KR100872153B1 - 스테핑 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스테핑 모터에 관한 것으로, 보빈부재에 감겨지며 전류가 흘러 샤프트부재(10)를 회전시키는 코일에 접속되는 단자부와, 외부 콘넥터와 연결되는 터미널부재(80)의 외부 연결 단자부(81, 82)를 직접 접속시켜 연결함으로써, 부품 수를 절감하고, 제조 공정을 단순화하는 효과가 있는 것이다.

따라서 스테핑 모터의 생산성을 증대시키고, 제조 원가를 절감하는 것이다.

Description

스테핑 모터{Stepping Motor Structure}

본 발명은 스테핑 모터에 관한 것으로 더 상세하게는 모션 컨트롤러에 사용되는 스테핑 모터의 제조공정을 단순화하고, 제조원가를 절감할 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로 스테핑 모터는 펄스 전력에 대응하여 단계적으로 움직이는 회전하는 것으로, 피드백 없이 동작을 제어할 수 있어 공장 자동화(FA:Factory Automation) 장비 및 사무 자동화(OA;Office Automation) 장비에 주로 이용되고 있으며, 이외에도 자동차의 공조 장비에도 폭넓게 활용되고 있다.

한편, 상기 스테핑 모터는 외측으로 마그네트가 결합하는 샤프트와, 상기 샤프트의 외측 둘레를 따라 배치되는 요크부재와, 상기 요크부재의 외측 둘레를 감싸며, 코일이 복수 회로 감겨진 보빈부재와, 상기 보빈부재의 외측을 감싸 보호하는 모터 하우징을 포함하여 구성된다.

그리고 상기 스테핑 모터는 모터 하우징의 외측에 구비되는 인쇄회로기판에 보빈부재의 코일이 접속되어 연결되는 것으로, 상기 인쇄회로기판은 스테핑 모터의 작동을 제어하는 콘트롤러에 연결되는 것이다.

즉, 스테핑 모터는 인쇄회로기판으로부터 전류를 인가받아 제 1, 2 코일을 따라 전류가 흐르면 마그네트에 자기력이 발생하여 샤프트가 회전하게 되는 것이다.

그러나, 상기한 종래의 스테핑 모터는 보빈의 코일을 인쇄회로기판에 연결하여 콘트롤러로부터 작동이 제어되도록 하고 있으나, 제조 시 코일을 인쇄회로기판에 연결한 후 다시 인쇄회로기판을 콘트롤러로 연결해야하는 번거로움이 있었던 것이다.

또한 상기 인쇄회로기판과 콘트롤러를 연결하는 별도의 콘넥터가 필요한데, 상기 인쇄회로기판과 콘넥터를 연결하고, 콘트롤러를 다시 콘넥터에 연결해야하므로, 부품 수가 많고, 이에 따라 조립 공정이 증대되어 제조 시 생산 원가를 증대시키고, 생산성이 떨어지는 문제점이 있었던 것이다.

본 발명은 보빈의 코일과, 콘트롤러와 연결되는 콘넥터를 일체로 조립하여 부품 수를 줄이고, 조립 공정을 단순화할 수 있는 스테핑 모터를 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 과제는 외측에 마그네트가 결합된 샤프트부재와;

상기 샤프트부재의 마그네트가 삽입되는 중공부를 구비하며, 외주면에 코일이 감기고, 일 측에 코일에 접속되는 단자부를 구비한 보빈부재와;

상기 보빈부재의 중공부 내주면 둘레를 따라 복수로 구비되는 요크 치를 구비한 요크부재와;

상기 보빈부재를 내장하는 공간부를 구비하며, 샤프트부재가 관통되어 결합하는 샤프트 결합구멍이 형성된 하우징부재와;

상기 하우징부재에 장착되며, 일 측에 다른 콘넥터를 삽입할 수 있는 삽입부가 구비되는 콘넥터 몸체부재와;

상기 콘넥터 몸체부재의 일 측으로 돌출되어 상기 단자부에 각각 맞붙어 접속 고정되는 외부 연결 단자부를 일측에 구비하고, 타측에 콘넥터 몸체부재의 삽입부 내로 돌출되는 내부 연결 단자부가 형성된 터미널부재를 포함한 스테핑 모터를 제공함으로써 해결되는 것이다.

본 발명은 모터의 작동을 제어하는 콘트롤러에 연계된 외부 콘넥터가 결합하는 콘넥터와, 코일과 접속된 단자를 직접 연결하여 접속시킴으로써 부품 수를 절감하고, 제조 공정을 단순화하는 효과가 있는 것이다.

따라서 스테핑 모터의 생산성을 증대시키고, 제조 원가를 절감하는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 분해 사시도로서, 본 발명의 하우징부재가 베이스 하우징, 보빈 케이스, 상부 커버로 분리되며, 상기 하우징부재의 내부로 제 1, 2 보빈 및 콘넥터 몸체부재가 내장되는 예를 나타내고 있다.

도 2는 도 1의 조립 상태를 도시한 단면도로서, 제 1, 2 보빈의 제 1, 2 단자가 콘넥터몸체부재에 구비되는 터미널부재의 외부 연결 단자부에 각각 직접 맞붙어 접속되는 것을 나타내고 있다.

도 3 내지 도 4는 본 발명의 일 실시 예를 도시한 요부 확대 사시도로서, 제 1, 2 보빈의 제 1, 2 단자가 터미널부재의 외부 연결 단자부에 접속되어 연결되는 다른 실시 예를 나타내고 있다.

이하, 도 1 내지 도 2에서 도시한 바와 같이 본 발명의 샤프트부재(10)는 일 측에 마그네트(11)가 결합하는 마그네트 결합부(10a)가 구비되고, 타 측에 마그네트(11)의 단부로 돌출되는 회전 축부(10b)를 가진다.

상기 샤프트부재(10)에서 마그네트(11)가 결합된 마그네트 결합부(10a)는 제 1, 2 중공부(21, 31)가 형성된 제 1, 2 보빈(20, 30)을 포함한 보빈부재에 결합하는 것이다.

그리고 보빈부재에 감겨지는 코일은 제 1, 2 보빈(20, 30)의 외주면에 각각 감겨지는 제 1, 2 코일(22, 32)을 포함하고, 코일이 접속되는 단자부는 제 1, 2 보빈(20, 30)의 일측에 각각 구비되는 제 1, 2 단자(23, 33)를 포함한다.

상기 제 1 보빈(20)은 중앙에 제 1 중공부(21)를 구비하고, 외주면의 양 단부에 외측 둘레를 따라 돌출되는 한 쌍의 제 1 플랜지부(20a)를 구비하며, 외주면으로 제 1 코일(22)이 복수회로 감겨지는 것이다.

그리고 한 쌍의 제 1 플랜지부(20a) 중 어느 한 제 1 플랜지부(20a)의 일 측에는 제 1 코일(22)에 연결되는 제 1 단자(23)가 돌출되는 제 1 접속부(20b)가 구비되는데, 제 1 접속부(20b)는 제 2 보빈(30)의 제 2 플랜지부(30a)에 대응되는 제 1 플랜지부(20a)의 일면에 복수로 이격되게 돌출되며, 돌출된 사이로 후술될 제 2 접속부(30b)가 결합하는 제 1 결합홈(20c)이 형성된다.

상기 제 2 보빈(30)은 중앙에 제 2 중공부(31)를 구비하고, 외주면의 양 단부에 외측 둘레를 따라 돌출되는 한 쌍의 제 2 플랜지부(30a)를 구비하며, 외주면으로 제 2 코일(32)이 복수회로 감겨지는 것이다.

그리고 한 쌍의 제 2 플랜지부(30a) 중 어느 한 제 2 플랜지부(30a)의 일 측에는 제 2 코일(32)에 연결되는 제 2 단자(33)가 돌출되는 제 2 접속부(30b)가 구비되는데, 제 2 접속부(30b)는 제 1 보빈(20)의 제 1 플랜지부(20a)에 대응되는 제 2 플랜지부(30a)의 일면에 복수로 이격되게 돌출되며, 돌출된 사이로 상기 제 1 접 속부(20b)가 결합하는 제 2 결합홈(30c)이 형성된다.

상기 제 1 단자(23)는 제 1 접속부(20b)의 단부와 상부 측으로 돌설되며, 제 2 단자(33)는 제 2 접속부(30b)의 단부와 상부 측으로 돌설되어 각각 제 2, 1 결합홈(30c, 20c)을 통과하여 돌출되는 것이다.

또한 상기 보빈부재의 중공부 내주면에 복수로 이격된 요크 치가 구비된 요크부재가 삽입되는데, 요크부재는 제 1, 2 보빈(20, 30)의 내주면에 각각 구비되는 제 1, 2 요크 치(41, 51)를 구비한 제 1, 2 요크(40, 50)를 포함한다.

상기 제 1, 2 요크(40, 50)는 제 1, 2 보빈(20, 30)의 제 1, 2 플랜지부(20a, 30a)에 안착되며, 제 1, 2 중공부(21, 31)에 대응되는 중공을 가지는 링 형상의 제 1, 2 원판부(42, 52)와, 상기 제 1, 2 원판부(42, 52)의 내주면을 따라 절곡되며 이격되게 복수로 구비되어 제 1, 2 중공부(21, 31)의 내주면에 밀착되는 제 1, 2 요크 치(41, 51)를 포함한다.

상기 제 1, 2 요크 치(41, 51)는 삼각형의 치형으로 형성되어 제 1, 2 중공부(21, 31)의 내주면 둘레를 따라 이격되게 구비되는 것이다.

한편, 상기 샤프트부재(10)와 제 1, 2 보빈(20, 30)은 하우징부재(60)의 내부로 내장되며, 상기 하우징부재(60)는 샤프트부재(10)가 관통되어 결합하는 샤프트 결합구멍(61a)이 상부에서 하부로 관통되게 형성되며, 상부면에 제 1, 2 보빈(20, 30)이 안착되는 보빈 안착부(61b)가 구비된 베이스 하우징(61)과;

상기 베이스 하우징(61)의 상부에 안착된 제 1, 2 보빈(20, 30)의 상부를 덮어 커버하는 보빈 케이스(62)와;

상기 보빈 케이스(62) 상부와, 후술될 콘넥터 몸체부재(70)를 덮어 커버하는 상부 커버(63)를 포함한다.

그리고 상기 상부 커버(63)는 내부에 보빈 케이스(62)를 일체로 사출하여 성형함으로써 조립 공정을 단순화하고, 제품을 단순화하는 것이 바람직하다.

또한 상기 샤프트부재(10)는 단부에 스프링부재(12)가 결합하여 베이스 하우징(61)의 샤프트 결합구멍(61a)으로 결합한 후 탄성적으로 지지되는 것이다.

한편, 상기 베이스 하우징(61)의 상부면 일 측에는 제 1, 2 보빈(20, 30)의 제 1, 2 단자(23, 33)에 접속되는 터미널부재(80)를 구비한 콘넥터 몸체부재(70)가 장착된다.

상기 콘넥터 몸체부재(70)는 제 1, 2 코일(22, 32)로 전류를 인가하여 샤프트부재(10)의 회전을 제어하는 콘트롤러(미도시)로부터 연계된 별도의 콘넥터(미도시)가 결합하는 삽입부(71)가 구비된다.

또한 상기 콘넥터 몸체부재(70)에는 일 단에 상기 단자부, 즉, 제 1, 2 단자(23, 33)에 접속되는 외부 연결 단자부(81, 82)를 구비하고, 삽입부(71)의 내부로 돌출되어 콘트롤러로부터 연계된 별도의 콘넥터(미도시)로 결합하는 내부 연결 단자부(83)가 형성된 터미널부재(80)가 결합한다.

상기 터미널부재(80)의 외부 연결 단자부(81, 82)는 상기 제 1, 2 단자(23, 33)가 삽입되는 접속홈(80a)이 구비되어, 서로 암, 수로 결합하여 접속됨으로써 접속을 견고하게 하도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 제 1, 2 단자(23, 33)와 외부 연결 단자부(81, 82)는 서로 맞닿 아 접촉된 상태에서 솔더링하여 일체로 접속 고정할 수 있는 것이다.

또, 상기 제 1, 2 단자(23, 33)와 외부 연결 단자부(81, 82)는 서로 맞닿아 접촉된 상태에서 저항 용접하여 일체로 접속 고정할 수 있는 것이다.

상기 제 1, 2 단자(23, 33)와 외부 연결 단자부(81, 82)는 어느 한쪽을 수 결합부로 형성하고, 다른 한쪽을 상기 수 결합부가 결합하는 암 결합부로 형성하여 서로 암, 수 구조로 견고히 결합하여 접속 고정되도록 할 수도 있는 것이다.

그리고 본 발명에서 제 1, 2 보빈(20, 30)는 제 1, 2 플랜지부(20a, 30a)가 제 1, 2 요크(40, 50)의 제 1, 2 원판부(42, 52)를 사이에 두고 양 측에 위치하여 결합되는데, 제 1, 2 플랜지부(20a, 30a)의 제 1, 2 접속부(20b, 30b)가 각각 제 2, 1 결합홈(30c, 20c)에 대응되게 결합하여 제 1, 2 단자(23, 33)가 제 2, 1 결합홈(30c, 20c)을 통해 상, 하부로 돌출되는 것이다.

돌출된 제 1, 2 단자(23, 33)는 도 3에서 도시한 바와 같이 외부 연결 단자부(81, 82)의 단부에 형성되는 접속홈(80a)에 결합하여 접속되는 것이다.

또, 상기 외부 연결 단자부(81, 82)는 도 4에서 도시한 바와 같이 단부에 제 1, 2 단자(23, 33)가 삽입되는 접속홈(80a)을 구비하고, 접속홈(80a)의 일 측에 제 1, 2 단자(23, 33)의 외측면이 접속되는 접속 돌기부(80b)가 돌설되어 접속 면적을 넓히게 하는 것이 바람직하다.

상기 제 1, 2 단자(23, 33)는 외부 연결 단자부(81, 82)의 접속홈(80a)에 삽입되어 접속 돌기부(80b)에 접촉됨으로써, 접속 면적이 증대되어 안정적으로 보다 외부 연결 단자부(81, 82)와 안정적으로 접속되는 것이다.

즉, 상기 제 1, 2 단자(23, 33)는 수 결합부, 외부 연결 단자부(81, 82)는 제 1, 2 단자(23, 33)가 삽입되어 결합하는 접속홈(80a)을 구비한 암 결합부로 형성되어 서로 결합하여 접속되는 예인 것이다.

상기 외부 연결 단자부(81, 82)와, 제 1, 2 단자(23, 33)는 상기한 바와 같이 서로 결합하는 암, 수 결합부로 형성되어 결합하여 맞닿아 접촉된 상태에서 솔더링하여 일체로 접속 고정할 수 있는 것이다.

상기 외부 연결 단자부(81, 82)와, 제 1, 2 단자(23, 33)는 상기한 바와 같이 서로 결합하는 암, 수 결합부로 형성되어 결합하여 맞닿아 접촉된 상태에서 저항용접하여 일체로 접속 고정할 수 있는 것이다.

즉, 상기한 바와 같이 외부 연결 단자부(81, 82)와 제 1, 2 단자(23, 33)는 서로 결합하는 한 쌍의 암, 수 결합부로 이루어져 결합한 상태에서 솔더링되거나, 저항 용접됨으로써 더욱 견고히 접속 고정될 수 있는 것이다.

상기한 바와 같이 본원 발명은 제 1, 2 코일(22, 32)에 연계되는 제 1, 2 단자(23, 33)와, 본 발명의 작동을 제어하는 콘트롤러에 연계되는 콘넥터(미도시)로 결합하는 터미널부재(80)를 일체로 접속시켜 조립함으로써 제조 시 부품 수를 줄이고, 조립 공정이 단순화되는 것이다.

본 발명은 상기한 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지에 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있으며 이는 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.

도 1은 본 발명의 분해 사시도

도 2는 도 1의 조립 상태를 도시한 단면도

도 3 내지 도 4는 본 발명의 일 실시 예를 도시한 요부 확대 사시도

*도면 중 주요 부호에 대한 설명*

10 : 샤프트부재 11 : 마그네트

20 : 제 1 보빈 21 : 제 1 중공부

22 : 제 1 코일 23 : 제 1 단자

30 : 제 2 보빈 31 : 제 2 중공부

32 : 제 2 코일 33 : 제 2 단자

40 : 제 1 요크 41 : 제 1 요크부

50 : 제 2 요크 51 : 제 1 요크부

60 : 하우징부재 70 : 콘넥터 몸체부재

71 : 삽입부 80 : 터미널부재

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 외측에 마그네트가 결합된 샤프트부재와;

   상기 샤프트부재의 마그네트가 삽입되는 중공부를 구비하며, 외주면에 코일이 감기고, 일 측에 코일에 접속되는 단자부를 구비한 보빈부재와;

   상기 보빈부재의 중공부 내주면 둘레를 따라 복수로 구비되는 요크 치를 구비한 요크부재와;

   상기 보빈부재를 내장하는 공간부를 구비하며, 샤프트부재가 관통되어 결합하는 샤프트 결합구멍이 형성된 하우징부재와;

   상기 하우징부재에 장착되며, 일 측에 다른 콘넥터를 삽입할 수 있는 삽입부가 구비되는 콘넥터 몸체부재와;

   상기 콘넥터 몸체부재의 일 측으로 돌출되어 상기 단자부에 각각 맞붙어 접속 고정되는 외부 연결 단자부를 일측에 구비하고, 타측에 콘넥터 몸체부재의 삽입부 내로 돌출되는 내부 연결 단자부가 형성된 터미널부재를 포함하되,

   상기 터미널부재의 외부 연결 단자부와 보빈부재의 단자부는 어느 한쪽을 수 결합부로 형성하고, 다른 한쪽을 상기 수 결합부가 결합하는 암 결합부로 형성하여 결합하여 접속되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터.
6. 청구항 5에 있어서,

   상기 단자부와 외부 연결 단자부는 암, 수 결합부로 결합한 상태에서 솔더링하여 접속 고정되는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터.
7. 청구항 5에 있어서,

   상기 단자부와 외부 연결 단자부는 암, 수 결합부로 결합한 상태에서 저항 용접하여 접속 고정되는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터.

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