KR102637114B1 - 전기차량용 구동장치 - Google Patents

Abstract

전기차량용 구동장치에 관한 발명이 개시된다. 본 발명에 따른 전기차량용 구동장치는: 동력부; 동력부와 연결되고, 동력부의 구동력에 의해 회전되는 디프 기어부; 디프 기어부로부터 동력을 전달받는 허브부; 디프 기어부와 허브부를 연결 또는 해제하는 포크부; 허브부에 의해 구동되는 디프부; 및 디프부의 동력을 전달받는 차륜부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전기차량용 구동장치{DRIVING APPARATUS FOR ELECTRIC VEHICLE}

본 발명은 전기차량용 구동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기차량의 전륜 및 후륜을 제어할 수 잇는 전기차량용 구동장치에 관한 것이다.

종래기술에서 전기차량에는 모터 감속기 분리형과, 모터 감속기 일체형이 있다. 모터 감속기 분리형에서는 SBW(Shift by Wire) 타입 파킹이 구비되나 디스커넥터 시스템이 없거나, 디스커넥터 시스템이 구비되나 SBW 타입 파킹이 없는 구조로 이루어진다.

일반적으로 모터 감속기 분리형에서 전륜구동형은 SBW 타입 파킹이 있고, 후륜구동형은 SBW 타입 파킹이 없고 디스커넥터 시스템이 있다. SBW 타입 파킹과 디스커넥터를 하였으나, 고출력회되는 모터의 구동 토크를 효율적으로 바퀴에 전달시키는 전자식 차동 제한 장치가 구현되어 있지 않고, 분리화된 별도의 전자식 차동 제한 장치를 필요로 한다.

일반적으로 모터 감속기 일체형에서 디스커넥터 장치는 전자식 구동부가 직선운동으로 포크를 직선방향으로 움직이고, 포크와 연결된 슬리브를 앞뒤로 움직인다. 슬리브가 허브와 연결되어 있으면, 구동축과 바퀴축의 연결이 분리되면서 동력 전달이 끊긴다. 슬리브가 허브와 디스커넥터 샤프트를 동시에 연결하고 있어야만 동력이 전달되는 문제점이 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1791329호(2017.10.23 등록, 발명의 명칭: 각도 센서를 이용한 사륜구동 디스커넥터 장치 및 그 장치를 포함하는 사륜구동 차량)에 개시되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 전기차량의 전륜 및 후륜을 제어할 수 잇는 전기차량용 구동장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 전기차량용 구동장치는: 동력부; 상기 동력부와 연결되고, 상기 동력부의 구동력에 의해 회전되는 디프 기어부; 상기 디프 기어부로부터 동력을 전달받는 허브부; 상기 디프 기어부와 상기 허브부를 연결 또는 해제하는 포크부; 상기 허브부에 의해 구동되는 디프부; 및 상기 디프부의 동력을 전달받는 차륜부를 포함한다.

본 발명에서 상기 포크부는, 구동부; 상기 구동부의 작동에 의해 이동되는 포크; 상기 포크와 연결되고, 상기 포크의 이동에 따라 이동되며 상기 디프 기어부와 상기 허브부를 연결 또는 해제하는 슬리브를 포함한다.

본 발명에서 상기 디프 기어부는, 상기 동력부와 연결되고, 상기 동력부의 구동력에 의해 회전되는 디프 기어; 및 상기 디프 기어의 일측에 고정되고, 상기 슬리브를 통해 상기 허브부로 상기 디프 기어의 구동력을 전달하는 클러치 기어를 포함한다.

본 발명에서 상기 디프부에 장착되고, 상기 허브부를 지지하는 스냅링부를 더 포함한다.

본 발명에서 상기 디프 기어부와 상기 디프부 사이에 개재되는 베어링부를 더 포함한다.

본 발명에 따른 전기차량용 구동장치에 의하면, 동력부의 구동 토크를 차륜부에 필요한 만큼 전달하여 차량의 주행 성능을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 디스커넥터와 전자식 차동 제한을 일체로 구현할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 디프부에 동력을 연결 또는 해제함으로써 차량의 탄력 주행시 불필요한 주행 저항을 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차량용 구동장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차량용 구동장치의 제1작동예를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차량용 구동장치의 제2작동예를 개략적으로 나타내는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 전기차량용 구동장치의 일 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차량용 구동장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차량용 구동장치의 제1작동예를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차량용 구동장치의 제2작동예를 개략적으로 나타내는 단면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기차량용 구동장치는 동력부(100), 기어부(200), 허브부(300), 포크부(400), 디프부(500), 차륜부(600)를 포함한다.

동력부(100)는 전기 모터로 이루어지고, 디프 기어부(200)에 연결되어 디프 기어부(200)를 회전시킨다. 디프 기어부(200)는 동력부(100)에 연결된 기어와 치합되고, 동력부(100)로부터 전달된 구동력에 의해 회전된다.

디프 기어부(200)는 디프 기어(210)와 클러치 기어(200)를 포함한다. 디프 기어(210)는 복수개의 기어가 형성되는 것으로 동력부(100)와 연결된 기어와 치합된다. 디프 기어(210)는 동력부(100)의 구동력에 의해 회전된다.

클러치 기어(220)는 디프 기어(210)의 일측(도 2 기준 우측)에 고정되고, 포크부(400)의 슬리브(430)의 이동에 의해, 슬리브(430)와 연결 또는 해제된다. 슬리브(430)와 연결시 클러치 기어(220)는 허브부(300)로 디프 기어(210)의 구동력을 전달한다.

본 발명의 일 실시예에서 디프 기어(210)와 클러치 기어(220)는 일체로 형성되어, 조립 시간이 단축될 수 있다.

허브부(300)는 디프 기어부(200)로 동력을 전달받는다. 허브부(300)는 포크부(400)의 슬리브(430)에 의해 디프 기어부(200)의 클러치 기어(200)와 연결된다. 슬리부(430)에 의해 허브부(300)는 디프 기어(210)의 구동력을 클러치 기어(220)와 슬리브(430)를 통해 전달 받는다.

허브부(300)는 포크부(400)의 슬리브(430)에 의해 클러치 기어(220)와 연결되지 않으면 허브부(300)를 통해 디프 기어부(400)의 구동력이 차륜부(600)로 전달되지 않는다.

포크부(400)는 디프 기어부(200)와 허브부(300)를 연결 또는 해제한다. 포크부(400)는 구동부(410), 포크(420), 슬리브(430)를 포함한다. 구동부(410)는 액추에이터 등으로 이루어지는 것을 포크(420)와 연결되어, 포크(420)를 전후진(도 2 기준 좌측 또는 우측으로 이동)시킨다.

포크(420)는 일측(도 2 기준 우측)이 구동부(410)와 연결되고, 타측(도 2 기준 하측)이 슬리브(430)와 연결되어, 구동부(410)의 작동에 의해 전후진 이동되면서 슬리브(430)를 디프 기어부(200)의 클러치 기어(200)와 허브부(300)와 연결 또는 해제시킨다.

슬리브(430)는 포크부(420)와 연결되고, 포크(420)의 이동에 따라 전후진 이동되며, 디프 기어부(200)의 클러치 기어(220)와 허브부(3000를 연결 또는 해제시킨다.

디프부(500)는 허브부(300)에 연결되어 허브부(300)로 전달된 동력에 의해 구동된다. 본 발명의 일 실시예에서 스냅링부(510)를 더 포함한다. 스냅링부(510)는 디프부(500)에 형성된 홈에 장착 고정되고, 허브부(300)의 일측(도 2 기준 우측)을 지지한다. 스냅링부(510)에 의해 허브부(300)의 이탈을 방지하고 충격을 흡수할 수 있다. 스냅링부(510)는 충격을 흡수할 수 있도록 탄성 변형 가능한 재질을 포함하여 이루어진다.

차륜부(600)는 디프부(500)의 동력을 전달받는다. 베어링부(700)는 디프 기어부(200)의 디프 기어(210)와 디프부(500) 사이에 개재되어 회전되는 디프 기어부(200)을 지지한다. 본 발명엣허 베어링부(700)는 니들 베어링으로 이루어진다.

하기에서 본 발명의 작동을 설명한다. 동력부(100)의 구동력이 디프 기어부(200)의 디프 기어(210)로 전달된다. 이때 포크부(400)의 구동부(410)는 포크(320)와 슬리브(430)는 전후진 이동시키면서, 슬리브(430)가 클러치 기어(220)와 허브부(300)를 연결하고 디프부(500)로 전달 또는 해제시킴으로써, 디스커넥터의 기능을 수행한다.

디프 기어부(200)와 디프부(500)가 연결되었을 때, 디프부(500)로 차량의 드럼, 클라치팩, 유압피스톤 등의 장치로 구동력이 필요한 만큼 차륜부(600)로 전달 또는 해제시킴으로써, 차륜의 슬립을 제어하는 e-LSD(Electronic Limited-Slip Differential, 차동제어)를 구현한다.

본 발명에 따른 전기차량용 구동장치에 의하면, 동력부의 구동 토크를 차륜부에 필요한 만큼 전달하여 차량의 주행 성능을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 디스커넥터와 전자식 차동 제한을 일체로 구현할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 디프부에 동력을 연결 또는 해제함으로써 차량의 탄력 주행시 불필요한 주행 저항을 감소시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100: 동력부 200: 디프 기어부
210: 디프 기어 220: 클리치 기어
300: 허브부 400: 포크부
410: 구동부 420: 포크
430: 슬리브 500: 디프부
510: 스냅링부 600: 차륜부
700: 베어링부

Claims (5)

1. 동력부;
   상기 동력부와 연결되고, 상기 동력부의 구동력에 의해 회전되는 디프 기어부;
   상기 디프 기어부로부터 선택적으로 동력을 전달받는 허브부;
   상기 디프 기어부와 상기 허브부를 연결 또는 해제하여 디프 기어부에서 전달되는 동력을 허브부에 선택적으로 전달하는 포크부;
   상기 허브부와 함께 구동되는 디프부; 및
   상기 디프부의 동력을 전달받는 차륜부를 포함하고,
   상기 포크부의 작동에 따라 디프 기어부에 전달되는 동력을 디프부에서 연결 또는 해제하도록 구성한 것을 특징으로 하는 전기차량용 구동장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 포크부는,
   구동부;
   상기 구동부의 작동에 의해 이동되는 포크;
   상기 포크와 연결되고, 상기 포크의 이동에 따라 이동되며 상기 디프 기어부와 상기 허브부를 연결 또는 해제하는 슬리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차량용 구동장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 디프 기어부는,
   상기 동력부와 연결되고, 상기 동력부의 구동력에 의해 회전되는 디프 기어; 및
   상기 디프 기어의 일측에 고정되고, 상기 슬리브를 통해 상기 허브부로 상기 디프 기어의 구동력을 전달하는 클러치 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차량용 구동장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 디프부에 장착되고, 상기 허브부를 지지하는 스냅링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차량용 구동장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 디프 기어부와 상기 디프부 사이에 개재되는 베어링부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기차량용 구동장치.
   

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