KR20220049314A - 구동 모터의 냉각 장치 - Google Patents

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KR20220049314A KR1020200132809A KR20200132809A KR20220049314A KR 20220049314 A KR20220049314 A KR 20220049314A KR 1020200132809 A KR1020200132809 A KR 1020200132809A KR 20200132809 A KR20200132809 A KR 20200132809A KR 20220049314 A KR20220049314 A KR 20220049314A
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박성영
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Abstract

본 발명은 구동 모터의 냉각 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 구동 모터의 냉각 장치는 모터 하우징의 내부에 환형으로 배치되고, 복수의 코일이 권선된 스테이터; 상기 스테이터의 내측에 배치되어 상기 코일에 의해 발생된 전기장에 의해 회전 가능하게 배치되는 로터; 상기 로터의 외주면을 따라 형성된 에어갭; 및 상기 에어갭 및 상기 코일 사이로 유입되는 냉각유체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

구동 모터의 냉각 장치 {A COOLING DEVICE OF DRIVE MOTOR}
본 발명은 구동 모터의 냉각 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 모터 내부의 스테이터 및 로터 사이 에어갭에 냉각을 위한 냉각유체를 직접 유입시키도록 구성되어 모터의 냉각 효율성을 극대화시키고자 하는 구동 모터의 냉각 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 기계에 사용되는 동력 발생 수단은 모터이다.
이러한 모터는 전류가 흐르는 도체를 자기장 속에 놓으면 자기장의 방향에 수직한 방향으로 전자력이 발생하여 플레밍의 왼손법칙에 의해 회전됨으로써, 동력을 창출하게 된다.
일반적으로 사용되는 Brushed DC 모터는 2개의 전선으로만 구성되어 있으며 전동기를 구동시키기 위한 드라이버의 설계 및 제어가 용이한 장점이 있기는 하나, Brush 접촉을 통한 회전에 따라 전기자 전류의 극성이 바뀌게 되는 구성으로 기계적 소음과 전기적 잡음이 심하여 내구성이 떨어지는 문제점을 갖고 있다.
반면, BLDC모터(Brushless DC moter)는 Brush가 제거된 형태로써, 중심부에 자석으로 구성된 로터(Rotor)와 상기 로터 주변에 환형으로 배치되고 다수개의 코일이 권선된 스테이터(Stator)로 구성된다.
또한, 상기 BLDC모터는 일반적으로 로터와 스테이터 모두 철이 쉽게 자화되도록 처리함으로써 전기 에너지와 자기 에너지의 변환 효율을 높인 얇은 규소 강판을 적층한 구조가 사용되고 있다.
또한, 상기 스테이터는 코일에 전류가 흐르는 동안만 강하게 자화하여 극성을 변화시키는 특성 때문에 규소 강판을 이용하고, 로터는 내부에 매립되어 있는 영구 자석의 자력을 효율적으로 전달하기 위해서 규소 강판을 이용하고 있다.
따라서, 상기 BLDC모터는 일반 DC모터를 뒤집은 형상으로 영구 자석 쪽이 로터를 담당하기 때문에 브러시가 없이도 전자석에 전기를 계속 공급할 수 있게 되어, 접점이 일으키는 마찰력으로 인한 동력 손실 및 마찰 자체로 인한 내구성에도 문제가 없는 장점도 가지고 있으며 이러한 이유로 소음도 더 적게 발생하게 된다.
이러한 구동 모터는 구동 중 권선된 전선에 열이 발생하게 되는데, 이렇게 발생된 열은 모터의 내구성을 떨어뜨리고 부품들의 수명을 단축시킬 뿐 아니라 높은 온도로 인해 노킹 및 조기 점화가 발생하여 모터의 출력이 저하되게 된다.
따라서, 구동 모터는 기계의 엔진 과열을 방지하고 적정 온도를 유지할 수 있도록 냉각 장치가 반드시 장착되어야 하고, 이러한 냉각 장치는 모터 성능의 효율적인 측면에서 중요한 부품이라 할 수 있다.
한편, 현재 상용되고 있는 모터의 냉각 장치들은 모터의 하우징 외부에 열교환기를 구비하여 코일에서 발생하는 열을 냉각시키도록 구비되는 것으로, 이러한 냉각 방식을 로터에 코일이 권선된 일반 DC모터에 적용하는 경우 냉각의 효율성이 매우 낮아 냉각이 잘 이루어지지 않고 있으며, BLDC모터에 적용한다 하더라도 하우징 외부에 구비된 열교환기로는 모터 내부에 권선된 코일에서 발생하는 열을 효율적으로 냉각시키기에는 근본적인 한계를 갖게 된다.
따라서, 간단한 구조로 구성되어 기존의 모터에도 적용이 가능하면서도 모터의 냉각 효율성을 극대화 시킬 수 있도록 하는 구동 모터 냉각 장치의 개발이 요구되고 있다.
[특허 문헌] KR 10-2019-0068013호 (공개 일자 2019년 06월 18일)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 코일이 권선된 스테이터 및 상기 스테이터 내측에 회전 가능하도록 배치된 로터 사이의 에어갭에 냉각유체를 유입시키도록 구성됨으로써, 상기 냉각유체가 유동 시 상기 코일 및 로터와 접촉에 의한 열교환이 이루어져 모터의 냉각 효율을 극대화 시킬 수 있도록 하는 구동 모터의 냉각 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 구동 모터의 냉각 장치는 모터 하우징의 내부에 환형으로 배치되고, 복수의 코일이 권선된 스테이터; 상기 스테이터의 내측에 배치되어 상기 코일에 의해 발생된 전기장에 의해 회전 가능하게 배치되는 로터; 상기 로터의 외주면을 따라 형성된 에어갭; 및 상기 에어갭 및 상기 코일 사이로 유입되는 냉각유체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 구동 모터의 냉각 장치는 상기 냉각유체가 유동 중 상기 코일 및 로터와의 접촉에 의한 열교환이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 구동 모터의 냉각 장치는 상기 냉각유체가 절연성 유체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 구동 모터의 냉각 장치는 상기 로터가 상기 로터의 외주면을 커버하도록 구비되는 원통형의 커버부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 구동 모터의 냉각 장치는 상기 커버부재가 플라스틱 재질로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 구동 모터의 냉각 장치는 상기 하우징의 일면을 커버하는 제1캡에 구비되어 상기 냉각유가 유입되는 유입관; 및 상기 제1캡의 타측에 배치되는 제2캡에 구비되어, 상기 냉각유가 유출되는 유출관;을 포함하고, 상기 유입관 및 상기 유출관은 상기 제1캡 및 상기 제2캡에 양단이 지지되며 고속 회전하는 샤프트의 하단측에 배치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 구동 모터의 냉각 장치는 상기 냉각유의 순환 경로를 제공하는 냉각유닛;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명에 따른 구동 모터의 냉각 장치는 상기 냉각유닛이 라디에이터; 및 상기 냉각유의 순환 사이클 상에서 상기 라디에이터와 상기 하우징을 상호 연결하는 냉각유로;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 구동 모터의 냉각 장치에 의하면, 로터 및 스테이터 사이의 에어갭 또는 스테이터에 권선된 코일 사이로 냉각유체를 직접 유입시켜 상기 냉각유체가 상기 코일 및 로터와의 직접적인 열교환이 가능하도록 구성됨으로써, 상기 구동 모터의 냉각 효율성을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 냉각유체는 전류가 통하지 않는 절연성 유체를 사용함으로서, 권선된 코일에 직접 접촉하는 냉각유체의 안정성을 증대시키는 효과가 있다.
또한, 상기 로터의 외주면을 커버하는 원통형의 커버부재를 구비하고, 상기 커버부재가 상기 냉각유체의 유동저항을 최소화하는 플라스틱 재질로 구성됨으로써, 상기 냉각유체의 유동 저항을 저감시켜 상기 냉각유체의 원활한 유동이 가능하도록 하는 효과가 있다.
또한, 상기 냉각 장치는 종래의 냉각 장치보다 간단한 구성으로도 더 효율적인 모터 냉각이 가능하도록 하는 효과가 있다.
아울러, 상기 냉각 장치는 구성이 간단하여 제작 비용이 절감되는 경제적인 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 구동 모터의 냉각 장치의 전반적인 구성을 나타내는 제1구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 구동 모터의 로터, 스테이터 및 에어갭의 세부적인 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3는 본 발명에 따른 구동 모터의 냉각 장치의 커버부재의 장착 상태를 나타내는 상태도이다.
도 4는 본 발명에 따른 구동 모터의 냉각 장치의 전반적인 구성을 나타내는 제2구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.
도 1은 본 발명에 따른 구동 모터의 냉각 장치의 전반적인 구성을 나타내는 제1구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 구동 모터의 로터, 스테이터 및 에어갭의 세부적인 구성을 나타내는 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 구동 모터의 냉각 장치의 전반적인 구성을 나타내는 제2구성도이다.
본 발명에 따른 구동 모터의 냉각 장치(1)는 도 1, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 스테이터(100), 로터(200), 에어갭(300), 냉각유체(400), 유입관(600), 유출관(700) 및 냉각유닛(800)을 포함할 수 있다.
상기 스테이터(100)는 모터 하우징(300)의 내부에 환형으로 배치되고, 복수의 코일(20)이 권선되도록 구성된다.
구체적으로, 상기 스테이터(100)는 원통 형상으로 형성되어 모터 하우징(500)의 내부에 지지되는 한편 상기 하우징(500)의 내측으로 돌출된 돌기부에 다수회에 걸쳐 코일이 권선되도록 구성되는 것으로, 회전하지 않고 고정되도록 구성될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 스테이터(100)는 자성체 강판(또는 스테이터 코어)이 복수로 적층된 원환형상을 이루고, 상기 자성체 강판에는 코일 슬롯(110)과 스테이터(100)의 중심축을 향해 돌출된 상태로 배열된 복수의 스테이터 이(120)가 형성되며, 상기 스테이터 이(120)에는 유로 홈(130)이 더 형성된다.
또한, 상기 코일 슬롯(110)은 코일을 스테이터(100)에 권선하는 코일삽입통로일 수 있다.
또한, 상기 스테이터 이(120)는 코일 슬롯(110)의 간격을 형성해주는 바디(121) 및 상기 바디(121)의 끝에서 바디끝단폭을 좌우로 넓혀주는 노칭부(122)(Notching Portion)로 이루어지고, 상기 노칭부(122)는 스테이터 이(120)의 노칭 설계(Notching Design)로 형성된다.
특히, 상기 유로 홈(130)은 노칭부(122)의 바닥면에 파여짐으로써 외부로 노출될 수 있다.
또한, 상기 스테이터(100)는 상기 모터(10)의 구동을 위해 상기 로터(200)가 회전하도록 상기 로터(200)에 구비된 영구자석의 위치에 따라 자속에 발생시킬 권선을 순차적으로 바꾸어 주도록 코일에 전류가 흐를 수 있도록 구성된다.
상기 로터(200)는 상기 스테이터(100)의 내측에 배치되어 상기 코일에 의해 발생된 전기장에 의해 회전 가능하도록 배치될 수 있다.
구체적으로, 상기 로터(200)는 상기 스테이터(100)의 내측에 위치되어 상기 코일에 흐르는 전류에 의해 발생된 전기장의 영향을 받아 회전하도록 구비되는 것으로, 중심에는 샤프트(900)가 장착되도록 구성된다.
또한, 상기 로터(200)는 상기 로터(200)의 외주면을 커버하는 커버부재(210)를 포함할 수 있다.
도 3는 본 발명에 따른 구동 모터의 냉각 장치의 커버부재의 장착 상태를 나타내는 상태도이다.
본 발명에 따른 상기 커버부재(210)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 로터(200)의 외주면을 커버하는 원통형으로 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 커버부재(210)는 상기 로터(200)의 외주면을 커버하는 것으로, 상기 로터(200)의 유동저항을 최소화하여 상기 냉각유체(400)의 원활한 유동이 가능하도록 한다.
또한, 상기 커버부재(210)는 유동 저항이 작은 플라스틱 재질로 구성되어 상기 냉각유체(400)의 원활한 유동이 가능하도록 구성됨이 바람직할 수 있다.
또한, 상기 커버부재(210)는 유동 저항이 작은 다른 공지의 재질로 구성될 수도 있다.
또한, 상기 커버부재(210)는 상기 로터(200)와 동일한 원통형으로 구성되어 상기 로터에 억지끼움 방식으로 고정될 수 있으며, 별도의 접찹부재(미도시)에 의해 접착되어 고정될 수도 있다.
또한, 상기 커버부재(210)는 상기 로터(200)와 상기 코일(20) 간의 전류에 의한 전기장을 상기 로터(200)가 전달 받을 수 있는 재질 및 형상으로 구성됨이 바림직할 수 있다.
상기 에어갭(300)은 상기 로터(200)의 외주면을 따라 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 에어갭(300)은 스테이터 코어 및 로터 코어 사이에 형성되는 공기층으로 상기 스테이터와 상기 로터에서 발생하는 열이 외부로 전달되는 것을 차단하는 단열 기능을 갖는 공간일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 에어갭(300)은 상기 냉각유체(400)가 유입되어 유동하는 공간으로 상기 냉각유체(400)와 로터(200)와의 열교환이 이루어질 수 있도록 한다.
상기 냉각유체(400)는 상기 스테이터(100) 및 로터(200) 사이의 에어갭(300)으로 유입되어 상기 모터(10)에서 발열된 열을 냉각하도록 구비된다.
구체적으로, 상기 냉각유체(400)는 상기 스테이터(100) 및 로터(200) 사이를 유동하는 유체로써, 가열된 상기 스테이터(100) 및 로터(200)와의 직접적인 접촉에 의한 열교환이 이루어져 상기 모터(10)를 효율적으로 냉각시키도록 구성된다.
따라서, 상기 냉각유체(400)는 권선된 코일과의 직접적인 접촉에도 사고없이 안전하게 순환할 수 있도록 전기가 통하지 않는 절연성 유체를 사용함이 바람직할 수 있다.
이에, 상기 냉각유체(400)는 전기 절연성이며 열을 소산시키고, 절연파괴(break-down)를 견디는 것을 비롯하여, 상기 유체가 만족스럽게 기능할 수 있게 하는 소정의 특성을 갖는다.
또한, 상기 냉각유체(400)는 유용하고 효율적인 전기 절연 유체를 위해 바람직한 특성 중에는 높은 절연 파괴 전압(dielectric breakdown voltage), 낮은 소산 인자(dissipation factor), 높은 비열, 높은 열 전도도, 낮은 팽창 계수, 낮은 점도, 온도에 대한 점도의 낮은 감도, 낮은 유동점(pour point) 온도, 낮은 휘발성, 높은 인화점 및 낮은 습도(low moisture)가 있다.
본 발명에 따른 상기 냉각유체(400)는 이러한 다양한 바람직한 특성을 갖도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 냉각유체(400)는 장기간의 사용동안 발생하는 일부 물리적 및 화학적 변화에도 불구하고 절연 특성의 관점에서 소정 정도의 안정성을 유지하는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 상기 냉각유체(400)는 상기한 냉각 장치(1)를 순환하는 유체로써, 유동저항이 작고 절연성의 특성을 갖는 공지의 유체를 사용할 수 있다.
상기 유입관(600)은 상기 하우징(500)의 일면을 커버하는 제1캡(510)에 구비되어, 상기 냉각유체(400)가 유입되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 유입관은 제1캡 및 제2캡에 양단이 지지되며 고속 회전하는 샤프트의 하단측에 배치될 수 있다.
구체적으로, 상기 유입관(600)은 상기 에어갭(300)과 연통되어 상기 냉각유체(400)를 상기 모터(10) 내부로 유입시키기 위한 관 형상으로, 샤프트(900)의 하부 일측에 구비될 수 있다.
따라서, 상기 냉각유체(800)는 상기 하우징의 하측으로 유입되도록 구성되어 상기 냉각유체(800)가 하측에서 상측으로 차오를 수 있도록 하여 상기 냉각유체(800)가 상기 에어갭(300)의 모든 공간을 유동할 수 있도록 하여 모터(10)내부의 모든 부분이 고르게 냉각될 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 유입관(600)은 도시된 바와 같이 상기 제 1캡(510)에 적어도 하나 이상의 통공을 갖도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 유입관(600)은 상기 유입관(600)의 갯수 및 직경을 도시된 바에 제한하지 않고 모터(10)의 크기 및 규모에 따라 다양한 갯수 및 직경으로 적용 실시할 수 있도록 한다.
상기 유출관(700)은 상기 제1캡(510) 타측에 배치되는 제2캡(520)에 구비되어 상기 냉각유체(400)가 유출되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 유출관(700)은 상기 제1캡 및 제2캡에 양단이 지지되며 고속 회전하는 샤프트의 하단측에 배치될 수 있다.
구체적으로, 상기 유출관(700))은 상기 에어갭(300)과 연통되어 상기 에어캡의 유동을 마친 상기 냉각유체(400)를 상기 모터(10) 외부로 유출시키기 위한 관 형상으로, 샤프트(900)의 하부 일측에 구비되어 구성될 수 있다.
또한, 상기 유출관(700)은 도시된 바와 같이 상기 유입관(600)과 대응되는 상기 제2캡(520)의 일측에 적어도 하나 이상의 통공을 갖도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 유출관(700)은 상기 유출관(700)의 갯수 및 직경을 도시된 바에 제한하지 않고 모터(10)의 크기 및 규모에 따라 다양한 갯수 및 직경으로 적용 실시할 수 있도록 한다.
상기 냉각유닛(800)은 상기 냉각유체(400)의 순환 경로를 제공하도록 구성될 수 있다.
구체적으로, 상기 냉각유닛(800)은 냉각유체(400)의 유동이 수행될 수 있도록 구성되는 것으로, 냉각유체(400)가 상기 모터(10) 내부로 공급되거나 배출될 수 있도록 유동력을 제공하고, 모터(10)와의 열교환이 완료된 후 유출된 냉각유체(400)을 다시 냉각시켜 반복적인 순환이 가능하도록 구성될 수 있다.
따라서, 상기 냉각유닛(820)은 라디에이터(810), 냉각유로(820), 서모스탯(830) 및 펌프(840)를 포함할 수 있다.
상기 라디에이터(810)는 모터(10) 순환 후 가열된 냉각유체(400)의 온도를 하강시키기 위하여 구비될 수 있다.
구체적으로, 상기 라디에이터(810)는 공기를 통해 냉각유체(400)를 식혀주기 위해 구성되는 것으로, 차량의 고속 주행 시 생성되는 주행풍을 받을 수 있도록 구성되어 상기 라디에이터(810) 내를 유동하는 냉각유체(400)가 냉각될 수 있도록 구비된다.
따라서, 상기 라이에이터(810)는 상기 주행풍과의 접촉 면적을 넓혀 방열 효과를 높이기 위해 표면적이 넓은 핀(미도시)형태로 구성될 수 있다.
또한, 상기 라이에이터(810)는 도시되지는 않았지만 일측에 라디에이터 캡(미도시)을 포함하고, 상기 라디에이터 캡(미도시)은 압력 스프링(미도시)을 구비하여 냉각유체(400)의 압력을 높일 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 라디에이터(810)는 도시되지는 않았지만 일측에 쿨링팬(미도시)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 쿨링팬(미도시)은 차량이 공회전 상태이거나 저속 주행 상태이어서 상기 주행풍이 생성되지 않을 경우 팬을 작동시켜 바람을 생성하는 것으로, 이렇게 생성된 바람을 상기 라디에이터에 공급하여 상기 라디에이터를 냉각시킬 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 라이에이터(810)는 상기 냉각유체(400)를 상기 모터(10) 내부로 공급하는 공급관(미도시) 및 상기 모터(10)에서 배출된 냉각유체(400)를 수용하는 배출관(미도시)을 포함할 수 있다.
상기 냉각유로(820)는 상기 냉각유체(400)의 순환 사이클 상에서 상기 라디에이터(810)와 상기 모터(10)를 상호 연결되도록 구비된다.
구체적으로, 상기 냉각유로(820)는 상기 냉각유체(400)가 상기 냉각유닛(800) 각각의 구성들을 상호 유동할 수 있도록 구성되는 일정 길이를 갖는 관 형상으로, 특히 상기 라이에이터(810)와 상기 모터(10)를 순환하는 냉각유(400)의 유동이 가능할 수 있도록 구성된다.
따라서, 상기 냉각유로(820)는 상기 유입관(600) 및 유출관(700)과 연결되도록 구성될 수 있다.
이에, 상기 냉각유로(820)는 공급유로(821) 및 배출유로(822)를 포함할 수 있다.
상기 공급유로(821)는 상기 라이에이터(810)에서 상기 모터(10)로 이어져 상기 모터(10)로 냉각유체(400)를 공급하도록 구비된다.
따라서, 상기 공급유로(821)는 상기 유입관(600)과 연결되도록 구성된다.
또한, 상기 공급유로(821)는 상기 라디에이터(810)의 공급관(미도시)과 연결되도록 구성된다.
상기 배출유로(822)는 상기 모터(10)에서 상기 라이에이터(810)로 이어져 상기 모터(10)의 순환을 마친 냉각유체(400)를 상기 라디에이터(810)로 이동시키도록 구비된다.
따라서, 상기 배출유로(822)는 상기 유출관(700)과 연결될 수 있다.
또한, 상기 배출유로(822)는 상기 라디에이터(810)의 배출관(미도시)과 연결되도록 구성된다.
상기 서모스탯(830)은 냉각유체(400)의 온도 변화에 따라 자동적으로 개폐되어 상기 라디에이터(810)의 유랑를 조절하도록 구비된다.
구체적으로, 상기 서모스탯(830)은 시동 초기 냉각유체(400)의 온도가 낮을 때는 상기 모터(10) 내부를 유동하는 냉각유체(400)를 냉각시킬 필요 없이 상기 모터 내부에서 자체 순환할 수 있도록 상기 서모스탯(830)을 폐쇄하고, 모터의 온도가 높아져 냉각유체(400)의 온도가 상승할 때는 상기 냉각유체(400)의 라디에이터(810)로 가는 경로를 개방하여 냉각유체(400)가 상기 라디에이터(810)로 이동할 수 있도록 조절한다.
또한, 상기 서모스탯(830)은 도시되지는 않았지만 펠릿타입(pellet type)과 벨로즈(bellows type)을 제한없이 적용실시할 수 있다.
또한, 상기 서모스탯(830)은 공지의 것을 사용할 수 있다.
상기 펌프(840)는 상기 모터(10)로 상기 냉각유체(400)를 인위적으로 순환시키기 위해 구성된다.
구체적으로, 상기 펌프(840)는 도시되지는 않았지만 상기 모터와 V-밸트에 의해 유기적으로 연동하도록 구성되어 상기 모터가 작동할 때 함께 구동될 수 있도록 한다.
따라서, 상기 펌프(840)는 상기 모터가 회전하게 되면 상기 모터와 연동되어 회전 할 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 펌프(840)는 도시되지는 않았지만 내부에 구비된 임펠러(미도시)가 회전하면서 상기 임펠라(미도시)의 원심력에 의해 냉각유체(400)가 외부로 분사할 수 있도록 구성됨으로써, 상기 냉각유체(400)를 상기 모터(10)로 유동시킨다.
또한, 상기 펌프는(840)은 공지의 것을 사용할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 구동 모터의 냉각 장치에 의하면, 로터 및 스테이터 사이의 에어갭 또는 스테이터에 권선된 코일 사이로 냉각유체를 직접 유입시켜 상기 냉각유체가 상기 코일 및 로터와의 직접적인 열교환이 가능하도록 구성됨으로써, 상기 구동 모터의 냉각 효율성을 극대화시킬 수 있다.
또한, 상기 냉각유체는 전류가 통하지 않는 절연성 유체를 사용함으로서, 권선된 코일에 직접 접촉하는 냉각유체의 안정성을 증대시키는 효과가 있다.
또한, 상기 로터의 외주면을 커버하는 원통형의 커버부재를 구비하고, 상기 커버부재가 상기 냉각유체의 유동저항을 최소화하는 플라스틱 재질로 구성됨으로써, 상기 냉각유체의 유동 저항을 저감시켜 상기 냉각유체의 원활한 유동이 가능하도록 한다.
또한, 상기 냉각 장치는 종래의 냉각 장치보다 간단한 구성으로도 더 효율적인 모터 냉각이 가능하도록 한다.
아울러, 상기 냉각 장치는 구성이 간단하여 제작 비용이 절감되는 경제적인 효과가 있다.
이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
1 : 구동 모터의 냉각 장치 10 : 모터
100 : 스테이터 110 : 코일 슬롯
120 : 스테이터 이 121 : 바디
122 : 노칭부 130 : 유로홈
200 : 로터 210 : 커버부재
300 : 에어갭 400 : 냉각유체
500 : 하우징 510 : 제1캡
520 : 제2캡 600 : 유입관
700 : 유출관 800 : 냉각유닛
810 : 라디에이터 820 : 냉각유로
821 : 공급유로 822 : 배출유로
830 : 서모스탯 840 : 펌프

Claims (8)

  1. 모터 하우징의 내부에 환형으로 배치되고, 복수의 코일이 권선된 스테이터;
    상기 스테이터의 내측에 배치되어 상기 코일에 의해 발생된 전기장에 의해 회전 가능하게 배치되는 로터;
    상기 로터의 외주면을 따라 형성된 에어갭; 및
    상기 에어갭 및 상기 코일 사이로 유입되는 냉각유체;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모터의 냉각 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 냉각유체는,
    유동 중 상기 코일 및 로터와의 접촉에 의한 열교환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 구동 모터의 냉각 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 냉각유체는,
    절연성 유체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 구동 모터의 냉각 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 로터는,
    상기 로터의 외주면을 커버하도록 구비되는 원통형의 커버부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모터의 냉각 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 커버부재는,
    플라스틱 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 구동 모터의 냉각 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 하우징의 일면을 커버하는 제1캡에 구비되어 상기 냉각유가 유입되는 유입관; 및
    상기 제1캡의 타측에 배치되는 제2캡에 구비되어, 상기 냉각유가 유출되는 유출관;을 포함하고,
    상기 유입관 및 상기 유출관은,
    상기 제1캡 및 상기 제2캡에 양단이 지지되며 고속 회전하는 샤프트의 하단측에 배치되는 것을 특징으로 하는 구동 모터의 냉각 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 냉각유의 순환 경로를 제공하는 냉각유닛;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모터의 냉각 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 냉각유닛은,
    라디에이터; 및
    상기 냉각유의 순환 사이클 상에서 상기 라디에이터와 상기 하우징을 상호 연결하는 냉각유로;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 구동 모터의 냉각 장치.
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