KR20080044934A - 초박형 스핀들모터 - Google Patents

Abstract

본 발명의 초박형 스핀들모터(100)는 결합공(111)이 형성되는 플레이트와, 결합공(111)에 고정되게 설치되며 그 내부에 회전축(170)을 회전가능하게 지지하는 베어링(130)이 설치되는 베어링홀더(120)와, 외부전원에 의해 전기장을 발생시키기 위한 전기자(150)와, 그 내주면이 베어링홀더(120)의 외주면에 밀착되도록 결합되며 전기자(150)가 고정되게 결합되는 전기자홀더(140)와, 회전축(170)이 고정되게 설치되는 원판부(181)와 원판부(181)로부터 전기자(150)에 마주하도록 연장되는 환형의 테두리부(182)가 비자성체의 경량재질로 일체로 형성되며 기록매체를 탑재하여 회전되는 로터케이스(180)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

스핀들모터, 초박형, 초슬림, 경량, 백요크, 알루미늄

Description

초박형 스핀들모터{Ultra slim spindle motor}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초박형 스핀들모터의 개략적인 단면도;

도 2는 도 1의 로터케이스의 개략적인 단면도;

도 3은 종래의 스핀들모터의 개략적인 단면도; 및

도 4는 도 3의 로터케이스의 개략적인 단면도이다.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

100 : 스핀들모터 110 : 플레이트

120 : 베어링홀더 124 : 돌기

130 : 베어링 140 : 전기자홀더

145 : 결합돌기 150 : 전기자

151 : 코어 152 : 코일

170 : 회전축 180 : 로터케이스

181 : 원판부 182 : 테두리부

186 : 제1자석 188 : 제2자석

187 : 백요크 190 : 갈고리부

본 발명은 스핀들모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로터케이스의 재질을 교체함으로써 경량화를 달성할 수 있는 초박형 스핀들모터에 관한 것이다.

스핀들모터는 베어링과 회전축 사이에 윤활유를 통한 유막을 형성하여 회전축을 회전가능하게 지지함으로써 고정도의 회전특성을 유지할 수 있고, 이로 인해 하드디스크드라이브, 광디스크드라이브 및 기타 고속회전을 요망하는 기록매체의 구동수단으로 널리 채용되고 있다.

이러한 고속회전을 요망하는 스핀들모터는 나날이 소형화되는 전자기기의 발전에 부응하도록 박형화 및 경량화가 요구되고 있으며, 이러한 스핀들모터의 일례가 도 3 및 도 4에 개략적으로 도시되어 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 스핀들모터(200)는 지지부재 및 지지부재에 회전 가능하게 지지되는 회전부재로 구성되어 있다.

지지부재는 플레이트(210), 베어링홀더(220), 베어링(230), 전기자(240) 및 스러스트와셔(250)를 구비한다.

플레이트(210)는 지지부재를 전체적으로 고정되게 지지하기 위한 것으로, 스핀들모터(200)가 설치되는 하드디스크드라이브 등의 장치에 고정되게 설치된다.

베어링홀더(220)는 베어링(230)을 고정되게 지지하기 위한 것으로, 중공원통형으로 형성되며 단부가 화살표 방향으로 코킹 또는 스피닝처리되어 플레이트(210) 에 고정되게 설치된다.

또한, 베어링홀더(220)는 코어(241)가 설치되는 부위가 단차지게 형성되어 코어(241)의 내주면(243)의 일부 및 하면(244)의 일부와 고정되게 결합된다.

베어링(230)은 회전축(260)을 회전가능하게 지지하기 위한 것으로, 구리 등의 금속으로 실질적으로 원통형으로 형성되며, 중심축이 회전축(260)의 중심축과 일치되게 설치된다. 또한, 베어링(230)은 회전축(260)과의 사이에 소정의 윤활제를 내포하고 있어 회전축(260)이 보다 원활하게 회전될 수 있게 한다.

전기자(240)는 외부전원을 인가받아 전기장을 형성하기 위한 것으로, 코어(241) 및 코어(241)에 권선되는 코일(242)로 이루어진다.

코어(241)는 소정의 금속재료로 만들어져 베어링홀더(220)의 외주면에 고정되게 설치된다.

코일(242)은 외부로부터 인가되는 전원으로 전기장을 형성함으로써 로터케이스(270)의 자석(272)과의 사이에 형성되는 힘으로 로터케이스(270)를 회전시킨다.

스러스트와셔(250)는 회전축(260)을 추력방향으로 지지하기 위한 것으로, 베어링홀더(220)의 내주면에 코킹 또는 스피닝처리되어 결합되는 스러스트와셔덮개(251)에 의해 회전축(260)의 끝단에 접촉되도록 고정되게 설치된다.

한편, 회전부재는 회전축(260), 로터케이스(270) 및 갈고리부(280)를 구비한다.

회전축(260)은 지지부재에 대해 회전부재를 회전가능하게 지지하기 위한 것으로, 중심축이 베어링(230)의 중심축과 일치하도록 베어링(230)의 내경부에 회전 가능하게 삽입 설치된다.

또한, 회전축(260)은 끝단이 스러스트와셔(250)에 의해 추력방향으로 지지되고 외주면이 베어링(230)에 의해 회전가능하게 지지된다.

로터케이스(270)는 미도시한 기록매체를 탑재하여 회전시키기 위한 것으로, 전체적으로 강철판 등에 의해 형성되고, 회전축(260)에 고정되게 설치되며, 중앙에는 미도시한 광디스크를 고정하기 위한 척킹조립체(271)가 구비된다.

또한, 로터케이스(270)는 전기자(240)에 마주하여 회전력을 발생시키기 위한 자석(272)이 로터케이스(270)의 내주벽에 고정되게 설치된다. 여기서, 코일(242)에 전류가 인가되면 코일(242)과 자석(272) 사이에 발생하는 힘에 의해 회전부재가 회전하게 된다.

또한, 로터케이스(270)는 미도시한 광디스크를 미끄럼 없이 지지하기 위한 링 형태의 고무턴테이블(273)이 상면의 외주연을 따라 고정되게 부착된다.

갈고리부(280)는 지지부재로부터 회전부재의 이탈을 방지하기 위한 것으로, 전체적으로 환형으로 형성되어 로터케이스(270)에 고정되게 설치되며, 그 끝단이 베어링홀더(220)의 외주면 쪽으로 굴곡지게 형성되어 베어링홀더(220)에 형성된 돌기(221)에 계합(係合)됨으로써 로터케이스(270)의 이탈을 방지한다.

그러나, 상술한 구성의 스핀들모터(200)는 로터케이스(270)가 강철판 등의 무거운 재질로 제작되기 때문에, 스핀들모터(200)의 전체 무게가 증대되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 스핀들모터(200)의 경량화를 달성하기 위하여, 로터케이스(270)를 알루미늄 등의 경량재질로 교체하는 경우 로터케이스(270)를 회전시키는 제1자석(272)의 자기장이 바람직하게 형성되지 못하는 문제점이 있었고, 이로 인해 스핀들모터(200)의 안정된 구동특성을 보장할 수 없었다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 본 발명의 목적은 로터케이스를 강철판 등의 무거운 재질이 아닌 알루미늄판 등의 경량재질로 제작하여 스핀들모터의 경량화를 달성하되, 로터케이스를 회전시키는 제1자석의 자기장이 바람직하게 형성되도록 강철 등으로 제작된 백요크를 매개로 자석을 로터케이스에 설치함으로써 안정된 구동특성을 보장할 수 있는 초박형 스핀들모터를 제공하는 것이다.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 결합공이 형성되는 플레이트와, 결합공에 고정되게 설치되며 그 내부에 회전축을 회전가능하게 지지하는 베어링이 설치되는 베어링홀더와, 외부전원에 의해 전기장을 발생시키기 위한 전기자와, 그 내주면이 베어링홀더의 외주면에 밀착되도록 결합되며 전기자가 고정되게 결합되는 전기자홀더와, 회전축이 고정되게 설치되는 원판부와 원판부로부터 전기자에 마주하도록 연장되는 환형의 테두리부가 비자성체의 경량재질로 일체로 형성 되며 기록매체를 탑재하여 회전되는 로터케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 초박형 스핀들모터를 제공할 수 있다.

여기서, 전기자는 자력에 반응하여 인력을 발생하는 자성체로 형성되며 전기자홀더에 설치되는 코어 및 코어에 권선되어 외부전원에 의해 전기장을 발생하는 코일로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 로터케이스는 코일에서 형성되는 전기장과의 사이에 발생하는 힘으로 로터케이스를 회전시키기 위한 제1자석을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한, 제1자석은 자기장을 형성하기 위하여 금속재질의 환형의 백요크를 매개로 테두리부의 내주면에 고정되게 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 로터케이스는 경량의 알루미늄 재질로 제작되는 것을 특징으로 한다.

또한, 로터케이스의 원판부에 설치되며 코어와의 사이에 인력을 형성하여 로터케이스의 부상(浮上) 및 유동(遊動)을 방지하기 위한 제2자석을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초박형 스핀들모터에 대해 상세하게 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초박형 스핀들모터(100)는 지지부재 및 지지부재에 회전가능하게 지지되는 회전부재를 포함한다.

지지부재는 플레이트(110), 베어링홀더(120), 베어링(130), 전기자홀 더(140), 전기자(150), 스러스트와셔(160)를 갖는다.

플레이트(110)는 지지부재를 전체적으로 고정되게 지지하기 위한 것으로, 스핀들모터(100)가 설치되는 하드디스크드라이브 등의 장치에 고정되게 설치된다. 또한, 플레이트(110)는 주로 알루미늄판 또는 알루미늄합금판 등의 경량재질로 제작되나, 이와 달리 강철판으로 제작될 수 있으며, 중앙부위에 결합공(111)이 형성된다.

베어링홀더(120)는 베어링(130)을 고정되게 지지하기 위한 것으로, 플레이트(110)의 변형을 방지하기 위하여 플레이트(110)에 직교하는 수직력에 의해 결합공(111)에 압입결합되는 것이 바람직하다.

또한, 베어링홀더(120)는 상부 말단에 형성되는 환형의 돌기(124)를 가지며, 환형의 돌기(124)는 회전부재의 갈고리부(190)와 계합(係合)되어 회전부재의 이탈을 방지한다.

베어링(130)은 회전축(170)을 회전가능하게 지지하기 위한 것으로, 금속 등의 재질로 실질적으로 원통형으로 형성되며, 중심축이 회전축(170)의 중심축과 일치되게 설치된다. 또한, 베어링(130)은 회전축(170)이 보다 원활하게 회전될 수 있게 회전축(170)과의 사이에 소정의 윤활유를 내포하고 있다.

전기자홀더(140)는 베어링홀더(120)에 고정되게 압입결합되며 전기자(150)와 고정되게 결합되는 것으로, 전기자(150)의 코어(151)가 결합되는 결합돌기(145)를 갖는다.

전기자(150)는 외부전원을 인가받아 전기장을 형성하기 위한 것으로, 코 어(151) 및 코어(151)에 권선되는 코일(152)로 이루어진다.

코어(151)는 자석과 반응하는 자성체, 보다 구체적으로 제2자석(188)과의 사이에 인력을 형성하는 소정의 금속재료로 만들어지며, 전기자홀더(140)의 결합돌기(145)에 고정되게 설치된다.

코일(152)은 외부로부터 인가되는 전원으로 전기장을 형성함으로써 로터케이스(180)의 제1자석(186)과의 사이에 형성되는 힘으로 로터케이스(180)를 회전시킨다.

스러스트와셔(160)는 회전축(170)을 추력방향으로 지지하기 위한 것으로, 베어링홀더(120)의 내주면에 압입설치되는 스러스트와셔덮개(161)에 의해 회전축(170)의 끝단과 접촉하도록 고정되게 설치된다.

여기서, 스러스트와셔(160)는 회전축(170)의 하단부가 플레이트(110)의 상면과 동일선상에 위치하도록, 그 상측면이 플레이트(110)의 상면과 동일선상에 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 회전부재는 미도시한 광디스크 등의 기록매체를 회전시키기 위한 것으로, 회전축(170), 로터케이스(180) 및 갈고리부(190)를 갖는다.

회전축(170)은 지지부재에 대해 회전부재를 회전가능하게 지지하기 위한 것으로, 중심축이 베어링(130)의 중심축과 일치하도록 베어링(130)의 내경부에 회전가능하게 삽입 설치된다.

또한, 회전축(170)은 끝단이 스러스트와셔(160)에 의해 추력방향으로 지지되고 외주면이 베어링(130)에 의해 회전가능하게 지지된다.

로터케이스(180)는 미도시한 광디스크를 탑재하여 회전시키기 위한 것으로, 회전축(170)이 고정되게 설치되는 원판부(181)와 원판부(181)의 말단으로부터 연장되는 환형의 테두리부(182)를 가지며, 원판부(181)와 테두리부(182)는 비자성체의 경량의 재질로, 즉 알루미늄 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

원판부(181)는 중앙부위에 회전축(170)이 고정되게 삽입결합되는 결합홀더(183)와 결합홀더(183)를 감싸도록 설치되어 광디스크를 고정하기 위한 척킹조립체(184)를 구비한다.

또한, 원판부(181)는 미도시한 광디스크를 미끄럼 없이 지지하기 위한 링 형태의 고무턴테이블(185)이 상면의 외주연을 따라 고정되게 부착되고, 금속재질의 코어(151)와의 사이에 인력을 발생시키는 제2자석(188)이 갈고리부(190)의 일측면에 밀착되도록 원판부(181)의 하면에 설치된다. 여기서, 제2자석(188)은 회전부재가 고속으로 회전될 때, 로터케이스(180)의 부상(浮上) 및 유동(遊動)을 방지한다.

테두리부(182)는 그 내주면이 전기자(150)에 마주하도록 연장되며, 코일(152)에서 형성되는 전기장과의 사이에 발생하는 힘으로 로터케이스(180)를 회전시키기 위한 제1자석(186)이 테두리부(182)의 내주면에 백요크(187)를 매개로 고정되게 설치된다.

여기서, 본 실시예의 제1자석(186)이 금속재질의 자성체로 형성되는 백요크(187)를 매개로 테두리부(182)에 설치되기 때문에, 로터케이스(180)를 회전시키기에 충분할 정도의 제1자석(186)의 자기장이 발생할 수 있게 된다.

갈고리부(190)는 지지부재로부터 회전부재의 이탈을 방지하기 위한 것으로, 전체적으로 환형으로 형성되고 베어링홀더(120)의 외주면에 인접하게 로터케이스(180)의 원판부(181)에 고정되게 설치된다.

또한, 갈고리부(190)는 그 끝단이 베어링홀더(120)쪽으로 굴곡지게 형성되어 환형의 돌기(124)에 계합된다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조로 본 발명의 초박형 스핀들모터에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경 및 다양한 변형실시예가 가능함은 당업자에게 명백하다.

본 발명의 초박형 스핀들모터에 따르면, 로터케이스를 강철판 등의 무거운 재질이 아닌 알루미늄판 등의 경량재질로 제작하여 스핀들모터의 경량화를 달성하되, 로터케이스를 회전시키는 제1자석의 자기장이 바람직하게 형성되도록 강철 등으로 제작된 백요크를 매개로 자석을 로터케이스에 설치함으로써 안정된 구동특성을 보장할 수 있는 초박형 스핀들모터를 제공할 수 있다.

Claims (6)

1. 결합공이 형성되는 플레이트;

   상기 결합공에 고정되게 설치되며 그 내부에 회전축을 회전가능하게 지지하는 베어링이 설치되는 베어링홀더;

   외부전원에 의해 전기장을 발생시키기 위한 전기자;

   그 내주면이 상기 베어링홀더의 외주면에 밀착되도록 결합되며 상기 전기자가 고정되게 결합되는 전기자홀더;

   상기 회전축이 고정되게 설치되는 원판부와 상기 원판부로부터 상기 전기자에 마주하도록 연장되는 환형의 테두리부가 비자성체의 경량재질로 일체로 형성되며 기록매체를 탑재하여 회전되는 로터케이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 초박형 스핀들모터.
2. 제1항에 있어서, 상기 전기자는 자력에 반응하여 인력을 발생하는 자성체로 형성되며 상기 전기자홀더에 설치되는 코어 및 상기 코어에 권선되어 외부전원에 의해 전기장을 발생하는 코일로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초박형 스핀들모터.
3. 제2항에 있어서, 상기 로터케이스는 상기 코일에서 형성되는 전기장과의 사이에 발생하는 힘으로 상기 로터케이스를 회전시키기 위한 제1자석을 갖는 것을 특징으로 하는 초박형 스핀들모터.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1자석은 자기장을 형성하기 위하여 금속재질의 환형의 백요크를 매개로 상기 테두리부의 내주면에 고정되게 설치되는 것을 특징으로 하는 초박형 스핀들모터.
5. 제4항에 있어서, 상기 로터케이스는 경량의 알루미늄 재질로 제작되는 것을 특징으로 하는 초박형 스핀들모터.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 로터케이스의 상기 원판부에 설치되며 상기 코어와의 사이에 인력을 형성하여 상기 로터케이스의 부상(浮上) 및 유동(遊動)을 방지하기 위한 제2자석을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초박형 스핀들모터.

Images