KR100539304B1 - Spindle motor for an optical application having an improved combining structure for supporting a rotational shaft - Google Patents
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Abstract
수직 회전축 및 이를 지지하는 베어링 하우징을 오일캡 기능이 부여된 베이스 브라켓에 수직 상태로 견고하게 결합시킴으로써, 금속 베어링에 함유된 오일이 모터 구동시 누설되는 것을 효과적으로 방지할 수 있고 조립성이 향상되며 제조원가가 저렴한 광기기용 스핀들 모터가 개시되어 있다. 베이스 브라켓은 디프 드로잉(Deep Drawing) 가공기술에 의해서 일체로 형성되고, 회전축의 방사상 외측에는 금속 베어링이 인접하여 배치되며, 금속 베어링은 원통형상의 베어링 하우징에 의해서 지지되고, 베어링 하우징의 하부는 베이스 브라켓의 중심부 사이에 조성된 공간 내에 압입하여 조립된다. 회전자 케이스 내부에서 베어링 하우징의 상측에는 스러스트 마그네트가 설치되며, 스러스트 마그네트의 밑면은 베어링 하우징의 상부면과 접촉하여 지지되고, 스러스트 마그네트의 측면은 코어의 상측에 배치된 상부 절연체의 일부분과 접촉하면서 지지되거나 또는 베어링 하우징의 절곡된 상단부 방사상 내면과 접촉하여 지지된다.By firmly coupling the vertical rotating shaft and the bearing housing supporting it vertically to the base cap provided with the oil cap function, oil contained in the metal bearing can be effectively prevented from leaking when the motor is driven, and the assembly is improved, and the manufacturing cost is improved. A spindle motor for an inexpensive optical device is disclosed. The base bracket is integrally formed by deep drawing processing technology, the metal bearing is disposed adjacent to the radially outer side of the rotating shaft, the metal bearing is supported by the cylindrical bearing housing, and the lower part of the bearing housing is the base bracket. It is assembled by press-fitting in the space formed between the central parts of the. Inside the rotor case, a thrust magnet is installed on the upper side of the bearing housing, the bottom of the thrust magnet is supported in contact with the upper surface of the bearing housing, and the side of the thrust magnet is in contact with a portion of the upper insulator disposed above the core. Or is supported in contact with the bent top radially inner surface of the bearing housing.
Description
본 발명은 광기기용 스핀들 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디프 드로잉(Deep Drawing) 가공기술을 이용하여 베이스 브라켓과 베어링 하우징을 각각 일체형으로 제조하고 이들을 수직 회전축의 하부와 방사상 측면에 배치시켜서 수직 회전축을 지지함으로써, 제조 원가가 절감되고 금속 베어링에 함유된 오일이 모터 구동시 누설되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 광기기용 스핀들 모터에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spindle motor for optical equipment, and more particularly, to a base bracket and a bearing housing, which are integrally manufactured using deep drawing processing technology, and are disposed on the lower side and the radial side of the vertical axis of rotation. By supporting the present invention, the manufacturing cost is reduced and the oil contained in the metal bearing is effectively related to the spindle motor for the optical device that can be prevented from leaking when driving the motor.
도 4에는 종래 기술에 따른 스핀들 모터의 구조가 도시되어 있다.4 shows the structure of a spindle motor according to the prior art.
도 4를 참조하면, 종래 기술에 따른 스핀들 모터(10)는 베이스 브라켓(11), 베이스 브라켓(11)의 상면에 고정 설치된 인쇄회로기판(12), 및 베이스 브라켓(11)과 인쇄회로기판(12)의 중심부를 관통하도록 수직하게 설치된 회전축(13)을 구비한다.Referring to FIG. 4, the spindle motor 10 according to the related art includes a base bracket 11, a printed circuit board 12 fixed to an upper surface of the base bracket 11, a base bracket 11, and a printed circuit board ( 12 is provided with a rotating shaft 13 installed vertically to penetrate through the center portion.
이때, 베이스 브라켓(11)과 회전축(13) 사이에는 회전축(13)의 회전운동을 원활하게 하기 위한 금속 베어링(14)이 배치되는데, 이를 위해서 회전축(13)에 근접한 베이스 브라켓(11)의 자유단부 상측에는 베어링 하우징(15)이 추가적으로 배치된다. At this time, a metal bearing 14 is disposed between the base bracket 11 and the rotation shaft 13 to facilitate the rotational movement of the rotation shaft 13. For this purpose, the base bracket 11 close to the rotation shaft 13 is free. Above the end, a bearing housing 15 is additionally arranged.
회전축(13) 주위에서 베이스 브라켓(11)과 베어링 하우징(15)에 의해 지지되는 금속 베어링(14)은 오일을 함유하고 있는데, 금속 베어링(14)의 오일이 비산되거나 누설되는 것을 방지하기 위하여 회전축(13)의 상측에는 오일 유출방지 와셔(21)가 배치되고 회전축(13)의 하단 외측에는 원통형의 오일캡(22)이 장착된다. The metal bearing 14 supported by the base bracket 11 and the bearing housing 15 around the rotating shaft 13 contains oil. The rotating shaft is used to prevent the oil of the metal bearing 14 from scattering or leaking. An oil leakage preventing washer 21 is disposed at an upper side of the 13, and a cylindrical oil cap 22 is mounted at an outer side of the lower end of the rotating shaft 13.
오일 유출방지 와셔(21)는 베어링 하우징(15)의 상측에 배치된 스러스트 마그네트(30)의 아래 위치에서 회전축(13)에 근접하여 배치된다. 오일캡(22)은 상부가 베이스 브라켓(11)의 중심부 내측에 끼워맞추어지는 방식으로 베이스 브라켓(11)의 중심부에 부착된다. 이때, 오일캡(22)의 내측에서 회전축(13)의 하단부와 오일캡(22)의 상부내면 사이에는 지지 와셔(17)가 배치되고, 회전축(13)의 하부에 형성된 축 관통공(19) 내로 회전축(13)이 빠지는 것을 방지하기 위한 스러스트 와셔(16)가 삽입하여 배치된다.The oil leakage preventing washer 21 is disposed close to the rotation shaft 13 at a position below the thrust magnet 30 disposed above the bearing housing 15. The oil cap 22 is attached to the center of the base bracket 11 in such a manner that the upper portion is fitted inside the center of the base bracket 11. At this time, the support washer 17 is disposed between the lower end of the rotary shaft 13 and the upper inner surface of the oil cap 22 inside the oil cap 22, the shaft through hole 19 formed in the lower portion of the rotary shaft 13 A thrust washer 16 is inserted and arranged to prevent the rotating shaft 13 from falling out.
이와 같이 구성된 종래의 스핀들 모터(10)에 있어서 중요한 기술적 과제는 베이스 브라켓(11)의 기준면과 회전축(13)이 수직을 이루어야 하고, 금속 베어링(14)에 함유된 오일이 비산되거나 유출되지 않도록 하는 것이다. In the conventional spindle motor 10 configured as described above, an important technical problem is that the reference plane of the base bracket 11 and the rotation shaft 13 should be perpendicular to each other, and the oil contained in the metal bearing 14 may not be scattered or spilled. will be.
이를 위해서, 디프 드로잉(deep drawing) 가공에 의해 형성된 브라켓(11)에 금속 베어링(14)을 압입하여 기준면과의 직각도를 맞춘다. 또한, 금속 베어링(14)의 상부측에 베어링 하우징(15)과 오일 유출방지 와셔(21)를 채용하고 하부쪽에는 오일캡(22)을 브라켓(11)에 압입 또는 본딩하여 오일의 유출을 방지한다.For this purpose, the metal bearing 14 is press-fitted to the bracket 11 formed by deep drawing process, and the squareness with a reference surface is adjusted. In addition, the bearing housing 15 and the oil leakage preventing washer 21 are adopted at the upper side of the metal bearing 14, and the oil cap 22 is press-fitted or bonded to the bracket 11 at the lower side to prevent oil from leaking out. do.
그런데, 종래의 스핀들 모터(10)는 회전축(13)이 고속으로 회전하는 동안에 회전축(13)의 스러스트 하중에 의해서 브라켓(11)과 베어링 하우징(15) 사이에 틈이 발생할 수 있다. 또한, 베어링 하우징(15)의 고정을 위한 스피닝 코킹(spinning caulking) 작업 자체의 불량으로 인하여 브라켓(11)과 베어링 하우징(15) 사이에 틈이 발생할 수도 있다. 그러면, 금속 베어링(15)의 오일이 외부로 누출되어 금속 베어링(15)이 제기능을 수행하지 못하게 된다. However, the conventional spindle motor 10 may have a gap between the bracket 11 and the bearing housing 15 due to the thrust load of the rotation shaft 13 while the rotation shaft 13 rotates at a high speed. In addition, a gap may occur between the bracket 11 and the bearing housing 15 due to a poor spinning caulking operation for fixing the bearing housing 15 itself. Then, the oil of the metal bearing 15 leaks to the outside, which prevents the metal bearing 15 from functioning.
이로 인하여, 스핀들 모터(10)에서는 소음이 과다하게 발생하게 되고 진동이 커지는 문제점이 있고, 궁극적으로는 제품의 수명이 단축된다. 또한, 회전축(13)을 지지하기 위해서 베이스 브라켓(11), 베어링 하우징(15) 및 오일캡(22)의 세개 디프 드로잉 부품이 필요하므로, 부품수가 증가하고 조립공정이 복잡하여 원가가 상승하는 등의 문제점이 있었다.Due to this, the spindle motor 10 has a problem that excessive noise is generated and vibration is increased, and ultimately the life of the product is shortened. In addition, since the three deep drawing parts of the base bracket 11, the bearing housing 15, and the oil cap 22 are required to support the rotating shaft 13, the number of parts increases, the assembly process is complicated, and the cost increases. There was a problem.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 오일캡의 기능을 통합시킨 베이스 브라켓과 베어링 하우징을 디프 드로잉 가공기술을 이용하여 각각 일체형으로 제조하고 이들을 수직 회전축의 하부와 방사상 측면에 배치시켜서 수직 회전축을 지지함으로써, 제조 원가가 절감되고 금속 베어링에 함유된 오일이 모터 구동시 누설되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 광기기용 스핀들 모터를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, an object of the present invention is to manufacture a base bracket and a bearing housing incorporating the function of the oil cap, integrally using deep drawing processing technology and vertically By supporting the vertical axis of rotation by arranging on the lower side and the radial side of the axis of rotation, to provide a spindle motor for optical equipment that can reduce the manufacturing cost and effectively prevent the oil contained in the metal bearing leaks when driving the motor.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위해서, 본 발명은, In order to achieve the above objects, the present invention,
코어와 코일로 이루어진 고정자, 상기 고정자를 에워싸는 회전자 케이스, 베이스 브라켓, 상기 베이스 브라켓의 상면중 일부에 고정 설치된 인쇄회로기판, 및 상기 인쇄회로기판이 설치되지 않은 상기 베이스 브라켓의 중심부에 수직하게 설치된 회전축을 포함하는 광기기용 스핀들 모터에 있어서,A stator composed of a core and a coil, a rotor case surrounding the stator, a base bracket, a printed circuit board fixed to a part of the upper surface of the base bracket, and a vertically installed central portion of the base bracket on which the printed circuit board is not installed. In the spindle motor for optical equipment including a rotating shaft,
상기 베이스 브라켓은 디프 드로잉(Deep Drawing) 가공기술에 의해서 일체로 형성되고, 상기 회전축의 방사상 외측에는 금속 베어링이 인접하여 배치되며, 상기 금속 베어링은 원통형상의 베어링 하우징에 의해서 지지되고, 상기 베어링 하우징의 하부는 상기 베이스 브라켓의 중심부 사이에 조성된 공간 내에 압입하여 조립되는 것을 특징으로 하는 광기기용 스핀들 모터를 제공한다.The base bracket is integrally formed by a deep drawing process, a metal bearing is disposed adjacent to the radially outer side of the rotating shaft, the metal bearing is supported by a cylindrical bearing housing, The lower part provides a spindle motor for an optical device, which is assembled by press-fitting in a space formed between the centers of the base brackets.
상기 베어링 하우징의 하부는 상기 베이스 브라켓의 중심부에 조성된 공간내로 끼워맞추어 조립되고, 그 방사상 외면이 상기 베이스 브라켓의 수직 연장부 방사상 내면에 접촉하여 지지된다. 그 결과, 상기 베어링 하우징이 상기 베이스 브라켓 상에 수직한 상태로 견고하게 지지된다. A lower portion of the bearing housing is assembled by fitting into a space formed at the center of the base bracket, the radial outer surface of which is supported in contact with the radially inner surface of the vertical extension of the base bracket. As a result, the bearing housing is firmly supported in a vertical state on the base bracket.
상기 회전자 케이스 내부에서 상기 베어링 하우징의 상측에는 스러스트 마그네트가 설치되며, 상기 스러스트 마그네트의 밑면은 상기 베어링 하우징의 상부면과 접촉하여 지지되고, 상기 스러스트 마그네트의 측면은 상기 코어의 상측에 배치된 상부 절연체의 일부분과 접촉하면서 지지되거나 상기 베어링 하우징의 절곡된 상단부 방사상 내면과 접촉하여 지지된다.A thrust magnet is installed at an upper side of the bearing housing in the rotor case, and a bottom surface of the thrust magnet is supported in contact with an upper surface of the bearing housing, and a side surface of the thrust magnet is disposed at an upper side of the core. It is supported in contact with a portion of the insulator or in contact with the bent top radially inner surface of the bearing housing.
이상에서 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 광기기용 스핀들 모터에서는, 오일캡의 기능을 일체로 형성된 베이스 브라켓에 통합시키고 수직 회전축 주위에 베어링 하우징을 배치하여 지지한다. As mentioned above, in the optical device spindle motor according to the present invention, the function of the oil cap is integrated into the integrally formed base bracket, and the bearing housing is disposed and supported around the vertical axis of rotation.
이하, 첨부도면들을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시 예들에 따른 스핀들 모터에 대하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a spindle motor according to preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에는 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 따른 스핀들 모터의 결합구조가 도시되어 있다.1 shows a coupling structure of a spindle motor according to a first embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 따른 스핀들 모터(50)는 편평한 베이스 브라켓(51), 베이스 브라켓(51)의 상면중 일부에 고정 설치된 인쇄회로기판(52), 인쇄회로기판(52)이 설치되지 않은 베이스 브라켓(51)의 중심부에 수직하게 설치된 회전축(53), 코어(62)와 코일(64)로 이루어진 고정자(61), 및 회전자 케이스(60)를 포함한다.1, the spindle motor 50 according to the first embodiment of the present invention is a flat base bracket 51, a printed circuit board 52 fixed to a portion of the upper surface of the base bracket 51, a printed circuit It includes a rotation shaft 53, a stator 61 consisting of the core 62 and the coil 64, and a rotor case 60 installed perpendicular to the center of the base bracket 51, the substrate 52 is not installed .
먼저, 베이스 브라켓(51)은 디프 드로잉(Deep Drawing) 가공방법에 의해서 일체로 형성되는데, 상면에 인쇄회로기판(52)이 고정 설치되는 편평한 부분(51a), 베이스 브라켓(51)의 중심부에서 편평한 부분(51a)에 대하여 수직 하방향으로 절곡된 제 1 수직 연장부(51b), 제 1 수직 연장부(51b)에 대하여 수직하게 연장된 제 1 수평 연장부(51c), 제 1 수평 연장부(51c)에 대하여 수직 하방향으로 절곡된 제 2 수직 연장부(51d), 그리고 제 2 수직 연장부(51d)의 하단 사이에서 수평 연장된 제 2 수평 연장부(51e)를 포함한다.First, the base bracket 51 is integrally formed by a deep drawing processing method. The base bracket 51 is flat at the center of the base bracket 51 and the flat portion 51a on which the printed circuit board 52 is fixed. A first vertical extension 51b bent vertically downward with respect to the portion 51a, a first horizontal extension 51c extending perpendicularly to the first vertical extension 51b, and a first horizontal extension ( A second vertical extension portion 51d bent vertically downward with respect to 51c, and a second horizontal extension portion 51e that extends horizontally between the lower ends of the second vertical extension portions 51d.
이때, 제 2 수평 연장부(51e)의 내측 상면에는 지지 와셔(57)가 배치된다. 지지 와셔(57)는 베이스 브라켓(51)의 중심부, 즉 베이스 브라켓(51)의 편평한 부분(51a) 사이에 조성된 공간 내로 수직하게 배치되는 회전축(53)의 하단부를 지지하는 기능을 수행한다.At this time, the support washer 57 is disposed on the inner upper surface of the second horizontal extension part 51e. The support washer 57 serves to support the lower end of the rotation shaft 53 which is vertically disposed in the center of the base bracket 51, that is, between the flat portions 51a of the base bracket 51.
베이스 브라켓(51)의 편평한 부분(51a) 사이에 조성된 공간에서, 회전축(53)의 하부에 형성된 축 관통공(59) 내로 스러스트 와셔(56)가 삽입하여 배치된다. In the space formed between the flat portions 51a of the base bracket 51, the thrust washer 56 is inserted into the shaft through-hole 59 formed in the lower part of the rotating shaft 53, and is arrange | positioned.
한편, 회전축(53)의 방사상 외측에는 회전축(53)의 회전운동을 원활하게 하기 위한 금속 베어링(54)이 인접하여 배치되는데, 금속 베어링(54)은 단조로 가공된 원통형상의 베어링 하우징(55)에 의해서 지지된다. 이를 위해서, 베어링 하우징(55)의 하부는 인쇄회로기판(52)이 설치되지 않은 베이스 브라켓(51)의 중심부, 즉 베이스 브라켓(51)의 편평한 부분(51a) 사이에 조성된 공간 내에 압입하여 조립된다. 보다 상세하게는, 베어링 하우징(55)의 하부는 베이스 브라켓(51)의 제 1 수직 연장부(51b) 사이에 끼워맞추어 조립된다.On the other hand, on the radially outer side of the rotary shaft 53, a metal bearing 54 for smoothly rotating the rotation of the rotary shaft 53 is disposed adjacent, the metal bearing 54 is forged cylindrical bearing housing 55 Supported by. To this end, the lower part of the bearing housing 55 is assembled by pressing in the space formed between the center of the base bracket 51 where the printed circuit board 52 is not installed, that is, between the flat portions 51a of the base bracket 51. do. More specifically, the lower portion of the bearing housing 55 is assembled by fitting between the first vertical extensions 51b of the base bracket 51.
이때, 베어링 하우징(55)의 하부에서 방사상 외부로 돌출하여 형성된 하부 플랜지(55a)가 베이스 브라켓(51)의 편평한 부분(51a) 상면에 수직방향으로 접촉함으로써, 베어링 하우징(55)이 베이스 브라켓(51) 상에 수직한 상태로 견고하게 지지된다. At this time, the lower flange 55a formed to protrude radially outward from the lower portion of the bearing housing 55 contacts the upper surface of the flat portion 51a of the base bracket 51 in the vertical direction, whereby the bearing housing 55 is connected to the base bracket ( 51 is firmly supported in a vertical state.
베어링 하우징(55)에 의해서 회전축(53) 주위에 밀착하게 배치되는 금속 베어링(54)에 있어서, 금속 베어링(54)의 하부는 베이스 브라켓(51)의 제 1 수직 연장부(51b) 사이로 위치한다. 금속 베어링(54)의 상부는 베어링 하우징(55)의 상부 방사상 내면으로부터 이격되고, 금속 베어링(54)의 중간부분과 하부는 베어링 하우징(55)의 방사상 내면과 접촉한다. 이때, 금속 베어링(54)의 상부 직경은 금속 베어링(54)의 하부 직경보다 작다. In the metal bearing 54 which is arranged in close contact with the rotation shaft 53 by the bearing housing 55, the lower part of the metal bearing 54 is located between the first vertical extensions 51b of the base bracket 51. . The upper portion of the metal bearing 54 is spaced apart from the upper radial inner surface of the bearing housing 55, and the middle and lower portions of the metallic bearing 54 contact the radial inner surface of the bearing housing 55. At this time, the upper diameter of the metal bearing 54 is smaller than the lower diameter of the metal bearing 54.
금속 베어링(54)은 오일을 함유하고 있는데, 위에서 언급한 바와 같이 디프 드로잉 가공방법에 의해서 일체로 형성된 베이스 브라켓(51)과 베어링 하우징(55) 간의 결합관계에 의해서 오일의 누설이 방지된다.The metal bearing 54 contains oil, and oil leakage is prevented by the coupling relationship between the base bracket 51 and the bearing housing 55 which are integrally formed by the deep drawing processing method as mentioned above.
한편, 수직한 회전축(53)의 상부는 베어링 하우징(55)과 회전자 케이스(60)의 중심부에 형성된 개구부들(참조부호 생략)을 차례로 지나서 외부로 돌출된다. 회전자 케이스(60)에 의해서 한정되는 내부 공간에는 코어(62)와 코일(64) 그리고 이들 사이에 배치된 절연체(63a,63b)로 이루어진 고정자(61)가 설치된다. On the other hand, the upper portion of the vertical rotation shaft 53 protrudes outwards through the openings (not shown) formed in the center of the bearing housing 55 and the rotor case 60 in sequence. In the internal space defined by the rotor case 60, a stator 61 made up of a core 62, a coil 64, and insulators 63a and 63b disposed therebetween is provided.
고정자(61)의 코어(62)와 회전자 케이스(60)의 방사상 내면 사이에는 회전자 마그네트(66)가 배치된다. 그리고, 회전자 케이스(60) 내부에서 베어링 하우징(55)의 상측에는 스러스트 마그네트(68)가 설치된다. 이때, 스러스트 마그네트(68)의 밑면은 베어링 하우징(55)의 상부면과 접촉하여 지지되고, 측면은 상부 절연체(63a)의 일부분과 접촉하면서 지지된다. 단조로 가공된 금속 베어링 하우징(55)의 상부면이 스러스트 마그네트(68)의 요크로서 사용되기 때문에, 고속 회전시 회전자의 부상방지 효율이 증가하게 된다.A rotor magnet 66 is disposed between the core 62 of the stator 61 and the radially inner surface of the rotor case 60. In addition, a thrust magnet 68 is installed above the bearing housing 55 in the rotor case 60. At this time, the bottom surface of the thrust magnet 68 is supported in contact with the upper surface of the bearing housing 55, the side surface is supported while in contact with a portion of the upper insulator 63a. Since the upper surface of the forged metal bearing housing 55 is used as the yoke of the thrust magnet 68, the floating prevention efficiency of the rotor at high speed rotation is increased.
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 따른 스핀들 모터(50)의 작동과정을 간략하게 설명한다.The operation process of the spindle motor 50 according to the first embodiment of the present invention configured as described above will be briefly described.
스핀들 모터(50)의 코일(64)에 인쇄회로기판(52)으로부터 전류가 인가되면, 코어(62)와 마그네트(66) 사이에 전자기력이 발생하여 회전자(60)가 회전하면서 회전축(53)을 회전시키게 된다. When a current is applied from the printed circuit board 52 to the coil 64 of the spindle motor 50, an electromagnetic force is generated between the core 62 and the magnet 66 to rotate the rotor 60 while the rotor 60 rotates. Will rotate.
회전축(53)이 고속으로 회전하면 금속 베어링(54)에 함유된 오일이 배출되어 유막을 형성한다. 이때, 금속 베어링(54)으로부터 배출된 오일은 베어링 하우징(55)의 외부로 배출되지 않고 베이스 브라켓(51)의 중심부 저면에 고였다가 베어링 하우징(55)의 방사상 내면을 타고 금속 베어링(54) 쪽으로 다시 공급된다.When the rotating shaft 53 rotates at a high speed, the oil contained in the metal bearing 54 is discharged to form an oil film. At this time, the oil discharged from the metal bearing 54 is not discharged to the outside of the bearing housing 55, but is accumulated on the bottom of the central portion of the base bracket 51, and then rides on the radial inner surface of the bearing housing 55 toward the metal bearing 54. Supplied again.
도 2에는 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 따른 스핀들 모터의 결합구조가 도시되어 있다.2 shows a coupling structure of the spindle motor according to the second embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 따른 스핀들 모터(150)는 베어링 하우징(155)과 금속 베어링(154)의 배치구성을 제외하고는, 도 1을 참조로하여 설명한 바 있는 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 따른 스핀들 모터(50)와 유사한 구성을 갖는다.Referring to FIG. 2, the spindle motor 150 according to the second exemplary embodiment of the present invention has been described with reference to FIG. 1 except for the arrangement of the bearing housing 155 and the metal bearing 154. It has a configuration similar to the spindle motor 50 according to the first embodiment of the present invention.
따라서, 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 따른 스핀들 모터(50)와 유사한 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략한다. Therefore, a detailed description of the configuration similar to the spindle motor 50 according to the first embodiment of the present invention will be omitted.
먼저, 편평한 베이스 브라켓(151)은 디프 드로잉(Deep Drawing) 가공방법에 의해서 일체로 형성되며, 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 따른 스핀들 모터(50)의 베이스 브라켓(51)과 마찬가지로 편평한 부분(151a), 제 1 수직 연장부(151b), 제 1 수평 연장부(151c), 제 2 수직 연장부(151d), 및 제 2 수평 연장부(151e)를 포함한다.First, the flat base bracket 151 is integrally formed by a deep drawing processing method, and a flat portion (like the base bracket 51 of the spindle motor 50 according to the first preferred embodiment of the present invention) 151a, a first vertical extension 151b, a first horizontal extension 151c, a second vertical extension 151d, and a second horizontal extension 151e.
이때, 제 2 수평 연장부(151e)의 내측 상면에는 지지 와셔(157)가 배치된다. 베이스 브라켓(151)의 편평한 부분(151a) 사이에 조성된 공간에서, 회전축(153)의 하부에 형성된 축 관통공(159) 내로 스러스트 와셔(156)가 삽입하여 배치된다. 이때, 회전축(153)의 축 관통공(159) 외부로 돌출 연장된 스러스트 와셔(156)의 양단부는 베이스 브라켓(151)의 제 1 수직 연장부(151b)에 근접한 위치까지 연장된다. At this time, the support washer 157 is disposed on the inner upper surface of the second horizontal extension part 151e. In the space formed between the flat portions 151a of the base bracket 151, the thrust washer 156 is inserted into the shaft through hole 159 formed in the lower portion of the rotation shaft 153 and disposed. At this time, both ends of the thrust washer 156 protruding out of the shaft through-hole 159 of the rotation shaft 153 extend to a position close to the first vertical extension 151b of the base bracket 151.
한편, 회전축(153)의 방사상 외측에는 회전축(153)의 회전운동을 원활하게 하기 위한 금속 베어링(154)이 인접하여 배치되는데, 금속 베어링(154)은 단조 또는 디프 드로잉으로 가공된 원통형상의 베어링 하우징(155)에 의해서 지지된다. 이를 위해서, 베어링 하우징(155)의 하부는 인쇄회로기판(152)이 상면에 설치되지 않은 베이스 브라켓(151)의 중심부, 즉 베이스 브라켓(151)의 편평한 부분(151a) 사이에 조성된 공간 내에 압입하여 조립된다. 보다 상세하게는, 베어링 하우징(155)의 하부는 베이스 브라켓(151)의 제 1 수직 연장부(151b) 사이에 끼워맞추어 조립된다.On the other hand, on the radially outer side of the rotating shaft 153 is disposed a metal bearing 154 adjacent to facilitate the rotational movement of the rotating shaft 153, the metal bearing 154 is a cylindrical bearing housing machined by forging or deep drawing 155 is supported. To this end, the lower part of the bearing housing 155 is press-fitted in the space formed between the center of the base bracket 151 where the printed circuit board 152 is not installed on the upper surface, that is, between the flat portions 151a of the base bracket 151. Are assembled. More specifically, the lower portion of the bearing housing 155 is assembled by fitting between the first vertical extension 151b of the base bracket 151.
베어링 하우징(155)에 의해서 회전축(153) 주위에 밀착하게 배치되는 금속 베어링(154)에 있어서, 금속 베어링(154)의 하부는 베이스 브라켓(151)의 제 1 수직 연장부(151b) 사이로 위치한다. 이때, 금속 베어링(154)의 하부는 베어링 하우징(155)의 하부 방사상 내면에 대하여 이격되고, 금속 베어링(154)의 중간부분은 베어링 하우징(155)의 방사상 내면과 접촉한다. 또한, 금속 베어링(154)의 상부 직경은 금속 베어링(154)의 하부 직경보다 크다.In the metal bearing 154 disposed in close contact with the rotation shaft 153 by the bearing housing 155, the lower portion of the metal bearing 154 is located between the first vertical extensions 151b of the base bracket 151. . At this time, the lower portion of the metal bearing 154 is spaced apart from the lower radial inner surface of the bearing housing 155, and the middle portion of the metal bearing 154 is in contact with the radial inner surface of the bearing housing 155. Also, the upper diameter of the metal bearing 154 is larger than the lower diameter of the metal bearing 154.
금속 베어링(154)은 오일을 함유하고 있는데, 위에서 언급한 바와 같이 디프 드로잉 가공방법에 의해서 일체로 형성된 베이스 브라켓(151)과 베어링 하우징(155) 간의 결합관계에 의해서 오일의 누설이 방지된다.The metal bearing 154 contains oil, and as mentioned above, leakage of oil is prevented by a coupling relationship between the base bracket 151 and the bearing housing 155 integrally formed by the deep drawing process.
한편, 회전자 케이스(160)에 의해서 한정되는 내부 공간에 배치된 고정자(161)의 코어(162)와 회전자 케이스(160)의 방사상 내면 사이에는 회전자 마그네트(166)가 배치된다. 그리고, 회전자 케이스(160) 내부에서 베어링 하우징(155)의 상측에는 스러스트 마그네트(168)가 설치된다. 이때, 스러스트 마그네트(168)의 밑면은 베어링 하우징(155)의 상부 내면에 접촉하여 지지되고, 스러스트 마그네트(168)의 측면은 절곡된 상단부(155a) 방사상 내면과 접촉하여 지지된다. 단조 또는 디프 드로잉으로 가공된 금속 베어링 하우징(155)의 절곡된 상단부(155a)가 스러스트 마그네트(168)의 요크로서 사용되기 때문에, 고속 회전시 회전자의 부상방지 효율이 증가하게 된다.Meanwhile, a rotor magnet 166 is disposed between the core 162 of the stator 161 disposed in the inner space defined by the rotor case 160 and the radially inner surface of the rotor case 160. In addition, a thrust magnet 168 is installed above the bearing housing 155 in the rotor case 160. At this time, the bottom surface of the thrust magnet 168 is supported in contact with the upper inner surface of the bearing housing 155, the side surface of the thrust magnet 168 is supported in contact with the radial inner surface of the bent upper end (155a). Since the bent upper end 155a of the metal bearing housing 155 processed by forging or deep drawing is used as the yoke of the thrust magnet 168, the floating prevention efficiency of the rotor at high speed rotation is increased.
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 따른 스핀들 모터(150)의 작동과정은 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 따른 스핀들 모터(50)의 작동과정과 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.Since the operation process of the spindle motor 150 according to the second preferred embodiment of the present invention configured as described above is the same as the operation process of the spindle motor 50 according to the first preferred embodiment of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
도 3에는 본 발명의 바람직한 제 3 실시 예에 따른 스핀들 모터의 결합구조가 도시되어 있다.3 shows a coupling structure of the spindle motor according to the third embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제 3 실시 예에 따른 스핀들 모터(250)는 베이스 브라켓(251)과 베어링 하우징(255)의 형상 및 배치구성을 제외하고는, 도 2를 참조로하여 설명한 바 있는 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 따른 스핀들 모터(150)와 유사한 구성을 갖는다.Referring to FIG. 3, except for the shape and arrangement of the base bracket 251 and the bearing housing 255, the spindle motor 250 according to the third exemplary embodiment of the present invention has been described with reference to FIG. 2. It has a configuration similar to the spindle motor 150 according to the second preferred embodiment of the present invention.
따라서, 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 따른 스핀들 모터(150)와 유사한 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략한다. Therefore, a detailed description of the configuration similar to the spindle motor 150 according to the second embodiment of the present invention will be omitted.
먼저, 편평한 베이스 브라켓(251)은 디프 드로잉(Deep Drawing) 가공방법에 의해서 일체로 형성되는데, 상면에 인쇄회로기판(252)이 고정 설치되는 편평한 부분(251a), 베이스 브라켓(251)의 중심부에서 편평한 부분(251a)에 대하여 수직 하방향으로 절곡된 수직 연장부(251b), 수직 연장부(251b)의 하단에서 방사상 안쪽으로 수평 연장된 수평 연장부(251c), 그리고 수평 연장부(251c) 사이에 굴곡 연장된 굴곡 기저부(251d)를 포함한다.First, the flat base bracket 251 is integrally formed by a deep drawing processing method, in which a flat portion 251a on which a printed circuit board 252 is fixed is installed, and at the center of the base bracket 251. Between the vertical extension part 251b bent vertically downward with respect to the flat part 251a, the horizontal extension part 251c which extends radially inward at the bottom of the vertical extension part 251b, and the horizontal extension part 251c. It includes a curved base portion 251d extending in the bend.
한편, 인쇄회로기판(252)이 설치되지 않은 베이스 브라켓(251)의 중심부에 수직하게 설치된 회전축(253)의 방사상 외측에는 회전축(253)의 회전운동을 원활하게 하기 위한 금속 베어링(254)이 인접하여 배치되는데, 금속 베어링(254)은 단조또는 디프 드로잉으로 가공된 원통형상의 베어링 하우징(255)에 의해서 지지된다. 이를 위해서, 베어링 하우징(255)의 하부는 인쇄회로기판(252)이 상면에 설치되지 않은 베이스 브라켓(251)의 중심부, 즉 베이스 브라켓(251)의 편평한 부분(251a) 사이에 조성된 공간 내에 압입하여 조립된다. 보다 상세하게는, 베어링 하우징(255)의 하부는 베이스 브라켓(251)의 수직 연장부(251b) 사이에 끼워맞추어 조립된다.On the other hand, a metal bearing 254 for smoothly rotating the rotation shaft 253 is adjacent to the radially outer side of the rotation shaft 253 installed perpendicular to the center of the base bracket 251 in which the printed circuit board 252 is not installed. The metal bearing 254 is supported by a cylindrical bearing housing 255 machined by forging or deep drawing. To this end, the lower part of the bearing housing 255 is press-fitted in the space formed between the center of the base bracket 251 where the printed circuit board 252 is not installed on the upper surface, that is, between the flat portions 251a of the base bracket 251. Are assembled. More specifically, the lower portion of the bearing housing 255 is assembled by fitting between the vertical extension portion 251b of the base bracket 251.
이때, 베어링 하우징(255)의 하단부에는 방사상 안쪽으로 절곡된 절곡 하부(255a)가 형성된다. 절곡 하부(255a)의 바닥면은 베이스 브라켓(251)의 수평 연장부(251c) 상면에 접촉하여 지지된다. At this time, the lower end portion of the bearing housing 255 is formed with a bent lower portion 255a which is bent radially inward. The bottom surface of the bent lower portion 255a is supported in contact with the top surface of the horizontal extension portion 251c of the base bracket 251.
회전축(253)의 하부에 형성된 축 관통공(259) 내로 스러스트 와셔(256)가 삽입하여 배치된다. The thrust washer 256 is inserted into the shaft through hole 259 formed in the lower portion of the rotation shaft 253 and disposed therein.
한편, 베어링 하우징(255)에 의해서 회전축(253) 주위에 밀착하게 배치되는 금속 베어링(254)에 있어서, 금속 베어링(254)의 하부는 베이스 브라켓(251)의 수직 연장부(251b) 사이로 위치한다. 이때, 금속 베어링(254)의 하부는 베어링 하우징(255)의 하부 방사상 내면에 대하여 이격되고, 금속 베어링(254)의 중간부분은 베어링 하우징(255)의 방사상 내면과 접촉한다. 또한, 금속 베어링(254)의 상부 직경은 금속 베어링(254)의 하부 직경보다 크다.On the other hand, in the metal bearing 254 disposed in close contact with the rotation shaft 253 by the bearing housing 255, the lower portion of the metal bearing 254 is located between the vertical extension portion 251b of the base bracket 251. . At this time, the lower portion of the metal bearing 254 is spaced apart from the lower radial inner surface of the bearing housing 255, and the middle portion of the metal bearing 254 is in contact with the radial inner surface of the bearing housing 255. In addition, the upper diameter of the metal bearing 254 is larger than the lower diameter of the metal bearing 254.
금속 베어링(254)은 오일을 함유하고 있는데, 위에서 언급한 바와 같이 디프 드로잉 가공방법에 의해서 일체로 형성된 베이스 브라켓(251)과 베어링 하우징(255) 간의 결합관계에 의해서 오일의 누설이 방지된다.The metal bearing 254 contains oil, and as mentioned above, leakage of oil is prevented by a coupling relationship between the base bracket 251 integrally formed by the deep drawing process and the bearing housing 255.
한편, 회전자 케이스(260)에 의해서 한정되는 내부 공간에 배치된 고정자(261)의 코어(262)와 회전자 케이스(260)의 방사상 내면 사이에는 회전자 마그네트(266)가 배치된다. 그리고, 회전자 케이스(260) 내부에서 베어링 하우징(255)의 상측에는 스러스트 마그네트(268)가 설치된다. 이때, 스러스트 마그네트(268)의 밑면은 베어링 하우징(255)의 상부 내면에 접촉하여 지지되고, 스러스트 마그네트(268)의 측면은 절곡된 상단부(255a) 방사상 내면과 접촉하여 지지된다. 단조 또는 디프 드로잉으로 가공된 금속 베어링 하우징(255)의 절곡된 상단부(255b)가 스러스트 마그네트(268)의 요크로서 사용되기 때문에, 고속 회전시 회전자의 부상방지 효율이 증가하게 된다.Meanwhile, a rotor magnet 266 is disposed between the core 262 of the stator 261 disposed in the inner space defined by the rotor case 260 and the radially inner surface of the rotor case 260. In addition, a thrust magnet 268 is installed above the bearing housing 255 in the rotor case 260. At this time, the bottom surface of the thrust magnet 268 is supported in contact with the upper inner surface of the bearing housing 255, the side surface of the thrust magnet 268 is supported in contact with the radial inner surface of the bent upper end (255a). Since the bent upper end 255b of the metal bearing housing 255 processed by forging or deep drawing is used as the yoke of the thrust magnet 268, the floating prevention efficiency of the rotor at high speed rotation is increased.
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 제 3 실시 예에 따른 스핀들 모터(250)의 작동과정은 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 따른 스핀들 모터(150)의 작동과정과 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.Since the operation process of the spindle motor 250 according to the third preferred embodiment of the present invention configured as described above is the same as the operation process of the spindle motor 150 according to the second preferred embodiment of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
전술한 바와 같이, 종래의 스핀들 모터에서 수직 회전축의 하부를 지지하기 위해 베이스 브라켓, 베어링 하우징 및 오일캡을 별도로 제작하여 사용함으로 인하여 부품수가 증가하고 조립공정이 복잡하여 원가가 상승하는 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 광기기용 스핀들 모터에서는, 오일캡의 기능을 베이스 브라켓에 통합시키고 수직 회전축 주위에 베어링 하우징을 배치하여 지지한다. As described above, in order to solve the problem that the number of parts increases and the assembly process is complicated by increasing the number of parts due to separately manufacturing and using the base bracket, the bearing housing and the oil cap to support the lower portion of the vertical axis in the conventional spindle motor. In order to support the spindle motor for the optical device according to the invention, the function of the oil cap is integrated into the base bracket and the bearing housing is arranged and supported around the vertical axis of rotation.
따라서, 부품의 수가 줄어들어 조립성이 향상되고 제조 원가가 절감되며, 디프 드로잉 가공을 통해서 일체로 형성된 베이스 브라켓과 베어링 하우징의 결합구조로 인하여 금속 베어링에 함유된 오일이 모터 구동시 누설되는 것을 근원적으로 방지할 수 있다.Therefore, as the number of parts is reduced, assemblability is improved and manufacturing cost is reduced. Due to the coupling structure of the base bracket and the bearing housing which are integrally formed through deep drawing processing, oil contained in the metal bearing is leaked when the motor is driven. You can prevent it.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 이러한 실시 예들로 제한되지 않으며 하기의 특허청구범위에 나타낸 본 발명의 사상 및 영역 내에서 다양하게 수정 및 변경될 수 있음을 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the preferred embodiments of the present invention, the present invention is not limited to these embodiments and it can be variously modified and changed within the spirit and scope of the present invention shown in the claims below. Those skilled in the art will readily understand.
도 1은 본 발명의 바람직한 제 1 실시 예에 따른 광기기용 스핀들 모터의 종단면도,1 is a longitudinal sectional view of a spindle motor for an optical device according to a first embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 바람직한 제 2 실시 예에 따른 광기기용 스핀들 모터의 종단면도,2 is a longitudinal sectional view of a spindle motor for optical devices according to a second embodiment of the present invention;
도 3은 본 발명의 바람직한 제 3 실시 예에 따른 광기기용 스핀들 모터의 종단면도, 그리고3 is a longitudinal sectional view of a spindle motor for optical apparatus according to a third embodiment of the present invention, and
도 4는 종래 기술에 따른 스핀들 모터의 종단면도이다.4 is a longitudinal sectional view of a spindle motor according to the prior art.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
10,50,150,250 : 스핀들 모터 11,51,151,251 : 베이스 브라켓10,50,150,250: Spindle motor 11,51,151,251: Base bracket
12,52,152,252 : PCB 13,53,153,253 : 회전축12,52,152,252: PCB 13,53,153,253: Rotating shaft
14,54,154,254 : 금속 베어링 15,55,155,255 : 베어링 하우징14,54,154,254: Metal bearing 15,55,155,255: Bearing housing
16,56,156,256 : 스러스트 와셔 17,57,157,257 : 지지 와셔16,56,156,256: Thrust washers 17,57,157,257: Support washers
21 : 오일 유출방지 와셔 22 : 오일 캡21: oil leakage washer 22: oil cap
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