KR100200598B1

KR100200598B1 - Spindle motor with an improved structure

Info

Publication number: KR100200598B1
Application number: KR1019960028625A
Authority: KR
Inventors: 이창우
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1996-07-15
Filing date: 1996-07-15
Publication date: 1999-06-15
Also published as: KR980012788A

Abstract

윤활유의 누설을 방지할 수 있는 구조가 개선된 스핀들모터에 관한 내용이 개시되어 있다. 이 스핀들모터는 고정부에 고정되는 저널베어링과, 고정부의 저널베어링 하측에 고정되는 스러스트베어링과, 회전부에 고정되며 저널베어링을 통하여 스러스트베어링에 대향되는 회전하는 축을 구비하여, 축이 회전부에 고정됨에 따라 축과 회전부 사이가 밀봉되는 것을 특징으로 한다. 이와 같은 구성요소를 구비하는 본 발명은 베어링에 있는 윤활유가 누설되지 않는 구조가 개선된 스핀들모터를 제공할 수 있다.Disclosed is a spindle motor having an improved structure capable of preventing leakage of lubricant. The spindle motor has a journal bearing fixed to the fixed part, a thrust bearing fixed to the lower side of the journal bearing of the fixed part, and a rotating shaft fixed to the rotating part and opposed to the thrust bearing through the journal bearing so that the shaft is fixed to the rotating part. According to the characterized in that the sealing between the shaft and the rotating portion. The present invention having such a component can provide a spindle motor having an improved structure in which the lubricant in the bearing does not leak.

Description

Spindle motor with improved structure

본 발명의 목적은 윤활유가 누설되어 회전체를 더럽히지 않도록 구조가 개선된 스핀들모터를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a spindle motor having an improved structure so that lubricant does not leak and contaminate the rotating body.

본 발명은 스핀들모터에 관한 것으로서, 더 상세하게는 윤활유의 누설을 방지할 수 있는 구조가 개선된 스핀들모터에 관한 것이다.The present invention relates to a spindle motor, and more particularly to a spindle motor having an improved structure capable of preventing the leakage of lubricant.

일반적으로 스핀들모터는 레이저 프린터의 회전다면경 구동용, 하드디스크 드라이브의 디스크 구동용 등으로 사용된다. 스핀들모터에는 회전부와 고정부 사이에 베어링이 설치된다. 잘 알려진 바와 같이 베어링에는 유체베어링, 구름베어링 등이 있다.In general, the spindle motor is used to drive the rotary face mirror of the laser printer, the disk drive of the hard disk drive. The spindle motor is provided with a bearing between the rotating part and the fixing part. As is well known, bearings include fluid bearings and rolling bearings.

도 1은 볼 베어링이 설치된 스핀들모터의 단면도이다. 도 1에 도시된 스핀들모터는 평면대향형 스핀들모터로서 주로 회전다면경 구동용으로 사용된다. 베이스(1)에는 고정자(2) 및 축(3)이 고정되어 있으며, 축(3)에는 볼 베어링의 내륜(4)이 고정되어 있다. 내륜(4) 외부에는 외륜(5)이 회전 가능하게 설치되어 있으며, 외륜(5)에는 허브(6)가 고정되어 있다. 그리고 허브(6)에는 회전자(7)가 상기 고정자(2)에 대향되어 고정되어 있다.1 is a cross-sectional view of a spindle motor in which a ball bearing is installed. The spindle motor shown in FIG. 1 is a plane facing spindle motor and is mainly used for rotating multi-faceted mirror driving. The stator 2 and the shaft 3 are fixed to the base 1, and the inner ring 4 of the ball bearing is fixed to the shaft 3. The outer ring 5 is rotatably provided outside the inner ring 4, and the hub 6 is fixed to the outer ring 5. The rotor 7 is fixed to the hub 6 so as to face the stator 2.

고정자(2)에는 코일이 감겨 있으며, 회전자(7)는 영구자석이다. 회전자(7)는 고정자(2)에 감긴 코일(23)에 적절한 전류가 인가됨에 따라 회전되며, 회전자(7)가 회전됨에 따라 허브(6)는 회전된다. 그리고 허브(6)가 회전됨에 따라 허브(6)에 고정된 회전체(8) 또한 회전된다.A coil is wound around the stator 2, and the rotor 7 is a permanent magnet. The rotor 7 is rotated as appropriate current is applied to the coil 23 wound on the stator 2, and the hub 6 is rotated as the rotor 7 is rotated. And as the hub 6 is rotated, the rotating body 8 fixed to the hub 6 is also rotated.

볼 베어링의 내륜(4)과 외륜(5) 사이의 볼(9)에는 윤활유가 묻어 있으므로, 내륜(4)과 외륜(5)은 원활하게 회전된다. 허브(6)의 외주면에는 여러 가지의 회전체(8)가 고정된다. 예를 들어 LSU(Laser Scanning Unit) 경우에는 회전다면경이 설치되며, 하드디스크 드라이브 경우에는 디스크가 설치된다.Since the ball 9 between the inner ring 4 and the outer ring 5 of the ball bearing is lubricated, the inner ring 4 and the outer ring 5 rotate smoothly. Various rotating bodies 8 are fixed to the outer circumferential surface of the hub 6. For example, a rotary scanning mirror is installed in the case of a laser scanning unit (LSU), and a disk is installed in a hard disk drive.

상술한 바와 같은 구조를 갖는 종래에 따른 스핀들모터는 다음과 같은 문제점이 발생된다. 상기 내륜(4) 및 외륜(5) 사이에 있는 윤활유가 누설되어 허브(6)의 외주면에 설치된 회전체(8)를 더럽히는 문제점이 발생된다. 비록 허브(6)와 회전축(3) 사이에 별도의 실링수단를 설치하여도 윤활유는 회전체(8)를 더럽힐 수 있다. 잘 알려진 바와 같이, 회전체(8)가 더럽혀지면 하드디스크드라이브 같은 경우에는 데이터의 기록 및 독출을 할 수 없으며, 레이져프린터 또는 스캐너 같은 경우에는 화상이 좋지 않게 된다.The spindle motor according to the related art having the structure as described above has the following problems. The problem is that the lubricant between the inner ring 4 and the outer ring 5 leaks and contaminates the rotor 8 provided on the outer circumferential surface of the hub 6. Even if a separate sealing means is provided between the hub 6 and the rotating shaft 3, the lubricating oil may contaminate the rotating body 8. As is well known, when the rotor 8 is dirty, data cannot be recorded and read in the case of a hard disk drive, and images are not good in the case of a laser printer or a scanner.

윤활유가 누설되어 회전체를 더럽히지 않도록 스핀들 모터의 구조를 개선하는데 있다.It is to improve the structure of the spindle motor so that the lubricant does not leak and contaminate the rotating body.

도 1은 종래에 따른 스핀들모터의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional spindle motor.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 평면 대향형 스핀들모터의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a planar facing spindle motor according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 원주 대향형 스핀들모터의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the circumferentially opposed spindle motor according to the first embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 평면 대향형 스핀들모터의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a planar facing spindle motor according to a second embodiment of the present invention.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10...베이스 20...고정자10 ... base 20 ... stator

30...저널베어링 40...스러스트베어링30 ... Journal Bearings 40 ... Thrust Bearings

50...축60...허브50 ... 60 shaft

70...회전자 80...회전체70 ... rotator 80 ... rotator

본 발명의 제1실시예에 따른 구조가 개선된 스핀들모터의 구성은 회전되지 않는 고정부와, 상기 고정부와 대응되게 설치되어 회전되는 회전부와, 상기 고정부와 상기 회전부 사이에 설치되는 스러스트베어링 및 저널베어링을 구비하는 구조가 개선된 스핀들모터에 있어서, 상기 고정부에 고정되는 저널베어링과, 상기 고정부의 상기 저널베어링 하측에 고정되는 스러스트베어링과, 상기 회전부에 고정되며 상기 저널베어링을 통하여 상기 스러스트베어링에 대향되는 회전하는 축을 구비하여, 상기 축이 회전부에 고정됨에 따라 상기 축과 회전부 사이가 밀봉되는 것을 특징으로 한다.The structure of the spindle motor having the improved structure according to the first embodiment of the present invention includes a fixed part that is not rotated, a rotating part installed and rotated corresponding to the fixed part, and a thrust bearing installed between the fixed part and the rotating part. And a spindle motor having a structure improved with a journal bearing, comprising: a journal bearing fixed to the fixing portion, a thrust bearing fixed to the lower side of the journal bearing of the fixing portion; and a journal bearing fixed to the rotating portion. And a rotating shaft opposite to the thrust bearing, wherein the shaft is sealed between the shaft and the rotating portion as the shaft is fixed to the rotating portion.

그리고, 본 발명의 제2실시예에 따른 구조가 개선된 스핀들모터의 구성은 회전되지 않는 고정부와, 상기 고정부와 대응되게 설치되어 회전되는 회전부와, 상기 고정부와 상기 회전부 사이에 설치되는 스러스트베어링 및 저널베어링을 구비하는 구조가 개선된 스핀들모터에 있어서, 상기 고정부에 고정되는 축과, 상기 축에 삽입되며 상기 회전부에 고정되는 저널베어링과, 상기 저널베어링 상측의 상기 회전부에 고정되어 상기 축의 단부와 면 대향되는 스러스트베어링을 구비하여, 상기 스러스트베어링이 회전부에 고정됨에 따라 상기 회전부와 상기 스러스트베어링 사이가 밀봉되는 것을 특징으로 한다.In addition, the structure of the spindle motor having an improved structure according to the second embodiment of the present invention includes a fixed part that is not rotated, a rotating part installed and rotated corresponding to the fixed part, and installed between the fixed part and the rotating part. A spindle motor having an improved structure including a thrust bearing and a journal bearing, the spindle motor comprising: a shaft fixed to the fixing part, a journal bearing inserted into the shaft and fixed to the rotating part, and fixed to the rotating part above the journal bearing. It is provided with a thrust bearing that faces the end of the shaft, characterized in that the seal between the rotating part and the thrust bearing as the thrust bearing is fixed to the rotating part.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 구조가 개선된 스핀들모터의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the spindle motor improved structure according to the present invention.

스핀들모터에는 도 2에 도시된 바와 같은 평면 대향형 스핀들모터가 있는가 하면, 도 3에 도시된 바와 같은 원주 대향형 스핀들모터가 있다. 평면 대향형 스핀들모터는 LSU의 회전다면경 구동용으로 주로 사용되며, 원주 대향형 스핀들모터는 하드디스크드라이브의 디스크 구동용으로 주로 사용된다. 이러한 스핀들모터에는 유체베어링, 구름베어링 등이 설치되며, 유체베어링에는 반구형 유체베어링, 저널베어링, 스러스트베어링 등이 있다.The spindle motor has a planar facing spindle motor as shown in FIG. 2, and a circumferential facing spindle motor as shown in FIG. 3. Planar facing spindle motors are mainly used for rotating multi-faceted mirror driving of LSU, and circumferentially facing spindle motors are mainly used for disk driving of hard disk drives. Such a spindle motor is provided with a fluid bearing, rolling bearing, etc., and the fluid bearing includes a hemispherical fluid bearing, a journal bearing, a thrust bearing, and the like.

스핀들모터에는 주로 반경방향 부하 특성 및 축방향 부하 특성이 감안되어 베어링이 설치된다. 저널베어링 및 스러스트베어링이 설치된 평면 대향형 스핀들모터 및 원주 대향형 스핀들모터를 함께 예로 들어 본 발명의 바람직한 제1실시예를 설명하면 다음과 같다.Spindle motors are equipped with bearings mainly due to radial load characteristics and axial load characteristics. The first preferred embodiment of the present invention will be described with the example of a planar facing spindle motor and a circumferential facing spindle motor provided with a journal bearing and a thrust bearing as follows.

도 2 및 도 3을 참조하면, 베이스(10)에는 고정자(20)와, 저널베어링(30)과 스러스트베어링(40)이 고정되어 있으며, 저널베어링(30)의 내부에는 축(50)이 회전 가능하게 설치되어 있다. 축(50)의 상측에는 허브(60)가 고정되어 있으며, 축(50)의 하측은 스러스트베어링(40)에 면 대향되어 있다.2 and 3, the stator 20, the journal bearing 30, and the thrust bearing 40 are fixed to the base 10, and the shaft 50 rotates inside the journal bearing 30. It is possibly installed. The hub 60 is fixed to the upper side of the shaft 50, and the lower side of the shaft 50 faces the thrust bearing 40.

저널베어링(30)과 축(50)이 면 대응되는 각 윤활면에는 소정의 그루브(미도시)가 형성되는 것이 바람직하며, 스러스트베어링(40)과 축(50)이 면 대응되는 각 윤활면에도 소정의 그루브가 형성되는 것이 바람직하다. 상기 그루브는 축(50)이 회전될 때 소정의 유압 또는 공기압을 발생시키는 것을 잘 알려져 있다.It is preferable that a predetermined groove (not shown) be formed on each lubrication surface corresponding to the surface of the journal bearing 30 and the shaft 50, and the lubrication surface corresponding to the surface of the thrust bearing 40 and the shaft 50 also be formed. It is preferable that a predetermined groove is formed. It is well known that the grooves generate some hydraulic or pneumatic pressure when the shaft 50 is rotated.

상기 스러스트베어링(40)과 면 대응되는 축(50)의 윤활면은 가상선으로 도시한 바와 같이 둥근 모양을 하는 것이 바람직하다. 이는, 스핀들모터가 회전될 때 축(50)의 윤활면 전체가 스러스트베어링(40)에 접촉하지 않고 일부가 접촉되어 마찰저항과 마모를 적게 하기 위함이다.It is preferable that the lubricating surface of the shaft 50 corresponding to the surface of the thrust bearing 40 has a round shape as shown by an imaginary line. This is because the entire lubrication surface of the shaft 50 does not contact the thrust bearing 40 when the spindle motor is rotated, but a part thereof is contacted so as to reduce frictional resistance and wear.

베이스(10)에 고정된 고정자(20)에는 코일이 감겨 있으며, 상기 고정자(20)에 대향되어 허브(60)에 고정된 회전자(70)는 영구자석이다. 회전자(70)는 고정자(20)에 감긴 코일에 적절한 전류가 인가됨에 따라 회전되며, 회전자(70)가 회전됨에 따라 허브(60)는 회전된다. 그리고 허브(60)가 회전됨에 따라 허브(60)에 고정된 회전체(80) 및 축(50)은 회전된다.A coil is wound around the stator 20 fixed to the base 10, and the rotor 70 fixed to the hub 60 opposite to the stator 20 is a permanent magnet. The rotor 70 is rotated when an appropriate current is applied to the coil wound on the stator 20, and the hub 60 is rotated as the rotor 70 is rotated. And as the hub 60 is rotated, the rotor 80 and the shaft 50 fixed to the hub 60 are rotated.

상기 허브(60)에 작용되는 축방향 부하는 축(50)을 통하여 스러스트베어링(40)에 의하여 지지되며, 허브(50)에 작용되는 반경방향 부하는 축(50)을 통하여 저널베어링(30)에 의하여 지지된다. 저널베어링(30)과 축(50) 사이의 클리어런스에는 윤활유가 개재되어 있으므로, 저널베어링(30)은 축(50)과 접촉되지 않고 유체마찰(fluid friction)에 의해 회전된다. 그리고, 스러스트베어링(40)과 축(50) 사이에는 윤활유가 개재되어 있으므로, 스러스트베어링(40)은 축(50)의 윤활면과 접촉되지 않고 유체마찰에 의해 회전된다.The axial load acting on the hub 60 is supported by the thrust bearing 40 through the shaft 50 and the radial load acting on the hub 50 through the shaft 50 and the journal bearing 30. Is supported by. Since the clearance between the journal bearing 30 and the shaft 50 is interposed with lubricating oil, the journal bearing 30 is rotated by fluid friction without contacting the shaft 50. Since the lubricating oil is interposed between the thrust bearing 40 and the shaft 50, the thrust bearing 40 is rotated by fluid friction without being in contact with the lubricating surface of the shaft 50.

한편, 저널베어링 및 스러스트베어링이 설치된 평면 대향형 스핀들모터를 예로 들어 본 발명의 바람직한 제2실시예를 설명하면 다음과 같다. 제2실시예의 스핀들모터는 축 고정형 스핀들모터이다.Meanwhile, a second embodiment of the present invention will be described with reference to a planar opposed spindle motor provided with a journal bearing and a thrust bearing as follows. The spindle motor of the second embodiment is an axis fixed spindle motor.

도 4를 참조하면, 베이스(10)에는 고정자(20)와, 축(50)이 고정되어 있으며, 허브(60)에는 스러스트베어링(40) 및 저널베어링(30)이 설치되어 있다. 그리고, 상기 허브(60)에는 상기 고정자(20)와 대응되어 회전자(70)가 고정되어 있다. 상기 축(50)은 저널베어링(30)의 통하여 스러스트베어링(40)에 면 대향되어 있다.Referring to FIG. 4, the stator 20 and the shaft 50 are fixed to the base 10, and the thrust bearing 40 and the journal bearing 30 are installed at the hub 60. The rotor 70 is fixed to the hub 60 in correspondence with the stator 20. The shaft 50 faces the thrust bearing 40 through the journal bearing 30.

회전자(70)는 고정자(20)에 감긴 코일에 적절한 전류가 인가됨에 따라 회전되며, 회전자(70)가 회전됨에 따라 허브(60)와, 저널베어링(30)과, 스러스트베어링(40)은 회전된다. 그리고 허브(60)가 회전됨에 따라 허브(60)에 고정된 회전체(80)는 회전된다.The rotor 70 is rotated when an appropriate current is applied to the coil wound on the stator 20, and as the rotor 70 is rotated, the hub 60, the journal bearing 30, and the thrust bearing 40 are rotated. Is rotated. And as the hub 60 is rotated, the rotating body 80 fixed to the hub 60 is rotated.

상기 허브(60)에 작용되는 축방향 부하는 스러스트베어링(40)에 의하여 지지되며, 허브(60)에 작용되는 반경방향 부하는 축(50)을 통하여 저널베어링(30)에 의하여 지지된다. 저널베어링(30)과 축(30) 사이의 클리어런스에는 윤활유가 개재되어 있으므로, 저널베어링(30)은 축(50)과 접촉되지 않고 유체마찰(fluid friction)에 의해 회전된다. 그리고, 스러스트베어링(40)과 축(50) 사이에도 윤활유가 개재되어 있으므로, 스러스트베어링(40)은 축(50)의 윤활면과 접촉되지 않고 유체마찰에 의해 회전된다.The axial load acting on the hub 60 is supported by the thrust bearing 40, and the radial load acting on the hub 60 is supported by the journal bearing 30 via the shaft 50. Since the clearance between the journal bearing 30 and the shaft 30 is interposed with lubricating oil, the journal bearing 30 is rotated by fluid friction without contacting the shaft 50. Since the lubricating oil is interposed between the thrust bearing 40 and the shaft 50, the thrust bearing 40 is rotated by fluid friction without being in contact with the lubricating surface of the shaft 50.

본 발명은 제1,2실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당 업계의 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예의 실시가 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 본 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the first and second embodiments, this is merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments may be implemented by those skilled in the art. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the present invention.

제1실시예에 따른 축 회전형 스핀들모터는 윤활유가 누설되어 회전체(미도시)를 더럽히지 않는다. 즉, 축(50) 상부에 허브(60)가 압입되어 고정됨으로, 자연히 축(50)과 허브(60) 사이는 밀봉된다. 따라서, 상기 윤활유는 허브(60)와 축(50) 사이로 누설되지 않는다.In the axial rotating spindle motor according to the first embodiment, lubricating oil leaks and does not pollute the rotating body (not shown). That is, since the hub 60 is press-fitted and fixed to the upper part of the shaft 50, the shaft 50 and the hub 60 are naturally sealed. Thus, the lubricant does not leak between the hub 60 and the shaft 50.

제2실시예에 따른 스핀들모터는 축(50)과 허브(60) 사이로 윤활유가 누설되지 않는다. 즉, 스러스트베어링(40)이 허브(60)의 상측에 압입되어 고정됨으로, 자연히 축(50)과 베어링(30,40) 사이의 윤활유는 허브(60)와 스러스트베어링(40) 사이로 누설되지 않는다.The spindle motor according to the second embodiment does not leak lubricant between the shaft 50 and the hub 60. That is, since the thrust bearing 40 is press-fitted and fixed to the upper side of the hub 60, the lubricant between the shaft 50 and the bearings 30 and 40 naturally does not leak between the hub 60 and the thrust bearing 40. .

Claims

In a spindle motor having an improved structure having a fixed part that is not rotated, a rotating part installed and rotated corresponding to the fixed part, and a thrust bearing and a journal bearing installed between the fixed part and the rotating part,

Journal bearing fixed to the fixing portion,

A thrust bearing fixed to the lower side of the journal bearing of the fixing part and a rotating shaft fixed to the rotating part and opposed to the thrust bearing through the journal bearing;

Spindle motor with an improved structure, characterized in that the shaft is sealed between the shaft and the rotating portion as fixed to the rotating portion.

The method of claim 1,

Spindle motor with improved structure, characterized in that the end of the shaft opposite the thrust bearing is a predetermined round shape.

The method according to claim 1 or 2,

Improved structure, characterized in that the groove is formed in at least one of the thrust bearing, journal bearing, the rotating shaft.

A shaft fixed to the fixing part,

A journal bearing inserted into the shaft and fixed to the rotating part;

A thrust bearing fixed to the rotating part above the journal bearing and facing the end of the shaft;

Spindle motor with improved structure, characterized in that the seal between the thrust bearing and the thrust bearing as the thrust bearing is fixed to the rotating part.

The method of claim 4, wherein

The method according to claim 4 or 5,