KR100585121B1 - Spindle motor for driving disk - Google Patents
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Abstract
디스크 구동용 스핀들모터가 개시된다. 개시된 스핀들모터는 로터요크의 외주면에 그 둘레를 따라 균일한 질량을 부가하도록 장착되어 로터요크의 회전 시 축 방향 및 반경방향의 공진 주파수대역을 변경시켜 공진을 회피함으로써 공진으로 인한 소음을 저감시키는 소음저감부재를 구비한다.Disc drive spindle motor is disclosed. The disclosed spindle motor is mounted on the outer circumferential surface of the rotor yoke to add a uniform mass along its circumference, thereby changing the axial and radial resonant frequency bands during rotation of the rotor yoke, thereby avoiding resonance, thereby reducing noise due to resonance. An abatement member is provided.
Description
도 1은 종래의 스핀들모터의 구조를 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional spindle motor,
도 2는 본 발명에 따른 소음저감부재가 적용된 디스크 구동용 스핀들모터를 도시한 사시도, Figure 2 is a perspective view showing a disk drive spindle motor to which the noise reduction member according to the present invention is applied,
도 3은 본 발명에 다른 소음저감부재가 적용된 디스크 구동용 스핀들모터를 도시한 단면도,3 is a cross-sectional view showing a disk drive spindle motor to which another noise reduction member is applied to the present invention;
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 소음저감부재가 적용된 디스크 구동용 스핀들모터를 도시한 사시도.Figure 4 is a perspective view showing a disk drive spindle motor to which the noise reduction member is applied according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
210...베어링 220...베어링하우징210 ... Bearing 220 ... Bearing Housing
230...코일 240...코어230
250...인쇄회로기판 300...회전축250 ... printed
410...마그네트 420...로터요크410
430...턴테이블 440...자동편중심 조정장치430 ...
500...소음저감부재500 ... Noise reduction member
본 발명은 디스크 구동용 스핀들모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소음을 저감시킬 수 있는 디스크 구동용 스핀들모터에 관한 것이다.The present invention relates to a disk drive spindle motor, and more particularly, to a disk drive spindle motor that can reduce noise.
일반적으로, 디스크 드라이브는 정보저장기록매체인 디스크을 회전시키면서 이에 기록된 정보를 재생하거나 또는 정보를 기록하는 장치로서, 디스크를 안착하고, 안착된 디스크를 회전시키기 위한 스핀들모터를 구비하고 있다.In general, a disk drive is a device for reproducing or recording information recorded on a disk while rotating the disk, which is an information storage recording medium. The disk drive includes a spindle motor for seating a disk and rotating the seated disk.
도 1은 종래의 스핀들모터의 구조를 보인 단면도이다. 도 1을 참조하면, 스핀들모터(10)는 고정자(20)와 회전자(40)로 이루어져 있다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional spindle motor. Referring to FIG. 1, the
고정자(20)는 고정되어 있어 회전되지 않는 부분으로, 베어링(21)을 감싸고 있는 베어링하우징(22)과 베어링하우징(22)의 외주에 설치되어 코일(23)이 권선된 코어(24)와 코일(23)에 외부로부터 전류를 인가하거나 또는 제어신호을 보내기 위한 인쇄회로기판(25)을 구비한다.The
회전자(40)는 베어링(21)에 의하여 회전 가능하도록 지지되어 있는 회전축(30)에 연결되어 회전되는 부분으로, 착자되어 있는 마그네트(41)가 마련되어 있으며 코어(24)및 마그네트(41)의 상호작용으로 회전하는 로터요크(42)와, 디스크가 안착되는 턴테이블(43)을 구비한다.The
도면부호 44는 턴테이블(43)위에 안착되는 디스크의 무게 편심 등으로 인하여 발생되는 진동 및 소음을 줄이기 위해 자동으로 회전축(30)의 밸런스를 유지하는 자동 편중심 조정장치로서, 복수의 볼베어링이 고속 회전 시 원심력과 평형을 이루는 방향으로 이동하여 자동으로 밸런스를 유지시킨다.
위와 같은 구성을 가지는 디스크 구동용 스핀들모터의 동작을 도면을 참조하여 설명한다.The operation of the disk drive spindle motor having the above configuration will be described with reference to the drawings.
외부로부터 인쇄회로기판(25)을 통하여 제어신호 및 전류가 코일(23)에 교번으로 인가되면, 코일(23) 및 마그네트(41)의 상호작용으로 로터요크(42)는 회전된다. 로터요크(42)가 회전되면 회전축(30)도 상기 로터요크(42)와 함께 회전된다.When a control signal and a current are alternately applied to the
회전축(30)이 회전되면, 회전축(30)에 고정되어 있는 턴테이블(43)도 함께 회전되게 되고, 턴테이블(43)에 안착되어 있는 디스크(미도시)도 회전된다.When the rotating
그런데, 위와 같은 스핀들모터(10)는 코일(23) 및 마그네트(41)와의 상호작용으로 회전되면서 진동 및 소음이 발생된다. 이러한 진동 및 소음은 스핀들모터(10)내부에서 작용하는 전자기적 불 평형력에 의하여 발생되는 것으로, 스위칭 주파수의 배수성분에 해당하는 고조파(Harmonic)성분의 주파수 대역에 해당하는 소음이 발생된다. 이러한 소음은 인간의 청감특성에 불리한 주파수대역의 소음 즉, 3.5 ∼ 5㎑ 대역에 해당하는 소음이다.By the way, the
그러므로, 이러한 인간의 청감특성에 불리한 주파수대역의 소음을 감소시킬 수 있는 소음저감방법이 강구되어야 한다.Therefore, a noise reduction method that can reduce noise in a frequency band that is detrimental to such human hearing characteristics should be devised.
본 발명은 상기 문제점을 감안한 것으로, 로터요크의 외주면에 소음저감부재를 설치하여 로터요크의 공진 주파수 대역을 변경시켜 공진을 회피함으로써 소음을 저감할 수 있는 디스크 구동용 스핀들모터를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and a disk drive spindle motor capable of reducing noise by avoiding resonance by installing a noise reduction member on the outer circumferential surface of the rotor yoke to change the resonance frequency band of the rotor yoke has its purpose. have.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명인 디스크 구동용 스핀들모터는 턴테이블이 장착되어 있는 회전축과, 상기 회전축에 장착되며 착자된 마그네트를 구비하고 있는 로터요크를 포함하는 디스크 구동용 스핀들모터에 있어서,In the disk drive spindle motor of the present invention to achieve the above object is a disk drive spindle motor including a rotary shaft having a turntable is mounted, and a rotor yoke mounted on the rotary shaft and magnetized magnet,
상기 로터요크의 외주면에 그 둘레를 따라 균일한 질량을 부가하도록 장착되어 상기 로터요크의 회전 시 축 방향 및 반경방향의 공진 주파수대역을 변경시켜 공진을 회피함으로써 공진으로 인한 소음을 저감시키는 소음저감부재를 구비한다.Noise reduction member is mounted on the outer circumferential surface of the rotor yoke to add a uniform mass along its circumference to reduce resonance due to resonance by changing the resonant frequency band in the axial direction and the radial direction when the rotor yoke rotates. It is provided.
본 발명에 따르면, 상기 소음저감부재는 환형링으로 이루어져 있으며, 상기 로터요크의 외주면에 끼워져 설치되어 있다.According to the present invention, the noise reduction member is formed of an annular ring and is fitted to the outer circumferential surface of the rotor yoke.
본 발명에 따르면, 상기 소음저감부재는 원추형링으로 이루어져 있으며, 상기 로터요크의 외주면에 끼워져 설치되어 있다.According to the present invention, the noise reduction member is formed of a conical ring and is fitted to the outer circumferential surface of the rotor yoke.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 소음저감부재가 적용된 디스크 구동용 스핀들모터를 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 디스크 구동용 스핀들모터를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 소음저감부재가 적용된 디스크 구동용 스핀들모터을 도시한 사시도이다.Figure 2 is a perspective view showing a disk drive spindle motor to which the noise reduction member is applied according to the present invention, Figure 3 is a cross-sectional view showing a disk drive spindle motor shown in Figure 2, Figure 4 is another embodiment of the present invention A perspective view illustrating a disk drive spindle motor to which a noise reduction member according to an example is applied.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 디스크 구동용 스핀들모터(100)는 고정자(200)와 회전자(400)로 이루어져 있다.2 to 4, the disk
상기 고정자(200)는 고정되어 있어 회전되지 않는 부분으로, 베어링(210)을 감싸고 있는 베어링하우징(220)과 상기 베어링하우징(220)의 외주면에 설치되어 코 일(230)이 권선된 코어(240)와 상기 코일(230)에 외부로부터 전류를 인가하거나 또는 제어신호을 보내기 위한 인쇄회로기판(250)을 구비한다.The
상기 회전자(400)는 상기 베어링(210)에 의하여 회전 가능하도록 지지되어 있는 회전축(300)에 연결되어 회전되는 부분으로, 착자되어 있는 마그네트(410)가 마련되어 있으며 상기 코어(240)및 상기 마그네트(410)의 상호작용으로 회전하는 로터요크(420)와, 디스크(미도시)가 안착되는 턴테이블(430)을 구비한다.The
상기 턴테이블(430)에는 상기 턴테이블(430)위에 안착되는 디스크(미도시)의 무게 편심 등으로 인하여 발생되는 진동 및 소음을 줄이기 위해 자동으로 회전축(300)의 밸런스를 유지하는 자동 편중심 조정장치(440)가 설치되어 있다. 상기 자동 편중심 조정장치(440)는 복수의 볼베어링이 고속 회전 시 원심력과 평형을 이루는 방향으로 이동하여 자동으로 밸런스를 유지시킨다. The
상기 로터요크(420)의 외주면에는 상기 로터요크(420)에 소정질량을 부가함으로써 상기 로터요크(420)의 회전 시 공진이 일어나는 주파수대역을 넓힘으로써 공진을 회피하여 공진으로 인하여 발생되는 소음을 저감시키는 소음저감부재(500)가 설치되어 있다.By adding a predetermined mass to the
상기 소음저감부재(500)는 상기 로터요크(420)의 외주면에 끼워져 설치되며, 그 형상은 도 2에 도시된 환형링 또는 도 3에 도시된 원추형링인 것이 바람직하다. 반드시 상기와 같은 형상에 한정되는 것은 아니며 상기 로터요크(420)의 외주면을 따라 균일하게 질량을 부가할 수 있는 형상이라면 어느 것이라도 적용 가능하다. The
상기와 같이 구성되는 디스크 구동용 스핀들모터의 동작과 본 발명에 따른 소음저감부재의 동작을 도면을 참조하여 설명한다.The operation of the disk drive spindle motor configured as described above and the operation of the noise reduction member according to the present invention will be described with reference to the drawings.
도 2 및 도 3을 참조하면, 외부로부터 상기 인쇄회로기판(250)을 통하여 제어신호 및 전류가 상기 코일(230)에 교번으로 인가되면, 상기 코일(230) 및 마그네트(410)의 상호작용으로 상기 로터요크(420)는 회전된다. 상기 로터요크(420)가 회전되면 상기 회전축(300)도 상기 로터요크(420)와 함께 회전된다.2 and 3, when a control signal and a current are alternately applied to the
상기 회전축(300)이 회전되면, 상기 회전축(300)에 고정되어 있는 상기 턴테이블(430)도 함께 회전되게 되고, 상기 턴테이블(430)에 안착되어 있는 디스크(미도시)도 함께 회전된다.When the rotating
상기 소음저감부재(500)는 상기 로터요크(420)와 함께 회전되면서 상기 로터요크(420)에 질량을 부가한다. 그러면, 상기 로터요크(420)에 질량이 부가됨으로써 상기 로터요크(420)의 축 방향(회전축방향) 공진 주파수는 상기 소음저감부재(500)의 질량에 의하여 저주파수로 변경된다. 따라서, 상기 스핀들모터(100)의 축방향 공진 주파수가 낮춰지게 되어 공진이 일어나는 주파수대역을 회피할 수 있다.The
실험결과, 상기 로터요크(420)만 회전시켰을 때 축방향의 공진주파수는 3.4㎑였는데, 상기 로터요크(420)에 상기 소음저감부재(500)를 끼운 후 회전시킨 결과 축방향의 공진주파수는 3㎑로 낮춰졌다. As a result of the experiment, when only the
또한, 상기 소음저감부재(500)는 상기 로터요크(420)의 반경방향 변위를 구속함으로써 상기 로터요크(420)의 강성을 증대시키는 보강부 역할을 하여 반경방향의 공진주파수가 고주파수로 변경된다. 따라서, 상기 스핀들모터(100)의 반경방향 공진 주파수가 높아지게 되어 공진이 일어나는 주파수대역을 회피할 수 있다.In addition, the
실험결과, 상기 로터요크(420)만 회전시켰을 때 반경방향의 공진 주파수는 5.1㎑였는데, 상기 로터요크(420)에 상기 소음저감부재(500)를 끼운 후 회전시킨 결과 반경방향의 공진주파수는 6.3㎑로 높아졌다. As a result of the experiment, when only the
한편, 상기 소음저감부재(500)가 상기 로터요크(420)와 동일한 재질로 이루어져 있을 뿐만 아니라, 서로 다른 재질 즉 밀도와 탄성계수가 높은 재질을 사용하면 더 큰 질량효과와 강성효과를 얻을 수 있고 결과적으로 반경방향 또는 축방향의 공진 주파수대역을 변경시킴으로써 공진을 회피할 수 있다. On the other hand, the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 디스크 구동용 스핀들모터는 로터요크에 소음저감부재를 설치함으로써 로터요크의 공진 주파수대역을 변경시켜 공진을 회피할 수 있으므로 공진으로 인하여 발생되는 소음을 저감할 수 있는 효과가 있다.As described above, the disk drive spindle motor according to the present invention can avoid the resonance by changing the resonance frequency band of the rotor yoke by installing a noise reduction member in the rotor yoke can reduce the noise generated by the resonance It works.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary and will be understood by those of ordinary skill in the art that various modifications and variations can be made therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
Claims (3)
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