KR20180082112A

KR20180082112A - Power module and transmission

Info

Publication number: KR20180082112A
Application number: KR1020170003393A
Authority: KR
Inventors: 이영욱
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2017-01-10
Filing date: 2017-01-10
Publication date: 2018-07-18

Abstract

Disclosed are a power module and a transmission. The power module comprises: a solenoid; and a position detecting sensor for detecting a position of a shaft included in the solenoid by movement along the central shaft direction. The solenoid includes a sensor magnet. In the sensor magnet, the N pole is arranged in a part or all of a range of 180 degrees around a central shaft, and the S pole is arranged in the rest of a part or all of the range of 180 degrees. Therefore, the sensor magnet is coupled with the shaft to detect the position of the shaft to form a magnetic field. Thus, the present invention can detect the position of an object with a low error without affecting disturbance.

Description

POWER MODULE AND TRANSMISSION < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 파워 모듈 및 변속기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파워 모듈 내측에 배치되는 솔레노이드의 자속 변화를 이용하여 오브젝트의 상하 이동을 감지하는 솔레노이드 위치 감지 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power module and a transmission, and more particularly, to a solenoid position sensing structure for sensing a vertical movement of an object using a magnetic flux change of a solenoid disposed inside the power module.

듀얼클러치 변속기는 종래의 수동변속기 차량에 탑재되는 단판 클러치 변속기와는 달리 2조의 클러치를 구비하여, 하나의 클러치에는 홀수단 기어를 구현하고, 나머지 다른 하나의 클러치에는 짝수단 기어를 구현할 수 있도록 하는 시스템으로써, 조작이 쉽고 특히 변속시간이 빠른 장점으로 인해 높은 연비를 발휘할 수 있는 등 널리 사용되고 있다.Unlike a single-plate clutch transmission mounted on a conventional manual transmission vehicle, the dual clutch transmission includes two clutches, one for the clutch and the other for the other clutch. As a system, it is widely used such that it is easy to operate and particularly high mileage can be exhibited due to the advantage of high shift time.

듀얼클러치 변속기는, 2조의 클러치로 이루어진 듀얼클러치와, 듀얼클러치로부터 동력을 전달받아 각 변속단을 설정하는 변속레버와, 듀얼클러치의 클러치들을 각각 제어하는 클러치 액츄에이터(Clutch Actuator)와, 변속레버에 셀렉팅 및 쉬프팅 동작을 가해 변속을 실시하는 기어 액츄에이터(Gear Actuator)와, 차속 등 차량의 각종 정보와 변속 명령을 전달받아 클러치 액츄에이터 및 변속 액츄에이터를 전자적으로 제어하는 전자 제어유닛(Transmission Control Unit)으로 구성된다. The dual clutch transmission includes a dual clutch having two sets of clutches, a shift lever that receives power from the dual clutch and sets each of the speed change stages, a clutch actuator that controls the clutches of the dual clutches, An electronic control unit (electronic control unit) for electronically controlling the clutch actuator and the shift actuator by receiving various kinds of information of the vehicle such as the vehicle speed and the shift command, such as a vehicle speed, a gear actuator for performing shifting and shifting operations; .

상기의 구성 중 클러치 액츄에이터 및 기어 액츄에이터는, 다수의 기어장치와 리드 스크류 등을 이용하여 셀렉팅 및 쉬프팅 동작을 구현한다. 동작 구현 장치로서, 하우징의 내부에 회전 구동력과 직선 이동의 구동력을 제공하는 모터와 솔레노이드가 있다.Among the above configurations, the clutch actuator and the gear actuator implement a selecting and shifting operation by using a plurality of gear devices, a lead screw, and the like. As an operation implementing device, there is a motor and a solenoid that provide a rotational driving force and a linear movement driving force inside the housing.

도 1a는 기존의 기술에 따른 솔레노이드 위치 감지 구조의 단면도이다.1A is a cross-sectional view of a solenoid position sensing structure according to the prior art.

도 1a를 참조하면, 종래 기술에 따른 솔레노이드(1)는 하우징의 내측에 배치되는 스테이터(5)와, 스테이터(5)의 내측에 배치되는 플런저(6) 및 플런저(6)와 결합되는 샤프트(7)를 포함한다.1A, a solenoid 1 according to the related art includes a stator 5 disposed inside the housing, a plunger 6 disposed inside the stator 5, and a shaft (not shown) coupled to the plunger 6 7).

샤프트(7)는 플런저(6)와 스테이터(5)의 전자기적 상호 작용에 의해 직선 이동할 수 있다. 이를 위해, 스테이터(5)에는 코일이 권선되고, 코일과 자성을 띠는 플런저는 상호 전자기적으로 작용할 수 있다.The shaft 7 can be linearly moved by the electromagnetic interaction between the plunger 6 and the stator 5. [ To this end, the coils are wound on the stator 5, and the coils and the magnetized plungers can act on each other electromagnetically.

한편, 샤프트(7)의 위치를 감지하기 위해 샤프트(7)의 단부에는 센서 마그넷(8)이 배치된다. 그리고, 솔레노이드(1)와 이격되는 어느 일측에는 센서 마그넷(8)과 마주하는 위치감지 센서(2)가 실장된 PCB 기판(3)이 구비된다. 따라서, 위치감지 센서(2)가 샤프트(7)의 이동에 따라 센서 마그넷(8)에서 발생된 자기력을 감지하여, 샤프트(7)의 위치가 감지될 수 있다.On the other hand, a sensor magnet 8 is disposed at an end of the shaft 7 in order to sense the position of the shaft 7. The PCB substrate 3 on which the position sensing sensor 2 facing the sensor magnet 8 is mounted is provided on either side of the solenoid 1. Therefore, the position of the shaft 7 can be sensed by sensing the magnetic force generated in the sensor magnet 8 as the position sensor 2 moves the shaft 7. [

상기와 같은 구성에 의할 때, 종래 기술에 따른 솔레노이드의 위치감지 구조는 다음과 같은 문제점이 있다.According to the above-described structure, the position sensing structure of the solenoid according to the related art has the following problems.

샤프트(7)의 이동 경로를 고려할 때, 위치감지 센서(2)는 솔레노이드(1)와 일정 거리 이격되어 배치되어야 한다. 그러나, 솔레노이드(1)와 PCB 기판(3)이 배치되는 하우징의 제한된 공간을 고려할 때, 위치감지 센서(2)와 샤프트(7)의 간격 형성은 장치의 전체 사이즈를 증가시키는 문제점이 있다. 최근, 자동차에 배치되는 전장품들이 소형화되는 추세를 고려할 때, 제한된 공간 내에서 각 구성요소들의 배치는 제품의 전체 사이즈를 고려하여 이루어져야 한다.In consideration of the movement path of the shaft 7, the position sensing sensor 2 should be disposed at a distance from the solenoid 1. However, in consideration of the limited space of the housing in which the solenoid 1 and the PCB substrate 3 are disposed, the gap between the position sensing sensor 2 and the shaft 7 increases the overall size of the apparatus. In recent years, in consideration of the tendency that electric components disposed in automobiles are miniaturized, the arrangement of each component within a limited space must be made in consideration of the overall size of the product.

도 1b는 기존의 기술에 따른 또 다른 솔레노이드 위치 감지 구조의 단면도이다.1B is a cross-sectional view of another solenoid position sensing structure according to the prior art.

도1b를 참조하면, 기존의 기술에 의하는 경우, 솔레노이드 위치 감지 구조에서는 센서 마그넷(8)에서 형성되는 자기장(magnetic field)이 PCB 기판(3) 및 샤프트 상부의 구조물(미도시)에 의해 영향을 받는다. 즉 센서 마그넷(8)의 상부 및 하부에서 형성되는 N극 및 S극의 위치로 인해 N극에서 출력된 자속은 S극 으로 입력되는 과정에서 외란의 영향을 많이 받는다. 그리고 샤프트(7)의 위치 감지에서 측정 오차가 높게 발생하는 것이 기존 기술의 문제점이었다.Referring to FIG. 1B, in the solenoid position sensing structure according to the related art, the magnetic field formed in the sensor magnet 8 is influenced by the structure of the PCB substrate 3 and the shaft (not shown) . That is, due to the positions of the N pole and the S pole formed at the upper and lower portions of the sensor magnet 8, the magnetic flux output from the N pole is affected by the disturbance in the process of inputting the S pole. It is a problem of the conventional technology that a measurement error is caused to be high in sensing the position of the shaft 7.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 외란의 영향 없이 오브젝트의 상하 이동을 낮은 오차율에 따라 감지하는 솔레노이드 위치 감지 구조를 포함하는 파워 모듈 및 변속기를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a power module and a transmission including a solenoid position sensing structure for sensing an up and down movement of an object according to a low error rate without affecting disturbance.

목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 파워 모듈은, 외관을 형성하는 하우징, 상기 하우징 내측에 배치되어 직선 이동의 구동력을 제공하는 솔레노이드, 상기 하우징 내측에 배치되는 PCB 기판 및 상기 PCB 기판의 일면에 배치되는 위치 감지 센서를 포함하며, 상기 솔레노이드는 스테이터, 상기 스테이터의 내측에 배치되는 플런저, 상기 플런저와 결합하는 샤프트 및 상기 샤프트의 단부에 배치되는 센서 마그넷을 포함하고, 상기 PCB 기판은 상기 샤프트의 위치에 대응하여 형성되는 홀을 포함하며, 상기 위치 감지 센서는 상기 센서 마그넷에서 형성되는 자속을 수용하는 위치 감지면을 포함하며, 상기 위치 감지면은 상기 위치 감지 센서가 배치되는 상기 PCB 기판의 일면과 수직 할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a power module including: a housing defining an outer appearance; a solenoid disposed inside the housing for providing a driving force for linear movement; a PCB substrate disposed inside the housing; Wherein the solenoid includes a stator, a plunger disposed inside the stator, a shaft coupled with the plunger, and a sensor magnet disposed at an end of the shaft, Wherein the position sensing sensor includes a position sensing surface for receiving a magnetic flux formed in the sensor magnet, and the position sensing surface is disposed on the PCB, on which the position sensing sensor is disposed, And may be perpendicular to one surface of the substrate.

여기서, 상기 샤프트는 상기 플런저의 이동에 따라 상기 샤프트의 중심 축 방향의 양 방향으로 상한(upper limit)의 제1 위치 및 하한(lower limit)의 제2 위치 사이에서 하강 이동 또는 상승 이동 할 수 있다.Here, the shaft may be moved downward or upward between a first position of an upper limit and a second position of a lower limit in both directions of the central axis of the shaft as the plunger moves .

여기서, 상기 센서 마그넷을 포함하는 샤프트의 단부는 상기 위치 감지 센서가 배치되는 상기 PCB 기판의 상기 홀을 관통하여 스테이터 대비 상대적으로 이동 할 수 있다. Here, the end of the shaft including the sensor magnet may move relative to the stator through the hole of the PCB substrate on which the position sensor is disposed.

여기서, 상기 위치 감지 센서는 X, Y 및 Z 방향의 자속을 감지하는 3축 홀 센서 일 수 있다.Here, the position sensing sensor may be a three-axis Hall sensor for sensing magnetic flux in X, Y and Z directions.

여기서, 상기 센서 마그넷은 N극과 S극을 포함하며 상기 X축 상에 상기 센서 마그넷의 상기 N극 및 상기 S극이 배치되며, 상기 위치 감지 센서는 상기 위치 감지면이 상기 X축과 동일한 선 상에 상기 센서 마그넷과 소정 간격 이격되도록 배치 될 수 있다.Here, the sensor magnet includes N poles and S poles, and the N pole and the S pole of the sensor magnet are disposed on the X axis. And may be spaced apart from the sensor magnet by a predetermined distance.

여기서, 상기 센서 마그넷의 상기 N극은 상기 위치 감지 센서의 상기 위치 감지면에 대향하도록 배치 될 수 있다.Here, the N pole of the sensor magnet may be arranged to face the position sensing surface of the position sensing sensor.

여기서, 상기 센서 마그넷의 상기 S극은 상기 위치 감지 센서의 상기 위치 감지면에 대향하도록 배치 될 수 있다.Here, the S pole of the sensor magnet may be arranged to face the position sensing surface of the position sensor.

여기서, 상기 센서 마그넷의 N극과 S극, 및 상기 위치 감지 센서는 Y축 상에서는 동일한 좌표에 위치 할 수 있다.Here, the N and S poles of the sensor magnet and the position sensor may be located at the same coordinates on the Y axis.

여기서, 상기 솔레노이드는 상기 샤프트 및 상기 센서 마그넷을 감싸는 솔레노이드 커버를 더 포함 할 수 있다.Here, the solenoid may further include a solenoid cover surrounding the shaft and the sensor magnet.

여기서, 상기 위치 감지면은 상기 샤프트와 평행 할 수 있다.Here, the position sensing surface may be parallel to the shaft.

본 발명의 다른 실시예에 따른 변속기는, 복수의 클러치를 통해 구동력을 제공하여 기어를 변속시키는 파워 모듈, 상기 복수의 클러치 중 어느 하나의 클러치를 택일적으로 동작시키는 클러치 액츄에이터 및 상기 파워 모듈과 상기 클러치 액츄에이터를 제어하는 제어 유닛을 포함하고, 상기 파워 모듈은, 외관을 형성하는 하우징, 상기 하우징 내측에 배치되어 직선 이동의 구동력을 제공하는 솔레노이드, 상기 하우징 내측에 배치되는 PCB 기판 및 상기 PCB 기판의 일면에 배치되는 위치 감지 센서를 포함하며, 상기 솔레노이드는 스테이터, 상기 스테이터의 내측에 배치되는 플런저, 상기 플런저와 결합하는 샤프트 및 상기 샤프트의 단부에 배치되는 센서 마그넷을 포함하고, 상기 PCB 기판은 상기 샤프트의 위치에 대응하여 형성되는 홀을 포함하며, 상기 위치 감지 센서는 상기 센서 마그넷에서 형성되는 자속을 수용하는 위치 감지면을 포함하며, 상기 위치 감지면은 상기 위치 감지 센서가 배치되는 상기 PCB 기판의 일면과 수직 할 수 있다.A transmission according to another embodiment of the present invention includes a power module for shifting a gear by providing a driving force through a plurality of clutches, a clutch actuator for selectively operating one of the plurality of clutches, And a control unit for controlling the clutch actuator, wherein the power module includes: a housing forming an outer appearance; a solenoid disposed inside the housing for providing a driving force for linear movement; a PCB substrate disposed inside the housing; Wherein the solenoid includes a stator, a plunger disposed inside the stator, a shaft coupled with the plunger, and a sensor magnet disposed at an end of the shaft, And a hole formed corresponding to the position of the shaft, The position sensing sensor includes a position sensing surface for receiving a magnetic flux formed in the sensor magnet, and the position sensing surface may be perpendicular to one surface of the PCB substrate on which the position sensing sensor is disposed.

본 발명에 의하면, 외란의 영향 없이 낮은 오차로서 오브젝트의 위치를 감지할 수 있다.According to the present invention, the position of the object can be detected with a low error without affecting the disturbance.

도 1a는 기존의 기술에 따른 솔레노이드 위치 감지 구조의 단면도이다.
도 1b는 기존의 기술에 따른 또 다른 솔레노이드 위치 감지 구조의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 파워 모듈의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 파워 모듈의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 하우징의 하면의 모습을 보인 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 솔레노이드의 위치감지 구조를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 6a는 본 발명의 실시 예에 따라 도 5를 구체적으로 도시한 개념도이다.
도 6b는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 도 5를 구체적으로 도시한 개념도이다.1A is a cross-sectional view of a solenoid position sensing structure according to the prior art.
1B is a cross-sectional view of another solenoid position sensing structure according to the prior art.
2 is a perspective view of a power module according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of a power module according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing a bottom surface of a housing according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a conceptual diagram schematically illustrating a position sensing structure of a solenoid according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6A is a conceptual diagram specifically showing FIG. 5 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6B is a conceptual diagram specifically showing FIG. 5 according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by terms. Terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the relevant art and are to be interpreted in an ideal or overly formal sense unless explicitly defined in the present application Do not.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.

본 명세서에서 설명되는 파워 모듈은 기계적인 운동을 일으키는 모터 및 솔레노이드와, 모터 및 솔레노이드를 제어하는 제어부가 포함되는 모듈로서, 차량, 선박, 비행기 등 전장 부품을 갖는 시스템에 구비되는 엔진, 자동 변속기, 수동 변속기, 조향 시스템, 브레이크 시스템, 전동식 펌프, 현가 장치 등에 구비될 수 있다. The power module described in this specification includes a motor and a solenoid for causing mechanical motion, and a control unit for controlling the motor and the solenoid. The power module includes an engine, an automatic transmission, A manual transmission, a steering system, a brake system, an electric pump, a suspension device, and the like.

이하에서 본 실시 예에 따른 파워 모듈은, 설명의 편의상 2개의 클러치를 갖는 듀얼 클러치 변속기(Dual Clutch Transmission) 중 기어를 변속시키는 기어 액츄에이터(Gear Actuator) 인 것을 일 예로 하여 설명하기로 한다. 그러나, 파워 모듈이 기어 액츄에이터 에 한정되는 것은 아니고, 전술한 타입을 포함한 다양한 타입의 기계 내부에 적용될 수 있다. Hereinafter, the power module according to the present embodiment will be described as an example of a gear actuator that shifts a gear in a dual clutch transmission having two clutches for convenience of explanation. However, the power module is not limited to a gear actuator, but may be applied to various types of machines, including the types described above.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 파워 모듈의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 파워 모듈의 분해 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view of a power module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an exploded perspective view of a power module according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 파워 모듈(100)은, 외관을 형성하는 케이스(10)와, 케이스(10)의 내측에 배치되어 구동력을 발생시키는 모터(30) 및 솔레노이드(40)와, 마찬가지로 케이스(10)의 내부에 배치되어 모터(30) 및 솔레노이드(40)를 제어하는 PCB 기판(90)과, 솔레노이드(40) 또는 모터(30)의 구동력을 전달하여 변속을 실시하는 변속 레버(60)를 포함한다.2 and 3, the power module 100 according to the embodiment of the present invention includes a case 10 forming an outer appearance, a motor 30 disposed inside the case 10 to generate a driving force, A solenoid 40 and a PCB substrate 90 disposed inside the case 10 for controlling the motor 30 and the solenoid 40 and a solenoid 40 for transmitting the driving force of the solenoid 40 or the motor 30, And a shift lever 60 for performing a shift operation.

케이스(10)는 파워 모듈(100)의 외관을 형성한다. 상세히, 케이스(10)는 하우징(12)과, 하우징(12)의 상측에 배치되는 커버(14)를 포함한다. 따라서, 하우징(12)과 커버(14)의 결합에 의해 형성되는 내부 공간에는 모터(30) 및 솔레노이드(40), PCB 기판(90)이 배치된다.The case 10 forms the appearance of the power module 100. Specifically, the case 10 includes a housing 12 and a cover 14 disposed on the upper side of the housing 12. Therefore, the motor 30, the solenoid 40, and the PCB substrate 90 are disposed in the inner space formed by the engagement of the housing 12 and the cover 14.

하우징(12)과 커버(14)는 나사 결합을 통해 결합될 수 있다. 나사 결합은, 서로 대응 되는 영역에 나사가 통과될 수 있는 홀이 형성되는 나사 결합부(15)를 형성하여 나사(15a)가 나사 결합부(15)에 끼워짐으로써 이루어질 수 있다. 나사 결합부(15)는 장방형의 하우징(12) 및 커버(14)의 각 모서리에 배치될 수 있다. 나사 결합부(15)에는 별도의 나사(15a)들이 결합되어, 하우징(12)과 커버(14)가 결합될 수 있다.The housing 12 and the cover 14 can be coupled through a screw connection. The screw connection can be made by forming a screw connection part 15 in which holes capable of passing the screw are formed in the regions corresponding to each other and the screw 15a is inserted into the screw connection part 15. The threaded portion 15 may be disposed at each corner of the rectangular housing 12 and the cover 14. Screws 15 may be coupled to separate screws 15a so that the housing 12 and the cover 14 may be engaged.

이와 달리, 하우징(12)과 커버(14)의 결합은, 양 구성의 둘레측 가장자리에 각각 걸림돌기와 걸림홈을 형성하여 걸림돌기가 걸림홈에 끼워지는 구조로 구성될 수도 있다. Alternatively, the engagement between the housing 12 and the cover 14 may be structured such that the engagement protrusions and the engagement grooves are formed on the peripheral edges of the both structures, respectively, so that the engagement protrusions are inserted into the engagement grooves.

한편, 커버(14)의 외면에는 파워 모듈(100)이 시스템 내 타 구성과 결합되기 위한 결합부가 별도로 구비될 수 있다.Meanwhile, the cover 14 may be provided on the outer surface thereof with a coupling part for coupling the power module 100 with other components in the system.

하우징(12)의 외측에는 다른 부품과의 전기적 연결을 위한 커넥터(50)가 구비될 수 있다. 커넥터(50)는, 중앙에 연결홀(51)이 형성되는 커넥터 몸체(52)를 포함할 수 있다. 그리고, PCB 기판(90)에는 다른 부품과 전기적 연결을 위한 단자가 실장 또는 구비되고, 단자가 커넥터(50)에 접촉하여 연결홀(51)을 통해 케이스(10)의 외부로 노출될 수 있다. 따라서, 별도의 와이어에 끼워진 플러그가 연결홀(51)에 삽입되어 단자와 접촉되면, 파워 모듈(100)과 다른 전자부품 간에 전기적 결합이 이루어진다. 전기적 결합은 모터(30) 및 솔레노이드(40)의 제어를 위한 것으로서, 이에 대해서는 후술하기로 한다.A connector 50 for electrical connection with other components may be provided on the outside of the housing 12. The connector 50 may include a connector body 52 having a connection hole 51 formed at the center thereof. A terminal for electrical connection with other components may be mounted on the PCB substrate 90 and the terminal may contact the connector 50 and be exposed to the outside of the case 10 through the connection hole 51. Therefore, when the plug inserted in the separate wire is inserted into the connection hole 51 and brought into contact with the terminal, electrical coupling is made between the power module 100 and another electronic component. The electrical coupling is for controlling the motor 30 and the solenoid 40, which will be described later.

이와 달리, 커넥터(50)는 파워 모듈(100)로 전원 공급을 위한 전원 단자일 수 있다. 따라서, 별도의 전원 공급부가 커넥터(50)를 통해 전기적으로 연결되면, 파워 모듈(100)로 전원이 공급될 수 있다.Alternatively, the connector 50 may be a power terminal for powering the power module 100. Accordingly, when the separate power supply unit is electrically connected through the connector 50, power can be supplied to the power module 100.

PCB 기판(90)은 하우징(12)의 상측에 수용된다. 그리고, PCB 기판(90)에는 각종 전자부품(91)들이 실장된다. 즉 PCB 기판(90)은 다양한 전자부품이 실장되는 회로기판으로서 이해된다. 전술한 바와 같이, PCB 기판(90)에는 다른 전자부품과의 전기적 결합을 위한 단자가 실장될 수 있다. 또한, PCB 기판(90)의 하측에는 모터(30) 및 솔레노이드(40)의 상방으로부터 연장된 소자가 전기적으로 결합 또는 실장되어, PCB 기판(90)의 제어 명령에 따른 모터(30) 및 솔레노이드(40) 동작을 수행할 수 있다.The PCB substrate 90 is accommodated on the upper side of the housing 12. Various electronic components 91 are mounted on the PCB substrate 90. That is, the PCB substrate 90 is understood as a circuit board on which various electronic components are mounted. As described above, the PCB substrate 90 may be provided with terminals for electrical coupling with other electronic components. Elements extending from above the motor 30 and the solenoid 40 are electrically coupled to or mounted on the lower side of the PCB substrate 90 so that the motor 30 and the solenoids 40) operation.

PCB 기판(90)에는 모터(30)와 솔레노이드(40)의 구동을 감지하기 위한 센서부(95, 97)가 구비된다. 센서부(95, 97)는 모터(30)의 회전 구동력을 감지하는 회전감지 센서(95)와, 솔레노이드(40)의 직선 이동을 감지하는 위치감지 센서 (97)를 포함한다.The PCB substrate 90 is provided with sensor units 95 and 97 for sensing the driving of the motor 30 and the solenoid 40. [ The sensor units 95 and 97 include a rotation sensor 95 for sensing the rotational driving force of the motor 30 and a position sensor 97 for sensing the linear movement of the solenoid 40.

PCB 기판(90)은 후술할 제어 유닛(300, 도 8참조)의 제어 명령 또는 클러치 액츄에이터(200)의 동작 상태를 수신하고, 모터(30) 및 솔레노이드(40)를 동작시켜 기어를 변속시키는 제어부로서 이해된다. 이와 달리, PCB 기판(90)의 자체 제어 명령에 따라 모터(30) 및 솔레노이드(40)의 변속 동작이 제어되도록 구성될 수 있다.The PCB substrate 90 receives a control command of the control unit 300 (see FIG. 8) or an operating state of the clutch actuator 200 and controls the motor 30 and the solenoid 40 to shift the gear. . Alternatively, the shifting operation of the motor 30 and the solenoid 40 may be controlled in accordance with a self-control command of the PCB substrate 90. [

이하에서는, 모터(30) 및 솔레노이드(40)의 구성에 대해 설명하기로 한다. Hereinafter, the configurations of the motor 30 and the solenoid 40 will be described.

본 발명의 실시 예에 따른 파워 모듈(100)에는 모터(30)와 솔레노이드(40)가 복수로 구비된다. 일 예로, 모터(30)와 솔레노이드(40)의 개수는 각각 2개일 수 있다.A plurality of motors 30 and solenoids 40 are provided in the power module 100 according to the embodiment of the present invention. For example, the number of the motors 30 and the number of the solenoids 40 may be two.

상세히, 모터(30)는 케이스(10)의 내부 공간 중 PCB 기판(90)의 하측에 각각 배치되는 제 1 모터(30a)와 제 2 모터(30b)를 포함한다. 제 1 모터(30a)와 제2 모터(30b)는 상호 대향하도록 배치될 수 있다.In detail, the motor 30 includes a first motor 30a and a second motor 30b which are respectively disposed on the lower side of the PCB substrate 90 in the inner space of the case 10. The first motor 30a and the second motor 30b may be arranged to face each other.

각각의 모터(30a, 30b)들은, 모터 몸체(32)와, 모터 몸체(32)의 상면에 배치되어 PCB 기판(90)과의 전기적 결합을 위한 드라이버 결합부(36)와, 모터 몸체(32)의 하방으로 돌출되어 모터(30)의 회전 구동력을 외부로 전달하는 회전축(34)을 포함한다.Each of the motors 30a and 30b includes a motor body 32 and a driver engagement portion 36 disposed on the upper surface of the motor body 32 for electrical connection between the PCB body 90 and the motor body 32 And a rotary shaft 34 projecting downward to transmit the rotational driving force of the motor 30 to the outside.

모터(30)는 전기 에너지를 회전력의 운동 에너지로 변환시키는 구성으로서, 모터(30)의 회전력을 통해 후술할 기어의 쉬프트(Shift) 동작이 이루어진다. 이 때, 제 1 모터(30a)는 홀수단 기어(1, 3, 5, 7)의 쉬프트 동작을 수행하고, 제 2 모터(30b)는 짝수단 기어(2, 4, 6, R)의 쉬프트 동작을 수행한다. 동작 과정에 대해서는 후술하기로 한다.The motor 30 is configured to convert electric energy into kinetic energy of rotational force, and a shift operation of a gear to be described later is performed through the rotational force of the motor 30. [ At this time, the first motor 30a performs the shifting operation of the hole means gears 1, 3, 5 and 7 and the second motor 30b performs the shifting operation of the shifting gears 2, 4, 6, And performs an operation. The operation process will be described later.

회전축(34)은, 모터(30)에서 발생되는 회전 구동력을 직선 운동의 구동력으로 변환하는 변환 장치와 연결될 수 있다. 일 예로, 변환 장치는 케이스(10)의 외부에서 회전축(34)과 결합되는 형태로 구성될 수 있다.The rotary shaft 34 may be connected to a conversion device that converts the rotational driving force generated by the motor 30 into a driving force of a linear motion. For example, the conversion device may be configured to be coupled to the rotation shaft 34 from outside the case 10.

솔레노이드(40)는, 케이스(10)의 내부 공간 중 PCB 기판(90)의 하측에 각각 배치되는 제 1 솔레노이드(40a)와 제 2 솔레노이드(40b)를 포함한다. 복수의 솔레노이드(40a, 40b)는 상호 대향하도록 배치된다. 그리고, 복수의 모터(30a, 30b)와 복수의 솔레노이드(40a, 40b)는 교차 배열될 수 있다.The solenoid 40 includes a first solenoid 40a and a second solenoid 40b disposed on the lower side of the PCB substrate 90 in the inner space of the case 10. The plurality of solenoids 40a and 40b are arranged to face each other. The plurality of motors 30a, 30b and the plurality of solenoids 40a, 40b can be arranged in an intersecting manner.

그리고, 각각의 솔레노이드(40a, 40b)들은, 솔레노이드 하우징(42)과, 솔레노이드 하우징(42)의 상측에 배치되어 PCB 기판(90)과의 전기적 결합을 위한 드라이버 결합부(45)와, 솔레노이드 하우징(42)의 하측으로 돌출되어 솔레노이드(40)의 구동력을 전달하기 위한 샤프트(43)를 포함한다.Each of the solenoids 40a and 40b includes a solenoid housing 42 and a driver engaging portion 45 disposed above the solenoid housing 42 for electrical connection between the solenoid housing 42 and the PCB substrate 90, And a shaft 43 protruding downward from the solenoid 42 to transmit the driving force of the solenoid 40.

샤프트(43)는 모터(30)의 회전축(34)과 서로 평행할 수 있다.The shaft 43 may be parallel to the rotating shaft 34 of the motor 30. [

솔레노이드(40)는 공급된 전기 에너지를 샤프트(43)의 직선 운동을 위한 운동 에너지로 변환시키는 구성으로서, 샤프트(43)의 직선 운동을 통해 후술할 기어의 셀렉팅(Selecting) 동작이 이루어진다. 이 때, 제 1 솔레노이드(40a)는 홀수단 기어(1, 3, 5, 7)의 셀렉팅 동작을 수행하고, 제 2 솔레노이드(40b)는 짝수단 기어(2, 4, 6, R)의 셀렉팅 동작을 수행한다.The solenoid 40 is configured to convert the supplied electric energy into kinetic energy for linear motion of the shaft 43, and a selecting operation of a gear to be described later is performed through the linear motion of the shaft 43. At this time, the first solenoid 40a performs the selecting operation of the hole means gears 1, 3, 5, and 7, and the second solenoid 40b performs the selecting operation of the even-numbered gears 2, 4, 6, And performs a selecting operation.

한편, 모터(30)와 솔레노이드(40)에는 PCB 기판(90)과의 결합을 위한 드라이버 결합부(36, 45)가 구비된다. 일 예로 드라이버 결합부(36, 45)는 외면 상에서 돌출되는 형상의 핀일 수 있다. 드라이버 결합부(36, 45)가 PCB 기판(90)에 전기적으로 연결되면, 모터와(30)와 솔레노이드(40)에는 전원이 제공될 수 있다. 이를 고려하여, 드라이버 결합부(36, 45)는 전원핀이라 명명할 수 있다.The motor 30 and the solenoid 40 are provided with driver coupling portions 36 and 45 for coupling with the PCB substrate 90. For example, the driver engaging portions 36 and 45 may be pins protruding from the outer surface. When the driver coupling portions 36 and 45 are electrically connected to the PCB substrate 90, power may be supplied to the motor 30 and the solenoid 40. In consideration of this, the driver coupling portions 36 and 45 may be referred to as a power supply pin.

그리고, PCB 기판(90)에는 모터(30)와 솔레노이드(40)의 드라이버 결합부(36, 45)가 결합되는 핀홀(93, 98)이 형성될 수 있다. 핀홀(93, 98)은, 드라이브 결합부(36, 45)의 개수 및 위치에 대응하여 복수로 구비된다.Pin holes 93 and 98 may be formed in the PCB substrate 90 to connect the motor 30 and the driver coupling portions 36 and 45 of the solenoid 40. A plurality of pinholes 93 and 98 are provided corresponding to the number and position of the drive coupling portions 36 and 45.

드라이버 결합부(36, 45)는 프레스 핏 핀(Press-Fit pin)일 수 있다. 따라서, 드라이버 결합부(36, 45)는 PCB 기판(90)에 형성된 핀홀(93, 98)에 삽입되어 고정될 수 있다.The driver coupling portions 36 and 45 may be a press-fit pin. Therefore, the driver coupling portions 36 and 45 can be inserted and fixed to the pinholes 93 and 98 formed on the PCB substrate 90.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 하우징의 하면의 모습을 보인 사시도 이다.4 is a perspective view showing a bottom surface of a housing according to an embodiment of the present invention.

설명의 편의를 위해 도 4에서는 하우징(12)의 상, 하측이 바뀐 모습을 도시하였다.For convenience of explanation, FIG. 4 shows a state where the upper and lower sides of the housing 12 are changed.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 전술한 바와 같이 하우징(12)과 커버(14)의 결합에 의해 형성되는 케이스(10)의 내부에는 전자 부품이 배치되는 내부 공간이 형성된다.Referring to FIGS. 2 to 4, an internal space in which electronic components are disposed is formed in the case 10 formed by the engagement of the housing 12 and the cover 14, as described above.

커버(14)은 장방형의 판 형상으로 형성되어 케이스(10)의 상부를 형성한다.The cover 14 is formed in a rectangular plate shape to form the upper portion of the case 10.

그리고, 하우징(12)은 단면이 커버(14)의 단면에 대응되는 형상으로 형성된다. 이 때 내부 공간이 형성되도록 하우징(12)에는, 커버(14)와 마주보는 하우징(12)의 하면으로부터 하방을 향해 제 1 높이(h1)를 갖도록 함몰 형성되는 제 1 공간부(12a)와, 제 1 공간부(12a)의 하면(12b) 중 일부가 하방을 향해 함몰 형성되어 제 2 높이(h2)를 갖는 제 2 공간부(13)가 포함된다.The housing 12 is formed so that its end surface corresponds to the end surface of the cover 14. [ The housing 12 includes a first space 12a formed to be recessed to have a first height h1 downwardly from the lower surface of the housing 12 facing the cover 14, A part of the lower surface 12b of the first space portion 12a is downwardly recessed to include the second space portion 13 having the second height h2.

제 1 공간부(12a)의 단면적 넓이는, 내부에 PCB 기판(90)이 수용되기 위해 PCB 기판(90)의 단면적 넓이에 대응되거나 다소 넓게 형성될 수 있다.The cross-sectional area of the first space 12a may correspond to or slightly larger than the cross-sectional area of the PCB 90 to accommodate the PCB 90 therein.

그리고 제 2 공간부(13)의 단면 형상은, 제 1 공간부(12a)의 하면(12b)에서 모터(30) 및 솔레노이드(40)가 배치되는 영역과 대응되도록 형성된다. 이는, 제 2 공간부(13)가 케이스(10)의 내부 공간에서 모터(30) 및 솔레노이드(40)의 배치 영역을 형성하기 위해 설계된 구성으로 이해된다.The sectional shape of the second space portion 13 is formed so as to correspond to the area where the motor 30 and the solenoid 40 are disposed on the lower surface 12b of the first space portion 12a. This is understood as a configuration in which the second space portion 13 is designed to form an arrangement region of the motor 30 and the solenoid 40 in the inner space of the case 10. [

그리고, 제 2 공간부(13)의 하면(13a)에는 모터(30) 및 솔레노이드(40)의 일부가 수용되도록 제1 수용부(18)와 제2 수용부(21)가 각각 하면(13a)으로부터 연장되어 돌출 형성된다. 여기서 제1 수용부(18)는 모터 수용부로서 이해되고, 제2 수용부(21)는 솔레노이드 수용부로서 이해된다.The first accommodating portion 18 and the second accommodating portion 21 are formed on the lower surface 13a of the second space portion 13 so as to accommodate a portion of the motor 30 and the solenoid 40, As shown in Fig. Here, the first accommodating portion 18 is understood as a motor accommodating portion, and the second accommodating portion 21 is understood as a solenoid accommodating portion.

상세히 제1 수용부(18)는, 모터(30)의 배치 영역과 대응하도록 제 2 공간부(13)의 하면(13a) 중 일부 영역이 하방을 향해 돌출 형성된다. 도시된 바와 같이 모터(30)는 2개가 배치되므로, 제1 수용부(18)는 모터(30)의 개수에 대응하여 제 1 모터 안착부(16)와 제 2 모터 안착부(17)인 2개가 형성된다. 그리고, 제1 수용부(18)의 하면에는, 모터(30)의 회전축(34)을 케이스(10)의 외부로 노출시키기 위한 관통홀(16a)이 형성된다. 따라서, 회전축(34)은, 모터(30)가 케이스(10)에 장착 시 관통홀(16a)을 통해 타 구성과 결합되어, 기어의 쉬프트 동작을 위한 모터(30)의 구동력을 전달할 수 있다.The first accommodating portion 18 is formed so that a part of the lower surface 13a of the second space portion 13 protrudes downward so as to correspond to the arrangement region of the motor 30. [ As shown in the drawing, two motors 30 are disposed, and therefore, the first accommodating portion 18 is provided with the first motor mount portion 16 and the second motor mount portion 17 corresponding to the number of the motors 30 A dog is formed. A through hole 16a for exposing the rotation shaft 34 of the motor 30 to the outside of the case 10 is formed on the lower surface of the first accommodating portion 18. [ The rotation shaft 34 can be coupled with another structure through the through hole 16a when the motor 30 is mounted on the case 10 to transmit the driving force of the motor 30 for shifting gears.

한편, 커버(14)의 하면으로부터 제 1 높이(h1), 제 2 높이(h2) 및 제1 수용부(18)의 높이를 합한 값은 PCB 기판(90)에 장착된 모터(30)의 몸체(32)의 높이에 대응되거나 보다 클 수 있다.The sum of the first height h1, the second height h2 and the height of the first accommodating portion 18 from the lower surface of the cover 14 is smaller than the sum of the height of the body 30 of the motor 30 mounted on the PCB substrate 90, Or may be greater than or equal to the height of the base 32.

제2 수용부(21)는, 솔레노이드(40)의 배치 영역과 대응하도록 제 2 공간부(13)의 하면(13a) 중 일부 영역이 하방을 향해 돌출 형성된다. 마찬가지로 솔레노이드(40)가 2개 배치되므로, 제2 수용부(21)는 솔레노이드(40)의 개수에 대응하여 제 1 솔레노이드 안착부(19)와 제 2 솔레노이드 안착부(20)를 포함한다. 그리고, 제2 수용부(21)의 하면에는, 솔레노이드(40)의 샤프트(43)을 케이스(10)의 외부로 노출시키기 위한 관통홀(20a)이 형성된다. 따라서, 샤프트(43)은, 솔레노이드(40)가 케이스(10)에 장착 시 관통홀(20a)을 통해 타 구성과 결합되어, 기어의 셀렉팅 동작을 위한 솔레노이드(40)의 구동력을 전달할 수 있다.A part of the lower surface 13a of the second space portion 13 is protruded downward so as to correspond to the arrangement region of the solenoid 40. [ The second accommodating portion 21 includes the first solenoid seating portion 19 and the second solenoid seating portion 20 corresponding to the number of the solenoids 40. [ A through hole 20a for exposing the shaft 43 of the solenoid 40 to the outside of the case 10 is formed on the lower surface of the second accommodating portion 21. [ The shaft 43 can be coupled with the other configuration through the through hole 20a when the solenoid 40 is mounted to the case 10 and can transmit the driving force of the solenoid 40 for selecting operation of the gear .

따라서, 커버(14)의 하면으로부터 제 1 높이(h1), 제 2 높이(h2) 및 제2 수용부(21)의 높이를 합한 값은 PCB 기판(90)에 장착된 솔레노이드(40)의 높이에 대응되거나 보다 클 수 있다.Therefore, the sum of the first height h1, the second height h2, and the height of the second accommodating portion 21 from the lower surface of the cover 14 is equal to the height of the solenoid 40 mounted on the PCB substrate 90 Or may be larger.

그리고, 제2 수용부(21)의 하면 일측에는 기어의 셀렉팅 동작을 위한 변속 레버(60)가 결합되도록 레버 결합부(24)가 배치된다.A lever coupling portion 24 is disposed on one side of the lower surface of the second accommodating portion 21 so as to engage with a shift lever 60 for a gear selecting operation.

이하에서는, 솔레노이드(40)와, 샤프트(43)의 위치감지 구조에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, the position sensing structure of the solenoid 40 and the shaft 43 will be described.

이러한 솔레노이드의 위치 감지 구조는 파워 모듈뿐만 아니라, 파워 모듈을 포함하는 포함하는 변속기 내에서 정의될 수 있다.The position sensing structure of such a solenoid can be defined in the transmission including the power module as well as the power module.

즉, 변속기는, 복수의 클러치를 통해 구동력을 제공하여 기어를 변속시키는 파워 모듈; 상기 복수의 클러치 중 어느 하나의 클러치를 택일적으로 동작시키는 클러치 액츄에이터; 및 상기 파워 모듈과 상기 클러치 액츄에이터를 제어하는 제어 유닛을 포함하고, 상기 파워 모듈은, 솔레노이드; 및 상기 솔레노이드 내에 포함된 샤프트의 중심 축 방향에 따른 이동에 의한 위치를 감지하는 위치 감지 센서를 포함하되, 상기 솔레노이드는, N극이 상기 중심 축 주위의 180도 중에서 일부 또는 전부의 범위에 배치되고, S극이 상기 축 주위의 나머지 180도의 일부 또는 전부의 범위에 배치됨으로써 상기 샤프트의 위치 감지를 위해 상기 샤프트와 결합하여 자기장을 형성하는 센서 마그넷을 포함한다.That is, the transmission includes a power module that shifts the gear by providing a driving force through a plurality of clutches; A clutch actuator for selectively operating any one of the plurality of clutches; And a control unit for controlling the power module and the clutch actuator, the power module including: a solenoid; And a position sensing sensor for sensing a position of the shaft included in the solenoid by movement along the central axis direction, wherein the solenoid is arranged such that the N pole is arranged in a part or all of a range of 180 degrees around the central axis And a sensor magnet which is arranged in a part or all of the remaining 180 degrees around the axis to form a magnetic field in association with the shaft for sensing the position of the shaft.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 솔레노이드의 위치감지 구조를 개략적으로 도시한 개념도이다.FIG. 5 is a conceptual diagram schematically illustrating a position sensing structure of a solenoid according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 파워모듈은, 솔레노이드, PCB 기판(530) 및 솔레노이드 내에 포함된 샤프트(513)의 중심 축 방향에 따른 이동에 의한 위치를 감지하는 위치 감지 센서(520)를 포함한다.5, a power module according to an embodiment of the present invention includes a solenoid, a PCB substrate 530, and a position sensing sensor (not shown) for sensing the position of the shaft 513 included in the solenoid by movement along the central axis direction 520).

솔레노이드는, N극이 상기 중심 축 주위의 180도 중에서 일부 또는 전부의 범위에 배치되고, S극이 상기 축 주위의 나머지 180도의 일부 또는 전부의 범위에 배치됨으로써 샤프트(513)의 위치 감지를 위해 샤프트(513)와 결합하여 자기장을 형성하는 센서 마그넷(514)과 고정체인 스테이터(511), 스테이터(511) 대비 이동체인 플런저(512)를 포함한다. 샤프트(513)는 플런저(512)와 결합될 수 있다.The solenoid is arranged to sense the position of the shaft 513 by arranging the N pole in the range of some or all of the 180 degrees around the central axis and the S pole being arranged in a part or all of the remaining 180 degrees around the axis A sensor magnet 514 which forms a magnetic field in association with the shaft 513 and a stator 511 which is fixed and a plunger 512 which is a movement relative to the stator 511. [ The shaft 513 may be engaged with the plunger 512.

위치 감지 센서(520)는, PCB 기판(530) 상에서, 위치 감지 센서(520)의 감지 면이 센서 마그넷(514)이 생성한 자기장의 자속에 수직하도록 PCB 기판 상에 배치된다. 위치 감지 센서(520)는 반도체 칩 형태로 구현될 수 있다. 이 경우 반도체 칩 형태의 위치 감지 센서는 감지 면이 PCB 기판 면에 수직하도록 PCB 기판 상에 세워지는 형태로 배치될 수 있다.The position sensing sensor 520 is disposed on the PCB substrate such that the sensing surface of the position sensing sensor 520 is perpendicular to the magnetic flux of the magnetic field generated by the sensor magnet 514 on the PCB substrate 530. The position sensing sensor 520 may be implemented in the form of a semiconductor chip. In this case, the position sensor in the form of a semiconductor chip may be disposed on the PCB substrate such that the sensing surface is perpendicular to the PCB substrate surface.

플런저(512)는 자성체를 포함하거나 자성을 띠도록 구현될 수 있다. 그리고 스테이터(511)는 코일을 포함한다. 상기 코일에는 전류가 흐르고, 전류에 의한 자기장이 발생한다. 플런저(512) 및 스테이터(511)의 코일에서 발생하는 각각의 자기장의 변화에 따라 플런저(512)는 스테이터(511) 내부에서 이격된 간극을 유지하며 슬라이딩 이동한다. 즉, 스테이터(511)의 코일에 의한 자기장과, 플런저(512)의 자성체에 의한 자기장의 상호 작용에 의해 플런저(512)는 스테이터(511) 내에서 상하 슬라이딩 운동을 한다.The plunger 512 may be implemented to include a magnetic body or be magnetized. And the stator 511 includes a coil. A current flows in the coil, and a magnetic field is generated by the current. The plunger 512 moves in a sliding manner while maintaining a gap spaced apart from the inside of the stator 511 in accordance with the change of each magnetic field generated in the coils of the plunger 512 and the stator 511. That is, the plunger 512 moves up and down in the stator 511 by the interaction of the magnetic field generated by the coil of the stator 511 and the magnetic field generated by the magnetic body of the plunger 512.

여기서, 샤프트는(513)는 플런저(512)의 이동에 따라 중심 축 방향의 양 방향으로 상한(upper limit)의 제1 위치 및 하한(lower limit)의 제2 위치 사이에서 하강 이동 또는 상승 이동할 수 있다. 제1 위치는 샤프트(513)가 가장 높게 상승한 경우의 위치이고, 제2 위치는 샤프트(513)가 가장 낮게 하강한 경우의 위치이다.Here, the shaft 513 is movable downward or upward between the first position of the upper limit and the second position of the lower limit in both directions of the central axis in accordance with the movement of the plunger 512 have. The first position is the position when the shaft 513 is highest and the second position is the position when the shaft 513 is the lowest.

센서 마그넷(514)은 샤프트(513)의 단부에 결합될 수 있다. 센서 마그넷(514)을 포함하는 샤프트의 단부는, 위치 감지 센서가 배치되는 PCB 기판에 형성된 홀(540)을 관통하여 스테이터 대비 상대적으로 이동할 수 있다. 도 5를 다시 참조하면, 센서 마그넷(514)은 PCB 기판(530)에 형성된 홀(540)을 관통하여 위치 감지 센서(520)와 동일한 평면상에 위치할 수 있다. 따라서 센서 마그넷(514)에서 출력되는 자속은 다른 방해물이 없는 상태에서 위치 감지 센서(520)의 감지 면에 수직하게 들어가거나 나올 수 있다. 여기서, 위치 감지 센서(520)는, 홀(540) 주위의 PCB 기판(530) 상에 배치될 수 있다. 즉 센서 마그넷(514)이 홀(540)이 관통하고 홀 주위의 어느 하나의 위치에 위치 감지 센서가 배치되므로, 결과적으로 위치 감지 센서(520)는 센서 마그넷(514)과 일정 거리 내에 배치되게 된다. 이 경우 일정 거리는 위치 감지 센서(520)의 최대 감지 거리 이내이다.The sensor magnet 514 may be coupled to the end of the shaft 513. [ The end of the shaft including the sensor magnet 514 can move relative to the stator through the hole 540 formed in the PCB substrate on which the position sensor is disposed. 5, the sensor magnet 514 may be positioned in the same plane as the position sensing sensor 520 through the hole 540 formed in the PCB substrate 530. [ Thus, the magnetic flux output from the sensor magnet 514 may vertically enter or exit the sensing surface of the position sensing sensor 520 in the absence of other obstructions. Here, the position sensing sensor 520 may be disposed on the PCB substrate 530 around the hole 540. The sensor magnet 514 passes through the hole 540 and the position sensor is disposed at any position around the hole so that the position sensor 520 is disposed within a certain distance from the sensor magnet 514 . In this case, the predetermined distance is within the maximum sensing distance of the position sensing sensor 520.

위치 감지 센서(520)는, X, Y 및 Z 방향의 자속을 감지하는 3축 홀 센서로 구현될 수 있다. 홀 센서는 홀 효과에 의해 동작하는 센서로서 홀 센서는 본 발명의 분야에서 잘 알려져 있으므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.The position sensing sensor 520 may be implemented as a three-axis Hall sensor that senses magnetic flux in the X, Y, and Z directions. The Hall sensor is a sensor which operates by a Hall effect, and the Hall sensor is well known in the field of the present invention, and a description thereof will be omitted.

이하 센서 마그넷(514)와 위치 감지 센서(520)의 상대적인 위치에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the relative positions of the sensor magnet 514 and the position sensing sensor 520 will be described in detail.

도 6a는 본 발명의 실시 예에 따라 도 5를 구체적으로 도시한 개념도이다.FIG. 6A is a conceptual diagram specifically showing FIG. 5 according to an embodiment of the present invention.

도 6a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 솔레노이드 위치 감지 구조는 센서 마그넷(610) 및 위치 감지 센서(620)를 포함한다. 센서 마그넷(610)은 단순하게 솔레노이드의 샤프트 단부에 배치되어 N극 및 S극을 포함하는 자석 형상으로 단순화 되어 표시되어 있다. 역시 위치 감지 센서(620)는 개략적으로 감지 면이 N극을 향하도록 배치되어 있다.Referring to FIG. 6A, a solenoid position sensing structure according to an embodiment of the present invention includes a sensor magnet 610 and a position sensing sensor 620. The sensor magnet 610 is simply disposed at the end of the shaft of the solenoid and is simplified and displayed as a magnet including an N pole and an S pole. Also, the position detection sensor 620 is disposed such that the sensing surface is oriented toward the N-pole.

센서 마그넷(610)은 세로 방향의 중심 축(axis) 방향으로 상한(upper limit)의 제1 위치 및 하한(lower limit)의 제2 위치 사이에서 하강 이동 또는 상승 이동하는 샤프트(shaft)의 위치를 감지하기 위하여 샤프트(630)의 단부에 배치될 수 있다. 센서 마그넷(610)은 N극에서 출발하고 S극에 도착하는 자속(magnetic flux)을 형성할 수 있다. 센서 마그넷(610)은 샤프트(630)의 하강 이동 또는 상승 이동에 따라 함께 하강 또는 상승 이동할 수 있다. 즉 센서 마그넷(610)은 샤프트(630)에 부착되고 샤프트(630)와 함께 움직인다.The sensor magnet 610 has a position of a shaft which is moved downward or upward between a first position of an upper limit and a second position of a lower limit in a direction of a central axis of a vertical direction And may be disposed at the end of shaft 630 for sensing. The sensor magnet 610 may form a magnetic flux starting from the N pole and arriving at the S pole. The sensor magnet 610 can move down or up together with the downward movement or the upward movement of the shaft 630. [ The sensor magnet 610 is attached to the shaft 630 and moves with the shaft 630.

여기서, 센서 마그넷(610)의 N극은 중심 축 주위의 180도 중에서 일부 또는 전부의 범위에 형성될 수 있다. 또한, 센서 마그넷(610)의 S극은 축 주위의 나머지 180도의 일부 또는 전부의 범위에 형성될 수 있다. 즉 센서 마그넷의 N 극과 S 극은 막대 모양 형상의 양 끝 단에 각각 형성될 수 있다.Here, the N pole of the sensor magnet 610 may be formed in a range of some or all of 180 degrees around the central axis. The S pole of the sensor magnet 610 may be formed in a part or all of the remaining 180 degrees around the axis. Namely, the N-pole and the S-pole of the sensor magnet may be formed at both ends of the rod-like shape, respectively.

위치 감지 센서(620)는 센서 마그넷(610)이 형성하는 자속을 이용하여 샤프트(630)의 위치를 파악할 수 있다. 위치 감지 센서(620)는 위치 감지 센서(620)의 감지 면과 센서 마그넷(610)이 형성하는 자속이 수직하도록, PCB 기판에서 위치가 형성될 수 있다.The position sensing sensor 620 can determine the position of the shaft 630 using the magnetic flux formed by the sensor magnet 610. The position sensing sensor 620 may be positioned on the PCB substrate such that the sensing surface of the position sensing sensor 620 and the magnetic flux formed by the sensor magnet 610 are perpendicular to each other.

도 6a를 다시 참조하면, 도 6a에 X, Y 및 Z축으로 구성되는 좌표계가 표시되어 있다.Referring again to FIG. 6A, a coordinate system consisting of X, Y, and Z axes is shown in FIG. 6A.

X축 상에 센서 마그넷(610)의 N극 및 S극이 위치하는 경우, 위치 감지 센서(620)의 중심은 동일 X축 상에 N극 및 S극과 소정 간격 이격되어 위치할 수 있다. 구체적으로 위치 감지 센서(620)는 X축 상에서 N극과 최대 감지 거리 이내에서 소정 간격 이격되고, N극을 기준으로 S극 위치의 반대 쪽에 위치할 수 있다. 도 6a를 참조하면 S극, N극 및 위치 감지 센서(120)가 순서대로 동일 X축 상에 배치되어 있다. 위치 감지 센서(120)의 감지 면과 수직하게 N극에서 나오는 자속이 표시되어 있다.When the N pole and the S pole of the sensor magnet 610 are positioned on the X axis, the center of the position sensor 620 may be spaced apart from the N pole and the S pole on the same X axis. Specifically, the position sensing sensor 620 may be spaced apart from the N-pole and the maximum sensing distance on the X-axis by a predetermined distance, and may be positioned on the opposite side of the S-pole position with respect to the N-pole. 6A, S pole, N pole, and position sensor 120 are arranged on the same X axis in order. A magnetic flux emerging from the N pole perpendicular to the sensing surface of the position sensing sensor 120 is displayed.

도 6b는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 도 5를 구체적으로 도시한 개념도이다.FIG. 6B is a conceptual diagram specifically showing FIG. 5 according to another embodiment of the present invention.

도 6b를 참조하면, X축 상에 센서 마그넷(610)의 N극 및 S극이 위치하는 경우, 위치 감지 센서(620)의 중심은 동일 X축 상에 N극 및 S극과 소정 간격 이격되어 위치할 수 있다. 구체적으로 위치 감지 센서(620)는 X축 상에서 S극과 최대 감지 거리 이내에서 소정 간격 이격되고, S극을 기준으로 N극 위치의 반대 쪽에 위치할 수 있다. 도 6b를 참조하면 N극, S극 및 위치 감지 센서(620)가 순서대로 동일 X축 상에 배치되어 있다. 위치 감지 센서(620)의 감지 면과 수직하게 S극으로 들어가는 자속이 표시되어 있다.6B, when the N pole and the S pole of the sensor magnet 610 are positioned on the X axis, the center of the position sensor 620 is spaced apart from the N pole and the S pole by a predetermined distance on the same X axis Can be located. Specifically, the position sensing sensor 620 may be spaced apart from the S-pole within a maximum sensing distance on the X-axis by a predetermined distance, and may be positioned on the opposite side of the N-pole position with respect to the S-pole. 6B, N pole, S pole, and position sensor 620 are arranged on the same X axis in order. A magnetic flux entering the S pole perpendicular to the sensing surface of the position sensing sensor 620 is displayed.

도 6b를 참조하면, 도 6a와 비교하여 센서 마그넷(610)의 N극 대신에 S극이 위치 감지 센서(620)와 근접하게 배치되어 있다. N극 및 S극의 위치를 제외하면 센서 마그넷(610)과 위치 감지 센서(620)의 상대적인 위치는 도 6a 및 도 6b가 동일하다. 즉, 도 6b의 구성에 따르면 S극으로 들어가는 자속이 위치 감지 센서(620)에 의해 감지될 수 있다.Referring to FIG. 6B, an S pole instead of the N pole of the sensor magnet 610 is arranged close to the position sensing sensor 620, as compared with FIG. 6A. The positions of the sensor magnet 610 and the position sensing sensor 620 are the same as those of the positions of the N-pole and the S-pole in FIGS. 6A and 6B. That is, according to the configuration of FIG. 6B, the magnetic flux entering the S pole can be sensed by the position sensing sensor 620.

또한 센서 마그넷(610)의 N극과 S극, 및 위치 감지 센서(620)는 Y축 상에서는 동일한 좌표에 위치한다.The N and S poles of the sensor magnet 610 and the position sensing sensor 620 are located at the same coordinates on the Y axis.

이상 본 발명의 여러 가지 실시예에 따르면 센서 마그넷(610)의 N극에서 나오는 자속 또는 S극으로 들어가는 자속이 장애물 없이 위치 감지 센서(620)의 감지 면에 의해 감지될 수 있다. 또한 기존의 기술과 비교하여 자속과 위치 감지 센서(620)가 이루는 직각면이 더욱 용이하게 형성 될 수 있다. 이로써 샤프트 등의 오브젝트의 회전 또는 이동을 감지함에 있어서 오차율을 줄일 수 있고 측정에 있어서 외란을 없앨 수 있다.According to various embodiments of the present invention, the magnetic flux generated from the N pole of the sensor magnet 610 or the magnetic flux entering the S pole can be sensed by the sensing surface of the position sensing sensor 620 without any obstacle. In addition, the perpendicular surface formed by the magnetic flux and the position sensing sensor 620 can be formed more easily than the conventional technology. Thus, in detecting the rotation or movement of an object such as a shaft, the error rate can be reduced and the disturbance in the measurement can be eliminated.

이상 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It can be understood that it is possible.

Claims

A housing defining an appearance;
A solenoid disposed inside the housing to provide a driving force for linear movement;
A PCB substrate disposed inside the housing; And
And a position sensor disposed on one side of the PCB substrate,
The solenoid includes a stator, a plunger disposed inside the stator, a shaft coupled with the plunger, and a sensor magnet disposed at an end of the shaft,
Wherein the PCB substrate includes a hole formed corresponding to a position of the shaft,
Wherein the position sensing sensor includes a position sensing surface for receiving a magnetic flux formed in the sensor magnet,
Wherein the position sensing surface is perpendicular to one surface of the PCB substrate on which the position sensing sensor is disposed.

In claim 1,
The shaft includes:
And moves up or down between a first position of an upper limit and a second position of a lower limit in both directions of the central axis of the shaft in accordance with the movement of the plunger. Power module.

In claim 1,
The end of the shaft, including the sensor magnet,
Wherein the positioning sensor moves relative to the stator through the hole of the PCB substrate on which the position sensor is disposed.

In claim 1,
The position detection sensor includes:
A three-axis Hall sensor that senses magnetic flux in the X, Y, and Z directions.

In claim 4,
The sensor magnet includes an N pole and an S pole,
The N pole and the S pole of the sensor magnet are arranged on the X axis,
Wherein the position sensing sensor is disposed such that the position sensing surface is spaced apart from the sensor magnet by a predetermined distance on the same line as the X axis.

In claim 5,
And the N pole of the sensor magnet is arranged to face the position sensing surface of the position sensing sensor.

In claim 5,
And the S pole of the sensor magnet is arranged to face the position sensing surface of the position sensing sensor.

In claim 5,
Wherein the N and S poles of the sensor magnet and the position sensor are located at the same coordinates on the Y axis.

In claim 1,
The solenoid includes:
And a solenoid cover surrounding the shaft and the sensor magnet.

In claim 1,
Wherein the position sensing surface is parallel to the shaft.

A power module for shifting a gear by providing a driving force through a plurality of clutches;
A clutch actuator for selectively operating any one of the plurality of clutches; And
And a control unit for controlling the power module and the clutch actuator,
The power module includes:
A solenoid disposed inside the housing for providing a driving force for linear movement, a PCB substrate disposed inside the housing, and a position sensor disposed on one side of the PCB substrate,
The solenoid includes a stator, a plunger disposed inside the stator, a shaft coupled with the plunger, and a sensor magnet disposed at an end of the shaft,
Wherein the PCB substrate includes a hole formed corresponding to a position of the shaft, the position sensing sensor includes a position sensing surface for receiving a magnetic flux formed in the sensor magnet,
Wherein the position sensing surface is perpendicular to one surface of the PCB substrate on which the position sensing sensor is disposed.