KR20110002938A

KR20110002938A - 스텝 모터

Info

Publication number: KR20110002938A
Application number: KR1020090060477A
Authority: KR
Inventors: 오성관; 양현기; 홍기환; 안혁상
Original assignee: 주식회사 모아텍
Priority date: 2009-07-03
Filing date: 2009-07-03
Publication date: 2011-01-11
Also published as: CN101944822B; US20110001367A1; US8237315B2; CN101944822A; KR101143264B1; CN103762819A; CN103762819B

Abstract

본 발명은 미디어 관련 기기의 광학 픽업 렌즈 및 카메라 이송 등에 이용되는 PM(영구자석)형 스텝 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보빈과 상기 보빈에 결합되는 요크로 구성된 제1 고정자와 제2 고정자가 서로 맞대어 결합되는 고정자로 구성된 스텝모터에서 상기 제1 고정자와 제2 고정자가 서로 맞대어 결합될 때 상기 제1 고정자의 단자대와 상기 제2 고정자의 단자대가 이격되어 배치되게 하여 권선장비를 이용한 자동 권선이 용이하도록 하고, 그 중심에 회전축이 관통하는 관통공을 가지고 그 외주면에 소외경부와 대외경부로 된 2단의 외경을 가지는 부시를 사용하여 상기 부시에 의하여 고정자, 회전축 및 케이스의 동축을 용이하게 확보할 수 있게 한 스텝 모터에 관한 것이다.

스텝 모터, 단자대, 권선, 이격, 2단 부시, 케이스

Description

스텝 모터{STEP MOTOR}

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

상기 보빈은 한 쌍으로 구성되어 서로 마주보며 결합되어 있고, 상기 보빈의 상측에는 상기 보빈에 수용하고 있는 코일에 외부 전원을 인가 받기 위한 결선용 단자핀을 감싸는 단자대가 돌출 형성되어 있다.

상기와 같은 종래의 스텝 모터는 소형화가 요구되면서 외경이 작아지고, 결선용 단자대를 설치하는데 있어서 공간적 제약 및 결선용 단자간의 간격으로 인하여 권선장비를 이용한 자동 권선이 매우 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명에 따른 스텝 모터는 보빈과 상기 보빈에 결합되는 요크로 구성된 제1 고정자와 제2 고정자가 서로 맞대어 결합되는 고정자와, 상기 고정자의 내경부에 삽입되고 회전축의 외주면에 설치된 마그네트로 구성되어 회전력을 발생하는 회전자 등으로 구성된 스텝모터에서 제1 고정자 및 제2 고정자 각각의 일단부 상측에 각각 수직으로 돌출된 단자대를 형성하되, 상기 제1 고정자와 제2 고정자가 서로 맞대어 결합될 때 상기 제1 고정자의 단자대와 상기 제2 고정자의 단자대가 이격되어 배치되게 하여 권선장비를 이용한 자동 권선이 용이하도록 한 스텝 모터를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 그 중심에 회전축이 관통하는 관통공을 가지고 그 외주면에 소외경부와 대외경부로 된 2단의 외경을 가지는 부시를 사용하여, 상기 대외경부를 상기 고정자에 삽입하고, 상기 소외경부를 상기 케이스의 일측면의 중심에 형성된 결합공에 삽입하며, 상기 관통공에는 회전축을 관통하게 하여 상기 회전축을 지지하게 함으로써, 상기 부시에 의하여 고정자, 회전축 및 케이스의 동축을 용이하게 확보할 수 있는 스텝 모터를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스텝 모터는 외부 전원 인가에 의하여 자기를 발생하는 코일을 수용하는 보빈과 상기 보빈과 결합되는 요크로 구성된 제1 고정자와 제2 고정자가 서로 맞대어 결합되는 고정자와, 상기 고정자의 내경부에 삽입되고 회전축의 외주면에 설치된 마그네트로 구성되어 회전력을 발생하는 회전자와, 상기 고정자의 외주면에 상기 고정자를 보호 커버하는 케이스를 포함하여 구성된 스텝 모터에 있어서, 제1 고정자 및 제2 고정자 각각의 일단부 상측에 각각 수직으로 돌출된 단자대를 형성하되, 상기 제1 고정자와 제2 고정자가 서로 맞대어 결합될 때 상기 제1 고정자의 단자대와 상기 제2 고정자의 단자대는 이격되어 배치된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 외부 전원 인가에 의하여 자기를 발생하는 코일을 수용하는 보빈과 상기 보빈과 결합되는 요크로 구성된 제1 고정자와 제2 고정자가 서로 맞대어 결합된 고정자와, 고정자의 내경부에 삽입되고 회전축의 외주면에 설치된 마그네트로 구성되어 회전력을 발생하는 회전자와, 상기 고정자의 외주면에 상기 고정자를 보호 커버하는 케이스를 포함하여 구성된 스텝 모터에 있어서, 그 중심에 관통공을 가지고 그 외주면에 소외경부와 대외경부로 된 2단의 외경을 가지는 부시를 사용하여, 상기 대외경부를 상기 고정자에 삽입하고, 상기 소외경부를 상기 케이스의 일측면의 중심에 형성된 결합공에 삽입하며, 상기 관통공에는 상기 회전축을 관통하게 하여 상기 회전축을 지지하게 한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 고정자가 보빈과 결합되는 요크로 구성된 제1 고정자와 제2 고정자를 모두 인서트 사출 성형하여 하나의 사출물로 한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 고정자가 보빈과 결합되는 요크로 구성된 제1 고정자 및 제2 고정자를 각각 인서트 사출 성형하고, 상기 인서트 사출성형된 제1 고정자와 제2 고정자를 서로 맞대게 하여 조립하여 결합된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 제1 고정자와 제2 고정자가 모두 인서트 사출 성형될 때 단자대 및 그 단자대에 형성된 단자핀도 함께 인서트 사출 성형되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 제1 고정자의 단자대와 상기 제2 고정자의 단자대가 회전축 방향의 수직방향에서 보았을 때 일정 간격을 두고 이격되어 평행하게 배치되고, 회전축 방향으로 보았을 때 중첩된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 케이스에 대하여 일측면이 폐쇄되고 다른 측면이 개방되며 상기 일측면의 중심에는 결합공이 형성된 2개의 케이스로 구성되어 마주보게 하여 결합되게 하되, 그 외주면에서 단자대가 배치되는 부분에 대하여 상기 단자대의 폭 만큼 절개되고, 상기 절개 길이는 상기 케이스의 일측면까지 절개된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 단자대가 회전축 방향으로 보았을 때의 폭이 상부 측은 넓고 하부측은 좁게 형성하여, 상기 하부측의 좁은 폭에 상기 케이스가 결합되도록 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스텝 모터는 보빈과 상기 보빈에 결합되는 요크로 구성된 제 1 고정자와 제2 고정자가 서로 맞대어 결합되는 고정자와, 상기 고정자의 내경부에 삽입되고 회전축의 외주면에 설치된 마그네트로 구성되어 회전력을 발생하는 회전자 등으로 구성된 스텝모터에서 제1 고정자 및 제2 고정자 각각의 일단부 상측에 각각 수직으로 돌출된 단자대를 형성하되, 상기 제1 고정자와 제2 고정자가 서로 맞대어 결합될 때 상기 제1 고정자의 단자대와 상기 제2 고정자의 단자대가 이격되어 배치되게 하게 함으로써, 단자대 설치가 용이하고 최소 단자 간격을 확보할 수 있어 권선장비를 이용한 자동 권선이 용이하여 생산성을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 그 중심에 관통공을 가지고 그 외주면에 소외경부와 대외경부로 된 2단의 외경을 가지는 부시를 사용하여, 상기 대외경부를 상기 고정자에 삽입하고, 상기 소외경부를 상기 케이스의 일측면의 중심에 형성된 결합공에 삽입하며, 상기 관통공에는 회전축을 관통하게 하여 상기 회전축을 지지하게 함으로써, 상기 부시에 의하여 고정자, 회전축 및 케이스의 동축을 용이하게 확보할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 상기 제1 고정자와 제2 고정자에 구성된 보빈과 요크 및 단자대를 일체화하여 인서트 사출 성형하게 함으로써, 조립 부품을 단순화하여 제조 공수가 절감되고 이로 인하여 품질 향상 및 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

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

도 1은 본 발명에 따른 스텝 모터의 전체 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 고정자 구조의 상세도이고, 도 3은 본 발명에 따른 스텝 모터의 부시에 대한 상세도이고, 도 4는 본 발명에 따른 스텝 모터의 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 스텝 모터가 조립이 완료된 상태의 외형도이다.

도 1 내지 도5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 스텝 모터는 외부 전원 인가에 의하여 자기를 발생하는 코일(미도시)을 수용하는 제1 보빈(21)과 상기 제1 보빈(21)의 내부에 삽입되는 다수개의 요크 치가 형성된 제1 요크(22) 및 제2 요크(23)로 구성된 제1 고정자(20)와, 제2 보빈(31)과 상기 제2 보빈(31)의 내부에 삽입되는 다수개의 요크 치가 형성된 제1 요크(32) 및 제2 요크(33)로 구성된 제2 고정자(30)가 서로 맞대어 결합되는 고정자와, 상기 고정자의 내경부에 삽입되고 회전축(11)의 외주면에 N극 과 S극이 교대로 다수 개 착자된 마그네트(12)로 구성되어 회전력을 발생하는 회전자와, 상기 고정자의 외주면에 상기 고정자를 보호 커버하는 케이스(41, 42)와, 상기 회전축(11)의 타단에 결합되어 상기 회전축(11)의 회전력을 전달하는 리드스크류(50) 등을 포함하고 있다.

상기 제1 고정자(20)는 제1 보빈(21)과 상기 제1 보빈(21)의 내부에 삽입되는 다수개의 요크 치가 형성된 제1 요크(22) 및 제2 요크(23)를 일체로 하여 인서트 사출 성형하여 하나의 사출물로 되고 있고, 상기 제2 고정자(30) 역시 제2 보 빈(31)과 상기 제2 보빈(31)의 내부에 삽입되는 다수개의 요크 치가 형성된 제1 요크(32) 및 제2 요크(33)를 일체로 하여 인서트 사출 성형하여 하나의 사출물로 되고 있다. 이 때 각각의 일단부 상측에 각각 수직으로 돌출된 형성된 단자대(24, 34) 및 그 단자대(24, 34)에 형성된 단자핀(24a, 34a)도 함께 인서트 사출 성형할 수 있다.

상기 인서트 사출 성형된 제1 고정자(20) 및 제2 고정자(30)는 서로 맞대게 하여 조립하여 하나의 고정자를 구성하고, 상기 제1 고정자(20)와 제2 고정자(30)가 맞대어 조립되었을 때 상기 제1 고정자(20)와 제2 고정자(30)의 일단부의 상측에 형성된 단자대(24, 34)는 회전축 방향의 수직방향에서 보았을 때 상기 보빈(21, 31)의 길이만큼 일정 간격을 두고 이격되어 평행하게 배치되어 있고, 회전축 방향으로 보았을 때에는 서로 중첩된 형상을 가지고 있다.

상기와 같이 제1 고정자(20)와 제2 고정자(30) 각각의 일단부 상측에 각각 수직으로 돌출된 형성된 단자대(24, 34)가 조립되었을 때 일정 간격을 가지고 있으므로 최소 단자 간격을 확보할 수 있어 권선장비를 이용한 자동 권선이 용이하게 되는 것이다.

한편, 상기 고정자의 외주면에 상기 고정자를 보호 커버하는 케이스는 일측면이 폐쇄되고 다른 측면이 개방되며 상기 일측면의 중심에는 각각 일정 직경을 가지는 결합공(41a, 42a)이 형성된 제1 케이스(41)와 제2 케이스(42)인 2개의 케이스로 구성되어 서로 마주보게 하여 결합되게 되어 있고, 상기 케이스(41, 42)의 외주 면은 단자대(24, 34)가 배치되는 부분에 대하여 상기 단자대(24,34)의 폭 만큼 절개되고, 그 절개 길이는 상기 케이스(41, 42)의 일측면까지 절개되어 있다.

또한, 상기 단자대(24, 34)는 회전축 방향으로 보았을 때의 폭이 상부 측은 넓고 하부측은 좁게 형성하여, 상기 하부측의 좁은 폭에 상기 케이스가 결합되도록 한다. 이럴 경우 상기 케이스를 결합할 때 상기 단자대(24,34)의 상기 좁은 폭으로 슬라이딩 결합이 가능해지고, 결합이 완료된 경우도 5에 도시된 바와 같이 상기 단자대(24,34)가 상기 케이스(41, 42)의 일부에 중첩될 수 있어 상기 케이스(41,42)가 보다 견고히 결합될 수 있다.

한편, 상기 케이스(41, 42)의 결합공(41a, 42a)에는 부시(61)가 각각 삽입되는데, 상기 부시(61)는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 그 중심에 회전축(11)이 관통하는 관통공(61a)을 가지고 그 외주면에 소외경부(61b)와 대외경부(61c)로 된 2단의 외경을 가지는 형상으로 되어 있고, 상기 소외경부(61b)의 외경은 상기 케이스(41, 42)의 결합공(41a, 42a)의 직경과 같고, 상기 대외경부(61c)의 외경은 상기 고정자의 내경부와 같다.

상기 부시(61)의 대외경부(61c)는 상기 고정자의 내경부에 삽입하고, 상기 소외경부(61b)는 상기 케이스(41, 42)의 일측면의 중심에 형성된 결합공(41a, 42b)에 삽입하며, 상기 관통공(61a)에는 상기 회전축(11)이 관통되어 상기 부시(61)에 의하여 상기 회전축(11)이 지지된다. 위와 같은 구조는 상기 부시(61)에 의하여 고정자, 회전축(11) 및 케이스(41, 42)의 동축을 용이하게 확보할 수 있는 것이다.

본 발명에 따른 다른 실시예를 도 6 및 도 7을 참고로 설명하면 다음과 같다.

도6은 본 발명에 따른 다른 실시예의 전체 분해 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예의 고정자 구조의 상세도로서, 도6 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1 보빈(21)과 상기 제1 보빈(21)에 결합되는 요크(22,23)로 구성된 제1 고정자와, 상기 제2 보빈(31)과 상기 제2 보빈(31)에 결합되는 요크(32,33)로 구성된 제2 고정자 모두를 인서트 사출 성형하여 하나의 사출물로 하여 고정자를 구성하게 한 것이다. 이 때 상기 제1 고정자(20)와 제2 고정자(30) 각각의 일단부 상측에 각각 수직으로 돌출된 형성된 단자대(24, 34) 및 그 단자대(24, 34)에 형성된 단자핀(24a, 34a)도 함께 인서트 사출 성형할 수 있다.

이와 같이 상기 고정자 전체가 하나의 사출물로 구성되어 조립 부품을 단순화하여 제조 공수가 절감되는 것과 함께 상기 고정자에 형성된 단자대(24, 34)가 이격되어 일정 간격을 가지고 있으므로 최소 단자 간격을 확보할 수 있어 권선장비를 이용한 자동 권선이 용이하게 되는 이점이 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 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 고정자 구조의 상세도

도 3은 본 발명에 따른 스텝 모터의 부시에 대한 상세도

도 4는 본 발명에 따른 스텝 모터의 단면도

도 5는 본 발명에 따른 스텝 모터가 조립이 완료된 상태의 외형도

도 6은 본 발명에 따른 다른 실시예의 전체 분해 사시도

도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예의 고정자 구조의 상세도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11: 회전축 12: 마그네트

20: 제1 고정자 21: 제1 보빈

22, 32: 제1 요크 23, 33: 제2 요크

24, 34: 단자대 24a, 34a: 단자핀

30: 제2 고정자 31: 제2 보빈

41: 제1 케이스 42: 제2 케이스

50: 리드스크류 61: 부시

61a: 관통공 61b: 소외경부

61c: 대외경부

Claims

외부 전원 인가에 의하여 자기를 발생하는 코일을 수용하는 보빈과 상기 보빈과 결합되는 요크로 구성된 제1 고정자와 제2 고정자가 서로 맞대어 결합되는 고정자와, 상기 고정자의 내경부에 삽입되고 회전축의 외주면에 설치된 마그네트로 구성되어 회전력을 발생하는 회전자와, 상기 고정자의 외주면에 상기 고정자를 보호 커버하는 케이스를 포함하여 구성된 스텝 모터에 있어서,

제1 고정자 및 제2 고정자 각각의 일단부 상측에 각각 수직으로 돌출된 단자대를 형성하되, 상기 제1 고정자와 제2 고정자가 서로 맞대어 결합될 때 상기 제1 고정자의 단자대와 상기 제2 고정자의 단자대는 이격되어 배치된 것

을 특징으로 하는 스텝 모터.
외부 전원 인가에 의하여 자기를 발생하는 코일을 수용하는 보빈과 상기 보빈과 결합되는 요크로 구성된 제1 고정자와 제2 고정자가 서로 맞대어 결합된 고정자와, 고정자의 내경부에 삽입되고 회전축의 외주면에 설치된 마그네트로 구성되어 회전력을 발생하는 회전자와, 상기 고정자의 외주면에 상기 고정자를 보호 커버하는 케이스를 포함하여 구성된 스텝 모터에 있어서,

그 중심에 관통공을 가지고 그 외주면에 소외경부와 대외경부로 된 2단의 외경을 가지는 부시를 사용하여, 상기 대외경부를 상기 고정자에 삽입하고, 상기 소 외경부를 상기 케이스의 일측면의 중심에 형성된 결합공에 삽입하며, 상기 관통공에는 상기 회전축을 관통하게 하여 상기 회전축을 지지하게 한 것

을 특징으로 하는 스텝 모터.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 고정자는 보빈과 결합되는 요크로 구성된 제1 고정자와 제2 고정자가 모두 인서트 사출 성형되어 하나의 사출물로 된 것

을 특징으로 하는 스텝 모터.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 고정자는 보빈과 결합되는 요크로 구성된 제1 고정자 및 제2 고정자가 각각 인서트 사출 성형되고, 상기 인서트 사출성형된 제1 고정자와 제2 고정자를 서로 맞대게 하여 조립하여 결합된 것

을 특징으로 하는 스텝 모터.
제3항에 있어서,

상기 제1 고정자와 제2 고정자가 모두 인서트 사출 성형될 때 단자대 및 그 단자대에 형성된 단자핀도 함께 인서트 사출 성형되는 것

을 특징으로 하는 스텝 모터.
제4항에 있어서,

상기 제1 고정자와 제2 고정자가 각각 인서트 사출 성형될 때 단자대 및 그 단자대에 형성된 단자핀도 함께 인서트 사출 성형되는 것

을 특징으로 하는 스텝 모터.
제1항에 있어서,

그 중심에 관통공을 가지고 그 외주면에 소외경부와 대외경부로 된 2단의 외경을 가지는 부시를 사용하여, 상기 대외경부를 상기 고정자의 삽입하고, 상기 소외경부를 상기 케이스의 일측면의 중심에 형성된 결합공에 삽입하며, 상기 관통공에는 회전축을 관통하게 하여 상기 회전축을 지지하게 한 것

을 특징으로 하는 스텝 모터.
제1항 또는 제7항에 있어서,

제1 고정자의 단자대와 상기 제2 고정자의 단자대는 회전축 방향의 수직방향 에서 보았을 때 일정 간격을 두고 이격되어 평행하게 배치되고, 회전축 방향으로 보았을 때 중첩된 것

을 특징으로 하는 스텝 모터.
제1항 또는 제7항에 있어서,

상기 케이스는 일측면이 폐쇄되고 다른 측면이 개방되며 상기 일측면의 중심에는 결합공이 형성된 2개의 케이스로 구성되어 마주보게 하여 결합되되, 그 외주면에서 단자대가 배치되는 부분에 대하여 상기 단자대의 폭 만큼 절개되고, 상기 절개 길이는 상기 케이스의 일측면까지 절개된 것

을 특징으로 하는 스텝 모터.
제1항에 있어서,

상기 단자대는 회전축 방향으로 보았을 때의 폭이 상부 측은 넓고 하부측은 좁게 형성하여, 상기 하부측의 좁은 폭에 상기 케이스가 결합되도록 한 것

을 특징으로 하는 스텝 모터.