KR101196623B1

KR101196623B1 - 스핀들 모터 구조체

Info

Publication number: KR101196623B1
Application number: KR1020100007710A
Authority: KR
Inventors: 김세종
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2010-01-28
Filing date: 2010-01-28
Publication date: 2012-11-02
Also published as: KR20110088008A

Abstract

본 발명의 스핀들 모터 구조체는, 로터 및 회전축을 포함하며, 광디스크를 회전시키는 스핀들 모터; 상기 광디스크의 데이터를 입출력하는 광픽업을 이송하는 스텝 모터; 상기 스핀들 모터 및 상기 스텝 모터가 일체로 설치되는 베이스 플레이트; 를 포함하며, 상기 스핀들 모터의 상기 로터가 이탈되는 것을 방지하는 스토퍼가 상기 베이스 플레이트에 형성된다.

Description

스핀들 모터 구조체{SPINDLE MOTOR STRUCTURE}

본 발명은 노트북 컴퓨터 또는 휴대용 단말기와 같이 슬림화를 추구하는 장치에서 광디스크의 데이터를 인식하는 광기기 장치용 스핀들 모터 구조체에 관한 것이다.

스핀들 모터는 ODD(Optical Disk Drive)의 내부에 설치되어 직선운동하는 광픽업이 원형의 디스크에 기록된 데이터를 읽을 수 있도록 광디스크를 회전시키기 위한 장치이다.

상기 스핀들 모터에는 로터(Rotor)의 회전 중심이 되는 회전축이 마련되며, 상기 회전축이 삽입되는 베어링과, 상기 베어링을 지지하는 베어링 하우징이 마련된다.

상기 회전축의 단부는 상기 베어링 하우징 내부에 장착되어 회전하는데 회전축의 회전에 따라 베어링 하우징이 함께 돌 수 있다. 이를 방지하기 위해 베어링 하우징 내부에는 베어링의 단부와 접촉하는 와셔를 안착시킨다.

도 1은 종래의 스핀들 모터를 나타낸 단면도이다. 종래의 스핀들 모터는 로터의 회전 중심이 되는 회전축(10), 상기 회전축(10)이 회전 가능하게 삽입되는 베어링(20), 상기 베어링을 지지하는 베어링 하우징(30)을 포함한다.

회전축(10)은 로터(Rotor, 60)의 회전 중심이 되는 것으로, 베어링(20)과 결합하는 면적을 제공하며, 그 하단에는 회전축(10)이 베어링(20)과 함께 회전하는 것을 방지하기 위해 와셔를 구비할 수 있다.

로터(60)는 회전축(10)에 고정되어 회전축(10)과 일체로 회전하는 것으로, 광디스크(50)가 안착되는 로터 요크(61)와 로터 요크(61) 내주면에 장착되는 하나 이상의 영구자석(62)을 포함할 수 있다.

광디스크(50)와 접촉하는 로터 요크(61) 상에는 링 형상의 탄성재질로 이루어진 펠트(63)가 장착될 수 있으며 광디스크가 회전할 때 미끄러져 공회전하는 것을 방지한다.

베어링(20)은 회전축(10)을 회전 가능하게 지지하며 금속재로 이루어질 수 있다.

베어링 하우징(30)은 일측이 개방된 개구부가 형성되고 베어링 하우징의 외주면에는 베이스 플레이트(40) 및 고정자(70)가 결합된다.

고정자(70)는 상호 대면하는 로터(60) 사이에 기전력을 발생시켜 로터(60)를 회전시키다.

여기서, 고정자(70)는 로터(60)와 함께 기전력을 발생시키기 위한 것으로 코어(71)와 코일(72)을 포함한다.

코어(71)는 회전축(10)을 중심으로 복수의 암(미도시)이 방사상으로 형성된 금속재의 계자 플레이트(71a)를 다단으로 적층시켜 제작된다.

코일(72)은 상기 암 각각에 여러번 권취되어 전원(미도시)과 전기적으로 연결된다.

베이스 플레이트(40)는 베어링 하우징(30)이 결합되는 장소를 제공하며, 회로기판(41)이 부착되고, 회전축(10)을 포함하여 로터(60) 및 고정자(70)를 받침 지지한다.

로터 요크(61)에는 클램프(25)가 결합되는데, 클램프(25)는 로터 요크(61)의 상면에 탑재된 디스크(50)를 탄성 지지한다.

그리고, 로터 요크(61)의 저면에는 로터(60) 및 회전축(10)의 부상(浮上)을 방지하는 흡인 마그네트(27)와 스토퍼(stopper, 29)가 결합된다. 즉, 흡인 마크네트(27)는 코어(71)에 흡착되려고 함으로써 로터(60) 및 회전축(10)의 부상을 방지하고, 스토퍼(29)는 베어링 하우징(30) 외면에 형성된 걸림테(30a)에 걸려 로터(60) 및 회전축(10)이 부상하는 것을 방지한다.

상기와 같은 종래의 스핀들 모터는 금속제의 로터 요크(61) 저면에 금속제의 스토퍼(29)를 레이저로 용접하여 결합한 다음, 흡인 마그네트(27)를 로터 요크(61)의 저면에 접착제로 접착한다.

그런데, 스토퍼(29)를 로터 요크(61)의 저면에 용접할 때 발생하는 파편이 로터 요크(61)의 저면에 접착되어 흡인 마그네트(27)의 접착력을 저하시키는 단점이 존재한다.

또한, 스핀들 모터의 조립을 완료하고 나면 용접 파편으로 인하여 흡인 마그네트(27)가 코어(71)에 접촉되거나 소음, 무회전 등 스핀들 모터에 치명적인 불량을 유발시키기도 한다.

아울러, 이러한 접합방식은 공정이 복잡하여 스핀들 모터 조립작업의 생산성을 저하시키는 원인이 되고 있다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 개선하기 위한 것으로, 스토퍼 결합을 위한 용접 등의 공정이 불필요하고 용접 공정시 발생하는 이물질에 의한 불량발생을 방지할 수 있는 스핀들 모터 구조체를 제공하기 위한 것이다.

일 실시예로, 본 발명의 스핀들 모터 구조체는, 로터 및 회전축을 포함하며, 광디스크를 회전시키는 스핀들 모터; 상기 광디스크의 데이터를 입출력하는 광픽업을 이송하는 스텝 모터; 상기 스핀들 모터 및 상기 스텝 모터가 일체로 설치되는 베이스 플레이트; 를 포함하며, 상기 스핀들 모터의 상기 로터가 이탈되는 것을 방지하는 스토퍼가 상기 베이스 플레이트에 형성된다.

본 발명은 위와 같이 벤딩 또는 버링 공정을 통해 스토퍼를 형성함으로써 스토퍼 결합을 위한 용접 등의 공정이 불필요하고 용접공정 등에 의한 이물질 발생을 제거하여 불량율을 현저히 낮출 수 있다.

또한, 별도로 스토퍼 구조물을 설계하지 않고 로터 또는 베이스 플레이트 금형 상에서 구현이 가능하다.

또한, 종래 스토퍼가 차지하던 공간을 기타 용도로 활용할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 스핀들 모터를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 스핀들 모터 구조체를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 베이스 플레이트에 스핀들 모터가 안착되는 상태를 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터 구조체의 부분 단면도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 베이스 돌출부를 형성하는 방법을 나타낸 개념도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 베이스 돌출부를 형성하는 방법을 나타낸 개념도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 2는 본 발명의 스핀들 모터 구조체를 도시한 사시도이다. 도 3은 본 발명의 베이스 플레이트에 스핀들 모터 구조체가 안착되는 상태를 도시한 분해 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터 구조체의 부분 단면도이다. 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터 구조체의 베이스 돌출부를 형성하는 방법을 나타낸 개념도이다. 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터 구조체의 베이스 돌출부를 형성하는 방법을 나타낸 개념도이다. 이들 도면을 참조하며 본 발명의 스핀들 모터 구조체의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터 구조체는 스핀들 모터(800), 스텝 모터(810) 및 광픽업(820)이 베이스 플레이트(400)에 일체로 조립된 것이다. 스핀들 모터 구조체는 광디스크 드라이브 등과 같은 광기기 장치에 설치되어 광디스크에 저장된 데이터를 입출력한다. 광디스크 회전에 따른 진동 흡수 및 충격 완화를 위하여 스핀들 모터 구조체는 댐퍼(840)를 매개로 하여 광기기 장치에 장착된다.

스텝 모터(810)는 광픽업(820)을 이송하는 것이다. 광픽업(820)은 광디스크에 데이터를 입출력하는 것으로, 베이스 플레이트(400)에 설치된 적어도 하나의 가이드 봉(850)을 따라 그 직선 이동이 안내된다. 스텝 모터(810)의 일측으로는 리드 스크류(811)가 연장되며, 스텝 모터(810)의 회전시 리드 스크류(811)가 함께 회전되고, 리드 스크류(811)와 연결된 광픽업(820)의 직선 이송이 이루어진다.

스핀들 모터는 로터(600), 로터(600)의 회전 중심이 되는 회전축(100), 상기 회전축(100)이 회전 가능하게 삽입되는 베어링(200), 상기 베어링(200)을 지지하는 베어링 하우징(300)을 포함한다.

회전축(100)은 로터(Rotor, 600)의 회전 중심이 되는 것으로, 베어링(200)과 결합하는 면적을 제공하며, 그 하단에는 회전축(100)이 베어링(200)과 함께 회전하는 것을 방지하기 위해 와셔를 구비할 수 있다.

로터(600)는 회전축(100)에 고정되어 회전축(100)과 일체로 회전하는 것으로, 광디스크(500)가 안착되는 로터 요크(610)와 로터 요크(610) 내주면에 장착되는 하나 이상의 영구자석(620)을 포함할 수 있다.

광디스크(도시하지 않음)와 접촉하는 로터 요크(610) 상에는 링 형상의 탄성재질, 예를 들어 고무로 이루어진 펠트(630)가 장착될 수 있으며 광디스크가 회전할 때 미끄러져 공회전하는 것을 방지해 준다.

베어링(200)은 회전축(100)을 회전 가능하게 지지하며 금속재로 이루어질 수 있다.

베어링 하우징(300)은 일측이 개방된 개구부가 형성되고 베어링 하우징(300)의 외주면에는 베이스 플레이트(400) 및 고정자(700)가 결합된다.

고정자(700)는 상호 대면하는 로터(600) 사이에 기전력을 발생시켜 로터(600)를 회전시키다.

여기서, 고정자(700)는 로터(600)와 함께 기전력을 발생시키기 위한 것으로 코어(710)와 코일(720)을 포함한다.

코어(710)는 회전축(100)을 중심으로 복수의 암(미도시)이 방사상으로 형성된 금속재의 계자 플레이트(710a)를 다단으로 적층시켜 제작된다.

코일(720)은 상기 암 각각에 여러번 권취되어 전원(미도시)과 전기적으로 연결된다.

베이스 플레이트(400)는 베어링 하우징(300)이 결합되는 장소를 제공하며, 회로기판(410)이 부착되고, 회전축(100)을 포함하여 로터(600) 및 고정자(700)를 받침 지지하는 것으로 내구성이 좋고 변형이 적은 금속재(예를 들어, 스테인리스 스틸 또는 스테인리스 스틸 합금)로 이루어진다.

로터 요크(610)에는 클램프(250)가 결합되는데, 클램프(250)는 로터 요크(610)의 상면에 탑재된 디스크를 탄성 지지한다.

한편, 베이스 플레이트(400)의 외주면을 따라 베이스 벤딩부(400a)가 형성되며, 상기 베이스 벤딩부(400a)의 일부면에는 베이스 돌출부(400b)가 형성된다.

상기 베이스 돌출부(400b)는 베이스 벤딩부(400a)의 일부면에 구멍을 형성한 후 상기 구멍에 버링(burring) 작업을 하여 플랜지부, 즉 베이스 돌출부(400b)를 형성할 수 있다.

또한, 상기 베이스 돌출부(400b)는 베이스 벤딩부(400a)의 일부면을 절개한 후 상기 절개면을 절곡하여 형성할 수도 있고, 그 밖에 다양한 방법이 사용될 수 있다.

로터 요크(610)의 외주면에는 상기 로터 요크(610)의 외주면을 벤딩하여 로터 벤딩부(610a)를 형성할 수 있다.

또한, 베이스 플레이트(400)의 베이스 벤딩부(400a) 및 베이스 돌출부(400b)를 형성한 후 상기 베이스 돌출부(400b)가 형성된 부분에 로터 벤딩부(610a)를 강제 압입하여 부재의 탄성을 이용하여 상호 스토퍼의 기능을 구현하도록 할 수도 있다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터 구조체의 베이스 돌출부를 형성하는 방법을 나타낸 개념도이다.

도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명하면, 먼저 베이스 플레이트(400)의 일부를 구성하는 베이스 벤딩부(400a)의 소정 위치에 절개면(402)을 형성한다(도 5a).

상기 절개면(402)은 베이스 플레이트(400)를 제작하는 금형 상에서 형성할 수도 있으며 베이스 플레이트(400)가 제작된 이후 레이져 절단기 등을 사용하여 소정 형상으로 형성할 수도 있다.

다음, 베이스 벤딩부(400a)의 뒷쪽에서 소정의 압력을 가해 절개면(402)에 의해 절단되어 있는 부분을 밀어 올려 베이스 돌출부(400b)를 형성한다(도 5b).

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터 구조체의 베이스 돌출부를 형성하는 방법을 나타낸 개념도이다.

도 6a 및 도 6b를 참조하여 설명하면, 먼저 베이스 플레이트(400)의 일부를 구성하는 베이스 벤딩부(400a)의 소정 위치에 홀(구멍, H)이 형성되어 있고 상기 홀의 일측에 절개면(402)을 형성한다(도 6a).

상기 홀(H)은 베이스 돌출부(400b)의 형성 작업을 용이하게 하기 위한 것으로 상기 홀(H) 및/또는 절개면(402)은 베이스 플레이트(400)를 제작하는 금형 상에서 형성할 수도 있으며 베이스 플레이트(400)가 제작된 이후 레이져 절단기 등을 사용하여 소정 형상으로 형성할 수도 있다.

다음, 절개면(402)에 의해 절단되어 있는 부분을 베이스 벤딩부(400a)의 뒷쪽에서 소정의 압력을 가하거나(버링 공정) 베이스 벤딩부(400a) 앞쪽에서 소정 힘으로 당겨 베이스 돌출부(400b)를 형성한다(도 6b).

이와 같이, 본 발명의 스핀들 모터 구조체는 벤딩 또는 버링 공정을 통해 스토퍼를 형성함으로써 스토퍼 결합을 위한 용접 등의 공정이 불필요하고 용접공정 등에 의한 이물질 발생을 제거하여 불량율을 현저히 낮출 수 있으며, 별도로 스토퍼 구조물을 설계하지 않고 로터 또는 베이스 플레이트 금형 상에서 스토퍼 형상의 구현이 가능하다. 또한, 종래 스토퍼가 차지하던 공간을 기타 용도로 활용할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

100... 회전축 200... 베어링
300... 베어링 하우징 400... 베이스 플레이트
400a... 베이스 벤딩부 400b... 베이스 돌출부
600... 로터 610... 로터 요크
610a... 로터 벤딩부 620... 영구자석
620... 영구자석 630... 펠트
700... 고정자 710a... 계자 플레이트
710... 코어 720... 코일

Claims

로터 및 회전축을 포함하며, 광디스크를 회전시키는 스핀들 모터;
상기 광디스크의 데이터를 입출력하는 광픽업을 이송하는 스텝 모터;
상기 스핀들 모터 및 상기 스텝 모터가 일체로 설치되는 베이스 플레이트; 를 포함하며,
상기 로터는 로터 요크를 포함하고,
상기 로터 요크의 일부를 상기 로터의 외주 방향으로 돌출시킨 로터 벤딩부가 마련되고,
상기 스핀들 모터의 상기 로터가 이탈되는 것을 방지하기 위해 상기 베이스 플레이트의 일부를 절곡시킨 베이스 돌출부를 포함하며,
상기 로터 벤딩부 및 상기 베이스 돌출부가 상기 회전축 방향을 따라 서로 대면됨으로써 상기 로터 요크의 상기 회전축 방향 변위가 제한되는 스핀들 모터 구조체.
삭제
제1항에 있어서,
상기 베이스 플레이트의 일부를 절곡시킨 베이스 벤딩부가 상기 로터의 외주와 대면되는 위치에 형성되며,
상기 베이스 돌출부는 상기 베이스 벤딩부에 위치하는 스핀들 모터 구조체.
제1항에 있어서,
상기 베이스 돌출부는 상기 베이스 플레이트에 상기 로터를 조립한 후 상기 베이스 벤딩부의 일부를 버링함으로써 형성되는 스핀들 모터 구조체.