KR101667112B1

KR101667112B1 - Driving module for motor-driven car for children

Info

Publication number: KR101667112B1
Application number: KR1020140148125A
Authority: KR
Inventors: 민경균
Original assignee: (주)헤네스; 민경균
Priority date: 2014-10-29
Filing date: 2014-10-29
Publication date: 2016-10-18
Also published as: KR20160050284A

Abstract

본 발명은, 구동모터와 감속기, 그리고 차동장치가 일체화된 어린이 전동차용 구동모듈을 제공한다. 본 발명의 구동모듈은, 출력축에 출력축기어가 설치되는 구동모터와; 상기 구동모터를 지지하고, 제1케이싱과 제2케이싱이 결합하여 내부에 소정의 공간을 형성하는 케이싱; 상기 케이싱의 내부에 설치되고, 상기 출력축기어에서의 회전력을 감속시키는 다수의 감속 기어열; 그리고 상기 케이싱의 내부에 설치되고, 감속 기어열의 최종 기어와 맞물리는 링기어와, 차축에 연결되는 사이드기어를 포함하는 차동기어장치로 구성된다. 상기 사이드기어는 가로 방향 외측으로 연장되고, 다각형 결합공이 성형된 연장부를 구비하고, 상기 차축은 볼 형상으로 성형되고, 측면에서 볼 때 상기 다각형 결합공에 결합되는 다각형상을 가지는 내측단부와, 상기 내측단부의 외측에 전체 둘레에 성형되는 홈부분을 구비하는 죠인트에 의하여 상기 사이드기어와 연결된다. The present invention provides a drive module for a child train electric vehicle in which a drive motor, a speed reducer, and a differential device are integrated. A drive module according to the present invention comprises: a drive motor having an output shaft provided with an output shaft; A casing which supports the driving motor and which forms a predetermined space inside the first casing and the second casing; A plurality of reduction gear trains installed in the casing for reducing the rotational force in the output shaft gear; And a differential gear device including a ring gear installed inside the casing and meshing with the final gear of the reduction gear train, and a side gear connected to the axle. Wherein the side gear extends laterally outward and has an extended portion formed with a polygonal engagement hole, the axle is formed into a ball shape and has an inner end having a polygonal shape coupled to the polygonal engagement hole when viewed from the side, And is connected to the side gear by a joint having a groove portion formed around the entire periphery on the outside of the inside end portion.

Description

어린이용 전동차의 구동모듈{Driving module for motor-driven car for children}[0001] The present invention relates to a drive module for a motor vehicle,

본 발명은 어린이용 전동차의 구동모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터와 감속기구, 그리고 차동기어를 일체화시킴으로써, 전체적인 구성을 간략하게 함과 같이 사륜 구동에도 손쉽게 적용할 수 있는 전동차의 구동 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a drive module for a child electric vehicle, and more particularly, to a drive module for a train that can be easily applied to four-wheel drive as well as simplifying the overall structure by integrating a motor, a deceleration mechanism, and a differential gear .

일반적으로 어린이용 또는 유아용 전동차는 구동원으로 모터를 이용하고 있다. 즉 유아용 또는 어린이용으로써의 차량 자체의 중량 및 크기 제한 등으로 인하여 내연기관의 사용은 불가능하기 때문에, 배터리에 의하여 구동되는 모터를 구동원으로 사용하는 것이 일반적이다. 모터를 이용하여 어린이용 전동차를 주행시킬 경우, 모터와 휠 사이에는 다양한 동력 전달 구성이 구현될 수 있다. Generally, children's or infant electric vehicles use motors as driving sources. That is, since it is impossible to use the internal combustion engine due to limitation of the weight and size of the vehicle itself as a child or a child, it is general to use a motor driven by a battery as a drive source. When driving a child electric vehicle using a motor, various power transmission configurations can be implemented between the motor and the wheel.

예를 들면 한국 등록 특허 제10-1028834호에 의하면 각각의 휠 마다 구동모터가 장착하도록 구성하고 있다. 그러나 이와 같은 구성을 적용하는 경우에는 각각의 휠과 관련된 조향 및 현가 장치의 적용에 어려움이 뒤따를 수밖에 없다. 그리고 다수의 모터를 사용하는 것에 기인하는 제조 코스트의 상승도 단점으로 작용하게 됨은 물론이고, 다수의 모터에 기인하는 소음도 다소 단점으로 나타나게 된다.For example, Korean Patent Registration No. 10-1028834 discloses that a driving motor is mounted on each wheel. However, when such a configuration is applied, it is difficult to apply the steering and suspension devices related to each wheel. The increase in the manufacturing cost due to the use of a large number of motors is also a disadvantage, and the noise caused by a large number of motors is also a disadvantage.

다른 종래의 예로써 한국 특허 공개 제10-2014-0013448호에 의하면, 한 쌍의 후륜에 대하여 하나의 모터를 장착하여 동력을 전달하는 구성이 개시되어 있다. 그러나 이러한 종래 기술에서도, 모터에서의 휠까지의 동력 전달 중의 감속장치(자동차의 트랜스미션)와 현가 장치, 그리고 차동장치에 대해서는 구체적인 기술적 제안을 찾아볼 수 없다. As another conventional example, Korean Patent Laid-open Publication No. 10-2014-0013448 discloses a configuration in which a single motor is mounted on a pair of rear wheels to transmit power. However, even in this conventional technology, there is no specific technical proposal for the decelerating device (vehicle's transmission), the suspension device, and the differential device during power transmission from the motor to the wheel.

그리고 이와 같이 하나의 모터를 이용하여 전체적으로 주행을 일으키는 경우, 4류 구동을 구현하기 위해서는 전륜으로 동력을 전달하기 위한 동력전달축이 필요할 뿐만 아니라, 회전 시 발생하는 차륜차를 극복하기 위하여 비스코스 커플링이라는 별도의 기구가 장착되어야 하는 등 여러 가지 구성이 복잡해지는 단점을 가지고 있다. In order to realize the four-speed drive, a power transmission shaft for transmitting power to the front wheels is required. In addition, in order to overcome the wheel caused by the rotation, a viscous coupling Which requires a separate mechanism to be installed.

실제 자동차에 비하여 상대적으로 저속 주행을 위주로 하고 있기 때문에, 자동차에 상응하는 레벨의 기능은 필요로 하지 않지만, 어린이용 전동차에 있어서도 회전 시 차륜차를 극복하기 위한 차동장치, 그리고 다양한 도로 환경에 대한 주행 성능을 높일 수 있는 4륜 구동장치, 그리고 모터의 회전력을 필요로 하는 저속으로 감속하기 위한 감속 또는 트랜스미션 등과 같은 기본적인 성능을 갖추는 것이 바람직하다고 할 수 있다. Although it does not require the function of the level corresponding to the automobile because it focuses on the relatively low-speed driving compared to the actual vehicle, the differential device for overcoming the wheel during the rotation of the child train also runs on various road environments It is desirable to have basic performance such as a four-wheel drive capable of improving the performance, and a deceleration or transmission for decelerating at a low speed requiring the rotation of the motor.

본 발명의 제1목적은, 동력원이라고 할 수 있는 모터와 감속장치, 그리고 차동기어장치가 일체화된 구동모듈을 구현함으로써 상대적으로 간단한 구성을 가지는 어린이용 전동차의 구동장치를 제공하는 것이라고 할 수 있다. 이와 같이 본 발명의 구동모듈이 간단한 구성을 가진다고 함은, 실질적으로는 제조 경비를 저감시킬 수 있음은 물론이고 제조 공정의 단순화를 통한 생산성 향상을 의미한다고 할 수 있다. It is a first object of the present invention to provide a driving apparatus for a child electric vehicle having a relatively simple structure by implementing a driving module in which a motor, a speed reducer, and a differential gear device are integrated. The fact that the driving module of the present invention has a simple configuration can substantially reduce the manufacturing cost and can also mean an improvement in productivity by simplifying the manufacturing process.

본 발명의 제2목적은, 케이싱에 조립된 일체화된 구동모듈을 통하여, 현재 생산되는 다른 사양의 전동차에도 쉽게 적용할 수 있도록 함으로써, 부품의 호환성의 측면에서도 유리한 구동장치를 제공하는데 있다.A second object of the present invention is to provide a driving apparatus which is advantageous in terms of compatibility of parts by making it possible to easily apply the present invention to an electric vehicle of other specifications currently produced through an integrated drive module assembled in a casing.

본 발명의 제3목적은, 전동차의 전류 및/또는 후륜에 조향장치 및 현가장치의 적용이 손쉬운 구동장치를 제공하는데 있다고 할 수 있다. It is a third object of the present invention to provide a driving device in which the steering device and the suspension device can be easily applied to a current and / or a rear wheel of a train.

본 발명의 제4목적은, 상대적으로 간단한 구성을 가지는 4륜 구동 시스템을 완성할 수 있는 구동장치를 제공하는 것이다.A fourth object of the present invention is to provide a driving apparatus capable of completing a four-wheel drive system having a relatively simple structure.

본 발명의 제5목적은, 주행 시 감속 기어들에 의하여 발생하는 소음을 최소화할 수 있는 구동장치를 제공하는데 있다.A fifth object of the present invention is to provide a driving apparatus capable of minimizing noise generated by reduction gears during driving.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 구동모듈은, 출력축에 출력축기어가 설치되는 구동모터와; 상기 구동모터를 지지하고, 제1케이싱과 제2케이싱이 결합하여 내부에 소정의 공간을 형성하는 케이싱; 상기 케이싱의 내부에 설치되고, 상기 출력축기어에서의 회전력을 감속시키는 다수의 감속 기어열; 그리고 상기 감속 기어열의 최종 기어와 맞물리는 링기어와, 차축에 연결되는 사이드기어를 포함하는 차동기어장치를 포함하여 구성된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a drive module including: a drive motor having an output shaft gear mounted on an output shaft; A casing which supports the driving motor and which forms a predetermined space inside the first casing and the second casing; A plurality of reduction gear trains installed in the casing for reducing the rotational force in the output shaft gear; And a differential gear device including a ring gear engaged with the final gear of the reduction gear train and a side gear connected to the axle.

본 발명의 실시예에 의하면, 상기 감속기어열은, 출력축기어와 맞물리는 대기어부와 상기 대기어부와 일체로 성형된 소기어부를 구비하는 제1기어와, 상기 제1기어의 소기어부와 맞물리는 대기어부와 상기 대기어부와 일체로 성형된 소기어부를 구비하는 제2기어로 구성된다. 그리고 제2기어의 대기어부가 차동기어장치의 링기어와 맞물리게 설치된다.According to the embodiment of the present invention, the reduction gear train includes a first gear having an idler gear portion engaged with the output shaft gear and a scavenge fisher portion integrally formed with the idler gear portion, and a second gear meshed with the scavenge fisher portion of the first gear And a second gear having an idler portion and a scavenging portion formed integrally with the idler portion. And an idle gear portion of the second gear is provided so as to engage with the ring gear of the differential gear device.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 상기 구동모터는 케이싱의 외측면에 성형된 삽입지지부에 지지되고, 구동모터의 출력축 기어는 케이싱 내부에 위치되고 있다. According to another embodiment of the present invention, the drive motor is supported by an insert support formed on the outer surface of the casing, and the output shaft gear of the drive motor is positioned inside the casing.

그리고 본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 사이드기어는 가로 방향 외측으로 연장되고, 다각형 결합공이 성형된 연장부를 구비한다. 그리고 차축은, 볼 형상으로 성형되고, 측면에서 볼 때 상기 다각형 결합공에 결합되는 다각형상을 가지는 내측단부와, 상기 내측단부의 외측에 전체 둘레에 성형되는 홈부분을 구비하는 죠인트에 의하여 상기 사이드기어와 연결되도록 구성하고 있다. 여기서 죠인트의 구성을 차축의 내측단부에 직접 성형하는 것도 가능하다. According to another embodiment of the present invention, the side gears extend laterally outwardly, and the polygonal coupling hole has a molded extension portion. The axle is formed into a ball shape and is formed by a joint having an inner end portion having a polygonal shape to be engaged with the polygonal engagement hole when viewed from the side and a groove portion formed around the entire outer periphery of the inner end portion, And is connected to the gear. It is also possible to directly form the structure of the joint at the inner end of the axle.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 출력축기어, 제1기어의 대기어부 및 소기어부, 그리고 제2기어의 대기어부 및 소기어부 중에서 적어도 일부는 헬리컬 기어로 성형되고, 나머지는 평기어로 성형된다. 예를 들면 구동모터의 출력축기어, 제1기어, 그리고 제1기어의 대기어부까지는 감속비가 크기 때문에 헬리컬기어로 성형하여 소음을 저감하고, 그 이외의 부분은 평기어로 성형할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, at least a part of the output shaft gear, the idler and scavenging unit of the first gear, and the idler and scavenging unit of the second gear are formed into helical gears and the rest are formed into spur gears . For example, since the gear ratio of the output shaft gear, the first gear, and the first gear of the drive motor is large, it is possible to reduce the noise by molding the helical gear, and the other parts can be formed into a spur gear.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 하나의 케이싱을 이용하여 구동원인 모터와, 감속을 위한 감속 기어열(변속장치), 그리고 차동장치를 모듈화하고 있음을 알 수 있다. 즉, 전동차의 주행을 위한 중요 부품을 이와 같이 모듈화하는 것에 의하여 전동차의 구성 부품을 전체적으로 감소시킴과 동시에 이에 따라 제조 공정의 단순화를 통한 생산성 향상의 효과를 가진다고 할 수 있다. According to the present invention having such a configuration, it can be seen that the motor serving as the driving source, the reduction gear train for reducing speed (transmission device), and the differential device are modularized using one casing. That is, modularization of important parts for traveling of the electric vehicle reduces overall components of the electric vehicle, thereby improving the productivity by simplifying the manufacturing process.

그리고 본 발명에 의하면, 하나의 케이싱으로 모듈화된 것은 다른 사양의 전동차에도 쉽게 적용할 수 있음은 당연하다. 예를 들면 다른 사양의 전동차에 본 발명의 구동모듈을 적용하는 경우, 실질적으로 차축만이 연결되고, 다른 부분은 샤시 또는 프레임 등에 지지되면 충분한 것이기 때문에 상대적으로 용이하게 적용할 수 있음을 알 수 있다. 따라서 본 발명의 구동모듈을 통하여, 현재 생산되는 다른 사양의 전동차에도 쉽게 적용할 수 있어서, 부품의 호환성의 측면에서도 유리함은 물론이고, 전체적인 수리 및 사후 관리의 측면에서도 상당한 효과를 기대할 수 있을 것이다. According to the present invention, it is a matter of course that a module which is modularized into one casing can be easily applied to a train of different specifications. For example, when the drive module of the present invention is applied to a train of different specification, it can be understood that it is relatively easy to apply the drive module because only the axle is substantially connected and the other part is supported on a chassis or a frame . Accordingly, the present invention can be easily applied to other types of electric trains manufactured by the present invention through the drive module of the present invention, so that it is advantageous not only in terms of component compatibility but also in terms of overall repair and follow-up management.

본 발명에 구동모듈에 의하면, 한 쌍의 전류 및/또는 후륜의 중앙 부분에 구동모듈을 장착하여 차축에 연결함으로써, 휠의 조향장치 및 현가장치의 적용이 보다 손쉽게 구현될 수 있을 것으로 기대된다. According to the driving module of the present invention, it is expected that the application of the steering device and the suspension device of the wheel can be realized more easily by attaching the driving module to the axle of the pair of current and / or rear wheels.

또한 본 발명의 구동모듈을 전륜 및 후륜에 각각 적용하게 되면, 실질적으로 보다 간단하게 4륜 구동 시스템을 완성할 수 있는 구동장치를 제공하는 것이다. 예를 들면 4륜 구동 시스템을 구현하기 위한 동력전달축 및 이러한 동력전달축에 수반되어야 하는 비스코스 커플링 등의 구성을 생략할 수 있음은 물론이고, 구동모듈이 자체적으로 차동기어장치를 구비하고 있기 때문에 보다 간단하게 4륜 시스템을 구현할 수 있을 것으로 기대된다. Further, when the drive module of the present invention is applied to the front wheel and the rear wheel, respectively, it is possible to substantially complete the drive system capable of completing the four-wheel drive system. For example, the configuration of the power transmission shaft for implementing the four-wheel drive system and the viscous coupling that is to be accompanied by the power transmission shaft can be omitted. In addition, since the drive module itself includes the differential gear device Therefore, it is expected that a four-wheel system can be implemented more simply.

그리고 본 발명에 의하면, 출력축기어에서 차동기어장치의 링기어에 이르는 기어를 통한 동력전달에서, 감속비가 큰 일부 구간은 헬리컬 기어로 성형함으로써 기어의 접촉에 의하여 발생하는 소음을 최소화할 수 있을 것으로 기대되고, 이는 주행의 정숙성을 충분히 확보할 수 있는 효과로 이어질 것이다. According to the present invention, in the transmission of power through the gear from the output shaft gear to the ring gear of the differential gear unit, it is expected that noise generated by the contact of gears can be minimized by forming a certain section with a large reduction ratio in a helical gear This will lead to an effect of sufficiently securing the quietness of running.

도 1은 샤시를 제외한 본 발명의 구동모듈의 적용 예시 사시도.
도 2는 본 발명의 구동모듈의 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 구동모듈의 적용 상태 예시 사시도.
도 4는 본 발명의 구동모듈 중에서 차축과 관련된 부분의 확대 사시도.1 is a perspective view of an application example of a drive module of the present invention except a chassis;
2 is an exploded perspective view of the drive module of the present invention;
3 is a perspective view illustrating an application state of the drive module of the present invention.
4 is an enlarged perspective view of a part related to an axle among driving modules of the present invention.

다음에는 도면에 도시한 실시예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 도 1은 각각 한 쌍의 전륜(2) 및 후륜(4)에 각각 적용되는 본 발명의 구동모듈(100)을 예시적으로 도시하고 있다. 본 발명의 구동모듈(100)은, 동력전달 계통에서, 구동원이라고 할 수 있는 구동모터(120)에서 각각의 휠(2,4)에 동력을 전달하는 차축까지를 포함하는 개념의 모듈이라고 할 수 있다. 이와 같은 구동모듈(100)을 제외하고, 휠의 조향을 위한 조향장치 및 현가장치 등은 본 발명과는 직접적인 관련이 없는 것이어서, 이들에 대한 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on the embodiments shown in the drawings. Fig. 1 exemplarily shows a driving module 100 of the present invention, which is applied to a pair of front wheels 2 and rear wheels 4, respectively. The drive module 100 of the present invention can be considered as a concept module including an axle for transmitting power to each of the wheels 2 and 4 in a drive motor 120, have. Except for the driving module 100, the steering device and the suspension device for steering the wheels are not directly related to the present invention, and a description thereof will be omitted.

본 발명의 구동장치는, 구동원으로써의 구동모터(120)과, 상기 구동모터가 외측에 설치된 케이싱(102a,102b)을 포함한다. 상기 케이싱은 대략적으로 대칭인 형태로 분해 조립 가능한 제1케이싱(102a)과 제2케이싱(102b)이 결합하여 전체적으로 내부에 소정의 공간을 가지는 케이싱을 형성하게 된다. 그리고 구동모터(120)는 케이싱(102a,102b)의 외측에 결합되어 지지되는데, 예를 들면 원통형의 구동모터(120)가 원통형의 삽입지지부(104)에 삽입된 상태로 지지된다. The driving apparatus of the present invention includes a driving motor 120 as a driving source and a casing 102a, 102b provided outside the driving motor. The first casing 102a and the second casing 102b, which can be disassembled and assembled into a substantially symmetrical shape, are combined with each other to form a casing having a predetermined space as a whole. The drive motor 120 is coupled to and supported by the outer sides of the casings 102a and 102b. For example, a cylindrical drive motor 120 is supported in a state of being inserted into the cylindrical insertion support portion 104.

도시한 실시예에 있어서, 상기 구동모터(120)는 케이싱(102a,102b)의 외측에 지지되고 있으나, 구동모터(120)는 케이싱(102a,102b)의 내측에 설치되는 것도 가능하다. 도시한 바와 같이 케이싱의 외측에 구동모터(120)가 지지되는 경우에도, 구동모터의 출력축에 설치되는 출력축기어(122)는 케이싱(102a,102b)의 내측에 위치하여, 후술하는 제1기어(112)와 맞물려야 할 것임은 당연하다. In the illustrated embodiment, the driving motor 120 is supported outside the casings 102a and 102b, but the driving motor 120 may be installed inside the casings 102a and 102b. The output shaft gear 122 provided on the output shaft of the drive motor is located inside the casings 102a and 102b so that the first gear 112).

그리고 상기 케이싱(102a,102b)의 내부에는, 감속을 위한 감속기로써 기능을 가지는 다수의 감속 기어열(110)과, 상기 감속 기어열(110)을 통하여 감속된 회전수를 가지고 차축(160)(도 3 참조)에 전달하기 위한 차동기어장치(140)가 설치되어 있다. 즉, 본 발명에서는, 구동원(모터), 감속장치(기어열), 그리고 차동기어장치(140)가 하나의 케이싱(102a,102b)에 결합되어 모듈화되어 있다고 할 수 있다. 그리고 이러한 하나의 구동모듈(100)을 이용하여, 한 쌍의 전륜(2)을 구동시키거나 한 쌍의 후륜(4)을 구동시킬 수 있다. 그리고 이러한 구동모듈(100)을 전륜(2) 및 후륜(4)에 동시에 설치하게 되면, 4륜 구동 전동차를 구현하게 되는 것이고 이는 도 1에 도시한 바와 같다. 이와 같이 구동모듈(100)을 전륜 및 후륜에 동시에 적용하게 되면, 종래와 같이 4륜 구동을 구현하기 위한 별도의 동력전달축이 불필요하게 됨은 물론이고, 이러한 동력전달축에 설치해야 되는 비스코스 커플링 등의 부품도 생략할 수 있게 되는 것은 당연하다. A plurality of reduction gear trains 110 having a function as a speed reducer for decelerating and a plurality of reduction gear trains 110 having a reduced rotation speed through the reduction gear train 110 are provided in the casings 102a, (See FIG. 3). That is, in the present invention, it can be said that the drive source (motor), the speed reducing device (gear train), and the differential gear device 140 are coupled to one casing 102a and 102b and are modularized. The one driving module 100 can be used to drive the pair of front wheels 2 or drive the pair of rear wheels 4. When the driving module 100 is installed on the front wheel 2 and the rear wheel 4 at the same time, a four-wheel drive electric motor is realized, as shown in FIG. When the driving module 100 is applied to both the front and rear wheels, a separate power transmission shaft for implementing four-wheel drive is unnecessary, and a viscous coupling And the like can be omitted.

다음에는 감속장치로써의 기능을 가지는 기어열(110)에 대하여 살펴보기로 한다. 상기 기어열(110)은 구동모터(120)에서 동력을 전달받는 제1기어(112)와, 상기 제1기어(112)와 맞물려 동력을 전달받는 제2기어(114)로 구성되고, 이러한 기어(112,114)를 통하여 동력이 전달되면서 회전수는 감속된다. 상기 제1기어(112)와 제2기어(114)는, 케이싱의 내부에서 회전 가능하게 지지되는데 예를 들면 케이싱의 내측에 지지되는 회전축(112s,114s)에 의하여 지지되고 있다.Next, a gear train 110 having a function as a reduction gear will be described. The gear train 110 includes a first gear 112 receiving power from the drive motor 120 and a second gear 114 meshing with the first gear 112 to receive power, The power is transmitted through the first and second clutches 112 and 114, and the number of rotations is reduced. The first gear 112 and the second gear 114 are rotatably supported inside the casing and are supported by rotation shafts 112s and 114s supported inside the casing, for example.

그리고 상기 제1기어(112) 및 제2기어(114)는 모두 이단기어로 구성된다. 즉 제1기어(112)는 대기어부(112a)와 소기어부(112b)가 일체로 성형된 것으로, 합성수지로 성형될 수 있다. 제2기어(114)는 대기어부(114a)와 소기어부(114b)가 일체로 성형된 것으로 이 역시 합성수지로 성형될 수 있다. 상기 제1기어(112) 및 제2기어(114)는 금속재로 성형되는 것도 가능함은 당연하다. 제1기어(112)의 대기어부(112a)는, 구동모터(120)의 출력축에 결합된 출력축기어(122)와 맞물린다. 그리고 제1기어(112)의 소기어부(112b)는 제2기어(114)의 대기어부(114a)와 맞물려 있다. The first gear 112 and the second gear 114 are both formed of two-stage gears. That is, the first gear 112 is formed integrally with the idler part 112a and the scavenging part 112b, and can be formed of synthetic resin. The second gear 114 is formed integrally with the idler part 114a and the scavenging part 114b, and can also be formed of synthetic resin. It is a matter of course that the first gear 112 and the second gear 114 may be formed of a metallic material. The idler portion 112a of the first gear 112 is engaged with the output shaft gear 122 coupled to the output shaft of the drive motor 120. [ And the scavenging portion 112b of the first gear 112 is engaged with the idler portion 114a of the second gear 114. [

다음에는 도 3 및 도 4를 같이 참고하면서 본 발명 모듈의 차동기어장치 등에 대하여 살펴보기로 한다. 상기 기어열(110)의 회전은 차동기어장치(140)로 전달된다. 즉, 제2기어(114)의 소기어부(114b)는 차동기어장치(140)의 링기어(142)와 맞물려 있다. 차동기어장치(140)에 의하면, 외측면을 형성하고 있는 링기어(142)와, 상기 링기어(142)의 내부에 설치되는 4개의 피니언기어(144)가, 링기어(142)의 내부에서 반지름방향으로 90도의 간격으로 배치되어 있는 피니언축(145)에 회전 가능하게 지지되고 있다. 그리고 상기 4개의 피니언기어(144)의 양측면(휠이 위치하는 주행 방향의 가로 방향 측면)에는 한 쌍의 사이드기어(146)가 상기 4개의 피니언기어(144)와 맞물려 있다. 상기 사이드기어(146)는 실질적으로 차축(160)에 동력을 전달하는 것이라고 할 수 있고, 예를 들면 상기 사이드기어(146)의 외측으로 연장된 연장부(148)에는 한 쌍의 휠과 각각 연결되는 차축(160)이 결합된다. Next, the differential gear unit of the module of the present invention will be described with reference to FIG. 3 and FIG. The rotation of the gear train (110) is transmitted to the differential gear device (140). That is, the gear unit 114b of the second gear 114 meshes with the ring gear 142 of the differential gear unit 140. According to the differential gear device 140, the ring gear 142 forming the outer side surface and the four pinion gears 144 provided inside the ring gear 142 are arranged in the ring gear 142 And is rotatably supported by a pinion shaft 145 disposed at an interval of 90 degrees in a radial direction. A pair of side gears 146 are engaged with the four pinion gears 144 on both side surfaces of the four pinion gears 144 (lateral side surfaces in the traveling direction in which the wheels are located). The side gear 146 is a substantially transmitting power to the axle 160. For example, the extended gear 148 extending outwardly of the side gear 146 is connected to a pair of wheels The axle 160 is engaged.

여기서 상기 차동기어장치(140)의 내부 구조 및 그 동작 원리는 실질적으로 공지된 것이고 현재 차량에 적용되고 있는 것이다. 그리고 이와 같은 차동기어장치(140)는, 예를 들면 한 쌍의 전륜이 회전하면서 전동차가 주행할 때, 회전 시 발생하는 차륜차를 극복할 수 있도록 일측의 회전수가 감소하면 그에 대응하여 타측의 회전수가 증가하는 동작 원리를 가지고 있음은 당연하다. 즉 상기 차동기어장치(140) 자체의 구성은 공지된 것이고, 한 쌍의 휠 중에서 저항을 받는 휠의 회전수가 감소하면, 그에 상응하여 저항이 작은 휠의 회전수가 증가하는 원리는 현재 자동차에 적용되는 것과 동일하다고 할 수 있다. Here, the internal structure of the differential gear device 140 and its operation principle are substantially known and are currently applied to a vehicle. When the number of revolutions of one side is reduced so as to overcome a wheel difference generated when the electric motor vehicle travels while a pair of front wheels is rotating, for example, such a differential gear device 140 rotates counterclockwise It is natural to have an operating principle that increases in number. That is, the configuration of the differential gear unit 140 itself is well known, and the principle that the number of revolutions of a wheel having resistance is increased corresponding to a decrease in the number of revolutions of a wheel receiving resistance among a pair of wheels, .

본 발명에 의하면, 상기 사이드기어(146)의 외측으로는 한 쌍의 차축(160)이 결합되어, 예를 들면 전륜 또는 후륜을 구성하는 한 쌍의 휠을 회전시키게 된다. 여기서 상기 차축(160)은, 전류 또는 후륜에 연결되는 현가장치 및 조향장치의 조작에 대응하여 상기 사이드기어(146)와 결합되는 부분이 관절 운동 가능하게 구성되어야 한다. According to the present invention, a pair of axles 160 are coupled to the outside of the side gear 146, for example, to rotate a pair of wheels constituting the front wheel or the rear wheel. Here, the axle 160 should be constructed so that a portion of the axle 160 coupled to the side gear 146 in response to the operation of the suspension or steering apparatus connected to the current or the rear wheel can be articulated.

이를 위하여 본 발명에서는 상기 차축(160)의 내측[사이드기어(146) 측]에 결합되는 죠인트(180)의 내측단부를 볼 형상으로 성형하되 전후방향(차의 주행 방향을 기준으로 할 때)의 단면이 다각형을 가지도록 성형하고 있다. 즉, 상기 볼 형상의 내측단부(182)는 전후 방향으로 다각형(도시한 실시예에서는 육각형)의 단면을 가질 수 있도록 하고, 내측단부(182)의 외측에는 홈부분(184)을 형성하여 차축이 사이드기어(146)를 중심으로 관절 운동을 할 때 간섭이 발생하지 않도록 하고 있다. To this end, in the present invention, the inner end of the joint 180 coupled to the inside (the side gear 146 side) of the axle 160 is formed into a ball shape, And has a polygonal cross-section. In other words, the ball-shaped inner end portion 182 can have a polygonal (hexagonal in the illustrated embodiment) cross section in the front-rear direction and the groove portion 184 is formed outside the inner end portion 182, So that interference does not occur when performing the joint motion around the side gear 146.

그리고 상기 사이드기어(146)은 실질적으로 차동기어장치(140)의 출력축이라고 할 수 있고, 외측으로 연장된 연장부(148)에 성형된 다각형 결합공(149)를 통하여 죠인트(180)와 또는 차축(160)과 연결된다. 도시한 실시예에서와 같이, 상기 다각형 결합공(149)은, 죠인트(180)의 볼 형상의 내측단부(182)와 동일한 다각형 단면을 가지는 구멍, 즉 육각 구멍으로 성형되어 있다. The side gear 146 may be substantially the output shaft of the differential gear unit 140 and may be connected to the joint 180 via the polygonal coupling hole 149 formed in the extended portion 148 extending outwardly, (Not shown). As in the illustrated embodiment, the polygonal coupling hole 149 is formed with a hole, that is, a hexagonal hole, having the same polygonal cross-section as the ball-shaped inner end 182 of the joint 180.

따라서 볼 형상의 내측단부(182)는 상기 다각형 결합공(149)에 삽입될 수 있음은 당연하다. 그리고 이렇게 볼 형상의 내측단부(182)가 사이드기어(146)의 다각형 결합공(149)에 결합된 상태에서, 차축(160)은 상하 방향과 같이 적어도 일 방향으로 관절 운동이 가능하게 된다. 이러한 구성은, 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 실질적으로 현가 장치(Sa) 및 조향 장치(Sb)의 설치 및 기능에 아주 유리한 점으로 작용하게 될 것이다. 그리고 볼 형상의 내측단부(182)에서 지름이 가장 큰 부분은, 상기 다각형 결합공(149)에 결합되어 회전력의 전달에 전혀 문제가 발생하지 않음은 당연하다. Therefore, it is natural that the inner end portion 182 of the ball shape can be inserted into the polygonal coupling hole 149. In a state in which the inner end portion 182 of the ball shape is engaged with the polygonal coupling hole 149 of the side gear 146, the axle 160 is allowed to perform the joint motion in at least one direction as shown in the vertical direction. This configuration will be very advantageous for the installation and function of the suspension device Sa and the steering device Sb substantially as seen in Fig. It is a matter of course that the portion having the largest diameter at the inner end portion 182 of the ball shape is coupled to the polygonal coupling hole 149 so that no problem arises in transmitting the rotational force.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는 구동모터(120)의 회전력이, 출력축기어(122)에서 제1기어(112) 및 제2기어(114)를 통하여 차동기어장치(140)의 링기어(142)를 통하여 원하는 감속비로 감속된 형태로 출력될 수 있음을 알 수 있다. 이렇게 감속된 회전수를 가지는 출력은, 다시 차동기어장치(140)을 거치면서, 차동 기능이 더 해진 상태로 사이드기어(146)를 통하여 차축(160)으로 출력된다. 그리고 상기 차축(160)은 케이싱을 관통한 상태로 설치되어, 외측 단부가 전륜 또는 후륜에 연결되어 회전력을 휠에 전달하게 된다. As described above, in the present invention, the rotational force of the drive motor 120 is transmitted from the output shaft gear 122 through the first gear 112 and the second gear 114 to the ring gear 142 of the differential gear unit 140 Can be output in a decelerated manner at a desired reduction ratio. The output having the reduced number of revolutions is output to the axle 160 via the side gear 146 while the differential function is added, again through the differential gear device 140. The axle 160 is installed to penetrate the casing, and the outer end of the axle 160 is connected to the front wheel or the rear wheel to transmit the rotational force to the wheel.

여기서 본 발명의 구동모듈의 구성을 실제 자동차와 비교하여 살펴보면, 모터는 엔진에 대응하고, 기어열(110)은 트랜스미션에 대응하고, 차동기어장치(140)는 실제 차동장치와 대응함을 알 수 있다. 본 발명에서는 이와 같이 다수의 부분을 모듈화하여 하나의 케이싱을 통하여 구현함으로써, 상술한 바와 같은 여러 가지 목적 및 작용효과를 가질 수 있음을 알 수 있다. Here, the structure of the drive module according to the present invention is compared with an actual vehicle. It can be seen that the motor corresponds to the engine, the gear train 110 corresponds to the transmission, and the differential gear device 140 corresponds to the actual differential device . In the present invention, it can be seen that the above-described various objects and effects can be obtained by modularizing a plurality of parts and implementing them through a single casing.

다음에는 도 2를 참조하면서, 소음 저감을 위한 구성에 대하여 살펴보기로 한다. 상술한 바와 같이 본 발명에서는 기어열(110)을 이용하여 소정의 감속기구를 구성하고 있음을 알 수 있다. 이러한 기어열(110)의 전후에서는 기어의 각 치형의 접촉 및 분리 과정에서 소음이 발생하는 것은 사실이고, 평기어(spur gear)는 특히 소음의 측면에서 그리 바람직하지 않다고 알려져 있다. Next, a configuration for noise reduction will be described with reference to FIG. As described above, in the present invention, it can be seen that the gear train 110 is used to constitute a predetermined deceleration mechanism. It is true that noises are generated in the process of contacting and separating the teeth of the gears before and after the gear train 110, and spur gear is known to be particularly undesirable in terms of noise.

따라서 본 발명에서는 일부의 기어를 헬리컬 기어로 구성함으로써, 소음을 저감시키고자 하고 있다. 예를 들면 구동모터(120)의 출력축에 고정된 출력축기어(122)와, 제1기어(112)의 대기어부(112a) 및 소기어부(112b), 그리고 제2기어(114)의 대기어부(114a)를 헬리컬 기어로 성형하면 소음의 측면에서는 더욱 유리함은 당연하다고 할 수 있다. 그리고 제1기어(114)의 소기어부(114b) 및 링기어(142)는 평기어로 구성할 수 있을 것이다. Therefore, in the present invention, a part of the gears is constituted by helical gears to reduce noise. For example, an output shaft gear 122 fixed to the output shaft of the drive motor 120, an idler part 112a and a scavenging part 112b of the first gear 112 and an idler part 114a are formed into helical gears, it is natural that it is more advantageous in terms of noise. The spur gear unit 114b and the ring gear 142 of the first gear 114 may be configured as spur gears.

즉, 본 발명에서는 감속비가 크게 작용하는 기어 연결 부분에서는 헬리컬 기어를 이용하여 소음의 문제를 해결하고, 일정 수준 이상의 감속이 이루어진 후에는 평기어를 사용함으로써, 소음 및 동력전달이 측면에서 가장 바람직한 구성을 이루고 있다고 할 수 있다. That is, in the present invention, the problem of noise is solved by using the helical gear in the gear connecting portion where the reduction ratio is largely applied, and after the deceleration of a certain level or more is made, the spur gear is used, .

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 구동모듈(100)은, 한 쌍의 전륜(2)만을 구동하도록 설치되는 것도 가능하고, 한 쌍의 후륜(4)만을 구동하도록 설치되는 것도 가능할 것이다. 그리고 도 1에 도시한 바와 같이, 전륜(2) 및 후륜(4)에 같이 설치하게 되면, 실질적으로 4륜 구동 방식의 전동차를 구현하는 것이 가능하게 된다. 이와 같이 본 발명의 구동모듈(100)을 이용하여 4륜 구동을 구현하게 되면, 종래와 같이 4륜 구동을 위한 동력전달축의 구성이 생략될 수 있고, 차륜차를 극복하기 위한 비스코스 커플링 등의 복잡한 구성요소를 생략할 수 있음을 알 수 있다. The driving module 100 according to the present invention having the above-described configuration can be installed to drive only the pair of front wheels 2, and can also be installed to drive only the pair of rear wheels 4. [ As shown in Fig. 1, when the front wheel 2 and the rear wheel 4 are installed together, it is possible to realize a substantially four-wheel-drive electric vehicle. When the four-wheel drive is implemented using the drive module 100 of the present invention, the structure of the power transmission shaft for four-wheel drive can be omitted, and a viscous coupling for overcoming the wheel difference It can be seen that complex components can be omitted.

이상과 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 다른 여러 가지 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명은 첨부한 특허청구의 범위에 기초하여 그 보호범위가 해석되어야 할 것이다. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. will be.

2 ..... 전륜
4 ..... 후륜
100 ..... 구동모듈
110 ..... 감속기어열
112 ..... 제1기어
114 ..... 제2기어
112a, 114a ..... 대기어부
112b, 114b ..... 소기어부
140 ..... 차동기어장치
142 ..... 링기어
144 ..... 피니언기어
145 ..... 피니언축
146 ..... 사이드기어
148 ..... 연장부
149 ..... 다각형 결합공
160 ..... 차축
180 ..... 죠인트
182 ..... 볼형 내측단부
184 ..... 홈부분2 ..... front wheel
4 ..... rear wheel
100 ..... drive module
110 ..... Reduction gear train
112 ..... first gear
114 ..... second gear
112a, 114a ..... atmospheric fisher
112b, 114b, ...,
140 ..... Differential gear unit
142 ..... ring gear
144 ..... pinion gear
145 ..... Pinion shaft
146 ..... side gear
148 ..... extension
149 ..... polygonal joining ball
160 ..... axle
180 ..... joint
182 ..... ball type inner end
184 ..... groove portion

Claims

출력축에 출력축기어가 설치되는 구동모터와;
상기 구동모터를 외측에서 지지하고, 제1케이싱과 제2케이싱이 결합하여 내부에 소정의 공간을 형성하는 케이싱;
상기 케이싱의 내부에 설치되고, 상기 출력축기어에서의 회전력을 감속시키는 다수의 감속 기어열; 그리고
상기 케이싱의 내부에 설치되고, 상기 감속 기어열의 최종 기어와 맞물리는 링기어와, 차축에 연결되는 사이드기어를 포함하는 차동기어장치로 구성되고;
상기 사이드기어는 가로 방향 외측으로 연장되고, 다각형 결합공이 성형된 연장부를 구비하고;
상기 차축은, 볼 형상으로 성형되고 측면에서 볼 때 상기 사이드기어의 다각형 결합공에 결합되는 다각형상을 가지는 내측단부와, 상기 내측단부의 외측에 전체 둘레에 성형되는 홈부분을 구비하는 죠인트에 의하여 상기 사이드기어와 연결되며;
상기 구동모터는 케이싱의 외측면에 성형된 삽입지지부에 지지되고, 구동모터의 출력축 기어는 케이싱 내부에 위치되는 어린이용 전동차의 구동모듈.
A drive motor in which an output shaft gear is installed on an output shaft;
A casing which supports the driving motor from the outside and which forms a predetermined space in the first casing and the second casing by engaging with each other;
A plurality of reduction gear trains installed in the casing for reducing the rotational force in the output shaft gear; And
A differential gear device including a ring gear installed inside the casing and meshing with the final gear of the reduction gear train, and a side gear connected to the axle;
The side gears extending laterally outwardly, the polygonal engagement holes having formed extensions;
Wherein the axle is formed by a joint having an inner end formed in a ball shape and having a polygonal shape to be engaged with a polygonal engagement hole of the side gear when viewed from the side and a groove portion formed around the outer periphery of the inner end, Connected to the side gears;
Wherein the driving motor is supported by an insertion support formed on an outer surface of the casing and the output shaft gear of the driving motor is positioned inside the casing.

제 1 항에 있어서, 상기 감속기어열은, 출력축기어와 맞물리는 대기어부(112a)와 상기 대기어부와 일체로 성형된 소기어부(112b)를 구비하는 제1기어와, 상기 제1기어의 소기어부와 맞물리는 대기어부(114a)와 상기 대기어부와 일체로 성형된 소기어부(114b)를 구비하는 제2기어로 구성되고, 상기 대기어부(114a)가 차동기어장치의 링기어와 맞물리게 설치되는 어린이용 전동차의 구동모듈.
The transmission according to claim 1, wherein the reduction gear train comprises: a first gear having an idler (112a) engaged with the output shaft gear and a gear (112b) integrally formed with the idler, And a second gear having an idler part 114a engaged with a fisher part and a scavenge fisher part 114b integrally formed with the idler part. The idler part 114a is provided so as to engage with the ring gear of the differential gear device Driving modules for children's electric trains.

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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 출력축기어, 제1기어의 대기어부 및 소기어부, 그리고 제2기어의 대기어부 및 소기어부 중에서 적어도 일부는 헬리컬 기어로 성형되고, 나머지는 평기어로 성형되는 어린이용 전동차의 구동모듈.

3. The planetary gear unit according to claim 1 or 2, wherein at least a part of the output shaft gear, the idler and scavenge unit of the first gear, and the idler and scavenge unit of the second gear are formed by a helical gear, Driving module of a child train.