KR20220108559A - In wheel drive apparatus - Google Patents

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KR20220108559A KR1020210011698A KR20210011698A KR20220108559A KR 20220108559 A KR20220108559 A KR 20220108559A KR 1020210011698 A KR1020210011698 A KR 1020210011698A KR 20210011698 A KR20210011698 A KR 20210011698A KR 20220108559 A KR20220108559 A KR 20220108559A
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방재근
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Abstract

The present invention provides an in-wheel driving device which comprises: a rotor coupled to the inside of a wheel to be rotated with the wheel together; a brake disk coupled between the rotor and the wheel to have the same center of rotation; a stator disposed inside the rotor; a hub bearing where an outer wheel is rotatably coupled to the rotor between the rotor and the stator and an inner wheel is fixated to the stator; and a caliper fixated to the inner wheel of the hub bearing to selectively provide braking force to the brake disk.

Description

인휠 구동장치{In wheel drive apparatus}In wheel drive apparatus

본 발명은 인휠 구동장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량의 휠 내부에 구동모터 및 브레이크 모듈이 장착된 인휠 구동장치에 관한 것이다.The present invention relates to an in-wheel drive device, and more particularly, to an in-wheel drive device in which a drive motor and a brake module are mounted inside a wheel of a vehicle.

화석연료가 고갈되어 감에 따라 휘발유, 경유 등과 같은 화석연료를 사용하는 차량 대신에 배터리에 저장된 전기 에너지를 이용하여 모터를 구동하는 전기 자동차의 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.As fossil fuels are depleted, development of electric vehicles that drive a motor using electric energy stored in a battery instead of vehicles using fossil fuels such as gasoline and diesel is continuously being made.

이러한 전기 자동차는 충전 배터리에 저장된 전기 에너지를 이용하여 모터의 구동력으로만 구동하는 순수 전기 차량과, 광전지를 이용하여 모터를 구동하는 태양전지 차량과, 수소연료를 사용하는 연료전지를 이용하여 모터를 구동하는 연료전지 차량 및 화석연료를 이용하여 엔진을 구동하는 방식과 전기를 이용하여 모터를 구동함으로써 엔진과 모터를 병행하여 구동력을 전달하는 하이브리드(Hybrid) 차량 등으로 구분된다.These electric vehicles are a pure electric vehicle that is driven only by the driving force of a motor using electric energy stored in a rechargeable battery, a solar cell vehicle that drives a motor using a photovoltaic cell, and a fuel cell that uses hydrogen fuel to operate the motor. It is divided into a fuel cell vehicle that drives and a method of driving an engine using fossil fuels, and a hybrid vehicle that transmits driving power in parallel with an engine and a motor by driving a motor using electricity.

일반적으로 인휠 모터(In-Wheel Motor)는 전기 자동차와 같이 전기를 동력원으로 사용하는 자동차에 사용되는 기술로서, 가솔린 또는 디젤 자동차에서의 엔진-미션-구동축을 통한 동력 전달에 의해 바퀴가 회전 구동하는 방식과는 달리, 휠의 림 내부에 배치되는 모터에 의해 동력이 휠에 직접 전달되도록 구동하는 기술이다.In general, an in-wheel motor is a technology used in a vehicle that uses electricity as a power source, such as an electric vehicle. Unlike the method, it is a technology that drives so that power is transmitted directly to the wheel by a motor disposed inside the rim of the wheel.

따라서 인휠 모터를 적용하는 경우 엔진, 변속기나 차동기어와 같은 구동 및 동력전달장치를 생략 또는 간소화 할 수 있어 차량의 무게를 감소시킬 수 있으며, 동력의 전달과정에서의 에너지 손실을 저감시킬 수 있는 장점이 있다.Therefore, when the in-wheel motor is applied, the driving and power transmission devices such as the engine, transmission, or differential gear can be omitted or simplified, thereby reducing the weight of the vehicle and reducing energy loss in the process of power transmission. There is this.

그러나, 인휠 모터를 적용한 차량은 휠의 림 내부에 모터의 구동력을 증폭시키기 위한 감속기와, 휠을 제동시키기 위한 브레이크 장치가 같이 구비되기 때문에 유지보수에 따른 조립 시간이 증가하고, 브레이크 장치와 같은 구조에서 발생된 열을 배출하는데 한계가 있어 이에 대한 기술 개발이 시급한 실정이다.However, since the vehicle to which the in-wheel motor is applied is provided with a reducer for amplifying the driving force of the motor and a brake device for braking the wheel inside the rim of the wheel, the assembly time due to maintenance increases, and the assembly time according to the maintenance is increased, and a structure such as a brake device is provided. There is a limit to discharging the heat generated from the heat source, so there is an urgent need to develop a technology for this.

한국공개특허공보 제10-2016-0050742호(2016.05.11 공개)Korean Patent Publication No. 10-2016-0050742 (published on May 11, 2016)

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 휠 내부에 장착된 브레이크 모듈의 정비가 용이하고, 또한 브레이크 모듈에서 발생한 열을 배출하기 용이한 인휠 구동장치를 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to solve such a problem, and more particularly, to provide an in-wheel drive device that facilitates maintenance of a brake module mounted inside a wheel and also facilitates discharging heat generated from the brake module.

이와 같은 목적을 수행하기 위한 본 발명은 휠의 내부에 결합되어 휠과 함께 회전 구동하는 로터; 상기 로터와 휠 사이에서 동일 회전중심을 갖도록 결합되는 브레이크 디스크; 상기 로터 내부에 배치되는 스테이터; 상기 로터와 스테이터 사이에서 외륜이 상기 로터와 회전 가능하도록 결합되고, 내륜이 상기 스테이터에 고정되는 허브 베어링; 및 상기 허브 베어링의 내륜에 고정되어 상기 브레이크 디스크에 선택적으로 제동력을 제공하는 캘리퍼;를 포함하는 것을 특징으로 하는 인휠 구동장치를 제공한다.The present invention for performing the above object is coupled to the inside of the wheel to rotate and drive the rotor together with the wheel; a brake disk coupled to have the same rotational center between the rotor and the wheel; a stator disposed inside the rotor; a hub bearing in which an outer ring is rotatably coupled to the rotor between the rotor and the stator, and an inner ring is fixed to the stator; and a caliper fixed to an inner ring of the hub bearing to selectively provide a braking force to the brake disc.

상기 힌휠 구동장치는 상기 스테이터 외측에서 상기 허브 베어링의 내륜과 결합되는 너클을 더 포함할 수 있다.The hind wheel driving device may further include a knuckle coupled to an inner ring of the hub bearing outside the stator.

상기 스테이터는 상기 허브 베어링의 내륜 상에 상기 너클의 체결 과정에서 동시에 고정될 수 있다.The stator may be simultaneously fixed on the inner ring of the hub bearing while the knuckle is fastened.

상기 브레이크 디스크는 상기 로터 상에 상기 휠의 체결 과정에서 동시에 고정될 수 있다.The brake disc may be simultaneously fixed on the rotor during the fastening of the wheel.

상기 브레이크 디스크는 회전 중심의 주변에 개구된 통공이 형성되어 상기 캘리퍼가 통공을 통해 결합될 수 있다.The brake disc may have an open through hole formed around a rotational center so that the caliper may be coupled through the through hole.

상기 로터는 상기 브레이크 디스크와 캘리퍼가 결합된 브레이크 모듈이 외부 측면 상에서 설정 간격을 유지할 수 있도록 마련된 결합턱을 포함할 수 있다.The rotor may include a coupling jaw provided so that the brake module to which the brake disc and the caliper are coupled can maintain a set interval on the outer side thereof.

상기 너클에 형성된 제1결합공과, 상기 스테이터에 형성된 2결합공 및 상기 허브 베어링의 내륜 일 측에 형성된 제3결합공은 제1패스너에 의해 동시에 체결되며, 상기 캘리퍼에 형성된 제4결합공과, 상기 내륜 타 측에 형성된 제5결합공은 제2패스너에 의해 동시에 체결되고, 상기 캘리퍼는 상기 로터와 휠 사이에 배치될 수 있다.The first coupling hole formed in the knuckle, the second coupling hole formed in the stator, and the third coupling hole formed at one side of the inner ring of the hub bearing are simultaneously fastened by a first fastener, and a fourth coupling hole formed in the caliper; The fifth coupling hole formed on the other side of the inner ring may be simultaneously fastened by the second fastener, and the caliper may be disposed between the rotor and the wheel.

상기 결합턱 상에 형서되는 제6결합공과, 상기 브레이크 디스크의 가장자리에 인접하게 형성되는 제7결합공 및 상기 휠의 측면에 형성된 제8결합공은 휠볼트에 의해 동시에 체결될 수 있다.A sixth coupling hole formed on the coupling jaw, a seventh coupling hole formed adjacent to an edge of the brake disk, and an eighth coupling hole formed on a side surface of the wheel may be simultaneously fastened by a wheel bolt.

본 발명의 실시예에 따른 인휠 구동장치에 의하면,According to the in-wheel drive device according to the embodiment of the present invention,

첫째, 고정영역과 회전 구동영역 중 외측에 배치된 회전 구동영역에 인접하여 브레이크 모듈을 설치할 수 있기 때문에 보다 효율적인 방열 성능을 기대할 수 있고,First, more efficient heat dissipation performance can be expected because the brake module can be installed adjacent to the rotation driving region disposed outside the fixed region and the rotation driving region,

둘째, 로터 상에서 휠을 분리하면 바로 브레이크 모듈이 노출되기 때문에 브레이크 모듈의 유지관리가 용이해지며,Second, as the brake module is immediately exposed when the wheel is removed from the rotor, maintenance of the brake module becomes easy.

셋째, 로터와 브레이크 디스크를 설정 간격만큼 이격되도록 결합하고, 또한 브레이크 디스크와 로터 하우징 사이에도 이격되도록 배치되기 때문에 방열에 필요한 공기의 순환이 용이해지는 효과가 있다.Third, since the rotor and the brake disk are coupled to be spaced apart by a set interval, and are also disposed to be spaced apart between the brake disk and the rotor housing, there is an effect of facilitating the circulation of air required for heat dissipation.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인휠 구동장치를 도시하는 외부측 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인휠 구동장치를 도시하는 내부측 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인휠 구동장치를 분해하여 도시하는 분해 사시도이다.
도 4 는 도 1에 나타낸 인휠 구동장치의 I-I' 영역을 도시하는 단면도이다.
도 5는 도 3에 나타낸 인휠 구동장치의 고정영역을 도시하는 분해 사시도이다.
도 6은 도 3에 나타낸 인휠 구동장치의 회전 구동영역을 도시하는 분해 사시도이다.
도 7은 도 6에 나타낸 인휠 구동장치의 로터와 브레이크 디스크가 결합된 상태를 도시하는 사시도이다.1 is an external perspective view showing an in-wheel drive device according to an embodiment of the present invention.
2 is an inner perspective view showing an in-wheel drive device according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view illustrating an in-wheel drive device according to an embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a cross-sectional view showing a region II' of the in-wheel drive device shown in Fig. 1;
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a fixed area of the in-wheel drive device shown in FIG. 3 .
FIG. 6 is an exploded perspective view showing a rotation driving region of the in-wheel driving device shown in FIG. 3 .
FIG. 7 is a perspective view illustrating a state in which a rotor and a brake disc of the in-wheel driving device shown in FIG. 6 are coupled.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. Since the present invention can have various changes and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated and described in the drawings.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소 들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. Terms including an ordinal number such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms.

상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. For example, without departing from the scope of the present invention, the second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component.

및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that the other component may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.On the other hand, when it is said that a certain element is "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It is to be understood that this does not preclude the possibility of the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. Hereinafter, the embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or corresponding components are given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 인휠 구동장치를 도시하는 외부측 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인휠 구동장치를 도시하는 내부측 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인휠 구동장치를 분해하여 도시하는 분해 사시도이다.1 is an external perspective view showing an in-wheel driving device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an internal perspective view showing an in-wheel driving device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention It is an exploded perspective view showing the in-wheel drive device according to

도 1 내지 도 3을 참조하면, 휠(wheel, 10)의 림(rim, 11) 외측에는 타이어(12)가 장착된다. 그리고, 휠(10)의 림(11) 내측에는 일반 휠 타이어와 같이 빈 공간이 형성되고, 빈 공간에 인휠 구동장치(100)가 마련된다. 물론, 본 발명의 실시예에 따른 인휠 구동장치(100)는 휠(10)을 선택적으로 포함할 수도 있다.1 to 3 , the tire 12 is mounted outside the rim 11 of the wheel 10 . In addition, an empty space is formed inside the rim 11 of the wheel 10 like a general wheel tire, and the in-wheel driving device 100 is provided in the empty space. Of course, the in-wheel drive device 100 according to the embodiment of the present invention may optionally include the wheel 10 .

인휠 구동장치(100)는 너클(knuckle, 110)을 포함하여 차량용으로 적용될 수 있다. 물론, 너클(110)을 제외하고, 전기 자전거나 스쿠터, 전동 킥보드 등에 적용될 수도 있다. 이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 인휠 구동장치(100)가 차량용으로 적용되는 구조를 일 예로써 설명한다.The in-wheel drive device 100 may be applied to a vehicle including a knuckle 110 . Of course, except for the knuckle 110, it may be applied to an electric bicycle, a scooter, an electric kickboard, or the like. Hereinafter, a structure in which the in-wheel drive device 100 according to an embodiment of the present invention is applied to a vehicle will be described as an example.

인휠 구동장치(100)는 휠(10) 내부에 결합되어 휠(10)과 함께 회전하는 로터(120)와, 로터(120) 내부에 배치되며 너클(110)과 결합되는 스테이터(stator, 140)와, 휠(10)과 로터(120) 사이에 결합되는 브레이크 모듈(150)을 포함한다.The in-wheel driving device 100 includes a rotor 120 coupled to the inside of the wheel 10 and rotating together with the wheel 10 , and a stator 140 disposed inside the rotor 120 and coupled to the knuckle 110 . and a brake module 150 coupled between the wheel 10 and the rotor 120 .

인휠 구동장치(100)는 로터(120)와 스테이터(140) 사이에 회전력이 발생하는 전기 모터 조립체로써, 로터(120)가 회전하면서 이와 결합된 휠(10)을 회전시켜 구동할 수 있다.The in-wheel driving device 100 is an electric motor assembly that generates a rotational force between the rotor 120 and the stator 140 , and may be driven by rotating the wheel 10 coupled thereto while the rotor 120 rotates.

즉, 로터(120)는 휠(10)의 림(11)과 대응하는 원통형의 측면 내부에 설정 간격으로 마그넷(121)이 설치되며, 스테이터(140)는 로터(120) 내측으로 일정한 간격으로 이격되어 로터(120)를 감싸도록 코일(미도시)이 권선된 코어(141)가 설치된다. 따라서, 코어(141)에 전원이 인가되면 마그넷(121)과 코어 사이에 척력 및 인력이 작용하여 로터(120)가 회전하게 된다.That is, the rotor 120 has magnets 121 installed at set intervals inside the cylindrical side surface corresponding to the rim 11 of the wheel 10, and the stator 140 is spaced apart from the inside of the rotor 120 at regular intervals. A core 141 on which a coil (not shown) is wound is installed so as to surround the rotor 120 . Accordingly, when power is applied to the core 141 , a repulsive force and attractive force are applied between the magnet 121 and the core to rotate the rotor 120 .

도 4 는 도 1에 나타낸 인휠 구동장치의 I-I' 영역을 도시하는 단면도이고, 도 5는 도 3에 나타낸 인휠 구동장치의 고정영역을 도시하는 분해 사시도이다.FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a region II′ of the in-wheel driving device shown in FIG. 1 , and FIG. 5 is an exploded perspective view showing a fixed region of the in-wheel driving device shown in FIG. 3 .

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 인휠 구동장치(100)는 고정영역(FA)을 포함한다.4 and 5 , the in-wheel driving device 100 according to the present invention includes a fixed area FA.

고정영역(FA)은 차체(또는, 너클)에 결합되어 회전 구동하지 않고, 회전 구동영역(DA, 도 6 참조)이 회전할 수 있도록 지지한다. 물론, 고정영역(FA)은 차량의 이동에 따른 구동이 정지되어 있는 상태로써, 휠(10)의 조향에 따른 회전은 이루어질 수 있다.The fixed area FA is coupled to the vehicle body (or knuckle) to support the rotation driving area DA (refer to FIG. 6 ) to rotate without being driven to rotate. Of course, the fixed area FA is a state in which the driving according to the movement of the vehicle is stopped, and rotation according to the steering of the wheel 10 may be made.

고정영역(FA)에는 스테이터(140)와, 너클(110)과, 캘리퍼(caliper, 151) 및 허브 베어링(130)의 내륜(131)을 포함한다.The fixed area FA includes a stator 140 , a knuckle 110 , a caliper 151 , and an inner ring 131 of the hub bearing 130 .

너클(110)은 차체에서 연결되는 현가장치(suspension)와 휠(10)을 연결하며, 조향장치(미도시)와 연결될 수도 있다. 고정영역(FA)에서 너클(110)은 차체와 가장 인접하게 배치된다.The knuckle 110 connects a suspension connected to the vehicle body and the wheel 10 , and may be connected to a steering device (not shown). In the fixed area FA, the knuckle 110 is disposed closest to the vehicle body.

너클(110) 외측에는 스테이터(140)가 결합된다.The stator 140 is coupled to the outside of the knuckle 110 .

스테이터(140)는 너클(110)과 결합되는 원판 형상으로 이루어진 결합판(142)과, 결합판(142)의 외주면을 따라서 원통 형상으로 마련되는 하우징(143)을 포함한다.The stator 140 includes a coupling plate 142 having a disk shape coupled to the knuckle 110 , and a housing 143 provided in a cylindrical shape along the outer circumferential surface of the coupling plate 142 .

결합판(142)은 일 측에 너클(110)이 결합되면서 동시에 허브 베어링(130)의 내륜(131)이 타 측에 고정된다. 따라서 결합판(142)에는 제1결합공(111)과 함께 패스너(F)가 삽입되는 제2결합공(142a)이 형성된다.The coupling plate 142 is coupled to the knuckle 110 on one side while the inner ring 131 of the hub bearing 130 is fixed to the other side. Accordingly, the coupling plate 142 has a second coupling hole 142a into which the fastener F is inserted together with the first coupling hole 111 is formed.

하우징(143)은 앞서 설명한 바와 같이, 복수개의 코일이 권선된 코어(141)가 외주연을 따라서 복수개 장착된다. 이때, 복수개의 코어(141)는 로터(120)의 마그넷(도 3 참조, 121)과 마주하도록 배치된다.As described above, in the housing 143 , a plurality of cores 141 on which a plurality of coils are wound are mounted along the outer periphery. At this time, the plurality of cores 141 are disposed to face the magnets (refer to FIG. 3 , 121 ) of the rotor 120 .

또한, 스테이터(140)의 일 측에는 전원이 인가되는 커넥터(144)가 마련된다. 커넥터(144)는 하우징(143)의 내주연에 인접하게 배치될 수 있다.In addition, a connector 144 to which power is applied is provided on one side of the stator 140 . The connector 144 may be disposed adjacent to the inner periphery of the housing 143 .

결합판(142)의 타 측에는 허브 베어링(130)의 내륜(131)이 배치된다. 이때, 허브 베어링(130)의 외륜(132)은 후기할 회전 구동영역(DA)에 포함된다. 캘리퍼(151)는 브레이크 디스크(152)와 선택적으로 간섭되면서 제동을 가하는 구성으로써, 내륜(131)에 결합된다.The inner ring 131 of the hub bearing 130 is disposed on the other side of the coupling plate 142 . In this case, the outer ring 132 of the hub bearing 130 is included in the rotation driving area DA to be described later. The caliper 151 is configured to apply braking while selectively interfering with the brake disc 152 , and is coupled to the inner race 131 .

여기서, 허브 베어링(130)은 내륜(131)이 고정영역(FA)에 속하고, 외륜(132)이 회전 구동영역(DA)에 속한다. 허브 베어링(130)은 내륜(131)과 외륜(132) 사이에 복수개의 롤링부재(예컨대, 볼 또는 롤러)(133)가 마련되고, 고정된 내륜(131)으로부터 외륜(132)이 회전 가능하도록 결합된다. 내륜(131)은 너클(110)과 스테이터(140)를 동시에 관통한 패스너(F)가 삽입되어 고정되는 제3결합공(131a)이 일 측에 형성된다.Here, in the hub bearing 130 , the inner ring 131 belongs to the fixed area FA, and the outer ring 132 belongs to the rotation driving area DA. The hub bearing 130 is provided with a plurality of rolling members (eg, balls or rollers) 133 between the inner ring 131 and the outer ring 132 , and the outer ring 132 is rotatable from the fixed inner ring 131 . are combined The inner ring 131 has a third coupling hole 131a formed on one side into which a fastener F passing through the knuckle 110 and the stator 140 at the same time is inserted and fixed.

캘리퍼(151)는 외륜(132)측에 배치되지만, 내륜(131)의 중심 영역에 고정된다. 캘리퍼(151)는 제4결합공(151a)이 형성되고, 내륜(131)의 타 측에는 제5결합공(131b)이 형성되어 패스너(F2)가 제4결합공(151a)과 제5결합공(131b)에 삽입되면서 캘리퍼(151)가 내륜(131)의 타 측에 고정된다. 여기서, 캘리퍼(151)는 브레이크 디스크(도 6 참조, 152)의 회전 중심 주변에 개구된 통공(도 3 참조, 154)을 통해서 제5결합공(131b)에 결합된다.The caliper 151 is disposed on the outer ring 132 side, but is fixed to the central region of the inner ring 131 . In the caliper 151, a fourth coupling hole 151a is formed, and a fifth coupling hole 131b is formed on the other side of the inner ring 131 so that the fastener F2 is connected to the fourth coupling hole 151a and the fifth coupling hole. The caliper 151 is fixed to the other side of the inner ring 131 while being inserted into the 131b. Here, the caliper 151 is coupled to the fifth coupling hole 131b through a through hole (see FIG. 3 , 154 ) opened around the rotation center of the brake disk (see FIG. 6 , 152 ).

도면에 도시하지는 않았지만, 스테이터(140)와 너클(110) 사이에는 스테이터(140) 내부를 차폐할 수 있도록 별도의 커버(미도시)가 구비될 수 있다.Although not shown in the drawings, a separate cover (not shown) may be provided between the stator 140 and the knuckle 110 to shield the inside of the stator 140 .

도 6은 도 3에 나타낸 인휠 구동장치의 회전 구동영역을 도시하는 분해 사시도이다.FIG. 6 is an exploded perspective view showing a rotation driving region of the in-wheel driving device shown in FIG. 3 .

도 4 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 인휠 구동장치(100)는 회전 구동영역(DA)을 포함한다.4 and 6 , the in-wheel driving apparatus 100 according to the present invention includes a rotation driving area DA.

회전 구동영역(DA)은 고정영역(FA)으로부터 회전 가능하도록 결합되어 궁극적으로 휠(10)을 회전시킴으로써 차량의 이동이 이루어진다. 물론, 회전 구동영역(DA)도 차량의 조향에 따른 회전도 이루어질 수 있다.The rotation driving area DA is rotatably coupled from the fixed area FA to ultimately rotate the wheel 10 to move the vehicle. Of course, the rotation driving area DA may also be rotated according to the steering of the vehicle.

회전 구동영역(DA)은 로터(120)와, 브레이크 디스크(152)와, 허브 베어링(130)의 외륜(132)을 포함한다. 물론, 휠(10) 및 타이어(12)를 회전 구동영역(DA)으로 포함할 수 있다. 또한, 전기한 캘리퍼(151)는 고정영역(FA)에 포함된다.The rotation driving area DA includes a rotor 120 , a brake disk 152 , and an outer ring 132 of the hub bearing 130 . Of course, the wheel 10 and the tire 12 may be included as the rotation driving area DA. In addition, the aforementioned caliper 151 is included in the fixed area FA.

로터(120)는 원판 형상의 고정판(122)과 원통 형상의 하우징(123)을 포함한다.The rotor 120 includes a disk-shaped fixing plate 122 and a cylindrical housing 123 .

고정판(122)의 일 측에는 외륜(도 5 참조, 132)이 결합된다. 고정판(122)의 중심에는 허브 베어링(도 참조, 130)의 내륜(131) 타 측과 캘리퍼(151)가 결합될 수 있도록 일부 개방된 통공(124)이 형성된다. 따라서, 외륜(132)은 통공(124)의 주변에서 결합이 이루어질 수 있다. 이때, 통공(124)은 외륜(132)이 결합되면서 완전히 차폐될 수 있다. 또한, 고정판(122)의 일 측 가장자리에는 복수개의 제6결합공(122a)이 형성된다. An outer ring (see FIG. 5 , 132 ) is coupled to one side of the fixing plate 122 . At the center of the fixing plate 122 , a partially opened through hole 124 is formed so that the other side of the inner ring 131 of the hub bearing (see FIG. 130 ) and the caliper 151 can be coupled. Accordingly, the outer ring 132 may be coupled to the periphery of the through hole 124 . At this time, the through hole 124 may be completely shielded while the outer ring 132 is coupled. In addition, a plurality of sixth coupling holes 122a are formed at one edge of the fixing plate 122 .

하우징(123)은 고정판(122)의 외주면을 따라서 원통 형상으로 배치되며, 내주면에 복수개의 마그넷(121)이 구비된다. 따라서, 로터(120) 내부에 스테이터(140)가 결합되면 마그넷(121)과 코어(141)가 서로 이격된 상태로 마주하도록 배치된다.The housing 123 is disposed in a cylindrical shape along the outer circumferential surface of the fixing plate 122 , and a plurality of magnets 121 are provided on the inner circumferential surface. Accordingly, when the stator 140 is coupled to the inside of the rotor 120 , the magnet 121 and the core 141 are disposed to face each other in a spaced apart state.

고정판(122)의 타 측에는 브레이크 디스크(152)와 캘리퍼(151)를 포함하는 브레이크 모듈(150)이 결합된다.A brake module 150 including a brake disk 152 and a caliper 151 is coupled to the other side of the fixing plate 122 .

이때, 휠(10), 브레이크 디스크(152) 및 고정판(122)은 패스너를 통해 동시 결합될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 브레이크 디스크(152)는 고정판(122)의 타 측면 상에서 휠(10)을 관통하여 결합되는 휠볼트(WB)에 의해 고정된다. 여기서, 회전 구동영역(DA)의 브레이크 디스크(152)와 로터(120)는 서로 동일한 회전 중심을 갖도록 결합된다. 따라서, 휠 볼트(WB)는 휠(10)의 측면과 브레이크 디스크(152)를 동시에 관통하여 고정판(122) 상에 결합됨으로써 휠(10)과 브레이크 디스크(152)의 결합이 이루어진다. 즉, 고정판(122) 상에 형성된 제6결합공(122a)과, 브레이크 디스크(152)의 가장자리에 인접하게 형성된 제7결합공(153) 및 휠(10)의 측면에 형성된 제8결합공(10a)을 관통하도록 휠볼트(WB)가 결합됨으로써 휠(10)과 브레이크 디스크(152) 및 로터(120)가 동시에 결합된다.At this time, the wheel 10 , the brake disk 152 and the fixing plate 122 may be simultaneously coupled through a fastener. As shown in FIG. 6 , the brake disc 152 is fixed by a wheel bolt WB that is coupled through the wheel 10 on the other side of the fixing plate 122 . Here, the brake disk 152 and the rotor 120 of the rotation driving area DA are coupled to have the same rotational center. Accordingly, the wheel bolt WB passes through the side surface of the wheel 10 and the brake disk 152 at the same time and is coupled on the fixing plate 122 , whereby the wheel 10 and the brake disk 152 are coupled. That is, the sixth coupling hole 122a formed on the fixing plate 122 , the seventh coupling hole 153 formed adjacent to the edge of the brake disk 152 , and the eighth coupling hole formed on the side surface of the wheel 10 ( The wheel 10, the brake disc 152, and the rotor 120 are simultaneously coupled by coupling the wheel bolts WB to pass through 10a).

물론, 도면에 도시하지는 않았지만, 고정판(122) 상에 돌출된 적어도 하나 또는 복수개의 휠볼트(미도시)에 의해서 브레이크 디스크(152)와 휠(10)이 고정되는 구조로 구현될 수도 있다. 또한, 브레이크 디스크(152)가 패스너를 통해 고정판(122) 상에 결합되는 구조와 별도로 휠(10)이 패스너를 통해 고정판(122) 상에 결합되는 구조로 적용될 수도 있다.Of course, although not shown in the drawings, it may be implemented in a structure in which the brake disc 152 and the wheel 10 are fixed by at least one or a plurality of wheel bolts (not shown) protruding from the fixing plate 122 . In addition, the brake disc 152 may be applied to a structure in which the wheel 10 is coupled to the fixing plate 122 through a fastener separately from the structure in which the brake disc 152 is coupled to the fixing plate 122 through a fastener.

도 7은 도 6에 나타낸 인휠 구동장치의 로터와 브레이크 디스크가 결합된 상태를 도시하는 사시도이다.7 is a perspective view illustrating a state in which a rotor and a brake disc of the in-wheel driving device shown in FIG. 6 are coupled.

도 6 및 도 7을 참조하면, 인휠 구동장치(100)는 로터(120)와 휠(10) 사이에 브레이크 모듈(150)이 배치된다. 따라서, 휠(10)을 로터(120)로부터 분리하면 브레이크 모듈(150)이 직관적으로 노출되기 때문에 브레이크 모듈(150)의 유지보수에 따른 관리가 용이한 이점이 있다.6 and 7 , in the in-wheel drive device 100 , the brake module 150 is disposed between the rotor 120 and the wheel 10 . Accordingly, since the brake module 150 is intuitively exposed when the wheel 10 is separated from the rotor 120 , there is an advantage of easy management according to the maintenance of the brake module 150 .

브레이크 디스크(152)는 캘리퍼(151)와 일정한 유격을 갖도록 배치되어야 하는데, 고정판(122)의 타 측에는 브레이크 디스크(152)가 고정판(122)의 타 측면과 설정된 간격을 유지할 수 있도록 결합턱(125)이 마련된다.The brake disk 152 should be disposed to have a certain clearance with the caliper 151 , and on the other side of the fixing plate 122 , the brake disk 152 has a coupling jaw 125 to maintain a set distance from the other side of the fixing plate 122 . ) is provided.

결합턱(125)은 브레이크 디스크(152)의 외주연에 배치되는 복수개의 결합공(153) 위치에 대응하도록 배치된다. 예컨대, 브레이크 디스크(152)의 결합공(153)이 8개인 경우, 결합턱(125)이 8개로 마련된다.The coupling jaws 125 are disposed to correspond to positions of the plurality of coupling holes 153 disposed on the outer periphery of the brake disc 152 . For example, when there are 8 coupling holes 153 of the brake disc 152 , 8 coupling jaws 125 are provided.

결합턱(125)은 고정판(122)의 타 측면으로부터 설정된 높이를 갖도록 돌출된다. 이때, 결합턱(125)의 높이가 브레이크 디스크(152)와 고정판(122) 사이의 설정 간격(126)이 된다.The coupling jaw 125 protrudes from the other side of the fixing plate 122 to have a set height. At this time, the height of the coupling jaw 125 becomes the set interval 126 between the brake disk 152 and the fixing plate 122 .

상기한 설정 간격(126)에는 캘리퍼(151)의 일 측이 삽입되도록 배치된다. 캘리퍼(151)는 내부에 서로 마주하도록 배치된 브레이크 패드(미도시)가 구비되어 브레이크 디스크(152)를 가압함으로써 제동이 이루어진다.One side of the caliper 151 is disposed to be inserted into the set interval 126 . The caliper 151 is provided with brake pads (not shown) disposed to face each other therein, and braking is performed by pressing the brake disc 152 .

이와 같이, 로터(120)의 외측에 브레이크 모듈(150)이 배치되면, 차량의 이동 중 제동 과정에서 발생되는 열의 방출이 용이해지는 효과를 수반한다. 더욱이, 브레이크 디스크(152)가 결합턱(125)을 통하여 설정 간격(126)만큼 고정판(122)으로부터 이격 배치되고, 브레이크 디스크(152) 외주면과 로터(120) 사이에도 이격 공간이 발생하는 만큼, 방열에 필요한 공기의 순환이 용이해질 수 있다.As such, when the brake module 150 is disposed on the outside of the rotor 120, it is accompanied by an effect of facilitating the emission of heat generated in the braking process while the vehicle is moving. Moreover, the brake disk 152 is spaced apart from the fixing plate 122 by a set interval 126 through the engaging jaw 125, and as much as a separation space is generated between the outer circumferential surface of the brake disk 152 and the rotor 120, Circulation of air required for heat dissipation may be facilitated.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용에만 국한되지 않고, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의해 결정되어야 한다.In the above, specific embodiments have been shown and described to illustrate the technical idea of the present invention, but the present invention is not limited to the same configuration and operation as the specific embodiments as described above, and various modifications do not depart from the scope of the present invention. can be carried out within Accordingly, such modifications should be considered to fall within the scope of the present invention, and the scope of the present invention should be determined by the following claims.

100 : 인휠 구동장치
110 : 너클
120 : 로터
130 : 허브 베어링
140 : 스테이터
150 : 브레이크 모듈
10 : 휠100: in-wheel drive device
110: knuckle
120: rotor
130: hub bearing
140: stator
150: brake module
10 : wheel

Claims (8)

휠의 내부에 결합되어 휠과 함께 회전 구동하는 로터;
상기 로터와 휠 사이에서 동일 회전중심을 갖도록 결합되는 브레이크 디스크;
상기 로터 내부에 배치되는 스테이터;
상기 로터와 스테이터 사이에서 외륜이 상기 로터와 회전 가능하도록 결합되고, 내륜이 상기 스테이터에 고정되는 허브 베어링; 및
상기 허브 베어링의 내륜에 고정되어 상기 브레이크 디스크에 선택적으로 제동력을 제공하는 캘리퍼;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 인휠 구동장치.a rotor coupled to the inside of the wheel to rotate and drive the wheel together;
a brake disk coupled to have the same rotational center between the rotor and the wheel;
a stator disposed inside the rotor;
a hub bearing in which an outer ring is rotatably coupled to the rotor between the rotor and the stator, and an inner ring is fixed to the stator; and
a caliper fixed to an inner ring of the hub bearing and selectively providing a braking force to the brake disc;
In-wheel drive device comprising a. 청구항 1에 있어서,
상기 스테이터 외측에서 상기 허브 베어링의 내륜과 결합되는 너클을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인휠 구동장치.The method according to claim 1,
The in-wheel drive device further comprising a knuckle coupled to the inner ring of the hub bearing from the outside of the stator. 청구항 2에 있어서,
상기 스테이터는,
상기 허브 베어링의 내륜 상에 상기 너클의 체결 과정에서 동시에 고정되는 것을 특징으로 하는 인휠 구동장치.3. The method according to claim 2,
The stator is
The in-wheel drive device, characterized in that it is simultaneously fixed on the inner ring of the hub bearing during the fastening of the knuckle. 청구항 1에 있어서,
상기 브레이크 디스크는,
상기 로터 상에 상기 휠의 체결 과정에서 동시에 고정되는 것을 특징으로 하는 인휠 구동장치.The method according to claim 1,
The brake disc is
The in-wheel drive device, characterized in that it is fixed at the same time during the fastening process of the wheel on the rotor. 청구항 1에 있어서,
상기 브레이크 디스크는,
회전 중심의 주변에 개구된 통공이 형성되어 상기 캘리퍼가 통공을 통해 결합되는 것을 특징으로 하는 인휠 구동장치.The method according to claim 1,
The brake disc is
An in-wheel drive device, characterized in that an open through hole is formed around the rotational center, and the caliper is coupled through the through hole. 청구항 1에 있어서,
상기 로터는,
상기 브레이크 디스크와 캘리퍼가 결합된 브레이크 모듈이 외부 측면 상에서 설정 간격을 유지할 수 있도록 마련된 결합턱을 포함하는 것을 특징으로 하는 인휠 구동장치.The method according to claim 1,
The rotor is
The in-wheel drive device according to claim 1, wherein the brake module to which the brake disc and the caliper are coupled includes a coupling jaw provided to maintain a set distance on an outer side thereof. 청구항 2에 있어서,
상기 너클에 형성된 제1결합공과, 상기 스테이터에 형성된 2결합공 및 상기 허브 베어링의 내륜 일 측에 형성된 제3결합공은 제1패스너에 의해 동시에 체결되며,
상기 캘리퍼에 형성된 제4결합공과, 상기 내륜 타 측에 형성된 제5결합공은 제2패스너에 의해 동시에 체결되고,
상기 캘리퍼는 상기 로터와 휠 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 인휠 구동장치.3. The method according to claim 2,
The first coupling hole formed in the knuckle, the second coupling hole formed in the stator, and the third coupling hole formed at one side of the inner ring of the hub bearing are simultaneously fastened by the first fastener,
The fourth coupling hole formed in the caliper and the fifth coupling hole formed on the other side of the inner ring are simultaneously fastened by a second fastener,
The in-wheel drive device, characterized in that the caliper is disposed between the rotor and the wheel. 청구항 6에 있어서,
상기 결합턱 상에 형서되는 제6결합공과, 상기 브레이크 디스크의 가장자리에 인접하게 형성되는 제7결합공 및 상기 휠의 측면에 형성된 제8결합공은 휠볼트에 의해 동시에 체결되는 것을 특징으로 하는 인휠 구동장치.7. The method of claim 6,
In-wheel, characterized in that the sixth coupling hole formed on the coupling jaw, the seventh coupling hole formed adjacent to the edge of the brake disk, and the eighth coupling hole formed on the side surface of the wheel are simultaneously fastened by a wheel bolt. drive device.
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