KR20020055728A - 스태핑 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스태핑 모터를 개시한다.

본 발명은, 내주면에 도너츠 형상으로 권선된 한쌍의 코일이 요크에 의해 감싸지도록 구성되는 스테이터와, 상기 스테이터 내에 일단이 삽입되며 삽입되는 부위의 외주면에는 한쌍의 코일과 대향되게 배치되는 한쌍의 마그네트가 접착제에 의해 결합되는 회전축을 구비한 스태핑 모터에 있어서, 상기 회전축과 마그네트는 상호 접촉되는 면에 접착제가 일정간격으로 충진될 수 있도록 소정 깊이의 본드홈이 형성된다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 스태핑 모터는 회전축과 마그네트의 접착면에 나사산 또는 널링 가공을 하여 접착제가 충분히 도포될 수 있게 되므로 시간경과 또는 조립산포에 따른 접착강도가 저하되는 것을 방지할 수 있으므로 모터의 안정된 구동특성을 보장할 수 있는 이점이 있다.

Description

스태핑 모터{Stepping motor}

본 발명은 일측으로 돌출되는 회전축에 리드 스크류가 형성되는 스태핑 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 회전축상에 부착되는 마그네트가 견고하게 위치 고정될 수 있도록 하여 안정된 구동특성을 보장할 수 있는 스태핑 모터에 관한 것이다.

일반적으로 스태핑 모터는 회전축에 형성되는 리드스크류에 픽업과 같은 이송부재가 결합되도록 하여 모터구동에 의해서 이송부재를 축방향으로 이송시키는 것으로, 이송부재의 종류에 따라서 적용분야가 매우 다양하다.

도 1은 종래 기술에 따른 스태핑 모터를 나타낸 단면도로서, 도시된 바와 같이 스태핑 모터는 크게 고정자와 회전자로 대별된다.

고정자는 스테이터(100)와 코일(120) 및 요크(135)로 구성되며, 통형상의 스테이터(100)의 내주면에는 도너츠 형상으로 권선된 한쌍의 코일(120)이 요크(135)에 의해 감싸지도록 구성되어 구비된다.

한편, 상기 스테이터(100)는 내부 일측면에 소정 크기의 홈이 형성되며, 이 홈에는 스테이터(100) 내부로 일단이 삽입되는 회전축(200)의 일측 끝단부가 삽입되어 지지되도록 구성된다.

회전자는 크게 회전축(200)과 마그네트(110)로 구성되며, 회전축(200)은 스테이터(100)의 중앙에 일부가 삽입되는 구조로서, 도 2에 나타낸 바와 같이 스테이터(100)의 내부에 삽입된 회전축(200)의 일단부에는 외주면에 한쌍의 마그네트(110)가 접착제(b)에 의해 고정된다.

이러한 한쌍의 마그네트(110)는 스테이터(100)의 내주면에 구비된 코일(120)과 대향 배치되도록 구성됨으로써 상호 작용에 의해 소정의 전자기력을 발생시키게된다.

한편, 상기 스테이터(100)의 외부로 돌출 연장된 회전축(200)의 타단부에는 외주면으로 리드스크류(210)가 형성된다.

이와 같은 구성에서 외부로부터 스테이터(100)에 내장된 코일(120)에 전원이 인가되면, 코일(120)과 이 코일(120)에 대행되게 회전축(200)에 구비되는 마그네트(110)간 상호작용에 의해 회전축(200)이 회전하면서 리드스크류(210)에 맞물린 이송부재를 이송시키게 된다.

그러나, 종래의 스태핑 모터에서 회전축(200)과 마그네트(110)는 상호 접착제(b)의 접착력에 의해 결합되는데, 이때 회전축(200)의 외경면과 마그네트(110)의 내경면이 균일하게 즉, 매끈하게 가공된 상태이므로 안정된 결합상태가 어려운 단점이 있다.

특히, 작업조건의 불안정으로 회전축(200)과 마그네트(110)간에 조립산포가 발생하게 되는 경우 접착제(b)가 회전축(200)과 마그네트(110)의 일부분에 제한적으로 도포됨에 따라 안정된 결합상태를 유지하기 어렵게 되는 것은 물론이고 시간이 경과함에 따라 결합력이 취약해져 결과적으로 회전축(200)과 마그네트(110)간에 유동이 발생하게 되어 구동특성이 불량하게 되는 문제점을 초래하게 된다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 회전축과 마그네트간의 접착력을 증대시킬 수 있도록 하여 안정된 구동특성을 보장할 수 있는 스태핑 모터를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 스태핑 모터를 개략적으로 나타낸 단면도.

도 2는 종래 기술에 따른 스태핑 모터의 요부 발췌 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 스태핑 모터를 개략적으로 나타낸 단면도.

도 4는 도 3에 따른 스태핑 모터의 요부 발췌 단면도.

도 5는 도 4의 다른 실시예를 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

10 : 스태핑 모터 11 : 스테이터

12 : 마그네트 13 : 코일

15 : 요크 20 : 회전축

21 : 리드스크류 22 : 널링면

23 : 나사면 30 : 고정와셔

32 : 접착제

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 내주면에 도너츠 형상으로 권선된 한쌍의 코일이 요크에 의해 감싸지도록 구성되는 스테이터와, 상기 스테이터 내에 일단이 삽입되며 삽입되는 부위의 외주면에는 한쌍의 코일과 대향되게 배치되는 한쌍의 마그네트가 접착제에 의해 결합되는 회전축을 구비한 스태핑 모터에 있어서, 상기 회전축과 마그네트는 상호 접촉되는 면에 접착제가 충진될 수 있도록 소정 깊이의 본드홈이 일정간격으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 한 특징은, 상기 본드홈은 마그네트가 끼움되는 회전축의 외경면에 널링가공으로 형성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 다른 특징은, 상기 본드홈은 마그네트가 끼움되는 회전축의 외경면에 나사가공으로 형성되는 것에 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징은, 상기 한쌍의 마그네트 사이에는 회전축에 끼움되면서 마그네트에 접하는 면으로 접착제가 충진되는 요홈이 형성된 고정와셔가 구비되는 것에 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 스태핑 모터를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3에 따른 스태핑 모터의 요부 발췌 단면도이다.

도시된 바와 같이 스태핑 모터(10)는 크게 고정 상태를 유지하는 것으로 스테이터(11)와 코일(13) 및 요크로 구성되는 고정자와, 회전을 이루는 것으로 회전축(20)과 마그네트(12)로 구성되는 회전자로 대별된다.

스테이터(11)는 통형상을 성형되며 내주면에는 도너츠 형상으로 한쌍의 코일(13)이 요크에 의해 감싸지도록 권선되어 구비된다.

이러한, 스테이터(11)는 내측에 회전축(20)의 일단이 삽입되는 구조로, 내측 일면에 회전축(20)의 일측 끝단이 삽입되어 미끄럼 접촉되는 홈이 형성된다.

한편, 회전축(20)은 스테이터(11)의 중앙에 일부가 삽입되는 구조로, 스테이터(11)의 내부에 삽입된 일단부의 외주면에는 한쌍의 마그네트(12)가 일정간격을 두고 접착제(32)에 의해 고정된다.

여기서, 상기 한쌍의 마그네트(12)는 스테이터(11)의 내주면에 구비된 한쌍의 코일(13)과 대향 배치되도록 구성됨으로써 상호 작용에 의해 소정의 전자기력이 발생시키게 된다.

한편, 상기 스테이터(11)의 외부로 돌출 연장된 회전축(20)의 타단부에는 외주면으로 리드스크류(21)가 형성된다.

이와 같은 스태핑 모터(10)는 외부로부터 스테이터(11)에 내장된 한쌍의 코일(13)에 전원이 인가되면, 코일(13)과 이 코일(13)에 대향되게 회전축(20)에 구비되는 한쌍의 마그네트(12)간 상호 작용으로 형성된 전자기력에 의해 회전축(20)이 회전하게 된다.

이와 같은 구성은 종전의 스태핑 모터(10)의 구조와 대동 소이하다. 다만 본 발명에 따른 스태핑 모터(10)는 회전축(20)과 마그네트(12)간의 결합을 견고하게 할 수 있도록 회전축(20)과 마그네트(12)의 상호 접촉되는 면에 접착제(32)가 일정간격으로 충진될 수 있도록 하는 본드홈과, 한쌍의 마그네트(12) 사이에 구비되어 마그네트(12)간의 견고한 결합력을 유지시키는 고정와셔(30)를 구비시키는데 그 특징이 있다.

즉, 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 본드홈은 마그네트(12)가 끼움되는 회전축(20)의 외경면에 널링(knurling) 가공으로 형성될 수 있으며, 이러한 널링은 통상 공구나 계기류 등에서 손가락으로 잡는 부분을 미끄러지지 않도록 톱니 모양을 붙이는 공작법으로 널링툴(knurling tool)에 의해 가공된다.

이러한, 널링가공에 의해 형성되는 본드홈은 가로 또는 경사 방향으로 톱니형상이 되도록 형성되며, 이 본드홈에 소정량의 접착제(32)가 충진된다.

즉, 상기 회전축(20)은 마그네트(12)와 접촉되는 외주면에 널링가공에 의해 본드홈이 형성되는 널링면(22)이 구비되며, 이 널링면(22)에는 소정량의 접착제(32)가 도포됨에 따라 널링면(22)에 형성된 본드홈으로 일정량의 접착제(32)가 충진된다.

따라서, 상기 회전축(20)의 일부 외주면 즉, 널링면(22)에 끼움 결합되는 마그네트(12)는 회전축(20)의 널링면(22)에 충분히 도포된 접착제(32)의 접착력에 의해 견고하게 고정될 수 있게 된다.

한편, 상기와 같이 널링가공에 의해 형성되는 회전축(20)의 본드홈은 도 5에 나타낸 바와 같이 나사가공에 의해 형성될 수 있다.

여기서, 상기 나사가공에 의해 형성되는 본드홈은 나사산과 나사산 사이에 형성되는 홈을 나타낸 것으로, 이 본드홈에는 소정량의 접착제(32)가 충진된다.

즉, 상기 회전축(20)은 마그네트(12)와 접촉되는 외주면에 나사가공에 의해 본드홈이 형성되는 나사면(23)이 구비되며, 이 나사면(23)에는 소정량의 접착제(32)가 도포됨에 따라 나사면(23)에 형성된 본드홈으로 일정량의 접착제(32)가 충진된다.

따라서, 상기 회전축(20)의 일부 외주면 즉, 나사면(23)에 끼움 결합되는 마그네트(12)는 회전축(20)의 나사면(23)에 충분히 도포된 접착제(32)가 갖는 접착력에 의해 견고하게 고정될 수 있게 된다.

한편, 상기 한쌍의 마그네트(12)는 도 3내지 도 5에 나타낸 바와 같이 고정와셔(30)에 의해 상호 견고한 결합력을 갖게 된다.

이러한, 고정와셔(30)는 소정의 두께를 갖는 고리 형상의 부재로서, 회전축(20)에 끼움되면서 한쌍의 마그네트(12) 사이에 개재된다.

한편, 상기 고정와셔(30)는 한쌍의 마그네트(12)에 각각 접하는 양측면으로 접착제(32)가 충진될 수 있는 요홈이 형성된다.

따라서, 상기 한쌍의 마그네트(12)는 상호 마주보는 방향으로 고정와셔(30)의 양측면에 각각 접촉되는데, 이때 상기 고정와셔(30)의 양측면에는 일정량의 접착제(32)가 충진되는 요홈이 형성되어 있으므로, 한쌍의 마그네트(12)는 접착제(32)의 접착력에 의해 견고하게 고정될 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며 동일 사상의 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어 본 발명의 실시예에 나타난 각 구성요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있는 것이다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 스태핑 모터는 회전축과 마그네트의 접착면에 나사산 또는 널링 가공을 하여 접착제가 충분히 도포될 수 있는 본드홈을 형성하게 되므로, 시간경과 또는 조립산포에 따른 접착강도가 저하되는 것을 방지할 수 있으므로 모터의 안정된 구동특성을 보장할 수 있는 이점이 있다.

또한, 내경면 일부에 접착제를 충진시킬 수 있는 홈을 갖는 고정와셔를 한쌍의 마그네트 사이에 구성시킴으로써 마그네트간의 간격조정을 용이하게 하여 작업성 및 생산성을 개선시킴과 동시에 접착제에 의한 보다 향상된 결합력을 제공할 수 있게 되는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 내주면에 도너츠 형상으로 권선된 한쌍의 코일이 요크에 의해 감싸지도록 구성되는 스테이터와, 상기 스테이터 내에 일단이 삽입되며 삽입되는 부위의 외주면에는 한쌍의 코일과 대향되게 배치되는 한쌍의 마그네트가 접착제에 의해 결합되는 회전축을 구비한 스태핑 모터에 있어서,

   상기 회전축과 마그네트는 상호 접촉되는 면에 접착제가 충진될 수 있도록 소정 깊이의 본드홈이 일정간격으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스태핑 모터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 본드홈은 마그네트가 끼움되는 회전축의 외경면에 널링가공으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스태핑 모터.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 본드홈은 마그네트가 끼움되는 회전축의 외경면에 나사가공으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스태핑 모터.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 한쌍의 마그네트 사이에는 회전축에 끼움되면서 마그네트에 접하는 면으로 접착제가 충진되는 요홈이 형성된 고정와셔가 구비되는 것을 특징으로 하는 스태핑 모터.