KR20110009948A

KR20110009948A - 스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조

Info

Publication number: KR20110009948A
Application number: KR1020090067402A
Authority: KR
Inventors: 강대륜
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2009-07-23
Filing date: 2009-07-23
Publication date: 2011-01-31
Also published as: KR101131274B1

Abstract

본 발명은 스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조에 관한 것으로, 상기 베이스 플레이트와 그 상부에 배치되는 상기 기판의 측면부를 가압하는 클램핑 부재에 의해 상기 베이스 플레이트와 상기 기판이 결합되는 것을 특징으로 하며, 체결비용을 감소시키고 생산성을 향상시킬 뿐만 아니라, 베이스 플레이트와 기판의 들뜸 문제를 최소화할 수 있는 스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조를 제공한다.

스핀들 모터, 베이스 플레이트, 기판, 클램핑 부재, 수직판부, 수평판부, 측면홀, 측면홈

Description

스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조{Combination structure of base plate and substrate in spindle motor}

본 발명은 스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조에 관한 것이다.

일반적으로 스핀들 모터(spindle motor)는 하드 디스크 드라이브, 광디스크 드라이브, 및 기타 고속회전을 요하는 기록매체에 설치되어 턴테이블을 구동시킴으로써 턴테이블에 탑재되는 디스크를 회전시키기 위한 장치이다.

도 1은 종래의 일 예에 따른 스핀들 모터의 단면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 스핀들 모터(100)는 회전부(101)와 고정부(105)를 포함하여 구성된다.

회전부(101)는 스핀들 모터(100)에서 회전되는 부분으로, 스핀들 모터의 상부 케이스인 로터 케이스(121), 상기 로터 케이스(121)를 축지지하기 위한 회전축(111), 및 자계를 형성하기 위해 로터 케이스(121)의 내벽에 고정되는 로터 마그네트(131)을 포함하여 구성된다. 이때, 로터 케이스(121)의 중앙부에는 회전축(111)이 삽입되며, 베어링(115)과 인접하게 배치되는 로터 케이스(121)의 말단에 는 베어링(115)으로부터 오일이 유출되는 것을 방지하기 위한 오일 유출 방지편(123)이 설치된다.

고정부(105)는 스핀들 모터(100)에서 고정되는 부분으로, 상기 회전축(111)을 회전가능하게 지지하기 위한 베어링(115), 상기 베어링(115)을 고정되게 지지하기 위한 베어링 홀더(125), 외부 전원을 인가받아 전기장을 형성하기 위한 코어(136)와 코일(137)로 구성된 전기자(135), 및 스핀들 모터(100)를 전체적으로 지지하기 위한 베이스 플레이트(155)를 포함하여 구성된다. 이때, 전기자(135)의 상측부에는 미도시한 디스크의 회전시 로터 케이스(121)의 부상(浮上)을 방지하기 위한 흡인 마그네트(138)가 백요크(139)를 매개로 고정되게 결합된다.

이러한 종래의 스핀들 모터(100)에 있어서, 베이스 플레이트(155)의 상부에는 전기자(135)로 전기를 인가하는 회로가 형성된 기판(165)이 결합되게 되는데, 양면 테이프 접착방식 또는 나사 체결방식에 의해 결합이 수행되었다.

도 2a 및 도 2b는 종래의 일 예에 따른 양면 테이프 접착방식을 이용한 베이스 플레이트와 기판의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 종래의 일 예에 따른 베이스 플레이트와 기판의 결합구조는 베이스 플레이트(155) 및 기판(165)의 형상에 대응하는 양면 테이프(T)를 양 구성요소 사이에 배치한 후, 양면 테이프(T)의 접착력을 이용하여 베이스 플레이트(155)와 기판(165)이 결합된 구조를 갖는다.

도 3은 종래의 다른 예에 따른 나사 체결방식을 이용한 베이스 플레이트와 기판의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 종래의 다른 예에 따른 베이스 플레이트와 기판의 결합구조는 베이스 플레이트(155)와 기판(165)의 내부 영역에 체결홈을 형성한 후, 나사부재(S)를 체결함으로써 베이스 플레이트(155)와 기판(165)이 결합된 구조를 갖는다.

그러나, 나날이 소형화되는 전자기기의 발전에 부응하도록 스핀들 모터가 박형화 및 경향화되어 감에 따라, 양면 테이프 접착방식 또는 나사 체결방식을 이용하여 베이스 플레이트(155)와 기판(165)을 결합하더라도 벌어짐 또는 갭이 발생하여 두 부재가 분리되는 문제점이 발생하는 문제점이 있었다.

특히, 모터 구동용 칩 또는 인터페이스용 커넥터가 기판(165)에 다수 탑재되는 경우 기판(165)의 사이즈가 커지게 되고, 이에 따라 베이스 플레이트(155)와 기판(165)이 분리되는 문제점이 더욱 심화되는 문제점이 있었다.

구체적으로, 도 2a 및 도 2b에 도시한 베이스 플레이트(155)와 기판(165)을 양면 테이프 접착방식에 의해 결합하는 경우, 양면 테이프(T)의 양면에 부착된 커버필름을 제거하는 수작업이 수반되어야 하고, 사용되는 양면 테이프(T)가 고가여서 조립비용이 증가하는 문제점이 있었다. 더욱이, 폐기시 환경공해를 유발하는 할 로겐(halogen) 성분이 포함된 양면 테이프(T)는 그 사용이 제한될 뿐만 아니라, 양면 테이프(T)를 사용하는 과정에서 이물이 양면 테이프(T)에 부착되는 경우, 이물로 인해 기판(165)이 베이스 플레이트(155)로부터 부분적으로 들뜨게 되어 스핀들 모터(100) 동작시 치명적인 불량을 야기하는 문제점이 있었다. 또한, 기판(165)에 모터 구동용 칩 또는 인터페이스용 커넥터를 표면실장하는 과정에서 솔더의 리플로우 공정시 기판(165)의 휨 현상이 필연적으로 발생하게 되는데, 이로 인해 기판(165)이 베이스 플레이트(155)로부터 들뜨는 문제점이 발생하는 문제점이 있었다.

한편, 도 3에 도시한 베이스 플레이트(155)와 기판(165)을 나사 체결방식에 의해 결합하는 경우, 나사체결에 의해 생산성이 저하되는 문제점이 있었다. 특히, 기판(165)의 사이즈가 커짐에 따라 나사 체결부분이 증가하는 경우 생산성은 더욱 악화되는 문제점이 있었다. 뿐만 아니라, 나사 체결은 베이스 플레이트(155)와 기판(165)의 내부의 몇개소에 수행되는데, 나사 체결이 되지 않는 측면부(모서리부)에서는 여전히 베이스 플레이트(155)와 기판(165)이 들뜨는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 체결비용을 감소시키고 생산성을 향상시킬 뿐만 아니라, 베이스 플레이트와 기판의 들뜸문제를 최소화할 수 있는 스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조는, 스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조에 있어서, 상기 베이스 플레이트와 그 상부에 배치되는 상기 기판의 측면부를 가압하는 클램핑 부재에 의해 상기 베이스 플레이트와 상기 기판이 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 클램핑 부재는 상기 베이스 플레이트 및 상기 기판의 측면부에 억지 끼움되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 클램핑 부재는, 수직 판부, 상기 수직 판부의 상부 끝단에서 직각으로 굽힘되면서 연장되는 상부 수평 판부, 및 상기 수직 판부의 하부 끝단에서 직각으로 굽힘되면서 연장되는 하부 수평판부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 베이스 플레이트의 하면에는 상기 하부 수평판부가 삽입되는 측면홈이 형성되어 있고, 상기 하부 수평판부는 상기 측면홈에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 측면홈의 깊이는 상기 하부 수평판부의 두께와 같은 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 클램핑 부재는, 수직 판부, 상기 수직 판부의 상부 끝단에서 하부로 경사지게 굽힘되면서 연장되는 상부 수평 판부, 및 상기 수직 판부의 하부 끝단에서 직각으로 굽힘되면서 연장되는 하부 수평판부를 포함하며, 상기 상부 수평판부를 상부로 들어올린 상태에서 상기 베이스 플레이트 및 상기 기판의 측면부에 억지 끼움되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 클램핑 부재에 의해 가압 접촉되는 상기 기판의 측면부는 더미영역인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 상부 수평판부에 의해 가압 접촉되는 상기 기판의 측면부에는 측면홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 측면홀은 그 외곽부의 폭이 상기 상부 수평판부의 폭과 같거나 큰 상태에서, 내부로 갈수록 폭이 좁아지는 구조를 갖도록 형성되되, 상기 외곽부로부터 내부까지의 거리는 상기 상부 수평판부의 길이보다 작은 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법 으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면, 클램핑 부재를 이용하여 베이스 플레이트와 기판을 체결함으로써, 체결성이 용이하여 체결비용을 감소시키고 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 두 부재가 들뜨는 문제를 최소화 할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따르면, 클램핑 부재를 이용하여 베이스 플레이트와 기판을 체결함으로써, 기판의 휨에 의해 두 부재가 들뜨는 문제를 최소화할 있게 된다.

또한, 본 발명에 따르면, 베이스 플레이트에 측면홈을 형성하고, 측면홈에 클램핑 부재의 일부를 삽입함으로써 클램핑 부재에 의해 세트의 높이가 상승되는 것을 최소화할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따르면, 상부 수평판부가 하부로 경사진 클램핑 부재를 채용함으로써 클램핑 부재에 의한 가압력을 최대화함으로써, 두 부재가 분리되는 문제를 최소화할 수 있게 된다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공 지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조를 설명하기 위한 단면도이다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조를 설명하기로 한다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 스핀들 모터의 베이스 플레이트(210)와 기판(220)의 결합구조는 베이스 플레이트(210)와 기판(220)이 클램핑 부재(230a)에 의해 결합되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 클램핑 부재(230a)는 체결이 용이하도록 "ㄷ" 자형 형상을 갖는 것이 바람직하다. 즉, 클램핑 부재(230a)는 수직판부(232a)와 상기 수직판부(232a)의 상부 끝단 및 하부 끝단에 직각으로 굽힘되면서 연장되는 상부 수평판부(234a) 및 하부 수평판부(236a)를 포함하여 구성된다.

이때, 클램핑 부재(230a)는 "ㄷ"자형 형상을 가지기 때문에, 베이스 플레이트(210)와 기판(220)의 측면에서 그 내부에 두 부재가 삽입되도록 억지끼우는 간단한 방식으로 체결이 수행되게 된다. 즉, 이러한 형상의 클램핑 부재(230a)를 채용함으로써 스핀들 모터의 제조시 뿐만 아니라 완성단계에서도 간단한 방식으로 베이스 플레이트(210)와 기판(220)의 체결을 할 수 있게 되며, 사용중에 불량이 발생하 는 경우에도 수리가 용이하게 된다.

본 실시예에서 클램핑 부재(230a)가 억지끼움 형태로 체결되는 경우, 수직판부(232a)는 베이스 플레이트(210)와 기판(220)의 측면을 지지하게 되고, 상부 수평판부(234a)가 기판(220)의 상면을 지지 가압하게 되고, 하부 수평판부(236a)는 베이스 플레이트(210)의 하면을 지지 가압하게 된다. 이때, 상부 수평판부(234a)와 하부 수평판부(236a)의 가압력에 의해 베이스 플레이트(210)와 기판(220)이 고정결합되게 된다.

이때, 스핀들 모터의 동작시에 체결부재가 분리되지 않기 위해서는, 상부 수평판부(234a)와 하부 수평판부(236a)의 가압력이 충분해야 한다. 따라서, 상부 수평판부(234a) 및 하부 수평판부(236a)의 사이 공간높이(즉, 수직판부의 높이)는 그 내부에 베이스 플레이트(210)와 기판(220)이 헐겁지 않게 삽입되어 결합될 수 있도록 베이스 플레이트(210)와 기판(220)의 높이와 동일하거나 약간 작게 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 클램핑 부재(230a)의 상부 수평판부(234a)와 접촉하는 기판영역은 기판(220)의 측면부로서, 더미영역(dummy region)인 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조를 설명하기 위한 단면도이다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조를 설명하기로 한다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 스핀들 모터의 베이스 플레이트 와 기판의 결합구조는 베이스 플레이트(210)의 하부에 하부 수평판부(236a)가 삽입되는 측면홈(212)이 형성된 상태에서 베이스 플레이트(210)와 기판(220)이 클램핑 부재(230a)에 의해 결합되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 측면홈(212)은 하부 수평판부(236a)가 삽입될 수 있는 크기, 예를 들어 하부 수평판부(236a)의 크기와 동일하거나 더 크게 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 측면홈(222)은 하부 수평판부(236a)의 두께와 동일한 깊이로 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 베이스 플레이트(210)의 하부에 측면홈(212)을 형성함으로써, 하부 수평판부(236a)가 측면홈(212)에 삽입됨으로써 클램핑 부재(230a)로 인한 높이상승을 최소화할 수 있게 된다. 뿐만 아니라, 측면홈(212)은 클램핑 부재(230a)가 좌우의 좌우 이동을 방지하는 역할을 수행하게 된다.

도 6은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조를 설명하기 위한 단면도이다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조를 설명하기로 한다.

도 6에 도시한 바와 같이, 클램핑 부재(230b)는 수직 판부(232b), 이 수직 판부(232b)의 상부 끝단에서 하부로 경사지게 굽힘되면서 연장되는 상부 수평 판부(234b), 및 수직 판부(232b)의 하부 끝단에서 직각으로 굽힘되면서 연장되는 하부 수평판부(236b)를 포함하여 구성되며, 상부 수평판부(234b)를 상부로 들어올린 상태에서 베이스 플레이트(210) 및 기판(220)의 측면부에 억지 끼움된다.

이러한 구조를 갖는 클램핑 부재(230b)를 채용함으로써, 클램핑 부재(230b) 에 의한 가압력을 최대화하여 베이스 플레이트(210)와 기판(220)이 분리되는 문제점을 최소화할 수 있게 된다.

도 7은 측면홀이 형성된 기판의 평면도이다.

도 7에 도시한 바와 같이, 기판(220)의 측면부에는 클램핑 부재의 체결이 용이하도록 측면홀(222)이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 여기서, 측면홀(222)은 클램핑 부재(230a)의 상부 수평판부(234a)에 의해 가압되는 영역의 일부로서, 그 외곽부의 폭이 상부 수평판부(234a)의 폭과 같거나 큰 상태에서, 내부로 갈수록 폭이 좁아지는 구조를 갖도록 형성되되, 상부 수평판부(234a)에 의해 기판(220)의 일부영역이 가압지지되도록 외곽부로부터 내부까지의 거리는 상부 수평판부(234a)의 길이보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.

비록, 도 7에는 상부 수평판부(234)를 구비한 도 4에 도시된 클램핑 부재가 사용되는 것으로 도시되어 있으나, 도 6에 도시된 클램핑 부재(230b)를 이용하여 체결작업을 실시하는 경우, 기판(220)이 측면홀(222)을 구비하는 경우 더욱 체결이 용이하게 된다.

한편, 이상에서는 클램핑 부재(230a, 230b)가 베이스 플레이트(210)와 기판(220)의 측면부에 체결되어 두 부재를 고정결합하는 것으로만 기술되어 있으나, 베이스 플레이트(210)와 기판(220)의 내부에 나사 체결방식 또는 양면 테이프 접착 방식을 부분적으로 적용하거나, 베이스 플레이트(210)와 기판(220)의 내부에 홀을 가공한 상태에서 리벳 또는 코킹 방식을 함께 적용하는 것 또한 본 발명의 범주 내에 포함된다고 할 것이다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

도 1은 종래의 일 예에 따른 스핀들 모터의 단면도이다.

도 2a 및 도 2b는 종래의 일 예에 따른 양면 테이프 접착 방식을 이용한 베이스 플레이트와 기판의 결합 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조를 설명하기 위한 단면도이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조를 설명하기 위한 단면도이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 제3 실시예에 따른 스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조를 설명하기 위한 단면도이다.

도 7은 측면홀이 형성된 기판의 평면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

210 : 베이스 플레이트 212 : 측면홈

220 : 기판 222 : 측면홀

230a, 230b : 클램핑 부재 232a, 232b : 수직판부

234a, 234b : 상부 수평판부 236a, 236b : 하부 수평판부

Claims

스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조에 있어서,

상기 베이스 플레이트와 그 상부에 배치되는 상기 기판의 측면부를 가압하는 클램핑 부재에 의해 상기 베이스 플레이트와 상기 기판이 결합되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조.
청구항 1에 있어서,

상기 클램핑 부재는 상기 베이스 플레이트 및 상기 기판의 측면부에 억지 끼움되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조.
청구항 1에 있어서,

상기 클램핑 부재는,

수직 판부;

상기 수직 판부의 상부 끝단에서 직각으로 굽힘되면서 연장되는 상부 수평 판부; 및

상기 수직 판부의 하부 끝단에서 직각으로 굽힘되면서 연장되는 하부 수평판부

를 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조.
청구항 3에 있어서,

상기 베이스 플레이트의 하면에는 상기 하부 수평판부가 삽입되는 측면홈이 형성되어 있고, 상기 하부 수평판부는 상기 측면홈에 삽입되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조.
청구항 4에 있어서,

상기 측면홈의 깊이는 상기 하부 수평판부의 두께와 같은 것을 특징으로 하는 스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조.
청구항 1에 있어서,

상기 클램핑 부재는,

수직 판부;

상기 수직 판부의 상부 끝단에서 하부로 경사지게 굽힘되면서 연장되는 상부 수평 판부; 및

상기 수직 판부의 하부 끝단에서 직각으로 굽힘되면서 연장되는 하부 수평판부

를 포함하며,

상기 상부 수평판부를 상부로 들어올린 상태에서 상기 베이스 플레이트 및 상기 기판의 측면부에 억지 끼움되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터의 베이스 플 레이트와 기판의 결합구조.
청구항 1에 있어서,

상기 클램핑 부재에 의해 가압 접촉되는 상기 기판의 측면부는 더미영역인 것을 특징으로 하는 스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조.
청구항 3 또는 청구항 6에 있어서,

상기 상부 수평판부에 의해 가압 접촉되는 상기 기판의 측면부에는 측면홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조.
청구항 8에 있어서,

상기 측면홀은 그 외곽부의 폭이 상기 상부 수평판부의 폭과 같거나 큰 상태에서, 내부로 갈수록 폭이 좁아지는 구조를 갖도록 형성되되, 상기 외곽부로부터 내부까지의 거리는 상기 상부 수평판부의 길이보다 작은 것을 특징으로 하는 스핀들 모터의 베이스 플레이트와 기판의 결합구조.