KR102475919B1 - 토션 빔 액슬 현가장치 결합 구조를 가지는 인휠 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 토션 빔 액슬 현가장치 결합 구조를 가지는 인휠 시스템은, 차량의 폭 방향을 따라 구비되는 토션 빔, 휠, 상기 휠의 회전을 위한 구동력을 발생시키는 인휠 모터 및 상기 인휠 모터를 감싸는 모터하우징을 포함하는 휠 어셈블리 및 차량의 길이 방향과 나란히 구비되며, 일측이 상기 토션 빔에 연결되고, 타측이 상기 모터하우징에 결합되는 트레일링 암을 포함한다.

Description

토션 빔 액슬 현가장치 결합 구조를 가지는 인휠 시스템{Inwheel System Having Torsion Beam Axle Suspension Fastening Structure}

본 발명은 토션 빔 액슬 현가장치 결합 구조를 가지는 인휠 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 토션 빔과 휠 어셈블리를 연결하는 트레일링 암이 휠 어셈블리의 모터하우징에 직접 결합됨에 따라 간단한 구조를 가지며, 구조 강도 분포를 균일하게 할 수 있는 토션 빔 액슬 현가장치 결합 구조를 가지는 인휠 시스템에 관한 것이다.

차량의 휠을 구동시키기 위한 엔진 또는 모터와 같은 동력원은 차체 내에 구비되는 것이 일반적이나, 차량 공간 활용성을 극대화하고, 차륜 별 독립적인 토크 제어를 통해 차량 운동의 안전성 제어를 목적으로 모터를 휠 자체에 배치하여 운용하는 인휠 시스템이 연구/개발되고 있다.

이와 같은 인휠 시스템에 구비되는 인휠 모터가 차량에 적용되기 위해서는 휠과 현가장치의 결합구조가 필요하며, 차량에 적용되는 현가장치는 매우 다양하다.

한국등록특허 제10-1104006호에는 인휠 모터와 토션 빔 액슬 현가장치가 결합되는 구조를 제시하고 있으며, 해당 특허에 나타난 실시예는 인휠 모터의 하우징과 트레일링 암 간의 결합을 위해 마운팅브라켓과 같은 추가적인 구성요소가 필수적으로 구비되기 때문에, 전체적인 결합 구조가 복잡해지며, 구조 강도 분포가 비균일해지는 문제를 가지고 있다.

따라서 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 방법이 요구된다.

한국등록특허 제10-1104006호

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 토션 빔과 휠 어셈블리를 연결하는 트레일링 암이 휠 어셈블리의 모터하우징에 직접 결합됨에 따라 간단한 구조를 가지며, 구조 강도 분포를 균일하게 할 수 있는 인휠 시스템을 제공하기 위한 목적을 가진다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 토션 빔 액슬 현가장치 결합 구조를 가지는 인휠 시스템은, 차량의 폭 방향을 따라 구비되는 토션 빔, 휠, 상기 휠의 회전을 위한 구동력을 발생시키는 인휠 모터 및 상기 인휠 모터를 감싸는 모터하우징을 포함하는 휠 어셈블리 및 차량의 길이 방향과 나란히 구비되며, 일측이 상기 토션 빔에 연결되고, 타측이 상기 모터하우징에 결합되는 트레일링 암을 포함한다.

이때 상기 트레일링 암은, 상기 모터하우징과 체결볼트에 의해 직접 체결되는 결합용 부재를 포함할 수 있다.

그리고 상기 인휠 모터는, 상기 휠 내부에서 상기 휠의 회전축 둘레를 감싸도록 구비되는 스테이터 및 상기 스테이터 내측에서 상기 스테이터가 발생시키는 자기장에 의해 회전되는 로터를 포함하며, 상기 체결볼트는 복수 개가 상기 스테이터의 중심점을 기준으로 점대칭되는 위치에 구비되어 상기 모터하우징과 상기 결합용 부재를 상호 체결시킬 수 있다.

또한 상기 결합용 부재는, 상기 모터하우징에 면접촉되는 하우징대면부, 상기 하우징대면부와 대향되도록 이격되는 이격부 및 상기 하우징대면부 및 상기 이격부를 서로 연결하는 연결부를 포함하고, 상기 하우징대면부, 상기 이격부 및 상기 연결부의 내부에는 이격공간이 형성될 수 있다.

그리고 상기 체결볼트는 헤드부 및 나사부를 포함하며, 상기 헤드부는 상기 모터하우징의 내측에 위치된 상태로 상기 나사부가 상기 모터하우징, 상기 하우징대면부 및 상기 이격부를 관통하여 체결될 수 있다.

한편 본 발명은 상기 토션 빔과 상기 트레일링 암의 연결부에 연결되며, 차량의 길이 방향과 나란히 구비되어 차량에 발생하는 진동을 완화시키는 댐퍼 어셈블리를 더 포함할 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 토션 빔 액슬 현가장치 결합 구조를 가지는 인휠 시스템은, 인휠 모터가 수용되는 모터하우징과 트레일링 암이 별도의 구성 없이 직접적으로 결합되는 구조를 가지므로, 전체적인 구성이 간소화되고 효율적으로 설계될 수 있는 장점을 가진다.

또한 이에 따라 본 발명은 모터하우징과 트레일링 암의 구조강도 분포를 균일하게 할 수 있는 장점을 가진다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 토션 빔 액슬 현가장치 결합 구조를 가지는 인휠 시스템의 모습을 나타낸 도면;
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 토션 빔 액슬 현가장치 결합 구조를 가지는 인휠 시스템에 있어서, 모터하우징 및 트레일링 암의 결합 구조를 나타낸 도면;
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 토션 빔 액슬 현가장치 결합 구조를 가지는 인휠 시스템에 있어서, 모터하우징 및 트레일링 암의 결합 구조를 나타낸 도면; 및
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 토션 빔 액슬 현가장치 결합 구조를 가지는 인휠 시스템에 있어서, 모터하우징 및 트레일링 암의 결합 구조를 나타낸 도면이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 토션 빔 액슬 현가장치 결합 구조를 가지는 인휠 시스템의 모습을 나타낸 도면이며, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 토션 빔 액슬 현가장치 결합 구조를 가지는 인휠 시스템에 있어서, 모터하우징(120) 및 트레일링 암(200)의 결합 구조를 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 토션 빔 액슬 현가장치 결합 구조를 가지는 인휠 시스템은, 차량의 폭 방향을 따라 구비되는 토션 빔(300)과, 타이어(102)가 결합되는 휠 어셈블리(100)와, 트레일링 암(200)과, 토션 빔(300) 및 트레일링 암(300)의 연결부에 연결되며, 차량의 길이 방향과 나란히 구비되어 차량에 발생하는 진동을 완화시키는 댐퍼 어셈블리(400)를 포함한다.

본 실시예에서 휠 어셈블리(100)는, 휠(110), 휠(110)의 회전을 위한 구동력을 발생시키는 인휠 모터(130) 및 인휠 모터(130)를 감싸는 모터하우징(120)을 포함할 수 있다.

또한 휠 어셈블리(100)의 중심부에는 휠(110)의 회전축을 형성하는 축 유닛(150)이 구비되며, 이와 같은 축 유닛(150)은 인휠 모터(130)의 내측에 구비되는 감속기(140)와 치합되어 인휠 모터(130)에서 발생하는 회전 구동력을 전달받게 된다.

그리고 인휠 모터(130)는 휠(110) 내부에서 휠(110)의 회전축, 즉 축 유닛(150) 둘레를 감싸도록 구비되는 스테이터와, 스테이터 내측에서 스테이터가 발생시키는 자기장에 의해 회전되는 로터를 포함할 수 있으며, 이는 당업자에게 자명한 사항이므로 인휠 모터(130)의 구동 원리에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.

또한 본 실시예에서 모터하우징(120)은 인휠 모터(130), 감속기(140) 미 축 유닛(150)의 일부를 감싸는 형태로 휠(110) 내부에 구비되며, 트레일링 암(200)은 이와 같은 모터하우징(120)에 직접 체결되는 구조를 가진다.

트레일링 암(200)은 차량의 길이 방향과 나란히 구비되며, 일측이 토션 빔(300)에 연결되고, 타측이 모터하우징(120)에 결합된다. 이때 트레일링 암(200)은, 모터하우징(120)과 체결볼트(50)에 의해 직접 체결되는 결합용 부재(210)를 포함할 수 있다.

보다 구체적으로 트레일링 암(200)의 결합용 부재(210)는, 모터하우징(120)에 면접촉되는 하우징대면부(210a), 하우징대면부(210a)와 대향되도록 이격되는 이격부(210b) 및 하우징대면부(210a)와 이격부(210b)를 서로 연결하는 연결부(210c)를 포함하여, 횡단면이 도 2에 도시된 바와 같이 직사각형 형태로 형성된다.

그리고 이와 같은 하우징대면부(210a), 이격부(210b) 및 연결부(210c)의 내부에는 이격공간(212)이 형성된다.

한편 모터하우징(120)과 결합용 부재(210)를 서로 체결시키는 체결볼트(50)는 복수 개가 인휠 모터(130의 스테이터 중심점을 기준으로 점대칭되는 위치에 구비되어 모터하우징(120)과 결합용 부재(210)를 상호 체결시키게 된다.

이때 체결볼트(50)는 헤드부(52) 및 나사부(54)를 포함하며, 이에 따라 체결볼트(50)는 헤드부(52)가 모터하우징(120)의 내측에 위치된 상태로 나사부(54)가 모터하우징(120), 하우징대면부(210a) 및 이격부(210b)를 관통하여 체결될 수 있다.

즉 본 발명은 인휠 모터(130)가 수용되는 모터하우징(120)과 트레일링 암(200)이 별도의 구성 없이 직접적으로 결합되는 구조를 가지므로, 전체적인 구성이 간소화되고 효율적으로 설계될 수 있으며, 모터하우징(120)과 트레일링 암(200)의 구조강도 분포를 균일하게 할 수 있는 장점을 가진다.

이하에서는, 본 발명의 다른 실시예들에 대해 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 토션 빔 액슬 현가장치 결합 구조를 가지는 인휠 시스템에 있어서, 모터하우징(120) 및 트레일링 암(200)의 결합 구조를 나타낸 도면이다.

도 3에 도시된 본 발명의 제2실시예는 전술한 제1실시예의 토션 빔 액슬 현가장치 결합 구조를 가지는 인휠 시스템의 구성요소를 동일하게 포함하며, 따라서 중복되는 구성요소에 대한 설명은 생략하도록 한다.

그리고 본 실시예는, 모터하우징(120), 하우징대면부(210a) 및 이격부(210b)를 관통하여 결합용 부재(200)의 외측으로 돌출된 체결볼트(52)의 나사부(54)에 결합되는 지지유닛(220)을 더 포함하는 특징을 가진다.

구체적으로 지지유닛(220)은 결합용 부재(200)의 외측에서 체결볼트(52)의 나사부(54)에 결합되고, 모터하우징(120)의 외면과 나란하게 형성되는 고정부(222)와, 고정부(222)의 둘레부로부터 모터하우징(120) 측으로 절곡되어 연장되는 연장부(224)와, 연장부(224)의 끝단에 구비되어 모터하우징(120)의 외면에 접촉되는 지지부(226)를 포함한다.

즉 지지유닛(220)은 모터하우징(120)의 외면 측에 접촉되어 추가적인 지지력을 제공함으로써, 차량의 하중이 휠 어셈블리(100)와 트레일링 암(200)의 결합 영역에 집중되어 체결볼트(50)에 인가됨에 따라 체결볼트(50)가 피로에 의해 파손되는 현상을 최소화할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 토션 빔 액슬 현가장치 결합 구조를 가지는 인휠 시스템에 있어서, 모터하우징(120) 및 트레일링 암(200)의 결합 구조를 나타낸 도면이다.

도 4에 도시된 본 발명의 제3실시예는 전술한 제2실시예의 토션 빔 액슬 현가장치 결합 구조를 가지는 인휠 시스템의 구성요소를 동일하게 포함하며, 따라서 중복되는 구성요소에 대한 설명은 생략하도록 한다.

그리고 본 실시예는, 지지유닛(220)의 연장부(224)에 완충부(228)가 추가적으로 더 구비된다는 특징을 가진다.

완충부(228)는 휠 어셈블리(100)에서 발생하는 진동을 흡수하여 저감시키는 역할을 수행하며, 본 실시예에서는 탄성부재의 형태로 구현되어 완충부(228) 탄성에 의한 진동 흡수 기능을 제공하는 것으로 하였다.

다만, 이와 같은 완충부(228)는 탄성부재 외의 다양한 형태로 구현될 수 있음은 물론이다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

50: 체결볼트
52: 헤드부
54: 나사부
100: 휠 어셈블리
102: 타이어
110: 휠
120: 모터하우징
130: 인휠 모터
140: 감속기
150: 축 유닛
200: 트레일링 암
210: 결합용 부재
210a: 하우징대면부
210b: 이격부
210c: 연결부
212: 이격공간

Claims (6)

1. 차량의 폭 방향을 따라 구비되는 토션 빔;
   휠, 상기 휠의 회전을 위한 구동력을 발생시키는 인휠 모터 및 상기 인휠 모터를 감싸는 모터하우징을 포함하는 휠 어셈블리; 및
   차량의 길이 방향과 나란히 구비되며, 일측이 상기 토션 빔에 연결되고, 타측이 상기 모터하우징에 결합되는 트레일링 암;
   을 포함하고,
   상기 트레일링 암은,
   상기 모터하우징과 체결볼트에 의해 직접 체결되는 결합용 부재를 포함하며,
   상기 결합용 부재는,
   상기 모터하우징에 면접촉되는 하우징대면부;
   상기 하우징대면부와 대향되도록 이격되는 이격부; 및
   상기 하우징대면부 및 상기 이격부를 서로 연결하는 연결부;
   를 포함하고,
   상기 하우징대면부, 상기 이격부 및 상기 연결부의 내부에는 이격공간이 형성되며,
   상기 체결볼트는 헤드부 및 나사부를 포함하되, 상기 헤드부는 상기 모터하우징의 내측에 위치된 상태로 상기 나사부가 상기 모터하우징, 상기 하우징대면부 및 상기 이격부를 관통하여 체결되고,
   상기 모터하우징, 상기 하우징대면부 및 상기 이격부를 관통하여 상기 결합용 부재의 외측으로 돌출된 상기 체결볼트의 상기 나사부에 결합되는 지지유닛을 더 포함하며,
   상기 지지유닛은,
   상기 결합용 부재의 외측에서 상기 체결볼트의 상기 나사부에 결합되고, 상기 모터하우징의 외면과 나란하게 형성되는 고정부;
   상기 고정부의 둘레부로부터 상기 모터하우징 측으로 절곡되어 연장되되, 상기 휠 어셈블리에서 발생하는 진동을 흡수하여 저감시키는 완충부를 포함하는 연장부; 및
   상기 연장부의 끝단에 구비되어 상기 모터하우징의 외면에 접촉되는 지지부;
   를 포함하여,
   상기 모터하우징의 외면 측에 접촉되어 추가적인 지지력을 제공하는,
   토션 빔 액슬 현가장치 결합 구조를 가지는 인휠 시스템.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 인휠 모터는,
   상기 휠 내부에서 상기 휠의 회전축 둘레를 감싸도록 구비되는 스테이터; 및
   상기 스테이터 내측에서 상기 스테이터가 발생시키는 자기장에 의해 회전되는 로터;
   를 포함하며,
   상기 체결볼트는 복수 개가 상기 스테이터의 중심점을 기준으로 점대칭되는 위치에 구비되어 상기 모터하우징과 상기 결합용 부재를 상호 체결시키는,
   토션 빔 액슬 현가장치 결합 구조를 가지는 인휠 시스템.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 토션 빔과 상기 트레일링 암의 연결부에 연결되며, 차량의 길이 방향과 나란히 구비되어 차량에 발생하는 진동을 완화시키는 댐퍼 어셈블리를 더 포함하는,
   토션 빔 액슬 현가장치 결합 구조를 가지는 인휠 시스템.

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