KR101120871B1 - 트랙션 모터 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명의 트랙션 모터 모듈은 중공을 갖고 외부와 연통된 관통홀을 갖는 고정축; 상기 고정축에 고정되는 플레이트 형상의 제1 하우징 및 통체 형상으로 상기 제1 하우징과 결합되는 제2 하우징을 갖는 하우징, 상기 제2 하우징의 내측벽을 따라 고정되며 복수개의 스테이터 코어들 및 상기 각 스테이터 코어에 권취된 코일을 포함하는 고정자 및 상기 고정자에 의하여 형성된 공간에 배치되며 상기 제2 하우징으로부터 돌출된 회전축과 상기 고정자와 상기 회전축 사이에 배치된 마그네트를 포함하는 회전자를 포함하는 트랙션 모터; 및 통체 형상으로 상기 트랙션 모터를 감싸며 상기 회전축에 회전 가능하게 결합 된 허브 유닛을 포함하며, 상기 제1 하우징은 상기 고정축의 상기 중공과 연결된 제1 관통홀 및 상기 제1 관통홀과 각각 연결된 적어도 2 개의 제2 관통홀들을 포함하고, 상기 각 코일과 연결된 절연 배선들은 상기 각 제2 관통홀들 및 상기 제1 관통홀을 순차적으로 통과하여 상기 고정축의 상기 관통홀로 인출된다.

Description

트랙션 모터 모듈{TRACTION MOTOR MODULE}

본 발명은 트랙션 모터 모듈에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 자전거 프레임에 고정된 고장자의 배선의 인출 구조를 개선하여 보다 콤팩트한 사이즈를 갖는 트랙션 모터 모듈에 관한 것이다.

최근 들어, 지구 온난화를 촉진하는 탄소 배출을 감소시키기 위한 다양한 기술 개발이 진행되고 있다. 최근에는 탄소를 배출하지 않는 전동 자전거와 같은 그린 전동 장치들이 개발되고 있다.

종래 전동 자전거는 자전거의 바퀴의 회전 중심에 전동 모터를 설치하여 전동 모터의 회전력을 이용하여 사용자가 보다 적은 힘으로 자전거를 이용할 수 있는 구조를 갖는다.

종래 전동 자전거의 경우, 자전거의 핸들에 연결되며 바퀴의 일측 및 상기 일측과 대향 하는 타측에 각각 배치된 프레임들에 연결된 고정축을 갖고, 고정축에 전동 모터가 결합 된다.

또한, 종래 전동 자전거의 전동 모터의 고정자는 고정축에 연결되며 고정자는 고정축에 결합 된 코어 및 코어에 권선된 코일을 포함하며, 상기 고정자의 주변에는 회전자가 배치되고 회전자는 코어의 주변에 배치된 마그네트를 포함한다.

종래 전동 자전거의 회전자는 전동 자전거의 바퀴의 회전 중심에 배치되며 고정축에 대하여 회전하는 회전체와 결합 된다.

즉, 종래 전동 자전거는 코일이 권선된 코어가 고정축에 고정되고, 코어의 주변에 배치된 회전자가 회전함에 따라 회전자에 결합 된 회전체가 회전하여 바퀴를 회전시키는 원리로 작동된다.

종래 전동 자전거의 경우, 프레임들에 결합된 매우 작은 직경을 갖는 고정축 상에 코일이 권선된 코어가 장착되기 때문에 코어의 장착 개수를 증가시키기 어렵고, 이로 인해 삼상 모터와 같은 전동 모터를 적용하기 어려울 뿐만 아니라 삼상 모터와 같은 전동 모터를 구현하기 위해 고정축 상에 배치된 코어의 개수를 증가시킬 경우, 코어를 고정축에 장착하기 위한 별도의 부품을 필요로 할 뿐만 아니라 전동 자전거에 장착된 전동 모터의 크기 및 무게가 크게 증가 되는 문제점을 갖는다.

본 발명은 삼상 모터가 적용되기에 적합한 구조를 갖고, 삼상 모터를 사용함에 따른 복수개의 배선들의 인출 구조를 개선하여 보다 컴팩트한 사이즈를 갖는 트랙션 모터 모듈을 제공한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

일실시예로서, 트랙션 모터 모듈은 중공을 갖고 외부와 연통된 관통홀을 갖는 고정축; 상기 고정축에 고정되는 플레이트 형상의 제1 하우징 및 통체 형상으로 상기 제1 하우징과 결합되는 제2 하우징을 갖는 하우징, 상기 제2 하우징의 내측벽을 따라 고정되며 복수개의 스테이터 코어들 및 상기 각 스테이터 코어에 권취된 코일을 포함하는 고정자 및 상기 고정자에 의하여 형성된 공간에 배치되며 상기 제2 하우징으로부터 돌출된 회전축과 상기 고정자와 상기 회전축 사이에 배치된 마그네트를 포함하는 회전자를 포함하는 트랙션 모터; 및 통체 형상으로 상기 트랙션 모터를 감싸며 상기 회전축에 회전 가능하게 결합 된 허브 유닛을 포함하며, 상기 제1 하우징은 상기 고정축의 상기 중공과 연결된 제1 관통홀 및 상기 제1 관통홀과 각각 연결된 적어도 2 개의 제2 관통홀들을 포함하고, 상기 각 코일과 연결된 절연 배선들은 상기 각 제2 관통홀들 및 상기 제1 관통홀을 순차적으로 통과하여 상기 고정축의 상기 관통홀로 인출된다.

본 발명의 트랙션 모터 모듈에 따르면, 트랙션 모터의 고정자와 연결된 배선이 하우징에 형성된 복수개의 관통홀들을 통해 분산되어 고정축의 중공으로 배출되도록 함으로써 배선들이 통과하는 관통홀의 사이즈 및 하우징의 두께를 보다 감소시킬수 있어 트랙션 모터 및 트랙션 모터를 포함하는 트랙션 모터 모듈의 사이즈를 보다 콤팩트하게 형성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 트랙션 모터 모듈의 부분 절개 사시도이다.
도 2는 도 1의 트랙션 모터 모듈의 단면도이다.
도 3은 도 1의 트랙션 모터 모듈의 트랙션 모터를 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 하우징 중 제1 하우징의 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 하우징 및 고정자를 도시한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 트랙션 모터 모듈의 제1 하우징 및 배선의 관계를 도시한 평면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 트랙션 모터 모듈의 부분 절개 사시도이다. 도 2는 도 1의 트랙션 모터 모듈의 단면도이다. 도 3은 도 1의 트랙션 모터 모듈의 트랙션 모터를 도시한 분해 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 트랙션 모터 모듈(1000)은 고정축(50), 트랙션 모터(100), 허브 유닛(200)을 포함한다. 이에 더하여, 트랙션 모터 모듈(1000)은 변속 유닛(300)이 트랙션 모터 모듈(1000) 내에 내장될 수 있다.

고정축(50)은, 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 중공(52)을 갖는 금속 파이프 형상을 갖는다. 고정축(50)에는 자전거 핸들에 연결되어 자전거의 바퀴의 방향을 전환하기 위한 프레임(또는 호크)이 연결될 수 있다.

고정축(50)의 측면에는 적어도 하나의 관통홀(54)이 형성되고, 고정축(50)의 단부에는 고정축(50)에 대하여 바깥쪽으로 절곡 된 플랜지부(56)가 형성된다.

고정축(50)에는 프레임 위치 결정 와셔(58)가 삽입된다. 프레임 위치 결정 와셔(58)는 고정축(50)에 고정되는 프레임의 위치를 결정한다.

트랙션 모터(100)는 하우징(110), 고정자(120) 및 회전자(130)를 포함한다.

도 4는 도 3에 도시된 하우징 중 제1 하우징의 사시도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 하우징(110)은 제1 하우징(112) 및 제2 하우징(118)을 포함한다.

제1 하우징(112)은, 예를 들어, 원판 형상을 갖는다. 제1 하우징(112)의 중심부에는 제1 관통홀(111)이 형성되고, 제1 하우징(112)의 제1 관통홀(111) 주변에는 적어도 3 개의 제2 관통홀(111a,111b,111c)들이 형성된다.

제1 관통홀(111)의 주변에 배치된 3 개의 제2 관통홀(111a,111b,111c)들은 각각 동일한 간격으로 원형 배열된다.

3 개의 제2 관통홀(111a,111b,111c)들은, 평면상에서 보았을 때, 'T' 자 형상으로 형성되고, 각 제2 관통홀(111a,111b,111c)들 중 폭이 좁은 부분은 제1 관통홀(111)과 연결된다.

제1 하우징(112)의 후면에는 회전축과 결합되는 베어링을 고정하기 위한 베어링 고정홈이 형성된다.

제1 하우징(112)의 상면에는 고정축(50)의 플랜지부(56)가 배치되고, 제1 하우징(112) 및 고정축(50)의 플랜지부(56)는 체결 나사 등에 의하여 견고하게 체결된다.

고정축(50)의 중공(52)은 제1 하우징(112)의 제1 관통홀(111)과 대응하는 위치에 형성되고, 이로 인해 제1 관통홀(111) 및 중공(52)은 상호 연통 된다. 또한, 제1 관통홀(111) 및 제2 관통홀(111a,111b,111c)들이 상호 연통되어 있기 때문에 제2 관통홀(111a,111b,111c)들은 제1 관통홀(111)을 통해 고정축(50)의 중공(52)과 상호 연통 된다.

제2 관통홀(111a)들 중 제1 관통홀(111)과 연결되기 위해 연장된 상기 폭이 좁은 부분의 일부는 플랜지부(56)에 의하여 덮인다.

제2 관통홀(111a,111b,111c)들 및 제1 관통홀(111)에 의하여 형성된 공간으로는 후술 될 고정자의 스테이터 코어에 권취된 코일의 일부가 통과한다.

제1 하우징(112) 중 고정축(50)이 장착 되는 외측면과 대향 하는 내측면에는 도우넛 형상의 회로 기판(113)이 배치되며, 회로 기판(113)은 고정축(50)의 중공(52)과 대응하는 관통홀을 갖는다. 회로 기판(113)에는 후술 될 회전자의 회전수 및/또는 회전 속도를 감지하기 위한 회전수 센서(113a)가 배치될 수 있고, 회로 기판(113)은 회전수 센서(113a)와 전기적으로 연결된 센싱 케이블(113b)을 포함한다. 센싱 케이블(113b)는 제2 관통홀(111a,111b,111c)들 중 어느 하나 및 제1 관통홀(111)을 통해 고정축(50)의 중공(52)으로 제공된다.

제2 하우징(118)은 상면이 개구 된 통체 형상을 갖는다. 제2 하우징(118)은 측벽(114) 및 바닥판(116)을 포함한다. 본 실시예에서, 측벽(114) 및 바닥판(116)은, 예를 들어, 일체로 형성되고, 이로 인해 제2 하우징(118)에는 수납공간이 형성된다.

제2 하우징(118)의 바닥판(116)의 중앙부에는 관통홀(116a)이 형성된 버링부 (116b)가 형성된다. 제2 하우징(118)의 중앙부에 형성된 관통홀(116a)로는 후술 될 회전자의 회전축이 돌출된다.

제2 하우징(118)의 바닥판(116)의 관통홀(116a)의 주변에는 1 개 내지 3 개의 변속기어 핀(117)들이 배치될 수 있다. 제2 하우징(118)의 바닥판(116)에 배치된 각 변속기어 핀(117)들에는 변속 유닛(미도시)의 유성 기어(미도시)들이 결합 되고, 변속기어 핀(117)들에 의하여 유성 기어들은 지정된 위치에서 자전한다.

제2 하우징(118)은 제1 하우징(112)과 체결 나사 등에 의하여 체결된다.

도 5는 도 3에 도시된 하우징 및 고정자를 도시한 평면도이다.

도 3 및 도 5를 참조하면, 고정자(120)는 제2 하우징(118)의 측벽(114) 및 바닥판(116)에 의하여 형성된 수납 공간에 배치되며, 고정자(120)는 고정축(50)에 고정된 하우징(110) 내에 고정된다.

고정자(120)는 복수개의 고정자 블록(126)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 고정자(120)는, 예를 들어, 12 개의 고정자 블록(126)들을 포함한다.

각 고정자 블록(126)은 스테이터 코어(122) 및 코일(124)를 포함한다.

스테이터 코어(122)는, 평면상에서 보았을 때,"H" 자 형상을 갖는다. 스테이터 코어(122)는 얇은 두께를 갖는 "H" 자 형상의 철편들을 복수개 적층 하여 형성된다.

코일(124)은 각 스테이터 코어(122)의 오목한 부분에 기 설정된 권선수로 권선된다.

각 고정자 블록(126)의 스테이터 코어(122) 및 코일(124)은 절연체(미도시)에 의하여 상호 절연된다.

스테이터 코어(122)에 권선 된 코일(124)을 포함하는 블록 형상의 고정자 블록(126)은 복수개가 제2 하우징(118)의 내측면과 동일한 곡률을 갖도록 조립되고, 이로 인해 고정자(120)는, 평면상에서 보았을 때, 링 형상을 갖는다.

본 실시예에서, 12 개가 환형으로 배치된 고정자 블록(126)은 3 개가 하나의 고정자 그룹을 이루고 따라서 12 개의 고정자 블록(126)들은 4 개의 고정자 그룹을 이룬다. 이하, 각 고정자 그룹은 제1 내지 제4 고정자 그룹(F1, F2, F3, F4)들로서 정의하기로 한다.

제1 내지 제4 고정자 그룹(F1,F2,F3,F4)들은 각각 U상 고정자 블록(U), V상 고정자 블록(V) 및 W상 고정자 블록(W)을 포함하며, 제1 내지 제4 고정자 그룹(F1,F2,F3,F4)들에 포함된 U상 고정자 블록(U), V상 고정자 블록(V) 및 W상 고정자 블록(W)들은 반복하여 규칙적으로 배치된다.

제1 내지 제4 고정자 그룹(F1,F2,F3,F4)에 각각 포함된 U상 고정자 블록(U)들의 제1 스테이터 코어들에는 공통적으로 제1 코일(124a)이 권취 되고, 제1 내지 제4 고정자 그룹(F1,F2,F3,F4)에 각각 포함된 V상 고정자 블록(V)들의 제2 스테이터 코어들에는 공통적으로 제2 코일(124b)이 권취 되고, 제1 내지 제4 고정자 그룹(F1,F2,F3,F4)에 각각 포함된 W상 고정자 블록(U)들의 제3 스테이터 코어에는 공통적으로 제3 코일(124a)이 권취 된다.

제1 코일(124a)에는 삼상(three-phase) 전원 중 U상 전원이 인가되고, 제2 코일(124b)에는 삼상 전원 중 V상 전원이 인가되고, 제3 코일(124b)에는 삼상 전원 중 W상 전원이 인가된다. 본 실시예에서, U상 전원, V상 전원 및 W상 전원은, 예를 들어, 회전 자계를 형성하기 위해 소정 위상차를 가질 수 있다.

각 제1 내지 제3 코일(124a,124b,124c)들에는 피복에 의하여 절연된 제1 내지 제3 배선(124d,124e,124f)들이 각각 접속된다.

제1 코일(124a)과 전기적으로 접속된 제1 배선(124d)은, 예를 들어, 제2 관통홀(111a,111b,111c)들 중 어느 하나인 제2 관통홀(111a)을 통해 고정축(50)의 중공(52)으로 인출된다.

제2 코일(124b)과 전기적으로 접속된 제2 배선(124e)은, 예를 들어, 제2 관통홀(111a,111b,111c)들 중 어느 하나인 제2 관통홀(111b)을 통해 고정축(50)의 중공(52)으로 인출된다.

제3 코일(124c)과 전기적으로 접속된 제3 배선(124f)은, 예를 들어, 제2 관통홀(111a,111b,111c)들 중 어느 하나인 제2 관통홀(111c)을 통해 고정축(50)의 중공(52)으로 인출된다.

본 발명의 일실시예에서, 제1 코일(124a)과 접속된 제1 배선(124d), 제2 코일(124b)과 접속된 제2 배선(124e) 및 제3 코일(124c)과 접속된 제3 배선(124f)들을 각각 제1 내지 제3 관통홀(111a,111b,111c)를 통해 고정축(50)의 중공(52)으로 배출함으로써 제1 하우징(112)의 두께를 보다 얇게 형성할 수 있고 이로 인해 하우징(110) 및 하우징(110)을 포함하는 트랙션 모터(100)의 두께를 보다 감소시킬 수 있다.

도 2 및 도 3을 다시 참조하면, 회전자(130)는 회전축(132), 로터 코어(134) 및 마그네트(136)를 포함한다. 이에 더하여, 회전자(130)는 요크(138) 및 마그네트 센서(139)를 더 포함할 수 있다.

회전축(132)은 하우징(110)의 제2 하우징(118)의 내측면을 따라 배치된 고정자(120)에 의하여 형성된 중공에 배치된다.

회전축(132)의 외주면 및 고정자(120)의 내주면 사이에는 갭이 형성되며, 회전축(132)은 고정자(120)의 중심부에 배치된다.

회전축(132)의 일측 단부는 제1 하우징(112)에 회전 가능하게 결합 되고, 회전축(132)의 상기 일측 단부와 대향 하는 타측 단부는 제2 하우징(118)의 바닥판(116)의 관통홀(116a)을 통해 외부로 돌출된다.

제2 하우징(118)의 바닥판(116)으로부터 돌출된 회전축(132)의 타측 단부에는 변속 유닛(300)과 결합 되는 후술 될 제3 감속기어(330)가 결합 될 수 있다.

회전축(132)의 상기 일측 단부는 도 2에 도시된 바와 같이 제1 하우징(112)에 배치된 베어링(133)에 의하여 회전 가능하게 고정되고, 회전축의 상기 타측 단부는 제2 하우징(118)의 바닥판(116)에 형성된 버링부(116b)의 내측면에 결합된 베어링(135)에 의하여 회전 가능하게 고정된다.

로터 코어(134)는 중공을 갖는 파이프 형상을 갖는다. 로터 코어(134)는 후술 될 마그네트(136)로부터 발생 된 자속(magnetic flux)을 손실 없이 통과시키기에 적합한 재료로 제작된다.

로터 코어(134)의 중공에 의하여 형성된 로터 코어(134)의 내측면으로부터는, 예를 들어, 4 개의 회전축 서포트부(134a)들이 로터 코어(134)의 중심을 향해 돌출된다.

로터 코어(134)의 내측면으로부터 돌출된 4 개의 회전축 서포트부(134a)들은 로터 코어(134)의 중심에 상호 연결되어 회전축(132)이 끼워져 결합 되는 회전축공이 형성된다.

로터 코어(134)는 로터 코어(134)의 상면 및 상면과 대향 하는 하면을 향해 형성된 홈 또는 로터 코어(134)의 상기 상면 및 상기 하면을 관통하는 관통홀(137)들이 형성될 수 있고, 로터 코어(134)에는, 예를 들어, 8 개의 관통홀(137)들이 형성될 수 있다.

로터 코어(134)의 관통홀(137)들은, 평면상에서 보았을 때, 직사각형 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 로터 코어(134)들은, 평면상에서 보았을 때, 로터 코어(134)의 외주면과 동일한 곡률을 갖는 곡선 형태로 형성되어도 무방하다.

마그네트(136)는 로터 코어(134)의 관통홀(137) 내에 배치되는 판 형상을 갖는다. 마그네트(136)는 관통홀(137)의 형상과 대응하는 형상을 갖는다.

예를 들어, 관통홀(137)이, 평면상에서 보았을 때, 직사각형 형상을 가질 경우, 마그네트(136)는 직육면체판 형상을 갖는다. 이와 다르게, 로터 코어(134)의 관통홀(137)이, 평면상에서 보았을 때, 곡선 형상을 가질 경우, 로터 코어(134)는 곡선 플레이트 형상을 갖는다.

요크(138)는 로터 코어(134)의 상면에 배치되어 마그네트(136)의 자속이 고정자(120) 이외의 부분으로 누설되는 것을 방지한다. 요크(138)는, 예를 들어, 금속 원판 형상으로 형성되며 로터 코어(134)의 상면과 나사 체결될 수 있다.

마그네트 센서(139)는 요크(138) 상에 배치되며, 마그네트 센서(139)는 도우넛 형상을 갖는다. 도 2에 도시된 바와 같이 마그네트 센서(139)는 상기 회로 기판(113)의 회전서 센서(113a)와 대응하는 위치에 형성된다.

도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 허브 유닛(200)은 상술된 트랙션 모터(100)를 감싸며 고정축(50)에 대하여 회전 가능하게 배치된다.

허브 유닛(200)은 제1 허브 유닛(225) 및 제2 허브 유닛(240)을 포함하고, 제1 허브 유닛(225)은 측벽(210) 및 바닥판(220)을 포함한다.

제1 허브 유닛(225)의 측벽(210)은 원통 형상을 갖고, 바닥판(220)은 측벽(210)의 일측 단부에 배치된다. 본 실시예에서, 측벽(210)의 내주면은 트랙션 모터(100)의 제2 하우징(118)의 측벽(114)으로부터 소정 간격 이격 되고, 이로 인해 제1 허브 유닛(225)의 측벽(210)이 회전될 때 제2 하우징(118)의 측벽(114)과 마찰되지 않는다.

제1 허브 유닛(225)의 측벽(210)으로부터는 자전거의 바퀴살들과 결합 되는 돌기(230)들이 돌출되고, 돌기(230)에는 바퀴살의 단부가 절곡되어 고정되는 고정홀(235)이 형성된다.

제1 허브 유닛(225)의 바닥판(220)에는 고정축(50)의 외주면으로부터 이격된 부싱부(227)가 형성되고, 부싱부(227) 및 고정축(50)의 상기 외주면 사이에는 고정축(50)에 대하여 제1 허브 유닛(225)이 회전할 수 있도록 베어링(228)이 배치된다.

제2 허브 유닛(240)은 플레이트 형상을 갖고, 제2 허브 유닛(240)은 제1 허브 유닛(225)의 개구된 단부와 결합 된다. 제1 허브 유닛(225) 및 제2 허브 유닛(240)은 체결 나사 등에 의하여 결합 된다.

제2 허브 유닛(240) 및 트랙션 모터(100)의 하우징(110)의 제2 하우징(118)의 바닥면(116)은 상호 소정 간격 이격 되어 공간(260)이 형성된다.

구체적으로, 제2 하우징(118)의 바닥면(116) 및 제2 허브 유닛(240) 사이에는 트랙션 모터(100)의 회전축(132)의 회전수보다 낮은 회전수로 허브 유닛(200)을 회전시키기 위한 변속 유닛(300)이 장착되기에 적합한 공간(260)이 형성된다.

한편, 제2 허브 유닛(240) 중 회전축(132)의 단부와 대응하는 위치에는 회전축(132)을 회전 가능하게 고정하는 베어링(250)이 배치될 수 있다.

변속 유닛(300)은 회전축(132) 및 허브 유닛(200)의 회전비를 변경하는 역할을 한다. 예를 들어, 변속 유닛(300)은 허브 유닛(200)이 회전축(132)에 비하여 낮은 회전수로 회전할 수 있도록 회전축(132)에 대하여 허브 유닛(200)의 회전수를 변경한다.

변속 유닛(300)은 제1 감속 기어(310), 제2 감속 기어(320) 및 제3 감속 기어(330)를 포함한다.

제1 감속 기어(310)는 허브 유닛(200)의 제1 허브 유닛(225)의 측벽(210)의 내측면을 따라 링 형상으로 형성되며 내측면에 제1 치열이 형성된 링 기어를 포함한다.

제2 감속 기어(320)는 트랙션 모터(100)의 하우징(110)의 제2 하우징(118)의 바닥판(116)에 배치된 핀(117)에 회전 가능하게 고정되며 외주면에 제2 치열이 형성된 유성 기어를 포함한다. 본 실시예에서, 핀(117)은 바닥판(116)에 120˚ 각도로 원형 배치되어 있기 때문에 제2 감속 기어(320)는 바닥판(116)에 3 개가 배치된다.

제2 감속 기어(320)의 외주면에 형성된 제2 치열은 제1 감속 기어(310)의 제1 치열과 치차 결합 된다.

제3 감속 기어(330)는 제2 하우징(118)의 바닥판(116)으로부터 돌출된 회전축(132)과 결합 되며, 외주면에 제3 치열이 형성된 썬 기어를 포함할 수 있다. 제3 감속 기어(330)의 제3 치열은 제2 감속 기어(320)의 제2 치열과 치차 결합 된다.

본 실시예에서, 제3 감속 기어(330)의 제3 치열은 제1 개수의 치열을 갖고, 제2 감속 기어(320)의 제2 치열은 제1 개수보다 많은 제2 개수의 치열을 갖고, 제1 감속 기어(310)의 제1 치열은 제2 개수보다 많은 제3 개수의 치열을 갖는다.

따라서, 회전축(132)과 동일한 회전수로 회전하는 제3 감속 기어(330)가 회전함에 따라 제2 감속 기어(320)는 회전축(132)의 회전수보다 낮은 회전수로 회전되고, 제2 감속 기어(320)가 회전함에 따라 제1 감속 기어(310)는 제2 감속 기어(320) 보다 낮은 회전수로 회전된다. 따라서, 제1 감속 기어(310)와 결합 된 허브 유닛(200)은 회전축(132)의 회전수보다 현저하게 낮은 회전수로 회전되어 사용자는 보다 안정적인 속도로 이동할 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 변속 유닛(300)은 1단 변속 유닛인 것이 도시 및 설명되고 있지만, 이와 다르게, 변속 유닛(300)은 2단 또는 3단 변속 유닛을 포함할 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 트랙션 모터 모듈의 제1 하우징 및 배선의 관계를 도시한 평면도이다. 도 6에 도시된 트랙션 모터 모듈의 제1 하우징 및배선은 제2 관통홀(111d) 및 센싱 케이블(113b)을 제외하면 앞서 도 5에 도시된 트랙션 모터 모듈의 제1 하우징 및 배선과 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조 부호를 부여하기로 한다.

도 6을 참조하면, 제1 하우징(112)은 제1 관통홀(111) 및 4 개의 제2 관통홀(111a,111b,111c,111d)들을 포함한다.

제2 관통홀(111a,111b,111c,111d)들 중 하나인 제2 관통홀(111a)을 통해 고정축(50)의 중공(52)으로는 제1 배선(124d)이 인출되고, 제2 관통홀(111a,111b,111c,111d)들 중 하나인 제2 관통홀(111b)을 통해 고정축(50)의 중공(52)으로는 제2 배선(124e)이 인출되고, 제2 관통홀(111a,111b,111c,111d)들 중 하나인 제2 관통홀(111c)을 통해 고정축(50)의 중공(52)으로는 제3 배선(124f)이 인출된다.

한편, 도 2에 도시된 회로 기판(113)의 회전수 센서(113a)와 전기적으로 연결된 센싱 케이블(113b)은 제2 관통홀(111a,111b,111c,111d)들 중 하나인 제2 관통홀(111d)을 통해 고정축(50)의 중공(52)으로 인출된다.

도 1을 다시 참조하면, 고정축(50)의 중공(52)으로 인출되는 제1 내지 제3 배선(124d,124e,124f)들은 고정축(50)의 관통홀(54)에 결합된 제1 커넥터(57)에 전기적으로 결합 되고, 제1 커넥터(57)에는 외부 배선과 연결된 제2 커넥터(59)가 결합된다. 이와 같이 고정축(50)에 제1 커넥터(57)를 형성함으로써 제1 내지 제3 배선(124d,124e,124f)들을 고정축(50)의 외부로 인출할 필요 없이 제1 내지 제3 배선(124d,124e,124f)들을 제1 및 제2 커넥터(57,59)들을 이용하여 외부 배선과 쉽게 전기적으로 연결할 수 있다.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 트랙션 모터의 고정자와 연결된 배선이 하우징에 형성된 복수개의 관통홀들을 통해 분산되어 고정축의 중공으로 배출되도록 함으로써 배선들이 통과하는 관통홀의 사이즈 및 하우징의 두께를 보다 감소시킬수 있어 트랙션 모터 및 트랙션 모터를 포함하는 트랙션 모터 모듈의 사이즈를 보다 콤팩트하게 형성할 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

트랙션 모터 모듈...1000 고정축...50
트랙션 모터...100 허브 유닛...200
변속기 유닛...300 하우징...110
제1 하우징...112 제2 하우징...118

Claims (5)

1. 중공을 갖고 외부와 연통된 관통홀을 갖는 고정축;
   상기 고정축에 고정되는 플레이트 형상의 제1 하우징 및 통체 형상으로 상기 제1 하우징과 결합되는 제2 하우징을 갖는 하우징, 상기 제2 하우징의 내측벽을 따라 고정되며 복수개의 스테이터 코어들 및 상기 각 스테이터 코어에 권취된 코일을 포함하는 고정자 및 상기 고정자에 의하여 형성된 공간에 배치되며 상기 제2 하우징으로부터 돌출된 회전축과 상기 고정자와 상기 회전축 사이에 배치된 마그네트를 포함하는 회전자를 포함하는 트랙션 모터; 및
   통체 형상으로 상기 트랙션 모터를 감싸며 상기 회전축에 회전 가능하게 결합 된 허브 유닛을 포함하며,
   상기 제1 하우징은 상기 고정축의 상기 중공과 연결된 제1 관통홀 및 상기 제1 관통홀과 각각 연결된 적어도 2 개의 제2 관통홀들을 포함하고, 상기 각 코일과 연결된 절연 배선들은 상기 각 제2 관통홀들 및 상기 제1 관통홀을 순차적으로 통과하여 상기 고정축의 상기 관통홀로 인출되는 트랙션 모터 모듈.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 관통홀들은 상기 제1 관통홀 주변에 3 개가 동일한 간격으로 형성된 트랙션 모터 모듈.
3. 제2항에 있어서,
   상기 코일은 등간격으로 이격된 제1 스테이터 코어들에 각각 권취 되며 U상 전원이 인가되는 제1 코일;
   등간격으로 이격된 제2 스테이터 코어들에 각각 권취 되며 V상 전원이 인가되는 제2 코일; 및
   등간격으로 이격된 제3 스테이터 코어들에 각각 권취 되며 W 상 전원이 인가되는 제3 코일을 포함하며,
   상기 제1, 제2 및 제3 코일들과 연결된 상기 각 절연 배선들은 상기 각 제2 관통홀들에 의하여 분산 배치된 트랙션 모터 모듈.
4. 제2항에 있어서,
   어느 하나의 상기 제2 관통홀로는 상기 제1 하우징에 배치된 회로 기판과 접속된 센싱 케이블이 통과하는 트랙션 모터 모듈.
5. 제1항에 있어서,
   상기 고정축의 상기 관통홀에 결합 되며 상기 절연 배선들과 전기적으로 연결된 제1 커넥터 및 상기 고정축의 외부에서 상기 제1 커넥터와 전기적으로 연결된 제2 커넥터를 포함하는 트랙션 모터 모듈.

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