KR20140098924A - IPM(Interior Permanent Magnet) Motor able to eliminate the Hall-sensor Noise and Hydraulic Power Steering Pump having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 홀센서 노이즈 제거 가능한 내부 영구자석 모터와 이를 갖는 조향 펌프에 관한 것으로, 보다 구체적으로 자석 위치를 감지시 노이즈 제거 방식을 개선한 홀센서 노이즈 제거 가능한 내부 영구자석 모터와 이를 갖는 조향 펌프에 관한 것이다.The present invention relates to an internal permanent magnet motor capable of removing hole sensor noise and a steering pump having the same. More specifically, the present invention relates to an internal permanent magnet motor capable of removing noise from a hall sensor noise, .
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.Automobiles are a modern means of transportation that combines many components. Such an automobile usually rotates the steering wheel to adjust the traveling direction of the automobile. Thus, the wheel connected to the steering wheel is rotated, and the driver runs while adjusting the traveling direction of the automobile. Among the various parts of the vehicle, the steering device functions to adjust the driver to proceed as the driver intends.
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. Among such steering apparatuses, there is a hydraulic power steering apparatus provided with a pump for supplying hydraulic pressure for assisting a rotational force of a steering wheel provided by a driver so that the driver can more easily rotate the steering wheel.
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. This hydraulic power steering apparatus (hereinafter referred to as a " steering apparatus ") is a system in which a hydraulic power supplied from a steering pump provided in the middle of a steering linkage connected to a steering wheel is energized by a power steering gear, (Front wheel or rear wheel) to increase the steering force, allowing the driver to make light and quick steering with little force. That is, the steering apparatus can reduce the steering force of the steering wheel by the driver and prevent the impact from being transmitted from the road surface to the steering wheel through the front wheel.
이러한 조향장치는, 조향력을 발생시켜 조향력을 전달하거나 조향력 방향을 변경하는 입력전달기구와, 조향 보조력을 발생시키거나 조향 보조력을 경감시키는 배력기구를 포함하고 배력기구에는 조향 펌프, 컨트롤 밸브 등이 포함된다.The steering apparatus includes an input transmitting mechanism for generating a steering force to transmit a steering force or changing a steering force direction and a steering mechanism for generating a steering assist force or reducing a steering assist force, and the steering mechanism includes a steering pump, a control valve .
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.On the other hand, the steering pump is generally divided into two types depending on how it is driven. One is to receive power from the engine and the other is a separate electric motor that drives the steering pump without receiving power from the engine. In recent years, there has been a preference for an electrically driven steering pump capable of operating a steering pump only when it is necessary to seek a more efficient and environmentally friendly automobile.
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.The steering pump system including such an electrically driven steering pump has a somewhat different structure from the conventional engine driven steering pump. The steering pump system includes an electric motor for providing power, a pump assembly for compressing the fluid by rotation of the electric motor, a housing for supporting and guiding the electric motor and the pump assembly, and an angle-steering pump And a control unit for controlling the electric motor based on the pressure and the like.
최근에는 차량의 연비 개선과 친환경적인 추세에 비추어 전기 모터 구동에 의한 조향 펌프가 점점 더 많이 개발되고 있는 추세이다. 그리고, 이러한 특히 BLDC 모터에서 회전체인 자석의 위치를 알려주는 홀 센서가 장착되어 있다. 이 홀 센서를 통해 모터자석의 위치를 판단할 수 있고, 모터의 회전속도 및 회전각 등을 알 수 있다. In recent years, in view of the improvement of fuel efficiency and environmental friendliness of the vehicle, steering pumps driven by electric motors are being developed more and more. In particular, a hall sensor for indicating the position of a magnet as a rotating body is mounted on the BLDC motor. Through the Hall sensor, the position of the motor magnet can be determined, and the rotational speed and rotation angle of the motor can be known.
여기서, 모터는 회전하는 자석이 내부에 매립되는 형식인 IPM (Interior Permanent Magnet) 모터와 자석이 표면에 접착되는 SMP(Surface Permanent Magnet) 모터로 구분된다. 그리고, 내부 IPM 모터는 내부에 영구자석이 매립되는 특성상 릴럭턴스 토크(reluctance torque)에 의한 노이즈 성분으로 인하여 홀센서가 자석 특성을 제대로 감지할 수 없으므로 일반적으로 홀센서를 외장하고 있다.Here, the motor is divided into an interior permanent magnet (IPM) motor, which is a type in which a rotating magnet is embedded, and an SMP (Surface Permanent Magnet) motor, in which a magnet is bonded to the surface. Since the internal IPM motor can not properly detect the magnetic characteristics due to the noise component due to the reluctance torque due to the permanent magnet embedded in the inside of the motor, the Hall sensor is usually enclosed.
이러한 특성을 갖는 IPM 모터(10)의 일예가 도 6에 도시되어 있다. IPM 모터(10)는 자석(미도시)이 내장된 회전자(12)와, 고정자(11)와, 회전자(12)의 중심에 결합된 회전축(14)을 구비하고, 회전자(12)와 이격된 위치의 회전축(14)에 구비된 감지용 마그네트(16)와, 감지용 마그네트(16)의 회전을 감지하는 홀센서(17)와, 홀센서(17)와 전기적으로 연결된 기판(18)을 구비한다. 홀센서(17)에서 감지된 신호가 구동 IC에 전달되어 IPM 모터(10)를 구동시킨다. 그러나, 이러한 종래기술은 홀센서(17)가 회전자(12) 및 고정자(11)로부터 이격되어 설치되며 별도의 기판(18)과 감지용 마그네트(16)가 필요하여 부품수가 많아지고 재료비, 조립비 등의 상승으로 경제성을 저하시키며 감지용 마그네트(16)를 감지하므로 오차가 발생한다는 문제점을 갖는다.An example of the
따라서, 홀센서가 자석을 감지하는 오차를 예방할 수 있고 부품 수를 줄이고 제조를 용이하게 할 수 있는 조향펌프용 IPM 모터를 제공할 수 있는 것이 바람직하다.Therefore, it is desirable to be able to provide an IPM motor for a steering pump that can prevent an error in sensing a magnet by a Hall sensor, reduce the number of parts, and facilitate manufacture.
본 발명의 목적은, 자석을 감지하는 오차를 예방할 수 있는 홀센서 노이즈 제거 가능한 내부 영구자석 모터와 이를 갖는 조향 펌프를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an internal permanent magnet motor capable of eliminating hole sensor noise that can prevent an error in sensing a magnet and a steering pump having the same.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 구조가 간단하고 부품 수를 절감할 수 있는 홀센서 노이즈 제거 가능한 내부 영구자석 모터와 이를 갖는 조향 펌프를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an internal permanent magnet motor capable of eliminating hole sensor noise, which is simple in structure and can reduce the number of parts, and a steering pump having the same.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 경제성을 향상시킬 수 있는 홀센서 노이즈 제거 가능한 내부 영구자석 모터와 이를 갖는 조향 펌프를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide an internal permanent magnet motor capable of removing hall sensor noise that can improve economical efficiency and a steering pump having the same.
본 발명의 목적은, 외관을 형성하는 하우징과, 상기 하우징의 일측에 지지되어 유체를 가압하는 기어펌프 모듈과, 상기 하우징의 타측에 지지되어 상기 기어펌프 모듈에 구동력을 제공하는 모터 모듈을 포함하는 조향펌프에 사용되는 내부 영구자석 모터에 있어서, 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 자석은 매입되며 상기 고정자에 대응하는 길이보다 더 돌출된 것을 특징으로 하는 홀센서 노이즈 제거 가능한 내부 영구자석 모터에 의하여 달성된다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a gear pump module that includes a housing that forms an outer appearance, a gear pump module that is supported on one side of the housing and pressurizes fluid, and a motor module that is supported on the other side of the housing to provide driving force to the gear pump module An internal permanent magnet motor used for a steering pump, the motor module comprising: a stator supported by the housing so as to be supplied with current by an applied power source; a motor rotating shaft rotated by the stator; and a permanent magnet Wherein the permanent magnet is embedded and protrudes more than a length corresponding to the stator. The present invention provides an inner permanent magnet motor capable of removing hall sensor noise.
또한, 상기 고정자의 일측에 상기 돌출된 영구 자석의 위치를 감지하는 홀센서가 결합된 것이 바람직하다.Further, it is preferable that a hall sensor for detecting the position of the protruding permanent magnet is coupled to one side of the stator.
다른 한편, 본 발명의 목적은, 외관을 형성하는 하우징과; 상기 하우징의 일측에 지지되어 유체를 가압하는 기어펌프 모듈과: 상기 하우징의 타측에 지지되어 상기 기어펌프 모듈에 구동력을 제공하는 모터 모듈;을 포함하고, 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 자석은 매입되며 상기 고정자에 대응하는 길이보다 더 돌출된 것을 특징으로 하는 홀센서 노이즈 제거 가능한 내부 영구자석 모터를 갖는 조향펌프에 의하여 달성된다.On the other hand, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus comprising: a housing forming an appearance; And a motor module supported on the other side of the housing to provide a driving force to the gear pump module, wherein the motor module comprises: And a rotor having a motor rotation shaft rotated by the stator and a permanent magnet generating a magnetic force, wherein the permanent magnet is embedded and protrudes more than a length corresponding to the stator Wherein the Hall sensor noise cancelable internal permanent magnet motor is characterized in that the Hall sensor is removable.
또한, 상기 고정자의 일측에 상기 돌출된 영구 자석의 위치를 감지하는 홀센서가 결합된 것이 바람직하다.Further, it is preferable that a hall sensor for detecting the position of the protruding permanent magnet is coupled to one side of the stator.
본 발명에 따르면, 자석을 감지하는 오차를 예방할 수 있으며, 구조가 간단하고 부품 수를 절감할 수 있는 홀센서 노이즈 제거 가능한 내부 영구자석 모터와 이를 갖는 조향 펌프를 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide an internal permanent magnet motor capable of preventing an error in sensing a magnet and capable of reducing a Hall sensor noise, which is simple in structure and can reduce the number of parts, and a steering pump having the internal permanent magnet motor.
또한, 경제성, 신뢰성과 효율성을 향상될 수 있는 홀센서 노이즈 제거 가능한 내부 영구자석 모터와 이를 갖는 조향 펌프를 제공할 수 있다.Further, it is possible to provide an internal permanent magnet motor capable of removing Hall sensor noise, which can improve economy, reliability and efficiency, and a steering pump having the same.
도 1은 본 발명의 모터를 포함하는 일실시예에 따른 조향 펌프의 분해 사시도,
도 2는 도 1을 부분적으로 절단한 사시도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 내부 영구자석(IPM) 모터의 단면도,
도 4는 도 3의 회전자만을 도시한 측면도 및 단면도,
도 5(a)는 종래기술에 따른 홀센서의 감지신호 파형,
도 5(b)는 본 발명에 따른 홀센서의 감지신호 파형,
도 6은 종래기술에 따른 내부 영구자석(IPM) 모터의 단면도이다.1 is an exploded perspective view of a steering pump according to an embodiment including a motor of the present invention,
Fig. 2 is a partially cutaway perspective view of Fig. 1,
3 is a cross-sectional view of an inner permanent magnet (IPM) motor according to an embodiment of the invention,
Fig. 4 is a side view and a cross-sectional view showing only the rotor of Fig. 3,
FIG. 5 (a) is a waveform diagram of a sense signal of the Hall sensor according to the related art,
FIG. 5 (b) is a graph showing a detection signal waveform of the Hall sensor according to the present invention,
6 is a cross-sectional view of an internal permanent magnet (IPM) motor according to the prior art.
이하에서 본 발명인 홀센서 노이즈 제거 가능한 내부 영구자석 모터와 이를 갖는 조향 펌프의 일실시예를 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the Hall sensor noise cancelable internal permanent magnet motor and the steering pump having the same will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG.
도 1은 본 발명의 모터를 포함하는 일실시예에 따른 조향 펌프의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1을 부분적으로 절단한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 내부 영구자석(IPM) 모터의 단면도이고, 도 4는 도 3의 회전자만을 도시한 측면도 및 단면도이며, 도 5(a)는 종래기술에 따른 홀센서의 감지신호 파형이고, 도 5(b)는 본 발명에 따른 홀센서의 감지신호 파형이다.FIG. 1 is an exploded perspective view of a steering pump according to an embodiment including a motor of the present invention, FIG. 2 is a partially cutaway perspective view of FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view of an inner permanent magnet according to an embodiment of the present invention 4 is a side view and a cross-sectional view showing only the rotor of Fig. 3, Fig. 5 (a) is a sense signal waveform of the Hall sensor according to the related art, and Fig. 5 (b) Which is the sensing signal waveform of the Hall sensor.
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, 조향펌프(100)는 기어펌프 모듈(130)에 구동력을 제공하는 모터 모듈(150)을 포함한다.The
그리고, 이하에서 필요에 따라 도 1 및 도 2의 상하 방향을 편의상 상하 방향으로 칭한다. Hereinafter, the vertical direction in Figs. 1 and 2 will be referred to as a vertical direction for convenience, if necessary.
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.The
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.The
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.The
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.A
모터 모듈(150)은 제2 흡입유체 완충부(195b)에 수용되어 작동 유체에 접촉되는 습식 모터뿐만 아니라 다양한 형태를 포함할 수 있다.The
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.The
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.The
기어펌프 하우징(110)에는 저압의 작동 유체를 고압의 작동 유체로 가압하는 펌핑부(135)가 펌핑부 수용부(136)에 수용되어 있다.In the
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 회전축(151)과 결합되는 다소 긴 기어펌프 회전축(137)과 다소 짧은 기어펌프 회전단축(137b)를 구비하고 있다. The
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.The pressure buffering
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.The cross section in the region discharged from the pumping
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.As a result, the cross-sectional area of the flow path gradually decreases from the cushioning air inlet (not shown), which is a narrow flow path, to the cushioning air outlet (not shown) 132 can be formed and the pulsation of the pressurized and discharged working fluid can be effectively reduced through the space called the
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.The suction
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.The
그리고, 전술한 기어펌프 모듈(130)은 일실시예로 설명되었으며 다양한 형태로 변형될 수 있음은 물론이다.In addition, the
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 조향 펌프(100)의 유로에 따른 맥동의 감소 효과를 개략적으로 설명하면 다음과 같다.The effect of reducing the pulsation according to the flow path of the
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.First, in the gear
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.That is, in the process of sucking the working fluid into the
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. The stored fluid in the second suction
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.Thus, the pulsation of the working fluid sucked or discharged into the
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(157)과 회전축(151)을 구비한 회전자(155)를 구비한다. 영구 자석(157)의 외측이 고정자(153)에 대응한 길이보다 더 외측으로 노출된 노출부(157a)를 포함한다.The
고정자(153)는 일반적인 모터 모듈(150)과 동일하므로 이하에서 구체적으로 설명을 생략한다.Since the
회전자(155)는 회전축(151)에 결합되는 요크(158a)와, 요크(158a)에 영구 자석(157)이 내장 가능하게 형성된 슬롯(158b)을 구비한다.The
즉, 영구 자석(157)이 슬롯(158b)에 내장되면 영구 자석(157)의 적어도 하나의 단부는 도 4에 도시된 바와 같이 회전축(151)의 축방향을 따라 고정자(153)의 길이보다 더 돌출된 노출부(157a, 도 4의 우측 도면 ‘X’ 참조)를 구비한다. 즉, 영구 자석(157)의 노출부(157a)는 도 4에서 고정자(153)의 길이(도 4의 ‘Y’ 참조)보다 길이 ‘X’만큼 더 돌출된 영역이다.That is, when the
노출부(157a)는 도 4에 도시된 바와 같이 좌측에만 노출될 수도 있고 미도시하였지만 우측에만 노출될 수도 있으며 필요에 따라 좌우측 양측으로도 노출될 수도 있다.The exposed
그리고, 본 발명에 따른 모터 모듈(150)은 BLDC 모터로 이 경우 홀센서(159)의 출력에 따라 각각의 터미널에 전류를 흘려주어야 하므로 반드시 구동용 드라이버를 구비한 기판(미도시)이 필요하다. 이러한 기판은 도 6과 같이 종래에는 회전자(155) 및 고정자(153)와 이격되어 구비되었으나 본 발명에 따르면 이격된 별도의 기판이 필요없게 된다.The
그리고, 홀센서(159)는 고정자(153) 또는 근접된 고정부재(미도시)에 고정되어 돌출된 영구 자석(157)의 돌출부(157a)의 회전을 감지하여 회전자(155)에 내장된 영구 자석(157)의 위치와 동일한 위치에서 영구 자석(157)의 각도 내지 위상을 감지할 수 있어 영구 자석(157)을 감지하는 오차를 예방 내지 없앨 수 있다. 따라서 홀센서(159)에서 감지하는 오차없는 영구 자석(157)의 위치 등에 기초하여 고정자(153)에서 인가되는 전류량을 조절할 수 있어 모터 모듈(150)의 회전수 내지 회전속도, 회전방향 등을 정확하게 제어할 수 있는 모터의 효율성을 증대시킴과 동시에 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 이러한 모터 모듈(150)의 효율성 등의 향상은 조향펌프(100)의 효율 향상과 직결되고 모터 모듈(150)의 속도 제어가 정확하게 이루어져 조향펌프(100)의 소음도 감소시킬 수 있는 부수적인 효과도 기대힐 수 있다.The
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 모터 모듈(150)의 제작 과정은 일반적인 제작 과정과 동일하고 단지 영구자석이 회전자()의 슬롯()에 매입되지 않고 고정자에 비하여 돌출된 것만 상이하므로 이하에서 구체적인 설명을 생략한다.The manufacturing process of the
본 발명에 따른 모터 모듈(150)과 종래기술의 모터에서 홀센서(159)가 감지한 파형을 비교하여 나타낸 것이 도 5(b) 및 도 5(a)이다. 도 5(a)의 종래기술에 따른 홀센서에서 감지한 파형은 N극, S극이 변하는 긴 파형 사이에 짧은 파형의 N극, S극 노이즈 내지 간섭이 발생하고 있으나, 본 발명에 따른 모터 모듈(150)의 홀센서(159)에서 감지한 파형은 N극 긴 파형과 S극 긴 파형만이 감지되어 회전자()의 영구자석의 위치 내지각도를 별도의 노이즈 없이 감지할 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면, 영구 자석(157) 위치 등을 노이즈가 없이 홀센서(159)에서 감지할 수 있고 감지된 신호를 제어부()에 보낼 수 있어 본 발명에 따른 모터 모듈(150)의 작동은 보다 효율적이면서도 안정적으로 이루어질 수 있다.5 (b) and 5 (a) show waveforms sensed by the
이에, 본 발명에 따르면 홀센서에서 오차 없이 회전자에 매입된 영구자석을 감지할 수 있으며, 부품 수를 줄일 수 있어 보다 재료비 및 제조경비를 줄일 수 있어 경제성을 향상시킬 수 있고, 보다 안정적인 작동으로 인해 효율성, 신뢰성 등을 향상시킬 수 있다는 장점을 갖는다.Therefore, according to the present invention, the permanent magnet embedded in the rotor can be detected without any error in the Hall sensor, the number of parts can be reduced, the material cost and manufacturing cost can be reduced, Thereby improving efficiency, reliability, and the like.
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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope and spirit of the invention. will be. The scope of the invention will be determined by the appended claims and their equivalents.
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 : 회전축
153 : 고정자 155 : 회전자
157 : 영구자석 158a : 요크
158b : 슬롯 159 : 홀센서
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 완충부100: gear type steering pump device 110: housing
113: Gear pump module accommodating part 115: Motor module accommodating part
117:
117b: upper and lower
119: Outlet
130: Gear pump module 131: Gear pump housing
131a: inner wall 131b: outer wall
131c: inclined portion 131d: housing of the gear pump
132: pressure buffering part 133: gear pump cover
135: pumping
135b: gear housing 137: gear pump rotating shaft
137b: Rotation speed of gear pump 139: Relief valve
139a: pump module fixing member
150: motor module 151:
153: stator 155: rotor
157:
158b: Slot 159: Hall sensor
170: driving circuit module 173: driving circuit module supporting member
175: Driver circuit member 177:
180: housing cover 190: cap
193:
195b: second suction fluid buffer
Claims (4)
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 자석은 매입되며 상기 고정자에 대응하는 길이보다 더 돌출된 것을 특징으로 하는 홀센서 노이즈 제거 가능한 내부 영구자석 모터.A gear pump module supported on one side of the housing to pressurize the fluid and a motor module supported on the other side of the housing to provide a driving force to the gear pump module, In the permanent magnet motor,
The motor module includes a stator supported by the housing to allow current to be supplied by an applied power source, a rotor having a motor rotation shaft rotated by the stator and a permanent magnet generating a magnetic force,
Wherein the permanent magnet is embedded and protrudes more than a length corresponding to the stator.
상기 고정자의 일측에 상기 돌출된 영구 자석의 위치를 감지하는 홀센서가 결합된 것을 특징으로 하는 홀센서 노이즈 제거 가능한 내부 영구자석 모터.The method according to claim 1,
And a hall sensor for detecting the position of the protruded permanent magnet is coupled to one side of the stator.
상기 하우징의 일측에 지지되어 유체를 가압하는 기어펌프 모듈과:
상기 하우징의 타측에 지지되어 상기 기어펌프 모듈에 구동력을 제공하는 모터 모듈;을 포함하고,
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 자석은 매입되며 상기 고정자에 대응하는 길이보다 더 돌출된 것을 특징으로 하는 홀센서 노이즈 제거 가능한 내부 영구자석 모터를 갖는 조향펌프.A housing forming an appearance;
A gear pump module supported on one side of the housing to pressurize the fluid;
And a motor module supported on the other side of the housing to provide driving force to the gear pump module,
The motor module includes a stator supported by the housing to allow current to be supplied by an applied power source, a rotor having a motor rotation shaft rotated by the stator and a permanent magnet generating a magnetic force,
Wherein the permanent magnet is embedded and protrudes more than a length corresponding to the stator.
상기 고정자의 일측에 상기 돌출된 영구 자석의 위치를 감지하는 홀센서가 결합된 것을 특징으로 하는 홀센서 노이즈 제거 가능한 내부 영구자석 모터를 갖는 조향펌프.The method of claim 3,
And a hall sensor for detecting the position of the protruding permanent magnet is coupled to one side of the stator.
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KR1020130011099A KR20140098924A (en) | 2013-01-31 | 2013-01-31 | IPM(Interior Permanent Magnet) Motor able to eliminate the Hall-sensor Noise and Hydraulic Power Steering Pump having the same |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9825563B2 (en) | 2014-09-19 | 2017-11-21 | Flow Control LLC | Method and means for detecting motor rotation |
-
2013
- 2013-01-31 KR KR1020130011099A patent/KR20140098924A/en not_active Application Discontinuation
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