KR100834334B1 - 디스크 구동 장치 - Google Patents

Abstract

(과제) 박형이고, 축진동 정밀도가 좋으며, 긴 수명을 갖는 디스크 구동 장치 (50) 를 제공한다.

(해결수단) 디스크 (D) 를 클램프하는 클램프부 (50C) 와 샤프트 (1) 와 요크 (3) 를 갖는 로터 (R) 와, 샤프트가 끼워진 베어링 (6) 을 갖고 로터를 지지하는 스테이터 (S) 를 구비하고, 클램프부는 샤프트에 고정된 보스 (2) 와 그 외주면 (2f1) 에 고정된 센터 콘 (5a) 과 디스크의 구멍 에지 (D3) 에 맞닿는 클램프 핀 (5b) 과 이것을 에지측으로 탄성지지하는 스프링 (5c) 을 포함하고, 보스는 구멍 (2b) 을 갖는 기부 (2f) 와 주위로부터 연장되는 둘레벽부 (2c) 와 외주면 (2c1) 으로부터 둘레방향으로 떨어져서 외측으로 연장되는 복수의 플랜지 (2a) 를 갖고, 보스는 샤프트에 고정되고, 요크는 플랜지에 의해 축방향 위치가 규제되고 둘레벽부의 외주면에 고정되며, 센터 콘에 있어서의 플랜지가 형성되지 않은 둘레방향 범위 내에 스프링과 클램프 핀의 세트를 배치하였다.

디스크 구동 장치

Description

디스크 구동 장치{DISK DRIVE DEVICE}

도 1 은 본 발명 디스크 구동 장치의 실시예를 나타내는 단면도이다.

도 2 는 본 발명 디스크 구동 장치의 실시예에 있어서의 요부를 설명하는 평면도이다.

도 3 은 본 발명 디스크 구동 장치의 실시예에 있어서의 요부의 일부를 설명하는 평면도이다.

도 4 는 본 발명 디스크 구동 장치의 실시예에 있어서의 요부의 일부를 설명하는 단면도이다.

도 5 는 본 발명 디스크 구동 장치의 실시예에 있어서의 요부를 설명하는 다른 평면도이다.

도 6 은 본 발명 디스크 구동 장치의 실시예에 있어서의 요부의 일부를 설명하는 다른 평면도이다.

도 7 은 본 발명 디스크 구동 장치의 실시예에 있어서의 클램프 동작을 설명하기 위한 도면이다.

(부호의 설명)

1: 샤프트

1a: 선단부

1b: 외주면

2: 보스

2a: 플랜지부

2b: 관통구멍

2c: 외둘레벽

2c1: 외주면

2c2: 내주면

2d, 2e: 단면

2f: 기부

2f1: 외주면

3: 로터 요크

3a: 구멍

3b: 외평면

3c: 외둘레벽

3c1: 내주면

3d: 기부

5a: 센터 콘

5a1: 중심구멍

5a2: 슬릿

5a3: 탄성지지 아암부

5a4: 모따기부

5b: 클램프 핀

5b1: 선단부

6: 베어링

6a: 관통구멍

7: 베어링 홀더

7a: 관통구멍

7b: 돌출부

7b1: 내주부

7c: 외주면

7e: 고리형상 돌출부

7f: 차양부

8: 이탈 방지 링

21: 모터 베이스

21a: 관통구멍

31: 적층 코어

32: 코일

33: 마그넷

34: 스러스트판

35: 쿠션재

36: 스러스트 커버

36a: 오목부

50: 디스크 구동 장치

50C: 클램프부

50M: 모터

D: 디스크

D1: 중심구멍

D2: 표면

D3: 에지

R: 로터

S: 스테이터

SP: 공간

특허 문헌 1: 일본 공개특허공보 2005-253239호

본 발명은 디스크형 기록 매체를 클램프하는 클램프 기구를 구비하고 클램프한 디스크형 기록 매체를 회전 구동하는 디스크 구동 장치에 관한 것이다.

광디스크 등의 디스크형 기록 매체에 대하여 정보를 기록 또는 재생하는 디 스크 장치는 시장으로부터 더욱 향상된 장치의 박형화가 요망되고 있다. 이에 수반하여, 이 디스크 장치에 탑재되는 디스크를 클램프하는 클램프 기구를 갖고 클램프된 디스크를 회전 구동시키는 모터로 이루어지는 디스크 구동 장치에 대해서도 마찬가지로 박형화가 요망되고 있다.

이 박형화를 구체화한 디스크 구동 장치의 일례가 특허 문헌 1 에 기재되어 있다.

이 디스크 구동 장치는 특허 문헌 1 의 도 1 에 나타낸 바와 같이, 스핀들 모터와, 센터 콘과 복수의 클램프편과 그 클램프편을 외측 방향으로 탄성지지하는 스프링을 갖는 클램프부를 구비하고, 모터의 로터 프레임이 원통 형상으로 돌출된 통부를 갖고, 이 통부가 모터의 미끄럼 베어링에 지지된 샤프트에 끼워져 장착됨과 동시에, 통부의 외주면에 클램프부가 고정되어 이루어지는 것이다.

이 디스크 구동 장치에 있어서, 디스크는 클램프부의 클램프편과 로터 프레임 사이에 클램프된다.

그런데, 상기 서술한 디스크 구동 장치에서는 그 전체의 두께 (축방향 길이) 로서, 미끄럼 베어링의 축방향 길이, 로터 요크의 통부의 축방향 길이, 및 로터와 스테이터 사이의 클리어런스가 필요하다.

이 중 통부에 필요한 축방향 길이는 이 통부가 샤프트에 끼워져서 로터 요크, 장착된 디스크 및 클램프부에 부가되는 힘을 지탱하고 있기 때문에, 적어도 최소한의 길이가 존재한다.

구체적으로는, 로터 요크의 두께가 예를 들어 0.5㎜ 인 경우, 통부의 축방향 길이는 적어도 2.0㎜ 이상 필요하다.

두께가 0.5㎜ 이하인 경우에는, 특허 문헌 1 에 기재된 질화 처리를 실시하였다고 해도, 통상적인 사용 범위 내인 경우에도 큰 힘이 가해졌을 때에 통부의 원통 정밀도를 유지하기가 불가능할 우려가 있다. 이 원통 정밀도가 유지되지 않는 경우, 샤프트에 대하여 로터 요크가 기울어지거나, 그 축방향의 위치가 어긋나거나 할 가능성이 우려된다.

반대로, 로터 요크의 두께가 0.5㎜ 를 초과하는 경우에는, 통부를 2.0㎜ 보다 짧게 할 수 있지만, 판두께가 늘어난 분량만큼 클램프 부재, 베어링, 또는 모터의 구동부 등의 축방향 길이를 짧게 하지 않으면 안되기 때문에, 박형화를 하기 위해 설계적으로 어려움이 많다.

또한, 짧게 할 수 있는 통부의 길이도 로터 요크의 판두께에 따라서 근소하여 현저한 박형화를 실현하기는 어렵다.

한편, 미끄럼 베어링의 축방향 길이는 가능한 한 긴 것이 요망된다.

즉, 샤프트와 미끄럼 베어링 사이에는 샤프트의 회전운동을 허용하기 위한 미소한 간극이 설정되어 있고, 샤프트에는 회전축에 대하여 어느 정도의 기울기가 발생되기 때문에, 이 기울기를 적게 하기 위해서 샤프트와 미끄럼 베어링의 끼워맞춤 길이가 가능한 한 길게 되어 있을 것이 요망되는 것이다.

상기 서술한 특허 문헌 1 에 기재된 디스크 구동 장치에 있어서, 미끄럼 베어링의 상단부는 로터 요크에 의해 축방향의 위치가 정해진다.

디스크는 로터 요크의 상면에 탑재되기 때문에, 이 미끄럼 베어링의 길이를 길게 하는 경우에는 디스크의 탑재 위치를 상방으로 이동시킬 필요가 있고, 디스크 구동 장치뿐만 아니라, 이것을 탑재하는 디스크 장치를 보다 두껍게 하지 않으면 안되기 때문에 박형화를 실현하기 어렵다.

또한, 디스크의 구동시에 회전하는 부분 (로터) 의 중심은 대략 클램프된 디스크의 중심에 위치하지만, 미끄럼 베어링의 상단면은 디스크보다 하방에 있다.

따라서, 로터의 무게중심이 이 로터를 지탱하는 미끄럼 베어링으로부터 축방향으로 떨어진 위치에 있어 무게 중심적으로 불안정할 뿐 아니라, 미끄럼 베어링에 언밸런스한 측압이 비교적 큰 힘으로 가해지기 때문에, 베어링 부하가 커서, 미끄럼 베어링의 수명이 짧아진다는 문제가 있다.

그래서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 박형화가 가능하고, 로터와 샤프트의 끼워맞춤부에 있어서 디스크나 로터 자체를 지탱하는 충분한 강도를 얻을 수 있으며, 축진동 정밀도가 좋고, 긴 수명을 갖는 디스크 구동 장치를 제공하는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서 본원 발명은 수단으로서 다음 1) 및 2) 의 구성을 갖는다.

1) 디스크를 회전 구동하는 디스크 구동 장치에 있어서, 로터 요크 (3) 와, 그 로터 요크 (3) 에 디스크 (D) 를 클램프하는 클램프 수단 (50C) 을 갖는 로터 (R) 와,

상기 로터 (R) 를 회전이 자유롭게 지지하는 스테이터 (S) 를 구비하고,

상기 로터 요크 (3) 는 상기 클램프 수단 (50C) 에 의해 상기 로터 요크 (3) 에 클램프된 상기 디스크 (D) 의 축방향 위치를 규제하는 규제면 (35a) 과 중심구멍 (3a) 을 갖고,

상기 로터 (R) 는 추가로, 관통구멍 (2b) 을 갖는 원판 형상의 기부 (2f) 와, 그 기부 (2f) 의 주위로부터 상기 기부 (2f) 에 대하여 직교방향으로 원고리 형상으로 연장되는 둘레벽부 (2c) 를 갖고, 상기 중심구멍 (3a) 이 상기 둘레벽부 (2c) 의 외주면 (2c1) 에 끼워짐으로써 상기 로터 요크 (3) 를 고정하는 보스 (2) 와,

상기 관통구멍 (2b) 에 끼워짐으로써 상기 보스 (2) 에 고정된 샤프트 (1) 를 갖고,

상기 스테이터 (s) 는 상기 샤프트 (1) 를 래이디얼 방향으로 지지하는 원통 형상의 래이디얼 베어링 (6) 과,

상기 로터 요크 (3) 의 상기 규제면 (35a) 을 포함하는 평면을 관통하는 위치에서 상기 래이디얼 베어링 (6) 을 고정시켜 유지하는 베어링 홀더 (7) 와,

상기 베어링 홀더 (7) 가 고정된 모터 베이스 (21) 를 갖는 것을 특징으로 하는 디스크 구동 장치 (50) 이다.

2) 디스크를 회전 구동하는 디스크 구동 장치에 있어서,

샤프트 (1) 와, 제 1 중심구멍 (3a) 이 형성된 로터 요크 (3) 와, 상기 로터 요크 (3) 에 디스크 (D) 를 클램프하는 클램프 수단 (50C) 을 갖는 로터 (R) 와,

상기 샤프트 (1) 가 끼워 넣어지는 원통 형상의 베어링 (6) 을 갖고 상기 로터 (R) 를 회전이 자유롭게 지지하는 스테이터 (S) 를 구비하고,

상기 클램프 수단 (50C) 은 관통구멍 (2b) 을 갖는 원판 형상의 기부 (2f) 와, 그 기부 (2f) 의 주위로부터 상기 기부 (2f) 에 대하여 직교방향으로 원고리 형상으로 연장되는 둘레벽부 (2c) 와, 상기 둘레벽부 (2c) 의 외주면 (2c1) 에서 둘레방향으로 서로 떨어져 형성되고 직경방향 외측을 향하여 연장되는 복수의 플랜지부 (2a) 를 갖고, 상기 관통구멍 (2b) 에 상기 샤프트 (1) 가 끼워짐으로써 상기 샤프트 (1) 에 고정된 보스 (2) 와,

상기 보스 (2) 의 외주면 (2f1) 에 고정된 대략 링 형상의 센터 콘 (5a) 과,

상기 센터 콘 (5a) 에 있어서 상기 복수의 플랜지부 (2a) 가 형성되어 있지 않은 둘레방향의 범위 내에 형성되고, 상기 디스크 (D) 가 장착되었을 때에 상기 디스크 (D) 에 형성된 제 2 중심구멍 (D1) 의 에지 (D3) 에 맞닿는 클램프 핀 (5b) 과 상기 클램프 핀 (5b) 을 상기 에지 (D3) 측으로 탄성지지하는 스프링 (5c) 세트를 포함하고,

상기 로터 요크 (3) 는 상기 복수의 플랜지부 (2a) 에 맞닿아 축방향의 위치가 규제됨과 함께 상기 제 1 중심구멍 (3a) 과 상기 보스 (2) 의 상기 둘레벽부 (2c) 외주면 (2c1) 과의 끼워맞춰짐에 의해 상기 보스 (2) 에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 디스크 구동 장치 (50) 이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명의 실시형태를, 바람직한 실시예에 의해 도 1∼도 7 을 사용하여 설 명한다.

도 1 은 본 발명의 디스크 구동 장치의 실시예를 나타내는 단면도이다.

도 2 는 본 발명의 디스크 구동 장치의 실시예에 있어서의 요부를 설명하는 평면도이다.

도 3 은 본 발명의 디스크 구동 장치의 실시예에 있어서의 요부의 일부를 설명하는 평면도이다.

도 4 는 본 발명의 디스크 구동 장치의 실시예에 있어서의 요부의 일부를 설명하는 단면도이다.

도 5 는 본 발명의 디스크 구동 장치의 실시예에 있어서의 요부를 설명하는 다른 평면도이다.

도 6 은 본 발명의 디스크 구동 장치의 실시예에 있어서의 요부의 일부를 설명하는 다른 평면도이다.

도 7 은 본 발명의 디스크 구동 장치의 실시예에 있어서의 클램프 동작을 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 디스크 구동 장치의 실시예를 도 1∼도 7 을 사용하여 설명한다.

이 디스크 구동 장치 (50) 는 디스크 (D) 를 그 중심구멍 (D1) 근방에서 클램프하는 클램프부 (50C) 를 구비한 모터 (50M) 에 의해 이루어지는 것이다. 도 1 은 그 클램프부 (50C) 에 디스크 (D) 를 클램프한 상태를 나타내는 단면도이다.

디스크 (D) 가 클램프부 (50C) 에 클램프되어 있는 부분은 개략적으로 나타 내고, 도 7(b) 에서 상세하게 나타낸다.

이 모터 (50M) 는 스테이터 (S) 에 대하여 로터 (R) 가 미끄럼 베어링 (6: 이하, 간단히 베어링이라고도 한다) 을 통하여 회전이 자유롭게 되어 있다.

스테이터 (S) 는 모터 베이스 (21) 와, 이것에 고정되고 관통구멍 (7a) 을 갖는 베어링 홀더 (7) 와, 관통구멍 (7a) 의 내주면에 고정된 베어링 (6) 과, 베어링 홀더 (7) 의 외주면에 고정된 적층 코어 (31) 를 갖고 있다.

스테이터 (S) 의 각 부재에 대해 상세히 설명한다.

도 1 에 있어서, 모터 베이스 (21) 는 금속의 판금을 프레스 가공함으로써 형성되어 있고, 대략 중앙에는 원형의 관통구멍 (21a) 이 형성되어 있다.

이 관통구멍 (21a) 에 후술하는 베어링 홀더 (7) 에서의 고리형상 돌출부 (7b) 의 외주부가 걸어 맞춰져 베어링 홀더 (7) 가 모터 베이스 (21) 에 고정되어 있다.

한편, 베어링 홀더 (7) 의 돌출부 (7b) 의 내주부 (7b1) 에는 금속의 판금으로 이루어지는 스러스트 커버 (36) 가 걸어 맞춰져 고정되어 있다. 여기서, 스러스트 커버 (36) 에는 프레스 가공에 의해 중앙부에 원형의 우묵하게 패인 오목부 (36a) 가 형성되어 있고, 이 오목부 (36a) 의 내저면에는 후술하는 샤프트 (1) 를 스러스트 방향으로 지지하는 스러스트판 (34) 이 탑재되어 있다.

베어링 홀더 (7) 는 예를 들어 황동 C3602 를 사용하여, 전술한 바와 같이 관통구멍 (7a) 을 갖는 대략 링 형상으로 절삭 가공에 의해 형성되어 있다.

그 외주면 (7c) 에는 적층 코어 (31) 가 고정되어 있고, 일방의 단면 (7d1) 에는, 전술한 바와 같이 관통구멍 (7a) 과 동심의 고리형상 돌출부 (7b) 가 형성되어 있다.

타방의 단면 (7d2) 측은 외주면이 소직경이 되어 축 (CL) 방향으로 고리 형상으로 연장되는 고리형상 돌출부 (7e) 가 형성되어 있다.

또한, 베어링 홀더 (7) 의 외주면 (7c) 에 고정된 적층 코어 (31) 는 고리 형상으로 형성됨과 함께 직경방향 외측으로 돌출되는 복수의 돌출부 (도시 생략) 가 형성되고, 각 돌출부에는 코일 (32) 이 감겨져 있다.

이 코일 (32) 은 외부의 모터 구동 회로 (도시 생략) 와 전기적으로 접속되어 소정의 통전이 이루어진다.

베어링 홀더 (7) 의 관통구멍 (7a) 에는 전술한 바와 같이, 베어링 (6) 이 압입에 의해 고정되어 있다.

이 베어링 (6) 은 예를 들어 구리계의 소결 금속에 윤활유를 함침시킨 베어링 재료에 의해 관통구멍 (6a) 을 갖는 원통 형상으로 형성되어 있고, 관통구멍 (6a) 에 삽입된 샤프트 (1) 를 반경 방향으로 회전이 자유롭게 지지하고 있다.

다음으로, 로터 (R) 의 각 부재에 대해 상세히 설명한다.

로터 (R) 는 샤프트 (1) 와, 이 샤프트 (1) 의 일단부측에 고정된 보스 (2) 와, 이 보스 (2) 에 고정된 로터 요크 (3) 와, 이 로터 요크 (3) 에 고정된 링 형상의 마그넷 (33) 을 갖고 있다.

샤프트 (1) 는 예를 들어, SUS 420J2 재를 사용하여 담금질과 연마 가공이 실시되어 형성되고, 일방의 단부 (도 1 에 있어서의 하방) 는 축 (CL) 상에서 가장 돌출된 선단부 (1a) 를 갖는 곡면으로 되어 있다.

이 선단부 (1a) 가 스러스트판 (34) 에 맞닿음으로써, 이 샤프트 (1) 는 스러스트 방향으로 회전이 자유롭게 지지되어 있다.

샤프트 (1) 의 타방의 단부측에는 보스 (2) 가 압입에 의해 고정되어 있다.

이 보스 (2) 는 센터 콘 (5a), 클램프 핀 (5b), 스프링 (5c) 과 함께 클램프부 (50C) 를 구성한다.

이 클램프부 (50C) 에 관한 상세한 내용은 후술하기로 하고, 우선 보스 (2) 및 로터 요크 (3) 에 대해 설명한다.

보스 (2) 는 도 3, 도 4 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 황동 또는 알루미늄의 막대재를 절삭하여 관통구멍 (2b) 을 갖는 대략 컵 형상으로 형성되어 있다.

구체적으로는, 중심에 관통구멍 (2b) 이 형성된 원판 형상의 기부 (2f) 와, 이 기부 (2f) 의 주위로부터 직교방향으로 원고리 형상으로 연장되는 외둘레벽 (2c) 을 갖는 대략 컵 형상으로 형성되어 있다.

이 관통구멍 (2b) 에는 샤프트 (1) 가 압입에 의해 고정된다.

또한, 외둘레벽 (2c) 에는 직경방향 외측으로 연장되는 복수의 플랜지부 (2a) 가 형성되어 있다.

이 플랜지부 (2a) 는 전체 둘레에 걸쳐서 연장되는 플랜지의 둘레방향의 3 지점이 절결된 잔부로서 이루어지는 것이다. 이 플랜지부 (2a) 의 상세한 내용은 후술한다.

도 1 로 되돌아가, 로터 요크 (3) 는 아연 도금 강판을 프레스 가공함으로써 구멍 (3a) 을 갖는 편평한 대략 컵 형상으로 형성되어 있다.

구체적으로는, 중심에 구멍 (3a) 이 형성된 원판 형상의 기부 (3d) 와, 이 기부 (3d) 의 주위로부터 원고리 형상으로 구부러져 연장되는 외둘레벽 (2c) 을 갖는 편평한 컵 형상으로 형성되어 있다.

이 구멍 (3a) 이 보스 (2) 외둘레벽 (2c) 의 외주면 (2c1) 에 끼워져 장착됨과 동시에 로터 요크 (3) 의 외평면 (3b) 이 보스 (2) 의 플랜지부 (2a) 에서의 축 (CL) 방향의 일방 (도 1 의 하측) 의 단면 (2a1) 에 맞닿아, 로터 요크 (3) 가 보스 (2) 에 대하여 단면 (2a1) 을 축 (CL) 방향의 규제면으로 하여 고정되어 있다.

여기서, 도 1 에는 표현되어 있지 않지만, 이 고정은 외둘레벽 (2c) 의 선단부를 단단히 조임으로써 실시되어 있다.

또한, 단면 (2a1) 의 축 (CL) 방향 위치는 보스 (2) 내측에서의 관통구멍 (2b) 에 인접하는 단면 (2e) (도 1, 도 4 를 참조) 보다 모터 베이스측으로 설정되어 있다.

로터 요크 (3) 의 기부 (3d) 에서의 외평면 (3b) 에는 쿠션 (35) 이 부착되어 있다.

디스크 (D) 는 후술하는 바와 같이, 클램프부 (50C) 와 로터 요크 (3) 사이에 끼워지도록 클램프되지만, 로터 요크 (3) 에 있어서, 이 쿠션 (35) 이 디스크 (D) 에 직접 맞닿는다. 이 디스크 (D) 와 맞닿는 쿠션 (35) 의 표면이 디스크 (D) 의 위치를 규제하는 규제면 (35a) 이 된다.

즉, 로터 요크 (3) 의 기부 (3d) 는 디스크 (D) 의 축방향 위치를 규제하는 규제면 (35a) 를 구비하고 있다. 쿠션의 두께는 예를 들어 약 0.4㎜ 이다.

또한, 로터 요크 (3) 외둘레벽 (3c) 의 내주면 (3c1) 에는 링 형상의 마그넷 (33) 의 외주면이 고정되어 있다.

마그넷 (33) 의 내주면은 스테이터 (S) 측 적층 코어 (31) 의 돌출부의 외주면과 소정의 간극을 가지고 대향하도록 형상이나 배치가 설정되어 있다.

상기 서술한 스테이터 (S) 와 로터 (R) 에 있어서, 일부 설명이 중복되지만, 샤프트 (1) 가 베어링 (6) 의 관통구멍 (6a) 에 삽입되어 이 베어링 (6) 에 의해 반경 방향으로 지지됨과 동시에, 샤프트 (1) 의 선단부 (1a) 가 스러스트판 (34) 에 맞닿아 스러스트 방향으로 지지됨으로써, 로터 (R) 는 스테이터 (S) 에 대하여 회전운동이 자유롭게 지지되어 있다.

다음으로, 클램프부 (50C) 에 관해서 도 1∼도 7 을 사용하여 상세히 서술한다.

전술한 바와 같이, 클램프부 (50C) 는 보스 (2) 와, 센터 콘 (5a) 과, 클램프 핀 (5b) 과, 스프링 (5c) 에 의해 구성되어 있다.

보스 (2) 는 대략 컵 형상이고, 대체로 등각도 간격으로 직경방향의 외측을 향하여 연장되는 복수의 플랜지부 (2a) 가 형성되어 있다.

이 실시예에 있어서, 120°각도 간격으로 3 개의 플랜지부 (2a1∼2a3) 가 형성되어 있다.

이 플랜지부 (2a) 의 형상은 다른 말로 표현한다면, 도 3 에 있어서 반경 RF 로 전체 둘레에 걸쳐서 형성된 플랜지부 (2 점 쇄선을 포함) 를 축 (CL) 으로부터 의 거리가 L2 이고 서로 60°로 교차하는 3 개의 선에 의해 절결하여 얻어지는 형상이다.

보스 (2) 의 기부 (2f) 에서의 외주면 (2f1) 을 포함하는 외주면에는 이 클램프부 (2a) 의 기부가 되는 센터 콘 (5a) 이 접착에 의해 고정되어 있다.

이 센터 콘 (5a) 은 보스 (2) 의 외주면 형상에 대응하는 형상의 중심구멍 (5a1) 을 갖고 가요성을 갖는 수지 (예를 들어 폴리카보네이트) 로 형성되어 있다.

따라서, 이 중심구멍 (5a1) 의 내면 형상과 보스 (2) 의 외주면 형상이 대략 합치하여 밀착되고, 도시하지 않은 접착제에 의해 고정되어 있다.

또한, 센터 콘 (5a) 의 외주부에는 슬릿 (5a2) 에 의해 다른 부위로부터 분리되고 직경방향으로 가요성을 갖도록 형성되며, 디스크 (D) 가 이 모터 (50M) 에 장착되었을 때에 그 구멍 (D1) 을 외측을 향하여 탄성지지하는 탄성지지 아암부 (5a3) 가 약 등각도 간격으로 떨어져서 복수 형성되어 있다.

이 실시예에서는 탄성지지 아암부 (5a3) 는 120°간격으로 3 군데 형성되고, 이 3 군데의 위치는 보스 (2) 의 플랜지부 (2a) 에 대응하는 위치로 되어 있다.

또, 각각의 탄성지지 아암부 (5a3) 사이에는 클램프 핀 (5b) 이 배치되어 있다.

다르게 표현하면, 이 클램프 핀 (5b) 은 이것을 탄성지지하는 스프링 (5c) (후술) 과 함께, 센터 콘 (5a) 의 둘레방향에 있어서 보스 (2) 의 플랜지부 (2a) 가 형성되어 있지 않은 범위 내에 배치되어 있다.

구체적으로는, 도 2 에서의 각도 범위 (LC) 의 범위 내이다.

이 클램프 핀 (5b) 은 도 1 에 나타내는 바와 같이, 그 선단측 (직경방향 외측) 이 센터 콘 (5a) 에 대하여 디스크 (D) 의 삽입 방향 (축 (CL) 방향) 을 따른 화살표 dr1 방향으로 회전운동하는 도시하지 않은 회전운동축을 갖고 있다.

또한, 이 회전운동축은 중심 방향을 향하여 이동 가능하게 되어 있기 때문에, 이 클램프 핀 (5b) 은 화살표 dr1 방향으로 회전운동 가능함과 함께 화살표 dr2 방향으로 이동 가능하게 되어 있다.

그리고 클램프 핀 (5b) 은 장착된 디스크 (D) 를 로터 요크 (3) 와 함께 다음과 같이 협지하는 것이다.

즉, 이 회전운동에 있어서, 클램프 핀 (5b) 과 센터 콘 (5a) 사이에서 직경방향으로 배치된 코일 형상의 스프링 (5c) 에 의해 클램프 핀 (5b) 은 항상 세워져 있는 상태 (화살표 dr1 의 도면에서의 상향 방향) 로 탄성지지되어 있다.

그리고, 디스크 (D) 를 장착할 때에 클램프 핀 (5b) 은 디스크 (D) 의 구멍 (D1) 으로 그 선단부 (5b1) 가 유도되어 화살표 dr1 의 하향으로 회전운동하면서 중심 방향으로 이동함으로써 구멍 (D1) 내부로 들어가고 [도 7(a) 참조], 또한 디스크 (D) 가 소정의 장착 위치 [로터 요크 (3) 의 쿠션 (35) 에 근접 또는 맞닿는 위치: 도 7(b) 참조] 까지 압입되면 클램프 핀 (5b) 의 선단부 (5b1) 가 구멍 (D1) 으로부터 이탈하여 스프링 (5c) 의 탄성지지력에 의해 회전운동 복귀한다.

이 회전운동 복귀에 따라서, 클램프 핀 (5b) 선단부 (5b1) 의 경사면 (5b2) 이 구멍 (D1) 의 에지 (D3) 를 로터 요크 (3) 측으로 탄성지지하여, 디스크 (D) 는 이 클램프 핀 (5b) 과 로터 요크 (3) 사이에 협지된다.

한편, 이 클램프 핀 (5b) 이외의 부위에 있어서의 센터 콘 (5a) 외측의 둘레 단부에는 모따기부 (5a4) 가 형성되어 있다.

이 모따기부 (5a4) 는 디스크 (D) 의 장착시에 센터 맞춤 등의 가이드로서 기능한다.

한편, 보스 (2) 는 대략 컵 형상으로 형성되어 있기 때문에, 그 외둘레벽 (2c) 의 내주면 (2c2) 과 샤프트 (1) 의 외주면 (1b) 사이에는 공간 (SP) 이 생긴다.

또한, 전술한 바와 같이, 보스 (2) 의 플랜지부 (2a) 에 있어서 단면 (2a1) 의 축 (CL) 방향 위치는 보스 (2) 내측에서의 관통구멍 (2b) 에 인접하는 단면 (2e) (도 1, 도 4 를 참조) 보다 모터 베이스측으로 설정되어 있다.

여기서, 이 공간 (SP) 에 베어링 (6) 의 일단부측이 들어가도록 배치되어 있다.

또한, 베어링 (6) 이 고정된 베어링 홀더 (7) 의 고리형상 돌출부 (7e) 도 이 공간 (SP) 으로 들어가도록 배치되어 있다.

따라서, 베어링 (6) 이 샤프트 (1) 의 외주면 (1b) 과 대향하여 래이디얼 베어링으로서 기능하는 범위인 축 (CL) 방향 길이 (LB: 길이 방향의 길이) 를 보다 길게 취할 수 있다.

이것을 도 1 에 있어서 구체적으로 나타내면, 이 실시예는 장착한 디스크 (D) 의 로터 요크 (3) 측 표면 (D2) 을 포함하는 평면 (일점쇄선 L1) 을 사이에 두고 걸치도록 베어링 (6) 의 형상과 배치가 설정되어 있다.

다시 말하면, 베어링 (6) 은 로터 요크 (3) 의 기부 (3d) 가 갖는 규제면 (35a) 을 포함하는 평면 (일점쇄선 L1) 을 관통하는 위치에서 베어링 홀더 (7) 에 의해 고정되어 있다.

공간 (SP) 에 있어서, 베어링 홀더 (7) 의 고리형상 돌출부 (7e) 외주면의 선단측에는 외측으로 연장되는 차양부 (7f) 가 형성되어 있다.

또한, 도 4 에 자세히 나타내는 바와 같이, 보스 (2) 외둘레벽 (2c) 의 내주면 (2c2) 에는 둘레 회전하는 홈 (2c3) 이 형성되어 있고, 이 홈 (2c3) 에 이탈 방지 링 (8) (도 1 참조) 이 끼워져 장착되어 있다.

이 이탈 방지 링 (8) 은 그 내경이 베어링 홀더 (7) 차양부 (7f) 의 외경보다 아주 약간 작게 형성되어 있기 때문에, 로터 (R) 의 이탈 방지구로서 기능한다.

이 이탈 방지 링 (8) 은 미리 일부가 커트된 링 형상의 수지성 또는 금속성 C 링형 와셔이기 때문에, 미리 형성된 홈 (2c3) 에 변형시키면서 장착할 수 있다.

이상 상기 서술한 클램프부 (50C) 의 구성에 의하면, 클램프 핀 (5b) 은 보스 (2) 에 있어서 플랜지부 (2a) 가 형성되어 있지 않은 둘레방향 위치에 배치되어 있다.

따라서, 클램프 핀 (5b) 의 회전운동이나 이동 또는 탄성지지를 위한 구조가 취할 수 있는 이용 공간을 플랜지부 (2a) 가 형성된 위치에 배치한 경우와 비교하여 넓게 할 수 있다.

구체적으로는, 축 (CL) 방향에 관해서는 로터 요크 (3) 의 외평면 (3b) 으로부터 보스 (2) 의 단면까지를 그 이용 공간으로서 사용할 수 있고, 직경의 내측방 향으로 관해서는 플랜지부 (2a) 의 절결된 부분의 단면 (2ap) (도 3 참조) 을 기준으로 하여 그 외측 방향을 이용 공간으로서 사용할 수 있다.

즉, 직경방향으로 배치되는 스프링 (5c) 은 그 코일 길이로서 도 2 에 나타내는 바와 같이, RF－L2 (차분) 의 거리보다 긴 스프링 (5c) 을 채용할 수 있기 때문에 설계의 자유도가 늘어나 보다 적절한 스프링 상수의 스프링 (5c) 을 사용하여 디스크 (D) 를 협지할 수 있다.

구체적으로는, 디스크 (D) 에서의 중심구멍 (D1) 의 반경 (RD) 은 반경 7.5㎜ 이고, 플랜지부 (2a) 외주면에 있어서의 축 (CL) 으로부터의 거리 (RF) 를 필요한 강도를 얻기 위해 4㎜ 로 설정하는 한편, 축 (CL) 으로부터 절결면 (2ap) 까지의 거리 (L2) 를 3.3㎜ 로 설정하고 있기 때문에, 스프링 (5c) 이 취할 수 있는 코일 길이는 플랜지부 (2a) 가 전체 둘레에 걸친 형상으로 한 경우와 비교하여 약 20% 증가하고 있다.

이것은, (RD－L2)/(RD－RF) = 1.2, 즉 (7.5－3.3)/(7.5－4) = 1.2 가 되는 것으로 이해할 수 있다.

디스크 (D) 를 클램프하는 힘에는 적정한 범위가 있다.

즉, 클램프력이 지나치게 강하면, 디스크 (D) 의 장착시에 클램프 핀 (5b) 을 회전운동 등을 시키거나 하기 위해서 큰 힘이 필요해지기 때문에 그 장착이 어려워지고, 또한, 큰 힘을 디스크 (D) 에 부여하지 않으면 안되기 때문에 디스크 (D) 가 변형될 우려가 있다.

또한, 반대로 클램프력이 지나치게 약하면, 클램프 후에 빠지기 쉬워진다는 문제가 생긴다.

스프링 (5c) 의 코일 길이가 짧은 경우에는 미소한 길이의 차이에 의해 스프링 상수가 크게 변화하기 때문에, 이 적정한 클램프력을 설정하기가 어렵다.

그 때문에, 실시예와 같이 20% 나 코일 길이를 길게 할 수 있다는 것은 설계의 자유도가 대폭 증가하기 때문에 매우 바람직하다.

이 구성에 의해, 스프링 (5c) 의 코일 길이를 20% 길게 할 수 있는 점에서 스프링 상수를 반대로 약 20% 저하시킬 수 있어, 디스크 (D) 를 그 클램프시에 적절한 압입력으로 클램프 가능하게 함과 동시에 필요한 협지력으로 클램프할 수 있다.

따라서, 디스크 (D) 가 클램프부 (50C) 로부터 쉽게 빠지는 일이 없다.

한편, 플랜지부 (2a) 가 없는 위치에 클램프 핀 (5b) 을 배치함으로써, 축 (CL) 방향에 있어서, 플랜지부 (2a) 의 두께분만큼 클램프부 (50C) 의 두께가 얇아지고, 결과적으로 모터 (50) 전체의 두께를 얇게 할 수 있다.

또한, 로터 (R) 를 살펴보면, 로터 (R) 의 무게중심 위치를 낮은 위치 즉 베어링 (6) 측에 위치시킬 수 있으므로 로터가 보다 저중심화된다.

따라서, 외란 등에 의해 베어링에 가해지는 측압에 의한 축의 기울기에 대한 영향이 저감되어, 모터 (50M) 의 회전 성능이 향상되고, 베어링 (6) 의 수명이 길어진다.

이 효과는 전술한 바와 같이 디스크 (D) 의 로터 요크 (3) 측 표면 (D2) 을 포함하는 평면 (L1) 을 사이에 두고 걸치도록 베어링 (6) 을 배치한 구성에 의한 저중심화로부터도 동일하게 얻어지는 것은 물론이다.

따라서, 실시예의 구성에 의하면, 로터 (R) 를 클램프부 (50C) 의 박형화와 디스크 장착 위치의 베어링측 근접 배치라는 2 개의 구성 요인에 의해 저중심화하고 있기 때문에, 회전 성능이 매우 안정되고, 또한 베어링의 수명이 현저하게 길어진다.

보스 (2) 의 관통구멍 (2b) 이 샤프트 (1) 와 끼워맞춰지는 축방향 길이 (LS) (도 4 참조) 는 1.2㎜ 이고, 보스 (2) 의 단면 (2d) 에서의 직경방향의 두께 (WS) 는 2.0㎜ 이다.

또한, 보스 (2) 는 공간 (SP) 을 보다 크게 얻기 위해서, 그 단면 (2d) 에 대한 반대 단면 (2e) 에 오목부 (2e1) 를 형성하고 있지만, 적어도 단면 (2d) 과 단면 (2e) 사이의 최소 두께 (LS) 로서 LS1=1.0㎜ 를 확보하고 있다.

그 때문에, 보스 (2) 는 그 샤프트 (1) 와의 결합부에 있어서 대략 1.0×2.0 = 2.0㎟ 정도의 단면적을 갖고 있기 때문에, 통상적인 사용에 있어서 로터 (R) 에 가해지는 외력에 대해서도 충분한 내성이 있어, 보스 (2) 가 변형되는 일이 없다.

따라서, 샤프트 (1) 에 대하여 로터 요크 (3) 의 수직도가 악화되거나 그 축방향의 위치가 어긋나버리는 일 없이, 장착된 디스크 (D) 의 위치를 높은 정밀도로 얻을 수 있어, 디스크 구동 장치의 특성이 장기에 걸쳐 안정된다.

본 발명의 실시예는 상기 서술한 구성 및 순서에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 변형예로 해도 됨은 물론이다.

보스 (2) 의 플랜지부 (2a) 는 실시예와 같이 등각도 간격으로 형성되는 것 에 한정되지 않고, 서로 둘레방향으로 떨어져 형성되어 있으면 된다. 또한, 그 수도 3 개에 한정되지 않는다.

센터 콘에는 이 플랜지부 (2a) 가 형성되어 있지 않은 둘레방향의 범위 내에 스프링 (5c) 과 클램프 핀 (5b) 의 세트가 배치되어 있으면 되고, 플랜지부 (2a) 의 수와 이 세트의 수가 일치하지 않아도 된다.

본 발명에 의하면 박형화가 가능하고, 로터와 샤프트의 끼워맞춤부에 있어서 디스크나 로터 자체를 지탱하는 충분한 강도를 얻을 수 있으며, 축진동 정밀도가 좋고, 수명이 길다는 효과를 나타낸다.

Claims (2)

1. 디스크를 회전 구동하는 디스크 구동 장치에 있어서,

   로터 요크와, 상기 로터 요크에 디스크를 클램프하는 클램프 수단을 갖는 로터와,

   상기 로터를 회전이 자유롭게 지지하는 스테이터를 구비하고,

   상기 로터 요크는 상기 클램프 수단에 의해 상기 로터 요크에 클램프된 상기 디스크의 축방향 위치를 규제하는 규제면과 중심구멍을 갖고,

   상기 로터는 추가로,

   관통구멍을 갖는 원판 형상의 기부와 상기 기부의 주위로부터 상기 기부에 대하여 직교방향으로 원고리 형상으로 연장되는 둘레벽부를 갖고, 상기 중심구멍이 상기 둘레벽부의 외주면에 끼워짐으로써 상기 로터 요크를 고정하는 보스와,

   상기 관통구멍에 끼워짐으로써 상기 보스에 고정된 샤프트를 갖고,

   상기 스테이터는 상기 샤프트를 래이디얼 방향으로 지지하는 원통 형상의 래이디얼 베어링과,

   상기 로터 요크의 상기 규제면을 포함하는 평면을 관통하는 위치에서 상기 래이디얼 베어링을 고정시켜 유지하는 베어링 홀더와,

   상기 베어링 홀더가 고정된 모터 베이스를 갖는 것을 특징으로 하는 디스크 구동 장치.
2. 디스크를 회전 구동하는 디스크 구동 장치에 있어서,

   샤프트와, 제 1 중심구멍이 형성된 로터 요크와, 상기 로터 요크에 디스크를 클램프하는 클램프 수단을 갖는 로터와,

   상기 샤프트가 끼워 넣어지는 원통 형상의 베어링을 갖고 상기 로터를 회전이 자유롭게 지지하는 스테이터를 구비하고,

   상기 클램프 수단은 관통구멍을 갖는 원판 형상의 기부와, 상기 기부의 주위로부터 상기 기부에 대하여 직교방향으로 원고리 형상으로 연장되는 둘레벽부와, 상기 둘레벽부의 외주면에서 둘레방향으로 서로 떨어져 형성되고 직경방향 외측을 향하여 연장되는 복수의 플랜지부를 갖고, 상기 관통구멍에 상기 샤프트가 끼워짐으로써 상기 샤프트에 고정된 보스와,

   상기 보스의 외주면에 고정된 링 형상의 센터 콘과,

   상기 센터 콘에 있어서 상기 복수의 플랜지부가 형성되어 있지 않은 둘레방향의 범위 내에 형성되고, 상기 디스크가 장착되었을 때에 상기 디스크에 형성된 제 2 중심구멍의 에지에 맞닿는 클램프 핀과 상기 클램프 핀을 상기 에지측으로 탄성지지하는 스프링 세트를 포함하고,

   상기 로터 요크는 상기 복수의 플랜지부에 맞닿아 축방향의 위치가 규제됨과 함께 상기 제 1 중심구멍과 상기 보스의 상기 둘레벽부 외주면과의 끼워맞춰짐에 의해 상기 보스에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 디스크 구동 장치.

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