KR20120031392A - 인휠 구동시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 인휠 구동시스템은 휠축(K)과 모터의 구동축(K)이 서로 일치되고, 유성기어를 이용해 휠(1)의 허브쪽에 형성된 2차감속기(20)가 또 다른 유성기어를 이용해 모터쪽에 형성된 1차감속기(10)와 함께 형성되어 상기 2차감속기(20)의 크기를 줄여줌으로써, 드럼브레이크 대비 향상된 제동성능으로 회생제동에 의한 연비 향상에도 유리하면서도 휠디스크(2)의 사이즈가 상기 2차감속기(20)의 크기 축소만큼 함께 축소되어 소형차량에서도 용이하게 장착될 수 있는 특징을 갖는다.

Description

인휠 구동시스템{In Wheel Driven System}

본 발명은 인휠 구동시스템에 관한 것으로, 특히 캘리퍼를 적용하면서도 휠사이즈를 줄여 소형차량에서도 적용될 수 있는 인휠 구동시스템에 관한 것이다.

일반적으로 인휠 구동시스템은 휠의 안쪽에서 제동장치와 함께 장착되어진 모터와 감속기를 구비한다.

상기 인휠 구동시스템은 구동축과 휠축이 불일치하는 감속기타입과 구동축과 휠축이 일치하는 축형 감속기타입으로 구별되며, 상기 구동축과 휠축이 일치하는 축형 감속기타입은 모터와 감속기 및 허브가 동일축상으로 나란히 배열되는 구조가 적용된다.

그리고, 상기 인휠 구동시스템 중 구동축과 휠축이 일치하는 축형 감속기타입은 드럼브레이크와 함께 적용되는 유성감속기타입과, 캘리퍼와 함께 적용되는 감속기 미적용타입으로 구분된다.

상기 유성감속기타입은 토크증대를 위해 유성기어가 사용되므로 캘리퍼가 들어갈 공간이 없어 드럼브레이크에 적용되고, 감속기 미적용타입은 모터반경을 크게하여 감속기없이 토크증대를 하므로 캘리퍼의 장착 공간을 확보할 수 있지만 휠사이즈가 커지게 된다.

그리고, 상기 인휠 구동시스템중 구동축과 휠축이 불일치하는 감속기타입은 토크증대용 감속기어의 적용으로 구동축과 휠축이 서로 불일치되지만 캘리퍼의 장착 공간을 확보할 수 있게 된다.

또한, 상기 감속기어는 토크증대를 위해 카운터기어가 사용된다.

하지만, 감속기어에 사용된 카운터기어는 사이즈가 커야 원하는 감속비를 확보할 수 있으므로 휠 사이즈도 함께 커지게 되고, 휠의 사이즈가 커지면 작은 사이즈의 휠을 사용하는 소형차량에선 인휠 구동시스템의 적용성이 크게 낮아질 수밖에 없게 된다.

또한, 카운터기어를 적용한 감속기는 모터의 구동축과 휠축이 서로 불일치될 수밖에 없고, 이로 인해 주행시 외부에서 감속기로 들어오는 충격으로 기어부의 내구가 취약해질 수밖에 없게 된다.

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 감속기가 모터내부의 1차유성기어와 허브를 겸한 2차유성기어로 구성됨으로써, 모터와 허브의 축일치로 소형화되고 경량화되면서 캘리퍼를 적용할 수 있는 인휠 구동시스템을 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 인휠 구동시스템은 동력원인 모터를 구비한 1차감속기와,

상기 1차감속기의 축과 동일축을 갖고 휠의 허브쪽에 결합되어 상기 휠을 구동하는 2차감속기와,

상기 2차감속기를 통해 회전되는 휠디스크를 제동하도록 장착되어진 캘리퍼를 포함해 구성되어진 것을 특징으로 한다.

상기 1차감속기는 상기 모터의 모터입력축에 구비된 1차선기어와, 상기 1차선기어가 내접되어 모터의 회전을 1차로 감속시키는 캐리어와, 상기 캐리어가 내부로 수용되고 모터하우징에 고정되어진 링기어로 구성되어진다.

상기 2차감속기는 상기 1차감속기의 캐리어에 고정되어 상기 캐리어와 함께 회전되는 2차선기어와, 상기 2차선기어에 맞물려 자전되도록 상기 1차감속기의 상기 모터하우징에 고정되어진 유성기어와, 상기 모터의 회전을 2차로 감속시키도록 상기 유성기어의 회전력을 전달받아 상기 휠을 구동하고 상기 캘리퍼에 의해 제동되는 상기 휠디스크를 결합해 상기 휠의 허브 내륜경을 형성하는 허브링기어로 구성되어진다.

상기 허브링기어의 외주면에는 허브베어링이 더 구비되어지고, 상기 허브베어링은 상기 허브링기어를 감싸는 너클과 결합되어진다.

이러한 본 발명은 감속기가 모터와 허브의 일부를 이루면서 토크를 증대하는 1차유성기어와 2차유성기어로 구성되므로, 모터와 허브의 축일치로 소형화되고 경량화되면서 캘리퍼를 적용할 수 있고 소형차량에 대한 적용성이 높은 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명은 캘리퍼가 적용되는 휠 디스크를 사용하므로 드럼브레이크 대비 제동성능이 향상되고 회생제동에 의한 연비 향상에도 유리한 효과를 갖게 된다.

또한, 본 발명은 감속기의 컴팩트한 구성으로 차량 하드포인트 변화로 차량의 동적 성능을 향상하고, 차량의 디자인 자유도 향상과 A/S성을 향상은 물론 부품수량 감소로 공정수와 중량의 감소에 따른 원가도 절감되는 효과가 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 인휠 구동시스템의 구성도이다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 인휠 구동시스템의 구성도를 나타낸다.

도시된 바와 같이, 상기 인휠 구동시스템은 동력원인 모터를 구비한 1차감속기(10)와, 상기 1차감속기(10)의 축과 동일축(K-K)을 갖고 휠(1)의 허브쪽에 결합되어진 2차감속기(20)와, 상기 2차감속기(20)를 통해 회전되는 휠디스크(2)를 제동하도록 장착되어진 캘리퍼(3)로 구성된다.

본 실시예는 상기와 같이 휠(1)의 휠축(K)과 모터의 모터축이 형성하는 구동축(K)이 동일축(K-K)으로 서로 일치하면서도 캘리퍼(3)에 의해 제동되는 휠디스크(2)를 적용한 감속기타입 인휠 구동시스템이다.

그러므로, 상기 인휠 구동시스템은 드럼브레이크 대비 향상된 제동성능으로 회생제동에 의한 연비 향상에도 유리하면서도 작은 휠 사이즈로 소형차량에서도 용이하게 장착될 수 있게 된다.

상기 1차감속기(10)는 동력원인 모터의 모터입력축(11)에 구비된 1차선기어(12)와, 상기 1차선기어(12)가 내접되어 모터의 회전을 1차로 감속시키는 캐리어(13)와, 상기 캐리어(13)가 내부로 수용되고 모터하우징(15)에 고정되어진 링기어(14)로 구성된다.

상기 2차감속기(20)는 상기 1차감속기(10)의 캐리어(13)에 고정되어 캐리어(13)와 함께 회전되는 2차선기어(21)와, 상기 2차선기어(21)에 맞물려 자전되도록 상기 1차감속기(10)의 모터하우징(15)에 고정되어진 유성기어(22)와, 상기 유성기어(22)의 회전력을 전달받아 모터의 회전을 2차로 감속시켜 휠(1)을 구동하고 휠(1)의 허브 내륜경을 형성하는 허브링기어(23)로 구성된다.

상기 허브링기어(23)의 외주면에는 허브베어링(24)이 더 구비되어지며, 상기 허브베어링(24)은 너클부위와 결합되어진다.

상기와 같이 허브베어링(24)이 허브링기어(23)와 너클부위에 위치되므로, 상기 1차감속기(10)의 모터하우징(15)과 상기 2차감속기(20)의 허브부위는 서로 분리되어진 조립구조로 이루어진다.

또한, 상기 2차감속기(20)의 허브링기어(23)에는 캘리퍼(3)에 의해 제동되는 휠디스크(2)가 결합되며, 상기 휠디스크(2)는 상기 허브링기어(23)에 일체로 형성될 수 있지만, 본 실시예에선 볼트나 스크류를 매개로 서로 조립결합되는 구조를 적용한다.

본 실시예에 따른 인휠 구동시스템은 모터의 회전으로 상기 모터의 모터입력축(11)에 구비된 1차선기어(12)가 회전되면, 상기 1차선기어(12)가 내접되어진 캐리어(13)가 회전됨으로써 모터의 회전을 1차로 감속시키게 된다.

상기 캐리어(13)가 회전되면 상기 캐리어(13)에 고정된 2차선기어(21)가 캐리어(13)와 함께 회전되고, 상기 2차선기어(21)의 회전은 1차감속기(10)의 모터하우징(15)에 고정되어진 유성기어(22)를 자전시키게 된다.

상기 유성기어(22)의 회전은 다시 허브링기어(23)로 전달되어 허브링기어(23)가 회전되어 모터의 회전을 2차로 감속시킨 상태로 휠(1)을 구동시키게 된다.

상기와 같이 본 실시예에 따른 인휠 구동시스템은 유성기어를 이용해 휠(1)의 허브쪽에 형성된 2차감속기(20)가 또 다른 유성기어를 이용해 모터쪽에 형성된 1차감속기(10)와 함께 형성됨으로써, 휠축(K)과 모터의 구동축(K)이 서로 일치되고 휠디스크(2)의 사이즈가 상기 2차감속기(20)의 크기축소만큼 함께 축소(A)될 수 있게 된다.

이에 따라, 상기 인휠 구동시스템은 드럼브레이크 대비 향상된 제동성능으로 회생제동에 의한 연비 향상에도 유리한 캘리퍼(2)를 이용하면서도 작은 휠 사이즈로 소형차량에서도 용이하게 적용될 수 있게 된다.

1 : 휠 2 : 휠디스크
3 : 캘리퍼 10 : 1차감속기
11 : 모터입력축 12 : 1차선기어
13 : 캐리어 14 : 링기어
15 : 모터하우징 20 : 2차감속기
21 : 2차선기어 22 : 유성기어
23 : 허브링기어 24 : 허브베어링

Claims (5)

1. 동력원인 모터를 구비한 1차감속기와,
   상기 1차감속기의 축과 동일축을 갖고 휠의 허브쪽에 결합되어 상기 휠을 구동하는 2차감속기와,
   상기 2차감속기를 통해 회전되는 휠디스크를 제동하도록 장착되어진 캘리퍼를 포함해 구성되어진 것을 특징으로 하는 인휠 구동시스템.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 1차감속기는 상기 모터의 모터입력축에 구비된 1차선기어와, 상기 1차선기어가 내접되어 모터의 회전을 1차로 감속시키는 캐리어와, 상기 캐리어가 내부로 수용되고 모터하우징에 고정되어진 링기어로 구성되어진 것을 특징으로 하는 인휠 구동시스템.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 2차감속기는 상기 1차감속기의 캐리어에 고정되어 상기 캐리어와 함께 회전되는 2차선기어와, 상기 2차선기어에 맞물려 자전되도록 상기 1차감속기의 상기 모터하우징에 고정되어진 유성기어와, 상기 모터의 회전을 2차로 감속시키도록 상기 유성기어의 회전력을 전달받아 상기 휠을 구동하고 상기 캘리퍼에 의해 제동되는 상기 휠디스크를 결합해 상기 휠의 허브 내륜경을 형성하는 허브링기어로 구성되어진 것을 특징으로 하는 인휠 구동시스템.
   
4. 청구항 3에 있어서, 상기 허브링기어의 외주면에는 허브베어링이 더 구비되어진 것을 특징으로 하는 인휠 구동시스템.
   
5. 청구항 4에 있어서, 상기 허브베어링은 상기 허브링기어를 감싸는 너클과 결합되어진 것을 특징으로 하는 인휠 구동시스템.

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