KR20100103201A - Spindle motor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스핀들모터에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 축부와 베어링부가 일체로 구성된 회전축을 구비하는 스핀들모터를 제공함으로써, 회전시 안정적인 동압을 발생시킬 뿐 아니라 베어링부의 변형을 방지하여 구동특성을 향상시키는 스핀들모터에 관한 것이다.The present invention relates to a spindle motor, and more particularly, by providing a spindle motor having a rotating shaft integrally formed with the shaft portion and the bearing portion, thereby generating stable dynamic pressure during rotation and preventing deformation of the bearing portion to improve driving characteristics. It relates to a spindle motor.
일반적으로 스핀들모터는 회전축을 내부에 수용한 베어링이 회전축을 회전가능하게 지지함으로써 고정도의 회전특성을 유지할 수 있고, 이로 인해 하드디스크드라이브, 광디스크드라이브 및 기타 고속회전을 요망하는 기록매체의 구동수단으로 널리 채용되고 있다.In general, the spindle motor is a bearing that accommodates the rotating shaft to support the rotating shaft rotatably to maintain a high rotational characteristics, which is a drive means of the hard disk drive, optical disk drive and other recording media that require high speed rotation It is widely adopted.
이와 같은 스핀들모터에서, 회전축의 회전을 용이하게 하도록 회전축과 회전축을 축지지하는 슬리브 사이에 소정의 유체를 주입하고 회전축의 회전시 동압이 발생하도록 하는 유체동압 베어링이 일반적으로 사용되고 있다.In such a spindle motor, a fluid hydrodynamic bearing is generally used to inject a predetermined fluid between the rotating shaft and the sleeve supporting the rotating shaft to facilitate the rotation of the rotating shaft, and to generate dynamic pressure when the rotating shaft is rotated.
이러한 고속회전을 요망하는 스핀들모터는 나날이 소형화되는 전자기기의 발 전에 부응하도록 박형화 및 경량화가 요구되고 있으며, 이러한 스핀들모터의 일례가 도 5와 도 6에 개략적으로 도시되어 있다.Spindle motors that require such high speed rotation are required to be thinner and lighter to meet the development of electronic devices that are miniaturized from day to day. An example of such a spindle motor is schematically illustrated in FIGS. 5 and 6.
도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 스핀들모터는 플레이트(10), 슬리브(20), 전기자(30), 회전축(40), 스러스트 플레이트(50), 허브(60) 및 스토퍼(70)를 포함한다.As shown in FIGS. 5 and 6, the spindle motor according to the related art includes a
플레이트(10)는 스핀들모터를 전체적으로 고정되게 지지하기 위한 것으로, 스핀들모터가 설치되는 하드디스크드라이브 등의 장치에 고정되게 설치된다.The
슬리브(20)는 회전축(40)을 회전가능하게 지지하기 위한 것으로, 전체적으로 중공의 원통형상을 가지며 회전축(40)과 마주하는 내경부 및 스러스트 플레이트(50)과 마주하는 베어링면에 유체동압베어링이 형성된다. The
전기자(30)는 광디스크가 탑재되는 허브(60)를 회전시키기 위하여 외부전원을 인가받아 전기장을 형성하기 위한 것으로, 다수 매의 박형 금속판을 적층시킨 코어(31)와 이 코어(31)에 다수회 권선되는 코일(32)로 이루어진다.The
회전축(40)은 허브(60)를 축지지하기 위한 것으로, 슬리브(20)의 내경부에 삽입되며 슬리브(20)에 의해 회전가능하게 지지된다. The rotating
스러스트 플레이트(50)는 회전축(40)에 고정되게 설치되며 슬리브(20)의 베어링면과의 사이에 스러스트 유체동압베어링을 형성한다. The
허브(60)는 하드디스크 등의 미도시한 광디스크를 탑재하여 회전시키기 위한 것으로, 회전축(40)이 고정되게 설치되는 원판부와 원판부의 말단으로부터 연장되는 환형의 테두리부를 갖는다.The
스토퍼(70)는 스러스트 플레이트(50)를 지지하여 허브(60) 및 회전축(40)의 이탈을 방지하기 위한 것으로, 스러스트 플레이트(50)의 상부를 지지하도록 슬리브(20)의 설치부에 의해 고정되게 결합된다. The
그러나, 이와 같은 종래기술에 따른 스핀들모터는 회전시 외부 충격에 의해 회전축(40)과 스러스트 플레이트(50)가 분리되거나 파손되는 문제점이 있었다. 또한, 중공 원통상 부재면과 베어링을 덮고있는 플레이트에 스러스트면이 존재하여 동압을 발생시키는 구조로, 불안정한 동압 발생으로 인해 모터의 위치에 따른 특성이 상이할 수 있는 가능성이 존재하였으며 외부 충격에 의한 모터 내부의 파손위험 또한 존재하였다.However, the spindle motor according to the related art has a problem in that the rotating
따라서, 상기와 같은 문제점을 미연에 방지하고 회전시 안정적인 동압을 발생시킬 수 있는 스핀들모터의 연구가 시급한 실정이다.Therefore, there is an urgent need to study a spindle motor that can prevent the above problems and generate stable dynamic pressure during rotation.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 본 발명의 목적은 축부와 베어링부가 일체로 구성된 회전축을 구비하는 스핀들모터를 제공함으로써, 회전시 안정적인 동압을 발생시킬 뿐 아니라 베어링부의 변형을 방지하여 구동특성을 향상시키는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a spindle motor having a rotating shaft composed of a shaft portion and a bearing portion integrally, thereby generating a stable dynamic pressure during rotation as well as a bearing portion It is to prevent the deformation to improve the driving characteristics.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 자기디스크 또는 광디스크를 탑재하기 위한 허브와, 상기 허브를 축지지하며 회전가능한 축부와 유체동압 베어링을 형성하는 베어링부로 구성된 회전축과, 상기 회전축을 회전가능하게 지지하기 위한 중공의 원통형상인 슬리브와, 상기 슬리브를 지지하기 위한 플레이트와, 상기 허브 및 상기 회전축의 이탈을 방지하기 위한 것으로 상기 베어링부의 상면에 마주하게 상기 슬리브의 상부에 고정되는 스토퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 스핀들모터를 제공한다.In order to achieve the above object of the present invention, the present invention provides a rotating shaft comprising a hub for mounting a magnetic disk or an optical disk, a shaft portion for supporting the hub and a rotatable shaft portion and a bearing portion for forming a hydrodynamic bearing, A hollow cylindrical sleeve for rotatably supporting the plate, a plate for supporting the sleeve, and a stopper fixed to the upper portion of the sleeve facing the upper surface of the bearing portion to prevent the hub and the shaft from being separated; It provides a spindle motor, characterized in that provided.
또한, 상기 슬리브는 상기 회전축의 상기 베어링부의 외주면과 마주하는 제1레디얼베어링부와, 상기 회전축의 베어링부의 하면과 마주하는 회전축지지부를 구비하는 것을 특징으로 한다.The sleeve may include a first radial bearing part facing the outer circumferential surface of the bearing part of the rotating shaft and a rotating shaft support part facing the lower surface of the bearing part of the rotating shaft.
또한, 상기 베어링부는 그 상면에 상기 스토퍼의 하부에 위치되며 상기 스토퍼와의 사이에 상측스러스트베어링을 형성하는 상측스러스트베어링부를 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the bearing portion is located on the upper surface of the lower portion of the stopper, characterized in that it comprises an upper thrust bearing portion for forming an upper thrust bearing between the stopper.
또한, 상기 베어링부는 그 외주면에 상기 슬리브의 상기 제1레디얼베어링부에 마주하며 레디얼베어링을 형성하는 제2레디얼베어링부를 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the bearing portion is characterized in that it comprises a second radial bearing portion facing the first radial bearing portion of the sleeve to form a radial bearing on its outer peripheral surface.
또한, 상기 베어링부는 그 하면에 상기 슬리브의 상기 회전축지지부의 상부에 위치하며 하측스러스트베어링을 형성하는 하측스러스트베어링부를 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the bearing portion is characterized in that it is provided with a lower thrust bearing portion which is located above the rotary shaft support of the sleeve to form a lower thrust bearing.
또한, 상기 상측스러스트베어링부는 상기 스토퍼의 마주보는 면적과 같은 크기의 상측스러스트베어링홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the upper thrust bearing portion is characterized in that the upper thrust bearing groove of the same size as the facing area of the stopper is formed.
또한, 상기 제2레디얼베어링부는 상기 슬리브의 상기 제1레디얼베어링부와 마주보게 레디얼베어링홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the second radial bearing portion is characterized in that the radial bearing groove is formed to face the first radial bearing portion of the sleeve.
또한, 상기 하측스러스트베어링부는 상기 슬리브의 상기 회전축지지부와 마주보게 하측스러스트베어링홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the lower thrust bearing portion is characterized in that the lower thrust bearing groove is formed to face the rotary shaft support portion of the sleeve.
본 발명에 따르면, 축부와 베어링부가 일체로 구성된 회전축을 구비하는 스핀들모터를 제공함으로써, 회전시 안정적인 동압을 발생시킬 뿐 아니라 베어링부의 변형을 방지하여 구동특성을 향상시키는 스핀들모터를 제공할 수 있다.According to the present invention, by providing a spindle motor having a rotating shaft integrally formed with the shaft portion and the bearing portion, it is possible to provide a spindle motor that not only generates stable dynamic pressure during rotation but also prevents deformation of the bearing portion to improve driving characteristics.
이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 스핀들모터에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, a spindle motor according to exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 스핀들모터(100)는 플레이트(110), 슬리브(120), 전기자(130), 회전축(140), 허브(150) 및 스토퍼(160)를 포함한다.As shown in FIGS. 1 to 4, the spindle motor 100 of the present invention includes a
플레이트(110)는 스핀들모터(100)를 전체적으로 고정되게 지지하기 위한 것으로, 스핀들모터(100)가 설치되는 하드디스크드라이브 등의 장치에 고정되게 설치된다. 여기서 플레이트(110)는 알루미늄판 또는 알루미늄합금판 등의 경량재질로 제작되나, 이와 달리 강철판으로 제작될 수 있다.
또한, 플레이트(110)는 슬리브(120)가 결합되는 결합부(111)가 돌출형성되며 결합부(111)는 중앙부위에 슬리브(120)가 삽입되도록 슬리브(120)의 외경과 동일한 직경을 갖는 결합공이 형성된다. 즉, 이 결합공에 슬리브(120)가 삽입되어 고정되게 결합된다. 이때 슬리브(120)를 결합부(111)에 고정시키기 위하여 별도의 접착제를 사용한 접착 결합 공정 등이 수행될 수 있으나, 이와 달리 슬리브(120)에 소정의 압력을 인가하여 결합공에 압입함으로써 고정되게 결합시킬 수 있다.In addition, the
슬리브(120)는 회전축(140)을 회전가능하게 지지하기 위한 것으로, 전체적으로 중공의 원통형상을 가지며 회전축(140)과 마주하는 내경부(121)에 유체동압베어 링이 형성된다.
전기자(130)는 광디스크 또는 자기 디스크가 탑재되는 허브(150)를 회전시키기 위하여 외부전원을 인가받아 전기장을 형성하기 위한 것으로, 다수 매의 박형 금속판을 적층시킨 코어(131)와 이 코어(131)에 다수회 권선되는 코일(132)로 이루어진다.The
코어(131)는 플레이트(110)의 결합부(111)의 외주면에 고정되게 설치되며, 코일(132)은 코어(131)에 권선된다. 여기서 코일(132)은 외부로부터 인가되는 전류로 전기장을 형성함으로써 허브(150)의 자석(153)과의 사이에 형성되는 전자기력으로 허브(150)를 회전시킨다.The
회전축(140)은 허브(160)를 축지지하기 위한 것으로, 슬리브(120)의 내경부(121)에 삽입되며 슬리브(120)에 의해 회전가능하게 지지된다. The rotating
본 발명의 바람직한 실시예의 회전축(140)과 슬리브(120)의 구성은 도 1 내지 도 4를 참조로 아래에서 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.Configuration of the rotating
허브(150)는 자기디스크 또는 광디스크를 탑재하여 회전시키기 위한 것으로, 회전축(140)이 고정되게 설치되는 원판부(151)와 원판부(151)의 말단으로부터 연장되는 환형의 테두리부(152)를 갖는다.The
원판부(151)는 중앙부위에 회전축(140)이 고정되게 삽입결합되며, 테두리부(152)는 그 내주면이 전기자(130)에 마주하도록 회전축(140)의 축방향으로 연장 되며, 코일(132)에서 형성되는 전기장과의 사이에 전자기력을 발생시키도록 자기장을 형성하는 자석(153)이 테두리부(152)의 내주면에 고정되게 설치된다.The
스토퍼(160)는 허브(150) 및 회전축(140)의 이탈을 방지하기 위한 것으로, 회전축(140)의 상부를 지지하도록 레이저 용접, 압입, 열간압입 및 열압슬라이딩 결합 등에 의해 슬리브에 고정되게 결합된다. 스토퍼(160)는 회전축(140)의 상측스러스트베어링부(145)와 슬리브(120)의 상부에 ㄱ자 형상으로 구비되며, 상측스러스트베어링부(145)와의 사이에는 상부 스러스트 베어링을 형성한다.The
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 회전축(140)은 종래의 일자형 회전축(40)과 스러스트 플레이트(50)를 일체화시킨 형상이다. 회전축(140)이 스러스트 플레이트와 일체형으로 구비됨에 따라 회전축(140)이 회전할 시 회전축(140)과 스러스트 플레이트가 분리되는 것을 방지할 수 있다. As shown in Figures 2 to 4, the
슬리브(120)는 회전축(140)의 측면에 마주보게 형성된 제1레디얼베어링부(122)와 회전축(140)의 하부에 배치되어 회전축(140)을 지지하는 회전축지지부(123)로 구성된다.The
회전축(140)은 회전시 중심이 되는 일자형의 축부(144)와, 슬리브(120)와 베어링을 형성하는 베어링부(145,146,147)로 구비된다.The rotating
베어링부(145,146,147)는 스토퍼(160)의 하부에 위치되며 스토퍼(160)와의 사이에 상측스러스트베어링을 형성하는 상측스러스트베어링부(145)와, 슬리브(120) 의 제1레디얼베어링부(122)와 마주보게 위치되어 레디얼베어링을 형성하는 제2레디얼베어링부(146)와, 슬리브(120)의 회전축지지부(123)의 상부에 위치되어 하측스러스트베어링을 형성하는 하측스러스트베어링부(147)로 구성된다. The bearing
상측스러스트베어링부(145)와 제2레디얼베어링부(146)와 하측스러스트베어링부(147)는 축부(144)의 중간부에 단면이 ㄷ자 형상으로 이루어진다.The upper
또한, 상측스러스트베어링부(145)에는 스토퍼(160)의 마주보는 면적과 같은 크기의 상측스러스트베어링홈(141)이 형성되어 있고, 제2레디얼베어링부(146)의 외주면에는 슬리브(120)의 제1레디얼베어링부(122)와 마주보게 레디얼베어링홈(142)이 형성되고, 하측스러스트베어링부(147)에는 슬리브(120)의 회전축지지부(123)와 마주보게 하측스러스트베어링홈(143)이 형성된다. In addition, the upper
하측스러스트베어링홈(143)은 상측스러스트베어링홈(141)보다 크게 형성된다. 베어링홈(141,142,143)이 형성됨으로써 회전축(140)과 슬리브(120) 사이의 동압이 안정적으로 유지된다.The lower
이와 같이 축부(144)와 베어링부(145,146,147)로 구성되고, 베어링홈(141,142,143)이 형성된 회전축(140)을 구비한 스핀들모터(100)는 베어링부(145,146,147)의 변형을 방지하고 안정된 베어링을 형성하여 스핀들모터의 구동특성을 향상시킨다.As such, the spindle motor 100 including the
도 1은 본 발명에 따른 스핀들모터를 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view showing a spindle motor according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 스핀들모터의 부분 단면도,2 is a partial cross-sectional view of a spindle motor according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 회전축의 사시도,3 is a perspective view of a rotating shaft according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 회전축의 단면도,4 is a sectional view of a rotating shaft according to the present invention;
도 5는 종래기술에 따른 스핀들모터의 단면도,5 is a cross-sectional view of a spindle motor according to the prior art,
도 6은 종래기술에 따른 스핀들모터의 부분 단면도이다.6 is a partial cross-sectional view of a spindle motor according to the prior art.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
100: 스핀들모터 110: 플레이트100: spindle motor 110: plate
120: 슬리브 130: 전기자120: sleeve 130: armature
140: 회전축 150: 허브140: rotation axis 150: hub
160: 스토퍼160: stopper
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |