KR20070027894A - Spindle motor - Google Patents

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KR20070027894A
KR20070027894A KR1020050079783A KR20050079783A KR20070027894A KR 20070027894 A KR20070027894 A KR 20070027894A KR 1020050079783 A KR1020050079783 A KR 1020050079783A KR 20050079783 A KR20050079783 A KR 20050079783A KR 20070027894 A KR20070027894 A KR 20070027894A
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윤기석
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

A spindle motor is provided to reduce the whole weight of a rotor, to shorten a mechanical time constant, and to save a cost by removing a suction magnet. In a spindle motor(200), a bearing housing(210) is installed on a base(300). An axis of rotation(220) is installed in the bearing housing(210) rotatably. A turn table(230) with a mounted disk(50) revolves equally with the axis of rotation(220) by being coupled with the axis of rotation. A stator(240) includes a core(241) arranged and fixed on an outside of the bearing housing(210) and a coil(245) wound on the core(241). A magnet(250) is coupled with the turn table(230) and revolves by a reaction with the stator(240) to revolve the turn table(230) and the axis of rotation(220).

Description

스핀들 모터 {SPINDLE MOTOR}Spindle Motors {SPINDLE MOTOR}

도 1은 종래의 스핀들 모터의 구성을 보인 단면도.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional spindle motor.

도 2는 도 1에 도시된 고정자 및 회전자의 사시도.2 is a perspective view of the stator and rotor shown in FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 구성을 보인 단면도.3 is a cross-sectional view showing the configuration of a spindle motor according to an embodiment of the present invention.

도 4는 3에 도시된 회전축, 고정자 및 마그네트의 사시도.4 is a perspective view of the rotating shaft, the stator and the magnet shown in FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

210 : 베어링하우징 220 : 회전축210: bearing housing 220: rotating shaft

230 : 턴테이블 240 : 고정자230: turntable 240: stator

241 : 코어 245 : 코일241 core 245 coil

250 : 마그네트250: magnet

본 발명은 고정자 및 회전자의 구조를 개선한 스핀들 모터에 관한 것이다.The present invention relates to a spindle motor having improved stator and rotor structures.

일반적으로, 스핀들 모터는 광학드라이브(Optical Disk Drive)에서 직선운동하는 광 픽업이 디스크에 기록된 데이타를 읽을 수 있도록 디스크를 회전시키는 기능을 한다.In general, the spindle motor functions to rotate the disk so that the optical pickup linearly moving in the optical disk drive can read the data recorded on the disk.

도 1은 종래의 스핀들 모터의 구성을 보인 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 고정자 및 회전자의 사시도로서, 이를 설명한다.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a conventional spindle motor, Figure 2 is a perspective view of the stator and the rotor shown in Figure 1, it will be described.

도시된 바와 같이, 종래의 스핀들 모터는 상면이 개방된 원통형으로 형성되어 베이스(10)에 기립 설치된 베어링하우징(110)을 가진다. 베어링하우징(110)의 내부에는 베어링(115)이 압입되고, 베어링(115)에는 회전축(120)의 하부측이 지지된다.As shown in the drawing, a conventional spindle motor has a bearing housing 110 which is formed in a cylindrical shape with an open top surface and is standing on the base 10. The bearing 115 is press-fitted into the bearing housing 110, and the lower side of the rotating shaft 120 is supported by the bearing 115.

베어링하우징(110)의 외면에는 고정자(130)가 결합되어 고정되고, 베어링하우징(110)의 상측으로 노출된 회전축(120)의 부위에는 회전자(140)가 결합되어 회전축(120)과 동일하게 회전한다.The outer surface of the bearing housing 110 is fixed to the stator 130 is coupled, the rotor 140 is coupled to the portion of the rotating shaft 120 exposed to the upper side of the bearing housing 110 is the same as the rotating shaft 120 Rotate

고정자(130)는 베어링하우징(110)의 외면에 결합된 코어(131)와 코어(131)에 권선된 코일(133)을 가지고, 회전자(140)는 저면이 개방된 원통형으로 마련되어 고정자(130)를 감싸는 형태로 회전축(120)에 결합된 로터요크(141)와 상하면이 개방된 원통형으로 마련되어 로터요크(141)의 내주면에 부착된 마그네트(143)를 가진다. 그리하여, 코일(133)에 전류가 인가되면, 고정자(130)에서 발생되는 전기장과 마그네트(143)에서 발생되는 자기장의 작용에 의하여 마그네트(143)와 로터요크(141) 및 회전축(120)이 회전하게 된다.The stator 130 has a core 131 coupled to an outer surface of the bearing housing 110 and a coil 133 wound on the core 131, and the rotor 140 is provided in a cylindrical shape with an open bottom surface, and the stator 130 The rotor yoke 141 coupled to the rotating shaft 120 and the upper and lower surfaces of the rotor yoke 141 have a magnet 143 attached to the inner circumferential surface of the rotor yoke 141. Thus, when a current is applied to the coil 133, the magnet 143, the rotor yoke 141 and the rotating shaft 120 is rotated by the action of the electric field generated in the stator 130 and the magnetic field generated in the magnet 143 Done.

그리고, 베어링하우징(120) 상측으로 노출된 회전축(120)의 상단부측에는 디스크(50)가 탑재되며 회전축(120)과 동일하게 회전하는 턴테이블(150)이 결합된다.Then, the disk 50 is mounted on the upper end side of the rotating shaft 120 exposed to the bearing housing 120, the turntable 150 is rotated in the same manner as the rotating shaft 120 is coupled.

상기와 같은 종래의 스핀들 모터는, 도 2에 도시된 바와 같이, 고정자(130)의 코어(131)가 회전축(20)의 중심을 기준으로 반경방향으로 방사상으로 형성되고, 코일(133)은 회전축(20)의 길이방향으로 코어(131)에 권선된다. 그러므로, 회전자(140)의 마그네트(143)에서 발생되는 자기장이 고정자(130)에서 발생되는 전기장과 상호 작용을 하기 위해서는 마그네트(143)가 원통형으로 마련되어 고정자(130)의 외면을 감싸야 한다.In the conventional spindle motor as described above, as shown in FIG. 2, the core 131 of the stator 130 is radially formed radially with respect to the center of the rotation shaft 20, and the coil 133 is the rotation shaft. Winding around the core 131 in the longitudinal direction of the (20). Therefore, in order for the magnetic field generated by the magnet 143 of the rotor 140 to interact with the electric field generated by the stator 130, the magnet 143 should be cylindrical to surround the outer surface of the stator 130.

그리고, 고정자(130)와의 작용에 의하여 회전하는 마그네트(143)의 회전력을 회전축(120)에 전달함과 동시에, 마그네트(143)가 고정자(130)와 소정 간격을 가지면서 위치되게 하기 위한 로터요크(141)는 마그네트(143)의 형상과 대응되는 형상인 원통형으로 형성되어야 한다.And, the rotor yoke for transmitting the rotational force of the magnet 143 that rotates by the action of the stator 130 to the rotating shaft 120, and at the same time the magnet 143 is positioned at a predetermined interval with the stator 130 141 should be formed in a cylindrical shape that corresponds to the shape of the magnet 143.

일반적으로, 회전체는 관성이 클수록 기동 특성 및 제어 특성이 나쁘며, 소비 전력도 크다. 그리고, 회전체의 관성을 줄이기 위해서는 중량을 줄이거나 형상을 변경하여야 한다.In general, the larger the inertia, the worse the starting and control characteristics, and the larger the power consumption. In order to reduce the inertia of the rotating body, the weight should be reduced or the shape changed.

그런데, 종래의 스핀들 모터는 로터요크(141)의 중량이 회전자(140) 전체 중량의 약 50％를 차지하고 있다. 이로인해, 상대적으로 기동시 소비 전력이 많이 소요되고, 정상 회전수의 63％에 도달할 때 까지의 시간인 기계적 시상수가 큰 단점이 있다.However, in the conventional spindle motor, the weight of the rotor yoke 141 occupies about 50% of the total weight of the rotor 140. Due to this, there is a drawback that the power consumption is relatively high during startup, and the mechanical time constant, which is the time until reaching 63% of the normal rotational speed, is large.

또한, 그 구조상 회전자(140)의 로터요크(141)를 하측으로 흡인하여 회전자(140)가 턴테이블(150)측으로 유동하는 것을 방지하기 위한 흡인마그네트(160)가 별도로 마련되어야 하므로, 회전자(140)의 전체 중량이 더욱 증가하여 기계적 시상수가 더욱 클 뿐만 아니라, 원가가 상승하는 단점이 있다.In addition, since the suction magnet 160 for sucking the rotor yoke 141 of the rotor 140 to prevent the rotor 140 from flowing to the turntable 150 side must be provided separately, the rotor The total weight of the 140 is further increased, so that not only the mechanical time constant is larger but also the cost increases.

미설명부호 20은 스핀들 모터를 제어하기 위한 회로기판이다.Reference numeral 20 is a circuit board for controlling the spindle motor.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 회전자의 관성을 줄여, 기동 특성을 향상시키고 기계적 시상수를 줄일 수 있는 스핀들 모터를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to provide a spindle motor that can reduce the inertia of the rotor, improve the starting characteristics and reduce the mechanical time constant.

본 발명의 다른 목적은 원가를 절감할 수 있는 스핀들 모터를 제공함에 있다.Another object of the present invention to provide a spindle motor that can reduce the cost.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스핀들 모터는, 베이스에 설치된 베어링하우징; 상기 베어링하우징의 내부에 회전가능하게 설치된 회전축; 상기 회전축에 결합되어 상기 회전축과 동일하게 회전하며 디스크가 탑재되는 턴테이블; 상기 베어링하우징의 외측에 배치되어 고정된 코어와 상기 코어에 권선된 코일을 가지는 고정자; 및 상기 턴테이블에 결합되며 상기 고정자와의 작용에 의하여 회전하면서 상기 턴테이블과 상기 회전축을 회전시키는 마그네트를 구비한다.Spindle motor according to the present invention for achieving the above object, the bearing housing installed on the base; A rotating shaft rotatably installed in the bearing housing; A turntable coupled to the rotating shaft and rotating the same as the rotating shaft and having a disk mounted thereon; A stator disposed outside the bearing housing and having a fixed core and a coil wound around the core; And a magnet coupled to the turntable and rotating the turntable and the rotating shaft while rotating by the action of the stator.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터를 상세히 설명한다.Hereinafter, a spindle motor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 구성을 보인 단면도이고, 도 4는 3에 도시된 회전축, 고정자 및 마그네트의 사시도이다.3 is a cross-sectional view showing the configuration of a spindle motor according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a perspective view of a rotating shaft, a stator and a magnet shown in FIG.

도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 스핀들 모터(200)는 상면이 개방된 원통형으로 마련되어 베이스(300)에 기립 설치된 베어링하우징(210)을 가진다. 베어링하우징(210)의 하단부측 외주면에는 베어링하우징(210)을 베이스(300)에 고정시 키기 위한 코킹(Caulking)(210a)부가 형성되고, 내주면에는 베어링(215)이 압입된다.As shown, the spindle motor 200 according to the present embodiment has a bearing housing 210 standing up on the base 300 is provided in an open cylindrical upper surface. A caulking 210a portion for fixing the bearing housing 210 to the base 300 is formed on the outer circumferential surface of the lower end side of the bearing housing 210, and the bearing 215 is pressed into the inner circumferential surface.

베어링하우징(210)의 내부에는 회전축(220)이 회전가능하게 설치되는데, 회전축(220)의 하부측은 베어링(215)에 지지되고 상부측은 베어링하우징(210)의 상측으로 노출된다.The rotating shaft 220 is rotatably installed inside the bearing housing 210. The lower side of the rotating shaft 220 is supported by the bearing 215 and the upper side is exposed to the upper side of the bearing housing 210.

베어링하우징(210)의 상측으로 노출된 회전축(220)의 상단부측에는 디스크(50)가 탑재되는 턴테이블(230)이 압입되는데, 턴테이블(230)은 후술할 마그네트(250)에 의하여 회전한다.The turntable 230 on which the disc 50 is mounted is press-fitted to the upper end side of the rotating shaft 220 exposed to the upper side of the bearing housing 210, and the turntable 230 rotates by the magnet 250 to be described later.

베어링하우징(210)의 외면과 소정 거리 이격된 베이스(300)의 부위에는 고정자(240)가 고정된다. 고정자(240)는 원통형으로 마련되어 회전축(220)과 평행하게 베이스(300)에 고정된 복수개의 코어(241)와 코어(241)에 각각 권선되어 상호 접속된 코일(245)을 가진다. 이때, 코어(241)는 회전축(220)의 중심을 기준으로 방사상으로 설치되고, 코일(245)은 코어(241)의 원주방향을 따라 코어(241)의 외주면에 권선된다. 즉, 코일(245)은 회전축(220)의 원주방향을 따라 권선된다.The stator 240 is fixed to a portion of the base 300 spaced apart from the outer surface of the bearing housing 210 by a predetermined distance. The stator 240 has a cylindrical shape and has a plurality of cores 241 fixed to the base 300 in parallel with the rotation shaft 220 and coils 245 wound around the cores 241 and interconnected with each other. At this time, the core 241 is installed radially with respect to the center of the rotation shaft 220, the coil 245 is wound on the outer peripheral surface of the core 241 along the circumferential direction of the core 241. That is, the coil 245 is wound along the circumferential direction of the rotation shaft 220.

그리고, 코어(241)의 양단부에는 코어(241)에 권선된 코일(245)이 코어(241)의 양단부측으로 이탈하는 것을 방지하는 이탈방지테(242a,242b)가 각각 형성되고, 베이스(300)에는 코어(241)의 하단부에 형성된 이탈방지테(242b)가 삽입되어 지지되는 지지홈(303)이 형성된다.Then, at both ends of the core 241, separation prevention frames 242a and 242b are formed to prevent the coil 245 wound around the core 241 from escaping to both ends of the core 241, respectively, and the base 300 The support groove 303 is formed in which the separation prevention frame 242b formed at the lower end of the core 241 is inserted and supported.

코어(241)의 상단부와 대향하는 턴테이블(230)의 저면에는 링형상의 마그네트(250)가 접착된다. 코일(245)에 전류가 공급되면, 마그네트(250)에서 발생되는 자기장과 코일(245)에서 발생되는 전기장의 상호 작용에 의하여 마그네트(250)가 회전하고, 이로인해 턴테이블(230) 및 회전축(220)이 회전한다. 그러므로, 마그네트(250)가 회전의 기능을 하는 것이다.A ring-shaped magnet 250 is bonded to the bottom of the turntable 230 facing the upper end of the core 241. When the current is supplied to the coil 245, the magnet 250 rotates due to the interaction of the magnetic field generated by the magnet 250 and the electric field generated by the coil 245, thereby causing the turntable 230 and the rotating shaft 220 to rotate. ) Rotates. Therefore, the magnet 250 functions as a rotation.

본 실시예에 따른 스핀들 모터(200)는 베어링하우징(210)의 외면과 소정 거리 이격되어, 회전축(220)과 평행하게 코어(241)가 고정된다. 그리고, 회전축(220)과 평행한 코어(241)의 원주방향을 따라 코일(245)이 코어(241)의 외주면에 권선되므로, 마그네트(250)가 코어(241)의 하단부측 또는 상단부측과 대향하여야 코일(245)의 권선방향과 마그네트(250)가 평행하게 되어 플레밍의 법칙에 의하여 마그네트(250)가 회전된다. 그러므로, 본 실시예에 따른 스핀들 모터(200)는 코어(241)의 상단부측과 대향하는 턴테이블(230)의 저면에 마그네트(250)를 접착하면 되므로, 종래의 스핀들 모터와 같이 마그네트를 지지하기 위한 로터요크가 필요 없다.The spindle motor 200 according to the present embodiment is spaced apart from the outer surface of the bearing housing 210 by a predetermined distance, and the core 241 is fixed in parallel with the rotation shaft 220. In addition, since the coil 245 is wound around the outer circumferential surface of the core 241 along the circumferential direction of the core 241 parallel to the rotating shaft 220, the magnet 250 faces the lower end side or the upper end side of the core 241. Only when the winding direction of the coil 245 and the magnet 250 is parallel, the magnet 250 is rotated by the law of Fleming. Therefore, the spindle motor 200 according to the present embodiment is to adhere the magnet 250 to the bottom surface of the turntable 230 facing the upper end side of the core 241, so as to support the magnet as in the conventional spindle motor No rotor yoke required

본 실시예에 따른 스핀들 모터(200)는 종래의 스핀들 모터에 구비된 로터요크 및 흡인마그네트가 필요 없으므로, 회전자 전체의 중량이 종래의 스핀들 모터에 비하여 약 50% 이상 감소된다.Since the spindle motor 200 according to the present embodiment does not need the rotor yoke and the suction magnet provided in the conventional spindle motor, the weight of the entire rotor is reduced by about 50% or more compared with the conventional spindle motor.

도 3의 미설명 부호 350은 스핀들 모터(200)를 제어하기 위한 회로기판이다.Reference numeral 350 in FIG. 3 is a circuit board for controlling the spindle motor 200.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스핀들 모터는 고정자의 코일이 회전축과 평행한 코어의 원주방향을 따라 코어의 외주면에 권선되므로, 회전축의 상단부측에 압입된 턴테이블의 저면에 회전자의 기능을 하는 마그네트를 접착하면, 마그네트와 코일의 권선방향이 평행을 이룬다. 그러므로, 마그네트를 회전축에 결 합하기 위한 종래의 로터요크 등과 같은 별도의 부품이 필요 없으므로 종래의 스핀들 모터에 비하여 회전자의 중량이 가벼워진다. 이로인해, 종래의 스핀들 모터에 비하여 기동시 소비 전력이 줄어들고, 정상 회전수의 63％에 도달할 때 까지의 시간인 기계적 시상수가 단축된다.As described above, in the spindle motor according to the present invention, since the coil of the stator is wound on the outer circumferential surface of the core along the circumferential direction of the core parallel to the rotating shaft, the function of the rotor is applied to the bottom of the turntable press-fitted to the upper end side of the rotating shaft. When the magnet is bonded, the winding direction of the magnet and the coil is parallel to each other. Therefore, the weight of the rotor is lighter than that of the conventional spindle motor since there is no need for a separate component such as a conventional rotor yoke for coupling the magnet to the rotary shaft. This reduces the power consumption at start-up compared to the conventional spindle motor, and shortens the mechanical time constant, which is the time until reaching 63% of the normal rotational speed.

또한, 종래의 스핀들 모터에 설치된 흡인마그네트가 필요 없으므로, 회전자의 전체 중량이 더욱 가벼워져 기계적 시상수가 더욱 단축될 뿐만 아니라, 전체 원가가 절감된다.In addition, since the suction magnet installed in the conventional spindle motor is not necessary, the total weight of the rotor is lighter, and the mechanical time constant is further shortened, and the overall cost is reduced.

이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.In the above, the present invention has been described in accordance with one embodiment of the present invention, but those skilled in the art to which the present invention pertains have been changed and modified without departing from the spirit of the present invention. Of course.

Claims (5)

베이스에 설치된 베어링하우징;A bearing housing mounted on the base; 상기 베어링하우징의 내부에 회전가능하게 설치된 회전축;A rotating shaft rotatably installed in the bearing housing; 상기 회전축에 결합되어 상기 회전축과 동일하게 회전하며 디스크가 탑재되는 턴테이블;A turntable coupled to the rotating shaft and rotating the same as the rotating shaft and having a disk mounted thereon; 상기 베어링하우징의 외측에 배치되어 고정된 코어와 상기 코어에 권선된 코일을 가지는 고정자; 및A stator disposed outside the bearing housing and having a fixed core and a coil wound around the core; And 상기 턴테이블에 결합되며 상기 고정자와의 작용에 의하여 회전하면서 상기 턴테이블과 상기 회전축을 회전시키는 마그네트를 구비하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.And a magnet coupled to the turntable and rotating the turntable and the rotating shaft while being rotated by the action of the stator. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 코어는 원통형으로 마련되어 상기 회전축과 평행하게 복수개가 설치되되, 상기 회전축의 중심을 기준으로 방사상으로 설치되고,The core is provided in a cylindrical shape and a plurality of parallel to the rotation axis is installed, radially installed based on the center of the rotation axis, 상기 코일은 상기 코어의 원주방향을 따라 상기 코어의 외주면에 권선된 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.And the coil is wound around an outer circumferential surface of the core along the circumferential direction of the core. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 코어의 양단부에는 코일의 이탈을 방지하는 이탈방지테가 형성된 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.Both ends of the core spindle motor, characterized in that the separation prevention frame is formed to prevent the separation of the coil. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 베이스에는 상기 코어의 일단부측이 삽입되어 지지되는 지지홈이 형성된 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.Spindle motor, characterized in that the base is formed with a support groove is inserted into one end of the core is supported. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 마그네트는 링형상인 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.The magnet of the spindle, characterized in that the ring shape.
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