KR101028241B1

KR101028241B1 - 스텝 모터

Info

Publication number: KR101028241B1
Application number: KR1020090135329A
Authority: KR
Inventors: 유현수
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2009-12-31
Filing date: 2009-12-31
Publication date: 2011-04-11
Also published as: CN102118097A; CN102118097B; US8492944B2; US20110156517A1

Abstract

본 발명의 스텝 모터는 리드 스크류에 마그네트가 결합된 회전자; 상기 회전자가 회전 가능하게 삽입되며 상기 회전자에 전자기장을 가하는 고정자; 상기 리드 스크류의 단부를 접촉 지지하는 트러스트 베어링; 상기 고정자가 수용되며, 일측이 개구된 가이드부가 돌출되고, 상기 트러스트 베어링이 상기 가이드부의 내부에 삽입되어 안내되는 하우징; 상기 가이드부의 개구된 부분을 밀폐하고 상기 트러스트 베어링에 탄성력을 가함으로써 상기 리드 스크류 및 상기 트러스트 베어링의 이탈을 방지하는 플레이트 스프링; 상기 플레이트 스프링이 끼워지며 상기 하우징의 상기 가이드부의 외측에 고정되는 플레이트 스프링 가이드; 를 포함한다.

Description

스텝 모터{Stepping Motor}

본 발명은 스텝 모터에 관한 것으로서, 특히 리드 스크류의 축 방향 단부를 지지하는 트러스트 베어링의 특별한 고정 구조를 포함하는 스텝 모터에 대한 것이다.

일반적으로 스텝 모터는 광기기 장치나, 프린터, 자동제어 공작기계 등의 분야에 널리 이용되고 있는 것으로서, 리드 스크류에 이송부재가 결합되어 모터구동에 의해 축 방향으로의 이송이 이루어지도록 한 것이다.

이러한 일반적인 스텝 모터(1)는 도 1에 도시된 것과 같이, 일측에 개구부를 형성하고 타측에 베어링 장치를 축방향으로 가이드할 수 있도록 하는 가이드부(11)를 형성한 하우징(10)과, 상기 하우징(10) 내부에 설치되어 전자기장을 형성하는 고정자(20)와, 일단부가 상기 고정자(20) 내부에서 일정 공극을 갖도록 삽입되고 상기 베어링장치에 회전가능하게 지지되는 마그네트(30)와, 상기 마그네트(30)의 일단부가 삽입되고 상기 하우징(10)의 개구면과 접합되는 제1거치부와 상기 제1거 치부를 관통한 마그네트(30)의 타단이 회전 가능하게 지지되는 제2거치부를 갖는 브라켓(40)을 포함한다.

그리고, 상기 스텝 모터(1)는 코일 및 보빈과 복수의 극치를 가지는 어퍼 요크와 언더 요크에 전자기력이 형성되고 마그네트의 자기력에 의해 축을 기준으로 회전 동작하는 것이다.

또한, 상기 스텝 모터(1)의 조립구조는 상기 하우징(10)의 가이드부(11) 내에는 볼(50), 트러스트 베어링(60), 스프링(70)이 차례로 설치한 후, 가이드부(11) 끝단에 캡 형상의 스토퍼(80)를 결합시켜 이탈이 방지되도록 한다.

본 발명은 조립성을 향상시킨 스텝 모터를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

일 실시예로서, 상기 플레이트 스프링은 상기 리드 스크류의 축 방향에 수직하게 연장되며 그 일측 및 타측이 상기 플레이트 스프링 가이드에 형성된 슬릿홀에 삽입되어 양단 지지된다.

일 실시예로서, 상기 플레이트 스프링의 타측에 돌기가 마련되며 상기 돌기는 상기 슬릿홀에 삽입된 다음 절곡됨으로써, 상기 플레이트 스프링 가이드로부터 상기 플레이트 스프링의 분리가 방지된다.

일 실시예로서, 상기 플레이트 스프링 가이드는 평판의 양단을 상기 가이드부를 향하여 절곡시킨 조립부재를 포함하며, 상기 조립부재가 상기 가이드부의 외측에 스팟 용접된다.

일 실시예로서, 상기 플레이트 스프링 가이드는 중앙 부분이 개구된 조립홀을 포함하며, 상기 플레이트 스프링은 그 중앙 부분에 외팔보 형상의 누름판을 포함하고, 상기 누름판은 상기 트러스트 베어링을 향하여 돌출되며 상기 플레이트 스프링 가이드의 상기 조립홀을 통하여 상기 트러스트 베어링의 일측을 탄성적으로 가압한다.

본 발명에 따르면, 하우징의 평판 형상을 프레스 공정 등에 의하여 간단히 성형할 수 있는 플레이트 스프링 및 플레이트 스프링 가이드 등 2개의 부품을 조립하는 공정을 통해 스텝 모터의 조립성과 조립 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 스텝 모터의 하우징 조립구조를 도시한 단면도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 스텝 모터(10)는 하우징(200), 고정자(300), 회전자(400), 브라켓(500), 플레이트 스프링 가이드(600), 트러스트 베어링(700) 및 플레이트 스프링(800)을 포함한다.

하우징(200)은 일측에 개구부를 형성하고, 타측에 베어링 장치를 축방향으로 가이드할 수 있도록 하는 가이드부(210)를 형성한다.

고정자(300)는 상기 하우징(200) 내부에 설치되어 자기장을 형성한다.

상기 회전자(400)는 리드 스크류(410)와 상기 리드 스크류(410)의 일부에 고정된 마그네트(420)를 포함하며, 상기 마그네트(420)는 상기 고정자(300) 내부에서 일정 공극을 갖도록 삽입되고, 상기 리드 스크류(410)는 상기 베어링 장치에 회전가능하게 지지된다.

브라켓(500)은 상기 마그네트(420)의 일단부가 삽입, 관통되고 상기 하우징(200)의 개구면과 접합되는 제1거치부와, 상기 제1거치부를 관통한 마그네트(420)의 타단이 회전 가능하게 지지되는 제2거치부를 갖는다.

플레이트 스프링 가이드(600)는 상기 하우징(200)의 가이드부(210) 외측에 설치됨과 아울러 상부에 조립홀(610)이 형성된다. 또한 상기 플레이트 스프링 가이드(600)는 하우징(200)의 가이드부(210) 외측에 용접을 통해 조립된다.

본 발명의 일실시예에서는 상기 플레이트 스프링 가이드(600)와 하우징(200)의 가이드부(210)의 고정에 스팟 용접이 사용되나 예를 들어 레이저용접이나 다른 용접 방법이 사용될 수 있으며, 경우에 따라 본딩도 고려될 수 있다.

플레이트 스프링 가이드(600)는 상술한 바와 같이 플레이트 스프링(800)을 조립하기 위하여 가이드부(210)의 외측인 하우징(200) 일면에 스팟 용접을 통해 조립 고정된다.

트러스트 베어링(700)은 플레이트 스프링 가이드(600)의 조립홀(610)을 통해 상기 하우징(200)의 가이드부(210)에 조립되는 것이다. 트러스트 베어링(700)는 플레이트 스프링의 누름판에 의하여 탄성가압된다.

트러스트 베어링(700)은 상기 하우징(200)의 가이드부(210)를 통해 가이드될 수 있도록 캡 형상으로 형성된다.

플레이트 스프링(800)은 상기 플레이트 스프링 가이드(600)에 조립되어 상기 트러스트 베어링(700)을 눌러주는 것으로, 상기 리드 스크류(410)가 정밀하게 회전할 수 있도록 예압을 주는 것이다.

도 3은 본 발명의 스텝 모터 하우징을 도시한 분해 사시도이다.

도 3을 참조하면, 상기 스텝 모터(10)의 하우징(200)에 조립되는 플레이트 스프링 가이드(600)는 그 좌우측 하부에 각각 조립부재(620)가 형성되어 하우징(200)의 가이드부(210) 외측에 스팟 용접을 통해 고정된다. 상기 조립부재(620) 는 수평방향으로 절곡되어 하우징(200)의 일측면에 접촉된 상태로 스팟 용접을 통해 하우징(200)에 조립된다.

플레이트 스프링 가이드(600)의 조립홀(610)과 상기 하우징(200)의 가이드부(210)가 일치된 상태를 유지하여 조립홀(610)을 통해 각종 부품 및 상기 트러스트 베어링(700)이 하우징(200) 내부에 조립된다.

또한, 상기 플레이트 스프링 가이드(600)는 그 양측에 슬릿홀(630)이 형성되어 상기 플레이트 스프링(800)이 끼워져 조립되는 것으로, 상기 플레이트 스프링(800)은 일측에 절곡부(810)가 형성되고 타측에 돌기(820)가 형성되어 상기 플레이트 스프링 가이드(600)의 일측면에는 절곡부(810)가 접촉되며, 상기 플레이트 스프링 가이드(600)의 타측면에는 플레이트 스프링(800)의 돌기(820)가 절곡되어 고정되는 구조이다.

즉, 상기 스텝 모터(10)의 하우징(200)에 상기 플레이트 스프링 가이드(600)가 스팟 용접을 통해 조립되고, 이 상태에서 상기 플레이트 스프링 가이드(600)의 조립홀(610)을 통해 하우징(200)의 가이드부(210) 내측으로 회전자(400), 볼(920), 트러스트 베어링(700)이 순차적으로 조립되며, 이 상태에서 상기 플레이트 스프링 가이드(600)에 플레이트 스프링(800)을 삽입하여 돌기(820)를 밴딩시킴으로써 플레이트 스프링(800)을 플레이트 스프링 가이드(600)에 조립하는 것이다.

상기 플레이트 스프링(800)에는 누름판(830)이 형성되어 이 누름판(830)을 통해 상기 트러스트 베어링(700)을 탄성적으로 눌러주도록 된 것이다.

따라서, 스텝 모터(10)의 하우징(200)에 각종 부품과 플레이트 스프링 가이 드(600)와 트러스트 베어링(700) 및 플레이트 스프링(800)을 간편하게 조립할 수 있는 것이다.

도 4는 본 발명의 스텝 모터 하우징의 조립상태를 도시한 사시도이다.

도 4를 참조하면, 상술한 바와 같이 상기 플레이트 스프링(800)의 돌기(820)는 상기 플레이트 스프링 가이드(600)에 조립된 상태에서 하부방향으로 밴딩되어 플레이트 스프링 가이드(600)에 고정되는 것으로, 수평방향으로 돌출된 상기 돌기(820)에 압력을 가하여 하부방향으로 절곡시킴으로써 플레이트 스프링(800)이 플레이트 스프링 가이드(600)에서 이탈되지 않도록 하는 것이다.

상기 플레이트 스프링(800)은 상술한 바와 같이 그 판면에 하부방향으로 탄성력을 가하는 누름판(830)이 형성되어 이 누름판(830)으로 상기 트러스트 베어링(700)을 탄력적으로 눌러서 지지하도록 된 것이다.

하우징(200)의 가이드부(210)에 삽입되는 트러스트 베어링(700)을 상기 플레이트 스프링(800)의 누름판(830)을 이용하여 탄력적으로 고정하는 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 스텝 모터 하우징의 또 다른 실시예를 도시한 분해 사시도이다.

도 5를 참조하면, 상기 플레이트 스프링(800)은 일측에 절곡부(810)가 형성되고 타측에 끼움부재(840)가 형성되며, 상기 끼움부재(840)의 양측 단부에 각각 걸림돌기(841)가 형성되고, 상기 플레이트 스프링(800)은 상기 끼움부재(840)가 상기 플레이트 스프링 가이드(600)의 슬릿홀(630)에 삽입되고, 상기 슬릿홀(630)의 외측 양단부에 상기 끼움부재(840)의 걸림돌기(841)가 걸려져 고정된다.

즉, 상기 플레이트 스프링 가이드(600)는 그 양측에 슬릿홀(630)이 형성되어 상기 플레이트 스프링(800)이 끼워져 조립되는 것으로, 상기 플레이트 스프링(800)은 일측에 절곡부(810)가 형성되고 타측에 끼움부재(840)가 형성되며, 상기 끼움부재(840)의 양측 단부에 각각 걸림돌기(841)가 형성되어, 상기 플레이트 스프링 가이드(600)의 일측면에는 절곡부(810)가 접촉되고, 상기 플레이트 스프링 가이드(600)의 타측면에는 상기 끼움부재(840)의 걸림돌기(841)가 후크방식으로 걸려져 고정되는 구조이다.

따라서, 상기와 같이 스텝 모터(10)의 조립공정이 간편화되어 제품이 조립성이 향상되기 때문에 제품 생산시 작업성 및 생산성을 높여 주고, 또한 조립시 발생하는 조립불량을 최소화함으로써 제품의 품질을 높이고 제조 원가는 절감할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

도 1은 일반적인 스텝 모터의 하우징 조립구조를 도시한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10...스텝 모터 200...하우징

210...가이드부 300...고정자

400...회전자 410...리드 스크류

420...마그네트 500...브라켓

600...플레이트 스프링 가이드 610...조립홀

620...조립부재 630...슬릿홀

700...트러스트 베어링 800...플레이트 스프링

810...절곡부 820...돌기

830...누름판 840...끼움부재

841...걸림돌기 910...코일 스프링

920...볼

Claims

리드 스크류에 마그네트가 결합된 회전자;

상기 회전자가 회전 가능하게 삽입되며 상기 회전자에 전자기장을 가하는 고정자;

상기 리드 스크류의 단부를 지지하는 트러스트 베어링;

상기 고정자가 수용되며, 일측이 개구된 가이드부가 돌출되고, 상기 트러스트 베어링이 상기 가이드부의 내부에 삽입되어 안내되는 하우징;

상기 가이드부의 개구된 부분에 제공되어 상기 트러스트 베어링에 탄성력을 가함으로써 상기 리드 스크류 및 상기 트러스트 베어링의 이탈을 방지하는 플레이트 스프링;

상기 플레이트 스프링이 끼워지며 상기 하우징의 상기 가이드부의 외측에 고정되는 플레이트 스프링 가이드; 를 포함하는 스텝 모터.
제1항에 있어서,

상기 플레이트 스프링은 상기 리드 스크류의 축 방향에 수직하게 연장되며 그 일측 및 타측이 상기 플레이트 스프링 가이드에 형성된 슬릿홀에 삽입되어 양단 지지되는 스텝 모터.
제2항에 있어서,

상기 플레이트 스프링의 타측에 돌기가 마련되며 상기 돌기는 상기 슬릿홀에 삽입된 다음 절곡됨으로써, 상기 플레이트 스프링 가이드로부터 상기 플레이트 스프링의 분리가 방지되는 스텝 모터.
제1항에 있어서,

상기 플레이트 스프링 가이드는 평판의 양단을 상기 가이드부를 향하여 절곡시킨 조립부재를 포함하며,

상기 조립부재가 상기 가이드부의 외측에 용접되는 스텝 모터.
제1항에 있어서,

상기 플레이트 스프링 가이드는 중앙 부분이 개구된 조립홀을 포함하며,

상기 플레이트 스프링은 그 중앙 부분에 외팔보 형상의 누름판을 포함하고,

상기 누름판은 상기 트러스트 베어링을 향하여 돌출되며 상기 플레이트 스프링 가이드의 상기 조립홀을 통하여 상기 트러스트 베어링의 일측을 탄성적으로 가압하는 스텝 모터.
제1항에 있어서,

상기 플레이트 스프링은 일측에 절곡부가 형성되고 타측에 끼움부재가 형성되며, 상기 끼움부재의 양측 단부에 각각 걸림돌기가 형성되어, 상기 끼움부재가 상기 플레이트 스프링 가이드의 슬릿홀에 삽입되고, 상기 슬릿홀의 외측 양단부에 상기 끼움부재의 걸림돌기가 걸려져 고정되는 스텝 모터.