KR20020006739A - 스핀들 모터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스핀들 모터를 개시한다.
본 발명은, 하부 외측면에 회로기판이 마련되고, 상부 외측면에는 코어와 코일로 이루어진 스테이터가 설치된 하우징과; 하우징의 내측면에 끼워 삽입되는 베어링과; 베어링상에 끼워 삽입되어 미끄럼 지지되는 샤프트와; 샤프트의 상단부에 스테이터를 감싸는 형태로 결합되는 로터 케이스와; 로터 케이스의 내측면에 고정 설치되며, 상단부가 로터 케이스의 상부 내측면과 소정간격 이격되도록 설치되어 소정의 공간부를 이루는 마그네트와; 마그네트와 로터 케이스 사이의 공간부상에 개재되는 스페이서;를 포함하여 된 것으로서, 로터를 구성하고 있는 케이스와 마그네트 사이의 공간부상에 마그네트의 자속밀도 및 분포를 변화시킬 수 있도록 자성체나 비자성체로 형성된 스페이서를 개재함으로써 샤프트의 고속회전을 도모할 수 있게된다.
따라서 근래에 들어와서 점차적으로 높은 고배속을 요망하는 기기의 적절하게 사용 가능한 이점이 있다.

Description

스핀들 모터{Spindle motor}
본 발명은 스핀들 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고 배 속의 기록매체에 사용되는 스핀들 모터(spindle motor)에 관한 것이다.
일반적으로 모터는, 축 지지방식에 따른 회전축 타입과 고정축 타입으로 구별될 뿐만 아니라 구동부의 지지방식에 따라 구름 베어링 지지방식과 미끄럼 베어링 지지방식으로 대별된다.
구름 베어링 방식은 통상적으로 하나 이상 복수의 볼 베어링(ball bearing)을 통해 축을 지지하도록 된 것으로서, 저가의 볼 베어링을 사용함으로써 단가절감을 도모한 이점과 내,외륜 사이에 개재되는 볼이 큰 강성을 갖고 있어 장시간 사용이 가능하다는 이점이 있다.
이에 반하여 고정도의 회전 정밀도를 얻을 수 없는 문제점이 내재되어 있어, 어느정도의 저속 회전시에는 적용 가능한 것이지만 고속회전을 요망하는 제품에는 적용이 곤란한 문제점이 내재되어 있다.
즉, 고속 회전을 요망하는 기록매체의 모터에 적용된 경우, 볼과 내,외륜간의 틈새에 의한 심한 진동이 발생될 뿐만 아니라 이에따른 소음(noise)이 발생되는 문제점이 야기된다.
이에 반하여 미끄럼 베어링 지지방식은 유체를 함유하고 있는 메탈 베어링이나, 또는 오일(oil)을 통한 유막(油膜)을 형성하여 축을 지지하도록 된 것으로서, 볼 베어링을 통한 구름 지지방식에 비하여 단가상승의 단점이 있는 반면에 고정도의 회전정도를 유지할 수 있어 근래에 들어와서 하드 디스크 드라이브(hard disk drive;HDD)나 CD-ROM등 기타 고속 회전을 요망하는 기록매체(記錄媒體)의 모터에 널리 채용되고 있다.
도 1에는 일반적인 미끄럼 베어링 지지방식을 채용한 모터를 나타내 보였다.
이는 하부 외측면에 회로기판(P)이 마련되는 하우징(housing;10)을 구비한다.
하우징(10)의 상부 외측면에는 코어(core;21)와 이에 권선되는 코일(coil;22)로 이루어진 스테이터(stator;20)가 마련된다.
또한 하우징(10)의 내주면으로는 베어링(bearing;30)이 억지 끼워 삽입되며, 이 베어링(30)의 내면으로는 샤프트(shaft;40)가 끼워 삽입되어 미끄럼 지지된다.
한편, 샤프트(40)의 상단부에는 전술한 스테이터(20)와 회전 전자기력을 발생시키는 로터(rotor;50)가 위치되는 바, 이 로터(50)는 샤프트(40)의 상단부에 결합되고, 스테이터(20)를 감싸는 형태로 연장된 케이스(case;51)와, 이 케이스(51)의 내주면에 결합되는 마그네트(magnet;52)로 이루어진다.
이때 마그네트(52)는 전술한 케이스(51)의 내주면에 고정 설치될 때 상단부가 케이스(51)의 상부 내측면에 밀착되도록 고정 설치된다.
이와같이 마그네트(52)를 밀착 고정시키는 것은 샤프트(40)와 함께 고속으로 회전될 때 상부 방향으로 유동되려 하는 부상력(浮上力)을 받는 것이기 때문이다.
이러한 구성을 갖는 스핀들 모터는, 로터(50)와 스테이터(20) 사이에서 발생되는 회전 전자기력을 통해 샤프트(40)가 베어링(30)을 중심으로 고속으로 회전하게 되는 것이다.
그러나 이와같은 종래 스핀들 모터에 있어서는, 근래에 들어와서 점차적으로 고배속을 요망하는 기록매체의 재생기기에 사용하기가 곤란한 문제점이 내재되어 있다.
즉, 데이터 처리 속도를 높이기 위한 고배속화시 이에 상응하도록 모터의 회전 속도 증가가 수반되어야 한다.
이와같이 모터의 회전수를 높일 때 마그네트(52)의 재질과 착자상태 스테이터(20)의 코일(22)의 권선 사양 코어(21)의 재질 변경 등을 통해 그 회전속도가 결정이 된다.
그러나 이러한 방법을 통해서 회전속도를 향상 시킴에 있어서는 많은 테스트를 요하는 문제점이 야기된다.
본 발명은 이와같은 종래 스핀들 모터의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 전기자 즉, 스테이터와 로터의 마그네트간의 자속밀도와 자속분포를 손쉽게 변환시킬 수 있도록 함으로써 이를 통한 회전수 상승을 효과적으로 도모할 수 있는 스핀들 모터를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 스핀들 모터의 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 스핀들 모터의 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 하우징 20 : 스테이터
30 : 베어링 40 : 샤프트
100 : 로터 110 : 케이스
120 : 마그네트 130 : 스페이서
이와같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 스핀들 모터는, 하부 외측면에 회로기판이 마련되고, 상부 외측면에는 코어와 코일로 이루어진 스테이터가 설치된 하우징과; 상기 하우징의 내측면에 끼워 삽입되는 베어링과; 상기 베어링상에 끼워 삽입되어 미끄럼 지지되는 샤프트와; 상기 샤프트의 상단부에 스테이터를 감싸는 형태로 결합되는 로터 케이스와; 상기 로터 케이스의 내측면에 고정 설치되며, 상단부가 로터 케이스의 상부 내측면과 소정간격 이격되도록 설치되어 소정의 공간부를 이루는 마그네트와; 상기 마그네트와 로터 케이스 사이의 공간부상에 개재되는 스페이서;를 포함하여 된 것을 그 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 한 특징은, 상기 스페이서는 자성체인 것에 있다.
본 발명의 바람직한 다른 한 특징은, 상기 스페이서는 비자성체인 것에 있다.
이하 본 발명에 따른 스핀들 모터의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 스핀들 모터의 개략적 단면도이다.
그리고 이하에서는 도 1을 참조하여 설명하며 동일부품에는 동일한 부호를 부여하였다.
이에 나타내 보인 바와 같이 본 발명에 따른 스핀들 모터는, 하부 외측면에 회로기판(P)이 마련되는 하우징(housing;10)을 구비한다.
하우징(10)의 상부 외측면에는 코어(core;21)와 이에 권선되는 코일(coil;22)로 이루어진 스테이터(stator;20)가 마련된다.
또한 하우징(10)의 내주면으로는 베어링(bearing;30)이 억지 끼워 삽입되며, 이 베어링(30)의 내면으로는 샤프트(shaft;40)가 끼워 삽입되어 미끄럼 지지된다.
한편, 샤프트(40)의 상단부에는 전술한 스테이터(20)와 회전 전자기력을 발생시키는 로터(rotor;100)가 위치된다.
로터(100)는 실질적으로 본 발명의 특징적인 요소를 갖고 있는 것으로서, 크게 케이스(case;110)와 마그네트(magnet;120) 및 스페이서(spacer;130)로 대별된다.
케이스(110)는 샤프트(40)의 상단부에 고정 설치되는 것으로서, 특히 스테이터(20)를 감싸는 형태로 결합된다.
마그네트(120)는 케이스(110)의 내측면에 결합되는 것으로서, 특히 케이스(110)의 상부 내측면과 소정간격 이격된 상태로 고정되어 상호간의 사이에소정의 공간부를 형성하도록 고정 설치된다.
스페이서(130)는 마그네트(120)의 상단부와 케이스(110)의 상부 내측면 사이의 공간부상에 고정 설치되는 것으로서, 마그네트(120)가 갖고 있는 자속밀도나 분포 등을 변화시키는 기능을 수행한다.
이와같이 마그네트(120)의 자속밀도 및 분포 등을 변화시키기 위하여 스페이서(130)는 자성체가 사용되거나 경우에 따라서는 비자성체가 채용된다.
즉, 스페이서(130)의 재질은 마그네트(120)와 케이스(110) 사이에 개재될 때 변화되는 마그네트(120)의 자속밀도 및 분포 등에 따라 적절히 변경 채용되는 것이다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 스핀들 모터는, 로터(100)와 스테이터(20) 사이에서 발생되는 회전 전자기력을 통해 샤프트(40)가 베어링(30)을 중심으로 고속으로 회전하게 되는 것이다.
이와같이 로터(100)와 스테이터(20) 사이에 발생된 회전 전자기력을 통해 샤프트(40)가 고속으로 회전될 때 로터(100)를 구성하고 있는 마그네트(120)와 케이스(110)간의 공간부상에 개재되는 자성체 또는 비자성체로 형성된 스페이서(130)를 통해 샤프트(40)의 안정된 고속 회전을 도모할 수 있게된다.
즉, 스페이서(130)가 마그네트(120)의 자속밀도 및 분포를 고속회전에 알맞게 적절히 변경시키는 기능을 수행하기 때문에 샤프트(40)의 고속 회전을 도모할 수 있게되는 것이다.
한편, 상기한 실시예는 본 발명의 바람직한 하나의 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며 동일 사상의 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어 본 발명의 실시예에 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있는 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 스핀들 모터에 의하면, 로터를 구성하고 있는 케이스와 마그네트 사이의 공간부상에 마그네트의 자속밀도 및 분포를 변화시킬 수 있도록 자성체나 비자성체로 형성된 스페이서를 개재함으로써 샤프트의 고속회전을 도모할 수 있게된다.
따라서 근래에 들어와서 점차적으로 높은 고배속을 요망하는 기기의 적절하게 사용 가능한 이점이 있다.

Claims (3)

  1. 하부 외측면에 회로기판이 마련되고, 상부 외측면에는 코어와 코일로 이루어진 스테이터가 설치된 하우징과;
    상기 하우징의 내측면에 끼워 삽입되는 베어링과;
    상기 베어링상에 끼워 삽입되어 미끄럼 지지되는 샤프트와;
    상기 샤프트의 상단부에 스테이터를 감싸는 형태로 결합되는 로터 케이스와;
    상기 로터 케이스의 내측면에 고정 설치되며, 상단부가 로터 케이스의 상부 내측면과 소정간격 이격되도록 설치되어 소정의 공간부를 이루는 마그네트와;
    상기 마그네트와 로터 케이스 사이의 공간부상에 개재되는 스페이서;를 포함하여 된 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 스페이서는 자성체인 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 스페이서는 비자성체인 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
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