KR20130087824A - 개방된 자석 구조의 습식 모터를 갖는 조향 펌프 - Google Patents

개방된 자석 구조의 습식 모터를 갖는 조향 펌프 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 개방된 자석 구조의 습식 모터를 갖는 조향 펌프에 관한 것으로, 하우징과; 상시 하우징의 일측에 지지되어 유체를 가압하는 기어펌프 모듈과; 상기 하우징의 타측에 지지되어 상기 기어펌프 모듈에 구동력을 제공하는 모터 모듈;을 포함하며, 상기 모터 모듈은, 인가되는 전원에 의해 전류가 공급 가능하게 상기 하우징에 지지되는 고정자와, 상기 고정자에 의해 회전하는 모터 회전축과 자력을 발생시키는 영구 자석을 갖는 회전자를 구비하되, 상기 영구 자석의 외측이 상기 고정자를 향하여 노출된 노출부를 갖도록 상기 모터 구동축에 지지되는 것을 특징으로 한다.
이에, 회전자에 배치된 영구 자석의 결합 구조를 개선하여 영구 자석의 자기적 특성을 향상시켜 모터의 효율을 향상시킬 수 있으며, 영구 자석을 결합하는 구조를 간단하게 하여 금형비 등의 절감하여 경제성을 향상시킬 수 있다.

Description

개방된 자석 구조의 습식 모터를 갖는 조향 펌프 {Hydraulic Power Steering Pump having Wet Type Motor with Open Type Magnet}
본 발명은 개방된 자석 구조의 습식 모터를 갖는 조향 펌프에 관한 것으로, 보다 구체적으로 습식 모터의 회전자의 구조를 개선한 개방된 자석 구조의 습식 모터를 갖는 조향 펌프에 관한 것이다.
자동차는 많은 부품들이 결합되어 이루어지는 현대의 대표적인 운송 수단이다. 이러한 자동차는 통상적으로 운전자가 자동차의 진행방향을 조정하기 위하여 조향 휠을 회전시키게 된다. 이에, 조향 휠에 연결된 바퀴가 회전되어 운전자는 자동차의 진행 방향을 조정하면서 달리게 된다. 자동차의 여러 부품 중 조향장치는 운전자가 자동차의 진행 방향을 의도하는 대로 진행하도록 조정하는 기능을 한다.
이러한 조향장치 중에는 운전자가 더욱 용이하게 조향 휠을 회전시킬 수 있도록 운전자가 제공하는 조향 휠의 회전력에 조력하기 위한 유압을 공급하는 펌프를 구비한 유압식 동력 조향장치가 있다.
이러한 유압식 동력 조향장치(Power Steering Device, 이하에서 ‘조향장치’라고 함)는 조향 휠에 연결되는 조향 링키지의 중간에 설치된 조향 펌프로부터 공급되는 유압을 동력 조향 기어에 의해 배력시켜 출력축을 통해 조향륜(전륜 또는 휴륜)에 가함으로써 조향력을 증대시켜, 운전자가 적은 힘으로 가볍고 신속한 조향을 할 수 있도록 해준다. 즉, 조향장치는 운전자에 의한 조향 휠의 조작력을 감소시킬 수 있고, 노면으로부터 전륜을 통해 조향 휠에 충격이 전달되는 것을 방지할 수 있는 역할을 한다.
이러한 조향장치는, 조향력을 발생시켜 조향력을 전달하거나 조향력 방향을 변경하는 입력전달기구와, 조향 보조력을 발생시키거나 조향 보조력을 경감시키는 배력기구와, 입력 토크와 변위를 적절하게 변환하거나 조향력의 방향을 변경시키는 출력기구로 통상 구성된다. 여기서, 입력전달기구에는 조향 휠, 드래그 링크 및 중간축과 같은 조향 링키지 등이 포함되고, 배력기구에는 조향 펌프, 컨트롤 밸브 등이 포함되며, 출력기구에는 파워 실린더 등을 갖는 조향 기어, 타이 로드 및 엔드 등이 포함된다.
한편, 조향 펌프는 구동되는 방법에 따라 일반적으로 두 가지로 나누어진다. 하나는 엔진으로부터 동력을 전달받는 것이고, 다른 하나는 엔진에서 동력을 전달받지 않고 별도의 전기 모터가 조향 펌프를 구동하는 것이다. 최근에는 보다 효율적이고 친환경적인 자동차를 추구하기 위해 필요한 경우에만 조향 펌프를 작동시킬 수 있는 전기 구동 조향 펌프가 선호되고 있는 실정이다.
이러한 전기 구동 조향 펌프를 포함하는 조향 펌프 시스템은 종래의 엔진 구동 조향 펌프와 다소 상이한 구조를 갖는다. 조향 펌프 시스템은 동력을 제공하는 전기 모터와, 전기 모터의 회전에 의해 유체를 압축시키는 펌프 어셈블리와, 전기 모터와 펌프 어셈블리는 지지하고 유체를 저장 내지 안내하는 하우징과 조향 휠 등의 각도 조향 펌프의 압력 등에 기초하여 전기 모터를 제어하는 제어부로 나눌 수 있다.
조향 펌프는 엔진이나 전기 모터의 구동에 의해 펌핑 기어가 회전함에 따라 흡입 호스를 통해 오일을 흡입하여 압축된 오일을 토출시킨다. 또한, 조향펌프에는 일반적으로 토출되는 오일을 량을 조절하는 유량조절밸브가 결합된다. 즉, 조향펌프의 1회전 당 토출량은 일정하기 때문에 단위 시간당 토출량은 엔진 회전수에 비례해 증감한다. 그리고, 조향 펌프에는 필요 이상의 고압이 작동하지 않도록 발행되는 유체 압력의 최대치를 조절할 수 있는 릴리프 밸브가 설치된다.
최근에는 차량의 연비 개선과 친환경적인 추세에 비추어 전기 모터 구동에 의한 조향 펌프가 점점 더 많이 개발되고 있는 추세이며, 작동 유체가 모터 등을 통과하는 습식 모터가 냉각 등을 고려할 때 더욱 바람직하다.
이러한 종래 기술의 일예로 한국 특허공개공보 제2006-5340호(2006.01.17)를 예로 들 수 있다.
종래기술의 도 1의 구동 모터(12)는 로터(36), 로터(36)에 결합된 샤프트(38) 및 로터(36) 둘레에 배치된 스테이터(40)를 구비한다. 여기서, 로터(36)는 내부에 구비된 영구자석을 금속 재질의 커버로 완전하게 둘러싸는 구조로 되어 있어 영구자석의 자기적 특성을 저하시키고, 금형 등의 제작에 따른 비용이 상승되며 구조가 복잡하고 제조, 조립 등의 비용이 증가하여 경제성이 떨어진다는 문제점을 갖는다.
본 발명의 목적은, 회전자에 배치된 영구 자석의 결합 구조를 개선하여 영구 자석의 자기적 특성을 향상시켜 모터의 효율을 향상시킬 수 있는 개방된 자석 구조의 습식 모터를 갖는 조향 펌프를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 영구 자석을 결합하는 구조를 간단하게 하여 금형비 등의 절감하여 경제성을 향상시킬 수 있는 개방된 자석 구조의 습식 모터를 갖는 조향 펌프를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 구조를 단순하게 하여 제작, 조립 등의 공정을 단순하게 할 수 있는 개방된 자석 구조의 습식 모터를 갖는 조향 펌프를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은, 하우징과; 상시 하우징의 일측에 지지되어 유체를 가압하는 기어펌프 모듈과; 상기 하우징의 타측에 지지되어 상기 기어펌프 모듈에 구동력을 제공하는 모터 모듈;을 포함하며, 상기 모터 모듈은, 인가되는 전원에 의해 전류가 공급 가능하게 상기 하우징에 지지되는 고정자와, 상기 고정자에 의해 회전하는 모터 회전축과 자력을 발생시키는 영구 자석을 갖는 회전자를 구비하되, 상기 영구 자석의 외측이 상기 고정자를 향하여 노출된 노출부를 갖도록 상기 모터 구동축에 지지되는 것을 특징으로 하는 개방된 자석 구조의 습식 모터를 갖는 조향 펌프에 의해 달성된다.
또한, 상기 회전자는 유체의 흐름 내에 배치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 회전자는, 상기 모터 구동축에 결합되는 요크 홀더와, 상기 요크 홀더에 지지되는 요크와, 상기 요크의 외측에 배치되는 상기 영구 자석을 복수 구비하며, 상기 요크 홀더에는 상기 각 영구 자석이 상기 모터 구동축의 길이 방향을 따른 일 단부가 지지 가능하게 마련된 영구 자석 물림부가 형성된 것이 바람직하다.
또한, 상기 요크 홀더는 상기 영구 자석이 상기 요크 홀더의 원주 방향으로 각각 배치되는 경우 상기 각 영구 자석이 이격되도록 상기 요크 홀더의 원주방향을 구획하는 리브를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 요크와 결합된 상기 각 영구 자석이 원주 방향으로 이탈되지 않도록 상기 모터 회전축의 길이 방향을 따른 상기 영구 자석의 타 단부를 둘러싸는 스커트를 갖는 이탈 방지 캡부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 회전자에 배치된 영구 자석의 결합 구조를 개선하여 영구 자석의 자기적 특성을 향상시켜 모터의 효율을 향상시킬 수 있으며, 영구 자석을 결합하는 구조를 간단하게 하여 금형비 등의 절감하여 경제성을 향상시킬 수 있고, 구조를 단순하게 하여 제작, 조립 등의 공정을 단순하게 할 수 있는 개방된 자석 구조의 습식 모터를 갖는 조향 펌프를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 모터를 포함하는 일실시예에 따른 조향 펌프의 분해 사시도,
도 2는 도 1을 부분적으로 절단한 사시도,
도 3은 도 1의 회전자를 분해한 사시도,
도 4는 도 3의 단면도이다.
이하에서 본 발명인 개방된 자석 구조의 습식 모터를 갖는 조향 펌프의 일실시예를 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 모터를 포함하는 일실시예에 따른 조향 펌프의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1을 부분적으로 절단한 사시도이며, 도 3은 도 1의 회전자를 분해한 사시도이고, 도 4는 도 3의 단면도이다.
자동차용 조향 휠의 회전력을 보조하는 유압력을 발생시키는 본 발명에 따른 조향 펌프(100)는 펌프 형식 중에서도 기어 타입의 펌프이다. 조향 펌프(100)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 작동 유체를 수용하며 공간을 구획하는 격벽 부재(117)를 갖는 하우징(110)과, 상기 하우징(110)의 일측에 결합되어 하우징(110)의 일측을 밀폐하는 캡(190)과, 상기 하우징(110)의 타측에 결합되어 상기 하우징(110)의 타측을 밀폐하는 하우징 커버(180)와, 상기 하우징(110)과 상기 캡(190) 사이에 수용되어 상기 격벽 부재(117)에 결합되어 작동 유체를 가압하는 기어펌프 모듈(130)을 포함하며, 상기 기어펌프 모듈(130)로 흡입되는 작동 유체를 저장하여 흡입되는 유체의 맥동을 저감시키는 흡입유체 완충부(195a, 195b)와 상기 기어펌프 모듈(130)에서 토출되어 가압된 유체의 맥동을 저감 가능하게 상기 기어펌프 모듈(130)에 마련된 가압 완충부(132)를 포함한다.
그리고, 이하에서 필요에 따라 도 1 및 도 2의 상하 방향을 편의상 상하 방향으로 칭한다.
하우징(110)은 조향 펌프(100)의 외관을 거의 형성하며, 각종 구성을 지지 내지 수용하고 있도록 충분한 강성을 가지는 것이 바람직하고, 하우징(110)의 재질은 강재를 사용할 수도 있으나 중량을 가볍게 하기 위해 알루미늄계열의 합금을 포함한 재질을 포함하여 주조로 제작되는 것이 바람직하다.
하우징(110)은 내측에 공간을 상하로 구획하는 격벽 부재(117)를 가지고 있다. 격벽 부재(117)의 상측에는 기어펌프 모듈(130)을 수용할 수 있는 기어펌프 모듈 수용부(113)가 형성되어 있으며, 격벽 부재의 하측에는 모터 모듈(150)이 수용될 수 있는 모터 모듈 수용부(115)가 형성되어 있다.
또한, 격벽 부재(117)의 일측에는 조향 휠에 보조력을 제공하기 위해 가압된 작동 유체가 조향 펌프(100)에서 배출되는 토출구(119)가 형성되어 있으나, 토출구(119)는 하우징(110)의 필요한 곳에 형성될 수도 있다.
그리고, 격벽 부재(117)의 중앙 부분에는 모터 모듈(150)의 회전력을 기어펌프 모듈(130)로 전달할 수 있도록 관통 형성된 축공(117a)과, 작동 유체가 제2 흡입유체 완충부(195b)에서 기어펌프 모듈(130)로 연통되도록 관통 형성된 중앙 흡입 유로(117c)와, 흡입구(193)에서 유입되어 제1 흡입유체 완충부(195a)에서 제2 흡입유체 완충부(195b)로 유체의 흐름을 안내하도록 관통 형성된 상하 흡입 유로(117b)가 하나 이상 형성되어 있다.
모터 모듈(150)은 제2 흡입유체 완충부(195b)에 수용되어 작동 유체에 접촉되는 습식 모터를 포함한다.
그리고, 조향 펌프(100)는 모터 모듈(150)에 전원을 인가하고 모터 모듈(150)의 구동 제어, 엔진 제어 수단(미도시)과 각종 신호의 송수신, 센서로부터의 신호 송수신 등을 수행하는 구동회로 모듈(170)을 포함할 수 있다. 구동회로 모듈(170)은 각종 신호 등을 송수신하고 제어 가능하게 PCB 등을 포함하는 구동회로 부재(175)와, 구동회로 부재(175)를 지지하고 구동회로 부재(175)가 작동 유체로부터 격리되도록 하우징(110)에 결합되는 구동회로 모듈 지지부재(173)를 구비한다.
그리고, 참조번호 '177'은 구동회로 모듈(170) 또는 모터 모듈(150)과 연결되는 전선, 케이블 등이 출입할 수 있는 배선 출입구이다.
기어펌프 모듈(130)은, 기어펌프 하우징(110)과, 상기 기어펌프 하우징(110)을 밀폐하는 기어펌프 커버(133)와, 기어 펌프 하우징(110) 내부에 마련되고 흡입된 작동 유체를 맞물린 펌핑 기어(135a)로 가압하는 펌핑부(135)를 포함한다. 기어펌프 모듈(130)은 기어펌프 모듈(130)을 격벽 부재(117)와 결합하는 볼트를 포함하는 펌프모듈 고정부재(139a)와, 펌핑부(135)에서 가압되는 고압의 토출압력 어느 정도 이상 되면 저압부로 배출되는 릴리프 밸브(138)를 포함한다. 여기서, 릴리프 밸브(138)로부터 배출되는 가압 완충부(132)의 고압의 작동 유체는 저압의 유체가 저장되어 있는 제1 흡입유체 완충부(195a)로 배출되는 것이 바람직하다.
기어펌프 하우징(110)에는 저압의 작동 유체를 고압의 작동 유체로 가압하는 펌핑부(135)가 펌핑부 수용부(136)에 수용되어 있다.
펌핑부(135)는 저압의 작동 유체를 고압의 작동 유체로 가압하도록 상호 맞물린 펌핑 기어(135a)와, 한 쌍의 펌핑 기어(135a)를 양 단부에서 지지하는 기어 하우징(110)과, 펌핑 기어(135a)가 회전할 수 있도록 마련되어 모터 회전축(151)과 결합되는 다소 긴 기어펌프 회전축(137)과 다소 짧은 기어펌프 회전단축(137b)를 구비하고 있다.
가압 완충부(132)는 기어펌프 내부 하우징(131d)의 원주 방향의 일부를 따라 상하 길이 방향으로 형성한 공간이며, 가압 완충부(132)의 단면적은 펌핑부(135)로부터 토출되는 영역에서부터 작동 유체가 기어펌프 모듈(130)로부터 배출되는 방향의 흐름 방향을 따라 점점 작아지는 것을 특징으로 한다.
가압 완충부(132)의 형상의 일예로 미도시된 펌핑부(135)로부터 토출되는 영역에서의 단면은 'U'자이고 기어펌프 모듈(130)로부터 배출되는 방향의 흐름 방향을 따라 'U'자 단면 형상이 점점 작아져 하나의 원형에 근접되게 변하는 것을 특징으로 한다.
이에, 이렇게 좁은 유로인 완충부 흡입구(미도시)에서 급격하게 단면이 넓어지다가 다시 좁은 유로인 완충부 토출구(미도시)로 향하면서 유로의 단면적이 점점 적어지는 것으로 본 발명에 따른 가압 완충부(132)가 형성되어 가압되어 토출되는 작동 유체의 맥동을 가압 완충부(132)라는 공간을 통하여 효과적으로 감소시킬 수 있다.
흡입유체 완충부(195a, 195b)는, 상기 격벽 부재(117), 상기 캡(190) 및 상기 기어펌프 모듈(130) 사이의 공간으로 마련되는 제1 흡입유체 완충부(195a)와, 상기 격벽 부재(117), 상기 하우징 커버(180) 및 상기 모터 모듈(150) 사이의 공간으로 마련된 제2 흡입유체 완충부(195b)를 포함한다. 즉, 펌핑부(135)의 펌핑 기어(135a)에서 흡입 및 압축되는 작동 유체의 이동에 의해 작동 유체에서 발생하는 맥동을 작동 유체 자체에서 흡수할 수 있도록 가능하면 최대한의 공간을 형성할 수 있다.
캡(190)은 제1 흡입유체 완충부(195a)에 수용된 작동 유체가 누설되지 않도록 하우징(110)의 상측에 결합된다. 캡(190)의 일측에 작동 유체를 저장한 탱크(미도시) 등으로부터 유입되는 작동 유체를 조향 펌프(100)로 안내하는 흡입구(193)가 형성되어 있다. 물론, 흡입구(193)는 필요에 따라 하우징(110)에도 형성될 수 있다. 캡(190)은 무게를 줄이기 위하여 플라스틱 합성물의 재질로 성형되는 것이 바람직하다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 조향 펌프(100)의 유로에 따른 맥동의 감소 효과를 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 기어타입의 조향 펌프(100)는 펌핑 기어(135a)의 특징상 토출량이 반복적으로 증감하고 이러한 토출량의 증감은 조향 펌프(100)의 맥동으로 이어진다. 다른 한편, 토출측의 맥동은 흡입측의 맥동으로 이어진다. 이러한 흡입측 또는 토출측의 맥동을 방지하기 위하여 작동 유체가 흡입 또는 토출되는 유로 상에 넓은 공간을 가져 넓은 공간에 저장된 작동 유체가 이러한 맥동을 감소시키며 저장 공간의 전후에는 이러한 공간보다 좁은 유로를 형성하여 이러한 맥동이 다른 유로로 전달이 되는 것을 예방할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
즉, 작동 유체가 펌핑부(135)로 흡입되는 과정에서 좁은 흡입구(193)에서의 작동 유체는 넓은 저장 공간인 제1 흡입유체 완충부(195a)로 안내되고 격벽 부재(117)에 형성된 복수의 좁은 상하 흡입 유로(117b)에 의해 넓은 공간인 제2 흡입유체 완충부(195b)로 안내된다.
그리고, 제2 흡입유체 완충부(195b)의 저장된 유체는 격벽 부재(117)의 중앙 영역에 관통 형성된 중앙 흡입 유로(117c)를 통해 펌핑부(135)에서 가압되어 좁은 완충부 흡입구(미도시)를 통해 비교적 넓은 공간의 가압 완충부(132)로 안내되고 점점 단면적이 좁아져 좁은 완충부 토출구(119)를 통해 조향 펌프(100)의 토출구(119)로 안내되어 가압된 작동 유체로 작동을 하게 된다. 즉, 작동 유체의 유로의 체적을 크게 변화시켜 크게 변화된 작동 유체에서 토출 내지 흡입측의 맥동을 방지할 수 있다.
이에, 펌핑부(135)에 흡입 또는 토출되는 작동 유체의 맥동을 흡입부재 완충부(195a, 195b) 및 가압 완충부(132)를 통하여 효과적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 흡입부재 완충부(195a, 195b)는 펌프 하우징, 캡(190) 및 하우징 커버(180)에 의하여 형성되는 공간을 최대한 활용할 수 있으며, 펌프 하우징(110)에 가압 완충부(132)를 형성시킴으로 인해 조향 펌프(100)를 보다 컴팩트하게 형성할 수 있다는 장점을 갖는다.
모터 모듈(150)은 하우징(110)의 모터모듈 수용부(115)에 결합 또는 지지된다. 모터 모듈(150)은 외부에서 인가되는 전원에 의해 전류가 공급 가능하게 마련되어 하우징(110)에 지지되는 고정자(153)와, 고정자(153)에 대응하여 회전 가능하게 마련되어 하우징(110)의 중앙 영역인 격벽 부재(117)에 결합되고 영구 자석(161)과 모터 회전축(151)을 구비한 회전자(155)를 구비한다. 영구 자석(161)의 외측이 고정자(153)를 향하여 노출된 노출부(161a)를 포함한다.
고정자(153)는 일반적인 모터 모듈(150)과 동일하므로 이하에서 구체적으로 설명을 생략한다.
회전자(155)는 모터 회전축(151)에 결합되는 요크 홀더(157)와, 일측이 요크 홀더(157)에 결합되고 타측이 이탈방지 캡부재(163)에 각각 결합되는 요크(159)와 영구 자석(161)을 구비한다.
요크 홀더(157)는 모터 회전축(151)에 결합되며, 상측에 요크(159)가 결합될 수 있도록 함몰 형성된 요크 결합부(157c)와, 영구 자석(161)이 맞물려 결합될 수 있는 영구자석 물림부(157a)가 각각 형성되어 있다. 이러한 요크 결합부(157c)와 영구자석 물림부(157a)는 요크(159) 및 영구 자석(161)의 형상에 대응하여 다양한 형상으로 구비될 수 있다. 그리고, 필요에 따라 요크 결합부(157c)와 영구자석 물림부(157a)에 결합되는 경우 결합력을 향상시킬 수 있는 접착제 등을 사용할 수도 있다.
한편, 요크 홀더(157)에는 원주 방향으로 결합되는 복수의 영구 자석(161)이 원주 방향으로 이격되어 구획되도록 영구 자석(161) 사이에 형성된 리브(157b)가 구비되는 것이 바람직하다. 이러한 리브(157b)는 경우에 따라 회전자(155)의 회전에 따라 회전자(155)와 고정자(153) 사이의 틈새에서 유체의 유동을 발생시킬 수 있도록 모터 회전축(151)과 경사진 경사부를 형성할 수도 있다. 이에, 고정자(153)와 회전자(155) 사이에 유체의 흐름을 유도하여 모터 모듈(150)에서 발생되는 열을 효과적으로 방출하는 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 요크 홀더(157)에 요크(159)와 영구 자석(161)이 결합된 후에 요크(159) 및 영구 자석(161)의 상측을 고정시키기 위한 이탈방지 캡부재(163)가 구비된다. 이 경우 이탈방지 캡부재(163)는 영구 자석(161)의 상측 단부 또는 필요에 따라 요크(159)의 상 단부를 원주 방향으로 둘러쌀 수 있도록 상측 판면으로부터 하방으로 절곡된 스커트(163a)를 구비하고 있다. 이에, 영구 자석(161)의 내측은 요크(159)와 접착제 등에 의해 결합되고 하측 단부 외측은 영구자석 물림부(157a)에 지지(도 3 및 도 4의 'K3'부분 참조)되며 상측 단부 외측은 스커트(163a)에 의해 지지(도 3 및 도 4의 'K1'부분 참조)되고 영구 자석(161)의 외측 중앙영역은 회전자(155)를 향하여 노출되는 노출부(161a)를 형성(도 3 및 도 4의 'K2' 부분 참조)할 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 모터 모듈(150)의 제작 과정을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 모터 회전축(151)에 요크 홀더(157)를 결합한다. 이 요크 홀더(157)는 전술한 영구자석 물림부(157a), 리브(157b)와 요크 결합부(157c)가 각각 형성되어 있다.
다음, 요크 홀더(157)의 함몰된 요크 결합부(157c)의 상측에 요크(159)를 결합한다.
요크(159)를 결합한 다음 요크(159)와 접촉되는 영역에 요크(159)와 결합되도록 접착제 등을 도포한 뒤에 복수의 영구 자석(161)을 영구자석 물림부(157a)에 결합한다. 복수의 영구 자석(161)은 리브(157b)에 의해 원주 방향으로 상호 이격 가능하게 배치될 수 있다.
그런 다음, 영구 자석(161)과 요크(159)의 상측에 이탈방지 캡부재(163)를 결합하여 스커트(163a)에 의해 둘러싸이는 영구 자석(161)의 단부에 의해 영구 자석(161)이 원주 방향 내지 상측으로 이탈되지 않도록 요크 홀더(157)에 견고하게 지지될 수 있다.
이에, 영구 자석(161)은 양 단부는 각각 영구자석 물림부(157a)와 스커트(163a)에 의하여 반경 방향 또는 길이 방향으로 이탈되지 않음과 동시에 영구 자석의 중앙 영역은 원주 방향으로 외측에 노출되는 노출부(161a)를 각각 형성할 수 있다.
여기서, 종래기술과 본원 발명에 따라 비교한 데이터는 다음과 같다.
먼저 다음의 [표 1]은 종래기술에 의해 회전자의 영구자석을 완전하게 둘러싼 경우의 실험 데이터와 본 발명과 같이 회전자의 영구자석을 노출시킨 경우의 실험 데이터를 나타낸다.

 Torque Speed 출력 입력 전류 전압 효율
N-m rpm kW W A V %
종래기술 0.600 2235 0.140 220.5 17.60 12.31 63.7
1.200 1098 0.138 384.4 34.54 11.13 35.9
본 발명 0.600 3193 0.202 270.14 20.16 13.40 74.7
1.200 2816 0.352 462.21 34.91 13.24 76.2
비고
[표 1]에서 알 수 있는 바와 같이 일정한 토크인 0.600 N-m이 발생되는 경우를 비교하며, 종래기술에서는 효율이 63.7%이나, 본원발명에서는 효율이 74.2%로 약 16% 효율이 증가함을 알 수 있다. 또한, 토크가 1.2 N-m인 경우를 비교하면, 종래기술에서는 효율이 35.9%이나, 본원발명에서는 효율이 74.7%로 종래기술에 비하여 월등하게 증가함을 알 수 있다.
이에, 종래기술과 달리 영구 자석(161)의 노출부(161a)가 최대한 제공될 수 있어 영구 자석(161) 등에 의해 발생되는 자력이 방해받지 않으므로 자기적 특성을 향상시킬 수 있어 모터의 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 영구 자석을 완전히 둘러싸는 구조가 아니므로 영구 자석을 지지하는 구조를 보다 간단하고 편리하게 할 수 있어 금형비 등의 비용이 저감될 수 있다. 다른 한편, 간단한 구조를 가져 부품의 소요량을 감소시킬 수 있으며 조립, 제작 등을 간편하게 하여 경제성을 향상시킬 수 있다.
여기서, 본 발명의 여러 실시예를 도시하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.
100 : 기어 타입 조향 펌프 장치 110 : 하우징
113 : 기어펌프 모듈 수용부 115 : 모터 모듈 수용부
117 : 격벽 부재 117a :축공
117b : 상하 흡입 유로 117c : 중앙 흡입 유로
119 : 토출구
130 : 기어펌프 모듈 131 : 기어펌프 하우징
131a : 내벽 131b : 외벽
131c : 경사부 131d : 기어펌프 내부 하우징
132 : 가압 완충부 133 : 기어펌프 커버
135 : 펌핑부 135a : 펌핑 기어
135b : 기어 하우징 137 : 기어펌프 회전축
137b : 기어펌프 회전단축 139 : 릴리프 밸브
139a : 펌프모듈 고정부재
150 : 모터 모듈 151 : 모터 회전축
153 : 고정자 155 : 회전자
157 : 요크 홀더 157a : 영구자석 물림부
157b : 리브 159 : 요크
161 : 영구 자석 161a : 노출부
163 : 이탈방지 캡부재 163a : 스커트
170 : 구동회로 모듈 173 : 구동회로 모듈 지지부재
175 : 구동회로 부재 177 : 배선 출입부
180 : 하우징 커버 190 : 캡
193 : 흡입구 195a : 제1 흡입유체 완충부
195b : 제2 흡입유체 완충부

Claims (5)

  1. 하우징과;
    상시 하우징의 일측에 지지되어 유체를 가압하는 기어펌프 모듈과;
    상기 하우징의 타측에 지지되어 상기 기어펌프 모듈에 구동력을 제공하는 모터 모듈;을 포함하며,
    상기 모터 모듈은, 인가되는 전원에 의해 전류가 공급 가능하게 상기 하우징에 지지되는 고정자와, 상기 고정자에 의해 회전하는 모터 회전축과 자력을 발생시키는 영구 자석을 갖는 회전자를 구비하되,
    상기 영구 자석의 외측이 상기 고정자를 향하여 노출된 노출부를 갖도록 상기 모터 구동축에 지지되는 것을 특징으로 하는 개방된 자석 구조의 습식 모터를 갖는 조향 펌프.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전자는 유체의 흐름 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 개방된 자석 구조의 습식 모터를 갖는 조향 펌프.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 회전자는, 상기 모터 구동축에 결합되는 요크 홀더와, 상기 요크 홀더에 지지되는 요크와, 상기 요크의 외측에 배치되는 상기 영구 자석을 복수 구비하며,
    상기 요크 홀더에는 상기 각 영구 자석이 상기 모터 구동축의 길이 방향을 따른 일 단부가 지지 가능하게 마련된 영구 자석 물림부가 형성된 것을 특징으로 하는 개방된 자석 구조의 습식 모터를 갖는 조향 펌프.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 요크 홀더는 상기 영구 자석이 상기 요크 홀더의 원주 방향으로 각각 배치되는 경우 상기 각 영구 자석이 이격되도록 상기 요크 홀더의 원주방향을 구획하는 리브를 포함하는 것을 특징으로 하는 개방된 자석 구조의 습식 모터를 갖는 조향 펌프.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 요크와 결합된 상기 각 영구 자석이 원주 방향으로 이탈되지 않도록 상기 모터 회전축의 길이 방향을 따른 상기 영구 자석의 타 단부를 둘러싸는 스커트를 갖는 이탈 방지 캡부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개방된 자석 구조의 습식 모터를 갖는 조향 펌프.

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