KR101052851B1

KR101052851B1 - 모터

Info

Publication number: KR101052851B1
Application number: KR1020090116729A
Authority: KR
Inventors: 스미르노프 비아체슬라브; 이상규
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2009-11-30
Filing date: 2009-11-30
Publication date: 2011-07-29
Also published as: US20110127865A1; KR20110060210A; US8299665B2

Abstract

모터가 개시된다. 베이스, 베이스에 일단부가 결합된 샤프트, 샤프트에 회전가능하게 지지되도록 샤프트의 타단부가 삽입되는 중공부가 형성된 하우징, 하우징이 삽입되는 삽입구 및 삽입된 하우징의 외주면을 지지하는 지지벽을 구비한 로터케이스를 포함하는 모터는, 박형화된 구조에서도 회전체를 지지하는 구간을 충분히 확보할 수 있다.

모터, 구조

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.

종래기술에 따른 모터는 회전축과 결합된 로터가 스테이터에 의해 회전가능하게 지지되는 구조를 가지고 있다.

그런데, 종래 기술의 스핀들 모터는 점차 박형화됨에 따라 스테이터에서 회전축을 지지하는 구간이 축소되므로, 박형화된 구조에서는 회전의 안정성을 보장하기 어려운 문제가 있다.

본 발명은 박형화된 구조에서 안정적으로 회전할 수 있는 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 베이스, 상기 베이스에 일단부가 결합된 샤프트, 상기 샤프트에 회전가능하게 지지되도록 상기 샤프트의 타단부가 삽입되는 중공부가 형성된 하우징, 상기 하우징이 삽입되는 삽입구 및 상기 삽입된 하우징의 외주면을 지지하는 지지벽을 구비한 로터케이스를 포함하는 모터가 제공된다.

상기 로터케이스는, 상기 하우징이 삽입되는 관통형의 삽입구 및 상기 하우징의 외주면을 지지하도록 상기 삽입구의 둘레에 돌출된 지지벽을 포함할 수 있다.

상기 로터케이스는, 상기 하우징의 외형에 상응하는 형상으로 함몰되어, 상기 삽입구 및 상기 지지벽을 구비하는 삽입홈을 포함할 수 있다.

상기 삽입홈에 설치되어 있으며, 상기 샤프트를 지지하는 쓰러스트 와셔를 더 포함하고, 상기 하우징은 상기 로터케이스를 향하여 개방된 중공부를 포함할 수 있다.

상기 하우징은, 상기 중공부를 상기 베이스 측으로 개방하는 샤프트홀, 상기 샤프트홀의 둘레를 따라 외측으로 돌출되어 상기 샤프트를 둘러싸고 있으며, 외측으로 갈수록 내경이 확대되는 누유방지벽을 포함할 수 있다.

상기 누유방지벽에는 내경을 확대시키는 테이퍼가 형성될 수 있다.

상기 샤프트와 상기 하우징 사이에 개재되어 있으며, 오일이 통과하는 다공성 구조를 가지는 다공성 베어링을 더 포함할 수 있다.

상기 다공성 베어링의 외주면에는 오일이 순환되는 순환홈이 형성될 수 있다.

상기 하우징에 삽입된 상기 샤프트의 외주면에는 오일리턴홈이 형성될 수 있다.

상기 오일리턴홈은, 오일 순환방향에 마주하는 단차부를 포함할 수 있다.

상기 오일리턴홈은 상기 다공성 베어링의 하측 단부에 인접하여 배치될 수 있다.

상기 베이스는, 관통홀이 형성된 베이스 플레이트, 상기 베이스 플레이트의 관통홀에 삽입되고 결합되어 있으며, 상기 샤프트의 일단부와 결합된 서포터를 포함할 수 있다.

상기 서포터는 상기 하우징을 둘러싸는 대향면을 구비하고 상기 대향면에는 누유방지홈이 형성될 수 있다.

상기 서포터는 상기 베이스 플레이트의 관통홀에 코킹 또는 억지끼움으로 결합될 수 있다.

본 발명에 따르면, 박형화된 구조에서도 회전체를 지지하는 구간을 충분히 확보할 수 있다.

또한, 회전 중심의 정렬 및 조립이 용이해질 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 분해도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모터는, 베이스(10), 샤프트(20), 하우징(30) 및 로터케이스(50)를 포함한다. 그리고, 본 실시예의 모터는 자기력을 이용하여 회전력을 발생시키기 위하여 전자석부(70) 및 영구자석(60)을 포함할 수 있다.

베이스(10)는 모터를 전체적으로 지지하는 부분으로, 후술할 하우징(30) 및 로터케이스(50)를 지탱하는 샤프트(20)의 일단부와 결합된다.

본 실시예의 베이스(10)는 베이스 플레이트(14)와 베이스 플레이트(14)에 결합된 서포터(12)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 도 3에 나타난 바와 같이, 베이스 플레이트(14)에는 관통홀이 형성되고 있고, 관통홀에 서포터(12)가 삽입되어 결합될 수 있다. 그리고, 서포터(12)에 샤프트(20)의 일단부가 결합된다.

이 때, 서포터(12, 12')과 베이스 플레이트(14, 14')의 결합은 코킹(caulking)이나, 도 9에 나타난 바와 같이 억지끼움 등 공지의 다양한 방법으로 이루어질 수 있다.

샤프트(20)는 회전체인 하우징(30) 및 로터케이스(50)가 회전하도록 지탱하는 부분으로, 베이스(10)에 일단부가 결합되어 지지된다. 본 실시예의 샤프트(20)는 서포터(12)에 결합되어 베이스(10)에 지지된다.

하우징(30)과 로터케이스(50)는 결합되어 샤프트(20)를 중심으로 회전하는 회전체가 되는 부분이다.

이를 위해, 하우징(30)에는 샤프트(20)의 타단부가 삽입되는 중공부(32)가 형성되어 있고, 로터케이스(50)에는 하우징(30)이 삽입되어 결합되는 삽입구(51)가 형성되어 있다. 이에 따라, 본 실시예의 모터는 하우징(30)과 로터케이스(50)가 결합된 회전체는 샤프트(20)에 의해 회전가능하게 지지되는 구조를 가질 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 특성을 설명하는 도면.

도 6에 나타난 바와 같이, 샤프트(20)에 의해 회전체가 회전가능하게 지지되는 구조는, 종래의 회전축과 일체로 회전하는 회전체에 비하여 회전 시에 진동의 편차가 적게 발생된다. 따라서, 본 실시예의 모터는 종래의 모터와 동일한 길이의 회전체 지지영역을 가지고도 더욱 안정적으로 회전체를 지지할 수 있다.

특히, 본 실시예의 모터는 박형화된 구조에서도 회전체를 더욱 안정적으로 지지할 수 있도록, 하우징(30) 및 샤프트(20)의 길이를 길게 확보할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이를 위해, 로터케이스(50)의 중심부에는 외측으로 돌출된 하우징(30)을 지지하는 지지벽(52)이 형성된다. 이에 따라, 디스크 등의 회전 대상물(미도시)을 지 지하는 로터케이스(50) 지지면의 높이는 낮추어지면서도, 샤프트(20)에 지지되는 하우징(30)의 길이는 충분히 확보될 수 있다.

또한, 로터케이스(50)의 지지벽(52)은 모터의 회전 중심을 용이하게 정렬시키는 역할도 할 수 있다. 종래의 모터에서는 로터케이스(50)에 회전축이 직접 결합되므로 로터케이스(50)와 회전축의 직각도를 맞추기 어려운 문제가 있다. 이에 비해, 본 실시예의 모터에서는 상대적으로 직경이 큰 하우징(30)이 로터케이스(50)에 결합되므로, 로터케이스(50)와 하우징(30)의 직각도가 용이하게 맞추어지고 이로 인해 조립이 용이해지는 장점이 있다.

구체적으로, 도 2에 나타난 바와 같이, 로터케이스(50)에 하우징(30)이 삽입되는 관통형의 삽입구(51)가 형성되고, 삽입구(51)의 둘레에는 하우징(30)의 외주면을 지지하도록 지지벽(52)이 돌출되어 형성될 수 있다.

또한, 도 7 및 도 8에 나타난 바와 같이, 로터케이스(50')에 하우징(30')의 외형에 상응하는 형상으로 함몰되어 삽입홈(53')이 형성될 수 있다. 이에 따라, 삽입홈(53')의 입구는 삽입구(51')가 되고 삽입홈(53')의 내면은 지지벽(52')이 된다.

이 때, 삽입홈(53')의 저면은 샤프트(20')를 지지하는 역할도 할 수 있다. 구체적으로, 삽입홈(53')의 저면에는 샤프트(20')를 지지하는 쓰러스트 와셔(25)가 설치되고 하우징(30')의 중공부는 로터케이스(50')를 향하여 개방되는 형태로 형성되어, 하우징(30')을 통과한 샤프트(20')가 쓰러스트 와셔(25)가 설치된 삽입홈(53')에 의해 지지되어 하우징(30')의 구성과 조립을 간단히 될 수 있다.

한편, 본 실시예의 하우징(30)에는 원활한 회전을 위하여 중공부(32)에는 오일이 충전될 수 있으며, 충전된 오일의 누유를 방지하기 위하여 중공부(32)의 입구 주위에 누유방지벽(34)이 추가로 형성될 수 있다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 오일순환을 설명하는 도면이다.

도 2 및 도 4에 나타난 바와 같이, 본 실시예의 하우징(30)에는 중공부(32)를 베이스(10) 측으로 개방하는 샤프트홀(33)이 형성되어 있다. 그리고, 샤프트홀(33)의 둘레를 따라 하우징(30)의 외측으로 돌출되게 형성되어 샤프트(20)를 둘러싸는 구조를 가지며, 외측으로 갈수록 내경이 확대되는 누유방지벽(34)이 추가로 형성된다. 구체적으로, 누유방지벽(34)에는 내경을 확대시키는 테이퍼가 형성될 수 있다.

이에 따라, 하우징(30)의 충전된 오일은 누유방지벽(34)에 의해 형성된 계면이 형성되어, 오일이 하우징(30)에서 외부로 누출되는 것이 방지된다

또한, 본 실시예에 따른 모터는 샤프트(20)와 하우징(30) 사이에 다공성의 베어링(40)을 개재하여 모터의 회전을 더욱 원활하게 할 수 있다. 소결 베어링과 같은 다공성 베어링(40)의 내부에는 연속적인 많은 공간들이 형성되어 있어서, 오일이 채워지거나 통과할 수 있다. 따라서, 도 4에 나타난 바와 같이, 모터의 회전 시에 원심력을 이용하여 오일을 순환시켜서 샤프트(20)와 다공성 베어링(40) 사이 에 마찰을 최소화할 수 있다.

이 때, 오일의 순환을 용이하게 하기 위하여, 다공성 베어링(40)의 외주면에는 원심력에 의해 외부로 밀려난 오일이 피드백될 수 있도록 오일이 순환되는 순환홈(42)이 형성될 수 있다.

그리고, 샤프트(20)의 외주면에는 중력 등에 의해 오일이 중공부(32)의 입구로 몰리는 것을 방지하기 위하여, 오일리턴홈(22)이 형성될 수 있다. 도 4에 나타난 바와 같이, 다공성 베어링(40)과 샤프트(20) 사이를 따라 흐르던 오일이 오일리턴홈(22)의 형상을 따라 흐르면서 다공성 베어링(40)의 내부로 유도될 수 있다.

이 때, 오일리턴홈(22)은 다공성 베어링(40)의 하측 단부에 인접하여 배치됨으로써, 베어링을 지난 오일이 하우징(30) 외부로 누유되는 것을 방지할 수도 있다.

특히, 도 10에 나타난 바와 같이, 오일리턴홈(24', 26')에 오일 순환방향에 마주하는 단차부를 형성함으로써, 다공성 베어링(40)의 내부로 유도하는 오일의 량을 증가시키고 하우징(30') 외부로 흐르는 오일의 흐름을 더욱 억제할 수 있다. 구체적으로, 샤프트(20)의 중단부에서 다공성 베어링(40)의 내부로 많은 양의 오일을 유도하도록, 오일 순환방향에 마주하는 큰 단차부를 형성하는 오일리턴홈(24')이 형성될 수 있다. 그리고, 다공성 베어링(40)의 하측 단부에 인접한 부분에는 하우징(30') 외부로 흐르는 오일의 흐름을 억제하도록, 오일 순환방향에 마주하는 단차부를 가지는 복수의 오일리턴홈(26')이 주름형상으로 형성될 수 있다.

또한, 도 4에 나타난 바와 같이, 하우징(30)에서 누유된 오일이 외부로 비산되는 것을 방지하기 위하여, 서포터(12)에는 하우징(30)을 둘러싸는 대향면(13)이 형성되고 대향면(13)에는 누유방지홈(13a)이 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 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 나타낸 단면도.

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

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 오일순환을 설명하는 도면.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터를 나타낸 단면도.

도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터를 나타낸 분해도.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터의 오일순환을 설명하는 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 베이스 12, 12': 서포터

13: 대향면 13a: 누유방지홈

14, 14': 베이스 플레이트 20, 20': 샤프트

22, 24', 26': 오일리턴홈 25: 쓰러스트 와셔

30, 30': 하우징 32: 중공부

33: 샤프트홀 34: 누유방지벽

40: 다공성 베어링 42: 순환홈

50, 50': 로터케이스 51, 51': 삽입구

52, 52': 지지벽 53': 삽입홈

60: 영구자석 70: 전자석부

Claims

베이스;

상기 베이스에 일단부가 결합된 샤프트;

상기 샤프트에 회전가능하게 지지되도록 상기 샤프트의 타단부가 삽입되는 중공부가 형성된 하우징; 및

상기 하우징이 삽입되는 삽입구 및 상기 삽입된 하우징의 외주면을 지지하는 지지벽을 구비한 로터케이스를 포함하는 모터.
제1항에 있어서,

상기 로터케이스는,

상기 하우징이 삽입되는 관통형의 삽입구 및 상기 하우징의 외주면을 지지하도록 상기 삽입구의 둘레에 돌출된 지지벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
제1항에 있어서,

상기 로터케이스는,

상기 하우징의 외형에 상응하는 형상으로 함몰되어, 상기 삽입구 및 상기 지지벽을 구비하는 삽입홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
제3항에 있어서,

상기 삽입홈에 설치되어 있으며, 상기 샤프트를 지지하는 쓰러스트 와셔를 더 포함하고,

상기 하우징은 상기 로터케이스를 향하여 개방된 중공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
제1항에 있어서,

상기 하우징은,

상기 중공부를 상기 베이스 측으로 개방하는 샤프트홀;

상기 샤프트홀의 둘레를 따라 외측으로 돌출되어 상기 샤프트를 둘러싸고 있으며, 외측으로 갈수록 내경이 확대되는 누유방지벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
제5항에 있어서,

상기 누유방지벽에는 내경을 확대시키는 테이퍼가 형성된 것을 특징으로 하는 모터.
제1항에 있어서,

상기 샤프트와 상기 하우징 사이에 개재되어 있으며, 오일이 통과하는 다공성 구조를 가지는 다공성 베어링을 더 포함하는 모터.
제7항에 있어서,

상기 다공성 베어링의 외주면에는 오일이 순환되는 순환홈이 형성된 것을 특징으로 하는 모터.
제7항에 있어서,

상기 하우징에 삽입된 상기 샤프트의 외주면에는 오일리턴홈이 형성된 것을 특징으로 하는 모터.
제9항에 있어서,

상기 오일리턴홈은,

오일 순환방향에 마주하는 단차부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
제9항에 있어서,

상기 오일리턴홈은 상기 다공성 베어링의 하측 단부에 인접하여 배치된 것을 특징으로 하는 모터.
제1항에 있어서,

상기 베이스는,

관통홀이 형성된 베이스 플레이트; 및

상기 베이스 플레이트의 관통홀에 삽입되고 결합되어 있으며, 상기 샤프트의 일단부와 결합된 서포터를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
제12항에 있어서,

상기 서포터는 상기 하우징을 둘러싸는 대향면을 구비하고 상기 대향면에는 누유방지홈이 형성된 것을 특징으로 하는 모터.
제12항에 있어서,

상기 서포터는 상기 베이스 플레이트의 관통홀에 코킹 또는 억지끼움으로 결합된 것을 특징으로 하는 모터.