KR19980027694U - 모터의 자성체 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자성체에 n극과 s극을 번갈아 형성할 때 이들의 대응면이 코일과 대응되는 부분은 경사지도록 하고 또한 코일과 대응되지 않는 부분은 수직을 이루도록 함으로서, 자성체가 회전될 때 경사부분에 의해 코킹토오크가 감소되고 또한 수직부분에의해 홀센서의 위치감지가 정확하게 이루어 지도록한 모터의 자성체 구조에 관한 것으로서, 특히 코일의 외주연에 회전 가능토록 설치되는 코아형 자성체를 n,s의 다극으로 자화시킨 다음 홀센서로 상기 각 극의 위치를 감지함에 있어서, 상기 자성체에 착자된 n,s극의 각 경계부에 상기 코일을 연속적으로 통과하는 코킹토오크감소수단이 구비되고, 상기 홀센서와 대응되는 상기 자성체의 하부에 누설자속을 감소시키는 위치감지수단이 구비된 특징이 있다.

Description

모터의 자성체 구조

제 1 도는 일반적인 모터의 단면도,

제 2 도는 종래 한 실시예의 자성체를 나타낸 일부 발췌 정면도,

제 3 도는 종래 다른 실시예의 자성체를 나타낸 일부 발췌 정면도,

제 4 도는 본 고안 자성체의 한 실시예를 나타낸 일부 발췌 정면도,

제 5 도는 본 고안 자성체의 다른 실시예를 나타낸 일부 발췌 정면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

5a ; 코일6 ; 자성체

7 ; 홀센서8,8a ; n,s극

10 ; 코킹토오크감소수단11 ; 경사면

20 ; 위치감지수단21 ; 수직면

22 ; 상부수직면

본 고안은 모터의 자성체 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 코어형 자성체를 자화시킬 때 코킹토크가 저감되도록 하여 로터의 위치가 정확하게 감지되도록 함으로서, 회전속도 검출 및 모터의 전류 안정성과 회전성이 향상되도록한 모터의 자성체 구조에 관한 것이다.

일반적으로 모터는 제 1 도에 도시된 바와 같이, 고정자(3)와 회전자(4)로 분리 구성된다. 고정자(3)는 원판형 코아(5)의 외주면에 코일(5a)이 권선되며 코아(5)는 인쇄회로기판(2)을 갖는 기판(1)의 상부에 나사못(3b)으로 체결고정된다. 또한 회전자(4)는 코아(5)의 상부를 감싸는 캡 형태의 케이스(6a)가 구비되며 케이스(6a) 내주면에 코아형의 자성체(6)가 고정 설치된다. 자성체(6)는 n극 과 s극이 번갈아 자화돼 있으며 케이스(6a)는 중앙의 회전축(6b)이 기판(1)의 상부 중앙에 형성된 베어링(3a)에 회전 가능한 상태로 체결된다.

이처럼 구성된 모터는 인쇄회로기판(2)을 거쳐 전류가 코일(5a)에 인가되면 자성체(6)에 자기력이 발생되어 회전체(4)를 구성하는 케이스(6a)가 회전축(6b)을 중심으로 회전한다. 이때 회전축(6b)을 거쳐 회전력이 발생되며 주로 디크플레이어의 디스크를 회전시킬 때 사용된다.

그러나 종래에는 제 2 도에 도시된 바와 같이 자성체(6)에 형성된 n,s극(8)(8a)의 대응면이 서로 수직을 이루기 때문에 모터의 회전시 코킹토오크가 발생되어 모터의 회전 정밀도가 저하되고 전류특성이 저하되는 단점이 있다. 이를 개선하기 위해 제 3 도에 도시된 바와 같이 자성체(6)를 자화시킬 때 착자요크의 형상을 변경하여 n극(8)과 s극(8a)의 경계면이 서로 경사를 이루도록 하였다. 따라서 자성체(6)가 회전될 때 코일(5a)의 수직면에 대하여 n,s극(8)(8a)의 경계면이 서로 중첩된 상태로 연속성을 갖고 통과함으로 코킹토오크가 감소된다.

이러한 종래의 다른 실시예에 따른 자성체(6)는 코킹토오크가 감소되는 반면에 자성체(6)의 위치를 검출하는 홀센서(7)의 센싱이 저하되는 단점이 있다. 홀센서(7)는 인쇄회로기판(2)의 상부에 자성체(6)의 내주면 하단과 대응토록 설치되어 자성체(6)의 위치를 검출하는 것으로서, 전류를 안정시키거나 또는 회전속도를 안정시켜 모터의 성능을 향상시킨다. 그러나 홀센서(7)를 통과하는 n,s극(8)(8a)이 경사져 있으므로 예컨데 홀센서(7)가 n극(8)을 검출할때 s극(8a)의 자속이 누설되어 정확한 위치검출이 어려운 단점이 있다.

본 고안은 종래의 여러가지 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 본 고안의 주된 목적은 자성체에 n극과 s극을 번갈아 형성할 때 이들의 대응면이 코일과 대응되는 부분은 경사지도록 하고, 또한 코일과 대응되지 않는 부분은 수직을 이루도록 함으로서, 자성체가 회전될 때 경사부분에 의해 코킹토오크가 감소되고 또한 수직부분에 의해 홀센서의 위치감지가 정확하게 이루어 지도록한 모터의 자성체 구조를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 코일의 외주연에 회전 가능토록 설치되는 코아형 자성체를 n,s의 다극으로 자화시킨 다음 홀센서로 상기 각 극의 위치를 감지함에 있어서, 상기 자성체에 착자된 n,s극의 각 경계부에 상기 코일을 연속적으로 통과하는 코킹토오크감소수단이 구비되고, 상기 홀센서와 대응되는 상기 자성체의 하부에 누설자속을 감소시키는 위치감지수단이 구비된 특징이 있다.

이하 첨부도면에 따라 본 고안의 바람빅한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 4 도는 본 고안 자성체의 한 실시예를 나타낸 일부 발췌 정면도로서, 제 1 도와 동일 구성요소는 동일 부호를 사용하여 본 고안을 설명한다. 본 고안의 자성체(6)는 원통형 케이스(6a) 내주면에 끼워지는 코아 형태로 구성되며 n,s극(8)(8a)이 다극으로 자화된다. 또한 n,s극(8)(8a)의 경계면에는 코킹토오크를 감소시키는 코킹토오크감소수단(10)이 구비된다. 코킹토오크감소수단(10)은 자성체(6)의 회전속도를 안정시키는 것으로서, 착자요크의 형상을 변경하여 자화된 각 극성간의 경계를 사선 형태로 만들면 가능하며 이러한 착자를 통상적으로 SKEW착자라 칭한다. 코킹토오크감소수단(10)에 의해 각 극성간의 경계가 예컨데 45 사선을 이루는 경사면(11)이 형성되고 자성체(6)가 코일(5a)의 외주면을 따라 회전될 때 경사면(11)에 의해 자기력이 연속적으로 이어져 회전이 안정된다.

또한 홀센서(7)와 대응되는 자성체(6)의 하부에 위치감지수단(20)이 구비된다. 위치감지수단(20)은 다극으로 자화된 자성체(6)의 각 극(8)(8a)을 홀센서(7)가 정확하게 감지할 수 있도록 하는 것이며 자성체(6)가 회전될 때 누설자속을 억제시킨다. 이러한 위치감지수단(20)은 다극으로 자화된 n,s극(8)(8a)의 경계인 각 경사면(11)의 하부에 연이어 형성되며 홀센서(7)를 단속적으로 통과할 수 있도록 수직면(21)으로 구성된다. 따라서 자성체(6)가 회전되면 이의 하부에 형성된 수지면(21)이 홀센서(7)를 통과하게 되고 예컨데 n극(8)이 감지되는 동안 s극(8a)의 자속이 누설되어 홀센서(7)에 영향을 미치지 않으므로 전류특성이 향상되고 회전정밀도가 향상된다.

이처럼 구성된 본 고안은 코아형 자성체(6)를 다극으로 착자 시키는 과정에서 코일(5a)과 대응되는 부분은 n,s극(8)(8a)이 사선을 이루는 경사면(11)으로 형성된다. 따라서 코일(5a)과 자성체(6) 간의 자기력에 의해 자성체(6)가 회전되면 n,s극(8)(8a)이 교대로 코일(5a)을 통과하게 된다. 이때 n,s극(8)(8a)의 경사면(11)이 코일(5a)의 어느 한 수직면에 대하여 경사각 만큼 시간차를 두고 통과함으로 결국 n,s극(8)(8a)이 중첩되어 회전력이 단속되지 않고 회전정밀도가 향상되며 또한 코킹토오크가 감소된다.

또한 자성체(6)가 회전되는 동안 코일(5a) 직 하부의 홀센서(7)는 n,s극(8)(8a)을 감지하여 모터의 전류를 안정시킨다. 이때 경사면(11) 직 하부의 수직면(21)이 홀센서(7)를 통과함으로 예컨데 홀센서(7)가 n극(8)을 감지하는 동안 s극(8a)이 홀센서(7)에 영향을 주지 않는다. 따라서 누설자속으로 인한 자성체(6)의 위치감지가 저하되지 않으므로 전류가 안정되고 회전정밀도가 향상된다.

제 5 도는 본 고안 자성체의 다른 실시예를 나타낸 일부 발췌 정면도로서, 제 4 도와 동일 구성 요소는 동일 부호를 사용하여 본 고안을 설명한다. 본 고안 다른 실시예는 자성체(6)의 상부에 위치감지수단(20)을 구성하는 상부수직면(22)이 더 구비된다. 상부수직면(22)은 코일(5a)과 대응되지 않는 자성체(6)의 상부에 형성되며 경사면(11)의 상부와 연이어 형성된다.

이처럼 구성된 본 고안 다른 실시예의 상부수직면(21)은 자성체(6)가 케이스(6a) 내부에 조립된 상태에서 별다른 기능을 수행하지 않는다. 단지 자성체(6)를 케이스(6a) 내부에 조립할 때 수직면(21)의 위치식별이 곤란함으로 자성체(6)를 방향성 없이 조립할 수 있도록 한 것이다. 자성체(6)가 다극으로 착자된 상태에서 경사면(11)과 수직면(21) 및 상부수직면(22)은 육안으로 식별되지 않는다. 이때 조립작업 하는 사람이 자성체(6)를 방향성 없이 조립하더라도 수직면 또는 상부수직면(22) 중 어느 한곳이 홀센서(7)와 대응됨으로 극성을 감지하는 과정에서 자속의 누설이 방지된다.

이상에서와 같이 본 고안에 따르면 자성체를 다극으로 착자하는 과정에서 n,s극의 경계면이 코일과 직접 대응되는 부분을 경사면으로 구성함으로서, 코일과 자성체에 자기력이 발생되어 자성체가 회전되는 동안 회전이 단속되지 않고 코킹토오크가 감소되어 회전정밀도가 향상된다. 또한 n,s극을 감지하는 홀센서와 대응되는 자성체의 하부에 경사면과 연이어 수직면을 형성함으로서, 홀센서가 어느한 극을 감지하는 동안 다른 극의 자속이 누설되어 극성감지에 영향을 미치지 않으므로 전류특성이 향상되는 등의 효과가 있다.

Claims (4)

1. 코일(5a)의 외주연에 회전 가능토록 설치되는 코아형 자성체(6)를 n,s극(8)(8a)의 다극으로 자화시킨 다음 홀센서(7)로 상기 각 극(8)(8a)의 위치를 감지함에 있어서,

   상기 자성체(6)에 착자된 n,s극(8)(8a)의 각 경계부에 상기 코일(5a)을 연속적으로 통과하는 코킹토오크감소수단(10)이 구비되고, 상기 홀센서(7)와 대응되는 상기 자성체(6)의 하부에 누설자속을 감소시키는 위치감지수단(20)을 구비하는 모터의 자성체 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 코킹토오크감소수단(10)은 상기 n,s극(8)(8a)의 경계부에 사선형의 경사면(11)이 구비됨을 특징으로 하는 모터의 자성체 구조.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 위치감지수단(20)은 상기 각 경사면(11)과 연이어 형성되어 상기 n,s극(8)(8a)이 상기 홀센서(7)를 단속적으로 통과하는 수직면(21)이 구비됨을 특징으로 하는 모터의 자성체 구조.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 위치감지수단(20)은 상기 수직면(21)과 평행하도록 상기 경사면(11)의 상부와 연이어 형성된 상부수직면(22)을 구비함을 특징으로 하는 모터의 자성체 구조.