KR100689088B1 - 스핀들 모터의 스테이터 어셈블리 - Google Patents

스핀들 모터의 스테이터 어셈블리 Download PDF

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Abstract

베어링하우징의 구조를 개선하여, 메탈베어링에 함유되어 있는 오일이 손실되는 것을 방지하는 스핀들 모터가 개시된다. 본 발명에 따른 베어링하우징의 케이스는 저면이 밀폐되어 있으므로 메탈베어링에 함유된 오일이 케이스의 내부에 보관된다. 이로인해, 메탈베어링은 항상 적절한 오일을 함유한 상태에서 회전축의 회전을 지지함으로 과다한 소음 및 진동 발생을 억제한다. 그러므로, 제품의 신뢰성이 향상된다. 또한, 베어링하우징의 결합관에 의하여 베이스플레이트와 인쇄회로기판이 상호 결합된다. 그러므로 베이스플레이트와 인쇄회로기판을 결합하는 리베팅작업 및 베이스플레이트와 베어링하우징을 결합하는 스피닝 코킹작업이 필요없고, 스러스트플레이트를 지지하는 스토퍼가 필요 없다. 그러므로, 조립공정 및 부품이 감소하여 원가가 절감된다.

Description

스핀들 모터의 스테이터 어셈블리 {A STATOR ASSEMBLY OF SPINDLE MOTOR}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터를 개략적으로 보인 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합관의 사시도.
도 3은 일반적인 스핀들 모터를 개략적으로 보인 단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
30 : 베이스플레이트 50 : 회전축
60 : 인쇄회로기판 120 : 베어링하우징
200 : 스핀들 모터
본 발명은 스핀들 모터에 관한 것으로, 특히 스핀들 모터의 베이스플레이트와 베어링하우징의 구조를 개선하여 메탈베어링에 함유되어 있는 오일이 손실되는 것을 방지하는 스핀들 모터의 스테이터 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 스핀들 모터(100)의 결합구조는 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스플레이트(3)의 상면에 후술할 스테이터(5)의 코일(5b)에 전원을 인가하는 인쇄회로기판(6)이 결합된다. 그리고, 베이스플레이트(3) 및 인쇄회로기판(6)의 중앙부를 관통하여 베어링하우징(20)이 고정되는데, 베어링하우징(20)은 베이스플레이트(3)의 관통공(3a)에 결합된다. 베이스플레이트(3)와 인쇄회로기판(6)의 결합구조를 상세히 살펴보면, 베이스플레이트(3)에 제 1접합공(3b)이 형성되고 인쇄회로기판(6)에는 제 2접합공(6a)이 마련되어, 제 1접합공(3b) 및 제 2접합공(6a)에 리벳(8)을 삽입후 리베팅하여 결합한다.
베어링하우징(20)의 중앙부측 외주면에는 코어(5a)와 코일(5b)로 이루어진 스테이터(5)가 압입되며, 코어(5a)는 베어링하우징(20)의 외주면에 형성된 걸림턱(21)에 안착된다. 그리고, 베어링하우징(20)의 내주면 하부측에는 스러스트플레이트(27)와 이를 고정하기 위한 스토퍼(25)가 구비되고 상부측에는 메탈베어링(23)이 압입 고정된다. 베어링하우징(20)의 설치 구조를 살펴보면, 베어링하우징(60)의 하단부측은 베이스플레이트(10) 및 스토퍼(25)에 스피닝 코킹(Spinning Caulking)되는데, 이로인해 베어링하우징(20)이 베이스플레이트에(3)의 관통공(3a)에 고정되고, 스토퍼(25)가 베어링하우징(20)에 고정된다.
메탈베어링(23)의 내주면에는 회전축(50)이 지지된다. 회전축(50)의 상부 외주면에는 디스크(도시생략)가 탑재되는 턴테이블조립체(9)가 압입된다. 턴테이블조립체(9)의 하면에는 하우징(7a)과 마그네트(7b)로 이루어진 로터(7)가 결합되어 회전축(50) 및 턴테이블조립체(9)와 함께 회전한다. 이리하여, 인쇄회로기판(6)으로부터 코일(5b)에 전원이 인가되면 코어(5a)와 마그네트(7b) 사이의 전자기력에 의해 로터(7)가 회전되면서 회전축(50)을 회전시킨다. 이때, 회전축(50)이 고속으로 회전되면 메탈베어링(23)에 함유되어 있는 오일이 배출되어 유막을 형성하고, 이로인해 회전축(50)이 원활하게 회전된다.
그러나, 상기와 같은 종래의 스핀들 모터는, 회전축(50)이 고속회전 하는 동안 회전축(50)의 스러스트 하중에 의해서 스토퍼(25)와 베어링하우징(20) 사이에 틈이 발생할 수 있다. 또한, 스피닝 코킹(Spinning Caulking)작업 자체의 불량으로 인하여 베어링하우징(20)과 스토퍼(25) 사이에 틈이 발생할 수 있다. 그러면, 메탈베어링(23)의 오일이 외부로 누출되어 메탈베어링(23)이 제 기능을 수행하지 못하게 된다. 이로인해, 스핀들 모터(100)에서는 소음이 과다하게 발생하게 되고 진동이 커지게 되어 제품의 수명이 단축되는 문제점이 있다.
또한, 베이스플레이트(3)와 인쇄회로기판(6)을 결합하기 위한 리베팅작업과 베어링하우징(20)을 베이스플레이트(3) 및 스토퍼(27)에 고정하기 위한 스피닝 코킹(Spinning Caulking)작업이 필요하고, 스러스트플레이트(27)를 고정하기 위한 스토퍼(25)와 같은 별도의 부품을 구비하여야 한다. 그러므로, 조립공정이 복잡하고 부품수가 증가하여 원가가 상승하는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 메탈베어링에 함유된 오일이 외부로 누출되지 않도록 하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 스핀들 모터를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 조립공정 및 부품수를 줄여 원가를 절감 할 수 있는 스핀들 모터를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스핀들 모터는, 중앙부에 관통공이 형성되고 상기 관통공과 이격되어 형성된 결합구멍을 가지는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트의 관통공과 결합구멍에 대응되는 관통공 및 결합구멍이 형성되어 상기 베이스플레이트의 상면에 결합되는 인쇄회로기판과, 상기 베이스플레이트의 하면을 지지하는 지지플레이트와 상기 지지플레이트의 중앙부에서 상측으로 돌출되어 상기 베이스플레이트 및 인쇄회로기판의 관통공을 관통하는 상면이 개방된 원통형의 케이스와 상기 케이스와 이격되어 상기 지지플레이트의 상면에 돌출 형성되며 상기 베이스플레이트 및 인쇄회로기판의 결합구멍에 삽입 결합되는 결합관을 가지는 베어링하우징과, 상기 케이스의 내주면에 고정되어 회전축을 지지하는 메탈베어링과, 상기 케이스의 외측면에 결합되며, 코어와 코일로 이루어진 스테이터를 구비한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 스핀들 모터의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 설명의 편의를 위하여 종래 기술과 동일한 구성요소는 동일 부호를 사용한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 구조를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 결합관의 사시도이다.
도시된 바와 같이, 스핀들 모터(200)는 중앙부에 관통공(33)이 형성되고 관통공(33)과 이격되어 다수의 결합구멍(35)이 형성된 베이스플레이트(30)를 구비한다. 베이스플레이트(30)의 상면에는 베이스플레이트(30)의 관통공(33) 및 결합구멍(35)과 대응되는 관통공(63) 및 결합구멍(65)이 각각 형성되고 후술할 코일(5b)에 전원을 인가하는 인쇄회로기판(60)이 결합된다. 베이스플레이트(30) 및 인쇄회로기판(60)의 관통공(33,63) 및 결합구멍(35,65)에는 베어링하우징(120)이 결합된다.
베어링하우징(120)의 중앙부측 외주면에는 코어(5a)와 코일(5b)로 이루어진 스테이터(5)가 압입된다. 그리고, 베어링하우징(120)의 내주면에는 메탈베어링(23)이 고정되고, 메탈베어링(23)의 내주면에는 회전축(50)이 지지된다. 회전축(50)의 상부 외주면에는 디스크(도시생략)가 탑재되는 턴테이블조립체(9)가 압입된다. 턴테이블조립체(9)의 하면에는 하우징(7a)과 마그네트(7b)로 이루어진 로터(7)가 결합되어 회전축(50) 및 턴테이블조립체(9)와 함께 회전한다. 미설명부호 27은 스러스트플레이트로 베어링하우징(120)의 내부 바닥면에 구비되어 회전축(50)의 하단부를 지지한다.
본 실시예에 따른 스핀들 모터(200)는 회전축(50)의 회전시 메탈베어링(23)에서 배출되는 오일이 외부로 손실되지 않도록 마련되고, 베이스플레이트(30) 및 인쇄회로기판(60)을 견고함과 동시에 용이하게 결합할 수 있도록 마련된다.
이를 위하여, 베어링하우징(120)은 베이스플레이트(30)의 하면을 지지하는 지지플레이트(123)와, 지지플레이트(123)의 중앙부에서 상측으로 돌출되며 상면이 개방된 원통 형상의 케이스(125)를 가진다. 케이스(125)는 베이스플레이트(30) 및 인쇄회로기판(60)의 관통공(33,63)을 관통하여 결합된다.
지지플레이트(123)와 케이스(125)에는 베이스플레이트(30)를 지지하는 지지테(123a) 및 지지턱(125a)이 각각 형성된다. 지지테(123a)는 지지플레이트(123)의 테두리부에서 상측으로 돌출되어 형성되고, 지지턱(125a)은 케이스(125)의 하부측 외주면에 마련되어 베이스플레이트(30)의 하면을 각각 지지한다.
또한, 베이스플레이트(30) 및 인쇄회로기판(60)을 결합하기 위하여, 지지플레이트(123)에는 케이스(125)와 소정간격 이격된 결합관(127)이 상측으로 돌출 형성된다. 결합관(127)은 베이스플레이트(30) 및 인쇄회로기판(60)의 결합구멍(35,65)에 삽입 결합된다. 결합관(127)의 내주면에는 보스(80)가 압입되고, 결합관(127)의 길이방향으로는 슬롯홈(127a)이 형성된다. 슬롯홈(127a)은 보스(80)가 결합관(127)의 하측에서 상측으로 압입될 때, 결합관(127)이 반경방향으로 벌어지게 한다. 그러면, 베이스플레이트(30) 및 인쇄회로기판(60)이 결합관(127)과 견고하게 결합되고, 이로인해 베이스플레이트(30)와 인쇄회로기판(60)도 상호 견고하게 결합된다.
그리고, 결합관(127)은 베이스플레이트(30) 및 인쇄회로기판(60)의 결합구멍(35,65)이 용이하게 삽입되도록 상단면에서 하측으로 갈수록 외경이 커지는 제 1경사면(127b)과, 삽입된 베이스플레이트(30) 및 인쇄회로기판(60)이 이탈되지 않도록 제 1경사면(127b)의 하단부에서 시작하여 하측으로 갈수록 외경이 작아지는 제 2경사면(127c)이 형성된다. 바람직하게는 베어링하우징(120)을 구성하는 지지플레이트(123)와 케이스(125) 및 결합관(127)은 일체로 성형된다.
상기와 같이 구성된 본 실시예에 따른 스핀들 모터(200)의 작용을 설명한다. 스핀들 모터(200)의 코일(5b)에 인쇄회로기판(60)으로부터 전원이 인가되면 코어(5a)와 마그네트(7b)사이의 전자기력에 의해 로터(7)가 회전되면서 회전축(50)을 회전시킨다. 회전축(50)이 고속으로 회전되면 메탈베어링(23)에 함유되어있는 오일이 배출되어 유막을 형성한다. 이때, 메탈베어링(23)에서 배출된 오일은 베어링하우징(120)의 케이스(125)의 외부로 누출되지 않고 내부에 보관되어 메탈베어링(23)으로 재 공급된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 베어링하우징의 케이스는 저면이 밀폐되어 있으므로 메탈베어링에 함유된 오일이 케이스의 내부에 보관된다. 이로인해, 메탈베어링은 항상 적절한 오일을 함유한 상태에서 회전축의 회전을 지지함으로 과다한 소음 및 진동이 발생을 억제한다. 그러므로, 제품의 신뢰성이 향상된다.
또한, 베어링하우징의 결합관에 의하여 베이스플레이트와 인쇄회로기판이 상호 결합된다. 그러므로 베이스플레이트와 인쇄회로기판을 결합하는 리베팅작업 및 베이스플레이트와 베어링하우징을 결합하는 스피닝 코킹작업이 필요없고, 스러스트플레이트를 지지하는 스토퍼가 필요 없다. 그러므로, 조립공정 및 부품이 감소하여 원가가 절감된다.

Claims (4)

  1. 중앙부에 관통공이 형성되고 상기 관통공과 이격되어 형성된 결합구멍을 가지는 베이스플레이트와,
    상기 베이스플레이트의 관통공과 결합구멍에 대응되는 관통공 및 결합구멍이 형성되어 상기 베이스플레이트의 상면에 결합되는 인쇄회로기판과,
    상기 베이스플레이트의 하면을 지지하는 지지플레이트와 상기 지지플레이트의 중앙부에서 상측으로 돌출되어 상기 베이스플레이트 및 인쇄회로기판의 관통공을 관통하는 상면이 개방된 원통형의 케이스와 상기 케이스와 이격되어 상기 지지플레이트의 상면에 돌출 형성되며 상기 베이스플레이트 및 인쇄회로기판의 결합구멍에 삽입 결합되는 결합관을 가지는 베어링하우징과,
    상기 케이스의 내주면에 고정되어 회전축을 지지하는 메탈베어링과,
    상기 케이스의 외측면에 결합되며, 코어와 코일로 이루어진 스테이터를 구비하는 스핀들 모터의 스테이터 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스의 외주면 및 상기 지지플레이트의 테두리부에는 상기 베이스플레이트가 지지되는 지지턱 및 지지테가 각각 형성된 스핀들 모터의 스테이터 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 결합관의 내주면에는 보스(BOSS)가 압입되고, 상기 결합관에는 상기 보스의 압입시 상기 결합관이 반경방향으로 벌어지게 하는 슬롯홈이 형성된 스핀들 모터의 스테이터 어셈블리.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 케이스와 지지플레이트 및 결합관은 일체로 성형된 스핀들 모터의 스테이터 어셈블리.
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