KR20110081616A

KR20110081616A - 전기자동차

Info

Publication number: KR20110081616A
Application number: KR1020100001871A
Authority: KR
Inventors: 유송현; 김석민; 오원진
Original assignee: (주)브이이엔에스
Priority date: 2010-01-08
Filing date: 2010-01-08
Publication date: 2011-07-14

Abstract

본 발명에 따른 전기자동차는 차륜으로 회전력을 전달하는 차축과; 상기 차축에 연결된 구동 기어 모듈와; 상기 구동 기어 모듈과 연결되고 구동력을 발생시키는 구동용 모터와; 상기 구동용 모터와 케이블로 연결되어 상기 구동용 모터를 제어하고 상기 구동용 모터와 구동 기어 모듈 중 적어도 하나에 장착되어 상기 구동용 모터 및 구동 기어 모듈과 일체화되는 모터 컨트롤 유닛을 포함하여, 중량을 최소화하여 성능을 향상시키고 원가를 저감할 수 있는 이점이 있다.

Description

전기자동차{Electric vehicle}

본 발명은 전기자동차에 관한 것으로서, 특히 구동용 모터를 제어하는 모터 컨트롤 유닛을 갖는 전기자동차에 관한 것이다.

종래의 자동차는 크게 외관을 형성하는 바디(body)와 각종 장치들이 유기적으로 연결된 섀시(chassis)로 나눌 수 있다.

섀시는 주행의 원동력이 되는 엔진 등의 구동원을 비롯하여 동력전달 장치, 조향 장치, 현가 장치, 제동 장치 등 주요 장치를 포함한다.

자동차에 설치되는 엔진은 내연기관이 주로 사용되고, 내연기관 중 주로 휘발성 연료를 사용하는 내연기관은 연료를 공기 중의 산소와 완전연소가 이루어지도록 잘 혼합된 상태에서 압축을 한 다음 연소를 시킬 때 발생하는 열에너지를 직접 이용해 운동에너지를 얻는다.

이러한 휘발성 연료를 사용하는 내연기관은 배기가스로 인한 환경 오염과 석유 자원의 고갈을 일으키므로, 그 대안으로 전기를 동력으로 움직이는 전기자동차가 주목되고 있다.

전기자동차는 석유 연료와 엔진을 사용하지 않고, 전기 배터리와 전기 모터를 사용하는 자동차로서, 배기가스가 없는 무공해 자동차이고, 배터리에 축적된 전기로 모터를 회전시켜서 자동차를 구동시킨다.

종래의 전기자동차는 높은 생산비용, 낮은 운행속도 그리고 짧은 운행거리로 인해 그 동안 실용화되지 못해 왔다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 모터 컨트롤 유닛을 구동용 모터에 장착하는 전기자동차를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전기자동차는,차륜으로 회전력을 전달하는 차축과; 상기 차축에 연결된 구동 기어 모듈와; 상기 구동 기어 모듈과 연결되고 구동력을 발생시키는 구동용 모터와; 상기 구동용 모터와 케이블로 연결되어 상기 구동용 모터를 제어하고 상기 구동용 모터와 구동 기어 모듈 중 적어도 하나에 장착되어 상기 구동용 모터 및 구동 기어 모듈과 일체화되는 모터 컨트롤 유닛을 포함한다.

상기 모터 컨트롤 유닛은 상기 구동용 모터의 상부와 체결되는 구동용 모터 체결부가 하부에 돌출 형성된다.

상기 모터 컨트롤 유닛은 상기 구동 기어 모듈의 상부와 체결되는 구동 기어 모듈 체결부가 하부에 돌출 형성된다.

상기 모터 컨트롤 유닛은 상기 구동 기어 모듈의 일부 상측과, 상기 구동용 모터의 일부 상측과, 상기 구동 기어 모듈와 상기 구동용 모터의 사이 상측에 위치되게 설치된다.

상기 모터 컨트롤 유닛은 좌우 중 일측의 하부에 상기 구동용 모터의 상부와 체결되는 구동용 모터 체결부가 돌출 형성되고, 좌우 중 타측의 하부에 상기 구동 기어 모듈의 상부와 체결되는 구동 기어 모듈 체결부가 돌출 형성된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전기자동차는 모터 컨트롤 유닛이 구동용 모터와 구동 기어 모듈에 장착되어, 모터 컨트롤 유닛을 장착하기 위한 컨트롤 유닛 프레임을 설치할 필요가 없으므로, 중량을 최소화하여 성능을 향상시키고 원가를 저감할 수 있다.

또한, 구동용 모터와 구동 기어 모듈과 모터 컨트롤 유닛이 하나의 유닛으로 일체화된 상태에서 차체 프레임에 조립되므로 조립 공수가 감소되고 비용이 저감되는 이점이 있다.

또한, 모터 컨트롤 유닛이 구동용 모터 및 구동 기어 모듈과 체결되므로 구동용 모터 및 구동 기어 모듈과 모터 컨트롤 유닛 상호간의 체결력이 향상되고, 보다 견고하게 조립되는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전기자동차의 동력 모듈 확대 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 모터 컨트롤 유닛과 구동용 모터의 체결부가 도시된 사시도,
도 3은 도 1에 도시된 모터 컨트롤 유닛과 구동 기어 모듈의 체결부가 도시된 측면도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 전기자동차의 동력 모듈 확대 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 모터 컨트롤 유닛과 구동용 모터의 체결부가 도시된 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 모터 컨트롤 유닛과 구동 기어 모듈의 체결부가 도시된 측면도이다.

본 실시예에 따른 전기자동차는 외관을 형성하는 바디와, 배터리와 차축(2)과 동력 모듈(4)과 조향 장치와 제동 장치 등이 연결된 섀시(chassis)를 포함하고, 배터리와 동력 모듈(4) 등은 차체 프레임에 설치된다.

차축(2)은 동력 모듈(4)의 회전력을 차륜으로 전달하는 것으로서, 동력 모듈(4) 중 후술하는 구동 기어 모듈(6)의 좌,우 양측에 돌출되게 설치되고, 동력 모듈(4) 중 후술하는 구동용 모터(8)와 평행한 상태에서 차륜을 회전시킨다.

동력 모듈(4)은 차체 프레임에 설치되어 차축(2)을 회전시키는 것으로서, 구동 기어 모듈(6)과, 구동용 모터(8)와, 모터 컨트롤 유닛(12)을 포함하고, 구동 기어 모듈(6)과, 구동용 모터(8)와, 모터 컨트롤 유닛(12)은 하나의 유닛으로 일체화되게 어셈블리되어 어셈블리화된 상태에서 차체 프레임에 설치된다.

구동 기어 모듈(6)은 차축(2)에 연결되어 구동용 모터(8)의 회전력을 차축(2)으로 전달하는 것으로서, 복수개의 기어와, 복수개의 기어를 보호하는 기어 케이스(7)를 포함한다.

구동 기어 모듈(6)은 구동용 모터(8)의 샤프트에 연결된 구동기어와, 차축에 연결되고 구동기어에 치합된 종동기어를 포함하는 것도 가능하고, 구동용 모터(8)의 샤프트에 연결된 구동기어와, 차축에 연결된 종동기어와, 구동기어와 종동 기어 사이의 적어도 하나의 변속기어를 포함하는 것도 가능하다.

구동 기어 모듈(6)은 복수개의 기어의 변속비에 따라 변속이 가능하게 된다.

구동 기어 모듈(6)은 구동용 모터(8)의 샤프트를 회전 가능하게 지지하기 위해 기어 케이스(7) 내부에 배치된 베어링을 더 포함하고, 기어 케이스(7)에는 베어링으로 윤활유를 안내하는 윤활유 가이드가 형성된다.

구동용 모터(8)는 구동 기어 모듈(6)과 연결되고 자동차 구동의 구동력을 발생시키는 것으로서, 샤프트가 구동 기어 모듈(6)의 기어 케이스(7)에 형성된 관통홀을 관통하여 일부가 기어 케이스(7) 내부로 삽입되고, 기어 케이스(7) 내부의 구동 기어와 연결된다.

모터 컨트롤 유닛(10)은 구동용 모터(8)와 케이블(12)로 연결되어 구동용 모터(8)를 제어하는 것으로서, 배터리로부터 직류 전원을 공급받아 구동용 모터(8)에 3상 교류 전압 및 전류를 인가하여 구동용 모터(8)의 속도 및 토크를 제어한다.

케이블(12)은 모터 컨트롤 유닛(10)에서 출력된 3상 교류 전압 및 전류를 구동용 모터(8)로 인가하는 3상 케이블로서, 모터 컨트롤 유닛(10) 및 구동용 모터(8)에 연결되고, 모터 컨트롤 유닛(10) 및 구동용 모터(8)와 구동 기어 모듈(6)과 하나의 유닛으로 일체화되게 어셈블리된다.

모터 컨트롤 유닛(10)은 구동용 모터(8)와 구동 기어 모듈(6) 중 적어도 하나에 장착되어, 구동용 모터(8) 및 구동 기어 모듈(6)과 일체화된다.

모터 컨트롤 유닛(10)은 구동용 모터(8)와 구동 기어 모듈(6) 중 적어도 하나에 장착되지 않고, 별도의 컨트롤 유닛 프레임에 설치될 경우, 컨트롤 유닛 프레임에 의해 전기자동차 전체 중량 및 부품수가 증대되고 케이블(12)의 길이가 길게 되는데, 모터 컨트롤 유닛(10)이 구동용 모터(8)와 구동 기어 모듈(6) 중 적어도 하나에 직접 장착되는 경우 컨트롤 유닛 프레임이 필요하지 않게 되고, 전기자동차의 전체 중량 및 부품수가 감소되고 성능이 향상되게 된다.

그리고, 전기자동차는 조립시 구동용 모터(8)와 구동 기어 모듈(6) 중 하나를 차체 프레임을 조립하고, 컨트롤 유닛 프레임을 차체 프레임에 장착한 후 모터 컨트롤 유닛(10)을 컨트롤 유닛 프레임에 장착하며, 케이블(12)을 모터 컨트롤 유닛(10)과 구동용 모터(8)에 연결하면, 조립 공수가 증대되는 반면, 구동 기어 모듈(6)과 구동용 모터(8)와 모터 컨트롤 유닛(10)과 케이블(12)이 하나의 유닛으로 어셈블리화된 상태에서 구동 기어 모듈(6)과 구동용 모터(8) 중 하나가 차체 프레임에 조립되면 조립 공수가 단축된다.

모터 컨트롤 유닛(10)은 구동 기어 모듈(6)과 구동용 모터(8) 중 구동용 모터(8)에만 체결되는 것도 가능하고, 구동 기어 모듈(6)과 구동용 모터(8) 중 구동 기어 모듈(6)에만 체결되는 것도 가능하며, 구동 기어 모듈(6)과 구동용 모터(8) 모두와 체결되는 것도 가능하다.

모터 컨트롤 유닛(10)은 구동 기어 모듈(6)과 구동용 모터(8) 모두와 체결될 경우, 구동 기어 모듈(6)과 구동용 모터(8)와 모터 컨트롤 유닛(10)가 상호 견고하게 지지되면서 체결 강도가 높게 되는 바, 모터 컨트롤 유닛(10)이 구동 기어 모듈(6)과 구동용 모터(8) 모두와 체결되는 것이 바람직하고, 이하, 모터 컨트롤 유닛(10)이 구동 기어 모듈(6)과 구동용 모터(8) 모두와 체결되는 것으로 설명한다.

모터 컨트롤 유닛(10)은 구동 기어 모듈(6)의 일부 상측과, 구동용 모터(8)의 일부 상측과, 구동 기어 모듈(6)과 구동용 모터(8)의 사이 상측에 위치되게 설치된다.

모터 컨트롤 유닛(10)은 구동 기어 모듈(6)의 상부과 구동용 모터(8)의 상부를 덮으면서 구동 기어 모듈(6)과 구동용 모터(8)에 설치되고, 모터 컨트롤 유닛(10)이 구동 기어 모듈(6)의 상부과 구동용 모터(8)의 상부를 보호한다.

모터 컨트롤 유닛(10)은 구동용 모터(8)의 상부와 체결되는 구동용 모터 체결부(14)가 하부에 돌출 형성된다.

구동용 모터 체결부(14)는 모터 컨트롤 유닛(10) 중 구동용 모터(8)의 상측에 위치하는 부분에 수평하게 돌출 형성되고, 스크류 등의 체결부재(15)가 관통하는 체결공이 형성된다.

구동용 모터(10)는 상면 중 구동용 모터 체결부(14)의 체결공과 대응되는 위치에 체결공이 함몰 형성되거나 체결 보스가 돌출 형성되고, 스크류 등의 체결부재(15)는 구동용 모터 체결부(14)의 체결공을 관통하여 구동용 모터(10)의 체결공이나 체결 보스에 체결된다.

모터 컨트롤 유닛(10)은 구동 기어 모듈(6)의 상부와 체결되는 구동 기어 모듈 체결부(16)가 하부에 돌출 형성된다.

구동 기어 모듈 체결부(16)는 모터 컨트롤 유닛(10) 중 구동 기어 모듈(6)의 상측에 위치하는 부분에 수직하게 돌출 형성되고, 스크류 등의 체결부재(17)가 관통하는 체결공이 형성된다.

구동 기어 모듈(6)는 측면 상부 중 구동 기어 모듈 체결부(16)의 체결공과 대응되는 위치에 체결공이 함몰 형성되거나 체결 보스가 돌출 형성되고, 스크류 등의 체결부재(17)는 구동 기어 모듈 체결부(16)의 체결공을 관통하여 구동 기어 모듈(6)의 체결공이나 체결 보스에 체결된다.

모터 컨트롤 유닛(10)은 좌우 중 일측에 구동용 모터 체결부(14)가 형성되고, 좌우 중 타측에 구동 기어 모듈 체결부(16)기 형성되며, 좌우 양측이 견고하게 체결된다.

즉, 모터 컨트롤 유닛(10)은 스크류 등의 체결부재가 구동용 모터 체결부(14)의 상측에서 상하 방향으로 관통하면서 모터 컨트롤 유닛(10)을 구동용 모터(8)의 상면에 체결하고, 스크류 등의 체결부재가 구동 기어 모듈 체결부(16)의 옆에서 좌우 방향으로 관통하면서 모터 컨트롤 유닛(10)을 구동 기어 모듈(6)의 측면에 체결한다.

이하, 상기와 같이 구성된 전기자동차의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 구동용 모터(8)와 구동 기어 모듈(6)을 조립한다. 그런 다음 모터 컨트롤 유닛(10)을 구동용 모터(8)와 구동 기어 모듈(6)의 상측 위치에 위치시키고, 모터 컨트롤 유닛(10)을 구동용 모터(8)와 구동 기어 모듈(6)에 안착시킨다.

이후, 스크류 등의 체결부재가 구동용 모터 체결부(14)의 상측에서 구동용 모터 체결부(14)로 체결되면, 스크류 등의 체결부재(15)는 모터 컨트롤 유닛(10)을 구동용 모터(8)를 체결시키고, 스크류 등의 체결부재(17)가 구동 기어 모듈 체결부(16)의 옆에서 구동 기어 모듈 체결부(16)로 체결되면, 스크류 등의 체결부재는 모터 컨트롤 유닛(10)을 구동 기어 모듈(6)를 체결시킨다.

상기와 같은 체결시, 구동용 모터(8)와 구동 기어 모듈(6)은 둘 사이가 체결된 상태에서 모터 컨트롤 유닛(10)에 의해 재차 체결된 상태가 되고, 구동용 모터(8)와 구동 기어 모듈(6)과 모터 컨트롤 유닛(10)은 상호 견고하게 체결된 상태가 된다.

상기와 같이 모터 컨트롤 유닛(10)이 구동용 모터(8) 및 구동 기어 모듈(6)과 체결된 후 케이블(12)을 모터 컨트롤 유닛(10) 및 구동용 모터(8)에 연결하면, 동력 모듈(4)의 조립은 완성되고, 모터 컨트롤 유닛(10) 및 구동용 모터(8)와 구동 기어 모듈(6)이 구동 모듈(4)로 일체화된 상태에서 전기자동차의 차체 프레임에 장착된다.

2: 차축 4: 동력 모듈
6: 구동 기어 모듈 8: 구동용 모터
12: 모터 컨트롤 유닛

Claims

차륜으로 회전력을 전달하는 차축과;
상기 차축에 연결된 구동 기어 모듈와;
상기 구동 기어 모듈과 연결되고 구동력을 발생시키는 구동용 모터와;
상기 구동용 모터와 케이블로 연결되어 상기 구동용 모터를 제어하고 상기 구동용 모터와 구동 기어 모듈 중 적어도 하나에 장착되어 상기 구동용 모터 및 구동 기어 모듈과 일체화되는 모터 컨트롤 유닛을 포함하는 전기자동차.
청구항 1에 있어서,
상기 모터 컨트롤 유닛은 상기 구동용 모터의 상부와 체결되는 구동용 모터 체결부가 하부에 돌출 형성된 전기자동차.
청구항 1에 있어서,
상기 모터 컨트롤 유닛은 상기 구동 기어 모듈의 상부와 체결되는 구동 기어 모듈 체결부가 하부에 돌출 형성된 전기자동차.
청구항 1에 있어서,
상기 모터 컨트롤 유닛은 상기 구동 기어 모듈의 일부 상측과, 상기 구동용 모터의 일부 상측과, 상기 구동 기어 모듈와 상기 구동용 모터의 사이 상측에 위치되게 설치된 전기자동차.
청구항 1에 있어서,
상기 모터 컨트롤 유닛은 좌우 중 일측의 하부에 상기 구동용 모터의 상부와 체결되는 구동용 모터 체결부가 돌출 형성되고, 좌우 중 타측의 하부에 상기 구동 기어 모듈의 상부와 체결되는 구동 기어 모듈 체결부가 돌출 형성된 전기자동차.