KR20090074349A - 스핀들 모터 - Google Patents

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Abstract

스핀들 모터가 개시된다. 상기 스핀들 모터는 베어링하우징이 상면은 개방되고 하면은 밀폐된 원통형상으로 형성되어, 밀폐된 하면측 외주면에 베이스에 삽입 결합된다. 따라서, 베어링하우징을 베이스에 결합하는 공정이 간편하므로, 원가가 절감된다. 또한, 베어링이 베어링하우징에 압입 되었을 때, 수축 변형되는 것을 감안하여, 베어링의 내경 또는 외경을 테이퍼지게 형성한다. 그러면, 베어링하우징에 압입되어 수축 변형된 베어링의 내경이 균일해지므로, 제품의 신뢰성이 향상된다.

Description

스핀들 모터 {SPINDLE MOTOR}
도 1은 종래의 스핀들 모터의 단면도.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 단면도.
도 2b는 도 2a에 도시된 베어링하우징과 베어링의 확대도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 베어링의 단면도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 베어링의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 베이스 120 : 베어링하우징
130 : 베어링 140 : 회전축
본 발명은 스핀들 모터에 관한 것이다.
스핀들 모터는 ODD(Optical Disk Drive)의 내부에 설치되어, 직선운동하는 광 픽업이 디스크에 기록된 데이타를 읽을 수 있도록 디스크를 회전시키는 기능을 한다.
도 1은 종래의 스핀들 모터의 단면도로서, 이를 설명한다.
도시된 바와 같이, 베이스(11)에 상하면이 개방된 베어링하우징(13)이 지지되어 설치된다. 베어링하우징(13)의 하면 외측은 코킹(Caulking)(13a)되어 베이스(11)에 결합되고, 하면 내측에는 스러스트스토퍼(15)가 코킹(13b)에 의하여 결합된다.
베어링하우징(11)의 내부에는 베어링(17)이 고정되고, 베어링(17)에는 회전축(19)이 지지되어 회전가능하게 설치된다.
베어링하우징(11)의 외면에는 코어(21a)와 코일(21b)을 가지는 고정자(21)가 고정되고, 회전축(19)에는 로터요크(23a)와 마그네트(23b)를 가지는 회전자(23)가 고정된다. 그리하여, 코일(21b)에 전류가 공급되면, 코일(21b)과 마그네트(23b) 사이에 발생하는 전자기력에 의하여 회전자(23) 및 회전축(19)이 회전하고, 이로인해 로터요크(23a)에 탑재된 디스크(50)가 회전한다.
상기와 같은 종래의 스핀들 모터는 베어링하우징(13)을 베이스(11)에 결합하고, 스러스트스토퍼(15)를 베어링하우징(13)에 결합하기 위하여, 베어링하우징(13)의 외측과 내측을 각각 코킹(13a,13b)하므로, 작업공정이 복잡하여 원가가 상승하는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 원가를 절감할 수 있는 스핀들 모터를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스핀들 모터는, 버링부가 형성된 베이스; 일면은 개방되고 밀폐된 타면측 외주면이 상기 버링부에 결합되어 상기 베이스에 수직으로 설치된 베어링하우징; 상기 베어링하우징의 내부에 고정된 베어링; 상기 베어링에 지지되어 회전가능하게 설치된 회전축; 상기 베어링하우징의 주위에 배치된 고정자; 상기 회전축에 결합되며 디스크가 탑재되는 로터요크와 상기 로터요크에 결합된 마그네트를 가지면서 상기 고정자와 작용하여 회전하면서 상기 회전축을 회전시키는 회전자를 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 스핀들 모터를 상세히 설명한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 단면도이고, 도 2b는 도 2a에 도시된 베어링하우징과 베어링의 확대도이다.
도시된 바와 같이, 판형상으로 마련되며 중앙부에 버링(Burring)부(113)가 형성된 베이스(110)가 마련되고, 베이스(110)의 버링부(113)에는 베어링하우징(120)이 삽입되어 베이스(110)에 수직으로 기립 설치된다.
이하, 베이스(110)의 수직방향에 대하여, 베이스(110)의 상측을 향하는 면 및 방향을 '상면 및 상측', 하측을 향하는 면 및 방향을 '하면 및 하측'이라 한다.
베어링하우징(120)은 상면이 개방된 원통형으로 마련되며, 하면측 외주면이 버링부(113)에 삽입 결합된다. 그러므로, 종래의 스핀들 모터처럼 코킹공정이 필요 없으므로, 공정이 간편하여 원가가 절감된다.
베어링하우징(120)의 내주면에는 베어링(130)이 압입 고정되고, 베어링(130)에는 회전축(140)의 하부측 외주면이 지지되어 회전가능하게 설치된다.
회전축(140)의 하단부는 베어링하우징(120)의 하면에 설치된 스러스트플레이트(151)에 접촉 지지된다. 스러스트플레이트(151)는 금속제의 회전축(140)이 금속제의 베어링하우징(120)에 직접 접촉되는 것을 방지하여, 소음 및 마찰력을 저감한다.
베어링하우징(120) 및 회전축(140)에는 고정자(160) 및 회전자(170)가 각각 고정된다.
고정자(160)는 베어링하우징(120)의 외주면에 고정된 코어(161)와 코어(161)에 권선된 코일(165)을 가지고, 회전자(170)는 베어링하우징(120)의 상측으로 노출된 회전축(140)의 외주면에 고정된 로터요크(171)와 로터요크(171)의 내주면에 고정되어 고정자(160)와 대향하는 마그네트(175)를 가진다.
그리하여, 코일(165)에 전류가 인가되면, 코일(165)과 마그네트(175) 사이에 발생되는 전자기력에 의하여 회전자(170)가 회전하고, 이로인해 회전축(140)이 회전하는 것이다.
로터요크(171)의 상면에는 디스크(50)가 탑재되는데, 회전축(140)에 결합된 로터요크(171)의 부위에는 디스크(50)의 이탈을 방지함과 동시에 디스크(50)의 중심이 회전축(140)의 중심과 일치하도록 지지하는 클램프(180)가 결합된다.
그리고, 로터요크(171)의 상면에는 로터요크(171)에 탑재된 디스크(50)가 회전시 미끄러지는 것을 방지하는 펠트(190)가 설치된다.
베어링하우징(120)의 하부측 외주면에는 내측으로 단(段)이진 단면(段面)(120a)이 형성되고, 단면(120a)과 베어링(130) 사이에는 와셔스토퍼(154)가 설 치된다. 그리고, 와셔스토퍼(154)와 대향하는 회전축(140)의 부위 외주면에는 와셔스토퍼(154)의 내주면이 삽입되는 삽입로(140a)가 형성된다. 와셔스토퍼(154)와 삽입로(140a)에 의하여 회전축(140)이 베어링하우징(120)의 상측으로 이탈되는 것이 방지된다.
그리고, 베어링하우징(120)의 상면측 외주면에는 흡인마그네트(158)기 설치된다. 흡입마그네트(158)는 회전자(160)의 회전시, 회전자(160)가 상측으로 부상(浮上)하는 것을 방지한다.
베어링하우징(120)의 내주면에 압입 고정된 베어링(130)의 내주면을 연결한 가상의 선이 베이스(110)에 대하여 수직을 이루어야, 베어링(130)의 내주면에 지지되는 회전축(140)이 베이스(110)에 대하여 수직으로 설치되어 회전된다.
그런데, 베어링(130)은 소결(燒結) 베어링으로 마련되므로, 베어링(130)을 베어링하우징(120)에 압입하면, 베어링하우징(120)의 강성(剛性)의 차이로 인하여 베어링(130)이 수축 변형된다.
즉, 베어링하우징(120)은 상면이 개방되어 있으므로, 상면측 부위의 강성(剛性)이 밀폐된 하면측 부위의 강성 보다 약하다. 그러므로, 베어링(130)을 베어링하우징(120)의 상면측에서 하면측으로 압입하면, 베어링하우징(120)의 상부측과 하부측의 강성의 차이로 인하여, 베어링(130)의 하부측 부위가 상부측 부위 보다 더 많이 수축 변형된다.
본 실시예에 따른 스핀들 모터는 베어링하우징(120)에 압입된 베어링(130)이 변형되어도, 베어링(130)의 내주면을 연결한 가상이 선이 베이스(110)에 대하여 수 직을 이룰 수 있도록 마련된다.
상세히 설명하면, 도 2b에 점선으로 도시된 바와 같이, 베어링(130)의 내경은 베어링하우징(120)의 상면과 대응되는 상단면(上端面)에서 하단면측으로 갈수록 점점 커지는 형태로 테이퍼지게 형성되어 베어링하우징(120)에 압입된다. 즉, 베어링(130)의 상면측 내경은 하면측 내경 보다 작게 형성되어 베어링하우징(120)에 압입된다.
그러면, 베어링(130)이 베어링하우징(120)에 압입되면, 베어링하우징(120)의 강성의 차이로 인하여, 베어링(130)의 상부측 보다 하부측이 더 많이 수축되므로, 베어링(130)의 상부측 내경 보다 하부측 내경이 더 많이 줄어든다. 그런데, 베어링(130)의 상부측 내경 보다 하부측 내경이 더 크게 형성되어 있으므로, 베어링하우징(120)에 압입되어 수축된 베어링(130)의 내경은 전체적으로 균일한 크기를 가진다. 따라서, 베어링(130)의 내주면을 연결한 가상의 선은 베이스(110)에 대하여 수직을 이루는 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 베어링의 단면도로서, 도 2b와의 차이점만을 설명한다.
도 3에 도시된 본 실시예에 따른 베어링(230)은, 점선으로 도시된 바와 같이, 상단면에서 대략 중앙부측까지 내주면이 테이퍼지게 형성되어 베어링하우징(120)에 압입된다.
도 2a 및 도 3에 도시된 소결베어링(130,230)의 길이를 L(㎜), 외경을 D(㎜ ), 최대 내경을 dmax(㎜), 최소내경을 dmin(㎜) 이라 할때, L : D : dmax : dmin = 4 : 5 : 2 : 1.993∼1.999 인 것이 바람직하다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 베어링의 단면도로서, 도 2b와의 차이점만을 설명한다.
도 4a에 도시된 본 실시예에 따른 베어링(330)은, 점선으로 도시된 바와 같이, 외경이 상단면(上端面)에서 하단면측으로 갈수록 점점 작아지는 형태로 테이퍼지게 형성되어 베어링하우징(120)에 압입된다. 즉, 베어링(330)의 상부측 외경이 하부측 외경보다 크게 형성되어 베어링하우징(120)에 압입된다.
그러면, 베어링(330)이 베어링하우징(120)에 압입되면, 베어링(330)은 외경의 차이로 인하여 상부측이 더 많이 수축 변형되고, 베어링하우징(120)의 강성의 차이로 인하여 하부측이 더 많이 수축 변형된다. 그러므로, 베어링(330)은 전체적으로 수축 변형되는 정도가 비슷해지므로, 수축된 베어링(330)의 내경은 전체적으로 균일한 크기를 가진다.
도 4b에 도시된 본 실시예에 따른 베어링(430)은, 점선으로 도시된 바와 같이, 상단면에서 대략 중앙부측까지 외주면이 테이퍼지게 형성되어 베어링하우징(120)에 압입된다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 베어링(330,430)의 길이를 L(㎜), 최대 외경을 Dmax(㎜), 최소 외경을 Dmin(㎜) 및 내경을 d(㎜) 라 할때, L : Dmax : Dmin : d = 4 : 5.001∼5.007 : :4 : 2 인 것이 바람직하다.
도 2b 내지 도 4b에 도시된 본 실시예에 따른 베어링(130,120,330,430)은 내경을 더욱 균일하게 하기 위하여, 베어링(130,120,330,430)을 베어링하우징(120)에 조립한 후, 내경을 연마 가공할 수도 있다. 그런데, 베어링(130,230)의 내경이 하측으로 갈수록 크게 형성되거나, 베어링(330,430)의 외경이 하측으로 갈수록 작게 형성되므로, 수축 변형된 베어링(130,230,330,430)의 내경은 거의 균일하다. 따라서, 베어링(130,230,330,430)의 내경을 일률적으로 가공하면 되므로, 후가공 공정이 간편하다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스핀들 모터는 베어링하우징이 상면은 개방되고 하면은 밀폐된 원통형상으로 형성되어, 밀폐된 하면측 외주면에 베이스에 삽입 결합된다. 따라서, 베어링하우징을 베이스에 결합하는 공정이 간편하므로, 원가가 절감된다.
또한, 베어링이 베어링하우징에 압입 되었을 때, 수축 변형되는 것을 감안하여, 베어링의 내경 또는 외경을 테이퍼지게 형성한다. 그러면, 베어링하우징에 압입되어 수축 변형된 베어링의 내경이 균일해지므로, 제품의 신뢰성이 향상된다.
이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.

Claims (9)

  1. 버링부가 형성된 베이스;
    일면은 개방되고 밀폐된 타면측 외주면이 상기 버링부에 결합되어 상기 베이스에 수직으로 설치된 베어링하우징;
    상기 베어링하우징의 내부에 고정된 베어링;
    상기 베어링에 지지되어 회전가능하게 설치된 회전축;
    상기 베어링하우징의 주위에 배치된 고정자;
    상기 회전축에 결합되며 디스크가 탑재되는 로터요크와 상기 로터요크에 결합된 마그네트를 가지면서 상기 고정자와 작용하여 회전하면서 상기 회전축을 회전시키는 회전자를 포함하는 스핀들 모터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 베어링은 소결 베어링으로 마련되고, 상기 베어링의 내경은 상기 베어링하우징의 일면과 대응되는 일단면(一端面)에서 타단면측으로 갈수록 점점 커지는 형태로 테이퍼지게 형성되어 상기 베어링하우징에 압입된 스핀들 모터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 소결베어링의 길이를 L, 외경을 D, 최대 내경을 dmax, 최소내경을 dmin 이라 할때,
    L : D : dmax : dmin = 4 : 5 : 2 : 1.993∼1.999 인 스핀들 모터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 베어링은 소결 베어링으로 마련되고, 상기 베어링의 외경은 상기 베어링하우징의 일면과 대응되는 일단면(一端面)에서 타단면측으로 갈수록 점점 작아지는 형태로 테이퍼지게 형성되어 상기 베어링하우징에 압입된 스핀들 모터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 소결베어링의 길이를 L, 최대 외경을 Dmax, 최소 외경을 Dmin, 내경을 d라 할때,
    L : Dmax : Dmin : d = 4 : 5.001∼5.007 : 2 인 스핀들 모터.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중, 어느 한 항에 있어서,
    상기 베어링의 테이퍼진 구간은 상기 베어링하우징의 일단면에서 대략 중앙부측까지인 스핀들 모터.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 베어링하우징의 일면측 외주면에는 흡인마그네트가 결합된 스핀들 모 터.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 베어링하우징의 내부에는 상기 회전축이 접촉 지지되는 스러스트플레이트가 설치된 스핀들 모터.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 베어링하우징의 타단부측에는 단면(段面)이 형성되고,
    상기 단면(段面)과 상기 베어링 사이에는 와셔스토퍼가 설치되며,
    상기 회전축에는 상기 와셔스토퍼의 내주면이 삽입되는 삽입로가 형성된 스핀들 모터.
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