KR20150090654A

KR20150090654A - 스핀들 모터

Info

Publication number: KR20150090654A
Application number: KR1020140011552A
Authority: KR
Inventors: 김동진
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2014-01-29
Filing date: 2014-01-29
Publication date: 2015-08-06

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 스핀들 모터는 홀더 설치부가 구비된 베이스 부재, 상기 홀더 설치부에 고정 설치되고 외주면에 스테이터 코어가 설치되는 홀더 부재 및 상기 홀더 설치부의 내주면에 고정 설치되는 슬리브를 포함하고, 상기 홀더 부재의 저면에는 축 방향 상측으로 함입되어 접착제가 도포되는 접착홈이 구비될 수 있다.

Description

스핀들 모터{Spindle motor}

본 발명은 스핀들 모터에 관한 것으로 보다 상세히는 접착홈을 구비하여 결합강성이 향상된 스핀들 모터에 관한 것이다.

컴퓨터의 정보 저장 장치 중의 하나인 하드 디스크 드라이브(HDD; Hard Disk Drive)는 자기 헤드를 사용하여 디스크에 저장된 데이터를 재생하거나, 디스크에 데이터를 기록하는 장치이다.

이러한 하드 디스크 드라이브에 있어서, 베이스 플레이트에는 자기 헤드를 디스크 상에서 위치 이동 가능하도록 헤드 구동부가 설치되며, 상기 헤드 구동부에 의해 상기 자기 헤드는 디스크의 기록면으로부터 소정 높이 부상한 상태로 원하는 위치로 이동하면서 그 기능을 수행하게 된다.

종래에는 하드 디스크 드라이브에 제공되는 베이스 플레이트를 제조하는데 있어서, 알루미늄(Al)을 다이캐스팅(Die-Casting) 한 후 다이캐스팅(Die-Casting)에 의해 발생되는 버(Burr) 등을 제거하는 후 가공 방식으로 생산하고 있다.

그러나, 종래의 다이캐스팅(Die-Casting) 방식은 단조용 알루미늄(Al)을 용융 상태로 주입하여 형태를 만드는 공정을 거치게 되므로, 고온 고압을 필요로 하여 많은 에너지가 공정에 요구되며, 공정시간도 증가된다는 문제가 있다.

또한, 다이캐스팅(Die-Casting) 금형의 수명 측면에서도 하나의 금형으로 많은 수의 베이스 플레이트를 제조하는데 한계가 있으며, 다이캐스팅(Die-Casting) 공정에 의한 베이스 플레이트는 치수 정밀도가 좋지 않다는 문제도 발생하였다.

그래서, 다이캐스팅(Die-Casting) 공정의 문제점을 해결하고자 프레스 또는 단조 공법을 이용하여 베이스 부재를 제조하게 되었으나, 스테이터 코어를 설치하기 위한 스테이터 코어 설치부재를 별도로 베이스 부재에 설치하여야 하는 문제가 있다.

즉, 프레스 또는 단조 공법에 의해 제조되며 균일한 두께로 형성되는 베이스 부재에는 스테이터 코어를 직접 설치할 수 없어 스테이터 코어 설치부를 베이스 부재에 설치하였다.

이때, 종래에는 상기 스테이터 코어 설치부재를 스틸(steel)로 제작하고 접착제를 이용하여 베이스 부재에 설치하였는데 접착제가 부족한 경우 스테이터 코어 설치부재가 베이스 부재에 견고히 고정되지 않아 모터 구동 시 소음이 발생하는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 홀더 부재 또는 베이스 부재 중 적어도 하나에 접착홈을 구비하여 결합강성이 향상된 스핀들 모터를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 스핀들 모터는 홀더 설치부가 구비된 베이스 부재; 상기 홀더 설치부에 고정 설치되고 외주면에 스테이터 코어가 설치되는 홀더 부재; 및 상기 홀더 설치부의 내주면에 고정 설치되는 슬리브;를 포함하고, 상기 홀더 부재의 저면에는 축 방향 상측으로 함입되어 접착제가 도포되는 접착홈이 구비될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 스핀들 모터에서 상기 접착홈은 홀더 부재의 저면을 따라 링 형상으로 구비될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 스핀들 모터에서 상기 접착홈은 서로 이격되게 배치되는 복수개의 링형상으로 구비될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터는 홀더 설치부가 구비된 베이스 부재; 상기 홀더 설치부에 고정 설치되고 외주면에 스테이터 코어가 설치되는 홀더 부재; 및 상기 홀더 설치부의 내주면에 고정 설치되는 슬리브;를 포함하고, 상기 베이스 부재의 일측에는 축 방향 하측으로 함입되어 접착제가 도포되는 접착홈이 구비될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터에서 상기 접착홈은 홀더 부재와 베이스 부재 사이에 구비될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터에서 상기 접착홈은 베이스 부재를 따라 링형상으로 구비될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터에서 상기 접착홈은 서로 이격되게 배치된 복수개의 링형상으로 구비될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터에서 상기 접착홈에 대응되는 홀더 부재의 저면에는 접착 보조홈이 구비될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 스핀들 모터는 홀더 부재 또는 베이스 부재 중 적어도 하나에 접착홈을 구비함으로써 홀더 부재와 베이스 부재간의 결합강성을 향상시키고 소음 발생을 저감시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스핀들 모터의 개략 단면도이다.
도 2는 도 1의 A부의 확대도이다.
도 3의 (a)는 도 1에 도시된 홀더부재의 저면 사시도이며, 도 3의 (b)는 홀더 부재의 다른 실시예를 도시한 저면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스핀들 모터의 개략 단면도이다.
도 5는 도 4의 A부의 확대도이다.
도 6의 (a)는 도 4에 도시된 베이스 부재의 사시도이고, 도 6의 (b)는 베이스 부재의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스핀들 모터의 개략 단면도이다.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스핀들 모터의 개략 단면도이고, 도 2는 도 1의 A부의 확대도이고, 도 3의 (a)는 도 1에 도시된 홀더부재의 저면 사시도이며, 도 3의 (b)는 홀더 부재의 다른 실시예를 도시한 저면 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스핀들 모터(100)는 베이스 부재(110), 홀더 부재(120), 슬리브(130), 샤프트(140) 및 로터 허브(150)를 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 스핀들 모터(100)는 일예로서 하드 디스크 구동 장치 등의 정보 기록 재생장치에 채용되는 모터일 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 스핀들 모터(100)는 크게 스테이터(20)와 로터(40)로 구성될 수 있다.

스테이터(20)는 회전하는 부재를 제외한 모든 고정부재를 의미하는 것으로, 베이스 부재(110), 홀더 부재(120), 슬리브(130) 등을 포함할 수 있다.

그리고 로터(40)는 회전 부재를 의미하는 것으로, 샤프트(140), 로터 허브(150) 등을 포함할 수 있다.

여기서 방향에 대한 용어를 정의하면, 축 방향은 도 1에서 볼 때 샤프트(140)를 기준으로 상하방향을 의미하며, 반경 방향은 샤프트(140)로부터 로터 허브(150)의 외주면을 향하는 방향 또는 로터 허브(150)의 외주면으로부터 샤프트(140)를 향하는 방향을 의미한다.

또한, 원주방향은 샤프트(140)의 외주면 또는 로터 허브(150)의 외주면을 따라 회전하는 방향을 의미한다.

베이스 부재(110)는 스테이터(20)를 구성하는 고정 부재로서, 소성가공에 의해 성형될 수 있다. 일예로서, 베이스 부재(110)는 프레스 가공에 의해 성형될 수 있다.

보다 자세히는, 베이스 부재(110)는 소정 두께를 가지는 강판, 즉 냉각 압연강판(SPCC, SPCE 등) 또는 열간 압연강판을 소성가공을 통해 성형하여 제조될 수 있다.

이때, 베이스 부재(110)는 소성 가공 후 벤딩 및 절단 등의 후 공정을 거쳐 전체적인 형상이 성형될 수도 있을 것이다.

한편 베이스 부재(110)에는 홀더 설치부(112)가 구비될 수 있으며, 상기 홀더 설치부(112)는 베이스 부재(110)의 일측에서 돌출 절곡되어 구비될 수 있다.

이때, 홀더 설치부(112) 내측에는 슬리브(130)의 하단부가 고정 설치될 수 있도록 삽입홀(112a)이 구비될 수 있으며, 외주면에는 후술할 홀더 부재(120)가 고정 설치될 수 있다.

홀더 부재(120)는 베이스 부재(110)와 함께 스테이터(20)를 구성하는 고정부재이다. 그리고, 홀더 부재(120)는 베이스 부재(110)의 홀더 설치부(112) 외주면에 고정 설치되며, 외주면에는 스테이터 코어(102)가 설치될 수 있다.

즉, 홀더 부재(120)의 외주면에는 스테이터 코어(102)가 안착될 수 있는 지지면(122)이 형성될 수 있으며, 스테이터 코어(102)는 접착제 또는/및 용접에 의해 홀더 부재(120)의 지지면 (122)에 안착된 상태에서 홀더 부재(120)에 결합될 수 있다.

또한, 홀더 부재(120)에는 축 방향 상측으로 연장형성되는 돌출부(124)를 구비할 수 있다. 돌추부(124)에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.

한편, 홀더 부재(120)의 저면에는 축 방향 상측으로 함입되어 접착제가 도포되는 접착홈(121)이 구비될 수 있다.

접착홈(121)은 홀더 부재(120)와 베이스 부재(110)의 결합강성 강화를 위해 구비되는 것으로 상기 접착홈(121)에는 접착제가 도포될 수 있다.

이때, 접착홈(121)의 형상은 홀더 부재(120)의 저면을 따라 전반적으로 링형상으로 구비될 수 있다. 또한 도면 3의 (b)에 도시된 바와 같이 접착홈(121)은 복수개가 구비될 수 있으며 서로 소정 간격 이격되게 구비될 수 있다.

즉, 접착홈(121)의 세부적인 형태는 구조적 또는 설계적 필요성에 따라 홀더 부재(120)와 베이스 부재(110)의 강성을 확보할 수 있는 구조이면 얼마든지 변경가능하며 제안된 실시예에 한정되지 않는다.

이러한 접착홈(121)에 접착제가 도포됨으로써 홀더 부재(120)와 베이스 부재(110)의 결합력이 강화된다. 따라서, 모터 구동 시 스테이터 코어(102)에서 발생한 진동이 홀더 부재(120)를 거쳐 베이스 부재(110)에 전달됨으로써 소음이 저감되며, 강한 내구성을 갖을 수 있다.

슬리브(130)는 베이스 부재(110), 홀더 부재(120)와 함께 스테이터(20)를 구성하는 고정부재로서, 홀더 설치부(112)의 내주면에 고정 설치될 수 있다. 즉 슬리브(130)가 삽입홀(112a)에 삽입 배치되어 슬리브(130)의 외부면이 홀더 설치부(112)의 내주면에 접촉될 수 있다.

한편, 슬리브(130)도 홀더 설치부(112)에 압입, 용접, 접착 중 적어도 하나의 방식으로 고정 설치될 수 있다.

한편, 슬리브(130)의 하단부에는 후술할 샤프트(140)의 플랜지부(142)가 삽입 배치되는 삽입홈(134)과, 커버부재(160)가 설치되기 위한 설치홈(136)이 구비될 수 있다.

설치홈(136)은 슬리브(130)의 저면으로부터 인입되어 형성되며, 삽입홈(134)은 설치홈(136)과 단차지게 설치홈(136)으로부터 인입되어 형성될 수 있다.

더하여, 슬리브(130)의 내주면에는 샤프트(140)의 회전 시 유체 동압을 발생시키기 위한 상, 하부 레디얼 동압 그루브(137, 138)가 형성될 수 있다.

상기 레디얼 동압 그루브(137), 138)는 헤링본 형상 또는 스파이럴 형상을 가지도록 구비될 수 있지만, 반드시 이에 한정되지 않음을 밝혀둔다.

또한, 슬리브(130)의 외주면 상단부는 로터 허브(150)와 함께 윤활유체와 공기와의 계면을 형성할 수 있도록 경사지게 구비될 수 있다.

그리고, 슬리브(130)에는 샤프트(140)를 회전 가능하게 지지할 수 있도록 샤프트(140)가 삽입 배치되는 축공(139)이 구비될 수 있다.

샤프트(140)는 로터(40)를 구성하는 회전 부재로서, 슬리브(130)에 회전가능하게 지지될 수 있다. 그리고, 상기한 바와 같이 샤프트(140)가 슬리브(130)에 삽입 배치되는 경우 샤프트(140)의 외주면과 슬리브(130)의 내주면은 소정 간격 이격되어 베어링 간극을 형성할 수 있다.

이 베어링 간극에 윤활유체가 충진되며, 샤프트(140)의 회전 시 상기에서 설명한 상, 하부 레디얼 동압 그루브(137, 138)에 의해 윤활 유체가 펌핑되어 유체 동압이 발생된다.

이와 같이 발생되는 유체 동압에 의해 샤프트(140)는 보다 안정적으로 회전할 수 있다.

한편, 샤프트(140)는 하단부에 외부 충격에 의해 샤프트(140)가 슬리브(120)로부터 분리되는 것을 방지하기 위한 플랜지부(142)가 구비될 수 있다. 플랜지부(142)는 또한 샤프트(140)의 회전 시 샤프트(140)가 과부상되는 것을 방지하는 역할도 수행할 수 있다.

한편, 플랜지부(142)는 상기한 바와 같이 슬리브(130)의 삽입홈(134) 내에 배치될 수 있다.

로터 허브(150)는 샤프트(140)의 상단부에 설치되어 샤프트(140)와 연동하여 회전된다. 즉, 로터 허브(150)는 샤프트(140)와 함께 로터(140)를 구성하는 회전 부재이다.

한편, 로터 허브(150)는 샤프트(140)의 상단부에 삽입되는 샤프트 삽입홀(152a)이 형성되는 바디(152)와, 바디(152) 가장자리로부터 축 방향 하측으로 연장 형성되는 마그넷 장착부(154) 및 마그넷 장착부(154)로부터 반경방향으로 연장 형성되는 디스크 안착부(156)를 구비할 수 있다.

그리고, 상기한 마그넷 장착부(154)의 내부면에는 구동 마그넷(154a)이 고정 설치될 수 있다. 이에 따라, 구동 마그넷(154a)의 내부면이 스테이터 코어(102)의 선단에 대향 배치될 수 있다.

한편, 로터 허브(150)에는 슬리브(130)의 반경방향 외측에 배치되도록 연장형성되는 연장벽부(152b)가 구비될 수 있다. 즉, 바디(152)로부터 축방향 하측으로 연장형성되는 연장벽부(152b)가 로터 허브(150)에 구비될 수 있다.

연장벽부(152b)의 내주면은 슬리브(130)의 외주면 상단부와 함께 베어링 간극에 충진된 윤활유체와 공기와의 계면이 형성되도록 하는 역할을 수행한다.

그리고, 연장벽부(152b)의 외주면과 홀더부재(120)의 돌출부(124)의 내주면은 소정 간격 이격 배치되어 래버린스(Labyrinth) 실을 형성한다.

이에 따라, 윤활유체의 증발을 억제할 수 있다. 즉, 연장벽부(152b)의 외주면과 홀더부재(120)의 돌출부(124) 내주면에 의해 형성되는 간극이 좁아 공기의 유동을 억제할 수 있으므로, 윤활유체의 증발을 억제할 수 있는 것이다.

커버부재(160)는 슬리브(130)와 함께 스테이터(20)를 구성하는 고정부재로서, 슬리브(130)의 하단부에 설치되어 윤활유체의 누설을 방지하는 역할을 수행한다.

즉, 커버부재(160)는 슬리브(130)의 설치홈(136)에 고정 설치되며, 용접, 접착 중 어느 하나의 방식에 의해 설치될 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예들에 따른 스핀들 모터에 대하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스핀들 모터의 개략 단면도이고, 도 5는 도 4의 A부의 확대도이고, 도 6의 (a)는 도 4에 도시된 베이스 부재의 사시도이고, 도 6의 (b)는 베이스 부재의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터는 베이스 부재(110), 홀더 부재(120), 슬리브(130), 샤프트(140) 및 로터 허브(150)를 포함할 수 잇다.

즉, 도 1 내지 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 스핀들 모터와 다른 구성은 모두 동일하고 접착홈(121)의 구성만이 차별될 수 있다.

이에 동일 구성에 대한 자세한 설명은 생략하고 상기한 설명에 갈음하기로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터에서 접착홈(121)은 베이스 부재(110)의 일측에 구비될 수 있다.

즉, 접착홈(121)은 베이스 부재(110)의 홀더 부재(120)와 접하는 일측에 구비되어 홀더 부재(120)와 베이스 부재(110)의 사이에 구비될 수 있다.

여기서, 접착홈(121)은 베이스 부재(11)를 따라 전반적으로 링형상으로 구비될 수 있으며, 필요에 따라 서로 이격되게 배치된 복수개의 링 형상으로 구비될 수 있다(도 6의 (b)참조). 또한, 상기 접착홈의 배치 및 구성은 구조적 또는 설계적 필요에 따라 다양할 수 있으며, 홀더 부재(120)와 베이스 부재(110)의 결합력을 향상시킬 수 있는 구조이면 채택 가능함을 밝혀둔다.

결과적으로, 베이스 부재(110)에 구비되는 접착홈(121)에 의해 베이스 부재(110)와 홀더 부재(120)의 결합강성은 향상될 수 있으며, 따라서 모터 구동 시 소음이 감소될 수 있다.

한편, 도 7에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스핀들 모터가 도시되어 있다.

도 7을 참조하면 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스핀들 모터는 도 4 내지 도 6에 도시된 스핀들 모터와 홀더 부재(120)에 구비되는 접착 보조홈(122)의 구성만이 차별될 수 있으며, 다른 구성은 모두 동일하다. 따라서 동일한 구성에 대한 자세한 설명은 상기한 설명에 갈음하기로한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스핀들 모터에서 홀더 부재(120)의 저면에는 접착 보조홈(122)이 구비될 수 있다.

여기서, 접착 보조홈(122)은 접착홈(121)에 대응되는 위치에 구비될 수 있다. 이러한 접착 보조홈(122)은 도포되는 접착제의 양을 증가시시켜 홀더 부재(120)와 베이스 부재(110)의 결합력을 더욱 향상시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명의 속하는 기술분야의 통상의 기술자들에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.

100: 스핀들 모터 110: 베이스 부재
120: 홀더 부재 121: 접착홈
130: 슬리브 140: 샤프트
150: 로터 허브

Claims

홀더 설치부가 구비된 베이스 부재;
상기 홀더 설치부에 고정 설치되고 외주면에 스테이터 코어가 설치되는 홀더 부재; 및
상기 홀더 설치부의 내주면에 고정 설치되는 슬리브;를 포함하고,
상기 홀더 부재의 저면에는 축 방향 상측으로 함입되어 접착제가 도포되는 접착홈이 구비된 스핀들 모터.
제1 항에 있어서,
상기 접착홈은 홀더 부재의 저면을 따라 링 형상으로 구비되는 스핀들 모터.
제2 항에 있어서,
상기 접착홈은 서로 이격되게 배치되는 복수개의 링형상으로 구비되는 스핀들 모터.
홀더 설치부가 구비된 베이스 부재;
상기 홀더 설치부에 고정 설치되고 외주면에 스테이터 코어가 설치되는 홀더 부재; 및
상기 홀더 설치부의 내주면에 고정 설치되는 슬리브;를 포함하고,
상기 베이스 부재의 일측에는 축 방향 하측으로 함입되어 접착제가 도포되는 접착홈이 구비된 스핀들 모터.
제4 항에 있어서,
상기 접착홈은 홀더 부재와 베이스 부재 사이에 구비되는 스핀들 모터.
제4 항에 있어서,
상기 접착홈은 베이스 부재를 따라 링형상으로 구비되는 스핀들 모터.
제6 항에 있어서,
상기 접착홈은 서로 이격되게 배치된 복수개의 링형상으로 구비되는 스핀들 모터.
제4 항에 있어서,
상기 접착홈에 대응되는 홀더 부재의 저면에는 접착 보조홈이 구비되는 스핀들 모터.