KR102119101B1 - 모터 구동형 차량 및 그에 사용되는 휠 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 전원과 휠지지체를 구비하는 차체; 상기 휠지지체에 고정 결합되는 허브와, 베어링을 매개로 상기 허브에 대해 회전 가능하게 결합되는 회전 부재를 구비하는 휠허브베어링; 상기 회전 부재에 고정 결합되어 상기 휠지지체에 대해 회전 가능하게 설치되고, 타이어가 설치되는 대상이 되는 휠; 상기 휠의 내주면에 고정 형성되는 링 기어; 상기 링 기어에 접속되어 상기 링 기어를 회전시킴에 의해, 상기 휠을 회전시키는 복수의 구동 기어; 및 상기 휠의 외측에서 상기 휠지지체에 고정 설치된 채로 상기 전원의 전력을 공급받아 작동하고, 각각이 상기 복수의 구동 기어 중 하나를 회전 구동하는 복수의 모터를 포함하는, 모터 구동형 차량 및 그에 사용되는 휠 어셈블리를 제공한다.

Description

모터 구동형 차량 및 그에 사용되는 휠 어셈블리{MOTOR-DRIVING TYPE VEHICLE AND WHEEL ASSEMBLY USED THEREFOR}
본 발명은 모터의 출력을 이용하여 주행하는 차량 및 그에 사용되는 휠 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로, 전기 모터를 이용한 차량 구동 방식은 앞바퀴 또는 뒷바퀴에서 개별 바퀴를 하나의 모터로 구동하는 것이다.
이를 위해서는, 모터의 부피가 크고 차동 기어장치 및 모터에서 바퀴까지 동력을 전달하는 드라이브 샤프트 등 필요한 부품이 많고, 그 구조가 복잡하다. 그에 따라, 차량의 무게를 증가시키는 부품들이 많아, 위 구동 방식은 차량의 동력 성능 및 모터 구동용 전원 효율 측면에서 불리하다.
나아가, 해당 모터가 고장 나는 경우에는, 해당 바퀴에 대한 구동이 불가능하다. 해당 바퀴에 할당된 모터가 하나여서, 그를 대신하여 해당 바퀴를 구동할 동력원이 없기 때문이다.
본 발명의 일 목적은, 모터와 휠 간의 간결한 연결 구조를 통해서 휠의 구동 방식을 단순화할 수 있고, 휠 내의 여유 공간을 확보할 수 있게 하는, 모터 구동형 차량 및 그에 사용되는 휠 어셈블리를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은, 복수의 모터 중 일부가 고장난 상황에서도 해당 휠을 구동할 수 있으며, 휠에 대한 구동 모드를 다양화할 수 있는, 모터 구동형 차량 및 그에 사용되는 휠 어셈블리를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 모터 구동형 차량은, 전원과 휠지지체를 구비하는 차체; 상기 휠지지체에 고정 결합되는 허브와, 베어링을 매개로 상기 허브에 대해 회전 가능하게 결합되는 회전 부재를 구비하는 휠허브베어링; 상기 회전 부재에 고정 결합되어 상기 휠지지체에 대해 회전 가능하게 설치되고, 타이어가 설치되는 대상이 되는 휠; 상기 휠의 내주면에 고정 형성되는 링 기어; 상기 링 기어에 접속되어 상기 링 기어를 회전시킴에 의해, 상기 휠을 회전시키는 복수의 구동 기어; 및 상기 휠의 외측에서 상기 휠지지체에 고정 설치된 채로 상기 전원의 전력을 공급받아 작동하고, 각각이 상기 복수의 구동 기어 중 하나를 회전 구동하는 복수의 모터를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 휠지지체와 상기 허브 사이에 위치하며, 상기 복수의 모터를 상기 휠지지체에 대해 고정 결합시키는 설치 브라켓이 더 구비되고, 상기 설치 브라켓은, 상기 허브와 함께 상기 휠지지체에 결합되는 코어부; 상기 코어부에서 방사상으로 연장되는 복수의 가지부; 및 상기 가지부의 자유단에 형성되고, 상기 복수의 모터 중 하나를 고정하는 고정부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 설치 브라켓의 상기 코어부는, 상기 허브와 일체로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 복수의 구동 기어를 감싸는 보호 커버가 더 구비되고, 상기 보호 커버는, 상기 복수의 모터 각각의 출력축이 관통하는 링 형태의 바닥판; 상기 바닥판의 외측 모서리에서 돌출하여, 상기 휠 내로 삽입되는 외벽판; 및 상기 바닥판의 내측 모서리에서 돌출하여, 상기 외벽판과 평행하게 배치되는 내벽판을 포함하고, 상기 복수의 구동 기어는, 상기 바닥판, 상기 외벽판, 및 상기 내벽판에 의해 정의되는 공간에 위치할 수 있다.
여기서, 상기 휠의 내주면에서 돌출 형성되어, 상기 바닥판과 마주하도록 배치되는 제한판이 더 구비되고, 상기 복수의 구동 기어는, 상기 바닥판, 상기 외벽판, 상기 내벽판, 및 상기 제한판에 의해 정의되는 공간에 위치할 수 있다.
여기서, 상기 링 기어는, 상기 휠과 일체로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 휠의 내주면에 삽입되어 상기 휠과 결합되는 보조휠이 더 구비되고, 상기 링 기어는, 상기 보조휠의 내주면에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 회전 부재와 함께 상기 휠에 고정 결합되고, 상기 휠의 내부 공간에 배치되는 브레이크 디스크; 및 상기 브레이크 디스크를 클램핑하여 상기 휠을 제동하는 브레이크 캘리퍼를 더 구비될 수 있다.
여기서, 상기 복수의 모터 중 적어도 하나는, 상기 복수의 모터 중 나머지와는 다른 출력 토크를 가질 수 있다.
여기서, 상기 복수의 구동 기어 중 적어도 하나는, 상기 복수의 구동 기어 중 나머지와는 다른 사이즈를 가질 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따른 모터 구동형 휠 어셈블리는, 차체의 일부를 이루도록 구성되는 휠지지체; 상기 휠지지체에 대해 회전 가능하게 설치되고, 타이어가 설치되는 대상이 되는 휠; 상기 휠의 내주면에 고정적으로 형성되는 링 기어; 상기 링 기어에 접속되어 상기 링 기어를 회전시킴에 의해, 상기 휠을 회전시키는 복수의 구동 기어; 및 상기 휠지지체에 고정적으로 설치되고, 각각이 상기 복수의 구동 기어 중 하나를 회전 구동하는 복수의 모터를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 휠지지체에 설치되고, 상기 복수의 모터를 상기 휠지지체에 대해 고정 결합되게 하는 설치 브라켓이 더 구비되고, 상기 설치 브라켓은, 상기 휠지지체에 결합되는 코어부; 상기 코어부에서 방사상으로 연장되는 복수의 가지부; 및 상기 가지부의 자유단에 형성되고, 상기 복수의 모터 중 하나를 고정하는 고정부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 구동 기어를 감싸는 보호 커버가 더 구비되고, 상기 보호 커버는, 상기 복수의 모터 각각의 출력축이 관통하는 링 형태의 바닥판; 상기 바닥판의 외측 모서리에서 돌출하여, 상기 휠 내로 삽입되는 외벽판; 및 상기 바닥판의 내측 모서리에서 돌출하여, 상기 외벽판과 평행하게 배치되는 내벽판을 포함하고, 상기 복수의 구동 기어는, 상기 바닥판, 상기 외벽판, 및 상기 내벽판에 의해 정의되는 공간에 위치할 수 있다.
여기서, 상기 휠의 내주면에서 돌출 형성되어, 상기 바닥판과 마주하도록 배치되는 제한판이 더 구비되고, 상기 복수의 구동 기어는, 상기 바닥판, 상기 외벽판, 상기 내벽판, 및 상기 제한판에 의해 정의되는 공간에 위치할 수 있다.
여기서, 상기 휠에 고정 결합되고, 상기 휠의 내부 공간에 배치되는 브레이크 디스크; 및 상기 브레이크 디스크를 클램핑하여 상기 휠을 제동하는 브레이크 캘리퍼가 더 구비될 수 있다.
여기서, 상기 복수의 모터 중 적어도 하나는, 상기 복수의 모터 중 나머지와는 다른 출력 토크를 가질 수 있다.
여기서, 상기 복수의 구동 기어 중 적어도 하나는, 상기 복수의 구동 기어 중 나머지와는 다른 사이즈를 가질 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 모터 구동형 차량 및 그에 사용되는 휠 어셈블리에 의하면, 복수의 구동 모터에 연결된 구동 기어는 휠에 장착된 링 기어와 맞물리므로 모터와 휠 간의 동력 연결 구조를 간단화할 수 있게 된다. 그에 따라, 휠 내의 여유 공간이 생겨서 브레이크 장치를 휠 내에 추가할 수 있기도 하다.
복수의 모터 중 일부가 고장난 상황에서도 나머지 모터를 구동하여 해당 휠에 대한 구동은 안정적으로 이루어지게 할 수 있다. 나아가, 복수의 모터가 서로 다른 출력 토크를 갖도록 하고 그들이 다양한 운전 상황에 따라 선택적으로 작동하게 함으로써, 휠에 대한 구동 모드를 도로 조건에 맞게 다양화할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동형 차량(100)에 대한 개념도이다.
도 2는 도 1에 적용된 모터 구동형 휠 어셈블리(200)에 대한 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 모터 구동형 휠 어셈블리(200)의 일 변형예에 따른 모터 구동형 휠 어셈블리(200A)에 대한 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 휠(220)에 대한 일 변형예에 따른 휠(220')을 보인 분해 사시도이다.
도 5는 도 2의 모터 구동형 휠 어셈블리(200)의 다른 변형예에 따른 모터 구동형 휠 어셈블리(200B)에 대한 조립 사시도이다.
도 6은 도 5의 모터 구동형 휠 어셈블리(200B)에 대한 종단면도이다.
도 7은 도 2의 모터 구동형 휠 어셈블리(200)의 또 다른 변형예에 따른 모터 구동형 휠 어셈블리(200C)에 대한 분해 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 모터 구동형 차량 및 그에 사용되는 휠 어셈블리에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 구동형 차량(100)에 대한 개념도이다.
본 도면을 참조하면, 모터 구동형 차량(100)은 차체(110), 모터 구동형 휠 어셈블리(130), 컨트롤러(150), 및 조작 유닛(170)을 포함할 수 있다.
차체(110)는 차량의 기본 프레임을 이루는 구성이다. 차체(110)에는 엔진, 조향 장치, 승객 룸 등이 형성될 수 있다. 차량이 전기차인 경우라면, 엔진은 구비되지 않을 수 있다. 또한, 차체(110)에는 모터 구동형 휠 어셈블리(130)에 전력을 공급하기 위한 전원(111)이 설치될 수 있다. 전원(111)은 전력이 충전된 배터리이거나, 엔진의 작동에 의해 전력을 생산하는 알터네이터일 수 있다. 휠지지체(115)는 네 개의 바퀴 각각에 대응하도록 형성될 수 있다.
모터 구동형 휠 어셈블리(130)는 모터를 이용하여 바퀴를 구동하는 구성이다. 이러한 모터 구동형 휠 어셈블리(130)는 휠지지체(115)에 설치될 수 있다. 모터 구동형 휠 어셈블리(130)는 그 자신이 단독으로 바퀴를 구동하거나, 엔진에 의한 바퀴의 구동을 보조할 수 있다.
컨트롤러(150)는 모터 구동형 휠 어셈블리(130)의 작동을 제어하기 위한 제어 명령을 생성하는 구성이다. 컨트롤러(150)는 모터 구동형 휠 어셈블리(130)에 대한 전원(111)의 전력 공급을 제어하기도 한다.
조작 유닛(170)은 차량에 탑승한 운전자로부터 모터 구동형 휠 어셈블리(130)의 작동에 관한 제어 입력을 받는 구성이다. 이러한 제어 입력은 컨트롤러(150)로 입력되고, 컨트롤러(150)는 제어 입력에 상응하는 제어 명령을 생성하게 된다.
이상의 모터 구동형 휠 어셈블리(130)에 대해서는 도 2 내지 도 7을 참조하여 구체적으로 설명한다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 모터 구동형 휠 어셈블리(130)에 대한 참조번호로는 200, 200A, 200B, 200C 등을 사용하기로 한다.
도 2는 도 1에 적용된 모터 구동형 휠 어셈블리(200)에 대한 분해 사시도이다.
본 도면을 참조하면, 모터 구동형 휠 어셈블리(200)는, 휠허브베어링(210), 휠(220), 링 기어(230), 구동 기어(240), 모터(250), 및 설치 브라켓(260)을 포함할 수 있다.
휠허브베어링(210)은 차체(110), 구체적으로는 휠지지체(115)에 연결되어, 그에 대해 휠(220)을 회전 가능하게 지지하는 구성이다. 이 경우에, 휠지지체(115)는 조향 너클이 될 수 있다. 휠허브베어링(210)은 허브(211)와, 회전 부재(215)로 구성될 수 있다. 허브(211)가 휠지지체(115)에 고정 결합되는 것이라면, 회전 부재(215)는 베어링(미도시)을 매개로 허브(211)에 대해 회전 가능하게 결합될 수 있다.
휠(220)은 회전 부재(215)에 고정 결합되어 휠지지체(115)에 대해 회전 가능하게 설치되는 구성이다. 휠(220)은 몸체(221), 외판(223), 및 제한판(225)을 구비할 수 있다. 몸체(221)는 대체로 원통 형태로 형성되고, 그의 외주면에는 타이어가 장착될 수 있다. 외판(223)은 몸체(221)의 개방된 일 단부를 막도록 배치되고, 회전 부재(215)가 결합되는 대상이 된다. 제한판(225)은 후술할 링 기어(230)와 인접한 채로, 몸체(221)의 내주면에서 돌출되는 링 형상의 플레이트일 수 있다.
링 기어(230)는 휠(220), 구체적으로 몸체(221)의 내주면에 고정 형성되는 기어이다. 이러한 링 기어(230)는 몸체(221)에 결합된 것이거나, 그와 일체로 성형된 것일 수 있다.
구동 기어(240)는 링 기어(230)에 접속하여, 링 기어(230)를 회전 구동하는 구성이다. 구동 기어(240)는 복수 개로 구비될 수 있다. 이 경우, 복수의 구동 기어(240)는 링 기어(230)의 원주 방향을 따라 서로 이격된 위치에서 링 기어(230)와 접속될 수 있다. 여기서, 복수의 구동 기어(240) 중 적어도 하나는 나머지에 비해 다른 사이즈를 가질 수 있다. 그 경우, 그 하나의 구동 기어(240)와 링 기어(230) 간의 기어비와, 나머지 구동 기어(240)와 링 기어(230) 간의 기어비는 서로 다르게 된다. 이러한 기어비의 차이에 의거하여, 특정한 구동 기어(240)가 구동됨에 따라 링 기어(230)는 다른 구동 기어(240)에 의해 구동될 때와는 다른 속도로 구동될 수 있다.
모터(250)는 구동 기어(240)를 회전 구동하는 구성이다. 모터(250)는 전원(111, 도 1)에서 전력을 공급받아, 그의 출력축에 연결된 구동 기어(240)를 회전시키게 작동한다. 모터(250)는 휠(220)의 외측에 배치되어, 휠(220)의 내부 공간을 잠식하지 않을 수 있다. 모터(250)는 복수의 구동 기어(240) 각각에 대응하여 역시 복수 개로 구비될 수 있다. 그에 의해, 하나의 모터(250)는 하나의 구동 기어(240)를 작동시킬 수 있다. 복수의 모터(250) 중 적어도 하나는 나머지와 다른 출력 토크를 가질 수 있다. 그에 의해, 차량이 평지, 오르막, 내리막 등의 각기 다른 도로 환경에서 주행할 때, 그 환경에 맞는 모터(250)가 작동되어 휠(220)을 구동할 수 있다.
설치 브라켓(260)은 모터(250)를 휠지지체(115)에 대해 고정되게 하는 구성이다. 설치 브라켓(260)은 휠지지체(115)와 허브(211) 사이에 위치하며, 그들에 고정될 수 있다. 설치 브라켓(260)은, 구체적으로, 코어부(261), 가지부(263), 및 고정부(265)를 가질 수 있다. 코어부(261)는 허브(211)에 대응하는 부분으로서, 허브(211)와 함께 휠지지체(115)에 결합된다. 가지부(263)는 코어부(261)에서 방사상으로 연장되고, 모터(250)의 개수에 대응하여 복수 개로 구비될 수 있다. 고정부(265)는 가지부(263)의 자유단에 형성되어, 모터(250)를 고정하는 구성이다. 고정부(265)는, 예를 들어 링 형상을 가질 수 있고, 이와 달리 클램프로서 형성될 수도 있다. 가지부(263) 및 고정부(265)의 위치에 의해, 모터(250)는 휠(220)의 몸체(221)의 내주면에 설치된 링 기어(230)에 맞물리는 구동 기어(240)를 회전 구동할 수 있게 된다.
이러한 구성에 의하면, 복수의 모터(250)는 다른 복잡한 구성 없이도 휠지지체(115)에 설치되어 휠(220) 내주면에 형성된 링 기어(230)에 접속된 구동 기어(240)를 회전 구동할 수 있게 된다.
나아가, 모터(250)는 휠(220) 내로 들어가지 않고 휠(220)의 외측에 배치된다. 그에 따라, 휠(220)의 내부에 모터(250)가 배치되는 방식에 비해, 휠(220)의 내부 공간 확보가 용이하다. 이렇게 확보된 휠(220)의 내부 공간은, 도 7을 참조하여 후술할 바와 같이, 브레이크 장치를 설치하기 위해 활용될 수 있다.
또한, 복수의 모터(250)에 의해 어느 하나의 모터가 고장 나더라도 나머지 모터(250)가 작동하여 휠(220)에 대한 안정적인 구동을 보장할 수 있게 된다.
이상의 모터 구동형 휠 어셈블리(200)의 다른 형태들에 대해 도 3 등을 참조하여 설명한다.
도 3은 도 2의 모터 구동형 휠 어셈블리(200)의 일 변형예에 따른 모터 구동형 휠 어셈블리(200A)에 대한 분해 사시도이다.
본 도면을 참조하면, 모터 구동형 휠 어셈블리(200A)는 앞선 모터 구동형 휠 어셈블리(200)와 대체로 동일하나, 휠허브베어링(210') 및 설치 브라켓(260')에서 차이가 있다.
구체적으로, 휠허브베어링(210')의 허브(211, 도 2 참조)가 설치 브라켓(260')의 코어부(261')와 일체화된 것이다. 그에 의해, 회전 부재(215')는 코어부(261')에 대해 베어링(미도시)을 매개로 회전 가능하게 결합된다.
이러한 구성에 의하면, 복수의 모터(250)를 설치하기 위한 설치 브라켓(260')을 채용한다고 하더라도, 설치 브라켓(260')에 의해 휠지지체(115)와 휠(220) 간의 간격이 멀어지는 일이 발생하지 않게 할 수 있다.
도 4는 도 3의 휠(220)에 대한 일 변형예에 따른 휠(220')을 보인 분해 사시도이다.
본 도면을 참조하면, 휠(220')은 메인 휠(220a)에 더하여 보조 휠(220b)을 더 포함하는 것일 수 있다.
메인 휠(220a)은 앞선 실시예의 휠(220)과 대체로 유사하나, 제한판(225, 이상 도 2 참조)을 갖지 않는 것이다. 나아가, 메인 휠(220a)의 내주면에는 링 기어(230)가 일체로 형성되지도 않는다.
보조 휠(220b)은 메인 휠(220a)에 삽입되어 그와 결합되는 구성이다. 보조 휠(220b)도 메인 휠(220a)과 유사하게 원통형 몸체(221b), 그리고 외판(223b)을 가질 수 있다. 몸체(221b)는 몸체(221a)에 대응한 형상을 가져서 몸체(221a)의 내주면과 밀착 결합될 수 있다. 외판(223b) 역시 외판(223a)에 평행하게 배치되어, 회전 부재(215, 도 2 참조)에 대해 하나의 체결 피스로 함께 결합될 수 있다. 몸체(221b)의 내주면에는 제한판(225b)이 형성되고, 또한 링 기어(230)가 설치될 수 있다.
이러한 구성을 통해, 메인 휠(220a)은 링 기어(230) 등과 관계없이 통상적으로 사용되는 휠이 되고, 보조 휠(220b)은 그러한 통상의 휠에 링 기어(230) 등을 형성하기 위해 결합되는 것이 될 수 있다. 그 결과, 모터 구동형 휠 어셈블리(200A)를 구현함에 있어서, 통상의 휠 자체를 바꾸지 않고 그를 활용할 수 있게 된다.
도 5는 도 2의 모터 구동형 휠 어셈블리(200)의 다른 변형예에 따른 모터 구동형 휠 어셈블리(200B)에 대한 조립 사시도이고, 도 6은 도 5의 모터 구동형 휠 어셈블리(200B)에 대한 종단면도이다.
본 도면들을 참조하면, 모터 구동형 휠 어셈블리(200B)는, 보호 커버(270)를 더 포함할 수 있다. 보호 커버(270)는 복수의 구동 기어(240)를 외부의 먼지, 흙 등의 이물질로부터 보호하기 위한 구성이다.
보호 커버(270)는 구체적으로, 바닥판(271), 외벽판(273), 및 내벽판(275)을 가질 수 있다.
바닥판(271)은 모터(250)의 출력축이 관통하는 플레이트일 수 있다. 바닥판(271)은 복수의 모터(250)의 출력축의 원형 배치에 대응하여 링 형상을 가질 수 있다.
외벽판(273)은 바닥판(271)의 외측 모서리에서 돌출하여 휠(220)의 몸체(221) 내로 삽입되는 구성이다. 외벽판(273)은 몸체(221)의 내주면과 접촉하도록 구성될 수 있다.
내벽판(275)은 바닥판(271)의 내측 모서리에서 돌출하며, 외벽판(273)과 대체로 평행하게 배치될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 구동 기어(240)는 바닥판(271), 외벽판(273), 및 내벽판(275)에 의해 정의된 공간에 위치하게 된다. 이들 바닥판(271), 외벽판(273) 등이 이물질을 차단함에 의해, 구동 기어(240), 나아가 구동 기어(240)와 링 기어(230) 간의 접속 부분은 이물질에서 자유로운 상태로 유지될 수 있다.
나아가, 휠(220)에 제한판(225)이 형성됨에 의해서, 바닥판(271), 외벽판(273), 내벽판(275), 및 제한판(225)은 구동 기어(240) 및 링 기어(230)를 수용하는 닫힌 채널을 형성할 수 있다. 그 경우라면, 구동 기어(240)와 링 기어(230)에 대한 이물질로부터의 보호가 보다 확실히 이루어질 수 있다.
도 7은 도 2의 모터 구동형 휠 어셈블리(200)의 또 다른 변형예에 따른 모터 구동형 휠 어셈블리(200C)에 대한 분해 사시도이다.
본 도면을 참조하면, 모터 구동형 휠 어셈블리(200C)는 브레이크 디스크(280)와 브레이크 캘리퍼(290)를 더 포함할 수 있다. 이들은 휠(220)을 제동하기 위한 구성이다.
브레이크 디스크(280)는 회전 부재(215)와 휠(220)에 대해 함께 고정 결합되는 구성이다. 브레이크 디스크(280)는 회전 부재(215)와 외판(223) 사이에 배치될 수 있다. 구체적으로, 휠(220)의 외판(223)에서는 휠마운트(224)가 돌출 형성되고, 브레이크 디스크(280)는 그 휠마운트(224)와 결합될 수 있다. 이러한 결합 구조를 통해, 브레이크 디스크(280)는 휠(220)의 몸체(221) 내의 공간에 위치하게 된다. 이때, 모터(250)는 몸체(221)의 외측에 배치됨에 의해, 브레이크 디스크(280)와 공간적 간섭을 일으키지 않는다.
브레이크 캘리퍼(290)는 브레이크 디스크(280)와 인접하게 배치되어, 컨트롤러(150, 도 1 참조)의 제어 명령에 의해 브레이크 디스크(280)를 클램핑하게 된다. 그 경우, 브레이크 디스크(280) 및 그에 연결된 회전 부재(215)와 휠(220)의 회전에는 제동이 걸리게 된다.
이러한 구성에 의하면, 복수의 모터(250)를 사용하면서도 그와 브레이크 디스크(280) 및 브레이크 캘리퍼(290) 간의 최적의 배치 구조를 통해, 휠(220)에 대한 안정적 구동 뿐만 아니라 그에 대한 제동까지도 실현할 수 있게 된다.
상기와 같은 모터 구동형 차량 및 그에 사용되는 휠 어셈블리는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
100: 모터 구동형 차량 110: 차체
130,200,200A,200B,200C: 모터 구동형 휠 어셈블리
150: 컨트롤러 170: 조작 유닛
210,210': 휠허브베어링 220,220': 휠
200a: 메인 휠 200b: 보조 휠
230: 링 기어 240: 구동 기어
250: 모터 260,260': 설치 브라켓
270: 보호 커버 280: 브레이크 디스크
290: 브레이크 캘리퍼

Claims (17)

  1. 전원과 휠지지체를 구비하는 차체;
    상기 휠지지체에 고정 결합되는 허브와, 베어링을 매개로 상기 허브에 대해 회전 가능하게 결합되는 회전 부재를 구비하는 휠허브베어링;
    상기 회전 부재에 고정 결합되어 상기 휠지지체에 대해 회전 가능하게 설치되고, 타이어가 설치되는 대상이 되는 휠;
    상기 휠의 내주면에 고정 형성되는 링 기어;
    상기 링 기어에 접속되어 상기 링 기어를 회전시킴에 의해, 상기 휠을 회전시키는 복수의 구동 기어;
    상기 복수의 구동 기어를 감싸는 보호 커버; 및
    상기 휠의 외측에서 상기 휠지지체에 고정 설치된 채로 상기 전원의 전력을 공급받아 작동하고, 각각이 상기 복수의 구동 기어 중 하나를 회전 구동하는 복수의 모터를 포함하고,
    상기 보호 커버는,
    상기 복수의 모터 각각의 출력축이 관통하는 링 형태의 바닥판;
    상기 바닥판의 외측 모서리에서 돌출하여, 상기 휠 내로 삽입되는 외벽판; 및
    상기 바닥판의 내측 모서리에서 돌출하여, 상기 외벽판과 평행하게 배치되는 내벽판을 포함하고,
    상기 복수의 구동 기어는,
    상기 바닥판, 상기 외벽판, 및 상기 내벽판에 의해 정의되는 공간에 위치하는, 모터 구동형 차량.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 휠지지체와 상기 허브 사이에 위치하며, 상기 복수의 모터를 상기 휠지지체에 대해 고정 결합시키는 설치 브라켓을 더 포함하고,
    상기 설치 브라켓은,
    상기 허브와 함께 상기 휠지지체에 결합되는 코어부;
    상기 코어부에서 방사상으로 연장되는 복수의 가지부; 및
    상기 가지부의 자유단에 형성되고, 상기 복수의 모터 중 하나를 고정하는 고정부를 포함하는, 모터 구동형 차량.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 설치 브라켓의 상기 코어부는,
    상기 허브와 일체로 형성되는, 모터 구동형 차량.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 휠의 내주면에서 돌출 형성되어, 상기 바닥판과 마주하도록 배치되는 제한판을 더 포함하고,
    상기 복수의 구동 기어는,
    상기 바닥판, 상기 외벽판, 상기 내벽판, 및 상기 제한판에 의해 정의되는 공간에 위치하는, 모터 구동형 차량.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 링 기어는,
    상기 휠과 일체로 형성되는, 모터 구동형 차량.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 휠의 내주면에 삽입되어 상기 휠과 결합되는 보조휠을 더 포함하고,
    상기 링 기어는,
    상기 보조휠의 내주면에 형성되는, 모터 구동형 차량.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 회전 부재와 함께 상기 휠에 고정 결합되고, 상기 휠의 내부 공간에 배치되는 브레이크 디스크; 및
    상기 브레이크 디스크를 클램핑하여 상기 휠을 제동하는 브레이크 캘리퍼를 더 포함하는, 모터 구동형 차량.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 모터 중 적어도 하나는,
    상기 복수의 모터 중 나머지와는 다른 출력 토크를 갖는, 모터 구동형 차량.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 구동 기어 중 적어도 하나는,
    상기 복수의 구동 기어 중 나머지와는 다른 사이즈를 갖는, 모터 구동형 차량.
  11. 차체의 일부를 이루도록 구성되는 휠지지체;
    상기 휠지지체에 대해 회전 가능하게 설치되고, 타이어가 설치되는 대상이 되는 휠;
    상기 휠의 내주면에 고정적으로 형성되는 링 기어;
    상기 링 기어에 접속되어 상기 링 기어를 회전시킴에 의해, 상기 휠을 회전시키는 복수의 구동 기어;
    상기 복수의 구동 기어를 감싸는 보호 커버; 및
    상기 휠지지체에 고정적으로 설치되고, 각각이 상기 복수의 구동 기어 중 하나를 회전 구동하는 복수의 모터를 포함하고,
    상기 보호 커버는,
    상기 복수의 모터 각각의 출력축이 관통하는 링 형태의 바닥판;
    상기 바닥판의 외측 모서리에서 돌출하여, 상기 휠 내로 삽입되는 외벽판; 및
    상기 바닥판의 내측 모서리에서 돌출하여, 상기 외벽판과 평행하게 배치되는 내벽판을 포함하고,
    상기 복수의 구동 기어는,
    상기 바닥판, 상기 외벽판, 및 상기 내벽판에 의해 정의되는 공간에 위치하는, 모터 구동형 휠 어셈블리.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 휠지지체에 설치되고, 상기 복수의 모터를 상기 휠지지체에 대해 고정 결합되게 하는 설치 브라켓을 더 포함하고,
    상기 설치 브라켓은,
    상기 휠지지체에 결합되는 코어부;
    상기 코어부에서 방사상으로 연장되는 복수의 가지부; 및
    상기 가지부의 자유단에 형성되고, 상기 복수의 모터 중 하나를 고정하는 고정부를 포함하는, 모터 구동형 휠 어셈블리.
  13. 삭제
  14. 제11항에 있어서,
    상기 휠의 내주면에서 돌출 형성되어, 상기 바닥판과 마주하도록 배치되는 제한판을 더 포함하고,
    상기 복수의 구동 기어는,
    상기 바닥판, 상기 외벽판, 상기 내벽판, 및 상기 제한판에 의해 정의되는 공간에 위치하는, 모터 구동형 휠 어셈블리.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
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