KR20180081858A - 모터와 알터네이터를 융합한 전동차용 인휠 시스템 - Google Patents

모터와 알터네이터를 융합한 전동차용 인휠 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것이다. 일반적으로 모터와 알터네이터를 융합하지 못하고 독자적인 형태로 제작되어 상호 연결시켜 사용해왔다.
본 발명의 목적은 모터와 알터네이터의 기능을 하나의 동체 안에 결합시켜서 모터의 회전운동을 진행할 때 모터기능과 결합된 알터네이터 기능으로 하여금 전력을 생산토록 하는 연구이다.
본 발명의 모터와 알터네이터를 융합한 전동차용 인휠 시스템은 in Alternator type & out Motor type과 in Motor type & out Alternator type으로 구성할 수 있다.
in Alternator type & out Motor type을 기본구조로 살펴보면, 회전축의 외측에 제2회전자를 두고, 제2회전자의 외측에 발전용고정자를 두고, 발전용고정자의 외측에 제1회전자를 두고, 제1회전자의 외측에 모터용고정자를 두고, 모터용고정자의 외측에 로터하우징을 두는 구조로써, 회전축이 자성체인 제1회전자와 전도체 또는 자성체로 성형된 제2회전자와 전도체 또는 자성체로 성형된 로터하우징을 동시에 동일한 방향으로 회전하도록 하는데, 먼저 외부 전원에 의해서 모터용고정자와 제1회전자사이에 자기력이 형성되어 제1회전자가 회전하게 되며, 이와 동시에 제1회전자와 발전용고정자 사이에서도 기전력이 발생하며, 제1회전자 및 제2회전자와 함께 동시에 외곽에서 회전하는 로터하우징에 의해서는 바퀴를 구동할 수 있도록 하는 기술이다.
그러므로 자성체로 성형된 제1회전자와 전도체 또는 자성체로 성형한 제2회전자 및 전도체 또는 자성체로 성형한 로터하우징이 각각 모터용고정자 및 발전용고정자를 사이에 두고 결합되어, 이들이 동시에 회전할 때 강한 자기장이 모터용고정자와 발전용고정자를 통과하며, 제1회전자와 모터용고정자 사이에서는 강한 자기장으로 인해서 붙어서 정지하려는 힘(attraction)이 없으나, 알터네이터는 어떤 회전자와 어떤 고정자간에는 붙으려는 힘이 강하기 때문에, 본 고안에서는 전도체 또는 자성체로 성형한 제2회전자를 두고 제1회전자와의 사이에 발전용고정자를 설치하였을 때 제1회전자와 제2회전자가 동시에 회전해버림으로써 강한 자기장으로 인해서 붙어서 정지하려는 힘(attraction)을 제거시키는 구조이다. 이는 제1회전자와 제2회전자 및 로터하우징이 동시에 회전해버림으로써 발전용고정자 권선코일 간의 코깅토크 현상과 와전류를 억제하고, 회전마찰을 줄이고, 회전속도를 높일 수 있는 특성이 있으므로 이는 구동과 축전(Charge)을 동시에 요구하는 전기차와 전기오토바이 등에서 운행 중에 충전기능을 더함으로써 주행거리를 늘릴 수 있는 모터와 알터네이터를 융합한 전동차용 인휠 시스템에 관한 것이다.

Description

모터와 알터네이터를 융합한 전동차용 인휠 시스템{To the motor and alternator in wheel system for motor vehicles}
본 발명은 모터와 알터네이터를 융합한 전동차용 인휠 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 종래의 발전기는 고정자의 코어를 강력한 자성체인 계자철심으로 성형한 후 코일을 권선을 하여 회전자와 고정자간에 자기장으로 인해서 서로 붙으려는 힘(attraction) 때문에 회전축이 잘 돌아가지 않는 회전저항이 많이 발생하는데, 본 발명에서는 in Alternator type & out Motor type의 경우 회전자를 2개 두어서 제1회전자는 모터용고정자와 자기력발생 기능을 담당하고, 제2회전자는 자성체 또는 전도체로 성형하고, 발전용고정자를 복합연성물질 또는 비자성체로 성형한 발전용고정자를 사이에 두고, 제1회전자와 제2회전자가 동시에 회전할 때 강한 자기장이 발전용고정자를 통과하며, 제1회전자와 발전용고정자 및 제2회전자 사이에 강한 자기장으로 인해서 붙어서 정지하려는 힘(attraction)을 제거시킴으로써 제1회전자와 발전용고정자 및 제2회전자 사이의 권선코일 간의 코깅현상과 와전류를 억제하고, 회전저항력을 줄이고, 회전속도를 높일 수 있는 것을 특징으로 한다. 이는 구동과 축전(Charge)을 동시에 요구하는 전기차와 전기오토바이 등에서 운행중에 충전기능을 더함으로써 주행거리를 늘릴 수 있으며, 모터용고정자를 외곽으로 성형하기 때문에 in Motor type & out Alternator type의 경우보다 큰 기자력을 발생하도록 하는 모터와 알터네이터를 융합한 전동차용 인휠 시스템에 관한 것이다.
이와 반대로 in Motor type & out Alternator type의 경우에는 제1회전자 및 로터회전자는 그대로 있는 상태에서 제2회전자를 생략하고, 모터용고정자와 발전용고정자를 상호 위치를 교환시켜서 발전고정자를 외곽으로 성형하기 때문에 in Alternator type & out Motor type의 경우보다 마그네트의 수를 증가시킴으로써 더 큰 기전력을 발생하도록 하는 모터와 알터네이터를 융합한 전동차의 인휠 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 모터와 알터네이터를 융합한 전동차용 인휠 시스템에 관한 것으로, 발전기에서 생성되는 기전력의 크기는 자기장의 세기와 도체의 길이 및 자기장과 도체의 상대속도에 비례한다.
따라서 자기장의 세기를 높이거나 도체를 길게 형성하거나 또는 자기장과 도체의 상대속도를 크게 함으로써 기전력을 높일 수 있다. 통상적으로 자기장과 도체의 상대속도를 크게 하여 기전력을 높이고 있는데 이를 위해서는 회전자의 회전속도를 높여야 하는데 이럴 경우 고속회전을 요하기 때문에 조력, 풍력 및 도로발전과 같이 저속회전력을 인가하는 경우 원하는 기전력을 얻을 수 없었다.
이에 2개의 회전자를 사용하여 원하는 기전력을 얻을 수 있는 발전기가 개발되었으며, 그 일례인 제10-1454805호의 발전기가 도6에 도시되어 있다.
도4의 발전기는 자석을 갖는 회전자(120)와 자성체인 내부케이싱(150)을 서로 동일한 방향으로 회전시킴으로써 저속회전력에서 기전력을 얻는 구조이고, 장점으로는 자석을 갖는 회전자(120)와 자성체인 내부케이싱(150)이라는 동시 회전체 사이에 복합연성물질 또는 비자성체로 성형된 고정자(130)의 코어에 권선된 권선코일을 사용하여 상호간 자기장이 유도되어 복합연성물질 또는 비자성체로 형성된 코어에 권선된 고정자(130)에게 기전력을 발생시키면서도 서로 붙으려고 붙으려는 힘(attraction)을 제거하고, 코깅현상과 와전류를 억제하며, 발열 억제효과와 회전저항을 크게 줄여 발전효율성을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
그러나 상술한 종래의 발전기는 모터의 기능이 결합되지 않은 단순한 알터네이터의 기능만을 소유할 뿐이므로 엔진발전과 풍력발전 및 조력발전 등에 유용하지만 전기자동차나 전기운송수단으로 이용하기위해서는 모터기능과 알터네이터 부분이 융합된 전동차용 인휠시스템이 필요하다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것이다. 일반적으로 모터와 알터네이터를 융합하지 못하고 독자적인 형태로 제작되어 상호 연결시켜 사용해왔다.
본 발명의 목적은 모터와 알터네이터의 기능을 하나의 동체 안에 결합시켜서 모터의 회전운동을 진행할 때 모터 기능에 결합된 알터네이터로 하여금 전력을 생산토록 하는 연구이다.
이를 위해서는 회전축의 바깥쪽에 제2회전자를 설치하고, 제1회전자의 바깥쪽에 발전용고정자를 설치하고, 발전용고정자의 바깥쪽에 제1회전자를 설치하고, 제1회전자의 바끝쪽에 모터용고정자를 설치하고, 모터용고정자의 바깥쪽에 로터하우징을 설치하여 발전용고정자와 모터용고정자가 동시에 기전력과 기자력을 얻을 수 있도록 하는 것이다.
하나의 동체 안에 결합된 모터 기능과 알터네이터 기능은 자기장의 세기를 높이거나 도체를 많게 형성하거나 또는 자기장과 도체의 상대속도를 크게 하기 위해서 마그네트를 쌍방향으로 성형한 제1회전자와 자성체 또는 전도체로 성형한 제2회전자 및 자성체 또는 전도체로 성형한 로터하우징을 동시에 회전시켜주는 고안이며, 제1회전자와 제2회전자의 사이에 있는 발전용고정자를 복합연성물질 또는 비자성체 코어에 권선된 권선코일로 성형하는 것과, 회전축과 고정되도록(Fixed) 결합시킨 제1회전자와 제2회전자 및 로터하우징이 동시에 회전하는 구조가 매우 중요하며, 특히 발전용고정자에게 복합연성물질 또는 비자성체 코어에 권선된 권선코일을 성형하여 제1회전자와 발전용고정자 및 제2회전자가 끌어당겨 붙어서 정지하려는 힘(attraction)을 제거함으로써, 제1회전자의 외측 마그네트의 기전력이 제2회전자까지 미치도록 하여 강한 기전력을 생성하며, 이 때 코깅토크와 와전류를 억제하고 고열과 회전저항력을 줄여 줌으로써 원하는 회전저항의 감소와 기전력을 더 얻을 수 있는 모터와 알터네이터를 융합한 전동차용 인휠 시스템을 제공하려는 것이다.
이와 반대로 in Motor type & out Alternator type의 경우에는 제1회전자 및 로터하우징은 그대로 있는 상태에서 제2회전자를 생략하고, 모터용고정자와 발전용고정자를 상호 위치를 교환시켜서 발전용고정자를 외곽으로 성형하여 마그네트 수를 늘림으로써 in Alternator type & out Motor type의 경우보다 더 큰 기전력을 발생하도록 하는 모터와 알터네이터를 융합한 전동차용 인휠 시스템을 제공하려는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 모터와 알터네이터를 융합한 전동차용 인휠 시스템은 프레임의 중심부에 회전하는 회전축을 설치할 수 있다.
또한, 회전축은 좌우에 내부에 베어링을 장착한 회전축받침대L 및 회전축받침대R에 의해 지지될 수 있다.
또한, 제2회전자는 래디얼(Radial)쪽에 전도체 또는 자성성체로 성형되어 좌측은 제2회전자측판L의 결합베어링과 결속체를 이용하여 회전축받침대L의 외주면과 결합되고, 우측은 제2회전자측판R의 결합베어링과 결속체를 이용하여 회전축에 고정되도록(Fixed) 결합될 수 있다.
또한, 발전용고정자는 래디얼(Radial)쪽에 복합연성물질 또는 비자성체 코어로 성형되며, 좌측은 발전용고정자측판L이 발전용고정자측판L의 결합베어링과 결합체를 이용하여 상기 회전축받침대L의 외주면과 슬립(Slip) 상태로 결합되고, 우측은 발전용고정자측판R이 발전용고정자측판R의 결합베어링과 결합체를 이용하여 상기 회전축 외주면에 슬립(Slip) 상태로 결합될 수 있다.
또한, 제1회전자는 양쪽 측면과 래디얼(Radial)쪽에 자성체로 성형되며, 좌측은 제1회전자측판L이 제1회전자측판L의 결합베어링과 결속체를 이용하여 상기 회전축받침대L의 외주면과 슬립(Slip) 상태로 결합되고, 우측은 제1회전자측판R이 제1회전자측판R의 결합베어링과 결속체를 이용하여 상기 회전축에 고정되도록(Fixed) 결합될 수 있다.
또한, 모터용고정자는 양쪽 측면에 자성체 코어에 권선된 권선코일로 형성되며, 좌측은 모터용고정자측판L이 모터용고정자측판L의 결합베어링과 결속체를 이용하여 상기 회전축받침대L의 외주면과 슬립(Slip) 상태로 결합되고, 우측은 모터용고정자측판R이 모터용고정자측판R의 결합베어링과 결속체를 이용하여 상기 회전축 외주면에 슬립(Slip) 상태로 결합될 수 있다.
또한, 로터하우징은 양쪽 측면이 전도체 또는 자성체로 성형되며, 좌측은 사이드하우징L이 사이드하우징L의 결합베어링과 결합체를 이용하여 상기 회전축 받침대L의 외주면과 슬립(Slip) 상태로 결합되고, 우측은 사이드하우징R이 사이드하우징R의 결합베어링과 결합체를 이용하여 상기 회전축에 고정되도록(Fixed) 결합될 수 있다.
또한, 상대적으로 더 큰 자기장의 세기를 높이거나 기전력을 많게 형성하기 위해서 제1회전자가 자성체로 성형될 때 제2회전자도 자성체로 성형될 수 있다.
또한, 모터용 입력배선 및 발전용 출력배선은 모터용고정자의 자성체 코어에 권선된 권선코일 및 발전용고정자의 복합연성물질 또는 비자성체 코어에 권선된 권선코일로써 모터용고정자측판L의 결합베어링, 제1회전자측판L의 결합베어링, 발전용고정자측판 L의 결합베어링, 사이드하우징L의 결합베어링의 측면 또는 슬리브(Sleeve)를 통해서 배선관통구를 성형하여 외부로 안전하게 도출될 수 있다.
이와 반대로 in Motor type & out Alternator type의 경우에는 제1회전자 및 로터하우징은 그대로 있는 상태에서 제2회전자를 생략할 수 있으며, 발전고정자를 외곽으로 성형하기 위해 모터용고정자와 발전용고정자의 상호 위치를 교환시켜서 설치할 수 있다.
본 발명의 모터와 알터네이터를 융합한 전동차용 인휠 시스템에 따르면, in Alternator type & out Motor type의 경우 회전축에 고정되게 직접 연결된 제1회전자와 제2회전자 및 로터하우징이 동시에 동일한 방향으로 회전할 때, 먼저 모터용고정자로 공급되는 외부 전원에 의해서 로터하우징과 모터용고정자 및 제1회전자 사이에서 기자력이 발생하여 회전력을 가동하게 되고, 이 때 모터 기능에 의해서 자동으로 회전하게 되는 제1회전자와 발전용고정자 및 제2회전자 사이에서는 기전력을 생성하게 된다.
즉, 복합연성물질 또는 비자성체로 성형된 코어를 갖는 발전용고정자는 그대로 두고, 제1회전자는 자성체로 성형하고 제2회전자는 전도체 또는 자성체로 성형하여 발전용고정자를 사이에 두고 제1회전자와 제2회전자가 동시에 회전할 때 강한 자기장이 발전용고정자를 통과하며, 제1회전자와 제2회전자 사이에 강한 자기장으로 인해서 붙어서 정지하려는 힘(attraction)을 제거함으로써 제1회전자와 발전용고정자의 권선코일 및 제2회전자 간의 코깅현상과 와전류를 해소하고, 종래의 발전기보다 회전저항력을 줄여주고, 회전속도를 높일 수 있어서 원하는 기전력을 얻을 수 있으며, 외부의 회전동력이 크게 필요하지 않아 동력에너지를 절약하는 장점이 있다.
그러므로 모터와 알터네이터를 융합한 전동차용 인휠 시스템에서 모터 기능과 알터네이터 기능을 한꺼번에 구현함으로서 경제성과 더불어서 구동과 축전(Charge)을 동시에 요구하는 전기차와 전기오토바이 등에서 운행중에 충전기능을 더함으로써 주행거리를 늘릴 수 있는 에너지융합기술 이다.
또한, in Motor type & out Alternator type의 경우는, 제1회전자 및 로터회전자는 그대로 있는 상태에서 제2회전자를 생략하고, 모터용고정자와 발전용고정자를 상호 위치를 교환시켜서 발전고정자를 외곽으로 성형하여 마그네트 숫자를 늘려줌으로써 in Alternator type & out Motor type의 경우보다 더 큰 기전력을 발생할 수가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 모터와 알터네이터를 융합한 전동차용 인휠 시스템(in Alternator type & out Motor type)의 횡단면도
도 2은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 모터와 알터네이터를 융합한 전동차용 인휠 시스템(in Motor type & out Alternator type)의 횡단면도
도 3는 도 1의 A-A선을 따라 얻어진 종단면도
도 4은 도 1의 B-B선을 따라 얻어진 종단면도
도 5은 도 1의 C-C선을 따라 얻어진 종단면도
도 6는 종래기술의 발전기의 횡단면도
이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 모터와 알터네이터를 융합한 전동차용 인휠 시스템에 대하여 상세하게 설명한다. 도 1내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 모터와 알터네이터를 융합한 전동차용 인휠 시스템(1)은 in Alternator type & out Motor type의 경우 회전축(10), 회전축받침대L,R(11,12), 로터하우징(110), 사이드하우징L,R(111,112), 사이드하우징L의 결합베어링(113), 모터용고정자(120), 자성체 코어에 권선된 권선코일(120a), 모터용고정자측판L,R(121,122), 모터용고정자측판L,R의 결합베어링(123,124), 제1회전자(130), 제1회전자측판L,R(131,132), 제1회전자측판L의 결합베어링(133), 발전용고정자(140), 복합연성물질 또는 비자성체 코어에 권선된 권선코일(140a), 발전용고정자측판L,R(141,142), 발전용고정자측판L,R의 결합베어링(143,144), 배선관통구(150), 모터용 입력배선(151), 발전용 출력배선(152), 제2회전자(160), 제2회전자측판L,R(161,162), 결속체(115,116,125,126,135,136,145,146) 등으로 구성된다.
회전축(10)은 외부전원 또는 외부의 동력발생수단에 의해 발생하는 에너지에 의해 회전하며, 그 양측 단이 회전축받침대L,R(11,12)에 의해 회전가능하게 지지된다.
회전축베어링(13)은 회전축받침대L,R(11,12)의 내부에 장착되며, 회전축(10)의 회전 가능하도록 결합하기 위한 수단이다.
모터용고정자(120)는 양쪽 측면에 자성체 코어에 권선된 권선코일로 형성되며, 좌측은 모터용고정자측판L(121)이 모터용고정자측판L의 결합베어링(123)과 결속체(125)를 이용하여 회전축받침대L(11)의 외주면과 슬립(Slip) 형태로 결합되고, 우측은 모터용고정자측판R(124)이 모터용고정자측판R의 결합베어링(124)과 결속체(126)를 이용하여 회전축(10)의 외주면에 슬립(Slip) 형태로 결합되어 회전축(110)의 회전력에 상관없이 항상 정지된 상태를 유지하게 된다.
제1회전자(130)는 양쪽 측면과 래디얼(Radial)쪽에 마그네트로 성형되며, 좌측은 제1회전자측판L(131)이 제1회전자측판L의 결합베어링(133)과 결속체(135)를 이용하여 회전축받침대L(11)의 외주면과 슬립(Slip) 형태로 결합되고, 우측은 제1회전자측판R(132)이 결속체(136)를 이용하여 회전축(10)에 고정되도록(Fixed) 결합된다.
발전용고정자(140)는 래디얼(Radial)쪽에 복합연성물질 또는 비자성체 코어로 성형되며, 좌측은 발전용고정자측판L(141)이 발전용고정자측판L의 결합베어링(143)과 결속체(145)를 이용하여 회전축받침대L(11)의 외주면과 슬립(Slip) 형태로 결합되고, 우측은 발전용고정자측판R(142)이 발전용고정자측판R의 결합베어링(144)과 결속체(146)를 이용하여 회전축(10) 외주면에 슬립(Slip) 상태로 결합되어 회전축(110)의 회전력에 상관없이 항상 정지된 상태를 유지하게 된다.
로터하우징(110)은 양쪽 측면이 전도체 또는 자성체로 성형되며, 좌측은 사이드하우징L(111)이 사이드하우징L의 결합베어링(113)과 결속체(115)를 이용하여 회전축 받침대L(11)의 외주면과 슬립(Slip) 형태로 결합되고, 우측은 사이드하우징R(112)이 결속체(116)를 이용하여 회전축(10)에 고정되도록(Fixed) 결합된다.
발전용고정자측판L의 결합베어링(143)과, 제1회전자측판L의 결합베어링(133)과, 모터용고정자측판L의 결합베어링(123)과, 사이드하우징L의 결합베어링(113)을 회전축받침대L(11)의 외주면에 슬립(slip)이 용이하도록 간격을 두어 슬리브(Sleeve) 형태로 연결시킬 수 있다.
in Motor type & out Alternator type의 경우는 제1회전자(130)와 로터하우징(110)은 그대로 둔 상태에서 제2회전자(160)를 생략하고, 발전용고정자(140)와 모터용고정자(120)의 위치를 상호 교환하여 설치한다.
이하, 상술한 구성을 갖는 본 발명의 모터와 알터네이터를 융합한 전동차용 인휠 시스템(1)의 작용에 대하여 설명한다.
in Alternator type & out Motor type의 경우 회전축(10)에 회전동력이 발생하면, 회전축받침대L,R(11,12)에 의해 지지되는 회전축(10)이 회전하게 된다.
회전축(10)이 회전하면, 좌측은 슬립(Slip) 상태를 유지하며, 우측이 회전축(10)에 고정되도록(Fixed) 결합된 제1회전자(130)와 제2회전자(160) 및 로터하우징(110)가 동시에 동일한 방향으로 회전하게 된다.
이때, 제2회전자(160)는 회전축(10)에 고정되도록(Fixed) 직접 결합되고, 제1회전자(130)와 로터하우징(110)의 좌측은 회전자측판L의 결합베어링(133)과 사이드하우징L의 결합베어링(113)을 결속체(135)와 결속체(115)를 이용하여 회전축받침대L(11)의 외주면과 결합을 통해서 슬립(Slip) 상태를 유지하며, 우측은 회전자(130)와 로터하우징(110)이 회전축(10)에 고정되도록(Fixed) 결합되어 있기 때문에 회전축을 따라서 동시에 동일한 방향으로 돌려고 한다.
따라서 제1회전자(130)와 제2회전자(160) 및 로터하우징(110)가 함께 동일한 방향으로 동시에 회전하기 때문에 제1회전자(130)와 제2회전자(160) 사이에 있는 발전용고정자(140)는 래디얼(Radial)쪽에 복합연성물질 또는 비자성체로 형성된 코어에 권선된 권선코일(140a)을 사용하므로 코깅토크와 와전류의 감소로 회전저항이 많이 발생하지 않고 회전속도가 증가되어 원하는 기전력과 동력에너지를 절약하게 된다.
즉, 종래의 영구자석발전기는 고정자의 코어에 강력한 자성체인 계자철심으로 성형한 후 코일을 권선을 하여 하나 뿐인 회전자와 하나 뿐인 고정자 간에 상호 붙으려고 하는 자기장 때문에 회전저항이 많이 발생하며, 코깅현상과 와전류 및 고열이 발생하여 내구성이 매우 부족한데, 본 발명에서는 발전용고정자(140)의 래디얼(Radial)쪽에 복합연성물질 또는 비자성체 코어에 권선된 권선코일(140a)을 사용하여 자성체로 성형된 제1회전자(130)와 전도체 또는 자성체로 성형된 제2회전자(160)가 동일한 방향으로 회전할 때 발전용고정자(140)를 사이에 두고 상호간 자기장이 유도되면서, 발전용고정자(140)에 기전력을 발생시키게 되고, 제1회전자(130)와 제2회전자(160) 사이에 강한 자기장으로 인해서 서로 붙어서 정지하려는 힘(attraction)을 제거함으로써 회전저항을 감소시켜 자연스런 회전력과 큰 기전력을 얻을 수 있다.
in Motor type & out Alternator type의 경우, 제1회전자(130)와 로터하우징(110)은 그대로 둔 상태에서 제2회전자(160)를 생략하고, 발전용고정자(140)와 모터용고정자(120)의 위치를 상호 교환하여 설치한다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조로 본 발명의 모터와 알터네이터를 융합한 전동차용 인휠 시스템(1)에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경 및 다양한 변형실시예가 가능함은 당업자에게 명백하다.
1 : 모터와 알터네이터를 융합한 전동차용 인휠 시스템
10 : 회전축 11 : 회전축받침대L
12 : 회전축받침대R 13 : 회전축베어링
110 : 로터하우징 111 : 하우징측판L
112 : 하우징측판R 113 : 하우징측판L의 결합베어링
114 : 하우징측판R의 결합베어링 115 : 결합체 116 : 결합체
120 : 모터용고정자
120a : 자성체 코어에 권선된 권선코일
121 : 모터용고정자측판L 142 : 모터용고정자측판R
123 : 모터용고정자측판L의 결합베어링 144 : 모터용고정자측판R의 결합베어링
125 : 결합체 146 : 결합체
130 : 제1회전자
131 : 제1회전자측판L 132 : 제1회전자측판R
133 : 제1회전자측판L의 결합베어링
135 : 결합체 136 : 결합체
140 : 발전용고정자
140a : 복합연성물질 또는 비자성체 코어에 권선된 권선코일
141 : 발전용고정자측판L 122 : 발전용고정자측판R
143 : 발전용고정자측판L의 결합베어링 124 : 발전용고정자측판R의 결합베어링
145 : 결합체 126 : 결합체
150 : 배선관통구
151 : 모터용 입력배선 152 : 발전용 출력배선
160 : 제2회전자
161 : 제2회전자측판L 162 : 제2회전자측판R

Claims (3)

  1. 프레임의 중앙에서 회전하는 회전축;
    상기 회전축을 지지하기 위해 내부에 베어링이 장착되는 회전축받침대L 및 회전축받침대R;
    상기 회전축의 바깥에서 래디얼(Radial)쪽 외주면이 전도체 또는 자성성체로 성형되며, 좌측은 제2회전자측판L의 결합베어링과 결속체를 이용하여 회전축받침대L의 외주면과 슬립(Slip) 형태로 결합되고, 우측은 제2회전자측판R의 결합베어링과 결속체를 이용하여 상기 회전축에 고정되도록(Fixed) 결합되어 상기 회전축과 함께 동시에 회전하는 제2회전자;
    상기 제2회전자를 감싸며, 래디얼(Radial)쪽이 복합연성물질 또는 비자성체 코어로 성형되며, 좌측은 발전용고정자측판L의 결합베어링과 결속체를 이용하여 상기 회전축받침대L의 외주면과 슬립(Slip) 형태로 결합되고, 우측은 발전용고정자측판R의 결합베어링과 결속체를 이용하여 상기 회전축 외주면에 슬립(Slip) 형태로 결합되는 발전용고정자;
    상기 발전용고정자의 바깥에서 양쪽 측면과 래디얼(Radial)쪽이 마그네트로 성형되며, 좌측은 제1회전자측판L의 결합베어링과 결속체를 이용하여 상기 회전축 받침대L의 외주면과 슬립(Slip) 형태로 결합되고, 우측은 제1회전자측판R의 결합베어링과 결속체를 이용하여 상기 회전축에 고정되도록(Fixed) 결합되는 제1회전자;
    상기 제1회전자의 바깥에서 양쪽 측면이 자성체 코어에 권선된 권선코일로 성형되며, 좌측은 모터용고정자측판L의 결합베어링과 결속체를 이용하여 상기 회전축 받침대L의 외주면과 슬립(Slip) 형태로 결합되고, 우측은 모터용고정자측판R의 결합베어링과 결속체를 이용하여 상기 회전축 외주면에 슬립(Slip) 형태로 결합되는 모터용고정자;
    상기 모터용고정자를 감싸며, 양쪽 측면이 전도체 또는 자성체로 성형되며, 좌측은 사이드하우징L의 결합베어링과 결속체를 이용하여 상기 회전축받침대L의 외주면과 슬립(Slip) 형태로 결합되고, 우측은 사이드하우징R의 결합베어링과 결속체를 이용하여 상기 회전축에 고정되도록(Fixed) 결합되는 로터하우징;
    상기 모터용고정자의 자성체 코어에 권선된 권선코일 및 상기 발전용고정자의 복합연성물질 또는 비자성체 코어에 권선된 권선코일이 상기 발전용고정자측판L의 결합베어링, 상기 제1회전자측판L의 결합베어링, 상기 모터용고정자측판L의 결합베어링, 사이드하우징L의 결합베어링의 측면 또는 슬리브(Sleeve)를 이용해서 배선관통구를 성형하여 외부로 안전하게 도출되는 모터용 입력배선 및 발전용 출력배선; 및
    상기 제1회전자와 상기 제2회전자 및 상기 로터하우징의 일측이 상기 회전축받침대L의 외주면과 슬립(Slip) 형태로 결합되고, 다른 일측은 고정되도록(Fixed) 결합되어 함께 동일한 방향으로 회전하는 것을 특징으로 하는 in Alternator type & out Motor type의 모터와 알터네이터를 융합한 전동차용 인휠 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2회전자와 상기 제1회전자의 사이에 상기 발전용고정자를, 상기 제1회전자와 상기 로터하우징사이에 상기 모터용고정자가 설치되어, 제2회전자와 제1회전자 및 로터하우징이 동시에 회전할 때 강한 자기장이 상기 모터용고정자와 상기 발전용고정자를 통과하며, 상기 제1회전자와 상기 발전용고정자 및 상기 제2회전자 사이에 강한 자기장으로 인해서 붙어서 정지하려는 힘(attraction)을 제거시키며, 상기 제1회전자와 상기 제2회전자 및 상기 로터하우징이 동시에 회전할 때 코깅토크 현상과 와전류를 억제하고, 회전저항력을 줄이며, 회전속도를 높일 수 있는 것을 특징으로 하는 in Alternator type & out Motor type의 모터와 알터네이터를 융합한 전동차용 인휠 시스템.
  3. 상기 회전축의 바깥에서 래디얼(Radial)쪽이 자성체 코어에 권선된 권선코일로 성형되며, 좌측은 모터용고정자측판L의 결합베어링과 결속체를 이용하여 상기 회전축 받침대L의 외주면과 슬립(Slip) 형태로 결합되고, 우측은 모터용고정자측판R의 결합베어링과 결속체를 이용하여 상기 회전축 외주면에 슬립(Slip) 형태로 결합되는 모터용고정자;
    상기 제1회전자를 감싸며, 양쪽 측면이 복합연성물질 또는 비자성체 코어로 성형되어 좌측은 발전용고정자측판L의 결합베어링과 결속체를 이용하여 상기 회전축받침대L의 외주면과 슬립(Slip) 형태로 결합되고, 우측은 발전용고정자측판R의 결합베어링과 결속체를 이용하여 상기 회전축 외주면에 슬립(Slip) 형태로 결합되는 발전용고정자;
    상기 모터용고정자의 바깥에서 양쪽 측면과 래디얼(Radial)쪽이 마그네트로 성형되며, 좌측은 제1회전자측판L의 결합베어링과 결속체를 이용하여 상기 회전축 받침대L의 외주면과 슬립(Slip) 형태로 결합되고, 우측은 제1회전자측판R의 결합베어링과 결속체를 이용하여 상기 회전축에 고정되도록(Fixed) 결합되는 제1회전자;
    상기 발전용고정자를 감싸며, 양쪽 측면이 전도체 또는 자성체로 성형되며, 좌측은 사이드하우징L의 결합베어링과 결속체를 이용하여 상기 회전축받침대L의 외주면과 슬립(Slip) 형태로 결합되고, 우측은 사이드하우징R의 결합베어링과 결속체를 이용하여 상기 회전축에 고정되도록(Fixed) 결합되는 로터하우징;
    상기 모터용고정자의 자성체 코어에 권선된 권선코일 및 상기 발전용고정자의 복합연성물질 또는 비자성체 코어에 권선된 권선코일이상기 발전용고정자측판L의 결합베어링, 상기 제1회전자측판L의 결합베어링, 상기 모터용고정자측판L의 결합베어링, 사이드하우징L의 결합베어링의 측면 또는 슬리브(Sleeve)를 이용해서 배선관통구를 성형하여 외부로 안전하게 도출되는 모터용 입력배선 및 발전용 출력배선; 및
    상기 제1회전자는 양쪽 측면과 래디얼(Radial)쪽이 마그네트로 성형되고, 상기 로터하우징의 양쪽 측면이 전도체 또는 자성성체로 성형되고, 상기 제2회전자는 생략되며, 상기 제1회전자와 상기 회전축 사이에 상기 모터용고정자가 설치되고, 상기 제1회전자와 상기 로터하우징 사이에 상기 발전용고정자를 설치하며, 상기 제1회전자와 상기 로터하우징이 회전축을 따라 동시에 회전할 때 강한 기자력이 상기 모터용고정자에게 발생하고, 동시에 강한 기전력이 상기 발전용고정자에게 발생하며, 상기 제1회전자와 상기 발전용고정자 및 상기 로터하우징 사이에 강한 자기장으로 인해서 서로 붙어서 정지하려는 힘(attraction)을 제거함으로써 코깅토크 현상과 와전류를 억제하고, 회전저항력을 줄이며, 회전속도를 높일 수 있는 것을 특징으로 상기 모터용고정자와 상기 발전용고정자의 위치를 교환하는 in Motor type & out Alternator type의 모터와 알터네이터를 융합한 전동차용 인휠 시스템.
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