KR101509510B1 - Hollow type linear stepping motor - Google Patents
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Abstract
중공형 선형 스테핑 모터가 개시된다. 상기 중공형 선형 스테핑 모터는 내부가 빈 중공체(中空體)로 형성되므로, 센서에서 방사된 광이 모터의 내부를 통과한다. 따라서, 사용처 및 설치장소에 제한을 받지 않고 사용할 수 있다.A hollow linear stepping motor is disclosed. Since the hollow linear stepping motor is formed of hollow hollow bodies, the light emitted from the sensor passes through the interior of the motor. Therefore, it can be used without restriction on the place of use and installation place.
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 선형 스테핑 모터의 사시도.1 is a perspective view of a hollow linear stepping motor according to an embodiment of the present invention;
도 2는 도 1의 "A-A"선 단면도.2 is a cross-sectional view taken along the line "A-A"
도 3은 도 1에 도시된 프레임과 고정자의 분해 사시도.3 is an exploded perspective view of the frame and the stator shown in Fig.
도 4는 도 1에 도시된 프레임과 회전자의 분해 사시도.4 is an exploded perspective view of the frame and the rotor shown in Fig.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Description of the Related Art [0002]
110 : 프레임 120,130 : 제 1,2 고정자110:
140 : 회전자 151,153,155 : 제 1,2,3 베어링140: Rotor 151,153,155: First, second and third bearings
161 : 안내부재 165 : 지지부재161: guide member 165: support member
171,175 : 제 1,2 탄성부재 180 : 운동부재171,175: first and second elastic members 180:
본 발명은 중공형 선형 스테핑 모터에 관한 것이다.The present invention relates to a hollow linear stepping motor.
스테핑 모터는 경량, 소형 및 슬림하면서 고성능을 발휘하는 기기로 정밀한 제어를 요하는 장치에 널리 사용된다.Stepping motors are lightweight, compact, slim and high performance devices and are widely used in devices requiring precise control.
일반적인 스테핑 모터는 내부가 밀폐되어 있으므로, 모터의 내부로 광이 투 과할 수 없다. 그리고, 중앙부가 빈 중공형 스테핑 모터의 경우에는 모터의 회전운동을 직선운동으로 변환하는 운동변환기구가 모터의 중심축 상에 설치되므로, 이 또한 모터의 내부로 광이 투과할 수 없다.Since a general stepping motor is sealed inside, it can not transmit light to the inside of the motor. Further, in the case of a hollow hollow stepping motor having a central portion, a motion converting mechanism for converting a rotational motion of the motor into a linear motion is provided on the central axis of the motor, so that light can not also be transmitted to the inside of the motor.
이로인해, 종래의 스테핑 모터는 사용처 및 설치장소에 제한이 있다.As a result, the conventional stepping motor has a limited use place and a place to install it.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 사용처 및 설치장소에 제한을 받지 않는 중공형 선형 스테핑 모터를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a hollow linear stepping motor which is not limited to a place of use and an installation place.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 중공형 선형 스테핑 모터는, 링형상의 프레임; 상기 프레임의 외면을 감싸는 형태로 배치 고정된 고정자; 상기 고정자의 내부에 설치되며, 상기 고정자와 작용하여 회전하는 회전자; 상기 프레임의 내주면에 외주면이 결합되어 회전가능하게 설치되고, 상기 회전자에 의하여 회전하며, 상기 프레임의 중심축방향으로 직선운동하는 관형의 운동부재를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a hollow linear stepping motor including: a ring-shaped frame; A stator arranged and fixed to surround the outer surface of the frame; A rotor installed inside the stator and rotating in response to the stator; And a tubular moving member which is rotatably mounted on an inner circumferential surface of the frame by being coupled to the outer circumferential surface thereof and rotates by the rotor and linearly moves in the direction of the central axis of the frame.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 선형 스테핑 모터를 상세히 설명한다.Hereinafter, a hollow linear stepping motor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중공형 선형 스테핑 모터의 사시도이다.1 is a perspective view of a hollow linear stepping motor according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 상대적으로 상측에 위치된 제 1 프레임(111)과 하측에 위치된 제 2 프레임(115)을 가지면서 중공형(中空形)인 대략 링형상을 이루는 프레임(110)이 마련된다.As shown in the figure, a substantially ring-
이하, 프레임(110)을 포함한 다른 구성요소들의 방향 및 면을 지칭함에 있어서, 프레임(110)의 수직방향에 대하여 상측을 향하는 방향 및 면을 "상측 및 상면", 하측을 향하는 방향 및 면을 "하측 및 하면"이라 한다.Hereinafter, the term " upper side and upper side ", the direction toward the lower side and the side of the
제 1 프레임(111)과 제 2 프레임(115) 사이에는 제 1 프레임(111)의 외면을 감싸는 형태로 링형상의 고정자가 배치 고정된다. 상기 고정자는 상호 결합된 제 1 및 제 2 고정자(120,130)를 가지고, 상기 고정자의 내부에는 링형상의 회전자(140)(도 2 및 도 3 참조)가 회전가능하게 설치된다.A ring-shaped stator is arranged and fixed between the
그리고, 프레임(110)의 내부에는 회전자(140)에 의하여 회전하면서 프레임(110)의 중심축 방향으로 직선왕복운동하는 관형상의 운동부재(180)가 설치된다.Inside the
본 실시예에 따른 중공형 선형 스테핑 모터는 중공형이므로, 운동부재(180)의 내부를 광이 투과할 수 있다. 즉, 센서(미도시)에서 방사된 광은 운동부재(180)를 통과한 후, 운동부재(180)에 설치된 미러(Mirror)(미도시)에서 반사되어 원하는 곳으로 조사되고, 조사된 광이 다시 상기 미러를 통하여 상기 센서로 수신되므로, 원하는 데이타를 얻을 수 있다.Since the hollow linear stepping motor according to this embodiment is hollow, light can be transmitted through the inside of the moving
도 1의 미설명 부호 153은 제 2 베어링이다.
프레임(110)과 상기 고정자에 대하여 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다. 도 2는 도 1의 "A-A"선 단면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 프레임과 고정자의 분해 사시도이다.The
도시된 바와 같이, 제 1 프레임(111)은 링형상으로 형성되며 내주면에 제 1 나사선(螺絲線)(112a)이 형성된 지지관(112)과 지지관(112)의 중앙부측 외주면에서 반경방향으로 돌출 형성된 지지테(113)를 가진다.As shown in the figure, the
제 2 프레임(115)은 링형상으로 형성되며, 지지테(113) 하측에 위치되어 지지테(113)의 하면과 대향한다.The
상호 결합된 제 1 고정자(120)와 제 2 고정자(130)는 지지테(113) 하측의 지지관(112)의 외면을 감싸는 형태로 배치되어, 지지테(113)와 제 2 프레임(115) 사이에 설치되어 고정된다.The
제 2 프레임(115)은 제 2 고정자(130)에 결합된다.The
제 1 및 제 2 고정자(120,130)는 링형상의 제 1 및 제 2 외측요크(121,131), 링형상의 제 1 및 제 2 내측요크(123,133), 링형상의 제 1 및 제 2 보빈(125,135), 제 1 및 제 2 코일(127,137)을 각각 가진다.The first and
제 1 고정자(120)는 지지테(113)와 인접하는 지지관(112)의 외주면에 삽입 배치되어 고정된다.The
제 1 외측요크(121)는 링형상의 제 1 외측테(121a), 지지테(113)와 대향하는 제 1 외측테(121a)의 상면에서 제 1 외측테(121a)의 중심측으로 연장 형성된 제 1 연장테(121b), 제 1 연장테(121b)의 내주면에서 하측인 제 2 프레임(115)측으로 연장 형성된 복수의 제 1 외측투스(Tooth)(121c)를 가진다. 이때, 제 1 외측투스(121c) 상호 등간격을 가진다.The first
제 1 내측요크(123)는 링형상으로 형성되어 제 1 외측테(121a)의 하면측에 결합되는 제 1 받침테(123a), 제 1 받침테(123a)의 내주면에서 상측인 지지테(113)측으로 연장 형성된 복수의 제 1 내측투스(123b)를 가진다. 이때, 제 1 내측투 스(123b)는 상호 등간격을 가지며, 각각의 제 1 내측투스(123b)는 상호 인접하는 제 1 외측투스(121c) 사이에 삽입 결합된다.The first
제 1 보빈(125)은 제 1 외측요크(121)와 제 1 내측요크(123) 사이, 더 구체적으로는 제 1 외측테(121a), 제 1 연장테(121b), 제 1 외측 및 내측투스(121c,123b)와 제 1 받침테(123a)에 의하여 형성되는 공간에 삽입 설치되고, 제 1 코일(127)은 제 1 보빈(125)에 권선된다.The
제 2 고정자(130)는 제 2 프레임(115)과 인접하는 지지관(112)의 외주면에 삽입 배치되어 고정된다.The
제 2 외측요크(131)는 링형상의 제 2 외측테(131a), 제 2 프레임(115)과 대향하는 제 2 외측테(131a)의 하면에서 제 2 외측테(131a)의 중심측으로 연장 형성된 제 2 연장테(131b), 제 2 연장테(131b)의 내주면에서 상측인 지지테(113)측으로 연장 형성된 복수의 제 2 외측투스(131c)를 가진다. 이때, 제 2 외측투스(131c) 상호 등간격을 가진다.The second
제 2 내측요크(133)는 링형상으로 형성되어 제 2 외측테(131a)의 상면측에 결합되는 제 2 받침테(133a), 제 2 받침테(133a)의 내주면에서 하측인 제 2 프레임(115)측으로 연장 형성된 복수의 제 2 내측투스(133b)를 가진다. 이때, 제 2 내측투스(133b)는 상호 등간격을 가지며, 각각의 제 2 내측투스(133b)는 상호 인접하는 제 2 외측투스(131c) 사이에 삽입 결합된다.The second
그리고, 제 1 외측테(121a)의 하면과 제 2 외측테(131a)의 상면이 상호 결합되고, 제 1 받침테(123a)와 제 2 받침테(133a)는 상호 접촉 결합된다.The lower surface of the first
제 2 보빈(135)은 제 2 외측요크(131)와 제 2 내측요크(133) 사이, 더 구체적으로는 제 2 외측테(131a), 제 2 연장테(131b), 제 2 외측 및 내측투스(131c,133b)와 제 2 받침테(133a)에 의하여 형성되는 공간에 삽입 설치되고, 제 2 코일(137)은 제 2 보빈(135)에 권선된다.The
제 1 및 제 2 보빈(125,135)에는 제 1 및 제 2 단자판(125a,135a)이 상호 대응되게 형성되어, 제 1 및 제 2 고정자(120,130)의 외측으로 노출된다. 이를 위하여, 제 1 및 제 2 외측테(121a,131a)의 하면 및 상면에는 제 1 및 제 2 함몰홈(121aa,131aa)이 각각 형성된다. 제 1 및 제 2 함몰홈(121aa,131aa)은 제 1 외측요크(121)와 제 2 외측요크(131)가 결합되었을 때, 관통공을 형성하며, 상기 관통공을 통과하여 제 1 및 제 2 단자판(125a,135a)이 제 1 및 제 2 고정자(120,130)의 외측으로 노출된다.The first and
제 1 및 제 2 단자판(125a,135a)은 외부의 전원을 제 1 및 제 2 코일(127,137)로 전달한다.The first and
회전자(140)와 운동부재(180)에 대하여 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 도 1에 도시된 프레임과 회전자의 분해 사시도이다.The
회전자(140)에 대하여 설명한다.The
도시된 바와 같이, 회전자(140)는 링형상으로 마련되어 프레임(110)의 외면과 상기 고정자 사이, 더 구체적으로는 지지관(112)과 지지테(113)와 제 1 및 제 2 고정자(120,130)와 제 2 프레임(115) 사이의 공간에 회전가능하게 설치된다. 이때, 회전자(140)는 마그네트이다.As shown in the figure, the
그리하여, 제 1 코일(127)과 제 2 코일(137)에 선택적으로 전류가 공급됨에 따라, 상기 고정자와 회전자(140)의 작용에 의하여 회전자(140)가 정역회전하는 것이다.Thus, as the
지지테(113) 하측의 지지관(112) 외주면과 회전자(140)의 상부측 내주면 사이에는 제 1 베어링(151)이 개재된다. 제 1 베어링(151)은 회전자(140)의 내주면 또는 지지관(112)의 외주면에 결합되어, 회전자(140)가 원활하게 회전할 수 있도록 도와준다.A first bearing 151 is interposed between the outer peripheral surface of the
정지상태에서 회전자(140)가 회전할 때, 또는 회전중인 회전자(140)가 원활하게 회전하기 위해서는 회전자(140)가 중심축방향으로 유격을 가지고 있어야 한다. 이를 위하여, 지지테(113)의 하면과 회전자(140)의 상면 사이 및 제 2 프레임(115)의 상면과 회전자(140)의 하면 사이에는 링형상의 제 1 및 제 2 탄성부재(171,175)가 각각 개재된다. 제 1 및 제 2 탄성부재(171,175)는 회전자(140)가 중심축방향으로 유동할 수 있도록 예압을 가한다.In order for the
제 1 및 제 2 탄성부재(171,175)는 각각 가상의 수평면에 대하여 외주면측과 내주면측의 높이가 상이하게 위치되어 경사지게 형성된다(도 2참조). 이는, 제 1 및 제 2 탄성부재(171,175)가 더욱 큰 탄성력을 가지게 하기 위함이다.Each of the first and second
그리고, 제 1 및 제 2 탄성부재(171,175)는 각각의 외주면과 내주면의 경사방향이 동일한 방향을 향하도록 설치될 수도 있고, 반대 방향을 향하도록 설치될 수도 있다.The first and second
제 1 탄성부재(171)와 회전자(140)의 상면 사이 및 제 2 탄성부재(175)와 회 전자(140)의 하면 사이에는 링형상의 제 1 및 제 2 와셔(173,177)가 각각 개재된다. 제 1 및 제 2 와셔(173,177)는 제 1 및 제 2 탄성부재(171,175)가 회전자(140)와 직접 접촉하는 것을 방지하여, 회전자(140)가 마모되는 것을 방지한다.Ring-shaped first and
운동부재(180)에 대하여 설명한다.The
도시된 바와 같이, 관형상의 운동부재(180)는 외주면이 프레임(110)의 내주면에 결합되어 회전가능하게 설치되고, 회전자(140)에 의하여 회전하며, 회전자(140)측에 지지되어 프레임(110)의 중심축방향으로 직선운동한다.As shown in the figure, the
운동부재(180)의 외주면에는 제 1 프레임(111)의 제 1 나사선(112a)과 맞물리는 제 2 나사선(183a)이 형성된다. 이때, 제 2 나사선(183a)은 운동부재(180)의 외주면에 돌출 형성된 돌출면(183)에 형성된다.A
운동부재(180)의 하부측 외주면과 회전자(140)의 내주면 사이에는 회전자(140)의 회전력을 운동부재(180)로 전달하는 안내부재(161)가 개재된다.A
안내부재(161)는 링형상으로 형성되어 외주면이 회전자(140)의 내주면에 결합되고, 내주면에는 운동부재(180)의 하부측 외주면이 삽입 결합된다. 안내부재(161)가 회전자(140)에 결합되어 있으므로, 안내부재(161)는 회전자(140)에 의하여 회전한다. 그리고, 안내부재(161)에 의하여 운동부재(180)가 회전할 수 있도록, 안내부재(161)의 내주면과 운동부재(180)의 하부측 외주면은 각각 원주방향을 따라 상호 대응되게 비원형으로 형성된다. 더 구체적으로는, 안내부재(161)의 내주면과 운동부재(180)의 하부측 외주면은 상호 대응되게 원주방향을 따라 평면과 곡면이 교호하는 형태로 형성된다. 그러면, 안내부재(161)에 의하여 운동부재(180)가 회전 하는 것이다.The
지지관(112)의 상부측 내주면과 운동부재(180)의 상부측 외주면 사이에는 제 2 베어링(153)이 개재된다. 제 2 베어링(153)은 외주면이 지지관(112)이 내주면에 결합되어 운동부재(180)의 원활한 회전을 도와준다.A
안내부재(161)의 내주면에는 제 2 프레임(115)의 내주면측에 접촉 지지되어 회전자(140)의 회전운동을 지지하는 링형상의 지지부재(165)의 외주면이 결합된다. 지지부재(165)의 견고한 결합을 위하여, 안내부재(161)의 하단부측 내주면에는 지지부재(165)의 상부측이 안치 결합되는 단면(段面)(161a)(도 2참조)이 형성된다.An outer circumferential surface of a ring-shaped
그리고, 지지부재(165)의 외주면과 제 2 프레임(115)의 내주면 사이에는 제 3 베어링(155)이 개재된다. 제 3 베어링(155)은 외주면이 제 2 프레임(115)의 내주면에 결합되어 지지부재(165)의 원활한 회전을 도와준다. 제 3 베어링(155)의 견고한 결합을 위하여, 제 3 베어링(155)의 외주면측 하면에는 제 2 프레임(115)의 내주면측이 안치 결합되는 단면(段面)(155a)이 형성된다.A
상기와 같이 구성된 본 실시예에 따른 중공형 선형 스테핑 모터의 동작을 도 2를 참조하여 설명한다.The operation of the hollow linear stepping motor according to this embodiment will be described with reference to FIG.
도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 코일(127,137)에 전류가 선택적으로 공급되면, 상기 고정자와 회전자(140)의 작용에 의하여 회전자(140)가 회전한다.As shown in the figure, when current is selectively supplied to the first and
그리고, 회전자(140)가 회전하면, 안내부재(161) 및 지지부재(165)도 회전하고, 안내부재(161)에 의하여 운동부재(180)도 회전한다.When the
그런데, 운동부재(180)는 외주면에 형성된 제 2 나사선(183a)이 프레임(110) 의 지지관(112)에 형성된 제 1 나사선(112a)과 맞물려 있으므로, 운동부재(180)는 회전함과 동시에 제 1 및 제 2 나사선(112a,183a)의 형성방향을 따라 상승 또는 하강하면서 직선왕복운동하는 것이다.Since the
운동부재(180)는 중공체인 관형상을 가지므로, 센서에서 방사된 광은 운동부재(180)의 내부를 통과한다.Since the
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 중공형 선형 스테핑 모터는 내부가 빈 중공체(中空體)로 형성되므로, 센서에서 방사된 광이 모터의 내부를 통과한다. 따라서, 사용처 및 설치장소에 제한을 받지 않고 사용할 수 있다.As described above, since the hollow linear stepping motor according to the present invention is formed with hollow hollow bodies, the light emitted from the sensor passes through the inside of the motor. Therefore, it can be used without restriction on the place of use and installation place.
이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Of course.
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Patent Citations (2)
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