KR20090120992A

KR20090120992A - 전동 파워 스티어링용 모터

Info

Publication number: KR20090120992A
Application number: KR1020080047066A
Authority: KR
Inventors: 김병용
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2008-05-21
Filing date: 2008-05-21
Publication date: 2009-11-25

Abstract

전동 파워 스티어링(ELECTRIC POWER STEERING : 이하 "EPS"라 함)용 모터가 개시된다. 상기 EPS용 모터는 회전축에 회전자의 질량 분포의 불균일을 보정하기 위한 밸런서가 결합되므로, 밸런서가 이탈될 우려가 전혀 없다. 따라서 제품의 신뢰성이 향상된다. 그리고, 2차로 회전자의 질량 분포의 불균일을 보정하고자 할 경우에는 밸런서의 적정 부위를 절삭하면 된다. 그런데, 밸런서는 자기장에 아무런 영향을 미치지 않으므로, 절삭 부위의 제한 없이 절삭할 수 있다. 따라서, 편리하다.

Description

전동 파워 스티어링용 모터 {MOTOR FOR ELECTRIC POWER STEERING}

도 1a는 종래의 모터의 회전자의 사시도.

도 1b는 도 1a에 도시된 회전자에 형성되는 자기장을 보인 도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 일부 절개 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 회전자의 사시도.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터의 회전자의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 하우징 120 : 브라켓

140 : 회전축 150 : 회전자

160 : 고정자 170 : 밸런서

본 발명은 전동 파워 스티어링(ELECTRIC POWER STEERING : 이하 "EPS"라 함)용 모터에 관한 것이다.

차량에는 각종 입력센서에서 검출되는 전기적 신호를 입력받아, 출력측의 각종 액츄에이터를 구동하기 위한 디지털 제어신호를 출력하는 ECU(Electric Control Unit)가 마련된다. 그리고, EPS용 모터는 상기 ECU로부터 신호를 전달 받아 운전자가 가볍고 신속하게 조향 조작을 할 수 있도록 운전자의 핸들 조작력을 보조해준다.

도 1a는 종래의 모터의 회전자의 사시도이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 회전자에 형성되는 자기장을 보인 도로서, 이를 설명한다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 회전자(10)는 회전축(20)의 외주면에 결합된 요크(11)와 요크(11)의 외주면에 상호 간격을 가지면서 결합된 복수의 마그네트(15)를 가진다.

그리하여, 고정자(미도시)의 코일(미도시)에 전류가 공급되면, 상기 고정자와 회전자(10)의 작용에 의하여 회전자(10)가 회전하고, 회전자(10)의 회전에 의하여 회전축(20)이 회전하면서 조향축을 회전시킨다.

상기와 같은 종래의 모터는 회전자(10)의 질량 분포의 불균일로 인한 진동 및 소음을 저감하기 위하여 회전자(10)에 밸런서를 접착하여 부착하거나 회전자의 일부를 절삭하여 회전자의 질량 분포의 불균일을 보정한다.

그런데, 회전자(10)에 상기 밸런서를 접착 부착하는 경우는 상기 밸런서가 회전자(10)로부터 떨어질 수 있고, 상기 밸런서로부터 칩이 떨어져 나와 다른 부품들을 손상시키므로, 신뢰성이 저하된다.

그리고, 회전자(10)를 절삭하는 경우에는, 마그네트(15)를 절삭하면 자기력에 영향을 미치므로 요크(11)를 절삭한다. 그런데, 요크(11)를 절삭할 경우에도, 도 1b에 도시된 바와 같이, 자기장에 영향을 주지 않음과 동시에 요크(11)와 회전 축(20)의 결합력에 영향을 주지 않도록, 회전축(20)과 인접한 요크(11)의 부위를 뚫어(11a)서 절삭한다. 이로인해, 회전자(10)의 질량 분포의 불균일을 보정하기 위한 요크(11)의 절삭 부위에 제한이 있어 불편한 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 신뢰성을 향상시킬 수 있음과 동시에 회전자의 질량 분포의 불균일을 간편하게 보정할 수 있는 EPS용 모터를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 EPS용 모터는, 상호 결합된 하우징과 브라켓; 일단부측 및 타측이 상기 하우징측 및 상기 브라켓측에 지지되어 회전가능하게 설치되며, 차량의 조향축측과 연결된 회전축; 상기 회전축에 결합된 요크와 상기 요크에 결합된 마그네트를 가지며, 상기 회전축과 일체로 회전하는 회전자; 상기 하우징에 결합되며 상기 회전자와 작용하여 상기 회전자를 회전시키는 고정자; 상기 회전축에 결합되어 상기 회전자의 질량 불균일을 보정하는 밸런서를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 EPS용 모터를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 일부 절개 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 회전자의 사시도이다.

도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 전동 파워 스티어링(ELECTRIC POWER STEERING : 이하 "EPS"라 함)용 모터는 일면은 밀폐되고 타면은 개방된 원통형상의 하우징(110)을 가지고, 하우징(110)의 개방된 타면에는 브라켓(120)이 결합된다.

이하, 하우징(110)을 포함한 다른 구성요소들의 면 및 방향을 지칭함에 있어서, 하우징(110)의 밀폐된 면 및 방향측을 "하면 및 하측", 개방된 면 및 방향측을 "상면 및 상측"이라 한다.

하우징(110)의 하면 및 브라켓(120)에는 상호 대응되게 제 1 및 제 2 베어링(131,135)이 각각 설치되고, 제 1 및 제 2 베어링(131,135)에는 회전축(140)의 하단부측 및 상부측이 지지되어 회전가능하게 설치된다. 이때, 회전축(140)의 상단부측은 브라켓(120)의 상측으로 노출되어 차량의 조향축(미도시)과 연결된다.

회전축(140)의 외주면 및 하우징(110)의 내부에는 회전자(150) 및 고정자(160)가 각각 고정된다.

회전자(150)는 회전축(140)의 외주면에 고정된 요크(151)와 상호 간격을 가지면서 요크(151)의 외주면에 결합된 복수의 마그네트(155)를 가지고, 고정자(160)는 마그네트(155)를 감싸는 형태로 하우징(110)의 내주면에 고정된 코어(161)와 코어(161)에 권선된 코일(165)로 마련된다.

그리하여, 코일(165)에 전류가 공급되면, 코일(165)과 마그네트(155) 사이에 형성되는 전자기장에 의하여 마그네트(155)가 회전하고, 마그네트(155)를 포함한 회전자(150)의 회전에 의하여 회전축(140)이 회전하면서 상기 조향축을 회전시킨다.

EPS용 모터를 구동시키기 위해서는 회전축(140)의 회전각도를 감지하여야 그 에 적절한 전류를 코일(165)에 공급하여야 한다.

회전축(140)의 회전각도를 감지하기 위하여, 브라켓(120) 상측의 회전축(140) 부위에는 링형상의 센싱마그네트(171a)가 설치된 플레이트(171)가 결합되고, 브라켓(120)의 상면에는 센서(175a)가 설치된 PCB(Printed Circuit Board)(175)가 결합된다.

상세히 설명하면, 회전축(140)이 회전하면, 플레이트(171)에 설치된 센싱마그네트(171a)도 회전축(140)과 일체로 회전한다. 그러면, 센서(175a)에서 센싱마그네트(171a)의 자속변화를 각각 감지하여 차량의 ECU로 송신하고, 상기 ECU는 수신된 신호를 적절하게 연산하여 회전축(140)의 회전각도를 계산한 후, 이에 적절한 전류를 코일(165)로 공급하는 것이다.

회전축(140)에 결합된 회전자(150)의 질량 분포가 불균일하면 진동 및 소음이 발생한다.

본 실시예에 따른 EPS용 모터에는 회전자(150)의 질량 분포의 불균일을 보정하기 위한 밸런서(170)가 회전축(140)에 결합된다.

상세히 설명하면, 회전자(150) 하측의 회전축(140) 외주면에는 회전자(150)와 대응되는 형상으로 형성된 밸런서(170)가 결합된다. 즉, 회전축(140)에 회전자(150)를 결합한 상태에서 회전 평형시험을 한 후, 회전자(150)의 질량 분포의 불균일도에 따라 적절한 밸런서(170)를 회전축(140)에 결합한다. 그러면, 회전자(150)의 질량 분포의 불균일이 보정되므로, 진동 및 소음이 저감된다.

마그네트(155) 및 밸런서(170)의 외주면에는 마그네트(155)가 요크(151)로부 터 이탈되는 것을 방지함과 동시에, 마그네트(155)와 밸런서(170)를 상호 결합시키기 위해 필름(180)이 감싸일 수도 있다. 이때, 필름(180)은 금속제 또는 합성수지제 중에서 선택된 어느 하나로 형성될 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터의 회전자의 사시도로서, 도 3과의 차이점만을 설명한다.

도시된 바와 같이, 밸런서(170)를 회전축(140)에 결합하여 질량 분포의 불균일을 보정하였는데도, 질량 분포의 불균일이 해소되지 않은 경우에는 2차로 질량 분포의 불균일을 해소하기 위하여 밸런서(170)의 적정 부위를 일부 절삭한다. 이때, 밸런서(170)의 절삭된 부위는 뚫려서 구멍(172) 형태로 형성될 수 있다.

그런데, 밸런서(170)는 마그네트(155)로 인해 형성되는 자기장과 아무런 관련이 없으므로, 절삭 부위의 제한 없이 밸런서(170)를 절삭할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 EPS용 모터는 회전축에 회전자의 질량 분포의 불균일을 보정하기 위한 밸런서가 결합되므로, 밸런서가 이탈될 우려가 전혀 없다. 따라서 제품의 신뢰성이 향상된다.

그리고, 2차로 회전자의 질량 분포의 불균일을 보정하고자 할 경우에는 밸런서의 적정 부위를 절삭하면 된다. 그런데, 밸런서는 자기장에 아무런 영향을 미치지 않으므로, 절삭 부위의 제한 없이 절삭할 수 있다. 따라서, 편리하다.

이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나 지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.

Claims

상호 결합된 하우징과 브라켓;

일단부측 및 타측이 상기 하우징측 및 상기 브라켓측에 지지되어 회전가능하게 설치되며, 차량의 조향축측과 연결된 회전축;

상기 회전축에 결합된 요크와 상기 요크에 결합된 마그네트를 가지며, 상기 회전축과 일체로 회전하는 회전자;

상기 하우징에 결합되며 상기 회전자와 작용하여 상기 회전자를 회전시키는 고정자;

상기 회전축에 결합되어 상기 회전자의 질량 불균일을 보정하는 밸런서를 포함하는 전동 파워 스티어링용 모터.
제 1 항에 있어서,

상기 밸런서의 일부는 절삭된 전동 파워 스티어링용 모터.
제 2 항에 있어서,

상기 밸런서의 절삭된 부위는 뚫려서 구멍 형태로 형성된 전동 파워 스티어링용 모터.
제 1 항 내지 제 3 항 중, 어느 한 항에 있어서,

상기 마그네트의 외주면과 상기 밸런서의 외주면은 필름으로 감싸인 전동 파워 스티어링용 모터.
제 4 항에 있어서,

상기 필름은 금속제 또는 합성수지제 중에서 선택된 어느 하나로 형성된 전동 파워 스티어링용 모터.