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KR20200142292A - 모터냉각구조 - Google Patents

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KR20200142292A
KR20200142292A KR1020190069358A KR20190069358A KR20200142292A KR 20200142292 A KR20200142292 A KR 20200142292A KR 1020190069358 A KR1020190069358 A KR 1020190069358A KR 20190069358 A KR20190069358 A KR 20190069358A KR 20200142292 A KR20200142292 A KR 20200142292A
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inverter
cooling
terminal
cooling passage
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KR1020190069358A
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구현
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주식회사 만도
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Abstract

본 발명의 모터냉각구조가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 중공형의 내부공간에 동력을 발생시키는 모터를 수용하는 모터수용부와, 외측에 전력을 변환시키는 인버터를 탑재하는 인버터수용부와, 모터와 인버터를 전기적으로 연결하는 터미널을 수용하는 터미널수용부를 구비하는 모터하우징; 및 모터하우징에 형성되어 모터, 인버터 및 터미널을 냉각시키는 냉각유로;를 포함하고, 냉각유로는 모터수용부를 따라 형성되는 제1냉각유로와, 제1냉각유로와 연통되고 터미널수용부를 따라 형성되는 제2냉각유로와, 제2냉각유로와 연통되고 인버터수용부를 따라 형성되는 제3냉각유로를 포함하는 모터냉각구조가 제공될 수 있다.

Description

모터냉각구조{COOLING STRUCTURE FOR MOTOR}
본 발명은 모터냉각구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기자동차 등에 장착되는 전기 모터를 수냉식으로 냉각할 수 있는 모터냉각구조에 관한 것이다.
최근 자동차는 연소식 엔진을 사용하는 자동차에서 환경친화적이고, 연비를 고려한 또 다른 형태의 자동차, 즉, 하이브리드 자동차나 전기자동차에 대하여 활발한 연구 개발이 진행되고 있다.
하이브리드 자동차는 기존의 엔진과 전기에너지로 구동되는 모터를 연계하여 두 가지의 동력원으로 차량을 구동하고, 전기자동차는 전기에너지로 구동되는 모터만으로 구동하는 만큼, 배기가스에 의한 환경오염의 감소와 함께 연비향상의 효과로 인하여 미국과 일본을 중심으로 최근 각광을 받고 있는 현실대안적인 차세대 자동차로 자리매김하고 있다.
이러한 하이브리드 자동차나 전기자동차에는 전기모터를 구동하기 위한 구동원으로 고용량 배터리가 장착되어 필요시 모터로 전력을 공급하고 차량의 감속, 정지시 재생동력원으로부터 생성되는 전기에너지를 배터리로 충전하는 역할을 하고 있다.
이와 같은 차량용 전기모터는 크게 영구자석과 같은 다수의 자성체가 구비된 회전자와 이 회전자를 회전시키기 위해 전자기력을 생성하는 고정자로 구성될 수 있으며, 차량용 전기모터를 제어하기 위한 인버터를 별도 구비할 수 있다.
이 때, 전기모터의 회전 시 전자기력을 생성하는 고정자에서 철손에 의한 열이 발생할 수 있고, 특히 전기모터와 인버터를 연결하는 터미널이 결합되는 부분에는 접촉저항으로 인해 고열이 발생할 수 있으며, 터미널 주변의 플라스틱 단자대가 손상되는 등의 문제가 발생한다.
이처럼 전기모터의 구동 시 열이 동반되는 것은 불가역적인 관계이며, 발열로 인하여 모터의 성능(내구, 연속출력 등)이 결정되기 때문에, 모터의 방열 성능 증대는 모터설계에 중요한 사항이다.
종래의 차량용 전기모터 및 인버터는 별도의 하우징에 구비되어 있으며, 전기모터 및 인버터를 냉각하기 위한 냉각수가 유동되도록 각 전기모터 하우징 및 인버터 하우징에 별도의 냉각유로가 형성되어 있다. 또한, 전기모터와 인버터를 연결하는 터미널이 별도로 배치되어 발열문제, 장착 공간 증대 등의 문제가 있다.
따라서, 모터, 인버터 및 터미널을 함께 결합하는 하우징 공용화 및 냉각유로의 일체화를 통해 원가 절감, 냉각 효율 증대 및 공간 활용성 향상 등이 요구된다.
미국 등록특허 9768672 B2 (2017. 09. 19.)
본 실시 예는 모터, 인버터 및 터미널의 하우징 공용화 및 부품들의 효율적인 배치를 통해 컴팩트하고 효율적인 모듈화를 구현하는 모터냉각구조를 제공하고자 한다.
본 실시 예는 각 방향에 수직한 방향으로의 가공만으로 제작하여 생산성이 증대되는 모터냉각구조를 제공하고자 한다.
본 실시 예는 냉각 유로가 발열원 주변에 집중되어 방열 성능이 향상되는 모터냉각구조를 제공하고자 한다.
본 실시 예는 유로의 출입구를 동일한 방향으로 형성하여 제품의 조립성 및 장착성이 향상되는 모터냉각구조를 제공하고자 한다.
본 실시 예는 부품들 사이를 연결하는 인터페이스 부품을 제거하여 공간 활용성이 향상되고 원가를 절감할 수 있는 모터냉각구조를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 중공형의 내부공간에 동력을 발생시키는 모터를 수용하는 모터수용부와, 외측에 전력을 변환시키는 인버터를 탑재하는 인버터수용부와, 상기 모터와 상기 인버터를 전기적으로 연결하는 터미널을 수용하는 터미널수용부를 구비하는 모터하우징; 및 상기 모터하우징에 형성되어 상기 모터, 상기 인버터 및 상기 터미널을 냉각시키는 냉각유로;를 포함하고, 상기 냉각유로는 상기 모터수용부를 따라 형성되는 제1냉각유로와, 상기 제1냉각유로와 연통되고 상기 터미널수용부를 따라 형성되는 제2냉각유로와, 상기 제2냉각유로와 연통되고 상기 인버터수용부를 따라 형성되는 제3냉각유로를 포함하는 모터냉각구조가 제공될 수 있다.
상기 터미널수용부는 상기 모터수용부 및 상기 인버터수용부에 모두 인접한 부분에 구비되는 모터냉각구조가 제공될 수 있다.
상기 터미널수용부는 상기 모터하우징의 일단부에 마련되고, 상기 인버터 측으로 관통 형성되는 제1커넥팅홀과, 상기 모터 측으로 관통 형성되는 제2커넥팅홀을 포함하는 모터냉각구조가 제공될 수 있다.
상기 제1냉각유로는 냉각수가 유입되는 제1니플을 구비하고, 상기 제3냉각유로는 상기 제1니플과 나란한 방향에 냉각수가 유출되는 제2니플을 구비하는 모터냉각구조가 제공될 수 있다.
상기 인버터는 상기 인버터에 전력을 공급하는 파워모듈과, 상기 파워모듈의 하단에 결합되는 방열판과, 상기 방열판에 돌출 형성되는 복수의 방열핀을 포함하고, 상기 제3냉각유로는 상기 인버터가 탑재되는 면에 개구부가 마련되어, 상기 개구부로 상기 방열판의 적어도 일부가 삽입되는 모터냉각구조가 제공될 수 있다.
상기 모터하우징은 상기 모터수용부, 상기 인버터수용부 및 상기 냉각유로가 마련되는 메인하우징과, 상기 메인하우징의 일단부에 결합되고 상기 터미널수용부가 마련되는 리어하우징과, 상기 메인하우징의 타단부에 결합되는 프론트하우징을 포함하는 모터냉각구조가 제공될 수 있다.
상기 메인하우징은 각 면에 수직한 방향으로만 가공되어 상기 냉각유로가 형성되는 모터냉각구조가 제공될 수 있다.
상기 메인하우징은 다이 캐스팅 방식으로 제작되는 모터냉각구조가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 모터냉각구조는 모터, 인버터 및 터미널의 하우징 공용화 및 부품들의 효율적인 배치를 통해 컴팩트하고 효율적인 모듈화를 구현하는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 모터냉각구조는 각 방향에 수직한 방향으로의 가공만으로 제작하여 생산성이 증대되는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 모터냉각구조는 냉각 유로가 발열원 주변에 집중되어 방열 성능이 향상되는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 모터냉각구조는 유로의 출입구를 동일한 방향으로 형성하여 제품의 조립성 및 장착성이 향상되는 효과가 있다.
본 발명의 실시 예에 의한 모터냉각구조는 부품들 사이를 연결하는 인터페이스 부품을 제거하여 공간 활용성이 향상되고 원가를 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 모터냉각구조를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 모터하우징에 형성되는 냉각유로만을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 냉각유로에 의해 모터, 인버터 및 터미널이 냉각되는 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 메인하우징을 상면에서 바라본 단면도이다.
도 5는 본 발명의 메인하우징을 정면에서 바라본 단면도이다.
도 6은 본 발명의 메인하우징을 측면에서 바라본 단면도이다.
도 7은 본 발명의 메인하우징에 유동하는 냉각유로에 의해 터미널이 냉각되는 상태를 나타내는 사시도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 본 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략하고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기를 다소 과장하여 표현할 수 있다.
모터(10)는 고정자와 회전자의 상호 작용에 의해 구동력을 구현하는 장치로써, 전기에너지로 기계에너지를 생산하는 장치이다. 최근에는 전기자동차, 하이브리드 자동차 등 전기에너지를 이용하여 동력을 생산하는 자동차가 개발되고 있으며, 차량의 동력원 외에도 브레이크, 조향장치 등 모터(10)를 이용하는 부품이 다수 존재한다.
모터(10)는 자속의 흐름에 따라 철손을 발생시키고, 지속적인 사용에 의해 열을 발생시킬 수 있는 바 모터(10)의 냉각장치 또는 냉각구조가 필요하다.
인버터(20)는 직류를 교류로 변환시키는 장치로써, 모터(10)에 공급되는 전류를 제어하여 모터(10)의 회전속도 등을 제어할 수 있다.
일반적으로 인버터(20)는 인버터(20) 기능을 실현하기 위한 부품과 모터(10)에 전원을 전달하는 파워모듈(21) 및 발열을 감소시키기 위해 파워모듈(21) 하단에 결합되는 방열판(22)을 포함할 수 있고, 방열판(22)은 수냉용으로 제작되어 인버터(20)의 하우징에 결합하여 유로를 형성할 수 있다. 또한, 방열판(22)에는 복수의 방열핀(23)이 돌출 형성되어 냉각수와 접촉하는 표면적을 넓혀 냉각 성능을 향상시킬 수 있다.
터미널(30)은 상술한 모터(10)와 인버터(20)를 전기적으로 연결하는 장치로써, 터미널(30)과 모터(10) 및 인버터(20)를 터미널홀(31)에 연결하는 전선(미도시) 또는 커넥터(미도시)를 포함할 수 있다. 이 때, 터미널(30)에는 커넥터와 결합되는 부분의 접촉저항에 따른 발열이 발생하는데, 터미널 주변 단자대는 주로 플라스틱으로 이루어지는 바 발열에 의해 플라스틱 단자대가 손상되고 변형되는 문제점이 있다.
이에 본 발명은 모터(10), 인버터(20) 및 터미널(30)을 하나의 모터하우징(100)에 수용하여 냉각시키는 모터냉각구조를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 모터냉각구조를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 모터하우징에 형성되는 냉각유로만을 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 냉각유로에 의해 모터, 인버터 및 터미널이 냉각되는 것을 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 3를 참조하면, 본 발명의 모터냉각구조는 중공형의 내부공간에 동력을 발생시키는 모터(10)를 수용하는 모터수용부(111)와, 외측에 전력을 변환시키는 인버터(20)를 탑재하는 인버터수용부(112)와, 모터(10)와 인버터(20)를 전기적으로 연결하는 터미널(30)을 수용하는 터미널수용부(122)를 구비하는 모터하우징(100) 및 모터하우징(100)에 형성되어 모터(10), 인버터(20) 및 터미널(30)을 냉각시키는 냉각유로(200)를 포함하고, 냉각유로(200)는 모터수용부(111)를 따라 형성되는 제1냉각유로(210)와, 제1냉각유로(210)와 연통되어 터미널수용부(122)를 따라 형성되는 제2냉각유로(220)와, 제2냉각유로(220)와 연통되어 인버터수용부(112)를 따라 형성되는 제3냉각유로(230)를 포함한다.
모터하우징(100)은 크게 메인하우징(110), 리어하우징(120), 프론트하우징(130)으로 구성되고, 각 하우징 간의 결합을 통해 모터하우징(100) 내부를 유동하는 냉각유로(200)가 형성될 수 있다. 나아가, 모터하우징(100)에 형성된 제1니플(114)과 제2니플(115)을 통해 냉각수를 유입, 유출시켜 냉각수의 유동을 통해 발열장치인 모터(10), 인버터(20) 및 터미널(30)을 냉각시킬 수 있다.
모터하우징(100)은 원통형의 모터(10)를 수용하기 위해 내측에 중공형의 내부공간을 구비하는 모터수용부(111)와, 외측에 인버터(20)를 탑재하는 인버터수용부(112)와, 터미널(30)을 수용하는 터미널수용부(122)를 구비할 수 있다. 보다 자세하게는, 모터하우징(100)은 모터수용부(111), 인버터수용부(112) 및 냉각유로가 마련되는 메인하우징(110)과, 메인하우징(110)의 일단부에 결합되고 터미널수용부(122)가 마련되는 리어하우징(120)과, 메인하우징(110)의 타단부에 결합되는 프론트하우징(130)으로 구성될 수 있다.
메인하우징(110)은 중심에 모터(10)를 수용하기 위해 원통형으로 관통 형성되는 중공형의 모터수용부(111)를 구비할 수 있다. 모터수용부(111)는 모터(10)의 고정자 및 회전자를 수용할 수 있고, 모터(10)의 동력축(미도시)의 일측은 프론트하우징(130)의 중심에 구비된 홀(131)을 통과하여 모터하우징(100)의 외측으로 연결되어 감속기(미도시)와 같은 동력전달부로 동력을 전달할 수 있다. 또한, 모터(10)의 동력축의 타측은 리어하우징(120)의 중심에 구비된 홀(121)에 고정될 수 있다. 각각의 홀(121,131)에는 베어링(미도시)이 마련되어 모터(10)의 동력축을 지지하면서 회전을 허용할 수 있다.
메인하우징(110)은 모터수용부(111)가 형성되는 원통형 몸체의 반경방향 일측에 평탄하게 돌출 형성되는 평탄부를 포함할 수 있고, 평탄부에는 외측에서 인버터(20)를 탑재할 수 있도록 인버터수용부(112)가 마련될 수 있다. 인버터수용부(112)는 인버터(20)의 형상에 대응되도록 함몰 형성될 수 있고, 예를 들어 사각형으로 함몰 형성될 수 있다.
인버터수용부(112)는 리어하우징(120)이 결합되는 면에 일자로 관통 형성되는 제1커넥팅홀(116)이 마련될 수 있다. 또한, 리어하우징(120)의 제1커넥팅홀(116)과 맞닿는 면에는 제1커넥팅홀(116)과 동일한 크기의 제3커넥팅홀(미도시)이 마련될 수 있다. 제1커넥팅홀(116) 및 제3커넥팅홀(미도시)은 인버터수용부(112)에 탑재되는 인버터(20)와 터미널수용부(122)에 수용되는 터미널(30)을 연결시키는 전선 또는 커넥터를 통과시킬 수 있어 공간 활용성 및 모듈성을 증대시킬 수 있다.
리어하우징(120)은 메인하우징(110)의 일단부에 결합된다. 리어하우징(120)의 메인하우징(110)과 결합하는 면의 반대편에는 인버터(20)와 모터(10)를 전기적으로 연결시키는 터미널(30)을 수용하기 위한 터미널수용부(122)가 함몰 형성될 수 있다.
터미널수용부(122)에는 상술한 바와 같이 제1커넥팅홀(116)에 대응되는 위치에 제3커넥팅홀(미도시)이 형성되어 터미널수용부(122)와 인버터수용부(112)를 연통시킬 수 있으며, 인버터(20)와 터미널(30)을 연결시키는 커넥터(미도시)를 통과시킬 수 있다.
또한, 터미널수용부(122)의 모터(10)와 인접한 면에는 제2커넥팅홀(123)이 관통 형성되어 터미널수용부(122)와 모터수용부(111)를 연통시킬 수 있으며, 모터(10)와 터미널(30)을 연결시키는 커넥터(미도시)를 통과시킬 수 있다.
이를 통해 하나의 모터하우징(100)에 모터(10), 인버터(20), 터미널(30)을 한번에 수용함과 동시에 냉각유로(200)가 모터수용부(110), 인버터수용부(120), 터미널수용부(130)를 따라서 유동하여 방열을 수행할 수 있다. 뿐만 아니라, 각 부품 간의 연결을 용이하게 하여 모듈성 및 조립성을 향상시킬 수 있다.
이하에서는 모터하우징(100)에 형성되는 냉각유로(200)에 대해 설명한다.
냉각유로(200)는 모터하우징(100)에 형성되어 모터(10), 인버터(20) 및 터미널(30)을 냉각시키고, 서로 연통되는 제1냉각유로(210), 제2냉각유로(220) 및 제3냉각유로(230)를 따라서 냉각수를 유동시킨다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 제1냉각유로(210)는 메인하우징(110)의 중심에 위치한 모터수용부(111)의 원주방향을 따라서 냉각수를 유동시켜 모터(10)를 냉각시킬 수 있다.
보다 자세하게는, 제1냉각유로(210)는 메인하우징(110)에 외측으로 관통 형성되는 제1니플(114)을 통해 형성되는 유입구(211)로 냉각수가 유입될 수 있고, 제1니플(114)은 인버터수용부(112)가 형성되는 평탄부 측에 형성되어 후술할 제2니플(115)과 인접한 위치에 마련될 수 있다.(도 1 및 도 6 참조) 제1니플(114)을 통해 유입된 냉각수는 제1냉각유로(210)를 유동하는데, 모터수용부(111)의 원주 방향을 따라서 'ㄹ'자 또는 지그재그로 반복하면서 유동하여 모터(10)를 효과적으로 방열할 수 있다. 또한, 제1냉각유로(210)는 모터(10)의 외주를 유동한 후에 제2냉각유로(220)로 연통될 수 있다.
이 때, 도 1 및 도 5를 참조하면, 제1냉각유로(210)는 메인하우징(110)에 모터(10)의 축과 나란한 방향으로 함몰 또는 관통되는 방식으로 형성될 수 있고, 리어하우징(120) 및 프론트하우징(130)과 결합을 통해 유로가 폐쇄될 수 있다.
즉, 제1냉각유로(210)가 메인하우징(110)에 모터(10)의 축과 나란한 방향으로 형성됨으로써 메인하우징(110)의 생산 및 제조 시 단면에 수직한 방향으로 유로를 가공할 수 있고, 예를 들어 다이캐스팅 방식으로 제작할 수 있다. 이에 따라, 메인하우징(110)의 생산성 증가 및 원가 절감을 도모할 수 있다.
또한, 메인하우징(110)의 일단부 및 타단부는 리어하우징(120) 및 프론트하우징(130)과 결합하여 제1냉각유로(210)를 형성하는데, 메인하우징(110)과 각 하우징(120,130)이 결합되는 부분에 가스켓, 오링, 실리콘 등을 활용하여 냉각수가 누수되지 않도록 기밀을 유지할 수 있다.
도 1 내지 도 3, 도 7을 참조하면, 제2냉각유로(220)는 터미널수용부(122)를 따라 형성되고, 제1냉각유로(210) 및 제3냉각유로(230)와 연통되며 냉각수를 유동시켜 터미널(30)을 냉각시킬 수 있다.
보다 자세하게는, 제2냉각유로(220)는 제1냉각유로(210)를 통해 유입된 냉각수를 터미널수용부(122)가 형성되는 부분을 따라서 유동시켜 터미널(30)을 냉각시키고 제3냉각유로(230)로 유동시킬 수 있다. 제2냉각유로(220)는 도면상에서 제1냉각유로(210)의 상측에 형성되고, 제1냉각유로(210)와 연통되어 제1냉각유로(210)의 끝에서부터 터미널(30)측으로 형성되며, 수평하게 배치되는 터미널(30)을 따라서 수평하게 형성되어 제3냉각유로(230)와 연통될 수 있다.
이 때, 도 1 및 도 5를 참조하면, 제2냉각유로(220)는 메인하우징(110)에 모터(10)의 축과 나란한 방향으로 함몰 또는 관통되는 방식으로 형성될 수 있고, 리어하우징(120)과 결합을 통해 유로가 폐쇄될 수 있다. 즉, 제2냉각유로(220)가 모터(10)의 축과 나란한 방향으로 형성됨으로써 메인하우징(110)의 생산 및 제조 시 단면에 수직한 방향으로 냉각유로(220)를 가공할 수 있고, 예를 들어 다이캐스팅 방식으로 제작할 수 있다. 이에 따라, 메인하우징(110)의 생산성 증가 및 원가 절감을 도모할 수 있다.
종래의 모터냉각구조는 모터(10)와 인버터(20)에 각각 냉각유로가 구비되고, 모터(10) 및 인버터(20)의 냉각유로는 고무관과 같은 별도의 연결 부품 및 인터페이스 부품에 의해 연결되는 방식으로 냉각유로가 형성되는 반면, 본 발명의 모터냉각구조는 하나의 모터하우징(100)에 연속된 냉각유로(200)가 형성되고, 이와 동시에 모터(10) 및 인버터(20)를 연결시키는 터미널(30)을 냉각시키는 제2냉각유로(220)가 하우징에 형성된다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 제3냉각유로(230)는 메인하우징(110)의 외측에 인버터(20)를 탑재하는 인버터수용부(112)를 따라서 냉각수를 유동시켜 인버터(20)를 냉각시킬 수 있다.
보다 자세하게는, 제3냉각유로(230)는 제2냉각유로(220)를 통해 유입된 냉각수를 인버터수용부(112)가 형성되는 부분을 따라서 유동시켜 인버터(20)를 냉각시키고 제2니플(115)을 통해 형성되는 유출구(231)로 냉각수를 유출시킬 수 있다. 제3냉각유로(230)는 도면상에서 제1냉각유로(210)의 상측에 형성되고, 인버터(20)의 하측에 형성될 수 있다.
또한, 제3냉각유로(230)는 인버터(20)가 탑재되는 면에 개구부(113)가 마련될 수 있고, 인버터(20)가 탑재될 때 인버터(20)의 방열판(22)의 적어도 일부가 개구부(113)로 삽입되어 인버터(20)를 직접 수냉 방식으로 냉각시킬 수 있다. 즉, 방열판(22)은 제3냉각유로(230)의 개구부(113)를 폐쇄하도록 삽입되어 제3냉각유로(230)의 일부를 구성하고, 냉각수의 유동 시 방열판(22) 및 방열판(22)에 돌출 형성되는 방열핀(23)을 냉각시킴으로써 파워모듈(21)의 발열을 방지할 수 있다.
제3냉각유로(230)는 제2냉각유로(220)를 통해 유입되는 냉각수로 인버터수용부(112)를 따라서 'ㄷ'자 또는 'ㄹ'자로 유동하여 인버터(20)를 냉각시키고, 제2니플(115)에 의해 형성되는 유출구(231)로 냉각수를 외부로 유출시킬 수 있다.(도 4 참조)
본 발명의 냉각유로(200)는 냉각수가 제1니플(114)에서 유입되어 제2니플(115)로 유출될 수 있고, 이와 반대로 냉각수가 제2니플(115)에서 유입되어 제1니플(114)로 유출될 수 있으며, 동일하게 이해되어야 할 것이다. 또한, 제1니플(114) 및 제2니플(115)이 동일한 방향으로 구비하여 모터하우징(100)의 장착성이 향상될 수 있다.
본 발명의 모터하우징(100) 특히, 냉각유로(200)가 형성되는 메인하우징(110)은 각각의 냉각유로(210,220,230) 및 수용부(111,112) 등의 구조가 각각의 면에 수직한 방향으로 함몰 또는 관통 형성되는 바, 제조 시 대량 생산이 용이하다. 예를 들어, 메인하우징(110)은 다이캐스팅과 같이 금형에 금속을 주입하여 주물을 얻는 방식을 이용할 수 있고, 각각의 면에 수직한 방향의 가공만으로 생산 가능하므로 제품의 생산성 증대 및 제조원가 절감 효과가 있다.
뿐만 아니라, 본 발명의 모터냉각구조는 냉각유로(200)가 모터(10), 인버터(20), 터미널(30)과 같은 발열원의 주변에 집중되어 방열 성능이 향상되고, 공간활용성이 향상되는 효과가 있다.
지금까지 본 발명의 모터냉각구조에 관한 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.
그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시 예에 국한되어 전해져서는 안되며, 후술하는 특허등록 청구범위뿐만 아니라 이 특허등록 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 전술된 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허등록 청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허등록 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 모터 20: 인버터
21: 파워모듈 22: 방열판
23: 방열핀 30: 터미널
31: 터미널홀 100: 모터하우징
110: 메인하우징 111: 모터수용부
112: 인버터수용부 113: 개구부
114: 제1니플 115: 제2니플
116: 제1커넥팅홀 120: 리어하우징
121,131: 홀 122: 터미널수용부
123: 제2커넥팅홀 130: 프론트하우징
200: 냉각유로 210: 제1냉각유로
211: 유입구 220: 제2냉각유로
230: 제3냉각유로 231: 유출구

Claims (8)

  1. 중공형의 내부공간에 동력을 발생시키는 모터를 수용하는 모터수용부와, 외측에 전력을 변환시키는 인버터를 탑재하는 인버터수용부와, 상기 모터와 상기 인버터를 전기적으로 연결하는 터미널을 수용하는 터미널수용부를 구비하는 모터하우징; 및
    상기 모터하우징에 형성되어 상기 모터, 상기 인버터 및 상기 터미널을 냉각시키는 냉각유로;를 포함하고,
    상기 냉각유로는
    상기 모터수용부를 따라 형성되는 제1냉각유로와, 상기 제1냉각유로와 연통되고 상기 터미널수용부를 따라 형성되는 제2냉각유로와, 상기 제2냉각유로와 연통되고 상기 인버터수용부를 따라 형성되는 제3냉각유로를 포함하는 모터냉각구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 터미널수용부는
    상기 모터수용부 및 상기 인버터수용부에 모두 인접한 부분에 구비되는 모터냉각구조.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 터미널수용부는
    상기 모터하우징의 일단부에 마련되고, 상기 인버터 측으로 관통 형성되는 제1커넥팅홀과, 상기 모터 측으로 관통 형성되는 제2커넥팅홀을 포함하는 모터냉각구조.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1냉각유로는
    냉각수가 유입되는 제1니플을 구비하고,
    상기 제3냉각유로는
    상기 제1니플과 나란한 방향에 냉각수가 유출되는 제2니플을 구비하는 모터냉각구조.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 인버터는
    상기 인버터에 전력을 공급하는 파워모듈과, 상기 파워모듈의 하단에 결합되는 방열판과, 상기 방열판에 돌출 형성되는 복수의 방열핀을 포함하고,
    상기 제3냉각유로는
    상기 인버터가 탑재되는 면에 개구부가 마련되어, 상기 개구부로 상기 방열판의 적어도 일부가 삽입되는 모터냉각구조.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 모터하우징은
    상기 모터수용부, 상기 인버터수용부 및 상기 냉각유로가 마련되는 메인하우징과, 상기 메인하우징의 일단부에 결합되고 상기 터미널수용부가 마련되는 리어하우징과, 상기 메인하우징의 타단부에 결합되는 프론트하우징을 포함하는 모터냉각구조.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 메인하우징은
    각 면에 수직한 방향으로만 가공되어 상기 냉각유로가 형성되는 모터냉각구조.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 메인하우징은
    다이 캐스팅 방식으로 제작되는 모터냉각구조.
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