KR20120126862A - 스핀들 모터 - Google Patents

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KR20120126862A
KR20120126862A KR1020110044964A KR20110044964A KR20120126862A KR 20120126862 A KR20120126862 A KR 20120126862A KR 1020110044964 A KR1020110044964 A KR 1020110044964A KR 20110044964 A KR20110044964 A KR 20110044964A KR 20120126862 A KR20120126862 A KR 20120126862A
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KR
South Korea
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stator core
pulling plate
sleeve housing
spindle motor
extending
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KR1020110044964A
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English (en)
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김상원
김용식
이동현
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삼성전기주식회사
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/18Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
    • H02K1/187Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures to inner stators
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • G11B19/20Driving; Starting; Stopping; Control thereof
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
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Abstract

슬리브가 삽입되어 설치되는 슬리브 하우징을 구비하는 베이스 부재와, 상기 슬리브 하우징에 장착되는 스테이터 코어 및 상기 스테이터 코어가 상기 슬리브 하우징에 장착되는 경우 상기 스테이터 코어의 수평도를 향상시키는 지지부를 포함하는 스핀들 모터가 개시된다.

Description

스핀들 모터{Spindle motor}
본 발명은 스핀들 모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스테이터 코어를 구비하는 스핀들 모터에 관한 것이다.
정보 저장 장치 중 하나인 하드 디스크 드라이브(HDD : Hard Disk Drive)는 기록재생헤드(read/wirte head)를 사용하여 디스크에 저장된 데이터를 재생하거나, 디스크에 데이터를 기록하는 장치이다.
이러한 하드 디스크 드라이브는 디스크를 구동시킬 수 있는 디스크 구동장치가 필요하며, 상기 디스크 구동장치에는 소형의 모터가 사용된다.
또한, 상기한 모터에는 디스크가 장착되며, 디스크의 회전시 디스크에 저장된 데이터가 재생되는 것이다.
여기서, 디스크를 회전시키는 모터는 전류가 흐르는 도체가 자기장 속에서 받는 힘을 이용하여 전기적 에너지를 역학적 에너지로 변경하는 장치로, 기본적으로 마그네트와 코일의 전자기적 상호작용에 의하여 디스크를 회전시키는 구동력을 발생시킨다.
한편, 상기한 코일은 스테이터 코어에 권선되고, 스테이터 코어는 마그네트에 대향 배치되도록 베이스 부재에 설치된다. 즉, 스테이터 코어는 마그네트에 대향 배치되도록 베이스 부재의 슬리브 하우징에 고정 설치된다.
그런데, 스테이터 코어를 슬리브 하우징에 설치하는 경우 스테이터 코어가 기울어져서 슬리브 하우징에 설치되는 경우가 발생된다. 이러한 경우 스테이터 코어와 마그네트의 중심이 일치하지 않는 문제가 있다. 이에 따라 코깅 토크(cogging torque)가 불균형하게 되며 결국 구동시 소음 산포가 커지게 되는 문제가 있다.
본 발명은 스테이터 코어의 설치시 스테이터 코어의 수평도를 향상시킬 수 있는 스핀들 모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터는 슬리브가 삽입되어 설치되는 슬리브 하우징을 구비하는 베이스 부재와, 상기 슬리브 하우징에 장착되는 스테이터 코어 및 상기 스테이터 코어가 상기 슬리브 하우징에 장착되는 경우 상기 스테이터 코어의 수평도를 향상시키는 지지부를 포함한다.
상기 스테이터 코어는 상기 슬리브 하우징의 외주면에 장착되는 고리 형상의 코어백과, 상기 코어백으로부터 연장 형성되는 복수개의 연장부 및 상기 연장부로부터 연장 형성되되 원주방향으로 확장되는 확장부를 구비하며, 상기 지지부는 상기 확장부의 저면으로부터 연장 형성되어 끝단이 상기 베이스 부재에 접촉될 수 있다.
상기 스테이터 코어에 대향 배치되는 마그넷의 하부에 배치되도록 상기 베이스 부재에 장착되는 풀링 플레이트를 더 포함하고, 상기 지지부는 상기 풀링 플레이트로부터 축방향 상측으로 연장 형성되거나 상기 풀링 플레이트에 고정 설치될 수 있다.
상기 베이스부재는 상기 풀링 플레이트가 설치되는 장착부를 구비하며, 상기 풀링 플레이트는 상기 장착부를 형성하는 측벽에 접촉되는 절곡부를 구비할 수 있다.
상기 풀링 플레이트는 고리 형상을 가지는 바디와, 상기 바디의 가장자리로부터 상부측으로 연장형성되는 상기 절곡부 및 상기 바디의 내경부측으로부터 축방향 상부측으로 연장되는 상기 지지부를 구비할 수 있다.
상기 지지부는 상기 풀링 플레이트의 내경부 측에 구비되되 원주방향을 따라 서로 이격 배치될 수 있다.
상기 풀링 플레이트는 상기 지지부 사이에 배치되며, 상기 스테이터 코어에 권선되는 권선코일들의 사이에 배치되도록 연장 형성되는 격벽부를 더 구비할 수 있다.
본 발명에 따르면, 지지부를 통해 스테이터 코어의 저면을 지지함으로써 스테이터 코어의 수평도를 향상시킬 수 있으며, 이에 따라 구동 중 소음 발생을 저감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터 코어를 나타내는 저면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터를 나타내는 개략 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터에 구비되는 풀링 플레이트를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스핀들 모터에 구비되는 풀링 플레이트를 나타내는 사시도이다.
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 스테이터 코어를 나타내는 저면 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터(100)는 베이스 부재(110), 스테이터 코어(120) 및 지지부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 스핀들 모터(100)는 기록 디스크를 회전시키는 기록 디스크 구동장치에 적용되는 모터일 수 있으며, 로터(20)와 스테이터(40)를 포함하여 구성될 수 있다.
로터(20)는 스테이터 코어(120)와 대응하는 환고리형의 마그넷(26)이 설치되는 컵상의 로터 케이스(22)를 구비할 수 있다. 그리고, 상기한 환고리형의 마그넷(26)은 원주방향으로 N극, S극이 교대로 착자되어 일정세기의 자기력을 발생하는 영구자석일 수 있다.
또한, 로터 케이스(22)는 샤프트(50)에 설치되기 위한 설치홀(23a)이 형성된 바디(23)와, 바디(23)의 가장자리로부터 축방향 하측을 향하여 연장 형성되는 마그넷 결합부(24)를 구비할 수 있다.
그리고, 상기한 마그넷 결합부(24)의 내부면에 마그넷(26)이 설치될 수 있다.
스테이터(40)는 회전하는 부재를 제외한 모든 고정 부재를 의미하는 것으로, 스테이터 코어(120), 스테이터 코어(120)를 감싸는 권선 코일(42), 슬리브(44) 및 베이스 부재(110)를 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 마그넷 결합부(24)의 내부면에 장착되는 마그넷(26)은 권선 코일(42)이 권선되는 스테이터 코어(120)와 대향 배치되며, 마그넷(26)의 자기력과 권선 코일(42)에 공급되는 전류에 의한 전기력의 상호작용, 다시 말해 전자기적 상호작용으로 로터(20)가 회전된다.
즉, 마그넷(26)으로부터의 자기력과 권선 코일(42)에 공급되는 전류에 의한 전기력의 상호작용으로 로터 케이스(22)가 회전되며, 로터 케이스(22)와 연동하여 샤프트(60)가 회전된다.
여기서, 방향에 대한 용어를 정의하면, 축방향은 도 1에서 볼 때 샤프트(60)를 기준으로 상하방향을 의미하며, 반경방향은 샤프트(60)를 기준으로 로터 케이스(22)의 외측단 방향 또는 로터 케이스(22)의 외측단을 기준으로 샤프트(60)의 중심방향을 의미하고, 원주방향은 샤프트(60)의 외주면을 따라 회전되는 방향을 의미한다.
베이스 부재(110)는 슬리브(44)가 삽입되어 설치되는 슬리브 하우징(112)를 구비한다. 슬리브 하우징(112)은 축방향 상부로 연장 형성되며 슬리브(44)가 삽입될 수 있도록 장착홀(112a)을 구비할 수 있다. 즉, 슬리브 하우징(112)은 원통 형상을 가질 수 있다.
그리고, 슬리브(44)는 슬리브 하우징(112)에 접착제에 의해 고정 설치될 수 있다. 즉, 슬리브(44)의 외주면 및 슬리브 하우징(112)의 내주면에는 접착제가 도포되어 슬리브(44)가 슬리브 하우징(112)에 고정 설치될 수 있는 것이다.
한편, 슬리브 하우징(112)은 외주면에 스테이터 코어(120)가 안착되는 안착부(112b)를 구비할 수 있다. 즉, 스테이터 코어(120)는 안착부(122b)에 안착된 상태에서 슬리브 하우징(112)의 외주면에 고정 설치될 수 있다.
또한, 베이스 부재(110)에는 슬리브 하우징(112)의 외측에 배치되는 코일배치부(114)가 구비될 수 있다. 그리고, 코일배치부(114)의 외측에는 코일배치홈(114)의 바닥면과 단차를 가지도록 형성되어 풀링 플레이트(140)가 설치되는 장착부(116)가 구비될 수 있다.
스테이터 코어(120)는 상기한 바와 같이 슬리브 하우징(112)에 장착된다.
한편, 스테이터 코어(120)는 도 2에 보다 자세하게 도시된 바와 같이, 슬리브 하우징(112)의 외주면에 장착되는 고리 형상의 코어백(122)과, 코어백(122)으로부터 연장 형성되는 복수개의 연장부(124) 및 연장부(124)로부터 연장 형성되되 원주방향으로 확장되는 확장부(126)를 구비할 수 있다.
다시 말해, 코어백(122)은 저면이 슬리브 하우징(112)의 외주면에 형성된 안착부(122b)에 안착되도록 슬리브 하우징(122)에 결합되며, 이때 코어백(122)의 내주면과 슬리브 하우징(122)의 외주면에는 접착제가 도포되어 코어백(122)과 슬리브 하우징(112)이 결합될 수 있다.
그리고, 연장부(124)는 권선코일(42)이 권선될 수 있도록 바(bar) 형상을 가질 수 있다.
지지부(130)는 스테이터 코어(120)가 슬리브 하우징(112)에 장착되는 경우 스테이터 코어(120)의 수평도를 향상시킨다.
즉, 지지부(130)는 확장부(126)의 저면으로부터 연장 형성되어 끝단이 베어링 부재(110)에 접촉된다. 다시 말해, 지지부(130)는 확장부(126)와 일체로 형성되며, 코어백(122)이 슬리브 하우징(122)의 안착부(122b)에 안착되면 지지부(130)의 끝단은 베이스 부재(110)의 코일배치부(114)에 접촉된다.
이에 따라, 스테이터 코어(120)를 슬리브 하우징(122)에 설치하는 경우 스테이터 코어(120)의 수평도를 향상시킬 수 있다. 즉, 코어백(122)이 슬리브 하우징(112)의 안착부(112b)에 안착되어 1차적으로 스테이터 코어(120)가 수평하게 배치되며, 나아가 지지부(130)의 끝단이 베이스 부재(110)에 접촉되어 2차적으로 스테이터 코어(120)의 수평도를 향상시킬 수 있다.
여기서, 수평도라 함은 베이스 부재(110)의 상면과 평행하게 배치되는 정도를 말한다.
상기한 바와 같이, 지지부(130)에 의해 스테이터 코어(120)가 일정하게 베이스 부재(110)에 지지될 수 있으므로, 스테이터 코어(120)의 높이 편차 및 수평도 산포를 개선할 수 있다.
또한, 스테이터 코어(120)의 수평도를 향상시킬 수 있으므로, 코킹 토크를 개선하여 소음 발생을 저감할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터에 대하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터를 나타내는 개략 단면도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터에 구비되는 풀링 플레이트를 나타내는 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터(200)는 베이스 부재(210), 스테이터 코어(220), 지지부(230), 및 풀링 플레이트(240)를 포함하여 구성될 수 있다.
베이스 부재(210)는 상기한 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터(100)에 구비되는 베이스 부재(210)와 동일한 구성으로서 여기서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.
즉, 베이스 부재(210)는 슬리브(44)가 삽입되어 설치되는 슬리브 하우징(212)을 구비하며, 슬리브 하우징(212)의 외주면에는 스테이터 코어(220)가 안착되는 안착부(212b)를 구비할 수 있다.
또한, 베이스 부재(210)는 코일배치부(214)와 장착부(216)를 구비할 수 있다.
한편, 스테이터 코어(220)는 슬리브 하우징(212)에 장착된다.
한편, 스테이터 코어(220)는 슬리브 하우징(212)의 외주면에 장착되는 고리 형상의 코어백(222)과 코어백(222)으로부터 연장 형성되는 복수개의 연장부(224) 및 연장부(224)로부터 연장 형성되되 원주방향을 확장되는 확장부(226)를 구비할 수 있다.
다시 말해, 코어백(222)은 저면이 슬리브 하우징(212)의 외주면에 형성된 안착부(212b)에 안착되도록 슬리브 하우징(212)에 결합되며, 이때 코어백(222)의 내주면과 슬리브 하우징(212)의 외주면에는 접착제가 도포되어 코어백(222)과 슬리브 하우징(212)이 결합될 수 있다.
그리고, 연장부(124)는 권선코일(42)이 권선될 수 있도록 바 형상을 가질 수 있으며, 확장부(226)는 로터 케이스(22)에 장착되는 환고리형의 마그넷(26)에 대향 배치된다.
지지부(230)는 스테이터 코어(220)가 슬리브 하우징(212)에 장착되는 경우 스테이터 코어(220)의 수평도를 향상시킨다. 지지부(230)에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
풀링 플레이트(240)는 스테이터 코어(220)에 대향 배치되는 마그넷(26)의 하부에 배치되도록 베이스 부재(210)에 장착된다.
즉, 풀링 플레이트(240)는 베이스 부재(210)의 장착부(216)에 고정 설치되어 마그넷(26)의 하부에 배치된다. 이에 따라 로터 케이스(22)의 회전시 로터 케이스(22)가 과부상되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 풀링 플레이트(240)는 고리 형상을 가지는 바디(242)와, 바디(242)의 가장자리로부터 상부측으로 연장 형성되는 절곡부(244) 및 바디(242)의 내경부측으로부터 축방향 상부측으로 연장되는 지지부(230)를 구비할 수 있다.
즉, 풀링 플레이트(240)가 베이스 부재(210)에 설치되는 경우, 바디(242)의 저면은 장착부(216)의 바닥면에 접촉되고, 절곡부(244)는 장착부(216)를 형성하는 측벽에 접촉된다.
그리고, 풀링 플레이트(240)는 접착제에 의해 베이스 부재(210)에 고정 설치될 수 있다.
한편, 바디(242)의 내경부 측은 스테이터 코어(220)의 확장부(226) 하부에 배치될 수 있다.
또한, 지지부(230)는 풀링 플레이트(240)와 일체로 형성될 수 있으며, 스테이터 코어(220)를 슬리브 하우징(212)에 설치하는 경우 스테이터 코어(220)의 확장부(226)의 저면은 지지부(230)에 지지된다.
한편, 지지부(230)는 스테이터 코어(220)의 확장부(226)에 대응되도록 원주방향을 따라 복수개가 서로 이격 배치될 수 있다.
다만, 본 실시예에서는 지지부(230)가 풀링 플레이트(240)와 일체로 형성되는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 지지부(230)는 별개의 부재로 이루어져 풀링 플레이트(240)에 고정 설치될 수 있다.
상기한 바와 같이, 스테이터 코어(220)를 슬리브 하우징(212)에 설치하는 경우 스테이터 코어(220)의 수평도를 향상시킬 수 있다. 즉, 코어백(222)이 슬리브 하우징(212)의 안착부(212b)에 안착되어 1차적으로 스테이터 코어(220)가 수평하게 배치되며, 나아가 풀링 플레이트(240)로부터 연장 형성되는 지지부(230)가 스테이터 코어(220)의 확장부(226) 저면을 지지함으로써 스테이터 코어(220)의 수평도를 보다 향상시킬 수 있다.
이와 같이 스테이터 코어(220)의 높이 편차 및 수평도 산포를 개선할 수 있으므로, 코킹 토크를 개선하여 소음 발생을 저감할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스핀들 모터에 대하여 설명하기로 한다. 다만 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스핀들 모터는 상기한 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터에 구비되는 구성과 풀링 플레이트를 제외하고 모두 동일한 구성을 가지므로, 이하에서는 풀링 플레이트만을 도면에 도시하고 이에 대한 설명만을 하기로 한다. 그리고, 나머지 구성에 대해서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터에 구비되는 구성의 도면부호를 사용하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스핀들 모터에 구비되는 풀링 플레이트를 나타내는 사시도이다.
도 3 및 도 5를 참조하면, 풀링 플레이트(340)는 스테이터 코어(220)에 대향 배치되는 마그넷(26)의 하부에 배치되도록 베이스 부재(210)에 장착된다.
그리고, 풀링 플레이트(340)는 고리 형상을 가지는 바디(342)와, 바디(342)의 가장자리로부터 상부측으로 연장 형성되는 절곡부(344) 및 바디(342)의 내경부측으로부터 축방향 상부측으로 연장되는 지지부(230)를 구비할 수 있다.
한편, 풀링 플레이트(340)는 지지부(230) 사이에 배치되며, 스테이터 코어(220)에 권선되는 권선코일(42)들의 사이에 배치되도록 연장 형성되는 격벽부(350)를 더 구비할 수 있다.
격벽부(350)는 지지부(230)보다 반경방향 내측에 배치되도록 풀링 플레이트(340)의 내경부 측에서 연장 형성될 수 있다. 이에 따라 스테이터 코어(220)가 슬리브 하우징(212)에 설치되는 경우 격벽부(350)는 스테이터 코어(220)에 권선되는 권선코일(42) 사이에 배치될 수 있다.
이에 따라, 권선코일(42)은 격벽부(350)에 의해 위치가 고정될 수 있으며, 더하여 격벽부(350)에 의해 스테이터 코어(220) 하부에서의 공기 유동이 차단되어 공기의 유동에 의해 발생되는 소음이 보다 감소될 수 있다.
100, 200 :스핀들 모터 110, 210 : 베이스 부재
120, 220 : 스테이터 코어 130, 230 : 지지부
140, 240, 340 : 풀링 플레이트

Claims (7)

  1. 슬리브가 삽입되어 설치되는 슬리브 하우징을 구비하는 베이스 부재;
    상기 슬리브 하우징에 장착되는 스테이터 코어; 및
    상기 스테이터 코어가 상기 슬리브 하우징에 장착되는 경우 상기 스테이터 코어의 수평도를 향상시키는 지지부;
    를 포함하는 스핀들 모터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스테이터 코어는
    상기 슬리브 하우징의 외주면에 장착되는 고리 형상의 코어백;
    상기 코어백으로부터 연장 형성되는 복수개의 연장부; 및
    상기 연장부로부터 연장 형성되되 원주방향으로 확장되는 확장부;
    를 구비하며,
    상기 지지부는 상기 확장부의 저면으로부터 연장 형성되어 끝단이 상기 베이스 부재에 접촉되는 스핀들 모터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스테이터 코어에 대향 배치되는 마그넷의 하부에 배치되도록 상기 베이스 부재에 장착되는 풀링 플레이트를 더 포함하고,
    상기 지지부는 상기 풀링 플레이트로부터 축방향 상측으로 연장 형성되거나 상기 풀링 플레이트에 고정 설치되는 스핀들 모터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 베이스부재는 상기 풀링 플레이트가 설치되는 장착부를 구비하며, 상기 풀링 플레이트는 상기 장착부를 형성하는 측벽에 접촉되는 절곡부를 구비하는 스핀들 모터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 풀링 플레이트는 고리 형상을 가지는 바디와, 상기 바디의 가장자리로부터 상부측으로 연장형성되는 상기 절곡부 및 상기 바디의 내경부측으로부터 축방향 상부측으로 연장되는 상기 지지부를 구비하는 스핀들 모터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 풀링 플레이트의 내경부 측에 구비되되 원주방향을 따라 서로 이격 배치되는 스핀들 모터.
  7. 제6항에 있어서, 상기 풀링 플레이트는
    상기 지지부 사이에 배치되며, 상기 스테이터 코어에 권선되는 권선코일들의 사이에 배치되도록 연장 형성되는 격벽부를 더 구비하는 스핀들 모터.
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