KR101362452B1 - 스핀들 모터 - Google Patents

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Abstract

스핀들 모터가 개시된다. 상기 스핀들 모터는 베어링하우징과 접촉하는 베어링의 외주면에 적정한 크기 및 적정한 갯수의 함몰홈을 형성함으로써, 베어링하우징과 베어링의 압입력을 적절하게 조절할 수 있다. 따라서, 베어링하우징에 압입된 후, 내경이 수축되는 베어링의 수축도를 용이하게 관리할 수 있으므로, 항상 설정치 이내에서 베어링이 수축되도록 조절할 수 있다. 따라서, 제품의 성능 및 신뢰성이 향상된다.

Description

스핀들 모터 {SPINDLE MOTOR}
도 1a는 종래의 스핀들 모터의 베어링의 사시도.
도 1b는 도 1a에 도시된 베어링이 베어링하우징에 압입된 상태를 보인 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 단면도.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 베어링의 사시도.
도 3b는 도 3a에 도시된 베어링이 베어링하우징에 압입된 상태를 보인 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 베이스 120 : 베어링하우징
130 : 베어링 140 : 회전축
150 : 고정자 160 : 회전자
본 발명은 스핀들 모터에 관한 것이다.
스핀들 모터는 ODD(Opticla Disk Drive)의 내부에 설치되어, 직선운동하는 광 픽업이 디스크에 기록된 데이타를 읽을 수 있도록 디스크를 회전시키는 기능을 한다. 디스크는 고정자와 작용하여 회전하는 회전자측에 탑재되어 회전하며, 회전자에는 회전자의 회전을 지지하는 회전축이 결합된다. 그리고, 회전축은 베어링하우징에 압입 고정된 베어링에 지지되어 회전가능하게 설치된다.
도 1a는 종래의 스핀들 모터의 베어링의 사시도이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 베어링이 베어링하우징에 압입된 상태를 보인 단면도로서, 이를 설명한다.
도시된 바와 같이, 베어링(10)은 외주면이 베어링하우징(20)의 내주면에 압입 고정되고, 베어링(10)의 내주면에는 회전축(30)이 삽입 지지되어 회전가능하게 설치된다.
베어링(10)의 상부측 및 중앙부측 외주면은 직선형태로 형성되어 베어링하우징(20)의 내주면과 접촉하고, 하부측 외주면은 내측으로 경사지게 형성되어 베어링하우징(20)의 내주면과 비접촉한다. 그러므로, 베어링(10)을 베어링하우징(20)에 압입하면, 베어링(10)의 상부측 및 중앙부측이 수축되어 내경 변화가 발생한다. 그리고, 베어링(10)의 상부측 및 하부측 내경은 중앙부측 내경 보다 작게 형성되고, 회전축(30)의 외주면은 베어링(10)의 상부측 및 하부측 내주면에만 접촉 지지된다.
따라서, 회전축(30)이 접촉 지지됨과 동시에 베어링하우징(20)에 압입되면 수축되는, 베어링(10)의 상부측 내경이 스핀들 모터의 성능 및 신뢰성에 큰 영향을 미친다. 즉, 베어링(10)의 상부측 내경이 많이 수축되면, 베어링(10)의 상부측 내주면과 회전축(30)의 외주면 사이의 간극이 설정치 이하로 되어, 회전축(30)이 원활하게 회전하지 못하다.
그러므로, 베어링(10)의 외경을 정밀하게 관리하여 베어링(10)의 상부측 내경의 수축도를 정밀하게 관리하여야 한다.
그런데, 상기와 같은 종래의 스핀들 모터의 베어링(10)은 소결베어링이므로, 그 제조공정상 외경의 정밀한 관리가 어렵다. 이로인해, 베어링(10)을 베어링하우징(20)에 압입하면, 베어링(10)의 상부측 내경이 설정치 이상으로 수축되어 성능 및 신뢰성을 저하되는 단점이 있다.
미설명 부호 12는 베어링하우징(20)에 베어링(10)을 압입한 후, 회전축(30)을 베어링(10)에 삽입할 때, 공기가 배출되는 것을 안내하는 배출로이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 베어링의 수축도를 용이하게 설정치로 관리할 수 있도록 형성하여 성능 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 스핀들 모터를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스핀들 모터는, 일면이 개방된 베어링하우징; 상기 베어링하우징에 압입 고정되며, 외주면에는 상기 베어링하우징과의 압입력을 조절하기 위한 함몰홈이 형성된 베어링; 상기 베어링에 삽입 지지되어 회전가능하게 설치된 회전축; 상기 베어링하우징의 주위에 배치된 고정자; 상기 회전축에 고정되며 상기 고정자와 작용하여 회전하면서 상기 회전축을 회전시키는 회전자를 포함한다.
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, 결합관(113)이 돌출 형성된 베이스(110)가 마련된다.
이하, 베이스(110)의 수직방향을 기준으로 베이스(110)의 상측을 향하는 방향 및 면을 "상측 및 상면"이라 하고, 하측을 향하는 방향 및 면을 "하측 및 하면"이라 한다.
결합관(113)은 베이스(110)의 상측으로 돌출 형성되고, 결합관(113)의 내주면에는 상면이 개방된 원통형의 베어링하우징(120)의 하부측 외주면이 결합되어 기립 설치된다.
베어링하우징(120)의 내주면에는 베어링(130)의 외주면이 압입되어 고정되고, 베어링(130)의 내주면에는 회전축(140)의 하부측이 삽입 지지되어 회전가능하게 설치된다. 이때, 회전축(140)의 상단부측은 베어링(130)의 상측으로 노출된다.
베어링하우징(120)의 외면에는 고정자(150)가 고정되고, 회전축(140)의 상단부측 외주면에는 회전축(140)과 일체로 회전하는 회전자(160)가 고정된다.
고정자(150)는 베어링하우징(120)의 외면에 고정된 코어(151)와 코어(151)에 권선된 코일(155)을 가지고, 회전자(160)는 회전축(140)에 고정된 로터요크(161)와 로터요크(161)의 내면에 결합되어 고정자(150)와 대향하는 마그네트(165)를 가진다.
그리하여, 코일(155)에 전류가 인가되면, 코일(155)과 마그네트(165) 사이에 형성되는 전자기력에 의하여 회전자(160)가 회전하고, 이로인해 회전축(140)이 회 전하는 것이다.
로터요크(161) 상측의 회전축(140) 외주에는 디스크(50)가 탑재되어 지지되는 턴테이블(170)이 고정되어 회전축(140)과 일체로 회전한다. 턴테이블(170) 대신 로터요크(161)에 디스크(50)가 탑재될 도 있다.
베어링하우징(120)에 베어링(130)을 압입한 후, 회전축(140)을 베어링(130)에 삽입할 때, 베어링하우징(120) 내부에 존재하는 공기가 외부로 배출되지 못하면 회전축(140)을 베어링(130)에 삽입할 수 없다. 베어링(130)의 내주면과 회전축(140)의 외주면 사이에 간극이 존재하나, 상기 간극은 미세하여 회전축(140)을 베어링(130)에 삽입할 때, 공기가 배출되지 못한다. 이를 위하여, 베어링하우징(120)의 내주면과 접촉하는 베어링(130)의 외주면에는 공기가 배출되는 배출로(132)(도 3a참조)가 베어링(130)의 길이방향을 따라 복수개 형성된다.
베어링(130)의 상부측 및 중앙부측 외주면은 베어링(130)의 길이방향으로 직선을 이루면서 베어링하우징(120)의 내주면과 접촉하고, 하부측 외주면은 베어링(130)의 중심측으로 경사지게 형성되어 베어링하우징(120)의 내주면과 비접촉한다. 그러므로, 베어링(130)을 베어링하우징(120)에 압입하면, 베어링(130)의 상부측 및 중앙부측이 수축되어 베어링(130)의 내경이 변한다. 그리고, 베어링(130)은 상부측 및 하부측 내경이 중앙부측 내경 보다 작게 형성되고, 회전축(140)은 베어링(130)의 상부측 및 하부측 내주면에 접촉 지지된다.
따라서, 회전축(140)이 접촉 지지되는 베어링(130)의 상부측 내경이 너무 많이 수축되면, 베어링(130)과 회전축(140) 사이의 간극이 설정치 이하로 되어, 회전 축(140)이 원활하게 회전하지 못한다.
본 실시예에 따른 스핀들 모터는 베어링하우징(120)과 베어링(130)의 압입면적을 조절하여 베어링(130)이 설정치 이상으로 수축되는 것을 방지하는데, 이를 도 2 내지 도 3b를 참조하여 설명한다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 베어링의 사시도이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 베어링이 베어링하우징에 압입된 상태를 보인 단면도이다.
도시된 바와 같이, 외주면이 직선을 이루면서 베어링하우징(120)이 내주면에 압입 고정된 베어링(130)의 상부측 및 중앙부측 외주면에는 복수의 함몰홈(134)이 형성된다. 그러면, 베어링(130)과 베어링하우징(120)의 접촉 면적이 줄어들어 압입력이 감소되므로, 베어링(130)의 상부측 및 중앙부측의 수축이 감소된다. 이때, 베어링(130)의 외경의 크기에 따라, 함몰홈(134)의 크기 및 개수 등을 적절히 조절하면, 베어링(130)의 수축도를 설정치로 관리할 수 있다.
함몰홈(134)은 회전축(140)과 접촉하는 베어링(130) 부위의 수축도를 조절하기 위한 것이므로, 함몰홈(134)의 상부측은 베어링(130)의 상부측 외주면에 위치되어야 한다. 그리고, 함몰홈(134)의 하부측은 회전축(140)이 지지되지는 않으나 베어링하우징(120)과 접촉하는 베어링(130)의 중앙부측 외주면에 위치되는 것이 바람직하다.
함몰홈(134)이 베어링(130)의 상단면(上端面)과 연통됨과 동시에 회전축(140)과 접촉하는 베어링(130)의 하부측과 베어링(130)의 중앙부측의 경계면과 연통되면, 함몰홈(134)이 공기배출로(132)와 동일한 형태가 되므로, 함몰홈(134)은 베어링(130)의 상단면(上端面)과 비연통됨과 동시에 회전축(140)과 접촉하는 베어링(130)의 하부측과 베어링(130)의 중앙부측의 경계면과 비연통되어야 한다.
함몰홈(134)은 원형, 타원형, 각형 등 다양한 형태로 형성될 수 있고, 복수개 형성할 경우에는 배출로(134)와 배출로(132) 사이에 대칭으로 형성하는 것이 바람직하다. 그리고, 함몰홈(134)의 면적은 베어링하우징(120)과 접촉하는 베어링(130)의 외주면 면적의 10∼50％인 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스핀들 모터는 베어링하우징과 접촉하는 베어링의 외주면에 적정한 크기 및 적정한 갯수의 함몰홈을 형성함으로써, 베어링하우징과 베어링의 압입력을 적절하게 조절할 수 있다. 따라서, 베어링하우징에 압입된 후, 내경이 수축되는 베어링의 수축도를 용이하게 관리할 수 있으므로, 항상 설정치 이내에서 베어링이 수축되도록 조절할 수 있다. 따라서, 제품의 성능 및 신뢰성이 향상된다.
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.

Claims (8)

  1. 일면이 개방된 베어링하우징;
    상기 베어링하우징에 압입 고정되며, 외주면에는 상기 베어링하우징과의 압입력을 조절하기 위한 함몰홈이 형성된 베어링;
    상기 베어링에 삽입 지지되어 회전가능하게 설치된 회전축;
    상기 베어링하우징의 주위에 배치된 고정자;
    상기 회전축에 고정되며 상기 고정자와 작용하여 회전하면서 상기 회전축을 회전시키는 회전자를 포함하는 스핀들 모터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 함몰홈의 일측은 상기 베어링하우징의 개방된 일면측에 위치된 상기 베어링의 일측 외주면에 위치되고 타측은 상기 베어링의 중앙부측 외주면에 위치된 스핀들 모터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 함몰홈은 상기 베어링의 중앙부측에 형성된 스핀들 모터.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 함몰홈은 상기 베어링의 종방향을 따라 형성된 스핀들 모터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 함몰홈은 복수개 형성된 스핀들 모터.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 함몰홈의 면적은 상기 베어링하우징과 접촉하는 상기 베어링의 외주면의 면적의 10∼50％인 스핀들 모터.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 회전축은 상기 베어링의 일측 및 타측 내주면에 접촉 지지된 스핀들 모터.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 베어링의 외주면에는 종방향을 따라 복수의 배출로가 형성된 스핀들 모터.
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