KR101133365B1 - 스핀들 모터 - Google Patents

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KR101133365B1
KR101133365B1 KR1020100115160A KR20100115160A KR101133365B1 KR 101133365 B1 KR101133365 B1 KR 101133365B1 KR 1020100115160 A KR1020100115160 A KR 1020100115160A KR 20100115160 A KR20100115160 A KR 20100115160A KR 101133365 B1 KR101133365 B1 KR 101133365B1
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윤호업
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

스핀들 모터는 베이스 플레이트, 상기 베이스 플레이트 상에 배치되는 인쇄회로기판, 상기 베이스 플레이트에 결합 된 베어링 어셈블리, 상기 베어링 어셈블리의 외주면에 결합 된 고정자 및 상기 베어링 어셈블리에 회전 가능하게 결합 된 회전자를 포함하며, 상기 베이스 플레이트에는 이물질이 유입되는 것을 방지하는 이물질 유입 방지 펜스가 형성된다.

Description

스핀들 모터{SPINDLE MOTOR}
본 발명은 스핀들 모터에 관한 것이다.
최근 들어, 방대한 데이터를 광 디스크에 기록 또는 광 디스크에 기록된 데이터를 읽는 광학 디스크 드라이브(ODD)가 개발되고 있다.
광학 디스크 드라이브는 광 디스크를 고속으로 회전시키는 스핀들 모터, 고속으로 회전하는 디스크로부터 데이터를 읽거나 데이터를 기록하는 광 픽업 모듈 및 광 픽업 모듈을 구동하는 스텝핑 모터를 포함한다.
이들 중 광 디스크를 고속으로 회전시키는 스핀들 모터는 회전축을 회전 가능하게 지지하는 베어링 및 베어링을 수납하는 베어링 하우징, 베어링 하우징의 외주면에 고정된 고정자 및 베어링에 회전 가능하게 수납되는 회전자, 베어링 하우징을 고정하는 베이스 플레이트 및 베이스 플레이트 상에 배치되는 회로기판을 포함한다.
종래 스핀들 모터의 베이스 플레이트의 상면 및 고정자 사이에는 갭(gap)이 형성되고, 상기 갭으로는 이물질이 유입될 수 있기 때문에 고정자 및 베이스 플레이트의 상면 사이에 형성되는 갭을 감소시키기 위하여 베이스 플레이트의 상면에 배치된 회로 기판은 불필요하게 고정자의 하부로 연장된다.
그러나, 회로 기판을 고정자 및 베이스 플레이트의 사이로 연장할 경우, 베이스 플레이트 및 고정자 사이로 이물질이 유입되는 것을 어느 정도 차단할 수 있지만, 고가의 회로 기판의 면적이 증가되어 스핀들 모터의 제조 원가가 증가 되는 문제점을 갖는다.
본 발명은 고정자 및 베이스 플레이트 사이로 회로 기판이 불필요하게 연장되지 않으면서 고정자 및 베이스 플레이트의 사이로 이물질이 유입되는 것을 방지하여 제조 원가를 감소시킨 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 스핀들 모터는 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트 상에 배치되는 인쇄회로기판; 상기 베이스 플레이트에 결합 된 베어링 어셈블리; 상기 베어링 어셈블리의 외주면에 결합 된 고정자; 및 상기 베어링 어셈블리에 회전 가능하게 결합 된 회전자를 포함하며, 상기 베이스 플레이트에는 이물질이 유입되는 것을 방지하는 이물질 유입 방지 펜스가 형성된다.
본 발명에 따른 스핀들 모터에 의하면, 베이스 플레이트 및 고정자의 코어 사이에 개재된 인쇄회로기판 중 고정자의 코어와 마주하는 베이스 플레이트를 노출하는 노출부를 형성함으로써 인쇄회로기판의 제조 원가를 감소시키고, 노출부를 통해 유입되는 이물질을 베이스 플레이트에 형성한 이물질 유입 방지 펜스로 차단하여 스핀들 모터가 이물질에 의하여 오염되는 것을 방지하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1의 스핀들 모터의 회전축 및 회전자를 제거한 평면도이다.
도 4는 도 3의 스핀들 모터의 고정자를 제거한 부분 확대 사시도이다.
도 5는 도 1의 측면도이다.
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 모터를 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다. 도 3은 도 1의 스핀들 모터의 회전축 및 회전자를 제거한 평면도이다. 도 4는 도 3의 스핀들 모터의 고정자를 제거한 부분 확대 사시도이다. 도 5는 도 1의 측면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 스핀들 모터(800)는 베어링 어셈블리(100), 고정자(200), 회전축(300), 회전자(400), 베이스 플레이트(500) 및 인쇄회로기판(700)을 포함한다. 이에 더하여 스핀들 모터(800)는 클램프(600)를 포함할 수 있다.
베어링 어셈블리(100)는 베어링 하우징(110) 및 베어링(120)을 포함한다.
베어링 하우징(110)은, 예를 들어, 중공이 형성된 원통 형상으로 형성되며, 베어링 하우징(110)의 상단 모서리에는 후술 될 코어를 고정하기 위한 단턱(115)이 형성된다.
베어링 하우징(110)의 하면에는 후술 될 베이스 플레이트(500)와 결합 되기 위한 결합 돌기(117)가 돌출된다.
베어링 하우징(110)의 하면에는 후술 될 회전축(300)의 하단을 지지하기 위한 지지 플레이트(119)가 배치되고, 지지 플레이트(119) 중 회전축(300)의 하단과 접촉되는 부분에는 스러스트 베어링(119a)이 형성된다.
베어링(120)은 베어링 하우징(110) 내에 삽입되는 원통 형상으로 형성되며, 베어링(120)에는 회전축(300)과 결합 되기 위한 회전축공이 형성된다. 본 발명의 일실시예에서, 베어링(120)은 오일 소결 함침 베어링을 포함할 수 있다.
고정자(200)는 코어(210) 및 코일(220)을 포함한다. 코어(210)는 개구를 갖는 복수개의 철편들이 층층이 겹쳐진 구조로 형성되고, 코어(210)는 베어링 하우징(110)의 단턱(115)에 고정된다. 본 발명의 일실시예에서, 코어(210)는 복수개가 방사상으로 돌출되어 코일(220)이 권선 되는 코어부(212)들을 포함하며, 코어부(212)를 포함하는 코어(210)는, 평면상에서 보았을 때 원판 형상으로 형성된다.
코일(220)은 코어(210)에 형성된 코어부(212)에 권선 된다.
회전축(300)은 베어링 어셈블리(100)의 베어링(120)의 회전축공에 삽입되며, 회전축(300)의 하단은 지지 플레이트(119)에 의하여 지지 되는 스러스트 베어링(119a)과 접촉된다.
회전자(400)는 요크(410) 및 마그네트(420)를 포함한다. 이에 더하여, 회전자(400)는 흡입 마그네트(430)를 더 포함할 수 있다.
요크(410)는 요크 상판(412) 및 요크 측면판(414)을 포함할 수 있다.
요크 상판(412)은, 평면상에서 보았을 때, 원판 형상으로 형성되며, 요크 상판(412)의 중앙부에는 요크 상판(412)의 상면으로 향하는 원통 형상의 요크 버링부(413)가 형성된다. 요크 버링부(413)는 회전축(300)에 압입 된다.
요크 측면판(414)은 요크 상판(412)으로부터 하부를 향해 연장되며, 요크 측면판(414) 및 요크 상판(412)에 의하여 요크(410)의 내부에는 공간이 형성된다.
마그네트(420)는 요크 측면판(414)의 내측면을 따라 형성되며, 마그네트(420)로부터 발생 된 자기장 및 코어(210)의 코어부(212)에 권선 된 코일(220)로부터 발생 된 자기장에 의하여 발생 된 인력 또는 척력에 의하여 요크(410) 및 회전축(300)에는 회전력이 발생 된다.
요크(410)의 요크 상판(412)에는 광 디스크를 척킹하기 위한 클램프(600)가 배치된다.
한편, 요크 상판(412)의 내측면 및 요크 상판(412)의 내측면과 마주하는 코어(210)의 상면 중 어느 하나에는 흡입 마그네트(430)가 배치될 수 있다.
본 발명의 일실시예에서, 흡입 마그네트(430)는, 예를 들어, 요크 상판(412)의 내측면에 배치되며, 요크 상판(412)의 내측면에 배치된 흡입 마그네트(430)는 코어(210)를 자기력으로 잡아당겨 회전자(400)가 안정적으로 회전되도록 한다.
도 2, 도 3 및 도 4를 다시 참조하면, 베이스 플레이트(500)는 금속판을 가공하여 형성된다.
베이스 플레이트(500)에는 베어링 어셈블리(100)의 베어링 하우징(110)의 중공과 대응하는 관통홀(502)이 도 2에 도시된 바와 같이 형성된다.
베이스 플레이트(500)에는 고정자(200)의 코어(210)와 대응하는 형상으로 형성된 돌출부(510)가 형성되며, 돌출부(510)는, 평면상에서 보았을 때, 반원판 형상으로 형성될 수 있다. 돌출부(510)에 의하여 코어(210)의 하면을 통해 이물질이 스핀들 모터(800)의 내부로 유입되는 것을 1차적으로 방지할 수 있다.
인쇄회로기판(700)은 베이스 플레이트(500) 상에 배치되며, 인쇄회로기판(700)에는 각종 회로 소자가 탑재되며, 인쇄회로기판(700)은 고정자(200)의 구성 요소인 코일(220)과 전기적으로 연결된다.
인쇄회로기판(700)에는 베어링 하우징(110)과의 간섭을 방지하기 위한 관통홀(505)이 형성된다.
베이스 플레이트(500)에 결합 된 베어링 어셈블리(100)의 베어링 하우징(110)에 결합된 코어(210)의 하면은 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 베이스 플레이트(500)의 상면과 소정 간격 이격 되고, 베이스 플레이트(500) 및 코어(210)의 하면 사이의 이격 공간으로 먼지, 미세 파티클, 오일 먼지 등과 같은 다양한 이물질이 유입될 수 있고, 이물질들은 코어(210), 코일(220), 베어링(220), 마그네트(420)등에 부착되고, 이들에 부착된 이물질에 의하여 스핀들 모터(800)의 수명은 급격히 감소 될 수 있다.
베이스 플레이트(500)의 상면 및 코어(210)의 하면 사이의 갭으로 상기 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해서는 인쇄회로기판(700)의 일부가 베이스 플레이트(500)의 돌출부(510) 상에 배치되도록 면적을 연장할 수 있다.
인쇄회로기판(700) 베이스 플레이트(500)의 반원형 돌출부(510)를 덮을 경우, 베이스 플레이트(500)의 상면 및 코어(210)의 하면 사이의 갭이 인쇄회로기판(700)의 두께만큼 감소 되어 상기 이물질의 유입은 감소 된다.
그러나, 고가의 인쇄회로기판(700)을 불필요하게 연장하여 베이스 플레이트(500)의 돌출부(510)를 덮을 경우, 스핀들 모터(800)의 생산 원가가 상승 된다.
본 발명의 일실시예에서, 인쇄회로기판(700)은 도 5에 도시된 바와 같이 베이스 플레이트(500)의 반원형 돌출부(510)를 노출하는 노출부(710)가 형성된다. 인쇄회로기판(700)에 형성된 폐쇄된 관통홀(505)은 노출부(710)에 의하여 개방된다.
본 발명의 일실시예에서, 빈번하게 사용되는 "노출부(710)"는 베이스 플레이트(500) 상에 배치된 인쇄회로기판(700) 중 코어(210)와 마주하는 부분의 일부를 제거하여 베이스 플레이트(500)를 노출하는 부분으로 정의된다.
코어(210)와 마주하는 베이스 플레이트(500)의 반원형 돌출부(510)의 일부를 노출하는 노출부(710)를 인쇄회로기판(700)에 형성할 경우, 인쇄회로기판(700)의 면적은 감소 되고 이로 인해 인쇄회로기판(700)의 코스트가 감소 되는 반면, 노출부(710)를 통해 상기 이물질이 유입될 수 있다.
본 발명의 일실시예서는 상기 이물질이 베이스 플레이트(500)의 상면 및 고정자(200)의 코어(210)의 하면 사이에 형성된 인쇄회로기판(700)의 노출부(710)를 통해 유입되는 것을 방지하기 위해서, 베이스 플레이트(500)에 이물질 유입 방지 펜스(520)가 형성된다.
이물질 유입 방지 펜스(520)는 반원형 돌출부(510)의 에지를 따라 형성되며, 이물질 유입 방지 펜스(520)는, 이물질 유입 방지 펜스(520)는 곡면 펜스 형상으로 형성된다.
곡면 형상으로 형성된 이물질 유입 방지 펜스(520)의 일측 단부는 노출부(710)에 의하여 형성된 인쇄회로기판(500)의 일측 단부와 접촉되고, 이물질 유입 방지 펜스(520)의 상기 일측 단부와 대향 하는 타측 단부는 노출부(710)에 의하여 형성된 인쇄회로기판(500)의 상기 일측 단부와 대향 하는 타측 단부에 접촉된다.
본 발명의 일실시예에서, 이물질 유입 방지 펜스(520)의 높이는, 예를 들어, 인쇄회로기판(700)의 두께와 실질적으로 동일할 수 있다. 이와 다르게, 이물질 유입방지 펜스(520)의 두께는 인쇄회로기판(700)의 높이보다 높게 형성되어도 무방하다.
이물질 유입 방지 펜스(520)는 베이스 플레이트(500)에 대하여 수직하게 형성될 수 있다. 이와 다르게, 이물질 유입 방지 펜스(520)는 베이스 플레이트(500)에 대하여 둔각의 각도로 형성되어도 무방하다.
본 발명의 일실시예에서, 이물질 유입 방지 펜스(520)는 베이스 플레이트(500)의 일부를 절곡 하여 형성할 수 있다.
생산 코스트를 감소시키기 위해 노출부(710)가 형성된 인쇄회로기판(700)에 의하여 베이스 플레이트(500) 및 고정자(200)의 코어(210)의 하면 사이에 갭이 증가되지만 베이스 플레이트(500)에 이물질 유입 방지 펜스(520)를 형성함으로써, 이물질은 베이스 플레이트(500)에 형성된 이물질 유입 방지 펜스(520)에 의하여 차단된다.
비록 본 발명의 일실시예에서는, 베이스 플레이트(500)의 일부를 절곡 하여 이물질 유입 방지 펜스(520)를 형성하는 것이 도시 및 설명되고 있지만, 이와 다르게, 베이스 플레이트(500)의 돌출부(510)의 상면 에지를 따라 경화되어 펜스 형태를 이루는 합성 수지 물질을 디스펜서를 이용하여 띠 형상으로 도포하여 이물질 유입 방지 펜스를 형성하여도 무방하다. 이때, 합성 수지 물질은 정전기를 발생하지 않고 탄성력을 가짐으로써 회전하는 요크(410)와 접촉하여도 소음 및 파손이 발생하지 않도록 하여도 무방하다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 베이스 플레이트 및 고정자의 코어 사이에 개재된 인쇄회로기판 중 일부에 노출부를 형성함으로써 인쇄회로기판의 제조 원가를 감소시키고, 노출부를 통해 유입되는 이물질을 베이스 플레이트에 형성한 이물질 유입 방지 펜스로 차단하여 스핀들 모터가 이물질에 의하여 오염되는 것을 방지하는 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.
800...스핀들 모터 100...베이스 어셈블리
200...고정자 300...회전축
400...회전자 500...베이스 플레이트
700...인쇄회로기판

Claims (12)

  1. 베이스 플레이트;
    상기 베이스 플레이트 상에 배치되는 인쇄회로기판; 및
    상기 베이스 플레이트에 결합 된 베어링 어셈블리;
    상기 베어링 어셈블리의 외주면에 결합 된 고정자; 및
    상기 베어링 어셈블리에 회전 가능하게 결합 된 회전자를 포함하며,
    상기 베이스 플레이트에는 이물질이 유입되는 것을 방지하는 이물질 유입 방지 펜스가 형성되며,
    상기 인쇄회로기판은 상기 고정자와 마주하는 상기 베이스 플레이트의 일부를 덮는 스핀들 모터.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄회로기판에는 상기 고정자와 마주하는 상기 베이스 플레이트의 일부를 노출하는 노출부가 형성되며, 상기 이물질 유입 방지 펜스는 상기 노출부를 통해 상기 이물질이 유입되는 것을 방지하는 스핀들 모터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트에는 상기 베어링 어셈블리와 결합 되기 위한 폐쇄된 제1 관통홀이 형성되고, 상기 인쇄회로기판에는 상기 제1 관통홀과 대응하는 위치에 형성되며 상기 노출부에 의하여 오픈 된 제2 관통홀이 형성된 스핀들 모터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고정자와 마주하는 상기 인쇄회로기판의 각 단부는 상기 이물질 유입 방지 펜스의 각 단부와 대응하는 스핀들 모터.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 유입 방지 펜스는, 평면상에서 보았을 때, 곡선으로 형성된 스핀들 모터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 유입 방지 펜스의 높이는 상기 인쇄회로기판의 두께와 동일한 스핀들 모터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 유입 방지 펜스 및 상기 베이스 플레이트는 상호 수직 하게 형성된 스핀들 모터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 유입 방지 펜스의 높이는 상기 인쇄회로기판의 두께보다 높게 형성되고 상기 이물질 유입 방지 펜스 및 상기 베이스 플레이트는 상호 둔각의 각도로 형성된 스핀들 모터.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 유입 방지 펜스는 상기 베이스 플레이트의 일부를 절곡하여 형성된 스핀들 모터.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 이물질 유입 방지 펜스는 상기 베이스 플레이트에 띠 형상으로 도포된 합성 수지로 형성된 스핀들 모터.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 플레이트는, 평면상에서 보았을 때, 반원형 형상으로 돌출된 돌출부를 포함하는 스핀들 모터.
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