JP2018502546A - モーター及びこれを含むクラッチアクチュエーター - Google Patents

モーター及びこれを含むクラッチアクチュエーター Download PDF

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Abstract

【解決手段】本発明は、ハウジングと、前記ハウジングに結合される制御部と、前記ハウジングの内部に結合され、前記制御部に連結されるステータ組立体と、前記ステータの内側に配置されるローターと、前記ローターに結合する回転軸と、前記ハウジングに装着され、センサー装着部を含むボディーと、前記ボディーに含まれて前記センサー装着部と前記制御部と連結されるターミナルと、を含み、前記センサー装着部は、前記ハウジングの外部に配置されるセンサー連結部を含むモーターを提供して、センサーを制御モジュールに連結する構成及び作業を簡素化して組立作業の効率性を高め、センシング情報についての信頼性を高める有利な効果を提供する。【選択図】図1

Description

本発明は、モーターに関する。より具体的には、アクチュエーターの状態を測定するセンサー連結部を備えるモーター及びこれを含むクラッチアクチュエーターに関する。
モーターの回転軸は、アクチュエーターと連結されて駆動力を伝達する。このとき、アクチュエーターの特性に応じて、モーターとアクチュエーターは、一体に製作され得る。例えば、同じハウジングにモーターとアクチュエーターを共に具現したり、チューブ型のローターを用いてアクチュエーターの駆動軸とモーターの回転軸が一体化されるように形成し得る。また、アクチュエーターの状態に応じて、モーターを制御する制御モジュールが設けられ得る。
しかし、このような構成のモーターは、チューブ型のローターによってモーターのサイズが大きくなる問題点が発生する。また、制御モジュールには、アクチュエーターの状態を測定するセンサーが連結されるが、センサーを制御モジュールに連結する作業が難解で、連結構造が複雑でセンシング情報についての信頼性が低下する問題点がある。
特に。アクチュエーターの駆動軸とモーターの回転軸が一体に形成されるために、精密な位置制御が難しく、部品交換の互換性が落ちる問題点がある。また、アクチュエーター側から作用する負荷を支持するためにモーター側に大きいサイズのベアリングが設置されてモーターのサイズを増加させる問題点がある。
本発明は、前述の問題点を解決するためのものであって、アクチュエーターの駆動軸とモーターの回転軸が別個に形成され、モーターのサイズを減らすことができ、センサーを制御モジュールに容易に連結し得るモーター及びこれを含むクラッチアクチュエーターを提供することをその目的とする。
本発明が解決しようとする課題は、以上で言及された課題に限定されず、ここで言及されていない他の課題は、下記の記載から当業者に明確に理解できるであろう。
前記目的を果たすための本発明は、ハウジングと、前記ハウジングに結合される制御部と、前記ハウジングの内部に結合され、前記制御部に連結されるステータ組立体と、前記ステータの内側に配置されるローターと、前記ローターに結合する回転軸と、前記ハウジングに装着され、センサー装着部を含むボディーと、前記ボディーに含まれて前記センサー装着部と前記制御部と連結されるターミナルと、を含み、前記センサー装着部は、前記ハウジングの外部に配置されるセンサー連結部を含むモーターを提供する。
好ましくは、前記センサー装着部は、他の部品が連結される前記ハウジングの前方に配置され得る。
好ましくは、前記制御部は、前記ハウジングの後方に配置され得る。
好ましくは、前記ボディーは、前記ターミナルが前記制御部に電気的に連結されるように前記制御部に直結し得る。
好ましくは、前記センサー装着部は、前記回転軸の軸中心に向かって配置される第1装着部と、前記ボディーの先端に配置される第2装着部を含み得る。
好ましくは、前記第1装着部に装着される変位センサーと前記第2装着部に装着される圧力センサーを含み得る。
好ましくは、前記第2装着部は、前方に向かって入口が形成された結合スロットを含み得る。
好ましくは、前記ハウジングは、前記センサー連結ブロックのボディーが着脱可能に結合する装着スロットを含み得る。
好ましくは、前記ボディーは、前記センサー装着部を含む第1ボディーと、前記装着スロットに挿入されて前記制御部に結合される第2ボディーを含み得る。
好ましくは、前記第1ボディーと前記第2ボディーは、段差となるように連結され得る。
好ましくは、前記第2ボディーの端部には、前記ターミナルと連結されて前記制御部に結合する連結ピンが形成され得る。
好ましくは、前記第2ボディーは、前記ステータ組立体と前記ハウジングの内側面との間に配置され得る。
好ましくは、前記制御部は、前記ハウジングの背面に結合し得る。
好ましくは、前記ステータの電源ターミナルは、前記制御部に直結し得る。
好ましくは、前記ローターは、第1センサーマグネットが一体にモールディングされて結合され得る。
好ましくは、前記回転軸の後段には、第2センサーマグネットが結合され、前記制御部は、前記第2センサーマグネットに対向配置されるホールセンサーを含み得る。
好ましくは、前記ステータ組立体は、電源ターミナルと、前記電源ターミナル及びコイルと連結される中性ターミナルと、ベアリングが一体にモールディングされて成形され得る。
前記目的を果たすための他の発明は、ハウジングと、前記ハウジングに結合される制御部と、前記ハウジングの内部に結合され、前記制御部に連結されるステータ組立体と、前記ステータの内側に配置されるローターと、前記ローターに結合する回転軸と、前記ハウジングに装着され、センサー装着部を含むボディーと、前記ボディーに含まれて前記センサー装着部と前記制御部と連結されるターミナルと、を含み、前記センサー装着部は、前記ハウジングの外部に配置されるモーターと、インレットとアウトレットを備えるシリンダーを含むカバーと、前記回転軸に連結されて前記シリンダーで往復移動するピストンと、を含むクラッチアクチュエーターを提供し得る。
好ましくは、前記センサー装着部は、前記回転軸の軸中心に向かって配置される第1装着部と、前記ボディーの先端に配置される第2装着部を含み得る。
好ましくは、前記ピストンは、変位センサーマグネットを含み、前記第1装着部に装着される変位センサーを含み得る。
好ましくは、前記ボディーの先端は、前記アウトレットと連通され、前記第2装着部に装着される圧力センサーを含み得る。
好ましくは、前記ピストンと前記回転軸を連結するリードスクリューをさらに含み得る。
好ましくは、前記カバーは、前記リードスクリューを支持するベアリングを含み得る。
本発明の一実施例によると、装着されたセンサーをハウジングの外部に配置し、ハウジングに装着されて制御部に直接連結されるセンサー連結ブロックを備えることにより、センサーを制御モジュールに連結する構成及び作業を簡素化して組立作業の効率性を高め、センシング情報についての信頼性を高める有利な効果を提供する。
また、本発明の一実施例によると、モーターの回転軸とアクチュエーターの駆動軸を別々に構成して部品の互換性を高める有利な効果を提供する。
また、本発明の一実施例によると、モーターの回転軸とアクチュエーターの駆動軸を別々に構成し、モーターの回転軸を中実体で備えることにより、モーターのサイズを減らすことができる有利な効果を提供する。
また、本発明の一実施例によると、ハウジングの背面を制御部に形成してハウジングと制御部を一体に構成することにより、組立構造を簡素化し、モーターのサイズを減らすことができる有利な効果を提供する。
また、本発明の一実施例によると、アクチュエーターの負荷が作用するベアリングをアクチュエーターに設置し、リードスクリューを支持するように構成してモーターに設置されるベアリングのサイズを相対的に減らすことにより、モーターのサイズを減らすことができる有利な効果を提供する。
また、本発明の一実施例によると、センサー連結ブロックが制御部に直接連結されるようにハウジングに着脱可能に結合されるように構成して組立が容易い有利な効果を提供する。
本発明の好ましい一実施例によるクラッチアクチュエーターを示した図面。 図1で図示したモーターを示した図面。 図2で図示したモーターの分解図。 図2で図示したモーターの側断面図。 ハウジングの背面に配置される制御部を示した図面。 ステータ組立体を示した図面。 制御部に直結するステータ組立体を示した図面。 ローターを示した図面。 対向配置された回転軸のセンサーマグネットと制御部のホールセンサーを示した図面。 制御部に連結されるセンサー連結部を示した図面である。
以下、本発明の好ましい実施例を添付された図面を参照して詳しく説明する。本発明の目的、特定の長所及び新規な特徴は、添付された図面と連関する以下の詳細な説明と好ましい実施例からさらに明らかになるであろう。また、本明細書及び特許請求の範囲で使用される用語や単語は、通常的であるか、辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者は、自身の発明を最も最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に立脚して、本発明の技術的思想に符合する意味と概念に解釈されるべきである。また、本発明を説明することにおいて、本発明の要旨を不必要に曖昧にし得る関連した公知の技術についての詳細な説明は略する。
第2、第1などのように序数を含む用語は、様々な構成要素を説明するために使用することができるが、前記構成要素は、前記用語によって限定されない。前記用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的だけで使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱しない範囲で第2構成要素は、第1構成要素として命名することができ、同様に第1構成要素も第2構成要素として命名することができる。及び/またはという用語は、複数の関連する記載項目の組み合わせまたは複数の関連する記載項目の中のいずれかの項目を含む。
図1は、本発明の好ましい一実施例によるクラッチアクチュエーターを示した図面である。図1は、本発明を概念的に明確に理解するために、主要特徴の部分のみを明確に図示したものであり、その結果、図解の様々な変形が予想され、図面に図示された特定の形状により、本発明の範囲が制限される必要はない。
図1を参照すると、本発明の好ましい一実施例によるクラッチアクチュエーターは、モーター10と、カバー20と、ピストン30と、リードスクリュー40を含み得る。モーター10が作動すると、リードスクリュー40が回転し、リードスクリュー40が回転するによってピストン30が直線移動するようになる。カバー20の内側には、流体の収容空間Sが設けられ、ピストン30は、この収容空間Sに位置する。また、カバー20には、収容空間Sと連通されるインレット21とアウトレット22が形成され得る。インレット21を通じて収容空間Sに作動流体が供給され、アウトレット22を通じて収容空間Sから作動流体が排出される。ピストン30に押されてアウトレット22に排出される作動流体は、車両に装着されたクラッチを作動させ得る。一方、リードスクリュー40には、変位センサーマグネット50が設置され得る。
図2は、図1で図示したモーターを示した図面であり、図3は、図2で図示したモーターの分解図であり、図4は、図2で図示したモーターの側断面図である。これらの図2ないし図4は、本発明を概念的に明確に理解するために、主要特徴の部分のみを明確に図示したものであり、その結果、図解の様々な変形が予想され、図面に図示された特定の形状により、本発明の範囲が制限される必要はない。
図1ないし図4を参照すると、本発明の好ましい一実施例によるモーター10は、ハウジング100と、制御部200と、ステータ組立体300と、ローター400と、回転軸500と、センサー連結部600と、を含み得る。
ハウジング100は、円筒形状に形成されて内部にステータ組立体300とローター400などが装着され得る空間が設けられる。ハウジング100は、カバー20と締結されるように形成し得る。このとき、ハウジング100の形状や材質は、様々に変形され得るが、車両に装着される特性上、高温でもよく耐えることができる金属材質が選択され得る。例えば、ハウジング100の一部、すなわち、アクチュエーターが連結されるハウジング100の前面側がアルミニウムからなり得る。または、ハウジング100の全体がアルミニウムからなり得る。
ハウジング100の前面側には、アクチュエーターが結合され、ハウジング100の背面側には、制御部200が結合され得る。また、ハウジング100の前面には、センサー連結部600が着脱可能に挿入される装着スロット110が形成され得る。
ハウジング100の中心には、回転軸500が位置し、リードスクリュー40が連結される空間を形成する中心ホール111が設けられ、装着スロット110は、この中心ホール111の下側に形成され得る。
制御部200は、センサー連結部600から受信したアクチュエーターの状態と外部駆動信号に基づいてモーター10の駆動を制御する。このような制御部200は、ハウジング100の後方に配置されてハウジング100の背面カバーとして構成されてハウジングと一体に形成され得る。
図5は、ハウジングの背面に配置される制御部を示した図面である。
図5を参照すると、ハウジング100の背面には、ハウジングターミナル120が設けられ得る。このハウジングターミナル120は、ハウジング100の角の領域に配置され得る。ハウジングターミナル120は、外部電源と電気的に連結され得る。一方、このようなハウジングターミナル120に対応して制御部200の角の領域には、ターミナル挿入部210が設けられ得る。ハウジングターミナル120がターミナル挿入部210に挿入されるようにハウジング100の背面に制御部200が結合され得る。
ステータ組立体300は、ステータコア(図4の300a)を含み、ステータコア300aは、回転磁界を形成するコイル(図4の300b)が巻線され得る。ステータコア300aに巻かれたコイル300bは、絶縁体(図4の300c)が包んでいるため絶縁し得る。
図6は、ステータ組立体を示した図面である。
図6を参照すると、ステータ組立体300は、内部にバスバーとベアリングを含む形態で実施され得る。ステータ組立体300は、電源ターミナル310と中性ターミナル320の接続端が外部に露出されるように、ステータコア(図4の300a)と、コイル300bと、絶縁体300cと共にモールディングされて一体に成形され得る。中心部にベアリングB2も共にモールディングされて一体に成形され得る。電源ターミナル310の一側の接続端は、半径方向に拡張されて中性ターミナル320とフュージングされて連結され得る。また、電源ターミナル310の他側の接続端は、上向きに突出形成されて制御部200に直結し得る。
図7は、制御部に直結するステータ組立体を示した図面である。
図7を参照すると、上向きに突出形成された3相の電源ターミナル310が制御部200のB領域にそれぞれ挿入された後、ソルダリングを通じて固定されて組立され得る。
図8は、ローターを示した図面である。
ローター400は、ステータ組立体300の内側に回転可能に配置される。ローター400は、ローターコア410にマグネット420が装着されてステータ組立体300との電磁気的相互作用によって回転する。例えば、ステータ組立体300は、コイルが巻かれて磁極を持つようになり、コイルの巻線によって形成される磁界によってローター400が回転し得る。ローター400の中央部には、回転軸500が結合され得る。したがって、ローター400が回転する場合、回転軸500も共に回転する。
ローター400は、ローターコア410の内部にマグネット420が含まれる形態で実施されるか、図8に示すように、ローターコア410の外周面にマグネット420が付着する形態で実施され得る。また、回転軸500の一側の先端には、センサーマグネット510が設置され得る。センサーマグネット510は、モーター10の回転速度を測定するためのものである。一方、回転軸500の他側の先端には、リードスクリュー(図1の40)との連結のためのスプライン溝520が形成され得る。
これらの方式でローターコア410にマグネット420が装着され、回転軸500にセンサーマグネット510が装着された後、プラスチックでオーバーモールディングして回転軸500が結合されたローター400を成形し得る。
図9は、対向配置された回転軸のセンサーマグネットと制御部のホールセンサーを示した図面である。
図9を参照すると、制御部200には、ホールセンサー220が設けられ、センサーマグネット510がホールセンサー220に対向配置される。制御部200は、ホールセンサー220を介してモーター10の回転速度をすぐに測定し得る。
図10は、制御部に連結されるセンサー連結部を示した図面である。
図2、図4及び図10を参照すると、センサー連結部600は、アクチュエーターが装着されるハウジング100の前方に設置されるセンサーの測定情報をハウジング100の後方に配置された制御部200に伝達する役割をする。また、センサー連結部600は、ハウジング100の前方でアクチュエーターの状態を容易く測定し得るセンシング空間を確保する役割をする。
このようなセンサー連結部600は、ボディー610とターミナル620を含み得る。
ボディー610は、センサーが位置するハウジング100の前方と制御部200が位置するハウジング100の後方を空間的に連結させる役割をする。このようなボディー610は、大きく第1ボディー610Aと第2ボディー610Bからなり得る。第1ボディー610Aと第2ボディー610Bは、段差となるように連結され得、その形状及び機能的特性に応じて区分されて説明され得るのみで、相互連結された一つの手段であり得る。
第1ボディー610Aと第2ボディー610Bは、六面体型のブロックで実施され得る。また、センサー連結部600が装着スロット110を介してハウジング100に結合されたとき、第1ボディー610Aは、ハウジング100の前方に露出される部分であり、第2ボディー610Bは、ハウジング100の内部に位置する部分である。
第1ボディー610Aには、センサー装着部611が設けられ得る。センサー装着部611は、第1装着部611aと、第2装着部611bを含み得る。
第1装着部611aは、回転軸500の軸中心を向くように第1ボディー610Aの上面に配置され得る。第1装着部611aは、ターミナル620と電気的に連結され得る。
第1装着部611aには、変位センサー700が装着され得る。変位センサー700は、リードスクリュー40に付着した変位センサーマグネット50と相互作用してピストン30の位置を感知し得る。
第2装着部611bは、第1ボディー610Aの先端に配置され得る。また、第2装着部611bは、ターミナル620と電気的に連結され得る。
第2装着部611bは、前方に向かって入口が形成された結合スロット(図2の611ba)のような形態で実施され得る。このような第2装着部611bには、圧力センサー800が装着され得る。圧力センサー800は、図1に示すように、作動流体が排出されるアウトレット22に連結されてクラッチに供給される油圧を感知する。
第2ボディー610Bは、ステータ組立体300とハウジング100の内側面との間に位置し得る。このために、第2ボディー610Bは、第1ボディー610Aよりも薄い厚さに構成され得る。また、第2ボディー610Bは、制御部200に物理的に連結され得る。
第2ボディー610Bの端部には、ターミナル620と連結されて制御部200の連結端子に挿入される連結ピン610Baが形成され得る。
ターミナル620は、第1ボディー610Aと第2ボディー610Bの内部に配置されて第1装着部611a及び第2装着部611bと連結ピン610Baと連結される。このようなターミナル620は、変位センサー700で測定されたリードスクリュー40の位置情報と、圧力センサー800で測定された作動流体の圧力情報を制御部200に送信する。
このようなセンサー連結部600は、ハウジング100に挿入されて制御部に直結する型で着脱可能に結合されて変位センサー700や圧力センサー800のようなセンサーを制御部200に簡単な構成で連結させることができるようになる。また、センサー連結部600は、ハウジング100に装着された状態でカバー20の内側に位置するために防塵、防水についての信頼性を高めることができる。
以上で、本発明の好ましい一つの実施例によるモーター及びこれを含むクラッチアクチュエーターについて添付された図面を参照して具体的に説明した。
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎず、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から脱しない範囲内で様々な修正、変更及び置換が可能であろう。したがって、本発明に開示された実施例及び添付された図面は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、これらの実施例及び添付された図面によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、下記の請求範囲によって解釈すべきであり、それと等しい範囲内にあるすべての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈すべきである。
10:モーター
20:カバー
21:インレット
22:アウトレット
30:ピストン
40:リードスクリュー
50:変位センサーマグネット
100:ハウジング
110:装着スロット
111:中心ホール
120:ハウジングターミナル
200:制御部
210:ターミナル挿入部
220:ホールセンサー
300:ステータ組立体
300a:ステータコア
300b:コイル
300c:絶縁体
310:電源ターミナル
320:中性ターミナル
400:ローター
410:ローターコア
420:マグネット
500:回転軸
510:センサーマグネット
520:スプライン溝
600:センサー連結部
610:ボディー
610A:第1ボディー
610B:第2ボディー
611:センサー装着部
611a:第1装着部
611b:第2装着部
620:ターミナル
700:変位センサー
800:圧力センサー

Claims (23)

  1. ハウジングと、
    前記ハウジングに結合される制御部と、
    前記ハウジングの内部に結合され、前記制御部に連結されるステータ組立体と、
    前記ステータの内側に配置されるローターと、
    前記ローターに結合する回転軸と、
    前記ハウジングに装着され、センサー装着部を含むボディーと、前記ボディーに含まれて前記センサー装着部と前記制御部と連結されるターミナルと、を含み、前記センサー装着部は、前記ハウジングの外部に配置されるセンサー連結部
    を含むモーター。
  2. 前記センサー装着部は、他の部品が連結される前記ハウジングの前方に配置される請求項1に記載のモーター。
  3. 前記制御部は、前記ハウジングの後方に配置される請求項2に記載のモーター。
  4. 前記ボディーは、前記ターミナルが前記制御部に電気的に連結されるように前記制御部に直結する請求項3に記載のモーター。
  5. 前記センサー装着部は、前記回転軸の軸中心に向かって配置される第1装着部と、前記ボディーの先端に配置される第2装着部を含む請求項4に記載のモーター。
  6. 前記第1装着部に装着される変位センサーと前記第2装着部に装着される圧力センサーを含む請求項5に記載のモーター。
  7. 前記第2装着部は、前方に向かって入口が形成された結合スロットを含む請求項6に記載のモーター。
  8. 前記ハウジングは、前記センサー連結ブロックのボディーが着脱可能に結合する装着スロットを含む請求項1に記載のモーター。
  9. 前記ボディーは、前記センサー装着部を含む第1ボディーと、前記装着スロットに挿入されて前記制御部に結合される第2ボディーを含む請求項8に記載のモーター。
  10. 前記第1ボディーと前記第2ボディーは、段差となるように連結される請求項9に記載のモーター。
  11. 前記第2ボディーの端部には、前記ターミナルと連結されて前記制御部に結合する連結ピンが形成される請求項8に記載のモーター。
  12. 前記第2ボディーは、前記ステータ組立体と前記ハウジングの内側面との間に配置される請求項1に記載のモーター。
  13. 前記制御部は、前記ハウジングの背面に結合する請求項1に記載のモーター。
  14. 前記ステータの電源ターミナルは、前記制御部に直結する請求項1に記載のモーター。
  15. 前記ローターは、第1センサーマグネットが一体にモールディングされて結合される請求項1に記載のモーター。
  16. 前記回転軸の後段には、第2センサーマグネットが結合され、前記制御部は、前記第2センサーマグネットに対向配置されるホールセンサーを含む請求項1に記載のモーター。
  17. 前記ステータ組立体は、電源ターミナルと、前記電源ターミナル及びコイルと連結される中性ターミナルと、ベアリングが一体にモールディングされて成形される請求項1に記載のモーター。
  18. ハウジングと、前記ハウジングに結合される制御部と、前記ハウジングの内部に結合され、前記制御部に連結されるステータ組立体と、前記ステータの内側に配置されるローターと、前記ローターに結合する回転軸と、前記ハウジングに装着され、センサー装着部を含むボディーと、前記ボディーに含まれて前記センサー装着部と前記制御部と連結されるターミナルと、を含み、前記センサー装着部は、前記ハウジングの外部に配置されるモーターと、
    インレットとアウトレットを備えるシリンダーを含むカバーと、
    前記回転軸に連結されて前記シリンダーで往復移動するピストンを含むクラッチアクチュエーター。
  19. 前記センサー装着部は、前記回転軸の軸中心に向かって配置される第1装着部と、前記ボディーの先端に配置される第2装着部を含む請求項18に記載のクラッチアクチュエーター。
  20. 前記ピストンは、変位センサーマグネットを含み、
    前記第1装着部に装着される変位センサーを含む請求項19に記載のクラッチアクチュエーター。
  21. 前記ボディーの先端は、前記アウトレットと連通され、
    前記第2装着部に装着される圧力センサーを含む請求項20に記載のクラッチアクチュエーター。
  22. 前記ピストンと前記回転軸を連結するリードスクリューをさらに含む請求項18に記載のクラッチアクチュエーター。
  23. 前記カバーは、前記リードスクリューを支持するベアリングを含む請求項22に記載のクラッチアクチュエーター。
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