KR101376805B1 - 스핀들 모터 - Google Patents

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KR101376805B1
KR101376805B1 KR1020120073467A KR20120073467A KR101376805B1 KR 101376805 B1 KR101376805 B1 KR 101376805B1 KR 1020120073467 A KR1020120073467 A KR 1020120073467A KR 20120073467 A KR20120073467 A KR 20120073467A KR 101376805 B1 KR101376805 B1 KR 101376805B1
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정신영
송정환
고형석
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삼성전기주식회사
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Abstract

베이스부재와, 상기 베이스부재에 고정 설치되는 하부 스러스트 부재와, 상기 하부 스러스트 부재에 하단부가 고정 설치되는 샤프트와, 상기 샤프트의 상단부에 고정 설치되는 상부 플랜지 부재 및 상기 상부 플랜지 부재와 하부 스러스트 부재 및 상기 샤프트와 함께 윤활유체가 충진되는 베어링 간극을 형성하며, 상기 샤프트를 중심으로 회전되는 회전부를 포함하며, 상기 하부 스러스트 부재는 스테이터 코어가 장착되기 위한 장착부를 구비하며, 상기 회전부에 대향 배치되는 상기 하부 스러스트 부재의 일면에는 하부 스러스트 동압홈이 형성되는 스핀들 모터가 개시된다.

Description

스핀들 모터{Spindle motor}
본 발명은 스핀들 모터에 관한 것이다.
컴퓨터의 정보 저장 장치 중의 하나인 하드 디스크 드라이브(HDD; Hard Disk Drive)는 자기 헤드를 사용하여 디스크에 저장된 데이터를 재생하거나, 디스크에 데이터를 기록하는 장치이다.
이러한 하드 디스크 드라이브에 있어서, 베이스 플레이트에는 자기 헤드를 디스크 상에서 위치 이동 가능하도록 헤드 구동부가 설치되며, 상기 헤드 구동부에 의해 상기 자기 헤드는 디스크의 기록면으로부터 소정 높이 부상한 상태로 원하는 위치로 이동하면서 그 기능을 수행하게 된다.
종래에는 하드 디스크 드라이브에 제공되는 베이스 플레이트를 제조하는데 있어서, 알루미늄(Al)을 다이캐스팅(Die-Casting) 한 후 다이캐스팅(Die-Casting)에 의해 발생되는 버(Burr) 등을 제거하는 후가공 방식으로 생산하고 있다.
그러나, 종래의 다이캐스팅(Die-Casting) 방식은 단조용 알루미늄(Al)을 용융 상태로 주입하여 형태를 만드는 공정을 거치게 되므로, 고온 고압을 필요로 하여 많은 에너지가 공정에 요구되며, 공정시간도 증가된다는 문제가 있다.
또한, 다이캐스팅(Die-Casting) 금형의 수명 측면에서도 하나의 금형으로 많은 수의 베이스 플레이트를 제조하는데 한계가 있으며, 다이캐스팅(Die-Casting) 공정에 의한 베이스 플레이트는 치수 정밀도가 좋지 않다는 문제도 발생하였다.
그래서, 다이캐스팅(Die-Casting) 공정의 문제점을 해결하고자 프레스 또는 단조 공법을 이용하여 베이스 부재를 제조하게 되었으나, 스테이터 코어를 설치하기 위한 스테이터 코어 설치부재를 별도로 베이스 부재에 설치하여야 하는 문제가 있다.
즉, 프레스 또는 단조 공법에 의해 제조되며 균일한 두께로 형성되는 베이스 부재에는 스테이터 코어를 직접 설치할 수 없어 스테이터 코어 설치부재가 베이스 부재에 설치되어야 하는 문제가 있다.
또한, 스테이터 코어 설치부재는 일반적으로 다이캐스팅 또는 사출 성형에 의해 제조되므로, 스테이터 코어 설치부재와 베이스부재의 조립 공차 및 가공 공차에 의해 스테이터 코어의 중심이 샤프트의 중심축으로부터 편심되는 현상이 발생되는 문제가 있다.
즉, 스테이터 코어 설치부재, 베이스부재, 슬리브의 조립에 의한 조립 공차 증가의 원인이 되고 있으며, 이에 따라 스테이터 코어의 중심이 샤프트의 중심축으로부터 편심되는 현상이 발생되는 문제가 있다.
대한민국 특허공개공보 제2004-75303호
가공과 조립시 발생되는 가공공차와 조립공차를 감소시킬 수 있는 스핀들 모터가 제공된다.
또한, 스테이터 코어가 보다 안정적으로 설치될 수 있는 스핀들 모터가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터는 베이스부재와, 상기 베이스부재에 고정 설치되는 하부 스러스트 부재와, 상기 하부 스러스트 부재에 하단부가 고정 설치되는 샤프트와, 상기 샤프트의 상단부에 고정 설치되는 상부 플랜지 부재 및 상기 상부 플랜지 부재와 하부 스러스트 부재 및 상기 샤프트와 함께 윤활유체가 충진되는 베어링 간극을 형성하며, 상기 샤프트를 중심으로 회전되는 회전부를 포함하며, 상기 하부 스러스트 부재는 스테이터 코어가 장착되기 위한 장착부를 구비하며, 상기 회전부에 대향 배치되는 상기 하부 스러스트 부재의 일면에는 하부 스러스트 동압홈이 형성될 수 있다.
상기 하부 스러스트 부재는 원반형상을 가진 원반부와, 상기 원반부로부터 축 방향으로 절곡 형성되며 상기 회전부와 함께 제1 기액계면을 형성하는 실링부 및 상기 실링부로부터 연장 형성되며 외부면에 상기 스테이터 코어가 장착되는 상기 장착부를 구비할 수 있다.
상기 장착부는 외부면이 상기 스테이터 코어의 내주면에 접합되는 연장벽체와, 상기 연장벽체로부터 절곡 형성되며 상기 스테이터 코어의 상면과 접합되는 기준벽체를 구비할 수 있다.
상기 베이스부재는 상기 하부 스러스트 부재와의 접촉면적을 증가시키기 위한 결합부를 구비하며, 상기 스테이터 코어가 상기 장착부에 장착되는 경우 상기 스테이터 코어의 내경측 저면과 상기 결합부의 상면의 이격 거리는 상기 스테이터 코어의 내경측 상면과 상기 기준벽체의 저면의 이격 거리보다 클 수 있다.
상기 장착부는 상기 실링부로부터 반경 방향으로 연장 형성되는 제1 벽체와, 상기 제1 벽체로부터 축 방향 상,하측으로 연장 형성되는 제2 벽체 및 상기 제2 벽체의 상단부로부터 반경 방향으로 연장 형성되는 기준벽체를 구비할 수 있다.
상기 하부 스러스트 부재는 상기 제1 벽체가 배치되는 영역에서 분리되는 두 개의 부재로 이루어지거나, 일체로 형성될 수 있다.
상기 베이스부재는 상기 하부 스러스트 부재와의 접촉면적을 증가시키기 위한 결합부를 구비하며, 상기 제1 벽체의 저면에는 상기 결합부가 삽입되는 만입홈이 형성될 수 있다.
상기 장착부는 상기 베이스부재의 상면에 지지되며 상기 스테이터 코어가 안착되는 안착면을 가지는 지지벽체와, 상기 스테이터 코어의 내주면이 접합되는 접합벽체를 구비할 수 있다.
상기 지지벽체의 저면에 대향 배치되는 상기 베이스부재의 대향면은 평탄하게 형성될 수 있다.
상기 장착부는 상기 실링부의 상단부로부터 반경 방향으로 연장 형성되는 수평연장벽체와, 상기 수평연장벽체의 하단부로부터 연장 형성되는 안착벽체 및 상기 수평연장벽체의 상단부로부터 축 방향 상측으로 연장 형성되며 상기 스테이터 코어의 내주면이 접합되는 수직연장벽체를 구비할 수 있다.
상기 베이스부재는 상기 수평연장벽체의 저면에 형성되는 장착홈에 삽입되는 결합부를 구비할 수 있다.
상기 상부 플랜지 부재는 원반형상을 가진 바디와, 상기 바디로부터 축 방향 하측을 향하여 연장 형성되어 상기 회전부의 삽입홈에 삽입 배치되는 돌출부를 구비하며, 상기 스러스트 부재는 상기 삽입홈을 형성하는 외측벽과 함께 제2 기액계면을 형성하기 위하여 경사지게 형성될 수 있다.
상기한 스핀들 모터는 상기 상부 플랜지 부재의 상단부에 설치되어 윤활유체의 누설을 방지하기 위한 커버부재를 더 포함할 수 있다.
상기 회전부는 상기 상부 플랜지 부재와 하부 스러스트 부재 및 상기 샤프트와 함께 베어링 간극을 형성하는 슬리브와, 상기 슬리브로부터 연장 형성되는 로터 허브를 구비할 수 있다.
상기 장착부와, 상기 장착부에 대향 배치되는 상기 회전부의 대향면은 래버린스 실을 형성할 수 있다.
하부 스러스트 부재의 장착부에 스테이터 코어가 장착되므로, 가공공차 및 조립공차가 감소될 수 있는 효과가 있다.
또한, 스테이터 코어의 상면은 기준벽체에 접합되며, 스테이터 코어의 저면은 베이스부재의 결합부 상면에 접착제를 매개로 접합되므로 보다 안정적으로 스테이터 코어가 설치될 수 있는 효과가 있다.
즉, 스테이터 코어가 베이스부재와 하부 스러스트 부재에 접합되도록 설치되므로, 스테이터 코어가 보다 안정적으로 설치될 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 도 1의 A부를 나타내는 확대도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터에 구비되는 하부 스러스트 부재를 나타내는 부분 절개 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터를 나타내는 개략 단면도이다.
도 5는 도 4의 B부를 나타내는 확대도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스핀들 모터를 나타내는 개략 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스핀들 모터를 나타내는 개략 단면도이다.
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 제안한 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터를 나타내는 개략 단면도이고, 도 2는 도 1의 A부를 나타내는 확대도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터에 구비되는 하부 스러스트 부재를 나타내는 부분 절개 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터(100)는 일예로서, 베이스부재(110), 하부 스러스트 부재(120), 샤프트(130), 상부 플랜지 부재(140), 커버부재(150) 및 회전부(160)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 먼저 방향에 대한 용어를 정의하면, 축 방향은 도 1에서 볼 때, 상,하 방향, 즉 샤프트(130)의 하단부로부터 상단부를 향하는 방향 또는 샤프트(130)의 상단부로부터 하단부를 향하는 방향을 의미하고, 반경 방향은 도 1에서 볼 때 좌,우 방향, 즉 회전부(160)의 외주면으로부터 샤프트(130)를 향하는 방향 또는 샤프트(130)로부터 회전부(160)의 외주면을 향하는 방향을 의미한다.
또한, 원주 방향은 샤프트(130) 또는 회전부(160)의 외주면을 따라 회전하는 향하는 방향을 의미한다.
베이스부재(110)는 축 방향 상부 측으로 연장 형성되는 결합부(112)를 구비할 수 있다.
결합부(112)는 하부 스러스트 부재(120)와의 접촉 면적을 증가시켜 하부 스러스트 부재(120)와 베이스부재(110)의 결합력을 증대시키는 역할을 수행한다. 또한, 결합부(112)는 스테이터 코어(102)가 보다 안정적으로 설치될 수 있도록 하는 역할을 수행한다.
또한, 베이스부재(110)는 알루미늄(Al) 재질로 다이캐스팅(Die-Casting)에 의해 제조될 수도 있다. 그리고, 강판을 소성가공(예를 들어, 프레스 가공)에 의해 베이스부재(110)로 성형할 수도 있을 것이다.
즉, 베이스부재(110)는 다양한 재질과 다양한 가공방법에 의해 제조될 수 있으며, 또한 도면에 도시된 베이스부재(110)의 형상에 한정되지 않는다.
하부 스러스트 부재(120)는 베이스부재(110)에 고정 설치될 수 있다. 한편, 하부 스러스트 부재(120)는 원반 형상을 가진 원반부(122)와, 원반부(122)로부터 축 방향으로 절곡 형성되며 회전부(160)와 함게 제1 기액계면(F1)을 형성하는 실링부(124) 및 실링부(124)로부터 연장 형성되며 외부면에 스테이터 코어(102)가 장착되는 장착부(126)를 구비할 수 있다.
장착부(126)는 외부면이 스테이터 코어(102)의 내주면에 접합되는 연장벽체(127)와, 연장벽체(127)로부터 절곡 형성되며 스테이터 코어(102)의 상면과 접합되는 기준벽체(128)를 구비할 수 있다.
여기서, 스테이터 코어(102)의 설치방식에 대하여 살펴보도록 한다.
스테이터 코어(102)는 먼저 하부 스러스트 부재(120)의 장착부(126)에 설치될 수 있다. 이때, 스테이터 코어(120)는 접착제를 매개로 하여 하부 스러스트 부재(120)의 장착부(126)에 설치될 수 있다.
한편, 스테이터 코어(120)의 내경부 측 상면이 기준벽체(128)의 저면에 밀착되도록 접합되며, 스테이터 코어(120)의 내주면은 연장벽체(127)의 내주면에 밀착되도록 접합될 수 있다.
그리고, 기준벽체(128)의 저면 또는 연장벽체(127)의 내주면이 형성하는 모서리에는 도포되는 접착제가 수용되는 홈이 형성될 수 있다. 이에 따라 도포되는 접착제에 의한 오염을 저감시킬 수 있으며, 홈에 수용되는 접착제에 의해 스테이터 코어(102)와 하부 스러스트 부재(120)의 결합력이 보다 증대될 수 있다.
이후, 최종적으로 베이스부재(110)와 하부 스러스트 부재(120)가 조립되는데, 이때 하부 스러스트 부재(120)의 실링부(124)의 외주면은 베이스부재(110)의 결합부(112)의 내주면에 접합된다.
또한, 결합부(112)의 상면 내측은 하부 스러스트 부재(120)의 연장벽체(127) 저면에 접합된다.
그리고, 하부 스러스트 부재(120)와 베이스부재(110)의 결합부(112)의 접합은 접착, 압입, 용접 중 적어도 하나의 방식으로 접합될 수 있다.
한편, 결합부(112)의 상면 외측은 스테이터 코어(102)의 내경측 저면과 소정 간격 이격 배치되며, 결합부(112)의 상면 외측과 스테이터 코어(102)의 내경측 저면에 의해 형성되는 공간에 접착제가 충진될 수 있다.
즉, 결합부(112)의 상면과 스테이터 코어(102)의 저면은 접착제를 매개로 하여 접합될 수 있다.
또한, 스테이터 코어(102)의 내경측 저면과 결합부(112)의 상면의 이격 거리는 스테이터 코어(102)의 내경측 상면과 기준벽체(127)의 저면의 이격 거리보다 크게 형성될 수 있다.
따라서, 스테이터 코어(102)의 접합을 위해 도포되는 접착제의 양이 스테이터 코어(102)의 내경측 저면 측에 보다 많이 충진될 수 있다.
이와 같이, 스테이터 코어(102)의 내주면, 내경측 상면, 저면이 접착제에 의해 하부 스러스트 부재(120) 및 베이스부재(110)에 접합되므로, 접촉면적의 증가에 따른 결합력의 증대를 구현할 수 있다.
그리고, 스테이터 코어(102)의 조립 기준면이 하부 스러스트 부재(120)에 형성되므로, 가공 공차 및 조립 공차에 의한 스테이터 코어(102)의 중심이 샤프트(130)의 중심으로부터 편심되는 현상을 저감시킬 수 있다.
다시 말해, 조립 기준면이 베이스부재(110) 또는 별도의 스테이터 코어(102) 설치부재에 형성되는 경우와 비교하여 가공 공차 및 조립 공차에 의한 편심현상을 저감시킬 수 있는 것이다.
그리고, 상기한 연장벽체(127)의 하단부 모서리는 스테이터 코어(102)의 조립시 스테이터 코어(102)가 보다 용이하게 조립될 수 있도록 라운드지게 형성될 수 있다. 또한, 스테이터 코어(102)가 보다 용이하게 조립될 수 있도록 연장벽체(127)의 하단부에 챔퍼가 형성될 수 있다.
한편, 하부 스러스트 부재(120)에는 회전부(160)에 대향 배치되는 일면에 하부 스러스트 동압홈(121)이 형성될 수 있다.
즉, 회전부(160)의 회전시 스러스트 유체 동압을 발생시켜 회전부(160)가 보다 안정적으로 회전될 수 있도록 하부 스러스트 부재(120)에는 하부 스러스트 동압홈(128)이 형성되는 것이다.
그리고, 하부 스러스트 동압홈(128)은 원반부(122)의 상면에 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며 예를 들어 하부 스러스트 동압홈(128)은 원반부(122)의 상면에 대향 배치되는 회전부(160)의 대향면에 형성될 수도 있을 것이다.
샤프트(130)는 하부 스러스트 부재(120)에 하단부가 고정 설치될 수 있다.
즉, 샤프트(130)의 하단부는 하부 스러스트 부재(120)의 원반부(122)에 형성되는 장착홀(122a)에 삽입된다. 그리고, 샤프트(130)의 하단부는 하부 스러스트 부재(120)의 원반부(122) 내부면과 접착, 압입, 용접 중 적어도 하나의 방식으로 접합될 수 있다.
이에 따라, 샤프트(130)의 하단부가 하부 스러스트 부재(120)에 고정될 수 있는 것이다.
한편, 샤프트(130)는 회전부(160)와 함께 베어링 간극을 형성하는 역할을 수행한다. 베어링 간극에 대한 자세한 사항은 후술하기로 한다.
상부 플랜지 부재(140)는 샤프트(130)의 상단부에 고정 설치된다. 그리고, 상부 플랜지 부재(140)는 원반 형상을 가지는 바디(142)와, 바디(142)로부터 축 방향 하측을 향하여 연장 형성되어 회전부(160)의 삽입홈(172)에 삽입 배치되는 돌출부(144)를 구비할 수 있다.
한편, 상부 플랜지 부재(140)는 삽입홈(172)을 형성하는 외측벽과 함께 제2 기액계면(F2)을 형성하기 위하여 경사지게 형성될 수 있다.
또한, 상부 플랜지 부재(140)의 상면은 커버부재(150)의 설치를 위해 단차지게 형성될 수 있다.
그리고, 상부 플랜지 부재(140)의 바디(142) 저면에는 회전부(160)가 보다 안정적으로 회전될 수 있도록 스러스트 동압을 발생시키기 위한 상부 스러스트 동압홈(146)이 형성될 수 있다.
다만, 상부 스러스트 동압홈(146)은 바디(142)의 저면에 대향 배치되는 회전부(160)의 대향면에 형성될 수도 있을 것이다.
커버부재(150)는 상부 플랜지 부재(140)의 상단부 및 회전부(160) 중 어느 하나에 설치되어 윤활유체의 누설을 방지하는 역할을 수행한다. 일예로서, 상부 플랜지 부재(140)의 상면에 단차지게 형성된 부분에 커버부재(150)가 설치되어 윤활유체의 누설을 억제한다.
한편, 커버부재(150)가 상부 플랜지 부재(140)에 설치되는 경우 커버부재(150)의 저면과 회전부(160)의 대향면은 소정 간격 이격 배치되어 래버린스(Labyrinth) 실을 형성한다.
이와 같이, 커버부재(150)는 윤활유체의 증발을 억제하는 역할을 수행할 수 있는 것이다.
다만, 본 실시예에서는 커버부재(150)가 상부 플랜지 부재(140)에 설치되는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 커버부재(150)는 회전부(160)에 설치될 수도 있다. 이 경우 커버부재(150)의 저면과 상부 플랜지 부재(140)의 상면은 소정 간격 이격 배치되어 래버린스 실을 형성할 수 있다.
회전부(160)는 상부 플랜지 부재와 하부 스러스트 부재(140,120) 및 샤프트(130)와 함께 윤활유체가 충진되는 베어링 간극을 형성하며, 샤프트(130)를 중심으로 회전된다.
그리고, 회전부(160)는 상부 플랜지 부재와 하부 스러스트 부재(140,120) 및 샤프트(130)와 함께 베어링 간극을 형성하는 슬리브(170)와, 슬리브(170)로부터 연장 형성되는 로터 허브(180)를 구비할 수 있다.
또한, 슬리브(170)와 로터 허브(180)는 도면에 도시된 바와 같이 일체로 형성될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며, 슬리브(170)와 로터 허브(180)는 별개로 제조되어 결합될 수도 있다.
한편, 슬리브(170)의 외주면 하단부는 하부 스러스트 부재(120)의 실링부(124)와 함께 제1 기액계면(F1)을 형성하도록 경사지게 형성될 수 있다.
또한, 슬리브(170)의 상단부에는 상부 플랜지 부재(140)의 돌출부(144)가 삽입되는 삽입홈(172)이 구비될 수 있다. 그리고, 상기한 바와 같이, 상부 플랜지 부재(140)의 외주면과 삽입홈(172)의 외측벽은 제2 기액계면(F2)이 형성되도록 하는 역할을 수행한다.
여기서 베어링 간극에 대하여 보다 자세하게 살펴보도록 한다.
상기한 바와 같이, 제1 기액계면(F1)은 슬리브(170)의 외주면 하단부와 실링부(124)에 의해 형성되는 공간에 배치되며, 축 방향 상부를 향하도록 형성될 수 있다. 그리고, 제2 기액계면(F2)은 상부 플랜지 부재(140)의 외주면과 삽입홈(172)의 외측벽에 의해 형성되는 공간에 배치되며, 제1 기액계면(F1)과 같이 축 방향 상부를 향하도록 형성될 수 있다.
한편, 슬리브(170)의 내주면은 샤프트(130)의 외주면과 소정 간격 이격 배치되어 베어링 간극을 형성하며, 더하여 슬리브(170)와 상부 플랜지 부재(140), 슬리브(170)와 하부 스러스트 부재(120)도 소정 간격 이격 배치되어 베어링 간극을 형성한다.
그리고, 상기한 베어링 간극은 서로 연결되며, 이 베어링 간극에 윤활유체가 충진되는 것이다. 즉, 상기한 베어링 간극에 윤활유체가 모두 충진되는 풀필(Full-Fill) 구조를 이룬다.
또한, 슬리브(170)와 하부 스러스트 부재(120)는 윤활유체의 증발을 억제하도록 래버린스(Labyrinth) 실을 형성할 수 있다. 즉, 하부 스러스트 부재(120)의 장착부(126) 내부면에 대향 배치되는 슬리브(170)의 대향부는 대응되는 형상을 가져 래버린스 실을 형성할 수 있다.
한편, 슬리브(170)의 내주면에는 회전부(160)의 회전시 레디얼 방향의 유체 동압을 발생시키기 위한 상,하부 레디얼 동압홈(미도시)가 형성될 수 있다.
로터 허브(180)는 슬리브(170)의 상단부로부터 반경방향으로 연장 형성된다. 또한, 로터 허브(180)는 원반 형상의 로터 허브 바디(182)와, 로터 허브 바디(182)의 가장자리로부터 연장 형성되어 내부면에 구동 마그넷(184a)이 장착되는 마그넷 장착부(184) 및 마그넷 장착부(184)의 끝단으로부터 반경방향 외측을 향해 연장 형성되는 디스크 안착부(186)를 구비할 수 있다.
한편, 구동 마그넷(184a)은 환고리 형상을 가질 수 있으며, 원주방향을 따라 N극, S극이 교대로 착자되어 일정세기의 자기장을 발생시키는 영구자석일 수 있다.
그리고, 구동 마그넷(184a)은 코일(101)이 권선되는 스테이터 코어(102)의 선단에 대향 배치되며, 코일(101)이 권선된 스테이터 코어(102)와의 전자기적 상호작용에 의해 회전부(160)가 회전될 수 있도록 구동력을 발생시키는 역할을 수행한다.
즉, 코일(101)에 전원이 공급되며, 코일(101)이 권선된 스테이터 코어(102)와, 이에 대향 배치되는 구동 마그넷(184a)의 전자기적 상호작용에 의해 회전부(160)가 회전될 수 있는 구동력이 발생되어 회전부(160)가 샤프트(130)를 중심으로 회전된다.
상기한 바와 같이, 하부 스러스트 부재(120)의 장착부(126)에 스테이터 코어(102)가 장착되므로, 가공공차 및 조립공차가 감소될 수 있다. 다시 말해, 하부 스러스트 부재(120)가 베이스부재(110)에 설치되거나, 베이스부재(110)에 조립되는 별도의 설치부재에 설치되는 경우와 비교하여 가공공차 및 조립공차가 감소될 수 있다.
이에 따라, 가공 공차 및 조립 공차에 의한 스테이터 코어(102)의 중심이 샤프트(130)의 중심으로부터 편심되는 현상을 저감시킬 수 있다.
또한, 스테이터 코어(102)의 상면은 기준벽체(127)에 접합되며, 스테이터 코어(102)의 저면은 베이스부재(110)의 결합부(112) 상면에 접착제를 매개로 접합되므로 스테이터 코어(102)와 장착부(126)의 접합면적이 증가된다. 이에 따라, 스테이터 코어(102)와 장착부(126)의 결합력이 증대될 수 있다. 결국, 스테이터 코어(120)가 보다 안정적으로 설치될 수 있는 것이다.
더하여, 하부 스러스트 부재(120)의 장착부(126) 내부면과 슬리브(170)에 의해 래버린스 실을 형성하며, 윤활유체의 증발을 억제하기에 충분한 래버린스 실의 길이를 확보할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터에 대하여 살펴보기로 한다. 다만, 상기에서 설명한 구성과 동일한 구성요소에 대해서는 상기에서 사용한 도면부호를 사용하여 도면에 도시하고, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터를 나타내는 개략 단면도이고, 도 5는 도 4의 B부를 나타내는 확대도이다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터(200)는 상기한 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터(100)와 하부 스러스트 부재(220)만이 차이가 있는 구성으로서, 이하에서는 하부 스러스트 부재(220)에 대해서만 설명하고 나머지 구성에 대해서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 하부 스러스트 부재(220)는 베이스부재(110)에 고정 설치될 수 있다. 한편, 하부 스러스트 부재(220)는 원반 형상을 가진 원반부(222)와, 원반부(222)로부터 축 방향으로 절곡 형성되며 회전부(160)와 함게 제1 기액계면(F1)을 형성하는 실링부(224) 및 실링부(224)로부터 연장 형성되며 외부면에 스테이터 코어(102)가 장착되는 장착부(226)를 구비할 수 있다.
장착부(226)는 실링부(224)로부터 반경 방향으로 연장 형성되는 제1 벽체(227)와, 제1 벽체(227)로부터 축 방향 상,하측으로 연장 형성되는 제2 벽체(228) 및 제2 벽체(228)의 상단부로부터 반경 방향으로 연장 형성되는 기준벽체(229)를 구비할 수 있다.
한편, 베이스부재(110)는 하부 스러스트 부재(220)와의 접촉면적을 증가시키기 위해 결합부(112)를 구비하며, 제1 벽체(227)의 저면에는 결합부(112)가 삽입되는 만입홈(227a)이 형성될 수 있다.
그리고, 제2 벽체(228)의 저면은 베이스부재(110)의 상면에 지지될 수 있다.
더하여, 제2 벽체(228)의 하단부 모서리는 스테이터 코어(102)가 보다 용이하게 조립될 수 있도록 라운드지게 형성될 수 있다. 또한, 제2 벽체(228)의 하단부에는 스테이터 코어(102)가 보다 용이하게 조립될 수 있도록 챔퍼가 형성될 수도 있다.
이와 같이, 하부 스러스트 부재(220)의 만입홈(227a)에 베이스부재(110)의 결합부(112)가 삽입 배치되며 제2 벽체(228)의 저면이 베이스부재(110)의 상면에 지지될 수 있으므로, 하부 스러스트 부재(220)와 베이스부재(110)의 결합력이 증대될 수 있다.
또한, 스테이터 코어(102)가 기준벽체(229)의 저면을 기준으로 접합되므로, 가공 공차 및 조립 공차에 의한 스테이터 코어(102)의 중심이 샤프트(130)의 중심으로부터 편심되는 현상을 저감시킬 수 있다.
다시 말해, 조립 기준면이 베이스부재(110) 또는 별도의 스테이터 코어(102) 설치부재에 형성되는 경우와 비교하여 가공 공차 및 조립 공차에 의한 편심현상을 저감시킬 수 있는 것이다.
한편, 하부 스러스트 부재(220)는 제1 벽체(227)가 배치되는 영역에서 분리되는 두 개의 부재로 이루어지거나, 일체로 형성될 수 있다.
또한, 한편, 하부 스러스트 부재(220)에는 회전부(160)에 대향 배치되는 일면에 하부 스러스트 동압홈(221)이 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스핀들 모터를 나타내는 개략 단면도이다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터(300)는 상기한 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터(100)와 하부 스러스트 부재(320)만이 차이가 있는 구성으로서, 이하에서는 하부 스러스트 부재(320)에 대해서만 설명하고 나머지 구성에 대해서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 하부 스러스트 부재(320)는 베이스부재(110)에 고정 설치될 수 있다. 한편, 하부 스러스트 부재(320)는 원반 형상을 가진 원반부(322)와, 원반부(322)로부터 축 방향으로 절곡 형성되며 회전부(160)와 함게 제1 기액계면(F1)을 형성하는 실링부(324) 및 실링부(324)로부터 연장 형성되며 외부면에 스테이터 코어(102)가 장착되는 장착부(326)를 구비할 수 있다.
장착부(326)는 베이스부재(110)의 상면에 지지되며 스테이터 코어(102)가 안착되는 안착면(327a)을 가지는 지지벽체(327)와, 스테이터 코어(102)의 내주면이 접합되는 접합벽체(228)를 구비할 수 있다.
또한, 지지벽체(327)의 저면에 저면에 대향 배치되는 베이스부재(110)의 대향면은 평탄하게 형성될 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 베이스부재(110)의 결합부(112, 도 1 참조)가 베이스부재(110)에 형성되지 않을 수 있다.
또한, 한편, 하부 스러스트 부재(320)에는 회전부(160)에 대향 배치되는 일면에 하부 스러스트 동압홈(321)이 형성될 수 있다.
상기한 바와 같이, 스테이터 코어(102)가 지지벽체(327)의 안착면(327a)을 기준으로 접합되므로, 가공 공차 및 조립 공차에 의한 스테이터 코어(102)의 중심이 샤프트(130)의 중심으로부터 편심되는 현상을 저감시킬 수 있다.
다시 말해, 조립 기준면이 베이스부재(110) 또는 별도의 스테이터 코어(102) 설치부재에 형성되는 경우와 비교하여 가공 공차 및 조립 공차에 의한 편심현상을 저감시킬 수 있는 것이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스핀들 모터를 나타내는 개략 단면도이다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터(400)는 상기한 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터(100)와 하부 스러스트 부재(420)만이 차이가 있는 구성으로서, 이하에서는 하부 스러스트 부재(420)에 대해서만 설명하고 나머지 구성에 대해서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.
도 7을 참조하면, 하부 스러스트 부재(420)는 베이스부재(110)에 고정 설치될 수 있다. 한편, 하부 스러스트 부재(420)는 원반 형상을 가진 원반부(422)와, 원반부(422)로부터 축 방향으로 절곡 형성되며 회전부(160)와 함게 제1 기액계면(F1)을 형성하는 실링부(424) 및 실링부(424)로부터 연장 형성되며 외부면에 스테이터 코어(102)가 장착되는 장착부(426)를 구비할 수 있다.
장착부(426)는 실링부(424)의 상단부로부터 반경 방향으로 연장 형성되는 수평연장벽체(427)와, 수평연장벽체(427)의 하단부로부터 연장 형성되는 안착벽체(428) 및 수평연장벽체(428)의 상단부로부터 축 방향 상측으로 연장 형성되며 스테이터 코어(102)의 내주면이 접합되는 수직연장벽체(429)를 구비할 수 있다.
한편, 스테이터 코어(102)는 안착벽체(428)의 안착면(428a)에 안착된 상태에서 하부 스러스트 부재(420)에 접합 설치될 수 있으며, 이때 스테이터 코어(102)의 내주면은 수직연장벽체(429)의 외부면에 접합될 수 있다.
그리고, 베이스부재(110)는 수평연장벽체(428)의 저면에 형성되는 장착홈(428a)에 삽입되는 결합부(112)를 구비할 수 있다.
또한, 한편, 하부 스러스트 부재(420)에는 회전부(160)에 대향 배치되는 일면에 하부 스러스트 동압홈(421)이 형성될 수 있다.
상기한 바와 같이, 스테이터 코어(102)가 안착벽체(428)의 안착면(428a)을 기준으로 접합되므로, 가공 공차 및 조립 공차에 의한 스테이터 코어(102)의 중심이 샤프트(130)의 중심으로부터 편심되는 현상을 저감시킬 수 있다.
다시 말해, 조립 기준면이 베이스부재(110) 또는 별도의 스테이터 코어(102) 설치부재에 형성되는 경우와 비교하여 가공 공차 및 조립 공차에 의한 편심현상을 저감시킬 수 있는 것이다.
100, 200, 300, 400 : 스핀들 모터
110 : 베이스부재
120, 220, 320, 420 : 하부 스러스트 부재
130 : 샤프트
140 : 상부 플랜지 부재
150 : 커버부재
160 : 회전부
170 : 슬리브
180 : 로터 허브

Claims (15)

  1. 베이스부재;
    상기 베이스부재에 고정 설치되는 하부 스러스트 부재;
    상기 하부 스러스트 부재에 하단부가 고정 설치되는 샤프트;
    상기 샤프트의 상단부에 고정 설치되는 상부 플랜지 부재; 및
    상기 상부 플랜지 부재와 상기 하부 스러스트 부재 및 상기 샤프트와 함께 윤활유체가 충진되는 베어링 간극을 형성하며, 상기 샤프트를 중심으로 회전되는 회전부;
    를 포함하며,
    상기 하부 스러스트 부재는 스테이터 코어가 장착되기 위한 장착부를 구비하며,
    상기 회전부에 대향 배치되는 상기 하부 스러스트 부재의 일면 및 상기 회전부의 대향면 중 적어도 하나에는 하부 스러스트 동압홈이 형성되는 스핀들 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부 스러스트 부재는 원반형상을 가진 원반부와, 상기 원반부로부터 축 방향으로 절곡 형성되며 상기 회전부와 함께 제1 기액계면을 형성하는 실링부 및 상기 실링부로부터 연장 형성되며 외부면에 상기 스테이터 코어가 장착되는 상기 장착부를 구비하는 스핀들 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 장착부는 외부면이 상기 스테이터 코어의 내주면에 접합되는 연장벽체와, 상기 연장벽체로부터 절곡 형성되며 상기 스테이터 코어의 상면과 접합되는 기준벽체를 구비하는 스핀들 모터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 베이스부재는 상기 하부 스러스트 부재와의 접촉면적을 증가시키기 위한 결합부를 구비하며,
    상기 스테이터 코어가 상기 장착부에 장착되는 경우 상기 스테이터 코어의 내경측 저면과 상기 결합부의 상면의 이격 거리는 상기 스테이터 코어의 내경측 상면과 상기 기준벽체의 저면의 이격 거리보다 큰 스핀들 모터.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 장착부는 상기 실링부로부터 반경 방향으로 연장 형성되는 제1 벽체와, 상기 제1 벽체로부터 축 방향 상,하측으로 연장 형성되는 제2 벽체 및 상기 제2 벽체의 상단부로부터 반경 방향으로 연장 형성되는 기준벽체를 구비하는 스핀들 모터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 하부 스러스트 부재는 상기 제1 벽체가 배치되는 영역에서 분리되는 두 개의 부재로 이루어지거나, 일체로 형성되는 스핀들 모터.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 베이스부재는 상기 하부 스러스트 부재와의 접촉면적을 증가시키기 위한 결합부를 구비하며,
    상기 제1 벽체의 저면에는 상기 결합부가 삽입되는 만입홈이 형성되는 스핀들 모터.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 장착부는 상기 베이스부재의 상면에 지지되며 상기 스테이터 코어가 안착되는 안착면을 가지는 지지벽체와, 상기 스테이터 코어의 내주면이 접합되는 접합벽체를 구비하는 스핀들 모터.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 지지벽체의 저면에 대향 배치되는 상기 베이스부재의 대향면은 평탄하게 형성되는 스핀들 모터.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 장착부는 상기 실링부의 상단부로부터 반경 방향으로 연장 형성되는 수평연장벽체와, 상기 수평연장벽체의 하단부로부터 연장 형성되는 안착벽체 및 상기 수평연장벽체의 상단부로부터 축 방향 상측으로 연장 형성되며 상기 스테이터 코어의 내주면이 접합되는 수직연장벽체를 구비하는 스핀들 모터.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 베이스부재는 상기 수평연장벽체의 저면에 형성되는 장착홈에 삽입되는 결합부를 구비하는 스핀들 모터.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 상부 플랜지 부재는 원반형상을 가진 바디와, 상기 바디로부터 축 방향 하측을 향하여 연장 형성되어 상기 회전부의 삽입홈에 삽입 배치되는 돌출부를 구비하며,
    상기 스러스트 부재는 상기 삽입홈을 형성하는 외측벽과 함께 제2 기액계면을 형성하기 위하여 경사지게 형성되는 스핀들 모터.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 상부 플랜지 부재의 상단부 및 상기 회전부 중 어느 하나에 설치되어 윤활유체의 누설을 방지하기 위한 커버부재를 더 포함하는 스핀들 모터.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 회전부는 상기 상부 플랜지 부재와 하부 스러스트 부재 및 상기 샤프트와 함께 베어링 간극을 형성하는 슬리브와, 상기 슬리브로부터 연장 형성되는 로터 허브를 구비하는 스핀들 모터.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 장착부와, 상기 장착부에 대향 배치되는 상기 회전부의 대향면은 래버린스 실을 형성하는 스핀들 모터.
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