KR101512537B1 - 스핀들 모터 - Google Patents

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KR101512537B1
KR101512537B1 KR1020110108011A KR20110108011A KR101512537B1 KR 101512537 B1 KR101512537 B1 KR 101512537B1 KR 1020110108011 A KR1020110108011 A KR 1020110108011A KR 20110108011 A KR20110108011 A KR 20110108011A KR 101512537 B1 KR101512537 B1 KR 101512537B1
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김범초
박상진
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삼성전기주식회사
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    • G11B19/2009—Turntables, hubs and motors for disk drives; Mounting of motors in the drive
    • G11B19/2027—Turntables or rotors incorporating balancing means; Means for detecting imbalance
    • G—PHYSICS
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    • G11B2220/25—Disc-shaped record carriers characterised in that the disc is based on a specific recording technology
    • G11B2220/2508—Magnetic discs
    • G11B2220/2516—Hard disks

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터는 샤프트를 지지하는 슬리브; 상기 샤프트와 연동되며, 마그네트가 구비되는 허브; 및 상기 슬리브와 결합하며, 회전구동력을 발생시키는 코일이 권선되는 코어를 구비하는 베이스;를 포함하며, 상기 코어와 대향하는 상기 마그네트의 대향면은 축 방향 하측을 향하여 내경이 증가하도록 형성되어 상기 마그네트와 상기 코어 사이에 작용하는 자기적 인력이 축 방향 상측을 향하고, 상기 마그네트의 자기 중심은 상기 코어의 중심보다 축 방향 하측에 형성되어 상기 마그네트와 상기 코어 사이에 작용하는 축 방향 상측을 향하는 자기적 인력의 크기를 증가시킬 수 있다.

Description

스핀들 모터{Spindle motor}
본 발명은 스핀들 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기록 디스크를 회전시키는 하드 디스크 드라이브(HDD; Hard Disk Drive)에 적용될 수 있는 모터에 관한 것이다.
정보 저장 장치 중 하나인 하드 디스크 드라이브(HDD; Hard Disk Drive)는 기록재생헤드(read/write head)를 사용하여 디스크에 저장된 데이터를 재생하거나, 디스크에 데이터를 기록하는 장치이다.
이러한 하드 디스크 드라이브는 디스크를 구동시킬 수 있는 디스크 구동장치가 필요하며, 상기 디스크 구동장치에는 소형의 스핀들 모터가 사용된다.
소형의 스핀들 모터는 유체 동압 베어링을 이용하고 있으며, 유체 동압 베어링은 회전부재 중의 하나인 샤프트와 고정부재 중의 하나인 슬리브 사이에 오일이 개재되어 상기 오일에서 생기는 유체 압력으로 샤프트를 지지하는 베어링을 의미한다.
이러한 종래의 스핀들 모터는 회전부재의 회전을 위해 소정의 부상력을 필요로 하는데, 이 경우 회전부재의 회전을 위해 필요한 부상력 이상의 힘이 발생되어 과부상이 되는 경우를 방지하기 위해 마그네트와 대응되는 영역에 풀링플레이트를 결합하여 부상력을 억제하고 있다.
그러나, 이 경우 공정상의 특성상 샤프트를 중심으로 일정한 풀링력을 제공하는데 한계가 있으며, 이로 인하여 회전부재가 고정부재로부터 편심되어 회전되는 현상을 완벽히 해결하고 있지 못하고 있다.
또한, 회전부재의 과부상을 방지하기 위해 제공되는 풀링플레이트는 외부 충격 등에 의해 베이스로부터 이탈되는 경우가 발생되어 모터의 성능에 치명적인 문제를 제공하였다.
또한, 풀링플레이트의 결합으로 인한 베이스의 두께 감소로 인하여 베이스의 강성에도 영향을 미치게 되었다.
따라서, 기록 디스크 구동장치에 사용되는 스핀들 모터에 있어서 풀링플레이트 없이도 회전부재의 과부상을 억제하도록 하여 성능 및 수명을 향상시키도록 하는 연구가 시급한 실정이다.
본 발명의 목적은 별도의 부재 없이 회전부재의 과부상 또는 과도한 하강을 방지할 수 있는 풀링력을 제공할 수 있도록 하는 스핀들 모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터는 샤프트를 지지하는 슬리브; 상기 샤프트와 연동되며, 마그네트가 구비되는 허브; 및 상기 슬리브와 결합하며, 회전구동력을 발생시키는 코일이 권선되는 코어를 구비하는 베이스;를 포함하며, 상기 코어와 대향하는 상기 마그네트의 대향면은 축 방향 하측을 향하여 내경이 증가하도록 형성되어 상기 마그네트와 상기 코어 사이에 작용하는 자기적 인력이 축 방향 상측을 향하고, 상기 마그네트의 자기 중심은 상기 코어의 중심보다 축 방향 하측에 형성되어 상기 마그네트와 상기 코어 사이에 작용하는 축 방향 상측을 향하는 자기적 인력의 크기를 증가시킬 수 있다.
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본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터는 샤프트를 지지하는 슬리브; 상기 샤프트와 연동되며, 마그네트가 구비되는 허브; 및 상기 슬리브와 결합하며, 회전구동력을 발생시키는 코일이 권선되는 코어를 구비하는 베이스;를 포함하며, 상기 코어와 대향하는 상기 마그네트의 대향면은 축 방향 하측을 향하여 내경이 감소하도록 형성되어 상기 마그네트와 상기 코어 사이에 작용하는 자기적 인력이 축 방향 하측을 향하고, 상기 마그네트의 자기 중심은 상기 코어의 중심보다 축 방향 상측에 형성되어 상기 마그네트와 상기 코어 사이에 작용하는 축 방향 하측을 향하는 자기적 인력의 크기를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 상기 마그네트와 상기 코어 사이의 갭은 축 방향 상측 또는 하측 방향을 따라 일정하거나 상이하게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터는 샤프트를 지지하는 슬리브; 상기 샤프트와 연동되며, 마그네트가 구비되는 허브; 및 상기 슬리브와 결합하며, 회전구동력을 발생시키는 코일이 권선되는 코어를 구비하는 베이스;를 포함하며, 상기 마그네트와 상기 코어 사이에 자기적 인력을 발생시키도록 상기 마그네트와 상기 코어의 대향면 또는 상기 코어와 대향하는 상기 마그네트의 대향면은 축 방향으로부터 경사지게 형성되고, 상기 마그네트의 자기 중심과 상기 코어의 중심은 반경 방향으로 동일 평면상에 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 스핀들 모터에 의하면, 회전부재가 별도의 부재없이 과부상또는 과도하게 하강되어 회전되는 것을 방지할 수 있으며, 상기 회전부재가 축 중심으로부터 편심되어 회전되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터를 도시한 개략 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터에 제공되는 슬리브를 도시한 개략 절개 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터에 제공되는 허브 및 마그네트의 결합관계를 도시한 개략 분해 절개 사시도.
도 4a 및 도 4b는 도 1의 A의 개략 확대 단면도로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터에 제공되는 마그네트와 코어 사이에 작용하는 자기적 인력을 도시한 개략 단면도.
도 5a 및 도 5b는 도 1의 A의 변형예를 도시한 개략 확대 단면도로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터에 제공되는 마그네트와 코어 사이에 작용하는 자기적 인력을 도시한 개략 단면도.
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 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터를 도시한 개략 단면도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터에 제공되는 슬리브를 도시한 개략 절개 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터에 제공되는 허브 및 마그네트의 결합관계를 도시한 개략 분해 절개 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터(400)는 유체 동압 베어링을 포함하는 베어링 어셈블리(100), 마그네트(210)가 구비되는 허브(200), 코일(310)이 권선되는 코어(320)를 구비하는 베이스(300)를 포함할 수 있다.
우선, 방향에 대한 용어를 정의하면, 축 방향은 도 1에서 볼 때, 샤프트(110)를 기준으로 상하 방향을 의미하며, 반경 방향 외측 또는 내측 방향은 상기 샤프트(110)를 기준으로 허브(200)의 외측단 방향 또는 상기 허브(200)의 외측단을 기준으로 상기 샤프트(110)의 중심 방향을 의미할 수 있다.
또한, 원주 방향은 샤프트(110)의 회전 방향, 즉, 상기 샤프트(110)의 외주면과 대응되는 방향을 의미할 수 있다.
베어링 어셈블리(100)는 샤프트(110) 및 슬리브(120)를 포함할 수 있다.
슬리브(120)는 상기 샤프트(110)의 상단이 축방향 상측으로 돌출되도록 상기 샤프트(110)를 지지할 수 있으며, Cu 또는 SUS계 합금 등의 금속 소재로 가공 또는 분말 소결공정으로 형성될 수 있다.
여기서, 샤프트(110)는 상기 슬리브(120)의 축공과 미소 간극을 가지도록 삽입되고, 상기 미소 간극에는 오일(O)이 충진되며 상기 샤프트(110)의 외주면 및 상기 슬리브(120)의 내주면 중 적어도 하나에 형성되는 유체 동압부(122)에 의해 샤프트(110)의 회전을 안정적으로 지지할 수 있다.
상기 유체 동압부(122)는 오일(O)을 매개로 레디얼 동압을 발생시킬 수 있는 유체 동압 베어링을 구성할 수 있으며, 상기 레디얼 동압에 의해 상기 샤프트(110)를 보다 효과적으로 지지하기 위해 슬리브(120)의 상측과 하측에 각각 형성될 수 있다.
다만, 상기 유체 동압부(122)는 앞서 언급한 바와 같이 슬리브(120)의 내주면 뿐만 아니라 샤프트(110)의 외주면에 형성되어도 무방하며, 갯수도 제한이 없음을 밝혀둔다.
여기서, 상기 유체 동압부(122)는 헤링본 형상, 스파이럴 형상 또는 나사선(스크류) 형상의 홈일 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 샤프트(110)의 회전에 레디얼 동압을 발생시킬 수 있는 형상이라면 그 형상에는 제한이 없다.
또한, 상기 슬리브(120)의 상면에는 오일을 매개로 스러스트 동압을 발생토록 하는 스러스트 동압부(124)가 형성될 수 있으며, 상기 스러스트 동압부(124)에 의해 샤프트(110) 및 허브(200)를 포함하는 회전부재는 일정한 부상력이 확보된 채 부상되어 회전되거나 소정 높이 하강되어 회전될 수 있다.
여기서, 상기 스러스트 동압부(124)의 형상은 상기 유체 동압부(122)와 마찬가지로 헤링본 형상, 스파이럴 형상 또는 나사선(스크류) 형상의 홈일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않으며, 스러스트 동압을 제공할 수 있는 형상이면 다 적용할 수 있다.
또한, 상기 스러스트 동압부(124)는 상기 슬리브(120)의 상면에 형성되는 것에 한정되지 않으며, 상기 슬리브(120)의 상면과 대응되는 허브(200)의 일면에 형성될 수도 있다.
상기와 같이 스러스트 동압부(124)가 형성되는 경우에는 샤프트(110) 및 허브(200)를 포함하는 회전부재는 부상되어 회전될 수 있다.
또한, 도시하지는 않았으나, 샤프트(110)의 하측에 스러스트 플레이트(미도시)가 결합될 수 있으며, 이 경우 상기 스러스트 플레이트(미도시)의 상면 또는 상기 스러스트 플레이트(미도시)의 상면과 대응되는 슬리브(120)의 저면에 스러스트 동압부(미도시)가 형성될 수도 있다.
이와 같은 경우에는 샤프트(110) 및 허브(200)를 포함하는 회전부재는 소정 높이 하강되어 회전될 수 있다.
즉, 스러스트 동압부(124)의 형성 위치에 따라 샤프트(110) 및 허브(200)를 포함하는 회전부재가 부상되어 회전되거나 하강되어 회전하는 등의 특성이 결정될 수 있다.
상기와 같은 회전부재의 회전 특성, 즉, 상기 회전부재가 부상되어 회전하는 경우에는 과부상 방지를 위한 풀링력이 축 방향 하측을 향하여 작용되어야 하며, 상기 회전부재가 하강되어 회전하는 경우에는 과도한 하강 방지를 위한 풀링력이 축 방향 상측을 향하여 작용되어야 한다.
이에 대해서는 도 4a 내지 도 5b를 참조로 후술하기로 한다.
여기서, 상기 슬리브(120)의 하부는 상기 슬리브의 하부를 밀폐시키도록 하는 베이스 커버(130)가 결합될 수 있으며, 샤프트(110) 및 상기 슬리브(120)와 간극을 유지하여 오일(O)의 충진 공간을 제공할 수 있다.
상기 베이스 커버(130)에 의해 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링 어셈블리(100)는 일측만 개방되는 풀필(full-fill) 구조를 구현할 수 있으며, 구체적으로 상기 베어링 어셈블리(100)에 제공되는 오일(O)은 샤프트(110)와 슬리브(120) 사이의 간극, 상기 샤프트(110) 및 슬리브(120)와 베이스 커버(130) 사이의 간극 및 상기 슬리브(120)와 허브(200) 사이에 연속적으로 충진될 수 있다.
허브(200)는 베이스(300)를 포함하는 고정부재에 대하여 회전 가능하게 구비되는 회전 구조물일 수 있다.
또한, 코어(320)와 일정 간격을 두고 서로 대응되는 환고리형의 마그네트(210)를 내주면에 구비할 수 있다.
이를 구체적으로 살펴보면, 상기 허브(200)는 샤프트(110)의 상단에 고정되도록 하는 제1 원통형 벽부(202), 상기 제1 원통형 벽부(202)의 단부로부터 반경 방향 외측으로 연장 형성되는 원판부(204), 상기 원판부(204)의 반경 방향 외측 단부에서 하향 돌출되는 제2 원통형 벽부(206)를 포함할 수 있으며, 상기 제2 원통형 벽부(206)의 내주면에는 상기 마그네트(210)가 결합될 수 있다.
여기서, 상기 마그네트(210)의 내주면은 축 방향으로부터 경사지게 형성될 수 있으며, 이는 코일(310)이 권선되는 코어(320)와의 자기적 인력(F2, F4, 도 4b 및 도 5b 참조)을 발생시켜 샤프트(110) 및 허브(200)를 포함하는 회전부재의 과부상 또는 과도한 하강을 방지하기 위한 풀링력을 제공하기 위함이다.
즉, 상기 마그네트(210)의 자기 중심(Y)과 코어(320)의 중심(X)과의 위치 차이 또는 상기 마그네트(210)의 경사진 내주면으로 인하여 상기 마그네트(210)를 구비하는 허브(200)는 베이스(300)에 대하여 축 방향을 향하는 자기적 인력이 발생될 수 있다(도 4a 내지 도 5b 참조).
베이스(300)는 샤프트(110) 및 허브(200)를 포함하는 회전부재에 대하여 상기 회전부재의 회전을 지지하는 고정부재일 수 있다.
여기서, 상기 베이스(300)에는 코일(310)이 권선되는 코어(320)가 결합할 수 있으며, 상기 코어(320)는 패턴회로가 인쇄된 인쇄회로기판(미도시)이 구비되는 베이스(300)의 상부에 고정 배치될 수 있다.
다시 말하면, 상기 베이스(300)는 상기 슬리브(120)의 외주면 및 상기 코일(310)이 권선되는 코어(320)가 삽입되어 상기 슬리브(120) 및 상기 코어(320)가 결합될 수 있다.
이때, 상기 슬리브(120) 및 상기 코어(320)와 상기 베이스(300)의 결합방식은 본딩, 용접 또는 압입 등의 방식이 적용될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 상기 베이스(300)에 구비되는 상기 코어(320)의 중심(X)은 허브(200)에 구비되는 마그네트(210)의 중심(Y)보다 축 방향 상측에 배치될 수 있으며, 이로 인해 허브(200)는 상기 마그네트(210)의 자기 중심(Y)이 상기 코어(320)의 중심(X)과 일치하려는 자기적 인력(F1)에 의해 축방향 상측으로 향하는 힘(F1)이 발생되게 된다(도 4a 참조).
또한, 마그네트(210)의 내주면이 경사진 구조로 인하여 상기 마그네트(210)를 구비하는 허브(200)는 상기 힘(F1)과 동시에 축 방향 상측을 향하는 힘(F2)이 발생되게 된다(도 4b 참조).
상기 힘(F1, F2)들은 샤프트(110) 및 허브(200)를 포함하는 회전부재가 하강되어 회전하는 경우 상기 회전부재의 과도한 하강을 방지하는 풀링력을 의미할 수 있으며, 이에 대해서는 도 4a 및 도 4b를 참조로 자세히 후술하기로 한다.
도 4a 및 도 4b는 도 1의 A의 개략 확대 단면도로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터에 제공되는 마그네트와 코어 사이에 작용하는 자기적 인력을 도시한 개략 단면도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 허브(200)에 구비되는 마그네트(210)와 베이스(300)에 구비되는 코어(320) 사이에는 축 방향 상측을 향하는 자기적 인력(F1, F2)이 발생될 수 있다.
여기서, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터(400)의 허브(200)를 포함하는 회전부재가 하강되어 회전하는 경우를 전제로 한 것임을 밝혀둔다.
즉, 샤프트(110) 및 허브(200)가 하강되어 회전하는 경우, 과도한 하강을 방지하기 위해 허브(200)에 구비되는 마그네트(210)는 베이스(300)에 구비되는 코어(320)와의 관계에서 축 방향 상측을 향하는 자기적 인력인 풀링력이 발생되어야 한다.
이러한 풀링력은 도 4a에 도시된 바와 같이 코어(320)의 중심(X)과 마그네트(210)의 자기적 중심(Y)과의 높이차에 의해 형성될 수 있다.
즉, 마그네트(210)의 자기 중심(Y)은 코어(320)의 중심(X)보다 축 방향 하측에 배치되어 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터(400)의 구동시 또는 정지시에 항상 축 방향 상측을 향하는 힘(F1)이 발생될 수 있다.
상기와 같은 자기적 인력(F1)에 의한 상기 허브(200)의 축 방향 상측으로의 힘(F1)은 회전부재의 과도한 하강을 방지할 수 있다.
또한, 마그네트(210)의 자기 중심(Y)과 코어(320)의 중심(X)의 위치 차이 이외에도 도 4b에 도시된 바와 같이 마그네트(210)의 축 방향으로부터 경사진 내주면에 의한 축 방향 상측을 향하는 자기적 인력(F2)이 발생될 수 있다.
즉, 상기 마그네트(210)의 내주면은 축 방향 하측을 향하여 내경이 증가하도록 형성될 수 있으며, 경사진 내주면으로 인하여 상기 마그네트(210)의 자속 방향은 반경 방향으로의 면을 기준으로 θ만큼 경사지게 된다.
따라서, 상기 마그네트(210)와 상기 코어(320)는 F0에 해당하는 크기의 자기적 인력이 발생될 수 있으며, 상기 F0에 해당하는 크기의 자기적 인력은 결국 샤프트(110) 및 허브(200)를 포함하는 회전부재에 축 방향 상측을 향하는 자기적 인력인 F2가 발생되게 할 수 있다.
여기서, F2는 F0*sinθ에 대응되는 값이다.
상기와 같은 F0 및 F2는 마그네트(210)의 자기 중심(Y)과 코어(320)의 중심(X)과는 무관하게 마그네트(210)의 내주면이 경사지게 형성됨으로써 발생되는 자기적 인력이므로, 상기 마그네트(210)의 자기 중심(Y)과 코어(320)의 중심이 반경 방향으로 동일한 평면에 위치하더라도 발생되는 힘일 수 있다.
상기의 내용을 정리하면, 회전부재가 하강되어 회전하는 경우 과도한 하강을 방지하기 위해 축 방향 상측을 향하는 힘이 요구되며, 이러한 힘은 마그네트(210)의 자기 중심(Y)과 코어(320)의 중심(X)과의 높이차 및 마그네트(210)의 경사진 내주면에 의해 발생될 수 있다.
즉, 마그네트(210)의 자기 중심(Y)이 코어(320)의 중심보다 축 방향 하측에 배치되는 동시에 상기 마그네트(210)의 내경이 축 방향 하측을 향하여 증가한다면 회전부재에 작용하는 축 방향 상측을 향하는 힘(F1, F2)을 최대로 할 수 있다.
다만, 마그네트(210)의 자기 중심(Y)과 코어(320)의 중심(X) 위치 차이는 미세한 진동 및 소음을 유발하므로, 상기 진동 및 소음을 억제하기 위해 마그네트(210)의 자기 중심(Y)과 코어(320)의 중심(X) 위치를 반경 방향으로의 동일 평면상에 구현하더라도 마그네트(210)의 경사진 내주면에 의해 축 방향 상측을 향하는 풀링력을 구현할 수 있다.
추가로, 상기 마그네트(210)의 축 방향으로부터의 경사진 내주면으로 인하여 상기 마그네트(201)와 상기 코어(320)의 갭은 축 방향 하측을 향하여 감소할 수 있다.
또한, 도시하지는 않았으나, 마그네트(210)의 내주면과 코어(320)의 외주면이 서로 평행한 경우, 즉, 상기 코어(320)의 외경이 축 방향 하측을 향하여 감소하는 경우에도 동일한 효과를 낼 수 있음을 밝혀두며, 이 경우에는 상기 마그네트(210)와 상기 코어(320)의 갭은 일정할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예 따른 스핀들 모터(400)는 샤프트(110)를 포함하는 회전부재의 과도한 하강을 방지하기 위해 풀링플레이트와 같은 별도의 부재가 요구되지 않으므로, 생산 단가 및 생산성에도 탁월한 효과 있다.
도 5a 및 도 5b는 도 1의 A의 변형예를 도시한 개략 확대 단면도로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터에 제공되는 마그네트와 코어 사이에 작용하는 자기적 인력을 도시한 개략 단면도이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 허브(200)에 구비되는 마그네트(210)와 베이스(300)에 구비되는 코어(320) 사이에는 축 방향 하측을 향하는 자기적 인력(F3, F4)이 발생될 수 있다.
여기서, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터(400)의 허브(200)를 포함하는 회전부재가 부상되어 회전하는 경우를 전제로 한 것임을 밝혀둔다.
즉, 샤프트(110) 및 허브(200)가 부상되어 회전하는 경우, 과부상을 방지하기 위해 허브(200)에 구비되는 마그네트(210)는 베이스(300)에 구비되는 코어(320)와의 관계에서 축 방향 하측을 향하는 자기적 인력인 풀링력이 발생되어야 한다.
이러한 풀링력은 도 5a에 도시된 바와 같이 코어(320)의 중심(X)과 마그네트(210)의 자기적 중심(Y)과의 높이차에 의해 형성될 수 있다.
즉, 마그네트(210)의 자기 중심(Y)은 코어(320)의 중심(X)보다 축 방향 상측에 배치되어 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터(400)의 구동시 또는 정지시에 항상 축 방향 하측을 향하는 힘(F3)이 발생될 수 있다.
상기와 같은 자기적 인력(F3)에 의한 상기 허브(200)의 축 방향 하측으로의 힘(F3)은 회전부재의 과부상을 방지할 수 있다.
또한, 마그네트(210)의 자기 중심(Y)과 코어(320)의 중심(X)의 위치 차이 이외에도 도 5b에 도시된 바와 같이 마그네트(210)의 축 방향으로부터 경사진 내주면에 의한 축 방향 상측을 향하는 자기적 인력(F4)이 발생될 수 있다.
즉, 상기 마그네트(210)의 내주면은 축 방향 하측을 향하여 내경이 감소하도록 형성될 수 있으며, 경사진 내주면으로 인하여 상기 마그네트(210)의 자속 방향은 반경 방향으로의 면을 기준으로 θ만큼 경사지게 된다.
따라서, 상기 마그네트(210)와 상기 코어(320)는 F0에 해당하는 크기의 자기적 인력이 발생될 수 있으며, 상기 F0에 해당하는 크기의 자기적 인력은 결국 샤프트(110) 및 허브(200)를 포함하는 회전부재에 축 방향 하측을 향하는 자기적 인력인 F4가 발생되게 할 수 있다.
여기서, F4는 F0*sinθ에 대응되는 값이다.
상기와 같은 F0 및 F4는 마그네트(210)의 자기 중심(Y)과 코어(320)의 중심(X)과는 무관하게 마그네트(210)의 내주면이 경사지게 형성됨으로써 발생되는 자기적 인력이므로, 상기 마그네트(210)의 자기 중심(Y)과 코어(320)의 중심(X)이 반경 방향으로 동일한 평면에 위치하더라도 발생되는 힘일 수 있다.
상기의 내용을 정리하면, 회전부재가 부상되어 회전하는 경우 과부상을 방지하기 위해 축 방향 하측을 향하는 힘이 요구되며, 이러한 힘은 마그네트(210)의 자기 중심(Y)과 코어(320)의 중심(X)과의 높이차 및 마그네트(210)의 경사진 내주면에 의해 발생될 수 있다.
즉, 마그네트(210)의 자기 중심(Y)이 코어(320)의 중심(X)보다 축 방향 상측에 배치되는 동시에 상기 마그네트(210)의 내경이 축 방향 하측을 향하여 감소한다면 회전부재에 작용하는 축 방향 하측을 향하는 힘을 최대로 할 수 있다.
다만, 마그네트(210)의 자기 중심(Y)과 코어(320)의 중심(X) 위치 차이는 미세한 진동 및 소음을 유발하므로, 상기 진동 및 소음을 억제하기 위해 마그네트(210)의 자기 중심(Y)과 코어(320)의 중심(X) 위치를 반경 방향으로의 동일 평면상에 구현하더라도 마그네트(210)의 경사진 내주면에 의해 축 방향 하측을 향하는 풀링력을 구현할 수 있다.
추가로, 상기 마그네트(210)의 축 방향으로부터의 경사진 내주면으로 인하여 상기 마그네트(210)와 상기 코어(320)의 갭은 축 방향 하측을 향하여 증가할 수 있다.
또한, 도시하지는 않았으나, 마그네트(210)의 내주면과 코어(320)의 외주면이 서로 평행한 경우, 즉, 상기 코어(320)의 외경이 축 방향 하측을 향하여 증가하는 경우에도 동일한 효과를 낼 수 있음을 밝혀두며, 이 경우에는 상기 마그네트(210)와 상기 코어(320)의 갭은 일정할 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
100: 베어링 어셈블리 110: 샤프트
120: 슬리브 200: 허브
210: 마그네트 300: 베이스
310: 코일 320: 코어
X: 코어의 중심 Y: 마그네트의 자기 중심

Claims (7)

  1. 샤프트를 지지하는 슬리브;
    상기 샤프트와 연동되며, 마그네트가 구비되는 허브; 및
    상기 슬리브와 결합하며, 회전구동력을 발생시키는 코일이 권선되는 코어를 구비하는 베이스;를 포함하며,
    상기 코어와 대향하는 상기 마그네트의 대향면은 축 방향 하측을 향하여 내경이 증가하도록 형성되어 상기 마그네트와 상기 코어 사이에 작용하는 자기적 인력이 축 방향 상측을 향하고,
    상기 마그네트의 자기 중심은 상기 코어의 중심보다 축 방향 하측에 형성되어 상기 마그네트와 상기 코어 사이에 작용하는 축 방향 상측을 향하는 자기적 인력의 크기를 증가시키는 스핀들 모터.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 샤프트를 지지하는 슬리브;
    상기 샤프트와 연동되며, 마그네트가 구비되는 허브; 및
    상기 슬리브와 결합하며, 회전구동력을 발생시키는 코일이 권선되는 코어를 구비하는 베이스;를 포함하며,
    상기 코어와 대향하는 상기 마그네트의 대향면은 축 방향 하측을 향하여 내경이 감소하도록 형성되어 상기 마그네트와 상기 코어 사이에 작용하는 자기적 인력이 축 방향 하측을 향하고,
    상기 마그네트의 자기 중심은 상기 코어의 중심보다 축 방향 상측에 형성되어 상기 마그네트와 상기 코어 사이에 작용하는 축 방향 하측을 향하는 자기적 인력의 크기를 증가시키는 스핀들 모터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 마그네트와 상기 코어 사이의 갭은 축 방향 상측 또는 하측 방향을 따라 일정하거나 상이하게 형성되는 스핀들 모터.
  7. 샤프트를 지지하는 슬리브;
    상기 샤프트와 연동되며, 마그네트가 구비되는 허브; 및
    상기 슬리브와 결합하며, 회전구동력을 발생시키는 코일이 권선되는 코어를 구비하는 베이스;를 포함하며,
    상기 마그네트와 상기 코어 사이에 자기적 인력을 발생시키도록 상기 마그네트와 상기 코어의 대향면 또는 상기 코어와 대향하는 상기 마그네트의 대향면은 축 방향으로부터 경사지게 형성되고,
    상기 마그네트의 자기 중심과 상기 코어의 중심은 반경 방향으로 동일 평면상에 배치되는 스핀들 모터.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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