KR102113230B1

KR102113230B1 - 전동기

Info

Publication number: KR102113230B1
Application number: KR1020190009884A
Authority: KR
Inventors: 강준; 윤진호
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2019-01-25
Filing date: 2019-01-25
Publication date: 2020-05-20
Also published as: EP3687038A1; US20200244124A1

Abstract

본 발명은 전동기에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 전동기는 내측에 수용공간을 구비하는 하우징; 스테이터코어를 구비하고, 상기 하우징의 수용공간에 구비되는 스테이터; 로터코어를 구비하고, 상기 스테이터의 내측에 공극을 두고 회전 가능하게 장착되는 로터; 내부에 중공부를 구비하고, 중앙부에 복수의 회전축 분사홀을 구비하여, 상기 중공부로 유입된 냉각유체를 상기 복수의 회전축 분사홀을 통해 상기 로터코어의 내부로 분사하는 회전축; 및 상기 로터코어의 내부에 구비되고, 일측이 상기 복수의 회전축 분사홀 각각과 연통되게 연결되고, 타측이 상기 수용공간과 연통되어, 상기 로터코어의 중앙부에서 상기 로터코어의 양단부를 향해 서로 반대방향으로 상기 냉각유체를 상기 수용공간으로 각각 분사하는 복수의 냉각유로를 포함할 수 있다.

Description

전동기{ELECTRIC MOTOR}

본 발명은 회전축 및 로터코어의 내부에 유로를 형성하여 냉각유체의 흐름을 형성하는 전동기에 관한 것이다.

전기자동차는 전기만을 동력으로 하여 움직이는 친환경자동차로, 고전압 배터리에서 전기에너지를 전기모터로 공급하여 구동력을 발생시키는 차량이다.

일반적으로 전동기는 로터와 스테이터를 구비하고, 스테이터의 내부에 로터가 회전 가능하게 구비될 수 있다.

스테이터는 스테이터코어에 권선되는 스테이터 코일을 구비하고, 로터를 회전시키기 위해 스테이터 코일에 전류를 흘려보내면, 스테이터 코일에서 열이 발생하고, 전동기에서 발생하는 열을 냉각하기 위한 기술들이 개발되고 있다.

전기자동차의 전동기에 있어서, 전동기에서 발생하는 열을 냉각하는 것이 전동기의 고출력, 소형화 및 효율 향상 측면에서 중요한 역할을 한다.

종래의 전동기 냉각방식에는, 냉각수를 하우징의 내부에 순환시켜 모터를 간접 냉각하는 간접 냉각 방식과, 오일을 스테이터나 로터 등에 분사하여 모터를 직접적으로 냉각하는 직접 냉각 방식이 채용되고 있다.

직접 냉각 방식은 간접 냉각 방식에 비해 냉각효율이 높고 냉각성능이 좋은 장점이 있어서, 최근 직접 냉각 방식에 대한 연구 개발이 활발히 진행되고 있다.

선행특허기술문헌 유럽등록특허 EP 2 667 486 B2에는 전기기기 로터 냉각 방법이 개시되어 있다.

선행특허는 회전축과 로터코어(rotor core) 각각의 내부에 냉각유체가 흐르도록 유로를 형성하여 모터를 냉각하는 구조를 개시한다.

그러나, 선행특허는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 냉각유체는 회전축의 일단부에서 회전축의 내부로 유입된 후, 회전축의 타단부에서 로터코어 내부의 냉각유로로 분배되지만, 냉각유체가 로터코어의 내부에 골고루 분배되지 못하는 문제가 있다.

따라서, 로터코어의 내부유로에서 냉각유체의 고르지 못한 유량 분배로 인해, 고속 회전 시 냉각유체의 질량 불균형에 의한 진동 및 소음이 발생하고 파손 등의 문제가 발생할 수 있다.

둘째, 회전축의 내부에 냉각유체가 축방향으로 흐르도록 냉각유로가 형성되지만, 냉각유체가 냉각유체 공급부로부터 회전축의 내부로 유입 시 밀봉(Sealing) 문제가 있다.

예를 들면, 회전축은 고속으로 회전하고, 냉각유체 공급부는 정지되어 있기 때문에, 회전축과 냉각유체 공급부를 연결하는 냉각유체공급관을 밀봉하기가 어려운 문제가 있다.

또한, 냉각유체 공급관은 회전하는 회전축과 연결될 경우에 마찰 문제가 발생할 수 있다.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로서, 본 발명은 냉각유체의 유량을 회전축의 중앙부로부터 로터코어의 내부에 길이방향으로 고르게 분배하여 로터 전체를 골고루 냉각할 뿐만 아니라, 냉각유체의 고른 유량 분배로 진동 및 소음을 저감할 수 있는 전동기를 제공하는데 첫번째 목적이 있다.

본 발명은 회전축의 내부에 냉각유체공급파이프가 고정된 채로 수용됨으로써, 냉각유체공급파이프와 회전축 간의 밀봉 및 마찰 문제를 해결할 수 있는 전동기를 제공하는데 두번째 목적이 있다.

본 발명은 회전축의 중공부에 냉각유체공급파이프가 수용되는 구조를 적용하여, 회전축 전체를 고르게 냉각할 수 있는 전동기를 제공하는데 세번째 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전동기는 내측에 수용공간을 구비하는 하우징; 스테이터코어를 구비하고, 상기 하우징의 수용공간에 구비되는 스테이터; 로터코어를 구비하고, 상기 스테이터의 내측에 공극을 두고 회전 가능하게 장착되는 로터; 내부에 중공부를 구비하고, 중앙부에 복수의 회전축 분사홀을 구비하여, 상기 중공부로 유입된 냉각유체를 상기 복수의 회전축 분사홀을 통해 상기 로터코어의 내부로 분사하는 회전축; 및 상기 로터코어의 내부에 구비되고, 일측이 상기 복수의 회전축 분사홀 각각과 연통되게 연결되고, 타측이 상기 수용공간과 연통되어, 상기 로터코어의 중앙부에서 상기 로터코어의 양단부를 향해 서로 반대방향으로 상기 냉각유체를 상기 수용공간으로 각각 분사하는 복수의 냉각유로를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 냉각유체는 비전도성 유체일 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 냉각유체는 오일 또는 공기일 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 복수의 냉각유로 각각은, 상기 로터코어의 중앙부에서 상기 로터코어의 길이방향을 따라 양측으로 분할되고, 양쪽 분할된 상기 복수의 냉각유로 각각은, 상기 복수의 회전축 분사홀과 연통되며 상기 로터코어의 반경방향으로 연장되는 복수의 제1냉각유로부; 및 일단은 상기 복수의 제1냉각유로부와 연통되고, 타단은 상기 수용공간과 연통되며, 상기 로터코어의 길이방향으로 연장되는 복수의 제2냉각유로부를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 복수의 제1냉각유로부와 상기 복수의 제2냉각유로부 각각은 원주방향으로 이격 배치될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 복수의 제1냉각유로부와 상기 복수의 제2냉각유로부 각각은 단면형상이 원형으로 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 로터코어는, 상기 복수의 냉각유로를 상기 로터코어의 중앙부에서 상기 로터코어의 길이방향을 따라 양측으로 분할하는 격벽; 상기 격벽의 두께방향으로 양측면에 배치되고, 상기 복수의 제1냉각유로부를 각각 내부에 구비하는 복수의 코어플레이트를 적층하는 복수의 제1코어적층부; 및 상기 복수의 제1코어적층부 각각의 두께방향으로 서로 반대되는 일측면에 배치되고, 상기 복수의 제2냉각유로부를 각각 내부에 구비하는 복수의 코어플레이트를 적층하는 복수의 제2코어적층부를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 복수의 제1코어적층부 각각은, 내측 중앙부에 두께방향으로 관통되게 형성되는 회전축 수용공; 상기 회전축 수용공의 외측 원주방향으로 이격 배치되는 복수의 자석수용공을 더 포함하고, 상기 복수의 제1냉각유로부 각각은, 상기 복수의 자석수용공과 상기 회전축 수용공 사이에 배치되고, 일측은 상기 회전축 수용공과 연통되며, 타측은 상기 일측에서 반경방향 외측으로 연장되고, 상기 복수의 제2냉각유로부 각각은, 상기 제1냉각유로부의 타측 단부에 원형으로 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 복수의 자석수용공은, 상기 회전축 수용공의 중심을 반경방향으로 지나는 가상의 중심선에 대하여 서로 경사지게 연장되고, 상기 로터코어의 원주방향으로 교대로 배치되는 서로 다른 극성의 영구자석을 수용하고, 상기 복수의 제2냉각유로부는 상기 로터코어의 원주방향으로 인접하는 복수의 상기 중심선 사이에 배치될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 복수의 회전축 분사홀은, 상기 회전축의 중앙부에서 축방향으로 이격 배치되고, 상기 회전축의 원주방향으로 이격 배치될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 복수의 회전축 분사홀 각각은 반경방향으로 관통되게 형성되어, 내측단은 상기 중공부와 연통되고, 외측은 상기 냉각유로와 연통될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 축방향으로 이격 배치되는 상기 복수의 회전축 분사홀은 상기 로터코어의 중앙부에서 양방향으로 각각 분배되는 상기 냉각유체의 유량에 따라 크기가 서로 다를 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 회전축의 상기 중공부에 수용되어, 상기 중공부로 상기 냉각유체를 공급하는 냉각유체공급파이프를 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 회전축의 일단부는 개방되고, 상기 회전축의 타단부에 냉각유체의 유출을 차단하는 차단벽이 구비될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 회전축과 상기 냉각유체공급파이프 사이에 리턴유로가 형성되고, 상기 리턴유로는 상기 냉각유체공급파이프의 일단부에서 타단부로 유입되는 상기 냉각유체를 상기 냉각유체공급파이프의 타단부에서 상기 복수의 회전축 분사홀을 향해 리턴시킬 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 냉각유체공급파이프는 상기 복수의 회전축 분사홀과 인접하게 돌출 형성되고, 상기 리턴유로를 따라 흐르는 냉각유체를 상기 복수의 회전축 분사홀로 안내하는 가이드부를 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 로터는, 상기 로터코어의 양단부에 각각 장착되는 엔드플레이트; 상기 냉각유로의 타측과 연통되며 상기 엔드플레이트에 형성되어, 상기 수용공간으로 상기 냉각유체를 분사하는 복수의 로터분사홀을 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 일측에 오일유입구를 구비하고, 상기 하우징의 상부 내측에 형성되는 오일유로; 상기 하우징의 상부에 상기 오일유로와 연통되게 연결되고 두께방향으로 관통 형성되어, 상기 하우징의 내측공간으로 오일을 분사하는 복수의 반경방향 오일분사홀; 및 상기 하우징의 하부에 형성되는 오일유출구를 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 스테이터는, 상기 스테이터코어에 권선된 코일; 상기 오일유로와 연통되게 연결되고, 상기 스테이터코어의 원주면에 원주방향을 따라 형성되는 오일이동홈; 및 상기 오일이동홈과 연통되게 연결되고, 상기 스테이터코어의 내부에 길이방향을 따라 형성되어, 상기 스테이터코어의 양단에서 상기 코일로 오일을 분사하는 복수의 축방향 분사홀을 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 하우징의 양단에 각각 결합되는 하우징 커버; 일단이 상기 오일유로와 연통되게 연결되고, 상기 하우징 커버의 내부에 형성되는 커버오일유로; 및 상기 커버오일유로의 타단에 형성되어, 베어링을 냉각하는 베어링 냉각유로를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 전동기의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

첫째, 격벽, 복수의 제1코어적층부와 제2코어적층부를 적층 결합하여 로터코어를 형성하되, 제1코어적층부의 내부에 냉각유체가 흐르도록 반경방향으로 연장되는 복수의 제1냉각유로부를 형성하고, 제2코어적층부의 내부에 냉각유체가 흐르도록 축방향으로 연장되는 복수의 제2냉각유로부를 형성하며, 로터코어의 중앙부에 배치되는 격벽을 중심으로 제1코어적층부와 제2코어적층부를 로터코어의 길이방향을 따라 양방향으로 각각 분할하여 적층 결합할 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 로터코어의 길이방향 중앙부에서 서로 반대방향으로 냉각유체의 유동을 분지하여, 냉각유체의 유량을 로터코어의 내부에 고르게 분배할 수 있을 뿐만 아니라 유량 불균형에 의한 진동, 소음 및 파손 등의 문제를 해결할 수 있다. 또한, 로터코어 내부에 형성된 냉각유로의 압력손실을 최소화할 수 있다.

둘째, 회전축의 내부에 냉각유체공급파이프를 수용되게 장착하고, 로터코어의 내부에 복수의 냉각유로를 구비하여, 냉각유체를 회전축과 로터코어의 내부로 유도함으로써, 전동기의 고속 구동 시 고 발열원인 로터를 직접 냉각하여 냉각 효율을 높이고, 전동기의 구동 안정성 및 신뢰성, 그리고 전동기 자체의 구동 효율을 향상시킬 수 있다.

셋째, 회전축 내부의 냉각유체공급파이프와 로터코어 내부의 냉각유로를 고 발열원(영구자석)에 최대한 근접하게 배치함으로써, 발열원과 냉각유체 간의 열저항을 최소화하여 열이 제거되는 속도를 최대한 높일 수 있다.

넷째, 회전축의 중공부에 직경이 작은 냉각유체공급파이프를 수용되게 장착하고, 냉각유체공급파이프의 일단부가 하우징에 고정됨으로, 냉각유체 공급파이프와 회전축의 마찰 및 시일링 문제를 해결할 수 있다.

다섯째, 회전축을 중공부를 따라 흐르는 냉각유체는 회전축 전체를 고르게 냉각하고, 회전축의 중공부의 내경이 냉각유체공급파이프의 직경보다 더 커서 냉각유체와 접촉하는 회전축의 내부 표면적이 확대되어 냉각효과가 우수한 장점이 있다.

여섯째, 베어링 수용부의 내측에 베어링 냉각유로를 형성하여 베어링을 냉각함으로써, 베어링의 수명을 연장하여 전동기의 수명을 전반적으로 연장할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전동기의 외관을 보여주는 개념도이다.
도 2는 도 1의 II-II를 따라 취한 단면도이다.
도 3은 도 1에서 III-III를 따라 취한 단면도이다.
도 4는 도 1에서 하우징과 스테이터를 제거한 후 로터를 보여주는 개념도이다.
도 5는 도 4에서 V-V를 따라 취한 단면도이다.
도 6은 도 4에서 로터코어를 제거한 후 회전축을 보여주는 개념도이다.
도 7은 도 6에서 회전축을 제거한 후 냉각유체공급파이프를 보여주는 개념도이다.
도 8은 도 4에서 로터코어가 격벽 및 복수의 코어적층부로 분해된 모습을 보여주는 개념도이다.
도 9는 도 8에서 격벽을 보여주는 개념도이다.
도 10은 도 8에서 제1코어적층부에 제1냉각유로부와 연통홀이 형성된 모습을 보여주는 개념도이다.
도 11은 도 8에서 제2코어적층부에 제2냉각유로부가 형성된 모습을 보여주는 개념도이다.
도 12는 도 4에서 로터코어의 내부에 형성된 냉각유로의 형상을 보여주는 개념도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전동기의 외관을 보여주는 개념도이고, 도 2는 도 1의 II-II를 따라 취한 단면도이고, 도 3은 도 1에서 III-III를 따라 취한 단면도이고, 도 4는 도 1에서 하우징과 스테이터를 제거한 후 로터를 보여주는 개념도이고, 도 5는 도 4에서 V-V를 따라 취한 단면도이고, 도 6은 도 4에서 로터코어를 제거한 후 회전축을 보여주는 개념도이고, 도 7은 도 6에서 회전축을 제거한 후 냉각유체공급파이프를 보여주는 개념도이다.

본 발명은 하우징(10), 스테이터(23) 및 로터(29)를 포함한다.

하우징(10)은 전동기의 외관을 형성할 수 있다. 하우징(10)은 원통형으로 형성될 수 있다. 하우징(10)은 내부에 수용공간을 구비할 수 있다. 하우징(10)의 양단부는 각각 개방될 수 있다. 하우징(10)은 하우징 커버(19)를 구비할 수 있다.

하우징 커버(19)는 하우징(10)의 양단부에 각각 결합되어, 하우징(10)의 양단부를 각각 덮도록 구성될 수 있다.

하우징(10)의 수용공간에 스테이터(23)가 수용될 수 있다. 스테이터(23)는 스테이터코어(24)와 코일(28)로 구성될 수 있다.

스테이터코어(24)는 복수의 전기강판을 적층 결합하여 원통형으로 구성될 수 있다. 스테이터코어(24)의 외주면은 하우징(10)의 내주면에 압입 결합될 수 있다.

스테이터코어(24)는 내부 중앙에 로터수용공을 구비할 수 있다. 로터(29)는 스테이터코어(24)의 로터수용공에 수용되고, 로터(29)는 스테이터코어(24)의 내주면과 공극(47)(AIR GAP)을 두고 스테이터코어(24)에 대하여 회전축(38)을 중심으로 회전 가능하게 장착될 수 있다.

스테이터코어(24)의 내측에 복수의 슬롯(25)이 형성될 수 있다. 코일(28)은 복수의 슬롯(25)을 통해 스테이터코어(24)에 권선될 수 있다. 코일(28)은 헤어핀(HAIR PIN) 타입으로 구성될 수 있다. 스테이터코어(24)의 양단 밖으로 돌출된 코일(28)의 일부는 엔드코일(28)로 명명될 수 있다.

전동기를 냉각하기 위해 하우징(10)의 내부에 냉각유체가 유입될 수 있다.

본 발명에서 냉각유체는 오일 또는 공기 등 비전도성 유체를 포함한다. 본 실시예에서는 냉각유체로 오일을 사용한 예를 설명하기로 한다.

예를 들면, 하우징(10)의 상부에 오일유로(13)가 형성될 수 있다. 오일유로(13)는 하우징(10)의 내부에 형성될 수 있다.

오일유로(13)의 일측에 오일유입구(11)가 형성되어, 오일이 오일유입구(11)를 통해 하우징(10)의 내부에 유입될 수 있다.

하우징(10)의 하부에 오일유출구(12)가 형성되어, 오일이 오일유출구(12)를 통해 하우징(10)의 내부에서 외부로 유출될 수 있다.

오일유출구(12)를 통해 유출된 오일은 오일펌프(미도시)에 의해 오일유입구(11)로 이동할 수 있다.

오일유출구(12)를 통해 유출된 오일은 오일쿨러(미도시)에 의해 냉각된 후 오일유입구(11)로 순환될 수 있다.

오일유로(13)는 하우징(10)의 상부 외주면에서 돌출된 구조로 형성되거나, 원통형의 하우징(10)에 함몰된 구조로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 오일유로(13)는 하우징(10)의 내부에 구비되되, 하우징(10)의 상부 외주면에서 돌출된 구조로 형성된 모습을 보여준다.

오일유로(13)는 오일분배부(14) 및 스테이터코어 연결부(17) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

오일분배부(14)는 하우징(10)의 길이방향으로 연장되는 축방향 분배부(15)와, 하우징(10)의 원주방향으로 연장되는 원주방향 분배부(16)로 구성될 수 있다.

축방향 분배부(15)의 중앙부에 스테이터코어 연결부(17)가 구비될 수 있다. 스테이터코어 연결부(17)는 축방향 분배부(15)의 중앙부에서 좌우 양측으로 폭이 넓게 돌출 형성될 수 있다.

스테이터코어 연결부(17)의 상측은 오일유입구(11)와 연통되게 연결되어, 오일의 일부는 축방향 분배부(15)를 따라 하우징(10)의 길이방향으로 이동할 수 있다.

스테이터코어 연결부(17)의 하측은 후술할 스테이터코어(24)의 오일이동홈(26)과 연통되게 연결되어, 오일의 다른 일부가 스테이터코어 연결부(17)에서 스테이터코어(24)의 오일이동홈(26)을 따라 원주방향으로 이동할 수 있다.

원주방향 분배부(16)는 축방향 분배부(15)의 전단부와 후단부에 각각 원호 형상으로 형성될 수 있다. 원주방향 분배부(16)의 중앙부는 축방향 분배부(15)와 연통되게 연결되어, 축방향 분배부(15)로부터 전달된 오일이 원부방향 분배부를 따라 원주방향으로 이동할 수 있다.

원주방향 분배부(16)의 하측에 복수의 반경방향 오일분사홀(18)이 하우징(10)의 두께방향으로 관통 형성되고, 복수의 반경방향 오일분사홀(18) 각각은 하우징(10)의 원주방향으로 이격 배치될 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 복수의 반경방향 오일분사홀(18) 각각은 원주방향 분배부(16)로부터 오일을 분배받아 하우징(10)의 수용공간으로 오일을 분사할 수 있다.

복수의 반경방향 오일분사홀(18) 각각은 엔드코일(28)에 오일을 직접 분사하여, 엔드코일(28)을 직접 냉각할 수 있다.

스테이터코어(24)의 길이방향으로 중앙부에서 오일이동홈(26)이 원주방향을 따라 형성될 수 있다.

오일이동홈(26)은 반경방향 외측으로 개방되고, 반경방향 내측으로 오목하게 형성될 수 있다. 오일이동홈(26)의 최외곽단(개방측)은 하우징(10)의 내주면에 의해 덮여진다.

오일이동홈(26)의 상단 중앙부는 스테이터코어 연결부(17)를 통해 오일유입구(11)와 연통되게 연결되어, 오일이 오일이동홈(26)을 따라 스테이터코어(24)의 반경방향 내측으로 유입될 수 있다.

스테이터코어(24)는 복수의 축방향 분사홀(27)을 구비할 수 있다. 복수의 축방향 분사홀(27)은 복수의 슬롯(25)보다 반경방향 외측에 배치될 수 있다. 복수의 축방향 분사홀(27)은 스테이터코어(24)의 원주방향으로 이격 배치될 수 있다.

복수의 축방향 분사홀(27) 각각은 스테이터코어(24)의 내부에 길이방향을 따라 축방향으로 관통되게 형성될 수 있다. 복수의 축방향 분사홀(27) 각각은 일단이 오일이동홈(26)과 연통되게 연결되고, 타단이 스테이터코어(24)의 양단 중 어느 일단방향으로 하우징(10)의 수용공간과 연통되게 연결될 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 오일은 오일이동홈(26)에서 복수의 축방향 분사홀(27)을 따라 이동하여 엔드코일(28)을 향해 분사될 수 있다.

커버오일유로(20)는 하우징 커버(19)의 내부에 반경방향으로 연장되게 형성되고, 커버오일유로(20)의 외측 단부는 오일분배부(14)의 일단과 연통되게 연결되고, 커버오일유로(20)의 내측 단부는 베어링 수용부(21)와 연통되게 연결될 수 있다.

베어링 수용부(21)는 하우징 커버(19)의 내측면에 축방향으로 돌출되게 형성되고, 베어링(46)을 감싸도록 원주방향으로 형성될 수 있다.

베어링 수용부(21)의 내부에 베어링(46)이 수용될 수 있다. 베어링 냉각유로(22)는 베어링 수용부(21)와 베어링(46) 사이에 배치될 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 오일은 오일분배부(14)에서 커버오일유로(20)와 베어링 냉각유로(22)로 이동하고, 오일은 베어링 냉각유로(22)를 따라 이동하면 베어링(46)과 열교환을 함으로 베어링(46)을 냉각할 수 있다.

복수의 오일분사홀은 코일(28)에 오일을 직접 분사하여, 코일(28)에서 발생하는 열을 직접 냉각함으로, 전동기의 냉각효율 및 냉각성능을 향상시킬 수 있다.

복수의 축방향 분사홀(27)은 복수의 슬롯(25)과 반경방향으로 인접하게 배치되어, 고발열원인 코일(28)과 냉각매체인 오일 사이에 열저항을 최소화함으로, 코일(28)에서 발생하는 열이 스테이터코어(24) 중앙부로부터 스테이터코어(24)의 길이방향으로 균일하게 열전도되어 스테이터(23)의 냉각속도를 빠르게 증가시킬 수 있다.

또한, 오일이동홈(26)은 스테이터코어(24)의 중앙부 외곽단에서 반경방향 내측으로 오일을 유입시켜, 스테이터코어(24)의 중앙부에서 발생하는 열을 오일로 방출시킴으로, 스테이터(23)를 효율적으로 냉각할 수 있다.

도 8은 도 4에서 로터코어(30)가 격벽(35) 및 복수의 코어적층부로 분해된 모습을 보여주는 개념도이고, 도 9는 도 8에서 격벽(35)을 보여주는 개념도이고, 도 10은 도 8에서 제1코어적층부(49)에 제1냉각유로부(32)와 연통홀(54)이 형성된 모습을 보여주는 개념도이고, 도 11은 도 8에서 제2코어적층부(50)에 제2냉각유로부(33)가 형성된 모습을 보여주는 개념도이고, 도 12는 도 4에서 로터코어(30)의 내부에 형성된 냉각유로(31)의 형상을 보여주는 개념도이다.

로터(29)는 로터코어(30), 영구자석(36), 엔드플레이트(37)를 포함하여 구성될 수 있다.

로터(29)는 스테이터코어(24)의 내측에 공극(47)을 두고 배치될 수 있다.

로터코어(30)는 복수의 전기강판(또는 ‘코어플레이트’라고도 칭함)을 적층 결합하여 구성될 수 있다. 로터코어(30)는 원통형으로 형성될 수 있다.

로터코어(30)의 내측에 복수의 자석수용공(52)이 축방향으로 관통되게 형성되어, 복수의 영구자석(36)이 복수의 자석수용공(52)에 수용될 수 있다.

로터코어(30)의 내측 중앙부에 회전축(38) 수용공(53)이 축방향으로 관통되게 형성되어, 회전축(38)이 회전축(38) 수용공(53)에 수용될 수 있다. 회전축(38)은 원통형으로 형성될 수 있다.

엔드플레이트(37)는 로터코어(30)의 양측 단부 각각에 복수의 자석수용공(52)을 덮도록 결합되어, 복수의 영구자석이 로터코어(30)의 자석수용공(52)에서 로터코어(30)의 밖으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

로터코어(30)의 내측에 복수의 냉각유로(31)가 구비될 수 있다. 복수의 냉각유로(31)는 원주방향으로 이격되게 배치될 수 있다.

복수의 냉각유로(31)는 냉각유체가 로터코어(30)의 길이방향을 따라 서로 반대방향으로 분사되도록 로터코어(30)의 내부에서 서로 반대방향으로 분할되게 배치될 수 있다.

예를 들면, 복수의 냉각유로(31)는 로터코어(30)의 길이방향으로 중앙부를 기준으로 일측과 타측에 각각 배치될 수 있다.

로터코어(30)의 일측과 타측에 각각 배치된 복수의 냉각유로(31) 각각은 복수의 제1냉각유로부(32)와 복수의 제2냉각유로부(33)로 구성될 수 있다.

복수의 제1냉각유로부(32) 각각은 로터코어(30)의 반경방향으로 연장되게 형성될 수 있다.

복수의 제2냉각유로부(33) 각각은 로터코어(30)의 축방향으로 연장되게 형성될 수 있다.

복수의 제1냉각유로부(32) 각각의 반경방향으로 외측단과 복수의 제2냉각유로부(33) 각각의 축방향으로 내측단은 서로 연통되게 연결될 수 있다.

로터코어(30)는 격벽(35), 복수의 제1코어적층부(49) 및 제2코어적층부(50)를 포함할 수 있다.

격벽(35), 복수의 제1코어적층부(49) 및 제2코어적층부(50) 각각은 두께가 얇은 원판 형태로 이루어진 복수의 코어플레이트를 적층 결합하여 로터코어(30)를 형성할 수 있다.

복수의 제1코어적층부(49) 및 복수의 제2코어적층부(50)는 격벽(35)을 가운데 두고 로터코어(30)의 길이방향으로 양측에 각각 배치될 수 있다.

복수의 냉각유로(31)는 격벽(35), 복수의 제1코어적층부(49) 및 제2코어적층부(50) 각각을 두께방향으로 관통되게 형성함으로 구성될 수 있다.

격벽(35), 복수의 제1코어적층부(49) 및 복수의 제2코어적층부(50) 각각에 회전축(38) 수용공(53)이 축방향으로 서로 연통되게 형성될 수 있다.

복수의 제1코어적층부(49) 및 복수의 제2코어적층부(50) 각각에 복수의 자석수용공(52)이 두께방향으로 관통되게 형성될 수 있다.

복수의 자석수용공(52)은 코어적층부에 원주방향으로 이격 배치되고, 영구자석의 N극과 S극이 원주방향을 따라 교대로 배치되도록 구성될 수 있다.

복수의 자석수용공(52)은 회전축(38) 수용공(53)의 중심을 반경방향으로 지나는 가상의 중심선(51)을 기준으로 양측에 서로 대칭되게 배치될 수 있다. 가상의 중심선(51)은 코어적층부(49,50)의 원주방향으로 이격되게 배치될 수 있다.

복수의 자석수용공(52)은 상기 중심선(51)에 대하여 일정 각도로 경사지게 형성될 수 있다. 극성에 따라 복수의 자석수용공(52)이 중심선(51)을 사이에 두고 경사지게 형성될 수 있다.

예를 들면, 복수 자석수용공(52)은 각 극성별로 4개씩 형성될 수 있다. 복수의 자석수용공(52) 각각은 폭이 좁고 길이가 긴 장공 형태로 형성될 수 있다. 복수의 자석수용공(52) 각각의 양단부는 반원형태로 형성될 수 있다.

복수의 자석수용공(52) 중 로터코어(30)의 반경방향으로 외측과 내측에 각각 배치되는 두 개의 자석수용공(52) 각각은 가상의 중심선(51)에 대하여 경사지게 형성될 수 있다.

이때, 반경방향 외측에 배치되는 두 개의 자석수용공(52)의 사이각과 반경방향 내측에 배치되는 두 개의 자석수용공(52)의 사이각은 서로 다른 각도로 경사지게 형성될 수 있다.

반경방향 내측에 배치되는 두 개의 자석수용공(52)은 반경방향 외측에 배치되는 두 개의 자석수용공(52)보다 길이가 길게 연장되고, 반경방향 내측에 배치되는 두 개의 자석수용공(52) 각각의 외측단부는 반경방향 외측에 배치되는 두 개의 자석수용공(52) 각각의 외측단부보다 접선방향으로 더 넓게 벌려지게 형성될 수 있다.

복수의 냉각유로(31) 각각은 자석수용공(52)과 회전축(38) 수용공(53) 사이에 배치될 수 있다.

격벽(35)은 로터코어(30)의 길이방향으로 중앙부에 배치될 수 있다.

복수의 냉각유로(31)는 격벽(35)을 사이에 두고 로터코어(30) 내부의 전방과 후방에 각각 배치될 수 있다.

로터코어(30)의 전방과 후방에 각각 배치된 복수의 제1냉각유로부(32)는 격벽(35)을 사이에 두고 격벽(35)과 인접하게 배치되고, 복수의 제1냉각유로부(32) 각각은 회전축(38) 수용공(53)의 외측단에서 반경방향으로 길이가 길게 연장될 수 있다.

복수의 제1코어적층부(49)는 복수의 코어플레이트를 적층 결합하여 구성되고, 회전축(38) 수용공(53)으로부터 반경방향으로 연장되는 복수의 제1냉각유로부(32)를 구비할 수 있다.

복수의 제1냉각유로부(32)는 제1코어적층부(49)의 원주방향으로 이격 배치될 수 있다. 복수의 제1냉각유로부(32) 각각은 반경방향으로 내측단이 회전축(38) 수용공(53)과 연통될 수 있다.

제1냉각유로부(32)의 반경방향으로 외측단에 원형의 연통홀(54)이 두께방향으로 관통되게 형성될 수 있다. 복수의 연통홀(54)은 직경이 제1냉각유로부(32)의 폭보다 더 크게 형성될 수 있다.

복수의 연통홀(54)은 제1코어적층부(49)에 폭이 가늘고 길이가 길게 형성된 제1냉각유로부(32)의 단부에서 응력집중이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

복수의 제2코어적층부(50) 각각은 복수의 제1코어적층부(49) 각각과 두께방향으로 연속해서 접하도록 배치된다. 복수의 제2코어적층부(50) 각각은 제1코어적층부(49)를 사이에 두고 격벽(35)으로부터 이격 배치된다.

복수의 제2코어적층부(50) 각각은 제1코어적층부(49)보다 길이가 더 길게 형성될 수 있다.

복수의 제2코어적층부(50) 각각은 복수의 제2냉각유로부(33)를 구비한다. 복수의 제2냉각유로부(33)는 단면 형상이 연통홀(54)과 동일한 크기로 원형으로 형성되고, 제2코어적층부(50)의 길이방향으로 관통되게 형성될 수 있다.

복수의 제2코어적층부(50) 각각에 형성된 복수의 제2냉각유로부(33)의 일단은 제1냉각유로부(32)의 연통홀(54)과 연통되게 연결되고, 복수의 제2냉각유로부(33)의 타단부는 격벽(35)으로부터 축방향으로 멀어지게 연장되며, 엔드플레이트(37)와 접촉하게 배치될 수 있다.

복수의 제1냉각유로부(32)와 제2냉각유로부(33)는 로터코어(30)의 원주방향으로 인접하는 가상의 중심선(51) 사이에 배치될 수 있다.

엔드플레이트(37)에 복수의 로터분사홀(34)이 제2냉각유로부(33)의 타단부와 연통되게 형성될 수 있다. 복수의 로터분사홀(34) 각각은 엔드플레이트(37)에 두께방향으로 관통 형성될 수 있다. 복수의 로터분사홀(34)은 원주방향으로 이격되게 배치될 수 있다.

회전축(38)의 일단부에 축방향 이동방지돌기(41)가 반경방향으로 돌출 형성될 수 있다.

회전축(38)의 양단부에 복수의 베어링(46)이 장착되어, 회전축(38)의 양단부는 복수의 베어링(46)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다.

회전축(38)의 내부에 중공부(39)가 형성될 수 있다. 중공부(39)에 냉각유체공급파이프(42)가 수용될 수 있다.

냉각유체공급파이프(42)는 원통형으로 형성될 수 있다. 냉각유체공급파이프(42)는 내부에 길이방향으로 냉각유로부가 형성되어, 냉각유로부를 따라 오일이 흐를 수 있다. 냉각유체공급파이프(42)의 양단부는 개방되게 형성될 수 있다.

냉각유체공급파이프(42)의 일단부는 하우징 커버(19)에 고정되게 설치될 수 있다. 냉각유체공급파이프(42)의 일단부는 냉각유체공급부(미도시)와 연결되어, 냉각유체가 냉각유체공급파이프(42)로 유입될 수 있다.

냉각유체공급부는 냉각유체, 예를 들어 오일을 공급하도록 구성될 수 있다.

회전축(38)의 일단부는 개방되어, 냉각유체공급파이프(42)가 회전축(38)의 내부로 삽입될 수 있다. 회전축(38)의 타단부에 차단벽(48)이 형성되어, 회전축(38)의 타단부가 차단벽(48)에 의해 막혀 있다.

회전축(38)의 일측에 복수의 회전축 분사홀(40)이 두께방향으로 관통 형성될 수 있다. 복수의 회전축 분사홀(40)은 회전축(38)의 원주방향으로 이격 배치될 수 있다.

복수의 회전축 분사홀(40) 각각은 복수의 제1냉각유로부(32)의 내측 단부와 연통되게 연결되어, 오일이 회전축(38)에서 제1냉각유로부(32)로 유입될 수 있다.

복수의 회전축 분사홀(40)은 회전축(38)의 길이방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 복수의 회전축 분사홀(40)은 회전축(38)의 길이방향으로 서로 인접하게 이격 배치되는 복수의 제1회전축 분사홀(401)과 복수의 제2회전축 분사홀(402)로 구성될 수 있다.

복수의 제1회전축 분사홀(401)과 복수의 제2회전축 분사홀(402)은 격벽(35)의 두께만큼 서로 이격될 수 있다.

로터코어(30)의 내부에 냉각유체의 고른 유량분배를 위해, 복수의 제1회전축 분사홀(401)과 복수의 제2회전축 분사홀(402)은 로터코어(30)의 중앙부에서 양방향으로 각각 분배되는 냉각유체의 유량에 따라 크기가 서로 다르게 형성될 수 있다.

회전축(38)의 일단과 제1회전축 분사홀(401) 사이의 이격 거리는 회전축(38)의 타단과 제2회전축 분사홀(402) 사이의 이격 거리보다 더 길게 형성될 수 있다.

제1회전축 분사홀(401)은 제2회전축 분사홀(402)보다 크기가 더 크게 형성될 수 있다.

냉각유체공급파이프(42)의 타단부는 차단벽(48)과 일정한 간격을 두고 이격 배치되어, 냉각유체공급파이프(42)의 일단부에서 유입된 오일은 냉각유체공급파이프(42)의 타단부로 이동하며, 냉각유체공급파이프(42)의 타단부와 차단벽(48) 사이의 틈새를 통해 냉각유체공급파이프(42)의 내측에서 외측으로 유출될 수 있다.

냉각유체공급파이프(42)는 외경이 회전축(38)의 내경보다 작게 형성되어, 회전축(38)의 내주면과 냉각유체공급파이프(42)의 외주면 사이에 리턴유로(43)가 형성될 수 있다.

냉각유체공급파이프(42)의 외주면에 가이드부(44)가 반경방향으로 돌출 형성될 수 있다. 가이드부(44)는 냉각유체공급파이프(42)의 외주면에 대하여 경사지게 돌출 형성될 수 있다.

가이드부(44)는 리턴오일을 따라 흐르는 오일의 유동방향에 대하여 저항체 역할을 할 수 있다.

가이드부(44)는 리턴유로(43)를 따라 흐르는 오일의 유동방향을 기준으로 회전축 분사홀(40)의 하류측에 배치되어, 리턴유로(43)를 따라 리턴되는 오일을 복수의 회전축 분사홀(40)로 안내할 수 있다.

오일의 이동경로를 살펴보면, 오일은 냉각유체공급부로부터 냉각유체공급파이프(42)를 따라 회전축(38)의 내측으로 유입되고, 냉각유체공급파이프(42)의 타단부와 회전축(38)의 차단벽(48) 사이의 틈새에서 오일의 유입방향과 반대방향으로 오일의 유동방향이 180도 전환될 수 있다.

이어서, 냉각유체공급파이프(42)의 타단에서 유출된 오일은 회전축(38)과 냉각유체공급파이프(42) 사이에 형성된 리턴유로(43)를 따라 리턴되며, 가이드부(44)에 의해 리턴된 오일은 복수의 회전축 분사홀(40)로 안내될 수 있다.

계속해서, 오일은 복수의 회전축 분사홀(40)을 통해 로터코어(30) 내부의 제1냉각유로부(32)로 반경방향으로 분사될 수 있다.

그 다음, 오일은 제1냉각유로부(32)에서 90도 꺽인 제2냉각유로부(33)로 이동하며, 로터코어(30)의 양단부로 각각 이동할 수 있다.

계속해서, 오일은 엔드플레이트(37)의 로터분사홀(34)을 통해 하우징 커버(19)의 베어링 수용부(21)를 향해 분사될 수 있다.

가이드부(44)와 회전축(38) 사이에 틈새가 형성되어, 오일이 가이드부(44)와 회전축(38) 사이의 틈새를 관통할 수 있다.

냉각유체공급파이프(42)의 일단부에 반경방향으로 돌출부(45)가 돌출 형성될 수 있다.

돌출부(45)와 회전축(38) 사이에 틈새가 형성되고, 돌출부(45)와 회전축(38) 사이의 틈새를 통해 오일이 회전축(38)으로부터 유출될 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 격벽(35), 복수의 제1코어적층부(49)와 제2코어적층부(50)를 적층 결합하여 로터코어(30)를 형성하되, 제1코어적층부(49)의 내부에 냉각유체가 흐르도록 반경방향으로 연장되는 복수의 제1냉각유로부(32)를 형성하고, 제2코어적층부(50)의 내부에 냉각유체가 흐르도록 축방향으로 연장되는 복수의 제2냉각유로부(33)를 형성하며, 로터코어(30)의 중앙부에 배치되는 격벽(35)을 중심으로 제1코어적층부(49)와 제2코어적층부(50)를 로터코어(30)의 길이방향을 따라 양방향으로 각각 분할하여 적층 결합할 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 로터코어(30)의 길이방향 중앙부에서 서로 반대방향으로 냉각유체의 유동을 분지하여, 냉각유체의 유량을 로터코어(30)의 내부에 고르게 분배할 수 있을 뿐만 아니라 유량 불균형에 의한 진동, 소음 및 파손 등의 문제를 해결할 수 있다. 또한, 로터코어(30) 내부에 형성된 냉각유로(31)의 압력손실을 최소화할 수 있다.

또한, 회전축(38)의 내부에 냉각유체공급파이프(42)를 수용되게 장착하고, 로터코어(30)의 내부에 복수의 냉각유로(31)를 구비하여, 냉각유체를 회전축(38)과 로터코어(30)의 내부로 유도함으로써, 전동기의 고속 구동 시 고 발열원인 로터를 직접 냉각하여 냉각 효율을 높이고, 전동기의 구동 안정성 및 신뢰성, 그리고 전동기 자체의 구동 효율을 향상시킬 수 있다.

뿐만 아니라, 회전축(38) 내부의 냉각유체공급파이프(42)와 로터코어(30) 내부의 냉각유로(31)를 고 발열원(영구자석)에 최대한 근접하게 배치함으로써, 발열원과 냉각유체 간의 열저항을 최소화하여 열이 제거되는 속도를 최대한 높일 수 있다.

게다가, 회전축(38)의 중공부에 직경이 작은 냉각유체공급파이프(42)를 수용되게 장착하고, 냉각유체공급파이프(42)의 일단부가 하우징에 고정됨으로, 냉각유체공급파이프(42)와 회전축(38)의 마찰 및 시일링 문제를 해결할 수 있다.

더욱이, 회전축(38)을 중공부를 따라 흐르는 냉각유체는 회전축(38) 전체를 고르게 냉각하고, 회전축(38)의 중공부의 내경이 냉각유체공급파이프(42)의 직경보다 더 커서 냉각유체와 접촉하는 회전축(38)의 내부 표면적이 확대되어 냉각효과가 우수한 장점이 있다.

아울러, 베어링 수용부(21)의 내측에 베어링(46) 냉각유로(31)를 형성하여 베어링(46)을 냉각함으로써, 베어링(46)의 수명을 연장하여 전동기의 수명을 전반적으로 연장할 수 있다.

10 : 하우징 11 : 오일유입구
12 : 오일유출구 13 : 오일유로
14 : 오일분배부 15 : 축방향 분배부
16 : 원주방향 분배부 17 : 스테이터코어 연결부
18 : 반경방향 오일분사홀 19 : 하우징 커버
20 : 커버오일유로 21 : 베어링 수용부
22 : 베어링 냉각유로 23 : 스테이터
24 : 스테이터코어 25 : 슬롯
26 : 오일이동홈 27 : 축방향 분사홀
28 : 코일 29 : 로터
30 : 로터코어 31 : 냉각유로
32 : 제1냉각유로부 33 : 제2냉각유로부
34 : 로터분사홀 35 : 격벽
36 : 영구자석 37 : 엔드플레이트
38 : 회전축 39 : 중공부
40 : 회전축 분사홀 401 : 제1회전축 분사홀
402 : 제2회전축 분사홀 41 : 축방향 이동방지돌기
42 : 냉각유체공급파이프 43 : 리턴유로
44 : 가이드부 45 : 돌출부
46 : 베어링 47 : 공극
48 : 차단벽 49 : 제1코어적층부
50 : 제2코어적층부 51 : 중심선
52 : 자석수용공 53 : 회전축 수용공
54 : 연통홀

Claims

내측에 수용공간을 구비하는 하우징;
스테이터코어를 구비하고, 상기 하우징의 수용공간에 구비되는 스테이터;
로터코어를 구비하고, 상기 스테이터의 내측에 공극을 두고 회전 가능하게 장착되는 로터;
내부에 중공부를 구비하고, 중앙부에 복수의 회전축 분사홀을 구비하여, 상기 중공부로 유입된 냉각유체를 상기 복수의 회전축 분사홀을 통해 상기 로터코어의 내부로 분사하는 회전축; 및
상기 로터코어의 내부에 구비되고, 일측이 상기 복수의 회전축 분사홀 각각과 연통되게 연결되고, 타측이 상기 수용공간과 연통되어, 상기 로터코어의 중앙부에서 상기 로터코어의 양단부를 향해 서로 반대방향으로 상기 냉각유체를 상기 수용공간으로 각각 분사하는 복수의 냉각유로를 포함하고,
상기 복수의 회전축 분사홀은,
상기 회전축의 중앙부에서 축방향으로 이격 배치되고, 상기 회전축의 원주방향으로 이격 배치되고,
상기 축방향으로 이격 배치되는 상기 복수의 회전축 분사홀은 상기 로터코어의 중앙부에서 양방향으로 각각 분배되는 상기 냉각유체의 유량에 따라 크기가 서로 다른 전동기.
제1항에 있어서,
상기 냉각유체는 비전도성 유체인 것을 특징으로 하는 전동기.
제1항에 있어서,
상기 냉각유체는 오일 또는 공기인 것을 특징으로 하는 전동기.
제1항에 있어서,
상기 복수의 냉각유로 각각은,
상기 로터코어의 중앙부에서 상기 로터코어의 길이방향을 따라 양측으로 분할되고,
양쪽 분할된 상기 복수의 냉각유로 각각은,
상기 복수의 회전축 분사홀과 연통되며 상기 로터코어의 반경방향으로 연장되는 복수의 제1냉각유로부; 및
일단은 상기 복수의 제1냉각유로부와 연통되고, 타단은 상기 수용공간과 연통되며, 상기 로터코어의 길이방향으로 연장되는 복수의 제2냉각유로부를 포함하는 전동기.
제4항에 있어서,
상기 복수의 제1냉각유로부와 상기 복수의 제2냉각유로부 각각은 원주방향으로 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 전동기.
제4항에 있어서,
상기 복수의 제1냉각유로부와 상기 복수의 제2냉각유로부 각각은 단면형상이 원형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전동기.
제4항에 있어서,
상기 로터코어는,
상기 복수의 냉각유로를 상기 로터코어의 중앙부에서 상기 로터코어의 길이방향을 따라 양측으로 분할하는 격벽;
상기 격벽의 두께방향으로 양측면에 배치되고, 상기 복수의 제1냉각유로부를 각각 내부에 구비하는 복수의 코어플레이트를 적층하는 복수의 제1코어적층부; 및
상기 복수의 제1코어적층부 각각의 두께방향으로 서로 반대되는 일측면에 배치되고, 상기 복수의 제2냉각유로부를 각각 내부에 구비하는 복수의 코어플레이트를 적층하는 복수의 제2코어적층부를 포함하는 전동기.
제7항에 있어서,
상기 복수의 제1코어적층부 각각은,
내측 중앙부에 두께방향으로 관통되게 형성되는 회전축 수용공;
상기 회전축 수용공의 외측 원주방향으로 이격 배치되는 복수의 자석수용공을 더 포함하고,
상기 복수의 제1냉각유로부 각각은,
상기 복수의 자석수용공과 상기 회전축 수용공 사이에 배치되고, 일측은 상기 회전축 수용공과 연통되며, 타측은 상기 일측에서 반경방향 외측으로 연장되고,
상기 복수의 제2냉각유로부 각각은,
상기 제1냉각유로부의 타측 단부에 원형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 전동기.
제8항에 있어서,
상기 복수의 자석수용공은,
상기 회전축 수용공의 중심을 반경방향으로 지나는 가상의 중심선에 대하여 서로 경사지게 연장되고, 상기 로터코어의 원주방향으로 교대로 배치되는 서로 다른 극성의 영구자석을 수용하고,
상기 복수의 제2냉각유로부는 상기 로터코어의 원주방향으로 인접하는 복수의 상기 중심선 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 전동기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 복수의 회전축 분사홀 각각은 반경방향으로 관통되게 형성되어, 내측단은 상기 중공부와 연통되고, 외측은 상기 냉각유로와 연통되는 것을 특징으로 하는 전동기.
삭제
내측에 수용공간을 구비하는 하우징;
스테이터코어를 구비하고, 상기 하우징의 수용공간에 구비되는 스테이터;
로터코어를 구비하고, 상기 스테이터의 내측에 공극을 두고 회전 가능하게 장착되는 로터;
내부에 중공부를 구비하고, 중앙부에 복수의 회전축 분사홀을 구비하여, 상기 중공부로 유입된 냉각유체를 상기 복수의 회전축 분사홀을 통해 상기 로터코어의 내부로 분사하는 회전축; 및
상기 로터코어의 내부에 구비되고, 일측이 상기 복수의 회전축 분사홀 각각과 연통되게 연결되고, 타측이 상기 수용공간과 연통되어, 상기 로터코어의 중앙부에서 상기 로터코어의 양단부를 향해 서로 반대방향으로 상기 냉각유체를 상기 수용공간으로 각각 분사하는 복수의 냉각유로; 및
상기 회전축의 상기 중공부에 수용되어, 상기 중공부로 상기 냉각유체를 공급하는 냉각유체공급파이프를 포함하고,
상기 회전축과 상기 냉각유체공급파이프 사이에 리턴유로가 형성되고,
상기 리턴유로는 상기 냉각유체공급파이프의 일단부에서 타단부로 유입되는 상기 냉각유체를 상기 냉각유체공급파이프의 타단부에서 상기 복수의 회전축 분사홀을 향해 리턴시키는 것을 특징으로 하는 전동기.
제13항에 있어서,
상기 회전축의 일단부는 개방되고, 상기 회전축의 타단부에 냉각유체의 유출을 차단하는 차단벽이 구비되는 것을 특징으로 하는 전동기.
삭제
제13항에 있어서,
상기 냉각유체공급파이프는 상기 복수의 회전축 분사홀과 인접하게 돌출 형성되고, 상기 리턴유로를 따라 흐르는 냉각유체를 상기 복수의 회전축 분사홀로 안내하는 가이드부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기.
제1항에 있어서,
상기 로터는,
상기 로터코어의 양단부에 각각 장착되는 엔드플레이트;
상기 냉각유로의 타측과 연통되며 상기 엔드플레이트에 형성되어, 상기 수용공간으로 상기 냉각유체를 분사하는 복수의 로터분사홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기.
삭제
내측에 수용공간을 구비하는 하우징;
스테이터코어를 구비하고, 상기 하우징의 수용공간에 구비되는 스테이터;
로터코어를 구비하고, 상기 스테이터의 내측에 공극을 두고 회전 가능하게 장착되는 로터;
내부에 중공부를 구비하고, 중앙부에 복수의 회전축 분사홀을 구비하여, 상기 중공부로 유입된 냉각유체를 상기 복수의 회전축 분사홀을 통해 상기 로터코어의 내부로 분사하는 회전축; 및
상기 로터코어의 내부에 구비되고, 일측이 상기 복수의 회전축 분사홀 각각과 연통되게 연결되고, 타측이 상기 수용공간과 연통되어, 상기 로터코어의 중앙부에서 상기 로터코어의 양단부를 향해 서로 반대방향으로 상기 냉각유체를 상기 수용공간으로 각각 분사하는 복수의 냉각유로;
일측에 오일유입구를 구비하고, 상기 하우징의 상부 내측에 형성되는 오일유로;
상기 하우징의 상부에 상기 오일유로와 연통되게 연결되고 두께방향으로 관통 형성되어, 상기 하우징의 내측공간으로 오일을 분사하는 복수의 반경방향 오일분사홀; 및
상기 하우징의 하부에 형성되는 오일유출구를 포함하고,
상기 스테이터는,
상기 스테이터코어에 권선된 코일;
상기 오일유로와 연통되게 연결되고, 상기 스테이터코어의 원주면에 원주방향을 따라 형성되는 오일이동홈; 및
상기 오일이동홈과 연통되게 연결되고, 상기 스테이터코어의 내부에 길이방향을 따라 형성되어, 상기 스테이터코어의 양단에서 상기 코일로 오일을 분사하는 복수의 축방향 분사홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기.
내측에 수용공간을 구비하는 하우징;
스테이터코어를 구비하고, 상기 하우징의 수용공간에 구비되는 스테이터;
로터코어를 구비하고, 상기 스테이터의 내측에 공극을 두고 회전 가능하게 장착되는 로터;
내부에 중공부를 구비하고, 중앙부에 복수의 회전축 분사홀을 구비하여, 상기 중공부로 유입된 냉각유체를 상기 복수의 회전축 분사홀을 통해 상기 로터코어의 내부로 분사하는 회전축; 및
상기 로터코어의 내부에 구비되고, 일측이 상기 복수의 회전축 분사홀 각각과 연통되게 연결되고, 타측이 상기 수용공간과 연통되어, 상기 로터코어의 중앙부에서 상기 로터코어의 양단부를 향해 서로 반대방향으로 상기 냉각유체를 상기 수용공간으로 각각 분사하는 복수의 냉각유로;
일측에 오일유입구를 구비하고, 상기 하우징의 상부 내측에 형성되는 오일유로;
상기 하우징의 상부에 상기 오일유로와 연통되게 연결되고 두께방향으로 관통 형성되어, 상기 하우징의 내측공간으로 오일을 분사하는 복수의 반경방향 오일분사홀;
상기 하우징의 하부에 형성되는 오일유출구;
상기 하우징의 양단에 각각 결합되는 하우징 커버;
일단이 상기 오일유로와 연통되게 연결되고, 상기 하우징 커버의 내부에 형성되는 커버오일유로; 및
상기 커버오일유로의 타단에 형성되어, 베어링을 냉각하는 베어링 냉각유로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동기.