KR100969423B1

KR100969423B1 - 스핀들모터

Info

Publication number: KR100969423B1
Application number: KR1020080035146A
Authority: KR
Inventors: 유영선; 최열; 김표
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2008-04-16
Filing date: 2008-04-16
Publication date: 2010-07-14
Also published as: KR20090109757A

Abstract

본 발명은 회전축을 회전가능하게 지지하는 베어링의 길이를 늘려 회전축의 회전시 흔들림을 방지할 수 있는 스핀들모터에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 기록매체를 탑재하여 회전되며 중앙부위에 원통형 결합홀더를 갖는 로터케이스와, 상기 로터케이스의 결합홀더에 비접촉식으로 수용되며 상기 로터케이스를 축지지하는 회전축과, 상기 회전축을 회전가능하게 지지하기 위한 것으로 상기 결합홀더의 내경부쪽으로 연장되는 베어링과, 상기 베어링을 수용하기 위한 것으로 말단부위가 상기 결합홀더의 내경부 쪽으로 연장되는 베어링홀더와, 상기 베어링홀더가 고정되게 설치되는 플레이트와, 상기 회전축과 결합홀더 사이에 개재되어 상기 회전축을 상기 결합홀더에 고정시키기 위한 결합부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀들모터를 제공할 수 있다.

스핀들모터, 베어링, 길이, 치수, 단차, 절개, 결합부재

Description

스핀들모터{A spindle motor}

본 발명은 스핀들모터에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 회전축을 회전가능하게 지지하는 베어링의 길이를 늘려 회전축의 회전시 흔들림을 방지할 수 있는 스핀들모터에 관한 것이다.

일반적으로 스핀들모터는 베어링과 회전축 사이에 일정한 접촉구간을 유지하여 회전축을 회전가능하게 지지함으로써 고정도의 회전특성을 유지할 수 있고, 이로 인해 하드디스크드라이브, 광디스크드라이브 및 기타 고속회전을 요망하는 기록매체의 구동수단으로 널리 채용되고 있다.

이러한 고속회전을 요망하는 스핀들모터는 나날이 소형화되는 전자기기의 발전에 부응하도록 박형화 및 경량화가 요구되고 있으며, 이러한 스핀들모터의 일례가 [문헌 1]에 개시되어 있으며, 이를 도 3에 개략적으로 도시하였다.

도 3에 도시된 바와 같이, 종래기술의 스핀들모터는 로터측이 되는 턴테이블(1)과 턴테이블(1)의 윗면에 탑재되는 기록매체를 고정하는 척킹부(2)와, 턴테이블(1)을 회전가능하게 지지하는 슬리브(3)와, 턴테이블(1)에 회전력을 인가하는 전 기자(4)를 구비한다.

또한, 스핀들모터의 베이스가 되는 플레이트(5)는 중앙부위에 부쉬(6)가 코킹처리되어 고정되게 설치되며 부쉬(6)의 하단에는 코킹처리되어 캡(7)이 고정되게 설치된다. 부쉬(6)의 내주면에는 슬리브(3)가 고정되어 있고, 부쉬(6)의 외주면에는 전기자(4)가 고정설치된다. 전기자(4)는 강판 등으로 형성된 코어(4a)와 코어(4a)에 권선된 코일(4b)로 이루어지며, 플레이트(5)의 상측면에는 도전 패턴이 형성된 회로기판(11)이 부착된다.

여기서, 턴테이블(1)은 중심부위에 축방향 위쪽으로 돌출하는 원통상의 돌출부(1b)를 구비하며, 이 돌출부(1b)에 샤프트(8)의 상단부가 고정되게 결합된다. 또한, 턴테이블(1)은 척킹부(2)의 코일스프링(23)의 말단을 지지하도록 돌출되는 원통 외주면(1c)를 구비한다.

그러나, 상술한 구성을 갖는 종래기술의 스핀들모터는 턴테이블(1)과 샤프트(8)를 고정시키고 코일스프링(23)의 말단을 지지하기 위하여, 턴테이블(1)을 두 번에 걸쳐 단차지게 가공해야하기 때문에, 비교적 많은 공정 단계가 필요한 문제점이 있었다.

또한, 슬리브(3)의 바로 위쪽에 마주하는 턴테이블(1)의 두께로 인하여 슬리브(3)의 축방향 치수를 증대시키기 어려워 샤프트의 고속회전시 샤프트가 흔들리는 문제점이 발생할 수 있었다.

[문헌 1] US 2008/0002288

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 본 발명의 목적은 턴테이블과 샤프트를 고정시키고 코일스프링의 말단을 지지하기 위하여, 턴테이블을 한번만 단차지게 가공함으로써, 종래기술에 비해 공정 단계를 줄이는 것이다.

또한, 턴테이블과 샤프트를 결합하기 위한 별도의 결합부재를 턴테이블과 샤프트 사이에 개재함으로써 슬리브의 바로 위쪽의 턴테이블의 부위를 제거함으로써 슬리브의 축방향 치수를 증대시키고, 이로 인해 샤프트의 고속회전시 흔들림이 방지될 수 있는 스핀들모터를 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기록매체를 탑재하여 회전되며 중앙부위에 원통형 결합홀더를 갖는 로터케이스와, 상기 로터케이스의 결합홀더에 비접촉식으로 수용되며 상기 로터케이스를 축지지하는 회전축과, 상기 회전축을 회전가능하게 지지하기 위한 것으로 상기 결합홀더의 내경부쪽으로 연장되는 베어링과, 상기 베어링을 수용하기 위한 것으로 말단부위가 상기 결합홀더의 내경부 쪽으로 연장되는 베어링홀더와, 상기 베어링홀더가 고정되게 설치되는 플레이트와, 상기 회전축과 결합홀더 사이에 개재되어 상기 회전축을 상기 결합홀더에 고정시키기 위한 결합부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀들모터를 제공할 수 있다.

여기서, 상기 로터케이스의 결합홀더는 상기 베어링의 외경보다 큰 내경을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베어링은 상기 결합홀더의 내경부 쪽으로 연장되되 상기 결합부재와 비접촉하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베어링홀더는 상기 결합홀더의 내경부 쪽으로 연장되되 상기 결합홀더와 비접촉하도록 일부가 절개된 절개부를 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합부재는 상기 결합홀더에 상기 회전축을 결합시키는 결합력이 높을수록 그 두께가 작아지며, 상기 베어링홀더는 상기 결합부재의 줄어든 두께만큼 연장될 수 있는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 스핀들모터는 상기 로터케이스에 안착되는 기록매체를 고정시키기 위한 척킹조립체를 더 포함하며, 상기 척킹조립체는 일측말단이 상기 결합홀더의 외주면에 지지되는 스프링과, 상기 스프링에 의해 반경방향으로 탄성지지되는 척핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 스핀들모터는 상기 로터케이스의 이탈을 방지하도록 일측말단이 상기 로터케이스에 고정되게 결합되고 타측말단이 상기 베어링홀더의 절개부 아래쪽에 형성된 계합돌기와 계합되는 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 로터케이스에 회전축을 고정시키고 스프링의 말단을 지지 하기 위하여, 로터케이스를 한번만 단차지게 가공하여 결합홀더를 형성함으로써, 공정 단계를 줄이고, 로터케이스와 회전축을 결합하기 위한 별도의 결합부재를 결합홀더와 회전축 사이에 개재하여 베어링의 바로 위쪽의 로터케이스의 부위를 제거함으로써 베어링의 축방향 치수를 증대시키고, 이로 인해 회전축의 고속회전시 흔들림이 방지될 수 있는 스핀들모터를 제공할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 스핀들모터의 베어링에 대하여 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스핀들모터(100)는 플레이트(110), 베어링홀더(120), 베어링(130), 전기자(140), 스러스트와셔(150), 회전축(160), 스토퍼(170), 로터케이스(180) 및 결합부재(190)를 포함한다.

플레이트(110)는 스핀들모터(100)를 전체적으로 고정되게 지지하기 위한 것으로, 스핀들모터(100)가 설치되는 하드디스크드라이브 등의 장치에 고정되게 설치된다. 또한, 플레이트(110)는 주로 알루미늄판 또는 알루미늄합금판 등의 경량재질로 제작되나, 이와 달리 강철판으로 제작될 수 있으며, 중앙부위에 베어링홀더(120)가 결합되는 결합공(111)이 형성되며, 플레이트(110)의 상면에는 전기자(140)로 전기를 인가하는 회로가 형성된 회로기판(112)이 부착된다.

베어링홀더(120)는 베어링(130)을 고정되게 지지하기 위한 것으로, 플레이 트(110)의 결합공(111)에 삽입되어 말단이 코킹(caulking) 또는 스피닝(spinnning)처리되어 플레이트(110)에 고정되게 결합된다.

또한, 베어링홀더(120)는 전기자(140)가 설치되는 부위가 단차지게 형성되며, 하측부에 설치되는 스러스트와셔덮개(121)를 고정되게 지지하기 위하여 말단이 스러스트와셔덮개(121)의 하측면쪽으로 코킹 또는 스피닝처리된다.

여기서, 베어링홀더(120)는 로터케이스(180)의 결합홀더(183)의 내경부 쪽으로 연장될 수 있도록, 상측 외주면, 보다 구체적으로는 로터케이스(180)의 결합홀더(183)의 하측부와 마주하는 부위를 절개함으로써 절개부(122)를 형성하여 결합홀더(183)와 충돌하는 것을 방지함과 동시에 베어링(130)의 높이를 증대시킬 수 있다.

또한, 베어링홀더(120)는 절개부(122)의 아래쪽에 스토퍼(170)와 계합되는 계합돌기(123)가 반경방향으로 돌출형성된다.

베어링(130)은 회전축(160)을 회전가능하게 지지하기 위한 것으로, 금속 등의 재질로 실질적으로 원통형으로 형성되며, 중심축이 회전축(160)의 중심축과 일치되게 베어링홀더(120)의 내부에 고정설치된다. 또한, 베어링(130)은 결합홀더(183)의 내경부 쪽으로 연장되되 결합부재(190)와 비접촉되는 것이 바람직하다.

전기자(140)는 외부전원을 인가받아 전기장을 형성하기 위한 것으로, 코어(141) 및 코어(141)에 권선되는 코일(142)로 이루어진다.

코어(141)는 베어링홀더(120)와의 사이에 스토퍼(170)가 배치되도록 베어링홀더(120)로부터 이격되게 배치되며, 베어링홀더(120)의 말단에 고정되게 설치된 다. 코일(142)은 외부로부터 인가되는 전원으로 전기장을 형성함으로써 로터케이스(180)의 자석(187)과의 사이에 형성되는 힘으로 로터케이스(180)를 회전시킨다.

스러스트와셔(150)는 회전축(160)을 축방향으로 지지하되 회전축(160)의 하측부와 맞닿아 회전축(160)의 회전시 마찰을 줄이기 위한 것으로, 스러스트와셔덮개(121)에 고정되게 설치된다.

회전축(160)은 로터케이스(180)를 축지지하기 위한 것으로, 중심축이 베어링(130)의 중심축과 일치하도록 베어링(130)의 내경부에 회전가능하게 삽입 설치된다.

스토퍼(170)는 회전축(160)의 이탈을 방지하기 위한 것으로, 베어링홀더(120)와 코어(141) 사이에 배치되며 베어링홀더(120)의 계합돌기(123)와 계합된다.

로터케이스(180)는 미도시한 광디스크를 탑재하여 회전시키기 위한 것으로, 회전축(160)이 고정되게 설치되는 원판부(181)와 원판부(181)의 말단으로부터 연장되는 환형의 테두리부(182)를 갖는다.

원판부(181)는 중앙부위에 회전축(160)이 고정되게 삽입결합되는 결합홀더(183)와 결합홀더(183)를 감싸도록 설치되어 광디스크를 고정하기 위한 척킹조립체(184)를 구비한다.

여기서, 결합홀더(183)는 로터케이스(180)를 한번 가공함으로써 로터케이스(180)의 상면으로부터 돌출되게 원통형으로 형성되며, 결합홀더(183)는 회전축(160)과의 사이에 결합부재(190)가 개재되도록 회전축(160)으로부터 이격되게 형 성된다. 본 실시예에서 결합홀더(183)는 그 내경부 쪽으로 베어링(130)과 베어링홀더(120)의 일부가 연장될 수 있도록, 베어링(130)의 외경보다 크되 베어링홀더(120)의 최 외곽 외경보다 작은 내경을 갖는 것이 바람직하다.

척킹조립체(184)는 원판부(181)에 안착되는 광디스크 등의 기록매체를 고정하기 위한 것으로, 일측말단이 결합홀더(183)의 외주면에 지지되는 스프링(185)과 스프링(185)에 의해 반경방향으로 탄성지지되는 척핀(186)으로 이루어진다.

테두리부(182)는 그 내주면이 전기자(140)에 마주하도록 연장되며, 코일(142)에서 형성되는 전기장과의 사이에 발생하는 힘으로 로터케이스(180)를 회전시키기 위한 자석(187)이 테두리부(182)의 내주면에 고정되게 설치된다.

결합부재(190)는 로터케이스(180)의 결합홀더(183)와 회전축(160) 사이에 개재되어 회전축(160)을 결합홀더(183)에 고정시키기 위한 것으로, 결합홀더(183)와 회전축(160) 사이에 사출성형되어 경화된 수지 또는 링형의 와셔인 것이 바람직하다.

도 2에 도시한 바와 같이, 결합홀더(183)의 내경이 베어링(130)보다 크기 때문에, 베어링(130) 바로 위쪽에 베어링(130)의 치수를 증대시킬 수 있는 공간이 형성될 수 있으며, 결합부재(190)의 두께(T)를 조절함으로써, 베어링(130)의 길이방향 높이(H)를 증대시킬 수 있다.

즉, 회전축(160)과 결합홀더(183)를 결합시키는 결합부재(190)의 결합강도 또는 압입강도가 높을수록 결합부재(190)의 두께가 감소될 수 있으며, 이로 인해 베어링(130)의 길이방향 치수는 더욱 증대될 수 있어, 로터케이스(180)의 고속회전 시 회전축(160)의 흔들림을 방지할 수 있으며, 박형 스핀들모터(100)를 제공할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조로 본 발명의 스핀들모터에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경 및 다양한 변형실시예가 가능함은 당업자에게 명백하다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스핀들모터의 개략적인 단면도;

도 2는 도 1의 결합홀더 부위를 확대한 개략적인 확대도; 및

도 3은 종래 기술의 스핀들모터의 개략적인 단면도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

100 : 스핀들모터 110 : 플레이트

120 : 베어링홀더 122 : 절개부

123 : 계합돌기 130 : 베어링

140 : 전기자 160 : 회전축

170 : 스토퍼 180 : 로터케이스

183 : 결합홀더 190 : 결합부재

T : 결합부재의 두께 H : 베어링의 높이

Claims

기록매체를 탑재하여 회전되며 중앙부위에 원통형 결합홀더를 갖는 로터케이스;

상기 로터케이스의 결합홀더에 비접촉식으로 수용되며 상기 로터케이스를 축지지하는 회전축;

상기 회전축을 회전가능하게 지지하기 위한 것으로 상기 결합홀더의 내경부쪽으로 연장되는 베어링;

상기 베어링을 수용하기 위한 것으로 말단부위가 상기 결합홀더의 내경부 쪽으로 연장되는 베어링홀더;

상기 베어링홀더가 고정되게 설치되는 플레이트; 및

상기 회전축과 결합홀더 사이에 개재되어 상기 회전축을 상기 결합홀더에 고정시키기 위한 결합부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀들모터.
청구항 1에 있어서,

상기 로터케이스의 결합홀더는 상기 베어링의 외경보다 큰 내경을 갖는 것을 특징으로 하는 스핀들모터.
청구항 1에 있어서,

상기 베어링은 상기 결합홀더의 내경부 쪽으로 연장되되 상기 결합부재와 비접촉하는 것을 특징으로 하는 스핀들모터.
청구항 1에 있어서,

상기 베어링홀더는 상기 결합홀더의 내경부 쪽으로 연장되되 상기 결합홀더와 비접촉하도록 일부가 절개된 절개부를 갖는 것을 특징으로 하는 스핀들모터.
청구항 1에 있어서,

상기 결합부재는 상기 결합홀더에 상기 회전축을 결합시키는 결합력이 높을수록 그 두께가 작아지며, 상기 베어링홀더는 상기 결합부재의 줄어든 두께만큼 연장될 수 있는 것을 특징으로 하는 스핀들모터.
청구항 1에 있어서,

상기 로터케이스에 안착되는 기록매체를 고정시키기 위한 척킹조립체를 더 포함하며, 상기 척킹조립체는

일측말단이 상기 결합홀더의 외주면에 지지되는 스프링; 및

상기 스프링에 의해 반경방향으로 탄성지지되는 척핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀들모터.
청구항 4에 있어서,

상기 로터케이스의 이탈을 방지하도록 일측말단이 상기 로터케이스에 고정되게 결합되고 타측말단이 상기 베어링홀더의 절개부 아래쪽에 형성된 계합돌기와 계합되는 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀들모터.