KR20210013782A

KR20210013782A - 차량의 구동장치와 조향장치의 차체 장착구조

Info

Publication number: KR20210013782A
Application number: KR1020190091384A
Authority: KR
Inventors: 김주연
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2019-07-29
Filing date: 2019-07-29
Publication date: 2021-02-08
Also published as: US20210031620A1; DE102019132323A1; CN112298357A; US11279226B2

Abstract

차량의 구동장치와 조향장치의 차체 장착구조가 개시된다. 서브 프레임에 조향장치의 기어박스가 장착되고; 상기 기어박스에 모터/감속기 어셈블리가 롤 마운트 및 상기 롤 마운트에 결합된 마운팅 브래킷을 통해 체결되어 지지됨으로써, 서브프레임에 별도의 브래킷을 추가할 필요가 없어서 내연기관의 서브프레임 및 기어박스도 공용할 수 있다.

Description

차량의 구동장치와 조향장치의 차체 장착구조{Structure for mounting driving device and steering device to vehicle body}

본 발명은 차량의 구동장치와 조향장치의 차체 장착구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기 차량의 구동장치로서 모터/감속기 어셈블리와 조향장치의 기어박스를 전방 차체를 구성하는 서브 프레임에 장착하는 차량의 구동장치와 조향장치의 차체 장착구조에 관한 것이다.

종래의 전기 차량의 구동장치인 모터/감속기는 서브 프레임을 통해 차체에 장착되어 지지되고, 조향장치의 기어박스도 상기 서브 프레임에 장착되어 지지되고 있었다.

즉, 전방 차체의 하부에 서브 프레임이 체결되고, 상기 서브 프레임에는 마운팅 브래킷의 일단이 용접으로 결합되며, 모터/감속기에는 연결 브래킷이 체결되며, 상기 연결 브래킷은 상기 마운팅 브래킷의 타단에 채결되어, 모터/감속기가 상기 연결 브래킷과 마운팅 브래킷을 통해 서브 프레임에 장착된다.

또한, 상기 서브 프레임의 상부에는 조향장치의 기어박스가 체결되어 지지되게 되어 있다.

그런데, 상기와 같은 종래의 차량의 구동장치와 조향장치의 차체 장착구조에서는, 내연기관을 사용하는 차량의 서브프레임과 공용이 어려워 모터/감속기 어셈블리를 마운팅하기 위해 별도의 브래킷을 서브프레임에 추가해야 하므로, 작업 공수와 중량 및 원가를 증가시키는 문제점이 있었다.

또한, 조향장치의 기어박스와, 모터/감속기 어셈블리의 롤 마운트 및, 모터/감속기의 배치 구조에 따라 여러 타입의 기어박스를 공용적으로 적용할 수 없고, 모터 출력을 증대시키기 위해 모터의 사이즈가 증대되면, 감속기 사이즈 증대도 동반되는 바, 이에 따라 모터/감속기 어셈블리와 서브프레임 사이의 간극이 부족해지고, 이를 해소하기 위해 모터/감속기 어셈블리를 차량의 전방 측으로 이동 배치하게 되면, 차체의 사이즈가 증대되어 차량의 디자인 자유도 감소와, 중량 및 원가 상승을 초래하게 되는 문제점이 있게 된다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 다양한 타입의 조향장치를 적용할 수 있고, 서브 프레임에 별도의 브래킷을 장착하지 않고서도 조향장치의 모터/감속기 어셈블리를 장착할 수 있으며, 내영기관장착용 서브 프레임을 공용할 수 있는 차량의 구동장치와 조향장치의 차체 장착구조를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량의 구동장치와 조향장치의 차체 장착구조는, 서브 프레임에 조향장치의 기어박스가 장착되고; 상기 기어박스에 모터/감속기 어셈블리가 롤 마운트 및 상기 롤 마운트에 결합된 마운팅 브래킷을 통해 체결되어 지지될 수 있다.

상기 기어박스는 랙 구동 모터를 포함하는 랙 구동형 기어박스일 수 있다.

상기 모터/감속기 어셈블리는 차륜을 구동하는 구동 모터)와 상기 구동 모터)의 출력 속도를 감속하는 감속기의 조립체이고; 상기 서브 프레임을 기준으로 상기 감속기가 상기 모터보다 상기 서브 프레임에 더 근접되게 배치될 수 있다.

상기 롤 마운트는 부시; 및 상기 부시를 감싸는 부시 브래킷을 포함할 수 있다.

상기 부시 브래킷은 상기 부시를 기준으로 반경 방향으로 연장되고, 서로 이격된 2개의 제1,2브래킷 아암을 포함할 수 있다.

상기 제1브래킷 아암은 상기 기어박스의 일측에 체결 볼트로 체결되고; 상기 제2브래킷 아암은 상기 기어박스의 타측과 함께 상기 서브 프레임에 마운팅 볼트로 체결될 수 있다.

상기 기어박스는 상기 제1브래킷 아암과 체결을 위해 상기 일측에 구비된 체결 보스; 및 상기 타측에서 제2브래킷 아암과 체결을 위해 아암 형태로 연장된 체결 아암을 포함할 수 있다.

상기 마운팅 브래킷은 상기 부시의 센터에 체결되는 체결부를 기준으로 예각을 형성하면서 뻗은 2개의 체결 아암을 포함하고; 상기 2개의 체결 아암은 상기 감속기의 케이스에 체결될 수 있다.

상기 부시의 센터는 기어박스의 중심(랙 센터)과 동일 선상에 배치될 수 있다.

상기 부시의 센터는 기어박스의 중심을 기준으로 전후로 ㅁ15mm 내외로 배치될 수 있다.

상기 기어박스에는 상기 서브 프레임과 체결되는 체결 아암이 구비되고; 상기 제1브래킷 아암은 상기 기어박스의 일측에 체결 볼트로 체결되고; 상기 제2브래킷 아암은 상기 기어박스의 체결 아암의 측면에 체결될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 차량의 구동장치와 조향장치의 차체 장착구조는, 다양한 조향장치, 예를 들면 랙 구동형 기어박스 타입의 조향장치를 적용할 수 있으므로, 조향 응답성 및 상품성을 향상시킬 수 있다.

또한, 조향장치의 기어박스와 모터/감속기의 롤 마운트가 상하로 배치됨에 따라, 차량 전/후 방향 공간을 확보할 수 있고, 차량 전방부의 디자인 자유도가 증대될 수 있으며, 서브프레임에 별도의 브래킷을 추가할 필요가 없어서 내연기관의 서브프레임 및 기어박스도 공용할 수 있다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 구동장치와 조향장치의 차체 장착구조의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 확대 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 차량의 구동장치와 조향장치가 차체의 서브 프레임에 장착된 상태의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 도 3의 대응 단면도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 차량의 구동장치와 조향장치의 차체 장착구조는, 차체에 체결되는 서브 프레임(1)에 장착될 수 있다.

즉, 서브 프레임(1)에 조향장치의 기어박스(2)가 체결되어 장착되고, 상기 기어박스(2)에 모터/감속기 어셈블리(3)가 롤 마운트(4) 및 마운팅 브래킷(5)를 통해 체결되어 지지될 수 있다.

상기 서브 프레임(1)은 전륜의 현가장치 등이 장착되어 지지되는 서브 프레임일 수 있다. 상기 서브 프레임(1)의 상면에 상기 기어박스(2)가 안착되어 체결될 수 있다.

상기 기어박스(2)는 랙 구동 모터(21)를 포함하는 랙 구동형 기어박스일 수 있다.

상기 모터/감속기 어셈블리(3)는 차륜을 구동하는 구동 모터(31)와 상기 구동 모터(31)의 출력 속도를 감속하는 감속기(32)의 조립체일 수 있다. 상기 서브 프레임(1)을 기준으로 감속기(32)가 모터(31)보다 서브 프레임(1)에 더 근접되게 배치될 수 있다.

상기 롤 마운트(4)는 부시(41)와 이를 감싸는 부시 브래킷(42)을 포함할 수 있다.

상기 부시 브래킷(42)은 부시(41)를 기준으로 반경 방향으로 연장되고, 서로 이격된 2개의 제1,2브래킷 아암(43,44)을 포함할 수 있다.

제1브래킷 아암(43)은 기어박스(2)의 일측에 체결 볼트(22)로 체결되고, 제2 브래킷 아암(44)은 기어박스(2)의 타측에 체결되며, 기어박스(2)의 타측은 서브 프레임(1)에 체결될 수 있다.

이 때에 기어박스(2)의 타측과 제2브래킷 아암(44)이 서브 프레임(1)에 함께 마운팅 볼트(23)로 체결될 수 있다. (도 3 참조)

상기 기어박스(2)에는 상기 제1브래킷 아암(43)과 체결을 위한 체결 보스(24)가 구비되고, 상기 제2브래킷 아암(44)과 체결을 위해 아암 형태로 연장된 체결 아암(25)이 구비될 수 있다.

상기 제2브래킷 아암(44)은 기어박스(2)의 체결 아암(25) 위에 안착된 상태로 마운팅 볼트(23)로 체결될 수 있다.

상기 마운팅 브래킷(5)은, 상기 부시(41)의 센터에 체결되는 체결부를 기준으로 예각을 형성하면서 뻗은 2개의 체결 아암(51,52)을 포함할 수 있다.

2개의 체결 아암(51,52)은 감속기(32)의 케이스(33)에 볼트로 체결되어, 감속기(32) 및 모터(31)가 마운팅 브래킷(5)과 롤 마운트(4)를 통해 기어박스(2)에 지지될 수 있다.

상기 부시(41)의 센터는 기어박스(2)의 중심(랙 센터; 26)과 동일 선상에 배치될 수 있지만, 부시(41)의 센터가 기어박스(2)의 중심을 기준으로 전후로 ㅁ15mm 내외로 위치될 수 있다.

상기와 같이 전후로 ㅁ15mm를 설정하는 이유는 롤 마운트 부시 사이즈와 롤마운트 브래킷 형상에 따른 내구, 중량, 원가, 오버항 축소 영향도 등을 고려해서 설정할 수 있다.

이와 같이, 롤 마운트(4)의 부시(41)의 센터가 기어박스(2)의 중심과 동일 선상 혹은 기어박스(2)의 중심을 기준으로 전후로 ㅁ15mm 내외로 근접해서 배치됨에 따라, 조향장치 및 모터/감속기 어셈블리의 장착 공간의 축소가 가능하고, 이로 인해 엔진 룸의 디자인 자유도 향상, 고출력 및 고용량의 모터를 적용할 수 있으며, 기어비 증대로 출력 향상 및 전방 오버행(overhang) 축소 등을 도모할 수 있다.

한편, 도 4를 참조하면, 부시(41)의 제2브래킷 아암(44)은 기어박스(2)의 체결 아암(25)의 측면에 체결되고, 기어박스(2)의 체결 아암(25)의 단부만이 서브 프레임(1)에 함께 마운팅 볼트(23)로 체결될 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.

1: 서브 프레임
2: 기어박스
3: 모터/감속기 어셈블리
4: 롤 마운트
5: 마운팅 브래킷
21: 랙 구동 모터
22: 체결 볼트
23: 마운팅 볼트
24: 체결 보스
25: 체결 아암
31: 모터
32: 감속기
33: 케이스
41: 부시
42: 부시 브래킷
43, 44: 브래킷 아암
51, 52: 체결 아암

Claims

서브 프레임에 조향장치의 기어박스가 장착되고;
상기 기어박스에 모터/감속기 어셈블리가 롤 마운트 및 상기 롤 마운트에 결합된 마운팅 브래킷을 통해 체결되어 지지된 차량의 구동장치와 조향장치의 차체 장착구조.
제1 항에 있어서,
상기 기어박스는 랙 구동 모터를 포함하는 랙 구동형 기어박스인 것을 특징으로 하는 차량의 구동장치와 조향장치의 차체 장착구조.
제1 항에 있어서,
상기 모터/감속기 어셈블리는 차륜을 구동하는 구동 모터와 상기 구동 모터의 출력 속도를 감속하는 감속기의 조립체이고;
상기 서브 프레임을 기준으로 상기 감속기가 상기 모터보다 상기 서브 프레임에 더 근접되게 배치된 것을 특징으로 하는 차량의 구동장치와 조향장치의 차체 장착구조.
제1 항에 있어서,
상기 롤 마운트는
부시; 및
상기 부시를 감싸는 부시 브래킷을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 구동장치와 조향장치의 차체 장착구조.
제4 항에 있어서,
상기 부시 브래킷은 상기 부시를 기준으로 반경 방향으로 연장되고, 서로 이격된 2개의 제1,2브래킷 아암을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 구동장치와 조향장치의 차체 장착구조.
제5 항에 있어서,
상기 제1브래킷 아암은 상기 기어박스의 일측에 체결 볼트로 체결되고;
상기 제2브래킷 아암은 상기 기어박스의 타측과 함께 상기 서브 프레임에 마운팅 볼트로 체결된 것을 특징으로 하는 차량의 구동장치와 조향장치의 차체 장착구조.
제6 항에 있어서,
상기 기어박스는
상기 제1브래킷 아암과 체결을 위해 상기 일측에 구비된 체결 보스; 및
상기 타측에서 제2브래킷 아암과 체결을 위해 아암 형태로 연장된 체결 아암을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 구동장치와 조향장치의 차체 장착구조.
제1 항에 있어서,
상기 마운팅 브래킷은 상기 부시의 센터에 체결되는 체결부를 기준으로 예각을 형성하면서 뻗은 2개의 체결 아암을 포함하고;
상기 2개의 체결 아암은 상기 감속기의 케이스에 체결된 것을 특징으로 하는 차량의 구동장치와 조향장치의 차체 장착구조.
제4 항에 있어서,
상기 부시의 센터는 기어박스의 중심(랙 센터)과 동일 선상에 배치된 것을 특징으로 하는 차량의 구동장치와 조향장치의 차체 장착구조.
제4 항에 있어서,
상기 부시의 센터는 기어박스의 중심을 기준으로 전후로 ㅁ15mm 내외로 배치된 것을 특징으로 하는 차량의 구동장치와 조향장치의 차체 장착구조.
제5 항에 있어서,
상기 기어박스에는 상기 서브 프레임과 체결되는 체결 아암이 구비되고;
상기 제1브래킷 아암은 상기 기어박스의 일측에 체결 볼트로 체결되고;
상기 제2브래킷 아암은 상기 기어박스의 체결 아암의 측면에 체결된 것을 특징으로 하는 차량의 구동장치와 조향장치의 차체 장착구조.