KR20130060540A - 스핀들 모터 - Google Patents

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KR20130060540A
KR20130060540A KR1020110126646A KR20110126646A KR20130060540A KR 20130060540 A KR20130060540 A KR 20130060540A KR 1020110126646 A KR1020110126646 A KR 1020110126646A KR 20110126646 A KR20110126646 A KR 20110126646A KR 20130060540 A KR20130060540 A KR 20130060540A
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bearing
bearing housing
spindle motor
coupled
fixing
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송충현
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엘지이노텍 주식회사
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    • G—PHYSICS
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Abstract

스핀들 모터는 베어링, 상기 베어링을 수납하는 베어링 하우징 및 상기 베어링과 상기 베어링 하우징 사이에 개재되는 고정부 및 상기 고정부로부터 상기 베어링 하우징의 외부로 돌출된 플랜지부를 포함하는 고정 유닛을 포함하는 베어링 어셈블리; 상기 베어링 하우징을 고정하는 베이스 플레이트; 상기 베어링 하우징의 외주면에 고정되는 고정자; 상기 베어링에 회전 가능하게 결합 된 회전축에 결합 된 회전자; 및 상기 회전자 및 상기 플랜지부 중 어느 하나에 배치된 흡인 마그네트를 포함한다.

Description

스핀들 모터{SPINDLE MOTOR}
본 발명은 스핀들 모터에 관한 것이다.
최근 들어, 광 디스크에 기록된 데이터를 읽거나 광 디스크에 데이터를 기록하는 광학 디스크 드라이버(ODD)의 기술 개발이 진행되고 있다.
광학 디스크 드라이버는 스핀들 모터, 광 픽업 모듈 및 스텝핑 모터 등을 포함한다.
스핀들 모터는 광 디스크를 초고속으로 회전시키는 역할을 하며, 스텝핑 모터는 광 픽업 모듈을 광 디스크의 반경 방향으로 이동시키며, 광 픽업 모듈은 광 디스크에 데이터를 기록 또는 광 디스크로부터 데이터를 읽는다.
스핀들 모터는 회전되는 회전축을 포함하며, 회전축에는 회전자가 결합 되며 회전자에는 광 디스크의 내주면에 결합 되는 조심 장치를 포함한다.
종래 스핀들 모터에서 회전자는 베어링 어셈블리에 결합된 회전축에 결합되는데 외부에서 회전축 또는 베어링 어셈블리에 가해진 충격 또는 진동에 의하여 회전자 또는 베어링 어셈블리가 이탈되는 등 불량이 발생 되는 문제점을 갖는다.
본 발명은 외부 충격 및/또는 진동에 의하여 회전축 또는 베어링 어셈블리의이탈을 방지한 스핀들 모터를 제공한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
일실시예로서, 스핀들 모터는 베어링, 상기 베어링을 수납하는 베어링 하우징 및 상기 베어링과 상기 베어링 하우징 사이에 개재되는 고정부 및 상기 고정부로부터 상기 베어링 하우징의 외부로 돌출된 플랜지부를 포함하는 고정 유닛을 포함하는 베어링 어셈블리; 상기 베어링 하우징을 고정하는 베이스 플레이트; 상기 베어링 하우징의 외주면에 고정되는 고정자; 상기 베어링에 회전 가능하게 결합 된 회전축에 결합 된 회전자; 및 상기 회전자 및 상기 플랜지부 중 어느 하나에 배치된 흡인 마그네트를 포함한다.
본 발명에 따른 스핀들 모터에 의하면, 외부 충격 및/또는 진동에 의하여 회전축 또는 베어링 어셈블리의 이탈을 방지하며, 구성 부품수 및 조립 공정을 감소시키고 사이즈를 감소시키는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터의 단면도이다.
도 2는 도 1의 흡인 마그네트, 고정 유닛 및 베어링 하우징을 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터의 단면도이다.
도 4는 도 3의 'A' 부분 확대도이다.
도 5는 도 3의 'B' 부분 확대도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터의 단면도이다. 도 2는 도 1의 흡인 마그네트, 고정 유닛 및 베어링 하우징을 도시한 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터(700)는 베어링 어셈블리(100), 베이스 플레이트(200), 고정자(300), 회전자(400) 및 흡인 마그네트(500)를 포함한다.
베어링 어셈블리(100)는 베어링(110), 베어링 하우징(120) 및 고정 유닛(130)을 포함한다.
베어링(110)은 외주면 및 상기 외주면과 대향 하는 내주면을 갖는 원통 형상으로 형성된다. 본 발명의 일실시예에서, 베어링(110)은 오일이 함유된 오일 함침 소결 합금 베어링을 포함할 수 있다.
베어링(110)의 내주면은 후술 될 회전축(450)을 회전 가능하게 서포트 하는 역할을 한다.
베어링 하우징(120)은 베어링(110)을 고정 및 후술 될 고정자의 코어를 고정하는 역할을 한다.
베어링 하우징(120)은 상면이 개구 된 원통 형상을 갖는다. 베어링 하우징(120)은 측면판(124) 및 측면판(124)의 하단에 연결된 바닥판(126)을 포함한다. 본 발명의 일실시예에서, 측면판(124) 및 바닥판(126)은 일체로 형성된다.
베어링 하우징(120)의 측면판(124)은 원통 형상으로 형성되며, 베어링 하우징(120)의 측면판(124)은 제1 결합부(122) 및 제2 결합부(123)를 포함한다.
베어링 하우징(120)의 내측면은 동일한 직경으로 형성된다. 측면판(124)의 제1 결합부(122)는 베어링 하우징(120)의 측면판(124)의 상부에 형성되며, 제1 결합부(122)는 도 2에 도시된 바와 같이 제1 두께(T1)를 갖는다. 또한, 제1 결합부(122)는 외주면을 기준으로 제1 직경(D1)으로 형성된다.
측면판(124)의 제2 결합부(123)는 제1 결합부(122)의 하부에 형성되며, 제2 결합부(123)는 도 1에 도시된 바와 같이 제1 두께(T1)보다 두꺼운 제2 두께(T2)로 형성된다. 또한, 제2 결합부(122)는 외주면을 기준으로 제1 직경(D1) 보다 큰 제2 직경(D2)으로 형성된다.
측면판(124)의 제1 및 제2 결합부(122,123)들의 외주면 직경 차이에 의하여 측면판(124)의 외주면에는 걸림턱(124a)이 형성된다. 측면판(124)에 형성된 걸림턱(124a)은 후술 될 베이스 플레이트(200)와 결합 된다.
본 발명의 일실시예에서, 복잡한 형상을 갖는 베어링 하우징(120)은 금속을 프레스 가공하는 대신 합성수지를 사출 성형한 사출물을 포함할 수 있다.
베어링 하우징(120)의 바닥판(126)은 상부 바닥판(127) 및 하부 바닥판(128)을 포함한다.
상부 바닥판(127)은 측면판(124)의 하단에 형성되며, 상부 바닥판(127)에는 베어링(110)의 단부가 배치된다.
하부 바닥판(128)은 상부 바닥판(127)의 하부에 배치되며, 하부 바닥판(128)에는 후술 될 회전축(450)의 단부가 배치된다. 본 발명의 일실시예에서, 하부 바닥판(128) 중 회전축(450)과 접촉되는 부분의 표면 조도를 높일 경우 스러스트 베어링을 하부 바닥판(128)에 배치하지 않아도 무방하다.
고정 유닛(130)은 고정부(132), 플랜지부(134) 및 이탈 방지부(136, 도 1 참조)를 포함한다. 본 발명의 일실시예에서, 고정 유닛(130)은 자기장을 차단하는 금속과 같은 자성체를 포함할 수 있다.
고정부(132)는, 예를 들어, 원통 형상으로 형성되며 고정부(132)의 높이는 베어링 하우징(120)의 측면판(124)의 높이보다 높게 형성된다. 고정부(132)는 베어링 하우징(120) 및 베어링(110) 사이에 개재되며, 고정부(132)는 베어링 하우징(120)에 압입 될 수 있다.
플랜지부(134)는 고정부(132)의 상단으로부터 고정부(132)의 바깥쪽으로 연장되며, 플랜지부(134)의 폭은 베어링 하우징(120)의 측면판(124)의 제1 결합부(122)의 두께 이상으로 형성되고, 이로 인해 플랜지부(134)는 후술 될 고정자의 코어의 상면을 눌러 코어의 이탈을 방지한다. 한편, 플랜지부(134)의 테두리에는 플랜지부(134)의 상부로 절곡된 절곡부(139)를 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 이탈 방지부(136)는 고정부(132)의 상기 상단과 대향 하는 하단으로부터 회전축(450)을 향하는 방향으로 연장된다.
이탈 방지부(136)는 회전축(450)의 외주면을 따라 그루브(groove) 형상으로 형성된 이탈 방지홈(455)의 내부에 배치되어 회전축(450)의 발거를 방지하는 와셔로서 역할한다. 본 발명의 일실시예에서, 이탈 방지부(136)는 고정부(132)와 일체로 형성될 수 있다.
이탈 방지부(136)는 베어링(110)의 하단과 접촉될 수 있다. 이와 다르게, 이탈 방지부(136)는 베어링(110)의 하단으로부터 소정 간격 이격 되어도 무방하다.
베이스 플레이트(200)는 베어링 어셈블리(100)의 베어링 하우징(120)을 고정하는 역할을 하며, 베이스 플레이트(200) 상에는 후술 될 고정자의 코일과 전기적으로 연결되는 회로 기판(205)이 배치된다.
베이스 플레이트(200)는 버링부(210) 및 걸림부(220)를 포함한다.
버링부(210)는 베이스 플레이트(200)로부터 베어링 하우징(120)을 향해 돌출되며, 베어링 하우징(120)은 버링부(210)에 삽입된다. 버링부(210) 및 베어링 하우징(120)은, 예를 들어, 압입 될 수 있다.
걸림부(220)는 버링부(210)의 단부에 형성되며, 걸림부(220)는 버링부(210)의 단부를 절곡하여 형성하거나 버링부(210)의 내측면을 돌출시켜 형성할 수 있다. 걸림부(220)는 베어링 하우징(120)의 걸림턱(124a)에 결합 된다.
베이스 플레이트(200)의 걸림부(220)가 베어링 하우징(120)의 걸림턱(124a)에 결합 됨으로써 베어링 하우징(120)에 충격 또는 진동이 가해지더라도 베어링 하우징(120)이 베이스 플레이트(200)로부터 이탈되거나 움직이는 것을 방지할 수 있다.
고정자(300)는 코어(310) 및 코일(320)을 포함한다.
코어(310)는 중앙에 개구가 형성되며 복수개가 방사상으로 돌출된 코어부를 갖는 코어편을 복수매 적층하여 형성될 수 있고, 코어(310)는 베어링 하우징(120)의 제1 결합부(122)의 외주면에 삽입 또는 압입 된다.
코일(320)은 코어(310)의 각 코어부들에 권선 되어 형성되며, 각 코일(320)은 베이스 플레이트(200) 상에 배치된 회로 기판(205)과 전기적으로 연결된다.
본 발명의 일실시예에서, 코어(310)의 상면은 베어링 어셈블리(100)의 고정 유닛(130)의 플랜지부(134)의 하면에 의하여 눌리고, 이로 인해 코어(310)가 베어링 하우징(120)으로부터 이탈되는 것을 방지한다.
회전축(450)은 베어링 어셈블리(100)의 베어링(110)에 회전 가능하게 결합된다. 회전축(450)의 하단 중 고정 유닛(130)의 고정부(132)의 하단으로부터 연장된 이탈 방지부(136)와 대응하는 부분에는 이탈 방지부(136)와 오버랩 되는 그루브 형상의 이탈 방지홈(455)이 형성된다.
회전자(400)는 요크(410) 및 마그네트(420)를 포함한다.
요크(410)는 상판(412) 및 측면판(414)을 포함하며, 요크(410)는 자기장의 누설을 방지하는 금속과 같은 자성체를 포함할 수 있다.
상판(412)은 회전축(450)과 결합 되는 요크 버링부(413)를 포함하며, 요크 버링부(413)를 통하여 광 디스크의 내주면과 결합 되는 조심 유닛(480)이 결합 된다.
측면판(414)은 상판(412)의 테두리로부터 코어(310)를 감싸는 방향으로 형성된다.
마그네트(420)는 요크(410)의 측면판(414)의 내측면에 코어(310)와 마주하게 배치된다.
흡인 마그네트(500)는 자성체인 요크(410)의 상판(412)에 흡인력을 발생시켜 요크(410)의 상판을 흡인하고 이로 인해 회전자(400)의 부상을 방지한다.
본 발명의 일실시예에서, 흡인 마그네트(500)는, 평면상에서 보았을 때, 도우넛과 유사한 형상으로 형성되며, 흡인 마그네트(500)는 접착제 등에 의하여 고정 유닛(130)의 플랜지부(134) 상에 배치될 수 있다. 이와 다르게, 흡인 마그네트(500)는 플랜지부(134)와 마주하는 요크(410)의 상판(412)의 내측면에 접착제 등에 의하여 고정되어도 무방하다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터의 단면도이다. 도 4는 도 3의 'A' 부분 확대도이다. 도 5는 도 3의 'B' 부분 확대도이다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터는 베어링 어셈블리를 제외하면 앞서 도 1 및 도 2에서 설명된 스핀들 모터와 실질적으로 동일한 구성을 갖는다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 명칭 및 동일한 참조부호를 부여하기로 한다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 스핀들 모터(700)는 베어링 어셈블리(100), 베이스 플레이트(200), 고정자(300), 회전자(400) 및 흡인 마그네트(500)를 포함한다.
베어링 어셈블리(100)는 베어링(110), 베어링 하우징(120) 및 고정 유닛(130)을 포함한다.
베어링(110)은 회전축(400)이 삽입되는 회전축공이 형성되고, 베어링(110)의 외주면 하단에는 베어링(110)의 외주면을 따라 돌출된 돌출부(115)가 형성된다. 돌출부(115)의 높이는 베어링 하우징(120)의 측면판(124)의 높이보다 낮은 높이로 형성된다. 또한, 돌출부(115)의 돌출 길이는 고정 유닛(130)의 고정부(132)의 두께 이상의 길이로 형성된다. 베어링(110)의 돌출부(115)는 베어링 하우징(120)의 내측면의 일부에 압입 된다.
도 4를 참조하면, 고정 유닛(130)의 고정부(132)는 베어링(110)의 돌출부(115) 상에 배치되며, 고정 유닛(130)의 외측면은 베어링 하우징(120)의 측면판(124)의 내주면에 압입된다.
도 5를 참조하면, 베어링(110)의 돌출부(115)에 의하여 고정 유닛(130)의 외측면과 대향하는 내측면 및 베어링(110)의 외측면 사이에는 갭(G)이 형성된다.
베어링(110)의 외측면 및 고정부(132)의 내측면 사이에 갭(G)이 형성될 경우, 코어(310)를 베어링 하우징(120)에 압입하는 도중 발생되는 베어링 하우징(120) 및 베어링(110)의 내경 수축에 의하여 발생되는 회전축(450)의 회전 불량을 방지할 수 있다.
한편, 베어링(110)의 외주면 하단에 돌출부(115)를 형성할 경우, 돌출부(115)에 의하여 도 1에 도시된 바와 같이 고정 유닛(130)의 고정부(132)로부터 와셔 역할을 하는 이탈 방지부(136)를 형성할 수 없기 때문에 베어링(110) 및 베어링 하우징(120) 사이에는 와셔(138)가 개재될 수 있다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 외부 충격 및/또는 진동에 의하여 회전축 또는 베어링 어셈블리의 이탈을 방지하며, 구성 부품수 및 조립 공정을 감소시키고 사이즈를 감소시키는 효과를 갖는다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
700...스핀들 모터 100...베어링 어셈블리
200...베이스 플레이트 300...고정자
400...회전자 450...회전축
500...흡인 마그네트

Claims (15)

  1. 베어링, 상기 베어링을 수납하는 베어링 하우징 및 상기 베어링과 상기 베어링 하우징 사이에 개재되는 고정부 및 상기 고정부로부터 상기 베어링 하우징의 외부로 돌출된 플랜지부를 포함하는 고정 유닛을 포함하는 베어링 어셈블리;
    상기 베어링 하우징을 고정하는 베이스 플레이트;
    상기 베어링 하우징의 외주면에 고정되는 고정자;
    상기 베어링에 회전 가능하게 결합 된 회전축에 결합 된 회전자; 및
    상기 회전자 및 상기 플랜지부 중 어느 하나에 배치된 흡인 마그네트를 포함하는 스핀들 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 베어링 하우징의 측면판에는 걸림턱이 형성되고, 상기 베이스 플레이트는 상기 베어링 하우징의 상기 외주면에 결합되는 버링부 및 상기 버링부로부터 돌출되어 상기 걸림턱에 걸리는 걸림부가 형성된 스핀들 모터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 베어링 하우징의 상기 측면판은 상기 고정자와 결합 되며 제1 두께를 갖는 제1 결합부 및 상기 걸림턱을 형성하기 위해 상기 제1 두께보다 두꺼운 제2 두께로 형성된 제2 결합부를 포함하는 스핀들 모터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 베어링 하우징은 사출 공정에 의하여 형성된 사출물을 포함하는 스핀들 모터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 베어링의 하단의 하부에 대응하는 상기 회전축의 외주면에는 이탈 방지홈이 형성되고, 상기 고정 유닛은 상기 고정부로부터 상기 이탈 방지홈으로 연장된 이탈 방지부가 형성된 스핀들 모터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 이탈 방지부 및 상기 고정부는 일체로 형성된 스핀들 모터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 고정 유닛은 자성체를 포함하는 스핀들 모터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 흡인 마그네트는 상기 플랜지부 상에 배치되며 상기 플랜지부의 테두리는 상단으로 절곡된 스핀들 모터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 흡인 마그네트는 상기 플랜지부와 대응하는 상기 회전자에 배치된 스핀들 모터.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 고정자는 상기 베어링 하우징의 외주면에 결합되며 상기 플랜지부에 의하여 고정된 코어 및 상기 코어에 권선된 코일을 포함하는 스핀들 모터.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 회전자는 상기 회전축에 결합된 요크 및 상기 요크에 결합되며 상기 고정자와 마주하는 마그네트를 포함하는 스핀들 모터.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 베어링의 외주면 하단에는 상기 베어링 하우징의 내주면을 향해 돌출된 돌출부가 형성되고, 상기 고정부의 하단은 상기 돌출부 상에 배치된 스핀들 모터.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 돌출부의 하단 및 베어링 하우징 사이에는 상기 회전축의 이탈을 방지하는 와셔가 개재된 스핀들 모터.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 베어링 하우징의 내주면에 압입되는 스핀들 모터.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 고정부의 내주면 및 상기 베어링의 외주면 사이에는 갭이 형성된 스핀들 모터.
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