KR20220135395A - 전기 차량용 인휠모터 하우징 - Google Patents

전기 차량용 인휠모터 하우징 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기 차량용 인휠모터 하우징을 개시한다. 개시된 전기 차량용 인휠모터 하우징은, 외면에 방열을 위한 방열홈부가 원주방향을 따라 형성되는 로터 케이스와, 상기 로터 케이스의 개방되는 일측면을 커버하는 측면 커버부와, 상기 로터 케이스의 회전을 선택적으로 제한하는 브레이크 모듈을 상기 로터 케이스의 내부에 설치할 수 있도록 상기 측면 커버부에 구비되며, 상기 로터 케이스를 차량의 구동휠에 고정하기 위한 브레이크 드럼부를 포함하며, 상기 로터 케이스와 상기 측면 커버부와 상기 브레이크 드럼부가 사출금형 또는 주조방식을 통해 일체로 성형되는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 제작 및 조립시간을 단축하고, 외부 충격에 의한 내충격성을 향상할 수 있고, 소음과 떨림 등의 발생을 줄이면서 내구성을 향상시킬 수 있다.

Description

전기 차량용 인휠모터 하우징{In-wheel Motor For Electric Vehicle}
본 발명은 전기 차량용 인휠모터 하우징에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제작 및 조립시간을 단축하고, 외부 충격에 의한 내충격성을 향상할 수 있고, 소음과 떨림 등의 발생을 줄이면서 내구성을 향상할 수 있도록 하는 전기 차량용 인휠모터 하우징에 관한 것이다.
통상 전기 자동차는, 충전 배터리에 저장된 전기 에너지만을 이용하여 모터를 구동하는 순수 전기 차량, 광전지를 이용하여 모터를 구동하는 태양전지 차량, 수소연료를 사용하는 연료전지를 이용하여 모터를 구동하는 연료전지 차량, 화석연료를 이용하여 엔진을 구동하고 전기를 이용하여 모터를 구동함으로써 엔진과 모터를 병용하는 하이브리드 차량 등으로 구분된다.
또한, 인휠모터는 전기를 동력원으로 사용하는 전기 자동차에 사용되는 기술로서, 가솔린 또는 디젤 자동차에서의 엔진-미션-구동축을 통한 동력 전달에 의해 바퀴가 회전 구동하는 방식과는 달리 휠 림 내부에 배치되는 모터에 의해 동력이 휠에 직접 전달되도록 하는 장치이다.
이러한, 인휠모터를 사용하는 전기 자동차는 엔진 및 변속기, 엔진의 출력을 휠로 전달하기 위한 동력전달장치 등을 설치할 필요가 없어 차량의 무게를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 차륜의 독립적 제어가 가능하고 인휠모터에서 차륜으로 전달되는 구동성능을 향상할 수 있어 동력전달과정에서의 에너지 손실을 저감시킬 수 있어 사용상의 효율성을 현저하게 높일 수 있다.
통상의 인휠모터 구조를 살펴보면 타이어 휠의 중심에 설치되어 휠과 함께 회전하는 액슬과, 액슬에 인휠모터의 회전력을 감속하여 전달하는 감속기와, 감속기와 연결된 인휠모터, 휠과 액슬 사이에 마련된 디스크를 가압하여 제동력을 발생시키는 디스크 브레이크를 구비한다.
이와 같은 인휠모터는 타이어 및 샤프트에 회전 가능하게 연결되고 차량의 휠에 장착이 용이하도록 모터 하우징에 설치되며, 모터 하우징을 통해 차량에 안정적으로 설치된다.
그러나 상기와 같은 통상이 인휠모터용 모터 하우징은 회전을 위한 로터와 로터에 결합되는 커버와 브레이크 드럼이 각각 제작된 후 상호 조립되므로, 인휠모터의 모터 하우징 조립 시간이 오래 소요될 뿐 아니라, 외부에서 충격이 전달될 경우 쉽게 분리될 수 있어 내구성이 매우 취약한 문제점이 있다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
한편, 국내 공개특허 제10-2014-0006255호(공개일:2014.01.16)에는 "멀티링크 현가장치와 결합되는 인휠모터 하우징 구조"가 개시되고, 국내 등록특허 제10-1604917호(등록일:2016.03.14)에는 "전기적 접속 신뢰성이 향상된 홀센서 어셈블리를 갖는 모터의 스테이터 어셈블리"가 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 로터 케이스와 측면 커버부와 브레이크 드럼부를 일체로 제작하여 제작 및 조립시간을 단축하고, 외부 충격에 의한 내충격성을 향상할 수 있으며, 소음과 떨림 등의 발생을 줄이면서 내구성을 향상할 수 있는 전기 차량용 인휠모터 하우징을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 전기 차량용 인휠모터 하우징은, 외면에 방열을 위한 방열홈부가 원주방향을 따라 형성되는 로터 케이스와, 상기 로터 케이스를 차량의 구동휠에 고정할 수 있도록 상기 로터 케이스의 개방되는 일측면을 커버하는 측면 커버부와, 상기 로터 케이스의 회전을 선택적으로 제한하는 브레이크 모듈을 상기 로터 케이스의 내부에 설치할 수 있도록 상기 측면 커버부에 구비되는 브레이크 드럼부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 전기 차량용 인휠모터 하우징은 상기 로터 케이스와 상기 측면 커버부와 상기 브레이크 드럼부가 사출금형 또는 주조방식을 통해 일체로 성형되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 전기 차량용 인휠모터 하우징은 상기 로터 케이스의 개방부를 커버하는 측면 조립커버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 로터 케이스는, 내면에 영구자석을 결합되며, 상기 영구자석을 지지하는 단턱부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 브레이크 드럼부는, 상기 브레이크 모듈이 삽입되는 브레이크 지지림이 돌출 형성되고, 상기 브레이크 지지림의 내측으로 볼트를 통해 상기 구동휠에 결합되는 휠결합홀부가 형성되고, 중앙부에 차체에 고정되는 고정자모듈의 축베어링이 결합되는 베어링 결합보스가 관 형태로 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 측면 커버부는, 상기 로터 케이스의 내부로 방열을 위한 공기가 유입되도록 공기유입홀부가 형성되고, 상기 공기유입홀부의 내면에 공기유입리브가 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 전기 차량용 인휠모터는 종래 기술과는 달리 인휠모터의 설치를 위한 로터 케이스와 측면 커버부와 브레이크 드럼부를 일체로 제작하여 제작 및 조립시간을 현저하게 줄일 수 있으고, 외부 충격에 의해 각 부품간의 분리를 방지할 수 있어 내충격성을 향상할 수 있으며, 로터 케이스와 측면 커버부와 브레이크 드럼부를 일체로 형성되므로, 각 부품간의 소음과 떨림 등의 발생을 줄이면서 내구성을 향상할 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 차량용 인휠모터 하우징을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 차량용 인휠모터 하우징을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 차량용 인휠모터 하우징을 설명하기 위한 요부 확대도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 전기 차량용 인휠모터 하우징의 바람직한 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 차량용 인휠모터 하우징을 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 차량용 인휠모터 하우징을 설명하기 위한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 차량용 인휠모터 하우징을 설명하기 위한 요부 확대도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기 차량용 인휠모터 하우징(100)은, 인휠모터(10)의 결합을 위하여 구비되며, 인휠모터(10)를 차량의 구동휠인 타이어휠에 결합할 수 있도록 구비된다. 예를 들어 본 실시 예에 따른 전기 차량용 인휠모터 하우징(100)은 로터측이 타이어휠에 결합되고, 고정자측이 차체에 결합된다.
이러한 전기 차량용 인휠모터 하우징(100)은, 인휠모터(10)의 회전자를 구성하도록 로터 케이스(110)와, 측면 커버부(120)와, 브레이크 드럼부(130)를 포함하며, 구동을 위한 타이어휠에 결합되어 타이어휠을 회전시킨다.
또한, 전기 차량용 인휠모터 하우징(100)은, 개방된 일측과 인휠모터(10)를 안정적으로 고정하기 위한 측면 조립커버(140)를 더 포함한다. 이때 측면 조립커버(140)는 볼트를 통해 로터 케이스(110)와 결합되어 인휠모터(10)를 안정되게 지지한다.
특히, 본 실시 예에 따른 전기 차량용 인휠모터 하우징(100)은, 생산성과 조립성 및 내구성이 향상되도록 로터 케이스(110)와, 측면 커버부(120)와, 브레이크 드럼부(130)이 일체로 형성된다. 예를 들어 전기 차량용 인휠모터 하우징(100)은 로터 케이스(110)와, 측면 커버부(120)와, 브레이크 드럼부(130)이 사출금형 또는 주조방식을 통해 일체로 성형된다.
로터 케이스(110)는 측면 커버부(120)와 브레이크 드럼부(130)가 일체로 형성되며, 개방된 일측 개방부가 측면 조립커버(140)에 의해 커버된다. 이러한 로터 케이스(110)는 인휠모터(10)의 회전자인 영구자석(11)이 내면에 결합되며, 인휠모터(10)의 고정자 모듈(13)에 의해 회전자와 함께 회전된다.
또한, 로터 케이스(110)는 영구자석(11)의 안정된 고정을 위하여 내면에 영구자석(11)을 지지하는 단턱부(111)가 형성되며, 일체로 형성되는 브레이크 드럼부(130)를 통해 타이이휠에 고정된다.
더하여, 로터 케이스(110)는 인휠모터(10)의 효과적인 방열을 위하여 외면에 방열홈부(113)가 원주방향을 따라 형성된다. 이를 통해 공기의 접촉면적이 증가하여 방열 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
본 실시 예에 따른 측면 커버부(120)는 로터 케이스(110) 및 브레이크 드럼부(130)와 일체로 형성되며, 로터 케이스(110)의 내부와 인휠모터(10)의 방열효과를 향상시키기 위한 공기유입홀부(121)가 브레이크 드럼부(130)의 외측으로 형성된다.
이러한, 측면 커버부(120)는 로터 케이스(110)의 내부에 위치하는 인휠모터(10)의 원활한 방열을 위하여 로터 케이스(110)의 내부로 방열을 위한 공기를 유입하기 위한 공기유입홀부(121)가 형성된다. 공기유입홀부(121)는 측면 커버부(120)에서 브레이크 드럼부(130)로 경사지게 형성되는 경사면(123)에 형성되며, 내면에 공기의 유입 효과를 높이기 위한 공기유입리브(125)가 돌출 형성된다.
이때, 공기유입홀부(121)가 경사면(123)에서 중앙부로 경사지게 형성되므로, 로터 케이스(110)의 회전시 외부의 공기를 더욱 효과적으로 로터 케이스(110)의 내부로 유도하게 된다.
또한, 측면 커버부(120)의 내면에는 내구성을 더욱 향상시키면서 실링을 위하여 보강 실링림(127)이 돌출 형성된다. 여기서 공기유입홀부(121)는 보강 실링림(127)과 브레이크 드럼부(130) 사이에 형성된다.
본 실시 예에 따른 브레이크 드럼부(130)는 측면 커버부(120)에 일체로 형성되며, 로터 케이스(110)를 타이어휠에 볼트 체결하기 위한 휠결합홀부(131)가 형성된다. 이러한, 브레이크 드럼부(130)는 로터 케이스(110)의 회전을 선택적으로 제한하는 브레이크 모듈(도시생략)이 설치되며, 중앙부에 고정자 모듈(13)의 고정축(15)이 회전 가능하게 결합된다.
이를 위하여 브레이크 드럼부(130)는 상기 브레이크 모듈의 결합과 지지를 위하여 브레이크 지지림(133)이 내측으로 돌출 형성되고, 그 중심부에 고정축(15)의 축베이링(17)이 삽입되는 베어링 결합보스(135)가 관 형태로 돌출 형성된다. 이때, 브레이크 지지림(133)과 베어링 결합보스(135) 사이에 휠결합홀부(131)가 형성된다.
한편, 인휠모터(10)는 너클(도시생략)을 통해 차량의 서스펜션과 연결되는 고정자 모듈(13)과, 로터 케이스(110)에 결합되는 회전자 모듈을 포함한다.
고정자 모듈(13)은 상기 너클과 결합되는 고정허브와, 고정허브의 외면에 결합되는 철심 코어를 구비하며, 고정허브의 중앙부에 고정축(15)을 고정하기 위한 체인저블록이 결합된다.
회전자 모듈은 고정자 모듈(13)과의 전자기력에 의해 고정축(15)을 중심으로 회전하도록 영구자석(11)이 로터 케이스(110)의 내면에 결합된다.
한편, 측면 조립커버(140)는 로터 케이스(110)의 내부에 설치되는 인휠모터(10)를 보호 및 지지하도록 볼트를 통해 로터 케이스(110)에 결합된다.
상기와 같은 본 발명에 따른 전기 차량용 인휠모터 하우징(100)은, 인휠모터(10)의 설치를 위한 로터 케이스(110)와 측면 커버부(120)와 브레이크 드럼부(130)를 주조 또는 사출성형을 통해 일체로 제작하므로, 제작은 물론 및 조립시간을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전기 차량용 인휠모터 하우징(100)은, 로터 케이스(110)와 측면 커버부(120)와 브레이크 드럼부(130)가 일체로 형성되므로, 사용 중에 외부에서 전달 또는 발생하는 충격에 의해 각 부품간의 분리를 방지할 수 있으므로, 내충격성을 향상할 수 있으며, 사용시 각 부품의 소음과 떨림 등을 줄일 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 전기 차량용 인휠모터 하우징 10 : 인휠모터
11 : 영구자석 13 : 고정자모듈
15 : 고정축 17 : 축베어링
110 : 로터 케이스 111 : 단턱부
113 : 방열홈부 120 :측면 커버부
121 : 공기유입홀부 123 : 경사면
125 : 공기유입리브 127 : 보강 실링림
130 : 브레이크 드럼부 131 : 휠결합홀부
133 : 브레이크 지지림 135 : 베어링 결합보스
140 : 측면 조립커버

Claims (3)

  1. 외면에 방열을 위한 방열홈부가 원주방향을 따라 형성되는 로터 케이스;
    상기 로터 케이스의 개방되는 일측면을 커버하는 측면 커버부; 및
    상기 로터 케이스의 회전을 선택적으로 제한하는 브레이크 모듈을 상기 로터 케이스의 내부에 설치할 수 있도록 상기 측면 커버부에 구비되며, 상기 로터 케이스를 차량의 구동휠에 고정하기 위한 브레이크 드럼부; 를 포함하며,
    상기 로터 케이스와 상기 측면 커버부와 상기 브레이크 드럼부는 사출금형 또는 주조방식을 통해 일체로 성형되는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 인휠모터 하우징.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 로터 케이스는, 내면에 영구자석을 결합되며, 상기 영구자석을 지지하는 단턱부가 형성되고,
    상기 브레이크 드럼부는, 상기 브레이크 모듈이 삽입되는 브레이크 지지림이 돌출 형성되고, 상기 브레이크 지지림의 내측으로 볼트를 통해 상기 구동휠에 결합되는 휠결합홀부가 형성되고, 중앙부에 차체에 고정되는 고정자모듈의 축베어링이 결합되는 베어링 결합보스가 관 형태로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 인휠모터 하우징.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 측면 커버부는, 상기 로터 케이스의 내부로 방열을 위한 공기가 유입되도록 공기유입홀부가 형성되고, 상기 공기유입홀부의 내면에 공기유입리브가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 인휠모터 하우징.
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KR20090110584A (ko) * 2008-04-18 2009-10-22 씨엠아이 주식회사 아웃터 로터형 모터 및 이 구조를 적용한 아웃터 로터형인휠 모터
KR20090117265A (ko) * 2008-05-09 2009-11-12 진양수 냉각날개를 구비한 타이어
KR101238712B1 (ko) * 2011-10-10 2013-03-04 소치재 개조용 인휠모터

Patent Citations (4)

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