KR20120073854A - Eps motor and manufacturing method having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 EPS모터 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an EPS motor and a method of manufacturing the same.
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.In general, a steering device assisted by a separate power is used as a device to ensure the stability of steering of the vehicle. Conventionally, such an auxiliary steering apparatus is used as a hydraulic apparatus, but recently, an electric power steering system with low power loss and excellent accuracy is used.
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.The electric steering device (EPS) as described above drives the motor in an electronic control unit according to the driving conditions detected by the vehicle speed sensor, the torque angle sensor, the torque sensor, etc., thereby ensuring turning stability and providing fast resilience. To allow safe driving.
이러한 EPS시스템은 운전자가 조향을 하기 위해 핸들을 조작하는 토크를 모터가 보조하여 줌으로써, 보다 적은 힘으로 조향작업을 할 수 있도록 하는데, 상기 모터로는 BLDC모터가 사용된다. In this EPS system, the motor assists the driver to operate the steering wheel for steering, so that the steering operation can be performed with less force. The motor uses a BLDC motor.
BLDC모터(Brushless DC 모터)란 직류 모터에서 브러쉬, 정류자 등의 기계적인 접촉부를 제외하고 전자적인 정류 기구를 설치한 직류모터를 의미한다.BLDC motor (Brushless DC motor) means a DC motor in which an electronic commutator is installed except for mechanical contacts such as brushes and commutators in the DC motor.
도 1은 종래기술에 따른 EPS모터의 측단면도이다. 도시된 바와 같이 대략 원통 형상으로 상부가 개방된 형상의 하우징(10)과 상기 하우징의 상부에 결합하는 브라켓(20)이 그 외형을 이룬다.1 is a side cross-sectional view of an EPS motor according to the prior art. As shown in the figure, the
하우징(10)과 브라켓(20)에는 회전축(30)이 지지된다. 즉, 회전축(30)의 하부는 하우징(10)의 바닥면에 압입되는 제1베어링(12)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 회전축(30)의 상부는 브라켓(20)에 설치된 제2베어링(22)에 회전 가능하게 지지된다.The rotating
하우징(10)은 상측이 개방된 원통 형태이고, 그 하측에는 제2베어링(12)이 장착되는 바닥면이 일체로 형성된다. The
회전축(30)의 외주면에는 로터 코어(42)와 마그넷(44)으로 이루어진 로터(40)가 배치되고, 하우징(10)의 내주면에는 스테이터 코어(52)와 코일(54)로 이루어진 스테이터(50)가 압입된다. The
이와 같은 EPS 모터는 스테이터(50)에 전류가 인가되면 로터(40)와 스테이터(50)의 전자기적 상호작용에 의하여 회전축(30)이 회전되면서 조향축의 회전을 보조하게 된다.When the current is applied to the
도 2는 종래 기술에 따른 스테이터와 하우징의 조립방법을 나타낸 단면도이다.Figure 2 is a cross-sectional view showing a method of assembling the stator and the housing according to the prior art.
스테이터(50)는 0.5mm 의 전기강판을 72장 정도 적층하여 스테이터 코어(52)를 만들고 이 스테이터 코어(52)에 코일(54)을 권선하여 제조된다. The
이러한 스테이터 코어(52) 9개 정도를 하우징(10)의 개방된 상측에서 하측방향으로 열간 압입하여 제조된다. Nine of these
하우징(10)은 금속재질로 형성되며, 일반적으로 열전도성이 높은 알루미늄으로 형성된다. 스테이터(50)를 하우징(10)에 결합시 하우징(10)을 가열하게 되면 열팽창하여 내경이 다소 확장되고, 이때 스테이터(50)를 삽입하고 냉각함으로써 다시 수축되면 밀착되어 지지하는 방식으로 결합한다. The
하지만, 상기와 같은 결합과정에서 제작오차 또는 냉간 수축시의 간섭량 지정의 오차 등에 의해 스테이터(50)의 지지가 완전하지 않은 경우의 발생 가능성이 있고, 높은 온도가 발생하게 되면 하우징(10)이 다시 열팽창하여 지지력이 떨어지는 문제가 있다. However, there is a possibility that the support of the
특히, 스테이터(50)를 하우징(10)에 열간 압입하는 과정에서 각각의 스테이터 코어들(52) 사이에 단차가 발생되고 외경과 내경이 틀어짐이 발생되는 문제가 있다. In particular, in the process of hot pressing the
이에 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 하우징을 상하 개구된 형태로 형성하고 스테이터 코어 내경 및 외경의 상측과 하측을 지그로 지지한 상태로 하우징에 조립하여 치수 정밀도를 향상시킬 수 있는 EPS 모터 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above problems, the housing is formed in the form of the upper and lower openings and can be assembled in the housing while supporting the upper and lower sides of the stator core inner diameter and outer diameter with a jig to improve the dimensional accuracy The present invention provides an EPS motor and a method of manufacturing the same.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. will be.
본 발명의 일 실시예에 따른 EPS모터는 하우징과, 상기 하우징의 중심에 회전 가능하게 지지되는 회전축과, 상기 회전축에 고정되는 로터와, 상기 하우징의 내주면에 고정되고 전원이 인가되면 로터와 상호 작용하여 회전축을 회전시키는 스테이터를 포함하고, 상기 하우징은 내주면에 스테이터가 압입되는 상하측이 개구된 원통 형태이고, 상측에 제1베어링이 고정되는 브라켓이 장착되고, 하측에 제2베어링이 고정되는 커버가 장착된다.The EPS motor according to an embodiment of the present invention has a housing, a rotating shaft rotatably supported at the center of the housing, a rotor fixed to the rotating shaft, and fixed to an inner circumferential surface of the housing and interacting with the rotor when power is applied. And a stator configured to rotate the rotating shaft, wherein the housing has a cylindrical shape in which an upper and lower sides of the stator are pressed into the inner circumferential surface are opened, and a bracket is mounted on the upper side thereof, and a second bearing is fixed on the lower side thereof. Is fitted.
일 실시예에 따른 EPS모터 제조방법은 스테이터 코어 내경 및 외경의 상측과 하측을 지그로 지지하는 단계와, 상기 지그를 이동시키거나 상하측이 개구된 하우징을 이동시켜 하우징의 내주면에 스테이터를 압입하는 단계와, 상기 하우징의 하측에 커버를 장착하는 단계를 포함한다.
EPS manufacturing method according to an embodiment is to support the upper and lower side of the stator core inner diameter and outer diameter with a jig, and to move the jig or to move the housing opened upper and lower sides to press-fit the stator to the inner peripheral surface of the housing And mounting a cover on the underside of the housing.
전술한 내용과 같이 구성된 본 발명에 따른 EPS모터는 스테이터 코어의 상단 내외경부와 하단 내외경부를 각각 지그로 지지한 상태에서 하우징에 조립하므로 스테이터 코어의 단차 발생 및 내외경의 틀어짐을 방지할 수 있다.The EPS motor according to the present invention configured as described above is assembled to the housing in a state in which the upper inner and outer diameter parts of the stator core and the lower inner and outer diameter parts are respectively supported by a jig, thereby preventing the generation of a step of the stator core and the distortion of the inner and outer diameters.
또한, 하우징의 하측에 수지재질의 사출물인 커버가 조립되므로 하우징의 재료비를 절감할 수 있다. In addition, since the cover, which is an injection molded resin material, is assembled under the housing, it is possible to reduce the material cost of the housing.
또한, 커버에 제2베어링이 인서트 사출방식으로 조립되므로 베어링과 커버 사이의 갭을 없앨 수 있어 진동 및 소음발생을 방지할 수 있다.
In addition, since the second bearing is assembled to the cover by the insert injection method, the gap between the bearing and the cover can be eliminated, thereby preventing vibration and noise.
도 1은 종래기술에 따른 EPS모터를 나타내는 측단면도이다.
도 2는 종래기술에 따른 EPS모터의 하우징과 스테이터의 조립과정을 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 EPS모터를 나타내는 측단면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 하우징에 스테이터를 조립하는 공정을 나타낸 단면도이다.1 is a side cross-sectional view showing an EPS motor according to the prior art.
Figure 2 is a cross-sectional view showing the assembly process of the housing and the stator of the EPS motor according to the prior art.
Figure 3 is a side sectional view showing an EPS motor according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 are cross-sectional views showing a process of assembling the stator to the housing according to the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the size or shape of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may be changed according to the intention or custom of the user, the operator. Definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 EPS모터의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of an EPS motor according to an embodiment of the present invention.
일 실시예에 따른 EPS모터는 상측에 브라켓이 결합되는 하우징(100)과, 하우징(100)의 중심에 회전 가능하게 지지되는 회전축(200)과, 회전축(200)의 외주면에 고정되어 같이 회전되는 로터(300)와, 하우징(100)의 내주면에 고정되고 전원이 인가되면 로터(300)와 상호 작용하여 회전축(200)을 회전시키는 스테이터(400)를 포함한다. EPS motor according to an embodiment is fixed to the outer peripheral surface of the
하우징(100)은 상부와 하부가 각각 개구된 대략 원통 형태로 형성되어 내주면에 스테이터(400)가 열간 압입된다. The
즉, 하우징(100)은 금속재질로 형성되며, 일반적으로 열전도성이 높은 알루미늄으로 형성된다. 스테이터(400)를 하우징(100)에 결합시 하우징(100)을 가열하게 되면 열팽창하여 내경이 다소 확장되고, 이때 스테이터(400)를 삽입하고 냉각함으로써 다시 수축되면 밀착되어 지지하는 방식으로 결합한다. That is, the
하우징(100)은 상부 및 하부가 개방된 대략 원통 형상으로 이루어지며, 내부에 스테이터(400)가 압입된다. The
하우징(100)의 개방된 상부에는 브라켓(110)에 장착되고, 하우징(100)의 개방된 하부에는 커버(120)가 장착된다.The open upper portion of the
여기에서, 하우징(100)은 금속재질로 형성되며, 대개의 경우 열전도성이 높은 알루미늄으로 형성될 수 있다. 그리고, 브라켓(110)과 커버(120)는 수지 재질의 사출물로 형성된다. Here, the
브라켓(110)에는 회전축(200)의 상부를 회전 가능하게 지지하는 제1베어링(500)이 설치되고, 커버(120)에는 회전축(200)의 하부를 회전 가능하게 지지하는 제2베어링(510)이 설치된다.The
여기에서, 커버(120)와 제2베어링(510)은 인서트 사출방식으로 커버(120)에 제2베어링(510)이 조립되기 때문에 제2베어링(510)과 커버(120) 사이의 갭을 없앨 수 있고 이에 따라 소음이나 진동발생을 최소화할 수 있게 된다. Here, since the second bearing 510 is assembled to the
로터(300)는 회전축(200)의 외주면에 압입 고정되는 로터 코어(310)와, 로터코어(310)의 외주면에 등 간격으로 고정되는 마그넷(320)을 포함한다. The
스테이터(400)는 전도성 재질의 스테이터 코어(410)에 코일(420)이 권선되어 구성된다. The
스테이터 코어(410)는 낱장으로 적층된 복수의 스테이터 코어(410)를 하우징의 내면에 열간 압입하여 조립된다. 즉, 스테이터 코어(410)를 하우징(100)에 결합시 하우징(100)을 가열하게 되면 열팽창하여 내경이 다소 확장되고, 이때 스테이터 코어(410)를 삽입하고 냉각함으로써 다시 수축되면 밀착되어 지지하는 방식으로 결합한다. The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터와 하우징의 조립구조를 나타낸 단면도이다. Figure 4 is a cross-sectional view showing the assembly structure of the stator and the housing according to an embodiment of the present invention.
다음에서 스테이터(400)와 하우징(100)의 조립공정을 설명한다. Next, the assembling process of the
스테이터 코어(410)는 낱장으로 적층되어 구성되고, 중앙에 코일(420)이 권선되도록 외경부(410a)와 내경부(410b)로 구성된다.The
스테이터 코어(410)의 외경부(410a)와 내경부(410b) 상단 및 하단을 각각 지그(600,610)로 지지한다. 즉, 스테이터 코어(410)의 상측에 배치되는 제1지그(600)가 스테이터 코어(410)의 외경부(410a) 상단과 내경부(410b) 상단을 각각 지지하고, 스테이터 코어(410)의 하측에 배치되는 제2지그(610)가 스테이터 코어(410)의 외경부(410a) 하단과 내경부(410b) 하단을 각각 지지한다.The upper and lower ends of the
이러한 상태에서, 하우징(100)의 내면에 스테이터 코어(410)를 열간 압입한다. 즉, 하우징(100)을 상하방향으로 이동시키거나 지그(600,610)를 상하방향으로 이동시켜 하우징(100)에 스테이터 코어(410)를 압입한다. 이때 스테이터 코어(410)의 외경부(410a) 상하단 및 내경부(410b) 상하단이 각각 제1지그(600)와 제2지그(610)로 지지된 상태이므로 스테이터 코어들의 단차 발생 및 내경부와 외경부의 틀어짐을 방지할 수 있다. In this state, the
이와 같이, 스테이터 코어(410)와 하우징(100)의 조립이 완료되면 도 5에 도시된 바와 같이, 커버(120)를 하우징(100)의 하측에 조립한다. 즉, 커버(120)와 하우징(100) 사이를 볼트 체결방식으로 조립하거나 열간 압입하여 조립하는 등 다양한 방법으로 조립할 수 있다. As such, when the assembly of the
여기에서, 커버(120)는 수지재질이고, 하우징(100)은 금속재질이므로 수지재질과 금속재질을 상호 결합할 수 있는 어떠한 방법도 적용이 가능하다.Here, the
그리고, 커버(120)에는 제2베어링(510)이 인서트 사출방식으로 고정되므로 제2베어링(510)과 커버(120) 사이의 갭을 없앨 수 있어 소음이나 진동 발생을 방지할 수 있다. In addition, since the
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.
In the above, the present invention has been described in detail based on the embodiment and the accompanying drawings. However, the scope of the present invention is not limited by the above embodiments and drawings, and the scope of the present invention will be limited only by the contents described in the claims below.
100: 하우징 110: 브라켓
120: 커버 200: 회전축
300: 로터 310: 로터 코어
320: 마그넷 400: 스테이터
410: 스테이터 코어 410a: 외경부
410b: 외경부 420: 코일
500: 제1베어링 510: 제2베어링
600: 제1지그 620: 제2지그 100: housing 110: bracket
120: cover 200: rotation axis
300: rotor 310: rotor core
320: magnet 400: stator
410:
410b: outer diameter part 420: coil
500: first bearing 510: second bearing
600: first jig 620: second jig
Claims (8)
상기 하우징은 내주면에 스테이터가 압입되는 상하측이 개구된 원통 형태이고, 상측에 제1베어링이 고정되는 브라켓이 장착되고, 하측에 제2베어링이 고정되는 커버가 장착되는 EPS모터.A housing, a rotating shaft rotatably supported at the center of the housing, a rotor fixed to the rotating shaft, and a stator fixed to the inner circumferential surface of the housing and interacting with the rotor when the power is applied to rotate the rotating shaft.
The housing has a cylindrical shape in which the upper and lower sides of the stator is pressed into the inner circumferential surface is opened, the bracket is fixed to the first bearing on the upper side, the cover is fixed to the second bearing on the lower side.
상기 하우징은 금속재질로 형성되고, 상기 커버는 수지재질의 사출물로 형성되는 EPS모터.The method of claim 1,
The housing is formed of a metal material, the cover is an EPS motor is formed of an injection molded resin material.
상기 커버는 베어링이 인서트 사출에 의해 고정되는 EPS모터.The method of claim 2,
The cover is EPS motor, the bearing is fixed by insert injection.
상기 커버는 하우징에 열 융착 또는 볼트 체결에 의해 고정되는 EPS모터. The method of claim 1,
The cover is EPS motor is fixed to the housing by heat fusion or bolted.
상기 지그를 이동시키거나 상하측이 개구된 하우징을 이동시켜 하우징의 내주면에 스테이터를 압입하는 단계;
상기 하우징의 하측에 커버를 장착하는 단계를 포함하는 EPS모터 제조방법.Supporting the upper and lower sides of the stator core inner and outer diameters with a jig;
Pressing the stator to the inner circumferential surface of the housing by moving the jig or moving the housing having the upper and lower sides opened;
EPS motor manufacturing method comprising the step of mounting a cover on the lower side of the housing.
상기 지그는 스테이터 코어의 상측 내경과 외경을 지지하는 제1지그와,
상기 스테이터 코어의 하측 내경과 외경을 지지하는 제2지그를 포함하는 EPS모터 제조방법.The method of claim 5,
The jig is a first jig for supporting the upper inner diameter and outer diameter of the stator core,
EPS motor manufacturing method comprising a second jig for supporting the lower inner diameter and the outer diameter of the stator core.
상기 커버는 제2베어링이 인서트 사출에 의해 고정되는 사출물로 형성되는 EPS 모터 제조방법. The method of claim 5,
The cover is EPS motor manufacturing method wherein the second bearing is formed of an injection molding is fixed by insert injection.
상기 커버는 하우징의 하면에 열 융착 또는 볼트 체결에 의해 고정되는 EPS 모터 제조방법.
The method of claim 5,
The cover is EPS motor manufacturing method is fixed to the lower surface of the housing by heat fusion or bolting.
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