KR20080031125A - 브러시리스 모터 및 브러시리스 모터를 탑재한 디스크 구동장치 - Google Patents

브러시리스 모터 및 브러시리스 모터를 탑재한 디스크 구동장치 Download PDF

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KR20080031125A
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유스케 이와이
도모야 우치무라
사토루 구라모토
겐 호리시
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니혼 덴산 가부시키가이샤
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Abstract

로터를 장착하는 하우징의 통부의 상단부에 빠짐 방지 갈고리부를 형성한다. 턴테이블에 회전축 주변부로 개구하고, 통부의 상단부를 수용하는 중앙 오목부를 형성한다. 중앙 오목부의 직경 방향 외측에 빠짐 방지 부재를 설치한다. 빠짐 방지 부재는 중앙 오목부내로 돌출하는 복수의 빠짐 방지편을 갖는다. 로터를 하우징에 장착할 때에, 빠짐 방지편은 빠짐 방지 갈고리부와 접촉하고, 축방향 상측으로 이동한다. 로터가 하우징에 대하여 상측으로 이동할 때에는, 빠짐 방지편이 빠짐 방지 갈고리부에 접촉하고, 로터의 상측으로의 이동이 규제된다. 또한 빠짐 방지 부재는, 턴테이블에 접촉하는 것에 의해, 빠짐 방지편의 상측으로의 이동이 규제된다.

Description

브러시리스 모터 및 상기 브러시리스 모터를 탑재한 디스크 구동장치{A BRUSHLESS MOTOR AND A DISK DRIVE MOUNTING THE SAME}
본 발명은 광디스크에 정보를 기록 재생 또는 재생하는 디스크 구동장치에 탑재되는 브러시리스 모터에 관한 것이다. 특히 브러시리스 모터의 박형화에 따른 로터의 빠짐 방지 기구의 개량에 관한 것이다.
주로 휴대용으로서 이용되는 퍼스널 컴퓨터에서는, 그 휴대성을 더욱 향상시키기 위해, 경량화 및 박형화를 목적으로 하는 개발이 진척되고 있다. 그에 따라, 퍼스널 컴퓨터에 탑재되는 디스크 구동장치의 박형화가 필요하다. 예를 들면, 원반 형상의 디스크를 그대로 밀어 넣는 슬롯 인 방식의 디스크 구동장치를 채용함으로써, 디스크를 탑재하는 트레이가 불필요한 만큼 박형화를 도모할 수 있다. 그러나 이것만으로 충분하다고 말할 수 없으며, 더욱더 퍼스널 컴퓨터의 박형화가 요구되고 있다. 그에 따라, 퍼스널 컴퓨터에 탑재되는 디스크 구동장치 자체의 박형화라든지, 상기 디스크 구동장치에 탑재되는 스핀들 모터(브러시리스 모터)의 박형화가 요구되고 있다.
이 브러시리스 모터의 박형화를 도모함에 있어서 해결해야 할 과제의 하나로, 로터의 빠짐 방지 기구의 개량이 있다. 로터의 빠짐 방지 기구에는, 예컨대 샤프트 빠짐 방지 타입, 후크 형상 타입의 2개의 타입이 있다.
우선 이 브러시리스 모터의 전체 구조에 대해서 도 7 및 도 8을 이용하여 설명한다. 도 7 및 도 8은 각각 이들 양쪽 타입의 빠짐 방지 기구의 개략을 도시하고 있다. 양자 모두 디스크 구동장치에 탑재되는 브러시리스 모터의 일부 모식 단면도를 도시한 것이다. 또한, 도면 내에 공통되는 부재는 동일한 부호로 도시한다. 브러시리스 모터는, CD(compact 디스크) 등의 원반 형상의 디스크를 착탈 가능하게 장착하는 로터(100)와, 로터(100)를 회전 가능하게 지지하는 베어링부(101)와, 하우징(102)을 주로 구비하고 있다. 로터(100)는 상면에 디스크가 탑재되는 대략 원반 형상의 턴테이블(103)과, 턴테이블(103)의 상면에 조립되고, 디스크를 착탈 가능한 체킹 장치(104)와, 턴테이블(103)과 일체로 부착되는 샤프트(105) 및 로터 마그넷(106)을 갖는다. 부착판(107)에 부착되는 하우징(102)의 내부에는, 샤프트(105)를 회전 가능하게 지지하는 베어링부(101)가 고정되어 있다. 하우징(102)의 상부 외측에는, 로터 마그넷(106)과 간극을 두고 대향하고, 회전 자장을 발생시켜서 로터(100)를 회전 구동하는 스테이터(108)가 고정되어 있다. 턴테이블(103)과 하우징(102) 등과의 사이에는, 여압 마그넷(109)이 배치되어 있다. 그리고 턴테이블(103)을 하우징(102) 측으로 자력에 의해 끌어당김으로써, 턴테이 블(103)의 회전의 안정화가 도모된다.
로터(100)는 예컨대, 샤프트(105)를 베어링부(101)에 삽입함으로써, 하우징(102) 등에 장착된다. 그 장착한 로터(100)의 베어링부(101)에 대한 빠져 나감을 방지하기 위해서, 로터의 빠짐 방지 기구가 마련된다.
샤프트 빠짐 방지 타입은 예컨대, 도 7에 도시하는 바와 같이, 로터(100)의 샤프트(105)의 하단부의 전체 주위에 걸쳐 형성되는 홈(110)과, 이 홈(110)에 선단(111)을 인입한 상태에서, 하우징(102)에 고정되는 빠짐 방지 부재(113)로 구성된다. 이 경우, 샤프트(105)가 이동해서 로터(100)가 빠져 나가기 전에, 홈(110)의 하측 내면(114)과 빠짐 방지 부재(113)의 선단(111)이 맞부딪친다. 이로써, 로터(100)의 빠져 나감이 저지된다.
후크 형상 타입은 예컨대, 도 8에 도시하는 바와 같이, 선단이 단면 후크 형상을 한 탄성을 갖는 스프링 아암(120)을 하우징(102) 측을 향해서 돌출된 상태로 로터(100)의 턴테이블(103)의 바닥면에 부착되는 빠짐 방지 부재(121)와, 이 빠짐 방지 부재(121)의 선단과 계합하는, 하우징(102)의 통부의 선단에 마련되는 결합부(122)로 구성되어 있다. 이 경우, 로터(100)를 하우징(102) 등에 장착할 때에는, 빠짐 방지 부재(121)의 선단과 결합부(122)가 접촉하더라도, 스프링 아암(120)이 탄성 변형한다. 로터(100)를 하우징(102) 등에 장착한 후에는, 로터(100)로 빠져 나가는 방향으로의 부하가 걸려도, 빠짐 방지 부재(121)의 선단과 결합부(122)가 맞부딪치기 때문에, 로터(100)의 빠져 나감이 방지된다.
본 발명의 브러시리스 모터는, 중앙에 장착 구멍이 형성된 디스크를 탑재할 수 있는 턴테이블과, 턴테이블과 직접 또는 간접적으로 부착되는 회전축이 되는 샤프트를 갖는 로터와, 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 베어링부와, 베어링부를 고정하는 내주면을 갖는 통부를 갖는 하우징을 구비한다.
턴테이블은 축방향 하측으로 개구하는 오목 형상을 형성하는 중앙 오목부를 갖는다. 그리고 중앙 오목부는 하우징의 통부의 일부를 수용한다. 또한, 하우징의 통부의 상부 외면에는, 직경 방향 외측으로 돌출하는 빠짐 방지 갈고리부가 형성된다.
턴테이블의 바닥면에는 빠짐 방지 부재를 부착할 수 있다. 빠짐 방지 부재는 장착 베이스와 복수의 빠짐 방지편을 구비한다. 그리고 하우징에 대하여, 로터가 장착된 상태에서는 빠짐 방지 부재는 빠짐 방지 갈고리부보다 축방향 하측으로 배치된다.
로터를 하우징에 장착할 때는, 복수의 빠짐 방지편이 빠짐 방지 갈고리부와 접촉함에 따라, 빠짐 방지편의 외주부가 축방향 하측으로 기울고, 또한 빠짐 방지 갈고리부와 접촉하는 빠짐 방지편의 내주부가 축방향 상측으로 기운다.
로터가 하우징에 장착된 후, 로터가 하우징에 대하여 축방향 상측으로 이동할 때는, 내주부는 빠짐 방지 갈고리부와 접촉하고, 또한 외주부는 턴테이블의 바닥면에 접촉한다.
도 1은 브러시리스 모터를 상방으로부터 본 평면도이다. 도 2는 도 1의 브러시리스 모터의 도 1에 있어서의 A-A선에 따른 단면도이며, 도 1 내의 화살표의 방향으로 본 도면이다. 브러시리스 모터의 크기는, 도 1에 있어서의 턴테이블(6)의 지름이 3cm 정도인 것이다.
본 실시형태의 브러시리스 모터는, CD나 DVD 등의 광디스크가 탑재된 상태에서 회전하는 로터(R), 로터(R)를 회전 가능하게 지지하는 베어링부(1), 하우징(2), 스테이터(3), 여압 마그넷(4) 및 빠짐 방지 부재(5) 등으로 구성되어 있다.
로터(R)는 대략 원반 형상의 턴테이블(6)과, 턴테이블(6)의 상부 중앙에 장착된 체킹 장치(7)와, 턴테이블(6)의 중심에 부착된 샤프트(8)와, 턴테이블(6)의 외주 부분에 부착된 로터 마그넷(10)을 구비하고 있다. 샤프트(8)는 소정의 축을 중심으로하고, 이 축에 따라 신장하고, 이 축을 중심으로 로터(R)는 회전한다.
턴테이블(6)은 스테인리스강 등의 박편의 자성체의 강판을 프레스가공 해서 형성된다. 그리고, 턴테이블(6)은 외주 부분이 약간 한층 높게 형성된 대략 원판형상의 커버부(11)와, 커버부(11)의 바깥 둘레로부터 하향으로 연장된 원통부(12)를 갖는다. 커버부(11)의 중앙 부분은 축방향을 따라 상향으로, 원통 형상으로 오목 형상이 되는 중앙 오목부(14)와, 중앙 오목부(14)에 연속하고, 축방향을 따라 상향에 중앙 오목부(14)보다도 좁은 길의 원통 형상으로 형성된 샤프트 고정부(15)를 갖는다. 샤프트 고정부(15)의 상단에는, 턴테이블(6)의 상면 및 하면을 관통하는 개구가 형성된다. 턴테이블(6), 중앙 오목부(14) 및 샤프트 고정부(15)의 축심 은 회전축과 일치한 축심(J)에 일치한다. 턴테이블(6)의 상면의 바깥 둘레 부분에는, 러버 등의 광디스크를 받아내 지지하는 디스크 지지 부재(16)를 설치할 수 있다. 턴테이블(6)의 원통부(12)의 내주면에는, 영구자석으로 이루어지는 로터 마그넷(10)이 고정되어 있다. 커버부(11)의 중앙 부분에는, 프레스가공으로 중앙 오목부(14) 및 샤프트 고정부(15)와 복수의 왜곡 부분을 갖음으로써, 턴테이블의 구조적 강도의 향상이 기도된다. 이로써, 극히 얇은 강판(본 실시형태에서는, 약 O.3mm)으로 턴테이블(6)을 구성할 수 있다. 중앙 오목부(14)보다도 직경 방향 외측에는, 직경 방향 외측으로 연장되는 평면부가 형성된다. 그리고 중앙 오목부(14)의 내주면과 평면부의 하면은 곡면에 의해 접속된다.
도 1을 참조하면, 체킹 장치(7)는 대략 원통 형상의 중앙 케이스(18)와, 케이스(18)와 일체로 형성된 조심 갈고리부(19)와, 광디스크를 유지하는 갈고리 부재(20) 등으로 구성된다. 조심 갈고리부(19)와 갈고리 부재(20)는, 각각 3개씩 중앙 케이스(18)의 외주를 따라 등간격으로 배치된다. 갈고리 부재(20)는 중앙 케이스(18) 내의 코일 스프링(22)에 의해 항상 직경 방향 외향으로 가압된다. 중앙에 장착 구멍이 형성된 광디스크는, 그 장착 구멍을 중앙 케이스(18)에 상방으로부터 끼워 넣음으로써, 턴테이블(6) 위에 착탈 가능하게 장착된다.
샤프트(8)는 내마모성이 뛰어난 스테인리스강 등으로 구성된다. 그리고 샤프트(8)는 턴테이블(6)의 샤프트 고정부(15)에 삽입되어서, 하방으로 돌출된 상태로 일체로 고정된다. 샤프트(8)는 턴테이블(6) 및 체킹 장치(7)와 축심(J)을 일치시켜서 고정된다. 또 여기에서는, 턴테이블(6)과 샤프트(8)를 별개로 구성하고 있 지만, 일체로 구성되어도 좋다. 또 샤프트(8)는 턴테이블(6)의 직접 고정하지 않고, 별도의 부재를 거쳐서 간접적으로 고정해도 좋다.
베어링부(1), 하우징(2), 스테이터(3), 여압 마그넷(4), 빠짐 방지 부재(5) 등은 로터(R)의 턴테이블(6)의 커버부(11)의 하측으로 각각 배치된다.
하우징(2)은 대략 원통 형상을 한 통부(23)와, 통부(23)의 축방향 하측에 있어서 직경 방향 외측으로 길게 뻗은 고정 기초부(24)를 갖는다. 고정 기초부(24)의 바닥면에는, 내돌기(25)와 외돌기(27)가 마련된다. 내돌기(25)는 외돌기(27)보다 직경 방향 내측에 마련된다. 고정 기초부(24)의 상면의 외주부에는, 축방향에 따른 주위면과 그 주위면의 하단부로부터 직경 방향 외측으로 연장되는 평면으로 구성되는 외측 단부(28)가 형성된다. 그리고 외측 단부(28)에는, 스테이터(3)가 고정된다. 또 외측 단부(28)의 직경 방향 내측에는, 축방향에 따른 주위면과 그 주위면의 하단부에서 직경 방향 내측으로 연장되는 평면으로 구성되는 내측 단부(29)가 형성된다. 그리고, 내측 단부(29)에는 여압 마그넷(4)이 고정된다.
통부(23)는 하우징(2)을 축방향에 따라 관통하는 관통 구멍(30)이 형성된다. 그리고 관통 구멍(30)의 내주면에는, 베어링부(1)가 고정된다. 통부(23)의 외주면 상부에는, 직경 방향 외측을 향해 돌출하는 빠짐 방지 갈고리부(31)가 형성된다. 빠짐 방지 갈고리부(31)는 통부(23)와 일체로 형성된다. 빠짐 방지 갈고리부(31)는 직경 방향 외측을 향해 축방향 하측으로 경사하는 경사면(33)과, 경사면(33)의 하단부에서 직경 방향 내측을 향해 축방향으로 대략 수직한 평면인 수직면(34)을 갖고 있다(도 4, 도 5 참조). 통부(23)의 적어도 빠짐 방지 갈고리부(31)가 형성 된 상단부는 턴테이블(6)의 중앙 오목부(14)의 내부에 수용된다.
하우징(2)의 통부(23)의 하측 개구는, 바닥 덮개(35)에 의해 덮어진다. 이 바닥 덮개(35)는 하우징(2)의 고정 기초부(24)의 바닥면과 내돌기(25)에 끼워지는 것에 의해 고정된다. 즉, 바닥 덮개(35)는 하우징(2)에 카시메에 의해 고정된다. 바닥 덮개(35)의 상면에는, 샤프트(8)의 하단면을 수취하는 대략 원반 형상의 스러스트 플레이트(36)가 배치된다. 고정 기초부(24)의 바닥면의 외주 부분에는 부착판(38)이 고정된다. 이 부착판(38)은 고정 기초부(24)의 바닥면과 외돌기(27)에 끼워지는 것에 의해 고정된다. 즉, 부착판(38)은 하우징(2)에 카시메에 의해 고정된다. 그리고 부착판(38)은 턴테이블(6)의 하측의 부분을 덮는다.
스테이터(3)는 대략 원환 형상을 한 코어 백부와, 코어 백부에서 직경 방향 외측으로 연장되고, 원주 방향으로 이간되어 복수 형성되는 티스부로부터 스테이터 코어(40)와, 스테이터 코어(40)의 티스부의 주위에 도전선을 권취하는 것에 의해 형성된 코일(43)로 구성된다. 스테이터(3)는 턴테이블(6)에 부착된 로터 마그넷(10)과 직경 방향으로 간극을 두고 대향한다. 그리고, 이 스테이터(3)가 발생하는 회전 자장에 의해, 로터 마그넷(10)이 턴테이블(6) 및 샤프트(8)와 일체적으로 회전한다.
여압 마그넷(4)은 원환 형상의 영구자석으로 구성된다. 여압 마그넷(4)은 턴테이블(6)을 하우징(2) 측으로 자기적으로 당긴다. 그리고, 로터(R)의 회전을 안정시킨다. 여압 마그넷(4)은 턴테이블(6)의 커버부(11)와 축방향으로 대향하여 배치된다. 그리고, 여압 마그넷(4)은 로터(R)의 축심(J)과 대략 동일축에 배치된 다. 또한, 여압 마그넷(4)은 고정 기초부(24)의 내측 단부(29)에 고정된다. 그리고 여압 마그넷(4)의 내주면은 통부(23)의 외주면과 직경 방향으로 간극을 두고 배치된다. 이 구성에 의해, 턴테이블(6)의 하측으로, 축방향에 충분한 공간을 확보할 수 있다. 따라서, 부피가 큰 여압 마그넷(4)을 이용하여도, 브러시리스 모터의 박형화를 도모할 수 있다.
빠짐 방지 부재(5)는 얇은 금속판을 소재로 한 프레스 가공품이다. 빠짐 방지 부재(5)의 구체적인 구조를 도 3(a) 및 도 3(b)에 도시한다. 도 3(a)는 빠짐 방지 부재(5)의 평면도이다. 도 3(b)는 도 3(a)의 빠짐 방지 부재(5)의 도 3(a)에 있어서의 B-B선에 따른 단면도이며, 도 3(a) 내의 화살표의 방향으로부터 빠짐 방지 부재(5)를 관측 한다. 도 3(a)에 도시하는 바와 같이, 빠짐 방지 부재(5)는 대략 원환 형상으로 형성된다. 그리고 빠짐 방지 부재(5)는 원주 방향으로 간극을 두고 배치된 복수의 장착 베이스(44)(본 실시형태에서는, 5개)와, 원주 방향으로 인접하는 장착 베이스(44) 사이에 마련된 빠짐 방지편(45)(본 실시형태에서는, 5개)과, 각 장착 베이스(44)와 각 빠짐 방지편(45)을 잇는 각 한쌍의 지지부(46, 46)를 갖고 있다. 또한, 장착 베이스(44), 빠짐 방지편(45) 및 지지부(46)는 어느 것이나 프레스가공에 의해 일체로 형성된다.
각 장착 베이스(44)는 대략 원호 형상을 한다. 그리고 도 3(b)에 도시하는 바와 같이, 턴테이블(6)에 고정할 때의 용접 부분이 되는 복수의 돌기(48)[본 실시형태에서는, 각 장착 베이스(44)에 2개씩]가, 원주 방향을 따라 형성된다. 이 복수의 돌기(48)는 장착 베이스(44)로부터 움푹 패여 형성된다.
각 빠짐 방지편(45)은 각 모서리부가 곡면으로 형성된 대략 장방 형상으로 형성된다. 또 각 빠짐 방지편(45)은 직경 방향의 폭이 가장 크다. 각 빠짐 방지편(45)은 둘레방향의 양측면에서 원주 방향으로 돌출한 가는 띠형의 한쌍의 지지부(46, 46)에 의해, 원주 방향으로 인접한 장착 베이스(44)에 지지된다. 그리고 빠짐 방지편(45)은 지지부(46)보다 직경 방향 내측으로 연장되는 내주부(49)와, 지지부(46)보다 직경 방향 외측으로 연장되는 외주부(50)(외측 연장부)를 갖고 있다. 내주부(49)는 장착 베이스(44)의 내측의 주연보다도 직경 방향 내측으로 돌출되어 있다.
지지부(46)의 직경 방향의 폭은 장착 베이스(44)의 직경 방향의 폭보다도 작다. 또 지지부(46)는 장착 베이스(44)의 직경 방향의 폭에 있어서의 직경 방향의 중심보다 직경 방향 내측에 형성된다. 지지부(46)의 직경 방향의 폭을 장착 베이스(44)의 직경 방향의 폭보다도 작게 함으로써, 빠짐 방지편(45)의 내주부(49) 혹은 외주부(50)에 지지부 주위에 부하가 가해졌을 경우, 지지부(46)가 휘고, 그리고 빠짐 방지편(45)이 지지부(46)를 지점으로하여 회전할 수 있다. 또한, 지지부(46)를 장착 베이스(44)의 직경 방향의 폭에 있어서의 직경 방향의 중심보다 직경 방향 내측에 형성하는 것에 의해, 빠짐 방지편(45)의 내주부(49)를 축방향 상측으로 이동하기 쉽고, 축방향 하측으로 이동하기 어렵게 할 수 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 빠짐 방지 부재(5)는 턴테이블(6)의 바닥면에 부착할 수 있다. 특히, 장착 베이스(44)이 중앙 오목부(14)보다 직경 방향 외측인 중앙 오목부(14)의 주연 부분에 고정된다. 빠짐 방지 부재(5)를 턴테이블(6)에 고 정한 상태에서는, 빠짐 방지편(45)의 내주부(49)의 적어도 선단 부분은 중앙 오목부(15)보다 직경 방향 내측으로 돌출되어 있다. 그리고, 로터(R)를 하우징(2)에 장착할 때에는, 빠짐 방지편(45)의 내주부(49)는 빠짐 방지 갈고리부(31)와 접촉한다(도 4, 도 5 참조). 로터(R)를 하우징(2)에 장착한 때는, 빠짐 방지 부재(5)는 하우징(2)에 고정된 여압 마그넷(4)과 축방향으로 간극을 두고 대향한다. 또 지지부(46)는 턴테이블(6)의 평면부의 내주연과 직경 방향으로 동일 위치가 된다.
빠짐 방지 부재(5)의 턴테이블(6)에의 설치는, 스폿 용접 등의 저항 용접에 의해 실행하는 것이 바람직하다. 즉, 장착 베이스(44)의 돌기(48)의 선단 부분을 턴테이블(6)에 접촉시킨 상태에 있어서, 전류를 흘려서 접촉 부분을 가열한다. 그리고, 돌기(48)와 턴테이블(6)의 접촉 부분을 용융한 뒤, 가압함으로써, 서로 고정한다. 돌기(48)를 마련해서 용접하는 것에 의해, 용접 개소가 명확하게 된다. 또한, 용접 개소가 명확해지는 동시에, 용접 면적을 작게 할 수 있다. 따라서, 용접시에 발생하는 열에 의해, 턴테이블(6)이 변형하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 디스크를 정밀하게 탑재할 수 있는 브러시리스 모터를 제공할 수 있다.
다음으로 본 발명의 실시 형태에 있어서의 빠짐 방지 부재(5)를 구비한 빠짐 방지 기구에 대해서, 도 4 및 도 5를 이용하여 설명한다. 빠짐 방지 기구는 빠짐 방지 부재(5)와, 하우징(2)에 형성된 빠짐 방지 갈고리부(31)를 구비하고 있다.
로터(R)의 하우징(2)에의 장착은 턴테이블(6), 체킹 장치(7), 로터 마그넷(10), 빠짐 방지 부재(5) 등이 부착된 후, 로터(R)의 샤프트(8)를 여압 마그넷(4)이나 스테이터(3) 등이 부착된 하우징(2)의 베어링부(1)에 삽입함으로써 행하 여진다. 도 4는 로터(R)를 하우징(2)에 장착할 때에 있어서의 빠짐 방지 부재(5)와 빠짐 방지 갈고리부(31)의 관계를 도시하는 모식도이다.
도 4를 참조하면, 샤프트(8)를 베어링부(1)에 삽입할 때에, 빠짐 방지편(45)의 내주부(49)는 빠짐 방지 갈고리부(31)의 경사면(33)과 접촉한다(도 4 내, 2점 쇄선으로 도시됨). 이로써, 빠짐 방지편(45)의 내주부(49)에는, 경사면(33)과 접촉하는 것에 의해, 서서히 축방향 상측으로의 힘이 작용한다. 이 힘에 의해, 빠짐 방지편(45)의 내주부(49)는 지지부(46)를 지점으로 하여, 상측으로 탄성 변형하면서, 내주부(49)의 내주연이 상측으로 이동한다. 또한, 지지부(46)에서는, 지지부(46) 자체가 휘어지는 것에 의해, 지지부(46)를 지점으로 하여, 내주부(49)를 상측으로 이동시키고, 그리고 외주부(50)를 하측으로 이동시킨다. 즉, 빠짐 방지편(45)은 직경 방향 외측을 향해 축방향 하측으로 경사한다. 또 경사면(33)에 빠짐 방지편(45)이 접촉하는 것에 의해, 로터(R)를 하우징(2)에 삽입하는 힘을 저감할 수 있다. 게다가, 내주부(49)가 탄성 변형함으로써, 더욱 로터(R)를 하우징(2)에 장착하는 힘을 저감할 수 있다. 그 결과, 브러시리스 모터의 박형화에 따라, 턴테이블(6)의 판 두께를 얇게하더라도, 로터(R)를 하우징(2)에 장착하는 힘에 의해, 턴테이블(6)의 변형을 막을 수 있다.
또한, 빠짐 방지 부재(5)의 지지부(46)는 평면부의 내주연에 배치하는 것이 바람직하다. 평면부의 내주연으로부터 중앙 오목부(14)의 내주면의 사이에는, 곡면이 형성되기 때문에, 내주부(49)가 탄성 변형할 때의 내주부(49)의 상면에 가해지는 턴테이블(6)로부터의 힘을 저감할 수 있다. 또 내주부(49)가 턴테이블(6)의 바닥면에 접촉하지 않기 때문에, 빠짐 방지편(45)의 지지부(46) 부근의 휨을 용이하게 실행할 수 있다. 그 결과, 로터(R)를 하우징(2)에 장착하는 힘을 저감할 수 있다.
경사면(44)은 빠짐 방지편(45)의 내주부(49)가 축방향 상측으로 이동했을 때에, 적어도 가역적으로 원래의 상태로 되돌아오는 탄성 변형의 범위 내로 되는 것이 바람직하다. 여기에서, 지지부(46)를 평면부의 내주연에 배치한 것에 의해, 내주부(49)의 지지부(46)를 지점으로 한 축방향 상측으로의 이동의 반경이 작아지기 때문에, 내주부(49)의 휘어짐이 작아지는 동시에, 지지부(46)의 휨을 용이하게 실행할 수 있다. 따라서, 내주부(49)가 소성 변형해 버리는 것을 막을 수 있다.
브러시리스 모터의 박형화를 도모할 뿐만 아니라, 빠짐 방지 부재(5)와 축방향으로 대향하는 여압 마그넷(4)과의 간격도 극히 작게 하는 것이 바람직하다. 그러나, 본 실시형태에서는, 빠짐 방지 부재(5)와 여압 마그넷(4) 사이에, 빠짐 방지편(45)의 외주부(50)가 축방향 하측으로 이동하는 축방향 거리보다 크다. 따라서, 로터(R)가 하우징(2)에 장착되는 힘을 저감할 수 있다. 또한, 로터(R)가 하우징(2)에 장착될 때에, 빠짐 방지편(45)이 과도하게 이동하는 것은 지지부(46)의 큰 소성변형이나 파손을 초래할 우려가 있다. 본 실시형태에서는, 빠짐 방지편(45)의 외주부(50)가 여압 마그넷(4)의 상면에 접촉하는 것에 의해, 과도한 이동을 막을 수 있다.
도 5는 로터(R)에 하우징(2)에 대하여 빠져 나가는 방향(도 5의 축방향 상측)으로 힘이 가해졌을 때에 있어서의 빠짐 방지 부재(5)와 빠짐 방지 갈고리 부(31)의 관계를 도시하는 모식도이다. 도 5에 표시되는 바와 같이, 로터(R)에 하우징(2)에 대하여 빠져 나가는 방향의 힘이 가해지고, 로터(R)가 하우징(2)에 대하여 축방향 상측으로 이동하면, 빠짐 방지편(45)의 내주부(49)는 빠짐 방지 갈고리부(31)의 수직면(34)과 접촉한다(도 4에 있어서, 2점 쇄선으로 도시됨). 또한, 로터(R)에 하우징(2)에 대하여 빠져 나가는 방향의 힘이 가해지면, 빠짐 방지편(45)의 내주부(49)가 하측으로 탄성 변형한다. 이때, 지지부(46)가 휘어서, 빠짐 방지편(45)의 내주부(49)가 하측으로 이동하려고 해도, 외주부(50)가 턴테이블(6)의 바닥면에 접촉하기 때문에, 내주부(49)의 하측으로의 이동이 규제된다. 즉, 빠짐 방지편(45) 자체는, 하측으로 거의 이동하지 않는다. 따라서, 내주부(49)의 내주연이 빠짐 방지 갈고리부(31)의 바깥 둘레보다 직경 방향 외측이 될 때까지 변형하지 않는 한, 빠짐 방지편(45)은 빠짐 방지 갈고리부(31)의 상측으로 이동할 수는 없다. 특히, 지지부(46)가 평면부의 내주연에 형성되므로, 지지부(46)로부터 빠짐 방지 갈고리부(31)까지의 직경 방향의 사이를 작게 할 수 있고, 내주부(49)의 변형을 곤란하게 한다. 따라서, 로터(R)의 하우징(2)에 대한 빠짐 방지를 확실하게 실행할 수 있다.
빠짐 방지편(45)의 외주부(50)의 직경 방향의 폭의 크기는, 내주부(49)의 직경 방향의 폭의 크기보다도 크게 설정하는 것이 바람직하다. 이 구조에 의해, 로터(R)가 하우징(2)에 대하여 빠져 나가는 방향으로 힘이 가해지더라도, 턴테이블(6)의 바닥면에 외주부(50)가 접촉하는 면적을 크게 할 수 있으므로, 빠짐 방지편(45)을 보다 강고하게 지지할 수 있다.
다음으로 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 브러시리스 모터에 대해서, 특히 빠짐 방지 부재에 대해서, 도 9 및 도 10을 이용하여 설명한다. 도 9는 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 브러시리스 모터의 축방향으로 절취한 모식 단면도이다. 도 10은 로터(R)를 하우징에 장착할 때의 빠짐 방지 부재의 경사를 도시한 모식 단면도이다. 이하, 전술한 브러시리스 모터와 다른 부분에 대해서 설명한다.
도 9를 참조하면, 빠짐 방지 부재(5a)에 있어서의 빠짐 방지편(45a)의 중앙 오목부(15)의 내주면에서 직경 방향 내측으로 돌출하는 부위에는, 직경 방향 내측을 향해 축방향 상측으로 경사하는 경사부(45a1)가 형성된다. 이 경사부(45a1) 이외는, 빠짐 방지 부재(5)와 같은 구조이다. 또 경사부(45a1)의 내주연은 하우징(2)의 빠짐 방지 갈고리부(31)의 바깥 둘레보다 직경 방향 내측까지 연장된다.
도 10을 참조하면, 빠짐 방지 부재(5a)는 로터(R)를 하우징(2)에 장착할 때에, 경사부(45a1)의 하면이, 빠짐 방지 갈고리부(31)의 경사면(33)과 접촉한다. 그리고 경사부(45a1)는 축방향 상측으로 이동한다. 경사부(45a1)가 가장 축방향 상측으로 이동했을 때의 경사부(45a1)의 하면과 회전축이 이루는 각(θ1)의 크기는, 경사면(33)과 회전축이 이루는 각(θ2)의 크기 이하가 된다. 이로써, 로터(R)를 하우징(2)에 장착할 때에, 경사부(45a1)가 경사면(33)에 대하여 큰 힘을 작용하는 것을 막을 수 있다. 따라서, 로터(R)의 하우징(2)에 대하는 장착력을 저감할 수 있다.
<디스크 구동장치>
본 발명의 브러시리스 모터를 탑재한 디스크 구동장치의 일 실시 형태에 대 해서, 도 6을 이용하여 설명한다. 도 6은 디스크 구동장치의 모식 단면도이다.
도 6을 참조하면, 디스크 구동장치는 디스크(D)를 착탈 가능하게, 디스크(D)를 회전시키는 브러시리스 모터(200)와, 디스크(D)에 광을 방사하고, 또한 디스크(D)로부터 반사된 광을 수취하는 광픽업(201)과, 디스크(D)의 직경 방향을 따라서 광픽업(201)을 왕복 이동시키는 이동 기구(202)와, 브러시리스 모터(200), 광픽업(201) 및 이동 기구(202)를 수용하는 광체(203)를 구비한다.
이동 기구(202)는 모터(204)와, 모터(204)의 회전 토크가 전달되는 기어(205)를 구비한다.
통체(203) 내에는, 디스크(D)와 이동 기구(202) 사이를 막는 칸막이부(206)가 배치된다. 광체(203)에는, 디스크(D)의 삽입 및 취출을 실행하는 개구부(207)가 형성되어 있다.
픽업 기구(201)는 광, 예를 들면 레이저 광을 방사하고, 또한 수용하는 발광/수광부(208)와, 기어(205)와 맞물리는 이동부(209)를 구비한다. 모터(205)로 회전 구동되는 기어(205)에 의해 이동부(209)는 직경 방향으로 왕복 이동한다. 그리고 그 이동부(209)의 왕복 이동에 따라 발광/수광부(208)는 직경 방향으로 왕복 이동한다.
본 발명의 실시 형태에 의한 브러시리스 모터를 디스크 구동장치에 탑재 함으로써, 디스크 구동장치의 박형화를 용이하게 달성할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시 형태에 의한 브러시리스 모터 및 디스크 구동장치에 있어서 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 특허청구의 범위 내에 있어서 여러 변형이 가능하다.
예를 들면, 상기 실시 형태에 있어서의 빠짐 방지 부재(5)는 원환 형상이었지만, 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니다. 빠짐 방지 부재는 전체 주위의 일부를 결한 대략 원호 형상이여도 좋다. 또 상기 실시 형태에서는 빠짐 방지편(45)은 5개가 형성되었지만, 3개 이여도 좋다. 빠짐 방지편(45)은 3개 또는 5개이면, 균형이 잘 맞으며, 장착 베이스(44)의 둘레방향의 폭을 충분히 확보할 수 있으므로, 빠짐 방지 부재(5)와 턴테이블(6)의 용접을 용이하게 실행할 수 있다. 따라서, 브러시리스 모터의 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 브러시리스 모터를 상방으로부터 본 평면도,
도 2는 도 1의 브러시리스 모터의 도 1에 있어서의 A-A선에 따른 단면도,
도 3(a)는 도 1의 브러시리스 모터의 빠짐 방지 부재를 상방으로부터 본 평면도,
도 3(b)는 도 3(a)의 빠짐 방지 부재의 도 3(a)에 있어서의 B-B선에 따른 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 빠짐 방지 기구를 설명하는 모식 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 의한 빠짐 방지 기구를 설명하는 모식 단면도,
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 브러시리스 모터를 탑재한 디스크 구동장치를 도시한 축방향으로 절취한 모식 단면도,
도 7은 종래의 브러시리스 모터의 빠짐 방지 기구를 설명하기 위한 부분 모식 단면도,
도 8은 종래의 브러시리스 모터의 빠짐 방지 기구를 설명하기 위한 부분 모식 단면도,
도 9는 본 발명의 다른 실시 형태에 의한 브러시리스 모터를 도시한 도면,
도 10은 도 9의 브러시리스 모터에 있어서, 로터를 하우징에 탑재할 때의 빠 짐 방지 부재의 형상 변경을 도시한 도면.

Claims (18)

  1. 브러시리스 모터에 있어서,
    중앙에 장착 구멍이 형성된 디스크를 탑재할 수 있는 대략 원반 형상의 턴테이블과,
    상기 턴테이블과 직접 또는 간접적으로 설치되어 일체적으로 회전하는 회전축이 되는 샤프트와,
    상기 턴테이블 및 상기 샤프트와 일체적으로 회전하는 로터 마그넷을 갖는 로터와,
    상기 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 베어링부와,
    상기 베어링부를 고정하는 내주면을 갖는 통부를 갖는 하우징과,
    상기 로터 마그넷과 간극을 두고 대향하고, 회전 자장을 발생시키는 스테이터를 구비하며,
    상기 하우징의 상기 통부의 상부 외면에는, 직경 방향 외측으로 돌출하는 빠짐 방지 갈고리부를 갖고,
    상기 턴테이블이 상기 축방향 하측으로 개구하는 오목 형상을 형성함으로써, 상기 통부의 적어도 상단부를 수용하는 중앙 오목부를 갖고,
    상기 턴테이블에 있어서의 상기 중앙부보다 직경 방향 외측에, 빠짐 방지 부재가 설치되고,
    상기 빠짐 방지 부재가,
    상기 턴테이블에 설치되는 장착 베이스와,
    상기 로터가 상기 하우징에 장착된 상태에 있어서, 상기 빠짐 방지 갈고리부보다 축방향 하측으로 배치되고, 또한, 상기 빠짐 방지 갈고리부에 있어서의 가장 직경 방향 외측보다도 직경 방향 내측으로 돌출한 복수의 빠짐 방지편을 갖고,
    상기 로터를 상기 하우징에 장착할 때에,
    상기 복수의 빠짐 방지편이 상기 빠짐 방지 갈고리부와 접촉하는 것에 의해, 상기 복수의 빠짐 방지편의 외주부가 축방향 하측으로 경사지고, 또한, 상기 빠짐 방지 갈고리부와 접촉하는 상기 복수의 빠짐 방지편의 내주부가 축방향 상측으로 경사지며,
    상기 로터가 상기 하우징에 대하여 축방향 상측으로 이동하고, 상기 복수의 빠짐 방지편이 상기 빠짐 방지 갈고리부와 접촉할 때에,
    상기 복수의 빠짐 방지편의 외주부가 상기 턴테이블부와 접촉하는 것에 의해, 상기 복수의 빠짐 방지편의 내주부의 축방향 하측의 경사를 규제하는
    브러시리스 모터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 빠짐 방지 갈고리부는
    상기 로터를 상기 하우징에 장착할 때에, 상기 빠짐 방지편과 접촉하는 부위가 직경 방향 외측을 향해 축방향 하측으로 경사하는 경사면과,
    상기 로터가 상기 하우징에 대하여 축방향 상측으로 이동하여, 상기 빠짐 방 지편과 접촉하는 부위가 상기 회전축에 대하여 대략 수직한 수직면을 갖는
    브러시리스 모터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 빠짐 방지 부재는 대략 원호 형상 또는 대략 환상의 판재이며,
    상기 장착 베이스는, 원주 방향으로 간극을 두고 복수의 원호 형상으로 형성되고,
    상기 빠짐 방지편은 원주 방향으로 인접하는 상기 장착 베이스의 사이에 마련되고, 또한 상기 장착 베이스의 내주연보다도 직경 방향 내측으로 돌출하며,
    상기 장착 베이스와 상기 빠짐 방지편은 상기 장착 베이스의 직경 방향의 폭보다도 직경 방향의 폭이 작은 지지부에 의해 접속되는
    브러시리스 모터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 장착 베이스의 직경 방향의 폭에 있어서의 직경 방향의 중심보다 직경 방향 내측에 형성되는
    브러시리스 모터.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 빠짐 방지편은 상기 지지부로부터 직경 방향 외측으로 연장되는 외측 연장부를 갖는
    브러시리스 모터.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 외측 연장부의 직경 방향의 폭의 크기는, 상기 빠짐 방지편에 있어서의 상기 지지부로부터 가장 직경 방향 내측까지의 직경 방향의 폭의 크기보다도 큰
    브러시리스 모터.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 로터를 상기 하우징에 장착할 때에,
    상기 빠짐 방지편에 있어서의 상기 지지부보다 직경 방향 내측이 축방향 상측으로 이동하고, 또한 상기 빠짐 방지편에 있어서의 상기 지지부보다 직경 방향 외측이 축방향 하측으로 이동하며,
    상기 로터가 상기 하우징에 대하여 축방향 상측으로 이동하여, 상기 복수의 빠짐 방지편이 상기 빠짐 방지 갈고리부와 접촉할 때에,
    상기 빠짐 방지편에 있어서의 상기 지지부에서 직경 방향 외측이 상기 턴테이블과 접촉하는 것에 의해, 상기 빠짐 방지편에 있어서의 상기 지지부보다 직경 방향 내측이 축방향 상측으로 이동하는 것을 규제하는
    브러시리스 모터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 턴테이블은 상기 중앙 오목부의 하단부로부터 직경 방향 외측으로 연장되는 평면부를 갖고,
    상기 평면부의 내주연에 상기 지지부가 배치되는
    브러시리스 모터.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 중앙 오목부의 내주면과 상기 평면부의 하면은 곡면으로 접속되는
    브러시리스 모터.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 빠짐 방지 부재가 금속제의 프레스 가공품이며,
    적어도 상기 장착 베이스와 상기 빠짐 방지편이 일체로 꿰뚫어 형성되는
    브러시리스 모터.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 장착 베이스에는, 원주 방향으로 이간하여 복수의 돌기가 형성되고,
    상기 복수의 돌기를 상기 턴테이블에 접촉시킨 상태에서, 상기 복수의 돌기를 용해시킴으로써, 상기 빠짐 방지 부재를 상기 턴테이블에 대하여 고정하는
    브러시리스 모터.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 빠짐 방지 부재 및 상기 턴테이블은 도전 재료로 형성되고,
    상기 복수의 돌기와 상기 턴테이블 사이에 전류를 흘려, 상기 복수의 돌기를 용해시키는
    브러시리스 모터.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 턴테이블의 적어도 일부는 자성체로 형성되고,
    상기 하우징의 상면에는, 상기 턴테이블을 상기 하우징측으로 당기는 여압 마그넷이 배치되며,
    상기 여압 마그넷은 상기 빠짐 방지 부재와 직경 방향으로 대략 같은 위치가 되는 부분을 포함하고, 또한 상기 빠짐 방지 부재와 축방향으로 간극을 두고 대향해서 배치되며,
    상기 빠짐 방지 부재와 상기 여압 마그넷과의 간격의 크기는, 상기 로터를 상기 하우징에 장착할 때에 있어서의 상기 빠짐 방지편이 축방향 하측으로 이동하는 축방향 거리보다도 큰
    브러시리스 모터.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 빠짐 방지편이 원주 방향으로 등간격으로 3개 또는 5개 형성되는
    브러시리스 모터.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 빠짐 방지편에 있어서의 상기 중앙 오목부의 내주면보다 직경 방향 내측의 부위는 직경 방향 내측을 향해 축방향 상측으로 경사하는 하면을 갖는
    브러시리스 모터.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 빠짐 방지편에 있어서의 상기 중앙 오목부의 내주면보다 직경 방향 내측의 부위는 직경 방향 내측을 향해 축방향 상측으로 경사하는
    브러시리스 모터.
  17. 제 2 항에 있어서,
    상기 빠짐 방지편에 있어서의 상기 중앙 오목부의 내주면보다 직경 방향 내측은 직경 방향 내측을 향해 축방향 상측으로 경사하는 경사부를 갖고,
    상기 빠짐 방지 갈고리부의 상기 경사면과 상기 빠짐 방지 부재가 접촉했을 때의 상기 경사부와 상기 중심축이 이루는 예각은 상기 경사면과 상기 중심축이 이 루는 예각 이하인
    브러시리스 모터.
  18. 제 1 항에 기재된 브러시리스 모터를 탑재한 디스크 구동장치에 있어서,
    상기 디스크에 대하여 광을 방사하고, 상기 디스크로부터 반사된 광을 수취하는 광 픽업과,
    상기 광 픽업을 직경 방향으로 왕복 가능한 이동 기구를 구비하는
    브러시리스 모터를 탑재한 디스크 구동장치.
KR1020070099191A 2006-10-03 2007-10-02 브러시리스 모터 및 브러시리스 모터를 탑재한 디스크 구동장치 KR100942855B1 (ko)

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