KR20110099827A

KR20110099827A - 스텝 모터

Info

Publication number: KR20110099827A
Application number: KR1020100018765A
Authority: KR
Inventors: 오성관; 안혁상
Original assignee: 주식회사 모아텍
Priority date: 2010-03-03
Filing date: 2010-03-03
Publication date: 2011-09-09
Also published as: KR101658348B1

Abstract

본 발명은 스텝 모터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마그네트가 부착된 회전자와 상기 마그네트의 외주면에 일정 간격을 두고 구비된 고정자로 구성되어 상기 고정자에 형성된 단자핀을 통하여 가해진 외부 전기신호에 의하여 상기 회전자가 회전하는 구조로 되고 상기 고정자의 외주면에는 상기 고정자를 보호 커버하는 케이스로 구성된 스텝 모터에 있어서, 상기 케이스에서 단자핀 및 단자핀이 수용된 단자대를 설치하기 위한 절개 부분을 최소화하여 상기 고정자에 권선된 코일의 노출 면적을 감소시켜 이물질 등의 투입으로 인한 단선 등의 문제를 개선하는 것과 함께 권선장비를 이용한 자동 권선이 보다 용이하도록 한 스텝 모터에 관한 것이다.

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 상기 회전자가 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 다수 개 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 다수 개의 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 일측에는 상기 보빈에 수용되는 코일에 외부 전원을 인가 받기 위한 결선용 단자핀이 형성된 단자대가 돌출 형성되어 있다.

상기와 같은 종래의 스텝 모터는 소형화가 요구되면서 외경이 작아지고, 코일 결선용 단자대를 설치하는데 있어서 공간적 제약이 있었다. 이를 해결하기 위하여 종래의 소형의 스텝 모터에서는 단자대를 설치하기 위해 케이스의 일면을 축 방향으로 절개하여 단자대를 형성시키는 구조도 개시된 바 있으나, 이러한 구조에서는 케이스에서 절개된 부분을 통해 내부의 코일의 일부가 외부로 노출되고 이로 인하여 상기 절개된 부분을 통해 스텝 모터 내부로 이물질의 침투 우려가 있었고, 또한 노출된 코일이 조립이 완성된 제품을 사용시 외부와의 접촉으로 인해 단선되는 등의 문제점이 있었다.

또한, 자동 권선을 위하여 단자핀이 수용된 단자대의 간격을 어느 정도 확보하여야 하는데, 이럴 경우 케이스에서 단자대를 설치하기 위한 절개 폭이 상기 케이스 외측 원주의 대략 절반에 준하는 크기로 절개하게 되어 상기 케이스에서 절개되는 부분이 과하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 창안된 것으로서, 본 발명은 마그네트가 부착된 회전자와 상기 마그네트의 외주면에 일정 간격을 두고 구비된 고정자로 구성되어 상기 고정자에 형성된 단자핀을 통하여 가해진 외부 전기신호에 의하여 상기 회전자가 회전하는 구조로 되고 상기 고정자의 외주면에는 상기 고정자를 보호 커버하는 케이스로 구성된 스텝 모터에 있어서, 상기 케이스에서 단자핀 및 단자핀이 수용된 단자대를 설치하기 위한 절개 부분을 최소화하여 상기 고정자에 권선된 코일의 노출 면적을 감소시켜 이물질 등의 투입으로 인한 단선 등의 문제를 개선하는 것과 함께 권선장비를 이용한 자동 권선이 보다 용이하도록 한 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 제2고정자가 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, 상기 고정자는 상기 제1 고정자와 제2고정자가 모두 인서트 사출 되어 하나의 일체형 사출물로 성형되되, 상기 일체형 사출물은 회전축 방향의 양단부에 각각 하나의 단자핀이 돌출 형성되고, 회전축 방향의 중앙부에는 2개의 단자핀이 돌출 형성되게 한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 스텝 모터는 외부 전원 인가에 의하여 자기를 발생하는 코일을 수용하는 보빈과 상기 보빈과 결합되는 요크로 구성된 제1고정자와 제2고정자가 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, 상기 제 1 고정자와 제 2 고정자는 어느 하나 또는 둘 다　각각 인서트 사출되되, 상기 제 1 고정자 및 상기 제2고정자의 양단부에 각각 하나의 단자핀이　돌출 형성되게 하여 상기 제1고정자와 제2고정자가 서로 맞대어 결합된 상기 고정자가 회전축 방향의 양단부에 각각 하나의 단자핀이 돌출 형성되고, 회전축 방향의 중앙부에는 2개의 단자핀이 돌출 형성되는 구조로 된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 케이스가 상기 제1고정자 및 제2고정자를 각각 보호 커버하는 한 쌍으로 구비되되, 각 케이스는 절개 폭이 상이한 'ㅗ'자형 2단 절개부를 형성하고 상기 절개부 중 절개 폭이 큰 절개부는 상기 2개의 단자핀을 수용하는 단자대의 폭만큼 절개되며 상기 절개부 중 절개 폭이 작은 절개부는 상기 양단부에 돌출 형성된 단자핀의 폭만큼 절개된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 케이스 절개부로 인해 노출되는 코일의 상부에 FPC(Flexable Printed Circuit)를 부착하여 상기 노출된 코일을 덮어 노출부를 없애는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 제1 고정자와 제2고정자가 모두 인서트 사출 성형될 때 상기 단자핀 및 단자대도 함께 인서트 사출 성형되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 단자핀이 수지 재질로 된 것이거나 금속재질의 얇은 편으로 된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 스텝 모터는 고정자가 인서트 사출 되어 하나의 일체형 사출물로 성형되되, 상기 일체형 사출물은 회전축 방향의 양 단부에 각각 하나의 단자핀이 돌출 형성되고, 회전축 방향의 중앙부에는 2개의 단자핀을 수용하는 단자대가 돌출 형성되게 함으로써, 상기 고정자를 보호 커버하는 케이스에서 상기 단자핀 및 상기 단자핀이 수용된 단자대를 설치하기 위한 절개 부분을 최소화하여 상기 고정자에 권선된 코일의 노출 면적을 감소시켜 이물질 등의 투입으로 인한 단선 등의 문제를 개선하는 것과 함께 권선장비를 이용한 자동 권선이 보다 용이하다는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 단자핀에 FPC(Flexable Printed Circuit)를 연결할 경우 상기 FPC가 상기 케이스의 절개 부분의 상부에 설치되어 상기 절개 부분에 노출된 코일에 대하여 외부 노출을 방지 할 수 있어 제품 완성 시 보다 개선된 품질의 스텝 모터를 생산할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스텝 모터의 전체 분해 사시도
도 2는 본 발명에 따른 고정자 구조의 상세도
도 3은 본 발명에 따른 스텝 모터가 조립이 완료된 상태의 외형도
도 4는 본 발명에 따른 스텝 모터의 케이스 상세도

이하, 본 발명에 따른 스텝 모터에 대하여 첨부된 도면을 참고로 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 모터가 조립이 완료된 상태의 외형도이며, 도 4는 본 발명에 따른 스텝 모터의 케이스 상세도이다.

도 1 내지 도4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 스텝 모터는 외부 전원 인가에 의하여 자기를 발생하는 코일을 수용하는 제1보빈(21)과 상기 제1보빈(21)의 내부에 삽입되는 다수 개의 요크 치가 형성된 제1 요크(22) 및 제2 요크(23)로 구성된 제1 고정자(20)와, 제2보빈(31)과 상기 제2보빈(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 제1고정자(20) 및 제2고정자(30)의 외주면에 상기 제1고정자(20) 및 제2고정자(30)를 각각 보호 커버하는 케이스(41, 42)와, 상기 케이스(41, 42)의 일측면의 중심에 형성된 결합공에 삽입되고 상기 회전축(11)이 관통되어 상기 회전축(11)을 지지하는 부시(61)와, 상기 회전축의 타단에 결합되어 상기 회전축의 회전력을 전달하는 리드스크류(50) 등을 포함하고 있다.

상기 고정자는 제1보빈(21)과 상기 제1보빈(21)에 결합되는 요크(22, 23)로 구성된 제1 고정자(20)와, 상기 제2보빈(31)과 상기 제2 보빈(31)에 결합되는 요크(32, 33)로 구성된 제2고정자(30) 모두를 인서트 사출하여 하나의 일체형 사출물로 성형하여 구성된다. 상기 일체형 사출물은 회전축 방향의 양 단부에 각각 하나의 단자핀(24, 25)이 돌출 형성되고, 회전축 방향의 중앙부에는 2개의 단자핀(26a, 26b)을 수용하는 단자대(26)가 돌출 형성되어 있다.

상기 고정자는 제2실시예로서, 제1보빈(21)과 상기 제1보빈(21)에 결합되는 요크(22, 23)로 구성된 제1 고정자(20)와, 상기 제2보빈(31)과 상기 제2 보빈(31)에 결합되는 요크(32, 33)로 구성된 제2고정자(30)를 분리하여 각각 인서트 사출하게 하고 상기 인서트 사출된 제1고정자(20)와 제2고정자(30) 각각을 서로 맞대어 결합하여 고정자를 구성할 수 있다.

상기 고정자는 제3실시예로서, 상기 제1 고정자(20) 또는 상기 제2고정자(30) 중 어느 하나만을 인서트 사출하게 하고 상기 인서트 사출된 제1고정자(20) 또는 제2고정자(30)와 인서트 사출되지 않은 제2고정자(30) 또는 제1고정자(20)를 서로 맞대어 결합하여 고정자를 구성하게 할 수 있다.

상기 제2실시예 및 제3실시예에서의 상기 제1고정자(20)는 양단부에 각각 하나의 단자핀(24, 26a 또는 26b)이　돌출 형성되게 하고 상기 제2고정자(20)는 양단부에 각각 하나의 단자핀(25, 26b 또는 26a)이　돌출 형성되게 하여, 상기 제1고정자(20)와 제2고정자(30)가 서로 맞대어 결합된 상기 고정자가 회전축 방향의 양단부에 각각 하나의 단자핀(24, 25)이 돌출 형성되고, 회전축 방향의 중앙부에는 2개의 단자핀(26a, 26b)이 돌출 형성되는 구조로 한다.

상기 단자핀(24, 25, 26a, 26b) 및 상기 단자대(26)는 상기 제1 고정자(20)와 제2고정자(30)가 인서트 사출 성형될 때에 함께 인서트 사출 성형되는 것이 바람직하다.

상기 단자핀(24, 25, 26a. 26b)은 금속재질 또는 수지재질로 형성하게 할 수 있다. 상기 단자핀(24, 25, 26a. 26b)은 금속재질인 경우 얇은 편으로 된 것이 바람직하다.

한편, 상기 케이스(41, 42)는 그 일면이 개방된 것으로서 그 개방된 일면에 각각 상기 제1고정자(20) 및 제2고정자(30)의 외주면에 결합되어 상기 제1고정자(20) 및 제2고정자(30)를 각각 보호 커버한다.

상기 케이스(41) 및 케이스(42)는 도 4에 도시된 바와 같이 동일한 형상과 구조를 가지고 마주보며 조립되는 것으로서, 절개 폭이 상이한 'ㅗ'자형 2단 절개부를 형성하고, 상기 절개부 중 절개 폭이 작은 절개부(41a, 42a)는 상기 단자핀(24, 25)의 폭만큼 절개되어 있으며, 상기 절개부 중 절개 폭이 큰 절개부(41b, 42b)는 상기 2개의 단자핀(26a, 26b)을 수용하는 단자대(26)의 폭만큼 절개되어 있다.

또한, 상기 절개부 중 절개 폭이 큰 절개부(41b, 42b)는 길이방향(회전축 방향)으로 상기 2개의 단자핀(26a, 26b)을 수용하는 단자대(26)의 길이의 절반 정도 절개되어 있고, 상기 절개부 중 절개폭이 작은 절개부(41a, 42a)는 길이방향(회전축 방향)으로 상기 단자핀(24 또는 25)가 형성된 단부까지 절개되어 있다.

상기 케이스(41, 42)는 상기와 같은 절개부가 형성됨으로써, 상기 케이스(41, 42)를 상기 제1고정자(20) 및 제2고정자(30)의 외주면에 결합시킬 때 상기 절개부 중 절개폭이 작은 절개부(41a, 42a)는 상기 단자핀(24, 25)의 가이드 역할을 하며, 상기 케이스(41, 42)가 결합된 상태에서 외부에서 보면 상기 고정자[보빈(21, 31)]에 권선된 코일은 상기 절개부 중 절개폭이 작은 절개부(41a, 42a)의 길이방향(회전축 방향)만 외부로 노출되게 되어 상기 단자핀(24, 25) 및 상기 단자핀(26a, 26b)이 수용된 단자대(26)를 설치하기 위한 절개 부분을 최소화되고, 상기 고정자[보빈(21, 31)]에 권선된 코일의 노출 부분을 감소시켜 이물질 등의 투입이 방지할 수 있게 되는 것이다.

상기 고정자[보빈(21, 31)]에 권선된 코일의 상기와 같은 외부 노출 부분도 상기 외부로 노출된 코일의 상부에 FPC(Flexable Printed Circuit)를 부착하여 상기 FPC가 상기 외부로 노출된 코일을 덮어 외부로 노출된 부분을 없애게 할 수 있다.

한편, 상기 고정자 중 제1고정자(20)의 보빈(21)에 권선되는 코일은 그 코일의 시작단을 단자핀(24)으로 하고 그 끝단을 단자핀(26a) 또는 단자핀(26b)으로 하여 권선하게 할 수 있고, 역으로 시작단을 단자핀(26a) 또는 단자핀(26b)으로 하고 그 끝단을 단자핀(24)으로 하여 권선하게 할 수 있다.

또한, 상기 고정자 중 제2고정자(30)의 보빈(31)에 권선되는 코일은 그 코일의 시작단을 단자핀(25)으로 하고 그 끝단을 단자핀(26a) 또는 단자핀(26b)으로 하여 권선하게 할 수 있고, 역으로 시작단을 단자핀(26a) 또는 단자핀(26b)으로 하고 그 끝단을 단자핀(25)으로 하여 권선하게 할 수 있다.

상기 고정자[보빈(21, 31)]의 코일 권선을 상기와 같이 하게 함으로써 권선장비를 이용한 자동 권선에 필요한 단자대 간격을 충분히 확보할 수 있게 된다.

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

11: 회전축 12: 마그네트
20: 제1고정자 21: 제1보빈
22, 32: 제1요크 23, 33: 제2요크
24, 25: 단자핀 26: 단자대
26a, 26b: 단자핀 30: 제2고정자
31: 제2보빈 41: 제1케이스
42: 제2케이스 41a, 41b, 42a, 42b: 절개부
50: 리드스크류 61: 부시

Claims

외부 전원 인가에 의하여 자기를 발생하는 코일을 수용하는 보빈과 상기 보빈과 결합되는 요크로 구성된 제1고정자와 제2고정자가 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,
상기 고정자는 상기 제1 고정자와 제2고정자가 모두 인서트 사출 되어 하나의 일체형 사출물로 성형되되,
상기 일체형 사출물은 회전축 방향의 양단부에 각각 하나의 단자핀이 돌출 형성되고, 회전축 방향의 중앙부에는 2개의 단자핀이 돌출 형성되게 한 것
을 특징으로 하는 스텝 모터.
외부 전원 인가에 의하여 자기를 발생하는 코일을 수용하는 보빈과 상기 보빈과 결합되는 요크로 구성된 제1고정자와 제2고정자가 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,
상기 제 1 고정자와 제 2 고정자는 어느 하나 또는 둘 다　각각 인서트 사출되되, 상기 제 1 고정자 및 상기 제2고정자의 양단부에 각각 하나의 단자핀이　돌출 형성되게 하여 상기 제1고정자와 제2고정자가 서로 맞대어 결합된 상기 고정자가 회전축 방향의 양단부에 각각 하나의 단자핀이 돌출 형성되고, 회전축 방향의 중앙부에는 2개의 단자핀이 돌출 형성되는 구조로 된 것
을 특징으로 하는 스텝 모터.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 케이스는 상기 제1고정자 및 제2고정자를 각각 보호 커버하는 한 쌍으로 구비되되, 각 케이스는 절개 폭이 상이한 'ㅗ'자형 2단 절개부를 형성하고 상기 절개부 중 절개 폭이 큰 절개부는 상기 2개의 단자핀을 수용하는 단자대의 폭만큼 절개되며 상기 절개부 중 절개 폭이 작은 절개부는 상기 양단부에 돌출 형성된 단자핀의 폭만큼 절개된 것
을 특징으로 하는 스텝 모터.
제3항에 있어서,
상기 케이스 절개부로 인해 노출되는 코일의 상부에 FPC(Flexable Printed Circuit)를 부착하여 상기 노출된 코일을 덮어 노출부를 없애는 것
을 특징으로 하는 스텝 모터.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 고정자와 제2고정자가 모두 인서트 사출 성형될 때 상기 단자핀 및 단자대도 함께 인서트 사출 성형되는 것
을 특징으로 하는 스텝 모터.
제5항에 있어서,
상기 단자핀은 수지 재질로 된 것
을 특징으로 하는 스텝 모터.
제5항에 있어서,
상기 단자핀은 금속재질의 얇은 편으로 된 것
을 특징으로 하는 스텝 모터.