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KR20140029886A - Cooling structure for stator core - Google Patents

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KR20140029886A
KR20140029886A KR1020120096068A KR20120096068A KR20140029886A KR 20140029886 A KR20140029886 A KR 20140029886A KR 1020120096068 A KR1020120096068 A KR 1020120096068A KR 20120096068 A KR20120096068 A KR 20120096068A KR 20140029886 A KR20140029886 A KR 20140029886A
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heat dissipation
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heat
coil
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송재홍
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현대모비스 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 고정자 코어의 냉각구조는, 영구자석이 구비된 회전자를 회전시키도록 자기장을 생성하는 코일이 결합된 고정자 코어 및 고정자 코어의 외주면에 구비된 방열핀을 포함할 수 있으며, 방열핀은 고정자 코어로부터 생성된 열을 직접 및 간접적으로 방출할 수 있다.The cooling structure of the stator core according to the present invention may include a stator core coupled with a coil generating a magnetic field to rotate the rotor provided with a permanent magnet, and a heat dissipation fin provided on an outer circumferential surface of the stator core. Heat generated from the core can be released directly and indirectly.

Description

고정자 코어의 냉각구조{Cooling Structure for Stator Core}Cooling Structure for Stator Core

본 발명은 고정자 코어의 냉각구조에 관한 것으로, 더 구체적으로는 전기자동차 등에 장착되는 전기 모터에서 전자기장을 생성하는 고정자 코어의 냉각효율을 향상시킬 수 있는 고정자 코어의 냉각구조에 관한 것이다.
The present invention relates to a cooling structure of a stator core, and more particularly to a cooling structure of a stator core that can improve the cooling efficiency of the stator core for generating an electromagnetic field in an electric motor mounted on an electric vehicle or the like.

최근 자동차는 연소식 엔진을 사용하는 자동차에서 환경친화적이고, 연비를 고려한 또 다른 형태의 자동차, 즉, 하이브리드 자동차나 전기자동차에 대하여 활발한 연구 개발이 진행되고 있다.
Recently, automobiles are environmentally friendly in automobiles using combustion engines and active research and development on another type of automobiles considering fuel economy, namely, hybrid automobiles and electric automobiles.

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.
Hybrid vehicles are driven by two motors driven by an electric motor and electric motors driven by conventional engines. Electric vehicles are driven by electric motors driven by electric energy. Due to the effect of improving fuel efficiency, it is becoming a reality alternative next generation automobile which has recently been spotlighted mainly in the United States and Japan.

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.
Such a hybrid vehicle or an electric vehicle is equipped with a high capacity battery as a driving source for driving an electric motor and supplies electric power to the motor when necessary and charges electric energy generated from a regenerative power source when the vehicle is decelerated or stopped .

이와 같은 차량용 전기모터는 크게 영구자석과 같은 다수의 자성체가 구비된 회전자와 이 회전자를 회전시키기 위해 전자기력을 생성하는 고정자로 구성될 수 있다. Such an electric motor for a vehicle may be composed of a rotor having a large number of magnetic bodies such as a permanent magnet and a stator generating an electromagnetic force to rotate the rotor.

회전자는 크게 영구자석이 구비된 로터케이스와 이 로터케이스의 회전력을 외부로 전달하는 회전축으로 이루어지고, 고정자는 회전자를 수용하는 모터하우징과 코일이 결합된 코어 및 회전축을 회전가능하게 지지하는 하나 이상의 베어링으로 구성된다.
The rotor is composed of a rotor case with a permanent magnet and a rotating shaft that transmits the rotational force of the rotor case to the outside, and the stator rotatably supports the core and the rotating shaft in which the motor housing and the coil accommodating the rotor are coupled. Consists of the above bearing.

상술한 구성을 갖는 모터의 고정자 코어의 일례가 도 4에 도시되어 있다.
An example of a stator core of a motor having the above-described configuration is shown in FIG.

도 4에 도시된 바와 같이, 고정자 코어(10)는 전체전으로 원통형상으로 제작되며, 그 중앙 부위에는 자석(미도시)이 내장된 회전자(20)가 비접촉식으로 수용될 수 있다. 이와 같은 고정자 코어(10)는 미도시한 모터 하우징에 고정되게 결합될 수 있다.
As shown in FIG. 4, the stator core 10 is manufactured in a cylindrical shape as a whole, and a rotor 20 in which a magnet (not shown) is built in the center portion thereof may be received in a non-contact manner. The stator core 10 may be fixedly coupled to a motor housing (not shown).

그러나 상술한 구성을 갖는 종래 기술의 모터는 장시간 구동시 고정자 코어(10)에 결합된 코일로부터 고온의 열이 발생할 수 있는 바, 이를 모터 하우징을 통해 외부로 방출해야 할 필요가 있었다.
However, the motor of the related art having the above-described configuration may generate high temperature heat from a coil coupled to the stator core 10 during a long driving time, and thus, it is necessary to discharge the heat to the outside through the motor housing.

한국공개특허공보 제2008-0106685호(출원일 : 2007.06.04)Korean Laid-Open Patent Publication No. 2008-0106685 (Application Date: 2007.06.04)

본 발명은 고정자 코어의 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 고정자 코어의 냉각구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
An object of the present invention is to provide a cooling structure of a stator core capable of improving the cooling efficiency of the stator core.

본 발명의 일 양태에 따른 고정자 코어의 냉각구조는, 영구자석이 구비된 회전자를 회전시키도록 자기장을 생성하는 코일이 결합된 고정자 코어; 및 상기 고정자 코어의 외주면에 구비된 방열핀을 포함할 수 있다.
Cooling structure of the stator core according to an aspect of the present invention, the stator core coupled to the coil for generating a magnetic field to rotate the rotor provided with a permanent magnet; And a heat dissipation fin provided on an outer circumferential surface of the stator core.

여기서, 상기 방열핀은 상기 고정자 코어로부터 생성된 열을 직접 및 간접적으로 방출할 수 있다.
Here, the heat dissipation fins may directly and indirectly radiate heat generated from the stator core.

본 발명의 일 실시예에 따른 고정자 코어의 냉각구조는, 코일이 결합된 고정자 코어 및 상기 고정자 코어를 수용하는 모터 하우징을 포함하는 고정자와, 상기 코일로부터 생성된 전자기장에 의해 회전되며 영구자석 및 회전축을 포함한 회전자를 포함하는 모터에 있어서, 상기 고정자 코어의 외주면에 일체로 구비되어 상기 코일로부터 발생한 열을 방출하는 방열핀을 포함할 수 있다.
Cooling structure of a stator core according to an embodiment of the present invention, a stator including a stator core coupled to the coil and a motor housing for receiving the stator core, and a permanent magnet and a rotating shaft rotated by an electromagnetic field generated from the coil In a motor including a rotor including a, it may include a heat radiation fin integrally provided on the outer circumferential surface of the stator core to release heat generated from the coil.

여기서, 상기 방열핀은 상기 회전축의 축방향을 따라 연장되게 형성된 하나 이상의 장방형 방열핀일 수 있다.
Here, the heat dissipation fins may be one or more rectangular heat dissipation fins formed to extend in the axial direction of the rotating shaft.

본 발명의 다른 실시예에서, 상기 방열핀은 상기 회전축의 축방향을 따라 연장되게 형성된 제1군의 방열핀과 제2군의 방열핀으로 이루어지며, 상기 제1군의 방열핀과 상기 제2군의 방열핀은 서로 엇갈리게 배치될 수 있다.
In another embodiment of the present invention, the heat dissipation fin is composed of a first group of heat dissipation fins and a second group of heat dissipation fins formed to extend along the axial direction of the rotary shaft, the heat dissipation fins of the first group and the heat dissipation fins of the second group are They may be staggered from one another.

본 발명의 또 다른 실시예에서, 상기 방열핀은 상기 회전축을 중심으로 나선형을 이루도록 형성될 수 있다.
In another embodiment of the present invention, the heat radiation fins may be formed to form a spiral around the rotation axis.

또한, 본 발명의 고정자 코어의 냉각구조에서, 상기 코일의 열은 상기 모터 하우징에 밀착된 상기 방열핀을 통해 상기 모터 하우징으로 직접 전도되고, 상기 방열핀을 통해 상기 모터 내부로 복사될 수 있다.
In addition, in the cooling structure of the stator core of the present invention, heat of the coil may be directly conducted to the motor housing through the heat radiation fins in close contact with the motor housing, and radiated into the motor through the heat radiation fins.

본 발명의 고정자 코어의 냉각구조에 따르면, 코일로부터 발생한 열을 고정자 코어를 통해 외부로 효율적으로 배출할 수 있다.
According to the cooling structure of the stator core of the present invention, heat generated from the coil can be efficiently discharged to the outside through the stator core.

도 1은 본 발명의 제1실시예의 고정자 코어의 냉각구조가 구비된 모터의 사시도;
도 2는 본 발명의 제2실시예의 고정자 코어의 냉각구조가 구비된 모터의 사시도;
도 3은 본 발명의 제3실시예의 고정자 코어의 냉각구조가 구비된 모터의 사시도; 및
도 4는 종래 기술의 모터의 사시도이다.1 is a perspective view of a motor provided with a cooling structure of a stator core of a first embodiment of the present invention;
2 is a perspective view of a motor provided with a cooling structure of the stator core of the second embodiment of the present invention;
3 is a perspective view of a motor provided with a cooling structure of the stator core of the third embodiment of the present invention; And
4 is a perspective view of a motor of the prior art.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 고정자 코어의 냉각구조에 대하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, a cooling structure of a stator core according to exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 고정자 코어의 냉각구조(100)는 모터에 포함되는 고정자 코어(10)의 외주면에 형성될 수 있다.
As shown in FIG. 1, the cooling structure 100 of the stator core according to the first embodiment of the present invention may be formed on the outer circumferential surface of the stator core 10 included in the motor.

모터는 외부로부터 인가되는 전기전원으로 전자기장을 생성하여 회전 구동력을 생성하기 위한 것으로, 전자기장에 반응하는 영구자석(21)이 설치된 회전자(20)와 이 회전자(20)를 구동하도록 전자기장을 생성하는 고정자 코어(10)를 포함한 고정자로 이루어질 수 있다.
The motor is used to generate a rotational driving force by generating an electromagnetic field with an electric power applied from the outside, and generates a rotor 20 provided with a permanent magnet 21 responding to the electromagnetic field and an electromagnetic field to drive the rotor 20. It may be made of a stator including a stator core 10.

회전자(20)는 중공 원통형으로 제작되며 중앙부위에 회전축(22)이 고정되게 삽입 설치되고, 외주면에 인접하게 하나 이상의 영구자석(21)이 결합되는 결합홀이 형성될 수 있다.
The rotor 20 is made of a hollow cylindrical shape and the rotation shaft 22 is fixedly installed at the central portion, and a coupling hole in which one or more permanent magnets 21 are coupled to an outer circumferential surface thereof may be formed.

이와 같은 회전자(20)는 코일(미도시)이 구비된 고정자 코어(10)에 비접촉식으로 삽입되며, 고정자 코어(10)에 형성되는 전자기장에 의해 회전 구동력을 생성할 수 있다.
Such a rotor 20 may be non-contactedly inserted into a stator core 10 provided with a coil (not shown), and may generate a rotational driving force by an electromagnetic field formed in the stator core 10.

고정자는 전자기장을 생성하도록 코일(미도시)이 결합된 고정자 코어(10)를 포함하며, 고정자 코어(10)는 중공 원통형으로 제작되며, 내주면을 따라 하나 이상의 전자기장 생성용 코일이 결합될 수 있다.
The stator includes a stator core 10 to which a coil (not shown) is coupled to generate an electromagnetic field. The stator core 10 is made of a hollow cylinder, and one or more coils for generating an electromagnetic field may be coupled along an inner circumferential surface thereof.

여기서 고정자 코어(10)는 전자기장을 생성하는 코일로부터 발생되는 열을 모터 하우징으로 전달할 수 있도록, 열전도성이 높은 금속성 재질로 제작될 수 있다.
Here, the stator core 10 may be made of a metallic material having high thermal conductivity so that heat generated from the coil generating the electromagnetic field may be transferred to the motor housing.

본 발명에 따른 고정자 코어의 냉각구조(100)는 고정자 코어(10)의 외주면을 따라 형성된 하나 이상의 방열핀(100)일 수 있다.
The cooling structure 100 of the stator core according to the present invention may be one or more heat radiation fins 100 formed along the outer circumferential surface of the stator core 10.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 냉각구조(100)는 회전축(22)의 축방향을 따라 연장되게 형성된 장방형 방열핀(100)으로, 회전축(22)을 중심으로 방사상으로 배치될 수 있다.
As shown in FIG. 1, the cooling structure 100 according to the first embodiment of the present invention is a rectangular heat dissipation fin 100 formed to extend in the axial direction of the rotation shaft 22, and is radially centered about the rotation shaft 22. It can be arranged as.

이와 같은 방열핀(100)은 고정자 코어(10)를 수용하는 모터 하우징(미도시)에 밀착되어 고정자 코어(10)의 열을 모터 하우징으로 직접 전도할 수 있으며, 방열핀(100)의 높이 및 면적으로 인해 방열핀(100)의 노출면 및 고정자 코어(10)의 외주면을 통해 고정자 코어(10)의 열이 모터 내부 공기로 배출될 수 있다.
The heat dissipation fin 100 is in close contact with the motor housing (not shown) that accommodates the stator core 10 to directly conduct heat from the stator core 10 to the motor housing, and the height and area of the heat dissipation fin 100. Due to the heat of the stator core 10 through the exposed surface of the heat dissipation fin 100 and the outer circumferential surface of the stator core 10 may be discharged to the air inside the motor.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 고정자 코어의 냉각구조(200)는 회전축(22)의 축방향을 따라 연장되게 형성된 제1군의 방열핀(201)과 제2군의 방열핀(202)으로 이루어지며, 본 실시예에서 두 군의 방열핀(201,202)들은 서로 엇갈리게 배치될 수 있다.
As shown in FIG. 2, the cooling structure 200 of the stator core according to the second embodiment of the present invention includes a first group of heat dissipation fins 201 and a second group formed to extend along an axial direction of the rotation shaft 22. Made of the heat dissipation fins 202, in the present embodiment, the two groups of heat dissipation fins 201 and 202 may be alternately disposed.

본 실시예의 제1군의 방열핀(201)과 제2군의 방열핀(202)이 서로 엇갈리게 배치됨에 따라 모터 내부의 공기와 접촉되는 면적이 증가할 수 있는 바, 고정자 코어(10)의 방열효율이 증가될 수 있다.
As the heat dissipation fins 201 of the first group and the heat dissipation fins 202 of the second group of the present embodiment are alternately disposed, an area in contact with the air in the motor may increase, and heat dissipation efficiency of the stator core 10 is increased. Can be increased.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 고정자 코어의 냉각구조(300)는 회전축(22)을 중심으로 나선형을 이루도록 형성된 방열핀(300)으로, 본 실시예의 나선형 방열핀(300)은 제1실시예의 장방형 방열핀(100)과 유사한 방열효과를 나타낼 수 있다.
As shown in Figure 3, the cooling structure 300 of the stator core according to the third embodiment of the present invention is a heat radiation fin 300 formed to form a spiral around the rotating shaft 22, the spiral heat radiation fin 300 of the present embodiment ) May exhibit a similar heat dissipation effect as the rectangular heat dissipation fin 100 of the first embodiment.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조로 본 발명의 고정자 코어의 냉각구조에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경 및 다양한 변형실시예가 가능함은 당업자에게 명백하다.
Although the cooling structure of the stator core of the present invention has been described above with reference to preferred embodiments of the present invention, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that modifications and variations are possible.

10: 고정자 코어
20: 회전자
21: 영구자석
22: 회전축
100,200,300 : 방열핀10: stator core
20: Rotor
21: permanent magnet
22:
100,200,300: Heat dissipation fin

Claims (7)

영구자석이 구비된 회전자를 회전시키도록 자기장을 생성하는 코일이 결합된 고정자 코어; 및
상기 고정자 코어의 외주면에 구비된 방열핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 고정자 코어의 냉각구조.
A stator core having a coil coupled to generate a magnetic field to rotate the rotor having a permanent magnet; And
Cooling structure of the stator core, characterized in that it comprises a heat radiation fin provided on the outer peripheral surface of the stator core.
청구항 1에 있어서,
상기 방열핀은 상기 고정자 코어로부터 생성된 열을 직접 및 간접적으로 방출하는 것을 특징으로 하는 고정자 코어의 냉각구조.
The method according to claim 1,
The heat dissipation fin is a cooling structure of the stator core, characterized in that for directly and indirectly radiating heat generated from the stator core.
코일이 결합된 고정자 코어 및 상기 고정자 코어를 수용하는 모터 하우징을 포함하는 고정자와, 상기 코일로부터 생성된 전자기장에 의해 회전되며 영구자석 및 회전축을 포함한 회전자를 포함하는 모터에 있어서,
상기 고정자 코어의 외주면에 일체로 구비되어 상기 코일로부터 발생한 열을 방출하는 방열핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 고정자 코어의 냉각구조.
A motor comprising a stator core coupled to a coil and a motor housing accommodating the stator core, and a rotor rotated by an electromagnetic field generated from the coil, the rotor including a permanent magnet and a rotating shaft.
Cooling structure of the stator core, characterized in that it comprises a heat dissipation fin integrally provided on the outer peripheral surface of the stator core for dissipating heat generated from the coil.
청구항 3에 있어서,
상기 방열핀은 상기 회전축의 축방향을 따라 연장되게 형성된 하나 이상의 장방형 방열핀인 것을 특징으로 하는 고정자 코어의 냉각구조.
The method of claim 3,
The heat dissipation fin is a cooling structure of the stator core, characterized in that at least one rectangular heat dissipation fin formed to extend along the axial direction of the rotating shaft.
청구항 3에 있어서,
상기 방열핀은 상기 회전축의 축방향을 따라 연장되게 형성된 제1군의 방열핀과 제2군의 방열핀으로 이루어지며,
상기 제1군의 방열핀과 상기 제2군의 방열핀은 서로 엇갈리게 배치되는 것을 특징으로 하는 고정자 코어의 냉각구조.
The method of claim 3,
The heat dissipation fin is made of a heat dissipation fin of the first group and a heat dissipation fin of the second group formed to extend along the axial direction of the rotation shaft,
Cooling structure of the stator core, characterized in that the heat dissipation fins of the first group and the heat dissipation fins of the second group are alternately disposed.
청구항 3에 있어서,
상기 방열핀은 상기 회전축을 중심으로 나선형을 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 고정자 코어의 냉각구조.
The method of claim 3,
The radiating fin is a cooling structure of the stator core, characterized in that formed in a spiral around the rotation axis.
청구항 3에 있어서,
상기 코일의 열은 상기 모터 하우징에 밀착된 상기 방열핀을 통해 상기 모터 하우징으로 직접 전도되고, 상기 방열핀을 통해 상기 모터 내부로 복사되는 것을 특징으로 하는 고정자 코어의 냉각구조.
The method of claim 3,
The heat of the coil is directly conducted to the motor housing through the heat radiating fins in close contact with the motor housing, the cooling structure of the stator core, characterized in that radiated into the motor through the heat radiating fins.
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