KR101062023B1

KR101062023B1 - 모터

Info

Publication number: KR101062023B1
Application number: KR1020090072430A
Authority: KR
Inventors: 스미르노프 비아체슬라브; 이상규; 김남석
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2009-08-06
Filing date: 2009-08-06
Publication date: 2011-09-05
Also published as: US8115357B2; KR20110014858A; US20110031834A1

Abstract

모터가 개시된다. 회전축, 회전축과 일체로 회전하는 회전체, 회전축과 회전체 사이에 개재된 링형의 몸체와 회전체과 결합하는 몸체의 외주면이 확장되도록 몸체에서 회전축 방향으로 돌출되어 있으며 회전체와 접하는 돌출부를 구비한 허브, 회전축을 회전가능하게 지지하고 있으며 허브의 돌출부와 회전축 사이에 삽입되어 회전축을 지지하는 지지부를 구비한 하우징을 포함하는 모터는, 로터를 안정적으로 지지하여 로터 회전의 안정성을 확보할 수 있다.

모터, 슬림화, 표준화

Description

모터{motor}

본 발명은 모터에 관한 것이다.

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.

이러한 스핀들모터는, 회전하는 로터(rotor)와, 로터의 회전운동을 지지하는 스테이터(stator)를 포함하여 이루어진다. 그리고, 로터는 회전축과 회전축에 결합되는 회전체로 이루어짐이 일반적이다.

그런데, 모터의 슬림화 경향으로 인하여, 회전축과 회전체가 결합되는 영역이 작아지고 이에 따라 회전 시에 로터의 안정성이 떨어지는 문제가 발생한다. 즉, 모터가 슬림화됨에 따라 회전체에 결합되는 회전축의 길이가 감소되므로, 회전체를 지지하는 회전축의 면적이 감소된다. 따라서, 회전체와 회전축의 결합강도가 떨어지므로 회전 시에 발생하는 진동에 대한 저항력이 떨어지게 되어, 회전 시에 로터 의 안정성이 떨어지게 된다.

또한, 모터 두께의 다양화로 인하여, 부품 및 제조라인이 전용화되어 제조가 복합하고 비용이 증가하는 문제도 발생한다. 즉, 서로 다른 두께를 가지는 모터 사이에 부품이 혼용되지 않아서 매번 다른 설계를 하고 제조하여야 하는 어려움이 있다.

본 발명은 로터의 회전 시에 안정성이 보장되는 모터를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 설계 및 제조에 표준화가 가능한 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 회전축, 상기 회전축과 일체로 회전하는 회전체, 상기 회전축과 상기 회전체 사이에 개재된 링형의 몸체와 상기 회전체과 결합하는 상기 몸체의 외주면이 확장되도록 상기 몸체에서 회전축 방향으로 돌출되어 있으며 상기 회전체와 접하는 돌출부를 구비한 허브, 상기 회전축을 회전가능하게 지지하고 있으며, 상기 허브의 돌출부와 상기 회전축 사이에 삽입되어 상기 회전축을 지지하는 지지부를 구비한 하우징을 포함하는 모터가 제공된다.

상기 하우징은, 외주면에, 전자석 및 베이스플레이트가 슬라이딩되어 높이조 절 가능하게 설치된 원통형의 장착부를 더 포함할 수 있다.

상기 전자석 및 상기 베이스플레이트는 상기 하우징의 장착부에 끼워맞춤으로 결합될 수 있다.

상기 하우징은, 상기 지지부와 상기 장착부를 연결하는 외부단차부를 더 포함하며, 상기 외부단차부에 장착되는 마그넷을 더 포함할 수 있다.

상기 마그넷은 회전축을 중심으로 비대칭적으로 배치될 수 있다.

상기 하우징은, 상기 회전축이 관통하는 삽입홀과 상기 삽입홀을 확대하는 내부단차부를 더 포함하며, 상기 내부단차부에 결합되어 있으며, 상기 회전축을 지지하는 로터서포터를 더 포함할 수 있다.

상기 로터서포터는 상기 하우징의 삽입홀에 끼워맞춤으로 결합될 수 있다.

상기 하우징과 상기 회전축 사이에 개재되어 있으며, 내부단차부에 지지되는 플랜지를 구비한 베어링을 더 포함할 수 있다.

상기 베어링은, 상기 회전축이 삽입되는 회전축홀의 중앙부에 함몰되어 형성된 마찰저감홈을 더 포함할 수 있다.

상기 마찰저감홈의 플랜지 측 단부와 상기 플랜지의 단부는 동일 선상에 형성될 수 있다.

상기 베어링의 외주면에는, 윤활유가 순환되는 순환홈이 상기 베어링의 길이방향으로 형성될 수 있다.

상기 장착부의 외주면에는, 원통의 길이방향으로 벤트홈이 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 슬림화된 모터에서도 로터가 안정적으로 지지되어 로터 회전의 안정성을 확보할 수 있다.

또한, 한 타입의 하우징으로 다양한 두께의 모터에 대응이 가능하여, 모터의 설계 및 제조를 표준화할 수 있다.

이하에서 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 나타낸 단면도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 나타낸 분해 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터는, 회전축(10), 회전체(20), 허브(30) 및 하우징(40)을 포함한다.

회전축(10)은 로터 회전의 중심축으로서, 로터의 회전 시에 로터 전체를 지탱하는 부분이다. 이를 위해, 회전축(10)은 후술할 하우징(40)에 지지된다.

본 실시예에서는 회전축(10)과 하우징(40) 사이에는 베어링(50)이 개재되어 회전축(10)이 회전이 가능하게 지지된다.

회전체(20)는 회전축(10)과 일체가 되어 회전축(10)과 함께 회전하는 부분이다. 이를 위해, 후술하는 허브(30)와의 결합을 통하여 회전축(10)에 연결된다.

본 실시예의 회전체(20)는 로터케이스로서, 중앙부에 형성된 관통홀에 허브(30)가 결합된다.

허브(30)는 회전축(10)과 회전체(20)를 일체화 시키는 부분으로, 회전축(10)과 회전체(20) 사이에 개재된 링형의 몸체를 구비한다. 여기서, 허브(30)는 회전축(10)의 결합 가능한 부분만큼 두껍게 형성될 수 있으므로, 회전축(10)과 단단하게 결합되어 회전축(10) 결합영역의 직경을 확대하는 시키는 역할을 할 수 있다.

특히, 본 실시예의 허브(30)는 허브(30)와 회전체(20)의 결합강도를 높이기 위하여, 회전체(20)와 결합하는 몸체의 외주면을 확장시키는 돌출부(32)를 구비한다. 돌출부(32)는 몸체에서 회전축(10) 방향으로 돌출되고 회전체(20)에 접하게 형성되어 있다.

이에 따라, 허브(30)에 의해 회전축(10)과 회전체(20)가 결합되면, 회전축(10)과 회전체(20)가 직접 결합될 때에 비하여, 높은 결합강도로 결합될 수 있다. 따라서, 로터의 회전 시에 진동에 대한 저항력이 증가하여 로터의 회전 안정성이 향상된다.

여기서, 돌출부(32)는 후술할 하우징(40)을 향하여 돌출되어 있다. 따라서, 돌출부(32)의 형성으로 모터의 두께는 증가되지 않으므로, 돌출부(32)가 형성된 허브(30)는 모터의 슬림화에도 유리하다.

하우징(40)은 회전축(10)을 지지하는 부분으로, 특히 회전축(10)과 허브(30) 의 돌출부(32) 사이에 삽입되고 회전축(10)을 지지하는 지지부(42)를 구비하고 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 하우징(40)을 나타낸 단면도 및 저면도이다.

슬림화된 모터에서도 회전축(10)을 안정적으로 지지하기 위하여, 본 실시예의 하우징(40)은 회전축(10)과 허브(30)의 돌출부(32) 사이에 형성된 오목한 공간에서도 회전축(10)을 지지하는 지지부(42)를 포함한다. 이에 따라, 한정된 높이에서 하우징(40)은 회전축(10)을 지지하는 면적을 최대한 확보하여, 슬림화된 모터에서도 로터가 안정적으로 지지되어 로터 회전의 안정성을 확보할 수 있다. 여기서, 도 4 내지 도 5에 나타난 바와 같이, 돌출부(32)의 형상은 제한을 두지 않으며, 허브(30) 돌기부의 형상에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

또한, 하우징(40)은, 외주면에 전자석(70, 75) 및 베이스플레이트(80, 85)가 슬라이딩되어 높이조절 가능하게 설치된 원통형의 장착부(44)를 더 포함하고 있다. 이에 따라, 본 실시예의 하우징(40)은 다양한 두께의 모터에서 사용될 수 있다.

도 1 및 도 2는 다른 두께를 가지는 두 모터에 공통으로 사용되는 하우징(40)을 나타내고 있다. 회전축(10)의 중심을 기준으로 좌우에 각각 다른 두께의 단면도가 나타나 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 모터의 두께 변화에 따라, 영구자석(22, 23), 전자석(70, 75), 베이스플레이트(80, 85)의 두께와 장착높이가 변화된다. 이 에 따라, 다양한 두께의 전자석(70, 75) 및 베이스플레이트(80, 85)가 높이 조절되어 하우징(40)에 장착될 수 있도록, 본 실시예의 하우징(40)에는 전자석(70, 75) 및 베이스플레이트(80, 85)가 슬라이딩되는 원통형의 장착부(44)가 형성된다. 따라서, 한 타입의 하우징(40)으로 다양한 두께의 모터에 대응이 가능하다.

여기서, 전자석(70, 75) 및 베이스플레이트(80, 85)는 하우징(40)의 장착부(44)에 끼워맞춤으로 결합됨으로써, 조립 및 장착높이의 조절이 용이해질 수 있다.

또한, 하우징(40)에는 모터의 예압을 형성하는 마그넷(90)이 장착될 수 있도록, 지지부(42)와 장착부(44)를 연결하는 외부단차부(43)가 형성될 수 있다. 여기서, 마그넷(90)은 회전축(10)을 중심으로 비대칭적으로 장착되어, 비대칭적인 자기력 즉, 비대칭적인 예압을 형성할 수 있다. 이에 따라, 본 실시예의 모터는 로터의 훨(whirl)현상을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 모터의 회전축(10)이 높이조절 가능하게 조립되도록, 모터는 회전축(10) 단부를 지지하며 하우징(40)에 높이조절 가능하게 설치되는 로터서포터(60)를 포함한다.

구체적으로, 도 3에 나타난 바와 같이, 하우징(40)은 회전축(10)이 관통하는 삽입홀(46)과 삽입홀(46)을 확대하는 내부단차부(47)를 포함하고, 로터서포터(60)는 내부단차부(47)에 높이조절 가능하게 설치된다. 이에 따라, 모터에서 회전 축(10)이 지지되는 높이를 조절할 수 있다.

여기서, 로터서포터(60)는 하우징(40) 삽입홀(46)의 내부단차부(47)에 끼워맞춤으로 결합됨으로써, 조립 및 장착높이의 조절이 용이해질 수 있다.

이 경우에, 하우징(40)과 로터서포터(60) 사이에는, 회전축(10)의 이탈을 방지하는 스토퍼(62)와 회전축(10)의 하중을 받는 쓰러스트 와셔(64)가 설치될 수 있다.

또한, 하우징(40)과 회전축(10) 사이에서는 회전축(10)의 원활한 회전을 위하여 베어링(50)이 개재될 수 있다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 베어링을 나타낸 단면도 및 저면도이다.

본 실시예의 베어링(50)에는 베어링(50)이 하우징(40)에 안정적으로 지지되도록, 내부단차부(47)에 지지되는 플랜지(52)가 형성될 수 있다.

그리고, 도 6에 나타난 바와 같이, 회전축(10)이 삽입되는 회전축홀(56)에는 회전축(10)과 베어링(50)의 마찰을 저감하는 마찰저감홈(57)이 형성되어서, 로터회전에 필요한 전기소모를 줄일 수 있다. 본 실시예의 베어링(50)에는 마찰저감홈(57)이 회전축홀(56)의 중앙부에 설치되어 있다. 이에 따라, 베어링(50)의 상부 및 하부에서 회전축(10)을 지지고 있어서, 지지구간이 감소하더라도 베어링(50)은 안정적으로 회전축(10)을 지지할 수 있다.

여기서, 마찰저감홈(57)의 형성은 상술한 플랜지(52)를 이용하여 용이하게 형성할 수 있다. 회전축홀(56, d1)에서 플랜지(52)측으로 확경부(d2)를 형성한 다음에, 플랜지(52)를 베어링(50) 내측으로 가압하여 마찰저감홈(57)을 형성할 수 있다. 이 경우에, 마찰저감홈(57)을 형성하는 단부 중 플랜지(52) 측의 단부는, 플랜지(52)를 형성하는 단부와 동일 선상에 놓이게 된다.

한편, 베어링(50)의 외주에는 회전축(10)과 베어링(50) 윤활에 필요한 윤활유가 순환되는 경로를 형성하는 순환홈(54)이 베어링(50)의 길이방향으로 형성된다. 하우징(40)과 베어링(50)이 결합되면 베어링(50) 외주에 형성된 순환홈(54)은 하우징(40)의 내벽과 함께 윤활유의 순환통로를 형성한다.

또한, 모터에서 모터 내부와 외부의 원할한 공기순환을 위하여, 도 1에 나타난 바와 같이, 장착부(44)의 외주면에는 원통의 길이방향으로 벤트홈(48)이 형성될 수 있다.

여기서, 도 4 내지 도 5에 나타난 바와 같이, 벤트홈(48)의 개수, 배치 및 형상은 설계조건에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시예의 모터는 한 타입의 하우징(40)으로 다양한 두께에 대응이 가능하여, 모터의 설계 및 제조를 표준화할 수 있다

상기에서는 본 발명의 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.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 나타낸 단면도.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 나타낸 분해 사시도.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 하우징을 나타낸 단면도 및 저면도.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 베어링을 나타낸 단면도 및 저면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 회전축 20: 회전체

30: 허브 32: 돌출부

40: 하우징 42: 지지부

43: 외부단차부 44: 장착부

46: 삽입홀 47: 내부단차부

48: 벤트홈 50: 베어링

52: 플랜지 60: 로터서포터

62: 스토퍼 64: 쓰러스트 와셔

70, 75: 전자석 80, 85: 베이스플레이트

90: 마그넷

Claims

회전축;

상기 회전축과 일체로 회전하는 회전체;

상기 회전축과 상기 회전체 사이에 개재된 링형의 몸체와, 상기 회전체과 결합하는 상기 몸체의 외주면이 확장되도록 상기 몸체에서 회전축 방향으로 돌출되어 있으며 상기 회전체와 접하는 돌출부를 구비한 허브; 및

상기 회전축을 회전가능하게 지지하고 있으며, 상기 허브의 돌출부와 상기 회전축 사이에 삽입되어 상기 회전축을 지지하는 지지부를 구비한 하우징을 포함하고,

상기 하우징은,

외주면에, 전자석 및 베이스플레이트가 슬라이딩되어 높이조절 가능하게 설치된 원통형의 장착부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
삭제
제1항에 있어서,

상기 전자석 및 상기 베이스플레이트는 상기 하우징의 장착부에 끼워맞춤으로 결합된 것을 특징으로 하는 모터.
제1항에 있어서,

상기 하우징은, 상기 지지부와 상기 장착부를 연결하는 외부단차부를 더 포함하며,

상기 외부단차부에 장착되는 마그넷을 더 포함하는 모터.
제4항에 있어서,

상기 마그넷은 회전축을 중심으로 비대칭적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 모터.
제1항에 있어서,

상기 하우징은, 상기 회전축이 관통하는 삽입홀과 상기 삽입홀을 확대하는 내부단차부를 더 포함하며,

상기 내부단차부에 결합되어 있으며, 상기 회전축을 지지하는 로터서포터를 더 포함하는 모터.
제6항에 있어서,

상기 로터서포터는 상기 하우징의 삽입홀에 끼워맞춤으로 결합된 것을 특징으로 하는 모터.
제6항에 있어서,

상기 하우징과 상기 회전축 사이에 개재되어 있으며, 내부단차부에 지지되는 플랜지를 구비한 베어링을 더 포함하는 모터.
제8항에 있어서,

상기 베어링은,

상기 회전축이 삽입되는 회전축홀의 중앙부에 함몰되어 형성된 마찰저감홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
제9항에 있어서,

상기 마찰저감홈의 플랜지 측 단부와 상기 플랜지의 단부는 동일 선상에 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
제8항에 있어서,

상기 베어링의 외주면에는,

윤활유가 순환되는 순환홈이 상기 베어링의 길이방향으로 형성된 것을 특징으로 하는 모터.
제1항에 있어서,

상기 장착부의 외주면에는,

원통의 길이방향으로 벤트홈이 형성된 것을 특징으로 하는 모터.