WO2018182117A1 - 모터 - Google Patents

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WO2018182117A1
WO2018182117A1 PCT/KR2017/011308 KR2017011308W WO2018182117A1 WO 2018182117 A1 WO2018182117 A1 WO 2018182117A1 KR 2017011308 W KR2017011308 W KR 2017011308W WO 2018182117 A1 WO2018182117 A1 WO 2018182117A1
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WO
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heat exchange
motor housing
flow path
inverter
fluid
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/011308
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English (en)
French (fr)
Inventor
김종수
곽태희
문정욱
조창흠
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Publication date
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Priority to JP2019553440A priority patent/JP6910467B2/ja
Priority to CN201810225435.4A priority patent/CN108667215B/zh
Priority to US15/933,654 priority patent/US11011955B2/en
Priority to EP18164251.3A priority patent/EP3382858A1/en
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
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    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K9/14—Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle
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    • H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Definitions

  • the present invention relates to a motor having a cooling structure composed of a double flow path.
  • Typical motors include a rotor, a stator core wrapped around the rotor, and a coil wound around the rotor or stator core.
  • the motor sends a current to the coil to apply driving force to the rotor.
  • a current flows in the coil, an electromagnetic field is generated, and the magnet in the rotor is forced in a predetermined direction by the electromagnetic field, and the rotor rotates.
  • an embodiment of the present invention has an object to provide a structure of a motor having an improved cooling performance than the prior art.
  • an embodiment of the present invention is to provide a structure that can improve the performance and durability of the motor.
  • an embodiment of the present invention has an object to provide a motor that can operate stably even at low temperatures.
  • a motor a shaft; Rotor; A motor housing forming an inner space in which the shaft and the rotor are accommodated; A stator received inside the motor housing and disposed outside the rotor based on a radial direction of the shaft; A first flow path disposed outside the stator based on a radial direction of the shaft and having a first fluid flowing therein, wherein the first fluid is discharged into the inner space to cool the stator and the rotor; And a second fluid disposed between the first flow path and the stator based on a radial direction of the shaft, wherein a second fluid flows therein, and the second fluid absorbs heat of the stator transferred through the flow path wall. And two flow paths.
  • the cooling structure includes a first flow path through which the first fluid is circulated and a second flow path through which the second fluid is circulated, thereby effectively cooling the motor.
  • the performance of the motor such as continuous output (continuous output ratio) and maximum output (coil design current density improvement) is improved, there is an effect that the durability can be improved.
  • the coolant which is relatively hot in a low temperature environment, supplies heat to the relatively cold oil so that the oil It flows smoothly along one flow path and has the effect of cooling the motor.
  • FIG. 1 is a perspective view of the motor according to the present embodiment in one direction.
  • FIG. 2 is a perspective view of the motor according to the present embodiment as seen from the other direction.
  • FIG 3 is an exploded perspective view of the motor according to the present embodiment seen in one direction.
  • Figure 4 is an exploded perspective view of the motor according to the present embodiment seen from the other direction.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the inverter casing 50 is removed in FIG. 1.
  • FIG. 6 is a perspective view of the motor housing 40 of FIG. 1 viewed from one side.
  • FIG. 7 is a view illustrating a state in which the oil pump 80 is separated from the motor housing 40 of FIG. 6.
  • FIG. 8 is a perspective view of the motor housing 40 of FIG. 1 viewed from the other side.
  • FIG. 9 is a front view of the motor housing 40 of FIG. 1.
  • FIG. 10 is a rear view of the motor housing 40 of FIG. 1.
  • FIG. 11 is a view of a part of the motor housing 40 in FIG. 6 made transparent.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1.
  • FIG. 13 is a front view of the inverter housing 51 of FIG. 1.
  • FIG. 14 is a rear view of the inverter housing 51 of FIG. 1.
  • 15 is a rear view of the inverter heat exchange plate 53 of FIG. 1.
  • FIG. 16 is a front view of the rear cover 60 of FIG. 1.
  • FIG. 17 is a rear view of the rear cover 60 of FIG. 1.
  • FIG. 18 is a diagram for describing flows in the first flow path 100 and the second flow path 200.
  • FIG. 1 is a perspective view of the motor 1 according to the present embodiment seen in one direction.
  • FIG. 2 is a perspective view of the motor 1 according to the present embodiment seen from the other direction.
  • FIG 3 is an exploded perspective view of the motor 1 according to the present embodiment seen in one direction.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the motor 1 according to the present embodiment seen from another direction.
  • the motor 1 may include a shaft 10, a rotor 20, a stator 30, a motor housing 40, a first flow path 100, and a second flow path 200. It may include.
  • the shaft 10 can rotatably support the rotor 20.
  • the motor 1 may be a motor for a vehicle.
  • the vehicle may be a concept including an automobile and a motorcycle.
  • the vehicle may be a concept including both an internal combustion engine vehicle having an engine as a power source, a hybrid vehicle having an engine and an electric motor as a power source, and an electric vehicle having an electric motor as a power source.
  • the shaft 10 may be rotatably supported by one wall of the motor housing 40 with one end coupled to the bearing.
  • the shaft 10 may be rotatably supported by the other side wall of the motor housing 40 with the other end coupled with the bearing.
  • the shaft 10 may be coupled with the inverter housing 51 where the front end is coupled to the front end of the motor housing 40.
  • the shaft 10 may be coupled to a rear plate whose rear end is coupled to the rear end of the motor housing 40.
  • the shaft 10 may have a protrusion that guides the engagement position with the casing assembly.
  • the shaft 10 may be provided in a shape having a plurality of steps.
  • the shaft 10 is rotated when the motor 1 is operated, and heat may be generated by friction.
  • the rotor 20 can rotate the shaft 10 on the rotation axis.
  • the rotor 20 may include a rotor core and a magnet accommodated in the rotor core.
  • the rotor core may be coupled with the shaft 10.
  • the rotor 20 may be coupled to surround the outer circumferential surface of the shaft 10.
  • the rotor 20 may be raised in temperature by heat received from the shaft 10 or the heat generated inside the rotor 20 while the motor 1 is operated.
  • the rotor 20 may be cooled by a cooling fluid to be described later.
  • the rotor 20 may be accommodated in the motor housing 40.
  • the stator 30 may include a stator core 31 and a coil 33 wound around a slot provided in the stator core 31.
  • the stator 30 may be accommodated in the motor housing 40.
  • the stator 30 may be disposed outside the rotor 20 based on the radial direction of the shaft 10.
  • the radial direction of the shaft 10 may be defined as a direction from the center of the shaft toward the outer diameter.
  • the stator 30 may be disposed to surround the outer circumferential surface of the rotor 20.
  • the stator 30 may be coupled inside the motor housing 40.
  • the stator 30 may increase in temperature due to heat received from the coil or thermal energy generated by itself.
  • the stator 30 may be cooled directly or indirectly by a cooling fluid.
  • the cooling fluid may cool the stator 30 by being in direct contact with the stator 30 or by absorbing conductive heat indirectly by a heat conductor.
  • the stator 30 may be configured by combining a plurality of stator cores 31.
  • the stator core 31 may be formed such that the outer diameter is in close contact with the inner circumference of the motor housing 40.
  • the temperature of the stator core 31 may rise due to the heat energy transmitted from the coil and the heat energy generated by the stator core 31 itself.
  • the stator core 31 has a contact surface with the motor housing 40 and can exchange heat energy with the motor housing 40 through heat conduction.
  • the stator core 31 is provided with a groove to be engaged with the protrusion formed on the inner circumferential surface of the motor housing 40, so that the coupling force with the motor housing 40 can be improved.
  • the coil 33 may be wound around a slit provided in the stator core 31.
  • the coil 33 may be provided to protrude to both sides of the stator core 31.
  • the coil 33 may form a magnetic field with a magnet provided in the rotor 20 to provide a driving force to the rotor 20.
  • the coil 33 may flow a current into the coil 33 and the temperature of the coil 33 may increase.
  • the coil 33 may transfer the heat energy generated by the coil 33 to the stator core 31.
  • the coil 33 may be provided wound around the rotor 20.
  • the motor housing 40 can form the external appearance of the motor 1.
  • the motor housing 40 may form an inner space in which the shaft 10 and the rotor 20 are accommodated.
  • the shaft 10 In the inner space of the motor housing 40, the shaft 10, the rotor 20, the stator 30, and the cooling fluid may be accommodated.
  • the motor housing 40 may be provided in a cylindrical shape including a hollow.
  • the motor housing 40 may be combined with a pair of cover members covering both open sides to form an inner space.
  • the motor housing 40 may have a shape of an inner circumferential surface of the cylinder.
  • the motor housing 40 may have a shape of a polygonal column or an other shape that is not cylindrical in shape outside.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which the inverter casing 50 is removed in FIG. 1.
  • FIG. 6 is a perspective view of the motor housing 40 of FIG. 1 viewed from one side.
  • a first flow path 100 and a second flow path 200 may be formed between an inner circumferential surface and an outer circumferential surface of the motor housing 40.
  • the motor housing 40 may be coupled to a pair of cover members covering both open sides to form the first flow path 100 and the second flow path 200.
  • the motor 1 may include a front cover that covers one open side of the motor housing 40.
  • the motor 1 may include a rear cover 60 that covers the other open side of the motor housing 40 opposite to one side of the motor housing 40 covered by the front cover.
  • the motor housing 40 may be combined with the front cover and the rear cover 60 to form the first flow path 100 and the second flow path 200.
  • the front cover may be an inverter housing 51.
  • a second heat exchange part 210 may be formed between the inner circumferential surface and the outer circumferential surface.
  • the second heat exchange part 210 may exchange heat energy with the stator 30.
  • a first heat exchange part 110 may be formed between the second heat exchange part 210 and the outer circumferential surface.
  • the first heat exchanger 110 may exchange heat energy with the second heat exchanger 210.
  • the motor housing 40 has a thickness of the partition wall between the first heat exchange part 110 and the second heat exchange part 210, the inner circumferential surface of the motor housing 40, and the second based on the radial direction of the shaft 10.
  • the thickness of the partition wall between the heat exchange parts 210 may be provided differently.
  • the radial direction of the shaft 10 may be defined as a direction from the center of the shaft toward the outer diameter.
  • the housing of the motor 1 may allow heat transfer to be effectively performed through the partition wall between the first heat exchanger 110 and the second heat exchanger 210 having a relatively thin thickness.
  • the motor housing 40 may allow the motor housing 40 to have a predetermined level or more rigidity by a partition wall between the inner circumferential surface of the motor housing 40 and the second heat exchanger 210 formed relatively thickly. .
  • the first flow path 100 and the second flow path 200 will be described in detail below.
  • the motor housing 40 may have a shape in which a portion in which the first flow path 100 is formed protrudes outward from a portion in which the first flow path 100 is not formed, based on the radial direction of the shaft 10.
  • the motor housing 40 may have a shape in which the left side of the housing wall is thicker than the right side.
  • the motor housing 40 may have a shape in which the thickness of the housing wall is thicker than that of the right side of the left side by the thickness of the first flow path 100.
  • the motor housing 40 configured as described above can minimize the unnecessary volume increase, thereby making the motor 1 more compact.
  • the motor housing 40 may have the same thickness as a portion where the first flow path 100 is formed and a portion where the first flow path 100 is not formed.
  • the motor housing 40 may have a shape in which the left side and the right side have the same thickness.
  • the motor housing 40 configured as described above may be provided in a symmetrical manner to be structurally balanced.
  • FIG. 7 is a view illustrating a state in which the oil pump 80 is separated from the motor housing 40 of FIG. 6.
  • the motor housing 40 may have an oil pump 80 disposed on one side of the outer circumferential surface thereof.
  • an oil pump 80 may be disposed on the left side or the right side of the outer circumferential surface.
  • an oil pump 80 may be disposed between the lower left side of the motor housing 40 and the lower left side of the motor housing 40.
  • the motor housing 40 may include a coupling part 41 coupled to the oil pump 80 on an outer circumferential surface thereof.
  • the motor housing 40 may be coupled to a portion of the oil pump 80 inserted into the coupling portion 41.
  • the motor housing 40 may include a plurality of fastening parts that are fastened to the plurality of fastening parts provided in the oil pump 80.
  • the motor housing 40 may include a suction passage 42 having one end communicating with the first heat exchange cell 111 and the other end communicating with the suction port of the pump.
  • the suction passage 42 may extend to the outside of the motor housing 40.
  • the motor housing 40 may be provided with a suction passage 42 to allow the suction port of the oil pump 80 to communicate with the first heat exchange part 110.
  • the suction passage 42 may have a hole shape, one end of which communicates with the first heat exchanger 110 in the motor housing 40, and the other end of which is opened to the outside of the motor housing 40.
  • One end of the suction passage 42 may communicate with the first heat exchange part 110 in the motor housing 40, and the other end thereof may communicate with the suction port of the oil pump 80.
  • the suction channel 42 may communicate with the suction port of the oil pump 80 through a hose or a pipe.
  • the suction passage 42 may be disposed at a lower end of the motor housing 40 and extend to one side where the oil pump 80 is disposed.
  • the suction passage 42 may be formed at a portion protruding outward from the outer circumferential surface of the motor housing 40 with respect to the radial direction of the shaft 10.
  • the motor housing 40 may include a portion in which the suction passage 42 is formed to protrude outside the motor housing 40.
  • the motor housing 40 has one end communicating with the first heat exchange cell 111-4 adjacent to the first heat exchange cell 111-5 communicating with the suction passage 42, and the other end communicating with the discharge port of the pump.
  • the flow path 43 may be included.
  • the discharge passage 43 may extend to the outside of the motor housing 40.
  • the discharge passage 43 may be provided in an inner space formed by the coupling part 41 to which the oil pump 80 is coupled.
  • the discharge passage 43 may have a tubular shape that protrudes toward the oil pump 80 from the outer circumferential surface of the motor housing 40.
  • the discharge passage 43 may have a hole shape in which one end is in communication with the first heat exchange part 110 in the motor housing 40 and the other end is opened to the outside of the motor housing 40.
  • One end of the discharge passage 43 may communicate with the first heat exchange part 110 in the motor housing 40, and the other end may communicate with the discharge port of the oil pump 80.
  • the discharge passage 43 may be directly connected to the oil pump 80 or may be connected by a hose or a pipe.
  • the motor housing 40 may be coupled to a pair of oil pumps 80 on both sides.
  • first heat exchange parts 110 are formed at left and right sides thereof, and oil may be pumped by a pair of oil pumps 80.
  • a step 45 may be formed on an inner circumferential surface of the motor housing 40 to guide a coupling position of the stator 30.
  • the motor housing 40 may have a step 45 formed on an inner circumferential surface of a position adjacent to a rear end thereof.
  • the motor housing 40 may include a plurality of fastening parts 47 and 48 protruding outward from the outer circumferential surface of the motor housing 40 in the radial direction.
  • the plurality of fastening parts 47 and 48 may be disposed at a front end of the motor housing 40 and may include a motor housing front fastening part 47 that couples the motor housing 40 and the front cover.
  • the plurality of fastening parts may be disposed at the rear end of the motor housing 40 and may include a rear fastening part 48 of the motor housing that couples the motor housing 40 and the rear cover 60.
  • the motor housing 40 may be provided with the oil stopper 49 which opens and closes the oil injection opening opened at the upper side.
  • the oil stopper 49 may be screwed into the motor housing 40 and fastened.
  • FIG. 8 is a perspective view of the motor housing 40 of FIG. 1 viewed from the other side.
  • FIG. 9 is a front view of the motor housing 40 of FIG. 1.
  • FIG. 10 is a rear view of the motor housing 40 of FIG. 1.
  • FIG. 11 is a view of a part of the motor housing 40 in FIG. 6 made transparent.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1.
  • the first flow path 100 may be disposed outside the stator 30 based on the radial direction of the shaft 10.
  • the radial direction of the shaft 10 may be defined in a radial direction from the center of the shaft 10.
  • the radial direction of the shaft 10 may be defined in the same direction as the radial direction of the motor housing 40.
  • the first flow path 100 may be formed between the inner circumferential surface and the outer circumferential surface of the motor housing 40.
  • the first flow path 100 may be integrally formed with the motor housing 40.
  • the first flow path 100 may be formed in the motor housing 40 by a diecast method.
  • the first flow path 100 may be formed by combining the inverter housing 51 and the rear cover 60 with the motor housing 40.
  • the motor housing 40 opens to one side and the other side to form part of the flow path, and the inverter housing 51 and the rear cover 60.
  • the first flow path 100 may be formed by coupling with the motor housing 40 and forming the remaining part of the flow path.
  • the first fluid may flow in the first flow path 100.
  • the first fluid may be discharged into the inner space of the motor housing 40 to cool the stator and the rotor 20.
  • the first fluid may be at least one of fluids capable of circulating along the first flow path 100, such as oil and air.
  • the first fluid circulates along the first flow path 100, and may exchange heat energy with the first flow path 100 and the adjacent member that exchanges heat with the first flow path 100.
  • the first fluid may be discharged into the inner space of the motor housing 40 to directly contact the rotor 20 and the stator 30 and exchange heat energy.
  • the first fluid may absorb heat of the rotor 20 and the stator 30, which are relatively high temperature, to cool the rotor 20 and the stator 30.
  • the first fluid is in direct contact with the rotor 20, the stator 30, and the like, a material that effectively absorbs heat without electrical interference may be used.
  • the first fluid is to be described as an example by way of oil, but the scope of the present invention should be construed by the claims, and should not be considered to be limited to the case where the first fluid is oil.
  • the first flow path 100 is formed between the second heat exchange part 210 and the outer circumferential surface of the motor housing 40 to be connected to the second heat exchange part 210. It may include a first heat exchange unit 110 for heat exchange.
  • the first heat exchanger 110 may be disposed outside the second heat exchanger 210 based on the radial direction of the shaft 10.
  • the first heat exchange part 110 may share the inner flow path wall with the outer flow path wall of the second heat exchange part 210 based on the radial direction of the shaft 10.
  • An inner flow path wall of the first heat exchange part 110 may be an outer flow path wall of the second heat exchange part 210.
  • the partition wall between the first heat exchanger 110 and the second heat exchanger 210 may have one side forming one surface of the flow path of the first heat exchanger, and the other side forming one surface of the flow path of the second heat exchanger 210. have.
  • the first heat exchange part 110 the oil flows therein, and may heat exchange with the fluid flowing through the second heat exchange part 210.
  • the oil flowing through the first heat exchange part 110 may indirectly exchange heat with the second fluid through heat conduction to the partition wall between the first heat exchange part 110 and the second heat exchange part 210.
  • the oil inside the first heat exchanger 110 When the temperature of the oil inside the first heat exchanger 110 is higher than the temperature of the second fluid of the second heat exchanger 210, heat of the oil may be transferred to the second fluid. When the temperature of the oil inside the first heat exchanger 110 is lower than the temperature of the second fluid of the second heat exchanger 210, the oil may absorb heat from the second fluid.
  • the first flow path 100 has an area of the inner circumferential surface of the motor housing 40 covered by the second heat exchange part 210 and the motor housing wrapped by the first heat exchange part 110 based on the circumferential direction of the shaft 10.
  • the ratio of the area of the inner circumferential surface of 40 may be 1: 0.3 to 0.7.
  • the circumferential direction of the shaft 10 may be defined as a direction in which an outer diameter of the shaft is formed.
  • the first heat exchanger 110 may be provided in a bow shape when viewed from an open side of the motor housing 40.
  • the first heat exchanger 110 may be provided to surround the left part when the inner circumferential surface of the motor housing 40 is bisected to the left and the right.
  • the first heat exchanger 110 may be provided to surround at least a portion of the second heat exchanger 210 based on the radial direction of the shaft 10.
  • the first heat exchange part 110 may be provided to surround at least a portion of the inner circumferential surface of the motor housing 40 based on the radial direction of the shaft 10.
  • the first heat exchange part 110 may have a shape surrounding at least half of an inner circumferential surface of the motor housing 40.
  • the first heat exchange part 110 may be formed inside the housing wall of the motor housing 40.
  • the first heat exchanger 110 may be provided to surround a right portion of the inner circumferential surface of the motor housing 40.
  • the first heat exchanger 110 provided as described above has an advantage that oil can be effectively pumped by the oil pump 80 because the main flow of oil is formed from the lower side to the upper side along the first heat exchanger 110. have.
  • the main flow may be defined as meaning the entire flow of the flow based on the start point and the end point of the flow path, even if the flow direction in some sections is different in the fluid flow along the flow path.
  • the first heat exchanger 110 there is an advantage that the oil can be effectively pumped even by one oil pump (80).
  • the first heat exchange part 110 may have an inner side surface connected to an outer side surface of the second heat exchange portion 210. That is, in the first heat exchanger 110, the first heat exchanger 110 and the second heat exchanger 210 may be divided by partition walls. At this time, the partition wall, one side may be one surface of the first heat exchanger 110, the other side may be one surface of the second heat exchanger (210).
  • a wall forming the outer circumferential surface of the motor housing 40 may form one side surface of the first heat exchange part 110.
  • the first heat exchange part 110 may include a plurality of first heat exchange cells 111 arranged in the circumferential direction of the motor housing 40.
  • the circumferential direction of the motor housing 40 may be defined as a direction in which an outer diameter of the motor housing 40 is formed.
  • the circumferential direction of the motor housing 40 may be defined in the same direction as the circumferential direction of the shaft 10.
  • the plurality of first heat exchange cells 111 may surround the inner circumferential surface of the motor housing 40 and be arranged in the circumferential direction of the motor housing 40.
  • the heat exchange cell may be defined as a unit space in which a fluid flows inside and may exchange heat energy with an outside of the heat exchange cell.
  • the heat exchange cell may be defined as referring to a part of a space formed between the inner circumferential surface and the outer circumferential surface of the motor housing 40.
  • Each of the plurality of first heat exchange cells 111 may be divided by partition walls between the plurality of first heat exchange cells 111.
  • the partition wall between the plurality of first heat exchange cells 111 may be formed between the inner circumferential surface and the outer circumferential surface of the motor housing 40.
  • the partition wall between the plurality of first heat exchange cells 111 may be a wall extending from the inner surface of the first heat exchange part 110 to the outer surface of the first heat exchange part 110.
  • the partition wall between the plurality of first heat exchange cells 111 may be integrally formed with the motor housing 40.
  • the plurality of first heat exchange cells 111 may be defined as having a length in a front-rear direction that is a flow direction of oil in the plurality of first heat exchange cells 111.
  • the plurality of first heat exchange cells 111 may be defined as having a width and a height in a direction perpendicular to the flow direction of oil in the plurality of first heat exchange cells 111.
  • the plurality of first heat exchange cells 111 may be defined as having a width in the circumferential direction of the motor housing 40, a height in the radial direction of the shaft 10, and a length in the front-rear direction.
  • Each of the plurality of first heat exchange cells 111 may have a predetermined width and a predetermined height and extend from one end to the other end of the motor housing 40.
  • Each of the plurality of first heat exchange cells 111 may have a shape in which one end is opened toward the front of the housing and the other end is opened to the rear of the housing.
  • Each of the plurality of first heat exchange cells 111 may have a width that is not constant within a predetermined range. Each of the plurality of first heat exchange cells 111 may have a different width within a predetermined range due to process limitations. Each of the plurality of first heat exchange cells 111 may be formed to have a wider width at an end portion of the motor housing 40 than a center of the motor housing 40.
  • the plurality of first heat exchange cells 111 may have different widths.
  • the plurality of first heat exchange cells 111 may have a smaller width of the first heat exchange cell 111 disposed above than the first heat exchange cell 111 disposed below. According to the continuous equation for the movement of an incompressible fluid, the flow rate is inversely proportional to the cross-sectional area of the flow path when the flow rate is constant. Accordingly, the plurality of first heat exchange cells 111 may be configured such that oil flows into the first heat exchange unit 110 and the flow rate decreases due to gravity and friction. ) Can be provided to reduce the width.
  • the plurality of first heat exchange cells 111 may be provided to have the same width with each other.
  • the plurality of first heat exchange cells 111 may have the same height as each other.
  • the plurality of first heat exchange cells 111 may be provided to have different heights.
  • the plurality of first heat exchange cells 111 having the same width have different heights, so that the flow path cross-sectional areas are different from each other, so that the oil may flow effectively.
  • the first heat exchange cell 111 may be in communication with the oil pump 80 to receive a flow pressure.
  • Any one of the plurality of first heat exchange cells 111 may be provided with a suction passage to communicate with a suction port of the oil pump 80.
  • the discharge flow path 43 is provided in another first heat exchange cell 111 adjacent to the first heat exchange cell 111 provided with the suction flow path 42, thereby providing an oil pump 80. It may be in communication with the discharge port of.
  • the first heat exchange cell 111-5 disposed at the lowermost side of the plurality of first heat exchange cells 111 may communicate with the suction flow path 42.
  • positioned at the lowest side communicates with the suction port of the oil pump 80 through the suction flow path 42, and the oil discharged from the 1st heat exchange cell 111-5 is an oil pump. 80 may be introduced.
  • the first heat exchange cell 111-4 disposed below the second of the plurality of first heat exchange cells 111 may communicate with the discharge passage 43.
  • the first heat exchange cell 111-4 disposed on the lower side may be the first heat exchange cell 111-4 adjacent to the lowermost first heat exchange cell 111-5.
  • the first heat exchange cell 111-4 disposed at the lower side communicates with the discharge port of the oil pump 80 through the discharge flow path 43, so that the oil discharged from the oil pump 80 is transferred to the first heat exchange cell ( 111).
  • the first flow path 100 may have a flow path in which oil flows from the first heat exchange cell 111-5 disposed on the lower side to the first heat exchange cell 111-4 disposed on the lower side. Can be.
  • the first flow path 100 may be provided with a flow pressure for the oil to flow along the first flow path 100 from the oil pump 80.
  • Any one of the plurality of first heat exchange cells 111 may include an oil inlet, and may be provided to inject oil into the first flow path 100 from the outside of the motor housing 40.
  • the first heat exchange cell 111-1 disposed at the uppermost side may be provided with an oil injection hole, which is a hole in which the first heat exchange cell 111 communicates with the outside of the motor housing 40.
  • the oil inlet can be opened and closed by an oil stopper 49. Through this, the oil may be injected into the first flow path 100 or the oil in the first flow path 100 may be discharged to the outside.
  • the plurality of first heat exchange cells 111 may have the same thicknesses of the partition walls between the first heat exchange cells 111.
  • the plurality of first heat exchange cells 111 may be in communication with each other by the first heat exchange connection passage 113.
  • the first heat exchange part 110 may include a plurality of first heat exchange connection passages 113 communicating with a plurality of first heat exchange cells 111 adjacent to each other.
  • the first heat exchange connection passage 113 may be disposed at both ends of the motor housing 40.
  • the plurality of first heat exchange connection passages 113 may be located adjacent to the front end or the rear end of the motor housing 40.
  • the plurality of first heat exchange connecting passages 113 may be defined as having a length of the passage in the circumferential direction of the motor housing 40, which is a flow direction of oil in the first heat exchange connecting passage 113.
  • the plurality of first heat exchange connecting passages 113 may be defined as having a width and a height in a direction perpendicular to the flow direction of the oil.
  • the first heat exchange connecting passage 113 has a thickness of the partition wall between the plurality of first heat exchange cells 111 as the length of the flow path, and the distance between the partition wall and the front end or the rear end of the motor housing 40 as the width of the flow path. And, it may be defined as having the height of the flow path from the inner surface to the outer surface of the first heat exchange unit 110.
  • the first heat exchange connection passage 113 communicates the plurality of first heat exchange cells 111 alternately from one side and the other side with respect to the longitudinal direction of the shaft 10, such that the flow direction of the first fluid is in the third direction. It may be provided to alternate with and in the fourth direction.
  • the longitudinal direction of the shaft 10 may be defined as a direction extending perpendicular to the radial direction of the shaft 10.
  • the first heat exchange connecting passage 113-1 includes a plurality of first heat exchange cells 111-2 which are second from the bottom, and a first heat exchange cell 111-3 which is third from the bottom. It is possible to communicate at the rear ends of the first heat exchange cells 111-2 and 111-3.
  • the first heat exchange connecting passage 113-2 includes a plurality of first heat exchange cells 111-3 for the first heat exchange cell 111-3 which is the third from the bottom and the first heat exchange cell 111-4 that is the fourth from the bottom. , 111-4).
  • the first heat exchange connecting passage 113-3 includes a plurality of first heat exchange cells 111-4, the first heat exchange cell 111-4 that is fourth from the bottom, and the first heat exchange cell 111-5 that is the uppermost side. 111-5) can be used to communicate.
  • the third direction and the fourth direction may be defined as a direction in which the third direction is from the front to the rear, and the fourth direction is the direction from the rear to the front, based on the longitudinal direction of the shaft 10. .
  • the first heat exchanger 110 configured as described above is alternately changed in a third direction and a fourth direction in which the first heat exchanger 110 flows, such that the first heat exchanger 110 and the second heat exchanger 210 are changed. There is an advantage that the heat exchange between) can be made effectively.
  • a width of the flow path of the first heat exchange connection passage 113 may be smaller than a width of the first heat exchange cell 111.
  • the first heat exchanger 110 may include a number of times that the flow direction of the first fluid is changed in the first heat exchanger 110 based on the longitudinal direction of the shaft 10, and the first heat exchanger 110 is surrounded by the first heat exchanger 110.
  • the number of times that the flow direction of the second fluid is changed in the second heat exchanger 210 may be provided differently.
  • the first heat exchange part 110 may be a portion of the second heat exchange part 210 that the first heat exchange part 110 surrounds, rather than the number of times in which the flow direction of oil is changed back and forth in the first heat exchange part 110.
  • the number of times the flow direction of the second fluid is changed may be provided more.
  • the second heat exchanger of the second heat exchanger 210 that the first heat exchanger 110 surrounds is greater than the number of the first heat exchanger connection passages 113 of the first heat exchanger 110.
  • the number of connection passages 213 may be provided more.
  • the first heat exchange part 110 may be formed by the first heat exchange part 110 of the second heat exchange part 210 surrounded by the first heat exchange part 110, rather than the number of times in which the flow direction of the oil is changed back and forth. In some cases, the number of times the flow direction of the second fluid is changed may be provided less.
  • the first heat exchanger 110 may be formed in a portion of the second heat exchanger 210 that the first heat exchanger 110 surrounds, rather than the number of first heat exchange connection passages 113 of the first heat exchanger 110.
  • the number of two heat exchange connecting passages 213 may be provided less.
  • the first heat exchanger 110 configured as described above may change the flow direction of the first heat exchanger 110 and the second heat exchanger 210 in consideration of the characteristics of the fluid, thereby changing the first heat exchanger ( Heat exchange between the 110 and the second heat exchanger 210 may be effectively performed.
  • the first heat exchange part 110 may have at least some of the first heat exchange cells 111 overlapping the second heat exchange cell 211 with respect to the radial direction of the shaft 10. It may be provided.
  • a first heat exchange cell 111 may be formed to correspond to the second heat exchange cell 211.
  • the first heat exchange cell 111 may be provided to face each other with an inner side facing the outer side of the second heat exchange cell 211 and the partition wall therebetween.
  • the first heat exchanger 110 may have the same flow direction between the heat exchanger cells facing the second heat exchanger 210.
  • the first heat exchanger 110 may be provided with opposite flow directions between the heat exchanger cells facing the second heat exchanger 210.
  • the first heat exchanger 110 configured as described above has a large heat exchange area between the second heat exchanger 210 and the first heat exchanger 110, and thus the first heat exchanger 110 and the second heat exchanger ( There is an advantage that the heat exchange between 210 can be made effectively.
  • the first flow path 100 communicates the internal space of the first heat exchange part 110 and the motor housing 40 so that the first fluid flows from the internal space to the first flow path. It may include a first inlet 130 flowing into the (100).
  • One end of the first inlet 130 may communicate with an internal space of the motor housing 40, and the other end thereof may communicate with any one of the plurality of first heat exchange cells 111.
  • one end of the first inlet 130 may communicate with the inner space of the motor housing 40, and the other end thereof may communicate with the first heat exchange cell 111-5 disposed at the lowermost side.
  • the first inlet 130 may be disposed between the plurality of second heat exchange cells 211a-7 and 211b-1.
  • the first inlet 130 may be provided in a hole shape that penetrates partition walls between the plurality of second heat exchange cells 211a-7 and 211b-1.
  • the first inlet 130 may be disposed between the plurality of second heat exchange cells 211a-7 and 211b-1 to have a slot shape extending in the longitudinal direction of the shaft 10.
  • the first inlet 130 may have a slot shape extending in the front-rear direction on the inner circumferential surface of the motor housing 40.
  • the first inlet 130 may have a slot shape in which the front end extends the same or more forward than the front end of the coil 33.
  • the first inlet 130 may have a slot shape in which a rear end thereof is the same as the rear end of the coil 33 or extends more rearwardly.
  • the first inlet 130 may be formed extending in the surface direction in the inner peripheral surface of the motor housing 40.
  • the first inlet 130 may be disposed on the lowermost side on the inner circumferential surface of the motor housing 40.
  • the first inlet 130 configured as described above allows oil to flow into the first flow path 100 without interfering with the second flow path 200, and from the internal space of the motor housing 40 by the weight of oil.
  • the oil may be effectively introduced into the first flow path 100.
  • the first inlet 130 may allow the oil in the space inside the motor housing 40 to be sucked evenly by the oil pump 80.
  • first inlet 130 may be provided with a plurality of first inlets 130.
  • the first flow path 100 communicates the internal space of the first heat exchange part 110 and the motor housing 40, and the first fluid is discharged from the first flow path 100 to the internal space. It may include a first discharge port 150 to be.
  • One end of the first discharge port 150 may communicate with an internal space of the motor housing 40, and the other end thereof may communicate with any one of the plurality of first heat exchange cells 111.
  • one end of the first discharge port 150 may communicate with an inner space of the motor housing 40, and the other end of the first discharge port 150 may communicate with the first heat exchange cell 111-1 disposed at the uppermost side.
  • the first discharge port 150 may be disposed between the plurality of second heat exchange cells 211a-1 and 211b-5.
  • the first discharge port 150 may be provided in a hole shape that penetrates partition walls between the plurality of second heat exchange cells 211a-1 and 211b-5.
  • the first discharge port 150 may be a hole formed on the inner circumferential surface of the motor housing 40 to communicate the second heat exchange part 210 and the internal space of the motor housing 40.
  • the first discharge port 150 may be provided through a partition between the inlet / outlet cell 211b-5 and the second heat exchange cell 211a-1 of the second heat exchange front part.
  • the first discharge port 150 may communicate with the first heat exchange cell 111-1 positioned at the uppermost side of the first heat exchange cell 111.
  • the first discharge port 150 may be a hole extending perpendicularly to the inner circumferential surface of the motor housing 40.
  • the first discharge holes 150 may be disposed to be spaced apart from each other by a plurality of first discharge holes 150a and 150b.
  • the first discharge port 150 is an upper side of the coil 33 based on the gravity direction so that oil discharged into the inner space of the motor housing 40 through the first discharge port 150 is directly injected into the coil 33. Can be placed in.
  • the plurality of first discharge ports 150a and 150b are disposed above the coil 33 exposed to the front and rear of the stator core 31, respectively, to effectively cool the coil 33.
  • the first discharge port 150 configured as described above may allow the oil to be discharged into the motor housing 40 without interfering with the second flow path 200, and may effectively discharge the oil by the flow pressure.
  • the motor 1 further includes an oil distributor in the motor housing 40, so that oil discharged from the first discharge port 150 is wider in the internal space of the motor housing 40 by the oil distributor. Can be injected.
  • the second flow path 200 may be disposed outside the stator 30 based on the radial direction of the shaft 10.
  • the second flow path 200 may be disposed between the first flow path 100 and the stator 30 based on the radial direction of the shaft 10.
  • the second flow path 200 may be formed between the inner circumferential surface and the outer circumferential surface of the motor housing 40.
  • the second flow path 200 may be integrally formed with the motor housing 40.
  • the second flow path 200 may be formed in the motor housing 40 by a diecast method.
  • the second flow path 200 may be formed by combining the inverter housing 51 and the rear cover 60 with the motor housing 40.
  • the second flow path 200 has a motor housing 40 open to one side and the other side to form a part of the flow path wall, and the inverter housing 51 and the rear cover 60. ) May be combined with the motor housing 40 to form the remainder of the flow path wall.
  • a second fluid may flow therein.
  • the second fluid may absorb heat of the stator 30 transmitted through the flow path wall.
  • the second fluid may be at least one of fluids that can circulate along the first flow path 100, such as water and air.
  • the second fluid circulates along the second flow path 200, and may exchange heat with the second flow path 200 and the adjacent member that exchanges heat with the second flow path 200.
  • the second fluid may absorb heat transferred from the inner circumferential surface of the motor housing 40 that forms one side wall of the second heat exchange part 210.
  • the second fluid can absorb heat from the stator core 31 that is in contact with the inner circumferential surface of the motor housing 40.
  • the second fluid may absorb heat transferred through the partition wall between the second flow path 200 and the first flow path 100.
  • the second fluid may absorb heat of the first flow path 100 flowing through the first flow path 100.
  • the second fluid does not directly contact devices disposed inside the motor housing 40 such as the stator 30 and the rotor 20, a material capable of effectively absorbing heat may be used regardless of whether electrical interference is present. Can be.
  • the second fluid is to be described by way of example water, but the scope of the present invention should be construed by the claims, it will be seen that it is not limited to the case where the first fluid is water.
  • water may be defined as including water including pure water, electrolytes, and the like.
  • the second flow path 200 may be in communication with a coolant circulation system (not shown) outside the motor housing 40 so that water may circulate with the coolant circulation system and the second flow path 200 in the motor housing 40.
  • a coolant circulation system not shown
  • the cooling water circulation system includes a cooling water pump, a radiator which is a heat exchanger, and the like, and can cool the engine or other internal members of the vehicle.
  • water may flow along the second flow path 200 by a flow pressure provided from the cooling water circulation system.
  • the second flow path 200 is formed between the inner circumferential surface and the outer circumferential surface of the motor housing 40 to exchange heat with the stator 30. It may include.
  • the second heat exchange part 210 may be disposed inside the first heat exchange part 110 based on the structural center of the motor housing 40.
  • the second heat exchanger 210 may cool the stator 30 by absorbing heat from the stator 30 while water flows into the second heat exchanger 210.
  • the second heat exchange part 210 may be provided to share the outer flow path wall with the inner flow path wall of the first heat exchange part 110 based on the structural center of the motor housing 40. That is, the outer flow path wall of the second heat exchange part 210 may be the inner flow path wall of the first heat exchange part 110.
  • one side is one surface of the flow path of the first heat exchanger 110, and the other side is one surface of the flow path of the second heat exchanger 210.
  • the water flowing through the second heat exchange part 210 may exchange heat energy indirectly with oil through heat conduction to the partition wall between the first heat exchange part 110 and the second heat exchange part 210.
  • the heat of the water may be transferred to the oil.
  • the temperature of the water inside the second heat exchanger 210 is lower than the temperature of the oil of the first heat exchanger 110, the water may absorb heat from the oil.
  • the second heat exchange part 210 is based on the circumferential direction of the shaft 10, the area of the inner circumferential surface of the motor housing 40 that the second heat exchange part 210 surrounds, and the motor that the first heat exchange part 110 surrounds.
  • the ratio of the area of the inner circumferential surface of the housing 40 may be 1: 0.3 to 0.7.
  • the second heat exchange part 210 may be provided in a donut shape when viewed from an open side of the motor housing 40.
  • the second heat exchange part 210 may be provided to surround the inner circumferential surface of the motor housing 40.
  • the second heat exchange part 210 may be formed inside the housing wall of the motor housing 40.
  • the second heat exchange part 210 may have a shape surrounding 90% or more of the inner circumferential surface of the motor housing 40.
  • One end of the second heat exchange part 210 may communicate with the inverter heat exchange part 52.
  • the other end of the second heat exchange part 210 may communicate with the second discharge port 250.
  • the second heat exchanger 210 may be divided into a first half and a second half, as described later.
  • one end of the second heat exchange front part 210a may communicate with the inverter heat exchange part 52.
  • the other end of the second heat exchange front part 210a may be in communication with the second heat exchange latter part 210b.
  • water may first flow into the inverter heat exchanger 52 to cool the inverter, and water discharged from the inverter heat exchanger 52 may flow into the second heat exchanger 210.
  • the water that has cooled the inverter having a relatively low temperature first is configured to cool the oil having a relatively high temperature, so that water, which is a cooling fluid, can effectively absorb heat from an object to be cooled.
  • the inverter heat exchanger 52 will be described in detail below.
  • the second heat exchange part 210 may include a plurality of second heat exchange cells 211 arranged in the circumferential direction of the motor housing 40.
  • the plurality of second heat exchange cells 211 may surround the inner circumferential surface of the motor housing 40 and be arranged in the circumferential direction of the motor housing 40.
  • Each of the plurality of second heat exchange cells 211 may be divided by partition walls between the plurality of second heat exchange cells 211.
  • the partition wall between the plurality of second heat exchange cells 211 may be formed between the inner circumferential surface and the outer circumferential surface of the motor housing 40.
  • the partition wall between the plurality of second heat exchange cells 211 may be a wall extending from the inner side surface of the second heat exchange portion 210 to the outer side surface of the second heat exchange portion 210.
  • the partition wall between the plurality of second heat exchange cells 211 may be integrally formed with the motor housing 40.
  • the plurality of second heat exchange cells 211 may be defined as having a length in a front-rear direction that is a flow direction of oil in the plurality of second heat exchange cells 211.
  • the plurality of second heat exchange cells 211 may be defined as having a width and a height formed in a direction perpendicular to the flow direction of oil in the plurality of second heat exchange cells 211.
  • the plurality of second heat exchange cells 211 may be defined as having a width in the circumferential direction of the motor housing 40, a height in the radial direction of the shaft 10, and a length in the front and rear directions. .
  • Each of the plurality of second heat exchange cells 211 may have a constant width and height, and may extend from one end of the motor housing 40 to the other end.
  • Each of the plurality of second heat exchange cells 211 may have a shape opened to one side and the other side of the motor housing 40.
  • Each of the plurality of second heat exchange cells 211 may have a shape that is opened to the front and the rear of the motor housing 40.
  • Each of the plurality of second heat exchange cells 211 may have a non-uniform width within an error range of a predetermined value. Each of the plurality of second heat exchange cells 211 may be formed to have a constant error range due to process limitations. Each of the plurality of second heat exchange cells 211 may have a wider width at the front end or the rear end of the motor housing 40 than at the center of the motor housing 40.
  • the plurality of second heat exchange cells 211 may have different widths.
  • the plurality of second heat exchange cells 211 may be provided to have a smaller width of the second heat exchange cell 211 positioned above than the second heat exchange cell 211 positioned relatively below.
  • the flow rate is inversely proportional to the cross-sectional area of the flow path when the flow rate is constant.
  • the plurality of second heat exchange cells 211 are configured such that water flows to the second heat exchange unit 210 and the flow rate decreases due to gravity and friction, so that the second heat exchange cells 211 move from the lower side to the upper side. ) Can be provided to reduce the width.
  • the plurality of second heat exchange cells 211 may be formed to have the same width with each other.
  • the plurality of second heat exchange cells 211 may be formed at the same height as each other.
  • the plurality of second heat exchange cells 211 may be formed to have different heights. Through this, the plurality of second heat exchange cells 211 having the same width and different heights may have the cross-sectional areas of different flow paths, so that water may flow effectively inside.
  • the second heat exchange cell 211 may receive a flow pressure from the cooling water circulation system so that water may be circulated.
  • Any one of the plurality of second heat exchange cells 211 may be provided with a second inlet 230 to communicate with the cooling water circulation system, and water may flow into the second heat exchange cell 211 from the cooling water circulation system.
  • Any one of the plurality of second heat exchange cells 211 may be provided with a second discharge port 250 to communicate with the cooling water circulation system, and water may be discharged from the second heat exchange cell 211 to the cooling water circulation system.
  • the second heat exchange cell 211b-5 (hereinafter referred to as “intake and discharge cell 211b-5”) disposed at the upper right end of the plurality of second heat exchange cells 211 is directly connected to the second inlet port 230. Can be communicated with.
  • the inlet / outlet cell 211b-5 may communicate with the cooling water circulation system through the second inlet 230, and water discharged from the cooling water circulation system may be introduced into the inlet / outlet cell 211b-5.
  • the second inlet 230 and the second outlet 250 may be provided in different second heat exchange cells 211.
  • the discharge discharge cell 211b-5 will be described in detail below.
  • the plurality of second heat exchange cells 211 may have different thicknesses of partition walls between the second heat exchange cells 211.
  • a plurality of second heat exchange cells 211 are partition walls between a second heat exchange cell 211a-6 that is second from below and a second heat exchange cell 211a-7 that is third from below. It may be provided thicker than the partition wall between the other second heat exchange cell (211).
  • the plurality of second heat exchange cells 211 includes a second heat exchange cell 211 having different partition walls between the second heat exchange cell 211b-2 and the second heat exchange cell 211b-3 from below. It may be provided thicker than the partition between them.
  • the plurality of second heat exchange cells 211 is provided with symmetrical left and right sides, and a partition wall between the second and third heat exchange cells 211 that are second and third from the bottom is thicker than a partition wall between other second heat exchange cells 211. Can be.
  • the motor housing 40 configured as described above has the advantage that the structural rigidity can be reinforced, and that heat exchange can be better performed in the second heat exchange connecting passages 213a-5 and 213b-2 at the point where the partition wall is thickened. have.
  • the motor housing 40, the bulkhead on the upper side of the motor housing 40 and a pair of thick bulkheads are symmetrical with each other, thereby improving the robustness against stress or strain. There is also an advantage.
  • the plurality of second heat exchange cells 211 may have the same thicknesses of the partition walls between the second heat exchange cells 211.
  • the plurality of second heat exchange cells 211 may be in communication with each other by the second heat exchange connection passage 213.
  • the second heat exchange part 210 may include a plurality of second heat exchange connection passages 213 communicating with a plurality of second heat exchange cells 211 adjacent to each other.
  • the second heat exchange connection passage 213 may be located at both ends of the motor housing 40.
  • the plurality of second heat exchange connection passages 213 may be formed at positions adjacent to the front end or the rear end of the motor housing 40.
  • the plurality of second heat exchange connection passages 213 may be defined as lengths of the passages in a circumferential direction of the motor housing 40, which is a direction in which water flows in the second heat exchange connection passage 213.
  • the plurality of second heat exchange connection passages 213 may be defined as widths and heights formed in radial and front and rear directions of the shaft 10 perpendicular to the flow direction of water.
  • the thickness of the partition wall between the plurality of second heat exchange cells 211 is the length of the flow path, and the distance between the partition wall and the front end or the rear end of the motor housing 40 is the width of the flow path,
  • the inner surface to the outer surface of the second heat exchange part 210 may be defined as the height of the flow path.
  • the second heat exchange connection passage 213 communicates the plurality of second heat exchange cells 211 alternately on one side and the other side with respect to the longitudinal direction of the shaft 10, so that the second fluid is connected to the second heat exchange unit 210. It may be provided so that the flow direction alternates in the first direction and the second direction while passing through).
  • the second heat exchange part 210 includes a second heat exchange front part 210a wrapped by the first heat exchange part 110, and a second heat exchange back part 210b not covered by the first heat exchange part 110. can do.
  • the second heat exchange connecting passage 213a-1 is a second heat exchanger that is second to and above the second heat exchange cell 211a-1 at the uppermost side of the second heat exchange front part 210a.
  • the rear ends of the cells 211a-2 can communicate with each other.
  • the second heat exchange connection passage 213a-2 is a front end of the second heat exchange cell 211a-2 which is second from the top of the second heat exchange front part 210a, and a front end of the second heat exchange cell 211a-3 which is the third from the top. Can communicate with each other.
  • the second heat exchange connection passage 213a-3 is a rear end of the second heat exchange cell 211a-3 which is third from the top of the second heat exchange front part 210a, and a rear end of the second heat exchange cell 211a-4 which is fourth from the top. Can communicate with each other.
  • the second heat exchange connecting passage 213a-4 is the front end of the second heat exchange cell 211a-4 which is fourth from the top of the second heat exchange front part 210a and the front end of the second heat exchange cell 211a-5 which is the fifth from the top. Can communicate with each other.
  • the second heat exchange connecting passage 213a-5 is the rear end of the second heat exchange cell 211a-5 that is fifth from the top of the second heat exchange front part 210a, and the second heat exchange cell 211a-6 that is sixth from the top.
  • the latter stages can communicate with each other.
  • the second heat exchange connecting passage 213a-6 is the front end of the second heat exchange cell 211a-6, which is sixth from the second heat exchange front part 210a, and the front end of the second heat exchange cell 211-7 at the lowermost side. Can communicate with each other.
  • the second heat exchange connection flow path 213a-7 is the rear end of the second heat exchange cell 211a-7 at the lowermost side of the second heat exchange front part 210a and the second heat exchanger at the lowermost side of the second heat exchange latter half portion 210b.
  • the rear ends of the cells 211b-1 can communicate with each other.
  • the second heat exchange connecting passage 213b-1 is a front end of the second heat exchange cell 211b-1 at the lowermost side of the second heat exchange rear half 210b and a front end of the second heat exchange cell 211b-2 which is second from the bottom. Can communicate with each other.
  • the second heat exchange connection passage 213b-2 is a second heat exchange cell 211b-2 below the second heat exchange latter part 210b and a third heat exchange cell 211b-3 below.
  • the latter stages can communicate with each other.
  • the second heat exchange connecting passage 213b-3 is formed at the front end of the second heat exchange cell 211b-3 which is third below the second heat exchange latter part 210b, and the second heat exchange cell 211b-4 which is fourth below.
  • the shears can be in communication with each other.
  • the second heat exchange connecting passage 213b-4 communicates with the rear end of the second heat exchange cell 211b-4 which is fourth below the second heat exchange latter part 210b and the rear end of the inlet / outlet cell 211b-5. Can be.
  • the first direction and the second direction may be a direction in which the first direction is from the front to the rear, and the second direction is the direction from the rear to the front, based on the longitudinal direction of the shaft 10.
  • the second heat exchanger 210 configured as described above is provided with alternating flow directions of water in a first direction, which is a direction toward the rear, and a second direction, which is forward from the rear, so that the first heat exchanger 110 and the second are changed. There is an advantage that the heat exchange between the heat exchanger 210 effectively.
  • the second heat exchange connection passage 213 may have a width smaller than that of the second heat exchange cell 211.
  • the second heat exchange part 210 includes a number of times that the flow direction of the first fluid is changed in the first heat exchange part 110 and the first heat exchange part 110 surrounded by the first heat exchange part 110 based on the longitudinal direction of the shaft 10.
  • the number of times that the flow direction of the second fluid is changed in the second heat exchanger 210 may be provided differently.
  • the flow direction of oil in the first heat exchange part 110 is greater than the number of times that the flow direction of the oil is changed from the third direction to the fourth direction or from the fourth direction to the third direction.
  • the flow direction of water in the heat exchange front half portion 210a may be provided with a greater number of times of changing from the first direction to the second direction or from the second direction to the first direction.
  • the second heat exchange front part 210a may have a greater number of the second heat exchange connection flow path 213 of the second heat exchange front part 210a than the number of the first heat exchange connection flow path 113 of the first heat exchange part 110a. have.
  • the second heat exchange part 210 may have a smaller number of times that the flow direction of water is changed in the second heat exchange front part 210a than the number of times in which the flow direction of oil is changed in the first heat exchange part 110. .
  • the second heat exchange part 210 may have a smaller number of the second heat exchange connection flow paths 213 of the second heat exchange front part 210a than the number of the first heat exchange connection flow paths 113 of the first heat exchange part 110. have.
  • the oil flowing through the first flow path 100 and the water flowing through the second flow path 200 are different in viscosity from each other, and may also have different dynamic characteristics.
  • the amount of decrease in the flow rate due to the friction with the flow path wall of the fluid with relatively high viscosity may be greater than the amount of the decrease in the flow rate due to the friction with the flow path wall of the fluid with relatively low viscosity.
  • the first heat exchanger 110 configured as described above may be configured by varying the flow rates of the fluid in the first heat exchanger 110 and the second heat exchanger 210 in consideration of the characteristics of the fluid as described above. Heat exchange between the oil flowing through the 110 and the water flowing through the second heat exchanger 210 may be effectively performed.
  • the second heat exchange part 210 may be provided such that at least some of the first heat exchange cells 111 overlap with the second heat exchange cell 211 based on the radial direction of the shaft 10. have.
  • the second heat exchange part 210 includes a second heat exchange front part 210a positioned to overlap each other with the first heat exchange part 110 based on the radial direction of the shaft 10, and the first heat exchange part 110. It may include a second heat exchange latter half portion (210b) that is located so as not to overlap.
  • the second heat exchange front half portion 210a is formed of a plurality of second heat exchange cells 211a-1, 211a-2, 211a-3, 211a-4, 211a-5, 211a-6, and 211a-7. And a plurality of second heat exchange connection passages 213a-1, 213a-2, 213a-3, 213a-4, 213a-5, 213a-6, and 213a-7.
  • the second heat exchange second half portion 210b includes a plurality of second heat exchange cells 211b-1, 211b-2, 211b-3, 211b-4, and 211b-5, and a plurality of second heat exchange connection passages. (213b-1, 213b-2, 213b-3, 213b-4).
  • the second heat exchange part 210 may be discharged to the outside of the motor housing 40 after the second fluid introduced into the second heat exchange front part 210a passes through the second heat exchange second part 210b.
  • the second heat exchange part 210 water is introduced into the second heat exchange front part 210a on the left side to exchange heat with the first heat exchange part 110, and then the second half heat exchange part 210b on the right side is formed. Can be discharged. In the second heat exchange part 210, water passing through the second heat exchange late part 210b may be discharged to the outside of the motor housing 40.
  • Water introduced into the second heat exchange part 210 first flows through the second heat exchange front part 210a to absorb heat of the stator 30 and oil, and then flows through the second heat exchange part 210b to the stator 30. ) Can absorb heat.
  • the second heat exchanger 210 configured as described above has an advantage of effectively cooling the oil flowing through the first heat exchanger 110.
  • the second heat exchange part 210 is configured such that water introduced into the second heat exchange part 210 first flows through the second heat exchange late part 210b and then flows through the second heat exchange front part 210a. It is also possible.
  • the second heat exchange front half portion 210a has a second heat exchange cell 211a-7 in which the second fluid introduced into the second heat exchange cell 211a-1 adjacent to the first discharge port 150 is adjacent to the first inlet 130. After passing through), it may be discharged to the second half of the heat exchange (210b).
  • water is introduced into the second heat exchange front part 210a adjacent to the uppermost second heat exchange cell 211a-1 adjacent to the first discharge port 150, and the introduced water exchanges the second heat exchanger.
  • Water that flows along the flow path of the first half 210a and passes through the second lower heat exchange cell 211a-7 adjacent to the first inlet 130 is the lowermost second heat exchange cell of the second heat exchange late half 210b. 211b-1) may be provided to be introduced.
  • the water introduced into the second heat exchange front part 210a configured as described above first cools the oil discharged into the internal space, cools the oil flowing along the first heat exchanger 110, and then heats the first heat exchanger from the internal space.
  • the oil introduced into the unit 110 may be cooled.
  • the thermal conductivity can be proportional to the temperature difference between the objects. Therefore, the greater the temperature difference between the two objects, the better the thermal conduction can occur.
  • the second heat exchanger 210 configured as described above is configured such that water exchanges heat with oil near the first discharge port 150 at a relatively low temperature, and then heat exchanges with oil near the first inlet 130 at a relatively high temperature. As a result, the temperature difference between the oil and the water is maintained at a predetermined level or more, so that heat exchange between the first heat exchanger 110 and the second heat exchanger 210 may be more effectively performed.
  • variety of the 2nd heat exchange cell 211 which adjoins the 1st discharge port 150 is the 2nd adjoining the 1st inlet port 130 with respect to the circumferential direction of the motor housing 40. As shown in FIG. It may be provided to be narrower than the width of the heat exchange cell (211).
  • the width of the uppermost second heat exchange cell 211a-1 adjacent to the first discharge port 150 has the lowest width adjacent to the first inlet port 130. It may be provided to be narrower than the width of the side second heat exchange cell (211a-7).
  • the second heat exchange front part 210a may be provided with a width of the second heat exchange cell 211 as it goes from top to bottom.
  • the cross-sectional area and the flow rate of the flow path when the flow rate of the fluid is constant, the cross-sectional area and the flow rate may be inversely related to each other.
  • the heat transfer coefficient may increase as the flow rate increases under the same density conditions.
  • the second heat exchanger 210 configured as described above effectively cools the oil near the first discharge port 150 so that the oil discharged into the internal space can effectively cool the stator 30, the rotor 20, and the like. There is an advantage to that.
  • One end of the second heat exchange second half 210b may be in communication with the second heat exchange first half 210a.
  • the second end of the second heat exchange part 210b may have the other end communicating with the second discharge port 250.
  • the second heat exchange latter half portion 210b may communicate with the second heat exchange first half portion 210a and the second heat exchange connection passage 213a-7.
  • the second heat exchange second half 210b has a second heat exchange cell 211a adjacent to the first inlet 130 and a second heat exchange cell 211a adjacent to the first inlet 130 of the second heat exchange front end 210a. -7) and the second heat exchange connecting passages 213a-7 can communicate with each other at the rear ends of the respective second heat exchange cells 211a-7 and 211b-1.
  • the second heat exchange second half portion 210b includes a front end portion of the second heat exchange cell 211b-5 (hereinafter referred to as “intake and discharge cell 211b-5”) adjacent to the second heat exchange front half portion 210a by a central partition. It may be divided into a rear end.
  • the inlet / outlet cells 211b-5 may be divided into front and rear ends by a central partition wall integrally formed with the motor housing 40.
  • the intake discharge cell 211b-5 may be the second heat exchange cell 211b-5 disposed at the uppermost side of the second heat exchange latter half portion 210b.
  • the front end portion of the inlet / outlet cell 211b-5 may communicate with the second inlet port 230 through which the second fluid flows into the second heat exchange part 210 from the outside of the motor housing 40.
  • the rear end of the inlet / outlet cell 211b-5 may communicate with the second discharge port 250 through which the second fluid is discharged from the second heat exchange part 210 to the outside of the motor housing 40. After passing through the front end of the inlet / outlet cell 211b-5, the second fluid may flow into the second heat exchange front part 210a.
  • the second inlet port 230 and the second outlet port 250 will be described in detail below.
  • the front end of the inlet / outlet cell 211b-5 may be opened to one side facing the inverter housing 51 to communicate with the inside of the inverter housing 51.
  • the second fluid introduced into the cell front end of the inlet and outlet flows through the flow path in the inverter housing 51 and then flows into the second heat exchange front part 210a.
  • the inverter housing 51 may include an inverter housing inlet hole 51-4 communicating with the front end of the inlet / outlet cell 211b-5.
  • the inverter housing 51 may include an inverter housing discharge hole 51-5 communicating with the second heat exchange cell 211 of the second heat exchange front half portion 210a.
  • the second heat exchange part 210 water introduced into the motor housing 40 from the outside of the motor housing 40 first flows into the inverter housing 51 to cool the inverter and is discharged from the inverter housing 51.
  • the second heat exchange front part 210a may be introduced to cool the stator and the oil.
  • the second heat exchanger 210 configured as described above may cool the inverter having a relatively low temperature first, and then cool the oil having a relatively high temperature, thereby maintaining a temperature difference between a water, which is a refrigerant, and an object to be heat exchanged for a predetermined temperature or more. There is an advantage that heat exchange can be made more effectively.
  • variety of the 2nd heat exchange cell 211 of the 2nd heat exchange front half part 210a is the 2nd of the 2nd heat exchange late part 210b with respect to the circumferential direction of the motor housing 40. As shown in FIG. It may be provided to be narrower than the width of the heat exchange cell (211).
  • the pressure loss of the fluid may be larger as the flow rate is faster when different conditions are equal.
  • the width of the second heat exchange cell 211 of the second heat exchange late part 210b is provided to be wider than the width of the second heat exchange cell 211 of the second heat exchange front part 210a.
  • the pressure loss of the fluid in the second heat exchange part 210b may be reduced, so that water flows smoothly along the second heat exchange part 210.
  • the second heat exchanger 210 configured as described above, despite the pressure loss caused by flowing the second heat exchange front part 210a, water flows along the second heat exchange late part 210b and can effectively cool the stator. There is an advantage.
  • the second flow passage 200 may include a second inlet 230 through which the second fluid flows into the second flow passage 200 from the outside of the motor housing 40. Can be.
  • the second inlet 230 may communicate with one end of the inverter heat exchanger 52.
  • the second inlet 230 may be disposed at an upper end portion of the outer circumferential surface of the motor housing 40, and one end thereof may communicate with the second heat exchanger 210, and the other end thereof may communicate with the outside of the motor housing 40.
  • One end of the second inlet 230 may communicate with the first half of the inlet / outlet cell 211b-5, and the other end may communicate with the outside of the motor housing 40.
  • the second inlet 230 may be a hole extending from the outer surface of the inlet / outlet cell 211b-5 to the outside of the motor housing 40.
  • the second inlet 230 may have a shape extending in the surface direction from the outer circumferential surface of the motor housing 40.
  • the second inlet 230 may be provided at a predetermined distance from the highest point on the outer circumferential surface of the motor housing 40 to the right.
  • the second inlet 230 may communicate with a cooling water circulation system through which the coolant is circulated, such that water may be introduced into the second heat exchange part 210 through the second inlet 230.
  • the cooling water circulation system may include a cooling water pump for circulating the cooling water and a radiator in contact with the outside air and cooling the cooling water.
  • the second flow path 200 may include a second discharge port 250 through which the second fluid is discharged from the second flow path 200 to the outside of the motor housing 40. Can be.
  • the second discharge port 250 may be in communication with the other end of the second heat exchange part 210, one end of which is in communication with the inverter heat exchange part 52.
  • the second discharge port 250 may be disposed at an upper end portion of the outer circumferential surface of the motor housing 40, one end thereof may communicate with the second heat exchanger 210, and the other end thereof may communicate with the outside of the motor housing 40.
  • One end of the second discharge port 250 may communicate with the rear end of the inlet / outlet cell 211b-5, and the other end may communicate with the outside of the motor housing 40.
  • the second inlet 230 may be a hole extending from the outer surface of the inlet / outlet cell 211b-5 to the outside of the motor housing 40.
  • the second inlet 230 may have a shape extending in the surface direction from the outer circumferential surface of the motor housing 40.
  • the second discharge port 250 may be provided to be spaced apart from the highest point on the outer circumferential surface of the motor housing 40 to the right by a predetermined distance.
  • the second discharge port 250 may be disposed side by side with a predetermined interval before and after the second inlet 230.
  • the second discharge port 250 may communicate with a cooling water circulation system in which the cooling water is circulated, so that the cooling water may be discharged from the second heat exchanger 210 to the cooling water circulation system.
  • the motor housing 40 configured as described above has the advantage that the second inlet port 230 and the second outlet port 250 are arranged side by side to facilitate production.
  • the motor housing 40 has an advantage of being easily connected to the cooling water circulation system.
  • FIG. 13 is a front view of the inverter housing 51 of FIG. 1.
  • FIG. 14 is a rear view of the inverter housing 51 of FIG. 1.
  • the inverter casing 50 can be coupled in the longitudinal direction of the motor housing 40 and the shaft 10.
  • the inverter casing 50 may include an inverter housing 51, an inverter heat exchange plate 53, and an inverter housing cover 55.
  • the motor 1 may include a front cover that covers one open side of the motor housing 40.
  • the motor 1 may include an inverter housing 51 coupled with the motor housing 40 in the longitudinal direction of the shaft 10.
  • the front cover may be an inverter housing 51 which covers one open side of the motor housing 40 and in which an inverter may be accommodated.
  • the motor 1 does not include the inverter housing 51, and the front cover may be provided to cover one side of the motor housing 40.
  • the inverter housing 51 may be provided in a hollow cylindrical shape.
  • the inverter housing 51 may have a cylindrical shape with one side open.
  • a rear side hole 51-1 through which the shaft 10 penetrates may be formed at the rear side.
  • a portion of the rear wall on which the rear hole 51-1 is formed may protrude forward, and may be coupled to the inverter heat exchange plate 53.
  • the inverter housing 51 may be coupled to the rear side wall of the inverter housing 51 by inserting the inverter heat exchange plate 53 therein.
  • the inverter housing 51 may have a step 51-2 formed in the rear side wall thereof to guide the position at which the inverter heat exchange plate 53 is coupled.
  • the inverter housing 51 is provided with the same height of the stepped 51-2 provided in the rear wall and the height of the protruding portion around the rear hole 51-1, so that the inverter heat exchange plate 53 is an inverter. When engaged with the housing 51 can guide the engagement position.
  • the inverter housing 51 may include an inverter housing coupling part 51-3 that protrudes rearward at the rear end and engages with a bearing of the shaft 10.
  • the inverter housing coupling portion 51-3 may have a hollow cylindrical shape. One or more steps may be formed in the inverter housing coupling part 51-3 so that the bearing is effectively cooled by oil flowing through the internal space of the motor housing 40.
  • a plurality of holes may be formed in the rear side wall in which water flows into the inverter housing 51 and water is discharged to the outside of the inverter housing 51.
  • a plurality of holes are formed above the rear side wall so that the first flow path 100 and the inside of the inverter housing 51 may communicate with each other.
  • the inverter housing 51 may be provided with an inverter housing inlet hole 51-4 communicating with the front end of the inlet / outlet cell 211b-5 and into which water flows into the inverter housing 51.
  • the inverter housing 51 communicates with the second heat exchange cell 211a-1 of the second heat exchange front part 210a so that water is discharged from the inverter housing 51 and flows into the second heat exchange front part 210a.
  • the hole 51-5 may be provided.
  • the inverter housing 51 has an inverter housing inlet hole 51-4 disposed at a position corresponding to the front end of the inlet / outlet cell 211b-5, and the inverter housing 51 is coupled to the motor housing 40.
  • the inverter housing 51 and the inlet / outlet cell 211b-5 may communicate with each other.
  • the inverter housing 51 has an inverter housing discharge hole 51-5 disposed at a position corresponding to the second heat exchange cell 211 of the second heat exchange front half portion 210 a, and the inverter housing 51 has a motor housing 40. ) And the inverter housing 51 and the second heat exchange front part 210a may be in communication with each other.
  • the inverter housing 51 may include an inverter heat exchanger 52 through which water introduced into the inverter housing 51 flows.
  • the inverter housing 51 may include an inverter heat exchanger 52 for cooling the inverter therein.
  • the inverter heat exchanger 52 may be formed by coupling the inverter housing 51 and the inverter heat exchanger plate 53.
  • a part of the flow path may be formed by the inverter housing 51, and the remaining part of the flow path may be formed by the inverter heat exchange plate 53.
  • the inverter heat exchanger 52 may be provided so that the second fluid introduced into the inverter heat exchanger 52 rotates in the circumferential direction of the shaft 10.
  • the inverter heat exchanger 52 may be provided so that water introduced into the inverter heat exchanger 52 rotates counterclockwise when the inverter housing 51 is viewed from the front.
  • 15 is a rear view of the inverter heat exchange plate 53 of FIG. 1.
  • the inverter housing 51 may include an inverter heat exchange plate 53 coupled to the inside of the inverter housing 51 and provided with a plurality of heat exchange fins.
  • the inverter heat exchange plate 53 may be combined with the inverter housing 51 to form the inverter heat exchange part 52.
  • the inverter heat exchange plate 53 may have a central hole 53-1.
  • the inverter heat exchange plate 53 may be provided in a disc shape having a diameter corresponding to the inner diameter of the inverter housing 51, and may be inserted into and closely coupled to the inner circumferential surface of the inverter housing 51.
  • the inverter heat exchange plate 53 may be coupled to the inverter housing 51 by having a plurality of coupling holes at edges thereof.
  • the inverter heat exchange plate 53 may be coupled to the inverter housing 51 by providing a plurality of coupling holes around the central hole 53-1.
  • the inverter heat exchange plate 53 may include a protrusion 53-2 formed on the rear side of the inverter housing 51 facing the rear wall of the inverter housing 51 at regular intervals from the central hole 53-1.
  • the protrusion 53-2 may have a circular band shape having a constant thickness.
  • the inverter heat exchange plate 53 may be coupled to the protrusion 53-2 by inserting a protrusion surrounding the rear hole 51-1 of the inverter housing cover 55. Through this, the coupling force between the inverter heat exchange plate 53 and the inverter housing cover 55 can be strengthened.
  • the inverter heat exchange plate 53 may be provided with an O-ring coupling groove 53-3 to which the inverter housing O-ring 57 is coupled to the rear side.
  • the O-ring coupling groove 53-3 may be formed to correspond to the shape of the inverter housing O-ring 57 so that the inverter housing O-ring 57 is partially inserted.
  • the inverter heat exchange plate 53 may have an O-ring coupling groove 53-3 on a rear surface thereof in a shape corresponding to the inverter housing inlet hole 51-4 and the inverter housing discharge hole 51-5.
  • the inverter heat exchange plate 53 may include a protrusion wall 53-4 extending from the upper end of the central protrusion 53-2 to the O-ring coupling groove 53-3 on the rear side thereof and having a predetermined thickness. have.
  • the inverter heat exchange plate 53 has a counterclockwise direction in which the flow direction of water introduced into the inverter heat exchange unit 52 is caused by the protrusion wall 53-4 extending upward from the central protrusion 53-2. Can be guided in a direction.
  • the inverter heat exchange plate 53 may include a plurality of cooling fins 53-5 arranged on the rear side from the outside of the central protrusion 53-2 to a predetermined distance of the inverter heat exchange plate 53. .
  • the plurality of cooling fins 53-5 may have a cylindrical shape protruding to the rear side from the rear side surface of the inverter heat exchange plate 53.
  • the plurality of cooling fins 53-5 are formed in a cylindrical shape whose diameter decreases from the rear side to the rear side, so that durability can be improved.
  • the plurality of cooling fins 53-5 are arranged in a zigzag manner based on the radial direction of the inverter heat exchange plate 53, and may effectively exchange heat with the cooling fluid flowing therein.
  • Inverter heat exchanger 52 configured as described above has the advantage of effectively cooling the inverter heat exchanger plate 53 by increasing the contact area between the water flowing in the inverter heat exchanger 52 and the inverter heat exchanger plate 53. have.
  • the inverter housing 51 may include a plurality of inverter housing front fastening portions 51-6 protruding outward from the inverter housing 51 to couple to the inverter housing cover 55 at the front end.
  • the plurality of inverter housing front fastening portions 51-6 may be provided in symmetrical directions with each other.
  • the inverter housing 51 may include a plurality of inverter housing rear fastening portions 51-7 protruding outward from the inverter housing 51 at an outer rear end thereof to engage the inverter housing 51.
  • the plurality of inverter housing rear fastening portions 51-7 may be configured to improve the fastening force of the left side of the motor housing 40 including the first flow path 100 and the second flow path 200. More fastenings may be arranged on the left side than on the right side.
  • the plurality of inverter housing rear fastening portions 51-7 may be provided symmetrically with each other from side to side.
  • the plurality of inverter housing rear fastening portions 51-7 have a rib-shaped connection portion with the inverter housing 51 to be wider, so that durability can be improved.
  • the inverter housing 51 may be combined with the motor housing 40 to form the first flow path 100 and the second flow path 200.
  • the inverter housing 51 may be coupled to the motor housing 40 together with the rear cover 60 to form the first flow path 100 and the second flow path 200.
  • the inverter housing 51 may accommodate the inverter therein to protect the inverter from foreign matter or external shock.
  • the inverter housing 51 may be coupled in the longitudinal direction of the inverter housing cover 55 and the shaft 10.
  • the inverter housing 51 may be coupled in the longitudinal direction of the motor housing 40 and the shaft 10.
  • the inverter housing cover 55 may be coupled to the open front of the inverter housing 51.
  • the inverter housing cover 55 may have a disc shape having an outer diameter corresponding to the outer circumferential surface of the inverter housing 51.
  • the inverter housing cover 55 has a fastening portion protruding outward from an outer circumferential surface thereof and may be coupled to the inverter housing 51.
  • the inverter housing cover 55 may include one or more holes through which conductive wires for electrically connecting the inverter and a device external to the motor 1 pass.
  • the inverter casing 50 may include an inverter housing O-ring 57 interposed between the inverter heat exchange plate 53 and the inverter housing 51 to improve the sealing force. Through this, it is possible to prevent the cooling fluid from leaking into the inverter housing 51 to damage other members such as the inverter.
  • the inverter housing O-ring 57 may be interposed and coupled between the inverter housing 51 and the inverter heat exchange plate 53.
  • At least a portion of the inverter housing O-ring 57 may be inserted into and coupled to the O-ring coupling groove of the inverter heat exchange plate 53.
  • the inverter housing O-ring 57 is formed of an elastic material such as rubber and can be interposed between the members to improve the adhesion.
  • FIG. 16 is a front view of the rear cover 60 of FIG. 1.
  • FIG. 17 is a rear view of the rear cover 60 of FIG. 1.
  • the motor 1 covers the other open side of the motor housing 40 opposite to one side of the motor housing 40 covered by the front cover. It may include a rear cover 60.
  • the rear cover 60 may be coupled to the rear side of the motor housing 40 in the longitudinal direction of the shaft 10.
  • the front cover and the rear cover 60 may be combined with the motor housing 40 to form the first flow path 100 and the second flow path 200.
  • the rear cover 60 may be formed to have an outer shape corresponding to the protrusion of the motor housing 40 so that the coupling force with the motor housing 40 may be improved.
  • the rear cover 60 may be variously formed in a shape corresponding to the coupling point of the main body to which the motor 1 is coupled.
  • the rear cover 60 may include a rear cover protrusion 61 protruding toward the motor housing 40 on a surface facing the motor housing 40.
  • the rear cover protrusion 61 may have a cylindrical shape in which a hole is formed in the center and one or more steps are formed.
  • the rear cover 60 may be provided with a plurality of fan-shaped grooves from the edge of the rear cover protrusion 61 to a predetermined distance from the center of the hole.
  • the rear cover 60 may include a plurality of protruding ribs 62 between the fan-shaped grooves.
  • the plurality of protruding ribs 62 can form a fan-shaped groove by the edges of the pair of protruding ribs 62 and the rear cover protrusion 61.
  • the plurality of protruding ribs 62 may extend in a radial direction of the rear cover protrusion 61 from a border of the rear cover protrusion 61 to a predetermined distance from the center of the central hole.
  • the plurality of protruding ribs 62 and the fan-shaped grooves may be provided vertically and horizontally symmetrically.
  • the motor 1 operates in a state in which the motor housing 40 and the rear cover 60 are coupled to each other so that oil is rotated inside the motor housing 40 by the rotation of the motor 1.
  • the oil is scattered in the motor housing 40 by the plurality of protruding ribs 62 and the rear cover 60 having a fan shape, there is an advantage that can effectively serve as a lubricant.
  • the motor 1 has an advantage that the oil can effectively cool the members inside the motor housing 40 such as the stator, the rotor 20 and the coil.
  • the rear cover 60 may be provided with a rear cover recess 63 having a hole shape in which at least one step is provided and recessed at a portion corresponding to the rear cover protrusion 61 at a rear surface thereof.
  • the rear cover 60 may be provided with a plurality of fastening portions 64 for coupling with the motor housing 40.
  • the rear cover 60 may be provided with a plurality of fastening portions having a hole shape in order to be coupled to the main body to which the motor 1 is coupled.
  • the motor 1 may include an O-ring 70 interposed between the motor housing 40 and the inverter housing 51.
  • the motor 1 may include an O-ring 70 interposed between and coupled to the motor housing 40 and the rear cover 60.
  • the O-ring 70 is formed of an elastic material such as rubber and can be interposed between the members to improve the adhesion.
  • the O-ring 70 is formed to correspond to the shape of the first flow path 100 and the second flow path 200 formed to be open to one end of the motor housing 40, so that the motor housing 40 may be the inverter housing 51 or When the rear cover 60 is coupled, fluid leakage to the outside of the motor 1 may be prevented.
  • the motor housing 40 is formed so that the edge portions of the first flow path 100 and the second flow path 200 protrude a predetermined length to the outside of the motor housing 40, and are inserted into and coupled to the groove formed in the O-ring 70. The leakage of the first fluid and the second fluid can be effectively prevented.
  • the motor 1 may include a pump in communication with the first flow path 100 to provide a flow pressure to circulate the first fluid.
  • the pump may be an oil pump 80.
  • one pump may be disposed on the left side of the motor housing 40.
  • a pair of pumps may be disposed on the left side and the right side of the motor housing 40 to provide flow pressure to the first heat exchanger 110.
  • the motor 1 may be set to allow the first fluid to flow in the first flow path 100 when the external temperature value of the motor 1 is equal to or greater than a preset temperature value.
  • the motor 1 may be set to flow the first fluid into the first flow path 100 when the viscosity of the first fluid is less than a predetermined value.
  • the motor 1 may include one or more sensors for sensing an external temperature of the motor 1.
  • the motor 1 may include one or more sensors for detecting the viscosity of the first fluid in the first flow path 100.
  • the motor 1 may have a preset value set according to the type of the first fluid.
  • the motor 1 may be set such that the second fluid flows into the second flow path 200 when the motor 1 operates.
  • the motor 1 may be set such that the first fluid flows to the first flow path 100 when the output of the motor 1 is equal to or greater than a preset value.
  • the motor 1 configured as described above has an advantage that the efficiency of the motor 1 can be improved by selectively controlling the first fluid to flow into the first flow path 100.
  • the motor 1 has the advantage that the durability of the motor 1 can be improved by reducing unnecessary operation.
  • FIG. 18 is a diagram for describing flows in the first flow path 100 and the second flow path 200.
  • oil is introduced into the first heat exchange part 110 from the internal space of the motor housing 40 through the first inlet port 130 (1).
  • the oil which flowed into the 1st heat exchange cell 111-1 of the lowest side of the 1st heat exchange part 110 is discharged to the oil pump 80 through the suction flow path 42 (2). ).
  • the first flow path 100 is introduced into the first heat exchange cell 111-2 of the first heat exchange part 110 through the discharge flow path 43. (3).
  • oil introduced into the first heat exchange cell 111-2 flows along the first heat exchange unit 110 and flows into the first heat exchange cell 111-5 on the uppermost side (4). ).
  • oil introduced into the first heat exchange cell 111-2 flows into the first heat exchange cell 111-3 through the first heat exchange connection passage 113-1, and The oil introduced into the first heat exchange cell 111-3 flows into the first heat exchange cell 1114 through the first heat exchange connection passage 113-2, and the oil flows into the first heat exchange cell 111-4.
  • the first heat exchange cell 111-5 flows into the uppermost first heat exchange cell 111-5 through the first heat exchange connection passage 113-3.
  • oil introduced into the uppermost first heat exchange cell 111-1 is discharged into the internal space of the motor housing 40 through the first discharge port 150 ().
  • the second heat exchanger is positioned at the uppermost side of the second heat exchange front part 211 a. It flows into the cell 211a-1 (3).
  • water introduced into the second heat exchange cell 211a-1 positioned at the uppermost side flows along the second heat exchange front part 210a and flows into the second heat exchange latter part 210b (4). .
  • water introduced into the second heat exchange cell 211a-1 flows into the second heat exchange cell 211a-2 through the second heat exchange connection flow path 213a-1.
  • Water introduced into the second heat exchange cell 211a-2 flows into the second heat exchange cell 211a-3 through the second heat exchange connection passage 213a-2, and flows into the second heat exchange cell 211a-3.
  • Water flowing into the second heat exchange cell 211a-5 and flowing into the second heat exchange cell 211a-5 passes through the second heat exchange connection passage 213a-5.
  • the second flow path 200 includes a second heat exchange cell in which water introduced into the second heat exchange cell 211a-7 is located at the lowermost side of the second heat exchange latter half portion 210b through the second heat exchange connection flow path 213a-7. Flows into (211b-1).
  • water introduced into the second heat exchange cell 211b-1 flows into the second heat exchange cell 211b-2 through the second heat exchange connection flow path 213b-1.
  • Water introduced into the second heat exchange cell 211b-2 flows into the second heat exchange cell 211b-3 through the second heat exchange connection passage 213b-2, and flows into the second heat exchange cell 211b-3.
  • the oil passes through the first heat exchange part 110 and is cooled by heat exchange with the second heat exchange part 210, and then discharged into the motor housing 40 again.
  • the device accommodated in the motor housing 40 such as the rotor 20 and the stator 30.
  • the motor 1 may cool water passing through the cooling water circulation system to cool the stator 30 in the inverter and the motor housing 40, the oil in the first flow path 100, and the inverter and the stator ( 30) and the oil can be cooled effectively.
  • the motor 1 has an advantage that heat exchange between water and oil can be effectively performed by designing a flow path in consideration of characteristics of water and oil which are cooling fluids.
  • the motor 1 is set to allow the oil to flow in the first flow path 100 in accordance with the external temperature and / or the viscosity of the first fluid (oil), it is possible to selectively use the oil cooling method according to the situation, There is an advantage that the motor 1 can be operated efficiently.
  • the motor 1 has an advantage that an effective structure for cooling the motor 1 by using a direct cooling method through oil and an indirect cooling method through water is presented.

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Abstract

본 발명은 샤프트와, 로터와, 샤프트 및 로터가 수용되는 내부 공간을 형성하는 모터 하우징과, 모터 하우징 내부에 수용되고, 샤프트의 반경 방향을 기준으로, 로터의 외측에 배치되는 스테이터와, 샤프트의 반경 방향을 기준으로, 스테이터의 외측에 배치되고, 내부에 제1 유체가 유동하고, 제1 유체는 내부 공간으로 토출되어 스테이터 및 로터를 냉각하는 제1 유로와, 샤프트의 반경 방향을 기준으로, 제1 유로와 스테이터 사이에 배치되고, 내부에 제2 유체가 유동하고, 제2 유체는 유로벽을 통해 전달되는 스테이터의 열을 흡수하는 제2 유로를 포함하는, 모터에 관한 것이다.

Description

모터
본 발명은 이중 유로로 구성되는 냉각 구조를 가지는 모터에 관한 것이다.
일반적인 모터는 로터, 로터 주변을 감싸는 스테이터 코어, 로터 또는 스테이터 코어에 감기는 코일을 포함한다.
이중 스테이터 코어에 코일이 감기는 모터를 예로써 설명하면, 모터는 로터에 구동력을 부가하기 위하여 코일에 전류를 흘려보낸다. 코일에 전류가 흐르게 되면 전자기장이 생성되고, 로터 내의 자석이 전자기장에 의해 일정 방향으로 힘을 받게 되어, 로터가 회전하게 된다.
이때, 스테이터의 코일로 전류가 흐르게 되면, 스테이터 코어 또는 스테이터 코일에서 열이 생성되게 된다. 따라서, 이렇게 생성되는 모터의 열을 냉각하기 위한 방법들이 기존에 개발되어 오고 있다.
종래에는 모터 하우징을 냉각수로 냉각하여 모터 내의 스테이터를 냉각시키는 효과를 갖도록 하는 간접 냉각 방식과, 모터 하우징 내에 오일을 분사하여 직접 스테이터 및 코일 등을 냉각하는 직접 냉각 방식이 이용되고 있다. 또한, 오일 냉각유로와 냉각수 냉각 유로를 함께 구비하는 모터 또한 개발되어 상용화 되고 있다.
최근의 기술 추세에 따를 때, 모터가 소형화 및 고속화 됨에 따라 모터의 발열 문제가 더욱 심각해지고 있음에도 불구하고, 기존의 냉각 성능을 효과적으로 개선할 수 있는 구조가 개시되지 않고 있어, 이에 대한 연구가 필요한 실정이다.
본 발명의 실시예는 상기한 문제점을 해결하기 위하여, 종래보다 향상된 냉각 성능을 가지는 모터의 구조를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명의 실시예는, 모터의 성능 및 내구성을 향상시킬 수 있는 구조를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명의 실시예는, 저온에서도 안정적으로 동작할 수 있는 모터를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 모터는, 샤프트; 로터; 상기 샤프트 및 상기 로터가 수용되는 내부 공간을 형성하는 모터 하우징; 상기 모터 하우징 내부에 수용되고, 상기 샤프트의 반경 방향을 기준으로, 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터; 상기 샤프트의 반경 방향을 기준으로, 상기 스테이터의 외측에 배치되고, 내부에 제1 유체가 유동하고, 상기 제1 유체는 상기 내부 공간으로 토출되어 상기 스테이터 및 상기 로터를 냉각하는 제1 유로; 및 상기 샤프트의 반경 방향을 기준으로, 상기 제1 유로와 상기 스테이터 사이에 배치되고, 내부에 제2 유체가 유동하고, 상기 제2 유체는 유로벽을 통해 전달되는 상기 스테이터의 열을 흡수하는 제2 유로;를 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 제1 유체가 순환되는 제1 유로 및 제2 유체가 순환되는 제2 유로를 포함하는 냉각 구조로 구성됨으로써, 모터를 효과적으로 냉각할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 모터의 냉각 성능이 향상됨으로써, 연속출력(연속출력비) 향상과 최대출력(코일 설계전류밀도 향상)과 같은 모터의 성능이 향상되고, 내구성이 향상될 수 있는 효과가 있다.
셋째, 예를 들면 제1 유체가 오일이고 제2 유체가 모터 외부의 냉각수 순환계를 따라 흐르는 냉각수인 경우, 저온 환경에서 상대적으로 고온인 냉각수가 상대적으로 저온인 오일에 열을 공급하여, 오일이 제1 유로를 따라 원활하게 유동하며 모터를 냉각할 수 있게 되는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 실시예에 따른 모터를 일측 방향에서 본 사시도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 모터를 타측 방향에서 본 사시도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 모터를 일측 방향에서 본 분해사시도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 모터를 타측 방향에서 본 분해사시도이다.
도 5는 도 1에서 인버터 케이싱(50)을 분리한 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1의 모터 하우징(40)을 일측에서 바라본 사시도이다.
도 7은, 도 6의 모터 하우징(40)으로부터 오일 펌프(80)가 분리된 모습을 보여주는 도면이다.
도 8은 도 1의 모터 하우징(40)을 타측에서 바라본 사시도이다.
도 9는 도 1의 모터 하우징(40)의 정면도이다.
도 10은 도 1의 모터 하우징(40)의 후면도이다.
도 11은 도 6의 모터 하우징(40)의 일부를 투명하게 해서 본 도면이다.
도 12는 도 1의 A-A’ 단면도이다.
도 13는 도 1의 인버터 하우징(51)의 정면도이다.
도 14는 도 1의 인버터 하우징(51)의 후면도이다.
도 15는 도 1의 인버터 열교환 판(53)의 후면도이다.
도 16은 도 1의 리어 커버(60)의 정면도이다.
도 17은 도 1의 리어 커버(60)의 후면도이다.
도 18은 제1 유로(100) 및 제2 유로(200) 내부의 유동을 설명하기 위한 도면이다.
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.
이하에서 상측(Top), 하측(Bottom), 좌측(Left), 우측(Right), 전방(Front) 및 후방(Rear) 방향은, 도면에 표시된 바와 같이 정의될 수 있다. 다만, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 이와 달리 정의될 수도 있다.
도 1은 본 실시예에 따른 모터(1)를 일측 방향에서 본 사시도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 모터(1)를 타측 방향에서 본 사시도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 모터(1)를 일측 방향에서 본 분해사시도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 모터(1)를 타측 방향에서 본 분해사시도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 모터(1)는, 샤프트(10), 로터(20), 스테이터(30), 모터 하우징(40), 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)를 포함할 수 있다.
샤프트(10)는, 로터(20)를 회전가능하게 지지할 수 있다.
모터(1)는, 차량용 모터일 수 있다. 차량은, 자동차, 오토바이를 포함하는 개념일 수 있다. 차량은, 동력원으로서 엔진을 구비하는 내연기관 차량, 동력원으로서 엔진과 전기 모터를 구비하는 하이브리드 차량, 동력원으로서 전기 모터를 구비하는 전기 차량등을 모두 포함하는 개념일 수 있다.
샤프트(10)는, 일단이 베어링과 결합되어 모터 하우징(40)의 일측 벽에 의하여 회전가능하게 지지될 수 있다. 샤프트(10)는, 타단이 베어링과 결합되어 모터 하우징(40)의 타측 벽에 의하여 회전가능하게 지지될 수 있다.
본 실시예에서, 샤프트(10)는, 전단이 모터 하우징(40)의 전단에 결합되는 인버터 하우징(51)과 결합될 수 있다. 샤프트(10)는, 후단이 모터 하우징(40)의 후단에 결합되는 리어 플레이트와 결합될 수 있다.
샤프트(10)는, 케이싱 어셈블리와의 결합위치를 안내하는, 돌출부를 구비할 수 있다.
샤프트(10)는, 복수의 단차를 가지는 형상으로 구비될 수 있다.
샤프트(10)는, 모터(1)가 작동되면, 회전되며 마찰에 의하여 열이 생성될 수 있다.
로터(20)는, 샤프트(10)를 회전 축으로 회전할 수 있다.
로터(20)는, 로터 코어와, 로터 코어에 수용되는 자석을 포함할 수 있다. 로터 코어는 샤프트(10)와 결합될 수 있다.
로터(20)는, 샤프트(10)의 외주면을 감싸며 결합될 수 있다.
로터(20)는, 모터(1)가 작동되면서 로터(20) 내부에서 생성되는 열 또는 샤프트(10) 등으로부터 전달받는 열에 의해 온도가 상승될 수 있다.
로터(20)는, 후술할 냉각 유체에 의하여 냉각될 수 있다.
로터(20)는, 모터 하우징(40) 내부에 수용될 수 있다.
스테이터(30)는, 스테이터 코어(31)와, 스테이터 코어(31)에 구비된 슬롯에 감기는 코일(33)을 포함할 수 있다.
스테이터(30)는, 모터 하우징(40) 내부에 수용될 수 있다.
스테이터(30)는, 샤프트(10)의 반경 방향을 기준으로, 로터(20)의 외측에 배치될 수 있다.
도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 샤프트(10)의 반경 방향은, 샤프트의 중심으로부터 외경을 향하는 방향으로 정의될 수 있다.
스테이터(30)는, 로터(20)의 외주면을 감싸도록 배치될 수 있다.
스테이터(30)는, 모터 하우징(40) 내측에 결합될 수 있다.
스테이터(30)는, 모터(1)가 작동되면, 코일에서 전달받는 열 또는 자체적으로 생성되는 열에너지로 인해, 온도가 상승될 수 있다.
스테이터(30)는, 냉각 유체에 의하여 직접 또는 간접 냉각될 수 있다. 냉각 유체는, 스테이터(30)와 직접 접촉되며 냉각하거나, 열전도체에 의하여 간접적으로 전도열을 흡수하여 스테이터(30)를 냉각할 수 있다.
스테이터(30)는, 복수 개의 스테이터 코어(31)가 결합되어 구성될 수 있다.
스테이터 코어(31)는, 외경이 모터 하우징(40)의 내주에 밀착되게 형성될 수 있다.
스테이터 코어(31)는, 모터(1)가 작동되면, 코일에서 전달되는 열에너지 및 스테이터 코어(31) 자체에서 생성되는 열에너지로 스테이터 코어(31)의 온도가 상승할 수 있다.
스테이터 코어(31)는, 모터 하우징(40)과 접촉면을 가져 모터 하우징(40)과 열전도를 통해 열에너지를 교환할 수 있다.
스테이터 코어(31)는, 모터 하우징(40)의 내주면에 형성된 돌기선과 맞물리게 홈이 구비되어, 모터 하우징(40)과의 결합력이 향상될 수 있다.
코일(33)은, 스테이터 코어(31)에 구비된 슬릿에 감기어 구비될 수 있다.
코일(33)은, 스테이터 코어(31)의 양측으로 돌출되게 구비될 수 있다.
코일(33)은, 로터(20)에 구비된 자석과 자기장을 형성하여, 로터(20)에 구동력을 제공할 수 있다.
코일(33)은, 모터(1)가 작동되면, 코일(33) 내부로 전류가 흐르며 코일(33)의 온도가 상승할 수 있다. 코일(33)은, 코일(33)에서 생성된 열에너지를 스테이터 코어(31)로 전달할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 다른 실시예에서, 코일(33)은, 로터(20)에 감기어 구비될 수도 있다.
모터 하우징(40)은, 모터(1)의 외관을 형성할 수 있다.
모터 하우징(40)은, 샤프트(10) 및 로터(20)가 수용되는 내부 공간을 형성할 수 있다.
모터 하우징(40)의 내부 공간에는, 샤프트(10), 로터(20), 스테이터(30) 및 냉각 유체가 수용될 수 있다.
모터 하우징(40)은, 중공을 포함하는 원통 형상으로 구비될 수 있다.
모터 하우징(40)은, 개방된 양측을 커버하는 한 쌍의 커버부재와 결합하여 내부 공간을 형성할 수 있다.
모터 하우징(40)은, 내부의 형상이 원통의 내주면의 형상일 수 있다.
모터 하우징(40)은, 외부의 형상이 원통 형상이 아닌 다각형 기둥의 형상 또는 그 이외의 형상일 수 있다.
도 5는 도 1에서 인버터 케이싱(50)을 분리한 상태를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1의 모터 하우징(40)을 일측에서 바라본 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 모터 하우징(40)은, 모터 하우징(40)의 내주면과 외주면 사이에 제1 유로(100)와 제2 유로(200)가 형성될 수 있다.
모터 하우징(40)은, 개방된 양측을 커버하는 한 쌍의 커버부재와 결합하여 제1 유로(100)와 제2 유로(200)를 형성할 수 있다.
모터(1)는, 모터 하우징(40)의 개방된 일측면을 커버하는 프론트 커버를 포함할 수 있다. 모터(1)는, 프론트 커버에 의해 커버되는 모터 하우징(40)의 일측면의 반대편의 모터 하우징(40)의 개방된 타측면을 커버하는 리어 커버(60)를 포함할 수 있다.
모터 하우징(40)은, 프론트 커버 및 리어 커버(60)와 결합하여 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)를 형성할 수 있다. 본 실시예에서, 프론트 커버는 인버터 하우징(51)일 수 있다.
모터 하우징(40)은, 내주면과 외주면 사이에 제2 열교환부(210)가 형성될 수 있다. 제2 열교환부(210)는, 스테이터(30)와 열에너지를 교환할 수 있다.
모터 하우징(40)은, 제2 열교환부(210)와 외주면 사이에 제1 열교환부(110)가 형성될 수 있다. 제1 열교환부(110)는, 제2 열교환부(210)와 열에너지를 교환할 수 있다.
모터 하우징(40)은, 샤프트(10)의 반경 방향을 기준으로, 제1 열교환부(110)와 제2 열교환부(210) 사이의 격벽의 두께와, 모터 하우징(40)의 내주면과 제2 열교환부(210) 사이의 격벽의 두께가 다르게 구비될 수 있다.
도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 샤프트(10)의 반경 방향은, 샤프트의 중심으로부터 외경을 향하는 방향으로 정의될 수 있다.
이를 통해, 모터(1)하우징은, 상대적으로 얇은 두께로 형성되는 제1 열교환부(110)와 제2 열교환부(210) 사이의 격벽을 통하여 열전달이 효과적으로 이루어지도록 할 수 있다. 또한, 모터 하우징(40)은, 상대적으로 두껍게 형성되는 모터 하우징(40)의 내주면과 제2 열교환부(210) 사이의 격벽에 의하여 모터 하우징(40)이 일정 수준 이상의 강성을 가지도록 할 수 있다.
제1 유로(100)와 제2 유로(200)에 대하여는 아래에서 상술하도록 한다.
모터 하우징(40)은, 샤프트(10)의 반경 방향을 기준으로, 제1 유로(100)가 형성되는 부분이 제1 유로(100)가 형성되지 않는 부분보다 외측으로 돌출되는 형상일 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 모터 하우징(40)은, 좌측부가 우측부 보다 하우징 벽의 두께가 더 두꺼운 형상일 수 있다. 모터 하우징(40)은, 제1 유로(100)가 형성되는 두께만큼 좌측부가 우측부 보다 하우징 벽의 두께가 더 두꺼운 형상일 수 있다.
이와 같이 구성되는 모터 하우징(40)은, 불필요한 부피 증가를 최소화하여, 모터(1)를 보다 컴팩트하게 구성할 수 있다.
다른 실시예에서, 모터 하우징(40)은, 제1 유로(100)가 형성되는 부분과 제1 유로(100)가 형성되지 않는 부분의 두께가 동일하게 구비될 수 있다.
다른 실시예에서, 모터 하우징(40)은, 좌측부와 우측부의 두께가 동일한 형상일 수 있다.
이와 같이 구성되는 모터 하우징(40)은, 좌우 대칭되게 형성되어 구조적으로 균형 있게 구비될 수 있다.
도 7은, 도 6의 모터 하우징(40)으로부터 오일 펌프(80)가 분리된 모습을 보여주는 도면이다.
모터 하우징(40)은, 외주면의 일측에 오일 펌프(80)가 배치될 수 있다. 모터 하우징(40)은, 외주면의 좌측 또는 우측에 오일 펌프(80)가 배치될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 모터 하우징(40)은, 외주면 상에 좌측 중간에서 좌측 하단 사이에 오일 펌프(80)가 배치될 수 있다.
모터 하우징(40)은, 외주면에 오일 펌프(80)와 결합되는 결합부(41)가 구비될 수 있다. 모터 하우징(40)은, 결합부(41)에 오일 펌프(80)의 일부분이 삽입되어 결합될 수 있다.
모터 하우징(40)은, 오일 펌프(80)에 구비된 복수의 체결부와 체결되는 복수의 체결부가 구비될 수 있다.
모터 하우징(40)은, 일단이 제1 열교환 셀(111)과 연통되고, 타단이 펌프의 흡입구와 연통되는 흡입 유로(42)를 포함할 수 있다. 흡입 유로(42)는, 모터 하우징(40) 외측으로 연장되어 구비될 수 있다.
모터 하우징(40)은, 오일 펌프(80)의 흡입구와 제1 열교환부(110)가 연통되도록 하는, 흡입 유로(42)가 구비될 수 있다.
흡입 유로(42)는, 일단이 모터 하우징(40) 내의 제1 열교환부(110)와 연통되고, 타단이 모터 하우징(40) 외부로 개방되는 홀 형상일 수 있다.
흡입 유로(42)는, 일단이 모터 하우징(40) 내의 제1 열교환부(110)와 연통되고, 타단이 오일 펌프(80)의 흡입구와 연통될 수 있다.
흡입 유로(42)는, 호스 또는 배관을 통하여 오일 펌프(80)의 흡입구와 연통될 수 있다.
흡입 유로(42)는, 모터 하우징(40)의 하단에 배치되어 오일 펌프(80)가 배치되는 일측으로 연장되는 형상일 수 있다.
흡입 유로(42)는, 모터 하우징(40)의 외주면에서 샤프트(10)의 반경 방향을 기준으로 외측으로 돌출된 부분에 형성될 수 있다.
모터 하우징(40)은, 흡입 유로(42)가 형성되는 부분이 모터 하우징(40) 외측으로 돌출되어 구비될 수 있다.
모터 하우징(40)은, 흡입 유로(42)와 연통되는 제1 열교환 셀(111-5)과 인접한 제1 열교환 셀(111-4)과 일단이 연통되고, 타단이 펌프의 토출구와 연통되는 토출 유로(43)를 포함할 수 있다. 토출 유로(43)는, 모터 하우징(40) 외측으로 연장되어 구비될 수 있다.
토출 유로(43)는, 오일 펌프(80)가 결합되는 결합부(41)에 의하여 형성되는 내부 공간에 구비될 수 있다.
토출 유로(43)는, 모터 하우징(40)의 외주면에서 오일 펌프(80)를 향하여 돌출되는 관 형상일 수 있다.
토출 유로(43)는, 일단이 모터 하우징(40) 내의 제1 열교환부(110)와 연통되고, 타단이 모터 하우징(40) 외부로 개방되는 홀 형상일 수 있다.
토출 유로(43)는, 일단이 모터 하우징(40) 내의 제1 열교환부(110)와 연통되고, 타단이 오일 펌프(80)의 토출구와 연통될 수 있다.
토출 유로(43)는, 오일 펌프(80)와 직접 연결되거나 호스 또는 배관에 의하여 연결될 수도 있다.
도시되지는 않았으나, 다른 실시예에서, 모터 하우징(40)은, 양측에 한 쌍의 오일 펌프(80)가 결합될 수도 있다. 모터 하우징(40)은, 좌측 및 우측에 제1 열교환부(110)가 형성되어, 한 쌍의 오일 펌프(80)에 의하여 오일이 펌핑될 수 있다.
도 6을 참조하면, 모터 하우징(40)은, 스테이터(30)의 결합 위치를 안내하기 위하여 내주면에 단차(45)가 형성될 수 있다. 모터 하우징(40)은, 후단에 인접한 위치의 내주면 상에 단차(45)가 형성될 수 있다.
모터 하우징(40)은, 외주면에서 모터 하우징(40)의 반경 방향을 기준으로 외측으로 돌출되는 복수의 체결부(47, 48)를 구비할 수 있다.
복수의 체결부(47, 48)는, 모터 하우징(40)의 전단에 배치되어, 모터 하우징(40)과 프론트 커버를 결합하는 모터 하우징 앞쪽 체결부(47)를 포함할 수 있다.
복수의 체결부는, 모터 하우징(40)의 후단에 배치되어, 모터 하우징(40)과 리어 커버(60)를 결합하는 모터 하우징 뒤쪽 체결부(48)를 포함할 수 있다.
모터 하우징(40)은, 상측에 개구된 오일 주입구을 개폐하는 오일 마개(49)를 구비할 수 있다.
오일 마개(49)는, 모터 하우징(40)에 스크류 결합되어 체결될 수 있다.
도 8은 도 1의 모터 하우징(40)을 타측에서 바라본 사시도이다.
도 9는 도 1의 모터 하우징(40)의 정면도이다.
도 10은 도 1의 모터 하우징(40)의 후면도이다.
도 11은 도 6의 모터 하우징(40)의 일부를 투명하게 해서 본 도면이다.
도 12는 도 1의 A-A’ 단면도이다.
이하에서는 도 5 내지 도 12을 참고하여 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)를 설명하기로 한다.
제1 유로(100)는, 샤프트(10)의 반경 방향을 기준으로, 스테이터(30)의 외측에 배치될 수 있다.
샤프트(10)의 반경 방향은, 샤프트(10)의 중심으로부터 반지름 방향으로 정의될 수 있다.
샤프트(10)의 반경 방향은, 모터 하우징(40)의 반경 방향과 동일한 방향으로 정의될 수 있다.
제1 유로(100)는, 모터 하우징(40)의 내주면과 외주면 사이에 형성될 수 있다.
제1 유로(100)는, 모터 하우징(40)과 일체로서 형성될 수 있다.
제1 유로(100)는, 다이캐스트 공법에 의하여 모터 하우징(40)에 형성될 수 있다.
제1 유로(100)는, 인버터 하우징(51) 및 리어 커버(60)가 모터 하우징(40)과 결합하여 형성될 수 있다.
도 6, 도 9 및 도 10을 참조하면, 제1 유로(100)는, 모터 하우징(40)이 일측 및 타측으로 개방되어 유로의 일부분을 형성하고, 인버터 하우징(51) 및 리어 커버(60)가 모터 하우징(40)과 결합하며 유로의 나머지 부분을 형성하여 제1 유로(100)가 형성될 수 있다.
제1 유로(100)는, 내부에 제1 유체가 유동할 수 있다. 제1 유체는, 모터 하우징(40)의 내부 공간으로 토출되어 스테이터 및 로터(20)를 냉각할 수 있다.
제1 유체는, 오일, 공기 등 제1 유로(100)를 따라 순환할 수 있는 유체 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
제1 유체는, 제1 유로(100)를 따라 순환하며, 제1 유로(100) 및 제1 유로(100)와 열교환하는 인접 부재와 열에너지를 교환할 수 있다.
제1 유체는, 모터 하우징(40)의 내부 공간으로 토출되어, 로터(20) 및 스테이터(30)와 직접 접촉하며 열에너지를 교환할 수 있다. 제1 유체는, 상대적으로 고온인 로터(20)와 스테이터(30)의 열을 흡수하여, 로터(20)와 스테이터(30)를 냉각시킬 수 있다.
제1 유체는, 로터(20) 및 스테이터(30 등과 직접 접촉하므로, 전기적으로 간섭하지 않으면서도 효과적으로 열을 흡수하는 물질이 이용될 수 있다.
이하에서, 제1 유체는 오일인 경우를 예를 들어 설명하도록 하나, 본 발명의 범위는 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 제1 유체가 오일인 경우에만 한정되지는 않는 것으로 보아야 할 것이다.
도 6, 도 8, 도 9 및 도 10을 참조하면, 제1 유로(100)는, 제2 열교환부(210)와 모터 하우징(40)의 외주면 사이에 형성되어 제2 열교환부(210)와 열교환하는 제1 열교환부(110)를 포함할 수 있다.
제1 열교환부(110)는, 샤프트(10)의 반경 방향을 기준으로, 제2 열교환부(210) 보다 외측에 배치될 수 있다.
제1 열교환부(110)는, 샤프트(10)의 반경 방향을 기준으로, 내측 유로벽을 제2 열교환부(210)의 외측 유로벽과 공유할 수 있다. 제1 열교환부(110)의 내측 유로벽이 제2 열교환부(210)의 외측 유로벽일 수 있다.
제1 열교환부(110)와 제2 열교환부(210) 사이의 격벽은, 일측이 제1 열교환기의 유로의 일면를 형성하고, 타측이 제2 열교환부(210)의 유로의 일면을 형성할 수 있다.
제1 열교환부(110)는, 내부에 오일이 유동하며, 제2 열교환부(210)를 유동하는 유체와 열교환할 수 있다. 제1 열교환부(110)를 유동하는 오일은, 제1 열교환부(110)와 제2 열교환부(210) 사이의 격벽으로의 열전도를 통하여, 제2 유체와 간접적으로 열교환할 수 있다.
제1 열교환부(110)는, 내부의 오일의 온도가 제2 열교환부(210)의 제2 유체의 온도보다 높은 경우에는, 오일의 열이 제2 유체로 전달될 수 있다. 제1 열교환부(110)는, 내부의 오일의 온도가 제2 열교환부(210)의 제2 유체의 온도보다 낮은 경우에는, 오일이 제2 유체로부터 열을 흡수할 수 있다.
제1 유로(100)는, 샤프트(10)의 원주 방향을 기준으로, 제2 열교환부(210)가 감싸는 모터 하우징(40)의 내주면의 면적과, 제1 열교환부(110)가 감싸는 모터 하우징(40)의 내주면의 면적의 비가, 1:0.3~0.7 일 수 있다.
도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 샤프트(10)의 원주 방향은, 샤프트의 외경이 형성되는 방향으로 정의될 수 있다.
도 9 및 도 10을 참조하면 제1 열교환부(110)는, 모터 하우징(40)의 개방된 일측에서 보아, 활 모양으로 구비될 수 있다. 제1 열교환부(110)는, 모터 하우징(40)의 내주면을 좌측 및 우측으로 이등분 하였을 때, 좌측 부분을 감싸도록 구비될 수 있다.
제1 열교환부(110)는, 샤프트(10)의 반경 방향을 기준으로, 제2 열교환부(210)의 적어도 일부를 감싸도록 구비될 수 있다.
제1 열교환부(110)는, 샤프트(10)의 반경 방향을 기준으로, 모터 하우징(40)의 내주면의 적어도 일부를 감싸도록 구비될 수 있다.
제1 열교환부(110)는, 모터 하우징(40)의 내주면의 절반 이상을 감싸는 형상일 수 있다.
제1 열교환부(110)는, 모터 하우징(40)의 하우징 벽 내부에 형성될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 제1 열교환부(110)는, 모터 하우징(40)의 내주면의 우측 부분을 감싸도록 구비될 수도 있다.
이와 같이 구비되는 제1 열교환부(110)는, 제1 열교환부(110)를 따라 하측에서 상측으로 오일의 주 유동이 형성되므로, 오일 펌프(80)에 의하여 오일이 효과적으로 펌핑될 수 있는 이점이 있다. 여기서 주 유동은, 유체가 유로를 따라 유동함에 있어 일부 구간에서의 유동 방향이 다르더라도, 유로의 시점과 종점을 기준으로, 전체적인 유동의 흐름을 의미하는 것으로 정의될 수 있다.
또한, 제1 열교환부(110)는, 하나의 오일 펌프(80)에 의하여서도 오일이 효과적으로 펌핑될 수 있는 이점이 있다.
제1 열교환부(110)는, 내측면이 제2 열교환부(210)의 외측면과 연결될 수 있다. 즉, 제1 열교환부(110)는, 격벽에 의해 제1 열교환부(110)와 제2 열교환부(210)가 구분될 수 있다. 이때, 격벽은, 일측이 제1 열교환부(110)의 일면이 되고, 타측이 제2 열교환부(210)의 일면이 될 수 있다.
제1 열교환부(110)는, 모터 하우징(40)의 외주면을 이루는 벽이 제1 열교환부(110)의 일측면을 이룰 수 있다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 제1 열교환부(110)는, 모터 하우징(40)의 원주 방향으로 배열되는, 복수의 제1 열교환 셀(111)을 포함할 수 있다.
도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이, 모터 하우징(40)의 원주 방향은, 모터 하우징(40)의 외경이 형성되는 방향으로 정의될 수 있다. 모터 하우징(40)의 원주 방향은, 샤프트(10)의 원주 방향과 동일한 방향으로 정의될 수 있다.
복수의 제1 열교환 셀(111)은, 모터 하우징(40)의 내주면을 감싸며 모터 하우징(40)의 원주 방향으로 배열될 수 있다.
열교환 셀은, 내부에 유체가 유동하며 열교환 셀의 외부와 열에너지를 교환할 수 있는, 단위 공간으로 정의될 수 있다.
열교환 셀은, 모터 하우징(40)의 내주면과 외주면 사이에 형성되는 공간 중 일부를 지칭하는 것으로 정의될 수 있다.
복수의 제1 열교환 셀(111)은, 복수의 제1 열교환 셀(111)들 사이의 격벽에 의하여 각각이 구분될 수 있다.
복수의 제1 열교환 셀(111)들 사이의 격벽은, 모터 하우징(40)의 내주면과 외주면 사이에 형성될 수 있다. 복수의 제1 열교환 셀(111)들 사이의 격벽은, 제1 열교환부(110)의 내측면으로부터 제1 열교환부(110)의 외측면까지 연장되는 벽일 수 있다.
복수의 제1 열교환 셀(111)들 사이의 격벽은, 모터 하우징(40)과 일체로 형성될 수 있다.
복수의 제1 열교환 셀(111)은, 복수의 제1 열교환 셀(111)에서 오일의 유동 방향인 전후 방향으로 길이를 가지는 것으로 정의될 수 있다. 복수의 제1 열교환 셀(111)은, 복수의 제1 열교환 셀(111)에서 오일의 유동 방향에 수직한 방향으로 폭과 높이를 가지는 것으로 정의될 수 있다.
복수의 제1 열교환 셀(111)은, 모터 하우징(40)의 원주 방향으로 폭을 가지고, 샤프트(10)의 반경 방향으로 높이를 가지고, 전후방향으로 길이를 가지는 것으로 정의될 수 있다.
복수의 제1 열교환 셀(111) 각각은, 일정한 폭과 일정한 높이을 가지고 모터 하우징(40)의 일단에서부터 타단까지 연장되는 형상일 수 있다.
복수의 제1 열교환 셀(111) 각각은, 일단이 하우징의 전방으로 개구되고, 타단이 하우징의 후방으로 개구되는 형상일 수 있다.
복수의 제1 열교환 셀(111) 각각은, 폭이 일정 범위 내에서 일정하지 않게 형성될 수 있다. 복수의 제1 열교환 셀(111) 각각은, 공정 상의 제약으로 인하여, 폭이 일정 범위 내에서 다르게 형성될 수 있다. 복수의 제1 열교환 셀(111) 각각은, 모터 하우징(40)의 중심보다 모터 하우징(40)의 단부에서의 폭이 더 넓게 형성될 수 있다.
복수의 제1 열교환 셀(111)은, 폭이 서로 다르게 구비될 수 있다.
복수의 제1 열교환 셀(111)은, 하측에 배치된 제1 열교환 셀(111)보다 상측에 배치된 제1 열교환 셀(111)의 폭이 더 작게 구비될 수 있다. 비압축성 유체의 운동에 관한 연속방정식에 따르면, 유량이 일정할 때 유속은 유로의 단면적에 반비례한다. 따라서, 복수의 제1 열교환 셀(111)은, 오일이 제1 열교환부(110)로 유동하며 중력 및 마찰에 의해 유속이 감소되는 것을 보상하기 위하여, 하측에서 상측으로 갈수록 제1 열교환 셀(111)의 폭이 감소되게 구비될 수 있다.
다른 실시예에서, 복수의 제1 열교환 셀(111)은, 서로 동일한 폭을 가지도록 구비될 수 있다.
복수의 제1 열교환 셀(111)은, 각각의 높이가 서로 동일하게 구비될 수 있다.
다른 실시예에서, 복수의 제1 열교환 셀(111)은, 서로 다른 높이를 가지도록 구비될 수 있다. 이를 통해, 동일한 폭의 복수의 제1 열교환 셀(111)이 서로 다른 높이를 가짐으로써, 유로 단면적이 서로 다르게 형성되어 오일이 효과적으로 유동되도록 할 수 있다.
제1 열교환 셀(111)은, 오일 펌프(80)와 연통되어 유동 압력을 제공받을 수 있다.
복수의 제1 열교환 셀(111) 중 어느 하나는, 흡입 유로가 구비되어 오일 펌프(80)의 흡입구와 연통될 수 있다.
복수의 제1 열교환 셀(111) 중, 흡입 유로(42)가 구비된 제1 열교환 셀(111)과 인접한 다른 제1 열교환 셀(111)에 토출 유로(43)가 구비되어 오일 펌프(80)의 토출구와 연통될 수 있다.
본 실시예에서, 복수의 제1 열교환 셀(111) 중 최하측에 배치된 제1 열교환 셀(111-5)이 흡입 유로(42)와 연통될 수 있다. 최하측에 배치된 제1 열교환 셀(111-5)은, 흡입 유로(42)를 통해 오일 펌프(80)의 흡입구와 연통되어, 제1 열교환 셀(111-5)에서 토출되는 오일이 오일 펌프(80)로 유입될 수 있다.
본 실시예에서, 복수의 제1 열교환 셀(111) 중에서 두번째로 하측에 배치된 제1 열교환 셀(111-4)이 토출 유로(43)와 연통될 수 있다. 두번째로 하측에 배치된 제1 열교환 셀(111-4)은, 최하측 제1 열교환 셀(111-5)과 인접한 제1 열교환 셀(111-4)일 수 있다.
두번째로 하측에 배치된 제1 열교환 셀(111-4)은, 토출 유로(43)를 통해 오일 펌프(80)의 토출구와 연통되어, 오일 펌프(80)에서 토출되는 오일이 제1 열교환 셀(111)로 유입될 수 있다.
이를 통해, 제1 유로(100)는, 최하측에 배치된 제1 열교환 셀(111-5)에서 두번째로 하측에 배치된 제1 열교환 셀(111-4)로 오일이 유동하는 유로가 형성될 수 있다.
이를 통해, 제1 유로(100)는, 오일이 제1 유로(100)를 따라 유동하기 위한 유동 압력을 오일 펌프(80)로부터 제공받을 수 있다.
복수의 제1 열교환 셀(111) 중 어느 하나는, 오일 주입구를 구비하여, 모터 하우징(40) 외부로부터 오일을 제1 유로(100)로 주입 가능하게 구비될 수 있다.
최상측에 배치된 제1 열교환 셀(111-1)은, 제1 열교환 셀(111)과 모터 하우징(40) 외부를 연통하는 홀인, 오일 주입구가 구비될 수 있다. 오일 주입구는, 오일 마개(49)에 의하여 개폐될 수 있다. 이를 통해, 제1 유로(100) 내에 오일을 주입하거나, 제1 유로(100) 내의 오일을 외부로 토출시킬 수 있다.
복수의 제1 열교환 셀(111)은, 제1 열교환 셀(111) 사이의 격벽의 두께가 서로 동일하게 구비될 수 있다.
복수의 제1 열교환 셀(111)은, 제1 열교환 연결유로(113)에 의하여 서로 연통될 수 있다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 제1 열교환부(110)는, 서로 인접한 복수의 제1 열교환 셀(111)을 연통하는, 복수의 제1 열교환 연결유로(113)를 포함할 수 있다. 제1 열교환 연결유로(113)는, 모터 하우징(40)의 양단에 배치될 수 있다.
복수의 제1 열교환 연결유로(113)는, 모터 하우징(40)의 전단 또는 후단에 인접하게 위치될 수 있다.
복수의 제1 열교환 연결유로(113)는, 제1 열교환 연결유로(113)에서의 오일의 유동방향인 모터 하우징(40)의 원주 방향으로 유로의 길이를 가지는 것으로 정의될 수 있다. 복수의 제1 열교환 연결유로(113)는, 오일의 유동 방향에 수직한 방향으로 폭과 높이를 가지는 것으로 정의될 수 있다.
제1 열교환 연결유로(113)는, 복수의 제1 열교환 셀(111) 사이의 격벽의 두께를 유로의 길이로 가지고, 격벽과 모터 하우징(40)의 전단 또는 후단 사이의 거리를 유로의 폭으로 가지고, 제1 열교환부(110)의 내측면부터 외측면까지를 유로의 높이로 가지는 것으로 정의될 수 있다.
제1 열교환 연결유로(113)는, 샤프트(10)의 길이 방향을 기준으로, 복수의 제1 열교환 셀(111)을 일측 및 타측에서 번갈아가며 연통하여, 제1 유체의 유동 방향이 제3 방향과 제4 방향으로 번갈아가며 바뀌도록 구비될 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 샤프트(10)의 길이 방향은, 샤프트(10)의 반경 방향과 수직하게 연장되는 방향으로 정의될 수 있다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 제1 열교환 연결유로(113-1)는, 아래에서 두번째인 제1 열교환셀(111-2) 및 아래에서 세번째인 제1 열교환셀(111-3)을 복수의 제1 열교환 셀(111-2, 111-3)의 후단에서 연통할 수 있다.
제1 열교환 연결유로(113-2)는, 아래에서 세번째인 제1 열교환셀(111-3) 및 아래에서 네번째인 제1 열교환 셀(111-4)을 복수의 제1 열교환 셀(111-3, 111-4)의 전단에서 연통할 수 있다.
제1 열교환 연결유로(113-3)는, 아래에서 네번째인 제1 열교환 셀(111-4) 및 최상측인 제1 열교환 셀(111-5)을 복수의 제1 열교환 셀(111-4, 111-5)의 후단에서 연통할 수 있다.
본 실시예에서, 제3 방향과 제4 방향은, 샤프트(10)의 길이 방향을 기준으로, 제3 방향이 앞에서 뒤를 향하는 방향이고, 제4 방향이 뒤에서 앞을 향하는 방향인 것으로 정의될 수 있다.
이와 같이 구성되는 제1 열교환부(110)는, 제1 열교환부(110)를 유동하는 제3 방향과 제4 방향으로 번갈아가며 변경됨으로써, 제1 열교환부(110)와 제2 열교환부(210) 간의 열교환이 효과적으로 이루어질 수 있는 이점이 있다.
복수의 제1 열교환 연결유로(113)는, 제1 열교환 연결유로(113)의 유로의 폭이 제1 열교환 셀(111)의 폭보다 좁게 구비될 수 있다.
제1 열교환부(110)는, 샤프트(10)의 길이 방향을 기준으로, 제1 열교환부(110)에서 제1 유체의 유동 방향이 바뀌는 횟수와, 제1 열교환부(110)에 의하여 둘러싸인 제2 열교환부(210)에서 제2 유체의 유동 방향이 바뀌는 횟수가 다르게 구비될 수 있다.
예를 들면, 제1 열교환부(110)는, 제1 열교환부(110)에서 오일의 유동 방향이 전후로 바뀌는 횟수보다, 제1 열교환부(110)가 둘러싸는 제2 열교환부(210)의 일부분에서 제2 유체의 유동 방향이 바뀌는 횟수가 더 많게 구비될 수 있다.
제1 열교환부(110)는, 제1 열교환부(110)의 제1 열교환 연결유로(113)의 갯수보다, 제1 열교환부(110)가 둘러싸는 제2 열교환부(210)의 제2 열교환 연결유로(213)의 갯수가 더 많게 구비될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 제1 열교환부(110)는, 제1 열교환부(110)에서 오일의 유동 방향이 전후로 바뀌는 횟수보다, 제1 열교환부(110)가 둘러싸는 제2 열교환부(210)의 일부분에서 제2 유체의 유동 방향이 바뀌는 횟수가 더 적게 구비될 수도 있다.
제1 열교환부(110)는, 제1 열교환부(110)의 제1 열교환 연결유로(113)의 갯수보다, 제1 열교환부(110)가 둘러싸는 제2 열교환부(210)의 일부분에서 제2 열교환 연결유로(213)의 갯수가 더 적게 구비될 수 있다.
모터 하우징(40)의 상하방향 단면적이 일정하고, 유동량이 일정한 경우, 열교환부 연결유로의 갯수가 많아지면, 유체가 흐르는 유로의 단면적이 감소하게 되어, 유동 속력은 증가되게 된다.
이와 같이 구성되는 제1 열교환부(110)는, 유체의 특성을 고려하여 제1 열교환부(110)와 제2 열교환부(210)에서 유동 방향이 변경되는 횟수를 달리 함으로써, 제1 열교환부(110)와 제2 열교환부(210) 간의 열교환이 효과적으로 이루어지도록 할 수 있다.
도시되지는 않았으나 다른 실시예에서, 제1 열교환부(110)는, 샤프트(10)의 반경 방향을 기준으로, 제1 열교환 셀(111) 가운데 적어도 일부가 제2 열교환 셀(211)과 서로 중첩되게 구비될 수 있다.
제1 열교환부(110)는, 제2 열교환 셀(211)과 대응되게 제1 열교환 셀(111)이 형성될 수 있다. 제1 열교환 셀(111)은, 내측면이 제2 열교환 셀(211)의 외측면과 격벽을 사이에 두고 서로 마주보게 구비될 수 있다.
제1 열교환부(110)는, 제2 열교환부(210)와 마주보는 열교환 셀간의 유동 방향이 서로 동일하게 구비될 수 있다.
또는, 제1 열교환부(110)는, 제2 열교환부(210)와 마주보는 열교환 셀 간의 유동 방향이 서로 반대되게 구비될 수 있다.
이와 같이 구성되는, 제1 열교환부(110)는, 제2 열교환부(210)와 제1 열교환부(110)의 열교환면적이 넓게 구비되어, 제1 열교환부(110)와 제2 열교환부(210) 사이의 열교환이 효과적으로 이루어질 수 있는 이점이 있다.
도 6, 도 8 및 도 11을 참조하면, 제1 유로(100)는, 제1 열교환부(110)와 모터 하우징(40)의 내부 공간을 연통하여, 제1 유체가 내부 공간으로부터 제1 유로(100)로 유입되는 제1 유입구(130)를 포함할 수 있다.
제1 유입구(130)는, 일단이 모터 하우징(40)의 내부 공간과 연통되고, 타단이 복수의 제1 열교환 셀(111) 중 어느 하나와 연통될 수 있다.
본 실시예예서, 제1 유입구(130)는, 일단이 모터 하우징(40)의 내부 공간과 연통되고, 타단이 최하측에 배치된 제1 열교환 셀(111-5)과 연통될 수 있다.
제1 유입구(130)는, 복수의 제2 열교환 셀(211a-7, 211b-1) 사이에 배치될 수 있다.
제1 유입구(130)는, 복수의 제2 열교환 셀(211a-7, 211b-1) 사이의 격벽을 관통하는 홀 형상으로 구비될 수 있다.
본 실시예에서, 제1 유입구(130)는, 복수의 제2 열교환 셀(211a-7, 211b-1) 사이에 배치되어 샤프트(10)의 길이 방향으로 연장되는 슬롯 형상으로 구비될 수 있다.
제1 유입구(130)는, 모터 하우징(40)의 내주면 상에서 전후 방향으로 연장되는 슬롯 형상일 수 있다.
제1 유입구(130)는, 전단이 코일(33)의 전단과 동일하거나 더 전방으로 연장되는 슬롯 형상일 수 있다.
제1 유입구(130)는, 후단이 코일(33)의 후단과 동일하거나 더 후방으로 연장되는 슬롯 형상일 수 있다.
제1 유입구(130)는, 모터 하우징(40)의 내주면에 면직방향으로 연장되어 형성될 수 있다.
제1 유입구(130)는, 모터 하우징(40)의 내주면 상의 최하측에 배치될 수 있다.
이와 같이 구성되는 제1 유입구(130)는, 제2 유로(200)에 간섭되지 않으면서 오일이 제1 유로(100)로 유입되도록 하고, 오일의 자중에 의하여 모터 하우징(40)의 내부 공간으로부터 제1 유로(100)로 오일이 효과적으로 유입되도록 할 수 있다.
또한, 제1 유입구(130)는, 모터 하우징(40) 내부 공간의 오일이 오일 펌프(80)로 균등하게 흡입되도록 할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 제1 유입구(130)는, 복수의 제1 유입구(130) 구비될 수도 있다.
도 8을 참조하면, 제1 유로(100)는, 제1 열교환부(110)와 모터 하우징(40)의 내부 공간을 연통하여, 제1 유체가 제1 유로(100)로부터 상기 내부 공간으로 토출되는 제1 토출구(150)를 포함할 수 있다.
제1 토출구(150)는, 일단이 모터 하우징(40)의 내부 공간과 연통되고, 타단이 복수의 제1 열교환 셀(111) 중 어느 하나와 연통될 수 있다.
본 실시예예서, 제1 토출구(150)는, 일단이 모터 하우징(40)의 내부 공간과 연통되고, 타단이 최상측에 배치된 제1 열교환 셀(111-1)과 연통될 수 있다.
제1 토출구(150)는, 복수의 제2 열교환 셀(211a-1, 211b-5) 사이에 배치될 수 있다.
제1 토출구(150)는, 복수의 제2 열교환 셀(211a-1, 211b-5) 사이의 격벽을 관통하는 홀 형상으로 구비될 수 있다.
제1 토출구(150)는, 모터 하우징(40)의 내주면 상에 형성되어, 제2 열교환부(210)와 모터 하우징(40)의 내부 공간을 연통하는 홀일 수 있다.
제1 토출구(150)는, 입토출 셀(211b-5) 및 제2 열교환 전반부의 제2 열교환 셀(211a-1) 사이의 격벽을 관통하여 구비될 수 있다.
제1 토출구(150)는, 제1 열교환 셀(111) 중에서 최상측에 위치한 제1 열교환 셀(111-1)과 연통될 수 있다.
제1 토출구(150)는, 모터 하우징(40)의 내주면에 면직하게 연장되는 홀일 수 있다.
제1 토출구(150)는, 복수의 제1 토출구(150a, 150b)가 전후로 일정 거리 이격되어 배치될 수 있다.
제1 토출구(150)는, 제1 토출구(150)를 통하여 모터 하우징(40)의 내부 공간으로 토출되는 오일이 코일(33)에 직접 분사되도록, 중력 방향을 기준으로, 코일(33)의 상측에 배치될 수 있다.
복수의 제1 토출구(150a, 150b)는, 스테이터 코어(31)의 전방 및 후방으로 노출되는 코일(33)의 상측에 각각 배치되어, 코일(33)을 효과적으로 냉각시킬 수 있다.
이와 같이 구성되는 제1 토출구(150)는, 제2 유로(200)에 간섭되지 않으면서 오일이 모터 하우징(40) 내부로 토출되도록 하고, 유동 압력에 의하여 오일이 효과적으로 토출되도록 할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 모터(1)는, 모터 하우징(40) 내에 오일 분배기를 더 구비하여, 제1 토출구(150)에서 토출되는 오일이 오일 분배기에 의하여 모터 하우징(40)의 내부 공간에 보다 넓게 분사되도록 할 수 있다.
제2 유로(200)는, 샤프트(10)의 반경 방향을 기준으로, 스테이터(30)의 외측에 배치될 수 있다.
제2 유로(200)는, 샤프트(10)의 반경 방향을 기준으로, 제1 유로(100)와 스테이터(30) 사이에 배치될 수 있다.
제2 유로(200)는, 모터 하우징(40)의 내주면과 외주면 사이에 형성될 수 있다.
제2 유로(200)는, 모터 하우징(40)과 일체로서 형성될 수 있다.
제2 유로(200)는, 다이캐스트 공법에 의하여 모터 하우징(40)에 형성될 수 있다.
제2 유로(200)는, 인버터 하우징(51) 및 리어 커버(60)가 모터 하우징(40)과 결합하여 형성될 수 있다.
도 6, 도 9 및 도 10을 참조하면, 제2 유로(200)는, 모터 하우징(40)이 일측 및 타측으로 개방되어 유로 벽의 일부분을 형성하고, 인버터 하우징(51) 및 리어 커버(60)가 모터 하우징(40)과 결합하며 유로 벽의 나머지 부분을 형성할 수 있다.
제2 유로(200)는, 내부에 제2 유체가 유동할 수 있다. 제2 유체는, 유로벽을 통해 전달되는 스테이터(30)의 열을 흡수할 수 있다.
제2 유체는, 물, 공기 등 제1 유로(100)를 따라 순환할 수 있는 유체 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
제2 유체는, 제2 유로(200)를 따라 순환하며, 제2 유로(200) 및 제2 유로(200)와 열교환하는 인접 부재와 열교환할 수 있다.
제2 유체는, 제2 열교환부(210)의 일측벽을 형성하는 모터 하우징(40)의 내주면으로부터 전달되는 열을 흡수할 수 있다. 제2 유체는, 모터 하우징(40)의 내주면에 면접하는 스테이터 코어(31)의 열을 흡수할 수 있다.
제2 유체는, 제2 유로(200)와 제1 유로(100) 사이의 격벽을 통하여 전달되는 열을 흡수할 수 있다. 제2 유체는, 제1 유로(100) 내부를 유동하는 제1 유로(100)의 열을 흡수할 수 있다.
제2 유체는, 스테이터(30) 및 로터(20) 등 모터 하우징(40)의 내부에 배치되는 장치와 직접적으로 접촉하지는 않으므로, 전기적 간섭여부와는 상관없이 효과적으로 열을 흡수할 수 있는 물질이 이용될 수 있다.
이하에서, 제2 유체는 물인 경우를 예를 들어 설명하도록 하나, 본 발명의 범위는 청구범위에 의해서 해석되어야 하며, 제1 유체가 물인 경우에만 한정되지는 않는 것으로 볼 것이다. 여기서 물은, 순수한 물, 전해질 등을 포함하는 물을 포함하는 것으로 정의될 수 있다.
제2 유로(200)는, 모터 하우징(40) 외부의 냉각수 순환계(미도시)과 연통되어, 물이 냉각수 순환계와과 모터 하우징(40) 내의 제2 유로(200)를 순환하도록 구성될 수 있다.
냉각수 순환계는은, 냉각수 펌프, 열교환부인 라디에이터 등을 포함하고, 차량의 엔진 또는 그 밖의 내부 부재를 냉각할 수 있다.
제2 유로(200)는, 냉각수 순환계로부터으로부터 제공받는 유동 압력에 의해 물이 제2 유로(200)를 따라 유동할 수 있다.
도 6, 도 8, 도 9 및 도 10을 참조하면, 제2 유로(200)는, 모터 하우징(40)의 내주면과 외주면 사이에 형성되어 스테이터(30)와 열교환하는 제2 열교환부(210)를 포함할 수 있다.
제2 열교환부(210)는, 모터 하우징(40)의 구조적 중심을 기준으로, 제1 열교환부(110) 보다 내측에 배치될 수 있다.
제2 열교환부(210)는, 내부로 물이 유동하며 스테이터(30)의 열을 흡수하여, 스테이터(30)를 냉각할 수 있다.
제2 열교환부(210)는, 모터 하우징(40)의 구조적 중심을 기준으로, 외측 유로벽을 제1 열교환부(110)의 내측 유로벽과 공유하도록 구비될 수 있다. 즉, 제2 열교환부(210)의 외측 유로벽이 제1 열교환부(110)의 내측 유로벽일 수 있다.
제1 열교환부(110)와 제2 열교환부(210) 사이의 격벽은, 일측이 제1 열교환부(110)의 유로의 일면이 되고, 타측이 제2 열교환부(210)의 유로의 일면이 될 수 있다.
제2 열교환부(210)는, 내부에 물이 유동하며, 제1 열교환부(110)를 유동하는 오일과 열에너지를 교환할 수 있다. 제2 열교환부(210)를 유동하는 물은, 제1 열교환부(110)와 제2 열교환부(210) 사이의 격벽으로의 열전도를 통하여, 오일과 간접적으로 열에너지를 교환할 수 있다.
제2 열교환부(210)는, 내부의 물의 온도가 제1 열교환부(110)의 오일의 온도보다 높은 경우에는, 물의 열이 오일로 전달될 수 있다. 제2 열교환부(210)는, 내부의 물의 온도가 제1 열교환부(110)의 오일의 온도보다 낮은 경우에는, 물이 오일로부터 열을 흡수할 수 있다.
제2 열교환부(210)는, 샤프트(10)의 원주 방향을 기준으로, 제2 열교환부(210)가 감싸는 모터 하우징(40)의 내주면의 면적과, 제1 열교환부(110)가 감싸는 모터 하우징(40)의 내주면의 면적의 비가, 1:0.3~0.7 일 수 있다.
도 5를 참조하면 제2 열교환부(210)는, 모터 하우징(40)의 개방된 일측에서 보아, 도넛 모양으로 구비될 수 있다. 제2 열교환부(210)는, 모터 하우징(40)의 내주면을 감싸도록 구비될 수 있다.
제2 열교환부(210)는, 모터 하우징(40)의 하우징 벽 내부에 형성될 수 있다.
제2 열교환부(210)는, 모터 하우징(40)의 내주면의 90% 이상을 감싸는 형상일 수 있다.
제2 열교환부(210)는, 일단이 인버터 열교환부(52)와 연통될 수 있다. 제2 열교환부(210)는, 타단이 제2 토출구(250)와 연통될 수 있다.
제2 열교환부(210)는, 후술하는 바와 같이 전반부와 후반부로 구분할 수 있다. 제2 열교환부(210)는, 제2 열교환 전반부(210a)의 일단이 인버터 열교환부(52)와 연통될 수 있다. 제2 열교환부(210)는, 제2 열교환 전반부(210a)의 타단이 제2 열교환 후반부(210b)와 연통될 수 있다.
제2 유로(200)는, 물이 먼저 인버터 열교환부(52)로 유입되어 인버터를 냉각하고, 인버터 열교환부(52)로부터 토출된 물이 제2 열교환부(210)로 유입될 수 있다.
이를 통해, 상대적으로 낮은 온도인 인버터를 먼저 냉각한 물이 상대적으로 높은 온도인 오일을 냉각하도록 구성됨으로써, 냉각 유체인 물이 냉각할 대상으로부터 열을 효과적으로 흡수할 수 있는 이점이 있다.
인버터 열교환부(52)에 대하여는 아래에서 상술하기로 한다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 제2 열교환부(210)는, 모터 하우징(40)의 원주 방향으로 배열되는, 복수의 제2 열교환 셀(211)을 포함할 수 있다.
복수의 제2 열교환 셀(211)은, 모터 하우징(40)의 내주면을 감싸며 모터 하우징(40)의 원주 방향으로 배열될 수 있다.
복수의 제2 열교환 셀(211)은, 복수의 제2 열교환 셀(211)들 사이의 격벽에 의하여 각각이 구분될 수 있다.
복수의 제2 열교환 셀(211)들 사이의 격벽은, 모터 하우징(40)의 내주면과 외주면 사이에 형성될 수 있다. 복수의 제2 열교환 셀(211)들 사이의 격벽은, 제2 열교환부(210)의 내측면으로부터 제2 열교환부(210)의 외측면까지 연장되는 벽일 수 있다.
복수의 제2 열교환 셀(211)들 사이의 격벽은, 모터 하우징(40)과 일체로 형성될 수 있다.
복수의 제2 열교환 셀(211)은, 복수의 제2 열교환 셀(211)에서 오일의 유동 방향인 전후 방향으로 길이가 형성되는 것으로 정의될 수 있다. 복수의 제2 열교환 셀(211)은, 복수의 제2 열교환 셀(211)에서 오일의 유동 방향에 수직한 방향으로 폭과 높이가 형성되는 것으로 정의될 수 있다.
복수의 제2 열교환 셀(211)은, 모터 하우징(40)의 원주 방향으로 폭이 형성되고, 샤프트(10)의 반경 방향으로 높이가 형성되고, 전후 방향으로 길이가 형성되는 것으로 정의될 수 있다.
복수의 제2 열교환 셀(211) 각각은, 폭과 높이가 일정하고, 모터 하우징(40)의 일단에서부터 타단까지 연장되게 형성될 수 있다.
복수의 제2 열교환 셀(211) 각각은, 모터 하우징(40)의 일측 및 타측으로 개구된 형상일 수 있다.
복수의 제2 열교환 셀(211) 각각은, 모터 하우징(40)의 전방 및 후방으로 개구된 형상일 수 있다.
복수의 제2 열교환 셀(211) 각각은, 일정한 값의 오차 범위 내에서 폭이 불균일하게 형성될 수 있다. 복수의 제2 열교환 셀(211) 각각은, 공정 상의 제약으로 인하여, 폭이 일정한 오차 범위를 가지고 형성될 수 있다. 복수의 제2 열교환 셀(211) 각각은, 모터 하우징(40)의 중심에서의 폭 보다 모터 하우징(40)의 전단 또는 후단에서의 폭이 더 넓을 수 있다.
복수의 제2 열교환 셀(211)은, 폭이 서로 다르게 구비될 수 있다.
복수의 제2 열교환 셀(211)은, 상대적으로 하측에 위치한 제2 열교환 셀(211)보다 상측에 위치한 제2 열교환 셀(211)의 폭이 더 작게 구비될 수 있다.
비압축성 유체의 운동에 관한 연속방정식에 따르면, 유량이 일정할 때 유속은 유로의 단면적에 반비례한다. 따라서, 복수의 제2 열교환 셀(211)은, 물이 제2 열교환부(210)로 유동하며 중력 및 마찰에 의해 유속이 감소되는 것을 보상하기 위하여, 하측에서 상측으로 갈수록 제2 열교환 셀(211)의 폭이 감소되게 구비될 수 있다.
다른 실시예에서, 복수의 제2 열교환 셀(211)은, 서로 폭이 동일하게 형성될 수 있다.
복수의 제2 열교환 셀(211)은, 서로 동일한 높이로 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 복수의 제2 열교환 셀(211)은, 서로 다른 높이를 가지게 형성될 수 있다. 이를 통해, 폭이 동일하고 높이가 서로 다른 복수의 제2 열교환 셀(211)이, 서로 다른 유로의 단면적을 가짐으로써, 내부에서 물이 효과적으로 유동되도록 할 수 있다.
제2 열교환 셀(211)은, 냉각수 순환계로부터으로부터 유동 압력을 제공받아, 물이 순환될 수 있다.
복수의 제2 열교환 셀(211) 중 어느 하나는, 제2 유입구(230)가 구비되어 냉각수 순환계와과 연통되고, 냉각수 순환계로부터으로부터 제2 열교환 셀(211)로 물이 유입될 수 있다.
복수의 제2 열교환 셀(211) 중 어느 하나는, 제2 토출구(250)가 구비되어 냉각수 순환계와과 연통되고, 제2 열교환 셀(211)로부터 냉각수 순환계로으로 물이 토출될 수 있다.
본 실시예에서, 복수의 제2 열교환 셀(211) 중 우상단에 배치된 제2 열교환 셀(211b-5)(이하 “입토출 셀(211b-5)”)이 제2 유입구(230)와 직접적으로 연통될 수 있다.
입토출 셀(211b-5)은, 제2 유입구(230)를 통해 냉각수 순환계와과 연통되고, 냉각수 순환계로부터으로부터 토출되는 물이 입토출 셀(211b-5)로 유입될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 제2 유입구(230)와 제2 토출구(250)는 서로 다른 제2 열교환 셀(211)에 구비될 수도 있다.
입토출 셀(211b-5)에 관하여는 아래에서 상술하도록 한다.
복수의 제2 열교환 셀(211)은, 제2 열교환 셀(211) 사이의 격벽의 두께가 서로 다르게 구비될 수 있다.
도 9 및 도 10를 참조하면, 복수의 제2 열교환 셀(211)은, 아래에서 두번째인 제2 열교환(211a-6) 셀 및 아래에서 세번째인 제2 열교환 셀(211a-7) 사이의 격벽이 다른 제2 열교환 셀(211)들 사이의 격벽보다 두껍게 구비될 수 있다.
복수의 제2 열교환 셀(211)은, 아래에서 두번째인 제2 열교환(211b-2) 셀 및 아래에서 세번째인 제2 열교환 셀(211b-3) 사이의 격벽이 다른 제2 열교환 셀(211)들 사이의 격벽보다 두껍게 구비될 수 있다.
복수의 제2 열교환 셀(211)은, 좌측 및 우측이 대칭되게, 아래에서 두번째 및 세번째인 제2 열교환 셀(211) 사이의 격벽이 다른 제2 열교환 셀(211)들 사이의 격벽보다 두껍게 구비될 수 있다.
이와 같이 구성되는 모터 하우징(40)은, 구조적인 강성이 보강될 수 있고, 격벽이 두껍게 형성된 지점의 제2 열교환 연결유로(213a-5, 213b-2)에서 열교환이 더 잘 이루어질 수 있는 이점이 있다.
또한, 모터 하우징(40)은, 모터 하우징(40) 상측의 격벽과 한 쌍의 두꺼운 격벽이 서로 좌우 대칭을 이루어, 응력(Stress)이나 변형(Strain)에 대한 강인성(Robustness)이 향상될 수 있는 이점도 있다.
도시되지는 않았으나 복수의 제2 열교환 셀(211)은, 제2 열교환 셀(211) 사이의 격벽의 두께가 서로 동일하게 구비될 수도 있다.
복수의 제2 열교환 셀(211)은, 제2 열교환 연결유로(213)에 의하여 서로 연통될 수 있다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 제2 열교환부(210)는, 서로 인접한 복수의 제2 열교환 셀(211)을 연통하는, 복수의 제2 열교환 연결유로(213)를 포함할 수 있다. 제2 열교환 연결유로(213)는, 모터 하우징(40)의 양단에 위치할 수 있다.
복수의 제2 열교환 연결유로(213)는, 모터 하우징(40)의 전단 또는 후단과 인접한 위치에 형성될 수 있다.
복수의 제2 열교환 연결유로(213)는, 제2 열교환 연결유로(213)에서 물이 유동하는 방향인 모터 하우징(40)의 원주 방향으로 유로의 길이가 형성되는 것으로 정의될 수 있다. 복수의 제2 열교환 연결유로(213)는, 물의 유동 방향에 수직인 샤프트(10)의 반경 방향 및 전후 방향으로 폭과 높이가 형성되는 것으로 정의될 수 있다.
제2 열교환 연결유로(213)는, 복수의 제2 열교환 셀(211) 사이의 격벽의 두께가 유로의 길이이고, 격벽과 모터 하우징(40)의 전단 또는 후단 사이의 거리가 유로의 폭이고, 제2 열교환부(210)의 내측면부터 외측면까지가 유로의 높이인 것으로 정의될 수 있다.
제2 열교환 연결유로(213)는, 샤프트(10)의 길이 방향을 기준으로, 복수의 제2 열교환 셀(211)을 일측 및 타측에서 번갈아가며 연통하여, 제2 유체가 제2 열교환부(210)를 통과하면서 유동 방향이 제1 방향과 제2 방향으로 번갈아가며 바뀌도록 구비될 수 있다.
제2 열교환부(210)는, 제1 열교환부(110)에 의해 감싸진 제2 열교환 전반부(210a)와, 제1 열교환부(110)에 의해 감싸지지 않는 제2 열교환 후반부(210b)를 포함할 수 있다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 제2 열교환 연결유로(213a-1)는, 제2 열교환 전반부(210a)의 최상측의 제2 열교환 셀(211a-1)의 후단 및 위에서 두번째인 제2 열교환셀(211a-2)의 후단을 서로 연통할 수 있다.
제2 열교환 연결유로(213a-2)는, 제2 열교환 전반부(210a)의 위에서 두번째인 제2 열교환셀(211a-2)의 전단 및 위에서 세번째인 제2 열교환셀(211a-3)의 전단을 서로 연통할 수 있다.
제2 열교환 연결유로(213a-3)는, 제2 열교환 전반부(210a)의 위에서 세번째인 제2 열교환셀(211a-3)의 후단 및 위에서 네번째인 제2 열교환셀(211a-4)의 후단을 서로 연통할 수 있다.
제2 열교환 연결유로(213a-4)는, 제2 열교환 전반부(210a)의 위에서 네번째인 제2 열교환셀(211a-4)의 전단 및 위에서 다섯번째인 제2 열교환셀(211a-5)의 전단을 서로 연통할 수 있다.
제2 열교환 연결유로(213a-5)는, 제2 열교환 전반부(210a)의 위에서 다섯번째인 제2 열교환셀(211a-5)의 후단 및 위에서 여섯번째인 제2 열교환셀(211a-6)의 후단을 서로 연통할 수 있다.
제2 열교환 연결유로(213a-6)는, 제2 열교환 전반부(210a)의 위에서 여섯번째인 제2 열교환셀(211a-6)의 전단 및 최하측의 제2 열교환 셀(211-7)의 전단을 서로 연통할 수 있다.
제2 열교환 연결유로(213a-7)는, 제2 열교환 전반부(210a)의 최하측의 제2 열교환 셀(211a-7)의 후단과, 제2 열교환 후반부(210b)의 최하측의 제2 열교환 셀(211b-1)의 후단을 서로 연통할 수 있다.
제2 열교환 연결유로(213b-1)는, 제2 열교환 후반부(210b)의 최하측의 제2 열교환 셀(211b-1)의 전단 및 아래에서 두번째인 제2 열교환셀(211b-2)의 전단을 서로 연통할 수 있다.
제2 열교환 연결유로(213b-2)는, 제2 열교환 후반부(210b)의 아래에서 두번째인 제2 열교환셀(211b-2)의 후단 및 아래에서 세번째인 제2 열교환셀(211b-3)의 후단을 서로 연통할 수 있다.
제2 열교환 연결유로(213b-3)는, 제2 열교환 후반부(210b)의 아래에서 세번째인 제2 열교환셀(211b-3)의 전단 및 아래에서 네번째인 제2 열교환 셀(211b-4)의 전단을 서로 연통할 수 있다.
제2 열교환 연결유로(213b-4)는, 제2 열교환 후반부(210b)의 아래에서 네번째인 제2 열교환 셀(211b-4)의 후단 및 입토출 셀(211b-5)의 후단을 서로 연통할 수 있다.
본 실시예에서, 제1 방향과 제2 방향은, 샤프트(10)의 길이 방향을 기준으로, 제1 방향이 앞에서 뒤를 향하는 방향이고, 제2 방향이 뒤에서 앞을 향하는 방향일 수 있다.
이와 같이 구성되는 제2 열교환부(210)는, 뒤를 향하는 방향인 제1 방향과 뒤에서 앞을 향하는 제2 방향으로 물의 유동 방향이 번갈아가며 변경되게 구비으로써, 제1 열교환부(110)와 제2 열교환부(210) 간에 열교환이 효과적으로 이루어는 이점이 있다.
제2 열교환 연결유로(213)는, 제2 열교환 연결유로(213)의 유로의 폭이 제2 열교환 셀(211)의 폭보다 좁게 구비될 수 있다.
제2 열교환부(210)는, 샤프트(10)의 길이 방향을 기준으로, 제1 열교환부(110)에서 제1 유체의 유동 방향이 바뀌는 횟수와, 제1 열교환부(110)에 의하여 둘러싸인 제2 열교환부(210)에서 제2 유체의 유동 방향이 바뀌는 횟수가 다르게 구비될 수 있다.
예를 들면, 제2 열교환부(210)는, 제1 열교환부(110)에서 오일의 유동 방향이 제3 방향에서 제4 방향으로 또는 제4방향에서 제3방향으로 변경되는 횟수보다, 제2 열교환 전반부(210a)에서 물의 유동 방향이 제1 방향에서 제2 방향으로 또는 제2 방향에서 제1 방향으로 변경되는 횟수가 더 많게 구비될 수 있다.
제2 열교환 전반부(210a)는, 제1 열교환부(110)의 제1 열교환 연결유로(113)의 갯수보다 제2 열교환 전반부(210a)의 제2 열교환 연결유로(213)의 갯수가 더 많을 수 있다.
도시되지는 않았으나, 제2 열교환부(210)는, 제1 열교환부(110)에서 오일의 유동 방향이 바뀌는 횟수보다, 제2 열교환 전반부(210a)에서 물의 유동 방향이 바뀌는 횟수가 더 적을 수도 있다.
제2 열교환부(210)는, 제1 열교환부(110)의 제1 열교환 연결유로(113)의 갯수보다 제2 열교환 전반부(210a)의 제2 열교환 연결유로(213)의 갯수가 더 적을 수 있다.
제1 유로(100)를 유동하는 오일과 제2 유로(200)를 유동하는 물은 서로 점성이 상이한 유체로서, 그 동적 특성 또한 상이할 수 있다. 일반적으로, 점성이 상대적으로 큰 유체의 유로 벽과의 마찰에 의한 유속의 감소량이, 상대적으로 점성이 작은 유체의 유로 벽과의 마찰에 의한 유속의 감소량보다 클 수 있다.
모터 하우징(40)의 내주면과 외주면 사이의 단면적이 일정한 경우에, 열교환 셀의 개수가 많아지면, 복수의 열교환 셀 사이의 격벽의 개수도 많아지므로, 실제 유체가 유동하는 유로의 단면적은 감소하게 될 수 있다. 따라서, 유체의 유량이 일정할 때 유로 단면적과 유속은 반비례 관계에 있으므로, 단면적이 감소한 만큼 유속은 빨라질 수 있다.
이와 같이 구성되는 제1 열교환부(110)는, 위와 같은 유체의 특성을 고려하여, 제1 열교환부(110)와 제2 열교환부(210)에서 유체의 유속을 달리 함으로써, 제1 열교환부(110)를 유동하는 오일과 제2 열교환부(210)를 유동하는 물 사이의 열교환이 효과적으로 이루어지도록 할 수 있다.
도시되지는 않았으나, 제2 열교환부(210)는, 샤프트(10)의 반경 방향을 기준으로, 제1 열교환 셀(111) 가운데 적어도 일부가 제2 열교환 셀(211)과 서로 중첩되게 구비될 수 있다.
제2 열교환부(210)는, 샤프트(10)의 반경 방향을 기준으로, 제1 열교환부(110)와 서로 중첩되게 위치된 제2 열교환 전반부(210a)와, 제1 열교환부(110)와 중첩되지 않게 위치된 제2 열교환 후반부(210b)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 제2 열교환 전반부(210a)는, 복수의 제2 열교환 셀(211a-1, 211a-2, 211a-3, 211a-4, 211a-5, 211a-6, 211a-7)과, 복수의 제2 열교환 연결유로(213a-1, 213a-2, 213a-3, 213a-4, 213a-5, 213a-6, 213a-7)을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 제2 열교환 후반부(210b)는, 복수의 제2 열교환 셀(211b-1, 211b-2, 211b-3, 211b-4, 211b-5)과, 복수의 제2 열교환 연결유로(213b-1, 213b-2, 213b-3, 213b-4)을 포함할 수 있다.
제2 열교환부(210)는, 제2 열교환 전반부(210a)로 유입된 제2 유체가, 제2 열교환 후반부(210b)를 통과한 후 모터 하우징(40) 외부로 토출될 수 있다.
도 5를 참조하면, 제2 열교환부(210)는, 좌측의 제2 열교환 전반부(210a)로 물이 유입되어 제1 열교환부(110)와 열교환한 후, 우측의 제2 열교환 후반부(210b)로 토출될 수 있다. 제2 열교환부(210)는, 제2 열교환 후반부(210b)를 통과한 물이, 모터 하우징(40) 외부로 토출될 수 있다.
제2 열교환부(210)로 유입된 물은, 먼저 제2 열교환 전반부(210a)를 유동하며 스테이터(30)와 오일의 열을 흡수하고, 이후 제2 열교환 후반부(210b)를 유동하며 스테이터(30)의 열을 흡수할 수 있다.
이와 같이 구성되는 제2 열교환부(210)는, 제1 열교환부(110)를 유동하는 오일을 효과적으로 냉각할 수 있는 이점이 있다.
도시되지는 않았으나, 제2 열교환부(210)는, 제2 열교환부(210)로 유입된 물이 제2 열교환 후반부(210b)를 먼저 유동한 후, 제2 열교환 전반부(210a)를 유동하도록 구성되는 것도 가능하다.
제2 열교환 전반부(210a)는, 제1 토출구(150)와 인접한 제2 열교환 셀(211a-1)로 유입된 제2 유체가, 제1 유입구(130)와 인접한 제2 열교환 셀(211a-7)을 통과한 후, 제2 열교환 후반부(210b)로 토출될 수 있다.
도 6 내지 도 11을 참조하면, 제2 열교환 전반부(210a)는, 제1 토출구(150)와 인접한 최상측 제2 열교환 셀(211a-1)로 물이 유입되고, 유입된 물은 제2 열교환 전반부(210a)의 유로를 따라 유동하고, 제1 유입구(130)와 인접한 최하측 제2 열교환 셀(211a-7)을 통과한 물이 제2 열교환 후반부(210b)의 최하측 제2 열교환 셀(211b-1)로 유입되게 구비될 수 있다.
이와 같이 구성되는 제2 열교환 전반부(210a)로 유입된 물은, 먼저 내부 공간으로 토출되는 오일을 냉각시키고, 제1 열교환부(110)를 따라 흐르는 오일을 냉각시킨 후, 내부 공간으로부터 제1 열교환부(110)로 유입된 오일을 냉각시킬 수 있다.
내부 공간에 토출되어 스테이터(30)와 로터(20) 등의 열을 흡수한 오일은, 제1 유입구(130)로 유입되어 제1 열교환부(110)를 따라 유동하며 점차 온도가 낮아질 수 있다.
다른 조건이 동일할 때, 열전도는 물체 사이의 온도 차이에 비례할 수 있다. 따라서, 양 물체 사이의 온도 차이가 클수록 열전도는 더 잘 일어날 수 있다.
이와 같이 구성되는 제2 열교환부(210)는, 물이 상대적으로 저온인 제1 토출구(150) 인근의 오일과 열교환한 후, 상대적으로 고온인 제1 유입구(130) 인근의 오일과 열교환하도록 구성되어, 오일과 물 사이의 온도 차이가 일정 수준 이상으로 유지되게 함으로써, 제1 열교환부(110)와 제2 열교환부(210) 사이의 열교환이 보다 효과적으로 이루어질 수 있는 이점이 있다.
제2 열교환 전반부(210a)는, 모터 하우징(40)의 원주 방향을 기준으로, 제1 토출구(150)와 인접한 제2 열교환 셀(211)의 폭이, 제1 유입구(130)와 인접한 제2 열교환 셀(211)의 폭보다 좁게 구비될 수 있다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 제2 열교환 전반부(210a)는, 제1 토출구(150)와 인접한 최상측 제2 열교환 셀(211a-1)의 폭이, 제1 유입구(130)와 인접한 최하측 제2 열교환 셀(211a-7)의 폭보다 좁게 구비될 수 있다.
제2 열교환 전반부(210a)는, 위에서 아래로 갈수록 제2 열교환 셀(211)의 폭이 넓게 구비될 수 있다.
유로의 단면적과 유속의 관계에 있어서, 유체의 유량이 일정할 경우, 단면적과 유속은 서로 반비례 관계일 수 있다.
유속과 열전달계수의 관계에 있어서, 같은 밀도 조건에서 유속이 증가하면 열전달계수는 증가할 수 있다.
이와 같이 구성되는 제2 열교환부(210)는, 제1 토출구(150) 인근의 오일을 효과적으로 냉각시킴으로써, 내부 공간으로 토출되는 오일이 스테이터(30) 및 로터(20) 등을 효과적으로 냉각하도록 할 수 있는 이점이 있다.
제2 열교환 후반부(210b)는, 일단이 제2 열교환 전반부(210a)와 연통될 수 있다. 제2 열교환 후반부(210b)는, 타단이 제2 토출구(250)와 연통될 수 있다.
제2 열교환 후반부(210b)는, 제2 열교환 전반부(210a)와 제2 열교환 연결유로(213a-7)로 연통될 수 있다.
제2 열교환 후반부(210b)는, 제1 유입구(130)와 인접한 제2 열교환 셀(211b-1)이, 제2 열교환 전반부(210a)의 제1 유입구(130)와 인접한 제2 열교환 셀(211a-7)과 제2 열교환 연결유로(213a-7)에 의해, 각각의 제2 열교환 셀(211a-7, 211b-1)의 후단에서 서로 연통될 수 있다.
제2 열교환 후반부(210b)는, 제2 열교환 전반부(210a)와 인접한 제2 열교환 셀(211b-5)(이하 “입토출 셀(211b-5)”)이, 중앙의 격벽에 의해 전단부 및 후단부로 구분될 수 있다.
입토출 셀(211b-5)은, 모터 하우징(40)과 일체로 형성된 중앙의 격벽에 의해 전단부 및 후단부로 구분될 수 있다.
입토출 셀(211b-5)은, 제2 열교환 후반부(210b)의 최상측에 배치된 제2 열교환 셀(211b-5)일 수 있다.
입토출 셀(211b-5)의 전단부는, 제2 유체가 모터 하우징(40) 외부로부터 제2 열교환부(210)로 유입되는 제2 유입구(230)와 연통될 수 있다. 입토출 셀(211b-5)의 후단부는, 제2 유체가 제2 열교환부(210)로부터 모터 하우징(40) 외부로 토출되는 제2 토출구(250)와 연통될 수 있다. 제2 유체는, 입토출 셀(211b-5)의 전단부를 통과한 후, 제2 열교환 전반부(210a)로 유입될 수 있다.
제2 유입구(230) 및 제2 토출구(250)에 대하여는 아래에서 상술하기로 한다.
입토출 셀(211b-5)의 전단부는, 인버터 하우징(51)과 마주보는 일측으로 개방되어 인버터 하우징(51)의 내부와 연통될 수 있다. 입토출의 셀 전단부로 유입된 제2 유체는, 인버터 하우징(51) 내의 유로를 통과한 후, 제2 열교환 전반부(210a)로 유입될 수 있다.
인버터 하우징(51)은, 입토출 셀(211b-5)의 전단부와 연통되는 인버터 하우징 유입홀(51-4)을 구비할 수 있다. 인버터 하우징(51)은, 제2 열교환 전반부(210a)의 제2 열교환 셀(211)과 연통되는 인버터 하우징 토출홀(51-5)을 구비할 수 있다.
제2 열교환부(210)는, 모터 하우징(40) 외부로부터 모터 하우징(40)으로 유입된 물이, 먼저 인버터 하우징(51)으로 유입되어 인버터를 냉각하고, 인버터 하우징(51)으로부터 토출되는 물이 제2 열교환 전반부(210a)로 유입되어 스테이터 및 오일을 냉각할 수 있다.
이와 같이 구성되는 제2 열교환부(210)는, 상대적으로 온도가 낮은 인버터를 먼저 냉각한 후, 상대적으로 온도가 높은 오일을 냉각함으로써, 냉매인 물과 열교환 대상인 물체 간의 온도차를 일정 온도 이상 유지할 수 있어, 열교환이 보다 효과적으로 이루어질 수 있는 이점이 있다.
제2 열교환부(210)는, 모터 하우징(40)의 원주 방향을 기준으로, 제2 열교환 전반부(210a)의 제2 열교환 셀(211)의 폭이, 제2 열교환 후반부(210b)의 제2 열교환 셀(211)의 폭보다 좁게 구비될 수 있다.
유속과 압력손실과의 관계에 있어서, 다른 조건이 동일한 경우 유속이 빨라짐에 따라 유체의 압력 손실은 커질 수 있다.
제2 열교환부(210)는, 제2 열교환 후반부(210b)의 제2 열교환 셀(211)의 폭이 제2 열교환 전반부(210a)의 제2 열교환 셀(211)의 폭보다 넓게 구비됨으로써, 제2 열교환 후반부(210b)에서 유체의 압력 손실을 감소시켜, 물이 제2 열교환부(210)를 따라 원활하게 유동하도록 할 수 있다.
이와 같이 구성되는 제2 열교환부(210)는, 제2 열교환 전반부(210a)를 유동하며 입은 압력손실에도 불구하고, 물이 제2 열교환 후반부(210b)를 따라 유동하며 스테이터를 효과적으로 냉각시킬 수 있는 이점이 있다.
도 4, 도 10 및 도 11을 참조하면, 제2 유로(200)는, 제2 유체가 모터 하우징(40)의 외부로부터 제2 유로(200)로 유입되는 제2 유입구(230)를 포함할 수 있다.
제2 유입구(230)는, 인버터 열교환부(52)의 일단과 연통될 수 있다.
제2 유입구(230)는, 모터 하우징(40)의 외주면의 상단부에 배치되고, 일단이 제2 열교환부(210)와 연통되고, 타단이 모터 하우징(40) 외부와 연통되게 구비될 수 있다.
제2 유입구(230)는, 일단이 입토출 셀(211b-5)의 전반부와 연통되고, 타단이 모터 하우징(40) 외부와 연통될 수 있다.
제2 유입구(230)는, 입토출 셀(211b-5)의 외측면에서 모터 하우징(40) 외측으로 연장되는 홀일 수 있다.
제2 유입구(230)는 모터 하우징(40)의 외주면으로부터 면직방향으로 연장되는 형상일 수 있다.
제2 유입구(230)는, 모터 하우징(40)의 외주면 상의 최고점으로부터 우측으로 일정 거리 이격되어 구비될 수 있다.
제2 유입구(230)는, 냉각수가 순환되는 냉각수 순환계과 연통되어, 물이 제2 유입구(230)를 통하여 제2 열교환부(210)로 유입될 수 있다.
냉각수 순환계는, 냉각수를 순환시키는 냉각수 펌프, 외기와 접촉하며 냉각수를 냉각하는 라디에이터를 포함할 수 있다.
도 4, 도 10 및 도 11을 참조하면, 제2 유로(200)는, 제2 유체가 제2 유로(200)로부터 모터 하우징(40)의 외부로 토출되는 제2 토출구(250)를 포함할 수 있다.
제2 토출구(250)는, 일단이 인버터 열교환부(52)와 연통되는 제2 열교환부(210)의 타단과 연통될 수 있다.
제2 토출구(250)는, 모터 하우징(40)의 외주면의 상단부에 배치되고, 일단이 제2 열교환부(210)와 연통되고, 타단이 모터 하우징(40) 외부와 연통되게 구비될 수 있다.
제2 토출구(250)는, 일단이 입토출 셀(211b-5)의 후단부와 연통되고, 타단이 모터 하우징(40) 외부와 연통될 수 있다.
제2 유입구(230)는, 입토출 셀(211b-5)의 외측면에서 모터 하우징(40) 외측으로 연장되는 홀일 수 있다.
제2 유입구(230)는 모터 하우징(40)의 외주면으로부터 면직방향으로 연장되는 형상일 수 있다.
제2 토출구(250)는, 모터 하우징(40)의 외주면 상의 최고점에서 우측으로 소정 거리 이격되게 구비될 수 있다.
제2 토출구(250)는, 제2 유입구(230)와 전후로 일정 간격을 두고 나란히 배치될 수 있다.
제2 토출구(250)는, 냉각수가 순환되는 냉각수 순환계와 연통되어, 냉각수가 제2 열교환부(210)로부터 냉각수 순환계로 토출될 수 있다.
이와 같이 구성되는 모터 하우징(40)은, 제2 유입구(230)와 제2 토출구(250)가 나란히 배치되어 생산이 용이하게 되는 이점이 있다.
또한, 모터 하우징(40)은, 냉각수 순환계와의 연결이 용이하게 되는 이점이 있다.
도 13는 도 1의 인버터 하우징(51)의 정면도이다.
도 14는 도 1의 인버터 하우징(51)의 후면도이다.
인버터 케이싱(50)은, 모터 하우징(40)과 샤프트(10)의 길이 방향으로 결합할 수 있다.
인버터 케이싱(50)은, 인버터 하우징(51), 인버터 열교환 판(53) 및 인버터 하우징 커버(55)을 포함할 수 있다.
모터(1)는, 모터 하우징(40)의 개방된 일측면을 커버하는 프론트 커버를 포함할 수 있다.
모터(1)는, 샤프트(10)의 길이 방향으로 모터 하우징(40)과 결합되는 인버터 하우징(51)을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 프론트 커버는, 모터 하우징(40)의 개방된 일측면을 커버하고, 내부에 인버터가 수용될 수 있는 인버터 하우징(51)일 수 있다.
도시되지는 않았으나, 다른 실시예에서, 모터(1)는 인버터 하우징(51)을 포함하지 않고, 프론트 커버가 모터 하우징(40)의 일측면을 커버하도록 구비될 수도 있다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 인버터 하우징(51)은, 중공의 원통형상으로 구비될 수 있다.
인버터 하우징(51)은, 일측이 개방된 원통 형상일 수 있다. 인버터 하우징(51)은, 후측에 샤프트(10)가 관통되는 후측홀(51-1)이 형성될 수 있다.
인버터 하우징(51)은, 후측홀(51-1)이 형성되는 후측벽의 일부가 전방으로 돌출되어, 인버터 열교환 판(53)과 결합될 수 있다.
인버터 하우징(51)은, 내부에 인버터 열교환 판(53)이 삽입되어 인버터 하우징(51)의 후측벽에 결합될 수 있다.
인버터 하우징(51)은, 내부에 후측벽에 단차(51-2)가 형성되어, 인버터 열교환 판(53)이 결합되는 위치를 안내할 수 있다.
인버터 하우징(51)은, 후측벽에 구비된 단차(51-2)의 높이와, 후측홀(51-1) 주변의 돌출된 부분의 높이가 동일하게 구비되어, 인버터 열교환 판(53)이 인버터 하우징(51)과 결합될 때 결합 위치를 안내할 수 있다.
인버터 하우징(51)은, 후단에 후방으로 돌출되어 샤프트(10)의 베어링과 결합되는, 인버터 하우징 결합부(51-3)를 포함할 수 있다.
인버터 하우징 결합부(51-3)는, 중공의 원통 형상일 수 있다. 인버터 하우징 결합부(51-3)는 하나 이상의 단차가 형성되어, 모터 하우징(40)의 내부 공간을 유동하는 오일에 의하여 베어링이 효과적으로 냉각되도록 구비될 수 있다.
인버터 하우징(51)은, 후측벽에, 인버터 하우징(51) 내부로 물이 유입되고, 인버터 하우징(51) 외부로 물이 토출되는, 복수의 홀이 형성될 수 있다.
인버터 하우징(51)은, 후측벽의 상측에 복수의 홀이 형성되어, 제1 유로(100)와 인버터 하우징(51) 내부가 연통될 수 있다.
인버터 하우징(51)은, 입토출 셀(211b-5)의 전단부와 연통되어 물이 인버터 하우징(51) 내부로 유입되는 인버터 하우징 유입홀(51-4)을 구비할 수 있다.
인버터 하우징(51)은, 제2 열교환 전반부(210a)의 제2 열교환 셀(211a-1)과 연통되어 물이 인버터 하우징(51)으로부터 토출되어 제2 열교환 전반부(210a)로 유입되는 인버터 하우징 토출홀(51-5)을 구비할 수 있다.
인버터 하우징(51)은, 인버터 하우징 유입홀(51-4)이 입토출 셀(211b-5)의 전단부와 대응되는 위치에 배치되어, 인버터 하우징(51)이 모터 하우징(40)에 결합되며 인버터 하우징(51)과 입토출 셀(211b-5)이 연통될 수 있다.
인버터 하우징(51)은, 인버터 하우징 토출홀(51-5)이 제2 열교환 전반부(210a)의 제2 열교환 셀(211)에 대응되는 위치에 배치되어, 인버터 하우징(51)이 모터 하우징(40)에 결합되며 인버터 하우징(51)과 제2 열교환 전반부(210a)가 연통될 수 있다.
인버터 하우징(51)은, 인버터 하우징(51)의 내부로 유입된 물이 유동하는 인버터 열교환부(52)를 포함할 수 있다.
도 3, 도 4를 참조하면, 인버터 하우징(51)은, 내부에 인버터를 냉각하기 위한 인버터 열교환부(52)를 포함할 수 있다.
인버터 열교환부(52)는, 인버터 하우징(51)과 인버터 열교환 판(53)의 결합에 의해 형성될 수 있다.
인버터 열교환부(52)는, 유로의 일부가 인버터 하우징(51)에 의해 형성되고, 유로의 나머지 부분이 인버터 열교환 판(53)에 의해 형성될 수 있다.
인버터 열교환부(52)는, 인버터 열교환부(52)로 유입된 제2 유체가 샤프트(10)의 원주 방향으로 회전하도록 구비될 수 있다.
본 실시예에서, 인버터 열교환부(52)는, 인버터 열교환부(52)로 유입된 물이, 인버터 하우징(51)을 앞에서 보았을 때 반시계방향으로 회전하게 구비될 수 있다.
도 15는 도 1의 인버터 열교환 판(53)의 후면도이다.
인버터 하우징(51)은, 인버터 하우징(51) 내부에 결합되고 복수의 열교환 핀이 구비되는 인버터 열교환 판(53)을 포함할 수 있다.
인버터 열교환 판(53)은, 인버터 하우징(51)과 결합하여 인버터 열교환부(52)를 형성할 수 있다.
도 3, 도 4 및 도 15를 참조하면, 인버터 열교환 판(53)은, 중앙홀(53-1)이 형성될 수 있다.
인버터 열교환 판(53)은, 인버터 하우징(51)의 내경에 대응되는 직경을 가지는 원판 형상으로 구비되어, 인버터 하우징(51)에 내주면에 밀착되게 삽입되어 결합될 수 있다.
인버터 열교환 판(53)은, 가장자리에 복수의 결합홀을 구비하여, 인버터 하우징(51)과 결합될 수 있다.
인버터 열교환 판(53)은, 중앙홀(53-1) 주변에 복수의 결합홀을 구비하여, 인버터 하우징(51)과 결합될 수 있다.
인버터 열교환 판(53)은, 인버터 하우징(51)의 후측벽과 마주보는 후측면에, 중앙홀(53-1)과 일정 간격을 두고 형성되는 돌출부(53-2)를 구비할 수 있다.
돌출부(53-2)는, 일정한 두께를 갖는 원형의 띠 형상일 수 있다.
인버터 열교환 판(53)은, 돌출부(53-2)에 인버터 하우징 커버(55)의 후측홀(51-1)을 둘러싼 돌출부가 삽입되어 결합될 수 있다. 이를 통해, 인버터 열교환 판(53)과 인버터 하우징 커버(55) 사이의 결합력이 강화될 수 있다.
인버터 열교환 판(53)은, 후측면에, 인버터 하우징 오링(57)이 결합되기 위한, 오링 결합홈(53-3)이 구비될 수 있다.
오링 결합홈(53-3)은, 인버터 하우징 오링(57)이 일부 삽입되도록, 인버터 하우징 오링(57)의 형상에 대응되게 형성될 수 있다.
인버터 열교환 판(53)은, 후면에, 인버터 하우징 유입홀(51-4) 및 인버터 하우징 토출홀(51-5)에 대응되는 형상으로, 오링 결합홈(53-3)이 형성될 수 있다.
인버터 열교환 판(53)은, 후측면에, 중앙의 돌출부(53-2)의 상단에서 오링 결합홈(53-3)까지 연장되고, 일정 두께를 가지는 돌출벽(53-4)을 구비할 수 있다.
인버터 열교환 판(53)은, 중앙의 돌출부(53-2)에서 상측으로 연장되는 돌출벽(53-4)에 의하여, 인버터 열교환부(52)로 유입된 물의 유동 방향이 상기한 바와 같이 반시계방향으로 안내될 수 있다.
인버터 열교환 판(53)은, 후측면에, 중앙의 돌출부(53-2)의 외측부터 인버터 열교환 판(53)의 일정 거리까지 배치되는, 복수의 냉각핀(53-5)을 구비할 수 있다.
복수의 냉각핀(53-5)은, 인버터 열교환 판(53)의 후측면에서 후측으로 돌출된 원기둥 형상일 수 있다.
복수의 냉각핀(53-5)은, 후측면에서 후측으로 갈수록 직경이 감소되는 원기둥 형상으로 형성되어, 내구성이 향상되도록 할 수 있다.
복수의 냉각핀(53-5)은, 인버터 열교환 판(53)의 반경방향을 기준으로, 지그재그로 배치되어, 내부에 유동하는 냉각 유체와의 열교환이 효과적으로 이루어질 수 있다.
이와 같이 구성되는 인버터 열교환부(52)는, 인버터 열교환부(52)를 유동하는 물과 인버터 열교환 판(53) 사이의 접촉면적을 넓혀서, 인버터 열교환 판(53)을 효과적으로 냉각시킬 수 있는 이점이 있다.
인버터 하우징(51)은, 전단에 인버터 하우징 커버(55)와 결합하기 위한 복수의 인버터 하우징 앞쪽 체결부(51-6)가 인버터 하우징(51) 외측으로 돌출되어 구비될 수 있다.
복수의 인버터 하우징 앞쪽 체결부(51-6)는, 좌우로 서로 대칭되게 복수개가 구비될 수 있다.
인버터 하우징(51)은, 외측 후단에 인버터 하우징(51)과 결합하기 위한 복수의 인버터 하우징 뒤쪽 체결부(51-7)가 인버터 하우징(51) 외측으로 돌출되어 구비될 수 있다.
복수의 인버터 하우징 뒤쪽 체결부(51-7)는, 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)가 구비되는 모터 하우징(40)의 좌측의 체결력을 향상시키기 위하여, 인버터 하우징(51)의 우측보다 좌측에 체결부가 더 많이 배치될 수 있다.
실시예에 따라서, 복수의 인버터 하우징 뒤쪽 체결부(51-7)는, 좌우로 서로 대칭되게 복수개가 구비될 수도 있다.
복수의 인버터 하우징 뒤쪽 체결부(51-7)는, 리브 형상으로 인버터 하우징(51)과의 연결부위가 넓게 형성되어, 내구성이 향상되도록 할 수 있다.
인버터 하우징(51)은, 모터 하우징(40)과 결합하여, 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)를 형성할 수 있다.
인버터 하우징(51)은, 리어 커버(60)와 함께 모터 하우징(40)과 결합하여 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)를 형성할 수 있다.
인버터 하우징(51)은, 내부에 인버터를 수용하여 이물질이나 외부 충격으로부터 인버터를 보호할 수 있다.
인버터 하우징(51)은, 인버터 하우징 커버(55)와 샤프트(10)의 길이 방향으로 결합될 수 있다.
인버터 하우징(51)은, 모터 하우징(40)과 샤프트(10)의 길이 방향으로 결합될 수 있다.
인버터 하우징 커버(55)는, 인버터 하우징(51)의 개방된 전방에 결합될 수 있다.
인버터 하우징 커버(55)는, 인버터 하우징(51)의 외주면에 대응되는 외경을 가지는 원판 형상일 수 있다.
인버터 하우징 커버(55)는, 외주면에 외측으로 돌출되는 체결부가 형성되어, 인버터 하우징(51)과 결합될 수 있다.
인버터 하우징 커버(55)는, 인버터와 모터(1) 외부의 장치를 전기적으로 연결하기 위한 도선이 관통되는 홀을 하나 이상 구비할 수 있다.
인버터 케이싱(50)은, 인버터 열교환 판(53)과 인버터 하우징(51)의 사이에 개재되어, 밀폐력을 향상시키는 인버터 하우징 오링(57)을 포함할 수 있다. 이를 통해, 인버터 하우징(51) 내부로 냉각 유체가 누출되어 인버터 등의 다른 부재에 손상을 입히는 것을 방지할 수 있다.
인버터 하우징 오링(57)은, 인버터 하우징(51)과 인버터 열교환 판(53) 사이에 개재되어 결합될 수 있다.
인버터 하우징 오링(57) 은, 인버터 열교환 판(53)의 오링 결합홈에 적어도 일부분이 삽입되어 결합될 수 있다.
인버터 하우징 오링(57)은, 고무 등 탄성을 가진 재질로 형성되어, 부재 사이에 개재되어 밀착력을 향상시킬 수 있다.
도 16은 도 1의 리어 커버(60)의 정면도이다.
도 17은 도 1의 리어 커버(60)의 후면도이다.
도 1 내지 도 4, 도 16 및 도 17를 참고하면, 모터(1)는, 프론트 커버에 의해 커버되는 모터 하우징(40)의 일측면의 반대편의 모터 하우징(40)의 개방된 타측면을 커버하는 리어 커버(60)를 포함할 수 있다.
리어 커버(60)는, 모터 하우징(40)의 후측에 샤프트(10)의 길이 방향으로 결합될 수 있다.
프론트 커버 및 리어 커버(60)는, 모터 하우징(40)과 결합하여 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)를 형성할 수 있다.
리어 커버(60)는, 모터 하우징(40)의 돌출부에 대응되게 외형이 형성되어, 모터 하우징(40)과의 결합력이 향상되도록 구비될 수 있다.
리어 커버(60)는, 모터(1)가 결합되는 본체의 결합 지점에 대응되는 형상으로 다양하게 형성될 수 있다.
리어 커버(60)는, 모터 하우징(40)을 향한 면에 모터 하우징(40)을 향해 돌출되는 리어 커버 돌출부(61)를 구비할 수 있다.
리어 커버 돌출부(61)는, 중앙에 홀이 형성되고 하나 이상의 단차가 형성되는 원통 형상일 수 있다.
리어 커버(60)는, 리어 커버 돌출부(61)의 테두리에서부터 홀의 중심부터 일정 거리까지 부채꼴 모양의 홈이 복수개 형성될 수 있다.
리어 커버(60)는, 부채꼴 모양의 홈 사이에 복수의 돌출 리브(62)를 구비할 수 있다.
복수의 돌출 리브(62)는, 한 쌍의 돌출 리브(62)와 리어 커버 돌출부(61)의 테두리에 의해 부채꼴 모양의 홈을 형성할 수 있다.
복수의 돌출 리브(62)는, 리어 커버 돌출부(61)의 테두리로부터 중앙홀의 중심으로부터 일정 거리까지, 리어 커버 돌출부(61)의 반경 방향으로 연장되게 구비될 수 있다.
본 실시예에서, 복수의 돌출 리브(62) 및 부채꼴 모양의 홈은 상하 및 좌우 대칭되게 구비될 수 있다.
이와 같이 구성되는 모터(1)는, 모터 하우징(40)과 리어 커버(60)가 결합된 상태에서 모터(1)가 작동하여, 모터(1)의 회전에 의해 오일이 모터 하우징(40) 내부 공간에서 유동하는 경우, 오일이 복수의 돌출 리브(62) 및 부채꼴 모양을 구비한 리어 커버(60)에 의해 모터 하우징(40) 내에서 비산되어, 윤활제 역할을 효과적으로 수행할 수 있는 이점이 있다.
또한, 모터(1)는, 오일이 스테이터, 로터(20) 및 코일 등의 모터 하우징(40) 내부의 부재를 효과적으로 냉각하도록 할 수 있는 이점이 있다.
리어 커버(60)는, 후면에 리어 커버 돌출부(61)와 대응되는 부분에, 하나 이상의 단차를 구비하며 함몰되는 홀 형상인, 리어 커버 함몰부(63)가 구비될 수 있다.
리어 커버(60)는, 모터 하우징(40)과 결합을 위한 복수의 체결부(64)가 구비될 수 있다.
리어 커버(60)는, 모터(1)가 결합되는 본체와의 결합을 위하여, 홀 형상인 복수의 체결부가 구비될 수 있다.
모터(1)는, 모터 하우징(40)과 인버터 하우징(51) 사이에 개재되어 결합되는 오링(70)을 포함할 수 있다.
모터(1)는, 모터 하우징(40)과 리어 커버(60) 사이에 개재되어 결합되는 오링(70)을 포함할 수 있다.
오링(70)은, 고무 등 탄성을 가진 재질로 형성되어, 부재 사이에 개재되어 밀착력을 향상시킬 수 있다.
오링(70)은, 모터 하우징(40)의 일단으로 개방되게 형성된 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)의 형상에 대응되게 형성되어, 모터 하우징(40)가 인버터 하우징(51) 또는 리어 커버(60) 결합할 시, 모터(1) 외부로 유체가 누수되는 것을 방지할 수 있다.
모터 하우징(40)은, 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)의 테두리 부분이 모터 하우징(40) 외측으로 일정 길이 돌출되게 형성되어, 오링(70)에 형성된 홈에 삽입되어 결합하여, 제1 유체 및 제2 유체의 누수가 효과적으로 방지되도록 할 수 있다.
모터(1)는, 제1 유로(100)와 연통하여 제1 유체가 순환되도록 유동 압력을 제공하는 펌프를 포함할 수 있다.
펌프는, 오일 펌프(80)일 수 있다.
본 실시예에서, 펌프는, 모터 하우징(40)의 좌측에 하나 배치될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 펌프는, 모터 하우징(40)의 좌측 및 우측에 한 쌍이 배치되어, 제1 열교환부(110)에 유동 압력을 제공할 수 있다.
모터(1)는, 모터(1)의 외부 온도 값이 기 설정된 온도 값 이상인 경우, 제1 유로(100)로 제1 유체가 유동되게 설정될 수 있다. 모터(1)는, 제1 유체의 점도가 기 설정값 미만인 경우, 제1 유로(100)로 제1 유체가 유동되게 설정될 수 있다.
모터(1)는, 모터(1)의 외부 온도를 감지하는 센서를 하나 이상 구비할 수 있다.
모터(1)는, 제1 유로(100) 내부의 제1 유체의 점도를 감지하는 센서를 하나 이상 구비할 수 있다.
모터(1)는, 제1 유체의 종류에 따라, 기 설정값이 설정될 수 있다.
모터(1)는, 모터(1)가 작동할 시 제2 유로(200)로 제2 유체가 유동되게 설정될 수 있다.
모터(1)는, 모터(1)의 출력이 기 설정값 이상이면, 제1 유로(100)로 제1 유체가 유동되게 설정될 수 있다.
이와 같이 구성되는 모터(1)는, 선택적으로 제1 유체가 제1 유로(100)로 유동되도록 제어함으로써, 모터(1)의 효율이 향상될 수 있는 이점이 있다.
또한, 모터(1)는, 불필요한 작동을 줄임으로써, 모터(1)의 내구성이 향상될 수 있는 이점이 있다.
도 18은 제1 유로(100) 및 제2 유로(200) 내부의 유동을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 도 18을 참조하여 본 실시예에 따른 모터(1)의 작용 및 효과를 설명하기로 한다.
제1 유로(100)는, 제1 유입구(130)를 통하여 모터 하우징(40)의 내부 공간으로부터 제1 열교환부(110)으로 오일이 유입된다(①).
제1 유로(100)는, 제1 열교환부(110)의 최하측의 제1 열교환 셀(111-1)로 유입된 오일이 흡입 유로(42)를 통하여 오일 펌프(80)로 토출된다(②).
제1 유로(100)는, 오일 펌프(80)에 흡입되어 유동 압력이 상승된 오일이 토출 유로(43)를 통하여 제1 열교환부(110)의 제1 열교환 셀(111-2)로 유입된다(③).
제1 유로(100)는, 제1 열교환 셀(111-2)로 유입된 오일이 제1 열교환부(110)을 따라 유동하여 최상측의 제1 열교환 셀(111-5)로 유입된다(④).
즉, 제1 유로(100)는, 제1 열교환 셀(111-2)로 유입된 오일이 제1 열교환 연결유로(113-1)을 통하여 제1 열교환 셀(111-3)으로 유입되고, 제1 열교환 셀(111-3)으로 유입된 오일이 제1 열교환 연결유로(113-2)를 통하여 제1 열교환 셀(1114)로 유입되고, 제1 열교환 셀(111-4)로 유입된 오일이 제1 열교환 연결유로(113-3)을 통하여 최상측 제1 열교환 셀(111-5)로 유입된다.
제1 유로(100)는, 최상측 제1 열교환 셀(111-1)로 유입된 오일이 제1 토출구(150)를 통하여 모터 하우징(40)의 내부 공간으로 토출된다(⑤).
이후, 제1 유로(100)는, 모터 하우징(40)의 내부 공간으로부터 제1 열교환부(110)로 오일이 다시 유입되어 상기 ① ~ ⑤ 단계가 반복되게 된다.
제2 유로(200)는, 제2 유입구(230)를 통하여 냉각수 순환계로부터 제2 열교환부(210)의 입토출 셀(211b-5)의 전단부로 물이 유입된다(①).
제2 유로(200)는, 입토출 셀(211b-5)의 전단부로 유입된 물이 인버터 열교환부(52)로 토출된다(②).
제2 유로(200)는, 인버터 열교환부(52)로 유입된 물이 인버터 열교환부(52)를 따라 유동하며 인버터를 냉각한 후, 제2 열교환 전반부(211a)의 최상측에 위치한 제2 열교환 셀(211a-1)로 유입된다(③).
제2 유로(200)는, 최상측에 위치한 제2 열교환 셀(211a-1)로 유입된 물이 제2 열교환 전반부(210a)를 따라 유동하여 제2 열교환 후반부(210b)로 유입된다(④).
즉, 제2 유로(200)는, 제2 열교환 셀(211a-1)로 유입된 물이 제2 열교환 연결유로(213a-1)를 통하여 제2 열교환 셀(211a-2)로 유입되고, 제2 열교환 셀(211a-2)로 유입된 물이 제2 열교환 연결유로(213a-2)를 통하여 제2 열교환 셀(211a-3)로 유입되고, 제2 열교환 셀(211a-3)로 유입된 물이 제2 열교환 연결유로(213a-3)를 통하여 제2 열교환 셀(211a-4)로 유입되고, 제2 열교환 셀(211a-4)로 유입된 물이 제2 열교환 연결유로(213a-4)를 통하여 제2 열교환 셀(211a-5)로 유입되고, 제2 열교환 셀(211a-5)로 유입된 물이 제2 열교환 연결유로(213a-5)를 통하여 제2 열교환 셀(211a-6)로 유입되고, 제2 열교환 셀(211a-6)로 유입된 물이 제2 열교환 연결유로(213a-6)를 통하여 제2 열교환 셀(211a-7)로 유입된다.
제2 유로(200)는, 제2 열교환 셀(211a-7)로 유입된 물이 제2 열교환 연결유로(213a-7)를 통하여 제2 열교환 후반부(210b)의 최하측에 위치한 제2 열교환 셀(211b-1)로 유입된다.
제2 유로(200)는, 제2 열교환 후반부(210b)의 최하측에 위치한 제2 열교환 셀(211b-1)로 유입된 물이 제2 열교환 후반부(210b)를 따라 유동하여 입토출 셀(211b-5)로 유입된다(⑤).
즉, 제2 유로(200)는, 제2 열교환 셀(211b-1)로 유입된 물이 제2 열교환 연결유로(213b-1)를 통하여 제2 열교환 셀(211b-2)로 유입되고, 제2 열교환 셀(211b-2)로 유입된 물이 제2 열교환 연결유로(213b-2)를 통하여 제2 열교환 셀(211b-3)로 유입되고, 제2 열교환 셀(211b-3)로 유입된 물이 제2 열교환 연결유로(213b-3)를 통하여 제2 열교환 셀(211b-4)로 유입되고, 제2 열교환 셀(211b-4)로 유입된 물이 제2 열교환 연결유로(213b-4)를 통하여 입토출 셀(211b-5)의 후단부로 유입된다.
제2 유로(200)는, 입토출 셀(211b-5)의 후단부로 유입된 물이 제2 토출구(250)를 통하여 토출되어 냉각수 순환계로 유입된다(⑥).
이후, 제2 유로(200)는, 냉각수 순환계로부터 제2 열교환부(210)로 물이 다시 유입되어 상기 ① ~ ⑥ 단계가 반복되게 된다.
이와 같이 구성되는 모터(1)는, 오일이 제1 열교환부(110)를 통과하며 제2 열교환부(210)과의 열교환을 통해 냉각된 후, 다시 모터 하우징(40)의 내부로 토출됨으로써, 로터(20) 및 스테이터(30) 등 모터 하우징(40) 내부에 수용되는 장치를 효과적으로 냉각시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 모터(1)는, 냉각수 순환계를 통과하며 냉각된 물이 인버터와 모터 하우징(40) 내부의 스테이터(30) 및 제1 유로(100)의 오일 등을 냉각할 수 있고, 인버터와 스테이터(30) 및 오일 등을 효과적으로 냉각할 수 있는 이점이 있다.
또한, 모터(1)는, 냉각 유체인 물과 오일의 특성을 고려하여 유로를 설계함으로써, 물과 오일간의 열교환이 효과적으로 이루어질 수 있는 이점이 있다.
또한, 모터(1)는, 외부 온도 및/또는 제1 유체(오일)의 점도에 따라 제1 유로(100)로 오일이 유동되게 설정됨으로써, 상황에 따라 선택적으로 오일 냉각 방식을 이용할 수 있어, 모터(1)가 효율적으로 작동될 수 있는 이점이 있다.
또한, 모터(1)는, 오일을 통한 직접 냉각 방식과 물을 통한 간접 냉각 방식을 이용해 모터(1)를 냉각하는 효과적인 구조가 제시되는 이점이 있다.
상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
[부호의 설명]
1: 모터 10: 샤프트
20: 로터 30: 스테이터
40: 모터 하우징 50: 인버터 케이싱
60: 리어 커버 70: 오링
80:오일 펌프 100: 제1 유로
200: 제2 유로

Claims (20)

  1. 샤프트;
    로터;
    상기 샤프트 및 상기 로터가 수용되는 내부 공간을 형성하는 모터 하우징;
    상기 모터 하우징 내부에 수용되고, 상기 샤프트의 반경 방향을 기준으로, 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터;
    상기 샤프트의 반경 방향을 기준으로, 상기 스테이터의 외측에 배치되고, 내부에 제1 유체가 유동하고, 상기 제1 유체는 상기 내부 공간으로 토출되어 상기 스테이터 및 상기 로터를 냉각하는 제1 유로; 및
    상기 샤프트의 반경 방향을 기준으로, 상기 제1 유로와 상기 스테이터 사이에 배치되고, 내부에 제2 유체가 유동하고, 상기 제2 유체는 유로벽을 통해 전달되는 상기 스테이터의 열을 흡수하는 제2 유로;를 포함하는, 모터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터 하우징은,
    중공을 포함하는 원통 형상으로 구비되고,
    상기 제2 유로는,
    상기 모터 하우징의 내주면과 외주면 사이에 형성되어 상기 스테이터와 열교환하는 제2 열교환부를 포함하고,
    상기 제1 유로는,
    상기 제2 열교환부와 상기 모터 하우징의 외주면 사이에 형성되어 상기 제2 열교환부와 열교환하는 제1 열교환부를 포함하는, 모터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 모터 하우징의 개방된 일측면을 커버하는 프론트 커버; 및
    상기 일측면의 반대편의 상기 모터 하우징의 개방된 타측면을 커버하는 리어 커버;를 더 포함하고,
    상기 제1 유로 및 상기 제2 유로는,
    상기 프론트 커버 및 상기 리어 커버가 상기 모터 하우징과 결합하여 형성되는, 모터.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 모터 하우징은,
    상기 샤프트의 반경 방향을 기준으로, 상기 제1 열교환부와 상기 제2 열교환부 사이의 격벽의 두께와, 상기 모터 하우징의 내주면과 상기 제2 열교환부 사이의 격벽의 두께가 다르게 구비되는, 모터.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 샤프트의 길이 방향으로 상기 모터 하우징과 결합되고, 내부에 인버터를 냉각하기 위한 인버터 열교환부를 포함하는 인버터 하우징;을 더 포함하고,
    상기 제2 유로는,
    상기 제2 유체가 상기 모터 하우징의 외부로부터 상기 제2 유로로 유입되는 제2 유입구와, 상기 제2 유체가 상기 제2 유로로부터 상기 모터 하우징의 외부로 토출되는 제2 토출구를 포함하고,
    상기 인버터 열교환부의 일단이 상기 제2 유입구와 연통되고, 상기 인버터 열교환부의 타단이 상기 제2 열교환부의 일단과 연통되고, 상기 제2 열교환부의 타단이 상기 제2 토출구와 연통되는, 모터.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 인버터 하우징은,
    상기 인버터 하우징 내부에 결합되고 복수의 열교환 핀이 구비되는 인버터 열교환 판을 포함하고,
    상기 인버터 열교환부는,
    상기 인버터 하우징과 상기 인버터 열교환 판의 결합에 의해 형성되고, 상기 인버터 열교환부로 유입된 상기 제2 유체가 상기 샤프트의 원주 방향으로 회전하도록 구비되는, 모터.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 유로는,
    상기 샤프트의 원주 방향을 기준으로, 상기 제2 열교환부가 감싸는 상기 모터 하우징의 내주면의 면적과, 상기 제1 열교환부가 감싸는 상기 모터 하우징의 내주면의 면적의 비가, 1:0.3~0.7 인, 모터.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 열교환부는,
    상기 모터 하우징의 원주 방향으로 배열되는, 복수의 제2 열교환 셀과,
    상기 모터 하우징의 양단에 위치하여, 서로 인접한 상기 복수의 제2 열교환 셀을 연통하는, 복수의 제2 열교환 연결유로를 포함하고,
    상기 제2 열교환 연결유로는,
    상기 샤프트의 길이 방향을 기준으로, 상기 복수의 제2 열교환 셀을 일측 및 타측에서 번갈아가며 연통하여, 상기 제2 유체가 상기 제2 열교환부를 통과하면서 유동 방향이 제1 방향과 제2 방향으로 번갈아가며 바뀌도록 구비되고,
    상기 제2 열교환 연결유로의 유로의 폭이 상기 제2 열교환 셀의 폭보다 좁게 구비되는, 모터.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 열교환부는,
    상기 모터 하우징의 원주 방향으로 배열되는, 복수의 제1 열교환 셀과,
    상기 모터 하우징의 양단에 배치되어 서로 인접한 상기 복수의 제1 열교환 셀을 연통하는, 복수의 제1 열교환 연결유로를 포함하고,
    상기 제1 열교환 연결유로는,
    상기 샤프트의 길이 방향을 기준으로, 상기 복수의 제1 열교환 셀을 일측 및 타측에서 번갈아가며 연통하여, 상기 제1 유체의 유동 방향이 제3 방향과 제4 방향으로 번갈아가며 바뀌도록 구비되고,
    상기 제1 열교환 연결유로의 유로의 폭이 상기 제1 열교환 셀의 폭보다 좁게 구비되는, 모터.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2 열교환부는,
    상기 샤프트의 길이 방향을 기준으로, 상기 제1 열교환부에서 상기 제1 유체의 유동 방향이 바뀌는 횟수와, 상기 제1 열교환부에 의하여 둘러싸인 상기 제2 열교환부에서 상기 제2 유체의 유동 방향이 바뀌는 횟수가 다르게 구비되는, 모터.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 열교환부는,
    상기 샤프트의 반경 방향을 기준으로, 상기 복수의 제1 열교환 셀 가운데 적어도 일부가 상기 제2 열교환 셀과 서로 중첩되게 구비되는, 모터.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 유로는,
    상기 복수의 제2 열교환 셀 사이에 배치되고, 상기 제1 열교환부와 상기 내부 공간을 연통하여 상기 제1 유체가 상기 내부 공간으로부터 상기 제1 유로로 유입되는 제1 유입구와,
    상기 제1 열교환부와 상기 내부 공간을 연통하여 상기 제1 유체가 상기 제1 유로로부터 상기 내부 공간으로 토출되는 제1 토출구를 포함하는, 모터.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 제2 열교환부는,
    상기 샤프트의 반경 방향을 기준으로, 상기 제1 열교환부와 서로 중첩되게 위치된 제2 열교환 전반부와, 상기 제1 열교환부와 중첩되지 않게 위치된 제2 열교환 후반부를 포함하고,
    상기 제2 열교환 전반부로 유입된 상기 제2 유체가, 상기 제2 열교환 후반부를 통과한 후 상기 모터 하우징의 외부로 토출되는, 모터.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 유로는,
    상기 제1 유체가 상기 내부 공간으로부터 상기 제1 유로로 유입되는 제1 유입구와, 상기 제1 유체가 상기 제1 유로로부터 상기 내부 공간으로 토출되는 제1 토출구를 포함하고,
    상기 제2 열교환 전반부는,
    상기 제1 토출구와 인접한 상기 제2 열교환 셀로 유입된 상기 제2 유체가, 상기 제1 유입구와 인접한 상기 제2 열교환 셀을 통과한 후, 상기 제2 열교환 후반부로 토출되는, 모터.
  15. 제 14 항에 잇어서,
    상기 제2 열교환 전반부는,
    상기 모터 하우징의 원주 방향을 기준으로, 상기 제1 토출구와 인접한 상기 제2 열교환 셀의 폭이, 상기 제1 유입구와 인접한 상기 제2 열교환 셀의 폭보다 좁게 구비되는, 모터.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 제2 열교환 후반부는,
    상기 제2 열교환 전반부와 인접한 상기 제2 열교환 셀(이하 “입토출 셀”)이, 중앙의 격벽에 의해 전단부 및 후단부로 구분되고,
    상기 입토출 셀의 전단부는, 상기 제2 유체가 상기 모터 하우징 외부로부터 상기 제2 열교환부로 유입되는 제2 유입구와 연통되고, 상기 입토출 셀의 후단부는, 상기 제2 유체가 상기 제2 열교환부로부터 상기 모터 하우징 외부로 토출되는 제2 토출구와 연통되어, 상기 제2 유체는 상기 입토출 셀의 전단부를 통과한 후, 상기 제2 열교환 전반부로 유입되는, 모터.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 샤프트의 길이 방향으로 상기 모터 하우징과 결합되는 인버터 하우징;을 더 포함하고,
    상기 제1 유로는,
    상기 입토출 셀 및 상기 제2 열교환 전반부의 상기 제2 열교환 셀 사이의 격벽을 관통하는 제1 토출구를 포함하고,
    상기 제2 유로는,
    상기 입토출의 셀 전단부가 상기 인버터 하우징과 마주보는 일측으로 개방되어 상기 인버터 하우징의 내부와 연통되고, 상기 입토출의 셀 전단부로 유입된 상기 제2 유체는 상기 인버터 하우징 내의 유로를 통과한 후, 상기 제2 열교환 전반부로 유입되는, 모터.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 제2 열교환부는,
    상기 모터 하우징의 원주 방향을 기준으로, 상기 제2 열교환 전반부의 상기 제2 열교환 셀의 폭이, 상기 제2 열교환 후반부의 상기 제2 열교환 셀의 폭보다 좁게 구비되는, 모터.
  19. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 유로와 연통하여 상기 제1 유체가 순환되도록 유동 압력을 제공하는 펌프;를 더 포함하고,
    상기 모터 하우징은,
    일단이 상기 제1 열교환 셀과 연통되고, 타단이 상기 모터 하우징의 외측으로 연장되어 상기 펌프의 흡입구와 연통되는 흡입 유로와,
    상기 흡입 유로와 연통되는 상기 제1 열교환 셀과 인접한 상기 제1 열교환 셀과 일단이 연통되고, 타단이 상기 모터 하우징 외측으로 연장되어 상기 펌프의 토출구와 연통되는 토출 유로를 포함하는, 모터.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 모터의 외부 온도 값이 기 설정된 온도 값 이상인 경우, 또는 상기 제1 유체의 점도가 기 설정값 미만인 경우, 상기 제1 유로로 상기 제1 유체가 유동되게 설정되는, 모터.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11365797B2 (en) * 2018-10-22 2022-06-21 Nidec Corporation Motor assembly
EP3944472A4 (en) * 2019-03-20 2022-11-09 LG Magna e-Powertrain Co., Ltd. INTELLIGENT POWER GENERATION MODULE
EP3944471A4 (en) * 2019-03-20 2022-11-02 LG Magna e-Powertrain Co., Ltd. INTELLIGENT POWER GENERATION MODULE
CN114337104A (zh) * 2019-07-15 2022-04-12 华为技术有限公司 油冷电机控制装置和方法
CN110690782B (zh) * 2019-11-04 2021-10-26 安阳工学院 一种减振风冷木工电主轴
JP7517145B2 (ja) 2020-12-28 2024-07-17 ニデック株式会社 駆動装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004260898A (ja) * 2003-02-25 2004-09-16 Nissan Motor Co Ltd 電気自動車の駆動ユニット
JP2013162674A (ja) * 2012-02-07 2013-08-19 Toshiba Industrial Products Manufacturing Corp 回転電機
US20130214624A1 (en) * 2012-01-27 2013-08-22 Remy Technologies, Llc Electric machine cooling
JP2016059109A (ja) * 2014-09-05 2016-04-21 東洋電機製造株式会社 電動機の液体ジャケット付フレーム
US20160164377A1 (en) * 2014-12-04 2016-06-09 Atieva, Inc. Motor Cooling System

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2896225B2 (ja) * 1990-11-20 1999-05-31 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ホイールモータの潤滑装置
JPH10210702A (ja) * 1995-12-06 1998-08-07 Fuji Electric Co Ltd 冷媒冷却回転電機
JP2006187105A (ja) * 2004-12-27 2006-07-13 Nissan Motor Co Ltd 回転電機の冷却装置
JP2006197781A (ja) * 2005-01-17 2006-07-27 Fuji Heavy Ind Ltd インバータ一体型電動機ユニット
US7210304B2 (en) * 2005-02-09 2007-05-01 General Motors Corporation Cooling arrangements for integrated electric motor-inverters
JP5331565B2 (ja) * 2009-05-08 2013-10-30 本田技研工業株式会社 モータユニット
JP5370928B2 (ja) * 2010-01-14 2013-12-18 株式会社安川電機 モータ、およびそれを備える車両
KR101114689B1 (ko) * 2010-02-01 2012-02-29 하이젠모터 주식회사 전동기 및 이의 냉각유닛
CN102870318B (zh) * 2010-02-19 2015-05-06 玛格纳动力传动***股份及两合公司 电驱动单元
JP5859031B2 (ja) * 2012-02-07 2016-02-10 三菱電機株式会社 機電一体モジュール
WO2015087707A1 (ja) * 2013-12-11 2015-06-18 三菱電機株式会社 駆動モジュール
JP2016135049A (ja) * 2015-01-21 2016-07-25 東芝三菱電機産業システム株式会社 密閉型回転電機

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004260898A (ja) * 2003-02-25 2004-09-16 Nissan Motor Co Ltd 電気自動車の駆動ユニット
US20130214624A1 (en) * 2012-01-27 2013-08-22 Remy Technologies, Llc Electric machine cooling
JP2013162674A (ja) * 2012-02-07 2013-08-19 Toshiba Industrial Products Manufacturing Corp 回転電機
JP2016059109A (ja) * 2014-09-05 2016-04-21 東洋電機製造株式会社 電動機の液体ジャケット付フレーム
US20160164377A1 (en) * 2014-12-04 2016-06-09 Atieva, Inc. Motor Cooling System

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