KR20110108592A - Traction motor module - Google Patents

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Abstract

본 발명의 트랙션 모터 모듈은 고정축; 상기 고정축에 고정되며 플레이트 형상을 갖는 하우징, 상기 하우징의 내측벽에 고정된 고정자, 상기 고정자에 의하여 형성된 공간에 배치되며 상기 하우징으로부터 돌출된 회전축, 상기 회전축이 고정되는 로터 코어 및 상기 로터 코어내에 배치된 마그네트들, 상기 회전축에 고정된 요크 및 상기 요크 상에 배치되며 상기 각 마그네트와 대응하는 위치에 배치된 센싱 마그네트들을 포함하는 회전자를 포함하는 트랙션 모터; 상기 하우징에 고정된 회로 기판; 상기 회로 기판에 배치되며 상기 센싱 마그네트와 대응하는 위치마다 배치된 회전수 센서; 및 통체 형상으로 상기 트랙션 모터를 감싸며 상기 회전축으로부터 출력된 동력에 의하여 회전하는 허브 유닛을 포함한다.Traction motor module of the present invention is a fixed shaft; A housing fixed to the fixed shaft and having a plate shape, a stator fixed to an inner wall of the housing, a rotating shaft disposed in the space formed by the stator and protruding from the housing, the rotor core to which the rotating shaft is fixed, and the rotor core. A traction motor including disposed magnets, a yoke fixed to the rotary shaft, and a rotor including sensing magnets disposed on the yoke and disposed at positions corresponding to the magnets; A circuit board fixed to the housing; A rotation speed sensor disposed on the circuit board and disposed at each position corresponding to the sensing magnet; And a hub unit surrounding the traction motor in a cylindrical shape and rotating by the power output from the rotation shaft.

Description

트랙션 모터 모듈{TRACTION MOTOR MODULE}Traction motor module {TRACTION MOTOR MODULE}

본 발명은 트랙션 모터 모듈에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 전동 자전거 및 전통 스쿠터 등에 적용 가능하며 트랙션 모터를 구동하기 위한 회로 기판의 배치를 개선하여 보다 콤팩트한 사이즈를 갖는 트랙션 모터 모듈에 관한 것이다.
The present invention relates to a traction motor module. More specifically, the present invention relates to a traction motor module having a more compact size by improving the arrangement of a circuit board for driving a traction motor, which is applicable to electric bicycles and traditional scooters and the like.

최근 들어, 지구 온난화를 촉진하는 탄소 배출을 감소시키기 위한 다양한 기술 개발이 진행되고 있다. 최근에는 탄소를 배출하지 않는 전동 자전거와 같은 그린 전동 장치들이 개발되고 있다.In recent years, various technologies have been developed to reduce carbon emissions that promote global warming. Recently, green powertrains such as electric bicycles that do not emit carbon have been developed.

종래 전동 자전거는 자전거의 바퀴의 회전 중심에 전동 모터를 설치하여 전동 모터의 회전력을 이용하여 사용자가 보다 적은 힘으로 전동 자전거를 이용할 수 있는 구조를 갖는다.Conventional electric bicycles have a structure in which an electric motor is installed at a rotation center of a wheel of a bicycle so that a user can use the electric bicycle with less power by using the rotational force of the electric motor.

종래 전동 자전거의 경우, 전동 모터의 부피 및 중량이 크고, 부피 및 중량이 큰 전동 모터에 의하여 전동 모터의 에너지 이용 효율이 크게 감소 되는 문제점을 갖는다.
In the case of the conventional electric bicycle, there is a problem that the energy utilization efficiency of the electric motor is greatly reduced by the large volume and weight of the electric motor, the large volume and weight of the electric motor.

본 발명은 전동 모터의 구조를 개선하여 크기 및 무게를 감소시켜 에너지 이용 효율을 보다 향상시킨 트랙션 모터 모듈을 제공한다.The present invention provides a traction motor module that improves the energy utilization efficiency by reducing the size and weight by improving the structure of the electric motor.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. will be.

일실시예로서, 트랙션 모터 모듈은 고정축; 상기 고정축에 고정되며 플레이트 형상을 갖는 하우징, 상기 하우징의 내측벽에 고정된 고정자, 상기 고정자에 의하여 형성된 공간에 배치되며 상기 하우징으로부터 돌출된 회전축, 상기 회전축이 고정되는 로터 코어 및 상기 로터 코어 내에 배치된 마그네트들, 상기 회전축에 고정된 요크 및 상기 요크 상에 배치되며 상기 각 마그네트와 대응하는 위치에 배치된 센싱 마그네트들을 포함하는 회전자를 포함하는 트랙션 모터; 상기 하우징에 고정된 회로 기판; 상기 회로 기판에 배치되며 상기 센싱 마그네트와 대응하는 위치마다 배치된 회전수 센서; 및 통체 형상으로 상기 트랙션 모터를 감싸며 상기 회전축으로부터 출력된 동력에 의하여 회전하는 허브 유닛을 포함한다.
In one embodiment, the traction motor module comprises a fixed shaft; A housing fixed to the fixed shaft and having a plate shape, a stator fixed to an inner wall of the housing, a rotating shaft disposed in the space formed by the stator and protruding from the housing, the rotor core to which the rotating shaft is fixed, and the rotor core. A traction motor including disposed magnets, a yoke fixed to the rotary shaft, and a rotor including sensing magnets disposed on the yoke and disposed at positions corresponding to the magnets; A circuit board fixed to the housing; A rotation speed sensor disposed on the circuit board and disposed at each position corresponding to the sensing magnet; And a hub unit surrounding the traction motor in a cylindrical shape and rotating by the power output from the rotation shaft.

본 발명의 트랙션 모터 모듈에 따르면, 트랙션 모터 모듈의 제1 하우징의 내측면에 배치되는 회로 기판의 구조를 개선하여 트랙션 모터의 부피를 보다 감소시켜 전동 자전거의 구동 성능을 보다 향상시키는 효과를 갖는다.
According to the traction motor module of the present invention, the structure of the circuit board disposed on the inner side of the first housing of the traction motor module is improved to further reduce the volume of the traction motor, thereby improving the driving performance of the electric bicycle.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 트랙션 모터 모듈의 부분 절개 사시도이다.
도 2는 도 1의 트랙션 모터 모듈의 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제1 하우징 및 회로 기판을 도시한 배면도이다.1 is a partial cutaway perspective view of a traction motor module according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of the traction motor module of FIG. 1.
3 is a rear view illustrating the first housing and the circuit board illustrated in FIG. 2.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the size or shape of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms that are specifically defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 트랙션 모터 모듈의 부분 절개 사시도이다. 도 2는 도 1의 트랙션 모터 모듈의 단면도이다.1 is a partial cutaway perspective view of a traction motor module according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view of the traction motor module of FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 트랙션 모터 모듈(1000)은 고정축(50), 트랙션 모터(100), 허브 유닛(200) 및 변속 유닛(300)을 포함한다.1 and 2, the traction motor module 1000 includes a fixed shaft 50, a traction motor 100, a hub unit 200, and a transmission unit 300.

고정축(50)은, 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 중공(52)을 갖는 금속 파이프 형상을 갖는다. 고정축(50)에는 자전거 핸들에 연결되어 자전거의 바퀴의 방향을 전환하기 위한 프레임(또는 호크)이 연결될 수 있다.The fixed shaft 50 has a metal pipe shape having a hollow 52, for example, as shown in FIG. 2. The fixed shaft 50 may be connected to a handlebar and connected to a frame (or hawk) for changing the direction of the wheel of the bicycle.

고정축(50)의 측면에는 적어도 하나의 관통홀(54)이 형성되고, 고정축(50)의 단부에는 고정축(50)에 대하여 바깥쪽으로 절곡 된 플랜지부(56)가 형성된다.At least one through hole 54 is formed at a side of the fixed shaft 50, and a flange portion 56 bent outward with respect to the fixed shaft 50 is formed at an end of the fixed shaft 50.

고정축(50)에는 프레임 위치 결정 와셔(58)가 삽입된다. 프레임 위치 결정 와셔(58)는 고정축(50)에 고정되는 프레임의 위치를 결정한다.The frame positioning washer 58 is inserted into the fixed shaft 50. The frame positioning washer 58 determines the position of the frame fixed to the fixed shaft 50.

트랙션 모터(100)는 하우징(110), 고정자(120) 및 회전자(130)를 포함한다.The traction motor 100 includes a housing 110, a stator 120, and a rotor 130.

도 3은 도 2에 도시된 제1 하우징 및 회로 기판을 도시한 배면도이다.3 is a rear view illustrating the first housing and the circuit board illustrated in FIG. 2.

도 2 및 도 3을 참조하면, 하우징(110)은 제1 하우징(112) 및 제2 하우징(118)을 포함한다.2 and 3, the housing 110 includes a first housing 112 and a second housing 118.

제1 하우징(112)은, 예를 들어, 원판 형상을 갖고, 제1 하우징(112)의 중앙부에는 제1 관통홀(111)이 형성되고, 제1 하우징(112)의 제1 관통홀(111) 주변에는, 예를 들어, 3 개의 제2 관통홀(111a)들이 형성된다.The first housing 112 has a disc shape, for example, a first through hole 111 is formed in the center of the first housing 112, and the first through hole 111 of the first housing 112 is formed. ), For example, three second through holes 111a are formed.

제1 관통홀(111)의 주변에는 후술 될 회전자의 회전축과 결합 되는 베어링을 고정하기 위해 제1 하우징(112)의 내측면으로부터 소정 높이로 돌출된 베어링 고정부(111b)가 형성된다.In the periphery of the first through hole 111, a bearing fixing part 111b protruding from the inner surface of the first housing 112 to a predetermined height is formed to fix the bearing coupled to the rotating shaft of the rotor to be described later.

제1 관통홀(111)의 주변에 배치된 각 제2 관통홀(111a)들의 일부는 제1 관통홀(111)을 향해 연장되고 이로 인해 제1 및 제2 관통홀(111,111a)들은, 평면상에서 보았을 때, "T" 자 형상으로 상호 연결된다.A portion of each of the second through holes 111a disposed around the first through hole 111 extends toward the first through hole 111, so that the first and second through holes 111 and 111 a are planar. Viewed from above, they are interconnected in a "T" shape.

베어링 고정부(111b)의 주변에는 후술 될 회로 기판을 서포트 하기 위한 회로 기판 서포트부(111c)가 형성된다. 제1 하우징(112)의 내측면에 형성된 회로 기판 서포트부(111c)는 후술 될 고정자의 스테이터 코어와 간섭되지 않는 직경을 갖는다.The circuit board support part 111c for supporting the circuit board mentioned later is formed in the periphery of the bearing fixing part 111b. The circuit board support part 111c formed on the inner side surface of the first housing 112 has a diameter that does not interfere with the stator core of the stator to be described later.

본 실시예에서, 회로 기판 서포트부(111c)는, 평면상에서 보았을 때, 제1 관통홀(111) 및 베어링 고정부(111b) 사이에 형성된다.In the present embodiment, the circuit board support part 111c is formed between the first through hole 111 and the bearing fixing part 111b in plan view.

회로 기판 서포트부(111c)는 제1 하우징(112)의 내측면으로부터 소정 높이로 돌출될 수 있고, 회로 기판 서포트부(111c)는 베어링 고정부(111b)의 높이보다 낮은 높이로 형성된다.The circuit board support part 111c may protrude to a predetermined height from the inner side surface of the first housing 112, and the circuit board support part 111c is formed at a height lower than the height of the bearing fixing part 111b.

본 실시예에서는 비록 제1 하우징(112)의 내측면으로부터 소정 높이로 돌출된 회로 기판 서포트부(111c)가 도시 및 설명되고 있으나, 이와 다르게, 제1 하우징(112)의 내측면으로부터 오목한 형상으로 형성되어 회로 기판(113)을 수납하기에 적합한 회로 기판 수납부를 형성하여도 무방하다.Although the circuit board support part 111c protruding from the inner surface of the first housing 112 to a predetermined height is illustrated and described in the present embodiment, the concave shape is different from the inner surface of the first housing 112. The circuit board accommodating part which is formed and suitable for accommodating the circuit board 113 may be formed.

제1 하우징(112)의 상기 내측면과 대향 하는 외측면 상에는 고정축(50)의 플랜지부(56)가 배치되고, 제1 하우징(112) 및 고정축(50)의 플랜지부(56)는 나사 등에 의하여 견고하게 체결된다.The flange portion 56 of the fixed shaft 50 is disposed on the outer surface facing the inner side surface of the first housing 112, and the flange portion 56 of the first housing 112 and the fixed shaft 50 is disposed. It is firmly fastened by screws or the like.

고정축(50)의 중공(52)은 제1 하우징(112)의 제1 관통홀(111)과 대응하는 위치에 형성되고, 이로 인해 제1 관통홀(111) 및 중공(52)은 상호 연통 된다.The hollow 52 of the fixed shaft 50 is formed at a position corresponding to the first through hole 111 of the first housing 112, whereby the first through hole 111 and the hollow 52 communicate with each other. do.

제2 관통홀(111a)들 중 제1 관통홀(111)과 연결되기 위해 연장된 부분은 플랜지부(56)에 의하여 덮인다. 플랜지부(56) 및 제2 관통홀(111a) 중 제1 관통홀(111)과 연결되기 위해 연장된 부분에 의하여 형성된 공간으로는 후술 될 고정자의 스테이터 코어에 권취된 코일에 구동 신호를 인가하기 위한 배선이 통과한다.The portion extending to be connected to the first through hole 111 of the second through holes 111 a is covered by the flange portion 56. Applying a drive signal to a coil wound around a stator core of a stator, which will be described later, as a space formed by an extended portion of the flange portion 56 and the second through hole 111a to be connected to the first through hole 111. Wiring for this passes.

도 3을 다시 참조하면, 제1 하우징(112)의 상기 내측면의 회로 기판 서포트부(111c) 상에는 도우넛 형상의 회로 기판(113)이 배치되며, 회로 기판(113)은 고정축(50)의 중공(52)과 대응하는 관통홀(113b)을 갖는다. 회로 기판(113) 상에는 후술 될 회전자의 회전수 및/또는 회전 속도를 감지하기 위한 회전수 센서(113a)가 배치된다. 회전수 센서(113a)는 후술될 회전자의 마그네트와 대응하는 위치에 배치된다.Referring to FIG. 3 again, a donut-shaped circuit board 113 is disposed on the circuit board support part 111c of the inner side surface of the first housing 112, and the circuit board 113 is formed of the fixed shaft 50. It has a through hole 113b corresponding to the hollow 52. The rotation speed sensor 113a for detecting the rotation speed and / or rotation speed of the rotor to be described later is disposed on the circuit board 113. The rotation speed sensor 113a is disposed at a position corresponding to the magnet of the rotor to be described later.

도 2를 다시 참조하면, 제2 하우징(118)은 상면이 개구 된 통체 형상을 갖는다. 제2 하우징(118)은 측벽(114) 및 측벽(114)의 바닥을 막는 바닥판(116)을 포함한다. 본 실시예에서, 측벽(114) 및 바닥판(116)은, 예를 들어, 일체로 형성된다.Referring back to FIG. 2, the second housing 118 has a cylindrical shape with an open top surface. The second housing 118 includes a side wall 114 and a bottom plate 116 that blocks the bottom of the side wall 114. In this embodiment, the side wall 114 and the bottom plate 116 are integrally formed, for example.

제2 하우징(118)의 바닥판(116)의 중앙부에는 관통홀(116a)이 형성된 버링부 (116b)가 형성된다. 제2 하우징(118)의 중앙부에 형성된 관통홀(116a)로는 후술 될 회전자의 회전축이 돌출된다.A burring portion 116b having a through hole 116a is formed in the center of the bottom plate 116 of the second housing 118. A rotating shaft of the rotor to be described later protrudes through the through hole 116a formed at the center of the second housing 118.

제2 하우징(118)의 바닥판(116)의 관통홀(116a)의 주변에는 도 1에 도시된 바와 같이 1 개 내지 3 개의 핀(117)들이 배치된다. 제2 하우징(118)의 바닥판(116)에 배치된 각 핀(117)들에는 변속 유닛(300)의 유성 기어(미도시)들이 결합 되고, 핀(117)들에 의하여 유성 기어들은 지정된 위치에서 자전한다.1 to 3 pins 117 are disposed around the through hole 116a of the bottom plate 116 of the second housing 118 as shown in FIG. 1. Planetary gears (not shown) of the shifting unit 300 are coupled to each of the pins 117 disposed on the bottom plate 116 of the second housing 118, and the planetary gears are designated by the pins 117. Rotate in.

제2 하우징(118) 및 제1 하우징(112)은 체결 나사 등에 의하여 체결된다.The second housing 118 and the first housing 112 are fastened by a fastening screw or the like.

도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 고정자(120)는 제2 하우징(118)의 측벽(114) 및 바닥판(116)에 의하여 형성된 수납 공간에 배치되며, 고정자(120)는 고정축(50)에 고정된 제2 하우징(118)의 내측면에 고정된다.Referring back to FIGS. 1 and 2, the stator 120 is disposed in an accommodating space formed by the side wall 114 and the bottom plate 116 of the second housing 118, and the stator 120 has a fixed shaft 50. It is fixed to the inner side of the second housing 118 fixed to).

고정자(120)는 복수개의 고정자 블록(126)을 포함한다. 본 실시예에서, 고정자(120)는, 예를 들어, 12 개의 고정자 블록(126)을 포함한다.Stator 120 includes a plurality of stator blocks 126. In this embodiment, the stator 120 includes, for example, twelve stator blocks 126.

각 고정자 블록(126)은 스테이터 코어(122) 및 코일(124)를 포함한다.Each stator block 126 includes a stator core 122 and a coil 124.

스테이터 코어(122)는, 평면상에서 보았을 때,"H" 자 형상을 갖는다. 스테이터 코어(122)는 얇은 두께를 갖는 "H" 자 형상의 철편들을 복수개 적층 하여 형성된다.The stator core 122 has an "H" shape in plan view. The stator core 122 is formed by stacking a plurality of “H” shaped iron pieces having a thin thickness.

코일(124)은 스테이터 코어(122)의 오목한 부분에 기 설정된 권선수로 권선된다.The coil 124 is wound with a predetermined number of turns on the concave portion of the stator core 122.

각 고정자 블록(126)의 스테이터 코어(122) 및 코일(124)은 절연체(미도시)에 의하여 상호 절연된다.The stator core 122 and the coil 124 of each stator block 126 are mutually insulated by an insulator (not shown).

스테이터 코어(122)에 권선 된 코일(124)을 포함하는 블록 형상의 고정자 블록(126)은 직육면체 형상과 유사한 형상을 갖고, 직육면체 형상을 갖는 스테이터 코어(122)는 복수개가 조립되고, 이로 인해 고정자(120)는, 평면상에서 보았을 때, 링 형상을 갖는다.The block-shaped stator block 126 including the coil 124 wound on the stator core 122 has a shape similar to a cuboid shape, and a plurality of stator cores 122 having a cuboid shape are assembled, thereby stator 120 has a ring shape when viewed on a plane.

12개가 조립된 고정자 블록(126)들에 의하여 링 형상으로 형성된 고정자(120)는 하우징(110)의 제2 하우징(118)의 내측면 상에 고정된다.The stator 120 formed in a ring shape by the twelve assembled stator blocks 126 is fixed on the inner side of the second housing 118 of the housing 110.

고정자 블록(126)들을 상호 조립하여 형성된 고정자(120)를 제2 하우징(118)의 상기 수납 공간에 배치함으로써, 종래 고정축(50)에 고정자를 배치할 때에 비하여 매우 많은 개수, 예를 들어, 12개의 고정자 블록(126)을 제2 하우징(118) 내에 배치할 수 있다.By arranging the stator 120 formed by assembling the stator blocks 126 in the storage space of the second housing 118, a much larger number, for example, than when the stator is disposed on the fixed shaft 50, Twelve stator blocks 126 may be disposed in the second housing 118.

특히, 각 스테이터 코어(122)에 코일(124)을 권선 하여 고정자 블록(126)을 제조하고, 제조된 고정자 블록(126)을 상호 조립하여 고정자(120)를 제조하기 때문에 단위 면적에 보다 많은 고정자 블록(126)을 갖는 고정자(120)를 구현할 수 있다. 반면, 일체로 이루어진 스테이터 코어에 코일을 권선 하는 종래 구조에서는 본 발명의 일실시예와 같이 스테이터 코어(122)에 촘촘하게 권선된 코일(124)을 구현할 수 없다.In particular, the stator core 126 is wound around each stator core 122 to manufacture the stator block 126, and the stator blocks 126 are assembled to each other, thereby manufacturing the stator 120. Stator 120 with block 126 may be implemented. On the other hand, in the conventional structure in which the coil is wound around the stator core formed integrally, the coil 124 closely wound on the stator core 122 may not be implemented as in the exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 일실시예에서, 제1 하우징(112)에 고정된 회로 기판(113)은 고정자(120)의 고정자 블록(126)의 스테이터 코어(122)와 간섭되지 않는 위치에 배치 되며, 스테이터 코어(122)는 제1 하우징(112)의 내측면 및 요크(138)의 사이에 개재되고, 이로 인해 트랙션 모터(100)의 부피 및 사이즈를 보다 감소시킬 수 있다.In one embodiment of the present invention, the circuit board 113 fixed to the first housing 112 is disposed in a position that does not interfere with the stator core 122 of the stator block 126 of the stator 120, the stator core The 122 is interposed between the inner surface of the first housing 112 and the yoke 138, thereby further reducing the volume and size of the traction motor 100.

도 2를 다시 참조하면, 회전자(130)는 회전축(132), 로터 코어(134) 및 마그네트(136)를 포함한다. 이에 더하여, 회전자(130)는 요크(138) 및 마그네트 센서(139)를 더 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 2, the rotor 130 includes a rotating shaft 132, a rotor core 134, and a magnet 136. In addition, the rotor 130 may further include a yoke 138 and a magnet sensor 139.

회전축(132)은 하우징(110)의 제2 하우징(118)의 내측면을 따라 배치된 고정자(120)에 의하여 형성된 중공에 배치된다. 회전축(132)의 외주면 및 고정자(120)의 내주면 사이에는 갭이 형성되며, 회전축(132)은 고정자(120)의 중심부에 배치된다.The rotating shaft 132 is disposed in the hollow formed by the stator 120 disposed along the inner surface of the second housing 118 of the housing 110. A gap is formed between the outer circumferential surface of the rotating shaft 132 and the inner circumferential surface of the stator 120, and the rotating shaft 132 is disposed at the center of the stator 120.

회전축(132)의 일측 단부는 제1 하우징(112)의 베어링 고정부(111b)에 고정된 베어링(133)에 회전 가능하게 결합 되고, 회전축(132)의 상기 일측 단부와 대향 하는 타측 단부는 제2 하우징(118)의 바닥판(116)의 버링부(116b)에 고정된 베어링(135)에 의하여 결합되고, 회전축(132)의 상기 타측 단부는 관통홀(116a)을 통해 제2 하우징(118)의 외부로 돌출된다.One end of the rotation shaft 132 is rotatably coupled to a bearing 133 fixed to the bearing fixing portion 111b of the first housing 112, and the other end facing the one end of the rotation shaft 132 is first formed. 2 is coupled by a bearing 135 fixed to the burring portion 116b of the bottom plate 116 of the housing 118, and the other end of the rotating shaft 132 is connected to the second housing 118 through the through hole 116a. Protrude to the outside.

제2 하우징(118)의 바닥판(116)으로부터 돌출된 회전축(132)의 타측 단부는 변속 유닛(300)과 결합 된다.The other end of the rotation shaft 132 protruding from the bottom plate 116 of the second housing 118 is coupled to the transmission unit 300.

로터 코어(134)는 중공을 갖는 파이프 형상을 갖는다. 로터 코어(134)는 후술 될 마그네트(136)로부터 발생 된 자속(magnetic flux)을 손실 없이 통과시키기에 적합한 재료로 제작된다.The rotor core 134 has a pipe shape with a hollow. The rotor core 134 is made of a material suitable for passing without loss the magnetic flux generated from the magnet 136, which will be described later.

로터 코어(134)의 상기 중공에 의하여 형성된 로터 코어(134)의 내측면으로부터는, 예를 들어, 4 개의 회전축 서포트부(134a)들이 로터 코어(134)의 중심을 향해 돌출된다.From the inner surface of the rotor core 134 formed by the hollow of the rotor core 134, for example, four rotation shaft support portions 134a protrude toward the center of the rotor core 134.

로터 코어(134)의 내측면으로부터 돌출된 4 개의 회전축 서포트부(134a)들은 로터 코어(134)의 중심에 상호 연결되어 회전축(132)이 끼워져 결합 되는 회전축공이 형성된다.Four rotary shaft support portions 134a protruding from the inner surface of the rotor core 134 are interconnected to the center of the rotor core 134 to form a rotary shaft hole into which the rotary shaft 132 is fitted.

로터 코어(134)는 로터 코어(134)의 상면 및 상면과 대향 하는 하면을 향해 형성된 홈 또는 로터 코어(134)의 상기 상면 및 상기 하면을 관통하는 관통홀(137)들이 형성될 수 있고, 로터 코어(134)에는, 예를 들어, 8 개의 관통홀(137)들이 형성될 수 있다.The rotor core 134 may be provided with a groove formed toward the upper surface and the lower surface of the rotor core 134 or through holes 137 penetrating the upper surface and the lower surface of the rotor core 134. In the core 134, for example, eight through holes 137 may be formed.

로터 코어(134)의 관통홀(137)들은, 평면상에서 보았을 때, 직사각형 형상을 가질 수 있다. 이와 다르게, 로터 코어(134)들은, 평면상에서 보았을 때, 로터 코어(134)의 외주면과 동일한 곡률을 갖는 곡선 형태로 형성되어도 무방하다.The through holes 137 of the rotor core 134 may have a rectangular shape when viewed in plan view. Alternatively, the rotor cores 134 may be formed in a curved shape having the same curvature as the outer circumferential surface of the rotor core 134 when viewed in plan view.

마그네트(136)는 로터 코어(134)의 관통홀(137) 내에 배치되는 판 형상을 갖는다. 마그네트(136)는 관통홀(137)의 형상과 대응하는 형상을 갖는다.The magnet 136 has a plate shape disposed in the through hole 137 of the rotor core 134. The magnet 136 has a shape corresponding to that of the through hole 137.

예를 들어, 관통홀(137)이, 평면상에서 보았을 때, 직사각형 형상을 가질 경우, 마그네트(136)는 직육면체판 형상을 갖는다. 이와 다르게, 로터 코어(134)의 관통홀(137)이, 평면상에서 보았을 때, 곡선 형상을 가질 경우, 로터 코어(134)는 곡선 플레이트 형상을 갖는다.For example, when the through hole 137 has a rectangular shape in plan view, the magnet 136 has a rectangular parallelepiped shape. Alternatively, when the through hole 137 of the rotor core 134 has a curved shape in plan view, the rotor core 134 has a curved plate shape.

요크(138)는 로터 코어(134)의 상면에 배치되어 마그네트(136)의 자속이 고정자(120) 이외의 부분으로 누설되는 것을 방지한다. 요크(138)는, 예를 들어, 금속 원판 형상으로 형성되며 요크(138)의 중앙부에 배치된 요크 버링부(138a)에 의하여 회전축(132)에 결합 될 수 있다.The yoke 138 is disposed on the upper surface of the rotor core 134 to prevent the magnetic flux of the magnet 136 from leaking to portions other than the stator 120. The yoke 138 may be coupled to the rotation shaft 132 by, for example, a yoke burring portion 138a disposed in the center of the yoke 138.

마그네트 센서(139)는 요크(138) 상에 배치되며, 마그네트 센서(139)는 도우넛 형상을 갖는다. 도 2에 도시된 바와 같이 마그네트 센서(139)는 회로 기판(113)의 회전수 센서(113a)와 대응하는 위치에 형성된다. 마그네트 센서(139)는 각 마그네트(136)와 대응하는 위치에 배치된다.The magnet sensor 139 is disposed on the yoke 138, and the magnet sensor 139 has a donut shape. As shown in FIG. 2, the magnet sensor 139 is formed at a position corresponding to the rotation speed sensor 113a of the circuit board 113. The magnet sensor 139 is disposed at a position corresponding to each magnet 136.

도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 허브 유닛(200)은 상술된 트랙션 모터(100)를 감싸며 고정축(50)에 대하여 회전 가능하게 배치된다.Referring back to FIGS. 1 and 2, the hub unit 200 surrounds the traction motor 100 described above and is rotatably disposed about the fixed shaft 50.

허브 유닛(200)은 제1 허브 유닛(225) 및 제2 허브 유닛(240)을 포함하고, 제1 허브 유닛(225)은 측벽(210) 및 바닥판(220)을 포함한다.The hub unit 200 includes a first hub unit 225 and a second hub unit 240, and the first hub unit 225 includes a side wall 210 and a bottom plate 220.

제1 허브 유닛(225)의 측벽(210)은 원통 형상을 갖고, 바닥판(220)은 측벽(210)의 일측 단부에 배치된다. 본 실시예에서, 측벽(210)의 내주면은 트랙션 모터(100)의 제2 하우징(118)의 측벽(114)으로부터 소정 간격 이격 되고, 이로 인해 제1 허브 유닛(225)의 측벽(210)이 회전될 때 제2 하우징(118)의 측벽(114)과 마찰되지 않는다.The side wall 210 of the first hub unit 225 has a cylindrical shape, and the bottom plate 220 is disposed at one end of the side wall 210. In this embodiment, the inner circumferential surface of the side wall 210 is spaced a predetermined distance from the side wall 114 of the second housing 118 of the traction motor 100, so that the side wall 210 of the first hub unit 225 is It is not rubbed with the side wall 114 of the second housing 118 when rotated.

제1 허브 유닛(225)의 측벽(210)으로부터는 자전거의 바퀴살들과 결합 되는 돌기(230)들이 돌출되고, 돌기(230)에는 바퀴살의 단부가 절곡되어 고정되는 고정홀(235)이 형성된다.Protrusions 230 coupled with the wheels of the bicycle protrude from the side wall 210 of the first hub unit 225, and the fixing holes 235 are formed in the protrusions 230 to be bent and fixed to the ends of the wheels. .

제1 허브 유닛(225)의 바닥판(220)에는 고정축(50)의 외주면으로부터 이격된 부싱부(227)가 형성되고, 부싱부(227) 및 고정축(50)의 상기 외주면 사이에는 고정축(50)에 대하여 제1 허브 유닛(225)이 회전할 수 있도록 베어링(228)이 배치된다.The bottom plate 220 of the first hub unit 225 is formed with a bushing portion 227 spaced apart from the outer circumferential surface of the fixed shaft 50, and fixed between the bushing portion 227 and the outer circumferential surface of the fixed shaft 50. The bearing 228 is arranged to allow the first hub unit 225 to rotate about the shaft 50.

제2 허브 유닛(240)은 플레이트 형상을 갖고, 제2 허브 유닛(240)은 제1 허브 유닛(225)의 개구된 단부와 결합 된다. 제1 허브 유닛(225) 및 제2 허브 유닛(240)은 체결 나사 등에 의하여 결합 된다.The second hub unit 240 has a plate shape, and the second hub unit 240 is coupled to the opened end of the first hub unit 225. The first hub unit 225 and the second hub unit 240 are coupled by fastening screws or the like.

제2 허브 유닛(240) 및 트랙션 모터(100)의 하우징(110)의 제2 하우징(118)의 바닥면(116)은 상호 소정 간격 이격 되어 공간(260)이 형성된다.The bottom surface 116 of the second hub unit 240 and the second housing 118 of the housing 110 of the traction motor 100 are spaced apart from each other by a predetermined space to form a space 260.

제2 하우징(118)의 바닥면(116) 및 제2 허브 유닛(240) 사이에는 트랙션 모터(100)의 회전축(132)의 회전수보다 낮은 회전수로 허브 유닛(200)을 회전시키기 위한 변속 유닛(300)이 장착되기에 적합한 공간(260)이 형성되고, 변속 유닛(300)을 장착하기 위해 앞서 설명한 바와 같이 제2 하우징(118)의 바닥면(116)에는 유성 기어를 자전시키기 위한 유성 기어가 탑재되는 핀(117)이 도 1에 도시된 바와 같이 형성된다.A gear shift between the bottom surface 116 of the second housing 118 and the second hub unit 240 to rotate the hub unit 200 at a speed lower than the speed of the rotation shaft 132 of the traction motor 100. A space 260 suitable for mounting the unit 300 is formed, and as described above for mounting the shifting unit 300, the bottom surface 116 of the second housing 118 has a planetary planet for rotating planetary gears. The pin 117 on which the gear is mounted is formed as shown in FIG.

한편, 제2 허브 유닛(240) 중 회전축(132)의 단부와 대응하는 위치에는 회전축(132)을 회전 가능하게 고정하는 베어링(250)이 배치될 수 있다.Meanwhile, a bearing 250 for rotatably fixing the rotating shaft 132 may be disposed at a position corresponding to an end of the rotating shaft 132 of the second hub unit 240.

변속 유닛(300)은 회전축(132) 및 허브 유닛(200)의 회전비를 변경하는 역할을 한다. 예를 들어, 변속 유닛(300)은 허브 유닛(200)이 회전축(132)에 비하여 낮은 회전수로 회전할 수 있도록 회전축(132)에 대하여 허브 유닛(200)의 회전수를 변경한다.The transmission unit 300 serves to change the rotation ratio of the rotation shaft 132 and the hub unit 200. For example, the transmission unit 300 changes the rotation speed of the hub unit 200 with respect to the rotation shaft 132 so that the hub unit 200 may rotate at a lower rotation speed than the rotation shaft 132.

변속 유닛(300)은 제1 감속 기어(310), 제2 감속 기어(320) 및 제3 감속 기어(330)를 포함한다.The speed change unit 300 includes a first reduction gear 310, a second reduction gear 320, and a third reduction gear 330.

제1 감속 기어(310)는 허브 유닛(200)의 제1 허브 유닛(225)의 측벽(210)의 내측면을 따라 링 형상으로 형성되며 내측면에 제1 치열(315)이 형성된 링 기어를 포함한다.The first reduction gear 310 is formed in a ring shape along an inner side surface of the side wall 210 of the first hub unit 225 of the hub unit 200 and has a ring gear having a first tooth 315 formed therein. Include.

제2 감속 기어(320)는 트랙션 모터(100)의 하우징(110)의 제2 하우징(118)의 바닥판(116)에 배치된 핀(117)에 회전 가능하게 고정되며 외주면에 제2 치열(325)이 형성된 유성 기어를 포함한다. 본 실시예에서, 핀(117)은 바닥판(116)에 120˚ 각도로 원형 배치되어 있기 때문에 제2 감속 기어(320)는 바닥판(116)에 3 개가 배치된다.The second reduction gear 320 is rotatably fixed to the pin 117 disposed on the bottom plate 116 of the second housing 118 of the housing 110 of the traction motor 100, and the second teeth on the outer circumferential surface ( 325 includes a planetary gear formed. In the present embodiment, since the pins 117 are disposed at a circular angle of 120 ° to the bottom plate 116, three second reduction gears 320 are disposed on the bottom plate 116.

제2 감속 기어(320)의 외주면에 형성된 제2 치열(325)은 제1 감속 기어(310)의 제1 치열(315)과 치차 결합 된다.The second teeth 325 formed on the outer circumferential surface of the second reduction gear 320 are gear-coupled with the first teeth 315 of the first reduction gear 310.

제3 감속 기어(330)는 제2 하우징(118)의 바닥판(116)으로부터 돌출된 회전축(132)과 결합 되며, 외주면에 제3 치열(335)이 형성된 썬 기어를 포함할 수 있다. 제3 감속 기어(330)의 제3 치열(335)은 제2 감속 기어(320)의 제2 치열(325)과 치차 결합 된다.The third reduction gear 330 may be coupled to the rotation shaft 132 protruding from the bottom plate 116 of the second housing 118, and may include a sun gear having a third tooth 335 formed on an outer circumferential surface thereof. The third teeth 335 of the third reduction gear 330 are gear-coupled with the second teeth 325 of the second reduction gear 320.

본 실시예에서, 제3 감속 기어(330)의 제3 치열(335)은 제1 개수의 치열을 갖고, 제2 감속 기어(320)의 제2 치열(325)은 제1 개수보다 많은 제2 개수의 치열을 갖고, 제1 감속 기어(310)의 제1 치열(315)은 제2 개수보다 많은 제3 개수의 치열을 갖는다.In the present embodiment, the third teeth 335 of the third reduction gear 330 has a first number of teeth, and the second teeth 325 of the second reduction gear 320 have a second greater than the first number. It has a number of teeth and the first teeth 315 of the first reduction gear 310 has a third number of teeth more than the second number.

따라서, 회전축(132)과 동일한 회전수로 회전하는 제3 감속 기어(330)가 회전함에 따라 제2 감속 기어(320)는 회전축(132)의 회전수보다 낮은 회전수로 회전되고, 제2 감속 기어(320)가 회전함에 따라 제1 감속 기어(310)는 제2 감속 기어(320) 보다 낮은 회전수로 회전된다. 따라서, 제1 감속 기어(310)와 결합 된 허브 유닛(200)은 회전축(132)의 회전수보다 현저하게 낮은 회전수로 회전되어 사용자는 보다 안정적인 속도로 이동할 수 있다.Therefore, as the third reduction gear 330 rotates at the same rotational speed as the rotation shaft 132, the second reduction gear 320 is rotated at a rotational speed lower than the rotational speed of the rotation shaft 132, and the second reduction gear is rotated. As the gear 320 rotates, the first reduction gear 310 is rotated at a lower speed than the second reduction gear 320. Therefore, the hub unit 200 coupled with the first reduction gear 310 is rotated at a significantly lower rotation speed than the rotation speed of the rotation shaft 132, so that the user can move at a more stable speed.

본 발명의 일실시예의 트랙션 모터 모듈(1000)은 회전축(132)에 결합된 1단 변속 유닛이 도시 및 설명되고 있지만, 이와 다르게 트랙션 모터 모듈(1000)은 회전축(132)에 결합된 2단 변속 유닛 또는 3단 변속 유닛과 같은 다단 변속 유닛을 포함하여도 무방하다.Although the traction motor module 1000 of the exemplary embodiment of the present invention is illustrated and described with a first gear shift unit coupled to the rotary shaft 132, the traction motor module 1000 has a second gear shift coupled to the rotary shaft 132. It is also possible to include a multi-stage shifting unit such as a unit or a three-stage shifting unit.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 트랙션 모터 모듈의 제1 하우징의 내측면에 배치되는 회로 기판의 구조를 개선하여 트랙션 모터의 부피를 보다 감소시켜 전동 자전거의 구동 성능을 보다 향상시키는 효과를 갖는다.As described in detail above, the structure of the circuit board disposed on the inner side of the first housing of the traction motor module is improved to further reduce the volume of the traction motor, thereby improving the driving performance of the electric bicycle.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
Although embodiments according to the present invention have been described above, these are merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments of the present invention are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the following claims.

트랙션 모터 모듈...1000 고정축...50
트랙션 모터...100 허브 유닛...200
변속 유닛...300 회로 기판...113Traction Motor Module ... 1000 Fixed Shaft ... 50
Traction motor ... 100 Hub unit ... 200
Transmission Unit ... 300 Circuit Boards ... 113

Claims (6)

고정축;
상기 고정축에 고정되며 플레이트 형상을 갖는 하우징, 상기 하우징의 내측벽에 고정된 고정자, 상기 고정자에 의하여 형성된 공간에 배치되며 상기 하우징으로부터 돌출된 회전축, 상기 회전축이 고정되는 로터 코어 및 상기 로터 코어내에 배치된 마그네트들, 상기 회전축에 고정된 요크 및 상기 요크 상에 배치되며 상기 각 마그네트와 대응하는 위치에 배치된 센싱 마그네트들을 포함하는 회전자를 포함하는 트랙션 모터;
상기 하우징에 고정된 회로 기판;
상기 회로 기판에 배치되며 상기 센싱 마그네트와 대응하는 위치에 배치된 회전수 센서; 및
통체 형상으로 상기 트랙션 모터를 감싸며 상기 회전축으로부터 출력된 동력에 의하여 회전하는 허브 유닛을 포함하는 트랙션 모터 모듈.A fixed shaft;
A housing fixed to the fixed shaft and having a plate shape, a stator fixed to an inner wall of the housing, a rotating shaft disposed in the space formed by the stator and protruding from the housing, the rotor core to which the rotating shaft is fixed, and the rotor core. A traction motor including disposed magnets, a yoke fixed to the rotary shaft, and a rotor including sensing magnets disposed on the yoke and disposed at positions corresponding to the magnets;
A circuit board fixed to the housing;
A rotation speed sensor disposed on the circuit board and disposed at a position corresponding to the sensing magnet; And
A traction motor module surrounding the traction motor in a cylindrical shape and including a hub unit rotating by the power output from the rotation shaft. 제1항에 있어서,
상기 회로 기판은 상기 로터 코어의 단부와 마주하며 중공을 갖는 도우넛 형상을 갖는 트랙션 모터 모듈.The method of claim 1,
And the circuit board has a donut shape having a hollow facing the end of the rotor core. 제1항에 있어서,
상기 센싱 마그네트 및 상기 회전수 센서 사이에는 일정한 갭이 형성된 트랙션 모터 모듈.The method of claim 1,
A traction motor module having a constant gap formed between the sensing magnet and the rotation speed sensor. 제1항에 있어서,
상기 하우징은 상기 회로 기판이 고정되는 플레이트 형상의 제1 하우징 및 상기 제1 하우징과 결합 되며 상기 회전자 및 상기 고정자를 수납하는 통체 형상의 제2 하우징을 포함하며, 상기 하우징은 상기 회로 기판을 수납하는 회로기판 수납홈이 형성된 트랙션 모터 모듈.The method of claim 1,
The housing includes a plate-shaped first housing to which the circuit board is fixed and a second housing having a cylindrical shape coupled to the first housing and accommodating the rotor and the stator, wherein the housing accommodates the circuit board. A traction motor module having a circuit board accommodating groove. 제1항에 있어서,
상기 고정자와 상기 회로 기판의 접촉을 방지하기 위해 상기 회로 기판 및 상기 로터 코어의 직경은 동일하며, 상기 고정자의 단부는 상기 하우징 및 상기 회로 기판의 사이에 배치된 트랙션 모터 모듈.The method of claim 1,
A traction motor module having the same diameter of the circuit board and the rotor core to prevent contact between the stator and the circuit board, and an end of the stator disposed between the housing and the circuit board. 제1항에 있어서,
상기 하우징은 상기 회로 기판이 고정되는 플레이트 형상의 제1 하우징 및 상기 제1 하우징과 결합 되며 상기 회전자 및 상기 고정자를 수납하는 통체 형상의 제2 하우징을 포함하며, 상기 제1 하우징은 상기 회로 기판을 서포트하기 위한 회로 기판 서포트부를 포함하는 트랙션 모터 모듈.The method of claim 1,
The housing includes a first housing having a plate shape to which the circuit board is fixed and a second housing having a cylindrical shape coupled to the first housing and accommodating the rotor and the stator, wherein the first housing includes the circuit board. Traction motor module including a circuit board support for supporting the.
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