KR20220118696A - In wheel motor - Google Patents

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KR20220118696A
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이충성
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Abstract

Disclosed is an in-wheel motor. According to one embodiment of the present invention, the in-wheel motor includes: a ring-type stator including a stator housing; a rotor including a rotor housing and disposed to cover the stator from an outer side of a radial direction of the stator to rotate; a first magnetic material disposed on a part facing the rotor housing at the center of the stator housing; a second magnetic material disposed on a part facing the first magnetic material at the center of the rotor housing; and a magnetic fluid disposed between the first magnetic material and the second magnetic material to seal a gap between the stator housing and the rotor housing.

Description

인 휠 모터{IN WHEEL MOTOR}IN WHEEL MOTOR

본 발명은 인 휠 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량의 휠에 장착되어 휠의 토크 및 속도를 제어할 수 있는 인 휠 모터에 관한 것이다.The present invention relates to an in-wheel motor, and more particularly, to an in-wheel motor that is mounted on a wheel of a vehicle to control torque and speed of the wheel.

인 휠 모터(In Wheel Motor)는 차량의 휠에 장착되어 휠의 토크 및 속도를 제어한다. 인 휠 모터는 차량의 각 휠에 장착될 수 있어 차량의 구동 효율 및 설계 자유도를 증대시키며, 각 휠의 토크 및 속도를 개별적으로 제어할 수 있게 해줌으로써 차량 주행 안정성을 향상시킨다.An in-wheel motor is mounted on the wheel of a vehicle to control the torque and speed of the wheel. The in-wheel motor can be mounted on each wheel of the vehicle to increase the driving efficiency and design freedom of the vehicle, and to improve vehicle driving stability by allowing the torque and speed of each wheel to be individually controlled.

종래의 인 휠 모터를 이용한 구동 시스템은 모터 및 감속기를 차량 휠에 장착하는 것이 일반적이다. 그러나 이와 같은 인 휠 모터 구동 시스템은 감속기 장착으로 인해 차량 휠의 패키징 확보가 불리하고, 효율이 떨어진다.In a conventional driving system using an in-wheel motor, it is common to mount a motor and a reducer to a vehicle wheel. However, in such an in-wheel motor driving system, it is disadvantageous to secure packaging of the vehicle wheel due to the installation of the reducer, and the efficiency is lowered.

이러한 단점을 극복하기 위해, 감속기가 없는 모터 직접 구동 방식인 인 휠 모터 시스템이 선보이고 있다. 또한, 패키징 공간 극대화를 위해 외전형 모터 구조가 개발되었다.In order to overcome these shortcomings, an in-wheel motor system, which is a direct motor drive method without a reducer, is being introduced. In addition, an external motor structure was developed to maximize the packaging space.

그러나 외전형 모터의 경우 로터가 스테이터의 외측에 존재하는 구조를 가진다. 이에 따라 방열 및 방수 구조의 구현이 용이하지 않다. 구체적으로 살펴보면 아래와 같은 문제가 있다.However, in the case of an external motor, the rotor has a structure that exists outside the stator. Accordingly, it is not easy to implement a heat dissipation and waterproof structure. Specifically, there are the following problems.

우선, 외전형 모터의 경우, 로터 및 스테이터 사이의 공극(전기에너지의 기계에너지 변환 공간)을 밀봉하는 구조의 구현이 내전형 모터에 비하여 용이하지 않다. 오일씰 또는 라비린스 등과 같은 기계적인 씰을 배치할 경우 항시 습동하여 씰의 잔해가 발생하며, 외부 물질 차단에 불리하다.First, in the case of the external type motor, it is not easy to implement a structure for sealing the air gap (the mechanical energy conversion space of electrical energy) between the rotor and the stator compared to the internal type motor. When a mechanical seal such as an oil seal or labyrinth is arranged, it always slides and causes the debris of the seal, which is disadvantageous in blocking foreign substances.

또한, 외전형 모터는 일반적으로 기존 EV 모터 방식과 동일하게 수냉식 냉각 구조를 채택한다. 수냉식 냉각 구조는 유로 확보가 요구되어 패키징 측면에서 단점이 있으며, 단가를 상승시키는 요인으로 작용한다.In addition, the external motor generally adopts a water-cooled cooling structure similar to the conventional EV motor method. The water-cooled cooling structure has a disadvantage in terms of packaging because it requires a flow path, and acts as a factor to increase the unit price.

등록특허 10-1682248 "인휠 구동시스템"Registered Patent 10-1682248 "In-wheel drive system"

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 로터 및 스테이터 사이의 공극(전기에너지의 기계에너지 변환 공간)을 잔해 발생의 우려 없이 효과적으로 밀봉하는 인 휠 모터를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art described above, and an object of the present invention is to provide an in-wheel motor that effectively seals the air gap (mechanical energy conversion space of electrical energy) between the rotor and the stator without fear of generating debris will be.

본 발명의 다른 목적은 외전형 구조임에도 방열 성능이 우수한 인 휠 모터를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an in-wheel motor having excellent heat dissipation performance despite the external type structure.

본 발명의 일 측면에 따르면, 스테이터 하우징을 포함하는 링형의 스테이터; 로터 하우징을 포함하고, 상기 스테이터의 반경 방향 외측에서 상기 스테이터를 둘러싸며 배치되어 회전하는 로터; 상기 스테이터 하우징 가운데 상기 로터 하우징과 마주보는 부분에 배치되는 제 1 자성체; 상기 로터 하우징 가운데 상기 제 1 자성체와 마주보는 부분에 배치되는 제 2 자성체 및 상기 스테이터 하우징과 상기 로터 하우징 사이의 공극을 밀봉하도록 상기 제 1 자성체 및 상기 제 2 자성체 사이에 배치되는 자성 유체를 포함하는 인 휠 모터가 제공된다.According to an aspect of the present invention, a ring-shaped stator including a stator housing; a rotor including a rotor housing, the rotor being disposed to rotate while surrounding the stator in a radial direction of the stator; a first magnetic body disposed in a portion of the stator housing facing the rotor housing; A second magnetic body disposed in a portion of the rotor housing facing the first magnetic body, and a magnetic fluid disposed between the first magnetic body and the second magnetic body to seal a gap between the stator housing and the rotor housing An in-wheel motor is provided.

이때, 상기 제 1 자성체 및 상기 제 2 자성체는 링형으로 배치될 수 있다.In this case, the first magnetic body and the second magnetic body may be arranged in a ring shape.

또한, 상기 제 1 자성체는 원주 방향을 따라 중앙이 양측이 비하여 반경 방향 내측으로 함입되어 형성되고, 상기 제 2 자성체는 원주 방향을 따라 중앙이 양측이 비하여 반경 방향 외측으로 함입되어 형성될 수 있다.In addition, the first magnetic body is formed by being depressed in the center in the circumferential direction relative to both sides in the radial direction, and the second magnetic body in the center in the circumferential direction is recessed in the radial direction outward compared to both sides.

또한, 상기 스테이터 하우징과 상기 로터 하우징은 상기 로터의 회전축을 따라 전방 및 후방에서 각각 서로 마주보는 부분을 가지며, 상기 제 1 자성체 및 상기 제 2 자성체는 상기 전방 및 후방에 각각 한 쌍씩 배치될 수 있다.In addition, the stator housing and the rotor housing have portions facing each other at the front and the rear along the rotation axis of the rotor, and the first magnetic body and the second magnetic body may be arranged in pairs at the front and rear, respectively. .

또한, 상기 스테이터 하우징은 상기 로터 하우징과 마주보는 부분에 형성된 그루브를 구비하고, 상기 인 휠 모터는 상기 그루브에 배치되는 보조 씰링 부재를 더 포함할 수 있다.In addition, the stator housing may include a groove formed in a portion facing the rotor housing, and the in-wheel motor may further include an auxiliary sealing member disposed in the groove.

또한, 상기 그루브는 상기 로터의 회전축을 따라 상기 스테이터 하우징 가운데 상기 제 1 자성체의 전방 및 후방에 인접하여 각각 형성될 수 있다.In addition, the grooves may be respectively formed adjacent to the front and rear of the first magnetic body in the stator housing along the rotation axis of the rotor.

또한, 상기 스테이터 하우징 및 상기 로터 하우징은 비자성 재질로 이루어질 수 있다.In addition, the stator housing and the rotor housing may be made of a non-magnetic material.

또한, 상기 비자성 재질은 알루미늄을 포함할 수 있다.In addition, the non-magnetic material may include aluminum.

또한, 상기 스테이터는 상기 스테이터 하우징 내에 배치되는 스테이터 코어와, 상기 스테이터 코어에 권취된 와인딩을 더 포함하고, 상기 인 휠 모터는 상기 스테이터 하우징의 내벽과 상기 와인딩 사이의 공간에 삽입된 몰딩재를 더 포함할 수 있다.In addition, the stator further includes a stator core disposed in the stator housing, and a winding wound around the stator core, and the in-wheel motor further includes a molding material inserted in a space between the inner wall of the stator housing and the winding. may include

또한, 상기 스테이터 하우징 및 상기 로터 하우징 중 적어도 어느 하나는 외면에 방열핀을 구비할 수 있다.In addition, at least one of the stator housing and the rotor housing may include a heat dissipation fin on an outer surface thereof.

또한, 상기 스테이터 하우징은 상기 로터의 회전축을 기준으로 반경 방향 내측으로 돌출 형성된 방열핀을 구비할 수 있다.In addition, the stator housing may include heat dissipation fins protruding inward in a radial direction with respect to the rotation axis of the rotor.

또한, 상기 로터 하우징은 상기 로터의 회전축을 기준으로 반경 방향 외측으로 돌출 형성된 방열핀을 구비할 수 있다.In addition, the rotor housing may include heat dissipation fins protruding outward in a radial direction with respect to the rotation axis of the rotor.

본 발명의 실시예에 따른 인 휠 모터는 자성체 및 자성 유체를 통해 로터 및 스테이터 사이의 공극을 잔해 발생의 우려 없이 효과적으로 밀봉할 수 있게 해준다.The in-wheel motor according to an embodiment of the present invention makes it possible to effectively seal the air gap between the rotor and the stator through a magnetic material and a magnetic fluid without fear of generating debris.

본 발명의 실시예에 따른 인 휠 모터는 외전형 구조임에도 불구하고 방열핀, 몰딩재 등을 통해 우수한 방열 성능을 제공한다.The in-wheel motor according to the embodiment of the present invention provides excellent heat dissipation performance through a heat dissipation fin, a molding material, and the like, despite the external type structure.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인 휠 모터를 포함하는 차량의 휠을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인 휠 모터를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인 휠 모터의 스테이터 및 로터를 하우징을 제거한 상태에서 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인 휠 모터의 측면 일부를 단면으로 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4의 A 부분의 확대도이다.
도 6은 도 5의 B 부분의 확대도이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예의 제 1 자성체, 제 2 자성체 및 자성 유체를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 인 휠 모터의 측면 일부의 단면도이다.
도 9는 도 8의 C 부분의 확대도이다.1 is a view showing a wheel of a vehicle including an in-wheel motor according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an in-wheel motor according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing the stator and the rotor of the in-wheel motor according to an embodiment of the present invention in a state in which the housing is removed.
4 is a cross-sectional view illustrating a part of a side surface of an in-wheel motor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged view of part A of FIG. 4 .
FIG. 6 is an enlarged view of part B of FIG. 5 .
7 is a view showing a first magnetic material, a second magnetic material, and a magnetic fluid according to another embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view of a portion of a side surface of an in-wheel motor according to still another embodiment of the present invention.
9 is an enlarged view of a portion C of FIG. 8 .

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention, parts irrelevant to the description are omitted from the drawings, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this specification, terms such as "comprises" or "have" are intended to describe the existence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features It is to be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

본 명세서에서, 도면에 도시된 구성 요소들과의 상관 관계를 설명하기 위해 공간적으로 상대적인 용어인 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부" 등이 사용될 수 있다. 이들은 도면 상 도시된 것을 기준으로 정하여진 상대적인 용어들로서 배향에 따라 위치 관계는 반대로 해석될 수도 있다. 또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결"되어 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 서로 직접 연결되는 것뿐만 아니라 간접적으로 서로 연결되는 경우도 포함한다.In this specification, spatially relative terms "front", "rear", "upper" or "lower" may be used to describe a correlation with the components shown in the drawings. These are relative terms determined based on what is shown in the drawings, and the positional relationship may be conversely interpreted according to the orientation. In addition, when a component is "connected" with another component, it includes not only direct connection to each other but also indirect connection to each other unless otherwise specified.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인 휠 모터를 포함하는 차량의 휠을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인 휠 모터를 나타낸 도면이다. 또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인 휠 모터의 스테이터 및 로터를 하우징을 제거한 상태에서 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인 휠 모터의 측면 일부를 단면으로 나타낸 도면이다. 또한, 도 5는 도 4의 A 부분의 확대도이고, 도 6은 도 5의 B 부분의 확대도이다.1 is a view showing a wheel of a vehicle including an in-wheel motor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing an in-wheel motor according to an embodiment of the present invention. 3 is a view showing the stator and rotor of the in-wheel motor according to an embodiment of the present invention in a state in which the housing is removed, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a part of the side of the in-wheel motor according to an embodiment of the present invention. the drawing shown. 5 is an enlarged view of part A of FIG. 4 , and FIG. 6 is an enlarged view of part B of FIG. 5 .

본 발명의 일 실시예에 따른 인 휠 모터는 차량의 휠(100)에 장착되어 휠(100)의 토크와 속도를 제어할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 인 휠 모터는 차량의 각 휠(100)에 개별적으로 설치될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 인 휠 모터는 스테이터(10)와 로터(20)를 가지는 전기 모터로서, 스테이터(10)가 반경 방향 내측에 위치하고, 로터(20)가 반경 방향 외측에 존재하는 외전형 모터로 이루어질 수 있다.The in-wheel motor according to an embodiment of the present invention may be mounted on the wheel 100 of a vehicle to control torque and speed of the wheel 100 . The in-wheel motor according to an embodiment of the present invention may be individually installed on each wheel 100 of the vehicle. In addition, the in-wheel motor according to an embodiment of the present invention is an electric motor having a stator 10 and a rotor 20, wherein the stator 10 is located inside the radial direction, and the rotor 20 is located outside the radial direction. It may be made of an external type motor.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인 휠 모터는 스테이터(10), 로터(20), 제 1 자성체(30), 제 2 자성체(40) 및 자성 유체(50)를 포함할 수 있다.1 to 6 , an in-wheel motor according to an embodiment of the present invention includes a stator 10 , a rotor 20 , a first magnetic body 30 , a second magnetic body 40 , and a magnetic fluid 50 . may include.

스테이터(10)는 로터(20)에 대해 반경 방향 내측에 배치된다. 스테이터(10)는 스테이터 하우징(11)과, 스테이터 하우징(11) 내에 배치된 스테이터 코어(13) 및 와인딩(14)을 포함한다. 스테이터 코어(13)는 링형의 몸체(131)의 외주면을 따라 반경 방향 외측으로 돌출되어 형성된 권취부(132)가 서로 이격되어 복수 개 배치되어 있다. 또한, 와인딩(14)은 스테이터 코어(13)에 권취된 코일로 이루어진다. 구체적으로 와인딩(14)은 스테이터 코어(13)의 외주면을 따라 서로 이격되어 배치된 권취부(132)에 권취될 수 있다.The stator 10 is arranged radially inward with respect to the rotor 20 . The stator 10 includes a stator housing 11 , and a stator core 13 and windings 14 disposed within the stator housing 11 . The stator core 13 has a plurality of winding portions 132 formed to protrude outward in the radial direction along the outer circumferential surface of the ring-shaped body 131 to be spaced apart from each other. Further, the winding 14 is made of a coil wound around the stator core 13 . Specifically, the winding 14 may be wound around the winding portion 132 disposed to be spaced apart from each other along the outer circumferential surface of the stator core 13 .

본 발명의 일 실시예에서, 스테이터 하우징(11)은 전체적으로 중앙에 중공을 형성하는 링 형상을 가지되, 로터(20)의 스테이터 코어(13) 및 와인딩(14)의 반경 방향 내측과 전방 및 후방을 외부와 차단시키도록 형성된다. 스테이터 하우징(11)은 스테이터 코어(13)가 반경 방향 외측에 배치되는 로터(20)의 로터 마그넷(24)과 마주볼 수 있도록 스테이터 코어(13)의 반경 방향 외측면은 노출시키는 형상을 가진다.In one embodiment of the present invention, the stator housing 11 has a ring shape forming a hollow in the center as a whole, and radially inner and front and rear of the stator core 13 and the winding 14 of the rotor 20 . is formed to block the outside. The stator housing 11 has a shape in which the radially outer surface of the stator core 13 is exposed so that the stator core 13 faces the rotor magnet 24 of the rotor 20 disposed on the radially outer side.

로터(20)는 로터 하우징(21)을 포함하고, 스테이터(10)의 반경 방향 외측에서 스테이터(10)를 둘러싸며 배치되어 회전한다. 로터(20)는 로터 하우징(21)과, 로터 코어(23) 및 로터 마그넷(24)을 포함할 수 있다.The rotor 20 includes a rotor housing 21 , is disposed to surround the stator 10 from the radially outer side of the stator 10 , and rotates. The rotor 20 may include a rotor housing 21 , a rotor core 23 , and a rotor magnet 24 .

본 발명의 일 실시예에서, 로터 하우징(21)은 제 1 로터 하우징(211)과 제 2 로터 하우징(212)을 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the rotor housing 21 may include a first rotor housing 211 and a second rotor housing 212 .

제 1 로터 하우징(211)은 스테이터(10)의 반경 방향 외측을 둘러싸는 링 형태로 이루어진다. 제 1 로터 하우징(211)의 내주면에는 로터 코어(23)가 배치되고, 로터 코어(23)의 내주면에는 소정 간격으로 이격되어 로터 마그넷(24)이 복수 개 배치된다.The first rotor housing 211 has a ring shape surrounding the radially outer side of the stator 10 . A rotor core 23 is disposed on an inner circumferential surface of the first rotor housing 211 , and a plurality of rotor magnets 24 are disposed on an inner circumferential surface of the rotor core 23 at a predetermined interval.

제 2 로터 하우징(212)은 로터(20)의 회전축을 따라 제 1 로터 하우징(211)의 전방에 배치된다. 도 2를 참조하면, 제 2 로터 하우징(212)은 제 1 로터 하우징(211)의 전방에 접하며 볼트(b) 에 의해 제 1 로터 하우징(211)과 체결되는 링형의 제 1 부분(212a)과 제 1 부분(212a)이 형성하는 통공의 중심 부분에 휠 허브(200)와 결합되도록 제 1 부분(212a)에 비하여 작은 직경의 링 형상으로 이루어지는 제 2 부분(212b) 및 제 1 부분(212a)과 제 2 부분(212b)을 연결하며 방사상으로 배치되는 제 3 부분(212c)을 포함할 수 있다.The second rotor housing 212 is disposed in front of the first rotor housing 211 along the rotation axis of the rotor 20 . Referring to FIG. 2 , the second rotor housing 212 includes a ring-shaped first portion 212a that is in contact with the front of the first rotor housing 211 and is fastened to the first rotor housing 211 by a bolt b; A second portion 212b and a first portion 212a formed in a ring shape having a smaller diameter than that of the first portion 212a so as to be coupled to the wheel hub 200 at the center portion of the through hole formed by the first portion 212a. and a third portion 212c that connects the second portion 212b and is radially disposed.

이와 같이 스테이터(10) 및 로터(20)의 배치가 이루어진 상태에서, 스테이터(10)의 와인딩(14)에 전원이 인가되면, 로터 마그넷(24)과 와인딩(14) 사이에 척력 및 인력이 작용하여 로터(20)가 회전하게 된다. 이에 따라 차량의 휠(100)이 회전한다.When power is applied to the winding 14 of the stator 10 in the state in which the stator 10 and the rotor 20 are arranged in this way, a repulsive force and attractive force are applied between the rotor magnet 24 and the winding 14 . Thus, the rotor 20 rotates. Accordingly, the wheel 100 of the vehicle rotates.

제 1 자성체(30)는 스테이터 하우징(11) 가운데 로터 하우징(21)과 마주보는 부분에 배치된다. 제 2 자성체(40)는 로터 하우징(21) 가운데 제 1 자성체(30)와 마주보는 부분에 배치된다. 또한, 자성 유체(50)는 스테이터 하우징(11)과 로터 하우징(21) 사이의 공극을 밀봉하도록 제 1 자성체(30) 및 제 2 자성체(40) 사이에 배치된다.The first magnetic body 30 is disposed in a portion of the stator housing 11 facing the rotor housing 21 . The second magnetic body 40 is disposed in a portion of the rotor housing 21 facing the first magnetic body 30 . Further, the magnetic fluid 50 is disposed between the first magnetic body 30 and the second magnetic body 40 to seal the air gap between the stator housing 11 and the rotor housing 21 .

본 발명의 일 실시예에서, 제 1 자성체(30) 및 제 2 자성체(40)는 링형으로 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면 스테이터 하우징(11)과 로터 하우징(21) 사이의 공극은 링 형상으로 이루어지는데, 이와 같은 공극을 자성 유체(50)에 의해 밀봉하기 위해 제 1 자성체(30) 및 제 2 자성체(40)는 링형으로 배치될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first magnetic body 30 and the second magnetic body 40 may be arranged in a ring shape. According to an embodiment of the present invention, the gap between the stator housing 11 and the rotor housing 21 is formed in a ring shape. In order to seal the gap with the magnetic fluid 50, the first magnetic body 30 and The second magnetic body 40 may be arranged in a ring shape.

더욱 상세하게, 제 1 자성체(30) 및 제 2 자성체(40)는 스테이터 하우징(11) 및 로터 하우징(21)에 형성된 홈에 압입 및/또는 부착되는 자성 링으로 이루어질 수 있다.In more detail, the first magnetic body 30 and the second magnetic body 40 may be formed of magnetic rings press-fitted and/or attached to grooves formed in the stator housing 11 and the rotor housing 21 .

제 1 자성체(30)와 제 2 자성체(40)는 자성(바람직하게는 강자성)을 가진 재질로 이루어진다. 제 1 자성체(30)와 제 2 자성체(40)는 서로 마주보며 배치되어 그 사이에 자성 유체(50)를 보유한다. 이러한 배치를 통해 로터(20)의 회전 시 기계적인 마찰이 최소화되면서 자성 유체(50)를 통해 스테이터 하우징(11) 및 로터 하우징(21) 사이의 공극이 밀봉될 수 있다. 그 결과 스테이터 하우징(11)과 로터 하우징(21) 사이의 공극을 통해 이물질이 내부로 유입되는 것이 효과적으로 방지된다.The first magnetic body 30 and the second magnetic body 40 are made of a material having magnetism (preferably ferromagnetic). The first magnetic body 30 and the second magnetic body 40 are disposed to face each other and hold the magnetic fluid 50 therebetween. Through this arrangement, the air gap between the stator housing 11 and the rotor housing 21 may be sealed through the magnetic fluid 50 while mechanical friction is minimized when the rotor 20 rotates. As a result, foreign substances are effectively prevented from entering the inside through the gap between the stator housing 11 and the rotor housing 21 .

본 발명의 일 실시예에서, 스테이터 하우징(11)과 로터 하우징(21)은 로터(20)의 회전축(X)을 따라 전방 및 후방에서 각각 서로 마주보는 부분을 가지고 있다. 이에 따라 제 1 자성체(30) 및 제 2 자성체(40)는 전방 및 후방에 각각 한 쌍씩 배치될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the stator housing 11 and the rotor housing 21 have portions facing each other at the front and rear along the rotation axis X of the rotor 20 , respectively. Accordingly, the first magnetic body 30 and the second magnetic body 40 may be disposed in pairs at the front and rear sides, respectively.

제 1 자성체(30), 제 2 자성체(40) 및 자성 유체(50)에 의한 밀봉 효과를 높이기 위해서는 스테이터(10) 및 로터(20) 측으로 자속이 흐르지 않도록 하는 것이 요구된다. 이를 위해 스테이터 하우징(11) 및 상기 로터 하우징(21)은 비자성 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 비자성 재질은 알루미늄이 될 수 있다.In order to increase the sealing effect by the first magnetic body 30 , the second magnetic body 40 , and the magnetic fluid 50 , it is required to prevent the magnetic flux from flowing toward the stator 10 and the rotor 20 . To this end, the stator housing 11 and the rotor housing 21 may be made of a non-magnetic material. For example, the non-magnetic material may be aluminum.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 인 휠 모터는 전술한 바와 같은 제 1 자성체(30), 제 2 자성체(40) 및 자성 유체(50)에 의한 밀봉 효과 외에 개선된 방열 구조를 제공한다.Meanwhile, the in-wheel motor according to an embodiment of the present invention provides an improved heat dissipation structure in addition to the sealing effect by the first magnetic body 30 , the second magnetic body 40 , and the magnetic fluid 50 as described above.

이와 관련하여, 스테이터 하우징(11) 및 로터 하우징(21) 중 적어도 어느 하나는 외면에 방열핀을 구비할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 스테이터 하우징(11)은 로터(20)의 회전축을 기준으로 반경 방향 내측으로 돌출 형성된 방열핀(12)을 구비할 수 있다. 또한, 로터 하우징(21)은 로터(20)의 회전축을 기준으로 반경 방향 외측으로 돌출 형성된 방열핀(22)을 구비할 수 있다.In this regard, at least one of the stator housing 11 and the rotor housing 21 may include a heat dissipation fin on an outer surface thereof. In one embodiment of the present invention, the stator housing 11 may include a heat dissipation fin 12 formed to protrude inward in the radial direction with respect to the rotation axis of the rotor 20 . In addition, the rotor housing 21 may include the heat dissipation fins 22 protruding outward in the radial direction with respect to the rotation axis of the rotor 20 .

앞서 살펴본 바와 같이, 스테이터 하우징(11)은 전체적으로 중앙에 중공을 형성하는 링 형상을 가지되, 로터(20)의 스테이터 코어(13) 및 와인딩(14)의 반경 방향 내측과 전방 및 후방을 외부와 차단시키도록 형성될 수 있다. 이때, 스테이터 하우징(11)은 스테이터 코어(13) 및 와인딩(14)의 반경 방향 내측을 커버하는 외면에서 상기 중공을 향해 반경 방향 내측으로 돌출되는 방열핀(12)과, 스테이터 코어(13) 및 와인딩(14)의 후방을 커버하는 외면에서 후방을 향해 돌출되는 방열핀(12)을 구비할 수 있다.As described above, the stator housing 11 has a ring shape forming a hollow in the center as a whole, and radially inner, front and rear of the stator core 13 and the winding 14 of the rotor 20 are separated from the outside. It can be formed to block. At this time, the stator housing 11 includes a heat dissipation fin 12 protruding radially inwardly toward the hollow from the outer surface covering the radially inner side of the stator core 13 and the winding 14, and the stator core 13 and the winding It may be provided with a heat dissipation fin 12 protruding toward the rear from the outer surface covering the rear of (14).

또한, 전술한 바와 같이, 로터 하우징(21)은 제 1 로터 하우징(211)과 제 2 로터 하우징(212)을 포함한다. 이때, 제 1 로터 하우징(211)은 스테이터(10)의 반경 방향 외측을 둘러싸는 링 형태로 이루어지며, 제 1 로터 하우징(211)의 외주면에 반경 방향 외측으로 돌출되는 방열핀(22)을 구비할 수 있다.Also, as described above, the rotor housing 21 includes a first rotor housing 211 and a second rotor housing 212 . At this time, the first rotor housing 211 is formed in a ring shape surrounding the radially outer side of the stator 10 , and the first rotor housing 211 is provided with heat dissipation fins 22 protruding radially outward from the outer circumferential surface of the stator 10 . can

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 인 휠 모터는 스테이터 하우징(11)의 내벽과 와인딩(14) 사이의 공간에 삽입된 몰딩재(15)를 더 포함할 수 있다. 몰딩재(15)는 와인딩(14)의 열을 외부로 전도시키기 위해 열전도도가 높은 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 몰딩재(15)는 공기보다 열전도도가 높은 물질로 이루어진다.Meanwhile, the in-wheel motor according to an embodiment of the present invention may further include a molding material 15 inserted into a space between the inner wall of the stator housing 11 and the winding 14 . The molding material 15 is preferably made of a material having high thermal conductivity in order to conduct the heat of the winding 14 to the outside. The molding material 15 is made of a material having higher thermal conductivity than air.

스테이터 하우징(11)의 내벽과 와인딩(14) 사이의 공간에 몰딩재(15)가 배치될 경우 와인딩(14)에서 발생하는 열이 몰딩재(15)를 통해 스테이터 하우징(11)으로 효과적으로 전도된다. 또한, 스테이터 하우징(11)으로 전달된 열은 방열핀(12)을 통해 외부로 효율적으로 방출될 수 있다.When the molding material 15 is disposed in the space between the inner wall of the stator housing 11 and the winding 14, heat generated from the winding 14 is effectively conducted to the stator housing 11 through the molding material 15. . In addition, the heat transferred to the stator housing 11 may be efficiently radiated to the outside through the heat dissipation fins 12 .

이와 같이 본 발명의 일 실시예는 스테이터 하우징(11) 및 로터 하우징(21)의 방열핀(12, 22)과 몰딩재(15)를 통해 개선된 방열 구조를 제공한다. 이에 따라 본 발명의 일 실시예에 의할 경우 수냉식 냉각 방식을 채택하지 않고도 외전형 모터의 방열 문제를 해결할 수 있다.As such, an embodiment of the present invention provides an improved heat dissipation structure through the heat dissipation fins 12 and 22 and the molding material 15 of the stator housing 11 and the rotor housing 21 . Accordingly, according to an embodiment of the present invention, it is possible to solve the heat dissipation problem of the external motor without adopting a water-cooled cooling method.

도 7은 본 발명의 다른 일 실시예의 제 1 자성체, 제 2 자성체 및 자성 유체를 나타낸 도면이다.7 is a view showing a first magnetic material, a second magnetic material, and a magnetic fluid according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 인 휠 모터는 본 발명의 일 실시예와 비교할 때, 제 1 자성체(30) 및 제 2 자성체(40)의 형상이 변형되어 있다.In the in-wheel motor according to another embodiment of the present invention, the shapes of the first magnetic body 30 and the second magnetic body 40 are deformed as compared to the one embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에서, 제 1 자성체(30)는 원주 방향을 따라 중앙이 양측이 비하여 반경 방향 내측으로 함입되어 형성된다. 또한, 제 2 자성체(40)는 원주 방향을 따라 중앙이 양측이 비하여 반경 방향 외측으로 함입되어 형성되어 있다. 이에 따라 자성 유체(50)가 제 1 자성체(30)와 제 2 자성체(40) 사이에 더욱 안정적으로 유지될 수 있다.Referring to FIG. 7 , in another embodiment of the present invention, the first magnetic body 30 is formed by recessing the center in the radial direction compared to both sides along the circumferential direction. In addition, the second magnetic body 40 is formed so that the center is recessed in the radial direction outward compared to both sides along the circumferential direction. Accordingly, the magnetic fluid 50 may be more stably maintained between the first magnetic body 30 and the second magnetic body 40 .

도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 인 휠 모터의 측면 일부의 단면도이고, 도 9는 도 8의 C 부분의 확대도이다.8 is a cross-sectional view of a portion of a side surface of an in-wheel motor according to another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is an enlarged view of part C of FIG. 8 .

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 인 휠 모터는 본 발명의 일 실시예와 비교할 때, 제 1 자성체(30), 제 2 자성체(40) 및 자성 유체(50)를 통한 밀봉 구조 외에 보조적 밀봉 수단(Redundancy)을 추가적으로 구비하고 있다.8 and 9, the in-wheel motor according to another embodiment of the present invention is compared with the embodiment of the present invention, the first magnetic body 30, the second magnetic body 40 and the magnetic fluid ( 50) in addition to the sealing structure through the auxiliary sealing means (Redundancy) is additionally provided.

본 발명의 또 다른 일 실시예에서, 스테이터 하우징(11)은 로터 하우징(21)과 마주보는 부분에 형성된 그루브(111)를 구비하고, 그루브(111)에는 보조 씰링 부재(70)가 배치되어 있다. 예를 들면, 보조 씰링 부재(70)는 오일링 등으로 이루어질 수 있다.In another embodiment of the present invention, the stator housing 11 has a groove 111 formed in a portion facing the rotor housing 21, and an auxiliary sealing member 70 is disposed in the groove 111. . For example, the auxiliary sealing member 70 may be formed of an oil ring or the like.

보조 씰링 부재(70)는 자성의 약화 등으로 인해 자성 유체(50)에 의한 밀봉 효과가 감소할 경우에도 스테이터 하우징(11)과 로터 하우징(21) 사이의 공극의 밀봉 상태가 안정적으로 유지될 수 있게 해준다.The auxiliary sealing member 70 can stably maintain the sealing state of the air gap between the stator housing 11 and the rotor housing 21 even when the sealing effect by the magnetic fluid 50 is reduced due to weakening of magnetism, etc. let there be

그루브(111)는 로터(20)의 회전축(X)을 따라 스테이터 하우징(11) 가운데 제 1 자성체(30)의 전방 및 후방에 인접하여 각각 형성될 수 있다. 이에 따라 보조 씰링 부재(70)도 제 1 자성체(30)의 전방 및 후방에 한쌍이 배치될 수 있다.The groove 111 may be formed adjacent to the front and rear sides of the first magnetic body 30 in the stator housing 11 along the rotation axis X of the rotor 20 , respectively. Accordingly, a pair of auxiliary sealing members 70 may also be disposed in front and rear of the first magnetic body 30 .

본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described, the spirit of the present invention is not limited by the embodiments presented herein, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention can add components, within the scope of the same spirit, Other embodiments may be easily proposed by changes, deletions, additions, etc., but these will also fall within the scope of the present invention.

10: 스테이터 20: 로터
30: 제 1 자성체 40: 제 2 자성체
50: 자성유체10: stator 20: rotor
30: first magnetic body 40: second magnetic body
50: magnetic fluid

Claims (12)

스테이터 하우징을 포함하는 링형의 스테이터;
로터 하우징을 포함하고, 상기 스테이터의 반경 방향 외측에서 상기 스테이터를 둘러싸며 배치되어 회전하는 로터;
상기 스테이터 하우징 가운데 상기 로터 하우징과 마주보는 부분에 배치되는 제 1 자성체;
상기 로터 하우징 가운데 상기 제 1 자성체와 마주보는 부분에 배치되는 제 2 자성체 및
상기 스테이터 하우징과 상기 로터 하우징 사이의 공극을 밀봉하도록 상기 제 1 자성체 및 상기 제 2 자성체 사이에 배치되는 자성 유체를 포함하는 인 휠 모터.a ring-shaped stator including a stator housing;
a rotor including a rotor housing, the rotor being disposed to rotate while surrounding the stator in a radial direction of the stator;
a first magnetic body disposed in a portion of the stator housing facing the rotor housing;
a second magnetic body disposed in a portion of the rotor housing facing the first magnetic body; and
and a magnetic fluid disposed between the first magnetic body and the second magnetic body to seal an air gap between the stator housing and the rotor housing. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 자성체 및 상기 제 2 자성체는 링형으로 배치되는 인 휠 모터.The method of claim 1,
The first magnetic body and the second magnetic body are arranged in a ring shape. 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 자성체는 원주 방향을 따라 중앙이 양측이 비하여 반경 방향 내측으로 함입되어 형성되고, 상기 제 2 자성체는 원주 방향을 따라 중앙이 양측이 비하여 반경 방향 외측으로 함입되어 형성된 인 휠 모터.3. The method of claim 2,
The first magnetic body is formed by indenting the center in the circumferential direction relative to both sides in the radial direction, and the second magnetic body is formed by recessing the center in the circumferential direction relative to both sides in the radial direction outward. 제 1 항에 있어서,
상기 스테이터 하우징과 상기 로터 하우징은 상기 로터의 회전축을 따라 전방 및 후방에서 각각 서로 마주보는 부분을 가지며, 상기 제 1 자성체 및 상기 제 2 자성체는 상기 전방 및 후방에 각각 한 쌍씩 배치되는 인 휠 모터.The method of claim 1,
The stator housing and the rotor housing have portions facing each other in front and rear along the rotation axis of the rotor, and the first magnetic body and the second magnetic body are disposed in pairs at the front and rear respectively. 제 1 항에 있어서,
상기 스테이터 하우징은 상기 로터 하우징과 마주보는 부분에 형성된 그루브를 구비하고,
상기 그루브에 배치되는 보조 씰링 부재를 더 포함하는 인 휠 모터.The method of claim 1,
The stator housing has a groove formed in a portion facing the rotor housing,
The in-wheel motor further comprising an auxiliary sealing member disposed in the groove. 제 5 항에 있어서,
상기 그루브는 상기 로터의 회전축을 따라 상기 스테이터 하우징 가운데 상기 제 1 자성체의 전방 및 후방에 인접하여 각각 형성되는 인 휠 모터.6. The method of claim 5,
The grooves are respectively formed adjacent to the front and rear of the first magnetic body in the stator housing along the rotational axis of the rotor. 제 1 항에 있어서,
상기 스테이터 하우징 및 상기 로터 하우징은 비자성 재질로 이루어지는 인 휠 모터.The method of claim 1,
The stator housing and the rotor housing are made of a non-magnetic material. 제 7 항에 있어서,
상기 비자성 재질은 알루미늄을 포함하는 인 휠 모터.8. The method of claim 7,
The non-magnetic material is an in-wheel motor comprising aluminum. 제 1 항에 있어서,
상기 스테이터는 상기 스테이터 하우징 내에 배치되는 스테이터 코어와, 상기 스테이터 코어에 권취된 와인딩을 더 포함하고,
상기 스테이터 하우징의 내벽과 상기 와인딩 사이의 공간에 삽입된 몰딩재를 더 포함하는 인 휠 모터.The method of claim 1,
The stator further comprises a stator core disposed in the stator housing, and a winding wound around the stator core,
The in-wheel motor further comprising a molding material inserted into the space between the winding and the inner wall of the stator housing. 제 1 항에 있어서,
상기 스테이터 하우징 및 상기 로터 하우징 중 적어도 어느 하나는 외면에 방열핀을 구비하는 인 휠 모터.The method of claim 1,
At least one of the stator housing and the rotor housing has a heat dissipation fin on an outer surface of the in-wheel motor. 제 10 항에 있어서,
상기 스테이터 하우징은 상기 로터의 회전축을 기준으로 반경 방향 내측으로 돌출 형성된 방열핀을 구비하는 휠 모터.11. The method of claim 10,
The stator housing is a wheel motor having a heat dissipation fin protruding inward in a radial direction with respect to a rotation axis of the rotor. 제 11 항에 있어서,
상기 로터 하우징은 상기 로터의 회전축을 기준으로 반경 방향 외측으로 돌출 형성된 방열핀을 구비하는 인 휠 모터.12. The method of claim 11,
The rotor housing is an in-wheel motor having a heat dissipation fin protruding outward in a radial direction with respect to a rotation axis of the rotor.
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