KR20200127457A - Water-cooling apparatus and method for drive motor of eco-friendly vehicle, and core manufacturing method thereof - Google Patents
Water-cooling apparatus and method for drive motor of eco-friendly vehicle, and core manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200127457A KR20200127457A KR1020190051611A KR20190051611A KR20200127457A KR 20200127457 A KR20200127457 A KR 20200127457A KR 1020190051611 A KR1020190051611 A KR 1020190051611A KR 20190051611 A KR20190051611 A KR 20190051611A KR 20200127457 A KR20200127457 A KR 20200127457A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- cooling
- cooling water
- eco
- water
- core
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 65
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims abstract description 66
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 2
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 abstract description 12
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 25
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 4
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 description 1
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
- B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/20—Stationary parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/02—Processes or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/14—Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle
- H02K9/16—Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle wherein the cooling medium circulates through ducts or tubes within the casing
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/22—Arrangements for cooling or ventilating by solid heat conducting material embedded in, or arranged in contact with, the stator or rotor, e.g. heat bridges
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
- B60K2001/003—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units
- B60K2001/006—Arrangement or mounting of electrical propulsion units with means for cooling the electrical propulsion units the electric motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2200/00—Type of vehicle
- B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Abstract
본 발명은 코일에서 발생한 열이 냉각수로 전달되는 열전달 경로를 감소하고 열전달 면적은 증가시킴으로써 냉각 성능을 향상시킨 친환경차량 구동모터 수냉식 냉각장치 및 제조로, 복수로 이루어진 고정자 코어(20), 코일(30), 보빈(40)으로 구성된 구동모터로, 상기 고정자 코어(20)에 냉각수 입구(101)와 출구(102)가 형성되고, 내부에 상기 냉각수 입구(101)와 출구(102)와 연통되는 유로(103)를 포함한 냉각유로(100)가 형성된 것을 특징으로 하며, 상기 유로(103)는 "U"자 형상으로 이루어지고, 상기 냉각수 입구(101)와 출구(102)는 상기 고정자 코어(20)와 코어(20) 상호간 연결되는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.The present invention is an eco-friendly vehicle driving motor water-cooled cooling device and manufacturing furnace that improves cooling performance by reducing the heat transfer path through which heat generated from the coil is transferred to the cooling water and increasing the heat transfer area, and comprises a plurality of stator cores 20, coils 30 ), a driving motor composed of a bobbin 40, in which a cooling water inlet 101 and an outlet 102 are formed in the stator core 20, and a passage communicating with the cooling water inlet 101 and the outlet 102 therein It is characterized in that a cooling flow path 100 including 103 is formed, and the flow path 103 has a "U" shape, and the cooling water inlet 101 and the outlet 102 are the stator core 20 And the core 20 is characterized in that it has a structure that is connected to each other.
Description
본 발명은 친환경차량 구동모터 수냉식 냉각장치 및 제조방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 코일에서 발생한 열이 냉각수로 전달되는 열전달 경로를 감소하고 열전달 면적은 증가시킴으로써 냉각 성능을 향상시킨 친환경차량 구동모터 수냉식 냉각장치 및 제조에 관한 것이다.The present invention relates to an eco-friendly vehicle driving motor water-cooled cooling apparatus and manufacturing method. Specifically, the present invention relates to a water-cooled cooling device for an eco-friendly vehicle driving motor that improves cooling performance by reducing a heat transfer path through which heat generated from a coil is transferred to cooling water and increasing a heat transfer area.
일반적으로, 연료전지는 대기오염물질을 거의 배출하지 않고 이산화탄소의 발생도 적어서 무공해 발전이라는 장점이 있으며, 종래의 화력발전 등에 비해 높은 발전효율을 가지고 있어서, 이러한 연료전지를 동력원으로 사용하는 친환경 차량의 개발이 활발히 이루어지고 있다.In general, fuel cells emit almost no air pollutants and generate less carbon dioxide, so they have the advantage of non-polluting power generation, and have higher power generation efficiency than conventional thermal power generation, and thus, eco-friendly vehicles using such fuel cells as a power source Development is actively taking place.
상기와 같은 친환경차량에는 고전압배터리의 전원으로 차량을 구동하는 전기모터가 장착되어 있다. 구동모터는 영구자석, 코어, 코일 등 출력을 내기 위한 주요 부품들로 구성되어 있는데, 전류 또는 자기력이 흐를 때 상기 부품에서 발생하는 전기저항 및 자기저항 등에 의해 모터에서는 열이 발생하게 된다. 이로 인해 일정 온도 이상의 고온 조건에서는 부품 성능이 비가역 열화되는 현상이 발생할 수 있으며, 이러한 열화는 부품의 손상 및 모터 성능의 저하를 가져다. 따라서, 모터 성능을 유지하기 위해서는 모터 온도를 일정 수준으로 유지하기 위한 냉각이 필수적이다.The eco-friendly vehicle as described above is equipped with an electric motor that drives the vehicle with a power source of a high voltage battery. The driving motor is composed of main parts for outputting, such as a permanent magnet, a core, and a coil. When current or magnetic force flows, heat is generated in the motor due to electric resistance and magnetoresistance generated in the parts. For this reason, a phenomenon in which component performance is irreversibly deteriorated in high temperature conditions above a certain temperature may occur, and such deterioration leads to damage to components and deterioration of motor performance. Therefore, in order to maintain the motor performance, cooling is essential to maintain the motor temperature at a certain level.
또한, 상기 이유로, 내부 부품을 보호하기 위해 모터 온도가 일정 수준 이상이 되면 출력을 제한 또는 차단하는 보호 로직이 적용되어 있다.In addition, for the above reason, in order to protect internal components, a protection logic is applied to limit or block the output when the motor temperature exceeds a certain level.
그러므로 냉각을 통해 모터 온도를 낮게 유지할 수 있다면 모터 구동 시간을 증대시킬 수 있어 결국 친환경차량의 연비 및 운전성 향상을 도모할 수 있게 된다.Therefore, if the motor temperature can be kept low through cooling, the driving time of the motor can be increased, and thus fuel economy and operability of an eco-friendly vehicle can be improved.
한편, 모터를 냉각하는 방식으로는, 모터 하우징에 방열핀을 형성하여 외부 냉각풍에 의해 냉각을 시도하는 공랭식 방식 또는 모터 하우징 내부 또는 스테이터 외측에 냉각채널을 형성하여 냉각수에 의해 냉각을 시도하는 수냉식방식이 사용될 수 있다.On the other hand, as a method of cooling the motor, an air cooling method that attempts cooling by external cooling wind by forming a radiating fin in the motor housing, or a water cooling method that attempts cooling by cooling water by forming a cooling channel inside the motor housing or outside the stator. Can be used.
도 1은 이러한 공랭식 방식의 예를 도시한 것으로, 로터(3) 및 스테이터(2)의 외측에 위치한 모터 하우징(1)에 방열핀(4)이 형성되어 있다. 따라서, 발열원 자체가 아닌 모터 하우징을 통한 간접 냉각 방식을 취하고 있기 때문에, 냉각 성능이 떨어진다. 따라서, 도 1과 같은 공랭식 방식의 경우 모터 출력이 높아 발열량이 상대적으로 많은 경우에는 냉각 성능에 한계가 있다. 또한, 외부 냉각풍에 의한 공랭 방식으로, 보통 주행풍을 사용하기 때문에 모터 온도에 따른 냉각 유량 제어가 불가능한 문제점이 있다.FIG. 1 shows an example of such an air-cooled method, in which a
한편, 수냉식 방식의 경우는 냉각수-하우징-발열원 사이의 열전도 메커니즘에 의한 간접 냉각방식으로, 이러한 수냉식의 구동 모터는 대한민국 공개특허 제2016-0056351호에서 개시되어 있다. 그러나, 간접 냉각방식의 수냉식 구동모터의 경우, 부품 간 접촉 상태(접촉 열저항)에 의해 냉각 효율이 저하되는 단점이 있다.On the other hand, in the case of the water-cooled type, it is an indirect cooling method by a heat conduction mechanism between the cooling water-housing-heating source, and such a water-cooled driving motor is disclosed in Korean Patent Publication No. 2016-0056351. However, in the case of a water-cooled driving motor of an indirect cooling method, there is a disadvantage in that cooling efficiency is lowered due to a contact state between parts (contact heat resistance).
특히 수냉식은 도 2에 도시된 바와 같이, 냉각수 유로를 포함한 서포트링(냉각기)(10)이 고정자 코어(20)의 바깥쪽을 둘러싸고 있는 구조로, 코일(30)에서 발생한 열이 코어(20) 내부를 지나 서포트링(냉각기)(10)과의 접촉면을 통하여 냉각수로 전달되는 방식이다.In particular, the water cooling type is a structure in which a support ring (cooler) 10 including a cooling water flow path surrounds the outside of the
이러한 구조를 가지는 수냉식 모터는 냉각수가 흐르는 냉각기가 고정자 코어(20)의 외주면과 접하는 구조이다. 이때 코일(30)에서 발생한 열은 ‘코일(30)-보빈(절연재)(40)-코어(20)-냉각기(10)-냉각수’의 열전달 경로를 거치면서 열전달 효율이 감소하며, 코일을 ATF오일 등으로 냉각하는 직접 냉각 방식에 비해 열전달(냉각) 성능이 부족한 문제점이 있다.In the water-cooled motor having such a structure, a cooler through which cooling water flows is in contact with the outer peripheral surface of the
1. 한국 등록특허 제10-1360636호 (2014.02.03 공보)1. Korean Patent Registration No. 10-1360636 (2014.02.03 publication)
1. 한국 공개특허 제10-2018-0069443호(2018.06.25 공보)1. Korean Patent Application Publication No. 10-2018-0069443 (2018.06.25 publication)
1. 한국 등록특허 제10-1589043호 (2016.01.21 공보)1. Korean Patent Registration No. 10-1589043 (2016.01.21 publication)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 방안으로, 코일에서 발생한 열이 냉각수로 전달되는 열전달 경로를 감소하고 열전달 면적은 증가시킴으로써, 냉각 성능을 향상시키는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to improve cooling performance by reducing a heat transfer path through which heat generated from a coil is transferred to the cooling water and increasing a heat transfer area.
본 발명에 따른 친환경차량 구동모터 수냉식 냉각장치는;An eco-friendly vehicle driving motor water-cooled cooling device according to the present invention;
복수로 이루어진 고정자 코어(20), 코일(30), 보빈(40)으로 구성된 구동모터로, 상기 고정자 코어(20)에 냉각수 입구(101)와 출구(102)가 형성되고, 내부에 상기 냉각수 입구(101)와 출구(102)와 연통되는 유로(103)를 포함한 냉각유로(100)가 형성된 것을 특징으로 하며, 상기 유로(103)는 "U"자 형상으로 이루어지고, 상기 냉각수 입구(101)와 출구(102)는 상기 고정자 코어(20)와 코어(20) 상호간 연결되는 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.A driving motor composed of a plurality of
본 발명 친환경차량 구동모터 수냉식 냉각장치 및 제조방법은 다음과 같은 효과를 얻을 수가 있다.The water-cooled cooling apparatus and manufacturing method for an eco-friendly vehicle driving motor of the present invention can obtain the following effects.
첫째, 모터의 고정자 코일에서 발생하는 열을 수냉식으로 냉각할 때, 코일이 감겨있는 코어 내부에 냉각수가 흐를 수 있는 경로를 만들어 열전달 경로를 감소시키고 열전달 면적을 증가시켜 냉각 성능을 높일 수가 있다. First, when the heat generated from the stator coil of the motor is cooled by water cooling, a path through which cooling water can flow inside the core in which the coil is wound is created to reduce the heat transfer path and increase the heat transfer area to increase the cooling performance.
둘째, 코어 내부에 냉각수가 흐르는 유로를 포함한 코어 구조와 이를 제작하기 위해 코어 강판 적층 시 냉각수 유로를 고려하여 한 가지 이상의 강판 형상을 적층함으로써, 코어는 냉각수가 들어오는 입구와 배출되는 출구와 입구와 출구 사이를 연결하는 유로를 내부에 구비하게 되어 냉각수가 유동할 수 있도록 하였다. Second, by laminating one or more steel plate shapes in consideration of the cooling water flow path when stacking the core steel sheet to manufacture the core structure including the flow path through which the cooling water flows inside the core, the core is provided with the inlet and outlet of the cooling water and the inlet and the outlet. A flow path connecting the spaces is provided inside so that the cooling water can flow.
셋째, 모터는 다수의 코어 슬롯으로 구성됨으로써, 냉각수 유로를 포함한 코어들은 이웃한 코어들 사이에 냉각수가 이동할 수 있는 유로로 연결되어 전체 코어가 냉각될 수 있도록 하였다.Third, since the motor is composed of a plurality of core slots, the cores including the cooling water flow path are connected to the cooling water flow path between adjacent cores so that the entire core can be cooled.
넷째, 기존 강판 적층 코어 제작 방식을 사용함으로써, 기존 코어 제작 공정을 활용하여 구현할 수 있으며, 또한, 냉각 성능을 높이는 동시에 기존 냉각기의 기능을 신규 코어 설계로 대체함으로써, 설계 최적화를 통해 모터 크기, 중량을 절감할 수가 있다.Fourth, by using the existing steel plate laminated core manufacturing method, it can be implemented by utilizing the existing core manufacturing process. In addition, by replacing the function of the existing cooler with a new core design while improving cooling performance, the motor size and weight Can be saved.
다섯째, 코어의 구조 형상에 따라 다양한 방법으로 적용될 수 있으며 코어 내부 유로와 이를 형성하기 위한 강판 형상 또한 모터 특성 및 구조 등에 따라 다양하게 적용할 수가 있다.Fifth, it can be applied in various ways according to the structural shape of the core, and the shape of the inner channel of the core and the steel plate for forming it can also be applied in various ways according to motor characteristics and structures.
도 1은 종래 모터 하우징에 방열핀이 형성된 냉각 구조의 구동 모터를 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 수냉식 구동모터를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경차량 구동모터 수냉식 냉각장치를 나타낸
도 4는 본 발명의 모터 전체를 냉각시키기 위한 방법을 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 코어가 적층되어 제작되는 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 코어를 만들기 위한 예시 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 코어를 이용하여 구동모터 전체를 냉각시키기 위한 방법을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 코어와 이웃한 코어 간의 냉각수 유로 연결부를 외부에 설치하지 않고 코어 측면을 통해 직접 전달되도록 한 방식을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 다수의 코어 슬롯을 일체형으로 제작하면서 내부에 냉각수 유로를 구비하는 방법을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 코어를 제작하기 위한 4종류의 강판을 나타낸 도면이다.
도 11의 (a)(b)은 본 발명에 따른 코어를 나타낸 도면으로,
도 12는 도 11와 같이, 도넛 형태의 냉각수 유로를 보완하여 하나의 강판 층에 분리된 강판을 적층된 상태를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 코어 내부에 U자형 유로를 갖는 코어들에 대해 개별적으로 냉각수를 공급할 수 있도록 한 상태를 나타낸 예시 도면이다.
도 14는 본 발명 친환경차량 구동모터 제작방법 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명 친환경차량 구동모터 제작방법 또 다른 실시예를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a driving motor having a cooling structure in which a heat radiation fin is formed in a conventional motor housing.
2 is a view schematically showing a conventional water-cooled driving motor.
3 is a view showing a water-cooled cooling device for an eco-friendly vehicle driving motor according to an embodiment of the present invention
4 is a diagram illustrating a method for cooling the entire motor of the present invention.
5 is a view showing a state in which cores are stacked and manufactured according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary diagram for making a core according to the present invention.
7 is a view schematically showing a method for cooling the entire drive motor using the core according to the present invention.
8 is a view showing a method in which a cooling water flow path connection between a core and an adjacent core according to the present invention is directly transmitted through the side of the core without installing it outside.
9 is a view schematically showing a method of providing a cooling water flow path therein while integrally manufacturing a plurality of core slots according to the present invention.
10 is a view showing four types of steel sheets for manufacturing the core according to the present invention.
Figure 11 (a) (b) is a view showing the core according to the present invention,
12 is a view showing a state in which a separate steel plate is stacked on one steel plate layer by supplementing a donut-shaped cooling water passage, as shown in FIG. 11.
13 is an exemplary view showing a state in which cooling water can be individually supplied to cores having a U-shaped flow path in the core according to the present invention.
14 is a view showing another embodiment of a method for manufacturing an eco-friendly vehicle driving motor of the present invention.
15 is a view showing another embodiment of a method for manufacturing an eco-friendly vehicle driving motor of the present invention.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description have been omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.
또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. In addition, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and the inventor appropriately defines the concept of terms in order to describe his own invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be done.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명 친환경차량 구동모터 수냉식 냉각장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 기본적으로, 복수로 이루어진 고정자 코어(20), 코일(30), 보빈(40)으로 구성되며, 상기 고정자 코어(20)에 냉각수 입구(101)와 출구(102)가 형성되고, 내부에 상기 냉각수 입구(101)와 출구(102)와 연통되는 유로(103)를 포함한 냉각유로(100)가 형성된다.The present invention eco-friendly vehicle driving motor water-cooled cooling device, as shown in FIG. 3, basically consists of a plurality of
즉, 상기와 같은 구조는 도 3에 도시된 바와 같이, 축 방향 단면으로 보았을 때 U자형 유로(103)를 지닌 신규의 고정자 코어(20)를 제공한다.That is, the above structure provides a
상기와 같은 구조는 발열부인 코일(30)에서 냉각수까지의 열전달 경로 길이를 단축하여 내부 냉각수 유로의 단면적 및 형상에 따라 열전도 면적을 증가시킬 수가 있는 것이다.The above structure can shorten the length of the heat transfer path from the
도 4는 본 발명의 모터 전체를 냉각시키기 위한 방법을 예시한 도면으로, 구동모터의 외부로부터 냉각수를 공급받는 냉각수 입구(101)로부터 각각의 코어(20)에 형성된 냉각수 입구(101) 및 출구(102)를 서로 연결하여 냉각수가 지나가도록 한 후 냉각수 출구(102)를 통하여 배출도록 하였다.4 is a diagram illustrating a method for cooling the entire motor of the present invention, the
이때, 냉각수 입구(101)와 출구(102)는 상기 고정자 코어(20)와 코어(20) 상호간 연결되는 구조를 갖는다.At this time, the cooling
또한, 도 5는 본 발명에 따른 구동모터 제작방법의 일 실시예를 나타낸 도면으로, 코어(20)를 얇은 강판을 적층하여 제작한 것으로, 도 5의 (a) 및 (b)와 같은 형상으로 강판을 적층하여 제작하였다.In addition, FIG. 5 is a view showing an embodiment of a method for manufacturing a driving motor according to the present invention, and the
더욱 상세하게는 도 6에 도시된 바와 같이, 코어(20) 내부에 "U"자 형성을 가지는 유로(103)를 제작하기 위해, 도 7의 (a)(b)(c)에 나타낸 바와 같이, 강판을 각각 프레싱하여 도 6의 (b)의 단면 길이에 따라 적층하여 제작할 수가 있다.In more detail, as shown in Fig. 6, in order to manufacture the
즉, 도 6의 (b)의 단면의 길이 ① 만큼 도 7의 (a) 코어를 적층하고, 다음 길이 ② 만큼 도 7의 (b) 코어를 적층하고, 다음 길이 ③ 만큼 도 7의 (c) 코어를 적층하는 식을 반복적으로 하여 코어를 완성하면서 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 코어 내부에 냉각수 유로 단면적이 사각형인 코어를 제작할 수가 있다. That is, the (a) core of FIG. 7 is stacked by the
상기와 같은 방법으로 코어를 제작하는 방법은 기존 코어 강판 형상을 크게 변경하지 않고 일부 강판을 부분적으로 잘라내는 것으로 구현 가능하며, 도 7(a)와 같은 기존 강판에 도 7(b), (c)와 같이 두 가지의 추가 가공 강판을 구비하는 것으로 제작 가능하다.The method of manufacturing a core by the above method can be implemented by partially cutting out some of the steel plates without significantly changing the shape of the existing core steel plate, and Figs. 7(b) and (c) are applied to the existing steel plate as shown in Fig. 7(a). ), it can be manufactured by having two additional processed steel plates.
또한, 코어 내부 유로(103)의 형상은 냉각 성능 및 모터 구조와 특성 등에 따라 다양하게 할 수 있으며, 이에 맞게 몇 가지의 코어 강판을 제작하여 순서대로 적층 할 수도 있다.In addition, the shape of the inner
도 8은 도 7과 같이 제작된 코어를 원주방향으로 냉각수 출입 및 순환할 수 있도록 연통되게 제작하여 모터 전체를 냉각하는 방법에 대한 개략도로써, 고정자 코어(20) 내부에 형성된 유로(103)와 연통되게 외부에 별도의 냉각유로(100)를 형성하여 냉각수를 유동시키도록 한 것이다.FIG. 8 is a schematic diagram of a method of cooling the entire motor by making the core manufactured as shown in FIG. 7 in communication so that cooling water can enter and circulate in the circumferential direction, and communicate with the
이때, 도 8의 (b) 또는 (d)에 도시된 바와 같이, 이웃한 코어(20)에 모터의 외부로부터 냉각수가 유입되는 입구(101)와 배출되는 출구(102)를 설치하여 차량전체 냉각시스템과 연동할 수 있도록 하였다.At this time, as shown in (b) or (d) of FIG. 8, the entire vehicle is cooled by installing an
도 9는 본 발명 에 따른 친환경차량 구동모터 수냉식 냉각방법을 나타낸 것으로, 이웃한 코어 간의 냉각수 유로 연결부를 외부에 설치하지 않고, 맞대고 있는 코어 측면을 통해 직접 전달되도록 하는 방법으로, 상기와 같은 방법은 코어 외부의 냉각수 유동 관련 부품을 최소화하면서 코어 내부에 더 긴 길이의 유로를 형성할 수 있기 때문에 냉각성능을 더욱 높일 수 있는 방법 중 하나이다.9 shows a water-cooled cooling method for an eco-friendly vehicle driving motor according to the present invention, and is a method in which the cooling water passage connection between adjacent cores is not installed outside, but is directly transmitted through the side of the mating core. It is one of the ways to further increase the cooling performance because it is possible to form a longer flow path inside the core while minimizing the components related to the cooling water flow outside the core.
도 10은 다수의 코어 슬롯을 일체형으로 제작하면서 내부에 냉각수 유로를 구비하는 방법으로, 10 is a method of providing a cooling water flow path therein while manufacturing a plurality of core slots integrally,
코어를 일체형으로 제작하는 경우 도 10의 (b)와 같이 일체형 코에 내부에 냉각수 유로를 형성할 수 있으며 이와 같이 적층하기 위해서 도 11에 도시된 4종류의 강판을 이용할 수 있다. When the core is integrally manufactured, a cooling water flow path may be formed in the integral nose as shown in FIG. 10B, and four types of steel plates shown in FIG. 11 may be used to stack in this manner.
즉, (a)→(b)→(c)→(d)→(a) 순서로 강판을 적층하여 구현할 수 있다.That is, it can be implemented by stacking steel plates in the order of (a)→(b)→(c)→(d)→(a).
이때, 단순한 도넛 형태의 냉각수 유로를 형성하고자 할 경우 도 12의 (a)와 같이 두 가지의 강판 조합으로 제작이 가능하나, 이때, 도 12(b)와 같이 하나의 강판 층에 분리된 두 개의 강판의 위치에 맞게 적층된 후에도 구조적 강건성을 확보할 수 있어야 한다. At this time, in the case of forming a simple donut-shaped cooling water flow path, it is possible to manufacture two types of steel plate combinations as shown in Fig. 12(a). In this case, as shown in Fig. 12(b), two separate steel plate layers Structural robustness must be ensured even after lamination according to the position of the steel plate.
이 경우 도 13과 같이 도넛 형태의 냉각수 유로(100)를 보완하여 하나의 강판 층에 분리된 강판을 적층해야하는 문제를 개선할 수가 있다. In this case, it is possible to improve the problem of laminating a separate steel plate on one steel plate layer by supplementing the donut-shaped cooling
도 14는 본 발명 친환경차량 구동모터 제작방법 또 다른 실시예를 나타낸 도면으로, 전자에 설명한 실시예 들은 모터로 유입된 냉각수가 전체 코어 내부를 지나 최종적으로 모터 외부로 배출되는 구조였으나, 이 실시예에서는 U자형 내부 유로를 갖는 코어들에 대해 개별적으로 냉각수를 공급할 수 있도록 하는 방식이다. 이때, 모터 냉각수 유입라인()은 전체 코어의 냉각수 입구와 연결되어 있고, 모터 냉각수 배출 라인은 전체 코어의 냉각수 출구와 연결되어 있다. 14 is a view showing another embodiment of the method for manufacturing an eco-friendly vehicle driving motor of the present invention. In the former embodiments, the cooling water introduced into the motor passes through the entire core and is finally discharged to the outside of the motor. In this method, cooling water can be supplied individually to the cores having a U-shaped inner flow path. At this time, the motor coolant inlet line () is connected to the coolant inlet of the entire core, and the motor coolant discharge line is connected to the coolant outlet of the entire core.
이 경우 전체 코어에 동일한 온도의 냉각수를 공급할 수 있는 장점이 있다. In this case, there is an advantage in that cooling water of the same temperature can be supplied to the entire core.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 도면으로, 코어(20)는 (a)에 도시된 바와 같이, 강판의 적층으로 이루어져 있으므로 코어(20) 내부 냉각수 유로(103)에서의 냉각수가 누수 되지 않도록 해야 한다. 15 is a view showing another embodiment of the present invention, as shown in (a), since the
이를 위해 코어(20) 강판 적층 시 충분한 압력 및 접착제 사용으로 기밀을 유지하여 냉각수를 코어 내부 유로(103)에 직접 흐르게 할 수 있다.To this end, when the steel sheets of the core 20 are laminated, airtightness is maintained with sufficient pressure and the use of an adhesive, so that the cooling water can be directly flowed into the core
또한, 코어(20) 내부 공간에 삽입될 수 있도록 도 15의 (b)와 같이 일체형 유로(103)를 삽입하거나 도 15의 (c)와 같이 분리된 유로(103) 들을 삽입하여 조합할 수 있으며, 도 15의 (b),(c)와 같은 추가 유로는 코어의 적층 공정 중에 삽입하거나 적층 공정 완료 후 삽입할 수도 있다.In addition, the
또한, 코어(20) 내부 유로 공간의 벽면을 금속, 폴리머 재질 등으로 코팅하는 방법을 사용할 수도 있으며, 이는 코어 적층 전 강판 가공 단계에서 수행하거나 적층 공정 중 또는 적층 공정 후에 수행할 수 있다.In addition, a method of coating the wall surface of the inner channel space of the core 20 with a metal, polymer material, etc. may be used, which may be performed in the steel sheet processing step prior to core lamination, during the lamination process, or after the lamination process.
상기에서 본 발명의 부재들은 대부분 금속재로 구성되어 있으나 필요에 따라 합성수지 사출물로 제작 가능하며 제작시 이들의 구성 중 일부가 본 발명과 상이할 수는 있으나, 기본적인 구성은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.In the above, the members of the present invention are mostly composed of metal materials, but can be made of synthetic resin injection products if necessary, and some of their configurations may be different from the present invention at the time of manufacture, but the basic configuration should be interpreted as being included in the present invention. do.
그리고 전술된 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 이 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 및 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.And it should be understood that the above-described embodiments are illustrative in all respects and not limiting, and the scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and the meaning and scope of the claims and the All changes and modifications derived from the equivalent concept should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
20 : 코어
30 : 코일
40 : 보빈
100 : 냉각유로
101 : 냉각수 입구
102 : 냉각수 출구
103 : 유로20: core 30: coil
40: bobbin 100: cooling flow path
101: cooling water inlet 102: cooling water outlet
103: Euro
Claims (10)
상기 고정자 코어는 냉각수 입구와 출구를 구비하고 내부에 유로를 포함한 냉각유로가 형성된 것을 특징으로 하는 친환경차량 구동모터 수냉식 냉각장치.
In the water-cooled cooling device for an eco-friendly vehicle driving motor comprising a plurality of stator cores, coils, and bobbins,
The stator core has a cooling water inlet and an outlet, and a cooling flow path including a flow path is formed therein.
상기 유로는 "U"자 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 친환경차량 구동모터 수냉식 냉각장치.
The method of claim 1,
The water-cooled cooling device for an eco-friendly vehicle driving motor, characterized in that the flow path has a "U" shape.
상기 냉각수 입구와 출구를 포함한 냉각유로는 상기 고정자 코어와 코어 상호간 연결되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 친환경차량 구동모터 수냉식 냉각장치.
The method of claim 1,
The cooling flow path including the cooling water inlet and the outlet has a structure in which the stator core and the core are connected to each other.
A drive motor having a cooling water inlet and an outlet formed in a plurality of stator cores, a cooling passage including a passage connecting the inlet and the outlet therein, and receiving cooling water from the outside of the driving motor, respectively, from the cooling water inlet. A water-cooled cooling method for an eco-friendly vehicle driving motor, characterized in that the cooling water inlet and outlet formed on the stator core of are connected to each other to allow the coolant to pass and then discharge through the motor cooling water outlet to cool the entire motor.
고정자 코어 내부에 형성된 유로와 연통되게 외부에 별도의 냉각유로를 형성하여 냉각수를 유동시키도록 한 것을 특징으로 하는 친환경차량 구동모터 수냉식 냉각방법.
The method of claim 4,
A water-cooled cooling method for an eco-friendly vehicle driving motor, characterized in that a separate cooling channel is formed outside so as to communicate with the channel formed inside the stator core to allow cooling water to flow.
상기 냉각유로 내부를 코팅 처리 후, 냉각수를 유동시킨 것을 특징으로 하는 친환경차량 구동모터 수냉식 냉각방법.
The method of claim 4,
An eco-friendly vehicle driving motor water-cooled cooling method, characterized in that after coating the inside of the cooling channel, cooling water is flowed.
고정자 코어 내부에 형성된 냉각유로를 통해 직겁 냉각수를 유동시키도록 한 것을 특징으로 하는 친환경차량 구동모터 수냉식 냉각방법.
The method of claim 4,
A water-cooled cooling method for an eco-friendly vehicle driving motor, characterized in that the cooling water flows directly through a cooling channel formed inside the stator core.
내부에 냉각유로가 형성된 고정자 코어를 이용하여 수냉식, 유냉식, 공냉식으로 냉각할 수 있는 것을 특징으로 하는 친환경차량 구동모터 수냉식 냉각방법.
The method of claim 4,
An eco-friendly vehicle driving motor water-cooled cooling method, characterized in that it can be cooled in a water-cooled, oil-cooled, or air-cooled manner by using a stator core having a cooling channel formed therein.
외부로부터 냉각수가 인입되기 위한 냉각수 입구와 열교환된 냉각수를 외부로 배출하기 위한 출구를 형성하고, 상기 입, 출구 사이에 형성되는 유로 형상을 포함한 전기강판을 여러 층으로 적층하여 고정자 코어를 제작하도록 한 것을 특징으로 하는 친환경차량 구동모터 제작방법.
In forming the inside of the stator core of the vehicle drive motor,
A cooling water inlet through which cooling water is introduced from the outside and an outlet through which the heat-exchanged cooling water is discharged to the outside are formed, and electrical steel sheets including a flow path formed between the inlet and the outlet are stacked in several layers to form a stator core. An eco-friendly vehicle driving motor manufacturing method, characterized in that.
상기 코어 내부에 냉각유로를 형성하되, 원주방향으로 냉각수 출입 및 순환할 수 있도록 연통되게 이어진 것을 특징으로 하는 친환경차량 구모터 제작방법.
The method of claim 9,
An eco-friendly vehicle old motor manufacturing method, characterized in that a cooling flow path is formed in the core, and the cooling water is connected to enter and circulate in the circumferential direction.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190051611A KR20200127457A (en) | 2019-05-02 | 2019-05-02 | Water-cooling apparatus and method for drive motor of eco-friendly vehicle, and core manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190051611A KR20200127457A (en) | 2019-05-02 | 2019-05-02 | Water-cooling apparatus and method for drive motor of eco-friendly vehicle, and core manufacturing method thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200127457A true KR20200127457A (en) | 2020-11-11 |
Family
ID=73451912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020190051611A Ceased KR20200127457A (en) | 2019-05-02 | 2019-05-02 | Water-cooling apparatus and method for drive motor of eco-friendly vehicle, and core manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20200127457A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20240178869A (en) | 2023-06-23 | 2024-12-31 | 현대자동차주식회사 | Electric motor |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101360636B1 (en) | 2009-12-03 | 2014-02-10 | 기아자동차주식회사 | Cooling System for Eco-friendly Vehicle |
KR101589043B1 (en) | 2015-05-26 | 2016-01-28 | (주)서연인테크 | Swivel armrest locking device for vehicle seat |
KR20180069443A (en) | 2016-12-15 | 2018-06-25 | 현대자동차주식회사 | Direct cooling type driving motor for vehicle |
-
2019
- 2019-05-02 KR KR1020190051611A patent/KR20200127457A/en not_active Ceased
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101360636B1 (en) | 2009-12-03 | 2014-02-10 | 기아자동차주식회사 | Cooling System for Eco-friendly Vehicle |
KR101589043B1 (en) | 2015-05-26 | 2016-01-28 | (주)서연인테크 | Swivel armrest locking device for vehicle seat |
KR20180069443A (en) | 2016-12-15 | 2018-06-25 | 현대자동차주식회사 | Direct cooling type driving motor for vehicle |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20240178869A (en) | 2023-06-23 | 2024-12-31 | 현대자동차주식회사 | Electric motor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11418077B2 (en) | Rotor assembly with magnets and cooling channels and cooling channel separation element in the shaft | |
US10158263B2 (en) | Motor cooling system utilizing axial cooling channels | |
US11535097B2 (en) | Motor cooling system utilizing axial coolant channels | |
US10903701B2 (en) | Motor cooling system utilizing axial cooling channels | |
US20120025642A1 (en) | Rotating electric machine | |
US10128701B2 (en) | Motor cooling system utilizing axial cooling channels | |
CN103155382B (en) | The internal cooling of the stator module in motor | |
US20180054094A1 (en) | Motor Cooling System Utilizing Axial Cooling Channels | |
CN102265484B (en) | Comprise motor and the correlation method of the axial cool stream radially offset | |
EP3163717A1 (en) | Stator of electric motor and cooling structure for dynamo-electric machine | |
CN106849414A (en) | Method, stack of laminations, rotor, Stator and electrical machine for cooling down stack of laminations | |
CN102265487A (en) | Electric machine with multiple cooling streams and cooling method | |
US20180054095A1 (en) | Motor Cooling System Utilizing Axial Cooling Channels | |
CN107093933A (en) | For the motor of motor vehicle, bobbin and motor vehicle for motor | |
JP2017175699A (en) | Rotating electric machine | |
JP2012161134A (en) | Rotary electric machine | |
KR20200127457A (en) | Water-cooling apparatus and method for drive motor of eco-friendly vehicle, and core manufacturing method thereof | |
JP2020096474A (en) | Rotor of rotary electric machine | |
JP5244721B2 (en) | Rotating electrical machine rotor | |
WO2024124853A1 (en) | Oil-cooled motor and rotor assembly thereof | |
CN106849413A (en) | Stator assembly unit for drive motor | |
CN115868101A (en) | Rotor of rotating electric machine, rotating electric machine and electric drive | |
KR20220117051A (en) | Stator heat radiating structure of vehicle alternator | |
US11605999B2 (en) | Stator for drive motor | |
CN222339094U (en) | Stator structure of motor and motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20190502 |
|
PG1501 | Laying open of application | ||
PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20220502 Comment text: Request for Examination of Application Patent event code: PA02011R01I Patent event date: 20190502 Comment text: Patent Application |
|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20231028 Patent event code: PE09021S01D |
|
E601 | Decision to refuse application | ||
PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20240718 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D |