KR101079527B1 - 모터 및 디스크 구동 장치 - Google Patents

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KR101079527B1
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Abstract

본 발명에 따른 모터는 슬리브에 지지되어 회전 가능하게 설치되는 샤프트와, 상기 샤프트에 결합되고 디스크가 탑재되는 로터 케이스와, 상기 디스크의 저면에 접촉되도록 상기 로터 케이스의 상부에 형성되며 다수개가 원주 방향을 따라 이격 배치되는 탑재부 및 상기 디스크와 상기 로터 케이스 사이의 공간에 개재되어 상기 공간 사이로 흐르는 공기의 흐름에 의해 압력차를 발생하는 압력차 발생부를 포함하며, 상기 압력차 발생부는 상기 탑재부로부터 이격 배치되며, 상기 압력차 발생부의 상면과 상기 디스크의 저면 사이 공간으로 유동하는 공기에 의해 압력차를 발생시키도록 상기 로터 케이스로부터 돌출될 수 있다.

Description

모터 및 디스크 구동 장치{motor and disk drive apparatus}
본 발명은 모터 및 디스크 구동 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로터에 장착되는 로터 케이스에 압력차 발생부가 형성되는 모터 및 상기 모터를 포함하는 디스크 구동 장치에 관한 것이다.
일반적으로 광 디스크 드라이브(Optical Disc Drive) 내에 설치되는 스핀들 모터(spindle motor)는 광픽업 기구가 디스크에 기록된 데이터를 읽을 수 있도록 디스크를 회전시키는 기능을 한다.
이러한 스핀들 모터의 경우에는 CD(Compact Disc)나 DVD(Digital Versatile Disc)등과 같은 미디어 장치의 자세를 정확하게 조정할 수 있는 능력이 모터의 성능을 좌우하게 된다.
종래의 모터는 디스크의 하부에 탄성체가 존재하여 디스크가 회전 중에 미끌림이 없도록 하게 된다.
그러나, 이러한 구조에서는 디스크의 회전 수가 증가하게 되면 디스크의 진동이 커지게 되며, 상기 디스크가 상하 방향으로 심하게 떨리는 워블(wobble) 현상이 발생하게 된다.
따라서, 종래의 모터는 디스크의 회전 시에 발생되는 워블 현상에 의해서 회전 수가 증가하게 될 때에 상하 방향 변위가 증폭되므로 디스크에서 적절한 데이터 입출력에 많은 문제점을 가지게 된다. 이에 따라 이러한 문제점을 해결해야 할 기술들이 요구되고 있다.
본 발명은 상술된 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 디스크의 회전 시에 발생되는 워블 현상을 방지할 수 있는 모터 및 이러한 모터를 구비하는 디스크 구동 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 모터는 슬리브에 지지되어 회전 가능하게 설치되는 샤프트와, 상기 샤프트에 결합되고 디스크가 탑재되는 로터 케이스와, 상기 디스크의 저면에 접촉되도록 상기 로터 케이스의 상부에 형성되며 다수개가 원주 방향을 따라 이격 배치되는 탑재부 및 상기 디스크와 상기 로터 케이스 사이의 공간에 개재되어 상기 공간 사이로 흐르는 공기의 흐름에 의해 압력차를 발생하는 압력차 발생부를 포함하며, 상기 압력차 발생부는 상기 탑재부로부터 이격 배치되며, 상기 압력차 발생부의 상면과 상기 디스크의 저면 사이 공간으로 유동하는 공기에 의해 압력차를 발생시키도록 상기 로터 케이스로부터 돌출될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 모터의 상기 압력차 발생부는 단면이 사각 형상인 다수의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 모터의 상기 압력차 발생부는 유선형으로 형성되는 다수의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 모터의 상기 압력차 발생부는 표면이 오목하고 볼록한 형상으로 형성되는 엠보싱부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
삭제
또한, 본 발명에 따른 모터의 상기 압력차 발생부는 상기 탑재부보다 상기 로터 케이스의 내측에 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
삭제
또한, 본 발명에 따른 모터의 상기 탑재부는 다수개가 원주 방향을 따라 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 디스크 구동 장치는 슬리브에 지지되어 회전 가능하게 설치되는 샤프트, 상기 샤프트에 결합되고 디스크가 탑재되는 로터 케이스 및, 상기 디스크와 상기 로터 케이스 사이의 공간에 개재되어 상기 공간 사이로 흐르는 공기의 흐름에 의해 압력차를 발생하는 압력차 발생부를 포함하는 모터; 상기 모터가 배치되는 베이스 플레이트; 및 상기 베이스 플레이트 상에 배치되며, 상기 모터에 전원을 인가하는 회로 패턴이 형성되는 연성 인쇄 회로 기판;을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 디스크 구동 장치의 상기 압력차 발생부는 단면이 사각 형상인 다수의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 디스크 구동 장치의 상기 압력차 발생부는 유선형으로 형성되는 다수의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 디스크 구동 장치의 상기 압력차 발생부는 표면이 오목하고 볼록한 형상으로 형성되는 엠보싱부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 모터 및 디스크 구동 장치는 디스크와 로터 케이스 사이의 공간에 개재되어 상기 공간 사이로 흐르는 공기의 흐름에 의해 압력차를 발생하는 압력차 발생부를 포함하므로 디스크의 상하면의 압력차에 의해 디스크가 상기 로터 케이스에 강하게 밀착되며, 이에 따라 회전 시에 발생되는 워블 현상을 최소화할 수 있다는 효과가 있다.
본 발명에 따른 스핀들 모터에 관하여 도 1 내지 도 7을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.
다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일 또는 유사한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일 또는 유사한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 구동 장치를 설명하기 위한 정면도이고, 도 2는 도 1의 디스크 구동 장치를 설명하기 위한 절개 사시도이고, 도 3 은 도 1의 디스크 구동 장치의 부분 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 디스크 구동 장치(10)는 베이스 플레이트(20), 연성 인쇄 회로 기판(30) 및 모터(100)를 포함한다.
베이스 플레이트(20)는 모터(100)가 배치되는 지지체이며, 베이스 플레이트(20) 상에는 연성 인쇄 회로 기판(30)이 구비된다. 상기 연성 인쇄 회로 기판(30)을 사용함으로써, 모터(100)의 두께를 인쇄 회로 기판을 사용하는 경우에 비해 줄어들게 할 수 있다.
이때, 베이스 플레이트(20) 상에는 다수의 수동 소자가 장착될 수 있으며, 특히 디스크(40)가 회전 시에 데이터를 수신하기 위한 데이터 수신부(22)가 마련될 수 있다.
상기 연성 인쇄 회로 기판(30)은 모터(100)에 전원을 인가하는 회로 패턴이 형성될 수 있다. 상기 연성 인쇄 회로 기판(30)의 그라운드 패턴은 상기 베이스 플레이트(20)와 도통되도록 형성될 수 있다.
모터(100)는 스테이터(110), 로터(120), 축받이 어셈블리(140), 로터 케이스(150), 디스크 척킹 장치(160) 및 압력차 발생부(170)를 포함할 수 있다.
상기 스테이터(110)는 전원인가 시 일정 크기의 전자기력을 발생시키는 권선코일(112)을 구비하고, 상기 권선코일(112)이 적어도 하나의 폴(pole)을 중심으로 방사방향으로 감기는 복수개의 연장한 코어(114)를 구비하는 고정구조물이다.
상기 코어(114)는 패턴회로가 인쇄된 기판이 구비되는 베이스(116)의 상부에 고정배치되며, 상기 베이스(116)의 상부면에는 일정크기로 관통형성된 장착공(117) 을 구비한다.
상기 권선코일(112)과 대응하는 베이스(116)의 상부면에는 상기 권선코일(112)을 하부로 노출시키도록 일정크기의 코일공이 복수개 관통형성될 수 있고, 상기 권선코일(112)은 외부전원이 공급되도록 플렉시블 기판과 전기적으로 연결된다.
상기 로터(120)는 스테이터(110)의 권선코일(112)과 대응하는 환고리형의 마그네트(122)를 외주부에 구비하는 컵상의 로터 케이스(150)를 구비한다. 상기 마그네트(122)는 원주방향으로 N극, S극이 교대로 착자되어 일정세기의 자기력을 발생하는 영구자석이다.
상기 로터 케이스(150)는 샤프트(125)에 압입되어 체결되는 로터 허브(152)와 환고리형의 마그네트(122)를 내면에 배치하는 마그네트 결합부(154)로 이루어진다. 상기 로터 허브(152)는 상기 샤프트(125)와의 발거력 유지를 위해 축방향 상부로 절곡되어 형성되며, 상기 로터 허브(152)의 외주면에는 디스크(40)를 재치할 수 있는 디스크 척킹 장치(160)가 결합될 수 있다.
축받이 어셈블리(140)는 로터(120)의 회전 중심과 일치하도록 형성되는 샤프트(125) 및 샤프트(125)가 배치되도록 샤프트 요홈을 구비하는 슬리브(130)를 포함할 수 있다.
상기 슬리브(130)는 도 3에 도시한 바와같이, 상기 스테이터(110)의 장착공(117)에 몸체하부단을 압입하여 조립될 수 있다. 그리고, 상기 슬리브(130)는 상기 로터(120)와 일정크기의 간격을 두고 서로 대응하여 이들 사이에 습동면을 형성 하는 회전지지부재이다.
디스크 척킹 장치(160)는 로터(120)의 일측 단부와 결합되며 디스크가 탈착 가능하게 결합되며, 척 베이스(162), 스프링(164) 및 척칩(166)을 포함한다.
척 베이스(162)의 중심에는 센터 홀이 형성되어 있고, 센터 홀에 로터(120)의 일측 단부가 삽입되어 모터(100)와 결합될 수 있다.
그리고, 척칩(166)은 척 베이스(162)에 수납되며, 척 베이스(162)의 외부로 돌출될 수 있다. 그리고, 척칩(166)을 척 베이스(162)의 외부로 돌출되도록 척 베이스(162)의 외부로 탄성적으로 지지하는 스프링(164)을 포함할 수 있다.
여기서, 디스크가 안착되면, 척 베이스(162)의 일부가 디스크의 내주면에 삽입되고, 척칩(166)이 디스크의 내주면에 걸쳐져서 디스크를 탈착 가능하게 디스크 구동 장치(10)에 결합시킬 수 있다.
압력차 발생부(170)는 로터 케이스(150)와 일체로 형성되며, 상부로 돌출되는 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 압력차 발생부(170)는 탑재부(168)의 내측에 위치하도록 형성될 수 있다.
또한, 탑재부(168)는 디스크(40)가 안착될 때에 디스크(40)의 저면에 접촉되도록 위치하며, 디스크(40)의 회전 시에 디스크(40)가 밀리는 것을 방지할 수 있으며, 디스크(40)를 외부의 충격으로부터 보호하는 역할을 할 수 있다.
그리고, 도 2에서 도시된 바와 같이, 탑재부(168)는 다수개가 원주 방향을 따라 배치될 수 있다. 따라서, 디스크(40)의 회전 시에 탑재부(168)들 사이에는 공 기의 흐름이 원활하도록 하는 유로가 형성될 수 있는 것이다. 그러나, 탑재부(168)는 이러한 위치에 배치되는 것에 한정되지 않으며, 원주 방향을 따라 연속적으로 형성되는 것도 가능하다.
또한, 탑재부(168)와 압력차 발생부(170)는 별도로 형성되는 것에 한정되지 않으며, 설계자의 의도에 따라 압력차 발생부(170)가 탑재부(168) 상부에 형성되는 홈일 수도 있다. 따라서, 압력차 발생부(170)를 탑재부(168) 상에 형성시키므로 간단하게 제공할 수 있는 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 압력차 발생부를 설명하기 위한 부분 사시도이며, 도 5는 도 4의 모터의 부분 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 압력차 발생부(170)는 디스크(40)가 안착되는 경우에 그 사이가 거의 밀착되도록 형성된다. 그리고, 공기의 흐름(화살표)은 압력차 발생부(170)가 형성된 부분에서 급속도로 빨라지게 된다.
따라서, 압력과 속도의 비례 관계에 의해서 속도가 증가하면 압력이 줄어드는 현상이 발생되며, 실제적으로도 디스크(40) 상면과 디스크(40) 하면의 압력 차이를 높임으로써 디스크(40)의 하부를 향하여 일정한 압력이 발생되게 된다(ⓐ).
결과적으로, 본 실시예에 따른 모터 및 디스크 구동 장치는 디스크(40)와 로터 케이스(150) 사이의 공간에 개재되어 상기 공간 사이로 흐르는 공기의 흐름에 의해 압력차를 발생하는 압력차 발생부(170)를 포함하므로 상기 압력차에 의해 디스크(40)가 로터 케이스(150)에 강하게 밀착되며, 이에 따라 회전 시에 발생되는 워블 현상을 최소화할 수 있다는 효과가 있다.
따라서, 워블 현상의 최소화에 의해서 모터에 의한 디스크(40)의 회전 시에 데이터 수신부(22)와의 데이터 교환이 원활하게 되므로 제품의 경쟁력을 향상키는 효과가 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터의 압력차 발생부를 설명하기 위한 부분 단면도이다.
본 실시예에서의 모터는 스테이터(110), 로터(120), 축받이 어셈블리(140), 로터 케이스(150), 디스크 척킹 장치(160) 및 압력차 발생부(270)를 포함할 수 있다.
여기서, 스테이터(110), 로터(120), 축받이 어셈블리(140), 로터 케이스(250) 및 디스크 척킹 장치(160)는 실질적으로 앞선 실시예와 그 구성이 동일하므로 구체적인 설명 및 도시는 생략할 수 있다.
도 6에서 도시된 바와 같이, 압력차 발생부(270)의 단면은 유선형으로 형성되는 다수의 돌출부를 포함할 수 있다. 따라서, 압력차 발생부(270)의 표면은 공기가 흐르는 입구 방향(화살표)에 대응하는 부분이 경사가 크게 형성되며, 공기가 흐르는 출구 방향과 대응하는 부분이 경사가 완만하게 형성될 수 있다.
따라서, 이러한 압력차 발생부(270)의 형상의 변경에 의해서 압력차 발생부(270)의 부분에 압력차를 설계자가 원하는 정도로 조절할 수 있는 것이다.
결과적으로, 본 실시예에 따른 모터 및 디스크 구동 장치는 압력차 발생 부(270)에 의해서 디스크(40)가 로터 케이스(250)에 강하게 밀착되며(ⓑ), 이에 따라 회전 시에 발생되는 워블 현상을 최소화할 수 있다는 효과가 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모터의 압력차 발생부를 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 7을 참조하면, 압력차 발생부(370)는 표면이 오목하고 볼록한 형상으로 형성되는 엠보싱부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
압력차 발생부(370)의 표면에는 다수의 돌출된 형상의 돌출부가 형성되므로 압력차 발생부(370) 내에서도 서로 압력차가 발생하도록 형성시킬 수 있는 것이다. 따라서, 이러한 압력차 발생부(370)의 형상의 변경에 의해서 압력차 발생부(370)의 부분에 압력차를 설계자가 원하는 정도로 조절할 수 있는 것이다.
결과적으로, 본 실시예에 따른 모터 및 디스크 구동 장치는 압력차 발생부(370)에 의해서 디스크(40)가 로터 케이스(350)에 강하게 밀착되며(ⓒ), 이에 따라 회전 시에 발생되는 워블 현상을 최소화할 수 있다는 효과가 있다.
따라서, 모터의 회전수가 높아짐에 따라 워블 현상에 의해서 디스크(40)의 진동이 커지는 것이 아니라 디스크(40)를 안정적으로 잡아주는 힘이 커지므로 디스크(40)의 저면에 탑재부에 더욱 더 밀착되는 구조가 되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 구동 장치를 설명하기 위한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 구동 장치를 설명하기 위한 절개 사시도이다.
도 3은본 발명의 일 실시예에 따른 디스크 구동 장치를 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 압력차 발생부를 설명하기 위한 부분 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 압력차 발생부를 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터의 압력차 발생부를 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모터의 압력차 발생부를 설명하기 위한 부분 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10.... 디스크 구동 장치 20....베이스 플레이트
30.... 연성 인쇄 회로 기판 40....디스크
100....모터 120....로터
140....축받이 어셈블리 150....로터 케이스
160....디스크 척킹장치
170, 270, 370....압력차 발생부

Claims (12)

  1. 슬리브에 지지되어 회전 가능하게 설치되는 샤프트;
    상기 샤프트에 결합되고 디스크가 탑재되는 로터 케이스;
    상기 디스크의 저면에 접촉되도록 상기 로터 케이스의 상부에 형성되며 다수개가 원주 방향을 따라 이격 배치되는 탑재부; 및
    상기 디스크와 상기 로터 케이스 사이의 공간에 개재되어 상기 공간 사이로 흐르는 공기의 흐름에 의해 압력차를 발생하는 압력차 발생부;
    를 포함하며,
    상기 압력차 발생부는 상기 탑재부로부터 이격 배치되며,
    상기 압력차 발생부의 상면과 상기 디스크의 저면 사이 공간으로 유동하는 공기에 의해 압력차를 발생시키도록 상기 로터 케이스로부터 돌출되는 것을 특징으로 하는 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압력차 발생부는,
    단면이 사각 형상인 다수의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 압력차 발생부는,
    유선형으로 형성되는 다수의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 압력차 발생부는,
    표면이 오목하고 볼록한 형상으로 형성되는 엠보싱부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모터.
  5. 삭제
  6. 제5항에 있어서,
    상기 압력차 발생부는 상기 탑재부보다 상기 로터 케이스의 내측에 형성되는 것을 특징으로 하는 모터.
  7. 삭제
  8. 제5항에 있어서,
    상기 탑재부는,
    다수개가 원주 방향을 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 모터.
  9. 슬리브에 지지되어 회전 가능하게 설치되는 샤프트, 상기 샤프트에 결합되고 디스크가 탑재되는 로터 케이스와, 상기 디스크의 저면에 접촉되도록 상기 로터 케이스의 상부에 형성되며 다수개가 원주방향을 따라 이격 배치되는 탑재부 및 상기 디스크와 상기 로터 케이스 사이의 공간에 개재되어 상기 공간 사이로 흐르는 공기의 흐름에 의해 압력차를 발생하는 압력차 발생부를 구비하는 모터;
    상기 모터가 배치되는 베이스 플레이트; 및
    상기 베이스 플레이트 상에 배치되며, 상기 모터에 전원을 인가하는 회로 패턴이 형성되는 연성 인쇄 회로 기판;
    를 포함하며,
    상기 압력차 발생부는 상기 탑재부로부터 이격 배치되며,
    상기 압력차 발생부의 상면과 상기 디스크의 저면 사이 공간으로 유동하는 공기에 의해 압력차를 발생시키도록 상기 로터 케이스로부터 돌출되어 구비되는 것을 특징으로 하는 디스크 구동 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 압력차 발생부는,
    단면이 사각 형상인 다수의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 구동 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 압력차 발생부는,
    유선형으로 형성되는 다수의 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 구동 장치.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 압력차 발생부는,
    표면이 오목하고 볼록한 형상으로 형성되는 엠보싱부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스크 구동 장치.
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