KR20230058809A - 상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치 - Google Patents

상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치 Download PDF

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박성훈
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Abstract

본 발명은 차량의 길이방향을 따라 액슬샤프트의 앞쪽에 배열되는 제1모터와 액슬샤프트의 뒤쪽에 배열되는 제2모터를 포함하는 상용차량용 전동화 액슬에 있어서, 차체프레임과 제1모터를 제1댐퍼로 연결하고, 차체프레임과 제2모터를 제2댐퍼로 연결하여, 차량의 급출발 및 급정거시 제1모터와 제2모터 등이 액슬샤프트를 중심으로 상하로 회전하는 와인드업 거동이 효과적으로 제어할 수 있도록 한 상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치{DEVICE FOR MOUNTING ELECTRIC-AXLE OF VEHICLE}
본 발명은 상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전동화 액슬에 포함된 2개 이상의 모터가 액슬 축을 중심으로 회전하는 와인드업(Wind up) 현상을 방지할 수 있도록 한 상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치에 관한 것이다.
전기자동차 및 수소 연료전지 차량 등과 같은 친환경 승용차량의 출시에 따라, 친환경 상용차량의 일종으로서 전동화 액슬(ELECTRIC-AXLE) 어셈블리가 탑재된 전기트럭 또는 수소 연료전지 트럭이 개발되고 있다.
상기 전동화 액슬 어셈블리는 액슬샤프트에 장착되는 액슬하우징과, 액슬하우징 내에 장착되어 액슬샤프트에 동력을 출력하는 구동모터 및 감속기 등으로 구성될 수 있다.
예를 들어, 수소 연료전지 트럭과 같은 상용차량은 전륜 외에 구동륜인 한 쌍 이상의 후륜이 배열된 구조를 가지는 바, 구동륜인 후륜에 상기 전동화 액슬 어셈블리가 탑재될 수 있다.
첨부한 도 1은 수소 연료전지 트럭과 같은 상용차량의 전동화 액슬 부분을 확대하여 도시한 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 수소 연료전지 트럭과 같은 상용차량의 전동화 액슬은 전동화 차량의 주행 구동원인 모터(10)와 감속기(20), 감속기(20)의 출력축과 타이어가 장착되는 휠 허브(40) 간에 연결되는 액슬샤프트(30) 등을 포함하여 구성된다.
이러한 전동화 액슬은 차체 프레임(50)에 서스펜션 장치(60)에 의하여 지지된다.
특히, 상기 모터(10)는 전동화 액슬의 액슬샤프트(30)를 중심으로 차량의 길이방향을 따라 배열되는 제1모터(11)와 제2모터(12)로 구성된다.
더 상세하게는, 상기 모터(10)는 차체 패키징 공간을 고려한 모터 크기의 제한 및 운전자 요구토크의 만족 등을 위하여, 감속기(20)의 앞쪽에 연결되는 제1모터(11) 및 감속기(20)의 뒤쪽에 연결되는 제2모터(12)로 구성될 수 있다.
그러나, 전동화 액슬을 갖는 상용차량의 초기 급출발 및 급정거시, 상기 제1모터(11)와 제2모터(12) 등이 액슬샤프트(30)를 중심으로 상하로 회전하는 와인드업 현상이 발생됨으로써, 전동화 액슬의 거동에 따른 내구성 저하를 비롯하여 승차감 및 NVH(Noise, Vibration, Harshness) 성능이 저하되는 문제점이 따른다.
상기 와인드업 현상을 방지하기 위한 종래 기술로서, 도 1에 도시된 바와 같이 전동화 액슬과 차체프레임 간을 "V"자 형상의 레디어스 로드(70, Radius rod)로 연결하는 방법이 사용되고 있다.
참고로, 상기 레디어스 로드는 상용차량 분야에서 널리 사용되는 구성으로서 차체프레임과 액슬 간을 연결하는 일종의 단순 강체로 된 지지봉을 말한다.
그러나, 차체 패키징 공간을 고려한 모터 크기의 제한 및 운전자 요구토크의 만족 등을 감안하여 모터를 액슬샤프트(30)를 중심으로 차량의 길이방향을 따라 배열되는 제1모터(11)와 제2모터(12)로 구성한 경우, 제1모터(11)와 제2모터(12)를 포함하는 전체 모터의 전후 배열 길이가 과다하게 길어짐에 따라, 상기 레디어스 로드(70)의 적용만으로는 급출발 및 급정거시 제1모터(11)와 제2모터(12) 등이 액슬샤프트(30)를 중심으로 상하로 회전하는 와인드업 거동이 효과적으로 제어되지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 차량의 길이방향을 따라 액슬샤프트의 앞쪽에 배열되는 제1모터와 액슬샤프트의 뒤쪽에 배열되는 제2모터를 포함하는 상용차량용 전동화 액슬에 있어서, 차체프레임과 제1모터를 제1댐퍼로 연결하고, 차체프레임과 제2모터를 제2댐퍼로 연결하여, 차량의 급출발 및 급정거시 제1모터와 제2모터 등이 액슬샤프트를 중심으로 상하로 회전하는 와인드업 거동이 효과적으로 제어할 수 있도록 한 상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 차체프레임에 지지되면서 차량의 폭방향을 따라 배열되는 액슬샤프트와, 상기 액슬샤프트의 앞쪽과 뒤쪽에 각각 연결되어 차량의 길이방향을 따라 배열되는 제1모터 및 제2모터를 포함하는 상용차량용 전동화 액슬에 있어서, 상기 차체프레임의 크로스멤버와 상기 제1모터의 전단부 간을 제1댐퍼로 연결하고, 상기 크로스 멤버와 상기 제2모터의 후단부 간을 제2댐퍼로 연결하여서 된 것을 특징으로 하는 상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 제1댐퍼와 제2댐퍼는: 오일이 수밀 가능하게 충진된 실린더; 상기 실린더의 내부에 압축 가능하게 내설되는 스프링; 상기 실린더에 삽입되어 상기 스프링의 압축 또는 인장 방향을 따라 이동하는 피스톤; 및 상기 피스톤과 일체로 연결되어 실린더 외부로 돌출 배열되는 피스톤로드; 로 구성된 것임을 특징으로 한다.
또한, 상기 피스톤에는 상기 스프링의 압축시 오일압에 의하여 열리는 제1밸브판과 상기 스프링의 인장시 오일압에 의하여 열리는 제2밸브판이 장착된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1댐퍼와 제2댐퍼는 차량의 길이방향을 따라 배열되어, 상기 제1댐퍼는 상기 액슬샤프트의 위쪽에서 액슬샤프트와 평행하게 배열된 크로스 멤버의 전면부와 상기 제1모터의 전단 상면부 간에 힌지 연결되고, 상기 제2댐퍼는 상기 크로스 멤버의 후면부와 상기 제2모터의 후단 상면부 간에 힌지 연결되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제1댐퍼와 제2댐퍼의 실린더는 상기 크로스 멤버에 장착된 힌지브라켓에 각각 힌지 체결되고, 상기 제1댐퍼와 제2댐퍼의 피스톤로드는 상기 제1모터의 전단 상면부와 제2모터의 후단 상면부에 장착된 힌지브라켓에 각각 힌지 체결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제1댐퍼는 상기 제1모터보다 더 전방에 위치된 크로스 멤버의 후면부와 상기 제1모터의 전면부 간에 힌지 연결되어 전방을 향하여 상향 경사지게 배열되고, 상기 제2댐퍼는 상기 제2모터보다 더 후방에 위치된 크로스 멤버의 전면부와 상기 제2모터의 후면부 간에 힌지 연결되어 후방을 향하여 상향 경사지게 배열되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제1댐퍼와 제2댐퍼의 실린더는 상기 크로스 멤버에 장착된 힌지브라켓에 각각 힌지 체결되고, 상기 제1댐퍼와 제2댐퍼의 피스톤로드는 상기 제1모터의 전면부와 제2모터의 후면부에 장착된 힌지브라켓에 각각 힌지 체결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실린더와 피스톤로드의 각 끝단부에는 상기 힌지브라켓의 힌지핀이 삽입 체결되는 힌지홀이 형성되고, 이 힌지홀의 내부에는 힌지핀의 외경면과 접촉되는 진동흡수용 탄성러버가 삽입 장착된 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 차체프레임에 지지되면서 차량의 폭방향을 따라 배열되는 액슬샤프트와, 상기 액슬샤프트의 앞쪽과 뒤쪽에 각각 연결되어 차량의 길이방향을 따라 배열되는 제1모터 및 제2모터를 포함하는 상용차량용 전동화 액슬에 있어서, 상기 차체프레임의 크로스멤버와 상기 제1모터의 전단부 간을 제1댐퍼 및 제2댐퍼로 연결하고, 상기 크로스 멤버와 상기 제1모터와 제2모터 간의 경계부 간을 레디어스 로드로 연결하여서 된 것을 특징으로 하는 상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시예로서, 상기 제1댐퍼와 제2댐퍼는 상기 제1모터보다 더 전방에 위치된 크로스 멤버의 후면부와 상기 제1모터의 전면 하단부 간에 힌지 연결되어 전방을 향하여 상향 경사지게 배열되고, 상기 레디어스 로드는 상기 제1모터와 제2모터 간의 경계부와 상기 제2모터보다 더 후방에 위치된 크로스 멤버의 전면부 간에 힌지 연결되어 차량의 길이방향을 따라 수평 배열되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제1댐퍼와 제2댐퍼의 실린더는 상기 크로스 멤버에 장착된 힌지브라켓에 각각 힌지 체결되고, 상기 제1댐퍼와 제2댐퍼의 피스톤로드는 상기 제1모터의 전면 하단부에 장착된 힌지브라켓에 각각 힌지 체결되는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제의 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 액슬샤프트의 앞쪽에 연결되는 제1모터와 차체프레임의 크로스 멤버 간을 제1댐퍼로 연결하고, 액슬샤프트의 뒤쪽에 연결되는 제2모터와 차체프레임의 크로스 멤버 간을 제2댐퍼로 연결하여, 차량의 급출발 및 급정거시 제1모터와 제2모터 등이 액슬샤프트를 중심으로 상하로 회전하는 와인드업 거동을 제1 및 제2댐퍼의 댐핑력에 의하여 효과적으로 방지할 수 있다.
둘째, 차체프레임의 크로스 멤버와 전동화 액슬 어셈블리 간의 간격이 협소한 경우, 크로스멤버와 제1모터의 전단부 간을 제1댐퍼 및 제2댐퍼로 연결하고, 크로스 멤버와 제1모터와 제2모터 간의 경계부 간을 레디어스 로드로 연결하여, 액슬샤프트를 중심으로 상하로 회전하는 와인드업 거동을 효과적으로 제한할 수 있다.
셋째, 차체프레임의 크로스 멤버와 전동화 액슬 어셈블리 간의 간격이 넓은 경우, 제1모터보다 더 전방에 위치된 크로스 멤버의 후면부와 제1모터의 전면부 간을 경사지게 배열되는 제1댐퍼로 연결되고, 제2모터보다 더 후방에 위치된 크로스 멤버의 전면부와 제2모터의 후면부 간을 경사지게 배열되는 제2댐퍼로 연결하여, 액슬샤프트를 중심으로 상하로 회전하는 와인드업 거동을 제1 및 제2댐퍼의 댐핑력에 의하여 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 상용차량의 전동화 액슬 부분을 확대하여 도시한 개략도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치를 도시한 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치를 도시한 개략적 측단면도,
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치에 대한 작동예를 도시한 개략적 측단면도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치를 도시한 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치의 구성 중 각 댐퍼의 피스톤에 구비된 밸브판의 동작을 보여주는 개략도,
도 10은 본 발명에 따른 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치의 구성 중 실린더 및 피스톤 로드의 끝단부에 탄성러버가 장착된 모습을 도시한 부분 확대도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치를 도시한 사시도 및 개략적 측단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 수소 연료전지 트럭과 같은 상용차량의 전동화 액슬 어셈블리는 전동화 차량의 주행 구동원인 모터(10)와 감속기(20), 감속기(20)의 출력축과 타이어가 장착되는 휠 허브(40) 간에 연결되어 서스펜션 장치(60)에 의하여 차체 프레임(50)에 지지되는 액슬샤프트(30) 등을 포함하여 구성된다.
특히, 상기 모터(10)는 차체 패키징 공간을 고려한 모터 크기의 제한 및 운전자 요구토크의 만족 등을 위하여, 감속기(20)의 앞쪽에 연결되는 제1모터(11) 및 감속기(20)의 뒤쪽에 연결되는 제2모터(12)를 포함하고, 이 제1모터(11)와 제2모터(12)는 액슬샤프트(30)를 중심으로 차량의 길이방향을 따라 배열된다.
이러한 전동화 액슬을 갖는 상용차량의 초기 급출발 및 급정거시, 상기 제1모터(11)와 제2모터(12) 등이 액슬샤프트(30)를 중심으로 상하로 회전하는 와인드업 현상이 발생됨으로써, 전동화 액슬의 거동에 따른 내구성 저하를 비롯하여 승차감 및 NVH(Noise, Vibration, Harshness) 성능 저하가 초래될 수 있다.
이에, 본 발명은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 차체프레임(50)의 크로스멤버(52)와 상기 제1모터(11)의 전단부 간을 제1댐퍼(110)로 연결하고, 상기 크로스 멤버(52)와 상기 제2모터(12)의 후단부 간을 제2댐퍼(120)로 연결하여, 와인드업 현상을 방지할 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.
도 2를 참조하면, 상기 제1댐퍼(110)와 제2댐퍼(120)는 오일이 수밀 가능하게 충진된 실린더(100)와, 실린더(100)의 내부에 압축 가능하게 내설되는 스프링(102)과, 실린더(100)에 삽입되어 상기 스프링(102)의 압축 또는 인장 방향을 따라 직선 이동하는 피스톤(104)과, 이 피스톤(104)과 일체로 연결되어 실린더(100) 외부로 돌출 배열되는 피스톤로드(106)로 구성될 수 있다.
또한, 상기 피스톤(104)에는 상기 스프링(102)의 압축시 오일압에 의하여 열리는 제1밸브판(104-1)과 상기 스프링(102)의 인장시 오일압에 의하여 열리는 제2밸브판(104-2)이 장착된다.
이에, 도 9에서 보듯이 상기 피스톤 로드(106) 및 피스톤(104)이 스프링(102)을 압축시키면서 실린더(100)의 내부로 진입하는 경우, 상기 제1밸브판(104-1)이 피스톤(104)의 안쪽에 존재하는 오일압에 의하여 열리게 되고, 반면 상기 피스톤 로드(106) 및 피스톤(104)이 외부로 이동하는 동시에 스프링(102)이 탄성복원력에 의하여 인장되는 경우, 상기 제2밸브판(104-2)이 피스톤(104)의 바깥쪽에 존재하는 오일압에 의하여 열리게 된다.
이렇게 상기 피스톤 로드(106) 및 피스톤(104)의 이동과, 스프링(102)의 압축 또는 인장과, 상기 오일압에 의한 제1 및 제2밸브판(104-1,104-2)의 개폐 동작에 의하여 상기 제1댐퍼(110)와 제2댐퍼(120)의 진동 흡수를 위한 댐핑력이 발휘될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 제1댐퍼(110)는 상기 액슬샤프트(30)의 바로 위쪽에 위치되어 액슬샤프트(30)와 평행하게 배열된 크로스 멤버(52)의 전면부와 상기 제1모터(11)의 전단 상면부 간에 힌지 연결되고, 상기 제2댐퍼(120)는 상기 크로스 멤버(52)의 후면부와 상기 제2모터(12)의 후단 상면부 간에 힌지 연결된다.
보다 상세하게는, 상기 제1댐퍼(110)와 제2댐퍼(120)의 실린더(100)는 상기 크로스 멤버(52)에 장착된 힌지브라켓(130)에 각각 힌지 체결되고, 상기 제1댐퍼(110)와 제2댐퍼(120)의 피스톤로드(106)는 상기 제1모터(11)의 전단 상면부와 제2모터(12)의 후단 상면부에 장착된 힌지브라켓(130)에 각각 힌지 체결된다.
이때, 상기 제1댐퍼(110)와 제2댐퍼(120)는 위에서 보았을 때, 제1 및 제2모터(11,12)의 길이방향 즉, 차량의 길이방향을 따라 평행하게 배열되되, 서로 일직선이 아닌 옵셋(offset)되게 배열됨으로써, 차량의 길이방향축(X축)을 중심을 좌우로 회전하는 차량의 롤(roll) 거동을 제한하는 역할까지 하게 된다.
한편, 상기 실린더(100)와 피스톤로드(106)의 각 끝단부에는 도 10에서 보듯이, 상기 힌지브라켓(130)의 힌지핀(132)이 삽입 체결되는 힌지홀이 형성되고, 이 힌지홀의 내부에는 힌지핀(132)의 외경면과 접촉되는 진동흡수용 탄성러버(108)가 삽입 장착된다.
이에, 상기 제1댐퍼(110)와 제2댐퍼(120)의 옵셋 배열에 따른 차량의 롤 거동 제한이 이루어짐과 함께 상기 진동흡수용 탄성러버(108)에서 롤 거동에 따른 진동 등을 완충시키며 흡수하게 된다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치에 대한 작동예를 첨부한 도 4 내지 도 6을 참조로 살펴보면 다음과 같다.
도 4를 참조하면, 차량의 출발 시(특히, 급출발시)에는 상기 전동화 액슬 어셈블리의 무게 중심이 액슬샤프트(30)를 중심으로 차량 후방으로 이동하면서 액슬샤프트(30)의 앞쪽에 연결된 제1모터(11)가 시계방향으로 회전하면서 들리는 동시에 액슬샤프트(30)의 뒤쪽에 연결된 제2모터(12)가 시계방향으로 회전하면서 하강하는 와인드업 현상이 발생될 수 있다.
이때, 상기와 같이 크로스 멤버(52)의 전면부와 상기 제1모터(11)의 전단 상면부 간에 힌지 연결된 제1댐퍼(110)는 피스톤로드(106)가 실린더(100)내로 진입함에 따른 압축 동작을 하게 되고, 동시에 상기 크로스 멤버(52)의 후면부와 상기 제2모터(12)의 후단 상면부 간에 힌지 연결된 상기 제2댐퍼(120)는 피스톤로드(106)가 실린더(100)로부터 돌출됨에 따른 인장 동작을 하게 됨으로써, 전동화 액슬 어셈블리의 와인드업 거동이 제한되는 동시에 와인드업시 진동 등이 흡수될 수 있다.
이와 같이, 차량의 급출발시 제1모터(11)와 제2모터(12) 등이 액슬샤프트(30)를 중심으로 상하로 회전하는 와인드업 거동을 제1 및 제2댐퍼(110,120)의 댐핑력에 의하여 효과적으로 제한하여 방지시킬 수 있다.
도 5를 참조하면, 차량의 정차를 위한 제동 시(특히, 급제동시)에는 상기 전동화 액슬 어셈블리의 무게 중심이 액슬샤프트(30)를 중심으로 차량 전방으로 이동하면서 액슬샤프트(30)의 뒤쪽에 연결된 제2모터(12)가 반시계방향으로 회전하면서 들리는 동시에액슬샤프트(30)의 앞쪽에 연결된 제1모터(11)가 반시계방향으로 회전하면서 하강하는 와인드업 현상이 발생될 수 있다.
이때, 상기와 같이 크로스 멤버(52)의 후면부와 상기 제2모터(12)의 후단 상면부 간에 힌지 연결된 상기 제2댐퍼(120)는 피스톤로드(106)가 실린더(100) 내로 진입함에 따른 압축 동작을 하게 되고, 동시에 상기 크로스 멤버(52)의 전면부와 상기 제1모터(11)의 전단 상면부 간에 힌지 연결된 제1댐퍼(110)는 피스톤로드(106)가 실린더(100)로부터 돌출됨에 따른 인장 동작을 하게 됨으로써, 전동화 액슬 어셈블리의 와인드업 거동이 제한되는 동시에 와인드업시 진동 등이 흡수될 수 있다.
이와 같이, 차량의 급제동시에도 제1모터(11)와 제2모터(12) 등이 액슬샤프트(30)를 중심으로 상하로 회전하는 와인드업 거동을 제1 및 제2댐퍼(110,120)의 댐핑력에 의하여 효과적으로 제한하여 방지시킬 수 있다.
도 6을 참조하면, 차량의 주행 중 요철 구간을 통과하는 경우, 상기 제1댐퍼(110) 및 제2댐퍼(120)가 모두 피스톤로드(106)가 실린더(100)내로 진입함에 따른 압축 동작을 하게 됨으로써, 제1 및 제2모터(11,12)를 포함하는 전동화 액슬 어셈블리의 상하 거동에 따른 진동이 용이하게 흡수되어, 전동화 액슬 어셈블리가 요철 구간을 통과하는 충격으로부터 용이하게 보호될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면, 전동화 액슬 어셈블리의 와인드업 거동이 발생할 때, 그 변위의 변화가 가장 큰 전동화 액슬의 양끝단 즉, 제1모터(11)의 전단부와 제2모터(12)의 후단부를 각각 제1댐퍼(110)와 제2댐퍼(120)로 댐핑시키며 제한함으로써, 와인드업 현상이 효과적으로 방지될 수 있고, 그에 따라 보다 빠르게 전동화 액슬 어셈블리의 자세를 원상태로 복귀시켜서 급출발이나 급정거 이후 주행 안전성을 도모할 수 있다.
여기서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치를 살펴보면 다음과 같다.
첨부한 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치를 도시한 사시도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치는 차체프레임(50)의 크로스 멤버(52)와 전동화 액슬 어셈블리 간의 간격이 넓은 경우에 제1 및 제2댐퍼(110,120)를 경사지게 장착할 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.
다시 말해서, 상기 차체프레임(50)의 크로스멤버(52)가 액슬샤프트(30)의 바로 위에 위치되지 않고, 크로스멤버(52)가 제1모터(11)의 전단부와 제2모터(12)의 후단부로부터 멀리 떨어진 경우에 제1 및 제2댐퍼(110,120)를 완만한 기울기 각도로 배열시키며 크로스 멤버와 각 모터 간에 연결시킬 수 있다.
이를 위해, 상기 차체프레임(50)의 크로스멤버(52)가 액슬샤프트(30)의 바로 위에 위치되지 않고, 크로스멤버(52)가 제1모터(11)의 전단부와 제2모터(12)의 후단부로부터 멀리 떨어진 경우, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1모터(11)의 전단부 보다 더 전방에 위치된 크로스 멤버(52)의 후면부와 상기 제1모터(11)의 전면부 간에 제1댐퍼(110)가 전방을 향하여 상향 경사지게 배열되며 힌지 연결되고, 상기 제2모터(12)의 후단부보다 더 후방에 위치된 크로스 멤버(52)의 전면부와 상기 제2모터(12)의 후면부 간에 제2댐퍼(120)가 후방을 향하여 상향 경사지게 배열되며 힌지 연결된다.
또한, 상기 제1댐퍼(110)와 제2댐퍼(120)의 실린더(100)는 상기 크로스 멤버(52)에 장착된 힌지브라켓(130)에 각각 힌지 체결되고, 상기 제1댐퍼(110)와 제2댐퍼(120)의 피스톤로드(106)는 상기 제1모터(11)의 전면부와 제2모터(12)의 후면부에 장착된 힌지브라켓(130)에 각각 힌지 체결된다.
이때, 상기 제1모터(11)의 전단부와 그 앞쪽의 크로스 멤버(52)의 후면부 간의 거리와, 상기 제2모터(12)의 후단부와 그 뒤쪽의 크로스 멤버(52)의 전면부 간의 거리가 협소하지 않고 일정거리 이상 멀리 떨어진 경우 상기 제1 및 제2댐퍼(110,120)는 완만한 기울기 각도(β)로 배열된다.
이와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 전동화 액슬 어셈블리의 와인드업 거동이 발생할 때, 그 변위의 변화가 가장 큰 전동화 액슬의 양끝단 즉, 제1모터(11)의 전단부와 제2모터(12)의 후단부를 각각 상기한 일 실시예에서 설명된 바와 같은 제1댐퍼(110)와 제2댐퍼(120)의 댐핑 동작으로 제한함으로써, 와인드업 현상이 효과적으로 방지될 수 있고, 그에 따라 보다 빠르게 전동화 액슬 어셈블리의 자세를 원상태로 복귀시켜서 급출발이나 급정거 이후 주행 안전성을 도모할 수 있다.
여기서, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치를 살펴보면 다음과 같다.
첨부한 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치를 도시한 사시도이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치는 차체프레임(50)의 크로스 멤버(52)와 전동화 액슬 어셈블리 간의 간격이 협소한 경우에 제1 및 제2댐퍼(110,120)를 함께 한쪽에만 장착할 수 있도록 한 점에 주안점이 있다.
다시 말해서, 상기 차체프레임(50)의 크로스멤버(52)가 액슬샤프트(30)의 바로 위에 위치되지 않고, 크로스멤버(52)가 제1모터(11)의 전단부와 제2모터(12)의 후단부로부터 가까워서 제1 및 제2댐퍼(110,120)를 서로 반대 위치에 설치할 수 없을 정도로 협소한 경우, 상기 제1 및 제2댐퍼(110,120)를 급한 기울기 각도(α)로 배열시키며 크로스 멤버(52)와 제1모터(11) 간에 함께 연결시키고, 상기 크로스 멤버(52)와 상기 제1모터(110)와 제2모터(120) 간의 경계부 간을 레디어스 로드(140)로 연결한 점에 특징이 있다.
이를 위해, 상기 제1댐퍼(110)와 제2댐퍼(120)는 상기 제1모터(11)보다 더 전방에 위치된 크로스 멤버(52)의 후면부와 상기 제1모터(11)의 전면 하단부 간에 함께 힌지 연결되어 전방을 향하여 상향 경사지게 배열되고, 상기 레디어스 로드(140)는 상기 제1모터(11)와 제2모터(12) 간의 경계부 상면과 상기 제2모터(12)보다 더 후방에 위치된 크로스 멤버(52)의 전면부 간에 힌지 연결되어 차량의 길이방향을 따라 수평 배열된다.
이때, 상기 제1댐퍼(110)와 제2댐퍼(120)의 실린더(100)는 상기 크로스 멤버(52)에 장착된 힌지브라켓(130)에 각각 힌지 체결되고, 상기 제1댐퍼(110)와 제2댐퍼(120)의 피스톤로드(106)는 상기 제1모터(11)의 전면 하단부에 장착된 힌지브라켓(130)에 각각 힌지 체결된다.
이와 같은 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 제1모터(110)와 제2모터(120) 간의 경계부를 레디어스 로드(140)로 지지시킨 상태에서, 전동화 액슬 어셈블리의 와인드업 거동이 발생할 때, 그 변위의 변화가 가장 큰 전동화 액슬의 일끝단 즉, 제1모터(11)의 전단부를 상기한 일 실시예에서 설명된 바와 같은 제1댐퍼(110)와 제2댐퍼(120)의 댐핑 동작으로 제한함으로써, 와인드업 현상이 효과적으로 방지될 수 있고, 그에 따라 보다 빠르게 전동화 액슬 어셈블리의 자세를 원상태로 복귀시켜서 급출발이나 급정거 이후 주행 안전성을 도모할 수 있다.
10 : 모터 20 : 감속기
30 : 액슬샤프트 40 : 휠 허브
50 : 차체 프레임 52 : 크로스멤버
60 : 서스펜션 장치 70 : 레디어스 로드
100 : 실린더 102 : 스프링
104 : 피스톤 104-1 : 제1밸브판
104-2 : 제2밸브판 106 : 피스톤로도
108 : 탄성러버 110 : 제1댐퍼
120 : 제2댐퍼 130 : 힌지브라켓
132 : 힌지핀 140 : 레디어스 로드

Claims (11)

  1. 차체프레임에 지지되면서 차량의 폭방향을 따라 배열되는 액슬샤프트와, 상기 액슬샤프트의 앞쪽과 뒤쪽에 각각 연결되어 차량의 길이방향을 따라 배열되는 제1모터 및 제2모터를 포함하는 상용차량용 전동화 액슬에 있어서,
    상기 차체프레임의 크로스멤버와 상기 제1모터의 전단부 간을 제1댐퍼로 연결하고, 상기 크로스 멤버와 상기 제2모터의 후단부 간을 제2댐퍼로 연결하여서 된 것을 특징으로 하는 상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1댐퍼와 제2댐퍼는:
    오일이 수밀 가능하게 충진된 실린더;
    상기 실린더의 내부에 압축 가능하게 내설되는 스프링;
    상기 실린더에 삽입되어 상기 스프링의 압축 또는 인장 방향을 따라 이동하는 피스톤; 및
    상기 피스톤과 일체로 연결되어 실린더 외부로 돌출 배열되는 피스톤로드;
    로 구성된 것임을 특징으로 하는 상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 피스톤에는 상기 스프링의 압축시 오일압에 의하여 열리는 제1밸브판과 상기 스프링의 인장시 오일압에 의하여 열리는 제2밸브판이 장착된 것을 특징으로 하는 상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1댐퍼와 제2댐퍼는 차량의 길이방향을 따라 배열되어, 상기 제1댐퍼는 상기 액슬샤프트의 위쪽에서 액슬샤프트와 평행하게 배열된 크로스 멤버의 전면부와 상기 제1모터의 전단 상면부 간에 힌지 연결되고, 상기 제2댐퍼는 상기 크로스 멤버의 후면부와 상기 제2모터의 후단 상면부 간에 힌지 연결되는 것을 특징으로 하는 상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1댐퍼와 제2댐퍼의 실린더는 상기 크로스 멤버에 장착된 힌지브라켓에 각각 힌지 체결되고, 상기 제1댐퍼와 제2댐퍼의 피스톤로드는 상기 제1모터의 전단 상면부와 제2모터의 후단 상면부에 장착된 힌지브라켓에 각각 힌지 체결되는 것을 특징으로 하는 상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1댐퍼는 상기 제1모터보다 더 전방에 위치된 크로스 멤버의 후면부와 상기 제1모터의 전면부 간에 힌지 연결되어 전방을 향하여 상향 경사지게 배열되고, 상기 제2댐퍼는 상기 제2모터보다 더 후방에 위치된 크로스 멤버의 전면부와 상기 제2모터의 후면부 간에 힌지 연결되어 후방을 향하여 상향 경사지게 배열되는 것을 특징으로 하는 상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1댐퍼와 제2댐퍼의 실린더는 상기 크로스 멤버에 장착된 힌지브라켓에 각각 힌지 체결되고, 상기 제1댐퍼와 제2댐퍼의 피스톤로드는 상기 제1모터의 전면부와 제2모터의 후면부에 장착된 힌지브라켓에 각각 힌지 체결되는 것을 특징으로 하는 상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치.
  8. 청구항 4 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 실린더와 피스톤로드의 각 끝단부에는 상기 힌지브라켓의 힌지핀이 삽입 체결되는 힌지홀이 형성되고, 이 힌지홀의 내부에는 힌지핀의 외경면과 접촉되는 진동흡수용 탄성러버가 삽입 장착된 것을 특징으로 하는 상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치.
  9. 차체프레임에 지지되면서 차량의 폭방향을 따라 배열되는 액슬샤프트와, 상기 액슬샤프트의 앞쪽과 뒤쪽에 각각 연결되어 차량의 길이방향을 따라 배열되는 제1모터 및 제2모터를 포함하는 상용차량용 전동화 액슬에 있어서,
    상기 차체프레임의 크로스멤버와 상기 제1모터의 전단부 간을 제1댐퍼 및 제2댐퍼로 연결하고, 상기 크로스 멤버와 상기 제1모터와 제2모터 간의 경계부 간을 레디어스 로드로 연결하여서 된 것을 특징으로 하는 상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1댐퍼와 제2댐퍼는 상기 제1모터보다 더 전방에 위치된 크로스 멤버의 후면부와 상기 제1모터의 전면 하단부 간에 힌지 연결되어 전방을 향하여 상향 경사지게 배열되고, 상기 레디어스 로드는 상기 제1모터와 제2모터 간의 경계부와 상기 제2모터보다 더 후방에 위치된 크로스 멤버의 전면부 간에 힌지 연결되어 차량의 길이방향을 따라 수평 배열되는 것을 특징으로 하는 상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1댐퍼와 제2댐퍼의 실린더는 상기 크로스 멤버에 장착된 힌지브라켓에 각각 힌지 체결되고, 상기 제1댐퍼와 제2댐퍼의 피스톤로드는 상기 제1모터의 전면 하단부에 장착된 힌지브라켓에 각각 힌지 체결되는 것을 특징으로 하는 상용차량용 전동화 액슬의 와인드업 방지 장치.
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