KR20210070415A - 인휠모터를 구비한 토션 빔 액슬 리어 현가장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 인-휠 모터를 구비한 토션 빔 액슬 리어 현가장치로, 차륜에 연결되어 차륜을 회전시키도록 구성되는 인-휠 모터; 그 일측에 상기 인-휠 모터가 결합되고 그 타측은 하기 트레일링 암에 연결되는 연결 마운팅부; 그 일측이 차체에 특정각도 이내에서 차체의 주행에 따라 회전가능하게 결합되고 그 타측에는 상기 연결 마운팅부가 연결되어 구성되는 한 쌍의 트레일링 암; 및 상기 한 쌍의 트레일링 암의 사이에 배치되어 양 자를 연결하는 토션 빔을 포함하는 인-휠 모터를 구비한 토션 빔 액슬 리어 현가장치를 제공한다.

Description

인휠모터를 구비한 토션 빔 액슬 리어 현가장치{Torsion beam axle rear suspension with in-wheel motor}

본 발명은 인휠모터를 구비한 토션 빔 액슬 리어 현가장치에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

인휠모터를 탑재하는 전기자동차에 있어서 인휠모터 어셈블리가 차량의 기본적인 운동성능을 좌우하는 현가장치와의 결합방법과 상세구조가 인휠모터 및 현가장치의 설계에 요구된다. 인휠모터 어셈블리가 현가장치의 설계를 침해하여 현가장치가 이루어야 하는 차량운동 성능을 저해할 수도 있다.

종래의 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 인휠모터를 연결하는 연결 마운팅에 강한 벤딩 강성이 부여되고 트레일링 암의 단면을 'ㅁ'형상으로 형성되어 용접 공차 관리가 용이하고 불량 발생이 저감되는 인휠모터를 구비한 토션 빔 액슬 리어 현가장치를 제안하게 되었다.

공개문헌 1 한국공개특허 제2014-0006255호

본 발명에 의해 해결하고자 하는 과제는, 상기 언급한 종래기술의 단점을 보완한, 강한 벤딩 강성이 부여되고 트레일링 암의 단면을 'ㅁ'형상으로 형성되어 용접 공차 관리가 용이하고 불량 발생이 저감되는 인휠모터를 구비한 토션 빔 액슬 리어 현가장치를 제공하는 것이다.

본 발명은, 인-휠 모터를 구비한 토션 빔 액슬 리어 현가장치로, 차륜에 연결되어 차륜을 회전시키도록 구성되는 인-휠 모터; 그 일측에 상기 인-휠 모터가 결합되고 그 타측은 하기 트레일링 암에 연결되는 연결 마운팅부; 그 일측이 차체에 특정각도 이내에서 차체의 주행에 따라 회전가능하게 결합되고 그 타측에는 상기 연결 마운팅부가 연결되어 구성되는 한 쌍의 트레일링 암; 및 상기 한 쌍의 트레일링 암의 사이에 배치되어 양 자를 연결하는 토션 빔을 포함하는 인-휠 모터를 구비한 토션 빔 액슬 리어 현가장치를 제공한다.

본 발명의 해결수단은 여기 기재된 것에 한정되는 것은 아니고, 추가적인 해결수단이 아래에서 더 설명될 것이다. 추가적인 해결수단은 아래의 설명으로부터 용이하게 확인하거나 지득될 수 있다.

전술한 일반적인 설명 및 다음의 상세한 설명 모두는 단지 예시적이고 설명을 위한 것이며 청구범위에 기재된 본 발명을 제한하지 않는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 인휠모터를 구비한 토션 빔 액슬 리어 현가장치는 토션 빔 현가장치의 트레일링 암의 구조 및 인휠모터 하우징의 구조는 토션 빔 현가장치와 결합하여 인휠모터로 구동되는 전기자동차를 가능하게 하므로 차량구조 개선과 운동성능 향상을 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인휠모터를 구비한 토션 빔 액슬 리어 현가장치의 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인휠모터를 구비한 토션 빔 액슬 리어 현가장치가 차체에 결합되어 작동되는 모습을 표현한 측면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태에 대하여 상세하게 서술하도록 한다.

다만, 본 발명의 구체적인 일 실시 형태를 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예 들을 포함할 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다.

본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.

또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "부"는 단지 명세서를 용이하게 작성하기 위해 사용되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미나 역할을 갖는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인휠모터를 구비한 토션 빔 액슬 리어 현가장치의 분해사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인휠모터를 구비한 토션 빔 액슬 리어 현가장치가 차체에 결합되어 작동되는 모습을 표현한 측면도이다.

도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 인휠모터를 구비한 토션 빔 액슬 리어 현가장치(100)는 인-휠 모터(200), 연결 마운팅부(300), 트레일링 암(400) 및 토션 빔(500)을 포함하여 구성될 수 있다.

인-휠 모터(200)는 차륜에 연결되어 차륜과 타이어를 포함하는 바퀴를 회전시키도록 구성될 수 있다. 인-휠 모터(200)는 후술하는 연결 마운팅부(300)에 볼트와 너트를 이용하여 장착되고, 소정의 두께와 강성 보강을 위한 보강 판을 포함하므로 그 구조 자체만으로도 강한 비틀림 강성과 굽힘(벤딩(bending))강성을 가질 수 있다.

연결 마운팅부(300)는 인-휠 모터(200)를 고정하여 후술하는 인-휠 모터(200)가 트레일링 암(400)에 연결될 수 있도록 하는 중간 연결자의 역할을 할 수 있다. 연결 마운팅부(300)는 마운팅 본체(310), 마운팅 암(320) 및 완충부(330)를 포함하여 구성될 수 있다. 자세한 사항은 후술한다.

트레일링 암(400)은 일측이 차체에 특정각도 이내에서 차체의 주행에 따라 회전가능하게 결합될 수 있고, 그 타측에는 연결 마운팅부(300)가 연결되어 구성될 수 있다. 트레일링 암(400)은 도 2를 참조하면 차체가 노면을 따라 주행하면서 변화되는 노면의 상태에 따라 차륜이 상하방으로 이동되면 이에 따라 차체에 대하여 결합된 힌지를 통하여 상하방으로 회전 이동될 수 있다. 이러한 회전 이동은 노면의 상태에 의해 차륜에 가해지는 충격을 완화시키고, 그 충격이 차체에 직접 전달되는 것을 방지하고 완화시킬 수 있다. 자세한 것은 후술한다.

토션 빔(500)은 한 쌍의 트레일링 암(400)을 그 중간에 배치되어 양 자를 연결하는 강성이 높은 빔(beam)으로 구성될 수 있다. 중간에 꺾여'L'형으로 형성될 수 있으며 길이 방향에 따른 양 단부는 점점 더 두꺼워지도록 형성될 수 있다.

연결 마운팅부(300)는 인-휠 모터(200)를 고정하여 후술하는 인-휠 모터(200)가 트레일링 암(400)에 연결될 수 있도록 하는 중간 연결자의 역할을 할 수 있다. 연결 마운팅부(300)는 마운팅 본체(310), 마운팅 암(320) 및 완충부(330)를 포함하여 구성될 수 있다. 연결 마운팅부(300)는 후술하겠으나 도 1을 참조하면 전체적으로 대략'Y'형상으로 형성될 수 있다.

마운팅 암(320)은 인-휠 모터가 고정되고 결합될 수 있도록 인-휠 모터(200)의 둘레의 적어도 일부를 대칭적으로 둘러싸는 반원의 호 형상으로 형성될 수 있다. 마운팅 암(320)은 인-휠 모터(200)가 마운팅 암(320)으로부터 이탈되지 않도록 그 단부에 꺾여 형성되는 제한가이드부(325)가 추가로 구비될 수 있다. 제한가이드부(325)는 마운팅 암(320)의 외측면을 따라 연장되다가 그 단부에서 소정의 각도를 이루며 마운팅 암(320)의 내측으로 꺾여 형성될 수 있다. 단부에서 꺾이는 부분은 내측으로 꺾여 인-휠 모터(200)의 이탈이 방지될 수 있다. 꺾이는 각도는 도면에 직각으로 표현되었으나 이에 한정되지 않고 가변적일 수 있다.

마운팅 본체(310)는 마운팅 암에 연장형성되어 상기 트레일링 암의 타측에 결합될 수 있다. 그 단면은 대략 'H'형상으로 형성될 수 있다. 마운팅 본체(310)는 후술하는 제1트레일링 암부(410)에 연결되되 그 내부로 삽입 결합될 수 있다. 자세한 사항은 후술한다.

완충부(330)는 마운팅 본체(310)의 상단에 배치될 수 있다. 차륜의 상하 이동에 따라 트레일링 암(400) 전체가 상하로 회전이동될 때 차체(10)에 구비되는 완충 스토퍼(20)에 접촉되는 부분에 완충부(330)가 구비될 수 있다. 완충부(330)는 소정의 두께와 너비로 형성될 수 있으며 그 소재는 충격을 완화할 수 있는 것이면 어떠한 것도 가능하다.

트레일링 암(400)은 일측이 차체에 특정각도 이내에서 차체의 주행에 따라 회전가능하게 결합될 수 있고, 그 타측에는 연결 마운팅부(300)가 연결되어 구성될 수 있다. 트레일링 암(400)은 제1트레일링 암부(410) 및 제2트레일링 암부(420)를 포함하여 구성될 수 있다.

제1트레일링 암부(410)는 그 일측에 차체(10)에 힌지결합(411)될 수 있다. 제1트레일링 암부(410)는 그 내부가 빈 중공의 사각기둥의 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 그 단면은 'ㅁ'형상으로 형성될 수 있다. 이러한 구조로 구성되므로 전술한 연결 마운팅부(300)의 마운팅 본체(310)가 제1트레일링 암부(410)의 내부 공간으로 삽입되어 결합될 수 있다. 이러한 구조는 양 자를 보다 견고하게 연결하고 결합할 수 있어 차륜의 상하 이동에 따라 연결 마운팅부(300)가 트레일링 암(400)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 이러한 단면이 'ㅁ'형상으로 형성되는 구조는 조립 및 용접 시의 작업공정수와 용접 면을 감소시킬 수 있으므로 생산성을 향상시키고 불량발생률을 낮출 수 있는 장점이 있다.

제2트레일링 암부(420)는 제1트레일링 암부(410)의 상단에 소정의 높이로 대략 사다리꼴 형상으로 형성되며 그 중앙에 형성되는 사다리꼴 형상의 관통홀을 포함하여 구성될 수 있다. 제2트레일링 암부(420)의 상단의 일측 모서리는 차체(10)의 일측에 구비되는 탄성부(600)에 연결될 수 있다. 이러한 구조에 의하면, 도 2에 도시된 바와 같이 트레일링 암(400)의 일측(힌지결합부분(411))은 차체(10)에 결합되어 회전운동되고, 다른 일측(제2트레일링 암부(420)와 탄성부(600)가 연결되는 부분)은 차체(10)에 탄성부에 연결되어 직선탄성운동을 하도록 구성된다. 노면의 상태에 따라 차륜의 상하이동에 대응하여 트레일링 암(400)이 기민하고 민감하게 대응이동되는 이러한 구조는 차륜에 전달되는 충격이 차체(10)로 전달되는 것을 최소화 할 수 있다. 즉, 탑승자의 승차감 향상을 기대할 수 있다.

도 2를 참조하면 완충 스토퍼(20)는 베이스부(21), 스토퍼 본체부(22) 및 스토퍼부(23)를 포함하여 구성될 수 있다.

베이스부(21)는 차체(10)의 어느 일측에 고정되고 타측을 향하여 소정의 길이로 연결 마운팅부(300)의 상방이동을 제한하는 데 가장 적은 힘을 들일 수 있도록 마운팅 본체(310)와 마운팅 암(320)의 연결부위에 가장 인접한 부분에 이르기까지 연장 형성될 수 있다. 또한, 베이스부(21)는 완충 스토퍼(20) 전체를 지지하는 기둥이나 보의 역할을 할 수도 있다.

스토퍼 본체부(22)는 베이스부(21)의 단부에 결합되어 연결 마운팅부(300)의 상방이동범위를 제한하도록 구성될 수 있다. 스토퍼 본체부(22)는 중공홀을 포함할 수 있다.

스토퍼부(23)는 스토퍼 본체부(22)의 하단에 배치되되 연결 마운팅부(300)의 완충부(330)가 구비되는 위치에 대응되는 위치에 설치될 수 있다. 스토퍼부(23)는 소정의 두께와 크기로 형성될 수 있으며 완충부(330)와 마찬가지로 그 소재는 충격을 완화시킬 수 있는 것이면 어떠한 것도 가능하다.

도 2를 다시 참조하면, (a)는 잘 포장된 노면을 주행할 때의 단면도이고, (b)는 노면에 장애물이 존재하여 이를 밟았을 때 차륜이 상방으로 이동되고 그에 따라 트레일링 암(400)이 상방으로 회전하고 탄성부(600)가 압축되는 모습을 파악할 수 있는 단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 토션 빔 액슬 리어 현가장치(100)는 상술한 구조로 구성됨에 따라 노면 상태에 대한 기민하고 민감한 대응을 통하여 차체(10)에 전달되는 충격을 효과적으로 완화할 수 있다.

본 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 본 실시예의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.

본 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 따라서 본 실시예에 의하여 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등하거나 균등하다고 인정되는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 본 발명
200: 인휠모터
300: 연결 마운팅부
400: 트레일링 암
500: 토션 빔

Claims (7)

1. 인-휠 모터를 구비한 토션 빔 액슬 리어 현가장치로,
   차륜에 연결되어 차륜을 회전시키도록 구성되는 인-휠 모터;
   그 일측에 상기 인-휠 모터가 결합되고 그 타측은 하기 트레일링 암에 연결되는 연결 마운팅부;
   그 일측이 차체에 특정각도 이내에서 차체의 주행에 따라 회전가능하게 결합되고 그 타측에는 상기 연결 마운팅부가 연결되어 구성되는 한 쌍의 트레일링 암; 및
   상기 한 쌍의 트레일링 암의 사이에 배치되어 양 자를 연결하는 토션 빔
   을 포함하는 인-휠 모터를 구비한 토션 빔 액슬 리어 현가장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 연결 마운팅부는,
   상기 인-휠 모터가 결합될 수 있도록 상기 인-휠 모터의 둘레의 적어도 일부를 둘러싸도록 형성되는 마운팅 암;
   상기 마운팅 암에 연장형성되어 상기 트레일링 암의 타측에 결합되는 마운팅 본체; 및
   상기 마운팅 본체의 상단에 배치되며 상기 트레일링 암이 상하로 회전됨에 따라 차체 일측에 구비되는 완충 스토퍼에 접촉될 수 있는 부분에 배치되는 완충부
   를 포함하는 인-휠 모터를 구비한 토션 빔 액슬 리어 현가장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 연결 마운팅부는,
   상기 인-휠 모터가 상기 연결 마운팅부로부터 이탈되는 것을 제한하는 제한가이드부
   를 더 포함하는 인-휠 모터를 구비한 토션 빔 액슬 리어 현가장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제한가이드부는,
   상기 마운팅 암의 외측면을 따라 연장되다가 그 단부에서 소정의 각도를 이루며 상기 마운팅 암의 내측으로 꺾여 형성되는
   인-휠 모터를 구비한 토션 빔 액슬 리어 현가장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 트레일링 암은,
   상기 연결 마운팅부가 연결되는 그 타측은 중공형의 사각기둥으로 형성되어 상기 연결 마운팅부가 내부로 삽입 결합되도록 구성되는 제1트레일링 암부; 및
   상기 제1트레일링 암부의 상단에 소정의 높이로 배치되며 그 상단의 일측 모서리가 상기 차체의 일측에 구비되는 탄성부에 연결되는 제2트레일링 암부
   를 포함하는 인-휠 모터를 구비한 토션 빔 액슬 리어 현가장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 토션 빔은,
   소정의 각도를 이루며 대략 'L'형상으로 형성되는
   포함하는 인-휠 모터를 구비한 토션 빔 액슬 리어 현가장치.
7. 제2항에 있어서,
   상기 완충 스토퍼는,
   차체에 고정되는 베이스부;
   상기 베이스부의 단부에 결합되어 상기 연결 마운팅 부의 상방이동범위를 제한하는 스토퍼 본체부; 및
   상기 스토퍼 본체부의 하단에 배치되며 상기 연결 마운팅 부의 상단에 배치되는 완충부에 대응되는 위치에 구비되는 스토퍼부
   를 포함하는 인-휠 모터를 구비한 토션 빔 액슬 리어 현가장치.

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