KR102642587B1 - 전기 실린더용 모터 및 모터용 인코더 - Google Patents
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Abstract
전기 실린더용 모터는 모터 바디, 인코더, 회전자 결합부 및 인코더 고정부를 포함한다. 모터 바디는 회전 샤프트가 연장되는 샤프트 홀을 갖는 회전자를 포함한다. 인코더는 모터 바디에 설치되고, 회전 샤프트에 고정되는 고정 링, 고정 링과 결합되는 자석 홀더, 자석 홀더에 장착되는 인코더 자석, 및 인코더 자석과 대향되는 자기 센서를 포함한다. 자석 홀더는 자기 센서에 대한 인코더 자석의 자극 위치를 조절하도록 고정 링에 대해 회전 가능하다. 회전자 결합부는 회전자에 마련되고 제1 대응 위치에서 회전 샤프트에 고정된다. 인코더 고정부는 고정 링에 마련되고 제2 대응 위치에서 회전 샤프트에 고정된다.
Description
본 발명은 전기 실린더에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기 실린더용 모터 및 모터용 인코더에 관한 것이다.
종래의 전기 실린더나 슬라이드 장치는 산업 기계에서 널리 사용되며 일반적으로 부하 단부가 선형적으로 이동할 수 있도록 모터를 이용해서 회전 샤프트(스크류 샤프트)를 구동시킨다. 일반적인 전기 실린더는 주로 리니어 트랙, 리니어 트랙에 마련된 슬라이딩 유닛, 및 모터를 포함한다. 슬라이딩 유닛에는 커플링을 통해 모터의 스핀들과 연결되는 회전 샤프트가 제공된다. 모터가 회전 샤프트를 구동시켜 커플링을 통해 회전시키는 경우, 슬라이딩 유닛은 길이 방향을 따라 리니어 트랙에 대해 왕복 운동할 수 있어 슬라이딩 유닛에 장착된 캐리어는 선형 이동하도록 구동될 것이다. 그러나, 장기간 사용 시, 커플링이 손상되거나 헐거워지기 쉽다. 또한, 커플링의 배치를 통해 전기 실린더는 더 긴 종방향 길이 및 더 큰 부피를 가질 것이고, 이는 경량의 목적을 달성하기 위해 공간을 효과적으로 절약할 수 없다.
커플링을 사용하여 회전 샤프트를 연결함으로써 야기되는 전술한 문제를 완화하기 위해, 스핀들이 없는 중공 모터가 설계되었다. 중공 모터는 하우징, 하우징에 수용된 중공 회전자, 회전자에 결합된 자석, 고정자 코일, 및 인코더를 포함한다. 전기 실린더의 회전 샤프트는 중공 회전자에 직접 치합될 수 있으므로, 커플링의 사용을 생략할 수 있다. 중공 모터의 회전자가 회전하면, 회전 샤프트가 구동되고, 이에 따라 슬라이딩 유닛은 길이 방향을 따라 리니어 트랙에 대해 왕복 운동할 수 있다. 중공 모터에는 스핀들이 없기 때문에, 전기 실린더의 종방향 길이를 줄일 수 있어 전기 실린더의 부피를 줄일 수 있다. 그러나, 자극 각도 정렬의 완료는 중공 모터와 회전 샤프트가 조립된 후에 달성된다. 중공 모터의 구성요소가 손상되거나 또는 자석이 탈자되는 경우, 중공 모터를 교체하는 조립 단계는 상당히 복잡하다. 일반적으로, 고객이 혼자서 직접 교체할 수 없으며, 전기 실린더 전체를 수리를 위해 공장으로 다시 보내야 하므로 시간이 많이 걸린다. 구체적으로, 중공 모터와 회전 샤프트가 조립된 후에, 먼저 회전자 자석의 자극 위상을 고정자 코일과 정렬시켜야 한다. 이러한 정렬 작업은, 회전자는 고정자 코일에 대해 초기 위치로 회전한 후 정렬을 완료하기 위해 정지하도록 일반적으로 고정자 코일에 전력을 전송하기 위한 것이다. 또한, 인코더의 인코더 자석의 자극 위치 또한 인코더의 자기 센서와 정렬 작업을 완료해야 한다. 그러나, 인코더 자석의 자극 위치를 조절하는 작업에서, 고정자 코일에 전력을 전송하는 것 외에, 자기 센서에 대한 인코더 자석의 자극 위치를 수동으로 더 조절할 필요가 있으며, 이는 정렬 조절 작업에서 매우 지루하고 시간이 많이 걸린다.
본 발명의 목적은 전기 실린더용 모터를 제공하는 것으로, 이는 스핀들이 없는 중공 모터로서 전기 실린더의 회전 샤프트에 연결될 수 있는 중공 회전자를 구비한다. 구조에 대한 모터의 설계 효과에 의해 제조업체는 공장에서 고정자 코일과 회전자 자석의 자극 위상의 정렬을 완료하고, 또한 인코더의 자기 센서와 인코더 자석의 자극 위치의 정렬을 완료할 수 있다. 따라서, 고객이 전기 실린더의 모터를 교체할 때에 회전자 자석과 인코더 자석의 자극 정렬 문제를 방지하므로, 고객은 신속하면서 편리하고 정확하게 모터 교체 및 조립을 수행할 수 있으며 전기 실린더의 경쟁력이 향상된다.
이러한 목적 및 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터는, 길이 방향을 따라 연장되고 샤프트 결합부 및 샤프트 결합부로부터 이격된 샤프트 고정부가 제공되는 모터측 샤프트부를 구비하는 회전 샤프트를 포함하는 전기 실린더에 적용 가능하다. 모터는 모터 바디, 인코더, 회전자 결합부, 및 인코더 고정부를 포함한다. 모터 바디는 하우징, 하우징에 수용되는 회전자, 고정자 코일, 회전자 자석을 포함한다. 회전자는 길이 방향으로 연장되는 샤프트 홀을 갖고, 모터측 샤프트부는 샤프트 홀을 통해 연장된다. 회전자 자석은 회전자에 결합되고 적어도 한 쌍의 자극을 갖는다. 회전자는 고정자 코일에 대해 회전 샤프트의 중심 축을 중심으로 회전 가능하다. 인코더는 모터 바디에 설치되며, 고정 링, 고정 링과 결합된 자석 홀더, 인코더 자석, 및 자기 센서를 포함한다. 회전 샤프트의 모터측 샤프트부는 고정 링을 통해 연장된다. 인코더 자석은 자석 홀더에 장착되며 적어도 한 쌍의 자극을 갖는다. 자기 센서와 인코더 자석은 길이 방향으로 이격되며 대향된다. 자석 홀더는 고정 링에 대해 회전 가능하다. 회전자 결합부는 회전자에 제공되며 샤프트 결합부와 정렬된다. 회전자 결합부와 샤프트 결합부는 결합부재에 의해 결합된다. 인코더 고정부는 고정 링에 제공되며 샤프트 고정부와 정렬된다. 인코더 고정부와 샤프트 고정부는 고정 부재에 의해 함께 고정된다.
바람직한 형태에서, 샤프트 고정부는, 회전 샤프트의 외주에 제공되며 길이 방향으로 연장되는 제1 키웨이이다. 고정 링은 길이 방향으로 연장되는 관통 홀을 갖는다. 인코더 고정부는, 관통 홀의 홀 벽에 제공되고 길이 방향으로 연장되는 리세스이다. 고정 부재는 제1 키웨이 및 리세스에 치합되는 제1 키이다.
바람직한 형태에서, 샤프트 결합부는, 회전 샤프트의 외주에 제공되며 길이 방향으로 연장되는 제2 키웨이이다. 회전자 결합부는, 샤프트 홀의 홀 벽에 제공되고 길이 방향으로 연장되는 홈이다. 결합 부재는 제2 키웨이 및 홈에 치합되는 제2 키이다.
바람직한 형태에서, 샤프트 결합부는 길이 방향으로 이격되며 회전 샤프트의 원주 방향으로 서로 대향되는 2개의 노치를 포함한다. 회전자 결합부는 회전자의 두 단부에 각각 위치되며 회전자의 원주 방향으로 서로 대향되는 2개의 노치를 포함한다. 회전자의 2개의 노치는 회전 샤프트의 2개의 슬롯에 각각 대응한다. 결합 부재는 고정편과 2개의 스크류 조합의 2세트를 포함한다. 고정편은 2개의 슬롯 중 하나에 인접하고, 2개의 스크류는 고정편을 통해 연장되며 회전자의 2개의 노치 중 하나에 고정된다.
바람직한 형태에서, 자석 홀더는 바디부 및 바디부의 내측으로부터 외향 돌출되는 위치결정부를 포함한다. 인코더 자석은 바디부에 장착된다. 위치결정부는 고정 링의 관통 홀에 결합된다. 자석 홀더는 고정 링의 위치결정 홀을 통해 연장되며 위치결정부에 대해 가압되는 위치결정 부재에 의해 고정 링에 고정된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인코더는 회전 샤프트와 연결된 모터에 적용 가능하다. 인코더는 회전 샤프트의 회전을 검출하도록 구성된다. 인코더는 회전 샤프트에 고정된 고정 링, 고정 링과 결합된 자석 홀더, 인코더 자석, 및 자기 센서를 포함한다. 인코더 자석은 자석 홀더에 설치되며 적어도 한 쌍의 자극을 갖는다. 자기 센서는 인코더 자석과 길이 방향으로 이격되며 대향된다. 자석 홀더는 자기 센서에 대한 인코더 자석의 자극 위치를 조절하도록 고정 링에 대해 회전 가능하다.
바람직한 형태에서, 고정 링은 길이 방향으로 연장되는 관통 홀을 갖고, 회전 샤프트는 관통 홀을 통해 연장된다.
본 발명은 도면과 관련하여 설명된 본 발명의 예시적인 실시예의 다음의 상세한 설명을 고려하면 더욱 명백해질 것이다.
예시적인 실시예는 첨부 도면을 참조하여 최적으로 설명될 수 있다.
도 1은 전기 실린더에 적용된 본 발명의 제1 실시예에 따른 모터의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 전기 실린더의 부분 분해도이다.
도 3은 도 1의 인코더의 부분 분해도이다.
도 4는 도 2의 모터 바디 및 회전 샤프트를 함께 조립하는 개략도이다.
도 5는 전기 실린더에 적용된 본 발명의 제2 실시예에 따른 모터의 개략적인 단면도이다.
도 6은 도 5의 전기 실린더의 부분 분해도이다.
도 1은 전기 실린더에 적용된 본 발명의 제1 실시예에 따른 모터의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 전기 실린더의 부분 분해도이다.
도 3은 도 1의 인코더의 부분 분해도이다.
도 4는 도 2의 모터 바디 및 회전 샤프트를 함께 조립하는 개략도이다.
도 5는 전기 실린더에 적용된 본 발명의 제2 실시예에 따른 모터의 개략적인 단면도이다.
도 6은 도 5의 전기 실린더의 부분 분해도이다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 모터(10)가 도 1 내지 4에 도시되어 있고 전기 실린더(12)에 적용된다. 전기 실린더(12)는 리니어 트랙(14), 슬라이딩 유닛(16), 회전 샤프트(18), 모터 바디(20) 및 인코더(22)를 포함한다. 리니어 트랙(14)은 길이 방향(X)을 따라 연장된다. 슬라이딩 유닛(16)은 리니어 트랙(14)에 장착된다. 회전 샤프트(18)는 슬라이딩 유닛(16)과 결합되는 슬라이딩측 샤프트부(24) 및 모터 바디(20)와 결합되는 모터측 샤프트부(26)를 포함한다. 모터(10)가 작동 중일 때, 회전 샤프트(18)는 슬라이딩 유닛(16)을 구동시키도록 구동되어 길이 방향(X)으로 리니어 트랙(14)에 대해 왕복 운동한다. 리니어 트랙(14) 및 슬라이딩 유닛(16)의 구조는 당업자에게 잘 알려져 있으므로, 본원에서는 상세하게 설명하지 않을 것이다.
모터측 샤프트부(26)는 슬라이딩 유닛(16)의 외부로 연장되고, 샤프트 결합부(28) 및 샤프트 고정부(30)를 구비한다. 샤프트 결합부(28)는 길이 방향(X)으로 슬라이딩측 샤프트부(24)와 샤프트 고정부(30) 사이에 위치된다. 실현 가능한 실시예에서, 샤프트 결합부(28) 및 샤프트 고정부(30)는 각각 적어도 하나의 키웨이 또는 적어도 하나의 슬롯으로 구성될 수 있다. 본 실시예에서, 샤프트 고정부(30)는 회전 샤프트(18)의 외주에 설치된 제1 키웨이(30a)이고, 샤프트 결합부(28)는 회전 샤프트(18)의 외주에 제공된 제2 키웨이(28a)이다. 2개의 키웨이(28a, 30a)는 회전 샤프트(18)의 중심 축에 평행한 방향으로 연장되고 길이 방향으로 정렬된다, 즉 키웨이(28a, 30a)는 회전 샤프트(18)의 원주 방향으로 각도 오프셋이 없다. 실현 가능한 실시예에서, 키웨이(28a, 30a)는 회전 샤프트(18)에 대한 각도(예를 들어, 90도 또는 180도)만큼 오프셋된다. 그러나, 키웨이(28a, 30a)는 길이 방향으로 정렬되게 배열되는 것이 바람직하며, 이는 샤프트 결합부(28)와 샤프트 고정부(30)를 회전 샤프트(18)에 만드는 데 유리하다.
본 발명의 모터(10)는 모터 바디(20) 및 인코더(22)를 포함한다. 모터 바디(20)는 하우징(32), 하우징(32)에 수용되는 회전자(34), 고정자 코일(36), 회전자(34)에 결합되는 회전자 자석(38), 및 후면 커버(40)를 포함한다. 후면 커버(40)의 내주에 베어링(41)이 제공된다. 회전자(34)는 길이 방향으로 연장되는 샤프트 홀(42)을 갖고, 이를 통해 모터측 샤프트부(26)가 연장된다. 회전자(34)에는 회전자 결합부(44)가 제공된다. 실현 가능한 실시예에서, 회전자 결합부(44)는 적어도 하나의 홈 또는 적어도 하나의 리세스에 의해 형성된다. 본 실시예에서, 회전자 결합부(44)는 샤프트 홀(42)의 홀 벽에 제공되고 길이 방향으로 연장되는 홈(44a)이다. 샤프트 결합부(28)와 회전자 결합부(44)를 정렬하고 샤프트 결합부(28)(제2 키웨이(28a))와 회전자 결합부(44)(홈(44a))에 키(제2 키)와 같은 결합 부재(46)를 삽입하여 한계를 형성함으로써, 회전자 결합부(44)는 샤프트 결합부(28)와 결합 및 고정될 것이고, 이에 따라 회전자(34)와 회전 샤프트(18)는 회전 샤프트(18)의 중심 축을 중심으로 함께 회전할 수 있다. 또한, 세트 스크류와 같은 제한 부재(47)는 회전자(34)를 통해 연장되고 결합 부재(46)에 인접하여 길이 방향으로 회전 샤프트(18)에 대한 회전자(34)의 이동을 제한한다. 고정자 코일(36)은 하우징(32)의 내주 벽에 결합된다. 회전자 자석(38)은 회전자(34)의 외주에 결합되며 복수 쌍의 자극(N극 및 S극)을 갖는다. 고정자 코일(36)에 전원이 공급되면, 회전자(34)와 회전 샤프트(18)는 고정자 코일(36)에 대해 각도를 함께 회전한다.
인코더(22)는 모터 바디(20)에 설치되어 회전 샤프트(18)의 회전수, 회전 방향, 및 회전 각도를 검출한다. 인코더(22)는 고정 링(48), 자석 홀더(50), 인코더 자석(52), 및 자기 센서(54)를 포함한다. 본 실시예에서, 고정 링(48)은 길이 방향으로 연장되는 관통 홀(56)을 갖고, 이를 통해 모터측 샤프트부(26)의 외측 단부(57)가 연장된다. 외측 단부(57)는 더 작은 외경을 갖고 모터 바디(20)의 하우징(32) 외부로 연장되고, 샤프트 고정부(30)는 외측 단부(57)에 제공된다. 적어도 하나의 인코더 고정부(58)가 고정 링(48)에 제공된다. 실현 가능한 실시예에서, 인코더 고정부(58)는 적어도 하나의 홈 또는 적어도 하나의 리세스에 의해 형성된다. 본 실시예에서, 인코더 고정부(58)는 관통 홀(56)의 홀 벽에 제공되고 길이 방향으로 연장되는 리세스(58a)이다. 샤프트 고정부(30)와 인코더 고정부(58)를 정렬하고 샤프트 고정부(30)(제1 키웨이(30a))와 인코더 고정부(58)(리세스(58a))에 키(제1 키)와 같은 고정 부재(60)를 삽입하여 한계를 형성함으로써, 인코더 고정부(58)는 샤프트 고정부(30)와 결합 및 고정될 수 있고, 이에 따라 인코더 자석(52)과 회전 샤프트(18)는 회전 샤프트(18)의 중심 축을 중심으로 함께 회전할 수 있다. 또한, 세트 스크류와 같은 제한 부재(61)는 고정 링(48)을 통과하고 결합 부재(60)에 인접하여 길이 방향으로 회전 샤프트(18)에 대한 고정 링(48)의 이동을 제한한다.
자석 홀더(50)는 고정 링(48)에 회전 가능하게 결합된다. 본 실시예에서, 자석 홀더(50)는 바디부(62), 바디부(62)의 내측으로부터 외향 돌출되는 위치결정부(64), 및 바디부(62)와 위치결정부(64) 사이에 위치되는 인접부(66)를 포함한다. 바디부(62) 및 위치결정부(64)에는 인접부(66)에 의해 분리된 제1 및 제2 리세스(68 및 70)가 각각 제공된다. 인코더 자석(52)은 메인 바디(62)의 제1 리세스(68)에 설치된다. 위치결정부(64)는 고정 링(48)의 관통 홀(56)에 삽입되고, 모터측 샤프트부(26)의 외측 단부(57)는 제2 리세스(70)에 삽입되며 인접부(66)에 인접한다. 본 실시예에서, 세트 스크류와 같은 위치결정 부재(72)는 고정 링(48)에 제공된 위치결정 홀(74)을 통과하고 위치결정부(64)에 인접하여, 자석 홀더(50)는 고정 링(48)에 고정될 수 있다. 위치결정 부재(72)가 헐거워지면, 자석 홀더(50)는 고정 링(48)에 대해 회전되어 인코더 자석(52)의 자극 위치를 조절할 수 있다. 본 실시예에서, 자기 센서(54)는 2개의 지지 포스트(78)를 통해 모터 바디(20)의 후면 커버(40)에 고정되는 회로 기판(76)에 실장된다. 자기 센서(54)와 인코더 자석(52)은 길이 방향으로 이격되며 대향된다. 인코더 자석(52)이 회전할 때, 자기 센서(54)는 인코더 자석(52)을 감지할 수 있다. 자석 홀더(50)가 고정 링(48)에 대해 각도를 회전할 때, 자기 센서(54)에 대한 인코더 자석(52)의 자극 위치가 조절될 것이다.
본 발명의 모터(10)와 회전 샤프트(18)의 조립과 관련하여, 모터측 샤프트부(26)는 먼저 회전자(34)의 샤프트 홀(42)을 통해 연장되고, 회전 샤프트(18)의 샤프트 결합부(28)는 회전자(34)의 회전자 결합부(44)와 정렬된다. 회전자 결합부(44)와 샤프트 결합부(28)는 결합 부재(46)에 의해 결합되어, 회전자(34)와 회전 샤프트(18) 사이의 제1 대응 위치가 고정된다. 다음으로, 고정자 코일(36)을 포함하는 하우징(32)은 회전자(34)의 외주 둘레에 설치되고 전기 실린더(12)의 엔드 커버(84)에 고정된다(도 4 참조). 그 후, 자석 홀더(50)와 결합된 고정 링(48)이 모터측 샤프트부(26)에 설치되고, 인코더 고정부(58)는 샤프트 고정부(30)와 정렬된다. 인코더 고정부(58)와 샤프트 고정부(30)는 고정 부재(60)에 의해 결합되어, 고정 링(48)과 회전 샤프트(18) 사이의 제2 대응 위치가 고정된다. 마지막으로, 인코더(22)의 회로 기판(76)은 지지 포스트(78)에 의해 모터 하우징(32)에 장착된다. 모터(10)와 회전 샤프트(18)가 조립된 후, 전원이 고정자 코일(36)에 전송되고 이에 의해 고정자 코일(36)에 대한 회전자(34)는 일 위치로 회전한 후 정지해서 고정자 코일(36)과 회전자 자석(38)의 자극 위상의 정렬을 완료할 수 있다. 다음으로, 인코더 자석(52)의 자극 위치가 자기 센서(54)와 정렬되도록 자석 홀더(50)를 회전시켜 고정 링(48)에 대한 자석 홀더(50)의 위치를 조절한다. 그 후, 자석 홀더(50)는 위치결정 부재(72)에 의해 고정 링(48)에 고정되게 결합되어, 자기 센서(54)에 대한 인코더 자석(52)의 자극 위치는 변경되지 않을 것이다. 회전 샤프트(18)에 조립된 모터(10)가 전술한 정렬 절차를 완료한 후, 모터(10)는 전기 실린더(12)의 회전 샤프트(18)를 구동시켜 회전하도록 작동될 수 있고, 인코더(22)는 회전 샤프트(18)의 회전을 검출할 수 있다.
본 발명의 모터(10)의 구조는 종래 기술에서는 이용할 수 없는 진보된 특징을 갖는다. 이러한 특징에 의해 조립 전문 지식을 갖춘 제조업체는 먼저 공장에서 고정자 코일(36)과 회전자 자석(38)의 자극 위상의 정렬을 완료하고, 또한 인코더(22)의 자기 센서(54)와 인코더 자석(52)의 자극 위치의 정렬을 완료할 수 있어, 고객은 수리를 위해 전기 실린더 전체를 다시 공장으로 보낼 필요 없이 모터(10)의 교체를 신속하고 쉽게 완료할 수 있다. 구체적으로, 자극 위치 정렬 절차를 완료한 모터(10)를 회전 샤프트(18)로부터 분리한 후, 회전자(34)와 회전 샤프트(18) 사이의 제1 대응 위치에 따라 모터(10)의 회전자(34)를 다른 회전 샤프트(18)에 조립하고 고정 링(48)과 회전 샤프트(18) 사이의 제2 대응 위치에 따라 모터(10)의 인코더(22)를 다른 회전 샤프트(18)에 조립하면, 회전자 자석(38)의 자극 위상 및 인코더 자석(52)의 자극 위치는 변경되지 않을 것이다. 따라서, 모터(10)가 파손되거나 자석이 탈자됨으로 인해 고객이 모터(10)를 교체할 필요가 있는 경우, 제조업체는 공장에서 정렬 절차를 완료한 모터(10)를 고객에게 제공할 수 있다. 그 후, 고객은 결합 부재(제2 키)(46)로 고객 측에서 회전 샤프트(18)의 샤프트 결합부(28)(제2 키웨이(28a))와 모터(10)의 회전자(34)의 회전자 결합부(44)(홈(44a))를 연결하고, 고정 부재(제1 키)(60)로 회전 샤프트(18)의 샤프트 고정부(30)(제1 키웨이(30a))와 고정 링(48)의 인코더 고정부(58)(리세스(58a))를 연결만 하면 되므로, 모터(10)의 교체는 고객 측에서 회전자 자석(38)과 인코더 자석(52)의 자극 정렬 문제 없이 완료될 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 모터(10)를 도시하고 있다. 본 실시예에서, 모터측 샤프트부(26) 상의 샤프트 결합부(28)는 길이 방향으로 이격되고 회전 샤프트(18)의 원주 방향으로 대향되는 2개의 슬롯(28b)을 포함한다. 회전자(34) 상의 회전자 결합부(44)는 회전자(34)의 두 단부에 각각 위치되고 회전자(34)의 원주 방향으로 서로 대향되는 2개의 노치(44b)를 포함한다. 결합 부재(46)는 고정편(80)과 2개의 스크류(82) 조합의 2세트를 포함한다. 모터측 샤프트부(26)가 회전자(34)의 샤프트 홀(42)을 통과한 후, 회전자(34)의 노치(44b)는 모터측 샤프트부(26)의 슬롯(28b)에 각각 대응할 수 있다. 그 후, 2개의 고정편(80)은 각각 2개의 슬롯(28b)(샤프트 결합부(28))에 인접하도록 사용되고, 스크류(82)는 고정편(80)을 통해 연장되며 회전자(34)의 2개의 노치(44b)(회전자 결합부(44))에 고정되어 모터측 샤프트부(26)와 회전자(34)를 결합한다. 따라서, 회전자(34)와 회전 샤프트(18)는 회전 샤프트(18)의 중심 축을 중심으로 함께 회전할 수 있고, 길이 방향으로 회전 샤프트(18)에 대한 회전자(34)의 이동을 제한할 수 있다. 본 실시예에서, 샤프트 고정부(30), 인코더 고정부(58), 및 고정 부재(60)는 제1 실시예의 샤프트 고정부(30), 인코더 고정부(58) 및 고정 부재(60)와 동일한 구조를 갖고, 샤프트 고정부(30)를 구성하는 제1 키웨이(30a) 및 샤프트 결합부(28)를 구성하는 2개의 슬롯(28b)은 기설정된 상대 위치 관계를 갖는다, 예를 들어 제1 키웨이(30a) 및 슬롯(28b) 중 하나는 길이 방향으로 정렬된다. 본 실시예의 샤프트 고정부(30), 인코더 고정부(58) 및 고정 부재(60)도 본 실시예의 샤프트 결합부(28), 회전자 결합부(44) 및 결합 부재(46)와 동일한 구조를 갖도록 구성될 수 있음을 유의해야 한다.
본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 첨부된 청구범위로 명시될 것이며, 청구범위의 등가 의미 및 범위 내에 있는 모든 변경은 본원에 포함되도록 의도된다.
10: 모터
12: 전기 실린더
14: 리니어 트랙
16: 슬라이딩 유닛
18: 회전 샤프트
20: 모터 바디
22: 인코더
24: 슬라이딩측 샤프트부
26: 모터측 샤프트부
28: 샤프트 결합부
28a: 제2 키웨이
28b: 슬롯
30: 샤프트 고정부
30a: 제1 키웨이
32: 하우징
34: 회전자
36: 고정자 코일
38: 회전자 자석
40: 후면 커버
41: 베어링
42: 샤프트 홀
44: 회전자 결합부
44a: 홈
44b: 노치
46: 결합 부재
47: 제한 부재
48: 고정 링
50: 자석 홀더
52: 인코더 자석
54: 자기 센서
56: 관통 홀
57: 외측 단부
58: 인코더 고정부
58a: 리세스
60: 고정 부재
61: 제한 부재
62: 바디부
64: 위치결정부
66: 인접부
68: 제1 리세스
70: 제2 리세스
72: 위치결정 부재
74: 위치결정 홀
76: 회로 기판
78: 지지 포스트
80: 고정편
82: 스크류
84: 엔드 커버
12: 전기 실린더
14: 리니어 트랙
16: 슬라이딩 유닛
18: 회전 샤프트
20: 모터 바디
22: 인코더
24: 슬라이딩측 샤프트부
26: 모터측 샤프트부
28: 샤프트 결합부
28a: 제2 키웨이
28b: 슬롯
30: 샤프트 고정부
30a: 제1 키웨이
32: 하우징
34: 회전자
36: 고정자 코일
38: 회전자 자석
40: 후면 커버
41: 베어링
42: 샤프트 홀
44: 회전자 결합부
44a: 홈
44b: 노치
46: 결합 부재
47: 제한 부재
48: 고정 링
50: 자석 홀더
52: 인코더 자석
54: 자기 센서
56: 관통 홀
57: 외측 단부
58: 인코더 고정부
58a: 리세스
60: 고정 부재
61: 제한 부재
62: 바디부
64: 위치결정부
66: 인접부
68: 제1 리세스
70: 제2 리세스
72: 위치결정 부재
74: 위치결정 홀
76: 회로 기판
78: 지지 포스트
80: 고정편
82: 스크류
84: 엔드 커버
Claims (7)
- 전기 실린더용 모터로서, 상기 전기 실린더는 길이 방향을 따라 연장되는 회전 샤프트를 포함하고, 상기 회전 샤프트는 샤프트 결합부 및 상기 샤프트 결합부로부터 이격된 샤프트 고정부가 제공되는 모터측 샤프트부를 구비하고, 상기 모터는,
하우징, 상기 하우징에 수용되는 회전자, 고정자 코일, 및 회전자 자석을 포함하는 모터 바디로서, 상기 회전자는 길이 방향으로 연장되는 샤프트 홀을 갖고, 상기 모터측 샤프트부는 상기 샤프트 홀을 통해 연장되고, 상기 회전자 자석은 상기 회전자에 결합되며 적어도 한 쌍의 자극을 갖고, 상기 회전자는 상기 고정자 코일에 대해 상기 회전 샤프트의 중심 축을 중심으로 회전 가능한, 모터 바디;
상기 모터 바디에 설치되며, 고정 링, 상기 고정 링과 결합된 자석 홀더, 인코더 자석, 및 자기 센서를 포함하는 인코더로서, 상기 회전 샤프트의 모터측 샤프트부는 상기 고정 링을 통해 연장되고, 상기 인코더 자석은 상기 자석 홀더에 장착되며 적어도 한 쌍의 자극을 갖고, 상기 자기 센서와 상기 인코더 자석은 길이 방향으로 이격되며 대향되고, 상기 자석 홀더는 상기 고정 링에 대해 회전 가능한, 인코더;
상기 회전자에 제공되며 상기 샤프트 결합부와 정렬되는 회전자 결합부로서, 상기 회전자 결합부와 상기 샤프트 결합부는 결합부재에 의해 결합되는, 회전자 결합부; 및
상기 고정 링에 제공되며 상기 샤프트 고정부와 정렬되는 인코더 고정부를 포함하고, 상기 인코더 고정부와 상기 샤프트 고정부는 고정 부재에 의해 고정되고,
상기 고정 링에는 길이 방향을 따라 관통홀이 형성되고,
상기 회전 샤프트는 상기 고정 링에 형성된 상기 관통홀을 관통하며,
상기 인코더 고정부는 상기 관통홀의 홀 벽에 설치되고,
상기 인코더 자석이 장착된 상기 자석 홀더가 상기 고정 링에 대해 회전하여 상기 자기 센서에 대한 상기 인코더 자석의 자극 위치를 조정할 수 있고,
상기 고정 링에 대한 상기 자석 홀더의 고정에 의해 상기 자기 센서에 대한 상기 인코더 자석의 자극 위치가 변경되지 않게 고정되는 것을 특징으로 하는 전기 실린더용 모터. - 제1항에 있어서,
상기 샤프트 고정부는 상기 회전 샤프트의 외주에 제공되며 길이 방향으로 연장되는 제1 키웨이이고, 상기 인코더 고정부는 길이 방향으로 연장되는 리세스이고, 상기 고정 부재는 상기 제1 키웨이 및 상기 리세스에 치합되는 제1 키인, 모터. - 제2항에 있어서,
상기 샤프트 결합부는 상기 회전 샤프트의 외주에 제공되며 길이 방향으로 연장되는 제2 키웨이이고, 상기 회전자 결합부는 상기 샤프트 홀의 홀 벽에 제공되며 길이 방향으로 연장되는 홈이고, 상기 결합 부재는 상기 제2 키웨이 및 상기 홈에 치합되는 제2 키인, 모터. - 제1항에 있어서,
상기 샤프트 결합부는 길이 방향으로 이격되며 상기 회전 샤프트의 원주 방향으로 대향되는 2개의 슬롯을 포함하고, 상기 회전자 결합부는 상기 회전자의 두 단부에 각각 위치되며 상기 회전자의 원주 방향으로 대향되는 2개의 노치를 포함하고, 상기 회전자의 2개의 노치는 상기 회전 샤프트의 2개의 슬롯에 각각 대응하고, 상기 결합 부재는 고정편과 2개의 스크류 조합의 2세트를 포함하고, 상기 고정편은 상기 2개의 슬롯 중 하나에 인접하고, 상기 2개의 스크류는 상기 고정편을 통해 연장되며 상기 회전자의 2개의 노치 중 하나에 고정되는, 모터. - 제1항에 있어서,
상기 자석 홀더는 바디부 및 상기 바디부의 내측으로부터 외향 돌출되는 위치결정부를 포함하고, 상기 인코더 자석은 상기 바디부에 장착되고, 상기 위치결정부는 상기 고정 링의 관통 홀에 결합되고, 상기 자석 홀더는 상기 고정 링의 위치결정 홀을 통해 연장되며 상기 위치결정부에 대해 가압되는 위치결정 부재에 의해 상기 고정 링에 고정되는, 모터. - 모터용 인코더로서, 상기 모터는 회전 샤프트와 연결되고 상기 인코더는 상기 회전 샤프트의 회전을 검출하도록 구성되고, 상기 인코더는,
상기 회전 샤프트에 고정되는 고정 링;
상기 고정 링과 회전 가능하게 결합되는 자석 홀더;
상기 자석 홀더에 설치되며 적어도 한 쌍의 자극을 갖는 인코더 자석; 및
상기 인코더 자석과 길이 방향으로 이격되며 대향되는 자기 센서;를 포함하고,
상기 고정 링에는 길이 방향을 따라 관통홀이 형성되고,
상기 관통홀의 홀 벽에는 인코더 고정부가 설치되며,
상기 회전 샤프트는 상기 고정 링에 형성된 상기 관통홀을 관통하여 상기 인코더 고정부와 고정되며,
상기 인코더 자석이 장착된 상기 자석 홀더가 상기 고정 링에 대해 회전하여 상기 자기 센서에 대한 상기 인코더 자석의 자극 위치를 조정할 수 있고,
상기 고정 링에 대한 상기 자석 홀더의 고정에 의해 상기 자기 센서에 대한 상기 인코더 자석의 자극 위치가 변경되지 않게 고정되는 것을 특징으로 하는 모터용 인코더. - 제6항에 있어서,
상기 자석 홀더는 바디부 및 상기 바디부의 내측으로부터 외향 돌출되는 위치결정부를 포함하고, 상기 인코더 자석은 상기 바디부에 장착되고, 상기 위치결정부는 상기 고정 링의 관통 홀에 결합되고, 상기 자석 홀더는 상기 고정 링의 위치결정 홀을 통해 연장되며 상기 위치결정부에 대해 가압되는 위치결정 부재에 의해 상기 고정 링에 고정되는, 인코더.
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006233985A (ja) * | 2005-02-22 | 2006-09-07 | Ntn Corp | 回転検出装置付き軸受 |
| JP2015100201A (ja) * | 2013-11-19 | 2015-05-28 | 日本電産サンキョー株式会社 | ロータおよびモータ |
| JP2020118594A (ja) * | 2019-01-25 | 2020-08-06 | 日本電産サンキョー株式会社 | 磁石組立体および磁石組立体の製造方法、ならびにエンコーダおよびエンコーダ付きモータ |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6486659B1 (en) * | 2001-05-21 | 2002-11-26 | Delphi Technologies, Inc. | Magnetoresistor sensor die with an array of MRs |
| JP2005138670A (ja) * | 2003-11-05 | 2005-06-02 | Koyo Seiko Co Ltd | 電動パワーステアリング装置および電動モータの組立方法 |
| US7304472B2 (en) * | 2005-04-28 | 2007-12-04 | Williams Controls Industries, Inc. | Rotary position sensor |
| KR101397119B1 (ko) * | 2013-10-07 | 2014-05-20 | 김병찬 | 정밀 전동 실린더 |
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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