KR20240024538A - Driving Motor Using BLDC Motor and Seat Actuator Using the Same - Google Patents

Driving Motor Using BLDC Motor and Seat Actuator Using the Same Download PDF

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KR20240024538A
KR20240024538A KR1020220102642A KR20220102642A KR20240024538A KR 20240024538 A KR20240024538 A KR 20240024538A KR 1020220102642 A KR1020220102642 A KR 1020220102642A KR 20220102642 A KR20220102642 A KR 20220102642A KR 20240024538 A KR20240024538 A KR 20240024538A
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신종화
김병수
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주식회사 아모텍
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Abstract

본 발명은 BLDC 모터를 구동장치로 채용함에 의해 토크 제어, 속도 제어 등을 정밀하게 수행할 수 있고 소음 및 진동을 감소시킬 수 있는 BLDC 모터를 이용한 구동모터 및 이를 이용한 시트 액추에이터에 관한 것이다.
본 발명의 구동모터는 통내부에 제1챔버와 제2챔버를 구비하는 모터 하우징; 상기 제1챔버의 중앙에 회전 가능하게 배치되며 제1챔버의 외부로 연장된 연장부에 제1웜기어가 일체로 형성되어 있는 회전축; 상기 회전축의 외주에 백요크와 환형의 자석이 배치된 로터; 상기 로터의 외측에 에어갭을 두고 배치되며 상기 로터를 회전 구동하기 위해 상기 제1챔버의 외주부에 배치되는 스테이터; 상기 제1챔버와 제2챔버의 상부를 덮도록 배치되며 상기 스테이터의 U,V,W 3상 코일에 구동신호를 인가하기 위한 모터구동회로를 형성하는 전자부품이 실장된 인쇄회로기판(PCB); 및 각각 상기 인쇄회로기판(PCB)의 하부면에 실장되며 상기 로터의 자석이 위치한 부분에 근접하여 위치설정된 복수의 홀센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a drive motor using a BLDC motor that can precisely perform torque control, speed control, etc. and reduce noise and vibration by employing a BLDC motor as a drive device, and a seat actuator using the same.
The driving motor of the present invention includes a motor housing having a first chamber and a second chamber inside the cylinder; a rotation shaft rotatably disposed at the center of the first chamber and on which a first worm gear is integrally formed on an extension extending outside the first chamber; a rotor in which a back yoke and a ring-shaped magnet are disposed on the outer periphery of the rotating shaft; a stator disposed on the outside of the rotor with an air gap and disposed on the outer periphery of the first chamber to rotate the rotor; A printed circuit board (PCB) arranged to cover the upper portions of the first chamber and the second chamber and on which electronic components forming a motor driving circuit for applying a driving signal to the U, V, and W three-phase coils of the stator are mounted. ; and a plurality of Hall sensors, each mounted on the lower surface of the printed circuit board (PCB) and positioned close to a portion where the magnet of the rotor is located.

Description

BLDC 모터를 이용한 구동모터 및 이를 이용한 시트 액추에이터{Driving Motor Using BLDC Motor and Seat Actuator Using the Same}Driving motor using BLDC motor and seat actuator using the same {Driving Motor Using BLDC Motor and Seat Actuator Using the Same}

본 발명은 시트 액추에이터에 관한 것으로, 특히 BLDC 모터를 구동장치로 채용함에 의해 토크 제어, 속도 제어 등을 정밀하게 수행할 수 있고 소음 및 진동을 감소시킬 수 있는 BLDC 모터를 이용한 구동모터 및 이를 이용한 시트 액추에이터에 관한 것이다.The present invention relates to a seat actuator, and in particular, a drive motor using a BLDC motor that can precisely perform torque control, speed control, etc. and reduce noise and vibration by employing a BLDC motor as a drive device, and a seat using the same. It's about actuators.

전동 액추에이터(Actuator)는 회전 동력원으로부터 발생된 회전력을 토크 변환하여 얻어진 고토크 회전력으로 피동체를 회전 또는 직선 운동시키는 역할을 한다.An electric actuator serves to rotate or linearly move a driven object with high-torque torque obtained by converting the rotational force generated from a rotational power source into torque.

DC 모터, BLDC 모터, STEP 모터 등을 구동하기 위해서는 각 모터 종류에 맞는 모터 드라이버를 사용하여 컨트롤할 수 있다. To drive DC motors, BLDC motors, STEP motors, etc., you can control them using a motor driver appropriate for each motor type.

DC 모터를 돌리기 위해서는 제어장치 없이 단순히 전기를 연결하기만 하면 동작하지만, BLDC 모터 등은 모터 드라이버가 없으면 동작하지 않는다. To run a DC motor, simply connect electricity without a control device, but BLDC motors do not operate without a motor driver.

일반적으로 모터 드라이버를 사용하면 토크 제어, 속도 제어, 전압 제어, 전류 제어, 위치 제어 등을 정확하게 할 수 있고, 모터 보호 기능도 가능하다.In general, using a motor driver, torque control, speed control, voltage control, current control, and position control can be accurately performed, and motor protection functions are also possible.

차량용 액추에이터는 가격이 저렴하고, BLDC 모터와 비교하여 제어가 간단하므로 DC 모터를 대부분 채용하고 있다. Automotive actuators mostly use DC motors because they are cheaper and easier to control than BLDC motors.

이러한 종래의 전동 액추에이터는 회전 동력원으로서 외부 케이싱을 갖는 DC 모터를 사용하므로 일정한 속도의 회전만 가능하고 속도 제어가 이루어지지 못한다. 또한, 홀센서를 사용하지 않는 DC 모터인 경우 단지 정,역 회전 운동만이 가능하다. Since these conventional electric actuators use a DC motor with an external casing as a rotation power source, only rotation at a constant speed is possible and speed control is not achieved. Additionally, in the case of a DC motor that does not use a Hall sensor, only forward and reverse rotation movements are possible.

모터의 속도는 DC 전압을 제어하면 속도를 바꿀 수 있다. 전압이 커지면 속도가 증가하고, 전압이 작으면 속도가 감소한다. 그러나 DC 전압을 손쉽게 제어하기 힘들기 때문에 PWM(Pulse Width Modulation) 제어를 사용한다. 그러나, 드라이버를 사용하지 않는 DC 모터인 경우 DC 전압 제어에 의한 속도 제어가 이루어지지 못한다.The speed of the motor can be changed by controlling the DC voltage. As the voltage increases, the speed increases, and as the voltage decreases, the speed decreases. However, because it is difficult to easily control DC voltage, PWM (Pulse Width Modulation) control is used. However, in the case of a DC motor that does not use a driver, speed control by DC voltage control cannot be achieved.

DC 모터를 사용하는 경우 정,역 회전 운동하는 출력축(output shaft)에서 외압을 가할시에 멈춰 있는 위치를 고수해야하므로, 웜 기어를 사용하여 제동 토크(Brake torque)를 높여야 한다. When using a DC motor, the stopped position must be maintained when external pressure is applied to the output shaft that rotates forward or reverse, so the braking torque must be increased using a worm gear.

일반적으로, 종래의 차량용 액추에이터는 회전 동력원으로서 DC 모터를 사용하며, DC 모터의 로터 출력은 로터 출력단에 일체로 형성된 웜 기어(Worm Gear)와 복수의 스퍼 기어(Spur Gear)가 기어결합된 기어트레인(Gear Train)을 통하여 토크 변환되어 액추에이터 출력단으로부터 고토크 회전 출력을 발생한다. Generally, conventional vehicle actuators use a DC motor as a rotational power source, and the rotor output of the DC motor is a gear train in which a worm gear and a plurality of spur gears are combined together at the rotor output end. Torque is converted through the gear train to generate high torque rotation output from the actuator output end.

한국 공개특허공보 제10-2012-0070525호(특허문헌 1)에는 DC 모터를 이용하여 구성되는 다수의 조정 기능을 갖춘 자동차 시트의 전동식 조정 장치용 액추에이터가 제시되어 있고, 한국 등록특허공보 제10-2187915호(특허문헌 2)에는 DC 모터를 이용한 전동 액추에이터 조립체가 제시되어 있다. Korean Patent Publication No. 10-2012-0070525 (Patent Document 1) presents an actuator for an electric adjustment device for a car seat with multiple adjustment functions constructed using a DC motor, and Korean Patent Publication No. 10- No. 2187915 (Patent Document 2) presents an electric actuator assembly using a DC motor.

한국 공개특허공보 제10-2012-0030449호(특허문헌 3)에는 제1 및 제2 캐비티를 각각 형성하는 제1 및 제2 하우징부를 포함하는 하우징과, 제1하우징부 내의 제1캐비티 내에 장착되고, 회전 샤프트를 포함하는 모터 조립체와, 모터 조립체 위에 놓이는 관계로 하우징 내에 위치된 회로기판 조립체로서, 회전자 샤프트가 회로기판 조립체를 통해 제2캐비티 내로 연장하는 회로기판 조립체와, 회로기판 조립체 및 모터 조립체의 적어도 일부의 위에 놓이는 관계로 제2하우징부 내의 제2캐비티 내에 위치되고 회전자 샤프트에 결합된 기어 조립체와, 제2하우징부에 의해 형성되고 기어 조립체에 결합된 제2캐비티 내로 연장하는 출력 샤프트를 포함하는 액추에이터 조립체가 제안되어 있다.Korean Patent Publication No. 10-2012-0030449 (Patent Document 3) discloses a housing including first and second housing parts forming first and second cavities, respectively, and mounted in the first cavity within the first housing part. , a motor assembly including a rotating shaft, a circuit board assembly positioned within the housing in a relationship overlying the motor assembly, the rotor shaft extending into the second cavity through the circuit board assembly, the circuit board assembly and the motor. a gear assembly positioned within a second cavity in the second housing portion and coupled to the rotor shaft in relation to overlying at least a portion of the assembly, and an output extending into the second cavity formed by the second housing portion and coupled to the gear assembly. An actuator assembly including a shaft is proposed.

상기 특허문헌 3의 액추에이터 조립체는 장방형의 하우징 구조가 시트 액추에이터에 적용하는 데 적합하지 않고, 단일의 하우징 내부에 모터 조립체와 기어 조립체가 대형 사이즈의 회로기판에 의해 구획되어 배치됨에 따라 내부 구조가 복잡하고 조립생산성이 낮다.The actuator assembly of Patent Document 3 has a rectangular housing structure that is not suitable for application to a seat actuator, and the internal structure is complicated as the motor assembly and gear assembly are partitioned and placed inside a single housing by a large-sized circuit board. And assembly productivity is low.

DC 모터는 BLDC 모터와 비교하여 가격이 저렴한 대신에 정류자를 사용하므로 소음이 크고 토크가 작고 효율이 낮다. 또한, 전기자동차와 같이 발생소음이 작은 경우, DC 모터를 사용한 시트 액추에이터는 사용자에게 소음이 크게 인식될 수 있다.DC motors are cheaper than BLDC motors, but they use a commutator, so they produce greater noise, less torque, and lower efficiency. In addition, in cases where the generated noise is small, such as in an electric vehicle, the seat actuator using a DC motor may be perceived as loud by the user.

차량용 시트에 소음이 적고 부드럽게 동작하는 리클라이너(Recliner)와 같은 고급 기능을 부여하기 위해서는 정밀 제어가 요구되므로 DC 모터로 구동되는 시트 액추에이터는 구현이 어렵다.Seat actuators driven by DC motors are difficult to implement because precise control is required to provide car seats with advanced functions such as recliners that operate quietly and smoothly.

: 한국 공개특허공보 제10-2012-0070525호: Korean Patent Publication No. 10-2012-0070525 : 한국 등록특허공보 제10-2187915호: Korean Patent Publication No. 10-2187915 : 한국 공개특허공보 제10-2012-0030449호: Korean Patent Publication No. 10-2012-0030449

본 발명은 이러한 종래 문제점을 감안하여 고안된 것으로, 그 목적은 BLDC 모터를 구동장치로 채용함에 의해 토크 제어, 속도 제어 등을 정밀하게 수행할 수 있고 소음 및 진동을 감소시킬 수 있는 BLDC 모터를 이용한 구동모터 및 이를 이용한 시트 액추에이터를 제공하는 데 있다. The present invention was designed in consideration of these conventional problems, and its purpose is to provide driving using a BLDC motor that can precisely perform torque control, speed control, etc. and reduce noise and vibration by adopting a BLDC motor as a driving device. The purpose is to provide a motor and a seat actuator using the same.

본 발명의 다른 목적은 차량용 시트에 소음이 적고 부드럽게 동작하는 리클라이너(Recliner) 시트, 릴렉션 시트, 전동 익스텐션 시트와 같은 고급 기능을 부여하도록 정밀 제어가 가능한 BLDC 모터를 이용한 구동모터 및 이를 이용한 시트 액추에이터를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a drive motor using a BLDC motor that can be precisely controlled to provide vehicle seats with advanced functions such as recliner seats, relaxation seats, and electric extension seats that operate quietly and smoothly, and seats using the same. The purpose is to provide an actuator.

본 발명의 또 다른 목적은 구동모터와 감속 기어부의 착탈 결합이 쉽게 이루어질 수 있어 조립생산성과 A/S가 용이한 BLDC 모터를 이용한 구동모터 및 이를 이용한 시트 액추에이터를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a drive motor using a BLDC motor and a seat actuator using the same, which facilitates assembly productivity and after-sales service since the drive motor and the reduction gear part can be easily attached and detached.

본 발명의 다른 목적은 스테이터의 U,V,W 3상 코일의 스타트 선(Start wire)은 프레스 핏(Press fit) 터미널을 이용하여 인쇄회로기판(PCB)에 연결하고, U,V,W 3상 코일의 엔드 선(End wire)은 맥 메이트(mag mate) 결선박스를 이용하여 Y-결선방식의 중성점(COM)을 형성함에 의해 솔더링 없이 결선이 이루어질 수 있는 구동모터 및 이를 이용한 시트 액추에이터를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to connect the start wire of the U, V, W three-phase coil of the stator to a printed circuit board (PCB) using a press fit terminal, and U, V, W 3 The end wire of the phase coil uses a mag mate wiring box to form a Y-connection neutral point (COM), providing a drive motor that can be connected without soldering and a seat actuator using the same. It's in doing it.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 시트 액추에이터용 구동모터는 통내부가 상호 연결되어 있으며 구획이 나뉘어진 제1챔버와 제2챔버를 구비하는 모터 하우징; 상기 제1챔버의 중앙에 회전 가능하게 배치되며 제1챔버의 외부로 연장된 연장부에 제1웜기어가 일체로 형성되어 있는 회전축; 상기 회전축의 외주에 백요크와 환형의 자석이 배치된 로터; 상기 로터의 외측에 에어갭을 두고 배치되며 회전자기장을 발생하여 상기 로터를 회전 구동하기 위해 상기 제1챔버의 외주부에 배치되는 스테이터; 상기 제1챔버와 제2챔버의 상부를 덮도록 배치되며 상기 스테이터의 U,V,W 3상 코일에 구동신호를 인가하기 위한 모터구동회로를 형성하는 복수의 전자부품이 상부면에 실장된 인쇄회로기판(PCB); 및 각각 상기 인쇄회로기판(PCB)의 하부면에 실장되며 상기 로터의 자석이 위치한 부분에 근접하여 위치설정이 이루어진 복수의 홀센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to one embodiment of the present invention, a driving motor for a seat actuator includes a motor housing having a first chamber and a second chamber in which the inner portion of the cylinder is interconnected and divided into sections; a rotation shaft rotatably disposed at the center of the first chamber and on which a first worm gear is integrally formed on an extension extending outside the first chamber; a rotor in which a back yoke and a ring-shaped magnet are disposed on the outer periphery of the rotating shaft; a stator disposed on the outside of the rotor with an air gap and disposed on the outer periphery of the first chamber to generate a rotating magnetic field to rotate the rotor; A printing device in which a plurality of electronic components are disposed to cover the upper portions of the first chamber and the second chamber and are mounted on the upper surface to form a motor driving circuit for applying a driving signal to the U, V, and W three-phase coils of the stator. circuit board (PCB); and a plurality of Hall sensors, each mounted on the lower surface of the printed circuit board (PCB) and positioned close to the portion where the magnet of the rotor is located.

상기 구동모터는 상기 복수의 홀센서로부터 로터위치신호를 수신한 후, 상기 모터구동회로의 인버터를 이용한 6-스탭 방식의 전파구동방식으로 구동이 이루어지는 BLDC 모터일 수 있다.The driving motor may be a BLDC motor that receives rotor position signals from the plurality of Hall sensors and is driven in a 6-step radio wave driving method using an inverter of the motor driving circuit.

상기 스테이터의 U, V, W 3상 코일을 각각 복수의 티스에 권선되고, 각상 코일은 각각 직렬접속이 이루어질 때, U, V, W 3상 코일 각각의 스타트 선은 프레스 핏(press fit) 터미널을 이용하여 인쇄회로기판(PCB)에 압입결합될 수 있다.When the U, V, W three-phase coils of the stator are each wound on a plurality of teeth, and each phase coil is connected in series, the start line of each U, V, W three-phase coil is a press fit terminal. It can be press-fitted to a printed circuit board (PCB) using .

또한, U, V, W 3상 코일의 각각의 엔드선은 맥 메이트(mag mate) 결선박스를 이용하여 Y-결선방식의 중성점(COM)을 형성할 수 있다.Additionally, each end line of the U, V, and W three-phase coils can form a Y-connection neutral point (COM) using a mag mate connection box.

본 발명에 따른 시트 액추에이터용 구동모터는 상기 모터 하우징의 제2챔버에 설치되며 복수의 터미널단자를 통하여 상기 인쇄회로기판(PCB)에 연결되어 차량의 제어 시스템과 통신이 이루어지는 콘넥터를 더 포함하며, 상기 복수의 터미널단자는 Vcc, GND, LIN 통신라인으로 구성될 수 있다.The drive motor for the seat actuator according to the present invention is installed in the second chamber of the motor housing and is connected to the printed circuit board (PCB) through a plurality of terminal terminals to communicate with the vehicle control system. It further includes a connector, The plurality of terminal terminals may be composed of Vcc, GND, and LIN communication lines.

상기 스테이터는 각각 축방향으로 연장된 선단부가 "T" 형상으로 이루어지는 복수의 티스와 상기 복수의 티스와 상호 연결되어 자기회로를 형성하는 백요크를 구비하는 스테이터 코어; 상기 복수의 티스 각각의 코일권선영역을 상하부에서 1/2씩 감싸는 상부 및 하부 인슐레이터; 및 상기 상부 및 하부 인슐레이터의 외주면에 권선되는 코일;을 포함하며, 상기 상부 및 하부 인슐레이터는 각각 소정 폭으로 이루어진 환형의 베이스 프레임; 및 상기 베이스 프레임으로부터 돌출되어 티스의 권선영역을 상부와 하부에서 1/2씩 수용하는 복수의 티스수용부;를 포함할 수 있다.The stator includes a stator core including a plurality of teeth, each of which has a "T"-shaped tip extending in the axial direction, and a back yoke interconnected with the plurality of teeth to form a magnetic circuit; Upper and lower insulators that surround 1/2 of the coil winding area of each of the plurality of teeth from the upper and lower parts; and a coil wound around the outer peripheral surface of the upper and lower insulators, wherein the upper and lower insulators each include an annular base frame having a predetermined width; And it may include a plurality of tooth receiving parts that protrude from the base frame and receive 1/2 of the winding area of the teeth at the upper and lower parts.

이 경우, 상기 제2챔버를 형성하는 모터 하우징에 콘넥터 하우징이 일체로 형성되고, 상기 콘넥터 하우징에 일체로 형성된 복수의 터미널단자를 통하여 상기 인쇄회로기판(PCB)에 연결되어 차량의 제어 시스템과 통신이 이루어질 수 있다.In this case, a connector housing is formed integrally with the motor housing forming the second chamber, and is connected to the printed circuit board (PCB) through a plurality of terminal terminals integrally formed in the connector housing to communicate with the vehicle control system. This can be done.

본 발명에 따른 시트 액추에이터용 구동모터는 상기 회전축의 하단부를 회전 가능하게 지지하는 베어링; 상기 모터 하우징의 제1챔버의 하부에 베어링과 회전축의 하단부를 수용하기 위한 2단 구조 요홈이 내부에 형성되는 돌출부; 및 일측이 상기 요홈 주변에 배치된 스토퍼 삽입홈에 삽입되어 상기 베어링과 회전축이 이탈하는 것을 방지하는 스토퍼;를 더 포함하며, 상기 스토퍼의 선단부는 회전축의 하단부에 링형상으로 형성된 이탈방지홈에 결합될 수 있다.A driving motor for a seat actuator according to the present invention includes a bearing rotatably supporting the lower end of the rotating shaft; a protrusion in which a two-stage structural groove is formed at the lower part of the first chamber of the motor housing to accommodate the bearing and the lower end of the rotating shaft; And a stopper on one side of which is inserted into the stopper insertion groove disposed around the groove to prevent the bearing and the rotating shaft from separating, wherein the front end of the stopper is coupled to a separation prevention groove formed in a ring shape at the lower end of the rotating shaft. It can be.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 시트 액추에이터는 통내부가 상호 연결되어 있으며 구획이 나뉘어진 제1챔버와 제2챔버를 구비하는 모터 하우징; 상기 모터 하우징의 상부에 조립되며 통내부가 상호 연결되어 있으며 구획이 나뉘어진 원통 형상의 제3챔버와 상기 제3챔버의 원통과 직교하며 상기 제1챔버와 동일한 축선상에 배치된 원통 형상의 제4챔버를 구비하는 기어 하우징; 상기 기어 하우징의 후방과 전방에 각각 결합되는 후방 및 전방 커버; 상기 모터 하우징의 제1챔버에 배치되며 회전축이 제1챔버로부터 제4챔버로 연장된 연장부에 제1웜기어가 일체로 형성되어 있는 인너 로터 타입의 구동모터; 및 상기 제3챔버에 수용되며 상기 제1웜기어의 외주에 웜휠 기어가 결합되어 중앙에 설치된 중공축으로 감속 출력을 발생하는 감속 기어부;를 포함하며, 상기 감속 기어부의 감속 출력은 상기 중공축에 일단부가 결합된 리드 스크류에 나사결합되어 있는 가동 브라켓을 전진 또는 후진의 직선운동시키는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, the seat actuator includes a motor housing having a first chamber and a second chamber in which the inner portion of the cylinder is interconnected and divided into sections; A cylindrical third chamber assembled on the upper part of the motor housing, the inner part of which is interconnected and divided into sections, and a cylindrical third chamber orthogonal to the cylinder of the third chamber and disposed on the same axis as the first chamber. A gear housing having 4 chambers; Rear and front covers respectively coupled to the rear and front of the gear housing; An inner rotor type drive motor disposed in the first chamber of the motor housing and having a first worm gear integrally formed in an extension portion whose rotation axis extends from the first chamber to the fourth chamber; And a reduction gear unit accommodated in the third chamber and a worm wheel gear coupled to the outer periphery of the first worm gear to generate a reduction output through a hollow shaft installed in the center, wherein the reduction output of the reduction gear unit is transmitted to the hollow shaft. It is characterized in that the movable bracket, one end of which is screwed to the coupled lead screw, is moved forward or backward in a straight line.

이 경우, 상기 감속 기어부는 상기 감속 기어부는 통내부가 상호 연결되어 있으며 구획이 나뉘어진 원통 형상의 제3챔버와 상기 제3챔버의 원통과 직교하며 제1챔버와 동일한 축선상에 배치된 원통 형상의 제4챔버를 구비하는 기어 하우징; 상기 제3챔버에 수용되며 중공축이 중앙부에 설치되고 외주부가 상기 제1웜기어의 외주에 기어 결합되어 감속 출력을 발생하는 웜휠 기어; 상기 제3챔버의 후방에 결합되며 상기 중공축의 일단부를 회전 가능하게 지지하는 후방 커버; 상기 제3챔버의 전방에 결합되며 중앙에 관통구멍이 형성된 전방 커버; 상기 제3챔버의 내부에 설치되어 상기 중공축의 타단부를 회전 가능하게 지지하는 베어링; 및 일단부가 전방 커버의 관통구멍을 통과하여 상기 웜휠 기어의 중공축에 결합되어 있고, 상기 웜휠 기어의 회전에 연동하여 회전될 때 나사부에 나사결합된 가동 브라켓의 전진 또는 후진의 직선운동이 이루어지는 리드 스크류;를 포함할 수 있다.In this case, the reduction gear unit has a cylindrical third chamber in which the interior of the cylinder is interconnected and divided into sections, and is perpendicular to the cylinder of the third chamber and has a cylindrical shape disposed on the same axis as the first chamber. A gear housing having a fourth chamber; a worm wheel gear accommodated in the third chamber, a hollow shaft installed in the central portion, and an outer peripheral portion gear-coupled with the outer periphery of the first worm gear to generate a deceleration output; a rear cover coupled to the rear of the third chamber and rotatably supporting one end of the hollow shaft; a front cover coupled to the front of the third chamber and having a through hole formed in the center; a bearing installed inside the third chamber to rotatably support the other end of the hollow shaft; and a lead whose one end passes through the through hole of the front cover and is coupled to the hollow shaft of the worm wheel gear, and when rotated in conjunction with the rotation of the worm wheel gear, a linear movement of the movable bracket screwed to the threaded portion is carried out forward or backward. It may include a screw;

상기 가동 브라켓은 차량용 시트에서 가동이 이루어지는 레그레스트, 시트쿠션, 시트백 중 하나에 연결될 수 있다. The movable bracket may be connected to one of a leg rest, a seat cushion, and a seat back that are movable in a vehicle seat.

상기 모터 하우징과 기어 하우징은 착탈 가능하게 결합이 이루어질 수 있다.The motor housing and the gear housing may be detachably coupled.

또한, 상기 기어 하우징의 하부에는 상기 모터 하우징의 상부에 결합되는 상부 하우징이 일체로 형성될 수 있다.Additionally, an upper housing coupled to the upper part of the motor housing may be integrally formed on the lower part of the gear housing.

상기한 바와 같이, 본 발명의 BLDC 모터를 구동장치로 채용함에 의해 토크 제어, 속도 제어 등을 정밀하게 수행할 수 있고 소음 및 진동을 감소시킬 수 있다. As described above, by employing the BLDC motor of the present invention as a driving device, torque control, speed control, etc. can be performed precisely and noise and vibration can be reduced.

그 결과, 본 발명에서는 차량용 시트에 소음이 적고 부드럽게 동작하는 리클라이너(Recliner) 시트, 릴렉션 시트, 전동 익스텐션 시트와 같은 고급 기능을 부여하도록 정밀 제어가 가능하다.As a result, the present invention allows precise control to provide vehicle seats with advanced functions such as recliner seats, relaxation seats, and electric extension seats that operate quietly and smoothly.

또한, 본 발명에서는 구동모터와 감속 기어부의 착탈 결합이 쉽게 이루어질 수 있어 조립생산성과 A/S가 용이하다.In addition, in the present invention, the drive motor and the reduction gear part can be easily attached and detached, thereby facilitating assembly productivity and after-sales service.

더욱이, 본 발명에서는 스테이터의 U,V,W 3상 코일의 스타트 선(Start wire)은 프레스 핏(Press fit) 터미널을 이용하여 인쇄회로기판(PCB)에 연결하고, U,V,W 3상 코일의 엔드 선(End wire)은 맥 메이트(mag mate) 결선박스를 이용하여 Y-결선방식의 중성점(COM)을 형성함에 의해 솔더링 없이 결선이 이루어질 수 있다.Moreover, in the present invention, the start wire of the U, V, W three-phase coil of the stator is connected to a printed circuit board (PCB) using a press fit terminal, and the U, V, W three-phase coil is connected to the printed circuit board (PCB) using a press fit terminal. The end wire of the coil can be connected without soldering by forming a Y-connection neutral point (COM) using a mag mate connection box.

상기 스테이터의 U, V, W 3상 코일을 각각 복수의 티스에 권선되고, 각상 코일은 각각 직렬접속이 이루어질 때, U, V, W 3상 코일 각각의 스타트 선은 프레스 핏(press fit) 터미널을 이용하여 인쇄회로기판(PCB)에 압입결합될 수 있다.When the U, V, W three-phase coils of the stator are each wound on a plurality of teeth, and each phase coil is connected in series, the start line of each U, V, W three-phase coil is a press fit terminal. It can be press-fitted to a printed circuit board (PCB) using .

또한, U, V, W 3상 코일의 각각의 엔드선은 맥 메이트(mag mate) 결선박스를 이용하여 Y-결선방식의 중성점(COM)을 형성할 수 있다.Additionally, each end line of the U, V, and W three-phase coils can form a Y-connection neutral point (COM) using a mag mate connection box.

더욱이, 본 발명에서는 콘넥터를 모터 하우징에 일체로 형성함에 의해 부품수와 조립공수를 줄일 수 있다.Furthermore, in the present invention, the number of parts and assembly time can be reduced by forming the connector integrally with the motor housing.

본 발명의 시트 액추에이터는 BLDC 모터를 구동장치로 채용함에 의해 효율과 토크 증대를 도모할 수 있다.The seat actuator of the present invention can increase efficiency and torque by employing a BLDC motor as a driving device.

도 1은 본 발명에 따른 시트 액추에이터가 적용되는 차량용 시트의 지지 프레임을 나타낸 사시도이다.
도 2a 내지 도 2e는 각각 본 발명에 따른 시트 액추에이터를 나타낸 사시도, 평면도, 도 2b의 A-A선 내지 C-C선 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명에 따른 시트 액추에이터에서 구동모터와 감속 기어부를 분리하여 나타낸 부분 분해사시도 및 감속 기어부를 완전 분해하여 나타낸 분해사시도이다.
도 4 및 도 5는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 구동모터를 나타낸 정면도 및 도 4의 D-D선 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 구동모터를 나타낸 평면도이다.
도 7 및 도 8은 각각 도 6의 E-E선, F-F선 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 구동모터를 나타낸 분해사시도이다.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 구동모터를 나타낸 정면도이다.
도 11은 도 10의 G-G선 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제2실시예에 따른 구동모터를 나타낸 평면도이다.
도 13은 도 12의 H-H선 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 구동모터를 나타낸 분해사시도이다.
도 15는 본 발명에 따른 홀센서의 설치 위치를 설명하기 위한 개략 설명도이다.
도 16은 본 발명에 따른 스테이터 코일의 등가회로와 모터구동회로의 인버터 회로를 함께 나타낸 회로도이다.Figure 1 is a perspective view showing a support frame for a vehicle seat to which a seat actuator according to the present invention is applied.
Figures 2a to 2e are a perspective view, a plan view, and a cross-sectional view taken along lines AA to CC of Figure 2b, respectively, showing the seat actuator according to the present invention.
Figures 3a and 3b are a partially exploded perspective view showing the drive motor and the reduction gear part separated in the seat actuator according to the present invention and a completely exploded perspective view showing the reduction gear part separately.
Figures 4 and 5 are a front view and a cross-sectional view taken along line DD of Figure 4, respectively, showing a drive motor according to the first embodiment of the present invention.
Figure 6 is a plan view showing a drive motor according to the first embodiment of the present invention.
Figures 7 and 8 are cross-sectional views taken along lines EE and FF of Figure 6, respectively.
Figure 9 is an exploded perspective view showing a drive motor according to the first embodiment of the present invention.
Figure 10 is a front view showing a drive motor according to a second embodiment of the present invention.
Figure 11 is a cross-sectional view taken along line GG in Figure 10.
Figure 12 is a plan view showing a driving motor according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a cross-sectional view taken along line HH of FIG. 12.
Figure 14 is an exploded perspective view showing a drive motor according to a second embodiment of the present invention.
Figure 15 is a schematic diagram illustrating the installation position of the Hall sensor according to the present invention.
Figure 16 is a circuit diagram showing the equivalent circuit of the stator coil and the inverter circuit of the motor driving circuit according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described with reference to the attached drawings.

이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다. In this process, the size or shape of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. Additionally, terms specifically defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may vary depending on the intention or custom of the user or operator. Definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

도 1은 본 발명에 따른 시트 액추에이터가 적용되는 차량용 시트의 시트 지지 프레임을 나타낸 사시도이다. Figure 1 is a perspective view showing a seat support frame of a vehicle seat to which a seat actuator according to the present invention is applied.

도 1을 참고하면, 차량용 시트의 지지 프레임(10)은 시트쿠션 프레임(11)의 후방에 시트백 프레임(12)이 앞쪽 또는 뒷쪽으로 틸팅 가능하게 설치되고, 시트쿠션 프레임(11)의 전방에 레그레스트 프레임(13)이 상하로 틸팅 가능하게 설치되어 있다. 또한, 시트쿠션 프레임(11)의 하부는 시트레일에서 전후방향으로 활주가능하게 설치된다. Referring to FIG. 1, the support frame 10 of the vehicle seat is installed at the rear of the seat cushion frame 11 so that the seat back frame 12 can be tilted forward or backward, and the legs are installed at the front of the seat cushion frame 11. The rest frame 13 is installed to be tiltable up and down. In addition, the lower part of the seat cushion frame 11 is installed to be able to slide in the front and rear directions on the seat rail.

상기 차량용 시트에는 레그레스트 프레임(13)을 시트쿠션 프레임(11)의 전방에 상하로 틸팅 가능하게 구동시키기 위한 레그레스트 액추에이터(13a,13b), 시트백 프레임(12)을 시트쿠션 프레임(11)의 후방에 앞쪽 또는 뒷쪽으로 틸팅 가능하게 구동시키기 위한 리클라이너 액추에이터(12a), 시트쿠션 프레임(11)과 함께 시트백 프레임(12)과 레그레스트 프레임(13)을 전체적으로 후방으로 원하는 각도만큼 틸팅시켜 사용자에게 릴렉스한 상태로 유도하는 릴렉션 액추에이터(11a) 등을 구비할 수 있다.The vehicle seat includes leg rest actuators (13a, 13b) for driving the leg rest frame (13) to be tiltable up and down in front of the seat cushion frame (11), and a seat back frame (12) of the seat cushion frame (11). The recliner actuator (12a) and seat cushion frame (11) for driving the rear to be tiltable forward or backward, along with the seatback frame (12) and leg rest frame (13), are tilted backwards to the desired angle to allow the user to A relaxation actuator 11a that induces a relaxed state may be provided.

상기와 같이 차량용 시트에는 레그레스트, 시트백을 개별적으로 제어하거나 또는 레그레스트, 시트쿠션, 시트백을 동시에 가동시키는 릴렉션 모드나 리클라이너 모드 등을 실행하기 위해 복수의 시트 액추에이터를 채용하고 있다. As described above, vehicle seats employ a plurality of seat actuators to individually control the leg rest and seat back, or to execute a relaxation mode or recliner mode that simultaneously operates the leg rest, seat cushion, and seat back.

본 발명의 시트 액추에이터는 차량용 시트에 적용되는 레그레스트 액추에이터(13a,13b), 리클라이너 액추에이터(12a), 릴렉션 액추에이터(11a) 등에 적용 가능하다.The seat actuator of the present invention can be applied to leg rest actuators (13a, 13b), recliner actuators (12a), and relaxation actuators (11a) applied to vehicle seats.

도 2a 내지 도 16을 참고하면, 본 발명에 따른 시트 액추에이터(100)는 크게 구동모터(30)와 감속 기어부(20)를 포함하며, 서로 착탈 가능하게 결합되어 있다.2A to 16, the seat actuator 100 according to the present invention largely includes a drive motor 30 and a reduction gear unit 20, and are detachably coupled to each other.

이하의 설명에서 기어 하우징(23)의 하부에는 모터 하우징(32)의 상부에 결합되는 상부 하우징(23d)이 일체로 형성되어 있다. 단지 설명의 편의를 위해 상기 상부 하우징(23d)은 기어 하우징(23)과 분리되어 도시될 수 있다.In the following description, an upper housing 23d coupled to the upper part of the motor housing 32 is formed integrally with the lower part of the gear housing 23. Just for convenience of explanation, the upper housing 23d may be shown separated from the gear housing 23.

먼저 도 2 내지 도 9를 참고하여 본 발명의 제1실시예에 따른 구동모터(30)를 설명한다.First, the drive motor 30 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 9.

상기 구동모터(30)는 스테이터(40)의 내측에 로터(50)가 배치되는 인너 로터 타입으로 구성될 수 있으며, 도 9에 도시된 바와 같이, 모터 하우징(32), 회전축(60), 로터(50), 스테이터(40), 모터구동회로를 형성하는 전자부품이 실장된 인쇄회로기판(PCB)(70) 및 콘넥터(72)를 포함하고 있다.The drive motor 30 may be configured as an inner rotor type in which the rotor 50 is disposed inside the stator 40, and as shown in FIG. 9, the motor housing 32, the rotation shaft 60, and the rotor (50), a stator (40), a printed circuit board (PCB) (70) on which electronic components forming a motor driving circuit are mounted, and a connector (72).

상기 모터 하우징(32)은 직사각 형상의 통으로 이루어져 있고, 통 내부는 단면이 원 형태의 제1챔버(32c)와 대략 직사각 형태로 이루어진 제2챔버(32d)를 포함하며, 제1챔버(32c)와 제2챔버(32d)는 격벽(33)에 의해 분리되어 있다.The motor housing 32 consists of a rectangular cylinder, and the interior of the cylinder includes a first chamber 32c with a circular cross section and a second chamber 32d with a substantially rectangular shape, and the first chamber 32c and the second chamber 32d are separated by a partition wall 33.

상기 제1챔버(32c)에는 모터를 구성하는 회전축(60), 로터(50), 스테이터(40)가 배치되고, 제2챔버(32d)에는 콘넥터(72)가 배치되어 있으며, 상기 제1챔버(32c)와 제2챔버(32d)의 상부에 직사각 형상의 인쇄회로기판(PCB)(70)이 배치되어 있다.A rotating shaft 60, a rotor 50, and a stator 40 constituting a motor are disposed in the first chamber 32c, and a connector 72 is disposed in the second chamber 32d. A printed circuit board (PCB) 70 having a rectangular shape is disposed on the upper part of (32c) and the second chamber (32d).

상기 제2챔버(32d)의 내부에는 콘넥터(72)만이 배치되는 것이므로 제1챔버(32c)를 형성하는 직사각 통의 상부만 연장 형성되어 콘넥터 수용부(32b)를 이루고 있다.Since only the connector 72 is disposed inside the second chamber 32d, only the upper part of the rectangular cylinder forming the first chamber 32c extends to form the connector receiving portion 32b.

또한, 상기 모터 하우징(32)의 외부에는 상기 감속 기어부(20)의 기어부 하우징(23)과 착탈 가능하게 결합이 이루어질 수 있도록 복수개, 예를 들어, 3개의 결합부(32a)가 간격을 두고 배치되어 있고, 3개의 결합부(32a)에는 각각 중앙에 고정 나사 또는 고정볼트/고정너트를 체결할 수 있는 관통구멍이 형성되어 있다. In addition, on the outside of the motor housing 32, a plurality of, for example, three coupling parts 32a are spaced apart so that they can be detachably coupled to the gear housing 23 of the reduction gear part 20. They are arranged so that each of the three coupling parts 32a has a through hole formed in the center through which a fixing screw or fixing bolt/fixing nut can be fastened.

더욱이, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 모터 하우징(32)의 제1챔버(32c)의 하부에는 하부 베어링(53)과 회전축(60)의 하단부를 수용하기 위한 2단 구조의 요홈(34a)이 내부에 구비된 돌출부(34)가 형성되어 있다. Moreover, as shown in FIGS. 7 and 8, the lower part of the first chamber 32c of the motor housing 32 has a two-stage groove for accommodating the lower bearing 53 and the lower end of the rotating shaft 60. A protrusion 34 with (34a) inside is formed.

또한, 요홈(34a)의 제1단 바닥에는 회전축(60) 하단의 회전저항을 감소시키기 위한 서포트 플레이트(55)가 삽입되어 있고, 요홈(34a)의 제2단에는 하부 베어링(53)이 삽입되어 있다.In addition, a support plate 55 is inserted into the bottom of the first end of the groove (34a) to reduce rotational resistance at the bottom of the rotation shaft 60, and a lower bearing 53 is inserted into the second end of the groove (34a). It is done.

상기 회전축(60)의 하단부에는 링형상으로 이탈방지홈(62)이 구비되어 있고, 이탈방지홈(62)에는 스토퍼(54)가 결합되어 있다.A ring-shaped separation prevention groove 62 is provided at the lower end of the rotation shaft 60, and a stopper 54 is coupled to the separation prevention groove 62.

상기 회전축(60)은 하부가 하부 베어링(53)에 회전 가능하게 지지되어 있으며, 상부는 후술하는 기어 하우징(23)에 내장된 상부 베어링(56)에 회전 가능하게 지지되어 있다. The lower part of the rotating shaft 60 is rotatably supported on a lower bearing 53, and the upper part is rotatably supported on an upper bearing 56 built into a gear housing 23, which will be described later.

또한, 상기 회전축(60)은 로터(50)의 회전 출력을 전달하는 역할을 하도록 모터 하우징(32)으로부터 상부로 연장되어 기어 하우징(23) 내부에 위치한 상부에 웜기어(61)가 일체로 형성되어 있다.In addition, the rotation shaft 60 extends upward from the motor housing 32 to serve to transmit the rotational output of the rotor 50, and a worm gear 61 is integrally formed at the upper portion located inside the gear housing 23. there is.

상기 로터(50)는 상기 회전축(60)의 외측에 원통형상의 백요크(51)가 설치되고, 백요크(32)의 외측에 원통 형상의 자석(52)이 배치되어 있다. 상기 자석(52)은 링형상의 자석에 N극 및 S극이 다극으로 분할 착자된 자석 또는 복수의 N극 및 S극의 분할 자석편으로 이루어진 것을 사용할 수 있으며, 백요크(51)는 자석(52)의 배면에 설치되어 자기회로를 형성한다. The rotor 50 has a cylindrical back yoke 51 installed outside the rotation shaft 60, and a cylindrical magnet 52 is disposed outside the back yoke 32. The magnet 52 may be a ring-shaped magnet with a multi-pole magnetization of the N and S poles or a plurality of divided N and S pole magnet pieces. The back yoke 51 is a magnet ( 52) is installed on the back to form a magnetic circuit.

상기 스테이터(40)는 각각 "T" 형상으로 이루어지는 복수의 티스(41)와 상기 복수의 티스(41)와 상호 연결되어 자기회로를 형성하는 환형의 백요크(42)를 구비하는 스테이터 코어(45); 상기 자석(52)과 대향하는 복수의 티스(41) 각각의 노출면을 제외하고 코일(44)이 권선될 외주면을 1/2씩 감싸도록 상부와 하부에서 결합되는 절연성 재질의 상부 및 하부 인슐레이터(43a,43b); 및 상기 상부 및 하부 인슐레이터(43a,43b)의 외주면에 권선되는 코일(44);을 포함한다. The stator 40 includes a stator core 45 that includes a plurality of teeth 41 each having a “T” shape and an annular back yoke 42 that is interconnected with the plurality of teeth 41 to form a magnetic circuit. ); Upper and lower insulators (upper and lower insulators made of insulating material that are joined at the top and bottom to cover 1/2 of the outer peripheral surface on which the coil 44 is to be wound, excluding the exposed surfaces of each of the plurality of teeth 41 facing the magnet 52) 43a,43b); and a coil 44 wound around the outer peripheral surface of the upper and lower insulators 43a and 43b.

상기 상부 및 하부 인슐레이터(43a,43b)는 각각 소정 폭으로 이루어진 환형의 베이스 프레임(430); 및 상기 베이스 프레임으로부터 돌출되어 티스의 권선영역을 상부와 하부에서 1/2씩 수용하는 복수의 티스수용부(432);를 포함하고 있다.The upper and lower insulators 43a and 43b each include an annular base frame 430 having a predetermined width; and a plurality of tooth receiving portions 432 that protrude from the base frame and accommodate 1/2 of the winding area of the teeth at the upper and lower portions.

또한, 상기 상부 및 하부 인슐레이터(43a,43b)는 상기 복수의 티스(41) 각각의 코일(44)이 권선될 외주면을 감싸도록 일체로 형성되는 절연성 재질의 보빈으로 형성되는 것도 가능하다.In addition, the upper and lower insulators 43a and 43b may be formed as bobbins made of an insulating material that are integrally formed to surround the outer peripheral surface of the plurality of teeth 41 on which the coil 44 is to be wound.

본 발명의 구동모터(30)는 레이디얼 갭 타입(Radial gap type) 전동기로서 스테이터 코어(45)의 복수의 티스(41)와 로터(50)의 자석(52)이 에어갭((air gap))을 통하여 대향하고 있다. The drive motor 30 of the present invention is a radial gap type electric motor in which the plurality of teeth 41 of the stator core 45 and the magnet 52 of the rotor 50 form an air gap. ) are facing each other.

상기 로터(50)의 자석(52)과 대향하는 티스(41)의 슈(shoe)는 노출면이 “라운딩(R)" 형상을 이루는 것도 가능하다. 이 경우, 본 발명의 구동모터(30)는 코어(티스)의 선단부 형상에 “R”을 형성하여 Back EMF(Electromotive Force) 파형을 사인 곡선(sine curve) 형태로 얻어지도록 하여 소음 및 진동 발생을 개선할 수 있다.The exposed surface of the shoe of the tooth 41 opposing the magnet 52 of the rotor 50 may have a “rounded (R)” shape. In this case, the drive motor 30 of the present invention By forming an “R” in the shape of the tip of the core (teeth), the Back EMF (Electromotive Force) waveform can be obtained in the form of a sine curve, thereby improving noise and vibration generation.

이 경우, 상부 및 하부 인슐레이터(43a,43b)에는 스테이터 지지체 역할로서 BLDC 모터의 U,V,W 3상 방식으로 구동이 이루어지도록 각 상마다 3개의 상부 및 하부 인슐레이터(43a,43b)에 코일(44)이 권선될 때, 도 16에 도시된 바와 같이, U,V,W 3상 코일(U1-U3,V1-V3,W1-W3)(44)의 스타트선(76a-78c)과 엔드선(77a-77c)을 상호 결선하는 데 이용되는 복수의 돌기(43a)가 돌출되어 형성될 수 있다.In this case, the upper and lower insulators (43a, 43b) serve as stator supports and are provided with coils (coils) in the three upper and lower insulators (43a, 43b) for each phase so that the BLDC motor can be driven in the U, V, W three-phase system. When 44) is wound, as shown in Figure 16, the start line (76a-78c) and the end line of the U, V, W three-phase coil (U1-U3, V1-V3, W1-W3) 44 A plurality of protrusions 43a used to interconnect (77a-77c) may be formed to protrude.

본 발명에 따른 시트 액추에이터(100)는 구동모터(30)가 예를 들어, 12폴(pole)-9슬롯(slot) 또는 8폴(pole)-6슬롯(slot) 구조의 BLDC 모터로 구성될 수 있다. 도면에 도시된 실시예는 12폴(pole)-9슬롯(slot) 구조의 BLDC 모터를 예시한 것이다. In the seat actuator 100 according to the present invention, the drive motor 30 may be composed of, for example, a BLDC motor with a 12 pole-9 slot or 8 pole-6 slot structure. You can. The embodiment shown in the drawing illustrates a BLDC motor with a 12 pole-9 slot structure.

또한, 상기 구동모터(30)에서 스테이터(40)의 코일(44)은 U,V,W 3상 구조로 9개의 티스(41)에 권선하여 회로를 구성할 때, U,V,W 각 상마다 3개의 티스(41)에 권선된 3상 코일(U1-U3,V1-V3,W1-W3)은 각각 직렬접속이고, Y-결선방식으로 3상 구동회로를 결선하면 도 16과 같이 나타낼 수 있다. In addition, when the coil 44 of the stator 40 in the drive motor 30 is wound on nine teeth 41 in a three-phase structure of U, V, and W to form a circuit, each phase U, V, and W. The three-phase coils (U1-U3, V1-V3, W1-W3) wound on each of the three teeth 41 are connected in series, and if the three-phase drive circuit is connected in the Y-connection method, it can be shown as shown in Figure 16. there is.

도 16은 본 발명에 따른 스테이터 코일(44)의 등가회로와 모터구동회로의 인버터 회로(75)를 함께 나타낸 회로도이다.Figure 16 is a circuit diagram showing the equivalent circuit of the stator coil 44 and the inverter circuit 75 of the motor driving circuit according to the present invention.

9개의 티스(41)에 권선되는 9개의 코일(U1-U3,V1-V3,W1-W3)의 배치는 U,V,W 각 상별로 교대로 배치되어 코일(U1-U3,V1-V3,W1-W3)의 권선이 이루어진 후, U상의 코일(U1-U3)의 선단부(U1)의 스타스 선(76a), V상의 코일(V1-V3)의 선단부(V1)의 스타트 선(76b)과 W상의 코일(W1-W3)의 선단부(W1)의 스타트 선(76c)은 각각 솔더링이 필요없는 프레스 핏(press fit) 터미널(74)에 각각 조립된 후, 3개의 프레스 핏(press fit) 터미널(74)을 압입하여 인쇄회로기판(PCB)(70)에 실장되어 있는 인버터 회로(75)의 U상, V상 및 W상 출력단자에 직접 연결한다. The arrangement of the 9 coils (U1-U3, V1-V3, W1-W3) wound on the 9 teeth 41 is arranged alternately for each phase U, V, and W, so that the coils (U1-U3, V1-V3, After winding of W1-W3), the star wire 76a of the tip U1 of the U-phase coil U1-U3, the start line 76b of the tip V1 of the V-phase coil V1-V3, and The start line (76c) of the distal end (W1) of the W-phase coil (W1-W3) is each assembled to a press fit terminal (74) that does not require soldering, and then connected to three press fit terminals. Press-fit (74) and connect it directly to the U-phase, V-phase, and W-phase output terminals of the inverter circuit (75) mounted on the printed circuit board (PCB) (70).

인쇄회로기판(PCB)(70)은 도 6 및 도 9에 도시된 바와 같이, 직사각형상으로 이루어져 있고 모터 하우징(32)의 상부를 커버하도록 조립되고, 일측변에는 3개의 스타스 선(76a-76c)과 연결된 프레스 핏(press fit) 터미널(74)이 조립되어 있다. As shown in FIGS. 6 and 9, the printed circuit board (PCB) 70 has a rectangular shape and is assembled to cover the upper part of the motor housing 32, and has three star lines 76a-76c on one side. ) is assembled with a press fit terminal (74) connected to it.

인쇄회로기판(PCB)(70)의 일측에는 회전축(60)의 연장부가 통과하도록 관통구멍(70a)이 형성되어 있고, 타측에는 콘넥터(72)에 구비된 6개의 터미널단자(73)에 연결되어 있다.On one side of the printed circuit board (PCB) 70, a through hole 70a is formed to allow the extension of the rotating shaft 60 to pass through, and on the other side, it is connected to six terminal terminals 73 provided on the connector 72. there is.

일반적으로 구동모터의 스테이터 코일과 모터구동회로가 실장된 인쇄회로기판(PCB)을 상호 연결하기 위해 코일과 PCB 사이를 터미널로 연결할 때, 납땜을 진행하여 전기적인 연결을 도모하고 있다.Generally, in order to interconnect the stator coil of a drive motor and a printed circuit board (PCB) on which the motor drive circuit is mounted, soldering is performed to achieve an electrical connection between the coil and the PCB using a terminal.

납땜을 하지 않고 연결하는 방법으로 프레스 핏(Press fit) 터미널(74)을 이용하여 납땜을 하지 않고 PCB(70)에 압입한다. PCB(70)에 압입되는 프레스 핏 터미널(74)은 하단에 위치한 수축가능결합부의 살두께가 얇아 내측이 줄면서 삽입되고 PCB에 완전 삽입되면 상단은 텐션(tension)에 의해 다시 펴지면서 납땜 없이 상호 연결할 때 사용하는 핀이다.As a method of connecting without soldering, the press fit terminal (74) is used to press fit into the PCB (70) without soldering. The press-fit terminal 74, which is press-fitted into the PCB 70, is inserted with the inner side shrinking due to the thinness of the shrinkable joint located at the bottom. When it is fully inserted into the PCB, the upper part is stretched again by tension and connected to each other without soldering. This is the pin used when connecting.

일반 프레스 핏 터미널 제품은 내측 홀(Hole)이 존재하여, 텐션에 의해 PCB 구멍에 압입하는 형태로 이루어져 있다. 그러나, 내측 홀이 있는 프레스 핏 터미널은 금형 구조가 복잡하고, 제품 단가도 높은 단점이 있다. 이를 대신하여 본 발명에서는 저가의 내측홀이 없는 프레스 핏 터미널(74)을 사용하여 스테이터(40)와 PCB(70)를 연결하는 것도 가능하다.General press-fit terminal products have an inner hole and are press-fitted into the PCB hole by tension. However, press-fit terminals with an inner hole have the disadvantage of having a complicated mold structure and high product cost. Instead, in the present invention, it is also possible to connect the stator 40 and the PCB 70 using a low-cost press fit terminal 74 without an inner hole.

또한, 도 16에 도시된 스테이터 코일(44)의 등가회로와 같이 3상 코일(U1-U3,V1-V3,W1-W3)의 엔드선(77a-77c)을 Y-결선방식의 중성점(COM)을 형성하기 위해 솔더링이 필요없는 맥 메이트(MAG MATE)를 이용한다. In addition, as shown in the equivalent circuit of the stator coil 44 shown in FIG. 16, the end lines 77a-77c of the three-phase coils (U1-U3, V1-V3, W1-W3) are connected to the neutral point (COM) of the Y-connection method. ) is used to form MAG MATE, which does not require soldering.

이를 위해 도 5에 도시된 바와 같이, 각상 코일(U1-U3,V1-V3,W1-W3)의 종단부(U3,V3,W3)의 엔드선(77a-77c)은 3개의 삽입슬롯(46b)을 갖는 맥 메이트 결선박스(46)를 이용하여 상호 연결한다. 상기 맥 메이트 결선박스(46)(46)는 상부 인슐레이터(43a)의 베이스 프레임(430)과 일체로 형성될 수 있으며, 3개의 삽입슬롯(46b)을 갖는 직사각통 형상의 결선박스 하우징(46a)과 상기 결선박스 하우징(46a) 내부의 수용홈(46d)에 삽입되어 3개의 삽입슬롯(46b)에 삽입된 엔드선(77a-77c)을 상호 연결하기 위한 트리-슬롯(tri-slot) 터미널(46c)을 구비하고 있다. For this purpose, as shown in FIG. 5, the end lines (77a-77c) of the terminal portions (U3, V3, W3) of each phase coil (U1-U3, V1-V3, W1-W3) have three insertion slots (46b). ) are interconnected using the Mac Mate wiring box (46). The Mac Mate wiring box (46) can be formed integrally with the base frame 430 of the upper insulator (43a), and has a rectangular cylindrical wiring box housing (46a) with three insertion slots (46b). and a tri-slot terminal (tri-slot terminal) for interconnecting the end lines (77a-77c) inserted into the receiving groove (46d) inside the wiring box housing (46a) and inserted into the three insertion slots (46b) 46c) is provided.

상기 맥 메이트 결선박스(46)는 제1챔버(32c)와 제2챔버(32d)를 분리하는 격벽(33)에 인접하여 배치된 맥 메이트 수용부(47)에 삽입되어 고정된다.The MAC Mate wiring box 46 is inserted and fixed into the MAC Mate receiving portion 47 disposed adjacent to the partition wall 33 separating the first chamber 32c and the second chamber 32d.

3상 코일(U1-U3,V1-V3,W1-W3)의 엔드선(77a-77c)을 Y-결선방식의 중성점(COM)을 형성할 때, 3개의 엔드선(77a-77c)을 맥 메이트 결선박스(46)의 3개의 삽입슬롯(46b)에 각각 삽입한 후, 트리-슬롯(tri-slot) 터미널(46c)을 결선박스 하우징(46a)의 내부 수용홈(46d)에 삽입하면 3개 엔드선(77a-77c)의 공통연결이 이루어진다.When forming the neutral point (COM) of the Y-connection method with the end lines (77a-77c) of the three-phase coil (U1-U3, V1-V3, W1-W3), connect the three end lines (77a-77c) to each other. After inserting each into the three insertion slots (46b) of the mate wiring box (46), inserting the tri-slot terminal (46c) into the internal receiving groove (46d) of the wiring box housing (46a) gives 3 A common connection of the two end lines (77a-77c) is made.

콘넥터(72)는 6개의 터미널단자(73)를 구비하며 인쇄회로기판(PCB)(70)에 실장된 모터구동회로와 외부, 차량의 제어 시스템 사이에 통신이 이루어질 수 있다. 상기 6개의 터미널단자(73)는 예를 들어, Vcc, GND, LIN 통신라인, 3개의 예비단자로 구성될 수 있다. 이 경우, 상기 콘넥터(72)는 먼저 도 8과 같이 인쇄회로기판(PCB)(70)의 하측면에 터미널단자(73)를 이용하여 전기적인 결선이 이루어진 후, 인쇄회로기판(PCB)(70)과 함께 모터 하우징(32)의 제2챔버(32d)에 착탈 가능하게 조립될 수 있다.The connector 72 has six terminal terminals 73 and allows communication between the motor drive circuit mounted on the printed circuit board (PCB) 70 and the external, vehicle control system. For example, the six terminal terminals 73 may be composed of Vcc, GND, LIN communication lines, and three spare terminals. In this case, the connector 72 is first electrically connected using the terminal terminal 73 on the lower side of the printed circuit board (PCB) 70 as shown in FIG. 8, and then connected to the printed circuit board (PCB) 70. ) can be detachably assembled in the second chamber 32d of the motor housing 32.

더욱이, 상기 구동모터(30)는, 예를 들어, 인쇄회로기판(PCB)(70)에 구현된 모터구동회로에서 2개 또는 3개의 홀센서(71)로부터 로터위치신호를 수신한 후, 인버터 회로(75)를 이용한 6-스탭(step) 방식의 전파구동방식으로 구동될 수 있다. Moreover, the drive motor 30, for example, receives a rotor position signal from two or three Hall sensors 71 in a motor drive circuit implemented on a printed circuit board (PCB) 70, and then operates the inverter. It can be driven by a 6-step radio wave driving method using the circuit 75.

본 발명에 따른 구동모터(30)에서는, 도 15에 도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(PCB)(70)의 하측면에 SMD 타입의 홀(Hall)센서(71)가 실장되어 있다. 이 경우, 홀(Hall)센서(71)는 상기 로터(50)의 자석(52)이 위치한 부분에 근접하여 위치설정이 이루어지도록 인쇄회로기판(PCB)(70)의 하측면에 배치된다.In the drive motor 30 according to the present invention, as shown in FIG. 15, an SMD type Hall sensor 71 is mounted on the lower side of the printed circuit board (PCB) 70. In this case, the Hall sensor 71 is placed on the lower side of the printed circuit board (PCB) 70 to be positioned close to the portion where the magnet 52 of the rotor 50 is located.

이하에 도 10 내지 도 16을 참고하여 본 발명의 제2실시예에 따른 구동모터(30)를 설명한다.Below, the drive motor 30 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 16.

본 발명의 제2실시예에 따른 구동모터(30)는 스테이터(40)의 내측에 로터(50)가 배치되는 인너 로터 타입으로 구성될 수 있으며, 모터 하우징(32), 회전축(60), 로터(50), 스테이터(40), 모터구동회로를 형성하는 전자부품이 실장된 인쇄회로기판(PCB)(70) 및 콘넥터(72)를 포함하고 있다.The drive motor 30 according to the second embodiment of the present invention may be configured as an inner rotor type in which the rotor 50 is disposed inside the stator 40, and includes a motor housing 32, a rotation shaft 60, and a rotor. (50), a stator (40), a printed circuit board (PCB) (70) on which electronic components forming a motor driving circuit are mounted, and a connector (72).

본 발명의 제2실시예에 따른 구동모터(30)는 콘넥터(72) 부분을 제외하고 제1실시예와 실질적으로 동일하다.The drive motor 30 according to the second embodiment of the present invention is substantially the same as the first embodiment except for the connector 72.

제1실시예에서는 콘넥터(72)가 6개의 터미널단자(73)를 이용하여 인쇄회로기판(PCB)(70)의 하측면에 전기적인 결선이 이루어진 후, 인쇄회로기판(PCB)(70)과 함께 모터 하우징(32)의 제2챔버(32d)에 착탈 가능하게 조립된다.In the first embodiment, the connector 72 is electrically connected to the lower side of the printed circuit board (PCB) 70 using six terminal terminals 73, and then connected to the printed circuit board (PCB) 70. Together, they are detachably assembled into the second chamber 32d of the motor housing 32.

제2실시예에서는 콘넥터(72)의 하우징이 모터 하우징(32)의 콘넥터 수용부(32b)에 일체로 형성된 점에서 차이가 있다.The second embodiment differs in that the housing of the connector 72 is formed integrally with the connector receiving portion 32b of the motor housing 32.

Vcc, GND, LIN 통신라인, 3개의 예비단자로 구성되는 6개의 터미널단자(73)는 하단부가 먼저 모터 하우징(32)의 콘넥터 수용부(32b)에 일체로 형성된 후, 상단부는 모터 하우징(32)의 상부에 조립되는 인쇄회로기판(PCB)(70)에 조립되어 전기적/물리적인 결선이 이루어진다.The six terminal terminals 73, consisting of Vcc, GND, LIN communication lines, and three spare terminals, are first integrally formed in the lower part in the connector receiving part 32b of the motor housing 32, and then in the upper part in the motor housing 32. ) is assembled on a printed circuit board (PCB) 70, which is assembled on top, and electrical/physical connections are made.

제2실시예에서 콘넥터(72)를 제외한 나머지 부분은 제1실시예와 동일하므로, 동일한 부재번호를 부여하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.Since the remaining parts of the second embodiment except for the connector 72 are the same as those of the first embodiment, the same member numbers are assigned and a detailed description thereof is omitted.

도 2a 내지 도 2e는 각각 본 발명에 따른 시트 액추에이터를 나타낸 사시도, 평면도, 도 2b의 A-A선 내지 C-C선 단면도이고, 도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명에 따른 시트 액추에이터에서 구동모터와 감속 기어부를 분리하여 나타낸 사시도 및 감속 기어부를 분해하여 나타낸 분해사시도이다.FIGS. 2A to 2E are a perspective view, a top view, and a cross-sectional view along lines A-A to C-C of FIG. 2B, respectively, showing the seat actuator according to the present invention, and FIGS. 3A and 3B respectively show a drive motor and a reduction gear unit in the seat actuator according to the present invention. This is a perspective view showing a separated perspective view and an exploded perspective view showing the reduction gear part disassembled.

도 2a 내지 도 3b를 참고하면, 본 발명에 따른 감속 기어부(20)는 크게 기어부 하우징(23), 웜휠 기어(26), 후방커버(24), 전방커버(25), 리드 스크류(Lead screw)(21) 및 가동 브라켓(22)을 포함하고 있다.Referring to FIGS. 2A to 3B, the reduction gear unit 20 according to the present invention largely consists of a gear housing 23, a worm wheel gear 26, a rear cover 24, a front cover 25, and a lead screw. It includes a screw (21) and a movable bracket (22).

상기 기어부 하우징(23)은 내부에 웜휠 기어(26)를 수용하기 위한 수평방향의 원통형 제3챔버(23c)와 상기 구동모터(30)의 회전축(60)으로부터 연장된 웜기어(61)를 수용하기 위한 수직방향의 원통형 제4챔버(23e)를 가지고 있다.The gear housing 23 accommodates a horizontal cylindrical third chamber 23c for accommodating the worm wheel gear 26 therein and a worm gear 61 extending from the rotation axis 60 of the drive motor 30. It has a vertical cylindrical fourth chamber 23e for this purpose.

상기 제3챔버(23c)의 전방과 후방에는 각각 전방 커버(25)와 후방 커버(24)가 결합되어 있으며, 상기 제3챔버(23c)와 연통되어 있는 제4챔버(23e)는 상기 모터 하우징(32)의 제1챔버(32c) 상측에 배치되면서 상호 연통되어 있다.A front cover 25 and a rear cover 24 are coupled to the front and rear of the third chamber 23c, respectively, and the fourth chamber 23e in communication with the third chamber 23c is the motor housing. It is disposed above the first chamber 32c of (32) and is in communication with each other.

상기 웜휠 기어(26)는 중앙에 중공부(26b)를 갖는 중공축(26a)이 일체로 형성되어 있으며, 중공축(26a)의 후단부는 후방 커버(24)에 형성된 원형 수용홈(24c)에 삽입되어 회전 가능하게 지지되어 있다. The worm wheel gear 26 is integrally formed with a hollow shaft 26a having a hollow portion 26b in the center, and the rear end of the hollow shaft 26a is in the circular receiving groove 24c formed in the rear cover 24. It is inserted and rotatably supported.

상기 기어부 하우징(23)은 제3챔버(23c)의 전방 내주부에 단차부(23f)가 구비되고 그 중앙에 관통구멍이 형성되어 있다. 관통구멍과 단차부(23f)에는 슬리브 베어링(29)이 결합되어 있으며, 슬리브 베어링(29)의 관통구멍에는 중공축(26a)의 선단부가 회전 가능하게 지지되어 있다. The gear housing 23 is provided with a step portion 23f on the front inner periphery of the third chamber 23c and a through hole is formed in the center thereof. A sleeve bearing 29 is coupled to the through hole and the step portion 23f, and the distal end of the hollow shaft 26a is rotatably supported in the through hole of the sleeve bearing 29.

상기 기어부 하우징(23)의 전방에는 전방 커버(25)가 결합되어 중공축(26a)이 제3챔버(23c)의 내부로부터 벗어나는 것을 막아주는 역할을 한다. 전방 커버(25)의 중앙에는 리드 스크류(21)의 일단부가 통과하는 관통구멍(25a)이 구비되어 있다.A front cover 25 is coupled to the front of the gear housing 23 to prevent the hollow shaft 26a from escaping from the inside of the third chamber 23c. The center of the front cover 25 is provided with a through hole 25a through which one end of the lead screw 21 passes.

또한, 상기 웜휠 기어(26)의 중공축(26a)에는 리드 스크류(21)의 후단부가 전방 커버(25)의 중앙에 형성된 관통구멍(25a)을 통과하여 결합되어 있고, 리드 스크류(21)의 전방에는 나사부(21a)가 배치되어 있고, 나사부(21a)의 선단부에는 리드 스크류(21)를 지지하는 데 필요한 스냅링(27a)과 스토퍼 링(28)이 결합되어 있다. 나사부(21a)의 후단부와 전방 커버(25) 사이에는 스냅링(27b)이 결합되어 리드 스크류(21)의 후방으로 이동하는 것을 저지하는 역할을 한다.In addition, the rear end of the lead screw 21 is coupled to the hollow shaft 26a of the worm wheel gear 26 through the through hole 25a formed in the center of the front cover 25, and the lead screw 21 A threaded portion 21a is disposed at the front, and a snap ring 27a and a stopper ring 28 necessary for supporting the lead screw 21 are coupled to the tip of the threaded portion 21a. A snap ring (27b) is coupled between the rear end of the threaded portion (21a) and the front cover (25) and serves to prevent the lead screw (21) from moving backward.

리드 스크류(21)의 나사부(21a)에는 내부에 암나사산이 형성된 가동 브라켓(22)이 설치되어 있으며, 리드 스크류(21)의 정회전 또는 역회전에 따라 전진 또는 후진이 이루어진다.A movable bracket 22 having a female thread formed therein is installed on the threaded portion 21a of the lead screw 21, and moves forward or backward according to forward or reverse rotation of the lead screw 21.

상기 기어부 하우징(23)의 제4챔버(23e)는 상기 구동모터(30)의 회전축(60)으로부터 연장된 웜기어(61)를 수용하도록 수직방향으로 배향된 원통형 내주부를 형성하고 있으며, 원통형 내주부의 최상부에는 회전축(60)의 선단부를 회전 가능하게 수용하는 축수용부(63)가 설치되어 있다.The fourth chamber 23e of the gear housing 23 forms a cylindrical inner peripheral part oriented in the vertical direction to accommodate the worm gear 61 extending from the rotation shaft 60 of the drive motor 30, and has a cylindrical shape. A shaft receiving portion 63 is installed at the uppermost part of the inner peripheral portion to rotatably accommodate the tip of the rotating shaft 60.

상기 구동모터(30)의 회전축(60)은 수직방향으로 배치되고, 상기 웜휠 기어(26)의 중공축(26a)과 리드 스크류(21)는 수평방향으로 배치되며, 상호간에는 직교하도록 배치되어 있다.The rotation axis 60 of the drive motor 30 is arranged in a vertical direction, and the hollow shaft 26a and the lead screw 21 of the worm wheel gear 26 are arranged in a horizontal direction and are arranged at right angles to each other. .

상기 제4챔버(23e)의 하측에는 모터 하우징(32)의 상부를 커버하는 상부 커버(23d)가 직사각 형상으로 연장되어 있으며, 상기 모터 하우징(32)의 제1챔버(32c) 상측에 배치되면서 상호 연통하는 연통부에는 상부 베어링(56)이 설치되어 구동모터(30)의 회전축(60)을 회전 가능하게 지지한다.On the lower side of the fourth chamber 23e, an upper cover 23d covering the upper part of the motor housing 32 extends in a rectangular shape and is disposed on the upper side of the first chamber 32c of the motor housing 32. An upper bearing 56 is installed in the mutually communicating communication portion to rotatably support the rotation shaft 60 of the drive motor 30.

상기 모터 하우징(32)의 인쇄회로기판(PCB)(70)과 상부 커버(23d) 사이에는 인쇄회로기판(PCB)(70)의 상부면에 실장되는 전자부품이 위치할 수 있는 공간이 확보되어 있다.A space is secured between the printed circuit board (PCB) 70 of the motor housing 32 and the upper cover 23d where electronic components mounted on the upper surface of the printed circuit board (PCB) 70 can be located. there is.

본 발명에 따른 시트 액추에이터(100)는 구동모터(30)의 동작에 따라 로터(50)와 회전축(60)이 미리 설정된 RPM으로 회전하면, 회전축(60)의 연장부에 형성된 웜기어(61)도 회전이 이루어진다. In the seat actuator 100 according to the present invention, when the rotor 50 and the rotation shaft 60 rotate at a preset RPM according to the operation of the drive motor 30, the worm gear 61 formed on the extension of the rotation shaft 60 also rotates. Rotation takes place.

상기 웜기어(61)가 회전하면, 웜기어(61)에 기어결합되어 있는 웜휠 기어(26)도 회전하면서 감속이 이루어지고, 리드 스크류(21)도 감속 회전이 이루어진다. 상기 웜휠 기어(26)와 리드 스크류(21)의 감속회전에 따라 토크가 증대되면서 리드 스크류(21)의 나사부(21a)에 결합되어 있는 가동 브라켓(22)은 나사부(21a)를 따라 전진 또는 후진의 직선운동이 이루어진다. When the worm gear 61 rotates, the worm wheel gear 26 coupled to the worm gear 61 also rotates and decelerates, and the lead screw 21 also rotates at reduced speed. As the torque increases according to the reduced rotation of the worm wheel gear 26 and the lead screw 21, the movable bracket 22 coupled to the threaded portion 21a of the lead screw 21 moves forward or backward along the threaded portion 21a. A linear motion is achieved.

이 경우, 상기 나사부(21a)와 가동 브라켓(22)은 작은 백래시와 직선운동을 위해 볼나사와 볼 너트로 구성될 수 있다.In this case, the threaded portion 21a and the movable bracket 22 may be composed of a ball screw and a ball nut for small backlash and linear movement.

본 발명에 따른 시트 액추에이터(100)가 차량용 시트에 적용되는 레그레스트 액추에이터(13a,13b), 리클라이너 액추에이터(12a), 릴렉션 액추에이터(11a) 등에 이용될 때, 상기 가동 브라켓(22)에는 가동이 이루어지는 레그레스트, 시트쿠션, 시트백 중 하나가 설치되거나 연결되어 직선운동 또는 회전운동이 이루어지도록 구동한다.When the seat actuator 100 according to the present invention is used for leg rest actuators 13a, 13b, recliner actuators 12a, and relaxation actuators 11a applied to vehicle seats, the movable bracket 22 has a movable One of the leg rest, seat cushion, and seat back is installed or connected and driven to perform linear or rotational movement.

한편, 상기 기어부 하우징(23)의 상부 커버(23d)는 상기 모터 하우징(32)의 상부와 결합이 이루어질 수 있도록 상기 모터 하우징(32)의 3개의 결합부(32a)에 대응하는 3개의 결합부(23a)가 간격을 두고 배치되어 있고, 3개의 결합부(23a)에는 각각 중앙에 고정 나사 또는 고정볼트/고정너트를 체결할 수 있는 관통구멍이 형성되어 있다. Meanwhile, the upper cover 23d of the gear housing 23 has three coupling parts corresponding to the three coupling parts 32a of the motor housing 32 so that it can be coupled to the upper part of the motor housing 32. The parts 23a are arranged at intervals, and a through hole through which a fixing screw or fixing bolt/fixing nut can be fastened is formed in the center of each of the three engaging parts 23a.

또한, 후방 커버(24)의 후방에는 한쌍의 돌기부(24a,24b)가 돌출되어 있으며, 상기 한쌍의 돌기부(24a,24b)의 중앙에는 각각 관통구멍이 형성되어 있으며, 시트 액추에이터(100)가 이용되는 본체에 고정할 때 이용될 수 있다.In addition, a pair of protrusions 24a and 24b protrude from the rear of the rear cover 24, and through holes are formed in the centers of the pair of protrusions 24a and 24b, respectively, and the seat actuator 100 is used. It can be used when fixing to the main body.

본 발명의 시트 액추에이터는 차량용 시트에 적용되는 레그레스트 액추에이터, 리클라이너 액추에이터, 릴렉션 액추에이터 등에 적용될 수 있고, 시트 이외의 분야에도 응용될수 있다.The seat actuator of the present invention can be applied to leg rest actuators, recliner actuators, relaxation actuators, etc. applied to vehicle seats, and can also be applied to fields other than seats.

10: 시트 지지 프레임 11: 시트쿠션 프레임
11a: 릴렉션 액추에이터 12: 시트백 프레임
12a: 리클라이너 액추에이터 13: 레그레스트 프레임
13a,13b: 레그레스트 액추에이터 20: 감속 기어부
21: 리드 스크류 21a: 나사부
22: 가동 브라켓 23: 기어 하우징
23a,32a: 돌기 23c: 제3챔버
23d: 상부 하우징 23e: 제4챔버
24,25: 커버 29: 베어링
26: 웜휠 기어 26a: 중공축
27a,27b: 스냅링 28: 스토퍼 링
30: 구동모터 32: 모터 하우징
32c: 제1챔버 32d: 제2챔버
32b: 콘넥터 수용부 33: 격벽
34: 돌출부 34a: 요홈
40: 스테이터 41: 티스
42: 백요크 43a,43b: 인슐레이터
43c: 돌기 44: 코일
45: 스테이터 코어 46: 맥 메이트 결선박스
46c: 트리-슬롯 터미널 47: 맥 메이트 수용부
50: 로터 51: 백요크
52: 자석 53,56: 베어링
54: 스토퍼 60: 회전축
61: 웜기어 62: 이탈방지홈
63: 축수용부 70: PCB
71: 홀센서 72: 콘넥터
73: 터미널단자 74: 프레스 핏(press fit) 터미널
75: 인버터 회로 76a-76c: 스타트선
77a-77c: 앤드선 100: 시트 액추에이터10: Seat support frame 11: Seat cushion frame
11a: Relaxation actuator 12: Seatback frame
12a: Recliner actuator 13: Leg rest frame
13a, 13b: Leg rest actuator 20: Reduction gear unit
21: lead screw 21a: threaded portion
22: Movable bracket 23: Gear housing
23a, 32a: projection 23c: third chamber
23d: upper housing 23e: fourth chamber
24,25: Cover 29: Bearing
26: worm wheel gear 26a: hollow shaft
27a, 27b: Snap ring 28: Stopper ring
30: Drive motor 32: Motor housing
32c: first chamber 32d: second chamber
32b: Connector receiving portion 33: Bulkhead
34: protrusion 34a: groove
40: Stator 41: Teeth
42: Back yoke 43a, 43b: Insulator
43c: projection 44: coil
45: Stator core 46: Mac Mate wiring box
46c: Tri-slot terminal 47: Mac Mate receiving portion
50: rotor 51: back yoke
52: magnet 53,56: bearing
54: stopper 60: rotation axis
61: Worm gear 62: Breakaway prevention groove
63: axis receiving part 70: PCB
71: Hall sensor 72: Connector
73: terminal terminal 74: press fit terminal
75: Inverter circuit 76a-76c: Start line
77a-77c: End 100: Seat actuator

Claims (14)

통내부가 상호 연결되어 있으며 구획이 나뉘어진 제1챔버와 제2챔버를 구비하는 모터 하우징;
상기 제1챔버의 중앙에 회전 가능하게 배치되며 제1챔버의 외부로 연장된 연장부에 제1웜기어가 일체로 형성되어 있는 회전축;
상기 회전축의 외주에 백요크와 환형의 자석이 배치된 로터;
상기 로터의 외측에 에어갭을 두고 배치되며 회전자기장을 발생하여 상기 로터를 회전 구동하기 위해 상기 제1챔버의 외주부에 배치되는 스테이터;
상기 제1챔버와 제2챔버의 상부를 덮도록 배치되며 상기 스테이터의 U,V,W 3상 코일에 구동신호를 인가하기 위한 모터구동회로를 형성하는 복수의 전자부품이 상부면에 실장된 인쇄회로기판(PCB); 및
각각 상기 인쇄회로기판(PCB)의 하부면에 실장되며 상기 로터의 자석이 위치한 부분에 근접하여 위치설정이 이루어진 복수의 홀센서;를 포함하는 시트 액추에이터용 구동모터. A motor housing having a first chamber and a second chamber in which the inner part of the cylinder is interconnected and divided into compartments;
a rotation shaft rotatably disposed at the center of the first chamber and on which a first worm gear is integrally formed on an extension extending outside the first chamber;
a rotor in which a back yoke and a ring-shaped magnet are disposed on the outer periphery of the rotating shaft;
a stator disposed on the outside of the rotor with an air gap and disposed on the outer periphery of the first chamber to generate a rotating magnetic field to rotate the rotor;
A printing device in which a plurality of electronic components are disposed to cover the upper portions of the first chamber and the second chamber and are mounted on the upper surface to form a motor driving circuit for applying a driving signal to the U, V, and W three-phase coils of the stator. circuit board (PCB); and
A driving motor for a sheet actuator including a plurality of Hall sensors, each mounted on the lower surface of the printed circuit board (PCB) and positioned close to the portion where the magnet of the rotor is located. 제1항에 있어서,
상기 구동모터는 상기 복수의 홀센서로부터 로터위치신호를 수신한 후, 상기 모터구동회로의 인버터를 이용한 6-스탭 방식의 전파구동방식으로 구동이 이루어지는 BLDC 모터인 시트 액추에이터용 구동모터. According to paragraph 1,
The drive motor for a seat actuator is a BLDC motor that receives rotor position signals from the plurality of Hall sensors and is driven in a 6-step radio wave drive method using an inverter of the motor drive circuit. 제1항에 있어서,
상기 스테이터의 U, V, W 3상 코일을 각각 복수의 티스에 권선되고, 각상 코일은 각각 직렬접속이 이루어질 때, U, V, W 3상 코일 각각의 스타트 선은 프레스 핏(press fit) 터미널을 이용하여 인쇄회로기판(PCB)에 압입결합되는 시트 액추에이터용 구동모터. According to paragraph 1,
When the U, V, W three-phase coils of the stator are each wound on a plurality of teeth, and each phase coil is connected in series, the start line of each U, V, W three-phase coil is a press fit terminal. A drive motor for a sheet actuator that is press-fitted onto a printed circuit board (PCB). 제1항에 있어서,
U, V, W 3상 코일의 각각의 엔드선은 맥 메이트(mag mate) 결선박스를 이용하여 Y-결선방식의 중성점(COM)을 형성하는 시트 액추에이터용 구동모터.According to paragraph 1,
A drive motor for a seat actuator where each end line of the U, V, W three-phase coil forms a Y-connection neutral point (COM) using a mag mate wiring box. 제1항에 있어서,
상기 모터 하우징의 제2챔버에 설치되며 복수의 터미널단자를 통하여 상기 인쇄회로기판(PCB)에 연결되어 차량의 제어 시스템과 통신이 이루어지는 콘넥터를 더 포함하며,
상기 복수의 터미널단자는 Vcc, GND, LIN 통신라인으로 구성되는 시트 액추에이터용 구동모터. According to paragraph 1,
It further includes a connector installed in the second chamber of the motor housing and connected to the printed circuit board (PCB) through a plurality of terminal terminals to communicate with the vehicle control system,
The plurality of terminal terminals are a driving motor for a seat actuator consisting of Vcc, GND, and LIN communication lines. 제1항에 있어서,
상기 스테이터는
각각 축방향으로 연장된 선단부가 "T" 형상으로 이루어지는 복수의 티스와 상기 복수의 티스와 상호 연결되어 자기회로를 형성하는 백요크를 구비하는 스테이터 코어;
상기 복수의 티스 각각의 코일권선영역을 상하부에서 1/2씩 감싸는 상부 및 하부 인슐레이터; 및
상기 상부 및 하부 인슐레이터의 외주면에 권선되는 코일;을 포함하며,
상기 상부 및 하부 인슐레이터는
각각 소정 폭으로 이루어진 환형의 베이스 프레임; 및
상기 베이스 프레임으로부터 돌출되어 티스의 권선영역을 상부와 하부에서 1/2씩 수용하는 복수의 티스수용부;를 포함하는 시트 액추에이터용 구동모터. According to paragraph 1,
The stator is
A stator core including a plurality of teeth, each of which has a "T"-shaped tip extending in the axial direction, and a back yoke that is interconnected with the plurality of teeth to form a magnetic circuit;
Upper and lower insulators that surround 1/2 of the coil winding area of each of the plurality of teeth from the upper and lower parts; and
It includes a coil wound on the outer peripheral surface of the upper and lower insulators,
The upper and lower insulators are
Ring-shaped base frames each having a predetermined width; and
A driving motor for a seat actuator including a plurality of tooth receiving parts that protrude from the base frame and receive 1/2 of the winding area of the teeth at the upper and lower parts. 제1항에 있어서,
상기 제2챔버를 형성하는 모터 하우징에 콘넥터 하우징이 일체로 형성되고, 상기 콘넥터 하우징에 일체로 형성된 복수의 터미널단자를 통하여 상기 인쇄회로기판(PCB)에 연결되어 차량의 제어 시스템과 통신이 이루어지는 시트 액추에이터용 구동모터. According to paragraph 1,
A seat in which a connector housing is integrally formed with the motor housing forming the second chamber and is connected to the printed circuit board (PCB) through a plurality of terminal terminals integrally formed in the connector housing to communicate with the vehicle control system. Drive motor for actuator. 제1항에 있어서,
상기 회전축의 하단부를 회전 가능하게 지지하는 베어링;
상기 모터 하우징의 제1챔버의 하부에 베어링과 회전축의 하단부를 수용하기 위한 2단 구조 요홈이 내부에 형성되는 돌출부; 및
일측이 상기 요홈 주변에 배치된 스토퍼 삽입홈에 삽입되어 상기 베어링과 회전축이 이탈하는 것을 방지하는 스토퍼;를 더 포함하며,
상기 스토퍼의 선단부는 회전축의 하단부에 링형상으로 형성된 이탈방지홈에 결합되는 시트 액추에이터용 구동모터. According to paragraph 1,
a bearing rotatably supporting the lower end of the rotating shaft;
a protrusion in which a two-stage structural groove is formed at the lower part of the first chamber of the motor housing to accommodate the bearing and the lower end of the rotating shaft; and
It further includes a stopper on one side of which is inserted into the stopper insertion groove disposed around the groove to prevent the bearing and the rotation axis from being separated,
A drive motor for a seat actuator in which the tip of the stopper is coupled to a separation prevention groove formed in a ring shape at the lower end of the rotation shaft. 통내부가 상호 연결되어 있으며 구획이 나뉘어진 제1챔버와 제2챔버를 구비하는 모터 하우징;
상기 모터 하우징의 상부에 조립되며 통내부가 상호 연결되어 있으며 구획이 나뉘어진 원통 형상의 제3챔버와 상기 제3챔버의 원통과 직교하며 상기 제1챔버와 동일한 축선상에 배치된 원통 형상의 제4챔버를 구비하는 기어 하우징;
상기 기어 하우징의 후방과 전방에 각각 결합되는 후방 및 전방 커버;
상기 모터 하우징의 제1챔버에 배치되며 회전축이 제1챔버로부터 제4챔버로 연장된 연장부에 제1웜기어가 일체로 형성되어 있는 인너 로터 타입의 구동모터; 및
상기 제3챔버에 수용되며 상기 제1웜기어의 외주에 웜휠 기어가 결합되어 중앙에 설치된 중공축으로 감속 출력을 발생하는 감속 기어부;를 포함하며,
상기 감속 기어부의 감속 출력은 상기 중공축에 일단부가 결합된 리드 스크류에 나사결합되어 있는 가동 브라켓을 전진 또는 후진의 직선운동시키는 시트 액추에이터.A motor housing having a first chamber and a second chamber in which the inner part of the cylinder is interconnected and divided into compartments;
A cylindrical third chamber assembled on the upper part of the motor housing, the inner part of which is interconnected and divided into sections, and a cylindrical third chamber orthogonal to the cylinder of the third chamber and disposed on the same axis as the first chamber. A gear housing having 4 chambers;
Rear and front covers respectively coupled to the rear and front of the gear housing;
An inner rotor type drive motor disposed in the first chamber of the motor housing and having a first worm gear integrally formed in an extension portion whose rotation axis extends from the first chamber to the fourth chamber; and
It includes a reduction gear unit accommodated in the third chamber and generating a reduction output through a centrally installed hollow shaft in which a worm wheel gear is coupled to the outer periphery of the first worm gear,
A sheet actuator wherein the reduction output of the reduction gear unit causes a linear movement of a movable bracket screwed to a lead screw whose end is coupled to the hollow shaft forward or backward. 제9항에 있어서,
상기 구동모터는
통내부가 상호 연결되어 있으며 구획이 나뉘어진 제1챔버와 제2챔버를 구비하는 모터 하우징;
상기 제1챔버의 중앙에 회전 가능하게 배치되며 제1챔버의 외부로 연장된 연장부에 제1웜기어가 일체로 형성되어 있는 회전축;
상기 회전축의 외주에 백요크와 환형의 자석이 배치된 로터;
상기 로터의 외측에 에어갭을 두고 배치되며 회전자기장을 발생하여 상기 로터를 회전 구동하기 위해 상기 제1챔버의 외주부에 배치되는 스테이터; 및
상기 제1챔버와 인접한 제2챔버의 내측에 배치되어 상기 스테이터의 U,V,W 3상 코일에 구동신호를 인가하기 위한 모터구동회로를 형성하는 복수의 전자부품이 실장된 인쇄회로기판(PCB);을 포함하며,
상기 구동모터는 BLDC 모터인 시트 액추에이터.According to clause 9,
The driving motor is
A motor housing having a first chamber and a second chamber in which the inner part of the cylinder is interconnected and divided into compartments;
a rotation shaft rotatably disposed at the center of the first chamber and on which a first worm gear is integrally formed on an extension extending outside the first chamber;
a rotor in which a back yoke and a ring-shaped magnet are disposed on the outer periphery of the rotating shaft;
a stator disposed on the outside of the rotor with an air gap and disposed on the outer periphery of the first chamber to generate a rotating magnetic field to rotate the rotor; and
A printed circuit board (PCB) disposed inside the second chamber adjacent to the first chamber and mounted with a plurality of electronic components forming a motor driving circuit for applying a driving signal to the U, V, and W three-phase coils of the stator. ); includes,
The drive motor is a seat actuator that is a BLDC motor. 제9항에 있어서,
상기 감속 기어부는
통내부가 상호 연결되어 있으며 구획이 나뉘어진 원통 형상의 제3챔버와 상기 제3챔버의 원통과 직교하며 제1챔버와 동일한 축선상에 배치된 원통 형상의 제4챔버를 구비하는 기어 하우징;
상기 제3챔버에 수용되며 중공축이 중앙부에 설치되고 외주부가 상기 제1웜기어의 외주에 기어 결합되어 감속 출력을 발생하는 웜휠 기어;
상기 제3챔버의 후방에 결합되며 상기 중공축의 일단부를 회전 가능하게 지지하는 후방 커버;
상기 제3챔버의 전방에 결합되며 중앙에 관통구멍이 형성된 전방 커버;
상기 제3챔버의 내부에 설치되어 상기 중공축의 타단부를 회전 가능하게 지지하는 베어링; 및
일단부가 전방 커버의 관통구멍을 통과하여 상기 웜휠 기어의 중공축에 결합되어 있고, 상기 웜휠 기어의 회전에 연동하여 회전될 때 나사부에 나사결합된 가동 브라켓의 전진 또는 후진의 직선운동이 이루어지는 리드 스크류;를 포함하는 시트 액추에이터.According to clause 9,
The reduction gear part
A gear housing including a cylindrical third chamber whose interior is interconnected and divided into sections, and a cylindrical fourth chamber perpendicular to the cylinder of the third chamber and disposed on the same axis as the first chamber;
a worm wheel gear accommodated in the third chamber, a hollow shaft installed in the central portion, and an outer peripheral portion gear-coupled with the outer periphery of the first worm gear to generate a deceleration output;
a rear cover coupled to the rear of the third chamber and rotatably supporting one end of the hollow shaft;
a front cover coupled to the front of the third chamber and having a through hole formed in the center;
a bearing installed inside the third chamber to rotatably support the other end of the hollow shaft; and
A lead screw whose one end passes through the through hole of the front cover and is coupled to the hollow shaft of the worm wheel gear, and when it rotates in conjunction with the rotation of the worm wheel gear, the movable bracket screwed to the threaded portion moves forward or backward linearly. Seat actuator including ; 제9항 또는 제11항에 있어서,
상기 가동 브라켓은 차량용 시트에서 가동이 이루어지는 레그레스트, 시트쿠션, 시트백 중 하나에 연결되는 시트 액추에이터.According to claim 9 or 11,
The movable bracket is a seat actuator connected to one of the leg rest, seat cushion, and seat back that moves in the vehicle seat. 제9항에 있어서,
상기 모터 하우징과 기어 하우징은 착탈 가능하게 결합이 이루어지는 시트 액추에이터.According to clause 9,
A seat actuator in which the motor housing and the gear housing are detachably coupled. 제9항에 있어서,
상기 기어 하우징의 하부에는 상기 모터 하우징의 상부에 결합되는 상부 하우징이 일체로 형성되는 시트 액추에이터.According to clause 9,
A seat actuator in which an upper housing coupled to an upper part of the motor housing is formed integrally with the lower part of the gear housing.
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