KR101621982B1 - 인휠 구동시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 인휠 구동시스템은 휠디스크(2)에 캘리퍼(3)를 적용하도록 서로 일치되는 동일선상(K-K)으로 모터(4)와 휠(1)의 축중심이 이루어지고, 회전 링기어(13)의 안쪽에서 1차캐리어(12)가 내접되고 바깥쪽에서 2차캐리어(14)가 외접되어 상기 모터(4)의 입력토크를 2단계로 감속시킨 출력토크로 전환시켜주는 감속기(10)를 갖춤으로써, 감속기(10)의 폭 크기 최소화로 감속기(10)의 점유공간을 크게 줄일 수 있고, 또한 감속기 하우징(16)에 너클 기능을 부여함으로써 경량재질의 모터하우징(5)을 통한 경량화도 가능한 특징을 갖는다.

Description

인휠 구동시스템{In Wheel Driven System}

본 발명은 인휠 구동시스템에 관한 것으로, 특히 2개의 캐리어를 각각 외접 및 내접한 링기어를 통한 이중적인 감속작용으로 감속비를 높이면서 휠축방향으로 폭 크기증가를 최소화한 박형 감속기를 갖는 인휠 구동시스템에 관한 것이다.

일반적으로 인휠 구동시스템은 휠의 안쪽에서 제동장치와 함께 장착되어진 모터와 감속기를 구비한다.

상기 인휠 구동시스템은 구동축과 휠축이 불일치하는 감속기타입과 구동축과 휠축이 일치하는 축형 감속기타입으로 구별되며, 상기 구동축과 휠축이 일치하는 축형 감속기타입은 모터와 감속기 및 허브가 동일축상으로 나란히 배열되는 구조가 적용된다.

상기와 같은 감속기는 감속기어방식에 의해 단열 유성기어 타입 감속기와 2열 유성기어 타입 감속기나 또는 카운터 + 유성기어 타입 감속기나 사이클로이드 타입 감속기로 구별되어진다.

소형차량에 인휠시스템이 적용되기 위해선 모터의 크기가 작아야하며, 모터 크기 축소를 위해서는 감속기가 필수적으로 적용되어야 만 한다.

하지만, 단열 유성기어 타입 감속기는 감속비가 작아 모터사이즈 소형화에 어려움이 있고, 2열 유성기어 타입 감속기는 감속기 공간만큼 폭이 증가하여 휠 안으로 유닛을 패키지화하는데 불리하며, 카운터 + 유성기어 타입 감속기는 2축이 되어 휠사이즈가 커지고 내구에 불리한 구조이다.

또한, 사이클로이드 타입 감속기는 제작비용이 높아 비용면에서 불리한 구조이다.

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 2개의 캐리어를 각각 외접 및 내접한 링기어를 통한 이중적인 감속작용으로 감속비를 높이면서 부품수량을 줄인 유성기어로 감속기의 폭 크기를 최소화함으로써 감속기 설치부위에서 점유공간을 크게 줄이고, 감속기 하우징에 너클 기능을 부여함으로써 경량재질의 모터하우징을 통한 경량화도 가능한 인휠 구동시스템을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인휠 구동시스템은 제동을 수행하는 캘리퍼가 결합되어진 휠디스크를 설치한 휠의 휠축과 모터출력축이 서로 일치한 동일선상을 형성하는 모터와;

상기 모터출력축과 결합되어 회전되는 선기어에 의해 자전되는 1차캐리어가 안쪽부위에서 내접되어 1차 감속된 출력토크를 발생시키고, 상기 1차 감속된 출력토크를 다시 2차 감속된 출력토크로 바꿔 휠디스크로 전달하는 2차캐리어가 바깥쪽부위에서 외접되는 회전 링기어를 갖춘 감속기;

를 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 모터의 모터하우징은 알루미늄과 같은 경량재질로 이루어진다.

상기 2차캐리어는 고정 링기어에 내접되어진다.

상기 1차캐리어와 2차캐리어는 각각 적어도 1개 이상으로 구성하고, 상기 회전 링기어를 사이에 두고 서로 엇갈리게 교차되도록 배열되어진다.

상기 감속기는 허브베어링을 매개로 상기 휠축부위에 결합되고, 너클로 기능하도록 강재질로 이루어진 감속기하우징을 갖추게 된다.

이러한 본 발명의 인 휠 구동시스템은 2개의 캐리어를 각각 외접 및 내접한 링기어를 통한 높은 감속비로 부품수량 축소와 폭 크기 최소화로 감속기의 점유공간 축소로 소형화를 가능하게 하고, 너클 부위의 하중 부담을 감속기쪽으로 전환시켜 경량재질로 만들어진 모터를 통한 경량화는 물론 비용도 절감할 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명의 인휠 구동시스템은 모터와 휠축을 일치시켜 내구성을 강화하고, 휠 디스크의 적용으로 제동성능을 향상하고 회생제동을 통한 연비도 향상시킬 수 있는 효과도 있게 된다.

또한, 본 발명의 인휠 구동시스템 소형화로 4륜 장착을 가능하게 하여 4륜 독립제어를 통한 차량 성능도 향상되는 효과도 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 인휠 구동시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 인휠 구동시스템의 작동도이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 실시예에 따른 인휠 구동시스템의 구성도를 나타내며, 도시된 바와 같이 인휠 구동시스템은 모터출력축(7)이 휠(1)의 휠축(30)과 서로 일치되는 동일선상(K-K)을 형성하고 상기 모터출력축(7)으로 모터토크를 전달하는 모터(4)와, 상기 모터(4)의 출력토크를 유성기어로 2단계 감속하고 최종감속된 출력토크를 캘리퍼(3)가 장착된 휠디스크(2)로 전달하는 감속기(10)로 구성되어진다.

상기와 같이 인휠 구동시스템은 유성기어를 갖춘 감속기타입이고, 휠디스크(2)에 캘리퍼(3)를 적용하며, 서로 일치되는 동일선상(K-K)으로 모터(4)와 휠(1)의 축중심이 이루어진 타입이다.

그러므로, 본 실시예에 따른 상기 인휠 구동시스템은 드럼브레이크 대비 향상된 제동성능으로 회생제동에 의한 연비 향상에도 유리하면서도 작은 휠디스크 사이즈로 소형차량에서도 용이하게 장착될 수 있게 된다.

상기 모터(4)는 로터(6)를 감싼 모터하우징(5)이 알루미늄과 같은 경량재질로 이루어져 모터(4)의 중량을 크게 줄일 수 있는데, 이는 감속기(10)에 너클의 기능을 부여해줌에 기인된다.

상기 감속기(10)는 모터(4)의 모터토크를 전달하는 모터출력축(7)과 결합되어 회전되는 선기어(11)와, 감속기하우징(16)에 결합되고 상기 선기어(11)를 통해 전달된 모터토크를 2단계로 감속해 휠디스크(2)로 전달하는 유성기어세트와, 상기 유성기어세트를 수용한 감속기하우징(16)으로 구성되어진다.

상기 유성기어세트는 상기 선기어(11)를 통해 자전되는 1차캐리어(12)와, 상기 1차캐리어(12)를 안쪽부위에서 고정하고 1차캐리어(12)를 통해 전달된 모터토크를 1차 감속한 1차 출력토크를 발생시키는 회전 링기어(13)와, 상기 회전 링기어(13)의 바깥쪽에서 회전 링기어(13)를 통해 자전 및 공전되어 1차 출력토크를 2차 감속한 2차 출력토크를 휠디스크(2)로 전달하는 2차캐리어(14)와, 상기 2차캐리어(14)를 안쪽부위에서 고정하는 고정 링기어(15)로 구성되어진다.

상기 1차캐리어(12)와 2차캐리어(14)는 각각 4개를 한쌍으로 구성되며, 상기 1차캐리어(12)와 2차캐리어(14)는 회전 링기어(13)를 사이에 두고 서로 엇갈리게 교차되도록 배열되어진다.

상기 감속기하우징(16)은 너클로 기능하도록 강재질로 이루어지고, 허브베어링(20)을 매개로 휠축(30)부위에 결합되어진다.

도 2는 본 실시예에 따른 인휠 구동시스템의 작동도를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 모터(4)의 구동으로 회전되는 모터출력축(7)과 함께 선기어(11)가 회전되면, 상기 선기어(11)에 외접되고 회전 링기어(13)에 내접되어진 1차캐리어(12)가 자전되어진다.

상기 1차캐리어(12)의 자전으로 이를 내접한 회전 링기어(13)가 회전되고, 상기 회전 링기어(13)가 회전됨으로써 1차캐리어(12)를 통해 전달되어진 모터(4)의 입력토크는 1차로 감속한 1차 출력토크로 전환되어진다.

이어, 상기 회전 링기어(13)의 회전은 그 바깥쪽에 외접되어진 2차캐리어(14)를 자전시키게 되고, 상기 2차캐리어(14)의 자전 및 공전으로 1차로 감속된 출력토크를 다시 2차로 감속한 2차 출력토크가 발생되어진다.

상기 2차로 감속된 출력토크는 최종 감속된 출력토크로서 휠디스크(2)로 전달되어진다.

상기와 같이 본 실시예에 따른 감속기(10)는 회전 링기어(13)의 안쪽에서 1차캐리어(12)가 내접되고 바깥쪽에서 2차캐리어(14)가 외접되어 상기 모터(4)의 입력토크를 2단계로 감속시킨 출력토크로 전환시켜줌으로써, 감속기(10)의 폭 크기를 최소화해 감속기(10)의 점유공간을 크게 줄일 수 있어 인휠 구동시스템을 소형화할 수 있게 된다.

또한, 상기 감속기(10)에는 강재질로 이루어진 감속기하우징(16)이 적용됨으로써, 모터(4)의 모터하우징(5)을 알루미늄과 같은 경량재질로 만들어 줄 수 있어 모터(4)를 보다 경량화시켜 줄 수 있게 된다.

1 : 휠 2 : 휠디스크
3 : 캘리퍼 4 : 모터
5 : 모터하우징 6 : 로터
7 : 모터출력축 10 : 감속기
11 : 선기어 12 : 1차캐리어
13 : 회전 링기어 14 : 2차캐리어
15 : 고정 링기어 16 : 감속기하우징
20 : 허브베어링 30 : 허브

Claims (5)

1. 제동을 수행하는 캘리퍼가 결합되어진 휠디스크를 설치한 휠의 휠축과 모터출력축이 서로 일치한 동일선상을 형성하는 모터와;
   상기 모터출력축과 결합되어 회전되는 선기어에 의해 자전되는 1차캐리어가 안쪽부위에서 내접되어 1차 감속된 출력토크를 발생시키고, 상기 1차 감속된 출력토크를 다시 2차 감속된 출력토크로 바꿔 휠디스크로 전달하는 2차캐리어가 바깥쪽부위에서 외접되는 회전 링기어를 갖춘 감속기;
   를 포함한 것을 특징으로 하는 인휠 구동시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 모터의 모터하우징은 알루미늄과 같은 경량재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 인휠 구동시스템.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 2차캐리어는 고정 링기어에 내접되어진 것을 특징으로 하는 인휠 구동시스템.
   
4. 청구항 1에 있어서, 상기 1차캐리어와 2차캐리어는 각각 적어도 1개 이상으로 구성하고, 상기 회전 링기어를 사이에 두고 서로 엇갈리게 교차되도록 배열되어진 것을 특징으로 하는 인휠 구동시스템.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 감속기는 허브베어링을 매개로 상기 휠축 부위에 결합되고, 너클로 기능하도록 강재질로 이루어진 감속기하우징을 갖춘 것을 특징으로 하는 인휠 구동시스템.
   

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