KR102234440B1 - Geared inwheel motor - Google Patents

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KR102234440B1
KR102234440B1 KR1020190119798A KR20190119798A KR102234440B1 KR 102234440 B1 KR102234440 B1 KR 102234440B1 KR 1020190119798 A KR1020190119798 A KR 1020190119798A KR 20190119798 A KR20190119798 A KR 20190119798A KR 102234440 B1 KR102234440 B1 KR 102234440B1
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geared
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KR1020190119798A
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김재연
오승석
김영재
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엘지전자 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a geared inwheel motor. According to an embodiment of the present invention, a geared inwheel motor comprises: a rim to which a tire is coupled while surrounding the outer circumference thereof; a shaft connected to the rim through the center of the rim; a motor assembly including a stator connected and fixed to the shaft within the rim, and a rotor disposed to surround the stator and rotating; a cover coupled to seal an open portion of the rim; and a gear assembly including a sun gear fixed to the center of the rotor, a plurality of planetary gears positioned to surround the periphery of the sun gear, and a ring gear provided to surround the plurality of planetary gears in a circumferential direction. The rim and the cover are injection-molded. When the rim is injected, the ring gear is integrally injection-molded together with the rim inside the rim. Each of inner and outer portions of the rotor has at least one blade provided to protrude to a set height and generating an air flow when the rotor rotates. Therefore, the geared inwheel motor can be made light.

Description

기어드 인휠모터{GEARED INWHEEL MOTOR}Geared in-wheel motor {GEARED INWHEEL MOTOR}

본 발명은 기어드 인휠모터에 관한 것이다. The present invention relates to a geared in-wheel motor.

인휠모터는 전기를 동력원으로 사용하는 이동수단에 사용된다.In-wheel motors are used in moving means that use electricity as a power source.

인휠모터는 림(Rim)의 내부에 위치하는 모터 어셈블리로부터 동력이 출력된다. The in-wheel motor outputs power from a motor assembly located inside a rim.

모터 어셈블리는 고정자 및 회전자를 포함한다. 모터 어셈블리로부터 생성된 동력은 별다른 동력전달장치를 거치지 않고서 직접 인휠모터의 휠(Wheel)까지 전달된다. The motor assembly includes a stator and a rotor. The power generated from the motor assembly is transmitted directly to the wheel of the in-wheel motor without passing through any other power transmission device.

인휠모터의 림에 감겨진 바퀴는 전기를 동력원으로 사용하여 회전한다. The wheel wound around the rim of an in-wheel motor rotates using electricity as a power source.

이와 같이, 인휠모터는 종래의 일반적인 이동수단과 달리 복잡한 구동장치, 동력전달장치가 필요하지 않아 상대적으로 간단한 구조를 가진다. As described above, the in-wheel motor has a relatively simple structure since it does not require a complicated driving device or a power transmission device, unlike conventional moving means.

그 결과, 인휠모터는 이동수단의 경량화를 가능하게 하며, 동력전달 시에 발생되는 에너지 손실을 줄일 수 있는 장점이 있다. As a result, the in-wheel motor enables weight reduction of the moving means and has the advantage of reducing energy loss generated during power transmission.

인휠모터는 타이어, 림, 모터 어셈블리, 그리고 샤프트를 포함한다.In-wheel motors include tires, rims, motor assemblies, and shafts.

간략히 살펴보면, 타이어는 림을 감싸 결합된다. 모터 어셈블리는 고정자 및 회전자를 포함하며, 림의 내측에 구비된다. 샤프트는 고정자의 중심을 관통하여 연결된다. Briefly, the tire is wrapped around the rim and joined. The motor assembly includes a stator and a rotor, and is provided inside the rim. The shaft is connected through the center of the stator.

인휠모터의 고정자는 외부로 연결된 전원 공급용 인출선을 통해 전원을 공급받는다. 고정자에 전원이 공급되면, 고정자를 중심으로 회전자가 회전을 한다. The stator of the in-wheel motor receives power through an externally connected power supply lead. When power is supplied to the stator, the rotor rotates around the stator.

한편, 회전자는 림과 연결되므로, 회전자가 회전을 하면, 림은 회전을 하고, 림의 외륜에 결합된 타이어도 회전을 하게 된다. Meanwhile, since the rotor is connected to the rim, when the rotor rotates, the rim rotates, and the tire coupled to the outer ring of the rim also rotates.

이와 같이, 인휠모터는 샤프트와 고정자는 고정되고, 회전자와 림, 그리고 타이어는 회전을 하는 방식이다. In this way, in the in-wheel motor, the shaft and stator are fixed, and the rotor, rim, and tire rotate.

기어드 인휠모터는 감속기어와 클러치가 내장된 형태를 말한다. Geared in-wheel motor refers to a type in which a reduction gear and a clutch are built-in.

일반적인 기어드 인휠모터는 타이어, 림, 고정자와 회전자로 구성된 모터 어셈블리, 기어 어셈블리, 그리고 샤프트를 포함하여 구성되었다. A typical geared in-wheel motor includes a tire, a rim, a motor assembly consisting of a stator and a rotor, a gear assembly, and a shaft.

그런데, 휴대용 모빌리티에 장착되는 기어드 인휠모터는 경량화가 요구되었다. However, the geared in-wheel motor mounted on portable mobility is required to be lightweight.

특히, 기존의 기어드 인휠모터의 림과 커버는 알루미늄 등의 금속소재로 이루어져 비교적 큰 무게를 차지하였다. In particular, the rim and cover of the conventional geared in-wheel motor were made of metal materials such as aluminum and occupied a relatively large weight.

하지만, 기어드 인휠모터는 별도의 냉각 구조가 없기 때문에 언덕 등판 시와 같이 고 토크 운전을 하는 경우 온도의 급격한 상승이 유발될 수 있다. 만일, 기어드 인휠모터의 경량화를 위해 림과 커버의 재질을 플라스틱 소재 등으로 변경하게 되면 방열 특성이 나빠지는 문제가 있다. However, since the geared in-wheel motor does not have a separate cooling structure, a rapid increase in temperature may occur when high torque driving is performed, such as when climbing a hill. If, in order to reduce the weight of the geared in-wheel motor, if the material of the rim and the cover is changed to a plastic material, there is a problem that the heat dissipation characteristics are deteriorated.

따라서, 기어드 인휠모터의 경량화를 위해 알루미늄 등에 비해 가벼운 소재로 림과 커버를 제작하면서도 인휠모터의 냉각 구조를 개선하여 방열 문제를 해결할 수 있는 기술적인 해결방안이 필요한 실정이다. Therefore, in order to reduce the weight of the geared in-wheel motor, there is a need for a technical solution capable of solving the heat dissipation problem by improving the cooling structure of the in-wheel motor while manufacturing the rim and cover with a material that is lighter than aluminum.

종래의 선행기술로서 대한민국 공개특허공보 제10-1274273호(이하, 선행문헌 1)는 전기 자동차의 인휠모터 냉각장치를 개시하고 있다. 종래의 선행문헌 1에 개시된 인휠모터는 냉각장치는 인휠모터에 결합되는 냉각 모듈을 포함한다. 구체적으로는, 냉각 모듈은 인휠모터의 리어 커버에 결합되는 펠티어 모듈을 포함하여 구성된다. As a prior art, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-1274273 (hereinafter, Prior Document 1) discloses an in-wheel motor cooling device for an electric vehicle. In the conventional in-wheel motor disclosed in Prior Document 1, the cooling device includes a cooling module coupled to the in-wheel motor. Specifically, the cooling module includes a Peltier module coupled to the rear cover of the in-wheel motor.

다만, 종래의 선행문헌 1에 따르면 별도의 컨트롤러의 제어의 의해 동작하는 펠티어 모듈을 이용함에 따라, 구조가 복잡하고, 부품 수가 증가하여 인휠모터의 경량화를 실현하기에 어려움이 있다. 또한 컨트롤러 및 펠티어 모듈의 고장 시 유지 보수에 어려움이 있다. However, according to the prior art document 1, as a Peltier module operated under the control of a separate controller is used, the structure is complicated and the number of parts increases, making it difficult to realize the weight reduction of the in-wheel motor. In addition, there is a difficulty in maintenance in case of failure of the controller and Peltier module.

종래의 다른 하나의 선행기술로서 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0119300호(이하, 선행문헌 2)는 자동차용 인휠모터의 냉각장치를 개시하고 있다. As another prior art of the related art, Korean Laid-Open Patent Publication No. 10-2013-0119300 (hereinafter, Prior Document 2) discloses a cooling device for an in-wheel motor for an automobile.

종래의 선행문헌 2에 개시된 인휠모터의 냉각장치는, 공냉 블레이드가 바퀴 휠의 내주면에 설치되어 바퀴가 회전할 때마다 외부 공기가 인휠모터를 향해 유동되어 인휠모터를 냉각시키도록 구성되어 있다. In the conventional cooling apparatus for an in-wheel motor disclosed in Prior Document 2, an air-cooled blade is installed on an inner circumferential surface of a wheel wheel so that external air flows toward the in-wheel motor whenever the wheel rotates to cool the in-wheel motor.

다만, 종래의 선행문헌 2에 따르는 공냉 블레이드는 바퀴 휠, 즉 림에 결합되는 구조로서, 림 자체의 설계 구조를 전체적으로 변경해야 하는 불편이 있다. 나아가, 림에 공냉 블레이드를 적용하는 것을 제외하고서 인휠모터의 경량화를 실현하기 위한 구성에 관하여 개시하고 있지 않다. However, the air-cooled blade according to the prior art 2 is a structure that is coupled to a wheel wheel, that is, a rim, and there is an inconvenience in that the design structure of the rim itself needs to be changed as a whole. Further, there is no disclosure regarding a configuration for realizing weight reduction of the in-wheel motor except for applying an air-cooled blade to the rim.

대한민국 공개특허공보 제10-1274273호Republic of Korea Patent Publication No. 10-1274273

본 발명의 목적은 기존의 금속소재로 제작되었던 림과 커버를 사출 성형 가능한 플라스틱 재질로 제작하여 휴대용 모빌리티에 적용되는 기어드 인휠모터의 경량화를 실현할 수 있는 기어드 인휠모터를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a geared in-wheel motor capable of realizing weight reduction of a geared in-wheel motor applied to portable mobility by making a rim and a cover made of a conventional metal material of a plastic material capable of injection molding.

본 발명의 목적은 선 기어, 유성 기어, 링 기어를 포함하는 기어드 인휠모터에 있어서, 기존에 개별 제작 후 조립되었던 링 기어를 림과 함께 한번에 사출 성형하여 부품 수를 줄이고 조립 공정을 간소화시킨 기어드 인휠모터를 제공하는 것이다.An object of the present invention is a geared in-wheel motor including a sun gear, a planetary gear, and a ring gear, which reduces the number of parts and simplifies the assembly process by injection-molding a previously assembled ring gear together with a rim at a time. It is to provide a motor.

본 발명의 목적은 기어드 인휠모터의 경량화를 위해 림과 커버의 재질을 사출 가능한 플라스틱 재질로 변경함에 따르는 방열 특성 저하의 문제를 해결하고자 회전자의 내, 외부에 블레이드를 적용시킨 기어드 인휠모터를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a geared in-wheel motor in which blades are applied to the inside and outside of a rotor in order to solve the problem of deterioration of heat dissipation characteristics caused by changing the material of the rim and the cover to an injectionable plastic material for lightening the geared in-wheel motor. It is to do.

본 발명의 목적은 회전자의 내, 외부에 구비된 블레이드를 서로 다른 방향으로 경사지게 설치하여 공기 순환에 의한 냉각 성능을 극대화시킬 수 있는 기어드 인휠모터를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a geared in-wheel motor capable of maximizing cooling performance by air circulation by installing blades provided on the inside and outside of a rotor to be inclined in different directions.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention that are not mentioned can be understood by the following description, and will be more clearly understood by examples of the present invention. In addition, it will be easily understood that the objects and advantages of the present invention can be realized by the means shown in the claims and combinations thereof.

상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면 인휠모터의 경량화를 위해 림과 커버의 재질을 기존 알루미늄 소재에서 사출 성형 가능한 플라스틱 소재로 변경한 기어드 인휠모터를 제공할 수 있다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, it is possible to provide a geared in-wheel motor in which materials of a rim and a cover are changed from an existing aluminum material to a plastic material capable of injection molding in order to reduce the weight of the in-wheel motor.

또한, 선 기어, 유성 기어, 링 기어를 포함하는 기어드 인휠모터에 있어서, 기존에 개별 제작 후 조립되었던 링 기어를 림과 함께 한번에 사출 성형하여 부품 수를 줄이고 조립 공정을 간소화시킨 기어드 인휠모터를 제공할 수 있다.In addition, for geared in-wheel motors including sun gears, planetary gears, and ring gears, we provide a geared in-wheel motor that reduces the number of parts and simplifies the assembly process by injection molding the previously assembled ring gear together with the rim at once. can do.

또한, 림과 커버를 플라스틱 재질로 변경함에 따라 기존 알루미늄 등의 금속재질에 비해 방열 특성이 저하되는 문제를 해결하고자 회전자의 내, 외부에 블레이드를 적용한 기어드 인휠모터를 제공할 수 있다.In addition, a geared in-wheel motor in which blades are applied to the inside and outside of the rotor can be provided in order to solve the problem that heat dissipation characteristics are deteriorated compared to metal materials such as aluminum as the rim and cover are changed to a plastic material.

또한, 회전자의 내, 외부에 구비된 블레이드를 서로 다른 방향으로 경사지게 설치하여 공기 순환에 의한 냉각 성능을 극대화시킬 수 있는 기어드 인휠모터를 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a geared in-wheel motor capable of maximizing cooling performance by air circulation by installing blades provided inside and outside of the rotor to be inclined in different directions.

본 발명의 실시예에 따르는 기어드 인휠모터는 림, 샤프트, 모터 어셈블리, 커버, 기어 어셈블리를 포함한다. A geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention includes a rim, a shaft, a motor assembly, a cover, and a gear assembly.

본 발명의 실시예에 따르는 기어드 인휠모터는 림과 커버가 사출 성형되고, 링 기어는 림의 사출시 림의 내부에서 림과 함께 일체형 구조로 사출 성형될 수 있다. In a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention, a rim and a cover are injection-molded, and a ring gear may be injection-molded in an integral structure with the rim inside the rim when the rim is ejected.

본 발명의 실시예에 따르는 기어드 인휠모터는 회전자의 내, 외부 각각에 블레이드를 구비한다. A geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention includes blades inside and outside the rotor.

블레이드는 회전자의 회전시 공기 유동을 발생시키도록 회전자로부터 설정된 높이로 돌출하여 구비될 수 있다. The blade may be provided to protrude from the rotor to a set height so as to generate air flow when the rotor rotates.

림은 원형의 강성 부재를 말한다. 타이어는 림의 외륜을 감싸 결합될 수 있다. 샤프트는 림의 중심을 관통하여 연결될 수 있다. Rim refers to a circular rigid member. The tire can be coupled by wrapping the outer ring of the rim. The shaft can be connected through the center of the rim.

모터 어셈블리는 고정자와 회전자를 포함한다. The motor assembly includes a stator and a rotor.

고정자는 샤프트에 연결되며 인출선에 의해 전원을 공급 받을 수 있다.The stator is connected to the shaft and can be powered by a lead wire.

구체적으로는 고정자는 샤프트를 둘러 감싸 샤프트와 함께 회전하지 않도록 고정될 수 있다. Specifically, the stator may surround the shaft and be fixed so as not to rotate together with the shaft.

회전자는 고정자를 감싸도록 배치된다. 그리고 회전자와 고정자 사이에는 소정의 갭(이를 '에어 갭'이라 함)이 형성될 수 있다.The rotor is arranged to surround the stator. In addition, a predetermined gap (referred to as an “air gap”) may be formed between the rotor and the stator.

고정자에 전원이 공급되면, 고정자와 회전자 사이의 전자기력이 발생되고, 회전자는 고정자를 중심으로 그 외부에서 회전을 하게 된다. When power is supplied to the stator, electromagnetic force is generated between the stator and the rotor, and the rotor rotates around the stator from the outside.

이때, 고정자와 회전자는 모두 림의 내부에 위치할 수 있다. At this time, both the stator and the rotor may be located inside the rim.

커버는 림의 개방된 일 측면을 덮어 결합된다. 커버가 결합되는 림의 내부에는 모터 어셈블리 등과 같은 물기에 취약한 다수의 전기전자부품이 내장될 수 있다. The cover covers the open side of the rim and is joined. A number of electric and electronic components susceptible to moisture, such as a motor assembly, may be embedded inside the rim to which the cover is coupled.

이에 따라, 커버는 림의 개방된 측면을 덮어 결합되어, 림의 내부를 외부로부터 차폐시켜 방수구조를 확보한다. Accordingly, the cover is coupled by covering the open side of the rim, thereby securing a waterproof structure by shielding the inside of the rim from the outside.

기어 어셈블리는 림의 내부에 배치되며 회전자의 회전을 감속시키는 역할을 할 수 있다. The gear assembly is disposed inside the rim and may serve to slow the rotation of the rotor.

기어 어셈블리는 선 기어, 복수의 유성 기어, 및 링 기어를 포함한다. The gear assembly includes a sun gear, a plurality of planetary gears, and a ring gear.

선 기어는 회전자의 중앙에 고정되며, 회전자와 함께 회전할 수 있다. The sun gear is fixed in the center of the rotor and can rotate with the rotor.

복수의 유성 기어는 선 기어의 주변을 둘러 감싸도록 배치될 수 있다. The plurality of planetary gears may be arranged to surround the sun gear.

링 기어는 복수의 유성 기어를 둘레 방향으로 구비될 수 있다. The ring gear may be provided with a plurality of planetary gears in the circumferential direction.

또한, 링 기어는 림의 사출 시 림과 함께 일체형 구조로 사출 성형될 수 있다. 예를 들어, 림, 링 기어, 커버는 모두 사출 성형 가능한 플라스틱 재질일 수 있다. In addition, the ring gear may be injection-molded with the rim in an integral structure when the rim is ejected. For example, the rim, the ring gear, and the cover may all be made of plastic materials capable of injection molding.

림은 상기 모터 어셈블리와 상기 기어 어셈블리를 내부에 수용하는 수용공간을 구비할 수 있다. 이때, 상기 모터 어셈블리가 위치하는 일측이 개방되어, 상기 개방된 일측으로 상기 커버가 결합될 수 있다. The rim may have an accommodation space for accommodating the motor assembly and the gear assembly therein. In this case, one side where the motor assembly is located is opened, and the cover may be coupled to the opened side.

또한, 림은 상기 타이어가 장착되는 환형의 림 몸체와, 상기 림 몸체에서 상기 커버가 결합되는 반대 편에 위치하며 상기 기어 어셈블리를 수납하도록 상기 커버에 마주하여 형성되는 측면 판을 포함한다. In addition, the rim includes an annular rim body on which the tire is mounted, and a side plate disposed opposite the cover to which the cover is coupled from the rim body and formed facing the cover to receive the gear assembly.

커버는 상기 림 몸체의 개방된 일면을 덮어 결합되는 원판 형상의 커버 몸체를 포함한다. The cover includes a disk-shaped cover body that covers the open surface of the rim body and is coupled.

측면 판은 상기 림 몸체보다 직경이 확장되어 외측으로 돌출되는 제1 타이어 분리 방지턱을 구비할 수 있다. The side plate may have a first tire separation protrusion protruding outwardly by extending a diameter from the rim body.

커버 몸체는 상기 제1 타이어 분리 방지턱에 대응하는 직경을 가지며 외측으로 돌출되는 제2 타이어 분리 방지턱을 구비할 수 있다. The cover body may have a second tire separation bump having a diameter corresponding to the first tire separation bump and protruding outward.

림 몸체에서 상기 측면 판의 반대측으로 돌출된 연결단부에는 원주 방향으로 복수의 체결 홈이 형성될 수 있다. A plurality of fastening grooves may be formed in a circumferential direction at a connection end protruding from the rim body to the opposite side of the side plate.

그리고 커버 몸체에는 상기 복수의 체결 홈에 대응하는 위치에 형성되는 복수의 체결 공이 형성될 수 있다. In addition, a plurality of fastening holes formed at positions corresponding to the plurality of fastening grooves may be formed in the cover body.

이처럼, 본 발명의 실시예에 따르는 림과 커버는 복수의 체결 공 및 복수의 체결 홈을 통해 나사가 체결되어 서로 분리 가능한 구조, 즉 탈착 가능한 구조로 결합될 수 있다. As such, the rim and the cover according to the embodiment of the present invention may be coupled to each other in a detachable structure, that is, a detachable structure by fastening screws through a plurality of fastening holes and a plurality of fastening grooves.

링 기어는, 상기 림 몸체의 내부 면을 통해 직경이 축소되는 방향으로 돌출되도록 상기 림과 함께 사출되는 링 기어 몸체, 및 상기 링 기어 몸체의 내경을 통해 원주 방향으로 형성되도록 상기 림과 함께 사출되는 링 기어 치를 포함한다. The ring gear is a ring gear body that is injected with the rim so as to protrude in a direction in which the diameter is reduced through the inner surface of the rim body, and the ring gear body that is injected with the rim so as to be formed in a circumferential direction through the inner diameter of the ring gear body. Includes ring gear teeth.

링 기어 몸체는, 상기 림 몸체와 상기 측면 판이 교차하여 맞닿는 위치에서부터 상기 측면 판의 반대 편을 향하여 설정크기의 폭을 갖도록 상기 림과 함께 사출될 수 있다. The ring gear body may be injected together with the rim so as to have a width of a set size toward the opposite side of the side plate from a position where the rim body and the side plate cross and abut.

림과 링 기어는, 동일한 소재로 이루어질 수 있다. 예컨대, 사출 성형 가능한 플라스틱 재질을 이용할 수 있으며, 필요한 강도 및 강성에 맞는 다양한 플라스틱 소재가 이용 가능하다. The rim and ring gear may be made of the same material. For example, a plastic material capable of injection molding may be used, and various plastic materials suitable for required strength and rigidity may be used.

회전자는 상기 선 기어가 중앙에 체결 고정되며, 복수의 관통 홀을 구비하는 원판, 상기 원판의 가장자리로부터 상기 고정자를 감싸는 방향으로 돌출되는 외측몸체, 상기 원판의 중심을 통해 관통 결합되는 상기 샤프트를 감싸도록 돌출되는 코어돌기, 및 상기 고정자와 소정의 갭을 사이에 두고서 상기 고정자를 둘러 감싸 배치되는 마그넷을 포함한다. The rotor surrounds a disk having a plurality of through holes, the sun gear being fastened and fixed in the center, an outer body protruding from the edge of the disk in a direction surrounding the stator, and the shaft penetrating through the center of the disk. And a core protrusion protruding so as to protrude, and a magnet disposed around the stator with the stator and a predetermined gap therebetween.

회전자는 상기 외측몸체의 외측 둘레 면을 따라 경사지게 형성되는 복수의 제1 블레이드, 및 상기 코어돌기의 외측 둘레 면을 따라 경사지게 형성되는 복수의 제2 블레이드를 포함한다. The rotor includes a plurality of first blades formed to be inclined along an outer circumferential surface of the outer body, and a plurality of second blades formed to be inclined along an outer circumferential surface of the core protrusion.

복수의 제1, 2 블레이드 각각은 서로 일정한 간격을 두고 이격 배치될 수 있다. Each of the plurality of first and second blades may be spaced apart from each other at regular intervals.

복수의 제2 블레이드는 상기 복수의 제1 블레이드와 다른 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. The plurality of second blades may be formed to be inclined in a direction different from that of the plurality of first blades.

복수의 관통 홀은 상기 원판의 내부에서 상기 코어돌기로부터 서로 일정한 간격을 두고 원주 방향으로 배치되는 원호 형상의 홀일 수 있다. The plurality of through-holes may be circular arc-shaped holes disposed in the circumferential direction at regular intervals from the core protrusion in the inside of the disk.

선 기어는 상기 회전자의 중앙에 체결 고정되며, 상기 회전자와 함께 회전하는 고정판, 및 상기 고정판으로부터 상기 샤프트를 감싸도록 돌출되는 선 기어 치를 포함한다. The sun gear is fastened and fixed to the center of the rotor, and includes a fixing plate rotating together with the rotor, and a sun gear tooth protruding from the fixing plate to surround the shaft.

고정판은 상기 회전자의 중앙에서 내측으로 함몰 형성된 원형의 안착 홈에 밀착되어, 적어도 하나의 고정 나사에 의해 상기 회전자에 체결 고정될 수 있다. The fixing plate is in close contact with the circular seating groove formed inwardly from the center of the rotor, and may be fastened and fixed to the rotor by at least one fixing screw.

기어 어셈블리는 상기 선 기어와 상기 림의 내부 면 사이에 수용되는 원판 형상의 캐리어를 더 포함한다. 복수의 유성 기어 각각은 상기 캐리어의 일면을 통해 유성 기어 고정체에 의해 축 연결되어 회전 가능하게 장착될 수 있다. The gear assembly further includes a disk-shaped carrier accommodated between the sun gear and the inner surface of the rim. Each of the plurality of planetary gears may be rotatably mounted by being axially connected by a planetary gear fixture through one surface of the carrier.

모터 어셈블리에 근접하여 위치하는 적어도 하나의 홀 센서 기판을 더 포함한다. 적어도 하나의 홀 센서 기판은 복수의 홀 센서를 구비할 수 있다. It further includes at least one Hall sensor substrate positioned adjacent to the motor assembly. At least one Hall sensor substrate may include a plurality of Hall sensors.

또한, 본 발명의 실시예에 따르는 기어드 인휠모터는 타이어가 외륜을 감싸 결합되는 림과, 상기 림의 중심을 관통하여 연결되는 샤프트와, 상기 림의 내부에서 상기 샤프트에 연결 고정되는 고정자와, 상기 고정자를 감싸도록 배치되며 회전하는 회전자를 포함하는 모터 어셈블리와, 상기 림의 개방된 부위를 밀폐시키도록 결합되는 커버와, 상기 회전자의 중앙에 고정되는 선 기어, 상기 선 기어의 주변을 둘러 감싸 위치하는 복수의 유성 기어, 상기 복수의 유성 기어를 둘레 방향으로 구비되는 링 기어를 포함하는 기어 어셈블리를 포함하며, 림과 상기 커버는 사출 성형되고, 상기 링 기어는 상기 림의 사출시 상기 림의 내부에서 상기 림과 함께 일체형 구조로 사출 성형되며, 상기 회전자는, 상기 회전자의 외부에 경사지게 형성되는 복수의 제1 블레이드, 및 상기 회전자의 내부에 경사지게 형성되는 복수의 제2 블레이드를 포함하는 기어드 인휠모터를 제공할 수 있다. In addition, a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention includes a rim in which a tire surrounds an outer ring and is coupled, a shaft connected through the center of the rim, a stator connected to the shaft in the rim and fixed, and the A motor assembly disposed to surround the stator and including a rotating rotor, a cover coupled to seal an open portion of the rim, a sun gear fixed to the center of the rotor, and surrounding the sun gear And a gear assembly including a plurality of planetary gears wrapped around and a ring gear provided with the plurality of planetary gears in a circumferential direction, wherein the rim and the cover are injection-molded, and the ring gear is the rim when the rim is ejected. Is injection-molded in an integral structure with the rim inside of the rotor, and the rotor includes a plurality of first blades formed to be inclined outside of the rotor, and a plurality of second blades formed to be inclined inside the rotor It is possible to provide a geared in-wheel motor.

복수의 제1, 2 블레이드 각각은 서로 일정한 간격을 두고 이격 배치되고, 상기 복수의 제1, 2 블레이드는 서로 다른 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. Each of the plurality of first and second blades may be spaced apart from each other at regular intervals, and the plurality of first and second blades may be formed to be inclined in different directions.

본 발명에 의하면, 기존의 알루미늄 등의 금속소재로 제작되었던 림과 커버의 재질을 사출 성형 가능한 플라스틱 소재로 변경하여 휴대용 모빌리티에 적용되는 기어드 인휠모터의 경량화를 실현할 수 있다. According to the present invention, it is possible to realize a reduction in weight of a geared in-wheel motor applied to portable mobility by changing the material of a conventional rim and cover made of a metal material such as aluminum to a plastic material capable of injection molding.

본 발명에 의하면, 선 기어, 유성 기어, 및 링 기어를 포함하는 기어드 인휠모터에 있어서, 기존에는 개별 제작 후 림 내측에 조립하였던 링 기어 부품을 림과 함께 한번에 사출 성형할 수 있다. 이로써, 링 기어 부품 수를 줄이고, 링 기어를 조립하는 공정을 삭제할 수 있어 비용 절감 및 생산성을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, in a geared in-wheel motor including a sun gear, a planetary gear, and a ring gear, it is possible to injection-mold a ring gear component, which was previously assembled separately and then assembled inside a rim, together with the rim. Accordingly, it is possible to reduce the number of ring gear parts and eliminate the process of assembling the ring gear, thereby reducing cost and improving productivity.

본 발명에 의하면, 회전자의 내, 외부에 블레이드를 적용시켜, 기어드 인휠모터의 경량화를 위해 림과 커버의 재질을 경량의 플라스틱 소재로 변경함에 따라 방열 특성이 저하되는 문제를 미연에 방지할 수 있다. According to the present invention, the problem of deteriorating heat dissipation characteristics can be prevented in advance by changing the material of the rim and the cover to a lightweight plastic material to reduce the weight of the geared in-wheel motor by applying the blades inside and outside the rotor. have.

특히, 언덕 등판 시와 같이 고 토크 운전 시 인휠모터의 온도가 급격하게 상승할 수 있는데, 경량화를 위해 플라스틱 소재를 이용하면서도 회전자의 내, 외부에 블레이드를 적용하여 공기 순환에 의한 냉각 성능을 확보할 수 있다. In particular, the temperature of the in-wheel motor may increase rapidly during high torque driving, such as when climbing a hill. While using plastic material for weight reduction, blades are applied to the inside and outside of the rotor to secure cooling performance by air circulation. can do.

본 발명에 의하면, 회전자의 외부, 더 구체적으로는 회전자의 외측 둘레 면에 소정의 각도로 경사지게 배치된 제1 블레이드를 형성할 수 있다. 또한, 회전자의 내부, 더 구체적으로는 회전자의 코어부 둘레 면에 제1 블레이드와 다른 방향으로 경사지게 배치된 제2 블레이드를 형성할 수 있다. 이와 같이, 회전자의 내, 외부에서 서로 다른 방향으로 형성된 제1, 2 블레이드를 이용하여 회전자의 내, 외부에서의 공기의 유동 방향을 달리하여 공기의 난류 유동을 유도하여 공기 순환에 의한 냉각 성능을 극대화시킬 수 있다. According to the present invention, it is possible to form the first blade disposed inclined at a predetermined angle on the outside of the rotor, more specifically on the outer circumferential surface of the rotor. In addition, a second blade disposed in a direction different from the first blade may be formed inside the rotor, more specifically, on a peripheral surface of the core portion of the rotor. In this way, the first and second blades formed in different directions inside and outside the rotor are used to change the flow direction of the air inside and outside the rotor to induce turbulent flow of air, thereby cooling by air circulation. You can maximize performance.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, specific effects of the present invention will be described together with explanation of specific matters for carrying out the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터를 간략히 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터를 간략히 도시한 분해 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터 중에서 유성 기어만을 확대한 사시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터 중에서 링 기어 일체형 림을 확대한 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터 중에서 커버를 확대한 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터 중에서 회전자 및 블레이드를 확대한 사시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터 중에서 회전자 및 블레이드를 확대한 정면도.
도 8은 도 1의 "A" 단면 영역을 확대 도시한 확대 단면도.1 is a schematic cross-sectional view of a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view schematically showing a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention.
3 is an enlarged perspective view of only a planetary gear in a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention.
4 is an enlarged perspective view of an integrated ring gear rim in a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention.
5 is an enlarged perspective view of a cover in a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention.
6 is an enlarged perspective view of a rotor and a blade in a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention.
7 is an enlarged front view of a rotor and a blade in a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention.
8 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged cross-sectional area "A" of FIG. 1;

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다. The above-described objects, features, and advantages will be described later in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, a person of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar elements.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, and the like are used to describe various components, it goes without saying that these components are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component, and unless otherwise stated, the first component may be the second component.

명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다.Throughout the specification, unless otherwise specified, each component may be singular or plural.

이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다. Hereinafter, the "top (or bottom)" of the component or the "top (or bottom)" of the component means that an arbitrary component is arranged in contact with the top (or bottom) of the component. In addition, it may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component.

또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다. In addition, when a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but other components are "interposed" between each component. It is to be understood that "or, each component may be "connected", "coupled" or "connected" through other components.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.Singular expressions used in the present specification include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as “consisting of” or “comprising” should not be construed as necessarily including all of the various elements or various steps described in the specification, and some of the elements or some steps It may not be included, or it should be interpreted that it may further include additional components or steps.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.In addition, a singular expression used in the present specification includes a plurality of expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as “consisting of” or “comprising” should not be construed as necessarily including all of the various elements or various steps described in the specification, and some of the elements or some steps It may not be included, or it should be interpreted that it may further include additional components or steps.

명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.Throughout the specification, when referred to as "A and/or B", it means A, B or A and B, unless otherwise specified, and when referred to as "C to D", this means that a special opposite description Unless there is one, it means that it is C or more and D or less.

기어드Geared 인휠모터의In-wheel motor 전반적인 구조 Overall structure

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터를 간략히 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터를 간략히 도시한 분해 사시도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따르는 기어드 인휠모터(1000)는 경량화를 위해 림(200)과 커버(410)의 재질을 기존 알루미늄 소재에서 사출 성형 가능한 플라스틱 소재로 변경한 점에 특징이 있다. The geared in-wheel motor 1000 according to an embodiment of the present invention is characterized in that the material of the rim 200 and the cover 410 is changed from an existing aluminum material to a plastic material capable of injection molding in order to reduce weight.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르는 기어드 인휠모터(1000)는 선 기어(710), 유성 기어(730), 및 링 기어(230)를 포함하는 기어 어셈블리(700)를 포함한다. In addition, the geared in-wheel motor 1000 according to an embodiment of the present invention includes a gear assembly 700 including a sun gear 710, a planetary gear 730, and a ring gear 230.

다만, 링 기어(230)가 기존과 달리 별도의 부품으로 개별 제작 후 림(200)의 내부에 조립되는 구조가 아니라, 림(200)의 사출 시 링 기어(230)를 함께 사출 성형하여 한번에 경량화된 부품을 제작한다. 이를 통해 부품 수가 감소되고, 조립 공정이 줄어들어 생산성이 향상될 수 있다.However, unlike in the past, the ring gear 230 is not a structure in which the ring gear 230 is individually manufactured as a separate part and then assembled inside the rim 200, but when the rim 200 is injected, the ring gear 230 is injection-molded together to reduce weight at a time. Manufactured parts. This reduces the number of parts and reduces the assembly process, thereby improving productivity.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르는 기어드 인휠모터(1000)는 회전자(330)에 블레이드(340)를 적용하여, 림(200)과 커버(410)를 플라스틱 재질로 변경함에 따른 방열 특성을 확보할 수 있다.In addition, the geared in-wheel motor 1000 according to an embodiment of the present invention applies the blade 340 to the rotor 330, so that the heat dissipation characteristics of the rim 200 and the cover 410 are changed to a plastic material. Can be secured.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기어드 인휠모터(1000)의 전반적인 구조에 관하여 살펴보기로 한다. Hereinafter, an overall structure of the geared in-wheel motor 1000 according to a preferred embodiment of the present invention will be described.

도 1 및 도 2를 참조하면, 도시된 기어드 인휠모터(1000)는 샤프트(100), 림(200), 모터 어셈블리(300), 커버(410), 기어 어셈블리(700)를 포함한다. 더 구체적으로는 기어드 인휠모터(1000)는 홀 센서 기판(600), 제1, 2, 3 베어링(510, 520, 540), 적어도 하나의 오링(530)을 더 포함한다.1 and 2, the illustrated geared in-wheel motor 1000 includes a shaft 100, a rim 200, a motor assembly 300, a cover 410, and a gear assembly 700. More specifically, the geared in-wheel motor 1000 further includes a Hall sensor substrate 600, first, second, and third bearings 510, 520, and 540, and at least one O-ring 530.

림(200)은 휠(wheel)을 이루는 원형의 강성부재이다. The rim 200 is a circular rigid member forming a wheel.

타이어(800)는 림(200)의 외륜을 감싸 결합될 수 있다. The tire 800 may be coupled by wrapping the outer ring of the rim 200.

림(200)의 외륜에는 타이어(800)의 장착 상태를 유지하도록 제1 타이어 분리 방지 턱(220, 도 4 참조)이 구비될 수 있다. 제2 타이어 분리 방지 턱(420, 도 5 참조)은 림(200)의 개방 부위에 결합되는 커버(410)에 구비될 수 있다. A first tire separation prevention jaw 220 (refer to FIG. 4) may be provided on the outer ring of the rim 200 to maintain the mounted state of the tire 800. The second tire separation prevention jaw 420 (refer to FIG. 5) may be provided on the cover 410 coupled to the open portion of the rim 200.

림(200)의 내측에는 소정의 크기를 갖는 중공(이하, 수용공간이라 함)이 마련된다. A hollow (hereinafter, referred to as an accommodation space) having a predetermined size is provided inside the rim 200.

림(200)의 수용공간을 통해 샤프트(100), 모터 어셈블리(300), 기어 어셈블리(700)를 포함한 다수의 전기전자부품(예: 홀 센서 등)이 내장될 수 있다. A plurality of electric and electronic components (eg, a hall sensor) including the shaft 100, the motor assembly 300, and the gear assembly 700 may be embedded through the accommodation space of the rim 200.

림(200)의 일면은 개방되며, 개방된 일면을 통해 샤프트(100), 모터 어셈블리(300), 기어 어셈블리(700)를 포함한 다수의 부품이 내장될 수 있다. One surface of the rim 200 is open, and a plurality of components including the shaft 100, the motor assembly 300, and the gear assembly 700 may be embedded through the open surface.

커버(410)는 림(200)의 개방된 일면으로 덮여 결합되며, 림(200)의 수용공간을 외부로부터 밀봉시킨다. The cover 410 is covered and coupled with an open surface of the rim 200, and seals the receiving space of the rim 200 from the outside.

본 발명의 일 실시예에 따르는 기어드 인휠모터(1000)는 경량화를 위해 림(200)과 커버(410)를 경량의 플라스틱 소재를 이용하여 제작할 수 있다.In the geared in-wheel motor 1000 according to an embodiment of the present invention, the rim 200 and the cover 410 may be manufactured using a lightweight plastic material to reduce weight.

기존의 경우, 림(200)과 커버(410)는 알루미늄 소재 등과 같은 금속재질로 이루어져 인휠모터 전체 무게를 증가시키는 단점이 있었다. 이러한 문제를 해결하고자, 본 발명의 일 실시예에 따르면 림(200)과 커버(410)를 플라스틱 소재로 사출 성형함으로써 경량화는 물론 생산성도 높일 수 있다.In the conventional case, the rim 200 and the cover 410 are made of a metal material such as an aluminum material, so that the total weight of the in-wheel motor is increased. In order to solve this problem, according to an embodiment of the present invention, by injection-molding the rim 200 and the cover 410 of a plastic material, it is possible to reduce weight as well as increase productivity.

그리고 림(200)의 사출 성형 시, 기어 어셈블리(700)를 구성하는 링 기어(230)도 림(200)과 함께 한번에 사출 성형하여 인휠모터 경량화를 도모할 수 있다. 이와 관련한 구체적은 설명은 도 4의 설명 시 상세히 다루기로 한다.In addition, when the rim 200 is injection-molded, the ring gear 230 constituting the gear assembly 700 is also injection-molded together with the rim 200 to achieve weight reduction of the in-wheel motor. A detailed description related to this will be dealt with in detail in the description of FIG. 4.

모터 어셈블리(300)는 림(200)의 수용공간에 내장되며 샤프트(100)를 둘러 감싸 결합된다. The motor assembly 300 is embedded in the receiving space of the rim 200 and is coupled to surround the shaft 100.

구체적으로는 모터 어셈블리(300)는 샤프트(100)와 림(200) 사이에 결합된다.Specifically, the motor assembly 300 is coupled between the shaft 100 and the rim 200.

모터 어셈블리(300)는 고정자(stator)(310)와 회전자(rotor)(330)를 포함한다.The motor assembly 300 includes a stator 310 and a rotor 330.

고정자(310)는 샤프트(100)와 연결되며 전원 공급용 인출선에 의해 외부로부터 전원을 공급받는다. The stator 310 is connected to the shaft 100 and receives power from the outside by a power supply lead.

예를 들어, 전원 공급용 인출선은 샤프트(100)의 중공을 통해 림(200)의 내부까지 연결되어 고정자(310)에 전원을 공급하도록 구성될 수 있다. For example, the lead wire for power supply may be configured to supply power to the stator 310 by being connected to the inside of the rim 200 through the hollow of the shaft 100.

고정자(310)는 림(200)의 내부에서 샤프트(110)를 감싸는 형태로 배치된다.The stator 310 is disposed inside the rim 200 to surround the shaft 110.

또한, 고정자(310)는 내측에 구비된 고정몸체(350)에 의해 샤프트(110)의 외경을 감싸며 샤프트(110)에 견고하게 고정 결합될 수 있다. In addition, the stator 310 may be fixedly coupled to the shaft 110 while surrounding the outer diameter of the shaft 110 by a fixed body 350 provided therein.

회전자(330)는 소정의 갭을 사이에 두고서 고정자(310)를 둘러 감싸도록 배치된다. 구체적으로는, 회전자(330)는 에어 갭을 사이에 두고서 고정자(310)를 둘러 감싸는 복수의 마그넷(331)을 포함한다. The rotor 330 is disposed to surround the stator 310 with a predetermined gap therebetween. Specifically, the rotor 330 includes a plurality of magnets 331 surrounding the stator 310 with an air gap therebetween.

또한, 회전자(330)는 복수의 마그넷(331)의 설치 간격을 유지하고 이들을 설치 위치를 고정시키도록 샤프트(100)를 감싸는 코어부(335)를 포함하는 원통형의 구조를 더 가질 수 있다. 다만, 원통형의 구조는 도시된 형상에 한정되지 않으며, 통상의 기술자에게 자명한 다양한 형태로 변경이 가능하다. In addition, the rotor 330 may further have a cylindrical structure including a core portion 335 surrounding the shaft 100 so as to maintain the installation distance of the plurality of magnets 331 and fix the installation positions thereof. However, the cylindrical structure is not limited to the illustrated shape, and can be changed into various shapes that are obvious to a person skilled in the art.

모터 어셈블리(300)는 고정자(310)에 전원이 공급되고, 고정자(310)와 회전자(330) 사이에는 발생된 전자기력을 이용하여, 고정자(310)를 중심으로 회전자(330)를 회전시키도록 구성된다. The motor assembly 300 is supplied with power to the stator 310 and rotates the rotor 330 around the stator 310 by using the electromagnetic force generated between the stator 310 and the rotor 330. It is configured to be.

회전자(330)가 회전하면, 회전자(330)의 회전에 연동하여 림(200)이 회전한다. 이어서, 림(200)이 회전하면, 림(200)의 외륜을 통해 장착된 타이어(800)가 샤프트(100)를 중심으로 회전한다.When the rotor 330 rotates, the rim 200 rotates in conjunction with the rotation of the rotor 330. Subsequently, when the rim 200 rotates, the tire 800 mounted through the outer ring of the rim 200 rotates around the shaft 100.

기어 어셈블리(700)는 림(200)의 내부에 배치되며 회전자(330)의 회전속도를 설정 기어 비로 변환시키는 역할을 한다. The gear assembly 700 is disposed inside the rim 200 and serves to convert the rotational speed of the rotor 330 into a set gear ratio.

기어 어셈블리(700)는 선 기어(710)와, 유성 기어(730)를 포함하며, 림(200)의 내부에서 림(200)과 함께 사출 성형되어 제공되는 링 기어(230)를 더 포함하여 구성될 수 있다. The gear assembly 700 includes a sun gear 710 and a planetary gear 730, and further includes a ring gear 230 provided by injection molding together with the rim 200 in the rim 200 Can be.

선 기어(710)는 회전자(3300의 중앙에 고정된다. The sun gear 710 is fixed to the center of the rotor 3300.

유성 기어(730)는 선 기어(710)의 주변을 둘러 감싸 위치한다. 링 기어(230)는 복수의 유성 기어를 둘러 감싸는 위치에 구비될 수 있다. The planetary gear 730 is positioned surrounding the sun gear 710. The ring gear 230 may be provided at a position surrounding a plurality of planetary gears.

다만, 링 기어(230)는 별도의 부품으로 제작되어 조립되는 구조가 아니라, 림(200)의 사출 시 림(200)과 함께 사출 성형되어 림(200)의 내측에 돌출된 구조를 갖는다. However, the ring gear 230 is not a structure that is manufactured and assembled as a separate component, but has a structure that is injection-molded together with the rim 200 when the rim 200 is injected and protrudes from the inside of the rim 200.

구체적으로는 선 기어(710)는 선 기어 치(711)와 고정판(713)을 포함한다. Specifically, the sun gear 710 includes a sun gear tooth 711 and a fixing plate 713.

고정판(713)은 회전자(300)의 중앙에 체결 고정된다. 그리고 고정판(713)은 회전자(330)와 함께 회전자(330)와 같은 속도로 회전할 수 있다.The fixing plate 713 is fastened and fixed to the center of the rotor 300. In addition, the fixing plate 713 may rotate together with the rotor 330 at the same speed as the rotor 330.

선 기어 치(711)는 고정판(713)의 중앙으로부터 복수의 유성 기어(730) 간의 내측으로 돌출되어 복수의 유성 기어(730)와 기어 연결이 가능하게 형성되며, 샤프트(100)를 둘러 감싼다. The sun gear tooth 711 protrudes from the center of the fixing plate 713 inward between the plurality of planetary gears 730 to enable gear connection with the plurality of planetary gears 730, and surrounds the shaft 100.

고정판(713)은 회전자(330)의 중앙에서 내측으로 함몰 형성된 원형의 안착 홈(339)에 밀착 고정된다. The fixing plate 713 is in close contact and fixed to a circular seating groove 339 formed inwardly from the center of the rotor 330.

예를 들어, 고정판(713)은 적어도 하나의 고정 나사(715)에 의해 회전자(330)에 체결 고정되며, 회전자(330)와 고정판(713)은 같은 속도로 회전할 수 있다. For example, the fixing plate 713 is fastened and fixed to the rotor 330 by at least one fixing screw 715, and the rotor 330 and the fixing plate 713 may rotate at the same speed.

한편, 기어 어셈블리(700)는 캐리어(750)를 더 포함한다. 캐리어(750)는 선 기어(711)와 림(200)의 내부 면 사이에 수용공간에 원판 형태로 삽입된다. Meanwhile, the gear assembly 700 further includes a carrier 750. The carrier 750 is inserted into the receiving space between the sun gear 711 and the inner surface of the rim 200 in the form of a disk.

복수의 유성 기어(730) 각각은 캐리어(750)의 일면을 통해 유성 기어 고정체(731)에 의해 축 연결되어 회전 가능하게 장착될 수 있다. Each of the plurality of planetary gears 730 may be axially connected by a planetary gear fixture 731 through one surface of the carrier 750 to be rotatably mounted.

이로써, 선 기어(710)에 기어 연결되어 복수의 유선 기어(730)는 설정된 기어 비로 회전이 가능하며, 이후 링 기어(230)와 림(200)에 회전력을 전달할 수 있다. Accordingly, the plurality of wired gears 730 are gear-connected to the sun gear 710 to rotate at a set gear ratio, and then, the rotational force may be transmitted to the ring gear 230 and the rim 200.

또한, 림(200)은 커버(410)가 결합되는 반대 편에 림(200)과 일체형 구조로 이루어져 림(200)의 내측 수용공간을 밀폐시키는 측면 판(210)을 더 포함한다. In addition, the rim 200 further includes a side plate 210 formed in an integrated structure with the rim 200 on the opposite side to which the cover 410 is coupled to seal the inner receiving space of the rim 200.

측면 판(210)은 기어 어셈블리(700), 특히 복수의 유성 기어(730)가 장착된 캐리어(750)와 마주하여 배치된다. The side plate 210 is disposed facing the gear assembly 700, in particular, a carrier 750 on which a plurality of planetary gears 730 are mounted.

측면 판(210)은 림(200)과 일체형 구조로 이루어지며, 림(200), 링 기어(230)와 함께 한번에 사출 성형된다. The side plate 210 is made of an integral structure with the rim 200, and is injection-molded together with the rim 200 and the ring gear 230 at a time.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터(1000)는 적어도 하나의 홀 센서 기판(600)을 포함한다. Meanwhile, the geared in-wheel motor 1000 according to an embodiment of the present invention includes at least one Hall sensor substrate 600.

홀 센서 기판(600)은 모터 어셈블리(300)에 근접하여 위치할 수 있다. 더 구체적으로는 모터 어셈블리(300)와 커버(410) 사이에 위치할 수 있다. The Hall sensor substrate 600 may be positioned adjacent to the motor assembly 300. More specifically, it may be located between the motor assembly 300 and the cover 410.

홀 센서 기판(600)은 복수의 홀 센서(예: 2개의 홀 센서 등)를 구비할 수 있다. 이와 같이 구성됨에 따라 홀 센서 기판(600)은 모터 어셈블리(300)의 자기력을 안정적이고 정밀하게 계측할 수 있다. The Hall sensor substrate 600 may include a plurality of Hall sensors (eg, two Hall sensors, etc.). With this configuration, the Hall sensor substrate 600 can stably and accurately measure the magnetic force of the motor assembly 300.

홀 센서 기판(600)은 별도의 기판 인슐레이터를 더 구비할 수 있는데, 홀 센서 기판(600)은 기판 인슐레이터를 이용하여 견고하게 고정되며 초기 설치 위치를 유지할 수 있다. 이로써, 모터 어셈블리(300)의 자기력을 안정적으로 계측할 수 있다. The Hall sensor substrate 600 may further include a separate substrate insulator, and the Hall sensor substrate 600 is rigidly fixed using a substrate insulator and can maintain an initial installation position. Accordingly, the magnetic force of the motor assembly 300 can be stably measured.

한편, 기어드 인휠모터(1000)는 복수의 베어링, 즉 제1, 2, 3 베어링(510, 520, 540)을 포함한다.Meanwhile, the geared in-wheel motor 1000 includes a plurality of bearings, that is, first, second, and third bearings 510, 520, and 540.

제1 베어링(510)은 커버(410)와 샤프트(100) 사이에 구비되어 상호 간의 회전 마찰을 저감시켜준다. 제2, 3 베어링(520, 540)은 모터 어셈블리(300)와 샤프트(100) 사이, 및 림(200)과 샤프트(100) 사이에 구비되어 상호 간의 회전 마찰을 저감시켜준다. 이 밖에도 회전 하지 않는 샤프트(100)와 회전하는 다수의 구성요소 사이에는 회전 마찰을 저감시켜주는 베어링이 더 포함될 수 있다. The first bearing 510 is provided between the cover 410 and the shaft 100 to reduce rotational friction therebetween. The second and third bearings 520 and 540 are provided between the motor assembly 300 and the shaft 100 and between the rim 200 and the shaft 100 to reduce rotational friction therebetween. In addition, a bearing for reducing rotational friction may be further included between the non-rotating shaft 100 and a plurality of rotating components.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터(1000)는 적어도 하나의 오링(530)을 포함한다. 예를 들어, 오링(530)은 샤프트(110)와 모터 어셈블리(300) 간이 연결 부위에 구비되어 외부의 습기 또는 물이 모터 어셈블리(300)의 내부로 침투하는 것을 방지한다. Meanwhile, the geared in-wheel motor 1000 according to an embodiment of the present invention includes at least one O-ring 530. For example, the O-ring 530 is provided at a connection portion between the shaft 110 and the motor assembly 300 to prevent external moisture or water from penetrating into the motor assembly 300.

또한, 기어드 인휠모터(1000)는 다수의 인슐레이터를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 고정자(310)는 적어도 하나의 인슐레이터를 구비할 수 있다.In addition, the geared in-wheel motor 1000 may further include a plurality of insulators. For example, the stator 310 may include at least one insulator.

림, 커버의 구조Structure of the rim and cover

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터 중에서 림, 커버의 구조에 관하여 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하기로 한다. Next, a structure of a rim and a cover in a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터 중에서 링 기어 일체형 림을 확대한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터 중에서 커버를 확대한 사시도이다. 4 is an enlarged perspective view of a ring gear integrated rim among a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an enlarged perspective view of a cover among a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5를 참조하면, 도시된 림(200)은 플라스틱 소재로 사출 성형되고, 커버(410)도 림(200)과 동일 또는 유사한 소재로 이루어져 사출 성형될 수 있다. Referring to FIGS. 4 and 5, the illustrated rim 200 is injection-molded of a plastic material, and the cover 410 may be injection-molded made of the same or similar material as the rim 200.

링 기어(230)는 림(200)의 사출 시 림(200)과 함께 한번에 사출 성형되어 림(200)과 링 기어(230)는 일체형 구조를 가진다. When the rim 200 is ejected, the ring gear 230 is injection-molded together with the rim 200 at a time, so that the rim 200 and the ring gear 230 have an integral structure.

림(200)은 타이어가 장착되는 환형의 림 몸체(201), 림 몸체(201)에서 커버가 결합되는 반대 편에 위치하며 기어 어셈블리(700)를 수납하도록 커버(410)에 마주하여 형성되는 측면 판(210)을 포함한다. The rim 200 is an annular rim body 201 on which a tire is mounted, and is located opposite the cover to which the cover is coupled to the rim body 201 and is formed to face the cover 410 to receive the gear assembly 700. It includes a plate 210.

커버(410)는 림 몸체(201)의 개방된 일면을 덮어 결합되는 원판 형상의 커버 몸체(411)를 포함한다. The cover 410 includes a disk-shaped cover body 411 that covers an open surface of the rim body 201 and is coupled.

이때, 림(200)에 구비된 측면 판(210)은 제1 타이어 분리 방지턱(220)을 구비한다. At this time, the side plate 210 provided on the rim 200 includes a first tire separation protrusion 220.

제1 타이어 분리 방지턱(220)은 림 몸체(201)보다 직경이 확장되어 외측으로 돌출되는 구조로 이루어져 림(200)에 장착된 타이어(800, 도1 참조)의 일측을 고정시켜 분리를 방지한다.The first tire separation prevention jaw 220 has a structure that is larger than the rim body 201 and protrudes outward, and fixes one side of the tire 800 (refer to FIG. 1) mounted on the rim 200 to prevent separation. .

또한, 커버 몸체(411)는 제2 타이어 분리 방지턱(420)을 구비한다. In addition, the cover body 411 is provided with a second tire separation bump 420.

제2 타이어 분리 방지턱(420)은 제1 타이어 분리 방지턱(220)에 대응하는 직경을 갖도록 외측으로 돌출되는 구조로 이루어지는데, 림(200)에 장착된 타이어(800, 도 1 참조)의 타측을 고정시켜 분리를 방지한다. The second tire separation prevention jaw 420 has a structure that protrudes outward so as to have a diameter corresponding to the first tire separation prevention jaw 220, and the other side of the tire 800 (refer to FIG. 1) mounted on the rim 200 Fix to prevent separation.

한편, 림 몸체(201)에서 측면 판(210)의 반대측으로 돌출된 연결단부(203)에는 원주 방향으로 복수의 체결 홈(204)이 구비될 수 있다. 복수의 체결 홈(204)은 나사 체결이 가능한 암나사 형상을 가진다. Meanwhile, a plurality of fastening grooves 204 in the circumferential direction may be provided in the connection end 203 protruding from the rim body 201 to the opposite side of the side plate 210. The plurality of fastening grooves 204 have a female thread shape capable of screwing.

또한, 커버 몸체(411)에는 복수의 체결 홈(204)에 대응하는 위치에 형성되는 복수의 체결 공(414)이 형성된다. In addition, a plurality of fastening holes 414 formed at positions corresponding to the plurality of fastening grooves 204 are formed in the cover body 411.

이와 같이, 림(200)과 커버(410)는 나사를 이용하여 체결 및 분리 가능한데, 별도로 도시하진 않았으나 복수의 나사가 복수의 체결 공(411)과 복수의 체결 홈(203)을 통해 나사 결합될 수 있다. In this way, the rim 200 and the cover 410 can be fastened and separated using screws, but although not shown separately, a plurality of screws may be screwed through a plurality of fastening holes 411 and a plurality of fastening grooves 203. I can.

링 기어(230)는 링 기어 몸체(231)와 링 기어 치(233)를 포함한다.The ring gear 230 includes a ring gear body 231 and a ring gear tooth 233.

링 기어 몸체(231)는 림 몸체(201)의 내부 면을 통해 직경이 축소되는 방향으로 돌출되며 림(200)과 함께 사출될 수 있다.The ring gear body 231 protrudes through the inner surface of the rim body 201 in a direction in which the diameter is reduced and may be injected together with the rim 200.

링 기어 치(233)는 링 기어 몸체(231)의 내경을 통해 원주 방향으로 형성된다. 링 기어 치(233)는 유성 기어(730)에 기어 연결되며, 림(200)의 사출 시 치 형상으로 사출된다. The ring gear teeth 233 are formed in the circumferential direction through the inner diameter of the ring gear body 231. The ring gear teeth 233 are gear-connected to the planetary gear 730 and are ejected in a tooth shape when the rim 200 is ejected.

구체적으로는 링 기어 몸체(231)는 림 몸체(201)와 측면 판(210)이 교차하여 맞닿는 위치에서부터 측면 판의 반대 편을 향하여 설정크기의 폭을 갖도록 형성된다. Specifically, the ring gear body 231 is formed to have a width of a set size toward the opposite side of the side plate from a position where the rim body 201 and the side plate 210 cross and abut.

이와 같이, 림(200)과 링 기어(230)는 같은 소재로 이루어질 수 있으며, 한번에 사출 형성될 수 있다.In this way, the rim 200 and the ring gear 230 may be made of the same material, and may be injection formed at a time.

회전자의 블레이드 구조Rotor blade structure

다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터 중에서 회전자의 블레이드 구조에 관하여 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명하기로 한다. Next, a blade structure of a rotor among a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 8.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터 중에서 회전자 및 블레이드를 확대한 사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기어드 인휠모터 중에서 회전자 및 블레이드를 확대한 정면도이다. 6 is an enlarged perspective view of a rotor and a blade in a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is an enlarged front view of a rotor and a blade in a geared in-wheel motor according to an embodiment of the present invention.

도 6 및 도 7을 참조하면, 회전자(330)는 블레이드(340)를 포함한다. 6 and 7, the rotor 330 includes a blade 340.

블레이드(340)는 회전자(330)의 내, 외부에 형성되어 회전자(330)의 회전시 공기 유동을 발생시켜 방열 특성을 개선시켜준다.The blade 340 is formed inside and outside the rotor 330 to generate air flow when the rotor 330 rotates, thereby improving heat dissipation characteristics.

예를 들어, 블레이드(340)는 회전자(330)의 내, 외부 각각에 구비되며, 설정된 높이로 돌출되어 팬 형상으로 회전하며 공기 유동을 강제로 유도할 수 있다. For example, the blade 340 may be provided inside and outside the rotor 330, protrude to a set height, rotate in a fan shape, and forcibly induce air flow.

도 6을 참조하면, 회전자(330)는 원판(333), 외측몸체(334), 코어부(335), 마그넷(331, 도1 참조)을 포함한다. Referring to FIG. 6, the rotor 330 includes a disk 333, an outer body 334, a core portion 335, and a magnet 331 (see FIG. 1).

원판(333)은 선 기어(710, 도 2 참조)가 중앙에 체결 고정되며, 복수의 관통 홀(332)을 구비한다. 예컨대, 복수의 관통 홀(332)은 원판(333)의 내부에서 코어부(335)로부터 서로 일정한 간격을 두고 원주 방향으로 배치되는 원호 형상의 홀일 수 있다. The disk 333 is fastened and fixed to the center of the sun gear 710 (see FIG. 2 ), and includes a plurality of through holes 332. For example, the plurality of through holes 332 may be circular arc-shaped holes disposed in the circumferential direction from the core portion 335 within the disk 333 at regular intervals from each other.

외측몸체(334)는 원판(333)의 가장자리로부터 고정자(310, 도 1 참조)를 감싸는 방향으로 돌출된다. The outer body 334 protrudes from the edge of the disk 333 in a direction surrounding the stator 310 (see FIG. 1 ).

코어부(335)는 원판(333)의 중심을 통해 관통 결합되는 샤프트(100)를 감싸도록 돌출된다.The core part 335 protrudes so as to surround the shaft 100 that is coupled through the center of the disk 333.

마그넷(331)은 도 1에 도시된 바와 같이 고정자(310)와 소정의 갭(즉, air gap)을 사이에 두고서 고정자(310)를 둘러 감싸 배치된다. The magnet 331 is disposed surrounding the stator 310 with a stator 310 and a predetermined gap (ie, an air gap) therebetween, as shown in FIG. 1.

이때, 회전자(330)는 회전자의 회전 시 공기 유동을 발생시키는 복수의 블레이드(340)를 포함한다. In this case, the rotor 330 includes a plurality of blades 340 that generate air flow when the rotor is rotated.

예를 들어, 복수의 블레이드(340)는 복수의 제1 블레이드(341)와 복수의 제2 블레이드(343)를 포함한다. For example, the plurality of blades 340 includes a plurality of first blades 341 and a plurality of second blades 343.

복수의 제1 블레이드(341)는 외측몸체(334)의 외측 둘레 면을 따라 외측으로 소정 높이 돌출되며 경사지게 형성된다. The plurality of first blades 341 protrude outward at a predetermined height along the outer circumferential surface of the outer body 334 and are formed to be inclined.

복수의 제2 블레이드(343)는 코어부(335)의 외측 둘레 면을 따라 외측으로 소정 높이 돌출되며 경사지게 형성된다. The plurality of second blades 343 protrude outward at a predetermined height along the outer circumferential surface of the core portion 335 and are formed to be inclined.

바람직하게는, 복수의 제1 블레이드(341)와 복수의 제2 블레이드(343) 각각은 서로 일정한 간격을 두고 이격 배치될 수 있다. 나아가, 복수의 제2 블레이드(343)는 복수의 제1 블레이드(341)와 다른 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. Preferably, each of the plurality of first blades 341 and the plurality of second blades 343 may be spaced apart from each other at a predetermined interval. Furthermore, the plurality of second blades 343 may be formed to be inclined in a direction different from that of the plurality of first blades 341.

예를 들면, 외측몸체(334)에 구비된 복수의 제1 블레이드(341)의 경사각이 15도 내지 30도일 경우 코어부(335)에 구비된 복수의 제2 블레이드(343)의 경사각은 -15도 내지 -30도일 수 있다. 다시 말해, 제1 블레이드(341)가 시계방향으로 소정 각도 경사지게 형성될 경우, 제2 블레이드(343)는 반시계방향으로 소정 각도 경사지게 형성될 수 있다. For example, when the inclination angle of the plurality of first blades 341 provided in the outer body 334 is 15 degrees to 30 degrees, the inclination angle of the plurality of second blades 343 provided in the core part 335 is -15 It may be degrees to -30 degrees. In other words, when the first blade 341 is formed to be inclined by a predetermined angle in the clockwise direction, the second blade 343 may be formed to be inclined by a predetermined angle in the counterclockwise direction.

도 8은 도 1의 "A" 단면 영역을 확대 도시한 확대 단면도이다. 8 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged cross-sectional area "A" of FIG. 1.

도 8을 참조하면, 회전자(330)의 내, 외부, 즉 외측몸체(334)와 코어부(335)에 다른 방향으로 경사지게 형성된 제1, 2 블레이드(341, 343)가 형성됨에 따라, 회전자(330) 주변의 공기 유동을 복잡하게 형성할 수 있다.Referring to FIG. 8, as the first and second blades 341 and 343 are formed to be inclined in different directions inside and outside the rotor 330, that is, the outer body 334 and the core part 335, the rotation The air flow around the former 330 may be complicatedly formed.

그 결과, 림(200)과 커버(410)를 통해 밀폐된 수용공간 내에서 회전자(330) 및 고정자(310)를 포함하는 모터 어셈블리(300)의 주변으로 공기가 복잡하게 난류 유동을 하게 되어, 공기 순환에 의한 냉각 성능이 향상된다. As a result, air is complicatedly turbulent flow around the motor assembly 300 including the rotor 330 and the stator 310 in the enclosed accommodation space through the rim 200 and the cover 410 , The cooling performance by air circulation is improved.

예를 들어, 제1 블레이드(341)의 제1 경사 방향을 따라 회전자(330)의 외부에서 공기가 유입되는 동시에, 제2 블레이드(343)의 제2 경사 방향을 따라 회전자(330)의 내부에서 공기가 순환하게 된다. 이로써, 공기를 이용한 냉각 효과가 극대화될 수 있다. For example, air is introduced from the outside of the rotor 330 along the first inclination direction of the first blade 341, and the rotor 330 is inclined along the second inclination direction of the second blade 343. Air circulates inside. Accordingly, the cooling effect using air can be maximized.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 기존의 알루미늄 등의 금속소재로 제작되었던 림과 커버의 재질을 사출 성형 가능한 플라스틱 소재로 변경하여 휴대용 모빌리티에 적용되는 기어드 인휠모터의 경량화를 실현할 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to realize a reduction in weight of a geared in-wheel motor applied to portable mobility by changing the material of a conventional rim and cover made of a metal material such as aluminum to a plastic material capable of injection molding.

또한, 본 발명에 의하면, 선 기어, 유성 기어, 및 링 기어를 포함하는 기어드 인휠모터에 있어서, 기존에는 개별 제작 후 림 내측에 조립하였던 링 기어 부품을 림과 함께 한번에 사출 성형할 수 있다. In addition, according to the present invention, in a geared in-wheel motor including a sun gear, a planetary gear, and a ring gear, a ring gear component that was previously assembled individually and then assembled inside a rim can be injection-molded together with the rim at once.

이로써, 본 발명에 의하면, 링 기어 부품 수를 줄이고, 링 기어를 조립하는 공정을 삭제할 수 있어 비용 절감 및 생산성을 향상시킬 수 있다. Accordingly, according to the present invention, it is possible to reduce the number of ring gear parts and eliminate the process of assembling the ring gear, thereby reducing cost and improving productivity.

또한, 본 발명에 의하면, 회전자의 내, 외부에 블레이드를 적용시켜, 기어드 인휠모터의 경량화를 위해 림과 커버의 재질을 경량의 플라스틱 소재로 변경함에 따라 방열 특성이 저하되는 문제를 미연에 방지할 수 있다. In addition, according to the present invention, by applying blades to the inside and outside of the rotor, the problem of deteriorating heat dissipation characteristics as the material of the rim and the cover is changed to a lightweight plastic material to reduce the weight of the geared in-wheel motor is prevented in advance. can do.

구체적인 예로서, 언덕 등판 시와 같이 고 토크 운전 시 인휠모터의 온도가 급격하게 상승할 수 있다. 본 발명에 의하면, 경량화를 위해 플라스틱 소재를 이용하면서도 회전자의 내, 외부에 블레이드를 적용하여 공기 순환에 의한 냉각 성능을 확보할 수 있어 방열 특성을 향상시킬 수 있다.As a specific example, the temperature of the in-wheel motor may increase rapidly during high torque driving, such as when climbing a hill. According to the present invention, while using a plastic material for weight reduction, cooling performance by air circulation can be secured by applying blades to the inside and outside of the rotor, thereby improving heat dissipation characteristics.

또한, 본 발명에 의하면, 회전자의 외부, 더 구체적으로는 회전자의 외측 둘레 면에 소정의 각도로 경사지게 배치된 제1 블레이드를 형성할 수 있다. 또한, 회전자의 내부, 더 구체적으로는 회전자의 코어부 내측 둘레면에 제1 블레이드와 다른 방향으로 경사지게 배치된 제2 블레이드를 형성할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to form the first blade disposed inclined at a predetermined angle on the outside of the rotor, more specifically on the outer peripheral surface of the rotor. In addition, a second blade disposed in a direction different from the first blade may be formed on the inside of the rotor, more specifically, on the inner circumferential surface of the core portion of the rotor.

이와 같이, 본 발명에 의하면 회전자의 내, 외부에서 서로 다른 방향으로 형성된 제1, 2 블레이드를 이용하여, 회전자의 내, 외부에서의 공기의 유동 방향을 달리할 수 있다. 그 결과, 회전자를 포함하는 모터 어셈블리의 주변에서 공기는 복잡한 난류 유동을 일으키게 되어, 공기 순환에 의한 냉각 성능을 극대화시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 블레이드의 제1 경사 방향을 따라 회전자의 외부에서 공기가 유동하는 동시에 제2 블레이드의 제2 경사 방향을 따라 회전자의 내부에서 공기가 유동하게 되므로, 모터 어셈블리 주변에서의 공기의 유동이 복잡한 난류의 형태를 가질 수 있다. 이로써, 공기를 이용한 냉각 효과가 극대화될 수 있다. As described above, according to the present invention, by using the first and second blades formed in different directions inside and outside the rotor, it is possible to change the flow direction of air inside and outside the rotor. As a result, air in the vicinity of the motor assembly including the rotor causes a complex turbulent flow, thereby maximizing cooling performance by air circulation. For example, since air flows from the outside of the rotor along the first inclination direction of the first blade and at the same time, air flows inside the rotor along the second inclination direction of the second blade. The flow of air can have a complex turbulent form. Accordingly, the cooling effect using air can be maximized.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above with reference to the drawings illustrated for the present invention, the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in the present specification, and various by a person skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that transformation can be made. In addition, even if not explicitly described and described the effects of the configuration of the present invention while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the predictable effects of the configuration should also be recognized.

100: 샤프트
200: 림
201: 림 몸체
203: 연결단부
204: 체결 홈
210: 측면 판
220: 제1 타이어 분리 방지턱
230: 링 기어
231: 링 기어 몸체
233: 링 기어 치
300: 모터 어셈블리
310: 고정자
330: 회전자
331: 마그넷
332: 관통 홀
333: 원판
334: 외측몸체
335: 코어부
339: 안착 홈
340: 블레이드
341: 제1 블레이드
343: 제2 블레이드
350: 고정몸체
410: 커버
411: 커버 몸체
414: 체결 공
510: 제1 베어링
520: 제2 베어링
530: 오링
540: 제3 베어링
600: 홀 센서 기판
700: 기어 어셈블리
710: 선 기어
711: 선 기어 치
713: 고정판
715: 고정나사
730: 유성 기어
731: 유성 기어 고정체
750: 캐리어
800: 타이어
1000: 기어드 인휠모터100: shaft
200: rim
201: rim body
203: connection end
204: fastening groove
210: side plate
220: first tire separation bump
230: ring gear
231: ring gear body
233: ring gear tooth
300: motor assembly
310: stator
330: rotor
331: magnet
332: through hole
333: disc
334: outer body
335: core part
339: seating groove
340: blade
341: first blade
343: second blade
350: fixed body
410: cover
411: cover body
414: fastening ball
510: first bearing
520: second bearing
530: O-ring
540: third bearing
600: Hall sensor board
700: gear assembly
710: sun gear
711: sun gear tooth
713: fixed plate
715: fixing screw
730: planetary gear
731: planetary gear fixture
750: carrier
800: tire
1000: geared in-wheel motor

Claims (20)

타이어가 외륜을 감싸 결합되는 림;
상기 림의 중심을 관통하여 연결되는 샤프트;
상기 림의 내부에서 상기 샤프트에 연결 고정되는 고정자와, 상기 고정자를 감싸도록 배치되며 회전하는 회전자를 포함하는 모터 어셈블리;
상기 림의 개방된 부위를 밀폐시키도록 결합되는 커버; 및
상기 회전자의 중앙에 고정되는 선 기어, 상기 선 기어의 주변을 둘러 감싸 위치하는 복수의 유성 기어, 상기 복수의 유성 기어를 둘러 감싸 구비되는 링 기어를 포함하는 기어 어셈블리;를 포함하며,
상기 림과 상기 커버는 사출 성형되고, 상기 링 기어는 상기 림의 사출시 상기 림의 내부에서 상기 림과 함께 일체형 구조로 사출 성형되며,
상기 회전자의 내, 외부 각각에는 상기 회전자의 회전시 공기 유동을 발생시키도록 적어도 하나의 블레이드가 설정된 높이로 돌출하여 구비되는 것을 특징으로 하는
기어드 인휠모터.
A rim in which the tire wraps around the outer ring and is coupled;
A shaft connected through the center of the rim;
A motor assembly including a stator connected to the shaft inside the rim and a rotor disposed to surround the stator and rotated;
A cover coupled to seal the open portion of the rim; And
Including; a gear assembly including a sun gear fixed to the center of the rotor, a plurality of planetary gears surrounding and positioned around the sun gear, and a ring gear surrounding the plurality of planetary gears,
The rim and the cover are injection-molded, and the ring gear is injection-molded in an integral structure with the rim inside the rim when the rim is ejected,
In each of the inside and outside of the rotor, at least one blade is provided to protrude to a set height so as to generate air flow when the rotor rotates.
Geared in-wheel motor.
 제1항에 있어서,
상기 림은,
상기 모터 어셈블리와 상기 기어 어셈블리를 내부에 수용하는 수용공간을 구비하며,
상기 모터 어셈블리가 위치하는 일측이 개방되어, 상기 개방된 일측으로 상기 커버가 결합되는 것을 특징으로 하는
기어드 인휠모터.
The method of claim 1,
The rim is,
It has an accommodation space for accommodating the motor assembly and the gear assembly therein,
One side where the motor assembly is located is opened, and the cover is coupled to the opened side.
Geared in-wheel motor.
 제2항에 있어서,
상기 림은,
상기 타이어가 장착되는 환형의 림 몸체; 및
상기 림 몸체에서 상기 커버가 결합되는 반대 편에 위치하며 상기 기어 어셈블리를 수납하도록 상기 커버에 마주하여 형성되는 측면 판;을 포함하고,
상기 커버는,
상기 림 몸체의 개방된 일면을 덮어 결합되는 원판 형상의 커버 몸체;
를 포함하는 기어드 인휠모터.
The method of claim 2,
The rim is,
An annular rim body on which the tire is mounted; And
Including; a side plate disposed on the opposite side of the rim body to which the cover is coupled and formed to face the cover to receive the gear assembly,
The cover,
A disk-shaped cover body that covers the open surface of the rim body and is coupled;
Geared in-wheel motor comprising a.
 제3항에 있어서,
상기 측면 판은,
상기 림 몸체보다 직경이 확장되어 외측으로 돌출되는 제1 타이어 분리 방지턱을 구비하고,
상기 커버 몸체는,
상기 제1 타이어 분리 방지턱에 대응하는 직경을 가지며 외측으로 돌출되는 제2 타이어 분리 방지턱을 구비하는 것을 특징으로 하는
기어드 인휠모터.
The method of claim 3,
The side plate,
It has a first tire separation prevention protruding protruding outward by extending a diameter than the rim body,
The cover body,
Characterized in that it comprises a second tire separation bump that has a diameter corresponding to the first tire separation bump and protrudes outward.
Geared in-wheel motor.
 제3항에 있어서,
상기 림 몸체에서 상기 측면 판의 반대측으로 돌출된 연결단부에는 원주 방향으로 복수의 체결 홈이 형성되고,
상기 커버 몸체에는 상기 복수의 체결 홈에 대응하는 위치에 형성되는 복수의 체결 공이 형성되며,
상기 복수의 체결 공 및 상기 복수의 체결 홈을 통해 나사가 체결되어 상기 림과 상기 커버가 분리 가능한 구조로 결합되는 것을 특징으로 하는
기어드 인휠모터.
The method of claim 3,
A plurality of fastening grooves are formed in the circumferential direction at the connection end protruding from the rim body to the opposite side of the side plate,
A plurality of fastening holes formed at positions corresponding to the plurality of fastening grooves are formed in the cover body,
A screw is fastened through the plurality of fastening holes and the plurality of fastening grooves, and the rim and the cover are coupled to each other in a detachable structure.
Geared in-wheel motor.
 제3항에 있어서,
상기 링 기어는,
상기 림 몸체의 내부 면을 통해 직경이 축소되는 방향으로 돌출되도록 상기 림과 함께 사출되는 링 기어 몸체; 및
상기 링 기어 몸체의 내경을 통해 원주 방향으로 형성되도록 상기 림과 함께 사출되는 링 기어 치;
를 포함하는 기어드 인휠모터.
The method of claim 3,
The ring gear,
A ring gear body injected with the rim so as to protrude in a direction in which the diameter is reduced through the inner surface of the rim body; And
A ring gear tooth injected with the rim so as to be formed in a circumferential direction through an inner diameter of the ring gear body;
Geared in-wheel motor comprising a.
 제6항에 있어서,
상기 링 기어 몸체는,
상기 림 몸체와 상기 측면 판이 교차하여 맞닿는 위치에서부터 상기 측면 판의 반대 편을 향하여 설정크기의 폭을 갖도록 상기 림과 함께 사출되는 것을 특징으로 하는
기어드 인휠모터.
The method of claim 6,
The ring gear body,
It characterized in that the injection with the rim so as to have a width of a set size toward the opposite side of the side plate from a position where the rim body and the side plate cross and abut
Geared in-wheel motor.
 제1항에 있어서,
상기 림과 상기 링 기어는, 동일한 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는
기어드 인휠모터.
The method of claim 1,
The rim and the ring gear, characterized in that made of the same material
Geared in-wheel motor.
 제1항에 있어서,
상기 회전자는,
상기 선 기어가 중앙에 체결 고정되며, 복수의 관통 홀을 구비하는 원판;
상기 원판의 가장자리로부터 상기 고정자를 감싸는 방향으로 돌출되는 외측몸체;
상기 원판의 중심을 통해 관통 결합되는 상기 샤프트를 감싸도록 돌출되는 코어부; 및
상기 고정자와 소정의 갭을 사이에 두고서 상기 고정자를 둘러 감싸 배치되는 마그넷;
을 포함하는 기어드 인휠모터.
The method of claim 1,
The rotor is,
A disk fastening and fixing the sun gear to the center and having a plurality of through holes;
An outer body protruding from the edge of the disk in a direction surrounding the stator;
A core portion protruding to surround the shaft coupled through the center of the disk; And
A magnet disposed around the stator with a predetermined gap therebetween;
Geared in-wheel motor comprising a.
 제9항에 있어서,
상기 회전자는,
상기 외측몸체의 외측 둘레 면을 따라 경사지게 형성되는 복수의 제1 블레이드; 및
상기 코어부의 외측 둘레 면을 따라 경사지게 형성되는 복수의 제2 블레이드;
를 포함하는 기어드 인휠모터.
The method of claim 9,
The rotor is,
A plurality of first blades formed to be inclined along the outer circumferential surface of the outer body; And
A plurality of second blades formed to be inclined along an outer circumferential surface of the core part;
Geared in-wheel motor comprising a.
 제10항에 있어서,
상기 복수의 제1, 2 블레이드 각각은
서로 일정한 간격을 두고 이격 배치되는 것을 특징으로 하는
기어드 인휠모터.
The method of claim 10,
Each of the plurality of first and second blades
Characterized in that they are spaced apart from each other at regular intervals
Geared in-wheel motor.
 제11항에 있어서,
상기 복수의 제2 블레이드는,
상기 복수의 제1 블레이드와 다른 방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는
기어드 인휠모터.
The method of claim 11,
The plurality of second blades,
Characterized in that it is formed to be inclined in a direction different from that of the plurality of first blades
Geared in-wheel motor.
 제9항에 있어서,
상기 복수의 관통 홀은,
상기 원판의 내부에서 상기 코어부로부터 서로 일정한 간격을 두고 원주 방향으로 배치되는 원호 형상의 홀인 것을 특징으로 하는
기어드 인휠모터.
The method of claim 9,
The plurality of through holes,
It characterized in that it is an arc-shaped hole arranged in the circumferential direction at a constant interval from the core part in the inside of the disk.
Geared in-wheel motor.
 제1항에 있어서,
상기 선 기어는,
상기 회전자의 중앙에 체결 고정되며, 상기 회전자와 함께 회전하는 고정판; 및
상기 고정판으로부터 상기 샤프트를 감싸도록 돌출되는 선 기어 치;
를 포함하는 기어드 인휠모터.
The method of claim 1,
The sun gear,
A fixing plate fastened and fixed to the center of the rotor and rotated with the rotor; And
A sun gear tooth protruding from the fixing plate to surround the shaft;
Geared in-wheel motor comprising a.
 제14항에 있어서,
상기 고정판은,
상기 회전자의 중앙에서 내측으로 함몰 형성된 원형의 안착 홈에 밀착되어, 적어도 하나의 고정 나사에 의해 상기 회전자에 체결 고정되는 것을 특징으로 하는
기어드 인휠모터.
The method of claim 14,
The fixing plate,
Characterized in that it is in close contact with the circular seating groove formed inwardly from the center of the rotor, and is fastened and fixed to the rotor by at least one fixing screw.
Geared in-wheel motor.
 제1항에 있어서,
상기 기어 어셈블리는,
상기 선 기어와 상기 림의 내부 면 사이에 수용되는 원판 형상의 캐리어;를 더 포함하며,
상기 복수의 유성 기어 각각은,
상기 캐리어의 일면을 통해 유성 기어 고정체에 의해 축 연결되어 회전 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는
기어드 인휠모터.
The method of claim 1,
The gear assembly,
It further includes; a disk-shaped carrier accommodated between the sun gear and the inner surface of the rim,
Each of the plurality of planetary gears,
Characterized in that it is axially connected and rotatably mounted by a planetary gear fixture through one side of the carrier
Geared in-wheel motor.
 제1항에 있어서,
상기 모터 어셈블리에 근접하여 위치하는 적어도 하나의 홀 센서 기판;을 더 포함하며,
상기 적어도 하나의 홀 센서 기판은 복수의 홀 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 기어드 인휠모터.
The method of claim 1,
At least one Hall sensor substrate positioned adjacent to the motor assembly; further comprising,
The geared in-wheel motor, wherein the at least one Hall sensor substrate includes a plurality of Hall sensors.
 타이어가 외륜을 감싸 결합되는 림;
상기 림의 중심을 관통하여 연결되는 샤프트;
상기 림의 내부에서 상기 샤프트에 연결 고정되는 고정자와, 상기 고정자를 감싸도록 배치되며 회전하는 회전자를 포함하는 모터 어셈블리;
상기 림의 개방된 부위를 밀폐시키도록 결합되는 커버; 및
상기 회전자의 중앙에 고정되는 선 기어, 상기 선 기어의 주변을 둘러 감싸 위치하는 복수의 유성 기어, 상기 복수의 유성 기어를 둘레 방향으로 구비되는 링 기어를 포함하는 기어 어셈블리;를 포함하며,
상기 림과 상기 커버는 사출 성형되고, 상기 링 기어는 상기 림의 사출시 상기 림의 내부에서 상기 림과 함께 일체형 구조로 사출 성형되며,
상기 회전자는, 상기 회전자의 외부에 경사지게 형성되는 복수의 제1 블레이드; 및
상기 회전자의 내부에 경사지게 형성되는 복수의 제2 블레이드;
를 포함하는 기어드 인휠모터.
A rim in which the tire wraps around the outer ring and is coupled;
A shaft connected through the center of the rim;
A motor assembly including a stator connected to the shaft inside the rim and a rotor disposed to surround the stator and rotated;
A cover coupled to seal the open portion of the rim; And
A gear assembly including a sun gear fixed to the center of the rotor, a plurality of planetary gears surrounding the sun gear, and a ring gear having the plurality of planetary gears in a circumferential direction; and
The rim and the cover are injection-molded, and the ring gear is injection-molded in an integral structure with the rim inside the rim when the rim is ejected,
The rotor may include a plurality of first blades formed to be inclined outside the rotor; And
A plurality of second blades formed to be inclined inside the rotor;
Geared in-wheel motor comprising a.
 제18항에 있어서,
상기 림은,
상기 타이어가 장착되는 환형의 림 몸체; 및
상기 림 몸체에서 상기 커버가 결합되는 반대 편에 위치하며 상기 기어 어셈블리를 수납하도록 상기 커버에 마주하여 형성되는 측면 판;을 포함하고,
상기 커버는,
상기 림 몸체의 개방된 일면을 덮어 결합되는 원판 형상의 커버 몸체;
를 포함하는 기어드 인휠모터.
The method of claim 18,
The rim is,
An annular rim body on which the tire is mounted; And
Including; a side plate disposed on the opposite side of the rim body to which the cover is coupled and formed to face the cover to receive the gear assembly,
The cover,
A disk-shaped cover body that covers the open surface of the rim body and is coupled;
Geared in-wheel motor comprising a.
 제18항에 있어서,
상기 복수의 제1, 2 블레이드 각각은 서로 일정한 간격을 두고 이격 배치되고,
상기 복수의 제1, 2 블레이드는 서로 다른 방향으로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는
기어드 인휠모터.The method of claim 18,
Each of the plurality of first and second blades are spaced apart from each other at a predetermined interval,
The plurality of first and second blades, characterized in that formed to be inclined in different directions
Geared in-wheel motor.
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