KR100888239B1

KR100888239B1 - 스테핑 모터

Info

Publication number: KR100888239B1
Application number: KR1020060033249A
Authority: KR
Inventors: 박경빈
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2006-04-12
Filing date: 2006-04-12
Publication date: 2009-03-12
Also published as: KR20070101729A

Abstract

스테핑 모터가 개시된다. 상기 스테핑 모터는 하우징과 동심을 이루면서 결합된 투스요크 및 엔드커버에 스러스트홀더가 삽입 결합된다. 즉, 스러스트홀더의 결합 위치가 투스요크 및 엔드커버에 의하여 이중으로 확인되므로 항상 정확하게 스러스트홀더가 정해진 위치에 결합된다. 그리고, 스러스트홀더에 의하여 이동되는 엔드커버가 탄성부재에 의하여 이동방향의 반대방향으로 지지되므로, 엔드커버의 이동이 제한된다. 그러므로, 스러스트홀더가 탄성부재에 의하여 항상 견고하게 지지되므로, 스러스트홀더에 내장된 볼이 리드스크류로부터 빠질 우려가 전혀 없다.

Description

스테핑 모터 {STEPPING MOTOR}

도 1a 및 도 1b는 종래의 스테핑 모터의 구성을 보인 단면도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테핑 모터의 구성을 보인 단면도.

도 3은 도 2에 도시된 요부 분해 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

110 : 브라켓 120 : 하우징

130 : 피봇베어링 140 : 엔드커버

150 : 스러스트홀더 160 : 리드스크류

167 : 회전자 170 : 고정자

180 : 탄성부재

본 발명은 스테핑 모터에 관한 것이다.

도 1a 및 도 1b는 종래의 스테핑 모터의 구성을 보인 단면도로서, 이를 설명한다.

도 1a에 도시된 바와 같이, 받침판(11a), 제 1 및 제 2 측판(11b,11c)을 가지는 브라켓(11)이 마련된다. 제 1 측판(11b)에는 하우징(13)의 일면이 결합되고, 하우징(13)의 타면에는 스러스트홀더(15) 및 엔드커버(17)가 결합된다.

하우징(13)의 내부에는 보빈(21)이 설치되고, 보빈(21)의 외주면 및 내주면에는 코일(23) 및 투스요크(25)가 각각 설치된다.

그리고, 스러스트홀더(15)의 지지공 및 브라켓(11)의 제 2 측판(11c)에 결합된 피봇베어링(30)에는 리드스크류(40)의 일단부 및 타단부가 각각 지지되어 회전가능하게 설치되고, 하우징(13) 내부의 리드스크류(40) 외주면에는 마그네트(45)가 고정된다. 마그네트(45)와 코일(23)의 작용에 의하여 리드스크류(40)가 정역회전을 하고, 리드스크류(40)의 정역회전에 의하여 리드스크류(40)에 설치된 광픽업(미도시)이 직선왕복운동을 하는 것이다. 미설명 부호 31은 와셔형 스프링이다.

상기와 같은 종래의 스테핑 모터는 고정된 스러스트홀더(15) 및 피봇베어링(30)에 리드스크류(40)의 일단부 및 타단부가 직접 접촉되어 있으므로, 리드스크류(40)와 스러스트홀더(15), 리드스크류(40)와 피봇베어링(30) 사이의 마찰력이 크다. 이로인해, 소음이 많이 발생하고 특성이 저하되는 단점이 있다.

리드스크류(40)의 양단부측 마찰력을 줄이기 위해서는 고윤활성, 내마모성 및 내열성 등의 특성을 가진 고가의 재료를 사용하여야 하므로, 원가가 상승하는 단점이 있다.

상기와 같은 단점을 해소하기 위하여, 도 1b에 도시된 바와 같이, 리드스크류(65)의 일단부와 스러스트홀더(61) 사이, 리드스크류(65)의 타단부와 피봇베어링(63) 사이에 볼(67)을 게재한 스테핑 모터가 개발되었다.
그러나, 상기와 같은 종래의 스테핑 모터는 스러스트홀더(61)가 하우징(71)의 내부에 설치되므로, 스러스트홀더(61)를 정해진 위치에 결합하기가 어렵고, 스러스트홀더(61)가 정해진 위치에 결합되었는가를 확인하기도 어렵다. 이로인해, 리드스크류(65)도 비틀어진 상태로 설치되므로 제품의 신뢰성이 저하되는 단점이 있다.
또한, 스러스트홀더(61)를 탄성지지하는 탄성부재의 기능을 하는 커버플레이트(69)의 팔부가 하나만 형성되므로, 탄성력이 약하여 볼(67)이 리드스크류(65)로부터 빠질 우려가 있다. 미설명 부호 73은 엔드커버이다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 스러스트홀더가 정확하게 결합되었는가를 판단할 수 있도록 하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 스테핑 모터를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 엔드커버의 이동에 의하여 볼이 리드스크류에서 빠지는 것을 방지할 수 있는 스테핑 모터를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스테핑 모터는, 받침판, 상기 받침판의 양단부측에 형성된 제 1 및 제 2 측판을 가지는 브라켓; 상기 제 1 측판을 관통하여 정역회전가능하게 설치된 리드스크류; 상기 리드스크류의 일단부측 외주면에 고정된 회전자; 상기 리드스크류의 일단부측을 감싸는 형태로 상기 제 1 측판에 일측면이 결합된 하우징; 상기 회전자를 감싸는 형태로 상기 하우징의 내부에 결합되어 상기 하우징과 동심을 이루며 상기 회전자와 작용하여 상기 회전자를 회전시키는 고정자; 상기 하우징의 타측면에 삽입되어 결합되며 상기 하우징과 동심을 이루는 엔드커버; 상기 리드스크류의 길이방향으로 유동가능하게 상기 엔드커버 및 상기 고정자에 삽입 결합되고, 상기 엔드커버의 중심과 동심을 이루며, 상기 리드스크류의 일단부측이 지지되는 스러스트홀더; 상기 제 2 측판에 결합되어 상기 스러스트홀더와 동심을 이루며 상기 리드스크류의 타단부측이 지지되는 피봇베어링; 상기 스러스트홀더 및 상기 피봇베어링에 마련되어 상기 리드스크류의 일단부 및 타단부와 각각 접촉하는 볼; 상기 하우징에 결합되어 상기 엔드커버의 이탈을 방지함과 동시에 상기 스러스트홀더를 상기 브라켓측으로 탄성 지지하는 탄성부재를 포함한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스테핑 모터를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테핑 모터의 구성을 보인 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 스테핑 모터는 브라켓(110)을 가지고, 브라켓(110)은 받침판(111), 받침판(111)의 양단부에서 벤딩 형성된 제 1 및 제 2 측판(113,115)을 가진다.

제 1 측판(113)에는 양측면이 개방된 원통형의 하우징(120)이 결합되고, 제 2 측판(115)에는 피봇베어링(Pivit Bearing)(130)이 결합된다. 제 1 측판(113)에 결합되는 하우징(120)의 일측면 내주면에는 복수의 투스(121)(도 3참조)가 등간격으로 내측으로 벤딩 형성되고, 타면측에는 엔드커버(140) 및 스러스트홀더(Thrust Holder)(150)가 결합된다. 투스(121)는 후술할 제 2 보빈(176)의 내부에 삽입되어, 제 2 투스요크(178)와 투스와 맞물리는 형태로 결합된다.

그리고, 하우징(120), 피봇베어링(130), 엔드커버(140) 및 스러스트홀더(150)는 동심을 이루고, 하우징(120)에는 엔드커버(140)의 이탈을 방지함과 동시에 스러스트홀더(150)를 탄성 지지하는 탄성부재(180)가 설치된다. 이는 후술한다.

스러스트홀더(150) 및 피봇베어링(130)의 중심부에는 리드스크류(160)의 일단부 및 타단부가 각각 지지되어 정역회전가능하게 설치된다. 즉, 리드스크류(160) 는 제 1 측판(113)을 관통하여 설치되며, 스러스트홀더(150) 및 피봇베어링(130)에는 리드스크류(160)의 일단부 및 타단부와 각각 접촉하여 리드스크류(160)가 원활하게 회전하도록 지지하는 볼(137)이 내장된다. 리드스크류(160)에는 리드스크류(160)가 정/역회전함에 따라 리드스크류(160)를 따라서 직선왕복운동하는 광픽업장치(미도시)가 설치된다.

제 1 측판(113)의 외측, 즉 하우징(120)의 내부에 위치되는 리드스크류(160)의 부위에는 제 1 및 제 2 마그네트(167a,167b)를 가지는 회전자(167)가 고정되고, 회전자(167)의 외측에는 회전자(167)를 감싸는 형태로 고정자(170)가 설치된다.

고정자(170)는 하우징(120)과 동심을 이루며, 제 1 및 제 2 고정자(171,175)를 가진다. 제 1 및 제 2 고정자(171,175)는 제 1 및 제 2 마그네트(167a,167b)를 감싸는 형태로 각각 설치되어 하우징(120)과 동심을 이루는 제 1 및 제 2 보빈(172,176), 제 1 및 제 2 보빈(172,176)의 외주면에 권선된 제 1 및 제 2 코일(173,177), 제 1 및 제 2 보빈(172,176)에 결합되며 하우징(120)과 동심을 이루는 제 1 및 제 2 투스요크(Tooth Yoke)(174,178)를 가진다.

제 1 및 제 2 투스요크(174,178)는 링형상의 몸체(174a)(도 3참조)와 몸체(174a)의 내주면에 등간격으로 각각 형성된 복수의 투스(Tooth)(174b)(도 3참조)를 가진다. 제 1 및 제 2 투스요크(174,178)의 몸체(174a)는 제 1 및 제 2 보빈(172,176)의 측면과 각각 접촉하고, 제 1 및 제 2 투스요크(174,178)의 투스(174b)는 제 1 및 제 2 보빈(172,176)의 내주면에 삽입된다. 이때, 제 1 투스요크(174)는 한 쌍으로 마련되어 제 1 보빈(172)의 일측면 및 타측면에 결합되는데, 제1 보빈(172)의 내주면에 삽입되는 투스(174b)는 상호 맞물리는 형태로 배치된다. 그리고, 제 2 투스요크(178)는 하나로 마련되며, 제 2 투스요크(178)의 투스는 하우징(120)의 투스(121)와 맞물리는 형태로 배치된다.

피봇베어링(130)은 브라켓(110)의 제 2 측판(115)에 고정되고, 엔드커버(140)는 하우징(120)에 결합된다. 그리고, 스러스트홀더(150)는 리드스크류(160)의 길이방향으로 유동가능하게 엔드커버(140)에 결합되고, 탄성부재(180)는 하우징(120)에 결합되어 엔드커버(140)의 이탈을 방지함과 동시에 스러스트홀더(150)를 브라켓(110)측으로 탄성 지지하여 리드스크류(160)가 부하측 및 반부하측의 길이방향으로 유동하는 엔드 플레이(End-Play)를 허용한다. 이때, 피봇베어링(130)의 중심과 스러스트홀더(150)의 중심이 동축상에 위치되어야 리드스크류(160)가 수평으로 설치되고, 이로인해 리드스크류(160)에 설치된 상기 광픽업이 정보를 정확하게 재생/기록할 수 있다.

스테핑 모터의 구조상, 피봇베어링(130)은 외부로 노출된 브라켓(110)의 제 2 측판(115)에 고정되므로, 피봇베어링(130)을 정해진 위치에 정확하게 결합하기가 용이하다. 그러나, 스러스트홀더(150)는 하우징(120)의 내부에 설치되므로, 스러스트홀더(150)를 정해진 위치에 정확하게 결합하기가 어렵다. 이로인해, 스러스트홀더(150)를 엔드커버(140)에 결합하고, 엔드커버(140)를 하우징(120)에 결합하여, 스러스트홀더(150)의 위치를 결정한다. 그런데, 엔드커버(140) 자체의 공차 및 결합 공차가 설정치를 벗어날 경우에는, 스러스트홀더(150)도 정해진 위치에서 벗어나게 되므로, 스러스트홀더(150)의 중심이 피봇베어링(130)의 중심과 동축상에 위 치되지 못한다.

본 실시예에 따른 스테핑 모터는 스러스트홀더(150)를 엔드커버(140) 및 하우징(120)과 동심을 이루는 제 1 투스요크(174)에 삽입 결합하여, 스러스트홀더(150)가 정해진 위치에 정확하게 결합되게 한다. 즉, 스러스트홀더(150)가 엔드커버(140) 및 제 1 투스요크(174)와 동시에 동심을 이루면서 결합되는데, 이를 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은 도 2에 도시된 요부 분해 사시도로서, 도 2에 도시된 탄성부재(180), 엔드커버(140), 스러스트홀더(150) 및 하우징(120)을 반시계방향으로 90°회전시킨 상태의 분해 사시도이다.

도시된 바와 같이, 엔드커버(140)와 하우징(120)은 대응되는 형상으로 형성되며, 엔드커버(140)의 외주면 일측 및 하우징(120)에는 상호 삽입되어 결합되는 결합홈(142) 및 결합돌기(124)가 형성된다. 결합홈(142)에 결합돌기(124)가 삽입되도록 하여, 엔드커버(140)를 하우징(120)에 삽입하면 엔드커버(140)와 하우징(120)이 동심을 이루면서 결합된다. 그리고, 엔드커버(140)의 중앙부에는 결합공(144)이 형성된다.

스러스트홀더(150)는 몸체(151), 결합돌기(154) 및 결합관(157)을 가진다. 몸체(151)는 링형상의 마련되어 제 1 투스요크(174)의 외면과 접촉하고, 결합돌기(154)는 투스(174b)와 투스(174b) 사이의 간격과 대응되게 몸체(151)의 측면에 형성되어 투스(174b)와 투스(174b) 사이에 삽입 결합된다. 그리고, 결합관(157)은 몸체(151)의 내주면에서 돌출 형성되어 엔드커버(140)의 결합공(144)에 삽입 결합된다. 결합관(157)에는 볼(137)의 일측이 삽입 지지된다.

스러스트홀더(150)의 결합관(157)은 엔드커버(140)의 결합공(144)에 삽입 결합되고, 결합돌기(154)는 제 1 투스요크(174)의 투스(174b)와 투스(174b) 사이에 결합된다. 그리고, 엔드커버(140) 및 제 1 투스요크(174)는 하우징(120)과 각각 동심을 이루면서 결합되어 있으므로, 스러스트홀더(150)를 엔드커버(140) 및 제 1 투스요크(174)에 결합하면, 스러스트홀더(150)도 하우징(120)과 동심을 이룬다. 이때, 엔드커버(140) 및 제 1 투스요크(174) 자체의 공차 또는 결합 공차로 인하여, 엔드커버(140) 또는 제 1 투스요크(174)가 정해진 결합 위치를 벗어나게 되면, 스러스트홀더(150)가 정해진 결합 위치를 벗어난 부품에 결합되지 않으므로, 항상 정해진 위치에 정확하게 결합되는 것이다.

리드스크류(160)에 작용하는 하중에 의하여, 리드스크류(160)가 탄성부재(180)측으로 이동하면, 스러스트홀더(150)도 탄성부재(180)으로 이동하게 된다. 그러면, 스러스트홀더(150)에 의하여 엔드커버(140)도 탄성부재(180) 측으로 이동할 수 있는데, 본 실시예에 따른 스테핑 모터의 탄성부재(180)는 스러스트홀더(150) 뿐만 아니라 엔드커버(140)도 브라켓(110) 측으로 탄성 지지하여 엔드커버(140)의 이동에 의하여 스러스트홀더(150)와 리드스크류(160) 사이에 게재된 볼(137)이 리드스크류(160)에서 빠지는 것을 방지한다.

탄성부재(180)는 몸체(181), 걸림돌기(183), 제 1 및 제 2 탄성지지부(185,187)를 가진다.

몸체(181)는 링형상으로 마련되어 엔드커버(140)의 외면과 접촉하고, 걸림돌 기(183)는 몸체(181)의 외주면에서 연장 형성되어 하우징(120)에 외주면에 형성된 걸림홈(127)에 삽입되어 걸린다. 걸림돌기(183)와 걸림홈(127)에 의하여 탄성부재(180)가 하우징(120)에 결합되고, 이로인해 엔드커버(140)가 하우징(120)의 외측으로 이탈되지 않는다.

제 1 및 제 2 탄성지지부(185,187)는 몸체(181)의 내주면에서 연장 형성된다. 제 1 탄성지지부(185)는 스러스트홀더(150)의 결합관(157)의 단면(端面)과 접촉하여 스러스트홀더(150)를 브라켓(110) 측으로 탄성 지지한다. 이로인해, 부하측 및 반부하측의 길이방향으로 유동하는 리드스크류(160)의 엔드 플레이(End-Play)가 허용된다. 그리고, 제 2 탄성지지부(187)는 엔드커버(140)의 외면과 접촉하여 엔드커버(140)를 브라켓(110)측으로 탄성 지지한다. 스러스트홀더(150)에 의하여 엔드커버(140)가 탄성부재(180) 측으로 이동되려고 하면, 제 2 탄성지지부(187)에 의하여 지지되므로, 엔드커버(140)의 이동이 제한된다. 이로인해, 스러스트홀더(180)가 제 1 탄성지지부(185)에 의하여 항상 견고하게 지지되므로, 스러스트홀더(150)와 리드스크류(160) 사이에 게재된 볼(137)이 리드스크류(160)로부터 빠지지 않게 되는 것이다.

제 1 탄성지지부(185)와 제 2 탄성지지부(187)는 각각 등간격으로 복수개 형성되는 것이 바람직하고, 제 1 탄성지지부(185) 사이에 제 2 탄성지지부(187)가 위치되도록 교대로 형성되는 것이 바람직하다.

이상에서 설명하듯이, 본 발명에 따른 스테핑 모터는 하우징과 동심을 이루 면서 결합된 투스요크 및 엔드커버에 스러스트홀더가 각각 삽입 결합된다. 즉, 스러스트홀더의 결합 위치가 투스요크 및 엔드커버에 의하여 이중으로 확인되므로 항상 정확하게 스러스트홀더가 정해진 위치에 결합된다.

그리고, 스러스트홀더에 의하여 이동되는 엔드커버가 탄성부재에 의하여 이동방향의 반대방향으로 지지되므로, 엔드커버의 이동이 제한된다. 그러므로, 스러스트홀더가 탄성부재에 의하여 항상 견고하게 지지되므로, 스러스트홀더에 내장된 볼이 리드스크류로부터 빠질 우려가 전혀 없다.

이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.

Claims

받침판, 상기 받침판의 양단부측에 형성된 제 1 및 제 2 측판을 가지는 브라켓;

상기 제 1 측판을 관통하여 정역회전가능하게 설치된 리드스크류;

상기 리드스크류의 일단부측 외주면에 고정된 회전자;

상기 리드스크류의 일단부측을 감싸는 형태로 상기 제 1 측판에 일측면이 결합된 하우징;

상기 회전자를 감싸는 형태로 상기 하우징의 내부에 결합되어 상기 하우징과 동심을 이루며 상기 회전자와 작용하여 상기 회전자를 회전시키는 고정자;

상기 하우징의 타측면에 삽입되어 결합되며 상기 하우징과 동심을 이루는 엔드커버;

상기 리드스크류의 길이방향으로 유동가능하게 상기 엔드커버 및 상기 고정자에 삽입 결합되고, 상기 엔드커버의 중심과 동심을 이루며, 상기 리드스크류의 일단부측이 지지되는 스러스트홀더;

상기 제 2 측판에 결합되어 상기 스러스트홀더와 동심을 이루며 상기 리드스크류의 타단부측이 지지되는 피봇베어링;

상기 스러스트홀더 및 상기 피봇베어링에 각각 마련되어 상기 리드스크류의 일단부 및 타단부와 접촉하는 볼;

상기 하우징에 결합되어 상기 엔드커버의 이탈을 방지함과 동시에 상기 스러 스트홀더를 상기 브라켓측으로 탄성 지지하는 탄성부재를 포함하는 스테핑 모터.
제 1 항에 있어서,

상기 엔드커버 및 상기 하우징에는 상호 삽입되어 결합되는 결합홈 및 결합돌기가 각각 형성되고,

상기 엔드커버에는 결합공이 형성되며,

상기 스러스트홀더는 링형상으로 마련되어 상기 결합공에 삽입 결합되는 결합관을 가지는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터.
제 2 항에 있어서,

상기 탄성부재는 링형상으로 마련되어 상기 엔드커버의 외면과 접촉하는 몸체, 상기 몸체의 외주면에서 연장 형성되어 상기 하우징에 형성된 걸림홈에 걸리는 걸림돌기, 상기 몸체의 내주면에서 연장 형성되어 상기 결합관을 상기 브라켓측으로 탄성 지지하는 제 1 탄성지지부, 상기 몸체의 내주면에서 연장 형성되어 상기 엔드커버를 상기 브라켓측으로 탄성 지지하는 제 2 탄성지지부를 가지는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터.
제 3 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 탄성지지부는 복수개 형성되어, 각각 등간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 스테핑 모터.
제 4 항에 있어서,

상기 제 1 탄성지지부 사이에 상기 제 2 탄성지지부가 형성된 것을 특징으로 하는 스테핑 모터.