KR20120036644A

KR20120036644A - Ｅｐｓ모터의 센싱 마그네트 결합구조

Info

Publication number: KR20120036644A
Application number: KR1020100098427A
Authority: KR
Inventors: 김병용; 김용철
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2010-10-08
Filing date: 2010-10-08
Publication date: 2012-04-18
Also published as: CN102447355B; KR101764925B1; EP2439835A2; EP2439835B1; CN102447355A; US8791610B2; EP2439835A3; US20120091830A1

Abstract

본 발명은 마그네트와 플레이트 간에 기계적인 결합력을 가할 수 있는 구조를 구비함으로써 안정적으로 축방향 및 회전방향으로의 마그네트의 이탈을 방지할 수 있는 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트 결합구조에 관한 것으로, EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트의 결합구조로서, 상기 마그네트는 상기 플레이트의 상면에 사출되어 형성되는 사출 마그네트인 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트의 결합구조를 제공한다. 따라서, 생산 공정이 단순해지면서도 접착력이 우수한 이점이 있다.

Description

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

본 발명은 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트 결합구조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 마그네트와 플레이트 간에 기계적인 결합력을 가할 수 있는 구조를 구비함으로써 안정적으로 축방향 및 회전방향으로의 마그네트의 이탈을 방지할 수 있는 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 Streeing System)가 사용된다.

상기와 같은 전동식 조향장치(EPS)는 차속센서, 토크 앵글센서 및 토크센서 등에서 감지한 운행조건에 따라 전자제어장치(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.

BLDC모터(Brushless DC 모터)란 직류 모터에서 브러쉬, 정류자 등의 기계적인 접촉부를 제외하고 전자적인 정류 기구를 설치한 직류모터를 의미한다.

도 1은 종래기술에 따른 EPS모터의 측단면도이다. 도시된 바와 같이 대략 원통 형상으로 상부가 개방된 형상의 하우징(1)과 상기 하우징의 상부에 결합하는 브라켓(2)이 그 외형을 이룬다.

상기 하우징(1)과 브라켓(2)에는 회전축(3)이 각각 지지된다. 상기 회전축(3)의 상부에는 차량의 조향축이 연결되어 상기한 바와 같이 조향을 보조하는 동력을 제공하게 된다.

상기 회전축(3)의 외주면에는 코어와 마그네트로 이루어진 로터(5)가 배치되고, 하우징(1)의 내주면에는 코어와 코일로 이루어진 스테이터(4)가 결합되어 상기 로터(5)의 외주면에서 전자기력을 제공한다.

상기 스테이터에 전류가 인가되면 로터와 스테이터의 전자기적 상호작용에 의하여 로터(5)가 회전하면 회전축(3)을 회전시키면서 조향축의 회전을 보조하게 된다.

상기 브라켓(2)의 상면에는 센서(9)가 배치된 인쇄회로기판(8)이 설치되는데, 상기 인쇄회로기판의 상측에 소정 간격 이격되어 플레이트(6)가 회전축(3)과 함께 회전하도록 결합한다. 상기 플레이트(6)의 하측에는 마그네트(7)가 배치된다. 상기 마그네트(7)는 회전축(3)의 회전에 따라 함께 회전하게 되고, 센서(9)에서 감지한 회전에 따른 자속 변화에 따라 회전각도를 계산할 수 있게 된다.

따라서, 상기와 같은 EPS모터에 의해 회전축의 회전각도에 따라 적절한 전류를 스테이터에 인가하여 회전축을 회전시킬 수 있게 되므로, 조향토크를 보조할 수 있게 되는 것이다.

한편, 도 2는 종래기술에 따른 플레이트와 마그네트의 분리 사시도이고, 도 3은 상기 플레이트와 마그네트가 결합된 모습을 나타내는 사시도이다.

일반적으로 마그네트(7)가 플레이트(6)에 착자되면, 플레이트(6)를 자계 방향에 맞추어 회전축(3)에 결합함으로써 로터(5)의 위치를 감지할 수 있도록 한다.

그런데, 상기 플레이트(6)에의 마그네트(7)의 결합은 접착제를 사용하여 이루어진다. 따라서, 접착 공정의 관리가 정확하게 이루어지기가 힘들고 마그네트의 이탈 가능성이 있다. 특히, 환경 조건이 다변하는 차량의 특성상 접착제 자체의 결합력만으로 결합관계를 유지하여야 하므로, 이러한 문제는 더욱 심화된다.

이러한, 구조는 접착제의 선정의 어려움과 고가의 접착제를 사용하여야 하는 경제적인 문제 뿐만 아니라, 접착제 도포 공정의 보다 세밀한 작업이 요구되는 문제로 나타나게 된다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 마그네트와 플레이트 간에 기계적인 결합력을 가할 수 있는 구조를 구비함으로써 안정적으로 축방향 및 회전방향으로의 마그네트의 이탈을 방지할 수 있는 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트 결합구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 마그네트의 배치 공정이 신속하게 이루어질 수 있으면서도 경제성이 우수한 구조를 갖는 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트 결합구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트의 결합구조는, EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트의 결합구조로서, 상기 마그네트는 상기 플레이트의 상면에 사출되어 형성되는 사출 마그네트인 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트의 결합구조를 제공한다. 따라서, 생산 공정이 단순해지면서도 접착력이 우수한 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트의 결합구조는, 상기 플레이트는 원반 형상으로 이루어지고 상하면을 관통하는 체결홀이 형성된 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트의 결합구조를 제공한다. 따라서, 마그네트와 플레이트 간의 체결력이 강화된다.

또한, 본 발명에 따른 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트의 결합구조는, 상기 사출 마그네트는 상기 체결홀에 삽입되도록 하방으로 돌출된 돌부를 포함하는 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트의 결합구조를 제공한다. 따라서, 마그네트와 플레이트 간의 회전방향의 체결력이 향상된다.

또한, 본 발명에 따른 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트의 결합구조는, 상기 돌부의 하단부의 직경은 상기 체결홀의 직경보다 넓은 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트의 결합구조를 제공한다. 따라서, 마그네트와 플레이트 간의 축방향의 체결력이 향상된다.

또한, 본 발명에 따른 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트의 결합구조는,상기 체결홀 및 상기 돌부는 직경방향으로 대향되도록 한 쌍이 형성된 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트의 결합구조를 제공한다.

전술한 내용과 같이 구성된 본 발명에 따른 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트 결합구조는, 접착제의 접착력에 더하여 기계적인 구조에 의해 축방향 및 회전방향으로의 결합력이 강화되므로 구조적인 안정성과 작동 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 마그네트가 사출되는 방식으로 착자되므로 생산효율이 증가하고 경제성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 EPS모터를 나타내는 측단면도.
도 2는 종래기술에 따른 플레이트와 센싱 마그네트의 분리 사시도.
도 3은 종래기술에 따른 플레이트와 센싱 마그네트의 결합된 모습을 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 EPS모터의 플레이트를 나타내는 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 EPS모터의 플레이트와 사출 마그네트의 결합된 모습을 사출 마그네트 측에서 바라본 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 EPS모터의 플레이트와 사출 마그네트의 결합된 모습을 플레이트 측에서 바라본 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 EPS모터의 플레이트와 사출 마그네트의 결합된 모습을 나타내는 측단면도.
도 8은 도 7에 나타난 EPS모터의 플레이트와 사출 마그네트의 결합된 모습의 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트의 결합구조를 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 EPS모터의 플레이트를 나타내는 사시도이다. 도면에 나타난 플레이트(60)의 면은 마그네트와 결합하는 면으로, 이하 마그네트와 결합하는 방향을 상방 또는 상측으로, 그 반대 면의 방향을 하방 또는 하측으로 정의한다.

본 발명에 따른 EPS모터의 플레이트(60)의 중심에는 회전축이 삽입되어 고정될 수 있도록 상하로 관통되는 플레이트 개구부(61)가 형성된다.

상기 플레이트(60)는 대략 원판 형상으로 이루어지며 상하를 관통하는 체결홀(62)이 형성된다. 상기 체결홀(62)은 후술할 바와 같이 센싱 마그네트의 돌부가 삽입되어 고정될 수 있는 역할을 한다.

상기 체결홀(62)은 단일로 배치될 수도 있고 복수로 배치될 수도 있지만, 결합력 및 가공공정을 고려하여 직경 방향으로 한 쌍으로 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 플레이트 개구부(61)를 사이에 두고 상호 대향되게 형성된다.

또한, 상기 플레이트 개구부(61)는 플레이트(60)의 외주면에 인접하여 배치되는 것이 마그네트의 회전방향의 지지를 위해 더욱 바람직하다.

다만, 상기 체결홀(62)은 한쌍이 배치되는 것을 예시하였지만, 경우에 따라 1개만이 배치될 수 있고, 결합력을 강화하기 위해 3개 이상이 배치될 수 있음은 물론이다.

한편, 도 5 및 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트의 결합구조를 서로 다른 방향에서 바라본 모습을 나타내는 사시도이다.

발명에 따른 EPS모터의 센싱 마그네트는 상기 플레이트(60)의 상면에 사출되는 방식으로 형성되는 사출 마그네트(70)이다.

상기 플레이트(60)와 마찬가지로 사출 마그네트(70)는 대략 원판 형상으로 이루어지며 중심부에는 회전축이 관통할 수 있도록 마그네트 개구부(미도시)가 형성된다.

본 발명의 개념에 따라 사출 마그네트(70)가 착자되는 과정을 설명하면, 플레이트(60)에 체결홀(62)이 가공되면, 금형에 플레이트(60)를 넣고 사출 마그네트(70)를 사출함으로써 플레이트(60)와 사출 마그네트(70)가 적절한 모양을 이루면서 결합하게 된다.

한편, 바람직하게는 상기 사출 마그네트(70)의 플레이트(60)에 면하는 하면에는 상기 체결홀(62)에 삽입될 수 있도록 돌부(72)가 형성된다.

상기 돌부(72)는 상기 체결홀(62)의 개수와 위치에 맞추어 형성되는데, 보다 정확하게는 플레이트(60)에 사출될 때 상기 체결홀(62)의 위치와 모양에 맞추어 성형되는 것이다.

따라서, 상기 돌부(72)의 외주와 상기 체결홀(62)의 내주는 일치하게 된다. 이러한 경우, 상기 돌부(72)는 외력을 받더라도 사출 마그네트(70)가 플레이트(60)로부터 상대적으로 회전하는 것을 방지할 수 있게 되는 이른바 스토퍼 역할을 하게 된다.

이하, 도 7과 도 8을 기초로 상기 마그네트(70)와 플레이트(60)가 결합된 모습을 더욱 상세히 설명한다. 도 7은 본 발명에 따른 사출 마그네트와 플레이트가 결합된 모습을 나타내는 측단면도이고, 도 8은 도 7에 나타난 모습의 사시도이다.

상기한 바와 같이 플레이트(60)의 상면에 사출 마그네트(70)가 사출되는 방법을 통해 배치된다. 이때 체결홀(62)을 통해 사출 마그네트(70)가 유입되고 이 과정에서 하방으로 돌출되는 돌부(72)가 형성된다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 상기 돌부(72)의 단부는 플레이트(60)의 하면까지 연장되어 배치되는 것이 바람직하다. 더욱 구체적으로는 상기 돌부(72)의 단부의 직경은 체결홀(62)의 직경보다 크게 형성되고, 따라서 상기 돌부(72)의 단부가 플레이트(60)의 하면의 일부면에 걸림된다.

상기 체결홀(62)은 대략 원통 향상으로 이루어지는데, 이에 따라 돌부(72)의 단면도 원형을 이루게 된다. 다만, 상기 체결홀(62) 및 돌부(72)의 단면 형상은 상기한 형상에 한정되지는 않고 선택에 따라 치차형이나 다각형과 같이 다양한 형상으로 이루어질 수 있다.

상기와 같이 돌부(72)의 단부의 직경이 체결홀(62)의 직경보다 크게 이루어지므로, 돌부(72)의 체결홀(62)의 내주면에 접하는 부위에서는 단턱(73)이 형성된다. 즉, 상기 돌부(72)는 상부에서 직경이 체결홀(62)의 직경과 일치하고 하부에서는 체결홀(62)의 직경보다 크게 이루어진다.

상기와 같은 직경의 차이에 의해 상기 사출 마그네트(70)의 축방향 지지력이 더욱 강화되는 이점이 있음에 유의하여야 한다.

상술한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트의 결합구조는 마그네트가 플레이트에 사출되는 방식으로 배치되기 때문에 생산 공정이 단순화되어 비용 및 시간의 측면에서 종래기술에 비해 유리한 이점이 있다.

또한, 상기한 바와 같이 사출 마그네트에 형성된 돌부와 플레이트의 체결홀에 의해 회전방향 지지력이 강화되고, 상기 돌부의 형상에 의해 축방향 지지력도 강화되므로 동작에 따른 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

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.

60...플레이트 61...플레이트 개구부
62...체결홀 70...사출 마그네트
71...원판부 72...돌부
73...단턱

Claims

EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트의 결합구조로서,
상기 마그네트는 상기 플레이트의 상면에 사출되어 형성되는 사출 마그네트인 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트의 결합구조.
제1항에 있어서,
상기 플레이트는 원반 형상으로 이루어지고 상하면을 관통하는 체결홀이 형성된 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트의 결합구조.
제2항에 있어서,
상기 사출 마그네트는 상기 체결홀에 삽입되도록 하방으로 돌출된 돌부를 포함하는 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트의 결합구조.
제3항에 있어서,
상기 돌부의 하단부는 상기 플레이트의 하면까지 연장되며,
상기 돌부의 하단부의 직경은 상기 체결홀의 직경보다 넓은 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트의 결합구조.
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 체결홀 및 상기 돌부는 직경방향으로 대향되도록 한 쌍이 형성된 EPS모터의 센싱 마그네트와 플레이트의 결합구조.