KR100281933B1 - 모터 - Google Patents

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    • H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields

Abstract

본 발명은 모터를 개시한다.
본 발명은, 회전축과; 회전축상에 하면이 고정 설치되며, 상면이 밀폐된 허브와; 허브의 가장자리면으로부터 일체로 연장되며, 마그네트가 부착된 로터와; 회전축의 하부에 위치되며, 마그네트와 대응되는 상면에 전자석이 마련된 스테이터와; 스테이터의 중심 상면에 고정 설치되며, 소정깊이의 오일 저장홈이 형성된 제 1 슬리이브와; 제 1 슬리이브상에 고정 설치되며, 회전축이 오일을 개재한채 끼워 삽입되도록 가이드 구멍이 형성되어 반경방향으로의 베어링면을 형성하는 제 2 슬리이브와; 회전축의 하단부로부터 일체로 연장되어 축방향의 베어링면을 형성하는 지지판;을 포함하여 된 것으로서, 슬리이브를 중심으로 축이 회전되는 회전축 구조를 채용하고, 특히 축방향으로의 베어링면을 형성하기 위한 지지판을 축의 하단부에 채용함으로써 축방향 및 반경방향으로의 베어링면 형성이 매우 용이한 이점이 있다. 또한 반경방향으로의 하중을 지지하기 위한 베어링면이 하나의 슬리이브를 통해 형성된 것이기 때문에 향상된 동심도를 얻을 수 있는 이점과, 오일의 상부 누유를 방지하여 누유에 따른 외부 부품의 손상을 미연에 방지할 수 있는 이점이 있다. 따라서 이를 채용한 제품 예컨대 하드 디스크 드라이브등의 기록매체의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

모터
본 발명은 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 미끄럼 지지방식을 채용한 모터에 관한 것이다.
일반적으로 모터는, 구동부의 지지방식에 따라 구름 베어링지지방식과 미끄럼 베어링 지지방식으로 대별된다.
구름 베어링 방식은 통상적으로 하나 이상 복수의 볼 베어링(ball bearing)을 통해축을 지지하도록 된 것으로서, 저가의 볼 베어링을 통한 단가절감을 도모한 이점이 있는 반면에 고정도의 회전 정밀도를 얻을 수 없는 문제점이 내재되어 있다.
즉, 고속 회전을 요망하는 기록매체의 모터에 적용된 경우, 심한 진동이 발생될 뿐만 아니라 이에따른 소음(noise)이 발생되는 문제점이 야기된다.
이에 반하여 미끄럼 베어링 지지방식은 유체를 함유하고 있는 메탈 베어링이나, 또는 오일(oil)을 통한 유막(油膜)을 형성하여 축을 지지하도록 된 것으로서, 단가상승의 단점이 있는 반면에 고정도의 회전정도를 유지할 수 있어 근래에 들어와서 하드 디스크 드라이브(hard disk drive;HDD)나 기타 고속 회전을 요망하는 기록매체의 모터에 널리 채용되고 있다.
도 1 및 도 2에는 이와같은 미끄럼 베어링 지지방식을 채용한 모터의 실시예들을 나타내 보였다.
먼저, 도 1은 하나의 슬리이브를 통해 축을 지지하도록 된 것으로서, 고정축(1)의 외주면에 오일을 개재한채 슬리이브(sleeve;2)가 개재며, 이 슬리이브(2)는 로터(rotor;3)에 고정 설치된다.
한편, 고정축(1)의 하단부는 스테이터(stator;4)에 고정되고, 상단부는 슬리이브(2)의 중심면에 고정된 축방향 지지능력을 확보하기 위한 지지판(5)에 접촉되며, 특히 외주면에는 반경방향으로의 하중 지지능력을 확보하기 위하여 소정간격으로 소정형상(예를들면 헤링본 형상)의 그르부(1a)가 형성된다.
이와같은 구성을 갖는 모터는, 하나의 슬리이브(2)와 고정축(1)상에 형성된 그르부(1a)을 통해 반경방향으로의 하중 지지능력을 확보하도록 된 것이어서, 동심도를 유지할 수 있는 이점과 유막을 형성하는 오일이 상부로 유출되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
그러나 지지판(5)과 고정축(1)의 상단부를 통해 축방향으로의 하중지지능력을 얻는 것이어서, 즉, 하단부만이 고정된 상태를 취하고 있는 것이기 때문에 고속회전시 진동특성이 떨어지는 즉, 떨림이 야기되는 문제점이 내재되어 있다.
한편, 도 2는 복수의 슬리이브를 통해 축을 지지하도록 된 것으로서, 그 구조를 보면, 하단부가 스테이터(14)상에 고정된 고정축(10)의 상,하 외주면 상에는 서로 결합되어 상호간의 사이에 소정의 공간부를 형성하는 제 1, 2 슬리이브(11,12)가 개재된다.
그리고 제 1, 2 슬리이브(11,12)는 로터(13)에 고정되어 회전되며, 상호간의 사이에 형성된 공간부상으로는 축방향으로의 하중 지지능력을 확보하기 위한 지지판(14)이 위치된다.
이때 제 1, 2 슬리이브(11,12)의 내주면과 대응되는 고정축(10)의 외주면에는 반경방향으로의 하중 지지능력을 확보하기 위하여 소정형상(예를들면 헤링본형상)의 그르부(10a)가 형성된다.
이와같이 구성된 모터는, 축방향으로의 하중 지지능력을 확보하기 위한 지지판(14)이 대략 고정축(10)의 중심부에 위치된 것이기 때문에 즉, 상,하단이 모두 고정된 상태를 취하고 있기 때문에 제 1, 2 슬리이브(11,12)의 회전안정성을 도모한 이점이 있다.
그러나, 반경방향으로의 하중 지지능력을 확보하기 위한 그르부(10a)와 2개의 슬리이브(11,12)의 가공오차로 인하여 동심도를 유지하기 어려운 문제점과, 특히 상부가 개방된 구조이기 때문에 오일이 상부로 누유될 수 있는 문제점이 야기된다.
이와같은 오일의 상부 누유에 의해서는 예컨대 하드 디스크 드라이브에 적용될 경우, 슬리이브(11,12)의 상부에 디스크가 위치되는 것이어서, 오일에 의한 디스크의 치명적인 피해를 야기시킬 수 있는 문제점이 내재되어 있다.
본 발명은 이와같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 축방향 및 반경방향으로의 하중 지지능력의 확보가 용이하고, 오일의 누유를 미연에 방지할 수 있는 모터를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1 및 도 2는 종래 모터의 여러 실시예를 보인 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 모터의 단면도,
도 4는 회전축을 발췌하여 도시한 저면 사시도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
100 : 회전축 110, 610 : (소정형상의)그르부
200 : 허브 210 : 로터
300 : 스테이터 400,500 : 제 1, 2 슬리이브
410 : 오일 저장홈 510 : 가이드 구멍
600 : 지지판
이와같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 모터는, 회전축과; 상기 회전축상에 중심 하면이 고정 설치되며, 상면이 밀폐된 허브와; 상기 허브의 하부 가장자리면으로부터 일체로 연장되며, 하부 내주면에 마그네트가 부착된 로터와; 상기 회전축의 하부에 위치되며, 상기 로터의 마그네트와 대응되는 상면에 전자석이 마련된 스테이터와; 상기 스테이터의 중심 상면에 고정 설치되며, 중심상면에 소정깊이의 오일 저장홈이 형성된 제 1 슬리이브와; 상기 제 1 슬리이브상에 고정 설치되며, 상기 회전축이 오일을 개재한채 끼워 삽입되도록 중심면에 가이드 구멍이 형성되어 반경방향으로의 베어링면을 형성하는 제 2 슬리이브와; 상기 제 1 슬리이브의 오일 저장홈 내측에 위치되도록 회전축의 하단부로부터 일체로 연장되어 축방향의 베어링면을 형성하는 지지판;을 포함하여 된 것을 그 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 한 특징은, 상기 제 2 슬리이브의 내주면과 대면하는 상기 회전축의 상,하 외주면상에는 반경방향으로의 하중을 지지하기 위한 소정 형상의 그르부를 형성한 것에 있다.
본 발명의 바람직한 다른 한 특징은, 상기 지지판의 하면에는 축방향으로의 하중을 지지하기 위한 소정형상의 그르부를 형성한 것에 있다.
이하 본 발명에 따른 모터의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 모터의 단면도이고, 도 4는 고정축을 발췌하여 나타낸 저면도이다.
이에 도시된 바와 같이 본 발명 모터는, 회전축(100)을 구비한다.
이 회전축(100)상에는 상면이 밀폐된 허브(hob;200)가 결합되는 바, 특히 이 허브(200)의 중심 하면은 회전축(100)의 상단부와 고정되어 이와 함께 회전된다.
그리고 허브(200)의 하부 가장자리면으로 부터는 내주면에 마그네트(M)가 부착된 로터(rotor;210)가 일체로 연장 형성된다.
한편, 회전축(100)의 하부에는 전술한 로터(210)와 함께 회전력을 발생시키는 것으로서, 로터(210)의 마그네트(M)와 대응되는 상면에 전자석(310)이 마련된 스테이터(stator;300)가 위치된다.
이때 전술한 허브(200)와 스테이터(300) 사이에는 회전축(100)의 외주면과의 사이에 오일을 개재한채 삽입되어 미끄럼 지지를 위한 유막을 형성하는 제 1, 2 슬리이브(400,500)이 위치된다.
제 1 슬리이브(400)는, 전술한 스테이터(300)의 상면에 고정 설치되며, 특히 중심 상면에는 소정깊이로 오일이 저장될 수 있는 오일 저장홈(410)이 형성된다.
제 2 슬리이브(500)는, 제 1 슬리이브(400)에 예컨대 고정나사(s)를 통해 고정되며, 특히 회전축(100)에 오일을 개재한채 끼워 삽입될 수 있도록 중심내면에 가이드 구멍(510)이 형성되는 것으로서, 회전축(100)과 함께 반경방향으로의 베어링면을 형성한다.
한편, 전술한 회전축(100)의 하단부로 부터는 제 1 슬리이브(400)의 오일 저장홈(410) 바닥면과 함께 축방향으로의 베어링면을 형성하는 지지판(600)이 일체로 연장 형성된다.
이때 전술한 제 2 슬리이브(400)의 내주면과 대응되는 회전축(100)의 외주면 상하면에는 회전축(100)의 회전시 반경방향으로의 하중 지지능력을 확보하기 위한 소정 형상의 그브루(110)(예를들면 헤링본이나 스파이럴 형상)를 형성함이 바람직하다.
이에 더하여 축방향으로의 베어링면을 형성하고 있는 지지판(600)의 하면에도 회전축(100)의 회전시 축방향으로의 하중을 지지하기 위하여 소정형상 (예를들면 헤링본이나 스파이럴 형상)의 그르부(610)를 형성함이 바람직할 것이다.
이와같은 구성을 갖는 본 발명의 작동 상태를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 스테이터(300)와 로터(210)간 사이에 발생되는 전자기력을 통해 로터(210)가 회전되면, 이와 일체로된 허브(200)가 회전구동되고, 동시에 허브(200)의 중심 하면과 상단이 고정된 회전축(100) 및 이 회전축(100)의 하단부에 일체로 마련된 지지판(600)이 회전구동된다.
이와같은 회전축(100)과 지지판(600)의 회전에 의해서는 제 1, 2 슬리이브(400,500) 사이에 개재된 오일에 의해 유막이 형성되고, 이를 통해 반경 방향 및 축방향으로의 미끄럼 베어링면이 형성됨으로써 회전축(100)은 매우 안정되게 회전되게 된다.
또한 회전축(100)의 상,하면과 지지판(600)의 하면에 형성된 소정 형상의 그르부(110,610)을 통해 반경방향 및 축방향으로의 하중 지지능력을 확보할 수 있게됨으로써 좀더 안정된 회전력을 얻게된다.
이때 회전축(100)의 회전과정에서는 반경방향으로의 베어링면이 하나의 슬리이브 즉, 제 2 슬리이브(500)를 통해 얻게됨으로써 종래의 지지판을 중심으로 상,하면에 반경방향으로의 베어링면 형성을 위하여 2개의 슬리이브를 채용한 것에 비하여 향상된 동심도(同心度)를 얻을 수 있게된다.
또한 회전축(100)의 회전과정에서 발생될 수 있는 오일의 상부 누유가 밀폐된 허브(200)를 통해 차단되는 것이기 때문에 이 모터를 하드 디스크 드라이브(HDD)등 기록매체에 채용될 경우, 누유에 의한 디스크의 손상이 미연에 방지된다.
이외에도 지지판(600)상에 형성된 그르부(610)를 통한 축방향으로의 하중 지지능력의 확보를 통해 제 1 슬리이브(400)의 하단만이 고정된 구조를 취하고 있으나, 종래와 같이 슬리이브가 회전되고, 축이 지지하는 방식에 비하여 향상된 진동 특성을 얻을 수 있게된다.
이는, 중공관(中空管)형태의 슬리이브가 봉(棒) 형태의 축보다 향상된 진동 특성을 갖고 있기 때문이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 모터에 의하면, 슬리이브를 중심으로 축이 회전되는 회전축 구조를 채용하고, 특히 축방향으로의 베어링면을 형성하기 위한 지지판을 축의 하단부에 채용함으로써 축방향 및 반경방향으로의 베어링면 형성이 매우 용이한 이점이 있다.
또한 반경방향으로의 하중을 지지하기 위한 베어링면이 하나의 슬리이브를 통해 형성된 것이기 때문에 향상된 동심도를 얻을 수 있는 이점과, 오일의 상부 누유를 방지하여 누유에 따른 외부 부품의 손상을 미연에 방지할 수 있는 이점이 있다.
따라서 이를 채용한 제품 예컨대 하드 디스크 드라이브등의 기록매체의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (3)

  1. 회전축과;
    상기 회전축상에 중심 하면이 고정 설치되며, 상면이 밀폐된 허브와;
    상기 허브의 하부 가장자리면으로부터 일체로 연장되며, 하부 내주면에 마그네트가 부착된 로터와;
    상기 회전축의 하부에 위치되며, 상기 로터의 마그네트와 대응되는 상면에 전자석이 마련된 스테이터와;
    상기 스테이터의 중심 상면에 고정 설치되며, 중심상면에 소정깊이의 오일 저장홈이 형성된 제 1 슬리이브와;
    상기 제 1 슬리이브상에 고정 설치되며, 상기 회전축이 오일을 개재한채 끼워 삽입되도록 중심면에 가이드 구멍이 형성되어 반경방향으로의 베어링면을 형성하는 제 2 슬리이브와;
    상기 제 1 슬리이브의 오일 저장홈 내측에 위치되도록 회전축의 하단부로부터 일체로 연장되어 축방향의 베어링면을 형성하는 지지판;을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 모터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 슬리이브의 내주면과 대면하는 상기 회전축의 상,하 외주면상에는 반경방향으로의 하중을 지지하기 위한 소정 형상의 그르부를 형성한 것을 특징으로 하는 모터.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 지지판의 하면에는 축방향으로의 하중을 지지하기 위한 소정형상의 그르부를 형성한 것을 특징으로 하는 모터.
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