KR101516044B1 - 스핀들 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 스핀들 모터는 모터의 회전중심을 이루는 샤프트, 상기 샤프트를 수용하며, 회전가능하도록 지지하는 슬리브 및 상기 샤프트와 상기 슬리브의 상부면을 커버하도록 상부에서 결합되는 커버부재를 포함하고, 상기 커버부재의 외측단은 하부방향으로 절곡되는 절곡부가 형성되며, 상기 슬리브는 상기 절곡부에 대응되는 결합홈이 형성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 커버부재의 외측단을 절곡하여 슬리브에 형성된 결합홈에 결합함으로써, 본딜결합시의 접착제가 유체동압베어링부로 누출되는 것을 방지하여 유체동압베어링의 신뢰성 향상 및 이로 인한 스핀들 모터의 작동성능을 향상시키는 효과가 있다.

Description

스핀들 모터{Sindle Motor}

본 발명은 스핀들 모터에 관한 것이다.

일반적으로 스핀들 모터(Spindle Motor)는 BLDC(Brushless-DC Motor)에 속하는 것으로 하드디스크 드라이브용 모터 외에도 레이저프린터용 레이저빔 스캐너 모터, 플로피디스크(FDD:Floppy Disk Driver)용 모터, CD(Compack Drive)나 DVD(Digital Versatile Disk)와 같은 광디스크 드라이브용 모터 등으로 널리 사용되고 있다.

최근 하드디스크 드라이브와 같은 고용량 및 고속의 구동력이 요구되는 기기에서는 소음과 볼 베어링 채용시에 발생되는 진동인 NRRO(Non Repeatable Run Out)의 발생을 최소화하기 위하여 기존의 볼베어링의 형태보다는 구동마찰이 적은 유체동압베어링이 적용된 스핀들 모터가 범용적으로 사용되고 있다. 유체동압베어링은 기본적으로 회전체와 고정체 사이에 얇은 유막을 형성하여 회전시 발생하는 압력으로 회전체와 고정체를 지지하므로 회전체와 고정체간에 서로 접촉하지 않아 마찰부하가 저감되는 것이다. 그러므로, 상기 유체동압베어링이 적용되는 스핀들 모터는 디스크를 회전시키는 모터의 샤프트를 윤활유(이하 '작동유체'라 한다)가 동압(회전축의 원심력에 의해 유압을 중심으로 되돌리는 압력)만으로 유지시키는 것으로 샤프트볼 쇠구슬로 지지하는 볼베어링 스핀들 모터와는 구별된다.

이러한 유체동압베어링을 스핀들 모터에 적용하게 되면 유체를 이용하여 회전체를 지지하기 때문에 모터에서 발생되는 소음량이 적고, 소비전력도 적게 소요됨과 동시에 내충격성이 우수하다.

그러나, 종래 유체동압베어링을 적용한 스핀들 모터에서는 유체동압베어링에서 작동유체로 사용되는 오일의 누출이나 스핀들 모터의 구성 부품의 본딩작업시에 충진되는 본드가 유입되어 이물질이 형성되므로써 유체동압베어링의 작동 신뢰성이 떨어지며, 나아가 스핀들 모터 작동 성능 및 신뢰성에 치명적인 영향을 주는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 유체동압베어링에 의한 스핀들 모터의 샤프트 상부에 형성되는 커버부재의 결합구조 변경을 통해 커버부재의 본딩결합시 주입되는 접착물질에 의한 유체동압베어링에 사용되는 작동유체의 오염 및 그로 인한 신뢰성 저감을 방지하기 위한 스핀들 모터를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 스핀들 모터는 모터의 회전중심을 이루는 샤프트, 상기 샤프트를 수용하며, 샤프트와의 사이에 유체동압베어링부가 형성된 슬리브 및 상기 샤프트와 상기 슬리브의 상부면을 커버하도록 상부에서 결합되는 커버부재를 포함하고, 상기 커버부재의 외측단은 하부방향으로 절곡되는 절곡부가 형성되며, 상기 슬리브는 상기 절곡부에 대응되는 결합홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 절곡부는 커버부재의 외측단으로부터 하부 방향 45° 내지 90°의 범위에서 절곡되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 커버부재의 절곡부가 결합되는 상기 슬리브의 결합홈 내부에 본딩결합을 위한 접착제가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 커버부재의 절곡부는 상기 슬리브의 결합홈에 압입결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 절곡부는 상기 커버부재의 외측단에서 절곡되는 제1 절곡부; 및

상기 제1 절곡부로부터 내측으로 절곡되는 제2 절곡부;를 포함하고, 상기 슬리브에는 상기 제2 절곡부와 결합되도록 상기 결합홈이 내측으로 연장되어 형성되는 내측결합홈이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 절곡부의 절곡각도는 상기 제2 절곡부의 절곡각도보다 큰 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면, 스핀들 모터의 샤프트와 슬리브의 상부면을 커버하는 커버부재를 결합함으로써, 샤프트 및 슬리브를 고정 지지하는 효과가 있다.

또한, 커버부재의 외측단을 절곡하여 슬리브에 대응되는 결합홈에 결합함으로써, 커버부재 결합의 발거력을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 커버부재의 외측단을 절곡하여 슬리브에 형성된 결합홈에 결합함으로써, 본딩결합시의 접착제가 유체동압베어링부로 유입되는 것을 방지하여 유체동압베어링의 신뢰성 향상 및 이로 인한 스핀들 모터의 작동성능을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 커버부재의 절곡부를 제1 절곡부와 제2 절곡부로 형성하여 슬리브의 결합홈에 결합함으로써, 커버부재의 발거력을 향상시킬 수 있으며, 본딩결합 이외의 압입방식 등에 의한 결합을 통해 결합력 및 발거력을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 커버부재 외측단의 절곡부를 슬리브의 결합홈에 결합되는 부분 전체를 라운딩 모양으로 절곡하게 함으로써, 커버부재의 결합력 향상, 발거력의 향상 및 커버부재의 본딩결합에 사용되는 접착제 등에 의한 유체동압베어링의 작동유체의 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스핀들 모터의 일부 단면도;
도 2는 도 1의 샤프트 및 슬리브 상부에 형성된 커버부재의 결합확대도; 및
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 커버부재의 결합구조의 단면도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "일면", "타면", "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 '상부', '하부'는 축방향을 기준으로 상부와 하부를 의미하는 것으로 한다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 스핀들 모터의 일부 단면도, 도 2는 도 1의 샤프트 및 슬리브 상부에 형성된 커버부재의 결합확대도이다.

본 발명에 따른 스핀들 모터는 모터의 회전중심을 이루는 샤프트(11), 상기 샤프트(11)를 수용하며, 회전가능하도록 지지하는 슬리브(22) 및 상기 샤프트(11)와 상기 슬리브(22)의 상부면을 커버하도록 상부에서 결합되는 커버부재(30)를 포함하고, 상기 커버부재(30)의 외측단은 하부방향으로 절곡되는 절곡부(31)가 형성되며, 상기 슬리브(22)는 상기 절곡부(31)에 대응되는 결합홈(22b)이 형성되는 것을 특징으로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 샤프트(11)는 스핀들 모터가 회전구동하는 중심축을 이루며, 원통형상으로 이루어지는 것이 일반적이다. 후술하는 슬리브(22)와 결합하여, 샤프트의 외주면(11a)과 마주보는 슬리브 내주면(22a) 사이에서 유체동압베어링부를 형성할 수 있다.

슬리브(22)는 샤프트(11)를 회전가능하도록 지지하기 위한 것으로, 전체적으로 중공의 원통형상을 가지며, 결합된 샤프트의 외주면(11a) 및 슬리브의 내주면(22a)과 마주하는 베어링면에 유체동압베어링부가 형성된다. 슬리브의 내주면(22a)에는 마주보는 샤프트의 외주면(11a)과의 사이에 유체동압베어링에 의한 래디얼 동압부를 형성하기 위한 래디얼 동압발생홈(도면 미도시)이 형성되며, 슬리브의 내주면(22a)과 샤프트의 외주면(11a) 사이에 작동유체(예를 들면, 오일 등이 사용될 수 있다)가 보관된다. 래디얼 동압발생홈은 샤프트(11)의 회전시 슬리브(22)와 샤프트(11) 사이에 보관되는 유체를 이용하여 유체동압을 발생시킴으로써 샤프트(11)와 슬리브(22) 사이에 비접촉 상태를 유지한다. 래디얼 동압발생홈은 샤프트(11)의 외주면에 형성될 수 있음은 물론이다.

커버부재(30)는 샤프트(11)와 슬리브(22)의 상면을 커버할 수 있도록 상부에서 결합된다. 샤프트(11)가 결합된 슬리브(22)의 상단면을 커버하도록 형성됨으로써, 샤프트(11) 및 슬리브(22)를 고정, 지지하는 역할을 한다. 커버부재(30)의 결합은 커버부재(30)의 외측단과 슬리브(22)와의 본딩결합을 통해 이루어지는 것이 일반적이다. 이렇게 본딩결합을 하는 경우에 본딩결합시 사용되는 접착제의 잔유물 등이 슬리브(22) 내측에 형성된 유체동압베어링부의 작동유체인 오일등에 혼합되는 문제점이 있다. 작동유체인 오일에 접착제의 이물질이 혼합되고, 이물질이 유체동압베어링부에 혼합되어 작동되면, 이물질에 의해 스핀들 모터의 작동 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다. 뿐만 아니라 이로 인해 모터의 작동성능과 수명에까지 치명적인 영향을 줄 수 있다. 이러한 유체동압베어링부의 작동유체인 오일과의 접촉을 미연에 방지하기 위해 커버부재(30) 외측단과 슬리브(22) 상부면에서의 결합구조를 변경하는 것이 본 발명의 특징이다.

구체적으로는, 도 2에서와 같이, 커버부재(30)의 외측단을 축방향의 하부방향으로 절곡함으로써 슬리브(22)에 대응되는 결합홈(22b)을 형성하여 결합하는 구조를 취한다. 커버부재(30)의 외측단이 절곡되어 슬리브(22)의 결합홈(22b)에 형성됨으로써, 본딩결합시에 사용되는 접착제가 슬리브(22)의 결합홈(22b)에 잔존하게 되어 유체동압베어링부의 작동유체인 오일과의 접촉을 회피할 수 있는 것이다. 더 나아가, 커버부재(30)의 외측단의 절곡부(31)와 결합홈(22b)의 결합은 본딩의 접착면을 종래보다 확장시킬 수 있어 결합력을 향상시키는 효과가 있다. 도 2의 본딩결합부(40)에 접착제를 충진함으로써 커버부재(30)의 외측단이 슬리브(22)의 결합홈(22b)에 고정 결합되게 된다. 커버부재(30)의 절곡부(31)는 절곡방향인 축방향 하부로 90° 이내의 범위에서 절곡되는 것이 바람직 하지만, 90°이상의 절곡부(31)로 결합되는 것도 가능하다. 다만, 90°를 넘는 절곡부(31)를 형성하는 경우에는 커버부재(30)와 슬리브(22)의 결합홈(22b)과의 결합 용이성을 고려하여 절곡의 각도를 조절할 수 있다.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 커버부재의 결합구조의 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예로서 본 발명의 커버부재(30)의 절곡부(31)는 제1 절곡부(32)와 제2 절곡부(33)를 포함하는 이중 절곡부를 형성할 수 있다. 제1 절곡부(32)로부터 재차 절곡되어 형성되는 제2 절곡부(33)가 형성되고, 제2 절곡부(33)와 결합되도록 슬리브(22)의 결합홈(22b)으로부터 내측으로 연장된 내측결합홈(22b)이 더 형성된다. 이 경우, 커버부재(30)와 슬리브(22)와의 결합의 발거력을 더욱 증가시킬 수 있는 이점이 있다. 이 경우에 커버부재(30)와 슬리브(22)와의 결합시에는 본딩결합뿐만 아니라, 압입결합에 의한 결합이 가능하며, 커버부재(30)의 제2 절곡부(33)가 슬리브(22)의 내측결합홈(22b)에 걸리게 됨으로써 보다 안정적인 결합력을 유지할 수 있다. 제2 절곡부(33)의 절곡각도는 제1 절곡부(32)의 절곡각도보다는 작게 형성되는 것이 바람직하며, 동일한 각도로 절곡될 수 있음은 물론이다. 커버부재(30)의 제1 절곡부(32)로부터 연장되어 슬리브(22)의 결합홈(22b)에 결합되는 커버부재(30)의 결합 길이보다 제2 절곡부(33)로 부터 연장되어 슬리브(22)의 내측결합홈(22b)에 결합되는 커버부재(30)의 결합길이를 더 짧게 형성함으로써, 결합시의 커버부재(30)와 슬리브(22) 사이의 발거력을 용이하게 향상시킬 수 있다. 결합의 용이성 측면에서도 제1 절곡부(32)로부터 연장된 커버부재(30)의 결합길이가 제2 절곡부(33)로부터 연장되어 슬리브(22)에 결합되는 커버부재(30)의 결합길이보다 더 길게 형성되는 것이 바람직할 것이다.

또한, 절곡부는 제1 절곡부(32) 및 제2 절곡부(33)로 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 슬리브(22)의 결합홈(22b)에 결합되는 커버부재(30)의 결합부분을 전체적으로 일정한 곡률반경으로 라운딩 절곡하여 결합될 수 있으며, 커버부재(30)의 발거력 향상을 위해 다중 절곡부를 형성하는 등 슬리브(22)의 결합홈(22b)에 커버부재(30)의 외측단을 결합시킬 수 있는 다양한 구조변경이 가능할 것이다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 스핀들 모터는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

11: 샤프트 11a: 샤프트 외주면
22: 슬리브 22a: 슬리브 내주면
22b: 결합홈 22c: 내측결합홈
30: 커버부재 31: 절곡부
32: 제1 절곡부 33: 제2 절곡부
40: 본딩결합부

Claims (6)

1. 샤프트;
   상기 샤프트를 수용하며, 샤프트와의 사이에 유체동압베어링부가 형성된 슬리브; 및
   상기 샤프트와 상기 슬리브의 상부면을 커버하도록 상부에서 결합되는 커버부재;
   를 포함하고,
   상기 커버부재의 외측단은 하부방향으로 절곡되는 절곡부가 형성되며, 상기 슬리브는 상기 절곡부에 대응되는 결합홈이 형성된 스핀들 모터.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 절곡부는 커버부재의 외측단으로부터 하부 방향 45° 내지 90°의 범위에서 절곡된 스핀들 모터.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 커버부재의 절곡부가 결합되는 상기 슬리브의 결합홈 내부에 본딩결합을 위한 본딩결합부가 형성된 스핀들 모터.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 커버부재의 절곡부는 상기 슬리브의 결합홈에 압입결합된 스핀들 모터.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 절곡부는 상기 커버부재의 외측단에서 절곡되는 제1 절곡부; 및
   상기 제1 절곡부로부터 내측으로 절곡되는 제2 절곡부;
   를 포함하고,
   상기 슬리브에는 상기 제2 절곡부와 결합되도록 상기 결합홈이 내측으로 연장되어 형성되는 내측결합홈이 더 형성된 스핀들 모터.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제1 절곡부의 절곡각도는 상기 제2 절곡부의 절곡각도보다 큰 스핀들 모터.

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