KR102655749B1 - 기밀 구조를 구비하는 인휠모터 장치 - Google Patents

기밀 구조를 구비하는 인휠모터 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내부에 케이블 자켓이 통과하는 결합공이 구비되는 고정축; 내경부가 상기 결합공과 연통하도록 상기 고정축에 결합되는 것으로서, 상기 고정축의 결합공을 통과 한 케이블 자켓이 내경부에 결합되게 하여 상기 케이블 자켓이 원하는 방향을 향하도록 안내하는 가이드부재; 및 상기 케이블 자켓의 케이블이 외부로 노출된 상태에서 상기 가이드부재의 내부를 밀폐하는 기밀장치; 를 포함하는 기밀 구조를 구비하는 인휠모터 장치를 제공한다.

Description

기밀 구조를 구비하는 인휠모터 장치{IN-WHEEL MOTOR APPARATUS WITH SEALING STRUCTURE}
본 발명은 기밀 구조를 구비하는 인휠모터 장치에 관한 것이다.
지구 온난화와 환경문제에 대한 관심과 인식이 높아지면서 자동차의 환경 성능에 대한 요구가 증가하고 있다. 전기 자동차가 자동차 산업의 주요 트렌드가 되면서 하이브리드 전기차(HEV), 배터리 전기차(BEV), 연료전지차(FCV) 등과 같은 자동차 구동 시스템의 다양화가 이루어지고 있다.
인휠모터(In-wheel motor)는 차세대 구동 장치로서의 가능성을 꾸준히 타진해왔다. 인휠모터는 구동력을 직접 바퀴에 전달하기 때문에 에너지 효율이 높고 자동차의 차체 구조와는 독립적으로 다양한 구동 시스템에서 동작할 수 있다.
각 바퀴에 장착되는 인휠모터는 엔진과 같은 파워트레인 부품을 없애고 각 바퀴의 구동력을 제어할 수 있다. 인휠모터는 각 바퀴의 구동력을 독립적으로 제어하기 때문에 환경 성능, 안전성, 편의성을 향상시키고 차체 무게를 줄일 수 있다.
인휠모터는 전기 자동차의 단점인 동력 손실 문제를 해결하고 실내 공간을 추가 확보할 수 있다. 그러나 인휠모터 시스템은 정밀 제어가 어렵고 구조가 복잡할 뿐만 아니라 모터와 배터리를 연결하는 전원 케이블과 신호 도선의 단선 등의 문제가 실용화를 막는 걸림돌로 작용하고 있다.
인휠모터는 커버가 회전하는 외전형(exterior rotor type) 타입으로서 모터 전원 및 신호 케이블이 회전하지 않는 부품인 고정축을 통해 외부와 연결될 수 있다. 외전형 인휠모터의 경우 커버를 포함한 고정축의 외측이 회전하여, 외부로부터 오염방지를 위하여 고정축을 통과하는 케이블과 고정축 사이 공간의 기밀 유지가 필요하다. 모터 전원선과 신호선은 케이블 자켓 내측으로 들어가 보호될 수 있다. 종래의 인휠모터의 기밀구조에서는 케이블 자켓과 고정축 간 실런트 등과 같은 실링재를 도포하는 방식을 주로 사용하였다.
그런데 종래의 인휠모터는 자켓 끝단에서 케이블이 여러 다발로 갈라지는 부분의 기밀 확보에 어려움이 있을 뿐만 아니라 실링재 도포 어려움과 자켓 끝단 몰딩을 추가하는 공정이 더 필요한 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 제10-2012-0127821호(2012.11.26. 공개)
전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 가이드부재 및 기밀장치에 의해 케이블 자켓의 끝단에서 노출되는 케이블 다발 부위의 기밀 구조를 구현할 수 있도록 한 기밀 구조를 구비하는 인휠모터 장치를 제공하고자 한다.
전술한 목적을 이루기 위해 본 발명은, 내부에 케이블 자켓이 통과하는 결합공이 구비되는 고정축; 내경부가 상기 결합공과 연통하도록 상기 고정축에 결합되는 것으로서, 상기 고정축의 결합공을 통과 한 케이블 자켓이 내경부에 결합되게 하여 상기 케이블 자켓이 원하는 방향을 향하도록 안내하는 가이드부재; 및 상기 케이블 자켓의 케이블이 외부로 노출된 상태에서 상기 가이드부재의 내부를 밀폐하는 기밀장치; 를 포함하는 기밀 구조를 구비하는 인휠모터 장치를 제공한다.
또한, 상기 가이드부재는 상기 고정축에 나사 결합 가능하도록 외경부가 나사부로 구성되는 것으로서, 상기 케이블 자켓이 통과하는 제1 내경부를 구비하는 몸체부; 및 상기 몸체부에서 연장되면서 조립 시 상기 고정축의 외측에 위치하는 것으로서, 상기 기밀장치에 의해 밀폐되는 제2 내경부를 구비하는 연장부; 를 포함한다.
또한, 상기 가이드부재는 상기 몸체부와 상기 연장부 사이의 외경부에 형성되는 것으로서, 상기 몸체부와 상기 연장부의 외경부보다 더 큰 외경으로 형성되고 상기 고정축에 마련된 수용부에 삽입되는 안착부; 를 더 포함한다.
또한, 상기 수용부와 상기 안착부 사이에 누설방지부재가 구비된다.
또한, 상기 누설방지부재는 와셔이다.
또한, 상기 누설방지부재는 상기 수용부와 상기 안착부 사이에 도포되는 실링재이다.
또한, 상기 연장부는 외형이 각형으로 구성된다.
또한, 상기 기밀장치는 상기 제2 내경부에 결합되는 실링부재이고, 상기 실링부재는 상기 케이블 자켓에서 노출되는 복수의 케이블이 통과하는 복수의 관통홀을 구비한다.
또한, 상기 관통홀은 내경이 다른 복수의 홀로 구성된다.
또한, 상기 실링부재는 외경부에 상기 관통홀과 연통되는 절개부가 구비된다.
또한, 적어도 하나의 관통홀은 관통통로에 의해 마주보는 관통홀과 연통된다.
또한, 상기 실링부재의 외경부는 상기 연장부의 제2 내경부에 부합하도록 상부에서 하부로 갈수록 폭이 넓어지는 경사 외경부로 구성된다.
또한, 상기 실링부재는 고무 재질로 구성된다.
또한, 상기 기밀장치는 상기 제2 내경부에 도포되는 실링재이다.
또한, 상기 실링재는 실런트 또는 에폭시이다.
또한, 상기 결합공은 상기 고정축의 일측 외경부에서 타측 외경부를 관통하는 경사구멍으로 구성된다.
또한, 상기 고정축은 인휠모터 장치의 중심을 관통하도록 구성된다.
또한, 상기 나사부에 실링재가 도포된다.
본 발명은 가이드부재 및 기밀장치에 의해 케이블 자켓의 끝단에서 노출되는 케이블 다발 부위의 기밀 구조를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 사시도이다.
도 2는 도 1의 A부분 확대도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가이드부재 및 기밀장치를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 실링부재를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 사시도이고, 도 2는 도 1의 A부분 확대도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 가이드부재 및 기밀장치를 나타내는 단면도이다.
도 1 내지 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 고정축(110)에 결합되는 가이드부재(120) 및 가이드부재(120)의 내부를 밀폐하는 기밀장치(160)를 포함한다.
고정축(110)은 인휠모터 장치(100)의 중심을 관통하도록 구성될 수 있다. 기밀장치(160)는 가이드부재(120)의 내부에 결합되어 기밀 구조를 구현하는 실링부재(161) 또는 가이드부재(120)의 내부에 도포되어 기밀 구조를 구현하는 실링재일 수 있다.
구체적으로 고정축(110)은 결합공(111) 및 수용부(112)를 포함한다. 결합공(111)은 고정축(110)의 일측 외경부에서 타측 외경부를 관통하는 경사구멍으로 구성될 수 있다. 결합공(111)은 케이블 자켓(130)이 결합 가능하도록 케이블 자켓(130)에 부합하는 구멍으로 형성된다. 수용부(112)는 결합공(111)과 연통하도록 구성된다.
모터 전원선 및 모터 신호선 등과 같은 복수의 케이블(140)은 케이블 자켓(130)에 의해 감싸져 보호될 수 있다.
케이블 자켓(130)은 고정축(110)의 결합공(111)을 통과하여 가이드부재(120)는 내경부에 결합될 수 있다. 케이블 자켓(130)은 가이드부재(120)의 내경부의 안내를 받아 원하는 케이블(140)의 연결 방향으로 향할 수 있다.
가이드부재(120)는 몸체부(121)와 몸체부(121)에서 연장되는 연장부(122), 및 몸체부(121)와 연장부(122) 사이에 구비되는 안착부(123)를 포함한다.
몸체부(121)는 외경부가 나사부(121a)로 구성될 수 있다. 나사부(121a)에 기밀을 위하여 실런트, 에폭시 등과 같은 실링재가 도포될 수 있다.
몸체부(121)의 나사부(121a)는 조립 시 고정축(110)에 나사 결합될 수 있다. 몸체부(121)의 나사부(121a)로 인해 고정축(110)과 견고한 나사 결합이 이루어질 수 있다. 몸체부(121)의 내부에 제1 내경부(121b)가 구비될 수 있다.
케이블 자켓(130)은 가이드부재(120)의 결합공(111)을 통과하여 몸체부(121)의 제1 내경부(121b)를 관통하도록 결합될 수 있다. 몸체부(121)의 제1 내경부(121b)는 조립 시 고정축(110)의 결합공(111)과 연통된다.
연장부(122)는 몸체부(121)에서 연장 형성된다. 연장부(122)는 조립 시 고정축(110)의 외측에 위치할 수 있다. 연장부(122)의 내부에 제2 내경부(122b)가 구비된다. 제2 내경부(122b)는 제1 내경부(121b)와 연통 구조로 구성된다.
연장부(122)의 제2 내경부(122b)는 실런트 또는 에폭시 등과 같은 실링재에 도포에 의해 밀폐되거나 또는 실링부재(1461)의 결합하여 밀폐될 수 있다.
한편, 연장부(122)는 외형이 육각형 등과 같은 각형(122c)으로 구성될 수 있다. 연장부(122)가 각형(122c)으로 구성되기 때문에 연장부(122)에 스패너 등과 같은 공구를 물려 가이드부재(120)를 조이는 작동에 의해 가이드부재(120)의 나사부(121a)를 고정축(110)에 나사 조립할 수 있다. 반대로 연장부(122)에 스패너 등과 같은 공구를 물려 가이드부재(120)를 푸는 작동에 의해 가이드부재(120)와 고정축(110)의 나사 결합을 해제할 수 있다.
안착부(123)는 조립 시 고정축(110)의 수용부(112)에 삽입되어 안착된다. 안착부(123)로 인해 오조립을 방지할 수 있고 고정축(110)과 안정적인 결합이 이루어질 수 있다.
안착부(123)는 몸체부(121)와 연장부(122) 사이의 외경부에 형성된다. 안착부(123)는 몸체부(121)와 연장부(122)의 외경부보다 더 큰 외경으로 형성될 수 있다.
수용부(112)와 안착부(123) 사이에 누설방지부재(150)가 구비될 수 있다. 예컨대 누설방지부재(150)는 와셔 또는 실링재일 수 있다. 실링재는 실런트 또는 에폭시일 수 있다.
와셔인 누설방지부재(150)는 내경부가 가이드부재(120)의 나사부(121a)에 결합되어 수용부(112)와 안착부(123) 사이에 위치할 수 있다. 와셔인 누설방지부재(150)에 의해 안착부(123)와 수용부(112) 사이의 누설을 방지할 수 있다.
실링재인 누설방지부재(150)는 수용부(112)와 안착부(123) 사이에 도포되어 기밀 구조를 형성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 실링부재를 나타내는 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 실링부재(161)는 밀폐력을 극대화할 수 있도록 고무 재질로 구성하는 것이 바람직하다.
실링부재(161)는 복수의 관통홀(161a)을 구비할 수 있다. 복수로 구성되는 관통홀(161a)에 케이블 자켓(130)의 끝단에서 노출되는 복수의 케이블(140)이 관통 결합되어 지지될 수 있다.
관통홀(161a)은 내경이 다른 복수의 홀로 구성될 수 있다. 이로 인해 모터 전원선과 신호선 등과 같이 외경이 서로 다른 케이블(140)을 관통홀(161a)에 용이하게 결합할 수 있다.
실링부재(161)는 외경부에 절개부(161b)가 구비될 수 있다. 절개부(161b)는 관통홀(161a)과 연통된다. 케이블(140)은 관통홀(161a)에 바로 결합되거나 또는 절개부(161b)를 통해 관통홀(161a)에 위치하도록 결합될 수 있다.
적어도 하나의 관통홀(161a)은 관통통로(161c) 의해 마주보는 다른 관통홀(161a)과 연통될 수 있다.
케이블(140)은 관통홀(161a)에 바로 결합되거나 또는 절개부(161b)를 통해 관통홀(161a)과 관통통로(161c)를 거쳐 마주보는 다른 관통홀(161a)에 위치하도록 결합될 수 있다.
실링부재(161)의 외경부(161d)는 연장부(122)의 제2 내경부(122b)에 부합하도록 하부로 갈수록 폭이 넓어지는 경사 외경부로 구성될 수 있다.
실링부재(161)는 고무 등과 같은 탄성재질로 구성되기 때문에 연장부(122)의 제2 내경부(122b)에 쉽게 결합할 수 있다.
예컨대, 실링부재(161)를 연장부(122)의 제2 내경부(122b)에 결합 시 실링부재(161)의 절개부(161b)가 좁혀 지면서 제2 내경부(122b)에 쉽게 결합될 수 있다.
실링부재(161)는 연장부(122)의 제2 내경부(122b)에 결합 완료 후 절개부(161b)와 경사 구조의 외경부(161d)가 원 상태로 복원되면서 제2 내경부(122b)에 긴밀히 밀착될 수 있다.
다음은 본 발명에 따른 가이드부재와 실링부재의 결합 과정에 대해 설명한다.
도 3, 4와 같이, 고정축(110)에 가이드부재(120)를 나사 결합한다. 구체적으로 몸체부(121)에 구비되는 나사부(121a)를 수용부(112)를 통해 고정축(110)의 결합공(111)에 나사 결합하여 몸체부(121)의 제1 내경부(121b)와 고정축(110)의 결합공(111)이 연통되도록 조립한다.
가이드부재(120)의 조립 시 안착부(123)가 고정축(110)의 수용부(112)에 삽입 결합되는 동시에 안착부(123)가 누설방지부재(150)를 가압하여 기밀 구조를 구현할 수 있다.
가이드부재(120)를 고정축(110)에 나사 결합 후 고정축(110)의 결합공(111)에 케이블 자켓(130)을 결합한다.
케이블 자켓(130)의 끝단 케이블(140) 다발은 고정축(110)의 결합공(111)과 가이드부재(120)의 제1, 2 내경부(121b, 122b)를 통과하여 노출될 수 있다.
복수의 케이블(140)이 노출된 상태에서 제2 내경부(122b)에 실링부재(161)를 결합한다.
각 케이블(140)은 실링부재(161)의 대응하는 각 관통홀(161a)에 바로 결합되거나 또는 실링부재(161)의 절개부(161b)를 통해 대응하는 각 관통홀(161a)에 위치하도록 결합될 수 있다.
케이블(140)이 관통홀(161a)에 결합된 상태에서 실링부재(161)를 제2 내경부(122b)에 밀어 넣는다. 실링부재(161)는 제2 내경부(122b)에 결합 시 절개부(161b)가 좁혀지면서 제2 내경부(122b)로 쉽게 삽입될 수 있다.
실링부재(161)는 제2 내경부(122b)에 결합 완료 시 절개부(161b)가 원 상태로 복원되면서 실링부재(161)가 제2 내경부(122b)에 부합하도록 긴밀히 밀착 결합되어 기밀 구조를 구현할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 인휠모터 장치 110 : 고정축
111 : 결합공 112 : 수용부
120 : 가이드부재 121 : 몸체부
121a : 나사부 121b : 제1 내경부
122 : 연장부 122b : 제2 내경부
122c : 각형 123 : 안착부
130 : 케이블 자켓 140 : 케이블
150 : 누설방지부재 160 : 기밀장치
161 : 실링부재 161a : 관통홀
161b : 절개부 161c : 관통통로
161d : 외경부

Claims (18)

  1. 내부에 케이블 자켓이 통과하는 결합공이 구비되는 고정축;
    내경부가 상기 결합공과 연통하도록 상기 고정축에 결합되는 것으로서, 상기 고정축의 결합공을 통과 한 케이블 자켓이 내경부에 결합되게 하여 상기 케이블 자켓이 원하는 방향을 향하도록 안내하는 가이드부재; 및
    상기 케이블 자켓의 케이블이 외부로 노출된 상태에서 상기 가이드부재의 내부를 밀폐하는 기밀장치;
    를 포함하고,
    상기 가이드부재는,
    상기 고정축에 나사 결합 가능하도록 외경부가 나사부로 구성되는 것으로서, 상기 케이블 자켓이 통과하는 제1 내경부를 구비하는 몸체부; 및
    상기 몸체부에서 연장되면서 조립 시 상기 고정축의 외측에 위치하는 것으로서, 상기 기밀장치에 의해 밀폐되는 제2 내경부를 구비하는 연장부;
    를 포함하며,
    상기 기밀장치는 상기 제2 내경부에 결합되는 실링부재이고, 상기 실링부재는 상기 케이블 자켓에서 노출되는 복수의 케이블이 통과하는 복수의 관통홀을 구비하고,
    복수의 관통홀 중 적어도 하나의 관통홀은 관통통로에 의해 마주보는 관통홀과 연통되는 것을 특징으로 하는 기밀 구조를 구비하는 인휠모터 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드부재는,
    상기 몸체부와 상기 연장부 사이의 외경부에 형성되는 것으로서, 상기 몸체부와 상기 연장부의 외경부보다 더 큰 외경으로 형성되고 상기 고정축에 마련된 수용부에 삽입되는 안착부;
    를 더 포함하는 기밀 구조를 구비하는 인휠모터 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 수용부와 상기 안착부 사이에 누설방지부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 기밀 구조를 구비하는 인휠모터 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 누설방지부재는,
    와셔인 것을 특징으로 하는 기밀 구조를 구비하는 인휠모터 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 누설방지부재는,
    상기 수용부와 상기 안착부 사이에 도포되는 실링재인 것을 특징으로 하는 기밀 구조를 구비하는 인휠모터 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 연장부는,
    외형이 각형으로 구성되는 것을 특징으로 하는 기밀 구조를 구비하는 인휠모터 장치.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 관통홀은,
    내경이 다른 복수의 홀로 구성되는 것을 특징으로 하는 기밀 구조를 구비하는 인휠모터 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 실링부재는,
    외경부에 상기 관통홀과 연통되는 절개부가 구비되는 것을 특징으로 하는 기밀 구조를 구비하는 인휠모터 장치.
  11. 삭제
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 실링부재의 외경부는,
    상기 연장부의 제2 내경부에 부합하도록 상부에서 하부로 갈수록 폭이 넓어지는 경사 외경부로 구성되는 것을 특징으로 하는 기밀 구조를 구비하는 인휠모터 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 실링부재는,
    고무 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 기밀 구조를 구비하는 인휠모터 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 기밀장치는,
    상기 제2 내경부에 도포되는 실링재인 것을 특징으로 하는 기밀 구조를 구비하는 인휠모터 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 실링재는,
    실런트 또는 에폭시인 것을 특징으로 하는 기밀 구조를 구비하는 인휠모터 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합공은,
    상기 고정축의 일측 외경부에서 타측 외경부를 관통하는 경사구멍으로 구성되는 것을 특징으로 하는 기밀 구조를 구비하는 인휠모터 장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정축은,
    인휠모터 장치의 중심을 관통하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기밀 구조를 구비하는 인휠모터 장치.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 나사부에 실링재가 도포되는 것을 특징으로 하는 기밀 구조를 구비하는 인휠모터 장치.
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