KR100756575B1

KR100756575B1 - 모터

Info

Publication number: KR100756575B1
Application number: KR1020060054384A
Authority: KR
Inventors: 가즈요시 나가이
Original assignee: 닛뽕빅터 가부시키가이샤
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2006-06-16
Publication date: 2007-09-07
Also published as: US20090009020A1; US7439643B2; JP4847806B2; US7656064B2; JP2007043893A; KR20070003566A; US20070001531A1

Abstract

과제

링 형상 마그넷에 대향하여 로터를 흡인하는 흡인 링을 모터 베이스에 압입하여 장착하더라도, 소음이나 진동이 없고 회전 특성이 우수한 모터를 제공한다.

해결 수단

허브 (2) 와, 이 허브 (2) 에 고정된 링 형상의 마그넷 (8) 을 갖는 로터 (R) 와, 베이스 (5) 와, 이것에 고정된 자성재의 흡인 링 (11) 을 갖는 스테이터 (S) 를 구비하고, 슬리브와 이것에 삽입된 샤프트를 포함하여 이루어지는 베어링 (SB, RB) 을 통하여 스테이터에 대하여 자유롭게 회전할 수 있도록 지지되며, 흡인 링은 그 외주부 또는 내주부에 직경 방향으로 돌출하는 복수의 돌출부 (11a) 를 구비하고, 돌출부가 베이스에 형성된 벽부 (5e) 에 압입되어 고정됨과 함께, 흡인 링의 일면이 이 면으로의 마그넷 투영 (T) 을 전부 포함하여 대향한다.

Description

모터 {MOTOR}

도 1 은 본 발명 모터의 실시예를 도시하는 단면도이다.

도 2 는 본 발명 모터의 실시예의 요부를 설명하는 평면도이다.

도 3 은 본 발명 모터의 실시예를 설명하는 그래프이다.

도 4 는 본 발명 모터의 실시예에 있어서의 변형예의 요부를 설명하는 평면도이다.

도 5 는 종래의 모터를 설명하는 단면도이다.

도 6 은 종래의 모터의 흡인 링을 설명하는 평면도이다.

부호의 설명

1 하드디스크

2 허브

2a 외주벽부

2b 플랜지

2c 관통 구멍

2c1 단부

2d 하면 2

5 모터 베이스

5a 벽부

5b 구멍

5c 관통 구멍

5d 저면

5e 벽부

5e1 돌출부

5f R부

6 코어

7 코일

7a 권선 단말

8 마그넷

8a 하단면

10 슬리브

10a 관통 구멍

10a1 내주면

10b 단부

10c 상측 단면

11 흡인 링

11a 돌출부

11a1 R부

12 스러스트 링

13 샤프트

13a 외주면

14 FPC (플렉시블 프린트 기판)

16 래이디얼 동압 홈

20 윤활제

22 간극

23 테이퍼부

50 모터

R 로터

S 스테이터

RB 래이디얼 동압 유체 베어링

SB 스러스트 동압 유체 베어링

일본 공개특허공보 2003-61305호

본 발명은 모터에 관한 것으로, 특히, 하드 디스크 드라이브 (이하, HDD 라고 칭한다) 용 모터나 레이저빔 프린터용 모터로서 바람직한 모터에 관한 것이다.

종래의 HDD용 모터를 도 5 에 나타낸다.

이 모터 (150) 는 3상 구동 모터이고, 적어도 1장의 디스크 (101) 를 실장하며, 스테이터 (S) 와 로터 (R) 를 갖고 있다.

스테이터 (S) 는 코어 (106) 와 코일 (107) 과 카운터 플레이트 (109) 와 슬리브 (110) 와 모터 베이스 (105) 를 포함하여 구성된다.

모터 베이스 (105) 는 알루미늄판의 프레스 가공에 의해, 또는 알루미늄 다이캐스트에 의해 형성된다.

슬리브 (110) 는 통 형상이고, 모터 베이스 (105) 의 중심에 형성되어 벽 형상으로 세운 주면을 갖는 구멍에 접착 또는 압입으로 고정된다.

이 슬리브 (110) 는 그 내주면부가 소결 금속재, 또는 구리 합금에 도금한 재료로 형성되어 있다.

슬리브 (110) 의 일단측에는 후술하는 스러스트 플레이트를 수납하는 계단 형상 단부가 형성되어 있고, 그 단부는 카운터 플레이트 (109) 에 의해 밀봉되어 있다.

코어 (106) 는 이 모터가 3상 구동이기 때문에 9극의 돌기를 구비한 대략 고리형이다.

구체적으로는 규소 강판을 적층하고, 그 표면에 전착 도장이나 분체 도장 등에 의한 절연 코팅이 행해져 이루어진다.

또한, 9극의 돌기에는 각 상의 코일 (107) 이 감겨 있다.

코일 (107) 의 권선 단말 (107a) 은 모터 베이스 (105) 의 관통 구멍 (121) 을 통과해서, 모터 베이스 (105) 저면의 플렉시블 프린트 기판 (이하, FPC 라고 칭한다) (114) 에 납땜되어 있다.

로터 (R) 는 허브 (102) 와 샤프트 (113) 와 마그넷 (108) 을 포함하여 구성된다.

허브 (102) 및 샤프트 (113) 는 스테인리스재를 절삭 가공하여 형성된다.

마그넷 (108) 은 링 형상이고, Nd-Fe-B계의 재료를 사용하여 형성된다. 또한, 그 표면은 전착 도장되어 있다.

그리고, 이 허브 (102) 에 샤프트 (113) 가 압입 및 접착에 의해 고정되고, 허브 (102) 의 외주부 안쪽에는 마그넷 (108) 이 접착에 의해 고정되어 있다.

또한, 이 모터는 스러스트 동압 유체 베어링 (SB) 및 래이디얼 동압 베어링 (RB) 을 구비하고 있다.

스러스트 동압 유체 베어링 (SB) 은 샤프트 (113) 하단측에 고정된 링 형상의 스러스트 링 (112) 과, 슬리브 (110) 와, 카운터 플레이트 (109) 와 각 부재 사이에 충전된 윤활제로 구성된다.

스러스트 링 (112) 은 스테인리스, 또는 구리 합금에 의해 형성되어 있고, 구리 합금을 사용한 경우에는 니켈 도금이 실시되어 있다.

이 스러스트 동압 유체 베어링 (SB) 은 상기 서술한 구성에 있어서, 스러스트 링 (112) 의 상하 양면에 형성된 동압 홈에 의해, 회전시 스러스트 방향의 동압을 발생시켜 로터 (R) 를 스러스트 방향으로 지지한다.

한편, 래이디얼 동압 유체 베어링 (RB) 은 샤프트 (113) 의 외주면과, 이 샤 프트 (113) 가 삽입된 슬리브 (110) 관통 구멍의 내주면과, 양자의 간극에 충전된 윤활제로 구성된다.

샤프트 (113) 외주면과 슬리브 (110) 내주면의 적어도 한쪽에는 링본 등의 동압을 발생시키는 래이디얼 동압 홈이 형성되고, 이 동압 홈에 의해, 회전시 래이디얼 방향의 동압을 발생시켜 로터 (R) 를 래이디얼 방향으로 지지한다.

래이디얼 동압 홈은 회전축 방향으로 떨어져서 2개소 형성되어 있다.

또한, 슬리브 (110) 는 소결 재료 또는 도금한 구리 합금 재료에 의해 형성되고, 2개소 형성된 동압 홈의 사이 부분에 오목부가 형성되거나, 또는 2개 부품으로 분리된 구성으로 되어 있다.

상기 서술한 바와 같이, 샤프트 (113) 와 슬리브 (110) 의 간극 및, 스러스트 링 (112) 과 슬리브 (110) 및 카운터 플레이트 (119) 의 각각의 간극에는 윤활제 (윤활유 등) 가 충전되고, 로터 (R) 의 회전에 의해 이 윤활제가 순환하여 동압이 발생한다. 이 동압에 의해, 각 베어링은 스테이터 (S) 에 대하여 로터 (R) 를 자유롭게 회전할 수 있도록 지지하고 있다.

그런데, 이 모터 (150) 는 모터 베이스 (105) 의 상면에 링 형상 평판인 흡인 링 (111) 이 부착되어 있다. 이 흡인 링 (111) 의 평면도를 도 6 에 나타낸다. 이러한 흡인 링을 구비한 모터의 예가 특허 문헌 1 에 기재되어 있다.

흡인 링 (111) 은 자성재인 철에 의해 형성되고, 마그넷 (108) 의 하면에 적어도 일부가 대향하도록 배치되어 있다.

따라서, 로터 (R) 는 스테이터 (S) 측에 자기적으로 흡인되어, 축 방향의 이 동량이 규제된다.

이 구성에 의해, 특히 HDD용 모터에 요구되고 있는 높은 내진동성이나 높은 내충격성을 얻을 수 있다.

그런데, 이 흡인 링을 모터 베이스에 접착하여 장착하면, 그 접착제가 경화될 때의 수축 등에 의해, 흡인 링의 뜸 (모터 베이스에 대한 경사) 이 발생하는 경우가 있다.

이 뜸이 발생하면, 균일한 흡인력이 얻어지지 않고, 모터의 소음 레벨이나 진동 레벨이 악화된다는 문제가 생긴다.

또한, 뜸이 과도하게 커지면, 흡인 링이 마그넷에 접촉하여 로터에 회전 부하가 가해져, 모터의 소비 전력이 증가하는 등의 문제가 생긴다.

그 때문에, 뜸이 발생하지 않는 흡인 링의 부착 방법으로, 흡인 링의 외주부를 모터 베이스로 형성한 둘레 형상의 벽부 내면에 압입하는 방법이 많이 쓰이고 있다.

그러나, 이 압입 방법에서는 또한, 이하에 설명하는 별도의 문제가 발생하기 때문에, 개선이 요망되고 있다.

통상, 모터를 조립할 때, 부품끼리의 고정에 접착제가 사용된다.

이 접착제의 완전한 경화와, 경화된 접착제로부터의 경시적인 아웃 가스 발생 방지를 위해, 조립한 후의 모터를 130℃ 의 고온 환경 하에 방치하는 버닝이라고 불리는 처치를 행한다.

모터 베이스는 상기 서술한 바와 같이 알루미늄으로 형성되어 있고, 선팽창 계수는 23.5×10^-6/℃ 인데 반하여, 흡인 링은 철로 형성되어 있고, 선팽창 계수는 12.1×10^-6/℃ 로, 양자의 선팽창 계수는 크게 다르다.

그 때문에, 양자의 압입대를 소정치 이상으로 해두지 않으면, 열팽창에 따르는 직경 방향의 변화로 이 압입대가 없어져, 흡인 링이 뜬다는 문제가 생긴다.

구체적인 예로는 두께 0.4㎜ 인 흡인 링에 있어서 압입하는 부분 (외주부) 의 직경을 20㎜ 로 하면, 상온 (20℃) 에서 직경으로 25㎛ 이상인 압입대로 압입해 두지 않으면, 버닝 중에 압입대가 없어져 흡인 링이 떠버린다.

그러나, 실제로 이러한 부재로 압입대가 직경으로 25㎛ 이상이 되는 압입을 하면, 86N 이상의 압입력이 필요해지고, 이를 가능하도록 하기 위한 설비는 상당히 대규모가 되는 데다, 압입에 의해 모터 베이스의 변형이 생겨, 조립한 모터의 소음 레벨이나 진동 레벨이 악화되는 경우가 있다.

또한, 이러한 큰 압입력으로 압입하면, 흡인 링이 정규 위치에 정밀하게 수납되지 않아, 마그넷과 흡인 링의 간격이 균일하지 않게 되는 경우가 있다. 이러한 상태에서는 로터의 축 방향으로의 이동량이 변동하여, 모터의 소음 레벨이나 진동 레벨이 악화되어 버린다는 문제가 있었다.

이 압입력은 20N 이하이면 통상의 설비로 압입할 수 있고, 또한, 압입부 이외의 부재의 변형이 생기지 않거나, 또는 생기더라도 미미하기 때문에 바람직하다.

그래서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 링 형상 마그넷에 대향하여 로터 를 흡인하는 흡인 링을 모터 베이스에 압입하여 장착하고 있더라도, 소음이나 진동이 없고, 회전 특성이 우수한 모터를 제공하는 것에 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

상기의 과제를 해결하기 위해서, 본원 발명은 수단으로서 다음 [1], [2] 의 구성을 갖는다.

[1] 허브 (2) 와, 이 허브 (2) 에 고정된 링 형상의 마그넷 (8) 을 갖는 로터 (R) 와,

모터 베이스 (5) 와, 이것에 고정된 자성재로 이루어지는 링 형상의 흡인 링 (11) 을 갖는 스테이터 (S) 를 구비하고,

상기 로터 (R) 가 슬리브 (10) 와 이것에 삽입된 샤프트 (13) 를 포함하여 이루어지는 베어링 (SB, RB) 을 통하여 상기 스테이터 (S) 에 대하여 자유롭게 회전할 수 있도록 지지되는 구성의 모터이고,

상기 흡인 링 (11) 은 그 외주부 또는 내주부에 직경 방향으로 돌출하는 복수의 돌출부 (11a) 를 구비하고, 그 돌출부 (11a) 가 상기 모터 베이스 (5) 에 형성된 벽부 (5e) 에 압입되어 상기 모터 베이스 (5) 에 고정됨과 함께, 상기 흡인 링 (11) 의 일면이 그 면으로의 상기 마그넷 (8) 의 투영 (T) 을 전부 포함하여 대향하도록 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 모터 (50) 이다.

[2] 허브 (2) 와, 이 허브 (2) 에 고정된 링 형상의 마그넷 (8) 을 갖는 로터 (R) 와,

상기 모터 베이스 (5) 는 상기 허브 (2) 측에 돌출하는 복수의 벽부 (5e1) 를 구비하고, 상기 복수의 벽부 (5e1) 에 상기 흡인 링 (11) 의 외주부 또는 내주부가 압입되어 상기 모터 베이스 (5) 에 고정됨과 함께, 상기 흡인 링 (11) 은 그 일면이 그 면으로의 상기 마그넷 (8) 의 투영 (T) 을 전부 포함하여 대향하도록 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 모터 (50) 이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명의 실시 형태를 바람직한 실시예에 의해 도 1∼도 4 를 사용하여 설명한다.

도 1 은 본 발명의 모터의 실시예를 도시하는 단면도이다.

도 2 는 본 발명의 모터의 실시예의 요부를 설명하는 평면도이다.

도 3 은 본 발명의 모터의 실시예를 설명하는 그래프이다.

도 4 는 본 발명의 모터의 실시예에 있어서의 변형예의 요부를 설명하는 평면도이다.

실시예의 모터에 관해서, 도 1 내지 도 3 을 사용하여 상세히 서술한다.

이 모터 (50) 는 HDD의 청정 공간 내에 탑재되어 하드디스크를 구동하는 3상 모터이고, 회전수 5400회/분으로 허브에 장착된 하드디스크를 회전 구동시키는 것이다.

이 모터 (50) 는 스테이터 (S) 와 로터 (R) 로 이루어진다. 우선, 이들의 구성에 관해서 설명한다.

스테이터 (S) 는 모터 베이스 (5) 와, 이 모터 베이스 (5) 에 고정된 슬리브 (10) 및 코어 (6) 와, 이 코어 (6) 에 감긴 코일 (7) 을 포함하여 구성된다.

모터 베이스 (5) 는 알루미늄 다이캐스트의 절삭 가공에 의해 형성된다.

이 모터 베이스 (5) 의 중심에는 벽 형상으로 세운 주벽인 벽부 (5a) 를 가지고 구멍 (5b) 가 형성되어 있다.

슬리브 (10) 는 관통 구멍 (10a) 을 갖는 통 형상으로, 모터 베이스 (5) 의 구멍 (5b) 에 접착 또는 압입으로 고정된다.

이 슬리브 (10) 는 구리계 소결 합금재 또는 SUS (스테인리스) 재에 의해 형성된다.

또한, 그 관통 구멍 (10a) 일방의 단부에는 후술하는 스러스트 링 수용 등을 하기 위한 복수단의 단부 (10b) 가 형성되어 있다.

코어 (6) 는 대략 고리형이고, 규소 강판 등의 박판 자성재가 적층되어 이루어진다. 또한, 그 표면에는 전착 도장이나 분체 도장 등에 의한 절연 코팅이 실시되어있다.

이 모터 (50) 는 상기 서술한 바와 같이 3상 구동 모터이기 때문에, 코어 (6) 에는 9극의 돌극이 형성되어 있고, 각각에 각 상에 대응하는 코일 (7) 이 감겨 있다.

이 코일 (7) 의 권선 단말 (7a) 은 모터 베이스 (5) 에 형성된 관통 구멍 (5c) 을 통해서, 저면 (5d) 에 부착된 FPC (플렉시블 프린트 기판) (14) 에 납땜되어 있다.

FPC (14) 에는 코일 (7) 의 권선 단말 (7a) 을 납땜하는 납땜부와, HDD 측에 형성된 구동 회로에 전기적으로 접속되는 랜드부 (모두 도시하지 않음) 가 형성되어 있고, 납땜부와 랜드부는 패턴으로 접속되어 있다.

모터 베이스 (5) 의 상면에는 자성재인 철에 의해 링 형상으로 형성된 흡인 링 (11) 이 배치되어 있다. 이 흡인 링 (11) 은 외주부에 복수의 돌기를 갖고 있고, 그 돌기가 모터 베이스 (5) 에 둘레 형상으로 형성된 벽부 (5e) 에 압입됨으로써 고착된다. 이 구조의 상세한 것은 후술한다.

한편, 로터 (R) 는 샤프트 (13) 와, 이 샤프트 (13) 가 고정된 대략 컵 형상인 허브 (2) 와, 이 허브에 고착된 링 형상 마그넷 (8) 을 포함하여 구성된다.

샤프트 (13) 는 SUS재로 형성된다. ·

허브 (2) 는 외주벽부 (2a) 와, 이 외 주벽부 (2a) 에서 바깥 방향으로 돌출하여 하드디스크 (1) 가 탑재 장착되는 플랜지 (2B) 과, 관통 구멍 (2c) 을 구비하고, 스테인리스재를 절삭 가공함으로써 형성된다.

마그넷 (8) 은 Nd-Fe-B계의 재료로 형성되며, 표면에 니켈 도금이 실시되어 있다. 또한, 그 내주부가 12극에 착자되어 있다.

샤프트 (13) 는 그 일단측이 허브 (2) 의 관통 구멍 (2c) 에 압입이나 용접 에 의한 접합 등으로 고정된다.

마그넷 (8) 은 허브 (2) 의 외주벽부 (2a) 의 내주면에 고착된다.

흡인 링 (11) 은 로터 (R) 를 스테이터 (S) 에 맞춰 넣은 상태에서, 그 표면의 일부가 마그넷 (8) 의 하단면 (8a) 과 근접 대향하도록 형상과 배치 위치가 설정되어 있다. 이에 의해, 로터 (R) 는 스테이터 (S) 측에 자기적으로 흡인된다.

허브 (2) 는 상기 서술한 바와 같이 자성재인 스테인리스재로 형성되기 때문에, 허브 (2) 와 코어 (6) 와 마그넷 (8) 으로 자기 회로가 구성된다.

그리고, 로터 (R) 의 샤프트 (13) 가 스테이터 (S) 의 슬리브 (10) 의 관통 구멍 (10a) 에 삽입되고, HDD 측에 탑재된 구동 회로로부터의 코일 (7) 의 각 상의 통전에 의해, 로터 (R) 는 베어링을 통하여 스테이터 (S) 에 대하여 자유롭게 회전할 수 있도록 지지된다.

다음으로, 이 베어링에 관해서 상세히 서술한다.

이 모터 (50) 는 베어링으로서 래이디얼 동압 유체 베어링 (RB) 과 스러스트 동압 유체 베어링 (SB) 을 구비하고 있다.

래이디얼 유체 동압 베어링 (RB) 은 샤프트 (13) 의 외주면 (13a) 과, 슬리브 (10) 의 관통 구멍 (10a) 의 내주면 (10a1) 과, 양자의 간극에 충전된 윤활제 (윤활유) (20) 로 구성된다.

외주면 (13a) 및 내주면 (10a1) 중 적어도 한쪽에는 축 방향으로 격리한 2열의 래이디얼 동압 홈 (16) 이 형성되어 있다. 이 래이디얼 동압 홈은 예를 들어, 헤링본 형상의 홈이다.

슬리브 (10) 에 있어서의 관통 구멍 (10a) 의 허브 (2) 측 단부측에는 그 단부로 향함에 따라서 직경이 커지는 테이퍼부 (23) 가 형성되어 있다.

또한, 슬리브 (10) 의 상측 단면 (10c) 과 허브 (2) 의 하면 (2d) 사이에는 간극 (22) 이 형성되어 있다.

충전되는 윤활제 (20) 는 그 액면이 테이퍼부 (23) 의 도중에 위치할 정도의 양이 충전되어 있고, 이 테이퍼부 (23) 는 이른바 테이퍼 시일부 (23) 로서의 윤활제 (20) 누출 방지 기능을 구비하고 있다. 또한, 간극 (22) 을 형성함으로써, 이 누출이나 비산을 보다 효과적으로 방지하고 있다.

이 래이디얼 동압 유체 베어링 (RB) 에서의, 로터 (R) 의 회전에 따라 래이디얼 동압 홈이 발생시키는 래이디얼 동압에 의해, 로터 (R) 는 스테이터 (S) 에 대하여 래이디얼 방향으로 지지된다.

한편, 스러스트 동압 유체 베어링 (SB) 은 샤프트 (13) 의 하단측에 고착되어 슬리브 (10) 의 단부 (10b) 에 수용되는 스러스트 링 (12) 과, 슬리브 (10) 의 단부 (10b) 에 고착되어 관통 구멍 (10a) 의 일단측을 밀봉하는 카운터 플레이트 (9) 와, 각 부재끼리의 간극에 충전된 윤활제 (20) 로 구성된다.

스러스트 링 (12) 의 상측면 및 이에 대향하는 슬리브 (10) 의 하면 중 적어도 한쪽과, 스러스트 링 (12) 의 하측면 및 이에 대향하는 카운터 플레이트 (9) 상면의 적어도 한쪽에는 헤링본 등의 스러스트 동압 홈 (도시하지 않음) 이 형성되어 있다.

이 스러스트 동압 유체 베어링 (SB) 에서의, 로터 (R) 의 회전에 따라 스러스트 동압 홈이 발생시키는 스러스트 동압에 의해, 로터 (R) 는 스테이터 (S) 에 대하여 스러스트 방향으로 지지된다.

다음으로, 흡인 링 (11) 의 모터 베이스 (5) 로의 부착 구조에 관해서 구체적으로 설명한다.

이 실시예에서는 도 2 에 나타내는 바와 같이, 흡인 링 (11) 의 외주부에 직경 방향으로 돌출하는 돌출부 (11a) 를 등각도 간격으로 6개 형성하고 있다.

구체적으로는, 흡인 링 (11) 은 두께가 0.4㎜, 외직경 Φ₁이 20㎜, 내직경 Φ₂가 16㎜ 인 박판 링 형상이고, 철에 의해 형성된다. 또한, 돌출부 (11a) 는 각각 외직경 Φ₃ 이 21㎜ 이고, 그 선단의 둘레 방향 길이 (d) 가 1.5㎜ 이다.

돌출부 (11a) 의 외경과 흡인 링 (11) 자체의 외경은, R부 (11a1) 에서 완만하게 연결된 형상으로 되어 있다.

이 6개의 돌출부 (11a) 를 모터 베이스 (5) 의 벽부 (5e) 내주면에 압입함으로써, 흡인 링 (11) 은 모터 베이스 (5) 에 고정된다.

압입대는 직경으로 25㎛ 이기 때문에, 열팽창에 의해 압입대가 없어져 흡인 링이 떠버리는 경우는 없다.

또한, 흡인 링 (11) 에 6개의 돌출부 (11a) 를 형성하고, 그 폭을 각 1.5㎜ 로 하고, 압입되는 범위의 둘레 방향 길이 (L1) 의 전체 둘레 길이 (L) 에 대한 비율을 작게 해두기 때문에, 흡인 링의 변형이나 모터 베이스측의 압입부 이외의 변 형을 억제할 수 있다.

이 실시예에서는 전체 둘레 길이 (L) 은 Φ₃×π=21㎜×π=66.0㎜ 이고, 압입되는 범위 (돌출부) 의 둘레 방향 길이 (L1) 는 1.5×6=9㎜ 이므로, 9/66.0=13.6(%) 이고, 압입력은 돌출부를 형성하지 않고 압입을 행하는 종래의 예 (압입력 86N) 에 대하여 그 약 13.6% 인 11.7N 이 되어, 흡인 링이나 모터 베이스의 변형은 문제가 되지 않는다.

이 실시예에 있어서, 다른 외경을 갖는 흡인 링을 복수 준비하여 각각에 대해 압입을 행하여, 압입대와 압입력의 관계를 측정한 결과를 도 3 에 나타낸다.

이 도면에 있어서, 비교예는 돌출부가 형성되어 있지 않고 전체 둘레에서 압입된 종래의 모터에서의 측정치이다.

이 도면에 있어서, 실시예의 흡인 링은 압입대가 25㎛ 에서, 상기 서술한 바와 같이 11.7N 의 압입력을 나타내고 있다.

또한, 바람직한 압입력인 20N 이하가 되는 압입대는 40㎛ 이하이다.

따라서, 상술한 열팽창에 의한 뜸이 생기는 경우가 없고, 또한, 압입부 이외의 변형을 생기게 하지 않는 압입대의 범위로서, 25∼40㎛ 인 것이 바람직하다.

이 상한은 흡인 링 (11) 의 전체 원주 길이에 대한 돌출부의 둘레 방향 길이의 비율로 결정되기 때문에, 그 비율에 따라 압입력이 20N 이하가 되는 압입대를 상한으로 설정하면 된다.

흡인 링 (11) 은 마그넷 (8) 과 대향하는 범위인 투영 범위 (T) 보다도 넓은 폭 (w=Φ₁-Φ₂) 을 가지고, 그 투영 범위 (T) 가 전부 빠짐없이 표면에 포함되는 링 형상으로서 모터 베이스 (5) 에 장착되기 때문에, 로터의 회전 위치에 의하지 않고 항상 흡인력이 균일하고 일정하게 된다.

또한, 상기 서술한 바와 같이, 압입에 의한 흡인 링 (11) 이나 모터 베이스 (5) 에 있어서의 압입부 이외의 변형이 없으므로, 이 흡인 링 (11) 은 축에 대한 직교도나 평면도가 매우 높고, 고정밀도로 위치 결정된다.

따라서, 마그넷 (8) 을 흡인 링 (11) 에 보다 접근시킬 수 있어, 소형화가 가능하게 되는 한편, 소음, 진동 또는 축 방향의 로터 (R) 이동량이 매우 적어지기 때문에 보다 신뢰성이 높은 모터 (50) 가 얻어진다.

상기 서술한 실시예는 흡인 링 (11) 측에 압입으로 변형하는 돌출부 (11a) 를 형성한 예였으나, 변형하는 부분을 모터 베이스 (5) 측에 형성해도 된다. 이 변형예에 관해서 도 4 를 사용하여 설명한다.

도 4 는 모터 베이스 (5) 에 흡인 링 (11) 을 압입한 상태를 설명하는 평면도이고, 이해를 쉽게 하기 위해서, 압입 전의 압입대에 상당하는 부분을 파선으로 과장하여 나타내고 있다. 또한, 흡인 링 (11) 의 치수 등은 실시예와 동일하다.

도 4 에 있어서, 모터 베이스 (5) 의 벽부 (5e) 내주면에, 안쪽으로 돌출하는 돌출부 (5e1) 가 등각도 간격으로 6개 형성되어 있다.

구체적으로는 돌출부 (5e1) 는 그 내직경 Φ₄ 가 Φ₁-Φ₄=25㎛ 가 되도록 설 정되고 (Φ₁=20㎜), 또한, 그 둘레 방향 길이 (d4) 는 각각 2.0㎜ 가 되어 있다.

한편, 벽부 (5e) 의 내직경 Φ₅ 는 25㎜ 가 되고, 이 벽부 (5e) 와 돌출부 (5e1) 의 내경부 (선단부) 와는 R부 (5f) 로 완만히 연결된 형상으로 되어 있다.

이 6개의 돌출부 (5e1) 에 흡인 링 (11) 의 외주부를 압입함으로써, 흡인 링 (11) 은 모터 베이스 (5) 에 고정된다.

상기 서술한 바와 같이 압입대는 직경으로 25㎛ 이지만, 6개의 돌출부 (5e1) 를 형성하고, 그 폭을 각 2.0㎜ 로 하고, 압입되는 범위의 둘레 방향 길이 (L2) 의 흡인 링 (11) 전체 둘레 길이 (L) 에 대한 비율이 작게 되어 있기 때문에, 흡인 링 (11) 이나 모터 베이스 (5) 측의 압입부 이외의 변형을 억제할 수 있다.

구체적으로는 이 변형예에서는 전체 둘레 길이 (L) 는 Φ₁×π=20㎜×π=62.8㎜ 이고, 압입되는 범위 (돌출부) 의 둘레 방향 길이 (L2) 는 2.0×6=12㎜ 이므로, 12/62.8=19.1(%) 가 된다.

이 경우, 압입력은 종래의 86N 에 대하여 그 19.1(%) 인 16.4N 이며, 흡인 링 (11) 이나 모터 베이스 (5) 의 변형은 문제되지 않는다.

이 변형예에 있어서도, 실시예와 동일하게, 흡인 링 (11) 은 마그넷 (8) 과 대향하는 범위인 투영 범위 (T) 보다도 넓은 폭 (w (w=Φ₁-Φ₂)) 을 가지고, 그 투영 범위 (T) 가 전부 빠짐없이 표면에 포함되는 링 형상으로 모터 베이스 (5) 에 장착되어 있기 때문에, 로터의 회전 위치에 의하지 않고 항상 흡인력이 균일하고 일정해 진다.

또한, 상기 서술한 바와 같이 압입에 의한 흡인 링 (11) 이나 모터 베이스 (5) 의 변형이 없으므로, 이 흡인 링 (11) 은 축에 대한 직교도나 평면도가 매우 높고, 고정밀도로 위치 결정된다.

이상 상세히 서술한 바와 같이, 실시예 및 그 변형예에 의하면, 흡인 링 (11) 을 모터 베이스 (5) 에 압입에 의해 고정하고, 그 압입에 관계하여 변형되는 부분을 돌출부 (11a, 5e1) 로서 형성하고, 그 돌출부 (11a, 5e1) 의 둘레 방향 길이를 흡인 링 (11) 의 전체 원주방향 길이에 대하여, 사용하는 재료에 따라 특정되는 비율 이하로 설정함으로써, 변형의 영향이 없는 신뢰성이 높고, 또한, 내진동, 내충격 특성 등이 우수한 모터 (50) 를 얻을 수 있다.

본 발명의 실시예는 상기 서술한 구성 및 순서에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 변형예로 하여도 되는 것은 말할 필요도 없다.

예를 들어, 돌출부의 수나 형상은 실시예나 그 변형예에서 설명한 것에 한정되지 않는다는 것은 말할 필요도 없다. 상기 서술한 바와 같은 둘레 방향 길이의 비율에 따라, 적절히 설정할 수 있다.

흡인 링 (11) 에 있어서의 마그넷 (8) 의 투영 범위 (T) 는 이 투영 범위 (T) 가 전부 빠짐없이 흡인 링 (11) 의 표면에 포함되면, 그 범위 비율이나 투영되 는 직경 방향의 위치는 한정되는 것은 아니다.

바꾸어 말하면, 흡인 링 (11) 에 돌출부 (11a) 를 형성하는 경우에는 이 투영 범위 (T) 를 도려내는 경우 없이 돌출부 (11a) 가 형성되어 있으면 된다.

또한, 흡인 링 (11) 의 돌출부 (11a) 는 외주부에 형성되는 것에 한정되지 않으며, 내주부에 안쪽을 향하여 돌출되도록 형성된 것이어도 된다. 이 경우, 압입되는 상대인 모터 베이스는 흡인 링 (11) 의 안쪽에서 돌출하는 벽면을 구비하고, 그 외주면에 흡인 링의 돌출부가 압입되는 구성이 된다.

이는 돌출부가 흡인 링측에 있는 경우에 한정되지 않으며, 모터 베이스측에 형성된 경우에도 동일하다.

또한, 상기 서술한 실시예나 그 변형예는 샤프트가 허브에 고정된 이른바 샤프트 회전형이지만, 허브측에 고정된 슬리브에 모터 베이스측에 고정된 샤프트를 삽입한 구성인 이른바 샤프트 고정형이어도 되는 것은 말할 필요도 없다.

본 발명에 의하면, 소음이나 진동이 없고, 회전 특성이 우수하다는 효과를 나타낸다.

Claims

허브와, 이 허브에 고정된 링 형상의 마그넷을 갖는 로터와,

모터 베이스와, 이것에 고정된 자성재로 이루어지는 링 형상의 흡인 링을 갖는 스테이터를 구비하고,

상기 로터가 슬리브와 이것에 삽입된 샤프트를 포함하여 이루어지는 베어링을 통하여 상기 스테이터에 대하여 자유롭게 회전할 수 있도록 지지되는 구성의 모터에 있어서,

상기 흡인 링은 그 외주부 또는 내주부에 직경 방향으로 돌출하는 복수의 돌출부를 구비하고, 그 돌출부가 상기 모터 베이스에 형성된 벽부에 압입되어 상기 모터 베이스에 고정됨과 함께, 상기 흡인 링의 일면이 그 면으로의 상기 마그넷의 투영 부분을 전부 포함하여 대향하도록 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 모터.
허브와, 이 허브에 고정된 링 형상의 마그넷을 갖는 로터와,

모터 베이스와, 이것에 고정된 자성재로 이루어지는 링 형상의 흡인 링을 갖는 스테이터를 구비하고,

상기 로터가 슬리브와 이것에 삽입된 샤프트를 포함하여 이루어지는 베어링을 통하여 상기 스테이터에 대하여 자유롭게 회전할 수 있도록 지지되는 구성의 모터에 있어서,

상기 모터 베이스는 상기 허브측으로 돌출하는 복수의 벽부를 구비하고, 상기 복수의 벽부에 상기 흡인 링의 외주부 또는 내주부가 압입되어 상기 모터 베이스에 고정됨과 함께, 상기 흡인 링은 그 일면이 그 면으로의 상기 마그넷의 투영을 전부 포함하여 대향하도록 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 모터.