KR100971641B1

KR100971641B1 - 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리

Info

Publication number: KR100971641B1
Application number: KR1020087014367A
Authority: KR
Inventors: 사토시 무라타
Original assignee: 도요타 지도샤（주）
Priority date: 2006-08-11
Filing date: 2007-08-10
Publication date: 2010-07-22
Also published as: DE602007002545D1; WO2008017945A1; CN101360626A; EP1954517B1; JP4438779B2; US20080308330A1; EP1954517A1; CN101360626B; JP2008044434A; KR20080073746A; US7975789B2

Abstract

인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리는 휠 (10) 을 구동하고 휠 (10) 에 배치되는 모터 (700); 모터 (700) 의 회전 출력률을 감소시키고 결과적인 회전 출력을 휠 (10) 에 전달하는 감속 기구 (200); 오일이 수집되는 오일 탱크 (310); 모터 (700) 의 회전 출력에 의해 구동되는 오일 펌프 (300); 및 오일 펌프로부터 오일을 모터 (700) 와 감속 기구 (200) 중 적어도 하나에 이르게 하는 오일 유로 (320) 를 포함한다. 오일 탱크 (310) 는 감속 기구 아래에, 브레이크 더스트 커버 (112) 보다 차량의 길이 방향으로 더 차량 내부측에 배치되며, 하부 볼 조인트 (500) 보다 차량의 길이 방향으로 더 차량 외부측에 배치된다.

감속 기구, 오일 탱크, 오일 펌프, 오일 유로, 드레인 플러그, 하부 볼 조인트, 브레이크 디스크

Description

인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리 {WHEEL ASSEMBLY WITH IN-WHEEL MOTOR}

본 발명은 휠 구동용 모터가 휠 내에 배치되는 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리에 관한 것이다.

일본 특허 공개 출원 공보 제 JP-A-2005-335623 호는, 예를 들어 모터를 냉각시키고 감속 기구를 윤활하기 위해 오일이 공급되는, 관련된 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리를 기재한다. 일본 특허 출원 공보 제 JP-A-2005-335625 호에 기재된 발명에서, 오일 탱크는 하부 볼 조인트보다 더 차량 외부측에 배치된다.

전술한 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리에서, 휠 내의 제한된 공간은 모터, 감속 기구, 오일 펌프, 오일 탱크 및 오일 순환로를 수납하기 위해 사용되어야 한다. 이들 주된 구성 요소의 배치는 그 서스펜션 구조의 설계를 제한하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 휠 내에 이들 주된 구성 요소를 가능한 한 차량 외부측에 가까이 배치함으로써, 너클 등의 무게를 줄일 수 있으며 서스펜션의 설계를 위해 휠 내의 차량 내부측에 넓은 공간이 남는다.

이에 관하여, 상기 일본 특허 출원 공보 제 JP-A-2005-335623 호에 기재된 발명에서, 오일 탱크는 하부 볼 조인트보다 더 차량 내부측에 배치되며, 이는 서스펜션의 설계를 크게 제한한다.

한편, 오일 탱크가 하부 볼 조인트보다 더 차량 외부측에 배치되는 구조는 그 구조가 서스펜션의 설계에 대해 제공하는 자유도의 관점에서 유리하다. 그러나, 브레이크 디스크(brake disc)와의 관계로 인해 공간이 적어 배치 자체가 어렵다. 또한, 배치할 수 있다고 하더라도, 오일의 누출시나 교환시에 오일 탱크로부터 낙하하는 오일이 브레이크 디스크 위에 떨어져 성능을 저하시킬 수 있다.

본 발명은 따라서 오일 탱크가 적합한 위치에 배치되는 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리를 제공한다.

본 발명의 제 1 양태는 휠을 구동하고 휠에 배치되는 모터; 모터의 회전 출력률을 감소시키고 결과적인 회전 출력을 휠에 전달하는 감속 기구; 오일이 수집되는 오일 탱크; 모터의 회전 출력에 의해 구동되는 오일 펌프; 및 오일 펌프로부터 오일을 모터와 감속 기구 중 적어도 하나에 이르게 하는 오일 유로를 포함하는 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리에 관한 것이다. 오일 탱크는 감속 기구 아래에, 브레이크 더스트 커버보다 더 차량 내부측에, 그리고 하부 볼 조인트보다 차량의 폭 방향으로 더 차량 외부측에 배치된다. 따라서, 오일 탱크의 오일이 감속 기구의 기어에 대한 회전 저항이 되는 것이 방지된다. 게다가, 오일이 오일 탱크로부터 새어나가는 경우에, 누출된 오일이 하부 볼 조인트와 브레이크 디스크에 묻는 것이 방지된다.

제 1 양태에 따른 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리에서, 오일 탱크의 드레인 플러그는 하부 볼 조인트에 대해 차량의 길이 방향으로 오프셋되어 배치될 수 있다. 따라서, 오일이 오일 탱크로부터 새어나가는 경우에, 누출된 오일이 하부 볼 조인트에 묻는 것이 방지된다.

전술한 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리에서, 하부 볼 조인트가 너클에 고정되는 위치에서 개구를 갖는 오일을 위한 드레인 유로가 형성될 수 있으며, 오일 탱크의 드레인 플러그는 또한 하부 볼 조인트를 너클에 고정시키는 역할을 할 수 있다. 그 결과, 부품의 수는 감소될 수 있다.

전술한 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리에서, 오일 탱크의 드레인 플러그는 브레이크 더스트 커버보다 더 차량 내부측에 배치될 수 있다. 그 결과, 오일 교환 등의 동안에 오일이 새어나간다 하더라도, 누출된 오일은 브레이크 디스크에 묻는 것이 방지된다.

전술한 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리에서, 오일 탱크의 드레인 플러그는 서스펜션에 대한 하중이 줄어들 때 오일 탱크의 가장 낮은 위치에 제공될 수 있다. 따라서, 오일 탱크의 오일은 오일 교환 동안에 효율적이고 용이하게 배출될 수 있다.

전술한 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리에서, 오일 탱크의 필러 플러그가 하부 볼 조인트보다 더 차량 내부측에 배치될 수 있다. 따라서, 오일 탱크가 오일로 채워질 때 새어나가는 어떠한 오일도 하부 볼 조인트에 묻는 것이 방지될 수 있다.

전술한 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리에서, 오일 탱크는 브레이크 디스크의 햇(hat) 부분 내부에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 설명한 바와 같이, 오일 탱크가 하부 볼 조인트보다 더 차량 외부측에 배치되더라도, 오일 탱크는 브레이크 디스크와 간섭하지 않고 여전히 효율적으로 배치될 수 있다.

본 발명에 따르면, 오일 탱크가 적합한 위치에 배치되는 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리가 얻어질 수 있다.

앞선, 그리고 추가적인 본 발명의 목적, 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시형태의 다음 기재로부터 명백해질 것이며, 같은 요소를 나타내는데 같은 부호가 사용되며, 여기서:

도 1 은 차량 내부로부터 볼 때, 일례의 실시형태에 따른 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리의 도면이며;

도 2 는 도 1 의 선 II-II 를 따르는 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리의 단면도이고;

도 3 은 외륜측 부재를 동력 전달 부재에 연결하기 위한 방법의 일례를 나타내느 사시도이며;

도 4 는 무게가 줄어들 때(즉, 서스펜션의 스프링이 늘어날 때) 타이어/휠 어셈블리의 상태의 일례를 나타내는 도면이고;

도 5 는 드레인 플러그의 또다른 배치예를 나타내는 도면이며;

도 6 은 제 1 예의 실시형태의 변형예에 따른 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리의 단면도이다.

다음의 설명과 첨부된 도면에서, 본 발명은 예시되는 실시형태에 의해서 더 욱 상세하게 설명될 것이다.

도 1 및 2 는 본 발명의 일례의 실시형태에 따른 인휠 모터(본 명세서에서 "인휠 모터"라는 용어는 휠 내에 수납되는 모터를 말함)를 갖는 휠 어셈블리의 도면이다. 도 1 은 차량 내부로부터 본 휠 어셈블리이며 도 2 는 도 1 의 II-II 선을 따르는 단면도이다. 도 3 은 외륜측 부재 (262) 를 동력 전달 부재 (270) 에 연결하는 방법의 예의 사시도이다. 도 1 에서, 도면의 좌측은 차량의 앞쪽에 해당한다. 도 1 및 2 에서, 타이어, 및 휠의 3분의 1 정도는 생략되어 있다.

타이어/휠 어셈블리 (10) 는 타이어(도시되지 않음)가 설치되는 휠 (14) 을 포함한다. 뒤에 상세히 설명되듯이, 모터와 관련된 구성 요소의 주요 부분은 휠 (14) 의 림(rim) 내주면 (14a) 에 의해 둘러싸인 공간에 수납된다. 다음 설명에서, "타이어/휠 어셈블리의 내부" 라는 단어는 휠 (14) 의 림 내주면 (14a) 에 의해 둘러싸인 일반적으로 원주형인 공간을 말한다. 그러나, "한 부품이 타이어/휠 어셈블리 내에 배치된다." 와 같은 표현은 항상 전체 부품이 이 일반적으로 원주형 공간 내에 완전히 수납된다는 것을 의미하지는 않는다. 이는 또한 그 부품의 일부가 일반적으로 원주형인 공간 내로부터 부분적으로 돌출하는 구조를 포함한다.

타이어/휠 어셈블리 (10) 내에는, 주로 액슬 베어링 (100), 브레이크 디스크 (110), 차량 폭 방향으로 차량의 내부측(이후 간단히 "차량 내부측"이라고도 함)으로부터 브레이크 디스크 (110) 를 덮는 브레이크 더스트 커버 (112), 브레이크 캘리퍼 (120), 휠을 구동하는 모터 (700), 감속 기구 (200), 오일 펌프 (300), 오일 탱크 (310), 오일 유로 (320)(일부만이 도시됨), 너클(즉, 캐리어) (400), 하부 암 (520) 의 휠측 단부에 연결되는 하부 볼 조인트 (500), 및 지지봉(tie rod)(도시되지 않음)의 휠측 단부에 연결되는 볼 조인트 (510)(이후 "지지봉 B/J (510)" 로서 언급됨) 가 배치된다. 또한, 도시되지 않지만, 상부 암의 휠측 단부에 연결되는 상부 볼 조인트가 또한 타이어/휠 어셈블리 (10) 에 배치된다. 그러나, 지주(strut)식 서스펜션이 사용되는 경우, 지주의 하단부(즉, 충격 흡수 장치)가 상부 암 대신에 너클 (400) 의 상부측에 연결된다.

모터 (700) 는 타이어/휠 어셈블리 (10) 내의 차량 내부 공간에 배치된다. 상기 모터 (700) 는, 도 2 에 나타난 바와 같이, 차량의 높이 방향으로 액슬 중심에 대하여 위쪽으로 오프셋(offset)되어 배치되며, 또한 도 1 에 나타난 바와 같이, 차량의 길이 방향으로 액슬 중심에 대하여 앞쪽으로 오프셋되어 배치된다. 따라서, 모터 (700) 가 오프셋되는 양에 상응하는 모터 (700) 에 의해 점유되지 않는 공간이, 도 1 에 나타나듯이 타이어/휠 어셈블리 (10) 내에 차량 내부에서 하측 후방으로 생성된다. 그러므로, 타이어/휠 어셈블리 (10) 내에 차량 내부에서 하부 공간이 모터가 액슬 중심과 같은 축선에 배치되는 구조에서보다 더 크게된다. 그 결과, 하부측에 서스펜션을 배치할 수 있는 자유도가 커진다. 또한, 도 1 에 나타나듯이, 브레이크 캘리퍼 (120) 는 타이어/휠 어셈블리 (10) 내에 모터 (700) 가 오프셋되는 측(즉, 차량의 앞 측)의 반대 측(즉, 본 실시예에서 차량의 뒤 측)에 용이하게 수납될 수 있다.

모터 (700) 는 스테이터 코어(stator core) (702), 스테이터 코일(stator coil) (704) 및 로터(rotor) (706) 를 포함한다. 모터 (700) 가 3상(three phase) 모터인 경우, 스테이터 코일 (704) 은 U상 코일, V상 코일 및 W상 코일을 포함할 수 있다. 로터 (706) 는 스테이터 코어 (702) 및 스테이터 코일 (704) 의 내주 측에 배치된다.

모터 (700) 의 로터 (706) 는 출력 샤프트 (710) 를 가지며, 상기 설명된 바와 같이 그 회전 중심은 액슬 중심에 대하여 오프셋되어있다. 출력 샤프트 (710) 는 타이어/휠 어셈블리 (10) 내에 차량 내부에 있는 베어링 (820) 을 통해 모터 커버 (750) 에 의해 회전 가능하게 지지되며, 또한 타이어/휠 어셈블리 (10) 내에 차량 폭 방향으로 차량의 외부측(이후 간단히 "차량 외부측"이라고도 함)에서 베어링 (830) 을 통해 너클 (400)(주요 구조부 (410)) 에 의해 회전 가능하게 지지된다. 베어링 (820, 830) 은 전동체(rolling bodies)로서 볼을 사용하는 레이디얼(radial) 볼 베어링(예를 들어, 단열 깊은 홈 볼 베어링)일 수 있다.

모터 (700) 의 회전 출력은 감속 기구 (200) 를 경유하여 휠 (14) 에 전달된다. 감속 기구 (200) 는 카운터 기어 기구 (210) 및 유성 기어 세트 (220) 를 포함하는 트윈 샤프트 감속 기구이다. 따라서 감속 기구 (200) 는 2 단계 감속을 실현한다. 이하 설명되는 감속 기구 (200) 의 기어 (212, 214, 222, 224, 226 및 228) 는 헬리컬 기어일 수 있다.

도 2 에 나타나듯이, 카운터 기어 기구 (210) 는 모터 (700) 보다 더 차량 외부측에 배치된다. 카운터 기어 기구 (210) 는 모터 (700) 의 출력 샤프트 (710) 에 배치되는 작은 직경의 구동 기어 (212), 및 구동 기어 (212) 에 맞물리는 큰 직경의 카운터 기어 (214) 를 포함한다. 작은 직경의 구동 기어 (212) 는 차 량 외부로부터 모터 (700) 의 출력 샤프트 (710) 에 스플라인(spline) 끼워맞춤되어 있으며, 따라서 출력 샤프트 (710) 와 일체화된다. 큰 직경의 카운터 기어 (214) 는 액슬 중심이 그 회전 중심이 된다. 따라서, 모터 (700) 의 출력 샤프트 (710) 는 거의 구동 기어 (212) 와 카운터 기어 (214) 의 결합된 반경의 거리만큼 액슬 중심에 대하여 오프셋되어 배치된다.

도 2 에 나타나듯이, 유성 기어 세트 (220) 는 타이어/휠 어셈블리 (10) 내의 카운터 기어 기구 (210) 보다 더 차량 외부측에 배치된다. 유성 기어 세트 (220) 는 액슬 중심과 같은 축선에 배치되며, 선 기어(sun gear) (222), 유성 기어 (224), 유성 캐리어 (226), 및 링 기어 (228) 를 포함한다.

선 기어 (222) 는 카운터 기어 기구 (210) 의 카운터 기어 (214) 에 연결된다. 도 2 에 나타난 예에서, 선 기어 (222) 는 샤프트(즉, 선 기어 샤프트) (250) 의 한 단부 측에 형성되며, 카운터 기어 (214) 는 차량의 폭 방향으로 샤프트 (250) 의 다른 단부 측에 형성된다. 더 상세하게는, 샤프트 (250) 는 액슬 중심과 같은 축선에 회전 중심을 갖는다. 선 기어 (222) 는 차량 외부측 단부의 원주면에 위치되며, 카운터 기어 (214) 는 차량 내부측 단부의 원주면에 위치된다. 차량 내부측 샤프트 (250) 의 단부는 베어링 (800) 을 통해 너클 (400) 에 회전 가능하게 지지되며, 차량 외부측 샤프트 (250) 의 단부는 베어링 (810) 을 통해 디스크형 동력 전달 부재 (270) 에 회전 가능하게 지지된다. 선 기어 (222) 와 카운터 기어 (214) 는 별도의 부품으로서 형성될 수도 있으며, 그러한 경우 이들은 스플라인을 사용하여 연결될 수 있다. 또한, 베어링 (800, 810) 은 전동체로서 볼 을 사용하는 레이디얼 볼 베어링(예를 들어 단열 깊은 홈 볼 베어링)일 수 있다. 게다가, 도 2 에 나타나듯이, 베어링 (800) 은 카운터 기어 (214) 내부(즉, 내주 측)에 결합될 수 있으며, 너클 (400) 의 볼록한 부분 (412) 은 압입 등에 의해 베어링 (800) 의 내륜(inner race)측에 연결될 수 있다.

유성 기어 (224) 는 내주 측에서 선 기어 (222) 와 맞물리며 외주 측에서 링 기어 (228) 와 맞물린다. 유성 기어 (224) 는 유성 캐리어 (226) 에 의해 롤러 베어링을 통해 롤러 샤프트 (225) 주위에 회전 가능하게 지지된다. 유성 캐리어 (226) 의 회전 중심은 액슬 중심과 같다. 유성 캐리어 (226) 는 원통형 스러스트(thrust) 롤러 베어링 (840) 을 통하여 샤프트 (250) 에 의해 타이어/휠 어셈블리 (10) 내에 차량 내부에서 지지되며, 차량 외부에서 동력 전달 부재 (270) 의 원주상에 형성된 원주 홈 (272) 에 스플라인 끼워맞춤된다. 유성 기어 (224) 의 대부분은 선 기어 (222) 주위에 같은 간격으로 배치된다. 유성 기어 (224) 와 유성 캐리어 (226) 는 조립되어 단일 유닛(이후 "유성 기어 유닛"이라고도 언급됨)을 형성하게 된다. 이 유성 기어 유닛의 유성 캐리어 (226) 는 차량 회부에서 동력 전달 부재 (270) 의 스토퍼(stopper)부 (274) 에 접합된다. 따라서, 원통형 스러스트 롤러 베어링 (840) 과 스토퍼부 (274) 에 의해 차량의 폭 방향으로 유성 기어 유닛의 변위가 제한된다.

링 기어 (228) 의 회전 중심은 액슬 중심과 같다. 링 기어 (228) 는 외주 측으로부터 선 기어 (222) 를 둘러싸도록 배치되는 내륜측 부재 (260) 의 내주면에 형성된다. 내륜측 부재 (260) 의 외주면은 액슬 베어링 (100) 의 내륜을 형성한 다. 도시된 예에서, 액슬 베어링 (100) 은 복열 앵귤러(angular) 볼 베어링이다. 차량 외부에 있는 열(row)에 대한 외부 내륜은 내륜측 부재 (260) 와는 별도의 부재로 형성된다. 이와 같은 별도의 부재는 내륜측 부재 (260) 의 외주 주위에 끼워맞추고 거기에 크림핑(crimping)함으로써 내륜측 부재 (260) 와 일체화된다.

외륜(outer race)측 부재 (262) 는 외주 측으로부터 내륜측 부재 (260) 를 둘러싸도록 배치된다. 외륜측 부재 (262) 의 외주면은 액슬 베어링 (100) 의 외륜을 형성한다. 이물질이 들어오거나 오일이 흘러나가는 것을 방지하기 위한 시일(seal) (280, 282) 이 외륜측 부재 (262) 와 내륜측 부재 (260) 사이에서 차량의 폭 방향으로 그 단부에 제공된다.

동력 전달 부재 (270) 는 감속 기구의 차량 외부를 덮도록 제공되는 디스크형 부재이다. 유성 캐리어 (226) 의 차량 외부 단부(주변 벽부)가 스플라인 끼워맞춤되는 원주 홈 (272) 은 동력 전달 부재 (270) 의 차량 내부에 형성된다. 도 3 에 나타나듯이, 동력 전달 부재 (270) 의 외주 가장자리는 크림핑 등에 의해 외륜측 부재 (262) 의 차량 외부의 단부에 연결된다. 즉, 동력 전달 부재 (270) 는 외륜측 부재 (262) 의 일반적으로 원형인 차량 외부측 구멍을 막기 위해 외륜측 부재 (262) 에 고정된다. 외륜측 부재 (262) 는 외주면에서 반경 방향 외측으로 돌출된 플랜지부 (263) 를 갖는다. 이 플랜지부 (263) 에는 허브 볼트(hub bolt)(미도시)를 체결하는 볼트 구멍 (263a) 이 형성되어 있다. 외륜측 부재 (262) 는 플랜지부 (263) 와 휠 (14) 사이에 브레이크 디스크 (110) 의 내주부가 끼워 넣어진 채로 허브 볼트로 브레이크 디스크 (110) 와 함께 휠 (14) 에 고정된 다.

전술한 구조에 있어서, 모터 (700) 의 로터 (706) 가 차량 제어 장치(도시되지 않음)로부터의 명령에 응답하여 회전하면, 작은 직경의 구동 기어 (212) 가 회전하며, 이때 이 구동 기어 (212) 와 맞물려 있는 큰 직경의 카운터 기어 (214) 가 회전하고, 따라서 카운터 기어 기구 (210) 에 의해 제 1 감속이 실현된다. 카운터 기어 (214) 가 회전하면, 카운터 기어 (214) 와 일체화된 선 기어 (222) 역시 회전한다. 그 결과, 유성 기어 (224) 는 선 기어 (222) 주위를 공전하면서 회전한다. 이 회전은 유성 기어 세트 (220) 에 의한 제 2 감속을 실현한다. 유성 기어 (224) 의 공전 운동은 유성 캐리어 (226) 에 의해 출력되고, 유성 캐리어 (226) 에 스플라인 끼워맞춤되어 있는 동력 전달 부재 (270) 에 전달된다. 동력 전달 부재 (270) 와 함께 외륜측 부재 (262), 브레이크 디스크 (110) 및 휠 (14) 이 모두 회전할 때 타이어/휠 어셈블리 (10) 가 구동된다.

너클 (400) 은 주로 타이어/휠 어셈블리 (10) 의 대략 중심 부근에 위치되는 주요 구조부 (410) 와 원통형 주변 벽부(즉, 모터 케이스부) (430) 를 포함한다. 상기 기재된 모터 (700) 의 주요 구성 요소는 너클 (400) 의 주변 벽부 (430) 의 반경 방향 내부 공간에 배치된다. 모터 커버 (750) 는 주변 벽부 (430) 의 내부 공간을 덮도록 너클 (400) 의 주변 벽부 (430) 의 차량 내부측 단부에 연결된다.

얇은 주변 벽부 (430) 와 다른 리브(rib) 등과 달리, 너클 (400) 의 주요 구조부 (410) 는 충분한 강도 및 강성을 가지며, 따라서 액슬 베어링 (100), 지지봉과 서스펜션 암(즉, 하부 암 (520))의 설치점 및 브레이크 캘리퍼 설치점 (122) 을 경유하여 입력되는 하중을 받는 역할을 한다.

내륜측 부재 (260) 는 너클 (400) 의 주요 구조부 (410) 의 차량 외부측 단부에 예를 들어 압입 또는 볼트 등에 의해 연결된다. 너클 (400) 의 주요 구조부 (410) 는 차량 외부측 단부에서 액슬 베어링 (100)(즉, 내륜측 부재 (260)) 을 경유하여 타이어/휠 어셈블리 (10) 로부터 입력되는 다양한 하중을 받는다. 상기 설명된 카운터 기어 기구 (210) 는 너클 (400) 의 주요 구조부 (410) 의 내부 공간에 배치된다. 너클 (400) 의 주요 구조부 (410) 는 베어링 (830) 과 베어링 (800) 을 경유하여 입력되는 다양한 스러스트 하중 및 반경 방향 하중을 받는다. 너클 (400) 의 주요 구조부 (410) 는 강성이 높아, 베어링 (830, 800) 의 동 정격 하중이나 동적 등가 하중이 대응하는 베어링 (820, 810) 의 경우보다 바람직하게 더 높게 설정된다. 그 결과, 큰 하중을 견딜 수 있는 합리적인 구조가 높은 강도와 강성을 갖는 부분에서 실현될 수 있다.

너클 (400) 의 주요 구조부 (410) 는 하부 측으로 연장된 두 다리부 (424, 426) 를 갖는다. 너클 암 (130) 은 볼트 등에 의해 각 다리부 (424, 426) 의 하단부에 체결된다. 너클 암 (130) 은 타이어/휠 어셈블리 (10) 내에서 차량의 길이 방향으로 뻗어있다. 지지봉 B/J (510) 는 너클 암 (130) 의 전방 단부 측에 설치되며, 하부 볼 조인트 (500) 는 너클 암 (130) 의 후방 단부 측에 설치된다. 너클 (400) 의 주요 구조부 (410) 는 하부 볼 조인트 (500) 와 지지봉 B/J (510) 를 경유하여 입력된 다양한 하중을 받는다.

하부 볼 조인트 (500) 는 도 1 에 나타나듯이, 차량의 길이 방향으로 두 다 리부 (424, 426) 사이에 배치되며 또한 차량의 길이 방향으로 타이어/휠 어셈블리 (10) 의 거의 중심에 배치된다. 또한, 도 2 에 나타나듯이, 하부 볼 조인트 (500) 는 브레이크 디스크 (110) 보다 더 차량 내부측에 배치된다. 하부 암 (520) 은 위에서 너트 (522) 에 의해 하부 볼 조인트 (500) 에 체결된다. 하부 암 (520) 은 차량의 폭 방향으로 연장되어 있고, 차량 내부측 단부는 부시(bush) 등을 통하여 차체(도시되지 않음)에 지지된다. 하부 암 (520) 은 어떠한 유형의 것이라도 된다. 예를 들어, L-형 하부 암 또는 더블 링(double ring) 형식의 하부 암이어도 된다. 하부 암 (520) 은 차체에 대하여 타이어/휠 어셈블리를 선회 가능하게 지지하기 위해 상부 암(또는 지주)(도시되지 않음)과 협력하여 작동한다. 또한, 스프링 및 흡수 장치(도시되지 않음)가 차체와 하부 암 (520) 사이에 제공된다. 그 결과, 타이어/휠 어셈블리 (10) 로부터 차체로의 입력이 감소한다. 스프링은 어떠한 유형의 스프링 코일 또는 에어 스프링이어도 좋다. 또한, 흡수 장치는 수직 입력에 감쇠 작용을 부여하는 유압 흡수 장치뿐만 아니라, 회전 입력에 감쇠 작용을 부여하는 회전식 전자기 흡수 장치도 될 수 있다.

본 예의 실시형태에서, 모터 (700) 는 상기 설명되었듯이 액슬 중심에 대하여 위쪽으로 오프셋되어있다. 이는 하부 볼 조인트 (500) 의 배치/위치에(즉, 킹핀(kingpin) 축의 배치에) 자유도를 증가시킨다. 예를 들어, 도 2 에 나타나듯이, 하부 볼 조인트 (500) 는 또한 단지 필요로 하는 틈(clearance)만 남기고 가능한 한 브레이크 디스크 (110) 에 가깝게 이동시킬 수 있다. 그 결과, 차량의 폭 방향으로의 각 부재와 타이어 입력 지점의 오프셋의 양이 줄어들며, 이에 의해 부 재(예를 들어 너클의 주요 구조부 (410))의 필요한 강도 및 강성을 줄어들게 하여 중량을 줄일 수 있다.

도 1 에 나타나듯이, 지지봉 B/J (510) 는 차량의 길이 방향으로 전방 다리부 (426) 보다 더 앞쪽에 배치된다. 지지봉 B/J (510) 는 또한 브레이크 디스크 (110) 보다 더 차량 내부측에 더 배치된다. 지지봉(도시되지 않음)은 위쪽으로부터 너트(도시되지 않음)에 의해 지지봉 B/J (510) 에 체결된다. 지지봉은 차량의 폭 방향으로 뻗어 있으며, 차량 내부측 단부는 예를 들어 랙(rack) 및 피니언(pinion) 기구에 의해 스티어링(steering) 샤프트에 연결되는 랙 샤프트(도시되지 않음)에 연결되며, 이에 의해 타이어/휠 어셈블리 (10) 의 조향이 가능하게 될 수 있다. 이렇게 하여, 본 예의 실시형태에 따르면, 상기 설명된 바와 같이 모터 (700) 가 액슬 중심 위로 오프셋되어있어, 타이어/휠 어셈블리 (10) 내부에 지지봉 B/J (510) 를 설치하기 용이하게 된다.

도 1 에 나타나듯이, 모터 (700) 에 대하여 차량 뒤 측에 배치되는 브레이크 캘리퍼 (120) 의 설치점 (122)(단지 한 설치점만이 도면에 나타남) 은 너클 (400) 의 주요 구조부 (410) 에 설치된다. 너클 (400) 의 주요 구조부 (410) 는 브레이크 캘리퍼 (120) 의 설치점 (122) 을 경유하여 제동 시에 입력되는 하중을 받는다. 도면에 나타난 예에서, 브레이크 캘리퍼 (120) 의 하부 설치점 (120) 은 너클 (400) 의 차량 후방으로 다리부 (424) 의 기부 부근에 설정된다. 이와 같은 강도 및 강성이 매우 높은 부분을 브레이크 캘리퍼 (120) 의 설치부로 함으로써 합리적인 구조를 얻을 수 있다.

오일 펌프 (300) 는 차량의 폭 방향으로 모터 (700) 와 감속 기구 (200) 의 유성 기어 세트 (220) 사이에 배치된다. 더 구체적으로는, 오일 펌프 (300) 는 샤프트 (250) 의 차량 내부측 단부에 제공된다. 도 2 에 나타난 예에서, 오일 펌프 (300) 는 카운터 기어 기구 (210) 의 카운터 기어 (214) 내부, 즉 카운터 기어 (214) 의 반경 방향 내측에 배치된다. 다시 말하면, 너클 (400) 의 주요 구조부 (410) 의 부분을 구성하는 볼록한 부분 (412) 이 샤프트 (250) 의 차량 내부측 단부(즉, 더 큰 직경을 갖는 부분)에 형성된 공동(cavity) (252) 내에 수용된다. 볼록한 부분 (412) 의 반경 방향 내측에는 오목한 부분이 형성되어 있다. 오일 펌프 (300) 는 이 오목한 부분에 제공된다. 오일 펌프 (300) 는 도면에 나타나듯이 트로코이드 펌프(trochoid pump) 뿐만 아니라, 외부 기어 펌프 또는 내부 기어 펌프(크레센트(crescent)형 격벽을 갖든지 갖지 않든지) 등의 어떠한 종류의 다양한 기어 펌프이어도 되며, 또는 예를 들어 베인 펌프(vane pump)와 같은 또다른 유형의 유압 펌프이어도 된다.

오일 펌프 (300) 는 모터 (700) 의 회전 출력에 의해 구동된다. 더 구체적으로는, 오일 펌프 (300) 의 내부 로터가 샤프트 (250) 의 차량 내부측 단부에 연결되며, 따라서 샤프트 (250) 가 회전할 때 회전한다. 즉, 오일 펌프 (300) 의 내부 로터는 카운터 기어 (214) 가 제공되는 같은 샤프트에 의해 구동된다. 내부 로터가 회전할 때, 오일 탱크(즉, 오일 저장소) (310) 내의 오일은 흡입로 (312) 를 경유하여 끌어 올려진다. 흡입구(도시되지 않음)를 통해 끌어 올려지는 오일은 오일 펌프 (300) 의 내부 및 외부 로터 사이에 잡혀 배출구(도시되지 않음)로부 터 오일 유로 (320) 로 배출된다.

본 예의 실시형태에서, 상기 설명한 바와 같이, 오일 펌프 (300) 는 카운터 기어 (214) 의 회전 출력에 의해 구동된다. 그러므로, 오일 펌프 (300) 는 카운터 기어 기구 (210) 로부터의 속력 감소에 해당되는 분만큼 모터 (700) 의 속력보다 더 느린 속력으로 구동된다. 그 결과, 오일 펌프 (300) 의 가장 빠른 회전 속력은 오일 펌프 (300) 가 모터 (700) 의 출력 샤프트 (710) 에 의해 구동되는 때보다 더 낮아지고, 이는 오일 펌프 (300) 의 내구성을 향상시킨다.

또한, 본 예의 실시형태에서, 상기 설명된 바와 같이, 오일 펌프 (300) 는 샤프트 (250) 내부(즉, 카운터 기어 (214) 내부)에 설정되며 차량의 폭 방향으로 카운터 기어 기구 (210) 와 실질적으로 같은 구역에 배치된다. 그러므로, 모터 (700), 오일 펌프 (300) 및 감속 기구 (200) 를 배치하기 위해 필요한 축 방향 길이는 모터, 오일 펌프 및 감속 기구가 직렬로 배치될 때와 비교하여 오일 펌프 (300) 의 분만큼 줄어들 수 있다.

또한, 상기 설명한 바와 같이, 본 예의 실시형태에서, 오일 펌프 (300) 는 모터 (700) 와 감속 기구 (200) 의 유성 기어 세트 (220) 사이에 배치된다. 그러므로, 모터 (700) 를 냉각시키거나 감속 기구 (200) 및 다양한 베어링(예를 들어 베어링 800, 810, 820 및 830)을 윤활시키기 위한 오일 유로 (320) 를 배치하는 것이 용이하다. 오일 유로 (320) 의 경로에 대해서는 여기서 상세히 설명되지 않지만, 예를 들면 샤프트 (250) 내부에 형성되는 오일 유로 (320) 내의 오일은 베어링 (810) 에 공급되며, 샤프트 (250) 가 회전할 때 발생하는 원심력에 의해 오일 구 멍(도시되지 않음)을 경유하여 유성 기어 (224) 에 공급된다. 이와 같이 공급되는 오일은 베어링 (810) 및 유성 기어 (224) 의 회전 중심에 있는 롤러 베어링을 윤활하는데 사용된다. 게다가, 오일 펌프 (300) 로부터의 오일은 스테이터 코일 (704) 을 냉각시키고 스테이터 코일 (704) 의 코일 단부 부근의 공간 (322) 을 이용하여 형성된 오일 유로 (320)(도 2 의 단면에는 나타나지 않음) 를 경유하여 베어링 (800, 820 및 830) 을 윤활하기 위해 사용된다. 상기 설명한 바와 같은 냉각 또는 윤활에 사용되는 오일은 최종적으로는 중력에 의해 오일 탱크 (310) 로 되돌아온다.

다음으로, 전술한 구조에 기초하여, 본 예의 실시형태의 특징적인 구조로서 오일 탱크 (310), 드레인 플러그(drain plug) (330) 및 필러 플러그(filler plug) (340) 의 배치를 그 순서대로 설명할 것이다.

[오일 탱크 (310) 의 배치] 오일 탱크 (310) 는 도 2 에 보여지듯이 너클 (400) 아래에 형성된다. 너클 (400) 에 형성된 흡입로 (312) 의 하단부는, 오일을 복귀시키는 오일 복귀로 (313) 와 마찬가지로 오일 탱크 (310) 에 연결된다. 상기 설명되었듯이, 오일 탱크 (310) 는 모터 (700) 를 냉각하고 감속 기구 (200) 를 윤활하는 오일을 수집하는 역할을 한다.

냉각 및 윤활에 사용되는 오일의 오일 탱크 (310) 에의 귀환을 용이하게 하고 오일 탱크 (310) 에 수집되는 오일이 감속 기구 (200) 의 기어에 대한 회전 저항이 되는 것을 방지하기 위해서, 오일 탱크 (310) 는 바람직하게는 모터 (700) 및 감속 기구 (200) 의 가장 낮은 위치보다 더 낮은 위치에 제공된다.

한편, 오일 탱크 (310) 가 모터 (700) 및 감속 기어 (200) 의 가장 낮은 위치보다 더 낮은 위치에 제공되면, 타이어/휠 어셈블리 (10) 내의 차량 내부측에 하부 암 (520) 과 하부 볼 조인트 (500) 의 배치를 제한하며, 타이어/휠 어셈블리 내의 차량 외부측에 브레이크 디스크 (110) 의 배치를 제한하는 경향이 있다. 즉, 오일 탱크 (310) 가 직접적으로 하부 볼 조인트 (500) 위의 구역에 가까이 배치되고 오일이 오일 탱크 (310) 가 손상되는 등에 의해 오일 탱크 (310) 로부터 새어나가면, 하부 볼 조인트 (500) 의 성능이 감소될 수 있다. 또한, 오일 탱크가 하부 볼 조인트 (500) 보다 더 차량 내부측에 배치되면, 도 1 로부터도 이해될수 있듯이, 서스펜션 설계에 관한 자유도를 손상시킬 수 있다. 게다가, 오일 탱크 (310) 가 하부 볼 조인트 (500) 와 거의 같은 높이에서 하부 볼 조인트 (500) 보다 더 차량 외부측에 배치된다면, 이것이 브레이크 디스크 (110) 를 방해하지 않도록 배치하는 것이 어려울 것이다. 또한, 만일 오일 탱크 (310) 가 손상되는 등에 의해 오일 탱크 (310) 로부터 오일이 새어나가고 오일이 브레이크 디스크 (110) 에 묻는 경우에는, 브레이크 디스크 (110) 의 성능을 감소시킬 수 있다.

그러므로, 본 예의 실시형태에 있어서, 도 1 및 2 에 보여지듯이, 오일 탱크 (310) 는 모터 (700) 및 감속 기구 (200) 의 가장 낮은 위치보다 더 낮은 위치에 배치되며, 타이어/휠 어셈블리 (10) 에서의 액슬 중심에 직각인 수직선을 따라, 액슬 중심 아래에 배치된다. 또한, 도 2 에 보여지듯이, 오일 탱크 (310) 는 하부 볼 조인트 (500) 보다 더 차량 외부측에 배치되며 또한 브레이크 더스트 커버 (112) 보다 더 차량 내부측에, 또한 햇(hat) 부분 (110a) 의 반경 내측에 배치된 다.

따라서, 오일 탱크 (310) 를 모터 (700) 및 감속 기구 (200)(그리고 냉각 및 윤활을 위한 오일 유로) 의 가장 낮은 위치보다 더 낮은 위치에 배치함으로써, 냉각 또는 윤활을 위해 사용된 오일의 귀환을 보장할 수 있으며 오일 탱크 (310) 에 수집된 오일이 감속 기구 (200) 의 다양한 기어(카운터 기어 (214) 와 같은)에 대한 회전 저항이 되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 오일 탱크 (310) 를 하부 볼 조인트 (500) 보다 더 외부측에 배치함으로써 서스펜션 설계에 필요한 자유도를 확보할 수 있게 한다. 또한, 오일이 오일 탱크 (310) 가 손상되는 등에 의해서 오일 탱크 (310) 로부터 새어나간다 하더라도 누출된 오일이 하부 볼 조인트 (500) 에 묻는 것이 확실히 방지될 수 있으며, 따라서 확실히 하부 볼 조인트 (500) 의 성능의 감퇴를 방지할 수 있다. 게다가, 도 2 에 보여지듯이 누출된 오일이 하부 볼 조인트 (500) 에 묻는 것을 더욱 확실히 방지하기 위해 위에서 하부 볼 조인트 (500) 를 덮도록 커버 (114) 가 제공될 수 있다. 이 경우에, 커버 (114) 는 하부 암 (520) 을 부착하기 위한 너트 (522) 에 의해 역시 하부 볼 조인트 (500) 의 상부에 고정되도록 구성될 수 있다.

또한, 오일 탱크 (310) 를 브레이크 더스트 커버 (112) 보다 더 차량 내부측에 배치함으로써, 만일 오일이 오일 탱크 (310) 로부터 새어나가는 경우에도, 누출된 오일은 브레이크 더스트 커버 (112) 에 의해 브레이크 디스크 (110) 에 묻는 것이 방지될 것이며, 이에 의해 브레이크 디스크 (110) 의 성능의 감퇴를 방지한다.

또한, 본 예의 실시형태에서, 도 2 에서 보듯이, 오일 탱크 (310) 는 브레이 크 디스크 (110) 의 햇 (110a) 의 내부 공간에 배치된다. 즉, 오일 탱크 (310) 는 차량의 폭 방향으로 하부 볼 조인트 (500) 와 내륜측 부재 (260) 의 차량 내부측 단부 사이에 배치되며, 브레이크 디스크 (110) 의 외주부(즉, 브레이크 패드 사이에 낀 부분)보다 더 반경 방향 내측에 배치된다. 그 결과, 타이어/휠 어셈블리 (10) 내의 하부 볼 조인트 (500) 보다 더 차량 외부측의 제한된 공간에서도, 오일 탱크 (310) 는 여전히 브레이크 디스크 (110) 와 간섭하지 않고 효율적으로 배치될 수 있다. 또한, 오일 탱크 (310) 를 이 위치에 배치함으로써, 오일 펌프 (300) 가 배치되는 상기 설명된 위치와 조합되어, 도 2 에 보여지듯이, 오일 탱크 (310) 로부터 오일 펌프 (300) 로의 흡입로 (312) 가 효율적인 경로를 따라 제공될 수 있다.

브레이크 더스트 커버 (112) 자체는 보통의 브레이크 더스트 커버와 유사한 수지 등으로 형성될 수 있다. 도 1 에 보여지듯이, 브레이크 더스트 커버 (112) 는 디스크 형상이며 브레이크 디스크 (110) 의 직경보다 더 큰 직경을 갖는다. 예를 들어, 브레이크 더스트 커버 (112) 는 볼트 등에 의해 내륜측 부재 (260) 또는 너클 (400) 에 부착된다. 단면도에서 보면, 도 2 에 보여지듯이, 브레이크 더스트 커버 (112) 는 가장 차량 외부측에 있는 오일 탱크 (310) 의 부분보다 더 차량 외부측에 위치되는 내주부 (112a), 및 내주부 (112a) 로부터 계속해서 반경 방향 외측으로 연장되어 브레이크 디스크 (110) 의 외주부와 대면하는 외주부 (112b) 를 갖는다. 따라서, 오일 탱크 (310) 보다 더 차량 외부측에 있는 구역은 브레이크 더스트 커버 (112) 에 의해 완전히 차단되어, 오일이 오일 탱크 (310) 로부터 새어나가는 경우에도 누출된 오일이 브레이크 더스트 커버 (112) 에 의해 브레이크 디스크 (110) 에 묻는 것이 확실히 방지될 수 있다.

[드레인 플러그 (330) 의 배치] 드레인 플러그 (330) 는 오일 탱크 (310) 의 드레인 유로 (314) 의 개구를 차단하는 제거될 수 있는 플러그이며, 예를 들어 오일을 교환할 때와 같이, 사용된 오일을 오일 탱크 (310) 내부로부터 배출시킬 때에 제거될 수 있다. 드레인 유로 (314) 는 너클 (400) 내부에 있는 오일탱크 (310) 에 연결되도록 형성된다. 또한, 드레인 유로 (314) 는 너클 (400) 의 차량 내부측 표면에서 개구를 갖는다. 액밀한 드레인 플러그 (330) 가 개구에 부착된다.

도 1 에 보여지듯이, 드레인 플러그 (330) 는 하부 볼 조인트 (500) 에 대하여 차량의 앞쪽으로 오프셋되어 배치된다. 따라서, 오일이 교환되는 동안 드레인 플러그 (330) 가 빠질 때 오일이 새어나가더라도, 누출된 오일이 하부 볼 조인트 (500) 에 묻는 것이 여전히 방지될 수 있다. 또한, 도 2 에 보여지듯이, 드레인 플러그 (330) 은 브레이크 더스트 커버 (112) 보다 더 차량 내부측에 배치된다. 따라서, 오일이 교환되는 동안 드레인 플러그 (330) 가 빠질 때 오일이 새어나가더라도, 누출된 오일이 브레이크 디스크 (110) 에 묻는 것이 여전히 유사하게 방지될 수 있다. 나아가, 도 1 에 보여지듯이, 드레인 플러그 (330) 는 지지봉 B/J (510) 에 대하여 차량 뒤쪽으로 오프셋되어 배치된다. 그러므로, 이 경우 또한, 오일이 교환되는 동안 드레인 플러그 (330) 가 빠질 때 오일이 새어나가더라도, 누출된 오일이 지지봉 B/J (510) 에 묻는 것이 여전히 방지될 수 있다.

본 예의 실시형태에서, 도 2 에 보여지듯이 드레인 플러그 (330) 는 하부 볼 조인트 (500) 에 대하여 차량의 폭 방향으로 오프셋되어 배치되지 않는다. 그러나, 상기 설명되었듯이, 드레인 플러그 (330) 는 하부 볼 조인트 (500) 에 대하여 차량의 앞쪽으로 오프셋되어있어, 오일이 새어나가더라도 하부 볼 조인트 (500) 에 묻지 않게 된다. 그러나, 본 예의 실시형태에서, 드레인 플러그 (330) 를 하부 볼 조인트 (500) 보다 더 차량 내부측에 배치함으로써, 드레인 플러그 (330) 는 후에 설명될 필러(filler) 플러그 (340) 와 유사하게 하부 볼 조인트 (500) 에 대하여 차량의 길이 및 폭 방향으로 오프셋 될 수 있다.

도 4 는 무게를 줄일 때(즉, 서스펜션의 스프링이 늘어날 때) 타이어/휠 어셈블리 (10) 의 상태의 예의 도면이다.

오일 교환은, 예를 들어 타이어/휠 어셈블리 (10) 기 땅에서 떨어지도록 차체가 들어 올려져 있는 동안에, 구덩이에서 종종 수행된다. 즉, 타이어/휠 어셈블리 (10) 의 무게가 줄어들 때 오일 교환이 종종 행해진다. 이에 기초하여, 본 예의 실시형태에서 오일 탱크 (310) 의 드레인 플러그 (330) 는 서스펜션에 대한 하중이 줄어드는 동안 오일 탱크 (310) 의 가장 낮은 위치(드레인 유로 (314) 를 포함) 또는 더 낮은 위치에 제공된다. 따라서, 배출되는 모든 오일은 구덩이에서 효율적이고 용이하게 배출될 수 있다. 같은 관점에서, 드레인 유로 (314) 는 서스펜션에 대한 하중이 줄어들 때 오일 탱크 (310) 의 주요 부분의 가장 낮은 위치로부터 아래로 뻗도록 제공된다. 즉, 본 예에서, 서스펜션에 대한 하중이 줄어들 때 오일 탱크 (310) 의 주요 부분의 차량 앞 측이 오일 탱크 (310) 의 주요 부분의 차량 뒤 측보다 더 낮다는 사실을 고려하면, 드레인 유로 (314) 는 측면에서 볼 때 오일 탱크 (310) 의 전방 단부 측으로부터 아래로 뻗도록 형성된다.

도 5 는 드레인 플러그의 또다른 예시적인 배치의 도면이다. 도 5 에 보여지는 예에서, 드레인 유로 (314') 는 너클 (400) 의 전방 다리부 (426) 내부에 형성되며 다리부 (426) 의 하단부에서 개구를 갖는다. 드레인 유로 (314') 의 개구는 너클 암 (130) 의 고정 볼트 (136) 에 의해 차단된다. 즉, 도 5 에 보여지는 예에서, 드레인 플러그는 또한 하부 볼 조인트 (500) 를 너클 (400) 에 고정시키는 볼트 (136) 로서 역할을 한다. 이는 부품의 수를 줄일 수 있게 한다. 또한, 드레인 플러그는 서스펜션에 대한 하중이 줄어들 때 하부 볼 조인트 (500) 보다 더 낮게 위치되어(도 4 참조) 오일 교환 동안에 튈 수 있는 오일이 하부 볼 조인트 (500) 에 묻지 않게 되며, 이리하여 오일 교환 동안에 튈 수 있는 오일에 의해 야기되는 하부 볼 조인트 (500) 의 성능의 감퇴를 확실히 방지할 수 있다.

[필러 플러그 (340) 의 배치] 필러 플러그 (340) 는 오일 탱크 (310) 의 필러 유로 (316) 의 개구 (단지 일부분만 나타나 있음) 를 차단하는 제거할 수 있는 플러그이며, 예를 들어 오일 교환시 등 오일 탱크 (310) 에 새로운 오일을 채울 때 제거될 수 있다. 필러 유로 (316) 는 너클 (400) 내부의 오일 탱크 (310) 와 통하도록 형성된다. 본 예에서, 도 1 및 2 에 보여지듯이, 필러 유로 (316) 는 너클 (400) 의 주변 벽부 (430) 에서 차량의 폭 방향으로 형성된다. 필러 유로 (316) 는 내주부 (430) 의 차량 내부측 표면에서 개구를 가지며, 액밀한 필러 플러그 (340) 가 개구에 부착된다.

도 2 에 보여지듯이, 필러 플러그 (340) 는 하부 볼 조인트 (500) 보다 더 차량 내부측에 배치된다. 따라서, 오일 탱크 (310) 가 오일로 채워질 때 필러 플러그 (340) 가 제거되는 동안 오일 탱크 (310) 안으로 부어지는 오일이 새어 나가더라도, 누출된 오일이 하부 볼 조인트 (500) 에 묻는 것이 방지된다. 또한, 도 1 에 보여지듯이, 필러 플러그 (340) 가 하부 볼 조인트 (500) 에 대하여 차량의 길이 방향으로 편심되어 배치되지 않더라도, 도 4 에 보여지듯이, 서스펜션에 대한 하중이 줄어들 때 하부 볼 조인트 (500) 에 대하여 앞으로 오프셋되어 위치되게 되며, 이로써 또한 유출된 오일이 오일 탱크 (310) 가 오일로 채워질 때 하부 볼 조인트 (500) 에 묻는 것을 방지한다.

또한, 도 2 에 보여지듯이, 필러 플러그 (430) 는 유사하게 브레이크 더스트 커버 (112) 보다 더 차량 내부측에 배치되며, 이는 유사하게 오일 탱크 (310) 가 오일로 채워질 때 누출된 오일이 브레이크 디스크 (110) 에 묻는 것을 방지한다. 도 1 에 보여지듯이, 필러 플러그 (340) 는 지지봉 B/J (510) 에 대하여 차량의 길이 방향으로 오프셋되어 배치되며, 이는 유사하게 오일 탱크 (310) 가 오일로 채워질 때 누출된 오일이 지지봉 B/J (510) 에 묻는 것을 방지한다.

도 6 은 제 1 예의 실시형태의 변형예에 따른 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리의 단면도이다. 이 변형예는, 도 6 에 보여지는 예에서 오일 탱크 (310B) 가 햇 부분 (110a) 의 내부 공간에 완전히 수납되어 있다는 점에서 주로 앞선 예의 실시형태와 다르다. 도시된 예에서, 오일 탱크 (310B) 는 차량 외부로부터 너클 (400B) 에 고정되는 커버 부재 (311) 에 의해 형성된다. 커버 부재 (311) 는 크 림핑 또는 볼트 등에 의해 너클 (400B) 에 고정된다. 이 구조에 따르면, 오일 탱크 (310B) 는 하부 볼 조인트 (500) 에 대하여 차량의 폭 방향으로 완전히 오프셋되어 배치된다. 즉, 오일 탱크 (310B) 와 하부 볼 조인트 (500) 사이에 차량의 폭 방향으로 오프셋되는 양은 앞선 예의 실시형태에서의 대응 오프셋 양보다 더 크다. 그 결과, 만약 오일 탱크 (310B) 가 손상되는 등에 의해 오일이 오일 탱크 (310B) 로부터 새어나가는 경우에도, 누출된 오일이 하부 볼 조인트 (500) 에 묻는 것이 확실히 방지되며, 이에 의해 하부 볼 조인트 (500) 의 성능의 감퇴를 확실히 방지한다. 또한, 너클 (400B) 에 의해 오일 탱크 (310B) 가 차량 내부측에서 보호되므로, 날아다니는 돌 등에 의해 오일 탱크 (310B) 가 손상되는 기회가 감소된다.

본 발명의 예의 실시형태가 상기에 설명된 반면, 본 발명이 설명된 실시형태의 상세한 설명에 제한되지 않는다고 이해될 뿐 아니라, 본 발명의 정신과 범위로부터 벗어나지 않고 다양한 변화, 변형 또는 개선으로 구체화될 수도 있다.

예를 들어, 도면의 예에서, 감속 기구 (200) 은 2단계 감속을 실현하지만, 1 또는 3 또는 더 많은 단계의 감속을 실현할 수도 있다. 또한, 감속 기구 (200) 는 카운터 기어 기구 (210) 와 유성 기어 세트 (220) 을 사용하는 2단계 감속을 실현하지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 감속 기구 (200) 는 대신에 직렬로 연결된 두 유성 기어 세트와 같은 또다른 조합을 사용하여 2단계 감속을 실현할 수 있다.

또한, 설명된 예에서, 오일 펌프 (300) 로부터의 오일은 모터 (700) 를 냉각 하고 감속 기구 (200) 를 윤활하기 위해 공급된다. 그러나, 오일 펌프 (300) 로부터의 오일은 또한 모터 (700) 에만 공급될 수도 있다. 대체적으로, 오일 펌프 (300) 로부터의 오일은 브레이크 캘리퍼에 인도될 수 있으며 유압 제동 압력을 발생시키기 위해 사용될 수 있다.

게다가, 설명된 예에서, 카운터 기어 기구 (210) 는 카운터 기어 (214) 가 직접 모터 (700) 에 연결되는 구동 기어 (212) 에 외접되도록 되며, 이에 의해 카운터 기어 기구 (210) 를 둘러싸는 너클 (400) 의 주요 구조부 (410) 의 직경이 감소된다. 그러나, 구동 기어 (212) 는 대신에 더 큰 직경의 카운터 기어에 내접될 수 있다. 즉, 카운터 기어의 내주면의 치부(teeth)가 구동 기어 (212) 의 외주면의 치부와 맞물리는 구성도 좋다.

또한, 상기 설명된 예는 조향되는 휠과 관련된 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리를 보여주지만, 본 발명은 또한 조향되는 휠 이외의 휠에도 적용될 수 있다.

또한, 설명된 예에서, 모터 (700) 는 액슬 중심에 대하여 차량의 앞 측으로 오프셋되어 배치된다. 그러나, 모터 (700) 는 또한 액슬 중심에 대하여 차량의 뒤 측으로 오프셋되어 배치될 수도 있으며, 이 경우 브레이크 캘리퍼 (120) 는 차량의 앞 측으로 배치될 수 있다. 또한, 도면의 예에서, 모터 (700) 는 내부 로터형의 모터이지만, 대안적으로 외부 로터형의 모터일 수 있다.

게다가, 설명된 예에서, 드레인 플러그 (330) 는 하부 볼 조인트 (500) 에 대하여 차량의 앞쪽으로 오프셋되어 배치된다. 그러나, 드레인 플러그 (330) 는 하부 볼 조인트 (500) 에 대하여 차량의 뒤 측으로 오프셋되어 배치될 수도 있다. 이 경우에, 드레인 유로 (314) 는 너클 (400) 의 후방 다리부 (424) 에 형성될 수 있으며, 드레인 플러그 (330) 는 이에 따라 너클 (400) 의 후방 다리부 (424) 에 설치될 수 있다.

또한, 도 5 에 보여지는 예는 도 1 에 보여지는 예와 조합하여 실현될 수도 있다. 즉, 드레인 플러그는 드레인 플러그 (330) 및 볼트 (136) 에 의해 실현될 수도 있다.

본 발명이 그 바람직한 실시형태로 여겨지는 것으로 설명되는 한편, 본 발명이 공개된 실시형태나 구조에 제한되는 것은 아니라고 이해되어야 한다. 이에 반하여, 본 발명은 다양한 변형과 동등한 배치를 포함하도록 의도된다. 게다가, 공개된 발명의 다양한 요소가 다양한 조합과 배치로 보여지는 한편, 더 많은, 더 적은 또는 오로지 단일한 요소를 포함하는 다른 조합과 배치 역시 본 발명의 정신 및 범위 내이다.

Claims

인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리에 있어서,

휠 (10) 을 구동하고 휠에 배치되는 모터 (700);

모터의 회전 출력률을 감소시키고 결과적인 회전 출력을 휠에 전달하는 감속 기구 (200);

오일이 수집되는 오일 탱크 (310);

모터의 회전 출력에 의해 구동되는 오일 펌프 (300);

오일 펌프로부터 오일을 모터와 감속 기구 중 적어도 하나에 이르게 하는 오일 유로;

브레이크 디스크 (110);

차량 내부측으로부터 차량의 폭 방향으로 브레이크 디스크를 덮는 브레이크 더스트 커버 (112); 및

서스펜션 암의 하부 암 (520) 의 휠측 단부에 연결되는 하부 볼 조인트 (500) 를 포함하며,

오일 탱크는 감속 기구 아래에, 브레이크 더스트 커버보다 더 차량 내부측에, 그리고 하부 볼 조인트보다 차량의 폭 방향으로 더 차량 외부측에 배치되는 것을 특징으로 하는 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리.
제 1 항에 있어서, 브레이크 디스크는 햇(hat) 부분 (110a) 을 가지며, 오일 탱크의 적어도 일부분이 브레이크 디스크의 햇 부분 내부에 배치되는 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리.
체 1 항에 있어서, 오일 탱크는 브레이크 디스크의 반경 방향으로 브레이크 디스크의 외주부의 반경 방향 내측에 배치되는 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 오일 탱크는 드레인 플러그 (330) 를 가지며, 드레인 플러그는 하부 볼 조인트에 대해 차량의 길이 방향으로 오프셋되어 배치되는 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

지지봉의 휠측 단부에 연결되는 지지봉 볼 조인트 (510) 를 더 포함하며,

오일 탱크는 드레인 플러그를 갖고, 드레인 플러그는 지지봉 볼 조인트에 대해 차량의 길이 방향으로 오프셋되어 배치되는 것을 특징으로 하는 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

너클 (400) 을 더 포함하며,

오일 탱크는 드레인 플러그 및 하부 볼 조인트가 너클에 고정되는 위치와 같은 위치에서 개구를 갖는 오일을 위한 드레인 유로를 갖고, 이 드레인 유로는 너클에 형성되며, 드레인 플러그는 또한 하부 볼 조인트를 너클에 고정하는 역할을 하는 것을 특징으로 하는 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리.
제 4 항에 있어서,

너클을 더 포함하며,

오일 탱크는 하부 볼 조인트가 너클에 고정되는 위치와 같은 위치에서 개구를 갖는 오일을 위한 드레인 유로를 갖고, 이 드레인 유로는 너클에 형성되며, 드레인 플러그는 또한 하부 볼 조인트를 너클에 고정하는 역할을 하는 것을 특징으로 하는 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 오일 탱크는 드레인 플러그를 가지며, 이 드레인 플러그는 브레이크 더스트 커버보다 더 차량 내부측에 배치되는 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리.
제 4 항에 있어서, 드레인 플러그는 브레이크 더스트 커버보다 더 차량 내부측에 배치되는 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 오일 탱크는 드레인 플러그를 가지며, 서스펜션에 대한 하중이 줄어들 때 드레인 플러그가 오일 탱크의 가장 낮은 위치에 제공되는 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리.
제 4 항에 있어서, 서스펜션에 대한 하중이 줄어들 때 드레인 플러그가 오일 탱크의 가장 낮은 위치에 제공되는 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 오일 탱크는 필러 플러그 (340) 를 가지며, 필러 플러그는 하부 볼 조인트보다 더 차량 내부측에 배치되는 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 지지봉의 휠측 단부에 연결되는 지지봉 볼 조인트를 더 포함하고,

오일 탱크는 필러 플러그를 가지며, 이 필러 플러그는 지지봉 볼 조인트에 대해 차량의 길이 방향으로 오프셋되어 배치되는 것을 특징으로 하는 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 위에서 상기 하부 볼 조인트를 덮는 하부 볼 조인트 커버를 더 포함하는 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 모터의 출력 샤프트는 액슬 중심에 대하여 위쪽 전방으로 오프셋되어 배치되는 인휠 모터를 갖는 휠 어셈블리.