KR101275472B1

KR101275472B1 - 모터용 베이스 어셈블리 및 이를 포함하는 모터

Info

Publication number: KR101275472B1
Application number: KR1020100130716A
Authority: KR
Inventors: 김상원; 신준섭
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2010-12-20
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2013-06-14
Also published as: KR20120069243A; US20120153750A1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 모터용 베이스 어셈블리는 모터의 회전 구동력을 발생시키는 코일의 인출선이 통과하며, 내면이 단차지게 형성된 적어도 하나의 코일공을 구비하는 베이스 부재; 상기 인출선과 상기 베이스 부재의 접촉을 방지하도록 상기 코일공에 삽입되어 고정되며, 하부의 직경이 상부의 직경보다 크게 형성되는 절연부재; 및 상기 베이스 부재의 하면에 배치되고, 상기 절연부재의 이탈을 방지하도록 상기 절연부재의 일면과 결합하며, 상기 인출선의 일단과 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판;을 포함할 수 있다.

Description

모터용 베이스 어셈블리 및 이를 포함하는 모터{Base assembly for motor and motor including the same}

본 발명은 베이스 어셈블리 및 이를 포함하는 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 코일공 및 절연부재의 형상을 변경하여 코일의 인출선을 절연하기 위한 베이스 어셈블리 및 이를 포함하는 모터에 관한 것이다.

컴퓨터의 정보 저장 장치 중의 하나인 하드 디스크 드라이브(HDD: Hard Disk Drive) 또는 광 디스크 드라이브(ODD: Optical Disc Drive)의 장치 내에는 구동력을 얻기 위한 모터가 설치되어 있다.

상기 모터는 전류가 흐르는 도체가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기적 에너지를 역학적 에너지로 변경하여주는 장치로써, 기본적으로 마그네트와 코일의 전자기적 힘에 의하여 구동력을 발생시킨다.

따라서, 모터가 전자기적 힘에 의해 회전하기 위해서는 상기 코일에는 모터 외부와 전기적으로 연결되어 전류를 흘려야 하기 때문에, 상기 코일의 일단은 외부로 인출되어야 한다.

그러나 이와 같은 코일의 인출선은 전도성 소재로 이루어진 베이스를 통과해야하기 때문에, 상기 베이스와 불필요한 전기적 접촉으로 인하여 단선이 발생하는 문제가 있다.

한편, 상기 코일 인출선의 단선 방지를 위하여 기존에는 상기 인출선이 통과하는 상기 베이스 상의 홀 보다 작은 직경의 홀이 형성된 절연성의 소재로 이루어진 절연부재를 상기 베이스의 상하부에 접착하여 절연시키는 방법 등을 이용하였다.

그러나, 전술한 방법은 상기 절연부재를 상기 베이스의 상면 또는 양면에 접착해야 하기 때문에, 상기 베이스와의 결합시 상기 베이스를 뒤집는 공정이 추가되어, 공정이 복잡해지는 문제가 있다.

또한, 상기 인출선이 상기 베이스에 형성된 홀 내부에서 밴딩되어 단선되는 경우도 있기 때문에 안정적으로 절연되지 않는 문제점도 있다.

본 발명의 목적은 모터용 베이스 어셈블리를 구성하는 코일공 및 절연부재의 형상 또는 결합 구조를 변경하여, 코일의 인출선을 절연시키는 베이스 어셈블리 및 이를 포함하는 모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터용 베이스 어셈블리의 상기 절연부재는 외면의 직경이 상대적으로 작은 소경부 및 외면의 직경이 상대적으로 큰 대경부로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터용 베이스 어셈블리의 상기 절연부재는 서로 이격되어 형성된 복수 개의 상기 코일공에 삽입되는 소경부와 상기 소경부의 일단으로부터 연장 형성되어 서로 연결된 대경부로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터용 베이스 어셈블리의 상기 코일공은 상기 절연부재에 대응되는 형상인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터용 베이스 어셈블리는 상기 절연부재의 일단이 상기 베이스 부재의 상면보다 높게 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터용 베이스 어셈블리의 상기 절연부재는 일정한 내경을 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터용 베이스 어셈블리는 상기 코일공 내면의 하부 직경이 상부 직경보다 크게 형성되어 단차진 형상을 갖는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터용 베이스 어셈블리의 상기 인쇄회로기판은 상기 코일의 인출선 일단을 솔더링하여 상기 코일공을 밀폐시키는 밀폐부;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 모터는 전술한 모터용 베이스 어셈블리; 상기 베이스 어셈블리가 외주면에 결합하며, 샤프트가 삽입되어 지지되는 슬리브; 상기 베이스 어셈블리의 상면에 고정배치되며, 회전 구동력을 발생시키기 위한 코일이 권선되는 코어; 및 상기 샤프트에 결합되어 회전 가능하도록 상기 코일과 대면하는 마그네트를 장착한 로터;를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 모터용 베이스 어셈블리 및 이를 포함하는 모터는 코일의 인출선과 베이스의 단선을 방지하고, 조립 공정을 간소화할 수 있는 효과가 있다.

한편, 상기 모터의 회전으로 인한 절연부재의 이탈을 방지할 수 있으며, 모터의 박형화가 가능한 이점도 가지게 된다.

또한, 상기 절연부재 및 상기 베이스를 결합하기 위해 접착제를 사용하지 않아도 되는 효과도 예상할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 도시한 개략 단면도이다.
도 2는 도 1의 A부분을 확대하여 도시한 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터용 베이스 어셈블리를 개략적으로 도시한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 변형된 절연부재의 제1실시예를 개략적으로 도시한 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 변형된 절연부재의 제2실시예를 도시한 개략 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 베이스 부재의 변형된 실시예를 개략적으로 도시한 부분 사시도이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 도시한 개략 단면도이며, 도 2는 도 1의 A부분을 확대하여 도시한 개략 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터는 슬리브(3), 로터(7) 및 스테이터(4)를 포함할 수 있으며, 상기 스테이터(4)는 코일(5), 코어(6) 및 베이스 어셈블리(1)를 포함할 수 있다.

상기 베이스 어셈블리(1)의 구체적인 실시예는 이하에서 기술하기로 하며, 본 발명에 따른 모터는 상기 베이스 어셈블리(1)의 각 실시예의 구체적인 특징을 전부 가질 수 있다.

슬리브(3)는 샤프트(2)를 삽입할 수 있으며, 상기 샤프트(2)는 유체 동압에 의해 상기 슬리브(3) 내에서 지지되며 회전할 수 있다.

여기서, 상기 샤프트(2)는 상기 슬리브(3)의 축공과 미소 간극을 가지도록 삽입되고, 상기 미소 간극에는 오일이 충전되며 상기 샤프트(2)의 외경 및 상기 슬리브(3)의 내경 중 적어도 하나에 형성되는 레디얼 동압홈에 의해 상기 샤프트(2)의 회전을 더 부드럽게 지지할 수 있다. 상기 레디얼 동압홈의 형상은 스파이럴 형상 또는 헤링본 형상 등이 될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 모터는 스러스트 플레이트(3a)를 더 구비할 수 있다. 상기 스러스트 플레이트(3a)는 상기 슬리브(3)의 하부에 배치되며, 그 중앙에 샤프트(2)의 단면에 상응하는 홀을 구비하여, 그 홀에 상기 샤프트(2)가 삽입되어 결합될 수 있다.

이때, 상기 스러스트 플레이트(3a)는 별도로 제조되어 상기 샤프트(2)와 결합할 수 있으며, 용접 또는 본딩의 방식으로 결합될 수도 있다.

다만, 상기 스러스트 플레이트(3a)는 제조시부터 상기 샤프트(2)와 일체로 형성될 수도 있으며, 상기 샤프트(2)의 회전 운동시 상기 샤프트(2)를 따라 회전 운동하게 된다.

상기 스러스트 플레이트(3a)의 상면 또는 하면 중 적어도 어느 하나에는 상기 샤프트(2)에 스러스트 동압을 제공하는 스러스트 동압홈이 형성될 수 있으며, 그 형상은 전술한 레디얼 동압홈과 같이 스파이럴 형상 또는 헤링본 형상 등이 될 수 있다.

여기서, 상기 슬리브(3)의 축방향 하부에는 간극을 유지한 상태로 상기 슬리브(3)와 결합하며, 상기 간극에는 오일을 수용하는 커버 플레이트(3b)가 결합될 수 있다. 상기 커버 플레이트(3b)는 상기 슬리브(3) 사이의 간극에 오일을 수용하여 그 자체로서 상기 샤프트(2)의 하면을 지지하는 베어링으로서의 기능을 수행할 수 있다.

또한, 상기 오일은 상기 샤프트(2)와 상기 슬리브(3) 사이의 간극 및 상기 커버 플레이트(3b)와 상기 슬리브(3) 사이의 간극에 연속적으로 충진되어 전체적으로 풀필(Full-fill)구조를 형성할 수 있다.

한편, 상기 슬리브(3) 내에서 상기 샤프트(2)가 지지되며 회전할 수 있는 구조라면, 유체 동압에 의한 지지구조에 한정되는 것은 아니다.

로터(7)는 상기 스테이터(4)에 대하여 회전 가능하게 구비되는 회전 구조물이며, 상기 코어(6)와 일정 간격을 두고 서로 대응되는 환고리형의 마그네트(8)를 외주면에 구비하는 로터 케이스(9)를 포함할 수 있다.

그리고, 상기 마그네트(8)는 원주방향으로 N극, S극이 교대로 착자되어 일정 세기의 자기력을 발생시키는 영구자석으로 구비된다.

여기서, 상기 로터 케이스(9)는 샤프트(2)의 상단에 압입되어 고정되도록 하는 허브 베이스(9a) 및 상기 허브 베이스(9a)에서 외경방향으로 연장되고 축방향 하측으로 절곡되어 상기 로터(7)의 상기 마그네트(8)를 지지하는 마그네트 지지부(9b)로 이루어질 수 있다.

스테이터(4)는 전원인가시 일정크기의 전자기력을 발생시키는 코일(5) 및 상기 코일(5)이 권선되는 복수 개의 코어(6)를 구비하는 고정 구조물일 수 있다.

상기 코어(6)는 패턴회로가 인쇄된 인쇄회로기판(30)이 구비되는 베이스 어셈블리(1)의 상부에 고정 배치될 수 있다.

한편, 상기 코일(5)에서 연장 형성된 인출선(5a)은 전자기력에 의한 회전력을 얻기 위한 전기에너지를 유입시키기 위해 상기 인쇄회로기판(30)과 전기적으로 연결될 수 있다.

이에 의해 상기 코일(5)에는 전류가 흐를 수 있게 되어 상기 로터(7)에 부착된 상기 마그네트(8)와의 전자기적인 상호작용에 의해 전기에너지를 회전에너지 등의 역학적 에너지로 변경할 수 있게 된다.

베이스 어셈블리(1)에는 상기 슬리브(3)의 외주면이 압입되어 고정되고, 상기 코일(5)이 권선되는 코어(6)가 삽입될 수 있으며, 상기 베이스 어셈블리(1)의 내면 혹은 상기 슬리브(3)의 외면에 접착제를 도포하여 조립될 수 있다. 상기 베이스 어셈블리(1)에 대한 설명은 도 3을 참조하여 자세히 후술하기로 한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터용 베이스 어셈블리를 개략적으로 도시한 분해사시도이다.

도 3을 참조하면, 상기 베이스 어셈블리(1)는 베이스 부재(10), 절연부재(20) 및 인쇄회로기판(30)을 포함할 수 있다.

베이스 부재(10)는 상기 코일(5)의 인출선(5a)이 통과하도록 적어도 하나의 코일공(11)이 형성될 수 있으며, 상기 코일(5)의 인출선(5a)은 외부전원이 공급되도록 상기 인쇄회로기판(30)과 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 인출선(5a)은 상기 인쇄회로기판(30)과 전기적으로 연결되기 위해 솔더링(soldering)에 의해 상기 인쇄회로기판(30)에 고정되며, 상기 솔더링에 의해 상기 코일공을 밀폐시키는 밀폐부(31)를 형성할 수 있다.

상기 밀폐부(31)는 상기 인출선(5a)이 떨어지는 것을 방지하는 것과 동시에 상기 코일공(11)의 내부로 이물질이 침투하는 것을 방지하는 보호체로써의 역할도 할 수 있게 된다.

상기 코일공(11)의 형상은 그 내면이 단차지게 형성될 수 있으며, 상기 베이스 부재(10)에 적어도 하나 이상이 형성될 수 있다. 즉, 상기 코일공(11)은 복수 개로 형성될 수도 있다.

또한, 상기 코일공(11)의 단차진 내면 형상은 그 하부의 직경이 상부의 직경 보다 크게 형성된 형상일 수 있다.

한편, 복수 개로 이루어진 상기 코일공(11)의 단차진 내면 형상의 하부는 연속되게 연결된 형상일 수 있으며, 이에 대한 설명은 도 6을 참조하여 후술하기로 한다.

절연부재(20)는 상기 코일(5)의 인출선(5a)을 상기 베이스 부재(10)와 절연시키기 위한 것으로써, 에폭시 등과 같은 수지재를 포함하는 절연성의 재료로 형성될 수 있다. 이를 위해 상기 절연부재(20)는 상기 코일공(11)에 삽입되어 고정될 수 있다.

상기 절연부재(20)는 상기 베이스 부재(10)에 형성된 코일공(11)의 하부에서 삽입되어 고정되기 때문에, 기존에 절연부재를 결합하기 위해 베이스 부재를 뒤집는 공정이 불필요하게 되어 조립 공정이 간소화되는 이점이 발생한다.

한편, 상기 절연부재(20)는 상기 코일공(11)과 대응되도록 외면의 직경이 상대적으로 작은 소경부(21) 및 외면의 직경이 상대적으로 큰 대경부(22)로 형성될 수 있다.

이에 의해, 상기 절연부재(20)는 상기 대경부(22) 및 단차진 상기 코일공(11)에 의해 상향의 이탈이 방지되고, 상기 인쇄회로기판(30)에 의해 하향의 이탈이 방지되어, 상기 절연부재(20) 및 상기 베이스 부재(10)를 결합하기 위해 접착제를 사용하지 않아도 되는 이점이 발생한다.

또한, 상기 절연부재(20)의 이탈방지의 효과로부터 모터의 내진동ㆍ내충격 성능을 향상시키는 효과도 예상할 수 있다.

한편, 상기 절연부재(20)는 상기 코일공(11)과 대응하는 형상을 갖기 때문에 결합을 위해 추가적인 공간을 차지하지 않아도 되어 모터의 박형화가 가능한 이점도 가지게 된다.

상기 절연부재(20)는 일정한 내경을 구비할 수 있으며, 이에 의해 상기 인출선(5a)의 경로를 확보하게 된다. 다만, 상기 절연부재(20)의 내경이 일정하게 형성된 형상에 한정되는 것은 아니며, 상기 절연부재(20)의 외면의 형상에 대응되게 형성될 수도 있고, 상기 인출선(5a)의 경로가 단축되는 테이퍼한 형상으로 형성될 수도 있다.

한편, 상기 절연부재(20)는 그 일단이 상기 베이스 부재(10)의 상면보다 높게 형성될 수 있으며, 이에 대한 설명은 도 4를 참조하여 후술하기로 한다.

또한, 상기 절연부재(20)는 복수 개로 형성된 상기 코일공(11)에 대응하여 형성되는 것과 동시에, 상기 대경부(22)가 서로 연결된 형상일 수 있으며, 이에 대한 설명은 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.

인쇄회로기판(30)은 상기 베이스 부재(10)의 하면에 배치되고 상기 절연부재(20)의 일면과 결합하며, 상기 인출선(5a)의 일단과 전기적으로 연결될 수 있다.

상기 인쇄회로기판(30)은 솔더링에 의해 상기 인출선(5a)과 전기적으로 연결되며, 상기 솔더링은 상기 코일공(11)을 밀폐시키는 밀폐부(31)를 형성할 수 있다.

한편, 상기 인쇄회로기판(30)은 외부와 전기적으로 연결되어 모터에 전기에너지를 공급하는 역할을 하게 된다.

상기 인쇄회로기판(30)에 형성된 회로 패턴은 기판에 구리박을 붙인 후에 상기 구리박의 표면에 원하는 회로 패턴 형상으로 레지스트를 인쇄한 다음, 구리를 녹일 수 있는 식각액에 상기 기판을 담궈 상기 레지스트가 묻지 않은 부분은 녹이고, 원하는 회로 패턴의 구리박은 녹이지 않고 남겨 형성하게 된다.

다만, 상기 회로 패턴의 형성 방법은 상기 모터에 전기에너지를 공급하는 것이면 이에 한정되는 것은 아니다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 변형된 절연부재의 제1실시예를 개략적으로 도시한 부분 단면도이다.

도 4를 참조하면, 상기 절연부재(20)는 그 일단이 상기 베이스 부재(10)의 상면보다 높게 형성될 수 있다.

이에 의해 상기 인출선(5a)이 벤딩에 의해 상기 베이스 부재(10)의 상면과 전기적으로 접촉하여 단선되는 것을 방지하는 이점이 발생한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 변형된 절연부재의 제2실시예를 도시한 개략 사시도이다.

도 5를 참조하면, 상기 절연부재(20)는 서로 이격되어 형성된 복수 개의 상기 코일공(11)에 삽입되는 외면의 직경이 상대적으로 작은 소경부(21)와 상기 소경부(21)의 일단으로부터 연장 형성되어 서로 연결된 외면의 직경이 상대적으로 큰 대경부(22)로 이루어질 수 있다.

이에 의해, 복수 개로 이루어진 상기 코일공(11)과 상기 절연부재(20)를 한번의 공정으로 삽입하여 조립할 수 있어 공정이 단순화되는 이점이 발생한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 베이스 부재의 변형된 실시예를 개략적으로 도시한 부분 사시도이다.

도 6을 참조하면, 상기 베이스 부재(10)에는 상기 대경부(22)가 서로 연결되어 형성된 상기 절연부재(20)에 대응하는 형상으로 복수 개의 코일공(11)이 형성될 수 있다.

이에 의해, 상기 베이스 부재(10)와 상기 절연부재(20)의 결합시에 별도의 공간이 불필요하기 때문에 모터의 박형화 설계가 가능한 이점이 발생하게 된다.

1 : 베이스 어셈블리 2 : 샤프트
3 : 슬리브 3a: 스러스트 플레이트
3b: 커버 플레이트 4 : 스테이터
5 : 코일 5a: 인출선
6 : 코어 7 : 로터
8 : 마그네트 9 : 로터 케이스
9a:허브 베이스 9b:마그네트 지지부
10: 베이스 부재 11: 코일공
20: 절연부재 21: 소경부
22: 대경부 30:인쇄회로기판
31: 밀폐부

Claims

모터의 회전 구동력을 발생시키는 코일의 인출선이 통과하며, 내면이 단차지게 형성된 적어도 하나의 코일공을 구비하는 베이스 부재;
상기 인출선과 상기 베이스 부재의 접촉을 방지하도록 상기 코일공에 삽입되어 고정되며, 하부의 직경이 상부의 직경보다 크게 형성되는 절연부재; 및
상기 베이스 부재의 하면에 배치되고, 상기 절연부재의 이탈을 방지하도록 상기 절연부재의 일면과 결합하며, 상기 인출선의 일단과 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판;
을 포함하는 모터용 베이스 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 절연부재는 외면의 직경이 상대적으로 작은 소경부 및 외면의 직경이 상대적으로 큰 대경부로 형성된 것을 특징으로 하는 모터용 베이스 어셈블리.
제2항에 있어서,
상기 절연부재는 서로 이격되어 형성된 복수 개의 상기 코일공에 삽입되는 소경부와 상기 소경부의 일단으로부터 연장 형성되어 서로 연결된 대경부로 이루어진 것을 특징으로 하는 모터용 베이스 어셈블리.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코일공은 상기 절연부재에 대응되는 형상인 것을 특징으로 하는 모터용 베이스 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 절연부재의 일단이 상기 베이스 부재의 상면보다 높게 형성된 것을 특징으로 하는 모터용 베이스 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 절연부재는 일정한 내경을 구비하는 것을 특징으로 하는 모터용 베이스 어셈블리.
제1항에 있어서,
상기 코일공 내면의 하부 직경이 상부 직경보다 크게 형성되어 단차진 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 모터용 베이스 어셈블리.
제 1항에 있어서,
상기 인쇄회로기판은 상기 코일의 인출선 일단을 솔더링하여 상기 코일공을 밀폐시키는 밀폐부;
를 더 포함하는 모터용 베이스 어셈블리.
제1항 내지 제3항 및 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항의 모터용 베이스 어셈블리;
상기 베이스 어셈블리가 외주면에 결합하며, 샤프트가 삽입되어 지지되는 슬리브;
상기 베이스 어셈블리의 상면에 고정배치되며, 회전 구동력을 발생시키기 위한 코일이 권선되는 코어; 및
상기 샤프트에 결합되어 회전 가능하도록 상기 코일과 대면하는 마그네트를 장착한 로터;를 포함하는 모터.
제4항에 따른 모터용 베이스 어셈블리;
상기 베이스 어셈블리가 외주면에 결합하며, 샤프트가 삽입되어 지지되는 슬리브;
상기 베이스 어셈블리의 상면에 고정배치되며, 회전 구동력을 발생시키기 위한 코일이 권선되는 코어; 및
상기 샤프트에 결합되어 회전 가능하도록 상기 코일과 대면하는 마그네트를 장착한 로터;를 포함하는 모터.