KR20140076441A - Apparatus for sensing wheel speed for in-wheel motor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 내구성이 우수하고 공간을 적게 차지하며 주변 부품의 설계자유도가 증대되도록 하는 인휠모터의 휠속 측정장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a wheel speed measuring device for an in-wheel motor, which is excellent in durability, takes up little space, and increases the degree of freedom in design of peripheral parts.
종래의 차량은 전륜과 후륜의 구동축으로부터 동력을 전달받아 각 휠에 구동력을 전달하는 구조였다. 그러나 최근 전기차량 등의 등장과 함께 각 휠마다 개별적인 구동원으로써 모터를 두고 이를 통해 휠을 구동하는 인휠모터가 각광받기 시작하였다.The conventional vehicle has a structure in which power is transmitted from the driving shafts of the front wheels and the rear wheels and the driving force is transmitted to the respective wheels. However, recently, with the appearance of electric vehicles and the like, an in-wheel motor that drives a wheel through a motor as an individual driving source for each wheel has started to be popular.
인휠모터는 모터가 각 휠마다 설치되어 각각 독립적으로 모터의 제어를 통해 휠을 구동하게 되는바, 휠의 독립적인 제어가 정교해질 수 있다는 장점이 있다.In the in-wheel motor, since the motor is installed for each wheel and independently drives the wheel through the control of the motor, independent control of the wheel can be elaborated.
다만, 아직까지는 널리 상용화가 되지 않았는바, 모터 자체의 제어외에도 기구적인 부분에서 개발되어야 할 부분이 많이 있는 실정이다.However, since it has not been widely commercialized yet, there are many parts to be developed in mechanical parts besides the control of the motor itself.
특히, 이러한 인휠모터가 적용된 휠의 휠속을 측정하는 것 역시 그러한 부분 중 하나인데, 종래에는 각 휠의 휠속을 측정하기 위하여 휠의 구동중심에 톤휠을 일체로 제작하고, 그 톤휠을 통한 휠속을 광학식으로 계측하고자 토션빔 등의 현가장치나 차체측에 광학식 센서를 별도로 부착하여 측정하는 방식을 취하였다.Particularly, measuring the wheel speed of a wheel to which the in-wheel motor is applied is also one of such parts. Conventionally, in order to measure the wheel speed of each wheel, a ton wheel is integrally formed at the driving center of the wheel, , The optical sensor is separately attached to the current position of the torsion beam or the vehicle body side and the measurement is performed.
종래의 KR 2010-0048247 A "휠속도센서 및 그 제조방법"은 "자기장의 변동을 검출하기 위한 검출부와, 상기 검출부를 고정하는 인서트와, 상기 인서트 및 상기 검출부에 오버몰딩된 하우징을 포함하며, 상기 인서트는 상기 하우징에 덮이지 않도록 돌출한 단부면과 주면을 구비한 복수개의 인서트고정부와, 각각의 상기 인서트고정부에 대해 주면을 따라서 형성된 적어도 하나의 환형의 용착홈을 구비하고, 상기 인서트와 상기 하우징은 상기 용착홈의 가장자리를 따라서 상호 용착되어 있는 휠속도센서"를 제시한다.Conventional KR 2010-0048247 A "wheel speed sensor and manufacturing method thereof" includes a detection part for detecting a variation of a magnetic field, an insert for fixing the detection part, and a housing overmolded to the insert and the detection part, Wherein the insert has a plurality of insert fixing portions having an end surface and a main surface protruding so as not to cover the housing and at least one annular welding groove formed along the main surface with respect to each of the insert fixing portions, And the housing are mutually welded along the edges of the weld groove.
그러나 이러한 기존의 톤휠 방식은 전기차 등의 인휠모터 기구에는 적합하지 않은 문제가 있었다. 왜냐하면, 별도의 톤휠을 제작하여 부착할 경우 구동측의 무게가 증대되는 문제가 있었고, 설치시 오차를 보정하기 매우 어려운 구조이며, 인휠 모터 시스템에 적용하여 공용화하기 매우 어려운 구조였다. 특히, 인휠모터의 경우 감속기와 허브 사이에 설치공간이 매우 부족하여 해당 부분에 톤휠 센서를 장착하기 어려웠던 것이다.
However, such a conventional tone wheel method has a problem that it is not suitable for an in-wheel motor mechanism such as an electric vehicle. This is because, when a separate tonewheel is manufactured and attached, there is a problem that the weight of the driving side is increased, and it is very difficult to correct an error in installation, and it is very difficult to apply it to an in-wheel motor system. Especially, in the case of the in-wheel motor, the mounting space between the decelerator and the hub is very short and it is difficult to mount the ton wheel motor to the corresponding portion.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 내구성이 우수하고 공간을 적게 차지하며 주변 부품의 설계자유도가 증대되도록 하는 인휠모터의 휠속 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a wheel measuring device for an in-wheel motor, which is excellent in durability, occupies a small space, and increases the degree of design freedom of peripheral parts.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인휠모터의 휠속 측정장치는, 모터 구동력을 출력하는 출력축이 마련된 감속기; 상기 출력축이 스플라인 결합되는 일단부와 휠이 결합되는 타단부로 구성된 허브; 상기 허브의 일단부를 베어링을 사이에 두고 감싸며 차체측에 고정되는 고정부; 상기 허브의 일단부 표면에 매립되어 함께 회전되는 링 형상의 인코더 트랙; 및 상기 감속기에 고정되며 허브와 감속기의 결합시 인코더 트랙에 근접하도록 배치되어 인코더 트랙의 회전을 감지하는 마그네틱 센서;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring a wheel speed of an in-wheel motor, including: a speed reducer having an output shaft for outputting a motor driving force; A hub having one end joined with the output shaft and the other end coupled to the wheel; A fixing part which is fixed to the vehicle body and surrounds one end of the hub with a bearing therebetween; A ring-shaped encoder track embedded in the surface of one end of the hub and rotated together; And a magnetic sensor which is fixed to the decelerator and disposed so as to be close to the encoder track when the hub and the decelerator are engaged to sense rotation of the encoder track.
상기 감속기는 하우징 및 내부에 마련된 유성기어와 출력축으로 구성되고, 하우징은 전단측 테두리가 전방으로 돌출되어 출력축과 함께 내부공간을 형성할 수 있다.The reduction gear is constituted by a housing and a planetary gear and an output shaft provided in the housing, and the front end side of the housing protrudes forward to form an internal space together with the output shaft.
상기 하우징의 전단측 테두리의 돌출된 단부는 허브와 감속기의 결합시 고정부에 밀착될 수 있다.The protruding end of the front end edge of the housing can be brought into close contact with the fixing portion when the hub and the speed reducer are engaged.
상기 마그네틱 센서는 하우징의 돌출된 테두리 부분에 마련되어 내부공간에 위치될 수 있다.The magnetic sensor may be provided in a protruded rim portion of the housing and may be located in an inner space.
상기 허브의 일단부와 고정부의 사이에는 베어링의 측방으로 이격공간이 형성될 수 있다.A spacing space may be formed between the one end of the hub and the stationary portion to the side of the bearing.
상기 인코더 트랙은 이격공간에 위치되며 허브의 일단부 외측을 두르는 형상으로 결합될 수 있다.The encoder track is located in the spacing space and can be coupled in a shape that spans one end of the hub.
상기 고정부에는 감속기측으로 돌출된 플렌지가 형성되고, 감속기 하우징의 도출된 테두리 단부는 허브와 감속기의 결합시 고정부에 밀착되며 고정부의 플렌지를 감싸고, 마그네틱 센서는 고정부 플렌지의 단부에 밀착될 수 있다.
The flange protruded toward the reducer is formed in the fixing portion. The edge of the reducer housing is extended to the fixing portion when the hub and the speed reducer are engaged. The magnetic sensor covers the flange of the fixing portion. .
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 인휠모터의 휠속 측정장치에 따르면, 톤휠 삭제로 중량 절감이 가능하고, 인휠 모터 모듈 사이즈가 컴팩트화될 수 있다.According to the wheel measuring device of the in-wheel motor having the above-described structure, weight reduction can be achieved by eliminating the ton wheel, and the in-wheel motor module size can be made compact.
또한, 인휠 모듈과 통합됨으로써 내구성 및 마운팅 강건성이 확보되고, 기존 톤휠 및 휠속 센서 위치에 대한 설계 자유도가 증대될 수 있다.
In addition, integration with the in-wheel module ensures durability and mounting robustness and increases design freedom for existing ton wheel and wheel sensor locations.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인휠모터의 휠속 측정장치의 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 인휠모터의 휠속 측정장치의 감속기를 나타낸 도면.
도 3은 도 1에 도시된 인휠모터의 휠속 측정장치의 허브와 고정부를 나타낸 도면.1 is a cross-sectional view of a wheel speed measuring apparatus of an in-wheel motor according to an embodiment of the present invention;
2 is a view showing a speed reducer of the wheel speed measuring apparatus of the in-wheel motor shown in Fig.
3 is a view showing a hub and a fixing portion of the wheel speed measuring device of the in-wheel motor shown in Fig.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 인휠모터의 휠속 측정장치에 대하여 살펴본다.Hereinafter, an apparatus for measuring a wheel speed of an in-wheel motor according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인휠모터의 휠속 측정장치의 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 인휠모터의 휠속 측정장치의 감속기를 나타낸 도면이며, 도 3은 도 1에 도시된 인휠모터의 휠속 측정장치의 허브와 고정부를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a cross-sectional view of a wheel speed measuring apparatus of an in-wheel motor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view of a speed reducer of a wheel speed measuring apparatus of the in- 1 is a view showing a hub and a fixing portion of a wheel speed measuring device of an in-wheel motor.
본 발명의 인휠모터의 휠속 측정장치는, 모터 구동력을 출력하는 출력축(120)이 마련된 감속기(100); 상기 출력축(120)이 스플라인 결합되는 일단부(220)와 휠이 결합되는 타단부(240)로 구성된 허브(200); 상기 허브(200)의 일단부(220)를 베어링(300)을 사이에 두고 감싸며 차체측에 고정되는 고정부(400); 상기 허브(200)의 일단부(220) 표면에 매립되어 함께 회전되는 링 형상의 인코더 트랙(500); 및 상기 감속기(100)에 고정되며 허브(200)와 감속기(100)의 결합시 인코더 트랙(500)에 근접하도록 배치되어 인코더 트랙(500)의 회전을 감지하는 마그네틱 센서(600);를 포함한다.A wheel speed measuring apparatus of an in-wheel motor of the present invention includes a speed reducer (100) provided with an output shaft (120) for outputting a motor driving force; A
도시되지는 않았으나, 모터의 회전축은 감속기에 삽입되고, 감속기(100)에는 하우징(140)과 하우징의 내부에 유성기어(160) 장치가 설치되어 모터의 츨력을 감속시키며 감속기의 출력축(120)으로 전달한다.Although not shown, the rotary shaft of the motor is inserted into the reducer, and the
그러한 감속기(100)의 출력축(120)은 허브(200)에 스플라인 결합되어 회전력을 허브에 결합된 휠에 전달하는 것이다. 허브(200)는 일단부(220)와 타단부(240)로 구성되고, 일단부(220)에는 감속기(100)의 출력축(120)이 삽입되어 결합되고, 타단부(240)에는 휠이 결합되는 것이다.The
그러한 허브(200)의 일단부(220) 외주면에는 베어링(300)이 설치되고 베어링(300)은 다시 고정부(400)와 접촉된다. 그리고 고정부(400)는 차량의 현가장치나 너클 등의 차체 측에 고정될 수도 있고, 본 발명의 경우 인휠모터를 이용한 구동계통이므로 인휠모터의 모터하우징에 결합될 수 있다. A
그에 따라 모터, 감속기 하우징, 고정부는 차체와 고정된 상태이고, 그 내부의 유성기어, 출력출, 허브, 휠은 회전되도록 하는 것이다.
Accordingly, the motor, the reducer housing, and the fixed portion are fixed to the vehicle body, and the planetary gear, output, hub, and wheel therein are rotated.
특히, 본 발명의 경우 이러한 휠의 회전속도 또는 위치를 파악하기 위해 마그네틱 인코더를 사용한다. 마그네틱 인코더는 링 형상의 인코더 트랙(500)이 마련되며 그 인코더 트랙(500)에는 극성이 교환되도록 자석이 연달아 마련된다. 그리고 마그네틱 센서(600)는 인코더 트랙(500)의 회전에 따른 자성의 변화를 파악할 수 있도록 구성됨으로써 회전속도를 알 수 있는 것이다.In particular, in the case of the present invention, a magnetic encoder is used to determine the rotational speed or position of such a wheel. The magnetic encoder is provided with a ring-
이러한 마그네틱 센서 역시 구형파의 신호를 탐지하는 것인바, 기존의 톤휠을 이용한 광학신 센서와 센싱방법에 있어 큰 차이가 없다. 오히려 마그네틱 센서는 이물질 등에 강건하기 때문에 휠의 속도를 측정하는 측면에서는 더욱 유리한 것이다.This magnetic sensor also detects a square wave signal, and there is no significant difference in sensing method with an optical sensor using a conventional tone wheel. Rather, the magnetic sensor is more robust against foreign substances, so it is more advantageous in terms of measuring the wheel speed.
한편, 이러한 인코더 트랙(500)은 상기 허브(200)의 일단부(220) 표면에 매립되어 함께 회전되는 링 형상으로 형성된다. 그리고 마그네틱 센서(600)는 상기 감속기(100)에 고정되며 허브(200)와 감속기(100)의 결합시 인코더 트랙(500)에 근접하도록 배치되어 인코더 트랙(500)의 회전을 감지하도록 한다.Meanwhile, the
구체적으로, 감속기(100)는 하우징(140) 및 내부에 마련된 유성기어(160)와 출력축(120)으로 구성되고, 하우징(140)은 전단측 테두리(180)가 전방으로 돌출되어 출력축(120)과 함께 내부공간(182)을 형성한다.Specifically, the
그리고 마그네틱 센서(600)는 하우징(140)의 돌출된 테두리(180) 부분에 마련되어 내부공간(182)에 위치되도록 함으로써 외부에 별도의 공간을 마련하여 센서를 장착할 필요가 없어 구조가 컴팩트해지고 더욱이 감속기에서 연장되는 출력축의 길이를 짧게 설계할 수 있어 중량 절감에 매우 큰 효과를 갖는다.
Since the
또한, 하우징(140)의 전단측 테두리(180)의 돌출된 단부는 허브(200)와 감속기(100)의 결합시 고정부(400)에 밀착되도록 한다. 그리고 허브(200)의 일단부(220)와 고정부(400)의 사이에는 베어링(300)의 측방으로 이격공간(320)이 형성되도록 한다. 이를 통하여 상기 인코더 트랙(500)은 이격공간(320)에 위치되며 허브(200)의 일단부(220) 외측을 두르는 형상으로 결합되는 것이다.The protruding end of the
즉, 본 발명의 휠속 센서는 인코더 트랙(500)과 마그네틱 센서(600)로 구성되는데, 그 인코더 트랙(500)은 베어링(300)측에 남는 여유공간에 설치되어 추가적인 공간을 발생하지 않는 것이며, 이를 측정하기 위한 마그네틱 센서(600) 또한 감속기의 하우징(140)에 매립되어 위치됨으로써 인코더 트랙(500)에 근접하며 이 역시 추가적인 공간을 필요로 하지 않는 것이다. That is, the wheel speed sensor of the present invention is composed of an
따라서, 이러한 구조에 따라 모터 및 감속기와 허브간의 결합이 간결해지고 중량이 절감되며 설계시 레이아웃이 심플하여 스펙이 달라져도 공용화에 유리하게 되는 것이다.
Accordingly, according to this structure, the coupling between the motor and the reducer and the hub is simplified, the weight is reduced, and the layout is simple in design, which is advantageous for common use even if specifications are changed.
한편, 상기 고정부(400)에는 감속기(100)측으로 돌출된 플렌지(420)가 형성되고, 감속기 하우징(140)의 도출된 테두리(180) 단부는 허브(200)와 감속기(100)의 결합시 고정부(400)에 밀착되며 고정부 플렌지(420)를 감싸고, 마그네틱 센서(600)는 고정부 플렌지(420)의 단부에 밀착되도록 한다. 따라서, 마그네틱 센서는 기본적으로 감속기 하우징에 고정되되 고정부의 플렌지에 지지되는 것으로서 상하좌우로 안정적인 고정구조로써 내구성의 유지에 매우 유리하다.
A
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 인휠모터의 휠속 측정장치에 따르면, 톤휠 삭제로 중량 절감이 가능하고, 인휠 모터 모듈 사이즈가 컴팩트화될 수 있다.According to the wheel measuring device of the in-wheel motor having the above-described structure, weight reduction can be achieved by eliminating the ton wheel, and the in-wheel motor module size can be made compact.
또한, 인휠 모듈과 통합됨으로써 내구성 및 마운팅 강건성이 확보되고, 기존 톤휠 및 휠속 센서 위치에 대한 설계 자유도가 증대될 수 있다.
In addition, integration with the in-wheel module ensures durability and mounting robustness and increases design freedom for existing ton wheel and wheel sensor locations.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It will be apparent to those of ordinary skill in the art.
100 : 감속기 200 : 허브
300 : 베어링 400 : 고정부
500 : 인코더 트랙 600 : 마그네틱 센서100: Reducer 200: Hub
300: bearing 400:
500: Encoder track 600: Magnetic sensor
Claims (7)
상기 출력축(120)이 스플라인 결합되는 일단부(220)와 휠이 결합되는 타단부(240)로 구성된 허브(200);
상기 허브(200)의 일단부(220)를 베어링(300)을 사이에 두고 감싸며 차체측에 고정되는 고정부(400);
상기 허브(200)의 일단부(220) 표면에 매립되어 함께 회전되는 링 형상의 인코더 트랙(500); 및
상기 감속기(100)에 고정되며 허브(200)와 감속기(100)의 결합시 인코더 트랙(500)에 근접하도록 배치되어 인코더 트랙(500)의 회전을 감지하는 마그네틱 센서(600);를 포함하는 인휠모터의 휠속 측정장치.A speed reducer (100) provided with an output shaft (120) for outputting a motor driving force;
A hub 200 having one end 220 to which the output shaft 120 is splined and the other end 240 to which the wheel is coupled;
A fixing part 400 which surrounds the one end 220 of the hub 200 with the bearing 300 therebetween and is fixed to the vehicle body side;
A ring-shaped encoder track 500 embedded in the surface of one end 220 of the hub 200 and rotated together therewith; And
And a magnetic sensor 600 fixed to the speed reducer 100 and arranged to be close to the encoder track 500 when the hub 200 and the speed reducer 100 are coupled to sense rotation of the encoder track 500. [ Motor wheel measurement device.
상기 감속기(100)는 하우징(140) 및 내부에 마련된 유성기어(160)와 출력축(120)으로 구성되고, 하우징(140)은 전단측 테두리(180)가 전방으로 돌출되어 출력축(120)과 함께 내부공간(182)을 형성하는 것을 특징으로 하는 인휠모터의 휠속 측정장치.The method according to claim 1,
The speed reducer 100 includes a housing 140 and a planetary gear 160 and an output shaft 120. The housing 140 has a front end frame 180 protruded forward and coupled with the output shaft 120 And forms an inner space (182).
상기 하우징(140)의 전단측 테두리(180)의 돌출된 단부는 허브(200)와 감속기(100)의 결합시 고정부(400)에 밀착되는 것을 특징으로 하는 인휠모터의 휠속 측정장치.The method of claim 2,
Wherein the protruding end of the front end side frame 180 of the housing 140 is in close contact with the fixing part 400 when the hub 200 and the speed reducer 100 are engaged.
상기 마그네틱 센서(600)는 하우징(140)의 돌출된 테두리(180) 부분에 마련되어 내부공간(182)에 위치되는 것을 특징으로 하는 인휠모터의 휠속 측정장치.The method of claim 2,
Wherein the magnetic sensor (600) is provided in a protruded rim (180) of the housing (140) and is located in the inner space (182).
상기 허브(200)의 일단부(220)와 고정부(400)의 사이에는 베어링(300)의 측방으로 이격공간(320)이 형성된 것을 특징으로 하는 인휠모터의 휠속 측정장치.The method according to claim 1,
Wherein a spacing space (320) is formed between the one end (220) of the hub (200) and the fixing part (400) and laterally of the bearing (300).
상기 인코더 트랙(500)은 이격공간(320)에 위치되며 허브(200)의 일단부(220) 외측을 두르는 형상으로 결합된 것을 특징으로 하는 인휠모터의 휠속 측정장치.The method of claim 5,
Wherein the encoder track (500) is disposed in the spacing space (320) and is coupled to the outer side of the one end (220) of the hub (200).
상기 고정부(400)에는 감속기(100)측으로 돌출된 플렌지(420)가 형성되고, 감속기 하우징(140)의 도출된 테두리(180) 단부는 허브(200)와 감속기(100)의 결합시 고정부(400)에 밀착되며 고정부 플렌지(420)를 감싸고, 마그네틱 센서(600)는 고정부 플렌지(420)의 단부에 밀착되는 것을 특징으로 하는 인휠모터의 휠속 측정장치.The method of claim 2,
A flange 420 protruding toward the speed reducer 100 is formed in the fixing portion 400 and an end of the frame 180 extending from the speed reducer housing 140 is fixed to the fixing portion 300 when the hub 200 and the speed reducer 100 are coupled. And the magnetic sensor (600) is in close contact with the end of the fixed flange (420), and the magnetic sensor (600) is closely attached to the end of the fixed flange (420).
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