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KR100998275B1 - 스테이터의 고정장치 및 전동차량 - Google Patents

스테이터의 고정장치 및 전동차량 Download PDF

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KR100998275B1
KR100998275B1 KR1020087023041A KR20087023041A KR100998275B1 KR 100998275 B1 KR100998275 B1 KR 100998275B1 KR 1020087023041 A KR1020087023041 A KR 1020087023041A KR 20087023041 A KR20087023041 A KR 20087023041A KR 100998275 B1 KR100998275 B1 KR 100998275B1
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stator
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히로유키 핫토리
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도요타 지도샤（주）
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Abstract

본 발명에 따른 스테이터의 고정장치는 스테이터코어(141)를 구비한 스테이터, 및 상기 스테이터코어(141)를 수납하는 개구부를 구비한 하우징(200)을 포함한다. 상기 하우징(200)은 상기 개구부의 내주면과 상기 스테이터코어(141) 간의 클리어런스가 상대적으로 작고 상기 개구부의 내경이 일정한 일부분(A) 및 상기 개구부의 내주면과 상기 스테이터코어(141) 간의 클리어런스가 상대적으로 크고 상기 스테이터코어(141)의 축 방향으로의 상기 일부분(A)에 인접하여 위치한 일부분(B)을 포함한다.

Description

스테이터의 고정장치 및 전동차량{SECURING DEVICE OF STATOR AND ELECTRIC VEHICLE}
본 발명은 스테이터의 고정장치 및 전동차량에 관한 것으로, 특히 회전전기기계가 구동될 때 야기되는 진동과 잡음을 억제하는 스테이터의 고정장치 및 상기 고정장치를 포함하는 전동차량에 관한 것이다.
종래에는 스테이터를 포함하는 회전전기기계가 공지되어 있다.
예컨대, 일본특허공개공보 제2004-15957호는 스테이터코어를 구비한 스테이터가 하우징(케이스)에 압입(press-fit)되는 전동기(회전전기기계)를 개시하고 있다.
또한, 일본특허공개공보 제2000-166207호는 스테이터를 수납하는 케이스와 또 다른 케이싱 간의 접촉부에 제공되는 방진러버(rubber vibration isolator)를 구비한 브러시리스팬모터(brushless fan motor)를 개시하고 있다.
나아가, 일본특허공개공보 제9-168253호는 진동과 기계적 잡음을 억제할 의도를 가진 모터의 베어링구조를 개시하고 있다.
더욱이, 2005년 4월 28일에 발행된 Toyota Technical Publications의 발행번호 16748 논문에는 스테이터코어 및 모터케이스의 고강성부위를 서로 선택적으로 맞대어 진동과 잡음을 저감시키는 IPM(Interior Permanent Magnet) 모터의 고정장치에 관한 기술이 개시되어 있다.
스테이터가 케이스 내에 핏팅되어 스테이터가 부착되는 위치가 결정되도록 하는 경우에는, 회전전기기계가 구동될 때 야기되는 스테이터의 진동이 케이스에 전달되기 쉽다.
여기서, 스테이터 핏팅 시의 톨러런스(tolerance)가 증가한다면, 스테이터와 로터 간의 편심량이 증가하기 쉽다. 그 결과, 전자기흡인력의 불균형이 발생하여, 진동과 잡음이 증가하게 된다. 또한, 스테이터와 로터 간의 편심량이 특히 크다면, 스테이터와 로터 간의 간섭이 발생할 수도 있음을 유념해야 한다.
이와는 대조적으로, 스테이터 핏팅 시의 톨러런스가 감소된다면, 스테이터를 케이스 내에 삽입하는 작업 효율이 저하된다. 또한, 케이스와 스테이터 간의 접촉면적이 증가하여, 스테이터의 진동이 감쇠 없이 케이스로 전달되기 쉽게 된다.
본 발명의 목적은 진동과 잡음을 억제하는 스테이터의 고정장치 및 상기 고정장치를 포함한 전동차량을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 스테이터의 고정장치는 스테이터코어를 포함하는 스테이터, 및 상기 스테이터코어를 수납하는 개구부를 구비한 하우징을 포함한다. 상기 하우징은 상기 개구부의 내주면과 상기 스테이터코어 간의 클리어런스가 상대적으로 작고 상기 개구부의 내경이 일정한 제1부분 및 상기 개구부의 내주면과 상기 스테이터코어 간의 클리어런스가 상대적으로 큰 제2부분을 포함하되, 상기 제2부분은 상기 스테이터코어의 축 방향으로 상기 제1부분에 인접하여 위치하는 것을 특징으로 한다.
상술된 구조에서는, 스테이터코어와 개구부의 내주면 간의 클리어런스가 하우징의 제1부분에서 더 작아, 상기 스테이터코어의 정밀한 포지셔닝이 촉진되도록 한다. 또한, 상기 클리어런스는 상기 하우징의 제2부분에서 더 크므로, 상기 스테이터코어와 상기 개구부의 내주면 간의 접촉이 억제되고, 상기 하우징과 상기 스테이터코어 간의 접촉면적이 줄어들게 된다. 따라서, 하우징으로의 스테이터코어의 진동 전달이 억제될 수 있게 된다. 결과적으로는, 회전전기기계가 구동될 때 야기되는 진동과 잡음이 억제되게 된다.
제1실시형태에 있어서, 스테이터의 고정장치에서는, 개구부의 내주면과 스테이터코어 간의 제1부분과 제2부분에서의 각각의 클리어런스들이 상기 스테이터코어의 축 방향을 따라 상기 하우징의 개구부의 내경을 변경하여 서로 상이하게 이루어진다.
또 다른 실시형태에 있어서, 스테이터의 고정장치에서는, 상기 개구부의 내주면과 상기 스테이터코어 간의 상기 제1부분과 상기 제2부분에서의 각각의 클리어런스들이 상기 스테이터코어의 축 방향을 따라 상기 스테이터코어의 외경을 변경하여 서로 상이하게 이루어진다.
상기 스테이터의 고정장치에서는, 상기 제2부분이 상기 개구부의 전체 깊이의 1/2 이하의 깊이를 가지는 것이 바람직하다.
상기 개구부의 내경이 상대적으로 큰 제2부분의 깊이가 제한되므로, 상기 스테이터코어의 경사가 저감될 수 있다.
상기 스테이터의 고정장치에서는, 상기 스테이터코어의 경사각이 최대각인 경우에도, 상기 하우징의 상기 제2부분과 상기 스테이터코어가 서로 이격되도록, 상기 제2부분에서의 상기 스테이터코어와 상기 개구부의 내주면 간의 클리어런스가 결정되는 것이 바람직하다.
상기 스테이터의 고정장치는 상기 스테이터코어의 축 방향으로 상기 스테이터코어 내에 삽입되고, 일 단부가 상기 하우징에 고정되어 상기 스테이터코어를 상기 하우징에 체결시키는 체결부재를 더 포함한다. 상기 제1부분은 상기 제2부분에 대하여 상기 체결부재가 상기 하우징에 고정되는 측에 위치한다.
따라서, 스테이터코어의 진동이 큰 부분에서의 하우징과 스테이터코어 간의 접촉이 억제될 수 있게 된다. 결과적으로, 회전전기기계가 구동될 때 야기되는 진동과 잡음이 더욱 효과적으로 억제될 수 있게 된다.
본 발명의 전동차량은 상술된 스테이터의 고정장치를 포함한다. 따라서, 실내가 현저하게 조용한 전동차량을 얻을 수 있다.
본 발명에 따르면, 상술된 바와 같이 회전전기기계가 구동될 때 야기되는 진동과 잡음이 억제될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터의 고정장치가 적용된 구동유닛의 구성을 개략적으로 도시한 도면;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터의 고정장치를 포함한 회전전기기계의 단면도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터의 고정장치의 변형예를 포함한 회전전기기계의 단면도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터의 고정장치의 타 변형예를 포함한 회전전기기계의 단면도;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터의 고정장치의 타 변형예를 포함한 회전전기기계의 단면도;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터의 고정장치의 타 변형예를 포함한 회전전기기계의 단면도;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터의 고정장치의 타 변형예를 포함한 회전전기기계의 단면도;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터의 고정장치에서의 체결부재를 예시한 (제1)도면;
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터의 고정장치에서의 체결부재를 예시한 (제2)도면;
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터의 고정장치에서의 하우징과 스테이터코어 간의 접촉부를 예시한 (제1)도면;
도 11은 제1비교예에 따른 스테이터의 고정장치에서의 하우징과 스테이터코어 간의 접촉부를 예시한 도면;
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터의 고정장치에서의 하우징과 스테이터코어 간의 접촉부를 예시한 (제2)도면;
도 13은 제2비교예에 따른 스테이터의 고정장치에서의 하우징과 스테이터코어 간의 접촉부를 예시한 도면이다.
이하, 본 발명에 기초한 전동차량과 스테이터의 고정장치의 실시예들을 설명하기로 한다. 여기서, 동일하거나 대응하는 구성요소들은 동일한 참조 부호들로 표시되고, 그 설명은 일부 경우에 있어서 반복하지 않을 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터의 고정장치가 적용된 구동유닛의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 예시에서, 구동유닛(1)은 "전동차량"인 하이브리드차량에 탑재된 구동유닛을 말하고, 모터제너레이터(100), 하우징(200), 감속기구(300), 차동기구(400) 및 구동축수용부(500)를 포함하도록 구성된다.
모터제너레이터(100)는 전동기 또는 발전기의 기능을 갖는 회전전기기계로서, 베어링(110)을 통해 하우징(200)에 회전가능하게 부착된 회전축(120), 회전축(120)에 부착된 로터(130) 및 스테이터(140)를 포함한다. 스테이터(140)는 스테이터코어(141)를 포함하고, 코일(142)이 스테이터코어(141) 주위에 권선된다. 코일(142)은 하우징(200)에 제공된 터미널블럭(210)을 통해 급전케이블(600A)에 전기적으로 연결된다. 급전케이블(600A)은 타 단부가 PCU(600)에 연결된다. PCU(600)는 급전케이블(700A)을 통해 배터리(700)에 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 배터리(700) 및 코일(142)이 전기적으로 연결된다.
모터제너레이터(100)로부터 출력되는 동력은 감속기구(300)로부터 차동기구(400)를 통해 구동축수용부(500)로 전달된다. 구동축수용부(500)로 전달되는 구동력은 구동축(도시 안됨)을 통해 차륜(도시 안됨)으로 회전력의 형태로 전달되어, 차량을 주행시킨다.
이와는 대조적으로, 하이브리드차량이 회생 제동되는 경우에는, 차륜이 차체의 관성력에 의해 회전된다. 차륜으로부터의 회전력은 구동축수용부(500), 차동기구(400) 및 감속기구(300)를 통해 모터제너레이터(100)를 구동시킨다. 이때, 모터제너레이터(100)는 발전기로서 동작한다. 모터제너레이터(100)에 의해 생성되는 전력은 PCU(600) 내의 인버터를 통해 배터리(700)에 저장된다.
급전케이블(600A, 700A)은 각각 U상케이블, V상케이블 및 W상케이블로 형성된 3상케이블이다. 코일(142)은 U상코일, V상코일 및 W상코일로 형성되고, 이들 세 코일의 각각의 단자들은 각각 3상케이블인 급전케이블(600A, 700A)에 연결된다.
모터제너레이터(100)의 사용은 하이브리드차량(HV)에 제한되지 않고, (예컨대 연료전지차량 및 전기자동차와 같은) 기타 "전동차량"에 탑재될 수도 있다.
상기 하이브리드차량은 예컨대 (차속이 느려지면서 축전기구로부터 전력이 공급되는 전동기에 의해 차량이 주행되는 EV주행모드 및 차량이 감속되면서 차량의 운동에너지가 축전기구에 저장될 전기에너지로 변환되는 회생모드와 같은) 주행하면서 엔진을 정지하는 모드를 갖는다. 이러한 모드에서는, 배경잡음이 낮아지므로, 기어잡음 및 모터잡음이 상대적으로 더욱 잘 들리게 된다. 그러므로, 모터제너레이터(100)가 구동되면서 잡음을 억제하는 것이 중요하게 된다. 또한, 일부 경우에는, 공간과 중량의 제한으로 인하여, 차량에 탑재될 모터제너레이터(100)가 전달계와 공진계의 잡음제어대책의 채택을 제한하게 된다. 따라서, 제한된 조건들을 충족하면서, 모터제너레이터(100)가 구동될 때 야기되는 잡음을 억제하는 것이 중요하게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터의 고정장치를 포함한 모터제너레이터(100)의 단면도이다. 도 2에는, 설명의 편의를 위하여 하우징(200) 내의 스테이터수납부와 그 주변만이 도시되어 있지만, 하우징(200)은 스테이터수납부 이외의 여하한의 구성요소를 포함할 수도 있다.
도 2를 참조하면, 하우징(200)의 스테이터수납부는 케이스(220) 및 커버(230)를 포함한다. 스테이터코어(141)는 철 또는 철합금과 같은 자성재료의 시트들을 서로 적층시켜 형성된다. 스테이터코어(141)는 케이스(220)에 하우징된다. 도 2의 예시에서는, 스테이터코어(141)의 외경이 실질적으로 전체 외주에 걸쳐 축 방향으로 일정하다. 이와는 대조적으로, 케이스(220)의 내주면은 단차부를 가진다. 그러므로, 스테이터코어(141)의 외주면과 케이스(220)의 내주면 간의 클리어런스가 상대적으로 작은 부분(부분 A) 및 상기 클리어런스가 상대적으로 큰 부분(부분 B)이 형성된다.
도 10 내지 도 13은 도 2에 도시된 스테이터의 고정장치에 의해 제공되는 효과들을 예시한 도면들이다. 여기서, 도 10 및 도 12는 각각 스테이터코어(141)와 케이스(220) 간의 접촉부를 예시한 도면이고, 도 11 및 도 13은 제1 및 제2비교예에 따른 각각의 구조에서의 스테이터코어(141)와 케이스(220) 간의 접촉부를 예시한 도면들이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예의 고정장치에서는, 스테이터코어(141)의 축 방향코어와 케이스(220)의 축 방향코어가 서로 약간 변위되어 있는 경우라도, 스테이터코어(141)와 케이스(220)가 서로 스테이터코어(141)의 축 방향으로 일부분에 걸쳐 서로 접촉한다. 즉, 스테이터코어(141)와 케이스(220) 간의 접촉부(C)가 스테이터코어(141)의 축 방향으로 일부분에만 걸쳐 연장된다.
이와 대조적으로, 제1비교예에 따른 고정장치에서는, 스테이터코어(141)의 축 방향코어와 케이스(220)의 축 방향코어가 서로 도 10의 예시와 유사하게 약간 변위된다면, 스테이터코어(141) 및 케이스(220)는 서로 도 11에 도시된 바와 같이 스테이터코어(141)의 축 방향으로 전체에 걸쳐 접촉한다. 즉, 스테이터코어(141)와 케이스(200) 간의 접촉부(C)가 스테이터코어(141)의 축 방향으로 전체에 걸쳐 연장된다.
도 12를 참조하면, 본 실시예의 고정장치에서는, 경사각(θ)이 최대각이 될 때까지 스테이터코어(141)가 기울어진다면, 스테이터코어(141)와 케이스(220)가 서로 스테이터코어(141)의 축 방향으로 한 점에서 접촉한다. 다시 말해, 케이스(220)의 대경부의 내경은, 스테이터코어(141)의 경사각(θ)이 최대각이 되는 경우에도, 상기 코어 및 케이스(220)가 서로 접촉하지 않도록 형성된다. 그러므로, 스테이터코어(141)와 케이스(220) 간의 접촉부(C)가 스테이터코어(141)의 축 방향으로 한 점에 제한된다.
이와는 대조적으로, 제2비교예에 따른 고정장치에서는, 스테이터코어(141)가 도 12의 예시와 유사하게 기울어진다면, 스테이터코어(141) 및 케이스(220)가 서로 도 13에 도시된 바와 같이 스테이터코어(141)의 축 방향으로 소정의 영역에 걸쳐 접촉한다. 즉, 스테이터코어(141)와 케이스(220) 간의 접촉부(C)가 스테이터코어(141)의 축 방향으로 소정의 영역에 걸쳐 연장된다.
상기로부터 알 수 있듯이, 본 실시예의 스테이터의 고정장치에서는, 스테이터코어(141)와 케이스(220) 간의 접촉면적이 제1 및 제2비교예에서의 스테이터의 고정장치에서보다 작게 이루어진다. 따라서, 스테이터코어(141)의 진동이 케이스(220)로 전달되기가 쉽지 않다. 또한, 스테이터코어(141)의 외주면과 케이스(220)의 내주면 간의 클리어런스가 상대적으로 작은 부분 A(도 2 참조)에 위치한 케이스(220)의 내경이 일정하게 이루어져, 스테이터코어(141)가 케이스(220) 내에 삽입될 때 스테이터코어(141)의 포지셔닝이 촉진되도록 한다. 그 결과, 로터(130)와 스테이터(140)의 각각의 축 방향코어들의 서로에 대한 변위가 억제된다.
따라서, 케이스(220)로의 스테이터코어(141)의 진동의 전달뿐만 아니라 로터(130)와 스테이터(140)의 각각의 축 방향코어들의 서로에 대한 변위가 억제되므로, 모터제너레이터(100)가 구동될 때에 발생되는 잡음이 억제되게 된다.
케이스(220)의 대경부의 깊이는 근사적으로 하우징(200)의 개구부의 전체 깊이의 1/2 이하인 것이 바람직하다. 따라서, 케이스(220)의 대경부의 깊이가 제한되므로, 스테이터코어(141)의 경사가 감소될 수 있어, 상기 코어와 케이스(220) 간의 접촉이 억제될 수 있게 된다.
도 3 내지 도 7은 각각 도 2에 도시된 스테이터의 고정장치의 변형예를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 스테이터코어(141)의 외주면과 케이스(220)의 내주면 간의 클리어런스가 상대적으로 작은 부분 A가 상기 클리어런스가 상대적으로 큰 부분 B에 대하여 커버(230)측에 제공될 수도 있다. 또한, 도 4를 참조하면, 클리어런스가 상대적으로 작은 부분 A와 클리어런스가 상대적으로 큰 부분 B는, 케이스(220)의 내주면 상에 케이스(220)의 내경이 점진적으로 커지는 테이퍼진 부분을 제공하여 형성될 수도 있다. 도 5 내지 도 7을 참조하면, 상술된 부분 A 및 부분 B는 스테이터코어(141)의 축 방향으로 스테이터코어(141)의 외경을 변경하여 제공될 수도 있다. 이러한 경우에도, 스테이터코어(141)의 외주면이 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 단차부를 가질 수도 있고, 또는 스테이터코어(141)의 외경이 점진적으로 감소하는 테이퍼진 부분이 도 7에 도시된 바와 같이 스테이터코어(141)의 외주면 상에 형성될 수도 있다.
도 8 및 도 9는 각각 본 실시예에 따른 스테이터의 고정장치의 체결부재를 예시한 도면이다. 도 8 및 도 9를 참조하면, 스테이터코어(141)는 축 방향으로 연장되는 구멍(141A)을 포함한다. 체결부재(143)는 구멍(141A) 안에 삽입된다. 체결부재(143)의 일 단부는 케이스(220) 내에 나사결합되어 고정된다. 이에 따라, 체결부재(143)의 축력이 스테이터코어(141)에 전달되고, 스테이터코어(141)가 케이스(220)에 고정된다. 여기서, 체결부재(143)의 타 단부(볼트헤드측의 단부)는 케이스(220)에 의해 지지되지 않는다. 즉, 도 8 및 도 9의 예시들에서, 체결부재(143)는 캔틸레버(cantilever) 방식으로 지지되는데, 즉 케이스(220)에 의해 일 단부에서만 지지된다. 이러한 캔틸레버 구조의 경우에는, 체결부재(143)가 케이스(220)에 고정되는 측에 대향하는 측(즉, 도 8 및 도 9의 상부측)에서 체결부재(143)의 나란한 편차가 더욱 커지기 쉬우므로, 결과적으로는 모터제너레이터(100)가 구동될 때에 발생되는 스테이터코어(141)의 진동이 더욱 커지기 쉽다. 도 8 및 도 9의 예시들에서는, 스테이터코어(141)의 외주면과 케이스(220)의 내주면 간의 클리어런스가 상대적으로 큰 부분 B가 상기 클리어런스가 상대적으로 작은 부분 A에 대하여 커버(230)측(즉, 도 8 및 도 9의 상부측)에 제공된다. 더욱 구체적으로는, 도 8의 예시에서, 스테이터코어(141)의 직경이 실질적으로 축 방향으로 전체에 걸쳐 일정한 한편, 케이스(220)의 내경은 체결부재(143)의 단부(고정부)에 근접한 측에서 더욱 작게 이루어진다. 또한, 도 9의 예시에서는, 케이스(220)의 내경이 실질적으로 축 방향으로 전체에 걸쳐 일정한 한편, 스테이터코어(141)의 외경은 체결부재(143)의 단부(고정부)에 근접한 측에서 더욱 크게 이루어진다. 이러한 방식으로, 도 8 및 도 9의 상부측에 위치한 부분(부분 B)에서는, 스테이터코어(141)의 외주면과 케이스(220)의 내주면 간의 클리어런스가 상대적으로 크게 이루어질 수 있고, 도 8 및 도 9의 하부측에 위치한 부분(부분 A)에서는, 스테이터코어(141)의 외주면과 케이스(220)의 내주면 간의 클리어런스가 상대적으로 작게 이루어질 수 있다.
도 8 및 도 9에 도시된 구조들은 스테이터코어(141)의 진동이 큰 영역에서 스테이터코어(141)와 케이스(220) 간의 접촉을 억제하는 데 사용될 수 있으므로, 하우징(200)으로의 스테이터코어(141)의 진동의 전달이 더욱 효과적으로 억제될 수 있게 된다. 도 8 및 도 9의 예시들에서는, 케이스(220)의 내주면 또는 스테이터코어(141)의 외주면 상에 단차부가 제공되어, 스테이터코어(141)의 외주면과 케이 스(220)의 내주면 간의 클리어런스를 변화시키게 된다. 대안적으로, 스테이터코어(141)의 외주면과 케이스(220)의 내주면 간의 클리어런스는, 케이스(220)의 내경 또는 스테이터코어(141)의 외경이 점진적으로 변하는 테이퍼진 부분을 제공하여 변경될 수도 있다. 상술된 단차부와 테이퍼진 부분 양자 모두는 스테이터코어(141)의 외주면과 케이스(220)의 내주면 간의 클리어런스를 변경하는 데 사용될 수도 있다.
요약하면, 본 실시예에 따른 스테이터의 고정장치는 스테이터코어(141)를 구비한 스테이터(140) 및 스테이터코어(141)를 수납하는 개구부를 구비한 하우징(200)을 포함하고, 하우징(200)은 상기 개구부의 내주면과 스테이터코어(141) 간의 클리어런스가 상대적으로 작고 상기 개구부의 내경이 일정한 "제1부분"에 대응하는 부분 A 및 상기 개구부의 내주면과 스테이터코어(141) 간의 클리어런스가 상대적으로 크고 스테이터코어(141)의 축 방향으로 부분 A에 인접한 "제2부분"에 대응하는 부분 B를 포함한다.
여기서는, 일 실시형태에 있어서, 부분 A 및 부분 B에서의 각각의 클리어런스들은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 스테이터코어(141)의 축 방향을 따라 하우징(200)의 개구부의 내경을 변경시켜 서로 상이하게 이루어진다.
또한, 또다른 실시형태에 있어서는, 부분 A 및 부분 B에서의 각각의 클리어런스들이 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 스테이터코어(141)의 축 방향을 따라 스테이터코어(141)의 외경을 변경시켜 서로 상이하게 이루어진다.
상술된 스테이터의 고정장치에서, 부분 B에서의 개구부의 내주면과 스테이터코어(141) 간의 클리어런스는, 스테이터코어(141)의 경사각(θ)이 최대각인 경우에도, 하우징(200)의 부분 B와 스테이터코어(141)가 서로 분리되도록 결정된다.
더욱이, 상술된 스테이터의 고정장치는 스테이터코어(141)의 축 방향으로 스테이터코어(141) 내에 삽입되고, 일 단부가 하우징(200)에 고정되어 스테이터코어(141)를 하우징(200)에 체결하게 되는 체결부재(143)를 더 포함한다. 하우징(200)의 부분 A는 체결부재(143)가 부분 B에 대하여 하우징(200)에 고정되는 측(즉, 도 8의 하부측)에 위치한다.
본 실시예에 따른 스테이터의 고정장치는 스테이터코어(141)의 정밀한 포지셔닝을 촉진하는 데 사용될 수 있는데, 그 이유는 상기 개구부의 내주면과 스테이터코어(141) 간의 클리어런스가 하우징(200)의 부분 A에서 더 작기 때문이다. 또한, 상기 클리어런스는 하우징(200)의 부분 B에서 더 크기 때문에, 상기 개구부의 내주면과 스테이터코어(141) 간의 접촉이 억제되고, 하우징(200)과 스테이터코어(141) 간의 접촉면적이 줄어들게 된다. 따라서, 하우징(200)으로의 스테이터코어(141)의 진동의 전달이 억제될 수 있게 된다. 결과적으로, 모터제너레이터(100)가 구동될 때 발생되는 진동과 잡음이 억제되게 된다.
또한, 스테이터코어(141)와 하우징(200) 간의 접촉면적이 작기 때문에, 스테이터코어(141)의 경사각이 큰 경우라도, 하우징(200) 상의 변형 영향이 작으므로, 하우징(200)의 밀봉 능력의 손실이 억제될 수 있게 된다.
상술된 실시예들은 모든 실시형태에 있어서 제한적인 것이 아니라 예시적인 것이라는 것을 이해하여야 한다. 본 발명의 범위는 청구범위에 의해 한정되며, 청구범위의 기술적 사상과 범위에 등가인 모든 변경예와 변형예들을 포함하도록 의도 되어 있다.
본 발명은 예컨대 스테이터의 고정장치 및 전동차량에 적용가능하다.

Claims (13)

  1. 스테이터의 고정장치에 있어서,
    스테이터코어(141)를 포함하는 스테이터(140); 및
    상기 스테이터코어(141)를 수납하는 개구부를 구비한 하우징(200)을 포함하여 이루어지고,
    상기 하우징(200)은 상기 개구부의 내경이 일정하고 상기 스테이터코어(141)의 축 방향으로의 일 단부에 대향하는 제1부분(A) 및 상기 스테이터코어(141)에 직접 대향하면서 상기 스테이터코어(141)로부터 이격되어 형성되고 상기 스테이터코어(141)의 축 방향으로의 타 단부에 대향하는 제2부분(B)을 포함하며,
    상기 제2부분(B)에서의 상기 스테이터코어(141)와 상기 개구부의 내주면 간의 클리어런스는, 상기 제1부분(A)에서의 상기 스테이터코어(141)와 상기 개구부의 내주면 간의 클리어런스보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 스테이터의 고정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 개구부의 내주면과 상기 스테이터코어(141) 간의 상기 제1부분(A)과 상기 제2부분(B)에서의 각각의 클리어런스는, 상기 스테이터코어(141)의 축 방향을 따라 상기 하우징(200)의 상기 개구부의 내경을 변경하여 서로 상이하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 스테이터의 고정장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 개구부의 내주면과 상기 스테이터코어(141) 간의 상기 제1부분(A)과 상기 제2부분(B)에서의 각각의 클리어런스는, 상기 스테이터코어(141)의 축 방향을 따라 상기 스테이터코어(141)의 외경을 변경하여 서로 상이하게 이루어지는 것을 특징으로 하는 스테이터의 고정장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2부분(B)은 상기 개구부의 전체 깊이의 1/2 이하의 깊이를 가지는 것을 특징으로 하는 스테이터의 고정장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스테이터코어(141)의 경사각이 최대각인 경우에도, 상기 하우징(200)의 상기 제2부분(B)과 상기 스테이터코어(141)가 서로 이격되도록, 상기 제2부분(B)에서의 상기 스테이터코어(141)와 상기 개구부의 내주면 간의 클리어런스가 결정되는 것을 특징으로 하는 스테이터의 고정장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스테이터코어(141)의 축 방향으로 상기 스테이터코어(141) 내에 삽입되고, 일 단부가 상기 하우징(200)에 고정되어 상기 스테이터코어(141)를 상기 하우징(200)에 체결시키는 체결부재(143)를 더 포함하여 이루어지고,
    상기 제1부분(A)은 상기 제2부분(B)에 대하여 상기 체결부재(143)가 상기 하우징(200)에 고정되는 측에 위치하는 것을 특징으로 하는 스테이터의 고정장치.
  7. 차륜; 및
    상기 차륜을 구동하는 구동유닛(1)을 포함하여 이루어지고,
    상기 구동유닛(1)은 제1항에 따른 스테이터의 고정장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동차량.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 스테이터코어(141)의 외경은 상기 스테이터코어의 축 방향으로 전체에 걸쳐 일정하고, 상기 하우징(200)의 내주면에는 단차가 형성되는 것을 특징으로 하는 스테이터의 고정장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 스테이터코어(141)는, 상기 스테이터코어(141)의 축 방향 중심이 상기 하우징(200)의 스테이터수납부의 축 방향코어로부터 변위된 상태에서 상기 하우징(200)에 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 스테이터의 고정장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 스테이터코어(141)는 시트형 자성체를 적층시켜 형성되고,
    상기 스테이터코어(141)는 상기 스테이터코어(141)의 축 방향으로 연장되는 구멍(141A)을 구비하며, 상기 스테이터코어(141)는 상기 제2부분(B)으로부터 상기 제1부분(A)까지 연장되도록 상기 구멍(141A) 내에 삽입되는 체결부재(143)의 일 단부를 상기 하우징(200)에 고정시켜 상기 하우징(200)에 고정되고,
    상기 스테이터코어(141)는, 상기 스테이터코어(141)의 축 방향 중심이 상기 하우징(200)의 스테이터수납부의 축 방향코어로부터 변위된 상태에서 상기 하우징(200)에 고정될 수 있는 것을 특징으로 하는 스테이터의 고정장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제2부분(B)에서의 상기 스테이터코어(141)와 상기 개구부의 내주면 간의 클리어런스는, 상기 하우징(200)의 상기 제2부분(B)에서의 상기 개구부의 내경을 상기 하우징(200)의 상기 제1부분(A)에서의 상기 개구부의 내경보다 크게 함으로써, 상기 제1부분(A)에서의 상기 스테이터코어(141)와 상기 개구부의 내주면 간의 클리어런스보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 스테이터의 고정장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 클리어런스는, 상기 하우징(200)의 상기 제1부분(A)에서의 상기 스테이터코어(141)와 상기 개구부의 내주면 간의 전체 주변에 걸쳐 형성되는 것을 특징으로 하는 스테이터의 고정장치.
  13. 스테이터의 고정장치에 있어서,
    스테이터코어(141)를 포함하는 스테이터(140); 및
    상기 스테이터코어(141)를 수납하는 개구부를 구비한 하우징(200)을 포함하여 이루어지고,
    상기 하우징(200)은 상기 개구부의 내경이 일정하고 상기 스테이터코어(141)의 축 방향으로의 일 단부에 대향하는 제1부분(A) 및 상기 스테이터코어(141)로부터의 진동의 전달이 억제되도록 상기 스테이터코어(141)로부터 이격되어 형성되고 상기 스테이터코어(141)의 축 방향으로의 타 단부에 대향하는 제2부분(B)을 포함하며,
    상기 제2부분(B)에서의 상기 스테이터코어(141)와 상기 개구부의 내주면 간의 클리어런스는, 상기 제1부분(A)에서의 상기 스테이터코어(141)와 상기 개구부의 내주면 간의 클리어런스보다 크게 설정되는 것을 특징으로 하는 스테이터의 고정장치.
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