KR20190103609A - 모터 하우징 냉각장치 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조되는 모터 하우징 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터 하우징 몸체 내부에 냉각채널이 매립 형성된 모터 하우징 냉각장치 제조방법으로서, 내측 코어에 커렌 삽입홈을 형성해 커렌을 설치 후, 냉각배관을 커렌의 외주면에 끼워서 고정하고, 사출성형 후 내주면 가공으로 형합부를 형성하여 모터를 열압착 방식으로 형합시켜 설치하는 방법을 제공하며, 커렌 사상 작업을 위한 추가공정 없이 형합부 형성 공정만으로 커렌의 돌출부위를 제거하며, 커렌의 두께에 의해 냉각배관과 형합부를 통한 모터와의 간격을 조절할 수 있다.

Description

모터 하우징 냉각장치 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조되는 모터 하우징 냉각장치{Method for manufacturing motor housing cooling device and motor housing cooling device manufactured by the manufacturing method}

본 발명은 모터 하우징 냉각장치 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조되는 모터 하우징 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 하이브리드차 또는 전기차의 주요 부품인 모터는 전기에너지를 기계에너지로 변환하는 것으로서, 하우징과, 하우징에 장착되는 고정자(stator)와, 고정자의 내부에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 삽입되는 회전자(rotor)를 포함한다.

모터는 작동과정에서 회전자 및 고정자에서 고온의 열이 발생하게 되는데, 이렇게 모터 안의 코일 온도가 높아지면 모터의 구동과 발전 효율이 급격히 저하될 뿐만 아니라 부품이 손상될 우려가 있고, 모터의 구동과 발전 효율이 급격히 저하됨에 따른 동력 손실이 발생되어 관련 응용 동력계의 효율을 떨어뜨리는 요인으로 작용한다. 때문에 이러한 문제를 방지하기 위하여 모터를 냉각시켜 모터의 높은 구동 토크와 발전효율을 유지할 수 있도록 하고 있다.

종래에는 내부 하우징과 외부 하우징을 각각 별도로 주물 제작하고, 내부 하우징과 외부 하우징 사이에 냉각채널이 형성되도록 내부 하우징과 외부 하우징을 압입 및 실링(sealing)하거나, 용접하는 기술이 주로 적용되고 있다.

그런데 상기한 종래의 모터의 냉각기술은 내부 하우징과 외부 하우징 간의 형합 갭(gap)이 발생하면서 냉각수가 누출(leak)되어 냉각효율이 저하되고, 또한 유로의 설계 자유도가 작음에 따라 입력단과 출력단의 유로가 서로 엇갈리게 배치되면서 써멀 크로스-토크(Thermal cross-talk)가 발생 되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 개선하고자 본 출원인에 의해 출원되어 등록된 한국 등록특허공보 10-1761677호 모터 하우징용 냉각장치에는, 냉각채널용 냉각배관을 제작하고, 냉각배관을 금형 속에 설치하여 다이캐스팅 방식으로 모터 하우징 몸체 내부에 냉각배관이 매립되는 모터 하우징용 냉각장치를 제안하였다.

일반적으로 모터 하우징 몸체를 사출 성형한 후, 내주면을 사상 작업하여 형합부를 형성한 후, 모터의 고정자를 형합부에 끼워서 삽입설치하게 된다.

그런데 본 발명에 제안하는 바와 같이 모터 하우징 몸체 속에 냉각배관이 매립되어 형성시키기 위해서는, 포밍된 냉각배관을 금형 속에 띄워서 설치하고 사출 성형해야 한다. 이를 위해서는 냉각배관을 금형 속에서 띄워서 고정지지하는 수단이 필요하게 된다.

통상적으로 매립형 사출성형에서는 매립되는 물건을 금형속에서 정렬시켜 지지할 수 있는 지지수단을 설치해야 하고, 지지수단은 금형에 고정되어야 한다, 지지수단이 금형에 고정되면, 사출 성형 후 금형에 고정된 부분의 지지수단은, 사출 성형제품의 외부로 돌출되게 되며, 이렇게 돌출된 지지수단을 사상 작업하여 돌출부위를 제거해야 한다.

대한민국 공개특허공보 제10-2016-0023314호(2016.03.03) 대한민국 등록특허공보 제10-1761677호(2017.07.20)

본 발명은 냉각배관을 금형 속에서 커렌(CHAPLET)을 이용하거나 냉각배관의 바닥면 두께를 두껍게 하여 금형에 형합시키는 방식으로 포밍된 냉각배관을 모터하우징 몸체 성용용 금형 속에서 띄워서 고정하여 사출성형하는 모터하우징 냉각장치 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 제1 실시 예에 의한 모터 하우징 냉각장치 제조방법은,

압출 성형된 직선관을 나선형으로 냉각배관을 포밍하는 단계;

모터 하우징 몸체용 내측 코어에 복수의 커렌 삽입홈을 형성해 커렌을 삽입설치하는 단계;

상기 나선형 냉각배관을 상기 복수의 커렌의 외측면에 형합시켜 내외측 코어사이에 설치하는 단계;

상기 내외측 코어 사이에 용탕을 주입해 상기 냉각배관이 매립 형성되는 모터하우징 몸체를 사출 성형하는 단계;

상기 모터하우징 몸체의 내주면으로 커렌의 돌출부분과 내주면 일부를 깍아내서 모터의 고정자를 형합시키기 위한 형합부를 형성하는 단계;

상기 형합부에 모터의 고정자를 열압착방식으로 형합시켜 설치하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제1 실시예는, 내측 코어에 바 형태의 커렌 복수개를 방사형으로 설치하고, 이 돌출된 커렌에 나선형 냉각배관을 꽉끼워서 형합시켜 고정한다. 그리고 사출성형후, 몸체 내주면으로 돌출된 커렌의 일부와 내주면 일부를 깍아내서 모터 형합부를 형성해 모터를 형합시키는 방법이다.

본 발명의 제2 실시 예에 의한 모터 하우징 냉각장치 제조방법은,

압출 성형된 직선관을 나선형으로 냉각배관을 포밍하는 단계;

상기 나선형 냉각배관을 피치를 고정하는 복수의 커렌을 나선형 냉각배관 외측면에서 끼워서 설치하는 단계;

상기 복수의 커렌의 돌출된 외측면이 모터하우징 몸체의 외측 코어의 내주면에 형합되게 설치하는 단계;

상기 내외측 코어 사이에 용탕을 주입해 상기 냉각배관이 매립 형성되는 모터하우징 몸체를 사출 성형하는 단계;

상기 모터하우징 몸체의 내주면 일부를 깍아내서 모터의 고정자를 형합시키기 위한 형합부를 형성하는 단계;

상기 형합부에 모터의 고정자를 열압착방식으로 형합시켜 설치하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제2 실시 예는, 나선형 냉각배관의 외주연에 배관의 피치를 고정하고, 냉각배관의 외주연에서 하우징 몸체의 외주연까지는 두께를 설정할 수 있고, 사출성형후 커렌을 사상작업하지 않아도 된다.

본 발명의 제3 실시 예에 의한 모터 하우징 냉각장치 제조방법은,

단면이 반타원형, 반원형, 돔형, 사다리꼴형, 사각형 중 어느 하나이고, 바닥면이 다른 부분에 비해 더 두껍게 형성된 직선관을 압출 성형하고, 상기 직선관의 바닥면이 중앙을 향하도록 나선형으로 냉각배관을 포밍하는 단계;

상기 냉각배관의 직선형 바닥면에 하우징 몸체 성형용 내측 코어의 외주면에 꽉끼이도록 형합시켜 설치하는 단계;

상기 하우징 몸체 성형용 내외측 코어 사이에 용탕을 주입하여 하우징 몸체를 사출성형하는 단계;

상기 사출성형된 하우징 몸체의 내주면을 깍아내서 모터의 고정자를 형합시키기 위한 형합부를 형성하는 단계;

상기 형합부에 모터의 고정자를 열압착방식으로 형합시켜 설치하는 단계;

를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3 실시 예에 의하면, 직선관을 압출 성형할 때 바닥면의 두께를 두껍게 형성하여 바닥면이 중심을 향하도록 나선형 냉각배관으로 포밍하고 이를 내측 코어에 꽉끼워서 설치한다. 이로인해 사출성형후 하우징 몸체의 내주면에는 냉각배관의 바닥면이 그대로 노출된 상태로서, 두껍게 형성해둔 냉각배관의 바닥면이일정한 두께가 되게 내주면을 깍아내서 모터 형합부를 형성함으로써, 모터와 냉각배관을 직접 접촉시켜 열전도도를 향상할 수 있고, 별도의 커렌을 사용하지 않아도 된다.

본 발명에 따른 모터하우징용 냉각장치 제조방법은 다음과 같은 효과를 제공한다.

본 발명의 제1 실시 예는, 내측 코어에 커렌을 설치후 냉각배관을 커렌의 외주면에 끼워서 고정하므로 냉각배관을 금형속에 설치하는 공정이 단순하고, 사출성형후 내주면 가공으로 형합부를 형성하는 일반 공정에 의해 돌출되는 커렌의 일부도 제거하기 때문에 사출성형물의 외부로 돌출되는 커렌 사상 작업을 위한 추가공정 없이 제조가 가능하며, 커렌의 두께에 의해 냉각배관과 형합부를 통한 모터와의 간격을 조절할 수 있다.

본 발명의 제2 실시 예는, 나선형으로 포밍된 냉각배관의 외측에서 피치를 고정할 수 있는 커렌을 끼우고, 그 커렌의 외측면이 외측 코어의 내주면에 꽉끼게 장착하여 금형 속에 설치할 수 있으므로, 냉각배관을 금형속에 띄어서 설치하는 공정이 매우 간편하며, 용탕 주입시 나선형 냉각배관의 피치가 변형되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 제3 실시 예에 의하면, 냉각배관의 바닥면을 두껍게 형성해 내측 코어 외주면에 꽉끼워서 장착함으로써, 간편하게 금형 속에 띄워서 설치할 수 있고, 사출 성형후 내주면 사상작업에 의해 냉각배관의 바닥면을 깍아내서 형합부를 형성해줌으로써 냉각배관의 바닥면과 모터의 고정자가 직접 접촉되어 열전도율을 높여 냉각효율을 향상시킬 수 있다.

이와같이 본 발명의 제1 내지 제3 실시 예는, 커렌을 사용하거나 냉각배관의 바닥면 두께를 두껍게 형성하여 포밍된 냉각배관을 금형 속에 띄워서 고정설치하고, 사출 성형 후 통상의 모터 하우징 몸체 사출성형 방법에서 수행하는 내주면 가공에 의한 형합부 형성 공정만을 수행하기 때문에, 별도의 돌출된 지지수단 제거를 위한 사상작업이 없어도 되고, 금형속에 냉각배관을 띄워서 설치하는 공정도 매우 단순하여 작업성이 향상되며, 냉각배관과 모터 사이의 간격을 용이하게 설정할 수 있어서 냉각배관과 모터 사이의 간격을 최소화시켜 냉각효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 모터 하우징 냉각장치의 제조방법을 나타내는 공정도.
도 2의 (가)는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 냉각배관을 내측 코어에 설치하는 구성을 보인 설명도.
도 2의 (나)는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 모터 하우징 몸체를 사출 성형한 상태의 단면을 나타내는 예시도.
도 3의 (가) 및 (나)는 모터 하우징 몸체를 사출 성형한 후 금형을 제거한 상태를 설명하기 위한 예시도.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 모터 하우징 냉각장치의 분해 조립 설명도.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 모터 하우징 냉각장치 제조방법을 설명하는 공정도.
도 6의 (가)는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 나선형 냉각배관에 커렌을 설치한 예시도.
도 6의 (나)는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 커렌이 설치된 나선배관을 내외측 코어 사이에 설치한 예시도.
도 7의 (가)는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 냉각배관이 매립된 모터 하우징 몸체의 외형 예시도.
도 7의 (나)는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 냉각배관이 매립된 모터 하우징 몸체의 단면 예시도.
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 의한 모터 하우징 냉각장치 제조방법을 나타내는 공정도.
도 9의 (가)는 본 발명의 제3 실시 예에 의한 냉각배관의 구성을 보인 도면.
도 9의 (나)는 본 발명의 제3 실시 예에 의한 냉각배관을 금형에 설치한 대요도.
도 10은 본 발명의 제3 실시 예에 의한 모터하우징 냉각장치 제조방법의 형합부 형성단계 설명도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 모터 하우징 냉각장치의 제조방법을 나타내는 공정도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 의한 모터 하우징 냉각장치의 제조방법을 설명하기 위한 구성 및 설명도이며, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 모터 하우징 냉각장치의 분해 조립 설명도이다.

본 발명에 의해 제조되는 모터 하우징 냉각장치는, 모터하우징 몸체(30) 내에 나선형 냉각배관(20)이 매립 형성되고, 모터하우징의 몸체(30) 내부에 모터(100)가 삽입 설치되고, 하부 커버(50) 및 상부커버(40)가 결합설치되어 모터하우징 냉각장치가 구성된다.

이와 같이 모터 하우징 몸체(30) 속에 냉각배관(20)을 매립 형성하기 위해서는 인서트 사출방식이 적용된다. 사출공정에서 모터하우징 몸체(30) 금형의 내측 코어(1)와 외측 코어(2) 사이에 띄워서 냉각배관(20)을 설치해야 한다. 물론 냉각배관(20)의 입출구가 금형의 외부로 인출되어 있기 때문에 일부가 고정되기는 하지만, 고압의 용탕주입시 냉각배관(20)의 위치가 틀어진다. 본 발명은 이를 해결하기 위한 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 의한 모터 하우징 냉각장치의 제조방법은, 도 1에 도시된 바와 같이,

압출 성형된 직선관을 나선형으로 냉각배관(20)을 포밍하는 단계(S10)와,

모터 하우징 몸체용 내측 코어(1)에 복수의 커렌 삽입홈(1a)을 형성해 커렌(10)을 삽입설치하는 단계(S20)와,

상기 나선형 냉각배관(20)을 상기 복수의 커렌(10)의 외측면에 형합시켜 내외측 코어(1)(2) 사이에 설치하는 단계(S30)와,

상기 내외측 코어(1)(2) 사이에 용탕을 주입해 상기 냉각배관(20)이 매립 형성되는 모터하우징 몸체(30)를 사출 성형하는 단계(S40)와,

상기 모터하우징 몸체(30)의 내주면으로 커렌(10)의 돌출부분과 내주면 일부를 깍아내서 모터(100)의 고정자를 형합시키기 위한 형합부(31)를 형성하는 단계(S50)와,

상기 형합부(31)에 모터(100)의 고정자를 열압착방식으로 형합시켜 설치하는 단계(S60)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

먼저, 냉각배관(20)을 포밍하는 단계(S10)는,

배관의 바닥면이 직선형을 이루는 반타원형, 반원형, 돔형, 사각형 중 어느 하나의 단면 형태를 가지는 냉각배관용 직선관을 압출 성형방식으로 성형하고, 직선형 바닥면이 중앙을 향하도록 나선형으로 밴딩하여 나선형 냉각배관(20)으로 포밍한다.

이때, 압출방식으로 직선관을 성형한 후, 직선관 속에 지지소재를 충진하고, 지지소재를 충진한 상태에서 밴딩하여 나선형 냉각배관(20)으로 포밍한다. 이는 지지소재로서 모래나 소금과 같이 입자형 지지소재를 충진하고, 양단을 막아둔 상태에서 밴딩 한다.

본 발명에서는 나선형 냉각배관(20)을 모터 하우징 몸체용 금형 속에 설치하기 위한 방법을 제공한다.

도 2의 (가)는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 냉각배관을 내측 코어에 설치하는 구성을 보인 설명도이다. 이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시 예에서는, 내측 코어(1)의 외주면에 복수의 커렌 삽입홈(1a)을 형성하여 복수의 커렌(10)을 끼운다. 커렌 삽입홈(1a)과 커렌(10)은 서로 대응되는 형상으로 형성되며, 가장 단순하게는 바형태의 커렌을 삽입할 수 있도록 할 수 있다. 이때 내측 코어(1)의 외주면에서 돌출되는 높이는 냉각배관(20)과 모터(100) 사이의 간격을 고려하여 설정된다. 즉, 커렌(10)이 내측코어(1)에서 돌출되는 높이에 의해 냉각배관(20)과 모터(100) 사이의 간격을 설정할 수 있다. 물론 추후 공정에서 내주면을 깍아내서 형합부(31)를 형성하는 것을 감안해야 한다.

내측 코어(1)의 외주면에 복수의 커렌(10)을 끼워두고, 나선형 냉각배관(20)을 형합시킨다. 즉, 돌출된 커렌(10)의 외둘레에 나선형 냉각배관(20)의 내주면이 꽉끼도록 끼워서 형합시킨다. 따라서 내측코어(1)에 설치된 커렌(10)에 냉각배관(20)이 꽉끼워져 고정된 상태에서 캐비티에 설치하고, 외측코어(2)를 조립하여 그 사이에 용탕을 주입해 모터 하우징 몸체(30)를 사출 성형한다(S40).

도 2의 (나)는 본 발명의 제1 실시 예에 의한 모터 하우징 몸체를 사출 성형한 상태의 단면을 나타내는 예시도이다. 이에 도시된 바와 같이, 내측코어(1)의 둘레에 복수의 커렌(10)이 반쯤 물린 상태로 삽입설치되어 있고, 그 커렌(10)의 외둘레에 냉각배관(20)의 내주면이 꽉낀 상태로 설치되고, 내측코어(1)와 외측 코어(2) 사이에 용탕이 주입되어 모터 하우징 몸체(30)가 사출 성형 된다.

도 3의 (가) 및 (나)는 모터 하우징 몸체를 사출 성형한 후 금형을 제거한 상태를 설명하기 위한 예시도이다.

모터 하우징 몸체(30)를 사출성형한 후, 금형을 제고하면, 도 3의 (가) 및 (나)와 같은 상태로 모터 하우징 몸체(30)가 형성된다. (도 3)의 (가)는 상부 커버가 결합된 상태에서의 하부에서 바라본 상태를 예시한 도면이고 (나)는 단면 개요도이다. 모터 하우징 몸체(30)에는 냉각배관(20)에 매립되어 있고, 커렌(10)의 일부가 매립된 상태이며, 모터 하우징 몸체(30)의 내주면으로 커렌(10)의 일부가 돌출된 상태가 된다. 이와 같이 모터 하우징 몸체(30) 내에 냉각배관(20)을 매립하여 사출 성형한 후에, 모터(100)를 삽입 설치하기 위한 형합부(31)를 형성한다(S50).

모터(100)를 삽입 설치하기 위한 형합부(31)는, 상기 모터 하우징 몸체(30)의 내주면으로 돌출된 커렌(10) 및 내주면 일부(도 3 및 도 4의 AA영역)를 깍아내서 형합부(31)를 형성한다. 형합부 형성은 통상의 사출방식으로 모터 하우징을 형성한 후, 모터를 삽입 설치하기 위해서는 균일하게 접촉될 수 있도록 내주면을 사상작업하여 가공하는 것이 일반적이다.

그러므로 본 발명에서 형합부를 형성하는 공정은 일반적인 모터 하우징 몸체 사출 성형 공법에서도 수행되는 단계이다. 즉, 본 발명을 위해 별도로 추가된 공정 단계가 아닌 것이다. 다만, 본 발명에서는 형합부(31)를 형성함에 있어서, 모터(100)의 고정자 외경과 일치되는 사이즈로 형성하여 열압착방식으로 모터를 형합시켜 설치한다(S60).

도 4에 도시된 바와 같이, 모터 하우징 몸체(30)를 사출 성형한 후, 내주면으로 돌출된 커렌(10) 및 내주면을 깍아내서(AA) 형합부(31)를 형성하고, 모터 하우징 몸체(30)에 열을 가한 상태에서 모터(10)를 강제로 끼워 열압착 방식으로 삽입 설치하고, 상하부 커버(40)(50)를 결합하여 모터 하우징 냉각장치를 제조한다. 이후, 냉각배관의 입출구 선단을 절단하고, 배관 내에 충진된 지지소재를 제거한 후, 입출구에 냉각유체 순환 배관들을 연결하여 냉각장치를 완성할 수 있다.

따라서, 본 발명에 의한 제1 실시 예에 의하면, 내측 코어(1)의 삽입홈(1a)에 복수 개의 커렌(10)을 끼운 후, 나선형 냉각배관(20)의 커렌(10)의 외둘레에 형합시키는 것에 의해 냉각배관을 금형 속에서 띄워서 고정하고, 사출 성형후 형합부 성형단계에서 내주면으로 돌출되는 부분을 깍아 내는 것이므로, 금형속에서 냉각배관을 확실하게 고정할 수 있어서 용탕 주입에 의한 사출 성형시 냉각배관의 정렬이 틀어지는 것을 방지할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 모터 하우징 냉각장치 제조방법을 설명하는 공정도이다.

압출 성형된 파이프를 나선형 냉각배관(20)으로 포밍하는 단계(S110)와,

상기 나선형 냉각배관(20)을 피치를 고정하는 커렌(110) 복수 개를 나선형 냉각배관(20) 외측면에서 끼워서 설치하는 단계(S120)와,

상기 복수 개의 커렌(110)의 돌출된 외측면이 모터하우징 몸체용 외측 코어(2)의 내주면에 형합되게 설치하는 단계(S130)와,

상기 내외측 코어(1)(2) 사이에 용탕을 주입해 상기 냉각배관(20)이 매립 형성되는 모터하우징 몸체(30)를 사출 성형하는 단계(S40)와,

상기 모터하우징 몸체(30)의 내주면을 가공하여 모터의 고정자를 형합시키기 위한 형합부(31)를 형성하는 단계(S50)와,

상기 형합부(31)에 모터의 고정자를 열압착방식으로 형합시켜 설치하는 단계(S60)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

냉각배관(20)을 포밍하는 단계(S10)는, 압출방식으로 직선관을 성형한 후, 직선관 속에 지지소재를 충진하고, 지지소재를 충진한 상태에서 밴딩하여 나선형 냉각배관(20)으로 포밍한다(S10). 이는 제1 실시 예에서와 동일하다.

도 6의 (가)는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 나선형 냉각배관에 커렌을 설치한 예시도이고, 도 6의 (나)는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 커렌이 설치된 나선배관을 내외측 코어 사이에 설치한 예시도이다.

나선형 냉각배관(20)을 모터 하우징 몸체용 금형 속에 설치하기 위한 방법으로 제2 실시예에서는 나선형 냉각배관의 외측면에 끼워주는 커렌(110)을 이용하는 방법을 제안한다. 도 6의 (가)에 도시된 바와 같이, 나선형으로 포밍된 냉각배관(20)의 배관과 배관 사이의 피치를 고정할 수 있도록 배관 삽입홈이 배관의 권회수 만큼 형성된 커렌(110)을 나선형 냉각배관(20)의 외측면에서 끼워준다. 적어도 3개 이상 복수 개의 커렌(110)을 냉각배관(20)에 설치한다(S20).

이렇게 복수 개의 커렌(110)이 설치된 나선형 냉각배관(20)을 모터 하우징 몸체용 금형의 외측 코어(2)의 내주면에 형합시켜 설치한다. 도 6의 (나)에 도시된 바와 같이, 외측 코어(2)의 내주면에 냉각배관(20)에 설치된 커렌(110)의 외측단부가 꽉끼워지게 형합시켜 설치한다(S30). 이에 따라 냉각배관(20)은 커렌(110)을 통해 외측 코어(2)의 내주면에 꽉끼워져 고정되는 것이다.

상기와 같이 외측 코어(2)에 커렌(110)의 외측면이 꽉끼워지게 설치하여 냉각배관을 설치한 후, 용탕을 주입하여 모터 하우징 몸체(30)를 사출 성형한다(S40).

도 7의 (가)는 본 발명의 제2 실시 예에 의한 냉각배관이 매립된 모터 하우징 몸체의 외형 예시도이고, 도 7의 (나)는 본 발명의 제2 실시예에 의한 냉각배관이 매립된 모터 하우징 몸체의 단면 예시도이다.

도 7의 (가) 및 (나)와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 의해 모터 하우징 몸체(30)를 사출 성형하게 되면, 몸체의 외부에서 볼 때, 커렌(110)의 외표면이 노출된 형태가 되고, 단면으로 볼 때, 도 7의 (나)와 같이 나선형 냉각배관(20)의 배관과 배관 사이의 피치를 고정하도록 커렌(110)이 끼워진 상태가 된다.

도 7의 (나)의 모터 하우징 몸체(30) 내주면을 가공하여 모터 형합부(31)를 형성한다(S50). 모터 형합부(31)는 모터 고정자의 외경과 같도록 형성하여 열압착방식으로 형합부(31)에 모터를 삽입 설치한다(S60).

이후에 상하부 커버를 설치하고, 냉각배관의 입출구의 선단을 절단시켜 내부에 충진된 지지소재를 제고하고, 냉각유체 순환배관을 연결하여 모터하우징 냉각장치를 설치할 수 있다.

본 발명의 제2 실시 예는, 나선형 냉각배관의 외주연에 배관의 피치를 고정하고, 커렌의 두께를 이용해 냉각배관의 외주연에서 하우징 몸체의 외주연까지는 두께를 설정할 수 있고, 사출 성형 후 커렌을 사상 작업하지 않아도 된다.

도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 의한 모터 하우징 냉각장치 제조방법을 나타내는 공정도이다. 도 3에 도시된 바와 같이,

단면이 반타원형, 반원형, 돔형, 사다리꼴형, 사각형 중 어느 하나이고, 바닥면이 다른 부분에 비해 더 두껍게 형성된 직선관을 압출 성형하고, 상기 직선관의 바닥면이 중앙을 향하도록 나선형으로 냉각배관(20)을 포밍하는 단계(S210)와,

상기 냉각배관(20)의 직선형 바닥면에 모터 하우징 몸체(30) 성형용 내측 코어(1)의 외주면에 꽉끼도록 형합시켜 설치하는 단계(S220)와,

상기 모터 하우징 몸체 성형용 내외측 코어(1)(2) 사이에 용탕을 주입하여 모터 하우징 몸체를 사출성형하는 단계(S230)와,

상기 사출 성형된 모터 하우징 몸체(30)의 내주면 및 내주면을 이루는 냉각배관(20)의 바닥면을 함께 깍아내서 모터의 고정자를 형합시키기 위한 형합부(31)를 형성하는 단계(S240)와,

상기 형합부(31)에 모터의 고정자를 열압착방식으로 형합시켜 설치하는 단계(S250)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

도 9의 (가)는 본 발명의 제3 실시 예에 의한 냉각배관의 구성을 보인 도면이고, 도 9의 (나)는 본 발명의 제3 실시 예에 의한 냉각배관을 금형에 설치한 대요도이다. 도 9의 (가)에 도시된 바와 같이,

본 발명의 제3 실시 예에 의하면, 직선관을 압출 성형할 때 바닥면의 두께를 두껍게 형성하여 바닥면(21)이 중심을 향하도록 나선형 냉각배관(20)으로 포밍한다(S210). 본 발명은 단면이 반타원형, 반원형, 돔형, 사다리꼴형, 사각형 중 어느 하나이고, 바닥면(21)이 다른 부분에 비해 더 두껍게 형성된다. 바닥면(21)의 두께(t1)가 다른 부분 즉, 반원형, 반타원형, 돔형 사각형등의 측면 및 상면의 두께(t2)보다 더 두껍게 형성한다. 예를 들어 t1 = 1.5 ~ 2t2로 형성할 수 있다. 바닥면(21)의 두께(t1)는 추후 공정에서 모터 형합부(31)를 가공할 때 깍아내는 두께(AA)와, 형합부 형성 후의 배관과 모터가 접하는 바닥면 두께를 고려하여 설정할 수 있다.

도 9의 (나)에 도시된 바와 같이, 상기와 같이 나선형 냉각배관(20)으로 포밍한 상태에서 모터하우징 냉각배관(20)을 내측 코어(1)의 외주면에 꽉끼게 형합시켜 설치한다(S220). 냉각배관(20)의 바닥면이 내측 코어(1)의 외주면에 밀착되어 움직이지 않게 형합시킨다. 즉, 별도의 지그나 커렌을 사용하지 않고 냉각배관(20)을 직접 내측 코어(1)에 형합시켜 고정한다.

이와 같이 내측 코어(1)에 직접 냉각배관(20)을 끼워서 설치한 후, 내외측 코어(1)(2) 사이에 용탕을 주입하여 모터 하우징 몸체(30)를 사출 성형한다(S230).

냉각배관(20)을 내측 코어(1)에 꽉끼게 협합시켜 고정한 후, 사출성형하였기 때문에 모터 하우빙 몸체(30)의 내주면에는 상기 냉각배관(20)의 바닥면이 그대로 노출된 상태가 된다. 이와같은 상태에서 모터를 삽입 설치하기 위하여 모터하우징 몸체(30)의 내주면을 가공하여 형합부(31)를 형성하게 된다(S240).

도 10은 본 발명의 제3 실시 예에 의한 모터하우징 냉각장치 제조방법의 형합부 형성단계 설명도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 모터 하우징 몸체(30)의 내주면에는 냉각배관(20)의 바닥면이 그대로 노출되게 형성되어 있으므로, 형합부(31)를 형성하기 위하여 냉각배관(20)의 바닥면(21)과 내주면을 깍아내서 모터의 고정자 외경과 같은 사이즈로 형합부(31)를 가공한다. 냉각배관(20)의 바닥면을 두껍게 형성하고, 형합부(31) 형성을 위하여 소정의 두께를 깍아내기 때문에 최종적으로는 바닥면의 두께를 얇게 가공하여 모터의 고정자와 직접 밀착되는 구성으로 완성할 수 있다.

상기 형합부(31)에 모터의 고정자를 열압착 방식으로 형합시켜 설치한다(S250). 이후 후처리 공정으로 냉각배관(20) 속에 충진된 지지소재를 제거한 후, 입출구에 배관 연결구를 형성하여 냉각장치의 제조를 완료할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 제3 실시 예에 의하면, 냉각배관(20)을 포밍하여 별도의 지지수단이나 커렌 없이 직접 내측 코어(1)에 형합시켜 설치할 수 있다. 또 사출 성형후 원래 진행하던 내주면 가공공정에 의해 내주면으로 노출된 냉각배관과 내주면을 가공하여 형합부(31)를 형성하는 것이므로 공정이 단순하고, 직선 배관 성형시의 바닥면 두께와, 형합부 형성시의 깍아내는 두께를 조절하여 모터의 고정자와 직접 접촉되는 냉각배관 바닥면 두께를 조절할 수 있다. 냉각배관의 바닥면에 모터의 고정자가 직접 접촉될 수 있어서 열전도율이 향상되므로 냉각효율을 향상시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

1 : 내측 코어 1a : 커렌 삽입홈
2 : 외측 코어 10 : 커렌
20 : 냉각배관 21 : 냉각배관의 바닥면
30 : 모터 하우징 몸체 31 : 형합부
40 : 상부 커버 50 : 하부 커버
100 : 모터

Claims (6)

1. 모터 수용공간이 구비된 모터 하우징 몸체의 내부에 냉각채널이 매립된 모터하우징 냉각장치 제조방법에 있어서,
   압출 성형된 직선관을 나선형 냉각배관(20)으로 포밍하는 단계(S10)와;
   모터 하우징 몸체용 내측 코어(1)에 복수의 커렌 삽입홈(1a)을 형성해 커렌(10)을 삽입설치하는 단계(S20)와;
   상기 나선형 냉각배관(20)을 상기 복수의 커렌(10)의 외측면에 형합시켜 내외측 코어(1)(2) 사이에 설치하는 단계(S30)와;
   상기 내외측 코어(1)(2) 사이에 용탕을 주입해 상기 냉각배관(20)이 매립 형성되는 모터하우징 몸체(30)를 사출 성형하는 단계(S40)와;
   상기 모터하우징 몸체(30)의 내주면으로 커렌(10)의 돌출부분과 내주면 일부를 깍아내서 모터(100)의 고정자를 형합시키기 위한 형합부(31)를 형성하는 단계(S50);
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 하우징 냉각장치 제조방법.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 냉각배관(20) 포밍 단계(S10)는,
   배관의 바닥면이 직선형을 이루는 반타원형, 반원형, 돔형, 사각형 중 어느 하나의 단면 형태를 가지는 냉각배관용 직선관을 압출 성형방식으로 성형하고, 직선형 바닥면이 중앙을 향하도록 나선형으로 밴딩하여 나선형 냉각배관(20)으로 포밍하는 것을 특징으로 하는 모터 하우징 냉각장치 제조방법.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 냉각배관(20) 포밍 단계(S10)는,
   압출방식으로 직선관을 성형한 후, 직선관 속에 지지소재를 충진하고, 지지소재를 충진한 상태에서 밴딩하여 나선형 냉각배관(20)으로 포밍하는 것을 특징으로 하는 모터 하우징 냉각장치 제조방법.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 지지소재로서 모래나 소금과 같이 입자형 지지소재를 충진하고, 양단을 막아둔 상태에서 밴딩하는 것을 특징으로 하는 모터 하우징 냉각장치 제조방법.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 커렌(10)과, 냉각배관(20) 및 모터 하우징 몸체(30)를 이루는 재질은 서로 동일하거나, 또는 이종 재질인 것을 특징으로 하는 모터 하우징 냉각장치 제조방법.
   
6. 모터 하우징 몸체 내부에 냉각채널을 매립 형성한 모터 하우징 냉각장치에 있어서,
   상기 청구항 1 내지 청구항 5항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조되는 모터 하우징 냉각장치.

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