KR102680149B1 - Sbw actuator - Google Patents

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Abstract

단순한 구조로 모터와 센서 마그넷 간의 조립이 안정적으로 이루어지는 SBW 액추에이터를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 SBW 액추에이터는, 샤프트와, 중앙부가 상기 샤프트에 삽입되는 로터를 포함하는 모터 및 상기 로터에 축방향으로 삽입되고, 반경방향에 대하여 상기 로터와 정전기적 인력이 작용하는 센서 마그넷을 포함하는 것을 특징으로 한다.We provide an SBW actuator that has a simple structure and ensures stable assembly between the motor and sensor magnet.
The SBW actuator according to an embodiment of the present invention includes a motor including a shaft and a rotor whose central portion is inserted into the shaft, and which is axially inserted into the rotor and electrostatic attraction acts with the rotor in the radial direction. It is characterized by including a sensor magnet.

Description

SBW 액추에이터{SBW ACTUATOR}SBW actuator {SBW ACTUATOR}

본 발명은 SBW 액추에이터에 관한 것으로서, 상세하게는 모터와 센서 마그넷 간의 조립이 안정적으로 이루어지는 SBW 액추에이터에 관한 것이다.The present invention relates to an SBW actuator, and more specifically, to an SBW actuator in which assembly between a motor and a sensor magnet is performed stably.

와이어 등 기계적인 링크 구조를 이용하는 기계적 변속 레버 시스템과 달리, 전동식 변속 레버 시스템은 전기적인 신호를 이용하여 변속을 수행한다.Unlike mechanical shift lever systems that use mechanical link structures such as wires, electric shift lever systems perform shifting using electrical signals.

구체적으로, 전동식 변속 레버 시스템은 변속 레버 조작 정보를 전기적으로 전달하여 모터를 회전시킴으로써 변속단을 전환하는 시스템으로, 변속 충격과 진동이 작아 이를 채택하는 차량이 점차 증가하고 있는 실정이다.Specifically, the electric shift lever system is a system that switches gears by electrically transmitting shift lever operation information and rotating a motor. The number of vehicles adopting this system is gradually increasing because shift shock and vibration are small.

변속기의 변속 조작부를 전자 제어화시킨 SBW(Shift-By-Wire)는 기계적으로 움직이던 기구부를 모두 전기로 제어하고, 기존의 SBC(Shift-By-Cable) 방식에 비해 기구적 작동부(케이블, 기계식 매뉴얼 밸브)가 없으므로, 변속기의 중량이 줄고 레이아웃 구성이 용이한 장점을 가지고 있다.SBW (Shift-By-Wire), which electronically controls the shift operation part of the transmission, controls all mechanically moving mechanical parts electrically, and compared to the existing SBC (Shift-By-Cable) method, the mechanical operating parts (cable, Since there is no mechanical manual valve, it has the advantage of reducing the weight of the transmission and making layout configuration easier.

종래 기술에 따른 SBW 시스템은 운전자의 변속의지를 제어기를 통해 SBW 액추에이터에 전달하고, 액추에이터와 직결된 감속기 및 변속 출력단의 매뉴얼 샤프트측으로 그 최종 조작력을 전달한다.The SBW system according to the prior art transmits the driver's shifting intention to the SBW actuator through a controller, and transmits the final operating force to the manual shaft side of the reducer and shift output stage directly connected to the actuator.

SBW 액추에이터는 모터, 로터 샤프트, 로터 마그넷을 포함하고, SBW 액추에이터에는 감속기 및 매뉴얼 샤프트가 결합될 수 있다.The SBW actuator includes a motor, a rotor shaft, and a rotor magnet, and a reducer and a manual shaft may be combined with the SBW actuator.

또한, SBW 액추에이터는 모터(로터(rotor)와 스테이터(stator)를 포함)의 제어를 위하여 로터의 현재 위치를 파악하고, 이를 통한 스테이터의 제어를 통해 모터의 회전력을 발생시키는 위치 감지용 마그넷인 센서 마그넷을 포함한다.In addition, the SBW actuator is a sensor that is a position-detecting magnet that determines the current position of the rotor to control the motor (including the rotor and stator) and generates rotational force of the motor through control of the stator. Includes magnet.

한편, 종래 기술에 따른 SBW 액추에이터는 센서 마그넷을 SBW 액추에이터의 하우징 내에 고정하는데 있어서, 로터와 동일 회전 각도를 가지도록 상기 센서 마그넷을 별도의 플레이트에 접착제 도포하고, 센서 마그넷이 배치된 플레이트를 샤프트에 압입하여 고정하고 있다.Meanwhile, in the SBW actuator according to the prior art, in fixing the sensor magnet within the housing of the SBW actuator, the sensor magnet is applied with adhesive to a separate plate so as to have the same rotation angle as the rotor, and the plate on which the sensor magnet is placed is attached to the shaft. It is press-fitted and fixed.

이 경우, 센서 마그넷을 SBW 액추에이터의 하우징 내에 고정하기 위해서 별도의 플레이트 및 접착제 등의 추가 부품과 공정이 요구되며, 센서 마그넷 고정을 위한 부품 추가에 따른 내부 공간 제한 뿐 아니라 제품 구조의 복잡함을 유발함으로써 불량률 증대와 가격 상승을 가져오는 문제점이 발생될 수 있다.In this case, additional parts and processes such as separate plates and adhesives are required to fix the sensor magnet within the housing of the SBW actuator, which not only limits internal space due to the addition of parts for fixing the sensor magnet but also causes complexity in the product structure. Problems may arise that lead to increased defect rates and increased prices.

공개특허공보 제10-2019-0137331호Public Patent Publication No. 10-2019-0137331

본 발명은, 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 단순한 구조로 모터와 센서 마그넷 간의 조립이 안정적으로 이루어지는 SBW 액추에이터를 제공한다.The present invention was devised to solve the above-described problems, and provides an SBW actuator with a simple structure that enables stable assembly between a motor and a sensor magnet.

본 발명의 일 실시예에 따른 SBW 액추에이터는, 샤프트와, 중앙부가 상기 샤프트에 삽입되는 로터를 포함하는 모터와, 상기 모터에 축방향으로 삽입되고, 반경방향에 대하여 상기 로터와 정전기적 인력이 작용하는 센서 마그넷을 포함하는 것을 특징으로 한다.The SBW actuator according to an embodiment of the present invention includes a motor including a shaft and a rotor whose central portion is inserted into the shaft, is axially inserted into the motor, and electrostatic attraction acts with the rotor in the radial direction. It is characterized in that it includes a sensor magnet.

바람직하게는, 상기 로터는 상기 센서 마그넷의 삽입부가 축방향으로 삽입되는 홈부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the rotor includes a groove portion into which the insertion portion of the sensor magnet is inserted in the axial direction.

바람직하게는, 상기 로터는, 상기 센서 마그넷과 반경방향에 대해서 정전기력 인력이 작용하는 로터 마그넷을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the rotor further includes a rotor magnet that exerts electrostatic attraction in a radial direction with respect to the sensor magnet.

바람직하게는, 상기 로터 마그넷은 상기 로터의 내부 측면 둘레를 따라 형성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the rotor magnet is formed along the inner side circumference of the rotor.

바람직하게는, 상기 센서 마그넷은 반경방향에 대하여 상기 로터 마그넷과 인접 또는 맞닿는 것을 특징으로 한다.Preferably, the sensor magnet is adjacent to or in contact with the rotor magnet in the radial direction.

바람직하게는, 상기 센서 마그넷은 반경방향에 대하여 상기 로터 마그넷과 다른 극성을 가지는 것을 특징으로 한다.Preferably, the sensor magnet has a polarity different from that of the rotor magnet in the radial direction.

바람직하게는, 상기 모터는, 반경방향에 대하여 상기 로터의 외부에 형성되는 스테이터를 더 포함하고, 상기 스테이터는 상기 로터 마그넷과 반경방향에 대하여 정전기적 인력이 작용하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the motor further includes a stator formed outside the rotor in the radial direction, and the stator is characterized in that an electrostatic attraction acts on the rotor magnet in the radial direction.

바람직하게는, 상기 로터는 강판인 것을 특징으로 한다.Preferably, the rotor is characterized in that it is a steel plate.

본 발명에 따르면, 별도의 추가 부품 및 추가 공정 없이도 센서 마그넷을 로터에 축방향으로 삽입시키는 것만으로 단순하고 용이하게 센서 마그넷을 액추에이터 내에 고정할 수 있다.According to the present invention, the sensor magnet can be simply and easily fixed in the actuator by simply inserting the sensor magnet into the rotor in the axial direction without any additional parts or additional processes.

또한, 본 발명의 액추에이터에서는 센서 마그넷 고정을 위해 별도의 추가 부품이 요구되지 않으므로, 샤프트에 결합 또는 연결되는 부품의 수 및 중량의 저감으로 피구동토크가 감소하고, 액추에이터의 전체 크기를 줄일 수 있는 장점이 있다.In addition, since the actuator of the present invention does not require separate additional parts to fix the sensor magnet, the driven torque is reduced by reducing the number and weight of parts coupled or connected to the shaft, and the overall size of the actuator can be reduced. There is an advantage.

또한, 본 발명의 액추에이터에서는 센서 마그넷이 축방향으로 돌출되어 형성된 센서 마그넷의 삽입부를 통해 로터에 고정되므로 로터와 센서 마그넷 사이의 극 정렬의 공차 축소가 가능하다.In addition, in the actuator of the present invention, the sensor magnet is fixed to the rotor through the insertion part of the sensor magnet formed by protruding in the axial direction, so it is possible to reduce the tolerance of polar alignment between the rotor and the sensor magnet.

또한, 본 발명의 액추에이터에서는 센서 마그넷이 반경방향에 대하여 로터 마그넷과 다른 극성을 가지도록 배치되는 경우, 로터와 센서 마그넷 사이의 정전기적 인력이 더 크게 작용하여 센서 마그넷의 로터에 대한 반경방향 구속력이 더 커질 수 있고, 이에 따라 모터의 회전시 발생될 수 있는 추가적인 슬립 등을 미리 방지할 수 있다.In addition, in the actuator of the present invention, when the sensor magnet is arranged to have a different polarity from the rotor magnet in the radial direction, the electrostatic attraction between the rotor and the sensor magnet acts larger, so that the radial binding force of the sensor magnet to the rotor is reduced. It can be larger, and thus additional slip that may occur when the motor rotates can be prevented.

또한, 본 발명의 액추에이터에서는 로터와 센서 마그넷이 축방향 및 반경방향에 대해 직접적으로 맞닿으므로, 센서 마그넷과 로터의 반경방향 외부에 형성되는 스테이터 사이의 거리차의 산포가 줄어드는 장점이 있다.Additionally, in the actuator of the present invention, since the rotor and the sensor magnet directly contact each other in the axial and radial directions, there is an advantage in that the dispersion of the distance difference between the sensor magnet and the stator formed outside the radial direction of the rotor is reduced.

도 1은 본 발명에 따른 SBW 액추에이터의 예시적인 형상을 나타낸 도면이다.
도 2는 SBW 액추에이터의 일례를 나타낸 도면이다.
도 3은 SBW 액추에이터에 구비된 로터와 센서 마그넷을 나타낸 도면이다.
도 4는 SBW 액추에이터에 구비된 센서 마그넷을 측면에서 본 도면이다.
도 5는 로터와 센서 마그넷이 결합된 상태를 측면에서 본 도면이다.
도 6은 SBW 액추에이터를 도 5의 A방향에서 본 도면이다.
도 7은 SBW 액추에이터에서 모터와 센서 마그넷의 배치 상태를 상측에서 본 도면이다.1 is a diagram showing an exemplary shape of an SBW actuator according to the present invention.
Figure 2 is a diagram showing an example of an SBW actuator.
Figure 3 is a diagram showing the rotor and sensor magnet provided in the SBW actuator.
Figure 4 is a side view of the sensor magnet provided in the SBW actuator.
Figure 5 is a side view of the rotor and sensor magnet combined.
Figure 6 is a view of the SBW actuator seen from direction A of Figure 5.
Figure 7 is a diagram showing the arrangement of the motor and sensor magnet in the SBW actuator viewed from above.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. First, when adding reference numerals to components in each drawing, it should be noted that identical components are given the same reference numerals as much as possible even if they are shown in different drawings. Additionally, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, preferred embodiments of the present invention will be described below, but the technical idea of the present invention is not limited or restricted thereto, and of course, it can be modified and implemented in various ways by those skilled in the art.

도 1은 본 발명에 따른 SBW 액추에이터의 예시적인 형상을 나타낸 도면이고, 도 2는 SBW 액추에이터의 일례를 나타낸 도면이며, 도 3은 SBW 액추에이터에 구비된 로터(32)와 센서 마그넷(40)을 나타낸 도면이며, 도 4는 SBW 액추에이터에 구비된 센서 마그넷(40)을 측면에서 본 도면이다.Figure 1 is a diagram showing an exemplary shape of the SBW actuator according to the present invention, Figure 2 is a diagram showing an example of the SBW actuator, and Figure 3 is a diagram showing the rotor 32 and the sensor magnet 40 provided in the SBW actuator. It is a drawing, and FIG. 4 is a view of the sensor magnet 40 provided in the SBW actuator viewed from the side.

이 때, 도 1에 도시된 액추에이터(100)의 외부 형상은 일 예시로서, 본 발명의 액추에이터(100)는 도 1에 도시된 형상에 한정되는 것은 아니다.At this time, the external shape of the actuator 100 shown in FIG. 1 is an example, and the actuator 100 of the present invention is not limited to the shape shown in FIG. 1.

도 2에 일례로서 도시된 액추에이터(100')는, 하우징(10), 샤프트(20), 모터(30), 센서 마그넷(40'), 플레이트(50'), 베어링(60) 및 드라이브 기어(70)를 포함한다. 이 때, 도 2에 일례로서 도시된 액추에이터(100')에서 하우징(10), 샤프트(20), 모터(30), 베어링(60) 및 드라이브 기어(70)는 도 1, 도 3 내지 도 7에 도시된 본 발명에 따른 액추에이터(100)에서도 동일하게 포함되는 구성일 수 있다. The actuator 100' shown as an example in FIG. 2 includes a housing 10, a shaft 20, a motor 30, a sensor magnet 40', a plate 50', a bearing 60, and a drive gear ( 70). At this time, in the actuator 100' shown as an example in FIG. 2, the housing 10, shaft 20, motor 30, bearing 60, and drive gear 70 are shown in FIGS. 1, 3 to 7. The same configuration may be included in the actuator 100 according to the present invention shown in .

상기 샤프트(20)는 로터(32) 및 스테이터(34)를 포함하는 모터(30)로부터 발생되는 토크를 감속기(드라이브 기어(70)를 포함하는 구성)에 전달할 수 있다. 또한, 상기 베어링(60)은 샤프트(20)에 축결합된 드라이브 기어(70)의 회전이 원활히 이루어지도록 드라이브 기어(70)를 지지할 수 있다.The shaft 20 can transmit torque generated from the motor 30 including the rotor 32 and the stator 34 to a reducer (comprising a drive gear 70). Additionally, the bearing 60 can support the drive gear 70 so that the drive gear 70 axially coupled to the shaft 20 rotates smoothly.

센서 마그넷(40')은 로터(32)의 현재 위치를 파악하여 제어부(미도시)의 홀 센서(미도시)가 로터(32)의 위치를 감지하도록 하고, 이를 통해 제어부가 스테이터(34)를 제어하여 모터(30)의 회전력을 발생시키도록 하는 위치 감지용 마그넷일 수 있다.The sensor magnet 40' detects the current position of the rotor 32 and allows the Hall sensor (not shown) of the control unit (not shown) to detect the position of the rotor 32, and through this, the control unit controls the stator 34. It may be a position sensing magnet that is controlled to generate rotational force of the motor 30.

도 2에서 일례로서 도시된 액추에이터(100')의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 센서 마그넷(40')을 하우징(10) 내에 고정하는데 있어서, 샤프트(20)에 결합된 별도의 플레이트(50')에 접착제를 도포하여 고정하는 방식으로 구성되어 있다.In the case of the actuator 100' shown as an example in FIG. 2, in fixing the sensor magnet 40' within the housing 10 as shown in FIG. 2, a separate plate 50 coupled to the shaft 20 is used. It consists of applying adhesive to the ') and fixing it.

도 3에 따른 액추에이터(100)의 경우, 샤프트(20)와, 중앙부가 샤프트(20)에 삽입되는 로터(32)를 포함하는 모터(30) 및 로터(32)에 축방향으로 삽입되고, 반경방향에 대하여 로터(32)와 정전기적 인력이 작용하는 센서 마그넷(40)을 포함한다. 또한, 본 발명의 액추에이터(100)의 하우징(10)은 샤프트(20), 모터(30), 센서 마그넷(40), 베어링(60) 및 드라이브 기어(70)를 내부에 수용할 수 있다.In the case of the actuator 100 according to FIG. 3, it is axially inserted into the motor 30 and the rotor 32 including a shaft 20 and a rotor 32 whose central portion is inserted into the shaft 20, and the radial It includes a rotor 32 and a sensor magnet 40 that exerts electrostatic attraction with respect to the direction. Additionally, the housing 10 of the actuator 100 of the present invention can accommodate a shaft 20, a motor 30, a sensor magnet 40, a bearing 60, and a drive gear 70 therein.

일례로서, 상기 로터(32)의 재질은 강판일 수 있고, 바람직하게는 규소강판일 수 있다.As an example, the material of the rotor 32 may be a steel plate, and preferably a silicon steel plate.

이와 같이, 로터(32)의 재질이 강판으로 형성되므로 센서 마그넷(40)이 축방향으로 삽입되는 경우 센서 마그넷(40)과 로터(32) 사이에 정전기적 인력이 발생할 수 있다.As such, since the rotor 32 is made of a steel plate, electrostatic attraction may occur between the sensor magnet 40 and the rotor 32 when the sensor magnet 40 is inserted in the axial direction.

도 3을 참조하면, 로터(32)는 센서 마그넷(40)의 삽입부(42)가 축방향으로 삽입되는 홈부(32b)를 포함한다. 이 때, 상기 홈부(32b)의 형상은 상기 삽입부(42)의 형상과 대응되게 형성될 수 있다.Referring to FIG. 3, the rotor 32 includes a groove portion 32b into which the insertion portion 42 of the sensor magnet 40 is inserted in the axial direction. At this time, the shape of the groove portion 32b may be formed to correspond to the shape of the insertion portion 42.

상기 삽입부(42) 및 홈부(32b)의 경우, 센서 마그넷(40)의 로터(32)에 대한 조립 위치 확인 및 로터(32)의 회전에 대한 센서 마그넷(40)의 축방향 고정과 강성 확보를 위해 구비되는 구성일 수 있다.In the case of the insertion part 42 and the groove part 32b, confirm the assembly position of the sensor magnet 40 with respect to the rotor 32 and secure the axial direction and rigidity of the sensor magnet 40 against the rotation of the rotor 32. It may be a configuration provided for.

도 4를 참조하면, 도 4(a)에서는 도 3에서의 센서 마그넷(40)이 도시되며, 도 4(b)에서는 도 4(a)에 도시된 센서 마그넷(40)의 변형례가 도시된다. Referring to FIG. 4, in FIG. 4(a) the sensor magnet 40 in FIG. 3 is shown, and in FIG. 4(b) a variation of the sensor magnet 40 shown in FIG. 4(a) is shown. .

도 3 및 도 4(a)에 도시된 센서 마그넷(40)의 경우, 삽입부(42)가 센서 마그넷(40)의 하부면의 둘레 중 일부를 따라 길게 형성되어 축방향으로 돌출되어 형성되나, 도 4(b)에 도시된 센서 마그넷(40)의 경우, 삽입부(42)는 센서 마그넷(40)의 하부면의 둘레를 따라 복수 개로 축방향으로 돌출되어 형성될 수도 있다.In the case of the sensor magnet 40 shown in FIGS. 3 and 4(a), the insertion portion 42 is formed long along a portion of the circumference of the lower surface of the sensor magnet 40 and protrudes in the axial direction. In the case of the sensor magnet 40 shown in FIG. 4(b), a plurality of insertion portions 42 may be formed to protrude in the axial direction along the circumference of the lower surface of the sensor magnet 40.

전술한 바와 같이 센서 마그넷(40)의 삽입부(42)는 로터(32)에 축방향으로 삽입될 수 있고, 로터(32)는 강판 재질로 형성되므로 센서 마그넷(40)과 정전기적 인력이 발생할 수 있다. As described above, the insertion portion 42 of the sensor magnet 40 can be inserted into the rotor 32 in the axial direction, and since the rotor 32 is made of a steel plate material, electrostatic attraction with the sensor magnet 40 may occur. You can.

이에 따라, 센서 마그넷(40)은 로터(32)의 홈부(32b)에 축방향으로 삽입된 삽입부(42) 구성을 통해 축방향에 대해 로터(32)에 고정될 수 있고, 센서 마그넷(40)과 로터(32) 사이에 반경방향에 대하여 정전기적 인력이 발생하여 센서 마그넷(40)이 로터(32)에 반경방향에 대해 고정될 수 있다.Accordingly, the sensor magnet 40 can be fixed to the rotor 32 in the axial direction through the insertion portion 42 inserted axially into the groove 32b of the rotor 32, and the sensor magnet 40 ) and the rotor 32 generate electrostatic attraction in the radial direction, so that the sensor magnet 40 can be fixed to the rotor 32 in the radial direction.

따라서, 도 2에 도시된 액추에이터(100')와 달리 본 발명의 액추에이터(100)에서는 센서 마그넷(40) 고정을 위해 별도의 추가 부품(예 : 플레이트(50'), 접착제 등) 및 추가 공정(예 : 압입, 접착제 도포/경화 등) 없이도 센서 마그넷(40)을 로터(32)에 축방향으로 삽입시키는 것만으로 단순하고 용이하게 센서 마그넷(40)을 액추에이터(100) 내에 고정할 수 있다.Therefore, unlike the actuator 100' shown in FIG. 2, the actuator 100 of the present invention requires separate additional parts (e.g., plate 50', adhesive, etc.) and additional processes ( The sensor magnet 40 can be simply and easily fixed within the actuator 100 by simply inserting the sensor magnet 40 into the rotor 32 in the axial direction without the need for press-fitting, adhesive application/curing, etc.).

또한, 본 발명의 액추에이터(100)는 센서 마그넷(40) 고정을 위해 별도의 추가 부품이 요구되지 않으므로, 샤프트(20)에 결합 또는 연결되는 부품의 수 및 중량의 저감으로 도 2에 도시된 액추에이터(100')에 비해 피구동토크가 감소하고, 액추에이터(100)의 전체 크기를 줄일 수 있는 장점이 있다.In addition, since the actuator 100 of the present invention does not require separate additional parts to fix the sensor magnet 40, the number and weight of parts coupled or connected to the shaft 20 are reduced, so that the actuator shown in FIG. Compared to (100'), the driven torque is reduced and the overall size of the actuator (100) can be reduced.

또한, 본 발명의 액추에이터(100)는 센서 마그넷(40)이 축방향으로 돌출되어 형성된 센서 마그넷(40)의 삽입부(42)를 통해 로터(32)에 고정되므로 로터(32)와 센서 마그넷(40) 사이의 극 정렬의 공차 축소가 가능하다.In addition, the actuator 100 of the present invention is fixed to the rotor 32 through the insertion portion 42 of the sensor magnet 40, which is formed by protruding the sensor magnet 40 in the axial direction, so that the rotor 32 and the sensor magnet ( 40) It is possible to reduce the tolerance of pole alignment between

도 5는 로터(32)와 센서 마그넷(40)이 결합된 상태를 측면에서 본 도면이며, 도 6은 SBW 액추에이터를 도 5의 A방향에서 본 도면이다.FIG. 5 is a side view of the rotor 32 and the sensor magnet 40 combined, and FIG. 6 is a view of the SBW actuator viewed from direction A of FIG. 5 .

도 3, 도 5 및 도 6을 참조하면, 로터(32)는 센서 마그넷(40)과 반경방향에 대해서 정전기적 인력이 작용하는 로터 마그넷(32a)을 더 포함한다. 일례로서, 상기 로터 마그넷(32a)은 영구자석일 수 있다.Referring to FIGS. 3, 5, and 6, the rotor 32 further includes a sensor magnet 40 and a rotor magnet 32a that exerts electrostatic attraction in the radial direction. As an example, the rotor magnet 32a may be a permanent magnet.

로터 마그넷(32a)은 로터(32)의 내부 측면 둘레를 따라 형성될 수 있고, 센서 마그넷(40)은 반경방향에 대하여 로터 마그넷(32a)과 인접 또는 맞닿을 수 있다.The rotor magnet 32a may be formed along the inner side circumference of the rotor 32, and the sensor magnet 40 may be adjacent to or in contact with the rotor magnet 32a in the radial direction.

본 발명의 액추에이터(100)에서, 상기 센서 마그넷(40)은 반경방향에 대하여 로터 마그넷(32a)과 다른 극성을 가질 수 있다. 예시적으로, 센서 마그넷(40)은 로터(32)에 삽입될 때, 반경방향에 대하여 로터 마그넷(32a)과 같은 극성을 가지도록 배치될 수도 있으나, 반경방향에 대하여 로터 마그넷(32a)과 다른 극성을 가지도록 배치될 수도 있다.In the actuator 100 of the present invention, the sensor magnet 40 may have a polarity different from that of the rotor magnet 32a in the radial direction. For example, when inserted into the rotor 32, the sensor magnet 40 may be arranged to have the same polarity as the rotor magnet 32a in the radial direction, but may have a polarity different from the rotor magnet 32a in the radial direction. It may be arranged to have polarity.

이와 같이 로터 마그넷(32a)과 반경방향에 대해서 인접 또는 맞닿는 센서 마그넷(40)이 반경방향에 대하여 로터 마그넷(32a)과 다른 극성을 가지도록 배치되는 경우, 센서 마그넷(40)이 로터 마그넷(32a)과 반경방향에 대해서 같은 극성을 가지도록 배치되는 경우에 비해 센서 마그넷(40)과 로터 마그넷(32a) 간에 반경방향에 대해 정전기적 인력이 추가적으로 작용할 수 있다.In this way, when the sensor magnet 40 adjacent to or in contact with the rotor magnet 32a in the radial direction is arranged to have a different polarity from the rotor magnet 32a in the radial direction, the sensor magnet 40 is connected to the rotor magnet 32a. ) Compared to the case where the sensor magnet 40 and the rotor magnet 32a are arranged to have the same polarity in the radial direction, electrostatic attraction may additionally act in the radial direction.

이에 따라, 로터(32)와 센서 마그넷(40) 사이의 정전기적 인력이 더 크게 작용하여 센서 마그넷(40)의 로터(32)에 대한 반경방향 구속력이 더 커질 수 있고, 이에 따라 모터(30)의 회전시 발생될 수 있는 추가적인 슬립 등을 미리 방지할 수 있다.Accordingly, the electrostatic attraction between the rotor 32 and the sensor magnet 40 may be greater, so that the radial binding force of the sensor magnet 40 to the rotor 32 may be greater, and thus the motor 30 Additional slip that may occur during rotation can be prevented in advance.

도 7은 SBW 액추에이터에서 모터(30)와 센서 마그넷(40)의 배치 상태를 상측에서 본 도면이다. 이 때, 도 7에서 로터 마그넷(32a)의 상세한 도시는 생략하도록 한다.Figure 7 is a diagram showing the arrangement of the motor 30 and the sensor magnet 40 in the SBW actuator viewed from above. At this time, detailed illustration of the rotor magnet 32a in FIG. 7 will be omitted.

도 7을 참조하면, 모터(30)는 반경방향에 대하여 로터(32)의 외부에 형성되는 스테이터(34)를 더 포함한다. 일례로서, 상기 스테이터(34)는 코일을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the motor 30 further includes a stator 34 formed outside the rotor 32 in the radial direction. As an example, the stator 34 may include a coil.

상기 스테이터(34)는 로터 마그넷(32a)과 반경방향에 대하여 정전기적 인력이 작용할 수 있다.The stator 34 may exert electrostatic attraction in the radial direction with respect to the rotor magnet 32a.

본 발명의 액추에이터(100)에서, 로터(32)가 회전할 때, 로터(32)에 축방향 및 반경방향에 대해 고정된 센서 마그넷(40) 또한 로터(32)의 회전 각도와 동일하게 회전할 수 있다. In the actuator 100 of the present invention, when the rotor 32 rotates, the sensor magnet 40 fixed to the rotor 32 in the axial and radial directions also rotates at the same rotation angle as the rotor 32. You can.

이 때, 제어부의 홀 센서는 센서 마그넷(40)을 통해 로터(32)가 회전한 각도를 기준으로 로터(32)의 현재 위치를 감지할 수 있고, 제어부는 홀 센서를 통해 전달받은 로터(32)의 현재 위치에 따라 스테이터(34)에 전류를 인가할 수 있다.At this time, the Hall sensor of the control unit can detect the current position of the rotor 32 based on the angle at which the rotor 32 rotates through the sensor magnet 40, and the control unit can detect the current position of the rotor 32 received through the Hall sensor. ) A current can be applied to the stator 34 depending on the current position of the stator 34.

스테이터(34)에 전류가 인가되면, 스테이터(34)와 영구자석인 로터 마그넷(32a) 간에 발생된 정전기적 인력 및 반력에 의해 모터(30)에서 동력이 발생되어 모터(30)가 회전될 수 있다.When current is applied to the stator 34, power is generated in the motor 30 by the electrostatic attraction and reaction force generated between the stator 34 and the rotor magnet 32a, which is a permanent magnet, so that the motor 30 can rotate. there is.

본 발명의 일 실시예에 따른 액추에이터(100)에서는 로터(32)와 센서 마그넷(40)이 축방향 및 반경방향에 대해 직접적으로 맞닿으므로, 센서 마그넷(40)과 로터(32)의 반경방향 외부에 형성되는 스테이터(34) 사이의 거리차(에어 갭 : air gap)의 산포가 줄어드는 장점이 있다.In the actuator 100 according to an embodiment of the present invention, the rotor 32 and the sensor magnet 40 are in direct contact with each other in the axial and radial directions, so the sensor magnet 40 and the rotor 32 are in direct contact with each other in the radial direction. There is an advantage that the distribution of the distance difference (air gap) between the externally formed stators 34 is reduced.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an illustrative explanation of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions can be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the attached drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but are for illustrative purposes, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the attached drawings. . The scope of protection of the present invention should be interpreted in accordance with the claims below, and all technical ideas within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of rights of the present invention.

100 : 액추에이터
10 : 하우징
20 : 샤프트
30 : 모터
40 : 센서 마그넷100: actuator
10: housing
20: shaft
30: motor
40: Sensor magnet

Claims (8)

샤프트;
중앙부가 상기 샤프트에 삽입되는 로터를 포함하는 모터;
상기 로터에 축방향으로 삽입되고, 반경방향에 대하여 상기 로터와 정전기적 인력이 작용하는 센서 마그넷;을 포함하고,
상기 로터는, 상기 센서 마그넷과 반경방향에 대해서 정전기력 인력이 작용하는 로터 마그넷을 포함하는 것을 특징으로 하는 SBW 액추에이터.shaft;
a motor including a rotor whose central portion is inserted into the shaft;
A sensor magnet is inserted into the rotor in the axial direction and exerts electrostatic attraction with the rotor in the radial direction,
The rotor is an SBW actuator characterized in that it includes the sensor magnet and a rotor magnet on which an electrostatic force of attraction acts in a radial direction. 제 1항에 있어서,
상기 로터는,
상기 센서 마그넷의 삽입부가 축방향으로 삽입되는 홈부를 포함하는 것을 특징으로 하는 SBW 액추에이터.According to clause 1,
The rotor is,
SBW actuator, characterized in that the insertion portion of the sensor magnet includes a groove portion into which the sensor magnet is inserted in the axial direction. 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 로터 마그넷은,
상기 로터의 내부 측면 둘레를 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 SBW 액추에이터.According to clause 1,
The rotor magnet is,
SBW actuator, characterized in that formed along the inner side circumference of the rotor. 제 1항에 있어서,
상기 센서 마그넷은,
반경방향에 대하여 상기 로터 마그넷과 인접 또는 맞닿는 것을 특징으로 하는 SBW 액추에이터.According to clause 1,
The sensor magnet is,
An SBW actuator adjacent to or in contact with the rotor magnet in the radial direction. 제 1항에 있어서,
상기 센서 마그넷은,
반경방향에 대하여 상기 로터 마그넷과 다른 극성을 가지는 것을 특징으로 하는 SBW 액추에이터.According to clause 1,
The sensor magnet is,
An SBW actuator characterized in that it has a polarity different from that of the rotor magnet in the radial direction. 제 1항에 있어서,
상기 모터는, 반경방향에 대하여 상기 로터의 외부에 형성되는 스테이터를 더 포함하고,
상기 스테이터는 상기 로터 마그넷과 반경방향에 대하여 정전기적 인력이 작용하는 것을 특징으로 하는 SBW 액추에이터.According to clause 1,
The motor further includes a stator formed outside the rotor in the radial direction,
The stator is an SBW actuator, characterized in that electrostatic attraction acts on the rotor magnet in a radial direction. 제 1항에 있어서,
상기 로터는 강판인 것을 특징으로 하는 SBW 액추에이터.
According to clause 1,
SBW actuator, characterized in that the rotor is a steel plate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2021121760A (en) * 2018-07-11 2021-08-26 シーエイチ バイオメディカル（ユーエスエイ）、インコーポレイテッド Compact centrifugal pump with magnetically suspended impeller

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