WO2016108379A1 - 모터 및 이를 포함하는 클러치 액츄에이터 - Google Patents

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김찬석
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Definitions

  • the present invention relates to a motor, and more particularly, to a motor including a sensor connection for measuring the state of the actuator and a clutch actuator comprising the same.
  • the rotating shaft of the motor is connected to the actuator to transmit the driving force.
  • the motor and the actuator may be integrally manufactured according to the characteristics of the actuator.
  • the motor and the actuator may be implemented together in the same housing or may be formed such that the drive shaft of the actuator and the rotation shaft of the motor are integrated by using a tube-shaped rotor.
  • a control module for controlling the motor according to the state of the actuator may be provided.
  • the motor of this configuration has a problem that the size of the motor is large due to the rotor of the tube form.
  • the sensors for measuring the state of the actuator is connected to the control module, it is difficult to connect the sensors to the control module, the connection structure is complicated, there is a problem that the reliability of the sensing information is inferior.
  • the present invention is to solve the above problems, the drive shaft of the actuator and the rotating shaft of the motor is formed separately, can reduce the size of the motor, including a motor that can easily connect the sensors to the control module and the same It is an object of the present invention to provide a clutch actuator.
  • the present invention for achieving the above object is a housing, a control unit coupled to the housing, a stator assembly coupled to the interior of the housing and connected to the control unit, a rotor disposed inside the stator, and coupled to the rotor A rotating shaft and a body mounted on the housing and including a sensor mounting part, a terminal included in the body and connected to the sensor mounting part and the controller, wherein the sensor mounting part includes a sensor connection part disposed outside the housing.
  • the sensor mounting portion may be disposed in front of the housing to which other components are connected.
  • control unit may be disposed at the rear of the housing.
  • the body may be directly connected to the control unit such that the terminal is electrically connected to the control unit.
  • the sensor mounting portion may include a first mounting portion disposed toward the axis center of the rotating shaft, and a second mounting portion disposed at the tip of the body.
  • it may include a displacement sensor mounted on the first mounting portion and a pressure sensor mounted on the second mounting portion.
  • the second mounting portion may include a coupling slot having an inlet toward the front.
  • the housing may include a mounting slot for detachably coupling the body of the sensor connection block.
  • the body may include a first body including the sensor mounting portion, and a second body inserted into the mounting slot and coupled to the control unit.
  • the first body and the second body may be connected to be stepped.
  • the end of the second body may be formed with a connection pin connected to the terminal and coupled to the control unit.
  • the second body may be disposed between the stator assembly and the inner side of the housing.
  • control unit may be coupled to the rear surface of the housing.
  • the power terminal of the stator may be directly connected to the controller.
  • the rotor may be coupled to the first sensor magnet is molded integrally.
  • a second sensor magnet is coupled to the rear end of the rotating shaft, and the controller may include a hall sensor disposed to face the second sensor magnet.
  • the stator assembly may be molded by molding a power terminal, a neutral terminal connected to the power terminal and the coil, and a bearing.
  • Another invention for achieving the above object is a housing, a control unit coupled to the housing, a stator assembly coupled to the interior of the housing and connected to the control unit, a rotor disposed inside the stator, and coupled to the rotor
  • a cover including a cylinder including a cylinder and an outlet, and a piston connected to the rotating shaft to reciprocate in the cylinder.
  • the sensor mounting portion may include a first mounting portion disposed toward the axis center of the rotating shaft, and a second mounting portion disposed at the tip of the body.
  • the piston may include a displacement sensor magnet, and may include a displacement sensor mounted on the first mounting portion.
  • the front end of the body may include a pressure sensor in communication with the outlet, mounted on the second mounting portion.
  • the method may further include a lead screw connecting the piston and the rotation shaft.
  • the cover may include a bearing for supporting the lead screw.
  • the mounted sensors on the outside of the housing and having a sensor connection block mounted on the housing and directly connected to the control unit, by simplifying the configuration and operation of connecting the sensors to the control module of the assembly operation It has the beneficial effect of increasing the efficiency and reliability of the sensing information.
  • the rear surface of the housing as a control unit to configure the housing and the control unit integrally, it provides an advantageous effect to simplify the assembly structure and reduce the size of the motor.
  • the size of the motor can be reduced by relatively reducing the size of the bearing installed in the motor That provides a beneficial effect.
  • the sensor connection block is configured to be detachably coupled to the housing so as to be directly connected to the control unit provides an advantageous effect that is easy to assemble.
  • FIG. 1 is a view showing a clutch actuator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a view showing the motor shown in FIG.
  • FIG. 3 is an exploded view of the motor shown in FIG.
  • FIG. 4 is a side cross-sectional view of the motor shown in FIG.
  • FIG. 5 is a view showing a control unit disposed on the rear of the housing
  • FIG. 7 is a view illustrating a stator assembly directly connected to a control unit
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a sensor magnet of a rotation shaft disposed oppositely and a Hall sensor of a controller
  • FIG. 10 is a view illustrating a sensor connection unit connected to a control unit.
  • ordinal numbers such as second and first
  • first and second components may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • second component may be referred to as the first component, and similarly, the first component may also be referred to as the second component.
  • FIG. 1 is a view showing a clutch actuator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 clearly shows only the main features in order to conceptually clearly understand the present invention, and as a result, various modifications of the drawings are expected, and the scope of the present invention needs to be limited by the specific shapes shown in the drawings. There is no.
  • a clutch actuator may include a motor 10, a cover 20, a piston 30, and a lead screw 40.
  • the motor 10 operates, the lead screw 40 rotates, and the piston 30 moves linearly as the lead screw 40 rotates.
  • the cover 20 is provided with a receiving space S of the fluid, the piston 30 is located in the receiving space (S).
  • the cover 20 may be formed with the inlet 21 and the outlet 22 communicating with the accommodation space (S).
  • the working fluid is supplied to the receiving space S through the inlet 21 and the working fluid exits from the receiving space S through the outlet 22.
  • the working fluid pushed by the piston 30 and discharged to the outlet 22 may operate the clutch mounted to the vehicle.
  • the displacement screw magnet 50 may be installed in the lead screw 40.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the motor shown in FIG. 1
  • FIG. 3 is an exploded view of the motor shown in FIG. 2
  • FIG. 4 is a side cross-sectional view of the motor shown in FIG. 2. 2 to 4 clearly illustrate only the main feature parts in order to conceptually clearly understand the present invention, and as a result, various modifications of the drawings are expected, and the scope of the present invention is limited by the specific shapes shown in the drawings. There is no need to be limited.
  • a motor 10 includes a housing 100, a control unit 200, a stator assembly 300, a rotor 400, and a rotating shaft ( 500 and a sensor connection unit 600.
  • the housing 100 is formed in a cylindrical shape to provide a space in which the stator assembly 300 and the rotor 400 may be mounted.
  • the housing 100 may be formed to be coupled to the cover 20.
  • the shape or material of the housing 100 may be variously modified, but a metal material that can withstand high temperatures may be selected due to the characteristics of the housing 100.
  • a part of the housing 100, that is, the front side of the housing 100 to which the actuator is connected may be made of aluminum.
  • the entire housing 100 may be made of aluminum.
  • An actuator may be coupled to the front side of the housing 100, and the control unit 200 may be coupled to the rear side of the housing 100.
  • a mounting slot 110 in which the sensor connection part 600 is detachably inserted may be formed on the front surface of the housing 100.
  • the center of the housing 100 is provided with a central hole 111 in which a rotation shaft 500 is located and forms a space where the lead screw 40 is connected, and the mounting slot 110 is located below the center hole 111. Can be formed.
  • the controller 200 controls the driving of the motor 10 based on the state of the actuator received from the sensor connection unit 600 and the external driving signal.
  • the controller 200 may be disposed at the rear of the housing 100 to be configured as a rear cover of the housing 100 to be integrally formed with the housing.
  • FIG. 5 is a view showing a control unit disposed on the rear of the housing.
  • a housing terminal 120 may be provided on the rear surface of the housing 100.
  • the housing terminal 120 may be disposed in the corner region of the housing 100.
  • the housing terminal 120 may be electrically connected to an external power source.
  • the terminal insertion portion 210 may be provided in the corner region of the control unit 200 corresponding to the housing terminal 120.
  • the control unit 200 may be coupled to the rear surface of the housing 100 so that the housing terminal 120 may be inserted into the terminal insertion unit 210.
  • the stator assembly 300 may include a stator core (300a of FIG. 4), and the stator core 300a may be wound with a coil (300b of FIG. 4) forming a rotating magnetic field.
  • the coil 300b wound on the stator core 300a may be insulated by an insulator (300c of FIG. 4).
  • FIG. 6 shows a stator assembly
  • the stator assembly 300 may be implemented in a form including a bus bar and a bearing therein.
  • the stator assembly 300 is molded together with the stator core 300a of FIG. 4, the coil 300b, and the insulator 300c so that the connection terminal of the power terminal 310 and the neutral terminal 320 is exposed to the outside. It can be molded integrally.
  • Bearing (B2) is also molded together in the center can be integrally molded.
  • One end of the power terminal 310 may extend in the radial direction and be connected to the neutral terminal 320 by being fused.
  • the other end of the power supply terminal 310 may protrude upward and be directly connected to the controller 200.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a stator assembly directly connected to a control unit.
  • the three-phase power terminals 310 protruding upward may be inserted into the region B of the controller 200, and then fixed and assembled through shouldering.
  • the rotor 400 is rotatably disposed inside the stator assembly 300.
  • the rotor 400 has a magnet 420 mounted to the rotor core 410 to rotate by electromagnetic interaction with the stator assembly 300.
  • the coil is wound to have a magnetic pole, and the rotor 400 may rotate by a magnetic field formed by the winding of the coil.
  • the rotation shaft 500 may be coupled to the central portion of the rotor 400. Therefore, when the rotor 400 rotates, the rotating shaft 500 also rotates together.
  • the rotor 400 may be implemented in a form in which the magnet 420 is included in the rotor core 410, or as shown in FIG. 8, in which the magnet 420 is attached to an outer circumferential surface of the rotor core 410. Can be implemented.
  • a sensor magnet 510 may be installed at one end of the rotation shaft 500. The sensor magnet 510 is for measuring the rotational speed of the motor 10.
  • the other end of the rotary shaft 500 may be formed with a spline groove 520 for connecting with the lead screw (40 in FIG. 1).
  • the magnet 420 is mounted on the rotor core 410, and the sensor magnet 510 is mounted on the rotation shaft 500, and then overmolded with plastic to form the rotor 400 coupled with the rotation shaft 500. can do.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a sensor magnet of a rotation shaft disposed opposite to each other and a hall sensor of a controller.
  • the controller 200 is provided with a hall sensor 220, and a sensor magnet 510 is disposed to face the hall sensor 220.
  • the controller 200 may directly measure the rotation speed of the motor 10 through the hall sensor 220.
  • FIG. 10 is a view illustrating a sensor connection unit connected to a control unit.
  • the sensor connection unit 600 transmits measurement information of a sensor installed at the front of the housing 100 in which the actuator is mounted to the control unit 200 disposed at the rear of the housing 100. It serves to convey.
  • the sensor connection part 600 serves to secure a sensing space capable of easily measuring the state of the actuator in front of the housing 100.
  • the sensor connection part 600 may include a body 610 and a terminal 620.
  • the body 610 spatially connects the front of the housing 100 in which the sensors are located and the rear of the housing 100 in which the control unit 200 is located.
  • the body 610 may be composed of a first body 610A and a second body 610B.
  • the first body 610A and the second body 610B may be connected to be stepped, and may be separately described according to their shape and functional characteristics, and may be one means connected to each other.
  • the first body 610A and the second body 610B may be implemented in a hexahedral block.
  • the first body 610A is a portion exposed to the front of the housing 100
  • the second body 610B is It is a part located inside the housing 100.
  • the sensor mounting part 611 may be provided in the first body 610A.
  • the sensor mounting part 611 may include a first mounting part 611a and a second mounting part 611b.
  • the first mounting portion 611a may be disposed on an upper surface of the first body 610A to face the axis center of the rotation shaft 500.
  • the first mounting portion 611a may be electrically connected to the terminal 620.
  • the displacement sensor 700 may be mounted on the first mounting portion 611a.
  • the displacement sensor 700 may interact with the displacement sensor magnet 50 attached to the lead screw 40 to detect the position of the piston 30.
  • the second mounting portion 611b may be disposed at the tip of the first body 610A.
  • the second mounting portion 611b may be electrically connected to the terminal 620.
  • the second mounting portion 611b may be implemented in the form of a coupling slot (611ba in FIG. 2) having an inlet facing forward.
  • the pressure sensor 800 may be mounted on the second mounting portion 611b.
  • the pressure sensor 800 is connected to the outlet 22 through which the working fluid is discharged, as shown in FIG. 1, to sense the hydraulic pressure supplied to the clutch.
  • the second body 610B may be located between the stator assembly 300 and the inner side surface of the housing 100. Therefore, the second body 610B may be configured to be thinner than the first body 610A. In addition, the second body 610B may be physically connected to the controller 200.
  • a connecting pin 610Ba may be formed at an end portion of the second body 610B to be connected to the terminal 620 and fitted to the connection terminal of the controller 200.
  • the terminal 620 is disposed inside the first body 610A and the second body 610B and is connected to the first mounting part 611a, the second mounting part 611b, and the connection pin 610Ba.
  • the terminal 620 transmits the position information of the lead screw 40 measured by the displacement sensor 700 and the pressure information of the working fluid measured by the pressure sensor 800 to the controller 200.
  • the sensor connection unit 600 is inserted into the housing 100 and detachably coupled in a form directly connected to the control unit to connect sensors such as the displacement sensor 700 or the pressure sensor 800 to the control unit 200 in a simple configuration. It becomes possible.
  • the sensor connection part 600 since the sensor connection part 600 is located inside the cover 20 in a state where the sensor connection part 600 is mounted on the housing 100, the sensor connection part 600 may increase the reliability of dustproof and waterproof.

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Abstract

본 발명은 하우징; 상기 하우징에 결합되는 제어부; 상기 하우징의 내부에 결합되며 상기 제어부에 연결되는 스테이터 조립체; 상기 스테이터 내측에 배치되는 로터; 상기 로터에 결합하는 회전축;및 상기 하우징에 장착되며 센서장착부를 포함하는 몸체와, 상기 몸체에 포함되어 상기 센서장착부와 상기 제어부와 연결되는 터미널을 포함하고, 상기 센서장착부는 상기 하우징의 외부에 배치되는 센서연결부을 포함하는 모터를 제공하여, 센서들을 제어모듈에 연결하는 구성 및 작업을 간소화하여 조립 작업의 효율성을 높이고 센싱 정보에 대한 신뢰성을 높이는 유리한 효과를 제공한다.

Description

모터 및 이를 포함하는 클러치 액츄에이터
본 발명은 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 액츄에이터의 상태를 측정하는 센서연결부를 포함하는 모터 및 이를 포함하는 클러치 액츄에이터에 관한 것이다.
모터의 회전축은 액츄에이터와 연결되어 구동력을 전달한다. 이때, 액츄에이터의 특성에 따라 모터와 액츄에이터는 일체로 제작될 수 있다. 예를 들어, 동일한 하우징에 모터와 액츄에이터를 같이 구현하거나 튜브 형태의 로터를 이용하여 액츄에이터의 구동축과 모터의 회전축이 일체화 되도록 형성할 수 있다. 그리고, 액츄에이터의 상태에 따라 모터를 제어하는 제어모듈이 마련될 수 있다.
그러나, 이러한 구성의 모터는 튜브 형태의 로터로 인하여 모터의 크기가 커지는 문제점이 발생한다. 또한, 제어모듈에는 액츄에이터의 상태를 측정하는 센서들이 연결되는데, 센서들을 제어모듈에 연결하는 작업이 난해하고, 연결 구조가 복잡하여 센싱 정보에 대한 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.
특히. 액츄에이터의 구동축과 모터의 회전축이 일체로 형성되기 때문에 정밀한 위치 제어가 어렵고 부품 교환 호환성이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 액츄에이터 측에서 작용하는 부하를 지지하기 위하여 모터 측에 큰 사이즈의 베어링이 설치되어 모터의 크기를 증가시키는 문제점이 있다.
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 액츄에이터의 구동축과 모터의 회전축이 별개로 형성되며, 모터의 크기를 줄일 수 있으며, 센서들을 제어모듈에 용이하게 연결할 수 있는 모터 및 이를 포함하는 클러치 액츄에이터를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하우징과, 상기 하우징에 결합되는 제어부와, 상기 하우징의 내부에 결합되며 상기 제어부에 연결되는 스테이터 조립체와, 상기 스테이터 내측에 배치되는 로터와, 상기 로터에 결합하는 회전축 및 상기 하우징에 장착되며 센서장착부를 포함하는 몸체와, 상기 몸체에 포함되어 상기 센서장착부와 상기 제어부와 연결되는 터미널을 포함하고, 상기 센서장착부는 상기 하우징의 외부에 배치되는 센서연결부을 포함하는 모터를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 센서장착부는 타부품이 연결되는 상기 하우징의 전방에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어부는 상기 하우징의 후방에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 몸체는 상기 터미널이 상기 제어부에 전기적으로 연결되도록 상기 제어부에 직결될 수 있다.
바람직하게는, 상기 센서장착부는 상기 회전축의 축중심을 향하여 배치되는 제1 장착부와, 상기 몸체의 선단에 배치되는 제2 장착부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 장착부에 장착되는 변위센서와 상기 제2 장착부에 장착되는 압력센서를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2 장착부는 전방을 향하여 입구가 형성된 결합슬롯을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 하우징은 상기 센서연결블럭의 몸체가 탈착 가능하게 결합하는 장착슬롯을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 몸체는 상기 센서장착부를 포함하는 제1 몸체와, 상기 장착슬롯에 삽입되어 상기 제어부에 결합되는 제2 몸체를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제1 몸체와 상기 제2 몸체는 단차 지도록 연결될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2 몸체의 단부에는 상기 터미널과 연결되어 상기 제어부에 결합하는 연결핀이 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제2 몸체는 상기 스테이터 조립체와 상기 하우징의 내측면 사이에 배치될 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어부는 상기 하우징의 후면에 결합할 수 있다.
바람직하게는, 상기 스테이터의 전원터미널은 상기 제어부에 직결될 수 있다.
바람직하게는, 상기 로터는 제1 센서마그넷이 일체로 몰딩 되어 결합될 수 있다.
바람직하게는, 상기 회전축의 후단에는 제2 센서마그넷이 결합되고, 상기 제어부는 상기 제2 센서마그넷에 대향 배치되는 홀센서를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 스테이터 조립체는 전원터미널과, 상기 전원터미널 및 코일과 연결되는 중성터미널과, 베어링이 일체로 몰딩 되어 성형될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 다른 발명은, 하우징과, 상기 하우징에 결합되는 제어부와, 상기 하우징의 내부에 결합되며 상기 제어부에 연결되는 스테이터 조립체와, 상기 스테이터 내측에 배치되는 로터와, 상기 로터에 결합하는 회전축 및 상기 하우징에 장착되며 센서장착부를 포함하는 몸체와, 상기 몸체에 포함되어 상기 센서장착부와 상기 제어부와 연결되는 터미널을 포함하고, 상기 센서장착부는 상기 하우징의 외부에 배치되는 모터와, 인렛과 아웃렛을 포함하는 실린더를 포함하는 커버 및 상기 회전축에 연결되어 상기 실린더에서 왕복 이동하는 피스톤을 포함하는 클러치 액츄에이터를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 센서장착부는 상기 회전축의 축중심을 향하여 배치되는 제1 장착부와, 상기 몸체의 선단에 배치되는 제2 장착부를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 피스톤은 변위센서마그넷을 포함하고, 상기 제1 장착부에 장착되는 변위센서를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 몸체의 선단은 상기 아웃렛과 연통되고, 상기 제2 장착부에 장착되는 압력센서를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 피스톤과 상기 회전축을 연결하는 리드스크류를 더 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 커버는 상기 리드스크류를 지지하는 베어링을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 장착된 센서들을 하우징 외부에 배치하고 하우징에 장착되어 제어부에 직접 연결되는 센서연결블록을 구비함으로써, 센서들을 제어모듈에 연결하는 구성 및 작업을 간소화하여 조립 작업의 효율성을 높이고 센싱 정보에 대한 신뢰성을 높이는 유리한 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 모터의 회전축과 액츄에이터의 구동축을 별개로 구성하여, 부품의 호환성을 높이는 유리한 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 모터의 회전축과 액츄에이터의 구동축을 별개로 구성하고 모터의 회전축을 중실체로 구비함으로써, 모터의 크기를 줄일 수 있는 유리한 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 하우징의 후면을 제어부로 형성하여 하우징과 제어부를 일체로 구성함으로써, 조립구조를 간소화하고, 모터의 크기를 줄일 수 있는 유리한 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 액츄에이터의 부하가 작용하는 베어링을 액츄에이터에 설치하고, 리드스크류를 지지하도록 구성하여, 모터에 설치되는 베어링의 크기를 상대적으로 줄임으로써 모터의 크기를 줄일 수 있는 유리한 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 센서연결블록이 제어부에 직접 연결되도록 하우징에 착탈 가능하게 결합되도록 구성하여 조립이 용이한 유리한 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 클러치 액츄에이터를 도시한 도면,
도 2는 도 1에서 도시한 모터를 도시한 도면,
도 3은 도 2에서 도시한 모터의 분해도,
도 4는 도 2에서 도시한 모터의 측단면도,
도 5는 하우징의 후면에 배치되는 제어부를 도시한 도면,
도 6은 스테이터 조립체를 도시한 도면,
도 7은 제어부에 직결되는 스테이터 조립체를 도시한 도면,
도 8은 로터를 도시한 도면,
도 9는 대향 배치된 회전축의 센서마그넷과 제어부의 홀센서를 도시한 도면,
도 10은 제어부에 연결되는 센서연결부를 도시한 도면이다.
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 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 클러치 액츄에이터를 도시한 도면이다. 이러한, 도 1은 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 클러치 액츄에이터는 모터(10)와, 커버(20)와, 피스톤(30)과, 리드스크류(40)을 포함할 수 있다. 모터(10)가 작동하면, 리드스크류(40)가 회전하고, 리드스크류(40)가 회전함에 따라 피스톤(30)이 직선 이동하게 된다. 커버(20) 내측에는 유체의 수용공간(S)이 마련되며, 피스톤(30)은 이 수용공간(S)에 위치한다. 그리고 커버(20)에는 수용공간(S)과 연통되는 인렛(21)과 아웃렛(22)이 형성될 수 있다. 인렛(21)을 통하여 수용공간(S)으로 작동유체가 공급되고 아웃렛(22)을 통하여 수용공간(S)에서 작동유체가 빠져 나간다. 피스톤(30)에 밀려 아웃렛(22)으로 배출되는 작동유체는 차량에 장착된 클러치를 작동시킬 수 있다. 한편, 리드스크류(40)에는 변위센서마그넷(50)이 설치될 수 있다.
도 2는 도 1에서 도시한 모터를 도시한 도면이고, 도 3은 도 2에서 도시한 모터의 분해도, 도 4는 도 2에서 도시한 모터의 측단면도이다. 이러한, 도 2 내지 도 4는 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 모터(10)는 하우징(100)과, 제어부(200)와, 스테이터 조립체(300)와, 로터(400)와, 회전축(500)과, 센서연결부(600)를 포함할 수 있다.
하우징(100)은 원통 형상으로 형성되어 내부에 스테이터 조립체(300)와 로터(400)등이 장착될 수 있는 공간이 마련된다. 하우징(100)은 커버(20)와 체결되도록 형성될 수 있다. 이때, 하우징(100)의 형상이나 재질은 다양하게 변형될 수 있으나 차량에 장착되는 특성상 고온에서도 잘 견딜 수 있는 금속재질이 선택될 수 있다. 예를 들어, 하우징(100)의 일부 즉, 액츄에이터가 연결되는 하우징(100)의 전면 측이 알루미늄으로 이루어질 수 있다. 또는 하우징(100) 전체가 알루미늄으로 이루어질 수 있다.
하우징(100)의 전면 측에는 액츄에이터가 결합되며, 하우징(100)의 후면 측에는 제어부(200)가 결합될 수 있다. 그리고, 하우징(100)의 전면에는 센서연결부(600)가 탈착 가능하게 삽입되는 장착슬롯(110)이 형성될 수 있다.
하우징(100)의 중심에는 회전축(500)이 위치하며 리드스크류(40)가 연결되는 공간을 형성하는 중심홀(111)이 마련되며, 장착슬롯(110)은 이 중심홀(111)의 아래쪽에 형성될 수 있다.
제어부(200)는 센서연결부(600)에서 전송 받은 액츄에이터의 상태와 외부 구동신호에 기초하여 모터(10)의 구동을 제어한다. 이러한 제어부(200)는 하우징(100)의 후방에 배치되어 하우징(100)의 후면 덮개로 구성되어 하우징과 일체로 형성될 수 있다.
도 5는 하우징의 후면에 배치되는 제어부를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 하우징(100)의 후면에는 하우징터미널(120)이 마련될 수 있다. 이 하우징터미널(120)은 하우징(100)의 모서리 영역에 배치될 수 있다. 하우징터미널(120)은 외부 전원과 전기적으로 연결될 수 있다. 한편, 이러한 하우징터미널(120)에 대응하여 제어부(200)의 모서리 영역에는 터미널 삽입부(210)가 마련될 수 있다. 하우징터미널(120)이 터미널 삽입부(210)에 삽입될 수 있도록 하우징(100)의 후면에 제어부(200)가 결합될 수 있다.
스테이터 조립체(300)는 스테이터 코어(도 4의 300a)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 스테이터 코어(300a)는 회전 자계를 형성하는 코일(도 4의 300b)이 권선될 수 있다. 스테이터 코어(300a)에 감긴 코일(300b)은 절연체(도 4의 300c)가 감싸 절연될 수 있다.
도 6은 스테이터 조립체를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 스테이터 조립체(300)는 내부에 버스바와 베어링을 포함하는 형태로 실시될 수 있다. 스테이터 조립체(300)는 전원터미널(310)과 중성터미널(320)의 연결단이 외부로 노출되도록, 스테이터 코어(도 4의 300a)와, 코일(300b)과, 절연체(300c)와 함께 몰딩 되어 일체로 성형될 수 있다. 중심부에 베어링(B2)도 함께 몰딩 되어 일체로 성형될 수 있다. 전원터미널(310)의 일측 연결단은 반경 방향으로 확장되어 중성터미널(320)과 퓨징되어 연결될 수 있다. 그리고, 전원터미널(310)의 타측 연결단은 상향하여 돌출 형성되어 제어부(200)에 직결될 수 있다.
도 7은 제어부에 직결되는 스테이터 조립체를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 상향하여 돌출 형성된 3상의 전원터미널(310)이 제어부(200)의 B영역에 각각 삽입된 후, 숄더링을 통해 고정되어 조립될 수 있다.
도 8은 로터를 도시한 도면이다.
로터(400)는 스테이터 조립체(300)의 내측에 회전 가능하게 배치된다. 로터(400)는 로터 코어(410)에 마그넷(420)이 장착되어 스테이터 조립체(300)와의 전자기적 상호작용에 의해 회전한다. 예를 들어, 스테이터(300)는 코일이 감겨 자기극을 갖게 되며, 코일의 권선에 의해 형성되는 자기장에 의해 로터(400)가 회전할 수 있다. 로터(400)의 중앙부에는 회전축(500)이 결합될 수 있다. 따라서, 로터(400)가 회전하는 경우 회전축(500)도 같이 회전한다.
로터(400)는 로터 코어(410)의 내부에 마그넷(420)이 포함되는 형태로 실시되거나, 도 8에서 도시한 바와 같이, 로터 코어(410)의 외주면에 마그넷(420)이 부착되는 형태로 실시될 수 있다. 또한, 회전축(500)의 일측 선단에는 센서마그넷(510)이 설치될 수 있다. 센서마그넷(510)은 모터(10)의 회전속도를 측정하기 위한 것이다. 한편, 회전축(500)의 타측 선단에는 리드스크류(도 1의 40)와 연결을 위한 스플라인홈(520)이 형성될 수 있다.
이러한 방식으로 로터 코어(410)에 마그넷(420)이 장착되고, 회전축(500)에 센서마그넷(510)이 장착된 이후, 플라스틱으로 오버 몰딩하여 회전축(500)이 결합된 로터(400)를 성형할 수 있다.
도 9는 대향 배치된 회전축의 센서마그넷과 제어부의 홀센서를 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 제어부(200)에는 홀센서(220)가 마련되며, 센서마그넷(510)이 홀센서(220)에 대향 배치된다. 제어부(200)는 홀센서(220)를 통해 모터(10)의 회전 속도를 바로 측정할 수 있다.
도 10은 제어부에 연결되는 센서연결부를 도시한 도면이다.
도 2, 도 4 및 도 10을 참조하면, 센서연결부(600)는 액츄에이터가 장착되는 하우징(100)의 전방에 설치되는 센서의 측정 정보를 하우징(100)의 후방에 배치된 제어부(200)에 전달하는 역할을 한다. 또한, 센서연결부(600)는 하우징(100)의 전방에서 액츄에이터의 상태를 용이하게 측정할 수 있는 센싱 공간을 확보하는 역할을 한다.
이러한 센서연결부(600)는 몸체(610)와 터미널(620)을 포함할 수 있다.
몸체(610)는 센서들이 위치하는 하우징(100)의 전방과 제어부(200)가 위치하는 하우징(100)의 후방을 공간적으로 연결시키는 역할을 한다. 이러한 몸체(610)는 크게 제1 몸체(610A)와 제2 몸체(610B)로 이루어질 수 있다. 제1 몸체(610A)와 제2 몸체(610B)는 단차 지도록 연결될 수 있으며, 그 형상 및 기능적 특성에 따라 구분되어 설명될 수 있을 뿐, 서로 연결된 하나의 수단일 수 있다.
제1 몸체(610A)와 제2 몸체(610B)는 육면체 형태의 블록으로 실시될 수 있다. 또한, 센서연결부(600)가 장착슬롯(110)을 통해 하우징(100)에 결합되었을 때, 제1 몸체(610A)는 하우징(100)의 전방으로 노출되는 부분이며, 제2 몸체(610B)는 하우징(100) 내부에 위치하는 부분이다.
제1 몸체(610A)에는 센서장착부(611)가 마련될 수 있다. 센서장착부(611)는 제1 장착부(611a)와, 제2 장착부(611b)를 포함할 수 있다.
제1 장착부(611a)는 회전축(500)의 축중심을 향하도록 제1 몸체(610A)의 상면에 배치될 수 있다. 제1 장착부(611a)는 터미널(620)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 장착부(611a)에는 변위센서(700)가 장착될 수 있다. 변위센서(700)는 리드스크류(40)에 부착된 변위센서마그넷(50)과 상호 작용하여 피스톤(30)의 위치를 감지할 수 있다.
제2 장착부(611b)는 제1 몸체(610A)의 선단에 배치될 수 있다. 그리고 제2 장착부(611b)는 터미널(620)과 전기적으로 연결될 수 있다.
제2 장착부(611b)는 전방을 향하여 입구가 형성된 결합슬롯(도 2의 611ba)과 같은 형태로 실시될 수 있다. 이러한 제2 장착부(611b)에는 압력센서(800)가 장착될 수 있다. 압력센서(800)는 도 1에서 도시한 바와 같이, 작동유체가 배출되는 아웃렛(22)에 연결되어 클러치로 공급되는 유압을 감지한다.
제2 몸체(610B)는 스테이터 조립체(300)와 하우징(100)의 내측면 사이에 위치할 수 있다. 때문에 제2 몸체(610B)는 제1 몸체(610A) 보다 두께가 얇게 구성될 수 있다. 그리고 제2 몸체(610B)는 제어부(200)에 물리적으로 연결될 수 있다.
제2 몸체(610B)의 단부에는 터미널(620)과 연결되어 제어부(200)의 연결단자에 끼워지는 연결핀(610Ba)이 형성될 수 있다.
터미널(620)은 제1 몸체(610A)와 제2 몸체(610B)의 내부에 배치되어 제1 장착부(611a) 및 제2 장착부(611b)와 연결핀(610Ba)과 연결된다. 이러한 터미널(620)은 변위센서(700)에서 측정된 리드스크류(40)의 위치정보와 압력센서(800)에서 측정된 작동유체의 압력정보를 제어부(200)에 전송한다.
이러한 센서연결부(600)는 하우징(100)에 삽입되어 제어부에 직결되는 형태로 착탈 가능하게 결합되어 변위센서(700)나 압력센서(800)와 같은 센서들을 제어부(200)에 간단한 구성으로 연결시킬 수 있게 된다. 또한, 센서연결부(600)는 하우징(100)에 장착된 상태에서 커버(20) 내측에 위치하기 때문에 방진.방수에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.
이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 모터 및 이를 포함하는 클러치 액츄에이터에 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.
<부호의 설명>
10: 모터, 20: 커버, 21: 인렛, 22: 아웃렛, 30: 피스톤, 40: 리드스크류, 50: 변위센서마그넷, 100: 하우징, 110: 장착슬롯, 111: 중심홀, 120: 하우징터미널, 200: 제어부, 210: 터미널 삽입부, 220: 홀센서, 300: 스테이터 조립체, 300a: 스테이터 코어, 300b: 코일, 300c: 절연체, 310: 전원터미널, 320: 중성터미널, 400: 로터, 410: 로터 코어, 420: 마그넷, 500: 회전축, 510: 센서마그넷, 520: 스플라인홈, 600: 센서연결부, 610: 몸체, 610A: 제1 몸체, 610B: 제2 몸체, 611: 센서장착부, 611a: 제1 장착부, 611b: 제2 장착부, 620: 터미널, 700: 변위센서, 800: 압력센서

Claims (23)

  1. 하우징;
    상기 하우징에 결합되는 제어부;
    상기 하우징의 내부에 결합되며 상기 제어부에 연결되는 스테이터 조립체;
    상기 스테이터 내측에 배치되는 로터;
    상기 로터에 결합하는 회전축;및
    상기 하우징에 장착되며 센서장착부를 포함하는 몸체와, 상기 몸체에 포함되어 상기 센서장착부와 상기 제어부와 연결되는 터미널을 포함하고, 상기 센서장착부는 상기 하우징의 외부에 배치되는 센서연결부
    을 포함하는 모터.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 센서장착부는 타부품이 연결되는 상기 하우징의 전방에 배치되는 모터.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 하우징의 후방에 배치되는 모터.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 몸체는 상기 터미널이 상기 제어부에 전기적으로 연결되도록 상기 제어부에 직결되는 모터.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 센서장착부는 상기 회전축의 축중심을 향하여 배치되는 제1 장착부와, 상기 몸체의 선단에 배치되는 제2 장착부를 포함하는 모터.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 장착부에 장착되는 변위센서와 상기 제2 장착부에 장착되는 압력센서를 포함하는 모터.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제2 장착부는 전방을 향하여 입구가 형성된 결합슬롯을 포함하는 모터.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 센서연결블럭의 몸체가 탈착 가능하게 결합하는 장착슬롯을 포함하는 모터.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 몸체는 상기 센서장착부를 포함하는 제1 몸체와, 상기 장착슬롯에 삽입되어 상기 제어부에 결합되는 제2 몸체를 포함하는 모터.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 몸체와 상기 제2 몸체는 단차 지도록 연결되는 모터.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 몸체의 단부에는 상기 터미널과 연결되어 상기 제어부에 결합하는 연결핀이 형성되는 모터.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 몸체는 상기 스테이터 조립체와 상기 하우징의 내측면 사이에 배치되는 모터.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 하우징의 후면에 결합하는 모터.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 스테이터의 전원터미널은 상기 제어부에 직결되는 모터.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 로터는 제1 센서마그넷이 일체로 몰딩 되어 결합되는 모터.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 회전축의 후단에는 제2 센서마그넷이 결합되고, 상기 제어부는 상기 제2 센서마그넷에 대향 배치되는 홀센서를 포함하는 모터.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 스테이터 조립체는 전원터미널과, 상기 전원터미널 및 코일과 연결되는 중성터미널과, 베어링이 일체로 몰딩 되어 성형되는 모터.
  18. 하우징과, 상기 하우징에 결합되는 제어부와, 상기 하우징의 내부에 결합되며 상기 제어부에 연결되는 스테이터 조립체와, 상기 스테이터 내측에 배치되는 로터와, 상기 로터에 결합하는 회전축 및 상기 하우징에 장착되며 센서장착부를 포함하는 몸체와, 상기 몸체에 포함되어 상기 센서장착부와 상기 제어부와 연결되는 터미널을 포함하고, 상기 센서장착부는 상기 하우징의 외부에 배치되는 모터;
    인렛과 아웃렛을 포함하는 실린더를 포함하는 커버;및
    상기 회전축에 연결되어 상기 실린더에서 왕복 이동하는 피스톤
    을 포함하는 클러치 액츄에이터.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 센서장착부는 상기 회전축의 축중심을 향하여 배치되는 제1 장착부와, 상기 몸체의 선단에 배치되는 제2 장착부를 포함하는 액츄에티터.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 피스톤은 변위센서마그넷을 포함하고,
    상기 제1 장착부에 장착되는 변위센서를 포함하는 액츄에이터.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 몸체의 선단은 상기 아웃렛과 연통되고,
    상기 제2 장착부에 장착되는 압력센서를 포함하는 액츄에이터.
  22. 제18 항에 있어서,
    상기 피스톤과 상기 회전축을 연결하는 리드스크류를 더 포함하는 액츄에이터.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 커버는 상기 리드스크류를 지지하는 베어링을 포함하는 액츄에이터.
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