KR100747008B1 - 모터 - Google Patents

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Abstract

디지털 기기에 설치된 카메라를 회전시키는 모터가 개시된다. 상기 모터는 하측의 베어링이 밀폐된 공간에 설치되므로 베어링에 함유된 오일이 누설되지 못한다. 그리고, 하측의 베어링이 압입되는 지지관이 케이스의 외측으로 돌출되므로, 상대적으로 큰 베어링을 사용할 수 있다. 이로인해, 베어링의 수명이 연장되어, 모터의 수명이 향상된다. 또한, 하부케이스의 두께 감소, 정류자 및 브러쉬의 구조 개선으로 인하여 하부케이스에 백요크를 설치할 수 있다. 이로인해, 모터의 토크가 증대된다. 또한, 상호 삽입되어 걸리는 걸림홈 및 걸림돌기가 회전축 및 회전자에 각각 형성되므로 회전자가 회전축의 외주면 상에서 유동되지 않는다.

Description

모터 {MOTOR}
도 1은 종래의 모터의 단면도.
도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모터의 단면도.
도 2b는 도 2a에 도시된 회로기판의 상면에 코일이 설치된 것을 보인 평면도.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 모터의 단면도.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 모터의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
111 : 상부케이스 115 : 하부케이스
112,116 : 제 1,2 지지관 121,125 : 제 1,2 베어링
130 : 회전축 131 : 걸림홈
140 : 회전자 150 : 정류자
160 : 마그네트 165 : 백요크
198 : 탱크
본 발명은 디지털 기기에 설치된 카메라를 회전시키는 모터에 관한 것이다.
디지털 기기의 다기능화 추세에 따라 카메라 및 MP3플레이어 등이 내장된 휴대폰 등과 같은 디지털 기기가 개발되어 사용되고 있다. 그런데, 내장된 카메라를 손으로 회전시키는 방식에서 모터로 회전시키는 방식이 일반화되고 있다.
디지털 기기에 내장된 카메라를 회전시키는 종래의 모터를 도 1을 참조하여 설명한다.
도시된 바와 같이, 상호 결합된 케이스(11)와 합성수지재의 베이스(13)가 마련된다. 케이스(11)의 상면 중앙부 및 베이스(13)의 하면 중앙부에는 베어링(15a,15b)이 각각 설치되고, 베어링(15a,15b)에는 회전축(17)의 상단부측 및 하단부측이 각각 지지된다.
케이스(11)의 내부에는 링형상의 마그네트(19)가 설치되고, 마그네트(19) 하측의 회전축(17) 부위에는 회전자(21) 및 정류자(25)가 일체로 형성된다. 회전자(21)는 PCB(Printed Circuit Board)(22)와 코일(23)을 가진다.
그리고, 베이스(13)의 내부에는 상호 대향하는 한쌍으로 마련되어, 정류자(25)와 접촉하는 브러쉬(27)가 설치된다. 미설명부호 29은 브러쉬홀더이고, 50은 카메라 등을 회전시키기 위한 기어이다.
상기와 같은 종래의 모터는 베이스(13)에 설치된 베어링(15b)의 하부측이 완전히 개방되어 있으므로, 베어링(15b)에 함유된 오일이 쉽게 외부로 누설된다. 이로인해, 베어링(15b)의 수명이 단축되어 모터의 수명이 단축되는 단점이 있다.
또한, 모터 전체의 두께에 비하여 베이스(13)의 두께가 두꺼우므로, 상대적 으로 마그네트(19) 및 코일(23)의 두께가 얇아져 토크가 작은 단점이 있다. 모터의 토크가 작으면 배터리의 최저전압이 3.0V인 이동통신 기기에 모터를 채택하여 사용할 경우, 3.0V이하에서 모터가 기동하지 않는 경우가 종종 발생한다. 토크를 크게하기 위해서는 베이스(13)에 Back Yoke를 설치하면 되나, 종래의 모터는 브러쉬(27) 및 브러쉬홀더(29)의 간섭으로 인하여 베이스(13)에 Back Yoke를 설치할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 회전축(17)의 외주면에 회전자(21)가 압입된 형태로 결합되어 있으므로, 낙하충격에 의하여 회전축(17) 상에서 회전자(21)가 유동할 우려가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 베어링에 함유된 오일이 누설되는 것을 방지하여, 수명을 연장시킬 수 있는 모터를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 토크를 향상시킬 수 있는 모터를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 회전축 상에서 회전자가 유동하는 것을 방지할 수 있는 모터를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 모터는, 상호 결합된 상부케이스와 하부케이스를 가지며, 상기 상부케이스의 상면에는 하측으로 돌출된 제 1 지지관이 형성되고, 상기 하부케이스의 하면에는 하측으로 돌출되며 하면이 밀폐된 제 2 지지관이 상기 제 1 지지관과 대응되게 형성된 케이스; 상기 제 1 지지관 및 상기 제 2 지지관에 각각 압입된 제 1 및 제 2 베어링; 상부측은 상기 제 1 베어링에 지지되어 상기 상부케이스의 상측으로 돌출되고, 하부측은 상기 제 2 베어링에 지지된 회전축; 상기 회전축의 외주면에 고정되되, 코일을 포함하고 하면에는 정류자가 배치된 회전자; 상기 제 1 지지관을 감싸는 형태로 상기 상부케이스의 내면에 고정되며, 상기 코일과 상호 작용하여 상기 회전자를 회전시키는 링형상의 마그네트; 일측은 상기 하부케이스에 설치되고 타측은 상기 정류자의 하면에 접촉되어 외부의 전원을 상기 회전자측으로 공급하는 브러쉬를 구비한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 모터를 상세히 설 명한다.
도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 모터의 단면도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 회로기판의 상면에 코일이 설치된 것을 보인 평면도이다.
도시된 바와 같이, 상호 결합되어 내부에 소정 공간을 형성하는 상부케이스(111)와 하부케이스(115)를 가지는 케이스(110)가 마련된다.
상호 대향하는 상부케이스(111)의 상면 중앙부 및 하부케이스(115)의 하면 중앙부에는 제 1 지지관(112) 및 제 2 지지관(116)이 상호 대응되게 형성된다. 이때, 제 1 지지관(112)은 케이스(110)의 내측, 즉 상부케이스(111)의 하측으로 돌출되고, 제 2 지지관(116)은 케이스(110)의 외측, 즉 하부케이스(116)의 하측으로 돌출된다. 그리고, 제 2 지지관(116)은 저면이 밀폐된다.
제 1 지지관(112) 및 제 2 지지관(116)에 제 1 베어링(121) 및 제 2 베어링(125)이 각각 압입되고, 제 1 및 제 2 베어링(121,125)에는 회전축(130)이 지지된다. 상세히 설명하면, 회전축(130)의 상부측은 제 1 베어링(121)에 지지되고, 하부측은 제 2 베어링(125)에 지지된다. 이때, 회전축(130)의 상단부측은 상부케이스(111)의 상측으로 돌출되고, 상부케이스(111)의 상측으로 돌출된 회전축(130)의 외주면에는 이동통신 기기에 내장된 카메라 등을 회전시키기 위한 기어(50)가 설치된다.
제 1 베어링(121)과 제 2 베어링(125) 사이의 회전축(130)의 외주면에는 회전자(140)가 일체로 형성된다. 회전자(140)는 상부PCB(Printed Circuit Board)(141), 상부PCB(141)의 상면에 배치되며 상호 접속된 3개의 권선된 코일 (143), 상부PCB(141)와 코일(143)을 일체로 결합하는 합성수지(145)를 가진다. 회전축(130), 상부PCB(141), 코일(143)은 사출로 성형된다. 그리고, 상부PCB(141)의 하면에는 코일(143)과 접속된 정류자(150)가 마련된다.
제 1 지지관(112)을 감싸는 형태로 상부케이스(111)의 내면에는 고정자인 링형상의 마그네트(160)가 접착된다. 마그네트(160)는 회전자(140)와 소정 거리 이격되어 대향하는데, 코일(143)에 전류가 인가되면, 코일(143)에 발생되는 전기장과 마그네트(160)에서 발생되는 자기장과의 상호 작용에 의하여 회전자(140)가 회전하고, 이로인해 회전축(130)이 회전하는 것이다. 마그네트(160)는 4극으로 마련된다.
하부케이스(115)에는 하부PCB(170)가 설치되고, 하부PCB(170)에는 브러쉬(180)의 일단부측이 설치된다. 브러쉬(180)의 타단부측은 정류자(150)와 접촉하여 외부의 전원을 회전자(140)측으로 공급한다.
본 실시예에 따른 모터(100)는 제 1 지지관(112)이 케이스(110)의 내측으로 돌출된다. 만약, 제 1 지지관(112)이 케이스(110)의 외측으로 돌출되면, 제 1 지지관(112)의 외측에 기어(50)가 설치되어야 하므로 케이스(110)의 외측으로 돌출된 제 1 지지관(112)의 높이 만큼 모터(100)의 두께가 두꺼워진다. 그런데, 제 1 지지관(112)이 케이스(110)의 내측으로 돌출되므로, 모터(100)의 두께를 얇게 할 수 있다.
그리고, 본 실시예에 따른 모터(100)는 제 2 지지관(116)이 케이스(110)의 외측으로 돌출된다. 만약, 제 2 지지관(116)이 케이스(110)의 내측으로 돌출되면, 회전자(140) 등으로 영향으로 그 높이를 높게 할 수 없다. 제 2 지지관(112)의 높 이가 낮으면, 제 2 지지관(116)에 압입되는 제 2 베어링(125)의 치수가 작아지므로, 제 2 베어링(125)이 수명이 단축된다. 그런데, 본 실시예에 따른 제 2 지지관(116)은 케이스(110)의 외측으로 돌출되므로, 그 높이를 높게 할 수 있다. 그러므로, 치수가 큰 제 2 베어링(125)을 채택할 수 있으므로 제 2 베어링(125)의 수명이 연장된다.
그리고, 제 2 베어링(125)이 설치되는 제 2 지지관(116)은 하면이 밀폐되므로, 제 2 베어링(125)에서 배출되는 오일이 누설되지 않고 제 2 지지관(116)에 저장되었다가 제 2 베어링(126)으로 재공급된다. 그러므로, 제 2 베어링(125)의 수명은 더욱 연장된다.
그리고, 본 실시예에 따른 모터(100)의 하부케이스(115)의 두께는 종래 모터의 베이스(13)의 두께에 비하여 대단히 얇아지므로, 모터(100) 자체의 두께가 얇아진다.
또한, 정류자(150) 및 브러쉬(180)의 설치 구조상, 모터(100)의 두께를 두껍게 하지 않으면서 하부PCB(170)에 백요크(165)를 설치할 수 있으므로, 토크가 증대된다.
제 1 베어링(121) 하측의 회전축(130) 외주면 및 제 2 베어링(125) 상측의 회전축(130) 외주면에는 제 1 와셔(191) 및 제 2 와셔(193)가 각각 고정된다. 미설명부호 173은 인출선이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 모터의 단면도로써, 제 1 실시예와의 차이점 만을 설명한다.
도시된 바와 같이, 회전축(130)의 외주면 및 회전자(140)의 합성수지(145)의 내주면에는 상호 삽입되어 걸리는 걸림홈(131) 및 걸림돌기(145a)가 각각 형성된다. 걸림홈(131) 및 걸림돌기(145a)는 회전자(130)에 일체로 형성된 회전자(140)가 낙하충격에 의하여 회전자(130)의 외주면 상에서 유동하는 것을 방지한다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 모터의 단면도로써, 제 1 실시예와의 차이점 만을 설명한다.
제 2 베어링(125) 상측의 회전축(130) 외주면에는 오일이 저장되는 탱크(198)가 압입된다. 탱크(198)에 저장된 오일은 제 2 베어링(125)측으로 공급되는데, 이로인해 제 2 베어링(125)의 수명이 더욱 연장된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 모터는 하측의 베어링이 밀폐된 공간에 설치되므로 베어링에 함유된 오일이 누설되지 못한다. 그리고, 하측의 베어링이 압입되는 지지관이 케이스의 외측으로 돌출되므로, 상대적으로 큰 베어링을 사용할 수 있다. 이로인해, 베어링의 수명이 연장되어, 모터의 수명이 향상된다.
또한, 하부케이스의 두께 감소, 정류자 및 브러쉬의 구조 개선으로 인하여 하부케이스에 백요크를 설치할 수 있다. 이로인해, 모터의 토크가 증대된다.
또한, 상호 삽입되어 걸리는 걸림홈 및 걸림돌기가 회전축 및 회전자에 각각 형성되므로 회전자가 회전축의 외주면 상에서 유동되지 않는다.
이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나 지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.

Claims (4)

  1. 상호 결합된 상부케이스와 하부케이스를 가지며, 상기 상부케이스의 상면에는 하측으로 돌출된 제 1 지지관이 형성되고, 상기 하부케이스의 하면에는 하측으로 돌출되며 하면이 밀폐된 제 2 지지관이 상기 제 1 지지관과 대응되게 형성된 케이스;
    상기 제 1 지지관 및 상기 제 2 지지관에 각각 압입된 제 1 및 제 2 베어링;
    상부측은 상기 제 1 베어링에 지지되어 상기 상부케이스의 상측으로 돌출되고, 하부측은 상기 제 2 베어링에 지지된 회전축;
    상기 회전축의 외주면에 고정되되, 코일을 포함하고 하면에는 정류자가 배치된 회전자;
    상기 제 1 지지관을 감싸는 형태로 상기 상부케이스의 내면에 고정되며, 상기 코일과 상호 작용하여 상기 회전자를 회전시키는 링형상의 마그네트;
    일측은 상기 하부케이스에 설치되고 타측은 상기 정류자의 하면에 접촉되어 외부의 전원을 상기 회전자측으로 공급하는 브러쉬를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 베어링 하측의 상기 회전축 외주면 및 상기 제 2 베어링 상측의 상기 회전축 외주면에는 제 1 와셔 및 제 2 와셔가 각각 고정되고,
    상기 회전축과 상기 회전자는 일체로 형성되며,
    상기 하부케이스에는 백요크(Back Yoke)가 설치된 것을 특징으로 하는 모터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 베어링 하측의 상기 회전축 외주면에는 제 1 와셔가 고정되고,
    상기 제 2 베어링 상측의 상기 회전축 외주면에는 오일이 저장되는 탱크가 고정되며,
    상기 회전축과 상기 회전자는 일체로 형성되고,
    상기 하부케이스에는 백요크(Back Yoke)가 설치된 것을 특징으로 하는 모터.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중, 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전축의 외주면 및 상기 회전자의 내주면에는 상호 삽입되어 걸리는 걸림홈 및 걸림돌기가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 모터.
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