KR20110050973A

KR20110050973A - 모터 장치

Info

Publication number: KR20110050973A
Application number: KR1020090107601A
Authority: KR
Inventors: 전창근; 신동련
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2009-11-09
Filing date: 2009-11-09
Publication date: 2011-05-17
Also published as: US20110109193A1; CN102055271A

Abstract

본 발명에 따른 모터 장치는 축공이 형성되는 슬리브; 상기 축공에 삽입되어 회전 가능하게 설치되는 샤프트; 상기 샤프트에 결합되어 상기 샤프트와 함께 회전하며, 상부에 배치되는 디스크를 지지하기 위한 로터 케이스; 및 상기 로터 케이스의 내부에 형성되며, 상기 디스크의 회전 시에 발생되는 언밸런스를 보정하기 위한 복수개의 볼을 가이드하는 레이스를 구비하는 평형 조절부;를 포함할 수 있다.

Description

모터 장치{motor device}

본 발명은 모터 장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 그 두께를 줄일 수 있으면서도 샤프트의 회전 시에 자동 평형 기능을 수행하는 모터 장치에 관한 것이다.

일반적으로 광 디스크 드라이브(Optical Disc Drive) 내에 설치되는 스핀들 모터(spindle)는 광픽업 기구가 디스크에 기록된 데이터를 읽을 수 있도록 디스크를 회전시키는 기능을 한다.

이러한 광 디스크 드라이버는 경박 단소화가 요구되고 있으며, 특히, 노트북 PC에 사용되는 초박형의 슬림형의 모터의 경우, 모터를 구동하기 위한 자기회로 역시 축소되어 광디스크를 회전하기 위한 충분한 토크를 발생시키고, 디스크의 안정적인 회전을 위한 다양한 설계가 이뤄지고 있다.

종래의 모터 장치는 샤프트에 장착되는 홀더와 상기 홀더에 장착되며 별도로 제조되는 케이스를 포함한다. 따라서, 이러한 모터 장치는 상기의 구성들을 모두 포함하도록 조립되므로 상기 부품들의 두께에 의해서 전체적인 두께를 줄이는데 한계가 있다. 또한, 슬림 타입을 초점으로 제조되는 모터 장치에는 일반적으로 회전 시에 자동 평형을 유지하기 위한 구조가 형성되지 않는 실정이다.

따라서, 상기의 문제점을 해결하기 위하여 전체적인 두께를 줄이면서도 자동 평형을 유지할 수 있는 구조를 가지는 모터 장치가 요구되고 있다.

본 발명은 상술된 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 그 두께를 얇게 제조하면서도 자동 평형 기능을 포함하는 모터 장치를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명에 따른 모터 장치의 상기 평형 조절부는 상기 레이스 사이에 격벽이 일체로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 모터 장치의 상기 평형 조절부는 별도로 형성되며, 상기 로터 케이스의 내부 면에 접착되는 위치 결정부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 모터 장치의 상기 평형 조절부는 상기 로터 케이스의 내부 면에 나란하게 형성되도록 3개의 레이스를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 모터 장치의 상기 로터 케이스는 상기 상부 면이 수평 하게 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 모터 장치의 상기 로터 케이스의 상부 면에는 상기 디스크의 저면에 접촉되기 위한 완충 부재가 장착되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 모터 장치는 상기 로터 케이스 상부에 장착되어 상기 디스크를 고정하기 위한 척 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 모터 장치의 상기 척 하우징은 상기 디스크의 안착 위치를 가이드하기 위한 가이드부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 모터 장치는 샤프트에 결합되어 상기 샤프트와 함께 회전하며, 상부에 배치되는 디스크를 지지하기 위한 로터 케이스를 포함하므로 샤프트에 조립되는 홀더와 그 홀더에 장착되는 케이스를 조립하는 구조보다 그 두께를 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 모터 장치는 로터 케이스의 내부에 형성되며, 상기 디스크의 회전 시에 발생되는 언밸런스를 보정하기 위한 복수개의 볼을 가이드하는 레이스를 구비하는 평형 조절부를 포함하므로 모터의 회전 시에 자동적으로 밸런스를 조절하는 기능을 구비할 수 있다.

본 발명에 따른 모터 장치에 관하여 도 1 내지 도 6을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.

다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일 또는 유사한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일 또는 유사한 참조부호를 사용하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 장치를 설명하기 위한 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 모터 장치는 슬리브(130), 샤프트(140), 로터 케이스(150) 및 평형 조절부(160)를 포함할 수 있다.

슬리브(130)는 도 1에 도시한 바와 같이, 베이스(110)의 수용 홀(112)에 몸체 하부단을 압입하여 조립될 수 있다. 이때, 상기 슬리브(130)는 로터(40)와 일정크기의 간격을 두고 서로 대응하여 이들 사이에 습동면을 형성하는 회전지지부재를 의미할 수 있다.

그리고, 슬리브(130)에는 샤프트(140)가 결속되기 위한 축공(132)이 형성될 수 있으며, 상기 축공(132)의 내측면에는 복수개의 래디얼 동압홈이 형성될 수도 있다.

샤프트(140)는 슬리브(130)의 축공(132)에 삽입되어 회전될 수 있으며, 샤프트(140)의 상부면에는 로터 케이스(150)가 장착되는 것이다.

이때, 샤프트(140)는 회전 축 방향으로 길게 형성될 수 있으며, 샤프트(140)의 저면에는 스러스트 플레이트(142)가 형성되어 회전 시 발생되는 샤프트(140)와의 마찰력을 줄이게 된다.

로터 케이스(150)는 샤프트(140)의 입구 측에서 측면을 따라 길게 접촉되도록 형성되는 허브(152)와 상기 허브(152)와 일체로 형성되어 디스크(D)가 안착되기 위한 안착부(154) 및 상기 안착부(154)로부터 수직하게 하부를 향하여 절곡되는 수직부(156)를 포함할 수 있다.

이때, 로터 케이스(150)의 상부 면인 안착부(154)는 수평하게 형성될 수 있으므로 디스크(D)의 안착 시에 디스크(D)가 기울어지는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 안착부(154)에는 디스크(D)의 저면에 접촉되는 완충부(158)가 형성될 수 있다. 완충부(158)의 재질은 러버(rubber)가 바람직할 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 모터 장치는 샤프트(140)에 결합되어 상기 샤프트(140)와 함께 회전하며, 상부에 배치되는 디스크를 지지하기 위한 로터 케이스(150)를 포함하므로 샤프트에 조립되는 홀더와 그 홀더에 장착되는 케이스를 포함하는 구조보다 그 두께를 현저하게 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터 장치의 평형 조절부를 설명하기 위한 평면도이다.

도 2를 참조하면, 평형 조절부(160)는 로터 케이스(150)의 내부면에 장착될 수 있는 위치 결정부(162)를 포함할 수 있으며, 상기 위치 결정부(162)의 내부 면에는 볼(B)을 가이드하는 레이스(164)가 다수개 형성될 수 있다.

이때, 볼(B)의 경우에는 상기 디스크(D)의 회전 시에 발생되는 언밸런스를 보정하는 역할을 한다.

상기 작용을 구체적으로 설명하자면, 스핀들 모터가 동작되기 위해서는 코일(122)에 외부 전원이 인가되면 인가되는 외부 전원에 의해서 마그네트(44)와 코일(122)의 사이에는 전자기력이 발생되고, 샤프트(140)와 로터 케이스(150)가 함께 회전하게 되는 것이다.

이때, 로터 케이스(150) 자체의 편심과 로터 케이스(150) 상에 탑재되는 디스크의 편심에 의하여 모터에 진동이 발생된다. 이러한 모터 장치의 편심에 기인하는 원심력을 보상하기 위하여 볼(B)은 일정 반지름의 원주를 움직이면서 편심을 보상할 수 있는 위치에 놓이게 된다.

따라서, 모터 장치의 편심을 상쇄시킬 수 있는 위치에 놓이도록 함으로써, 모터 장치의 편심을 상쇄시키는 밸런스 조정을 하게 된다.

본 실시예에서는 위치 결정부(162)에 3개의 레이스가 형성되게 되며, 각 레이스를 구분하기 위한 격벽(166)들이 형성되게 된다.

이때, 위치 결정부(162)는 로터 케이스(150)의 내측면에 접착제를 매개로 접착시킬 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 모터 장치는 로터 케이스(150)의 내부에 형성되 며, 상기 디스크의 회전 시에 발생되는 언밸런스를 보정하기 위한 복수개의 볼(B)을 가이드하는 레이스를 구비하는 평형 조절부(160)를 포함하므로 모터의 회전 시에 자동적으로 밸런스를 조절하는 기능을 구비할 수 있다.

또한, 본 실시예는 평형 조절부(160)가 로터 케이스(150)의 내측면에 접착되어 간단하게 형성될 수 있으므로 그 구조를 구현하는 데 용이하며, 다수의 볼(B)을 수용하는 레이스를 포함하므로 밸런스의 양에 따라서 볼(B)의 개수를 조정할 수 있다.

이하는 도 1에서 도시된 구성을 보다 자세하게 설명하는 것이다.

베이스(110)는 패턴회로가 인쇄된 기판이 구비되며, 내측에 슬리브(130)가 압입되어 장착되기 위한 수용 홀(112)이 형성된다.

이때, 베이스(110)는 전원인가 시 일정크기의 전자기력을 발생시키는 권선 코일(122)과 상기 권선 코일(122)이 방사방향으로 감기는 복수개의 코어부(120)를 구비하는 고정구조물인 스테이터(30)를 의미할 수 있다.

또한, 로터(40)는 스테이터(30)에 대하여 회전가능하게 구비되는 회전구조물이며, 상기 코어부(120)와 일정간격을 두고 서로 대응하는 환고리형의 마그네트(44)를 외주면에 구비하는 컵상의 로터 케이스(150)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 마그네트(44)는 원주방향으로 N극, S극이 교대로 착자되어 일정세기의 자기력을 발생시키는 영구자석으로 구비된다.

그리고, 척 하우징(170)은 로터 케이스(150)의 상부에 장착되는 데, 고정 칩(172)이 외부로 노출되도록 수용되는 수용 공간이 제공되는 개구부를 포함할 수 있다. 따라서, 개구부에는 고정 칩(172)이 외부로 노출되도록 장착될 수 있으며, 고정 칩(172)의 내부에는 고정 칩(172)과 결합된 스프링 부재가 삽입될 수 있다.

따라서, 디스크(D)가 로터 케이스(150)의 상부에 탑재될 때에는 서로 간의 접촉을 통해서 고정 칩(172)이 내측으로 탄성적으로 이동하며, 디스크(D)가 탑재된 이후에는 스프링 부재에 의해서 고정 칩(172)이 원래의 위치로 이동하게 되어 디스크(D)를 고정하게 되는 것이다. 이에 따라, 척 하우징(170)에 의해서는 디스크(D)의 회전 시에 디스크(D)가 외부로 이탈하는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 모터 장치를 설명하기 위한 단면도들이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 모터 장치는 슬리브(230), 샤프트(240), 로터 케이스(250) 및 평형 조절부(260)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서 슬리브(230), 샤프트(240) 및 로터 케이스(250)는 실질적으로 앞선 실시예와 그 구성이 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략할 수 있다.

평형 조절부(260)는 로터 케이스(250)의 내부면에 장착될 수 있는 위치 결정부(262)를 포함할 수 있으며, 상기 위치 결정부(262)의 내부 면에는 볼(B)을 가이드하는 레이스(264)가 형성될 수 있다.

이때, 위치 결정부(262)에 2개의 레이스가 형성되게 되며, 각 레이스를 구분하기 위한 격벽(266)이 별도로 형성되게 된다.

따라서, 위치 결정부(262)의 내측에는 하나의 볼(B)이 장착될 수 있으며, 하나의 볼(B)을 추가할 때에는 별도로 형성되는 격벽(266)을 조립하여 형성시킬 수 있는 것이다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모터 장치를 설명하기 위한 단면도들이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 모터 장치는 슬리브(330), 샤프트(340), 로터 케이스(350) 및 평형 조절부(360)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서 슬리브(330), 샤프트(340) 및 로터 케이스(350)는 실질적으로 앞선 실시예와 그 구성이 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략할 수 있다.

평형 조절부(360)는 로터 케이스(350)의 내부면에 장착될 수 있는 위치 결정부(362)를 포함할 수 있으며, 상기 위치 결정부(362)의 내부 면에는 볼(B)을 가이드하는 레이스(364)가 다수개 형성될 수 있다.

이때, 위치 결정부(362)에는 2개의 레이스가 형성되게 되며, 각 레이스를 구분하기 위한 격벽(366)이 별도로 형성되게 된다.

그리고, 밸런스의 양에 따라서 볼(B)의 개수를 조정해야할 필요가 있는 경우에는 하나의 볼을 가지는 별도의 보조 위치 결정부(363)를 위치 결정부(362)의 측벽에 접착시킬 수 있다.

따라서, 본 실시예에 따른 모터 장치는 로터 케이스(350)의 내부에 형성되며, 상기 디스크의 회전 시에 발생되는 언밸런스를 보정하기 위한 복수개의 볼(B) 을 가이드하는 레이스를 구비하는 위치 결정부(362) 및 보조 위치 결정부(363)를 포함하므로 모터의 회전 시에 자동적으로 밸런스를 조절하는 기능을 구비할 수 있다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

30.... 스테이터 40.... 로터

44.... 마그네트 110.... 베이스

112.... 수용 홀 120.... 코어부

122.... 코일 130.... 슬리브

132.... 축공 140.... 샤프트

150.... 로터 케이스 152.... 허브

154.... 안착부 156.... 수직부

158.... 완충부 160.... 평형 조절부

162.... 위치 결정부 164.... 레이스

166.... 격벽 170.... 척 하우징

172.... 고정 칩 D.... 디스크

B.... 볼

Claims

축공이 형성되는 슬리브;

상기 축공에 삽입되어 회전 가능하게 설치되는 샤프트;

상기 샤프트에 결합되어 상기 샤프트와 함께 회전하며, 상부에 배치되는 디스크를 지지하기 위한 로터 케이스; 및

상기 로터 케이스의 내부에 형성되며, 상기 디스크의 회전 시에 발생되는 언밸런스를 보정하기 위한 복수개의 볼을 가이드하는 레이스를 구비하는 평형 조절부;

를 포함하는 모터 장치.
제1항에 있어서,

상기 평형 조절부는,

상기 레이스 사이에 격벽이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 모터 장치.
제1항에 있어서,

상기 평형 조절부는,

별도로 형성되어 상기 로터 케이스의 내부 면에 접착되는 위치 결정부를 포 함하는 것을 특징으로 하는 모터 장치.
제1항에 있어서,

상기 평형 조절부는,

상기 로터 케이스의 내부 면에 나란하게 형성되도록 3개의 레이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 모터 장치.
제1항에 있어서,

상기 로터 케이스는,

안착되는 상기 디스크에 인접한 면이 수평하게 형성되는 것을 특징으로 하는 모터 장치.
제1항에 있어서,

상기 로터 케이스의 상부 면에는 상기 디스크의 저면에 접촉되기 위한 완충 부재가 장착되는 것을 특징으로 하는 모터 장치.
제1항에 있어서,

상기 로터 케이스 상부에 장착되어 상기 디스크를 고정하기 위한 척 하우징을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 장치.
제7항에 있어서,

상기 척 하우징은,

안착되는 상기 디스크의 위치를 고정하기 위한 고정 칩을 포함하는 것을 특징으로 하는 모터 장치.