KR20190061189A - Rotor of wrsm motor - Google Patents

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KR20190061189A
KR20190061189A KR1020170159291A KR20170159291A KR20190061189A KR 20190061189 A KR20190061189 A KR 20190061189A KR 1020170159291 A KR1020170159291 A KR 1020170159291A KR 20170159291 A KR20170159291 A KR 20170159291A KR 20190061189 A KR20190061189 A KR 20190061189A
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박상진
김연호
조형준
이정우
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현대자동차주식회사
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Abstract

The present invention can increase output and efficiency of a field wound drive motor. Disclosed is a rotor of a field wound drive motor. According to an exemplary embodiment of the disclosed present invention, the rotor of a field wound drive motor comprises: a rotor core fixed to a rotation shaft having a hollow in a shaft direction; and a rotor coil wound on the rotor core, and further comprises: i) a wedge member having an inner space of which both ends are opened formed therein, inserted between teeth of the rotor core in the shaft direction, and supporting the rotor coil; and ii) a cooling route introducing cooling oil flowing through the hollow of the rotation shaft into the inner space of the wedge member through the rotor core.

Description

계자권선형 구동모터의 회전자 {ROTOR OF WRSM MOTOR}BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates to a rotor of a field winding linear motor,

본 발명의 실시 예는 계자권선형 구동모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기동력 구동 차량에 적용되는 계자권선형 구동모터의 회전자 냉각 구조에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a field winding drive motor, and more particularly, to a rotor cooling structure of a field winding drive motor applied to an electric powered drive vehicle.

일반적으로, 친환경 자동차로 불리는 하이브리드 차량 또는 전기 자동차는 전기 에너지로 회전력을 얻는 전기 동력 구동장치로서의 구동 모터에 의해 구동력을 발생시킬 수 있다.2. Description of the Related Art In general, a hybrid vehicle or an electric vehicle called an eco-friendly automobile can generate a driving force by a driving motor as an electric power driving device for obtaining a rotational force by electric energy.

예를 들면, 하이브리드 차량은 구동 모터의 동력만을 이용하는 순수 전기 자동차 모드인 EV(Electric Vehicle)모드로 주행하거나 엔진과 구동 모터의 회전력을 모두 동력으로 이용하는 HEV(Hybrid Electric Vehicle)모드로 주행한다. 그리고 일반적인 전기 자동차는 구동 모터의 회전력을 동력으로 이용하여 주행한다.For example, the hybrid vehicle travels in an EV (Electric Vehicle) mode, which is a pure electric vehicle mode using only the driving motor power, or in an HEV (Hybrid Electric Vehicle) mode, in which both rotational power of the engine and the driving motor is used as power. And a general electric vehicle drives by using the rotational power of the driving motor as a power source.

이와 같이 친환경 자동차의 동력원으로 이용되는 구동모터는 대부분 영구자석형 동기모터(Permanent Magnet Synchronous Motor: PMSM)를 사용한다. 이러한 영구자석형 동기모터는 제약된 레이아웃 조건에서 최대의 성능을 발휘하기 위해 영구자석의 성능을 극대화시킬 필요가 있다.Most of the drive motors used as power sources for environmentally friendly vehicles use permanent magnet synchronous motors (PMSM). Such a permanent magnet type synchronous motor needs to maximize the performance of the permanent magnets in order to exhibit maximum performance under constrained layout conditions.

상기한 영구자석에서 네오디뮴(Nd) 성분은 영구자석의 세기를 개선하며, 디스프로슘(Dy) 성분은 고온 감자(Demagnetization) 내성을 개선한다. 그러나 이러한 영구자석의 희토류(Nd, Dy) 금속 성분은 중국 등 일부 국가에 제한적으로 매장되어 있고, 매우 고가이며 가격 변동이 심하다.The neodymium (Nd) component in the permanent magnet improves the strength of the permanent magnet, and the dysprosium (Dy) component improves the demagnetization resistance. However, rare earth (Nd, Dy) metal components of these permanent magnets are buried in a limited number of countries such as China and are very expensive and prone to price fluctuations.

이를 개선하기 위해 최근에는 유도 전동기의 적용을 검토하고 있으나, 동일한 모터 성능을 발휘하기 위해서 부피, 중량 등의 사이즈 증대 량이 과다한 제약이 있다.In order to improve this, the application of the induction motor has been studied recently. However, in order to exhibit the same motor performance, there is an excessive restriction on the volume increase of the volume and weight.

한편, 최근에 들어서는 친환경 자동차의 동력원으로 이용되는 구동모터로서 영구자석형 동기모터(PMSM)를 대체할 수 있는 계자권선형 동기모터(Wound Rotor Synchronous Motor: WRSM)의 개발이 진행되고 있다.In recent years, development of a Wound Rotor Synchronous Motor (WRSM) capable of replacing a permanent magnet type synchronous motor (PMSM) has been under development as a driving motor used as a power source of an environmentally friendly automobile.

계자권선형 동기모터는 고정자 뿐만 아니라 회전자에도 코일을 권선하여 전류인가 시 회전자를 전자석화시킴으로써 영구자석형 동기모터(PMSM)의 영구자석을 대체하고 있다.The field winding synchronous motor replaces the permanent magnet of the permanent magnet type synchronous motor (PMSM) by winding the coil to the rotor as well as the stator and electromagnetizing the rotor when current is applied.

이러한 계자권선형 동기모터는 회전자가 고정자 내측에 일정 공극을 두고 배치되며, 고정자와 회전자의 코일에 전원이 인가되면 자계가 형성되고, 이들 사이에 발생되는 자기적 작용에 의해 회전자의 회전이 이루어진다.In such a field winding synchronous motor, a rotor is disposed with a certain gap inside the stator, and when a power source is applied to the coil of the stator and the rotor, a magnetic field is formed, and the rotation of the rotor .

그러나, 계자권선형 동기모터에서는 회전자 코일의 저항에 의한 동손실이 발생하게 되고, 이로 인해 회전자 코일의 발열을 유발하며 모터의 성능을 저하시시킬 수 있다. However, in the field winding synchronous motor, a dynamic loss due to the resistance of the rotor coil is generated, which may cause the rotor coil to generate heat and deteriorate the performance of the motor.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in the background section are intended to enhance the understanding of the background of the invention and may include matters not previously known to those skilled in the art.

본 발명의 실시 예들은 회전 샤프트의 중공으로 냉각 오일을 흘려 보내고, 회전자 코어를 통하여 냉각 오일을 웨지부재의 내부 공간으로 유동시키며, 회전자 코일에서 발생하는 열을 방출할 수 있도록 한 계자권선형 구동모터의 회전자 냉각 구조를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention provide a field winding structure for flowing cooling oil into the hollow of a rotating shaft, flowing cooling oil through the rotor core to the interior space of the wedge member, and releasing heat generated in the rotor coil To provide a rotor cooling structure of a driving motor.

본 발명의 실시 예에 따른 계자권선형 구동모터의 회전자는, 중공을 가진 회전 샤프트에 축 방향으로 고정되는 회전자 코어와, 상기 회전자 코어에 감긴 회전자 코일을 포함하는 것으로서, ⅰ)양단이 개방된 내부 공간을 형성하고 상기 회전자 코어의 티스들 사이에 축 방향을 따라 삽입되며, 상기 회전자 코일을 지지하는 웨지부재와, ⅱ)상기 회전 샤프트의 중공을 통하여 유동되는 냉각 오일을 상기 회전자 코어를 통하여 상기 웨지부재의 내부 공간으로 유입하는 냉각 루트를 포함할 수 있다.A rotor of a field winding drive motor according to an embodiment of the present invention includes a rotor core fixed in an axial direction to a rotating shaft having a hollow portion and a rotor coil wound around the rotor core, A wedge member that forms an open internal space and is inserted axially between the teeth of the rotor core and supports the rotor coils; ii) a cooling oil flowing through the hollow of the rotating shaft, And a cooling route for flowing into the internal space of the wedge member through the electronic core.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자에 있어서, 상기 냉각 루트는 상기 회전 샤프트의 중공을 따라 유동하는 냉각 오일을 회전자의 원심력에 의하여 상기 회전 샤프트의 중공에서 수직한 반경 방향으로 상기 회전자 코어를 통해 상기 웨지부재의 내부 공간으로 유입할 수 있다.Further, in the rotor of the field winding drive motor according to the embodiment of the present invention, the cooling route moves the cooling oil flowing along the hollow of the rotating shaft from the hollow of the rotating shaft to the vertical And into the internal space of the wedge member through the rotor core in a radial direction.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자에 있어서, 상기 웨지부재는 상기 냉각 오일을 양단을 통해 배출하는 상기 내부 공간으로서의 오일 유동 통로를 형성할 수 있다.Further, in the rotor of the field winding drive motor according to the embodiment of the present invention, the wedge member may form an oil flow passage as the internal space for discharging the cooling oil through both ends.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자에 있어서, 상기 웨지부재는 탄성 변형 가능한 삼각 단면 형상으로 구비될 수 있다.Further, in the rotor of the field winding drive motor according to the embodiment of the present invention, the wedge member may be provided in a triangular cross-sectional shape capable of being elastically deformed.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자에 있어서, 상기 냉각 루트는 상기 회전 샤프트에 상기 중공의 중심부에서 반경 방향으로 형성되며, 상기 중공과 연결되는 복수 개의 샤프트 홀과, 상기 회전자 코어의 중심부 측에서 반경 방향으로 형성되며, 상기 샤프트 홀과 연결되는 코어 홀과, 상기 웨지부재에 축 방향을 따라 형성되며, 상기 코어 홀과 연결되는 웨지 홀을 포함할 수 있다.Further, in the rotor of the field winding drive motor according to the embodiment of the present invention, the cooling route is formed in the rotating shaft in a radial direction at the central portion of the hollow shaft, and a plurality of shaft holes A core hole formed in a radial direction of the center of the rotor core and connected to the shaft hole, and a wedge hole formed along the axial direction of the wedge member and connected to the core hole.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자에 있어서, 상기 웨지 홀은 상기 회전자 코어에 대응하는 꼭지점 부분에 형성될 수 있다.Further, in the rotor of the field winding drive motor according to the embodiment of the present invention, the wedge hole may be formed at a vertex portion corresponding to the rotor core.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자에 있어서, 상기 냉각 오일은 상기 회전 샤프트의 중공을 따라 유동하며, 회전자의 원심력에 의하여 상기 샤프트 홀, 코어 홀 및 웨지 홀을 통해 상기 웨지부재의 내부 공간으로 유입되고, 상기 웨지부재의 양단을 통해 배출되며 비산할 수 있다.Also, in the rotor of the field winding drive motor according to the embodiment of the present invention, the cooling oil flows along the hollow of the rotating shaft, and the centrifugal force of the rotor causes the shaft hole, the core hole, Into the internal space of the wedge member, and can be discharged through both ends of the wedge member and scattered.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 계자권선형 구동모터의 회전자는, ⅰ)중공을 가진 회전 샤프트의 외주 측에 축 방향을 따라 고정되는 회전자 코어와, ⅱ)상기 회전자 코어의 티스들에 감긴 회전자 코일과, ⅲ)양단이 개방된 내부 공간을 형성하고 상기 회전자 코어의 티스들 사이에 축 방향을 따라 삽입되며, 상기 회전자 코일을 지지하는 웨지부재와, ⅳ)상기 회전 샤프트에 형성되며 상기 중공과 연결되는 복수 개의 샤프트 홀과, 상기 회전자 코어에 형성되며 상기 샤프트 홀과 연결되는 코어 홀과, 상기 웨지부재에 형성되며 상기 코어 홀과 연결되는 웨지 홀을 가진 냉각 루트를 포함할 수 있다.The rotor of the field winding drive motor according to the embodiment of the present invention comprises: i) a rotor core fixed along the axial direction on the outer circumferential side of a rotating shaft having a hollow portion; ii) And iii) a wedge member forming an inner space having open ends at both ends and inserted in the axial direction between teeth of the rotor core, the wedge member supporting the rotor coils; iv) A cooling hole formed in the rotor core and connected to the shaft hole, and a cooling route having a wedge hole formed in the wedge member and connected to the core hole, can do.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자에 있어서, 상기 냉각 루트는 상기 회전 샤프트의 중공을 따라 유동하는 냉각 오일을 회전자의 원심력에 의하여 상기 샤프트 홀, 코어 홀 및 웨지 홀을 통해 상기 웨지부재의 내부 공간으로 유입하고, 상기 웨지부재의 양단을 통해 배출할 수 있다.Further, in the rotor of the field winding drive motor according to the embodiment of the present invention, the cooling route may be formed such that the cooling oil flowing along the hollow of the rotating shaft is rotated by the centrifugal force of the rotor, The wedge member can be introduced into the internal space of the wedge member through the wedge hole and discharged through both ends of the wedge member.

본 발명의 실시 예들은 회전 샤프트의 중공을 따라 유동하는 냉각 오일을 냉각 루트를 통하여 웨지부재의 내부로 유동시키며 회전자 코일을 냉각할 수 있으므로, 계자권선형 구동모터의 출력 및 효율을 향상시킬 수 있다.Embodiments of the present invention can improve the output and efficiency of the field winding drive motor by allowing the cooling oil flowing along the hollow of the rotating shaft to flow through the cooling route into the interior of the wedge member and to cool the rotor coil have.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.In addition, effects obtainable or predicted by the embodiments of the present invention will be directly or implicitly disclosed in the detailed description of the embodiments of the present invention. That is, various effects to be predicted according to the embodiment of the present invention will be disclosed in the detailed description to be described later.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 적용되는 계자권선형 구동모터를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 계자권선형 구동모터의 회전자를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 계자권선형 구동모터의 회전자의 냉각 작용을 설명하기 위한 도면이다.These drawings are for the purpose of describing an exemplary embodiment of the present invention, and therefore the technical idea of the present invention should not be construed as being limited to the accompanying drawings.
1 is a schematic view of a field winding drive motor applied to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating a rotor of a field winding drive motor according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining the cooling operation of the rotor of the field winding drive motor according to the embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In the following detailed description, the names of components are categorized into the first, second, and so on in order to distinguish them from each other in the same relationship, and are not necessarily limited to the order in the following description.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as " comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.It should be noted that terms such as " ... unit ", " unit of means ", " part of item ", " absence of member ", and the like denote a unit of a comprehensive constitution having at least one function or operation it means.

도 1은 본 발명의 실시 예에 적용되는 계자권선형 구동모터를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a schematic view of a field winding drive motor applied to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 적용되는 계자권선형 구동모터(1)는 친환경 자동차에서 전기 에너지로 구동력을 얻는 전기동력 구동장치에 적용될 수 있다.Referring to FIG. 1, the field winding drive motor 1 applied to the embodiment of the present invention can be applied to an electric power drive apparatus that obtains a driving force from electric energy in an environment-friendly automobile.

예를 들면, 상기 계자권선형 구동모터(1)는 기본적으로, 고정자 코일(도면에 도시되지 않음)이 권선된 고정자(2)와, 고정자(2)의 내측으로 배치되는 본 발명의 실시 예에 따른 회전자(100)를 포함하고 있다.For example, the field winding drive motor 1 basically includes a stator 2 wound with a stator coil (not shown), and a stator 2 wound around the stator 2 in an embodiment of the present invention And a rotor 100 according to the present invention.

상기에서 회전자(100)는 중심부 측에 회전 샤프트(10)가 결합되며, 회전자(100)의 외경 면은 고정자(2)의 내경 면과 일정 공극을 두고 그 고정자(2)의 내측에 배치된다.The rotor 100 has a rotor shaft 10 on its center side and an outer diameter surface of the rotor 100 is disposed inside the stator 2 with a certain gap from the inner diameter surface of the stator 2 do.

이와 같은 계자권선형 구동모터(1)는 고정자(2)뿐만 아니라 회전자(100)에 코일을 권선하여 전류인가 시, 회전자(100)를 전자석화시키며 고정자(2)의 전자석 간 전자기의 인력 및 척력으로 구동 토크를 발생시킬 수 있다.When the current is applied to the stator 2 as well as the stator 2 and the rotor 100 by applying a current, the field winding drive motor 1 electromagnetizes the rotor 100 and the electromagnetic attraction force between the stator 2 and the electromagnet And the driving torque can be generated by the repulsive force.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 계자권선형 구동모터의 회전자를 도시한 사시도이다.2 is a perspective view illustrating a rotor of a field winding drive motor according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 계자권선형 구동모터(1)의 회전자(100)는 기본적으로, 중공(11)을 가진 회전 샤프트(10)(당 업계에서는 "중공 샤프트"라고도 한다)와, 회전 샤프트(10)의 외주 측에 축 방향으로 고정되는 회전자 코어(30)와, 회전자 코어(30)에 감긴 회전자 코일(50)을 포함하고 있다.1 and 2, the rotor 100 of the field winding drive motor 1 according to the embodiment of the present invention is basically composed of a rotary shaft 10 having a hollow 11 A rotor core 30 fixed in the axial direction on the outer circumferential side of the rotary shaft 10 and a rotor coil 50 wound around the rotor core 30. The rotor core 30 is rotatably supported by the rotor core 30,

상기 회전 샤프트(10)의 중공(11)은 냉각매체가 유동하는 통로로서 형성된다. 상기 회전자 코어(30)는 다수 매의 강판이 적층된 것으로, 고정자(2)의 내측에 일정 공극을 두고 배치되며, 회전자 코어(30)의 중심부에는 회전 샤프트(10)가 결합된다. 이러한 회전자 코어(30)는 중심부 측에서 원주 방향을 따라 설정된 간격으로 이격되게 배치되며, 반경 방향을 따라 돌출되는 다수 개의 티스(31)들을 포함하고 있다. 그리고 상기 회전자 코일(50)은 회전자 코어(30)의 티스(31)들에 감기는데, 티스(31)들 사이의 슬롯을 통해 그 티스(31)들에 감긴다.The hollow (11) of the rotating shaft (10) is formed as a passage through which the cooling medium flows. The rotor core 30 is formed by stacking a plurality of steel plates with a predetermined gap disposed inside the stator 2 and a rotating shaft 10 is coupled to a center portion of the rotor core 30. The rotor core 30 includes a plurality of teeth 31 spaced apart from each other at a predetermined distance along the circumferential direction of the rotor core 30 and protruding along the radial direction. The rotor coil 50 is wound on the teeth 31 of the rotor core 30 and is wound on the teeth 31 through slots between the teeth 31.

도 2에서 미 설명된 도면 참조부호 60은 회전자 코어(30)의 축 방향 양측에 배치되는 보빈을 나타낸다. 상기 보빈(60)은 슬롯을 통해 티스(31)에 감기는 회전자 코일(50)을 지지하며 그 회전자 코일(50)에 의해 회전자 코어(30)에 고정된다. 상기 보빈(60)은 절연 소재로 이루어지며, 회전자 코어(30)에 대응하여 중심을 향해 방사 상으로 이격되게 배치되는 코일 지지부들을 형성하고 있다.In FIG. 2, reference numeral 60 denotes a bobbin disposed on both sides in the axial direction of the rotor core 30. The bobbin 60 supports a rotor coil 50 wound on a tooth 31 through a slot and is fixed to the rotor core 30 by its rotor coil 50. The bobbin 60 is made of an insulating material and forms coil supports which are disposed radially spaced toward the center in correspondence with the rotor core 30.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자(100)는 회전자 코어(30)의 티스(31)들 사이에 축 방향을 따라 삽입되는 웨지부재(70)를 더 포함하고 있다.The rotor 100 of the field winding drive motor according to the embodiment of the present invention further includes a wedge member 70 inserted along the axial direction between the teeth 31 of the rotor core 30 .

상기 웨지부재(70)는 회전자 코어(30)의 티스(31)들에 감긴 회전자 코일(50)을 지지하는 지지 구조물로서, 티스(31)들 사이의 슬롯에 축 방향을 따라 삽입된다.The wedge member 70 is a supporting structure for supporting a rotor coil 50 wound around the teeth 31 of the rotor core 30 and is inserted axially into a slot between the teeth 31. [

상기 웨지부재(70)는 회전자(100)의 고속 회전 시, 회전자 코일(50)에 작용하는 원심력을 지지하며 그 회전자 코일(50)의 정렬성을 확보함과 동시에, 슬롯 내 다른 상 회전자 코일(50) 간의 절연을 확보하기 위한 것이다.The wedge member 70 supports the centrifugal force acting on the rotor coil 50 at the time of high-speed rotation of the rotor 100, secures the alignment of the rotor coil 50, To ensure insulation between the rotor coils (50).

이러한 웨지부재(70)는 플라스틱과 같은 절연소재로 이루어지며, 본 발명의 실시 예에서는 양단이 개방된 내부 공간을 가지며, 예를 들면 탄성 변형 가능한 삼각 단면 형상으로 구비된다. 상기 웨지부재(70)는 슬롯에서 회전자 코일(50)을 지지하는 양측 면 및 그 슬롯에서 서로 마주하는 티스(31)의 양단에 결합되는 결합 면을 형성하고 있다.The wedge member 70 is made of an insulating material such as plastic. In the embodiment of the present invention, the wedge member 70 has an inner space with both open ends, for example, a triangular cross-sectional shape capable of being elastically deformed. The wedge member 70 forms a coupling surface that is coupled to both sides of the slot supporting the rotor coil 50 and both ends of the teeth 31 facing each other in the slot.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자(100)는 오일펌프(도면에 도시되지 않음)로부터 공급되는 냉각 오일(예를 들면, 변속기 오일)을 회전 샤프트(10)의 중공(11)을 따라 유동시키며, 회전자 코일(50)에서 발생하는 열을 냉각 오일을 통하여 방출할 수 있는 구조로 이루어진다.The rotor 100 of the field winding drive motor according to the embodiment of the present invention as described above is configured to rotate the cooling oil (for example, transmission oil) supplied from an oil pump (not shown) 10 so that the heat generated by the rotor coil 50 can be discharged through the cooling oil.

나아가, 본 발명의 실시 예는 회전 샤프트(10)의 중공(11)으로 냉각 오일을 흘려 보내고, 회전자 코어(30)를 통하여 냉각 오일을 웨지부재(70)의 내부 공간으로 유동시키며, 회전자 코일(50)에서 발생하는 열을 방출할 수 있는 계자권선형 구동모터의 회전자(100)를 제공한다.Furthermore, the embodiment of the present invention allows the cooling oil to flow into the hollow 11 of the rotating shaft 10, the cooling oil flows through the rotor core 30 into the inner space of the wedge member 70, A rotor (100) of a field winding drive motor capable of emitting heat generated in a coil (50) is provided.

이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 상기 계자권선형 구동모터의 회전자(100)는 회전 샤프트(10)의 중공(11)을 통하여 유동되는 냉각 오일을 회전자 코어(30)를 통하여 웨지부재(70)의 내부 공간으로 유입하는 냉각 루트(90)를 포함하고 있다.To this end, the rotor 100 of the field winding drive motor according to the embodiment of the present invention is configured so that the cooling oil flowing through the hollow 11 of the rotary shaft 10 is supplied to the wedge member 70 into the inner space of the cooling passage 90. [

상기 냉각 루트(90)는 회전 샤프트(10)의 중공(11) 측에서 회전자의 원심력에 의해 냉각 오일을 회전자 내부로 유동시키며, 그 회전자의 외부로 비산시킬 수 있는 냉각 오일의 유동 패스를 형성한다.The cooling route 90 allows the cooling oil to flow into the rotor by the centrifugal force of the rotor at the side of the hollow 11 of the rotating shaft 10, .

이러한 냉각 루트(90)는 회전 샤프트(10)의 중공(11)을 따라 유동하는 냉각 오일을 회전자(100)의 원심력에 의하여 회전 샤프트(10)의 중공(11)에서 수직한 반경 방향으로 회전자 코어(30)를 통해 웨지부재(70)의 내부 공간으로 유입시킬 수 있다.The cooling route 90 is formed by rotating the cooling oil flowing along the hollow 11 of the rotating shaft 10 in the radial direction perpendicular to the hollow 11 of the rotating shaft 10 by the centrifugal force of the rotor 100 Can be introduced into the internal space of the wedge member (70) through the electronic core (30).

상기에서 웨지부재(70)는 내부로 유입된 냉각 오일을 양단(양측 개방 단)을 통해 배출하며 비산시킬 수 있는 내부 공간으로서의 오일 유동 통로(71)를 형성하고 있다.The wedge member 70 forms an oil flow passage 71 as an internal space through which the cooling oil introduced into the inside can be discharged and discharged through both ends (both open ends).

상기에서와 같은 냉각 루트(90)는 회전 샤프트(10)의 중공(11) 측에서 웨지부재(70)의 오일 유동 통로(71)로 유동시키는 유동 패스를 형성하기 위한 샤프트 홀(91), 코어 홀(93) 및 웨지 홀(95)을 포함하고 있다.The cooling route 90 as described above includes a shaft hole 91 for forming a flow path for flowing from the hollow 11 side of the rotating shaft 10 to the oil flow passage 71 of the wedge member 70, A hole 93 and a wedge hole 95.

상기 샤프트 홀(91)은 회전 샤프트(10)에 중공(11)의 중심부에서 반경 방향으로 형성되며, 회전 샤프트(10)의 외주 면에 축 방향을 따라 설정된 간격으로 이격되게 다수 개로 형성되고, 중공(11)과 연결되게 형성된다.The shaft holes 91 are formed in the rotating shaft 10 in the radial direction at the center of the hollow 11 and are formed on the outer circumferential surface of the rotating shaft 10 at a predetermined distance along the axial direction, (11).

상기 코어 홀(93)은 회전자 코어(30)의 중심부 즉, 티스(31)들 사이의 코어 중심부 측에서 반경 방향으로 형성되며, 회전 샤프트(10)의 샤프트 홀(91)과 연결된다.The core hole 93 is radially formed at the center of the rotor core 30, that is, at the center of the core between the teeth 31, and is connected to the shaft hole 91 of the rotary shaft 10.

그리고, 상기 웨지 홀(95)은 웨지부재(70)에 축 방향을 따라 설정된 간격으로 이격되게 형성되며, 그 웨지부재(70)의 오일 유동 통로(71) 및 코어 홀(93)과 연결되게 형성된다.The wedge hole 95 is spaced apart from the wedge member 70 along the axial direction so as to be connected to the oil flow passage 71 and the core hole 93 of the wedge member 70 do.

여기서, 상기 웨지 홀(95)은 웨지부재(70)의 삼각 단면 형상을 기준으로, 회전자 코어(30)에 대응하는 웨지부재(70)의 꼭지점 부분에 형성된다.The wedge hole 95 is formed at the vertex portion of the wedge member 70 corresponding to the rotor core 30 with reference to the triangular cross-sectional shape of the wedge member 70.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 계자권선형 구동모터의 회전자(100)의 냉각 작용을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the cooling operation of the rotor 100 of the field winding drive motor according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 계자권선형 구동모터의 회전자의 냉각 작용을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the cooling operation of the rotor of the field winding drive motor according to the embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 우선 본 발명의 실시 예에서는 계자권선형 구동모터(1)의 구동 중 회전자(100)에서는 회전자 코일(50)의 저항에 의한 동 손실이 발생하게 되고, 이로 인해 회전자 코일(50)의 발열을 유발한다.Referring to FIG. 3, in the embodiment of the present invention, during the operation of the field winding drive motor 1, the rotor 100 generates a loss due to the resistance of the rotor coil 50, Thereby causing the heat generation of the electromagnetic coil 50.

이에 본 발명의 실시 예에서는 회전자(100)의 회전 구동 중, 오일 펌프(도면에 도시되지 않음)의 구동으로 냉각 오일을 쿨러(도면에 도시되지 않음)로 공급하여 냉각시킨 상태로, 그 냉각 오일을 회전 샤프트(10)의 중공(11)으로 공급한다.Therefore, in the embodiment of the present invention, during the rotation driving of the rotor 100, the cooling oil is supplied to the cooler (not shown in the drawing) by driving the oil pump (not shown) And the oil is supplied to the hollow 11 of the rotary shaft 10. [

그러면, 상기 냉각 오일은 회전 샤프트(10)의 중공(11)을 따라 유동하며, 회전자(100)의 원심력에 의하여 회전 샤프트(10)의 샤프트 홀(91), 회전자 코어(30)의 코어 홀(93) 및 웨지부재(70)의 웨지 홀(95)을 통해 그 웨지부재(70)의 내부 공간으로 유입된다.The cooling oil then flows along the hollow 11 of the rotating shaft 10 and flows through the shaft hole 91 of the rotating shaft 10 and the core 11 of the rotor core 30 by the centrifugal force of the rotor 100, And enters the inner space of the wedge member 70 through the hole 93 and the wedge hole 95 of the wedge member 70.

이와 같은 냉각 오일은 웨지부재(70) 내부의 오일 유동 통로(71)를 따라 유동하면서 그 웨지부재(70)의 양단(개방 단)을 통해 배출되고, 회전자(100)의 외측으로 비산된다.Such cooling oil flows along the oil flow passage 71 inside the wedge member 70 and is discharged through both ends (open ends) of the wedge member 70 and scattered to the outside of the rotor 100.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 회전 샤프트(10)의 중공(11)을 따라 유동하는 냉각 오일을 회전자(100)의 원심력에 의하여 냉각 루트(90)로서의 샤프트 홀(91), 코어 홀(93) 및 웨지 홀(95)을 통해 웨지부재(70)의 오일 유동 통로(71)로 유동시키고, 웨지부재(70)의 양단을 통해 배출하면서 회전자 코일(50)에서 발생하는 열을 외부로 방출할 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, the cooling oil flowing along the hollow 11 of the rotary shaft 10 is guided by the centrifugal force of the rotor 100 into the shaft hole 91 as the cooling route 90, And the wedge member 70 to the oil flow passage 71 of the wedge member 70 and discharges the heat generated in the rotor coil 50 to the outside while discharging the oil through the both ends of the wedge member 70 can do.

이로써, 본 발명의 실시 예에서는 회전 샤프트(10)의 중공(11)을 따라 유동하는 냉각 오일을 냉각 루트(90)를 통하여 웨지부재(70)의 내부로 공급하며, 그 냉각 오일로서 회전자(100)를 냉각할 수 있으므로, 계자권선형 구동모터(1)의 출력 및 효율을 향상시킬 수 있다.As a result, in the embodiment of the present invention, cooling oil flowing along the hollow 11 of the rotating shaft 10 is supplied to the interior of the wedge member 70 through the cooling route 90, 100) can be cooled, so that the output and efficiency of the field winding drive motor 1 can be improved.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 회전자(100)를 외부 측에서 냉각하는 것과 달리, 회전자(100)의 내부에 냉각 루트(90)를 구성하여 회전자(100)를 냉각 오일로 직접 냉각할 수 있으므로, 회전자(100)의 냉각 효율을 더욱 향상시킬 수 있고, 전체 회전자(100)의 사이즈 축소 및 계자권선형 구동모터(1)의 내구 성능을 향상시킬 수 있다.In the embodiment of the present invention, unlike cooling the rotor 100 on the outer side, the cooling path 90 is formed inside the rotor 100 to cool the rotor 100 directly with cooling oil The cooling efficiency of the rotor 100 can be further improved and the size reduction of the entire rotor 100 and the durability of the field winding drive motor 1 can be improved.

이상에서 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Other embodiments may easily be proposed by adding, changing, deleting, adding, etc., but this is also within the scope of the present invention.

1: 계자권선형 구동모터
2: 고정자
10: 회전 샤프트
11: 중공
30: 회전자 코어
31: 티스
50: 회전자 코일
60: 보빈
70: 웨지부재
71: 오일 유동 통로
90: 냉각 루트
91: 샤프트 홀
93: 코어 홀
95: 웨지 홀
100: 회전자1: Field winding drive motor
2: stator
10: rotating shaft
11: hollow
30: rotor core
31: Teeth
50: Rotor coils
60: Bobbin
70: Wedge member
71: Oil flow passage
90: Cooling route
91: Shaft hole
93: core hole
95: Wedge hole
100: rotor

Claims (9)

중공을 가진 회전 샤프트에 축 방향으로 고정되는 회전자 코어와, 상기 회전자 코어에 감긴 회전자 코일을 포함하는 계자권선형 구동모터의 회전자로서,
양단이 개방된 내부 공간을 형성하고 상기 회전자 코어의 티스들 사이에 축 방향을 따라 삽입되며, 상기 회전자 코일을 지지하는 웨지부재; 및
상기 회전 샤프트의 중공을 통하여 유동되는 냉각 오일을 상기 회전자 코어를 통하여 상기 웨지부재의 내부 공간으로 유입하는 냉각 루트;
를 포함하는 계자권선형 구동모터의 회전자.1. A rotor of a field winding drive motor including a rotor core fixed axially to a rotating shaft having a hollow portion and a rotor coil wound around the rotor core,
A wedge member forming an inner space having open ends at both ends and inserted in the axial direction between teeth of the rotor core, the wedge member supporting the rotor coils; And
A cooling route through which cooling oil flowing through the hollow of the rotating shaft flows into the inner space of the wedge member through the rotor core;
The rotor of the field winding drive motor. 제1 항에 있어서,
상기 냉각 루트는,
상기 회전 샤프트의 중공을 따라 유동하는 냉각 오일을 회전자의 원심력에 의하여 상기 회전 샤프트의 중공에서 수직한 반경 방향으로 상기 회전자 코어를 통해 상기 웨지부재의 내부 공간으로 유입하는 것을 특징으로 하는 계자권선형 구동모터의 회전자.The method according to claim 1,
The cooling route includes:
Characterized in that the cooling oil flowing along the hollow of the rotating shaft flows into the inner space of the wedge member through the rotor core in a radial direction perpendicular to the hollow of the rotating shaft by the centrifugal force of the rotor, Rotor of linear drive motor. 제2 항에 있어서,
상기 웨지부재는,
상기 냉각 오일을 양단을 통해 배출하는 상기 내부 공간으로서의 오일 유동 통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 계자권선형 구동모터의 회전자.3. The method of claim 2,
The wedge member
And an oil flow passage as the internal space for discharging the cooling oil through both ends is formed. 제1 항에 있어서,
상기 웨지부재는 탄성 변형 가능한 삼각 단면 형상으로 구비되는 것을 특징으로 하는 계자권선형 구동모터의 회전자.The method according to claim 1,
Wherein the wedge member is provided in a triangular cross-sectional shape capable of elastically deforming. 제1 항에 있어서,
상기 냉각 루트는,
상기 회전 샤프트에 상기 중공의 중심부에서 반경 방향으로 형성되며, 상기 중공과 연결되는 복수 개의 샤프트 홀과,
상기 회전자 코어의 중심부 측에서 반경 방향으로 형성되며, 상기 샤프트 홀과 연결되는 코어 홀과,
상기 웨지부재에 축 방향을 따라 형성되며, 상기 코어 홀과 연결되는 웨지 홀
을 포함하는 것을 특징으로 하는 계자권선형 구동모터의 회전자.The method according to claim 1,
The cooling route includes:
A plurality of shaft holes formed in the rotating shaft in a radial direction at the center of the hollow, the shaft holes being connected to the hollow,
A core hole formed radially from a central portion side of the rotor core and connected to the shaft hole,
A wedge member formed along the axial direction of the wedge member and connected to the core hole,
And the rotor of the field winding drive motor. 제5 항에 있어서,
상기 웨지부재는 탄성 변형 가능한 삼각 단면 형상으로 구비되며,
상기 웨지 홀은 상기 회전자 코어에 대응하는 꼭지점 부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 계자권선형 구동모터의 회전자.6. The method of claim 5,
The wedge member is provided in a triangular cross-sectional shape that is elastically deformable,
Wherein the wedge hole is formed at a vertex portion corresponding to the rotor core. 제5 항에 있어서,
상기 냉각 오일은,
상기 회전 샤프트의 중공을 따라 유동하며, 회전자의 원심력에 의하여 상기 샤프트 홀, 코어 홀 및 웨지 홀을 통해 상기 웨지부재의 내부 공간으로 유입되고,
상기 웨지부재의 양단을 통해 배출되며 비산하는 것을 특징으로 하는 계자권선형 구동모터의 회전자.6. The method of claim 5,
The cooling oil,
Flows along the hollow of the rotating shaft and flows into the inner space of the wedge member through the shaft hole, the core hole and the wedge hole by the centrifugal force of the rotor,
And the wedge member is discharged and scattered through both ends of the wedge member. 중공을 가진 회전 샤프트의 외주 측에 축 방향을 따라 고정되는 회전자 코어;
상기 회전자 코어의 티스들에 감긴 회전자 코일;
양단이 개방된 내부 공간을 형성하고 상기 회전자 코어의 티스들 사이에 축 방향을 따라 삽입되며, 상기 회전자 코일을 지지하는 웨지부재; 및
상기 회전 샤프트에 형성되며 상기 중공과 연결되는 복수 개의 샤프트 홀과, 상기 회전자 코어에 형성되며 상기 샤프트 홀과 연결되는 코어 홀과, 상기 웨지부재에 형성되며 상기 코어 홀과 연결되는 웨지 홀을 가진 냉각 루트;
를 포함하는 계자권선형 구동모터의 회전자.A rotor core fixed to the outer circumferential side of a rotating shaft having a hollow along the axial direction;
A rotor coil wound around the teeth of the rotor core;
A wedge member forming an inner space having open ends at both ends and inserted in the axial direction between teeth of the rotor core, the wedge member supporting the rotor coils; And
A plurality of shaft holes formed in the rotating shaft and connected to the hollow, a core hole formed in the rotor core and connected to the shaft hole, and a wedge hole formed in the wedge member and connected to the core hole Cooling route;
The rotor of the field winding drive motor. 제8 항에 있어서,
상기 냉각 루트는,
상기 회전 샤프트의 중공을 따라 유동하는 냉각 오일을 회전자의 원심력에 의하여 상기 샤프트 홀, 코어 홀 및 웨지 홀을 통해 상기 웨지부재의 내부 공간으로 유입하고, 상기 웨지부재의 양단을 통해 배출하는 것을 특징으로 하는 계자권선형 구동모터의 회전자.9. The method of claim 8,
The cooling route includes:
The cooling oil flowing along the hollow of the rotating shaft flows into the inner space of the wedge member through the shaft hole, the core hole and the wedge hole by the centrifugal force of the rotor and is discharged through both ends of the wedge member The rotor of the field winding drive motor.
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