KR20130134611A - 스핀들 모터 - Google Patents

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KR20130134611A
KR20130134611A KR1020120058234A KR20120058234A KR20130134611A KR 20130134611 A KR20130134611 A KR 20130134611A KR 1020120058234 A KR1020120058234 A KR 1020120058234A KR 20120058234 A KR20120058234 A KR 20120058234A KR 20130134611 A KR20130134611 A KR 20130134611A
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KR
South Korea
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shaft
sealing
sleeve
spindle motor
convex portion
Prior art date
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KR1020120058234A
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한승헌
신현호
박성열
박정태
이홍주
노정은
김주호
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터는, 모터의 회전중심을 이루는 샤프트, 상기 샤프트를 수용하며, 상기 샤프트가 회전가능하도록 지지하는 슬리브, 상기 샤프트 축방향에 직교하도록 상기 샤프트에 압입된 스러스트플레이트 및 상기 스러스트플레이트의 축방향 상부로 이격되며, 상기 슬리브의 외측면을 감싸도록 절곡되어 결합되는 실링캡을 포함하고, 상기 실링캡에는 래디얼방향 내측면 둘레면을 따라 오목부와 볼록부가 교대로 형성되는 실링부가 형성될 수 있다. 본 발명에 따르면, 유체동압베어링의 실링부에 3차원적인 작동유체의 계면을 형성할 수 있어 작동유체의 실링력 향상 및 실링의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

Description

스핀들 모터{Spindle Motor}
본 발명은 스핀들 모터에 관한 것이다.
일반적으로 스핀들 모터(Spindle Motor)는 BLDC(Brushless-DC Motor)에 속하는 것으로 하드디스크 드라이브용 모터 외에도 레이저프린터용 레이저빔 스캐너 모터, 플로피디스크(FDD:Floppy Disk Driver)용 모터, CD(Compack Drive)나 DVD(Digital Versatile Disk)와 같은 광디스크 드라이브용 모터 등으로 널리 사용되고 있다.
최근 하드디스크 드라이브와 같은 고용량 및 고속의 구동력이 요구되는 기기에서는 소음과 볼 베어링 채용시에 발생되는 진동인 NRRO(Non Repeatable Run Out)의 발생을 최소화하기 위하여 기존의 볼베어링의 형태보다는 구동마찰이 적은 유체동압베어링이 적용된 스핀들 모터가 범용적으로 사용되고 있다. 미국특허청에서 발행된 공개번호 제20050094908호에서 설명된 바와 같이, 유체동압베어링은 기본적으로 회전체와 고정체 사이에 얇은 유막을 형성하여 회전시 발생하는 압력으로 회전체와 고정체를 지지하므로 회전체와 고정체간에 서로 접촉하지 않아 마찰부하가 저감되는 것이다. 상기 유체동압베어링을 사용하는 스핀들 모터에서는, 디스크를 회전시키는 모터의 샤프트를 윤활유(이하'작동유체'라 한다)가 동압(회전축의 원심력에 의해 유압을 중심으로 되돌리는 압력)만으로 유지시킨다. 그러므로, 상기 유체동압베어링을 사용하는 스핀들 모터는 샤프트를 쇠구슬로 지지하는 볼베어링 스핀들 모터와는 구별된다.
이러한 유체동압베어링을 스핀들 모터에 적용하게 되면 유체를 이용하여 회전체를 지지하기 때문에 모터에서 발생되는 소음량이 적고, 소비전력도 적게 소요됨과 동시에 내충격성이 우수하다.
특히, 유체동압베어링을 적용하는 스핀들 모터의 경우에는 유체동압베어링을 형성하는 작동유체의 보관 및 실링이 무엇보다 중요한 이슈이다. 작동유체의 실링부의 설계에 따라 유체동압베어링의 작동유체가 비대칭적인 유동을 일으킬 수 있는 문제점이 있었다. 또한, 작동유체의 실링을 위한 구조의 복잡함이나 부품수의 증가로 유체동압베어링이 적용된 스핀들 모터의 작동성능이 저하되거나 구동의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 일측면은 유체동압베어링이 적용된 스핀들 모터의 실링부를 형성하는 실링캡의 형상을 구조적으로 변형함으로써, 유체동압베어링의 보다 안정적인 작동 및 구동의 신뢰성 향상을 위한 스핀들 모터를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터는, 모터의 회전중심을 이루는 샤프트, 상기 샤프트를 수용하며, 상기 샤프트가 회전가능하도록 지지하는 슬리브;, 상기 샤프트 축방향에 직교하도록 상기 샤프트에 압입된 스러스트플레이트 및 상기 스러스트플레이트의 축방향 상부로 이격되며, 상기 슬리브의 외측면을 감싸도록 절곡되어 결합되는 실링캡을 포함하고, 상기 실링캡에는 래디얼방향 내측면 둘레면을 따라 오목부와 볼록부가 교대로 형성되는 실링부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터로써, 상기 실링부의 상기 오목부는 내측면으로 갈수록 폭이 좁아지는 홈 형상이며, 상기 볼록부는 외측면으로 갈수록 폭이 좁아지도록 돌출형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터로써, 상기 오목부와 상기 볼록부가 톱니 형태로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터로써, 상기 실링캡은 상기 스러스트플레이트와 마주보는 제1 플레이트부; 및 상기 제1 플레이트부로부터 연장되며, 축방향 하부로 절곡되어 상기 슬리브 외측면에 결합되는 제2 플레이트부를 포함하며, 상기 제1 플레이트부 래디얼방향 내측면 둘레를 따라 실링부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터로써, 상기 제1 플레이트부와 상기 스러스트플레이트는 상호 평행하게 마주보도록 이격되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터로써, 상기 제1 플레이트부와 상기 스러스트플레이트부가 마주보며 형성되는 이격공간은, 상기 모터 회전중심 방향으로 갈수록 상기 이격공간의 축방향 간격이 점점 크게 형성되도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터로써, 상기 실링부의 상기 오목부는 내측면으로 갈수록 폭이 좁아지는 홈 형상이며, 상기 볼록부는 외측면으로 갈수록 폭이 좁아지도록 돌출형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터로써, 상기 실링부는 상기 오목부와 상기 볼록부가 톱니 형태로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터는, 모터의 회전중심을 이루는 샤프트, 상기 샤프트를 수용하며, 상기 샤프트가 회전가능하도록 지지하는 슬리브 및 상기 샤프트 축방향 상부에서 결합되며, 상기 슬리브 외주면 래디얼 방향으로 마주하는 돌출부가 형성되는 허브를 포함하고, 상기 돌출부 축방향 하단면에 둘레방향으로 따라 오목부와 볼록부가 교대로 형성되는 실링부가 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터로써, 상기 실링부의 상기 오목부는 내측면으로 갈수록 폭이 좁아지는 홈 형상이며, 상기 볼록부는 외측면으로 갈수록 폭이 좁아지도록 돌출형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터로써, 상기 실링부는 상기 오목부와 상기 볼록부가 톱니 형태로 이루어질 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 발명에 따르면, 유체동압베어링의 작동유체 실링부에서의 실링력을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 유체동압베어링의 실링부에 3차원적인 작동유체의 계면을 형성할 수 있어 작동유체의 실링 효율을 향상시키고 실링의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 유체동압베어링의 실링부를 형성하는 실링캡의 래디얼방향 내측면을 톱니형태(Saw) 구조로 형성함으로써, 작동유체의 실링 효율이 보다 향상될 수 있는 효과가 있다.
또한, 유체동압베어링의 작동유체 보관 및 실링의 신뢰성을 향상시킴으로써, 유체동압베어링이 적용된 모터의 작동성능을 향상시키고 모터 구동의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 유체동압베어링의 작동유체 보관 및 실링을 위한 실링캡의 구조적인 변경을 통해, 스핀들 모터의 실링부 제조의 편이성 및 모터 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 유체동압베어링을 형성하는 작동유체의 실링을 위한 실링캡 내측 래디얼방향 대응면에 톱니형태의 실링부를 형성함으로써 회전축으로부터 외측방향으로 갈수록 작동유체의 접촉면이 줄어들게 되어, 작동유체의 비대칭적인 유동을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 유체동압베어링을 형성하는 작동유체의 비대칭적인 유동을 방지함으로써, 유체동압베어링이 적용된 모터 구동의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터의 단면도;
도 2는 도 1의 A부분의 부분확대도;
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 실링캡의 부분 사시도;
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 실링캡의 평면도;
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터의 단면도 및
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 실링부의 저면 사시도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "일면", "타면", "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에서의 "축방향"은 모터 회전중심을 이루는 샤프트 길이방향의 연장방향을 기준으로 하는 것으로, 도 1에 도시된 것과 같이, 샤프트의 연장방향의 상부 및 하부를 축방향 상부 및 하부로 정의한다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터의 단면도, 도 2는 도 1의 A부분의 부분확대도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 실링캡의 부분 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 실링캡의 평면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터는, 모터의 회전중심을 이루는 샤프트(11), 상기 샤프트(11)를 수용하며, 상기 샤프트(11)가 회전가능하도록 지지하는 슬리브(22), 상기 샤프트(11) 축방향에 직교하도록 상기 샤프트(11)에 압입된 스러스트플레이트(41) 및 상기 스러스트플레이트(41)의 축방향 상부로 이격되며, 상기 슬리브(22)의 외측면을 감싸도록 절곡되어 결합되는 실링캡(60)을 포함하고, 상기 실링캡(60)에는 래디얼방향 내측면 둘레면을 따라 오목부(60a)와 볼록부(60b)가 교대로 형성되는 실링부(60a)가 형성될 수 있다.
본 발명은 스러스트플레이트(41)에 결합되는 실링캡(60)에 보관되는 작동유체의 실링력을 향상시킬 수 있는 실링구조에 관한 것이다. 특히, 실링캡(60) 내측면의 둘레방향으로 오목부(60a)와 볼록부(60b)의 구조적인 형상을 통해, 유체동압베어링을 위한 작동유체의 보다 효율적인 실링을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 모터 중심에서 외측 방향으로 갈수록 작동유체가 접하는 면이 줄어즐게 됨으로써 작동유체의 비대칭적인 유동을 방지할 수 있는 이점이 있다. 본 발명의 실링부(60a) 구조는 본 발명의 일실시예에 따른 실링캡(60)을 통한 실링구조 뿐만 아니라, 후술하는 다른 실시예와 같dl 상이한 실링구조에서도 동일하게 적용될 수 있다. 이하에서는, 본 발명의 특징 및 관련 구성의 설명으로부터 보다 구체적인 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.
샤프트(11)는 스핀들 모터가 회전구동하는 중심축을 이루며, 일반적으로 원통형상으로 이루어진다. 여기서는 샤프트(11)의 상단부에 스러스트플레이트(41)가 축방향에 수직으로 삽입된 것을 도시하였으나, 샤프트(11)의 상단부뿐만 아니라 하단부에도 축방향에 직교하도록 스러스트플레이트(41)를 삽입설치할 수 있음은 물론이다. 스러스트플레이트(41)는 샤프트(11)에 고정시키기 위해 별도의 레이저 용접 등이 가능하나, 스러스트플레이트(41)에 소정의 압력을 가하여 압입결합될 수 있음은 당업자에 의해 자명한 사항이다. 유체동압베어링에 의한 스러스트동압베어링부(40)를 형성하기 위해서는 별도의 스러스트플레이트(41)없이 슬리브(22) 또는 마주보는 허브(12)의 일면 사이에서 동압발생을 발생시킬 수 있음은 물론이다.
슬리브(22)는 샤프트(11)를 회전가능하도록 지지하기 위한 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 샤프트(11) 상단이 축방향 상측으로 돌출되도록 샤프를 지지할 수 있고, 중공원통형상으로 샤프트(11)를 중공에 삽입결합하여 수용할 수 있다. 슬리브(22)는 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al)을 단조하거나, Cu-Fe계 합금분말 또는 SUS계 분말을 소결하여 형성될 수 있다. 슬리브(22)의 내주면(22a)과 마주보는 샤프트(11)의 외주면(11a) 사이에 유체동압에 의한 래디얼동압베어링부(50)를 형성할 수 있다. 래디얼동압베어링부(50)를 형성하기 위해 샤프트(11)의 외주면(11a)과 마주보는 슬리브(22)의 내주면(22a)에는 래디얼 동압발생홈(도면 미도시)이 형성되며, 슬리브(22)의 내주면(22a)과 샤프트(11)의 외주면(11a) 사이에 작동유체(예를 들면, 오일 등이 사용될 수 있다)가 보관된다. 래디얼 동압발생홈은 샤프트(11)의 회전시 슬리브(22)와 샤프트(11) 사이에 보관되는 작동유체를 이용하여 유체동압을 발생시킴으로써 샤프트(11)와 슬리브(22) 사이에 비접촉 상태를 유지시킬 수 있다. 래디얼 동압발생홈은 유체동압에 의한 래디얼동압베어링부(50)를 형성하는 샤프트(11)의 외주면(11a)에도 형성될 수 있음은 물론이다.
스러스트플레이트(41)는 상기 샤프트(11) 축방향에 직교하도록 상기 샤프트(11)에 압입된다. 샤프트(11)에 일체로 형성될 수도 있고, 별도의 스러스트플레이트(41) 부재가 결합되어 형성될 수 있음은 물론이다. 스러스트플레이트(41)는 스러스트동압베어링부(40)를 형성하기 위한 것으로 스러스트플레이트(41) 축방향 상면에 동압발생홈(도면 미도시)이 형성될 수 있음은 이미 살펴보았다. 기타, 자세한 설명은 상기의 설명에 중복되므로 여기서는 생략하기로 한다.
실링캡(60)은 상기 스러스트플레이트(41)의 축방향 상부로 이격되며, 상기 슬리브(22)의 외측면을 감싸도록 절곡되어 결합될 수 있다(도 2 참조). 실링캡(60)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 축방향 상부에서 결합 지지되는 제1 플레이트부(61)와, 제1 플레이트부(61)로부터 외측단이 축방향 하부방향으로 절곡되어 형성된 제2 플레이트부(62)가 포함된다. 제1 플레이트부(61)는 스러스트플레이트(41) 상단부에 이격되어 위치하며, 제2 플레이트부(62)는 제1 플레이트부(61)로부터 연장되고 축방향 하부로 절곡되어 슬리브(22) 외측면에 결합된다. 특히, 본 발명에서는 실링캡(60)의 래디얼 방향 내측면에 오목부(60a)와 볼록부(60b)의 실링부(60a)가 더 형성될 수 있다. 오목부(60a)와 볼록부(60b)는 실링캡(60) 내측면 래디얼방향에 형성되되, 실링캡(60) 둘레면을 따라 형성될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 실링캡(60) 내측면에 둘레를 따라 오목부(60b)와 볼록부(60c)가 형성됨으로써, 작동유체에 의한 계면도 오목부(60b)상에 형성될 수 있다. 작동유체의 계면은 오목부(60b)의 축방향 상부에서 하부로 내려올수록 작동유체의 래디얼방향 충진량이 증가되도록 형성된다(도 2 참조).
본 발명의 실링부(60a)의 구체적인 구조는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 오목부(60b)의 내측면으로 갈수록 폭이 좁아지는 홈 형성과, 볼록부(60c)의 외측면으로 돌출되는 방향으로 폭이 좁아지도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 톱니 형태의 실링구조를 가질 수 있다. 실링캡(60)의 제1 플레이트부(61)의 샤프트(11)측으로의 래디얼 방향 내측면상에 실링부(60a)를 형성함으로써, 작동유체의 3차원적인 계면을 형성할 수 있어, 작동유체의 실링효율 밑 실링력을 보다 향상시킬 수 있다. 또한, 실링캡(60)의 제1 플레이트와 스러스트플레이트(41) 사이의 이격공간을 반드시 테이퍼지게 형성하지 않을 수 있어, 실링캡(60)의 설계자유도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터는 상기 슬리브(22)를 지지하도록 상기 슬리브(22) 외주면에 결합되며, 내주면에 코일(23a)이 권선된 코어(23)가 장착되는 베이스(21) 및 중앙에 샤프트(11)가 결합되며, 일측단이 축방향 하부로 절곡되어 형성되고, 상기 절곡된 허브(12) 내측면에 상기 코어(23)와 래디얼방향으로 대응되도록 로터마그네트(13)가 장착될 수 있다.
베이스(21)는 샤프트(11)를 포함하는 슬리브(22)가 내측에 결합되도록, 베이스(21) 일면이 슬리브(22)의 외주면을 감싸도록 결합된다. 베이스(21) 일면의 반대편인 타면에는 권선코일(23a)이 감긴 코어(23)가 허브(12)의 측면부(12a)의 내측면에 장착된 로터마그네트(13)와 래디얼방향으로 대응되도록 결합된다. 베이스(21)는 스핀들 모터의 하부에서 전체적인 구조를 지지하는 기능을 하며, 그 제작방법은 프레스가공 또는 다이캐스팅(die-casting) 방법에 의해 제작될 수 있다. 프레스가공은 알루미늄, 강철 등 다양한 재질의 금속으로 수행될 수 있으며, 특히, 강성을 갖는 금속재질로로 형성하는 것이 바람직하다. 베이스(21)와 슬리브(22)가 접합되는 하단면에는 베이스(21)와 슬리브(22)의 도통을 위한 도전성접착제(도면 미도시)가 연결되어 형성될 수 있다. 이러한 도전성접착제는 모터의 작동시 발생되는 과전하가 베이스(21)와 도통하여 외부로 흘러나갈 수 있도록 함으로써 모터 작동의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
코어(23)는 다수의 박형금속판을 적층하여 형성되는 것이 일반적이며, 연성인쇄회로기판(70)이 구비되는 베이스(21) 상부에 고정배치된다. 코어(23)에 권선된 코일(23a)이 인출되어 통과하는 복수개의 관통홀(21a)이 베이스(21)의 하단면에 각각 형성되며, 상기 관통홀(21a)을 통해 노출된 코일(23a)은 연성인쇄회로기판(70)에 솔더링되어 외부전원이 공급될 수 있다. 베이스(21)의 관통홀(21a)을 지나는 코일(23a)과 베이스(21) 사이에 절연을 위해, 관통홀(21a) 입구부분에는 절연시트(21b)가 형성될 수 있다.
허브(12)는 미도시된 광디스크 또는 자기디스크를 탑재하여 회전시키기 위한 것으로, 샤프트(11)가 중심에 일체로 결합되고 슬리브(22)의 축방향 상단면에 대응되도록 샤프트(11) 상부에 결합된다. 허브(12) 측면부 내측면에는 후술하는 베이스(21)의 코어(23)와 래디얼방향으로 마주보도록 로터마그네트(13)가 장착된다. 코어(23)는 전류가 흐르면 자기장이 형성되면서 자속이 발생한다. 이와 마주한 로터마그네트(13)는 원주방향으로 N극과 S극이 반복 착자되어져 코어(23)에서 발생하는 가변전극과 대응하여 전극을 형성한다. 코어(23)와 로터마그네트(13)는 자속의 쇄교에 따른 전자력에 의하여 상호간 반발력이 생성되고 이에 따라 허브(12) 및 이와 결합된 샤프트(11)가 회전하게 되는 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 커버부재(30)는 샤프트(11)를 포함한 슬리브(22)의 축방항 하단면을 커버하도록 결합된다. 커버부재(30)는 샤프트(11)의 하단면(11b)과 마주보는 내측면에 동압발생 홈을(도면 미도시) 형성하여 스러스트동압베어링부를 형성할 수 있다. 커버부재(30)는 슬리브(22)의 끝단에 결합되어 내부에 작동유체인 오일이 보관될 수 있는 구조로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터는, 모터의 회전중심을 이루는 샤프트(11), 상기 샤프트(11)를 수용하며, 상기 샤프트(11)가 회전가능하도록 지지하는 슬리브(22) 및 상기 샤프트(11) 축방향 상부에서 결합되며, 상기 슬리브(22) 외주면 래디얼 방향으로 마주하는 돌출부(12a)가 형성되는 허브(12)를 포함하고, 상기 돌출부(12a) 축방향 하단면에 둘레방향으로 따라 오목부(12b)와 볼록부(12c)가 교대로 형성되는 실링부(60a)가 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터는 상기 살펴본 본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터와 달리, 실링부(60a)의 구조적인 형상이 상이하다. 도 5에 도시된 바와 같이, 허브(12)의 축방향 하부방향으로 돌출되며, 슬리브(22)의 외측면에 이격되도록 형성되는 돌출부(12a)가 형성된다. 돌출부(12a)와 슬리브(22)의 이격된 공간에 작동유체의 계면이 형성될 수 있다.
여기서, 작동유체의 계면이 형성되는 실링부(60a)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 돌출부(12a)의 축방향 하단면이 오목부(12b)와 볼록부(12c)가 상호 교대로 형성될 수 있다. 오목부(12b)와 볼록부(12c)의 형상은 상기 일실시예의 실링부(60a)의 구조와 동일하므로 자세한 실시예 및 설명은 생략하기로 한다. 다만, 본 실시예는 실링부(60a)의 구조가 돌출부(12a)의 축방향 하단면에 형성되는 것으로, 실링캡(60)의 내측 래디얼방향으로 형성된 일실시예와는 구조적인 차이점이 있다.
본 실시예에서도, 오목부(12b)와 볼록부(12c)가 교대로 형성되는 실링부(60a)를 형성함으로써, 3차원적인 작동유체의 계면을 형성할 수 있어 작동유체의 실링효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 보다 간단한 구조로 작동유체의 보관 및 실링을 확보할 수 있는 이점이 있다. 특히, 허브(12)로부터 돌출 형성된 돌출부(12a)의 내측면과 마주보는 슬리브(22) 외측면 사이에 이격공간이 작동유체 실링을 위해 테이퍼지게 형성하는 구조를 선택적으로 적용할 수 있어 실링부(60a)의 설계자유도가 증가될 수 있다. 즉, 돌출부(12a) 내측면과 마주보는 슬리브(22) 외측면과의 이격공간이 축방향으로 평행하게 형성되거나 또는 축방향으로 테이퍼지게 형성되는 구조 모두가 본 발명의 실링부(60a)를 적용함으로써 작동유체의 보관 및 실링이 가능할 수 있다.
기타, 본 발명의 다른 실시예의 구성 및 작용효과는 본 발명의 일실시예와 중복되는 것으로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터의 구성과 작동관계를 도 1을 참고하여 간단하게 설명하면 다음과 같다.
회전자(10)는 회전축이 되며 회전가능하도록 형성된 샤프트(11)(11), 로터마그네트(13)가 부착된 허브(12)로 구성되고, 고정자(20)는 베이스(21), 슬리브(22), 코어(23)와 풀링플레이트(24)가 포함되어 형성될 수 있다. 베이스(21)의 외측 및 허브(12)의 내측으로 서로 마주하는 위치에 각기 코어(23) 및 로터마그네트(13)가 부착되는데, 여기서 코어(23)는 전류가 흐르면 자기장이 형성되면서 자속이 발생한다. 코어(23)와 마주한 로터마그네트(13)는 N극과 S극이 반복 착자되어져 코어(23)에서 발생하는 가변전극과 대응하여 전극을 형성한다. 코어(23)와 로터마그네트(13)는 자속의 쇄교에 따른 전자력에 의하여 상호간 반발력이 생성되고 이에 따라 허브(12) 및 이와 결합된 샤프트(11)가 회전함으로써 본 발명의 스핀들 모터가 구동되는 것이다. 또한, 모터의 구동시에 부상하는 것을 방지하기 위해 로터마그네트(13)와 축방향으로 대응되도록 베이스(21)에 풀링플레이트(24)가 형성된다. 풀링플레이트(24)는 로터마그네트(13)와 인력이 작용되도록 함으로써 안정적인 회전구동이 가능하게 한다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 스핀들 모터는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
10: 회전자 11: 샤프트
11a: 샤프트의 외주면 12: 허브
12a: 돌출부 12b: 오목부
12c: 볼록부 13: 로터마그네트
20: 고정자 21: 베이스
21a: 관통홀 21b: 절연시트
22: 슬리브 22a: 슬리브 내주면
23: 코어 23a: 코일
24: 풀링플레이트 30: 커버부재
40: 스러스트동압베어링부 41: 스러스트플레이트
50: 래디얼동압베어링부 60: 실링캡
60a: 실링부 60b: 오목부
60c: 볼록부 61: 제1 플레이트부
62: 제2 플레이트부 70: 연성인쇄회로기판

Claims (11)

  1. 모터의 회전중심을 이루는 샤프트;
    상기 샤프트를 수용하며, 상기 샤프트가 회전가능하도록 지지하는 슬리브;
    상기 샤프트 축방향에 직교하도록 상기 샤프트에 압입된 스러스트플레이트 및
    상기 스러스트플레이트의 축방향 상부로 이격되며, 상기 슬리브의 외측면을 감싸도록 절곡되어 결합되는 실링캡을 포함하고,
    상기 실링캡에는 래디얼방향 내측면 둘레면을 따라 오목부와 볼록부가 교대로 형성되는 실링부가 형성되는 스핀들 모터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 실링부의 상기 오목부는 내측면으로 갈수록 폭이 좁아지는 홈 형상이며, 상기 볼록부는 외측면으로 갈수록 폭이 좁아지도록 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 오목부와 상기 볼록부가 톱니 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 실링캡은
    상기 스러스트플레이트와 마주보는 제1 플레이트부; 및
    상기 제1 플레이트부로부터 연장되며, 축방향 하부로 절곡되어 상기 슬리브 외측면에 결합되는 제2 플레이트부;를 포함하며,
    상기 제1 플레이트부 래디얼방향 내측면 둘레를 따라 실링부가 형성되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 플레이트부와 상기 스러스트플레이트는 상호 평행하게 마주보도록 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 플레이트부와 상기 스러스트플레이트부가 마주보며 형성되는 이격공간은, 상기 모터 회전중심 방향으로 갈수록 상기 이격공간의 축방향 간격이 점점 크게 형성되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 실링부의 상기 오목부는 내측면으로 갈수록 폭이 좁아지는 홈 형상이며, 상기 볼록부는 외측면으로 갈수록 폭이 좁아지도록 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  8. 청구항 4에 있어서,
    상기 실링부는
    상기 오목부와 상기 볼록부가 톱니 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  9. 모터의 회전중심을 이루는 샤프트;
    상기 샤프트를 수용하며, 상기 샤프트가 회전가능하도록 지지하는 슬리브 및
    상기 샤프트 축방향 상부에서 결합되며, 상기 슬리브 외주면 래디얼 방향으로 마주하는 돌출부가 형성되는 허브를 포함하고,
    상기 돌출부 축방향 하단면에 둘레방향으로 따라 오목부와 볼록부가 교대로 형성되는 실링부가 형성되는 스핀들 모터.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 실링부의 상기 오목부는 내측면으로 갈수록 폭이 좁아지는 홈 형상이며, 상기 볼록부는 외측면으로 갈수록 폭이 좁아지도록 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 실링부는
    상기 오목부와 상기 볼록부가 톱니 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
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