KR20100094095A - 스핀들 모터의 클램핑 장치 - Google Patents

Abstract

스핀들 모터의 클램핑 장치가 개시된다. 상기 스핀들 모터의 클램핑 장치는 케이스에 지지되어 케이스의 반경방향으로 고정된 지지부재에 디스크의 내주면이 접촉 지지되므로, 지지부재에 디스크가 지지되면, 디스크도 케이스의 반경방향으로 유동하지 않는다. 따라서, 케이스의 반경방향을 향하는 제 1 스프링의 힘이 아암을 통하여 디스크에 전달되어도 디스크는 아무런 영향을 받지 않으므로, 디스크의 중심은 케이스의 중심과 일치한다. 그러므로, 제품의 신뢰성이 향상된다.

Description

스핀들 모터의 클램핑 장치 {CLAMPING APPARATUS OF SPINDLE MOTOR}

본 발명은 스핀들 모터의 클램핑 장치에 관한 것이다.

스핀들 모터는 직선운동하는 광 픽업이 디스크에 기록된 데이타를 읽을 수 있도록 디스크를 회전시키는 기능을 한다. 그리고, 노트북 등에 사용되는 슬림형 스핀들 모터에는 디스크를 지지하는 클램핑 장치가 설치된다.

도 1은 종래의 클램핑 장치의 평면도로서, 이를 설명한다.

도시된 바와 같이, 클램핑 장치는 하면은 개방되고 외주면에는 디스크(50)의 내주면이 삽입되는 원통형의 케이스(11), 케이스(11)의 외주면측에 일체로 형성되어 디스크(50)의 중심이 케이스(11)의 중심과 일치하도록 탄성 지지하는 복수의 클로(Claw)(13), 일측은 케이스(11)의 내측에 위치되고 타측은 케이스(11)의 외측에 위치되어 회전운동 및 직선운동가능하게 설치되며 디스크(50)가 케이스(11)로부터 이탈하는 것을 방지하는 복수의 아암(Arm)(15), 케이스(11)의 내부에 설치되어 아암(15)을 탄성 지지하는 스프링(17)을 가진다.

아암(15)은 스프링(17)에 지지되어 유동가능하게 설치되어 있으므로, 각 스프링(17)의 탄성력의 편차, 각 스프링(17)이 설치되는 케이스(11)의 공간의 편차 및 각 아암(15)의 크기의 편차 등에 의하여 각 아암(15)을 매개로 각 스프링(17)에서 디스크(50)에 작용하는 스프링(17)의 반경방향 힘은 편차가 있다.

각 아암(15)을 매개로 디스크(50)에 작용하는 각 스프링(17)의 힘은 편차를 가지고 있으므로, 각 스프링(17)의 힘은 클로(13)에 의하여 케이스(11)의 중심과 일치된 디스크(50)의 중심이 케이스(11)의 중심과 편차를 가지게 한다.

그런데, 상기와 같은 종래의 스핀들 모터의 클램핑 장치는 클로(13)가 외팔보 형태로 형성되므로, 디스크(50)의 내주면과 접촉하는 자유단부측이 반경방향으로 탄성 변형된다. 즉, 스프링(17)의 힘에 의하여 디스크(50)가 유동하면, 이에 따라 클로(13)의 자유단부측도 탄성 변형된다.

이로인해, 클로(13)에 의하여 케이스(11)의 중심과 일치된 디스크(50)의 중심이 스프링(17)에 의하여 케이스(11)의 중심과 소정 이상 편차를 가지게 되므로, 디스크(50)의 정확한 부위에 정보를 기록할 수 없고, 디스크(50)의 정해진 부위로부터 정보를 재생하고자 할 때 다른 정보가 재생되는 등 신뢰성이 저하되는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 신뢰성을 향상시킬 수 있는 스핀들 모터의 클램핑 장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스핀들 모터의 클램핑 장치는, 회전자와 함께 회전하며 디스크의 내주면이 외주면에 삽입되는 원통형의 케이스; 상기 케이스에 지지되어 상기 케이스와 동심을 이루고, 상기 케이스의 반경방향으로 고정되며, 상기 케이스에 삽입된 상기 디스크의 내주면과 접촉하는 지지부재; 상기 케이스의 외주면측에 설치되며 상기 케이스에 삽입된 상기 디스크가 상기 케이스로부터 이탈하는 것을 방지하는 복수의 아암; 상기 케이스의 내부에 설치되어 상기 아암을 상기 케이스의 외측으로 탄성 지지하는 제 1 스프링을 포함한다.

본 발명에 따른 스핀들 모터의 클램핑 장치는 케이스에 지지되어 케이스의 반경방향으로 고정된 지지부재에 디스크의 내주면이 접촉 지지되므로, 지지부재에 디스크가 지지되면, 디스크도 케이스의 반경방향으로 유동하지 않는다. 따라서, 케이스의 반경방향을 향하는 제 1 스프링의 힘이 아암을 통하여 디스크에 전달되어도 디스크는 아무런 영향을 받지 않으므로, 디스크의 중심은 케이스의 중심과 일치한다. 그러므로, 제품의 신뢰성이 향상된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 스핀들 모터의 클램핑 장치를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑 장치가 채택된 스핀들 모터의 단면도이다.

도시된 바와 같이, 베이스(110)에 원통형의 베어링하우징(120)이 수직으로 기립 설치된다.

이하, 베이스(110)를 포함한 다른 구성요소들의 면 및 방향을 지칭함에 있어서, 베이스(110)의 수직방향 상측을 향하는 면 및 방향을 "상면 및 상측", 하측을 향하는 면 및 방향을 "하면 및 하측"이라 한다.

베어링하우징(120)은 양면이 개방된 원통형으로 형성되며, 내주면에는 베어링(130)이 압입 고정된다. 베어링하우징(120)의 하면은 스러스트스토퍼(141)에 의하여 밀폐되고, 밀폐된 베어링하우징(120)의 하면측이 베이스(110)에 결합된다.

베어링(130)에는 회전축(151)의 하부측이 지지되어 회전가능하게 설치되고, 스러스트스토퍼(141)의 내부에는 회전축(151)의 하단부가 접촉 지지되는 스러스트플레이트(145)가 설치된다. 스러스트플레이트(145)는 회전축(151)이 스러스트스토퍼(141)와 직접 접촉되는 것을 방지하여 회전축(151)과 스러스트스토퍼(141)가 마모되는 것을 방지한다.

베어링하우징(120)의 상측으로 노출된 회전축(151)의 상단부측 외주면에는 하면이 개방된 원통형의 로터요크(153)의 상면이 결합되고, 로터요크(153)의 내주면에는 마그네트(155)가 결합된다. 로터요크(153)의 상면에는 디스크(50)가 탑재되며, 회전축(151)과 로터요크(153)와 마그네트(155)가 회전자를 이룬다.

베어링하우징(120)의 외주면에는 코어(161)가 결합되고, 코어(161)에는 코일(165)이 권선 설치된다. 코어(161)와 코일(165)이 고정자를 이루고, 상기 고정자는 로터요크(153)에 감싸여 마그네트(155)와 대향한다.

그리하여, 코일(165)에 전류가 공급되면, 코일(165)과 마그네트(155) 사이에 형성되는 전자기력에 의하여 상기 회전자가 회전된다.

로터요크(153)의 상면에는 회전축(151)과의 결합면적을 넓게하기 위한 결합관(153a)이 돌출 형성된다.

미설명 부호 157은 디스크(50)가 미끄러지는 것을 방지하는 펠트이고, 171은 상기 회전자의 회전시 상기 회전자가 부상(浮上)하는 것을 방지하는 흡인마그네트이며, 175는 상기 회전자가 베어링하우징(120)으로부터 이탈하는 것을 방지하는 와셔스토퍼이다.

로터요크(153)의 결합관(153a)에는 로터요크(153)에 탑재된 디스크(50)를 지지하는 클램핑 장치(200)가 결합된다.

본 실시예에 따른 클램핑 장치(200)를 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑 장치의 사시도이고, 도 4는 도 3의 일부 생략 저면 분해 사시도이며, 도 5는 도 3의 "A-A"선 단면도이고, 도 6은 도 3의 평면도이다.

도시된 바와 같이, 클램핑 장치(200)는 원통형의 케이스(210), 복수의 아암(220), 제 1 스프링(230) 및 지지부재(240)를 가진다.

케이스(210)는 원판형상으로 형성된 결합판(211)과 결합판(211)의 테두리부에서 하측으로 벤딩 형성된 링형상의 측판(215)을 가진다. 결합판(211)의 중앙부측에는 상기 회전자인 로터요크(153)(도 2참조)의 결합관(153a)(도 2참조)이 삽입 결합되는 결합공(212)이 형성되고, 측판(215)의 외주면에는 디스크(50)의 내주면이 삽입된다. 케이스(210)는 상기 회전자와 일체로 회전한다.

결합판(211)의 테두리부에서부터 측판(215)까지 출입홈(210a)이 형성되고, 출입홈(210a)에는 아암(220)이 직선운동 및 회전운동가능하게 설치된다. 출입홈(210a)은 케이스(210)의 중심을 기준으로 방사상으로 복수개 형성되고, 각 출입홈(210a)에 아암(220)이 각각 설치된다. 이때, 아암(220)의 일측은 측판(215)의 외측에 위치되고 타측은 측판(215)의 내부에 위치되어 출입홈(210a)을 출입한다.

케이스(210)의 상측에서 디스크(50)가 하강하면, 아암(220)의 일단부 상면에 디스크(50)의 내주면 하단 모서리가 접촉한다. 그후, 디스크(50)를 더 하강시키면, 아암(220)은 진자형태로 정방향으로 회전운동함과 동시에 측판(215)의 내측으로 직선운동한다. 그리하여, 디스크(50)가 측판(215)에 완전히 삽입되어 로터요크(153)(도 2참조)에 탑재되면, 아암(220)은 진자형태로 역방향으로 회전운동함과 동시에 측판(215)의 외측으로 직선운동한다. 그러면, 아암(220)의 일단부 하부측에 디스크(50)의 내주면 상단 모서리가 걸려서 디스크(50)가 케이스(210)의 상측으로 이탈되지 않는다.

제 1 스프링(230)은 일측은 아암(220)의 타측에 지지되고 타측은 케이스(210)의 내측에 지지되어 아암(220)을 측판(215)의 외측으로 탄성 지지한다. 이로인해, 디스크(50)가 아암(220)에 의하여 견고하게 지지된다.

상호 인접하는 출입홈(210a)과 출입홈(210a) 사이의 측판(215)의 부위에는 관통홈(210b)이 각각 형성된다. 관통홈(210b)은 상호 인접하는 출입홈(210a)과 출입홈(210a)의 중앙 부위에 각각 형성되어, 케이스(210)의 중심을 기준으로 방사상으로 형성된다.

지지부재(240)는 케이스(210)의 내부에 중앙부측이 지지되고, 테두리부측은 관통홈(210b)을 관통하여 측판(215)의 외측으로 노출된다. 지지부재(240)는 디스크(50)의 내주면과 접촉하여, 디스크(50)의 중심이 케이스(210)의 중심과 일치하도록 지지한다. 즉, 지지부재(240)는 디스크(50)의 중심이 상기 회전자인 회전축(151)(도 2참조)의 중심과 일치하도록 지지한다.

지지부재(240)는 케이스(210)와 동심을 이루고, 케이스(210)의 반경방향으로 유동하지 않으며, 케이스(210)의 높이방향으로 승강가능하게 설치된다.

상세히 설명하면, 지지부재(240)는 케이스(210)의 내부에 위치되어 케이스(210)에 지지된 프레임(241)과 프레임(241)에서 케이스(210)의 반경방향으로 연장 형성된 복수의 지지편(245)을 가진다.

케이스(210)의 결합판(211)에는 케이스(210)의 높이 방향으로 복수의 지지봉(213)이 형성되고, 지지부재(240)의 프레임(241)에는 지지봉(213)이 삽입되는 삽입공(242)이 형성된다. 지지봉(213)과 삽입공(242)으로 인하여, 지지부재(240)는 케이스(210)의 반경방향으로는 유동하지 않고, 지지봉(213)의 안내를 받아 높이방향으로는 승강한다.

프레임(241)에서 연장된 지지편(245)의 외주면은 관통홈(210b)을 통과하여 측판(215)의 외측으로 노출된다. 지지편(245)은 관통홈(210b)에 위치되므로, 지지편(245)은 상호 인접하는 아암(220)과 아암(220) 사이에 위치된다. 지지편(245)의 외주면은 디스크(50)의 내주면과 대응되는 곡률로 형성되며, 디스크(50)의 내주면이 삽입되어 접촉 지지된다. 지지편(245)은 디스크(50)의 중심이 케이스(210)의 중 심과 일치하도록 지지한다.

지지편(245)의 외주면은 디스크(50)가 삽입되는 방향인 상측에서 하측으로 갈수록 반경이 커지는 형태로 경사지게 형성된다. 이때, 케이스(210)의 결합판(211)에 수직하는 가상의 수직선과 지지편(245)의 외주면이 이루는 각도(α)(도 5참조)는 15°∼25°인 것이 바람직하다.

본 실시예에 따른 클램핑 장치의 지지부재(240)는 케이스(210)의 반경방향으로 유동하지 않는다. 그러므로, 지지부재(240)의 지지편(245)의 외주면에 디스 크(50)의 내주면이 접촉 지지되면, 디스크(50)도 케이스(210)의 반경방향으로는 유동하지 않는다. 따라서, 케이스(210)의 반경방향측으로 제 1 스프링(230)의 힘이 아암(220)을 통하여 디스크(50)에 작용하여도, 디스크(50)는 유동하지 않는다. 즉, 지지부재(240)에 지지된 디스크(50)는 제 1 스프링(230)의 힘에 영향을 받지 않으므로, 디스크(50)의 중심이 케이스(210)의 중심과 일치하게 된다.

케이스(210)의 결합판(211)에는 지지레일(214)이 형성된다. 지지레일(214)은 상호 인접하는 아암(220)과 지지편(245)을 구획함과 동시에, 아암(220)의 직선운동을 지지하고, 지지부재(240)의 승강운동을 지지한다.

지지레일(240)과 지지레일(240) 사이에 관통홈(210b)의 형성될 경우에는, 지지레일(240)의 외주면이 측판(215)을 형성한다.

본 실시예에 따른 클램핑 장치는 디스크(50)가 케이스(210)로부터 분리되는 방향, 즉 케이스(210)의 상측으로 지지부재(240)를 탄성 지지하는 제 2 스프링(250)이 더 마련된다. 이때, 제 2 스프링(250)은 판스프링으로 형성되어, 일단부 측은 지지부재(240)의 프레임(241)에 결합되고, 타단부측 상면 및 하면은 지지부재(240)의 지지편(245)의 하면 및 케이스(210)가 결합되는 상대물인 로터요크(153)(도 2참조)의 상면에 각각 접촉된다. 그리하여, 지지부재(240)를 케이스(210)의 상측으로 탄성 지지한다.

제 2 스프링(250)의 더욱 견고한 결합을 위하여, 제 2 스프링(250)의 일단부측에는 케이스(210)에 형성된 지지봉(213)이 삽입되는 삽입공(251)이 형성된다. 그리고, 아암(220)의 타측 및 프레임(241)에는 제 1 스프링(230)의 일측 및 타측이 각각 지지되는 지지돌기(223,243)가 형성된다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 클램핑 장치의 단면도로서, 도 5와의 차이점 만을 설명한다.

도시된 바와 같이, 제 2 스프링(260)은 코일스프링으로 형성되어 상부측은 케이스(210)의 결합판(211)에 결합되고, 하부측은 지지부재(240)의 지지편(245)의 상면에 결합된다.

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.

도 1은 종래의 클램핑 장치의 평면도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑 장치가 채택된 스핀들 모터의 단면도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 클램핑 장치의 사시도.

도 4는 도 3의 일부 생략 저면 분해 사시도.

도 5는 도 3의 "A-A"선 단면도.

도 6은 도 3의 평면도.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 클램핑 장치의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

210 : 케이스 220 : 아암

230 : 제 1 스프링 240 : 지지부재

Claims (18)

1. 회전자와 함께 회전하며 디스크의 내주면이 외주면에 삽입되는 원통형의 케이스;

   상기 케이스에 지지되어 상기 케이스와 동심을 이루고, 상기 케이스의 반경방향으로 고정되며, 상기 케이스에 삽입된 상기 디스크의 내주면과 접촉하는 지지부재;

   상기 케이스의 외주면측에 설치되며 상기 케이스에 삽입된 상기 디스크가 상기 케이스로부터 이탈하는 것을 방지하는 복수의 아암;

   상기 케이스의 내부에 설치되어 상기 아암을 상기 케이스의 외측으로 탄성 지지하는 제 1 스프링을 포함하는 스핀들 모터의 클램핑 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지부재는 상기 케이스의 내부에 지지된 프레임, 상기 프레임에서 상기 케이스의 반경방향으로 연장 형성되며 외주면측이 상기 케이스의 외측으로 노출되어 상기 디스크의 내주면과 접촉하는 복수의 지지편을 가지는 스핀들 모터의 클램핑 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 지지편의 외주면은 상기 디스크의 내주면과 대응되는 곡률로 형성된 스 핀들 모터의 클램핑 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 지지편의 외주면은 상기 디스크가 삽입되는 방향인 일측에서 타측으로 갈수록 반경이 커지는 형태로 경사지게 형성된 스핀들 모터의 클램핑 장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 케이스에 수직하는 가상의 수직선에 대하여 상기 지지편의 외주면은 15°∼25°경사진 스핀들 모터의 클램핑 장치.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 지지편은 상호 인접하는 상기 아암과 상기 아암 사이에 위치된 스핀들 모터의 클램핑 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 케이스에는 상호 인접하는 상기 지지편과 상기 아암을 구획함과 동시에 상기 지지편과 상기 아암을 지지하는 지지레일이 형성된 스핀들 모터의 클램핑 장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지부재는 상기 케이스의 높이 방향으로 승강운동하는 스핀들 모터의 클램핑 장치.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 디스크가 상기 케이스로부터 분리되는 방향으로 상기 지지부재를 탄성 지지하는 제 2 스프링이 더 마련된 스핀들 모터의 클램핑 장치.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 케이스에는 상기 지지부재의 승강운동을 안내하는 복수의 지지봉이 상기 케이스의 높이 방향으로 형성된 스핀들 모터의 클램핑 장치.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 지지부재에는 상기 지지봉이 삽입되는 삽입공이 형성된 스핀들 모터의 클램핑 장치.
12. 제 10 항에 있어서,

    상기 디스크가 상기 케이스로부터 분리되는 방향으로 상기 지지부재를 탄성 지지하는 제 2 스프링이 더 마련된 스핀들 모터의 클램핑 장치.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 제 2 스프링은 일단부측은 상기 지지부재에 결합되고, 타단부측 일면 및 타면은 상기 지지부재 및 상기 케이스가 결합되는 상대물에 각각 접촉된 스핀들 모터의 클램핑 장치.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 제 2 스프링의 일단부측에는 상기 지지봉이 삽입되는 삽입공이 형성된 스핀들 모터의 클램핑 장치.
15. 제 12 항에 있어서,

    상기 제 2 스프링은 일측은 상기 케이스에 결합되고 타측은 상기 지지부재에 결합된 스핀들 모터의 클램핑 장치.
16. 제 2 항에 있어서,

    상기 케이스는 상기 회전자가 결합되는 결합관이 중앙부측에 형성된 결합판과 상기 결합판의 테두리부에서 벤딩 형성되며 외주면에 상기 디스크의 내주면이 삽입되는 측판을 가지는 스핀들 모터의 클램핑 장치.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 측판에는 상기 지지편의 외주면측이 상기 측판의 외측으로 노출되는 것을 허용하는 관통홈이 형성된 스핀들 모터의 클램핑 장치.
18. 제 2 항에 있어서,

    상기 프레임에는 상기 제 1 스프링의 일측이 지지되는 지지돌기가 형성된 스핀들 모터의 클램핑 장치.

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