KR20240089037A - 차량들을 위한 통합 구성요소들 - Google Patents

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KR20240089037A
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디에고 실바
스콧 마이클 그레이브스
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테슬라, 인크.
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Abstract

본 출원의 하나 이상의 측면은 전기 모터의 일부로서 구현되는 냉각 관리 시스템에 관한 것이다. 예시적으로, 냉각 관리 시스템은 냉각 유체가 일반적으로 전기 모터라고 불리는 AC 유도 모터의 작동 중에 열 완화 기능을 제공할 수 있도록 하는 모터 스테이터 자기 코어를 둘러싸는 밀봉된 시스템/구성요소에 대응한다. 보다 구체적으로, 예시적으로, 냉각 관리 시스템은 냉각 유체를 홀드하도록 구성된 저장소, 냉각 유체를 펌프하도록 구성된 펌프, 냉각 유체와 상호 작용하도록 구성된 열 교환기, 및 밀봉된 스테이터 유체 재킷을 포함한다. 밀봉된 스테이터 유체 재킷은 복수의 스테이터 바들을 위한 공간을 특징짓는 내부 채널을 정의하고 냉각 유체의 유동을 위한 복수의 유동 채널들을 정의하는 오버 몰딩된 내부층을 더 포함한다.

Description

차량들을 위한 통합 구성요소들
본 출원은 2021년 10월 14일에 출원된 차량들을 위한 통합 구성요소들(INTEGRATED COMPONENTS FOR VEHICLES)라는 명칭의 미국 임시 출원 번호 제63/262,548호에 대한 우선권을 주장한다. 미국 임시 출원 번호 제63/262,548호는 본 명세서에 참조로 포함된다.
일반적으로 기술된 바와 같이, 전기 자동차들, 내연 기관 자동차들, 하이브리드 자동차들 등과 같은 다양한 차량들은 차량의 동작을 용이하게 하기 위해 다양한 구성요소들로 구성될 수 있다. 전통적으로, 많은 구성요소들은 특정된 기능을 구현하는 데 필요한 사양들에 따라 구체적으로 구성된다. 예를 들어, 차량 내 구조적인 구성요소들의 속성들(예: 재질들, 치수들, 마운팅(mounting) 등)은 구조적인 구성요소들에 가해지는 하중들(loads)을 충족하거나 초과하는 방식으로 특정되고 선택된다.
전기 모터들은 다양한 산업 및 주거용 응용들에서 널리 사용된다. 일반적으로, 이러한 유형의 모터는 드라이브 샤프트(drive shaft)에 마운트(mount)된 적층 자기 코어(laminated magnetic core)를 포함한다. 적층 자기 코어는 복수의 적층 자기 디스크들(laminated magnetic discs), 또는 복수의 아크형 코어 세그먼트들(arc-like core segments)로부터 제작될 수 있다. 적층 자기 코어는 전기 전도성 금속의 바들이 피팅(fitting)되는 복수의 종방향 슬롯들(longitudinal slots)을 포함한다. 바들의 단부들은 적층 자기 코어의 양쪽 끝(either end)을 넘어 연장된다. 적층 자기 코어의 양쪽 끝에 있는 엔드-링(end-ring) 또는 엔드캡(endcap)은 로터 바들의 단부들을 기계적으로 및 전기적으로 결합하는 데 사용된다. 전기 모터의 일부로서, 스테이터는 회전 자기장을 전류로 변환하는 회전 시스템의 고정된 부분이다.
일반적으로 설명된 바와 같이, 본 개시의 하나 이상의 측면은 차량 내에서 구현되는 냉각 관리 시스템(cooling management system)에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 출원의 하나 이상의 측면은 전기 모터의 일부로서 구현되는 냉각 관리 시스템에 관한 것이다. 예시적으로, 냉각 관리 시스템은 냉각 유체(cooling fluid)가 일반적으로 전기 모터라고 불리는 AC 유도 모터의 작동 중에 열 완화(heat mitigation) 기능을 제공할 수 있도록 하는 모터 스테이터 자기 코어를 둘러싸는 밀봉된 시스템/구성요소에 대응한다. 보다 구체적으로, 예시적으로, 냉각 관리 시스템은 냉각 유체를 홀드(hold)하도록 구성된 저장소(reservoir), 냉각 유체를 펌프(pump)하도록 구성된 펌프, 냉각 유체와 상호 작용하도록 구성된 열 교환기(heat exchanger), 및 밀봉된 스테이터 유체 재킷(sealed stator fluid jacket)을 포함한다. 밀봉된 스테이터 유체 재킷은 복수의 스테이터 바들(stator bars)을 위한 공간을 특징짓는 내부 채널(interior channel)을 정의하고, 냉각 유체의 유동(flow)을 위한 복수의 유동 채널들(flow channels)을 정의하는 오버 몰딩된 내부 레이어(over molded inner layer)를 더 포함한다.
본 출원의 측면들은 멀티-파트 프로세스(multi-part process)를 이용하여 형성되는 냉각 시스템에 사용하기 위한 스테이터 구성요소의 구조 및 제조 방법에 대응한다. 즉, 본 명세서에서 설명되고 도시된 바와 같이, 스테이터는 자기 코어의 바들의 삽입을 위한 정밀한 채널들의 세트를 형성하고 스테이터 와인딩들(stator windings)을 위한 냉각 채널들을 더 형성하기 위해, 스탬핑(stamping), 오버-몰딩(over-molding) 및 브로칭(broaching)의 조합을 이용하여 형성될 수 있다. 슬롯 도체들(slot conductors)을 정확하게 위치시키고(positing) 분리시킴으로써, 도체들 주위에 유체 통로들(fluid passages)이 형성된다. 그 결과 습윤 표면적(wetted surface area)이 증가하고, 열 저항(thermal resistance)이 감소하여 다른 접근법들에 비해 전반적인 열 전달이 더 높아진다. 또한, 부분적으로 직접적인 유체 접촉에 기초하여, 단열재의 양을 줄이면서 냉각 관리 시스템을 구현할 수 있다. 예를 들어, 일부 응용들에서, 냉각 관리 시스템은 단열 기능을 제공하고 추가 단열재들(insulation materials)의 필요성을 완화하기 위해 냉각 유체 유전 특성들을 활용할 수 있다.
본 발명들은 첨부된 도면들을 참조하여 설명되며, 여기서 같은 참조 문자들은 같은 요소들을 참조한다.
도 1은 냉각 관리 시스템을 나타낸 것이다.
도 2는 도 1의 전기 모터의 도면을 도시한다.
도 3은 밀봉된 스테이터 유체 재킷의 엔드캡을 나타낸 것이다.
도 4a는 밀봉된 스테이터 유체 재킷의 실시예를 도시한다.
도 4b는 밀봉된 스테이터 유체 재킷의 실시예를 도시한다.
도 5a는 밀봉된 스테이터 유체 재킷의 채널의 도시이다.
도 5b는 도 5a의 밀봉된 스테이터 유체 재킷의 채널의 대안적인 도면이다.
도 6은 다양한 제조 단계들에 있는 채널들의 도시이다.
도 7a는 제1 제조 단계에 있는 채널의 도시이다.
도 7b는 제2 제조 단계에 있는 채널의 도시이다.
도 7c는 제3 제조 단계에 있는 채널의 도시이다.
도 7d는 제4 제조 단계에 있는 채널의 도시이다.
도 8은 밀봉된 스테이터 유체 재킷을 형성하는 방법이다.
냉각 관리 시스템들에 대한 일부 종래의 접근법들은 종이, 구리, 에나멜(enamel), 바니시(varnish) 등을 포함한 특정 재료들을 활용함으로써 단열을 제공하려고 시도한다. 이러한 접근법들에서, 다른 부분들에 비해 단열되지 않거나 단열이 부족한 것으로 간주되는 냉각 관리 시스템 내의 임의의 영역들은 냉각 관리 시스템의 비효율성을 초래한다. 또한, 단열 기능에 사용되는 재료들은 모터의 전반적인 열 성능에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 이는 더 높은 온도에서 전기 엔진을 구동하는 것에 기초한 운영 비용을 증가시킬 수 있다. 다른 접근법들에서는, 위에서 설명한 바와 같이, 이러한 결함들을 해결하기 위해 늘어난 단열재들의 양이 제조 비용과 복잡성을 증가시켰다.
도 1은 본 출원의 예시적인 실시예들에 따라 전기 엔진에 통합된 냉각 관리 시스템의 단면도(sectional view)의 단순화된 블록도를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 예시적인 냉각 관리 시스템(100)은 전기 엔진(102)의 로터 구성요소(110)를 둘러싸는 밀봉된 구성요소, 예컨대, 밀봉된 스테이터 유체 재킷(200)을 포함한다. 밀봉된 스테이터 오일 재킷(sealed stator oil jacket)(200)은 밀봉된 스테이터 유체 재킷(200)이라고도 알려져 있다. 냉각 관리 시스템(100)은 펌프(104), 저장소/팽창 탱크(106) 및 열교환기(108)를 더 포함한다.
일 실시예에서, 냉각 유체 또는 유체는 펌프로부터, 열 교환기를 통해 밀봉된 스테이터 유체 재킷(200)으로 흐른다. (본 명세서에서 설명된 바와 같이) 냉각 유체는 밀봉된 스테이터 유체 재킷(200) 내에 형성된 유체 채널들(fluid channels)을 통과한다. 예시적으로, 밀봉된 스테이터 유체 재킷(200) 내에 있는 유체 채널들 내 냉각 유체의 통과는 냉각 유체가 밀봉된 스테이터 유체 재킷(200) 내에 마운트되거나 고정된 스테이터 바들로부터 열을 흡수(absorb)하거나 추출(extract)할 수 있게 한다. 그 후, 가열된 냉각 유체는 밀봉된 스테이터 유체 재킷(200)을 빠져나와 저장소로 들어갈 수 있다. 다른 실시예들에서, 냉각 유체는 반대 방향으로 흐를 수 있거나, 시스템의 구성요소들은 상이한 순서로 배치될 수 있다. 예를 들어, 열 교환기는 냉각 유체가 밀봉된 스테이터 유체 재킷(200)을 빠져나간 후 저장소로 들어가기 전에 즉시 열의 일부를 추출하기 위해 대안적으로 추가로 배치될 수 있다. 또 다른 예들에서, 다수의 열 교환기들은 상이한 지점들에서 냉각 유체 내에 있는 열을 제거하기 위해 시스템 내에 상이한 위치들(예를 들어, 밀봉된 스테이터 유체 재킷(200)에 들어가기 이전 및 밀봉된 스테이터 유체 재킷(200)을 빠져나간 이후)에 배치될 수 있다. 밀봉된 스테이터 유체 재킷(200)은 시스템 입구(202) 및 시스템 출구(204)를 포함할 수 있다. 예시적으로, 밀봉된 구성요소는 스테이터 냉각 기능을 전기 모터(102)의 나머지 부분으로부터 분리시킨다(isolate).
도 2에 도시된 바와 같이, 밀봉된 스테이터 유체 재킷의 제1 부분은 로터 컴포넌트(110)을 둘러싸며(encompass), 일반적으로 원통형(cylindrical) 형상이다. 밀봉된 스테이터 유체 재킷(200)은 또한 두 개의 단부 스테이터 구성요소들(end stator components), 제1 단부 스테이터 구성요소(206) 및 제2 단부 스테이터 구성요소(208)를 포함한다. 두 개의 단부 스테이터 구성요소들은 도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 자기 코어 바들의 단부들을 부분적으로 수용(receive)할 수 있다. 제1 단부 스테이터 구성요소(206)는 스테이터 단부 입구(210), 스테이터 단부 출구(212), 또는 이들의 임의의 조합을 가지도록 구성될 수 있다. 제2 단부 스테이터 구성요소(208)는 또한 스테이터 단부 입구(210), 스테이터 단부 출구(212), 또는 이들의 임의의 조합을 가지도록 구성될 수 있다. 유체(214)는 복수의 스테이터 바들(218) 및 유동 채널들(220)이 있는 일련의 채널들(216)을 통해 흐를 수 있다. 흐름을 생성하는 것 외에도, 스테이터 구성요소들은 열 방출(dissipation)을 제공하는 냉각 채널들을 형성한다.
도 3은 제2 단부 스테이터 구성요소(208)의 상세한 도면이다. 제2 단부 스테이터 구성요소(208)는 밀봉된 스테이터 유체 재킷(200)의 단부를 밀봉한다. 제1 단부 스테이터 구성요소(206) 및 제2 단부 스테이터 구성요소(208)는 엔드-캡(end-cap)으로 지칭될 수 있다. 제2 단부 스테이터 구성요소(208)는 체결 클립(engagement clip), 나사들(screws), 접착제, 개스킷들(gaskets), 또는 고압 연결들을 포함하는 임의의 다른 연결 유형을 통해 밀봉된 스테이터 유체 재킷(200)의 바디(222)에 밀봉될 수 있다. 또한, 제2 단부 스테이터 구성요소는 회전 연결, 회전 및 잠금 연결, 또는 나사식 연결(threaded connection)을 포함할 수 있다. 해당 연결은 바디(222)에 직접 이루어질 수 있고, 전기 모터(102)의 다른 구성요소로 이루어질 수도 있다. 제2 단부 스테이터 구성요소(208)는 밀봉된 스테이터 유체 재킷(200)을 밀봉하여, 그 내의 유체를 전기 엔진(102)의 나머지로부터 분리시킨다. 제1 단부 스테이터 연결은 제2 단부 스테이터 연결을 위해 설명된 특성들 중 임의의 것을 가질 수 있다.
도 4a는 밀봉된 스테이터 유체 재킷(200)의 투시도이다. 밀봉된 스테이터 유체 재킷(200)의 본 실시예는 바디(222)를 포함한다. 바디(222)는 또한 채널(216)의 제1 레이어로 지칭될 수 있다. 본 실시예에서 바디(222)는 강철로 이루어지지만, 알루미늄, 합성물(composite), 탄소 또는 플라스틱과 같은 다른 재료들로 이루어질 수 있다. 채널(216)은 제2 레이어(224)로도 알려진 내부 레이어(224)를 더 포함한다. 본 실시예에서의 내부 레이어(224)는 오버 몰딩되지만, 인서트(insert)로서 또는 일부 다른 제조 방법을 통해 추가될 수도 있다는 것이 이해되어야 한다. 본 실시예에서의 내부 레이어(224)는 플라스틱으로 이루어지지만, 다양한 재료들이 사용될 수 있다.
도 4b는 밀봉된 스테이터 유체 재킷(200)의 투시도이며, 복수의 스테이터 바들(218)은 일련의 채널들(216)에 프레스 핏(press fit) 된다. 복수의 스테이터 바들(218)은 본 실시예의 구리 바들일 수 있다. 복수의 스테이터 바들(218)은 채널들 내에 형성된 슬롯들에 프레스 핏 될 수 있다. 슬롯들은 오버 몰딩된 재료에 형성될 수 있거나, 이후에 삽입되는 재료에 형성될 수 있거나, 챔버(chamber) 내에 직접 형성될 수 있다. 복수의 스테이터 바들(218)이 스테이터의 플라스틱 단열재 구성요소들에 프레스 핏 될 때, 이들은 복수의 유동 채널들(220)을 적어도 부분적으로 설정한다(establish). 복수의 스테이터 바들(218)은 본 실시예와 같이 구부러질 수 있다. 복수의 스테이터 바들은 방사형(radial) 패턴으로 구부러질 수 있거나, 직선일 수 있거나, 다른 방식(alternative fashion)으로 구부러질 수 있다. 본 실시예에 도시된 복수의 스테이터 바들은 헤어핀(hairpin) 배열로 구부러져 있다. 스테이터 바들, 유체 및 다른 밀봉된 스테이터 유체 재킷 구성요소들 간의 관계는 도 5a 및 5b에 더 도시된다.
도 5a 및 5b는 채널(216)의 대안적인 도면들을 도시한다. 채널은 외부 레이어인 바디(222)와 내부 레이어인 오버 몰딩된 레이어(224)를 포함한다. 오버 몰딩된 레이어(224)는 먼저 오버 몰딩된 후 브로칭된다. 완성되면, 오버 몰딩된 레이어(224)는 복수의 슬롯들(230)을 포함하고, 내부 채널(226)을 형성한다. 슬롯들(230)은 복수의 스테이터 바들(218)을 홀드하도록 설계된 임의의 형상일 수 있다. 슬롯들(230)은 홈들(grooves), 리브들(ribs), 디봇들(divots) 또는 복수의 스테이터 바들(218)을 홀드할 수 있는 임의의 형상일 수 있다. 오버 몰딩된 레이어(224)는 프레스 핏 연결을 용이하게 하기 위해 스테이터 바들과의 충분한 간섭(interference)이 있도록 크기가 조정될 수 있다. 복수의 스테이터 바들(218) 사이의 갭들은 유동 채널들(220)을 형성한다. 유동 채널들은 채널(216)의 양쪽 단부에도 형성된다. 본 실시예에서의 모든 유동 채널들(220)은 복수의 스테이터 바들(218)에 접하지만, 반드시 접할 필요는 없다. 복수의 스테이터 바들은 표면적(surface area)을 증가시키기 위해 도시된 바와 같은 홈들을 가질 수 있다. 스테이터 바들의 표면은 냉각을 더 용이하게 하기 위해 여러 가지 방법들로 변경될 수 있다. 본 실시예에서의 유동 채널들은 복수의 스테이터 바들(218)과 (228) 사이의 공간을 연결한다.
도 1로 돌아가서, 냉각 관리 시스템은 밀폐된 스테이터 유체 재킷과 함께 폐쇄 시스템(closed system)을 형성하는 유체 저장소와 열 교환기를 포함한다. 예시적으로, 가열된 유체는 밀봉된 스테이터 유체 재킷으로부터 저장소로 인입되고(drawn) 열 교환기 구성요소를 통과한다. 그런 다음, 유체는 입력 선(input line)을 통해 밀봉된 스테이터 유체 재킷(200) 내로 제공된다. 예시적으로, 냉각 유체의 유형은 전기 엔진의 로터 및 스테이터를 포함하되 이에 제한되지 않고 유체와 접촉하는 구성요소의 작동을 방해하지 않으면서 열 방출에 적합한 유전 특성을 가지고 전기 모터들에 이용되는 다양한 냉각 유체들 중 하나에 대응할 수 있다. 또한, 예시적인 냉각 관리 시스템 내에서 펌프 및 열 교환기의 성능 파라미터들은 전기 모터에 의해 경험되거나 생성되는 예상 환경 조건들 및 냉각 관리 시스템의 원하는 또는 특정된 열 방출 속성들에 따라 선택될 수 있다. 따라서, 냉각 유체, 펌프 및 열 교환기의 사양 및 구성은 상호 관련될 수 있고 환경 요인들에 더 의존할 수 있다.
본 출원의 냉각 관리 시스템의 스테이터 구성요소들을 제작하기 위해, 예시적인 프로세스 개요가 도 6에 제공된다. 도 6에 도시된 바와 같이, (1)(또한 도 7a에도 도시됨)에서, 개별 채널이 형성된다. 개별 채널 (캐비티들)(216)은 스탬핑 프로세스(stamping process)을 이용하여 형성된 캐비티(cavity)일 수 있다. 채널(216)은 또한 기계 가공(machining), 주형(casting), 절곡(bending), 프레스(pressing) 또는 사출 성형(injection molding)을 통해 형성될 수 있다. 본 경우에서, 바디(222)는 강철로 이루어지지만, 재료는 플라스틱, 탄소, 알루미늄, 금속, 또는 임의의 다른 적합한 재료일 수 있다. 캐비티는 예시적으로 각 개별 채널의 가장 큰 치수를 형성한다.
(2)(또한 도 7b에도 도시됨)에서, 플라스틱 재료는 당업계에 공지된 오버 몰딩 프로세스를 활용하는 것과 같이 캐비티에 추가된다. 예시적으로, 오버-몰딩 프로세스로부터 생성된 몰드의 두께는 형성될 채널들의 치수들보다 더 크다. 예를 들어, 캐비티에 추가되는 몰딩은 .5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0mm 및 그 사이의 임의의 값의 범위 내에 있을 수 있다. 예시적으로, 스테이터 오버-몰딩 재료는 플라스틱과 같은 비전도성 및 비자성 재료로 구성된다. 다른 실시예에서, 스테이터의 ID 상의 비자성 및 비전도성 프레스 슬리브(pressed sleeve)가 또한 이용될 수 있다. 또한, 바디는 오버 몰딩된 레이어(224)의 바디와 동일한 재료로 이루어질 수 있으며, 이 경우 이들은 동일한 부분일 수 있다.
(3)(또한 도 7c에도 도시됨)에서, 몰딩 드래프트들(molding drafts)은 복수의 스테이터 바들의 수용을 위한 슬롯들을 형성하기 위해 브로칭된다. 앞서 설명한 바와 같이, 슬롯들은 범프들(bumps), 디봇들(divots), 홈들(groove), 트렌치들(trenchs) 등과 같은 복수의 스테이터 바들을 홀드할 수 있는 임의의 특징일 수 있다. 다른 실시예들에서, 재료 제거(material removal)를 위한 대안적인 방법론들이 구현될 수 있다. 여기에는 사출 성형, 레이저들, 워터 제트들(water jets), 또는 다른 적절한 방법들이 포함될 수 있다. 예시적으로, 각각의 개별 몰딩된 캐비티는 높은 기하학적 정확도를 획득하고 최소 표면 마감 특성을 충족하도록 브로칭된다. 이는 각 개별 스테이터 바들이 제자리에 안전하게 홀드될 수 있게 한다.
(4)(또한 도 7d에도 도시됨)에서, 복수의 스테이터 바들이 삽입된다. 스테이터 바들이 삽입되면 유체(214)가 관통하는 유동 채널들(220)을 형성하여 스테이터 바들을 냉각시키는데 도움이 된다. 예시적으로, 스테이터 바들은 본 명세서에 개시된 바와 같은 냉각 채널들을 제공하면서 밀봉된 유체 재킷과 비교적 타이트한 파이트(tight fight)을 유지할 것이다. 상대적으로 타이트한 핏(tight fit)은 스테이터 바들의 양호한 포지셔닝 정확성 및 유지(retention)를 더 제공한다.
도 8은 밀봉된 스테이터 유체 재킷(200)의 제조 방법의 실시예를 도시한다. 방법은 밀봉된 스테이터 유체 재킷의 바디 내에 복수의 캐비티들(216)을 형성하는 단계인 블록(300)을 포함한다. 앞서 언급한 바와 같이, 캐비티들은 스탬핑, 프레스, 기계 가공, 주형, 사출 성형, 워터 컷(water cut), 레이저 컷(laser cut), 또는 임의의 다른 적절한 프로세스를 통해 제작될 수 있다. 블록(302)은 매개(medium)로 복수의 캐비티들을 오버-몰딩하는 단계를 포함한다. 매개는 플라스틱, 탄소, 왁스, 또는 임의의 다른 적합한 매개일 수 있다. 예시적으로, 일부 실시예들에서, 블록(302)의 오버-몰딩 프로세스는 매개의 두께가 형성될 최종 채널의 바람직한/특정된 두께보다 크도록 오버-몰딩하는 단계를 포함할 수 있다.
블록(304)에서, 프로세스는 최종 채널을 생성하기 위해 매개 내에 일련의 슬롯들을 브로칭하는 단계를 포함한다. 기재한 바와 같이, 슬롯들은 슬롯들일 수도 있고, 또는 스테이터 바들을 홀드하기에 적합한 임의의 형상일 수 있다. 또한, 슬롯들의 브로칭 및 내부 채널(226)의 마감 표면(finished surface)은 레이저들, 워터 컷, 사출 성형, 또는 임의의 다른 고정밀 방법(high precision method)과 같은 다양한 프로세스를 통해 수행될 수 있다. 단계(306)는 일련의 슬롯들 내에 복수의 스테이터 바들을 삽입하는 단계를 포함한다. 복수의 스테이터 바들을 삽입하는 단계는 프레스 피팅(press fitting)을 통해 수행될 수 있거나, 다른 적절한 방법들을 통해 수행될 수 있다.
예시적으로, 본 출원의 하나 이상의 측면은 슬롯들이 닫혀(closed) 있을 수 있는 방식(예를 들어, 헤어 핀 와인딩)으로 제작된 임의의 전기 스테이터에 적용될 수 있고, 도체는 정의된 냉각 채널들 상에 용이하게 위치될 수 있다 (랜덤 와인딩 스테이터들에는 적합하지 않음). 본 출원의 측면들의 한 이점은 견인(towing) 및 트랙(track) 능력과 같은 시나리오들에 도움을 줄 장기간 동안 높은 출력을 전달하는 모터들의 능력을 증가시키는 것일 수 있다. 또한, 본 출원의 측면들은 단열 요구 사항이 완화됨으로 인해 더 저렴한 도체 바들과 함께 더 작은 모터들을 사용할 수 있는 가능성을 열 수 있다. 보다 구체적으로, 일부 측면들에서, 냉각 유체 유전 특성들은 모터의 원하는 단열 기능의 적어도 일부를 제공할 것이다. 일부 측면들에서, 추가적인 단열재들에 대한 필요성이 감소되거나 완화될 수 있다. 다른 측면들에서, 추가적인 단열재들은 완전히 제거될 수 있다.
전술한 상세한 설명에서, 본 개시는 특정 실시예들을 참조하여 설명되었다. 그러나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 알 수 있듯이, 본 개시에 개시된 다양한 실시예들은 본 개시의 사상 및 기술 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 다른 방식으로 수정되거나 달리 구현될 수 있다. 따라서, 본 설명은 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시된 에어 벤트 어셈블리(air vent assembly)의 다양한 실시예들을 제작하고 사용하는 방법을 가르치기 위한 것이다. 본 개시에 도시되고 설명되는 개시의 형태들은 대표적인 실시예들로서 취해지는 것으로 이해되어야 한다. 동등한 요소들, 재료들, 프로세스들, 또는 단계들은 본 개시에서 대표적으로 도시되고 설명되는 것으로 대체될 수 있다. 더욱이, 본 개시의 특정 특징들은 다른 특징들의 사용과 독립적으로 이용될 수 있으며, 이 모든 것은 본 개시의 이러한 설명의 이익을 얻은 후에 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 본 개시를 설명하고 주장하기 위해 사용되는 "포함하는", "구성하는", "통합하는", "구성되는", "가지다", "있다"와 같은 표현은 비배타적 방식으로, 즉 명백하게 설명되지 않은 항목들, 구성요소들 또는 요소들도 존재할 수 있도록 허용하는 방식으로 해석되도록 의도된다. 단수에 대한 언급은 또한 복수와 관련된 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 개시에 개시된 다양한 실시예들은 예시적이고 설명적인 의미로 취해져야 하며, 본 개시를 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 모든 결합자 참조들(예를 들어, 첨부, 부착, 결합, 연결 등)은 본 개시에 대한 읽는 이의 이해를 돕기 위해서만 사용되며, 특히 본 개시에 개시된 시스템들 및/또는 방법들의 위치, 방향 또는 사용에 관한 한정을 생성하지 않을 수 있다. 따라서 결합자 참조들이 있는 경우 광범위하게 해석되어야 한다. 더욱이, 이러한 결합자 참조들은 반드시 두 요소가 서로 직접적으로 연결되어 있다고 유추할 것은 아니다.
추가적으로, "제1", "제2", "제3", "프라이머리(primary)", "세컨더리(secondarty)", "주(main)" 또는 임의의 다른 통상적 및/또는 수치적 용어와 같은 모든 수치적 용어들은 본 개시의 다양한 요소들, 실시예들, 변형들 및/또는 수정들에 대한 읽는 이의 이해를 돕기 위한 식별자들로서만 간주되어야 하며, 특히 다른 요소, 실시예, 변형 및/또는 수정에 대한 또는 그 위에 대한 임의의 요소, 실시예, 변형 및/또는 수정의 순서, 또는 선호와 관련하여 어떠한 한정도 생성하지 않을 수 있다.
도면들(drawings/figures)에 도시된 하나 이상의 요소는 더 분리되거나 통합된 방식으로 구현될 수도 있고, 특정 애플리케이션에 따라 유용한 경우와 같이 특정 경우들에서 제거되거나 작동하지 않는 것으로 렌더링될 수 있음이 또한 이해될 것이다.

Claims (20)

  1. 전기차용 냉각 시스템에 있어서, 상기 냉각 시스템은,
    냉각 유체를 홀드하도록 구성된 저장소;
    상기 냉각 유체를 펌프하도록 구성된 펌프;
    상기 냉각 유체와 상호 작용하도록 구성된 열 교환기; 및
    밀봉된 스테이터 유체 재킷을 포함하고,
    상기 밀봉된 스테이터 유체 재킷은
    복수의 스테이터 바들; 및
    복수의 채널들;
    을 포함하고,
    상기 복수의 채널들은, 외부 레이어와 오버 몰딩된 내부 레이어를 포함하고;
    상기 오버 몰딩된 내부 레이어는, 복수의 유동 채널들 및 상기 복수의 스테이터 바들을 위한 공간을 정의하는 내부 채널을 정의하고;
    상기 열 교환기는, 상기 밀봉된 스테이터 재킷의 상기 복수의 유동 채널들을 통해 열을 제거하도록 구성된 것인,
    냉각 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오버 몰딩된 외부 레이어는,
    상기 복수의 스테이터 바들을 홀드하도록 구성된 일련의 슬롯들을 포함하는,
    냉각 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 일련의 슬롯들은,
    프레스 핏 인터페이스(press fit interface)를 통해 상기 복수의 스테이터 바들을 홀드하도록 구성된 것인,
    냉각 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 유동 채널들의 개별 유동 채널은,
    상기 일련의 슬롯들과 상기 일련의 슬롯들 내의 상기 복수의 스테이터 바들 사이의 내부 채널의 벽(wall)들에 의해 정의되는 것인,
    냉각 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 일련의 슬롯들은,
    브로칭 프로세스를 통해 형성되는 것인,
    냉각 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 밀봉된 스테이터 유체는,
    상기 스테이터 바들의 단부(end portion)를 수용하도록 구성된 스테이터 단부 구성요소를 더 포함하는,
    냉각 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 스테이터 바들은,
    헤어핀 형태로 구부러진 것인,
    냉각 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 채널의 상기 외부 레이어는,
    상기 밀봉된 스테이터 유체 재킷의 바디를 포함하는,
    냉각 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 오버 몰딩된 외부 레이어는,
    플라스틱을 포함하는,
    냉각 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 스테이터 바들은,
    상기 유동 채널 내에 상기 유체와 추가적인 접촉 영역을 생성하기 위한 홈이 형성된 것인,
    냉각 시스템.
  11. 전기 모터용 밀봉된 스테이터 유체 재킷에 있어서, 상기 밀봉된 스테이터 유체 재킷은,
    복수의 스테이터 바들; 및
    복수의 채널들을 포함하는 바디
    를 포함하고,
    상기 복수의 채널들은, 오버 몰딩된 레이어를 포함하고; 및
    상기 오버 몰딩된 레이어는, 복수의 유동 채널들 및 상기 복수의 스테이터 바들을 위한 공간을 정의하는 내부 채널을 형성하는 것인,
    밀봉된 스테이터 유체 재킷.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 오버 몰딩된 레이어는, 일련의 슬롯들을 포함하고; 및
    상기 복수의 스테이터 바들은, 상기 일련의 슬롯들 내에 위치하는 것인,
    밀봉된 스테이터 유체 재킷.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 스테이터들의 개별 스테이터는, 제1 스테이터 사이드(stator side) 및 제2 스테이터 사이드를 포함하고,
    상기 복수의 유동 채널들은, 상기 제1 스테이터 사이드 및 상기 제2 스테이터 사이드 상에 위치하는 것인,
    밀봉된 스테이터 유체 재킷.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 밀봉된 스테이터 유체는,
    상기 스테이터 바들의 단부를 수용하도록 구성된 스테이터 단부 구성요소를 더 포함하는,
    밀봉된 스테이터 유체 재킷.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 스테이터 바들은,
    상기 유동 채널 내에 추가적인 접촉 영역을 생성하기 위한 홈이 형성된 것인,
    밀봉된 스테이터 유체 재킷.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 오버 몰딩된 레이어는,
    상기 밀봉된 스테이터 유체 재킷 내에 복수의 스테이터 바들을 홀드하는,
    밀봉된 스테이터 유체 재킷.
  17. 밀봉된 스테이터 유체 재킷을 형성하는 방법에 있어서, 상기 방법은,
    상기 밀봉된 스테이터 유체 재킷의 바디 내에 복수의 캐비티들을 형성하는 단계;
    매개로 상기 복수의 캐비티들을 오버-몰딩하는 단계 - 상기 매개의 두께는 형성될 최종 채널의 두께보다 큼 -;
    상기 최종 채널을 생성하기 위해 매개 내에 일련의 슬롯들을 브로칭하는 단계; 및
    상기 일련의 슬롯들 내에 복수의 스테이터 바들을 삽입하는 단계
    를 포함하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 일련의 슬롯들 내에 상기 복수의 스테이터 바들을 삽입하는 단계는,
    상기 복수의 스테이터 바들을 상기 일련의 슬롯들에 프레스 피팅하는 단계
    를 포함하는 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 밀봉된 스테이터 유체 재킷 내에 복수의 캐비티들을 형성하는 단계는,
    상기 밀봉된 스테이터 유체 재킷 내의 복수의 캐비티들을 스탬핑하는 단계
    를 포함하는 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 최종 채널은,
    상기 복수의 스테이터 바들을 홀드하도록 구성된 일련의 슬롯들을 포함하는,
    방법.
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