KR101384723B1 - 펄스감지센서가 내장된 직선운동 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고정밀도를 요구하지 않는 일반 모터에서 적어도 1mm까지 위치 제어가 가능한 구조의 직선운동 모터를 제공함에 본 발명의 목적이 있다. 본 발명의 주요 구성은, 모터 몸체 한 측부를 덮는 내덮개(25)와, 내덮개 중앙에서 돌출하는 모터축의 선단부 외주에 설치하는 부싱(2)과, 부싱 외주에 설치하며 N,S극 자력이 외경면에 착자된 마그네트(3)와, 마그네트 외주를 덮어 보호하며, 내부에는 마그네트의 펄스를 감지하는 홀센서(11)를 내장하여, 모터 몸체와 체결되는 덮개(10)를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 부싱(2)은 그 선단부가 안으로 절곡되는 구조의 돌출턱(31)을 형성하여 모터축(1)의 선단부가 걸리도록 구성한 것을 특징으로 하며, 상기 부싱(2)은 그 하부 외주가 밖으로 벌어진 경사면(30)을 가지며, 부싱(2)과 외주에서 결합되는 마그네트(3)은 경사면(30)에 대응하여, 내경에서 안으로 경사진 경사면을 갖는 구조인 것을 특징으로 하며, 상기 덮개(10)은 중앙에 통공이 형성되고, 통공 외주에는 모터축 방향 안으로 절곡되어 돌출하는 보호림(20)을 형성한 것을 특징으로 하며, 상기 내덮개(25)에는 돌기(26)를 형성하고, 상기 덮개(10)에는 돌기(26)에 대응하는 고정홈(21)을 형성한 것을 특징으로 하며, 상기 모터축(1)에 결합되는 부싱(2)과 마그네트(3)는 접착제로 부착하여, 부싱과 마그네트의 가공으로 인해 발생하는 회전상의 편심을 제거토록 한 것을 특징으로 하며, 상기덮개(10)에는 관통된 구조의 체결홈(23)를 형성하고, 상기 내덮개(25)에는 관통하는 관통공(27)을 형성하여, 체결볼트(29)로 모터 전체를 관통하여 결합시키는 구조인 것을 특징으로 한다.

Description

펄스감지센서가 내장된 직선운동 모터{linear moving motor installed pulse sensing sensor}

본 발명은 중앙에 나사축이 형성되고 이 나사축을 중심으로 모터가 그 작동에 의해 좌우 이동하는 모터의 직선 운동장치에서, 모터 내부에 펄스감지 센서가 내장되 양측단 뿐만 아니라 중간의 위치 제어도 가능하며 저렴하게 제조 가능한 구조의 펄스감지센서가 내장된 직선운동 모터에 관한 것이다.

[문헌1] 실용신안공개번호 20-2012-0007614 호(2012.11.06)

본 발명은 상기한 본 출원인에 의한 선행 기술인, 문헌1의 구조를 더욱 개선한 모터에 관한 것이다.

나사축이 중앙에 구성된 모터는 일반적으로 시판되는 제품으로 이를 이용하여 필요에 따라 여러가지 기계적인 장치를 만들어 내고 있다. 이 경우 모터를 좌우 브라켓으로 조립하고 그리고 양 측부에 모터의 이동을 위한 가이드를 설치하고, 그리고 단부에는 지지브라켓을 구성하여, 직선 운동을 요구하는 원하는 곳에 설치하여 유용하게 사용하여 왔다.

이러한 종래의 구조에서, 그 조립이 불량하게 되면 모터의 좌우 이송을 위한 수평도가 정확하지 못하여 모터의 부분적인 좌우 이송만 가능하고 완전한 좌우 이송이 안되는 문제가 발생한다. 그 원인은 각각의 부품 가공의 공차와 조립상 발생되는 조립공차가 그 원인이다. 또한 그로 인해 부하가 발생하여 전류값 상승으로 모터의 과열을 야기하고, 그 과열로 인해 모터와 조립되는 플라스틱수지 재질의 너트 부근이 녹는 경우도 발생한다. 그리하여 결국 좌우 이송 운동이 불가능하게 된다.

특히 문제되는 것은, 양단부에 설치하는 지지브라켓에서 가이드(6)와 결합되는 부분이 스크류로 가공된 나사로 이루어져 그 가공 정밀도가 떨어져 모터의 정확한 수평고정이 어렵다. 또한 지지브라켓의 몸체에 결합을 위해 형성하는 통공은 암나사로 이루어져 그의 가공이 정밀하지 못하여 당연히 가공 공차가 발생하여 나사와의 결합 부분에서 헐거워진다. 그리고 결합되는 스크류나 나사는 필연적으로 시간이 지나면 풀리게 되어 느슨하여 진다. 그리고 이 지지브라켓과의 결합 부분에서 부하가 걸리므로 틀어짐이 발생하여 모터의 좌우 이송이 정확하게 되지 않는다

이러한 문제점을 해결토록 한 것이 상기 문헌1의 기술이다. 즉, 문헌1 은 모터의 직선 운동의 정밀도를 향상한 구조로 개선하였다.

본 발명은 상기한 문헌1의 구조를 더욱 개선하여, 모터의 양측단으로의 이동 제어 뿐만 아니라 중간 위치에 놓이는 모터의 위치 제어도 가능한 구조의 모터를 개발하였다.

이러한 모터의 이동 위치를 정밀 제어하는 종래의 기술로는 리니어 모터 등이 있으나 이는 매우 고가이고 고정밀도를 요구한다.

본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명한 것으로, 고정밀도를 요구하지 않는 일반 모터에서 적어도 1mm 까지 위치 제어가 가능한 구조의 직선운동 모터를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.

본 발명의 주요 구성은, 모터 몸체 한 측부를 덮는 내덮개(25)와, 내덮개 중앙에서 돌출하는 모터축의 선단부 외주에 설치하는 부싱(2)과, 부싱 외주에 설치하며 N,S극 자력이 외경면에 착자된 마그네트(3)와, 마그네트 외주를 덮어 보호하며, 내부에는 마그네트의 펄스를 감지하는 홀센서(11)를 내장하여, 모터 몸체와 체결되는 덮개(10)를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 부싱(2)은 그 선단부가 안으로 절곡되는 구조의 돌출턱(31)을 형성하여 모터축(1)의 선단부가 걸리도록 구성한 것을 특징으로 하며, 상기 부싱(2)은 그 하부 외주가 밖으로 벌어진 경사면(30)을 가지며, 부싱(2)과 외주에서 결합되는 마그네트(3)은 경사면(30)에 대응하여, 내경에서 안으로 경사진 경사면을 갖는 구조인 것을 특징으로 하며, 상기 덮개(10)은 중앙에 통공이 형성되고, 통공 외주에는 모터축 방향 안으로 절곡되어 돌출하는 보호림(20)을 형성한 것을 특징으로 하며, 상기 내덮개(25)에는 돌기(26)를 형성하고, 상기 덮개(10)에는 돌기(26)에 대응하는 고정홈(21)을 형성한 것을 특징으로 하며, 상기 모터축에 결합되는 부싱(2)과 마그네트(3)는 접착제로 부착하여, 부싱과 마그네트의 가공으로 인해 발생하는 회전상의 편심을 제거토록 한 것을 특징으로 하며, 상기덮개(10)에는 관통된 구조의 체결홈(23)를 형성하고, 상기 내덮개(25)에는 관통하는 관통공(27)을 형성하여, 체결볼트(29)로 모터 전체를 관통하여 결합시키는 구조인 것을 특징으로 하는 한다.

본 발명에 의하면 저가이면서도 1mm 정도의 거리 까지 모터의 정밀 위치 제어 가능하다. 따라서, 슬라이더나 리프트 등의 왕복이동을 요구하는 장치에서 설치하여 위치 이동 물체의 정밀 위치제어가 가능하다.

도 1 은 본 발명이 적용되는 모터를 예시하는 도면
도 2 는 모터축에 부싱을 장착한 도면
도 3 은 부싱에 마그네트를 장착한 도면
도 4 는 덮개 구성을 보여주는 도면
도 5 는 체결볼트(29)로 모터에 덮개를 결합하는 것을 보여 주는 도면
도 6 은 모터축에 결합되는 본 발명의 구성들의 요부에 대하여 단면으로 도시한 도면

이하, 본 발명을 첨부 도면에 의거 추가로 상술한다.

도 1 은 모터의 모터축(1)이 외부로 돌출되는 것을 보여 주고 있다.

도 2 는 도 1 에 돌출된 모터축(1)에 부싱(2)을 끼운 것을 예시한다.

부싱(2)과 모터축(1)은 접착제로 부착한다.

도 3 은 부싱(2) 외경에 마그네트(3)가 끼워져 결합됨을 예시한다. 마그네트(3)는 N극과 S극을 갖는 2극 이상의 극성이 외경면에 착자된 마그네트(3)를 사용한다.

부싱과 마그네트(3)의 결합도 접착제로 결합시킨다. 이와 같이 부싱(2)과 마그네트(3)를 모터축(1)에 대하여 접착제로 고정하는 이유는 부싱(2)이나 마그네트(3)에 결합을 위한 나사나 결합을 위한 구멍 또는 홈을 가공하면, 이들이 회전시 회전상 편심이 발생하기 때문에 이를 방지하기 위한 것이다. 이는 모터의 정밀 회전작동에 매우 중요한 사안이다.

도 4 는 모터의 덮개(10)를 보여주고 있다.

본 발명에서의 덮개(10)는 내부에 홀센서(11)가 내장된다.

내장 구조는 피씨비(13)에 홀센서(11)가 실장되어 있고, 이 상태의 피씨비(13)를 삽입홈(12)에 끼우고 덮개(10) 사이는 접착제를 도포하여 피씨비(13)를 고정한다. 이 경우 홀센서(11)는 마그네트(3)를 포함하는 모터의 회전하는 부품들과 일정간격 떨어져 있어야 함은 물론이다. 그러면 모터의 회전수를, 마그네트(3)에서 발생하는 펄스를 감지하여 회전수를 감지할 수 있다. 그러면 컨트롤러(미도시)에서의 회전수 제어로 모터나 모터축의 이동되는 위치제어가 가능하다.

다시 도 4 에서, 덮개(10) 내부 중앙 축 위치에는 보호림(20)이 안으로 돌출 형성되어 있어 덮개(10)의 결합 후 내부로 이물질이 침입하여 회전체에 오작동이나 고장의 원인이 되는 것을 방지할 수 있는 구조로 만들었다.

또한 덮개(10)에는 약간 낮게 오목한 고정홈(21)과 관통된 구조의 체결홈(23)를 각각 형성한다. 고정홈(21)은 도 3 에 도시한 내덮개(25)의 돌기(26)와 맞추어져 결합되고 체결홈(23)은 관통공(27)과 동축으로 배열되어 도 5 에 도시한 체결볼트(29)로 전체를 관통하여 결합시킨다.

도 6 은 모터축(1)에 결합되는 부품과 덮개(10)가 이물질을 보호하는 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도시한 바와 같이, 덮개(10)에는 보호림(20)이 안으로 덮듯이 형성되어 있어 부싱(2)과 이를 감싸고 회전하는 마그네트(3)와 그 외주 공간으로 이물질이 침투하는 것을 방지하는 역할을 한다.

또한 부싱(2)의 아래측 외주는 약간 벌어진 구조의 경사면(30)을 가지고 있으며 그와 접하는 마그네트(3)는 내경 안으로 이와 대응하는 경사진 경사면을 갖는다. 그리하여 마그네트(3)가 부싱(2)의 하단부에서 이상 더 전진하여 들어가지 못하게 걸리게 만든다.

부싱(2)은 선단에서 안으로 절곡되는 돌출턱(31)을 형성하여 여기서에 모터축(1)의 선단부가 걸리도록 하여 부싱(2)이 더 이상 안으로 삽입되지 못하게 한다. 그러면 모터 몸체와 부싱(2) 사이에 간격(33)이 형성되게 하여, 모터축(1)의 회전에 따라 부싱(2) 및 마그네트(3)가 모터 몸체와 접촉하는 간섭이 발생하지 않토록 하였다.

이상과 같은 본 발명의 구성에 의하면, 모터의 작동으로 모터축(1)이 회전하면 부싱(2)과 마그네트(3)도 회전한다. 그러면 마그네트(3)외주에 설치된 홀센서(11)가 마그네트(3)의 회전에 따라 감지되는 펄스를 감지하여 회전수를 콘트롤러에 인식되게 한다. 그러면 컨트롤러에서는 그 회전수의 제어로, 예를 들어, 모터축(1)에 설치되어 모터의 회전에 따라, 모터축과 연결된 나사축을 타고 이동하는 모터 및 이동체의 위치를 제어할 수 있다.

종래 경우, 이동체의 전후단 끝에 리미트 스위치 등이 설치되어 양측 단부의 위치 제어가 가능하되 중간의 임의의 위치에 대하여는 정밀 제어가 어려우나, 본 발명에 의하면 그 중간 위치의 제어도 정밀하고도 자유롭게 할 수 있다.

즉, 비록 고가의 제품은 아니어도 저렴한 제조 비용으로 모터를 포함하는 이동체의 전후단 및 그 중간의 임의의 위치 제어 가능한 장치를 구성할 수 있는 장점이 있는 것이다.

1 모터축 2 부싱
3 마그네트 10 덮개
11 홀센서 12 삽입홈
13 피씨비 20 보호림
21 고정홈 23 체결홈
25 내덮개 26 돌기
29 체결볼트 30 경사면
31 돌출턱 33 간격

Claims (7)

1. 모터 몸체 한 측부를 덮는 내덮개(25)와,
   내덮개 중앙에서 돌출하는 모터축의 선단부 외주에 설치하는 부싱(2)과,
   부싱 외주에 설치하며 N,S극 자력이 외경면에 착자된 마그네트(3)와,
   마그네트 외주를 덮어 보호하며, 내부에는 마그네트의 펄스를 감지하는 홀센서(11)를 내장하여, 모터 몸체와 체결되는 덮개(10)를 포함하고,
   상기 부싱(2)은 그 선단부가 안으로 절곡되는 구조의 돌출턱(31)을 형성하여 모터축(1)의 선단부가 걸리도록 구성한 것을 특징으로 하는 펄스감지센서가 내장된 모터.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 부싱(2)은 그 하부 외주가 밖으로 벌어진 경사면(30)을 가지며, 부싱(2)과 외주에서 결합되는 마그네트(3)은 경사면(30)에 대응하여, 내경에서 안으로 경사진 경사면을 갖는 구조인 것을 특징으로 하는 펄스감지센서가 내장된 모터.
4. 제 1 항에 있어서.
   상기 덮개(10)은 중앙에 통공이 형성되고, 통공 외주에는 모터축 방향 안으로 절곡되어 돌출하는 보호림(20)을 형성한 것을 특징으로 하는 펄스감지센서가 내장된 모터.
5. 제 1 항에 있어서.
   상기 내덮개(25)에는 돌기(26)를 형성하고, 상기 덮개(10)에는 돌기(26)에 대응하는 고정홈(21)을 형성한 것을 특징으로 하는 펄스감지센서가 내장된 모터.
6. 제 1 항에 있어서.
   상기 모터축에 결합되는 부싱(2)과 마그네트(3)는 접착제로 부착하여, 부싱과 마그네트의 가공으로 인해 발생하는 회전상의 편심을 제거토록 한 것을 특징으로 하는 펄스감지센서가 내장된 모터.
7. 제 1 항에 있어서.
   상기덮개(10)에는 관통된 구조의 체결홈(23)를 형성하고, 상기 내덮개(25)에는 관통하는 관통공(27)을 형성하여, 체결볼트(29)로 모터 전체를 관통하여 결합시키는 구조인 것을 특징으로 하는 펄스감지센서가 내장된 모터.
   
   
   

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