KR101538080B1

KR101538080B1 - 인휠 어셈블리 및 이를 구비하는 차량

Info

Publication number: KR101538080B1
Application number: KR1020130153131A
Authority: KR
Inventors: 신경호
Original assignee: 현대모비스 주식회사
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2015-07-20
Also published as: KR20150067557A; US9636999B2; CN104691304B; CN104691304A; US20150158381A1

Abstract

본 발명은 휠의 내측에 모터를 포함하는 인휠구동장치로서, 상기 모터는 회전축의 중심이 휠의 중심을 기준으로 앞쪽으로 배치됨과 동시에 위쪽으로 위치하도록 상기 휠 내부에 배치되는 인휠 구동장치를 제공하여, 휠 내부의 설계 자유도를 높이는 유리한 효과를 제공한다

Description

인휠 어셈블리 및 이를 구비하는 차량 {A in-wheel assembly and vehicle with the in-wheel assembly}

본 발명은 인휠 어셈블리 즉 인휠 구동장치 및 이를 포함하는 차량에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 휠 내부에 감속수단을 구비한 인휠 구동장치 및 이를 포함하는 차량에 관한 것이다.

인휠(In-Wheel) 구동장치란. 각 휠의 내측에 모터를 장착하여 각 휠 마다 독립적으로 구동 및 제동을 수행하는 장치를 의미한다. 인휠 시스템은 전력변환장치를 통해 각 휠(Wheel)l에 장착된 모터를 작동시키게 된다. 이러한 인휠 시스템은 차량 자세제어 및 회생 제동이 가능하여 차량의 안전성 및 연비 향상에 크게 기여할 수 있는 이점이 있다.

그런데 인휠 구동장치는 복잡한 유성기어가 허브베어링 내부에 배치되기 때문에 휠 구동 및 하중지지를 위해서 허브케이스를 유성기어 외곽으로 둘 수 밖에 없다. 그 결과, 인휠 구동장치를 적용하기 위해 별도의 허브를 제작하여야 하며 기존의 휠을 호환하여 사용할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 유성기어에서 2차 감속에 수행되기 때문에 토크를 증대시키기 위해서는, 복잡한 유성기어의 용량 증대가 필요하게 된다. 유성기어의 용량 증대를 위해서는 유성기어의 폭, 외경 등을 크게 설계하여야 하기 때문에 제조 원가가 높아지는 문제점이 있다.

한편, 대한민국 등록특허 제10-1080664호(2011.11.08. 공고)에서는 좌측 휠에 있는 카운터기어의 헬릭스각 즉, 비틀림각의 방향이 우측 휠에 있는 카운터기어의 비틀림각의 방향과 반대이고, 좌측 휠에 있는 유성기어의 비틀림각의 방향은 우측 휠에 있는 유성기어의 비틀림각의 방향과 동일한 구성을 갖는 인휠 모터가 구비된 휠 어셈블리를 기재하고 있다.

그러나 이러한 구성의 인휠 구동장치의 경우, 좌측 휠에 있는 카운터기어와 우측 휠에 있는 카운터기어는 비틀림각의 방향이 상호 반대인 다른 부품이 때문에 결과적으로 기어 부품수가 증가하는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1080664호(2011.11.08. 공고)

이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 휠 내부를 설계하는데 있어서 컴팩트하고 설계 자유도가 높은 인휠 구동장치 및 이를 포함하는 차량을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 감속 구성을 구비하는데 있어서, 별도의 허브케이스를 마련하지 않고 기존의 휠을 호환하여 사용할 수 있는 인휠 구동장치 및 이를 포함하는 차량을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 기어 부품수를 줄일 수 있는 인휠 구동장치 및 이를 포함하는 차량을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 휠의 내측에 모터를 포함하는 인휠구동장치로서, 상기 모터는 회전축의 중심이 휠의 중심을 기준으로 앞쪽으로 배치됨과 동시에 위쪽으로 위치하도록 상기 휠 내부에 배치되는 인휠 구동장치를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 캘리퍼는 휠의 중심을 기준으로 뒤쪽으로 배치됨과 동시에 위쪽으로 위치하도록 상기 휠 내부에 배치되고, 스트럿은 휠의 중심을 기준으로 위쪽에 배치되고, 로어암은 휠의 중심을 기준으로 아래쪽에 배치되고, 타이로드는 휠의 중심을 기준으로 뒤쪽으로 배치됨과 동시에 아래쪽에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 제1 감속부가 상기 모터의 로터에 연결되고, 제2 감속부가 상기 제1 감속부 및 허브조립체에 연결되어 상기 허브조립체에 회전력을 전달할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 감속부는, 상기 모터의 회전축에 결합하는 선기어와, 상기 기어에 치합하는 적어도 둘의 유성기어와, 상기 유성기어를 지지하는 캐리어와, 상기 유성기어의 둘레에 형성되어 상기 적어도 둘의 유성기어와 치합하는 링기어를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 선기어는 상기 모터의 회전축에 스플라인 결합할 수 있다.

바람직하게는, 상기 링기어는 차체에 고정되는 너클에 지지된다.

바람직하게는, 상기 제2 감속부는 상기 캐리어에 결합하는 소기어에 치합하는 카운터기어일 수 있다.

바람직하게는, 상기 유성기어의 비틀림각의 방향은 상기 소기어의 비틀림각의 방향과 반대일 수 있다.

바람직하게는, 상기 캐리어에 소기어 양쪽으로 베어링을 배치하여 물림시 발생하는 반경 방향 및 축 방향 하중을 지지할 수 있다.

바람직하게는, 상기 베어링 중 모터측은 캐리어와 링기어 사이에 대구경 베어링(제1 베어링)을 배치하고 허브측은 상기 제1 베어링보다 구경이 더 작은 제2 베어링을 사용할 수 있다.

바람직하게는, 제2 베어링은 소기어와 유성기어에 의해 발생되는 스러스트력의 합력이 제1 베어링에 의해 지지되도록 하는 데에 사용될 수 있다.

바람직하게는, 상기 허브조립체는, 상기 카운터기어와 일체로 형성되는 샤프트와, 상기 샤프트에 스플라인 결합하며 디스크에 체결되는 허브내륜 및 상기 허브내륜을 회전 가능하게 지지하는 허브외륜을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 허브조립체는 허브 내륜과 외륜 사이에 볼을 포함하고 상기 샤프트와 결합된 후 허브너트의 조임력에 의해 볼에 적절한 예압이 가해질 수 있다.

바람직하게는, 상기 허브외륜은 차체에 고정되는 너클에 의해 지지될 수 있다.

바람직하게는, 상기 너클은 스트럿 및 상기 로어암을 통해 차체에 고정될 수 있다.

바람직하게는, 상기 모터의 로터는 복열 베어링으로 회전 가능하게 지지될 수 있다.

바람직하게는, 상기 복열 베어링은 앵귤러(angular) 베어링일 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 다른 발명은, 위와 같은 인휠 구동장치를 포함하는 차량을 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 휠을 중심을 기준으로 전방 상측에 모터를 배치하여, 캘리퍼, 타이로드 및 로어암의 간섭 없이 모터를 휠 내부에 패킹함으로써, 휠 내부의 설계 자유도를 높일 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유성기어를 모터와 연결하여 1차 감속하고 카운터기어를 통해 2차 감속함으로써, 토크증가를 위한 유성기어의 폭 및 외경의 증가를 최소화하여 제조 비용을 줄이는 유리한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 카운터기어가 허브조립체에 연결되기 때문에 기존의 휠을 호환하여 사용할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 유성기어의 비틀림각의 방향과 카운터기어와 치합하는 소기어의 비틀림각의 방향을 반대로 하여 유성기어에서 발생하는 스러스트력과 소기어에서 발생하는 스러스트력이 상호 상쇄되도록 구성함으로써, 감속기의 베어링에 대한 설계 자유도를 높이고, 기어 부품 수를 줄일 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인휠 구동장치를 도시한 도면,
도 2는 도 1의 A-A를 기준으로 한 인휠 구동장치의 단면을 도시한 도면,
도 3은 도 1에서 도시한 인휠 구동장치의 동력 전달 과정을 도시한 도면,
도 4는 유성기어의 비틀림각의 방향과 소기어의 비틀림각의 방향을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

인휠 구동장치는 구동력을 발생하는 모터와, 모터를 냉각시키는 냉각장치, 구동력을 휠에 전달하는 감속장치, 제동력을 발생하는 제동장치, 차량의 방향을 전환하는 조향장치 및 휠을 차량에 지지하는 서스펜션장치 등으로 구성된다. 이러한 구성 부품들이 휠 내측에 배치되기 위해서는 부품 상호간의 연결부를 통합하고 기능을 융합하는 기술이 요구된다.

본 발명에서는 휠 내부에 인휠 모터를 설치하여 차량을 구동할 목적으로 휠 중심축인 차축을 기준으로 전방 상단에 모터를 위치시킴으로써 캘리퍼 및 타이로드 로어암과 간섭없이 모터를 패키징한다. 또한 모터 내부에 유성기어를 배치하여 1차 감속하고, 너클 내부에 카운터 기어가 2차 감속하여 폭 방향 증가를 최소화하고 3세대 허브를 사용하여 기존의 휠을 그대로 사용할 수 있다. 그리고 감속기 ASSY의 캐리어에 결합되는 카운터 기어와 유성기어의 헬릭스각을 서로 반대로 하여 스러스트 하중을 상쇄시킴으로써 좌측 휠과 우측 휠에 스러스트 하중 방향이 다르더라도 감속기 ASSY는 동일하게 사용하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인휠 구동장치를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 A-A를 기준으로 한 인휠 구동장치의 단면을 도시한 도면이다.

본 발명의 모터의 위치는 휠이 주행중 상하로 바운스 리바운스하거나 선회시 조향각만큼 회전되더라도 샤시 부품과 간섭을 피하면서 모터의 사이즈를 최대로 하기 위함이다. 또한 모터가 오프셋되는 양에 상응하는 모터에 의해 점유되지 않는 공간이 도 1에 나타나듯이 휠 내에 하측 후방으로 생성된다. 그 결과, 하부측에 서스펜션을 배치할 수 있는 자유도가 커진다. 또한, 도 1에 나타나듯이, 브레이크 캘리퍼(20)는 휠 내에 모터가 오프셋되는 측의 반대측에 용이하게 수납될 수 있다.

따라서 본 발명의 시스템 구성은 차량 내측에서 외측 방향으로 봤을 때 도 1과 같이 차축 중심보다 전방 윗부분에 일정한 거리를 두고 모터 중심이 있으며 후방 윗부분에는 캘리퍼(20)가 위치하고 차축 중심으로 윗부분은 스트럿 장착부 아래 부분은 로어암(40) 장착부 그리고 후방 아래 부분에는 타이로드(50)가 있다.

도 1 및 도 2를 병행 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 인휠 구동장치(100)에서, 모터(110)는 휠(10)의 중심(C1)을 기준으로 회전축의 중심(C2)이 앞쪽으로 배치됨과 동시에 위쪽으로 위치하도록 휠(10) 내부에 배치될 수 있다.

즉, 휠(10)의 중심(C1)을 지나는 수직기준선(L1)보다 회전축의 중심(C2)이 앞쪽(차량의 앞쪽 방향)에 위치하도록 모터(110)가 휠(10) 내부에 위치할 수 있다. 동시에 휠(10)의 중심(C1)을 지나는 수평기준선(L2)보다 회전축의 중심(C2)이 위쪽에 위치하도록 모터(110)가 휠(10) 내부에 위치할 수 있다.

이와 같은 모터(110)의 위치는 주행 중 휠(10)이 상하방향으로 바운스 리바운스하거나, 선회 시 조향각만큼 회전되더라도 샤시부품과 간섭을 피하면서 모터(110)의 사이즈를 최대로 하기 위함이다.

또한, 이렇게 앞쪽 상방으로 오프셋 되는 모터(110)에 의하여 휠(10) 내부의 뒤쪽 하방에 공간이 생성된다. 그 결과, 휠(10) 내부 아래쪽에 서스펜션(60)을 배치할 수 있는 자유도가 커질 수 있다.

캘리퍼(20)는 수직기준선(L1)을 기준으로 뒤쪽(차량의 뒤쪽방향)으로 배치됨과 동시에 수평기준선(L2)을 기준으로 위쪽으로 위치하도록 휠(10) 내부에 배치될 수 있다.

스트럿(30)은 수평기준선(L2)을 기준으로 위쪽에 배치될 수 있다.

로어암(40)은 수평기준선(L2)을 기준으로 아래쪽에 배치될 수 있다.

그리고, 타이로드(50)는 수직기준선(L1)을 기준으로 뒤쪽(차량의 뒤쪽방향)으로 배치됨과 동시에 수평기준선(L2)을 기준으로 아래쪽으로 위치하도록 휠(10) 내부에 배치될 수 있다.

이로써, 캘리퍼(20)와, 로어암(40) 및 타이로드(50)의 간섭 없이, 휠(10)의 내부에 모터(110)를 패키징하는 것이 가능하다.

도 3은 도 1에서 도시한 인휠 구동장치의 동력 전달 과정을 도시한 도면이다.

구동시는 도 2의 섹션 A-A와 같이 모터 안에 동력 전달축인 로터(111)가 있고, 로터 끝에 설치되는 선기어(121)와, 이 선기어와 치물림을 하는 유성기어(122)와, 이 유성기어를 지지하는 캐리어(123)에 의해 1단 감속을 한다.

그리고 캐리어에 스플라인 결합되는 소기어(160)와, 상기 기어와 치물림하는 카운터 기어(130)에 의해 2단 감속을 한다.

카운터 기어에 일체화된 샤프트에 스플라인 결합하는 허브내륜(142)과 허브내륜에 허브볼트로 체결되는 디스크(170) 및 휠이 회전하게 되어 차량이 구동된다.

주행중 허브 내륜을 2개의 볼로 지지하는 허브외륜(143)과 허브외륜을 지지하는 너클(150)이 스트럿 및 로어암(40)을 통해 차체에 결합되며 차량을 지지한다.

제동시에는 휠과 함께 회전하는 디스크에 대하여 너클에 지지된 캘리퍼(20)가 마찰력을 발생시켜 제동이 되며 조향시에는 휠에 조향각을 발생시키는 타이로드(50)가 너클에 연결되어 이루어진다.

도 1 내지 도 3을 병행 참조하면, 일 실시예에 따른 인휠 구동장치(100)는 제1 감속부(120)가 모터(110)의 회전축에 연결되고, 제2 감속부(130)가 제1 감속부(120) 및 허브조립체(140)에 연결될 수 있다.

구체적으로, 제1 감속부(120)는 선기어(121)와, 유성기어(122)와, 캐리어(123)와, 링기어(124)를 포함할 수 있다.

선기어(121)는 모터(110)의 로터(111)의 회전축(114)에 스플라인 결합할 수 있다. 복수 개의 유성기어(122)는 선기어(121)의 둘레를 따라 치합되어 선기어(121)로부터 회전력을 전달 받는다. 그리고 캐리어(123)는 유성기어(122)를 지지한다. 링기어(124)는 복수 개의 유성기어(122)의 둘레를 따라 치합된다. 링기어(124)는 차체에 고정되는 너클(150)에 지지된다.

모터(110)의 회전축(114)이 회전하면, 회전축(114)에 연결된 선기어(121)가 회전한다. 선기어(121)의 회전으로 유성기어(122)는 자전을 하면서 선기어(121)의 둘레를 공전한다. 그리고 유성기어(122)가 회전하면서 유성기어(122)를 지지하는 캐리어(123)가 회전함에 따라 1차 감속된다.

제2 감속부(130)는 캐리어(123)에 결합하는 소기어(160)에 치합하는 카운터기어(130)일 수 있다.

캐리어(123)가 회전하면, 캐리어(123)에 결합된 소기어(160)가 회전하고, 소기어(160)에 치합된 카운터기어(130)가 회전함에 따라 2차 감속되고 토크가 증가한다.

카운터기어(130)의 회전력은 및 허브조립체(140)에 전달된다.

허브조립체(140)는 샤프트(141)와, 허브내륜(142)과, 허브외륜(143)을 포함할 수 있다. 샤프트(141)는 카운터기어(130)와 일체로 형성될 수 있다. 허브내륜(142)은 샤프트(141)에 결합한 후에 허브너트에 의해 조여지며, 디스크(170)에 체결될 수 있다. 허브내륜(142)은 볼트(B)로 휠(10)에 연결된다. 허브외륜(143)은 허브내륜(142)을 회전 가능하게 지지한다. 그리고 허브외륜(143)은 너클(150)에 의해 지지될 수 있다. 너클(150)은 스트럿(30) 및 로어암(40)을 통해 차체에 결합할 수 있다.

카운터기어(130)가 회전하면, 허브내륜(142)이 회전하여 휠(10)이 회전하게 된다.

휠(10)과 함께 회전하는 디스크(170)에 캘리퍼(20)가 마찰 접촉하여 제동이 이루어진다. 이때 캘리퍼(20)는 너클(150)에 의해 지지된다. 그리고, 너클(150)에 연결된 타이로드(50)에 의해 휠(10)의 조향이 이루어진다.

한편, 통상적인 차량에 사용되는 트랜스미션 장치의 감속기어는 소음방지를 위해 비틀림각을 갖는다. 인휠 구동장치에서는 좌측 휠과 우측 휠에 각각 위와 같은 감속부가 필요하며, 2단 이상의 감속을 수행하는 경우에는 많은 기어 부품이 필요하게 된다. 때문에 좌측 휠과 우측 휠에 동일한 부품을 적용하는 것이 제조 공정을 단순화하여 비용저감에 유리하다. 이를 위해, 좌측 휠 및 우측 휠에 각각 기어의 비틀림각의 방향이 동일한 기어부품을 적용할 수 있다.

그러나, 기어의 비틀림각은 스러스트력을 발생시키기 때문에, 동일한 방향의 비틀림각에서 발생하는 스러스트력은 베어링에 큰 하중을 발생시킬 수 있다. 베어링 수명을 늘리기 위해서는 베어링 직경을 늘려야 하나, 최대 허용 회전 속도를 확보하기 위해서는 베어링 직경을 늘릴 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명의 유성기어와 소기어는 캐리어에 결합되며 소기어 양단을 직경이 다른 베어링으로 지지하고, 유성기어의 헬릭스 각과 소기어의 헬릭스 각의 방향이 서로 반대가 되게 결합되는 것을 특징으로 한다.

캐리어에 전달되는 유성기어에서 발생하는 스러스트력과 소기어에서 발생하는 스러스트력이 서로 상쇄가 되어 모터 내부로 전달되는 스러스트력은 크게 감소하게 된다.

두 개의 스러스트력의 합력은 직경이 상대적으로 더 큰 베어링에 지지되도록 할 수 있다.

그 결과 감속기 내부의 베어링은 최대 허용 회전 속도만 고려하여 설계하여도 수명에는 문제가 없게 되므로 감속기측 베어링을 양호하게 설계 가능하다.

또한 스러스트력이 내부에서 상쇄되므로 감속 기구를 좌측 휠과 우측 휠에 동일하게 사용 가능하여 기어 부품의 수를 줄일 수 있는 장점이 있다.

도 4 유성기어의 비틀림각의 방향과 소기어의 비틀림각의 방향을 도시한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 인휠 구동장치(100)는 이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 도 4에서 도시한 바와 같이, 유성기어(122)의 비틀림각(헬릭스(helix)각)(G1)의 방향을 소기어(160)의 비틀림각의 방향(G2)과 반대로 형성한다. 그 결과, 유성기어(122)에서 발생하는 스러스트력과 소기어(160)에서 발생하는 스러스트력은 캐리어(123)에서 서로 상쇄가 되어 스러스트력이 크게 감소한다.

이로써, 소기어를 지지하는 베어링을 설계하는데 있어서, 최대 허용 회전속도만 고려할 수 있기 때문에, 베어링을 양호하게 설계하는 것이 가능하다. 또한, 스러스트력이 휠(10)의 내부에서 상쇄되기 때문에 감속부를 좌측 휠과 우측 휠에 동일하게 적용하여 기어 부품의 수를 줄일 수 있는 이점이 있다.

한편, 모터(110)의 로터(111)는 복열 베어링(115)으로 회전 가능하게 지지될 수 있다. 이때, 복열 베어링(115)은 앵귤러(angular) 베어링으로서, 선기어에서 발생하는 스러스트력을 방향에 관계없이 지지할 수 있다. 복열 베어링(115) 위에는 레졸버(116)가 설치되어 모터(110)의 회전 정보를 인버터에 전한다. 로터(111)의 둘레에는 스테이터(112)가 형성되며, 스테이터(112)에는 코일(113)이 감긴다.

본 발명은 모터, 너클, 유성기어 세트, 소기어, 카운터 기어, 허브 ASSY, 디스크 등의 순서로 조립된다.

모터는 스테이터 코어(112), 스테이터 코일(113) 및 로터(rotor; 111)를 포함한다. 모터가 3상(three phase) 모터인 경우, 스테이터 코일은 U상 코일, V상 코일 및 W상 코일을 포함할 수 있다.

로터(111)는 스테이터 코어 또는 스테이터 코일의 내주 측에 배치되며 더블 앵귤러 볼 베어링(115)을 통해 모터 커버에 의해 회전 가능하게 지지된다.

볼 베어링 뒤에는 레졸버(116)가 장착되어 모터 제어를 위한 위치 정보를 인버터에 전달한다.

로터(111)의 회전 출력은 감속 기구를 경유하여 휠에 전달된다. 감속 기구는 유성기어 세트 및 카운터 기어 기구를 포함하여 2단계 감속을 실현한다.

도 2의 단면 A-A에 나타나듯이, 유성기어 세트는 타이어/휠 어셈블리 내의 모터보다 더 차량 외부측에 배치된다.

유성기어 세트는 모터 중심과 같은 축선에 배치되며, 선기어, 유성기어, 유성 캐리어, 및 링 기어를 포함한다.

선기어(121)는 로터(111)에 스플라인 결합되며 링기어(124)는 너클에 볼트로 고정되므로 캐리어를 통해 감속이 된다.

캐리어는 3개의 베어링으로 로터(111), 링기어(124), 허브 외륜(143)과 일체화된 감속기 커버에 의해 지지된다.

카운터 기어 세트는 제1 유성기어보다 더 차량 외부측에 배치된다. 카운터 기어 세트는 제1 유성기어의 출력 캐리어에 배치되는 작은 직경의 기어(160) 및 구동 기어에 맞물리는 큰 직경의 카운터 기어(130)를 포함한다.

작은 직경의 구동 기어는 캐리어에 스플라인 끼워 맞춤되어 있다.

큰 직경의 카운터 기어는 너클 쪽은 베어링으로 지지되고 허브 쪽은 샤프트가 허브내륜(142)에 스플라인 결합되어 허브너트에 의해 고정된다.

허브는 내륜측 부재가 카운터 기어의 샤프트와 스플라인 결합하여 증배된 토크를 휠에 전달한다. 외륜측 부재는 외주 측으로부터 내륜측 부재를 둘러싸도록 배치되며 너클에 볼트로 고정되어 내륜측 부재를 지지한다.

또한 외륜측 부재에는 감속기 커버가 일체화되어 너클에 결합되며 감속기 내부에 오일이 새지 않도록 씰링 처리된다.

너클과 모터 하우징 사이에도 씰이 들어가 모터 내부의 오일이 새지 않도록 한다.

이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 인휠 구동장치에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 휠 20: 캘리퍼
30: 스트럿 40: 로어암
50: 타이로드 100: 인휠 구동장치
110: 모터 111: 로터
112: 스테이터 113: 코일
114: 회전축 120: 제1 감속부
121: 선기어 122: 유성기어
123: 캐리어 124: 링기어
130: 제2 감속부(카운터기어) 140: 허브조립체
141: 샤프트 142: 허브내륜
143: 허브외륜 150: 너클
160: 소기어 170: 디스크

Claims

차량의 휠 내부에 구비되는 것으로서,
인휠 모터;
유성 기어 세트;
카운터 기어 기구;
상기 카운터 기어 기구에 구비되는 소기어가 결합되는 캐리어를 양쪽에서 지지하는 베어링;
상기 카운터 기어 기구에 일체화된 샤프트에 스플라인 결합되는 허브 내륜; 및
상기 허브 내륜에 허브 볼트로 체결되는 디스크
를 포함하고,
상기 유성 기어 세트에 의해 1단 감속하고 상기 캐리어에 스플라인 결합되는 상기 소기어와 상기 카운터 기어 기구에 의해 2단 감속하며,
상기 허브 내륜, 상기 디스크 및 상기 휠의 회전을 이용하여 상기 차량을 구동시키는 것을 특징으로 하는 인휠 어셈블리.
제 1 항에 있어서,
볼들을 이용하여 상기 허브 내륜을 지지하는 허브 외륜;
상기 허브 외륜을 지지하는 너클; 및
너클에 지지된 캘리퍼
를 더 포함하여,
상기 인휠 어셈블리는 상기 휠과 함께 회전하는 상기 디스크에 상기 캘리퍼가 마찰력을 발생시켜 상기 차량을 제동시키는 것을 특징으로 하는 인휠 어셈블리.
제 1 항에 있어서,
볼들을 이용하여 상기 허브 내륜을 지지하는 허브 외륜; 및
상기 허브 외륜을 지지하는 너클
을 더 포함하며,
상기 인휠 어셈블리는 스트럿과 로어암을 통해 상기 너클을 차체에 결합시켜 상기 차량을 지지하는 것을 특징으로 하는 인휠 어셈블리.
제 1 항에 있어서,
상기 인휠 모터의 출력축은 차축을 기준으로 전방 상단에 오프셋되어 위치하는 것을 특징으로 하는 인휠 어셈블리.
차량의 휠 내부에 구비되는 것으로서,
인휠 모터;
유성 기어 세트;
카운터 기어 기구;
상기 카운터 기어 기구에 일체화된 샤프트에 스플라인 결합되는 허브 내륜; 및
상기 허브 내륜에 허브 볼트로 체결되는 디스크
를 포함하며,
상기 카운터 기어 기구와 상기 유성 기어 세트를 구성하는 유성 기어의 헬릭스 각 방향이 서로 반대로 형성되고,
상기 유성 기어 세트에 의해 1단 감속하고 캐리어에 스플라인 결합되는 소기어와 상기 카운터 기어 기구에 의해 2단 감속하며,
상기 허브 내륜, 상기 디스크 및 상기 휠의 회전을 이용하여 상기 차량을 구동시키는 것을 특징으로 하는 인휠 어셈블리.
차량의 각 바퀴에 장착되는 휠; 및
상기 휠 내부에 구비되는 것으로서, 인휠 모터; 유성 기어 세트; 카운터 기어 기구; 상기 카운터 기어 기구에 일체화된 샤프트에 스플라인 결합되는 허브 내륜; 및 상기 허브 내륜에 허브 볼트로 체결되는 디스크를 포함하며, 상기 카운터 기어 기구와 상기 유성 기어 세트를 구성하는 유성 기어의 헬릭스 각 방향이 서로 반대로 형성되는 인휠 어셈블리
를 포함하며,
상기 유성 기어 세트에 의해 1단 감속하고 캐리어에 스플라인 결합되는 소기어와 상기 카운터 기어 기구에 의해 2단 감속하며,
상기 허브 내륜, 상기 디스크 및 상기 휠의 회전을 이용하여 상기 차량을 구동시키는 것을 특징으로 하는 차량.
삭제
제 6 항에 있어서,
상기 인휠 어셈블리는,
볼들을 이용하여 상기 허브 내륜을 지지하는 허브 외륜;
상기 허브 외륜을 지지하는 너클; 및
너클에 지지된 캘리퍼
를 더 포함하며,
상기 인휠 어셈블리는 상기 휠과 함께 회전하는 상기 디스크에 상기 캘리퍼가 마찰력을 발생시켜 상기 차량을 제동시키는 것을 특징으로 하는 차량.
제 6 항에 있어서,
상기 인휠 어셈블리는,
볼들을 이용하여 상기 허브 내륜을 지지하는 허브 외륜; 및
상기 허브 외륜을 지지하는 너클
을 더 포함하며,
상기 인휠 어셈블리는 스트럿과 로어암을 통해 상기 너클을 차체에 결합시켜 상기 차량을 지지하는 것을 특징으로 하는 차량.
제 6 항에 있어서,
상기 인휠 모터의 출력축은 차축을 기준으로 전방 상단에 오프셋되어 위치하는 것을 특징으로 하는 차량.