KR200165132Y1 - 모터의 회전속도 감지장치 - Google Patents

Abstract

자석과 홀소자 등을 이용한 모터의 회전속도 감지장치로서, 특히 홀소자의 기판을 모터 하우징에 간단히 설치하기 위한 것이다. 이것은 홀소자(8)가 실장되어 있는 기판(9), 하우징(5)에 회전자 축(3)을 돌출시키기 위해 구멍(10)을 뚫고 이 구멍(10) 주위로 기판(9)을 설치할 수 있는 기판설치부(11)를 일체로 형성하며, 기판설치부(11)에 설치된 기판(9)을 보호하기 위해 씌우는 보호캡(12)으로 구성된다. 개시된 장치에서는 기판설치부(11)가 모터 하우징(5)에 일체로 형성되어 있으므로 별도의 고정을 위한 사출물 등이 필요없어 그 구조가 간단하고 따라서 고정설치하는 작업도 간편해진다.

Description

모터의 회전속도 감지장치

본 고안은 자석과 홀소자(hall element) 등을 이용하여 모터의 회전속도 감지장치에 관한 것으로서, 특히 홀소자 또는 이와 유사한 회로소자가 탑재된 기판을 모터 하우징에 고정하는 구조를 개선하여 되는 모터의 회전속도 감지장치에 관한 것이다.

일반 제어용 모터는 물론, 유도형 모터의 운전에 있어서도 그것이 장착되는 제품에 따라서는 모터의 회전속도를 가변시키거나 일정한 회전속도로 유지될 수 있게 그 회전속도 제어가 요구되는 경우가 있다. 유도형 모터의 속도제어에는 위상제어(phase control) 방법이 보편화되어 있다. 위상제어는 부하(모터) 입력 전압의 위상(phase)을 바꿈으로써 그 전압과 전류를 실효치를 가변하는 것으로, 통상 트라이액(triac)이나 실리콘 제어정류기(SCR; silicon controlled rectifier) 등의 3단자 사이리스터(thyristor)를 부하에 직렬로 접속하여 그 게이트(gate) 단자를 소정의 전류 신호로 트리거(trigger)함으로써 턴온(turn on)되는 전압의 위상을 변화시켜 부하 양단의 전압 크기를 제어하는 것이다. 이러한 위상제어에 있어서는 실리콘 제어정류기나 트라이악이 원하는 속도에 대응하는 위상을 턴온하도록 현재의 속도에 대응하는 신호로부터 원하는 속도에 대응하는 신호를 연산하여 그 게이트 단자를 트리거하는 것이 중요하다. 따라서 이런 경우에 모터는 그 회전속도(회전수)를 정확히 감지할 수 있는 수단을 필요로 한다.

모터의 회전속도를 감지하기 위한 회전감지기에 있어서는 모터 축에 자석을 끼워 함께 회전시키고 그 회전하는 자석에 대해 홀소자나 이와 유사한 회로소자를 고정 배치하여 그 자석의 변위(회전수)에 대응하는 주파수를 갖는 홀효과에 의한 전압을 검출하는 것이다.

상기와 같은 자석과 홀소자를 모터에 설치함에 있어서, 종래에는 그 홀소자를 포함한 전자회로 부품들이 실장되어 있는 기판을 모터 하우징과 분리 설치하거나, 별도로 사출물을 제작하여 그 사출물을 모터 하우징에 체결하고 그 사출물 위에 기판을 설치한 다음 보호커버를 씌워 마무리하는 방법으로 설치하여 왔다. 전자의 경우에 자석과 홀 소자 상호간의 위치조정과 기판의 보호 등 그 설치작업에 번거러운 문제점이 있으며, 후자의 경우 부품증가로 인한 재료비 상승 및 공수증가의 문제가 따른다.

한편, 종래에 상기한 기판을 모터 하우징 내에서 고정자 위에 설치한 예가 있으나 이는 내부의 고정자 코일에서 발생되는 열에 의하여 기판이 열변형되기 쉽고 또 거기에 실장된 전자회로 부품들이 열에 의해 쉽게 노화되고 특성이 변하는 문제가 있어 바람직하지 않은 것이다.

본 고안의 목적은, 상기한 종래의 문제점을 간단히 해결할 수 있도록 모터 하우징에 홀소자 기판을 고정설치할 수 있도록 그 모터 하우징 구조를 개선하여 되는 모터의 회전속도 감지장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안이 적용된 모터의 회전속도 감지부를 보인 부분 분리 사시도.

도 2는 본 고안이 적용된 모터의 회전속도 감지부 일부를 절단한 부분 절단 평면도.

도 3은 본 고안이 적용된 모터의 회전속도 감지부를 절단한 부분 절단 측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

3 : 회전자 축5 : 하우징

6 : 회전속도 감지부7 : 자석

8 : 홀소자9 : 기판

10 : 구멍11 : 기판설치부

12 : 보호캡13 : 턱

13a,13b : 돌출부15a,15b : 돌출부

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은,

모터의 고정자에 대해 회전하는 회전자의 축에 함께 회전되게 결합되는 자석과 이 자석에 대해 고정배치되어 회전속도를 알리는 신호를 검하는 홀소자를 이용한 모터의 회전속도 감지장치를 구성함에 있어서,

상기한 홀소자가 실장되어 있는 기판을 구비하고,

상기한 모터의 회전자 축을 지지하는 하우징에 구멍을 뚫어서 그 회전자 축을 밖으로 돌출시키고, 그 하우징의 구멍 주위에 상기한 기판을 고정설치할 수 있는 기판 설치부를 형성하여, 모터 하우징 외부에 상기한 자석과 홀소자의 기판을 포함한 회전속도 감지부를 설치할 수 있도록 구성하는 것을 그 특징으로 한다.

이와 같이 본 고안은 모터의 회전속도 감지용 홀소자 기판을 설치하기 위하여 별도의 사출물을 사용하지 않고 그 모터 하우징에 기판설치부를 일체로 형성함으로써 간단히 고정부착시킬 수 있도록 하는 것으로서, 그 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 모터의 회전속도 감지장치가 적용되어 있는 모터를 보인다. 그 모터는 통상과 같이 고정자(1)와 회전자(2) 그리고 고정자(1) 양측에 씌워져 결합되고 회전자(2)의 축(3)을 회전지지하는 하우징(4,5)으로 구성된다. 모터의 하우징(4,5) 중에서 후방측 하우징(5)에 본 고안에 따른 회전속도 감지부(6)가 설치된다.

본 고안에 따른 회전속도 감지부(6)는 자석(7)과 홀소자(8)를 이용하는 것으로서, 홀소자(8)가 실장되어 있는 도우넛형으로 된 기판(9)과, 하우징(5)에 회전자 축(3)을 돌출시키기 위해 뚫은 구멍(10)과 이 구멍(10) 주위에 기판(9)을 설치하기 위한 일체로 형성된 기판설치부(11) 그리고 그 기판설치부(11)에 설치된 기판(9)을 보호하기 위해 씌우는 보호캡(12)을 포함하여 된다.

하우징(5)에 일체로 형성된 기판설치부(11)는 환형의 리브구조로서 그 내측주면에 하우징 면(5a)에서 약간 높은 위치에서 기판(9)의 가장자리가 걸치게 형성된 턱(13)과 기판(9) 가장자리에 직경방향으로 오목하게 형성된 요홈(14a,14b)에 알맞게 들어가도록 그 턱(13) 위에 형성된 돌출부(15a,15b), 외측 주면과 접하여 하우징 면(5a)에 형성된 나사고정보스(16a,16b), 그리고 기판(9)에서 도시하지 않은 외부 회로측과의 접속하기 위한 전선인 인출선(17)을 밖으로 인출시키기 위해 형성된 인출구(18)를 가진다.

보호캡(12)에는 기판설치부(11)의 턱(13)에 걸치게 되는 기판(9) 가장자리에 접하도록 하는 플랜지부(19)와 이 플랜지부(19)에서 연장되어 상기한 나사고정보스(16a,16b)에 대응한 나사고정부(20a,20b) 그리고 상기한 기판설치부(11)의 인출구(18)를 개방시키기 위한 요부(21)가 형성되어 있다.

한편, 상기한 자석(7)은 하우징(5)의 구멍(10)과 기판(9)을 통과하여 돌출되는 회전자 축(3) 단부를 끼워 결합시키는 환형으로서, 통상과 같이 반경방향으로 착자되고 원주방향으로 다른 극성을 띠도록 배치되는 복수의 자극을 가진다. 도면중 미설명된 부호 22는 자석(7)을 축방향으로 위치고정시키기 위한 고정링, 그리고 23a와 23b는 고정나사이다.

이와 같은 본 고안에 따른 모터의 회전감지장치는 도 1과 같이 모터의 회전자 축(3)이 후부 하우징(5)의 구멍(10)으로 돌출된 상태에서, 그 회전자 축(3) 단부에 먼저 고정링(22)과 자석(7)을 끼우고, 기판(9)을 기판설치부(11)의 턱(13)에 요홈(14a,14b)과 돌출부(15a,15b)를 일치시켜 안착시킨 다음, 안착된 기판(9) 위에 보호캡(12)을 씌우고, 그 보호캡(12)의 나사고정부(20a,20b)에 고정나사(23a,23b)를 끼워서 하우징 면(5a)에 형성되어 있는 나사고정보스(16a,16b)에 체결하는 것이다.

그러면 도 2 및 도 3에 타나난 바와 같이 기판(9)이 기판설치부(11)의 턱(13)과 보호캡(12)의 사이에 개재되고 보호캡(12)은 고정나사(23a,23b)로 고정되어 있으므로 기판(9)도 고정상태에 있게 되며, 따라서 자석(7)에 대해 기판(9)에 실장된 홀소자(8)가 고정배치되는 것이다. 여기서 전술한 요홈(14a,14b)과 돌출부(15a,15b)는 모터 동작중에 기판(9)이 회전방향으로 유동되지 못하게 함으로써 그 유동으로 인한 회전속도 검출신호의 오류를 방지하는 것이다. 또한 기판(9)은 그 가장자리만이 기판설치부(11)의 턱(13)에 걸치므로 하우징 면(5a)과 약간의 간격을 이루게 되는데 이 간격으로 통상 기판(9) 밑면에 존재하는 납땜부(도시생략)를 수용할 수 있게 되며 또한 그 부위에 대한 별도의 절연수단도 필요 없게 된다.

한편, 도 3에서 미설명된 부호 24는 회전자 축(3)을 지지하는 베어링이다.

상기한 본 고안 실시예에 있어서, 본 고안의 회전속도 감지장치는 상기한 자석(7)과 홀소자(8)에 대해서 한정되는 것은 아니며, 그와 다른 형태의 기구들, 예를 들면 구멍뚫린 또는 명암이 교차하는 엔코더와 이의 회전을 감지하는 광센서를 이용한 경우에도 실질적으로 동일하게 적용될 수 있음은 물론, 다른 어떤 형태의 회전속도감지 기구에 대한 그 적용 또는 응용될 수 있음을 배제하지 않는다.

상기한 바와 같은 본 고안에 따르면, 모터의 회전속도 감지부를 간단한 구조로 구성할 수 있게 되므로 전술한 종래의 재료비 상승 및 공수증가의 문제점을 간단히 해결하여 생산코스트를 낮출 수 있는 동시에 그 생산성을 높일 수 있게 된다.

또한 본 고안은, 모터의 회전속도 감지부에 대한 유지보수가 용이하고 안정된 동작으로 모터의 제어성능을 높이는 등 그 품질 향상에도 기여할 수 있는 것이다.

Claims (5)

1. 모터의 고정자에 대해 회전하는 회전자의 축에 함께 회전되게 결합되는 자석과 이 자석에 대해 고정배치되어 회전속도를 알리는 신호를 검하는 홀소자 등을 이용한 모터의 회전속도 감지장치에 있어서,

   상기한 홀소자가 실장되어 있는 기판과,

   상기한 모터의 고정자와 회전자를 수용지지하기 위한 것으로서, 상기한 회전자 축을 밖으로 돌출시키는 구멍이 뚫리고 이 구멍 주위에 상기한 기판을 고정설치할 수 있는 기판설치부가 일체로 형성되어 있는 하우징이 구비된 것을 특징으로 하는 모터의 회전속도 감지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기한 기판설치부에 씌워져서 거기에 설치된 기판을 보호하기 위한 보호캡이 더 구비된 것을 특징으로 하는 모터의 회전속도 감지장치.
3. 제1항에 있어서, 상기한 기판설치부가 상기한 기판 둘레를 수용하는 리브형상으로서 그 리브의 내측 주면에 그 기판의 가장자리가 걸치게 형성된 턱을 가지고 있으며, 하우징 면에 나사로 체결되는 동시에 그 기판설치부의 턱에 걸쳐진 기판 가장자리를 접하여 고정하도록 씌워지는 보호캡이 더 구비된 것을 특징으로 하는 모터의 회전속도 감지장치.
4. 제3항에 있어서, 상기한 기판설치부의 턱에 걸쳐진 상기한 기판이 회전방향으로 유동되지 않게 하는 유동방지수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 모터의 회전속도 감지장치.
5. 제4항에 있어서, 상기한 유동방지수단이 상기한 기판 가장자리에 형성된 요홈과 상기한 기판설치부의 턱에 그 요홈으로 삽입되게 형성된 돌출부로 이루어진 것을 특징으로 하는 모터의 회전속도 감지장치.