KR20030091364A - 스테핑 모터의 하우징 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스테핑 모터의 하우징에 대해 개시된다. 개시된 본 발명에 따른 스테핑 모터의 하우징은, 로터를 중심으로 코일이 일정권선 형태로 코일권선 적층부에 감겨 적층된 보빈을 투스 요크와 함께 결합되는 스테핑 모터의 하우징에 있어서, 내부에 등간격으로 다수의 치형을 형성하여 상기 투스 요크와 결합되고, 외부에 다수의 가이드 돌기를 등간격으로 형성하여 스테핑 모터의 브래킷과 결합되는 제 1 하우징과; 내부에 등간격으로 다수의 치형을 형성하여 상기 투스 요크와 결합되고, 외부에 다수의 가이드 돌기를 등간격으로 형성하여 스테핑 모터의 엔드 커버와 결합되는 제 2 하우징을 포함하는 점에 그 특징이 있다.

본 발명에 따른 스테핑 모터의 하우징은 특히 하우징과 브래킷의 결합 및 하우징과 엔드 커버의 결합시 그 조립정도를 개선하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

스테핑 모터의 하우징{HOUSING OF STEPPING MOTOR}

본 발명은 스테핑 모터의 하우징에 관한 것으로서, 특히 하우징과 브래킷의 결합 및 하우징과 엔드 커버의 결합시 그 조립정도를 개선하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 스테핑 모터의 하우징에 관한 것이다.

최근들어 모터의 치수가 소형 슬림화 추세에 따라 하우징 외경이 점점 더 소형화 되는 경향이 있으며, 이와 반대로 스테핑 모터의 성능은 높은 토크와 동일한 수준의 출력을 요구받고 있다. 따라서, 적용되는 세트 또한 특성이 민감하여 스테핑 모터의 작은 특성 차이에서도 크게 반응한다.

도 1은 종래 발명에 의한 스테핑 모터의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 리드 스크류(lead screw)(101)를 형성하는 로터(rotor)(102)와; 코일(103)이 일정권선 형태로 코일권선 적층부에 감겨 적층된 보빈(bobbin)(104)에 투스 요크(tooth york)(105)와 하우징(106)을 장착하여 이루어진 스테이터(stator)(107)와; 상기 스테이터(107)측의 상기 로터(102)가 지지되도록 홈을 형성하여 볼(ball)(108a)을 내장하는 스러스트 홀더(thrust holder)(109)와; 상기 스러스트 홀더(109)가 탄력적으로 지지되도록 하는 엔드 커버(end cover)(111)와; 상기 로터(102)의 다른 축이 고정되도록 홈을 형성하여 볼을 내장하는 피벗 베어링(pivot bearing)(113)과; 상기 리드 스크류(101)가 형성된 상기 로터(102)를 관통시키면서, 상기 피벗 베어링(113)을 삽입하여 고정하는 브래킷(bracket)(114)을 포함하여 구성된다.

상기 구성으로 이루어진 종래 기술에 따른 스테핑 모터의 동작을 설명하면 다음과 같다.

상기 스테이터(107)에서 코일을 감은 상기 보빈(104)이 상, 하로 구비되고, 상기 보빈(104)은 상기 투스 요크(105)와 상기 하우징(106)에 의해서 고정되게 한다. 상기 스테이터(107)의 중앙 홀에는 로터(102)의 일부가 삽입되도록 하고, 상기 스테이터(107)의 내부에 삽입되어 있는 상기 로터(102)의 외주면에는 코일과 서로 대응되게 마그네트(112)가 끼워진다. 여기서, 상기 로터(102)의 마그네트(112)와 상기 스테이터(107)의 코일에 의해 회전자력이 발생하여 상기 로터(102)가 회전하게 된다.

또한, 상기 로터(102)는 상기 스테이터로(107)부터 돌출시킨 부위에는 외주면으로 리드 스크류(101)가 형성되도록 하였으며, 상기 로터(102)의 양단부는 양측의 각 홈에 의해 지지된다. 여기서, 상기 각 홈에는 볼을 내장하여 상기 로터(102)의 회전을 가능하게 하기 위함이다.

또한, 한 측의 홈은 상기 스테이터(107)측의 스러스트 홀더(109)에 형성되어 있고, 다른 한 측의 홈은 상기 피벗 베어링(113)에 형성되어 있다.

상기 피벗 베어링(113)은 상기 브래킷(114)에 의해 고정되고, 상기 스테이터(107)측의 스러스트 홀더(109)는 상기 엔드 커버(111)에 의해 상기 스테이터(107)에 고정되어 있다. 여기서, 상기 엔드 커버(111)와 상기 스러스트 홀더(109)사이에는 스프링(110)이 구비되어 있는데, 이는 상기 로터(102)가 탄력적으로 지지될 수 있도록 하여 부품의 누적공차에 의한 조립을 용이하게 하기 위함이다.

한편, 도 2는 종래에 따른 스테이터의 하우징 내부 구성요소의 결합을 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 로터(102)를 중심으로 코일이 감긴 상기 보빈(104)이 상, 하로 구비되어 있고, 상기 보빈(104)을 고정하기 위한 상기 투스 요크(105)와 상기 하우징(106)이 결합된다.

상기와 같이 결합된 스테이터의 상기 하우징(106)은 상기 브래킷(114)의 외측면에 장착을 하게 된다. 도 3은 종래에 따른 스테이터의 하우징을 브래킷에 장착하기 위한 조립 구조를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(106) 공정에 의해 치형을 형성하고, 상기 브래킷(114)측의 상부 용접툴(301)과 상기 하우징(106b)측의 하부 용접툴(302)을 이용하여 상기 브래킷(114)과 상기 하우징(106b)을 용접하게 된다. 여기서, 상기 용접툴(301,302)은 스폿(spot) 용접기로서, 용융하여 두 부품을 결합하는 방법을 사용하고 있으며, 상기 하우징(106b)과의 동축을 확보하기 위해서는 용접툴(301,302)내에 별도의 가이드 핀(303)을 사용한다.

또한, 상기 하우징(106a)과 상기 엔드 커버(111)의 결합도 상기 하우징(106b)과 상기 브래킷(114)의 결합과 같이 가이드 핀을 이용하여 스폿 용접기에 의해 결합된다.

그러나, 상기와 같이 상기 브래킷(114)과 상기 하우징(106b) 및 상기 하우징(106a)과 상기 엔드 커버(111)를 결합하는 것은 상기 가이드 핀(303)과 상기 용접툴(301,302)의 조립 정도, 가이드 핀과 부품간 조립정도에 의해 제품의 동축도가 변하게 되고, 이는 제품의 편차 및 동축 불량에 의한 로터의 터치 및 성능 변화가 생기는 문제점이 발생된다.

또한, 상기 가이드 핀은 절연성 재질로 만들어야 하기 때문에 부품의 장착, 탈작시 마모가 심해 작업전 동축을 확인해야 되는 번거로움이 있는 문제점이 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 특히 하우징과 브래킷의 결합 및 하우징과 엔드 커버의 결합시 그 조립정도를 개선하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 스테핑 모터의 하우징을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 발명에 의한 스테핑 모터의 구성을 개략적으로 도시한 도면.

도 2는 종래에 따른 스테이터의 하우징 내부 구성요소의 결합을 개략적으로 도시한 도면.

도 3은 종래에 따른 스테이터의 하우징을 브래킷에 장착하기 위한 조립 구조를 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 스테이터의 하우징 내부 구성요소의 결합을 개략적으로 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 따른 스테이터의 하우징을 브래킷에 장착하기 위한 조립 구조를 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

501 --- 상부 용접툴 502 --- 하부 용접툴

503 --- 가이드 돌기 504 --- 치형

406 --- 하우징 414 --- 브래킷

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 스테핑 모터의 하우징은,

로터를 중심으로 코일이 일정권선 형태로 코일권선 적층부에 감겨 적층된 보빈을 투스 요크와 함께 결합되는 스테핑 모터의 하우징에 있어서,

내부에 등간격으로 다수의 치형을 형성하여 상기 투스 요크와 결합되고, 외부에 다수의 가이드 돌기를 등간격으로 형성하여 스테핑 모터의 브래킷과 결합되는 제 1 하우징과;

내부에 등간격으로 다수의 치형을 형성하여 상기 투스 요크와 결합되고, 외부에 다수의 가이드 돌기를 등간격으로 형성하여 스테핑 모터의 엔드 커버와 결합되는 제 2 하우징을 포함하는 점에 그 특징이 있다.

또한, 상기 하우징의 외부에 등간격으로 형성된 가이드 돌기의 수, 크기, 형상은 적용되는 모터의 크기에 따라 돌기의 수, 크기, 형상을 변형할 수 있는 점에 그 특징이 있다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 특히 하우징과 브래킷의 결합 및 하우징과 엔드 커버의 결합시 그 조립정도를 개선하여 동축을 유지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 스테핑 모터의 전체적인 구성은 상기 도 1과 비슷하여 생략하고 도면 부호만 변경하여 설명한다. 도 4는 본 발명에 따른 스테이터의 하우징 내부 구성요소의 결합을 개략적으로 도시한 도면이고, 이에 도시된 바와 같이, 리드 스크류(lead screw)(401)를 형성하는 로터(rotor)(402)와; 코일(403)이 일정권선 형태로 코일권선 적층부에 감겨 적층된 보빈(bobbin)(404)에 투스 요크(tooth york)(405)와 하우징(406)을 장착하여 이루어진 스테이터(stator)(407)와; 상기 스테이터(407)측의 상기 로터(402)가 지지되도록 홈을 형성하여 볼(ball)(408a)을 내장하는 스러스트 홀더(thrust holder)(413)와; 상기 스러스트 홀더(413)가 탄력적으로 지지되도록 하는 엔드 커버(end cover)(411)와; 상기 로터(402)의 다른 축이 고정되도록 홈을 형성하여 볼을 내장하는 피벗 베어링(pivot bearing)(413)과; 상기 리드 스크류(401)가 형성된 상기 로터(402)를 관통시키면서, 상기 피벗 베어링(413)을 삽입하여 고정하는 브래킷(bracket)(414)을 포함하여 구성된다.

상기 구성으로 이루어진 종래 기술에 따른 스테핑 모터의 동작을 설명하면 다음과 같다.

상기 스테이터(407)에서 상기 코일(403)을 감은 보빈(404)이 상, 하로 구비되고, 상기 보빈(404)은 투스 요크(405)와 하우징(406)에 의해서 고정되게 한다.상기 스테이터(407)의 중앙 홀에는 로터(402)의 일부가 삽입되도록 하고, 상기 스테이터(407)의 내부에 삽입되어 있는 상기 로터(402)의 외주면에는 코일과 서로 대응되게 마그네트(412)가 끼워진다. 여기서, 상기 로터(402)의 마그네트(412)와 상기 스테이터(407)의 코일에 의해 회전자력이 발생하여 상기 로터(402)가 회전하게 된다.

또한, 상기 로터(402)는 상기 스테이터로(407)부터 돌출시킨 부위에는 외주면으로 리드 스크류(401)가 형성되도록 하였으며, 상기 로터(402)의 양단부는 양측의 각 홈에 의해 지지된다. 여기서, 상기 각 홈에는 볼을 내장하여 상기 로터(402)의 회전을 가능하게 하기 위함이다.

또한, 한 측의 홈은 상기 스테이터(407)측의 스러스트 홀더(409)에 형성되어 있고, 다른 한 측의 홈은 상기 피벗 베어링(413)에 형성되어 있다.

상기 피벗 베어링(413)은 상기 브래킷(414)에 의해 고정되고, 상기 스테이터(407)측의 스러스트 홀더(409)는 상기 엔드 커버(411)에 의해 상기 스테이터(407)에 고정되어 있다. 여기서, 상기 엔드 커버(411)와 상기 스러스트 홀더(409)사이에는 스프링(410)이 구비되어 있는데, 이는 상기 로터가 탄력적으로 지지될 수 있도록 하여 부품의 누적공차에 의한 조립을 용이하게 하기 위함이다.

한편, 도 4는 본 발명에 따른 스테이터의 하우징 내부 구성요소의 결합을 개략적으로 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 로터(402)를 중심으로 코일이 감긴 상기 보빈(404)이 상, 하로 구비되어 있고, 상기 보빈(404)을 고정하기 위한 상기 투스 요크(405)와 상기 하우징(406)이 결합된다.

상기와 같이 결합된 스테이터의 하우징은 상기 브래킷의 외측면에 장착을 하게 된다. 도 5는 본 발명에 따른 스테이터의 하우징을 브래킷에 장착하기 위한 조립 구조를 도시한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(406b)은 내부에 등간격으로 치형(504)을 형성하여 상기 투스 요크(405)와 결합되고, 외부에 가이드 돌기(503)를 등간격으로 형성하여 스테핑 모터의 브래킷(414)과 결합하게 된다.

상기 하우징(406b)과 상기 브래킷(414)과의 결합은 상기 브래킷(414)측의 상부 용접툴(501)과 상기 하우징(406b)측의 하부 용접툴(502)을 이용하여 상기 브래킷(414)과 상기 하우징(406b)을 용접하게 된다. 여기서, 상기 하우징(406b)의 외부에 형성된 가이드 돌기(503)에 의해 별도의 가이드 핀 없이 상기 두 부품간의 동축을 유지하게 된다.

또한, 상기 하우징(406b)의 외부에 등간격으로 형성된 가이드 돌기(503)는 적용되는 모터의 크기에 따라 그 수, 크기, 형상을 삼각형, 사다리꼴형, 사각형등 다양하게 변형할 수 있으며, 상기 하우징(406b)에서 치형(504)이 형성된 원주의 크기보다 크거나 작게 형성할 수 있다.

한편, 상기 하우징(406a)과 상기 엔드 커버(411)와의 결합도 상기 하우징(406b)과 상기 브래킷(414)의 결합과 같이, 상기 하우징(406a)은 내부에 등간격으로 치형(504)을 형성하여 상기 투스 요크(405)와 결합하고, 외부에 가이드 돌기(503)를 등간격으로 형성하여 스테핑 모터의 엔드 커버(411)와 결합한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 스테핑 모터의 하우징은 특히 하우징과 브래킷의 결합 및 하우징과 엔드 커버의 결합시 그 조립정도를 개선하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 로터를 중심으로 코일이 일정권선 형태로 코일권선 적층부에 감겨 적층된 보빈을 투스 요크와 함께 결합되는 스테핑 모터의 하우징에 있어서,

   내부에 등간격으로 다수의 치형을 형성하여 상기 투스 요크와 결합되고, 외부에 다수의 가이드 돌기를 등간격으로 형성하여 스테핑 모터의 브래킷과 결합되는 제 1 하우징과;

   내부에 등간격으로 다수의 치형을 형성하여 상기 투스 요크와 결합되고, 외부에 다수의 가이드 돌기를 등간격으로 형성하여 스테핑 모터의 엔드 커버와 결합되는 제 2 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터의 하우징.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 하우징의 외부에 등간격으로 형성된 가이드 돌기의 수, 크기, 형상은 적용되는 모터의 크기에 따라 돌기의 수, 크기, 형상을 변형할 수 있는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터의 하우징.