KR20040042041A

KR20040042041A - 전동기의 회전자 위치감지용 센서 마그네트

Info

Publication number: KR20040042041A
Application number: KR1020020070162A
Authority: KR
Inventors: 임경내
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-11-12
Filing date: 2002-11-12
Publication date: 2004-05-20
Also published as: KR100469469B1

Abstract

본 발명은 전동기의 회전자 위치감지장치에 관한 것으로, 케이스 내주면에 압입 고정된 고정자의 중심부에 회전 가능하게 삽입 고정된 회전자와 연동하도록 상기 회전자의 일 측 단에 고정된 센서 마그네트와, 상기 마그네트 센서에 대응하는 위치에 일정 간극 이격 고정되어 회전자의 위치를 감지하기 위한 홀 센서로 구성된 전동기용 회전자 위치감지장치에 있어서, 상기 센서 마그네트는 외주면을 따라 고정되는 강성을 보강하기 위한 보강 링을 구비하여 회전자의 고속 회전 시 센서 마그네트의 파손을 방지하여 회전자의 위치감지에 대한 안정성을 확보하도록하는 효과를 갖는다.

Description

전동기의 회전자 위치감지용 센서 마그네트{SENSOR MAGNET SENSING ROTOR POSITION OF MOTOR}

본 발명은 전동기에 관한 것으로서, 특히 회전자의 위치를 감지하는 위치감지 센서에 대응하는 센서 마그네트의 강성을 보강하여 회전자의 고속 회전시 회전자의 위치감지에 대한 안정성을 확보할 수 있도록 하는 전도기의 센서 마그네트에 관한 것이다.

일반적으로, 전동기는 전기적인 에너지를 운동에너지로 전환시켜 외부로 동력을 출력하게 되는 것으로 그 종류는 다양하다. 도 1은 비엘디씨 전동기(BLDC; Brushless DC Motor)의 일례를 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 상기 비엘디씨 전동기는 소정의 내부 공간을 갖도록 형성된 전동기 케이싱(10)과, 상기 전동기 케이싱(10)의 내부에 고정 결합되는 고정자(Stator)(20)와, 상기 고정자(20)의 내부에 회전 가능하도록 삽입되는 회전자(Rotor)(30)와, 상기 회전자(30)의 내부에 압입되어 회전자(30)의 회전력을 다른 시스템에 전달하는 전동기축(40)과, 상기 회전자(30)의 위치를 감지하는 홀 센서(50)를 포함하여 구성된다.

상기 고정자(20)는 전동기 케이싱의 내주면 상에 압착 고정되는 코어(21)와, 상기 코어의 권취된 다수개의 권선 코일(22)로 이루어진다.

그리고, 상기 회전자(30)는 상기 고정자(20)의 내부에 삽입되도록 원통형으로 형성되며 그 외주면을 따라 복수개의 영구자석(31)이 부착된다, 또한, 상기 회전자(30)의 일 측단에는 상기 홀 센서(50)에 대응하는 센서 마그네트를 고정하도록 단차지게 형성된 고정단과, 고정단의 외주면상에 복수개의 고정돌기가 형성된다.

상기 홀 센서(50)는 일 측 단부가 전동기 케이싱(10)의 내부에 결합됨과 아울러 타 측 단부가 상기 센서 마그네트(60)에 자성을 대응하는 위치 고정되는 서포터(51)에 의하여 고정된다.

상기 센서 마그네트(60)는 자성을 갖는 페라이트 재질의 철을 소결시켜 제조한 것으로 상기 회전자(30)의 고정돌기(33)가 수용되는 수용홈(63)이 일 측 내주면 상에 형성된 결합공(62)을 갖는 중공 원판형의 몸통부(61)로 이루어지며, 또한, 홀 센서에 일정 간극 이격되어 접하도록 고정돌기(33)가 상기 수용홈(63)에 삽입되도록 한 후 회전자의 고정단(32)의 외주면 상에 접착 고정된다.

이와 같은 구성에 의하여, 종래 전동기는 고정자(20)의 권선 코일(22)에 전류가 인가되면 권선 코일(22)에 흐르는 전류와 회전자(30)를 구성하는 영구자석(31)의 상호작용에 의해 회전자(30)가 회전하게 되며 그 회전력은 회전자(30)에 압입된 전동기축(40)에 전달되어 다른 시스템에 전달되도록 상기 홀 센서(50)는 회전자(30)에 부착된 센서 마그네트(60)의 자성을 감지하여 그에 상응하는 전류를 권선 코일(22)에 인가하게된다.

그러나, 종래의 센서 마그네트 센서(60)는 강성이 약한 페라이트 계열의 철계 소결합금으로 이루어져 회전자(30)가 고속으로 회전하게 됨에 따라 원심력에 의해 파손이 발생하며, 또한, 고속으로 회전하면서 파손되는 경우 파편이 인접한 홀 센서 및 고정자의 코어를 파손시키는 문제점이 발생한다.

상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명에 따르면 센서 마그네트의 강성을 보강하여 회전자의 고속 회전 시 회전자의 위치감지에 대한 안정성을 확보할 수 있도록 한 전동기의 회전자 위치감지용 센서 마그네트에 관한 것이다.

도 1은 종래 비엘디시 전동기의 종단면도,

도 2는 종래 비엘디시 전동기용 회전자 부분 단면도,

도 3은 종래 비엘시디 전동기용 센서 마그네트의 사시도,

도 4는 본 발명 비엘디시 전동기의 종단면도,

도 5는 본 발명 비엘디시 전동기용 회전자 부분 단면도,

도 6은 본 발명 비엘디시 전동기용 센서 마그네트의 사시도,

도 7은 본 발명 비엘디시 전동기용 센서 마그네트의 조립 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 설명*

10 ; 전동기 케이싱20 ; 고정자

30 ; 회전자31 ; 영구자석

32 ; 고정단33 ; 고정돌기

40 ; 전동기축50 ; 홀 센서

160 ; 센서 마그네트161 ; 몸통부

162 ; 결합공163 ; 수용홈

164 ; 보강 링 고정홈170 ; 보강 링

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 케이스 내주면에 압입 고정된 고정자의 중심부에 회전 가능하게 삽입 고정된 회전자와 연동하도록 상기 회전자의 일 측 단에 고정된 센서 마그네트와, 상기 마그네트 센서에 대응하는 위치에 일정 간극 이격 고정되어 회전자의 위치를 감지하기 위한 홀 센서로 구성된 전동기용 회전자 위치감지장치에 있어서, 상기 센서 마그네트는 외주면을 따라 고정되는 강성을 보강하기 위한 보강 링이 구비됨을 특징으로 하는 전동기의 회전자 위치감지장치용 센서 마그네트에 의해 달성된다.

이하, 본 발명의 전동기의 회전자 위치감지장치용 센서 마그네트를 첨부도면에 도시한 일 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 비엘디시 전동기의 회전자 위치감지장치용 센서 마그네트를 도시한 것으로서, 도 4는 비엘디시 전동기의 종단면도이고, 도 5는 비엘디시 전동기용 회전자 부분 단면도이며, 도 6은 비엘디시 전동기용 센서 마그네트의 사시도이고, 도 7은 비엘디시 전동기용 센서 마그네트의 조립 사시도이다.

도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 비엘디시 전동기는 상기 비엘디씨 전동기는 소정의 내부 공간을 갖도록 형성된 전동기 케이싱(10)과, 상기 전동기 케이싱(10)의 내부에 고정 결합되는 고정자(Stator)(20)와, 상기 고정자(20)의 내부에 회전 가능하도록 삽입되는 회전자(Rotor)(30)와, 상기 회전자(30)의 내부에 압입되어 회전자(30)의 회전력을 다른 시스템에 전달하는 전동기축(40)과, 상기 회전자(30)의 위치를 감지하는 홀 센서(50)를 포함하여 구성된다.

상기 고정자(20)는 원통형으로 형성된 코어(21)와 상기 코어(21)에 권선되는 권선 코일(22)을 포함하여 구성되며 상기 코어(21)가 전동기 케이싱(10)내부에 고정 결합된다.

그리고, 상기 회전자(30)는 상기 고정자(20)의 내부에 삽입되도록 원통형으로 이루어지며 그 외주면을 따라 복수개의 영구자석(31)이 부착된다. 또한, 상기 회전자(30)의 일 측 단에는 상기 홀 센서(50)에 대응하는 센서 마그네트(60)를 고정하도록 단차지게 형성된 외주면상에 복수개의 고정돌기(33)기 구비된 고정단(32)이 형성된다.

상기 홀 센서(50)는 일 측 단부가 전동기 케이싱(10)의 내부에 결합됨과 아울러 타 측 단부가 상기 센서 마그네트에 인접하게 위치하도록 고정하는 서포터(51)에 의하여 고정된다.

상기 센서 마그네트(160)는 자성을 갖는 중공 원판형의 몸통부(161)와, 상기 회전자(30)의 고정단(32)에 접착 결합되는 내주면 일 측에 고정돌기(33)를 수용하기 위한 수용홈(163)을 갖는 결함공(162)이 구비되며, 자성을 갖는 프라스틱 재질로 사출 성형하여 회전자의 고속 회전 시 발생하는 원심력에 의해 파손을 방지한다.

또한, 센서 마그네트(160)의 강성을 보강하기 위하여 상기 몸통부(161)의 외주면을 따라 보강 링(170)이 끼워 강성을 보강시키는 것이 보다 바람직하다.

상기 보강 링(170)은 상기 센서 마그네트의 외주면 양측단에 형성된 보강 링 고정홈(164)을 각각 열간 압입시켜 고정시킴과 아울러 상기 보강 링의 재질은 알류미늄 제질로 형성시킨다.

이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 전동기의 회전자 위치감지용 센서 마그네트는 자성을 갖는 플라스틱 재질로 이루어진 몸체부(161)와 그 외주면에 양측에 보강부재(170)를 구비하여 회전(자30)의 고속 회전 시 발생하는 원심력에 의한 파손을 방지함으로써 센서 마그네트(160)의 극성을 홀 센서(50)가 적확하게 검출하여 회전자(30)의 위치 정보를 제공함으로써 그에 상응하는 전류를 고정자(20)의 권선 코일(22)에 인가하도록 한다.

따라서, 고정자(20)의 권선 코일(22)에 인가된 전류에 의해 발생된 자력과 회전자(30)의 외주면을 따라 부착된 영구자석(31)의 상호작용에 의해 회전자(30)가 회전하게 되며 그 회전력은 회전자(30)에 압입된 전동기축(40)에 전달되어 다른 시스템에 전달되도록 동작한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 센서 마그네트는 강성이 강한 자성 플라스틱 재질을 압출 성형시킴과 아울러 외주면을 따라 강성 보강 부재를 추가 구비하여 내구성을 향상시켜 회전자의 고속 회전 시 원심력에 의한 파손을 방지함으로써 회전자의 위치감지에 대한 안정성을 확보할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims

케이스 내주면에 압입 고정된 고정자의 중심부에 회전 가능하게 삽입 고정된 회전자와 연동하도록 상기 회전자의 일 측 단에 고정된 센서 마그네트와, 상기 센서 마그네트에 대응되게 일정 간극 이격되어 회전자의 위치를 감지하기 위한 홀 센서로 구성된 전동기용 회전자 위치감지장치에 있어서,

상기 센서 마그네트는 자성을 갖는 프라스틱 재질로 사출 성형됨을 특징으로 하는 전동기용 회전자 위치감지장치용 센서 마그네트.
케이스 내주면에 압입 고정된 고정자의 중심부에 회전 가능하게 삽입 고정된 회전자와 연동하도록 상기 회전자의 일 측 단에 고정된 센서 마그네트와, 상기 센서 마그네트에 대응되게 일정 간극 이격되어 회전자의 위치를 감지하기 위한 홀 센서로 구성된 전동기용 회전자 위치감지장치에 있어서,

상기 센서 마그네트는 외주면을 따라 고정되는 강성을 보강하기 위한 보강 링이 구비됨을 특징으로 하는 전동기의 회전자 위치감지장치용 센서 마그네트.
제 2항에 있어서,

상기 보강 링은 상기 센서 마그네트의 외주면 양 측단에 각각 열간 압입 고정됨을 특징으로 하는 전동기의 회전자 위치감지장치용 센선 마그네트.
제 2항 또는 제 3항에 있어서,

상기 보강 링은 알류미늄 재질로 형성됨을 특징으로 하는 전동기의 회전자 위치감지장치용 센서 마그네트.