KR101629602B1

KR101629602B1 - 6극 마그넷 및 13슬롯 코어를 적용한 egr 밸브 구동용 모터

Info

Publication number: KR101629602B1
Application number: KR1020150002846A
Authority: KR
Inventors: 정진근
Original assignee: 효성전기주식회사
Priority date: 2015-01-08
Filing date: 2015-01-08
Publication date: 2016-06-10
Also published as: KR101639512B1; KR101619013B1

Abstract

본 발명에 따른 6극 마그넷 및 13슬롯 코어를 적용한 EGR 밸브 구동용 모터는, 내부에 마그넷(200)을 고정하기 위한 요크(110)가 형성된 바디 케이스(100); 상기 바디 케이스(100)의 요크(110)에 고정되는 마그넷(200); 상기 마그넷(200)이 결합된 바디 케이스(100)의 내부에 장착되는 코어(210); 상기 코어(210)의 중심을 수직 관통하는 원통형의 회전축(300); 상기 바디 케이스(100)의 하부 중심에 장착되어 상기 회전축(300)과 결합되는 베어링(120); 절연성을 가진 재질로써 상기 회전축(300)의 내부에 장착되고, 내부에 웜기어를 수용할 수 있는 암나사부(311)가 형성되며, 상부에 센서 마그넷 작동기어(312)가 형성된 아마츄어 샤프트(310); 중앙에 상기 회전축(300)을 수용하기 위한 홈이 형성되고, 내부에 브러쉬(410)를 내장하여 상기 바디 케이스(100)의 상부에 장착되는 브러쉬 홀더(400); 상기 브러쉬 홀더(400)와 접하는 회전축(300) 상부에 결합되어 전류의 방향을 주기적으로 변환하는 코뮤케이터(320); 상기 브러쉬 홀더(400)의 상부 일측에 장착되고 상기 아마츄어 샤프트(310)의 센서 마그넷 작동기어(312)와 맞물려 상기 아마츄어 샤프트(310)와 같이 회전하는 센서 마그넷(500); 상기 브러쉬 홀더(400)가 결합된 바디 케이스(100) 상부를 차폐하고, 내부에 상기 브러쉬 홀더(400)의 상부 일측에 장착된 센서 마그넷(500)과 대응하는 위치에 상기 센서 마그넷(500)의 회전을 감지하는 PCB(610) 및 상기 브러쉬 홀더(400)와 결합되어 전류를 전달하는 터미널(620)을 형성하는 리어커버(600);를 포함하여 구성되고, 상기 마그넷(200)은 상기 요크(110)의 내면에 6개가 장착되고, 상기 코어(210)는 13개의 슬롯이 형성되는 것을 특징으로 한다.

Description

6극 마그넷 및 13슬롯 코어를 적용한 EGR 밸브 구동용 모터{6 MAGNET AND 13 CORE SLOT WITH THE MOTOR FOR EXHAUST GAS RECIRCULATION DEVICE}

본 발명은 EGR 밸브 구동용 모터 에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안정성 및 조립생산성을 높인 6극 마그넷 및 13슬롯 코어를 적용한 EGR 밸브 구동용 모터에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 배기가스는 연료가 실린더 내에서 고온·고압으로 압축되어 팽창된 다음 배기 매니폴드를 통해 대기 속으로 배출되는 가스이다.

이러한 배기가스는 대부분 수증기와 이산화탄소이며, 그밖에 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 질소산화물(NOx) 등의 유해물질을 포함하고 있다.

배기가스 재순환장치(EGR: Exhaust Gas Recirculation System)는 배기가스 중의 질소산화물을 감소시키는 수단으로서, 배기가스의 일부를 흡기 매니폴드로 다시 돌려보내어 혼합기가 연소될 때 연소 온도를 낮추어 질소산화물(NOx)의 생성량을 저감한다.

즉, 상기 질소산화물(NOx)은 연소온도를 저하시켜 발생량을 감소시킬 수 있고, 이러한 연소온도는 연소속도의 영향을 가장 많이 받는 것이므로 실린더 혼합기 자체의 공연비를 변화시키지 않고 밀도를 저하시키게 된다.

그러므로 연소속도가 저하되고 연소온도의 상승이 억제되면, 결과적으로 질소산화물을 저감시킬 수 있게 된다.

한편 배기가스 재순환밸브(Exhaust Gas Recirculation Valve, 이하 'EGR 밸브'라 함)는 배기 매니폴드와 흡기 매니폴드 사이에 설치되어 공전 및 워밍업 이외의 회전에서만 EGR 밸브의 제어에 의해 통로를 개폐한다.

공전 및 워밍업 전에는 작동되지 않다가 공전 및 워밍업 이외의 회전에서 스로틀 밸브가 열리는 양에 따라 EGR밸브를 열어 엔진의 흡기 매니폴드에 배기가스의 일부를 재순환시켜 가능한 한 엔진 출력의 감소를 최소로 하면서 연소온도를 낮추어 질소산화물(NOx)의 배출량을 감소시키는 역할을 한다.

종래의 배기가스 재순환장치는 일반적으로 엔진에서 연소된 후 배기가스가 배출되는 배기 매니폴드와, 엔진으로 흡기가 공급되는 흡기 매니폴드 사이에 연결되어 배기 매니폴드를 통과하는 배기가스 중 일부를 흡기 매니폴드로 재순환시키는 EGR 파이프, EGR 파이프 상에 설치되어 EGR 파이프의 개폐 작용을 하는 EGR 밸브조립체 및 EGR 파이프 상에 설치되어 EGR 파이프를 통과하는 배기가스를 냉각하는 EGR 쿨러, EGR 밸브조립체의 전자제어유닛에 제어에 따라 구동되는 모터로 구성된다.

그러나 상기와 같은 종래의 EGR 밸브는 모터의 회전운동을 샤프트로 전달하기 위한 별도의 운동전달기구가 구비되어야 하므로, 제품의 구성이 복잡하고 제작비용이 증가하는 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 COGGING을 개선하기 위해 4극 13슬롯에 코어가 SKEW 형태로 되어 있었지만 이러한 형태는 동선을 많이 감아야 하고, 권선하는데 까다로운 점이 있어, 모터 전체의 무게 증가 및 작업성이 떨어지는 문제점이 있었다.

KR 10-2011-0028878 JP 11270415 A

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 EGR모터에 사용되는 모터의 안정성을 향상 시키고, 제작 과정을 단순화 하여 비용을 최소화 할 수 있는 6극 마그넷 및 13슬롯 코어를 적용한 EGR 밸브 구동용 모터를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 6극 마그넷 및 13슬롯 코어를 적용한 EGR 밸브 구동용 모터는, 내부에 마그넷(200)을 고정하기 위한 요크(110)가 형성된 바디 케이스(100); 상기 바디 케이스(100)의 요크(110)에 고정되는 마그넷(200); 상기 마그넷(200)이 결합된 바디 케이스(100)의 내부에 장착되는 코어(210); 상기 코어(210)의 중심을 수직 관통하는 원통형의 회전축(300); 상기 바디 케이스(100)의 하부 중심에 장착되어 상기 회전축(300)과 결합되는 베어링(120); 절연성을 가진 재질로써 상기 회전축(300)의 내부에 장착되고, 내부에 웜기어를 수용할 수 있는 암나사부(311)가 형성되며, 상부에 센서 마그넷 작동기어(312)가 형성된 아마츄어 샤프트(310); 중앙에 상기 회전축(300)을 수용하기 위한 홈이 형성되고, 내부에 브러쉬(410)를 내장하여 상기 바디 케이스(100)의 상부에 장착되는 브러쉬 홀더(400); 상기 브러쉬 홀더(400)와 접하는 회전축(300) 상부에 결합되어 전류의 방향을 주기적으로 변환하는 코뮤케이터(320); 상기 브러쉬 홀더(400)의 상부 일측에 장착되고 상기 아마츄어 샤프트(310)의 센서 마그넷 작동기어(312)와 맞물려 상기 아마츄어 샤프트(310)와 같이 회전하는 센서 마그넷(500); 상기 브러쉬 홀더(400)가 결합된 바디 케이스(100) 상부를 차폐하고, 내부에 상기 브러쉬 홀더(400)의 상부 일측에 장착된 센서 마그넷(500)과 대응하는 위치에 상기 센서 마그넷(500)의 회전을 감지하는 PCB(610) 및 상기 브러쉬 홀더(400)와 결합되어 전류를 전달하는 터미널(620)을 형성하는 리어커버(600);를 포함하여 구성되고, 상기 마그넷(200)은 상기 요크(110)의 내면에 6개가 장착되고, 상기 코어(210)는 13개의 슬롯이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 모터의 상기 마그넷(200)은 상기 요크(110)의 내면에 6개가 장착되고, 상기 코어(210)는 13개의 슬롯을 형성하여, 권선 피치를 2피치, COGGING 주기를 4.6°로 변경해 COGGING폭을 줄여 권선형태가 스크류형태가 아닌 직선형태로 권선함으로써, 전체적으로 코어에 권선되는 동선이 절감되고 작업성이 향상되는 효과를 제공한다.

도 1은 기존 모터의 바디 케이스 및 코어를 나타낸 사시도이다;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 EGR 밸브 구동용 모터를 나타낸 단면도이다;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 6극 마그넷 및 13슬롯 코어를 나타낸 예시도이다;

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.

도 1은 기존 모터의 바디 케이스 및 코어를 나타낸 사시도가 도시되어 있고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 EGR 밸브 구동용 모터를 나타낸 단면도가 도시되어 있으며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 6극 마그넷 및 13슬롯 코어를 나타낸 예시도가 도시되어 있다.

상기 도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 6극 마그넷 및 13슬롯 코어를 적용한 EGR 밸브 구동용 모터는, 내부에 마그넷(200)을 고정하기 위한 요크(110)가 형성된 바디 케이스(100); 상기 바디 케이스(100)의 요크(110)에 고정되는 마그넷(200); 상기 마그넷(200)이 결합된 바디 케이스(100)의 내부에 장착되는 코어(210); 상기 코어(210)의 중심을 수직 관통하는 원통형의 회전축(300); 상기 바디 케이스(100)의 하부 중심에 장착되어 상기 회전축(300)과 결합되는 베어링(120); 절연성을 가진 재질로써 상기 회전축(300)의 내부에 장착되고, 내부에 웜기어를 수용할 수 있는 암나사부(311)가 형성되며, 상부에 센서 마그넷 작동기어(312)가 형성된 아마츄어 샤프트(310); 중앙에 상기 회전축(300)을 수용하기 위한 홈이 형성되고, 내부에 브러쉬(410)를 내장하여 상기 바디 케이스(100)의 상부에 장착되는 브러쉬 홀더(400); 상기 브러쉬 홀더(400)와 접하는 회전축(300) 상부에 결합되어 전류의 방향을 주기적으로 변환하는 코뮤케이터(320); 상기 브러쉬 홀더(400)의 상부 일측에 장착되고 상기 아마츄어 샤프트(310)의 센서 마그넷 작동기어(312)와 맞물려 상기 아마츄어 샤프트(310)와 같이 회전하는 센서 마그넷(500); 상기 브러쉬 홀더(400)가 결합된 바디 케이스(100) 상부를 차폐하고, 내부에 상기 브러쉬 홀더(400)의 상부 일측에 장착된 센서 마그넷(500)과 대응하는 위치에 상기 센서 마그넷(500)의 회전을 감지하는 PCB(610) 및 상기 브러쉬 홀더(400)와 결합되어 전류를 전달하는 터미널(620)을 형성하는 리어커버(600);를 포함하여 구성되고, 상기 마그넷(200)은 상기 요크(110)의 내면에 6개가 장착되고, 상기 코어(210)는 13개의 슬롯이 형성되는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 도 1을 참고하면 기존의 코어(210)의 권선 방식은 4개의 마그넷(200)을 장착하고 13슬롯에 코어(210)의 형태가 스크류형으로 권선 피치를 3피치로 하여 권선하였으며, 따라서 COGGING 주기를 6.9°로 하여 COGGING폭이 비교적 큰 방식이었다.

그러나 본 발명은 도 3과 같이, 상기 마그넷(200)은 상기 요크(110)의 내면에 6개가 장착되고, 상기 코어(210)는 13개의 슬롯이 형성되어, 동선을 권선하는 권선 피치를 2피치로 하여 권선하고, 이에 따라, COGGING 주기를 4.6°로하여 COGGING폭을 줄여 권선형태가 스크류형태가 아닌 직선형태로 권선하는 방식을 채택하여 전체적으로 코어에 권선되는 동선이 절감되고 작업성이 향상되도록 한 것이다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.

100 : 바디 케이스
200 : 마그넷
300 : 회전축
400 : 브러쉬 홀더
500 : 센서 마그넷
600 : 리어커버

Claims

내부에 마그넷(200)을 고정하기 위한 요크(110)가 형성된 바디 케이스(100);
상기 바디 케이스(100)의 요크(110)에 고정되는 마그넷(200);
상기 마그넷(200)이 결합된 바디 케이스(100)의 내부에 장착되는 코어(210);
상기 코어(210)의 중심을 수직 관통하는 원통형의 회전축(300);
상기 바디 케이스(100)의 하부 중심에 장착되어 상기 회전축(300)과 결합되는 베어링(120);
절연성을 가진 재질로써 상기 회전축(300)의 내부에 장착되고, 내부에 웜기어를 수용할 수 있는 암나사부(311)가 형성되며, 상부에 센서 마그넷 작동기어(312)가 형성된 아마츄어 샤프트(310);
중앙에 상기 회전축(300)을 수용하기 위한 홈이 형성되고, 내부에 브러쉬(410)를 내장하여 상기 바디 케이스(100)의 상부에 장착되는 브러쉬 홀더(400);
상기 브러쉬 홀더(400)와 접하는 회전축(300) 상부에 결합되어 전류의 방향을 주기적으로 변환하는 코뮤케이터(320);
상기 브러쉬 홀더(400)의 상부 일측에 장착되고 상기 아마츄어 샤프트(310)의 센서 마그넷 작동기어(312)와 맞물려 상기 아마츄어 샤프트(310)와 같이 회전하는 센서 마그넷(500);
상기 브러쉬 홀더(400)가 결합된 바디 케이스(100) 상부를 차폐하고, 내부에 상기 브러쉬 홀더(400)의 상부 일측에 장착된 센서 마그넷(500)과 대응하는 위치에 상기 센서 마그넷(500)의 회전을 감지하는 PCB(610) 및 상기 브러쉬 홀더(400)와 결합되어 전류를 전달하는 터미널(620)을 형성하는 리어커버(600);를 포함하여 구성되고,
상기 마그넷(200)은 상기 요크(110)의 내면에 6개가 장착되고,
상기 코어(210)는 13개의 슬롯이 형성되며, 동선을 권선하는 권선 피치를 2피치로 하여 권선 되고, COGGING 주기를 4.6°로하여 COGGING 폭을 줄여 권선형태가 스크류형태가 아닌 직선형태로 권선하며,
각 슬롯 사이에 형성되는 돌출부에는 축과 평행하게 일자홈이 형성되어 마그넷(200)과 코어(210)가 접촉되는 간격과 비접촉 되는 간격이 동일하게 함으로써 구동시 진동을 억제하는 것을 특징으로 하는 EGR 밸브 구동용 모터.
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