KR20250069268A

KR20250069268A - Encoder installed on hollow shaft motor to detect rotation amount

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Publication number: KR20250069268A
Application number: KR1020230155765A
Authority: KR
Inventors: 유순기; 황선일
Original assignee: 주식회사 재성테크
Priority date: 2023-11-10
Filing date: 2023-11-10
Publication date: 2025-05-19

Abstract

본 발명은 모터의 회전량을 검출하는 엔코더에 관한 것으로서, 모터의 회전자(110)와 결합하고, 내부가 비어있는 중공축 모터 샤프트(120); 상기 중공축 모터 샤프트(120)의 일단부와 축결합하는 휠 샤프트(210); 상기 중공축 모터의 샤프트 일측 외경부에 결합하는 엔코더 기어(220); 상기 중공축 샤프트와 소정의 이격된 거리에 평행하게 위치하고, 상기 엔코더 기어(220)와 기어결합하고, 상기 중공축 샤프트와 동일한 회전수로 역회전하는 피니언 기어부(230); 상기 피니언 기어부(230) 중심축에 결합하는 피니언 샤프트부(240)
상기 피니언 샤프트부(240)에 설치되는 마그네트(250); 상기 마그네트(250)의 회전을 감지하는 엔코더 칩(260)과 PCB(270)를 포함하는 엔코더 센싱부;를 포함하여 구성되고, 중공축을 가진 모터 샤프트(120)의 회전수를 감지하여, 휠로 전달되는 회전수를 제어하는 것을 특징으로 하는 중공축 모터에 구비되어 회전량을 검출하는 엔코더에 관한 것이다.
본 발명에 의할 때, 모터샤프트가 중공축으로 구성되고 중공축 내부에 모터샤프트 회전속도와 다른 회전속도를 가진 (휠)샤프트가 회전할 경우 실공축과 같은 구조의 엔코더 센서를 부착하지 못하는 경우가 발생하는 것을 해결하고, 중공축을 가진 모터샤프트의 경우 축 중심에 회전 센싱을 위한 마그네트(250)등의 설치가 불가능하고 돌출부를 만들지 못하는 경우에 본원의 발명과 같은 구성을 통해서 모터 샤프트(120)의 회전량을 측정하는 것이 가능하게 하는 이점이 있다.The present invention relates to an encoder for detecting the rotation amount of a motor, comprising: a hollow motor shaft (120) coupled with a rotor (110) of the motor and having an empty interior; a wheel shaft (210) axially coupled with one end of the hollow motor shaft (120); an encoder gear (220) coupled to an outer diameter of one side of the shaft of the hollow motor; a pinion gear portion (230) positioned parallel to the hollow shaft at a predetermined distance, gear-coupled with the encoder gear (220), and rotating in reverse at the same rotational speed as the hollow shaft; and a pinion shaft portion (240) coupled to the central axis of the pinion gear portion (230).
The present invention relates to an encoder for detecting a rotation amount, which comprises: a magnet (250) installed on the pinion shaft portion (240); an encoder sensing portion including an encoder chip (260) and a PCB (270) for detecting the rotation of the magnet (250); and detecting the rotational speed of a motor shaft (120) having a hollow shaft, thereby controlling the rotational speed transmitted to a wheel.
According to the present invention, when a motor shaft is configured as a hollow shaft and a (wheel) shaft having a rotation speed different from that of the motor shaft rotates inside the hollow shaft, there is a problem in that an encoder sensor having the same structure as a hollow shaft cannot be attached, and in the case of a motor shaft having a hollow shaft, when it is impossible to install a magnet (250) or the like for rotation sensing at the center of the shaft and a protrusion cannot be formed, there is an advantage in that it is possible to measure the rotation amount of the motor shaft (120) through a configuration like the present invention.

Description

{Encoder installed on hollow shaft motor to detect rotation amount}

본 발명은 중공축 모터에 구비되어 회전량을 검출하는 엔코더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터의 회전수 측정을 위한 엔코더가 회전축이 중공축인 모터의 샤프트와 결합하는 구성에 관한 것이다.The present invention relates to an encoder equipped in a hollow shaft motor to detect a rotational amount, and more specifically, to a configuration in which an encoder for measuring the rotational speed of the motor is coupled to a shaft of a motor whose rotational axis is a hollow shaft.

모터는 매우 다양한 분야에서 광범위하게 활용되고 있고, 다양한 구조의 것이 개발되어 사용되고 있다.Motors are widely used in a wide variety of fields, and various structures are being developed and used.

모터는 다양한 동력전달기구와 결합되어 회전 운동이나 선형 운동 등 다양한 운동을 구현하는 액츄에이터를 구성할 수 있다.Motors can be combined with various power transmission mechanisms to form actuators that implement various motions, such as rotational or linear motion.

정밀 기계 등에 사용되는 모터는 회전수나 회전각도의 제어가 필요하며, 이를 위해서는 회전수나 회전각도에 대한 정보의 피드백이 요구된다. 회전수나 회전각도에 대한 정보의 피드백이 없는 모터를 정밀 기계장치의 구동부로 사용하는 경우, 모터를 동작시키고 정지시킬 때 관성에 의해 필요로 하는 회전수나 회전각도를 정확히 제어할 수 없는 문제가 생긴다.Motors used in precision machinery, etc. require control of rotation speed or rotation angle, and for this purpose, feedback of information on rotation speed or rotation angle is required. When a motor without feedback of information on rotation speed or rotation angle is used as a driving unit of a precision machinery device, a problem occurs in which the required rotation speed or rotation angle cannot be accurately controlled due to inertia when operating and stopping the motor.

모터의 회전수나 회전각도를 검출하기 위해 가장 일반적으로 사용되는 것이 엔코더이다. 엔코더는 측정하는 물체의 운동 모양에 따라서 회전 운동을 검출할 수 있는 로터리 엔코더와, 직선 운동을 검출할 수 있는 리니어 엔코더가 있다. 또한 엔코더는 검출 방법에 따라서 접촉식과 비접촉식으로 나눌 수 있다. 비접촉식 엔코더로는 검출 방식에 따라 옵티컬 엔코더(optical encoder)와, 마그네틱 엔코더(magnetic encoder)가 있으며, 측정 대상물의 위치 파악 방식에 따라 상대적 이동을 측정하는 인크리멘탈 엔코더(incremental encoder)와, 절대적 위치를 측정하는 앱솔루트 엔코더(absolute encoder)가 있다. 엔코더는 모터의 종류나 요구되는 검출 정밀도 등에 따라 적절한 것이 선택되어 사용될 수 있다.The most commonly used encoder to detect the rotational speed or rotational angle of a motor. Depending on the movement pattern of the object being measured, there are rotary encoders that can detect rotational motion, and linear encoders that can detect linear motion. Encoders can also be divided into contact and non-contact types depending on the detection method. Non-contact encoders include optical encoders and magnetic encoders depending on the detection method, and incremental encoders that measure relative movement and absolute encoders that measure absolute position depending on the method of determining the position of the object being measured. An appropriate encoder can be selected and used depending on the type of motor or the required detection accuracy.

모터와 엔코더의 연결 시 모터의 모터 축과 엔코더의 엔코더 축을 일직선 상에 위치하도록 연결하는 것이 중요하다. 모터 축과 엔코더 축 간의 동축도가 불량한 경우 심한 진동이 발생하고, 엔코더의 측정 정확도가 떨어지게 된다.When connecting a motor and an encoder, it is important to connect the motor shaft and the encoder shaft so that they are in a straight line. If the coaxiality between the motor shaft and the encoder shaft is poor, severe vibration occurs and the measurement accuracy of the encoder decreases.

그런데 가공 오차나 조립 오차 등 다양한 원인으로 모터 축과 엔코더의 엔코더 축을 정확하게 일직선 상에 놓이도록 연결하는 것은 현실적으로 쉽지 않다.However, it is not realistically easy to connect the motor shaft and the encoder shaft so that they are exactly in a straight line due to various reasons such as processing errors or assembly errors.

종래에는 도 1에 나타낸 것과 같이, 모터 축(10)과 엔코더(20)의 엔코더 축(21) 간의 동축도 문제를 해결을 위해 커플러(30)를 이용하였다. 즉 종래에는 모터 축(10)의 끝단과 엔코더 축(21)의 끝단을 커플러(30)로 연결함으로써, 모터 축(10)의 회전 중심선과 엔코더 축(21)의 회전 중심선이 정확하게 일치하지 않더라도 엔코더 축(21)의 진동을 줄이면서 모터 축(10)의 회전력이 엔코더 축(21)에 전달되도록 하였다.In the past, as shown in Fig. 1, a coupler (30) was used to solve the coaxiality problem between the motor shaft (10) and the encoder shaft (21) of the encoder (20). That is, in the past, by connecting the end of the motor shaft (10) and the end of the encoder shaft (21) with the coupler (30), even if the rotational center line of the motor shaft (10) and the rotational center line of the encoder shaft (21) do not exactly coincide, the rotational force of the motor shaft (10) is transmitted to the encoder shaft (21) while reducing the vibration of the encoder shaft (21).

그런데 커플러(30)를 이용하려면 커플러 설치에 따른 여유 공간이 필요하므로, 협소 공간에 설치되는 모터에는 이러한 연결 구조를 적용하기 어려운 문제점이 있다.However, since a space is required for installing the coupler (30), there is a problem in that it is difficult to apply this connection structure to a motor installed in a narrow space.

선행기술문헌Prior art literature

(특허문헌 0001) 공개특허공보 제2015-0127755호 (2015. 11. 18.)(Patent Document 0001) Patent Publication No. 2015-0127755 (November 18, 2015)

상기와 같은 문제점을 해결하고자, 본 발명에서는 중공축 모터에 구비되어 회전량을 검출하는 엔코더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모터의 회전수 측정을 위한 엔코더가 회전축이 중공축인 모터의 샤프트와 결합하는 구성을 제공하는 것에 있다.In order to solve the above problems, the present invention relates to an encoder equipped in a hollow shaft motor to detect the amount of rotation, and more specifically, to a configuration in which an encoder for measuring the number of rotations of the motor is coupled with a shaft of a motor whose rotation axis is a hollow shaft.

본 발명에 의할 때, 모터의 회전량을 검출하는 엔코더로서, 모터의 회전자(110)와 결합하고, 내부가 비어있는 중공축 모터 샤프트(120); 상기 중공축 모터 샤프트(120)의 일단부와 축결합하는 휠 샤프트(210); 상기 중공축 모터의 샤프트 일측 외경부에 결합하는 엔코더 기어(220); 상기 중공축 샤프트와 소정의 이격된 거리에 평행하게 위치하고, 상기 엔코더 기어(220)와 기어결합하고, 상기 중공축 샤프트와 동일한 회전수로 역회전하는 피니언 기어부(230); 상기 피니언 기어부(230) 중심축에 결합하는 피니언 샤프트부(240); 상기 피니언 샤프트부(240)에 설치되는 마그네트(250); 상기 마그네트(250)의 회전을 감지하는 엔코더 칩(260)과 PCB(270)를 포함하는 엔코더 센싱부;를 포함하여 구성된다.According to the present invention, an encoder for detecting the rotation amount of a motor is configured to include: a hollow motor shaft (120) coupled with a rotor (110) of the motor and having an empty interior; a wheel shaft (210) axially coupled with one end of the hollow motor shaft (120); an encoder gear (220) coupled to an outer diameter of one side of a shaft of the hollow motor; a pinion gear part (230) positioned parallel to the hollow shaft at a predetermined distance, gear-coupled with the encoder gear (220), and rotating in reverse at the same rotational speed as the hollow shaft; a pinion shaft part (240) coupled to the central axis of the pinion gear part (230); a magnet (250) installed in the pinion shaft part (240); and an encoder sensing part including an encoder chip (260) and a PCB (270) for detecting rotation of the magnet (250).

중공축을 가진 모터 샤프트(120)의 회전수를 감지하여, 휠로 전달되는 회전수를 제어하는 것을 특징으로 하는 중공축 모터에 구비되어 회전량을 검출하는 엔코더를 제공한다.An encoder is provided for detecting the rotational amount and is equipped on a hollow shaft motor, characterized in that it detects the rotational speed of a motor shaft (120) having a hollow shaft and controls the rotational speed transmitted to a wheel.

상기 중공축 모터 샤프트(120)의 양단은 베어링(150)과 결합하고, 상기 베어링(150)이 안착되는 베어링(150) 안착부가 형성되고, 고정자와 회전자(110)의 양단에 구비되는 제 1브라켓(130); 상기 제 1브라켓(130) 일측의 형성된 공간에서 상기 중공축 샤프트와 결합하는 엔코더 기어(220); 상기 휠 샤프트(210)의 외경과 결합하는 베어링(150)의 안착공간을 제공하는 제 2브라켓;을 더 포함하여 구비된다.The hollow shaft motor shaft (120) is provided with a first bracket (130) which is provided at both ends of the stator and the rotor (110) and which is coupled with a bearing (150) at both ends, and has a bearing (150) mounting portion formed where the bearing (150) is mounted; an encoder gear (220) which is coupled with the hollow shaft in a space formed on one side of the first bracket (130); and a second bracket which provides a mounting space for the bearing (150) which is coupled with the outer diameter of the wheel shaft (210).

상기 제 1브라켓(130)과 제 2 브라켓(140) 사이 형성되는 소정의 공간에 상기 피니언 기어부(230)와 엔코더 센싱부가 위치하는 것을 특징으로 하는 중공축 모터에 구비되어 회전량을 검출하는 엔코더를 제공한다.An encoder for detecting the amount of rotation is provided in a hollow shaft motor, characterized in that the pinion gear part (230) and the encoder sensing part are positioned in a predetermined space formed between the first bracket (130) and the second bracket (140).

한편, 상기 제 1브라켓(130)과 제 2브라켓 상이 형성되는 내부공간은, 외부로부터 차폐되는 것을 특징으로 하는 중공축 모터에 구비되어 회전량을 검출하는 엔코더를 제공한다.Meanwhile, an encoder for detecting the amount of rotation is provided in a hollow shaft motor characterized in that the internal space where the first bracket (130) and the second bracket are formed is shielded from the outside.

또한, 상기 엔코더 기어(220)와, 피니언 기어는 동일한 기어비로 구비되어,In addition, the encoder gear (220) and the pinion gear are provided with the same gear ratio,

상기 피니언 기어는 상기 중공축 모터 샤프트(120)와 동일한 회전수로 역회전하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 중공축 모터에 구비되어 회전량을 검출하는 엔코더를 제공한다.The above pinion gear is provided to rotate in reverse at the same rotational speed as the hollow shaft motor shaft (120), and an encoder for detecting the amount of rotation is provided in the hollow shaft motor.

그리고, 상기 엔코더 센싱부에 측정되는 모터회전수에 관한 정보는 제어부로 송출되고, 이 정보를 근거로 모터의 회전을 제어하는 것을 특징으로 하는 중공축 모터에 구비되어 회전량을 검출하는 엔코더를 제공한다.And, information on the motor rotation speed measured by the encoder sensing unit is transmitted to the control unit, and an encoder for detecting the rotation amount is provided in a hollow shaft motor characterized in that the rotation of the motor is controlled based on this information.

본 발명에 의할 때, 모터샤프트가 중공축으로 구성되고 중공축 내부에 모터샤프트 회전속도와 다른 회전속도를 가진 (휠)샤프트가 회전할 경우 실공축과 같은 구조의 엔코더 센서를 부착하지 못하는 경우가 발생하는 것을 해결할 수 있는 효과를 가진다.According to the present invention, when a motor shaft is configured as a hollow shaft and a (wheel) shaft having a rotation speed different from that of the motor shaft rotates inside the hollow shaft, the problem of not being able to attach an encoder sensor having the same structure as a hollow shaft can be solved.

상세히, 중공축을 가진 모터샤프트의 경우 축 중심에 회전 센싱을 위한 마그네트(250)등의 설치가 불가능하고 돌출부를 만들지 못하는 경우에 본원의 발명과 같은 구성을 통해서 모터 샤프트(120)의 회전량을 측정하는 것이 가능하게 하는 장점을 가진다.In detail, in the case of a motor shaft having a hollow shaft, it is possible to measure the rotation amount of the motor shaft (120) through a configuration like the invention of the present invention in cases where it is impossible to install a magnet (250) for rotation sensing at the center of the shaft and a protrusion cannot be created.

도 1은 종래의 기술을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 중공축 모터에 구비되어 회전량을 검출하는 엔코더가 구비되는 모터 어셈블리의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 중공축 모터에 구비되어 회전량을 검출하는 엔코더가 구비되는 모터 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 중공축 모터에 구비되어 회전량을 검출하는 엔코더가 구비되는 모터 어셈블리의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 중공축 모터에 구비되어 회전량을 검출하는 엔코더의 구성을 상세하게 도시하는 단면도이다.Figure 1 illustrates conventional technology.
FIG. 2 is a perspective view of a motor assembly equipped with an encoder for detecting the amount of rotation, which is provided in a hollow shaft motor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an exploded perspective view of a motor assembly equipped with an encoder for detecting the amount of rotation, which is provided in a hollow shaft motor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a motor assembly equipped with an encoder for detecting the amount of rotation, which is provided in a hollow shaft motor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating in detail the configuration of an encoder that is equipped in a hollow shaft motor according to an embodiment of the present invention and detects the amount of rotation.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, the operational advantages of the present invention, and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로서, 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 설명하는 실시예에 한정되는 것이 아니다. 그리고, 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략되며, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 부재임을 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing a preferred embodiment of the present invention with reference to the attached drawings. However, the present invention can be implemented in various different forms and is not limited to the described embodiments. In addition, in order to clearly describe the present invention, parts that are not related to the description are omitted, and the same reference numerals in the drawings indicate the same components.

이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.Hereinafter, various embodiments of the present document will be described with reference to the attached drawings. However, it should be understood that the technology described in this document is not limited to specific embodiments, but includes various modifications, equivalents, and/or alternatives of the embodiments of the present document. In connection with the description of the drawings, similar reference numerals may be used for similar components.

본 문서에서, "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.In this document, the expressions "includes," "may include," etc., indicate the presence of a given feature (e.g., a numerical value, function, operation, or component such as a part), but do not exclude the presence of additional features.

본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.The terms used in this document are used only to describe specific embodiments and may not be intended to limit the scope of other embodiments. The singular expression may include the plural expression unless the context clearly indicates otherwise. The terms used herein, including technical or scientific terms, may have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art described in this document. Among the terms used in this document, terms defined in general dictionaries may be interpreted as having the same or similar meaning in the context of the related technology, and shall not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this document. In some cases, even if a term is defined in this document, it cannot be interpreted to exclude the embodiments of this document.

본 발명의 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.It goes without saying that various modifications can be made by a person skilled in the art in the art to which the invention pertains without departing from the gist of the invention claimed in the claims of the present invention, and such modifications should not be understood individually from the technical idea or prospect of the present invention.

도 1은 종래의 기술을 나타낸 것이다.Figure 1 illustrates conventional technology.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 중공축 모터에 구비되어 회전량을 검출하는 엔코더가 구비되는 모터 어셈블리의 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view of a motor assembly equipped with an encoder for detecting the amount of rotation, which is provided in a hollow shaft motor according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 중공축 모터에 구비되어 회전량을 검출하는 엔코더가 구비되는 모터 어셈블리의 분해 사시도이다.FIG. 3 is an exploded perspective view of a motor assembly equipped with an encoder for detecting the amount of rotation, which is provided in a hollow shaft motor according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 중공축 모터에 구비되어 회전량을 검출하는 엔코더가 구비되는 모터 어셈블리의 단면도이다.FIG. 4 is a cross-sectional view of a motor assembly equipped with an encoder for detecting the amount of rotation, which is provided in a hollow shaft motor according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 중공축 모터에 구비되어 회전량을 검출하는 엔코더의 구성을 상세하게 도시하는 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating in detail the configuration of an encoder that is equipped in a hollow shaft motor according to an embodiment of the present invention and detects the amount of rotation.

도면에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 엔코더가 구비된 모터는 모터 샤프트(120)를 구비하는 모터와, 엔코더 축을 구비하는 엔코더와, 모터 축에 결합되는 연결 축과, 엔코더 축에 결합되는 연결 슬리브와, 연결 축과 연결 슬리브를 체결하기 위한 체결 부재를 포함하여 구성된다.As shown in the drawing, a motor equipped with an encoder according to one embodiment of the present invention is configured to include a motor having a motor shaft (120), an encoder having an encoder shaft, a connecting shaft coupled to the motor shaft, a connecting sleeve coupled to the encoder shaft, and a connecting member for connecting the connecting shaft and the connecting sleeve.

이때, 모터의 일측에 엔코더가 일체형으로 결합된 구조로 이루어진다. 이러한 엔코더는 커플러를 이용하는 종래 기술에 비해 모터 축과 엔코더 축 간의 연결 구조가 콤팩트하여 협소한 설치 공간에 설치되어 사용가능한 구조를 가진다.At this time, the structure is formed by integrally connecting an encoder to one side of the motor. This encoder has a compact connection structure between the motor shaft and the encoder shaft compared to the conventional technology using a coupler, so it can be installed and used in a narrow installation space.

한편, 모터는 회전력을 발생하는 구동부(미도시)와 연결되어 회전하는 모터 샤프트(120)를 포함한다. 모터의 일단에는 모터 샤프르를 외부로 드러내는 모터 홈이 마련된다. Meanwhile, the motor includes a motor shaft (120) that rotates and is connected to a driving unit (not shown) that generates rotational force. A motor home is provided at one end of the motor to expose the motor shaft to the outside.

상기 모터 샤프트(120)의 끝단은 모터 홈 속에 위치하여 모터로부터 돌출되지 않는다. 모터 샤프트(120)의 일단 중앙에는 모터 축 홈이 마련되다. 모터 축 홈은 모터 축의 길이 방향으로 형성된다. 모터 축 홈은 그 둘레로 암나사산이 형성된 나사 홀 형태로 이루어진다.The end of the above motor shaft (120) is located in the motor home and does not protrude from the motor. A motor shaft groove is provided at the center of one end of the motor shaft (120). The motor shaft groove is formed in the longitudinal direction of the motor shaft. The motor shaft groove is formed in the form of a screw hole with a female screw thread formed around the circumference.

한편, 엔코더는 엔코더 본체와, 모터 샤프트(120)와 연결되도록 엔코더 본체에 회전 가능하게 구비되는 엔코더 샤프트를 포함한다. 엔코더는 엔코더 샤프트가 모터 샤프트(120)와 동축 배치되도록 모터의 일측에 결합된다. Meanwhile, the encoder includes an encoder body and an encoder shaft rotatably provided on the encoder body so as to be connected to a motor shaft (120). The encoder is coupled to one side of the motor so that the encoder shaft is coaxially arranged with the motor shaft (120).

이때, 엔코더는 모터의 일면에 결합되는 엔코더 고정판을 통해 모터에 고정될 수 있다. 본 발명에서는 제 1브라켓(130)과 제 2브라켓을 이용해서 상기 모터 샤프트(120)와 엔코더가 결합하는 구조를 가진다.At this time, the encoder can be fixed to the motor through an encoder fixing plate that is coupled to one side of the motor. In the present invention, the motor shaft (120) and the encoder are coupled using the first bracket (130) and the second bracket.

그리고, 상기 제 1브라켓(130)과 제 2브라켓이 결합하면서 생기는 소정의 공간에 엔코더가 위치하게 되고, 외부로 부터 차폐되는 구조를 가진다.And, an encoder is positioned in a predetermined space created when the first bracket (130) and the second bracket are combined, and has a structure that is shielded from the outside.

엔코더 샤프트는 중공축 또는 실공축 구조로 이루어진다. 즉 엔코더 축의 일단에는 모터 축 홈과 평행한 방향으로 엔코더 축 홈이 마련된다. 엔코더는 통상적인 로터리 엔코더가 회전 운동을 검출하는 방식과 같은 방식으로 작동하여 모터의 회전 속도를 측정할 수 있다.The encoder shaft is made of a hollow shaft or a solid shaft structure. That is, one end of the encoder shaft has an encoder shaft groove provided in a direction parallel to the motor shaft groove. The encoder can measure the rotational speed of the motor by operating in the same way as a conventional rotary encoder detects rotational motion.

한편, 엔코더의 구체적인 구조는 다양하게 변경 가능하다. 다른 예로, 엔코더는 내측에 엔코더 축 홈이 형성되지 않은 일반적인 축 형태의 엔코더 축을 포함하는 구조를 취하는 것도 가능하다.Meanwhile, the specific structure of the encoder can be changed in various ways. As another example, the encoder can also take on a structure including an encoder shaft in the form of a general shaft without an encoder shaft groove formed on the inside.

본 발명의 실시예에 따른 모터의 회전량을 검출하는 엔코더는 다음과 같은 구성을 가진다.An encoder for detecting the rotation amount of a motor according to an embodiment of the present invention has the following configuration.

상기 모터는 코일이 권취된 코일보빈이 구비되는 고정자와, 통전시 발생하는 유도기전력으로 회전하는 회전자(110) 그리고 회전자(110)의 중심축에 결합되는 모터 샤프트(120)를 포함하고, 상기 고정자의 외주면에 구비되고, 상기 고정자와 회전자(110)를 외부로 부터 차폐하는 모터 프레임과, 상기 모터 프레임의 양단에 구비되는 한쌍의 브라켓으로 구성된다.The above motor comprises a stator having a coil bobbin on which a coil is wound, a rotor (110) that rotates by induced electromotive force generated when current is applied, and a motor shaft (120) coupled to the central axis of the rotor (110), a motor frame provided on an outer surface of the stator and shielding the stator and rotor (110) from the outside, and a pair of brackets provided on both ends of the motor frame.

이때, 상기 모터 샤프트(120)의 양단은 베어링(150)과 결합하고, 상기 한쌍의 브라켓에는 상기 베어링(150)이 안착되는 소정의 공간을 제공하는 베어링(150) 안착부가 형성된다. 상기 모터 샤프트(120)는 속이 비어있는 중공축 또는 실공축으로 구비될 수 있다.At this time, both ends of the motor shaft (120) are combined with bearings (150), and a bearing (150) mounting portion is formed in the pair of brackets to provide a predetermined space in which the bearing (150) is mounted. The motor shaft (120) may be provided as a hollow shaft or a solid shaft.

본 발명에서는 중공축 모터샤프트용 모터회전 감지 센서의 설치구조에 관한것으로, 통상적으로 모터의 회전을 감지하는 엔코더 센싱부는 모터샤프트의 일측 중심부 또는 모터샤프트 외륜에 위치하여 모터샤프트의 회전속도를 감지하는 구조로 이루어져 있다. The present invention relates to an installation structure of a motor rotation detection sensor for a hollow shaft motor shaft. Typically, an encoder sensing unit for detecting rotation of a motor is located at the center of one side of a motor shaft or on the outer ring of the motor shaft and configured to detect the rotation speed of the motor shaft.

그러나, 이런 경우는 모터샤프트가 실공축으로서 이루어져 있다. 하지만 모터샤프트가 중공축으로 구성되고 중공축 내부에 모터샤프트 회전속도와 다른 회전속도를 가진 (휠)샤프트가 회전할 경우 실공축과 같은 구조의 엔코더 센서를 부착하지 못하는 경우가 발생한다.However, in this case, the motor shaft is configured as a hollow shaft. However, if the motor shaft is configured as a hollow shaft and a (wheel) shaft with a rotation speed different from that of the motor shaft rotates inside the hollow shaft, there are cases where an encoder sensor with the same structure as a hollow shaft cannot be attached.

즉, 공축을 가진 모터샤프트의 경우 축 중심에 회전 센싱을 위한 마그네트(250)등의 설치가 불가능하고 돌출부를 만들지 못하는 경우가 발생하기 때문이다. That is, in the case of a motor shaft with a coaxial shaft, it is impossible to install a magnet (250) for rotation sensing at the center of the shaft, and there are cases where a protrusion cannot be created.

본원 발명에서는 중공축을 가진 모터 샤프트(120)의 회전수를 감지하여, 휠로 전달되는 회전수를 제어하는 것을 특징으로 하는 중공축 모터에 구비되어 회전량을 검출하는 엔코더에 관한 것이다.The present invention relates to an encoder that detects the amount of rotation and is equipped on a hollow shaft motor, characterized in that it detects the number of rotations of a motor shaft (120) having a hollow shaft and controls the number of rotations transmitted to a wheel.

본 발명의 실시예에 의할 때, 우선, 모터의 회전자(110)와 결합하고, 내부가 비어있는 중공축 모터 샤프트(120); 상기 중공축 모터 샤프트(120)의 일단부와 축결합하는 휠 샤프트(210); 상기 중공축 모터의 샤프트 일측 외경부에 결합하는 엔코더 기어(220); 상기 중공축 샤프트와 소정의 이격된 거리에 평행하게 위치하고, 상기 엔코더 기어(220)와 기어결합하고, 상기 중공축 샤프트와 동일한 회전수로 역회전하는 피니언 기어부(230); 상기 피니언 기어부(230) 중심축에 결합하는 피니언 샤프트부(240)와 상기 피니언 샤프트부(240)에 설치되는 마그네트(250); 상기 마그네트(250)의 회전을 감지하는 엔코더 칩(260)과 PCB(270)를 포함하는 엔코더 센싱부;를 포함하여 구성된다.According to an embodiment of the present invention, first, it comprises: a hollow motor shaft (120) coupled with a rotor (110) of a motor and having an empty interior; a wheel shaft (210) axially coupled with one end of the hollow motor shaft (120); an encoder gear (220) coupled to an outer diameter of one side of a shaft of the hollow motor; a pinion gear part (230) positioned parallel to the hollow shaft at a predetermined distance, gear-coupled with the encoder gear (220), and rotating in the opposite direction at the same rotational speed as the hollow shaft; a pinion shaft part (240) coupled to the central axis of the pinion gear part (230) and a magnet (250) installed in the pinion shaft part (240); and an encoder sensing part including an encoder chip (260) and a PCB (270) for detecting rotation of the magnet (250).

이때, 상기 중공축 모터 샤프트(120)의 양단은 베어링(150)과 결합하고, 상기 베어링(150)이 안착되는 베어링(150) 안착부가 형성되고, 고정자와 회전자(110)의 양단에 제 1브라켓(130)이 구비된다.At this time, both ends of the hollow shaft motor shaft (120) are combined with a bearing (150), a bearing (150) mounting portion on which the bearing (150) is mounted is formed, and a first bracket (130) is provided at both ends of the stator and the rotor (110).

그리고, 상기 제 1브라켓(130) 일측의 형성된 공간에는 상기 중공축 샤프트와 결합하는 엔코더 기어(220)가 구비되고, 상기 휠 샤프트(210)의 외경과 결합하는 베어링(150)의 안착공간을 제공하는 제 2브라켓이 구비된다.And, in the space formed on one side of the first bracket (130), an encoder gear (220) coupled with the hollow shaft is provided, and a second bracket providing a mounting space for a bearing (150) coupled with the outer diameter of the wheel shaft (210) is provided.

이때, 상기 제 1브라켓(130)과 제 2 브라켓(140) 사이 형성되는 소정의 공간에 상기 피니언 기어부(230)와 엔코더 센싱부가 위치하게 되고, 외부로부터 차폐되는 구조를 가진다.At this time, the pinion gear part (230) and the encoder sensing part are positioned in a predetermined space formed between the first bracket (130) and the second bracket (140), and have a structure that is shielded from the outside.

그리고, 상기 엔코더 기어(220)와, 피니언 기어는 동일한 기어비로 구비되어, 상기 피니언 기어는 상기 중공축 모터 샤프트(120)와 동일한 회전수로 역회전하는 구성을 가진다. 상기와 같은 구성을 통해서 모터 샤프트(120)와 동일한 회전수를 가지는 피니언 기어의 회전수를 측정함으로써 모터의 회전수를 검출할 수 있게 된다.And, the encoder gear (220) and the pinion gear are provided with the same gear ratio, so that the pinion gear has a configuration in which it rotates in reverse at the same rotational speed as the hollow shaft motor shaft (120). Through the configuration as above, the rotational speed of the motor can be detected by measuring the rotational speed of the pinion gear having the same rotational speed as the motor shaft (120).

상기와 같이 측정된, 상기 엔코더 센싱부에 측정되는 모터회전수에 관한 정보는 제어부로 송출되고, 이 정보를 근거로 모터의 회전을 제어하는 것을 특징으로 한다.Information about the motor rotation speed measured by the encoder sensing unit as described above is transmitted to the control unit, and the rotation of the motor is controlled based on this information.

110. 회전자 120. 중공축 모터 샤프트
130. 제 1브라켓 140. 제 2 브라켓
150. 베어링 210. 휠 샤프트
220. 엔코더 기어 230. 피니언 기어부
240. 피니언 샤프트부 250. 마그네트
260. 엔코더 칩 270. PCB110. Rotor 120. Hollow shaft motor shaft
130. 1st bracket 140. 2nd bracket
150. Bearing 210. Wheel Shaft
220. Encoder gear 230. Pinion gear
240. Pinion shaft section 250. Magnet
260. Encoder Chip 270. PCB

Claims

As an encoder that detects the rotation amount of the motor,
A hollow motor shaft (120) coupled with the rotor (110) of the motor and having an empty interior;
A wheel shaft (210) that is axially coupled with one end of the hollow shaft motor shaft (120);
An encoder gear (220) coupled to one side of the outer diameter of the shaft of the hollow shaft motor;
A pinion gear part (230) positioned parallel to the hollow shaft at a predetermined distance, gear-engaged with the encoder gear (220), and rotating in reverse at the same rotational speed as the hollow shaft;
Pinion shaft part (240) coupled to the central axis of the above pinion gear part (230)
A magnet (250) installed on the above pinion shaft portion (240);
It is configured to include an encoder sensing unit including an encoder chip (260) and a PCB (270) that detect the rotation of the magnet (250).
An encoder for detecting the rotational amount is provided in a hollow shaft motor, characterized in that it detects the rotational speed of a motor shaft (120) having a hollow shaft and controls the rotational speed transmitted to the wheel.

In paragraph 1,
Both ends of the above hollow shaft motor shaft (120) are combined with bearings (150),
A first bracket (130) is formed, in which a bearing (150) mounting portion is formed, on which the bearing (150) is mounted, and is provided at both ends of the stator and the rotor (110);
An encoder gear (220) coupled with the hollow shaft in the space formed on one side of the first bracket (130);
It further includes a second bracket that provides a seating space for a bearing (150) that is coupled with the outer diameter of the wheel shaft (210).
An encoder for detecting the amount of rotation is provided in a hollow shaft motor, characterized in that the pinion gear part (230) and the encoder sensing part are positioned in a predetermined space formed between the first bracket (130) and the second bracket (140).

In the second paragraph,
An encoder for detecting the amount of rotation is provided in a hollow shaft motor, characterized in that the internal space where the first bracket (130) and the second bracket are formed is shielded from the outside.

In paragraph 1,
The above encoder gear (220) and pinion gear are provided with the same gear ratio,
An encoder provided in a hollow shaft motor for detecting the amount of rotation, characterized in that the pinion gear is provided to rotate in reverse at the same rotational speed as the hollow shaft motor shaft (120).

In paragraph 4,
An encoder equipped on a hollow shaft motor for detecting the amount of rotation, characterized in that information on the motor rotation speed measured by the encoder sensing unit is transmitted to a control unit and the rotation of the motor is controlled based on this information.