KR20210051106A - Geared inwheel motor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기어드 인휠모터에 관한 것이다. The present invention relates to a geared in-wheel motor.
인휠모터는 전기를 동력원으로 사용하는 이동수단에 사용된다.In-wheel motors are used in moving means that use electricity as a power source.
인휠모터는 림(Rim)의 내부에 위치하는 모터 어셈블리로부터 동력이 출력된다. The in-wheel motor outputs power from a motor assembly located inside a rim.
모터 어셈블리는 고정자 및 회전자를 포함한다. 모터 어셈블리로부터 생성된 동력은 별다른 동력전달장치를 거치지 않고서 직접 인휠모터의 휠(Wheel)까지 전달된다. The motor assembly includes a stator and a rotor. The power generated from the motor assembly is transmitted directly to the wheel of the in-wheel motor without passing through any other power transmission device.
인휠모터의 림에 감겨진 바퀴는 전기를 동력원으로 사용하여 회전한다. The wheel wound around the rim of an in-wheel motor rotates using electricity as a power source.
이와 같이, 인휠모터는 종래의 일반적인 이동수단과 달리 복잡한 구동장치, 동력전달장치가 필요하지 않아 상대적으로 간단한 구조를 가진다. As described above, the in-wheel motor has a relatively simple structure since it does not require a complicated driving device or a power transmission device, unlike conventional moving means.
그 결과, 인휠모터는 이동수단의 경량화를 가능하게 하며, 동력전달 시에 발생되는 에너지 손실을 줄일 수 있는 장점이 있다. As a result, the in-wheel motor enables weight reduction of the moving means and has the advantage of reducing energy loss generated during power transmission.
인휠모터는 타이어, 림, 모터 어셈블리, 그리고 샤프트를 포함한다.In-wheel motors include tires, rims, motor assemblies, and shafts.
간략히 살펴보면, 타이어는 림을 감싸 결합된다. 모터 어셈블리는 고정자 및 회전자를 포함하며, 림의 내측에 구비된다. 샤프트는 고정자의 중심을 관통하여 연결된다. Briefly, the tire is wrapped around the rim and joined. The motor assembly includes a stator and a rotor, and is provided inside the rim. The shaft is connected through the center of the stator.
인휠모터의 고정자는 외부로 연결된 전원 공급용 인출선을 통해 전원을 공급받는다. 고정자에 전원이 공급되면, 고정자를 중심으로 회전자가 회전을 한다. The stator of the in-wheel motor receives power through an externally connected power supply lead. When power is supplied to the stator, the rotor rotates around the stator.
한편, 회전자는 림과 연결되므로, 회전자가 회전을 하면, 림은 회전을 하고, 림의 외륜에 결합된 타이어도 회전을 하게 된다. Meanwhile, since the rotor is connected to the rim, when the rotor rotates, the rim rotates, and the tire coupled to the outer ring of the rim also rotates.
이와 같이, 인휠모터는 샤프트와 고정자는 고정되고, 회전자와 림, 그리고 타이어는 회전을 하는 방식이다. In this way, in the in-wheel motor, the shaft and stator are fixed, and the rotor, rim, and tire rotate.
기어드 인휠모터는 감속기어와 클러치가 내장된 형태를 말한다. Geared in-wheel motor refers to a type in which a reduction gear and a clutch are built-in.
일반적인 기어드 인휠모터는 타이어, 림, 고정자와 회전자로 구성된 모터 어셈블리, 기어 어셈블리, 그리고 샤프트를 포함하여 구성되었다. A typical geared in-wheel motor includes a tire, a rim, a motor assembly consisting of a stator and a rotor, a gear assembly, and a shaft.
그런데, 기어드 인휠모터를 이용하는 각종 이동수단의 경우 평지 주행 시와 언덕 등판 시 서로 다른 형태의 출력이 요구된다. 예를 들어, 언덕 등판 시에는 고토크 출력이 필요하며, 평지 주행 시에는 고속 회전이 필요하다. However, in the case of various means of movement using a geared in-wheel motor, different types of output are required when driving on flat ground and when climbing a hill. For example, high torque output is required when climbing a hill, and high-speed rotation is required when driving on flat ground.
이를 해결하기 위한 방안으로서, 기존에는 언덕 등판 시 고토크 출력을 내고, 평지 주행 시 고속 회전이 가능하도록 고가의 인버터 소자를 사용하였다.As a solution to this problem, in the past, an expensive inverter element was used to produce high torque output when climbing a hill and to enable high-speed rotation when driving on flat ground.
하지만, 고가의 인버터 소자의 사용으로 인하여 제품 가격이 상승되는 단점이 있었으며, 전자부품의 추가로 인하여 고장 발생률이 높고, 고장 시 교체 및 유지보수에 어려움이 있었다. However, there is a disadvantage in that the product price is increased due to the use of an expensive inverter element, the occurrence rate of failure is high due to the addition of electronic components, and there is difficulty in replacement and maintenance in case of failure.
따라서, 단일의 기어 어셈블리를 이용하면서도 주행 환경에 따라 필요한 기어 비를 조정할 수 있는 기술적인 해결방안이 필요한 실정이다. Therefore, there is a need for a technical solution capable of adjusting the gear ratio required according to the driving environment while using a single gear assembly.
종래의 선행기술로서 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0133462호(이하, 선행문헌 1)는 유성기어를 이용한 인휠모터를 개시하고 있다. 선행문헌 1에 개시된 종래의 인휠모터는 유성기어를 이용한 2단 기어 파워 트레인을 사용하여 안정적인 고속주행이 가능하도록 구성되어 있다. 다만, 선행문헌 1의 경우 가속 및 감속에 따른 기어 비 제어방식을 이용하는 점에서 모터제어를 위한 복잡한 구성이 요구되며, 인휠모터의 유지 보수가 어려운 단점이 있다. As a conventional prior art, Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2013-0133462 (hereinafter, Prior Document 1) discloses an in-wheel motor using a planetary gear. The conventional in-wheel motor disclosed in Prior Document 1 is configured to enable stable high-speed driving by using a two-gear power train using a planetary gear. However, in the case of Prior Document 1, a complicated configuration for motor control is required in that a gear ratio control method according to acceleration and deceleration is used, and maintenance of the in-wheel motor is difficult.
종래의 다른 하나의 선행기술로서 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0086732호(이하, 선행문헌 2)는 인휠모터용 감속기를 개시하고 있다. 선행문헌 2에 개시된 종래의 인휠모터의 감속기는 유성기어, 선 기어, 링 기어를 포함하는 감속기가 모터를 감싸도록 구성된다. 다만, 선행문헌 2의 감속기의 경우, 평지 주행 시 및 언덕 등판 시와 같이 서로 다른 주행 환경에 따라 기어 비를 조절할 수 있는 구성에 관하여 제시하고 있지 않다. As another prior art of the related art, Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2013-0086732 (hereinafter, Prior Document 2) discloses a speed reducer for an in-wheel motor. The reducer of the conventional in-wheel motor disclosed in Prior Document 2 is configured such that a reducer including a planetary gear, a sun gear, and a ring gear surrounds the motor. However, in the case of the reducer of Prior Literature 2, it does not suggest a configuration capable of adjusting the gear ratio according to different driving environments, such as when driving on a flat ground or when climbing a hill.
본 발명의 목적은 단일의 기어 어셈블리를 이용하는 기어드 인휠모터에서 고가의 인버터소자를 사용하지 않으면서도 주행 환경에 따라 고토크 및 고속회전 출력이 가능한 기어드 인휠모터를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a geared in-wheel motor capable of outputting high torque and high rotation according to a driving environment without using an expensive inverter element in a geared in-wheel motor using a single gear assembly.
본 발명의 목적은 고가의 인버터소자를 사용하지 않으면서도 평지 주행 시의 고속회전과 언덕 등판 시의 고토크 출력을 선택적으로 조정할 수 있어 모빌리티의 성능을 향상시킬 수 있는 기어드 인휠모터를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a geared in-wheel motor capable of improving mobility performance by selectively adjusting high-speed rotation during flat driving and high torque output during hill climbing without using an expensive inverter element.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention that are not mentioned can be understood by the following description, and will be more clearly understood by examples of the present invention. In addition, it will be easily understood that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means shown in the claims and combinations thereof.
상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면 단일의 기어 어셈블리를 이용하는 기어드 인휠모터에서 고가의 인버터소자 없이 주행 환경에 따라 고토크 및 고속회전 출력이 가능한 기어드 인휠모터를 제공한다. According to an aspect of the present invention for achieving the above object, there is provided a geared in-wheel motor capable of outputting high torque and high rotation according to a driving environment without an expensive inverter element in a geared in-wheel motor using a single gear assembly.
본 발명의 일 실시예에 따르는 기어드 인휠모터는 림, 샤프트, 모터 어셈블리, 커버, 기어 어셈블리를 포함한다. 이때, 기어 어셈블리는 선 기어, 유성 기어, 및 링 기어를 포함한다.A geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention includes a rim, a shaft, a motor assembly, a cover, and a gear assembly. In this case, the gear assembly includes a sun gear, a planetary gear, and a ring gear.
본 발명의 일 실시예에 따르는 기어드 인휠모터의 기어 어셈블리는, 고정축과, 원웨이 클러치를 포함한다. A gear assembly of a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention includes a fixed shaft and a one-way clutch.
고정축은 복수의 유성 기어 각각을 상기 캐리어의 일면에 축 연결한다. The fixed shaft axially connects each of the plurality of planetary gears to one surface of the carrier.
원웨이 클러치는 고정축과 상기 복수의 유성 기어 각각의 사이에 배치되어, 상기 회전자의 회전에 연동하여 회전하는 상기 선 기어의 회전방향에 따라 상기 복수의 유성 기어의 회전을 허용 또는 단속할 수 있다. The one-way clutch is disposed between the fixed shaft and each of the plurality of planetary gears, and allows or regulates the rotation of the plurality of planetary gears according to the rotational direction of the sun gear rotating in conjunction with the rotation of the rotor. have.
림은 원형의 강성 부재를 말한다. 타이어는 림의 외륜을 감싸 결합될 수 있다. 샤프트는 림의 중심을 관통하여 연결될 수 있다. Rim refers to a circular rigid member. The tire can be coupled by wrapping the outer ring of the rim. The shaft can be connected through the center of the rim.
모터 어셈블리는 고정자와 회전자를 포함한다. The motor assembly includes a stator and a rotor.
고정자는 샤프트에 연결되며 인출선에 의해 전원을 공급 받을 수 있다. 그리고 고정자는 상기 림의 내부에서 샤프트에 연결 고정된다. 고정자는 샤프트를 둘러 감싸 결합되며, 샤프트와 함께 회전하지 않으며 위치 고정될 수 있다. The stator is connected to the shaft and can be powered by a lead wire. And the stator is connected and fixed to the shaft inside the rim. The stator is wrapped around the shaft and coupled, does not rotate with the shaft and can be fixed in position.
회전자는 고정자를 감싸도록 배치된다. 그리고 회전자와 고정자 사이에는 소정의 갭(이를 '에어 갭'이라 함)이 형성될 수 있다.The rotor is arranged to surround the stator. In addition, a predetermined gap (referred to as an “air gap”) may be formed between the rotor and the stator.
고정자에 전원이 공급되면, 고정자와 회전자 사이의 전자기력이 발생되고, 회전자는 고정자를 중심으로 그 외부에서 회전을 하게 된다. When power is supplied to the stator, electromagnetic force is generated between the stator and the rotor, and the rotor rotates around the stator from the outside.
이때, 고정자와 회전자는 모두 림의 내부에 위치할 수 있다. At this time, both the stator and the rotor may be located inside the rim.
커버는 림의 개방된 일 측면을 덮어 결합된다. 커버가 결합되는 림의 내부에는 모터 어셈블리 등과 같은 물기에 취약한 다수의 전기전자부품이 내장될 수 있다. 커버는 림의 개방된 측면을 덮어 결합되어, 림의 내부를 외부로부터 차폐시켜 방수구조를 확보할 수 있다.The cover covers the open side of the rim and is joined. A number of electric and electronic components susceptible to moisture, such as a motor assembly, may be embedded inside the rim to which the cover is coupled. The cover is coupled by covering the open side of the rim, so that the inside of the rim is shielded from the outside to secure a waterproof structure.
기어 어셈블리는 림의 내부에 배치되며 회전자의 회전을 감속시키는 역할을 할 수 있다. The gear assembly is disposed inside the rim and may serve to slow the rotation of the rotor.
기어 어셈블리는 선 기어, 복수의 유성 기어, 및 링 기어를 포함한다. The gear assembly includes a sun gear, a plurality of planetary gears, and a ring gear.
선 기어는 회전자의 중앙에 고정되며, 회전자와 함께 회전할 수 있다. The sun gear is fixed in the center of the rotor and can rotate with the rotor.
복수의 유성 기어는 선 기어의 주변을 둘러 감싸도록 배치될 수 있다. 복수의 유성 기어는 림의 내부에 위치하는 캐리어에 연결될 수 있다. The plurality of planetary gears may be arranged to surround the sun gear. A plurality of planetary gears may be connected to a carrier located inside the rim.
링 기어는 복수의 유성 기어의 둘레상에 배치될 수 있다. The ring gear may be disposed on the circumference of the plurality of planetary gears.
고정축은 상기 복수의 유성 기어 각각의 중심을 관통하여 상기 캐리어의 일면에 고정될 수 있다. 원웨이 클러치는 상기 고정축의 둘레 면과 상기 복수의 유성 기어 각각의 중심 홀 사이에 삽입될 수 있다. The fixed shaft may pass through the centers of each of the plurality of planetary gears and may be fixed to one surface of the carrier. The one-way clutch may be inserted between a circumferential surface of the fixed shaft and a center hole of each of the plurality of planetary gears.
원웨이 클러치는 상기 고정축과 상기 복수의 유성 기어 각각의 사이에 원형 관 형태로 삽입되는 클러치 하우징과, 상기 클러치 하우징과 상기 고정축 사이에 개재되어, 상기 복수의 유성 기어 각각을 설정된 회전방향으로만 회전시키는 클러치 구동부를 포함한다. The one-way clutch includes a clutch housing inserted in the form of a circular tube between the fixed shaft and each of the plurality of planetary gears, and interposed between the clutch housing and the fixed shaft, so as to set each of the plurality of planetary gears in a set rotational direction. It includes a clutch drive that rotates only.
원웨이 클러치는 상기 선 기어의 제1 회전방향 회전 시, 상기 선 기어에 맞물린 상기 복수의 유성 기어를 회전시켜, 상기 선 기어와 상기 복수의 유성 기어 간의 기어 비로 변속된 회전력을 상기 링 기어에 전달할 수 있다. The one-way clutch rotates the plurality of planetary gears meshed with the sun gear when the sun gear rotates in the first rotational direction, and transmits the rotational force shifted in a gear ratio between the sun gear and the plurality of planetary gears to the ring gear. I can.
또한, 원웨이 클러치는 상기 선 기어의 제2 회전방향 회전 시, 상기 선 기어에 맞물린 상기 복수의 유성 기어의 회전을 단속시켜 상기 선 기어의 회전력을 직접 상기 링 기어에 전달할 수 있다. In addition, when the sun gear rotates in the second rotational direction, the one-way clutch may interrupt rotation of the plurality of planetary gears meshed with the sun gear to directly transmit the rotational force of the sun gear to the ring gear.
원웨이 클러치는 상기 클러치 하우징의 내측에서 상기 고정축의 양단 부위 외경을 접촉하여 지지하는 고정축 지지부를 더 포함한다.The one-way clutch further includes a fixed shaft support portion for contacting and supporting outer diameters of both ends of the fixed shaft inside the clutch housing.
캐리어는 상기 복수의 유성 기어를 사이에 두고 상기 선 기어의 반대편에 위치하며, 상기 림의 내부에 원판 형상으로 밀착 고정되고, 상기 샤프트가 중심을 관통하여 연결될 수 있다. The carrier is located on the opposite side of the sun gear with the plurality of planetary gears interposed therebetween, and is closely fixed to the inside of the rim in a disk shape, and the shaft may be connected through the center.
선 기어는 상기 회전자의 중앙에 체결 고정되며, 상기 회전자와 함께 회전하는 고정판과, 상기 고정판으로부터 상기 샤프트를 감싸도록 돌출되는 선 기어 치를 포함한다.The sun gear is fastened and fixed to the center of the rotor, and includes a fixing plate rotating together with the rotor, and a sun gear tooth protruding from the fixing plate to surround the shaft.
고정판은 상기 회전자의 중앙에서 내측으로 함몰 형성된 원형의 안착 홈에 밀착되어, 적어도 하나의 고정 나사에 의해 상기 회전자에 체결 고정될 수 있다. The fixing plate is in close contact with the circular seating groove formed inwardly from the center of the rotor, and may be fastened and fixed to the rotor by at least one fixing screw.
림은 상기 모터 어셈블리와 상기 기어 어셈블리를 내부에 수용하는 수용공간을 구비하며, 상기 모터 어셈블리가 위치하는 일측이 개방되어, 상기 개방된 일측으로 상기 커버가 결합될 수 있다. The rim has an accommodation space for accommodating the motor assembly and the gear assembly therein, and one side where the motor assembly is located is opened, and the cover may be coupled to the opened side.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르는 기어드 인휠모터는 림, 샤프트, 모터 어셈블리, 커버, 기어 어셈블리를 포함하고, 기어 어셈블리는 선 기어, 유성 기어, 및 링 기어를 포함한다. 그리고 본 발명의 일 실시예에 따르는 기어드 인휠모터의 기어 어셈블리는, 고정축과, 원웨이 클러치를 포함한다. 그리고 링 기어는 림과 일체형 구조로 형성될 수 있다.Meanwhile, A geared in-wheel motor according to another embodiment of the present invention includes a rim, a shaft, a motor assembly, a cover, and a gear assembly, and the gear assembly includes a sun gear, a planetary gear, and a ring gear. In addition, a gear assembly of a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention includes a fixed shaft and a one-way clutch. And the ring gear may be formed in an integral structure with the rim.
림은, 상기 모터 어셈블리와 상기 기어 어셈블리를 내부에 수용하는 수용공간을 구비하며, 상기 모터 어셈블리가 위치하는 일측이 개방되어, 상기 개방된 일측으로 상기 커버가 결합될 수 있다.The rim has an accommodation space for accommodating the motor assembly and the gear assembly therein, and one side where the motor assembly is located is opened, and the cover may be coupled to the opened side.
또한, 림은, 상기 타이어가 장착되는 환형의 림 몸체, 및 상기 림 몸체에서 상기 커버가 결합되는 반대편에 위치하며 상기 기어 어셈블리를 수납하도록 상기 커버에 마주하여 형성되는 측면 판을 포함한다. In addition, the rim includes an annular rim body on which the tire is mounted, and a side plate disposed opposite the cover to which the cover is coupled from the rim body and formed facing the cover to receive the gear assembly.
커버는, 상기 림 몸체의 개방된 일면을 덮어 결합되는 원판 형상의 커버 몸체를 포함한다.The cover includes a disk-shaped cover body that covers and is coupled to an open surface of the rim body.
링 기어는, 상기 림 몸체의 내부 면을 통해 직경이 축소되는 방향으로 돌출되도록 상기 림과 일체로 형성되는 링 기어 몸체, 및 상기 링 기어 몸체의 내경을 통해 원주 방향으로 형성되도록 상기 림과 일체로 형성되는 링 기어 치를 포함한다.The ring gear is integrally formed with the rim so as to protrude in a direction in which the diameter is reduced through the inner surface of the rim body, and the ring gear body is integrally formed with the rim so as to be formed in a circumferential direction through the inner diameter of the ring gear body. It includes a ring gear tooth formed.
회전자는, 상기 선 기어가 중앙에 체결 고정되며, 복수의 관통 홀을 구비하는 원판, 상기 원판의 가장자리로부터 상기 고정자를 감싸는 방향으로 돌출되며 적어도 하나의 블레이드를 구비하는 외측몸체, 상기 원판의 중심을 통해 관통 결합되는 상기 샤프트를 감싸도록 돌출되며, 적어도 하나의 블레이드를 구비하는 코어부, 및 상기 고정자와 소정의 갭을 사이에 두고서 상기 고정자를 둘러 감싸 배치되는 마그넷을 포함한다.The rotor, the sun gear is fastened and fixed to the center, a disk having a plurality of through holes, the outer body protruding from the edge of the disk in a direction surrounding the stator and having at least one blade, the center of the disk And a core portion protruding to surround the shaft through which the shaft is coupled through and having at least one blade, and a magnet disposed around the stator with a predetermined gap therebetween.
본 발명의 실시예들에 따르는 기어드 인휠모터는 모터 어셈블리에 근접하여 위치하는 적어도 하나의 홀 센서 기판을 더 포함할 수 있다.The geared in-wheel motor according to embodiments of the present invention may further include at least one Hall sensor substrate positioned adjacent to the motor assembly.
본 발명에 의하면, 단일의 기어 어셈블리를 이용하는 기어드 인휠모터에서 고가의 인버터소자를 사용하지 않으면서도 주행 환경에 따라 고토크 및 고속회전 출력이 가능한 장점이 있다. According to the present invention, in a geared in-wheel motor using a single gear assembly, there is an advantage of enabling high torque and high rotation output according to a driving environment without using an expensive inverter element.
예를 들어, 기어드 인휠모터에 고가의 인버터소자를 사용하지 않으면서도 평지 주행 시의 고속회전과 언덕 등판 시의 고토크 출력을 선택적으로 조정할 수 있어 모빌리티의 성능을 향상시킬 수 있다. For example, without using an expensive inverter element for a geared in-wheel motor, mobility performance can be improved by selectively adjusting high-speed rotation when driving on level ground and high torque output when climbing a hill.
또한, 본 발명에 의하면, 유성기어에 원웨이 구동형 클러치를 적용함으로써, 모터 어셈블리의 회전방향에 따라 서로 다른 기어 비로 출력이 가능한 장점이 있다. In addition, according to the present invention, by applying a one-way driving type clutch to the planetary gear, there is an advantage that outputs can be performed at different gear ratios according to the rotation direction of the motor assembly.
예를 들어, 모터 어셈블리가 정 방향(예: 시계 방향 등)으로 회전할 경우 다이렉트 드라이브 방식으로 고속 회전 출력이 생성될 수 있어, 평지 주행에 효과적인 장점이 있다. For example, when the motor assembly rotates in a forward direction (eg, clockwise, etc.), high-speed rotation output can be generated by a direct drive method, which has an advantage of being effective for driving on a flat ground.
반대로, 모터 어셈블리가 역 방향(예: 반 시계 방향 등)으로 회전할 경우 유성기어의 회전을 이용한 기어드 방식으로 고토크 출력이 생성될 수 있어, 언덕 등판에 효과적인 장점이 있다. Conversely, when the motor assembly rotates in the reverse direction (eg, counterclockwise, etc.), high torque output can be generated in a geared manner using the rotation of the planetary gear, which is effective for hill climbing.
또한, 본 발명에 의하면 주행조건에 따라 기어드 모드와 다이렉트 드라이브 모드 중 하나를 선택하여 기구적으로 모드 전환이 가능하므로, 고가의 전자식 인버터 소자를 사용하는 경우에 비해 가격 경쟁력이 우수한 장점이 있다. 그리고 전자소자가 아닌 기계부품을 사용함에 따라 고장 발생률이 감소될 수 있으며, 유지 보수가 쉬우며 내구성이 향상되는 장점이 있다. In addition, according to the present invention, since the mode can be mechanically switched by selecting one of a geared mode and a direct drive mode according to a driving condition, there is an advantage of superior price competitiveness compared to the case of using an expensive electronic inverter device. In addition, the use of mechanical parts other than electronic devices has the advantage of reducing the incidence of failure, easy maintenance, and improved durability.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, specific effects of the present invention will be described together with explanation of specific details for carrying out the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터를 간략히 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터를 간략히 도시한 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터 중에서 기어 어셈블리를 간략히 도시한 사시도.
도 4는 도 1의 "A"단면 영역을 확대하여 원웨이 클러치의 세부 단면 구조를 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터의 원웨이 클러치 동작을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터의 기어 어셈블리의 고토크 출력 모드(a)와 고속회전 출력 모드(b)의 동작 예시도.
도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기어드 인휠모터 중에서 림과 커버의 예시적인 형상을 나타낸 사시도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터의 모터 어셈블리를 구성하는 회전자의 예시적인 형상을 나타낸 도면. 1 is a schematic cross-sectional view of a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view schematically showing a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic perspective view of a gear assembly in a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a detailed cross-sectional structure of a one-way clutch by enlarging the “A” cross-sectional area of FIG. 1;
5 is a view illustrating a one-way clutch operation of a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary view of the operation of a high torque output mode (a) and a high rotation output mode (b) of a gear assembly of a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention.
7 and 8 are perspective views showing exemplary shapes of a rim and a cover in a geared in-wheel motor according to another embodiment of the present invention.
9 is a view showing an exemplary shape of a rotor constituting a motor assembly of a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다. The above-described objects, features, and advantages will be described later in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar elements.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, and the like are used to describe various components, it goes without saying that these components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component, and unless otherwise stated, the first component may be the second component.
명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다.Throughout the specification, unless otherwise specified, each component may be singular or plural.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다. Hereinafter, the "top (or bottom)" of the component or the "top (or bottom)" of the component means that an arbitrary component is arranged in contact with the top (or bottom) of the component. In addition, it may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다. In addition, when a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but other components are "interposed" between each component. It is to be understood that "or, each component may be "connected", "coupled" or "connected" through other components.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Singular expressions used in the present specification include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as “consisting of” or “comprising” should not be construed as necessarily including all of the various elements or various steps described in the specification, and some of the elements or some steps It may not be included, or it should be interpreted that it may further include additional components or steps.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.In addition, a singular expression used in the present specification includes a plurality of expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as “consisting of” or “comprising” should not be construed as necessarily including all of the various elements or various steps described in the specification, and some of the elements or some steps It may not be included, or it should be interpreted that it may further include additional components or steps.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.Throughout the specification, when referred to as "A and/or B", it means A, B or A and B, unless otherwise specified, and when referred to as "C to D", it means that a special opposite description is Unless there is one, it means that it is C or more and D or less.
기어드 인휠모터의 전반적인 구조Overall structure of geared in-wheel motor
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터를 간략히 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터를 간략히 도시한 분해 사시도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따르는 기어드 인휠모터(1000)는 단일의 기어 어셈블리(700)를 이용하는 기어드 인휠모터(1000)에서 고가의 인버터소자 없이 주행 환경에 따라 고토크 및 고속회전 출력이 가능한 점에 특징이 있다. 예를 들어 평지 주행 시 기어드 인휠모터(1000)의 고속회전이 가능하며, 언덕 등판 시 기어드 인휠모터의 고토크 출력이 가능한 것을 말한다. The geared in-
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기어드 인휠모터(1000)의 전반적인 구조에 관하여 살펴보기로 한다. Hereinafter, an overall structure of the geared in-
도 1 및 도 2를 참조하면, 기어드 인휠모터(1000)는 샤프트(100), 림(200), 모터 어셈블리(300), 커버(410), 기어 어셈블리(700)를 포함한다. 기어 어셈블리(700)는 선 기어(710), 유성 기어(730), 링 기어(230)를 포함한다. 이에 더하여, 기어 어셈블리(700)는 고정축(731)과 원웨이 클러치(740)을 더 포함한다. 1 and 2, the geared in-
그리고 본 발명의 실시예에 따르는 기어드 인휠모터(1000)는 홀 센서 기판(600, 도 2 참조), 제1, 2, 3 베어링(510, 520, 540), 및 오링(530, 도 2 참조)을 더 포함한다.In addition, the geared in-
이하, 기어드 인휠모터(1000)에 포함되는 세부 구성요소들에 관하여 구체적으로 설명하기로 하다.Hereinafter, detailed components included in the geared in-
림(200)은 휠(wheel)을 이루는 원형의 강성부재이다. 그리고 타이어(800)는 림(200)의 외륜을 감싸 결합될 수 있다. The
림(200)의 외륜에는 타이어(800)의 장착 상태를 유지하도록 제1 타이어 분리 방지 턱(220, 도 7 참조)가 구비될 수 있다. 제2 타이어 분리 방지 턱(420, 도 8 참조)은 림(200)의 개방 부위에 결합되는 커버(410)에 구비될 수 있다. A first tire separation prevention jaw 220 (refer to FIG. 7) may be provided on the outer ring of the
림(200)의 내측에는 소정의 크기를 갖는 중공(이하, 수용공간이라 함)이 마련된다. 림(200)의 수용공간을 통해 샤프트(100), 모터 어셈블리(300), 기어 어셈블리(700)를 포함한 다수의 전기전자부품(예: 홀 센서 등)이 내장될 수 있다. A hollow (hereinafter, referred to as an accommodation space) having a predetermined size is provided inside the
림(200)의 일면은 개방된다. 림(200)의 개방된 일면을 통해 샤프트(100), 모터 어셈블리(300), 기어 어셈블리(700)를 포함한 다수의 부품이 내장된다. One side of the
커버(410)는 림(200)의 개방된 일면으로 덮여 결합된다. 이와 같은 구조에 따라, 커버(410)는 림(200)의 수용공간을 외부로부터 밀봉시킨다. The
모터 어셈블리(300)는 림(200)의 수용공간에 내장되며 샤프트(100)를 둘러 감싸 결합된다. The
구체적으로는 모터 어셈블리(300)는 샤프트(100)와 림(200) 사이에 결합되며, 고정자(stator)(310)와 회전자(rotor)(330)를 포함한다.Specifically, the
고정자(310)는 샤프트(100)와 연결되며 전원 공급용 인출선에 의해 외부로부터 전원을 공급받는다. 예를 들어, 전원 공급용 인출선은 샤프트(100)의 중공을 통해 림(200)의 내부까지 연결되어 고정자(310)에 전원을 공급하도록 구성될 수 있다. The
또한, 고정자(310)는 림(200)의 내부에서 샤프트(110)를 감싸는 형태로 배치된다. 고정자(310)는 내측에 구비된 고정몸체(350)에 의해 샤프트(110)의 외경을 감싸며 샤프트(110)에 견고하게 고정 결합될 수 있다. In addition, the
회전자(330)는 소정의 갭을 사이에 두고서 고정자(310)를 둘러 감싸도록 배치된다. 구체적으로는, 회전자(330)는 에어 갭을 사이에 두고서 고정자(310)를 둘러 감싸는 복수의 마그넷(331)을 포함한다. The
또한, 회전자(330)는 복수의 마그넷(331)의 설치 간격을 유지하고 이들을 설치 위치를 고정시키도록 샤프트(100)를 감싸는 코어부(335)를 포함하는 원통형의 구조를 더 가질 수 있다. 다만, 원통형의 구조는 도시된 형상에 한정되지 않으며, 통상의 기술자에게 자명한 다양한 형태로 변경이 가능하다. In addition, the
모터 어셈블리(300)는 고정자(310)에 전원이 공급되고, 고정자(310)와 회전자(330) 사이에는 발생된 전자기력을 이용하여, 고정자(310)를 중심으로 회전자(330)를 회전시키도록 구성된다. The
회전자(330)가 회전하면, 회전자(330)의 회전에 연동하여 림(200)이 회전한다. 이어서, 림(200)이 회전하면, 림(200)의 외륜을 통해 장착된 타이어(800)가 샤프트(100)를 중심으로 회전한다.When the
기어 어셈블리(700)는 림(200)의 내부에 배치되며 회전자(330)의 회전속도를 설정 기어 비로 변환시키는 역할을 한다. The
기어 어셈블리(700)는 선 기어(710)와, 복수의 유성 기어(730)를 포함한다. 그리고 기어 어셈블리(700)는 복수의 유성 기어(730)의 둘레 상에 배치되어 복수의 유성 기어(730)와 연결되는 링 기어(230)를 더 포함한다. The
선 기어(710)는 회전자(3300의 중앙에 고정된다. 그리고 유성 기어(730)는 선 기어(710)의 주변을 둘러 감싸 위치한다. 링 기어(230)는 복수의 유성 기어를 둘러 감싸는 위치에 구비될 수 있다. The
구체적으로는, 선 기어(710)는 선 기어 치(711)와 고정판(713)을 포함한다. Specifically, the
고정판(713)은 회전자(300)의 중앙에 체결 고정된다. 그리고 고정판(713)은 회전자(330)와 함께 회전자(330)와 같은 속도로 회전할 수 있다.The fixing
선 기어 치(711)는 고정판(713)의 중앙으로부터 복수의 유성 기어(730)의 내측 공간을 향해 돌출되는 형상을 가지며, 복수의 유성 기어(730)와 기어 연결이 가능한 구조로 이루어진다. The
또한, 선 기어 치(711)는 샤프트(100)를 둘러 감싸도록 배치될 수 있다. In addition, the
고정판(713)은 회전자(330)의 중앙에서 내측으로 함몰 형성된 원형의 안착 홈(339)에 밀착 고정된다. 예를 들어, 고정판(713)은 적어도 하나의 고정 나사(715)에 의해 회전자(330)에 체결 고정되며, 회전자(330)와 고정판(713)은 같은 속도로 회전할 수 있다. The fixing
한편, 기어드 어셈블리(700)는 캐리어(750)를 더 포함한다. 캐리어(750)는 선 기어(711)와 림(200)의 내부 면 사이에 수용공간에 원판 형태로 삽입된다. Meanwhile, the geared
복수의 유성 기어(730) 각각은 캐리어(750)의 일면을 통해 유성 기어 고정축(731)에 의해 축 연결되어 회전 가능하게 장착될 수 있다. 이로써, 선 기어(710)에 기어 연결되어 회전하는 복수의 유선 기어(730)는 기 설정된 기어 비로 회전하며 링 기어(230)를 회전시키고, 이후 림(200)에 회전력이 전달된다.Each of the plurality of
또한, 본 발명의 실시예에 따른 기어드 어셈블리(700)는 고정축(731)과, 원웨이 클러치(740)를 포함한다.In addition, the geared
고정축(731)은 복수의 유성 기어(730) 각각을 캐리어(750)의 일면에 축 연결하는 부재를 말한다.The fixed
원웨이 클러치(740)는 회전자(330)의 회전 시, 회전자(330)와 함께 회전하는 선 기어(710)의 회전방향에 따라 선 기어(710)와 맞물린 복수의 유성 기어(730)의 회전을 허용 또는 단속할 수 있다. The one-
이를 위해 원웨이 클러치(740)는 고정축(731)과 복수의 유성 기어(730) 각각의 사이에 배치된다. To this end, the one-
구체적으로는, 원웨이 클러치(740)는 선 기어(710)가 제1 회전방향(예: 반 시계방향, 도 6의 (a) 참조)으로 회전하는 경우, 선 기어(710)에 맞물린 복수의 유성 기어(730)를 회전시킨다. 이로써, 선 기어(710)와 복수의 유성 기어(730) 간의 설정된 기어 비로 변속된 회전력이 링 기어(230)에 전달될 수 있다. 이에 따라, 언덕 주행 등과 같이 고토크 출력이 요구되는 경우 인휠모터의 원활한 동작(즉, 기어드 모드 주행)을 가능하게 한다. Specifically, when the
이와 반대로, 원웨이 클러치(740)는 선 기어(710)가 제2 회전방향(예: 시계방향, 도 6의 (b) 참조)으로 회전하는 경우, 선 기어(710)에 맞물린 복수의 유성 기어(730)의 회전을 허용하지 않으며 회전을 단속시킨다. 이로써, 선 기어(710)의 회전력은 직접 링 기어(230)에 전달될 수 있다. 이에 따라, 평지 주행 시 고속회전이 요구되는 경우 인휠모터에 필요한 다이렉트 모드 주행을 가능하게 한다. Conversely, the one-
이와 같이, 원웨이 클러치(740)은 선 기어(710)의 설정방향(예: 반 시계 방향 등) 회전 시에만 복수의 유성 기어(730)를 회전시키고, 선 기어(710)가 반대방향(예: 시계 방향 등) 회전 시에는 복수의 유성 기어(730)의 회전을 단속한다. 이로써, 단일의 기어드 어셈블리(700)가 적용된 기어드 인휠모터(1000)를 필요에 따라 고토크 출력 또는 고속회전 시킬 수 있다. In this way, the one-
한편, 림(200)은 커버(410)가 결합되는 반대편에 측면 판(210)을 더 구비한다. Meanwhile, the
측면 판(210)은 림(200)과 일체형 구조로 이루어져 림(200)의 내측 수용공간을 밀폐시킨다. The
또한, 측면 판(210)은 기어 어셈블리(700), 특히 복수의 유성 기어(730)가 장착된 캐리어(750)와 마주하여 배치된다. In addition, the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터(1000)는 적어도 하나의 홀 센서 기판(600)을 포함한다. Meanwhile, the geared in-
홀 센서 기판(600)은 모터 어셈블리(300)에 근접하여 위치할 수 있다. 더 구체적으로는 모터 어셈블리(300)와 커버(410) 사이에 위치할 수 있다. The
홀 센서 기판(600)은 복수의 홀 센서(예: 2개의 홀 센서 등)를 구비할 수 있다. 이와 같이 구성됨에 따라 홀 센서 기판(600)은 모터 어셈블리(300)의 자기력을 안정적이고 정밀하게 계측할 수 있다. The
홀 센서 기판(600)은 별도의 기판 인슐레이터를 더 구비할 수 있는데, 홀 센서 기판(600)은 기판 인슐레이터를 이용하여 견고하게 고정되며 초기 설치 위치를 유지할 수 있다. 이로써, 모터 어셈블리(300)의 자기력을 안정적으로 계측할 수 있다. The
한편, 기어드 인휠모터(1000)는 복수의 베어링, 즉 제1, 2, 3 베어링(510, 520, 540)을 포함한다.Meanwhile, the geared in-
제1 베어링(510)은 커버(410)와 샤프트(100) 사이에 구비되어 상호 간의 회전 마찰을 저감시켜준다. 제2, 3 베어링(520, 540)은 모터 어셈블리(300)와 샤프트(100) 사이, 및 림(200)과 샤프트(100) 사이에 구비되어 상호 간의 회전 마찰을 저감시켜준다. 이 밖에도 회전 하지 않는 샤프트(100)와 회전하는 다수의 구성요소 사이에는 회전 마찰을 저감시켜주는 베어링이 더 포함될 수 있다. The
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터(1000)는 적어도 하나의 오링(530)을 포함한다. 예를 들어, 오링(530)은 샤프트(110)와 모터 어셈블리(300) 간이 연결 부위에 구비되어 외부의 습기 또는 물이 모터 어셈블리(300)의 내부로 침투하는 것을 방지한다. Meanwhile, the geared in-
또한, 기어드 인휠모터(1000)는 다수의 인슐레이터를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 고정자(310)는 적어도 하나의 인슐레이터를 구비할 수 있다.In addition, the geared in-
원웨이 클러치One-way clutch
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터 중에서 기어 어셈블리를 간략히 도시한 사시도이다. 3 is a schematic perspective view of a gear assembly in a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 선 기어(710)가 중앙에 배치되고, 복수의 유성 기어(730)가 선 기어(710)를 둘러 싸며 기어 연결될 수 있게 위치한다. 그리고 링 기어(230)는 복수의 유성 기어(730)를 원주 방향으로 둘러 감싸도록 배치되며, 복수의 유성 기어(730)와 기어 연결된다. As shown, the
선 기어(710)는 회전자(330, 도 2 참조)와 결합되며 같은 속도로 회전하게 된다. 그리고 복수의 유성 기어(730) 각각은 고정축(731)에 의해 축 연결되어 회전 가능하게 장착된다. The
이와 같이 구성됨에 따라, 선 기어(710)의 회전 시 복수의 유선 기어(730)는 설정된 기어 비로 회전하며 링 기어(230)를 회전시킨다. As configured as described above, when the
고정축(731)은 복수의 유성 기어(730) 각각을 축 연결하는데, 고정축(731)과 복수의 유성 기어(730) 각각의 사이에는 원웨이 클러치(740)가 구비된다. The fixed
원웨이 클러치(740)는 선 기어(710)의 회전방향에 따라 선 기어(710)와 맞물린 복수의 유성 기어(730)를 회전시키거나 또는 회전을 강제적으로 차단하는 역할을 한다. The one-
도 4는 원웨이 클러치의 세부 단면 구조를 보여주는 도면으로서, 도 1의 "A"단면 영역을 확대한 도면이다. FIG. 4 is a diagram showing a detailed cross-sectional structure of a one-way clutch, and is an enlarged view of a cross-sectional area “A” of FIG. 1.
도 4를 참조하면, 유성 기어(730)는 고정축(731)에 축 연결 되어 캐리어(750)의 일면을 통해 회전 가능하게 결합된다. Referring to FIG. 4, the
원웨이 클러치(740)는 고정축(731)과 유성 기어(730)의 사이에 배치된다. The one-
고정축(731)은 유성 기어(730)의 중심을 관통하여 캐리어(750)의 일면에 고정된다. 그리고 원웨이 클러치(740)는 고정축(731)의 둘레 면과 유성 기어(730)의 중심 홀 사이에 삽입될 수 있다. The fixed
구체적으로는, 원웨이 클러치(740)는 고정축(731)과 유성 기어(730)의 사이에 원형 관 형태로 삽입되는 클러치 하우징(741)을 포함한다. 그리고 클러치 하우징(741)과 고정축(731) 사이에는 클러치 구동부(745)가 구비된다. Specifically, the one-
클러치 구동부(745)는 유성 기어(730)를 설정된 하나의 방향으로만 회전시키고, 그 반대 방향으로는 회전을 차단하는 것으로, 반드시 도시된 구조에 한정되지 않으며 통상의 기술자에게 자명한 형태로 변경 가능하다.The
또한, 원웨이 클러치(740)은 고정축 지지부(743)을 더 포함한다. 고정축 지지부(743)은 원웨이 클러치(740)의 길이 양단에 각각 배치될 수 있는데, 클러치 하우징(741)의 내측에서 고정축(731)의 양단 부위 외경을 접촉 지지한다. In addition, the one-way clutch 740 further includes a fixed
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터의 원웨이 클러치 동작을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 5 is a diagram illustrating a one-way clutch operation of a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에 따르는 원웨이 클러치(740, 도 4 참조)에서 클러치 구동부(745)는 고정축(731)을 중심으로 도 5의 (a)에 도시된 회전방향(예: 반 시계방향 등)으로 회전 동작이 단속되어 회전이 불가능하다. In the one-way clutch 740 (refer to FIG. 4) according to the embodiment of the present invention, the
이와 반대로 클러치 구동부(745)는 고정축(731)을 중심으로 도 5의 (b)에 도시된 회전방향(예: 시계 방향 등)으로 회전이 가능하다. On the contrary, the
다만, 원웨이 클러치의 클러치 구동 형태는 반드시 도 5에 도시된 단면에 나타난 구성에 한정되지 않으며, 통상의 기술자에게 자명한 다양한 형태의 클러치 구동부 단면 구성으로 변경하여 이용하여도 무방하다. However, the clutch driving form of the one-way clutch is not necessarily limited to the configuration shown in the cross-section shown in FIG. 5, and may be changed to a cross-sectional configuration of various types of clutch driving parts that are obvious to a person skilled in the art.
도 6은 기어 어셈블리의 고토크 출력 모드(a)와 고속회전 출력 모드(b)의 동작 예시도이다. 6 is an exemplary view of the operation of the high torque output mode (a) and the high rotation output mode (b) of the gear assembly.
도 6의 (a)를 참조하면, 전술한 원웨이 클러치(740, 도 4 참조)에 의해 본 발명의 실시예에 따르는 기어 어셈블리의 경우 선 기어(710)가 제1 회전방향(예: 반 시계방향 등)으로 회전할 경우, 복수의 유성 기어(730)는 이와 맞물려 회전한다.Referring to Figure 6 (a), in the case of the gear assembly according to the embodiment of the present invention by the above-described one-way clutch 740 (see Figure 4), the
그 결과, 선 기어(710)와 복수의 유성 기어(730) 간의 설정된 기어 비로 회전력이 변속되어, 고토크 출력으로 변환된 회전력이 링 기어(230)를 통해 림(200, 도 1 참조) 및 타이어(800, 도 1 참조)까지 전달될 수 있다. As a result, the rotational force is shifted to a set gear ratio between the
이에 따라, 기어드 인휠모터(1000, 도 1 참조)는 언덕 주행 등과 같이 고토크 출력이 필요한 경우에도 원활한 주행이 가능해질 수 있다. Accordingly, the geared in-wheel motor 1000 (refer to FIG. 1) can be smoothly driven even when high torque output is required, such as hill driving.
이와 달리, 도 6의 (b)를 참조하면, 선 기어(710)가 제2 회전방향(예: 시계방향 등)으로 회전할 경우, 전술한 원웨이 클러치(740, 도 4 참조)에 의해 복수의 유성 기어(730)의 회전이 차단된다. 그 결과, 선 기어(710)의 회전력이 직접 링 기어(230)에 전달될 수 있다. In contrast, referring to (b) of FIG. 6, when the
이에 따라, 기어드 인휠모터(1000, 도 1 참조)는 평지 주행과 같은 일반적인 주행 환경에서, 고속회전이 필요한 경우 다이렉트 모드 주행이 가능하여 운전효율이 향상될 수 있다. Accordingly, the geared in-wheel motor 1000 (refer to FIG. 1) can be driven in a direct mode when high-speed rotation is required in a general driving environment such as flat-ground driving, thereby improving driving efficiency.
이와 같이, 단일의 기어드 어셈블리(700, 도 1 참조)가 적용된 기어드 인휠모터(1000, 도 1 참조)는 주행 환경에 따라 필요에 의해 고토크 또는 고속회전으로 주행이 가능한 장점이 있다. In this way, the geared in-wheel motor 1000 (see FIG. 1) to which a single geared assembly 700 (see FIG. 1) is applied has the advantage of being capable of driving at high torque or high rotation as needed depending on the driving environment.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기어드 인휠모터 중에서 림, 커버, 회전자의 세부 구성에 관하여 도 7 내지 도 9를 참조하여 설명하기로 한다. Meanwhile, a detailed configuration of a rim, a cover, and a rotor among a geared in-wheel motor according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 9.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터 중에서 링 기어 일체형 림, 커버, 회전자를 간략히 도시한 도면들이다.7 to 9 are schematic views illustrating a ring gear-integrated rim, a cover, and a rotor among a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention.
도시된 본 발명의 실시예에 따르면 림(200)과 커버(410)는 기존의 알루미늄 소재로부터 벗어나 사출 가능한 재질을 이용할 수 있다. 그리고 링 기어(230)는 림(200)과 별도의 부품으로 제작한 후 림(200)의 내부에 조립할 수 있다(도 3 참조). 다만 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 림(200)과 함께 사출하여 림(200)과 일체형 구조로 제작될 수 있다. 이를 통해 부품 수 감소 및 조립 공정을 간소화시킬 수 있다. According to the illustrated embodiment of the present invention, the
도 7 및 도 8을 참조하면, 림(200)과 커버(410)는 동일 또는 유사한 소재로 이루어져 사출 성형될 수 있다. 이때, 링 기어(230)는 림(200)과 일체형 구조를 가질 수 있다. 7 and 8, the
림(200)은 타이어가 장착되는 환형의 림 몸체(201), 림 몸체(201)에서 커버가 결합되는 반대편에 위치하며 기어 어셈블리(700)를 수납하도록 커버(410)에 마주하여 형성되는 측면 판(210)을 포함한다. The
측면 판(210)은 제1 타이어 분리 방지턱(220)을 구비한다. 제1 타이어 분리 방지턱(220)은 림 몸체(201)보다 직경이 확장되어 외측으로 돌출되는 구조로 이루어져 림(200)에 장착된 타이어(800, 도1 참조)의 일측을 고정시켜 분리를 방지한다.The
커버(410)는 림 몸체(201)의 개방된 일면을 덮어 결합되는 원판 형상의 커버 몸체(411)를 포함한다. The
커버 몸체(411)는 제2 타이어 분리 방지턱(420)을 구비한다. 제2 타이어 분리 방지턱(420)은 제1 타이어 분리 방지턱(220)에 대응하는 직경을 갖도록 외측으로 돌출되는 구조로 이루어지는데, 림(200)에 장착된 타이어(800, 도 1 참조)의 타측을 고정시켜 분리를 방지한다. The
한편, 림 몸체(201)에서 측면 판(210)의 반대측으로 돌출된 연결단부(203)에는 원주 방향으로 복수의 체결 홈(204)이 구비될 수 있다. 또한, 커버 몸체(411)에는 복수의 체결 홈(204)에 대응하는 복수의 체결 공(414)이 구비될 수 있다. 이에 따라, 림(200)과 커버(410)는 나사를 이용하여 체결 및 분리가 가능한 구조로 제공될 수 있다. Meanwhile, a plurality of fastening grooves 204 in the circumferential direction may be provided in the
링 기어(230)는 링 기어 몸체(231)와 링 기어 치(233)를 포함한다. The
링 기어 몸체(231)는 림 몸체(201)의 내부 면을 통해 직경이 축소되는 방향으로 돌출되는 부위이다. 링 기어 치(233)는 링 기어 몸체(231)의 내경을 통해 원주 방향으로 형성되는 부위로서 유성 기어(730)에 기어 연결된다.The
링 기어 몸체(231)는 림 몸체(201)와 측면 판(210)이 교차하여 맞닿는 위치에서부터 측면 판(210)의 반대편을 향하여 소정의 폭을 갖도록 형성된다. The
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따르는 회전자(330)는 블레이드(340)를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르는 기어드 인휠모터는 림(200)과 커버(410)가 사출 성형되는 재질로 이루어질 수 있으므로, 기존의 금속소재와 비교하여 방열 특성이 나빠질 수 있다. 블레이드(240)는 회전자(330)의 내, 외부에 형성될 수 있다. 블레이드(240)는 회전자(330)의 회전시 공기의 강제 유동을 일으켜 방열 특성을 개선시켜줄 수 있다. Referring to FIG. 9, a
회전자(330)는 원판(333), 외측몸체(334), 코어부(335), 마그넷(331, 도1 참조)를 포함한다. 원판(333)은 선 기어(710, 도 2 참조)가 중앙에 체결 고정되며, 복수의 관통 홀(332)을 구비한다. 예컨대, 복수의 관통 홀(332)은 원판(333)의 내부에서 코어부(335)로부터 서로 일정한 간격을 두고 원주 방향으로 배치되는 원호 형상의 홀일 수 있다. The
외측몸체(334)는 원판(333)의 가장자리로부터 고정자(310, 도 1 참조)를 감싸는 방향으로 돌출된다. 코어부(335)는 원판(333)의 중심을 통해 관통 결합되는 샤프트(100)를 감싸도록 돌출된다. 마그넷(331)은 고정자(310)와 소정의 갭(즉, air gap)을 사이에 두고서 고정자(310)를 둘러 감싸 배치된다(도 1 참조). The
블레이드(340)는 복수 개가 구비될 수 있다. 예를 들면, 복수의 블레이드(340)는 복수의 제1 블레이드(341)와 복수의 제2 블레이드(343)를 포함한다. A plurality of
복수의 제1 블레이드(341)는 외측몸체(334)의 외측 둘레 면을 따라 외측으로 소정 높이 돌출되며 경사지게 형성된다. 그리고 복수의 제2 블레이드(343)는 코어부(335)의 외측 둘레 면을 따라 외측으로 소정 높이 돌출되며 경사지게 형성된다. The plurality of
예컨대, 복수의 제1 블레이드(341)와 복수의 제2 블레이드(343) 각각은 서로 일정한 간격을 두고 이격 배치될 수 있다. 나아가, 복수의 제2 블레이드(343)는 복수의 제1 블레이드(341)와 다른 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 이와 같이, 서로 다른 방향으로 경사지게 형성된 제1, 2 블레이드(341, 343)는 회전자(330) 주변의 공기 유동을 복잡하게 해주어, 공기 순환에 의한 냉각 성능을 향상시켜 줄 수 있다. For example, each of the plurality of
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 단일의 기어 어셈블리를 이용하는 기어드 인휠모터에서 고가의 인버터소자를 사용하지 않으면서도 주행 환경에 따라 고토크 및 고속회전 출력이 가능한 장점이 있다. As described above, according to the present invention, in a geared in-wheel motor using a single gear assembly, there is an advantage of enabling high torque and high rotation output according to a driving environment without using an expensive inverter element.
예를 들어, 기어드 인휠모터에 고가의 인버터소자를 사용하지 않으면서도 평지 주행 시의 고속회전과 언덕 등판 시의 고토크 출력을 선택적으로 조정할 수 있어 모빌리티의 성능을 향상시킬 수 있다. For example, without using an expensive inverter element for a geared in-wheel motor, mobility performance can be improved by selectively adjusting high-speed rotation when driving on level ground and high torque output when climbing a hill.
나아가, 유성기어에 원웨이 구동형 클러치를 적용함으로써, 모터 어셈블리의 회전방향에 따라 서로 다른 기어 비로 출력이 가능한 장점이 있다. Furthermore, by applying the one-way driving clutch to the planetary gear, there is an advantage that outputs can be performed at different gear ratios according to the rotation direction of the motor assembly.
예를 들어, 모터 어셈블리가 정 방향(예: 시계 방향 등)으로 회전할 경우 다이렉트 드라이브 방식으로 고속 회전 출력이 생성될 수 있어, 평지 주행에 효과적일 수 있다. 반대로, 모터 어셈블리가 역 방향(예: 반 시계 방향 등)으로 회전할 경우 유성기어의 회전을 이용한 기어드 방식으로 고토크 출력이 생성될 수 있어, 언덕 등판에 효과적일 수 있다. For example, when the motor assembly rotates in a forward direction (eg, clockwise, etc.), a high-speed rotation output may be generated by a direct drive method, which may be effective for driving on a flat ground. Conversely, when the motor assembly rotates in the reverse direction (eg, counterclockwise, etc.), a high torque output may be generated in a geared manner using the rotation of the planetary gear, which may be effective for hill climbing.
더 나아가, 주행조건에 따라 기어드 모드와 다이렉트 드라이브 모드 중 하나를 선택하여 기구적으로 모드 전환이 가능하므로, 고가의 전자식 인버터 소자를 사용하는 경우에 비해 가격 경쟁력이 우수한 장점이 있다. 그리고 전자소자가 아닌 기계부품을 사용함에 따라 고장 발생률이 감소될 수 있으며, 유지 보수가 쉬우며 내구성이 향상되는 효과를 가져올 수 있다. Furthermore, since the mode can be mechanically switched by selecting one of the geared mode and the direct drive mode according to the driving conditions, there is an advantage of superior price competitiveness compared to the case of using an expensive electronic inverter device. In addition, the use of mechanical parts other than electronic devices may reduce the incidence of failure, facilitate maintenance, and improve durability.
이에 더하여, 링 기어를 림과 함께 일체형 구조로 제작함으로써, 기어 어셈블리의 부품 수를 줄이고, 조립 공정을 간소화시킬 수 있어 생산성 향상에 도움을 줄 수 있다. In addition, by manufacturing the ring gear together with the rim in an integral structure, the number of parts of the gear assembly can be reduced and the assembly process can be simplified, thereby helping to improve productivity.
또한, 모터 어셈블리의 방열 특성을 개선하여 고토크 운전 시 인휠모터의 온도가 급격하게 상승하는 것을 억제하여 성능 유지 및 고장 방지에 유리한 효과가 있다. In addition, by improving the heat dissipation characteristics of the motor assembly, the temperature of the in-wheel motor is prevented from rising rapidly during high torque operation, thereby maintaining performance and preventing failure.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above with reference to the drawings illustrated for the present invention, the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in the present specification, and various by a person skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that transformations can be made. In addition, even if not explicitly described and described the effects of the configuration of the present invention while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the predictable effects of the configuration should also be recognized.
100: 샤프트
200: 림
201: 림 몸체
203: 연결단부
204: 체결 홈
210: 측면 판
220: 제1 타이어 분리 방지턱
230: 링 기어
231: 링 기어 몸체
233: 링 기어 치
300: 모터 어셈블리
310: 고정자
330: 회전자
331: 마그넷
332: 관통 홀
333: 원판
334: 외측몸체
335: 코어부
339: 안착 홈
341: 제1 블레이드
343: 제2 블레이드
350: 고정몸체
410: 커버
411: 커버 몸체
414: 체결 공
510: 제1 베어링
520: 제2 베어링
530: 오링
540: 제3 베어링
600: 홀 센서 기판
700: 기어 어셈블리
710: 선 기어
711: 선 기어 치
713: 고정판
715: 고정나사
730: 유성 기어
731: 고정축
740: 원웨이 클러치
741: 클러치 하우징
743: 고정축 지지부
745: 클러치 구동부
750: 캐리어
800: 타이어
1000: 기어드 인휠모터100: shaft
200: rim
201: rim body
203: connection end
204: fastening groove
210: side plate
220: first tire separation bump
230: ring gear
231: ring gear body
233: ring gear tooth
300: motor assembly
310: stator
330: rotor
331: magnet
332: through hole
333: disc
334: outer body
335: core part
339: seating groove
341: first blade
343: second blade
350: fixed body
410: cover
411: cover body
414: fastening ball
510: first bearing
520: second bearing
530: O-ring
540: third bearing
600: Hall sensor board
700: gear assembly
710: sun gear
711: sun gear tooth
713: fixed plate
715: fixing screw
730: planetary gear
731: fixed shaft
740: one-way clutch
741: clutch housing
743: fixed shaft support
745: clutch drive
750: carrier
800: tire
1000: geared in-wheel motor
Claims (20)
상기 림의 중심을 관통하여 연결되는 샤프트;
상기 림의 내부에서 상기 샤프트에 연결 고정되는 고정자와, 상기 고정자를 감싸도록 배치되며 회전하는 회전자를 포함하는 모터 어셈블리;
상기 림의 개방된 부위를 밀폐시키도록 결합되는 커버; 및
상기 회전자의 중앙에 고정되는 선 기어, 상기 선 기어의 주변을 둘러 감싸도록 상기 림의 내부에 위치하는 캐리어에 연결되는 복수의 유성 기어, 및 상기 복수의 유성 기어를 둘러 감싸 구비되는 링 기어를 포함하는 기어 어셈블리;를 포함하고,
상기 기어 어셈블리는, 상기 복수의 유성 기어 각각을 상기 캐리어의 일면에 축 연결하는 고정축; 및
상기 고정축과 상기 복수의 유성 기어 각각의 사이에 배치되어, 상기 회전자의 회전에 연동하여 회전하는 상기 선 기어의 회전방향에 따라 상기 복수의 유성 기어의 회전을 허용 또는 단속하는 원웨이 클러치;
를 포함하는 기어드 인휠모터.
A rim in which the tire wraps around the outer ring and is coupled;
A shaft connected through the center of the rim;
A motor assembly including a stator connected to the shaft inside the rim and a rotor disposed to surround the stator and rotated;
A cover coupled to seal the open portion of the rim; And
A sun gear fixed to the center of the rotor, a plurality of planetary gears connected to a carrier located inside the rim so as to surround the sun gear, and a ring gear surrounding the plurality of planetary gears. Including; a gear assembly that includes,
The gear assembly may include: a fixed shaft for axially connecting each of the plurality of planetary gears to one surface of the carrier; And
A one-way clutch disposed between the fixed shaft and each of the plurality of planetary gears to allow or regulate rotation of the plurality of planetary gears according to a rotational direction of the sun gear rotating in association with the rotation of the rotor;
Geared in-wheel motor comprising a.
상기 고정축은,
상기 복수의 유성 기어 각각의 중심을 관통하여 상기 캐리어의 일면에 고정되고,
상기 원웨이 클러치는,
상기 고정축의 둘레 면과 상기 복수의 유성 기어 각각의 중심 홀 사이에 삽입되는 것을 특징으로 하는
기어드 인휠모터.
The method of claim 1,
The fixed shaft,
Passing through the centers of each of the plurality of planetary gears and being fixed to one surface of the carrier,
The one-way clutch,
Characterized in that it is inserted between the circumferential surface of the fixed shaft and the center hole of each of the plurality of planetary gears
Geared in-wheel motor.
상기 원웨이 클러치는,
상기 고정축과 상기 복수의 유성 기어 각각의 사이에 원형 관 형태로 삽입되는 클러치 하우징; 및
상기 클러치 하우징과 상기 고정축 사이에 개재되어, 상기 복수의 유성 기어 각각을 설정된 회전방향으로만 회전시키는 클러치 구동부;
를 포함하는 기어드 인휠모터.
The method of claim 1,
The one-way clutch,
A clutch housing inserted in the shape of a circular tube between the fixed shaft and each of the plurality of planetary gears; And
A clutch driving unit interposed between the clutch housing and the fixed shaft to rotate each of the plurality of planetary gears only in a set rotation direction;
Geared in-wheel motor comprising a.
상기 원웨이 클러치는,
상기 선 기어의 제1 회전방향 회전 시, 상기 선 기어에 맞물린 상기 복수의 유성 기어를 회전시켜, 상기 선 기어와 상기 복수의 유성 기어 간의 기어 비로 변속된 회전력을 상기 링 기어에 전달하고,
상기 선 기어의 제2 회전방향 회전 시, 상기 선 기어에 맞물린 상기 복수의 유성 기어의 회전을 단속시켜 상기 선 기어의 회전력을 직접 상기 링 기어에 전달하는 것을 특징으로 하는
기어드 인휠모터.
The method of claim 3,
The one-way clutch,
When the sun gear rotates in the first rotational direction, the plurality of planetary gears meshed with the sun gear are rotated to transmit a rotational force shifted to a gear ratio between the sun gear and the plurality of planetary gears to the ring gear,
When the sun gear is rotated in the second rotational direction, rotation of the plurality of planetary gears meshed with the sun gear is intercepted to directly transmit the rotational force of the sun gear to the ring gear.
Geared in-wheel motor.
상기 원웨이 클러치는,
상기 클러치 하우징의 내측에서 상기 고정축의 양단 부위 외경을 접촉하여 지지하는 고정축 지지부;
를 더 포함하는 기어드 인휠모터.
The method of claim 3,
The one-way clutch,
A fixed shaft support part contacting and supporting outer diameters of both ends of the fixed shaft inside the clutch housing;
Geared in-wheel motor further comprising a.
상기 캐리어는, 상기 복수의 유성 기어를 사이에 두고 상기 선 기어의 반대편에 위치하며, 상기 림의 내부에 원판 형상으로 밀착 고정되고, 상기 샤프트가 중심을 관통하여 연결되는 것을 특징으로 하는
기어드 인휠모터.
The method of claim 2,
The carrier is located on the opposite side of the sun gear with the plurality of planetary gears interposed therebetween, and is closely fixed to the inside of the rim in a disk shape, and the shaft is connected through the center.
Geared in-wheel motor.
상기 선 기어는,
상기 회전자의 중앙에 체결 고정되며, 상기 회전자와 함께 회전하는 고정판; 및
상기 고정판으로부터 상기 샤프트를 감싸도록 돌출되는 선 기어 치;
를 포함하는 기어드 인휠모터.
The method of claim 1,
The sun gear,
A fixing plate fastened and fixed to the center of the rotor and rotated with the rotor; And
A sun gear tooth protruding from the fixing plate to surround the shaft;
Geared in-wheel motor comprising a.
상기 고정판은,
상기 회전자의 중앙에서 내측으로 함몰 형성된 원형의 안착 홈에 밀착되어, 적어도 하나의 고정 나사에 의해 상기 회전자에 체결 고정되는 것을 특징으로 하는
기어드 인휠모터.
The method of claim 7,
The fixing plate,
Characterized in that it is in close contact with the circular seating groove formed inwardly from the center of the rotor, and is fastened and fixed to the rotor by at least one fixing screw.
Geared in-wheel motor.
상기 림은,
상기 모터 어셈블리와 상기 기어 어셈블리를 내부에 수용하는 수용공간을 구비하며,
상기 모터 어셈블리가 위치하는 일측이 개방되어, 상기 개방된 일측으로 상기 커버가 결합되는 것을 특징으로 하는
기어드 인휠모터.
The method of claim 1,
The rim is,
It has an accommodation space for accommodating the motor assembly and the gear assembly therein,
One side where the motor assembly is located is opened, and the cover is coupled to the opened side.
Geared in-wheel motor.
상기 림의 중심을 관통하여 연결되는 샤프트;
상기 림의 내부에서 상기 샤프트에 연결 고정되는 고정자와, 상기 고정자를 감싸도록 배치되며 회전하는 회전자를 포함하는 모터 어셈블리;
상기 림의 개방된 부위를 밀폐시키도록 결합되는 커버; 및
상기 회전자의 중앙에 고정되는 선 기어, 상기 선 기어의 주변을 둘러 감싸도록 상기 림의 내부에 위치하는 캐리어에 연결되는 복수의 유성 기어, 및 상기 복수의 유성 기어를 둘러 감싸 구비되는 링 기어를 포함하는 기어 어셈블리;를 포함하고,
상기 기어 어셈블리는, 상기 복수의 유성 기어 각각을 상기 캐리어의 일면에 축 연결하는 고정축과,
상기 고정축과 상기 복수의 유성 기어 각각의 사이에 배치되어, 상기 회전자의 회전에 연동하여 회전하는 상기 선 기어의 회전방향에 따라 상기 복수의 유성 기어의 회전을 허용 또는 단속하는 원웨이 클러치를 포함하며, 상기 링 기어는 상기 림과 일체형 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는
기어드 인휠모터.
A rim in which the tire wraps around the outer ring and is coupled;
A shaft connected through the center of the rim;
A motor assembly including a stator connected to the shaft inside the rim and a rotor disposed to surround the stator and rotated;
A cover coupled to seal the open portion of the rim; And
A sun gear fixed to the center of the rotor, a plurality of planetary gears connected to a carrier located inside the rim so as to surround the sun gear, and a ring gear surrounding the plurality of planetary gears. Including; a gear assembly that includes,
The gear assembly includes a fixed shaft for axially connecting each of the plurality of planetary gears to one surface of the carrier,
A one-way clutch that is disposed between the fixed shaft and each of the plurality of planetary gears and allows or regulates the rotation of the plurality of planetary gears according to the rotational direction of the sun gear rotating in conjunction with the rotation of the rotor. Including, wherein the ring gear is formed in an integral structure with the rim
Geared in-wheel motor.
상기 림은, 상기 모터 어셈블리와 상기 기어 어셈블리를 내부에 수용하는 수용공간을 구비하며, 상기 모터 어셈블리가 위치하는 일측이 개방되어, 상기 개방된 일측으로 상기 커버가 결합되며,
상기 림은,
상기 타이어가 장착되는 환형의 림 몸체; 및
상기 림 몸체에서 상기 커버가 결합되는 반대편에 위치하며 상기 기어 어셈블리를 수납하도록 상기 커버에 마주하여 형성되는 측면 판;을 포함하고,
상기 커버는,
상기 림 몸체의 개방된 일면을 덮어 결합되는 원판 형상의 커버 몸체;
를 포함하는 기어드 인휠모터.
The method of claim 10,
The rim has an accommodation space for accommodating the motor assembly and the gear assembly therein, and one side where the motor assembly is located is opened, and the cover is coupled to the opened side,
The rim is,
An annular rim body on which the tire is mounted; And
Including; a side plate disposed on the opposite side of the rim body to which the cover is coupled and formed to face the cover to receive the gear assembly,
The cover,
A disk-shaped cover body that covers the open surface of the rim body and is coupled;
Geared in-wheel motor comprising a.
상기 링 기어는,
상기 림 몸체의 내부 면을 통해 직경이 축소되는 방향으로 돌출되도록 상기 림과 일체로 형성되는 링 기어 몸체; 및
상기 링 기어 몸체의 내경을 통해 원주 방향으로 형성되도록 상기 림과 일체로 형성되는 링 기어 치;
를 포함하는 기어드 인휠모터.
The method of claim 11,
The ring gear,
A ring gear body integrally formed with the rim so as to protrude in a direction in which the diameter is reduced through the inner surface of the rim body; And
A ring gear tooth integrally formed with the rim so as to be formed in a circumferential direction through an inner diameter of the ring gear body;
Geared in-wheel motor comprising a.
상기 회전자는,
상기 선 기어가 중앙에 체결 고정되며, 복수의 관통 홀을 구비하는 원판;
상기 원판의 가장자리로부터 상기 고정자를 감싸는 방향으로 돌출되며 적어도 하나의 블레이드를 구비하는 외측몸체;
상기 원판의 중심을 통해 관통 결합되는 상기 샤프트를 감싸도록 돌출되며, 적어도 하나의 블레이드를 구비하는 코어부; 및
상기 고정자와 소정의 갭을 사이에 두고서 상기 고정자를 둘러 감싸 배치되는 마그넷;
을 포함하는 기어드 인휠모터.
The method of claim 10,
The rotor is,
A disk fastening and fixing the sun gear to the center and having a plurality of through holes;
An outer body protruding from an edge of the disk in a direction surrounding the stator and having at least one blade;
A core portion protruding to surround the shaft coupled through the center of the disk and including at least one blade; And
A magnet disposed around the stator with a predetermined gap therebetween;
Geared in-wheel motor comprising a.
상기 고정축은,
상기 복수의 유성 기어 각각의 중심을 관통하여 상기 캐리어의 일면에 고정되고,
상기 원웨이 클러치는,
상기 고정축의 둘레 면과 상기 복수의 유성 기어 각각의 중심 홀 사이에 삽입되며,
상기 원웨이 클러치는,
상기 고정축과 상기 복수의 유성 기어 각각의 사이에 원형 관 형태로 삽입되는 클러치 하우징; 및
상기 클러치 하우징과 상기 고정축 사이에 개재되어, 상기 복수의 유성 기어 각각을 설정된 회전방향으로만 회전시키는 클러치 구동부;
를 포함하는 기어드 인휠모터.
The method of claim 10,
The fixed shaft,
Passing through the centers of each of the plurality of planetary gears and being fixed to one surface of the carrier,
The one-way clutch,
It is inserted between the circumferential surface of the fixed shaft and the center hole of each of the plurality of planetary gears,
The one-way clutch,
A clutch housing inserted in the shape of a circular tube between the fixed shaft and each of the plurality of planetary gears; And
A clutch driving unit interposed between the clutch housing and the fixed shaft to rotate each of the plurality of planetary gears only in a set rotation direction;
Geared in-wheel motor comprising a.
상기 원웨이 클러치는,
상기 선 기어의 제1 회전방향 회전 시, 상기 선 기어에 맞물린 상기 복수의 유성 기어를 회전시켜, 상기 선 기어와 상기 복수의 유성 기어 간의 기어 비로 변속된 회전력을 상기 링 기어에 전달하고,
상기 선 기어의 제2 회전방향 회전 시, 상기 선 기어에 맞물린 상기 복수의 유성 기어의 회전을 단속시켜 상기 선 기어의 회전력을 직접 상기 링 기어에 전달하는 것을 특징으로 하는
기어드 인휠모터.
The method of claim 14,
The one-way clutch,
When the sun gear rotates in the first rotational direction, the plurality of planetary gears meshed with the sun gear are rotated to transmit a rotational force shifted to a gear ratio between the sun gear and the plurality of planetary gears to the ring gear,
When the sun gear is rotated in the second rotational direction, rotation of the plurality of planetary gears meshed with the sun gear is intercepted to directly transmit the rotational force of the sun gear to the ring gear.
Geared in-wheel motor.
상기 원웨이 클러치는,
상기 클러치 하우징의 내측에서 상기 고정축의 양단 부위 외경을 접촉하여 지지하는 고정축 지지부;
를 더 포함하는 기어드 인휠모터.
The method of claim 14,
The one-way clutch,
A fixed shaft support part contacting and supporting outer diameters of both ends of the fixed shaft inside the clutch housing;
Geared in-wheel motor further comprising a.
상기 캐리어는, 상기 복수의 유성 기어를 사이에 두고 상기 선 기어의 반대편에 위치하며, 상기 림의 내부에 원판 형상으로 밀착 고정되고, 상기 샤프트가 중심을 관통하여 연결되는 것을 특징으로 하는
기어드 인휠모터.
The method of claim 14,
The carrier is located on the opposite side of the sun gear with the plurality of planetary gears interposed therebetween, and is closely fixed to the inside of the rim in a disk shape, and the shaft is connected through the center.
Geared in-wheel motor.
상기 선 기어는,
상기 회전자의 중앙에 체결 고정되며, 상기 회전자와 함께 회전하는 고정판; 및
상기 고정판으로부터 상기 샤프트를 감싸도록 돌출되는 선 기어 치;
를 포함하는 기어드 인휠모터.
The method of claim 10,
The sun gear,
A fixing plate fastened and fixed to the center of the rotor and rotated with the rotor; And
A sun gear tooth protruding from the fixing plate to surround the shaft;
Geared in-wheel motor comprising a.
상기 고정판은,
상기 회전자의 중앙에서 내측으로 함몰 형성된 원형의 안착 홈에 밀착되어, 적어도 하나의 고정 나사에 의해 상기 회전자에 체결 고정되는 것을 특징으로 하는
기어드 인휠모터.
The method of claim 18,
The fixing plate,
Characterized in that it is in close contact with the circular seating groove formed inwardly from the center of the rotor, and is fastened and fixed to the rotor by at least one fixing screw.
Geared in-wheel motor.
상기 모터 어셈블리에 근접하여 위치하는 적어도 하나의 홀 센서 기판;을 더 포함하며,
상기 적어도 하나의 홀 센서 기판은 복수의 홀 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 기어드 인휠모터. The method of claim 10,
At least one Hall sensor substrate positioned adjacent to the motor assembly; further comprising,
The geared in-wheel motor, wherein the at least one Hall sensor substrate includes a plurality of Hall sensors.
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