KR100511625B1 - Small-sized precision step motor for automobile - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차용 소형 정밀 스텝모터에 관한 것으로, 조립공수를 줄여 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 하고, 내구성을 현저하게 향상시킬 수 있도록 하며, 엔진작동시 발생되는 증기나 이물질이 하우징내부 및 전원공급부로 스며드는 것을 차단할 수 있도록 하므로써 오작동을 방지할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a small precision step motor for automobiles, to reduce the assembly labor and to improve the assembly and productivity, to significantly improve the durability, the steam or foreign matter generated during the engine operation and the inside of the housing and It is to prevent malfunction by preventing the power supply from seeping.
본 발명은 소정의 길이와 직경을 갖는 원통형의 하우징과; 두꺼운 링(Ring)형상으로 이루어지며 상기 하우징의 내부에 끼워져 결합된 상태에서 외부로부터 전원이 인가되면 코일에 전류가 흐르면서 회전자계가 형성되도록 하는 스테이터(Stator)와; 상기 하우징의 내부에서 스테이터의 외측 둘레에 감싸도록 결합되어 스테이터의 회전자계를 보강하여 전달하는 하우징 튜브와; 상기 스테이터의 내측 공간에 끼워지며, 외측면에 영구자석이 부착되어 전류의 인가시 상기 스테이터에 의하여 형성되는 회전자계에 의하여 제자리에서 회전되는 로터(Rotor)와; 상기 하우징의 선단 외측으로부터 내측으로 끼워진 상태에서 상기 로터의 선단에 나사결합되며, 로터의 회전력을 받아 내외측으로 직선이동되는 핀틀샤프트(Pintle Shaft)와; 상기 핀틀샤프트의 외측단부에 일체로 형성된 상태에서 엔진으로 유입되는 공기량을 제어함과 동시에 하우징 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위한 이물질유입방지구조가 마련된 핀틀(Pintle)과; 상기 핀틀샤프트와 핀틀을 일체로 연결하면서 로터의 회전동작시 핀틀샤프트가 회전되지 않고 직선이동되도록 가이드하는 금속재의 이음부(Seam)와; 상기 핀틀샤프트의 외측 둘레에 끼워져 결합된 상태에서 상기 핀틀 및 핀틀샤프트의 직선이동이 안정적으로 이루어지도록 하는 핀틀스프링(Pintle Spring)과; 상기 스테이터의 외측단으로부터 끼워져 결합되며 로터를 지지함과 동시에 로터의 회전이 원활하게 이루어지도록 하는 베어링캡과; 상기 하우징의 후단에 끼워진 상태에서 다수의 고정핀에 의해 고정되고, 미리 사출형성된 터미널어셈블리가 결합되는 이중구조로 이루어진 상태에서 스테이터상의 코일과 외부의 전원이 서로 전기적으로 연결되도록 하는 커넥터와; 상기 하우징의 선단부 내측에 끼워져 결합되어 외부로부터 스테이터로 전달되는 진동을 흡수하는 탄성와셔(Resilient Washer:)를 포함한다. The present invention provides a cylindrical housing having a predetermined length and diameter; A stator formed in a thick ring shape and configured to form a rotating magnetic field as current flows in a coil when power is applied from the outside in a state of being fitted into the housing; A housing tube coupled to the inner circumference of the stator to surround the outer side of the stator to reinforce and transmit the rotor magnetic field of the stator; A rotor fitted in an inner space of the stator and having a permanent magnet attached to an outer surface thereof to be rotated in place by a magnetic field formed by the stator upon application of current; A pintle shaft, which is screwed to the tip of the rotor while being fitted inward from the outside of the front end of the housing and is linearly moved in and out by receiving the rotational force of the rotor; A pintle provided with a foreign substance inflow prevention structure for controlling the amount of air flowing into the engine while being integrally formed at the outer end of the pintle shaft and preventing foreign substances from flowing into the housing; A metal joint (Seam) for guiding the pintle shaft and the pintle integrally and guiding the pintle shaft linearly moving without rotation when the rotor is rotated; A pintle spring for stably moving the pintle and the pintle shaft in a fitted state coupled to the outer circumference of the pintle shaft; A bearing cap fitted to and coupled from an outer end of the stator to support the rotor and to smoothly rotate the rotor; A connector fixed to the rear end of the housing by a plurality of fixing pins, and configured to electrically connect the coil on the stator and an external power source to each other in a dual structure in which a terminal assembly formed in advance is coupled; Resilient Washer (Resilient Washer) is inserted into the front end of the housing and coupled to absorb the vibration transmitted from the outside to the stator.
Description
본 발명은 자동차의 엔진에 적용되어 엔진의 아이들작동시 엔진에 공급되는 공기량을 제어하는 기능을 하는 자동차용 소형 정밀 스텝모터에 관한 것으로, 특히 조립공수를 줄일 수 있도록 하고, 내구성을 현저하게 향상시킬 수 있도록 하며, 엔진작동시 발생되는 증기나 이물질이 하우징내부 및 전원공급부로 스며드는 것을 차단할 수 있도록 하므로써 오작동을 방지할 수 있도록 한 자동차용 소형 정밀 스텝모터에 관한 것이다.The present invention relates to a small precision step motor for a vehicle that is applied to an engine of a vehicle and functions to control the amount of air supplied to the engine during idle operation of the engine, and in particular, it is possible to reduce assembly labor and to significantly improve durability. The present invention relates to a small precision step motor for an automobile which can prevent malfunction by preventing steam or foreign matter from permeating into the housing and the power supply.
일반적으로, 자동차에서 에어컨을 가동한다든지 라이트를 점등시킨다든지 하는 엔진의 아이들(Idle) 작동시에는 엔진에 필요한 공기량이 많아지는데, 자동차의 엔진에는 상기와 같은 아이들작동시 엔진으로 공급되는 공기량을 제어하기 위하여 소형의 정밀 스텝모터가 장착된다. In general, the amount of air required for the engine increases during idle operation of the engine, such as operating an air conditioner or turning on a light in a vehicle, and the engine of the vehicle controls the amount of air supplied to the engine during idle operation as described above. In order to achieve this, a small precision step motor is mounted.
도 1은 종래 자동차의 엔진에 적용되는 소형 정밀 스텝모터를 나타내는 분리사시도이다.1 is an exploded perspective view showing a small precision step motor applied to an engine of a conventional vehicle.
이를 참조하면, 자동차 엔진에 적용되는 종래의 소형 정밀 스텝모터(10)는 소정의 길이와 직경을 갖는 원통형의 하우징(11)과, 두꺼운 링(Ring)형상으로 이루어지며 상기 하우징(11)의 후단 바깥쪽으로부터 안쪽으로 끼워져 결합된 상태에서 외부로부터 전원이 인가되면 코일에 전류가 흐르면서 회전자계가 형성되도록 하는 스테이터(Stator:12)와, 상기 스테이터(12)의 내측 중심선상에 끼워지며, 외측면에 영구자석이 부착되어 전류의 인가시 상기 스테이터(12)에 의하여 형성되는 회전자계에 의하여 제자리에서 회전되는 로터(Rotor:13)와, 상기 하우징(11)의 선단 외측으로부터 내측으로 끼워진 상태에서 상기 로터(13)의 선단에 나사결합되며, 로터(13)의 회전력을 받아 내외측으로 직선이동되는 핀틀샤프트(Pintle Shaft:14)와, 상기 핀틀샤프트(14)의 외측단부에 일체로 형성된 상태에서 엔진으로 유입되는 공기량을 제어하는 핀틀(Pintle:15)과, 상기 핀틀샤프트(14)의 외측 둘레에 끼워져 결합된 상태에서 상기 핀틀샤프트(14) 및 핀틀(15)의 직선이동이 탄력적으로 이루어지도록 하는 핀틀스프링(Pintle Spring:16)과, 상기 스테이터(12)의 외측단으로부터 끼워져 결합되며 로터(13)를 지지하는 커버(17)와, 상기 하우징(11)의 후단에 끼워진 상태에서 다수의 고정핀(18)에 의해 고정되며, 스테이터(12)를 구성하는 코일과 외부의 전원이 서로 전기적으로 연결되도록 하는 커넥터(19)와, 상기 하우징(11)의 선단부 내측에 끼워져 결합되는 탄성와셔(Resilient Washer:20)로 이루어진다.Referring to this, the conventional small precision step motor 10 applied to an automobile engine is formed of a cylindrical housing 11 having a predetermined length and diameter, and a thick ring shape and the rear end of the housing 11. When the power is applied from the outside in the state coupled to the inside from the outside, the stator (12) for forming a rotor magnetic field as the current flows in the coil, and is fitted on the inner center line of the stator 12, the outer surface In the state in which the permanent magnet is attached to the rotor (13) rotated in place by the rotor magnetic field formed by the stator 12 when the electric current is applied, and fitted inward from the outside of the front end of the housing 11 Screwed to the tip of the rotor 13, the pintle shaft (Pintle Shaft: 14) that is linearly moved in and out by receiving the rotational force of the rotor 13, integral with the outer end of the pintle shaft (14) The linear movement of the pintle shaft 14 and the pintle 15 in a state in which the pintle (15) for controlling the amount of air flowing into the engine in the formed state and the pintle shaft 14 is fitted and coupled to the outer circumference of the pintle shaft 14 Pintle spring (Pintle Spring: 16), the cover 17 is fitted from the outer end of the stator 12, and supports the rotor 13, and in the state fitted to the rear end of the housing 11 It is fixed by a plurality of fixing pins 18, the connector 19 to allow the coil constituting the stator 12 and the external power source electrically connected to each other, and elastically fitted to fit inside the front end of the housing 11 It consists of a washer (Resilient Washer 20).
이와 같이 이루어지는 종래 자동차용 소형 정밀 스텝모터의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the conventional small precision step motor for a vehicle made as described above are as follows.
먼저, 자동차의 에어컨을 가동시키거나 라이트를 점등시키는 등의 부가 작동으로 인하여 엔진의 온도가 달라지거나 엔진이 부하를 받게 되는 엔진의 아이들작동시에는 엔진에 필요한 공기량이 많아진다.First, the amount of air required for the engine increases when the engine temperature is changed due to an additional operation such as operating the air conditioner of the automobile or turning on the light, or when the engine is idle.
이와 같은 엔진의 아이들작동상태는 별도의 감지수단에 의해 감지되어 자동차의 제어장치로 신호인가되고, 자동차의 제어장치에서는 아이들작동시의 공기량을 제어하는 쓰로틀밸브어셈블리에 스텝모터작동신호를 보내게 된다.The idle state of the engine is detected by a separate sensing means and signaled to the control device of the vehicle, and the control unit of the vehicle sends a step motor operation signal to the throttle valve assembly that controls the air volume during the idle operation. .
이와 같은 스텝모터작동신호가 인가되면, 스텝모터(10)를 구성하는 커넥터(19)를 통하여 스테이터(12)로 전원이 인가됨에 따라 스테이터(12)를 구성하는 코일에 전류가 흐르게 되면서 스테이터(12)의 내측 공간에 회전자계가 형성된다.When such a step motor operation signal is applied, power is applied to the stator 12 through the connector 19 constituting the step motor 10, so that current flows in the coil constituting the stator 12, thereby stator 12. The rotor magnetic field is formed inside the space.
이와 같이 스테이터(12)의 내측 공간에 회전자계가 형성되면, 상기 스테이터(12)의 내측 중심부에 끼워져 있는 로터(13)가 제자리 회전된다.When the magnetic field is formed in the inner space of the stator 12 as described above, the rotor 13 fitted in the inner center of the stator 12 is rotated in place.
이 때, 상기 로터(13)의 선단에 나사결합된 핀틀샤프트(14)는 하우징의 선단내측에 직선이동되도록 결합되어 있기 때문에 로터(13)와 함께 제자리에서 회전되는 것이 아니라, 로터(13)의 회전력을 받아 하우징(11)의 내측 또는 외측방향으로 직선이동되며, 그 결과 핀틀샤프트(14)의 선단부에 일체로 형성된 핀틀(15)이 공기유입구를 개방하거나 닫아 주는 역할을 하는 것이다.At this time, since the pintle shaft 14 screwed to the tip of the rotor 13 is coupled to move linearly inside the tip of the housing, the pintle shaft 14 is not rotated in place with the rotor 13, but rather is rotated in place. Under the rotational force is linearly moved in the inner or outer direction of the housing 11, as a result the pintle 15 formed integrally with the tip of the pintle shaft 14 serves to open or close the air inlet.
이와 같은 스텝모터(10)의 작동중 상기 핀틀스프링(16)은 핀틀샤프트(14) 및 핀틀(15)의 직선이동이 안정적으로 이루어지도록 하는 역할을 하게된다.During operation of the step motor 10, the pintle spring 16 serves to ensure that the linear movement of the pintle shaft 14 and the pintle 15 is made stable.
그러나, 이와 같은 종래의 자동차용 소형 정밀 스텝모터(10)에서는 엔진의 정상작동시 핀틀(15)과 하우징(11)의 선단부사이가 개방된 형태로 이루어지기 때문에 엔진작동시 발생되는 증기나 이물질이 하우징(11) 내부로 유입될 수 있는데, 이와 같이 증기가 하우징(11) 내부로 유입되는 경우에 외부의 전원이 공급되는 커넥터(19)가 증기속에 포함된 수분에 노출되기 때문에 전원공급부에 불량이 발생할 수 있다는 심각한 문제가 있다.However, in the conventional small precision step motor 10 for a vehicle, since the pintle 15 and the tip of the housing 11 are opened in a normal operation of the engine, steam or foreign substances generated during engine operation are generated. When the steam is introduced into the housing 11, the connector 19, which is supplied with external power, is exposed to moisture contained in the steam, so that the power supply unit may be defective. There is a serious problem that can occur.
또, 종래의 스텝모터(10)에서는 회전자계를 형성하는 스테이터(12)의 경우, 상하 2개가 일체형으로 이루어지기 때문에 각각의 금형을 별도로 제작하여야 함에 따라 제조원가가 상승되고, 조립시에는 상하 스테이터를 서로 물리적으로 결합해야 하기 때문에 조립성 및 생산성이 매우 불량하다는 문제가 있다. In addition, in the conventional step motor 10, in the case of the stator 12 forming the rotating magnetic field, since the upper and lower two parts are formed in one piece, the manufacturing cost is increased by separately manufacturing each mold, and the upper and lower stators are assembled during assembly. There is a problem that assembling and productivity are very poor because they must be physically bonded to each other.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 조립공수를 줄여 조립성 및 생산성을 향상시킬 수 있도록 하고, 내구성을 현저하게 향상시킬 수 있도록 하며, 엔진작동시 발생되는 증기나 이물질이 하우징내부 및 전원공급부로 스며드는 것을 차단할 수 있도록 하므로써 오작동을 방지할 수 있도록 한 새로운 자동차용 소형 정밀 스텝모터를 제공하는 것이다.The present invention is to solve such a conventional problem, the object is to reduce the assembly labor and to improve the assembly and productivity, to significantly improve the durability, steam or foreign substances generated during engine operation It provides a new compact precision step motor for automobiles that prevents malfunctions by blocking the inside of the housing and the penetration into the power supply.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 자동차용 소형 정밀 스텝모터는 소정의 길이와 직경을 갖는 원통형의 하우징과; 두꺼운 링(Ring)형상으로 이루어지며 상기 하우징의 내부에 끼워져 결합된 상태에서 외부로부터 전원이 인가되면 코일에 전류가 흐르면서 회전자계가 형성되도록 하는 스테이터(Stator)와; 상기 하우징의 내부에서 스테이터의 외측 둘레에 감싸도록 결합되어 스테이터의 회전자계를 보강하여 전달하는 하우징 튜브와; 상기 스테이터의 내측 공간에 끼워지며, 외측면에 영구자석이 부착되어 전류의 인가시 상기 스테이터에 의하여 형성되는 회전자계에 의하여 제자리에서 회전되는 로터(Rotor)와; 상기 하우징의 선단 외측으로부터 내측으로 끼워진 상태에서 상기 로터의 선단에 나사결합되며, 로터의 회전력을 받아 내외측으로 직선이동되는 핀틀샤프트(Pintle Shaft)와; 상기 핀틀샤프트의 외측단부에 일체로 형성된 상태에서 엔진으로 유입되는 공기량을 제어함과 동시에 하우징 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위한 이물질유입방지구조가 마련된 핀틀(Pintle)과; 상기 핀틀샤프트와 핀틀을 일체로 연결하면서 로터의 회전동작시 핀틀샤프트가 회전되지 않고 직선이동되도록 가이드하는 금속재의 이음부(Seam)와; 상기 핀틀샤프트의 외측 둘레에 끼워져 결합된 상태에서 상기 핀틀샤프트 및 핀틀의 직선이동이 안정적으로 이루어지도록 하는 핀틀스프링(Pintle Spring)과; 상기 스테이터의 외측단으로부터 끼워져 결합되며 로터를 지지함과 동시에 로터의 회전이 원활하게 이루어지도록 하는 베어링캡과; 상기 하우징의 후단에 끼워진 상태에서 다수의 고정핀에 의해 고정되고, 미리 사출형성된 터미널어셈블리가 결합되는 이중구조로 이루어진 상태에서 스테이터상의 코일과 외부의 전원이 서로 전기적으로 연결되도록 하는 커넥터와; 상기 하우징의 선단부 내측에 끼워져 결합되어 외부로부터 스테이터로 전달되는 진동을 흡수하는 탄성와셔(Resilient Washer)를 포함한다.In order to achieve the above object, a small precision step motor for an automobile according to the present invention comprises a cylindrical housing having a predetermined length and diameter; A stator formed in a thick ring shape and configured to form a rotating magnetic field as current flows in a coil when power is applied from the outside in a state of being fitted into the housing; A housing tube coupled to the inner circumference of the stator to surround the outer side of the stator to reinforce and transmit the rotor magnetic field of the stator; A rotor fitted in an inner space of the stator and having a permanent magnet attached to an outer surface thereof to be rotated in place by a magnetic field formed by the stator upon application of current; A pintle shaft, which is screwed to the tip of the rotor while being fitted inward from the outside of the front end of the housing and is linearly moved in and out by receiving the rotational force of the rotor; A pintle provided with a foreign substance inflow prevention structure for controlling the amount of air flowing into the engine while being integrally formed at the outer end of the pintle shaft and preventing foreign substances from flowing into the housing; A metal joint (Seam) for guiding the pintle shaft and the pintle integrally and guiding the pintle shaft linearly moving without rotation when the rotor is rotated; A pintle spring for stably moving the pintle shaft and the pintle in a state where the pintle shaft is fitted around the outer periphery of the pintle shaft; A bearing cap fitted to and coupled from an outer end of the stator to support the rotor and to smoothly rotate the rotor; A connector fixed to the rear end of the housing by a plurality of fixing pins, and configured to electrically connect the coil on the stator and an external power source to each other in a dual structure in which a terminal assembly formed in advance is coupled; It is fitted inside the front end of the housing is coupled to include an elastic washer (Resilient Washer) to absorb the vibration transmitted to the stator from the outside.
이와 같은 본 발명에서 상기 핀틀은 그 헤드부가 내부의 이음부와 소정의 간격을 유지한 상태에서 하우징의 선단부쪽으로 일정 길이만큼 연장 형성된 특징을 갖는다.In the present invention as described above, the pintle has a feature in which the head portion extends by a predetermined length toward the front end portion of the housing while maintaining a predetermined distance from the inner joint portion.
이와 같은 본 발명에서 상기 하우징은 가벼우면서도 내구성이 강한 플라스틱재로 이루어진 특징을 갖는다. In the present invention as described above, the housing has a light and durable plastic material.
이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 소형 정밀 스텝모터를 나타내는 분리사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 자동차용 소형 정밀 스텝모터의 결합상태 사시도이다.Figure 2 is an exploded perspective view showing a small precision step motor for an automobile according to the present invention, Figure 3 is a perspective view of the coupled state of a small precision step motor for an automobile according to the present invention.
이를 참조하면, 본 발명에 따른 스텝모터(40)는 소정의 길이와 직경을 갖는 원통형의 하우징(41)의 내부에 하우징 튜브(42)가 끼워져 결합되며, 상기 하우징 튜브(42)의 내부에 두꺼운 링(Ring)형상으로 이루어진 스테이터(43)가 끼워져 결합되도록 구성된다.Referring to this, the step motor 40 according to the present invention is coupled to the housing tube 42 is fitted into the interior of the cylindrical housing 41 having a predetermined length and diameter, the thick inside the housing tube 42 The stator 43 having a ring shape is fitted to be engaged.
상기 스테이터(43)의 내측 공간에는 외측면에 영구자석이 부착된 로터(44)가 삽입설치되며, 상기 로터(44)의 후단부는 스테이터(43)에 끼워져 결합되는 베어링캡(45)에 의하여 지지되도록 구성된다.In the inner space of the stator 43 is inserted into the rotor 44 is attached to the permanent magnet on the outer surface, the rear end of the rotor 44 is supported by a bearing cap 45 is fitted to the stator 43 is coupled It is configured to be.
상기 하우징(41)의 선단외측으로부터 내측으로 소정의 길이를 갖는 핀틀샤프트(46)가 끼워져 결합된 상태에서 로터(44)의 선단부에 나사결합되도록 구성되며, 상기 핀틀샤프트(46)의 선단부에는 이음부(Seam:47)를 매개로 하여 핀틀(48)이 일체로 형성된다.The pintle shaft 46 having a predetermined length is inserted from the outer side of the front end of the housing 41 to the front end of the rotor 44 in a coupled state, and is coupled to the front end of the pintle shaft 46 The pintle 48 is integrally formed through the portion 47.
상기 하우징(41)의 선단부 내측에는 외부로부터 스테이터(43)로 전달되는 진동을 흡수하는 탄성와셔(Resilient Washer:49)가 끼워져 결합되도록 구성된다.An inner side of the front end of the housing 41 is fitted with an elastic washer (Resilient Washer) 49 to absorb vibrations transmitted from the outside to the stator 43.
한편, 상기 핀틀샤프트(46)의 둘레에는 핀틀스프링(50)이 끼워져 결합되고, 상기 하우징(41)의 후단에는 스테이터(43)상의 코일과 외부의 전원이 서로 전기적으로 연결되도록 하는 커넥터(51))가 끼워진 상태에서 고정핀(52)에 의하여 단단히 고정되도록 구성된다.On the other hand, the pintle spring (50) is fitted around the pintle shaft 46 is coupled, the rear end of the housing 41, the connector 51 to allow the coil on the stator 43 and the external power source to be electrically connected to each other. In the fitted state is configured to be firmly fixed by the fixing pin (52).
이와 같은 본 발명에서 상기 하우징(41)은 가벼우면서도 내구성이 좋은 플라스틱재로 형성된다. In the present invention as described above, the housing 41 is formed of a plastic material which is light and durable.
상기 하우징 튜브(42) 내측에 결합되는 스테이터(43)는 단일의 금형에 의하여 사출된 후 조립되는 상판과 하판으로 이루어지며, 외부로부터 전원이 인가되면 코일에 전류가 흐르면서 회전자계가 형성되도록 구성된다.The stator 43 coupled to the inside of the housing tube 42 is composed of an upper plate and a lower plate which are assembled after being injected by a single mold. When the power is applied from the outside, the stator 43 is configured such that a rotating magnetic field is formed while current flows in the coil. .
본 발명에서 상기 하우징 튜브(42)는 상기 하우징(41)의 내부에서 스테이터(43)의 외측 둘레에 감싸도록 결합되어 스테이터(43)의 회전자계를 보강하여 전달하는 역할을 한다.In the present invention, the housing tube 42 is coupled to surround the outer circumference of the stator 43 in the housing 41 serves to reinforce and transmit the rotating magnetic field of the stator 43.
또, 스테이터(43)의 내측 공간에 끼워져 결합된 상태에서 베어링캡(45)에 의하여 지지되는 상기 로터(44)의 선단면에는 핀틀샤프트(46)가 나사결합되도록 하기 위한 소정 깊이의 나사공이 형성되며, 이에 대응하여 상기 핀틀샤프트(46)의 후단부 외측 둘레면에는 소정의 길이범위에 걸쳐 나사부가 형성된다.In addition, a screw hole having a predetermined depth for screwing the pintle shaft 46 is formed on the front end surface of the rotor 44 supported by the bearing cap 45 in a state of being fitted into the inner space of the stator 43. Correspondingly, a threaded portion is formed on a rear end outer circumferential surface of the pintle shaft 46 over a predetermined length range.
상기 핀틀샤프트(46)의 선단부에 일체로 형성되는 이음부(47)는 로터(44)의 회전시 핀틀샤프트(46)가 회전되지 않고 하우징(41)의 내외측방향으로 직선이동되도록 하기 위하여 사각형의 단면구조로 이루어지며, 이에 맞추어 하우징(41)의 선단부내측에도 사각공이 형성된다.The joint 47 formed integrally with the tip of the pintle shaft 46 has a quadrangular shape so that the pintle shaft 46 is linearly moved in and out of the housing 41 without being rotated when the rotor 44 rotates. It is made of a cross-sectional structure of the square hole is formed in the inner end of the housing 41 accordingly.
상기 이음부(47)는 내마모성이 우수한 금속재로 이루어진다.The joint portion 47 is made of a metal material having excellent wear resistance.
한편, 상기 이음부(47)를 매개로 하여 핀틀샤프트(46)에 일체로 형성되는 핀틀(48)은 핀틀샤프트(46)와 함께 직선이동되면서 엔진으로 유입되는 공기량을 제어하는 역할을 하는 것이다. On the other hand, the pintle 48 integrally formed on the pintle shaft 46 through the joint 47 serves to control the amount of air flowing into the engine while linearly moving with the pintle shaft 46.
본 발명에 따른 스텝모터(40)에 적용되는 핀틀(48)에는 공기량제어라는 고유기능 이외에 엔진작동시 발생되는 증기나 이물질이 하우징(41)의 내부로 유입되는 것을 방지하기 위한 기능이 부가된다.The pintle 48 applied to the step motor 40 according to the present invention has a function for preventing the inflow of steam or foreign substances generated during engine operation into the housing 41 in addition to the unique function of air volume control.
본 발명에 따른 스텝모터(40)에서의 핀틀(48)은 상기 이물질유입방지기능을 수행하기 위하여, 그 헤드부가 내부의 이음부(47)와 소정의 간격을 유지한 상태에서 하우징(47)의 선단부쪽으로 일정 길이만큼 연장 형성된 구조로 이루어진다. The pintle 48 of the step motor 40 according to the present invention has the head portion of the housing 47 in a state in which the head part maintains a predetermined distance from the inner joint part 47 in order to perform the foreign matter inflow prevention function. It consists of a structure formed extending by a predetermined length toward the tip portion.
상기 핀틀샤프트(46)의 외측 둘레에 끼워져 결합되는 핀틀스프링(50)은 상기 핀틀샤프트(46) 및 핀틀(48)의 직선이동이 안정적으로 이루어지도록 하는 것으로서 통상 코일스프링 형태로 이루어진다.The pintle spring 50 fitted to the outer circumference of the pintle shaft 46 is configured to stably linear movement of the pintle shaft 46 and the pintle 48 is made in the form of a coil spring.
상기 하우징(41)의 후단에 고정결합되는 커넥터(51)는 미리 사출형성된 터미널어셈블리(53)가 결합되는 이중구조로 이루어진다.The connector 51 fixedly coupled to the rear end of the housing 41 has a double structure in which the injection molded terminal assembly 53 is coupled.
이와 같이 이루어지는 본 발명의 작동상태는 다음과 같다.The operating state of the present invention made as described above is as follows.
도 2 및 도 3을 참조하면, 스텝모터(40)를 구성하는 하우징(41)의 내부에 하우징 튜브(42) 및 스테이터(43)가 순차적으로 끼워져 결합되고, 상기 스테이터(43)의 내측 공간에는 로터(44)가 끼워져 베어링캡(45)에 의하여 회전가능하게 지지되며, 상기 로터(44)의 선단에는 핀틀(48)과 일체로 연결된 핀틀샤프트(46)가 나사결합되는 한편, 상기 하우징(41)의 후단에는 커넥터(51)가 고정결합된 상태에서 에어컨이 가동되거나 라이트가 점등됨에 따라 엔진이 아이들작동상태로 되면, 제어장치의 신호인가에 따라 상기 커넥터(51) 및 터미널어셈블리(53)를 통하여 스테이터(43)를 구성하는 코일에 전류가 흐르게 되면서 스테이터(43)의 내측 공간에 회전자계가 형성된다.2 and 3, the housing tube 42 and the stator 43 are sequentially inserted into and coupled to the inside of the housing 41 constituting the step motor 40, and in the inner space of the stator 43. The rotor 44 is inserted and rotatably supported by the bearing cap 45, and the pintle shaft 46 integrally connected to the pintle 48 is screwed to the tip of the rotor 44, while the housing 41 If the engine is in the idle state by operating the air conditioner in the state in which the connector 51 is fixedly coupled or the light is turned on, the connector 51 and the terminal assembly 53 are connected to the rear end of As a current flows through the coil constituting the stator 43, a rotating magnetic field is formed in the inner space of the stator 43.
이와 동시에 상기 로터(44)가 제자리에서 회전되는데. 상기 로터(44)의 선단부에 나사결합된 핀틀샤프트(46)는 로터(44)와 함께 회전되는 것이 아니라 사각형 단면구조를 갖는 이음부(47)의 작용에 의하여 하우징(41)의 내측 또는 외측방향으로 직선이동된다.At the same time the rotor 44 is rotated in place. The pintle shaft 46 screwed to the distal end of the rotor 44 is not rotated together with the rotor 44 but is operated inside or outside the housing 41 by the action of the joint 47 having a rectangular cross-sectional structure. Linear movement.
이와 같은 핀틀샤프트(46)의 직선이동에 따라 핀틀(48) 역시 하우징(41)의 내측 또는 외측방향으로 직선이동되면서 엔진으로 유입되는 공기량을 조절하게 되는 것이다.As the pintle shaft 46 moves linearly, the pintle 48 also adjusts the amount of air flowing into the engine while linearly moving inward or outward of the housing 41.
이와 같은 작동상태에서 상기 핀틀샤프트(46)의 외측 둘레에 끼워진 핀틀스프링(50)은 상기 핀틀(48) 및 핀틀샤프트(46)의 직선이동이 안정적으로 이루어지도록 하는 역할을 한다.The pintle spring 50 fitted around the outer side of the pintle shaft 46 in such an operating state serves to ensure a stable linear movement of the pintle 48 and pintle shaft 46.
한편, 엔진이 아이들작동상태가 아닌 정상 작동상태에서는 핀틀(48)이 하우징(41)의 선단부에 밀착되는데, 이 때 상기 핀틀(48)의 헤드부가 하우징(41)의 선단부에 이르도록 연장형성된 구조로 이루어지기 때문에 엔진 작동시 발생되는 증기나 이물질이 하우징(41)의 내부로 유입되지 않게 되는 것이다.On the other hand, when the engine is not in the idle operation state, the pintle 48 is in close contact with the front end of the housing 41, in which the head portion of the pintle 48 extends to reach the front end of the housing 41 Because it is made of steam or foreign matter generated during operation of the engine will not be introduced into the interior of the housing (41).
엔진 작동중 발생되는 진동은 상기 하우징(41)의 내측 선단에 끼워진 탄성와셔(49)에 의하여 흡수됨에 따라 스테이터(43)가 안정된 결합상태를 유지하게 된다.As the vibration generated during engine operation is absorbed by the elastic washer 49 fitted to the inner end of the housing 41, the stator 43 maintains a stable engagement state.
이와 같은 본 발명을 적용하면, 핀틀의 헤드부가 하우징의 선단부에 이르도록 연장형성된 구조로 이루어져 엔진작동중 발생되는 증기 또는 이물질이 하우징내로 스며들지 침투되지 못하므로 전원공급부의 불량이 발생되지 않으며, 그 결과 오작동을 미연에 방지할 수 있어 제품에 대한 신뢰도를 높일 수 있다.When the present invention is applied, the head portion of the pintle is formed to extend to reach the front end of the housing, so that steam or foreign substances generated during engine operation do not penetrate into the housing, so that the failure of the power supply unit does not occur. As a result, malfunctions can be prevented beforehand, increasing the reliability of the product.
또한, 핀틀샤프트의 선단에 금속재의 이음부가 일체로 형성되기 때문에 내마모성이 향상되며, 터미널어셈블리가 미리 사출형성된 후 커넥터에 끼워져 결합되는 이중구조로 이루어져 기밀성이 우수하기 때문에 침수에 의한 오동작이 방지된다.In addition, since the metal joint is integrally formed at the tip of the pintle shaft, wear resistance is improved, and since the terminal assembly is pre-injection-formed, a double structure is fitted into the connector and coupled to the connector, thereby preventing malfunction due to immersion.
또한, 하우징이 플라스틱재로 사출된 것이므로 무게가 가벼우며, 스테이터가 단일 금형에 의하여 사출되어 조립되도록 구성되기 때문에 생산원가를 낮출 수 있고, 조립성이 향상된다. In addition, since the housing is injected with a plastic material, the weight is light, and because the stator is configured to be injected and assembled by a single mold, the production cost can be lowered and the assembly performance is improved.
도 1은 종래 자동차의 엔진에 적용되는 소형 정밀 스텝모터를 나타내는 분리사시도,1 is an exploded perspective view illustrating a small precision step motor applied to an engine of a conventional vehicle;
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 소형 정밀 스텝모터를 나타내는 분리사시도,2 is an exploded perspective view showing a small precision step motor for an automobile according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 소형 정밀 스텝모터의 결합상태 사시도, 3 is a perspective view of a coupled state of a small precision step motor for an automobile according to the present invention;
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
40 : 스텝모터 41 : 하우징40: step motor 41: housing
42 : 하우징튜브(Housing Tube) 43 : 스테이터42: Housing Tube 43: Stator
44 : 로터 45 : 베어링캡44: rotor 45: bearing cap
46 : 핀틀샤프트 47 : 이음부(Seam)46: pintle shaft 47: seam
48 : 핀틀 51 : 커넥터48: pintle 51: connector
53 : 터미널어셈블리. 53: terminal assembly.
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