JP7275206B2 - 回路基板、モーター及び電動式操向装置 - Google Patents
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Description
使用される。
損失が少なく正確性が優れる電動式操向装置(Electronic Power St
eering System)が使用される。前記のような電動式操向装置(EPS)は
、車速センサー、トルクアングルセンサー及びトルクセンサーなどで感知した運行条件に
応じて電子制御装置(ECU、Electronic Control Unit)でモ
ーターを駆動して、旋回安定性を保障して迅速な復原力を提供することによって、運転者
に安全な走行を可能にする。
制御役割をするECUにローター(回転子)の位置情報を提供するが、磁気の信号をセン
シングする磁気素子の駆動が非常に必須の要素であるが、このようなホール素子に供給さ
れる電源供給が回路上の欠陥で中断されたり接地部が毀損される場合には、磁気素子の機
能を喪失することになって車両走行中安全事故の危険につながる問題が発生する。
源を供給する電源端を多数に分離形成することによって、回路上の欠陥によって電源端や
接地部の毀損時にも最小限のホール素子は駆動を可能にして車両走行時に安全事故の危険
性を顕著に減少させることができるモーターを提供する。
磁気素子部と離隔される第2磁気素子部と、前記第1磁気素子部と電気的に連結される第
1電源端と、前記第1電源端と離隔されて前記第2磁気素子部と電気的に連結される第2
電源端と、を含み、前記第1磁気素子部は、第1半径(first radius)を有
する第1円弧上に位置して、前記第2磁気素子部は、前記第1半径より大きい第2半径を
有して前記第1円弧と同芯(concentric)である第2円弧上に位置する回路基
板を提供することができるようにする。
素子部は、相互間離隔される第4及び第5磁気素子を含む回路基板を提供することができ
るようにする。
れる第1導電ライン;及び前記第2電源端、前記第4磁気素子及び前記第5磁気素子と連
結される第2導電ラインをさらに含む回路基板を提供する。
板を提供する。
、前記第2磁気素子部と電気的に連結される第2接地部をさらに含む回路基板を提供する
。
れる回路基板を提供する。
と、前記ハウジングに固定されるステーターと、前記ステーターの内側に位置して、前記
ステーターと電気的相互作用を介して回転するローターと、前記ローターと一体で回転す
る回転軸と、前記回転軸に配置されるセンシングマグネットと、を含み、前記回路基板は
、第1磁気素子部と、前記第1磁気素子部と離隔される第2磁気素子部と、前記第1磁気
素子部と電気的に連結される第1電源端と、前記第1電源端と離隔して前記第2磁気素子
部と電気的に連結される第2電源端と、を含み、前記第1磁気素子部は、第1半径(fi
rst radius)を有する第1円弧上に位置して、前記第2磁気素子部は、前記第
1半径より大きい第2半径を有して前記第1円弧と同芯(concentric)である
第2円弧上に位置して、前記回路基板の第1及び第2磁気素子部は、前記センシングを感
知するモーターを提供する。
、前記センシングマグネットは、前記センシングプレートの上面と結合するモーターを提
供する。
リングをさらに含むモーターを提供する。
グは、前記支持管に設置されるモーターを提供する。
動する電子制御装置と、を含み、前記モーターは、回路基板と、前記回路基板を収容する
ハウジングと、前記ハウジングに固定されるステーターと、前記ステーターの内側に位置
して、前記ステーターと電気的相互作用を介して回転するローターと、前記ローターと一
体で回転する回転軸と、前記回転軸に配置されるセンシングマグネットと、を含み、前記
回路基板は、第1磁気素子部と、前記第1磁気素子部と離隔される第2磁気素子部と、前
記第1磁気素子部と電気的に連結される第1電源端と、前記第1電源端と離隔して前記第
2磁気素子部と電気的に連結される第2電源端と、を含み、前記第1磁気素子部は、第1
半径(first radius)を有する第1円弧上に位置して、前記第2磁気素子部
は、前記第1半径より大きい第2半径を有して前記第1円弧と同芯(concentri
c)である第2円弧上に位置して、前記回路基板の第1及び第2磁気素子部は、前記セン
シングマグネットを感知する電動式操向装置を提供する。
ある電動式操向装置を提供する。
することによって、回路上の欠陥により電源端や接地部が毀損時にも最小限のホール素子
は駆動可能にして車両走行時に安全事故の危険性を顕著に減少させることができる効果が
ある。
参照して説明するに当たり、図面符号に関係なく同じ構成要素は同じ参照符号を付して、
これに対する重複説明は省略する。第1、第2等の用語は、様々な構成要素を説明するの
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てはいけない。
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でだけ使用される。
図1を参照すると、本発明の一実施形態に係るモーターは、外装材であるハウジング1
0を含んでもよい。ハウジング10は、下面と下面から上側に延長形成された側壁によっ
て内部空間と上側開口が形成されたケース12とケース12の上側開口を覆って、中央に
開口が形成されているブラケット11を含んでもよい。
ター300は、回転軸400と結合されるローターコア320と、ローターコア320の
外周面に結合されるマグネット310と、を含んでもよい。
が位置することができる。回転軸400には、ローター300と上側に離隔して位置した
センシングプレート190が結合されて回転軸400と共に回転することができる。セン
シングプレート190の上面にセンシングマグネット50が結合され得る。(以下では、
センシングプレート190とセンシングマグネット50を含む構造物を「マグネットモジ
ュール」という。)。そして、ブラケット11には、回路基板100が設置され得る。よ
り詳細に説明すると、回路基板100は、ブラケット11に設置されてハウジング10の
内部に収容され得る。回路基板100には、センシングマグネット50と対向する磁気素
子110が設置され得る。磁気素子110は、センシングマグネット50が回転された程
度を感知して、センシングマグネット50が結合されたセンシングプレート190及び回
転軸400の回転された程度を感知する。
モジュールと隣接して配置される多数の磁気素子110を備える回路基板を提供するが、
磁気素子に供給される電源が各々連結される複数の電源端を分離して配置する構造で実現
する回路基板110を提供する。
部の電源端や接地部が作動しなくても、他の電源端や接地部は正常に作動する。その結果
、正常に作動する電源端から電源の供給を受けた磁気素子によって、センシングマグネッ
ト50の回転程度が感知され得る。
態に係る回路基板を図示した概念図である。
を供給する電源端の回路配置構造を分離形成することを特徴とする。
れる多数の磁気素子101、102、103、104、105に電源を供給する電源端(
Vcc)106が回路パターンを介して連結されていて、電源端106は、一つの接地部
(GND)107を介して接地される。しかし、比較例の回路基板は、回路パターンに短
絡があったり、接地部に毀損される場合、磁気素子全体に電源供給が中断される。その結
果、車両の操向装置などの動作が停止したり誤作動するようになる致命的な問題を提供す
る。
0と第1磁気素子部110と離隔される第2磁気素子部120が配置され得る。第1磁気
素子部110は、相互間離隔した第1、2、3磁気素子111、112、113を含んで
もよい。第1、2、3磁気素子111、112、113は、これと離隔して配置された第
1電源端(VCC1)130と電気的に連結され得る。第1、2、3磁気素子111、1
12、113は、第1導電ライン150によって第1電源端130と電気的に連結され得
る。
よい。第4、5磁気素子121、122は、これと離隔して配置された第2電源端(VC
C2)140と電気的に連結され得る。第4、5磁気素子121、122は、第2導電ラ
イン160によって第2電源端140と電気的に連結され得る。すなわち、磁気素子に電
源を供給する電源端を分離形成することができる。その結果、いずれか一つの回路パター
ンに異常が発生しても、すべての磁気素子が機能を停止するのではなく、異常がない一部
分の磁気素子は駆動が可能である。もちろん、第1電源端122と電気的に連結されて、
接地する第1接地部(図示せず)、第2電源端124と電気的に連結されて、接地する第
2接地部(図示せず)も分離して形成することができる。第1接地部と第2接地部は、相
互間離隔され得る。この場合、不良による危険性をさらに低くすることができる。もちろ
ん、図2の実施形態では、5個の磁気素子が挙げられたが、これに限定するのではなく、
その他にも多数の磁気素子が配置され得ることは、当業者に自明であるため、説明は省略
する。さらに、多数の磁気素子に連結される電源端も多数で形成することができる。すな
わち、前記電源端を相互隣接するn個の磁気素子と連結される第1電源端と前記n個の磁
気素子と分離するm個の磁気素子と連結される第2電源端のように形成するが、3個以上
の電源端でも実現することができる(但し、n、mは自然数である)。また、本発明の磁
気素子は、ホール素子を適用することができる。
PSモーターの他の構成及び作動を説明する。
下面中央部に突出した支持管20をさらに含んでもよい。支持管20には、第1ベアリン
グ31が設置されて、ブラケット11には第2ベアリング32が設置され得る。第1ベア
リング31及び第2ベアリング32には、回転軸400(シャフト)が接触支持されるが
、回転軸400の上部は第2ベアリング32により支持されることができて、回転軸40
0の下部は第1ベアリング31により支持され得る。
(図示せず)に連結される機構物60と結合され得る。ハウジング10の内部には、ステ
ーター200とローター300が設置され得る。ローター300は、回転軸400と結合
するローターコア320とローターコア320の外周面に結合するマグネット310を含
んでもよい。本実施形態では、マグネット310がローターコア320の外周面に結合す
る構造が挙げられたが、これとは異なってローターコア320の内部にマグネット310
が挿入される構造も有することができる。ステーターは、ハウジング10に固定されてい
てもよく、マグネット310とハウジング10との間に配置されたステーターコア210
と、ステーターコア210に巻線されたコイル220を含んでもよい。ステーター200
とローター300は、電気的相互作用をすることができる。その結果、ローター300は
回転することができる。この場合、回転軸400は、ローター300と一体で回転するこ
とができる。
気素子部110、120が配置され、この場合、磁気素子111、112、113、12
1、122は、センシングマグネット50が回転された程度を感知して、センシングマグ
ネット50が結合されたセンシングプレート190及び回転軸400の回転された程度を
感知する。
70上に位置され、第2磁気素子部120は、第1半径171より大きい第2半径181
を有して、第1円弧と同芯である第2円弧181上に位置することができる。その結果、
第1、2磁気素子部110、120が、円軌跡を形成するセンシングマグネット50の移
動経路に沿って位置するので、感知能力を向上させることができる。
角は、第1円弧の中心角の少なくとも一部とオーバーラップされ得る。その結果、第1、
2磁気素子部の測定値を、比較分析し易く、測定の正確性を相互保証することができる。
前述したことをまとめると、本実施形態の回路基板100は、多数の磁気素子に電源を供
給する電源端を多数に分離形成することによって、回路上の欠陥によって電源端や接地部
が毀損時にも最小限のホール素子は駆動を可能にして車両走行時に安全事故の危険性を顕
著に減少させることができる。
、本発明の範疇から逸脱しない限度内では様々な変形が可能である。本発明の技術的思想
は、本発明の記述した実施形態に限定されて定まってはいけなく、特許請求範囲だけでな
くこの特許請求範囲と均等なものなどによって定まらなければならない。
106、130、140・・・電源端、
107・・・接地部、
110、120・・・磁気素子部、
101、102、103、104、105、111、112、113、121、122
・・・磁気素子、
150、160・・・導電ライン。
Claims (11)
- 第1磁気素子部と、
前記第1磁気素子部と離隔される第2磁気素子部と、
前記第1磁気素子部と電気的に連結される第1電源端と、
前記第1電源端と離隔されて前記第2磁気素子部と電気的に連結される第2電源端と、
前記第1磁気素子部と電気的に連結される第1接地部と、
前記第1接地部と離隔して、前記第2磁気素子部と電気的に連結される第2接地部を含み、
前記第1磁気素子部は複数の磁気素子を含み、前記第2磁気素子部は複数の磁気素子を含み、
前記第1接地部と前記第2接地部は電気的に離隔することを特徴とする、回路基板。 - 前記第1磁気素子部は、相互間離隔される第1乃至第3磁気素子を含み、
前記第2磁気素子部は、相互間離隔される第4及び第5磁気素子を含むことを特徴とする、請求項1に記載の回路基板。 - 前記第1電源端、前記第1磁気素子、前記第2磁気素子及び前記第3磁気素子と連結される第1導電ライン、及び
前記第2電源端、前記第4磁気素子及び前記第5磁気素子と連結される第2導電ラインをさらに含むことを特徴とする、請求項2に記載の回路基板。 - 前記第1乃至第5磁気素子は、磁気力を感知するホール(Hall)素子であることを特徴とする、請求項2に記載の回路基板。
- 前記第1磁気素子部の複数の磁気素子は第1半径(first radius)を有する第1円弧上に位置し、
前記第2磁気素子部の複数の磁気素子は前記第1半径より大きい第2半径を有する第2円弧上に位置し、
前記第1円弧と前記第2円弧は同芯を有することを特徴とする、請求項1に記載の回路基板。 - 前記第2円弧の中心角は前記第1円弧の中心角の少なくとも一部とオーバーラップされることを特徴とする、請求項5に記載の回路基板。
- 回路基板と、
前記回路基板を収容するハウジングと、
前記ハウジングに固定されるステーターと、
前記ステーターの内側に位置して、前記ステーターと電気的相互作用を介して回転するローターと、
前記ローターと一体で回転する回転軸と、
前記回転軸に配置されるセンシングマグネットと、を含み、
前記回路基板は、
第1磁気素子部と、
前記第1磁気素子部と離隔される第2磁気素子部と、
前記第1磁気素子部と電気的に連結される第1電源端と、
前記第1電源端と離隔されて前記第2磁気素子部と電気的に連結される第2電源端と、
前記第1磁気素子部と電気的に連結される第1接地部と、
前記第1接地部と離隔して、前記第2磁気素子部と電気的に連結される第2接地部を含み、
前記回路基板の第1及び第2磁気素子部は、前記センシングマグネットを感知し、
前記第1磁気素子部は複数の磁気素子を含み、前記第2磁気素子部は複数の磁気素子を含み、
前記第1接地部と前記第2接地部は電気的に離隔することを特徴とする、モーター。 - 前記ローターと上側に離隔されて前記回転軸と結合するセンシングプレートをさらに含み、
前記センシングマグネットは、前記センシングプレートの上面と結合することを特徴とする、請求項7に記載のモーター。 - 前記第1磁気素子部の複数の磁気素子は第1半径(first radius)を有する第1円弧上に位置し、
前記第2磁気素子部の複数の磁気素子は前記第1半径より大きい第2半径を有する第2円弧上に位置し、
前記第1円弧と前記第2円弧は同芯を有することを特徴とする、請求項7に記載のモーター。 - モーターと、
車両の運行条件に応じてモーターを駆動する電子制御装置と、を含み、
前記モーターは、
回路基板と、
前記回路基板を収容するハウジングと、
前記ハウジングに固定されるステーターと、
前記ステーターの内側に位置して、前記ステーターと電気的相互作用を介して回転するローターと、
前記ローターと一体で回転する回転軸と、
前記回転軸に配置されるセンシングマグネットと、を含み、
前記回路基板は、
第1磁気素子部と、
前記第1磁気素子部と離隔される第2磁気素子部と、
前記第1磁気素子部と電気的に連結される第1電源端と、
前記第1電源端と離隔されて前記第2磁気素子部と電気的に連結される第2電源端と、
前記第1磁気素子部と電気的に連結される第1接地部と、
前記第1接地部と離隔して、前記第2磁気素子部と電気的に連結される第2接地部を含み、
前記回路基板の第1及び第2磁気素子部は、前記センシングマグネットを感知し、
前記第1磁気素子部は複数の磁気素子を含み、前記第2磁気素子部は複数の磁気素子を含むことを特徴とする、電動式操向装置。 - 前記第1磁気素子部の複数の磁気素子は第1半径(first radius)を有する第1円弧上に位置し、
前記第2磁気素子部の複数の磁気素子は前記第1半径より大きい第2半径を有する第2円弧上に位置し、
前記第1円弧と前記第2円弧は同芯を有することを特徴とする、請求項10に記載の電動式操向装置。
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