KR19980073979A - 스위치드 릴럭턴스 모터의 센싱구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스위치드 릴럭턴스 모터의 센싱장치에 관한 것으로, 내부에 스테이터와 로우터를 구비하고, 상기 스테이터와 로우터의 상호 전자기적 작용으로 축을 회전시킬 수 있도록 하며, 전체 외장이 되는 하우징중 하부하우징의 외면에 센싱부를 구비하여 상기 축의 회전상태를 감지할 수 있도록 한 스위치 릴럭턴스 모터에 있어서, 상기 센싱부가 하부하우징에서 소정길이 돌출된 축의 하단에 결합되고, 소정의 두께 및 넓이를 가지며 구비되는 감지판; 상기 감지판과는 소정의 간격을 두고 구비되어 감지판을 은폐시키고, 상기 하부하우징의 외면에 결합되는 마감판; 및 상기 감지판과 마감판의 사이에 구비되어 상기 감지판의 소정부분을 감지하도록 감지판과는 소정거리 이격되며 마감판에 장착된 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위치드 릴럭턴스 모터의 센싱구조를 제공하여 SR모터의 콤팩트화에 기여하도록 하고, 상기 모터의 콤팩트화에 의해 상기 SR모터를 장착할 제품의 소형화에도 기여하도록 한 유용한 발명이다.

Description

스위치드 릴럭턴스 모터(SRM)의 센싱구조

본 발명은 스위치드 릴럭턴스 모터(Switched Reluctance Motor : SRM 이하, SR모터라 칭함.)의 센싱구조에 관한 것으로, 상세하게는 종래의 센싱부가 모터의 하부하우징에서 돌출되게 형성되던 것을, 상기 센싱부의 구조를 개선하여 상기 SR모터의 콤팩트화에 기여할 수 있도록 한 것이다.

상기 스위치드 릴럭턴스 모터는 타 종류의 모터에 비해 값이 싸고, 대형화에 적당하여 주로 공업용 모터로 사용되어진다.

상기와 같은 SR모터는 도 1에 나타낸 바와같은 일반적인 구성을 갖는 것으로, 아래에서 상기 SR모터의 구성을 설명한다.

SR모터(1)는 회전될 대상물과 결합되어 상기 회전대상물을 회전시키도록 한 축(10)과, 상기 축(10)의 소정부분에 결합되어 회전동력을 발생시키도록 한 로우터(11), 그리고 상기 로우터(11)의 외주면에 대향설치되며 상기 로우터(11)와는 상호 전자기적인 작용을 하여 상기 로우터(11)가 회전될 수 있도록 한 스테이터(21) 및, 상기 스테이터(21)의 상, 하단에 결합되며, 모터(1)의 전체 외장을 형성하는 상, 하부하우징(20,30)와, 상기 하부하우징(30)의 저면에서 회전되는 축(10)의 회전방향 및 속도등을 감지할 수 있도록 한 센싱부(40)를 포함하는 기본 구성을 갖는다.

여기서, 상기 상, 하부하우징(20,30)은 축(10)과의 결합부분에 상기 축(10)이 원활하게 회전되기 위한 베어링(22,32)이 각각 설치된다.

또한, 상기 센싱부(40)는 축(10)이 관통된 부분에서 소정거리 이격되어 설치되며, 상, 하부에 입력부(41a)와 출력부(41b)가 각각 형성된 센서(41)와, 상기 축(10)의 하단에서 상기 축(10)과는 볼트(43)에 의해 결합된 감지판(42)으로 구성되는데, 상기 센서(41)는 축(10)이 설치된 방향으로 개방부(41c)가 형성되고, 상기 개방부(41c)에는 감지판(42)의 일 끝단이 간섭되어 입력부(41a)와 출력부(41b)의 전기적인 연결상태를 차단할 수 있도록 하며, 감지판(42)중 개방부(42)에 간섭되는 부분에는 상기 출력부(41a)와 입력부(41b)가 차단되던 상태를 일정시간만 연결상태로 교환시켜주도록 하는 통공(42a)이 형성되어 구성된다.

도 2는 상기 센싱부(40)의 다른 구성을 나타낸 확대단면도로써, 상기 도면을 참조하여 상기 센싱부(50)를 설명하면, 하부하우징(30)의 저면에 센싱부(50)를 은폐할 수 있도록 한 커버(54)를 구비하고, 상기 커버(54)의 소정위치에 상측으로 개방부(51c)가 형성된 센서(51)를 장착하며, 상기 축(10)의 하단에 감지판(52)을 형성하되, 감지판(52)의 끝단부를 절곡하여 센서(51)의 개방부(51c)에 간섭시켜서 된 구성으로, 여기서도 감지판(52)의 부분중 센서(51)의 개방부(51c)에 간섭된 부분에는 상기와 동일한 작용, 즉 센서(51)의 입력부(51a)와 출력부(51b)의 단속작용을 하기위한 통공(52a)이 형성된다.

상기 도 1 및 도 2에 나타낸 종래의 SR모터 센싱부(50)에 사용되어지는 센서(51)는 투과형 센서로써, 상기 투과형 센서는 반드시 상, 하로, 또는 좌,우로 이격되어지는 입력부(41a,51a)와 출력부(41b,51b)가 형성되어야만 하며, 상기 입력부(41a,51a)와 출력부(41b,51b) 사이에 간섭되는 물체, 또는 공간을 감지하도록 하는 것이다.

상기와 같은 구성의 SR모터 센싱부는 투과식 센서를 사용하는 관계로 하기와 같은 문제점이 발생된다.

투과식 센서는 전술된 바 있듯이 입력부와 출력부가 소정간격 이격되어야 하기 때문에, 상기 투과식 센서가 입력부와 출력부를 한 몸체내에 구비하기 위해서는 타 센서에 비하여 다소 큰 부피를 갖게 되는 것으로, 이와 같이 큰 몸체의 센서는 결국, 센싱부의 설치높이를 높이게 되어 상기 센싱부가 하부하우징상에서 과다하게 돌출되는 요인이 된다.

상기 센서를 와부로 돌출시킨 이유는 SR모터를 보다 소형화하기 위하여 상기 하부하우징을 로우터에 보다 근접시켜, 내부에는 공간이 형성되어 있지 않기 때문이다.

상기와 같이 센싱부가 하부하우징 상에서 과다하게 노출되면 상기 센싱부가 적용된 SR모터는 보다 많은 설치공간을 필요로 하게 되고, 상기 모터를 장착한 제품이 대형화되는 것은 불가피한 것으로, 이는 근래의 제품 소형화 추세에 거스르는 것이라 할 수 있겠다. 따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로써, SR모터의 하부하우징에 설치되는 센싱부의 구조를 개선하여, 상기 센싱부가 하부하우징상에 얇게 설치되도록 하므로써, 모터의 컴팩트화에 기여하도록 한 스위치드 릴럭턴스 모터의 센싱구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 보다 효과적으로 달성하기 위한 본 발명은 내부에 스테이터와 로우터를 구비하고, 상기 스테이터와 로우터의 상호 전자기적 작용으로 축을 회전시킬 수 있도록 하며, 전체 외장이 되는 하우징중 하부하우징의 외면에 센싱부를 구비하여 상기 축의 회전상태를 감지할 수 있도록 한 스위치 릴럭턴스 모터에 있어서,상기 센싱부가 하부하우징에서 소정길이 돌출된 축의 하단에 결합되고, 소정의 두께 및 넓이를 가지며 구비되는 감지판;상기 감지판과는 소정의 간격을 두고 구비되어 감지판을 은폐시키고, 상기 하부하우징의 외면에 결합되는 마감판; 및 상기 감지판과 마감판의 사이에 구비되어 상기 감지판의 소정부분을 감지하도록 감지판과는 소정거리 이격되며 마감판에 장착된 센서로 이루어진 것에 있다.

도 1은 종래의 스위치드 릴럭턴스 모터의 구성을 나타낸 단면도.

도 2는 도 1의 종래 스위치드 릴럭턴스 모터가 갖는 센싱부의 다른 구성을 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 센싱구조를 적용한 스위치드 릴럭턴스 모터의 구성을 나타낸 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 스위치드 릴럭턴스 모터의 센싱구조만을 발췌하여 나타낸 확대 단면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 스위치드 릴럭턴스 모터10: 축

20,30: 상,하부하우징40.50.60: 센싱부

41,51,61: 센서42,52,62: 감지판

64: 마감판

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 일 실시예 구성을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 의한 센싱구조가 적용된 SR모터의 단면도이고, 도 4는 상기 도 3의 도면에서 센싱구조만을 발췌하여 나타낸 확대단면도이다.

여기서, 상기 도면중 도 1 및 도 2의 부호와 동일한 부호는 같은 물품임을 밝혀둔다.

SR모터(1)는 도 3에 나타낸 바와같이 상, 하부하우징(20,30)의 사이에 스테이터(21)를 구비하고, 상기 상, 하부하우징(20,30)을 관통하여 설치된 축(10)에 상기 스테이터(21)의 내주면에 대향되도록 한 로우터(11)가 결합되며, 상기 축(10)의 하단부와 하부하우징(30)의 저면에 걸쳐 센싱부(60)가 구비되는 기본구성을 갖는 것으로, 상기 구성에서 보다 세부적인 구성은 전술되어 있는 관계로 기술을 생략하기로 한다.

본 발명은 상기 기본구성중 센싱부에 있는 것으로, 도 4에 의거하여 상기 센싱부의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면에 의거하면, 상기 센싱부(60)는 하부하우징(30)을 관통하여 설치된 축(10)의 하단에 장착되는 소정두께의 감지판(62)과, 상기 감지판(62)과는 소정거리 이격되어 상기 감지판(62)과 대향되도록 하부하우징(30)의 저면에 설치된 마감판(64) 및, 상기 마감판(64)과 감지판(62)의 사이에 구비되고, 상기 마감판(64)에 장착되며, 상기 감지판(62)과 소정거리 이격되어 소정부분를 감지하도록 한 센서(61)로 이루어진다.

상기 감지판(62)은 축(10)의 하단에서 볼트(63)에 의해 상기 축(10)과 결합되고, 상기 하부하우징(30)과 마감판(64) 역시 볼트(65) 체결에 의해 결합된다.

여기서, 상기 감지판(62)중 센서(61)에 의해 감지되는 부분은 감지판(62)의 상, 하면을 관통한 통공일 수도 있고, 감지판(62)에 장착된 소정의 부품일 수 도있는 것으로, 이에 따라 상기 센서(61)는 감지신호를 소정의 부분에 보낸 후, 상기 감지신호가 되돌아오는지의 여부 및 상태에 따라 목적하는 신호를 감지하는 반사형 센서로 함이 바람직 하다.

이하, 상기와 같은 실시예의 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명한다.

우선 상기 SR모터(1)가 회전되는 상태를 살펴보면, 스테이터(21)에 전기적인 신호가 가해지고, 상기 로우터(11)에 자화신호가 인가되면, 상기 스테이터(21)와 로우터(11)는 상호 전자기적인 작용을 하여 로우터(11)와 상기 로우터(11)가 고정되는 축(10)이 회전된다.

이 때, 상기와 같이 회전되는 축(10)의 회전 방향이나 회전되는 속도를 감지하는 방법으로는 축(10)의 하단에서 상기 축(10)과 함께 회전되는 감지판(62)을 센서(61)가 감지하도록 하는 것이다.

상기와 같이 반사형 센서를 사용하여 센싱부(60)를 구성하면 상기 센싱부(60)의 형성높이는 하부하우징(30)상에서 얇게 구비되는 것이다.

상기 센서(61)는 반사형 센서인 관계로 상기 센싱부(60)를 구성할 수 있는 실시방법은 다양한데, 이하, 상기와 같이 본 발명과는 다른 일 실시예를 설명한다.

다른 실시예

상기 하부하우징(30)을 관통하여 설치된 축(10)의 부분과 소정거리 이격된 하부하우징(30)의 부분에 상기 반사형의 센서(61)를 장착하고, 축(10)의 외면에 상기 센서(61)가 감지할 수 있도록 소정의 형상등을 형성시키켜 상기 와 동일한 작용을 갖도록 하여, 그 구조를 단순화 할 수 있도록 한다.

이상에서와 같이 본 발명은 축의 회전방향 및 속도를 감지할 수 있도록 한 센싱부를 하부하우징상에 얇게 설치하여 SR모터의 콤팩트화에 기여하도록 하고, 상기 모터의 콤팩트화에 의해 상기 SR모터를 장착할 제품의 소형화에도 기여하도록 한 유용한 발명이다.

Claims (3)

1. 내부에 스테이터와 로우터를 구비하고, 상기 스테이터와 로우터의 상호 전자기적 작용으로 축을 회전시킬 수 있도록 하며, 전체 외장이 되는 하우징중 하부하우징의 외면에 센싱부를 구비하여 상기 축의 회전상태를 감지할 수 있도록 한 스위치 릴럭턴스 모터에 있어서,

   상기 센싱부가

   하부하우징에서 소정길이 돌출된 축의 하단에 결합되고, 소정의 두께 및 넓이를 가지며 구비되는 감지판;

   상기 감지판과는 소정의 간격을 두고 구비되어 감지판을 은폐시키고, 상기 하부하우징의 외면에 결합되는 마감판; 및

   상기 감지판과 마감판의 사이에 구비되어 상기 감지판의 소정부분을 감지하도록 감지판과는 소정거리 이격되며 마감판에 장착된 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 스위치드 릴럭턴스 모터의 센싱구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 센서는 감지판에 신호를 보내는 출력부와 상기 감지판에서 반사된 신호를 다시 받아들이는 입력부가 동일면에 구비된 반사형 센서인 것을 특징으로 하는 스위치드 릴럭턴스 모터의 센싱구조.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 감지판은 센서가 감지하는 부분에 홀을 형성한 것을 특징으로 하는 스위치드 릴럭턴스 모터의 센싱구조.