 순환용 중공홀(122)의 내경면에는 그 길이방향을 따라 나선형으로 연장된 외부공기 순환용 나선홈(124)이 형성됨으로써, 외부공기 순환용 중공홀(122)내로 들어온 외부공기는 외부공기 순환용 나선홈(124)을 따라 순환하면서 일정 시간동안 외부공기 순환용 중공홀(122)내에 머무르게 되고, 연이어 모터 모듈(100)의 후면에 장착된 프레임 어댑터(400)의 외부공기 통과홀(402)을 통하여 서브프레임쪽으로 빠져나가는 흐름을 갖게 된다.At this time, an outer air circulating helical groove 124 extending in a spiral shape along the longitudinal direction is formed on the inner diameter surface of the hollow hole 122 for circulating the outer air of the rotor 120, The outer air entering into the motor 122 is circulated along the helical groove 124 for circulating the outside air and stays in the hollow hole 122 for circulating the outside air for a certain period of time, And flows out to the sub-frame through the external air passage hole 402 of the main body 400.

이렇게 회전자(120)의 외부공기 순환용 중공홀(122)을 흐르는 외부공기에 의하여 회전자(120)의 외경부와 인접한 고정자(110)에 대한 냉각이 자연스럽게 이루어질 수 있다.Cooling of the stator 110 adjacent to the outer diameter portion of the rotor 120 by the external air flowing through the hollow hole 122 for circulating the external air of the rotor 120 can be naturally performed.

특히, 상기 회전자(120)의 외부공기 순환용 중공홀(122)내로 유입된 외부공기의 일부는 외부공기 순환용 중공홀(122)내의 입구 위치에 형성된 공기공급홀(126)을 통하여 그 외부의 회전자(120)의 회전 지지용 베어링(128)쪽으로 빠져나가는 동시에 회전자(120)와 고정자(110) 사이의 공극부로 흐르게 된다.Particularly, a part of the outside air introduced into the hollow hole 122 for circulating the outside air of the rotor 120 passes through the air hole 126 formed at the inlet position in the hollow hole 122 for circulating the outside air, To the bearing 128 for rotation support of the rotor 120 of the rotor 120 and to the air gap between the rotor 120 and the stator 110.

따라서, 상기 회전자(120)의 공기공급홀(126)을 통과하여 회전 지지용 베어링(128) 및 회전자(120)와 고정자(110) 사이의 공극부로 흐르는 외부공기에 의하여 발열 상태의 고정자(110) 및 회전자(120)의 섭동부에 대한 냉각이 이루어지게 된다.Accordingly, the air is supplied to the rotor 120 through the air supply hole 126 of the rotor 120, and the rotating support bearing 128 and the stator 110, which is heated by the external air flowing into the air gap between the rotor 120 and the stator 110 110 and the sliding portion of the rotor 120 are cooled.

물론, 전기자동차의 주행시 상기와 같이 모터 하우징(130)의 외표면에 형성된 공기흐름 유도홈(132)내로 외부공기가 계속해서 출입하게 되므로, 공기흐름 유도홈(132)과 인접한 고정자(120)에 대한 냉각도 동시에 이루어지게 된다.Since the external air continuously flows in and out of the air flow guide groove 132 formed on the outer surface of the motor housing 130 during the traveling of the electric vehicle, the air flow guide groove 132 and the adjacent stator 120 Cooling is also performed at the same time.

이와 같이, 전기자동차의 주행시 주행풍에 의한 외부공기가 휠 어댑터(300)의 외부공기 유도홀(302)을 통과하여 회전자(120)의 외부공기 순환용 중공홀(122)로 흐르고, 동시에 외부공기 순환용 중공홀(122)의 공기공급홀(126)을 통과하여 회전자(120)와 고정자(110)의 공극부로 흐르며, 또한 모터 하우징(130)의 공기흐름 유도홈(132)에도 외부공기가 지나가게 됨으로써, 모터 모듈(100)의 내외부에 대한 외부공기 흐름이 이루어질 수 있고, 결과적으로 모터 모듈에 대한 냉각효과를 극대화시킬 수 있다.
As described above, the external air generated by the running wind at the time of traveling of the electric vehicle passes through the external air induction hole 302 of the wheel adapter 300, flows into the external air circulating hollow hole 122 of the rotor 120, Passes through the air supply hole 126 of the air circulation hollow hole 122 and flows into the gap between the rotor 120 and the stator 110 and also flows into the air flow guide groove 132 of the motor housing 130, The external air flow to the inside and outside of the motor module 100 can be made, and as a result, the cooling effect on the motor module can be maximized.

100 : 모터 모듈 110 : 고정자
112 : 고정자 코일 114 : 영구자석
120 : 회전자 122 : 외부공기 순환용 중공홀
124 : 외부공기 순환용 나선홈 126 : 공기공급홀
128 : 베어링 130 : 하우징
132 : 공기흐름 유도홈 200 : 휠
300 : 휠 어댑터 302 : 외부공기 유도홀
304 : 외부공기 안내면 306 : 볼트체결홀
400 : 프레임 어댑터 402 : 외부공기 통과홀
500 : 서브프레임100: motor module 110: stator
112: stator coil 114: permanent magnet
120: Rotor 122: hollow hole for circulating outside air
124: Spiral groove for circulating outside air 126: Air supply hole
128: bearing 130: housing
132: air flow guide groove 200: wheel
300: Wheel adapter 302: External air induction hole
304: outer air guide surface 306: bolt fastening hole
400: frame adapter 402: outer air passage hole
500: subframe

Claims (6)

전기자동차의 휠(200)과, 휠(200)의 내부에 배치되어 휠 어댑터(300)를 매개로 휠(200)에 회전력 전달 가능하게 장착되는 모터 모듈(100)과, 모터 모듈(100)의 내측면과 차체 서브프레임(500) 간을 일체로 연결시키는 프레임 어댑터(400)를 포함하는 전기자동차의 인휠모터 모듈용 냉각 장치에 있어서,
상기 모터 모듈(100)의 고정자 코일(112)과 접하면서 최외곽에 배치된 하우징(130)의 외표면에 고정자 코일(112)과의 열교환을 위한 공기흐름 유도홈(132)이 형성되고,
상기 모터 모듈(100)의 중심부에 배치되는 회전자(120)는 외부공기가 유입되어 순환될 수 있도록 외부공기 순환용 중공홀(122)이 관통 형성된 구조로 구비되며,
상기 휠 어댑터(300)의 중심부에는 회전자(120)의 외부공기 순환용 중공홀(122)과 연통되어 외부공기를 외부공기 순환용 중공홀(122)내로 유도하는 외부공기 유도홀(302)이 관통 형성된 것을 특징으로 하는 전기자동차의 인휠모터 모듈용 냉각 장치.
A motor module 100 mounted in the wheel 200 to be able to transmit rotational power to the wheel 200 through a wheel adapter 300; A cooling device for an in-wheel motor module of an electric vehicle including a frame adapter (400) for integrally connecting an inner side and a vehicle body sub-frame (500)
An air flow induction groove 132 for heat exchange with the stator coil 112 is formed on the outer surface of the housing 130 disposed at the outermost portion in contact with the stator coil 112 of the motor module 100,
The rotor 120 disposed at the center of the motor module 100 is provided with a hollow hole 122 for circulating external air through which external air can flow and circulate,
An external air induction hole 302 communicating with the external air circulation hollow hole 122 of the rotor 120 to guide the external air into the external air circulation hollow hole 122 is formed at the center of the wheel adapter 300 And wherein the cooling device is formed so as to penetrate through the through hole.
청구항 1에 있어서,
상기 회전자(120)의 외부공기 순환용 중공홀(122)의 내경면에는 외부공기 순환용 나선홈(124)이 형성된 것을 특징으로 하는 전기자동차의 인휠모터 모듈용 냉각 장치.
The method according to claim 1,
Wherein an outer air circulating helical groove (124) is formed on an inner diameter surface of the hollow hole (122) for circulating the outer air of the rotor (120).
청구항 1에 있어서,
상기 회전자(120)의 외부공기 순환용 중공홀(122)의 내경에서 그 입구 위치에는 외부공기를 회전자(120)와 고정자(110) 간의 공극부로 공급할 수 있도록 반경방향을 향하여 관통되는 공기공급홀(126)이 형성된 것을 특징으로 하는 전기자동차의 인휠모터 모듈용 냉각 장치.
The method according to claim 1,
An air supply passage (not shown) penetrating the rotor 120 in the radial direction is provided at the inlet of the hollow 120 for circulating air to the outside of the rotor 120 so that external air can be supplied to the gap between the rotor 120 and the stator 110 And a hole (126) is formed in the through hole (126).
청구항 1에 있어서,
상기 휠 어댑터(300)의 외부공기 유도홀(302)의 입구 내경은 내부에서 외부로 갈수록 점차 넓어지는 사선 단면의 외부공기 안내면(304)으로 형성된 것을 특징으로 하는 전기자동차의 인휠모터 모듈용 냉각 장치.
The method according to claim 1,
Wherein an inner diameter of an inlet of the outer air induction hole (302) of the wheel adapter (300) is formed by an outer air guide surface (304) of an oblique cross section that gradually increases from the inside to the outside, .
청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
상기 휠 어댑터(300)의 외부공기 안내면(304)에는 회전자(120)의 전면과의 볼트 체결을 위한 볼트체결홀(306)이 형성된 것을 특징으로 하는 전기자동차의 인휠모터 모듈용 냉각 장치.
The method according to claim 1 or 4,
Wherein an outer air guide surface (304) of the wheel adapter (300) is formed with a bolt fastening hole (306) for bolt fastening to the front surface of the rotor (120).
청구항 1에 있어서,
상기 모터 모듈(100)의 후면에 장착된 프레임 어댑터(400)의 내측면에는 레졸버 장착공간(404)이 형성되고, 프레임 어댑터(400)의 중심부에는 회전자(120)의 외부공기 순환용 중공홀(122)과 연통되는 외부공기 통과홀(402)이 관통 형성된 것을 특징으로 하는 전기자동차의 인휠모터 모듈용 냉각 장치.The method according to claim 1,
A resolver mounting space 404 is formed on the inner surface of the frame adapter 400 mounted on the rear surface of the motor module 100, And an external air passage hole (402) communicating with the hole (122) is formed through the through hole (402).
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