KR100537695B1 - 모터-센서-시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인코더상에 샤프트 단부를 지닌 모터, 모터용 클램프형 실장 장치, 전원을 모터에 제공하기 위한 터미널, 및 인코더 유니트를 제어 및 조절하기 위한 전자적 구성요소를 지닌 인쇄 회로 기판을 지닌 모터-센서 시스템에 관한 것이다. 전원을 모터에 제공하기 위해 그리고 모터에 배치되어 대응하여 형성된 보어 홀과의 접촉 가이드를 형성하기 위해 제공된 접촉핀은 고형 인쇄 회로 기판 상에 위치된다. 각을 이룬 클램프형 실장 장치는 인코더측의 샤프트 단부상에서 전기 모터를 에워싼다. 실장 장치의 단부는 모터의 단부면과 적어도 하나의 세로측을 인쇄 회로 기판에 고정시키는 페그로서 형성된다. 각을 이룬 클램프형 실장 장치는 모터의 단부면 평면에 전기 모터의 인코더측의 샤프트 단부에 대한 접촉면을 갖는다.

Description

모터-센서-시스템{MOTOR-SENSOR-SYSTEM}

발명은 모터-센서 시스템에 관한 것으로서, 이는 인코더측에 배치된 샤프트 단부를 포함하는 전기 모터, 모터용 클램프형 실장 장치(clamp-shaped mounting device), 모터에 전원을 제공하기 위한 터미널, 및 인코더 유니트를 제어 및 조절하기 위한 전자적 구성요소를 지닌 인쇄 회로 기판을 포함한다.

인코더 시스템은 변동하는 온도 조건하에서 위치선정의 정확성과 분해능에 대한 엄격한 신뢰성 표준을 충족시켜야 한다. 인코더 시스템들은 대량으로 제조되는 구성요소들이므로, 시스템들은 대량 제조 및 신뢰할만한 작동을 하도록 설계되어야 하며, 낮은 부품 단가의 간단한 설계로 가장 잘 달성될 수 있어야 한다.

본 발명의 한가지 목적은 신규한 클램프형 실장 장치로서 조립되는 2개의 조립식 구성요소로 구성되는 모터-센서 시스템으로 상기 언급된 요건들을 만족시키는 것에 관한 것이다.

2개 구성요소로는 인코더측에 배치되어 샤프트 단부를 지닌 전기 모터와 전자 구성요소를 지닌 인쇄 회로 기판을 포함한다. 정확하게 특정의 치수로 만들어진 보어 연결부(bore connection)들이 접촉 핀들을 수용하도록 개조되어 모터 구성요소에 형성된다. 접촉 핀들은 정확한 위치에서 인쇄 회로 기판에 고정된다. 모터와 인쇄 회로 기판으로 이루어진 조립체는 접촉 핀들을 모터의 보어 연결부로 푸시함으로써 구성요소의 x-y 평면에서 제 1 위치로 고정된다.

또한 인쇄 회로 기판에 배열된 것은 접촉 핀들이 푸시될 때 인코더측의 샤프트 단부와 관련하여 정확하게 정렬된 센서-이미터 유니트이다. 타이밍 디스크는 나중에 샤프트 단부에 배치된다. 따라서, 각을 이룬 클램프형 실장 장치는 모터위의 상부로부터 z-평면으로 푸시되어, 클램프형 실장 장치의 단부들이 인쇄 회로 기판상에 적절하게 배열된 슬롯으로 삽입된다. 클램프형 실장 장치는 전기 모터의 세로 측면 이외에 단부면에 대해 가이드 표면으로서 사용될 수 있도록 특정 형상(3면 맞춤 연결 형태)를 갖는다. 모터의 상부측과 모터의 베이스(하부측)는 힘 전달을 위하여 인쇄 회로 기판에 있는 슬롯에 대해 돌출부의 단부들을 기계적으로 및/또는 열적으로 기계가공/변형시킴으로써 연결된다. 클램프형 실장 장치의 단부면 상의 방사상 리세스는 위치선정의 정확성을 개선시키고, 앞 부분 평면(front plane)(x, y 및 z-평면)에서 중앙에 위치하도록 한다.

본 발명의 다른 태양은 첨부 도면과 관련하여 고려된 하기의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나, 도면들은 단지 예시의 목적이며 발명의 제한 규정으로서가 아님이 이해되며, 그 참조물은 첨부된 청구범위를 위해 만들어졌다.

도 1은 샤프트 단부(2)가 인코더측에 배치되는 모터(1)를 나타내며, 여기서 모터(1)는 평탄한 상부 및 하부측(1a, 1b)을 지닌 원통형 구성요소의 형태이다. 2개의 보어 홀(bore hole)(3, 4)은 모터 하우징의 평탄한 하부측(1b)에 배치되어 인쇄 회로 기판(5)으로의 연결을 가능하게 한다.

상기 보어 홀(3, 4)로 삽입을 위해 개조된 2개의 접촉핀(6, 7) 이외에, 인쇄 회로 기판(5)에는 전자적 구성요소, 이를 테면 저항(8), 센서-이미터 유니트(9) 및 플러그 커넥터(10)를 포함한다. 부가적인 엘리먼트, 이를 테면 컨덕터 트랙은 인쇄 회로 기판의 후면에 배치된다(도시되지 않음).

접촉핀들이 보어 홀로 삽입된 이후, 클램프형 실장 장치(11)는 클램프의 형태로 상부로부터, 즉 인쇄 회로 기판(5)에 대해 모터의 상부측(1a)으로부터 모터(1) 위로, 즉 화살표(28)의 방향으로 푸시 되고 인쇄 회로 기판(5)에 형성된 해당 가이드 슬롯(15, 16, 17)으로 페그 단부(12, 13, 14)를 푸시함으로써 조립된다. 연결은 기계적으로 페그 단부(12, 13 및 14)를 비틀거나 구부림으로써 및/또는 열적으로 납땜시킴으로써 그 기계적 강성을 달성하며, 이는 단일 처리 단계에서 수행될 수 있다.

센서-이미터 유니트(9)는 반원 형태의 리세스(18)에 의해 샤프트 단부(2)에 대하여 자동으로 중심에 위치된다. 샤프트 단부(2) 상의 원통형 플랜지(19)는 삽입을 위한 접촉면 및 리세스(18)와 패스-핏(pass-fit)을 형성한다. 또 다른 접촉면은 전기 모터(1)의 측면이며, 이는 클램프형 실장 장치(11)의 각진 단부(21)에 의해 에워싸인다.

도 2, 3 및 4는 조립된 상태의 발명의 모터-센서 시스템의 3가지 상이한 도면을 나타낸다. 도 2는 클램프형 실장 장치(11)를 지닌 모터(1)의 측면도이며, 인코더 시스템의 부가적인 제어 유니트에 기계적 연결을 제공하는 샤프트와 피니온(23, 24)을 지닌 기어 측면(22)을 또한 나타내고 있다.

센서-이미터 유니트(9) 이외에 접촉핀(7)의 하단부를 지닌 인쇄 회로 기판(5)과 클램프형 실장 장치(11)의 페그 단부(12, 14)가 모터(1)의 밑면에 배치된다. 또한 타이밍 디스크 허브(26)를 지닌 타이밍 디스크(25)의 측면이 도시되어 있다.

도 3은 타이밍 디스크(25)와 타이밍 디스크 허브(26)를 지닌 모터(1)의 정면도를 나타낸다. 또한 전방의 페그 단부(12, 13)와 다소 모호한 후방의 페그 단부(14)를 지닌 클램프형 실장 장치(11)의 정면이 도시되어 있다.

상기 설명들은 클램프형 실장 장치(11)의 공간-절약형 구조를 도시하고 있으며, 이는 특히 중량을 감소시킨다. 결국, 모터(1)의 상부측은, 예를 들면, 레이블을 붙이기 위한 부가적인 표면(27)을 제공한다. 도 4의 사시도는 발명에 따른 모터-센서 시스템이 3가지 구성요소, 즉 모터(1), 클램프형 실장 장치(11) 및 인쇄 회로 기판(5)으로 이루어짐을 나타내며, 이는 화살표(28, 29)에 의해 도 1에 지시된 것처럼 하나의 소정 방향으로만 조립된다. 모든 가이드 표면들은 자체-중앙 위치되어 조립체용 보조물에 대한 필요성을 제거한다. 또한 사후 재조정이 필요없는데, 왜냐하면 조립식 구성요소들이 조립전에 개별적으로 광학적으로 체크되기 때문이다.

그러므로, 본원발명의 바람직한 실시예에 적용되는 것으로서 발명의 기본적인 신규 특징이 도시 및 기술되고 지적되었지만, 도시된 장치들의 형태 및 상세한 설명과 그 작동에 있어서의 다양한 생략과 대체 및 변형이 발명의 사상으로부터 벗어나지 않고 당 기술분야의 당업자에 의해 이루어질 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들면, 동일한 결과를 달성하기 위해서 대체로 동일한 방식으로 대체로 동일한 기능을 수행하는 방법 단계들 및/또는 그러한 엘리먼트의 모든 조합은 발명의 범위내에 있음이 명확하다. 한가지 기술된 실시예로부터 다른 실시예로의 엘리먼트의 대체가 또한 고려된다. 또한 도면들은 반드시 일정한 비율로 그려질 필요가 없으며 사실상 단순히 개념적임이 이해된다. 따라서, 하기에 첨부된 청구범위에 의해 지시되는 것으로서 제한한다:

상기된 바와 같이 모터와 인쇄 회로 기판으로 이루어진 조립체가 클램프형 실장 장치에 의해 간단하게 고정될 수 있으며, 상기 실장 장치의 형상에 의해 조립시 정렬을 위하여 부가물에 대한 필요성을 제거할 수 있어서 자동적으로 x, y 및 z-평면에서 중앙에 위치시킬 수 있다. 그리고, 실장 장치의 형상이 간결하여 점유 공간을 감소시킬 수 있고 조립시의 발생할 수 있는 에러율을 감소시킬 수 있다.

도 1은 조립전 발명에 따른 모터-센서 시스템을 도시한다,

도 2는 조립후 발명에 따른 모터-센서 시스템의 측면도를 도시한다,

도 3은 발명의 모터-센서 조립체의 정면도를 도시한다; 그리고

도 4는 발명의 모터-센서 시스템의 사시도를 도시한다.

<도면의 주요부에 대한 간단한 설명>

1 : 모터 2 : 샤프트 단부

3,4 : 보어 홀 5 : 인쇄 회로 기판

6,7 : 접촉핀 9 : 센서 이미터 유니트

11 : 클램프형 실장 장치 12,13,14 : 페그 단부

25 : 타이밍 디스크

Claims (6)

1. 인코더 측에 샤프트 단부를 포함하는 전기 모터, 모터용 클램프형 실장 장치, 모터에 전원을 공급하기 위한 터미널, 및 인코더 유니트를 제어 및 조절하기 위한 전기적 구성요소를 지닌 인쇄 회로 기판을 포함하는 모터-센서 시스템으로서,

   상기 모터에 전원을 공급하며, 모터에 배치된 보어 홀(bore hole)과 부합하도록 접촉 가이드를 형성하는 적어도 2개의 접촉핀이 고형 인쇄 회로 기판상에 위치되며;

   각을 이룬 상기 클램프형 실장 장치가 인코더 측의 샤프트 단부 상의 전기 모터를 에워싸며, 상기 실장 장치의 단부들이 인쇄 회로 기판상에 있는 모터의 적어도 하나의 세로측과 단부면을 고정시키는 페그로서 형성되며; 그리고

   각을 이룬 상기 클램프형 실장 장치가 상기 모터 단부면에서 전기 모터의 인코더 측의 샤프트 단부에 대해 접촉면을 갖는 것을 특징으로 하는 모터-센서 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 전기 모터는 인쇄 회로 기판에 연결부를 제공하기 위해 적어도 하나의 평탄한 베이스를 가지며, 상기 모터를 에워싸는 각을 이룬 클램프형 실장 장치가 인쇄 회로 기판과 연결되는 것을 특징으로 하는 모터-센서 시스템.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 각을 이룬 클램프형 실장 장치는 인쇄 회로 기판과 더불어 적어도 4개 측면에서 전기 모터를 에워싸는 개방형 하우징인 것을 특징으로 하는 모터-센서 시스템.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 개방형 하우징의 4개 측면은 전기 모터의 인코더 측의 샤프트 단부와 접촉하는 단부면과, 전기 모터의 상부면, 하부면 및 측면에 대해 3개의 상호적으로 연결되는 접촉면에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 모터-센서 시스템.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 각을 이룬 클램프형 실장 장치와 모터의 단부면 사이의 접촉면은 원 또는 부분 원으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 모터-센서 시스템.
6. 모터-센서 시스템의 센서-이미터-유니트를 중앙 위치시키기 위한 조립체에 있어서,

   인코더측으로 향하는 샤프트 단부와, 2개의 접촉 개구부를 구비하는 전기 모터;

   상기 모터 위에 위치하는 클램프형 실장 장치;

   인코더 유니트를 제어 및 조절하기 위한 전자 구성요소, 센서-이미터 유니트, 전원을 모터에 제공하기 위해 모터의 2개의 접촉 개구 터미널에 의해 수용되기에 적합한 2개의 접촉핀, 및 적어도 2개의 가이드 슬롯을 포함하는 회로 기판을 포함하며,

   상기 클램프형 실장 장치는 상기 전기 모터 주위에 꼭 맞으며 구부릴 수 있는 단부를 지닌 적어도 2개의 페그(peg)를 포함하며;

   상기 구부릴 수 있는 단부는 적어도 2개의 가이드 슬롯을 통하여 연장하므로 상기 단부를 구부릴 시, 상기 모터가 상기 클램프형 실장 장치에 의해 제자리에 유지되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 조립체.