KR20070027894A

KR20070027894A - 스핀들 모터

Info

Publication number: KR20070027894A
Application number: KR1020050079783A
Authority: KR
Inventors: 윤기석
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 2005-08-30
Filing date: 2005-08-30
Publication date: 2007-03-12

Abstract

고정자 및 회전자의 구조를 개선한 스핀들 모터가 개시된다. 상기 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 결합하기 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. 또한, 종래의 스핀들 모터에 설치된 흡인마그네트가 필요 없으므로, 회전자의 전체 중량이 더욱 가벼워져 기계적 시상수가 더욱 단축될 뿐만 아니라, 전체 원가가 절감된다.

Description

스핀들 모터 {SPINDLE MOTOR}

도 1은 종래의 스핀들 모터의 구성을 보인 단면도.

도 2는 도 1에 도시된 고정자 및 회전자의 사시도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 구성을 보인 단면도.

도 4는 3에 도시된 회전축, 고정자 및 마그네트의 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

210 : 베어링하우징 220 : 회전축

230 : 턴테이블 240 : 고정자

241 : 코어 245 : 코일

250 : 마그네트

본 발명은 고정자 및 회전자의 구조를 개선한 스핀들 모터에 관한 것이다.

일반적으로, 스핀들 모터는 광학드라이브(Optical Disk Drive)에서 직선운동하는 광 픽업이 디스크에 기록된 데이타를 읽을 수 있도록 디스크를 회전시키는 기능을 한다.

도 1은 종래의 스핀들 모터의 구성을 보인 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 고정자 및 회전자의 사시도로서, 이를 설명한다.

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.

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.

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.

그리고, 베어링하우징(120) 상측으로 노출된 회전축(120)의 상단부측에는 디스크(50)가 탑재되며 회전축(120)과 동일하게 회전하는 턴테이블(150)이 결합된다.

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.

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.

일반적으로, 회전체는 관성이 클수록 기동 특성 및 제어 특성이 나쁘며, 소비 전력도 크다. 그리고, 회전체의 관성을 줄이기 위해서는 중량을 줄이거나 형상을 변경하여야 한다.

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.

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.

미설명부호 20은 스핀들 모터를 제어하기 위한 회로기판이다.

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.

본 발명의 다른 목적은 원가를 절감할 수 있는 스핀들 모터를 제공함에 있다.

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.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 구성을 보인 단면도이고, 도 4는 3에 도시된 회전축, 고정자 및 마그네트의 사시도이다.

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.

베어링하우징(210)의 내부에는 회전축(220)이 회전가능하게 설치되는데, 회전축(220)의 하부측은 베어링(215)에 지지되고 상부측은 베어링하우징(210)의 상측으로 노출된다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

도 3의 미설명 부호 350은 스핀들 모터(200)를 제어하기 위한 회로기판이다.

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.

또한, 종래의 스핀들 모터에 설치된 흡인마그네트가 필요 없으므로, 회전자의 전체 중량이 더욱 가벼워져 기계적 시상수가 더욱 단축될 뿐만 아니라, 전체 원가가 절감된다.

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.

Claims

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 구비하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
제 1 항에 있어서,

상기 코어는 원통형으로 마련되어 상기 회전축과 평행하게 복수개가 설치되되, 상기 회전축의 중심을 기준으로 방사상으로 설치되고,

상기 코일은 상기 코어의 원주방향을 따라 상기 코어의 외주면에 권선된 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
제 2 항에 있어서,

상기 코어의 양단부에는 코일의 이탈을 방지하는 이탈방지테가 형성된 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
제 3 항에 있어서,

상기 베이스에는 상기 코어의 일단부측이 삽입되어 지지되는 지지홈이 형성된 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
제 1 항에 있어서,

상기 마그네트는 링형상인 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.