KR20130054693A - 스핀들 모터 - Google Patents

스핀들 모터 Download PDF

Info

Publication number
KR20130054693A
KR20130054693A KR1020110120234A KR20110120234A KR20130054693A KR 20130054693 A KR20130054693 A KR 20130054693A KR 1020110120234 A KR1020110120234 A KR 1020110120234A KR 20110120234 A KR20110120234 A KR 20110120234A KR 20130054693 A KR20130054693 A KR 20130054693A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
shaft
sleeve
rotor hub
spindle motor
cylindrical wall
Prior art date
Application number
KR1020110120234A
Other languages
English (en)
Inventor
김정우
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020110120234A priority Critical patent/KR20130054693A/ko
Publication of KR20130054693A publication Critical patent/KR20130054693A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00—Driving, 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
    • G11B19/20—Driving; Starting; Stopping; Control thereof
    • G11B19/2009—Turntables, hubs and motors for disk drives; Mounting of motors in the drive
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B33/00—Constructional parts, details or accessories not provided for in the other groups of this subclass
    • G11B33/14—Reducing influence of physical parameters, e.g. temperature change, moisture, dust
    • G11B33/1446—Reducing contamination, e.g. by dust, debris
    • G11B33/1473—Reducing contamination, e.g. by dust, debris of/from bearings
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B2220/00—Record carriers by type
    • G11B2220/20—Disc-shaped record carriers
    • G11B2220/21—Disc-shaped record carriers characterised in that the disc is of read-only, rewritable, or recordable type
    • G11B2220/215—Recordable discs
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B2220/00—Record carriers by type
    • G11B2220/20—Disc-shaped record carriers
    • G11B2220/25—Disc-shaped record carriers characterised in that the disc is based on a specific recording technology
    • G11B2220/2508—Magnetic discs
    • G11B2220/2516—Hard disks

Landscapes

  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터는 샤프트와, 상기 샤프트를 회전 가능하게 지지하며, 상기 샤프트와 윤활유체가 충진되는 베어링 간극을 형성하는 슬리브 및 상기 샤프트의 상단부에 결합되며, 상기 슬리브의 외측에 배치되는 원통벽부를 구비하는 로터 허브를 포함하며, 상기 원통벽부의 내주면에는 상기 로터 허브의 회전시 상기 베어링 간극 측으로 공기를 유동시키는 공기 유동 발생부가 구비될 수 있다.

Description

스핀들 모터{Spindle motor}
본 발명은 스핀들 모터에 관한 것이다.
일반적으로 기록 디스크 구동장치(Hard disk 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 오일이 압축되면서 유체 동압을 형성하여 샤프트를 회전 가능하게 지지한다.
또한, 상기한 베어링 간극은 슬리브의 상면과 샤프트에 결합되어 연동하여 회전하는 로터 케이스의 저면에 의해 형성된다. 그리고 슬리브의 상면과 로터 케이스의 저면에 의해 형성되는 베어링 간극에도 윤활유체가 충진된다.
한편, 외부로부터 충격이 가해지는 경우 상기한 베어링 간극, 즉 윤활유체와 공기와의 계면을 형성하는 측으로부터 윤활유체가 상기한 베어링 간극의 외부로 유출될 수 있다.
이와 같이 외부로 유출되는 윤활유체가 비산되는 경우 스핀들 모터의 내부가 윤활유체에 의해 오염되는 문제가 있다.
더하여, 윤활유체가 외부로 유출되는 경우 윤활유체에 의해 발생되는 유체 동압이 저하되어 종국적으로 스핀들 모터의 성능이 저하되며, 사용수명이 단축되는 문제가 있다.
윤활유체의 누설을 억제할 수 있는 스핀들 모터를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터는 샤프트와, 상기 샤프트를 회전 가능하게 지지하며, 상기 샤프트와 윤활유체가 충진되는 베어링 간극을 형성하는 슬리브 및 상기 샤프트의 상단부에 결합되며, 상기 슬리브의 외측에 배치되는 원통벽부를 구비하는 로터 허브를 포함하며, 상기 원통벽부의 내주면에는 상기 로터 허브의 회전시 상기 베어링 간극 측으로 공기를 유동시키는 공기 유동 발생부가 구비될 수 있다.
상기 공기 유동 발생부는 상기 원통벽부의 내주면에 원주방향을 따라 복수개가 이격 배치될 수 있다.
상기 공기 유동 발생부는 상기 원통벽부의 내주면에 돌출 형성되는 돌기로 이루어질 수 있다.
상기한 스핀들 모터는 상기 로터 허브의 하부에 배치되도록 상기 샤프트에 고정 설치되는 스러스트 플레이트와, 상기 스러스트 플레이트의 상부에 배치되도록 상기 슬리브에 설치되는 실링캡을 더 포함할 수 있다.
상기 실링캡에는 상기 스러스트 플레이트와 함께 기액계면을 형성토록 경사면이 구비될 수 있다.
공기 유동 발생부를 통해 베어링 간극 측으로 공기 유동을 발생시켜 윤활유체의 누설을 억제할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 도 1의 A부를 나타내는 확대도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 허브의 저면을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 작동을 설명하기 위한 작동도이다.
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 A부를 나타내는 확대도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 허브의 저면을 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 작동을 설명하기 위한 작동도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터(100)는 일예로서, 베이스부재(110), 슬리브(120), 샤프트(130), 스러스트 플레이트(140), 실링캡(150) 및 로터 허브(160)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 의미한다.
그리고, 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(102)에 권선된 코일(101)의 리드부(101a)는 인출공(114)을 통해 베이스부재(110)의 상부측으로부터 하부측으로 인출될 수 있다.
또한, 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.
한편, 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.
또한, 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.
그리고, 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 실링캡(150)이 고정 설치되도록 접합홈부(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)의 상단부에는 스러스트 플레이트(140)와 로터 허브(160)가 순차적으로 설치될 수 있다. 즉, 스러스트 플레이트(140)의 상부에 로터 허브(160)가 배치될 수 있도록 스러스트 플레이트(140)와 로터 허브(160)가 샤프트(130)에 설치될 수 있다.
스러스트 플레이트(140)는 슬리브(120)의 상부에 배치되도록 샤프트(130)에 고정 설치된다. 즉, 샤프트(130)가 슬리브(120)에 설치되는 경우 스러스트 플레이트(140)는 슬리브(120)의 상단부에 형성되는 삽입홈(126)에 삽입 배치된다. 이를 위해 스러스트 플레이트(140)는 샤프트(130)의 상단부에 고정 설치된다.
한편, 스러스트 플레이트(140)의 저면 또는 삽입홈(126)의 바닥면 중 적어도 하나에는 스러스트 플레이트(140)의 회전 시 스러스트 유체 동압을 발생시키기 위한 스러스트 동압홈(미도시)이 형성될 수 있다.
그리고, 스러스트 플레이트(140)는 샤프트(130)가 관통될 수 있도록 설치홀(142)이 형성되는 원형의 고리 형상을 가질 수 있다.
실링캡(150)은 슬리브(120)에 고정 설치되며, 스러스트 플레이트(140)와 함께 기액계면(윤활유체와 공기와의 계면)을 형성토록 경사면(152)이 구비될 수 있다.
한편, 경사면(152)은 실링캡(150)의 저면에 형성되며, 윤활유체와 공기와의 계면, 즉 기액계면은 경사면(152)과 스러스트 플레이트(140) 상면 사이 공간에 배치될 수 있다.
로터 허브(160)는 샤프트(130)의 상단부에 결합되며, 슬리브(120)의 외측에 배치되는 원통벽부(162)를 구비할 수 있다.
로터 허브(160)에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, 로터 허브(160)는 원반형상을 가지는 바디(164)와, 바디(164)의 가장자리로부터 축 방향 하부를 향하여 연장 형성되는 마그넷 결합부(166)와, 마그넷 결합부(166)로부터 반경방향으로 연장 형성되어 디스크가 안착되는 디스크 안착부(168)를 구비할 수 있다.
바디(164)에는 샤프트(130)에 고정 설치되기 위한 장착홀(164a)에 구비될 수 있으며, 장착홀(164a)은 바디(164)의 중앙부에 형성될 수 있다.
한편, 원통벽부(162)는 로터 허브(160)가 샤프트(130)에 설치되는 경우 슬리브(120)의 외측에 배치되도록 바디(164)로부터 축방향 하측으로 연장 형성될 수 있다.
즉, 원통벽부(162)는 내주면이 슬리브(120)의 외주면에 대향 배치되도록 바디(164)로부터 연장 형성될 수 있다.
한편, 원통벽부(162)의 내주면에는 로터 허브(160)의 회전시 베어링 간극(B1) 측으로 공기를 유동시키는 공기 유동 발생부(180)가 구비될 수 있다.
그리고, 공기 유동 발생부(180)는 도 2에 도시된 바와 같이 원통벽부(162)의 내주면에 원주방향을 따라 복수개가 이격 배치될 수 있다. 또한, 공기 유동 발생부(180)는 원통벽부(162)의 내주면에 돌출 형성되는 돌기로 이루어질 수 있다.
한편, 공기 유동 발생부(180)는 원통벽부(162)와 일체로 형성될 수도 있으며, 별개의 부재로 구성되어 원통벽부(162)에 접합 설치될 수도 있을 것이다.
그리고, 공기 유동 발생부(180)는 바디(164)의 저면과 실링캡(150)의 상면 사이에 형성되는 공간 측으로 공기를 유동시킬 수 있도록 일예로서, 선풍기 날개 형상을 가질 수 있다.
즉, 로터 허브(160)의 회전시 공기 유동 발생부(180)에 의해 공기가 유동되어 종국적으로 실링캡(150)의 경사면(152)과 스러스트 플레이트(140)의 상면에 의해 형성되는 공간으로 공기가 유동되도록 한다.
이에 따라, 외부 충격이 가해지더라도 실링캡(150)의 경사면(152)과 스러스트 플레이트(140)의 상면에 의해 형성되는 공간을 통해 윤활유체가 누설되는 것을 억제할 수 있는 것이다.
한편, 마그넷 장착부(166)의 내부면에는 구동 마그넷(105)이 설치되며, 구동 마그넷(105)은 코일(101)이 권선된 스테이터 코어(102)의 선단에 대향 배치된다. 또한, 구동 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, 구동 마그넷(105)과 코일(101)이 권선되는 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.
상기한 바와 같이, 공기 유동 발생부(180)를 통해 로터 허브(160)의 회전시 베어링 간극(B1)으로 공기 유동을 발생시켜 윤활유체의 누설을 억제할 수 있다.
즉, 공기 유동에 의해 실링캡(150)의 경사면(152)과 스러스트 플레이트(140)의 상면에 형성되는 공간 측으로 공기의 유동에 의한 가압력이 가해지므로, 윤활유체의 누설을 억제할 수 있는 것이다.
이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 작동에 대하여 보다 자세하게 살펴보기로 한다.
도 4를 참조하면, 먼저 스테이터 코어(102)에 권선된 코일(101)에 전원이 공급되면, 스테이터 코어(102)와 구동 마그넷(105)의 전자기적 상호작용에 의해 로터 허브(160)를 회전시키는 구동력이 발생된다.
이에 따라, 로터 허브(160)는 샤프트(130)와 함께 연동하여 회전된다.
이때, 로터 허브(160)의 원통벽부(162)에 구비되는 공기 유동 발생부(180)에 의해 도 4에 도시된 바와 같이 공기가 유동된다.
이와 같은 공기 유동에 의해 실링캡(150)의 경사면(152)과 스러스트 플레이트(140)의 상면에 의해 형성되는 공간 측으로 가압력이 가해지게 된다. 즉, 공기 유동에 의해 공기 유동 발생부(180)의 내측의 압력이 상승된다.
이에 따라, 윤활유체가 실링캡(150)의 경사면(152)과 스러스트 플레이트(140)의 상면에 의해 형성되는 공간으로부터 누설되는 것을 억제할 수 있는 것이다.
100 : 스핀들 모터 110 : 베이스부재
120 : 슬리브 130 : 샤프트
140 : 스러스트 플레이트 150 : 실링캡
160 : 로터 허브 180 : 공기 유동 발생부

Claims (5)

  1. 샤프트;
    상기 샤프트를 회전 가능하게 지지하며, 상기 샤프트와 윤활유체가 충진되는 베어링 간극을 형성하는 슬리브; 및
    상기 샤프트의 상단부에 결합되며, 상기 슬리브의 외측에 배치되는 원통벽부를 구비하는 로터 허브;
    를 포함하며,
    상기 원통벽부의 내주면에는 상기 로터 허브의 회전시 상기 베어링 간극 측으로 공기를 유동시키는 공기 유동 발생부가 구비되는 스핀들 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공기 유동 발생부는 상기 원통벽부의 내주면에 원주방향을 따라 복수개가 이격 배치되는 스핀들 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공기 유동 발생부는 상기 원통벽부의 내주면에 돌출 형성되는 돌기로 이루어지는 스핀들 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 로터 허브의 하부에 배치되도록 상기 샤프트에 고정 설치되는 스러스트 플레이트와, 상기 스러스트 플레이트의 상부에 배치되도록 상기 슬리브에 설치되는 실링캡을 더 포함하는 스핀들 모터.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 실링캡에는 상기 스러스트 플레이트와 함께 기액계면을 형성토록 경사면이 구비되는 스핀들 모터.
KR1020110120234A 2011-11-17 2011-11-17 스핀들 모터 KR20130054693A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110120234A KR20130054693A (ko) 2011-11-17 2011-11-17 스핀들 모터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110120234A KR20130054693A (ko) 2011-11-17 2011-11-17 스핀들 모터

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130054693A true KR20130054693A (ko) 2013-05-27

Family

ID=48663438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110120234A KR20130054693A (ko) 2011-11-17 2011-11-17 스핀들 모터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20130054693A (ko)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101300312B1 (ko) 스핀들 모터
KR20130088355A (ko) 스핀들 모터
KR20130062636A (ko) 스핀들 모터
JP2014126204A (ja) 流体動圧軸受アセンブリ及びそれを備えるスピンドルモータ
KR101240863B1 (ko) 스핀들 모터
KR101300338B1 (ko) 스핀들 모터
KR101350586B1 (ko) 유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 모터
KR101339596B1 (ko) 스핀들 모터
KR20130054693A (ko) 스핀들 모터
KR20130011285A (ko) 스핀들 모터
KR20120140068A (ko) 스핀들 모터
US8890381B2 (en) Spindle motor
KR20130011286A (ko) 스핀들 모터
KR20130008251A (ko) 스핀들 모터
KR20130073688A (ko) 유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 모터
KR20130015158A (ko) 스핀들 모터
KR20150062347A (ko) 스핀들 모터
KR20130011627A (ko) 스핀들 모터
KR20130000785A (ko) 유체 동압 베어링 어셈블리
KR20130011628A (ko) 스핀들 모터
KR20130047888A (ko) 스핀들 모터
KR20120084145A (ko) 스핀들 모터
KR20130007302A (ko) 스핀들 모터
KR20130024005A (ko) 스핀들 모터
KR20120111507A (ko) 스핀들 모터

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination