KR20130109650A - 스테이터 코어 어셈블리 및 이를 구비하는 스핀들 모터 - Google Patents

스테이터 코어 어셈블리 및 이를 구비하는 스핀들 모터 Download PDF

Info

Publication number
KR20130109650A
KR20130109650A KR1020120031579A KR20120031579A KR20130109650A KR 20130109650 A KR20130109650 A KR 20130109650A KR 1020120031579 A KR1020120031579 A KR 1020120031579A KR 20120031579 A KR20120031579 A KR 20120031579A KR 20130109650 A KR20130109650 A KR 20130109650A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coil
teeth
tooth
wound
constituting
Prior art date
Application number
KR1020120031579A
Other languages
English (en)
Inventor
박상진
장건희
성상진
김주호
Original Assignee
삼성전기주식회사
한양대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사, 한양대학교 산학협력단 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020120031579A priority Critical patent/KR20130109650A/ko
Priority to US13/598,139 priority patent/US20130257216A1/en
Priority to JP2012192184A priority patent/JP2013208047A/ja
Publication of KR20130109650A publication Critical patent/KR20130109650A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/14—Stator cores with salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/34—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K21/00—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets
    • H02K21/12—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets
    • H02K21/22—Synchronous motors having permanent magnets; Synchronous generators having permanent magnets with stationary armatures and rotating magnets with magnets rotating around the armatures, e.g. flywheel magnetos
    • H02K21/222—Flywheel magnetos

Abstract

원형의 고리 형상을 가지는 바디와, 상기 바디로부터 연장 형성되는 복수개의 티스로 구성되는 티스부 및 상기 티스에 권선되는 복수개의 코일을 포함하며, 상기 복수개의 티스 중 어느 하나의 티스에는 상기 코일이 n+3k회 권선되며, 나머지 티스에는 상기 코일이 n회 권선되는 스테이터 코어 어셈블리가 개시된다.

Description

스테이터 코어 어셈블리 및 이를 구비하는 스핀들 모터{Stator core assembly and spindle motor having the same}
본 발명은 스테이터 코어 어셈블리 및 이를 구비하는 스핀들 모터에 관한 것이다.
일반적으로 하드 디스크 구동장치에는 3상 브러시레스 모터(brushless motor)가 채용된다. 이 브러시레스 모터는 회전부재인 샤프트를 축으로 하는 로터와, 이 로터를 회전 가능하게 지지하는 스테이터로 구성된다.
그리고, 로터에는 S극, N극이 원주 방향으로 교대로 착자되는 마그넷이 설치될 수 있다.
또한, 스테이터에는 얇은 금속 판재를 여러 장 적층하여 형성되는 환상의 스테이터 코어가 구비되며, 스테이터 코어에는 원주방향으로 각 위상 위치에 복수개의 티스가 반경 방향으로 돌출 형성된다. 더하여, 각 티스에 의해 슬롯이 형성되며, 각각의 티스에는 대응되는 코일이 권선된다.
더하여, 코일에 정현파 또는 구형파의 변화하는 3상 모터 전류가 공급되면, 로터가 회전하여 브러시레스 모터(brushless motor)는 구동된다.
그런데, 마그넷의 자장과 스테이터 코어의 티스 또는 슬롯이 발생하는 자기장의 상호 작용 불균일에 따라서 토오크가 맥동하는 현상(코깅 토크)이 발생하는 문제가 있다.
이를 방지하기 위하여, 브러시레스 모터에 구비되는 로터의 자극 형상이나, 스테이터 코어의 티스 형상 또는 코일의 권선 방법 등에 관하여 여러 가지 기술 개발이 이루어지고 있으며, 최적화가 진행되고 있다.
한편, 스테이터 코어의 티스에 권선되는 코일은 3개 간격의 티스에 권선되며, 인접하는 코일 개소간을 통과하는 건넘 선이 느슨해지지 않도록 적절히 권선할 필요가 있다.
하지만, 이러한 권선 방법에 의해서 권선하는 경우 티스에 권선되는 코일이 느슨해지는 것을 억제할 수 있으나, 이로 인하여 토오크가 맥동하는 현상을 억제하도록 코일이 권선되지 못하는 문제가 있다.
즉, 권선되는 코일이 느슨해지는 것을 억제하는 동시에 토오크가 맥동하는 현상을 저감시킬 수 있는 권선방법에 대한 기술개발이 필요한 실정이다.
일본 공개특허공보 제2008-061331호
전자기력의 불균일을 저감시킬 수 있으며, 진동 및 소음 발생을 저감시킬 수 있는 한편 회전속도 변동을 저감시킬 수 있는 스테이터 코어 어셈블리 및 이를 구비하는 스핀들 모터를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터 코어 어셈블리는 원형의 고리 형상을 가지는 바디와, 상기 바디로부터 연장 형성되는 복수개의 티스로 구성되는 티스부 및 상기 티스에 권선되는 복수개의 코일을 포함하며, 상기 복수개의 티스 중 어느 하나의 티스에는 상기 코일이 n+3k회 권선되며, 나머지 티스에는 상기 코일이 n회 권선될 수 있다.
상기 티스부는 적어도 하나 이상의 티스를 구비하는 제1 내지 제3 티스부로 구성될 수 있다.
상기 코일은 상기 제1 티스부를 구성하는 티스에 권선되는 제1 코일과, 상기 제2 티스부를 구성하는 티스에 권선되는 제2 코일 및 상기 제3 티스부를 구성하는 티스에 권선되는 제3 코일로 구성될 수 있다.
상기 제1 코일은 상기 제1 티스부를 구성하는 티스에 n회 권선된 후 베이스부재 측으로 인출되기 전 상기 제2 티스부를 구성하는 티스 중 어느 하나의 티스에 k회 권선되고,
상기 제2 코일은 상기 제2 티스부를 구성하는 티스에 n회 권선된 후 상기 제1 코일이 권선되는 티스에 n+k회 권선되어 베이스부재 측으로 인출되며,
상기 제3 코일은 상기 제3 티스부를 구성하는 티스에 n회 권선된 후 상기 제1 코일이 권선되는 상기 제2 티스부를 구성하는 티스에 k회 권선된 후 베이스 부재 측으로 인출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터는 슬리브가 삽입 배치되는 설치부가 구비되는 베이스부재와, 상기 설치부에 고정 설치되는 스테이터 코어 어셈블리 및 상기 슬리브에 회전 가능하게 지지되며, 로터 허브와 연동하여 회전되는 로터 허브를 포함하며, 상기 스테이터 코어 어셈블리는 원형의 고리 형상을 가지는 바디와, 상기 바디로부터 연장 형성되는 복수개의 티스로 구성되는 티스부 및 상기 티스에 권선되는 복수개의 코일을 구비하며, 상기 복수개의 티스 중 어느 하나의 티스에는 상기 코일이 n+3k회 권선되며, 나머지 티스에는 상기 코일이 n회 권선될 수 있다.
상기 티스부는 적어도 하나 이상의 티스를 구비하는 제1 내지 제3 티스부로 이루어지며, 상기 코일은 상기 제1 티스부를 구성하는 티스에 권선되는 제1 코일과, 상기 제2 티스부를 구성하는 티스에 권선되는 제2 코일 및 상기 제3 티스부를 구성하는 티스에 권선되는 제3 코일로 구성될 수 있다.
상기 베이스부재는 상기 설치부에 인접 배치되며, 상기 제1,2,3 코일이 하부로 인출되기 위한 인출홀이 구비될 수 있다.
상기 제1 코일은 상기 제1 티스부를 구성하는 티스에 n회 권선된 후 베이스부재 측으로 인출되기 전 상기 제2 티스부를 구성하는 티스 중 어느 하나의 티스에 k회 권선되고,
상기 제2 코일은 상기 제2 티스부를 구성하는 티스에 n회 권선된 후 상기 제1 코일이 권선되는 티스에 n+k회 권선되어 베이스부재 측으로 인출되며,
상기 제3 코일은 상기 제3 티스부를 구성하는 티스에 n회 권선된 후 상기 제1 코일이 권선되는 상기 제2 티스부를 구성하는 티스에 k회 권선된 후 베이스 부재 측으로 인출될 수 있다.
상기 로터 허브의 내부면에는 상기 티스부의 선단에 대향 배치되는 구동 마그넷이 설치될 수 있다.
상기 구동 마그넷은 원주방향을 따라 N극과 S극이 교대로 착자되고, 각각 9개의 N극과 S극이 구비되며, 상기 제1,2,3 티스부는 각각 3개의 티스를 구비될 수 있다.
제2 티스부에 구비되는 어느 하나의 티스에 제1,2,3 코일이 추가적으로 k회씩 권선되므로, 구동시 인출부에 의해서 인덕턴스가 추가로 발생되는 것을 억제할 수 있는 효과가 있다.
이에 따라, 전자기력의 불균일을 저감시킬 수 있으며, 결국 전자기력의 불균일에 따른 진동 및 소음 발생을 저감시킬 수 있고, 불평형 자기력에 의해서 발생하는 회전 특성 저하를 저감(즉, RRO 발생을 저감)시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터 코어 어셈블리와 베이스부재를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3 내지 도 5는 스테이터 코어 어셈블리의 스테이터 코어에 권선되는 코일의 권선방법을 설명하기 위한 설명도이다.
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 제안한 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터를 나타내는 개략 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터 코어 어셈블리와 베이스부재를 나타내는 분해 사시도이고, 도 3 내지 도 5는 스테이터 코어 어셈블리의 스테이터 코어에 권선되는 코일의 권선방법을 설명하기 위한 설명도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터(100)는 베이스부재(110), 슬리브(120), 샤프트(130), 로터 허브(140), 스테이터 코어 어셈블리(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
스핀들 모터(100)는 기록 디스크를 구동시키는 기록 디스크 구동장치에 채용되는 모터일 수 있다.
여기서, 먼저 방향에 대한 용어를 정의하면, 축 방향은 도 1에서 상,하 방향 즉 샤프트(130)의 하부로부터 상부를 향하는 방향 또는 샤프트(130)의 상부로부터 하부를 향하는 방향을 의미하며, 반경방향은 도 1에서 좌,우 방향, 즉 로터 허브(140)의 외주면으로부터 샤프트(130)를 향하는 방향 또는 샤프트(130)로부터 로터 허브(140)의 외주면을 향하는 방향을 의미한다.
또한, 원주방향은 로터 허브(140) 또는 샤프트(130)의 외주면을 따라 회전되는 방향을 의미한다.
베이스부재(110)는 고정부재로서, 스테이터(20)를 구성한다. 여기서 스테이터(20)라 함은 회전하는 부재를 제외한 모든 고정부재를 의미하는 것으로, 베이스부재(110), 슬리브(120) 등을 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 베이스부재(110)는 슬리브(120)가 삽입 설치되는 설치부(112)를 구비할 수 있다. 설치부(112)는 축 방향 상부측으로 돌출 형성되며, 설치부(112)에는 슬리브(120)가 삽입 설치될 수 있도록 설치홀(112a)이 형성될 수 있다.
또한, 설치부(112)의 외주면에는 스테이터 코어 어셈블리(200)가 안착될 수 있도록 안착면(112b)이 형성될 수 있다. 즉, 스테이터 코어 어셈블리(200)는 안착면(112b)에 안착된 상태에서 접착제에 의해 설치부(112)의 외주면에 고정 설치될 수 있다.
다만, 스테이터 코어 어셈블리(200)는 접착제에 의하지 않고 설치부(112)의 외주면에 압입 설치될 수도 있다. 즉, 스테이터 코어(200)의 설치방식은 접착제에 의한 방식으로 한정되지 않는다.
그리고, 베이스부재(110)에는 설치부(112)의 주위에 배치되는 인출공(114)이 형성될 수 있다. 인출공(114)은 복수개가 형성될 수 있으며, 일예로서 인출공(114)은 4개가 설치부(112)의 주위에 형성될 수 있다.
인출공(114)에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
슬리브(120)는 베이스부재(110)와 함께 스테이터(20)를 구성하는 고정부재로서, 샤프트(130)를 회전 가능하게 지지하며, 윤활유체가 충진되는 베어링 간극(C1)을 형성한다.
한편, 슬리브(120)는 상기한 바와 같이 베이스부재(110)의 설치부(112)에 삽입되어 고정 설치될 수 있다. 즉, 슬리브(120)의 외주면이 설치부(112)의 내주면에 접착제에 의해 접합될 수 있다.
또한, 슬리브(120)에는 샤프트(110)가 삽입 배치되는 축공(122)이 형성될 수 있다. 그리고, 샤프트(130)가 슬리브(120)의 축공(122)에 삽입 배치되는 경우 슬리브(120)의 내주면과 샤프트(130)의 외주면은 소정 간극 이격되어 베어링 간극(C1)을 형성한다.
그리고, 슬리브(120)의 내주면에는 샤프트(130)의 회전 구동시 유체 동압을 형성하기 위한 상,하부 레디얼 동압 그루브(123,124)가 형성될 수 있다. 또한, 상,하부 레디얼 동압 그루브(123,124)는 소정 간격 이격되어 배치될 수 있으며, 헤링본 또는 스파이럴 형상을 가질 수 있다.
다만, 상기한 상,하부 레디얼 동압 그루브(123,124)는 슬리브(120)의 내주면에 형성되는 경우로 한정되지 않으며, 샤프트(130)의 외주면에 상,하부 레디얼 동압 그루브가 형성될 수도 있을 것이다.
한편, 슬리브(120)의 하단부에는 커버부재(160)가 설치될 수 있도록 장착홈(126)이 형성될 수 있다.
샤프트(130)는 회전부재로서 로터(40)를 구성한다. 여기서, 로터(40)라 함은 스테이터(20)에 의해 회전 가능하게 지지되어 회전되는 부재를 의미한다.
한편, 샤프트(130)는 슬리브(120)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다. 또한, 샤프트(130)의 하단부에는 플랜지부(132)가 구비될 수 있다.
플랜지부(132)는 샤프트(130)가 슬리브(120)의 상부측으로 이탈되는 것을 방지함과 동시에 샤프트(130)의 과부상을 방지하는 역할을 수행한다. 즉, 샤프트(130)의 회전 구동시 샤프트(130)는 소정 간격 부상되는데, 이때 플랜지부(132)는 샤프트(130)가 과도하게 부상되는 것을 방지한다. 그리고, 플랜지부(132)는 외부충격으로 인하여 샤프트(130)가 슬리브(120)의 상부측으로 분리되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
그리고, 샤프트(130)의 상단부에는 로터 허브(140)가 결합되는 결합부(134)가 구비될 수 있다. 또한, 결합부(134)는 샤프트(130)가 슬리브(120)에 설치되는 경우 슬리브(120)의 상부로 돌출되도록 배치될 수 있다.
로터 허브(140)는 샤프트(130)와 함께 로터(40)를 구성하는 회전부재로서, 샤프트(130)의 상단부에 고정 설치되며, 샤프트(130)와 연동하여 회전된다.
한편, 로터 허브(140)는 샤프트(130)의 결합부(134)가 삽입되는 장착홀(142a)이 형성된 로터 허브 바디(142)와, 로터 허브 바디(142)의 가장자리로부터 축 방향 하측을 향하여 연장 형성되는 마그넷 장착부(144) 및 마그넷 장착부(144)의 끝단으로부터 반경방향 외측을 향하여 연장 형성되는 디스크 안착부(146)를 구비할 수 있다.
그리고, 마그넷 장착부(144)의 내부면에는 구동 마그넷(144a)이 설치되며, 구동 마그넷(144a)은 스테이터 코어 어셈블리(200)의 선단에 대향 배치된다.
한편, 구동 마그넷(144a)은 환고리 형상을 가질 수 있으며, 원주방향을 따라 N극, S극이 교대로 착자되어 일정 세기의 자기력을 발생시키는 영구자석일 수 있다.
여기서, 로터 허브(140)의 회전 구동에 대하여 간략하게 살펴보면, 스테이터 코어 어셈블리(200)에 구비되는 후술할 코일(230)에 전원이 공급되면, 구동 마그넷(144a)과 코일(230)이 권선된 스테이터 코어 어셈블리(200)와의 전자기적 상호작용에 의해 로터 허브(140)가 회전될 수 있는 구동력이 발생된다.
이에 따라, 로터 허브(140)가 회전되는 것이다. 그리고, 로터 허브(140)의 회전에 의해 로터 허브(140)가 고정 설치되는 샤프트(130)가 로터 허브(140)와 연동하여 회전될 수 있는 것이다.
한편, 로터 허브 바디(142)에는 슬리브(120)의 외주면과 함께 윤활유체와 공기와의 계면, 즉 기액계면이 형성될 수 있도록 축 방향 하측으로 연장 형성되는 연장벽부(142b)가 구비될 수 있다.
연장벽부(142b)의 내부면은 슬리브(120)의 외주면에 대향 배치되며, 슬리브(120)의 외주면과 연장벽부(142b)의 내부면 중 적어도 하나는 기액계면을 형성토록 경사지게 형성될 수 있다.
즉, 슬리브(120)의 외주면과 연장벽부(142b)의 내부면 중 적어도 하나는 모세관 현상을 통해 기액계면을 형성할 수 있도록 경사지게 형성될 수 있다.
한편, 연장벽부(142b)의 내부면과 슬리브(120)의 외주면이 모두 경사지게 형성되는 경우 두 경사각이 서로 다르게 형성될 수 있다.
스테이터 코어 어셈블리(200)는 베이스부재(110)의 설치부(112)의 외주면에 고정 설치되며, 상기한 바와 같이 구동 마그넷(144a)에 대향 배치될 수 있다.
일예로서, 스테이터 코어 어셈블리(200)는 도 2에 도시된 바와 같이 바디(210), 티스부(220) 및 코일(230)을 포함하여 구성될 수 있다.
바디(210)는 원형의 고리 형상을 가질 수 있다. 즉, 바디(210)에는 설치부(112)가 관통되는 홀이 형성되며, 바디(210)는 플레이트 형상을 가질 수 있다.
한편, 티스부(220)는 바디(120)의 외주면으로부터 연장 형성되며, 복수개의 티스(U1,U2,U3,W1,W2,W3,V1,V2,V3)로 구성될 수 있다.
또한, 티스부(220)는 적어도 하나의 티스를 구비하는 제1,2,3 티스부(222,223,224)로 구성될 수 있다. 즉, 일예로서 제1 티스부(222)는 3개의 티스(U1,U2,U3)를 구비할 수 있으며, 제2 티스부(223)도 3개의 티스(W1,W2,W3)를 구비할 수 있고, 제3 티스부(224)도 3개의 티스(V1,V2,V3)를 구비할 수 있다.
한편, 제1 티스부(222), 제2 티스부(223), 제3 티스부(224)를 구성하는 티스(U1,W1,V1,U2,W2,V2,U3,W3,V3)는 원주방향을 따라 순차적으로 배치될 수 있다.
코일(230)은 상기한 티스(U1,U2,U3,W1,W2,W3,V1,V2,V3)에 n회 권선된다. 그리고, 코일(230)은 제1 티스부(222)를 구성하는 티스(U1,U2,U3)에 권선되는 제1 코일(U)과, 제2 티스부(223)를 구성하는 티스(W1,W2,W3)에 권선되는 제2 코일(W) 및 제3 티스부(223)를 구성하는 티스(V1,V2,V3)에 권선되는 제3 코일(V)로 구성될 수 있다.
한편, 복수개의 티스(U1,U2,U3,W1,W2,W3,V1,V2,V3) 중 어느 하나의 티스에는 코일(230)이 n+3k회 권선되며, 나머지 티스에는 코일(230)이 n회 권선된다. 여기서, k는 정수로서, 1,2,3,4등일 수 있다.
여기서, 도 3 내지 도 5를 참조하여 코일(230)의 권선방법에 대하여 보다 자세하게 살펴보도록 한다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이 제1 코일(U)은 제1 티스부(222)에 구비되는 티스(U1)의 하부측으로부터 상부측으로 인입되어 티스(U1)에 시계방향으로 n회 권선된다. 이후, 제1 코일(U)은 제2 티스부(223)에 구비되는 티스(W1)의 하부를 지난 후 제2 티스부(223)에 구비되는 티스(W1)와, 제3 티스부(224)에 구비되는 티스(V1)의 사이에서 상부측으로 인출된 후 제3 티스부(224)에 구비되는 티스(V1)의 상부를 지난다.
이후, 제1 코일(U)은 제1 티스부(222)에 구비되는 티스(U2)에 시계방향으로 n회 권선된다.
이와 같이, 제1 코일(U)이 권선되므로, 제1 코일(U)이 풀어지거나 느슨하게 티스(U1,U2,U3)에 권선되는 것을 저감시킬 수 있다. 즉, 제1 코일(U)은 권선되지 않는 티스(W1,V1)를 지그재그로 지나도록 권선되므로 풀어지거나 느슨하게 권선되지 않을 수 있는 것이다.
이후, 제1 코일(U)은 제2 티스부(223)에 구비되는 티스(W2)와 제3 티스부(224)에 구비되는 티스(V2)를 지난다. 이때 제1 코일(U)은 지그재그로 티스(W2,V2)를 지난다.
이후, 제1 코일(U)은 제1 티스부(222)에 구비되는 티스(U3)에 시계방향으로 n회 권선된다.
이와 같이, 제1 티스부(222)에 구비되는 티스(U1,U2,U3)에 각각 n회 권선된 제1 코일(U)은 이후 베이스부재(110) 측으로 인출된다. 그런데 제1 코일(U)이 베이스부재(110) 측으로 인출되기 전, 제1 코일(U)은 제2 티스부(224)에 구비되는 티스(W3)에 시계방향으로 k회(여기서, k=정수, 예를 들어 k=1) 권선된 후 베이스부재(110) 측으로 인출될 수 있다.
그리고, 베이스부재(110) 측으로 인출되는 제1 코일(U)의 후단부는 제2,3 코일과 함께 엮어져서 베이스부재(110)의 하부로 인출되며, 일반적으로 제1,2,3 코일(U,W,V)의 후단부에 배치되는 인출부(C)를 커먼선이라 한다.
그리고, 제1 코일(U)의 인출부(C)는 제2 티스부(223)에 구비되는 티스(W3)와 제3 티스부(224)에 구비되는 티스(V3)의 사이를 통해 베이스부재(110) 측으로 인출된다.
다음으로, 도 4를 참조하여 제2 코일(W)의 권선방법에 대하여 살펴보기로 한다.
먼저, 베이스부재(110) 측으로부터 상부측으로 제2 코일(W)이 인출되며, 이후 제2 티스부(223)에 구비되는 티스(W1)에 제2 코일(W)이 시계방향으로 n회 권선된다.
제2 티스부(223)에 구비되는 티스(W1)에 권선된 제2 코일(W)은, 이후 제3 티스부(224)에 구비되는 티스(V1)와, 제1 티스부(222)에 구비되는 티스(U2)를 지난다. 이때, 제2 코일(W)은 제3 티스부(224)에 구비되는 티스(V1)의 하부와, 제1 티스부(222)에 구비되는 티스(U2)의 상부를 지난다.
이후, 제2 코일(W)은 제2 티스부(223)에 구비되는 티스(W2)에 시계방향으로 n회 권선된다.
이후, 제2 코일(W)은 상기와 동일한 방식으로 제3 티스부(224)에 구비되는 티스(V2)와, 제1 티스부(222)에 구비되는 티스(U3)를 지난다.
제1 티스부(222)에 구비되는 티스(U3)를 통과한 제2 코일(W)은 제2 티스부(223)에 구비되는 티스(W3)에 시계방향으로 n+k회(여기서, k=정수, 예를 들어 k=1) 권선된 후 베이스부재(110) 측으로 인출된다.
그리고, 제2 코일(W)의 인출부(C)는 제2 티스부(223)에 구비되는 티스(W3)와 제3 티스부(224)에 구비되는 티스(V3)의 사이를 통해 베이스부재(110) 측으로 인출된다.
마지막으로, 도 5를 참조하여 제3 코일(V)의 권선방법에 대하여 살펴보기로 한다.
먼저, 베이스부재(110) 측으로부터 상부측으로 제3 코일(V)이 인출되며, 이후 제3 티스부(224)에 구비되는 티스(V1)에 제3 코일(V)이 시계방향으로 n회 권선된다.
제3 티스부(224)에 구비되는 티스(V1)에 권선된 제3 코일(V)은, 이후 제1 티스부(222)에 구비되는 티스(U2)와, 제2 티스부(223)에 구비되는 티스(W2)를 지난다. 이때, 제3 코일(V)은 제1 티스부(222)에 구비되는 티스(U2)의 하부와, 제2 티스부(223)에 구비되는 티스(W2)의 상부를 지난다.
이후, 제3 코일(V)은 제3 티스부(224)에 구비되는 티스(V2)에 시계방향으로 n회 권선된다.
이후, 제3 코일(V)은 상기와 동일한 방식으로 제1 티스부(222)에 구비되는 티스(U3)와, 제2 티스부(223)에 구비되는 티스(W3)를 지난다.
제2 티스부(223)에 구비되는 티스(W3)를 통과한 제3 코일(W)은 제3 티스부(224)에 구비되는 티스(V3)에 시계방향으로 n회 권선된다.
이후, 제3 코일(V)은 제2 티스부(223)에 구비되는 티스(W3)에 시계방향으로 k회(여기서, k=정수, 예를 들어 k=1) 권선된다.
그리고, 제3 코일(V)의 인출부(C)는 제2 티스부(223)에 구비되는 티스(W3)와 제3 티스부(224)에 구비되는 티스(V3)의 사이를 통해 베이스부재(110) 측으로 인출된다.
이와 같이, 제1,2,3 코일(U,W,V)가 제1,2,3 티스부(222,223,224)에 권선되므로, 전자기 불균일을 저감시킬 수 있는 것이다. 이에 따라, 진동 및 소음 발생을 저감시킬 수 있으며, 나아가 불평형 자기력에 의해서 발생하는 회전체의 RRO(Reapeatable Run Out)를 저감시킬 수 있다.
이하에서는 이에 대하여 보다 자세하게 살펴보도록 한다.
먼저, 제1,2,3 코일(U,W,V)에서의 전류의 흐름에 대하여 살펴보면, 제1,2,3 코일(U,W,V) 중 두 개의 코일에서만 전류가 흐르고, 나머지 하나의 코일에는 전류가 흐르지 않는다.
먼저, 제1,2 코일(U,W)에 전류가 흐르는 경우 제3 코일(V)에는 전류가 흐르지 않는다. 그리고, 제1 코일(U)에 + 전류가 흐르면, 제2 코일(W)에는 - 전류가 흐른다.
이 경우, 제1 코일(U)을 통해 흐르는 전류는 제1 코일(U)이 권선된 방향(시계방향)으로 흐르고, 제2 코일(W)을 통해 흐르는 전류는 제2 코일(W)이 권선된 방향의 반대방향(즉, 반시계방향)으로 흐른다.
한편, 상기에서 설명한 바와 같이, 제2 티스부(223)에 구비되는 티스(W3)에는 제1 코일(U)이 k회(여기서, k=정수, 예를 들어 k=1) 권선되고, 제2 코일(V)이 n+k회(여기서, k=정수, 예를 들어 k=1) 권선된다. 이에 따라, 제1 코일(U)의 k회 권선에 의한 자기력 발생이 제2 코일(W)의 k회 추가 권선에 의한 자기력 발생으로 인하여 상쇄된다.
즉, 제2 티스부(223)에 구비되는 티스(W3)에 권선되는 제1 코일(U)의 k회(여기서, k=정수, 예를 들어 k=1) 권선에 의한 자기력은 제2 티스부(223)에 구비되는 티스(W3)에 권선되는 제2 코일(W)의 추가 k회(여기서, k=정수, 예를 들어 k=1) 권선에 의한 자기력에 의해 상쇄된다.
왜냐하면, 자기력은 플레밍의 오른손 법칙에 의하여 전류가 흐르는 방향 측으로 발생되는데, 제1 코일(U)을 통해 흐르는 전류의 방향과 제2 코일(W)을 통해 흐르는 전류의 방향이 서로 반대방향이므로 자기력이 상쇄될 수 있는 것이다.
그리고, 상기와 반대로 제2 코일(W)에 + 전류가 흐르면, 제1 코일(U)에 - 전류가 흐르는 경우 상기와 같은 원리로 자기력이 상쇄될 수 있다.
또한, 제1,3 코일(U,V)에 전류가 흐르는 경우 제2 코일(W)에는 전류가 흐르지 않는다. 그리고, 제1 코일(U)에 + 전류가 흐르면, 제3 코일(V)에는 - 전류가 흐른다.
이 경우, 제1 코일(U)을 통해 흐르는 전류는 제1 코일(U)이 권선된 방향(시계방향)으로 흐르고, 제3 코일(V)에 흐르는 전류는 제3 코일(V)이권선된 방향의 반대방향(즉, 반시계방향)으로 흐른다.
한편, 상기에서 설명한 바와 같이, 제2 티스부(223)에 구비되는 티스(W3)에는 제1 코일(U)이 k회(여기서, k=정수, 예를 들어 k=1) 권선되고, 제3 코일(V)이 k회(여기서, k=정수, 예를 들어 k=1) 권선된다. 이에 따라, 제1 코일(U)의 k회 권선에 의한 자기력 발생이 제3 코일(V)의 k회 권선에 의한 자기력으로 인하여 상쇄된다.
그리고, 상기와 반대로 제3 코일(V)에 + 전류가 흐르면, 제1 코일(U)에 - 전류가 흐르는 경우 상기와 같은 원리로 자기력이 상쇄될 수 있다.
그리고, 제2,3 코일(W,V)에 전류가 흐르는 경우 제1 코일(U)에는 전류가 흐르지 않는다. 그리고, 제2 코일(W)에 + 전류가 흐르면, 제3 코일(V)에 - 전류가 흐른다.
이 경우, 제2 코일(W)을 통해 흐르는 전류는 제2 코일(W)이 권선된 방향(시계방향)으로 흐르고, 제3 코일(V)에 흐르는 전류는 제3 코일(V)이 권선된 방향의 반대방향(즉, 반시계방향)으로 흐른다.
이에 따라, 제2 티스부(223)에 구비되는 티스(W3)에 추가적으로 권선된 코일(W,V)의 k회(여기서, k=정수, 예를 들어 k=1) 권선에 의해 발생되는 자기력이 상쇄될 수 있다.
그리고, 상기와 반대로 제3 코일(V)에 + 전류가 흐르면, 제2 코일(W)에 - 전류가 흐르는 경우 상기와 같은 원리로 자기력이 상쇄될 수 있다.
상기한 바와 같이, 제2 티스부(223)에 구비되는 어느 하나의 티스(W3)에 제1,2,3 코일(U,W,V)이 추가적으로 k회씩 권선되므로, 구동시 인출부(C)에 의해서 인덕턴스가 추가로 발생하는 것을 억제할 수 있다.
이에 따라, 전자기력의 불균일을 저감시킬 수 있다. 이에 따라, 진동 및 소음 발생을 저감시킬 수 있으며, 나아가 불평형 자기력에 의해서 발생하는 회전체의 RRO(Reapeatable Run Out)를 저감시킬 수 있다.
100 : 스핀들 모터
110 : 베이스부재
120 : 슬리브
130 : 샤프트
140 : 로터 허브
200 : 스테이터 코어 어셈블리
210 : 바디
220 : 티스
222, 223, 224 : 제1,2,3 티스부
230 : 코일
U, W, V : 제1,2,3 코일

Claims (10)

  1. 원형의 고리 형상을 가지는 바디;
    상기 바디로부터 연장 형성되는 복수개의 티스로 구성되는 티스부; 및
    상기 티스에 권선되는 복수개의 코일;
    을 포함하며,
    상기 복수개의 티스 중 어느 하나의 티스에는 상기 코일이 n+3k회 권선되며, 나머지 티스에는 상기 코일이 n회 권선되는 스테이터 코어 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 티스부는 적어도 하나 이상의 티스를 구비하는 제1 내지 제3 티스부로 구성되는 스테이터 코어 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 코일은 상기 제1 티스부를 구성하는 티스에 권선되는 제1 코일과, 상기 제2 티스부를 구성하는 티스에 권선되는 제2 코일 및 상기 제3 티스부를 구성하는 티스에 권선되는 제3 코일로 구성되는 스테이터 코어 어셈블리.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 코일은 상기 제1 티스부를 구성하는 티스에 n회 권선된 후 베이스부재 측으로 인출되기 전 상기 제2 티스부를 구성하는 티스 중 어느 하나의 티스에 k회 권선되고,
    상기 제2 코일은 상기 제2 티스부를 구성하는 티스에 n회 권선된 후 상기 제1 코일이 권선되는 티스에 n+k회 권선되어 베이스부재 측으로 인출되며,
    상기 제3 코일은 상기 제3 티스부를 구성하는 티스에 n회 권선된 후 상기 제1 코일이 권선되는 상기 제2 티스부를 구성하는 티스에 k회 권선된 후 베이스 부재 측으로 인출되는 스테이터 코어 어셈블리.
  5. 슬리브가 삽입 배치되는 설치부가 구비되는 베이스부재;
    상기 설치부에 고정 설치되는 스테이터 코어 어셈블리; 및
    상기 슬리브에 회전 가능하게 지지되며, 로터 허브와 연동하여 회전되는 로터 허브;
    를 포함하며,
    상기 스테이터 코어 어셈블리는 원형의 고리 형상을 가지는 바디와, 상기 바디로부터 연장 형성되는 복수개의 티스로 구성되는 티스부 및 상기 티스에 권선되는 복수개의 코일을 구비하며,
    상기 복수개의 티스 중 어느 하나의 티스에는 상기 코일이 n+3k회 권선되며, 나머지 티스에는 상기 코일이 n회 권선되는 스핀들 모터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 티스부는 적어도 하나 이상의 티스를 구비하는 제1 내지 제3 티스부로 이루어지며,
    상기 코일은 상기 제1 티스부를 구성하는 티스에 권선되는 제1 코일과, 상기 제2 티스부를 구성하는 티스에 권선되는 제2 코일 및 상기 제3 티스부를 구성하는 티스에 권선되는 제3 코일로 구성되는 스핀들 모터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 베이스부재는 상기 설치부에 인접 배치되며, 상기 제1,2,3 코일이 하부로 인출되기 위한 인출홀이 구비되는 스핀들 모터.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 코일은 상기 제1 티스부를 구성하는 티스에 n회 권선된 후 베이스부재 측으로 인출되기 전 상기 제2 티스부를 구성하는 티스 중 어느 하나의 티스에 k회 권선되고,
    상기 제2 코일은 상기 제2 티스부를 구성하는 티스에 n회 권선된 후 상기 제1 코일이 권선되는 티스에 n+k회 권선되어 베이스부재 측으로 인출되며,
    상기 제3 코일은 상기 제3 티스부를 구성하는 티스에 n회 권선된 후 상기 제1 코일이 권선되는 상기 제2 티스부를 구성하는 티스에 k회 권선된 후 베이스 부재 측으로 인출되는 스핀들 모터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 로터 허브의 내부면에는 상기 티스부의 선단에 대향 배치되는 구동 마그넷이 설치되는 스핀들 모터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 구동 마그넷은 원주방향을 따라 N극과 S극이 교대로 착자되고, 각각 9개의 N극과 S극이 구비되며,
    상기 제1,2,3 티스부는 각각 3개의 티스를 구비하는 스핀들 모터.
KR1020120031579A 2012-03-28 2012-03-28 스테이터 코어 어셈블리 및 이를 구비하는 스핀들 모터 KR20130109650A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120031579A KR20130109650A (ko) 2012-03-28 2012-03-28 스테이터 코어 어셈블리 및 이를 구비하는 스핀들 모터
US13/598,139 US20130257216A1 (en) 2012-03-28 2012-08-29 Stator core assembly and spindle motor including the same
JP2012192184A JP2013208047A (ja) 2012-03-28 2012-08-31 ステータコアアセンブリ及びそれを備えるスピンドルモータ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120031579A KR20130109650A (ko) 2012-03-28 2012-03-28 스테이터 코어 어셈블리 및 이를 구비하는 스핀들 모터

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130109650A true KR20130109650A (ko) 2013-10-08

Family

ID=49233959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120031579A KR20130109650A (ko) 2012-03-28 2012-03-28 스테이터 코어 어셈블리 및 이를 구비하는 스핀들 모터

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20130257216A1 (ko)
JP (1) JP2013208047A (ko)
KR (1) KR20130109650A (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019122329A1 (de) * 2019-08-20 2021-02-25 Minebea Mitsumi Inc. Stator für eine elektrische Maschine
CN112436641B (zh) * 2019-08-26 2021-11-16 安徽美芝精密制造有限公司 定子组件、电机、压缩机及制冷设备

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1205105B (it) * 1987-05-07 1989-03-15 Marelli Componenti Elettromecc Macchina elettrica rotante a rotore esterno
JPH0748935B2 (ja) * 1990-11-30 1995-05-24 日本ビクター株式会社 多相直流モータ
JPH06343236A (ja) * 1993-05-28 1994-12-13 Matsushita Electric Ind Co Ltd ブラシレスモータ
JPH10304605A (ja) * 1997-04-24 1998-11-13 Toshiba Corp 直流モータ
JP4081100B2 (ja) * 2005-03-28 2008-04-23 松下電器産業株式会社 三相ｄｃブラシレスモータ及び巻線方法
US8497648B2 (en) * 2008-05-30 2013-07-30 Panasonic Corporation Synchronous electric motor drive system
JP5478987B2 (ja) * 2009-08-21 2014-04-23 株式会社マキタ 電動工具
JP5589365B2 (ja) * 2009-11-25 2014-09-17 日本電産株式会社 スピンドルモータおよびディスク駆動装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013208047A (ja) 2013-10-07
US20130257216A1 (en) 2013-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2014188737A1 (ja) 永久磁石型同期電動機
JP2005304292A (ja) 電動機用ロータユニットの製造方法、電動機用ロータユニット、及び電動機
US9837867B2 (en) Electric machine, rotor and associated method
JP5610989B2 (ja) 回転電動機
JP2008278591A (ja) 回転電機の回転子及び回転電機
US10374471B2 (en) Methods, systems, and apparatus for reducing cogging torque in an electric machine
JP2012210105A (ja) ３相ブラシレスモータ
JP2012182945A (ja) 回転電機
KR102527294B1 (ko) 축방향 자속 회전기기
KR20130109650A (ko) 스테이터 코어 어셈블리 및 이를 구비하는 스핀들 모터
JP5441584B2 (ja) 電動機
JP2010098783A (ja) モータの製造方法、及びモータ
JP2009106001A (ja) 回転電機
JP2019041551A (ja) アキシャルギャップモータ
KR101514487B1 (ko) 스테이터 코어 및 이를 구비하는 스핀들 모터
US10320258B2 (en) Stator, motor, disk drive apparatus, and method of manufacturing stator
JP2009177980A (ja) ブラシレスモータ
JP2013201865A (ja) ブラシレスモータ
KR101275334B1 (ko) 모터용 로터 어셈블리 및 이를 구비하는 스핀들 모터
JP2006025486A (ja) 回転電機
JP6946120B2 (ja) アキシャルギャップ型回転電機
JP2021197771A (ja) 電動機
WO2018135409A1 (ja) ロータ及びそれを用いたモータ
JP2005117846A (ja) 永久磁石式同期電動機及びその駆動方法
JP5478619B2 (ja) 回転電機

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid