[go: up one dir, main page]

KR20240176195A - 전기 이동수단의 구동 모터 시스템 및 이를 포함하는 구동 시스템 - Google Patents

전기 이동수단의 구동 모터 시스템 및 이를 포함하는 구동 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20240176195A
KR20240176195A KR1020230076634A KR20230076634A KR20240176195A KR 20240176195 A KR20240176195 A KR 20240176195A KR 1020230076634 A KR1020230076634 A KR 1020230076634A KR 20230076634 A KR20230076634 A KR 20230076634A KR 20240176195 A KR20240176195 A KR 20240176195A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
motor
gear
electric vehicle
input gear
drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
KR1020230076634A
Other languages
English (en)
Inventor
서재만
이동민
김명환
황용석
Original Assignee
에이치엘만도 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이치엘만도 주식회사 filed Critical 에이치엘만도 주식회사
Priority to KR1020230076634A priority Critical patent/KR20240176195A/ko
Priority to EP23190981.3A priority patent/EP4477453A1/en
Priority to US18/241,205 priority patent/US20240421657A1/en
Publication of KR20240176195A publication Critical patent/KR20240176195A/ko
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • 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
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/14—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines using DC generators and AC motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/20—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power generated by humans or animals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/80—Accessories, e.g. power sources; Arrangements thereof
    • B62M6/90—Batteries
    • 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
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • 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
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/0018—Shaft assemblies for gearings
    • F16H57/0037—Special features of coaxial shafts, e.g. relative support thereof
    • 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
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
    • H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/522—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/006—Structural association of a motor or generator with the drive train of a motor vehicle
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08—Structural association with bearings
    • H02K7/081—Structural association with bearings specially adapted for worm gear drives
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/10—Road Vehicles
    • B60Y2200/13—Bicycles; Tricycles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K11/00—Motorcycles, engine-assisted cycles or motor scooters with one or two wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K2204/00—Adaptations for driving cycles by electric motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B62M11/04—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
    • B62M11/14—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with planetary gears
    • 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
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/28—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion
    • F16H2001/2872—Toothed gearings for conveying rotary motion with gears having orbital motion comprising three central gears, i.e. ring or sun gear, engaged by at least one common orbital gear mounted on an idling carrier
    • 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
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/44—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion
    • F16H2003/442—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion comprising two or more sets of orbital gears arranged in a single plane
    • 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
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H2057/02034—Gearboxes combined or connected with electric machines
    • 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
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/08—General details of gearing of gearings with members having orbital motion
    • F16H2057/085—Bearings for orbital gears
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/09—Machines characterised by wiring elements other than wires, e.g. bus rings, for connecting the winding terminations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

전기 이동수단의 구동 모터 시스템 및 구동 시스템이 개시되며, 본원의 일 실시예에 따른 전기 이동수단의 구동 모터 시스템은, 직류 전원을 인가받아 교류 전원으로 변환하는 인버터; 구동력을 제공하는 모터; 및 상기 모터로부터 제공된 구동력을 증대시켜 상기 전기 이동수단의 휠에 전달하는 감속기를 포함하고, 상기 모터와 상기 감속기는 모터 하우징의 내부에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

전기 이동수단의 구동 모터 시스템 및 이를 포함하는 구동 시스템{DRIVING MOTOR SYSTEM OF ELECTRIC MOBILITY AND DRIVING SYSTEM COMPRISING THE SAME}
본원은 전기 이동수단의 구동 모터 시스템 및 이를 포함하는 구동 시스템에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 인버터, 모터 및 감속기의 패키징을 최적화할 수 있는 전기 이동수단의 구동 모터 시스템 및 이를 포함하는 구동 시스템에 관한 것이다.
전기 자전거 또는 e-카고(e-cargo) 등과 같은 전기 이동수단은, 전기로 모터를 돌려 사람의 힘을 보조하거나 전기 이동수단을 구동한다.
한편, EU 각국 등 세계 여러 국가에서는 탄소 저감을 위한 정책을 바탕으로 차량 또는 오토바이를 통한 물류 배송으로부터, 전기 자전거/e-cargo 등의 소형 전기 이동수단을 통한 물류 배송으로 전환 중에 있다.
이와 관련하여, 공개특허공보 제10-2022-0089973호에는 체인이 없는 전기 자전거 구동 장치 및 그 방법이 개시되어 있으며, 이와 같은 무체인 전기 자전거 등의 전기 이동수단을 구동하기 위한 구동 시스템의 개발이 활발히 이루어지고 있다.
물류 배송의 관점에서, 전기 자전거 또는 e-cargo등의 전기 이동수단에 있어서 기존 대비 더욱 많은 짐을 탑재하고자 하는 시장의 요구가 있으며, 이에 따라 소형 이동수단에 적용되는 고출력의 구동 시스템이 요구되고 있다.
또한, 이러한 소형 이동수단에 적용되는 구동 시스템의 패키지 최적화를 위해 출력 대비 소형의 구동 모듈 패키지를 제공할 필요성이 대두되고 있다.
이와 관련하여, 고출력 구동 시스템에 적합하도록 구동 시스템의 구조가 강건하게 설계될 필요성이 요구되고 있으며, 양산성을 고려하여 조립이 용이한 연결 구조의 필요성도 요구되고 있는 실정이다.
공개특허공보 제10-2022-0089973호(2022. 06. 29.)
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전기 이동수단의 구동 모터 시스템 및 구동 시스템에 있어서, 감속기, 모터 및 인버터의 패키징 최적화와 부품의 감소를 도모하는 구동 모터 시스템 및 구동 시스템을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
또한, 본원은 전기 이동수단의 구동 모터 시스템 및 구동 시스템에 있어서, 동력 전달에 관한 기어 구조가 강건하고, 조립이 용이한 연결 구조를 가지는 구동 모터 시스템 및 구동 시스템을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 전기 이동수단의 구동 모터 시스템은, 직류 전원을 인가받아 교류 전원으로 변환하는 인버터; 구동력을 제공하는 모터; 및 상기 모터로부터 제공된 구동력을 증대시켜 상기 전기 이동수단의 휠에 전달하는 감속기를 포함하고, 상기 모터와 상기 감속기는 모터 하우징의 내부에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 감속기는 입력 기어와 출력 기어를 포함하고, 상기 입력 기어는 상기 모터의 회전자 축으로서 기능하며, 상기 입력 기어의 축과 상기 출력 기어의 축은 동축일 수 있다.
또한, 상기 감속기는 적어도 하나의 유성 기어를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 유성 기어는 상기 입력 기어로부터의 구동력을 전달받아 상기 출력 기어로 구동력을 전달하도록 상기 입력 기어 및 상기 출력 기어와 기어 결합되어 있을 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 유성 기어는 상기 입력 기어의 주위에 3개 구비될 수 있다.
또한, 상기 입력 기어는 상기 출력 기어와 오버랩되도록 축방향으로 연장되어 있고, 상기 입력 기어와 상기 출력 기어의 사이에 상기 입력 기어와 상기 출력 기어를 동심 지지하는 제 1 베어링이 구비되어 있을 수 있다.
또한, 상기 출력 기어의 상기 모터 하우징 측에 상기 출력 기어를 지지하는 제 2 베어링이 구비되어 있을 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 유성 기어의 축방향의 양 단부에는 상기 적어도 하나의 유성 기어를 지지하는 제 3 베어링 및 제 4 베어링이 설치되어 있을 수 있다.
또한, 상기 인버터는 직류 전원을 인가받아 3상 교류 전원으로 변환하도록 구성되며, 변환된 상기 3상 교류 전원을 상기 모터에 공급하기 위한 3상 버스바와 상기 모터의 위치를 측정하는 위치 센서의 측정값을 피드백하기 위한 센서 커넥터를 포함하고, 상기 모터 하우징에 구비된 터미널 블록에 상기 3상 버스바 및 상기 센서 커넥터가 연결되어 있을 수 있다.
또한, 상기 입력 기어의 상기 모터 측 단부에는 자석 부재가 설치되어 있고, 상기 자석 부재와 대향하는 위치에 상기 위치 센서가 설치되어, 상기 위치 센서에 의해 상기 모터의 위치가 측정될 수 있다.
또한, 상기 입력 기어의 상기 모터 측 단부의 반경 방향 외측에 상기 입력 기어를 지지하는 제 5 베어링이 설치되어 있을 수 있다.
또한, 상기 제 1 베어링과 상기 제 5 베어링의 사이에 상기 입력 기어를 지지하는 제 6 베어링이 추가로 설치되어 있을 수 있다.
또한, 상기 입력 기어와 상기 모터의 회전자와의 사이에 로터 허브가 개재되어 있고, 상기 입력 기어는 상기 로터 허브에 부분적으로 널링 압입되어 있을 수 있다.
또한, 상기 로터 허브는 알루미늄 재료로 이루어져 있을 수 있다.
본원의 실시예에 따른 전기 이동수단의 구동 시스템은, 전기 에너지를 저장하는 배터리; 페달의 구동 또는 스로틀의 작동에 의해 전기 에너지를 발생시키는 페달 모터 시스템; 및 상기 전기 이동수단의 적어도 하나의 휠에 장착되어 상기 휠에 회전력을 제공하는 구동 모터 시스템을 포함하며, 상기 구동 모터 시스템은, 상기 배터리로부터 직류 전원을 인가받아 교류 전원으로 변환하는 인버터; 구동력을 제공하는 모터; 및 상기 모터로부터 제공된 구동력을 증대시켜 상기 휠에 전달하는 감속기를 포함하고, 상기 모터와 상기 감속기는 모터 하우징의 내부에 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 감속기는 입력 기어와 출력 기어를 포함하고, 상기 입력 기어는 상기 모터의 회전자 축으로서 기능하며, 상기 입력 기어의 축과 상기 출력 기어의 축은 동축일 수 있다.
또한, 상기 감속기는 적어도 하나의 유성 기어를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 유성 기어는 상기 입력 기어로부터의 구동력을 전달받아 상기 출력 기어로 구동력을 전달하도록 상기 입력 기어 및 상기 출력 기어와 기어 결합되어 있을 수 있다.
또한, 상기 입력 기어는 상기 출력 기어와 오버랩되도록 축방향으로 연장되어 있고, 상기 입력 기어와 상기 출력 기어의 사이에 상기 입력 기어와 상기 출력 기어를 동심 지지하는 제 1 베어링이 구비되어 있을 수 있다.
또한, 상기 인버터는 직류 전원을 인가받아 3상 교류 전원으로 변환하도록 구성되며, 변환된 상기 3상 교류 전원을 상기 모터에 공급하기 위한 3상 버스바와 상기 모터의 위치를 측정하는 위치 센서의 측정값을 피드백하기 위한 센서 커넥터를 포함하고, 상기 모터 하우징에 구비된 터미널 블록에 상기 3상 버스바 및 상기 센서 커넥터가 연결되어 있을 수 있다.
또한, 상기 입력 기어의 상기 모터 측 단부에는 자석 부재가 설치되어 있고, 상기 자석 부재와 대향하는 위치에 상기 위치 센서가 설치되어, 상기 위치 센서에 의해 상기 모터의 위치가 측정될 수 있다.
또한, 상기 입력 기어와 상기 모터의 회전자와의 사이에 로터 허브가 개재되어 있고, 상기 입력 기어는 상기 로터 허브에 부분적으로 널링 압입되어 있을 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 전기 이동수단의 구동 모터 시스템 및 이를 포함하는 구동 시스템에 있어서, 인버터, 모터 및 감속기의 패키징을 최적화할 수 있는 구동 모터 시스템 및 구동 시스템을 제공할 수 있다.
다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 전기 이동수단의 구동 모터 시스템을 나타낸 단면도이다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 구동 모터 시스템에 있어서, 기어 결합에 의한 동력 전달 구조를 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 3은 유성 기어를 3개 포함하는 실시예에 따른 구동 모터 시스템에 있어서, 감속기의 기어 결합 구성을 나타낸 사시도이다.
도 4의 (a) 및 (b)는 본원의 일 실시예에 따른 구동 모터 시스템에 있어서, 인버터와 모터 하우징의 연결 구조를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 구동 모터 시스템에 있어서, 입력 기어와 출력 기어의 동축 구조, 및 모터의 위치를 감지하기 위한 자석 부재와 위치 센서의 구성을 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 6의 (a)는 본원의 일 실시예에 따른 구동 모터 시스템에 있어서, 모터의 회전자 부분의 구체적인 구성을 확대하여 나타낸 단면도이고, 도 6의 (b)는 모터의 회전자와 축의 결합 구조에 있어서, 본원의 실시예에 따른 개선된 결합 구조를 나타낸 평면도이다.
도 7은 본원의 실시예에 따른 구동 모터 시스템을 포함하는 구동 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본원은 인버터, 모터 및 감속기의 패키징을 최적화할 수 있는 전기 이동수단의 구동 모터 시스템 및 이를 포함하는 구동 시스템에 관한 것이다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 전기 이동수단의 구동 모터 시스템을 나타낸 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 전기 이동수단의 구동 모터 시스템(10)은 직류 전원을 인가받아 교류 전원으로 변환하는 인버터(100)와, 구동력을 제공하는 모터(200)와, 모터로부터 제공된 구동력을 증대시켜 상기 전기 이동수단의 휠에 전달하는 감속기(300)를 포함할 수 있다.
또한, 모터(200)와 감속기(300)는 모터 하우징(400)의 내부에 설치되어 있을 수 있다.
본원의 일 실시예에 따른 구동 모터 시스템(10)은, 전기 이동수단의 휠에 설치되는 것일 수 있다. 즉, 구동 모터 시스템(10)은 전기 이동수단에 구비된 배터리로부터 전원을 인가받아 모터를 구동하여 발생한 구동력을 휠에 전달하는 시스템일 수 있다.
인버터(100)는 배터리로부터의 직류 전원을 교류 전원으로서의 3상 교류 전원으로 변환하여, 변환된 3상 교류 전원으로부터 공급되는 전류를 이용하여 모터(200)를 구동할 수 있다.
모터(200)는 회전자(210)와 고정자(220)를 포함하여 구성될 수 있으며, 고정자(220)의 코일에 전류가 공급되면 자기장이 형성되어 회전자(210)를 회전시킴으로써 구동력이 발생하게 된다. 상기 모터(200)는 3상 교류 모터인 BLAC(Brushless AC) 모터일 수 있다.
회전자(210)는 회전자 축을 포함하고 있으며, 본원의 실시예에 따르면, 감속기(300)에 포함된 입력 기어(310)가 회전자(210)의 회전자 축으로서 기능하도록 구성되어 있다.
이에 따라, 회전자 축으로서의 입력 기어(Input gear)(310)에 전달된 모터의 구동력이 감속기(300)에서의 감속 작용에 의해 증대되어 출력축에 연결된 전기 이동수단의 휠에 전달되도록 구성될 수 있다.
감속기(300)는 입력 기어(310)와 출력 기어(Output gear)(320)를 포함하고 있으며, 입력 기어(310)의 축(입력축)과 출력 기어(320)의 축(출력축)은 동축으로 형성되어 있을 수 있다.
이와 같은 동축 구조로 인하여, 구동 모터 시스템을 휠에 설치함에 있어서 패키징에 보다 유리할 수 있다. 입력축과 출력축이 오프셋(offset)되어 있는 기존의 구동 모터 시스템의 구조는 모듈의 사이즈를 컴팩트하게 하는 것이 곤란하여 공간 활용에 불리한 점이 있다. 이에 반하여, 본원의 실시예에 따르면, 출력축을 입력축과 동축으로 형성하도록 구성함으로써 구동 모듈(구동 모터 시스템)의 크기를 최소화할 수 있는 작용효과가 발휘될 수 있다.
도 1을 참조하여 보다 구체적으로 살펴보면, 본원의 일 실시예에 따른 전기 이동수단의 구동 모터 시스템(10)에 있어서, 감속기(300)는 입력 기어(310)로부터 구동력을 전달받아 출력 기어(320)로 구동력을 전달하도록 구성되는 적어도 하나의 유성 기어(카운터 기어; Counter gear)(330)를 포함할 수 있다. 즉, 유성 기어(330)는 입력 기어(310) 및 출력 기어(320)와 각각 기어 결합됨으로써 감속 작용을 함과 동시에 구동력을 증대시킬 수 있도록 구성되어 있다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 구동 모터 시스템에 있어서, 기어 결합에 의한 동력 전달 구조를 확대하여 나타낸 단면도이다.
도 2를 참조하여 입력 기어(310), 출력 기어(320) 및 유성 기어(330)에 의한 동력 전달을 보다 구체적으로 살펴보면, 모터(200)의 회전자 축으로서 기능하는 입력 기어(310)로부터의 구동력이 기어 결합되어 있는 유성 기어(330a, 330b)로 전달될 수 있다. 이어서, 전달된 구동력은 유성 기어(330a, 330b)와 기어 결합되어 있는 출력 기어(320)로 전달될 수 있다.
즉, 도 2의 화살표로 표시된 루트로 모터로부터의 구동력이 전달되며, 이에 의해 구동력의 증대가 행해지게 된다.
적어도 하나의 유성 기어(330a, 330b)는 입력 기어(310) 및 출력 기어(320)를 지지하는 역할도 하기 때문에, 입력 기어(310) 및 출력 기어(320)를 효과적으로 지지하기 위해 2개 이상 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 동력 전달이 효과적으로 이루어지기 위해서는 입력 기어(310)와 출력 기어(320)의 동축 구조를 견고하제 지지할 필요성이 있기 때문에, 입력 기어(310)와 출력 기어(320)의 사이에 제 1 베어링(311)이 구비될 수 있다. 구체적으로, 도 2에서 보여지듯이, 입력 기어(310)는 출력 기어(320)와 오버랩되도록 축방향으로 연장되어 있고, 제 1 베어링(311)이 입력 기어(310)와 출력 기어(320)를 동심 지지하도록 설치될 수 있다.
또한, 출력 기어(320)의 모터 하우징(400) 측에 출력 기어(320)를 지지하는 제 2 베어링(321)이 설치될 수 있다. 제 2 베어링(321)은 출력 기어(320)의 축을 지지하기 위한 구성으로서, 제 1 베어링(311)과 제 2 베어링(321)을 구비함으로써, 입력 기어(310)와 출력 기어(320)를 안정적으로 동심 지지할 수 있다.
또한, 적어도 하나의 유성 기어(330)의 축방향의 양 단부에는 유성 기어(330)를 축방향으로 지지하는 제 3 베어링(331) 및 제 4 베어링(332)이 각각 설치될 수 있다.
도 2에서 보여지는 바와 같이, 유성 기어(330a, 330b)의 축방향 양 단부에 제 3 베어링(331a, 331b) 및 제 4 베어링(332a, 332b)을 설치함으로써, 출력 기어(320)와 유성 기어(330a, 330b)와의 축간 거리를 안정적으로 유지할 수 있다.
이상과 같은 본원의 실시예에 따른 전기 이동수단의 구동 모터 시스템에 따르면, 모터(200)로부터의 출력이 입력 기어(310)로 전달되고, 입력 기어(310)와 기어 결합된 적어도 하나의 유성 기어(330)로 전달되며, 적어도 하나의 유성 기어(330)와 기어 결합된 출력 기어(320)로 전달된 후에 출력 기어(320)와 연결된 휠로 전달됨으로써, 동력 전달이 이루어지게 될 수 있다.
특히, 입력 기어와 출력 기어를 안정적으로 동축 지지하면서 구동력이 전달되는 구조를 형성함으로써, 패키징을 최적화할 수 있고, 조립이 용이한 연결 구조를 가지는 구동 모터 시스템을 제공할 수 있다.
도 3은 유성 기어를 3개 포함하는 실시예에 따른 구동 모터 시스템에 있어서, 감속기의 기어 결합 구성을 나타낸 사시도이다.
도 3에서 보여지는 바와 같이, 유성 기어(330a, 330b, 330c)는 입력 기어(310)의 주위에 3개 구비될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 유성 기어(330a, 330b, 330c)가 입력 기어(310) 및 출력 기어(320)의 주위에 120도 간격으로 3개 설치됨으로써, 보다 안정적으로 입력 기어(310) 및 출력 기어(320)를 지지하면서 기어 결합될 수 있다.
또한, 각 유성 기어(330a, 330b, 330c)의 축방향 일단부에 제 3 베어링(331a, 331b, 331c)이 설치되어, 출력 기어(320)와 유성 기어(330)와의 축간 거리가 효과적으로 유지될 수 있다. 도 3에는 도시되어 있지 않으나, 본 실시예에서는 제 4 베어링(332)도 각 유성 기어의 축방향 타단부에 각각 설치되어, 3개가 설치되어 있을 수 있다.
도 4의 (a) 및 (b)는 본원의 일 실시예에 따른 구동 모터 시스템에 있어서, 인버터와 모터 하우징의 연결 구조를 나타낸 사시도이다.
인버터(100)는 배터리로부터 직류 전원을 인가받아 3상 교류 전원으로 변환하도록 구성되며, 변환된 상기 3상 교류 전원을 모터(200)에 공급하기 위한 3상 버스바(111)와 모터(200)의 위치 센서의 측정값을 피드백하기 위한 센서 커넥터(112)를 포함하고, 모터 하우징(400)에 구비된 터미널 블록(410)에 3상 버스바(111) 및 센서 커넥터(112)가 연결되어 있을 수 있다.
도 4의 (a) 및 (b)를 참조하여 보다 구체적으로 살펴보면, 인버터(100)에는 모터(200)를 동작하기 위한 전원 공급을 위한 3상 버스바(111)가 설치되어 있다. 도시되어 있는 바와 같이, 이러한 3상 버스바(111)는 3개의 버스바로 구성되어 있을 수 있다. 또한, 인버터(100)에는 모터(200)의 위치 센서 또는 온도 센서의 측정값을 피드백하기 위한 센서 커넥터(112)가 설치되어 있다.
한편, 모터 하우징(400)에는 하우징 측 버스바(411) 및 하우징 측 센서 커넥터(412)를 포함하는 터미널 블록(410)이 형성되어 있어, 상기 3상 버스바(111) 및 상기 센서 커넥터(112)가 상기 터미널 블로(410)에 연결될 수 있다. 또한, 모터 하우징(400)에는 인버터(100)와의 조립 시에 조립 위치를 고정하기 위한 적어도 하나의 위치핀(420)이 설치되어 있을 수 있다.
이에 따라, 나사(120)를 이용하여 인버터(100)를 모터 하우징(400)에 조립함에 있어서, 위치핀(420)으로 조립 위치를 고정하여 조립을 행하면, 인버터(100)의 3상 버스바(111)가 하우징 측 버스바(411)가 체결되며, 인버터(100)의 센서 커넥터(112)가 하우징 측 센서 커넥터(412)와 체결됨으로써, 조립이 용이한 3상 전원 및 센서 연결 구조를 제공할 수 있다.
이와 같은 연결 구조를 가짐으로써, 조립 공정의 단순화로 인해 조립 시간을 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 모터와 인버터 간 조립 및 분해가 용이하므로 부품의 교환이나 수리를 용이하게 행할 수 있는 작용효과도 발휘될 수 있다.
더욱이, 인버터, 모터 및 감속기를 일체화된 모듈 형태로 제조할 수 있으므로, 구동 모터 시스템의 전체 크기를 감소시킬 수 있으며, 와이어링에 필요한 부품을 감소시킬 수 있는 작용효과도 발휘될 수 있다.
도 5는 본원의 일 실시예에 따른 구동 모터 시스템에 있어서, 입력 기어와 출력 기어의 동축 구조, 및 모터의 위치를 감지하기 위한 자석 부재와 위치 센서의 구성을 확대하여 나타낸 단면도이다.
앞서 살펴본 바와 같이, 제 1 베어링(311)은 입력 기어(310)와 출력 기어(320)를 동심 지지하도록 설치되며, 제 2 베어링(321)이 출력 기어(320)를 지지하도록 설치되어 입력 기어(310)의 축과 출력 기어(320)의 축이 더욱 효과적으로 지지될 수 있다.
또한, 도 5를 참조하면, 제 1 베어링(311) 및 제 2 베어링(321)에 더하여, 입력 기어(310)의 모터(200) 측 단부의 반경 방향 외측에 제 5 베어링(312)이 설치될 수 있다. 또한, 제 1 베어링(311)과 제 5 베어링(312)의 사이에 제 6 베어링(313)이 추가로 설치되어 있을 수 있다.
이러한 제 5 베어링(312) 및 제 6 베어링(313)의 구성으로 인하여, 입력 기어(310)의 축이 더욱 견고하게 지지될 수 있고, 이에 따라 입력 기어(310)와 출력 기어(320)의 동축 구조가 더욱 효과적으로 유지될 수 있다.
또한, 도 5를 참조하면, 입력 기어(310)의 모터(200) 측 단부에는 자석 부재(500)가 설치되어 있을 수 있다. 이러한 자석 부재(500)는 입력 기어(310)에 일체로 조립될 수 있으며, 예를 들어 본딩 또는 압입에 의하여 입력 기어(310)에 설치될 수 있다.
또한, 자석 부재(500)와 대향하는 위치에 위치 센서(600)가 설치될 수 있으며, 자석 부재(500)와 위치 센서(600)에 의해 모터(200)의 위치가 측정될 수 있다.
구체적으로, 모터(200)의 구동에 의하여 입력 기어(회전자 축)(310)가 회전하면, 입력 기어(310)의 단부에 설치된 자석 부재(500)가 함께 회전하게 되며, 이에 따른 자석 부재(500)의 자속밀도의 변화를 상기 위치 센서(600)가 감지함으로써 입력 기어(310)의 위치가 감지될 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 본원의 실시예에 따르면, 복수의 베어링에 의하여 입력 기어(회전자 축)를 안정적으로 지지하여 동축 구조를 견고하게 유지할 수 있으며, 또한 안정적으로 지지된 입력 기어의 단부에 설치된 자석 부재와 이에 대향하여 설치되는 위치 센서에 의하여 모터의 위치를 더욱 정확하게 측정할 수 있다.
도 6의 (a)는 본원의 일 실시예에 따른 구동 모터 시스템에 있어서, 모터의 회전자 부분의 구체적인 구성을 확대하여 나타낸 단면도이고, 도 6의 (b)는 모터의 회전자와 축의 결합 구조에 있어서, 본원의 실시예에 따른 개선된 결합 구조를 나타낸 평면도이다.
도 6의 (a)를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 구동 모터 시스템에 있어서, 모터(200)는 회전자 축으로서 기능하는 입력 기어(310)와, 입력 기어의 주위에 설치된 회전자(210)를 포함할 수 있다.
또한, 입력 기어(310)와 회전자(210)의 사이에는 로터 허브(215)가 개재되어 있을 수 있다. 이러한 로터 허브(215)는 알루미늄 재료로 이루어져 있을 수 있다.
이와 관련하여, 도 6의 (b)를 참조하면, 종래 기술에 따른 모터의 회전자의 경우, 회전자의 축의 외주에 직접적으로 회전자가 결합되어 있다(도 6의 (b) 좌측 도면 참조). 그러나, 이러한 구조를 가지는 경우, 스틸을 포함하는 회전자의 부피가 크므로, 모터의 전체 중량이 무겁다는 문제점이 있다.
그러나, 본원의 실시예에서는 상대적으로 가벼운 알루미늄(Al) 재료로 이루어져 있는 로터 허브(215)를 입력 기어(310)와 회전자(210)의 사이에 설치함으로써, 회전자(210)가 차지하는 부피가 일반적인 모터의 회전자에 비해 감소됨으로써 모터의 전체 중량을 감소시킬 수 있다(도 6의 (b) 우측 도면 참조).
또한, 본원의 실시예에 따르면, 입력 기어(310)는 로터 허브(215)에 부분적으로 널링 압입되어 있을 수 있다.
도 6의 (a)를 참조하면, 입력 기어(310)는 로터 허브(215)와 접촉하는 일부분(도면 상의 우측 부분)이 널링 압입되어 있을 수 있으며, 일부분(도면 상의 좌측 부분)은 널링 압입되어 있지 않을 수 있다.
이에 따라, 로터 허브(215)와 접촉하는 입력 기어(310)의 부분은 널링부(310a) 및 가이드부(310b)를 포함할 수 있다. 도 6의 (a)에서 보여지듯이, 가이드부(310b)는 널링부(310a)에 비해 반경이 작게 형성되어 있다.
이와 같이 구성함으로써, 축방향으로 입력 기어(310)를 가이드하여 조립할 때에, 가이드부(310b)에 의해 입력 기어(310)가 축방향으로 가이드 되고, 가이드 된 상태에서 널링부(310a)에 의해 널링 압입이 진행됨으로써 동심 구조를 확보함과 함께 널링 압입의 공정 편의성을 도모할 수 있는 작용효과가 발휘될 수 있다.
도 7은 본원의 실시예에 따른 구동 모터 시스템을 포함하는 구동 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 7을 참조하면, 본원의 실시예에 따른 전기 이동수단의 구동 시스템(1)은, 전기 에너지를 저장하는 배터리(30)와, 페달의 구동 또는 스로틀의 작동에 의해 전기 에너지를 발생시키는 페달 모터 시스템(ePedal)(20)과, 전기 이동수단의 적어도 하나의 휠에 장착되어 상기 휠에 회전력을 제공하는 구동 모터 시스템(10)을 포함할 수 있다. 또한, 본원의 실시예에 따른 전기 이동수단의 구동 시스템(1)은, 운전자가 기어의 변속 등을 행할 수 있도록 조작할 수 있고 디스플레이를 포함하는 인터페이스(HMI)(40)를 포함할 수 있다.
또한, 구동 시스템(1)에 포함된 구동 모터 시스템(10)은, 배터리(30)로부터 직류 전원을 인가받아 교류 전원으로 변환하는 인버터(100)와, 구동력을 제공하는 모터(200)와, 모터(200)로부터 제공된 구동력을 증대시켜 전기 이동수단의 휠에 전달하는 감속기(300)를 포함할 수 있다.
구동 모터 시스템(10)에 관한 구체적인 구성은 앞서 상세히 설명한 바 있으므로, 여기서는 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
이러한 구동 모터 시스템(10)을 포함하는 구동 시스템(1)에 의하면, 전기 이동수단의 적어도 하나의 휠에 직접 장착되는 구동 모터 시스템의 패키징을 최적화할 수 있으므로, 소형의 전기 이동수단에도 적합한 구동 시스템을 제공할 수 있다고 하는 작용효과가 발휘될 수 있다.
이상과 같은 본원의 실시예에 따르면, 인버터, 모터 및 감속기를 하나의 일체화된 모듈로 제공할 수 있으므로, 구동 모듈 패키지를 최적화하여 전체 부피를 줄이고 공간 활용성을 극대화할 수 있으며, 와이어링에 필요한 부품도 감소시킬 수 있는 구동 모터 시스템 및 구동 시스템을 제공할 수 있다.
또한, 이상과 같은 본원의 실시예에 따르면, 모터 및 감속기의 동력 전달 구조에 있어서, 기어 결합 구조를 강건하게 형성할 수 있고, 입력축과 출력축이 동축인 동력 전달 구조를 안정적으로 제공할 수 있는 구동 모터 시스템 및 구동 시스템을 제공할 수 있다.
뿐만 아니라, 본원의 실시예에 따르면, 모터의 회전자에 있어서 회전자 축과 회전자 사이에 로터 허브를 설치하여 모터의 전체 중량을 저감할 수 있으며, 회전자 축을 로터 허브에 부분적으로 널링 압입함으로써, 동심 구조를 유지하면서도 널링 압입의 공정 편의성을 유지할 수 있다고 하는 작용효과도 발휘될 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 구동시스템
10: 구동 모터 시스템
20: 페달 모터 시스템(ePedal)
30: 배터리
40: 인터페이스(HMI)
100: 인버터
111: 3상 버스바
112: 센서 커넥터
200: 모터
210: 회전자
215: 로터 허브
220: 고정자
300: 감속기
310: 입력 기어
310a: 널링부
310b: 가이드부
311: 제 1 베어링
312: 제 5 베어링
313: 제 6 베어링
320: 출력 기어
321: 제 2 베어링
330: 유성 기어(카운터 기어)
331: 제 3 베어링
332: 제 4 베어링
400: 모터 하우징
410: 터미널 블록
420: 위치핀
500: 자석 부재
600: 위치 센서

Claims (20)

  1. 전기 이동수단의 구동 모터 시스템에 있어서,
    직류 전원을 인가받아 교류 전원으로 변환하는 인버터;
    구동력을 제공하는 모터; 및
    상기 모터로부터 제공된 구동력을 증대시켜 상기 전기 이동수단의 휠에 전달하는 감속기
    를 포함하고,
    상기 모터와 상기 감속기는 모터 하우징의 내부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 이동수단의 구동 모터 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 감속기는 입력 기어와 출력 기어를 포함하고,
    상기 입력 기어는 상기 모터의 회전자 축으로서 기능하며,
    상기 입력 기어의 축과 상기 출력 기어의 축은 동축인 것을 특징으로 하는 전기 이동수단의 구동 모터 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 감속기는 적어도 하나의 유성 기어를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 유성 기어는 상기 입력 기어로부터의 구동력을 전달받아 상기 출력 기어로 구동력을 전달하도록 상기 입력 기어 및 상기 출력 기어와 기어 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 이동수단의 구동 모터 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 유성 기어는 상기 입력 기어의 주위에 3개 구비되는 것을 특징으로 하는 전기 이동수단의 구동 모터 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 입력 기어는 상기 출력 기어와 오버랩되도록 축방향으로 연장되어 있고,
    상기 입력 기어와 상기 출력 기어의 사이에 상기 입력 기어와 상기 출력 기어를 동심 지지하는 제 1 베어링이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 이동수단의 구동 모터 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 출력 기어의 상기 모터 하우징 측에 상기 출력 기어를 지지하는 제 2 베어링이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 이동수단의 구동 모터 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 유성 기어의 축방향의 양 단부에는 상기 적어도 하나의 유성 기어를 지지하는 제 3 베어링 및 제 4 베어링이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 이동수단의 구동 모터 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 인버터는 직류 전원을 인가받아 3상 교류 전원으로 변환하도록 구성되며, 변환된 상기 3상 교류 전원을 상기 모터에 공급하기 위한 3상 버스바와 상기 모터의 위치를 측정하는 위치 센서의 측정값을 피드백하기 위한 센서 커넥터를 포함하고,
    상기 모터 하우징에 구비된 터미널 블록에 상기 3상 버스바 및 상기 센서 커넥터가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 이동수단의 구동 모터 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 입력 기어의 상기 모터 측 단부에는 자석 부재가 설치되어 있고,
    상기 자석 부재와 대향하는 위치에 상기 위치 센서가 설치되어, 상기 위치 센서에 의해 상기 모터의 위치가 측정되는 것을 특징으로 하는 전기 이동수단의 구동 모터 시스템.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 입력 기어의 상기 모터 측 단부의 반경 방향 외측에 상기 입력 기어를 지지하는 제 5 베어링이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 이동수단의 구동 모터 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 베어링과 상기 제 5 베어링의 사이에 상기 입력 기어를 지지하는 제 6 베어링이 추가로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 이동수단의 구동 모터 시스템.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 입력 기어와 상기 모터의 회전자와의 사이에 로터 허브가 개재되어 있고,
    상기 입력 기어는 상기 로터 허브에 부분적으로 널링 압입되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 이동수단의 구동 모터 시스템.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 로터 허브는 알루미늄 재료로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 전기 이동수단의 구동 모터 시스템.
  14. 전기 이동수단의 구동 시스템에 있어서,
    전기 에너지를 저장하는 배터리;
    페달의 구동 또는 스로틀의 작동에 의해 전기 에너지를 발생시키는 페달 모터 시스템; 및
    상기 전기 이동수단의 적어도 하나의 휠에 장착되어 상기 휠에 회전력을 제공하는 구동 모터 시스템
    을 포함하며,
    상기 구동 모터 시스템은, 상기 배터리로부터 직류 전원을 인가받아 교류 전원으로 변환하는 인버터; 구동력을 제공하는 모터; 및 상기 모터로부터 제공된 구동력을 증대시켜 상기 휠에 전달하는 감속기를 포함하고,
    상기 모터와 상기 감속기는 모터 하우징의 내부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 이동수단의 구동 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 감속기는 입력 기어와 출력 기어를 포함하고,
    상기 입력 기어는 상기 모터의 회전자 축으로서 기능하며,
    상기 입력 기어의 축과 상기 출력 기어의 축은 동축인 것을 특징으로 하는 전기 이동수단의 구동 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 감속기는 적어도 하나의 유성 기어를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 유성 기어는 상기 입력 기어로부터의 구동력을 전달받아 상기 출력 기어로 구동력을 전달하도록 상기 입력 기어 및 상기 출력 기어와 기어 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 이동수단의 구동 시스템.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 입력 기어는 상기 출력 기어와 오버랩되도록 축방향으로 연장되어 있고,
    상기 입력 기어와 상기 출력 기어의 사이에 상기 입력 기어와 상기 출력 기어를 동심 지지하는 제 1 베어링이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 이동수단의 구동 시스템.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 인버터는 직류 전원을 인가받아 3상 교류 전원으로 변환하도록 구성되며, 변환된 상기 3상 교류 전원을 상기 모터에 공급하기 위한 3상 버스바와 상기 모터의 위치를 측정하는 위치 센서의 측정값을 피드백하기 위한 센서 커넥터를 포함하고,
    상기 모터 하우징에 구비된 터미널 블록에 상기 3상 버스바 및 상기 센서 커넥터가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 이동수단의 구동 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 입력 기어의 상기 모터 측 단부에는 자석 부재가 설치되어 있고,
    상기 자석 부재와 대향하는 위치에 상기 위치 센서가 설치되어, 상기 위치 센서에 의해 상기 모터의 위치가 측정되는 것을 특징으로 하는 전기 이동수단의 구동 시스템.
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 입력 기어와 상기 모터의 회전자와의 사이에 로터 허브가 개재되어 있고,
    상기 입력 기어는 상기 로터 허브에 부분적으로 널링 압입되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 이동수단의 구동 시스템.
KR1020230076634A 2023-06-15 2023-06-15 전기 이동수단의 구동 모터 시스템 및 이를 포함하는 구동 시스템 Pending KR20240176195A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230076634A KR20240176195A (ko) 2023-06-15 2023-06-15 전기 이동수단의 구동 모터 시스템 및 이를 포함하는 구동 시스템
EP23190981.3A EP4477453A1 (en) 2023-06-15 2023-08-11 Driving motor system of electric mobility and driving system comprising the same
US18/241,205 US20240421657A1 (en) 2023-06-15 2023-08-31 Driving motor system of electric mobility and driving system comprising the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020230076634A KR20240176195A (ko) 2023-06-15 2023-06-15 전기 이동수단의 구동 모터 시스템 및 이를 포함하는 구동 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240176195A true KR20240176195A (ko) 2024-12-24

Family

ID=87797867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230076634A Pending KR20240176195A (ko) 2023-06-15 2023-06-15 전기 이동수단의 구동 모터 시스템 및 이를 포함하는 구동 시스템

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20240421657A1 (ko)
EP (1) EP4477453A1 (ko)
KR (1) KR20240176195A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220089973A (ko) 2020-12-22 2022-06-29 주식회사 만도 체인이 없는 전기자전거 구동 장치 및 그 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MY115442A (en) * 1994-08-04 2003-06-30 Honda Motor Co Ltd Motor with gear reducer
EP2562072B1 (de) * 2011-08-25 2015-03-04 Maxon Motor AG Elektrischer Radnabenantrieb für ein Fahrzeug, insbesondere ein Fahrrad
CN105966541B (zh) * 2016-07-01 2021-08-17 武汉天腾动力科技有限公司 自行车用中置电机
CN108725683A (zh) * 2018-06-29 2018-11-02 浙江超级电气科技有限公司 一种智能电动轮毂

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220089973A (ko) 2020-12-22 2022-06-29 주식회사 만도 체인이 없는 전기자전거 구동 장치 및 그 방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP4477453A1 (en) 2024-12-18
US20240421657A1 (en) 2024-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8742641B2 (en) Concentric motor power generation and drive system
US6380653B1 (en) Rotational power converter for hybrid electric vehicle
US8142317B2 (en) Power transmission apparatus of hybrid vehicle
CN101883935B (zh) 具有至少一个传动级的驱动装置
US7216732B2 (en) Shaft drive unit, in particular an electrical drive unit for driving a wheel shaft with a transverse shaft structure
US8795120B2 (en) Drive unit for electric bicycle
US20070290563A1 (en) Brushless motor with double rotors
WO2008007806A1 (fr) Module de moteur
US20150014073A1 (en) Drive unit for vehicle
CN109017271B (zh) 一种电动汽车及其动力驱动装置
KR100956767B1 (ko) 에이에프피엠과 알에프피엠 복합 모터 및 발전기
CN101569076A (zh) 用于多相旋转电机的定子、包括该定子的多相旋转电机和制造该定子的方法
CN113396523A (zh) 具有电动机的车辆用动力装置和具有发动机的带有发电机的车轮用轴承装置
KR20240176195A (ko) 전기 이동수단의 구동 모터 시스템 및 이를 포함하는 구동 시스템
US9000644B2 (en) Concentric motor power generation and drive system
JP2011172345A (ja) レゾルバセンサの固定構造
KR102560917B1 (ko) 인휠 구동장치
JP3047798B2 (ja) 車両用駆動装置
JPH0923509A (ja) 車両用駆動装置及びその駆動制御方法
JP3171082B2 (ja) 車両用駆動装置
CN202384910U (zh) 一种电动车齿轮电机
KR101091968B1 (ko) 동기 모터 회전자와 유도 모터 회전자를 단일 고정자 코어에 삽입한 이중 모터 및 이를 이용한 전기 운송수단의 구동 시스템
US20120049675A1 (en) Electric power generating differential
CN205440740U (zh) 一种驱动电机
CN219812047U (zh) 减速驱动装置

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20230615

PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20230720

Comment text: Request for Examination of Application

PG1501 Laying open of application