KR101009097B1 - 스핀들모터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스핀들모터에 관한것으로, 보다 자세하게는 베어링을 수용한 베어링홀더가 고정설치되는 플레이트와, 베어링홀더에 설치되어 외부전원에 의해 전기장을 발생하는 전기자와, 베어링에 회전가능하게 지지되는 회전축 및 광디스크를 탑재하기 위한 것으로 상기 회전축에 결합되어 축지지되고 상기 전기자에 마주하게 자석이 설치되는 로터케이스를 포함하며, 로터케이스는 상기 전기자와의 거리를 증대시키도록 상기 전기자와 마주하는 부위가 단차지게 형성된 것을 특징으로 하는 스핀들모터를 제공한다.
스핀들모터, 베어링, 광디스크, 회전축, 로터케이스, 단차

Description

스핀들모터{Spindle motor}
본 발명은 스핀들모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기자와 마주하는 로터케이스의 부분을 위쪽으로 단차지게 형성함으로써, 로터케이스와 전기자 사이의 거리를 확보하여 전기자의 크기를 증대시킬 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 도 4에 개략적으로 도시되어 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 종래기술의 스핀들모터(10)는 플레이트(20), 베어링홀더(30), 베어링(40), 전기자(50), 스러스트와셔(60), 회전축(70) 및 로터케이스(80)로 구성된다.
플레이트(20)는 스핀들모터(10)를 전체적으로 고정되게 지지하기 위한 것으로, 스핀들모터(10)가 설치되는 하드디스크드라이브 등의 장치에 고정되게 설치된다.
베어링홀더(30)는 베어링(40)을 고정되게 지지하기 위한 것으로, 플레이트(20)에 삽입되어 고정되게 결합되며 또한, 베어링홀더(30)는 전기자(50)가 설치되는 부위가 단차지게 형성된다. 또한, 베어링홀더(30)는 하측부에 스러스트와셔덮개(31)가 고정되게 설치된다.
베어링(40)은 회전축(70)을 회전가능하게 지지하기 위한 것으로, 금속 등의 재질로 실질적으로 원통형으로 형성되며, 중심축이 회전축(70)의 중심축과 일치되게 베어링홀더(30)의 내부에 차례로 삽입되어 설치된다.
전기자(50)는 외부전원을 인가받아 전기장을 형성하기 위한 것으로, 코어(51) 및 코어(51)에 권선되는 코일(52)로 이루어지며, 코어(51)는 다수개의 금속판을 적층시켜 제작된다. 코일(52)은 외부로부터 인가되는 전원으로 전기장을 형성함으로써 로터케이스(80)의 자석(81)과의 사이에 형성되는 힘으로 로터케이스(80)를 회전시킨다.
스러스트와셔(60)는 회전축(70)의 하측부와 맞닿아 회전축(70)의 회전시 마찰을 줄이기 위한 것으로, 스러스트와셔덮개(31)에 고정되게 설치된다.
회전축(70)은 로터케이스(80)를 축방향으로 지지하기 위한 것으로, 중심축이 베어링(40)의 중심축과 일치하도록 베어링(40)의 내경부에 회전가능하게 삽입 설치되고, 말단이 스러스트와셔(60)에 의해 축방향으로 지지되며, 외주면이 베어링(40) 에 의해 회전가능하게 지지된다.
로터케이스(80)는 미도시한 광디스크를 탑재하여 회전시키기 위한 것으로, 중앙부위에 회전축(70)이 고정되게 설치되고, 환형의 테두리부에 전기자(40)와 마주하도록 자석(81)이 설치된다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 스핀들모터(10)가 점차 박형화되는 추세에 따라 스핀들모터(10)의 전체 높이(h)를 감소하고자 하는 시도가 계속 되고 있으며, 이에 따라 전기자(50)의 높이가 점차 감소되고 있다. 즉 전기자(50)의 높이는 코어(51)의 적층매수에 따른 높이(h1) 및 이 코어(51)에 권선된 코일(52)의 높이(h2)에 의해 결정되며, 스핀들모터(10)의 박형화를 이루기 위해서는 코일(52)과 로터케이스(80) 사이의 거리(h3)를 유지함과 동시에 코어(51)의 적층매수를 감소시켜야만 하였다.
그러나, 코어(51)의 적층매수를 감소시켜 스핀들모터(10)의 박형화를 추구하고자 하는 경우, 코어(51)의 크기 및 코일(52)의 단면적의 감소로 인하여 로터케이스(80)를 고속회전하기 위하여 종래에 비하여 더 많은 전류가 소모되어야만 하였다. 즉, 크기가 감소된 전기자로부터 충분한 전자기력을 형성하기 위하여 더 많은 전류가 필요하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 전기자와 마주하는 로터케이스의 부분을 위쪽으로 단차지게 형성하여 로터케이스와 전기자 사이에 충분한 공간을 확보함으로써, 코어의 적층매수를 늘릴 수 있고 이로 인하여 전류의 증대 없이도 충분한 전자기력을 발생시킬 수 있는 스핀들모터를 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 베어링을 수용한 베어링홀더가 고정설치되는 플레이트와, 베어링홀더에 설치되어 외부전원에 의해 전기장을 발생하는 전기자와, 베어링에 회전가능하게 지지되는 회전축 및 광디스크를 탑재하기 위한 것으로 상기 회전축에 결합되어 축지지되고 상기 전기자에 마주하게 자석이 설치되는 로터케이스를 포함하며, 로터케이스는 상기 전기자와의 거리를 증대시키도록 상기 전기자와 마주하는 부위가 단차지게 형성된 것을 특징으로 하는 스핀들모터를 제공한다.
또한, 로터케이스는 상기 회전축이 고정되게 삽입결합되는 축결합부와, 축결합부에 결합되며 광디스크가 안착되는 원반형 안착부와, 상기 안착부에 대하여 상기 플레이트 쪽으로 단차지게 형성된 단차부 및 상기 플레이트에 직교하게 상기 단차부의 말단으로부터 연장되며 자석이 설치되는 자석설치부로 이루어지는 것을 특 징으로 한다.
또한, 전기자는 박형 금속판이 다수 매 적층되어 형성되며 상기 베어링홀더에 설치되는 코어 및 상기 코어에 권선되어 외부전원에 의해 전기장을 형성하는 코일로 이루어지며, 코어의 적층매수는 상기 로터케이스의 단차진 정도만큼 증대될 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 전기자의 코어는 6매 이상의 금속판이 적층될 수 있는 것을 특징으로 하는 스핀들모터를 제공한다.
본 발명의 스핀들모터에 따르면, 코어와 상충되는 로터케이스부분의 상단쪽으로 단을 줌으로써 로터케이스와 코일 사이의 공간을 확보하여 스핀들모터의 박형화를 이룰 뿐 아니라, 코어의 적층매수가 늘어남에 따라 흐르는 전류의 양이 늘어나 스핀들모터의 특성을 향상시키는 스핀들 모터에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스핀들모터에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스핀들모터(100)는 플레이트(110), 베어링홀더(120), 베어링(130), 전기자(140), 스러스트와셔(150), 회전축(160) 및 로터케이스(170)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 결합공이 형성된다.
베어링홀더(120)는 베어링(130)을 고정되게 지지하기 위한 것으로, 플레이트(110)의 결합공에 삽입되어 말단이 코킹(caulking) 또는 스피닝(spinnning)처리되어 고정되게 결합된다.
또한, 베어링홀더(120)는 그 상측면이 베어링(130)의 상측면과 동일선상에 배치되어 베어링(130)이 외부로 노출되지 않는 것이 바람직하다.
또한, 베어링홀더(120)는 전기자(140)가 설치되는 부위가 단차지게 형성되어 코어(141)의 내주면에 밀착되는 외측지지면과 코어(141)의 하측면의 일부에 밀착되는 상측지지면을 갖는다.
또한, 베어링홀더(120)는 그 내주면에 밀착되게 설치되는 스러스트와셔덮개(151)를 고정되게 지지하기 위하여 말단이 스러스트와셔덮개(151)의 하측면쪽으로 코킹 또는 스피닝처리된다.
베어링(130)은 회전축(160)을 회전가능하게 지지하기 위한 것으로, 금속 등의 재질로 실질적으로 원통형으로 형성되며, 중심축이 회전축(160)의 중심축과 일치되게 설치된다.
전기자(140)는 외부전원을 인가받아 전기장을 형성하기 위한 것으로, 코어(141) 및 코어(141)에 권선되는 코일(142)로 이루어진다.
코어(141)는 다수개의 박형 금속판을 다수 적층하여 형성되며, 본 실시예에서 코어(141)는 7 내지 9매의 금속판을 적층 결합하여 형성될 수 있다. 또한 코어(141)는 내주면이 베어링홀더(120)의 외측지지면에 밀착되어 베어링홀더(120)에 고정되게 설치된다.
코일(142)은 외부로부터 인가되는 전원으로 전기장을 형성함으로써 로터케이스(170)의 자석(175)과의 사이에 형성되는 힘으로 로터케이스(170)를 회전시킨다.
스러스트와셔(150)는 회전축(160)을 축방향으로 지지하기 위한 것으로, 베어 링홀더(120)의 내주면에 고정되게 설치되는 스러스트와셔덮개(151)에 의해 회전축(160)의 끝단과 접촉된다.
회전축(160)은 로터케이스(170)를 축지지하기 위한 것으로, 중심축이 베어링(130)의 중심축과 일치하도록 베어링(130)의 내경부에 회전가능하게 삽입 설치된다.
로터케이스(170)는 미도시한 광디스크를 탑재하여 회전되는 것으로, 회전축(160)이 결합되는 축결합부(171), 광디스크를 지지하는 안착부(172), 안착부(172)에 대해 아래쪽으로 단차진 단차부(173) 및 전기자(140)와 마주하게 자석(175)이 설치되는 자석설치부(174)로 이루어진다.
축결합부(171)는 회전축(160)이 고정되게 결합되는 부위로, 중앙부위에 회전축(160)이 삽입 결합되도록 축 결합공이 형성되며, 축결합부(171)는 안착부(172) 등과 동일한 경량의 금속재질로 제작될 수 있으나, 이와 달리 경량의 플라스틱 등의 수지로 사출성형될 수 있다.
안착부(172)는 광디스크(미도시)가 안착될 수 있도록 원반 모양으로 알루미늄과 같은 경량의 금속재질로 제작된다. 또한 안착부(172)에는 광디스크를 척킹하기 위한 척킹조립체가 구비될 수 있다.
단차부(173)는 안착부(172)에 대하여 아래쪽으로 단차지게 형성되며 그 상부에 광디스크의 미끄러짐을 방지하기 위한 고무링(176)이 설치된다. 여기서, 고무 링(176)은 단차부(173)와 안착부(172)의 단차진 높이보다 두껍게 형성되어 안착부(172)의 상면에 대하여 돌출되는 것이 바람직하다.
자석설치부(174)는 전기자(140)와의 사이에 전자기력을 형성하는 자석(175)이 설치되는 부위로, 단차부(173)의 말단으로부터 플레이트(110)에 직교하게 연장형성된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 스핀들모터(100)는 종래기술의 스핀들모터(10)의 전체 높이(h)와 동일한 전체높이(H)를 가지며, 안착부(172)와 단차부(173)의 단차진 형상에 의하여 전기자(140)와 로터케이스(170) 사이에 여분의 공간이 확보될 수 있으며, 이와 같은 여분의 공간에 의해 코어(141)의 적층매수 및 코일(142)의 단면적을 늘릴 수 있다.
더 구체적으로는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 단차부(173)와 안착부(172) 사이의 단차높이(H4)에 의하여 전기자(140)의 코일(141)과 마주하는 안착부(172)의 하측면 사이의 거리(H3)를 유지하면서도 코어(141)의 높이(H1) 및 코일(142)의 높이(H2)를 증대시킬 수 있다. 즉, 안착부(172)가 높이(H4)만큼 높아지면서 전체 높이에는 변함이 없으나, 로터케이스(170)의 안착부(172)와 코일(142) 사이의 거리가 단차높이(H4)만큼 증대될 수 있어, 이 증대된 높이만큼 코어(141)의 적층매수가 증대될 수 있고 코일(142)을 권선할 수 있는 공간이 증대될 수 있다. 이 로 인하여 스핀들모터(100)를 구동하기 위하여 전류를 증대시키지 않고도 스핀들모터(100)의 박형화를 이룰 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 발명에 따른 스핀들모터이다.
도 2는 본 발명에 따른 스핀들모터의 높이를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 스핀들모터와 종래 스핀들모터의 높이를 비교한 것이다.
도 4는 종래기술에 따른 스핀들모터이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 스핀들모터 110: 플레이트
120: 베이링홀더 130: 베어링
140: 전기자 150: 스러스트와셔
160: 회전축 170: 로터케이스
171: 축결합부 172: 안착부
173: 단차부 174: 자석설치부
175: 자석

Claims (5)

  1. 베어링을 수용한 베어링홀더가 고정설치되는 플레이트;
    상기 베어링홀더에 설치되어 외부전원에 의해 전기장을 발생하기 위해 코일과 코어를 포함하는 전기자;
    상기 베어링에 회전가능하게 지지되는 회전축; 및
    광디스크를 탑재하기 위한 것으로 상기 회전축에 결합되어 축지지되고 상기 전기자에 마주하게 자석이 설치되는 로터케이스를 포함하며
    상기 로터케이스는 상기 회전축이 고정되게 삽입결합되는 축결합부; 상기 축결합부에 결합되며 광디스크가 안착되는 원반형 안착부; 상기 전기자와의 거리를 증대시키도록 상기 전기자와 마주하며 상기 안착부에 대하여 상기 플레이트 쪽으로 단차지게 형성된 단차부; 및 상기 플레이트에 직교하게 상기 단차부의 말단으로부터 연장되며 자석이 설치되는 자석설치부를 포함하고,
    상기 로터케이스의 단차부는 상기 광디스크의 미끄러짐을 방지하기 위한 고무링이 설치되며, 상기 고무링의 두께는 상기 안착부의 높이보다 크게 형성되어 상기 안착부의 상면 위쪽으로 돌출되고, 상기 코어의 적층매수는 상기 로터케이스의 단차진 정도만큼 증대될 수 있는 것을 특징으로 하는 스핀들모터.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 전기자는 박형 금속판이 7 내지 9매 적층되어 형성되며 상기 베어링홀더에 설치되는 코어; 및 상기 코어에 권선되어 외부전원에 의해 전기장을 형성하는 코일;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스핀들모터.
  4. 삭제
  5. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100832634B1 (ko) * 2006-11-17 2008-05-27 삼성전기주식회사 초박형 스핀들모터

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