KR20090051312A - 스핀들 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광디스크를 얹어놓고 회전하여 작동시키는 스핀들 모터에 관한 것으로서, 로터부, 스테이터부, 스톱와셔 및 캡으로 이루어진 스핀들 모터에서 로터부의 회전축을 받치고 있는 스러스트 받이판에 캡을 씌우되, 상기 캡을 베어링 하우징에 압입하여 밀착시키면서 결합하면, 밀착이 용이하면서 압입력에 의해 상기 베어링과 베어링 하우징 사이에 틈을 거의 주지 않고 결합시킬 수 있어 오일의 누유를 방지하고, 베어링의 압입력과 캡 자체의 압입력이 상기 캡에 이중으로 걸리도록 하여 상기 캡의 상향이탈을 방지할 수 있도록 한다. 또한, 압입하여 서로 밀착되는 베어링 하우징과 캡의 밀착면의 한부분에 단차부를 형성하고, 상기 베어링 하우징의 상기 단차부의 상부에 또 다른 단차부를 형성하여, 상기 단차부로 인해 회전축의 하향이탈시 캡의 하향 이탈을 방지함과 동시에, 상기 캡을 베어링 하우징에 삽입하여 압입할 때, 상기 캡이 단차부가 형성되지 않은 베어링 하우징의 내경과 접촉하지 않으므로, 내경 변화가 발생하는 것을 억제함과 동시에 베어링 하우징 내경 손상을 방지할 수 있도록 한 스핀들 모터에 관한 것이다.

로터부, 스테이터부, 스톱와셔, 회전축, 베어링, 베어링 하우징, 캡

Description

스핀들 모터{A SPINDLE MOTOR}

본 발명은 광디스크를 얹어놓고 회전하여 작동시키는 스핀들 모터에 관한 것으로서, 상세히는 상기 스핀들 모터의 로터부의 회전축에 끼워지는 캡과 상기 캡에 밀착되는 베어링 하우징의 형상을 개선하여, 상기 캡의 이탈을 방지하고, 상기 베어링 하우징에 캡을 압입하여 밀착시키는 것이 용이하며, 오일의 누유를 방지할 수 있도록 한 스핀들 모터에 관한 것이다.

광디스크 장치, 예를 들면 미니 디스크(MD) 등에 이용되고 있는 광디스크 회전용의 스핀들 모터 등의 분야에 있어서는, 도 3에 도시한 바와 같은 스핀들 모터가 이용되고 있다. 상기 디스크를 회전시키기 위한 스핀들 모터는, 크게 로터부(R)와 스테이터부(S)로 구성되어 있다.

상기 로터부(R)는 마그네트(101), 로터요크(102), 회전축(103), 턴테이블(104)로 구성되어 있고, 상기 스테이터부(S)는, 베어링(105), 상기 베어링(105)을 고정하고 있는 베어링 하우징(106), 스러스트 방향으로 축(103)의 앞끝단을 받기 위한 스러스트 받이판(107), 철심(108), 권선(109), 기판(110), 베이스 플레이트(112)로 구성되어 있다.

이와 같은 스핀들 모터의 턴테이블(104)에 대하여, 디스크(예를 들면 미니 디스크)를 로딩할 경우에는, 광디스크가 턴테이블(104)에 얹혀진다. 광디스크를 턴테이블(104)로부터 인출할 경우에는, 턴테이블(104)로부터 광디스크를 분리한다. 이와 같이, 광디스크를 턴테이블(104)에 대하여 착탈하므로, 로터부(R)가 스테이터부(S)로부터 축방향으로 이탈하지 않도록 하기 위한 기구가 필요하다.

그래서, 종래의 스핀들모터에 있어서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 로터부(R)의 회전축(103)을 스테이터부(S)의 베어링(105)에 삽입하여, 상기 회전축(103)의 앞끝단을 스러스트 받이판(107)으로 받게 한 후에, 상기 스러스트 받이판(107)을 베어링 하우징(106)에 코킹(calking)방식의 부착하여 서로 결합함으로써, 상기 스러스트 받이판(107)이 베어링 하우징(106)으로부터 이탈하지 않도록 하고 있다.

그러나, 상기 스러스트 받이판(107)과 베어링 하우징(106)이 코킹방식의 부착에 의해서만 서로 결합되어 있어, 스핀들 모터의 동작 중 회전축에 걸리는 스러스트(thrust) 흡인력은 상기 코킹방식에 의해 결합된 스러스트 받이판(107)과 베어링 하우징(106)의 결합력보다 크게 걸리는 경우가 대부분이기 때문에, 상기 스러스트 받이판(107)이 이탈하는 경우가 종종 발생하는 문제가 있으며, 상기 스러스트 받이판(107)의 밀착력이 약해 베어링의 오일이 누유되는 문제도 같이 발생한다.

한편, 국내 공개특허번호 10-2005-0066023호에는 상기한 바와 같은 스러스트 받이판의 이탈문제를 해결하기 위해 다음과 같은 스핀들 모터가 제시되어 있다. 즉, 도 4에 도시한 바와 같이, 플레이트(111)에 베어링 하우징(20)이 설치되고, 상 기 베어링 하우징(20)의 안둘레면에는 회전축(40)을 지지하는 베어링(30)이 압입되며, 상기 베어링 하우징(20)의 바깥둘레에는 코어(70)가 결합되고, 상기 코어(70)에는 코일(80)이 권선된다. 그리고 상기 회전축(40)에 고정되어 코어(70)와 일정 거리 떨어져 있는 외측에 형성되는 로터요크(50)가 포함되고, 상기 로터요크(50)의 안둘레면에는 상기 코어(70)와 대향하는 마그네트(60)가 형성된다. 또한, 상기 회전축(40)의 상단부 측에는 턴테이블(90)이 결합되고, 상기 회전축(40)의 하단부를 스러스트 받이판(150)이 받치고 있으며, 상기 스러스트 받이판(150)을 수용하면서 씌워져, 스러스트 받이판(150)의 이탈을 방지하도록 한 캡(120)이 설치된 구성으로 스핀들 모터가 이루어진다.

그러나, 스러스트 받이판(150)의 이탈을 방지하기 위해 상기 스러스트 받이판(150)에 캡(120)을 씌운 상기한 바와 같은 공개특허의 스핀들 모터에서도, 스러스트 흡인력에 의해 스러스트 받이판(150)과 함께 캡(120)이 이탈하는 문제점이 있으며, 상기 캡(120)의 밀착력이 약해 베어링의 오일이 누유되는 문제도 같이 발생된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 스핀들 모터의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 주목적은, 상기 스핀들 모터에서 로터부의 회전축을 받치고 있는 스러스트 받이판에 캡을 씌우되, 상기 캡을 베어링 하우징에 압입하여 밀착시키면서 결합하면, 밀착이 용이하면서 압입력에 의해 상기 베어링과 베어링 하우징 사 이에 틈을 거의 주지 않고 결합시킬 수 있어 오일의 누유를 방지하고, 상기 캡의 윗면에 밀착되는 베어링의 압입력 및 캡 자체의 압입력이 이중으로 작용하여 상기 캡의 상향 이탈을 방지할 수 있도록 한 스핀들 모터를 제공함에 있다.

다른 목적은, 상기 캡의 외경이 대경부와 소경부로 이루어져, 상기 대경부와 소경부가 상기 베어링 하우징의 안둘레면에 형성된 단차부에 압입하여 밀착되면서, 상기 캡이 상기 단차부에 걸리도록 함으로써 회전축이 하향 이탈할 때 캡의 하향 이탈을 방지하도록 한 스핀들 모터를 제공함에 있다.

또 다른 목적은, 상기 베어링 하우징의 상기 단차부의 상부에 또 다른 단차부를 형성하여, 상기 캡을 베어링 하우징에 삽입하여 압입할 때, 상기 단차부로 인해 상기 캡의 바깥둘레면이 상기 단차부 위의 베어링 하우징의 안둘레면과 접촉하지 않음으로써, 상기 베어링 하우징의 내경 변화가 발생하는 것을 억제함과 동시에 베어링 하우징의 안둘레면의 손상을 방지할 수 있도록 한 스핀들 모터를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스핀들 모터는, 앞끝단부의 위에 소경부가 형성되어 중심부에 설치되는 회전축과, 상기 회전축의 상단면에 연결된 턴테이블과, 상기 회전축의 상부에 연결된 로터요크에 설치된 마그네트로 이루어져, 상기 회전축의 회전에 의해 상기 턴테이블에 얹혀진 광디스크를 회전시키는 로터부; 상기 회전축의 바깥둘레면을 차례로 감싸고 있는 래디얼 베어링 및 베어링 하우징과, 상기 베어링 하우징의 바깥둘레면에 설치된 베이스 플레이트와, 상기 베 이스 플레이트 상에서 상기 마그네트와 마주보도록 설치된 스테이터 코어와, 상기 회전축의 아래끝단부를 받치고 있는 스러스트 받이판으로 이루어져, 상기 로터부의 상기 회전축을 통하여 상기 로터부가 회전할 수 있도록 지지하는 스테이터부; 상기 로터부의 상기 회전축의 소경부에 끼워지고 윗면이 상기 베어링의 하면과 밀착되며, 아랫면이 상기 캡의 상부면과 밀착되어 상기 스테이터부에 끼워지는 상기 로터부의 상기 회전축이 상기 스테이터부로부터 이탈하지 않도록 하기 위한 스톱와셔; 및 상기 베어링 하우징의 상부쪽에서 삽입하고 하부쪽으로 압입하여 상기 베어링 하우징의 하측 단부에 밀착되면서 끼워져, 상기 베어링 하우징의 하측 단부를 밀폐하도록 하는 캡을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하고 있다.

또, 상기 캡은 그 외경이 대경부와 소경부로 이루어지고, 상기 베어링 하우징은 상기 캡의 대경부와 소경부가 각각 베어링 하우징의 안둘레면에 압입되어 끼워질 수 있도록 상기 안둘레면에 제 1 단차부가 형성되는 것이 바람직하다.

또, 상기 베어링 하우징은 상기 제 1 단차부의 상부에 제 2 단차부가 형성되고, 상기 캡의 대경부는 상기 베어링 하우징의 제 2 단차부 윗면에서는 서로 접촉되지 않는 것이 바람직하다.

본 발명의 스핀들 모터에 의하면, 상기 스톱와셔에 의해 로터부가 스테이터부로부터 이탈하는 것을 방지하고, 상기 캡을 베어링 하우징에 압입하여 밀착시키므로, 밀착이 용이하면서 베어링과 캡의 압입력에 의해 캡의 상향 이탈을 방지함과 동시에, 상기 압입 밀착에 의해 상기 캡과 베어링 하우징 사이에 거의 틈이 없으므 로 오일의 누유를 방지할 수 있어 제품의 품질이 향상되는 효과가 있다.

또한, 상기 캡과 베어링 하우징 사이에 형성된 단차부로 인해 캡의 하향 이탈을 방지함과 동시에, 상기 단차부 위의 베어링 하우징의 안둘레면에 또 다른 단차부를 형성하여, 상기 캡을 베어링 하우징의 위에서부터 단차부에 삽입하여 압입할 때, 상기 또 다른 단차부 위의 베어링 하우징의 안둘레면과 상기 캡의 바깥둘레면이 서로 접촉하지 않으므로, 상기 베어링 하우징의 내경 변화를 억제할 수 있고, 상기 베어링 하우징의 안둘레면의 손상을 방지할 수 있어 제품의 품질이 더욱 향상되는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스핀들 모터를 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터의 반단면도이다(왼쪽과 오른쪽이 대칭구조이므로, 오른쪽의 반단면도만 도시한다.).

도시한 바와 같이, 상기 스핀들 모터는, 광디스크, 예를 들면 미니 디스크(MD)를 회전시키기 위한 디스크 스핀들 모터이다. 도 1의 스핀들 모터는, 크게 로터부(R), 스테이터부(S), 스톱와셔(10) 및 캡(12)으로 구성되어 있다.

상기 로터부(R)는, 중심부에 설치된 회전축(1), 상기 회전축(1)의 위쪽 끝단이 삽입되는 구멍이 중심부에 형성되어 상기 회전축(1)이 상기 구멍을 통해 삽입되면서 고정된 턴테이블(3), 상기 턴테이블(3)의 아래 회전축(3)의 바깥둘레면 상부에 부착된 로터요크(4), 및 상기 로터요크(4)의 한쪽 끝단의 안둘레에 설치되어 고 정된 마그네트(5)로 이루어져 있다. 상기 회전축(1)의 아래 끝단부의 바로 위에는 회전축(1)보다 외경이 작은 소경부(2)가 형성되어 있다. 상기 턴테이블(4)은, 광디스크를 로딩하여 예를 들면 자기력에 의해 구동할 수 있고, 광디스크를 인출하여 분리할 수 있도록 이루어져 있다.

상기 스테이터부(S)는, 상기 회전축(1)의 바깥둘레면에 끼워진 래디얼 베어링(6), 상기 래디얼 베어링(6)의 바깥둘레면을 감싸고 있는 베어링 하우징(7), 상기 베어링 하우징(7)의 바깥둘레면 아래에 부착된 베이스 플레이트(8), 상기 베이스 플레이트(8)의 상부에서 상기 베어링 하우징(7)의 둘레면에 부착되어 상기 마그네트(5)와 일정한 간격을 두고 마주보고 있는 스테이터 코어(9), 및 상기 회전축의 하단부(1)를 받치고 있는 스러스트 받이판(11)으로 이루어져 있다. 상기 래디얼 베어링(6)은 회전축(1)이 회전할 수 있게 지지하고 있으며, 상기 스테이터 코어(9)는 코일(9a)에 철심(9b)이 감겨진 형태로 구성되어 있다.

상기 스톱와셔(10)는 상기 로터부(R)의 회전축(1)의 소경부(2)에 끼워져 있고 그 상단면은 래디얼 베어링(6)의 하단면에 밀착되어 있으며, 상기 캡(12)은 상기 회전축(1)의 앞끝단부 및 스러스트 받이판(11)을 안쪽에 수용하면서 상부면이 상기 스톱와셔(10)의 하단면에 밀착되어 있다. 이때, 상기 캡(12)은 베어링의 하우징(7)의 상부에서 삽입하면서 압입하여 상기 베어링 하우징의 하단부에 밀착시키면서 끼워 넣게 되며, 이와 같이 압입하여 밀착시킴으로 인해 상기 캡(12)과 베어링 하우징(17)의 사이에는 거의 틈이 생기지 않게 된다. 여기서, 베어링 하우징(7)에 상기 래디얼 베어링(6)을 하향 압입할 때 상기 래디얼 베어링(6)의 하단부가 상기 스톱와셔(10)와 캡(12)까지 누르도록 끝까지 압입한다.

이와 같이, 상기 실시예의 스핀들 모터에서는 상기 회전축(1)의 소경부(2)에 끼워져 있는 스톱와셔(10)에 의해 로터부(R)가 스테이터부(S)에서 이탈하지 못하도록 함과 동시에, 상기 캡(12)을 베어링 하우징(7)에 압입하여 밀착시킴으로 밀착이 용이하면서 틈이 거의 없어 상기 베어링(6)을 위한 오일의 누유를 방지할 수 있게 된다. 또한, 캡(12) 자체의 압입력과 래디얼 베어링(6)의 압입력이 상기 캡에 이중으로 작용하여 상기 캡(12)의 상향 이탈을 방지하게 된다.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터의 반단면도(왼쪽과 오른쪽이 대칭구조이므로, 오른쪽의 반단면도만 도시한다.)이다.

도시한 바와 같이, 대부분의 구성 및 조립방법은 상기한 실시예의 스핀들 모터와 동일하고, 다만, 캡의 외경이 대경부와 소경부로 이루어지고, 상기 대경부와 소경부가 밀착되는 스테이터부(S)의 베어링 하우징(7)의 안둘레면에는 제 1 단차부(13a)가 형성되어, 상기 캡(12)의 바깥둘레면에 대경부와 소경부로 형성된 단차와 상기 베어링 하우징(7)의 안둘레면에 형성된 단차가 서로 맞추어져 밀착되고, 상기 제 1 단차부(13a)의 상부, 정확히는 스톱와셔(10) 상부의 상기 베어링 하우징(7)의 안둘레면에 제 2 단차부(13b)가 형성되어 있는 것만 다르다.

이와 같은 상기 제 1 단차부(13a) 및 제 2 단차부(13b)에 의해 베어링 하우징(7)에는 서로 다른 치수의 내경을 갖게 된다. 즉, 위에서부터 래디얼 베어링(6)의 외경과 접하고 있는 제일 큰 치수의 내경과, 캡(12) 외경의 대경부와 접하고 있는 중간 치수의 내경 및, 상기 캡(12) 외경의 소경부와 접하고 있는 제일 작은 치 수의 내경을 갖게 된다.

따라서, 상기 제 1 단차부(13a)에 의해 본 발명의 스핀들 모터가 작동할 때 회전축(1)의 아래로 작용하는 스러스트 흡인력에 의해 상기 회전축(1)이 아래로 이탈하려고 할 때 상기 캡(12)도 아래로 이탈하는 것을 방지할 뿐만 아니라, 상기 제 2 단차부(13b)에 의해 캡(12)을 베어링 하우징(7)의 위에서부터 삽입하여 압입할 때, 상기 캡(12) 외경의 대경부가 상기 제 2 단차부(13b) 위의 베어링 하우징(7)의 안둘레면과는 접촉하지 않으므로, 상기 베어링 하우징의 제일 큰 치수의 내경이 변화하는 것을 억제함과 동시에, 상기 베어링 하우징(7)의 제일 큰 치수의 안둘레면의 손상을 방지하게 된다.

여기서, 서로 접하고 있는 캡(12)과 베어링 하우징(7) 사이의 밀착면은 상기 제 1 단차부(13a)을 기준으로 하여, 위쪽, 즉 캡(12) 외경의 대경부의 밀착면은 압입면이 되고, 아래쪽, 즉 캡(12) 외경의 소경부의 밀착면은 삽입면이 된다.

한편, 도 1 및 도 2의 실시예에서는 로터부(R)에 마그네트(5)을 설정하고, 스테이터부(S)에 스테이터 코어(9)를 배치하는 구조로 이루어진다. 그러나 이에 한하지 않고 로터부(R)에 스테이터 코어(9)를 배치하고, 스테이터부(S)에 마그네트(5)을 배치하는 구조의 스핀들 모터에 대해서도, 본 발명을 적용하는 것이 가능하다. 또 상술한 실시예에서는, 광자기 디스크의 광자기 기록매체의 기록재생장치, 또는 재생장치에 적용한 예를 도시하고 있지만, 이에 한하지 않고, 다른 종류의 광디스크, 예를 들면 컴팩트 디스크(CD)의 재생장치에 적용하는 것도 가능하다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예들을 기준하여 설명되어 있으나 이는 예시적인 것이라 할 수 있고, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예들을 생각해 낼 수 있으므로 이러한 균등한 실시예들 또한 본 발명의 특허청구범위 내에 포함되는 것으로 보아야 함은 극히 당연한 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 결정되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터의 반단면도

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터의 반단면도

도 3은 종래 일실시예의 스핀들 모터의 단면도

도 4는 종래 다른 실시예의 스핀들 모터의 단면도

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 ; 회전축 2 ; 소경부

3 ; 턴테이블 4 ; 로터요크

5 ; 마그네트 6 ; 래디얼 베어링

7 ; 베어링 하우징 8 ; 베이스 플레이트

9 ; 스테이터 코어 9a ; 코일

9b ; 철심 10 ; 스톱와셔

11 ; 스러스트 받이판 12 ; 캡

13a ; 제 1 단차부 13b ; 제 2 단차부

R ; 로터부 S ; 스테이터부

Claims (3)

1. 앞끝단부의 위에 소경부가 형성되어 중심부에 설치되는 회전축과, 상기 회전축의 상단면에 연결된 턴테이블과, 상기 회전축의 상부에 연결된 로터요크에 설치된 마그네트로 이루어져, 상기 회전축의 회전에 의해 상기 턴테이블에 얹혀진 광디스크를 회전시키는 로터부;

   상기 회전축의 바깥둘레면을 차례로 감싸고 있는 래디얼 베어링 및 베어링 하우징과, 상기 베어링 하우징의 바깥둘레면에 설치된 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트 상에서 상기 마그네트와 마주보도록 설치된 스테이터 코어와, 상기 회전축의 아래끝단부를 받치고 있는 스러스트 받이판으로 이루어져, 상기 로터부의 상기 회전축을 통하여 상기 로터부가 회전할 수 있도록 지지하는 스테이터부;

   상기 로터부의 상기 회전축의 소경부에 끼워지고 윗면이 상기 베어링의 하면과 밀착되며, 아랫면이 상기 캡의 상부면과 밀착되어 상기 스테이터부에 끼워지는 상기 로터부의 상기 회전축이 상기 스테이터부로부터 이탈하지 않도록 하기 위한 스톱와셔; 및

   상기 베어링 하우징의 상부쪽에서 삽입하고 하부쪽으로 압입하여 상기 베어링 하우징의 하측 단부에 밀착되면서 끼워져, 상기 베어링 하우징의 하측 단부를 밀폐하도록 하는 캡;

   을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 캡은 그 외경이 대경부와 소경부로 이루어지고, 상기 베어링 하우징은 상기 캡의 대경부와 소경부가 각각 베어링 하우징의 안둘레면에 압입되어 끼워질 수 있도록 상기 안둘레면에 제 1 단차부가 형성된 스핀들 모터.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 베어링 하우징은 상기 제 1 단차부의 상부에 제 2 단차부가 형성되고, 상기 캡의 대경부는 상기 베어링 하우징의 제 2 단차부 윗면에서는 서로 접촉되지 않는 스핀들 모터.

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