KR100262641B1 - 브러시리스 모터의 회전자 위치 검출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 브러시리즈 모터의 회전자 위치 검출장치에 관한 것으로서, 구조가 단순화되도록 부품을 줄여 조립작업성이 향상되도록 함에 따라 생산성이 증대되도록 함과 함께 제작비용이 줄어들도록 한 것이다.

이를 위해 본 발명은 회전자(2)를 구성하는 회전축(23)의 일단에 고정되어 상기 회전자(2)를 구성하는 영구자석(25)과 동일한 자극 배열을 갖는 센싱자석(103)과, 고정자(1)의 몰딩물(13) 양측에 압입된 베어링 하우징(21)중 상기 센싱자석(103)과 동일한 쪽의 베어링 하우징에 일체 형성된 센서 하우징(104)과, 상기 베어링 하우징(21)과 센서 하우징(104) 사이에 고정되어 센싱에 필요한 전원을 공급하는 기판(105)과, 상기 기판에 60° 간격으로 부착되어 공급된 전원을 받아 센싱신호를 발생하면서 센싱자석(103)의 배열극을 센싱하는 세 개의 홀센서(106)로 구성하여서 된 것이다.

Description

브러시리즈 모터의 회전자 위치 검출장치

본 발명은 브러시리즈 모터 분야에 관련된 것으로서, 좀더 구체적으로는 구동시 콘트롤러에 의한 고정자의 전류가 회전자의 자극에 맞게 흐르도록 상기 회전자의 자극을 정확하게 판단하는 역할을 하는 브러시리즈의 모터의 회전자 위치 검출 장치에 관한 것이다.

일반적으로 브러시리즈 모터는 가변속제어가 가능한 모터로서, 어느 특정 회전체를 필요에 따라 고속 및 저속으로 회전시켜 주기 위해 주로 사용되는데, 통상적으로 세탁기의 세탁조를 회전시키는데 주로 사용되고 있다.

이러한 브러시리즈 모터의 일반적인 구성은 고정자(1)와, 회전자(2)와, 상기 고정자(1)의 전류가 회전자(2)의 자극에 맞게 흐르도록 상기 회전자의 자극을 정확하게 판단하는 회전자 위치 검출장치로 크게 구성되어 있다.

상기 고정자(1)는 일정두께를 가지면서 서로 중첩된 복수개의 고정자 코아(11)와, 상기 고정자 코아에 가며져 전원을 공급받아 자기력을 발생시키는 고정자 코일(12)과, 상기 고정자 코아(11)와 고정자 코일(12)을 일체화 하여 주는 몰딩물(13)로 구성되어 있다.

또한 회전자(2)는 고정자(1)를 구성하는 몰딩물(13)의 양측에 베어링 하우징(21)에 의해 지지된 베어링(22)과, 상기 베어링의 구름운동을 받아 회전하도록 양측이 상기 베어링(22)에 끼워진 회전축(23)과, 일정두께를 가지면서 서로 중접되어 상기 회전축(23)에 압입된 복수개의 회전자 코아(24)와, 상기 회전자 코아의 외측 둘레면을 감싼 상태로 접촉되어 N, S자극 배열을 순차적으로 갖는 네개의 영구자석(25)과, 상기 영구자석의 외측둘레면을 감싼 상태로 끼워져 영구자석(25)의 이탈을 방지하여 주는 원통형상의 캔(26)으로 구성되어 있다.

따라서, 전원이 공급되면 회전자 위치 검출장치가 작동하여 회전자(2)를 구성하는 영구자석(25)의 위치를 센싱하고 이 센싱된 값은 곧바로 콘트롤러로 전달되므로 상기 콘트롤러가 영구자석(25)의 N, S극 배열에 맞도록 고정자(1)를 구성하는 고정자 코일(12)에 전원을 특정 방향으로 흘려줌에 따라 상기 고정자 코일에는 코일의 전류 흐름 방향에 맞는 극성의 자기력이 발생되는데, 이때에는 고정자 코일(12)에서 발생된 자기력과 영구자석의 자극으로 인해 상기 고정자(1)와 회전자(2) 사이에 유도전류가 발생되므로 결국 상기 회전자에 회전력이 가해진다.

이와 같이 하여 회전자(2)에 회전력이 가해지면, 상기 회전자를 구성하는 회전축(23)은 양측이 베어링(22)에 끼워져 있고, 상기 베어링은 고정자(1)를 구성하는 몰딩물(13)의 양측에 압입되어 있는 베어링 하우징(21)에 지지되어 있음을 감안할 때 상기 회전축(23)이 베어링(22)의 구름운동을 받으며 회전하므로 동력이 발생되는 것이다.

이와 같은 브러시리즈 모터에서 고정자(1)의 전류가 회전자(2)의 자극에 맞게 흐르도록 상기 회전자의 자극을 정확하게 판단하는 회전자 위치 검출장치의 종래 구성은 첨부된 제1도 내지 제2도와 같이 회전자(2)를 구성하는 회전축(23)의 일측에 고정되어 상기 회전자(2)를 구성하는 영구자석(25)과 동일한 자극 배열을 갖는 센싱자석(3)과, 별도로 만들어져 고정자(1)의 몰딩물(13) 양측에 고정되어 있는 베어링 하우징(21)중 상기 센싱자석(3)과 동일한 쪽의 베어링 하우징에 고정된 센서 하우징(4)과, 상기 센서 하우징에 고정되어 센싱에 필요한 전원을 공급하는 기판(5)과, 상기 기판에 60°간격으로 부착되어 공급된 전원을 받아 센싱신호를 발생하면서 센싱자석(3)의 자극 배열을 센싱하는 세개의 홀센서(6)로 되어 있다.

이와 같이 구성된 종래의 회전자 위치 검출장치에 의해 회전자의 위치를 센싱하기 까지의 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

전원이 공급되면, 별도로 만들어져 베어링 하우징(21)에 고정되어 있는 센서하우징(4)의 기판(5)을 통해 상기 기판에 60°간격으로 부착되어 있는 세개의 홀센서(6)로 전원이 공급되므로 상기 각 홀센서에 의해 센싱신호가 발생되고, 이 발생된 센싱신호는 회전자(2)의 회전축(23)에 고정되어 있는 센싱자석(3)으로 전달됨으로 상기 센싱자석의 배열극이 센싱되는데, 이때에는 센싱자석의 N, S자극 배열이 순차적으로 이루어져 있고, 세개의 홀센서(6)는 기판(5)에 60°간격으로 부착되어 있음을 감안할 때 상기 각 홀센서(6)가 센싱한 센싱자석(3)의 극중 두개의 홀센서가 센싱한 극은 같고 나머지 한개의 홀센서가 센싱한 극은 다르게 된다.

이와 같이 세개의 홀센서(6)가 센싱자석(3)의 극을 센싱하였을 경우에는 이 센싱신호는 곧바로 콘트롤러가 보내지고, 콘트롤러는 각 홀센서(6)중 어느 두개의 홀센서의 센싱 극이 서로 동일한지를 판단하여 회전자(2)의 위치를 정확하게 검출하게 되는데, 이 때에는 상기 센싱자석(3)의 자극배열이 회전자(2)를 구성하는 영구자석(25)의 자극배열과 동일함을 감안할 때 상기 콘트롤러는 영구자석(25)의 N, S자극 배열에 맞도록 고정자(2)를 구성하는 고정자 코일(12)에 전원을 특정 방향으로 흘려줌에 따라 상기 고정자 코일에는 고정자 코일(12)의 전류 흐름 방향에 맞는 극성의 자기력이 발생되어 고정자(1)와 회전자(2) 사이의 유도전류 발생에 의한 상기 회전자의 회전이 계속적으로 가능하게 되는 것이다.

그러나 종래 이와 같은 브러시리즈 모터의 회전자 위치 검출장치는 센서 하우징이 베어링 하우징과 별도로 만들어져 상기 베어링 하우징에 고정시켜 사용하고 있으므로 부품수의 증가로 인한 복잡한 구조로 인해 조립작업성이 저하됨에 따라 생산성이 떨어짐과 함께 제작비용이 늘어나는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 구조가 단순화되도록 부품을 줄여 조립작업성의 향상으로 인한 생산성 증대와 함께 제작비용을 줄이는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 회전자를 구성하는 회전축의 일단에 고정되어 상기 회전자를 구성하는 영구자석과 동일한 자극 배열을 갖는 센싱자과, 고정자의 몰드물 양측에 압입된 베어링 하우징중 상기 센싱자석과 동일한 쪽의 베어링 하우징에 일체 형성된 센서 하우징과, 상기 베어링 하우징과 센서 하우징 사이에 고정되어 센싱에 필요한 전원을 공급하는 기판과, 상기 기판에 60°간격으로 부착되어 공급된 전원을 받아 센싱신호를 발생하면서 센싱자석의 배열극을 센싱하는 네개의 홀센서로 구성하여서 된 브러시리즈 모터의 회전자 위치 검출장치가 제공된다.

제1도는 종래 회전자 위치 검출 장치를 갖는 브러시리즈 모터를 나타낸 종단면도.

제2도는 제1도의 A-A선 요부 단면도.

제3도는 제1도의 회전자를 나타낸 B-B선 확대 단면도.

제4도는 본 발명의 회전자 위치 검출장치를 갖는 브러시리즈 모터를 나타낸 종단면도.

제5도는 제4도의 C-C선 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 고정자 2 : 회전자

13 : 몰딩물 21 : 베어링 하우징

23 : 회전축 25 : 영구자석

103 : 센싱자석 104 : 센서 하우징

105 : 기판 106 : 홀센서

107 : 통공

이하 본 발명을 일 실시예로 도시한 첨부된 제4도 내지 제5도를 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 제4도는 본 발명 회전자 위치 검출장치를 갖는 브러시리즈 모터를 나타낸 종단면도이고, 제5도는 제4도의 C-C선 단면도로서, 본 발명은 회전자(2)를 구성하는 회전축(23)의 일단에 상기 회전자(2)를 구성하는 영구자석(25)과 동일한 자극 배열을 갖는 센싱자석(103)을 고정하고, 고정자(1)의 몰딩물(13) 양측에 압입된 베어링 하우징(21)중 상기 센싱자석(103)과 동일한 쪽의 베어링 하우징에는 센싱자석을 감싸도록 센서 하우징(104)을 일체로 형성하며, 상기 베어링 하우징(21)과 센서 하우징(104) 사이에는 센싱에 필요한 전원을 공급하는 기판(105)을 고정하고, 상기 기판에는 공급된 전원을 받아 센싱신호를 발생하면서 센싱자석(103)의 자극 배열을 센싱하는 세개의 홀센서(106)를 60°간격으로 부착하여 구성한다.

상기에서 기판(105)에 부착된 각 홀센서(106)의 센싱신호에 의해 센싱자석(103)의 배열극이 센싱되도록, 상기 센싱자석을 감싸고 있는 센서 하우징(104)의 각 홀센서(106) 근접부에 통공(107)을 형성한다.

이와 같이 구성된 본 발명 회전자 위치 검출장치에 의해 회전자의 위치를 센싱하기 까지의 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

전원이 공급되면, 공정자(1)의 일측 몰딩물(13)에 고정된 베어링 하우징(21)과 상기 베어링 에 센싱자석(103)을 감싼 상태로 일체 형성된 센서 하우징(104) 사이의 기판(105)을 통해 상기 기판에 60°간격으로 부착되어 있는 세개의 홀 센서(106)가 전원을 공급받아 센싱신호를 발생시키고 이 발생된 센싱신호는 센서 하우징(104)의 각 홀센서(106) 근접부에 형성된 통공(107)을 통해 회전자(2)의 회전축(23)에 고정되어 있는 센싱자석(103)으로 전달되므로 상기 세개의 홀센서(106)가 각각 센싱자석(103)의 극을 센싱하는데, 이때에는 상기 센싱자석의 N, S자극 배열이 순차적으로 이루어져 있고, 세개의 홀센서(106)는 기판(105)에 60°간격으로 부착되어 있음을 감안할 때 상기 각 홀센서(106)가 센싱한 센싱자석(103)의 극중 두개의 홀센서가 센싱한 극은 같고 나머지 한개의 홀센서가 센싱한 극은 다르게 된다.

이와 같이 세개의 홀센서(106)가 센싱자석(103)의 극을 센싱하였을 경우에는 이 센싱신호는 곧바로 콘트롤러로 보내지고, 콘트롤러는 각 홀센서(106)중 어느 두개의 홀센서의 센싱 극이 서로 동일한지를 판단하여 회전자(2)의 위치를 정확하게 검출하는데, 이 때에는 상기 센싱자석(103)의 자극배열이 회전자(2)를 구성하는 영구자석(25)의 자극배열과 동일함을 감안할때 상기 콘트롤러는 영구자석(25)의 N, S자극 배열에 맞도록 고정자(1)를 구성하는 고정자 코일(12)에 특정 방향으로 전원을 흘려줌에 따라 상기 고정자 코일에는 고정자 코일(12)의 전류 흐름 방향에 맞는 극성의 자기력이 발생되어 고정자(1)와 회전자(2) 사이의 유도전류 발생에 의한 상기 회전자의 회전이 계속적으로 가능하게 되는 것이다.

이상에서 설명된 바와 같이 본 발명 브러시리즈 모터의 회전자 위치 검출장치는 센서 하우징이 베어링 하우징에 일체로 형성되어 부품수의 감소로 인해 구조가 단순화되므로 조립작업성이 향상됨에 따라 생산성이 증가됨과 함게 제작비용이 줄어드는 등 여러가지 효과가 있다.

Claims (1)

1. 회전자를 구성하는 회전축의 일단에 고정되어 상기 회전자를 구성하는 영구자석과 동일한 자극 배열을 갖는 센싱자석과, 고정자의 몰드물 양측에 압입된 베어링 하우징에 연장 형성된 상태로써 상기 센싱자석을 감싸고, 그 둘레면 적소에는 대략 60°간격으로 세 개의 통공이 형성되어 있는 센서 하우징과, 상기 베어링 하우징과 센서 하우징 사이에 고정되어 센싱에 필요한 전원을 공급하는 기판과, 상기 센서하우징의 각 통공이 형성된 부위에 대응 위치된 상태로써 기판상에 부착되어 이 기판으로부터 공급된 전원을 인가받아 센싱신호를 발생하면서 센싱자석의 배열극을 센싱하는 세 개의 홀센서로 구성하여서 됨을 특징으로 하는 브러시리즈 모터의 회전자 위치 검출 장치.

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