KR20190051241A - Motor with absolute position sensor - Google Patents

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Abstract

The present invention discloses a motor having an absolute position sensor which comprises: a sensor unit having a coil unit and a circuit unit formed with a PCB pattern; a target unit interacting with the coil unit to perform repetitive exercise; and a drive unit connected to an exercise shaft of the target unit to rotate on the exercise shaft as a rotation shaft. The coil unit includes: an oscillator coil receiving voltage from the circuit unit; and a reception coil generating an induced electromotive force by the oscillator coil and the target unit. An air gap is formed between the sensor unit and the target unit. Therefore, the present invention can reduce production costs and simplify a structure to provide more increased productivity.

Description

절대위치 센서를 구비한 모터{MOTOR WITH ABSOLUTE POSITION SENSOR}[0001] MOTOR WITH ABSOLUTE POSITION SENSOR [0002]

본 발명은 모터에 제공되는 토크 등을 제어하기 위한 절대위치 센서로, 보다 상세하게는 중량을 절감하여 생산성을 향상시킨 절대위치 센서에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an absolute position sensor for controlling a torque or the like provided to a motor, and more particularly, to an absolute position sensor that improves productivity by reducing weight.

절대위치 센서는 모터 회전에 따라 반복적으로 운동하는 구성의 위치를 검출하여 모터를 제어한다. The absolute position sensor controls the motor by detecting the position of the structure that repeatedly moves according to the rotation of the motor.

도 1은 종래기술을 도시한 도면으로, 자기유도현상을 이용한 기계식 센서인 리졸버(RESOLVER, 20)를 도시한 도면이다. 리졸버(20)는 내부에 코일(21)이 방향을 달리하여 권선되어 있으며, 내부공간에는 모터(10)와 함께 회전하는 로터(ROTOR, 30)가 위치한다. 따라서 로터(30)의 회전에 따라 코일의 권선 방향을 달리하는 1차 코일과 2차 코일에 의해 발생하는 쇄교 자속이 주기적으로 변하며, 이를 검출하여 모터(10)를 제어한다.FIG. 1 is a view showing a prior art, showing a resolver 20 which is a mechanical sensor using a magnetic induction phenomenon. In the resolver 20, a coil 21 is wound in a different direction, and a rotor (ROTOR) 30 rotating together with the motor 10 is located in the inner space. Therefore, the primary and secondary coils, which change the direction of winding of the coils according to the rotation of the rotor 30, periodically change the flux-linkage generated by the secondary coils.

구체적으로는, 리졸버(20)의 1차 코일은 전압이 공급되어 자계가 형성되고, 발생되는 자계는 로터(30)의 회전에 따라 변하면서 2차 코일과 발생시키는 쇄교 자속이 주기적으로 변한다. 따라서 2차 코일의 측정 전압 또한 주기적으로 변하게 되고, 이를 RDC(RESOLVER DIGITAL CONVERTER)를 거쳐 위치각으로 변환하여 모터를 제어한다.Specifically, the primary coil of the resolver 20 is supplied with a voltage to form a magnetic field, and the generated magnetic field is changed in accordance with the rotation of the rotor 30, and the flux linkage to be generated with the secondary coil periodically changes. Therefore, the measured voltage of the secondary coil also changes periodically, and it is converted to a position angle via RDC (RESOLVER DIGITAL CONVERTER) to control the motor.

이러한 기계식 센서는 진동, 충격 등에 강하고, 절대각을 검출하여 정밀하게 제어가능한 동시에 소형화가 가능하다는 장점이 있다. Such a mechanical sensor is advantageous in that it is resistant to vibration, shock, etc., and can be precisely controlled by detecting an absolute angle and can be downsized.

다만, 고난도의 제조기술이 요구되고, 권선되는 코일 및 로터를 포함하여 중량이 커 제조 비용이 높으며, 모터와의 결합 시 추가적인 공정이 필요하다는 문제점이 있었다.However, there is a problem in that a manufacturing technique of a high degree is required, a weight including a coil and a rotor to be wound is high, a manufacturing cost is high, and an additional process is required when coupling with a motor.

대한민국 공개특허 제10-2006-0036926호 (2006.05.02. 등록)Korean Patent Publication No. 10-2006-0036926 (registered on May 2, 2006) 대한민국 등록특허 제10-1281549호 (2013.06.27. 등록)Korean Registered Patent No. 10-1281549 (Registered on June 27, 2013) 대한민국 공개특허 제10-2014-0127067 (2014.11.03. 공개)Korean Patent Laid-Open No. 10-2014-0127067 (published on April 3, 2014)

본 발명의 실시 예는 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 종래 위치 센서에 채택되던 리졸버를 제외하고 PCB를 이용하여 원가 및 중량을 절감하고, 로터의 재료 및 구조를 단순하게 변경하면서도 모터를 정밀하게 제어할 수 있는 절대위치 센서가 구비된 모터를 제시하여 보다 향상된 생산성을 제공하고자 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a position sensor which can reduce the cost and weight by using a PCB except for the resolver employed in the conventional position sensor, We propose a motor equipped with an absolute position sensor that can be precisely controlled to provide improved productivity.

본 발명의 실시 예는 상기와 같은 과제를 해결하고자, 코일부와 회로부가 pcb에 패턴으로 형성되는 센서부; 상기 코일부와 상호작용하여 반복 운동하는 타겟부; 및 상기 타켓부의 운동축에 연결되어, 상기 운동축을 회전축으로 회전하는 구동부;를 포함하고, 상기 코일부는 상기 회로부에서 전압을 공급받는 발진코일; 및상기 발진코일 및 상기 타겟부에 의해 유도기전력이 발생되는 수신코일;을 포함하며, 상기 센서부와 상기 타겟부 사이에는 에어 갭;이 형성되는 모터용 절대위치 센서를 제공한다. In order to solve the above-mentioned problems, an embodiment of the present invention provides a semiconductor device comprising: a sensor part having a coil part and a circuit part formed in a pattern on a pcb; A target portion that interacts with the coil portion to repeatedly move; And a driving unit connected to a motion axis of the target unit and rotating with the axis of rotation about a rotation axis, wherein the coil unit includes: an oscillation coil receiving a voltage from the circuit unit; And a receiving coil for generating an induced electromotive force by the oscillation coil and the target portion, wherein an air gap is formed between the sensor portion and the target portion.

상기 센서부는 상기 구동부의 회전축과 동일한 중심축을 가지며 고정되고, 상기 코일부와 상기 회로부는 pcb에 금속 패턴으로 형성될 수 있다.The sensor unit may be fixed with the same central axis as the rotation axis of the driving unit, and the coil unit and the circuit unit may be formed as a metal pattern on the pcb.

상기 PCB는 환형으로 형성될 수 있으며, 이때 상기 코일부와 상기 회로부는 pcb의 원주면에 형성될 수 있다. 또한, pcb는 원판형으로 형성될 수 있으며, 이때 상기 코일부와 상기 회로부는 pcb의 측면에 형성될 수 있다.The PCB may be formed in an annular shape, wherein the coil part and the circuit part may be formed on the circumferential surface of the pcb. Also, the pcb may be formed in a disc shape, and the coil portion and the circuit portion may be formed on the side surface of the pcb.

상기 타겟부는 금속 및 비금속으로 형성되며, 상기 금속은 상기 센서부가 형성된 위치에 대응되는 배치되는 것이 바람직하다. Preferably, the target portion is formed of a metal and a non-metal, and the metal is disposed corresponding to a position where the sensor portion is formed.

상기 타겟부는 상기 구동부의 회전축과 동일한 중심축을 가지며, 원판형의 비금속의 일측에만 금속이 배치된 형태, 복수 개의 긴 사각형상의 비금속 중 어느 하나의 일 측에만 금속이 배치된 형태 및 중심축을 일측으로 막대형 비금속이 연장되고, 타측으로 막대형 금속이 연장된 형태 등 다양한 형태를 가질 수 있다. Wherein the target portion has a central axis coinciding with a rotational axis of the driving portion and has a shape in which a metal is disposed only on one side of a disc-shaped non-metal, a shape in which a metal is disposed on only one side of a plurality of non- A large base metal may be extended, and a rod metal may be extended to the other side.

이상에서 살펴 본 바와 같은 본 발명의 과제해결 수단에 의하면 다음과 같은 사항을 포함하는 다양한 효과를 기대할 수 있다. 다만, 본 발명이 하기와 같은 효과를 모두 발휘해야 성립되는 것은 아니다.As described above, according to the present invention, various effects including the following can be expected. However, the present invention does not necessarily achieve the following effects.

본 발명의 일실시 예의 따른 절대위치 센서를 구비한 모터는 종래 사용되던 리졸버를 배제하고 pcb 위에 금속 패턴으로 센서부를 형성하여 중량을 크게 감소시키며, 로터 또한 배제하고 비금속과 금속으로 형성된 타겟부를 사용하여 중량을 크게 감소시켰다. 따라서 모터의 생산 원가를 크게 절감하고, 효율을 향상시키는 효과가 있다.In the motor having the absolute position sensor according to the embodiment of the present invention, the sensor part is formed on the pcb by eliminating the resolver which is conventionally used and the weight is greatly reduced. Also, the rotor is also excluded and the target part formed of non- The weight was greatly reduced. Therefore, the production cost of the motor is greatly reduced and the efficiency is improved.

별도의 RDC(Resolver Digital Converter)를 거치지 않고 수신회로 또는 별도의 회로부를 통해 모터 콘드롤러(Motor Controller)에 바로 위치각으로 변환되어 전달되어, 구조를 단순화 할 수 있어 생산성을 향상시키는 효과가 있다.It is directly converted into a position angle to a motor controller through a receiving circuit or a separate circuit part without passing through a separate RDC (Resolver Digital Converter), and is transmitted to simplify the structure, thereby improving productivity.

또한, 절대위치 센서는 모터의 고정되는 바, 중량을 절감하여 고정 시 필요했던 추가 공정을 배제하여 보다 생산성을 향상시키는 효과가 있다.In addition, the absolute position sensor has the effect of reducing the weight of the motor and fixing the motor, thereby eliminating an additional process that is required for fixing, thereby further improving the productivity.

동일한 인덕턴스 값을 갖는 경우 다양한 코일 패턴으로 센서부를 형성할 수 있으며, 이에 대응하여 다양한 형태의 타겟부를 형성할 수 있어 적용되는 위치에 적합한 절대위치 센서를 제공될 수 있어 보다 활용도를 높이는 효과가 있다.In the case of having the same inductance value, the sensor portion can be formed with various coil patterns. Accordingly, various types of target portions can be formed correspondingly, and an absolute position sensor suitable for the applied position can be provided.

센서부와 타겟부 사이에는 에어 갭이 형성되어 타겟부 회전시 센서부와의 충돌을 방지하고, 어에 갭의 크기를 조정하여 수신코일에 발생되는 유도기전력의 크기를 용이하게 조정할 수 있어 보다 더 정밀한 제어를 제공할 수 있는 효과가 있다.An air gap is formed between the sensor part and the target part to prevent collision with the sensor part when the target part rotates and to adjust the size of the gap to easily adjust the magnitude of the induced electromotive force generated in the receiving coil, It is possible to provide precise control.

도 1은 종래기술에 사용되던 리졸버와 로터를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 절대위치 센서를 구비한 모터의 개략도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 절대위치 센서를 구비한 모터의 사시도.
도 4는 도 3의 분해도.
도 5는 도 4의 환형의 센서부를 사시도.
도 6a는 도 4의 원판형 타겟부의 측면도.
도 6b는 도 6a의 다른 실시예의 원판형 타겟부의 측면도.
도 7은 도 5의 센서부의 금속 패턴을 확대 도시한 평면도.
도 8은 도 5의 센서부의 변형 예인 원판형의 센서부의 사시도.
도 9는 도 6a의 타겟부의 변형 예인 복수개의 긴 사각형상의 타겟부의 측면도.
도 10은 도 6a의 타겟부의 다른 변형 예인 막대형상의 타겟부의 측면도.1 shows a resolver and a rotor used in the prior art;
2 is a schematic view of a motor having an absolute position sensor according to an embodiment of the present invention;
3 is a perspective view of a motor having an absolute position sensor according to an embodiment of the present invention.
4 is an exploded view of Fig.
FIG. 5 is a perspective view of the annular sensor unit of FIG. 4;
6A is a side view of the disk-shaped target portion of FIG.
FIG. 6B is a side view of the disk-shaped target portion of another embodiment of FIG. 6A. FIG.
7 is an enlarged plan view of a metal pattern of the sensor unit of Fig. 5;
FIG. 8 is a perspective view of a disk-shaped sensor unit as a modification of the sensor unit of FIG. 5;
Fig. 9 is a side view of a plurality of elongated rectangular target portions as a variation of the target portion of Fig. 6A. Fig.
Fig. 10 is a side view of a rod-shaped target portion which is another modification of the target portion of Fig. 6A. Fig.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 절대위치 센서를 구비한 모터의 개략도 이다. 2 is a schematic view of a motor having an absolute position sensor according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명은 코일부(220)와 타겟부(300)가 상호작용하고, 이에 따라 타겟부(300)가 회전하여 발생되는 유도기전력을 회로부(230)에서 위치각으로 변환하여 모터 콘트롤러(Motor Controller)에 직접 전달하여 모터의 계속적인 회전을 유도하고, 속도 등을 제어한다. Referring to FIG. 2, the coil part 220 and the target part 300 interact with each other, and the induced electromotive force generated by the rotation of the target part 300 is converted into a position angle in the circuit part 230 Directly to the motor controller to induce continuous rotation of the motor and to control the speed etc.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 절대위치 센서를 구비한 모터의 사시도이고, 도 4는 도 3의 분해도이다.FIG. 3 is a perspective view of a motor having an absolute position sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an exploded view of FIG.

도 5는 도 4의 환형의 센서부를 사시도이고, 도 6a는 도 4의 원판형 타겟부의 측면도이며, 도 6b는 도 6a의 다른 실시예의 원판형 타겟부의 측면도이고, 도 7은 도 5의 센서부의 금속 패턴을 확대 도시한 평면도이다.6 is a side view of the disk-shaped target portion of another embodiment of FIG. 6A, and FIG. 7 is a side view of the disk-shaped target portion of the sensor portion of FIG. 5; FIG. 1 is an enlarged plan view of a metal pattern.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시 예의 절대위치 센서를 구비한 모터(10)는 코일부(220)와 회로부(230)가 pcb(210)에 패턴으로 형성되는 센서부(200) 및 상기 코일부(220)와 상호작용하여 반복 운동하는 타겟부(300), 상기 타겟부(300)의 운동축에 연결되어 상기 운동축을 회전축으로 회전하는 구동부(100)를 포함한다. 3 and 4, a motor 10 having an absolute position sensor according to an embodiment of the present invention includes a coil part 220 and a circuit part 230. The sensor part 200 And a driving unit 100 coupled to the motion axis of the target unit 300 and rotating the motion axis about a rotation axis.

센서부(200)는 구동부(100)의 일 측에 구동부(100)의 회전축과 동일한 중심축을 가지며 배치된다. 다만 고정되어 구동부(100)의 회전과는 무관하다. 타겟부(300)는 구동부(100)의 회전축과 연결되는 운동축을 가지며, 환형의 센서부(200)의 내측에 형성되는 개방된 공간에 배치된다. 따라서 본 발명의 일실시 예에 따른 절대위치 센서를 구비한 모터(10)는 일 측면에 센서부(200)와 타겟부(300)를 구비하여, 구동부(100)의 회전 속도 등을 측정한다. The sensor unit 200 is disposed on one side of the driving unit 100 with the same central axis as the rotation axis of the driving unit 100. But it is fixed and independent of the rotation of the driving unit 100. The target portion 300 has a motion axis connected to the rotation axis of the driving unit 100 and is disposed in an open space formed inside the annular sensor unit 200. Therefore, the motor 10 having the absolute position sensor according to an embodiment of the present invention includes the sensor unit 200 and the target unit 300 on one side, and measures the rotation speed and the like of the driving unit 100.

구체적으로는, 센서부(200)는 코일부(220)와 회로부(230)로 형성되어 있으며, 코일부(220)는 발진코일(221)과 수신코일(222)로 형성된다. 이때 발진코일(221)은 회로부(230)로부터 전압을 공급받으며, 인가되는 전압은 정현파형태를 갖는다. 이에 따라 발진코일(221)에는 회전자계가 형성된다. 수신코일(222)은 발진코일(221)에 형성된 회전자계에 의해 유도기전력이 발생된다. 이때 발생되는 유도기전력의 주파수는 발진코일(221)에 공급되는 전압의 주파수와 동일하다. More specifically, the sensor unit 200 is formed of a coil part 220 and a circuit part 230, and the coil part 220 is formed of an oscillation coil 221 and a reception coil 222. At this time, the oscillation coil 221 receives a voltage from the circuit unit 230, and the applied voltage has a sinusoidal waveform. Thus, the oscillation coil 221 is formed with a rotating system. The receiving coil 222 generates an induced electromotive force by a rotating system formed in the oscillating coil 221. The frequency of the induced electromotive force generated at this time is the same as the frequency of the voltage supplied to the oscillation coil 221.

타겟부(300)는 금속(320)을 포함하여 형성되고, 회전 운동한다. 따라서 타겟부(300)의 금속(320)은 발진코일(221)에 형성되는 회전자계에 영향을 주고, 이에 따라 수신코일(222)에 발생되는 유도기전력의 위상이 변화한다. The target portion 300 is formed including the metal 320 and rotates. Therefore, the metal 320 of the target portion 300 affects the rotating field formed in the oscillating coil 221, and thus the phase of the induced electromotive force generated in the receiving coil 222 changes.

타겟부(300)의 운동은 회전 운동으로, 금속(320)은 회전 속도에 따라 일정한 주기를 가지며 동일한 위치를 회전한다. 따라서 타겟부(300)의 위치에 따라 수신코일(222)에 발생되는 유도기전력은 증가, 감소되다 리셋(reset)되는 패턴을 가지며 반복된다. The movement of the target portion 300 is rotational movement, and the metal 320 rotates at the same position with a certain period according to the rotational speed. Therefore, the induced electromotive force generated in the receiving coil 222 according to the position of the target portion 300 is repeated with a pattern of being increased or decreased and reset.

이에, 회로부(230)는 수신코일(222)의 유도기전력이 제로가 되는 점(zero-crossing)을 검출하고, 그에 따라 타겟부(300)의 절대위치를 역으로 계산할 수 있다. 상기 절대위치는 회로부(230) 또는 별도의 변환 회로부를 통해 모터 콘트롤러(미도시)에 위치각으로 변환되어 전달된다. Accordingly, the circuit unit 230 can detect zero-crossing at which the induction electromotive force of the receiving coil 222 becomes zero, and thereby calculate the absolute position of the target portion 300 inversely. The absolute position is converted into a position angle and transmitted to the motor controller (not shown) through the circuit unit 230 or a separate conversion circuit unit.

이와 같이 위치각의 정보를 전달받은 모터 콘트롤러는 그에 따른 모터의 속도, 제공되는 토크 등을 계산하여, 발진코일(221)에 공급되는 전압을 조절하여 모터(10)를 제어하는 피드백(feedback) 방식에 의해 정밀하게 제어한다. The motor controller which receives the information of the position angle as described above calculates a speed of the motor and a torque to be supplied and adjusts a voltage supplied to the oscillation coil 221 to control the motor 10, To be precisely controlled.

도 5 및 도 7을 참조하면, 센서부(200)는 코일부(220)와 회로부(230)가 pcb(210)에 패턴으로 형성된다. 이때, pcb(210)는 FR-4, 세라믹기판, 플렉시블pcb 등 모든 pcb가 적용가능하며, 코일부(220)와 회로부(230)는 전기적으로 연결되므로 금속 패턴으로 형성되는 것이 바람직하다. 5 and 7, in the sensor unit 200, the coil part 220 and the circuit part 230 are formed in a pattern on the PCB 210. At this time, all the PCBs such as the FR-4, the ceramic substrate, and the flexible pcb are applicable to the pcb 210. Since the coil portion 220 and the circuit portion 230 are electrically connected to each other, they are preferably formed in a metal pattern.

본 발명의 일실시 예의 센서부(200)는 환형의 형상을 갖는다. 환형의 pcb(210)와 pcb(210)의 원주면을 따라 코일부(220)와 회로부(230)가 금속 패턴으로 형성되며, 내부면 또는 외부면에 형성될 수 있으며 양 면 모두에 형성될 수 있다. The sensor unit 200 of the embodiment of the present invention has an annular shape. The coil part 220 and the circuit part 230 are formed in a metal pattern along the circumferential surfaces of the annular pcb 210 and the pcb 210. The coil part 220 and the circuit part 230 can be formed on the inner surface or the outer surface, have.

구체적으로는, 도 7에 도시된 바와 같이 발진코일(221)은 pcb(210)의 가장 외곽에 사각 나선형상을 가지며 형성되고, 회로부(230)는 발진코일(221)의 일 측에 연결되어 전압을 공급한다. 수신코일(222)은 발진코일(221)의 내측으로 정현파형상으로 형성되고, 회로부(230)의 다른 일 측에 연결되어 발생되는 유도기전력이 측정된다. 7, the oscillating coil 221 is formed at the outermost periphery of the pcb 210 and has a rectangular spiral shape. The circuit unit 230 is connected to one side of the oscillating coil 221, . The receiving coil 222 is formed in a sinusoidal shape inside the oscillating coil 221, and the induced electromotive force generated by being connected to the other side of the circuit portion 230 is measured.

코일부(220)의 형상은 특정 인덕턴스 값을 가지는 경우에는 사각나선, 원형나선 등 모든 코일의 형태를 가질 수 있다. When the shape of the coil part 220 has a specific inductance value, it may have a shape of all coils such as a square spiral, a circular spiral, and the like.

센서부(200)는 복수 개의 레이어(layer)가 적층되어 형성될 수 있으며, 코일부(220)와 회로부(230)는 하나의 레이어의 일 면 또는 양면 모두에 형성될 수 있다. 또한, 동일 레이어 상에서는 코일부(220)가 형성된 부분을 침범하여 회로부(230)가 형성될 수 없으나, 타겟부(300)의 센싱 범위를 확대하기 위해 센서부(200)가 복수개의 레이어로 형성되는 경우에는 서로 다른 레이어의 동일 위치에는 형성 될 수 있다. The sensor unit 200 may be formed by stacking a plurality of layers and the coil unit 220 and the circuit unit 230 may be formed on one or both surfaces of one layer. The sensor unit 200 may be formed of a plurality of layers in order to enlarge the sensing range of the target unit 300 although the circuit unit 230 can not be formed by penetrating the portion where the coil unit 220 is formed on the same layer They may be formed at the same position on different layers.

타겟부(300)는 비금속(310) 및 금속(320)으로 형성되며, 반복 회전 운동한다. 이때, 타겟부(300)의 회전 운동축은 구동부(100)의 회전축과 동일하고, 서로 연결되어 있다. 따라서 타겟부(300)의 회전에 따라 구동부(100)도 함께 회전하여, 타겟부(300)의 위치를 측정하여 모터(10)의 회전 속도, 공급 토크 등으로 정확하게 변환 가능하다. The target portion 300 is formed of a non-metal 310 and a metal 320, and repeatedly rotates. At this time, the rotational axis of the target portion 300 is the same as the rotational axis of the driving unit 100 and is connected to each other. Therefore, the driving unit 100 also rotates together with the rotation of the target portion 300, and the position of the target portion 300 can be measured and accurately converted into the rotation speed, the supply torque, and the like of the motor 10.

도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시 예의 타겟부(300)는 원판형상을 갖는다. 구체적으로는 비금속(310)으로 형성된 원판과 비금속(310) 원판의 원주방향을 따라 일부분에만 배치되는 금속(320)으로 형성되어 전체적으로 금속(320)이 타겟부(300)의 일부에 형성되어 전체적으로 비대칭적인 형상을 갖는다. 타겟부(300)는 환형의 센서부(200) 내측에 형성되는 개방된 공간에 위치하므로, 코일부(220)와의 상호작용을 위해 금속(320)은 최외각에 형성되는 것이 바람직하다. 6A and 6B, the target portion 300 of the embodiment of the present invention has a disc shape. The metal 320 is formed on a part of the target portion 300 as a whole and is formed as a whole asymmetric . Since the target portion 300 is located in the open space formed inside the annular sensor portion 200, the metal 320 is preferably formed at the outermost portion for interaction with the coil portion 220.

금속(320)은 반경방향보다 원주방향으로 길게 형성되는 형상을 가질 수 있으며, 반경방향을 길이는 비금속(310) 원판의 원주길이의 1/2보다 짧아 전체적으로 비대칭적으로 형성된다. 또한 금속(320)은 원주방향보다 반경방향으로 길게 형성되는 형상을 가질 수 도 있으며, 마찬가지로 반경방향의 길이는 비금속(310) 원판의 반지름보다 짧아 전체적으로 비대칭적으로 형성된다. The metal 320 may have a shape that is longer in the circumferential direction than the radial direction, and the radial direction is formed asymmetrically as a whole because the length of the metal 320 is shorter than 1/2 of the circumferential length of the disk of the nonmetal 310. The metal 320 may have a shape that is longer than the circumferential direction in the radial direction. Likewise, the length of the metal 320 in the radial direction is shorter than the radius of the non-metal 310 disk, so that the metal 320 is formed asymmetrically.

이는, 타겟부(300)의 특정 위치에 따라 측정되는 유도기전력이 특정 위상을 해당하게 하여 유도기전력을 통해 역으로 타겟부(300)의 회전각을 보다 정밀하게 계산하기 위함이다. This is because the induced electromotive force measured according to a specific position of the target portion 300 corresponds to a specific phase and the rotation angle of the target portion 300 is calculated more precisely through the induced electromotive force.

상기와 같은 절대위치 센서가 구비된 모터(10)는 중량이 작으면서도, 모터(10)의 속도 등을 측정하여 보다 더 정밀하게 제어할 수 있다는 장점이 있다. The motor 10 having the absolute position sensor described above is advantageous in that the weight of the motor 10 is small and the speed and the like of the motor 10 can be measured and controlled more precisely.

[센서부와 타겟부의 변형 예들] [Modifications of the sensor unit and the target unit]

도 8은 도 5의 센서부의 변형 예인 원판형의 센서부의 사시도이다. Fig. 8 is a perspective view of a disc-shaped sensor unit which is a modification of the sensor unit of Fig. 5;

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예의 센서부(200)는 원판형의 센서부(200)를 가갖는다. 원판형 pcb(210)와 pcb(210)의 원형 측면의 원주를 따라 외측으로 코일부(220)와 회로부(230)가 금속 패턴으로 형성되며, 일 측면 또는 양 측면 모두에 형성될 수 있다. As shown in FIG. 8, the sensor unit 200 according to another embodiment of the present invention has a disk-shaped sensor unit 200. The coil part 220 and the circuit part 230 may be formed in a metal pattern outwardly along the circumference of the circular side surfaces of the disk-shaped pcb 210 and the pcb 210, and may be formed on one side or both sides.

원판형의 센서부(200)의 중심은 구동부(100)의 회전축과 일치하나. 연결되어 있지는 않아 구동부(100)의 회전에 무관하게 고정된다. The center of the disc-shaped sensor unit 200 coincides with the rotation axis of the driving unit 100. And is fixed irrespective of the rotation of the driving unit 100.

도 9는 도 6a의 타겟부의 변형 예인 복수개의 긴 사각형상의 타겟부의 측면도이고, 도 10은 도 6a의 타겟부의 다른 변형 예인 막대형상의 타겟부의 측면도이다.FIG. 9 is a side view of a plurality of elongated rectangular target portions as a modification of the target portion of FIG. 6A, and FIG. 10 is a side view of a rod-shaped target portion as another modification of the target portion of FIG. 6A.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예의 타겟부(300)는 복수개의 긴 사각형상을 갖는다. 구체적으로는 비금속(310)으로 형성된 복수개의 긴 사각형상과 긴 사각형상의 일 말단에만 배치되는 금속(320)으로 형성될 수 있으며, 센서부(200)의 형상을 고려하여 말단부의 형상은 곡면으로 형성되며, 이는 운동축을 중심으로 긴 사각형상의 길이방향의 길이와 동일한 지름을 가지는 원과 동일한 곡률을 가지는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 9, the target portion 300 of another embodiment of the present invention has a plurality of long rectangular shapes. More specifically, it may be formed of a metal 320 disposed on only one end of a plurality of elongated rectangular and elongated rectangles formed of a nonmetal 310. The shape of the distal end may be formed into a curved surface in consideration of the shape of the sensor unit 200 Which preferably has the same curvature as a circle having a diameter equal to the length in the longitudinal direction of the long rectangular figure around the axis of motion.

또한, 하나의 긴 사각형상의 타겟부(300)를 가지는 경우 회전 시 일면에만 금속(320)이 배치되어 고속 회전에 의해 무게 중심이 불안정하여 타겟부(300)의 정확한 위치각을 계산할 수 없다. 따라서 동일 형상을 갖는 비금속(310)을 금속(320)이 배치된 비금속(310)과 동일한 중심을 가지며 실질적으로 수직이 되는 위치에 더 배치하는 것이 바람직하다. In addition, when the target portion 300 has one elongated rectangular shape, the metal 320 may be disposed on only one side during rotation, and the center of gravity may be unstable due to high speed rotation, so that the accurate position angle of the target portion 300 can not be calculated. Therefore, it is preferable to dispose the non-metal 310 having the same shape at a position substantially perpendicular to the center of the non-metal 310 in which the metal 320 is disposed.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시 예의 타겟부(300)는 막대형상을 갖는다. 구체적으로는 중심에서 일 측으로 연장된 막대형상의 비금속(310)과 타 측으로 연장된 막대형상의 금속(320)으로 형성된다. 이 경우 비금속(310)과 금속(320)의 대칭적은 형상을 갖는다. As shown in FIG. 10, the target portion 300 of another embodiment of the present invention has a rod shape. Specifically, it is formed of a rod-shaped base metal 310 extending from the center to one side and a rod-shaped metal 320 extending to the other side. In this case, the non-metal 310 and the metal 320 have a symmetrical shape.

상기와 같이 본 발명의 센서부(200)와 타겟부(230)는 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 중량을 크게 줄여 대형 장치뿐만 아니라, 소형장치에도 적용될 수 있는 보다 활용도가 높은 모터(10)를 제공한다. As described above, the sensor unit 200 and the target unit 230 of the present invention can be formed in various shapes, and the weight of the sensor unit 200 and the target unit 230 can be greatly reduced to thereby provide a more efficient motor 10 that can be applied not only to a large- to provide.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경 가능한 것은 본 발명의 보호범위에 해당한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but variations and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. .

모터 : 10 리졸버 : 20
코일부 : 21 로터 : 30
구동부 : 100
센서부 : 200 PCB : 210
코일부 : 220 발진코일 : 221
수신코일 : 222 IC부 : 230
타겟부 : 300 비금속 : 310
금속 : 320
에어 갭 : aMotor: 10 Resolver: 20
Coil part: 21 rotor: 30
Driving part: 100
Sensor part: 200 PCB: 210
Coil part: 220 oscillating coil: 221
Receiving coil: 222 IC part: 230
Target part: 300 Base metal: 310
Metal: 320
Air gap: a

Claims (7)

코일부와 회로부가 pcb에 패턴으로 형성되는 센서부;
상기 코일부와 상호작용하여 반복 운동하는 타겟부; 및
상기 타켓부의 운동축에 연결되어, 상기 운동축을 회전축으로 회전하는 구동부;를 포함하고,
상기 코일부는
상기 회로부에서 전압을 공급받는 발진코일; 및
상기 발진코일 및 상기 타겟부에 의해 유도기전력이 발생되는 수신코일;을 포함하며,
상기 센서부와 상기 타겟부 사이에는 에어 갭;이 형성되는 절대위치 센서를 구비한 모터.
A sensor part having a coil part and a circuit part formed in a pattern on the pcb;
A target portion that interacts with the coil portion to repeatedly move; And
And a driving unit connected to the motion axis of the target unit and rotating the motion axis about a rotation axis,
The coil portion
An oscillation coil receiving a voltage from the circuit unit; And
And a receiving coil for generating an induced electromotive force by the oscillating coil and the target portion,
And an absolute position sensor having an air gap formed between the sensor unit and the target unit.
제1항에 있어서,
상기 센서부는
환형의 pcb의 원주면에 금속 패턴으로 형성되고, 상기 구동부의 회전축과 동일한 중심축을 가지며 고정되며,
상기 타겟부는
상기 센서부의 내부공간에 위치하고, 반복 회전 운동하는 절대위치 센서를 구비한 모터.
The method according to claim 1,
The sensor unit
A metal pattern formed on a circumferential surface of the annular pcb and fixed with the same central axis as the rotation axis of the driving portion,
The target portion
And an absolute position sensor which is located in an inner space of the sensor unit and repeatedly rotates.
제1항에 있어서,
상기 센서부는
원판형의 pcb의 측면에 금속 패턴으로 형성되고, 상기 구동부의 회전축와 동일한 중심축을 가지며 고정되며,
상기 타겟부는
상기 센서부의 일 측면에 위치하고, 반복 회전 운동하는 절대위치 센서를 구비한 모터.
The method according to claim 1,
The sensor unit
A metal plate formed on a side surface of the disk-shaped pcb and fixed with the same central axis as the rotation axis of the driving unit,
The target portion
And an absolute position sensor which is located at one side of the sensor and repeatedly rotates.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 타겟부는
금속 및 비금속으로 형성되고, 상기 금속은 상기 센서부가 형성된 위치에 대응하여 위치하는 절대위치 센서를 구비한 모터.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The target portion
Wherein the metal is formed of a metal and a non-metal, and the metal is located corresponding to a position where the sensor portion is formed.
제4항에 있어서,
상기 타겟부는
원판형상의 비금속과 상기 비금속의 원주를 따라 일부분에만 배치되는 금속으로 형성되는 절대위치 센서를 구비한 모터.
5. The method of claim 4,
The target portion
And an absolute position sensor formed of a disk-shaped base metal and a metal disposed only in a part along the circumference of the base metal.
제4항에 있어서,
상기 타겟부는
상기 구동부의 회전축과 동일한 중심축을 갖는 복수 개의 긴 사각형상의 비금속과 상기 비금속 중 어느 하나의 일 말단에만 배치되는 금속으로 형성되는 절대위치 센서를 구비한 모터.
5. The method of claim 4,
The target portion
And an absolute position sensor formed of a plurality of long rectangular non-metals having the same center axis as the rotation axis of the driving unit and a metal disposed only at one end of the non-metal.
제4항에 있어서,
상기 타겟부는
상기 구동부의 회전축을 중심으로 일 측으로 연장된 막대형상의 비금속과 타 측으로 연장된 막대형상의 금속으로 형성되는 절대위치 센서를 구비한 모터.5. The method of claim 4,
The target portion
And an absolute position sensor formed of a rod-shaped base metal extending to one side of the rotation axis of the driving unit and a bar-shaped metal extending to the other side.
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