KR20030085913A - 스텝핑 모터의 스러스트 하중 가변 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스텝핑 모터에 관한 것으로서, 특히 최종 조립작업이 끝난 후에도 가변수단을 이용하여 스러스트 하중을 가변 시킬 수 있도록 한 스텝핑 모터에 관한 것이다.

본 발명에 따른 스텝핑 모터의 구조는 브라켓에 하우징을 프로젝션 용접하거나 코킹한 브라켓 조립체를 구성하고, 상기 브라켓 조립체에 결합되는 로터 조립체를 구성하며, 상기 로터 조립체의 외경을 형성하는 마그네트와 대향되어지는 보빈 조립체를 구성하고, 상기 보빈 조립체 일측면에서 상기 브라켓 조립체와 용접 되도록 한 커버 조립체로 이루어진다.

상기와 같은 본 발명은 브라켓의 일측 격벽에 결합 홀을 형성하고, 상기 결합 홀에 외경이 나사산으로 형성된 피봇 베어링을 조립하여 이루어지는 가변수단을 형성하여 각 부품들을 조립하는 과정에서 발생하게 된 누적 공차 및 스러스트 하중을 가변할 수 있도록 하여 제품의 성능을 향상시키는 효과가 있고, 불량으로 지적된 제품을 폐기 시키지 않아도 되므로 부품비용 절감과 작업효율을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는 것이다.

Description

스텝핑 모터의 스러스트 하중 가변 장치{Structure to Variable for Thrust Force of Stepping Motor}

본 발명은 스텝핑 모터에 관한 것으로서, 특히 최종 조립작업이 끝난 후에도 가변수단을 이용하여 스러스트 하중(thrust force)을 가변시킬 수 있도록 한 스텝핑 모터에 관한 것이다.

일반적으로 스텝핑 모터는 플로피 디스크나 프린터, 자동제어 공작기계 등의 수많은 분야에 이용되고 있는 것으로서, 대체적으로 도 1 내지 도 2에서 나타나는 바와 같이 로터 조립체(30)의 일 구성요소인 샤프트(35)의 일단에 리드 스크류(37)가 형성되고, 상기 리드 스크류(37)에 이송부재가 결합되어, 모터구동에 의한 상기 이송부재의 축방향 이송을 가능케하는 장치이다.

도 1은 종래의 스텝핑 모터의 구조를 보인 단면도로서, 도시된 바와 같이, 종래의 스텝핑 모터는, 브라켓(11)에 하우징을 프로젝션 용접하거나 코킹한 브라켓 조립체(10)를 구성하고, 상기 브라켓 조립체(10)에 결합되는 로터 조립체(30)를 구성하며, 상기 로터 조립체(30)의 외경을 형성하는 마그네트(31)와 대향되어지는 보빈 조립체(20)를 구성하고, 상기 보빈 조립체(20) 일측면에서 상기 브라켓 조립체(10)와 용접 되도록 한 커버 조립체(40) 등으로 이루어진다.

상기 브라켓 조립체(10)는 양측단부에 수직방향의 격벽을 형성한 브라켓(11)의 일측 격벽(11a)에 제 1하우징(13)이 접합되어 구성된다.

상기 보빈 조립체(20)는 상기 제 1하우징(13) 내에서 상, 하측에 각각 코일(21)이 권선 되어지고, 상기 상, 하측 코일(21) 사이와 그 외부를 요크(23)로 감싸도록 한다. 그리고, 상기 요크(23)는 자로를 형성하게 된다.

그리고, 상기 로터 조립체(30)는 상기 보빈 조립체(20) 내측에서 대향되어지게 형성되어 상기 보빈 조립체(20)에서 형성된 자기력에 의해 회전되도록 된 제 1 마그네트(31a)와 제 2 마그네트(31b)를 구성하고, 상기 마그네트(31) 내에 삽입되어 함께 회전되는 샤프트(35)로 구성된다.

상기 샤프트(35)는 마그네트(31)에 삽입되지 않은 그 외의 부분에 리드 스크류(37)가 형성된다.

상기 커버 조립체(40)는 상기 로터 조립체(30)를 회동 가능한 상태로 지지하기 위한 피봇 베어링(41)이 구성되고, 상기 피봇 베어링(41)의 일 측면에 형성한 돌출부(41a)가 습동 되기 위한 습동 홀(43a)을 형성한 엔드커버(43)가 구성되며, 상기 엔드커버(43)와 상기 피봇 베어링(41) 사이에 삽입되어져 완충작용을 하는 탄성부재(45)가 구성되고, 상기 엔드커버(43)와 접합되어서 상기 제 1하우징(13)과 대합 되도록 한 제 2하우징(47)으로 구성된다.

상기 피봇 베어링(41)의 일측면에는 베어링 홈(41b)이 형성되고, 상기 베어링 홈(41b)에는 볼 베어링(49)이 내삽된다. 그리고 상기 볼 베어링(49)은 상기 로터 조립체(30)가 회동될 수 있도록 하는 회전축 역할을 하게 된다.

상기와 같은 피봇 베어링(41)은 상기 브라켓(11)의 일측 격벽(11b)에 대향되도록 또 하나가 설치되어 상기 로터 조립체(30)의 다른 끝단을 지지하게 된다. 이에 대한 구조를 도 2를 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

동 도면에서 보여지는 바와 같이 피봇 베어링(41')은 브라켓(11)의 일측 격벽(11b)에 형성된 결합 홀(11c)에 결합된다.

그리고 일측면에 일정 깊이 베어링 홈(41b')을 형성하여 볼 베어링(49')이 삽입 되도록 한다. 이때 베어링 홈(41b')에 삽입되어진 볼 베어링(49')이 접점운동을 할 수 있도록 하기 위하여 완전한 구 형상이 아닌 경사면으로 이루어지도록 한다.

그리고, 상기 볼 베어링(49')을 압착하는 형태로 샤프트(35)가 삽입되는데 상기 샤프트(35)의 끝단에 돌기부(39')가 형성되고 상기 돌기부(39') 내측에 상기 볼 베어링(49')을 지지하기 위한 V홈(39a')이 형성된다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 종래의 스텝핑 모터는 마지막 조립단계에서 브라켓 조립체(10)에 커버 조립체(40)를 용접하여 마무리되어 진다.

그러나, 상기와 같은 종래의 스텝핑 모터는 각 부품들을 조립하는 과정에서 부품들의 치수 공차에 의한 누적오차가 발생함으로써 로터 조립체의 처짐 현상 및 주변부품과의 간섭이 유발되며, 또한 디텐트 토크(detent torque)의 증가와 스러스트 하중이 일정하지 않게 되는 문제점이 있었다.

그러나 무엇보다도 큰 문제점은 소형·슬림화의 추세에 따라 대부분의 조립과정이 용접에 의해 이루어지게 되므로 상기와 같은 문제점이 발견되더라도 이를 해소하기 위한 수리작업 등이 불가능하여 불량으로 지적된 제품을 폐기해야 하는 것으로서, 이는 자원의 낭비 뿐만 아니라 하나의 제품을 완성하기까지 들였던 시간과 인력자원의 측면에서 그 손실이 실로 막대하다는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 최종검사에서 불량이 발견되더라도 이에 대한 수리작업이 가능하고 스러스트 하중을 언제든지 조정할 수 있도록 하는 스텝핑 모터의 스러스트 하중 가변구조를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 스텝핑 모터의 구조를 보인 단면도.

도 2는 종래의 회전축 지지구조를 보인 확대 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 스텝핑 모터의 구조를 보인 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 가변수단을 보인 확대 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110: 브라켓 조립체120: 보빈 조립체

130: 로터 조립체140: 커버 조립체

139: 돌기부150: 가변수단

151: 피봇 베어링152: 나사산

153: 베어링 홈155: 드라이버 홈

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스텝핑 모터의 스러스트 하중 가변구조는 양측단부에 수직방향의 격벽을 형성한 브라켓의 일측 격벽에 제 1하우징을 접합하여 구성되는 브라켓 조립체와;

상기 제 1하우징 내에서 상, 하측에 각각 코일이 권선 되어지고, 상기 상, 하측 코일 사이와 그 외부를 감싸도록 되어서 자로를 형성하게 되는 요크로 구성되는 보빈 조립체와;

상기 보빈 조립체 내측에서 대향되어지게 형성되어 상기 보빈 조립체에서 형성된 자기력에 의해 회전되도록 된 제 1 마그네트와 제 2 마그네트를 구성하고, 상기 마그네트 내에 삽입되어 함께 회전되는 샤프트로 구성되는 로터 조립체와;

상기 로터 조립체를 회동 가능한 상태로 지지하기 위한 피봇 베어링이 구성되고, 상기 피봇 베어링의 일 측면을 돌출 시킨 돌출부가 습동 되기 위한 습동 홀을 형성한 엔드커버가 구성되며, 상기 엔드커버와 상기 피봇 베어링 사이에 삽입되어져 완충작용을 하는 탄성부재가 구성되고, 상기 엔드커버와 접합되어서 상기 제 1하우징과 대합 되도록 한 제 2하우징으로 구성되는 커버 조립체와;

외경이 나사산으로 형성되어 상기 브라켓의 일측 격벽에 나사 결합되고, 일 측면에 상기 샤프트를 회동 가능하게 지지하는 홈이 형성되며, 타 측면에는 드라이버 홈이 형성되어 스러스트 하중을 가변 하도록 하는 가변수단을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 스텝핑 모터의 구조를 보인 단면도이다. 동 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스텝핑 모터의 구조는 브라켓(111)에 하우징(113)을 프로젝션 용접하거나 코킹한 브라켓 조립체(110)를 구성하고, 상기 브라켓 조립체(110)에 결합되는 로터 조립체(130)를 구성하며, 상기 로터 조립체(130)의 외경을 형성하는 마그네트(131)와 대향되어지는 보빈 조립체(120)를 구성하고, 상기 보빈 조립체(120) 일측면에서 상기 브라켓 조립체(110)와 용접 되도록 한 커버 조립체(140)로 이루어진다.

상기 브라켓 조립체(110)는 양측단부에 수직방향의 격벽을 형성한 브라켓(111)의 일측 격벽(111a)에 제 1하우징(113)이 접합되어 구성된다.

상기 보빈 조립체(120)는 상기 제 1하우징(113) 내에서 상, 하측에 각각 코일(121)이 권선 되어지고, 상기 상, 하측 코일(121) 사이와 그 외부를 요크(123)로 감싸도록 한다. 이때 상기 요크(123)는 자로를 형성한다.

그리고, 상기 로터 조립체(130)는 상기 보빈 조립체(120) 내측에 결합되고, 상기 보빈 조립체(120)에서 형성된 자기력에 의해 회전되도록 된 제 1 마그네트(131a)와 제 2 마그네트(131b)가 상기 보빈 조립체(120)와 대향되게 구성되며, 상기 마그네트(131) 내에 삽입되어 마그네트(131)와 함께 회전되는 샤프트(135)로 구성된다.

상기 샤프트(135)는 마그네트(131)에 삽입되지 않은 그 외의 부분에 리드 스크류(137)가 형성되고, 그 양 끝단부에 돌기부(139a)(139b)가 반구형상으로 형성되며, 상기 리드 스크류(137)에는 별도의 이송부재가 결합된다.

그리고, 상기 커버 조립체(140)는 상기 로터 조립체(130)를 회동 가능한 상태로 지지하기 위한 피봇 베어링(141)이 구성되고, 상기 피봇 베어링(141)의 일 측면을 돌출시킨 돌출부(141a)가 습동 되기 위한 습동 홀(143a)을 형성한 엔드커버(143)가 구성되며, 상기 엔드커버(143)와 상기 피봇 베어링(141) 사이에 삽입되어져 완충작용을 하는 탄성부재(145)가 구성되고, 상기 엔드커버(143)와 접합되어서 상기 제 1하우징(113)과 대합 되도록 한 제 2하우징(147)으로 구성된다.

상기 탄성부재(145)는 스프링 와셔를 사용하고, 상기 로터 조립체(130)의 축방향으로의 하중을 받고 있는 피봇 베어링(141)이 탄력적으로 좌우 유동이 가능하게 한다.

상기 피봇 베어링(141)의 일측면에는 베어링 홈(141b)이 형성되고, 상기 베어링 홈(141b)에는 상기 반구 형상으로 형성한 샤프트(135)의 돌기부(139)가 삽입되어, 상기 샤프트가 브라켓(111) 및 하우징의 피봇 베어링(141)에 회전 가능하게 축지된다.

그리고 상기 브라켓(111)의 일측 격벽(111b)에 가변수단(150)이 구성된다. 상기 가변수단(150)에 의해서 상기 로터 조립체(130)의 다른 끝단이 지지되는데, 이에 대한 구조를 도 4를 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 가변수단을 보인 확대 단면도이다. 동 도면에서 보여지는 바와 같이 상기 가변수단(150)은, 브라켓(111)의 일측 격벽(111b)에 형성된 결합 홀(111c)과 나사산(152)이 형성된 피봇 베어링(151)이 서로 나사결합되어 구성된다. 상기 결합 홀(111c)의 내측면에는 상기 나사산(152)에 대응하는 암나사부가 형성되어 있다.

상기 피봇 베어링(151)의 일측면에 드라이버 홈(155)이 형성되고, 일측면에 일정 깊이 베어링 홈(153)을 형성하여 상기 샤프트(135)의 끝단부를 반구형상으로 형성한 돌기부(139b)가 삽입 되도록 한다.

이때 상기 베어링 홈(153)에 삽입되어진 샤프트(135)의 돌기부(139b)가 접점운동을 할 수 있도록 하기 위하여 상기 베어링 홈(153)은 그 내측면이 완전한 구 형상이 아닌 경사면으로 이루어지게 형성한다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 가변수단(150)은 상기 피봇 베어링(151) 일측면에 형성된 드라이버 홈(155)에 별도의 도구를 체결시켜 피봇 베어링(151)을 회동시킴으로서 피봇 베어링(151)이 좌우로 이동되면서 스러스트 하중을 가변시키게 된다.

상기와 같은 본 발명은 브라켓의 일측 격벽에 결합 홀을 형성하고, 상기 결합 홀에 외경이 나사산으로 형성된 피봇 베어링을 조립하여 이루어지는 가변수단을 형성하여 각 부품들을 조립하는 과정에서 발생하게 된 누적 공차 및 스러스트 하중을 가변 할 수 있도록 하여 제품의 성능을 향상시키는 효과가 있고, 불량으로 지적된 제품을 폐기시키지 않아도 되므로 부품비용 절감과 작업효율을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는 것이다.

Claims (2)

1. 브라켓 및 하우징의 피봇 베어링에 샤프트의 양단이 축지되고, 상기 샤프트 일단에 구동을 위한 보빈 어셈블리가 설치된 구조의 스텝핑 모터에 있어서,

   외면에 나사부가 형성된 피봇 베어링이 상기 브라켓의 일측 격벽에 나사 결합되고, 상기 피봇 베어링의 일 측면에 상기 샤프트 일단을 회동 가능하게 지지하는 베어링 홈이 형성되며, 타 측면에는 드라이버 홈이 형성되어 스러스트 하중을 조정하여 가변시킬 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 스텝핑 모터의 스러스트 하중 가변장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 샤프트의 양단이 반구형상의 돌기부로 형성되어 브라켓 및 하우징의 피봇 베어링에 회전 가능하게 축지되는 것을 특징으로 하는 스텝핑 모터의 스러스트 하중 가변장치.