KR20110005522A - 모터 - Google Patents

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Abstract

모터가 개시된다. 스테이터 및 스테이터에 지지되어 회전하는 로터를 포함하는 모터에 있어서, 스테이터를 향하도록 로터에 설치된 자력부재, 스테이터의 일부분으로 자력부재에 대향된 부분이 비대칭적으로 형성된 스테이터 자성체를 포함하는 모터는, 박형화된 모터에서도 예압을 형성을 위한 자력부재를 설치하여 훨현상을 방지할 수 있다
모터, 예압, 스테이터 코어

Description

모터{motor}
본 발명은 모터에 관한 것이다.
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.
일반적인 스핀들모터는, 회전하는 로터(rotor)와, 로터의 회전운동을 지지하는 스테이터(stator)를 포함하여 이루어진다.
그런데, 로터의 회전축과 이를 지지하는 스테이터의 관통홀 사이에는 공차로 인하여 틈이 형성되어 있으므로, 로터의 회전 시에 훨(whirl)현상이 발생한다.
이러한 훨 현상을 방지하는 방법으로는 로터와 스테이터 사이에 비대칭적인 인력 즉, 비대칭적인 예압(preload)을 형성하는 방법이 유용한 것으로 알려져 있다. 이에 따라, 스테이터에 회전축을 기준으로 비대칭적으로 자력부재를 배치하여 비대칭적인 자력을 형성하는 방법이 제안되었다. 그러나, 이러한 방법은 스핀들모터가 박형화됨에 따라, 스테이터에 자력부재를 설치할 공간을 형성하기 어려운 문제가 있다.
한편, 비대칭적인 예압(preload)을 형성하기 위하여 로터에 자력부재를 비대칭적으로 배치하는 방법도 제안되었으나, 로터에 비대칭적으로 배치된 자력부재는 비대칭적인 하중분포로 유발하여 회전 시에 진동을 발생시키는 문제가 있다.
본 발명은 박형화된 구조에서도 비대칭적인 예압을 형성할 수 있는 모터를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 로터의 하중분포를 균일하게 하면서도 예압을 형성할 수 있는 모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 스테이터 및 상기 스테이터에 지지되어 회전하는 로터를 포함하는 모터에 있어서, 상기 스테이터를 향하도록 상기 로터에 설치된 자력부재, 상기 스테이터의 일부분으로, 상기 자력부재에 대향된 부분이 비대칭적으로 형성된 스테이터 자성체를 포함하는 모터가 제공된다.
상기 자력부재는, 상기 로터의 회전축을 중심으로 대칭적으로 형성될 수 있 다.
상기 자력부재는, 상기 로터의 회전축과 동심을 가지는 도넛형상으로 형성될 수 있다.
상기 스테이터는, 상기 자력부재에 대향되어 배치된 스테이터 코어를 포함할 수 있다.
스테이터 코어는, 상기 로터의 회전축을 중심으로 비대칭적으로 형성될 수 있다.
상기 스테이터는 상기 로터의 회전축을 회전가능하게 지지하는 하우징을 더 포함하고, 상기 스테이터 코어는 상기 하우징이 삽입된 하우징홀 및 상기 하우징홀에 비대칭적으로 형성된 예압홈을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 박형화된 모터에서도 예압을 형성을 위한 자력부재를 설치하여 훨현상을 방지할 수 있다.
또한, 로터의 하중분포를 균일하게 하면서도 예압을 형성할 수 있다.
이하에서 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 스테이터 코어를 나타낸 평면도이고, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 스테이터 코어와 자력부재를 나타낸 평면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모터는 스테이터(20), 로터(10) 및 자력부재(30)를 포함한다.
일반적으로 모터는 로터와 로터의 회전운동을 지지하는 스테이터를 포함하여 이루어진다. 예를 들면, 로터로는 샤프트와 로터케이스가 있으며, 스테이터로는 샤프트를 회전가능하게 지지하는 하우징이 있다.
그러나, 로터와 스테이터의 구분이 구성요소에 의해 결정되는 것이 아니라, 수행되는 기능에 따라 결정되는 것이다. 즉, 샤프트가 고정되고, 고정된 샤프트를 둘러싸는 하우징이 회전하는 구성도 가능하다. 이 경우에는 샤프트가 스테이터가 되고, 하우징이 로터가 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모터에서는, 도 1에 나타난 바와 같이, 하우징(24) 및 스테이터 코어가 스테이터(20)에 포함되며, 회전축(12) 및 로터케이스(14)가 로터(10)에 포함된다.
본 실시예의 모터는, 로터(10)에 스테이터(20)를 향하는 자력부재(30)가 설치되고, 스테이터(20)를 이루는 부품 중에서 자력이 작용되는 스테이터 자성체(22)는 자력부재(30)에 대향된 부분이 비대칭적으로 형성됨으로써, 로터(10)와 스테이터(20) 간에 비대칭적인 예압이 형성되는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 자력부재(30)는 로터(10)와 스테이터(20) 간에 자기력에 의한 인력을 형성하는 부분으로, 스테이터 자성체(22)를 향하는 로터(10)의 일면에 설치된다. 모터가 박형화될수록 스테이터(20)에 자력부재(30)가 탑재될 영역을 형성하기 어려우므로, 별 다른 장치가 설치되는 않는 로터케이스(14) 면에 자력부재(30)를 탑재하여 모터가 박형화에 대응할 수 있다.
여기서, 로터(10)의 회전 시에 진동을 방지하기 위하여, 자력부재(30)는 로터(10)의 회전축(12)을 중심으로 대칭적으로 형성될 수 있다. 본 실시예의 자력부재(30)는 로터(10)의 회전축(12)과 동심을 가지는 도넛형상으로 형성되어, 로터(10)의 하중분포를 균일하게 한다.
또한, 자력부재(30)는 스테이터(20)의 부품 중에서 자성을 가지는 스테이터 자성체(22)를 향하게 배치되므로, 모터에 자력부재(30)와 대응되는 별도의 자성체를 추가할 필요가 없어서 모터의 박형화 및 비용절감에 유리하다.
본 실시예의 모터에서는 스테이터 자성체(22)로, 스테이터 코어가 사용된다. 스테이터 코어는 전자석의 코일(23)이 감기는 심지로서, 철과 같은 자성체로 이루어진다. 도 3 내지 도 4에 나타난 바와 같이, 스테이터 코어와 자력부재(30)는 상호 대향되게 배치되고, 스테이터 코어에서 자력부재(30)에 대응되는 부분은 비대칭적으로 형성된다.
여기서, 자력부재(30)는 로터(10)의 회전축(12)을 중심으로 대칭적으로 형성되므로, 스테이터 코어는 로터(10)의 회전축(12)을 중심으로 비대칭적으로 형성하여 비대칭적인 예압을 형성할 수 있다.
특히, 본 실시예에서는, 자력부재(30)에 대향되는 스테이터 코어가 비대칭적 으로 형성되도록, 스테이터 코어에 로터(10)의 회전축(12)을 중심으로 비대칭적으로 절개된 예압홈(22b)이 형성되어 있다. 구체적으로, 본 실시예의 스테이터 코어는 로터(10)의 회전축(12)을 회전가능하게 지지하는 하우징(24)에 결합되므로, 스테이터 코어에 하우징(24)이 삽입되는 하우징홀(22a)이 형성되고 하우징홀(22a)의 내주면에는 비대칭적으로 절개되어 예압홈(22b)이 형성될 수 있다. 따라서, 자력부재(30)에 대응되는 별도의 자력부재(30)를 추가하지 않고도 스테이터(20)와 로터(10) 사이에 비대칭적인 자력 즉, 비대칭적인 예압을 형성할 수 있다.
여기서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 예압홈(22b)이 형성된 스테이터 코어의 매수를 조절하여 예압의 비대칭 비율을 조절할 수 있다. 구체적으로, 적층된 복수의 스테이터 코어 중에서 일부에만 예압홈(22b)을 형성(도 1 참조)하거나 적층된 스테이터 코어의 전부에 예압홈을 형성(도 2 참조)할 수 있다.
또한, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 설계 조건에 따라 예압홈(22b)은 단수 또는 복수 개로 이루어지거나, 다양한 형태로 변형되어 형성될 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 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 스테이터 코어를 나타낸 평면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 스테이터 코어와 자력부재를 나타낸 평면도.
도 5 및 도 6은 일 실시예에 따른 모터에서 스테이터 코어의 다른 형태를 나타낸 평면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 로터 12: 회전축
14: 로터케이스 20: 스테이터
22: 스테이터 자성체 22a: 하우징홀
22b: 예압홈 24: 하우징
30: 자력부재

Claims (6)

  1. 스테이터 및 상기 스테이터에 지지되어 회전하는 로터를 포함하는 모터에 있어서,
    상기 스테이터를 향하도록 상기 로터에 설치된 자력부재; 및
    상기 스테이터의 일부분으로, 상기 자력부재에 대향된 부분이 비대칭적으로 형성된 스테이터 자성체를 포함하는 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자력부재는,
    상기 로터의 회전축을 중심으로 대칭적으로 형성된 것을 특징으로 하는 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 자력부재는,
    상기 로터의 회전축과 동심을 가지는 도넛형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 모터.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스테이터는, 상기 자력부재에 대향되어 배치된 스테이터 코어를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
  5. 제4항에 있어서,
    스테이터 코어는, 상기 로터의 회전축을 중심으로 비대칭적으로 형성된 것을 특징으로 하는 모터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 스테이터는, 상기 로터의 회전축을 회전가능하게 지지하는 하우징을 더 포함하고,
    상기 스테이터 코어는, 상기 하우징이 삽입된 하우징홀 및 상기 하우징홀에 비대칭적으로 형성된 예압홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
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