KR100516718B1 - 케이스와 가이드부재 일체형 구조를 가지는 스텝모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 센터가이드의 외경이 요크의 내경 보다 크게 설정되어 있고, 센터가이드의 이동을 제한하면서 가이드하고 윤활제 도포용 홈들이 내주면에 형성되어 있는 가이드부재가 인서트성형에 의해 모터 케이스와 일체형으로 제작되어 있으며, 센터가이드에 예압을 가하는 스프링부재가 가이드부재에 분리 가능하도록 장착되는 케이스와 가이드부재 일체형 구조를 가지는 스텝모터에 관한 것이다.

본 발명은 센터가이드의 외경이 요크의 내경 보다 크게 설정되므로 모터 조리 작업 중에 센터가이드가 요크 내부로 들어가지 않아 조립 작업성이 향상되고, 가이드부재에 윤활제 도포용 홈들이 형성되어 있으므로 가이드부재와 센터가이드 사이의 틈새를 통하여 발생하는 소음을 방지하며, 가이드부재가 케이스와 일체형으로 제작되므로 케이스의 내경과 가이드부재의 내경간의 치수 정밀도가 높아지고, 센터가이드에 예압을 가하는 스프링부재를 가이드부재에서 용이하게 분리하여 교체할 수 있다.

Description

케이스와 가이드부재 일체형 구조를 가지는 스텝모터 {STEP MOTOR FOR HAVING MONOLITHIC STRUCTURE OF CASE AND GUIDE MATERIALS}

본 발명은 스텝모터에 관한 것이며, 보다 상세히는 케이스와 가이드부재 일체형 구조를 가지는 스텝모터에 관한 것이다.

도 1을 참조하면, 종래의 스텝모터(10)의 회전축(11)은 본체(11a)의 일측에 리드스크루(11b)가 형성되어 있고, 외주면에 마그네트(12)가 부착되며 회전마찰부하 감소작용을 하는 스틸 볼(13a,13b)이 양단에 끼워진다.

상기 스텝모터(10)의 보빈(14)과 요크(15)의 결합체에는 상기 회전축(11)이 삽입된다.

상기 스텝모터(10)의 철제 케이스(16)는 상기 회전축(11)의 본체(11a)와 보빈(14)과 요크(15)의 결합체를 커버한다.

상기 스텝모터(10)의 브래킷(17)은 상기 케이스(16)의 일측에 부착되어 상기 리드스크루(11b)를 지지하고, 상기 리드스크루(11b) 쪽의 회전축 단부를 지지하는 축받이(17a)가 형성되어 있다.

상기 스텝모터(10)의 센터가이드(18)는 회전축 방향으로 이동이 가능한 상태로 상기 리드스크루(11b)가 형성되지 않은 본체(11a) 쪽의 회전축 단부를 지지한다.

상기 스텝모터(10)의 가이드부재(19)는 상기 케이스(16)의 다른 일측에 부착되어 상기 센터가이드(18)의 이동을 제한하면서 가이드한다.

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

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

먼저, 상기 케이스(16)의 일측에 가이드부재(19)를 용접한 다음, 상기 가이드부재(19)의 요부에 예압용 강철제 판형 스프링(19a)과 센터가이드(18)를 순차적으로 삽입한다.

이어서, 상기 보빈(14)과 요크(15)의 결합체를 상기 케이스(16)에 삽입 고정한 후, 상기 센터가이드(18)의 중앙부 홈에 끼워지는 스틸 볼(13b)을 사이에 두고 상기 회전축(11)의 본체(11a)를 센터가이드(18)에 회전 가능하도록 고정한 다음, 상기 브래킷(17)의 축받이(17a)의 중앙부 홈에 끼워지는 스틸 볼(13a)을 사이에 두고 상기 리드스크루(11b)를 축받이(17a)에 회전 가능하도록 고정한다.

이때, 상기 리드스크루(11b)의 전장(total length)에 의하여 상기 판형 스프링(19a)에 회전축 방향(도 1에서의 수평 방향)의 압축하중이 작용하게 되며, 이에 따라서 상기 리드스크루(11b)는 회전축 방향으로 이동이 가능한 상기 센터가이드(18)를 기준으로 아래 방향(도 1에서의 수직 방향)으로 치우치지 않고 중심을 유지할 수 있게 된다.

그러나, 상기와 같이 조립되는 종래의 스텝모터(10)는 다음과 같은 문제점이 있다.

1. 상기 케이스(16)와 가이드부재(19)가 서로 분리된 상태에서 상기 케이스(16)의 일측에 가이드부재(19)를 용접하여 고정시키도록 되어 있으므로, 상기 케이스(16)에 용접되는 가이드부재(19)가 어긋나게 되면 상기 케이스(16)의 내경과 가이드부재(19)의 내경간의 치수 정밀도가 나빠져 조립 후 상기 요크(15)의 내경과 마그네트(12)의 외경간의 간극(Gap)이 균일하게 유지되지 않는 단점이 있으며, 이로 인해 모터의 회전특성이 저하되는 문제점이 있다.

2. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 센터가이드(18)의 외경이 요크(15)의 내경 이하로 설정되므로 상기 회전축(11)이 없는 조립 상태에서 상기 센터가이드(18)가 요크(15) 내부로 들어가기 쉽고, 이로 인해 조립 작업성이 좋지 않다는 문제점이 있다.

3. 상기 회전축(11)의 고속 회전 시 센터가이드(18)에 전달되는 진동에 기인하여 상기 가이드부재(19)와 센터가이드(18) 사이의 틈새를 통하여 접동음(소음)이 발생하는 단점이 있다.

4. 상기 탄성 스프링(19a)의 탄성력이 일정하게 유지되지 않거나 반복하중에 대한 복원력이 감소하여 교체가 필요한 경우 상기 케이스(16)에 용접되어 있는 가이드부재(19)를 분리하여 낡은 탄성 스프링(19a)을 새것으로 교체한 후 재차 상기 케이스(16)에 가이드부재(19)를 용접해야 하므로, 스프링 교체 작업이 번거로울 뿐만 아니라 스프링 교체 작업을 할 때마다 상기한 바와 같이 케이스(16)의 내경과 가이드부재(19)의 내경간의 치수 정밀도가 나빠질 수 있다는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 센터가이드의 외경이 요크의 내경 보다 크게 설정되어 있고, 상기 센터가이드의 이동을 제한하면서 가이드하고 윤활제 도포용 홈들이 내주면에 형성되어 있는 가이드부재가 인서트성형에 의해 모터 케이스와 일체형으로 제작되어 있으며, 상기 센터가이드에 예압을 가하는 스프링부재가 상기 가이드부재에 분리 가능하도록 장착되는 케이스와 가이드부재 일체형 구조를 가지는 스텝모터를 제공하는데 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 2를 참조하면, 회전축(21)은 본체(21a)의 일측에 리드스크루(21b)가 형성되어 있고 외주면에 마그네트(22)가 부착되며 회전마찰부하 감소작용을 하는 스틸 볼(23a,23b)이 양단에 끼워진다.

보빈(24)과 요크(25)의 결합체에는 상기 회전축(21)이 삽입된다.

케이스(26)는 상기 회전축(21)의 본체(21a)와 보빈(24)과 요크(25)의 결합체를 커버한다.

브래킷(27)은 상기 케이스(26)의 일측에 부착되어 상기 리드스크루(21b)를 지지하고, 상기 리드스크루(21b) 쪽의 회전축 단부를 지지하는 축받이(27a)가 형성되어 있다.

센터가이드(28)는 회전축 방향으로 이동이 가능한 상태로 상기 리드스크루(21b)가 형성되지 않은 본체(21a) 쪽의 회전축 단부를 지지하고, 외경이 상기 요크(25)의 내경 보다 크게 설정된다.

가이드부재(26a)는 수지제로 인서트성형에 의해 상기 케이스(26)와 일체형으로 제작되어 상기 케이스(26)의 다른 일측에서 센터가이드(28)의 이동을 제한하면서 가이드한다.

도 3을 참조하면, 상기 가이드부재(26a)는 외주면에 복수의 후크(26b,26c)가 형성되어 있고, 내주면에 회전축 방향으로 윤활제가 도포되는 복수의 홈(26d)이 형성되어 있다.

스프링부재(29)는 상기 가이드부재(26a)의 일측 단부를 커버하도록 장착되어 상기 센터가이드(28)를 회전축 방향으로 미는 예압을 가한다.

도 4와 도 5를 참조하면, 상기 예압용 스프링부재(29)는 스프링 판(29a)이 형성된 플레이트(29b)의 둘레에서 상기 스프링 판(29a)이 휘어진 방향(A)으로 상기 가이드부재(26a)의 외주면에 형성된 복수의 후크(26b,26c)에 각각 걸려 고정되는 복수의 고정 핀(29c,29d)이 형성되어 있다.

상기 복수의 고정 핀(29c,29d) 중 일부의 고정 핀(29d)에는 상기 복수의 후크(26b,26c) 중 일부의 후크(26c)가 삽입되는 구멍(29e)이 형성되어 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 케이스와 가이드부재 일체형 구조를 가지는 스텝모터(20)는 다음과 같이 조립된다.

먼저, 인서트성형에 의해 상기 케이스(26)와 일체형으로 제작된 가이드부재(26a)의 일측 단부를 커버하도록 상기 예압용 강철제 스프링부재(29)를 가이드부재(26a)에 장착한다.

이때, 상기 스프링부재(29)에 형성된 복수의 고정 핀(29c,29d)은 상기 가이드부재(26a)의 외주면에 형성된 복수의 후크(26b,26c)에 각각 걸려 고정된다.

상기 스프링부재(29)의 플레이트(29b)에 의해 가이드부재(26a)의 일측 단부가 커버되고 나면, 계속해서 상기 가이드부재(26a)의 내부로 상기 센터가이드(28)를 삽입한 다음, 상기 보빈(24)과 요크(25)의 결합체를 상기 케이스(26)에 삽입 고정한다.

이때, 상기 센터가이드(28)의 외경이 상기 요크(25)의 내경 보다 크기 때문에 상기 요크(25) 내부로 상기 센터가이드(28)가 들어가지 않는다.

상기와 같이 보빈(24)과 요크(25)의 결합체를 상기 케이스(26)에 삽입 고정하고 나면, 먼저 상기 센터가이드(28)의 중앙부 홈에 끼워지는 스틸 볼(23b)을 사이에 두고 상기 회전축(21)의 본체(21a)를 상기 보빈(24)과 요크(25)의 결합체를 관통시키면서 상기 센터가이드(28)에 회전 가능하도록 고정한 다음, 상기 브래킷(27)의 축받이(27a)의 중앙부 홈에 끼워지는 스틸 볼(23a)을 사이에 두고 상기 리드스크루(21b)를 축받이(27a)에 회전 가능하도록 고정한다.

이때, 상기 리드스크루(21b)의 전장에 의하여 상기 스프링부재(29)에 회전축 방향(도 2에서의 수평 방향)의 압축하중이 작용하게 되며, 이에 따라서 상기 리드스크루(21b)는 회전축 방향으로 이동이 가능한 상기 센터가이드(28)를 기준으로 아래 방향(도 2에서의 수직 방향)으로 치우치지 않고 중심을 유지할 수 있게 된다.

상기와 같이 본 발명에 따른 케이스와 가이드부재 일체형 구조를 가지는 스텝모터는 다음과 같은 효과가 있다.

1. 센터가이드의 외경이 요크의 내경 보다 크게 설정되어 있으므로 모터 케이스 내부에 회전축이 없는 조립 상태에서도 상기 센터가이드가 요크 내부로 들어가지 않아 조립 작업성이 좋아지는 효과가 있다.

2. 상기 센터가이드의 이동을 제한하면서 가이드하는 가이드부재의 내주면에 복수의 윤활제 도포용 홈들이 형성되어 있으므로 모터 회전축의 고속 회전 시 상기 센터가이드에 전달되는 진동에 기인하여 상기 가이드부재와 센터가이드 사이의 틈새를 통하여 발생하는 접동음(소음)을 방지하여 모터 전체의 작동 소음을 저감시키는 효과가 있다.

3. 상기 가이드부재가 인서트성형에 의해 모터 케이스와 일체형으로 제작되므로 모터 케이스의 내경과 가이드부재의 내경간의 치수 정밀도가 높아져 조립 후 상기 요크의 내경과 모터 회전축 마그네트의 외경간의 간극(Gap)이 균일하게 유지되는 장점이 있으며, 이로 인해 모터의 회전특성이 향상되는 효과가 있다.

4. 상기 센터가이드에 예압을 가하는 스프링부재가 상기 가이드부재에 분리 가능하도록 장착되므로 스프링부재 교체 작업을 용이하게 수행할 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 케이스와 가이드부재 일체형 구조를 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.

도 1은 종래의 스텝모터를 도시한 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 케이스와 가이드부재 일체형 구조를 가지는 스텝모터를 도시한 단면도.

도 3은 케이스와 가이드부재 일체형 구조를 도시한 단면도.

도 4는 도 2에 도시된 케이스의 좌측면도.

도 5는 도 2에 도시된 스프링부재의 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10,20: 스텝모터 11,21: 회전축

11a,21a: 본체 11b,21b: 리드스크루

12,22: 마그네트 13a,13b,23a,23b: 스틸 볼

14,24: 보빈 15,25: 요크

16,26: 케이스 17,27: 브래킷

17a,27a: 브래킷 18,28: 센터가이드

19: 가이드부재 19a: 판형 스프링

26a: 가이드부재 29: 스프링부재

Claims (3)

1. 본체(21a)의 일측에 리드스크루(21b)가 형성되어 있고 외주면에 마그네트(22)가 부착되며 회전마찰부하 감소작용을 하는 스틸 볼(23a,23b)이 양단에 끼워지는 회전축(21)과;

   상기 회전축(21)이 삽입되는 보빈(24)과 요크(25)의 결합체;

   상기 회전축(21)의 본체(21a)와 보빈(24)과 요크(25)의 결합체를 커버하는 케이스(26);

   상기 케이스(26)의 일측에 부착되어 상기 리드스크루(21b)를 지지하고 상기 리드스크루(21b) 쪽의 회전축 단부를 지지하는 축받이(27a)가 형성된 브래킷(27);

   회전축 방향으로 이동이 가능한 상태로 상기 리드스크루(21b)가 형성되지 않은 본체(21a) 쪽의 회전축 단부를 지지하고, 외경이 상기 요크(25)의 내경 보다 크게 설정되는 센터가이드(28);

   수지제로 인서트성형에 의해 상기 케이스(26)와 일체형으로 제작되어 상기 케이스(26)의 다른 일측에서 센터가이드(28)의 이동을 제한하면서 가이드하는 가이드부재(26a); 및

   상기 가이드부재(26a)의 일측 단부를 커버하도록 장착되어 상기 센터가이드(28)를 회전축 방향으로 미는 예압을 가하는 스프링부재(29)

   로 구성되는 것을 특징으로 하는 케이스와 가이드부재 일체형 구조를 가지는 스텝모터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 케이스(26)와 일체형으로 제작되는 가이드부재(26a)는 외주면에 복수의 후크(26b,26c)가 형성되어 있고, 내주면에 회전축 방향으로 윤활제가 도포되는 복수의 홈(26d)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 케이스와 가이드부재 일체형 구조를 가지는 스텝모터.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 가이드부재(26a)의 일측 단부를 커버하는 예압용 스프링부재(29)는 스프링 판(29a)이 형성된 플레이트(29b)의 둘레에서 상기 스프링 판(29a)이 휘어진 방향(A)으로 상기 가이드부재(26a)의 외주면에 형성된 복수의 후크(26b,26c)에 각각 걸려 고정되는 복수의 고정 핀(29c,29d)이 형성되어 있고, 상기 일부의 고정 핀(29d)에는 상기 일부의 후크(26c)가 삽입되는 구멍(29e)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 케이스와 가이드부재 일체형 구조를 가지는 스텝모터.