KR100641676B1 - 스핀들 모터의 자동평형장치 - Google Patents

Abstract

스핀들 모터의 자동평형장치가 개시된다. 상기 스핀들 모터의 자동평형장치는, 턴테이블이 회전하면, 볼이 하부커버의 제 1 측판을 타고 상승하여 하부커버의 제 1 측판의 상단면 모서리 및 턴테이블의 외측벽의 단면 모서리에 접촉된 상태에서 편심의 반대 방향으로 이동한다. 즉, 볼이 턴테이블 및 하부커버로부터 아무런 구속을 받지 않으면서 편심의 반대방향으로 이동하므로, 그 이동이 원활하여 스핀들 모터의 진동이 신속히 억제된다. 또한, 하부커버가 금속제로 마련되어 하부커버와 볼 사이의 마찰력이 감소하므로 볼이 편심의 반대방향으로 더욱 원활하게 이동된다. 이로인해, 스핀들 모터의 진동이 더욱 신속히 억제된다.

Description

스핀들 모터의 자동평형장치 {AUTO BALANCING SYSTEM OF SPINDLE MOTOR}

도 1은 종래의 자동평형장치의 단면도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동평형장치가 채택된 스핀들 모터의 단면도.

도 3은 도 2에 도시된 볼이 저장되는 공간 부위의 확대도.

도 4a 및 도 4b는 본 실시예에 따른 스핀들 모터의 볼이 턴테이블의 외측벽 및 하부커버의 제 1 측판에 접촉되는 동작을 보인 도.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하부커버가 턴테이블에 결합된 것을 보인 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

120 : 회전축 150 : 턴테이블

151 : 테이블 153 : 외측벽

155 : 내측벽 160 : 하부커버

161 : 받침판 163 : 제 1 측판

165 : 제 2 측판 170 : 볼

본 발명은 스핀들 모터의 자동평형장치에 관한 것이다.

도 1을 참조하여 종래의 스핀들 모터의 자동평형장치를 설명한다.

도시된 바와 같이, 회전축(11)이 마련된다. 회전축(11)은 베어링하우징(미도시)에 내장된 베어링(미도시)에 지지되어 회전가능하게 설치되고, 상기 베어링하우징의 외면에는 고정자가 고정된다. 상기 고정자는 회전축(11)에 고정된 회전자(미도시)와 작용하여 상기 회전자를 회전시키며, 이로인해 회전축(11)이 회전된다.

회전축(11)에는 디스크(50)가 탑재되는 턴테이블(13)이 고정되고, 턴테이블(13)의 하면에는 하부커버(15)가 결합된다.

턴테이블(13)과 하부커버(15)에 의하여 형성된 공간에는 스핀들 모터의 편심 회전으로 인한 진동을 저감시키기 위한 복수의 볼(17)이 제공된다. 상세히 설명하면, 회전축(11)에 의하여 턴테이블(13)이 회전하면, 턴테이블(13)과 디스크(50)의 편심에 의하여 진동이 발생된다. 이때, 스핀들 모터의 회전수가 세트(Set)의 공진주파수를 넘어서면 원심력에 의하여 턴테이블(13)의 외측벽(13a)의 내주면에 접촉된 볼(17)이 편심의 반대방향으로 이동하여 편심을 상쇄시켜서 진동을 저감시킨다.

상기와 같은 종래의 스핀들 모터의 자동평형장치는 편심의 반대방향으로 볼(17)이 원활하게 이동하지 못하는 단점이 있다.

상세히 설명하면, 턴테이블(13)의 외측벽(13a)은 하측으로 갈수록 회전축(11)에서 멀어지는 형태로 경사지게 형성되고, 내측벽(13b)은 하측으로 갈수록 회전축(11)에 가까워지는 형태로 경사지게 형성된다.

그러면, 회전축(11)의 회전에 의한 원심력에 의하여 볼(17)이 외측벽(13a)의 내주면과 접촉하여 이동하게 되면, 외측벽(13a)과 하부커버(15)는 예각을 이루므로, 볼(17)이 외측벽(13a)의 내주면으로부터 눌리는 힘을 받게 된다. 그러면, 볼(17)이 원활하게 편심의 반대방향으로 이동하지 못하므로, 턴테이블(13)의 진동이 기대한 만큼 신속하게 억제되지 못하는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 턴테이블의 진동을 신속히 억제시킬 수 있는 스핀들 모터의 자동평형장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스핀들 모터의 자동평형장치는, 디스크가 탑재되는 테이블, 상기 테이블의 하면 테두리부에서 하측으로 연장 형성되며 하측으로 갈수록 상기 테이블의 중앙부에서 멀어지는 형태로 경사진 외측벽 및 상기 외측벽과 소정 거리 이격되어 상기 테이블의 하면 부위에서 하측으로 연장 형성된 내측벽을 가지는 턴테이블; 상기 외측벽과 상기 내측벽의 하면에 결합된 하부커버; 및 상기 외측벽과 상기 내측벽 및 상기 하부커버에 의하여 형성되는 공간에 제공되는 복수의 볼을 포함하고,

상기 하부커버는,

상기 외측벽과 상기 내측벽 사이의 공간에 위치되어 볼을 지지하는 받침판,

상기 받침판의 일단부에서 상측으로 연장 형성되어 상기 외측벽의 내주면에 결합되고, 상측으로 갈수록 상기 테이블의 중앙부에서 멀어지는 형태로 경사지게 형성되어 상기 턴테이블의 회전시 상기 볼을 지지하는 제 1 측판, 및

상기 받침판의 타단부에서 상측으로 연장 형성되어 상기 테이블에 결합되는 제 2 측판을 포함한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 자동평형장치를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동평형장치가 채택된 스핀들 모터의 단면도이다.

도시된 바와 같이, 상면이 개방된 원통형으로 마련되어 베이스(200)에 기립 설치된 베어링하우징(110)이 마련된다. 베어링하우징(110)의 내주면에는 베어링(115)이 압입되어 설치되고, 베어링(115)에는 회전축(120)의 하부측이 지지되어 회전가능하게 설치된다.

베어링하우징(110)의 외주면에는 고정자(130)가 고정되고, 베어링하우징(110) 상측의 회전축(120)의 외주면에는 회전자(140)가 고정된다.

고정자(130)는 베어링하우징(110)의 외주면에 고정된 코어(131)와 코어(131)에 권선된 코일(135)을 가지고, 회전자(140)는 회전축(120)에 고정된 로터요크(141)와 로터요크(141)의 내주면에 접착되어 고정자(130)와 대향하는 마그네트(145)를 가진다. 그리하여, 코일(135)에 전류가 인가되면, 코일(135)에서 발생하는 전기장과 마그네트(145)에서 발생하는 자기장과의 작용에 의하여 마그네트(145)가 회전하고, 이로인해 로터요크(141) 및 회전축(120)이 회전하는 것이다.

회전자(140)의 상측으로 노출된 회전축(120)의 상단부측에는 디스크(50)가 탑재되며, 회전축(120)과 동일하게 회전하는 턴테이블(150)이 압입된다.

턴테이블(150)은 상면에 디스크(50)가 탑재되는 테이블(151)과 테이블(151)의 저면에 상호 소정 간격을 가지면서 형성된 외측벽(153) 및 내측벽(155)을 가진다.

테이블(151)의 중앙에는 회전축(120)이 압입되는데, 테이블(151)은 회전축(120)과 동일하게 회전한다.

외측벽(153)은 링형상으로 마련되어 테이블(151)의 저면 테두리부측에서 하측으로 연장 형성되고, 내측벽(155)은 링형상으로 마련되어 외측벽(153)과 소정 거리 이격된 테이블(151)의 하면 부위에서 하측으로 연장 형성된다. 이때, 사출로 성형되는 턴테이블(150)의 특성상, 외측벽(153)은 하측으로 갈수록 테이블(151)의 중앙부와 멀어지는 형태로 경사지게 형성되고, 내측벽(155)은 하측으로 갈수록 테이블(151)의 중앙부와 가까워지는 형태로 경사지게 형성된다.

외측벽(153) 및 내측벽(155)의 하단에는 하부커버(160)가 결합되고, 외측벽(153)과 내측벽(155) 및 하부커버(160)에 의하여 형성되는 공간에는, 턴테이블(150) 및 디스크(50)의 편심에 의하여, 턴테이블(150)의 회전시 발생하는 진동을 저감시키기 위한 복수의 볼(170)이 제공된다.

본 실시예에 따른 스핀들 모터(100)의 턴테이블(150)과 하부커버(160)는 볼(170)이 편심의 반대방향으로 원활하게 이동할 수 있도록 구성되는데, 이를 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 도 2에 도시된 볼이 저장되는 공간 부위의 확대도이다.

하부커버(160)는 받침판(161), 제 1 및 제 2 측판(163,165)을 가진다.

받침판(161)은 외측벽(153)과 내측벽(155) 사이의 공간에 위치되어 볼(170)을 받쳐서 지지한다. 이로인해, 볼(170)이 하측으로 떨어지지 않는다. 받침판(161)의 상면에는 볼(170)이 미끄러지는 것을 방지하기 위한 펠트(Felt)(180)가 제공될 수 도 있다.

제 1 측판(163)은 받침판(161)의 일단부에서 상측으로 연장 형성되어 외측벽(153)의 내주면에 결합된다. 이때, 제 1 측판(163)은 상측으로 갈수록 테이블(151)의 중앙부에서 멀어지는 형태로 경사지게 형성되어, 회전축(120)에 의하여 턴테이블(150)이 회전하면 볼(170)이 접촉한다. 그리고, 받침판(161)의 상면에서 제 1 측판(163)의 상단면(上端面) 까지의 높이(H1)(도 4a 참조)는 펠트(180)의 저면에서 볼(170)의 중심(O)까지의 높이(H2)(도 4a 참조) 보다 높게 형성된다. 즉, 제 1 측판(163)의 상단면은 상기 볼(170)의 중심 상측에 위치된다.

제 2 측판(165)은 받침판(161)의 타단부에서 상측으로 연장 형성되어 내측벽(155)의 내면에 결합된다.

외측벽(153)의 내면 하단부에는 단면(段面)(153a)이 형성되고, 제 1 측판(163)의 상단부측은 외측벽(153)의 단면(153a)에 안착된다. 이때, 상호 접촉하는 외측벽(153)의 단면(153a)과 제 1 측판(163)의 상단면의 내측 모서리는 가상 수직선(L)상의 동일 지점에 위치된다. 그리고, 외측벽(153)의 단면(153a)과 제 1 측판(163)의 상단면이 접촉하는 면의 내측 모서리는 라운딩지게 형성되는 것이 바람직 하다. 그 이유는, 외측벽(153)의 단면(153a) 모서리와 제 1 측판(163)의 상단면 모서리에 의하여 V형 골이 형성되게 하여, 볼(170)의 외주면이 외측벽(153)의 단면(153a) 모서리와 제 1 측판(163)의 상단면 모서리에 각각 접촉되게 하기 위함이다. 즉, 볼(170)의 외주면이 2점 접촉되게 하기 위함이다. 이는 후술한다.

하부커버(160)는 금속제로 마련되는데, 이는 금속제인 볼(170)이 금속제인 하부커버(160)에 접촉되게 하여 마찰력을 감소시키기 위함이다. 즉, 볼(170)과 하부커버(160)의 마찰력이 감소하므로, 볼(170)이 더욱 원활하게 이동된다.

그리고, 제 1 측판(163)은 가상의 수직선(L)에 대하여 0.3°∼5°경사지게 형성되는 것이 바람직하다.

도 4a 및 도 4b는 본 실시예에 따른 스핀들 모터의 볼이 턴테이블의 외측벽 및 하부커버의 제 1 측판에 접촉되는 동작을 보인 도로써, 이를 설명한다.

본 실시예에 따른 스핀들 모터(100)가 정지된 상태에서는, 도 4a에 도시된 바와 같이, 볼(170)이 펠트(180)와 제 1측판(163)에 각각 접촉한다.

이러한 상태에서, 스핀들 모터(100)가 회전하면 볼(170)은 경사진 제 1 측판(163)을 따라 상승하여, 도 4b에 도시된 바와 같이, 외주면이 외측벽(153)의 단면(153a) 모서리와 제 1 측판(163)의 상단면 모서리에 각각 접촉된 상태에서 편심의 반대방향으로 이동하게 된다.

즉, 볼(170)은 제 1 측판(163)과 외측벽(153)의 모서리에 각각 접촉된 상태에서 편심의 반대방향으로 이동한다. 더 구체적으로는, 볼(170)이 제 1 측판(163) 및 외측벽(153)으로부터 아무런 구속을 받지 않으므로, 볼(170)이 편심의 반대방향 으로 신속하게 이동하게 된다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하부커버가 턴테이블에 결합된 것을 보인 단면도로써, 이는 하부커버(180)의 제 2 측판(185)이 턴테이블(150)의 소정 부위에 결합된 것을 보인다.

이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스핀들 모터의 자동평형장치는, 턴테이블이 회전하면, 볼이 하부커버의 제 1 측판을 타고 상승하여 하부커버의 제 1 측판의 상단면 모서리 및 턴테이블의 외측벽의 단면 모서리에 접촉된 상태에서 편심의 반대 방향으로 이동한다. 즉, 볼이 턴테이블 및 하부커버로부터 아무런 구속을 받지 않으면서 편심의 반대방향으로 이동하므로, 그 이동이 원활하여 스핀들 모터의 진동이 신속히 억제된다.

또한, 하부커버가 금속제로 마련되어 하부커버와 볼 사이의 마찰력이 감소하므로 볼이 편심의 반대방향으로 더욱 원활하게 이동된다. 이로인해, 스핀들 모터의 진동이 더욱 신속히 억제된다.

Claims (5)

1. 디스크가 탑재되는 테이블, 상기 테이블의 하면 테두리부에서 하측으로 연장 형성되며 하측으로 갈수록 상기 테이블의 중앙부에서 멀어지는 형태로 경사진 외측벽 및 상기 외측벽과 소정 거리 이격되어 상기 테이블의 하면 부위에서 하측으로 연장 형성된 내측벽을 가지는 턴테이블;

   상기 외측벽과 상기 내측벽의 하면에 결합된 하부커버; 및

   상기 외측벽과 상기 내측벽 및 상기 하부커버에 의하여 형성되는 공간에 제공되는 복수의 볼을 포함하고,

   상기 하부커버는,

   상기 외측벽과 상기 내측벽 사이의 공간에 위치되어 볼을 지지하는 받침판,

   상기 받침판의 일단부에서 상측으로 연장 형성되어 상기 외측벽의 내주면에 결합되고, 상측으로 갈수록 상기 테이블의 중앙부에서 멀어지는 형태로 경사지게 형성되어 상기 턴테이블의 회전시 상기 볼을 지지하는 제 1 측판, 및

   상기 받침판의 타단부에서 상측으로 연장 형성되어 상기 테이블에 결합되는 제 2 측판을 포함하는 스핀들 모터의 자동평형장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 하부커버의 받침판에는 펠트(Felt)가 제공된 스핀들 모터의 자동평형장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제 1 측판의 상단면(上端面)은 상기 볼의 중심 상측에 위치되고,

   상기 외측벽의 내면 하단부에는 상기 제 1 측판의 상단부측이 안착되는 단면(段面)이 형성되며,

   상기 외측벽의 단면과 상기 제 1 측판의 상단면(上端面)이 접촉하는 면의 내측 모서리는 가상의 동일 수직선상에 위치됨과 동시에 각각 라운딩진 스핀들 모터의 자동평형장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 하부커버는 금속제인 스핀들 모터의 자동평형장치.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 1 측판은 가상의 수직선에 대하여 0.3°∼5°경사진 것을 특징으로 하는 스핀들 모터의 자동평형장치.

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