KR20070009170A - 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모터의 회전속도를 측정하기 위한 센싱 마그넷에서 상기 마그넷 코어와 상기 센싱 마그넷을 구동축에 조립하기 위한 체결부가 일체로 인서트 사출되는 하우징을 구비하는 모터에 관한 것이다.

본 발명은, 모터의 회전력을 외부로 전달하는 구동축; 상기 구동축의 일단에 조립되는 체결부를 갖도록 인서트 사출되는 하우징과, 원통형으로 형성되고, 상기 하우징의 인서트 사출 시 코어가 되며 상기 하우징을 고정하는 고정부를 갖는 코어로 구성되어, 모터의 속도를 측정하기 위한 센싱 마그넷:을 포함하여 이루어지는 모터를 제공한다.

본 발명에 의하면, 로터의 위치 및 회전속도를 검출하기 위한 센싱 마그넷에서, 코어를 감싸고 있는 하우징과 코어가 분리되는 것을 방지하고, 코어와 상기 센싱 마그넷을 구동축에 조립하기 위한 체결부가 일체로 형성되어 있어 센싱 마그넷을 구동축에 조립하는 것을 간단하게 하여 조립성 및 고정성을 향상시키는 효과가 있다.

모터, 구동축, 센싱 마그넷, 인서트 사출, 속도

Description

모터{Motor}

도 1은 종래의 구동축 및 센싱 마그넷이 조립되는 상태를 도시한 분해 사시도

도 2는 도 1의 구동축 및 센싱 마그넷이 결합된 상태의 단면을 도시한 단면도

도 3은 본 발명의 일예에 따른 센싱 마그넷이 구동축에 조립되는 상태를 도시한 분해 사시도

도 4는 도 3의 센싱 마그넷이 구동축에 결합된 상태의 단면을 도시한 단면도

도 5는 도 3의 센싱 마그넷의 코어를 도시한 사시도

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 구동축 11 : 체결홈

12 : 베어링 13 : 로터

100 : 센싱 마그넷 101 : 하우징

102 : 체결보스 103 : 지그홀

104 : 지그홈 120 : 코어

121 : 축홀 122 : 고정홈

123 : 고정홀

본 발명은 모터에 관한 것으로서, 보다상세하게는 모터의 회전속도를 측정하기 위한 센싱 마그넷의 조립을 용이하게 하는 구조를 구비하는 모터에 관한 것이다.

모터(motor)라고 하는 것은 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 회전 동력을 얻는 장치로서, 이러한 모터는 그 인가되는 전원의 종류에 따라 교류 모터와 직류 모터로 대별되며, 그 중에서도 유도 모터는 교류모터의 일종으로서 가전제품의 구동을 위하여 많이 사용되고 있다.

이러한 유도 모터는 고정자(stator, 이하, 스테이터)와 회전자(rotor 또는 armature, 이하, 로터)를 포함하여 이루어지며, 스테이터의 권선(coil)에 교류가 흐를 때 발생하는 회전 자기장(rotating magnetic field)에 의해서 로터에 토크(torque)가 발생하는 원리로 작동하고, 상기 토크에 의해 로터가 회전하는 힘을 이용하게 된다.

단상직권(單相直捲) 정류자(整流子, brush) 모터는 교류모터의 일종으로서 스테이터와 로터가 있으며, 로터의 권선에 정류자를 통해 전원이 인가되고, 스테이터 권선과 로터의 권선이 직렬로 접속되어 동일한 전류가 공급되고, 단상 교류에 의해 동작된다는 특징이 있다.

도 1과 도 2를 참조하여 종래의 모터의 일 예에 대해 설명하면 다음과 같다.

모터에서 스테이터(미도시)의 내부에서 회전하는 로터(미도시)의 중심부에는 상기 로터가 회전함에 따라 그 회전력을 소정의 장치 등에 전달하는 구동축(10이 압입되어 설치된다.

그리고, 상기 구동축(10)에서 로터(13)와 인접한 곳에는, 상기 구동축(10)의 외주면에 상기 로터의 회전방향 및 속도를 감지하기 위한 센싱 마그넷(20)이 설치된다.

상기 센싱 마그넷(20)은 모터에 전원이 인가되어 구동되었을 때 상기 구동축(10)과 같이 회전하도록 설치된다.

따라서, 상기 구동축(10)이 회전함에 따라 상기 센싱 마그넷(20)이 회전하면서 발생하는 회전 자기장은, 도시되지 않은 타코미터(tachometer)의 코일에 전류의 변화를 유발시키게 되어, 그 전류의 변화 양상을 통해 모터의 제어부에서 로터의 회전방향 및 속도를 검출하게 된다.

도 2에 상세하게 도시한 바와 같이, 종래의 센싱 마그넷(20)은 상기 구동축(10)의 일단에 체결 스크류(32)로 체결된다.

상기 구동축(10)의 일단부에는 그 내부에 상기 센싱 마그넷(20)을 체결하기 위한 스크류(32)가 체결될 수 있도록 일정 깊이를 갖는 체결홈(11)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 센싱 마그넷(20)의 양측에는 센싱 마그넷(20)의 위치를 결정하고 고정시켜 주는 부싱(bushing)(31)이 개재된다.

상기 부싱(31)은 센싱 마그넷(20)의 위치를 고정하는 역할과, 더불어 상기 센싱 마그넷(20)을 구동축(10)과 스크류(32)의 사이에서 내측면 상호간의 간섭방지 및 일정 간격을 유지시키는 역할을 한다.

한편, 설명하지 않은 33은 상기 구동축(10)을 회전가능하게 하는 베어링이다.

그러나, 상술한 종래의 센싱 마그넷(20)을 구동축(10)에 조립할 때, 센싱 마그넷(20)과 부싱(31)을 그 중앙에 형성되어 있는 홀이 정확히 일치하도록 정렬시킨 후, 체결 스크류(32)로 체결해야 하므로 작업공정이 복잡해지고, 공정에 소용되는 시간 및 비용이 증가하는 문제점이 있다.

또한, 상기 센싱 마그넷(20)을 안정적으로 고정시키기 위해서는, 상기 구동축(10)과 체결 스크류(32)가 일정길이 이상 체결되어야 하므로, 상기 구동축(10)의 체결홈(11)의 깊이 및 체결 스크류(32)의 길이가 길어져야 하는 가공상의 어려움이 있다.

또한, 종래의 센싱 마그넷(20)은 그 외부를 인서트 사출된 하우징이 둘러싸고 있는 구조이다.

그런데, 상기 센싱 마그넷(20)이 구동축(10)과 함께 회전함에 따라, 원심력에 의한 응력이 집중됨으로써, 상기 하우징과 그 내부에 삽입된 코어가 분리되는 경우가 종종 발생하게 되고, 더 나아가 상기 하우징이 파손되는 경우도 발생하게 된다.

따라서, 상기 하우징의 파손에 의해 모터 작동시 진동 및 소음이 발생하는 문제점이 있고, 또한 상기 모터의 회전속도를 정확히 측정하지 못하여 모터의 작동안정성 및 효율이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 센싱 마그넷과 구동축의 조립을 간단하게 하여 조립성 및 작업효율을 향상시키고, 상기 센싱 마그넷에서 인서트 사출된 하우징과 코어가 분리되는 것을 방지하는 모터를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 모터의 회전력을 외부로 전달하는 구동축; 상기 구동축의 일단에 조립되는 체결부를 갖도록 인서트 사출되는 하우징과, 원통형으로 형성되고, 상기 하우징의 인서트 사출 시 코어가 되며 상기 하우징을 고정하는 고정부를 갖는 코어로 구성되어, 모터의 속도를 측정하기 위한 센싱 마그넷을 포함하여 이루어지는 모터를 제공한다.

상기 코어의 고정부는 코어의 면상에 형성되는 적어도 하나 이상의 고정홀과, 상기 코어의 중앙부에 형성된 축홀과, 상기 축홀에서 원주의 일부가 방사상으로 더 파여서 형성된 적어도 하나 이상의 고정홈으로 이루어짐이 바람직하다.

상기 고정홀은 코어의 면을 관통하여 형성되고, 중심으로부터 같은 거리상에 90°의 등간격으로 4개가 형성될 수 있다.

상기 고정홈은 상기 축홀의 원주상에서 90°간격으로 'ㄷ'자 형의 홈이 형성 될 수 있다.

상기 고정홈 및 고정홀은 등간격으로 다수개가 형성되되, 상기 고정홈과 고정홀이 서로 사이사이로 엇갈리게 배치됨이 바람직하다.

상기 구동축의 일단에는 그 내부에 소정깊이를 갖는 체결홈이 형성되어 있고, 상기 하우징의 체결부는 상기 하우징의 일면 중앙부에서 상기 구동축의 체결홈에 대응되게 형성되는 체결보스일 수 있다.

상기 구동축의 체결홈의 내주면과 상기 하우징의 체결보스의 외주면에는 각각 서로 대응되는 나사산이 형성되어 있어서, 상기 구동축과 하우징이 스크류 체결될 수 있다.

상기 하우징의 체결부가 형성되는 면과 반대쪽 면에는 센싱 마그넷과 구동축의 조립시 지그 고정을 위한 홀더부가 형성됨이 바람직하다.

상기 홀더부는 상기 하우징의 면 중앙부에 형성되는 지그홀과, 원주쪽 모서리부에 형성되는 적어도 하나 이상의 지그홈으로 구성될 수 있다.

상기 하우징의 지그홈은 직경방향으로 일직선상에 배치된 2개의 홈이 형성될 수 있다.

상기 지그홈은 상기 하우징의 모서리부에서 그 단면이 'ㄴ'자 형태를 갖도록 깎여서 형성됨이 바람직하다.

상기 하우징은 상기 코어의 고정부에 모두 채워지게 인서트 사출됨이 바람직하다.

상기 하우징은 체결부가 형성되는 면 및 그 반대면은 코어의 원주를 감싸는 면에 비해 두꺼운 두께를 갖도록 형성될 수 있다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

종래와 동일한 구성 요소는 설명의 편의상 동일 명칭 및 동일 부호를 부여하며 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 3 내지 도 5을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 마그넷을 구비한 모터에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 모터는 전원이 인가됨에 따라 회전하여 동력을 발생시키는 로터(13)와, 상기 로터(13)의 중앙부에 압입되어 상기 로터(20)에서 발생한 동력을 외부로 전달하는 구동축(10) 및, 상기 구동축(10)에서 로터(13)와 인접한 일단부에 설치되어, 상기 로터(20)의 회전방향 및 속도를 감지하기 위한 센싱 마그넷(100)을 포함하여 이루어진다.

상기 구동축(10)의 소정위치에는 상기 구동축(10)을 회전가능하도록 설치되게 하는 베어링(12)이 상기 구동축(10)의 외주면에 압입되어 설치된다.

그리고, 상기 구동축(10)에는 소정 깊이로 그 내주면을 따라 나사산이 형성된 체결홈(11)이 형성되어 있고, 상기 센싱 마그넷(100)의 일면 중앙부에는 상기 체결홈(11)에 삽입 체결되는 체결 보스(102)가 형성된다.

상기 체결보스(102)에는 상기 체결홈(11)의 나사산에 대응되는 나사산이 형성되어 있어, 상기 구동축(10)에 상기 센싱 마그넷(100)을 단단히 결합시킬 수 있도록 한다.

상기 센싱 마그넷(100)은 영구자석인 코어(core)(120)에 인서트 사출된 하우징(101)으로 이루어진다.

도 5를 참조하여 상기 코어(120)의 구조에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 코어(120)는 원통형의 영구자석이고, 그 중앙에는 원형의 축홀(121)이 형성되어 있으며, 상기 하우징(101)을 고정시키고, 상기 코어(120)와 상기 하우징(101) 사이의 결합력을 높이기 위한 고정부가 형성된다.

상기 고정부는 상기 코어(120)의 면을 축방향으로 관통하는 다수개의 고정홀(123)과, 상기 축홀(121)의 원주방향에서 그 일부가 방사상으로 'ㄷ'자형으로 더 파인 형태를 갖는 다수개의 고정홈(122)로 이루어진다.

상기 고정부는 상기 센싱 마그넷(100)이 인서트 사출될 때, 상기 고정홈(122)과 고정홀(123) 내부로 사출물이 채워지게 되므로, 상기 고정홈(122) 및 고정홀(123)에 채워진 부분이 상기 하우징(101)을 고정시켜 준다.

즉, 상기 센싱 마그넷(100)의 회전시 상기 하우징(101)과 코어(120)에 작용하는 응력이 달라짐으로 인해 상기 하우징(101)이 센싱 마그넷(100)의 회전방향과 원주방향으로 분리되는 것을 잡아주게 되어, 상기 하우징(101)과 코어(120)가 분리되는 것을 방지하게 된다.

또한, 상기 고정부를 형성하는 이유는 상기 센싱 마그넷(100)이 회전시 원심력에 의해 상기 하우징(101)과 코어(120)가 분리되는 것을 방지하기 위함이므로, 상기 고정홈(122)과 고정홀(123)은 상기 코어(120) 및 하우징(101)에 작용하는 원 심력에 대해 저항력에 크게 작용할 수 있도록 센싱 마그넷(100)의 회전방향에 대해 수직한 방향으로 형성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 고정홈(122)과 고정홀(123)은 각각 90°의 등간격으로 4개가 형성될 수 있고, 저항력을 최대화할 수 있도록 상기 고정홈(122)과 고정홀(123)은 서로 어긋나게 배치됨이 바람직하다.

바람직하게는, 상기 고정홈(122)과 고정홀(123)이 서로에 대해 45° 간격으로 배치되어 등간격을 유지할 수 있도록 형성할 수 있다.

도 3과 도 4를 참조하여 상기 하우징(101)의 구조에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 하우징(101)은 상기 코어(120)에 인서트 사출되어 형성되고, 일면의 중앙에는 상기 구동축(10)의 체결홈(11)에 대응되어 체결되는 체결보스(boss)(102)가 형성된다.

그리고, 상기 체결보스(102)가 형성된 반대쪽 면에는 상기 센싱 마그넷(100)을 구동축(10)에 조립시 상기 센싱 마그넷(100)의 몸체를 회전시켜 상기 체결보스(102)를 상기 구동축(10)의 체결홈(11)에 스크류 체결하기 위한 체결지그(jig)(미도시)가 삽입되는 홀더부가 형성된다.

상기 홀더부는 면의 중앙에서 소정 깊이로 형성되는 지그홀(103)과, 상기 하우징(100)에서 원주쪽 모서리부에 형성되는 적어도 하나 이상의 지그홈(104)으로 구성된다.

상기 지그홈(104)는 직경방향에 대해 일직선상에 배치된 2개의 홈으로 형성 되고, 체결지그와의 결착력을 높이고, 착탈이 용이하도록, 원주상의 모서리부에 소정 깊이를 갖고 단면이 'ㄴ'자형이 되도록 홈을 형성함이 바람직하다.

따라서, 본 발명에 따른 센싱 마그넷(100)의 조립과정을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 센싱 마그넷(100)의 지그홈(104)과 지그홀(103)에 체결지그(미도시)를 삽입시킨 후, 구동축(10)의 체결홈(11)에 상기 센싱 마그넷(100)의 체결보스(102)를 일치시킨다.

그리고, 상기 체결보스(11)가 상기 체결홈(11)의 끝까지 삽입되어 상기 구동축(10)과 센싱 마그넷(100)이 밀착될 때까지 상기 체결지그를 회전시키면 조립이 완료된다.

그리고, 상기 센싱 마그넷(100)의 하우징(101)이 종래의 부싱(31, 도 2참조)의 역할인 간격유지와 센싱 마그넷(100)의 위치결정 및 고정의 역할을 대체하게 되므로, 별도로 부싱을 구비할 필요가 없다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

상술한 본 발명에 따른 모터에 따르면, 코어와 체결부가 일체로 인서트 사출되므로, 센싱 마그넷을 구동축에 간단하게 조립할 수 있어, 조립성과 효율을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 코어와 하우징이 일체로 형성되므로, 부싱과 체결 스크류 등을 사용하지 않아서 부품수가 줄고, 상기 코어와 부싱 등의 부품을 정렬하는 과정이 없어, 상기 센싱 마그넷과 구동축의 조립 공정에 소요되는 시간 및 비용을 절감할 수 있다.

또한, 상기 코어와 하우징의 결합력을 향상시켜 작동 중에 원심력에 의해, 코어에서 하우징이 분리되고 파손되는 문제점을 방지하는 효과가 있다.

Claims (13)

1. 모터의 회전력을 외부로 전달하는 구동축;

   상기 구동축의 일단에 조립되는 체결부를 갖도록 인서트 사출되는 하우징과,

   원통형으로 형성되고, 상기 하우징의 인서트 사출 시 코어가 되며 상기 하우징을 고정하는 고정부를 갖는 코어로 구성되어, 모터의 속도를 측정하기 위한 센싱 마그넷:을 포함하여 이루어지는 모터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 코어의 고정부는 코어의 면상에 형성되는 적어도 하나 이상의 고정홀과, 상기 코어의 중앙부에 형성된 축홀과, 상기 축홀에서 원주의 일부가 방사상으로 더 파여서 형성된 적어도 하나 이상의 고정홈으로 이루어짐을 특징으로 하는 모터.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 고정홀은 코어의 면을 관통하여 형성되고, 중심으로부터 같은 거리상에 90°의 등간격으로 4개가 형성됨을 특징으로 하는 모터.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 고정홈은 상기 축홀의 원주상에서 90°간격으로 'ㄷ'자 형의 홈이 형성 됨을 특징으로 하는 모터.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 고정홈 및 고정홀은 등간격으로 다수개가 형성되되, 상기 고정홈과 고정홀이 서로 사이사이로 엇갈리게 배치됨을 특징으로 하는 모터.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 구동축의 일단에는 그 내부에 소정깊이를 갖는 체결홈이 형성되어 있고,

   상기 하우징의 체결부는 상기 하우징의 일면 중앙부에서 상기 구동축의 체결홈에 대응되게 형성되는 체결보스임을 특징으로 하는 모터.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 구동축의 체결홈의 내주면과 상기 하우징의 체결보스의 외주면에는 각각 서로 대응되는 나사산이 형성되어 있어서, 상기 구동축과 하우징이 스크류 체결됨을 특징으로 하는 모터.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 하우징의 체결부가 형성되는 면과 반대쪽 면에는 센싱 마그넷과 구동축의 조립시 지그 고정을 위한 홀더부가 형성됨을 특징으로 하는 모터.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 홀더부는 상기 하우징의 면 중앙부에 형성되는 지그홀과, 원주쪽 모서리부에 형성되는 적어도 하나 이상의 지그홈으로 구성됨을 특징으로 하는 모터.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 하우징의 지그홈은 직경방향으로 일직선상에 배치된 2개의 홈이 형성됨을 특징으로 하는 모터.
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 지그홈은 상기 하우징의 모서리부에서 그 단면이 'ㄴ'자 형태를 갖도록 깎여서 형성됨을 특징으로 하는 모터.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 하우징은 상기 코어의 고정부에 모두 채워지게 인서트 사출됨을 특징으로 하는 모터.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 하우징은 체결부가 형성되는 면 및 그 반대면은 코어의 원주를 감싸는 면에 비해 두꺼운 두께를 갖도록 형성됨을 특징으로 하는 모터.

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