KR0175501B1 - Spindle unit and method of assembling the spindle unit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스핀들유닛에 관한 것으로서, 원통형 하우징(13); 바닥중앙부로부터 내측으로 돌출형성되고, 축 맞물림 직선관통구멍을 가지며, 상기 하우징(13)에 느슨하게 고정되는 보스(4)를 포함하는 컵형상의 허브(1); 내측 원통형 표면에 형성되는 레이디얼 슬라이드 베어링(2a) 및 양 단부면에 형성되는 스러스트 슬라이드 베어링(2b)을 포함하며, 상기 일 스러스트 슬라이드 베어링(2b)이 상기 보스(4)의 단부면과 소정의 제1틈새를 두고 마주하도록 상기 하우징(13)에 가압 고정되는 실질적으로 원통형상의 베어링부재(2); 상기 베어링부재에 소정의 틈새를 두고 느슨하게 고정되며, 상기 보스(4)의 축 맞물림 직선관통구멍내에 가압고정되는 직선단부를 구비하며, 상기 가압고정된 직선단부에 대향하는 일 단부에 배치되어 상기 다른 스러스트 슬라이드 베어링(2b)과 소정의 제2틈새를 두고 마주하는 칼라(6)를 포함하는 축(5); 상기 보스(4)와 마주하는 상기 하우징(13)의 일 단부에 고정되는 유체시일(10); 상기 하우징(13)의 다른 단부에 고정되어 상기 하우징(13) 및 상기 유체시일(10)과 함께 오일챔버(14)를 형성하는 캡(12); 상기 오일챔버(14)에 채워지는 유체(11); 및 상기 하우징(13)의 외측 원통형 표면에 고정되는 고정자(7) 및 상기 고정자(7)와 대향하여 상기 허브(1)의 내측 원통형 표면에 고정되는 회전자를 포함하여 상기 허브(1)를 회전구동하는 모터(9)를 포함한다.The present invention relates to a spindle unit, comprising: a cylindrical housing (13); A cup-shaped hub (1) protruding inwardly from the bottom center portion, having a shaft engaging straight through hole, and including a boss (4) loosely fixed to the housing (13); A radial slide bearing (2a) formed on the inner cylindrical surface and a thrust slide bearing (2b) formed on both end surfaces, wherein the one thrust slide bearing (2b) is defined by the end surface of the boss (4). A substantially cylindrical bearing member (2) pressed against and fixed to the housing (13) so as to face a first gap; The bearing member is loosely fixed with a predetermined clearance, and has a straight end portion fixed in the axial engagement straight through hole of the boss 4, and is disposed at one end opposite to the pressure fixed straight end portion, the other A shaft 5 including a collar 6 facing the thrust slide bearing 2b with a predetermined second clearance therebetween; A fluid seal (10) fixed to one end of the housing (13) facing the boss (4); A cap 12 fixed to the other end of the housing 13 to form an oil chamber 14 together with the housing 13 and the fluid seal 10; A fluid 11 filled in the oil chamber 14; And a stator 7 fixed to the outer cylindrical surface of the housing 13 and a rotor fixed to the inner cylindrical surface of the hub 1 opposite the stator 7 to rotate the hub 1. And a motor 9 for driving.
Description
제1도는 본 발명에 따른 스핀들유닛의 제1실시예의 단면도.1 is a cross-sectional view of a first embodiment of a spindle unit according to the present invention.
제2도는 본 발명에 따른 스핀들유닛에 사용되는 베어링부재의 사시도.2 is a perspective view of a bearing member used in the spindle unit according to the present invention.
제3도는 레이디얼 슬라이드 베어링에 의한 제2도의 베어링부재의 동압분포를 도시한 평면도.3 is a plan view showing a dynamic pressure distribution of the bearing member of FIG. 2 by a radial slide bearing.
제4도는 스러스트 슬라이드 베어링에 의한 동압분포를 도시하는 제3도의 IV-IV선의 단면도.4 is a sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 3 showing the dynamic pressure distribution by the thrust slide bearing.
제5도는 스러스트 슬라이드 베어링의 변형예를 도시하는 제4도와 유사한 단면도.FIG. 5 is a sectional view similar to FIG. 4 showing a modification of the thrust slide bearing. FIG.
제6도는 베어링부재의 다른 변형예의 평면도.6 is a plan view of another modification of the bearing member.
제7도는 홈붙이 레이디얼베어링을 도시하는 베어링부재 및 축의 단면도.7 is a sectional view of a bearing member and a shaft showing grooved radial bearings.
제8도는 홈붙이 스러스트베어링을 도시하는 베어링부재의 다른 변형예의 평면도.8 is a plan view of another modification of the bearing member showing a grooved thrust bearing.
제9a, 제9b 및 제9c도는 본 발명에 따른 스핀들유닛의 제1실시예의 조립단계를 도시하는 단면도.9a, 9b and 9c are sectional views showing the assembling steps of the first embodiment of the spindle unit according to the present invention;
제10도는 본 발명에 따른 스핀들유닛의 제2실시예의 단면도.10 is a sectional view of a second embodiment of a spindle unit according to the present invention.
제11도는 본 발명에 따른 스핀들유닛의 제2실시예의 밀봉부를 도시한 부분확대도이다.11 is a partially enlarged view showing a seal of the second embodiment of the spindle unit according to the present invention.
본 발명은 자기디스크장치, 광디스크장치 등에 사용하는 스핀들유닛 및 이를 조립하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a spindle unit for use in a magnetic disk device, an optical disk device and the like and a method of assembling the same.
자기디스크장치 및 광디스크장치의 디스크는 스핀들유닛에 의해 회전된다. 자기디스크장치 및 광디스크장치의 속도가 증가됨에 따라, 오일막을 통하여 스핀들유닛을 지지하는 슬라이드베어링시스템은 스핀들유닛의 베어링시스템으로서 사용되도록 간주된다. 디스크를 구동하는 허브는 스러스트 슬라이드 베어링에 의해 저널형성되며 허브를 구동하는 회전축은 스러스트 슬라이드 베어링으로부터 각각 분리된 레이디얼 슬라이드 베어링에 의해 저널형성되므로, 슬라이드 베어링 시스템은 구성면에서 복잡하다. 또한, 슬라이드 베어링에서, 베어링 및 허브 또는 회전축 사이의 틈새의 치수는 슬라이드 베어링의 성능을 나타내는데 있어서 중요하다. 특히, 스러스트 슬라이드 베어링부를 구성하는 베어링부재 및 허브는 고정밀도를 갖도록 완성되어야 하며, 이로 인해 이들의 대량생산성이 저하되고, 제조비가 상승된다.The disks of the magnetic disk apparatus and the optical disk apparatus are rotated by the spindle unit. As the speed of the magnetic disk device and the optical disk device is increased, the slide bearing system supporting the spindle unit through the oil film is considered to be used as a bearing system of the spindle unit. Since the hub driving the disc is journaled by a thrust slide bearing and the rotary axis driving the hub is journaled by a radial slide bearing each separate from the thrust slide bearing, the slide bearing system is complex in construction. In addition, in slide bearings, the dimensions of the gap between the bearing and the hub or rotational axis are important in indicating the performance of the slide bearing. In particular, the bearing member and the hub constituting the thrust slide bearing portion should be completed to have high precision, which lowers their mass productivity and increases the manufacturing cost.
본 발명의 목적은, 구조가 간단하고, 스러스트 슬라이드 베어링부가 고 정밀도로 완성되지 않더라도 필요한 크기의 틈새를 확보할 수 있으며, 대량생산성이 탁월한 스핀들유닛 및 이 스핀들유닛을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a spindle unit and a method of manufacturing the spindle unit, which are simple in structure, can secure a clearance of a required size even if the thrust slide bearing portion is not completed with high precision, and which is excellent in mass productivity.
본 발명에 따른 스핀들유닛은: 원통형 하우징; 바닥중앙부로부터 내측으로 돌출형성되고, 축 맞물림 직선관통구멍을 가지며, 상기 하우징에 느슨하게 고정되는 보스를 포함하는 컵형상의 허브; 내측 원통형 표면에 형성되는 레이디얼 슬라이드 베어링 및 양 단부면에 형성되는 스러스트 슬라이드 베어링을 포함하며, 상기 일 스러스트 슬라이드 베어링이 상기 보스의 단부면과 소정의 제1틈새를 두고 마주하도록 상기 하우징에 가압 고정되는 실질적으로 원통형상의 베어링부재; 상기 베어링부재에 소정의 틈새를 두고 느슨하게 고정되며, 상기 보스의 축 맞물림 직선관통구멍내에 가압고정되는 직선단부를 구비하며, 상기 가압고정된 직선단부에 대향하는 일 단부에 배치되어 상기 다른 스러스트 슬라이드 베어링과 소정의 제2틈새를 두고 마주하는 칼라를 포함하는 축; 상기 보스와 마주하는 상기 하우징의 일 단부에 고정되는 유체시일; 상기 하우징의 다른 단부에 고정되어 상기 하우징 및 상기 유체시일과 함께 오일챔버를 형성하는 캡; 상기 오일챔버에 채워지는 유체; 및 상기 하우징의 외측 원통형 표면에 고정되는 고정자 및 상기 고정자와 대향하여 상기 허브의 내측 원통형 표면에 고정되는 회전자를 포함하여 상기 허브를 회전구동하는 모터를 포함한다.Spindle unit according to the present invention comprises: a cylindrical housing; A cup-shaped hub which protrudes inwardly from the bottom center portion, has a shaft engaging straight through hole, and includes a boss that is loosely fixed to the housing; A radial slide bearing formed on the inner cylindrical surface and a thrust slide bearing formed on both end faces, wherein the one thrust slide bearing is press-fixed to the housing so as to face the end face of the boss with a predetermined first gap; A substantially cylindrical bearing member; The bearing member is loosely fixed with a predetermined gap, and has a straight end that is press-fixed in the axial engagement straight through-hole of the boss, and is disposed at one end opposite the press-fitted straight end to the other thrust slide bearing. An axis including a collar facing the predetermined second gap; A fluid seal fixed to one end of the housing facing the boss; A cap fixed to the other end of the housing to form an oil chamber with the housing and the fluid seal; A fluid filled in the oil chamber; And a motor for rotating the hub, including a stator fixed to the outer cylindrical surface of the housing and a rotor fixed to the inner cylindrical surface of the hub opposite the stator.
또한, 본 발명에 따른 스핀들유닛을 조립하는 방법은: 상기 칼라의 두께에 상기 소정의 제1 및 제2틈새를 더한 깊이를 갖도록 형성되어 상기 칼라가 고정되는 오목부 및 상기 하우징내에 고정가능한 외경을 갖는 지그를 마련하는 단계; 상기 지그의 상기 오목부내에 상기 칼라가 고정되는 상태로 상기 지그에 상기 축을 지지하는 단계; 상기 베어링부재가 가압고정되는 상기 하우징을 상기 지그에 고정하여, 상기 베어링부재의 일단부면에 대하여 상기 지그의 단부면을 접촉하는 단계; 상기 허브를 상기 축에 가압고정하여, 상기 베어링부재의 다른 단부면에 대하여 상기 보스의 단부면을 접촉하는 단계; 및 상기 지그를 제거하고 상기 유체를 채운 후 상기 캡을 고정하는 단계를 포함한다.In addition, the method of assembling the spindle unit according to the present invention is formed to have a depth of the thickness of the collar plus the predetermined first and second clearances, the recesses to which the collar is fixed and the outer diameter fixable in the housing. Providing a jig having; Supporting the shaft on the jig with the collar fixed in the recess of the jig; Fixing the housing to which the bearing member is pressed and fixed to the jig, and contacting an end surface of the jig with respect to one end surface of the bearing member; Pressing the hub against the shaft to contact the end face of the boss with respect to the other end face of the bearing member; And fixing the cap after removing the jig and filling the fluid.
본 발명의 스핀들유닛에서, 단일 부품인 베어링부재는 레이디얼 슬라이드 베어링 및 스러스트 슬라이드 베어링을 포함하므로, 베어링구조가 간단해진다. 또한, 허브와 축의 결합은 베어링부재의 완성크기를 보상하는 가압고정구조로 설치되므로, 스러스트 슬라이드 베어링부의 틈새는 베어링부재의 완성크기에 무관하게 필요한 크기로 세팅될 수 있다. 그 결과, 베어링부재는 정교하게 완성될 필요가 없으므로, 지출비용이 감소되고 대량생산성이 향상된다.In the spindle unit of the present invention, the bearing member as a single part includes a radial slide bearing and a thrust slide bearing, thereby simplifying the bearing structure. In addition, since the coupling between the hub and the shaft is installed in a pressure fixing structure to compensate for the completion size of the bearing member, the clearance of the thrust slide bearing portion can be set to the required size irrespective of the completion size of the bearing member. As a result, the bearing member does not need to be finished with precision, so that the expense of expenses is reduced and the mass productivity is improved.
다음에, 제1 내지 제9도를 참조하여 본 발명에 따른 스핀들유닛의 제1실시예를 설명한다.Next, a first embodiment of a spindle unit according to the present invention will be described with reference to FIGS.
원통형 하우징(13)은 베이스판(3)에 고정된다. 스페이서(23) 및 클램프(22)에 의하여 자기디스크 또는 광디스크(21)가 고정되는 허브(1)는 대략 컵 형상으로 형성되며, 바닥중앙부로부터 컵의 내측 쪽으로 돌출된 보스(4)를 구비한다. 보스(4)는 축 맞물림 직선관통구멍(31)을 구비하여 하우징(13)내로 느슨하게 고정된다. 유체시일(10)은 하우징(13)과 마주하는 보스(4)의 단부에 고정된다. 고정자(7)는 하우징(13)의 외측 원통형 표면에 고정되며, 회전자(8)는 고정자(7)와 마주하여 허브(1)의 내측 원통형 표면에 고정된다. 고정자(7) 및 회전자(8)는 허브를 회전구동하는 모터(9)를 구성한다.The cylindrical housing 13 is fixed to the base plate 3. The hub 1 to which the magnetic disk or the optical disk 21 is fixed by the spacer 23 and the clamp 22 is formed in a substantially cup shape and has a boss 4 protruding from the bottom center portion toward the inner side of the cup. The boss 4 has a shaft engaging straight through hole 31 and is loosely fixed into the housing 13. The fluid seal 10 is fixed to the end of the boss 4 facing the housing 13. The stator 7 is fixed to the outer cylindrical surface of the housing 13, and the rotor 8 is fixed to the inner cylindrical surface of the hub 1 opposite the stator 7. The stator 7 and the rotor 8 constitute a motor 9 for driving the hub.
실질적으로 원통형상의 베어링부재(2)는 보스(4)의 단부면과 마주하는 단부면을 구비하면서 하우징(13)내에 가압고정된다. 축(5)은 소정의 틈새를 두고 베어링부재에 느슨하게 고정되며, 축(5)의 직선단부는 보스(4)의 축 맞물림 직선관통구멍(31)내에 가압고정된다. 칼라(6)는 축(5)의 다른 단부에 형성되며, 베어링부재(2)의 다른 단부면과 마주한다. 캡(12)은 하우징(13)의 단부에 고정되며, 하우징(13) 및 유체시일(10)과 함께 오일챔버(14)를 형성한다. 오일챔버(14)는 유체(11)로 채워진다.The substantially cylindrical bearing member 2 is press-fixed in the housing 13 with an end face facing the end face of the boss 4. The shaft 5 is loosely fixed to the bearing member with a predetermined clearance, and the straight end of the shaft 5 is press-fixed in the shaft engaging straight through hole 31 of the boss 4. The collar 6 is formed at the other end of the shaft 5 and faces the other end face of the bearing member 2. The cap 12 is fixed to the end of the housing 13 and forms an oil chamber 14 together with the housing 13 and the fluid seal 10. The oil chamber 14 is filled with the fluid 11.
제2, 제3 및 제4도에 도시된 바와 같이, 베어링부재(2)의 내측 원통형 표면에는 레이디얼 슬라이드 베어링(2a)이 형성되며, 그 양 단부면에는 스러스트 슬라이드 베어링(2b)이 형성된다. 베어링부재(2)는, 허브(1)가 회전될 때, 스러스트 슬라이드 베어링(2b) 중의 하나는 보스(4)의 단부면과 함께 소정의 틈새를 두고 다른 스러스트 베어링(2b)은 축(5)의 칼라(6)와 함께 소정의 틈새를 두도록, 하우징(1)에 배치된다.As shown in Figs. 2, 3 and 4, radially slide bearings 2a are formed on the inner cylindrical surface of the bearing member 2, and thrust slide bearings 2b are formed on both end surfaces thereof. . When the hub 1 is rotated, the bearing member 2 has one of the thrust slide bearings 2b with a predetermined clearance with the end face of the boss 4 and the other thrust bearing 2b with the shaft 5. It is arrange | positioned in the housing | casing 1 so that the predetermined space | interval may be put together with the collar 6 of.
제3도에 도시된 바와 같이, 레이디얼 슬라이드 베어링(2a)은 동일한 각도로 배치된 세 개의 아크(15)를 포함하며, 이러한 세 개의 아크(15)는, 아크 및 축(5) 사이에 형성되는 틈새가 축(5)의 회전방향에서 점차 좁아지도록 배치된다. 따라서, 축(5)이 회전될 때, 동압이 제3도에 도시된 바와 같이 분포되므로, 축(5)은 적당한 위치에 지지된다. 또한, 제1오일그루브(17a)는 인접한 아크(15)들 사이에 형성되어 베어링부재(2)의 길이방향으로 연장된다. 절단면(16)은 제1오일그루브(17a)에 상응하는 베어링부재(2)의 외측 원통형 표면부에 형성된다. 그리고, 제2오일그루브(17b)는 베어링부재(2)의 단부면에 형성되어 제1오일그루브(17a) 및 절단면(16)에 대응하는 반지름 방향으로 연장된다. 제2오일그루브(17b)는 제1오일그루브(17a) 및 절단면(16)과 함께 순환유로를 형성한다. 절단면(16)을 대신하여, 제6도에 도시된 바와 같이 베어링부재(2)의 길이방향으로 연장된 제3오일그루브(17c)가 형성될 수도 있다.As shown in FIG. 3, the radial slide bearing 2a comprises three arcs 15 arranged at the same angle, which three arcs 15 are formed between the arc and the axis 5. The gap to be arranged is gradually narrowed in the rotational direction of the shaft 5. Thus, when the shaft 5 is rotated, the dynamic pressure is distributed as shown in FIG. 3, so that the shaft 5 is supported at an appropriate position. Further, the first oil groove 17a is formed between the adjacent arcs 15 and extends in the longitudinal direction of the bearing member 2. The cutting surface 16 is formed in the outer cylindrical surface portion of the bearing member 2 corresponding to the first oil groove 17a. The second oil groove 17b is formed on the end face of the bearing member 2 and extends in a radial direction corresponding to the first oil groove 17a and the cut surface 16. The second oil groove 17b forms a circulation flow path together with the first oil groove 17a and the cut surface 16. Instead of the cut surface 16, a third oil groove 17c extending in the longitudinal direction of the bearing member 2 may be formed as shown in FIG.
또한, 레이디얼 슬라이드 베어링(2a)이 베어링부재(2) 대신에 축(5)의 표면상에 형성되는 경우에도 동일한 베어링기능을 얻을 수 있다.In addition, the same bearing function can be obtained even when the radial slide bearing 2a is formed on the surface of the shaft 5 instead of the bearing member 2.
제4도에 도시된 바와 같이, 각각의 스러스트 슬라이드 베어링(2b)은 인접한 제2오일그루브(17b)들 사이에 형성되는 리지(ridge)(18)를 포함한다. 따라서, 허브(1)가 회전될 때, 스러스트 슬라이드 베어링(2b) 및 허브(1)의 보스(4)의 단부면 사이에 동압이 발생되어, 허브(1), 디스크(21) 등의 하중을 지지한다. 제5도에 도시된 바와 같이, 리지(18)를 대신하여, 허브(1)와의 사이에 허브(1)의 회전방향으로 점차 좁아지는 틈새를 두도록 형성되는 경사면(18')이 마련될 수도 있다. 베어링부재(2)가 소결 함유 합금으로 만들어질 때, 리지(18)는 경사면(18') 보다 높은 대량생산성을 갖는다. 즉, 베어링부재(2)가 소결 함유 합금으로 만들어질 때, 레이디얼 슬라이드 베어링(2a)은 스러스트 슬라이드 베어링(2b)이 주조된 후에 형성된다. 이러한 경우, 리지(18)는 대칭형상으로 형성되므로, 양 방향의 회전에 대처할 수 있다. 그 결과, 레이디얼 슬라이드 베어링(2a)은 스러스트 슬라이드 베어링(2b)의 회전방향을 고려하지 않으면서도 형성될 수 있다. 한편, 회전방향은 경사면(18')에 제한되므로, 레이디얼 슬라이드 베어링(2a)은 회전방향과 충돌하지 않도록 형성되어야 한다. 그 결과, 스러스트 슬라이드 베어링의 회전방향은 레이디얼 슬라이드 베어링을 형성하는데 있어서 고려되어야 하며, 이로써 경사면(18')은 리지(18)보다 대량생산성이 저조하다.As shown in FIG. 4, each thrust slide bearing 2b includes a ridge 18 formed between adjacent second oil grooves 17b. Therefore, when the hub 1 is rotated, dynamic pressure is generated between the thrust slide bearing 2b and the end face of the boss 4 of the hub 1, so that the load of the hub 1, the disk 21, or the like is reduced. I support it. As shown in FIG. 5, instead of the ridge 18, an inclined surface 18 ′ may be provided between the hub 1 to form a gap that gradually narrows in the rotational direction of the hub 1. . When the bearing member 2 is made of a sintered containing alloy, the ridge 18 has higher mass productivity than the inclined surface 18 '. That is, when the bearing member 2 is made of a sintered containing alloy, the radial slide bearing 2a is formed after the thrust slide bearing 2b is cast. In this case, since the ridges 18 are formed in a symmetrical shape, the ridges 18 can cope with rotation in both directions. As a result, the radial slide bearing 2a can be formed without considering the rotational direction of the thrust slide bearing 2b. On the other hand, since the rotational direction is limited to the inclined surface 18 ', the radial slide bearing 2a should be formed so as not to collide with the rotational direction. As a result, the rotational direction of the thrust slide bearing must be taken into account in forming the radial slide bearing, whereby the inclined surface 18 'has lower mass productivity than the ridge 18.
제6도에 도시된 바와 같이, 리지(18)의 정점(20) 보다 높은 랜드(19, 27)는 내측단부 및 외측단부에 배치될 수 있다. 앞서 개시된 바와 같이 배치된 스러스트 슬라이드 베어링(2b)에서, 제2오일그루브(17b)로부터 리지(18)로 유입되는 유체(11)는 내·외측단부에 배치된 랜드(19, 17)에 의해 막히게 되므로, 압력증가효과가 향상되어 유체막의 압력분포를 향상시키고 베어링의 강도가 증가된다.As shown in FIG. 6, the lands 19, 27 higher than the apex 20 of the ridge 18 may be disposed at the inner and outer ends. In the thrust slide bearing 2b arranged as described above, the fluid 11 flowing from the second oil groove 17b into the ridge 18 is blocked by lands 19 and 17 disposed at the inner and outer ends. Therefore, the pressure increase effect is improved to improve the pressure distribution of the fluid film and increase the strength of the bearing.
또한, 스러스트 슬라이드 베어링(2b)이 베어링부재(2) 대신에 칼라(6) 또는 보스(4)의 단부면에 형성되는 경우에도 동일한 베어링기능을 얻을 수 있다.In addition, the same bearing function can be obtained even when the thrust slide bearing 2b is formed on the end face of the collar 6 or the boss 4 instead of the bearing member 2.
레이디얼 슬라이드 베어링(2a) 및 스러스트 슬라이드 베어링(2b) 대신에, 제7도에 도시된 바와 같은 홈붙이 레이디얼 베어링 및 제8도에 도시된 바와 같은 홈붙이 스러스트 베어링이 사용될 수도 있다. 제7도에 도시된 레이디얼 홈붙이 베어링에서, 화살머리 형상의 복수의 그루브(32)가 축(5)에 형성된다. 축(5)이 회전될 때, 유체가 그루브(32)내에 가해지고 압력이 증가되어, 베어링기능이 생성된다. 제8도에 도시된 스러스트 홈붙이 베어링에서, 방사상으로 연장되는 복수의 그루브(33)는 베어링부재(2)의 단부면에 형성된다. 그루브(33)에 대향하는 허브(1) 또는 칼라(6)가 회전될 때, 유체가 그루브(33)내에 가해지고 압력이 증가되어, 베어링기능이 생성된다. 또한 이러한 홈붙이 베어링에서, 그루브는 축 대신 베어링부재(2) 및 베어링부재 대신 보스(4) 또는 칼라(6)의 단부면에 형성될 수도 있다.Instead of the radial slide bearing 2a and the thrust slide bearing 2b, grooved radial bearings as shown in FIG. 7 and grooved thrust bearings as shown in FIG. 8 may be used. In the radial grooved bearing shown in FIG. 7, a plurality of grooves 32 in the form of arrowheads are formed in the shaft 5. When the shaft 5 is rotated, fluid is applied in the groove 32 and the pressure is increased to create a bearing function. In the thrust grooved bearing shown in FIG. 8, a plurality of radially extending grooves 33 are formed in the end face of the bearing member 2. When the hub 1 or collar 6 opposite the groove 33 is rotated, fluid is applied in the groove 33 and the pressure is increased to create a bearing function. In such grooved bearings also grooves may be formed on the bearing member 2 instead of the shaft and on the end face of the boss 4 or the collar 6 instead of the bearing member.
다음에, 제9a 내지 제9c도를 참조하여 스핀들유닛의 조립방법을 설명한다.Next, the assembling method of the spindle unit will be described with reference to FIGS. 9A to 9C.
먼저, 칼라(6)가 고정되는 오목부(25) 및 하우징(13)내에 고정가능한 외경을 갖는 지그(24)가 마련된다. 오목부(25)는 칼라(6)의 두께에 소정의 제1 및 제2틈새의 합 e을 더한 깊이를 갖는다. 축(5)은, 지그(24)의 오목부(25) 내에 칼라(6)가 고정되는 상태로 지그(24)에 지지된다. 베어링부재(2)가 가압고정되는 하우징(13)은 지그(24)에 고정되며, 지그(24)의 단부면은 베어링부재(2)의 일 단부면에 접촉된다. 허브(1)는 축(5)에 가압고정되어, 보스(4)의 단부면을 베어링부재(2)의 다른 단부면에 접촉시킨다. 지그(24)는 제거되며, 유체가 채워진 후, 캡(12)은 하우징(13)의 단부에 고정된다.First, a jig 24 having an outer diameter that can be fixed in the recess 25 and the housing 13 to which the collar 6 is fixed is provided. The recess 25 has a depth of the thickness of the collar 6 plus the sum e of the first and second gaps. The shaft 5 is supported by the jig 24 in a state in which the collar 6 is fixed in the recess 25 of the jig 24. The housing 13, to which the bearing member 2 is pressurized, is fixed to the jig 24, and the end face of the jig 24 is in contact with one end face of the bearing member 2. The hub 1 is fixed to the shaft 5 to bring the end face of the boss 4 into contact with the other end face of the bearing member 2. The jig 24 is removed and after the fluid is filled, the cap 12 is secured to the end of the housing 13.
베어링부재(2)가 소정의 크기 보다 작게 완성되는 경우, 축(5)상의 허브(1)의 가압고정길이는 자동적으로 증가되는 반면, 베어링부재(2)가 소정의 크기 보다 크게 완성되는 경우, 축(5)상의 허브(1)의 가압고정길이는 자동적으로 감소되어, 스러스트 슬라이드 베어링부의 틈새는 소정값 e로 자동으로 설정된다.When the bearing member 2 is completed smaller than the predetermined size, the pressing fixing length of the hub 1 on the shaft 5 is automatically increased, while the bearing member 2 is completed larger than the predetermined size, The pressing fixed length of the hub 1 on the shaft 5 is automatically reduced, so that the clearance of the thrust slide bearing portion is automatically set to a predetermined value e.
앞서 개시된 바와 같이, 단일 부품과 같은 베어링부재(2)는 레이디얼 슬라이드 베어링(2a) 및 스러스트 슬라이드 베어링(2b)을 포함하므로, 베어링구조체는 단일 구조체가 된다. 또한, 허브(1)와 축(5)의 결합은 베어링부재(2)의 완성된 크기를 보상하는 가압고정구조로 설치되므로, 스러스트 슬라이드 베어링부의 틈새는 베어링부재(2)의 완성된 크기에 상관없이 필요한 크기로 세팅될 수 있다. 그 결과, 베어링부재(2)는 높은 정밀도를 갖도록 완성될 필요가 없으므로, 주로에 의해 제조가능해지며, 이로써 대량생산성이 향상된다. 또한, 스러스트 슬라이드 베어링(2b)은 베어링부재(2)의 양 단부면에 배치되므로, 베어링강도가 증가되어, 이로써 허브(1) 및 축(5)의 분리가 방지된다.As disclosed above, the bearing member 2, such as a single part, comprises a radial slide bearing 2a and a thrust slide bearing 2b, so that the bearing structure becomes a single structure. In addition, since the coupling between the hub 1 and the shaft 5 is installed in a pressure-fixed structure that compensates for the completed size of the bearing member 2, the clearance of the thrust slide bearing part is correlated with the completed size of the bearing member 2. Can be set to the required size without As a result, the bearing member 2 does not need to be completed to have high precision, and therefore can be manufactured by mainly, thereby improving mass productivity. In addition, since the thrust slide bearing 2b is disposed on both end faces of the bearing member 2, the bearing strength is increased, thereby preventing separation of the hub 1 and the shaft 5.
다음에, 제10 및 제11도를 참조하여 본 발명에 따른 스핀들유닛의 제2실시예를 설명한다. 제2실시예는, 자성유체가 오일챔버(14)에 채워지고, 시일(10)은 자성유체시일이며, 자성유체시일(10)과 마주하는 보스(4)의 외측 원통형 표면에 스크류시일(28)이 배치되는 점에서 제1실시예와 다르다. 스크류시일(28)은 보스(4)의 회전에 의하여 자성유체(11)를 오일챔버(14)내로 가하도록 하는 방향에 배치된다. 자성유체시일(10)은 제11도에 화살표로 도시된 바와 같이 자성유체(11)를 오일챔버(14)내로 제11도에 화살표로 도시된 바와 같이 자성유체(11)를 오일챔버(14)내로 향하게 하는 방향으로 자력선을 발생하도록 배치되는 자석(30) 및 이 자석(30)의 양 단부에 배치되는 자극부(29, 29')를 포함한다.Next, with reference to FIGS. 10 and 11, a second embodiment of a spindle unit according to the present invention will be described. In the second embodiment, the magnetic fluid is filled in the oil chamber 14, the seal 10 is a magnetic fluid seal, and the screw seal 28 is formed on the outer cylindrical surface of the boss 4 facing the magnetic fluid seal 10. ) Is different from the first embodiment in that it is arranged. The screw seal 28 is disposed in the direction to apply the magnetic fluid 11 into the oil chamber 14 by the rotation of the boss 4. The magnetic fluid seal 10 carries the magnetic fluid 11 into the oil chamber 14 as shown by the arrows in FIG. 11 and the magnetic chamber 11 as shown by the arrows in FIG. Magnets 30 arranged to generate magnetic lines of force in a direction directed inwardly, and magnetic poles 29 and 29 'disposed at both ends of the magnets 30;
이러한 배치로, 고정상태에서 자성유체(11)는 자성유체시일(10)의 자기회로에 의해 밀봉되는 반면, 허브가 회전될 때 자성유체(11)는 자성유체시일(10) 및 스크류시일(28)의 작용에 의해 밀봉된다. 그 결과, 제2실시예의 밀봉성능은 스크류시일을 포함하지 않는 제1실시예와 비교하여 향상된다.In this arrangement, the magnetic fluid 11 in the fixed state is sealed by the magnetic circuit of the magnetic fluid seal 10, while the magnetic fluid 11 is the magnetic fluid seal 10 and the screw seal 28 when the hub is rotated. Sealed by the action of As a result, the sealing performance of the second embodiment is improved as compared with the first embodiment without the screw seal.
레이디얼 슬라이드 베어링(2a) 및 스러스트 슬라이드 베어링은, 앞의 양 실시예에서, 세 개의 동압발생아크 및 리지를 포함하지만, 세 개 이상의 동압발생아크 및 리지를 포함할 수도 있다.The radial slide bearing 2a and the thrust slide bearing, in the previous embodiments, include three dynamic pressure generating arcs and ridges, but may also include three or more dynamic pressure generating arcs and ridges.
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