KR20120100071A - 스핀들 모터 - Google Patents

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KR20120100071A KR1020110018709A KR20110018709A KR20120100071A KR 20120100071 A KR20120100071 A KR 20120100071A KR 1020110018709 A KR1020110018709 A KR 1020110018709A KR 20110018709 A KR20110018709 A KR 20110018709A KR 20120100071 A KR20120100071 A KR 20120100071A
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Abstract

베이스부재에 고정 설치되는 샤프트와, 상기 샤프트에 고정 설치되며 외경 축소부를 구비하는 슬리브와, 상기 슬리브의 외주면에 회전 가능하게 설치되는 로터 케이스와, 상기 로터 케이스의 상면에 안착되며 디스크를 고정시키는 클램핑 부재 및 상기 클램핑 부재를 고정시키기 위해 상기 슬리브의 외경 축소부와 상기 로터 케이스에 의해 형성되는 삽입홈에 삽입 결합되는 고정부재를 포함하는 스핀들 모터가 개시된다.

Description

스핀들 모터{Spindle motor}
본 발명은 스핀들 모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 샤프트의 양단이 고정되는 스핀들 모터에 관한 것이다.
최근에는 기록 디스크 구동장치(HDD)와 광 디스크 구동장치(ODD)의 고속 액세스의 요구로 인하여 기록 디스크 구동장치와 광 디스크 구동장치에 채용되는 스핀들 모터의 고속회전화가 요구되고 있다.
한편, 기록 디스크 구동장치와 광 디스크 구동장치에 채용되는 스핀들 모터는 오일을 윤활제로 한 유체 동압 축계가 주류를 이루지만, 스핀들 모터의 고속회전에 대한 요구에 따라 고속회전에 적절한 공기 동압 축계의 채용이 요구되고 있다.
더하여, 최근에는 회전특성의 향상(낮은 NRRO 특성), 진동 인가시의 로터 케이스 진폭의 저감의 요구가 높아지고 있다.
그런데, 현재의 스핀들 모터는 동압 축수의 축 회전 타입이 주류를 이루고 있으며, 상기한 회전특성의 향상과 로터 케이스의 진폭의 저감 요구의 증가에 따라 로터 케이스에 샤프트의 양단이 고정될 수 있는 축 고정 타입에 대한 시장 요구가 증가하고 있다.
하지만, 축 고정 타입의 경우 디스크를 클램핑하는 클램핑 부재가 복수개의 나사에 의해 고정 설치되므로, 나사 체결홀의 가공에 의한 제조비용 및 제조공정이 증가하는 문제가 있다.
다시 말해, 복수개의 나사를 로터 케이스에 체결함으로써 클램핑 부재를 로터 케이스에 고정 설치할 수 있는 구조를 채용하고 있으므로, 로터 케이스에 나사 체결홀의 가공을 위한 제조비용 및 제조공정이 증가하는 문제가 있다.
본 발명은 디스크를 고정시키는 클램핑 부재를 보다 용이하게 고정시킬 수 있는 스핀들 모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터는 베이스부재에 고정 설치되는 샤프트와, 상기 샤프트에 고정 설치되며 외경 축소부를 구비하는 슬리브와, 상기 슬리브의 외주면에 회전 가능하게 설치되는 로터 케이스와, 상기 로터 케이스의 상면에 안착되며 디스크를 고정시키는 클램핑 부재 및 상기 클램핑 부재를 고정시키기 위해 상기 슬리브의 외경 축소부와 상기 로터 케이스에 의해 형성되는 삽입홈에 삽입 결합되는 고정부재를 포함한다.
상기 샤프트의 하단부는 상기 베이스부재에 고정 설치될 수 있다.
상기 고정부재는 나사결합에 의해 상기 로터 케이스와 상기 슬리브 중 적어도 하나에 고정 설치될 수 있다.
상기 클램핑 부재는 가장자리가 상기 디스크에 접촉되어 상기 디스크를 고정시키는 단차진 고리 형상을 가질 수 있다.
상기 고정부재는 상기 클램핑 부재를 지지하는 지지부와, 상기 지지부로부터 축방향 하측으로 연장 형성되는 연장부를 구비할 수 있다.
상기 클램핑 부재와 상기 고정부재는 상기 로터 케이스에 고정 설치되어 상기 로터 케이스와 함께 회전될 수 있다.
상기 고정부재는 중공의 원통 형상을 가져 상기 고리 형상을 가지는 상기 삽입홈에 고정 설치될 수 있다.
본 발명에 따르면, 하나의 고정부재를 통해 디스크를 고정시키는 클램핑 부재를 로터 케이스에 고정 설치할 수 있으므로, 디스크의 고정이 보다 용이할 수 있다.
또한, 하나의 고정부재를 통해 클램핑 부재를 로터 케이스에 고정 설치할 수 있으므로, 로터 케이스에 복수개의 나사홀을 가공하지 않을 수 있어 제조비용을 감소시킬 수 있으며, 조립공정이 단순해질 수 있다.
더하여, 로터 케이스에 복수개의 나사홀을 가공하지 않을 수 있어 나사홀의 가공시 발생된 이물질이 로터 케이스의 결합시 로터 케이스와 베이스 부재가 형성하는 공간으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터에 클램핑 부재가 설치되기 전 상태를 설명하기 위한 설명도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터에 고정부재가 설치되기 전 상태를 설명하기 위한 설명도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터에 고정부재가 설치된 상태를 설명하기 위한 설명도이다.
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 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터를 나타내는 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터(100)는 베이스 부재(110), 샤프트(120), 슬리브(130), 로터 케이스(140), 클램핑 부재(150), 및 고정부재(160)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 먼저 방향에 대한 정의를 하면, 축방향은 도 1에서 샤프트(120)를 기준으로 상하 방향을 의미하며, 반경방향은 샤프트(120)를 기준으로 로터 케이스(140)의 외부면 방향 또는 로터 케이스(140)의 외부면을 기준으로 샤프트(120)의 중심방향을 의미하고, 원주방향은 샤프트(110)의 외부면을 따라 회전되는 방향을 의미한다.
베이스 부재(110)에는 샤프트(120)가 삽입 설치되는 설치홀(112)이 형성된다. 설치홀(112)은 베이스 부재(110)의 중앙부에서 축방향 상부측으로 돌출 형성되는 원통 형상의 리브(114)에 형성된다.
또한, 리브(114)의 외주면에는 코일(101)이 권선되는 스테이터 코어(102)가 설치될 수 있도록 안착부(114a)가 구비될 수 있다. 즉, 스테이터 코어(102)는 리브(114)에 고정 설치될 수 있다.
한편, 베이스 부재(110)에는 슬리브(130), 로터 케이스(140)의 결합시 내부 공간을 형성할 수 있도록 홈부(116)가 형성될 수 있다.
샤프트(120)는 베이스 부재(110)에 고정 설치된다. 즉, 샤프트(120)는 일단부가 베이스 부재(110)에 고정되는 고정축으로 구성될 수 있다.
또한, 샤프트(120)의 상단부에는 슬리브(130)가 고정 설치될 수 있다.
보다 자세하게 살펴보면, 샤프트(120)의 하단부는 베이스 부재(110)의 리브(114)에 설치되며 샤프트(120)의 상단부에는 슬리브(130)가 고정 설치될 수 있다.
슬리브(130)는 샤프트(120)에 고정 설치되며, 외경 축소부(132)를 구비할 수 있다. 또한, 슬리브(130)는 하단부에 리브(114)에 고정 설치되는 스테이터 코어(102)와 간섭되지 않도록 외경 축소부(132)보다 직경이 작은 간섭 방지부(134)가 구비될 수 있다.
한편, 슬리브(130)에는 간섭 방지부(134)로부터 반경방향 외측을 향하여 연장 형성되며, 소정 각도로 경사지게 형성되는 경사부(136)이 구비될 수 있다.
즉, 슬리브(130)의 하단부에는 간섭 방지부(134)와 경사부(136)가 구비되어 리브(114)에 고정 설치되는 스테이터 코어(102)와 간섭되지 않을 수 있다.
또한, 외경 축소부(132)와 경사부(136)의 사이에는 로터 케이스(140)와 접촉되는 접촉부(138)가 구비될 수 있다.
로터 케이스(140)는 슬리브(130)의 외주면에 회전 가능하게 설치된다. 또한, 로터 케이스(140)는 스테이터 코어(102)에 대향 배치되는 마그넷(104)이 내주면에 설치되는 마그넷 장착부(142)를 구비할 수 있다.
한편, 마그넷(104)이 설치되는 마그넷 장착부(142)의 하단부는 베이스 부재(110)의 홈부(116)에 삽입 배치되며, 이에 따라 마그넷(104)은 스테이터 코어(102)에 대향 배치될 수 있다.
또한, 로터 케이스(140)에는 마그넷 장착부(142)로부터 반경방향 외측으로 연장 형성되어 디스크(D)가 안착되는 디스크 안착부(144)가 구비될 수 있다. 또한, 디스크 안착부(144)는 외부로부터 이물질이 베이스 부재(110), 슬리브(130), 로터 케이스(140)에 의해 형성되는 내부 공간으로 유입되는 것을 방지토록 대향 배치되는 베이스 부재(110)의 형상에 대응되는 형상을 가진다.
한편, 디스크(D)는 디스크 안착부(144)에 안착되는 동시에 로터 케이스(140)의 외주면에 끼워지도록 설치되며 복수개가 스페이서(106)를 통해 서로 이격 되도록 설치될 수 있다.
다시 말해, 로터 케이스(140)에는 복수개의 디스크(D)가 서로 이격 배치되도록 설치될 수 있다.
다만, 본 실시예에서는 디스크(D)가 3개가 설치되는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 디스크(D)는 1개 또는 2개 또는 4개 이상이 설치될 수도 있을 것이다.
그리고, 로터 케이스(140)에는 슬리브(130)의 외경 축소부(132)에 대향 배치되며 외경 축소부(132)로부터 소정 간격 이격 배치되는 삽입홈 형성부(146)가 구비될 수 있다.
즉, 로터 케이스(140)가 슬리브(130)에 설치되는 경우 삽입홈 형성부(146)와 외경 축소부(132)에 의해 삽입홈(170)이 형성될 수 있다. 삽입홈(170)에 대한 자세한 사항은 후술하기로 한다.
한편, 로터 케이스(140)의 상면에는 클램핑 부재(150)가 안착되는 안착홈(148)이 구비될 수 있다.
클램핑 부재(150)는 로터 케이스(140)의 상면에 안착되며 디스크(D)를 고정시킨다. 즉, 클램핑 부재(150)는 안착홈(148)에 안착되어 디스크(D)를 고정시키는 역할을 수행한다.
이를 위해, 클램핑 부재(150)는 가장자리가 디스크(D)에 접촉되어 디스크(D)를 고정시킬 수 있도록 단차진 고리 형상을 가질 수 있다. 즉, 클램핑 부재(150)는 디스크(D)를 가압하는 가압부(152)와, 고정부(152)와 단차지게 형성되어 고정부재(160)에 의해 고정되는 고정부(154)를 구비할 수 있다.
이에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, 클램핑 부재(150)가 로터 케이스(140)의 안착홈(148)에 안착되는 경우, 가압부(152)는 디스크(D)의 상부에 배치된다. 한편, 디스크(D)는 로터 케이스(140)의 외주면을 따라 축방향으로 복수개가 이격 배치된다.
즉, 클램핑 부재(150)가 로터 케이스(140)에 장착되는 경우 가압부(152)는 축방향 최상측에 위치하는 디스크(D)의 상면에 접촉되어 디스크(D)를 고정시킨다.
그리고, 고정부재(160)가 삽입홈(170)에 삽입 설치되는 경우 고정부(154)는 고정부재(160)에 의해 고정되어 가압부(152)가 디스크(D)를 고정시키도록 한다.
고정부재(160)는 클램핑 부재(150)를 고정시키기 위해 슬리브(130)의 외경 축소부(132)와 로터 케이스(140)에 의해 형성되는 삽입홈(170)에 삽입 결합된다.
즉, 고정부재(160)는 클램핑 부재(150)를 지지하는 지지부(162)와, 지지부(162)로부터 축방향 하측으로 연장 형성되는 연장부(164)를 구비할 수 있다.
또한, 고정부재(160)는 상부측에 지지부(162)를 구비하는 중공의 원통 형상을 가져 고리 형상을 가지는 삽입홈(170)에 고정 설치될 수 있다.
이를 위해 고정부재(160)의 연장부(164) 외주면에는 나사부가 구비될 수 있다. 즉, 고정부재(160)는 나사결합에 의해 로터 케이스(140)와 슬리브(130) 중 적어도 하나에 고정 설치될 수 있다.
즉, 로터 케이스(140)의 상면에 안착되는 클램핑 부재(150)는 고정부재(160)에 의해 고정되어 디스크(D)를 고정시킨다. 이때, 고정부재(160)의 지지부(162)가 클램핑 부재(150)의 고정부(154)의 상부에서 고정부(154)를 가압하여 클램핑 부재(150)를 고정시킨다.
클램핑 부재(150)와 고정부재(160)는 로터 케이스(140)의 회전시 로터 케이스(140)와 함께 회전될 수 있다.
상기한 바와 같이, 하나의 고정부재(160)를 통해 디스크(D)를 고정시키는 클램핑 부재(150)를 로터 케이스(140)에 고정 설치할 수 있으므로, 디스크(D)의 고정이 보다 용이할 수 있다.
또한, 하나의 고정부재(160)를 통해 클램핑 부재(150)를 로터 케이스(140)에 고정 설치할 수 있으므로, 로터 케이스(140)에 복수개의 나사홀을 가공하지 않을 수 있어 제조비용을 감소시킬 수 있으며, 조립공정이 단순해질 수 있다.
나아가, 로터 케이스(140)에 복수개의 나사홀을 가공하지 않을 수 있어 나사홀의 가공시 발생된 이물질이 로터 케이스(140)의 결합시 로터 케이스(140)와 베이스 부재(110)가 형성하는 공간으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 작동에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터에 클램핑 부재가 설치되기 전 상태를 설명하기 위한 설명도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터에 고정부재가 설치되기 전 상태를 설명하기 위한 설명도이고 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터에 고정부재가 설치된 상태를 설명하기 위한 설명도이다.
먼저, 도 3을 참조하면, 복수개의 디스크(D)가 로터 케이스(140)에 설치된다. 이때, 최하단에 배치되는 디스크(D)는 디스크 안착부(144)의 상면에 접촉되도록 설치되고, 그 상부에 스페이서(106)가 설치된다.이후, 스페이서(106)의 상부에 디스크(D)가 설치된다.
이와 같이, 로터 케이스(140)에 디스크(D)와 스페이서(106)가 순차적으로 설치된다.
이후, 도 4에 도시된 바와 같이 클램핑 부재(150)가 로터 케이스(140)의 상면에 형성된 안착홈(148)에 놓여진다. 이와 같이 클램핑 부재(150)가 로터 케이스(140)에 설치되면 디스크(D)는 클램핑 부재(150)에 의해 임시적으로 고정된다.
클램핑 부재(150)에 의해 디스크(D)가 임시적으로 고정되면, 고정부재(160)가 설치된다. 이때, 고정부재(160)의 연장부(164)는 삽입홈(170)에 삽입되도록 배치되며, 지지부(162)는 클램핑 부재(150)의 고정부(154)의 상부에 배치된다.
한편, 고정부재(160)는 나사결합에 의해 로터 케이스(140)에 고정 설치된다. 이에 따라, 클램핑 부재(150)가 고정되고, 나아가 디스크(D)가 클램핑 부재(150)에 의해 고정 설치될 수 있다.
상기한 바와 같이, 클램핑 부재(150)를 통해 디스크(D)를 간이 고정 시킨 상태에서 하나의 고정부재(160)를 통해 디스크(D)를 고정시키는 클램핑 부재(150)를 로터 케이스(140)에 고정 설치할 수 있으므로, 디스크(D)의 고정이 보다 용이할 수 있다.
또한, 하나의 고정부재(160)를 통해 클램핑 부재(150)를 로터 케이스(140)에 고정 설치할 수 있으므로, 로터 케이스(140)에 복수개의 나사홀을 가공하지 않을 수 있어 제조비용을 감소시킬 수 있으며, 조립공정이 단순해질 수 있다.
나아가, 로터 케이스(140)에 복수개의 나사홀을 가공하지 않을 수 있어 나사홀의 가공시 발생된 이물질이 로터 케이스(140)의 결합시 로터 케이스(140)와 베이스 부재(110)가 형성하는 공간으로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
100 : 스핀들 모터 110 : 베이스 부재
120 : 샤프트 130 : 슬리브
140 : 로터 케이스 150 : 클램핑 부재
160 : 고정부재

Claims (7)

  1. 베이스부재에 고정 설치되는 샤프트;
    상기 샤프트에 고정 설치되며 외경 축소부를 구비하는 슬리브;
    상기 슬리브의 외주면에 회전 가능하게 설치되는 로터 케이스;
    상기 로터 케이스의 상면에 안착되며 디스크를 고정시키는 클램핑 부재; 및
    상기 클램핑 부재를 고정시키기 위해 상기 슬리브의 외경 축소부와 상기 로터 케이스에 의해 형성되는 삽입홈에 삽입 결합되는 고정부재;
    를 포함하는 스핀들 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트의 하단부는 상기 베이스부재에 고정 설치되는 스핀들 모터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정부재는 나사결합에 의해 상기 로터 케이스와 상기 슬리브 중 적어도 하나에 고정 설치되는 스핀들 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 클램핑 부재는 가장자리가 상기 디스크에 접촉되어 상기 디스크를 고정시키는 단차진 고리 형상을 가지는 스핀들 모터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고정부재는 상기 클램핑 부재를 지지하는 지지부와, 상기 지지부로부터 축방향 하측으로 연장 형성되는 연장부를 구비하는 스핀들 모터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 클램핑 부재와 상기 고정부재는 상기 로터 케이스에 고정 설치되어 상기 로터 케이스와 함께 회전되는 스핀들 모터.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 고정부재는 중공의 원통 형상을 가져 상기 고리 형상을 가지는 상기 삽입홈에 고정 설치되는 스핀들 모터.
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