KR20220056596A - Rotor joining structure of traction motor and magnetic gear for realization of direct drive system for railway vehicles - Google Patents

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KR20220056596A
KR20220056596A KR1020200141318A KR20200141318A KR20220056596A KR 20220056596 A KR20220056596 A KR 20220056596A KR 1020200141318 A KR1020200141318 A KR 1020200141318A KR 20200141318 A KR20200141318 A KR 20200141318A KR 20220056596 A KR20220056596 A KR 20220056596A
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Abstract

The present invention relates to the rotor joining structure of a traction motor and a magnetic gear for realization of a direct drive system for railway vehicles and, more specifically, to a joining structure for directly transferring a high-speed rotational force generated from the rotor of a traction motor to the high-speed rotor of a magnetic gear in a drive system for railway vehicles to which the traction motor and the magnetic gear are applied. The rotor joining structure comprises: traction motor rotor through-holes spaced apart from each other at specific intervals in the circumferential direction of a traction motor rotor, and formed therethrough in a longitudinal direction; traction motor coupling bolts inserted into the rotor through-holes; a fastening coupler positioned between a magnetic gear high-speed rotor and the traction motor rotor; magnetic gear high-speed rotor through-holes spaced apart from each other at specific intervals in the circumferential direction of the magnetic gear high-speed rotor, and formed therethrough in a longitudinal direction; magnetic gear coupling bolts inserted into the high-speed rotor through-holes; traction motor coupling nuts fastened to the traction motor coupling bolts at each of the other end of the fastening coupler, one side of the traction motor rotor, and the other side of the traction motor; and magnetic gear coupling nuts fastened to the magnetic gear coupling bolts at each of one end of the fastening coupler, the other side of the magnetic gear high-speed rotor, and one side of the magnetic gear.

Description

철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조{Rotor joining structure of traction motor and magnetic gear for realization of direct drive system for railway vehicles}Rotor joining structure of traction motor and magnetic gear for realization of direct drive system for railway vehicles}

본 발명은 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조에 대한 것이다. The present invention relates to a structure for fastening a rotor between a traction motor and a magnetic gear for realizing a direct drive system for a railway vehicle.

일반 철도차량용 대차에서는 견인전동기(유도전동기 또는 영구자석형 동기전동기)와 기계식 감속기가 대차의 양쪽 차륜 내부에 위치하게 된다. 견인전동기와 차축 사이에 기계식 감속기가 위치하며, 견인전동기 회전축과 기계식 감속기 회전축과 차축은 서로 평행하게 위치된다. 여기서 기계식 감속기는 내부에 기계식 기어로 이루어져 있으며, 견인전동기의 고속/저회전력을 저속/고회전력으로 변환하여 차축에 전달하게 된다. 철도차량의 종류에 따라 기계식 감속기가 1단 또는 2단으로 구성되기도 한다.In the bogie for general railroad vehicles, a traction motor (induction motor or permanent magnet type synchronous motor) and a mechanical reducer are located inside both wheels of the bogie. A mechanical reducer is positioned between the traction motor and the axle, and the traction motor rotating shaft and the mechanical reducer rotating shaft and the axle are positioned parallel to each other. Here, the mechanical reducer consists of a mechanical gear inside, and the high-speed/low-rotation power of the traction motor is converted into low-speed/high-rotation power and transmitted to the axle. Depending on the type of railroad car, a mechanical reducer may be composed of one or two stages.

도 1은 종래 견인전동기 및 기계식 기어로 이루어진 구동시스템의 구성도를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이 기존의 견인전동기에 기계적 기어의 사용은 직접 접촉을 통한 기계적 파손 위험도 높으며 감속기를 구축하기 위한 부품의 교환주기 또한 각각 상이하기에 유지 보수성이 좋지 않은 문제점이 존재한다. 1 is a diagram showing the configuration of a drive system consisting of a conventional traction motor and a mechanical gear. As shown in Figure 1, the use of a mechanical gear in a conventional traction motor also has a high risk of mechanical damage through direct contact, and the replacement cycle of parts for constructing the reducer is also different, so there is a problem of poor maintainability.

영구자석 동기전동기와 마그네틱 기어의 일체형 구조 직접 구동시스템은 기존 시스템에 대한 문제점을 해결하지만 이를 실제로 구현하기 위한 방법이 제안되지 않고 있다. The integrated structure of the permanent magnet synchronous motor and the magnetic gear direct drive system solves the problems of the existing system, but a method for actually implementing it has not been proposed.

특히 영구자석 동기전동기와 마그네틱 기어의 연결이 핵심적인 아이디어인데 이에 실제 고속 회전력을 전달하기 위한 구체적인 방법이 없는 상황이다. In particular, the connection between a permanent magnet synchronous motor and a magnetic gear is a key idea, but there is no specific method to transmit actual high-speed rotational force.

대한민국 공개특허 10-2020-0114088Republic of Korea Patent Publication 10-2020-0114088 대한민국 등록특허 10-2103200Republic of Korea Patent Registration 10-2103200 대한민국 등록특허 10-2062461Republic of Korea Patent Registration 10-2062461 대한민국 등록특허 10-1801610Republic of Korea Patent Registration 10-1801610

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 실시예에 따르면, 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자에 대한 체결 구조를 제안하는 것을 목적으로 한다. Therefore, the present invention has been devised to solve the conventional problems as described above, and according to an embodiment of the present invention, a fastening structure for a rotor of a traction motor and a magnetic gear for realizing a direct drive system for a railroad vehicle is proposed. The purpose.

본 발명의 실시예에 따르면, 견인전동기와 마그네틱 기어의 체결을 통한 직접구동시스템 방식을 실제 구현하기 위함을 목적으로 한다. According to an embodiment of the present invention, an object of the present invention is to actually implement a direct drive system method through the coupling of a traction motor and a magnetic gear.

본 발명의 실시예에 따르면, 견인전동기와 마그네틱 기어를 동축 상에 체결하여 하나의 외함 내부에 설치하게 되는데 이때 마그네틱 기어와 견인전동기가 체결용 커플러 또는 일체로 체결되어 견인전동기의 고속 회전력을 마그네틱 기어에 전달하는 것을 목적으로 한다. According to an embodiment of the present invention, the traction motor and the magnetic gear are coaxially coupled to each other and installed in one enclosure. It is intended to convey to

본 발명의 실시예에 따르면, 마그네틱 기어와 견인전동기의 일체형 구조를 구축 시 가장 중요한 체결부에 대한 방법을 제시이기에 보다 더 구체적인 원천 기술 확보 가능하고, 기존 시스템 대비 사이즈 및 중량 감소, 구성간결 그리고 유지 보수성 향상이라는 이점을 얻을 수 있는 원천기술을 제공하는데 그 목적이 있다. According to the embodiment of the present invention, it is possible to secure a more specific original technology because it is a method for the most important connection part when constructing an integrated structure of a magnetic gear and a traction motor, and it is possible to secure a more specific original technology, and to reduce the size and weight compared to the existing system, simplify the configuration and maintain Its purpose is to provide a source technology that can obtain the advantage of improving maintenance.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned are clearly to those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. can be understood

본 발명의 제1목적은, 견인전동기와 마그네팅 기어가 적용되는 철도차량용 구동시스템에서, 상기 견인전동기의 회전자에서 발생하는 고속의 회전력을 마그네틱 기어의 고속회전자에 직접전달하기 위한 체결구조에 있어서, 견인전동기 회전자의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어, 길이방향을 따라 관통형성된 견인전동기 회전자 관통공; 상기 회전자 관통공에 삽입되는 견인전동기 결합용 볼트; 마그네틱 기어 고속회전자와 상기 견인전동기 회전자 사이에 위치되는 체결용 커플러; 상기 마그네틱 기어 고속회전자의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어, 길이방향을 따라 관통형성된 마그네틱 기어 고속회전자 관통공; 상기 고속회전자 관통공에 삽입되는 마그네틱 기어 결합용 볼트; 상기 체결용 커플러 타측 끝단과 상기 견인전동기 회전자 일측, 및 상기 견인전동기 타측 각각에서 상기 견인전동기 결합용 볼트에 체결되는 견인전동기 결합용 너트; 및 상기 체결용 커플러 일측 끝단과 상기 마그네틱 기어 고속 회전자 타측, 및 상기 마그네틱 기어 일측 각각에서 상기 마그네틱 기어 결합용 볼트에 체결되는 마그네틱 기어 결합용 너트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조로서 달성될 수 있다. A first object of the present invention is to provide a fastening structure for directly transmitting a high-speed rotational force generated in a rotor of a traction motor to a high-speed rotor of a magnetic gear in a driving system for a railroad vehicle to which a traction motor and a magnetic gear are applied. In the circumferential direction of the traction motor rotor, spaced apart from each other at a specific distance, the traction motor rotor through-hole formed through the longitudinal direction; a traction motor coupling bolt inserted into the rotor through-hole; a coupling coupler positioned between the magnetic gear high-speed rotor and the traction motor rotor; a magnetic gear high-speed rotor through-hole spaced apart from each other at a specific distance in the circumferential direction of the magnetic gear high-speed rotor, and formed to pass through in the longitudinal direction; a magnetic gear coupling bolt inserted into the high-speed rotor through-hole; The traction motor coupling nut fastened to the traction motor coupling bolt at the other end of the coupling coupler, one side of the traction motor rotor, and the other side of the traction motor; and a magnetic gear coupling nut that is fastened to the magnetic gear coupling bolt at one end of the coupling coupler, the other side of the magnetic gear high-speed rotor, and one side of the magnetic gear, respectively; Direct drive system for rolling stock comprising: It can be achieved as a rotor fastening structure of a traction motor and a magnetic gear for implementation.

그리고 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 체결공에 상기 마그네틱 기어 결합용 볼트가 관통되며, 상기 마그네틱 기어 고속회전자 일측면에 위치되어 마그네틱 기어 결합용 너트에 의해 결합되는 마그네틱 기어 앤드링; 및 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 체결공에 상기 견인전동기 결합용 볼트가 관통되며, 상기 견인전동기 회전자 타측면에 위치되어 견인전동기 결합용 너트에 의해 결합되는 견인전동기 앤드링;을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. And the magnetic gear coupling bolt is passed through the fastening hole formed to be spaced apart from each other at a specific distance in the circumferential direction, the magnetic gear end ring is located on one side of the high-speed rotor magnetic gear coupled by a nut for coupling the magnetic gear; And the traction motor coupling bolt is passed through the fastening hole formed spaced apart from each other at a specific distance in the circumferential direction, the traction motor end ring is located on the other side of the traction motor rotor and is coupled by a traction motor coupling nut; further comprising can be characterized as

또한 상기 결합용 커플러는, 중공관부와, 상기 중공관부의 일측에 형성되는 마그네틱 기어 체결용 플랜지와, 상기 중공관부의 타측에 형성되는 견인전동기 체결용 플랜지를 포함하고, 마그네틱 기어 체결용 플랜지의 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 결합공에 상기 마그네틱 기어 결합용 볼트가 관통되어 마그네틱 기어 결합용 너트에 의해 결합되고, 견인전동기 체결용 플랜지의 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 결합공에 상기 견인전동기 결합용 볼트가 관통되어 견인전동기 결합용 너트에 의해 결합되는 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the coupling coupler includes a hollow tube portion, a magnetic gear fastening flange formed on one side of the hollow tube portion, and a traction motor fastening flange formed on the other side of the hollow tube portion, the circumference of the magnetic gear fastening flange The magnetic gear coupling bolt passes through the coupling hole spaced apart from each other at a specific distance in the direction and is coupled by the magnetic gear coupling nut, and the traction motor is coupled to the coupling hole formed spaced apart from each other at a specific distance in the circumferential direction of the traction motor coupling flange. It may be characterized in that the bolt is penetrated and coupled by a nut for coupling the traction motor.

본 발명의 제2목적은, 견인전동기와 마그네팅 기어가 적용되는 철도차량용 구동시스템에서, 상기 견인전동기의 회전자에서 발생하는 고속의 회전력을 마그네틱 기어의 고속회전자에 직접전달하기 위한 체결구조에 있어서, 견인전동기 회전자의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어, 길이방향을 따라 관통형성된 견인전동기 회전자 관통공; 상기 마그네틱 기어 고속회전자의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어, 길이방향을 따라 관통형성된 마그네틱 기어 고속회전자 관통공; 상기 고속회전자 관통공과 이에 대응된 위치의 회전자 관통공에 일체로 삽입되는 볼트; 및 상기 마그네틱 기어 고속 회전자 일측, 및 상기 견인전동기 기어 타측 각각에서 상기 볼트에 체결되는 너트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조로서 달성될 수 있다. A second object of the present invention is to provide a fastening structure for directly transmitting a high-speed rotational force generated from a rotor of the traction motor to a high-speed rotor of a magnetic gear in a driving system for a railroad vehicle to which a traction motor and a magnetic gear are applied. In the circumferential direction of the traction motor rotor, spaced apart from each other at a specific distance, the traction motor rotor through-hole formed through the longitudinal direction; a magnetic gear high-speed rotor through-hole spaced apart from each other at a specific distance in the circumferential direction of the magnetic gear high-speed rotor, and formed to pass through in the longitudinal direction; a bolt integrally inserted into the high-speed rotor through-hole and the rotor through-hole at a position corresponding thereto; and a nut fastened to the bolt at one side of the magnetic gear high-speed rotor and the other side of the traction motor gear, respectively. can be achieved.

그리고 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 체결공에 상기 볼트 일측이 관통되며, 상기 마그네틱 기어 고속회전자 일측면에 위치되어 상기 너트에 의해 결합되는 마그네틱 기어 앤드링; 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 체결공에 상기 볼트 타측이 관통되며, 상기 견인전동기 회전자 타측면에 위치되어 상기 너트에 의해 결합되는 견인전동기 앤드링; 및 상기 고속회전자와 상기 회전자 사이에 구비되며, 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 체결공에 상기 볼트가 관통되는 중간링;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. And one side of the bolt is passed through the fastening hole formed spaced apart from each other at a specific distance in the circumferential direction, the magnetic gear end ring is located on one side of the high-speed rotor is coupled by the nut; The other side of the bolt is passed through the fastening hole formed spaced apart from each other at a specific distance in the circumferential direction, the traction motor end ring is located on the other side of the traction motor rotor is coupled by the nut; and an intermediate ring provided between the high-speed rotor and the rotor, and through which the bolt passes through a fastening hole formed to be spaced apart from each other at a specific distance in the circumferential direction.

본 발명의 실시예에 따른 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조에 따르면, 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자에 대한 체결 구조를 제공할 수 있는 효과를 갖는다. According to the rotor fastening structure of the traction electric motor and the magnetic gear for realizing the direct drive system for a railroad vehicle according to an embodiment of the present invention, a fastening structure for the rotor of the traction motor and the magnetic gear for realizing the direct drive system for a railroad car is provided. have the effect of being able to

본 발명의 실시예에 따른 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조에 따르면, 견인전동기와 마그네틱 기어의 체결을 통한 직접구동시스템 방식을 실제 구현할 수 있는 효과를 갖는다. According to the rotor fastening structure of the traction motor and the magnetic gear for realizing the direct drive system for a railway vehicle according to an embodiment of the present invention, the direct drive system method through the fastening of the traction motor and the magnetic gear can be actually implemented.

본 발명의 실시예에 따른 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조에 따르면, 견인전동기와 마그네틱 기어를 동축 상에 체결하여 하나의 외함 내부에 설치하게 되는데 이때 마그네틱 기어와 견인전동기가 체결용 커플러 또는 일체로 체결되어 견인전동기의 고속 회전력을 마그네틱 기어에 전달할 수 있는 효과를 갖는다. According to the rotor fastening structure of the traction motor and the magnetic gear for realizing the direct drive system for a railroad vehicle according to an embodiment of the present invention, the traction motor and the magnetic gear are coupled on the same axis to be installed inside one enclosure. At this time, the magnetic gear and the traction motor are fastened together with a coupler for fastening or have the effect of transmitting the high-speed rotational force of the traction motor to the magnetic gear.

본 발명의 실시예에 따른 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조에 따르면, 마그네틱 기어와 견인전동기의 일체형 구조를 구축 시 가장 중요한 체결부에 대한 방법을 제시이기에 보다 더 구체적인 원천 기술 확보 가능하고, 기존 시스템 대비 사이즈 및 중량 감소, 구성간결 그리고 유지 보수성 향상이라는 이점을 얻을 수 있다. According to the rotor fastening structure of the traction motor and the magnetic gear for implementing the direct drive system for railroad vehicles according to the embodiment of the present invention, the method for the most important fastening part when constructing the integrated structure of the magnetic gear and the traction motor is presented. It is possible to secure more specific original technology, and compared to the existing system, it is possible to obtain the advantages of size and weight reduction, configuration simplification, and improvement of maintainability.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.On the other hand, the effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. will be able

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 종래 견인전동기 및 기계식 기어로 이루어진 구동시스템의 구성도,
도 2는 마그네틱 기어와 견인전동기 일체화기술을 이용한 철도차량용 직접구동시스템의 구성도,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 마그네틱 기어와 견인전동기의 회전자 체결구조의 구동시스템의 구성 단면도,
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 마그네틱 기어와 견인전동기의 회전자 체결구조의 구동시스템의 분해 사시도,
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 마그네틱 기어와 견인전동기의 회전자 체결구조의 구동시스템의 구성 단면도,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 마그네틱 기어와 견인전동기의 회전자 체결구조의 구동시스템의 분해 사시도를 도시한 것이다.
The following drawings attached to the present specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical spirit of the present invention together with the detailed description of the present invention, so that the present invention is limited only to the matters described in those drawings and should not be interpreted.
1 is a configuration diagram of a drive system consisting of a conventional traction motor and a mechanical gear;
2 is a block diagram of a direct drive system for a rolling stock using a magnetic gear and a traction motor integration technology;
Figure 3 is a configuration sectional view of the drive system of the magnetic gear and the rotor fastening structure of the traction motor according to the first embodiment of the present invention;
4 is an exploded perspective view of a drive system of a magnetic gear and a rotor fastening structure of a traction motor according to a first embodiment of the present invention;
5 is a configuration sectional view of a drive system of a magnetic gear and a rotor fastening structure of a traction motor according to a second embodiment of the present invention;
6 is an exploded perspective view of a drive system of a magnetic gear and a rotor fastening structure of a traction motor according to a second embodiment of the present invention.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will be easily understood through the following preferred embodiments in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments introduced herein are provided so that the disclosed subject matter may be thorough and complete, and that the spirit of the present invention may be sufficiently conveyed to those skilled in the art.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.In this specification, when a component is referred to as being on another component, it may be directly formed on the other component or a third component may be interposed therebetween. In addition, in the drawings, the thickness of the components is exaggerated for effective description of the technical content.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.Embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional and/or plan views, which are ideal illustrative views of the present invention. In the drawings, thicknesses of films and regions are exaggerated for effective description of technical content. Accordingly, the shape of the illustrative drawing may be modified due to manufacturing technology and/or tolerance. Therefore, embodiments of the present invention are not limited to the specific form shown, but also include changes in the form generated according to the manufacturing process. For example, the region shown at right angles may be rounded or have a predetermined curvature. Accordingly, the regions illustrated in the drawings have properties, and the shapes of the illustrated regions in the drawings are intended to illustrate specific shapes of regions of the device and not to limit the scope of the invention. In various embodiments of the present specification, terms such as first, second, etc. are used to describe various components, but these components should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another. The embodiments described and illustrated herein also include complementary embodiments thereof.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless otherwise specified in the phrase. As used herein, the terms 'comprises' and/or 'comprising' do not exclude the presence or addition of one or more other components.

아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.In describing the specific embodiments below, various specific contents have been prepared to more specifically describe the invention and help understanding. However, a reader having enough knowledge in this field to understand the present invention may recognize that it can be used without these various specific details. In some cases, it is mentioned in advance that parts that are commonly known and not largely related to the invention in describing the invention are not described in order to avoid confusion without any reason in describing the invention.

이하에서는 마그네틱 기어와 견인전동기로 구성된 철도차량용 직접구동시스템의 구성과, 마그네틱 기어와 견인전동기의 체결구조에 대해 설명하도록 한다. Hereinafter, the configuration of a direct drive system for a railroad vehicle consisting of a magnetic gear and a traction motor, and a coupling structure between the magnetic gear and the traction motor will be described.

먼저 도 2는 마그네틱 기어와 견인전동기 일체화기술을 이용한 철도차량용 직접구동시스템의 구성도를 도시한 것이다. First, Figure 2 shows the configuration of a direct drive system for a railway vehicle using the magnetic gear and the traction motor integration technology.

본 발명의 실시예에 따른 철도차량용 직접구동시스템(100)은 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 기계식 기어를 대신하여 마그네틱 기어(20)를 추가하여 견인전동기(10)와 하나의 외함(2)에 장착되어 구성된다. As shown in FIG. 2, the direct drive system 100 for a railroad vehicle according to an embodiment of the present invention adds a magnetic gear 20 instead of a conventional mechanical gear to add a traction motor 10 and one enclosure (2) is mounted on the

도 2에 도시된 바와 같이, 기존의 기계식 기어와는 달리 마그네틱 기어(20)는 견인전동기(10)와 하나의 축에 적용되기에 직접구동시스템으로 볼 수 있다. 견인전동기 회전자(11)의 회전력은 마그네틱 기어의 고속회전자(21)에 전달되며 이는 마그네틱 기어(20)의 기어비에 의해 회전속도가 감소하여 차축(3)에 전달되어 최종적으로 차륜(4)이 구동되는 시스템이다. As shown in Figure 2, unlike the conventional mechanical gear, the magnetic gear 20 can be viewed as a direct drive system because it is applied to the traction motor 10 and one shaft. The rotational force of the traction motor rotor 11 is transmitted to the high-speed rotor 21 of the magnetic gear, which is reduced in rotational speed by the gear ratio of the magnetic gear 20, and is transmitted to the axle 3 and finally the wheel 4 This is the driven system.

이러한 시스템(100)에서 견인전동기 회전자(11)의 회전력을 마그네틱 기어의 고속 회전자(21)로 전달할 때 그 체결구조에 대한 개념이 구체적으로 정립되지 않은 상태이다. 이에 본 발명의 실시예에서는 철도차량용 직접 구동시스템(100) 구현을 위한 견인전동기(10)와 마그네틱 기어(20)의 회전자(11, 21)에 대한 체결 구조를 제안하고자 한다. In this system 100, when the rotational force of the traction motor rotor 11 is transmitted to the high-speed rotor 21 of the magnetic gear, the concept of the fastening structure is not specifically established. Accordingly, in an embodiment of the present invention, a fastening structure for the rotors 11 and 21 of the traction motor 10 and the magnetic gear 20 for implementing the direct drive system 100 for a railroad vehicle is proposed.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 마그네틱 기어와 견인전동기의 회전자 체결구조의 구동시스템의 구성 단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 마그네틱 기어와 견인전동기의 회전자 체결구조의 구동시스템의 분해 사시도를 도시한 것이다. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of a drive system of a magnetic gear and a rotor fastening structure of a traction motor according to a first embodiment of the present invention. And Figure 4 is an exploded perspective view of the drive system of the magnetic gear and the rotor fastening structure of the traction motor according to the first embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 체결구조는 전체적으로, 견인 전동기의 회전자(11)와 마그네틱 기어의 고속 회전자(21)를 커플링과 유사한 구조로 체결을 진행하게 됨을 알 수 있다. As shown in Figures 3 and 4, the fastening structure according to the first embodiment of the present invention as a whole, the rotor 11 of the traction motor and the high-speed rotor 21 of the magnetic gear in a structure similar to the coupling It can be seen that the contract is in progress.

체결용 커플러(30)에 높은 회전력을 가진 견인전동기의 회전자(11)가 볼트과 너트를 이용하여 체결된다. 체결부의 반대편은 마그네틱 기어의 고속 회전자(21)와 맞물려 같은 방식으로 체결하게 되며 이를 통한 회전력 전달을 가능하게 한다.The rotor 11 of the traction motor having a high rotational force is fastened to the coupler 30 for fastening using a bolt and a nut. The opposite side of the fastening part engages with the high-speed rotor 21 of the magnetic gear and is fastened in the same way, thereby enabling transmission of rotational force.

즉, 견인전동기의 회전자(11)에서의 회전력을 마그네틱 기어(20)에 전달하기 위해 우선 체결용 커플러(30)에 볼트 및 너트로 체결되며 해당 볼트는 체결부 반대쪽의 견인전동기 엔드링(15)에 체결된다. That is, in order to transmit the rotational force from the rotor 11 of the traction motor to the magnetic gear 20, it is first fastened with a bolt and a nut to the fastening coupler 30, and the corresponding bolt is the traction motor end ring 15 on the opposite side of the fastening part. ) is connected to

견인전동기의 회전자(11)와 체결이 완료된 체결용 커플러(30)는 마그네틱 기어의 고속 회전자(21)와 체결이 이루어지며 체결방법은 견인전동기의 회전자(11)가 체결된 방식과 같다. 마그네틱 기어(20) 역시 체결부 반대편인 전동기 말단부 엔드링(26)에 볼팅되어 체결된다. The fastening coupler 30, which is fastened with the rotor 11 of the traction motor, is fastened with the high-speed rotor 21 of the magnetic gear, and the fastening method is the same as the method in which the rotor 11 of the traction motor is fastened. . The magnetic gear 20 is also bolted to the end ring 26 of the end of the motor opposite to the fastening part and fastened.

보다 구체적으로 구성을 설명하면, 견인전동기 회전자(11)의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어, 길이방향을 따라 복수의 견인전동기 회전자 관통공(12)이 관통형성된다. When describing the configuration in more detail, spaced apart from each other at a specific distance in the circumferential direction of the traction motor rotor 11, a plurality of traction motor rotor through-holes 12 are formed through the longitudinal direction.

그리고 견인전동기 결합용 볼트(13)는 견인전동기 회전자 관통공(12)에 삽입되도록 구성된다. 또한 결합용 커플러(30)는 마그네틱 기어 고속회전자(21)와 견인전동기 회전자(11) 사이에 위치된다. And the traction motor coupling bolt 13 is configured to be inserted into the traction motor rotor through-hole (12). In addition, the coupling coupler 30 is positioned between the magnetic gear high-speed rotor 21 and the traction motor rotor 11 .

그리고, 마그네틱 기어 고속회전자(21)의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어, 길이방향을 따라 복수의 마그네틱 기어 고속회전자 관통공(22)이 관통형성된다. Then, the magnetic gear high-speed rotor 21 is spaced apart from each other at a specific distance in the circumferential direction, and a plurality of magnetic gear high-speed rotor through-holes 22 are formed through the longitudinal direction.

또한 마그네틱 기어 결합용 볼트(23)는 고속회전자 관통공(22)에 삽입되도록 구성된다. In addition, the magnetic gear coupling bolt 23 is configured to be inserted into the high-speed rotor through-hole 22 .

그리고, 견인전동기 결합용 너트(14)는, 체결용 커플러(30) 타측 끝단과 견인전동기 회전자(11) 일측에서, 견인전동기 결합용 볼트(3)의 일측에 체결되도록 구성된다. 또한 견인전동기 결합용 너트(14)는, 견인전동기(10) 타측 각각에서 견인전동기 결합용 볼트(13)의 타측에 체결되도록 구성된다. And, the nut 14 for coupling the traction motor is configured to be fastened to one side of the coupling bolt 3 for the traction motor at the other end of the coupling coupler 30 and the rotor 11 of the traction motor. In addition, the nut 14 for coupling the traction motor is configured to be fastened to the other side of the bolt 13 for coupling the traction motor from each of the other sides of the traction motor 10 .

이때 견인전동기 앤드링(15)은 견인전동기 회전자(11) 타측면에 위치되어 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 견인전동기 앤드링(15)의 체결공(16)에 견인전동기 결합용 볼트(13)가 관통되어, 견인전동기 결합용 너트(14)에 의해 결합되게 된다. At this time, the traction motor end ring 15 is located on the other side of the traction motor rotor 11 and is formed at a specific distance from each other in the circumferential direction to the fastening hole 16 of the traction motor end ring 15 for coupling the traction motor bolt 13 ) is penetrated, and is coupled by the nut 14 for coupling the traction motor.

또한 결합용 커플러(30)는 중공관부(31)와, 이러한 중공관부(31)의 일측에 형성되는 마그네틱 기어 체결용 플랜지(33)와, 중공관부의 타측에 형성되는 견인전동기 체결용 플랜지(32)를 포함하고, 견인전동기 체결용 플랜지(32)의 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 결합공에 견인전동기 결합용 볼트(13)가 관통되어 견인전동기 결합용 너트(14)에 의해 결합되게 된다. In addition, the coupler 30 for coupling is a hollow tube portion 31, a magnetic gear fastening flange 33 formed on one side of the hollow tube portion 31, and a traction motor fastening flange 32 formed on the other side of the hollow tube portion. ), and the traction motor coupling bolt 13 is penetrated through the coupling hole spaced apart from each other at a specific distance in the circumferential direction of the traction motor coupling flange 32, and is coupled by the traction motor coupling nut 14.

즉, 견인전동기 결합용 볼트(13)는 결합용 커플러(30)의 견인전동기 체결용 플랜지(31)의 결합공, 견인전동기 관통공(12), 견인전동기 앤드링(15)의 체결공(16)에 삽입되며 일측과 타측 각각에 견인전동기 결합용 너트(14)가 체결되어, 견인전동기 회전자(11)를 결합용 커플러(30)에 고정시키게 된다. That is, the traction motor coupling bolt 13 is a coupling hole of the flange 31 for coupling the traction motor of the coupling coupler 30, the traction motor through hole 12, and the coupling hole 16 of the traction motor end ring 15. ) and the nut 14 for coupling the traction motor is fastened to one side and the other side, respectively, to fix the traction motor rotor 11 to the coupler 30 for coupling.

반면, 마그네틱 기어 결합용 너트(24)는 체결용 커플러(30) 일측 끝단과 마그네틱 기어 고속 회전자(21) 타측에서 마그네틱 기어 결합용 볼트(23) 타측에 체결된다. 또한 마그네틱 기어 결합용 너트(24)는 마그네틱 기어(20) 일측 각각에서 마그네틱 기어 결합용 볼트(23) 일측에 체결된다. On the other hand, the nut 24 for coupling the magnetic gear is fastened to the other side of the bolt 23 for coupling the magnetic gear from one end of the coupling coupler 30 and the other side of the magnetic gear high-speed rotor 21 . In addition, the magnetic gear coupling nut 24 is fastened to one side of the magnetic gear coupling bolt 23 at each side of the magnetic gear 20 .

그리고 마그네틱 기어 앤드링(25)은 마그네틱 기어 고속회전자(21) 일측면에 위치되고, 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 마그네틱 기어 앤드링(25)의 체결공(26)에 마그네틱 기어 결합용 볼트(23)가 관통되어, 마그네틱 기어 결합용 너트(24)에 의해 결합되게 된다.And the magnetic gear end ring 25 is located on one side of the magnetic gear high-speed rotor 21, and the magnetic gear coupling bolt to the fastening hole 26 of the magnetic gear end ring 25 formed to be spaced apart from each other at a specific distance in the circumferential direction. (23) is penetrated and is coupled by the nut 24 for coupling the magnetic gear.

또한 마그네틱 기어 체결용 플랜지(33)의 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 결합공에 마그네틱 기어 결합용 볼트(23)가 관통되어 마그네틱 기어 결합용 너트(24)에 의해 결합되게 된다. In addition, the magnetic gear coupling bolt 23 is passed through the coupling hole formed at a specific distance from each other in the circumferential direction of the magnetic gear coupling flange 33 to be coupled by the magnetic gear coupling nut 24 .

즉, 마그네틱 결합용 볼트(23)는 결합용 커플러(30)의 마그네틱 기어 체결용 플랜지(32)의 결합공, 마그네틱 기어 관통공(22), 마그네틱 기어 앤드링(25)의 체결공(26)에 삽입되며 일측과 타측 각각에 마그네틱 기어 결합용 너트(24)가 체결되어, 마그네틱 기어 고속회전자(21)를 결합용 커플러(30)에 고정시키게 된다. That is, the magnetic coupling bolt 23 is the coupling hole of the flange 32 for magnetic gear coupling of the coupling coupler 30, the magnetic gear through hole 22, and the coupling hole 26 of the magnetic gear end ring 25. The magnetic gear coupling nut 24 is fastened to each of one side and the other side, and the magnetic gear high-speed rotor 21 is fixed to the coupling coupler 30 .

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 마그네틱 기어와 견인전동기의 회전자 체결구조의 구동시스템의 구성 단면도를 도시한 것이다. 그리고 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 마그네틱 기어와 견인전동기의 회전자 체결구조의 구동시스템의 분해 사시도를 도시한 것이다. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the drive system of the magnetic gear and the rotor fastening structure of the traction motor according to the second embodiment of the present invention. And Figure 6 is an exploded perspective view of a drive system of the magnetic gear and the rotor fastening structure of the traction motor according to the second embodiment of the present invention.

본 발명의 제2실시예에서는, 앞서 언급한 제1실시예와 달리 체결용 커플러가 필요 없으며 견인전동기 회전자(11)와 마그네틱 기어 고속회전자(21)가 바로 연결되는 구조이다. In the second embodiment of the present invention, unlike the first embodiment mentioned above, there is no need for a coupler for fastening, and the traction motor rotor 11 and the magnetic gear high-speed rotor 21 are directly connected.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 견인전동기의 회전자(11)에 볼트(40)가 삽입되며 이는 견인전동기 회전자(11)의 타측면에 있는 엔드링(15)을 같이 통과하게 된다. 견인전동기(10) 바깥쪽 부분은 너트(41)를 이용하여 엔드링(15)과의 체결이 이루어지게 된다. 볼트(40)는 마그네틱 기어(20) 사이에 존재하는 중간링(50)을 통과하여 마그네틱 기어의 고속회전자(21)를 지나 그 말단부의 엔드링(25)에서 체결이 진행된다. 5 and 6, the bolt 40 is inserted into the rotor 11 of the traction motor and it passes through the end ring 15 on the other side of the rotor 11 of the traction motor. . The outer portion of the traction motor 10 is fastened with the end ring 15 using a nut 41 . The bolt 40 passes through the intermediate ring 50 existing between the magnetic gears 20, passes the high-speed rotor 21 of the magnetic gear, and is fastened at the end ring 25 of the distal end thereof.

보다 구체적으로 구성을 설명하면, 제1실시예와 같이, 견인전동기 회전자(11)의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어, 길이방향을 따라 관통형성된 견인전동기 회전자 관통공(12)을 포함한다. 또한 마그네틱 기어 고속회전자(21)의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어, 길이방향을 따라 관통형성된 마그네틱 기어 고속회전자 관통공(22)을 포함하여 구성된다. When describing the configuration in more detail, as in the first embodiment, the traction motor rotor through-holes 12 are spaced apart from each other at a specific distance in the circumferential direction of the traction motor rotor 11, and are formed through the longitudinal direction. . In addition, the magnetic gear high-speed rotor 21 is spaced apart from each other at a specific distance in the circumferential direction, and is configured to include a magnetic gear high-speed rotor through-hole 22 formed therethrough along the longitudinal direction.

그리고, 본 발명의 제2실시예에 따른 볼트(40)는 고속회전자 관통공(22)과 이에 대응된 위치의 회전자 관통공(12)에 일체로 삽입되게 된다. And, the bolt 40 according to the second embodiment of the present invention is integrally inserted into the high-speed rotor through-hole 22 and the rotor through-hole 12 at a position corresponding thereto.

또한 본 발명의 제2실시예에 따른 너트(41)는 마그네틱 기어 고속 회전자(21) 일측, 및 견인전동기 회전자(11) 타측 각각에서 볼트(40)에 체결되도록 구성된다. In addition, the nut 41 according to the second embodiment of the present invention is configured to be fastened to the bolt 40 at one side of the magnetic gear high-speed rotor 21, and the other side of the traction motor rotor 11, respectively.

또한, 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 체결공(26)에 볼트(40) 일측이 관통되며, 마그네틱 기어 고속회전자(21) 일측면에 위치되어 너트(41)에 의해 결합되는 마그네틱 기어 앤드링(25)을 포함하여 구성된다. In addition, one side of the bolt 40 is penetrated through the fastening hole 26 formed to be spaced apart from each other at a specific distance in the circumferential direction, and the magnetic gear end ring is located on one side of the magnetic gear high-speed rotor 21 and is coupled by a nut 41 . (25) is included.

그리고 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 체결공(16)에 볼트(40) 타측이 관통되며, 견인전동기 회전자(11) 타측면에 위치되어 너트(41)에 의해 결합되는 견인전동기 앤드링을 포함하여 구성된다. And the other side of the bolt 40 is penetrated through the fastening hole 16 spaced apart from each other at a specific distance in the circumferential direction, and the traction motor end ring is located on the other side of the traction motor rotor 11 and is coupled by a nut 41. is composed by

또한, 고속회전자와 회전자 사이에 중간링(50)이 구비되며, 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 체결공(51)에 볼트(40)가 관통되도록 구성된다. In addition, an intermediate ring 50 is provided between the high-speed rotor and the rotor, and the bolt 40 is configured to pass through the fastening holes 51 formed to be spaced apart from each other at a specific distance in the circumferential direction.

즉, 볼트(40)는 마그네틱 기어 앤드링(25)의 체결공(26), 마그네틱 기어 관통공(22), 중간링(50)의 체결공(51), 견인전동기 관통공(11), 견인전동기 앤드링(15)의 체결공(16)에 삽입되며 일측과 타측 각각에 너트(40)가 체결되어, 마그네틱 기어 고속회전자(21)와 견인전동기 회전자(11)를 고정, 체결시키게 된다. That is, the bolt 40 is a fastening hole 26 of the magnetic gear end ring 25, a magnetic gear through hole 22, a fastening hole 51 of the intermediate ring 50, a traction motor through hole 11, traction It is inserted into the fastening hole 16 of the motor end ring 15 and the nut 40 is fastened to one side and the other side, respectively, to fix and fasten the magnetic gear high-speed rotor 21 and the traction motor rotor 11. .

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.In addition, in the apparatus and method described above, the configuration and method of the above-described embodiments are not limitedly applicable, but all or part of each embodiment is selectively combined so that various modifications can be made to the embodiments. may be configured.

1:종래 견인전동기 및 기계식 기어로 이루어진 구동시스템
2:외함
3:차축
4:차륜
5:커플링
6:베어링
7:중공축
10:견인전동기
11:견인전동기 회전자
12:견인전동기 관통공
13:견인전동기 결합용 볼트
14:견인전동기 결합용 너트
15:견인전동기 앤드링
16:견인전동기 앤드링 체결공
17:견인전동기 고정자
20:마그네틱 기어
21:마그네틱 기어 고속 회전자
22:마그네틱 기어 관통공
23:마그네틱 기어 결합용 볼트
24:마그네틱 기어 결합용 너트
25:마그네틱 기어 앤드링
26:마그네틱 기어 앤드링 체결공
27:마그네틱 기어 저속회전자
28:마그네틱 기어 고정자
30:체결용 커플러
31:중공관부
32:견인전동기 체결용 플랜지
33:마그네틱 기어 체결용 플랜지
40:볼트
41:너트
50:중간링
100:마그네틱 기어와 견인전동기로 구성된 철도차량용 직접구동시스템
1: Drive system consisting of a conventional traction motor and mechanical gear
2: Enclosure
3: axle
4: wheel
5: Coupling
6: Bearing
7: Hollow shaft
10: traction motor
11: Traction motor rotor
12: Traction motor through hole
13: traction motor coupling bolt
14: Nut for traction motor coupling
15: traction motor end ring
16: traction motor end ring fastener
17: traction motor stator
20: magnetic gear
21: magnetic gear high-speed rotor
22: magnetic gear through hole
23: magnetic gear coupling bolt
24: Nut for coupling magnetic gear
25: magnetic gear end ring
26: magnetic gear end ring fastener
27: magnetic gear low-speed rotor
28: magnetic gear stator
30: coupler for fastening
31: hollow tube part
32: Flange for fastening the traction motor
33: Flange for magnetic gear fastening
40: bolt
41: nut
50: middle ring
100: Direct drive system for rolling stock consisting of a magnetic gear and a traction motor

Claims (5)

견인전동기와 마그네팅 기어가 적용되는 철도차량용 구동시스템에서, 상기 견인전동기의 회전자에서 발생하는 고속의 회전력을 마그네틱 기어의 고속회전자에 직접전달하기 위한 체결구조에 있어서,
견인전동기 회전자의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어, 길이방향을 따라 관통형성된 견인전동기 회전자 관통공;
상기 회전자 관통공에 삽입되는 견인전동기 결합용 볼트;
마그네틱 기어 고속회전자와 상기 견인전동기 회전자 사이에 위치되는 체결용 커플러;
상기 마그네틱 기어 고속회전자의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어, 길이방향을 따라 관통형성된 마그네틱 기어 고속회전자 관통공;
상기 고속회전자 관통공에 삽입되는 마그네틱 기어 결합용 볼트;
상기 체결용 커플러 타측 끝단과 상기 견인전동기 회전자 일측, 및 상기 견인전동기 타측 각각에서 상기 견인전동기 결합용 볼트에 체결되는 견인전동기 결합용 너트; 및
상기 체결용 커플러 일측 끝단과 상기 마그네틱 기어 고속 회전자 타측, 및 상기 마그네틱 기어 일측 각각에서 상기 마그네틱 기어 결합용 볼트에 체결되는 마그네틱 기어 결합용 너트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조.
In a driving system for a railroad vehicle to which a traction motor and a magnetic gear are applied, in a fastening structure for directly transmitting a high-speed rotational force generated in a rotor of the traction motor to a high-speed rotor of a magnetic gear,
The traction motor rotor through-holes are spaced apart from each other at a certain distance in the circumferential direction of the traction motor rotor, and are formed through the longitudinal direction;
a traction motor coupling bolt inserted into the rotor through-hole;
a coupling coupler positioned between the magnetic gear high-speed rotor and the traction motor rotor;
a magnetic gear high-speed rotor through-hole spaced apart from each other at a specific distance in the circumferential direction of the magnetic gear high-speed rotor, and formed to pass through in the longitudinal direction;
a magnetic gear coupling bolt inserted into the high-speed rotor through-hole;
The traction motor coupling nut fastened to the traction motor coupling bolt at the other end of the coupling coupler, one side of the traction motor rotor, and the other side of the traction motor; and
A nut for coupling a magnetic gear coupled to the bolt for coupling the magnetic gear at one end of the coupling coupler, the other side of the magnetic gear high-speed rotor, and one side of the magnetic gear Rotor fastening structure of traction motor and magnetic gear for
제 1항에 있어서,
원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 체결공에 상기 마그네틱 기어 결합용 볼트가 관통되며, 상기 마그네틱 기어 고속회전자 일측면에 위치되어 마그네틱 기어 결합용 너트에 의해 결합되는 마그네틱 기어 앤드링; 및
원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 체결공에 상기 견인전동기 결합용 볼트가 관통되며, 상기 견인전동기 회전자 타측면에 위치되어 견인전동기 결합용 너트에 의해 결합되는 견인전동기 앤드링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조.
The method of claim 1,
a magnetic gear end ring through which the magnetic gear coupling bolt passes through a fastening hole formed to be spaced apart from each other at a specific distance in the circumferential direction, and is located on one side of the magnetic gear high-speed rotor and is coupled by a magnetic gear coupling nut; and
The traction motor coupling bolt is passed through the fastening hole formed spaced apart from each other at a specific distance in the circumferential direction, and the traction motor end ring is located on the other side of the traction motor rotor and is coupled by a traction motor coupling nut. The rotor fastening structure of the traction motor and the magnetic gear for the realization of the direct drive system for railway vehicles.
제 2항에 있어서,
상기 결합용 커플러는,
중공관부와, 상기 중공관부의 일측에 형성되는 마그네틱 기어 체결용 플랜지와, 상기 중공관부의 타측에 형성되는 견인전동기 체결용 플랜지를 포함하고,
마그네틱 기어 체결용 플랜지의 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 결합공에 상기 마그네틱 기어 결합용 볼트가 관통되어 마그네틱 기어 결합용 너트에 의해 결합되고,
견인전동기 체결용 플랜지의 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 결합공에 상기 견인전동기 결합용 볼트가 관통되어 견인전동기 결합용 너트에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조.
3. The method of claim 2,
The coupler for coupling,
A hollow tube portion, a magnetic gear fastening flange formed on one side of the hollow tube portion, and a traction motor fastening flange formed on the other side of the hollow tube portion,
The magnetic gear coupling bolt passes through the coupling hole formed at a specific distance from each other in the circumferential direction of the magnetic gear coupling flange and is coupled by the magnetic gear coupling nut,
A traction motor for implementing a direct drive system for a railroad vehicle, characterized in that the bolt for coupling the traction motor passes through a coupling hole formed at a specific distance from each other in the circumferential direction of the flange for fastening the traction motor and is coupled by a nut for coupling the traction motor. Rotor fastening structure of magnetic gear.
견인전동기와 마그네팅 기어가 적용되는 철도차량용 구동시스템에서, 상기 견인전동기의 회전자에서 발생하는 고속의 회전력을 마그네틱 기어의 고속회전자에 직접전달하기 위한 체결구조에 있어서,
견인전동기 회전자의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어, 길이방향을 따라 관통형성된 견인전동기 회전자 관통공;
상기 마그네틱 기어 고속회전자의 원주방향으로 서로 특정간격 이격되어, 길이방향을 따라 관통형성된 마그네틱 기어 고속회전자 관통공;
상기 고속회전자 관통공과 이에 대응된 위치의 회전자 관통공에 일체로 삽입되는 볼트; 및
상기 마그네틱 기어 고속 회전자 일측, 및 상기 견인전동기 기어 타측 각각에서 상기 볼트에 체결되는 너트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조.
In a driving system for a railroad vehicle to which a traction motor and a magnetic gear are applied, in a fastening structure for directly transmitting a high-speed rotational force generated in a rotor of the traction motor to a high-speed rotor of a magnetic gear,
The traction motor rotor through-holes are spaced apart from each other at a certain distance in the circumferential direction of the traction motor rotor, and are formed through the longitudinal direction;
a magnetic gear high-speed rotor through-hole spaced apart from each other at a specific distance in the circumferential direction of the magnetic gear high-speed rotor, and formed to pass through in the longitudinal direction;
a bolt integrally inserted into the high-speed rotor through-hole and the rotor through-hole corresponding thereto; and
One side of the magnetic gear high-speed rotor, and a nut fastened to the bolt at each of the other side of the traction motor gear.
제 4항에 있어서,
원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 체결공에 상기 볼트 일측이 관통되며, 상기 마그네틱 기어 고속회전자 일측면에 위치되어 상기 너트에 의해 결합되는 마그네틱 기어 앤드링;
원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 체결공에 상기 볼트 타측이 관통되며, 상기 견인전동기 회전자 타측면에 위치되어 상기 너트에 의해 결합되는 견인전동기 앤드링; 및
상기 고속회전자와 상기 회전자 사이에 구비되며, 원주방향으로 서로 특정간격 이격 형성된 체결공에 상기 볼트가 관통되는 중간링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 철도차량용 직접 구동시스템 구현을 위한 견인전동기와 마그네틱 기어의 회전자 체결구조.

5. The method of claim 4,
a magnetic gear end ring through which one side of the bolt passes through a fastening hole formed to be spaced apart from each other at a specific distance in the circumferential direction, and is located on one side of the magnetic gear high-speed rotor and is coupled by the nut;
The other side of the bolt is passed through the fastening hole formed spaced apart from each other at a specific distance in the circumferential direction, the traction motor end ring is located on the other side of the traction motor rotor is coupled by the nut; and
An intermediate ring provided between the high-speed rotor and the rotor and through which the bolt passes through a fastening hole spaced apart from each other at a specific distance in the circumferential direction; Rotor fastening structure of magnetic gear.

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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060067204A (en) * 2004-12-14 2006-06-19 한국철도기술연구원 Electromotive borrowing direct drive elder brother tow attachment
KR101801610B1 (en) 2017-02-14 2017-11-27 충남대학교산학협력단 Magnetic geared motor
CN208571759U (en) * 2018-07-11 2019-03-01 精基科技有限公司 A kind of self-starting permasyn motor rotor structure
CN110289729A (en) * 2019-05-17 2019-09-27 江苏大学 A kind of power coupling compound machine and its control method based on magnetic gear
KR102062461B1 (en) 2018-07-30 2020-02-20 한국교통대학교산학협력단 A skew angle derivation method for reduction of cogging torque of a magnetic geared synchronous motor
KR102103200B1 (en) 2018-09-11 2020-04-22 조선대학교산학협력단 Magnetic gear having air barrier
KR20200114088A (en) 2019-03-27 2020-10-07 한국교통대학교산학협력단 Application of magnetic geared synchronous motor as a driving system of Tram

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060067204A (en) * 2004-12-14 2006-06-19 한국철도기술연구원 Electromotive borrowing direct drive elder brother tow attachment
KR101801610B1 (en) 2017-02-14 2017-11-27 충남대학교산학협력단 Magnetic geared motor
CN208571759U (en) * 2018-07-11 2019-03-01 精基科技有限公司 A kind of self-starting permasyn motor rotor structure
KR102062461B1 (en) 2018-07-30 2020-02-20 한국교통대학교산학협력단 A skew angle derivation method for reduction of cogging torque of a magnetic geared synchronous motor
KR102103200B1 (en) 2018-09-11 2020-04-22 조선대학교산학협력단 Magnetic gear having air barrier
KR20200114088A (en) 2019-03-27 2020-10-07 한국교통대학교산학협력단 Application of magnetic geared synchronous motor as a driving system of Tram
CN110289729A (en) * 2019-05-17 2019-09-27 江苏大学 A kind of power coupling compound machine and its control method based on magnetic gear

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