KR102396573B1

KR102396573B1 - 방수구조를 갖는 림 커버 조립체 및 이를 포함하는 인휠모터

Info

Publication number: KR102396573B1
Application number: KR1020210108814A
Authority: KR
Inventors: 남재광; 오승석
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2019-04-30
Filing date: 2021-08-18
Publication date: 2022-05-10
Also published as: US20200346488A1; KR20210104629A; KR20200126759A; US11639074B2; KR102293316B1; CN111845190B; CN111845190A

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 방수구조를 갖는 림 커버 조립체는 타이어가 외륜을 감싸 결합되며 샤프트가 중심을 관통하여 연결되는 림, 상기 림에 결합되어 상기 림의 내부를 밀폐시키는 커버, 상기 림과 상기 커버에 형성되어 상기 타이어의 분리를 방지하는 타이어 분리 방지 턱, 및 상기 커버와 상기 림 사이를 체결하는 볼트체결부를 포함하고, 상기 타이어 분리 방지 턱은, 상기 림의 일측에서 상기 림과 일체로 돌출 형성된 제1 타이어 분리 방지 턱, 및 상기 림의 타측에 결합되는 상기 커버와 일체로 돌출 형성된 제2 타이어 분리 방지 턱을 포함하며, 상기 볼트체결부는 상기 제2 타이어 분리 방지 턱에 형성될 수 있다.

Description

방수구조를 갖는 림 커버 조립체 및 이를 포함하는 인휠모터{RIM COVER ASSEMBLY HAVING WATERPROOF STRUCTURE AND INWHEEL MOTOR HAVING THE SAME}

본 발명은 방수구조를 갖는 림 커버 조립체 및 이를 포함하는 인휠모터에 관한 것이다.

인휠모터는 전기를 동력원으로 사용하는 이동수단에 사용된다. 구체적으로 인휠모터는 림(Rim)의 내부에 위치하는 모터로부터 동력이 출력되고, 모터의 동력이 직접 휠(Wheel)까지 전달되어 바퀴를 회전시킨다. 이와 같이 인휠모터는 복잡한 구동장치 또는 동력전달장치가 필요치 않아 비교적 간단한 구조를 갖는다. 이 때문에 인휠모터는 이동수단의 경량화를 가능하게 하며, 동력전달과정에서 나타나는 에너지 손실을 줄일 수 있는 장점이 있다.

일반적인 인휠모터는 타이어, 림, 고정자, 회전자, 그리고 샤프트를 포함한다. 타이어는 림의 외륜을 감싸 결합된다. 고정자와 회전자는 모터 어셈블리를 구성하며 림의 내측에 구비된다. 샤프트는 고정자의 중심을 관통하여 연결된다. 고정자는 외부로부터 전원을 공급받는데, 전원을 공급하는 인출선은 샤프트의 중심을 관통하여 고정자에 연결된다. 고정자에 전원이 공급되면, 회전자는 회전을 하게 된다. 림은 회전자와 연결되어 회전자와 함께 회전을 한다. 이에 따라, 림의 외륜에 결합된 타이어는 회전을 하게 된다.

한편, 인휠모터는 전기적으로 회전하는 회전자와 고정자를 포함하는 모터 어셈블리가 림의 내측에 위치하기 때문에 방수구조의 확보가 요구되었다. 하지만, 인휠모터는 이동수단의 바퀴로 사용되므로 직경이 중요한 이슈이나 방수구조 적용 시 추가 공간이 필요하여 직경이 커지는 단점이 있었다. 따라서, 인휠모터의 직경 변화 없이 방수설계가 가능한 기술적 해결 방안이 요청된다.

본 발명과 관련된 선행기술로서 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0033087호(2013.04.03. 공개일)(이하, 선행문헌 1)는 차량용 인휠 모터를 개시한다. 이에 개시된 차량용 인휠 모터는 케이블과 인휠모터 간의 연결 부위를 둘러싸는 그로멧과, 그로멧과 케이블을 관통하는 커버를 이용하여 케이블의 방수구조를 확보한다. 다만, 그로멧의 적용에 따라 사이즈 증가는 필연적으로 발생되는 문제가 있었다.

또한, 본 발명과 관련된 다른 선행기술로서 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0117507호(2014.10.07. 공개일)(이하, 선행문헌 2)에는 타이어휠 및 인휠모터 바퀴를 개시한다. 이에 개시된 인휠모터 바퀴는 타이어휠을 구비하고, 타이어 퀵 체인지 링을 이용하여 타이어를 분리 및 설치할 수 있다. 다만, 림이 분리되는 구조에 관하여 개시하고 있을 뿐, 림 결합 구조를 통해 방수구조가 제공되는 점과 관련하여 개시하고 있지 않으며 방수구조와 관련하여 전혀 제시하는 바가 없다.

본 발명은 이동수단의 바퀴로 이용되는 인휠모터의 경우 직경이 중요한 이슈이므로 직경의 변화 없이 방수구조를 확보할 수 있는 인휠모터의 림 커버 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 림의 측면에 결합되는 커버에 타이어 분리 방지 턱을 형성하고 커버의 타이어 분리 방지 턱에 체결부를 형성하여, 인휠모터의 직경을 키우지 않으면서도 방수구조를 확보할 수 있는 인휠모터의 림 커버 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 림의 측면에 결합되는 커버에 타이어 분리 방지 턱을 형성하여 커버의 분리 만으로 타이어 교체가 가능하여 타이어 교체 작업의 편의를 향상시킬 수 있는 인휠모터의 림 커버 조립체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 방수구조를 갖는 림 커버 조립체를 이용하여 보다 컴팩트한 사이즈로 제작 가능하면서도 방수 기능 및 사용 편의성을 향상시킨 인휠모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면 이동수단의 바퀴로 이용되는 인휠모터의 직경을 크게 변화시키지 않으면서 방수구조를 확보할 수 있는 방수구조를 갖는 인휠모터의 림 커버 조립체를 제공할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르는 림 커버 조립체는, 림, 커버, 타이어 분리 방지 턱, 볼트체결부를 포함한다.

림은 타이어가 외륜을 감싸 결합되며 샤프트가 중심을 관통하여 연결될 수 있다.

커버는 상기 림에 결합되어 상기 림의 내부를 밀폐시킬 수 있다.

타이어 분리 방지 턱은 상기 림과 상기 커버에 형성되어 상기 타이어의 분리를 방지할 수 있다.

볼트체결부는 상기 커버와 상기 림 사이를 체결하기 위한 것으로, 체결볼트를 나사 결합시켜 커버와 림 사이의 견고한 결합상태를 유지하게 해주어 림 내부 공간의 외부로부터 밀봉시켜 방수구조를 확보할 수 있게 해준다.

타이어 분리 방지 턱은, 상기 림의 일측에서 상기 림과 일체로 돌출 형성된 제1 타이어 분리 방지 턱과 상기 림의 타측에 결합되는 상기 커버와 일체로 돌출 형성된 제2 타이어 분리 방지 턱을 포함할 수 있다.

이때, 상기 볼트체결부는 상기 제2 타이어 분리 방지 턱에 형성될 수 있다. 이 때문에 볼트체결부를 위한 별도의 공간이 요구되지 않아 인휠모터의 직경을 크게 하지 않으면서도 커버에 형성된 제2 타이어 분리 방지 턱을 이용하여 볼트체결부를 형성할 수 있다.

커버는 상기 림의 타측에 대응하는 원형의 커버 몸체와, 상기 커버 몸체의 테두리로부터 상기 림을 향해 돌출되어 림 단차와 밀착하여 결합되는 테두리 돌기를 포함할 수 있다.

이때, 제2 타이어 분리 방지 턱은 상기 테두리 돌기의 돌출된 전방으로부터 상기 테두리 돌기의 돌출 방향에 교차하여 형성될 수 있다.

제2 타이어 분리 방지 턱은 상기 제1 타이어 분리 방지 턱과 동일한 크기 및 형상을 가질 수 있다.

볼트체결부는 제1 볼트체결부와 제2 볼트체결부를 포함할 수 있다.

제1 볼트체결부는 상기 테두리 돌기의 내측에서 상기 테두리 돌기가 돌출된 방향으로 형성될 수 있다.

제2 볼트체결부는 상기 제1 볼트체결부의 전방에 마주하여 상기 림의 타측에서 상기 제1 볼트체결부와 나란하게 연장하여 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 제1 볼트체결부와 상기 제2 볼트체결부는 체결볼트에 의해 순차로 체결될 수 있다.

구체적인 예로서, 상기 체결볼트는 볼트헤드와, 상기 볼트헤드의 중심에서 돌출되는 제1 볼트몸체와, 상기 제1 볼트몸체로부터 연장하여 돌출되며 제2 볼트몸체를 구비할 수 있다.

이때, 볼트헤드는 상기 체결볼트의 체결 완료 시 상기 제1 볼트체결부의 후방에 위치하는 경사 홀에 삽입될 수 있다.

또한 상기 제1 볼트몸체는 상기 제1 볼트체결부의 나사 홀을 관통하여 체결될 수 있다.

또한 상기 제2 볼트몸체는 상기 제2 볼트체결부에 삽입하여 체결될 수 있다.

제2 볼트체결부는 상기 제1 볼트체결부의 나사 홀에 비해 축소된 직경을 가질 수 있다. 또한 제2 볼트체결부는 상기 제1 볼트체결부의 나사 홀에 비해 짧은 길이를 가질 수 있다.

한편, 테두리 돌기의 선단부는 상기 림 단차의 벽면부에 밀착될 수 있다. 또한, 테두리 돌기의 내경부는 상기 림 단차의 외경부에 밀착될 수 있다.

이때, 테두리 돌기의 내경부와 림 단차의 외경부 사이에는 적어도 하나의 오링이 구비될 수 있다. 이로써, 방수구조가 강화되는 효과를 가질 수 있다.

바람직하게는 림 단차의 외경부에는 상기 오링이 수용 가능한 크기를 갖는 홈 형상의 오링 수용부가 더 구비될 수 있다.

오링 수용부는 상하 높이에 비해 좌우 길이가 긴 직사각형 홈일 수 있다.

오링 수용부의 상하 높이는 커버와 림 간의 조립 전에 오링 초기 형상의 직경보다 작게 형성될 수 있다.

오링 수용부의 좌우 길이는 커버와 림 간의 조립 전에 오링 초기 형상의 직경보다 크게 형성될 수 있다.

이에 따라, 커버와 림 간의 조립 전에는 오링 수용부 내에 배치된 오링의 상단부가 오링 수용부보다 높게 돌출될 수 있다. 하지만 커버와 림 간의 조립 이후에는 오링의 상단부가 테두리 돌기에 의해 상하로 가압되어 좌우로 찌그러진 타원형 단면 형태로 변형되어 밀폐성이 향상되어 방수기능이 강화될 수 있다.

한편, 테두리 돌기의 선단부 가장자리에는 꺽임홈이 형성될 수 있다.

그리고 림 단차의 벽면부 가장자리에는 꺽임홈에 대응하는 형상을 가져 꺽임홈에 밀착되는 외곽돌출부가 형성될 수 있다.

꺽임홈과 외곽돌출부는 서로 밀착되는 경계 면이 직각 형태로 굽어져 형성됨에 따라 외부의 물기가 내부로 유입되는 유로를 복잡하게 형성하여 방수기능이 강화될 수 있다.

상기 다른 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면 인휠모터의 직경을 크게 변화시키지 않으면서 방수구조를 확보할 수 있는 방수구조를 갖는 림 커버 조립체를 포함하는 인휠모터를 제공할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르는 인휠모터는 림, 모터 어셈블리, 커버, 타이어 분리 방지 턱, 볼트체결부를 포함한다.

모터 어셈블리는 고정자와 회전자를 포함한다. 고정자는 림의 내측에서 상기 샤프트와 연결될 수 있다. 회전자는 상기 고정자를 둘러 감싸며 회전하도록 구성될 수 있다.

타이어 분리 방지 턱은, 상기 림의 일측에서 상기 림과 일체로 돌출 형성된 제1 타이어 분리 방지 턱과 상기 림의 타측에 결합되는 상기 커버와 일체로 돌출 형성된 제2 타이어 분리 방지 턱을 포함할 수 있다. 이때, 볼트체결부는 상기 제2 타이어 분리 방지 턱에 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르는 인휠모터의 림 커버 조립체 및 이를 포함하는 인휠모터에 의하면 이동수단의 바퀴로 이용되는 인휠모터의 직경을 크게 변화시키지 않으면서도 방수구조를 확보할 수 있는 장점이 있다. 종래의 인휠모터의 경우, 방수구조를 적용하기 위해서 볼트가 체결되기 위한 추가적인 공간 확보가 필요했으며 이로 인해 인휠모터의 직경 사이즈를 키울 수 밖에 없었다. 하지만, 휴대용 이동장치에 주로 이용되는 인휠모터는 직경이 중요한 이슈로 작용되므로, 방수구조를 확보하기 위해서 직경을 크게 증가시켜야 하는 문제점이 있었다.

본 발명에 의하면, 림의 몸체를 분할하지 않고 림의 측면에 결합되는 커버에 타이어 분리 방지 턱을 형성하고, 커버의 타이어 분리 방지 턱에 볼트가 체결되는 체결부를 형성할 수 있다. 이로써, 인휠모터의 직경을 키우지 않으면서도 방수구조를 확보할 수 있는 장점이 있다.

구체적인 예로서, 림의 몸체를 반으로 분할하지 않고, 림의 일측에 제1 타이어 분리 방지 턱을 형성하고, 림의 타측에 결합되는 커버에 제2 타이어 분리 방지 턱을 형성할 수 있다. 그리고 제2 타이어 분리 방지 턱에 볼트가 체결되는 체결부와 오링을 설치하여 인휠모터의 직경 변화 없이 방수구조를 확보할 수 있다.

또한, 림의 타측에 결합되는 커버의 분리 만으로 제2 타이어 분리 방지 턱이 분리되어 타이어의 교체 및 장착이 간편해지며, 작업 편의성이 향상될 수 있는 장점이 있다.

또한, 림의 몸체를 복수 개로 분할하지 않는 구조이므로, 림의 구조적인 강성이 향상되어 인휠모터의 구조적 안정성이 향상되며, 내구성이 증가되는 장점이 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 림 커버 조립체를 포함하는 인휠모터를 간략히 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 림 커버 조립체를 포함하는 인휠모터를 간략히 도시한 분해사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인휠모터 중에서 림과 커버가 분리된 모습을 보여주는 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인휠모터 중에서 림과 커버가 결합된 모습을 보여주는 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인휠모터 중에서 림과 커버가 결합된 영역을 확대하여 도시한 확대단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 인휠모터 중에서 림 커버 조립체에 체결볼트가 체결되는 과정을 보여주는 확대단면도.
도 7은 도 6에 도시된 체결볼트에 의해 림과 커버가 결합된 림 커버 조립체를 포함하는 인휠모터를 간략히 도시한 단면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.

본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

방수구조를 갖는 인휠모터

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 림 커버 조립체를 포함하는 인휠모터를 간략히 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 림 커버 조립체를 포함하는 인휠모터를 간략히 도시한 분해사시도이다.

도시된 바와 같이, 인휠모터(1000)는 림(200), 모터 어셈블리(300), 커버(400), 타이어 분리 방지 턱(810, 820), 볼트체결부(420, 220, 도 3 참조), 홀 센서 기판(600), 베어링(510, 520), 오링(530, 250)을 포함한다.

림(200)은 휠(wheel)을 이루는 원형의 강성부재이다.

림(200)의 내측에는 소정의 크기를 갖는 중공부가 마련된다. 림(200)의 중공부에는 샤프트(210), 모터 어셈블리(300)가 구비된다.

구체적으로는 림(201)과 샤프트(210)와 모터 어셈블리(300)는 모두 동일 중심을 따라 배치 및 결합된다.

또한, 림(200)의 테두리 외측에는 타이어(700)가 감싸 결합된다.

모터 어셈블리(300)는 림(200)의 내측에 결합된다.

구체적으로는 모터 어셈블리(300)는 샤프트(210)와 림(200) 사이에 결합된다.

모터 어셈블리(300)는 고정자(stator)(310), 및 회전자(rotor)(330)를 포함한다.

고정자(310)는 림(200)의 내측에서 샤프트(210)를 원주 방향으로 감싸도록 배치되며 샤프트(210)와 연결된다. 예컨대, 고정자(310)의 내측에는 허브가 구비되는데, 샤프트(210)는 허브의 중심을 관통하여 결합된다.

회전자(330)는 고정자(310)를 둘러 감싸도록 배치된다.

구체적으로는 회전자(330)는 고정자(310)의 외주 면으로부터 간격을 두고 이격 배치된다. 이에 따라, 전원이 고정자(310)에 인가되어 전자기력이 발생되면, 회전자(330)는 고정자(310)를 중심으로 회전하게 된다.

회전자(330)는 마그넷부(331)와 코어부(333)를 포함한다.

여기서, 마그넷부(331)는 자석(즉, 영구자석)을 말한다.

그리고 코어부(333)는 마그넷부(331)를 감싸 고정하는 부재를 말하는데, 회전자(330)의 몸체에 해당된다.

코어부(333)는 마그넷부(331)를 둘러 감싸며 배치될 수 있다.

전원은 인출선을 통해 고정자에 공급된다. 인출선은 샤프트(210)의 중심을 관통하여 고정자(310)에 전기적으로 연결될 수 있다.

이로써, 고정자(310)는 샤프트(210)에 연결 고정되며 회전하지 않으며, 회전자(330)만이 회전한다.

이에 따라, 림(200)과 타이어(700)는 회전자(330)와 함께 샤프트(210)를 중심으로 회전한다.

커버(400)는 림(200)에 결합되어 림(200)의 내부 공간을 밀폐시킨다.

구체적으로는 커버(400)는 타이어(700)의 바깥쪽에 위치하도록 림(200)의 개방 면을 막도록 결합된다. 이로써, 샤프트(210), 모터 어셈블리(300)를 포함하는 다양한 인휠로터(100)의 내부 구성요소를 외부로부터 차폐시키며 방수구조를 확보할 수 있다.

타이어 분리 방지 턱(810, 820)은 인휠모터(1000)에 장착된 타이어(700, 도 1 참조)의 분리를 방지한다.

타이어 분리 방지 턱(810, 820)은 림(200)과 커버(400)에 형성된다.

구체적으로는, 타이어 분리 방지 턱(810, 820)은 림(200)에 구비되는 제1 타이어 분리 방지 턱(810)과, 커버(400)에 구비되는 제2 타이어 분리 방지 턱(820)을 포함한다.

제1 타이어 분리 방지 턱(810)은 림(200)의 일측에서 림(200)과 일체로 돌출하여 형성된다.

제2 타이어 분리 방지 턱(820)은 림(200)의 타측에 결합되는 커버(400)에 일체로 형성된다.

여기서, 림(200)의 일측은 타이어(700)의 안쪽을 의미하며, 림(200)의 타측은 커버(400)가 결합되는 타이어(700)의 바깥쪽을 말한다.

볼트체결부(420, 220, 도 3 참조)는 커버(400)와 림(200) 사이를 체결해주는 인휠모터(1000)의 방수구조를 확보할 수 있게 해준다.

볼트체결부(420, 220, 도 3 참조)는 체결볼트(480, 도 6 참조)가 나사 결합되는 부분이다.

볼트체결부(420, 220)는 커버(400)와 림(200)을 견고하게 체결시켜 림(200)의 내부 공간으로 외부의 물기 또는 습기가 침투하는 것을 방지한다.

홀 센서 기판(600)은 인휠모터(1000)에 포함된 모터 어셈블리(300) 내의 자기력을 감지하는 홀 센서를 구비한다.

따라서, 홀 센서 기판(600)은 모터 어셈블리(300)에 근접하여 위치하는 것이 바람직하다.

예를 들어, 홀 센서 기판(600)은 적어도 하나의 홀 센서를 구비할 수 있는데, 2개의 홀 센서를 포함할 수 있다.

베어링(510, 520)은 복수 개가 구비될 수 있다.

하나의 베어링(510)은 샤프트(210)의 전단에 배치될 수 있으며, 이를 제1 베어링(510)이라 한다.

다른 하나의 베어링(520)은 샤프트(210)의 후단에 배치될 수 있으며, 이를 제2 베어링(520)이라 한다.

구체적으로는 제1 베어링(510)은 커버(400)와 샤프트(210)의 전단 부위 사이에 구속 배치된다. 이를 통해 샤프트(210)의 전단 부위에서의 접촉 마찰을 저감시켜 타이어(700)의 원활한 회전을 돕는다.

구체적으로는 제2 베어링(520)은 림(200)의 후단(230)과 샤프트(210)의 후단 부위 사이에 구속 배치된다. 이를 통해 샤프트(210)의 후단 부위에서의 접촉 마찰을 저감시켜 타이어(700)의 원활한 회전을 돕는다.

샤프트 오링(530)은 샤프트(210)의 후단 부위에 배치되어 인휠모터(1000)의 내부를 외부로부터 밀폐시킨다.

그리고 림(200)의 내부 공간을 외부로부터 밀폐시켜 방수구조를 확보하기 위해 구비된 오링(250)은 커버(400)와 림(200) 간의 체결부위, 즉 볼트체결부(420, 220)에 인접하여 위치할 수 있다(도 6 참조).

한편, 도 2를 참조하면, 인휠모터(1000)는 홀 센서 기판(600)에 결합되는 홀 센서 기판용 인슐레이터(610)를 더 포함할 수 있다.

또한, 인휠모터(1000)는 모터 어셈블리(300)의 전, 후로 결합되는 다수의 인슐레이터(620, 630)를 더 포함할 수 있다.

방수구조를 갖는 림 커버 조립체

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인휠모터 중에서 림과 커버의 결합 전, 후의 모습을 보여주는 단면도이고, 도 5는 림과 커버가 결합된 영역을 확대한 단면도이다.

도시된 바와 같이, 방수구조를 갖는 림 커버 조립체는 림(200), 커버(400), 타이어 분리 방지 턱(810, 820), 볼트체결부(420, 220, 도 3 참조), 오링(250)을 포함한다.

림(200)은 원형의 강성부재이며 타이어(700, 도 1 참조)는 림(200)의 외륜을 감싸 결합된다. 그리고 (200)의 내측에는 소정의 크기를 갖는 내부 공간이 마련된다.

림(200)의 내부 공간에는 샤프트(210), 고정자(310)와 회전자(330)를 포함하는 모터 어셈블리(300), 제1, 2 베어링(510, 520)을 포함한 다수의 구성이 내장된다.

특히, 고정자(310)에 전원을 공급하는 선들과 홀 센서 기판(600, 도 2 참조) 등과 같은 각종 전기전자부품들이 다수 내장될 수 있다.

따라서, 림(200)의 내부 공간은 반드시 방수구조가 확보될 필요성이 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 림 커버 조립체의 경우 림(200)은 복수 개로 분할된 몸체로 제작된 후 조립을 통해 전체적인 외형을 갖추는 구조가 아니라, 단일의 몸체를 통해 전체적인 외형을 갖는 일체형 구조로 이루어진다.

이에 따라, 림(200)의 구조 강성이 향상되어, 인휠모터(1000)의 안정성이 안정성이 향상되며 내구성이 증가되는 장점이 있다.

구체적으로는 커버(400)는 타이어(700)의 바깥쪽에 위치하도록 림(200)의 개방된 측면을 밀폐시키도록 결합된다.

이로써, 샤프트(210), 모터 어셈블리(300)를 포함하는 다양한 인휠로터(100)의 내부 구성요소를 외부로부터 차폐시키며 방수구조를 확보할 수 있다.

구체적으로는, 커버(400)는 커버 몸체(401)와 테두리 돌기(410)를 포함한다.

커버 몸체(401)는 림(200)에 대응하는 원형의 부재를 말한다.

테두리 돌기(410)는 커버 몸체(401)의 테두리로부터 림(200)을 향해 돌출되어 림(200)의 단차(이하, 이를 '림 단차(240, 도 5 참조)'라 함)에 밀착하여 결합된다.

타이어 분리 방지 턱(810, 820)은 림(200)에 구비되는 제1 타이어 분리 방지 턱(810)과, 커버(400)에 구비되는 제2 타이어 분리 방지 턱(820)을 포함한다.

제1 타이어 분리 방지 턱(810)은 림(200)의 일측에서 림(200)과 일체로 돌출하여 형성된다. 그리고 제2 타이어 분리 방지 턱(820)은 림(200)의 타측에 결합되는 커버(400)에 일체로 형성된다.

구체적으로는 제1 타이어 분리 방지 턱(810)은 림(200)의 일측에서 외경이 확장된 형상을 갖도록 소정의 높이로 돌출된다.

그리고 제2 타이어 분리 방지 턱(820)은 커버(400)의 테두리 돌기(410)에 형성되는데, 테두리 돌기(410, 도 3 참조)의 돌출 방향에 교차하여 커버(400)의 외경이 확장되는 방향으로 돌출된다.

이와 같이, 제1 타이어 분리 방지 턱(810)은 림(200)에 형성되고, 제2 타이어 분리 방지 턱(820)은 커버(400)에 형성되나, 각각의 크기 및 형상을 동일하게 형성될 수 있다.

볼트체결부(420, 220)는 커버(400)와 림(200) 사이를 체결하기 위해 형성된다.

볼트체결부(420, 220)는 체결볼트(480, 도 6 참조)가 나사 결합되는 부분으로, 커버(400)와 림(200) 간을 견고하게 결합시킨다. 이로써, 외부의 물기 또는 습기는 림(200)의 내부 공간으로 침투하는 것이 차단되며 방수구조를 확보할 수 있다.

도 6은 커버(400)가 림(200)에 밀착된 상태에서 볼트체결부(420, 220)를 통해 체결볼트(480)가 체결되는 것을 보여주는 단면도이다.

도 6을 참조하면, 볼트체결부(420, 220)는 제2 타이어 분리 방지 턱(820)을 이용하여 형성될 수 있다.

구체적인 예로서, 볼트체결부(410, 220)는 제1 볼트체결부(420)와, 제2 볼트체결부(240)를 포함한다.

제1 볼트체결부(420)는 테두리 돌기(410)의 내측에서 테두리 돌기(410)가 돌출된 방향으로 형성된다.

제2 볼트체결부(220)는 제1 볼트체결부(420)의 전방에 마주하여 림(200) 에 형성되는데, 제1 볼트체결부(420)와 동일 중심을 이루어 제1 볼트체결부의 길이방향을 따라 나란하게 연장하여 형성된다.

여기서, 제1, 2 볼트체결부(420, 220)는 모두 나사 홀 형상을 가지며, 체결볼트(480)의 각 몸체 부위와 나사 결합 가능한 크기 및 형상을 가진다.

이에 따라, 체결볼트(480)는 제1 볼트체결부(420)와 제2 볼트체결부(220)에 순차로 체결되어 림(200)의 타측에 커버(400)를 결합시킨다.

이와 같이, 본 발명에 의하면 볼트체결부(420, 220), 특히 제1 볼트체결부(420)를 제2 타이어 분리 방지 턱(820)을 이용하여 형성할 수 있다.

그 결과, 본 발명의 림 커버 조립체의 경우, 방수구조 확보를 위해 필요한 볼트체결부의 형성을 위해 별도의 추가 공간이 필요하지 않아 인휠모터의 직경을 키우지 않을 수 있다.

체결볼트(480)는 볼트헤드(483), 제1 볼트몸체(481), 그리고 제2 볼트몸체(482)를 구비한다.

제1 볼트몸체(481)는 볼트헤드(483)의 중심에서 소정 길이로 돌출되며 제1 볼트체결부(420)에 대응하는 나사산을 가질 수 있다.

제2 볼트몸체(482)는 제1 볼트몸체(481)의 선단으로부터 길이 방향으로 연장하여 돌출된 부위로서, 제2 볼트체결부(220)에 대응하는 나사산을 가질 수 있다.

이에 따라, 볼트헤드(483)는 체결볼트(480)의 체결 완료 시 제1 볼트체결부(481)의 후방에 위치하는 경사 홀(423)에 삽입된다.

또한, 제1 볼트몸체(481)는 제1 볼트체결부(420)의 나사 홀(421)을 관통하여 나사 결합된다. 그리고 제2 볼트몸체(482)는 제2 볼트체결부(220)에 삽입되어 나사 결합된다.

이에 따라, 체결볼트(480)는 제2 타이어 분리 방지 턱(820)을 이용하여 마련된 볼트체결부(420, 220)을 통해 모터 직경을 키우지 않으면서도 체결되며, 방수구조를 확보할 수 있다.

한편, 제2 볼트체결부(220)는 제1 볼트체결부(420)의 나사 홀(421)에 비해 축소된 직경을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 볼트체결부(220)는 제1 볼트체결부(420)의 나사 홀(421)에 비해 0.5~0.9 배로 축소된 직경을 가질 수 있는데, 만일 0.5배 미만인 경우에는 체결 강도가 약화되어 견고한 결합상태를 유지하기에 어려울 수 있으며, 반대로 0.9배 초과인 경우에는 림(200)의 타측에 큰 공간이 확보되어야 하는 단점이 있다.

또한 제2 볼트체결부(220)는 제1 볼트체결부(420)의 나사 홀(421)에 비해 짧은 길이를 가질 수 있다. 이에 따라, 체결볼트(480)의 제1 볼트몸체(481)의 길이가 제2 볼트몸체(482)의 길이에 비해 길게 형성될 수 있다.

한편, 테두리 돌기(410)와 림 단차(240)는 서로 간의 결합 부위를 통해 방수구조가 확보될 수 있도록 상호 간에 틈새 없이 밀착될 수 있다.

구체적으로는 테두리 돌기(410)의 선단부(411)는 림 단차(240)의 벽면부(241)에 밀착된다.

그리고 테두리 돌기(410)의 내경부(413)는 림 단차(240)의 외경부(243)에 밀착된다.

이러한 테두리 돌기(410)와 림 단차(240) 간의 밀착 상태는 체결볼트(480)의 체결에 의해 더욱 견고하게 유지되며, 방수기능이 향상될 수 있다.

한편, 테두리 돌기(410)의 내경부(413)와 림 단차(240)의 외경부(243) 사이에는 오링(250)이 구비된다.

오링(250)은 커버(400)와 림(200) 사이의 결합 부위에서의 방수기능을 향상시킬 수 있다.

이를 위해, 림 단차(240)의 외경부(243)에는 오링(250)이 수용 가능한 크기를 갖는 홈, 즉 오링 수용부(245)가 더 구비될 수 있다.

오링 수용부(245)는 상하 높이에 비해 좌우 길이가 긴 직사각형 홈일 수 있다.

오링 수용부(245)의 상하 높이는 오링(250)의 초기 형상(즉, 외력이 가해지지 않은 상태의 형상)의 직경보다 작게 형성될 수 있다.

그리고 오링 수용부(245)의 좌우 길이는 오링(250)의 초기 형상의 직경보다 크게 형성될 수 있다.

이에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이 커버(400)와 림(200) 간의 조립 이전에는 오링 수용부(245) 내에 배치된 오링(250)의 상단부가 오링 수용부(245)의 상부로 소정 높이 돌출될 수 있다.

그리고 커버(400)와 림(200) 간의 조립 이후에는 테두리 돌기(410)와 림 단차(240) 간의 밀착에 의해 오링(250)의 상단부가 상하로 가압된다.

이에 따라, 오링(250)은 도 4에 도시된 바와 같이 상하 높이보다 좌우 폭이 큰 찌그러진 타원형 단면을 가지도록 변형되며, 변형된 오링(250)은 테두리 돌기(410)와 림 단차(240) 사이에서 방수기능을 강화시킬 수 있다.

한편, 림 커버 조립체의 방수구조를 강화시키기 위하여, 테두리 돌기(410)의 선단부(411) 가장자리에는 꺽임홈(821)이 형성될 수 있다.

그리고 림 단차(240)의 벽면부(241) 가장자리에는 꺽임홈(821)에 대응하는 형상을 가져 꺽임홈(821)에 밀착되는 외곽돌출부(242)가 형성될 수 있다.

꺽임홈(821)과 외곽돌출부(242)는 서로 밀착되는 경계 면이 직각 형태, 즉 "ㄱ"형상으로 구부러져 형성되어 있어, 직선형 유로에 비해 외부의 물기 또는 습기가 림(200)의 내부 공간으로 유입되기 불리한 구조이다. 따라서, 방수기능이 보다 강화될 수 있다.

도 7을 참조하면, 림(200)의 일측에 제1 타이어 분리 방지 턱(810)이 돌출 형성된다. 그리고 제2 타이어 분리 방지 턱(820)은 림(200)의 타측에 결합되는 커버(400)에 돌출 형성된다.

림(200)은 몸체가 복수 개로 분할되는 구조가 아니라 일체형 구조로서 구조적 안전성이 있다.

또한, 타이어 분리 및 교체 장착 시에는 커버(400)를 림(200)으로부터 분리하여 제2 타이어 분리 방지 턱(820)을 바깥으로 분리시켜 타이어를 손쉽게 빼낼 수 있다.

한편, 제2 타이어 분리 방지 턱(820)에 체결볼트(480)가 결합되는 볼트체결부(420, 220, 도 6 참조)를 형성하여, 인휠모터의 전체적인 직경을 키우지 않으면서도 방수구조를 확보할 수 있다.

그리고 적어도 하나의 오링(250)을 커버(400)와 림(200) 사이에 설치하여 방수기능을 향상시킬 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르는 인휠모터의 림 커버 조립체 및 이를 포함하는 인휠모터에 의하면 이동수단의 바퀴로 이용되는 인휠모터의 직경을 크게 변화시키지 않으면서도 방수구조를 확보할 수 있다.

종래의 인휠모터의 경우, 방수구조를 적용하기 위해서 볼트가 체결되기 위한 추가적인 공간 확보가 필요했으며 이로 인해 인휠모터의 직경 사이즈를 키울 수 밖에 없었다.

하지만, 휴대용 이동장치에 주로 이용되는 인휠모터는 직경이 중요한 이슈로 작용되므로, 방수구조를 확보하기 위해서 직경을 크게 증가시켜야 하는 문제점이 있었다.

또한, 본 발명에 의하면 림의 몸체를 분할하지 않고 림의 측면에 결합되는 커버에 타이어 분리 방지 턱을 형성하고, 커버의 타이어 분리 방지 턱에 볼트가 체결되는 체결부를 형성할 수 있다.

이로써, 인휠모터의 직경을 키우지 않으면서도 방수구조를 확보할 수 있는 장점이 있다.

구체적인 예로서, 림의 몸체를 반으로 분할하지 않고, 림의 일측에 제1 타이어 분리 방지 턱을 형성하고, 림의 타측에 결합되는 커버에 제2 타이어 분리 방지 턱을 형성할 수 있다.

그리고 제2 타이어 분리 방지 턱에 볼트가 체결되는 체결부와 오링을 설치하여 인휠모터의 직경 변화 없이 방수구조를 확보할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 림의 타측에 결합되는 커버의 분리 만으로 제2 타이어 분리 방지 턱이 분리되어 타이어의 교체 및 장착이 간편해지며, 작업 편의성이 향상될 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 림의 몸체를 복수 개로 분할하지 않는 구조를 채택하여, 림의 몸체를 반으로 분할하여 결합하는 구조에 비해 구조적인 강성이 향상될 수 있다. 이로써, 인휠모터의 사용상 안전성이 향상되며, 내구성이 좋아지는 장점이 있다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

200: 림
210: 샤프트
220: 제2 볼트체결부
240: 림 단차
241: 림 단차의 벽면부
242: 외곽돌출부
243: 림 단차의 외경부
245: 오링 수용부
250: 오링
300: 모터 어셈블리
310: 고정자
330: 회전자
331: 마그넷부
333: 코어부
400: 커버
401: 커버 몸체
403: 커버 몸체의 내벽
410: 테두리 돌기
411: 테두리 돌기의 선단부
413: 테두리 돌기의 내경부
420: 제1 볼트체결부
421: 나사 홀
423: 경사 홀
480: 체결볼트
481: 제1 볼트몸체
482: 제2 볼트몸체
483: 볼트헤드
510: 제1 베어링
520: 제2 베어링
530: 샤프트 오링
600: 홀 센서 기판
610: 홀 센서 기판용 인슐레이터
620: 제1 인슐레이터
630: 제2 인슐레이터
700: 타이어
810: 제1 타이어 분리 방지 턱
820: 제2 타이어 분리 방지 턱
821: 꺽임홈
1000: 인휠모터

Claims

타이어가 외륜을 감싸 결합되며 샤프트가 중심을 관통하여 연결되는 림;
상기 림에 결합되어 상기 림의 내부를 밀폐시키는 커버;
상기 림과 상기 커버에 형성되어 상기 타이어의 분리를 방지하는 타이어 분리 방지 턱; 및
상기 커버와 상기 림 사이를 체결하는 볼트체결부;를 포함하고,
상기 타이어 분리 방지 턱은, 상기 림의 일측에서 상기 림과 일체로 돌출 형성된 제1 타이어 분리 방지 턱; 및
상기 림의 타측에 결합되는 상기 커버와 일체로 돌출 형성된 제2 타이어 분리 방지 턱;을 포함하며, 상기 볼트체결부는 상기 제2 타이어 분리 방지 턱에 형성되고,
상기 커버는, 상기 림의 타측에 대응하는 원형의 커버 몸체; 및
상기 커버 몸체의 테두리로부터 상기 림을 향해 돌출되어 림 단차와 밀착하여 결합되는 테두리 돌기;를 포함하며,
상기 볼트체결부는, 상기 테두리 돌기의 내측에서 상기 테두리 돌기가 돌출된 방향으로 형성되는 제1 볼트체결부; 및
상기 제1 볼트체결부의 전방에 마주하여 상기 림의 타측에 형성되는 제2 볼트체결부;를 포함하고,
상기 제1 볼트체결부와 상기 제2 볼트체결부는 체결볼트에 의해 순차로 체결되며, 상기 체결볼트는 볼트헤드와, 상기 볼트헤드의 중심에서 돌출되는 제1 볼트몸체와, 상기 제1 볼트몸체로부터 연장하여 돌출되며 제2 볼트몸체를 구비하고,
상기 볼트헤드는 상기 제1 볼트체결부의 후방에 위치하는 경사 홀에 삽입되며, 상기 제1 볼트몸체는 상기 제1 볼트체결부의 나사 홀을 관통하여 체결되고, 상기 제2 볼트몸체는 상기 제2 볼트체결부에 삽입하여 체결되며,
상기 제2 볼트체결부는 상기 제1 볼트체결부의 나사 홀에 비해 짧은 길이를 갖는 방수구조를 갖는 림 커버 조립체.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제2 타이어 분리 방지 턱은,
상기 테두리 돌기의 돌출된 전방으로부터 상기 테두리 돌기의 돌출 방향에 교차하여 형성되는 것을 특징으로 하는
방수구조를 갖는 림 커버 조립체.
제1항에 있어서,
상기 제2 볼트체결부는,
상기 림의 타측에서 상기 제1 볼트체결부와 나란하게 연장하여 형성되는 것을 특징으로 하는
방수구조를 갖는 림 커버 조립체.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 제2 볼트체결부는 상기 제1 볼트체결부의 나사 홀에 비해 축소된 직경을 갖는 것을 특징으로 하는
방수구조를 갖는 림 커버 조립체.
삭제
제1항에 있어서,
상기 테두리 돌기의 선단부는 상기 림 단차의 벽면부에 밀착되며,
상기 테두리 돌기의 내경부는 상기 림 단차의 외경부에 밀착되는 것을 특징으로 하는
방수구조를 갖는 림 커버 조립체.
제9항에 있어서,
상기 테두리 돌기의 내경부와 상기 림 단차의 외경부 사이에는 적어도 하나의 오링이 구비되는 것을 특징으로 하는
방수구조를 갖는 림 커버 조립체.
제10항에 있어서,
상기 림 단차의 외경부에는 상기 오링이 수용 가능한 크기를 갖는 홈 형상의 오링 수용부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는
방수구조를 갖는 림 커버 조립체.
제9항에 있어서,
상기 테두리 돌기의 선단부 가장자리에는 꺽임홈이 형성되고,
상기 림 단차의 벽면부 가장자리에는 상기 꺽임홈에 대응하는 형상을 가져 상기 꺽임홈에 밀착되는 외곽돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는
방수구조를 갖는 림 커버 조립체.
제1항에 있어서,
상기 제2 타이어 분리 방지 턱은,
상기 제1 타이어 분리 방지 턱과 동일한 크기 및 형상을 갖는 것을 특징으로 하는
방수구조를 갖는 림 커버 조립체.
타이어가 외륜을 감싸 결합되며 샤프트가 중심을 관통하여 연결되는 림;
상기 림의 내측에서 상기 샤프트와 연결되는 고정자와, 상기 고정자를 둘러 감싸며 회전하는 회전자를 포함하는 모터 어셈블리;
상기 림에 결합되어 상기 림의 내부를 밀폐시키는 커버;
상기 림과 상기 커버에 형성되어 상기 타이어의 분리를 방지하는 타이어 분리 방지 턱; 및
상기 커버와 상기 림 사이를 체결하는 볼트체결부;를 포함하고,
상기 타이어 분리 방지 턱은, 상기 림의 일측에서 상기 림과 일체로 돌출 형성된 제1 타이어 분리 방지 턱; 및
상기 림의 타측에 결합되는 상기 커버와 일체로 돌출 형성된 제2 타이어 분리 방지 턱;을 포함하며, 상기 볼트체결부는 상기 제2 타이어 분리 방지 턱에 형성되고,
상기 커버는, 상기 림의 타측에 대응하는 원형의 커버 몸체; 및
상기 커버 몸체의 테두리로부터 상기 림을 향해 돌출되어 림 단차와 밀착하여 결합되는 테두리 돌기;를 포함하며,
상기 볼트체결부는, 상기 테두리 돌기의 내측에서 상기 테두리 돌기가 돌출된 방향으로 형성되는 제1 볼트체결부; 및
상기 제1 볼트체결부의 전방에 마주하여 상기 림의 타측에 형성되는 제2 볼트체결부;를 포함하고,
상기 제1 볼트체결부와 상기 제2 볼트체결부는 체결볼트에 의해 순차로 체결되며, 상기 체결볼트는 볼트헤드와, 상기 볼트헤드의 중심에서 돌출되는 제1 볼트몸체와, 상기 제1 볼트몸체로부터 연장하여 돌출되며 제2 볼트몸체를 구비하고,
상기 볼트헤드는 상기 제1 볼트체결부의 후방에 위치하는 경사 홀에 삽입되며, 상기 제1 볼트몸체는 상기 제1 볼트체결부의 나사 홀을 관통하여 체결되고, 상기 제2 볼트몸체는 상기 제2 볼트체결부에 삽입하여 체결되며,
상기 제2 볼트체결부는 상기 제1 볼트체결부의 나사 홀에 비해 짧은 길이를 갖는
인휠모터.
삭제
제14항에 있어서,
상기 제2 타이어 분리 방지 턱은,
상기 테두리 돌기의 돌출된 전방으로부터 상기 테두리 돌기의 돌출 방향에 교차하여 형성되는 것을 특징으로 하는
인휠모터.
제14항에 있어서,
상기 제2 볼트체결부는,
상기 림의 타측에서 상기 제1 볼트체결부와 나란하게 연장하여 형성되는 것을 특징으로 하는
인휠모터.
삭제
제14항에 있어서,
상기 테두리 돌기의 선단부는 상기 림 단차의 벽면부에 밀착되며,
상기 테두리 돌기의 내경부는 상기 림 단차의 외경부에 밀착되고,
상기 테두리 돌기의 내경부와 상기 림 단차의 외경부 사이에는 적어도 하나의 오링이 구비되는 것을 특징으로 하는
인휠모터.
제19항에 있어서,
상기 테두리 돌기의 선단부 가장자리에는 꺽임홈이 형성되고,
상기 림 단차의 벽면부 가장자리에는 상기 꺽임홈에 대응하는 형상을 가져 상기 꺽임홈에 밀착되는 외곽돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는
인휠모터.