KR100335235B1 - 디스크구동용스핀들모터 - Google Patents

디스크구동용스핀들모터 Download PDF

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Abstract

외면에 통공이 형성된 로터요크를 볼케이스의 내부벽의 내주면에 결합하고 로터요크의 내주면에 부착된 구동용마그네트로 볼케이스에 저장된 볼을 지지하게 구성한 디스크 구동용 스핀들모터가 개시된다. 상기 디스크 구동용 스핀들모터는 볼케이스의 내측벽에 볼케이스와 대략 동일한 높이를 가지는 로터요크가 결합되고 로터요크의 내주면에 부착된 구동용마그네트가 볼을 지지한다. 그러므로, 높이가 줄어들어 박형화된다. 또한, 로터요크에 등간격으로 형성된 통공을 통하여 구동용마그네트의 자속이 전달되고, 상기 구동용마그네트의 자속에 의하여 볼이 지지되므로 모터가 정지한 경우에는 항상 볼이 등간격으로 볼케이스의 내부에 저장되게 된다. 그러므로, 볼의 편중에 의하여 모터의 초기구동시에 발생하던 큰 진동현상이 해소된다.

Description

디스크 구동용 스핀들 모터 {SPINDLE MOTOR FOR DRIVING DISK}
본 발명은 디스크 구동용 스핀들모터에 관한 것으로, 특히 외면에 통공이 형성된 로터요크를 볼케이스의 내부벽의 내주면에 결합하고 로터요크의 내주면에 부착된 구동용마그네트로 볼케이스에 저장된 볼을 지지하게 구성한 디스크 구동용 스핀들모터에 관한 것이다.
종래 기술에 따른 디스크 구동용 스핀들모터의 구조를 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은 종래 기술에 따른 디스크 구동용 스핀들모터를 나타낸 단면도이다.
도시된 바와 같이, 인쇄회로기판(10)에 베어링하우징(20)이 설치되고, 베어링하우징(20)의 내주면에는 회전축(50)을 지지하는 베어링(22)이 압입된다. 회전축(50)의 상단부측에는 티부쉬(70)가 압입되고, 티부쉬(70)의 외주면에는 볼(80)이 저장되는 볼케이스(40)가 결합된다. 볼(80)이 저장된 볼케이스(40)의 공간부에는 밸런싱용마그네트(44)가 설치되는데, 밸런싱용마그네트(44)는 공진주파수 이하의 회전수에서 볼(80)이 유동하는 것을 방지한다. 그리고, 볼케이스(40)에 저장된 볼(80)은 볼밑판(82)에 의하여 하측으로 이탈되는 것이 방지된다.
티부쉬(70)의 외주면 하측에는 로터요크(36)가 설치되는데, 로터요크(36)는 코아(30)를 감싸는 형태로 설치된다. 그리고, 로터요크(36)의 내주면에는 코아(30)와 대향하는 구동용마그네트(34)가 부착된다. 미설명부호 60은 턴테이블이고, 62는 펠트이다.
상기 구성으로 이루어진 종래 기술에 따른 디스크 구동용 스핀들모터의 동작을 설명하면 다음과 같다.
코아(30)에 권선된 코일(32)로 전류가 인가되면, 코일(32)과 구동용마그네트(34)의 상호 작용에 의하여 로터요크(36), 티부쉬(70), 볼케이스(40), 턴테이블(60) 및 회전축(50)이 회전한다.
그러면, 상기 회전체들의 편심과 턴테이블(60)에 탑재되는 디스크(미도시)의 편심에 의하여 진동이 발생되고, 모터의 회전수가 세트(Set)의 공진주파수를 넘어서면 밸런싱용마그네트(44)로부터 볼(80)이 떨어져서 편심의 반대방향으로 볼(80)이 이동하여 진동을 저감시킨다.
상기와 같은 종래의 디스크 구동용 스핀들모터는 가공물인 티부쉬(7)의 외주면 상측에 볼케이스(40)가 결합되고, 하측에 로터요크(36)의 상부측이 결합된다. 그리고, 로터요크(36)의 하부측은 볼케이스(40)의 하측에 위치하기 때문에 스핀들모터의 높이가 높아지는 단점이 있다.
또한, 밸런싱용마그네트(44)가 볼케이스(40)에 별도로 설치되므로, 조립공정이 복잡하여 원가가 상승하는 단점이 있다.
또한, 모터가 회전한 후 정지한 경우에, 볼(44)이 볼케이스(40)의 한쪽 부위에 치우쳐진 상태로 밸런싱용마그네트(44)에 붙어 있는 경우가 발생하므로, 모터의 초기 구동시 큰 진동이 발생하는 단점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 외면에 통공이 형성된 로터요크를 볼케이스의 내주면에 결합하고, 로터요크의 내주면에 부착된 구동용마그네트로 볼을 지지하므로써, 높이를 줄여 박형화할 수 있는 스핀들모터를 제공함에 있다.
또한, 로터요크에 통공을 형성하여 초기 구동시 발생하는 진동을 저감할 수 있는 스핀들모터를 제공함에 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 디스크 구동용 스핀들모터를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 디스크 구동용 스핀들모터를 도시한 단면도.
도 3a는 본 발명에 따른 디스크 구동용 스핀들모터의 볼케이스를 도시한 단면도.
도 3b는 본 발명에 따른 디스크 구동용 스핀들모터의 로터요크를 도시한 단면도.
도 3c는 본 발명에 따른 디스크 구동용 스핀들모터의 로터요크를 도시한 평면도.
도 3d는 본 발명에 따른 디스크 구동용 스핀들모터의 로터요크를 도시한 정면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 인쇄회로기판 20 : 베어링하우징
22 : 베어링 30 : 코아
32 : 코일 34 : 구동용마그네트
36 : 로터요크 37 : 통공
38 : 걸림턱 39 : 걸림턱 홈
40 : 볼 케이스 42 : 하측돌기
44 : 밸런싱용마그네트 46 : 상측돌기
48 : 내부턱 50 : 회전축
60 : 턴테이블 62 : 압입관
64 : 돌출단 80 : 볼
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 디스크 구동용 스핀들 모터는, 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판에 지지되어 기립되며 내주면에 베어링이 압입된 베어링하우징; 상기 베어링에 하단부측이 지지되어 설치된 회전축; 상면에는 디스크가 탑재되고 저면 테두리부에는 돌출단이 형성되며 중앙부에는 상기 회전축의 상단부측이 압입되는 압입관이 형성된 턴테이블; 테두리부에는 상호 소정 거리 이격되어 다수의 밸런싱용 볼이 저장되는 공간을 형성하는 내측벽 및 외측벽이 형성되고 내측벽의 하단부에는 다수개의 하측돌기가 형성되며, 상기 내측벽 및 외측벽의 상단면에는 상기 턴테이블의 돌출단이 삽입되는 상측돌기 및 내부터이 각각 대향되게 형성된 볼케이스; 상기 코아를 감싸는 형태로 상기 볼케이스의 내부벽의 내주면에압입되며, 하면에는 걸림턱이 형성되고 상기 걸림턱에는 상기 볼케이스의 하측돌기가 삽입되는 걸림턱홈이 형성된 로터요크; 상기 로터요크의 내주면에 부착된 구동용마그네트; 그리고, 상기 구동용마그네트와 대향되게 상기 베어링하우징의 외주면에 결합된 코일이 권선된 코아를 구비한다.
이하, 본 발명에 따른 디스크 구동용 스핀들모터의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 종래의 스핀들모터의 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용한다.
도 2는 본 발명에 따른 디스크 구동용 스핀들모터를 도시한 단면도, 도 3a는 본 발명에 따른 디스크 구동용 스핀들모터의 볼케이스를 도시한 단면도, 도 3b는 본 발명에 따른 디스크 구동용 스핀들모터의 로터요크를 도시한 단면도, 도 3c는 본 발명에 따른 디스크 구동용 스핀들모터의 로터요크를 도시한 평면도, 도 3d는 본 발명에 따른 디스크 구동용 스핀들모터의 로터요크를 도시한 정면도이다.
인쇄회로기판(10)에 베어링하우징(20)이 설치된다. 베어링하우징(20)의 내주면에는 회전축(50)을 지지하는 베어링(22)이 압입되고, 베어링하우징(20)의 외주면에는 코일(32)이 권선된 코아(30)가 결합된다.
회전축(50)의 상단부에는 디스크(미도시)가 탑재되는 턴테이블(60)이 결합되는데, 턴테이블(60)은 압입관(62)과 돌출단(64)을 가진다. 압입관(62)은 턴테이블(60)의 중앙부에 형성되고 돌출단(64)은 턴테이블(60)의 저면 테두리부위에 형성되며, 압입관(60)에는 회전축(50)이 압입되고 돌출단(64)에는 후술한 볼케이스(40)가 결합된다.
볼케이스(40)는 다수의 볼(80)이 저장될 수 있도록 상호 소정 거리 이격된 내측벽 및 외측벽을 가지면서 턴테이블(60)에 결합된다. 즉, 볼케이스(40)는 볼(80)이 저장되는 "U" 자 형상의 공간이 테형태로 마련된다. 볼케이스(40)의 상기 내측벽 및 외측벽의 상단면에는 상호 대향하는 상측돌기(46) 및 내부턱(48)이 각각 형성되고, 상측돌기(46) 및 내부턱(48)에 턴테이블(60)의 돌출단(64)이 삽입된다. 그리하여 턴테이블(60)과 볼케이스(40)가 결합되는 것이다. 또한, 볼케이스(40)의 상기 내측벽의 하단부에는 다수의 하측돌기(42)가 형성된다.
볼케이스(40)의 내측벽의 내주면에는 로터요크(36)가 결합된다. 이때, 볼케이스(40)의 높이와 로터요크(36)의 높이를 동일하게 마련하는 것이 바람직하다. 로터요크(36)의 하면에는 볼케이스(40)의 상기 내부벽의 하단부가 지지되는 걸림턱(38)이 형성되고, 걸림턱(38)에는 상기 내부벽의 하측돌기(42)가 삽입되는 걸림턱홈(39)이 형성된다.
로터요크(36)의 내주면에는 코아(30)와 대향하는 구동용마그네트(34)가 설치되고, 로터요크(36)의 외면에는 등간격으로 다수개의 통공(37)(도 3d참조)이 형성된다. 통공(37)의 수는 볼(80)의 갯수와 동일하게 마련된다. 구동용마그네트(34)에서 누설되는 자속이 통공(37)을 통하여 볼케이스(40)로 전달되므로, 볼케이스(40)에 저장된 볼(80)이 유동되지 않는다. 즉, 모터가 일정회전수 이하로 회전할 경우에는 볼(80)이 구동용마그네트(64)의 자속에 의하여 볼케이스(40)의 내부에서 슬립되지 않고, 모터가 일정회전수 이상으로 회전할 경우에는 볼(80)이 구동용마그네트(34)의 영향을 받지 않게 된다. 이때, 상기 일정회전수는 공진주파수인 것이 바람직하다. 볼(80)이 구동용마그네트(34)의 영향을 받지 않으면, 세트 및 상기 디스크의 편심의 반대방향으로 볼(80)이 이동하므로 진동을 감소된다.
상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 디스크 구동용 스핀들모터의 동작을 설명한다.
볼케이스(40)의 상측돌기(46) 및 내부턱(48) 사이에 턴테이블(60)의 돌출단(64)을 결합하고, 볼케이스(40)의 하측돌기(42)를 로터요크(36)의 걸림턱홈(39)에 삽입한다. 볼케이스(40)의 하측돌기(42)가 로터요크(36)의 걸림턱홈(39)에 결합되므로 볼케이스(40)는 로터요크(36)와 동일하게 회전된다.
로터요크(36)의 내주면 설치된 구동용마그네트(36)에서 발생되는 자속이 통공(37)을 통하여 볼케이스(40)로 전달되므로, 볼케이스(40)에 저장된 볼(80)은 볼케이스(40)의 내부에서 유동되지 않는다. 그리고, 볼(80)의 갯수와 동일한 갯수로 통공(37)이 형성되고, 통공(37)이 등간격으로 형성되므로 볼(80)은 구동용마그네트(34)에 의하여 등간격을 유지하게 된다. 즉, 모터가 회전한 후 정지하여도 볼(80)은 항상 등간격으로 볼케이스(40)의 내부에 저장된다. 즉, 볼(80)이 한쪽으로 치우치는 현상이 없어지므로, 모터의 초기 구동시 발생하던 큰 진동이 없어지게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 디스크 구동용 스핀들모터는 볼케이스의 내측벽에 볼케이스와 대략 동일한 높이를 가지는 로터요크가 결합되고 로터요크의 내주면에 부착된 구동용마그네트가 볼을 지지한다. 그러므로, 높이가 줄어들어 박형화된다.
또한, 로터요크에 등간격으로 형성된 통공을 통하여 구동용마그네트의 자속이 전달되고, 상기 구동용마그네트의 자속에 의하여 볼이 지지되므로 모터가 정지한 경우에는 항상 볼이 등간격으로 볼케이스의 내부에 저장되게 된다. 그러므로, 볼의 편중에 의하여 모터의 초기구동시에 발생하던 큰 진동현상이 해소된다.

Claims (2)

  1. 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판에 지지되어 기립되며 내주면에 베어링이 압입된 베어링하우징;
    상기 베어링에 하단부측이 지지되어 설치된 회전축;
    상면에는 디스크가 탑재되고 저면 테두리부에는 돌출단이 형성되며 중앙부에는 상기 회전축의 상단부측이 압입되는 압입관이 형성된 턴테이블;
    테두리부에는 상호 소정 거리 이격되어 다수의 밸런싱용 볼이 저장되는 공간을 형성하는 내측벽 및 외측벽이 형성되고 내측벽의 하단부에는 다수개의 하측돌기가 형성되며, 상기 내측벽 및 외측벽의 상단면에는 상기 턴테이블의 돌출단이 삽입되는 상측돌기 및 내부턱이 각각 대향되게 형성된 볼케이스;
    상기 코아를 감싸는 형태로 상기 볼케이스의 내부벽의 내주면에 압입되며, 하면에는 걸림턱이 형성되고 사이 걸림턱에는 상기 볼케이스의 하측돌기가 삽입되는 걸림턱홈이 형성된 로터요크;
    상기 로터요크의 내주면에 부착된 구동용마그네트; 그리고,
    상기 구동용마그네트와 대향되게 상기 베어링하우징의 외주면에 결합된 코일이 권선된 코아를 구비하는 것을 특징으로 하는 스핀들모터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 로터요크의 외주면에는 상기 볼의 갯수와 동일한 갯수의 통공이 등간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 스핀들모터.
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