KR101039332B1

KR101039332B1 - 모터

Info

Publication number: KR101039332B1
Application number: KR1020090052057A
Authority: KR
Inventors: 이금경; 하승우
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2009-06-11
Filing date: 2009-06-11
Publication date: 2011-06-08
Also published as: KR20100133261A

Abstract

모터가 개시된다. 마그넷이 결합되는 로터, 마그넷과 대향하는 스테이터, 로터와 결합되는 샤프트, 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 슬리브, 스테이터 및 슬리브를 지지하는 베이스, 슬리브의 상측을 커버하도록 샤프트에 결합되는 플렌지부 및 플렌지부가 슬리브의 상측과 이격되도록 샤프트의 저면을 지지하는 커버를 포함하는 모터는, 플렌지부와 슬리브 간의 마찰을 방지하여, 모터의 초기 구동 전류를 감소시킬 수 있으며, 모터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

모터, 샤프트, 슬리브, 커버, 돌출부

Description

모터 {Motor}

본 발명은 모터에 관한 것이다.

브러시리스 직류 전동기는 소형 전동기 영역에서 비교적 큰 토크를 얻을　수 있고, 속도 제어 등의 가 변속 제어가 용이하고 브러시가 없어 반영구적으로 사용 가능하므로 가전기기, 컴퓨터 주변기기, 사무자동화 및 공장자동화 등의 구동원 및 제어원의 핵심 부품으로서 그 수요가 증가하고 있다.

특히 최근에 하드 디스크 드라이브(HDD, Hard Disk Drive)에 구동부로 적용되는 브러시리스 직류 모터 또는 유체 동압축계 모터는 영구자석의 개발과 스위칭 제어기술의　발달로 인해 많은 성능 개선이 이루어져 소형화, 정밀화, 고속화 하는 추세에 있다.

이러한 브러시리스 직류 모터 또는 유체 동압축계 모터는 슬리브를 사용하여 샤프트를 회전 가능하게 지지하게 된다. 슬리브는 그 내부와 샤프트 사이에 윤활유가 개재되어 있으며, 샤프트가 회전하면서 슬리브의 내주면에 형성되는 동압홈에 의해 발생되는 윤활유의 압력에 의해 샤프트를 지지하게 된다.

이 때, 슬리브의 상측을 커버하도록 샤프트에 형성되는 플렌지부와 슬리브의 상측과 마찰로 인해, 브러시리스 직류 모터 또는 유체 동압축계 모터는 초기 구동 시에 많은 구동전류가 필요하게 되고, 이들 간의 마찰로 인해 장기적으로 브러시리스 직류 전동기의 신뢰성에 문제를 일으키는 원인이 되었다.

본 발명은 초기 구동전류를 최소화하고 신뢰성이 향상된 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 마그넷이 결합되는 로터, 마그넷과 대향하는 스테이터, 로터와 결합되는 샤프트, 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 슬리브, 스테이터 및 슬리브를 지지하는 베이스, 슬리브의 상측을 커버하도록 샤프트에 결합되는 플렌지부 및 플렌지부가 슬리브의 상측과 이격되도록 샤프트의 저면을 지지하는 커버를 포함하는 모터가 제공된다.

여기서, 커버는 샤프트의 저면을 지지하는 돌출부를 포함할 수 있으며, 돌출부는 볼록한 곡면으로 이루어질 수 있다.

그리고, 모터는 로터에 베이스 측으로 인력을 제공하도록 마그넷과 인접하여 베이스에 결합되는 자성체를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 플렌지부와 슬리브 간의 마찰을 방지하여, 모터의 초기 구동 전류를 감소시킬 수 있으며, 모터의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 특징, 이점이 이하의 도면과 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

이하, 본 발명에 따른 모터의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터(100)를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터(100)의 커버(160)를 나타낸 단면도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터(100)는, 플렌지부(122)와 슬리브(150) 간의 마찰을 방지하여, 모터(100)의 초기 구동 전류를 감소시킬 수 있으며, 모터(100)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터(100)는, 하드 디스크 드라이브의 구동부로 적용될 수 있으며, 예를 들어, 브러시리스 직류 모터 또는 유체 동압축계 모터일 수 있다.

로터(130)는 하측이 개방된 실린더 형상을 가지며, 전체적으로 모터(100)의 스테이터(140)를 커버(160)한다. 그 중앙에는 샤프트(120)가 결합되고, 그 내주면에는 마그넷(132)이 결합된다.

스테이터(140)는 환형의 코어 및 코어의 외측으로 연장되는 복수의 티스를 포함한다. 코어는 전체적으로 원형을 이루며, 그 내부에 베이스(110)가 삽입됨으로써, 스테이터(140)는 베이스(110)에 의해 지지된다.

티스는 동일한 간격을 가지고 코어의 외측으로 연장된다. 티스에는 코일(142)이 권선되며, 코일(142)에 전류가 인가되어 스테이터(140)가 자화되면, 티스의 말단과 마그넷(132) 간의 전자기적인 작용을 통해 로터(130)는 회전하게 된다.

베이스(110)는 모터(100)를 이루는 구성이 그 내부에 수용될 수 있는 공간을 제공하며, 슬리브(150)와 스테이터(140)를 지지할 수 있다.

베이스(110)의 마그넷(132)과 인접한 곳에는 자성체(112)가 결합된다. 자성체(112)는 인접한 마그넷(132)과 사이에서 마그넷(132)으로부터 인력을 받을 수 있는 물질을 말한다. 자성체(112)는 로터(130)의 마그넷(132)과의 사이에서 인력을 발생시킴으로써, 로터(130)는 베이스(110) 측으로 인력을 제공받을 수 있다.

따라서, 로터(130)가 회전하지 않는 경우에, 로터(130)는 베이스(110) 측으로 인력을 제공받고, 이로써 샤프트(120)의 타단은 커버(160)의 돌출부(162)와 접하게 된다.

이 때, 로터(130)가 회전하기 시작하면, 샤프트(120)의 타단은 돌출부(162)와 접한 상태에서 회전하게 되고, 결국 플렌지부(122)와 슬리브(150) 간의 마찰을 방지할 수 있게 된다. 이것은 로터(130)가 베이스(110)와 이격되는 방향으로 중력을 받는 경우에도 자성체(112)의 이러한 작용에 의해 동일하게 구현될 수 있다.

샤프트(120)의 일단은 로터(130)의 중앙에 결합되며, 타단은 슬리브(150)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 슬리브(150)는 예를 들어 유체동압베어링이 사용될 수 있다.

슬리브(150)는 전체적으로 원통형 형상을 가지는 바디(152)와, 바디(152)의 상측의 가장자리를 커버하는 캡(154)를 포함한다. 플렌지부(122)는 슬리브(150)의 상측을 커버(160)하도록 샤프트(120)의 외주면에 결합된다. 결국, 플렌지부(122)는 슬리브(150)의 상측과 캡(154) 사이에 개재된다.

이 때, 샤프트(120), 슬리브(150), 플렌지부(122) 및 캡(154) 사이에는 윤활유가 충전될 수 있다. 슬리브(150)의 내주면에는 샤프트(120)가 회전하는 경우, 윤활유의 압력을 발생시킬 수 있는 동압홈이 형성될 수 있다.

커버(160)는 플렌지부(122)의 저면과 슬리브(150)의 상측이 이격되도록, 샤프트(120)의 저면을 지지할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 커버(160)는 샤프트(120)의 저면을 지지하는 돌출부(162)를 포함할 수 있으며, 돌출부(162)는 샤프트(120)의 저면과 접하는 면적을 최소화할 수 있도록, 볼록한 곡면의 형상을 가질 수 있다.

돌출부(162)는 플렌지부(122)의 저면과 슬리브(150)의 상면을 이격시키고, 플렌지부(122)의 상면과 캡(154)의 저면을 이격시킬 수 있을 만큼의 길이를 가지고 커버(160)의 상면으로부터 돌출될 수 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터(100)의 동작을 나타낸 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 모터(100)가 동작하기 전에, 샤프트(120)와 로터(130)의 자중에 의해 샤프트(120)의 저면과 돌출부(162)는 서로 접하고 있다.

그러나, 돌출부(162)에 의해 플렌지부(122)의 저면과 상면은 슬리브(150)의 상측과 캡(154)의 저면과 이격되어 있다. 이 때, 모터(100)에 구동전류가 인가되면, 로터(130)는 회전하게 된다. 따라서, 플렌지부(122)의 저면은 슬리브(150)의 상측과 이격되어 있으므로, 이들 간에는 마찰이 발생하지 않게 된다.

결국, 커버(160)의 돌출부(162)는 플렌지부(122)의 저면과 슬리브(150)의 상측 간의 마찰로 인해 슬리브(150)가 마모되는 것을 방지할 수 있고, 마찰의 감소는 모터(100)의 초기 구동전류를 낮출 수 있게 한다. 또한, 이러한 구조는 장기적으로 볼 때, 슬리브(150)의 마모로 인해 모터(100)에 야기될 수 있는 모터(100)의 신뢰성 문제를 해결할 수 있다.

다음으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 모터(100)가 동작되기 시작한 후, 정상상태에 진입하게 되면, 샤프트(120)와 로터(130)는 부상하게 되고, 샤프트(120)의 저면과 커버(160)의 돌출부(162)는 이격되게 된다.

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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 커버를 나타낸 단면도.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 동작을 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 모터 110: 베이스

120: 샤프트 122: 플렌지부

130: 로터 140: 스테이터

150: 슬리브 160: 커버

Claims

마그넷이 결합되는 로터;

상기 마그넷과 대향하는 스테이터;

상기 로터와 결합되는 샤프트;

상기 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 슬리브;

상기 스테이터 및 상기 슬리브를 지지하는 베이스;

상기 슬리브의 상측을 커버하도록 상기 샤프트에 결합되는 플렌지부; 및

상기 플렌지부가 상기 슬리브의 상측과 이격되도록 상기 샤프트의 저면을 지지하는 돌출부가 형성되는 커버를 포함하는 모터.
삭제
제1항에 있어서,

상기 돌출부는 볼록한 곡면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 모터.
제1항에 있어서,

상기 로터에 상기 베이스 측으로 인력을 제공하도록 상기 마그넷과 인접하여 상기 베이스에 결합되는 자성체를 더 포함하는 모터.