KR20130008251A

KR20130008251A - 스핀들 모터

Info

Publication number: KR20130008251A
Application number: KR1020110068878A
Authority: KR
Inventors: 최재현
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2011-07-12
Filing date: 2011-07-12
Publication date: 2013-01-22

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터는 베이스부재에 고정 설치되는 슬리브와, 상기 슬리브에 회전 가능하게 설치되는 샤프트 및 상기 샤프트에 고정 설치되는 스러스트 플레이트를 포함하며, 상기 샤프트의 외주면 및 상기 스러스트 플레이트의 내주면 중 적어도 하나에는 접착제가 수용되며, 나선 형상을 가진 접착제 수용부가 형성될 수 있다.

Description

스핀들 모터{Spindle motor}

본 발명은 스핀들 모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스러스트 플레이트를 구비하는 스핀들 모터에 관한 것이다.

하드 디스크 드라이브 등의 정보 기록 재생 장치에 탑재된 스핀들 모터는 회전 구동되는 로터와, 로터를 회전 가능하게 지지하는 스테이터로 구성될 수 있다.

그리고, 로터는 샤프트, 스러스트 플레이트 및 로터 허브를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 샤프트는 로터의 회전 중심이 되며, 스러스트 플레이트는 샤프트에 결합되어 샤프트가 스테이터로부터 이탈되는 것을 방지하는 역할을 수행한다.

한편, 샤프트와 스러스트 플레이트는 접착제에 의한 접착력을 이용하여 조립된다. 그리고, 샤프트의 외주면과 스러스트 플레이트의 내주면은 접착제가 도포될 수 있도록 소정 간격 이격되고, 이와 같이 이격되는 공간에 접착제가 도포되어 샤프트와 스러스트 플레이트가 조립된다.

그런데, 샤프트의 외주면과 스러스트 플레이트의 내주면이 상기와 같이 이격되어야 하므로, 스러스트 플레이트를 샤프트에 조립하는 경우 스러스트 플레이트와 샤프트의 직각도가 나빠지는 문제가 있다.

즉, 상기한 바와 같이 이격된 공간으로 이물질이 유입되는 경우, 또는 접착제의 도포량이 일정하지 않은 경우에 스러스트 플레이트와 샤프트의 직각도 불량이 발생될 위험성이 커지는 문제가 있다.

더하여, 일반적으로 샤프트의 외주면과 스러스트 플레이트의 내주면에 접착제가 도포되어 샤프트와 스러스트 플레이트가 접합된다. 이 경우 접착제와 샤프트의 외주면 또는 접착제와 스러스트 플레이트의 내주면과의 접촉면적이 작아 외부충격이 가해지는 경우 스러스트 플레이트가 샤프트와 쉽게 분리되는 문제가 있다.

본 발명은 스러스트 플레이트와 샤프트의 결합력을 증대시킬 수 있는 스핀들 모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

더하여, 스러스트 플레이트와 샤프트의 수직도를 향상시킬 수 있는 스핀들 모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 샤프트는 상기 스러스트 플레이트가 삽입 결합되는 소경부와, 상기 소경부보다 큰 직경을 가지는 대경부를 구비하며, 상기 접착제 수용부는 상기 소경부의 하단부에 형성될 수 있다.

상기 스러스트 플레이트는 저면이 상기 대경부의 상면에 안착되도록 설치되며, 상기 접착제 수용부의 일단부는 상기 대경부의 상면에 연결될 수 있다.

상기한 스핀들 모터는 상기 스러스트 플레이트의 상부에 배치되도록 상기 샤프트에 고정 설치되는 로터 허브를 더 포함하며, 상기 샤프트와 상기 로터 허브의 접촉면 중 적어도 하나에는 나선 형상을 가진 접착제 주입홈이 형성될 수 있다.

상기 베이스부재와 상기 슬리브의 접촉면 중 적어도 하나에는 나선 형상을 가진 접착제 유입홈이 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 나선 형상을 가진 접착제 수용부를 통해 스러스트 플레이트와 샤프트의 결합력을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 접착제 수용부에 접착제를 충진하여 스러스트 플레이트와 샤프트를 조립할 수 있으므로, 스러스트 플레이트와 샤프트의 사이에 이물질이 끼임으로써 발생되는 수직도 불량을 개선할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터에 구비되는 샤프트와 스러스트 플레이트를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터에 구비되는 샤프트와 스러스트 플레이트의 조립공정을 나타내는 설명도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터를 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 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터에 구비되는 샤프트와 스러스트 플레이트를 나타내는 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터에 구비되는 샤프트와 스러스트 플레이트의 조립공정을 나타내는 설명도이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터(100)는 일예로서,

도 1 내지 도 3을 참조하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터(100)는 일예로서, 베이스부재(110), 슬리브(120), 샤프트(130), 스러스트 플레이트(140), 캡부재(150), 로터 허브(160), 커버부재(170)를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 먼저 방향에 대한 용어를 정의하면, 축방향은 도 1에서 볼 때 상,하 방향, 즉 샤프트(130)의 상부로부터 하부를 향하는 방향 또는 샤프트(130)의 하부로부터 상부를 향하는 방향을 의미하며, 반경방향은 도 1에서 볼 때 좌,우 방향, 즉 로터 허브(160)의 외주면으로부터 샤프트(130)를 향하는 방향, 또는 샤프트(130)로부터 로터 허브(160)의 외주면을 향하는 방향을 의미하며, 원주방향은 로터 허브(160)의 외주면을 따라 회전되는 방향을 의미한다.

베이스부재(110)는 슬리브(120)가 설치되는 설치부(112)를 구비할 수 있다. 설치부(112)는 축방향 상측을 향하여 돌출되도록 형성되며, 슬리브(120)는 설치부(112)에 삽입되어 설치된다.

그리고, 설치부(112)의 외주면에는 코일(101)이 권선되는 스테이터 코어(102)가 설치될 수 있다. 즉, 스테이터 코어(102)는 설치부(112)의 외주면에 형성된 안착면(112a)에 안착된 상태에서 접착제 또는/및 용접에 의해 고정 설치된다.

한편, 베이스부재(110)에는 설치부(112)의 주위에 배치되도록 인출공(114)이 형성될 수 있다. 그리고, 스테이터 코어(104)에 권선된 코일(101)의 리드부(101a)는 인출공(114)을 통해 베이스부재(110)의 상부측으로부터 하부측으로 인출될 수 있다.

한편, 베이스부재(110)의 저면에는 코일(101)의 리드부(101a)가 접합되는 회로기판(103)이 설치될 수 있다. 그리고, 회로기판(103)은 플렉시블 회로기판으로 구성될 수 있다.

또한, 베이스부재(110)에는 로터 허브(160)의 과부상을 방지하기 위한 풀링 플레이트(104)가 설치될 수 있으며, 풀링 플레이트(104)는 환고리 형상을 가질 수 있다.

슬리브(120)는 상기한 바와 같이 설치부(112)에 고정 설치된다. 즉, 슬리브(120)의 외주면이 설치부(112)의 내주면에 접착제에 의해 접합되거나 슬리브(120)가 설치부(112)에 압입되어 설치될 수 있다.

그리고, 슬리브(120)에는 샤프트(130)가 삽입되어 설치될 수 있도록 관통홀(122)이 형성될 수 있다. 즉, 슬리브(120)는 중공의 원통 형상을 가질 수 있다.

한편, 슬리브(120)에 샤프트(130)가 설치되는 경우 슬리브(120)의 내주면과 샤프트(130)의 외주면은 소정 간격 이격되어 베어링 간극(B1)을 형성한다. 이 베어링 간극(B1)에 윤활유체가 충진된다.

그리고, 슬리브(120)의 내부면에는 샤프트(130)의 회전시 상기한 베어링 간극(B1)에 충진된 윤활유체를 펌핑하여 유체 동압을 발생시키도록 동압 그루브(미도시)가 형성될 수 있다.

또한, 슬리브(120)의 하단부에는 베어링 간극(B1)에 충진된 윤활유체가 하부측으로 누설되는 것을 방지하기 위하여 커버부재(170)가 설치될 수 있다. 즉, 슬리브(120)의 하단부에는 커버부재(170)가 설치될 수 있도록 상부측으로 만입되어 형성되는 만입홈(124)이 형성될 수 있다.

한편, 슬리브(120)의 상단부에는 스러스트 플레이트(140)가 삽입되는 삽입홈(126)이 형성되며, 삽입홈(126)의 외측에는 캡부재(150)가 고정 설치되도록 외벽부(128)가 형성될 수 있다.

샤프트(130)는 슬리브(120)에 회전 가능하게 설치된다. 즉, 상기에서 살펴본 바와 같이, 샤프트(130)는 슬리브(120)의 관통홀(122)에 삽입 배치된다.

또한, 샤프트(130)는 스러스트 플레이트(140)가 삽입 결합되는 소경부(132)와, 소경부(132)보다 큰 직경을 가지는 대경부(134)를 구비할 수 있다.

그리고, 대경부(134)의 외주면이 슬리브(120)의 내부면에 대향 배치되도록 샤프트(130)는 슬리브(120)에 설치될 수 있다.

한편, 샤프트(130)의 외주면 및 스러스트 플레이트(140)의 내주면 중 적어도 하나에는 접착제가 수용되며, 나선 형상을 가진 접착제 수용부(136)가 형성될 수 있다.

즉, 샤프트(130)의 외주면에는 나선 형상을 가진 접착제 수용부(136)가 형성될 수 있다. 접착제 수용부(136)는 홈으로 이루어질 수 있다.

그리고, 샤프트(130)에는 스러스트 플레이트(140)의 저면이 지지되는 지지면(138)이 형성될 수 있다. 즉, 스러스트 플레이트(140)와 샤프트(130)의 수직도를 향상시킬 수 있도록 샤프트(130)에는 지지면(138)이 형성될 수 있다.

다시 말해, 스러스트 플레이트(140)는 저면이 대경부(134)의 상면, 즉 지지면(138)에 안착되도록 설치되며, 접착제 수용부(136)의 일단부는 대경부(134)의 상면인 지지면(138)에 연결될 수 있다.

스러스트 플레이트(140)는 소경부(132)에 고정 설치된다. 그리고, 스러스트 플레이트(140)는 소경부(132)가 관통될 수 있도록 설치홀(142)이 형성되는 원형의 고리 형상을 가질 수 있다.

한편, 스러스트 플레이트(140)는 저면이 지지면(138)에 안착되도록 샤프트(130)의 소경부(132)에 장착된다. 이후, 도 3에 도시된 바와 같이 작업자에 의해 접착제 수용부(136)로 접착제가 주입된다.

이 경우 접착제 수용부(136)에 유입되는 접착제는 나선 형상을 가진 접착제 수용부(136)를 따라 흘러 대경부(134)의 상면인 지지면(138)에 도달된다.

이에 따라, 접착제 수용부(136)에 충진되는 접착제와 스러스트 플레이트(140)의 내부면의 접촉면적이 증가될 수 있으며, 결국 스러스트 플레이트(140)와 샤프트(130)의 결합 강도가 향상될 수 있는 것이다.

또한, 스러스트 플레이트(140)는 슬리브(120)의 삽입홈(126)에 삽입 배치되며, 삽입홈(126)의 바닥면과 스러스트 플레이트(140)는 소정 간격 이격 배치되어 베어링 간극을 형성한다.

그리고, 스러스트 플레이트(140)의 저면 또는 삽입홈(126)의 바닥면 중 적어도 하나에는 샤프트(130)의 회전시 스러스트 유체 동압을 발생시킬 수 있도록 스러스트 동압 그루브(미도시)가 형성될 수 있다.

즉, 스러스트 플레이트(140)가 샤프트(130)와 함께 회전되는 경우 스러스트 동압 그루브에 의해 축방향 상부측을 향하는 힘이 발생되어 로터 허브(160)가 소정 높이 부상될 수 있다.

캡부재(150)는 슬리브(120)에 고정 설치된다. 즉, 캡부재(150)의 외주면이 슬리브(120)의 외벽부(128) 내주면에 접착제 또는/및 용접에 의해 접합될 수 있다.

한편, 캡부재(150)는 윤활유체와 공기와의 계면이 형성될 수 있도록 경사면을 구비할 수 있다. 그리고, 윤활유체와 공기와의 계면, 즉 기액계면은 반경방향 내측으로 향하여 형성될 수 있다.

로터 허브(160)는 스러스트 플레이트(140)의 상부에 배치되도록 소경부(132)에 설치될 수 있다. 한편, 로터 허브(160)는 샤프트(130)의 소경부(132)가 삽입되는 장착홀(162a)이 형성된 바디(162)와, 바디(162)의 가장자리로부터 축방향 하측을 향하도록 연장 형성되는 마그넷 장착부(164)를 구비할 수 있다.

마그넷 장착부(164)의 내부면에는 마그넷(105)이 설치되며, 마그넷(105)은 코일(101)이 권선된 스테이터 코어(102)의 선단에 대향 배치된다.

한편, 마그넷(105)은 환고리 형상을 가질 수 있으며, 원주방향을 따라 N극, S극이 교대로 착자되어 일정 세기의 자기력을 발생시키는 영구자석일 수 있다.

여기서, 로터 허브(160)의 회전 구동에 대하여 간략하게 살펴보면, 스테이터 코어(102)에 권선된 코일(101)에 전원이 공급되면, 마그넷(105)과 코일(101)이 권선된 스테이터 코어(102)와의 전자기적 상호작용에 의해 로터 허브(160)가 회전될 수 있는 구동력이 발생된다.

이에 따라, 로터 허브(160)가 회전되며, 결국 로터 허브(160)가 고정 결합되는 샤프트(130)가 로터 허브(160)와 연동하여 회전된다.

커버부재(170)는 슬리브(120)의 하단부에 형성되는 만입홈(124)에 설치되어 윤활유체가 하부측으로 누설되는 것을 방지하는 역할을 수행한다. 그리고, 커버부재(170)는 접착제 또는/및 용접에 의해 만입홈(124)에 고정 설치되며, 커버부재(170)가 슬리브(120)에 설치되는 경우 커버부재(170)와 슬리브(120) 사이 공간에도 윤활유체가 충진된다.

상기한 바와 같이, 나선형상을 가진 접착제 수용부(136)에 접착제가 충진되어 샤프트(130)와 스러스트 플레이트(140)가 결합되므로, 샤프트(130)와 스러스트 플레이트(140)의 결합력이 증대될 수 있다.

더하여, 스러스트 플레이트(140)가 샤프트(130)에 조립된 상태에서 접착제가 접착제 수용부(136)에 주입되므로, 접착제에 의한 오염을 억제할 수 있다. 결국 도포되는 접착제가 윤활유체가 충진되는 베어링 간극(B1) 측으로 유입되어 윤활유체가 오염되는 것을 감소시킬 수 있는 것이다.

한편, 본 실시예에서는 스러스트 플레이트(140)가 샤프트(130)의 상단부에 설치되는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 스러스트 플레이트(140)는 샤프트(130)의 하단부에 설치될 수도 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터에 대하여 설명하기로 한다. 다만, 상기에서 설명한 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 자세한 설명을 생략하고 상기한 설명에 갈음하기로 한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터를 나타내는 개략 단면도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터(200)는 일예로서, 베이스부재(210), 슬리브(220), 샤프트(230), 스러스트 플레이트(240), 캡부재(250), 로터 허브(260), 커버부재(270)를 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 상기한 베이스부재(210), 슬리브(220), 샤프트(230), 스러스트 플레이트(240), 캡부재(250), 로터 허브(260), 커버부재(270)는 하기에서 설명하는 접착제 주입홈(239)와, 접착제 유입홈(212b)를 제외한 모든 구성이 본 발명의 일 실시에에 따른 스핀들 모터(100)에 구비되는 베이스부재(110), 슬리브(120), 샤프트(130), 스러스트 플레이트(140), 캡부재(150), 로터 허브(160), 커버부재(170)와 동일한 구성에 해당하므로, 여기서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.

로터 허브(260)는 스러스트 플레이트(240)의 상부에 배치되도록 샤프트(230)에 고정 설치된다. 한편, 접착제 주입홈(239)은 샤프트(230)와 로터 허브(260)의 접촉면 중 적어도 하나에 형성되며, 나선 형상을 가질 수 있다.

즉, 로터 허브(260)의 설치시 작업자가 접착제 주입홈(239)의 일단부에 접착제를 유입시키면, 접착제는 접착제 주입홈(239)을 따라 흘러 접착제 주입홈(239)에 충진될 수 있다. 이에 따라 로터 허브(260)가 샤프트(230)에 고정 설치될 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 접착제 주입홈(239)이 샤프트(230)에 형성되는 경우를 도면에 도시하여 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며 접착제 주입홈(239)은 로터 허브(260)의 내부면에 형성될 수 있다.

또한, 접착제 유입홈(212b)는 베이스부재(210)와 슬리브(220)의 접촉면 중 적어도 하나에 형성되며, 나선 형상을 가질 수 있다.

즉, 슬리브(220)를 베이스부재(210)의 설치부(212)에 삽입한 후 접착제 유입홈(212b)에 접착제를 주입하여 슬리브(220)가 베이스부재(210)의 설치부(212)에 고정되도록 한다.

상기한 바와 같이, 접착제를 접착제 유입홈(212b)과 접착제 주입홈(239)에 충진시켜 베이스부재(210)와 슬리브(220), 그리고 로터 허브(260)와 샤프트(230)를 고정 결합시킬 수 있으므로, 결합강도를 향상시킬 수 있다.

이와 더불어, 베이스부재(210)와 슬리브(220), 그리고 로터 허브(260)와 샤프트(230)의 조립 공정이 단순해질 수 있다. 다시 말해, 접착제 도포공정 및 흘러내린 접착제의 제거공정을 생략할 수 있어 조립공정을 단순화시킬 수 있는 것이다.

100, 200 : 스핀들 모터 110, 210 : 베이스부재
120, 220 : 슬리브 130, 230 : 샤프트
140, 240 : 스러스트 플레이트 150, 250 : 캡부재
160, 260 : 로터 허브 170, 270 : 커버부재

Claims

베이스부재에 고정 설치되는 슬리브;
상기 슬리브에 회전 가능하게 설치되는 샤프트; 및
상기 샤프트에 고정 설치되는 스러스트 플레이트;
를 포함하며,
상기 샤프트의 외주면 및 상기 스러스트 플레이트의 내주면 중 적어도 하나에는 접착제가 수용되며, 나선 형상을 가진 접착제 수용부가 형성되는 스핀들 모터.
제1항에 있어서,
상기 샤프트는 상기 스러스트 플레이트가 삽입 결합되는 소경부와, 상기 소경부보다 큰 직경을 가지는 대경부를 구비하며,
상기 접착제 수용부는 상기 소경부의 하단부에 형성되는 스핀들 모터.
제2항에 있어서,
상기 스러스트 플레이트는 저면이 상기 대경부의 상면에 안착되도록 설치되며, 상기 접착제 수용부의 일단부는 상기 대경부의 상면에 연결되는 스핀들 모터.
제1항에 있어서,
상기 스러스트 플레이트의 상부에 배치되도록 상기 샤프트에 고정 설치되는 로터 허브를 더 포함하며,
상기 샤프트와 상기 로터 허브의 접촉면 중 적어도 하나에는 나선 형상을 가진 접착제 주입홈이 형성되는 스핀들 모터.
제1항에 있어서,
상기 베이스부재와 상기 슬리브의 접촉면 중 적어도 하나에는 나선 형상을 가진 접착제 유입홈이 형성되는 스핀들 모터.