KR101853500B1 - Ｅｐｓ모터의 센싱 마그네트 결합구조 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 EPS모터의 센싱 마그네트 결합구조는 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트의 결합구조로서, 회전축 부근에 돌출 형성된 마그네트 안착부를 가지는 디스크 형상의 플레이트; 상기 마그네트 안착부와 대응되는 지름의 통공이 중앙에 형성된 링 형상의 센싱 마그네트; 및 상기 마그네트 안착부 원주면을 따라 일정한 간격으로 형성된 마그네트 그립부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

ＥＰＳ모터의 센싱 마그네트 결합구조{ANTI-SEPERATING STRUCTURE OF SENSING MAGNET FOR EPS MOTOR}

본 발명은 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트 결합구조에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 조향의 안정성을 보장하기 위한 장치로 별도의 동력으로 보조하는 조향장치가 사용된다. 기존에는 이와 같은 보조 조향장치를 유압을 이용한 장치로 사용하였으나, 최근에는 동력의 손실이 적고 정확성이 우수한 전동식 조향장치(Electronic Power Steering System}가 사용된다.

상기와 같은 전동식 조향장치(EPS)는 차속센서, 토크 앵글센서 및 토크센서 등에서 감지한 운행조건에 따라 전자제어장치(ECU, Electronic Control Unit)에서 모터를 구동하여 선회 안정성을 보장하고 신속한 복원력을 제공함으로써 운전자로 하여금 안전한 주행이 가능하도록 한다.

이러한 EPS시스템은 운전자가 조향을 하기 위해 핸들을 조작하는 토크를 모터가 보조하여 줌으로써, 보다 적은 힘으로 조향작업을 할 수 있도록 하는데, 상기 모터로는 BLDC모터가 사용된다.

일반적으로, 상기 BLDC 모터는 하우징과, 커버부재의 결합으로, 모터의 외관을 형성하고, 상기 하우징의 내주면에는 스테이터가 마련되고, 상기 스테이터 중앙에는 상기 스테이터와의 전자기적 상호작용에 따라 회전 가능하게 설치되는 로터가 마련된다. 상기 로터는 회전축에 의해 회전 가능하게 지지되는데, 상기 회전축의 상부에는 차량의 조향축이 연결되어, 상기한 바와 같이 조향을 보조하는 동력을 제공한다.

한편, 상기 커버부재의 내측에는 자기소자로 마련된 감지센서가 실장된 인쇄회로기판이 설치되는데, 상기 감지센서는 상기 로터와 회전 연동 가능하게 설치된 센싱 마그네트의 자기력을 감지하여, 상기 로터의 현재위치를 파악할 수 있도록 한다. 일반적으로 상기 센싱 마그네트는 상기 로터의 상측에 설치된 플레이트의 상측면에 접착제를 이용하여 고정된다. 상기 센싱 마그네트가 플레이트에 착자되면, 플레이트를 자계 방향에 맞추어 회전축에 결합함으로써 로터의 위치를 감지할 수 있다.

그런데, 상기 플레이트에의 센싱 마그네트의 결합은 상기한 바와 같이 접착제를 사용하여 이루어진다. 따라서, 접착 공정의 관리가 정확하게 이루어지기가 힘들고 센싱 마그네트의 이탈 가능성이 있다. 특히, 환경 조건이 다변하는 차량의 특성상 접착제 자체의 결합력만으로 결합관계를 유지하여야 하므로, 만일 모터가 고온상태와 저온상태를 오가면서 사용되거나, 장시간 고온상태에 노출될 경우, 상기 접착제의 접착력이 떨어지면서, 센싱 마그네트의 이탈이나 모터 구동 불능이 발생할 수 있다. 이러한, 구조는 접착제의 선정의 어려움과 고가의 접착제를 사용하여야 하는 경제적인 문제뿐만 아니라, 접착제 도포 공정의 보다 세밀한 작업이 요구되는 문제로 나타나게 된다.

본 발명은 센싱 마그네트와 플레이트 사이의 결합구조를 개선하여, 장기간 고온상태에서 사용하거나, 온도변화가 심한 환경조건에서 사용하더라도, 센싱 마그네트의 이탈을 우려할 필요가 없도록 구조가 개선된 EPS모터의 센싱 마그네트 결합구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 EPS모터의 센싱 마그네트 결합구조는 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트의 결합구조로서, 회전축 부근에 돌출 형성된 마그네트 안착부를 가지는 디스크 형상의 플레이트; 상기 마그네트 안착부와 대응되는 지름의 통공이 중앙에 형성된 링 형상의 센싱 마그네트; 및 상기 마그네트 안착부 원주면을 따라 일정한 간격으로 형성된 마그네트 그립부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 플레이트는, 상기 센싱 마그네트와 마주보는 면에 접착제가 도포되는 것이 바람직하다.

상기 센싱 마그네트의 최 외곽 지름은, 상기 플레이트의 지름과 대응되는 것이 좋다.

상기 마그네트 그립부는, 상기 마그네트 안착부의 둘레를 일정한 간격으로 콕킹(caulking)하여 형성하는 것이 좋으며, 바람직하게는, 상기 마그네트 안착부의 둘레를 30도 간격으로 총 12개의 위치를 콕킹 하여 마그네트 그립부를 형성하는 것이 좋다.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 접착제뿐만 아니라, 센싱 마그네트와 플레이트를 복수 개의 콕킹부를 형성하여 물리적으로도 고정하므로, 모터의 사용환경이 열악하더라도, 센싱 마그네트와 플레이트의 이탈을 방지하여, EPS 모터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 EPS 모터의 개략적인 단면도,
도 2는 도 1의 센싱 마그네트와 플레이트의 분해 사시도, 그리고,
도 3은 도 2의 센싱 마그네트와 플레이트의 결합상태를 도시한 사시도 이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 EPS모터의 센싱 마그네트 결합구조를 도면을 참고하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 EPS모터의 개략적인 구조를 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 EPS 모터는 하우징(1)과, 상기 하우징(1)의 상측에 결합되는 커버부재(2)를 포함하며, 이들의 결합을 통해, 모터의 외관이 형성된다.

상기 하우징(1)의 내주면에는 다수의 코일이 권선되는 스테이터(4)가 마련되며, 상기 스테이터(4)의 중앙에는 로터(5)가 회전축(3)에 의해 회전 가능하게 설치된다. 상기 로터(5)는 로터 코어에 마그네트가 결합되어 구성될 수도 있고, 경우에 따라, 로터 코어와 마그네트가 일체로 구성될 수도 있다.

상기 로터(5)의 상측에는 로터(5)의 위치정보 획득을 위한 센싱 마그네트(7)가 플레이트(6)에 결합되어 설치된다.

상기 센싱 마그네트(7)의 상측에는 상기 커버부재(2)의 내측면에 고정된 인쇄회로기판(8)에 자기소자(9)가 상기 센싱 마그네트(7)를 바라보도록 실장 된다. 이때, 상기 자기소자(9)는 홀 소자(Hall IC)로 마련되는 것이 바람직하다.

본 발명의 특징은, 상기 플레이트(6)와 센싱 마그네트(7)의 결합관계에 있으며, 이는 도 2 및 도 3을 참고하여 설명한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상기 플레이트(6)는 도 2에 도시된 바와 같이, 디스크 형상으로 마련되며, 상기 회전축(3)과 결합되는 중앙 부근에는 상기 센싱 마그네트(7)가 결합되는 마그네트 안착부(6a)가 돌출 형성된다.

상기 센싱 마그네트(7)는 상기 플레이트(6)의 지름과 대응되는 최 외곽 지름을 가지는 디스크 형상으로 마련되며, 중앙에는 상기 마그네트 안착부(6a)와 대응되는 지름의 통공(7a)이 형성되어, 상기 마그네트 안착부(6a)가 상기 통공(7a)을 통과하여, 이들이 결합될 수 있도록 구성된다.

한편, 상기 플레이트(6)의 상기 센싱 마그네트(7)를 마주보는 면에는 접착제가 도포되어, 상기 플레이트(6)와 상기 센싱 마그네트(7)를 1차적으로 접착 고정할 수 있도록 한다. 접착제 이외에도, 필요에 따라 양면테이프와 같은 접착제 성분을 가지는 필름부재의 개재 하에 이들을 부착하는 것도 가능하다.

그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 플레이트(6)의 마그네트 안착부(6a)의 상측면으로서, 상기 센싱 마그네트(7)의 통공(7a)을 통과한 면의 둘레에는 상기 센싱 마그네트(7)를 물리적으로 파지할 수 있는 마그네트 그립부(10)가 일정한 간격으로 형성되는 것이 바람직하다.

마그네트 그립부(10)는, 상기 마그네트 안착부(6a)의 둘레를 일정한 간격으로 콕킹(caulking)하여, 상기 센싱 마그네트(7)를 파지할 수 있는 형상이 되도록 변형시키는 것이 좋다. 즉, 이러한 콕킹가공은, 상기 마그네트 안착부(6a)에 일정 크기 이상의 힘을 가해, 상기 플레이트(6)를 구성하는 재질에 소성 변형이 일어나도록 하는 것이다. 이에 따라, 상기 플레이트(6)의 마그네트 안착부(6a)의 소성 변형된 부분이 상기 센싱 마그네트(7)를 물리적으로 그립(grip)할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 마그네트 그립부(10)는, 상기 마그네트 안착부(6a)의 둘레를 30도 간격으로 총 12개의 위치를 콕킹 하여 형성할 수 있다.

또한, 상기 마그네트 그립부(10)는 가공의 편이성을 확보할 수 있도록, 콕킹 되는 그립부(10)가 1mm 내외의 스팟(spot)을 형성하는 것이 바람직한데, 이는 지나치게 넓은 면적을 콕킹 하여 마그네트 그립부(10)를 형성할 경우, 콕킹 공정 중에 센싱 마그네트(7)가 손상될 수도 있기 때문이다.

이에 따라, 도 1의 단면도에 도시된 바와 같이, 상기 센싱 마그네트(7)의 상측 부분은 콕킹으로 형성된 상기 마그네트 그립부(10)에 의해 물리적으로 이탈이 방지된다.

이상과 같은 본 발명에 따르면, 종래와 같이 접착제에 의한 화학적 고정에 추가적으로, 센싱 마그네트(7)를 물리적으로 파지할 수 있는 마그네트 그립부(10)를 콕킹 공정을 통해 마련하므로, 모터의 사용환경, 특히 고온 상태에서 장시간 사용하는 것과 같은 작동환경에서도 안정적인 센싱 마그네트 결합구조를 제공하는 것이 가능하다.

특히, 별도의 센싱 마그네트(7) 고정부재를 사용하는 것이 아니라, 기존에 존재하던, 플레이트(6)의 마그네트 안착부(6a)를 콕킹공정을 통해 소성 변형시켜 물리적인 마그네트 고정구조를 마련하므로, 추가적인 부품 소요가 없어, 부품수 증가에 따른 재료비의 추가 지출 우려가 없다.

이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

1; 모터 하우징 2; 커버부재
3; 회전축 4; 스테이터
5; 로터 6; 플레이트
7; 센싱 마그네트 8; 인쇄회로기판
9; 자기소자 10; 마그네트 그립부

Claims (10)

1. 회전축;
   상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 로터;
   상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터; 및
   상기 로터의 위치를 감지하는 센싱부를 포함하고,
   상기 센싱부는 센싱 플레이트와 상기 센싱 플레이트 상측에 배치되는 센싱 마그네트를 포함하고,
   상기 센싱 플레이트는 상기 센싱 플레이트의 상면에서 일정 높이로 돌출되어 형성되는 마그네트 안착부를 포함하고,
   상기 센싱 마그네트는 상기 마그네트 안착부의 형상에 대응되는 통공을 포함하여 링 형상으로 형성되고,
   상기 마그네트 안착부는 상기 센싱 마그네트의 통공을 관통하여 상기 센싱 마그네트의 상면보다 상측으로 돌출되고,
   상기 마그네트 안착부는 상기 센싱 마그네트의 상면을 물리적으로 그립(grip)하도록 상기 마그네트 안착부의 중심을 기준으로 상기 마그네트 안착부의 외주면에서 원주 방향으로 일정간격 이격되어 형성되는 복수개의 마그네트 그립부를 포함하는 EPS모터.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 센싱 플레이트와 상기 센싱 마그네트가 마주보는 면에 접착제가 도포되는 EPS모터.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 센싱 마그네트의 외경과 상기 센싱 플레이트의 외경은 대응되는 EPS모터.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 마그네트 그립부는,
   상기 마그네트 안착부의 외주면을 일정한 간격으로 콕킹(caulking)하여 소성변형시켜 스팟(spot)을 형성하여 상기 센싱 마그네트를 파지하도록 된 EPS모터.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 마그네트 그립부는,
   상기 마그네트 안착부의 둘레를 30도 간격으로 총 12개의 위치를 콕킹 하여 형성하는 EPS모터.
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서, 상기 마그네트 안착부의 외경과 상기 센싱 마그네트의 통공의 직경이 동일한 EPS모터.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 센싱 플레이트는,
   접착성 필름부재를 매개로 상기 센싱 마그네트와 부착되는 EPS모터.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 센싱 마그네트의 상측에는 자기소자를 포함하는 인쇄회로기판이 배치되고,
   상기 자기소자는 상기 센싱 마그네트의 상면과 대향하는 면에 배치되는 EPS모터.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 자기소자는,
    홀 소자(Hall IC)를 포함하는 EPS모터.

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