KR20110002936A - 스텝 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미디어 관련 기기의 광학 픽업 렌즈 및 카메라 렌즈 이송 등에 이용되는 PM(영구자석)형 스텝 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스텝 모터에서 외부 전원 인가에 의하여 자기를 발생하기 위한 코일을 수용하고 있는 보빈에 회전자의 회전축을 지지할 수 있는 지지구조를 형성하는 등 그 구조를 개선함으로써 상기 스텝 모터의 부품수를 절감하고 조립공수도 감소시킬 뿐만 아니라 회전축 결합시 동축 확보가 용이한 스텝 모터에 관한 것이다.

본 발명은 스텝 모터에 있어서, 상기 보빈의 일단부에 상기 회전축을 지지하는 축 지지부를 형성하고, 상기 축 지지부는 상기 케이스의 일 단부면에 형성된 결합공에 끼워 결합되는 것을 특징으로 한다.

스텝 모터, 보빈, 축 지지부, 케이스 결합공

Description

스텝 모터{STEP MOTOR}

본 발명은 미디어 관련 기기의 광학 픽업 렌즈 및 카메라 렌즈 이송 등에 이용되는 PM(영구자석)형 스텝 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스텝 모터에서 외부 전원 인가에 의하여 자기를 발생하기 위한 코일을 수용하고 있는 보빈에 회전자의 회전축을 지지할 수 있는 지지구조를 형성하는 등 그 구조를 개선함으로써 상기 스텝 모터의 부품수를 절감하고 조립공수도 감소시킬 뿐만 아니라 회전축 결합시 동축 확보가 용이한 스텝 모터에 관한 것이다.

일반적으로 PM(영구자석)형 스텝 모터는 마그네트가 부착된 회전자와 상기 마그네트의 외주면에 일정 간격을 두고 구비된 고정자로 구성되어 상기 고정자에 가해진 외부 전기신호에 의하여 회전하는 구조로 되어 있다.

상기 스텝 모터의 구조는 회전자와 고정자로 구성되고 상기 고정자의 외주면에는 상기 고정자를 보호 커버하는 케이스로 구성되어 있다.

상기 회전자는 회전축의 외주면에 N극 과 S극이 교대로 다수개 착자된 마그 네트로 구성되고, 상기 고정자의 내경부에 삽입되는 구조로 되어 있으며, 상기 고정자는 상기 코일을 수용하는 보빈과 상기 보빈의 내경부에 삽입되는 다수개의 요크 치가 형성된 요크들로 구성되어 있다.

상기 요크들은 상기 요크에 형성된 다수개의 요크 치가 서로 마주보며 맞물리게 된 구조로 되어 있다.

상기 마그네트의 자로는 서로 맞물려 있는 요크 치를 통과하여 형성되어 상기 스텝 모터가 상기 고정자에 가해진 외부 전원 인가에 의하여 상기 회전자가 회전하는 구조로 되어 있다.

또한, 상기 고정자의 축 방향의 양단부에는 상기 회전축을 지지할 수 있는 별도의 베어링이 설치되어 있다.

이러한 구조의 스텝 모터에서는 고정자의 중심과 상기 회전자의 중심을 일치시켜야 하는데 조립 공정에서 상기 베어링으로 그 중심을 일치시키는 것이 용이하지 않고, 상기 고정자의 중심과 상기 회전자의 중심을 일치시키지 못하면 소음과 진동 및 토크 성능 저하 등이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명은 보빈의 일단부에 축 지지부를 형성하게 함으로써 고정자의 중심과 회전자의 중심을 용이하게 일치시킬 수 있어 회전 시 소음 및 진동이 대폭 감소하고 토크 성능 저하가 최소화되는 스텝 모터를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 보빈에 요크를 일체화하여 인서트 사출 성형함으로써, 부품수를 절감하고 조립공수도 감소시켜 제조단가가 보다 저렴한 스텝 모터를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스텝 모터는 외부 전원 인가에 의하여 자기를 발생하는 코일을 수용하는 보빈과 상기 보빈의 내부에 삽입되는 다수개의 요크 치가 형성된 요크들로 구성된 고정자와, 상기 고정자의 내경부에 삽입되고 회전축의 외주면에 N극 과 S극이 교대로 다수개 착자된 마그네트로 구성되어 회전력을 발생하는 회전자와, 상기 고정자의 외주면에 상기 고정자를 보호 커버하는 케이스를 포함하여 구성된 스텝 모터에 있어서, 상기 보빈의 일단부에 상기 회전축을 지지하는 축 지지부를 형성하고, 상기 축 지지부는 상기 케이스의 일 단부면에 형성된 결합공에 끼워 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 보빈이 상기 보빈의 양단에서 그 내부로 삽입되는 한 쌍의 요크와 일체화하여 인서트 사출 성형된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 보빈이 상기 보빈에 수용되는 코일의 시작선과 끝선을 결선하는 핀부재와 상기 핀부재를 보호하는 단자대를 일체화하여 인서트 사출 성형된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 보빈이 대칭되는 2개로 구성되어 결합된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 케이스가 2개로 구성하여 마주보게 하여 결합되되, 상기 케이스는 그 단부에 돌출부와 요홈부가 각각 설치되며 상기 케이스를 결합할 때 어느 한쪽의 케이스 돌출부는 다른 한 쪽의 케이스의 요홈부에 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스텝 모터는 보빈의 일단부에 축 지지부를 형성하게 함으로써 고정자의 중심과 회전자의 중심을 용이하게 일치시킬 수 있어 회전축을 지지하는 베어링 및 그 베어링을 고정하는 커버 부품의 조립 시 소요되는 제조 비용을 절감할 수 있고, 회전 시 소음 및 진동이 대폭 감소하고 토크 성능 저하가 최소화되는 등으로 인하여 품질향상 및 제조비용 절감 등의 효과가 있다.

또한, 본 발명은 보빈에 요크를 일체화하여 인서트 사출 성형함으로써, 부품수를 절감하고 조립공수도 감소시켜 제조단가가 보다 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 스텝 모터에 대해 첨부된 도면에 의하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 스텝 모터의 전체 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 보빈의 상세도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보빈의 상세도이고, 도 4는 본 발명의 케이스에 대한 상세도이며, 도 5는 본 발명에 따른 스텝 모터가 조립이 완료된 상태의 전체 외형도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 스텝 모터는 외부 전원 인가에 의하여 자기를 발생하는 코일(미도시)을 수용하는 보빈(21, 31)과 상기 보빈(21. 31)의 내부에 삽입되는 다수개의 요크 치가 형성된 요크들(22, 23, 32, 33)로 구성된 고정자와, 상기 고정자의 내경부에 삽입되고 회전축(11)의 외주면에 N극 과 S극이 교대로 다수개 착자된 마그네트(12)로 구성되어 회전력을 발생하는 회전자와, 상기 고정자의 외주면에 상기 고정자를 보호 커버하는 케이스(41, 42)와, 상기 회전축의 타단에 결합되어 상기 회전축의 회전력을 전달하는 리드스크류(50) 등을 포함하고 있다.

상기 고정자는 상기 코일을 수용하는 제1 보빈(21)과 상기 제1 보빈(21)의 내부에 삽입되는 다수개의 요크 치가 형성된 요크들(22, 23)로 구성된 제1고정자(20)와, 상기 코일을 수용하는 제2 보빈(31)과 상기 제2 보빈(31)의 내부에 삽입 되는 다수개의 요크 치가 형성된 요크들(32, 33)로 구성된 제2 고정자(30)가 서로 맞대어 결합되어 있다.

상기 제1 보빈(21)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 외부 전원 인가에 의하여 자기를 발생하는 코일을 수용하는 코일 수용부(21a)와 상기 코일 수용부(21a)의 일단에 축 방향으로 일정 길이를 가지고 내경부를 가지는 원통 형상으로 돌출된 축 지지부(21b)가 형성되어 있고, 상기 코일 수용부(21a)의 타단은 상기 코일 수용부(21a)에 수용되는 코일의 시작선과 끝선을 결선하는 2개의 핀부재(24a)를 보호하는 단자대(24)가 형성되어 있다. 상기 핀부재(24a)는 금속부재이거나, 상기 제1 보빈(21) 및 제2 보빈(31)의 재질과 동일한 몰드 재료이고 상기 제1 보빈(21) 및 제2 보빈(31)과 동시에 인서트 사출성형되게 할 수 있다.

상기 단자대(24)는 상기 2개의 핀부재(24a)를 각각 감싸고 있고 상기 핀부재(24a)를 감싸고 있는 단자대(24)는 일정 간격을 가지는 공간부(24b)를 형성하고 있다.

상기 제2 보빈(31)은 상기 제1 보빈(21)과 동일한 형상으로 되어 있고, 상기 제1 보빈(21)과 결합하기 위하여 상기 제2 보빈(31)를 제1 보빈(21)과 맞대었을 때, 즉 제2 보빈(31)을 180도로 방향 전환을 하였을 때, 상기 제1 보빈(21)과 상기 제2 보빈(31)에 형성된 단자대(24)와 단자대(34)에서 상기 핀부재(24a)를 각각 감싸고 있고 부분이 한쪽으로 치우쳐 있기 때문에 상기 제2 보빈(31)의 단자대(34)는 상기 제1 보빈(21)의 단자대(24)에서 일정 간격을 가지는 공간부(24b)에 끼워 결합될 수 있게 된다.

상기 제1 보빈(21) 및 상기 제2 보빈(31)의 각 단자대(24, 34)의 형상을 위와 같이 함으로써, 상기 제1 보빈(21)과 제2 보빈(31)을 맞대어 결합할 때 견고하게 결합되고, 또한 조립이 완료된 후 도 5에 도시된 바와 같이 외부로 노출된 상기 4개의 핀부재(24a, 34a)가 일렬로 나열하게 되는 것이다.

여기에서 상기 제1 보빈(21) 및 제2 보빈(31)은 도 2에 도시된 바와 같이 부품수 및 제조공수를 절감하기 위하여 각각 상기 제1 보빈(21) 및 제2 보빈(31)에 수용되는 코일의 시작선과 끝선을 결선하는 핀부재(24a, 34a)와 상기 핀부재(24a, 34a)를 보호하는 단자대(24, 34)를 일체화하여 인서트 사출 성형하게 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 보빈(21)은 다른 실시예로서 도 3에 도시된 바와 같이 각각 상기 제1 보빈(21)의 양단에서 그 내부로 삽입되는 한 쌍의 제1요크(22) 및 제2요크(23)와 일체화하여 인서트 사출 성형하게 할 수 있고, 제2 보빈(31)의 경우도 제1 보빈(21)과 같이 한 쌍의 제3요크(32) 및 제2요크(33)와 일체화하여 인서트 사출 성형하게 할 수 있다.

한편, 상기 고정자의 외주면에 상기 고정자를 보호 커버하는 케이스는 도 4에 도시된 바와 같이 제1 케이스(41)와, 상기 제1 케이스(41)와 마주보는 제2 케이스(42)로 구성되어 있다.

상기 제1 케이스(41) 및 제2 케이스(42)는 각각 상기 단자대(24, 34)가 외부로 노출되는 부분이 절개되어 있고. 상기 제1 케이스(41)는 적어도 하나 이상의 돌기부(41a) 및 요홈부(41b)가 형성되고 상기 제2 케이스(42)에는 상기 돌기부(41a) 및 요홈부(41b)와 대응되는 위치에 요홈부(미도시) 및 돌기부(42a)가 형성되어 상기 제1 케이스(41) 및 제2 케이스(42)가 상기 돌기부 및 요홈부에 의하여 끼워 결합되도록 되어있다.

또한, 상기 제1 케이스(41) 및 제2 케이스(42)는 그 일 단부면[도 4에서 제1 케이스(41)의 경우 좌측 단부면, 제2 케이스(42)의 경우 우측 단부면]에 중심축을 중심으로 한 일정 직경을 가지는 결합공 (제2 케이스에서 42c, 제1 케이스의 경우 미도시)이 형성되어 있다.

상기 제1 케이스(41) 및 제2 케이스(42)의 일단부면에 형성된 결합공에는 상기 제1 보빈(21) 및 제2 보빈(31)의 일단에 형성된 축 지지부(21b, 31b)가 끼워져 결합된다.

본 발명에 따른 스텝 모터는 상기 제1 보빈(21) 및 상기 제2 보빈(31)의 일단에 축 방향으로 일정 길이를 가지고 내경부를 가지는 원통 형상으로 돌출된 축 지지부(21b. 31b)가 형성되어 있어, 상기 회전축(11)을 상기 내경부로 삽입하면 회전자의 중심과 고정자의 중심을 일치시키기가 용이하고, 또한, 상기 축 지지부(21b. 31b)가 상기 케이스(41, 42)의 일 단부면에 형성된 결합공에 끼워 결합하게 함으로써 상기 회전자의 중심과 고정자의 중심을 일치시키기가 더욱 용이하게 되는 이점이 있는 것이다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기 술 분야의 숙련된 당업자는 아래의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 스텝 모터의 전체 분해 사시도

도 2는 본 발명에 따른 보빈의 상세도

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보빈의 상세도

도 4는 본 발명의 케이스에 대한 상세도

도 5는 본 발명에 따른 스텝 모터가 조립이 완료된 상태의 전체 외형도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11 :회전축 12: 마그네트

20: 제1 고정자 21: 제1 보빈

21a: 코일 수용부 21b: 축 지지부

22: 제1 요크 23: 제2 요크

22a, 23a, 32a, 33a: 요크 치 24, 34: 단자대

24a, 34a: 핀부재 30: 제2 고정자

31: 제2 보빈 32: 제3 요크

33: 제4 요크 41: 제1 케이스

42: 제2 케이스 50: 리드스크류

Claims (8)

1. 외부 전원 인가에 의하여 자기를 발생하는 코일을 수용하는 보빈과 상기 보빈의 내부에 삽입되는 다수개의 요크 치가 형성된 요크들로 구성된 고정자와, 상기 고정자의 내경부에 삽입되고 회전축의 외주면에 N극 과 S극이 교대로 다수개 착자된 마그네트로 구성되어 회전력을 발생하는 회전자와, 상기 고정자의 외주면에 상기 고정자를 보호 커버하는 케이스를 포함하여 구성된 스텝 모터에 있어서,

   상기 보빈의 일단부에 상기 회전축을 지지하는 축 지지부를 형성한 것

   을 특징으로 하는 스텝 모터.
2. 제1항에 있어서,

   상기 보빈은 상기 보빈의 양단에서 그 내부로 삽입되는 한 쌍의 요크와 일체화하여 인서트 사출 성형된 것

   을 특징으로 하는 스텝 모터.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 보빈은 상기 보빈에 수용되는 코일의 시작선과 끝선을 결선하는 핀부재와 상기 핀부재를 보호하는 단자대를 일체화하여 인서트 사출 성형된 것

   을 특징으로 하는 스텝 모터.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 보빈은 대칭되는 2개로 구성되어 결합된 것

   을 특징으로 하는 스텝 모터.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 케이스는 2개로 구성하여 마주보게 하여 결합되되, 상기 케이스는 그 단부에 돌출부와 요홈부가 각각 설치되며 상기 케이스를 결합할 때 어느 한쪽의 케이스 돌출부는 다른 한 쪽의 케이스의 요홈부에 결합되는 것

   을 특징으로 하는 스텝 모터.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 축 지지부는 상기 케이스의 일 단부면에 형성된 결합공에 끼워 결합되는 것

   을 특징으로 하는 스텝 모터.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 핀부재는 금속부재인 것

   을 특징으로 하는 스텝 모터.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 핀부재는 상기 보빈의 재질과 동일한 몰드 재료이고, 상기 보빈과 동시에 인서트 사출성형되는 것

   을 특징으로 하는 스텝 모터.

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