KR20110081534A - 모터 직접 구동형 인휠 액슬장치 - Google Patents

모터 직접 구동형 인휠 액슬장치 Download PDF

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Abstract

이 발명은, 제동장치인 캘리퍼를 스테이터와 로터의 측면에 설치함으로써 스테이터의 코일과 로터의 마그네틱과의 간격을 상대적으로 크게 할 수 있으며, 캘리퍼의 조립 생산성을 높일 수 있는, 모터 직접 구동형 인휠 액슬장치에 관한 것으로서,
코일이 조립되어 있는 스테이터와, 마그네틱이 조립되어 있는 로터와, 로터/디스크 체결수단을 이용하여 로터에 조립되어 있는 디스크와, 캘리퍼 체결볼트에 의해 스티어링 너클에 조립되어 있으며 상기한 디스크에 제동력을 발생시키는 캘리퍼와, 로터/휠 체결수단에 의해 상기한 로터에 조립되는 휠과, 허브/로터 체결수단에 의해 상기한 로터에 조립되는 허브와, 스테이터와 허브의 사이에 설치되는 베어링을 포함하여 이루어진다.

Description

모터 직접 구동형 인휠 액슬장치{In wheel axle for direct driving type motor}
이 발명은 모터 직접 구동형 인휠 액슬장치에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 제동장치인 캘리퍼를 스테이터와 로터의 측면에 설치함으로써 스테이터의 코일과 로터의 마그네틱과의 간격을 상대적으로 크게 할 수 있으며, 캘리퍼의 조립 생산성을 높일 수 있는, 모터 직접 구동형 인휠 액슬장치에 관한 것이다.
화석연료가 고갈되어 감에 따라 휘발유, 경유 등과 같은 화석연료를 사용하는 차량 대신에 배터리에 저장된 전기 에너지를 이용하여 모터를 구동하는 전기 자동차의 개발이 이루어지고 있다.
상기한 전기 자동차는, 충전 배터리에 저장된 전기 에너지만을 이용하여 모터를 구동하는 순수 전기 차량, 광전지를 이용하여 모터를 구동하는 태양전지 차량, 수소연료를 사용하는 연료전지를 이용하여 모터를 구동하는 연료전지 차량, 화석연료를 이용하여 엔진을 구동하고 전기를 이용하여 모터를 구동함으로써 엔진과 모터를 병용하는 하이브리드 차량 등으로 구분된다.
일반적으로, 인휠 모터는 상기한 전기 자동차와 같이 전기를 동력원으로 사용하는 자동차에 사용되는 기술로서, 가솔린 또는 디젤 자동차에서의 엔진-미션-구동축을 통한 동력 전달에 의해 바퀴가 회전 구동하는 방식과는 달리, 휠 림 내부에 배치되는 모터에 의해 동력이 휠에 직접 전달도록 하는 기술이다. 따라서, 상기 인휠 모터를 적용하는 경우 엔진, 변속기나 차동기어와 같은 구동 및 동력전달장치를 생략할 수 있어 차량의 무게를 감소시킬 수 있으며, 동력전달과정에서의 에너지 손실을 저감시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래의 모터 직접 구동형 인휠 액슬장치의 단면 구성도이다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이 종래의 모터 직접 구동형 인휠 액슬장치는 볼베어링(5)과 허브(6)로 이루어진 3세대 베어링이 스테이터(2)와 함께 너클/허브 체결볼트(12)에 의해 스티어링 너클(1)에 조립되는 구조로 이루어진다.
또한, 스테이터(2)와 로터(3)에는 코일(10)과 마그네틱(9)이 각각 조립되며, 디스크(4)는 허브볼트(11)에 의해 허브(6), 로터(3), 휠(8)과 함께 체결되는 구조로 이루어진다.
그리고, 드라이브 샤프트(7)는 3세대 베어링을 구성하고 있는 볼베어링(5)과 허브(6)의 내측에 삽입되어, 로크너트(13)에 의해 체결되는 구조로 이루어진다.
또한, 제동장치인 캘리퍼(14)는 캘리퍼/스테이터 체결볼트(15)에 의해 스테이터(2)에 조립되는 구조로 이루어진다.
상기한 구성에 의한 종래의 모터 직접 구동형 인휠 액슬장치의 작용은 다음과 같다.
전기 동력원은 스테이터(2)의 코일(10)로부터 자기력을 발생시켜서 로터(3)의 마그네틱(9)으로부터 발생되는 자기력과 상호 작용되도록 함으로써 회전력을 발생시킨다. 상기한 로터(3)의 회전력은 허브볼트(11)에 의해 연결되어 있는 허브(6)와 휠(8)로 전달된다. 이 경우에, 스테이터(2)의 코일(10)과 로터(3)의 마그네틱(9)과의 간격은 모터 출력값에 큰 영향을 미치게 된다.
캘리퍼(14)는 디스크(4)의 회전을 중지시키는 제동력을 발생시키며, 허브볼트(11)에 의해 디스크(4)와 함께 연결되어 있는 허브(6)와 휠(8)로 전달된다.
이와 같은 구조의 모터 직접 구동형 인휠 액슬장치는 서스펜션 암, 스티어링 엔드(프론트 액슬인 경우), 스트러트와 결합되어 차량을 지지하고 원활한 거동, 조향 및 구동을 가능하게 한다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 모터 직접 구동형 인휠 액슬장치에서는 제동장치인 캘리퍼(14)의 외부에 스테이터(2)와 로터(3)가 설치되기 때문에 구조상 스테이터(2)의 코일(10)과 로터(3)의 마그네틱(9)과의 간격이 너무 작아서 차량 주행에 필요한 최소 모터 출력값을 만족시키지를 못하는 문제점이 있다.
또한, 상기한 종래의 모터 직접 구동형 인휠 액슬장치는 제동장치인 캘리퍼(14)가 스테이터(2)와 로터(3)의 내부에 설치되어 있어서 캘리퍼(14)의 조립 양산성을 만족시키지 못하는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제동장치인 캘리퍼를 스테이터와 로터의 측면에 설치함으로써 스테이터의 코일과 로터의 마그네틱과의 간격을 상대적으로 크게 할 수 있는, 모터 직접 구동형 인휠 액슬장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 제동장치인 캘리퍼를 스테이터와 로터의 측면에 설치함으로써 캘리퍼의 조립 생산성을 높일 수 있는, 모터 직접 구동형 인휠 액슬장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로서 이 발명의 구성은, 코일이 조립되어 있는 스테이터와, 마그네틱이 조립되어 있는 로터와, 로터/디스크 체결수단을 이용하여 로터에 조립되어 있는 디스크와, 캘리퍼 체결볼트에 의해 스티어링 너클에 조립되어 있으며 상기한 디스크에 제동력을 발생시키는 캘리퍼와, 로터/휠 체결수단에 의해 상기한 로터에 조립되는 휠과, 허브/로터 체결수단에 의해 상기한 로터에 조립되는 허브와, 스테이터와 허브의 사이에 설치되는 베어링을 포함하여 이루어진다.
이 발명의 구성은, 상기한 로터는 로터/디스크 체결볼트와 로터/디스크 체결너트로 디스크와 함께 조립되면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 허브는 허브/로터 체결볼트와 허브/로터 체결너트에 의해 로터에 체결되면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 로터와 휠은 로터/휠 체결볼트와 로터/휠 체결너트에 의해 조립되면 바람직하다.
이 발명의 구성은, 상기한 캘리퍼는 스테이터와 로터의 측면에 설치되면 바람직하다.
이 발명은, 제동장치인 캘리퍼를 스테이터와 로터의 측면에 설치함으로써 스테이터의 코일과 로터의 마그네틱과의 간격을 상대적으로 크게 할 수 있으며, 캘리퍼의 조립 생산성을 높일 수 있는, 효과를 갖는다.
도 1은 종래의 모터 직접 구동형 인휠 액슬장치의 단면 구성도이다.
도 2는 이 발명의 일실시예에 따른 모터 직접 구동형 인휠 액슬장치의 단면 구성도이다.
이하, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 이 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 이 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 이 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.
참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.
도 2는 이 발명의 일실시예에 따른 모터 직접 구동형 인휠 액슬장치의 단면 구성도이다.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 이 발명의 일실시예에 따른 모터 직접 구동형 인휠 액슬장치의 구성은, 코일(30)이 조립되어 있는 스테이터(22)와, 마그네틱(29)이 조립되어 있는 로터(23)와, 로터/디스크 체결볼트(35)와 로터/디스크 체결너트(36)를 이용하여 로터(23)에 조립되어 있는 디스크(24)와, 캘리퍼 체결볼트(37)에 의해 스티어링 너클(21)에 조립되어 있으며 상기한 디스크(24)에 제동력을 발생시키는 캘리퍼(34)와, 로터/휠 체결볼트(38)와 로터/휠 체결너트(37)에 의해 상기한 로터(23)에 조립되는 휠(28)과, 허브/로터 체결볼트(31)와 허브/로터 체결너트(32)에 의해 상기한 로터(23)에 조립되는 허브(26)와, 스테이터(22)와 허브(26)의 사이에 설치되는 베어링(25)을 포함하여 이루어진다.
상기한 스테이터(22)와 로터(23)는 각각 코일(30)과 마그네틱(29)에 먼저 조립되며, 스테이터(22)가 너클/스테이터 체결볼트(33)에 의해 스티어링 너클(21)에 체결되는 구조로 이루어진다.
상기한 로터(23)는 로터/디스크 체결볼트(35)와 로터/디스크 체결너트(36)로 디스크(24)와 함께 조립되는 구조로 이루어진다.
상기한 베어링(25)은 스테이터(22)와 허브(26)의 사이에 설치되며, 상기한 허브(26)는 허브/로터 체결볼트(31)와 허브/로터 체결너트(32)에 의해 로터(23)에 체결되는 구조로 이루어진다.
상기한 로터(23)와 휠(28)은 로터/휠 체결볼트(38)와 로터/휠 체결너트(37)에 의해 조립되는 구조로 이루어진다.
상기한 캘리퍼(34)는 제동장치로서 캘리퍼 체결볼트(37)에 의해 스티어링 너클(21)에 조립됨으로써 스테이터(22)와 로터(23)의 측면에 설치되는 구조로 이루어진다.
상기한 구성에 의한, 이 발명의 일실시예에 따른 모터 직접 구동형 인휠 액슬장치의 작용은 다음과 같다.
전기 동력원은 스테이터(22)의 코일(30)로부터 자기력을 발생시켜서 로터(23)의 마그네틱(29)으로부터 발생되는 자기력과 상호 작용되도록 함으로써 회전력을 발생시킨다. 상기한 로터(23)의 회전력은 허브/로터 체결볼트(31)와 허브/로터 체결너트(32)에 의해 연결되어 있는 허브(26)로 전달되며, 로터/휠 체결볼트(38)와 로터/휠 체결너트(37)에 의해 연결되어 있는 휠(28)로도 전달된다. 이 경우에, 캘리퍼(34)가 스테이터(22)와 로터(23)의 측면에 설치되어 스테이터(22)의 코일(30)과 로터(23)의 마그네틱(29)과의 간격이 충분하게 확보됨으로써 차량 주행에 필요한 충분한 모터 출력값을 만족시킬 수가 있다.
캘리퍼(34)는 디스크(24)의 회전을 중지시키는 제동력을 발생시키며, 로터/디스크 체결볼트(35)와 로터/디스크 체결너트(36)에 의해 연결되어 있는 로터(23)로 제동력이 전달되며, 이어서 허브/로터 체결볼트(31)와 허브/로터 체결너트(32)에 의해 연결되어 있는 허브(26)와, 로터/휠 체결볼트(38)와 로터/휠 체결너트(37)에 의해 연결되어 있는 휠(28)로 제동력이 전달된다.
이와 같은 구조의 모터 직접 구동형 인휠 액슬장치는 서스펜션 암, 스티어링 엔드(프론트 액슬인 경우), 스트러트와 결합되어 차량을 지지하고 원활한 거동, 조향 및 구동을 가능하게 한다.
21 : 스티어링 너클 22 : 스테이터
23 : 로터 24 : 디스크
25 : 베어링 26 : 허브
28 : 휠 29 : 마그네틱
30 : 코일 34 : 캘리퍼

Claims (5)

  1. 코일이 조립되어 있는 스테이터와,
    마그네틱이 조립되어 있는 로터와,
    로터/디스크 체결수단을 이용하여 로터에 조립되어 있는 디스크와,
    캘리퍼 체결볼트에 의해 스티어링 너클에 조립되어 있으며 상기한 디스크에 제동력을 발생시키는 캘리퍼와,
    로터/휠 체결수단에 의해 상기한 로터에 조립되는 휠과,
    허브/로터 체결수단에 의해 상기한 로터에 조립되는 허브와,
    스테이터와 허브의 사이에 설치되는 베어링을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 모터 직접 구동형 인휠 액슬장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기한 로터는 로터/디스크 체결볼트와 로터/디스크 체결너트로 디스크와 함께 조립되는 것을 특징으로 하는 모터 직접 구동형 인휠 액슬장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기한 허브는 허브/로터 체결볼트와 허브/로터 체결너트에 의해 로터에 체결되는 것을 특징으로 하는 모터 직접 구동형 인휠 액슬장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기한 로터와 휠은 로터/휠 체결볼트와 로터/휠 체결너트에 의해 조립되는 것을 특징으로 하는 모터 직접 구동형 인휠 액슬장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기한 캘리퍼는 스테이터와 로터의 측면에 설치되는 것을 특징으로 하는 모터 직접 구동형 인휠 액슬장치.
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