KR102561189B1 - Waterproof step motor using magnetic field repulsion between rotating magnets - Google Patents
Waterproof step motor using magnetic field repulsion between rotating magnets Download PDFInfo
- Publication number
- KR102561189B1 KR102561189B1 KR1020210028817A KR20210028817A KR102561189B1 KR 102561189 B1 KR102561189 B1 KR 102561189B1 KR 1020210028817 A KR1020210028817 A KR 1020210028817A KR 20210028817 A KR20210028817 A KR 20210028817A KR 102561189 B1 KR102561189 B1 KR 102561189B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- case
- magnets
- rotor unit
- cover
- magnetic field
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K37/00—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors
- H02K37/10—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type
- H02K37/12—Motors with rotor rotating step by step and without interrupter or commutator driven by the rotor, e.g. stepping motors of permanent magnet type with stationary armatures and rotating magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
- H02K1/27—Rotor cores with permanent magnets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/01—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for shielding from electromagnetic fields, i.e. structural association with shields
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/10—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with arrangements for protection from ingress, e.g. water or fingers
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/12—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof specially adapted for operating in liquid or gas
- H02K5/124—Sealing of shafts
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/003—Couplings; Details of shafts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Motor Or Generator Frames (AREA)
- Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)
Abstract
본 발명은 회전자석 간의 자기장 척력을 이용한 방수 스텝모터에 관한 것으로서, 내부가 상방으로 개구된 케이스(100); 케이스(100)의 상면에 개폐가능하게 설치되는 커버(200); 케이스(100)와 커버(200) 사이에 개입되어 실링하는 가스켓(300); 케이스(100)에 회동 가능하게 축설되는 회전자유닛(400); 회전자유닛(400)과 일정간격을 이루면서 회전자유닛(400)의 외주면을 감싸도록 케이스(100)에 내설되어 전자기력에 의해 회전자유닛(400)을 구동시키며, 상면과 하면으로 방사상으로 배열된 코일(510)이 각각 노출되는 고정코어(500);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 동일 극성끼리 서로 마주보도록 상부·중간·하부자석이 설치됨에 따라 강한 척력이 작용하게 되고, 이로 인해 자기장의 크기를 나타내는 자기력선속밀도(줄여서‘자속밀도’라 함)가 높아짐에 따라 회전토크를 증가시킬 수 있기 때문에 종래에 비해 출력효율을 극대화할 수 있는 이점이 있다.The present invention relates to a waterproof stepper motor using repulsive force of a magnetic field between rotating magnets, comprising: a case 100 having an upwardly opened interior; A cover 200 installed to be openable and open on the upper surface of the case 100; A gasket 300 interposed between the case 100 and the cover 200 to seal; A rotor unit 400 rotatably arranged in the case 100; It is installed inside the case 100 to cover the outer circumferential surface of the rotor unit 400 while forming a certain interval with the rotor unit 400 to drive the rotor unit 400 by electromagnetic force, and is radially arranged on the upper and lower surfaces. It is characterized in that it includes; fixed cores 500 to which the coils 510 are respectively exposed.
In the present invention, as the upper, middle, and lower magnets are installed so that the same polarities face each other, strong repulsive force acts, and as a result, the magnetic flux density (shortened to 'magnetic flux density') representing the size of the magnetic field increases, causing rotation. Since torque can be increased, there is an advantage in maximizing output efficiency compared to the prior art.
Description
본 발명은 회전자석 간의 자기장 척력을 이용한 방수 스텝모터에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 기존모터의 사이즈를 변화시키지 않고도 자속밀도를 높여 회전토크를 증가시킬 수 있기 때문에 출력효율을 극대화할 수 있는 회전자석 간의 자기장 척력을 이용한 방수 스텝모터에 관한 것이다.The present invention relates to a waterproof stepper motor using repulsive force between magnetic fields between rotating magnets, and more particularly, since it is possible to increase rotational torque by increasing magnetic flux density without changing the size of an existing motor, rotation that can maximize output efficiency It relates to a waterproof stepper motor using magnetic field repulsion between magnets.
일반적으로 스테핑 모터(stepping motor/스텝모터)는 샤프트의 위치를 검출하기 위한 피드백 없이 정해진 각도로 회전하고 상당히 높은 정확도로 정지할 수 있으면서, 다른 모터에 비해 정지시 매우 큰 정지토크를 보유하기 때문에 별도의 전자브레이크 등의 위치 유지기구를 요하지 않으며 회전속도도 펄스(pulse)에 비례하므로 간편하게 제어할 수 있는 구동특성을 갖는다.In general, a stepping motor (stepping motor) rotates at a fixed angle without feedback for detecting the position of the shaft, can stop with significantly high accuracy, and has a very large stopping torque when stopped compared to other motors. It does not require a position-holding mechanism such as an electronic brake, and the rotational speed is proportional to the pulse, so it has driving characteristics that can be easily controlled.
이러한 특성으로 인하여 스테핑 모터는 입력된 펄스 수만큼 회전을 수행함으로써 원하는 위치에 장치 또는 물품을 이송시키기 위하여 기계적인 이동량을 정밀하게 제어하는 일에 주로 사용되고 있으며, 특히, 펄스에 의해 디지털(digital)적으로 제어하는 것이 가능하므로 소형 정밀 전자기기 등의 구동원으로도 널리 사용되고 있다.Due to these characteristics, the stepping motor is mainly used for precisely controlling the amount of mechanical movement in order to transfer a device or article to a desired position by rotating as much as the number of input pulses. Since it is possible to control by , it is widely used as a driving source for small precision electronic devices.
또한, 반도체 제조 설비에 적용하여 웨이퍼(wafer)정렬장치와 트랜스퍼 암(transfer arm)의 위치제어장치 등의 정밀위치제어가 필요한 설비에 설치하여 공정을 진행하고 있다.In addition, it is applied to semiconductor manufacturing facilities and installed in facilities requiring precise position control, such as a wafer alignment device and a transfer arm position control device, to perform the process.
한편, 종래 스테핑 모터(스텝모터)의 회전자는 평면자석의 상면과 하면으로 회전코어가 각각 설치되어 하나의 어셈블리로 구성되는데, 토크의 성능향상을 위해 단순히 이러한 어셈블리를 늘리게 되면, 모터 자체의 사이즈가 상대적으로 커지게 되는 문제가 있어 성능개선에 큰 애로사항이 있었다.On the other hand, the rotor of a conventional stepping motor (stepper motor) consists of one assembly in which rotation cores are installed on the upper and lower surfaces of flat magnets, respectively. When simply increasing these assemblies to improve torque performance, the size of the motor itself There was a relatively large problem, so there was a big difficulty in improving performance.
따라서, 근래에는 기존 모터의 사이즈는 그대로 유지하면서도 토크 성능을 크게 개선해 출력효율을 극대화할 수 있는 다양한 기능을 갖는 스테핑 모터에 대한 연구가 활발히 진행중이다.Therefore, in recent years, research on stepping motors having various functions capable of maximizing output efficiency by greatly improving torque performance while maintaining the size of an existing motor has been actively conducted.
본 발명은 기존모터의 사이즈를 변화시키지 않고도 자속밀도를 높여 회전토크를 증가시킬 수 있기 때문에 출력효율을 극대화할 수 있는 회전자석 간의 자기장 척력을 이용한 방수 스텝모터를 제공하려는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a waterproof stepper motor using repulsive force between magnetic fields between rotating magnets, which can maximize output efficiency because rotational torque can be increased by increasing magnetic flux density without changing the size of an existing motor.
본 발명의 다른 목적은 방수기능을 강화해 줌으로서 수중에서도 사용할 수 있는 회전자석 간의 자기장 척력을 이용한 방수 스텝모터를 제공하려는데 있다.Another object of the present invention is to provide a waterproof stepper motor using repulsive force between magnetic fields between rotating magnets that can be used underwater by enhancing the waterproof function.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, The present invention for achieving the above object,
내부가 상방으로 개구된 케이스;a case whose interior is open upward;
케이스의 상면에 개폐가능하게 설치되는 커버;a cover installed to be openable and openable on an upper surface of the case;
케이스와 커버 사이에 개입되어 실링하는 가스켓;A gasket interposed between the case and the cover to seal;
케이스에 회동 가능하게 축설되는 회전자유닛;A rotor unit that is rotatably chukseol to the case;
회전자유닛과 일정간격을 이루면서 회전자유닛의 외주면을 감싸도록 케이스에 내설되어 전자기력에 의해 회전자유닛을 구동시키며, 상면과 하면으로 방사상으로 배열된 코일이 각각 노출되는 고정코어;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A fixed core installed inside the case to cover the outer circumferential surface of the rotor unit at regular intervals with the rotor unit to drive the rotor unit by electromagnetic force, and having coils arranged radially on the upper and lower surfaces exposed, respectively. to be characterized
여기서, 상기 회전자유닛은,Here, the rotor unit,
상단부가 커버를 관통하도록 케이스에 회동가능하게 축설되는 회전축과,A rotating shaft rotatably installed in the case so that the upper end passes through the cover;
동일 극성끼리 서로 마주보도록 회전축에 각각 끼워져 회전축과 함께 회전하는 상부·중간·하부자석과,Upper, middle, and lower magnets that are inserted into the rotating shaft so that the same polarity faces each other and rotate together with the rotating shaft;
내부공간을 상하로 구획하는 격판을 갖추고서 상부·중간·하부자석 사이에 개입되게 회전축에 각각 끼워져 상부·중간·하부자석을 감싸는 자성체재질의 상부·하부회전코어와,Upper and lower rotating cores made of magnetic material having a diaphragm partitioning the inner space up and down and being inserted into the rotating shaft intervened between the upper, middle and lower magnets to surround the upper, middle and lower magnets;
회전축의 양단부에 착탈가능하게 결합되어 자석 및 코어의 이탈을 막는 스냅링으로 구성된 것;을 특징으로 한다.It is characterized by being composed of a snap ring that is detachably coupled to both ends of the rotating shaft to prevent the magnet and the core from leaving.
또한, 상기 회전자유닛의 상부·하부자석과 스냅링 사이에는 케이스의 외부로 자기장이 방출되는 것을 차단하는 자기차폐판이 더 보강 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, between the upper and lower magnets of the rotor unit and the snap ring, a magnetic shield plate for blocking magnetic field emission to the outside of the case is further reinforced.
또한, 상기 회전자유닛의 상부·하부자석과 자기차폐판 사이에는 고무재질의 분리판이 더 보강 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, a separating plate made of rubber is further reinforced between the upper and lower magnets of the rotor unit and the magnetic shield plate.
또한, 본 발명에서, Also, in the present invention,
상기 커버의 중앙에는 상방으로 돌출된 부싱하우징과, 부싱하우징으로부터 이격배치되며 케이스의 내부와 상호 연통된 주입구와, 주입구를 개폐할 수 있도록 된 마개가 더 보강 구비되고;In the center of the cover, a bushing housing protruding upward, an injection port spaced apart from the bushing housing and communicating with the inside of the case, and a stopper capable of opening and closing the injection port are further reinforced;
오링을 갖추고서 상기 부싱하우징에 삽탈가능하게 설치되어 삽입되는 회전축을 지지하면서 실링하는 부싱;A bushing having an O-ring and supporting and sealing a rotating shaft that is detachably installed in the bushing housing and inserted into the bushing housing;
상기 주입구를 통해 케이스의 내부로 주입되어 케이스와 커버 사이의 공간을 채우는 윤활제;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.A lubricant injected into the case through the injection port to fill the space between the case and the cover; characterized in that it further comprises.
또한, 본 발명에서,Also, in the present invention,
상기 상부·하부회전코어의 외주면과 고정코어의 내주면에는 요철부가 더 보강 구비되는 것;을 특징으로 한다.It is characterized in that the outer circumferential surface of the upper and lower rotating cores and the inner circumferential surface of the fixed core are further provided with concave-convex portions.
본 발명은 동일 극성끼리 서로 마주보도록 상부·중간·하부자석이 설치됨에 따라 강한 척력이 작용하게 되고, 이로 인해 자기장의 크기를 나타내는 자기력선속밀도(줄여서‘자속밀도’라 함)가 높아짐에 따라 회전토크를 증가시킬 수 있기 때문에 종래에 비해 출력효율을 극대화할 수 있는 이점이 있다.In the present invention, as the upper, middle, and lower magnets are installed so that the same polarities face each other, strong repulsive force acts, and as a result, the magnetic flux density (shortened to 'magnetic flux density') representing the size of the magnetic field increases, causing rotation. Since torque can be increased, there is an advantage in maximizing output efficiency compared to the prior art.
또한, 동일 극성끼리 서로 마주보도록 상부·중간·하부자석을 배치한 상태에서 상부·하부회전코어의 내측으로 상부·중간·하부자석을 수용시켜주게 되면 종래의 회전자유닛과 동일한 사이즈를 유지하면서도 종래에 비해 고효율의 스텝모터를 제작할 수 있는 이점이 있다.In addition, when the upper, middle and lower magnets are accommodated inside the upper and lower rotating cores in a state where the upper, middle and lower magnets are arranged so that the same polarity faces each other, while maintaining the same size as the conventional rotor unit, the conventional rotor unit It has the advantage of being able to manufacture a high-efficiency stepper motor.
그리고 윤활제를 케이스의 내부로 주입해 줌으로서 회전자유닛과 고정코어의 표면에 흡착됨에 따라 회전자유닛과 고정코어 간의 동작이 원활하게 일어날 수 있게 부하를 줄여주고, 녹이 발생하지 않도록 방청해 주며, 이와 더불어 케이스와 커버 사이의 잉여공간을 가득 채워 외부로부터 침투수가 유입되지 않게 방수해준다.In addition, by injecting the lubricant into the case, it is adsorbed on the surface of the rotor unit and the fixed core, thereby reducing the load so that the operation between the rotor unit and the fixed core can occur smoothly, and preventing rust from occurring. In addition, it fills up the surplus space between the case and the cover to prevent penetration of water from outside.
도 1은 본 발명에 따른 회전자석 간의 자기장 척력을 이용한 방수 스텝모터의 결합사시도.
도 2는 본 발명에 따른 회전자석 간의 자기장 척력을 이용한 방수 스텝모터의 분해사시도.
도 3은 본 발명에 따른 회전자석 간의 자기장 척력을 이용한 방수 스텝모터의 결합단면도.
도 4는 본 발명에 따른 회전자석 간의 자기장 척력을 이용한 방수 스텝모터에서 커버를 제거한 상태에서의 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 회전자석 간의 자기장 척력을 이용한 방수 스텝모터에서 회전자유닛을 따로 발췌하여 보인 분해사시도.
도 6은 본 발명에 따른 회전자석 간의 자기장 척력을 이용한 방수 스텝모터에서 회전자유닛을 따로 발췌하여 보인 결합단면도.
도 7은 본 발명에 따른 회전자석 간의 자기장 척력을 이용한 방수 스텝모터의 작용을 설명하기 위한 도면.
도 8은 종래의 회전자유닛과 본 발명의 회전자유닛을 도시한 도면.1 is a perspective view of a combined waterproof stepper motor using magnetic repulsive force between rotating magnets according to the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view of a waterproof step motor using magnetic field repulsion between rotating magnets according to the present invention.
Figure 3 is a combined cross-sectional view of a waterproof step motor using magnetic field repulsive force between rotating magnets according to the present invention.
Figure 4 is a plan view in a state in which the cover is removed from the waterproof step motor using the magnetic field repulsive force between the rotating magnets according to the present invention.
5 is an exploded perspective view showing a rotor unit separately extracted from a waterproof stepper motor using magnetic field repulsive force between rotor magnets according to the present invention.
Figure 6 is a cross-sectional view showing a coupled rotor unit separately extracted from the waterproof step motor using the magnetic field repulsive force between the rotor magnets according to the present invention.
7 is a view for explaining the operation of the waterproof step motor using the repulsive magnetic field between the rotating magnets according to the present invention.
8 is a view showing a conventional rotor unit and a rotor unit of the present invention.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, it will be described in more detail based on the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 회전자석 간의 자기장 척력을 이용한 방수 스텝모터의 결합사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 회전자석 간의 자기장 척력을 이용한 방수 스텝모터의 분해사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 회전자석 간의 자기장 척력을 이용한 방수 스텝모터의 결합단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 회전자석 간의 자기장 척력을 이용한 방수 스텝모터에서 커버를 제거한 상태에서의 평면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 회전자석 간의 자기장 척력을 이용한 방수 스텝모터에서 회전자유닛을 따로 발췌하여 보인 분해사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 회전자석 간의 자기장 척력을 이용한 방수 스텝모터에서 회전자유닛을 따로 발췌하여 보인 결합단면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 회전자석 간의 자기장 척력을 이용한 방수 스텝모터의 작용을 설명하기 위한 도면이다.1 is a combined perspective view of a waterproof step motor using magnetic field repulsive force between rotating magnets according to the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of a waterproof step motor using magnetic field repulsive force between rotating magnets according to the present invention, and FIG. Figure 4 is a plan view of the waterproof step motor using the magnetic repulsive force between the rotating magnets according to the present invention in a state where the cover is removed, Figure 5 is a plan view according to the present invention An exploded perspective view of a rotor unit separately extracted from a waterproof stepper motor using repulsive force between magnetic fields between rotating magnets. 7 is a cross-sectional view, and FIG. 7 is a view for explaining the operation of a waterproof stepper motor using repulsive force between magnetic fields between rotating magnets according to the present invention.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 방수 스텝모터는, 케이스(100)와 커버(200), 가스켓(300), 회전자유닛(400) 및 고정코어(500)로 구성된 것으로서, 이에 의하면 기존모터의 사이즈를 변화시키지 않고도 자속밀도를 높여 회전토크를 증가시킬 수 있기 때문에 출력효율을 극대화할 수 있는 기술적 특징이 있다.1 to 3, a waterproof step motor according to an embodiment is composed of a
또한, 상기와 같은 구성에 부싱(600) 및 윤활제(O)를 더 보강하여 방수기능을 강화해 줌으로서 수중에서도 사용할 수 있는 기술적인 특징이 있다.In addition, there is a technical feature that can be used underwater by reinforcing the
상기 케이스(100)는 합성수지 또는 금속재를 이용해 내부가 상방으로 개구된 (원)통 형상을 제작한 것이다.The
상기 케이스(100)의 하면 중앙에는 하방으로 돌출된 베어링수용부(111)가 일체로 형성되고, 이 베어링수용부(111)에는 베어링(B)이 끼워지며, 베어링(B)에는 회전자유닛(400)을 구성하는 회전축(410)의 일단부가 회동가능하게 끼워진다.A bearing accommodating
또한, 상기 케이스(100)의 상면에는 나사볼트(B1)가 체결되는 체결홀(H1)이 방사상으로 배치되어 있다.Also, on the upper surface of the
상기 커버(200)는 케이스(100)의 상면에 나사볼트(B1)를 매개로 착탈가능하게 설치되어 케이스(100)의 상면을 폐쇄하는 역할을 한다.The
상기 커버(200)의 중앙에는 상방으로 돌출된 부싱하우징(210)이 일체로 형성되고, 부싱하우징(210)의 중앙은 상하로 관통되어 있어 회전자유닛(400)을 구성하는 회전축(410)의 타단부가 관통되게 끼워지며, 부싱하우징(210)에는 오링(610)을 갖춘 부싱(600)이 삽탈가능하게 끼워져 회전축(410)을 지지 및 실링한다.A
한편, 본 발명에 따른 스텝모터가 수중에 배치되는 상황이 아니라면, 부싱하우징(210)에는 부싱(600) 대신 케이스(100)의 끼워진 베어링(B)과 동일한 구조의 볼베어링이 설치되어 회전축(410)을 회동가능하게 지지할 수도 있다.On the other hand, unless the stepper motor according to the present invention is disposed underwater, a ball bearing having the same structure as the inserted bearing B of the
또한, 상기 커버(200)에는 부싱하우징(210)으로부터 소정의 거리만큼 이격된 위치에 상하로 관통된 주입구(220)가 일체로 형성되고, 주입구(220)는 케이스(100)의 내부와 상호 연통되며, 주입구(220)에는 마개(230)가 착탈가능하게 끼워진다.In addition, the
일 예로, 상기 마개(230)는 고무재질의 부재 또는 나사볼트 중 어느 하나가 적용될 수 있지만, 본 실시 예에서는 외부충격 및 내부압력에도 충분히 견딜 수 있으면서도 체결된 상태를 유지할 수 있는 나사볼트를 적용해 주었다.For example, the
또한, 상기 커버(200)에는 케이스(100)의 체결홀(H1)에 대응되는 위치에 나사볼트(B1)가 관통되게 끼워지는 나사결합홀(H2)이 일체로 형성되며, 이 나사결합홀(H2)에 관통되게 끼워진 나사볼트(B1)는 케이스(100)의 체결홀(H1)에 체결되어 케이스(100)와 커버(200)를 상호 결합하게 된다.In addition, the
상기 가스켓(300)은 실리콘재질을 이용해 도넛 모양으로 제작한 실링 부재로서, 본 실시 예의 경우 케이스(100)와 커버(200) 사이에 배치되어 케이스(100)와 커버(200) 사이로 윤활제(O)가 유출되거나 외부로부터 침투수가 유입되는 것을 차단하는 역할을 한다.The
상기 회전자유닛(400)은 회전축(410)과 상부·중간·하부자석(420A,420B,420C), 상부·하부회전코어(430A,430B), 스냅링(460)으로 구성된 것으로서, 본 실시 예의 경우 케이스(100)에 회동 가능하게 축설되어 고정코어(500)의 전자기력에 의해 회동된다.The
상기 회전축(410)은 환봉으로, 상단부가 커버(200)를 관통하도록 케이스(100)에 회동가능하게 축설되는데, 회전축(410)의 상단부는 커버(200)의 부싱하우징(210)에 내설되는 부싱(600)에 의해 지지되고, 하단부는 케이스(100)에 내설된 베어링(B)에 회동가능하게 끼워져 지지된다.The
또한, 상기 회전축(410)의 양단부 외주면에는 오목하게 링 형상으로 함몰된 스냅링장착부(411)가 일체로 형성되고, 이 스냅링장착부(411)에는 스냅링(460)이 착탈가능하게 결합되어 회전축(410)에 끼워진 구성부품의 이탈을 차단한다.In addition, a snap
상기 상부·중간·하부자석(420A,420B,420C)은 네오듐자석 또는 사마륨자석 중 어느 하나로, 본 실시 예의 경우 동일 극성끼리 서로 마주보도록 회전축(410)에 각각 끼워져 회전축(410)과 함께 회전한다.The upper, middle, and
상기 상부·하부회전코어(430A,430B)는 내부공간을 격판(431)을 매개로 상하로 구획된 자성체재질의 부재로서, 본 실시 예의 경우 상부·중간·하부자석(420A,420B,420C) 사이에 개입되게 회전축(410)에 각각 끼워져 내측으로 수용되는 상부·중간·하부자석(420A,420B,420C)을 감싸주는 역할을 한다.The upper and lower
일 예로서, 상기 중간자석(420B)은 상단부가 상부회전코어(430A)의 하단을 통해 내측으로 삽입되고, 하단부가 하부회전코어(430B)의 상단을 통해 내측으로 삽입된다.As an example, the upper end of the
그리고 상기 상부자석(420A)은 상부회전코어(430A)의 상단을 통해 내측으로 삽입되어 상면이 상방으로 노출되고, 하부자석(420C)은 하부회전코어(430B)의 하단을 통해 내측으로 삽입되어 하면이 하방으로 노출된다.And the upper magnet (420A) is inserted inward through the upper end of the upper rotary core (430A) so that the upper surface is exposed upward, and the lower magnet (420C) is inserted inward through the lower end of the lower rotary core (430B) exposed downward.
상기 스냅링(460)은 회전축(410)의 스냅링장착부(411)에 착탈가능하게 설치되어 상부·중간·하부자석(420A,420B,420C)이 척력에 의해 회전축(410)으로부터 이탈되지 못하도록 막아주는 역할을 한다.The
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기와 같이 동일 극성끼리 서로 마주보도록 상부·중간·하부자석(420A,420B,420C)이 설치됨에 따라 강한 척력이 작용하게 되고, 이로 인해 자기장의 크기를 나타내는 자기력선속밀도(줄여서‘자속밀도’라 함)가 높아짐에 따라 회전토크를 증가시킬 수 있기 때문에 종래에 비해 출력효율을 극대화할 수 있는 이점이 있다.Referring to FIGS. 6 and 7, as the upper, middle, and
또한, 종래의 구조(대한민국 등록특허공보 제10-0245483호의 도 1 참조)와 같이, 단순히 평면자석과 회전자요크의 수를 증가시키게 되면 모터의 사이즈가 근본적으로 커지게 되지만, 본 발명과 같이 동일 극성끼리 서로 마주보도록 상부·중간·하부자석(420A,420B,420C)을 배치한 상태에서 상부·하부회전코어(430A,430B)의 내측으로 상부·중간·하부자석(420A,420B,420C)을 수용시켜주게 되면 모터의 사이즈를 키우지 않고도 고효율의 스텝모터를 제작할 수 있게 된다.In addition, as in the conventional structure (see FIG. 1 of Korean Patent Registration Publication No. 10-0245483), simply increasing the number of flat magnets and rotor yokes fundamentally increases the size of the motor, but the same as in the present invention In a state where the upper, middle, and
한편, 상기 회전자유닛(400)은 자기차폐판(440)과 분리판(450)을 더 포함하여 구성될 수 있다.Meanwhile, the
상기 자기차폐판(440)은 상부·하부자석(420A,420C)과 스냅링(460) 사이에 설치되도록 회전축(410)에 끼워져 케이스(100)의 외부로 자기장이 방출되는 것을 차단하는 역할을 한다.The
상기 분리판(450)은 상부·하부자석(420A,420C)과 자기차폐판(440) 사이에 설치되도록 회전축(410)에 끼워지며, 재질은 실리콘 또는 고무이다.The
상기 고정코어(500)는 회전자유닛(400)과 일정간격을 이루면서 회전자유닛(400)의 외주면을 감싸도록 케이스(100)에 내설되어 전류에 의한 전자기력을 매개로 회전자유닛(400)을 구동시키는 역할을 한다.The fixed
상기 고정코어(500)의 상면과 하면에는 방사상으로 권취된 코일(510)이 배열된다.A
한편, 상기 상부·하부회전코어(430A,430B)의 외주면과 고정코어(500)의 내주면에는 각각 톱니형상의 요철부(432,520)가 마련된다.On the other hand, on the outer circumferential surface of the upper and lower
일 예로서, 구동 회로로부터의 구동 펄스가 고정코어(500)의 코일(510)로 공급되면 회전자유닛(400)은 점차적으로 회전하게 된다.As an example, when a driving pulse from a driving circuit is supplied to the
상기와 같은 구동방식은 해당 분야에서 널리 공지된 기술이므로 구체적인 설명은 생략한다.Since the above driving method is a widely known technique in the related field, a detailed description thereof will be omitted.
한편, 앞선 실시 예에 부싱(600)과 윤활제(O)를 더 보강하여 수중에서도 사용 가능한 방수모터를 제작할 수 있는데, 이에 대하여 구체적으로 설명해 보면 다음과 같다.On the other hand, by further reinforcing the
상기 부싱(600)은 플라스틱 고분자를 이용해 내부가 상하로 관통된 관 형상으로 제작한 부재로, 본 실시 예의 경우 커버(200)의 부싱하우징(210)에 착탈가능하게 수용되어 회전축(410)을 지지하면서 실링하는 역할을 한다.The
상기 부싱(600)의 내부에는, 도 3에 도시된 바와 같이, 오링(610)이 수용되고, 이 오링(610)은 부싱(600)을 관통하는 회전축(410)에 의해 압축변형되면서 회전축(410)의 외주면에 맞대어져 케이스(100)의 내부에 저장된 윤활제(O)가 유출되거나 외부로부터 침투수가 유입되는 것을 차단하는 역할을 한다.As shown in FIG. 3, an O-
상기 윤활제(O)는 커버(200)의 주입구(220)를 통해 케이스(100)의 내부로 주입되어 회전자유닛(400)과 고정코어(500)의 표면에 흡착됨에 따라 회전자유닛(400)과 고정코어(500) 간의 동작이 원활하게 일어날 수 있게 부하를 줄여주고, 녹이 발생하지 않도록 방청해 주며, 이와 더불어 케이스(100)와 커버(200) 사이의 잉여공간을 가득 채워 외부로부터 침투수가 유입되지 않게 방수해주는 역할을 한다.The lubricant (O) is injected into the
(실험 예)(experimental example)
도 8은 종래의 회전자유닛과 본 발명의 회전자유닛을 도시한 도면으로 이를 참조하여 설명하면 다음과 같다.8 is a view showing a conventional rotor unit and a rotor unit of the present invention, which will be described with reference to this.
종래의 회전자유닛과 본 발명의 회전자유닛에 적용되는 자석은 동일한 것을 사용하였다.The magnets applied to the conventional rotor unit and the rotor unit of the present invention were the same.
1 ∼ 10000(Gauss:가우스)까지 측정이 가능한 제이엘마그네트 자력측정기(가우스메타)를 이용하여 종래의 회전자유닛(A)의 외주면에 형성되는 자기장의 세기와 본 발명의 회전자유닛(B)의 외주면에 형성되는 자기장의 세기를 각각 측정하였다.The strength of the magnetic field formed on the outer circumferential surface of the conventional rotor unit (A) and the rotor unit (B) of the present invention using a JL magnet magnetometer (Gauss meter) capable of measuring from 1 to 10000 (Gauss) The strength of the magnetic field formed on the outer circumferential surface was measured, respectively.
상기 표에서 보는 바와 같이, 종래의 회전자유닛(A)의 외주면에 형성되는 자기장의 세기는 130∼140G가 측정된 반면, 본 발명의 회전자유닛(B)의 외주면에 형성된 자기장의 세기는 220∼230G가 측정되는 것으로 확인되었다.As shown in the table above, the strength of the magnetic field formed on the outer circumferential surface of the conventional rotor unit (A) was measured at 130 to 140 G, whereas the strength of the magnetic field formed on the outer circumferential surface of the rotor unit (B) of the present invention was 220 ~230 G was found to be measured.
이는 본 발명과 같이 동일 극성끼리 서로 마주보도록 상부·중간·하부자석(420A,420B,420C)이 설치됨에 따라 강한 척력이 작용하게 되고, 이로 인해 자기장의 크기를 나타내는 자기력선속밀도(줄여서‘자속밀도’라 함)가 높아짐에 따라 회전토크를 증가시킬 수 있기 때문에 종래에 비해 출력효율을 극대화할 수 있다는 것을 실험을 통해 확인할 수 있었다.This is because the upper, middle, and
또한, 단순히 자석과 회전코어의 수를 증가시키게 되면 모터의 사이즈가 커지게 되는 근본적인 문제가 있지만, 본 발명과 같이 동일 극성끼리 서로 마주보도록 상부·중간·하부자석(420A,420B,420C)을 배치한 상태에서 상부·하부회전코어(430A,430B)의 내측으로 상부·중간·하부자석(420A,420B,420C)을 수용시켜주게 되면 종래의 회전자유닛과 동일한 사이즈를 유지하면서도 종래에 비해 고효율의 스텝모터를 제작할 수 있게 된다.In addition, there is a fundamental problem that the size of the motor increases when the number of magnets and rotating cores is simply increased, but the upper, middle, and
본 발명은 기재된 구체적인 실시 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양하게 변형 및 수정할 수 있음은 당업자에 있어서 당연한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail only for the specific embodiments described, it is natural for those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention, and it is natural that such changes and modifications fall within the scope of the appended claims.
100: 케이스 111: 베어링수용부 200: 커버
210: 부싱하우징 220: 주입구 230: 마개
300: 가스켓 400: 회전자유닛 410: 회전축
411: 스냅링장착부 420A,420B,420C: 상부·중간·하부자석
430A,430B: 상부·하부회전코어 431: 격판
440: 자기차폐판 450: 분리판 460: 스냅링
500: 고정코어 510: 코일 600: 부싱
610: 오링 B: 베어링 B1: 나사볼트100: case 111: bearing receiving portion 200: cover
210: bushing housing 220: inlet 230: stopper
300: gasket 400: rotor unit 410: rotating shaft
411: snap
430A, 430B: upper and lower rotating core 431: diaphragm
440: magnetic shielding plate 450: separator plate 460: snap ring
500: fixed core 510: coil 600: bushing
610: O-ring B: bearing B1: screw bolt
Claims (6)
케이스(100)의 상면에 개폐가능하게 설치되는 커버(200);
케이스(100)와 커버(200) 사이에 개입되어 실링하는 가스켓(300);
상단부가 커버(200)를 관통하도록 케이스(100)에 회동가능하게 축설되는 회전축(410)과, 동일 극성끼리 서로 마주보도록 회전축(410)에 각각 끼워져 회전축(410)과 함께 회전하는 상부·중간·하부자석(420A,420B,420C)과, 내부공간을 상하로 구획하는 격판(431)을 갖추고서 상부·중간·하부자석(420A,420B,420C) 사이에 개입되게 회전축(410)에 각각 끼워져 상부·중간·하부자석(420A,420B,420C)을 감싸는 자성체재질의 상부·하부회전코어(430A,430B)와, 회전축(410)의 양단부에 착탈가능하게 결합되어 상부·중간·하부자석(420A,420B,420C) 및 상부·하부회전코어(430A,430B)의 이탈을 막는 스냅링(460)으로 구성된 회전자유닛(400);
회전자유닛(400)과 일정간격을 이루면서 회전자유닛(400)의 외주면을 감싸도록 케이스(100)에 내설되어 전자기력에 의해 회전자유닛(400)을 구동시키며, 상면과 하면으로 방사상으로 배열된 코일(510)이 각각 노출되는 고정코어(500);
커버(200)의 중앙에는 상방으로 돌출된 부싱하우징(210)과, 부싱하우징(210)으로부터 이격배치되며 케이스(100)의 내부와 상호 연통된 주입구(220)와, 주입구(220)를 개폐할 수 있도록 된 마개(230)가 더 보강 구비되고;
오링(610)을 갖추고서 상기 부싱하우징(210)에 삽탈가능하게 설치되어 삽입되는 회전축(410)을 지지하면서 실링하는 부싱(600);
주입구(220)를 통해 케이스(100)의 내부로 주입되어 케이스(100)와 커버(200) 사이의 공간을 채우는 윤활제(O)로 구성된 것;을 특징으로 하는 회전자석 간의 자기장 척력을 이용한 방수 스텝모터.
Case 100 with an interior opening upward;
A cover 200 installed to be openable and open on the upper surface of the case 100;
A gasket 300 interposed between the case 100 and the cover 200 to seal;
The rotational shaft 410 rotatably installed in the case 100 so that the upper end penetrates the cover 200, and the upper, middle, and upper parts are inserted into the rotational shaft 410 so that the same polarities face each other and rotate together with the rotational shaft 410. It is equipped with lower magnets 420A, 420B, and 420C and a diaphragm 431 that partitions the inner space up and down, and is inserted into the rotating shaft 410 so as to be interposed between the upper, middle, and lower magnets 420A, 420B, and 420C, respectively. The upper and lower rotating cores (430A, 430B) made of magnetic material surrounding the middle and lower magnets (420A, 420B and 420C) are detachably coupled to both ends of the rotating shaft 410, and the upper, middle and lower magnets (420A, 420B) 420B, 420C) and a rotor unit 400 composed of a snap ring 460 preventing separation of the upper and lower rotating cores 430A and 430B;
It is installed inside the case 100 to cover the outer circumferential surface of the rotor unit 400 while forming a certain interval with the rotor unit 400 to drive the rotor unit 400 by electromagnetic force, and is radially arranged on the upper and lower surfaces. Fixed cores 500 to which coils 510 are respectively exposed;
In the center of the cover 200, a bushing housing 210 protrudes upward, an injection hole 220 spaced apart from the bushing housing 210 and communicating with the inside of the case 100, and an injection hole 220 that can be opened and closed. The stopper 230 is further reinforced;
A bushing 600 having an O-ring 610 and supporting and sealing the rotating shaft 410 inserted and detachably installed in the bushing housing 210;
Consisting of a lubricant (O) injected into the case 100 through the injection port 220 to fill the space between the case 100 and the cover 200; waterproofing step using magnetic field repulsive force between rotating magnets, characterized in that motor.
상부·하부자석(420A,420C)과 스냅링(460) 사이에는 케이스(100)의 외부로 자기장이 방출되는 것을 차단하는 자기차폐판(440)이 더 보강 구비되는 것을 특징으로 하는 회전자석 간의 자기장 척력을 이용한 방수 스텝모터.
According to claim 1,
Between the upper and lower magnets 420A and 420C and the snap ring 460, a magnetic shield plate 440 is further reinforced to block the magnetic field from being emitted to the outside of the case 100. Magnetic field repulsive force between the rotating magnets, characterized in that Waterproof stepper motor using
상기 상부·하부자석(420A,420C)과 자기차폐판(440) 사이에는 고무재질의 분리판(450)이 더 보강 구비되는 것을 특징으로 하는 회전자석 간의 자기장 척력을 이용한 방수 스텝모터.
According to claim 2,
A waterproof stepper motor using magnetic field repulsion between rotating magnets, characterized in that a rubber separating plate 450 is further reinforced between the upper and lower magnets 420A and 420C and the magnetic shield plate 440.
상기 상부·하부회전코어(430A,430B)의 외주면과 고정코어(500)의 내주면에는 요철부(432,520)가 더 보강 구비되는 것;을 특징으로 하는 회전자석 간의 자기장 척력을 이용한 방수 스텝모터.According to claim 1,
The outer circumferential surface of the upper and lower rotating cores 430A and 430B and the inner circumferential surface of the fixed core 500 are further provided with concave-convex portions 432 and 520; Waterproof step motor using magnetic field repulsion between rotating magnets, characterized in that.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210028817A KR102561189B1 (en) | 2021-03-04 | 2021-03-04 | Waterproof step motor using magnetic field repulsion between rotating magnets |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210028817A KR102561189B1 (en) | 2021-03-04 | 2021-03-04 | Waterproof step motor using magnetic field repulsion between rotating magnets |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220124983A KR20220124983A (en) | 2022-09-14 |
KR102561189B1 true KR102561189B1 (en) | 2023-07-31 |
Family
ID=83279488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210028817A KR102561189B1 (en) | 2021-03-04 | 2021-03-04 | Waterproof step motor using magnetic field repulsion between rotating magnets |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102561189B1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001231240A (en) | 2000-02-17 | 2001-08-24 | Mitsubishi Material Cmi Kk | Stepping motor |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6022500A (en) * | 1983-07-15 | 1985-02-04 | Mitsubishi Electric Corp | Controller of charging generator |
JPH0246156A (en) * | 1988-08-08 | 1990-02-15 | Oriental Motor Co Ltd | Rotor for hybrid type stepping motor |
JPH099602A (en) * | 1995-06-21 | 1997-01-10 | Toyoda Mach Works Ltd | Stepping motor |
EP0800258B1 (en) | 1996-04-05 | 2004-10-13 | Tamagawa Seiki Kabushiki Kaisha | Hybrid-type stepping motor |
-
2021
- 2021-03-04 KR KR1020210028817A patent/KR102561189B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001231240A (en) | 2000-02-17 | 2001-08-24 | Mitsubishi Material Cmi Kk | Stepping motor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20220124983A (en) | 2022-09-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9385564B2 (en) | Stator of drive motor for electrically operated valve | |
US4985652A (en) | Single-phased angular electromagnetic actuator | |
KR100517169B1 (en) | Rotor assembly for an electric motor and electric motor with internal rotor | |
JP5900528B2 (en) | Internal magnet type inner rotor manufacturing equipment | |
CN110892613B (en) | Rotating electrical machine | |
US20050225192A1 (en) | Rotor arrangement for an electric machine | |
BRPI0111077B1 (en) | oscillating arbor motor impeller assembly | |
KR20110128820A (en) | Turntable for permanent magnet rotating machine and permanent magnet rotating machine fabrication method | |
KR100889892B1 (en) | Outer-side-rotation rotor for dynamo-electric machines | |
KR102561189B1 (en) | Waterproof step motor using magnetic field repulsion between rotating magnets | |
KR940701579A (en) | Cylindrical anisotropic magnet, manufacturing method and motor | |
US9209662B2 (en) | Linear motor | |
JP4563088B2 (en) | Electromagnetic actuator | |
US20090300918A1 (en) | Methods of manufacturing rotor core for motor-driven valve, rotor feed screw and rotor | |
JP2020048292A (en) | Outer rotor type motor rotor | |
JPH01129741A (en) | Magnet for rotor | |
EP3468002B1 (en) | Ipm motor rotor, ipm motor, and method for manufacturing ipm motor rotor | |
US5561486A (en) | Assembly for use in electromagnetic actuator | |
JPH02305A (en) | Plastic magnet | |
JPH0242050Y2 (en) | ||
GB2226789A (en) | Injection moulding permanent magnets | |
KR100298537B1 (en) | Linear Motor | |
KR20220153519A (en) | Waterproof motor and its manufacturing method | |
KR20150141355A (en) | structure of rotor for motor | |
KR101610132B1 (en) | Structure of rotor for motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |