KR20130084136A

KR20130084136A - 차량 조향용 직류 모터와 전자제어유닛의 연결 구조

Info

Publication number: KR20130084136A
Application number: KR1020120004931A
Authority: KR
Inventors: 김남균
Original assignee: 주식회사 만도
Priority date: 2012-01-16
Filing date: 2012-01-16
Publication date: 2013-07-24

Abstract

본 발명은 차량 조향용 직류 모터를 전자제어유닛과 연결하고자 할 때, 별도의 전선 없이도 직류 모터와 전자제어유닛을 결합할 수 있는 차량 조향용 직류 모터와 전자제어유닛의 연결 구조에 관한 것으로서, 특히 차량 조향용 직류 모터 내부의 전원 공급 단자로부터 기둥 형태로 설치되어, 상기 직류 모터의 하우징에 형성된 개구를 통해 돌출되며, 끝단이 절곡되어 전자제어유닛의 접속부와 접속이 가능하도록 커넥터부를 형성하는 커넥터 모듈; 상기 전자제어유닛의 일측면에 설치되어 상기 직류 모터로 공급시키기 위한 전원을 출력시키는 전자제어유닛의 접속부; 및 상기 직류 모터에 상기 커넥터 모듈의 길이 방향과 수직으로 고정되며, 상기 전자제어유닛의 바닥면이 접촉하여 체결 수단에 의해 체결됨으로써 상기 전자제어유닛을 상기 직류 모터에 고정시키는 브래킷을 포함한다.

Description

차량 조향용 직류 모터와 전자제어유닛의 연결 구조{CONNECTING STRUCTURE OF A DIRECT CURRENT MOTOR AND AN ELECTRONIC CONTROL UNIT FOR STEERING OF A VEHICLE}

본 발명은 차량 조향용 직류 모터와 전자제어유닛의 연결 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 조향용 직류 모터를 전자제어유닛과 연결하고자 할 때, 별도의 전선 없이도 직류 모터와 전자제어유닛을 결합할 수 있는 차량 조향용 직류 모터와 전자제어유닛의 연결 구조에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 각종 입력센서에서 검출되는 전기적 신호를 입력받아 출력측의 각종 액츄에이터를 구동하기 위한 디지털 제어신호를 출력하는 차량용 전자제어유닛(Electronic Control Unit; 이하, 'ECU'라 칭함)이 구비되어 있다.

이와 같은 ECU를 이용하여 차량의 속도에 따라 스티어링 휠의 조작력을 가감하는 조향 시스템은, 기존의 유압식 파워 조향 시스템에 유압을 조정하는 전자제어밸브가 추가되어 어시스트량을 조절하는 전자제어 파워 조향 시스템과 순수한 모터의 구동에 의해 어시스트량을 조절하는 전동식 파워 조향(EPS: Electric Power Steering, 이하 'EPS'라 칭함) 시스템으로 구분된다.

도 1은 종래의 차량 조향용 직류 모터와 ECU의 연결 구조를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 직류 모터(100)는 외부로 노출되는 케이블(101)을 통해 ECU(110)와 연결된다. 이때, 직류 모터(100)의 하우징에 형성된 개구로부터 인출된 케이블(101)의 끝단에는 커넥터(102)가 구비되고, 상기 커넥터(102)를 ECU(110)의 접속부(111)에 체결함으로써 ECU(110)로부터 모터 구동을 위한 전원이 출력되어 직류 모터(100)로 공급된다. 브래킷(120)은 ECU(110)를 안치시켜 직류 모터(100)에 고정시키는 역할을 한다.

한편, 이러한 종래의 직류 모터(100)와 ECU(110)의 연결 구조에서는 직류 모터(100)에 연결된 케이블(101)이 외부로 노출되기 때문에 AM 대역에서 노이즈의 영향을 받게 된다. 따라서, 이를 해결하기 위해서는 케이블(101)의 모터 와이어에 쉴딩(shielding)을 해야하며, 모터 와이어의 양 끝단을 섀시(chassis)와 접지시켜야 한다.

이에 따라, 케이블(101)의 단가가 높아질 뿐만 아니라, 노이즈의 문제가 완전히 해결되지 않는 문제점이 있다. 또한, 복잡한 케이블의 연결로 인해 케이블의 관리가 어려워지며, 외부로 노출된 케이블이 손상될 수 있는 단점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 모터의 하우징 또는 모터 내의 연결부에 ECU와 연결되는 커넥터를 모듈화하여 모터에 고정시키고, ECU의 접속부를 케이블 없이 상기 모듈화된 커넥터에 직접 연결하도록 함으로써 케이블 노출에 의한 노이즈 문제를 해결할 수 있는 차량 조향용 직류 모터와 전자제어유닛의 연결 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 모터 하우징의 개구부로부터 커넥터 모듈을 돌출시키고, ECU의 모터와의 접속부를 상기 커넥터 모듈과 직접 접속 가능하도록 위치시킴으로써 별도의 케이블 없이 조향용 직류 모터와 전자제어유닛을 연결할 수 있는 차량 조향용 직류 모터와 전자제어유닛의 연결 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하고, 후술하는 본 발명의 특유의 효과를 달성하기 위한, 본 발명의 특징적인 구성은 하기와 같다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 차량 조향용 직류 모터와 전자제어유닛의 연결 구조는, 차량 조향용 직류 모터 내부의 전원 공급 단자로부터 기둥 형태로 설치되어, 상기 직류 모터의 하우징에 형성된 개구를 통해 돌출되며, 끝단이 절곡되어 전자제어유닛의 접속부와 접속이 가능하도록 커넥터부를 형성하는 커넥터 모듈; 상기 전자제어유닛의 일측면에 설치되어 상기 직류 모터로 공급시키기 위한 전원을 출력시키는 전자제어유닛의 접속부; 및 상기 직류 모터에 상기 커넥터 모듈의 길이 방향과 수직으로 고정되며, 상기 전자제어유닛의 바닥면이 접촉하여 체결 수단에 의해 체결됨으로써 상기 전자제어유닛을 상기 직류 모터에 고정시키는 브래킷을 포함한다.

바람직하게는, 상기 브래킷은 양끝단이 구부러진 형태로 홈을 형성하고, 상기 전자제어유닛의 바닥면에서 돌출된 단턱이 상기 형성된 홈에 삽입됨으로써, 상기 전자제어유닛이 상기 브래킷 상에서 슬라이딩 이동된다.

바람직하게는, 상기 커넥터 모듈을 기준으로 상기 커넥터부의 반대측에 밀착하여 설치되고, 상기 모터의 몸체 또는 하우징에 소정의 고정 수단으로 고정됨으로써, 상기 커넥터 모듈을 지지하는 지지부재를 더 포함한다.

본 발명의 다른 태양에 따르면, 차량 조향용 직류 모터와 전자제어유닛의 연결 구조는, 차량 조향용 직류 모터 내부의 전원 공급 단자로부터 기둥 형태로 설치되어, 상기 직류 모터의 하우징에 형성된 개구를 통해 돌출되며, 끝단에 전자제어유닛의 접속부와 접속이 가능하도록 커넥터부를 형성하는 커넥터 모듈; 및 상기 전자제어유닛의 바닥면에 설치되어 상기 직류 모터로 공급시키기 위한 전원을 출력시키는 전자제어유닛의 접속부를 포함하며, 상기 전자제어유닛의 바닥면을 상기 직류 모터의 커넥터 모듈에 밀착시킴으로써 상기 접속부에 상기 커넥터 모듈이 결합되도록 하여 전자제어유닛으로부터 상기 직류 모터로 전원을 공급한다.

바람직하게는, 상기 직류 모터에 상기 커넥터 모듈의 길이 방향과 수직으로 고정되며, 상기 전자제어유닛의 바닥면이 접촉하여 체결 수단에 의해 체결됨으로써 상기 전자제어유닛을 상기 직류 모터에 고정시키는 브래킷을 포함한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 모터와 ECU를 연결하기 위해 케이블을 외부로 노출시킬 필요가 없게 되어 AM 대역에서의 노이즈 영향을 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따르면 모터와 ECU를 연결함에 있어 케이블 없이 직접 연결함으로써 케이블로 인해 소요되는 비용을 줄일 수가 있으며, 모터 와이어의 양 끝단을 섀시(chassis)와 접지시킬 필요가 없는 장점이 있다.

또한, 모터와 ECU를 일체형 구조로 형성할 수 있게 되어, ECU 고정을 위한 별도의 거치대가 불필요하다는 장점이 있으며, 이로 인해 비용을 줄일 수 있고, 일체형 구조로 인해 크기가 축소되는 장점이 있다.

도 1은 종래의 차량 조향용 직류 모터와 전자제어유닛의 연결 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 전자제어유닛의 접속부를 나타내는 배면도이다.
도 3a 및 도 3b는 직류 모터에서 전자제어유닛과 연결되는 커넥터를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량 조향용 직류 모터와 전자제어유닛의 연결 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량 조향용 직류 모터와 전자제어유닛의 연결 구조를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자제어유닛의 접속부를 나타내는 저면도이다.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.

본 발명은 조향용 직류 모터를 전자제어유닛(ECU)과 연결함에 있어 케이블 없이 직접 연결할 수 있는 방법을 제안한다. 이를 위해, 직류 모터의 하우징으로부터 케이블을 인출하는 것이 아니라, ECU와 접속하는 커넥터를 케이블 없이 커넥터 모듈 형태로 하우징 또는 하우징 내부에 고정시켜 형성함으로써, ECU의 접속부가 모터와 케이블 없이 직접 연결된다.

한편, 본 발명은 조향용 직류 모터와 ECU의 접속에 적용되는 것으로 설명하였으나, 조향용 직류 모터뿐만 아니라, ECU와 근접하여 설치되는 어떠한 다른 장치와의 연결 구조에도 동일하게 적용하는 것이 가능하다. 또한, 본 발명은 케이블로 연결되는 어떠한 두 장치 간의 연결구조에도 적용이 가능하다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

먼저 도 2 및 도 3을 참조하여 ECU와 직류 모터가 연결되는 접속부의 구조를 설명한다.

도 2는 전자제어유닛의 접속부를 나타내는 배면도이다. 전자제어유닛(즉, ECU)는 통상적으로 4개의 접속부를 가진다. 예컨대, ECU로 전원을 공급하기 위한 제1 접속부(111a), 직류 모터로 전원을 공급하기 위한 제2 접속부(111b), 토크(torque) 신호를 입력받는 제3 접속부(111c), CAN 통신을 위한 제4 접속부(111d) 등을 포함할 수 있다. 본 발명은 특히 상기 제2 접속부(111b)를 통해 직류 모터(100)와 연결하는 구조에 적용되며, 이에 한정되지는 않는다.

도 3a 및 도 3b는 직류 모터에서 전자제어유닛과 연결되는 커넥터를 나타내는 도면이다. 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 도 2의 제2 접속부(111b)와 연결되는 커넥터(102)는 직류 모터(100)로부터 인출되는 케이블(101)의 끝단에 구비된다 따라서, 상기 커넥터(102)를 상기 도 2의 제2 접속부(111b)에 연결함으로써 ECU(110)로부터 직류 모터(100)로 전원이 공급된다.

이하, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 직류 모터(100)와 ECU(110) 간의 직접 연결 방법을 설명한다. 먼저 도 4를 참조하여 제1 실시예에 따른 연결 방법을 설명하고, 다음으로 도 5 및 도 6을 참조하여 제2 실시예에 따른 연결 방법을 설명한다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량 조향용 직류 모터와 전자제어유닛의 연결 구조를 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따라 모터(100)로부터 케이블이 외부로 인출되는 것이 아니라, 모터(100)의 하우징에 형성된 개구를 통해 도시된 바와 같이 커넥터 모듈(400)의 형태로 구조물이 설치되고, 상기 커넥터 모듈(400)의 돌출부를 ECU(110)의 접속부(111b)와 결합되는 커넥터부(400a)로 형성하게 된다.

즉, 상기 모터(100)의 하우징에 형성된 개구로 기둥 형태의 커넥터 모듈(400)이 세워지며, 상기 커넥터 모듈(400)은 하우징에 고정될 수도 있으며, 하우징 내에서 모터(100)를 구성하는 구성품의 일부에 고정될 수도 있다. 상기 커넥터 모듈(400)은 끝단이 ECU(110)의 접속부(111b)에 결합되도록 수직으로 절곡되어 커넥터부(400a)를 형성할 수 있다.

한편, 모터(100)에 ECU(110)를 고정시킬 수 있도록 소정의 레일 브래킷(420)이 모터에 고정된다. 상기 레일 브래킷(420)은 모터(100)의 몸체 또는 하우징에 용접 또는 체결 수단에 의해 고정될 수 있다. 또한, 상기 레일 브래킷(420)은 양측 단에 홈(422)이 형성되도록 구부러진 형태를 가질 수 있다. 따라서, ECU(110)의 바닥면에 의해 형성되는 단턱(112)이 상기 레일 브래킷(420)의 홈에 삽입되어 ECU(110)가 레일 브래킷(420) 상에서 슬라이딩될 수 있다.

이와 같이 ECU(110)가 레일 브래킷(420)상에서 슬라이딩되어 결합되면, 도시된 바와 같이 상기 ECU(110)의 접속부(111b)는 모터(100)의 커넥터 모듈(400)에 형성된 커넥터부(400a)와 체결될 수 있다. 상기 ECU(110)의 체결이 완료되면 상기 레일 브래킷(420)에 형성된 체결공(421)을 통해 나사, 볼트 등과 같은 체결 수단을 삽입하여 ECU(110)를 레일 브래킷(420)에 고정시킬 수가 있게 된다.

또한, 본 발명의 실시예에 따라 상기 커넥터 모듈(400)이 지지될 수 있도록, 상기 ECU(110)와 결합되는 커넥터의 반대측에 지지부재(410)를 더 구비할 수 있다. 상기 지지부재(410)는 다양한 재료로 구성할 수 있으며, 금속 재질로 구성하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 지지부재(410)는 상기 모터(100)의 몸체 또는 하우징에 용접 또는 다양한 고정 수단에 의해 고정시킬 수가 있다. 이와 같이, 지지부재(410)를 커넥터 모듈(400)에 밀착시킴으로써 커넥터 모듈(400)을 지지할 수가 있다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량 조향용 직류 모터와 전자제어유닛의 연결 구조를 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 상기 도 4의 제1 실시예와는 달리 ECU(110)의 바닥면에 접속부(501)를 추가로 구비하고, 상기 추가로 구비된 접속부(501)를 통해 모터(100)와 직접 연결될 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 모터(100)에서 커넥터 모듈(500)을 형성함에 있어, 커넥터 모듈(500)이 모터(100)로부터 돌출된 끝단에 ECU(110)의 접속부(501)와 결합될 수 있는 커넥터를 형성하게 된다. 따라서, 도시된 바와 같이 ECU(110)의 바닥면을 모터(100)에서 돌출된 커넥터 모듈(500)에 밀착시킴으로써 커넥터 모듈(500)의 커넥터와 ECU(110)의 접속부(501)가 결합하게 된다.

한편, 상기 ECU(110)의 바닥면과 모터(100) 사이에는 브래킷(510)이 설치될 수 있으며, 상기 브래킷(510)에 의해 ECU(110)가 고정될 수 있다. 즉, ECU(110)의 접속부(501)를 모터(100)의 커넥터 모듈(500)과 결합시킨 후, 브래킷(510)에 구비된 체결공(511)을 통해 상기 ECU(110)를 브래킷(510)에 고정시킬 수 있다.

이때, 상기 브래킷(510)에서 모터(100)의 커넥터 모듈(500)이 돌출되는 부분에는 개구부(512)를 형성함으로써 커넥터 모듈(500)이 브래킷(510)을 통과하여 돌출되도록 구현할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자제어유닛의 접속부를 나타내는 저면도이다. 도 6을 참조하면, 상기 도 5에서와 같은 형태로 모터(100)와 ECU(110)를 케이블 없이 직접 연결하고자 할 경우, ECU(110)의 바닥면에 도시된 바와 같이 별도의 접속부(501)를 생성시키는 것이 바람직하다. 즉, 일반적인 ECU(110)의 경우 도 2에 도시된 바와 같이 접속부가 후면에 배치되나, 제2 실시예에서와 같이 결합시키고자 할 경우에는 상기 접속부(111)의 전체 또는 일부를 바닥면에 구비하여야 한다. 이때, 제2 접속부(111b)만 바닥면으로 배치시키고, 나머지 접속부들은 원래의 위치에서 결합되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 ECU(110)의 바닥면에 구비된 체결공(113a ~ 113d)은 브래킷(510)의 체결공(111)과 체결 수단에 의해 체결됨으로써 ECU(110)가 브래킷(510)에 고정될 수 있다.

한편, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100 : 직류 모터 101 : 케이블
102 : 커넥터 110 : 전자제어유닛(ECU)
111 : 접속부 112 : 단턱
113 : 체결공 120 : 브래킷
400 : 커넥터 모듈 400a : 커넥터부
410 : 지지부재 420 : 레일 브래킷
421 : 체결공 422 : 홈
500 : 커넥터 모듈 501 : 접속부
510 : 브래킷 511 : 체결공
512 : 개구부

Claims

차량 조향용 직류 모터 내부의 전원 공급 단자로부터 기둥 형태로 설치되어, 상기 직류 모터의 하우징에 형성된 개구를 통해 돌출되며, 끝단이 절곡되어 전자제어유닛의 접속부와 접속이 가능하도록 커넥터부를 형성하는 커넥터 모듈;
상기 전자제어유닛의 일측면에 설치되어 상기 직류 모터로 공급시키기 위한 전원을 출력시키는 전자제어유닛의 접속부; 및
상기 직류 모터에 고정되며, 상기 전자제어유닛의 바닥면이 접촉하여 체결 수단에 의해 체결됨으로써 상기 전자제어유닛을 상기 직류 모터에 고정시키는 브래킷을 포함하는, 차량 조향용 직류 모터와 전자제어유닛의 연결 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 브래킷은 양끝단이 구부러진 형태로 홈을 형성하고, 상기 전자제어유닛의 바닥면에서 돌출된 단턱이 상기 형성된 홈에 삽입됨으로써, 상기 전자제어유닛이 상기 브래킷 상에서 슬라이딩 이동되는, 차량 조향용 직류 모터와 전자제어유닛의 연결 구조.
청구항 1에 있어서,
상기 커넥터 모듈을 기준으로 상기 커넥터부의 반대측에 밀착하여 설치되고, 상기 모터의 몸체 또는 하우징에 소정의 고정 수단으로 고정됨으로써, 상기 커넥터 모듈을 지지하는 지지부재를 더 포함하는, 차량 조향용 직류 모터와 전자제어유닛의 연결 구조.
차량 조향용 직류 모터의 하우징에 형성된 개구를 통해 돌출되며, 끝단에 전자제어유닛의 접속부와 접속이 가능하도록 커넥터부를 형성하는 커넥터 모듈; 및
상기 전자제어유닛의 바닥면에 설치되어 상기 직류 모터로 공급시키기 위한 전원을 출력시키는 전자제어유닛의 접속부를 포함하며,
상기 전자제어유닛의 바닥면을 상기 직류 모터의 커넥터 모듈에 밀착시킴으로써 상기 접속부에 상기 커넥터 모듈이 결합되도록 하여 전자제어유닛으로부터 상기 직류 모터로 전원을 공급하는, 차량 조향용 직류 모터와 전자제어유닛의 연결 구조.
청구항 4에 있어서,
상기 직류 모터에 상기 커넥터 모듈의 길이 방향과 수직으로 고정되며, 상기 전자제어유닛의 바닥면이 접촉하여 체결 수단에 의해 체결됨으로써 상기 전자제어유닛을 상기 직류 모터에 고정시키는 브래킷을 포함하는, 차량 조향용 직류 모터와 전자제어유닛의 연결 구조.