KR20230156977A

KR20230156977A - 차량용 쿨링팬

Info

Publication number: KR20230156977A
Application number: KR1020220056366A
Authority: KR
Inventors: 변형석; 이휘재
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2022-05-09
Filing date: 2022-05-09
Publication date: 2023-11-16
Also published as: US20230358158A1; US12129784B2; CN117028279A

Abstract

본 발명은 차량의 쿨링팬에 관한 것으로서, 라디에이터 코어부 중 풍량이 부족한 데드존 영역을 최소화할 수 있는 싱글 팬(블레이드)을 사용하면서도 대면적 라디에이터에 적용할 경우 충분한 풍량 및 냉각 성능을 얻을 수 있는 고출력 전동식 쿨링팬을 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 차량용 쿨링모듈에서 공기를 흡입하여 흡입된 공기가 상기 쿨링모듈의 열교환기를 통과하도록 하는 쿨링팬에 있어서, 전동모터; 상기 전동모터의 회전력에 의해 회전되어 공기를 흡입하는 블레이드; 및 상기 전동모터의 출력축과 상기 블레이드의 중심축 사이에 구비되어 상기 전동모터의 회전력을 상기 블레이드에 전달하는 동력전달기구를 포함하며, 상기 전동모터는 제1 모터와 제2 모터를 포함하여 구성되고, 상기 제1 모터의 로터 샤프트와 상기 제2 모터의 로터 샤프트가 회전력 전달 가능하게 연결되어, 상기 제1 모터 및 제2 모터의 회전력이 상기 두 로터 샤프트를 통해 합쳐져서 상기 출력축을 통해 출력되도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 쿨링팬이 개시된다.

Description

차량용 쿨링팬{Cooling fan for vehicle}

본 발명은 차량용 쿨링팬에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 열교환기에 장착되어 공기를 흡입함으로써 흡입된 공기가 열교환기를 통과할 수 있도록 하는 차량용 쿨링팬에 관한 것이다.

연료전지 차량(Fuel Cell Electric Vehicle, FCEV)은 배터리 전기 차량(Battery Electric Vehicle, BEV)과 같이 전기모터로 구동하는 차량으로서, 차량 구동원인 전기모터에 구동전력을 공급하는 주 동력원으로 연료전지를 이용하고 보조 동력원으로 고전압 배터리를 이용하는 차량이다.

연료전지 차량에서 주 동력원인 연료전지는 연료 가스와 산화제 가스를 전기화학적으로 반응시켜 연료가 가지고 있는 화학에너지를 전기에너지로 변환시키는 일종의 발전장치이다.

차량용 연료전지로는 높은 전력밀도를 갖는 고분자 전해질막 연료전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, PEMFC)가 가장 많이 이용되고 있다. 고분자 전해질막 연료전지는 반응가스 중 연료 가스로 수소를 사용하고 산화제 가스로 산소 또는 산소가 포함된 공기를 사용한다.

연료전지는 연료 가스와 산화제 가스를 반응시켜 전기에너지를 생성하는 복수 개의 셀(cell)을 포함하며, 요구되는 출력 수준을 충족시키기 위해 각각 전기를 생성하는 셀들을 적층하여 직렬로 접속한 스택(stack)의 형태로 이용하는 것이 일반적이다.

차량에 탑재되는 연료전지의 경우에도 높은 출력이 요구됨에 따라 개별적으로 전기에너지를 생성하는 수백 개의 셀들을 스택의 형태로 적층하여 그 요건을 충족시키고 있다. 이와 같이 복수 개의 셀을 적층하여 연결한 셀 집합체를 연료전지 스택이라 칭하고 있다.

연료전지 차량에 탑재되는 연료전지 시스템은 연료전지 스택과 더불어 연료전지 스택에 반응가스를 공급하기 위한 장치, 및 연료전지 스택의 상태를 관리하기 위한 장치들을 포함하여 구성된다.

상세하게는, 연료전지 시스템은, 반응가스의 전기화학 반응으로부터 전기에너지를 발생시키는 연료전지 스택, 연료전지 스택에 연료 가스인 수소를 공급하는 수소공급장치, 연료전지 스택에 산화제 가스인 산소를 포함하는 공기를 공급하는 공기공급장치, 연료전지 스택의 운전 온도를 제어하고 열 및 물 관리 기능을 수행하는 열 및 물 관리 시스템, 그리고 연료전지 시스템의 작동 전반을 제어하는 연료전지 제어기(Fuel cell Control Unit, FCU)를 포함한다.

또한, 연료전지 차량의 파워넷 시스템은, 차량의 주 동력원(주 전원)이 되는 연료전지 스택, 차량의 보조 동력원(보조 전원)이 되는 고전압 배터리, 상기 배터리의 출력 제어가 가능하도록 배터리에 연결된 컨버터(Bidirectional High Voltage DC-DC Converter, BHDC), 연료전지 스택과 배터리의 출력 측인 DC 링크단(메인버스단)에 연결된 인버터, 그리고 상기 인버터에 연결된 구동모터를 포함한다.

한편, 트럭이나 버스 등의 대형 전기 차량에서 배터리 용량의 문제를 극복하기 위한 방안으로, 연료전지를 탑재한 수소 전기 트럭이나 수소 전기 버스 등의 개발이 활발히 이루어지고 있다.

수소 전기 트럭과 같은 상용 연료전지 차량에는 승용 연료전지 차량에 적용되는 연료전지 시스템(Power Module Complete, 이하 'PMC'라 칭함)이 복수 개로 구성된 파워 플랜트가 탑재된다. 즉, 상용 연료전지 차량에는 복수 개의 PMC가 탑재되며, 이때 각 PMC는 연료전지 스택과 스택 운전장치, 그리고 연료전지 스택을 냉각하기 위한 수냉식 냉각 시스템의 구성요소들을 포함한다.

여기서, PMC 내 냉각 시스템의 구성요소들은 전동식 워터펌프 및 밸브류를 포함하는 것들로서, 라디에이터는 제외한 구성요소들이다. 연료전지 스택을 냉각한 냉각수의 방열이 이루어지는 스택 냉각용 라디에이터(radiator)는 쿨링팬(cooling fan)과 함께 차체 전단부에 별도로 배치되고, 상기 스택 냉각용 라디에이터와 상기 복수 개의 PMC 내 냉각 시스템의 구성요소들은 냉각수가 순환될 수 있도록 냉각수 라인(배관)을 통해 연결된다.

수소 전기 트럭의 경우 차량 구동 출력 확보를 위해서 승용 연료전지 차량에 적용되고 있는 연료전지 스택 2개를 탑재할 수 있다. 이때 각 PMC 내 냉각 시스템이 냉각수 라인(배관)을 매개로 하나의 라디에이터에 직렬로 연결될 수 있고, 상기 라디에이터에 대해 상기 두 PMC의 냉각 시스템이 서로 냉각수 라인을 매개로 병렬로 연결될 수 있다.

또한, 수소 전기 트럭에 고출력의 연료전지 스택을 복수 개로 탑재할 경우 연료전지 스택의 발열량이 크게 증가하므로 차체 전단부의 라디에이터 및 쿨링팬을 포함하는 쿨링모듈의 수를 늘려야만 냉각 성능을 만족시킬 수 있다.

하지만, 차량의 패키지상 실내 공간 및 주변 부품(조향장치, 램프, 스텝 등)의 배치 등을 고려하였을 때 차량에서 복수 개의 쿨링모듈을 설치할 수 있는 충분한 공간을 확보하기 어렵다. 따라서, 라디에이터의 크기를 증대시켜 대형 라디에이터를 사용한다.

이하에서는 종래의 문제점에 대해 좀 더 설명하기로 한다.

수소 전기 트럭의 수냉식 냉각 시스템에서 쿨링모듈을 구성하는 라디에이터와 쿨링팬은 차체 전단부에 장착될 수 있다. 구체적으로는, 수소 전기 트럭에서 차체 전단부에 스택 라디에이터와 PE(Power Electronic) 부품 라디에이터가 장착될 수 있고, 이러한 라디에이터의 후방에 쿨링팬이 장착될 수 있다.

스택 라디에이터는 연료전지 스택을 냉각한 냉각수의 방열을 위한 스택 냉각용 라디에이터이고, PE 부품 라디에이터는 PE 부품을 냉각한 냉각수의 방열을 위한 라디에이터이다. 여기서, PE 부품은 차량 구동원인 모터와 이 모터를 구동하기 위한 인버터 등이 될 수 있다.

상기한 수소 전기 트럭에서 차체 전단부에는 전방에서 공기(외기)가 유입될 수 있는 공기유입부로서 라디에이터 그릴이 구비되는데, 라디에이터 그릴을 통해 유입된 공기가 라디에이터와 쿨링팬을 차례로 통과하게 된다.

종래의 수소 전기 트럭에서는 차체 전단부의 라디에이터 그릴을 통해 유입된 공기가 라디에이터 및 쿨링팬을 통과한 후 후방으로 흘러야 하지만, 공기 중의 일부가 라디에이터 및 쿨링팬을 통과한 후 후방으로 흐르지 못하고 쿨링팬 후방의 부품들에 부딪혀 역류하는 문제점이 있었다.

더욱이 수소 전기 트럭과 같은 대형 상용 연료전지 차량의 쿨링팬으로는 유압 구동식 쿨링팬이 적용되고 있으며, 유압 구동식 쿨링팬의 경우 유압모터, 오일탱크, 오일쿨러, 유압펌프 등과 더불어 다수의 오일호스 등 복잡한 배관이 필요하다.

이러한 유압 구동식 쿨링팬이 적용된 차량에서는 쿨링팬의 후방에 보통 유압모터, 오일탱크 및 오일쿨러와 함께 복잡한 오일호스가 배치되므로 유압 구동식 쿨링팬의 부품들이 라디에이터 및 쿨링팬 후방의 공기 흐름을 막게 되는 문제가 있다. 결국, 라디에이터를 통과하는 동안 라디에이터 내 냉각수의 열을 전달받은 고온의 공기가 쿨링팬 후방의 오일호스 등 배관류에 부딪힌 후 역류하게 된다.

예로서, 차체 전단부에서 쿨링팬 후방의 좌측 영역에 복잡한 오일호스와 더불어 오일탱크가 위치하는 경우, 라디에이터 및 쿨링팬을 통과한 많은 양의 공기가 상기 쿨링팬 후방의 좌측 영역에서 오일호스와 오일탱크 등에 부딪혀 역류할 수 있다.

이렇게 역류하는 고온의 공기는 라디에이터의 전방으로 이동한 뒤 다시 라디에이터를 통과하는 재순환 흐름을 보이게 되며, 그로 인해 라디에이터의 냉각 성능이 저하되는 문제가 발생한다.

또한, 쿨링팬의 블레이드를 회전시키는 유압모터에 고압으로 유압을 공급하는 유압펌프는 펌프모터(전동모터)와 이 펌프모터를 구동하기 위한 전동모터를 포함하여 구성된다. 이에 유압 구동식 쿨링팬에서는 유압펌프가 고압의 유압을 생성하여 오일 배관을 통해 유압모터로 공급함으로써 쿨링팬의 블레이드를 회전시킨다.

하지만, 스택 라디에이터 근방에 장착되는 유압모터나 오일탱크, 오일쿨러 등과 달리, 차체 전단부의 스택 라디에이터 근방에서 펌프모터와 전동모터 등의 설치공간을 확보하기가 어려워, 유압펌프의 경우는 수소 전기 트럭의 차체 측면에 장착되고 있다. 따라서, 유압펌프와 유압모터 사이를 연결하는 긴 오일 배관이 필요하다.

이와 같이 유압 구동식 쿨링팬을 적용한 차량에서는 부품 수 과다 및 중량 과다, 설치공간 확보의 어려움 등의 여러 문제가 있을 뿐만 아니라, 라디에이터 및 쿨링팬을 통과하는 공기의 유동 저항이 크고, 공기가 역류하여 라디에이터로 재순환되는 문제가 있다. 또한, 유압 부품의 효율이 높지 않으므로 차량 연비를 악화시킬 수 있는 문제가 있다.

이러한 문제를 극복하기 위해 유압식이 아닌 전동식 쿨링팬이 적용될 수 있다. 이러한 전동식 쿨링팬에서는 전동모터의 회전축에 쿨링팬의 블레이드를 직결하여 전동모터의 회전력으로 블레이드를 회전시키므로, 쿨링팬 후방에 배치되던 종래의 복잡한 유압 부품들이 삭제될 수 있다.

하지만, 수소 전기 트럭과 같은 대형 상용 연료차량에서는 공기가 통과하는 스택 라디에이터의 크기 및 공기통과 면적이 매우 커서 대형의 전동식 쿨링팬이 필요하고, 대형의 전동식 쿨링팬에서 블레이드의 크기가 커지면 고출력 전동모터의 개발이 필요하다.

만약, 고출력이 아닌 출력이 부족한 전동모터를 단독으로 사용하는 경우에는 블레이드를 회전시키기 위한 토크가 부족하여 블레이드의 회전속도가 제한될 수밖에 없고, 결국 블레이드의 회전속도 부족으로 인해 충분한 냉각 성능을 만족시키기 어렵다.

따라서, 고출력 전동모터의 개발 대신 블레이드(팬)와 모터를 2개씩 사용하는 듀얼 팬의 적용을 고려할 수 있다. 하지만, 듀얼 팬을 적용하는 경우 동일한 냉각 성능을 확보하기 위해 소모 출력이 30% 이상 더 필요하게 되어 차량의 동력 성능 및 연비에 악영향을 주게 된다.

더욱이, 도 1에 나타낸 바와 같이, 듀얼 팬을 적용하는 경우 라디에이터 코어부 중 공기 풍량이 적게 발생하는 데드존 영역이 나타나는바, 추가적인 냉각 성능 저하가 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 데드존 영역을 최소화할 수 있는 싱글 팬(블레이드)을 사용하면서도 대면적 라디에이터에 적용할 경우 충분한 풍량 및 냉각 성능을 얻을 수 있는 고출력 전동식 쿨링팬을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 '통상의 기술자')에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 차량용 쿨링모듈에서 공기를 흡입하여 흡입된 공기가 상기 쿨링모듈의 열교환기를 통과하도록 하는 쿨링팬에 있어서, 전동모터; 상기 전동모터의 회전력에 의해 회전되어 공기를 흡입하는 블레이드; 및 상기 전동모터의 출력축과 상기 블레이드의 중심축 사이에 구비되어 상기 전동모터의 회전력을 상기 블레이드에 전달하는 동력전달기구를 포함하며, 상기 전동모터는 제1 모터와 제2 모터를 포함하여 구성되고, 상기 제1 모터의 로터 샤프트와 상기 제2 모터의 로터 샤프트가 회전력 전달 가능하게 연결되어, 상기 제1 모터 및 제2 모터의 회전력이 상기 두 로터 샤프트를 통해 합쳐져서 상기 출력축을 통해 출력되도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 쿨링팬을 제공한다.

이로써, 본 발명에 따른 차량의 쿨링팬에 의하면, 데드존 영역을 최소화할 수 있는 싱글 팬(블레이드)을 사용하면서도 전동모터를 이용하여 팬(블레이드)을 고속 및 고출력으로 구동할 수 있고, 대면적 라디에이터의 적용 시 충분한 풍량 및 냉각 성능을 얻을 수 있게 된다.

종래와 같이 대형 라디에이터용으로 유압 구동식 쿨링팬을 적용할 경우에 비해 복잡한 유압 부품들이 삭제될 수 있으므로 부품 수 축소 및 중량 저감, 패키징성 향상, 설치공간 확보의 용이함 등 여러 이점이 있게 된다.

특히, 쿨링팬 후방으로 배치되었던 다수의 유압 부품이 삭제됨에 따라 라디에이터를 통과한 공기의 유동 저항 개선 및 냉각 성능 개선이 가능해진다. 또한, 유압 구동식 쿨링팬에 비해 구동 효율이 개선되면서 팬 소모 출력이 최소화될 수 있고, 차량 전비의 향상이 가능해진다.

도 1은 종래의 듀얼 팬을 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 쿨링팬을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 쿨링팬에서 오버 드라이브 동력전달기구로서 벨트 풀리 장치를 도시한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 쿨링팬에서 모터 간 로터 샤프트의 연결 구조를 도시한 개략도이다.
도 5는 싱글 모터 구동 방식와 듀얼 모터 직결 방식, 듀얼 모터 및 오버 드라이브 기구 방식의 출력을 비교한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 쿨링팬을 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 쿨링팬에서 모터 간 로터 샤프트의 연결 구조를 도시한 개략도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 쿨링팬에서 블레이드의 중심축과 팬측 기어의 결합 구조를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 쿨링팬에서 오버 드라이브 동력전달기구로서 기어 장치를 도시한 개략도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 실시예들에 의해 발명이 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접촉되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

본 발명은 차량의 쿨링모듈에 사용되는 쿨링팬에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 쿨링모듈에서 공기를 흡입하여 흡입된 공기가 열교환기를 통과할 수 있도록 하는 쿨링팬에 관한 것이다.

본 발명에 따른 쿨링팬은 전동모터를 구동원으로 사용하는 전동식 쿨링팬으로서, 하나의 대형 블레이드(팬)와 이 블레이드를 회전시키기 위한 전동모터를 가지는 싱글 팬 구성의 쿨링팬이다.

본 발명에 따른 쿨링팬이 장착되는 쿨링모듈의 열교환기는 차량의 냉각수와 공기 사이의 열교환이 이루어지는 라디에이터일 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 쿨링팬은 공기통과 면적 및 크기가 큰 대형 라디에이터에 장착될 수 있는 것으로, 예컨대 수소 전기 트럭과 같은 대형 상용 연료전지 차량에서 차량 전단부의 스택 라디에이터에 장착되는 쿨링팬일 수 있다.

본 발명은 라디에이터 코어부 중 풍량이 부족한 데드존 영역을 최소화할 수 있는 싱글 팬(블레이드) 구성을 가지면서도 대면적의 라디에이터에 적용할 경우 충분한 풍량 및 냉각 성능을 얻을 수 있는 고출력 전동식 쿨링팬을 제공하고자 하는 것이다.

도면을 참조하여 설명하면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 쿨링팬을 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 쿨링팬에서 오버 드라이브 기구로서 벨트 풀리 장치를 도시한 개략도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 쿨링팬에서 모터 간 로터 샤프트의 연결 구조를 도시한 개략도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 쿨링팬(100)은 구동장치, 및 상기 구동장치에 의해 회전되는 블레이드(140), 상기 블레이드(140) 주위로 설치되는 쉬라우드(150)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 쿨링팬(100)에서 블레이드(140) 및 쉬라우드(150)에 대해서는 구성에 있어 공지의 쿨랭팬과 비교하여 차이가 없으므로 상세한 설명을 생략하기로 한다.

본 발명은 쿨링팬(100)의 구동장치에 주된 특징이 있는 것으로, 쿨링팬(100)의 구동장치는 전동모터(110), 및 상기 전동모터(110)의 회전력을 블레이드(140)에 전달하기 위한 동력전달기구(130)를 포함한다.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 쿨링팬(100)에서 구동장치의 전동모터(110)는 듀얼 모터(dual motor)의 구성을 가진다. 구체적으로, 상기 전동모터(110)는 전후로 직렬 배치되는 2개의 모터, 즉 제1 모터(111)와 제2 모터(116)를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 전동모터(110)는 상기 두 모터(111,116)의 회전력 및 토크가 합쳐져서 출력되는 하나의 출력축을 가진다.

이를 위해 상기 제1모터(111)의 로터 샤프트(rotor shaft)(114)와 상기 제1 모터(116)의 로터 샤프트(119)는 서로 회전력 전달 가능하게 연결된다. 상기 전동모터(110)에서 각 모터(111,116)의 로터 샤프트(114,119)는 해당 모터의 로터에 일체로 결합된 축으로서, 로터와 스테이터 간 상호 작용에 의해 회전력이 출력되는 각 모터의 회전축이면서 구동축이다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 쿨링팬(100)에서 구동장치의 각 모터(111,116)에는 해당 모터의 구동 및 제어를 위한 인버터(115,123)가 각각 일체로 장착되며(도 2 참조), 이때 각 인버터(115,123)가 해당 모터(111,116)의 모터 하우징(112,117) 후면부에 일체로 결합될 수 있다(도 4 참조).

이하에서 임의의 공간이나 요소의 '전'과 '후'는 특별하게 다르게 한정하여 구분하지 않는 한 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 차량의 전후방향을 기준으로 지칭하는 것이다.

도 2를 참조하면, 제1 모터(111)가 후방에, 제2 모터(116)가 전방에 배치되고, 이때 제2 모터(116)의 로터 샤프트(119)가 도 3에 도시된 동력전달기구(130)를 매개로 블레이드(140)에 회전력 전달 가능하게 연결된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 쿨링팬(100)에서 구동장치의 전동모터(110)를 구성하는 2개의 모터, 즉 제1 모터(111)와 제2 모터(116)의 로터 샤프트(114,119)는 일체로 회전되도록 서로 직결된 구조를 가질 수 있다.

이때 두 모터(111,116)의 로터 샤프트(114,119) 중 하나 또는 둘 모두가 제2 모터(116)의 모터 하우징(117) 후면부에 장착된 인버터(123)를 관통하는 구조로 배치된다(도 4 참조).

도 2 및 도 4를 참조하면, 제2 모터(116)를 구동 및 제어하기 위한 인버터(123)가 두 모터(111,116) 사이의 공간에 위치됨을 볼 수 있고, 이러한 구조에서 두 모터(111,116)의 로터 샤프트(114,119)가 제2 모터(116)의 인버터(123)를 관통한 상태로 연결되고 있다.

그리고, 두 모터(111,116)의 로터 샤프트(114,119)에는 상호 연결 및 결합되는 단부에 각각 축 결합부(114a,119a)가 일체로 형성된다. 즉, 제1 모터(111)의 로터 샤프트(114) 일단부(전단부)와 제2 모터(116)의 로터 샤프트(119) 일단부(후단부)에 각각 축 결합부(114a,119a)가 일체로 형성되는 것이며, 상기 양측 두 로터 샤프트(114,119)의 축 결합부(114a,119a)가 동력 전달 가능하게 직접 연결 및 결합된다.

이때, 양측 두 로터 샤프트(114,119)의 축 결합부(114a,119a)들은 서로 스플라인 결합 구조에 의해 일체로 회전되도록 연결 및 결합될 수 있다. 즉, 도 4에 나타낸 바와 같이, 두 로터 샤프트(114,119)의 축 결합부 중 하나가 암 결합부(114a)로, 나머지 로터 샤프트의 축 결합부가 수 결합부(119a)로 구비되고, 상기 암 결합부(114a)의 내측으로 수 결합부(119a)가 삽입되어 스플라인 결합됨으로써 양측의 두 로터 샤프트(114,119)가 일체로 회전되도록 연결되는 것이다.

도 4를 참조하면, 제1 모터(111)의 로터 샤프트(114)의 전단부에 암 결합부(114a)가, 제2 모터(116)의 로터 샤프트(119)의 후단부에 수 결합부(119a)가 일체로 형성됨을 볼 수 있다. 또한, 암 결합부(114a)의 내측으로 수 결합부(119a)가 삽입되어 스플라인 결합됨으로써 양측의 두 로터 샤프트(114,119)가 서로 동력 전달 가능하게 직결됨을 볼 수 있다.

상기 스플라인 결합 구조에 있어, 암 결합부(114a)의 내주면에 치가, 수 결합부(119a)의 외주면에 치가 각각 형성되고, 수 결합부(119a)와 암 결합부(114a) 간 치합 상태, 즉 수 결합부(119a)의 치와 암 결합부(114a)의 치 간 맞물림 상태에 의해 양측의 두 로터 샤프트(114,119)가 일체로 회전되도록 한다.

한편, 도 2에 나타낸 바와 같이, 쿨링팬(100)의 쉬라우드(150) 또는 이 쉬라우드(150)가 결합 및 고정되는 미도시된 마운팅 부재(도 6에서 도면부호 '210'임)에 팬 마운팅 브라켓(160)이 설치되고, 상기 팬 마운팅 브라켓(160)에 블레이드(140)의 중심축(141)이 회전 가능하게 결합된다.

여기서, 마운팅 부재(도 6에서 도면부호 '210'임)는 쿨링팬(100)의 전방에 배치되는 열교환기, 예컨대 스택 라디에이터(도 6에서 도면부호 '200'임)를 차체 프레임(미도시)에 고정 및 마운팅하는 부재이다. 이에 블레이드(140)가 상기 팬 마운팅 브라켓(160)을 매개로 회전 가능하게 지지되는 구조가 된다.

또한, 상기 팬 마운팅 브라켓(160)은 상기 쉬라우드(150)의 좌우 양 측단부 또는 상기 마운팅 부재(도 6에서 도면부호 '210'임)의 좌우 양 측단부 사이를 연결하도록 좌우로 길게 배치되는 복수 개의 로드(161)와, 상기 복수 개의 로드(161)에 고정 설치되는 브라켓 본체(162)를 포함하여 구성된다.

상기 브라켓 본체(162)에 블레이드(140)의 중심축(141)이 베어링을 매개로 회전 가능하게 지지되도록 결합되며, 블레이드(140)의 중심축(141)과 전동모터(110)의 출력축 사이, 구체적으로 블레이드(140)의 중심축(141)과 제2 모터(116)의 로터 샤프트(119) 사이에는 동력전달기구(130)가 구성된다.

그리고, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 모터(111)와 제2 모터(116)는 차량의 좌우방향을 따라 길게 연장되도록 배치된 차체 부분인 크로스 멤버(300)에 각각 별도 브라켓(113,118)을 매개로 마운팅된다. 또한, 상기 크로스 맴버(300)는 미도시된 차체 프레임에 별도 고정 브라켓을 매개로 결합된다.

상기 차체 프레임은 차체의 좌우 양측에서 차량의 전후방향을 따라 길게 연장되도록 배치되는 차체 부분이다. 도면에 예시하지는 않았으나, 차량에서 라디에이터(도 6에서 도면부호 '200'임) 및 쿨링팬(100)을 포함하는 쿨링모듈이 상기 차체 프레임에 마운팅 부재(도 6에서 도면부호 '210'임)를 매개로 마운팅 및 지지된 상태로 고정될 수 있다.

이때 상기 크로스 멤버(300)가 차체 전단부에서 좌우 양측의 차체 프레임 사이를 연결하도록 설치되는데, 크로스 멤버(300)가 좌우 양측의 차체 프레임 사이에서 차량의 좌우방향을 따라 길게 연장되도록 배치된다.

또한, 상기 크로스 멤버(300)는 좌우 양측의 차체 프레임에 고정 브라켓을 매개로 마운팅 및 지지되도록 설치될 수 있는데, 좌우 양측의 두 차체 프레임 전단부에 각각 상기 고정 브라켓이 결합되고, 좌우 양측의 각 고정 브라켓에 크로스 멤버(300)의 단부가 결합될 수 있다. 즉, 크로스 멤버(300)의 좌우 양단부가 좌우 양측의 두 고정 브라켓을 매개로 양측의 두 차체 프레임 전단부에 결합되는 것이다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서 전동모터(110)를 구성하는 2개의 모터, 즉 제1 모터(111)와 제2 모터(116)는 각 로터 샤프트(114,119)가 서로 일체로 회전되도록 연결된 듀얼 모터이므로, 2개의 모터(111,116)가 출력하는 회전력 및 토크가 합쳐져서 최종 출력축인 하나의 로터 샤프트(119)를 통해 출력된다.

도시된 일 실시예의 전동모터(110)에서는 제2 모터(116)의 로터 샤프트(119)가 최종 출력축이며, 따라서 제2 모터(116)의 로터 샤프트(119)를 통해 회전력이 최종 출력되어 동력전달기구(130)를 통해 블레이드(140)로 전달된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에서 동력전달기구(130)는 벨트 타입 동력전달기구가 채용될 수 있다. 이를 위해 전동모터(110)의 최종 출력축, 즉 제2 모터(116)의 로터 샤프트(119)와 블레이드(140)의 중심축(141) 사이에는 벨트 풀리 장치가 구성된다.

도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 벨트 풀리 장치는 제2 모터(116)의 로터 샤프트(119)에 장착되는 모터측 풀리(131)와, 블레이드(팬)(140)의 중심축(141)에 장착되는 팬측 풀리(132), 그리고 상기 모터측 풀리(131)와 팬측 풀리(132) 사이를 동력 전달 가능하게 연결하는 벨트(133)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 2에는 벨트의 도시를 생략하였다.

본 발명에서 듀얼 모터로 구성되는 전동모터(110)에서 출력되는 토크를 증대시켜 블레이드(140)에 전달할 있도록 오버 드라이브 기능의 동력전달기구(130)가 적용될 수 있다. 상기한 오버 드라이브 기능의 구현을 위해 오버 드라이브용 풀리들이 벨트식 동력전달기구인 벨트 풀리 장치에 사용된다.

즉, 벨트 풀리 장치에서 정해진 직경비의 모터측 풀리(131)와 팬측 풀리(132)가 사용되고, 이때 오버 드라이브 기능의 구현을 위해 팬측 풀리(132)의 직경(d2)을 모터측 풀리(131)의 직경(d1)에 비해 크게 한다(d2 > d1). 예로서, 모터측 풀리(131)의 직경(d1)이 D이면, 팬측 풀리(132)의 직경(d2)을 1.5D로 할 수 있다(즉, d2= 1.5D = 1.5d1).

이 경우 전동모터(110)에서 모터측 풀리(131)와 팬측 풀리(132)를 통해 블레이드(팬)(140)에 전달되는 토크가 증대될 수 있는데, 팬측 풀리(132)의 직경(d2)을 모터측 풀리(131)의 직경(d1)에 비해 크게 해야 블레이드(140)로 전달되는 토크를 증대시킬 수 있다.

팬측 풀리(132)를 통해 블레이드(140)에 작용하는 토크는 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.

[수학식 1]

T_Fan = T_Motor × (d2/d1) (여기서 d2 > d1임)

여기서, T_Fan은 팬측 풀리(132)에 전달되는 토크로서 블레이드(140)에 작용하는 토크를 나타내고, T_Motor는 모터측 풀리(131)의 토크를 나타낸다. 또한, d1은 모터측 풀리(131)의 직경을, d2는 팬측 풀리(132)의 직경을 나타낸다.

그리고, 동력전달기구(130)로 벨트식 동력전달기구, 즉 상기와 같은 벨트 풀리 장치를 사용하는 경우, 벨트(133)의 장력이 규정값 이하로 떨어지면 토크 전달 성능이 저하되고, 벨트의 슬립으로 인한 마찰이 열로 변화되어 벨트의 내구성이 저하될 수 있으며, 소음이 발생할 수도 있다.

따라서, 벨트의 장력을 일정하게 유지하고 모터의 급격한 토크 변화에 의한 장력 변화를 흡수할 수 있도록 벨트(133)에 접촉하여 벨트를 가압해주는 오토 텐셔너(134)를 설치한다. 상기 오토 텐셔너(134)는 팬 마운팅 브라켓(160)의 로드(161)에 별도 브라켓 등을 매개로 회전 가능하게 설치되거나 벨트(133) 주변으로 위치되는 별도 고정 구조물에 회전 가능하게 설치될 수 있다.

도 5는 싱글 모터 구동 방식와 듀얼 모터 직결 방식, 듀얼 모터 및 오버 드라이브 기구 방식의 출력을 비교한 도면이다. 듀얼 모터 및 오버 드라이브 기구 방식이 도 2 내지 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에 적용된 방식이다.

비교예로서 싱글 모터 구동 방식은 하나의 모터를 사용하면서 모터의 로터 샤프트에 블레이드의 중심축을 직접 연결한 방식이며, 또 다른 비교예로서 듀얼 모터 직결 방식은 오버 드라이브 기구, 즉 동력전달기구인 벨트 풀리 장치 없이 제2 모터의 로터 샤프트에 블레이드의 중심축을 직접 연결한 방식이다.

도 5에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 쿨링팬에서는 듀얼 모터 및 오버 드라이브 기구를 적용함으로써 모터 속도에 비해 블레이드(팬)의 속도가 다소 줄긴 하지만 목표로 하는 고출력 및 고속으로 블레이드(팬)를 구동할 수 있게 된다.

한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 쿨링팬을 도시한 사시도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 쿨링팬에서 모터 간 로터 샤프트의 연결 구조를 도시한 개략도이다. 도 6에서는 쉬라우드와 인버터의 도시가 생략되었다.

또한, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 쿨링팬에서 연결 샤프트와 기어의 결합 구조를 도시한 사시도이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 쿨링팬에서 오버 드라이브 동력전달기구로서 기어 장치를 도시한 개략도이다.

도 6에 도시된 다른 실시예에서는 듀얼 모터(제1 모터 및 제2 모터)로 구성된 전동모터(110)의 회전력을 블레이드(팬)(140)에 전달하기 위한 동력전달기구(130)로서 기어식 동력전달기구가 사용될 수 있다. 즉, 전동모터(110)의 출력축과 블레이드(140)의 중심축(141) 사이에 기어 장치를 구성하는 것이다.

또한, 기어 장치를 구성함에 있어 오버 드라이브 기능 구현을 위해 정해진 기어비를 가지는 기어들이 사용되는데, 기어 장치는 전동모터(110)의 출력축에 일체로 회전되도록 장착된 모터측 기어(135)와, 블레이드(140)의 중심축(141)에 일체로 회전되도록 장착된 팬측 기어(137)를 포함하여 구성될 수 있다.

이때 모터측 기어(135)와 팬측 기어(137)가 직접 치합될 수 있고, 모터측 기어(135)에 비해 팬측 기어(137)가 더 큰 직경을 가지면서 더 많은 잇수를 가지는 것이 될 수 있다.

도 6을 참조하면, 쿨링모듈의 라디에이터(200)에 결합된 마운팅 부재(210)를 볼 수 있고, 상기 마운팅 부재(210)는 라디에이터(200)에 결합된 상태에서 차체 부분인 차량 프레임(미도시)과도 결합되는 부재이다.

상기 마운팅 부재(210)는 라디에이터(200)를 차체 프레임에 고정 및 마운팅하는 부재이며, 상기 마운팅 부재(210)에 팬 마운팅 브라켓(160)의 로드(161) 단부가 결합됨으로써 팬 마운팅 브라켓(160) 전체가 마운팅 부재(210)에 고정된다. 또한, 블레이드(140)의 중심축(141)이 베어링을 개재한 상태로 팬 마운팅 브라켓(160)의 브라켓 본체(162)에 회전 가능하게 지지되도록 결합된다.

이로써, 전동모터(110)의 출력축에서 출력되는 회전력이 모터측 기어(135)와 팬측 기어(137)를 통해 블레이드(140)로 전달될 수 있고, 전동모터(110)의 회전력에 의해 블레이드(140)가 회전될 수 있게 된다. 또한, 팬측 기어(137)의 직경과 잇수가 모터측 기어(135)의 직경과 잇수에 비해 크기 때문에 전동모터(110)의 회전력이 전달될 때 오버 드라이브 기능이 구현될 수 있게 된다.

즉, 밸트 풀리 장치를 사용한 경우와 유사하게, 모터측 기어(135)에서 팬측 기어(137)로 토크가 전달될 때 토크 증대가 이루어지는 것이며, 듀얼 모터로 구성된 전동모터(110)의 출력 토크에 비해 증대된 토크가 블레이드(140)에 작용하도록 전달될 수 있으므로, 결국 목표로 하는 고출력으로 블레이드(팬)(140)를 구동할 수 있게 된다.

그리고, 전동모터(110)는 도 2 내지 도 4의 실시예와 동일한 구성을 가질 수도 있으나, 제1 모터(111)와 제2 모터(116) 간 결합 구조에 있어 변형이 가능하다. 즉, 도 7에 예시된 바와 같이, 제1 모터(111)와 제2 모터(116)를 출력측이 서로 마주보도록 배치한 상태에서 두 모터(111,116)의 로터 샤프트(114,119)들을 두 모터 사이의 공간에서 결합할 수 있다.

이때 두 모터(111,116)의 로터 샤프트(114,119)들이 서로 일체로 회전될 수 있도록 해야 하며, 이를 위해 양측의 두 로터 샤프트(114,119)들 사이에는 양측을 일체로 연결하는 연결 샤프트(120)가 설치된다.

상기 두 모터(111,116) 사이의 거리는 재료비 및 중량 저감을 위해 가능한 범위 내에서 최소화하며, 로터 샤프트(114,119)와 연결 샤프트(120)는 마찰로 인한 손실이 발생하지 않도록 스플라인 결합 방식으로 연결된다.

즉, 상기 연결 샤프트(120)는 중공 샤프트의 형상을 가지며, 내주면에는 치(121)가 형성된다. 이때 연결 샤프트(120)의 양 단부 내측으로 제1 모터(111)의 로터 샤프트(114)와 제2 모터(116)의 로터 샤프트(119)가 삽입되어 스플라인 결합되며, 연결 샤프트(120)의 내주면과 양측의 두 로터 샤프트(114,119) 외주면에 스플라인 결합을 위한 치가 형성된다.

이로써, 제1 모터(111)의 로터 샤프트(114)와 제2 모터(116)의 로터 샤프트(119)가 연결 샤프트(120)를 매개로 일체로 회전되도록 연결되고, 양측의 두 로터 샤프트(114,119) 및 연결 샤프트(120)를 통해 두 모터(111,116)의 회전력이 출력될 수 있게 된다.

그리고, 상기 연결 샤프트(120)의 외주상에 모터측 기어(135)가 장착되는데, 모터측 기어(135)가 연결 샤프트(120)에 일체로 회전되도록 결합 및 장착되므로 두 모터(111,116)에서 로터 샤프트(114,119)를 통해 출력되는 회전력이 상기 연결 샤프트(120)를 통해 모터측 기어(135)로 전달될 수 있게 된다. 이에 회전력이 출력되는 전동모터(110)의 출력축은 상기 연결 샤프트(120)가 된다.

상기 모터측 기어(135)는 연결 샤프트(120)의 외주상에, 도 7 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 홈(122)과 돌기(135a)가 맞물린 결합 구조, 즉 로터 샤프트(114,119)와 연결 샤프트(120) 간 결합 구조와 유사한 스플라인 결합 구조에 의해, 일체로 회전되도록 결합 및 장착된다.

도 7에는 각 모터(111,116)의 모터 하우징(112,117) 후면부에 장착되는 인버터의 도시가 생략되었으나, 도시된 바와 같이 두 모터(111,116)를 마주보게 하고 양측의 두 로터 샤프트(114,119) 사이를 연결 샤프트(120)로 연결할 경우, 두 로터 샤프트(114,119) 중 어느 것도 인버터를 관통하지 않아도 되는 비관통형 구조가 된다.

도 7의 실시예에서 두 모터(111,116)는 로터 샤프트(114,119)가 서로 반대 방향으로 회전되도록 구동되며, 미도시된 제어기에 의해 회전력 및 토크가 동일한 크기로 출력되도록 제어된다. 이에 두 모터(111,116)에서 로터 샤프트(114,119)를 통해 동일한 크기로 출력되는 회전력 및 토크를 연결 샤프트(120)가 전달받게 되며, 특히 두 모터(111,116)의 회전력과 토크가 합쳐진 크기로 연결 샤프트(120)에 전달되면서 모터측 기어(135)를 회전시키게 된다.

도 8을 참조하면, 블레이드(140)의 중심축(141)이 팬측 기어(137)의 중심홀(137a)을 관통하도록 결합되는 것을 볼 수 있으며, 블레이드(140)의 중심축(141)에 팬측 기어(137)가 일체로 회전되도록 장착되어야 하므로, 연결 샤프트(120)와 모터측 기어(135) 간 결합 구조와 유사하게, 블레이드(140)의 중심축(141)과 팬측 기어(137)가 서로 홈(137a)과 돌기(141a)가 맞물린 결합 구조에 의해 조립될 수 있다.

도 9에는 모터측 기어(135)와 팬측 기어(137)가 외접 기어 형태로 치합된 예를 나타내고 있다. 도시된 바와 같이, 전동모터(110)의 회전력을 블레이드(140)에 전달하는 기어식 동력전달기구(130)에 있어, 기어 장치가 상술한 바와 같이 서로 외접된 모터측 기어(135)와 팬측 기어(137)로 구성될 수도 있으나, 그 밖에 다양한 형태의 기어들이 조합된 기어 장치의 적용도 가능하다.

즉, 전동모터(110)의 토크를 증대시켜 블레이드(140)에 전달할 수 있는 오버 드라이버 기능을 구현할 수 있는 것이라면, 상기한 외접 기어 형태의 기어 장치 외에도, 복수 개의 기어가 내접 기어 형태로 치합된 구성의 기어 장치, 또는 유성 기어의 구성을 가지는 기어 장치 등이 채택될 수 있다.

도 9에 도시된 오버 드라이브 기구의 예, 즉 입력기어(모터측 기어)(135)에 비해 출력기어(팬측 기어)(137)의 직경 및 잇수가 더 큰 기어 장치의 예에서, 블레이드로 전달되는 증대된 토크는 마찬가지로 수학식 1을 이용하여 구해질 수 있다.

다만, 수학식 1에서 T_Fan은 팬측 기어(137)에 전달되는 토크로서 블레이드(140)에 작용하는 토크가 되고, T_Motor는 모터측 기어(135)의 토크가 되며, d1은 모터측 기어(135)의 잇수(또는 직경), d2는 팬측 기어(137)의 잇수(또는 직경)가 된다.

이와 같이 하여, 본 발명의 실시예에 따른 쿨링팬에 대해 상세히 설명하였으며, 본 발명에 따른 차량의 쿨링팬에 의하면, 데드존 영역을 최소화할 수 있는 싱글 팬(블레이드)을 사용하면서도 전동모터를 이용하여 팬(블레이드)을 고속 및 고출력으로 구동할 수 있고, 대면적 라디에이터의 적용 시 충분한 풍량 및 냉각 성능을 얻을 수 있게 된다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

100 : 쿨링팬 110 : 전동모터
111 : 제1 모터 112 : 모터 하우징
113 : 브라켓 114 : 로터 샤프트
114a : 축 결합부(암 결합부) 115 : 인버터
116 : 제2 모터 117 : 모터 하우징
118 : 브라켓 119 : 로터 샤프트
119a : 축 결합부(수 결합부) 120 : 연결 샤프트
121 : 치 122 : 홈
123 : 인버터 130 : 동력전달기구
131 : 모터측 풀리 132 : 팬측 풀리
133 : 벨트 134 : 오토 텐셔너
135 : 모터측 기어 135a : 돌기
137 : 팬측 기어 137a : 홀
137b : 홈 140 : 블레이드
141 : 중심축 141a : 돌기
150 : 쉬라우드 160 : 팬 마운팅 브라켓
161 : 로드 162 : 브라켓 본체
200 : 라디에이터 210 : 마운팅 부재
300 : 크로스 멤버

Claims

차량용 쿨링모듈에서 공기를 흡입하여 흡입된 공기가 상기 쿨링모듈의 열교환기를 통과하도록 하는 쿨링팬에 있어서,
전동모터;
상기 전동모터의 회전력에 의해 회전되어 공기를 흡입하는 블레이드; 및
상기 전동모터의 출력축과 상기 블레이드의 중심축 사이에 구비되어 상기 전동모터의 회전력을 상기 블레이드에 전달하는 동력전달기구를 포함하며,
상기 전동모터는 제1 모터와 제2 모터를 포함하여 구성되고,
상기 제1 모터의 로터 샤프트와 상기 제2 모터의 로터 샤프트가 회전력 전달 가능하게 연결되어, 상기 제1 모터 및 제2 모터의 회전력이 상기 두 로터 샤프트를 통해 합쳐져서 상기 출력축을 통해 출력되도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 쿨링팬.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 모터의 로터 샤프트와 상기 제2 모터의 로터 샤프트가 일체로 회전되도록 서로 직결된 구조를 가지며, 상기 제2 모터의 로터 샤프트가 상기 제1 모터 및 제2 모터의 회전력이 출력되는 상기 전동모터의 출력축인 것을 특징으로 하는 차량의 쿨링팬.
청구항 2에 있어서,
상기 두 로터 샤프트가 일체로 회전되도록 상기 제1 모터의 로터 샤프트 단부와 상기 제2 로터 샤프트의 단부가 서로 스플라인 결합된 것을 특징으로 하는 차량의 쿨링팬.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 모터와 제2 모터가 전후로 배치되고, 상기 각 모터의 인버터가 해당 모터의 모터 하우징 후면부에 장착되며, 상기 제1 모터의 로터 샤프트와 제2 모터의 로터 샤프트 중 하나 또는 둘 모두가 상기 제2 모터의 인버터를 관통하는 구조로 된 것을 특징으로 하는 차량의 쿨링팬.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 모터의 로터 샤프트와 상기 제2 모터의 로터 샤프트가 연결 샤프트를 매개로 일체로 회전되도록 서로 연결된 구조를 가지며, 상기 연결 샤프트가 상기 제1 모터 및 제2 모터의 회전력이 출력되는 상기 전동모터의 출력축인 것을 특징으로 하는 차량의 쿨링팬.
청구항 5에 있어서,
상기 제1 모터와 제2 모터는 전후로 배치된 상태에서 출력측이 서로 마주보도록 배치되어, 상기 제1 모터의 로터 샤프트와 상기 제2 모터의 로터 샤프트가 상기 두 모터 사이의 공간에서 상기 연결 샤프트에 의해 연결된 것을 특징으로 하는 차량의 쿨링팬.
청구항 5에 있어서,
상기 제1 모터의 로터 샤프트와 상기 연결 샤프트가 일체로 회전되도록 스플라인 결합되고, 상기 제2 모터의 로터 샤프트와 상기 연결 샤프트가 일체로 회전되도록 스플라인 결합된 것을 특징으로 하는 차량의 쿨링팬
청구항 1에 있어서,
상기 제1 모터와 제2 모터는 차체의 좌측과 우측에서 각각 차량 전후방향을 따라 연장되도록 배치된 두 차체 프레임 사이를 연결하는 크로스 멤버에 지지되도록 장착된 것을 특징으로 하는 차량의 쿨링팬.
청구항 1에 있어서,
상기 동력전달기구는 상기 전동모터의 토크를 증대시켜 증대된 토크를 상기 블레이드에 전달하는 오버 드라이브 기구인 것을 특징으로 하는 차량의 쿨링팬.
청구항 9에 있어서,
상기 동력전달기구는,
상기 전동모터의 출력축에 장착된 모터측 풀리;
상기 블레이드의 중심축에 장착된 팬측 풀리; 및
상기 모터측 풀리와 팬측 풀리 사이를 회전력 전달 가능하게 연결하는 벨트를 포함하고,
상기 팬측 풀리가 상기 모터측 풀리에 비해 큰 직경을 가지는 것을 특징으로 하는 차량의 쿨링팬.
청구항 9에 있어서,
상기 동력전달기구는,
상기 전동모터의 출력축에 장착된 모터측 기어; 및
상기 블레이드의 중심축에 장착되고 상기 모터측 기어의 회전력을 전달받도록 연결된 팬측 기어를 포함하고,
상기 팬측 기어가 상기 모터측 기어에 비해 더 큰 직경 및 더 많은 잇수를 가지는 것을 특징으로 하는 차량의 쿨링팬.