KR20160000630A - Axial-gap motor for vehicle - Google Patents

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KR20160000630A
KR20160000630A KR1020140077994A KR20140077994A KR20160000630A KR 20160000630 A KR20160000630 A KR 20160000630A KR 1020140077994 A KR1020140077994 A KR 1020140077994A KR 20140077994 A KR20140077994 A KR 20140077994A KR 20160000630 A KR20160000630 A KR 20160000630A
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김종현
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주식회사 만도
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    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
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Abstract

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 샤프트; 상기 샤프트에 장착되는 스테이터; 상기 샤프트에 장착되어 상기 스테이터와 대면하고, 상기 샤프트와 연동하여 회전하는 로터; 및 상기 스테이터와 연결되고, 상기 로터의 회전수에 따라 상기 로터로부터 상기 스테이터를 이격시키거나 근접시키는 리니어 액추에이터;를 포함하여, 간단한 구성과 간단한 조작으로 전기 구동 차량의 저속 및 고속 주행에서 고효율로 운전이 가능하도록 하는 차량용 축방향 간극형 모터에 관한 것이다.In order to achieve the above object, according to the present invention, A stator mounted on the shaft; A rotor mounted on the shaft and facing the stator and rotating in association with the shaft; And a linear actuator which is connected to the stator and which separates or brings the stator away from the rotor in accordance with the number of rotations of the rotor, wherein the linear actuator is operated at a low speed and at a high speed in an electrically driven vehicle To an axial gap type motor for a vehicle.

Description

차량용 축방향 간극형 모터{AXIAL-GAP MOTOR FOR VEHICLE}[0001] AXIAL-GAP MOTOR FOR VEHICLE [0002]

본 발명은 차량용 축방향 간극형 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 간단한 구성과 간단한 조작으로 전기 구동 차량의 저속 및 고속 주행에서 고효율로 운전이 가능하도록 하는 차량용 축방향 간극형 모터에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an axial gap type motor for a vehicle, and more particularly, to an axial gap type motor for a vehicle which enables a high-efficiency operation at a low speed and a high speed running of the electric-

축방향 간극형 모터(axial-gap motor)는 일반적으로 샤프트의 길이를 짧게 한 원판 형상의 모터이며, 현재 전기 구동 차량의 인휠(in-wheel) 모터용으로 각광을 받고 있는 장치이다.An axial-gap motor is a disk-shaped motor that generally has a short shaft length, and is currently a device for receiving in-wheel motors of electric-powered vehicles.

이러한 축방향 간극형 모터는 로터와 스테이터가 샤프트에 고정되어 일정한 에어 갭(air gap)을 유지하게 된다.In such an axial gap type motor, the rotor and the stator are fixed to the shaft to maintain a constant air gap.

따라서, 전기 구동 차량이 역기전압 영역 외의 고속 주행을 할 때에는 ECU를 통하여 복잡한 약자속 제어(Flux Weakening Control)를 할 필요가 있는 것이다.Therefore, when the electrically driven vehicle is traveling at a high speed outside the back electromotive voltage region, it is necessary to perform complicated abbreviation control (Flux Weakening Control) through the ECU.

통상적으로, 모터 입력 전압은 고정되어 있으므로, 모터의 최고 속도는 모터 회전자의 회전에 의해 유기되는 역기전압이 단자전압과 같게 되는 속도라 할 수 있다.Typically, the motor input voltage is fixed, so the maximum speed of the motor may be the speed at which the back electromotive voltage induced by the rotation of the motor rotor is equal to the terminal voltage.

따라서, 회전속도의 증가는 역기전압의 증가를 가져오므로, 모터의 고속 운전에 지장을 주기 때문에, 역기전압을 낮추기 위해서는 자속밀도를 낮추면 된다.Therefore, since the increase of the rotation speed leads to an increase of the back electromotive voltage, the high speed operation of the motor is hindered, so that the magnetic flux density can be lowered to lower the back electromotive voltage.

이와 같은 관점에서, 약자속 제어가 필요한 것인데, 약자속 제어는 제어 로직에서 자속의 반대방향으로 기자력이 형성되어 자속을 약하게 만드는 것이다. 그런데 이러한 약자속 제어는 제어 로직이 너무 복잡하게 되며, 고속 주행시 약자속을 만들기 위한 전류를 더 인가하여야 하므로 효율이 저하되는 문제점이 있었던 것이다.
From this point of view, abbreviation control is necessary, and abbreviation control is a control logic in which magnetism is generated in the opposite direction of the magnetic flux to weaken the magnetic flux. However, since the control logic is too complicated to control the abbreviations, the efficiency of the abbreviations must be increased to increase the speed of abbreviations.

등록특허 제10-0976885호Patent No. 10-0976885

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 간단한 구성과 간단한 조작으로 전기 구동 차량의 저속 및 고속 주행에서 고효율로 운전이 가능하도록 하는 차량용 축방향 간극형 모터를 제공하기 위한 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an axial gap type motor for a vehicle which can operate at a low speed and at a high speed in an electric driving vehicle with high efficiency.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 샤프트; 상기 샤프트에 장착되는 스테이터; 상기 샤프트에 장착되어 상기 스테이터와 대면하고, 상기 샤프트와 연동하여 회전하는 로터; 및 상기 스테이터와 연결되고, 상기 로터의 회전수에 따라 상기 로터로부터 상기 스테이터를 이격시키거나 근접시키는 리니어 액추에이터;를 포함하는 차량용 축방향 간극형 모터를 제공할 수 있다.According to an aspect of the present invention, A stator mounted on the shaft; A rotor mounted on the shaft and facing the stator and rotating in association with the shaft; And a linear actuator connected to the stator and spaced apart from or near the stator according to the number of rotations of the rotor.

여기서, 상기 리니어 액추에이터는, 상기 로터의 회전수가 증가함에 따라 상기 스테이터를 상기 로터로부터 이격시키고, 상기 로터의 회전수가 감소함에 따라 상기 스테이터를 상기 로터에 근접시키며, 즉 차량이 고속으로 주행할 때 상기 스테이터를 상기 로터로부터 이격시키고, 상기 차량이 저속으로 주행할 때 상기 스테이터를 상기 로터에 근접시킨다.Here, the linear actuator moves the stator away from the rotor as the number of rotations of the rotor increases, and brings the stator closer to the rotor as the number of rotations of the rotor decreases. That is, when the vehicle travels at high speed, The stator is separated from the rotor, and the stator is brought close to the rotor when the vehicle travels at a low speed.

그리고, 상기 로터와 상기 스테이터 사이에는 일정 간격의 초기 에어 갭(air gap)이 형성되며, 상기 리니어 액추에이터는 상기 초기 에어 갭의 1배 내지 5배의 범위 내에서 상기 스테이터를 상기 로터로부터 이격시키거나 근접시키게 된다.An initial air gap is formed between the rotor and the stator. The linear actuator separates the stator from the rotor within a range of 1 to 5 times the initial air gap .

그리고, 상기 차량용 축방향 간극형 모터는, 상기 스테이터와 대면하는 상기 로터의 가장자리에 장착되는 마그넷을 더 포함한다.The vehicle axial gap type motor further includes a magnet mounted on an edge of the rotor facing the stator.

그리고, 상기 차량용 축방향 간극형 모터는, 상기 스테이터 또는 상기 로터에 장착되어 상기 리니어 액추에이터와 전기적으로 연결되며, 상기 로터의 회전수 또는 회전속도를 감지하는 센서를 더 포함한다.The vehicle axial gap type motor further includes a sensor mounted on the stator or the rotor, electrically connected to the linear actuator, and sensing a rotational speed or a rotational speed of the rotor.

그리고, 상기 샤프트는 전기 구동 방식의 모터와 연결되거나, 전기 구동 방식의 액셀러레이터와 연결되는 것이 바람직하다.
The shaft may be connected to an electric drive motor or may be connected to an electric drive accelerator.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 스테이터와 연결된 리니어 액추에이터가 샤프트와 연동 회전하는 로터의 회전수에 따라 스테이터를 로터로부터 이격시키거나 근접시키는 간단한 조작과 간단한 구성으로도 약자속 제어가 가능하도록 함으로써, 저속 주행은 물론 고속 주행시에 고효율로 운전이 가능하게 된다.According to the present invention having such a structure, the linear actuator connected to the stator can be abruptly controlled by a simple operation of separating or bringing the stator away from the rotor in accordance with the number of rotations of the rotor rotating in conjunction with the shaft , It is possible to operate at a high efficiency at low speed driving as well as at high speed driving.

특히, 본 발명은 고속 주행시 ECU를 통한 약자속 제어를 수행하는 대신에 로터의 회전수 변화, 즉 회전 속도를 피드백받아서 리니어 액추에이터의 가동을 제어하는 방식으로 로터와 스테이터 사이의 간격을 제어하는 것이므로, 이러한 제어는 고속 주행시 최적의 효율을 얻을 수 있는 것이라 할 수 있다.
Particularly, the present invention controls the gap between the rotor and the stator by controlling the operation of the linear actuator by receiving feedback of the rotation speed of the rotor, that is, the rotation speed, instead of performing abbreviation control through the ECU at the time of high- This control can be said to achieve optimum efficiency at high speed driving.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축방향 간극형 모터의 전체적인 구성을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 축방향 간극형 모터의 전체적인 구성을 나타낸 개념도이다.
도 3은 기존의 차량용 축방향 간극형 모터와 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축방향 간극형 모터의 회전수와 토크에 따른 출력 및 토크의 변화를 비교하여 나타낸 그래프로, 도 3(a)는 기존의 차량용 축방향 간극형 모터를, 도 3(b)는 본발명의 일 실시예에 따른 차량용 축방향 간극형 모터를 나타낸 것이다.
도 4는 기존의 차량용 축방향 간극형 모터와 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축방향 간극형 모터의 회전수와 토크에 따른 효율을 비교하여 나타낸 그래프로, 도 4(a)는 기존의 차량용 축방향 간극형 모터를, 도 4(b)는 본발명의 일 실시예에 따른 차량용 축방향 간극형 모터를 나타낸 것이다.1 is a conceptual diagram showing the overall configuration of an axial clearance motor for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a conceptual diagram showing the overall configuration of an axial gap type motor for a vehicle according to another embodiment of the present invention.
3 is a graph showing a comparison between a conventional axial gap type motor and a change in output and torque according to the number of revolutions and torque of an axial gap type motor for a vehicle according to an embodiment of the present invention. Fig. 3 (b) shows an axial gap type motor for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing a comparison between the conventional axial gap type motor and the axial gap type motor for a vehicle according to an embodiment of the present invention in terms of the number of revolutions and the efficiency according to torque. FIG. 4 (a) Fig. 4 (b) shows an axial gap type motor according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms.

오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that the disclosure can be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art.

도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다.In the drawings, the thicknesses of layers and regions are exaggerated for clarity.

상단, 하단, 상면, 하면, 또는 상부, 하부 등의 용어는 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 사용되는 것이다.Terms such as top, bottom, top, bottom, or top, bottom, etc. are used to distinguish relative positions in components.

예를 들어, 편의상 도면상의 위쪽을 상부, 도면상의 아래쪽을 하부로 명명하는 경우, 실제에 있어서는 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 상부는 하부로 명명될 수 있고, 하부는 상부로 명명될 수 있다.For example, in the case of naming the upper part of the drawing as upper part and the lower part as lower part in the drawings for convenience, the upper part may be named lower part and the lower part may be named upper part without departing from the scope of right of the present invention .

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be construed as ideal or overly formal in meaning unless explicitly defined in the present application Do not.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축방향 간극형 모터의 전체적인 구성을 나타낸 개념도이며, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 축방향 간극형 모터의 전체적인 구성을 나타낸 개념도이다.FIG. 1 is a conceptual diagram showing the overall configuration of an axial gap type motor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a conceptual diagram showing the overall configuration of an axial gap type motor for a vehicle according to another embodiment of the present invention.

참고로, 도 2에서 미설명 부호로, 70은 베어링을, 80은 리니어 액추에이터(50)에 전원을 공급하는 배터리를 각각 나타낸다.2, reference numeral 70 denotes a bearing, and 80, a battery for supplying power to the linear actuator 50, respectively.

본 발명은 도시된 바와 같이 샤프트(10)와, 샤프트(10)에 장착되는 스테이터(20)와, 샤프트(10)에 장착되어 스테이터(20)와 대면하고 샤프트(10)와 연동하여 회전하는 로터(30)와, 스테이터(20)와 연결되고 로터(30)의 회전수에 따라 로터(30)로부터 스테이터(20)를 이격시키거나 근접시키는 리니어 액추에이터(50)를 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.As shown in the drawings, the present invention includes a shaft 10, a stator 20 mounted on the shaft 10, a rotor 20 mounted on the shaft 10 and facing the stator 20 and rotating in association with the shaft 10, And a linear actuator 50 connected to the stator 20 and spaced or brought closer to the rotor 30 from the rotor 30 in accordance with the number of rotations of the rotor 30.

따라서, 본 발명은 자속의 반대 방향으로 기자력을 형성하여 자속을 약하게 만드는 기존의 약자속 제어와 달리, 스테이터(20)를 로터(30)에 대하여 이격시키거나 근접시키는 단순한 제어를 통하여 자속 밀도를 낮출 수 있으므로, 특히 고속 주행시 고효율의 운전이 가능하게 되는 것이다.Therefore, unlike the conventional abbreviated speed control in which the magnetic flux is weakened by forming a repulsive force in the opposite direction of the magnetic flux, the present invention reduces the magnetic flux density through simple control of moving the stator 20 away from or close to the rotor 30 So that it is possible to operate at a high efficiency particularly at a high speed running.

특히, 본 발명은 고속 주행시 ECU를 통한 약자속 제어를 수행하는 대신에 로터의 회전수 변화, 즉 회전 속도를 피드백받아서 리니어 액추에이터의 가동을 제어하는 방식으로 로터와 스테이터 사이의 간격을 제어하므로, 고속 주행시 최적의 효율을 얻을 수 있다.In particular, the present invention controls the interval between the rotor and the stator by controlling the operation of the linear actuator by receiving feedback of the rotation speed change of the rotor, that is, the rotation speed, instead of performing abbreviation control through the ECU at the time of high- It is possible to obtain optimum efficiency at the time of traveling.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or scope of the invention.

스테이터(20)와 로터(30)는 기존의 샤프트에 비하여 길이 방향에 따른 길이가 비교적 짧게 형성된 샤프트(10)에 장착되어 인휠 모터로 적용하기 적합하도록 각각 원판 형상으로 제작되도록 한다.The stator 20 and the rotor 30 are mounted on the shaft 10 having a relatively short length along the longitudinal direction as compared with the conventional shaft so as to be formed into a disc shape suitable for application to an in-wheel motor.

여기서, 스테이터(20)와 대면하는 로터(30)의 가장자리에는 기전력의 발생을 통한 약자속 제어가 이루어지도록 마그넷(31)이 장착된다.Here, the magnet 31 is mounted on the edge of the rotor 30 facing the stator 20 so that the speed of the magnet 30 is controlled by generating an electromotive force.

이때, 로터(30)와 스테이터(20) 사이에는 일정 간격의 초기 에어 갭(g)(air gap)이 형성되며, 후술할 리니어 액추에이터(50)는 초기 에어 갭(g)의 1배 내지 5배의 범위 내에서 스테이터(20)를 로터(30)로부터 이격시키거나 근접시키게 된다.At this time, an initial air gap g is formed between the rotor 30 and the stator 20 at a predetermined interval, and the linear actuator 50, which will be described later, The stator 20 is spaced apart from or closer to the rotor 30 within the range of the rotor 30.

통상, 초기 에어 갭(g)은 1.2mm 내외에서 결정되며, 1.2~6.0mm의 범위에서 후술할 리니어 액추에이터(50)는 스테이터(20)를 로터(30)로부터 이격시키거나 근접시킨다.Usually, the initial air gap g is determined at about 1.2 mm, and in the range of 1.2 to 6.0 mm, the linear actuator 50 to be described later separates or brings the stator 20 away from the rotor 30.

한편, 리니어 액추에이터(50)는 로터(30)의 회전수 변화에 따른 약자속 제어를 기구적으로 구현하기 위한 것으로, 로터(30)의 회전수가 증가함에 따라 스테이터(20)를 로터(30)로부터 이격시키고, 로터(30)의 회전수가 감소함에 따라 스테이터(20)를 로터(30)에 근접시키게 된다.The linear actuator 50 mechanically controls the abrupt speed according to the change in the number of rotations of the rotor 30. The linear actuator 50 rotates the stator 20 from the rotor 30 As the number of revolutions of the rotor 30 decreases, the stator 20 approaches the rotor 30.

즉, 리니어 액추에이터(50)는 차량이 고속으로 주행할 때 스테이터(20)를 로터(30)로부터 이격시키고, 차량이 저속으로 주행할 때 스테이터(20)를 로터(30)에 근접시키는 것이다.That is, the linear actuator 50 separates the stator 20 from the rotor 30 when the vehicle travels at a high speed, and brings the stator 20 closer to the rotor 30 when the vehicle travels at a low speed.

리니어 액추에이터(50)는 스테이터(20)와 연결되어 신축하는 유체 실린더를 적용하거나, 스테이터(20)를 샤프트(10)의 외주면에 형성된 레일을 따라 왕복시키는 LM 가이드나, 스테이터(20)를 샤프트(10)의 형성 방향을 따라 왕복시키는 랙과 피니언 구조 등 다양한 응용 및 변형 설계가 가능함은 물론이다.The linear actuator 50 may be a LM guide that is connected to the stator 20 to apply an expanding or contracting fluid cylinder or an LM guide that reciprocates the stator 20 along the rails formed on the outer circumferential surface of the shaft 10, 10 and a rack and pinion structure that reciprocates along the forming direction of the first and second plates 10 and 10.

여기서, 본 발명은 도 2와 같이 스테이터(20) 또는 로터(30)에 장착되어 리니어 액추에이터(50)와 전기적으로 연결되며, 전기 구동 방식의 모터 또는 액셀러레이터(60)와 연결된 샤프트(10)와 연동 회전하는 로터(30)의 회전수 또는 회전속도를 감지하는 센서(40)를 더 포함하는 것이 바람직하다.2, the present invention may be applied to a stator 20 or a rotor 30, electrically connected to a linear actuator 50, and coupled to a shaft 10 connected to an electric motor or an accelerator 60, And a sensor 40 for sensing the rotational speed or the rotational speed of the rotating rotor 30.

따라서, 상기와 같은 실시예에 따른 본 발명의 차량용 축방향 간극형 모터는 기존의 차량용 축방향 간극형 모터에 비하여 고속 주행시 출력 및 토크가 대폭적으로 향상됨을 도 3을 통하여 알 수 있다. Accordingly, it can be seen from FIG. 3 that the axial gap type motor for a vehicle according to the present invention as described above significantly improves the output and torque at the time of high-speed running as compared with the conventional axial gap type motor for a vehicle.

참고로, 도 3은 기존의 차량용 축방향 간극형 모터와 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축방향 간극형 모터의 회전수와 토크에 따른 출력 및 토크의 변화를 비교하여 나타낸 그래프로, 도 3(a)는 기존의 차량용 축방향 간극형 모터를, 도 3(b)는 본발명의 일 실시예에 따른 차량용 축방향 간극형 모터를 나타낸 것이다.3 is a graph showing a comparison between a conventional axial clearance type motor and an axial clearance type motor for a vehicle according to an embodiment of the present invention in comparison of changes in output and torque according to the number of revolutions and torque, (a) shows an existing axial gap type motor for a vehicle, and FIG. 3 (b) shows an axial gap type motor for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 3에서 실선으로 표시된 곡선은 토크를 점선으로 표시된 곡선을 출력을 각각 나타낸다.The curve indicated by the solid line in Fig. 3 represents the output of the curve indicated by the dotted line of the torque.

즉, 차량이 고속으로 주행할 때 리니어 액추에이터(50)가 작동하여 로터(30)로부터 스테이터(20) 간의 에어 갭(g)을 1.2mm에서 6.0mm로 조정하였더니 저속 영역에서 최대 토크의 저하는 있었으나, 고속 영역에서의 토크와 출력이 향상된 것을 알 수 있었다.That is, when the vehicle is traveling at a high speed, the linear actuator 50 operates to adjust the air gap g between the rotor 30 and the stator 20 from 1.2 mm to 6.0 mm. However, it was found that the torque and the output were improved in the high speed region.

또한, 상기와 같은 실시예에 따른 본 발명의 차량용 축방향 간극형 모터는 기존의 차량용 축방향 간극형 모터에 비하여 고속 주행시 효율이 대폭적으로 향상됨을 도 4를 통하여 알 수 있다.In addition, the axial gap type motor for a vehicle according to the present invention as described above has a significantly improved efficiency in a high-speed running compared to a conventional axial gap type motor for a vehicle.

참고로, 도 4는 기존의 차량용 축방향 간극형 모터와 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축방향 간극형 모터의 회전수와 토크에 따른 효율을 비교하여 나타낸 그래프로, 도 4(a)는 기존의 차량용 축방향 간극형 모터를, 도 4(b)는 본발명의 일 실시예에 따른 차량용 축방향 간극형 모터를 나타낸 것이다.4A and 4B are graphs showing a comparison between the conventional axial gap type motor and the efficiency of the axial gap type motor for a vehicle according to an embodiment of the present invention, Fig. 4 (b) shows an axial gap type motor for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 4에서 짙게 점점이 채워진 부분일수록 효율이 더 높은 영역임을 나타낸다.In FIG. 4, the portion where the thicker dot is filled indicates the higher efficiency region.

즉, 차량이 고속으로 주행할 때 리니어 액추에이터(50)가 작동하여 로터(30)로부터 스테이터(20) 간의 에어 갭(g)을 1.2mm에서 6.0mm로 조정하였더니 고속 영역에서의 효율이 향상된 것을 알 수 있었다.That is, when the vehicle travels at a high speed, the linear actuator 50 operates to adjust the air gap g between the rotor 30 and the stator 20 from 1.2 mm to 6.0 mm, Could know.

이상과 같이 본 발명은 간단한 구성과 간단한 조작으로 전기 구동 차량의 저속 및 고속 주행에서 고효율로 운전이 가능하도록 하는 차량용 축방향 간극형 모터를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.As described above, it is understood that the present invention is based on a technical idea to provide an axial gap type motor for a vehicle which can operate at a high efficiency in a low speed and a high speed running of an electric drive vehicle by a simple structure and a simple operation.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.
It will be apparent to those skilled in the art that many other modifications and applications are possible within the scope of the basic technical idea of the present invention.

10...샤프트
20...스테이터
30...로터
31...마그넷
40...센서
50...리니어 액추에이터
60...모터, 액셀러레이터
70...베어링
80...배터리
g...에어 갭10 ... shaft
20 ... stator
30 ... rotor
31 ... Magnet
40 ... sensor
50 ... linear actuator
60 ... motor, accelerator
70 ... bearing
80 ... battery
g ... air gap

Claims (8)

샤프트;
상기 샤프트에 장착되는 스테이터;
상기 샤프트에 장착되어 상기 스테이터와 대면하고, 상기 샤프트와 연동하여 회전하는 로터; 및
상기 스테이터와 연결되고, 상기 로터의 회전수에 따라 상기 로터로부터 상기 스테이터를 이격시키거나 근접시키는 리니어 액추에이터;를 포함하는 차량용 축방향 간극형 모터.
shaft;
A stator mounted on the shaft;
A rotor mounted on the shaft and facing the stator and rotating in association with the shaft; And
And a linear actuator that is connected to the stator and that separates or brings the stator away from the rotor in accordance with the number of rotations of the rotor.
청구항 1에 있어서,
상기 리니어 액추에이터는,
상기 로터의 회전수가 증가함에 따라 상기 스테이터를 상기 로터로부터 이격시키고,
상기 로터의 회전수가 감소함에 따라 상기 스테이터를 상기 로터에 근접시키는 차량용 축방향 간극형 모터.
The method according to claim 1,
The linear actuator includes:
As the number of revolutions of the rotor increases, the stator is separated from the rotor,
And the stator is brought close to the rotor as the number of rotations of the rotor decreases.
청구항 1에 있어서,
상기 리니어 액추에이터는,
차량이 고속으로 주행할 때 상기 스테이터를 상기 로터로부터 이격시키고,
상기 차량이 저속으로 주행할 때 상기 스테이터를 상기 로터에 근접시키는 차량용 축방향 간극형 모터.
The method according to claim 1,
The linear actuator includes:
The stator is separated from the rotor when the vehicle is traveling at a high speed,
And the stator is brought close to the rotor when the vehicle travels at a low speed.
청구항 1에 있어서,
상기 로터와 상기 스테이터 사이에는 일정 간격의 초기 에어 갭(air gap)이 형성되며, 상기 리니어 액추에이터는 상기 초기 에어 갭의 1배 내지 5배의 범위 내에서 상기 스테이터를 상기 로터로부터 이격시키거나 근접시키는 차량용 축방향 간극형 모터.
The method according to claim 1,
An initial air gap is formed between the rotor and the stator and the linear actuator is arranged to move the stator away from or close to the rotor within a range of 1 to 5 times the initial air gap Axial gap type motor for vehicle.
청구항 1에 있어서,
상기 차량용 축방향 간극형 모터는,
상기 스테이터와 대면하는 상기 로터의 가장자리에 장착되는 마그넷을 더 포함하는 차량용 축방향 간극형 모터.
The method according to claim 1,
The axial gap type motor for a vehicle,
And a magnet mounted on an edge of the rotor facing the stator.
청구항 1에 있어서,
상기 차량용 축방향 간극형 모터는,
상기 스테이터 또는 상기 로터에 장착되어 상기 리니어 액추에이터와 전기적으로 연결되며, 상기 로터의 회전수 또는 회전속도를 감지하는 센서를 더 포함하는 차량용 축방향 간극형 모터.
The method according to claim 1,
The axial gap type motor for a vehicle,
Further comprising a sensor mounted on the stator or the rotor and electrically connected to the linear actuator, the sensor sensing a rotation speed or a rotation speed of the rotor.
청구항 1에 있어서,
상기 샤프트는 전기 구동 방식의 모터와 연결되는 차량용 축방향 간극형 모터.
The method according to claim 1,
And the shaft is connected to an electric drive type motor.
청구항 1에 있어서,
상기 샤프트는 전기 구동 방식의 액셀러레이터와 연결되는 차량용 축방향 간극형 모터.
The method according to claim 1,
Wherein the shaft is connected to an electric drive type accelerator.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100976885B1 (en) 2004-12-24 2010-08-18 스미토모 덴키 고교 가부시키가이샤 Axial Gap Superconducting Motor

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