KR101189975B1

KR101189975B1 - 모터 구동 차량

Info

Publication number: KR101189975B1
Application number: KR1020100026340A
Authority: KR
Inventors: 유타카 니시카와; 다케시 기미시마; 히사시 마츠오; 사토시 혼다
Original assignee: 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2010-03-24
Publication date: 2012-10-12
Also published as: ES2388496T3; CN101844602A; BRPI1002384A2; US20100243350A1; CN101844602B; TW201103817A; EP2233390A1; US8413748B2; TWI408076B; KR20100108239A; EP2233390B1

Abstract

본 발명의 모터 구동 차량은 모터를 위한 배선의 자유도를 향상시킬 수 있다. 본 발명의 모터 구동 차량에서는, 스테이터와 로터를 구비하며 구동원으로서 기능하는 모터가 휠 허브 내에 배치되는 구동륜이, 좌우 포크 사이에서 휠 샤프트에 회전 가능하게 지지되어 있다. 스테이터는 차체에 고정된 차체측 고정 부재에 마련되어 있고, 로터는 휠 샤프트에 회전 가능하게 지지되어 있으며, 모터를 위한 배선은 차체측 고정 부재를 통과한다. 구동륜에 제동 기구가 마련되어 있다. 차체의 전방에서 보았을 때, 휠 허브는 차체 중심으로부터 좌우방향의 일측에서만 휠 샤프트에 회전 가능하게 지지되어 있고, 제동 기구는 차체 중심으로부터 좌우방향의 일측에 배치되어 있으며, 모터는 차체 중심으로부터 좌우방향의 타측에 배치되어 있다.

Description

모터 구동 차량{MOTOR DRIVEN VEHICLE}

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은 2009년 3월 27일자로 출원된 일본 특허 출원 제2009-077909호 및 2009년 3월 27일자로 출원된 일본 특허 출원 제2009-077910호를 35 USC 119에 의거하여 우선권으로 주장하며, 이들 특허 출원의 전체 내용은 본원에 참조로 인용되어 있다.

본 발명은 모터 구동 차량에 관한 것이다.

일본 특허 공개 제2001-071983호에 기재되어 있는 바와 같이, 종래의 모터 구동 차량에서는, 프론트 포크(2) 사이에서 휠 샤프트(6 및 21)에 회전 가능하게 설치된 휠이, 휠 허브(5) 내에 모터(3)를 구비하고 있다. 모터(3)의 스테이터(8)는, 차체측에 고정된 차체측 고정 부재(13 및 15)에 고정되어 있다. 스테이터(8)의 내측에 마련된 로터(11)의 회전력은, 유성 감속기(4)를 통해 휠 허브(5)에 전달된다. 휠 허브(5)는, 차체측 고정 부재(13)의 외주에 베어링(43)을 통해 회전 가능하게 지지되어 있다. 모터(3)를 위한 배선(도면 부호 55 참조)은, 차체측 고정 부재(13 및 15)에 삽입함으로써 실시된다.

전술한 종래의 모터 구동 차량에서, 휠 허브(5)는 차체측 고정 부재(13)의 외주에 베어링(43)을 통하여 회전 가능하게 지지되어 있다. 따라서, 모터(3)를 위한 배선(도면 부호 55 참조)은, 고정측에 있는 베어링(43)의 내측에 위치한 부위를 통과하여야만 실시될 수 있다. 이러한 이유로, 배선의 자유도가 크게 제한된다. 또한, 배선이 통과할 수 있는 공간의 크기를 증대시키려면, 베어링(43)의 직경을 더 늘려야 하며, 이에 따라 비용이 증대된다. 전용 베어링이 필요한 경우에는, 비용이 더 증대된다.

일본 특허 공개 제2001-071983호에 기재되어 있는 바와 같이, 휠 허브(5)는 프론트 포크(2)의 사이에서 좌우로 걸쳐 있는 회전체로서 형성된다. 모터(3)는 좌우 프론트 포크(2) 사이의 중심에 배치되어 있다.

전술한 종래의 모터 구동 차량에서는, 모터에 의한 회생 제동을 이용할 수 있으므로, 제동 기구를 마련하지 않아도 된다. 그 결과, 좌우의 중량 밸런스를 알맞게 맞추도록, 모터를 좌우 프론트 포크 사이의 중심에 설치할 수 있다.

그러나, 제동 기구를 마련하고자 하는 경우, 모터를 좌우 프론트 포크 사이의 중심에 배치한다면, 제동 기구를 마련한 쪽으로 중량이 치우쳐 버린다.

본 발명의 제1 목적은, 전술한 문제점을 해결하고, 모터를 위한 배선의 자유도를 향상시킬 수 있는 모터 구동 차량을 제공하는 것이다.

본 발명의 제2 목적은, 전술한 문제점을 해결하고, 제동 기구를 설치한 경우에 좌우의 중량 밸런스를 알맞게 맞춘 모터 구동 차량을 제공하는 것이다.

상기 제1 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 모터 구동 차량의 일 실시예에 따르면, 스테이터와 로터를 구비하며 구동원으로서 기능하는 모터를 휠 허브 내에 배치한 구동륜이, 좌우 포크 사이에서 휠 샤프트에 회전 가능하게 지지된다. 스테이터는 차체에 고정된 차체측 고정 부재에 마련된다. 로터는 휠 샤프트에 회전 가능하게 지지된다. 또한, 모터를 위한 배선은 차체측 고정 부재를 통과한다.

차체의 전방에서 보았을 때, 휠 허브는 차체 중심으로부터 좌우방향의 일측에서만 휠 샤프트에 회전 가능하게 지지된다.

이러한 모터 구동 차량에 따르면, 휠 허브는 차체 중심으로부터 좌우방향의 일측에서만 휠 샤프트에 회전 가능하게 지지되므로, 휠 허브는 차체측 고정 부재에 대해 회전 가능하게 지지될 필요가 없다.

따라서, 차체측 고정 부재의 형상의 자유도가 증대된다. 그 결과, 모터를 위한 배선이 통과하는 공간을 크게 할 수 있고, 배선의 자유도가 향상된다.

휠 허브에는, 휠 샤프트의 둘레에 관하여 상기 모터의 로터의 외주보다도 바깥쪽에 상기 좌우방향의 일측에 대한 타측으로 개구된 환형 단부가 마련되어 있는 것이 바람직하다.

상기 좌우방향의 타측에는 차체측 고정 부재가 마련된다. 차체측 고정 부재에는, 휠 샤프트의 둘레에 관하여 상기 모터의 로터의 외주보다도 바깥쪽에 상기 좌우방향의 일측으로 개구된 환형 단부가 마련되어 있다.

상기 휠 허브의 환형 단부와 상기 차체측 고정 부재의 환형 단부는 휠 샤프트의 축선 방향으로 중첩되어 있다. 중첩부에서는 휠 허브와 차체측 고정 부재 사이에 시일이 마련되어 있다.

이러한 구성에 의하면, 상기 휠 허브의 환형 단부와 상기 차체측 고정 부재의 환형 단부는 휠 샤프트의 축선 방향으로 중첩되고, 이 중첩부에서는 휠 허브와 차체측 고정 부재 사이에 시일이 마련된다. 따라서, 휠 허브가 차체측 고정 부재에 대해 회전 가능하게 지지되지 않더라도, 휠 허브와 차체측 고정 부재가 모터를 보호할 수 있다.

또한, 바람직하게는, 모터의 로터가 원웨이 클러치(one-way clutch)를 통해 휠 허브에 연결되어 있다.

이러한 구성에 의하면, 구동륜의 회전(차량 속도)이 모터의 회전보다 빠를 경우, 휠 허브의 회전이 모터의 회전보다 빨라질 수 있다. 따라서, 모터는 부하(負荷)가 되지 않으며, 제동시에 제동력이 모터의 회전에 가해질 수 있다.

또한, 바람직하게는, 동력 전달 부재가 로터에 연결되어 있고, 휠 허브와 동력 전달 부재 사이에서 동력 전달 부재의 외주부에 원웨이 클러치가 마련되어 있다.

이러한 구성에 의하면, 휠 샤프트의 축선 방향에 대하여, 로터와 휠 허브의 연동 기구가 콤팩트하게 구성될 수 있다.

또한, 바람직하게는, 차체측 고정 부재에 있어서 휠 허브와 중첩되는 부분 이외의 부분에서, 배선이 차체측 고정 부재를 통과한다.

이러한 구성에 의하면, 배선 삽입부가 쉽게 밀봉될 수 있다.

또한, 바람직하게는, 배선이 프론트 포크 후방에서 차체측 고정 부재를 통과하고, 프론트 포크를 따라 배치된다.

이러한 구성에 의하면, 배선이 프론트 포크에 의해 쉽게 보호될 수 있어, 배선의 파손을 방지할 수 있다.

상기 제2 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 모터 구동 차량의 일 실시예에 따르면, 스테이터와 로터를 구비하며 구동원으로서 기능하는 모터를 휠 허브 내에 배치한 구동륜이, 좌우 포크 사이에서 휠 샤프트에 회전 가능하게 지지된다.

구동륜에는 제동 기구가 마련되어 있다. 차체의 전방에서 보았을 때, 제동 기구는 차체 중심으로부터 좌우방향의 일측에 배치되어 있고, 모터는 차체 중심으로부터 좌우방향의 타측에 배치되어 있다.

이러한 모터 구동 차량에서는, 차체의 전방에서 보았을 때, 제동 기구는 차체 중심으로부터 좌우방향의 일측에 배치되고, 모터는 차체 중심으로부터 좌우방향의 타측에 배치된다. 따라서, 제동 기구가 구동륜에 마련되더라도, 차량의 좌우 중량 밸런스를 알맞게 맞출 수 있다.

바람직하게는, 차체의 전방에서 보았을 때, 제동 기구는 프론트 포크 사이에서 차체 중심으로부터 좌우방향의 일측에 배치되고, 모터는 프론트 포크 사이에서 차체 중심으로부터 좌우방향의 타측에 배치된다.

이러한 구성에 의하면, 운전자에 의해 회전 조향되는 프론트 포크 둘레의 중량 밸런스가 양호해지고, 조작성이 향상된다.

또한, 바람직하게는, 휠 허브는 상기 좌우방향의 일측에서 휠 샤프트에 회전 가능하게 지지된다. 휠 허브에는, 휠 샤프트의 둘레에 관하여 상기 모터의 로터의 외주보다도 바깥쪽에 상기 좌우방향의 타측으로 개구된 환형 단부가 마련된다.

상기 좌우방향의 타측에는, 차체에 고정되어 있고 모터의 스테이터가 고정되는 차체측 고정 부재가 마련된다. 차체측 고정 부재에는, 휠 샤프트의 둘레에 관하여 상기 모터의 로터의 외주보다도 바깥쪽에 상기 좌우방향의 일측으로 개구된 환형 단부가 마련되어 있다.

상기 휠 허브의 환형 단부는 차체 중심을 넘어서 상기 좌우방향의 타측으로 연장되어, 상기 차체측 고정 부재의 환형 단부와 휠 샤프트의 축선 방향으로 중첩될 수 있도록 되어 있다.

이러한 구성에 의하면, 상기 휠 허브는 상기 좌우방향의 일측에서 휠 샤프트에 회전 가능하게 지지되고, 상기 모터의 스테이터가 고정되는 상기 차체측 고정 부재는 상기 좌우방향의 타측에 마련된다. 따라서, 제동 기구를 차체 중심으로부터 좌우방향의 일측에 배치하고, 모터를 차체 중심으로부터 좌우방향의 타측에 배치하기가 쉬워진다.

또한, 휠 허브에는, 휠 샤프트의 둘레에 관하여 상기 모터의 로터의 외주보다도 바깥쪽에 상기 좌우방향의 타측으로 개구된 환형 단부가 마련된다. 차체측 고정 부재에는, 휠 샤프트의 둘레에 관하여 상기 모터의 로터의 외주보다도 바깥쪽에 상기 좌우방향의 일측으로 개구된 환형 단부가 마련된다. 상기 휠 허브의 환형 단부는 차체 중심을 넘어서 상기 좌우방향의 타측으로 연장된다. 또한, 상기 휠 허브의 환형 단부는 상기 차체측 고정 부재의 환형 단부와 휠 샤프트의 축선 방향으로 중첩된다. 따라서, 휠 허브가 상기 좌우방향의 일측에 마련되고 차체측 고정 부재가 상기 좌우방향의 타측에 마련되더라도, 휠 허브와 차체측 고정 부재가 모터를 보호할 수 있다.

바람직하게는, 제동 기구를 휠 허브에 가까이 배치하고, 모터를 차체측 고정 부재에 가까이 배치한다.

이러한 구성에 의하면, 제동 기구를 차체 중심으로부터 상기 좌우방향의 일측에 배치하고 모터를 차체 중심으로부터 상기 좌우방향의 타측에 배치하기가 쉬워진다. 이와 아울러, 제동 기구와 휠 허브 사이의 거리를 단축시킬 수 있게 된다.

바람직하게는, 모터의 로터는 원웨이 클러치를 통해 휠 허브에 연결되어 있다.

이러한 구성에 의하면, 구동륜의 회전(차량 속도)이 모터의 회전보다 빠를 경우, 휠 허브의 회전이 모터의 회전보다 빨라질 수 있다. 따라서, 모터는 부하가 되지 않으며, 제동시에 제동력이 모터의 회전에 가해질 수 있다.

또한, 바람직하게는, 상기 로터는 상기 휠 샤프트에 회전 가능하게 지지된 동력 전달 부재에 연결되어 있다. 따라서, 로터는 휠 샤프트에 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 휠 허브와 동력 전달 부재 사이에서 동력 전달 부재의 외주부에 원웨이 클러치가 마련되어 있다.

또한, 본 발명의 적용 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나, 이하의 상세한 설명과 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 특정예는 단지 예로서 주어진 것이므로, 본 발명의 정신 및 범위 내에 있는 다양한 변형 및 변경이 이하의 상세한 설명을 통해 당업자에게 명백해질 것임은 물론이다.

본 발명은, 이하의 상세한 설명과, 본 발명을 제한하려는 것이 아니라 단지 예로서 주어지는 첨부 도면을 통해, 보다 완전하게 이해될 것이다.

본 발명의 모터 구동 차량에서는, 모터를 위한 배선의 자유도가 향상되며, 제동 기구를 설치한 경우에 좌우의 중량 밸런스가 알맞게 맞춰진다.

도 1은 본 발명에 따른 모터 구동 차량의 일 실시예를 보여주는 측면도이다.
도 2는 주요부를 보여주는 정단면도이다.
도 3은 다른 실시예를 보여주는 측면도이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 취한 부분 생략 단면도이다.

이제, 도면을 참조로 하여, 본 발명의 모터 구동 차량의 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 모터 구동 차량의 일 실시예를 보여주는 측면도이고, 도 2는 주요부를 보여주는 정단면도이다.

본 실시예의 모터 구동 차량(10)은 모터사이클이며, 차체를 구성하는 프레임(11)을 구비한다. 프론트 포크(20)는, 프레임(11)의 전방 단부를 구성하는 헤드 파이프(12)에 조향 가능하게 부착되어 있다. 프론트 포크(20)의 상부에는 핸들바(14)가 부착되어 있고, 프론트 포크(20)의 하단부에는 전륜(前輪)(30)이 장착되어 있다. 프레임(11)의 내측에는 엔진(15)이 고정되어 있다. 흡기 장치(15i)와 배치 장치(15o)가 엔진(15)에 접속되어 있다. 프레임(11)의 후방 단부에는, 좌우 한 쌍의 스윙 아암(16)이 피봇축(19)에 상하로 스윙 가능하게 부착되어 있다. 스윙 아암(16)의 후방 단부에는 후륜(17)이 장착되어 있다. 후륜(17)은 도시 생략된 체인이나 드라이브 샤프트 등과 같은 구동 전달 수단을 통하여 엔진(15)에 의해 구동된다. 리어 쇽 업소버(18)가 마련되어 있다. 리어 쇽 업소버의 상단부가 프레임(11)의 후방 상부에 연결되어 있다. 리어 쇽 업소버의 하단부가 링크 기구(18b)를 통하여 프레임(11)의 후방 하부 및 스윙 아암(16)의 하부에 연결되어 있다.

이 모터사이클에는, 후륜(17)뿐만 아니라 전륜(30)도 구동륜으로서 기능한다. 또한, 전륜(30)에 대하여 제동 장치가 마련되어 있다. 전륜(30)은 전륜(30) 내에 내장된 모터에 의해 구동되므로, 우선 전륜의 구동 시스템의 기본 구성을 설명한다. 이와 동시에, 전륜(30)의 제동 장치의 전체적인 구성을 설명한다.

도 2에서, 모터(40)는 스테이터(41)와 로터(42)를 포함하고, 전륜(30)의 구동원으로서 기능한다. 전륜(30)은, 좌우의 포크, 이 경우에는 좌우의 프론트 포크(20L 및 20R) 사이에서 휠 샤프트(21)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 모터(40)는 전륜(30)의 휠 허브(31) 내에 마련되어 있다.

구동륜(전륜)(30)에는 제동 기구(50)가 마련되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 차체의 전방에서 보았을 때, 제동 기구(50)는 차체 중심(C)으로부터 좌우방향의 일측(도 2에서는 좌측)에 배치되어 있다. 한편, 모터(40)는 차체 중심(C)으로부터 좌우방향의 타측(도 2에서는 우측)에 배치되어 있다. 또한, 본 실시예에 따르면, 차체의 전방에서 보았을 때, 제동 기구(50), 특히 후술하는 제동력을 생성하는 제동부(52)와 제동력을 받는 피제동부(51)가, 프론트 포크(20L 및 20R) 사이에서 차체 중심(C)으로부터 좌우방향의 일측에 배치되어 있다. 모터(40)는, 프론트 포크(20L 및 20R) 사이에서 차체 중심(C)으로부터 좌우방향의 타측에 배치되어 있다.

휠 허브(31)는 상기 좌우방향의 일측에서만 휠 샤프트(21)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 휠 허브(31)에는, 휠 샤프트(21)의 둘레에 관하여 모터(40)의 로터(42)의 외주보다도 바깥쪽에서 상기 좌우방향의 타측으로 개구된 환형 단부(31e)가 마련되어 있다.

한편, 차체의 일부분을 구성하는 프론트 포크(20L)에 고정되어 있고 모터(40)의 스테이터(41)가 고정되는 차체측 고정 부재(60)가, 상기 좌우방향의 타측에 마련되어 있다. 차체측 고정 부재(60)에는, 휠 샤프트(21)의 둘레에 관하여 모터(40)의 로터(42)의 외주보다도 바깥쪽에서 상기 좌우방향의 일측으로 개구된 환형 단부(60e)가 마련되어 있다.

휠 허브(31)의 환형 단부(31e)는 차체 중심(C)을 넘어서 상기 좌우방향의 타측으로 연장되며, 차체측 고정 부재(60)의 환형 단부(60e)와 휠 샤프트(21)의 축선 방향(도 2에서 좌우방향)으로 중첩된다.

제동 기구(50)는 휠 허브(31)에 가까이 배치되고, 모터(40)는 차체측 고정 부재(60)에 가까이 배치된다.

모터(40)의 로터(42)는 원웨이 클러치(70)를 통해 휠 허브(31)에 연결되어 있다. 로터(42)는, 휠 샤프트(21)에 회전 가능하게 지지된 동력 전달 부재(80)에 연결됨으로써, 휠 샤프트(21)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 휠 허브(31)와 동력 전달 부재(80) 사이에서 동력 전달 부재(80)의 외주부에 원웨이 클러치(70)가 마련되어 있다.

이제, 각 구성요소를 차례로 설명한다.

휠 샤프트(21)는 액슬 볼트(axle bolt)를 포함하고, 프론트 포크(20L 및 20R)의 선단부에 액슬 너트(21n)로 고정되어 있다.

휠 샤프트(21)에는, 도 2의 우측으로부터, 차체측 고정 부재(60), 액슬 칼라(22), 볼 베어링(23), 간격 칼라(24), 볼 베어링(23), 휠 간격 칼라(25), 볼 베어링(26) 및 사이드 칼라(27)가 장착되어 있다. 이들 구성요소는 프론트 포크(20L 및 20R) 사이에서 액슬 너트(21n)에 의해 결합 및 고정되어 있다.

차체측 고정 부재(60)의 외측면에는 볼록부(61)가 일체로 형성되어 있다. 볼록부(61)가 프론트 포크(20L)와 결합하면, 차체측 고정 부재(61)의 휠 샤프트(21) 둘레로의 회전이 확실하게 방지된다.

차체측 고정 부재(60)에는, 모터(40)의 스테이터(41)가 소켓 볼트(62)로 고정되어 있다.

도 1과 도 2에서는 모터(4)의 전력선(43)이 마련되어 있다. 차체측 고정 부재(60)에는, 전력선(43)을 차체측 고정 부재(60)의 밖으로 인출하기 위해 구멍(63)이 형성되어 있다. 구멍(63)으로부터 인출된 전력선(43)은, 그로밋(grommet)(66)을 통하여 커버(64)에 지지되어 있고, 전원(電源)인 도시 생략된 모터용 배터리에 접속되어 있다. 배터리는 프레임(11)에 장착되어 있다. 구멍(63)의 폐쇄를 목적으로, 커버(64)는 차체측 고정 부재(60)의 외면에 볼트(65)(도 1 참조)로 고정되어 있다. 커버(64)와 차체측 고정 부재(60)의 외면 사이에는 개스킷(67)이 마련되어 있다. 커버(64)의 내측은 개스킷(67)과 그로밋(66)에 의해 기밀하게 유지된다. 따라서, 물 등이 구멍(63)을 통하여 차체측 고정 부재(6)의 내부로 들어갈 가능성이 낮다.

차체측 고정 부재(60)에 있어서, 스테이터(41)의 내측에는 자기 센서(44)가 마련되어 있다. 자기 센서(44)가 로터(42)에 마련된 자석(45)을 검지할 때, 로터(42)의 회전이 검지된다. 또한, 자기 센서의 신호선(44s)은 전력선(43)과 마찬가지로 인출되며, 모터사이클의 제어 유닛에 접속된다.

또한, 도 2에서, 전력선(43)은 하방으로 인출되어 있다. 이는 도 1에서의 단면을 전개하여 도시하고 있기 때문이다. 실제로는, 도 1에 도시된 바와 같이, 전력선은 상방으로 인출되며, 이는 신호선(44s)의 경우에도 마찬가지이다.

모터(40)를 위한 배선[전력선(43) 및 신호선(44s)]은, 차체측 고정 부재(60)에 있어서 휠 허브(31)와 중첩되는 부분 이외의 부분을 통과할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 배선은, 도 1에 도시된 바와 같이, 프론트 포크(20L)의 후방에서, 차체측 고정 부재(60)의 구멍(63)을 통과하고, 프론트 포크(20L)를 따라 놓인다. 전력선(43)과 신호선(44s)은 프레임(11)의 적정 위치에 장착되어 있는 도시 생략된 제어 유닛에 접속된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 모터(40)의 로터(42)는 거의 U자형의 단면을 갖는다. 스테이터(41)에 대향하는 내주부에 자석(46)이 마련되어 있다. 로터(42)의 중심부는 동력 전달 부재(80)의 플랜지부(82)에 소켓 볼트(81)로 고정되어 있다. 동력 전달 부재(80)는 볼 베어링(23 및 23)을 통해 휠 샤프트(21)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 따라서, 로터(42)는 동력 전달 부재(80)와 볼 베어링(23)을 통해 휠 샤프트(21)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 로터(42)의 중심부에는 스테이터(41)의 중심부에 들어가는 원통형부(41b)가 마련되어 있고, 이 원통형부(41b)의 외주부에는 자기 센서용 자석(45)이 고정되어 있다.

휠 허브(31)는, 휠 샤프트(21) 상에 고정된 볼 베어링(26)과, 동력 전달 부재(80)의 플랜지부(82)의 외주부 상에 마련된 볼 베어링(83)을 통해 휠 샤프트(21) 둘레에 회전 가능하게 지지되어 있다. 볼 베어링(26 및 83)은 차체 중심(C)으로부터 좌우방향 일측에 배치되어 있다.

휠 허브(31)에는, 도 2의 좌측[제동 기구(50)가 마련되어 있는 측]으로부터 제1 원통형부(31a), 제2 원통형부(31b) 및 제3 원통형부(31c)가 이 순서대로 큰 직경을 가지면서 일체로 마련되어 있다. 제1 원통형부(31a)는 볼 베어링(26)을 통해 휠 샤프트(21)에 지지되어 있다. 제2 원통형부(31b)는 볼 베어링(83)을 통해 동력 전달 부재(80)의 플랜지부(82)에 지지되어 있다.

따라서, 휠 허브(31)는 동력 전달 부재(80)[따라서, 로터(42)]에 대하여 상대 회전 가능하다. 그러나, 휠 허브(31)와 동력 전달 부재(80) 사이에는 원웨이 클러치(70)가 마련되어 있으므로, 휠 허브(31)는 동력 전달 부재(80)에 대해 한 방향으로만 회전할 수 있다. 구체적으로는, 도 1에 도시하는 방향(도 2의 우측)에서 보았을 때, 휠 허브(31)는 동력 전달 부재(80)에 대해 반시계 방향으로만 상대 회전 가능하다. 따라서, 모터(40)가 구동되고, 도 1에 도시하는 방향(도 2의 우측)에서 보았을 때, 로터(42)가 반시계 방향으로 구동되면, 토크가 동력 전달 부재(80) 및 원웨이 클러치(70)를 통해 휠 허브(31)에 전달되고, 휠 허브(31)[따라서, 전륜(30)]는 반시계 방향으로 회전된다. 또한, 차량의 주행 중에, 모터(40)가 정지되고 로터(42)의 회전이 정지되더라도, 차량의 주행 중에는, 전륜(30)[따라서, 휠 허브(31)]이 반시계 방향으로 회전[공전(空轉)]한다. 또한, 본 실시예에 따르면, 모터(40)가 구동되고 있는 상태에서, 차량의 속도가 소정값(예를 들어, 40 ㎞/h)을 넘으면, 전륜(30)[따라서, 휠 허브(31)]은 반시계 방향으로 회전(공전)한다.

또한, 원웨이 클러치(70)는 휠 허브(31)의 제1 원통형부(31a)와 동력 전달 부재(80) 사이에 마련되어 있다. 또한, 휠 허브(31)의 제1 원통형부(31a)의 내면측에는 써클립(circlip)(32)이 마련되어 있고, 동력 전달 부재(80)의 내면측에는 써클립(84)이 마련되어 있다. 따라서, 휠 허브(31)와 동력 전달 부재(80)는 축선 방향으로의 이동이 방지된다. 전륜(30)은 휠 허브(31)에 스터드 볼트(33)로 고정되어 있다.

휠 허브(31)의 제1 원통형부(31a)의 내면에서의 외측 가장자리와 사이드 칼라(27) 사이에는, 오일 시일(34)이 마련되어 있다. 휠 허브(31)의 제3 원통형부(31c)는, 차체 중심(C)을 넘어서 좌우방향의 타측[차체측 고정 부재(60)측]을 향해 연장되는 환형 단부(31e)를 구비한다. 휠 허브의 환형 단부(31e)는 차체측 고정 부재(60)의 환형 단부(60e)보다 아래에 마련되어 있고, 차체측 고정 부재(60)의 환형 단부(60e)와 중첩되어 있다. 휠 허브(31)의 환형 단부(31e)와 차체측 고정 부재(60)의 환형 단부(60e) 사이(두 환형 단부의 중첩부)에는, 오일 시일(35)이 마련되어 있다. 따라서, 물, 먼지 등이, 휠 허브(31)와 사이드 칼라(27) 사이로부터 뿐만 아니라 휠 허브(31)의 환형 단부(31e)와 차체측 고정 부재(60)의 환형 단부(60e) 사이로부터, 휠 허브(31)와 차체측 고정 부재(60)의 내부로 들어갈 가능성이 낮다.

제동 기구(50)는, 휠 허브(31)에 고정되어 휠 허브[따라서, 전륜(30)]와 함께 회전하는 피제동부(51)와, 이 피제동부(51)의 회전을 제동하는 제동부(52)를 포함한다. 본 실시예에 따르면, 피제동부(51)는 휠 허브(31)의 외측면에 볼트(53)로 고정된 브레이크 디스크로 구성된다. 제동부(52)는 프론트 포크(20R)에 고정된 캘리퍼로 구성된다. 제동부(52)와 피제동부(51)는 프론트 포크(20L 및 20R) 사이에 배치되어 있다. 캘리퍼(52)는 공지의 구조를 채용할 수 있고, 이러한 캘리퍼는 브레이크 디스크(51)를 양측으로부터 눌러 제동하는 한 쌍의 브레이크 패드(54)를 구비한다.

전술한 모터 구동 차량에 따르면, 이하의 효과를 얻을 수 있다.

(a) 휠 허브(31)는 차체 중심(C)으로부터 좌우방향의 일측에서만 휠 샤프트(21)에 회전 가능하게 지지되어 있으므로, 휠 허브(31)를 차체측 고정 부재(60)에 대해 회전 가능하게 지지할 필요가 없다.

따라서, 차체측 고정 부재(60)의 형상의 자유도가 증대된다. 그 결과, 모터(40)를 위한 배선(43 및 44s)이 통과하는 공간도 크게 할 수 있고, 배선의 자유도가 향상된다.

(b) 휠 허브(31)에는, 휠 샤프트(21)의 둘레에 관하여 모터(40)의 로터(42)의 외주보다도 바깥쪽에 상기 좌우방향의 타측으로 개구된 환형 단부(31e)가 마련되어 있다. 차체측 고정 부재(60)는 상기 좌우방향의 타측에 마련되어 있다. 차체측 고정 부재(60)에는, 휠 샤프트(21)의 둘레에 관하여 상기 모터의 로터(42)의 외주보다도 바깥쪽에 상기 좌우방향의 일측으로 개구된 환형 단부(60e)가 마련되어 있다. 휠 허브(31)의 환형 단부(31e)와 차체측 고정 부재(60)의 환형 단부(60e)는 휠 샤프트(21)의 축선 방향으로 중첩되어 있다. 중첩부에서는, 휠 허브(31)와 차체측 고정 부재(60) 사이에 시일(35)이 마련되어 있다. 휠 허브(31)의 환형 단부(31e)와 차체측 고정 부재(60)의 환형 단부(60e)가 휠 샤프트(21)의 축선 방향으로 중첩되어 있고, 이 중첩부에서는 휠 허브(31)와 차체측 고정 부재(60) 사이에 시일(35)이 마련되어 있으므로, 휠 허브(31)가 차체측 고정 부재(60)에 대해 회전 가능하게 지지되지 않더라도, 휠 허브(31)와 차체측 고정 부재(60)가 모터(40)를 보호할 수 있다.

(c) 모터(40)의 로터(42)는 원웨이 클러치(70)를 통해 휠 허브(31)에 연결되어 있다. 따라서, 구동륜의 회전(차량 속도)이 모터(40)의 회전보다 빠를 경우, 휠 허브(31)의 회전이 모터(40)의 회전보다 빨라질 수 있다. 따라서, 모터(40)는 부하가 되지 않으며, 제동시에 제동력이 모터(40)의 회전에 가해질 수 있다.

(d) 동력 전달 부재(80)는 로터(42)에 연결되어 있고, 휠 허브(31)와 동력 전달 부재(80) 사이에서 동력 전달 부재(80)의 외주부에 원웨이 클러치(70)가 마련되어 있다. 따라서, 휠 샤프트(21)의 축선 방향에 대하여, 로터(42)와 휠 허브(31)의 연동 기구가 콤팩트하게 구성될 수 있다.

(e) 차체측 고정 부재(60)에 있어서 휠 허브(31)와 중첩되는 부분 이외의 부분에서, 배선(43, 44s)이 차체측 고정 부재(60)를 통과한다. 따라서, 배선 삽입부[구멍(63)]가 쉽게 밀봉될 수 있다.

(f) 배선(43, 44s)은 프론트 포크(20L) 후방에서 차체측 고정 부재(60)를 통과하고, 프론트 포크(20L)를 따라 배치된다. 따라서, 배선은 프론트 포크에 의해 쉽게 보호될 수 있어, 배선의 파손을 방지할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 모터 구동 차량의 일 실시예를 보여주는 측면도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 취한 단면도이다.

본 실시예는, 로터(42)의 동력이 원웨이 클러치(70) 대신에 댐퍼(71)를 통해 휠 허브(31)에 전달된다는 점이, 전술한 실시예와 다르다. 그러나, 본 실시예의 나머지 구성은 전술한 실시예와 동일하다.

도 4에 도시된 바와 같이, 동력 전달 부재(80)의 원통형부(85)에는 반경방향으로 연장되는 토크 전달부(86)가 마련되어 있다. 또한, 휠 허브(31)의 제1 원통형부(31a)의 내면에는, 반경방향으로 연장되는 토크 전달부(36)가 마련되어 있다. 또한, 토크 전달부(86 및 36) 사이에는 고무 댐퍼(71)가 마련되어 있다.

상기 구성에 의하면, 모터(40)의 로터(42)와 휠 허브(31)[따라서, 전륜(30)] 모두가 댐퍼(71)를 통하여 함께 회전한다.

또한, 본 실시예에 의하면, 전술한 (a), (b), (e) 및 (f)의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 전술한 (d) 효과와 유사한 이하의 효과를 얻을 수 있다.

(d') 동력 전달 부재(80)는 로터(42)에 연결되어 있다. 휠 허브(31)와 동력 전달 부재(80) 사이에서 동력 전달 부재(80)의 외주부에 댐퍼(71)가 마련되어 있다. 따라서, 휠 샤프트(21)의 축선 방향에 대하여, 로터(42)와 휠 허브(31)의 연동 기구가 콤팩트하게 구성될 수 있다.

또한, 본 실시예에 따르면, 모터(40)의 로터(42)는 댐퍼(71)를 통해 휠 허브(31)에 연결되어 있다. 따라서, 로터(42)와 휠 허브(31)의 연동 기구가 콤팩트하게 구성될 수 있다. 또한, 모터(40)의 로터(42)와 휠 허브(31)[따라서, 전륜(30)] 모두가 댐퍼(71)를 통하여 함께 회전한다. 따라서, 제동 기구(50)에 추가하여, 회생 제동을 채용할 수 있다.

(A) 구동륜(전륜)(30)에는 제동 기구가 마련되어 있다. 차체의 전방에서 보았을 때, 제동 기구(50)는 차체 중심(C)으로부터 좌우방향의 일측에 배치되어 있고, 모터(40)는 차체 중심(C)으로부터 좌우방향의 타측에 배치되어 있다. 따라서, 제동 기구(50)가 구동륜(전륜)(30)에 마련되더라도, 차량의 좌우 중량 밸런스를 알맞게 맞출 수 있다.

(B) 차체의 전방에서 보았을 때, 제동 기구(50)는 프론트 포크(20L 및 20R) 사이에서 차체 중심(C)으로부터 좌우방향의 일측에 배치되어 있고, 모터(40)는 프론트 포크 사이에서 차체 중심(C)으로부터 좌우방향의 타측에 배치되어 있다. 따라서, 운전자에 의해 회전 조향되는 프론트 포크(20L, 20R) 둘레의 중량 밸런스가 양호해질 수 있고, 조작성이 향상된다.

(C) 휠 허브(31)는 상기 좌우방향의 일측에서 휠 샤프트(21)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 휠 허브(31)에는, 휠 샤프트(21)의 둘레에 관하여 모터(40)의 로터(42)의 외주보다도 바깥쪽에 상기 좌우방향의 타측으로 개구된 환형 단부(31e)가 마련되어 있다. 상기 좌우방향의 타측에는, 차체에 고정되어 있고 모터(40)의 스테이터(41)가 고정되는 차체측 고정 부재(60)가 마련되어 있다. 차체측 고정 부재(60)에는, 휠 샤프트(21)의 둘레에 관하여 모터(40)의 로터(42)의 외주보다도 바깥쪽에 상기 좌우방향의 일측으로 개구된 환형 단부(60e)가 마련되어 있다. 휠 허브(31)의 환형 단부(31e)는 차체 중심(C)을 넘어서 상기 좌우방향의 타측으로 연장되어 있다. 또한, 휠 허브(31)의 환형 단부(31e)는, 차체측 고정 부재(60)의 환형 단부(60e)와 휠 샤프트(21)의 축선 방향으로 중첩되도록 배치되어 있다. 따라서, 휠 허브(31)는 상기 좌우방향의 일측에서 휠 샤프트(21)에 회전 가능하게 지지되어 있고, 모터(40)의 스테이터(41)가 고정되는 차체측 고정 부재(60)는 상기 좌우방향의 타측에 마련되어 있다. 따라서, 제동 기구(50)를 차체 중심(C)으로부터 좌우방향의 일측에 배치하고, 모터(40)를 차체 중심(C)으로부터 좌우방향의 타측에 배치하기가 쉬워진다.

또한, 휠 허브(31)에는, 휠 샤프트(21)의 둘레에 관하여 모터의 로터(42)의 외주보다도 바깥쪽에 상기 좌우방향의 타측으로 개구된 환형 단부(31e)가 마련되어 있다. 이와 아울러, 차체측 고정 부재(60)에는, 휠 샤프트(21)의 둘레에 관하여 모터의 로터(42)의 외주보다도 바깥쪽에 상기 좌우방향의 일측으로 개구된 환형 단부(60e)가 마련되어 있다. 휠 허브(31)의 환형 단부(31e)는, 차체 중심(C)을 넘어서 상기 좌우방향의 타측으로 연장되고, 차체측 고정 부재(60)의 환형 단부(60e)와 휠 샤프트(21)의 축선 방향으로 중첩되어 있다. 따라서, 휠 허브(31)가 상기 좌우방향의 일측에 마련되어 있고, 차체측 고정 부재(60)가 상기 좌우방향의 타측에 마련되어 있더라도, 휠 허브(31)와 차체측 고정 부재(60)가 모터(40)를 보호할 수 있다.

(D) 제동 기구(50)는 휠 허브(31)에 가까이 배치되어 있고, 모터(40)는 차체측 고정 부재(60)에 가까이 배치되어 있다. 따라서, 제동 기구(50)를 차체 중심(C)으로부터 상기 좌우방향의 일측에 배치하고 모터(40)를 차체 중심(C)으로부터 상기 좌우방향의 타측에 배치하기가 쉬워진다. 이와 아울러, 제동 기구(50)와 휠 허브(31) 사이의 거리를 단축시킬 수 있게 된다.

(E) 모터(40)의 로터(42)는 원웨이 클러치(70)를 통해 휠 허브(31)에 연결되어 있다. 따라서, 구동륜의 회전(차량 속도)이 모터(40)의 회전보다 빠를 경우, 휠 허브(31)의 회전이 모터(40)의 회전보다 빨라진다. 따라서, 모터(40)는 부하가 되지 않으며, 제동시에 제동력이 모터(40)의 회전에 가해질 수 있다.

(F) 로터(42)는 휠 샤프트(21)에 회전 가능하게 지지된 동력 전달 부재(80)에 연결되어 있다. 따라서, 로터는 휠 샤프트(21)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 휠 허브(31)와 동력 전달 부재(80) 사이에서 동력 전달 부재(80)의 외주부에 원웨이 클러치(70)가 마련되어 있다. 따라서, 휠 샤프트(21)의 축선 방향으로, 로터(42)와 휠 허브(31)의 연동 기구가 콤팩트하게 구성될 수 있다.

또한, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 원웨이 클러치(70) 대신에 댐퍼(71)를 채용하는 실시예에서도, 전술한 (A), (B), (C) 및 (D)의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 전술한 (F) 효과와 유사한 이하의 효과를 얻을 수 있다.

(F') 로터(42)는 휠 샤프트(21)에 회전 가능하게 지지된 동력 전달 부재(80)에 연결되어 있고, 따라서 휠 샤프트(21)에 회전 가능하게 지지되어 있다. 또한, 휠 허브(31)와 동력 전달 부재(80) 사이에서 동력 전달 부재(80)의 외주부에 댐퍼(71)가 마련되어 있다. 따라서, 휠 샤프트(21)의 축선 방향으로, 로터(42)와 휠 허브(31)의 연동 기구가 콤팩트하게 구성될 수 있다

이와 같이 설명한 본 발명은 다양하게 변형될 수 있음이 명백하다. 이러한 변형은 본 발명의 정신 및 범위로부터 벗어난 것으로 간주되지 않으며, 이러한 모든 변경은 당업자에게 명백하듯이 이하의 청구항들의 범위 내에 속하도록 되어 있다.

C : 차체 중심
11 : 프레임
20 : 프론트 포크
21 : 휠 샤프트
31 : 휠 허브
31e : 환형 단부
40 : 모터
41 : 로터
42 : 스테이터
43 : 전력선
44s : 신호선
50 : 제동기구
60 : 차체측 고정 부재
60e : 환형 단부
70 : 원웨이 클러치

Claims

스테이터(41)와 로터(42)를 구비하며 구동원으로서 기능하는 모터(40)가 휠 허브(31) 내에 배치되는 구동륜이, 프론트 포크(20L,20R)를 구성하는 좌우 포크 사이에서 휠 샤프트(21)에 회전 가능하게 지지되는 모터 구동 차량으로서,
스테이터(41)는 차체에 고정된 차체측 고정 부재(60)에 마련되고, 로터(42)는 휠 샤프트(21)에 회전 가능하게 지지되며, 모터(40)를 위한 배선은 차체측 고정 부재(60)를 통과하고,
상기 차체측 고정 부재(60)는 모터(40)의 외주를 덮는 일측으로 개구된 환형 단부(60e)를 포함하고, 차체의 전방에서 보았을 때, 상기 차체측 고정 부재(60)는 차체 중심보다 타측에 배치되고, 휠 허브(31)는 차체 중심으로부터 좌우방향의 일측에서만 휠 샤프트(21)에 회전 가능하게 지지되는 것인 모터 구동 차량.
제1항에 있어서,
휠 허브(31)에는, 휠 샤프트(21)의 둘레에 관하여 모터(40)의 로터(42)의 외주보다도 바깥쪽에 상기 좌우방향의 일측에 대한 타측으로 개구된 환형 단부(31e)가 마련되고,
상기 좌우방향의 타측에는 차체측 고정 부재(60)가 마련되며, 차체측 고정 부재(60)에는, 휠 샤프트(21)의 둘레에 관하여 모터(40)의 로터(42)의 외주보다도 바깥쪽에 상기 좌우방향의 일측으로 개구된 환형 단부(60e)가 마련되고,
상기 휠 허브(31)의 환형 단부(31e)와 상기 차체측 고정 부재(60)의 환형 단부(60e)는 휠 샤프트(21)의 축선 방향으로 중첩되며, 중첩된 부분에서는 휠 허브(31)와 차체측 고정 부재(60) 사이에 시일(35)이 마련되는 것인 모터 구동 차량.
제1항에 있어서, 모터(40)의 로터(42)는 원웨이 클러치(70; one-way clutch)를 통해 휠 허브(31)에 연결되어 있는 것인 모터 구동 차량.
제2항에 있어서, 모터(40)의 로터(42)는 원웨이 클러치(70)를 통해 휠 허브(31)에 연결되어 있는 것인 모터 구동 차량.
제3항에 있어서, 로터(42)에는 동력 전달 부재(80)가 연결되어 있고, 휠 허브(31)와 동력 전달 부재(80) 사이에서 동력 전달 부재(80)의 외주부에 원웨이 클러치(70)가 마련되어 있는 것인 모터 구동 차량.
제1항에 있어서, 차체측 고정 부재(60)에 있어서 휠 허브(31)와 중첩되는 부분 이외의 부분에서, 배선이 차체측 고정 부재(60)를 통과하는 것인 모터 구동 차량.
제2항에 있어서, 차체측 고정 부재(60)에 있어서 휠 허브(31)와 중첩되는 부분 이외의 부분에서, 배선이 차체측 고정 부재(60)를 통과하는 것인 모터 구동 차량.
제3항에 있어서, 차체측 고정 부재(60)에 있어서 휠 허브(31)와 중첩되는 부분 이외의 부분에서, 배선이 차체측 고정 부재(60)를 통과하는 것인 모터 구동 차량.
제4항에 있어서, 차체측 고정 부재(60)에 있어서 휠 허브(31)와 중첩되는 부분 이외의 부분에서, 배선이 차체측 고정 부재(60)를 통과하는 것인 모터 구동 차량.
제1항에 있어서, 배선은 프론트 포크(20L,20R) 후방에서 차체측 고정 부재(60)를 통과하고, 프론트 포크(20L,20R)를 따라 배치되는 것인 모터 구동 차량.
제2항에 있어서, 배선은 프론트 포크(20L,20R) 후방에서 차체측 고정 부재(60)를 통과하고, 프론트 포크(20L,20R)를 따라 배치되는 것인 모터 구동 차량.
제3항에 있어서, 배선은 프론트 포크(20L,20R) 후방에서 차체측 고정 부재(60)를 통과하고, 프론트 포크(20L,20R)를 따라 배치되는 것인 모터 구동 차량.
제5항에 있어서, 배선은 프론트 포크(20L,20R) 후방에서 차체측 고정 부재(60)를 통과하고, 프론트 포크(20L,20R)를 따라 배치되는 것인 모터 구동 차량.
제6항에 있어서, 배선은 프론트 포크(20L,20R) 후방에서 차체측 고정 부재(60)를 통과하고, 프론트 포크(20L,20R)를 따라 배치되는 것인 모터 구동 차량.
스테이터(41)와 로터(42)를 구비하며 구동원으로서 기능하는 모터(40)가 휠 허브(31) 내에 배치되는 구동륜이, 프론트 포크(20L,20R)를 구성하는 좌우 포크 사이에서 휠 샤프트(21)에 회전 가능하게 지지되는 모터 구동 차량으로서,
구동륜에 제동 기구(50)가 마련되고, 차체의 전방에서 보았을 때, 제동 기구(50)는 차체 중심으로부터 좌우방향의 일측에 배치되며, 모터(40)는 차체 중심으로부터 좌우방향의 타측에 배치되는 것인 모터 구동 차량.
제15항에 있어서, 차체의 전방에서 보았을 때, 제동 기구(50)는 프론트 포크(20L,20R) 사이에서 차체 중심으로부터 상기 좌우방향의 일측에 배치되고, 모터(40)는 프론트 포크(20L,20R) 사이에서 차체 중심으로부터 상기 좌우방향의 타측에 배치되는 것인 모터 구동 차량.
제15항에 있어서,
휠 허브(31)는 상기 좌우방향의 일측에서 휠 샤프트(21)에 회전 가능하게 지지되고, 휠 허브(31)에는, 휠 샤프트(21)의 둘레에 관하여 모터(40)의 로터(42)의 외주보다도 바깥쪽에 상기 좌우방향의 타측으로 개구된 환형 단부(31e)가 마련되며,
상기 좌우방향의 타측에는, 차체에 고정되어 있고 모터(40)의 스테이터(41)가 고정되는 차체측 고정 부재(60)가 마련되고, 차체측 고정 부재(60)에는, 휠 샤프트(21)의 둘레에 관하여 모터(40)의 로터(42)의 외주보다도 바깥쪽에 상기 좌우방향의 일측으로 개구된 환형 단부(60e)가 마련되며,
상기 휠 허브(31)의 환형 단부(31e)는 차체 중심을 넘어서 상기 좌우방향의 타측을 향해 연장되어, 상기 차체측 고정 부재(60)의 환형 단부(60e)와 휠 샤프트(21)의 축선 방향으로 중첩되는 것인 모터 구동 차량.
제17항에 있어서, 제동 기구(50)는 휠 허브(31)에 가까이 배치되고, 모터(40)는 차체측 고정 부재(60)에 가까이 배치되는 것인 모터 구동 차량.
제15항에 있어서, 모터(40)의 로터(42)는 원웨이 클러치(70)를 통해 휠 허브(31)에 연결되어 있는 것인 모터 구동 차량.
제19항에 있어서, 로터(42)는, 휠 샤프트(21)에 회전 가능하게 지지된 동력 전달 부재(80)에 연결되어, 휠 샤프트(21)에 회전 가능하게 지지되고, 휠 허브(31)와 동력 전달 부재(80) 사이에서 동력 전달 부재(80)의 외주부에 원웨이 클러치(70)가 마련되는 것인 모터 구동 차량.