KR100298041B1 - 회전각-측정장치 - Google Patents

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Abstract

모터에 설치가능한 회전각-측정장치(18)에 있어서, 회전자 축(22)은 모터 축(10)에 억지 끼워 맞춤한다. 고정자는 모터 고정 하우징(12)과 멤브레인(30)으로 연결가능하며, 이는 그 내측부와 함께 형끼움으로 고정자의 모터측 전방면에 고정된다. 멤브레인은 고정자를 케이싱 형태로 감싸며, 그 외측 모터 대향 테두리에 돌기부(44)를 형성하며, 하우징(12)과 하우징의 모터 대향 전방면에서 하우징을 폐쇄하는 덮개(16) 사이에 끼운다.

Description

회전각-측정 장치
본 발명은 청구항 1항의 전제부에 따른 모터에 설치 가능한 회전각-측정 장치에 관한 것이다.
이런 종류의 회전각-측정 장치는 각도 위치, 회전각, 각속도, 또는 그밖의 모터 축의 각도에 대한 관계값을 결정하고 표시, 조정, 제어, 산출 평가 등의 목적을 처리하는데 쓰인다. 회전각-측정 장치는 모터 축과 결합 가능한 회전자와, 모터 케이싱에 고착된 고정자로 이루어진다. 회전자는 고정자의 측정치 측량기로 탐색된 각도 측정체로 이루어진다. 각도 측정체와 부가된 측정치 측량기는 종래 기술에 있어서 상당한 차이점이 있는 변형예이다.
독일 특허 제44 46 243 C1호에 알려진, 전술한 종류의 회전각-측정 장치에서 고정자는 축방향 및 방사상으로 가요성을 띠는 회전식 다이어프램에 의해 모터와 연결된다. 다이어프램은 모터를 향한 고정자 측부 상에 배치되며 모터를 향한 고정자 측부의 내부 영역에 고정된다.
고정자 커플링으로서 모터와 회전각-측정 장치 사이 축에 배열된 다이어프램은 축방향의 설치-치수를 연장한다. 회전각-측정 장치의 케이싱은 모터 케이싱에 설치해야만 하며 다이어프램의 외측 비드는 모터 케이싱과 회전각-측정 장치의 케이싱 사이에서 고정되어야 한다. 모터 케이싱은 이 때 회전각-측정 장치를 설치할 수 있게 그에 부합하게 형성되어 있어야 한다.
본 발명의 목적은 모터에 가능한 간단하게 조립, 설치 가능한 회전각-측정 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은 청구항 1항의 특징부로 해결된다.
본 발명의 유리한 실시와 다른 구성은 종속항에 제시된다.
제1도는 축방향으로 일부 절결한 회전각-측정 장치 구성의 측면도.
제2도는 축 방향으로 일부 절결한 회전각-측정 장치의 측면도.
제3도는 회전각-측정 장치의 모터측의 단부면에서 본 정면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 모터 축 12 : 케이싱
14 : 개구부 16 : 덮개
18 : 회전각-측정 장치 20 : 고정자
22 : 회전자 축 24 : 슬롯
26 : 웨브 28 : 단부 보어
30 : 다이어프램 32 : 내측부
34 : (회전축의) 개구부 36 : 견부
38 : 방사상 아크부 40 : (다이어프램의) 원주면
42 : (다이어프램 원주면의) 확장 견부 44 : 비드
46 : (다이어프램 원주면의) 관통 구멍 48 : 플러그 소켓형 연결 부재
50 : 홈 52 : (덮개의) 연장 돌출부
54 : 중공 스로트 56 : 원추형 안내부
본 발명에 따른 회전각-측정 장치에서 고정자 커플링을 형성하는 다이어프램은 고정자에서 모터측으로 고정된 내측부로부터 고정자의 모터 대향 측부로 연장되어 다이어프램은 외피로서 그 외주면으로 고정자를 감싼다. 다이어프램의 외측 비드는 고정자의 모터 대향 측부에 놓인다. 회전각-측정 장치의 고정식 모터 케이싱은 모터 대향 단부면에서 덮개에 의해 폐쇄된다. 다이어프램의 외측 비드는 덮개를 케이싱으로 밀어 넣을 때 비드를 방사상으로 압착하기 때문에 케이싱과 덮개 사이에 고정된다.
회전각-측정 장치의 조립은 모터에 설치할 때에 매우 간단하다. 회전각-측정 장치는 모터 대향 단부면을 통해 케이싱으로 삽입되며 다이어프램의 비드를 끼워넣기 위해, 또한 고정자를 고정식 모터 케이싱에 연결하기 위해, 그 다음으로 덮개가 알맞게 압착된다. 상기 조립은 제조와 조립 비용을 증가시킬 수도 있는 볼트 연결 등과 같은 추가 보조 수단 없이 이루어진다.
프레스대에서 회전각-측정 장치의 회전자를 모터 축에 연결할 때에도 조립은 특히 간단하다. 또한 회전각-측정 장치의 설치시 모터 축의 단부 보어로 축방향으로 압축되고 이 단부 보어에서 방사상으로 끼워지는 회전자 축은 지지 축으로 형성되는 것이 바람직하다. 모터 축과 회전자의 연결은 상기 실시예에서 회전각-측정 장치 설치시 추가 보조 수단 없이 자동적으로 행해진다.
모터 케이싱에 회전각-측정 장치의 케이싱 고정은 회전자와 고정자의 연결과는 무관하다. 그로 인해 회전각-측정 장치는 모터 케이싱에 제한없이 적합하게 맞출 수 있다. 바람직한 실시예에서 모터 케이싱은 회전각-측정 장치를 수용하여, 모터 케이싱 자체가 고정자를 감싸며 모터 대향 단부면에서 회전각-측정 장치의 설치를 위해 덮개를 통해 폐쇄 가능한 구멍을 형성한다.
외측 비드의 고착이 모터 대향 측부에서 일어나면서, 고정자 커플링을 형성하는 다이어프램은 고정자의 모터측 단부면에서 그의 내측부에 고정되기 때문에 회전각-측정 장치는 가장 외측에서 공간을 절약하여 설치될 수 있다. 전체 축방향 설치 길이는 고정자의 축방향 길이보다 일반적으로 더 길지 않다.
고정식 모터 케이싱은 회전각-측정 장치를 완전히 감싸고 모터 대향 단부면에서 덮개로 폐쇄된다. 덮개와 케이싱 사이에 끼워진 다이어프램의 비드는 공기 차단의 기능을 한다. 회전각-측정 장치가 이러한 방법으로 공기와 먼지를 차단하는 캡슐형이어서 어려운 환경 조건하에서도 설치 상에 문제가 없다.
본 발명은 이하에서 도면에 도시된 실시예를 근거로 상세히 설명될 것이다.
실시예로 도시된 회전각-측정 장치는 도면에서 단지 모터 축(10)만 나타낸 전기 모터에 설치된다. 모터 축(10)에 동축이며 축방향으로 돌출시킨 원통형의 케이싱(12)이 구비되며, 이는 모터의 케이싱에 견고하게 연결되거나, 바람직하게는 모터 케이싱에 일체가 되게 연장한다. 모터 축(10)에 대향 배치된 즉, 모터 대향의 케이싱(12)의 단부면에 동심 원주 개구부(14)가 구비되는데, 이는 거의 모든 단부면을 차지한다. 개구부(14)는 원주형 덮개(16)로 폐쇄할 수 있다.
회전자가 동축 회전 가능하게 지지된 고정자(20)로 이루어진 회전각-측정 장치(18)를 케이싱(12)에 안착할 수 있다. 회전자 축(22)은 고정자(20)의 모터측 단부면에서 연장될 수 있다. 회전자 축(22)을 모터 축(10)에 연결하기 위해 고정자(20)에서 연장 돌출된 지지축인 회전자 축(22)의 축단부를 형성한다. 더욱이 회전자 축(22)은 적어도 고정자(20)에서 돌출된 중공축인 단부를 형성하며, 이는 원주상에 분할된 축방향 슬롯을 갖는다. 슬롯(24) 사이에 구비된 웨브(26)는 외측으로 약간 볼록하게 성형된다. 모터 축(10)은 축방향 단부 보어(28)를 이루며, 그 내경은 회전자 축(22)의 직경과 상응한다. 회전자 축(22)을 모터 축(10)의 단부 보어(28)에 축방향으로 삽입시키면, 볼 형상으로 외측 성형된 웨브(26)가 단부 보어(28)의 내측벽에 방사상으로 놓임으로써, 모터 축(10)과 회전자 축(22)이 서로 억지 끼워 맞춤된다.
회전각-측정 장치(18)가 케이싱(12)에 끼워지면, 고정자(20)는 고정자 커플링으로 케이싱(12)에 연결된다. 고정자 커플링은 고정자(20)를 케이싱(12) 내에 회전식 고정 방식으로 유지하며, 케이싱(12)에 대해 단지 고정자(20)의 축방향과 방사상 방향으로 약간의 움직임을 허용한다. 그래서, 다이어프램(30)으로 된 고정자 커플링은 하나의 탄성 고무 재질로 이루어진다.
다이어프램(30)은 방사상 내측부(32)와 함께 고정자(20)의 모터측 단부면에 접하여 위치된다. 방사상 내측부(32)는 고정자(20)의 전체 단부면을 회전자 축(22)이 관통하는 중앙 개구부(34)까지 덮는다. 다이어프램(30)의 내측부(32)는 원주상 분할된 3개의 방사상 아크부(38)를 갖는 축방향 견부(36)로 이루어진다. 이 방사상 아크부(38)에서 고정자(20)의 대응 코(nose)부가 끼워지고, 다이어프램(30)은 고정자(20)의 모터측 단부면에서 그 내측부와 억지 끼워맞춤된다. 추가 고정 수단은 필요하지 않다.
고정자(20)의 단부면에 놓인 다이어프램(30)의 내측부(32)에서 다이어프램(30)의 원통형 원주면(40)이 연결되며, 이는 고정자(20)를 외부 원주면으로 감싼다. 원주면(40)은 고정자(20)의 축방향 전체 길이를 따라 모터에 대향한 단부까지 연장된다. 다이어프램(30)의 단부측 림에서 원주면(40)은 낮은 견부(42)로 방사상으로 연장한다. 견부(42)는 비드(44)에서 끝나며, 이 비드는 다이어프램(30)의 원주형 링 형상의 외측 단부를 이룬다. 비드(44)는 방사상 확장 견부(42)로 고정자(20)의 외경보다 약간 큰 직경을 이루며, 제2도에 나타난 바와 같이 고정자(20)의 모터에 대향한 단부면 앞에 약간 축방향으로 놓인다.
다이어프램(30)의 원주면(40)에는 회전각-측정 장치(18)의 플러그 소켓형 연결 부재(48)를 위해 관통 구멍(46)이 구비되어 있다.
모터에 대향한 케이싱(12)의 단부면의 개구부(14)는 그의 내주연에 리세스된 홈을 제공한다. 덮개(16)는 개구부(14)의 직경보다 약간 큰 외경을 갖는다. 케이싱(12)으로 향하는 단부면에서 덮개(16)는 동심의 축방향으로 연장하는 연장 돌출부(52)를 형성하며, 그 외경은 개구부(14)의 내경과 일치한다. 연장 돌출부(52)의 외벽에서 원주형 중공 스로트(54)가 형성되며, 이는 연장 돌출부(52)의 자유 단부에서 원추형 안내부(56)로 진행한다. 연장 돌출부(52)의 외경과 개구부(14)의 내경은 다이어프램(30)의 비드(44)의 직경과 대응한다.
이러한 구조의 조립시 회전각 측정 장치(18)는 개구부(14)를 통해 축방향으로 케이싱(12)에 삽입된다. 이 때, 회전자 축(22)은 모터 축(10)의 단부 보어(28)에 놓이며, 이곳에 축방향으로 끼워져서, 모터 축(10)을 회전자 축(22)과 연결한다. 회전자 축(22)이 모터 축(10)의 단부 보어(28) 내에 완전히 끼워지면, 회전각-측정 장치(18)가 완전히 케이싱(12)에 놓이게 된다. 다이어프램(30)의 비드(44)는 개구부(14)의 홈(50)에 놓인다. 그러면, 덮개(16)는 개구부(14)에 끼워진다. 덮개의 연장 돌출부(52)는 원추형의 좁다란 원추형 안내부(56)로 비드(44)를 관통하여, 고정자(20)와 다이어프램(30)의 원주면(40) 확장 견부(42) 사이의 공간에 이른다. 덮개(16)가 완전히 개구부(14)에 끼워지면, 비드(44)는 연장 돌출부(52)의 중공 스로트(54)에 놓인다.
비드(44)는 이런 방식으로 개구부(14)의 홈(50)과 덮개(16) 상의 연장 돌출부(52)의 중공 스로트(54) 내에 유지되어 방사상으로 파지된다. 이렇게하여, 한편으로는 비드(44)에 의해 형성하는 외부 림 상의 다이어프램(30)이 고정식 모터 케이싱(12)에 견고히 결합되고, 또 다른 한편으로는 케이싱(12)이 비드(44)를 통한 공기와 먼지의 유통을 막을 수 있게 덮개(16)를 이용하여 밀폐된다.
회전각-측정 장치(18)의 고정자(20) 상의 다이어프램(30) 조립, 회전자 축(22)과 모터 축(10)의 연결, 다이어프램(30)을 통한 고정자(20)와 케이싱(12)의 연결, 케이싱(12)의 기밀 폐쇄는 접착, 볼트 또는 다른 결합 보조 수단 없이 이루어진다.
이상 설명한 바와 같이, 회전각-측정 장치의 조립은 모터에 설치할 때에 매우 간단하며, 제조와 조립 비용을 상승시킬 수도 있는 볼트 연결 등과 같은 추가 보조 수단없이 이루어진다. 프레스대에서 회전각-측정 장치의 회전자를 모터 축에 연결할 때에도 조립은 특히 간단하며, 모터 축과 회전자의 연결은 상기 실시예에서 회전각-측정 장치 설치시 추가 보조 수단없이 이루어진다. 회전각-측정 장치의 케이싱을 모터 케이싱에 고정하는 일은 회전자와 고정자의 연결과는 무관하며 회전각-측정 장치는 모터 케이싱에 적합하도록 제한없이 맞출 수 있다.

Claims (9)

  1. 모터 축(10)과 연결 가능한 회전자와, 고정자와, 외부 림을 고정식 모터 케이싱(12)에 고정하고, 내측부(32)를 고정자(20)에 고정하며 축방향 그리고/또는 방사상으로 가요성을 띠는 회전식 다이어프램(30)으로서 이루어진 고정자 커플링을 구비하고 모터에 설치 가능한 회전각-측정 장치에 있어서, 다이어프램(30)은 그 내측부(32)가 모터를 향한 고정자(20) 측에 접하도록 배열되고, 다이어프램(30)이 고정자(20)의 외주면을 감싸고, 고정식 모터 케이싱(12)은 고정자(20)와 다이어프램(30)을 감싸며, 다이어프램의 외부 림은 고정식 모터 케이싱(12)을 폐쇄하는 덮개(16)에 의해 모터로부터 대향된 고정식 모터 케이싱(12) 측에 압착된 것을 특징으로 하는 회전각-측정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 다이어프램(30)은 외부 림에 비드(44)가 마련되고, 이 외측 비드(44)가 케이싱(12)과 이 케이싱에 밀어 넣은 덮개(16) 사이에서 압착된 것을 특징으로 하는 회전각-측정 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 회전자 축(22)은 모터 축(10)과 억지 끼워 맞춤으로 결합할 수 잇는 것을 특징으로 하는 회전각-측정 장치.
  4. 제3항에 있어서, 회전자 축(22)은 모터 축(10)의 단부 보어(28)에 억지 끼워 맞춤으로 삽입할 수 있는 지지축으로서 이루어진 것을 특징으로 하는 회전각-측정 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 다이어프램(30)은 그 내측부(32)에 의해 회전 방향으로 형끼움되게 고정자(20)에 고정되는 것을 특징으로 하는 회전각-측정 장치.
  6. 제5항에 있어서, 모터측의 단부면에 배열된 코부를 구비한 고정자(20)는 다이어프램(30)의 아크부(38)에 형끼움으로 삽입되는 것을 특징으로 하는 회전각-측정 장치.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 연장 돌출부(52)를 구비한 덮개(16)는 케이싱(12)의 모터 대향 단부면의 개구부(14)에 축방향으로 끼워지며, 다이어프램(30)의 비드(44)는 개구부(14)의 림과 덮개(16)의 연장 돌출부(52) 사이에 방사상으로 압착된 것을 특징으로 하는 회전각-측정 장치.
  8. 제7항에 있어서, 비드(44)는 한편으로 개구부(14)의 내주연의 홈(50)에, 다른 한편으로 연장 돌출부(52)의 외주연의 중공 스로트(54)에 수납되는 것을 특징으로 하는 회전각-측정 장치.
  9. 제7항에 있어서, 덮개(16)의 연장 돌출부(52)는 고정자(20)의 외주면과 다이어프램(30) 원주면(40)의 방사상 확장 견부(42) 사이에 삽입되는 것을 특징으로 하는 회전각-측정 장치.
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