KR101639512B1 - The motor of shaft integrated with sensor magnet for exhaust gas recirculation device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 EGR 밸브 구동용 모터 에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안정성 및 조립생산성을 높인 회전축 일체형의 센서마그넷을 구비한 EGR 밸브 구동용 모터에 관한 것이다.The present invention relates to a motor for driving an EGR valve, and more particularly, to a motor for driving an EGR valve having a sensor magnet integrated with a rotary shaft, which enhances stability and assembly productivity.
일반적으로 자동차의 배기가스는 연료가 실린더 내에서 고온·고압으로 압축되어 팽창된 다음 배기 매니폴드를 통해 대기 속으로 배출되는 가스이다.Generally, the exhaust gas of an automobile is a gas which is compressed in a cylinder at a high temperature and a high pressure in a cylinder, and then expanded into the atmosphere through an exhaust manifold.
이러한 배기가스는 대부분 수증기와 이산화탄소이며, 그밖에 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 질소산화물(NOx) 등의 유해물질을 포함하고 있다.Most of these exhaust gases are water vapor and carbon dioxide, and other harmful substances such as carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), and nitrogen oxides (NOx).
배기가스 재순환장치(EGR: Exhaust Gas Recirculation System)는 배기가스 중의 질소산화물을 감소시키는 수단으로서, 배기가스의 일부를 흡기 매니폴드로 다시 돌려보내어 혼합기가 연소될 때 연소 온도를 낮추어 질소산화물(NOx)의 생성량을 저감한다.BACKGROUND ART An exhaust gas recirculation system (EGR) is a means for reducing nitrogen oxides in an exhaust gas. A part of the exhaust gas is sent back to an intake manifold to reduce the combustion temperature when the gas mixture is burned, Is reduced.
즉, 상기 질소산화물(NOx)은 연소온도를 저하시켜 발생량을 감소시킬 수 있고, 이러한 연소온도는 연소속도의 영향을 가장 많이 받는 것이므로 실린더 혼합기 자체의 공연비를 변화시키지 않고 밀도를 저하시키게 된다.That is, the nitrogen oxide (NOx) can lower the combustion temperature to reduce the amount of combustion, and the combustion temperature is most influenced by the combustion speed, so the density of the cylinder mixer is lowered without changing the air-fuel ratio of the cylinder mixer itself.
그러므로 연소속도가 저하되고 연소온도의 상승이 억제되면, 결과적으로 질소산화물을 저감시킬 수 있게 된다.Therefore, when the burning rate is lowered and the increase of the combustion temperature is suppressed, the nitrogen oxide can be reduced as a result.
한편 배기가스 재순환밸브(Exhaust Gas Recirculation Valve, 이하 'EGR 밸브'라 함)는 배기 매니폴드와 흡기 매니폴드 사이에 설치되어 공전 및 워밍업 이외의 회전에서만 EGR 밸브의 제어에 의해 통로를 개폐한다.An exhaust gas recirculation valve (EGR valve) is provided between the exhaust manifold and the intake manifold to open / close the passage by controlling the EGR valve only in revolutions other than the idle and warm-up.
공전 및 워밍업 전에는 작동되지 않다가 공전 및 워밍업 이외의 회전에서 스로틀 밸브가 열리는 양에 따라 EGR밸브를 열어 엔진의 흡기 매니폴드에 배기가스의 일부를 재순환시켜 가능한 한 엔진 출력의 감소를 최소로 하면서 연소온도를 낮추어 질소산화물(NOx)의 배출량을 감소시키는 역할을 한다.The EGR valve is opened in accordance with the amount of opening of the throttle valve in the revolutions other than idle and warm-up, and the exhaust gas is partially recirculated to the intake manifold of the engine so as to minimize the reduction of the engine output, It lowers the temperature and reduces the emission of nitrogen oxides (NOx).
종래의 배기가스 재순환장치는 일반적으로 엔진에서 연소된 후 배기가스가 배출되는 배기 매니폴드와, 엔진으로 흡기가 공급되는 흡기 매니폴드 사이에 연결되어 배기 매니폴드를 통과하는 배기가스 중 일부를 흡기 매니폴드로 재순환시키는 EGR 파이프, EGR 파이프 상에 설치되어 EGR 파이프의 개폐 작용을 하는 EGR 밸브조립체 및 EGR 파이프 상에 설치되어 EGR 파이프를 통과하는 배기가스를 냉각하는 EGR 쿨러, EGR 밸브조립체의 전자제어유닛에 제어에 따라 구동되는 모터로 구성된다.BACKGROUND ART A conventional exhaust gas recirculation apparatus is generally connected between an exhaust manifold that is exhausted from an engine after being exhausted from an engine and an intake manifold to which intake air is supplied to the engine so that a part of the exhaust gas passing through the exhaust manifold is connected to an intake manifold An EGR pipe installed on the EGR pipe for opening and closing the EGR pipe, an EGR cooler installed on the EGR pipe for cooling the exhaust gas passing through the EGR pipe, an electronic control unit And a motor driven according to control.
그러나 상기와 같은 종래의 EGR 밸브는 모터의 회전운동을 샤프트로 전달하고, 이러한 샤프트의 회전을 감지하도록 같이 회전하는 센서 마그넷에 전달하여야 하므로 위한 별도의 운동전달기구가 구비되어야 하므로, 제품의 구성이 복잡하고 제작비용이 증가하는 문제점이 있었다.However, since the conventional EGR valve as described above needs to be provided with a separate motion transmitting mechanism for transmitting the rotational motion of the motor to the shaft and transmitting the same to the sensor magnet rotating to sense the rotation of the shaft, And the manufacturing cost is increased.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 EGR모터에 사용되는 모터의 안정성을 향상 시키고, 제작 과정을 단순화 하여 비용을 최소화 할 수 있는 회전축 일체형의 센서마그넷을 구비한 EGR 밸브 구동용 모터를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an EGR motor which is equipped with a sensor magnet having a rotary shaft integrated type which can improve the stability of a motor used in the EGR motor, And a motor for driving the EGR valve.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 회전축 일체형의 센서마그넷을 구비한 EGR 밸브 구동용 모터는, 내부에 마그넷(200)을 고정하기 위한 요크(110)가 형성된 바디 케이스(100); 상기 바디 케이스(100)의 요크(110)에 고정되는 마그넷(200); 상기 마그넷(200)이 결합된 바디 케이스(100)의 내부에 장착되고, 내부 중심에 회전축을 관통하는 회전축 홈(211)이 형성된 코어(210); 상기 코어(210)의 회전축 홈(211)을 수직 관통하는 원통형의 회전축(300); 상기 바디 케이스(100)의 하부 중심에 장착되어 상기 회전축(300)과 결합되는 베어링(120); 절연성을 가진 재질로써 상기 회전축(300)의 내부에 장착되고, 내부에 웜기어를 수용할 수 있는 암나사부(311)가 형성된 아마츄어 샤프트(310); 중앙에 상기 회전축(300)을 수용하기 위한 홈이 형성되고, 내부에 브러쉬(410)를 내장하여 상기 바디 케이스(100)의 상부에 장착되는 브러쉬 홀더(400); 상기 브러쉬 홀더(400)와 접하는 회전축(300) 상부에 결합되어 전류의 방향을 주기적으로 변환하는 코뮤케이터(320); 상기 아마츄어 샤프트(310)의 상부 끝단에 장착되어 상기 아마츄어 샤프트(310)와 같이 회전하는 센서 마그넷(500); 상기 브러쉬 홀더(400)가 결합된 바디 케이스(100) 상부를 차폐하고, 내부에 상기 아마츄어 샤프트(310)의 상부 끝단에 장착된 센서 마그넷(500)과 대응하는 위치에 상기 센서 마그넷(500)의 회전을 감지하는 PCB(610) 및 상기 브러쉬 홀더(400)와 결합되어 전류를 전달하는 터미널(620)을 형성하는 리어커버(600);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a motor for driving an EGR valve having a sensor magnet integrated with a rotary shaft, the motor including a body case having a yoke for fixing the magnet, 100); A
상술한 바와 같이, 본 발명은 상기 아마츄어 샤프트(310)의 상부에 장착되는 센서 마그넷(500)으로 인하여 센서 마그넷(500)이 회전축(300)과 동일하게 회전함으로써, 기존에 이러한 센서 마그넷(500)을 구동하기 위하여 상기 아마츄어 샤프트(310)상단에 상기 센서 마그넷(500)의 외경과 접하는 기어를 형성하고, 상기 기어와 맞물려 돌아가도록 센서 마그넷(500)의 외경을 처리하던 공정 및 작업을 생략할 수 있어 제조 비용 절감 및 생산성 증가의 효과를 제공한다.The
도 1은 기존 EGR 밸브 구동용 모터를 나타낸 단면도이다;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 회전축 일체형의 센서마그넷을 구비한 EGR 밸브 구동용 모터를 나타낸 단면도이다;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 센서 마그넷이 결합된 아마츄어 샤프트와 회전축의 결합 예시도이다;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 센서 마그넷과 아마츄어 샤프트의 결합 예시도이다;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 돌기부가 형성된 코어를 나타낸 예시도이다;1 is a sectional view showing a conventional EGR valve drive motor;
2 is a cross-sectional view of a motor for driving an EGR valve having a sensor magnet with a rotary shaft integrated type according to an embodiment of the present invention;
3 is a view illustrating an example of a combination of an armature shaft and a rotation shaft coupled with a sensor magnet according to an embodiment of the present invention;
4 is a view illustrating an example of a combination of a sensor magnet and an armature shaft according to an embodiment of the present invention;
5 is an exemplary view showing a core having a protrusion according to an embodiment of the present invention;
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 본 발명의 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited by the scope of the present invention.
도 1은 기존 EGR 밸브 구동용 모터를 나타낸 단면도가 도시되어 있고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 회전축 일체형의 센서마그넷을 구비한 EGR 밸브 구동용 모터를 나타낸 단면도가 도시되어 있으며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 센서 마그넷이 결합된 아마츄어 샤프트와 회전축의 결합 예시도가 도시되어 있고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 센서 마그넷과 아마츄어 샤프트의 결합 예시도가 도시되어 있으며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 돌기부가 형성된 코어를 나타낸 예시도가 도시되어 있다.FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conventional EGR valve drive motor, FIG. 2 is a sectional view showing a motor for driving an EGR valve having a sensor magnet with a rotary shaft integrated type according to an embodiment of the present invention, And FIG. 4 is a view illustrating an example of coupling of the sensor magnet and the armature shaft according to the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an exemplary view showing a core having a protrusion according to an embodiment of the present invention.
상기 도 2 내지 도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 회전축 일체형의 센서마그넷을 구비한 EGR 밸브 구동용 모터는, 내부에 마그넷(200)을 고정하기 위한 요크(110)가 형성된 바디 케이스(100); 상기 바디 케이스(100)의 요크(110)에 고정되는 마그넷(200); 상기 마그넷(200)이 결합된 바디 케이스(100)의 내부에 장착되고, 내부 중심에 회전축을 관통하는 회전축 홈(211)이 형성된 코어(210); 상기 코어(210)의 회전축 홈(211)을 수직 관통하는 원통형의 회전축(300); 상기 바디 케이스(100)의 하부 중심에 장착되어 상기 회전축(300)과 결합되는 베어링(120); 절연성을 가진 재질로써 상기 회전축(300)의 내부에 장착되고, 내부에 웜기어를 수용할 수 있는 암나사부(311)가 형성된 아마츄어 샤프트(310); 중앙에 상기 회전축(300)을 수용하기 위한 홈이 형성되고, 내부에 브러쉬(410)를 내장하여 상기 바디 케이스(100)의 상부에 장착되는 브러쉬 홀더(400); 상기 브러쉬 홀더(400)와 접하는 회전축(300) 상부에 결합되어 전류의 방향을 주기적으로 변환하는 코뮤케이터(320); 상기 아마츄어 샤프트(310)의 상부 끝단에 장착되어 상기 아마츄어 샤프트(310)와 같이 회전하는 센서 마그넷(500); 상기 브러쉬 홀더(400)가 결합된 바디 케이스(100) 상부를 차폐하고, 내부에 상기 아마츄어 샤프트(310)의 상부 끝단에 장착된 센서 마그넷(500)과 대응하는 위치에 상기 센서 마그넷(500)의 회전을 감지하는 PCB(610) 및 상기 브러쉬 홀더(400)와 결합되어 전류를 전달하는 터미널(620)을 형성하는 리어커버(600);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.2 to 4, an EGR valve driving motor provided with a sensor magnet with a rotary shaft integrated type according to the present invention includes a
구체적으로, 기존에는 도 1에서 보는 바와 같이 상기 센서 마그넷(500)은 상기 브러쉬 홀더(400)의 상부 일측에 장착되고 상기 아마츄어 샤프트(310)의 센서 마그넷 작동기어(312)와 맞물려 상기 아마츄어 샤프트(310)와 같이 회전하는 구조였으나, 본 발명은 도 2에서 보는 바와 같이 상기 센서 마그넷(500)이 상기 아마츄어 샤프트(310)의 상부에 직접 장착됨으로써, 회전축(300)의 회전을 상기 센서 마그넷(500)에 전달하기 위한 별도의 기어 구조 없이 직접적으로 회전함으로써, 상기와 같은, 아마츄어 샤프트(310)의 센서 마그넷 작동기어(312)나, 상기 브러쉬 홀더(400)에 상기 센서 마그넷(500)을 고정하여 회전할 수 있도록 고정하는 설비들이 제거되어 비용절감 및 생산성 증가의 효과를 가져올 수 있다.1, the
이러한, 상기 센서 마그넷(500)과 상기 아마츄어 샤프트(310)의 결합은 직접적인 용접이나, 접착에 의하여 결합될 수 있으나, 도 4와 같이, 상기 센서 마그넷(500)의 하부 중앙에 볼트구조의 볼트부(501)를 형성하고, 상기 아마츄어 샤프트(310)는 상부 끝단에 이러한 볼트부(501)를 수용하는 너트구조의 너트부(312)를 형성하여, 상기 아마츄어 샤프트(310) 및 상기 센서 마그넷(500)이 상호 나사조임 방식으로 결합하게 할 수 있다.As shown in FIG. 4, the
이러한 나사조임 방식의 결합은, 조립생산성을 높일 뿐 아니라, 단단한 체결구조로써 상기 센서 마그넷(500)과 상기 아마츄어 샤프트(310)의 결합을 안정적으로 유지할 수 있다.This combination of the screw tightening method not only improves the productivity of assembling but also can stably maintain the coupling between the
이렇게 상호 결합된 상기 센서 마그넷(500)과 상기 아마츄어 샤프트(310)는, 도 3과 같이 원통형의 상기 회전축(300)과 결합하여 코어(210)에 삽입되게 되는데, 이러한 회전축(300)과 코어(210)의 결합은, 기존에는, 코어(210)와 회전축(300)를 고정하기 위해서 PUNCHING을 하는 방식으로써, 상기 회전축(300)과 회전축(300)에 삽입된 아마츄어 샤프트(310)가 내부가 비어있는 중공구조인 탓에 상기 아마츄어 샤프트(310)내부에 형성된 암나사부(311)의 파손 및 변형의 우려가 있었다.3, the
그러나 본 발명은, 도 5에서 보는 바와 같이, 상기 코어(210)의 회전축 홈(211)은, 홈 내경에 돌출된 돌기부(212)를 형성하여 상기 회전축(300)을 이러한, 돌기부(212)가 형성된 회전축 홈(211)에 억지끼움 방식으로 결합하도록 하여, 상기와 같은 PUNCHING공정을 삭제하여 불량률을 제거하는 효과를 가진다.5, the
이러한 돌기부(212)는 도 5와 같이 직선형의 수직돌기이거나, 나선, 측방향 돌기와 같이 억지끼움의 결합성을 높일 수 있는 형상을 하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 5, the
이상 본 발명의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments.
100 : 바디 케이스
200 : 마그넷
300 : 회전축
400 : 브러쉬 홀더
500 : 센서 마그넷
600 : 리어커버100: Body case
200: Magnet
300:
400: Brush holder
500: Sensor Magnet
600: Rear cover
Claims (3)
상기 바디 케이스(100)의 요크(110)에 고정되는 마그넷(200);
상기 마그넷(200)이 결합된 바디 케이스(100)의 내부에 장착되고, 내부 중심에 회전축을 관통하는 회전축 홈(211)이 형성된 코어(210);
상기 코어(210)의 회전축 홈(211)을 수직 관통하는 원통형의 회전축(300);
상기 바디 케이스(100)의 하부 중심에 장착되어 상기 회전축(300)과 결합되는 베어링(120);
절연성을 가진 재질로써 상기 회전축(300)의 내부에 장착되고, 내부에 웜기어를 수용할 수 있는 암나사부(311)가 형성된 아마츄어 샤프트(310);
중앙에 상기 회전축(300)을 수용하기 위한 홈이 형성되고, 내부에 브러쉬(410)를 내장하여 상기 바디 케이스(100)의 상부에 장착되는 브러쉬 홀더(400);
상기 브러쉬 홀더(400)와 접하는 회전축(300) 상부에 결합되어 전류의 방향을 주기적으로 변환하는 코뮤케이터(320);
상기 아마츄어 샤프트(310)의 상부 끝단에 장착되어 상기 아마츄어 샤프트(310)와 같이 회전하는 센서 마그넷(500);
상기 브러쉬 홀더(400)가 결합된 바디 케이스(100) 상부를 차폐하고, 내부에 상기 아마츄어 샤프트(310)의 상부 끝단에 장착된 센서 마그넷(500)과 대응하는 위치에 상기 센서 마그넷(500)의 회전을 감지하는 PCB(610) 및 상기 브러쉬 홀더(400)와 결합되어 전류를 전달하는 터미널(620)을 형성하는 리어커버(600);를 포함하여 구성되고,
상기 센서 마그넷(500)는, 하부 중앙에 볼트구조의 볼트부(501)를 형성하고, 상기 아마츄어 샤프트(310)는 상부 끝단에 이러한 볼트부(501)를 수용하는 너트구조의 너트부(312)를 형성하여, 상기 아마츄어 샤프트(310) 및 상기 센서 마그넷(500)이 상호 나사조임 방식으로 결합되며,
상기 코어(210)의 회전축 홈(211)은, 홈 내경에 돌출된 돌기부(212)를 형성하여 상기 회전축(300)을 이러한, 돌기부(212)가 형성된 회전축 홈(211)에 억지끼움 방식으로 결합되고,
상기 돌기부(212)는 직선형의 수직돌기이거나, 나선, 측방향 돌기에서 선택되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 EGR 밸브 구동용 모터.A body case 100 having a yoke 110 for fixing the magnet 200 therein;
A magnet 200 fixed to the yoke 110 of the body case 100;
A core 210 mounted inside the body case 100 to which the magnet 200 is coupled and having a rotation axis groove 211 passing through the rotation axis at an inner center thereof;
A cylindrical rotating shaft 300 vertically penetrating the rotating shaft groove 211 of the core 210;
A bearing 120 mounted on a lower center of the body case 100 and coupled to the rotation shaft 300;
An armature shaft (310) mounted on the inside of the rotating shaft (300) and having a female screw portion (311) capable of receiving a worm gear therein;
A brush holder 400 having a groove for receiving the rotary shaft 300 at the center thereof and having a brush 410 installed therein and mounted on the upper portion of the body case 100;
A commuter 320 coupled to an upper portion of the rotary shaft 300 in contact with the brush holder 400 to periodically convert the direction of the current;
A sensor magnet 500 mounted on an upper end of the armature shaft 310 and rotating as the armature shaft 310;
The brush holder 400 shields the upper part of the body case 100 coupled to the brush holder 400. The sensor magnet 500 is disposed at a position corresponding to the sensor magnet 500 mounted on the upper end of the armature shaft 310, And a rear cover 600 which forms a PCB 610 for detecting rotation and a terminal 620 coupled with the brush holder 400 to transmit a current,
The sensor magnet 500 has a bolt portion 501 having a bolt structure at a lower center thereof and the armature shaft 310 has a nut portion 312 having a nut structure for accommodating the bolt portion 501 at an upper end thereof, The armature shaft 310 and the sensor magnet 500 are coupled to each other in a screwed manner,
The rotation shaft groove 211 of the core 210 is formed with a protrusion 212 protruding in the groove inner diameter so that the rotation shaft 300 is coupled to the rotation shaft groove 211 formed with the protrusion 212 in a detent- And,
Wherein the protrusion (212) is a straight vertical protrusion or a shape selected from a spiral shape and a lateral protrusion.
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