KR100316098B1 - Structure for preventing oil leakage of spindle motor using fluid dynamic bearing - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A structure for preventing oil leakage of a spindle motor using a fluid dynamic bearing is provided to prevent effectively the leakage of oil and lengthen lifetimes of a motor and a bearing by restraining the flow of fluid to the outside. CONSTITUTION: A stator(11) is formed at an outer circumference portion of a housing(12). A sleeve(13) is formed at an inner circumference portion of the housing(12). A dynamic groove(31) is formed on a rotary shaft(3). The rotary shaft(3) is inserted into a center portion of the sleeve(13). A hub of a rotor assembly(2) is fixed at an upper end portion of the rotary shaft(3). The rotor assembly(2) is rotated by the rotary shaft(3). An upper end portion of the sleeve(13) of a spindle motor is inserted into an inner circumference portion of the hub. A circular groove(13b) is formed at an upper end portion of the sleeve(13) in order to restrain the flow of fluid.

Description

유체 동압 베어링을 사용하는 스핀들 모터의 오일 누출 방지 구조Oil leakage prevention structure of spindle motor using fluid dynamic bearing

본 발명은 유체 동압 베어링을 사용하는 스핀들 모터에 대한 것으로 특히 유체 동압 베어링이 보유하는 오일의 누출을 효과적으로 예방하기 위한 것이다.The present invention relates to a spindle motor using a fluid dynamic bearing, and particularly to effectively prevent the leakage of oil held by the fluid dynamic bearing.

일반적으로 스핀들 모터에는 볼 베어링에 비해 가격이 저렴하기 때문에 유체 동압 베어링을 많이 사용하고 있는 실정이며, 이는 제 1 도에서 예시하고 있다.In general, since the spindle motor is cheaper than the ball bearing, many hydrodynamic bearings are used, which is illustrated in FIG.

하우징(12)의 외경 부분에 스테이터(11)가 구비되어 있고, 내경 부분에는 슬리브(13)가 결합되어 그 중앙에 회전축(3)이 축설되어 있으며, 상기한 회전축(3)의 상단에는 로터(20)의 허브(21)가 축착 고정되어 있다.A stator 11 is provided at an outer diameter portion of the housing 12, a sleeve 13 is coupled to an inner diameter portion thereof, and a rotation shaft 3 is formed at the center thereof, and a rotor (3) is disposed at an upper end of the rotation shaft 3. The hub 21 of 20 is fixedly fixed.

이때, 상기한 회전축(3)의 중단에는 임의의 모양으로 형성된 동압홈(31)이 있어 동압 작용을 일으키도록 되어 있고, 효과적인 동압 유발을 위해서 오일이 공급되어 있다.At this time, the stop of the rotating shaft (3) has a dynamic pressure groove 31 formed in an arbitrary shape to cause a dynamic pressure action, oil is supplied for effective dynamic pressure induction.

상기와 같이 구성된 스핀들 모터가 회전을 시작하게 되면 마찰력에 의해 오일이 미세한 입자로 분해되고, 또 상기한 동압 베어링부분에는 유체 이동 및 원심력이 작용하기 때문에 오일 입자는 바깥쪽으로 흘러 나가게 된다.When the spindle motor configured as described above starts to rotate, the oil is decomposed into fine particles by frictional force, and the oil particles flow outward because fluid movement and centrifugal force act on the dynamic bearing.

이와 같이 오일이 흘러 나가는 것을 방지하기 위해서 종래에는 제 2 도와 같은 구조를 형성했다.In order to prevent the oil from flowing out in this manner, a structure similar to that of the second channel is conventionally formed.

즉, 슬리브(13)의 높이를 허브(21)의 내경부(22)까지 삽입되는 구조로 하므로서 오일의 이동을 가능한 억제 하고자 했던 것이다.In other words, the height of the sleeve 13 is to be inserted into the inner diameter portion 22 of the hub 21, so as to suppress the movement of oil as possible.

그러나 상기와 같은 종래의 구조에서는 원심력에 의해 수평방향으로 이동되기 시작한 유체의 이동이 진행을 하는데 있어서 큰 장애가 없기 때문에 큰 효과가 없었고, 오일의 유출을 효과적을 차단하지 못했기 때문에 베어링을 비롯한 모터 전체의 수명을 연장시키지 못했다.However, in the conventional structure as described above, since there is no big obstacle in the progress of the movement of the fluid started to move in the horizontal direction by the centrifugal force, there is no great effect, and because it does not block the outflow of oil effectively, It did not prolong its life.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 발명의 주된 목적은 동압 베어링에서 외부로 유체의 이동이 자유롭지 못하도록 억제 하므로서 오일의 유출을 효과적으로 차단할 수 있도록 하는데 있고, 더 나가서 베어링 및 모터의 수명을 연장시킬 수 있도록 하는데 있다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the main object of the invention is to prevent the flow of fluid from the dynamic pressure bearing to the outside freely to effectively block the outflow of oil, and further out the bearing and motor To extend the life of the product.

그리고 이를 위한 특징적인 구성은 중앙에 슬리브가 입설된 스테이터 어셈브리와, 상기 슬리브의 속에 축설된 채 회전할 수 있도록 하되, 동압홈이 형성된 회전축과, 상기 회전축의 상단에 허브 부분을 축착 고정하므로서 함께 회전하는 로터 어셈브리로 스핀들 모터를 형성하되, 상기한 스핀들 모터의 슬리브 상단면을 허브의 내경부로 삽입되게 한 후, 상기한 슬리브의 상단면에 환테형 요홈을 형성하고, 상기한 스핀들 모터의 허브 내경부에 내부 확장홈을 형성하여 상기한 환테형 요홈과 내부 확장홈에 의해 유체의 이동이 억제되도록 하는데 있는 것이다.And a characteristic configuration for this is a stator assembly with a sleeve installed in the center, while allowing to rotate while being laid in the sleeve, a rotating shaft formed with a dynamic groove, and by fixing the hub portion on the top of the rotating shaft Forming a spindle motor with a rotating rotor assembly, the upper end surface of the sleeve of the spindle motor is inserted into the inner diameter of the hub, and then the annular groove is formed on the upper surface of the sleeve, and the spindle motor The inner expansion groove is formed in the hub inner diameter so that the movement of the fluid is suppressed by the annular recess and the inner expansion groove.

이하 첨부 도면에 따라 본 발명의 구성및 작용 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and effect of the present invention according to the accompanying drawings in detail as follows.

제 3도는 본 발명의 구성을 보인 스핀들 모터의 단면도로서, 하우징(12)의 외경 부분에는 스테이터(11)가 구비되어 있고, 내경 부분에는 슬리브(13)가 결합되어 있으며, 상기한 슬리브(13)의 중앙에 회전축(3)이 축설되어 있고, 또 상기한 회전축(3)의 상단에는 로터(20)의 허브(21)가 축착 고정되어 있다.3 is a cross-sectional view of the spindle motor showing the configuration of the present invention, the outer diameter portion of the housing 12 is provided with a stator 11, the inner diameter portion is coupled to the sleeve 13, the sleeve 13 described above The rotary shaft 3 is arranged in the center of the shaft, and the hub 21 of the rotor 20 is fixedly fixed to the upper end of the rotary shaft 3.

이때, 상기한 회전축(3)의 중단에는 임의의 모양으로 동압홈(31)이 형성되어 있어 동압 작용을 일으키도록 되어 있을 뿐만 아니라 효과적인 동압 유발을 위해서오일이 공급되어 있다.At this time, the interruption of the rotating shaft (3) has a dynamic pressure groove (31) is formed in any shape is not only to cause a dynamic pressure action, but also oil is supplied for effective dynamic pressure induction.

한편, 제 4 도 도면에서 보는 바와 같이 본 발명에서의 첫 번째, 특징은 상기한 슬리브(13)의 상단부분을 허브(21)의 내경부(22) 속으로 위치하도록 구성하되, 상기한 슬리브(13)의 상단면(13a)에 환테형 요홈(13b)을 형성하는 것이고, 두 번째, 특징은 상기한 내경부(22)의 안쪽에서 수평방향으로 넓게 확장시킨 확장홈(23a)을 형성하는데 있다.On the other hand, as shown in Figure 4 the first, the feature of the present invention is configured to position the upper end of the sleeve 13 into the inner diameter portion 22 of the hub 21, the sleeve ( The annular groove 13b is formed in the upper end surface 13a of the 13). Second, the feature is in forming the expansion groove 23a that is widened in the horizontal direction from the inside of the inner diameter portion 22. .

그리고 상기한 확장홈(23a)의 안쪽에는 다시 아래로 연장된 바닥홈(23b)이 형성되어 있고, 상기한 환테형 요홈(13b)에는 제 5 도 도면에서 보듯이 안쪽으로 기울어진 다수의 절개홈(13c)이 방사상으로 형성되어 있는 것이다.In addition, the bottom groove 23b extending downward is formed inside the expansion groove 23a, and the annular groove 13b has a plurality of incision grooves inclined inward as shown in FIG. (13c) is formed radially.

다음은 상기와 같이 구성된 본 발명의 작동 상태에 대해서 설명한다.The following describes the operating state of the present invention configured as described above.

상기와 같이 구성된 스핀들 모터가 회전을 시작하게 되면 회전축(3)과 슬리브(13) 내경의 마찰력에 의해 오일이 미세한 입자로 분해되고, 또 상기한 동압 베어링부분에는 회전에 따른 유체 이동 및 원심력이 작용하기 때문에 오일 입자는 바깥쪽으로 흘러 나가게 된다.When the spindle motor configured as described above starts to rotate, the oil is decomposed into fine particles by the frictional force between the rotating shaft 3 and the inner diameter of the sleeve 13, and the fluid movement and centrifugal force due to the rotation act on the dynamic bearing part. As a result, oil particles will flow outward.

이때, 본 발명의 슬리브(13) 상면에 환테형 요홈(13b)이 형성되어 있기 때문에 원심력에 의해 바깥쪽으로 이동하던 오일 입자는 상기 요홈(13b)에서 발생하는 1차적인 와류 현상 때문에 쉽게 흘러 나가지 못하게 되고, 대부분의 오일이 이 요홈(13b)에 잔류하게 되며, 잔류된 오일은 안쪽으로 경사지게 형성된 절개홈(13c)을 따라 다시 회전축(3)과 슬리브(13) 내경의 틈새로 흘러 들어가게 된다.At this time, since the annular groove 13b is formed on the upper surface of the sleeve 13 of the present invention, the oil particles that have moved outward by centrifugal force cannot easily flow out due to the primary vortex phenomenon occurring in the groove 13b. Then, most of the oil remains in the groove 13b, and the remaining oil flows back into the gap between the rotation shaft 3 and the inner diameter of the sleeve 13 along the cut groove 13c formed to be inclined inward.

또한, 슬리브(13) 상단의 환테형 요홈(13b)을 지난 오일 입자는 그 외측 의허브(21) 내경부(22), 더 자세히 말해서 확장홈(23a)과, 그 확장홈(23a)의 바닥홈(23b)에서 발생하는 2차적인 와류 현상 때문에 바깥으로 빠져 나가지 못하고, 오히려 안쪽으로 역행하여 들어 가도록 유도되는 것이다.In addition, the oil particles passing through the annular groove 13b at the upper end of the sleeve 13 have an inner diameter portion 22 of the hub 21 at the outer side thereof, more specifically, the expansion groove 23a and the bottom of the expansion groove 23a. Due to the secondary vortex phenomena occurring in the grooves 23b, they do not escape outwards, but rather are driven back inwards.

이상에서 자세히 설명한 바와 같이 본 발명은 유체 동압 베어링을 사용하는 스핀들 모터에서 회전축(3)이 축착된 슬리브(13)의 상단과, 허브(21)의 내경부(22)에 각각 환테형 요홈(13b) 및 확장홈(23a)을 형성하였기 때문에 여기서 발생하는 유체의 와류 현상으로 오일 입자가 밖으로 흘러 나가지 못하는 것이다.As described in detail above, the present invention provides an annular groove 13b at the upper end of the sleeve 13 on which the rotating shaft 3 is constricted and the inner diameter 22 of the hub 21 in the spindle motor using the hydrodynamic bearing. ) And expansion grooves 23a, the oil particles do not flow out due to the vortex of the fluid generated here.

따라서 유체 동압 베어링은 오일의 소모량이 크게 줄어 들어 바람직한 회전력과 함께 수명이 연장이 보장되는 장점이 있다.Therefore, the hydrodynamic bearing has the advantage that the consumption of oil is greatly reduced, so that the life is extended along with the desirable rotational force.

제 1 도는 종래의 구조를 보인 스핀들 모터의 단면도,1 is a cross-sectional view of a spindle motor showing a conventional structure,

제 2 도는 종래의 요부 확대 단면도,2 is a conventional enlarged cross-sectional view of the main portion,

제 3 도는 본 발명의 구조를 보인 스핀들 모터의 단면도,3 is a cross-sectional view of the spindle motor showing the structure of the present invention,

제 4 도는 본 발명의 요부 확대 단면도,4 is an enlarged cross-sectional view of the main portion of the present invention,

제 5 도는 본 발명의 요부 확대 평면도이다.5 is an enlarged plan view of main parts of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1 : 스테이터 어셈브리 2 : 로터 어셈브리1: stator assembly 2: rotor assembly

3 : 회전축 11 : 스테이터3: rotating shaft 11: stator

12 : 하우징 13 : 슬리브12 housing 13 sleeve

13a : 상단면 13b : 요홈13a: top surface 13b: groove

13c : 절개홈 21 : 허브13c: Incision groove 21: Hub

22 : 내경부 23a : 확장홈22: inner diameter 23a: expansion groove

23b : 바닥홈23b: Floor groove

Claims (5)

중앙에 슬리브(13)가 입설된 스테이터 어셈브리(1)와, 상기 슬리브(13)의 속에 축설된 채 회전할 수 있도록 하되, 동압홈(31)이 형성된 회전축(3)과, 상기 회전축(3)의 상단에 허브(21) 부분을 축착 고정하므로서 함께 회전하는 로터 어셈브리(2)로 스핀들 모터를 형성하되,A stator assembly 1 having a sleeve 13 placed in the center thereof, and a rotating shaft 3 having a dynamic pressure groove 31 formed therein so as to be rotatably arranged in the sleeve 13, and the rotating shaft 3 While forming the spindle motor by the rotor assembly (2) that rotates together by fixedly fixing the hub (21) to the top of the), 상기한 스핀들 모터의 슬리브(13) 상단면을 허브(21)의 내경부(22)로 삽입되게 한 후, 상기한 슬리브(13)의 상단면(13a)에 환테형 요홈(13b)을 형성하여 유체의 이동이 억제되도록 하여서 됨을 특징으로 하는 유체 동압 베어링을 사용하는 스핀들 모터의 오일 누출 방지 구조.After inserting the upper end surface of the sleeve 13 of the spindle motor into the inner diameter portion 22 of the hub 21, the annular groove 13b is formed on the upper end surface 13a of the sleeve 13 by Oil leakage prevention structure of a spindle motor using a fluid dynamic bearing characterized in that the movement of the fluid to be suppressed. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기한 환테형 요홈(13b)의 내경부 쪽에서 아래로 기울어진 다수의 절개홈(13c)을 형성하여 요홈에 잔류된 오일이 회전축의 틈새로 흘러 들어갈 수 있도록 하여서 됨을 특징으로 하는 유체 동압 베어링을 사용하는 스핀들 모터의 오일 누출 방지 구조.By using a plurality of incision grooves 13c inclined downward from the inner diameter side of the annular groove 13b, the oil remaining in the grooves is allowed to flow into the gap of the rotating shaft. Leak-proof structure of the spindle motor. 중앙에 슬리브(13)가 입설된 스테이터 어셈브리(1)와, 상기 슬리브(13)의 속에 축설된 채 회전할 수 있도록 하되, 동압홈(31)이 형성된 회전축(3)과, 상기 회전축(3)의 상단에 허브(21) 부분을 축착 고정하므로서 함께 회전하는 로터 어셈브리(2)로 스핀들 모터를 형성하되,A stator assembly 1 having a sleeve 13 placed in the center thereof, and a rotating shaft 3 having a dynamic pressure groove 31 formed therein so as to be rotatably arranged in the sleeve 13, and the rotating shaft 3 While forming the spindle motor by the rotor assembly (2) that rotates together by fixedly fixing the hub (21) to the top of the), 상기한 스핀들 모터의 슬리브(13) 상단면을 허브(21)의 내경부(22)로 삽입되게 한 후, 상기한 슬리브(13)의 상단면(13a)에 환테형 요홈(13b)을 형성하고,After inserting the upper end surface of the sleeve 13 of the spindle motor into the inner diameter portion 22 of the hub 21, the annular groove 13b is formed in the upper end surface 13a of the sleeve 13 , 상기한 스핀들 모터의 허브 내경부(22)에 내부 확장홈(23a)을 형성하여 상기한 환테형 요홈(13b)과 내부 확장홈(23a)에 의해 유체의 이동이 억제되도록 하여서 됨을 특징으로 하는 유체 동압 베어링을 사용하는 스핀들 모터의 오일 누출 방지 구조.The internal expansion groove (23a) is formed in the hub inner diameter portion 22 of the spindle motor to the fluid movement by the annular groove (13b) and the internal expansion groove (23a) is to be suppressed Oil leakage prevention structure of spindle motor using dynamic bearing. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기한 환테형 요홈(13b)의 내경부 쪽에서 아래로 기울어진 다수의 절개흠(13c)을 형성하여 요홈에 잔류된 오일이 회전축의 틈새로 흘러 들어갈 수 있도록 하여서 됨을 특징으로 하는 유체 동압 베어링을 사용하는 스핀들 모터의 오일 누출 방지 구조.By using a plurality of incisions (13c) inclined downward from the inner diameter side of the annular groove (13b) to allow the oil remaining in the groove to flow into the gap of the rotating shaft using a hydrodynamic bearing characterized in that Leak-proof structure of the spindle motor. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기한 확장홈(23a)의 아랫쪽 구석부분에 바닥홈(23b)을 형성하여 이동하는 유체에 와류 현상이 발생하도록 하여서 됨을 특징으로 하는 유체 동압 베어링을 사용하는 스핀들 모터의 오일 누출 방지 구조.Oil leakage prevention structure of the spindle motor using a hydrodynamic bearing characterized in that the vortex phenomenon occurs in the moving fluid by forming a bottom groove (23b) in the lower corner of the expansion groove (23a).
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