KR100541136B1 - 마그네트에 의해 커버된 고정자를 가지는 스텝모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마그네트에 의해 커버된 고정자를 가지는 스텝모터에 관한 것으로서, 고정자를 구성하는 보빈을 복수의 요크치가 형성되어 있는 요크로 커버하고 요크를 마그네트로 커버함으로써 마그네트와 요크치들간의 전자기작용 면적을 증가시키도록 되어 있다.

본 발명에 따른 고정자의 요크 외경은 보빈의 내경부로 요크치들이 삽입되도록 보빈과 결합하는 종래의 요크에 비해 상대적으로 크고, 이와 같이 외경이 증대된 요크에 요크치들을 형성하여 마그네트로 커버하므로 마그네트와 요크치들간의 전자기작용 면적이 증가하고, 그 결과로써 소형인 스텝모터가 발휘하는 토크를 종래에 비해 월등하게 증가시킬 수 있는 장점이 있다.

스텝모터, 고정자, 마그네트, 요크, 보빈

Description

마그네트에 의해 커버된 고정자를 가지는 스텝모터 {STEP MOTOR FOR HAVING STATOR COVERED BY MAGNETS}

도 1은 종래의 스텝모터를 도시한 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 마그네트에 의해 커버된 고정자를 가지는 스텝모터를 도시한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10,20: 스텝모터 11,21: 회전축

12: 마그네트 13,22: 스틸 볼

14,23: 고정자 14a,23a: 보빈

14b,23b: 요크 15: 케이스

16,27b: 축받이 17,26: 센터가이드

18: 가이드부재 19: 판형 스프링

24: 통형 마그네트 25: 통형 케이스

27: 우측 덮개 28: 좌측 덮개

본 발명은 스텝모터에 관한 것이며, 보다 상세히는 마그네트에 의해 커버된 고정자를 가지는 스텝모터에 관한 것이다.

도 1을 참조하면, 종래의 스텝모터(10)의 회전축(11)은 외주면에 마그네트(12)가 부착되며 회전마찰부하 감소작용을 하는 스틸 볼(13)이 일측 단부에 끼워진다.

상기 스텝모터(10)의 고정자(14)는 코일(14a1)이 감겨지는 보빈(14a)과 상기 보빈(14a)의 내경부에 삽입되는 복수의 요크치(14b1)가 형성되어 있는 한 쌍의 요크(14b)의 결합체로서 한 쌍으로 구성되며, 상기 요크(14b)의 내경부에 상기 회전축(11)이 삽입된다.

상기 스텝모터(10)의 케이스(15)는 상기 회전축(11)과 한 쌍의 고정자(14)를 커버한다.

상기 스텝모터(10)의 축받이(16)는 상기 케이스(15)의 일측 개구부에 부착되어 상기 회전축(11)의 일측 단부를 지지한다.

상기 스텝모터(10)의 센터가이드(17)는 회전축 방향으로 이동이 가능한 상태로 상기 스틸 볼(13)이 끼워진 회전축(11)의 다른 일측 단부를 지지한다.

상기 스텝모터(10)의 가이드부재(18)는 상기 케이스(15)의 다른 일측에 부착되어 상기 센터가이드(17)의 이동을 제한하면서 가이드한다.

상기 스텝모터(10)의 판형 스프링(19)은 상기 센터가이드(17)와 가이드부재(18) 사이에서 상기 센터가이드(17)를 회전축 방향으로 미는 예압(PRELOAD)을 가한다.

상기와 같이 구성되는 종래의 스텝모터(10)는 다음과 같이 조립된다.

먼저, 상기 케이스(15)의 일측에 가이드부재(18)를 용접한 다음, 상기 가이드부재(18)의 요부에 예압용 강철제 판형 스프링(19)과 센터가이드(17)를 순차적으로 삽입한다.

이어서, 상기 보빈(14a)의 내경부로 요크(14b)의 요크치(14b1)들이 삽입되도록 상기 보빈(14a)과 요크(14b)를 결합하여 만든 한 쌍의 고정자(14)를 서로 접착하여 상기 케이스(15)에 삽입 고정한 후, 상기 센터가이드(17)의 중앙부 홈에 끼워지는 스틸 볼(13)을 사이에 두고 외주면에 마그네트(12)가 부착된 상기 회전축(11)을 상기 고정자(14)의 내경부로 관통시키면서 센터가이드(17)에 회전 가능하도록 고정한 다음, 상기 축받이(16)에 회전 가능하도록 고정한다.

이때, 상기 회전축(11)의 전장(total length)에 의하여 상기 판형 스프링(19)에 회전축 방향(도 1에서의 수평 방향)의 압축하중이 작용하게 되며, 이에 따라서 상기 회전축(11)은 회전축 방향으로 이동이 가능한 상기 센터가이드(17)를 기준으로 아래 방향(도 1에서의 수직 방향)으로 치우치지 않고 중심을 유지할 수 있게 된다.

그러나, 상기와 같이 보빈(14a)과 요크(14b)의 결합체인 고정자(14)의 내경부, 즉 상기 요크(14b)의 내경부로 마그네트(12)가 부착된 상기 회전축(11)이 삽입되는 구조로 된 종래의 스텝모터(10)는 상기 마그네트(12)와 요크치(14b1)들간의 전자기작용 면적이 작기 때문에 소형인 스텝모터(10)가 발휘하는 토크 역시 감소하는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 고정자를 구성하는 보빈을 복수의 요크치가 형성되어 있는 요크로 커버하고 상기 요크를 마그네트로 커버함으로써 상기 마그네트와 요크치들간의 전자기작용 면적을 증가시키도록 된 마그네트에 의해 커버된 고정자를 가지는 스텝모터를 제공하는데 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 스텝모터(20)의 회전축(21)은 회전마찰부하 감소작용을 하는 스틸 볼(22)이 일측 단부에 끼워진다.

상기 스텝모터(20)의 고정자(23)는 코일(23a1)이 감겨지는 보빈(23a)과 상기 보빈(23a)의 외경부를 커버하는 복수의 요크치(23b1)가 형성되어 있는 한 쌍의 요크(23b)의 결합체로서 한 쌍으로 구성되며, 상기 보빈(23a)의 내경부에 상기 회전 축(21)이 삽입된다.

상기 스텝모터(20)의 통형 마그네트(24)는 중앙 벽면부(24a)를 경계로 하여 좌우측 개구부를 통해 각각 삽입되는 상기 한 쌍의 고정자(23)를 커버하고, 상기 고정자(23)를 관통하는 회전축(21)이 상기 중앙 벽면부(24a)에 형성된 센터구(24b)에 삽입된다.

상기 스텝모터(20)의 통형 케이스(25)는 상기 통형 마그네트(24)와 통형 마그네트(24)로부터 노출된 고정자(23)의 일부를 커버한다.

상기 스텝모터(20)의 센터가이드(26)는 회전축 방향으로 이동이 가능한 상태로 상기 고정자(23)의 내경부에 삽입되어 상기 스틸 볼(22)이 끼워진 회전축(21)의 일측 단부를 지지한다.

상기 스텝모터(20)의 우측 덮개(27)는 상기 통형 케이스(25)의 일측 개구부를 커버하고 센터구(27a)에 부착된 축받이(27b)에 상기 회전축(21)의 다른 일측 단부가 지지된다.

상기 스텝모터(20)의 좌측 덮개(28)는 상기 통형 케이스(25)의 다른 일측 개구부를 커버하고, 상기 고정자(23)의 내경부에 삽입되는 중앙 돌출부(28a)에 의해 상기 센터가이드(26)가 지지된다.

상기 스텝모터(20)의 스프링부재(29)는 상기 센터가이드(26)와 좌측 덮개(28)의 중앙 돌출부(28a) 사이에서 상기 센터가이드(26)를 회전축 방향으로 미는 예압(PRELOAD)을 가하며, 바람직하게는 압축 스프링이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 마그네트에 의해 커버된 고정자를 가지는 스텝모터(20)는 다음과 같이 조립된다.

먼저, 코일(23a1)이 감겨진 보빈(23a)과 상기 보빈(23a)의 외경부를 커버하는 복수의 요크치(23b1)가 형성되어 있는 한 쌍의 요크(23b)를 결합하여 한 쌍의 고정자(23)를 만든 다음, 상기 한 쌍의 고정자(23)를 통형 마그네트(24)의 좌우측 개구부를 통해 각각 삽입하여 통형 마그네트(24)의 중앙 벽면부(24a)까지 밀착시킨다. 이에 따라서, 상기 보빈(23a)의 외경부를 커버하는 고정자(23)의 요크(23b)의 요크치(23b1)들이 상기 통형 마그네트(24)에 의해 커버된다.

다음으로, 상기 통형 마그네트(24)에 의해 커버되는 고정자(23)의 보빈(23a)의 내경부에 상기 회전축(21)을 삽입하여 상기 중앙 벽면부(24a)에 형성된 센터구(24b)를 관통하도록 한 후, 상기 통형 마그네트(24)를 통형 케이스(25)에 삽입하여 상기 통형 마그네트(24)와 통형 마그네트(24)로부터 노출된 고정자(23)의 일부를 통형 케이스(25)로 완전히 커버한다.

이어서, 상기 센터가이드(26)를 회전축 방향으로 이동이 가능한 상태로 상기 고정자(23)의 내경부에 먼저 삽입하여 상기 스틸 볼(22)이 끼워진 회전축(21)의 일측 단부를 지지하면서 계속해서 상기 스프링부재(29)를 고정자(23)의 보빈(23a)의 내경부에 삽입한 다음, 상기 좌측 덮개(28)의 중앙 돌출부(28a)에 의해 스프링부재(29)를 사이에 두고 상기 센터가이드(26)가 지지되도록 상기 좌측 덮개(28)를 상기 통형 케이스(25)의 일측 개구부에 부착한다.

상기와 같이 통형 케이스(25)의 일측 개구부가 좌측 덮개(28)에 의해 커버되고 나면, 마지막으로 상기 우측 덮개(27)의 축받이(27b)에 상기 회전축(21)의 다른 일측 단부가 삽입되어 지지되도록 상기 통형 케이스(25)의 다른 일측 개구부에 우측 덮개(27)를 부착한다.

상기와 같이 통형 케이스(25)의 나머지 다른 일측 개구부가 우측 덮개(28)에 의해 완전히 커버되고 나면, 상기 센터가이드(26)에는 상기 좌측 덮개(28)의 중앙 돌출부(28a)에 의해 지지되는 스프링부재(29)의 탄성력에 의해 센터가이드(26)를 회전축 방향으로 미는 예압이 가해지고, 상기 회전축(21)의 전장에 의하여 상기 스프링부재(29)에 회전축 방향(도 2에서의 수평 방향)의 압축하중이 작용하게 되며, 이에 따라서 상기 회전축(21)은 회전축 방향으로 이동이 가능한 상기 센터가이드(26)를 기준으로 아래 방향(도 2에서의 수직 방향)으로 치우치지 않고 중심을 유지할 수 있게 된다.

한편, 상기 고정자(23)의 요크(23b)의 외경은 도 1에 도시된 바와 같이, 보빈(14a)의 내경부로 요크치(14b1)들이 삽입되도록 보빈(14a)과 결합하는 종래의 요크(14b)에 비해 상대적으로 크기 때문에, 이와 같이 외경이 증대된 요크(23b)에 요크치(23b1)들을 형성하여 상기 통형 마그네트(24)로 커버하면 상기 통형 마그네트(24)와 요크치(23b1)들간의 전자기작용 면적이 종래의 스텝모터(10)에 비해 더욱더 증가하게 된다. 따라서, 실제로 스텝모터(20)가 구동하여 회전축(21)이 회전하는 경우 소형인 스텝모터(20)가 발휘하는 토크를 종래에 비해 월등하게 증가시킬 수 있다.

상기와 같이 본 발명에 따른 마그네트에 의해 커버된 고정자를 가지는 스텝모터는 고정자를 구성하는 보빈을 복수의 요크치가 형성되어 있는 요크로 커버하고 상기 요크를 마그네트로 커버하도록 되어 있고, 특히 상기 요크의 외경은 보빈의 내경부로 요크치들이 삽입되도록 보빈과 결합하는 종래의 요크에 비해 상대적으로 크며, 이와 같이 외경이 증대된 요크에 요크치들을 형성하여 마그네트로 커버하므로, 상기 마그네트와 요크치들간의 전자기작용 면적이 증가하며, 그 결과 소형인 스텝모터가 발휘하는 토크를 종래에 비해 월등하게 증가시킬 수 있는 장점이 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 마그네트에 의해 커버된 고정자를 가지는 스텝모터를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (1)

1. 회전마찰부하 감소작용을 하는 스틸 볼(22)이 일측 단부에 끼워지는 회전축(21)과;

   코일(23a1)이 감겨지는 보빈(23a)과 상기 보빈(23a)의 외경부를 커버하는 복수의 요크치(23b1)가 형성되어 있는 한 쌍의 요크(23b)의 결합체로서 한 쌍으로 구성되며, 상기 보빈(23a)의 내경부에 상기 회전축(21)이 삽입되는 고정자(23);

   중앙 벽면부(24a)를 경계로 하여 좌우측 개구부를 통해 각각 삽입되는 상기 한 쌍의 고정자(23)를 커버하고 상기 고정자(23)를 관통하는 회전축(21)이 상기 중앙 벽면부(24a)에 형성된 센터구(24b)에 삽입되는 통형 마그네트(24);

   상기 통형 마그네트(24)와 통형 마그네트(24)로부터 노출된 고정자(23)의 일부를 커버하는 통형 케이스(25);

   회전축 방향으로 이동이 가능한 상태로 상기 고정자(23)의 내경부에 삽입되어 상기 스틸 볼(22)이 끼워진 회전축(21)의 일측 단부를 지지하는 센터가이드(26);

   상기 통형 케이스(25)의 일측 개구부를 커버하고 센터구(27a)에 부착된 축받이(27b)에 상기 회전축(21)의 다른 일측 단부가 지지되는 우측 덮개(27);

   상기 통형 케이스(25)의 다른 일측 개구부를 커버하고 상기 고정자(23)의 내경부에 삽입되는 중앙 돌출부(28a)에 의해 상기 센터가이드(26)가 지지되는 좌측 덮개(28); 및

   상기 센터가이드(26)와 좌측 덮개(28)의 중앙 돌출부(28a) 사이에서 상기 센터가이드(26)를 회전축 방향으로 미는 예압(PRELOAD)을 가하는 스프링부재(29)

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 마그네트에 의해 커버된 고정자를 가지는 스텝모터.

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