KR20230047297A - Electric vehicle with improved energy efficiency - Google Patents
Electric vehicle with improved energy efficiency Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230047297A KR20230047297A KR1020210130386A KR20210130386A KR20230047297A KR 20230047297 A KR20230047297 A KR 20230047297A KR 1020210130386 A KR1020210130386 A KR 1020210130386A KR 20210130386 A KR20210130386 A KR 20210130386A KR 20230047297 A KR20230047297 A KR 20230047297A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electric vehicle
- frame
- energy efficiency
- present
- cowl
- Prior art date
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 6
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 claims description 4
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 claims description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D23/00—Combined superstructure and frame, i.e. monocoque constructions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/08—Front or rear portions
- B62D25/081—Cowls
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
- B62D29/007—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of special steel or specially treated steel, e.g. stainless steel or locally surface hardened steel
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D29/00—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof
- B62D29/04—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof predominantly of synthetic material
- B62D29/043—Superstructures
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D3/00—Yielding couplings, i.e. with means permitting movement between the connected parts during the drive
- F16D3/16—Universal joints in which flexibility is produced by means of pivots or sliding or rolling connecting parts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2200/00—Type of vehicle
- B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
- B60Y2200/91—Electric vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2410/00—Constructional features of vehicle sub-units
- B60Y2410/12—Production or manufacturing of vehicle parts
- B60Y2410/124—Welded parts
Abstract
본 발명의 예시적 실시예에 따른 에너지 효율이 향상된 전기자동차는 배터리를 동력원으로 사용하는 전기자동차로서, 프레임; 한 쌍의 전륜과 상기 전륜을 연결하는 전륜축 및 한 쌍의 후륜과 상기 후륜을 연결하는 후륜축을 포함하며, 상기 프레임의 전방과 후방에 장착되는 휠 어셈블리; 및 상기 한 쌍의 전륜에서 상기 프레임의 전방을 덮는 구조로 상기 프레임 상에 장착되는 카울;을 포함할 수 있다.An electric vehicle with improved energy efficiency according to an exemplary embodiment of the present invention is an electric vehicle using a battery as a power source, including a frame; a wheel assembly including a front wheel shaft connecting a pair of front wheels and the front wheels and a rear wheel shaft connecting the pair of rear wheels and the rear wheels, and mounted on the front and rear sides of the frame; and a cowl mounted on the frame in a structure covering the front of the frame from the pair of front wheels.
Description
본 발명은 에너지 효율이 향상된 전기자동차에 관한 것이다.The present invention relates to an electric vehicle with improved energy efficiency.
최근 많은 나라에서 추진중인 탄소 배출 감소 정책에 따른 내연기관 자동차 규제에 힘입어 차세대 모빌리티로 전기자동차가 각광을 받고 있다. Electric vehicles are in the limelight as next-generation mobility thanks to regulations on internal combustion engine vehicles in accordance with carbon emission reduction policies being promoted in many countries.
특히, 'TESLA'를 주축으로 가장 많은 투자가 이루어지는 전기자동차 시장은 기존에 주류를 이루고 있었던 내연기관 자동차가 이루지 못했던 공간 활용의 용이성, 에너지 낭비의 감소, 일산화탄소 배출량 감소 등 환경문제 개선과 기능향상 측면에서 많은 이점을 가지고 있다.In particular, the electric vehicle market, where the largest amount of investment is made with 'TESLA' as the main axis, improves environmental problems and improves functions, such as ease of space utilization, reduction of energy waste, and reduction of carbon monoxide emission, which were not achieved by conventional internal combustion engine vehicles. has many advantages in
하지만, 아직은 초기 개발비용이 비싸고 리튬이온 배터리를 기반으로 충분한 효율을 내지 못하고 있으므로, 이에 경량화와 배터리의 에너지 효율을 높여 내연기관 자동차만큼이나 저렴하고 그 이상의 성능을 발휘하는 전기자동차에 대한 연구가 요구되고 있다.However, the initial development cost is still high and the efficiency is not sufficient based on the lithium-ion battery. Therefore, research on electric vehicles that are as cheap as internal combustion engine vehicles and exhibit higher performance are required by reducing the weight and increasing the energy efficiency of the battery. there is.
본 발명은 차체의 경량화와 배터리의 에너지 효율을 높일 수 있도록 하는 에너지 효율이 향상된 전기자동차를 제공하는 것을 목표로 한다.An object of the present invention is to provide an electric vehicle with improved energy efficiency that can reduce the weight of a vehicle body and increase energy efficiency of a battery.
다만, 본 발명의 목적은 이에만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 언급하지 않더라도 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 이에 포함된다고 할 것이다.However, the object of the present invention is not limited thereto, and even if not explicitly mentioned, it will be said that the object or effect that can be grasped from the solution or embodiment of the problem described below is also included therein.
본 발명의 예시적 실시예에 따른 에너지 효율이 향상된 전기자동차는 배터리를 동력원으로 사용하는 전기자동차로서, 프레임; 한 쌍의 전륜과 상기 전륜을 연결하는 전륜축 및 한 쌍의 후륜과 상기 후륜을 연결하는 후륜축을 포함하며, 상기 프레임의 전방과 후방에 장착되는 휠 어셈블리; 및 상기 한 쌍의 전륜에서 상기 프레임의 전방을 덮는 구조로 상기 프레임 상에 장착되는 카울;을 포함할 수 있다.An electric vehicle with improved energy efficiency according to an exemplary embodiment of the present invention is an electric vehicle using a battery as a power source, including a frame; a wheel assembly including a front wheel shaft connecting a pair of front wheels and the front wheels and a rear wheel shaft connecting the pair of rear wheels and the rear wheels, and mounted on the front and rear sides of the frame; and a cowl mounted on the frame in a structure covering the front of the frame from the pair of front wheels.
상기 카울은 상기 프레임의 전방에서 상기 한 쌍의 전륜 방향으로 직선의 경사진 구조를 가지며, 상기 한 쌍의 전륜의 중앙을 기준으로 양 측 전륜을 향해 곡선의 경사진 구조를 가질 수 있다.The cowl may have a structure inclined in a straight line in a direction of the pair of front wheels from the front of the frame, and may have a structure inclined in a curve toward both front wheels based on the center of the pair of front wheels.
상기 카울은 섬유강화 플라스틱으로 이루어질 수 있다.The cowl may be made of fiber-reinforced plastic.
상기 후륜축의 양 단부에는 각각 유니버설 조인트가 장착되고, 상기 유니버설 조인트는 허브와 연계하여 상기 후륜과 연결되며, 상기 허브 내에는 원웨이 클러치 베어링과 상기 원웨이 클러치 베어링의 양쪽에 각각 테이퍼 베어링이 설치될 수 있다.A universal joint is mounted at both ends of the rear wheel shaft, and the universal joint is connected to the rear wheel in association with a hub, and a one-way clutch bearing and a tapered bearing are installed on both sides of the one-way clutch bearing in the hub, respectively. can
상기 프레임은 용접구조용 압연 강재 각관으로 이루어질 수 있다.The frame may be made of a rolled steel square tube for a welded structure.
본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 차체의 경량화와 배터리의 에너지 효율을 높일 수 있도록 하는 에너지 효율이 향상된 전기자동차가 제공될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, an electric vehicle with improved energy efficiency can be provided that can reduce the weight of a vehicle body and increase energy efficiency of a battery.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Various advantageous advantages and effects of the present invention are not limited to the above description, and will be more easily understood in the process of describing specific embodiments of the present invention.
도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 에너지 효율이 향상된 전기자동차를 전방에서 바라본 사시도.
도 2는 도 1의 전기자동차를 후방에서 바라본 사시도.
도 3은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 구동부 구조를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 예시적 실시예에 따른 에너지 효율이 향상된 전기자동차의 동력전달 구조를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 예시적 실시예에 따른 에너지 효율이 향상된 전기자동차에서 허브 베어링 조합을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 카울을 도시한 도면.
도 7은 종래의 유선 형태의 카울과 본 발명에 따른 직선 형태의 카울에서의 시뮬레이션에 따른 공기저항계수를 비교한 사진. 1 is a perspective view of an electric vehicle with improved energy efficiency according to an exemplary embodiment of the present invention viewed from the front;
2 is a perspective view of the electric vehicle of FIG. 1 viewed from the rear;
Fig. 3 shows the structure of a drive unit according to an exemplary embodiment of the present invention;
4 is a view for explaining a power transmission structure of an electric vehicle having improved energy efficiency according to an exemplary embodiment of the present invention.
5 is a view for explaining a hub bearing combination in an electric vehicle with improved energy efficiency according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 shows a cowl according to an exemplary embodiment of the present invention;
Figure 7 is a photograph comparing the air resistance coefficient according to the simulation in the conventional streamlined cowl and the straight cowl according to the present invention.
본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있고, 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다.Before explaining the present invention in detail, the terms or words used in this specification should not be construed unconditionally in a conventional or dictionary sense, and in order for the inventor of the present invention to explain his/her invention in the best way It should be noted that concepts of various terms may be appropriately defined and used, and furthermore, these terms or words should be interpreted as meanings and concepts corresponding to the technical spirit of the present invention.
즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니며, 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다.That is, the terms used in this specification are only used to describe preferred embodiments of the present invention, and are not intended to specifically limit the contents of the present invention, and these terms represent various possibilities of the present invention. It should be noted that it is a defined term.
또한, 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있으며, 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다.In addition, it should be noted that in this specification, singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise, and similarly, even if they are expressed in plural numbers, they may include singular meanings. .
본 명세서의 전체에 걸쳐서 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소를 "포함"한다고 기재하는 경우에는, 특별히 반대되는 의미의 기재가 없는 한 임의의 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 임의의 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미할 수 있다.Throughout this specification, when a component is described as "including" another component, it does not exclude any other component, but further includes any other component, unless otherwise stated. It can mean you can do it.
더 나아가서, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "내부에 존재하거나, 연결되어 설치된다"라고 기재한 경우에는, 이 구성 요소가 다른 구성 요소와 직접적으로 연결되어 있거나 접촉하여 설치되어 있을 수 있고, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있을 수도 있으며, 일정한 거리를 두고 이격되어 설치되어 있는 경우에 대해서는 해당 구성 요소를 다른 구성 요소에 고정 내지 연결하기 위한 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재할 수 있으며, 이 제 3의 구성 요소 또는 수단에 대한 설명은 생략될 수도 있음을 알아야 한다.Furthermore, when a component is described as “existing inside or connected to and installed” of another component, this component may be directly connected to or installed in contact with the other component, and a certain It may be installed at a distance, and when it is installed at a certain distance, a third component or means for fixing or connecting the corresponding component to another component may exist, and now It should be noted that the description of the components or means of 3 may be omitted.
반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결"되어 있다거나, 또는 "직접 접속"되어 있다고 기재되는 경우에는, 제 3의 구성 요소 또는 수단이 존재하지 않는 것으로 이해하여야 한다.On the other hand, when it is described that a certain element is "directly connected" to another element, or is "directly connected", it should be understood that no third element or means exists.
마찬가지로, 각 구성 요소 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 " ~ 사이에"와 "바로 ~ 사이에", 또는 " ~ 에 이웃하는"과 " ~ 에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지의 취지를 가지고 있는 것으로 해석되어야 한다.Similarly, other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "directly between", or "adjacent to" and "directly adjacent to" have the same meaning. should be interpreted as
또한, 본 명세서에서 "일면", "타면", "일측", "타측", "제 1", "제 2" 등의 용어는, 사용된다면, 하나의 구성 요소에 대해서 이 하나의 구성 요소가 다른 구성 요소로부터 명확하게 구별될 수 있도록 하기 위해서 사용되며, 이와 같은 용어에 의해서 해당 구성 요소의 의미가 제한적으로 사용되는 것은 아님을 알아야 한다.In addition, in this specification, the terms "one side", "the other side", "one side", "the other side", "first", "second", etc., if used, refer to one component It is used to be clearly distinguished from other components, and it should be noted that the meaning of the corresponding component is not limitedly used by such a term.
또한, 본 명세서에서 "상", "하", "좌", "우" 등의 위치와 관련된 용어는, 사용된다면, 해당 구성 요소에 대해서 해당 도면에서의 상대적인 위치를 나타내고 있는 것으로 이해하여야 하며, 이들의 위치에 대해서 절대적인 위치를 특정하지 않는 이상은, 이들 위치 관련 용어가 절대적인 위치를 언급하고 있는 것으로 이해하여서는 아니된다.In addition, in this specification, terms related to positions such as "top", "bottom", "left", and "right", if used, should be understood as indicating a relative position in the drawing with respect to the corresponding component, Unless an absolute position is specified for these positions, these positional terms should not be understood as referring to an absolute position.
또한, 본 명세서에서는 각 도면의 각 구성 요소에 대해서 그 도면 부호를 명기함에 있어서, 동일한 구성 요소에 대해서는 이 구성 요소가 비록 다른 도면에 표시되더라도 동일한 도면 부호를 가지고 있도록, 즉 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조 부호는 동일한 구성 요소를 지시하고 있다.In addition, in this specification, in specifying the reference numerals for each component of each drawing, for the same component, even if the component is displayed in different drawings, it has the same reference numeral, that is, the same reference throughout the specification. Symbols indicate identical components.
본 명세서에 첨부된 도면에서 본 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 본 발명의 사상을 충분히 명확하게 전달할 수 있도록 하기 위해서 또는 설명의 편의를 위해서 일부 과장 또는 축소되거나 생략되어 기술되어 있을 수 있고, 따라서 그 비례나 축척은 엄밀하지 않을 수 있다.In the drawings accompanying this specification, the size, position, coupling relationship, etc. of each component constituting the present invention is partially exaggerated, reduced, or omitted in order to sufficiently clearly convey the spirit of the present invention or for convenience of explanation. may be described, and therefore the proportions or scale may not be exact.
또한, 이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대해 상세한 설명은 생략될 수도 있다.In addition, in the following description of the present invention, a detailed description of a configuration that is determined to unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, for example, a known technology including the prior art, may be omitted.
이하, 본 발명의 실시예에 대해 관련 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to related drawings.
도 1은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 에너지 효율이 향상된 전기자동차를 전방에서 바라본 사시도이고, 도 2는 도 1의 전기자동차를 후방에서 바라본 사시도이다.1 is a perspective view of an electric vehicle with improved energy efficiency according to an exemplary embodiment of the present invention viewed from the front, and FIG. 2 is a perspective view of the electric vehicle of FIG. 1 viewed from the rear.
도면을 참조하면, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 에너지 효율이 향상된 전기자동차(1)는 자동차의 형태를 형성하고 각종 구성부품의 하중을 지지하는 프레임(10), 프레임(10)에 장착되어 주행이 가능하도록 결합된 휠 어셈블리(20), 주행 중 공기저항을 최소화할 수 있도록 하는 카울(30)을 포함할 수 있다. Referring to the drawings, an electric vehicle 1 with improved energy efficiency according to an exemplary embodiment of the present invention is mounted on a
일 실시예에서, 모터(41), 컨트롤러(42), 배터리(43) 등이 설치된 전장박스(40)는 운전자의 후방에 위치될 수 있다.In one embodiment, the
본 발명의 예시적 실시예에 따른 전기자동차(1)는 각종 대회 출전이나 연구, 개발용으로 제작된 배터리를 동력원으로 사용하는 전기자동차로서 성인 1인이 탑승할 수 있도록 마련된다. 물론, 실시예에 따라서 2인이 탑승하도록 마련되는 것도 가능하다.An electric vehicle 1 according to an exemplary embodiment of the present invention is an electric vehicle that uses a battery manufactured for participation in various competitions or for research and development as a power source, and is provided so that one adult can ride. Of course, it is also possible to provide two people to board according to the embodiment.
프레임(10)은 높은 강도와 우수한 정밀도를 갖도록 레더 방식으로 마련될 수 있다. 일 실시예에서, 프레임(10)은 높은 강도를 유지하면서도 경량화를 위해 용접구조용 압연강재(SWS41)를 사용하여 제작될 수 있다. 이 경우, 용접구조용 압연강재는 각관(角管)으로 사용될 수 있다.The
프레임(10)의 소재로 용접구조용 압연강재를 사용하면 강도에서 유리할 뿐만 아니라 용접 작업시에도 열전도율이 높은 알루미늄 용접보다 용이하게 용접 작업이 이루어질 수 있고, 이음 효율이 더 유리하다는 장점이 있다. 또한, 용접구조용 압연강재 각관은 원형관에 비해서도 용접에 있어서 유리하다.The use of rolled steel for welding structures as a material for the
프레임(10)은 전기자동차(1)에 설치되는 각종 구성들의 무게뿐만 아니라 운전자의 무게도 지지하도록 설계되어야 한다. The
전기자동차(1)가 안정적으로 주행할 수 있도록 무게중심의 위치가 중요한데, 무게중심의 쏠림에 의해 언더스티어나 오버스티어가 발생하지 않도록 뉴트럴스티어를 목표로 프레임을 설계해야 한다. 다만, 슬라럼 구간에서 언더스티어가 발생하는 것을 방지하기 위해 약간의 오버스티어가 허용되어도 무방하다. 즉, 무게중심이 전륜보다는 후륜 측에 위치하도록 설계될 수 있다. 따라서, 모터(41)와 배터리(43) 등을 포함하는 전장박스(40)는 운전자의 후방에 위치할 수 있다.The position of the center of gravity is important so that the electric vehicle 1 can run stably, and the frame should be designed to achieve neutral steer so that understeer or oversteer does not occur due to the tilt of the center of gravity. However, to prevent understeer from occurring in the slalom section, a little oversteer is permitted. That is, the center of gravity may be designed to be located on the rear wheel side rather than the front wheel. Accordingly, the
휠 어셈블리(20)는 한 쌍의 전륜(21)과 이들을 연결하는 전륜축(22) 및 한 쌍의 후륜(23)과 이들을 연결하는 후륜축(24)을 포함하며, 각각 프레임(10)의 전방과 후방에 장착될 수 있다.The
전륜축(22)과 후륜축(24)은 가공성과 강도를 고려하여 기계구조용 탄소강 강재(SM45C)가 사용될 수 있다. 전륜축(22)과 후륜축(24)의 직경은 대략 35mm로 설계될 수 있다. 또한, 높은 토크를 필요로 하지 않고 원하는 주행속도를 낮은 RPM에서 도달할 수 있도록 전류소모량이 적은 기어비로서, 모터와 축 간의 기어비는 대략 1:4로 유지하도록 설계될 수 있다.For the
도 3은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 구동부 구조를 도시한 도면이다.3 is a diagram showing the structure of a driving unit according to an exemplary embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 전기자동차(1)는 구동원으로 모터(41)를 사용하며, 모터(41)와 후륜축(24)이 연결되어 주행하게 된다.Referring to the drawings, an electric vehicle 1 according to an exemplary embodiment of the present invention uses a
일 실시예에서, 두 개의 모터(41)가 배치되어 상이한 두 개의 주행모드(HW Mode와 Urban Mode)를 자동 또는 수동으로 설정할 수 있도록 구성될 수 있다.In one embodiment, two
모터(41)로는 DC 모터로서 중량이 가벼운 것이 사용될 수 있다. 일례로 Saietta Agni 119R-68 모터가 사용될 수 있다. 두 개의 모터(41)를 이용하고, 종동축과 구동축의 기어비를 달리하여, 출력이 좋은 제1구동부와 출력이 다소 떨어지지만 최고 속도를 낼 수 있는 제2구동부로 나누어 실현할 수 있다. As the
두 개의 주행모드는 수동이나 자동으로 변환될 수 있는데, 그 기준 속력은 대략 50km/h가 될 수 있다.The two driving modes can be switched manually or automatically, and the reference speed can be approximately 50 km/h.
컨트롤러(42)는 두 개의 모터(41)에 각각 하나씩의 컨트롤러(42)가 연결된다. 부피가 작고 무게가 가벼운 점을 고려하여 선택될 수 있으며, 일례로 KELLY CONTROLLER사의 KDZ72801E: 24V-72V,800A,PMDC Regen 모델이 사용될 수 있다.As for the
종래에는 두 개의 모터를 사용하더라도 하나의 컨트롤러만을 사용했다. 그래서 두 개의 모터가 모두 사용될 때 전력이 나누어져 공급되므로 모터가 최대 성능으로 활용되지 못했다. Conventionally, even though two motors are used, only one controller is used. Therefore, when both motors are used, the power is divided and supplied, so the motors are not utilized to their full capacity.
본 발명에서는 전력을 최대로 사용하기 위해 두 개의 컨트롤러(42)를 사용하고, 두 개의 컨트롤러(42)는 병렬로 연결되어 하나의 컨택터(44)를 통해 하나의 배터리(43)와 연결된다. In the present invention, two
두 개의 컨트롤러(42)를 사용하기 때문에 두 개의 모터(41)를 동시에 구동시켰을 때 출력을 최대로 이끌어낼 수 있으며, 컨택터(44) 역시 하나로 줄일 수 있게 되어 경량화에 유리하다.Since the two
도 4는 본 발명의 예시적 실시예에 따른 전기자동차의 동력전달 구조를 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining a power transmission structure of an electric vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 모터(41)의 회전력은 기어(45)와 체인(46)을 거쳐 후륜축(24)에 의해 후륜(23)으로 전달된다. 이때, 후륜축(24)의 양 단부에는 어떠한 조건 하에서도 회전과 조향이 가능하도록 조인트가 장착된다. Referring to the drawing, the rotational force of the
일반 자동차에는 등속 조인트(Continuous Velocity Joint)가 사용되는데, 본 발명에 따른 전기자동차(1)에는 유니버설 조인트(Universal Joint)(25)가 장착된다. 유니버설 조인트(25)는 등속 조인트에 비해 무게가 가볍고 허브에 세레이션이나 스플라인 가공이 불필요하며, 길이 가공이 편리하여 유리하다.A continuous velocity joint is used in general vehicles, but a
도 5는 본 발명의 예시적 실시예에 따른 전기자동차에서 허브 베어링 조합을 설명하기 위한 도면이다. 5 is a view for explaining a hub bearing combination in an electric vehicle according to an exemplary embodiment of the present invention.
유니버설 조인트(25)는 허브(26)와 연계하여 후륜(23)과 각각 연결될 수 있다. 허브(26) 내에는 원웨이 클러치 베어링(One way clutch bearing)(27)이 설치되어 후륜(23)의 차동 역할을 실현하고 관성 주행시 발생했던 동력손실을 최소화할 수 있다. The universal joint 25 may be connected to the
또한, 원웨이 클러치 베어링(27)의 단점인 약한 내구성을 보완하기 위해 원웨이 클러치 베어링(27)의 좌우 양쪽에는 각각 반지름 방향 힘과 축 방향 힘에 강한 테이퍼 베어링(Taper bearing)(28)이 설치될 수 있다. In addition, in order to compensate for the weak durability, which is a disadvantage of the one-way
도 6은 본 발명의 예시적 실시예에 따른 카울을 도시한 도면이다.6 is a view showing a cowl according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2와 함께 도 6을 참조하면, 카울(30)은 한 쌍의 전륜(21)에서 프레임(10)의 전방을 덮는 구조로 프레임(10) 상에 장착될 수 있다. Referring to FIG. 6 together with FIGS. 1 and 2 , the
일 실시예에서, 카울(30)은 높은 강도를 유지하면서도 경량화를 위해 섬유강화 플라스틱(FRP)으로 이루어질 수 있다.In one embodiment, the
카울(30)은 프레임(10)의 전방에서 한 쌍의 전륜(21) 방향을 향해 직선의 상향 경사진 구조를 가질 수 있다. 그리고, 한 쌍의 전륜(21)의 중앙을 기준으로 좌우 양쪽 전륜(21)을 향해 곡선의 경사진 구조를 가질 수 있다.The
즉, 프레임(10)의 전방에 위치하는 카울(30)의 하단은 전체적으로 수평하고, 전륜(21)의 상부에 위치하는 상단은 전체적으로 반원 형태로 동그랗게 굴곡지게 형성될 수 있다. 그리고, 하단과 상단을 연결하는 선분은 전체적으로 직선으로 이루어질 수 있다.That is, the lower end of the
따라서, 전기자동차(1)의 측면에서 보았을 때, 일반적인 카울이 유선 형태로 제작되는 것과 다르게 본 발명에서는 직선 형태로 비스듬히 경사지게 제작하여 종래보다 낮은 공기저항계수를 갖는 공기역학적 디자인을 구현하였다.Therefore, when viewed from the side of the electric vehicle 1, unlike a general cowl manufactured in a streamlined form, in the present invention, an aerodynamic design having a lower coefficient of air resistance than the prior art was implemented by manufacturing it obliquely in a straight form.
도 7은 종래의 유선 형태의 카울(2020_Cowl)과 본 발명에 따른 직선 형태의 카울(2021_Cowl)에서의 공기저항계수를 비교한 사진이다. 7 is a photograph comparing air resistance coefficients in a conventional wired cowl (2020_Cowl) and a straight cowl (2021_Cowl) according to the present invention.
항력계수(drag coefficient)는 물체의 공기역학적 특성을 나타내는 계수로, 무차원의 수이며 차량 디자인에 의한 항력을 평가하기 위한 지표이다. 상용 CFD(Computational Fluid Dynamics) 소프트웨어인 Star-ccm+를 이용하여 카울에 가해지는 항력을 구한 후 카울 디자인에 따른 항력계수를 계산하였다. A drag coefficient is a coefficient representing the aerodynamic characteristics of an object, is a dimensionless number, and is an index for evaluating drag by vehicle design. The drag force applied to the cowl was calculated using Star-ccm+, a commercial CFD (Computational Fluid Dynamics) software, and then the drag coefficient according to the cowl design was calculated.
도면을 참조하면, 항력(FD)은 종래의 유선 형태의 카울 대비 대략 0.5N 정도 감소한 것을 확인할 수 있다. 또한, 종래의 유선 형태의 카울 대비 본 발명에 따른 직선 형태의 카울(30)은 대략 수치가 0.01 정도 감소한 항력계수(CD)를 보유함을 확인할 수 있다.Referring to the drawing, it can be seen that the drag force (FD) is reduced by approximately 0.5N compared to the conventional wired cowl. In addition, it can be confirmed that the
자동차 주행 중에 받게 되는 공기저항은 크게 항력, 양력, 횡력의 3가지로 구분되며, 자동차의 외부형상 및 하부형상에 따라서 달라진다.Air resistance received during driving is largely classified into three types: drag, lift, and lateral force, and varies depending on the shape of the exterior and bottom of the vehicle.
항력은 유체 동력학에서 물체가 유체 내를 움직임에 저항하는 힘이다. 대략 60km/h 이상의 속도에서부터 차체에 작용하는 항력은 급격히 늘어나는데 이것은 연료 소모율, 최고 속도, 가속 성능 등을 결정하는데 깊은 관계가 있다. 양력은 바퀴의 접지력을 떨어지게 하고 조종 안정성에 나쁜 영향을 미친다.In fluid dynamics, drag is the force that resists the motion of an object in a fluid. From a speed of about 60 km/h or more, the drag acting on the vehicle body increases rapidly, which has a deep relationship with determining the fuel consumption rate, maximum speed, and acceleration performance. Lift reduces the traction of the wheels and adversely affects steering stability.
자동차 공기역학 특성은 차량의 연비, 가속 성능과 같은 동력성능, 고속주행 안정성, 횡풍 안정성과 같은 주행 안정성, 공력 소음을 결정하는 차량 인자 중 하나이다. Automotive aerodynamic characteristics are one of the vehicle factors that determine fuel efficiency, power performance such as acceleration performance, driving stability such as high-speed driving stability and crosswind stability, and aerodynamic noise.
그러므로 카울을 유연하게 제작함으로써 자동차의 성능을 향상시킬 수 있다. 본 발명에서는 카울(30)의 구조를 종래의 유선 형태에서 직선 형태로 변형하여 제작함으로써 공기저항을 최소화하고, 이에 따라 배터리의 에너지 효율을 높일 수 있도록 하였다.Therefore, by making the cowl flexible, the performance of the vehicle can be improved. In the present invention, the structure of the
이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시 예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시 예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.In the above, various preferred embodiments of the present invention have been described with some examples, but the description of various embodiments described in the "Specific Contents for Carrying Out the Invention" section is only exemplary, and the present invention Those skilled in the art will understand from the above description that the present invention can be practiced with various modifications or equivalent implementations of the present invention can be performed.
또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.In addition, since the present invention can be implemented in various other forms, the present invention is not limited by the above description, and the above description is intended to complete the disclosure of the present invention and is common in the technical field to which the present invention belongs. It is only provided to completely inform those skilled in the art of the scope of the present invention, and it should be noted that the present invention is only defined by each claim of the claims.
1: 전기자동차
10: 프레임
20: 휠 어셈블리
21: 전륜
22: 전륜축
23: 후륜
24: 후륜축
25: 유니버설 조인트
26: 허브
27: 원웨이 클러치 베어링
28: 테이퍼 베어링
30: 카울
40: 전장박스
41: 모터
42: 컨트롤러
43: 배터리
44: 컨택터
45: 기어
46: 체인1: Electric vehicle
10: frame
20: wheel assembly
21: front wheel
22: front wheel axle
23: rear wheel
24: rear axle
25: universal joint
26: hub
27: One-way clutch bearing
28: tapered bearing
30: cowl
40: electrical box
41: motor
42: Controller
43: battery
44: contactor
45: gear
46: chain
Claims (5)
프레임;
한 쌍의 전륜과 상기 전륜을 연결하는 전륜축 및 한 쌍의 후륜과 상기 후륜을 연결하는 후륜축을 포함하며, 상기 프레임의 전방과 후방에 장착되는 휠 어셈블리; 및
상기 한 쌍의 전륜에서 상기 프레임의 전방을 덮는 구조로 상기 프레임 상에 장착되는 카울;
을 포함하는 에너지 효율이 향상된 전기자동차.
An electric vehicle using a battery as a power source, the electric vehicle comprising:
frame;
a wheel assembly including a front wheel shaft connecting a pair of front wheels and the front wheels and a rear wheel shaft connecting the pair of rear wheels and the rear wheels, and mounted on the front and rear sides of the frame; and
a cowl mounted on the frame in a structure covering the front of the frame from the pair of front wheels;
An electric vehicle with improved energy efficiency including a.
상기 카울은 상기 프레임의 전방에서 상기 한 쌍의 전륜 방향으로 직선의 경사진 구조를 가지며, 상기 한 쌍의 전륜의 중앙을 기준으로 양 측 전륜을 향해 곡선의 경사진 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 에너지 효율이 향상된 전기자동차.
According to claim 1,
The cowl has a structure inclined in a straight line in the direction of the pair of front wheels from the front of the frame, and has a structure inclined in a curve toward both front wheels based on the center of the pair of front wheels. Electric vehicles with improved efficiency.
상기 카울은 섬유강화 플라스틱으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에너지 효율이 향상된 전기자동차.
According to claim 2,
The cowl is an electric vehicle with improved energy efficiency, characterized in that made of fiber-reinforced plastic.
상기 후륜축의 양 단부에는 각각 유니버설 조인트가 장착되고, 상기 유니버설 조인트는 허브와 연계하여 상기 후륜과 연결되며, 상기 허브 내에는 원웨이 클러치 베어링과 상기 원웨이 클러치 베어링의 양쪽에 각각 테이퍼 베어링이 설치되는 것을 특징으로 하는 에너지 효율이 향상된 전기자동차.
According to claim 1,
A universal joint is mounted at both ends of the rear wheel shaft, and the universal joint is connected to the rear wheel in association with a hub, and a one-way clutch bearing and a tapered bearing are installed on both sides of the one-way clutch bearing in the hub, respectively. An electric vehicle with improved energy efficiency.
상기 프레임은 용접구조용 압연 강재 각관으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 에너지 효율이 향상된 전기자동차.
According to claim 1,
The frame is an electric vehicle with improved energy efficiency, characterized in that made of a rolled steel square tube for welding structure.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210130386A KR20230047297A (en) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | Electric vehicle with improved energy efficiency |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210130386A KR20230047297A (en) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | Electric vehicle with improved energy efficiency |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230047297A true KR20230047297A (en) | 2023-04-07 |
Family
ID=85979196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210130386A KR20230047297A (en) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | Electric vehicle with improved energy efficiency |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230047297A (en) |
-
2021
- 2021-09-30 KR KR1020210130386A patent/KR20230047297A/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7253383B2 (en) | motor gear box assembly | |
| CA2986272C (en) | Mid-engined extended range electric vehicle | |
| JP2008525265A (en) | Improvements to amphibious powertrains | |
| JP2007182137A (en) | Multi-axle drive snowmobile | |
| EP0544597A1 (en) | Electric motor driven car energized by on-board batteries | |
| KR20230047297A (en) | Electric vehicle with improved energy efficiency | |
| CN104129287B (en) | Differential device of rear axle of vehicle | |
| CN200995607Y (en) | Electric-car bridge integrated with motor gearbox | |
| CN102700651B (en) | A kind of method based on wheel system structure design vehicle | |
| KR20210104359A (en) | An electric vehicle | |
| CN101890908B (en) | Drive axle for electric vehicle or hybrid electric vehicle | |
| CN204020557U (en) | Vehicle rear axle differential gear | |
| CN213735270U (en) | Front and rear driving mechanism for electric car with diamond structure | |
| CN219007591U (en) | All-terrain kart power transmission mechanism comprising transmission system | |
| CN217022170U (en) | Vehicle power assembly and vehicle | |
| CN211567637U (en) | Rhombus car transmission system | |
| CN205930038U (en) | A driven half shaft for electric motor car | |
| CN201613931U (en) | Steering device for electric automobile | |
| Gamage et al. | Air Powered Rotating Steered Car | |
| CN202379048U (en) | Air-cooled diesel driven tricycle | |
| CN201040546Y (en) | Three-wheel vehicle with two drive front wheels | |
| CN201816667U (en) | Totally-enclosed inverted forward three-wheeled vehicle | |
| CN202063217U (en) | Gas-electric dual-drive power assisted tricycle | |
| CN102849114A (en) | Super-light electric three-wheeled sedan car |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| X601 | Decision of rejection after re-examination |