WO2018101638A1 - 커버 조립체, 모터 및 이를 포함하는 전동식 조향장치 - Google Patents

커버 조립체, 모터 및 이를 포함하는 전동식 조향장치 Download PDF

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WO2018101638A1
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protrusion
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cover body
stator
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김태호
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엘지이노텍 주식회사
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    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0403—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box
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    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
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    • H02K5/161—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields radially supporting the rotary shaft at both ends of the rotor
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    • H02K2213/03—Machines characterised by numerical values, ranges, mathematical expressions or similar information

Definitions

  • Embodiments relate to a cover assembly, a motor, and an electric steering apparatus including the same.
  • a motor is a device that converts electrical energy into rotational energy using the force the conductor receives in a magnetic field. Recently, as the use of the motor is expanded, the role of the motor becomes important. In particular, as the vehicle's lengthening is rapidly progressing, the demand for motors applied to steering systems, braking systems, and design systems is greatly increasing.
  • the motor of the steering system assists the steering apparatus with separate power to ensure the stability of steering of the vehicle.
  • the electric steering device drives the motor in an electronic control unit (ECU) according to the driving conditions detected by the vehicle speed sensor, the angle sensor, the torque sensor, and the like to ensure turning stability and provide rapid resilience. Thus, it enables the driver to drive safely.
  • ECU electronice control unit
  • the motor is provided with a rotating shaft rotatably formed, a rotor coupled to the rotating shaft, and a stator fixed inside the housing, and the stator is provided with a gap along the circumference of the rotor.
  • the stator is wound with a coil forming a rotating magnetic field to induce electrical interaction with the rotor to induce rotation of the rotor. As the rotor rotates, the rotating shaft rotates to generate driving force.
  • Busbars generally include ring-shaped busbar housings and busbar terminals coupled to the busbar housings to which coils are connected. Typically, such busbars are pressed into sheet metal such as copper to form busbar terminals.
  • the bus bar terminal may be provided with a plurality of terminals directly connected to the coil, each terminal may be processed by bending one region due to the space constraint or the position of the connection terminal of the coil.
  • the rotating shaft may be rotatably supported inside the housing by the bearing.
  • the bearing may be disposed to be supported by the housing or press-fit into the bus bar housing.
  • a router may be used in place of the busbar terminal, there is a problem in that a coil flow occurs in the router.
  • the coil may be exposed to the outside of the motor so as to be connected to the power terminal, and a separate grommet may be disposed in the motor to protect the coil.
  • a separate grommet may be disposed in the motor to protect the coil.
  • six grommets should be arranged in the motor.
  • the grommet should be inserted into the end of the coil exposed to the outside, if the position of the end of the coil exposed to the outside is unclear may cause problems in the assembly of the grommet.
  • the embodiment provides a cover assembly, a motor, and an electric steering apparatus including the same, including a grommet integrally formed in the cover body to extend a hole in which a coil is disposed.
  • the present invention provides a cover assembly, a motor, and an electric steering apparatus including the same, forming a protrusion on the cover body to prevent the flow of the coil.
  • Embodiments to be solved by the embodiments are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned herein will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
  • Embodiments include a disc-shaped cover body; And a plurality of first holes formed in the cover body, wherein a grommet is disposed in the first hole, and the grommet is achieved by a cover assembly formed to extend and protrude from an upper surface of the cover body.
  • the cover body has an upper cover; Lower cover; And a bearing plate disposed between the upper cover and the lower cover, wherein the grommet may be disposed on the upper cover.
  • the cover body may form the upper cover, the lower cover and the grommet on the bearing plate through an insert injection method.
  • the cover body may further include a first protrusion and a second protrusion formed to protrude from the lower surface of the lower cover, and the first protrusion may be formed at a predetermined curvature based on the center C of the cover body. have.
  • Embodiments include a disc-shaped cover body; And a plurality of first holes formed in the cover body, wherein the cover body comprises: an upper cover; Lower cover; A bearing plate disposed between the upper cover and the lower cover; And a first protrusion and a second protrusion formed to protrude from the lower surface of the lower cover, wherein the first protrusion is achieved by a cover assembly formed at a predetermined curvature based on the center C of the cover body.
  • At least two second protrusions may be formed to extend from one side of the first protrusion, and each of the second protrusions may be disposed on a lower surface of the lower cover to be spaced apart from each other.
  • one region of the second protrusion may be formed with a predetermined curvature based on the center C of the cover body.
  • the curvature of the second protrusion may be greater than the curvature of the first protrusion.
  • Embodiments include a rotating shaft; A rotor coupled to the rotation shaft; A stator disposed outside the rotor; A coil wound around the stator; A router disposed above the stator; A housing accommodating the rotor, the stator and the router and having an opening formed at one side thereof; And a cover assembly covering the opening, the cover assembly comprising a disc shaped cover body; And a plurality of first holes formed in the cover body, wherein a grommet is disposed in the first hole, and the grommet is achieved by a motor formed to protrude from an upper surface of the cover body.
  • the cover body has an upper cover; Lower cover; And a bearing plate disposed between the upper cover and the lower cover, wherein the grommet may be disposed on the upper cover.
  • the cover body may further include a first protrusion and a second protrusion formed to protrude from the lower surface of the lower cover, and the first protrusion may be formed at a predetermined curvature based on the center C of the cover body. have.
  • Embodiments include a rotating shaft; A rotor coupled to the rotation shaft; A stator disposed outside the rotor; A coil wound around the stator; A router disposed above the stator; A housing accommodating the rotor, the stator and the router and having an opening formed at one side thereof; And a cover assembly covering the opening, the cover assembly comprising a disc shaped cover body; And a plurality of first holes formed in the cover body, wherein the cover body comprises: an upper cover; Lower cover; A bearing plate disposed between the upper cover and the lower cover; And a first protrusion and a second protrusion formed to protrude from the lower surface of the lower cover, wherein the first protrusion is achieved by a motor formed at a predetermined curvature based on the center C of the cover body.
  • the router is a disk-shaped router body; And a plurality of guide parts disposed in the router body to guide the coils.
  • a channel may be formed between the guide parts spaced apart from each other.
  • the guide unit includes a first guide unit; And a second guide part disposed on one side of the first guide part, wherein the height h2 of the second guide part may be lower than the height h1 of the first guide part.
  • the first protrusion may be disposed above the second guide part.
  • the second protrusion may be disposed in the channel.
  • At least two second protrusions may be formed to extend from one side of the first protrusion, and each of the second protrusions may be disposed on a lower surface of the lower cover to be spaced apart from each other.
  • one region of the second protrusion may be formed with a predetermined curvature based on the center C of the cover body.
  • the curvature of the second protrusion may be greater than the curvature of the first protrusion.
  • Embodiments include a rotating shaft; A rotor coupled to the rotation shaft; A stator disposed outside the rotor; A coil wound around the stator; A router disposed on the stator and including a plurality of guide parts; A housing accommodating the rotor, the stator and the router and having an opening formed at one side thereof; And a cover assembly covering the opening, wherein the cover assembly includes a protrusion formed to protrude on a bottom surface, wherein the protrusion is achieved by a motor supporting the coil disposed between the guide portions.
  • the protrusion includes a first protrusion and a second protrusion, and the first protrusion is formed with a predetermined curvature based on the center C of the cover body, and extends from one side of the first protrusion.
  • the second protrusions may be spaced apart from each other.
  • the guide unit includes a first guide unit; And a second guide part disposed on one side of the first guide part, wherein the height h2 of the second guide part may be lower than the height h1 of the first guide part.
  • the second protrusion may be disposed between the first guide parts.
  • the sum of the diameter (D) of the coil and the height h3 of the second protrusion may be equal to the height h1 of the first guide part.
  • the width between the first guide portion may be larger than the width of the second protrusion.
  • the cover assembly is a disk-shaped cover body; And a plurality of first holes formed in the cover body, and a grommet disposed in the first hole is disposed, and the grommet extends from an upper surface of the cover body to protrude.
  • the cover body may include an upper cover; Lower cover; And a bearing plate disposed between the upper cover and the lower cover, wherein the grommet is disposed on the upper cover, and the cover body is inserted into the bearing plate through the insert injection method.
  • Grommets can be formed.
  • Embodiments include a steering shaft; And a motor connected to the steering shaft, wherein the motor is achieved by an electric steering apparatus provided by the motor described above.
  • the cover assembly may stably guide the arrangement of the coil by forming a grommet integrally with the cover body such that the first hole formed in the cover body extends. Can be.
  • the grommet is integrally formed with the upper cover, the process of assembling the grommet can be eliminated. Thus, assembly can be facilitated and production costs can be reduced.
  • the cover assembly integrally forms the grommet on the upper cover through the insert method, the structure and the assembly process can be simplified.
  • the flow of the coil may be prevented by using the first and second protrusions protruding from the lower surface of the lower cover.
  • FIG. 1 is a perspective view of a motor according to an embodiment
  • FIG. 2 is a view showing the coupling of the cover assembly and the housing of the motor according to the embodiment
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a motor according to an embodiment
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating a cover assembly according to an embodiment
  • FIG. 5 is a bottom perspective view showing a cover assembly according to an embodiment
  • FIG. 6 is a bottom view showing a cover assembly according to an embodiment
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a cover assembly according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a view showing an arrangement of a cover assembly and a router according to the embodiment
  • FIG. 9 is a view showing a coil to prevent flow by the second protrusion of the cover assembly according to the embodiment.
  • FIG. 10 is an enlarged view illustrating region A of FIG. 9;
  • FIG. 11 is an enlarged view illustrating region B of FIG. 9,
  • FIG. 12 is a view showing a coil in which flow is prevented by the first protrusion of the cover assembly according to the embodiment
  • FIG. 13 is a view showing an electric steering apparatus according to the embodiment.
  • 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.
  • the upper (up) or lower (down) (on or under) includes both the two components are in direct contact with each other (directly) or one or more other components are formed indirectly formed between the two (component).
  • the upper (up) or lower (down) (on or under) includes both the two components are in direct contact with each other (directly) or one or more other components are formed indirectly formed between the two (component).
  • 'on' or 'under' it may include the meaning of the downward direction as well as the upward direction based on one component.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a motor according to an embodiment
  • Figure 2 is a view showing the coupling of the cover assembly and the housing of the motor according to the embodiment
  • Figure 3 is a cross-sectional view of the motor according to the embodiment.
  • the motor 1 includes a cover assembly 100, a housing 200, a stator 300, a coil 400, a rotor 500, and a router according to the embodiment. 600 and the rotation axis 700.
  • the router 600 may be disposed above the stator 300 to guide the placement of the coil 400.
  • a magnet wire may be used instead of the coil 400.
  • the cover assembly 100 may be disposed to cover an open upper portion of the housing 200.
  • the cover assembly 100 may be coupled to the housing 200 by the fixing member 10.
  • the cover assembly 100 and the housing 200 may form an outer shape of the motor 1.
  • the housing 200 may be formed in a cylindrical shape having an opening formed thereon.
  • an accommodation space may be formed therein by coupling the cover assembly 100 and the housing 200.
  • the stator 300, the coil 400, the rotor 500, the router 600, the rotation shaft 700, and the like may be disposed in the accommodation space.
  • Figure 4 is a perspective view showing a cover assembly according to an embodiment
  • Figure 5 is a bottom perspective view showing a cover assembly according to an embodiment
  • Figure 6 is a bottom view showing a cover assembly according to an embodiment
  • Figure 7 is an embodiment It is sectional drawing which shows the cover assembly which followed.
  • the cover assembly 100 includes a cover body 110 formed in a disc shape, a plurality of through holes 120 and grommet 130 formed in the cover body 110. can do.
  • the cover assembly 100 may include a protrusion 140 formed on the bottom surface of the cover body 110.
  • the through hole 120 may be referred to as the first hole 120, which will be described as the first hole 120 below.
  • the cover body 110 may be disposed to cover the open upper portion of the housing 200.
  • the cover body 110 may be coupled to the housing 200 by the fixing member 10.
  • the cover body 110 may include an upper cover 111, a lower cover 112, and a bearing plate 113.
  • the bearing plate 113 may be formed of a metal material.
  • the cover body 110 may form an upper cover 111, a lower cover 112, and a grommet 130 on the bearing plate 113 through an insert injection method. Accordingly, the grommet 130 may be integrally formed with the upper cover 111.
  • the upper cover 111, the lower cover 112, and the grommet 130 may be formed of a synthetic resin material such as a mold.
  • the grommet 130 is formed integrally with the upper cover 111, the assembly process of assembling the conventional grommet can be eliminated.
  • the bearing plate 113 may be disposed between the upper cover 111 and the lower cover 112. And, as shown in FIG. 3, the bearing plate 113 may support the bearing 20.
  • the outer circumferential surface of the bearing plate 113 may be further formed with a coupling portion 114 formed to protrude in the radial direction. Accordingly, as shown in Figure 2, the end of the fixing member 10 may be coupled to one side of the housing 200 through the coupling portion 114.
  • the first hole 120 may be formed to penetrate the cover body 110. Accordingly, as shown in FIG. 3, one region of the coil 400 may be disposed in the first hole 120. In this case, the formation direction of the first hole 120 may be the same direction as the direction of the rotation shaft 700.
  • the grommet 130 causes the first hole 120 to extend. Accordingly, the coil 400 disposed inside the first hole 120 may be guided by the grommet 130. In addition, the coil 400 may be protected by the grommet 130.
  • a protrusion 140 formed to protrude may be further disposed on the lower surface 112a of the lower cover 112.
  • the protrusion 140 may include a first protrusion 141 and a second protrusion 142.
  • the first protrusion 141 and the second protrusion 142 may limit the flow of the coil 400 disposed between the lower cover 112 and the router 600.
  • the first protrusion 141 may be formed to protrude downward from the lower surface 112a of the lower cover 112.
  • the first protrusion 141 may be formed to have a predetermined curvature 1 / R1 based on the center C of the cover body 110.
  • the first protrusion 141 may be formed in an arc shape, and two may be spaced apart from each other.
  • the first protrusion 141 may be disposed adjacent to the first hole 120. Accordingly, when one side of the coil 400 is inserted into the first hole 120, the first protrusion 141 is in contact with one region of the coil 400. Therefore, since the first protrusion 141 is formed to protrude from the lower surface 112a, the first protrusion 141 limits the vertical distance d1 that the coil 400 can flow in the vertical direction.
  • the second protrusion 142 may protrude downward from the lower surface 112a of the lower cover 112.
  • At least two second protrusions 142 may be formed to extend from one side of the first protrusion.
  • each of the second protrusions 142 may be disposed on the bottom surface 112a of the lower cover 112 to be spaced apart from each other.
  • the second protrusion 142 may be formed in a shape in which one region is curved.
  • one region of the second protrusion 142 may be formed to have a predetermined curvature 1 / R2 based on the center C of the cover body 110.
  • the curvature 1 / R2 of the second protrusion 142 may be greater than the curvature 1 / R1 of the first protrusion 141. That is, the second protrusion 142 may be disposed inside the first protrusion 141 based on the center C of the cover body 110.
  • the inner side may be a direction toward the center (C).
  • an arrangement hole 115 may be formed in the center C of the cover body 110 such that the rotation shaft 700 is disposed.
  • the stator 300 may be supported on the inner circumferential surface of the housing 200.
  • the coil 400 may be wound around the stator 300 to form a rotating magnetic field.
  • the stator 300 may be made of one core or a plurality of split cores may be combined.
  • the stator 300 is disposed outside the rotor 500. That is, the rotor 500 may be disposed inside the stator 300.
  • the stator 300 may include a stator core.
  • the stator core may be formed of a plurality of plates stacked in the form of a thin steel sheet, but is not necessarily limited thereto.
  • the stator core may be formed in one single piece.
  • a plurality of teeth may protrude from the outer circumferential surface of the stator core.
  • the tooth may be disposed to protrude in a radial direction with respect to the center of the stator core. Accordingly, slots may be formed between the teeth. In this case, the slot may be disposed to face the magnet.
  • Coil 400 is wound around each slot. In this case, an insulator (not shown) may be mounted in the slot. The insulator insulates the slot from the coil 400.
  • the rotor 500 may be disposed inside the stator 400.
  • the rotation shaft 700 may be coupled to the central portion.
  • the rotor 500 may be configured by a magnet coupled to the rotor core.
  • the rotor 500 may be of a type in which a magnet is disposed on an outer circumferential surface of the rotor core.
  • the magnet forms a rotating magnetic field with the coil 400 wound on the stator 300.
  • the magnet may be arranged such that the N pole and the S pole are alternately positioned based on the circumferential direction with respect to the rotation axis 700.
  • the rotor 500 rotates due to the electrical interaction between the coil 400 and the magnet, and when the rotor 500 rotates, the rotation shaft 700 rotates to generate driving force.
  • the rotor core of the rotor 500 may be manufactured by combining a plurality of split cores or in a single core form consisting of a single cylinder.
  • the router 600 may be disposed above the stator 300 to guide the placement of the coil 400.
  • the router 600 may be formed of an insulating material such as synthetic resin.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an arrangement of a cover assembly and a router according to the embodiment.
  • the router 600 may include a disc shaped router body 610 and a plurality of guide parts 620 disposed on the router body 610 to guide the arrangement of the coil 400.
  • the router body 610 and the guide unit 620 may be integrally formed.
  • the guide part 620 may be formed in a shape in which one region is curved. Accordingly, the guide unit 620 of the router 600 may align the coil 400. That is, one region of the coil 400 may be disposed between the guide parts 620 of the router 600.
  • the router body 610 may be formed in a disc shape, and the second hole 611 may be formed at one side thereof. Accordingly, a part of the coil 400 wound on the stator 300 may be disposed on the router body 610 through the second hole 611.
  • the guide part 620 may be formed to protrude from the upper surface 612 of the router body 610.
  • the plurality of guide parts 620 may be disposed to be spaced apart from each other.
  • a channel 630 in which the coil 400 is disposed may be formed between the guide parts 620. Therefore, the coil 400 passing through the second hole 611 may be arranged along the channel 630 and aligned.
  • the guide part 620 may include a first guide part 621 and a second guide part 622 having different heights.
  • the first guide part 621 may be formed to protrude to a predetermined height h1
  • the second guide part 622 may be formed to protrude to a predetermined height h2.
  • the height h2 of the second guide part 622 may be lower than the height h1 of the first guide part 621.
  • the first guide part 621 is formed to protrude from the upper surface 612 of the router body 610, and may be formed in a curved shape in which one region is curved.
  • FIG. 9 is a view illustrating a coil in which flow is prevented by a second protrusion of the cover assembly according to the embodiment
  • FIG. 10 is an enlarged view showing region A of FIG. 9
  • FIG. 11 is an enlarged view showing region B of FIG. 9. It is also.
  • a second protrusion 142 may be disposed in the channel 630 formed between the first guide part 621.
  • the second protrusion 142 may be arranged to be spaced apart from the upper surface 612 of the router body 610 by a predetermined interval.
  • One region of the second protrusion 142 may be formed in a curved shape. Accordingly, even if the width W1 of the second protrusion 142 is smaller than the width W2 of the channel 630, the second protrusion 142 may restrict the flow of the coil 400 disposed in the channel 630. Can be. That is, the second protrusion 142 limits the vertical distance d2 that the coil 400 can flow in the vertical direction.
  • the sum of the diameter D of the coil 400 and the height h3 of the second protrusion 142 may be equal to the height h1 of the first guide part 621. Accordingly, the second protrusion 142 may support the coil 400.
  • the width W1 of the second protrusion 142 may be smaller than the width W2 of the channel 630, but is not limited thereto.
  • the width W1 of the second protrusion 142 may be the same as the width W2 of the channel 630.
  • the width W1 of the second protrusion 142 is smaller than the width W2 of the channel 630. Arrangement of the second protrusion 142 can be facilitated.
  • the width W2 of the channel 630 may be the width W2 between the first guide parts 621.
  • the second guide part 622 may protrude from the upper surface 612 of the router body 610.
  • the second guide part 622 may be disposed on one side of the first guide part 621.
  • the second guide part 622 may be formed to extend from one end of the first guide part 621.
  • the height h2 of the second guide part 622 may be lower than the height h1 of the first guide part 621.
  • FIG. 12 is a view showing a coil in which flow is prevented by the first protrusion of the cover assembly according to the embodiment.
  • the first protrusion 141 may be disposed above the second guide part 622.
  • the first protrusion 141 may be spaced apart from the upper side of the second guide portion 622, but is not limited thereto.
  • the first protrusion 141 may be disposed to be in contact with the upper side of the second guide portion 622. May be
  • the first protrusion 141 when one side of the coil 400 is inserted into the first hole 120, the first protrusion 141 is in contact with one region of the coil 400. Therefore, since the first protrusion 141 is formed to protrude, the first protrusion 141 limits the vertical distance d1 that the coil 400 can flow in the vertical direction.
  • the height h2 of the second guide part 622 may be the same height as the diameter D of the coil 400 based on the upper surface 612.
  • the first protrusion 141 may support the coil 400.
  • the rotation shaft 700 may be rotatably disposed inside the housing 200 by a bearing 20 disposed on an outer circumferential surface thereof.
  • the electric steering apparatus (EPS) 2 may include the motor (1).
  • the electric steering apparatus 2 may include the motor 1, a steering wheel 3, a steering shaft 4, a steering angle sensor 5, and an electronic control unit ECU 6. have.
  • the steering wheel 3 is generally called a steering wheel and the driver rotates to change the direction of the vehicle.
  • the steering wheel 3 may be arranged to be connected to the steering shaft 4, and when the driver rotates the steering wheel 3, the steering shaft 4 is linked to the rotation of the steering wheel 3 in the same direction.
  • the motor 1 is a motor for assisting a torque for manipulating the steering wheel 3 for steering, and assists the driver in steering the vehicle more easily.
  • One end of the motor 1 may be a reducer and a torque sensor (not shown).
  • the torque sensor generates an electrical signal which detects the relative rotational displacement of the input shaft and the output shaft according to the rotation of the steering wheel 3 and transmits this signal to the electronic control device 6.
  • the steering angle sensor 5 is installed near the steering wheel 3 and directly measures the rotation angle of the steering wheel 3 which is rotated by the driver's operation.
  • the steering angle sensor 5 transmits a signal for the measured rotation angle to the electronic control device 6.
  • the electronic control apparatus 6 may electronically control various driving sources of the electric steering apparatus including the motor 1 based on the vehicle speed sensor not shown and the information of the torque and steering angle sensor 5.
  • the motor 1 may be connected to a steering shaft of the electric steering apparatus 2.

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Abstract

실시예는 원판형의 커버 본체; 및 상기 커버 본체에 형성된 복수 개의 제1 홀을 포함하며, 상기 제1 홀에는 그로밋이 배치되며, 상기 그로밋은 상기 커버 본체의 상면에서 연장되어 돌출되게 형성된 커버 조립체, 모터 및 이를 포함하는 전동식 조향장치에 관한 것이다. 이에 따라, 상기 커버 조립체는 커버 본체에 형성된 제1 홀이 연장되게 커버 본체와 일체로 그로밋을 형성하여 상기 모터의 코일에 대한 배치를 안정적으로 안내할 수 있다.

Description

커버 조립체, 모터 및 이를 포함하는 전동식 조향장치
실시예는 커버 조립체, 모터 및 이를 포함하는 전동식 조향장치에 관한 것이다.
모터는 도체가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기에너지를 회전에너지로 바꾸는 장치이다. 최근 모터의 용도가 확대되면서 모터의 역할이 중요해 지고 있다. 특히, 자동차의 전장화가 급속히 진행되면서, 조향 시스템, 제동 시스템 및 의장 시스템 등에 적용되는 모터의 수요가 크게 증가하고 있다.
특히, 상기 조향 시스템의 모터는 자동차의 조향의 안정성을 보장하기 위해 별도의 동력으로 조향장치를 보조한다.
기존에는 이와 같은 보조 조향장치로 유압을 이용한 장치가 사용되었다. 그러나, 최근에는 동력의 손실이 적고 정확성이 우수한 전동식 조향장치(Electronic Power Steering System)가 사용되고 있다.
상기 전동식 조향장치(EPS)는 차속센서, 앵글센서 및 토크센서 등에서 감지한 운행조건에 따라 전자제어장치(ECU, Electronic Control Unit)에서 모터를 구동하여 선회 안정성을 보장하고 신속한 복원력을 제공한다. 그에 따라, 운전자로 하여금 안전한 주행이 가능하게 한다.
통상적으로, 모터는 회전 가능하게 형성되는 회전축과, 회전축에 결합되는 로터와, 하우징 내측에 고정되는 스테이터가 마련되는데, 로터의 둘레를 따라 간극을 두고 스테이터가 설치된다. 그리고 스테이터에는 회전 자계를 형성하는 코일이 권선되어 로터와의 전기적 상호 작용을 유발하여 로터의 회전을 유도한다. 로터가 회전함에 따라 회전축이 회전하면서 구동력을 생성하게 된다.
그리고, 스테이터의 상단에는 코일과 전기적으로 연결되는 버스바가 배치된다. 버스바는 대체적으로 링 형상의 버스바 하우징과, 버스바 하우징에 결합되어 코일이 연결되는 버스바 터미널이 포함된다. 통상적으로, 이러한 버스바는 동판과 같은 판금을 프레스 가공하여 버스바 터미널을 성형한다.
이때, 버스바 터미널에는 코일과 직접 연결되는 복수 개의 단자가 마련될 수 있는데, 각 단자들은 공간적 제약이나 코일의 연결단의 위치로 인하여 일 영역이 꺾여 가공될 수 있다.
또한, 회전축은 베어링에 의해 하우징 내부에 회전 가능하게 지지될 수 있다. 이때, 베어링은 하우징에 지지되게 배치되거나 버스바 하우징에 압입되어 설치될 수 있다.
그러나, 상술 된 모터의 경우 여러 조립 공정을 통해 각각의 부품이 하우징 내부에 조립되어야 하기 때문에, 생산 단가를 상승시키는 문제가 있다.
또한, 버스바 터미널을 이용하는 경우 비용이 더 향상된다.
그에 따라, 버스바 터미널을 대체하여 라우터를 이용할 수 있으나, 상기 라우터의 경우 코일의 유동이 발생하는 문제가 있다.
한편, 파워터미널과 연결되게 코일은 상기 모터의 외부로 노출될 수 있는바, 상기 코일을 보호하기 위해 별도의 그로밋이 상기 모터에 배치될 수 있다. 특히 듀얼 와인딩 방식으로 코일이 스테이터에 권선되는 경우 6개의 그로밋이 상기 모터에 배치되어야 한다.
이때, 상기 그로밋을 외부로 노출된 코일의 단부에 삽입하여야 하며, 외부로 노출된 상기 코일의 단부 위치가 불명확한 경우 상기 그로밋의 조립에 문제가 발생할 수 있다.
또한, 상기 그로밋의 삽입 공정이 추가되어 공정수가 증가하기 때문에 생산 비용이 증가하는 문제가 있다.
실시예는 내부에 코일이 배치되는 홀을 연장하도록 커버 본체에 일체로 형성된 그로밋을 포함하는 커버 조립체, 모터 및 이를 포함하는 전동식 조향장치를 제공한다.
또한, 커버 본체에 돌출부를 형성하여 코일의 유동을 방지하는 커버 조립체, 모터 및 이를 포함하는 전동식 조향장치를 제공한다.
실시예가 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시예는 원판형의 커버 본체; 및 상기 커버 본체에 형성된 복수 개의 제1 홀을 포함하며, 상기 제1 홀에는 그로밋이 배치되며, 상기 그로밋은 상기 커버 본체의 상면에서 연장되어 돌출되게 형성된 커버 조립체에 의해 달성된다.
여기서, 상기 커버 본체는 상부 커버; 하부 커버; 및 상기 상부 커버와 상기 하부 커버 사이에 배치되는 베어링 플레이트를 포함하며, 상기 그로밋은 상기 상부 커버에 배치될 수 있다.
그리고, 상기 커버 본체는 인서트 사출 방식을 통해 상기 베어링 플레이트에 상기 상부 커버, 상기 하부 커버 및 상기 그로밋을 형성할 수 있다.
그리고, 상기 커버 본체는 상기 하부 커버의 하면에 돌출되게 형성된 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 더 포함하며, 상기 제1 돌출부는 상기 커버 본체의 중심(C)을 기준으로 기 설정된 곡률로 형성될 수 있다.
실시예는 원판형의 커버 본체; 및 상기 커버 본체에 형성된 복수 개의 제1 홀을 포함하며, 상기 커버 본체는 상부 커버; 하부 커버; 상기 상부 커버와 상기 하부 커버 사이에 배치되는 베어링 플레이트; 및 상기 하부 커버의 하면에 돌출되게 형성된 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 포함하고, 상기 제1 돌출부는 상기 커버 본체의 중심(C)을 기준으로 기 설정된 곡률로 형성되는 커버 조립체에 의해 달성된다.
여기서, 적어도 두 개의 제2 돌출부는 상기 제1 돌출부의 일측에서 연장되게 형성되고, 상기 제2 돌출부 각각은 서로 이격되게 상기 하부 커버의 하면에 배치될 수 있다.
그리고, 상기 제2 돌출부 중 어느 하나의 일 영역은 상기 커버 본체의 중심(C)을 기준으로 기 설정된 곡률로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제2 돌출부의 곡률은 상기 제1 돌출부의 곡률보다 클 수 있다.
실시예는 회전축; 상기 회전축에 결합하는 로터; 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터; 상기 스테이터에 권선되는 코일; 상기 스테이터의 상부에 배치되는 라우터; 상기 로터, 상기 스테이터 및 상기 라우터를 수용하며, 일측에 개구가 형성된 하우징; 및 상기 개구를 덮는 커버 조립체를 포함하고, 상기 커버 조립체는 원판형의 커버 본체; 및 상기 커버 본체에 형성된 복수 개의 제1 홀을 포함하며, 상기 제1 홀에는 그로밋이 배치되며, 상기 그로밋은 상기 커버 본체의 상면에서 연장되어 돌출되게 형성된 모터에 의해 달성된다.
여기서, 상기 커버 본체는 상부 커버; 하부 커버; 및 상기 상부 커버와 상기 하부 커버 사이에 배치되는 베어링 플레이트를 포함하며, 상기 그로밋은 상기 상부 커버에 배치될 수 있다.
그리고, 상기 커버 본체는 상기 하부 커버의 하면에 돌출되게 형성된 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 더 포함하며, 상기 제1 돌출부는 상기 커버 본체의 중심(C)을 기준으로 기 설정된 곡률로 형성될 수 있다.
실시예는 회전축; 상기 회전축에 결합하는 로터; 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터; 상기 스테이터에 권선되는 코일; 상기 스테이터의 상부에 배치되는 라우터; 상기 로터, 상기 스테이터 및 상기 라우터를 수용하며, 일측에 개구가 형성된 하우징; 및 상기 개구를 덮는 커버 조립체를 포함하고, 상기 커버 조립체는 원판형의 커버 본체; 및 상기 커버 본체에 형성된 복수 개의 제1 홀을 포함하며, 상기 커버 본체는 상부 커버; 하부 커버; 상기 상부 커버와 상기 하부 커버 사이에 배치되는 베어링 플레이트; 및 상기 하부 커버의 하면에 돌출되게 형성된 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 포함하며, 상기 제1 돌출부는 상기 커버 본체의 중심(C)을 기준으로 기 설정된 곡률로 형성되는 모터에 의해 달성된다.
한편, 상기 라우터는 원판형의 라우터 본체; 및 상기 라우터 본체에 배치되어 상기 코일을 안내하는 복수 개의 가이드부를 포함할 수 있다.
그리고, 서로 이격되게 배치되는 상기 가이드부 사이에는 채널이 형성될 수 있다.
그리고, 상기 가이드부는 제1 가이드부; 및 상기 제1 가이드부의 일측에 배치되는 제2 가이드부;를 포함하며, 상기 제2 가이드부의 높이(h2)는 상기 제1 가이드부의 높이(h1)보다 낮을 수 있다.
그리고, 상기 제2 가이드부의 상측에는 상기 제1 돌출부가 배치될 수 있다.
그리고, 상기 채널에는 상기 제2 돌출부가 배치될 수 있다.
여기서, 적어도 두 개의 상기 제2 돌출부는 상기 제1 돌출부의 일측에서 연장되게 형성되고, 상기 제2 돌출부 각각은 서로 이격되게 상기 하부 커버의 하면에 배치될 수 있다.
그리고, 상기 제2 돌출부 중 어느 하나의 일 영역은 상기 커버 본체의 중심(C)을 기준으로 기 설정된 곡률로 형성될 수 있다.
이때, 상기 제2 돌출부의 곡률은 상기 제1 돌출부의 곡률보다 클 수 있다.
실시예는 회전축; 상기 회전축에 결합하는 로터; 상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터; 상기 스테이터에 권선되는 코일; 상기 스테이터의 상부에 배치되며, 복수 개의 가이드부를 포함하는 라우터; 상기 로터, 상기 스테이터 및 상기 라우터를 수용하며, 일측에 개구가 형성된 하우징; 및 상기 개구를 덮는 커버 조립체를 포함하고, 상기 커버 조립체는 하면에 돌출되게 형성된 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부는 상기 가이드부 사이에 배치되는 상기 코일을 지지하는 모터에 의해 달성된다.
상기 돌출부는 제1 돌출부와 제2 돌출부를 포함하며, 상기 제1 돌출부는 상기 커버 본체의 중심(C)을 기준으로 기 설정된 곡률로 형성되고, 상기 제1 돌출부의 일측에서 연장되게 형성되는 복수 개의 상기 제2 돌출부는 서로 이격되게 배치될 수 있다.
그리고, 상기 가이드부는 제1 가이드부; 및 상기 제1 가이드부의 일측에 배치되는 제2 가이드부;를 포함하며, 상기 제2 가이드부의 높이(h2)는 상기 제1 가이드부의 높이(h1)보다 낮을 수 있다.
그리고, 상기 제1 가이드부 사이에는 상기 제2 돌출부가 배치될 수 있다.
이때, 상기 코일의 직경(D)과 상기 제2 돌출부의 높이(h3)의 합은 상기 제1 가이드부의 높이(h1)와 동일할 수 있다.
그리고, 상기 제1 가이드부 사이의 폭은 상기 제2 돌출부의 폭보다 클 수 있다.
한편, 상기 커버 조립체는 원판형의 커버 본체; 및 상기 커버 본체에 형성된 복수 개의 제1 홀을 포함하며, 상기 제1 홀에 배치되는 그로밋이 배치되며, 상기 그로밋은 상기 커버 본체의 상면에서 연장되어 돌출되게 형성될 수 있다.
그리고, 상기 커버 본체는 상부 커버; 하부 커버; 및 상기 상부 커버와 상기 하부 커버 사이에 배치되는 베어링 플레이트를 포함하며, 상기 그로밋은 상기 상부 커버에 배치되고, 상기 커버 본체는 인서트 사출 방식을 통해 상기 베어링 플레이트에 상기 상부 커버, 상기 하부 커버 및 상기 그로밋을 형성할 수 있다.
실시예는 조향축; 및 상기 조향축에 연결되는 모터를 포함하며, 상기 모터는 상술 된 모터로 제공되는 전동식 조향장치에 의해 달성된다.
실시예에 따른 커버 조립체, 모터 및 이를 포함하는 전동식 조향장치에 있어서, 상기 커버 조립체는 커버 본체에 형성된 제1 홀이 연장되게 커버 본체와 일체로 그로밋을 형성하여 상기 코일의 배치를 안정적으로 안내할 수 있다.
또한, 그로밋을 상부 커버와 일체로 형성하기 때문에, 종래에 그로밋을 조립하던 공정을 삭제할 수 있다. 그에 따라, 조립이 용이하게 되어 생산 비용을 감소시킬 수 있다.
즉, 상기 커버 조립체는 그로밋을 인서트 방식을 통해 상부 커버에 일체로 형성하기 때문에 구조 및 조립 공정을 단순화할 수 있다.
또한, 상기 하부 커버의 하면에 돌출되게 형성된 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 이용하여 코일의 유동을 방지할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 실시예에 따른 모터를 나타내는 사시도이고,
도 2는 실시예에 따른 모터의 커버 조립체와 하우징의 결합을 나타내는 도면이고,
도 3은 실시예에 따른 모터의 단면도이고,
도 4는 실시예에 따른 커버 조립체를 나타내는 사시도이고,
도 5는 실시예에 따른 커버 조립체를 나타내는 저면사시도이고,
도 6은 실시예에 따른 커버 조립체를 나타내는 저면도이고,
도 7은 실시예에 따른 커버 조립체를 나타내는 단면도이고,
도 8은 실시예에 따른 커버 조립체와 라우터의 배치를 나타내는 도면이고,
도 9는 실시예에 따른 커버 조립체의 제2 돌출부에 의해 유동이 방지되는 코일을 나타내는 도면이고,
도 10은 도 9의 A영역을 나타내는 확대도이고,
도 11은 도 9의 B영역을 나타내는 확대도이고,
도 12는 실시예에 따른 커버 조립체의 제1 돌출부에 의해 유동이 방지되는 코일을 나타내는 도면이고,
도 13은 실시예에 따른 전동식 조향장치를 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 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.
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.
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.
실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 구성요소가 다른 구성요소의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 구성요소가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 구성요소가 상기 두 구성요소 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 '상(위) 또는 하(아래)(on or under)'로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
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.
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 가지게 된다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 실시예에 따른 모터를 나타내는 사시도이고, 도 2는 실시예에 따른 모터의 커버 조립체와 하우징의 결합을 나타내는 도면이고, 도 3은 실시예에 따른 모터의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 실시예에 따른 모터(1)는 실시예에 따른 커버 조립체(100), 하우징(200), 스테이터(300), 코일(400), 로터(500), 라우터(600) 및 회전축(700)을 포함할 수 있다. 여기서, 라우터(600)는 스테이터(300)의 상부에 배치되어 코일(400)의 배치를 안내할 수 있다. 그리고, 코일(400)을 대체하여 마그넷 와이어가 이용될 수도 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 커버 조립체(100)는 하우징(200)의 개방된 상부를 덮도록 배치될 수 있다. 그리고, 고정부재(10)에 의해 상기 커버 조립체(100)는 하우징(200)과 결합할 수 있다.
그에 따라, 커버 조립체(100)와 하우징(200)은 상기 모터(1)의 외형을 형성할 수 있다. 여기서, 하우징(200)은 상부에 개구가 형성된 통 형상으로 형성될 수 있다.
따라서, 커버 조립체(100)와 하우징(200)의 결합에 의해 내부에 수용공간이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 수용공간에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 스테이터(300), 코일(400), 로터(500), 라우터(600) 및 회전축(700) 등이 배치될 수 있다.
도 4는 실시예에 따른 커버 조립체를 나타내는 사시도이고, 도 5는 실시예에 따른 커버 조립체를 나타내는 저면사시도이고, 도 6은 실시예에 따른 커버 조립체를 나타내는 저면도이고, 도 7은 실시예에 따른 커버 조립체를 나타내는 단면도이다.
도 4 내지 도 7을 참조하면, 실시예에 따른 커버 조립체(100)는 원판 형상으로 형성된 커버 본체(110), 커버 본체(110)에 형성된 복수 개의 관통공(120) 및 그로밋(130)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 커버 조립체(100)는 커버 본체(110)의 하면에 형성된 돌출부(140)를 포함할 수 있다. 여기서, 관통공(120)은 제1 홀(120)로 불리울 수 있는바, 이하 제1 홀(120)로 설명한다.
커버 본체(110)는 하우징(200)의 개방된 상부를 덮도록 배치될 수 있다. 그리고, 고정부재(10)에 의해 커버 본체(110)는 하우징(200)과 결합할 수 있다.
커버 본체(110)는 상부 커버(111), 하부 커버(112) 및 베어링 플레이트(113)를 포함할 수 있다. 여기서, 베어링 플레이트(113)는 금속 재질로 형성될 수 있다.
커버 본체(110)는 인서트 사출 방식을 통해 베어링 플레이트(113)에 상부 커버(111), 하부 커버(112) 및 그로밋(130)을 형성할 수 있다. 그에 따라, 그로밋(130)은 상부 커버(111)와 일체로 형성될 수 있다. 그리고, 상부 커버(111), 하부 커버(112) 및 그로밋(130)은 몰드와 같은 합성수지 재질로 형성될 수 있다.
따라서, 그로밋(130)이 상부 커버(111)와 일체로 형성되기 때문에 종래의 그로밋을 조립하던 조립공정을 삭제할 수 있다.
베어링 플레이트(113)는 상부 커버(111)와 하부 커버(112) 사이에 배치될 수 있다. 그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 베어링 플레이트(113)는 베어링(20)을 지지할 수 있다.
한편, 베어링 플레이트(113)의 외주면에는 반지름방향으로 돌출되게 형성된 결합부(114)가 더 형성될 수 있다. 그에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 고정부재(10)의 단부는 결합부(114)를 관통하여 하우징(200)의 일측에 결합될 수 있다.
제1 홀(120)은 커버 본체(110)를 관통하도록 형성될 수 있다. 그에 따라, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 홀(120)의 내부에는 코일(400)의 일영역이 배치될 수 있다. 이때, 제1 홀(120)의 형성 방향은 회전축(700)의 방향과 동일한 방향일 수 있다.
그로밋(130)은 제1 홀(120)을 연장되게 한다. 그에 따라, 제1 홀(120)의 내부에 배치되는 코일(400)은 그로밋(130)에 의해 안내될 수 있다. 그리고, 상기 코일(400)은 그로밋(130)에 의해 보호될 수 있다.
하부 커버(112)의 하면(112a)에는 돌출되게 형성된 돌출부(140)가 더 배치될 수 있다. 여기서, 돌출부(140)는 제1 돌출부(141) 및 제2 돌출부(142)를 포함할 수 있다.
제1 돌출부(141) 및 제2 돌출부(142)는 하부 커버(112)와 라우터(600) 사이에 배치되는 코일(400)의 유동을 제한할 수 있다.
제1 돌출부(141)는 하부 커버(112)의 하면(112a)에서 하방으로 돌출되게 형성될 수 있다. 이때, 제1 돌출부(141)는 커버 본체(110)의 중심(C)을 기준으로 기 설정된 곡률(1/R1)로 형성될 수 있다. 예컨데, 제1 돌출부(141)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 호 형상으로 형성될 수 있으며, 두 개가 상호 이격되게 배치될 수 있다.
그리고, 제1 돌출부(141)는 제1 홀(120)과 인접하게 배치될 수 있다. 그에 따라, 코일(400)의 일측이 제1 홀(120)에 삽입시, 제1 돌출부(141)는 코일(400)의 일영역과 접하게 된다. 따라서, 제1 돌출부(141)가 하면(112a)에서 돌출되게 형성되기 때문에, 제1 돌출부(141)는 코일(400)이 상하방향으로 유동할 수 있는 수직방향 거리(d1)를 제한하게 된다.
제2 돌출부(142)는 하부 커버(112)의 하면(112a)에서 하방으로 돌출되게 형성될 수 있다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 적어도 두 개의 제2 돌출부(142)는 제1 돌출부의 일측에서 연장되게 형성될 수 있다. 이때, 제2 돌출부(142) 각각은 서로 이격되게 하부 커버(112)의 하면(112a)에 배치될 수 있다.
제2 돌출부(142)는 일 영역이 만곡되게 굽어진 형상으로 형성될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제2 돌출부(142) 중 어느 하나의 일 영역은 커버 본체(110)의 중심(C)을 기준으로 기 설정된 곡률(1/R2)로 형성될 수 있다.
이때, 제2 돌출부(142)의 곡률(1/R2)은 제1 돌출부(141)의 곡률(1/R1)보다 클 수 있다. 즉, 커버 본체(110)의 중심(C)을 기준으로 제2 돌출부(142)는 제1 돌출부(141) 보다 내측에 배치될 수 있다. 여기서, 내측이라 함은 중심(C)을 향하는 방향일 수 있다.
한편, 커버 본체(110)의 중심(C)에는 회전축(700)이 배치되게 배치공(115)이 형성될 수 있다.
스테이터(300)는 하우징(200)의 내주면에 지지될 수 있다.
스테이터(300)에는 회전 자계를 형성하는 코일(400)이 권선될 수 있다. 여기서, 스테이터(300)는 하나의 코어로 이루어지거나 복수 개의 분할 코어가 결합되어 이루어질 수 있다.
스테이터(300)는 로터(500)의 외측에 배치된다. 즉, 스테이터(300)의 내측에는 로터(500)가 배치될 수 있다.
스테이터(300)는 스테이터 코어를 포함할 수 있다. 상기 스테이터 코어는 얇은 강판 형태의 복수 개의 플레이트가 상호 적층된 형태로 이루어질 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨데, 스테이터 코어는 하나의 단일품으로 형성될 수도 있다.
상기 스테이터 코어의 외주면에는 복수 개의 투스가 돌출 형성될 수 있다. 상기 투스는 스테이터 코어의 중심을 기준으로 반지름 방향을 향해 돌출되게 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 투스 사이에는 슬롯이 형성될 수 있다. 이때, 상기 슬롯은 마그넷을 대향하도록 배치될 수 있다. 그리고, 각각의 슬롯에는 코일(400)이 감긴다. 이때, 상기 슬롯에는 인슐레이터(미도시)가 장착될 수 있다. 상기 인슐레이터는 슬롯과 코일(400)을 절연시킨다.
따라서, 코일(400)에 전류가 공급되면 마그넷과 전기적 상호작용이 유발되어 로터(500)가 회전할 수 있다. 로터(500)가 회전하는 경우 회전축(700)도 같이 회전한다. 이때, 회전축(700)은 베어링(20)에 의해 지지될 수 있다.
로터(500)는 스테이터(400)의 내측에 배치될 수 있다. 그리고, 중심부에 회전축(700)이 결합될 수 있다.
로터(500)는 로터 코어에 마그넷이 결합되어 구성될 수 있다. 예컨데, 로터(500)는 상기 로터 코어의 외주면에 마그넷가 배치되는 타입으로 구성될 수 있다.
따라서, 상기 마그넷은 스테이터(300)에 감긴 코일(400)과 회전 자계를 형성한다. 이러한 마그넷은 회전축(700)을 중심으로 원주 방향을 기준으로 N극과 S극이 번갈아 위치하도록 배치될 수 있다.
그에 따라, 코일(400)과 마그넷의 전기적 상호 작용으로 로터(500)가 회전하고, 로터(500)가 회전하면 회전축(700)이 회전하여 구동력을 발생시킨다.
한편, 로터(500)의 상기 로터 코어는 복수 개의 분할 코어가 결합되어 제작되거나 하나의 통으로 구성되는 단일 코어 형태로 제작될 수 있다.
라우터(600)는 스테이터(300)의 상부에 배치되어 코일(400)의 배치를 안내할 수 있다. 여기서, 라우터(600)는 합성수지와 같은 절연성 재질로 형성될 수 있다.
도 8은 실시예에 따른 커버 조립체와 라우터의 배치를 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하여 살펴보면, 라우터(600)는 원판 형상의 라우터 본체(610) 및 라우터 본체(610)에 배치되어 코일(400)의 배치를 안내하는 복수 개의 가이드부(620)를 포함할 수 있다. 여기서, 라우터 본체(610)와 가이드부(620)는 일체로 형성될 수 있다. 그리고, 가이드부(620)는 일 영역이 만곡되게 굽어진 형상으로 형성될 수 있다. 그에 따라, 라우터(600)의 가이드부(620)는 코일(400)을 정렬할 수 있다. 즉, 라우터(600)의 가이드부(620) 사이에는 코일(400)의 일영역이 배치될 수 있다.
라우터 본체(610)는 원판형으로 형성될 수 있으며, 일측에 제2 홀(611)이 형성될 수 있다. 그에 따라, 스테이터(300)에 권선된 코일(400)의 일부는 상기 제2 홀(611)을 통해 라우터 본체(610)의 상부에 배치될 수 있다.
가이드부(620)는 라우터 본체(610)의 상면(612)에서 돌출되게 형성될 수 있다. 그리고, 복수 개의 가이드부(620)는 상호 이격되게 배치될 수 있다.
그에 따라, 가이드부(620)의 사이에는 코일(400)이 배치되는 채널(630)이 형성될 수 있다. 따라서, 제2 홀(611)을 관통한 코일(400)은 채널(630)을 따라 배치되어 정렬될 수 있다.
가이드부(620)는 높이가 서로 다른 제1 가이드부(621)와 제2 가이드부(622)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 가이드부(621)는 기 설정된 높이(h1)로 돌출되게 형성될 수 있고, 제2 가이드부(622)는 기 설정된 높이(h2)로 돌출되게 형성될 수 있다. 이때, 제2 가이드부(622)의 높이(h2)는 제1 가이드부(621)의 높이(h1)보다 낮게 형성될 수 있다.
제1 가이드부(621)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 라우터 본체(610)의 상면(612)에서 돌출되게 형성되며, 일 영역이 만곡되게 굽어진 형상으로 형성될 수 있다.
도 9는 실시예에 따른 커버 조립체의 제2 돌출부에 의해 유동이 방지되는 코일을 나타내는 도면이고, 도 10은 도 9의 A영역을 나타내는 확대도이고, 도 11은 도 9의 B영역을 나타내는 확대도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제1 가이드부(621) 사이에 형성된 채널(630)에는 제2 돌출부(142)가 배치될 수 있다. 이때, 제2 돌출부(142)는 라우터 본체(610)의 상면(612)에서 소정의 간격으로 이격되게 배치될 수 있다.
제2 돌출부(142)의 일 영역이 만곡되게 굽어진 형상으로 형성될 수 있다. 그에 따라, 제2 돌출부(142)의 폭(W1)이 채널(630)의 폭(W2)보다 작더라도 제2 돌출부(142)는 채널(630)에 배치된 코일(400)의 유동을 제한할 수 있다. 즉, 제2 돌출부(142)는 코일(400)이 상하방향으로 유동할 수 있는 수직방향 거리(d2)를 제한하게 된다.
나아가, 코일(400)의 직경(D)과 제2 돌출부(142)의 높이(h3)의 합은 상기 제1 가이드부(621)의 높이(h1)와 동일할 수 있다. 그에 따라, 제2 돌출부(142)는 코일(400)을 지지할 수 있다. 이때, 제2 돌출부(142)의 폭(W1)은 채널(630)의 폭(W2)보다 작을 수 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다. 예컨데, 제2 돌출부(142)의 폭(W1)은 채널(630)의 폭(W2)과 동일할 수도 있다. 다만, 제2 돌출부(142)와 제1 가이드부(621) 각각은 만곡된 영역을 갖기 때문에, 제2 돌출부(142)의 폭(W1)은 채널(630)의 폭(W2)보다 작게 형성하여 제2 돌출부(142)의 배치를 용이하게 할 수 있다. 여기서, 채널(630)의 폭(W2)은 제1 가이드부(621) 사이의 폭(W2)일 수 있다.
제2 가이드부(622)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 라우터 본체(610)의 상면(612)에서 돌출되게 형성될 수 있다.
제2 가이드부(622)는 제1 가이드부(621)의 일측에 배치될 수 있다. 바람직하게, 제2 가이드부(622)는 제1 가이드부(621)의 일측 단부에서 연장되게 형성될 수 있다. 그리고, 제2 가이드부(622)의 높이(h2)는 제1 가이드부(621)의 높이(h1)보다 낮게 형성될 수 있다.
도 12는 실시예에 따른 커버 조립체의 제1 돌출부에 의해 유동이 방지되는 코일을 나타내는 도면이다.
도 12에 도시된 바와 같이, 제2 가이드부(622)의 상측에는 제1 돌출부(141)가 배치될 수 있다. 이때, 제1 돌출부(141)는 제2 가이드부(622)의 상측에 이격되게 배치될 수도 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 돌출부(141)는 제2 가이드부(622)의 상측에 접하게 배치될 수도 있다.
그에 따라, 코일(400)의 일측이 제1 홀(120)에 삽입시, 제1 돌출부(141)는 코일(400)의 일영역과 접하게 된다. 따라서, 제1 돌출부(141)가 돌출되게 형성되기 때문에, 제1 돌출부(141)는 코일(400)이 상하방향으로 유동할 수 있는 수직방향 거리(d1)를 제한하게 된다.
나아가, 상면(612)을 기준으로 제2 가이드부(622)의 높이(h2)는 코일(400)의 직경(D)과 동일한 높이일 수 있다. 그리고, 제1 돌출부(141)가 제2 가이드부(622)의 상측과 접하게 배치됨에 따라, 제1 돌출부(141)는 코일(400)을 지지할 수 있다.
회전축(700)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 외주면에 배치되는 베어링(20)에 의해 하우징(200) 내부에 회전 가능하게 배치될 수 있다.
한편, 실시예에 따른 전동식 조향장치(EPS, 2)는 상기 모터(1)를 포함할 수 있다.
도 13을 참조하면, 상기 전동식 조향장치(2)는 상기 모터(1), 조향휠(3), 조향축(4), 조향각 센서(5) 및 전자 제어 장치(ECU, 6)를 포함할 수 있다.
조향휠(3)은 일반적으로 핸들이라고 불리는 것으로, 운전자가 자동차의 방향 전환을 위해 회전시킨다. 조향휠(3)은 조향축(4)과 연결되게 배치될 수 있으며, 운전자가 조향휠(3)을 회전시키면, 조향축(4)은 상기 조향휠(3)의 회전에 연동하여 동일한 방향으로 회전한다.
상기 모터(1)는 운전자가 조향을 하기 위해 조향휠(3)을 조작하는 토크를 보조하기 위한 모터로, 운전자가 보다 간편하게 자동차의 조향작업을 할 수 있도록 보조한다.
상기 모터(1)의 일단에는 감속기와 토크센서(미도시)가 결합될 수 있다. 상기 토크센서는 조향휠(3)의 회전에 따른 입력축 및 출력축의 상대 회전 변위를 감지한 전기적인 신호를 생성한 후 이 신호를 상기 전자 제어 장치(6)로 전송한다.
조향각 센서(5)는 상기 조향휠(3) 부근에 설치되어, 운전자의 조작에 의해 회전하는 조향휠(3)의 회전각도를 직접 측정한다. 그리고 조향각 센서(5)는 측정된 회전각도에 대한 신호를 상기 전자 제어 장치(6)로 전송한다.
상기 전자 제어 장치(6)는 미도시된 자동차 속도 감지센서와, 상기 토크 및 조향각 센서(5)의 정보를 토대로, 상기 모터(1)를 포함한 전동식 조향장치의 각종 구동원들을 전자 제어할 수 있다.
여기서, 상기 모터(1)는 전동식 조향장치(2)의 조향축에 연결될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진자는 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. 그리고, 이러한 수정과 변경에 관계된 차이점들을 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
<부호의 설명>
1: 모터, 2: 전동식 조향장치, 4: 조향축, 20: 베어링, 100: 커버 조립체, 110: 커버 본체, 111: 상부 커버, 112: 하부 커버, 113: 베어링 플레이트, 120: 관통공, 130: 그로밋, 140: 돌출부, 200: 하우징, 300: 스테이터, 400: 코일, 500: 로터, 600: 라우터, 610: 라우터 본체, 620: 가이드부, 621: 제1 가이드부, 622: 제2 가이드부, 700: 회전축

Claims (29)

  1. 원판형의 커버 본체; 및
    상기 커버 본체에 형성된 복수 개의 제1 홀을 포함하며,
    상기 제1 홀에는 그로밋이 배치되며,
    상기 그로밋은 상기 커버 본체의 상면에서 연장되어 돌출되게 형성된 커버 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커버 본체는
    상부 커버;
    하부 커버; 및
    상기 상부 커버와 상기 하부 커버 사이에 배치되는 베어링 플레이트를 포함하며,
    상기 그로밋은 상기 상부 커버에 배치되는 커버 조립체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 커버 본체는 인서트 사출 방식을 통해 상기 베어링 플레이트에 상기 상부 커버, 상기 하부 커버 및 상기 그로밋을 형성하는 커버 조립체.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 커버 본체는 상기 하부 커버의 하면에 돌출되게 형성된 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 더 포함하며,
    상기 제1 돌출부는 상기 커버 본체의 중심(C)을 기준으로 기 설정된 곡률로 형성되는 커버 조립체.
  5. 원판형의 커버 본체; 및
    상기 커버 본체에 형성된 복수 개의 제1 홀을 포함하며,
    상기 커버 본체는
    상부 커버;
    하부 커버;
    상기 상부 커버와 상기 하부 커버 사이에 배치되는 베어링 플레이트; 및
    상기 하부 커버의 하면에 돌출되게 형성된 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 포함하고,
    상기 제1 돌출부는 상기 커버 본체의 중심(C)을 기준으로 기 설정된 곡률로 형성되는 커버 조립체.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    적어도 두 개의 제2 돌출부는 상기 제1 돌출부의 일측에서 연장되게 형성되고, 상기 제2 돌출부 각각은 서로 이격되게 상기 하부 커버의 하면에 배치되는 커버 조립체.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 돌출부 중 어느 하나의 일 영역은 상기 커버 본체의 중심(C)을 기준으로 기 설정된 곡률로 형성되는 커버 조립체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 돌출부의 곡률은 상기 제1 돌출부의 곡률보다 큰 커버 조립체.
  9. 회전축;
    상기 회전축에 결합하는 로터;
    상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터;
    상기 스테이터에 권선되는 코일;
    상기 스테이터의 상부에 배치되는 라우터;
    상기 로터, 상기 스테이터 및 상기 라우터를 수용하며, 일측에 개구가 형성된 하우징; 및
    상기 개구를 덮는 커버 조립체를 포함하고,
    상기 커버 조립체는
    원판형의 커버 본체; 및
    상기 커버 본체에 형성된 복수 개의 제1 홀을 포함하며,
    상기 제1 홀에는 그로밋이 배치되며,
    상기 그로밋은 상기 커버 본체의 상면에서 연장되어 돌출되게 형성된 모터.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 커버 본체는
    상부 커버;
    하부 커버; 및
    상기 상부 커버와 상기 하부 커버 사이에 배치되는 베어링 플레이트를 포함하며,
    상기 그로밋은 상기 상부 커버에 배치되는 모터.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 커버 본체는 상기 하부 커버의 하면에 돌출되게 형성된 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 더 포함하며,
    상기 제1 돌출부는 상기 커버 본체의 중심(C)을 기준으로 기 설정된 곡률로 형성되는 모터.
  12. 회전축;
    상기 회전축에 결합하는 로터;
    상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터;
    상기 스테이터에 권선되는 코일;
    상기 스테이터의 상부에 배치되는 라우터;
    상기 로터, 상기 스테이터 및 상기 라우터를 수용하며, 일측에 개구가 형성된 하우징; 및
    상기 개구를 덮는 커버 조립체를 포함하고,
    상기 커버 조립체는
    원판형의 커버 본체; 및
    상기 커버 본체에 형성된 복수 개의 제1 홀을 포함하며,
    상기 커버 본체는
    상부 커버;
    하부 커버;
    상기 상부 커버와 상기 하부 커버 사이에 배치되는 베어링 플레이트; 및
    상기 하부 커버의 하면에 돌출되게 형성된 제1 돌출부 및 제2 돌출부를 포함하며,
    상기 제1 돌출부는 상기 커버 본체의 중심(C)을 기준으로 기 설정된 곡률로 형성되는 모터.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 라우터는
    원판형의 라우터 본체; 및
    상기 라우터 본체에 배치되어 상기 코일을 안내하는 복수 개의 가이드부를 포함하는 모터.
  14. 제13항에 있어서,
    서로 이격되게 배치되는 상기 가이드부 사이에는 채널이 형성되는 모터.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 가이드부는 제1 가이드부; 및 상기 제1 가이드부의 일측에 배치되는 제2 가이드부;를 포함하며,
    상기 제2 가이드부의 높이(h2)는 상기 제1 가이드부의 높이(h1)보다 낮은 모터.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제2 가이드부의 상측에는 상기 제1 돌출부가 배치되는 모터.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 채널에는 상기 제2 돌출부가 배치되는 모터.
  18. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    적어도 두 개의 상기 제2 돌출부는 상기 제1 돌출부의 일측에서 연장되게 형성되고, 상기 제2 돌출부 각각은 서로 이격되게 상기 하부 커버의 하면에 배치되는 모터.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제2 돌출부 중 어느 하나의 일 영역은 상기 커버 본체의 중심(C)을 기준으로 기 설정된 곡률로 형성되는 모터.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제2 돌출부의 곡률은 상기 제1 돌출부의 곡률보다 큰 모터.
  21. 회전축;
    상기 회전축에 결합하는 로터;
    상기 로터의 외측에 배치되는 스테이터;
    상기 스테이터에 권선되는 코일;
    상기 스테이터의 상부에 배치되며, 복수 개의 가이드부를 포함하는 라우터;
    상기 로터, 상기 스테이터 및 상기 라우터를 수용하며, 일측에 개구가 형성된 하우징; 및
    상기 개구를 덮는 커버 조립체를 포함하고,
    상기 커버 조립체는 하면에 돌출되게 형성된 돌출부를 포함하고,
    상기 돌출부는 상기 가이드부 사이에 배치되는 상기 코일을 지지하는 모터.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 돌출부는 제1 돌출부와 제2 돌출부를 포함하며,
    상기 제1 돌출부는 상기 커버 본체의 중심(C)을 기준으로 기 설정된 곡률로 형성되고,
    상기 제1 돌출부의 일측에서 연장되게 형성되는 복수 개의 상기 제2 돌출부는 서로 이격되게 배치되는 모터.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 가이드부는 제1 가이드부; 및 상기 제1 가이드부의 일측에 배치되는 제2 가이드부;를 포함하며,
    상기 제2 가이드부의 높이(h2)는 상기 제1 가이드부의 높이(h1)보다 낮은 모터.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 제1 가이드부 사이에는 상기 제2 돌출부가 배치되는 모터.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 코일의 직경(D)과 상기 제2 돌출부의 높이(h3)의 합은 상기 제1 가이드부의 높이(h1)와 동일한 모터.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 제1 가이드부 사이의 폭은 상기 제2 돌출부의 폭보다 큰 모터.
  27. 제21항에 있어서,
    상기 커버 조립체는
    원판형의 커버 본체; 및
    상기 커버 본체에 형성된 복수 개의 제1 홀을 포함하며,
    상기 제1 홀에 배치되는 그로밋이 배치되며,
    상기 그로밋은 상기 커버 본체의 상면에서 연장되어 돌출되게 형성된 모터.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 커버 본체는
    상부 커버;
    하부 커버; 및
    상기 상부 커버와 상기 하부 커버 사이에 배치되는 베어링 플레이트를 포함하며,
    상기 그로밋은 상기 상부 커버에 배치되고,
    상기 커버 본체는 인서트 사출 방식을 통해 상기 베어링 플레이트에 상기 상부 커버, 상기 하부 커버 및 상기 그로밋을 형성하는 모터.
  29. 조향축; 및
    상기 조향축에 연결되는 모터를 포함하며,
    상기 모터는 제21 내지 28항 중 어느 하나의 항에 기재된 모터로 제공되는 전동식 조향장치.
PCT/KR2017/012663 2016-11-29 2017-11-09 커버 조립체, 모터 및 이를 포함하는 전동식 조향장치 WO2018101638A1 (ko)

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