KR101020793B1 - Spindle motor - Google Patents

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Abstract

진동이 저감된 스핀들 모터가 개시된다. 베이스에 수직으로 설치된 베어링 하우징; 상기 베어링 하우징의 내부에 고정된 베어링; 상기 베어링에 삽입 지지되어 회전가능하게 설치된 회전축; 상기 베어링 하우징의 주위에 설치된 고정자; 및 상기 회전축에 결합하여 상기 고정자와의 전자기 작용에 의하여 회전하는 회전자를 포함하며, 상기 베어링 하우징의 상부 단면에 대향하는 상기 회전자에는 상기 회전자와 회전축의 부상을 방지하는 흡인 마그네트가 설치되고, 상기 베어링 하우징의 상부 단면에 상기 흡인 마그네트와의 간극이 다른 부분보다 큰 커팅부가 형성된다.Disclosed is a spindle motor with reduced vibration. A bearing housing installed perpendicular to the base; A bearing fixed inside the bearing housing; A rotation shaft inserted into the bearing and rotatably installed; A stator installed around the bearing housing; And a rotor coupled to the rotating shaft to rotate by electromagnetic action with the stator, and the rotor facing the upper end surface of the bearing housing is provided with a suction magnet to prevent the rotor and the rotating shaft from being injured. In the upper end surface of the bearing housing, a cutting portion having a larger gap with the suction magnet than another portion is formed.

스핀들 모터, 흡인 마그네트, 전자력, 간극, 편향, 공전, 자전, NRRO Spindle motor, suction magnet, electromagnetic force, gap, deflection, static, rotating, NRRO

Description

스핀들 모터{SPINDLE MOTOR}Spindle Motors {SPINDLE MOTOR}

본 발명은 스핀들 모터에 관한 것이다.The present invention relates to a spindle motor.

도 1은 종래의 하프 하이트(Half Height) 스핀들 모터의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional half height spindle motor.

베이스(11)에 베어링 하우징(13)이 수직으로 설치된다. 베어링 하우징(13)의 내부에는 오일이 함침된 베어링(15)이 압입되고, 베어링(15) 내부에는 회전축(17)의 외주면이 접촉 지지되어 회전가능하게 설치된다.The bearing housing 13 is installed vertically on the base 11. An oil-impregnated bearing 15 is press-fitted into the bearing housing 13, and an outer circumferential surface of the rotation shaft 17 is rotatably installed in the bearing 15 by contact.

또한, 베어링 하우징(13)의 외면에는 코어(21a)와 코일(21b)을 가지는 고정자(21)가 고정되고, 베어링 하우징(13)의 상측으로 노출된 회전축(17) 부분에는 로터 요크(23a)와 마그네트(23b)를 가지는 회전자(23)가 고정된다. In addition, a stator 21 having a core 21a and a coil 21b is fixed to an outer surface of the bearing housing 13, and a rotor yoke 23a is provided at a portion of the rotating shaft 17 exposed upward of the bearing housing 13. And the rotor 23 having the magnet 23b is fixed.

이러한 구조에 의하면, 코일(21b)에 전류가 공급되어 고정자(21)와 회전자(23)의 작용에 의하여 회전자(23)가 회전하고, 이로 인해 회전축(17)이 회전한다.According to this structure, the electric current is supplied to the coil 21b, and the rotor 23 rotates by the action of the stator 21 and the rotor 23, and the rotating shaft 17 rotates by this.

베어링(15)에는 오일이 함침되어 있으며, 베어링(15)에 함침된 오일은, 회전축(17)이 회전하면, 베어링(15)과 회전축(17)의 계면으로 흘러나와 오일막을 형성함으로써 회전축(17)이 원활하게 회전하도록 한다.The bearing 15 is impregnated with oil, and when the rotating shaft 17 rotates, the oil impregnated with the bearing 15 flows out to the interface between the bearing 15 and the rotating shaft 17 to form an oil film. ) Rotates smoothly.

이때, 베어링(15)과 회전축(17)의 계면으로 흘러나온 오일은 베어링(15)과 회전축(17)의 계면을 따라 상승 또는 하강하게 되는데, 상승된 오일은 베어링 하우징(13)의 상부 외측으로 누설되기 때문에, 이를 방지하기 위하여, 베어링(15) 상측의 회전축(17)의 외주면에는 스토퍼(25)가 압입된다.At this time, the oil flowing out of the interface of the bearing 15 and the rotary shaft 17 is raised or lowered along the interface of the bearing 15 and the rotary shaft 17, the raised oil is to the upper outer side of the bearing housing 13 Since it leaks, in order to prevent this, the stopper 25 is press-fitted to the outer peripheral surface of the rotating shaft 17 above the bearing 15.

그리고, 로터 요크(23a)에는 베어링 하우징(13)의 상면과 대향되게 흡인 마그네트(27)가 고정되며, 흡인 마그네트(27)는 회전축(17) 및 회전자(23)가 부상하는 것을 방지한다.The suction magnet 27 is fixed to the rotor yoke 23a so as to face the upper surface of the bearing housing 13, and the suction magnet 27 prevents the rotation shaft 17 and the rotor 23 from rising.

상기한 바와 같이, 회전축(17)의 외주면과 베어링(15)의 내주면 사이에는 간극이 존재하기 때문에, 회전축(27)은 자전과 동시에 베어링(10)의 내주면을 따라 공전도 한다.As described above, since a gap exists between the outer circumferential surface of the rotating shaft 17 and the inner circumferential surface of the bearing 15, the rotating shaft 27 revolves along the inner circumferential surface of the bearing 10 at the same time as it rotates.

도 2는 회전축의 자전과 공전 현상을 설명한다.2 illustrates the rotating and revolving phenomena of the rotating shaft.

도 2를 참조하면, 회전축(17)은 자전과 함께 베어링(15)의 내주면을 따라 공전도 하는데, 이로 인하여 회전축(17)이 반경 방향으로 큰 회전편차를 가진다. 회전축(17)의 반경 방향 회전편차는 스핀들 모터에 탑재된 디스크의 축 방향 면진동을 일으키는 원인이 되고, 이는 라이트 스크라이브(light scribe) 등 저 배속 구동시 더욱 커진다.Referring to FIG. 2, the rotating shaft 17 also revolves along the inner circumferential surface of the bearing 15 along with the rotation, which causes the rotating shaft 17 to have a large rotational deviation in the radial direction. The radial rotational deviation of the rotary shaft 17 causes axial surface vibration of the disk mounted on the spindle motor, which becomes larger in low-speed driving such as a light scribe.

이때 발생하는 진동을 NRRO(Non Repeatable Run Out)라고 하는데, 이 진동은 하드디스크의 트랙밀도를 높이는데 장애요인으로 작용한다. The vibration generated at this time is called NRRO (Non Repeatable Run Out), and this vibration acts as an obstacle to increasing the track density of the hard disk.

따라서, 라이트 스크라이브 등 저 배속에서의 모터의 회전 안정성이 특히 요구되고 현실에서 회전축의 공전을 방지해야만 하는 필요성이 커지고 있다.Therefore, the rotational stability of the motor at low speed, such as a light scribe, is particularly required, and in reality, the necessity of preventing the rotation of the rotating shaft is increasing.

따라서, 본 발명의 목적은 회전축의 공전을 억제 내지 최소화할 수 있는 스핀들 모터를 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a spindle motor capable of suppressing or minimizing idle of a rotating shaft.

상기의 목적은, 베이스에 수직으로 설치된 베어링 하우징; 상기 베어링 하우징의 내부에 고정된 베어링; 상기 베어링에 삽입 지지되어 회전가능하게 설치된 회전축; 상기 베어링 하우징의 주위에 설치된 고정자; 및 상기 회전축에 결합하여 상기 고정자와의 전자기 작용에 의하여 회전하는 회전자를 포함하며,
상기 베어링 하우징의 상부 단면에 대향하는 상기 회전자에는 상기 회전자와 회전축의 부상을 방지하는 흡인 마그네트가 설치되고,
상기 베어링 하우징의 상부 단면에 상기 흡인 마그네트와의 간극이 다른 부분보다 큰 커팅부가 형성되는 스핀들 모터에 의하여 달성된다.The above object is a bearing housing installed perpendicular to the base; A bearing fixed inside the bearing housing; A rotation shaft inserted into the bearing and rotatably installed; A stator installed around the bearing housing; And a rotor coupled to the rotation shaft to rotate by electromagnetic action with the stator.
The rotor opposite to the upper end surface of the bearing housing is provided with a suction magnet for preventing the rotor and the rotating shaft from floating,
The spindle motor is formed in the upper end surface of the bearing housing with a cutting portion having a larger gap with the suction magnet than the other portion.

상기의 구조에 의하면, 흡인 마그네트와 베어링 하우징 간의 간극 차이에 의해 생기는 자기력의 차에 의해 회전축이 베어링 내주면 일측에 편향되어 회전하며, 이에 따라, 회전축의 반경 방향 회전편차가 없으므로, 회전축에 고정되어 회전하는 로터 요크에 탑재된 디스크의 면진동이 감소되어 NRRO가 방지 또는 저감된다.According to the above structure, the rotating shaft is deflected on one side of the inner circumferential surface of the bearing due to the difference in magnetic force caused by the gap between the suction magnet and the bearing housing, so that there is no radial rotational deviation of the rotating shaft. The surface vibration of the disk mounted on the rotor yoke is reduced, and NRRO is prevented or reduced.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 스핀들 모터를 상 세히 설명한다.Hereinafter, a spindle motor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스핀들 모터의 단면도이고, 도 4는 도 3에 적용된 베어링 하우징을 나타내는 사시도이다.3 is a cross-sectional view of the spindle motor according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a perspective view showing a bearing housing applied to FIG.

도시된 바와 같이, 베이스(110)에 베어링 하우징(120)이 수직으로 설치된다. 베어링 하우징(120)의 내부에는 오일이 함침된 베어링(130)이 압입되고, 베어링(130) 내부에는 회전축(140)의 외주면이 접촉 지지되어 회전가능하게 설치된다.As shown, the bearing housing 120 is installed vertically on the base 110. An oil-impregnated bearing 130 is press-fitted into the bearing housing 120, and an outer circumferential surface of the rotation shaft 140 is rotatably installed in the bearing 130.

또한, 베어링 하우징(130)의 외면에는 코어(152)와 코일(154)을 가지는 고정자(150)가 고정되고, 베어링 하우징(130)의 상측으로 노출된 회전축(140) 부분에는 로터 요크(162)와 마그네트(164)를 가지는 회전자(160)가 고정된다. In addition, a stator 150 having a core 152 and a coil 154 is fixed to an outer surface of the bearing housing 130, and a rotor yoke 162 is provided at a portion of the rotating shaft 140 exposed upward of the bearing housing 130. And the rotor 160 having the magnet 164 is fixed.

그리고, 로터 요크(162)에는 베어링 하우징(130)의 상부 단면과 대향되게 흡인 마그네트(170)가 고정되며, 흡인 마그네트(170)는 회전축(140) 및 회전자(160)가 부상하는 것을 방지한다.In addition, the suction magnet 170 is fixed to the rotor yoke 162 so as to face the upper end surface of the bearing housing 130, and the suction magnet 170 prevents the rotation shaft 140 and the rotor 160 from rising. .

이러한 구조에 의하면, 코일(154)에 전류가 인가되면, 코일(154)과 마그네트(164) 사이에 형성되는 전자기력에 의하여 회전자(160)가 회전하고, 이로 인해 회전축(140)이 회전한다.According to this structure, when a current is applied to the coil 154, the rotor 160 is rotated by the electromagnetic force formed between the coil 154 and the magnet 164, thereby rotating the rotating shaft 140.

한편, 베어링(130)에 삽입 지지된 회전축(140)이 원활하게 회전하기 위해서는 회전축(140)의 외주면과 베어링(130)의 내주면 사이에는 간극이 존재하여야 한다. 그런데, 회전축(140)의 외주면과 베어링(130)의 내주면 사이에 존재하는 간극으로 인하여, 회전축(140)은 자전과 동시에 베어링(130)의 내주면과 접촉하면서 베 어링(130)의 내주면을 따라 공전한다.On the other hand, in order for the rotation shaft 140 inserted and supported to the bearing 130 to rotate smoothly, a gap must exist between the outer circumferential surface of the rotation shaft 140 and the inner circumferential surface of the bearing 130. However, due to the gap existing between the outer circumferential surface of the rotating shaft 140 and the inner circumferential surface of the bearing 130, the rotating shaft 140 rotates along the inner circumferential surface of the bearing 130 while being in contact with the inner circumferential surface of the bearing 130 at the same time as it rotates. do.

본 실시 예에 따른 스핀들 모터에는 회전축(140)의 공전을 억제하여 회전축(140)의 반경 방향 회전편차를 줄일 수 있는 수단이 마련된다.The spindle motor according to the present embodiment is provided with means for reducing the rotational deviation of the rotary shaft 140 by suppressing the rotation of the rotary shaft 140.

도 4를 참조하면, 베어링 하우징(120)의 상부 단면의 일부가 제거되어 커팅부(122)를 형성하며, 이에 따라 커팅부(122)와 나머지 부분(124) 사이에 높이 차가 생긴다.Referring to FIG. 4, a portion of the upper end surface of the bearing housing 120 is removed to form the cutting portion 122, thereby generating a height difference between the cutting portion 122 and the remaining portion 124.

커팅부(122)는 베어링 하우징(120)의 상부 단면을 따라 일정한 길이만큼 형성된다. 다시 말해, 베어링 하우징(120)의 상부 단면을 따라 일정한 길이만큼 잘라내어 커팅부(122)를 형성한다.The cutting part 122 is formed by a predetermined length along the upper cross section of the bearing housing 120. In other words, the cutting part 122 is formed by cutting a predetermined length along the upper end surface of the bearing housing 120.

여기서, 커팅부(122)의 길이는, 후술하는 바와 같이, 나머지 부분(124)과 흡인 마그네트(170) 간의 자기력에 의해 회전축(140)이 베어링(130)의 내주면 일측에 편향되어 회전할 수 있게 커팅부(122)와 흡인 마그네트(170) 간의 자기력이 형성되는 길이이면 된다.Here, the length of the cutting part 122 is, as will be described later, so that the rotating shaft 140 is deflected to one side of the inner peripheral surface of the bearing 130 by the magnetic force between the remaining portion 124 and the suction magnet 170 to rotate. What is necessary is just the length to which the magnetic force between the cutting part 122 and the suction magnet 170 is formed.

커팅부(122)는 제작된 베어링 하우징(120)의 일부를 절삭하여 형성할 수도 있지만, 바람직하게 금형을 통하여 최초 제작시부터 형성하여 제작을 용이하게 하고 추가 비용이 소요되지 않도록 할 수 있다.The cutting part 122 may be formed by cutting a part of the manufactured bearing housing 120, but preferably, the cutting part 122 may be formed from an initial manufacturing through a mold to facilitate manufacturing and avoid additional costs.

이러한 구조의 베어링 하우징을 구비한 스핀들 모터의 동작에 대해 설명한다.The operation of the spindle motor with the bearing housing of this structure will be described.

도 5는 본 발명에 따른 스핀들 모터의 회전축의 동작을 설명하는 설명도이다.5 is an explanatory diagram for explaining the operation of the rotating shaft of the spindle motor according to the present invention.

도시된 바와 같이, 커팅부(122)가 형성된 베어링 하우징(120)을 적용하면, 베어링 하우징(120)에 대향하여 로터 요트(162)에 설치된 흡인 마그네트(170)와 베어링 하우징(120) 간의 자기력(magnetic force)이 불평형을 이룬다. As illustrated, when the bearing housing 120 in which the cutting part 122 is formed is applied, the magnetic force between the suction magnet 170 installed in the rotor yacht 162 and the bearing housing 120 is opposed to the bearing housing 120. magnetic force is unbalanced.

다시 말해, 커팅부(122)가 형성된 부분 및 나머지 부분(124)과 흡인 마그네트(170) 사이의 갭이 다르기 때문에 자기력이 달라지며, 도 5를 참조하면, 갭이 작은 나머지 부분(124)과 흡인 마그네트(170) 간의 자기력이 크기 때문에, 도 5에 화살표로 나타낸 바와 같이, 회전축(140)은 커팅부(122)와 반대쪽으로 편향된다.In other words, the magnetic force is different because the gap between the portion in which the cutting part 122 is formed and the remaining portion 124 and the suction magnet 170 is different, and referring to FIG. 5, the suction portion is sucked with the remaining portion 124 having a small gap. Since the magnetic force between the magnets 170 is large, as shown by the arrow in Fig. 5, the rotating shaft 140 is deflected to the opposite side to the cutting portion 122.

이와 같이, 흡인 마그네트(170)에 의한 자기력으로 회전축(140)은 베어링(130)의 일측, 즉 커팅부(122)의 반대쪽 내주면에 접촉된 상태로 자전하며 공전을 억제하거나 최소화할 수 있다.As such, the rotation shaft 140 rotates in contact with one side of the bearing 130, that is, the opposite inner circumferential surface of the cutting part 122 by magnetic force by the suction magnet 170, and suppresses or minimizes revolution.

이에 따라, 회전축(140)의 반경 방향 회전편차가 없으므로, 회전축(140)에 고정되어 회전하는 로터 요크(162)에 탑재된 디스크의 면진동이 감소되어 NRRO가 방지 또는 저감된다.Accordingly, since there is no radial rotational deviation of the rotation shaft 140, the surface vibration of the disk mounted on the rotor yoke 162 fixed to the rotation shaft 140 is reduced to prevent or reduce the NRRO.

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.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Of course.

도 1은 종래의 하프 하이트(Half Height) 스핀들 모터의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional half height spindle motor.

도 2는 회전축의 자전과 공전 현상을 설명한다.2 illustrates the rotating and revolving phenomena of the rotating shaft.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 스핀들 모터의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the spindle motor according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에 적용된 베어링 하우징을 나타내는 사시도이다.4 is a perspective view illustrating a bearing housing applied to FIG. 3.

도 5는 본 발명에 따른 스핀들 모터의 회전축의 동작을 설명하는 설명도이다.5 is an explanatory diagram for explaining the operation of the rotating shaft of the spindle motor according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

110: 베이스 120: 베어링 하우징110: base 120: bearing housing

122: 커팅부 130: 베어링122: cutting portion 130: bearing

140: 회전축 150: 고정자140: rotation axis 150: stator

160: 회전자 170 : 흡인 마그네트160: rotor 170: suction magnet

Claims (6)

베이스에 수직으로 설치된 베어링 하우징;A bearing housing installed perpendicular to the base; 상기 베어링 하우징의 내부에 고정된 베어링;A bearing fixed inside the bearing housing; 상기 베어링에 삽입 지지되어 회전가능하게 설치된 회전축;A rotation shaft inserted into the bearing and rotatably installed; 상기 베어링 하우징의 주위에 설치된 고정자; 및A stator installed around the bearing housing; And 상기 회전축에 결합하여 상기 고정자와의 전자기 작용에 의하여 회전하는 회전자를 포함하며,A rotor that is coupled to the rotating shaft to rotate by electromagnetic action with the stator, 상기 베어링 하우징의 상부 단면에 대향하는 상기 회전자에는 상기 회전자와 회전축의 부상을 방지하는 흡인 마그네트가 설치되고,The rotor opposite to the upper end surface of the bearing housing is provided with a suction magnet for preventing the rotor and the rotating shaft from floating, 상기 베어링 하우징의 상부 단면에 상기 흡인 마그네트와의 간극이 다른 부분보다 큰 커팅부가 형성되는 스핀들 모터.And a cutting portion having a larger gap with the suction magnet than the other portion in an upper end surface of the bearing housing. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 커팅부는 상기 베어링 하우징 상부 단면을 따라 일부를 제거하여 형성되는 스핀들 모터.The cutting unit is a spindle motor formed by removing a portion along the upper section of the bearing housing. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 다른 부분과 상기 흡인 마그네트 간의 자기력에 의해 상기 회전축이 상기 베어링의 내주면 일측에 편향되어 회전할 수 있게 상기 커팅부와 상기 흡인 마 그네트 간의 자기력이 형성되도록 상기 커팅부의 길이가 정해지는 스핀들 모터.And a length of the cutting portion such that a magnetic force between the cutting portion and the suction magnet is formed such that the rotating shaft is deflected to one side of the inner circumferential surface of the bearing by the magnetic force between the other portion and the suction magnet. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 커팅부는 금형에 의해 제작되는 스핀들 모터.The cutting unit is a spindle motor produced by a mold. 삭제delete 삭제delete
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