KR100899266B1 - 차량의 전기 모터 마운트 구조 - Google Patents

차량의 전기 모터 마운트 구조 Download PDF

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Abstract

차량의 전기 모터 마운트 구조는 볼트(33)에 의해 차량(10)의 차체 부품(31, 32)에 착탈 가능하게 고정되는 마운트 프레임(29), 마운트 프레임(29)으로부터 상향으로 돌출되어 차량(10)의 차체 부품(31, 32)에 부착되는 상방 돌출 브래킷(37), 볼트(33)가 삽입되고 상방 돌출 브래킷(37) 상에 형성되는 볼트 구멍(37c) 및 마운트 프레임(29)으로부터 하향으로 돌출되어 전기 모터(11)에 연결되는 하방 돌출 브래킷(42)을 포함한다. 마운트 프레임(29) 및 하방 돌출 브래킷(42) 모두는 볼트 구멍(37c)의 축(C37c)으로부터 이격되도록 설정된다.
전기 모터 마운트 구조, 차량, 마운트 프레임, 상방 돌출 브래킷, 하방 돌출 브래킷

Description

차량의 전기 모터 마운트 구조 {ELECTRIC MOTOR MOUNTING STRUCTURE FOR VEHICLES}
본 발명은 전기 자동차 및 하이브리드 자동차와 같은 차량에 전기 모터를 장착하기 위한 구조에 관한 것이다.
최근, 지구 환경 보호를 위해, 전기 자동차 및 하이브리드 자동차에 관한 기술의 개발이 진행되어 왔다.
예를 들어, 다음의 관련 문헌 1은 자동차에 전기 모터를 장착하기 위한 구조를 개시하고 있다.
여기서, 관련 문헌 1의 기술이 간략하게 설명될 것이다. 설명 부분에 있어서, 괄호 내 부호는 관련 문헌 1의 도면에서 이용되고 있는 도면 부호와 대응한다.
관련 문헌 1에 있어서, 도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 2개의 차폭 방향 프레임(9) 및 이 프레임(9)을 연결하는 전후 방향 프레임(10)으로 이루어지는 부품 마운트 프레임(8)이 개시되어 있다.
또한, 관련 문헌 1은 모터 유닛(15)이 볼트(19, 19)에 의해 부품 마운트 프레임(8)의 바닥부 상에 고정되는 것을 개시하고 있다. 또한, 제어 유닛(11)이 부 품 마운트 프레임(8)의 상부 측면 상에 고정되는 것을 개시하고 있다.
또한, 문헌 1은 부품 마운트 프레임(8)이 브래킷(29, 30)을 통해 사이드 부재(5, 5)에 고정되는 것을 개시하고 있다.
또한, 문헌 1은 조립 중에 있어서, 부품 마운트 프레임(8)이 사이드 부재(5)에 고정된 후, 센터 부재(23)가 제1 크로스 부재(6)에 고정되는 것을 개시하고 있다. 또한, 측부 모터 마운트(22)가 프레임측 마운트 브래킷(27)에 연결된 후에, 볼트(l9)가 제거되는 것도 개시되어 있다.
[관련 문헌 1 : 일본 특개평 08(1996)-310252]
그러나, 특허 문헌1의 기술에 의하면, 사이드 부재(5)와 대략 같은 높이에서 부품 마운트 프레임(8)이 사이드 부재(5)에 고정되기 때문에, 부품 마운트 프레임(8) 위의 공간을 완전하게 활용하는 것이 어렵다.
또한, 같은 이유로서, 모터 유닛(15)의 무게 중심이 상대적으로 높게 되어, 운동 성능이 저하된다.
프레임측 브래킷(29)을 사이드 부재(5)에 고정하려면, 작업자는 볼트/너트(32)를 조정하기 위해 프레임측 플라스틱 브래킷(29) 아래 서 있다가, 이어서 다른 볼트/너트(33)를 조정하기 위해 차체측 브래킷(30) 위로 이동하여야만 한다. 따라서, 관련 문헌 1의 기술을 사용하여 부품 마운트 프레임(8)을 사이드 부재(5)에 고정하는 것은 작업성이 떨어진다.
한편, 마운트(21, 22)에 부시(bush)를 설치하는 것은 모터 유닛(15)으로부터의 진동 및 소음을 흡수하는데 효과적이지만, 모터 유닛(15)의 구동에 기인한 모터 유닛(15)의 롤링을 억제하는 것이 어렵게 된다. 애당초, 관련 문헌 1은 모터 유닛(l5)의 롤링 억제에 대한 중요성을 언급하고 있지 않다.
즉, 관련 문헌1의 기술에 의하면, 마운트(21, 22)가 롤링에 기인하여 모터 유닛(15)으로부터 입력되는 하중에 대항하면서 모터 유닛(15)을 지지하게 되므로, 마운트(21, 21) 치수 및 내구성의 증가를 피하기 어렵다. 결과적으로, 관련 문헌 1의 기술로서는 소형화 및 저비용화가 어렵다.
또한, 차량의 가속 중에는 모터 유닛(15)의 관성에 의해 롤링이 증대해 버린다.
본 발명은 이러한 과제를 감안하여 안출된 것으로, 차량 내 공간을 활용하면서 차량의 운전성을 향상시키고, 또한 차량의 차체 부품 상으로의 전기 모터의 장착 용이성을 향상시키는 차량 내 전기 모터 장착 구조를 제공하는 것을 본 발명의 제1 목적으로 한다.
이러한 목적을 위해, 본 발명의 태양에 따르면, 볼트에 의해 차량의 후방 플로어 크로스 부재 또는 차폭 방향 로드 지지 크로스 부재에 착탈 가능하게 고정되는 마운트 프레임, 마운트 프레임으로부터 상향으로 돌출되어 차량의 후방 플로어 크로스 부재 또는 차폭 방향 로드 지지 크로스 부재의 하면에 부착되는 상방 돌출 브래킷, 볼트가 삽입되고 상방 돌출 브래킷 상에 형성되는 볼트 구멍 및 마운트 프레임으로부터 하향으로 돌출되어 전기 모터에 연결되는 하방 돌출 브래킷을 포함하고, 마운트 프레임 및 하방 돌출 브래킷 모두가 볼트 구멍의 축으로부터 차량의 중심측으로 이격되도록 설정되는 차량의 전기 모터 마운트 구조가 제공된다.
또한, 차량의 가속 중에 전기 모터의 롤링 강도를 억제하도록 전기 모터를 차량 내에 장착하는 구조를 제공하는 것을 본 발명의 제2 목적으로 한다.
이러한 목적을 위해, 본 발명의 다른 태양에 따르면, 전기 모터를 차량에 고정하기 위한 수단 및 전기 모터가 작동하는 경우 이론적인 롤링 지점인 모터 롤링 중심 위치를 설정하기 위한 수단을 포함하고, 모터 롤링 중심 설정 수단이 모터 롤링 중심 위치를 전기 모터의 무게 중심 위로 설정하는 차량의 전기 모터 마운트 구 조가 제공된다.
본 발명에 따르면, 차량 내 공간을 활용하면서 차량의 운전성을 향상시키고, 또한 차량의 차체 부품 상으로의 전기 모터의 장착 용이성을 향상시키는 차량 내에 전기 모터를 장착하는 구조가 제공된다.
또한, 본 발명에 따르면, 차량의 가속 중에 전기 모터의 롤링 강도를 억제하도록 전기 모터를 차량 내에 장착하는 구조가 제공된다.
본 발명의 특성뿐만 아니라 다른 목적 및 장점이 다음의 첨부 도면을 참조하여 이후 설명될 것이며, 도면에 걸쳐서 유사한 도면 부호는 동일 또는 유사한 부분을 나타낸다.
본 발명의 실시예가 첨부 도면을 기준으로 이후 설명될 것이다.
도l 및 도2에 도시된 바와 같이, 차량(10)의 후방 측면에는 전기 모터(11) 및 감속 기어 박스(12)를 포함하는 모터 유닛(l3)이 설치되어 있다.
전기 케이블(14)에 의해 도2에 도시된 제어 유닛(7)과 접속되는 전기 모터(11)는 후륜(도시 생략)을 구동한다. 전기 모터(11)는 모터(11)의 회전축(도시 생략)이 차량(10)의 폭 방향(도1의 화살표 좌우 참조)으로 연장하는 방식으로 배치된다. 즉, 모터 유닛(13)은 횡 배치 레이아웃 방식으로 차량(10) 상에 장착된다.
전기 모터(11)와 기계적으로 연결되고 좌측 구동 샤프트 어셈블리(18) 및 우측 구동 샤프트 어셈블리(19)와도 연결되는 감속 기어 박스(12)는 입력 회전 속도 를 감속한 이후에 전기 모터(11)로부터 입력된 회전을 좌측 구동 샤프트 어셈블리(18) 및 우측 구동 샤프트 어셈블리(19)로 각각 전달한다. 감속 기어 박스(12)는 좌측 구동 샤프트 어셈블리(18)가 우측 구동 샤프트 어셈블리(19)와 다른 속도로 회전하는 것을 허용하는 차동 기어 기구(도시 생략)를 포함한다.
좌륜(도시 생략)은 좌측 구동축 어셈블리(18)의 좌측 단부에 고정되고, 좌측 베어링(21)은 좌측 구동축 어셈블리(18)의 좌측 단부 근방 부분을 회전 가능하게 지지한다. 좌측 베어링(21)은 좌측 후단 아암(23)의 후방 단부에 의해 지지된다.
마찬가지로, 우륜(도시 생략)은 우측 구동축 어셈블리(19)의 우측 단부에 고정되고, 우측 베어링(도시 생략)은 우측 구동축 어셈블리(19)의 우측 단부 근방 부분을 회전 가능하게 지지한다. 우측 베어링은 우측 후단 아암(24)의 후방 단부에 의해 지지된다.
좌측 후단 아암(23)의 선단부에 설치되는 고무 부시(25)는 도3에 도시된 사이드 부재(차체 부품: 27)와 이동 가능하게 연결된다.
마찬가지로, 우측 후단 아암(24)의 선단부에 설치되는 다른 고무 부시(26)는 도3에 도시된 다른 사이드 부재(차체 부품: 28)와 이동 가능하게 연결된다.
도1에 도시한 바와 같이, 모터 유닛(13)은 모터 마운트 프레임(장착 프레임: 29)의 바닥부에 고정된다.
모터 마운트 프레임(29)은 금속제 파이프를 굽힘 가공함으로써 대략 U자형으로 이루어진다. 도3에 도시한 바와 같이, 모터 마운트 프레임(29)은 볼트(33: 도1 참조)에 의해 후방 플로어 크로스 부재(차체 부품: 31) 및 차폭 방향 로드 지지 크 로스 부재(차체 부품: 32)에 착탈 가능하게 고정된다.
차량(10)의 폭 방향으로 연장하고 차량(l0)의 전후 방향으로 연장되는 각각의 사이드 부재(27, 28)를 연결하는 금속 부재인 후방 플로어 크로스 부재(31)는 하적 플로어(도시 생략)의 전방 에지를 지지한다.
또한, 차량(10)의 폭 방향으로 연장하고 각각의 사이드 부재(27, 28)를 연결하는 금속 부재인 차폭 방향 로드 지지 크로스 부재(32)는 하적 플로어(도시 생략)의 후방 에지를 지지한다.
모터 마운트 프레임(29) 상에는 마운트 크로스 부재(교차 부재: 36)가 설치된다. 차량(10)의 폭 방향으로 연장하는 부재인 마운트 크로스 부재(36)는 모터 마운트 프레임(29)의 좌측 전단부(34)에 인접한 지점 및 우측 전단부(35)에 인접한 다른 지점을 연결한다.
모터 마운트 프레임(29) 상에는, 좌측 전단부(34)와 마운트 크로스 부재(36) 사이에 상방 돌출 A 브래킷(상향으로 돌출하는 브래킷: 37)이 제공된다. 또한, 모터 마운트 프레임(29) 상에는 우측 전단부(35)와 마운트 크로스 부재(36) 사이에 다른 상방 돌출 A 브래킷(37)이 제공된다. 모터 마운트 프레임(29)으로부터 상향으로 돌출하는 부분인 각각의 상방 돌출 A 브래킷(37)은 후방 플로어 크로스 부재(31: 도3에 도시됨)의 바닥부에 부착된다.
상방 돌출 A 브래킷(37)은 형상에 있어 중공 사각 기둥이고, 그 바닥부는 모터 마운트 프레임(29) 상에 용접된다.
상방 돌출 A 브래킷(37)의 측면에는 별도로 개구(37a)가 만들어진다. 상방 돌출 A브래킷(37)의 상부면(37b) 상에는 도4에 도시된 바와 같이 볼트(33)가 삽입되는 볼트 구멍(37c)이 형성된다.
또한, 모터 마운트 프레임(29)으로부터 상향으로 돌출되는 부분인 상방 돌출 B 브래킷(39)은 차폭 방향 로드 지지 크로스 부재(32)의 바닥부에 부착된다.
또한, 상방 돌출 B 브래킷(39)도 형상에 있어 중공 사각 기둥이고, 그 바닥부는 모터 마운트 프레임(29) 상에 용접된다. 상방 돌출 B 브래킷(37)의 후면에는 별도로 개구(도시 생략)가 만들어진다.
또한, 모터 마운트 프레임(29)의 바닥부에는, 전방 마운트 브래킷(41)을 통해 모터 유닛(13)을 지지하는 한 쌍의 하방 돌출 A 브래킷(42, 42: 하향으로 돌출하는 브래킷, 모터 고정 수단, 모터 롤링 중심 설정 수단)은 모터 마운트 프레임(29)의 좌측 전단부(34)에 인접한 지점 및 모터 마운트(29)의 우측 전단부(35)에 인접한 다른 지점으로부터 각각 하향으로 돌출된다. 도5에 도시된 측면도에 있어서, 한 쌍의 하방 돌출 A 브래킷(42,42)은 각각의 상방 돌출 A 브래킷(37,37)의 바로 아래에 개별적으로 배치된다.
금속 플레이트로 이루어지고 하부 개구를 포함하는 각각의 하방 돌출 A 브래킷(42)은 실질적으로 U자형으로 형성되어, 전방 마운트 브래킷(41)이 좌우 또는 하부 측면으로부터 하부 개구를 통해 하방 돌출 A 브래킷(42)으로 삽입될 수 있다.
또한, 모터 마운트 프레임(29)의 바닥부에는 후방 마운트 브래킷(43: 후술됨)을 통해 모터 유닛(13)을 지지하는 하방 돌출 B 브래킷(44: 모터 고정 수단, 모터 롤링 중심 설정 수단)이 모터 마운트 프레임(29)의 후방 단부(38)에 인접한 지 점으로부터 하향으로 돌출된다. 금속 플레이트로 이루어지고 하부 개구를 포함하는 하방 돌출 B 브래킷(44)은 실질적으로 U자형으로 형성되어, 후방 마운트 브래킷(43)이 좌우 또는 하부 측면으로부터 하부 개구를 통해 하방 돌출 B 브래킷(44)으로 삽입될 수 있다.
이하에서 상방 돌출 A 브래킷(37) 및 하방 돌출 A 브래킷(42)이 도4를 참조하여 좀더 자세하게 설명될 것이다.
도4에 도시한 바와 같이, 정면도에 있어서, 상방 돌출 A 브래킷(37)의 축선(C37)은 모터 마운트 프레임(29)의 우측 전단부(35) 상에서의 연직 축선(C35V)에 대하여 각도(α1)로 기울어져 있다.
하방 돌출 A 브래킷(42)의 축선(C42)은 모터 마운트 프레임(29)의 우측 전단부(35) 상에서의 연직 축선(C35V)에 대하여 각도(α2)로 기울어져 있다.
모터 마운트 프레임(29), 하방 돌출 A 브래킷(42) 및 전방 마운트 브래킷(모터 브래킷: 41) 중 임의의 것이 볼트 구멍(37c)의 축선(C37C)으로부터 차량(1O)의 중심측(도4에서 우측 방향)으로 이격되도록 설정된다. 이러한 배열에 의해, 도4의 2점 쇄선에서 나타나 있는 바와 같이, 볼트 구멍(37c)에 볼트(33)를 삽입하고 볼트(33)를 회전시키기 위한 공구를 삽입하기 위한 경로를 확보하는 것이 가능하다.
오프-셋 거리는 볼트(33) 및 볼트(33)용으로 사용되는 공구를 삽입하기 위해 필요한 거리를 확보하면서 가능한 짧게 형성된다. 따라서, 모터 유닛(13)이 수직 방향으로 진동하는 경우에도, 상방 돌출 A 브래킷(37) 및 후방 플로어 크로스 부재(31)와 연결되는 지점에 입력되는 휨 모멘트의 크기를 감소시키는 것이 가능하다.
도1에 도시된 바와 같이, 양단부에 고무 부시(진동 댐퍼, 모터 고정 수단, 모터 롤링 중심 설정 수단: 45, 45)를 가지고 차폭 방향으로 연장하는 브래킷인 전방 마운트 브래킷(41)은 모터 유닛(13)의 전방 측면에 상에 볼트(46, 46)에 의해 고정된다. 전방 마운트 브래킷(4l)의 한 쌍의 고무 부시(45, 45)는 하방 돌출 A 브래킷(42,42)에 개별적으로 고정된다.
전방 마운트 브래킷(41)은 알루미늄으로 주조에 의해 만들어진다. 전방 마운트 브래킷(41)은 7개의 구멍(47)을 가진다.
후방 마운트 브래킷(43)은 그 후방 단부에 고무 부시(진동 댐퍼, 모터 고정 수단, 모터 롤링 중심 설정: 48)을 가지고 차량(l0)의 전후 방향으로 연장하는 브래킷이다. 후방 장착 브래킷(43)의 전방 단부는 모터 유닛(13)에 고정된다. 후방 고무 부시(48)는 하방 돌출 B 브래킷(44)에 고정된다.
결과적으로, 모터 유닛(13)으로부터 발생되는 진동 및 소음을 전방 마운트 브래킷(41)에 설치된 고무 부시(45, 45) 및 후방 마운트 브래킷(43)에 설치된 후방 고무 부시(48)로서 흡수하는 것이 가능하다. 또한, 모터 유닛(13)을 차량(l0)의 차폭 방향 로드 지지 크로스 부재(32) 및 후방 플로어 크로스 부재(31)에 고정하는 것이 가능하다.
또한, 도2에 도시된 바와 같이, 모터 마운트 프레임(29) 상에는 제어 유 닛(17)이 장착된다.
제어 유닛(17)은 주로 인버터 유닛(l5) 및 충전 유닛(도시 생략)이 제공되는 DC-DC 컨버터 유닛(16)을 포함한다.
인버터 유닛(l5)은 모터 유닛(13)에 공급되는 전력을 제어한다.
정격 300V 의 고압 배터리(도시 생략)에 접속되고 고압 배터리로부터 입력되는 300V의 전력을 가지는 DC-DC 컨버터 유닛(16)은 전력의 전위차를 300V로부터 12V로 변환하고 정격 12V의 전력을 저전압 회로(도시 생략)에 공급한다.
그리고, 인버터 유닛(15)의 전방 단부에는 2 개의 플랜지(51, 51)가 제공된다. 마운트 크로스 부재(36) 상에 배치되는 플랜지(51, 51)는 볼트(도시 생략)에 의해 마운트 크로스 부재(36)에 체결된다.
인버터 유닛(15)의 후방 단부에 마련되어진 다른 플랜지(도시 생략)는 모터 마운트 프레임(29)의 후방 단부(38) 근방에 제공된 후방 플랜지(52) 상에 배치된다. 인버터 유닛의 플랜지는 볼트(도시 생략)에 의해 후방 플랜지(52)에 체결된다.
또한, 모터 마운트 프레임(29) 상에는, 마운트 크로스 부재와 후방 단부(38) 사이에 우측 브래킷(53)이 제공된다. 인버터 유닛(15)의 플랜지(도시 생략)는 우측 브래킷(53)에 배치 및 고정된다.
또한, DC-DC 컨버터 유닛(16)의 전방 단부에는 2 개의 플랜지(55, 55)가 제공된다. 플랜지(55, 55)는 마운트 크로스 부재(36) 상에 배치되어 볼트(도시 생략)에 의해 마운트 크로스 부재(36)에 고정된다.
또한, DC-DC 컨버터 유닛(16)의 후방 단부에는 플랜지(도시 생략)가 제공된다. 플랜지는 모터 마운트 프레임(29)의 후방 단부(38) 근방에 제공되는 후방 플랜지(52) 상에 배치되고 볼트(도시 생략)에 의해 후방 플랜지(52)에 체결된다.
모터 마운트 프레임(29) 상에는, 마운트 크로스 부재(36)와 후방 단부(38) 사이에 좌측 브래킷(54)이 제공된다. 좌측 브래킷(54) 상에는 플랜지(도시 생략)가 DC-DC 컨버터 유닛(l6) 상에 제공되어 볼트(도시 생략)에 의해 좌측 브래킷(54)에 고정된다.
도5에 도시된 바와 같이, 전기 모터 유닛(11)의 작동에 기인한 모터 유닛(13)의 롤링 모멘트(MR)의 축인 모터 롤링 중심(R0)의 위치는 모터 마운트 프레임(29)에 설치된 하방 돌출 B 브래킷(44)과 하방 돌출 A 브래킷(42, 42)의 위치 조정 및/또는 전방 마운트 브래킷(41)에 설치된 고무 부시(45, 45)와 후방 마운트 브래킷(43)에 설치된 고무 부시(48)의 위치 및 특성 조정에 의해 정의된다.
즉, 하방 돌출 A 브래킷(42, 42), 하방 돌출 B 브래킷(44), 고무 부시(45, 45) 및 고무 부시(48)는 모터 롤링 중심 설정 수단으로서, 모터 유닛(13)의 롤링 모멘트(MR)의 축인 모터 롤링 중심(Ro)을 결정한다. 동시에, 하방 돌출 A 브래킷(42, 42), 하방 돌출 B 브래킷(44), 고무 부시(45, 45) 및 고무 부시(48)는 모터 고정 수단으로서, 모터 유닛(13)을 차량(10) 상에 장착한다. 또한, 모터 롤링 중심(Ro)은 탄성 중심으로 불린다.
본 실시예에 있어서, 모터 롤링 중심(Ro)의 위치는 모터 유닛(13)의 무게 중 심(Go) 위로 설정된다. 더 상세하게, 모터 롤링 중심(Ro)은 실질적으로 무게 중심(Go) 바로 위에 위치된다.
모터 마운트 프레임(29)에 있어서, 하방 돌출 A 브래킷(42, 42) 및 하방 돌출 B 브래킷(44)은 모터(11)의 회전축(도시 생략)이 차량(10)의 좌우 방향으로 연장되도록[즉, 모터가 횡 배치 레이아웃 방식에 의해 차량(10) 상에 장착되도록), 모터 마운트 프레임(29)을 거쳐서 모터 유닛(13)을 후방 플로어 크로스 부재(31) 및 차폭 방향 로드 지지 크로스 부재(32)에 고정한다.
본 실시예에 관한 본 발명의 작용 및 효과가 이후 다음과 같이 설명된다.
도1에 도시한 바와 같이, 모터 유닛(13)은 모터 마운트 프레임(29)의 하측에 고정되고, 도2에 도시한 바와 같이, 제어부(17)는 모터 마운트 프레임(29)의 상측에 고정된다. 이어서, 모터 마운트 프레임(29)이 차량(10) 상에 장착된다. 따라서, 모터 유닛(13)과 제어 유닛(17)을 차량(10)에 동시에 장착하는 것이 가능하게 되어서, 모터 유닛(13) 및 제어 유닛(17)의 장착에 있어 수고 및 비용을 저감시키는 것이 가능하다.
모터 마운트 프레임(29)이 차량(10) 상에 장착되는 경우, 상방 돌출 A 브래킷(37, 37)은 상방으로 돌출하여 후방 플로어 크로스 부재(31)의 하면에 접촉하고, 상방 돌출 B 브래킷(39)은 상방으로 돌출하여 차폭 방향 로드 지지 크로스 부재(32)의 하면에 접촉한다. 이러한 상태에서 4 개의 볼트(39)에 의해 모터 마운트 프레임(29)은 후방 플로어 크로스 부재(31) 및 차폭 방향 로드 지지 크로스 부 재(32)에 고정된다.
이러한 배열에 의해, 도4 중 화살표 H1으로 나타낸 바와 같이, 모터 마운트 프레임(29)의 상방에 수납 공간을 유지함으로써, 차량(10) 내의 한정된 공간을 최대한으로 활용하는 것이 가능해진다. 또한, 모터 유닛(13)을 차량(10)의 하부 지점에 장착하는 것이 가능해져, 차량(10)의 낮은 무게 중심에 기인한 차량(10)의 운동 성능을 향상시키는 것이 가능하다.
즉, 모터 마운트 프레임(29)으로부터 하방으로 돌출된 하방 돌출 A 브래킷(42, 42) 및 하방 돌출 B 브래킷(44)에 의해 모터 유닛(13)을 장착하기 때문에, 도4 중 화살표 H2로 나타낸 바와 같이, 모터 유닛(13)의 무게 중심(G0)을 보다 하방으로 할 수 있다.
또한, 모터 마운트 프레임(29), 하방 돌출 A 브래킷(42) 및 전방 마운트 브래킷(41) 모두가 볼트 구멍(37c)의 축선(C37c)으로부터 차량(10)의 중심측으로 이격되어 설정되어 있으므로, 도4 중 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 볼트 구멍(37c)에 대한 볼트(33)의 삽입로 및 이 볼트(33)에 대한 공구의 삽입로를 확보하는 것이 가능하다. 또한, 볼트(33)가 볼트 구멍(37c)으로 삽입될 때, 모터 마운트 프레임(29) 및 하방 돌출 A 브래킷(42)이 볼트(33)에 대해 충돌되지 않아서, 모터 마운트 프레임(29)을 차량에 장착하는 작업성이 향상된다.
또한, 마운트 크로스 부재(36)가 모터 마운트 프레임(29)의 좌측 전단부(34)에 인접한 지점과 우측 전단부(35)에 인접한 지점 사이를 연결하여, 결과적으로 모 터 마운트 프레임(29)의 강성이 증가 된다.
강성이 증가된 모터 마운트 프레임(29)은 모터 마운트 프레임(29)의 왜곡 및/또는 휨을 방지하고, 따라서 차량(10)에 모터 마운트 프레임(29)을 장착하기 위한 정밀도를 향상시키는 것이 가능하다.
또한, 마운트 크로스 부재(36) 상에 제어 유닛(17)을 배치함으로써 모터 마운트 프레임(29) 위의 공간을 최대한으로 활용하는 것이 가능하다.
또한, 제어 유닛(17)과 모터 유닛(13)을 서로 근접하여 배치함으로써, 전기 케이블(14)의 길이를 짧게 하는 것이 가능하기 때문에, 제어 유닛(17)과 모터 유닛(13)을 연결하는 전기 케이블(14)에 대한 비용 및 전기적인 손실을 저감시키는 것이 가능하다.
또한, 금속 파이프를 대략 U자형으로 구부림으로써, 모터 마운트 프레임(29)을 제조하는 비용 및 수고를 저감시키는 것이 가능하다.
또한, 한 쌍의 상방 돌출 A 브래킷(37) 및 한 쌍의 하방 돌출 B 브래킷(42)이 모터 마운트 프레임(29)의 좌측 전단부(34) 및 우측 전단부(35)에 개별적으로 고정되기 때문에, 모터 마운트 프레임(29) 위에 제어 유닛(17)을 배치하는데 이용되는 공간을 과도하게 감소시키지 않는 것이 가능하다. 또한 모터 유닛(13)을 배치하는데 이용되는 모터 마운트 프레임(29) 아래 공간을 과도하게 감소시키지 않는 것이 가능하다.
도5에 도시한 바와 같은 측면에 있어서, 각각의 하방 돌출 A 브래킷(42)이 각각의 상방 돌출 A 브래킷(37)의 바로 아래에 배치된다. 따라서, 작업자가 모터 유닛(13)과 하방 돌출 A 브래킷(42)을 연결하는 작업 부위와 동일 작업자가 모터 마운트 프레임(29)과 후방 플로어 크로스 부재(31) 및 모터 장착 프레임(29)과 차폭 방향 로드 지지 부재(32) 사이를 연결하는 다른 작업 부위 사이의 거리를 감소시키는 것이 가능하다.
도4에 도시한 바와 같은 정면에 있어서도, 각각의 하방 돌출 A 브래킷(42)이 각각의 상방 돌출 A 브래킷(37)의 바로 아래에 배치된다. 또한, 모터 마운트 프레임(29), 하방 돌출 A 브래킷(42) 및 전방 마운트 브래킷(모터 브래킷: 41) 중 어느 하나가 볼트 구멍(37c)의 축선(C37c)으로부터 차량(10)의 중심측으로 이격되어 설정(도4 중 우측으로 오프 셋)된다.
오프셋 거리는 볼트(33) 및 볼트(33)용으로 사용되는 공구의 삽입에 필요한 거리를 확보하면서 가능한 짧게 설정된다.
따라서, 모터 유닛(13)이 수직 방향으로 진동하는 경우라도, 상방 돌출 A 브래킷(37)과 후방 플로어 크로스 부재(31)에 연결되는 지점에 입력되는 굽힘 모멘트의 크기를 감소시키는 것이 가능하다.
또한, 각각의 하방 돌출 A 브래킷(42, 42)이 각각의 전방 마운트 브래킷(41)의 양단부에 개별적으로 배치된 각각의 고무 부시(45, 45)를 지지하고 있다. 마찬가지로, 하방 돌출 B 브래킷(44)은 후방 마운트 브래킷(43)의 후방 단부에 배치된 고무 부시(48)를 지지하고 있다.
따라서, 모터 유닛(13)에 의해 발생되는 진동 및/또는 소음이 하방 돌출 A 브래킷(42, 42), 하방 돌출 B 브래킷(43) 및 모터 마운트 프레임(29)을 통해 차량(10) 내로 느껴지게 되거나 들려지는 것을 방지하는 것이 가능하다.
또한, 모터 마운트 프레임(29)은 후방 플로어 크로스 부재(31)와 차폭 방향 로드 지지 크로스 부재(32)에 대해 볼트(33)에 의해 착탈 가능하게 고정되고, 따라서 모터 유닛(13)이나 제어 유닛(17)을 용이하게 보수 유지하는 것이 가능하다.
또한, 상방 돌출 A 브래킷(37)은 형상에 있어 중공 사각 기둥으로 형성되고, 따라서 모터 마운트 프레임(29)을 지지하기 위해 필요한 강성을 충분히 확보하면서 중량을 감소시키는 것이 가능하다.
마찬가지로, 상방 돌출 B 브래킷(39)도 형상에 있어 중공 사각 기둥으로 형성되어 있으므로, 강성을 향상시키고 중량을 감소시키는 것이 가능하다.
또한, 전방 마운트 브래킷(41)은 알루미늄으로 제조되어 중량을 감소시킨다. 또한, 7 개의 구멍(47)이 전방 마운트 브래킷(41)에 형성되어, 결과적으로 중량 감소 및 더 큰 강성이 구현된다.
또한, 형상에 있어 평판인 후방 플랜지(52)는 모터 마운트 프레임(29)의 후방 단부(38) 근방에 제공된다. 따라서, 인버터 유닛(15) 및 DC-DC 컨버터 유닛(16)이 목표 위치 바로 위가 아니더라도, 후방 플랜지(52)로부터 인버터 유닛(15) 및 DC-DC 컨버터 유닛(16)이 탈락되는 것을 방지하는 것이 가능하다.
또한, 하방 돌출 A 브래킷(42, 42) 및 하방 돌출 B 브래킷(44)은 모터 롤링 중심(R0)이 모터 유닛(13)의 무게 중심(G0)보다도 위에 위치되게 하고, 이에 의해 차량(10)의 가속 동안, 모터 유닛(13)의 롤링 모멘트(MR)를 억제하는 모멘트인 카운터 모멘트(MC)를 발생시키는 것이 가능하다.
구체적으로, 하방 돌출 A 브래킷(42, 42) 및 하방 돌출 B 브래킷(44)은 모터 롤링 중심(R0)을 모터 유닛(13)의 무게 중심(G0)의 대략 바로 위에 위치되게 하고, 결과적으로 모터 유닛(13)이 수직 방향으로 진동하는 경우라도 모터 유닛(13)의 롤링 모멘트(MR)가 발생하는 것을 방지하는 것이 가능하다.
또한, 하방 돌출 A 브래킷(42, 42) 및 후방 마운트 브래킷(44)은 모터(11)의 회전축(도시 생략)이 차량(10)의 차폭 방향으로 연장되도록 차량(10) 내에 장착되므로[즉, 횡 배치 레이아웃으로 모터 유닛(13)이 차량(10) 내에 장착됨), 차량(10)의 가속 동안에, 모터 유닛(13)의 롤링 모멘트(MR)를 억제하는 카운터 모멘트(MC)를 발생시키는 것이 가능하다.
지금부터, 모터 유닛 아래 쪽에 모터 롤링 중심을 가지는 단점을 도6을 이용하여 설명한다.
이 경우, 모터 유닛(13')에는 롤링 모멘트(MR1)가 발생된다. 차량(10')이 전방으로 주행하면, 모터 유닛(13')의 무게 중심(G1)에는 관성력(F1)이 발생 된다.
따라서, 모터 유닛(13')에는 모터 롤링 중심(R1)을 중심으로 하는 관성 모멘트(M1)가 발생 된다. 관성 모멘트(M1)는 모터 롤링 중심(R1)으로부터 무게 중심(G1) 까지의 거리(L1)와 관성력(F1)을 승산함으로써 얻어진다(M1 ＝ L1 × F1).
즉, 도6에 도시한 바와 같이, 모터 롤링 중심(R1)이 모터 유닛(13')의 무게 중심(G1)보다도 아래에 위치하고 차량(10')이 가속되는 것을 가정하면, 모터 롤링 중심(R1)에 있어서, 롤링 모멘트(MR1)가 생길 뿐만 아니라 관성 모멘트(M1)도 생기는 것이다.
반면에, 도5에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 있어서의 본 발명에 따르면, 모터 롤링 중심(R0)이 모터 유닛(13)의 무게 중심(G0)보다도 위에 위치한다. 따라서, 차량(10)의 가속 중에, 카운터 모멘트(MC)(＝ L2 × F)가 모터 유닛(13)에 발생되기 때문에, 모터 유닛(13)의 롤링 모멘트(MR)를 억제시키는 것이 가능하다.
또한, 모터 유닛(13)을 지지하는 부품에 가하는 부하가 감소되어, 이들 부품의 비용 및 크기를 감소시키는 것이 가능하다.
본 발명은 앞선 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 정신 및 범위 내에서의 모든 변형 및 변경을 포함하는 것이다.
상술한 실시예에 있어서, 모터 유닛(13)은 차량(10)의 후방 측에만 장착되지만[즉, 미드쉽(midship) 장착 동력원-후륜 구동(MR) 차량 혹은 후방 장착 동력원-후륜 구동(RR) 차량], 실시예는 이러한 경우에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명은 모터 유닛이 전방 측에 장착되는 차량[즉 전방 장착 동력원-전륜 구동(FF) 차량)에도 적용될 수 있다.
다르게는, 본 발명은 4 개의 바퀴에 의해 구동되는 모터 유닛이 차량의 전방 및 후방 측에 장착되는 다른 차량[즉, 4륜 구동(4WD) 차량)에도 적용될 수 있다.
또한, 상술한 실시예에 있어서는 모터 유닛(13)으로부터의 동력이 차량(10)을 구동하는데 직접적으로 사용되었지만, 본 발명은 이러한 경우에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 발전용 모터 유닛을 구비한 차량에도 본 발명은 적용될 수 있다.
도1은 차량 내에 전기 모터를 장착하기 위한 구조의 주요 부품을 개략적으로 도시한 본 발명의 실시예의 사시도.
도2는 제어 유닛을 포함하는 전기 모터 마운트 구조의 주요 부품을 개략적으로 도시한 본 발명의 실시예의 사시도.
도3은 차량의 차체 부품 및 제어 유닛을 포함하는 전기 모터 마운트 구조의 주요 부품을 개략적으로 도시한 본 발명의 실시예의 사시도.
도4는 도1의 화살표 IV에 의해 표시된 부분을 개략적으로 도시한 본 발명의 실시예의 정면도.
도5는 도2의 V-V에 의해 표시된 선을 따른 단면을 개략적으로 도시한 본 발명의 실시예의 측면도.
도6은 본 발명의 실시예의 전기 모터 마운트 구조의 비교예의 개략 측면도.
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]
10: 차량
11: 전기 모터
17: 제어 유닛
29: 마운트 프레임
33: 볼트
37: 상방 돌출 브래킷
37c: 볼트 구멍
41: 전방 마운트 브래킷
42: 하방 돌출 브래킷

Claims (9)

  1. 차량의 전기 모터 마운트 구조이며,
    볼트(33)에 의해 차량(10)의 후방 플로어 크로스 부재(31) 또는 차폭 방향 로드 지지 크로스 부재(32)에 착탈 가능하게 고정되는 마운트 프레임(29)과,
    상기 마운트 프레임(29)으로부터 상향으로 돌출되어, 차량(10)의 후방 플로어 크로스 부재(31) 또는 차폭 방향 로드 지지 크로스 부재(32)의 하면에 부착되는 상방 돌출 브래킷(37)과,
    상기 상방 돌출 브래킷(37) 상에 형성되어 볼트(33)가 삽입되는 볼트 구멍(37c)과,
    상기 마운트 프레임(29)으로부터 하향으로 돌출되어, 전기 모터(11)에 연결되는 하방 돌출 브래킷(42)을 포함하고,
    상기 마운트 프레임(29) 및 상기 하방 돌출 브래킷(42) 모두는 상기 볼트 구멍(37c)의 축(C37c)으로부터 차량의 중심측으로 이격되도록 설정되는 차량의 전기 모터 마운트 구조.
  2. 제1항에 있어서, 마운트 프레임(29)의 양단부를 연결하는 U자형 형상의 부재인 크로스 부재(36)를 더 포함하고, 상기 크로스 부재 상에는 전기 모터(11)에 전기적으로 접속되어 전기 모터(11)를 제어하는 제어 유닛(17)이 배치되는 차량의 전기 모터 마운트 구조.
  3. 제1항에 있어서, 상기 마운트 프레임(29)은 파이프를 대략 U자형으로 절곡시킴으로써 만들어지는 차량의 전기 모터 마운트 구조.
  4. 제1항에 있어서, 상기 상방 돌출 브래킷(37) 및 상기 하방 돌출 브래킷(42)은 마운트 프레임의 단부에 인접하여 고정되고, 상기 하방 돌출 브래킷(42)은 측면에서 볼 때 상기 상방 돌출 브래킷(37) 아래에 배치되는 차량의 전기 모터 마운트 구조.
  5. 제1항에 있어서, 상기 전기 모터(11)에 고정되는 모터 브래킷(41)과,
    상기 모터 브래킷(41)의 양단부에 설치되는 한 쌍의 고무 부시(45, 45)를 더 포함하고,
    양 상단부에 인접하여 개별적으로 고정되는 한 쌍의 상기 하방 돌출 브래킷(42, 42)은 한 쌍의 상기 고무 부시(45, 45)를 통해 상기 전기 모터(11)를 지지하는 차량의 전기 모터 마운트 구조.
  6. 제1항에 있어서, 상기 마운트 프레임(29) 및 상기 하방 돌출 브래킷(42, 42)은 상기 볼트 구멍(37c) 안으로 상기 볼트를 삽입하기에 충분한 거리 만큼만 상기 볼트 구멍(37c)의 축(C37c)으로부터 이격되도록 설정되는 차량의 전기 모터 마운트 구조.
  7. 차량의 전기 모터 마운트 구조이며,
    전기 모터(11)를 차량에 고정하기 위한 수단(42, 44, 45, 48)과,
    전기 모터(11)가 작동하는 이론적인 롤링 지점인 모터 롤링 중심(R0)의 위치를 설정하기 위한 수단(42, 44, 45, 48)을 포함하고,
    상기 모터 롤링 중심 설정 수단(42, 44, 45, 48)은 모터 롤링 중심(R0)을 전기 모터(11)의 무게 중심(G0) 위로 설정하는 차량의 전기 모터 마운트 구조.
  8. 제7항에 있어서, 상기 모터 롤링 중심 설정 수단(42, 44, 45, 48)은 모터 롤링 중심(R0)을 전기 모터(11)의 무게 중심(G0) 바로 위로 설정하는 차량의 전기 모터 마운트 구조.
  9. 제7항에 있어서, 상기 전기 모터 고정 수단(42, 44, 45, 48) 및 상기 모터 롤링 중심 설정 수단(42, 44, 45, 48)은 합체되어 전기 모터(11)의 회전축이 차량(10)의 차폭 방향으로 연장하도록 전기 모터가 차량 내에 설치되는 것을 가능하게 하는 차량의 전기 모터 마운트 구조.
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