KR0146317B1

KR0146317B1 - Step motor

Info

Publication number: KR0146317B1
Application number: KR1019940016896A
Authority: KR
Inventors: 박현준
Original assignee: 김정국; 현대중공업주식회사
Priority date: 1994-07-14
Filing date: 1994-07-14
Publication date: 1998-10-01
Also published as: KR960006222A

Abstract

본 발명은 플로터나 레코더 또는 로보트나 벨트 컨베이어, 권선기등의 공장 자동화 부분이나 플라피 디스크 드라이브나 하드 디스크 드라이브 또는 팩시밀리나 프린터 복사기등의 사무 자동화 부문에 널리 사용되는 스텝 모우터에 관한 것이다. 이러한 스텝 모우터의 구체적인 구조를 제1도로 보였다. 이에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명은 자극 A,B 그리고 영구자석을 회전축과 결합시켜 회전자를 구성하였고, 이러한 최전축에 베어링을 끼워 고정자 철심이 결합된 케이싱과 조립하게 되었던 것이다. 반면에 이러한 스텝 모우터를 제작하기 위한 착자시 큰 에너지가 가하여지면서 모우터가 기계적 충격을 받게 되는데 이때 회전자의 위치가 밀리는 경우가 발생되면 모우터의 정밀도와 토오크의 특성이 저하되며 착자기 용량이 크게 증대되는 결과를 초래되는 폐단이 있는 것이다. 본 발명에서는 회전자의 회전축에 스페이서를 삽입하되 이러한 스페이서의 재질을 황동광이나 알루미늄합금, 구리, 엔지니어링 플라스틱등 비자성체로 구성하여 선택 사용하므로써 포화착자가 용이하게 이루어지도록 하는 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a step motor widely used in a factory automation portion such as a plotter or recorder or a robot or belt conveyor, a winding machine, or an office automation portion such as a floppy disk drive, a hard disk drive, or a facsimile or printer copier. The specific structure of this step motor is shown in FIG. As can be seen from the present invention, the magnetic poles A, B and permanent magnets were combined with the rotating shaft to form a rotor, and the bearings were fitted to the foremost shaft to assemble the casing combined with the stator iron core. On the other hand, when the magnet is manufactured to manufacture such a step motor, the motor is subjected to mechanical shock as a large amount of energy is applied. When the position of the rotor is pushed, the precision of the motor and the characteristics of the torque are deteriorated. There is a disability that results in this greatly increasing outcome. In the present invention, the spacer is inserted into the rotor shaft, but the material of the spacer is made of nonmagnetic material such as brass or aluminum alloy, copper, and engineering plastic so that the saturated magnet can be easily made.

Description

Step motor

제1도는 본 발명에 의한 스텝 모우터의 회전자를 보인 사시도.1 is a perspective view showing a rotor of a step motor according to the present invention.

제2도는 본 발명에 의한 스텝 모우터의 전체적인 구조를 보인 측면 종단면도.Figure 2 is a side longitudinal cross-sectional view showing the overall structure of the step motor according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 영구 자석 2 : 회전축1: permanent magnet 2: rotating shaft

3 : 고정자 4 : 고정자 외경 케이스3: stator 4: stator outer diameter case

5,6 : 하우징 7 : 베어링5,6 housing 7: bearing

8 : 회전자 9 : 스페이서8: rotor 9: spacer

A,B : 회전자극A, B: Rotating Stimulation

본 발명은 플로터나 레코더 또는 로보트, 벨트 켄베이어, 권선기, 방직기등의 공장 자동화 부문이나 플라피 디스크 드라이브나 하드 디스크 드라이브 또는 팩시밀리나 프린터 복사기등 사무 자동화 부문에 널리 사용되는 스텝 모우터에 관한 것이다. 주지하는 바와 같이 스텝 모우터는 인가되는 전기 펄스 신호에 상응하여 정해진 각도만큼 회전하는 모우터로서 드라이브 유니트라고 하는 펄스 분배 기능을 가진 증폭기와 모우터로 구성되는 것이다. 이러한 스텝 모우터는 회전자극 부분과 영구자석으로 된 회전자로 구성되어 완전한 브러시 레스모우터로 견고하고 신뢰성이 높은 것이어서 전술한 바와 같이 작동의 정밀성이 요구되는 용도로 널리 사용되고 있는 것이다. 이러한 스텝 모우터의 구체적인 구조를 제1,2도로 보였다. 이에서 볼 수 있는 바와 같이 스텝모우터는 회전자극 A와 회전자극 B 그리고 영구자석을 회전축과 결합시켜 회전자를 구성하였던 것이며, 이러한 회전축에 베어링을 끼워 고정자가 결합된 고정자 외경 케이스와 일체로 고정된 하우징에 조립하였던 것이다. 반면에 이러한 스텝 모우터의 정밀도를 개선시키기 위하여 근래에는 회토류 마그네트를 사용하게 되었으며, 더욱이 근래에는 SmCo계에서 Nd계의 신소재가 채용되면서 마그네트 착자시 더욱 큰 에너지를 요구하게 되었던 것이다. 따라서 착자시 큰 에너지가 회전자에 가해지면서 모우터가 기계적 충격을 받게 되는데 이때 회전자의 위치가 밀리는 경우가 발생되어 모우터의 정밀도와 토오크특성이 저하되는 결과를 초래하는 폐단이 있는 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a step motor widely used in a factory automation section such as a plotter, a recorder or a robot, a belt conveyor, a winding machine, a weaving machine, or an office automation section such as a floppy disk drive, a hard disk drive, a facsimile machine, or a printer copier. As is well known, the step motor is a motor that rotates by a predetermined angle corresponding to an applied electric pulse signal, and is composed of an amplifier and a motor having a pulse distribution function called a drive unit. The step motor is composed of a rotor and a permanent magnet rotor and is a complete brushless motor, which is robust and reliable, and is widely used for applications requiring precision of operation as described above. The concrete structure of this step motor is shown in the first and second degrees. As can be seen from this, the step motor was composed of a rotor by combining a rotary pole A, a rotary pole B, and a permanent magnet with a rotating shaft. It was assembled to the housing. On the other hand, in order to improve the precision of such a step motor, a rare earth magnet has been used in recent years, and more recently, new materials of Nd type have been adopted in the SmCo system, requiring more energy when magnet magnetization. Therefore, the motor is subjected to mechanical shock as a large amount of energy is applied to the rotor when magnetizing. At this time, the position of the rotor is pushed, resulting in a degradation of the precision and torque characteristics of the motor.

그러므로, 이러한 폐단을 시정하기 위하여 종전에는 철금속으로 스페이서를 제작하여 회전축에 삽입함으로써 회전자에 가하여지는 힘에 의하여 회전자가 밀리지 않도록 하였던 것이다.Therefore, in order to correct such a closed end, the spacer was made of ferrous metal and inserted into the rotating shaft to prevent the rotor from being pushed by the force applied to the rotor.

따라서 베어링 부위와 회전자 사이에 스페이서가 놓이게 되어 자속이 베어링 부위로 흐르는 루프를 형성하게 되고 그 결과 모우터에서의 누설자속이 커질 뿐만 아니라 착자시에도 포화착자가 어렵게 되는 것이다. 또한, 착자기 용량이 커지게 되어 착자부하가 과중하게 됨에 따라 착자요크에 무리를 주게 되는 문제점이 있는 것이다.Therefore, the spacer is placed between the bearing part and the rotor to form a loop in which the magnetic flux flows to the bearing part. As a result, the leakage magnetic flux in the motor is not only increased, but also saturation magnetization becomes difficult during magnetization. In addition, there is a problem in that the magnetizing yoke is impaired as the magnetizing capacity is increased and the magnetizing load becomes heavy.

아울러 이와 같이 착자기 용량이 커지게 됨에 따라 포화 착자가 되지 않음으로써 모우터의 정밀도가 저하되고 토오크 특성이 악화되어 양호한 품질을 확보할 수 없게 되는 문제점이 있는 것이다.In addition, there is a problem that the precision of the motor is deteriorated and the torque characteristic is deteriorated because the magnetizing capacity is not increased, so that the saturation magnetization does not become satisfactory.

본 발명에서는 이러한 문제점의 해소를 위하여 회전자의 회전축에 스페이서를 삽입하되 이러한 스페이서의 재질을 황동강이나 알루미늄 합금, 구리, 엔지니어링 플라스틱등 합성수지로 된 비자성체로 선택 사용함으로써 포화착자가 용이하게 이루어지도록 함을 목적으로 하는 것으로 이러한 본 발명을 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.In the present invention, the spacer is inserted into the rotating shaft of the rotor in order to solve this problem, so that the saturation magnetization can be easily made by selecting and using the spacer material as a nonmagnetic material made of synthetic resin such as brass steel, aluminum alloy, copper, engineering plastic, etc. The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings as follows.

제1도에 본 발명에 의한 스텝 모우터의 구조를 도시하였다.1 shows the structure of a step motor according to the present invention.

상기와 같이 본 발명은 회전축(2)의 중앙에 영구자석(1)을 끼워 고정하고 영구자석(1)의 좌우로 회전자극(A,B)을 회전축(2)에 끼워 회전자(8)를 형성하여 회전축(2)에 고정하고 연계하여 스페이서(9)를 회전자(8)의 외측에 삽탈이 용이하도록 회전축(2)과 일체형으로 각각 구성하여 회전축(2)과 같이 회전하도록 형성한다. 스페이서(9)는 베어링(7)에 의하여 이탈이 방지되도록 베어링(7)이 스페이서(9) 외측에 각각 형성되며, 그 스페이서(9)는 상기한 바와 같은 릭케이지(LEAKAGE)가 단절되는 비자성체의 재질이므로, 스페이서(9), 히전자(8), 영구자석(1), 회전자(8), 스페이서(9)의 순서로 회전축(2)에 일체화로 형성되어 스텝모우터의 정밀도 요구를 충족시키는 것이다.As described above, the present invention fixes the rotor 8 by inserting the permanent magnet 1 into the center of the rotary shaft 2 and inserting the rotor poles A and B into the rotary shaft 2 to the left and right of the permanent magnet 1. It is formed to be fixed to the rotating shaft (2) and in conjunction with the rotating shaft (2) to form a spacer (9) integrally with the rotating shaft (2) to facilitate insertion and removal on the outside of the rotor (8). The spacers 9 are formed on the outside of the spacers 9 so that the separation is prevented by the bearings 7, and the spacers 9 are made of a non-magnetic material from which the leak cage as described above is disconnected. Since it is made of, the spacer 9, the heater 8, the permanent magnet 1, the rotor 8, and the spacer 9 are formed integrally with the rotation shaft 2 in order to satisfy the accuracy of the step motor. To satisfy.

이와 같이 된 본 발명은 스텝모우터의 조립후 회전자(8)에 착자시 큰 에너지가 가하여져 모우터가 기계적 충격을 받게 되는 바, 이 경우 회전자(8)가 밀리는 방향으로 힘을 받게 되는 것이나, 회전자(8)가 받는 힘을 스페이서(9)가 흡수하여 베어링(7)과 회전자(8)의 간격이 그대로 유지되는 것이다.According to the present invention, a large energy is applied to the rotor 8 after assembly of the step motor, so that the motor is subjected to mechanical shock. In this case, the rotor 8 is pushed in the direction of pushing. However, the spacer 9 absorbs the force exerted by the rotor 8 so that the gap between the bearing 7 and the rotor 8 is maintained as it is.

특히 본 발명에서는 회전자(8) 영구자석(1)의 착자시에 베어링(7)과 회전자(8)사이가 스페이서(9)에 의해 자속이 흐르는 루프가 차단되는 것이므로 누설 지속이 크게 감소될 뿐 아니라 착자기 용량이 감소되어 포화착자가 용이하게 되는 것이여서 모우터의 정밀도를 개선시키고 토오크 특성을 규정 값으로 충족시킬 수 있게 되는 것이다. 또한 착자 공정시에 사용되는 착자요크의 부하가 적정 값으로 유지되도록 함으로서 착자요크의 수명연장 효과를 얻을 수 있게 되는 것이여서, 착자설비의 유지 보수비용을 크게 절감할 수 있다.In particular, in the present invention, since the loop in which magnetic flux flows between the bearing 7 and the rotor 8 is blocked by the spacer 9 when the rotor 8 permanent magnet 1 is magnetized, the leakage duration is greatly reduced. In addition, the magnetization capacity is reduced to facilitate the saturation magnetization, thereby improving the precision of the motor and satisfying the torque characteristics with the specified value. In addition, since the load of the magnetizing yoke used in the magnetization process is maintained at an appropriate value, the life extension effect of the magnetizing yoke can be obtained, thereby greatly reducing the maintenance cost of the magnetizing equipment.

Claims

The permanent magnet 1 and the plurality of rotating magnetic poles A and B are fixed to the rotating shaft 2 to form the rotor 8, and the stator 3 is fixed to the combined stator outer case by the housing. In a known step motor in which the rotating shaft is fitted to a central bearing, a non-magnetic material is formed integrally with the rotating shaft 2 between the rotating shaft 2 and the bearing 7 and is spaced apart from the rotating shaft 2. Step motor characterized by consisting of a spacer 9 which is formed in close contact