KR20180092423A

KR20180092423A - 모터

Info

Publication number: KR20180092423A
Application number: KR1020170018074A
Authority: KR
Inventors: 김남훈
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2017-02-09
Filing date: 2017-02-09
Publication date: 2018-08-20

Abstract

본 발명은 회전축; 상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 로터; 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터; 상기 로터 및 상기 스테이터를 수용하는 하우징; 및 상기 스테이터에 연결되는 와이어 조립체를 포함하며, 상기 하우징은, 몸체; 상기 몸체의 상부에 배치되는 브라켓을 포함하고, 상기 몸체는, 상기 와이어 조립체와 접촉하는 돌출부를 포함하며, 상기 돌출부는 상기 몸체의 상면에서 상측으로 연장되어 배치되는 모터를 제공할 수 있다.

Description

모터{Motor}

실시예는 모터에 관한 것이다.

전동식 조향장치(EPS)는 차량의 선회 안정성을 보장하고 신속한 복원력을 제공함으로써, 운전자로 하여금 안전한 주행이 가능하게 하는 장치이다. 이러한 전동식 조향장치는 차속센서, 토크 앵글센서 및 토크센서 등에서 감지한 운행조건에 따라 전자제어장치(Electronic Control Unit: ECU)를 통해 모터를 구동하여 차량의 조향축의 구동을 제어한다.

모터는 하우징을 포함한다. 하우징은 몸체와 브라켓을 포함한다. 몸체는 내부에 로터와 스테이터를 수용한다. 브라켓은 몸체의 개방된 상부를 덮는다. 그리고 브라켓은 와이어 조립체가 수용되는 수용부가 마련된다. 한편, 브라켓은 EMI(Electro Magnetic Interference)를 차폐하기 위해 통전 가능한 별도의 부품이 추가적으로 결합될 수 있다. 때문에 브라켓의 구조가 복잡해지는 문제점이 있다. 또한, 와이어 조립체와 브라켓 사이에서 접지 불량이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

그리고, 일반적으로 브라켓은 알루미늄과 같은 금속 소재로 이루어지나, 베어링을 중심부에 포함하도록 사출 성형된 플라스틱 수지로 이루어질 수도 있다. 다만. 플라스틱 수지로 이루어진 브라켓의 경우, 전류가 흐르지 않기 때문에 EMI(Electro Magnetic Interference)를 차폐할 수 없는 문제가 발생한다.

이에, 실시예는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, EMI를 차폐하기 위한 별도의 부품을 생략하여 구성을 단순화할 수 있는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 실시예는 플라스틱 수지로 이루어진 브라켓에서 EMI를 차폐할 수 있는 모터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 실시예는, 회전축과, 상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 로터와, 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터와, 상기 로터 및 상기 스테이터를 수용하는 하우징 및 상기 스테이터에 연결되는 와이어 조립체를 포함하며, 상기 하우징은, 몸체와, 상기 몸체의 상부에 배치되는 브라켓을 포함하고, 상기 몸체는, 상기 와이어 조립체와 접촉하는 돌출부를 포함하며, 상기 돌출부는 상기 몸체의 상면에서 상측으로 연장되어 배치되는 모터를 제공할 수 있다.

바람직하게는, 상기 와이어 조립체는 상기 스테이터와 연결되는 케이블과, 상기 케이블이 배치되는 그로멧을 포함하고, 상기 그로멧은, 상기 그로멧의 하면에 배치되는 홀을 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 케이블은 코어와, 상기 코어의 외측에 배치되는 쉴드층을 포함하며, 상기 쉴드층은 상기 홀에 의하여 외부로 노출되며, 상기 돌출부는 상기 쉴드층에 접촉할 수 있다.

바람직하게는, 상기 몸체는, 상기 몸체의 상단에서 상기 몸체의 외측으로 연장 배치되는 연장부를 포함하고, 상기 돌출부는 상기 연장부에 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 브라켓은 상기 연장부의 상부에 배치되어 상기 와이어 조립체를 수용하는 수용부를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 그로멧은 상부 커버부와 하부 커버부를 포함하며, 상기 상부 커버부는 상기 그로멧의 상면에서 돌출되어 상기 브라켓의 측면에 접촉하고, 상기 하부 커버부는 상기 그로멧의 하면에서 돌출되어 상기 연장부의 측면에 접촉할 수 있다.

바람직하게는, 상기 스테이터는, 스테이터 코어 및 상기 스테이터 코어에 권선되는 코일을 포함하며, 상기 코일은 터미널 단자와 연결되며, 상기 터미널 단자는 상기 와이어 조립체와 전기적으로 연결될 수 있다.

바람직하게는, 상기 그로멧을 관통하여 배치된 상기 케이블은 연결단자와 연결되며, 상기 연결단자는 상기 터미널 단자와 연결될 수 있다.

실시예에 따르면, 와이어 조립체의 케이블에 쉴드층을 배치하고, 쉴드층이 하우징의 돌출부와 접촉하도록 구성함으로써, EMI를 차폐하기 위한 별도의 부품을 생략하여 구성을 단순화하는 유리한 효과를 제공한다.

실시예에 따르면, 접지를 위해 하우징과 와이어 조립체를 연결하여, 플라스틱 수지로 이루어진 브라켓에서도 EMI를 차폐할 수 있는 유리한 효과를 제공한다.

실시예에 따르면, 와이어 조립체의 그로멧의 홀에 하우징의 돌출부가 결합함으로써, 접지를 위한 구성을 구현하면서도 하우징과 와이어 조립체의 결합성을 높이는 유리한 효과를 제공한다.

도 1은 실시예에 따른 모터의 측단면도,
도 2는 도 1에서 도시한 모터의 분해도,
도 3은 하우징의 몸체의 상단에 장착되는 와이어 조립체를 도시한 도면,
도 4는 와이어 조립체의 저면도,
도 5는 와이어 조립체의 그로멧의 내부를 도시한 측단면도,
도 6은 몸체의 측면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 그리고 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

제2, 제1 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

도 1은 실시예에 따른 모터의 측단면도이고, 도 2는 도 1에서 도시한 모터의 분해도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 모터는, 회전축(10)과, 로터(20)와, 스테이터(30)와, 하우징(40)과, 와이어 조립체(50)를 포함할 수 있다.

회전축(10)은 로터(20)에 결합될 수 있다. 전류 공급을 통해 로터(20)와 스테이터(30)에 전자기적 상호 작용이 발생하면 로터(20)가 회전하고 이에 연동하여 회전축(10)이 회전한다. 회전축(10)은 차량의 조향축과 연결되어 조향축에 동력을 전달할 수 있다.

로터(20)는 스테이터(30)와 전기적 상호 작용을 통해 회전한다.

로터(20)는 로터 코어와, 마그넷을 포함할 수 있다. 로터 코어는 원형의 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 적층된 형상으로 실시되거나 또는 하나의 통 형태로 실시될 수 있다. 로터 코어의 중심에는 회전축(10)이 결합하는 홀이 형성될 수 있다. 로터 코어의 외주면에는 마그넷을 가이드 하는 돌기가 돌출될 수 있다. 마그넷은 로터 코어의 외주면에 부착될 수 있다. 복수 개의 마그넷은 일정 간격으로 로터 코어의 둘레를 따라 배치될 수 있다. 로터(20)는 마그넷을 둘러싸서 마그넷이 로터 코어에서 이탈되지 않도록 고정시키며 마그넷이 노출되는 것을 막는 캔부재를 포함할 수 있다.

스테이터(30)는 로터(20)와 전기적 상호 작용을 유발하기 위해 코일이 감길 수 있다. 코일을 감기 위한 스테이터(30)의 구체적인 구성은 다음과 같다. 스테이터(30)는 복수 개의 티스를 포함하는 스테이터 코어를 포함할 있다. 스테이터 코어는 환형의 요크 부분이 마련되고, 요크에서 중심방향으로 코일이 감기는 티스가 마련될 수 있다. 티스는 요크 부분의 외주면을 따라 일정한 간격으로 마련될 수 있다. 한편, 스테이터 코어는 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 상호 적층되어 이루어질 수 있다. 또한, 스테이터 코어는 복수 개의 분할 코어가 상호 결합되거나 연결되어 이루어질 수 있다.

스테이터(30)에 감긴 코일(도 2의 31)은 U,V,W 상의 터미널 단자(도 2의 32)와 연결된다. 그리고 터미널 단자(도 2의 32)는 와이어 조립체(50)와 전기적으로 연결된다.

하우징(40)은 내부에 로터(20)와 스테이터(30)를 수용할 수 있다. 하우징(40)은 몸체(100)와 브라켓(200)을 포함할 수 있다. 몸체(100)는 원통 형상을 갖는다. 몸체(100)는 알루미늄 같은 금속 소재로 이루어질 수 있다. 그리고, 몸체(100)는 상부가 개방된다. 브라켓(200)은 몸체(100)의 개방된 상부를 덮는다. 몸체(100)의 내측에는 스테이터(30)가 위치하며, 스테이터(30)의 내측에 로터(20)가 배치될 수 있다. 브라켓(200)은 플라스틱 수지로 이루어질 수 있다. 브라켓(200)의 중심부에는 베어링(80)이 배치될 수 있다. 베어링(80)은 이중 사출되어 브라켓(200)과 일체일 수 있다.

와이어 조립체(50)는 터미널 단자(도 2의 32)에 연결되어, 코일(도 2의 31)에 전류를 공급한다. 와이어 조립체(50)는 3개의 케이블(300)을 포함할 수 있다. 그리고, 와이어 조립체(50)는 3개의 케이블(300)을 수용하는 그로멧(400)을 포함할 수 있다. 3개의 케이블(300)은 각각 연결단자(500)와 연결된다. 연결단자(500)는 각각 U,V,W 상의 터미널 단자(도 2의 32)와 연결된다.

센싱 마그넷(60)은 로터(20)와 연동하도록 회전축(10)에 결합되어 로터(10)의 위치를 검출하기 위한 장치이다.

인쇄회로기판(70)에는 센싱 마그넷(60)의 자기력을 감지하는 센서가 배치될 수 있다. 이때, 센서는 홀 IC(Hall IC)일 수 있다. 센서는 센싱 마그넷(60)의 N극과 S극의 변화를 감지하여 센싱 시그널을 생성한다.

도 3은 하우징의 몸체의 상단에 장착되는 와이어 조립체를 도시한 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 와이어 조립체(50)는 몸체(100)의 상면에 안착된다. 브라켓(200)은 와이어 조립체(50)를 수용하는 수용부(210)를 포함할 수 있다. 수용부(210)는 와이어 조립체(50)의 그로멧(400)이 삽입되는 공간을 확보한다.

도 4는 와이어 조립체의 저면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 와이어 조립체(50)는 홀(410)을 포함할 수 있다. 홀(410)은 그로멧(400)의 하면에 배치된다. 홀(410)은 3개의 케이블(300)에 대응하여 3개가 배치될 수 있다. 3개의 홀은(410)은 그로멧(400)의 폭방향(도 4의 x축 방향)을 따라 정렬 배치될 수 있다.

도 5는 와이어 조립체의 그로멧의 내부를 도시한 측단면도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 와이어 조립체(50)의 그로멧(400)은 내부에 케이블(300)을 수용한다. 케이블(300)은 코어(310)와, 절연층(320)과, 쉴드층(330)과, 피복층(340)을 포함할 수 있다. 코어(310)는 전류를 흘리기 위한 금속 부분을 말한다. 절연층(320)은 코어(310)의 외측에 배치되어, 코어(310)를 피복함으로써 사용 전압에 견디고 코어를 고정시키는 역할을 한다. 쉴드층(330)은 절연층(320)의 외측에 배치되어 전계 또는 자계의 영향을 차단하기 위한 것으로, 망상으로 직조된 동선으로 이루어질 수 있다.

케이블(300)의 선단부는 피복층(340)이 탈피되어 쉴드층(330)이 노출되도록 그로멧(400) 내부에 배치된다. 홀(410)은 그로멧(400)의 하면에서 케이블(300)의 수용 위치까지 관통되도록 형성된다. 케이블(300)의 쉴드층(330)은 홀(410)에 노출되도록 배치된다.

도 2를 참조하면, 하우징(40)의 몸체(100)는 연장부(110)를 포함할 수 있다. 연장부(110)는 몸체(100)의 상단에서 외측으로 연장될 수 있다. 연장부(110)에는 돌출부(120)가 배치된다. 돌출부(120)는 연장부(110)에서 상향하여 돌출되어 그로멧(400)의 홀(410)에 끼워 맞춤된다. 도 3에서 도시한 바와 같이, 연장부(110)의 상부에서 와이어 조립체(50)가 연장부(110)가 안착되면, 돌출부(120)가 홀(410)에 끼워 맞춤되어, 몸체(100)와 와이어 조립체(50)가 고정된다. 따라서, 별도의 결합 구성이 없이도 몸체(100)와 와이어 조립체(50)의 결합력을 크게 높일 수 있다.

돌출부(120)는 홀(410)에 끼워 맞춤된 상태에서, 케이블(300)의 쉴드층(330)과 접촉한다. 돌출부(120)를 통해 몸체(100)와 케이블(300)의 쉴드층(330)이 전기적으로 연결되기 때문에 EMI 차폐를 위한 별도의 가스켓을 구비할 필요가 없다. 따라서, 모터의 접지 구성을 간소화할 수 있는 이점이 있다.

돌출부(120)는 홀(410)의 개수와 대응하여 3개 마련될 수 있다. 각각의 돌출부(120)는 3개의 케이블(300)의 쉴드층(330)에 각각 접촉한다.

그로멧(400)은 하부 커버부(420)와, 상부 커버부(430)를 포함할 수 있다. 하부 커버부(420)는 그로멧(400)의 하면에서 연장된 형태로 돌출되어, 도 5의 A와 같이, 연장부(110)의 측면과 접촉한다. 하부 커버부(420)는 그로멧(400)의 하면과 연장부(110) 사이의 틈으로 물이나 이물질이 유입되는 것을 방지하는 역할을 한다. 그로멧(400)의 하면에 복수 개의 홀(410)이 배치된 구성을 고려할 때, 그로멧(400)의 하면과 연장부(110) 사이의 틈으로 물이나 이물질이 유입되면 모터에 치명적인 손상이 발생할 수 있다. 하부 커버부(420)는 그로멧(400)의 하면과 연장부(110) 사이의 경계를 덮음으로써, 홀(410) 내부나 모터 내부로 물이나 이물질이 유입되는 것을 물리적으로 막을 수 있다.

상부 커버부(430)는 그로멧(400)의 상면에서 연장된 형태로 돌출되어, 브라켓(200)의 측면에 접촉한다. 상부 커버부(430)는 그로멧(400)의 상면과 브라켓(200) 사이의 경계를 덮음으로써, 모터 내부로 물이나 이물질이 유입되는 것을 물리적으로 막을 수 있다.

도 6은 몸체의 측면도이다.

도 4 및 도 6을 참조하면, 홀(410)은 장방향일 수 있다. 그리고, 홀(410)은 그로멧(400)의 길이 방향(도 4의 y축 방향)을 기준으로 하는 길이(L)보다 그로멧(400)의 폭 방향을 기준으로 하는 폭(W)이 클 수 있다.

이는 도 6의 D가 나타내는 연장부(110)의 길이를 최소화하면서도, 돌출부(120)와 케이블(300)의 쉴드층(330)의 접촉 면적으로 확보하고, 몸체(100)와 와이어 조립체(50)의 결합력을 확보하기 위함이다. 홀(410)의 길이(L)가 길어져 돌출부(120)의 크기가 증가하고, 이에 대응하여 연장부(110)의 길이(D)가 길어지면, 제품의 크기 및 무게가 증가하는 문제점이 있는데, 홀(410)의 형상과 돌출부(120)의 단면 형상을 장방형으로 구성함으로써, 연장부(110)의 길이(D)를 크게 줄일 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 모터에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 회전축
20: 로터
30: 스테이터
40: 하우징
50: 와이어 조립체
60: 센싱 마그넷
70: 인쇄회로기판
80: 베어링
100: 몸체
110: 연장부
120: 돌출부
200: 브라켓
300: 케이블
310; 코어
320: 절연층
330: 쉴드층
340: 피복층
400: 그로멧
410; 홀
500: 연결 단자

Claims

회전축;
상기 회전축이 배치되는 홀을 포함하는 로터;
상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터;
상기 로터 및 상기 스테이터를 수용하는 하우징; 및
상기 스테이터에 연결되는 와이어 조립체를 포함하며,
상기 하우징은,
몸체;
상기 몸체의 상부에 배치되는 브라켓을 포함하고,
상기 몸체는, 상기 와이어 조립체와 접촉하는 돌출부를 포함하며,
상기 돌출부는 상기 몸체의 상면에서 상측으로 연장되어 배치되는 모터.
제1 항에 있어서,
상기 와이어 조립체는 상기 스테이터와 연결되는 케이블과, 상기 케이블이 배치되는 그로멧을 포함하고,
상기 그로멧은, 상기 그로멧의 하면에 배치되는 홀을 포함하는 모터.
제2 항에 있어서,
상기 케이블은 코어와, 상기 코어의 외측에 배치되는 쉴드층을 포함하며,
상기 쉴드층은 상기 홀에 의하여 외부로 노출되며,
상기 돌출부는 상기 쉴드층에 접촉하는 모터.
제2 항에 있어서,
상기 몸체는,
상기 몸체의 상단에서 상기 몸체의 외측으로 연장 배치되는 연장부를 포함하고,
상기 돌출부는 상기 연장부에 배치되는 모터.
제4 항에 있어서,
상기 브라켓은 상기 연장부의 상부에 배치되어 상기 와이어 조립체를 수용하는 수용부를 포함하는 모터.
제4 항에 있어서,
상기 그로멧은 상부 커버부와 하부 커버부를 포함하며,
상기 상부 커버부는 상기 그로멧의 상면에서 돌출되어 상기 브라켓의 측면에 접촉하고,
상기 하부 커버부는 상기 그로멧의 하면에서 돌출되어 상기 연장부의 측면에 접촉하는 모터.
제2 항에 있어서,
상기 홀은, 상기 그로멧의 길이 방향을 기준으로 하는 길이보다 상기 그로멧의 폭 방향을 기준으로 하는 폭이 큰 모터.
제2 항에 있어서,
상기 스테이터는,
스테이터 코어; 및
상기 스테이터 코어에 권선되는 코일을 포함하며,
상기 코일은 터미널 단자와 연결되며,
상기 터미널 단자는 상기 와이어 조립체와 전기적으로 연결되는 모터.
제8 항에 있어서,
상기 그로멧을 관통하여 배치된 상기 케이블은 연결단자와 연결되며,
상기 연결단자는 상기 터미널 단자와 연결되는 모터.