KR20240135171A

KR20240135171A - Drive system having coupling structure of motor and reducer

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Publication number: KR20240135171A
Application number: KR1020230028357A
Authority: KR
Inventors: 권순성; 안철민; 변성곤; 이원석; 하준영; 맹수현; 김지은; 김요한; 서재혁; 정종호; 지윤경; 김백유; 천동희
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2023-03-03
Filing date: 2023-03-03
Publication date: 2024-09-10

Abstract

구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템이 개시된다. 개시된 본 발명의 예시적인 일 실시 예에 따른 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템은, i)모터 하우징과, 모터 하우징의 내부에 설치되는 모터유닛을 포함하는 구동모터와, ii)격벽을 통해 모터 하우징과 결합되는 감속기 하우징과, 감속기 하우징의 내부에 설치되는 감속유닛을 포함하는 감속기와, iii)모터 하우징의 내부에서 모터유닛과 감속유닛의 동력 전달 경로에 설치되는 파킹 기어를 포함할 수 있다.A drive system integrated with a drive motor and a reducer is disclosed. According to an exemplary embodiment of the disclosed present invention, a drive system integrated with a drive motor and a reducer may include: i) a drive motor including a motor housing and a motor unit installed inside the motor housing; ii) a reducer housing coupled to the motor housing through a bulkhead; and a reducer including a reduction unit installed inside the reducer housing; and iii) a parking gear installed in a power transmission path between the motor unit and the reduction unit inside the motor housing.

Description

{DRIVE SYSTEM HAVING COUPLING STRUCTURE OF MOTOR AND REDUCER}

본 발명의 실시 예는 전기차용 구동 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파킹 기구의 레이 아웃을 개선한 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a drive system for an electric vehicle, and more specifically, to an integrated drive system of a drive motor and a reducer with an improved layout of a parking mechanism.

최근 들어 전기차 또는 수소 전기차 등의 전기동력 친환경 차량이 주목을 받고 있다. 이러한 전기동력 친환경 차량에는 기존 엔진 등의 내연기관 대신에 전기 에너지로 회전력을 얻는 구동원으로서 전기모터(이하에서는'구동모터'라고 한다)가 탑재된다.Recently, electric and eco-friendly vehicles such as electric and hydrogen electric vehicles have been attracting attention. These electric and eco-friendly vehicles are equipped with electric motors (hereinafter referred to as 'drive motors') as a driving force that obtains rotational power from electric energy instead of internal combustion engines such as conventional engines.

구동모터는 모터 하우징과, 모터 하우징의 내부에 설치되는 모터유닛, 예를 들면, 고정자와, 고정자와 일정 공극을 두고 배치되어 구동 샤프트를 중심으로 회전하는 회전자를 구비하고 있다.The drive motor has a motor housing, a motor unit installed inside the motor housing, such as a stator, and a rotor that is positioned with a certain gap from the stator and rotates around the drive shaft.

한편, 구동모터에는 구동 샤프트의 회전수를 감속시켜 토크를 증대시키기 위한 감속기가 연결된다. 이전에는 구동모터와 감속기가 각각 별개의 부품으로 제작되었으나, 최근에는 중량 저감 및 원가 절감을 위해 구동모터와 감속기를 일체형으로 구성하는 사례가 늘어나고 있다.Meanwhile, a reducer is connected to the drive motor to reduce the rotational speed of the drive shaft and increase torque. In the past, the drive motor and reducer were manufactured as separate parts, but recently, there are increasing cases of configuring the drive motor and reducer as an integrated unit to reduce weight and cost.

감속기는 모터 하우징과 결합되는 감속기 하우징과, 감속기 하우징에 배치되어 구동 샤프트와 연결되는 감속유닛(예, 감속 기어장치)을 구비하고 있다.The reducer has a reducer housing coupled with a motor housing, and a reduction unit (e.g., reduction gear device) arranged in the reducer housing and connected to a drive shaft.

더 나아가, 종래 기술에서 감속기 하우징의 내부에는 파킹 기구가 설치된다. 파킹 기구는 감속기 하우징의 내부에서 모터유닛과 감속유닛의 동력 전달 경로에 설치된다.Furthermore, in the prior art, a parking mechanism is installed inside the reducer housing. The parking mechanism is installed in the power transmission path between the motor unit and the reduction unit inside the reducer housing.

그런데, 종래 기술에서는 파킹 기구가 감속기 하우징의 내부에 설치됨에 따라, 감속기 하우징의 사이즈 증대를 유발하고, 이로 인해 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템의 차체 탑재 자유도를 저하시킬 수 있다.However, in the conventional technology, since the parking mechanism is installed inside the reducer housing, it causes an increase in the size of the reducer housing, which may reduce the degree of freedom of body mounting of the drive motor and reducer integrated drive system.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The information contained in this background section has been prepared to promote understanding of the background of the invention and may include matters that are not prior art already known to those skilled in the art.

본 발명의 실시 예들은 파킹 기구의 레이 아웃을 개선하여 감속기의 사이즈를 축소할 수 있도록 한 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention aim to provide an integrated drive system of a drive motor and a reducer that can reduce the size of a reducer by improving the layout of a parking mechanism.

본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템은, i)모터 하우징과, 상기 모터 하우징의 내부에 설치되는 모터유닛을 포함하는 구동모터와, ii)격벽을 통해 상기 모터 하우징과 결합되는 감속기 하우징과, 상기 감속기 하우징의 내부에 설치되는 감속유닛을 포함하는 감속기와, iii)상기 모터 하우징의 내부에서 상기 모터유닛과 상기 감속유닛의 동력 전달 경로에 설치되는 파킹 기어를 포함할 수 있다.A drive system integrated with a drive motor and a reducer according to an embodiment of the present invention may include: i) a drive motor including a motor housing and a motor unit installed inside the motor housing; ii) a reducer housing coupled to the motor housing through a bulkhead; and a reducer including a reduction unit installed inside the reducer housing; and iii) a parking gear installed in a power transmission path between the motor unit and the reduction unit inside the motor housing.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템에 있어서, 상기 모터유닛은 상기 모터 하우징에 고정되는 고정자와, 상기 고정자의 길이 보다 작은 길이로 구비되며, 중공 타입의 구동 샤프트를 중심으로 상기 고정자의 내측에 회전 가능하게 설치되는 회전자를 포함할 수 있다.In addition, in the drive system integrated with the drive motor and reducer according to the embodiment of the present invention, the motor unit may include a stator fixed to the motor housing, and a rotor having a length smaller than the length of the stator and rotatably installed on the inside of the stator around a hollow-type drive shaft.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템에 있어서, 상기 파킹 기어는 상기 구동 샤프트에 고정되며, 상기 고정자의 내부 측에 배치될 수 있다.In addition, in the drive motor and reducer integrated drive system according to the embodiment of the present invention, the parking gear is fixed to the drive shaft and can be arranged on the inner side of the stator.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템에 있어서, 상기 구동 샤프트는 상기 격벽에 장착된 베어링에 결합될 수 있다.In addition, in the drive system integrated with the drive motor and reducer according to the embodiment of the present invention, the drive shaft can be coupled to a bearing mounted on the bulkhead.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템에 있어서, 상기 파킹 기어는 상기 베어링을 기준으로, 상기 고정자의 내부 측에 배치될 수 있다.In addition, in the drive motor and reducer integrated drive system according to the embodiment of the present invention, the parking gear may be arranged on the inner side of the stator with respect to the bearing.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템에 있어서, 상기 감속유닛은 상기 구동 샤프트와 연결되는 입력 기어와, 상기 입력 기어와 연결되는 출력 기어와, 상기 출력 기어와 연결되며, 상기 구동 샤프트의 내부에 축 방향을 따라 배치되는 종동 샤프트를 포함할 수 있다.In addition, in the drive system integrated with the drive motor and reducer according to the embodiment of the present invention, the reduction unit may include an input gear connected to the drive shaft, an output gear connected to the input gear, and a driven shaft connected to the output gear and arranged along the axial direction inside the drive shaft.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템은, 상기 모터 하우징의 내부에 배치되며, 상기 파킹 기어와 선택적으로 결합되는 파킹 기어 구속 유닛과, 상기 파킹 기어 구속 유닛과 연결되며, 상기 감속기 하우징의 내부에 배치되는 파킹 조작 유닛을 더 포함할 수 있다.In addition, the drive motor and reducer integrated drive system according to an embodiment of the present invention may further include a parking gear restraint unit that is arranged inside the motor housing and selectively coupled with the parking gear, and a parking operation unit that is connected to the parking gear restraint unit and arranged inside the reducer housing.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템에 있어서, 상기 파킹 기어 구속 유닛은 상기 파킹 기어와 선택적으로 치합하도록 스프래그 서포터를 통해 상기 격벽에 회전 가능하게 설치되는 파킹 스프래그와, 스프래그 스프링을 통해 상기 파킹 스프래그와 연결되며, 상기 격벽에 고정되는 파킹 캠 가이드와, 상기 구동 샤프트의 축 방향을 따라 상기 격벽을 관통하여 배치되고, 상기 구동 샤프트의 축 방향을 따라 이동 가능하게 설치되는 파킹 로드와, 상기 파킹 갬 가이드와 캠 접촉하도록 상기 파킹 로드에 구비되는 파킹 로드 캠을 포함할 수 있다.In addition, in the drive motor and reducer integrated drive system according to an embodiment of the present invention, the parking gear restraint unit may include a parking sprag rotatably installed on the bulkhead via a sprag supporter so as to selectively mesh with the parking gear, a parking cam guide connected to the parking sprag via a sprag spring and fixed to the bulkhead, a parking rod disposed to penetrate the bulkhead along the axial direction of the drive shaft and movably installed along the axial direction of the drive shaft, and a parking rod cam provided on the parking rod so as to come into cam contact with the parking cam guide.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템에 있어서, 상기 파킹 기어 구속 유닛은 상기 파킹 로드 캠을 탄성 지지하도록 상기 파킹 로드에 장착되는 로드 스프링을 더 포함할 수 있다.In addition, in the drive motor and reducer integrated drive system according to the embodiment of the present invention, the parking gear restraint unit may further include a load spring mounted on the parking rod to elastically support the parking rod cam.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템에 있어서, 상기 파킹 조작 유닛은 상기 격벽에 상기 구동 샤프트의 축 방향을 따라 회전 가능하게 설치되며, 상기 파킹 로드와 연결되는 파킹 레버를 포함할 수 있다.In addition, in the drive motor and reducer integrated drive system according to the embodiment of the present invention, the parking operation unit may include a parking lever that is rotatably installed in the bulkhead along the axial direction of the drive shaft and is connected to the parking rod.

본 발명의 실시 예들은 파킹 기구의 레이 아웃을 개선하여 구동모터의 공간을 효율적으로 활용함으로써, 감속기의 사이즈를 축소할 수 있고, 제조 원가를 절감할 수 있으며, 차체의 탑재 자유도를 향상시킬 수 있다.Embodiments of the present invention improve the layout of a parking mechanism to efficiently utilize the space of a driving motor, thereby reducing the size of a reducer, reducing manufacturing costs, and improving the degree of freedom of mounting on a vehicle body.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.In addition, the effects that can be obtained or expected by the embodiments of the present invention will be directly or implicitly disclosed in the detailed description of the embodiments of the present invention. That is, the various effects expected according to the embodiments of the present invention will be disclosed in the detailed description to be described later.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템을 도시한 단면도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템에 적용되는 파킹 기구를 도시한 사시도이다.
위에서 참조된 도면들은 반드시 축적에 맞추어 도시된 것은 아니고, 본 발명의 기본 원리를 예시하는 다양한 선호되는 특징들의 다소 간략한 표현을 제시하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 특정 치수, 방향, 위치, 및 형상을 포함하는 본 발명의 특정 설계 특징들이 특정 의도된 응용과 사용 환경에 의해 일부 결정될 것이다.Since these drawings are for reference in explaining exemplary embodiments of the present invention, the technical ideas of the present invention should not be interpreted as limited to the attached drawings.
FIG. 1 is a perspective view illustrating a drive system integrated with a drive motor and a reducer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a drive system integrated with a drive motor and a reducer according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 3 and 4 are perspective views illustrating a parking mechanism applied to an integrated drive system of a drive motor and a reducer according to an embodiment of the present invention.
It should be understood that the drawings referenced above are not necessarily drawn to scale, but rather present rather simplified representations of various preferred features that illustrate the basic principles of the present invention. For example, the specific design features of the present invention, including specific dimensions, orientations, locations, and shapes, will be determined in part by the particular intended application and usage environment.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예들을 기술하기 위한 목적이고, 본 발명을 한정하는 것을 의도하는 것은 아니다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 분명하게 달리 나타내지 않는 한, 또한 복수 형태들을 포함하는 것으로 의도된다. 본 명세서에서 사용되는 '포함한다' 및/또는 '포함하는' 이라는 용어는 명시된 특징들, 정수, 단계들, 작동, 엘리먼트들 및/또는 컴포넌트들의 존재를 나타내지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계들, 작동, 컴포넌트들, 및/또는 이들의 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것은 아니라는 것이 또한 이해되어야 할 것이다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, '및/또는' 이라는 용어는 연관되어 나열된 하나 이상의 항목들 중 임의의 하나 또는 모든 조합들을 포함한다. 본 명세서에서 '결합된' 이라는 용어는 컴포넌트들이 용접, SPR(Self Piercing Rivet), FDS(Flow Drill Screw), 구조용 접착제 등에 의하여 상호 간에 직접 연결되거나 또는 하나 이상의 매개 컴포넌트들을 통해 간접적으로 연결되는 두 개의 컴포넌트들 간의 물리적 관계를 표시한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms “a,” “an,” and “the” are intended to include the plural forms as well, unless the context clearly dictates otherwise. It should also be understood that the terms “comprises” and/or “comprising,” as used herein, indicate the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, and/or components, but do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, and/or groups thereof. As used herein, the term “and/or” includes any and all combinations of one or more of the associated listed items. The term “coupled” as used herein indicates a physical relationship between two components in which the components are directly connected to one another, such as by welding, a Self Piercing Rivet (SPR), a Flow Drill Screw (FDS), a structural adhesive, or the like, or indirectly connected through one or more intervening components.

'차량', '차량의', '자동차' 또는 본 명세서에서 사용되는 다른 유사 용어는 일반적으로, 스포츠카를 포함하는 승용 차량, 스포츠 유틸리티 차량(SUV), 버스, 트럭, 다양한 상용 차량을 포함하는 자동차(passenger automobiles)를 포함하고, 하이브리드 자동차, 전기 자동차, 하이브리드 전기 자동차, 수소 동력 차량, 전기차 기반의 목적 기반 모빌리티(Purpose Built Vehicle: PBV) 차량, 그리고 다른 대체 연료 차량(예를 들어, 석유가 아닌 다른 리소스로부터 유도된 연료)을 포함할 수 있다.The terms “vehicle,” “vehicle,” “automobile” or other similar terms used herein generally include passenger automobiles, including sports cars, sports utility vehicles (SUVs), buses, trucks, various commercial vehicles, and may include hybrid automobiles, electric automobiles, hybrid-electric automobiles, hydrogen-powered vehicles, electric-based Purpose Built Vehicle (PBV) vehicles, and other alternative fuel vehicles (e.g., fuels derived from resources other than petroleum).

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템을 도시한 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view illustrating a drive system integrated with a drive motor and a reducer according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a drive system integrated with a drive motor and a reducer according to an embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템(100)은 전기차 또는 수소 전기차 등의 순수 전기동력 친환경 차량에 적용될 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the drive motor and reducer integrated drive system (100) according to an embodiment of the present invention can be applied to a purely electric, eco-friendly vehicle such as an electric vehicle or a hydrogen electric vehicle.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템(100)은 엔진의 구동력과 전기 동력을 이용하는 하이브리드 친환경 차량에 적용될 수도 있다.Furthermore, the drive motor and reducer integrated drive system (100) according to an embodiment of the present invention may be applied to a hybrid eco-friendly vehicle that uses engine driving power and electric power.

본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템(100)은 고전압 배터리로부터 전기 에너지를 공급받아 회전 구동력을 발생시키는 구동모터(10)와, 구동모터(10)의 회전수를 감속시켜 토크를 증대시키기 위한 감속기(30)(예, 변속기)를 포함하고 있다. 이와 같은 구동모터(10)와 감속기(30)는 일체형으로 구성될 수 있다.An integrated drive system (100) comprising a drive motor and a reducer according to an embodiment of the present invention includes a drive motor (10) that receives electric energy from a high-voltage battery to generate a rotational driving force, and a reducer (30) (e.g., a transmission) that reduces the rotational speed of the drive motor (10) to increase torque. Such a drive motor (10) and reducer (30) may be configured as an integrated unit.

본 발명의 실시 예에서, 상기 구동모터(10)는 영구자석형 동기모터(Permanent Magnet Synchronous Motor: PMSM)를 포함할 수 있고, 계자권선형 동기모터(Wound Rotor Synchronous Motor: WRSM)를 포함할 수도 있다. 이러한 구동모터(10)는 모터 하우징(11)의 내부에 설치되는 모터유닛(21)을 포함하고 있다.In an embodiment of the present invention, the drive motor (10) may include a permanent magnet synchronous motor (PMSM) and may also include a wound rotor synchronous motor (WRSM). This drive motor (10) includes a motor unit (21) installed inside a motor housing (11).

상기 모터유닛(21)은 모터 하우징(11)의 내부에 고정되는 고정자(23)와, 고정자(23)와 일정 공극을 두고 회전되는 회전자(27)를 포함하고 있다.The above motor unit (21) includes a stator (23) fixed inside the motor housing (11) and a rotor (27) that rotates with a certain gap between the stator (23).

여기서, 상기 회전자(27)는 고정자(23)의 길이 보다 작은 길이로 구비되며, 중공 타입의 구동 샤프트(25)를 중심으로 고정자(23)의 내측에 회전 가능하게 설치될 수 있다.Here, the rotor (27) is provided with a length smaller than that of the stator (23) and can be rotatably installed on the inside of the stator (23) around a hollow type drive shaft (25).

이와 같은 모터유닛(21)의 구성들은 당 업자에게 잘 알려진 구성이므로, 본 명세서에서 그 구성들의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.Since the configurations of such motor units (21) are well known to those skilled in the art, a more detailed description of the configurations will be omitted in this specification.

본 발명의 실시 예에서, 상기 구동모터(10)와 일체로 결합되는 감속기(30)는 감속기 하우징(31)과, 감속유닛(41)을 포함하고 있다.In an embodiment of the present invention, the reducer (30) integrally coupled with the driving motor (10) includes a reducer housing (31) and a reduction unit (41).

상기 감속기 하우징(31)은 격벽(33)을 통해 모터 하우징(11)과 결합된다. 여기서, 상기 모터유닛(21)의 구동 샤프트(25)는 격벽(33)에 장착된 베어링(29)에 결합될 수 있다.The above-mentioned reducer housing (31) is coupled to the motor housing (11) through a partition wall (33). Here, the driving shaft (25) of the motor unit (21) can be coupled to a bearing (29) mounted on the partition wall (33).

상기 감속유닛(41)은 모터유닛(21)의 구동 샤프트(25)의 회전속도를 감속시키며, 감속된 회전 동력을 설정된 동력 전달 경로를 따라 구동륜에 전달하도록 되어 있다. 상기 감속유닛(41)은 감속기 하우징(31)의 내부에 설치되며, 구동 샤프트(25)를 통해 모터유닛(21)과 연결된다.The above reduction unit (41) reduces the rotational speed of the drive shaft (25) of the motor unit (21) and transmits the reduced rotational power to the drive wheel along a set power transmission path. The above reduction unit (41) is installed inside the reduction housing (31) and is connected to the motor unit (21) through the drive shaft (25).

상기 감속유닛(41)은 입력 기어(43), 출력 기어(45), 그리고 종동 샤프트(47)를 포함하고 있다. 상기 입력 기어(43)는 구동 샤프트(25)와 연결되고, 출력 기어(45)는 입력 기어(43)와 연결된다. 그리고, 상기 종동 샤프트(47)는 출력 기어(45)와 연결되며, 구동 샤프트(25)의 중공 내측에 축 방향을 따라 배치된다. 더 나아가, 상기 감속유닛(41)은 출력 기어(45)와 연결되어 회전 동력을 구동륜에 전달하도록 되어 있는 디퍼렌셜 기어(49)를 포함하고 있다.The above reduction unit (41) includes an input gear (43), an output gear (45), and a driven shaft (47). The input gear (43) is connected to the drive shaft (25), and the output gear (45) is connected to the input gear (43). In addition, the driven shaft (47) is connected to the output gear (45) and is arranged along the axial direction on the hollow inner side of the drive shaft (25). Furthermore, the reduction unit (41) includes a differential gear (49) that is connected to the output gear (45) and transmits rotational power to the drive wheels.

이와 같은 감속유닛(41)의 구성들은 당 업자에게 잘 알려진 구성이므로, 본 명세서에서 그 구성들의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.Since the configurations of such a reduction unit (41) are well known to those skilled in the art, a more detailed description of the configurations will be omitted in this specification.

더 나아가, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템(100)은 운전자의 조작에 의하여 구동륜을 구속하도록 되어 있는 파킹 기구(50)를 더 포함하고 있다. 이러한 파킹 기구(50)의 구성들은 뒤에서 더욱 자세하게 설명될 것이다.Furthermore, the drive motor and reducer integrated drive system (100) according to the embodiment of the present invention as described above further includes a parking mechanism (50) configured to restrain the drive wheel by the operation of a driver. The configurations of this parking mechanism (50) will be described in more detail later.

본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템(100)은 파킹 기구(50)의 부품들이 감속기 하우징(31)의 내부에 장착되는 종래 기술과 달리, 파킹 기구(50)의 장착 위치(예, 레이 아웃)를 변경하여 감속기(30)의 사이즈를 축소할 수 있는 구조로 이루어진다.The drive system (100) integrated with a drive motor and reducer according to an embodiment of the present invention is configured to reduce the size of the reducer (30) by changing the mounting position (e.g., layout) of the parking mechanism (50), unlike the conventional technology in which components of the parking mechanism (50) are mounted inside the reducer housing (31).

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템에 적용되는 파킹 기구를 도시한 사시도이다.FIGS. 3 and 4 are perspective views illustrating a parking mechanism applied to an integrated drive system of a drive motor and a reducer according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템(100)에서, 상기 파킹 기구(50)는 파킹 기어(51), 파킹 기어 구속 유닛(61), 그리고 파킹 조작 유닛(81)을 포함하여 구성되며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.Referring to FIGS. 1 to 4, in the driving motor and reducer integrated driving system (100) according to an embodiment of the present invention, the parking mechanism (50) is configured to include a parking gear (51), a parking gear restraint unit (61), and a parking operation unit (81), which will be described by component as follows.

본 발명의 실시 예에서, 상기 파킹 기어(51)는 모터 하우징(11)의 내부에서 모터유닛(21)과 감속유닛(41)의 동력 전달 경로에 설치된다.In an embodiment of the present invention, the parking gear (51) is installed in the power transmission path of the motor unit (21) and the reduction unit (41) inside the motor housing (11).

여기서, 상기 파킹 기어(51)는 구동 샤프트(25)에 고정되며, 모터유닛(21)의 고정자(23)의 내부 측에 배치된다. 더 나아가, 상기 파킹 기어(51)는 위에서 언급한 바 있는 베어링(29)을 기준으로, 고정자(23)의 내부 측에 배치될 수 있다.Here, the parking gear (51) is fixed to the drive shaft (25) and is arranged on the inner side of the stator (23) of the motor unit (21). Furthermore, the parking gear (51) may be arranged on the inner side of the stator (23) based on the bearing (29) mentioned above.

본 발명의 실시 예에서, 상기 파킹 기어 구속 유닛(61)은 파킹 기어(51)를 선택적으로 구속하도록 되어 있다. 상기 파킹 기어 구속 유닛(61)은 모터 하우징(11)의 내부에서 모터유닛(21)의 고정자(23)의 내부 측에 배치되며, 파킹 기어(51)와 선택적으로 결합될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the parking gear restraint unit (61) is configured to selectively restrain the parking gear (51). The parking gear restraint unit (61) is arranged on the inner side of the stator (23) of the motor unit (21) within the motor housing (11) and can be selectively coupled with the parking gear (51).

이러한 파킹 기어 구속 유닛(61)은 파킹 스프래그(63), 파킹 캠 가이드(65), 파킹 로드(67), 파킹 로드 캠(69), 그리고 로드 스프링(71)을 포함하고 있다.This parking gear restraint unit (61) includes a parking sprag (63), a parking cam guide (65), a parking rod (67), a parking rod cam (69), and a rod spring (71).

상기 파킹 스프래그(63)는 파킹 기어(51)와 선택적으로 치합하도록 되어 있다. 상기 파킹 스프래그(63)는 스프래그 서포터(64)를 통해 격벽(33)에 회전 가능하게 설치된다.The above parking sprag (63) is configured to selectively engage with the parking gear (51). The above parking sprag (63) is rotatably installed on the bulkhead (33) via the sprag supporter (64).

상기 파킹 캠 가이드(65)는 스프래그 스프링(66)을 통해 파킹 스프래그(63)와 연결되며, 격벽(33)에 고정된다. 여기서, 상기 파킹 캠 가이드(65)는 홈 형태의 캠 접촉부(65a)를 포함하고 있다.The above parking cam guide (65) is connected to the parking sprag (63) through the sprag spring (66) and is fixed to the bulkhead (33). Here, the parking cam guide (65) includes a cam contact portion (65a) in the shape of a groove.

상기 파킹 로드(67)는 구동 샤프트(25)의 축 방향을 따라 격벽(33)을 관통하여 배치되고, 구동 샤프트(25)의 축 방향을 따라 이동 가능하게 설치된다.The above parking rod (67) is arranged to penetrate the bulkhead (33) along the axial direction of the drive shaft (25) and is installed so as to be able to move along the axial direction of the drive shaft (25).

상기 파킹 로드 캠(69)은 블록 캠 형상으로 구비되며, 파킹 갬 가이드(65)의 캠 접촉부(65a)와 캠 접촉하도록 파킹 로드(67)에 구비된다.The above parking load cam (69) is provided in a block cam shape and is provided on the parking rod (67) so as to come into cam contact with the cam contact portion (65a) of the parking cam guide (65).

그리고, 상기 로드 스프링(71)은 파킹 로드 캠(69)을 탄성적으로 지지하도록 되어 있다. 상기 로드 스프링(71)은 파킹 로드(67)에 구동 샤프트(25)의 축 방향을 따라 장착된다. 이러한 로드 스프링(71)의 한쪽 단부는 파킹 로드 캠(69)에 지지되며, 로드 스프링(71)의 다른 한쪽 단부는 파킹 로드(67)에 일체로 돌출된 돌기에 지지될 수 있다.And, the load spring (71) is configured to elastically support the parking rod cam (69). The load spring (71) is mounted on the parking rod (67) along the axial direction of the driving shaft (25). One end of the load spring (71) is supported on the parking rod cam (69), and the other end of the load spring (71) can be supported on a projection integrally protruding from the parking rod (67).

본 발명의 실시 예에서, 상기 파킹 조작 유닛(81)은 매뉴얼 레버(도시하지 않음)의 조작을 통해 파킹 기어 구속 유닛(61)에 파킹 조작력을 인가하도록 되어 있다. 상기 파킹 조작 유닛(81)은 파킹 기어 구속 유닛(61)과 연결되며, 감속기 하우징(31)의 내부에 배치된다.In an embodiment of the present invention, the parking operation unit (81) is configured to apply a parking operation force to the parking gear restraint unit (61) by operating a manual lever (not shown). The parking operation unit (81) is connected to the parking gear restraint unit (61) and is arranged inside the reducer housing (31).

이러한 파킹 조작 유닛(81)은 파킹 레버(83)를 포함하고 있다. 상기 파킹 레버(83)는 격벽(33)에 구동 샤프트(25)의 축 방향을 따라 회전 가능하게 설치되며, 파킹 로드(67)와 연결된다.This parking operation unit (81) includes a parking lever (83). The parking lever (83) is installed rotatably along the axial direction of the drive shaft (25) on the bulkhead (33) and is connected to the parking rod (67).

여기서, 상기 파킹 레버(83)는 파킹 로드(67)에 일체로 형성된 키 형상의 돌기를 통해 그 파킹 로드(67)와 결합될 수 있다.Here, the parking lever (83) can be combined with the parking rod (67) through a key-shaped protrusion formed integrally with the parking rod (67).

대안으로, 본 발명의 실시 예에 의한 파킹 기구(50)는 파킹 기어 구속 유닛(61)으로서, 상기한 바와 같은 구성 요소들을 포함하는 것에 한정되지 않고, 당업자에게 잘 알려진 전자석이나 도그 클러치를 이용할 수도 있다.Alternatively, the parking mechanism (50) according to the embodiment of the present invention is not limited to including the components as described above as a parking gear restraint unit (61), and may utilize an electromagnet or a dog clutch well known to those skilled in the art.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템(100)에 의하면, 구동모터(10)의 모터유닛(21)이 구동한다. 이에, 감속기(30)의 감속유닛(41)이 모터유닛(21)의 구동 샤프트(25)의 회전속도를 감속시키며, 감속된 회전 동력을 설정된 동력 전달 경로를 따라 구동륜에 전달한다.Therefore, according to the driving motor and reducer integrated driving system (100) according to the embodiment of the present invention configured as described above, the motor unit (21) of the driving motor (10) drives. Accordingly, the reduction unit (41) of the reducer (30) reduces the rotational speed of the driving shaft (25) of the motor unit (21) and transmits the reduced rotational power to the driving wheel along the set power transmission path.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템(100)에 의하면, 운전자의 조작에 의하여 구동륜을 구속하기 위해서는 운전자의 조작에 의하여 파킹 조작 유닛(81)의 파킹 레버(83)를 회전시킨다.Meanwhile, according to the drive motor and reducer integrated drive system (100) according to the embodiment of the present invention, in order to restrain the drive wheel by the driver's operation, the parking lever (83) of the parking operation unit (81) is rotated by the driver's operation.

이에, 파킹 기어 조작 유닛(61)의 파킹 로드(67)가 구동 샤프트(25)의 축 방향을 따라 이동하게 되고, 파킹 로드 캠(69)이 파킹 갬 가이드(65)의 캠 접촉부(65a)와 캠 접촉하게 된다. 그러면, 파킹 스프래그(63)가 회전하면서 파킹 기어(51)와 치합하게 되며, 감속유닛(41)의 디퍼렌셜 기어(49)를 통해 전달되는 동력을 차단하게 된다.Accordingly, the parking rod (67) of the parking gear operating unit (61) moves along the axial direction of the drive shaft (25), and the parking rod cam (69) comes into cam contact with the cam contact portion (65a) of the parking cam guide (65). Then, the parking sprag (63) rotates and meshes with the parking gear (51), thereby blocking the power transmitted through the differential gear (49) of the reduction unit (41).

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템(100)에 의하면, 파킹 기구(50)의 파킹 기어(51)와 파킹 기어 조작 유닛(61)이 모터 하우징(11)의 내부에서 모터유닛(21)의 고정자(23)의 내부 측에 배치된다.According to the drive motor and reducer integrated drive system (100) according to the embodiment of the present invention as described so far, the parking gear (51) of the parking mechanism (50) and the parking gear operating unit (61) are arranged on the inner side of the stator (23) of the motor unit (21) inside the motor housing (11).

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템(100)에 의하면, 파킹 기구(50)의 부품들을 감속기 하우징(31)의 내부에 배치하는 종래 기술과 달리, 파킹 기구(50)의 파킹 기어(51)와 파킹 기어 조작 유닛(61)의 장착 위치를 모터유닛(21)의 고정자(23)의 내부 측으로 변경할 수 있다.Therefore, according to the drive motor and reducer integrated drive system (100) according to the embodiment of the present invention, unlike the conventional technology in which the components of the parking mechanism (50) are arranged inside the reducer housing (31), the mounting positions of the parking gear (51) and the parking gear operating unit (61) of the parking mechanism (50) can be changed to the inside of the stator (23) of the motor unit (21).

이로써, 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템(100)에 의하면, 파킹 기구(50)의 레이 아웃을 개선하여 모터유닛(21)의 공간을 효율적으로 활용함으로써, 감속기(30)의 사이즈를 축소할 수 있다.Accordingly, according to the drive motor and reducer integrated drive system (100) according to the embodiment of the present invention, the layout of the parking mechanism (50) is improved to efficiently utilize the space of the motor unit (21), thereby reducing the size of the reducer (30).

상기와 같이 감속기(30)의 사이즈를 축소함에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템(100)의 전체 사이즈를 축소할 수 있고, 제조 원가를 절감할 수 있으며, 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템(100)의 차체 탑재 자유도를 향상시킬 수 있다.As described above, by reducing the size of the reducer (30), the overall size of the drive motor and reducer integrated drive system (100) according to the embodiment of the present invention can be reduced, the manufacturing cost can be reduced, and the degree of freedom of body mounting of the drive motor and reducer integrated drive system (100) can be improved.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications may be made within the scope of the claims, the detailed description of the invention, and the attached drawings, which also fall within the scope of the present invention.

10: 구동모터 11: 모터 하우징
21: 모터유닛 23: 고정자
25: 구동 샤프트 27: 회전자
29: 베어링 30: 감속기
31: 감속기 하우징 33: 격벽
41: 감속유닛 43: 입력 기어
45: 출력 기어 47: 종동 샤프트
49: 디퍼렌셜 기어 50: 파킹 기구
51: 파킹 기어 61: 파킹 기어 구속 유닛
63: 파킹 스프래그 64: 스프래그 서포터
65: 파킹 캠 가이드 65a: 캠 접촉부
66: 스프래그 스프링 67: 파킹 로드
69: 파킹 로드 캠 71: 로드 스프링
81: 파킹 조작 유닛 83: 파킹 레버
100: 구동모터 및 감속기 일체형 구동 시스템10: Drive motor 11: Motor housing
21: Motor unit 23: Stator
25: Drive shaft 27: Rotor
29: Bearing 30: Reducer
31: Reducer housing 33: Bulkhead
41: Reduction unit 43: Input gear
45: Output gear 47: Drive shaft
49: Differential gear 50: Parking mechanism
51: Parking gear 61: Parking gear restraint unit
63: Parking Sprag 64: Sprag Supporter
65: Parking cam guide 65a: Cam contact
66: Sprag spring 67: Parking rod
69: Parking load cam 71: Load spring
81: Parking operation unit 83: Parking lever
100: Integrated drive system with drive motor and reducer

Claims

A driving motor including a motor housing and a motor unit installed inside the motor housing;
A reducer including a reducer housing coupled to the motor housing through a bulkhead, and a reduction unit installed inside the reducer housing; and
A parking gear installed in the power transmission path of the motor unit and the reduction unit inside the motor housing;
An integrated drive system including a drive motor and a reducer.

In the first paragraph,
The above motor unit,
A stator fixed to the above motor housing,
A rotor having a length smaller than that of the stator and rotatably installed on the inside of the stator around a hollow type drive shaft
An integrated drive system including a drive motor and a reducer.

In the second paragraph,
The above parking gear,
An integrated drive system comprising a drive motor and a reducer fixed to the above drive shaft and arranged on the inner side of the stator.

In the third paragraph,
The above drive shaft is coupled to a bearing mounted on the above bulkhead,
The above parking gear is an integrated drive system of a drive motor and a reducer arranged on the inner side of the stator based on the bearing.

In the second paragraph,
The above reduction unit,
An input gear connected to the above drive shaft,
An output gear connected to the above input gear,
A driven shaft connected to the above output gear and arranged axially inside the above drive shaft.
An integrated drive system including a drive motor and a reducer.

In the first paragraph,
A parking gear restraint unit disposed inside the motor housing and selectively coupled with the parking gear; and
A parking operation unit connected to the above parking gear restraint unit and arranged inside the reducer housing;
An integrated drive system including a drive motor and a reducer.

In Article 6,
The above parking gear restraint unit,
A parking sprag rotatably installed on the bulkhead via a sprag supporter to selectively engage with the parking gear;
A parking cam guide connected to the parking sprag through a sprag spring and fixed to the bulkhead,
A parking rod which is arranged to penetrate the bulkhead along the axial direction of the driving shaft and is installed to be movable along the axial direction of the driving shaft;
A parking rod cam provided on the parking rod so as to come into contact with the above parking cam guide and cam.
An integrated drive system including a drive motor and a reducer.

In Article 7,
The above parking gear restraint unit,
A load spring mounted on the parking rod to elastically support the parking rod cam.
An integrated drive system including a drive motor and a reducer.

In Article 7,
The above parking operation unit,
A parking lever that is installed rotatably along the axial direction of the driving shaft on the above bulkhead and is connected to the parking rod.
An integrated drive system including a drive motor and a reducer.