KR101021126B1 - motor - Google Patents

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Abstract

모터가 개시된다. 스테이터와 로터를 포함하는 모터에 있어서, 스테이터와 로터 중 어느 하나에 설치된 전자석, 스테이터와 로터 중 다른 하나에 전자석에 대향되게 설치된 영구자석, 전자석과 영구자석을 커버하고 있는 베이스 플레이트를 포함하고, 베이스 플레이트 중에서, 적어도 전자석과 영구자석 사이에 형성된 자기장에 인접하는 영역은 비자성체, 반자성체 및 상자성체 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 모터는, 자기력이 베이스 플레이트로 누설되거나 치우치는 형상을 방지하여 박형화에 따른 토크의 감소를 최소화한다.The motor is started. A motor comprising a stator and a rotor, the base comprising an electromagnet installed on one of the stator and the rotor, a permanent magnet installed on the other of the stator and the rotor to face the electromagnet, and a base plate covering the electromagnet and the permanent magnet. Among the plates, at least the region adjacent to the magnetic field formed between the electromagnet and the permanent magnet is made of any one of nonmagnetic, diamagnetic, and paramagnetic materials. The motor is characterized in that the magnetic force is prevented from leaking or skewing to the base plate, thereby reducing torque. Minimize the reduction.

모터, 베이스 플레이트, 비자성체 Motor, Base Plate, Nonmagnetic Material

Description

모터{motor}Motor

본 발명은 모터에 것이다.The present invention is directed to a motor.

일반적으로, 스핀들모터(Spindle motor)는 컴퓨터용 드라이브 등 정밀 회전장치를 필요로 하는 전자 제품에 널리 사용되고 있다. 스핀들모터는 작은 사이즈임에도 고속 회전이 가능하고, 정밀 제어가 용이하며 소비전력이 작다는 등의 여러 가지 장점이 있어서 향후 그 사용이 증대될 전망이다.In general, spindle motors are widely used in electronic products that require a precision rotating device such as a computer drive. The spindle motor is expected to increase its use in the future due to various advantages such as high speed rotation, precise control, and low power consumption.

스핀들모터에서 주된 기술적 경향은 박형화이다. 전자 제품의 소형화, 박형화가 지속적으로 진행되고 있어서, 이에 맞추어 스핀들모터의 박형화에 대한 요구도 점차 커져가고 있는 것이다. The main technical trend in spindle motors is thinning. As miniaturization and thinning of electronic products continue to progress, the demand for thinning the spindle motor is also gradually increasing.

그런데, 스핀들모터의 박형화는 원하는 크기의 토크를 얻기 어려운 문제를 발생시킨다. 스핀들 모터의 박형화에 따라 스테이터 코어의 적층 매수가 제한되고, 근접된 베이스 플레이트로는 회전력 발생에 필요한 자기력이 누설되기 때문이다.However, the thinning of the spindle motor causes a problem that it is difficult to obtain a torque of a desired size. This is because the number of stacked stator cores is limited by the thinning of the spindle motor, and the magnetic force necessary for generating the rotational force is leaked to the adjacent base plate.

또한, 스핀들모터의 박형화는, 스핀들모터의 영구자석과 베이스 플레이트의 간격이 매우 좁아지게 하므로, 베이스 플레이트에 로터가 밀착되거나 영구자석과 베이스 플레이트간의 인력으로 인해 로터의 회전이 방해 되는 문제도 발생시킨다.In addition, the thinning of the spindle motor causes the gap between the permanent magnet of the spindle motor and the base plate to be very narrow, which causes the rotor to be in close contact with the base plate or the rotation of the rotor due to the attraction between the permanent magnet and the base plate. .

본 발명은 박형화에 따른 토크의 감소를 개선하는 모터를 제공하는 것이다.The present invention is to provide a motor that improves the reduction of torque due to thinning.

또한, 본 발명은 영구자석과 베이스 플레이트의 밀착을 방지하는 모터를 제공하는 것이다.In addition, the present invention is to provide a motor that prevents adhesion between the permanent magnet and the base plate.

본 발명의 일 측면에 따르면, 스테이터와 로터를 포함하는 모터에 있어서, 상기 스테이터와 상기 로터 중 어느 하나에 설치된 전자석, 상기 스테이터와 상기 로터 중 다른 하나에 상기 전자석에 대향되게 설치된 영구자석, 상기 전자석과 상기 영구자석을 커버하고 있는 베이스 플레이트를 포함하고, 상기 베이스 플레이트 중에서, 적어도 상기 전자석과 상기 영구자석 사이에 형성된 자기장에 인접하는 영역은 비자성체, 반자성체 및 상자성체 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 모터가 제공된다.According to an aspect of the present invention, in a motor including a stator and a rotor, an electromagnet installed on any one of the stator and the rotor, a permanent magnet installed on the other of the stator and the rotor to face the electromagnet, the electromagnet And a base plate covering the permanent magnets, wherein, in the base plate, at least a region adjacent to the magnetic field formed between the electromagnet and the permanent magnet is made of any one of nonmagnetic, diamagnetic and paramagnetic materials. Is provided.

상기 인접영역은 비자성 스테인레스, 알루미늄, 구리, 아연 및 텅스텐 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The adjacent region may include at least one of nonmagnetic stainless, aluminum, copper, zinc, and tungsten.

상기 베이스 플레이트는, 반자성체 또는 비자성체로 이루어지며 상기 영구자석에 대향되게 배치된 밀착방지부를 포함할 수 있다.The base plate may be made of a diamagnetic or nonmagnetic material and may include an adhesion preventing part disposed to face the permanent magnet.

상기 밀착방지부는 비자성 스테인레스, 알루미늄, 구리, 아연 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The adhesion preventing part may include at least one of nonmagnetic stainless steel, aluminum, copper, and zinc.

상기 밀착방지부는 상기 베이스 플레이트에 도금 또는 코팅으로 형성될 수 있다.The adhesion preventing part may be formed by plating or coating on the base plate.

본 발명은, 자기력이 베이스 플레이트로 누설되거나 치우치는 형상을 방지하여, 박형화에 따른 토크의 감소를 최소화한다.The present invention prevents the magnetic force from leaking or biasing the base plate, thereby minimizing the reduction of torque due to thinning.

또한 본 발명은 베이스 플레이트에 영구자석의 인력이 작용하지 않게 하여, 베이스 플레이트와 로터의 밀착을 방지한다.In addition, the present invention prevents the attraction of the permanent magnet to the base plate, preventing the base plate and the rotor in close contact.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a motor according to an embodiment of the present invention.

일반적으로 모터는 로터(rotor, 20)와, 로터(20)의 회전운동을 지지하는 스테이터 (stator, 10)를 포함하여 이루어진다. 예를 들면, 로터(20)로는 샤프트(24)가 있으며, 스테이터(10)로는 샤프트(24)가 회전가능하게 삽입되는 슬리브(14)가 있다.In general, the motor includes a rotor 20 and a stator 10 that supports a rotational movement of the rotor 20. For example, the rotor 20 includes a shaft 24, and the stator 10 includes a sleeve 14 into which the shaft 24 is rotatably inserted.

그러나, 로터(20)와 스테이터(10)의 구분이 구성요소에 의해 결정되는 것이 아니라, 수행되는 기능에 따라 결정되는 것이다. 즉, 샤프트(24)가 고정되고, 샤프트(24)를 둘러싸는 슬리브(14)가 회전하는 구성도 가능하다. 이 경우에는 샤프트(24)가 스테이터(10)가 되고, 슬리브(14)가 로터(20)가 된다. However, the distinction between the rotor 20 and the stator 10 is not determined by the components, but by the function to be performed. That is, the structure which the shaft 24 is fixed and the sleeve 14 surrounding the shaft 24 rotates is also possible. In this case, the shaft 24 becomes the stator 10 and the sleeve 14 becomes the rotor 20.

이하에서 설명할 본 발명의 일 실시예에 따른 모터는, 스테이터(10)로 슬리브(14)를, 로터(20)로 샤프트(24) 및 이에 결합되는 허브(26)를 제시한다.A motor according to an embodiment of the present invention, which will be described below, presents a sleeve 14 with a stator 10, a shaft 24 with a rotor 20, and a hub 26 coupled thereto.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터는, 스테이터(10)에 설치되는 전자석(12), 로터(20)에 설치되는 영구자석(22) 및 베이스 플레이트(30)를 포함하여 이루어진다.The motor according to an embodiment of the present invention includes an electromagnet 12 installed on the stator 10, a permanent magnet 22 installed on the rotor 20, and a base plate 30.

도 1에 나타난 바와 같이, 본 실시예의 모터는 브러쉬리스(brushless) 모터로서, 영구자석(22)은 허브(26)의 내주면을 따라 차례로 배열되고, 차례로 배열되는 영구자석(22)의 극성은 일정한 패턴을 가진다.As shown in FIG. 1, the motor of the present embodiment is a brushless motor, and the permanent magnets 22 are sequentially arranged along the inner circumferential surface of the hub 26, and the polarities of the permanent magnets 22 which are sequentially arranged are constant. Has a pattern.

그리고, 영구자석(22)에 대향되어 배치된 전자석(12)은, 허브(26)가 회전할 수 있도록 영구자석(22)의 패턴에 상응하여 순차적으로 극성을 변화시킨다.In addition, the electromagnet 12 disposed to face the permanent magnet 22 sequentially changes its polarity corresponding to the pattern of the permanent magnet 22 so that the hub 26 may rotate.

본 실시예에 따른 모터에서는 박형화를 위하여 영구자석(22)과 전자석(12)이 횡으로 나란히 배치되어 있다. 이에 따라, 자기장은 영구자석(22)과 전자석(12) 사이에서 횡 방향으로 형성된다.In the motor according to the present embodiment, the permanent magnets 22 and the electromagnets 12 are arranged side by side in order to reduce the thickness. Accordingly, the magnetic field is formed in the transverse direction between the permanent magnet 22 and the electromagnet 12.

베이스 플레이트(30)는, 모터를 지지하는 역할을 하는 부분으로, 영구자석(22)과 전자석(12)을 커버하는 형상으로 형성된다. 여기서, 전자석(12)과 영구자석(22) 사이에 인접하여 위치하는 영역(32)은, 영구자석(22)과 전자석(12) 사이에 형성된 자기장에 영향을 미치지 않도록 비자성체, 반자성체 및 상자성체 중 어느 하나로 이루어진다. 이에 따라, 로터(20)의 회전에 이용되는 자기력이 누설되는 문제를 방지할 수 있다.The base plate 30 is a part serving to support the motor and is formed in a shape to cover the permanent magnet 22 and the electromagnet 12. Here, the region 32 located adjacent between the electromagnet 12 and the permanent magnet 22 is a nonmagnetic, diamagnetic and paramagnetic material so as not to affect the magnetic field formed between the permanent magnet 22 and the electromagnet 12. It is made of either. Thereby, the problem that the magnetic force used for rotation of the rotor 20 leaks can be prevented.

구체적으로, 비자성체는 자기력에 전혀 반응하지 않는 재질로서 비자성 스테인레스(예를 들면, 오스텐나이트) 등이 있다. 그리고, 반자성체와 상자성체는 자기력에 대하여 미약하게 반응하는 재질로서 자기장에 거의 영향을 미치지 않는다. 상세히 보면, 반자성체는 약한 반발력을 발생시키고 상자성체는 약한 인력을 발생한다. 반자성체로는 알루미늄, 구리, 아연 등이 있고, 상자성체로는 텅스텐 등이 있다. 따라서, 베이스 플레이트(30)에서 자기장에 인접하는 영역(32)은, 비자성 스테인레스, 알루미늄, 구리, 아연 및 텅스텐 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있다.Specifically, the nonmagnetic material includes nonmagnetic stainless steel (for example, austenite) as a material that does not respond to magnetic force at all. In addition, diamagnetic and paramagnetic materials have a weak response to magnetic force and have little influence on the magnetic field. In detail, diamagnetic bodies generate weak repulsive forces and paramagnetic bodies generate weak attractive forces. Examples of diamagnetic materials include aluminum, copper, and zinc, and paramagnetic materials include tungsten and the like. Thus, the region 32 adjacent to the magnetic field in the base plate 30 may comprise at least one of nonmagnetic stainless, aluminum, copper, zinc and tungsten.

도 1에 나타난 바와 같이, 본 실시예의 모터에서 베이스 플레이트(30)로 비자성 스테인레스 판이 사용되었다. 이에 따라, 영구자석(22)과 전자석(12) 사이에서 횡 방향으로 형성된 자기장이, 베이스 플레이트(30)로 기울거나 베이스 플레이트(30)를 통하여 손실되는 현상을 방지할 수 있다. 따라서, 모터의 박형화에 따른 자기장 감소로 인하여, 토크가 저하되는 현상을 방지한다.As shown in Fig. 1, a nonmagnetic stainless steel plate was used as the base plate 30 in the motor of this embodiment. Accordingly, the phenomenon in which the magnetic field formed in the transverse direction between the permanent magnet 22 and the electromagnet 12 is inclined toward the base plate 30 or lost through the base plate 30 can be prevented. Therefore, the phenomenon in which the torque is lowered due to the decrease in the magnetic field due to the thinning of the motor is prevented.

또한, 베이스 플레이트(30)에서, 영구자석(22)에 대향되는 위치에 반자성체 또는 비자성체로 이루어진 밀착방지부(34)가 형성될 수 있다. In addition, in the base plate 30, a close contact portion 34 made of a diamagnetic or nonmagnetic material may be formed at a position opposite to the permanent magnet 22.

밀착방지부(34)는 영구자석(22)에서 베이스 플레이트(30)로 가해지는 자기장을 차단(비자성체)하거나 약간 반발(반자성체)시킴으로써, 베이스 플레이트(30)에 영구자석(22)의 인력이 작용하여 로터(20)와 베이스 플레이트(30)가 밀착되는 현상을 방지한다.The adhesion preventing part 34 blocks (nonmagnetic) or slightly repulses (diamagnetic) the magnetic field applied to the base plate 30 from the permanent magnet 22, thereby attracting the attraction of the permanent magnet 22 to the base plate 30. It acts to prevent the rotor 20 and the base plate 30 is in close contact.

밀착방지부(34)는 베이스 플레이트(30)에 반자성체 또는 비자성체를 도금하거나 코팅하여 형성될 수 있다. 또는, 반자성체 또는 비자성체가 별도의 부재로 형성되어 베이스 플레이트(30)에 부착될 수도 있다. The adhesion preventing portion 34 may be formed by plating or coating an antimagnetic or nonmagnetic material on the base plate 30. Alternatively, the diamagnetic or nonmagnetic material may be formed as a separate member and attached to the base plate 30.

상기에서는 본 실시예의 구성을 살펴보았다. 이하에서는 본 실시예의 모터의 효과를 설명한다.The configuration of the present embodiment has been described above. Hereinafter, the effect of the motor of this embodiment will be described.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터와 종래 기술에 따른 모터의 역기전력을 비교한 표이다.2 is a table comparing the counter electromotive force of a motor according to an embodiment of the present invention and a motor according to the prior art.

도 2에 나타난 바와 같이, 비자성체로 이루어진 베이스 플레이트(30)를 포함하는 본 실시예의 모터는, 자성체로 이루어진 베이스 플레이트(30)를 포함하는 모터에 비해서 동일한 사양에서 높은 역기전력을 발생시킨다. 이는 본 실시예의 모터에서는 자성체로 이루어진 베이스 플레이트(30)를 포함하는 모터에 비하여 자기력 손실이 적다는 것을 반증하는 결과이다.As shown in FIG. 2, the motor of this embodiment including the base plate 30 made of nonmagnetic material generates higher back EMF at the same specification as the motor including the base plate 30 made of magnetic material. This is a result disproving that the motor of the present embodiment is less magnetic force loss than the motor including the base plate 30 made of a magnetic material.

또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터와 종래 기술에 따른 모터의 토크를 비교한 그래프이다.3 is a graph comparing torque of a motor according to an embodiment of the present invention and a motor according to the prior art.

도 3에 나타난 바와 같이, 본 실시예의 모터는 종래의 모터에 비하여 자기력 손실이 적어서 동일한 회전속도에서 높은 토크를 얻을 수 있다.As shown in FIG. 3, the motor of the present embodiment has less magnetic force loss than that of the conventional motor, thereby obtaining high torque at the same rotational speed.

이상에서 살펴본 본 발명의 일 실시예에서는, 전자석(12)이 스테이터(10)에 설치되고, 영구자석(22)은 로터(20)에 설치된 형태를 제시하였다. 그러나, 이에 한정되지는 않으며, 설계에 따라 영구자석(22)이 스테이터(10)에 설치되고 전자석(12)이 로터(20)에 설치되는 실시형태도 가능하다.In an embodiment of the present invention described above, the electromagnet 12 is installed in the stator 10, the permanent magnet 22 is presented in the rotor 20 is installed. However, the present invention is not limited thereto, and an embodiment in which the permanent magnet 22 is installed in the stator 10 and the electromagnet 12 is installed in the rotor 20 according to the design is also possible.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.Many embodiments other than the above-described embodiments are within the scope of the claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 나타낸 단면도.1 is a cross-sectional view showing a motor according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터와 종래 기술에 따른 모터의 역기전력을 비교한 표.Figure 2 is a table comparing the counter electromotive force of the motor according to an embodiment of the present invention and the motor according to the prior art.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터와 종래 기술에 따른 모터의 토크를 비교한 그래프.Figure 3 is a graph comparing the torque of the motor according to the embodiment of the present invention and the motor according to the prior art.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 스테이터 12: 전자석10: stator 12: electromagnet

14: 슬리브 20: 로터14: sleeve 20: rotor

22: 영구자석 24: 샤프트22: permanent magnet 24: shaft

26: 허브 30: 베이스 플레이트26: hub 30: base plate

34: 밀착방지부34: adhesion prevention part

Claims (5)

스테이터와 로터를 포함하는 모터에 있어서,In a motor including a stator and a rotor, 상기 스테이터와 상기 로터 중 어느 하나에 설치된 전자석;An electromagnet installed on one of the stator and the rotor; 상기 스테이터와 상기 로터 중 다른 하나에, 상기 전자석에 대향되게 설치된 영구자석; 및A permanent magnet installed on the other of the stator and the rotor to face the electromagnet; And 상기 전자석과 상기 영구자석을 커버하고 있는 베이스 플레이트를 포함하고,A base plate covering the electromagnet and the permanent magnet, 상기 베이스 플레이트 중에서, 적어도 상기 전자석과 상기 영구자석 사이에 형성된 자기장에 인접하는 영역은 비자성체, 반자성체 및 상자성체 중 어느 하나로 이루어지며,Of the base plate, at least the region adjacent to the magnetic field formed between the electromagnet and the permanent magnet is made of any one of nonmagnetic, diamagnetic and paramagnetic, 상기 베이스 플레이트는, 반자성체로 이루어지며 상기 영구자석에 대향되게 배치된 밀착방지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.The base plate is made of a diamagnetic material, characterized in that it comprises a contact preventing portion disposed opposite to the permanent magnet. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 인접영역은 비자성 스테인레스, 알루미늄, 구리, 아연 및 텅스텐 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 모터.And the adjacent region comprises at least one of nonmagnetic stainless, aluminum, copper, zinc and tungsten. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 밀착방지부는 알루미늄, 구리, 아연 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 모터.The adhesion preventing part motor, characterized in that it comprises at least one of aluminum, copper, zinc. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 밀착방지부는 상기 베이스 플레이트에 도금 또는 코팅으로 형성된 것을 특징으로 하는 모터.The adhesion preventing unit is characterized in that the base plate is formed by plating or coating.
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KR100225263B1 (en) 1993-09-16 1999-10-15 고헤이 미나또 Magnetic rotating apparatus
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