KR20120063057A - 스핀들 모터 및 이를 구비하는 기록 디스크 구동장치 - Google Patents

Abstract

상부측이 하부측보다 직경이 작은 확장부를 가지는 샤프트 및 상기 샤프트가 회전 가능하게 지지되도록 설치되며, 상기 확장부에 대응되는 형상을 가지는 내부면이 형성된 슬리브를 포함하며, 상기 샤프트에 상기 확장부와 상기 슬리브의 내부면이 형성하는 베어링 간극보다 좁은 베어링 간극을 상기 슬리브와 형성하는 스토퍼부를 구비되는 스핀들 모터가 개시된다.

Description

스핀들 모터 및 이를 구비하는 기록 디스크 구동장치{Spindle motor and driving device of recording disc of having the same}

본 발명은 스핀들 모터 및 이를 구비하는 기록 디스크 구동장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 샤프트를 회전 가능하게 지지하는 슬리브를 구비하는 스핀들 모터 및 이를 구비하는 기록 디스크 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 기록 디스크 구동장치(Hard disc drive, HDD)에 사용되는 소형의 스핀들 모터에는 유체 동압 베어링 어셈블리가 구비되며, 유체 동압 베어링 어셈블리의 샤프트와 슬리브 사이에 형성된 베어링 간극(clearance)에 오일과 같은 윤활 유체가 충진된다. 이와 같은 베어링 간극에 충진된 유활유체, 예를 들어 오일이 압축되면서 유체 동압을 형성하여 샤프트를 회전 가능하게 지지한다.

한편, 윤활유체가 충진되는 샤프트와 슬리브 중 적어도 하나에는 유체 동압을 형성하기 위한 동압 그루브가 형성되며, 샤프트의 회전시 동압 그루브에 의해 유체 동압이 형성된다.

그런데, 샤프트의 회전 중 외부로부터 충격이 가해지는 경우 샤프트와 슬리브가 충돌될 수 있으며, 이 경우 동압 그루브가 파손되어 이후 적정한 유체 동압이 발생되지 못하는 문제가 있다.

즉, 외부로부터 충격이 가해지는 경우 동압 그루브가 파손되어 종국적으로 스핀들 모터의 구동 장애가 발생되는 문제가 있다.

본 발명은 외부 충격이 가해지더라도 동압 그루브의 파손을 방지할 수 있는 스핀들 모터 및 이를 구비하는 기록 디스크 구동장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터는 상부측이 하부측보다 직경이 작은 확장부를 가지는 샤프트 및 상기 샤프트가 회전 가능하게 지지되도록 설치되며, 상기 확장부에 대응되는 형상을 가지는 내부면이 형성된 슬리브를 포함하며, 상기 샤프트는 상기 확장부와 상기 슬리브의 내부면이 형성하는 베어링 간극보다 좁은 베어링 간극을 상기 슬리브와 형성하는 스토퍼부를 구비할 수 있다.

상기 스토퍼부는 상기 확장부의 상부측에 형성되며 상기 확장부와 상기 슬리브의 내부면 사이에 형성되는 베어링 간극의 반경방향 길이보다 짧은 반경방향 길이를 가지도록 베어링 간극을 상기 슬리브와 형성하는 제1 스토퍼부를 구비할 수 있다.

상기 스토퍼부는 상기 확장부의 하부측에 상기 확장부와 상기 슬리브의 내부면 사이에 형성되는 베어링 간극의 축방향 길이보다 짧은 축방향 길이를 가지도록 베어링 간극을 상기 슬리브와 형성하는 제2 스토퍼부를 더 구비할 수 있다.

상기 확장부의 외부면 또는 상기 확장부에 대향 배치되는 상기 슬리브의 내부면 중 적어도 하나에는 동압 그루브가 형성될 수 있다.

상기 슬리브는 하부에 상부 측으로 만입되어 형성되는 설치부를 구비하며, 상기 설치부에는 상기 제2 스토퍼부을 향하여 돌출 형성되는 돌출부가 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 광 디스크 구동장치는 기록 디스크를 회전시키는 상기한 스핀들 모터와, 상기 스핀들 모터에 탑재된 기록 디스크의 정보를 검출하는 헤드를 상기 기록 디스크로 이송하는 헤드 이송부 및 상기 스핀들 모터와 헤드 이송부를 수용하는 하우징을 포함한다.

본 발명에 따르면, 스토퍼부를 통해 외부로부터 충격이 가해지더라도 동압 그루브가 형성된 부분이 대향 배치되는 부분과 충돌되는 것을 방지하여 동압 그루브의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 도 1의 A 부를 나타내는 확대도이다.
도 3은 도 1의 B 부를 나타내는 확대도이다.
도 4는 도 1의 C 부를 나타내는 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기록 디스크 구동장치를 나타내는 개략 단면도이다.

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 제안한 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터를 나타내는 개략 단면도이고, 도 2는 도 1의 A 부를 나타내는 확대도이고, 도 3은 도 1의 B 부를 나타내는 확대도이고, 도 4는 도 1의 C 부를 나타내는 확대도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터(100)는 샤프트(120)와 슬리브(140)를 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터(100)는 기록 디스크를 회전시키는 기록 디스크 구동장치에 적용되는 모터로서, 크게 스테이터(20)와 로터(40)로 이루어진다.

스테이터(20)는 회전하는 부재를 제외한 모든 고정부재를 의미하는 것으로, 슬리브(140), 슬리브 하우징(22), 베이스 플레이트(24), 스테이터 코어(26) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 로터(40)는 슬리브(140)에 회전 가능하게 장착되는 샤프트(120)를 중심으로 회전하는 부재를 의미하는 것으로, 로터 케이스(42), 마그넷(44) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

상기한 로터(40)의 회전 구동 방식에 대하여 간략하게 살펴보면, 로터 케이스(42)는 샤프트(120)가 압입되어 체결되는 로터 허브(42a)와 환고리형의 마그넷(44)을 내부면에 배치시키는 마그넷 결합부(42b)를 구비할 수 있다.

또한, 마그넷(44)은 원주방향으로 N극, S극이 교대로 착자되어 일정세기의 자기력을 발생하는 영구자석으로 이루어질 수 있다.

그리고, 스테이터(20)의 스테이터 코어(26)에는 코일(28)이 권선된다.

한편, 마그넷 결합부(42b)의 내주면에 구비되는 마그넷(44)은 코일(28)에 대향하게 배치되며, 마그넷(44)과 코일(28)의 전자기적 상호 작용으로 로터 케이스(42)가 회전하게 된다.

이때, 로터 케이스(42)는 샤프트(120)를 중심으로 샤프트(120)와 함께 회전되며, 이에 따라 로터 케이스(42)를 포함하여 구성되는 로터(40)가 회전하게 된다.

여기서, 방향에 대한 용어를 정의하면, 축방향은 도 1에서 샤프트(120)의 길이방향, 즉 도 1에서 상하 방향을 의미하며, 반경방향은 샤프트(120)를 기준으로 로터 케이스(42)의 외측단 방향 또는 로터 케이스(42)의 외측단을 기준으로 샤프트(120)의 중심방향을 의미하고, 원주방향은 샤프트(120)의 외주면을 따라 회전되는 방향을 의미한다.

샤프트(120)는 상부측이 하부측보다 직경이 작은 확장부(122)를 가진다. 또한, 확장부(122)의 상부측에는 로터 케이스(42)의 로터 허브(42a)가 설치되는 원통부(124)가 구비된다.

샤프트(120)에 대한 보다 자세한 사항은 후술하기로 한다.

슬리브(140)에는 샤프트(120)가 회전 가능하게 지지되도록 설치되며, 확장부(122)에 대응되는 형상을 가지는 내부면(142)이 형성된다. 즉, 슬리브(140)에는 샤프트(120)의 확장부(122)의 형상에 대응되도록 형성되는 설치홀이 구비될 수 있다.

또한, 샤프트(120)가 슬리브(140)의 설치홀을 관통하도록 설치되는 경우 도 2에 도시된 바와 같이, 샤프트(120)와 슬리브(140)의 내부면에 의해 베어링 간극(110)이 형성되며, 베어링 간극(110)에는 윤활유체가 충진된다.

그리고, 확장부(122)의 외부면 또는 확장부(122)에 대향 배치되는 슬리브(140)의 내부면(142) 중 적어도 하나에는 동압 그루브(170)가 형성된다. 즉, 샤프트(120)의 회전시 유체 동압을 형성하여 샤프트(120)를 회전 가능하게 지지할 수 있도록 동압 그루브(170)가 샤프트(120)와 슬리브(140) 중 어느 하나에 구비될 수 있다.

다만, 본 실시예에에 따른 도면에는 동압 그루브(170)가 샤프트(120)에 구비되는 경우를 도시하고 있으나 이에 한정되지 않는다.

한편, 샤프트(120)는 확장부(122)와 슬리브(140)의 내주면(142)이 형성하는 베어링 간극(110)보다 좁은 베어링 간극을 슬리브(140)와 형성하는 스토퍼부(160)를 구비할 수 있다.

스토퍼부(160)는 확장부(122)의 상부측에 형성되며, 확장부(122)와 슬리브(140)의 내부면(142) 사이에 형성되는 베어링 간극(110)의 반경방향 길이(X1, 도 2 참조)보다 짧은 반경방향 길이(X2, 도 3 참조)를 가지도록 베어링 간극(110)을 슬리브(140)와 형성하는 제1 스토퍼부(162)를 구비한다.

이에 따라, 외부로부터 충격이 가해져 샤프트(120)가 반경방향으로 이동되는 경우 샤프트(120)의 제1 스토퍼부(162)가 슬리브(140)의 내부면(142)에 접촉된다. 결국, 제1 스토퍼부(162)에 의해 동압 그루브(170)가 형성된 샤프트(120)의 확장부(122)가 슬리브(140)의 내부면(142)에 접촉되지 않을 수 있다.

한편, 스토퍼부(160)는 확장부(122)의 하부측에 형성되며 확장부(122)와 슬리브(140)의 내부면(142) 사이에 형성되는 베어링 간극(110)의 축방향 길이(Y1)보다 짧은 축방향 길이(Y2)를 가지도록 베어링 간극(110)을 슬리브(120)와 형성하는 제2 스토퍼부(164)를 더 구비할 수 있다.

이에 따라, 외부로부터 충격이 가해져 샤프트(120)가 축방향으로 이동되더라도 샤프트(120)의 제2 스토퍼부(164)가 슬리브(140)의 내부면(142)에 접촉된다. 결국, 제2 스토퍼부(162)에 의해 동압 그루브(170)가 형성된 샤프트(120)의 확장부(122)가 슬리브(140)의 내부면(142)에 접촉되지 않을 수 있다.

보다 자세하게 살펴보면, 슬리브(140)의 하부에는 상부측으로 만입되어 형성되는 설치부(144)가 구비되며, 설치부(144)에는 제2 스토퍼부(164)를 향하여 돌출 형성되는 돌출부(146)가 구비될 수 있다.

한편, 제2 스토퍼부(164)는 확장부(122)로부터 반경방향 외측으로 연장 형성되는 플랜지로 이루어질 수 있다.

즉, 확장부(122)와 슬리브(140)의 내부면(142) 사이에 형성되는 베어링 간극(110)의 축방향 길이(Y1) 보다 짧은 베어링 간극(110)의 축방향 길이(Y2)를 가지도록 샤프트(120)와 슬리브(140)에는 제2 스토퍼부(164)와 돌출부(146)가 구비될 수 있다.

그리고, 슬리브(140)의 설치부(144)에는 윤활유체의 누출을 방지하기 위한 커버 플레이트(180)가 설치될 수 있다.

상기한 바와 같이, 스토퍼부(164)를 통해 외부로부터 충격이 가해지더라도 동압 그루브(170)가 형성된 부분이 대향 배치되는 부분과 충돌되는 것을 방지하여 동압 그루브(170)의 파손을 방지할 수 있다.

즉, 외부로부터 충격이 가해지더라도, 제1 스토퍼부(162) 또는 제2 스토퍼부(164)가 슬리브(140)와 접촉되므로 동압 그루브(170)가 형성된 확장부(122)가 슬리브(140)의 내부면(142)과 접촉되지 않으므로 동압 그루브(170)의 파손을 방지할 수 있는 것이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 기록 디스크 구동장치에 대하여 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터가 장착된 기록 디스크 구동장치를 도시한 개략 단면도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터(100)를 장착한 기록 디스크 구동장치(10)는 하드 디스크 구동장치이며, 스핀들 모터(100), 헤드 이송부(6) 및 하우징(3)을 포함한다.

상기 스핀들 모터(100)는 상기에서 설명한 본 발명에 따른 스핀들 모터(100)의 특징을 모두 가지며, 기록 디스크(2)를 탑재한다.

상기 헤드 이송부(6)는 스핀들 모터(100)에 탑재된 기록 디스크(2)의 정보를 검출하는 헤드(4)를 검출하고자 하는 기록 디스크(2)의 면으로 이송시킨다. 상기 헤드(4)는 상기 헤드 이송부(6)의 지지부(5) 상에 배치된다.

상기 하우징(3)은 스핀들 모터(100)와 헤드 이송부(6)를 수용하는 내부공간을 형성하기 위해, 모터 탑재 플레이트(8)와 상기 모터 탑재 플레이트(8)의 상부를 차폐하는 탑커버(7)를 포함할 수 있다.

한편, 도 5에서는 스핀들 모터(100)가 장착된다는 사항을 나타내기 위해 스핀들 모터(100)를 과장되게 도시하였다.

100 : 스핀들 모터 110 : 베어링 간극
120 : 샤프트 140 : 슬리브
160 : 스토퍼부 170 : 동압 그루브
180 : 커버 플레이트

Claims (6)

1. 상부측이 하부측보다 직경이 작은 확장부를 가지는 샤프트; 및
   상기 샤프트가 회전 가능하게 지지되도록 설치되며, 상기 확장부에 대응되는 형상을 가지는 내부면이 형성된 슬리브;
   를 포함하며,
   상기 샤프트는 상기 확장부와 상기 슬리브의 내부면이 형성하는 베어링 간극보다 좁은 베어링 간극을 상기 슬리브와 형성하는 스토퍼부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 스토퍼부는 상기 확장부의 상부측에 형성되며 상기 확장부와 상기 슬리브의 내부면 사이에 형성되는 베어링 간극의 반경방향 길이보다 짧은 반경방향 길이를 가지도록 베어링 간극을 상기 슬리브와 형성하는 제1 스토퍼부를 구비하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
3. 제2항에 있어서,
   상기 스토퍼부는 상기 확장부의 하부측에 상기 확장부와 상기 슬리브의 내부면 사이에 형성되는 베어링 간극의 축방향 길이보다 짧은 축방향 길이를 가지도록 베어링 간극을 상기 슬리브와 형성하는 제2 스토퍼부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
4. 제3항에 있어서,
   상기 슬리브는 하부에 상부 측으로 만입되어 형성되는 설치부를 구비하며, 상기 설치부에는 상기 제2 스토퍼부을 향하여 돌출 형성되는 돌출부가 구비되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
5. 제1항에 있어서,
   상기 확장부의 외부면 또는 상기 확장부에 대향 배치되는 상기 슬리브의 내부면 중 적어도 하나에는 동압 그루브가 형성되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
6. 기록 디스크를 회전시키는 청구항 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 스핀들 모터;
   상기 스핀들 모터에 탑재된 기록 디스크의 정보를 검출하는 헤드를 상기 기록 디스크로 이송하는 헤드 이송부; 및
   상기 스핀들 모터와 헤드 이송부를 수용하는 하우징;
   을 포함하는 기록 디스크 구동장치.

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