KR101020794B1 - 스핀들 모터 - Google Patents

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Abstract

스핀들 모터가 개시된다. 상기 스핀들 모터는 클램핑 장치의 아암이 로터요크에 접촉 지지되므로, 디스크를 지지하는 지지력이 상대적으로 세다. 따라서, 소정 이하의 충격에 의해서는 디스크가 클램핑 장치로부터 분리되지 않으므로, 제품의 신뢰성이 향상된다.

Description

스핀들 모터 {SPINDLE MOTOR}
본 발명은 스핀들 모터에 관한 것이다.
스핀들 모터는 직선운동하는 광 픽업이 디스크에 기록된 데이타를 읽을 수 있도록 디스크를 회전시키는 기능을 한다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 스핀들 모터의 요부 단면도로서, 이를 설명한다.
도시된 바와 같이, 회전가능하게 설치된 회전축(10)에 디스크(50)가 탑재되는 로터요크(20)가 결합되어 회전축(10)과 일체로 회전한다. 이때, 로터요크(20)의 상면에는 디스크(50)의 미끄러짐을 방지하는 펠트(25)가 결합된다.
회전축(10)에 결합된 로터요크(20)의 부위에는 로터요크(20)에 탑재된 디스크(50)의 내주면과 접촉하여, 디스크(50)를 지지하는 클램핑 장치(30)가 설치된다.
클램핑 장치(30)는 로터요크(20)에 결합된 케이스(31), 케이스(31)의 측면에 형성되어 디스크(50)의 중심이 회전축(10)의 중심과 일치하도록 지지하는 복수의 클로(Claw)(33), 케이스(31)의 측면에 설치되어 케이스(31)의 내외측을 출입하며 로터요크(20)에 탑재된 디스크(50)가 상측으로 이탈하는 것을 방지하는 복수의 아암(35) 및 아암(35)을 케이스(31)의 측면 외측으로 탄성 지지하는 탄성부재(37)를 가진다.
디스크(50)를 로터요크(20)에 탑재하여 클램핑 장치(30)에 지지시키면, 디스크(50)의 두께로 인하여, 케이스(31)의 외측으로 노출된 아암(35)의 일단부측은, 도 1b에 도시된 바와 같이, 상측으로 들리게 된다.
그런데, 종래의 스핀들 모터는, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 아암(35)의 하면이 로터요크(20)의 상면과 이격되어 있고, 아암(35)의 하면은 평면으로 형성된다. 이로인해, 디스크(50)를 지지하는 아암(35)의 지지력이 170~180 gf 로 약하여, 소정 이하의 충격에 의해서도 디스크(50)가 클램핑 장치(30)로부터 이탈된다. 따라서, 제품의 신뢰성이 저하되는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 신뢰성을 향상시킬 수 있는 스핀들 모터를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스핀들 모터는, 회전가능하게 설치된 회전축; 상기 회전축과 일체로 회전하며 일면에 디스크가 탑재되는 로터요크; 상기 로터요크의 일면과 대향되게 설치되어 상기 로터요크와 일체로 회전하며 상기 디스크를 지지하는 클램핑 장치를 포함하고,
상기 클램핑 장치는 상기 디스크의 내주면이 삽입되는 케이스, 상기 케이스 의 측면을 출입하면서 상기 디스크를 지지하고 상기 로터요크의 일면과 대향하는 면은 상기 로터요크에 접하는 복수의 아암, 상기 케이스의 내측에 설치되어 상기 아암을 상기 케이스의 측면 외측으로 탄성 지지하는 탄성부재를 포함한다.
본 발명에 따른 스핀들 모터는 클램핑 장치의 아암이 로터요크에 접촉 지지되므로, 디스크를 지지하는 지지력이 상대적으로 세다. 따라서, 소정 이하의 충격에 의해서는 디스크가 클램핑 장치로부터 분리되지 않으므로, 제품의 신뢰성이 향상된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 단면도이다.
도시된 바와 같이, 베이스(110)에 베어링하우징(120)이 수직으로 설치된다.
이하, 베이스(110)를 포함한 구성요소들의 면 및 방향을 지칭함에 있어서, 베이스(110)의 수직방향 상측을 향하는 면 및 방향을 '상면 및 상측', 하측을 향하는 면 및 방향을 '하면 및 하측'이라 한다.
베어링하우징(120)은 상면이 개방된 원통형으로 마련되며, 하면이 베이스(110)에 지지되어 베이스(110)에 수직으로 설치된다.
베어링하우징(120)의 내주면에는 베어링(130)이 압입 고정되고, 베어링(130)에는 회전축(140)의 하부측이 삽입 지지되어 회전가능하게 설치된다.
베어링하우징(120)에는 고정자(150)가 결합되고, 회전축(140)에는 회전자(160)가 결합된다.
고정자(150)는 베어링하우징(120)의 외주면에 고정된 코어(151)와 코어(151)에 권선된 코일(155)을 가지고, 회전자(160)는 상면 중앙부측은 회전축(140)의 상단부 외주면측에 결합되고 측면은 고정자(150)를 감싸며 하면은 개방된 원통형의 로터요크(161)와 로터요크(161)의 내주면에 고정되어 고정자(150)와 대향하는 마그네트(165)를 가진다.
그리하여, 코일(155)에 전류가 공급되면, 코일(155)과 마그네트(165)의 작용에 의하여 회전자(160)가 회전하면서 회전축(140)을 회전시킨다.
회전축(140)과 로터요크(161)의 견고한 결합을 위하여, 로터요크(161)의 중앙부측에는 결합관(162)이 돌출되고, 결합관(162)은 부시(170)를 매개로 회전축(140)에 결합된다.
로터요크(161)의 상면에는 디스크(50)가 탑재되어 지지되며, 로터요크(161)의 상면 테두리부측에는 디스크(50)가 미끄러지는 것을 방지하는 펠트(180)가 설치된다.
로터요크(161)에는 베어링하우징(120)의 상단부측 외주면에 걸려서 회전자(160) 및 회전축(140)이 상측으로 이탈되는 것을 방지하는 스토퍼(191)가 결합되고, 베어링하우징(120)의 외주면에는 회전자(160) 및 회전축(140)의 회전시 회전자(160) 및 회전축(140)이 상측으로 부상(浮上)하는 것을 방지하는 흡인마그네트(195)가 결합된다.
로터요크(161)의 결합관(162)에는 로터요크(161)에 탑재된 디스크(50)를 지지하는 클램핑 장치(200)가 결합된다.
본 실시예에 따른 클램핑 장치(200)를 도 2 내지 도 4b를 참조하여 설명한다. 도 3은 도 2에 도시된 클램핑 장치의 일부 분해 사시도이고, 도 4a는 도 3에 도시된 아암의 확대도이며, 도 4b는 도 4a의 정면도이다.
도시된 바와 같이, 클램핑 장치(200)는 케이스(210), 클로(Claw)(220), 아암(230) 및 탄성부재(240)를 가진다.
케이스(210)는 하면이 개방된 원통형상으로 마련된다. 케이스(210)의 상면 중앙부측에는 로터요크(161)의 결합관(162)이 삽입 결합되는 결합공(211)이 형성되는데, 이로인해 케이스(210)가 로터요크(161)가 결합된다. 케이스(210)의 측면에는 디스크(50)가 삽입되고, 하단면(下端面)은 로터요크(161)의 상면과 대향한다. 케이스(210)의 안정된 설치를 위하여, 케이스(210)의 하단면(下端面)은 로터요크(161)의 상면에 접촉될 수도 있다.
클로(220)는 케이스(210)의 중심을 기준으로 복수개가 방사상으로 케이스(210)의 측면에 일체로 형성되며, 대략 외팔보 형태를 이룬다. 클로(220)는 케이스(210)에 삽입된 디스크(50)의 내주면과 접촉하여 디스크(50)의 중심이 회전축(140)의 중심과 일치하도록 지지한다.
케이스(210)의 측면에는 케이스(210)의 중심을 기준으로 복수의 제 1 출입공(213)이 방사상으로 형성되고, 각 제 1 출입공(213)을 형성하는 케이스(210)의 측면 부위에는 상호 대향되게 제 2 출입공(215)이 각각 형성된다. 제 1 출입 공(213)은 클로(220)와 클로(220) 사이에 형성되고, 제 1 및 제 2 출입공(213,215)으로는 아암(230)이 출입한다.
아암(230)은 몸체(231), 안내레일(233) 및 이탈방지레일(235)을 가진다.
몸체(231)는 일측은 케이스(210)의 측면 외측에 위치되고 타측은 케이스(210)의 내부에 위치되어 제 1 출입공(213)을 출입한다.
케이스(210)의 외측에 위치된 몸체(231)의 일단면(一端面)은 로터요크(161)측인 하측으로 갈수록 케이스(210)의 중심과 더 가까와지는 형태로 경사지게 형성된다. 디스크(50)가 몸체(231)의 상단부에 접촉하여 하강하면, 몸체(231)는 케이스(210)의 측면 내외측을 출입하는 형태로 직선운동한다. 그리하여, 디스크(50)가 케이스(210)의 측면에 완전히 삽입되어 로터요크(161)에 탑재되면, 경사진 몸체(231)의 일단면에 디스크(50)의 내주면 상단 모서리부가 걸려서 디스크(50)가 케이스(210)의 상면측으로 이탈되지 않는다.
안내레일(233)은 몸체의 양측면에 각각 형성되어 제 2 출입공(215)을 출입한다. 안내레일(233)과 제 2 출입공(215)은 아암(230)이 원활하게 직선운동할 수 있도록 안내한다.
이탈방지레일(235)은 아암(230)의 직선운동방항을 따라 각 안내레일(233)에서 연장 형성되어 케이스(210)의 내부에 위치된다. 이탈방지레일(235)의 일단부는 아암(230)이 케이스(210)의 외측으로 운동할 때, 케이스(210)의 측면에 접촉되어 아암(230)이 케이스(210)의 측면 외측으로 이탈하는 것을 방지한다.
몸체(231)와 안내레일(233)과 이탈방지레일(235)은 일체로 동일하게 운동함 은 당연하다.
탄성부재(240)는 케이스(210)의 내측에 설치되어 아암(230)이 디스크(50)를 견고하게 지지하도록, 아암(230)을 케이스(210)의 측면 외측으로 탄성 지지한다. 이때, 탄성부재(240)의 일측 및 타측은 몸체(231)의 타단부측 및 케이스(210)에 상호 대향되게 각각 형성된 지지돌기(237)(217)(도 2 참조)에 각각 지지된다.
본 실시예에 따른 클램핑 장치(200)는 디스크(50)를 견고하게 지지할 수 있도록 형성된다.
상세히 설명하면, 아암(230)은 케이스(210)의 내측에 위치된 부위의 하단면(下端面), 더 구체적으로는 이탈방지레일(235)의 하단면이 로터요크(161)의 상면과 접하는 형태로 접촉된다. 이때, 이탈방지레일(235)의 하단면은 아암(230)이 원활하게 운동할 수 있도록, 로터요크(161)측으로 볼록하게 돌출된 곡면(235a)으로 형성된다. 그리고, 곡면(235a)의 곡률반경 R은 3㎜ ≤ R ≤ 7mm이며, 곡면(235a)의 최적의 곡률반경은 R=3.5mm이다.
그러면, 아암(230)은 로터요크(161)의 상면에 접촉 지지되어 디스크(50)를 지지하므로, 디스크(50)를 지지하는 지지력이 세다. 본 실시예에 따른 클램핑 장치(200)가 디스크(50)를 지지하는 지지력을 측정해본 결과, 표 1에 표시된 바와 같이, 200gf였다. 이는 도 1a 및 도 1b에 도시된 종래의 클램핑 장치에 비하여 세다. 따라서, 소정 이하의 충격에 의해서는 디스크(50)가 클램핑 장치로부터 분리되지 않으므로, 제품의 신뢰성이 향상된다.
곡률반경(㎜) 지지력(gf)
10 180
9 180
8 200
7 200
6 200
5 200
4 200
3 200
2 180
1 170
곡률반경이 1㎜∼2㎜인 경우는 지지력이 약하고, 8㎜인 경우는 아암(230)의 운동에 간섭이 발생하며, 9㎜∼10㎜인 경우는 지지력이 약하고 아암(230)의 운동에 간섭이 발생한다.
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.
도 1a 및 도 1b는 종래의 스핀들 모터의 요부 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 단면도.
도 3은 도 2에 도시된 클램핑 장치의 일부 분해 사시도.
도 4a는 도 3에 도시된 아암의 확대도.
도 4b는 도 4a의 정면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
140 : 회전축 161 : 로터요크
210 : 케이스 220 : 클로
230 : 아암 240 : 탄성부재

Claims (7)

  1. 회전가능하게 설치된 회전축;
    상기 회전축과 함께 회전하며 일면에 디스크가 탑재되는 로터요크;
    상기 디스크의 내주면이 삽입되는 케이스, 일측은 상기 케이스의 측면 외측에 위치되고 타측은 상기 케이스의 내측에 위치되어 상기 디스크를 지지하는 몸체와 상기 몸체의 양측면에 각각 형성된 안내레일과 상기 각 안내레일에서 연장 형성되어 상기 로터요크의 일면과 접하며 상기 몸체가 상기 케이스의 측면 외측으로 이탈하는 것을 방지하는 이탈방지레일을 가지며 상기 케이스의 측면을 출입하면서 상기 디스크를 지지하는 복수의 아암, 상기 케이스에 설치되어 상기 아암을 상기 케이스의 측면 외측으로 탄성 지지하는 탄성부재를 가지는 클램핑 장치를 포함하며,
    상기 로터요크와 접하는 상기 이탈방지레일의 면은 볼록하게 돌출된 곡면으로 형성되고,
    상기 이탈방지레일의 곡면의 곡률반경을 R이라 할 때, 3㎜ ≤ R ≤ 7mm인 스핀들 모터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 이탈방지레일의 곡면의 곡률반경을 R이라 할 때, R=3.5㎜인 스핀들 모터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 몸체에는 상기 탄성부재의 일측이 지지되는 지지돌기가 형성된 스핀들 모터.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중, 어느 한 항에 있어서,
    상기 케이스의 측면에는 상기 디스크의 중심이 상기 회전축의 중심과 일치하도록 지지하는 복수의 클로(Claw)가 형성된 스핀들 모터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20080014432A (ko) * 2006-08-11 2008-02-14 엘지이노텍 주식회사 스핀들 모터의 클램핑 장치

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