KR100626585B1

KR100626585B1 - 스핀들 모터

Info

Publication number: KR100626585B1
Application number: KR1020050048754A
Authority: KR
Inventors: 오사무 야마다
Original assignee: 닛뽕빅터 가부시키가이샤
Priority date: 2004-12-27
Filing date: 2005-06-08
Publication date: 2006-09-25
Also published as: JP2006183734A; US20060153478A1; JP4451771B2; US7399120B2; KR20060074806A

Abstract

(과제) 두께가 얇아도 축의 진동이 작아 수명이 긴 스핀들 모터를 제공한다.

(해결 수단) 베이스 (8) 에 고정된 슬리브 (4) 와, 슬리브의 내부에 삽입되어 베이스에 대해 회전 운동 하는 축 (1) 과, 축과 일체로 회전 운동하는 허브 (7) 와, 축과 슬리브 사이에 형성된 래디얼 동압 베어링부 (RB) 를 구비하고, 슬리브의 외주부에 직경방향으로 돌출되어 형성된 플랜지 (4a) 와, 허브에 축을 둘러싸는 방향으로 돌출되어 형성된 벽부 (7a) 와, 플랜지에 축의 방향에서 인접하여 벽부의 내주부에 고정된 스러스트 링 (3) 과, 이것을 플랜지와의 사이에 끼워 슬리브 외주부에 고정된 시일 플레이트 (17) 를 가지며, 스러스트 링과 플랜지의 대향면 (3a, 4a1) 사이에 형성된 제 1 스러스트 동압 베어링부 (SB1) 와, 스러스트 링과 시일 플레이트의 대향면 (3b, 17ba) 사이에 형성된 제 2 스러스트 동압 베어링부 (SB2) 를 구비하였다.

Description

스핀들 모터{SPINDLE MOTOR}

도 1 은 본 발명의 스핀들 모터의 실시예 1 을 나타내는 단면도이다.

도 2 는 본 발명의 스핀들 모터의 실시예 1 을 설명하는 단면도이다.

도 3 은 본 발명의 스핀들 모터의 실시예 1 에서의 주요부의 확대 단면도이다.

도 4 는 본 발명의 스핀들 모터의 실시예 2 를 나타내는 단면도이다.

도 5 는 본 발명의 스핀들 모터의 실시예 3 을 나타내는 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 축부 (축) 1a : 홈

1b : 소경부 1c : 외주면

2 : 너트 2a : 관통 구멍

3 : 스러스트 링 3a, 3b : (축방향의) 단면

4 : 슬리브 4a : 플랜지부

4a1 : 축방향 단면 4b : 관통 구멍

4c : 내주면 5 : 엔드 플레이트

6 : 테이퍼 시일부 7 : 허브

7a : 허브 플랜지부 7a1 : 내주면

7c : 소경부 8 : 베이스

8a : 환형 돌출부 8a1 : 내주면

9 : 코어 10 : 코일

11 : 마그넷 13 : 외통부

13c : 외주면 16 : 밀봉재

l7 : 시일 플레이트 17a : 축방향 단면

17b : 외주면 18 : 개방단

20 : 윤활제 (윤활성 유체) 50∼52 : 스핀들 모터

C : 회전축 RB : 래디얼 동압 베어링부

SB1, SB2 : 제 1, 제 2 스러스트 동압 베어링부

본 발명은, 동압 (動壓) 베어링을 구비한 스핀들 모터에 관한 것으로, 특히 박형의 디스크 장치나 레이저빔 프린터에 탑재되는 구동용의 스핀들 모터 등에 적합하게 사용할 수 있는 것이다.

스핀들 모터에는 고속 회전시의 안정성이나 뛰어난 내구성이 요구되고 있고, 이러한 요구 특성에 대응하기 위해, 유체 윤활제를 사용한 동압 베어링 장치를 탑재한 스핀들 모터가 일반적이게 되었다.

한편, 하드디스크 드라이브 등의 디스크 장치나 레이저빔 프린터 장치에 대 해서는 박형화가 요구되고 있어, 이들에 사용되는, 동압 베어링 장치를 탑재한 구동용 스핀들 모터도 가능한 한 박형화되어야 한다.

그 때문에, 종래 샤프트의 축단부측에 배치되었던 스러스트 베어링부를, 래디얼 베어링부의 외측인 슬리브의 외주측에 배치하여 박형화를 도모한 스핀들 모터가 제안되어 있다 (특허문헌 1 참조).

특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 2001-65552 호

그런데, 이 종래의 스핀들 모터에 있어서는, 슬리브의 내주면에 래디얼 베어링부를 가지고, 또한 직경방향으로 플랜지형으로 돌출된 돌출부의 축방향 양면이 한쌍의 스러스트 베어링부로 되어 있다. 이러한 베어링부의 면은, 매우 정밀하게 형성될 필요가 있음은 말할 것도 없다.

그러나, 이 스핀들 모터는, 래디얼 베어링면을 가지는 슬리브에 추가로 그 래디얼 베어링면에 대하여 직교하는 방향의 2 개의 스러스트 베어링면을 형성해야 한다.

따라서, 일방의 스러스트 베어링면을 형성하고, 그 후에 타방의 스러스트 베어링면을 형성할 때 가해지는 가공 부하에 의해, 일방의 스러스트 베어링면이나 래디얼 베어링면에 변형이 생길 가능성이 있다.

그 변형이 생기면, 각 베어링면 사이의 수직도나 수평도가 악화되어 회전시에 축의 진동이 커지고, 경우에 따라서는 로터와 스테이터가 접촉하여 회전 불능으 되어 신뢰성이 손상되거나 동압이 불균일해지기 때문에 베어링 수명이 짧아지는 등 의 가능성이 있었다. 또, 이러한 모터를 디스크 장치에 구동용으로 사용한 경우, 기록 디스크에 대한 정보의 기록 재생에 있어서 에러가 발생하거나, 고밀도 기록 재생이 어려워질 가능성이 있었다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 동압 베어링을 사용하여 두께를 얇게 하더라도, 축의 진동이 작고, 수명이 길며, 신뢰성이 높은 스핀들 모터를 제공하는 것에 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

상기 과제를 해결하기 위해, 본원발명은 수단으로서 다음 구성을 가진다.

[1] 동압 베어링을 구비한 스핀들 모터로서, 베이스 (8) 와, 이 베이스 (8) 에 고정된 원통형 슬리브 (4) 와, 이 슬리브 (4) 의 내부에 삽입되어 상기 베이스 (8) 에 대하여 회전 운동하는 축 (1) 과, 이 축 (1) 과 일체로 회전 운동하는 허브 (7) 와, 상기 축 (1) 과 상기 슬리브 (4) 사이에 형성된 래디얼 동압 베어링부 (RB) 를 구비하는 한편, 상기 슬리브 (4) 의 외주부에 직경방향으로 돌출되어 형성된 플랜지부 (4a) 와, 상기 허브 (7) 에 상기 슬리브 (4) 를 둘러싸는 방향으로 돌출되어 형성된 환형 벽부 (7a) 와, 상기 플랜지부 (4a) 와 상기 축 (1) 의 축방향 (C) 에 인접하여 상기 벽부 (7a) 의 내주부에 고정된 환형 스러스트 링 (3) 과, 상기 스러스트 링 (3) 을 상기 플랜지부 (4a) 와의 사이에서 상기 축 (1) 의 방향으로 사이에 끼워져 상기 슬리브의 외주부에 고정된 시일 플레이트 (17) 를 가지며, 상기 스러스트 링 (3) 과 상기 플랜지부 (4a) 의 서로 대향하는 면 (3a, 4a1) 사이 에 형성된 제 1 스러스트 동압 베어링부 (SB1) 를 구비함과 함께, 상기 스러스트 링 (3) 과 상기 시일 플레이트 (17) 의 서로 대향하는 면 (3b, 17a) 사이에 형성된 제 2 스러스트 동압 베어링부 (SB2) 를 구비한 것을 특징으로 하는 스핀들 모터 (50, 51) 이다.

[2] 상기 축 (1) 은, 상기 허브 (7) 와 일체로 형성된 심부 (芯部) (1) 와, 이 심부 (1) 의 외주부에 끼워져 장착된 통형부 (13) 로 이루어지는, [1] 에 기재된 스핀들 모터 (50) 이다.

[3] 동압 베어링을 구비한 스핀들 모터로서, 베이스 (8) 와, 이 베이스 (8) 에 고정된 축 (1) 과, 이 축 (1) 의 외부에 삽입되어 상기 베이스 (8) 에 대하여 회전 운동하는 원통형 슬리브 (4) 와, 이 슬리브 (4) 와 일체로 회전 운동하는 허브 (7) 와, 상기 축 (1) 과 상기 슬리브 (4) 사이에 형성된 래디얼 동압 베어링부 (RB) 를 구비하는 한편, 상기 슬리브 (4) 의 외주부에 직경방향으로 돌출되어 형성된 플랜지부 (4a) 와, 상기 베이스 (8) 에 상기 슬리브 (4) 를 둘러싸는 방향으로 돌출되어 형성된 환형 벽부 (8a) 와, 상기 플랜지부 (4a) 와 상기 축 (1) 의 축방향 (C) 에 인접하여 상기 벽부 (8a) 의 내주부에 고정된 환형 스러스트 링 (3) 과, 상기 스러스트 링 (3) 을 상기 플랜지부 (4a) 와의 사이에서 상기 축 (1) 의 방향으로 사이에 끼워져 상기 슬리브 (4) 의 외주부에 고정된 시일 플레이트 (17) 를 가지며, 상기 스러스트 링 (3) 과 상기 플랜지부 (4a) 의 서로 대향하는 면 사이에 형성된 제 1 스러스트 동압 베어링부 (SB1) 를 구비함과 함께, 상기 스러스트 링 (3) 과 상기 시일 플레이트 (17) 의 서로 대향하는 면 사이에 형성된 제 2 스러스 트 동압 베어링부 (SB2) 를 구비한 것을 특징으로 하는 스핀들 모터 (52) 이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명의 실시형태를, 바람직한 실시예에 의해 도 1 ∼ 도 5 를 사용하여 설명하는 것으로, 도 1 은 본 발명의 스핀들 모터의 실시예 1 을 나타내는 단면도, 도 2 는 본 발명의 스핀들 모터의 실시예 1 을 설명하는 단면도, 도 3 은 본 발명의 스핀들 모터의 실시예 1 에서의 주요부의 확대 단면도, 도 4 는 본 발명의 스핀들 모터의 실시예 2 를 나타내는 단면도, 그리고 도 5 는 본 발명의 스핀들 모터의 실시예 3 을 나타내는 단면도이다.

<실시예 1>

우선, 실시예 1 에 대해 도 1 ∼ 도 3 을 사용하여 설명한다.

이 실시예 1 의 스핀들 모터 (50) 는, 하드디스크 장치용의 소위 이너 로터형이며, 스테이터부 (50S) 와 이 스테이터부 (50S) 에 대하여 회전하는 로터부 (50R) 로 이루어진다.

로터부 (50R) 는, 심이 되는 원통형의 축부 (1) 를 일체 형성에 의해 가지는 허브 (7) 와, 축부 (1) 의 외주부에 끼워져 장착된 원통형의 외통부 (13) 를 가지고 있다. 도 3 에 있어서는, 이해를 용이하게 하기 위하여, 이 외통부 (13) 를 점형상의 해칭으로 나타내고 있다.

허브 (7) 의 외주측에는, 축부 (1) 를 둘러싸듯이 돌출된 벽부인 허브 플랜지부 (7a) 가 형성되어 있다. 이 허브 플랜지부 (7a) 의 외주면에는 N 극과 S 극이 교대로 다극 착자된 환형 마그넷 (11) 이 장착되어 있다. 또, 허브 플랜 지부 (7a) 의 내주면에는, 링형상의 스러스트 링 (3) 이 압입 또는 접착에 의해 고정되어 있다.

한편, 스테이터부 (50S) 는, 베이스 (8) 와, 이 베이스 (8) 에 세워져서 고정된 슬리브 (4) 를 가지고 있다.

베이스 (8) 에는, 복수의 돌극 (突極; 도시 생략) 을 가지는 환형 코어 (9) 가 고정되어 있다. 그 각 돌극에는 코일 (10) 이 감겨 있다. 또, 환형 코어 (9) 는 그 내주면이 마그넷 (11) 의 외주면과 소정 간극을 두고 대향하도록 배치되어 있다.

슬리브 (4) 는, 관통 구멍 (4b) 을 가지는 대략 원환형상이며, 외통부 (13) 가 미소한 간극을 두고 내부에 삽입된다.

또한 슬리브 (4) 의 일방의 단부측에는 직경방향으로 돌출되는 플랜지부 (4a) 가 형성되고, 타방의 단부측에는 관통 구멍 (4b) 을 막는 엔드 플레이트 (5) 가 고정되어 있다.

또한, 슬리브 (4) 의 외주부에는, 스러스트 링 (3) 을 미소한 간극을 두고 플랜지부 (4a) 와의 사이에 끼워 넣는 환형의 시일 플레이트 (17) 가 압입 고정되어 있다.

이 구성에 있어서, 슬리브 (4) 의 관통 구멍 (4b) 의 내주면 (4c) 과, 외통부 (13) 의 외주면 (13c) 과, 양자의 적어도 일방에 형성된 래디얼 동압 홈 (도시 생략) 과, 양자의 간극에 충전된 윤활성 유체 (이하, 윤활제라 칭함; 20) 에 의해 래디얼 동압 베어링 (RB) 이 구성되어 있다. 이 래디얼 동압 베어링 (RB) 은, 1 곳 또는 축방향에 거리를 두고 2 곳에 형성되어 있다.

또한 스러스트 링 (3) 의 축방향의 양단면 (3a, 3b) 과, 이 양단면 (3a, 3b) 에 미소한 간극을 두고 대향하는, 플랜지부 (4a) 의 축방향 단면 (4a1) 및 시일 플레이트의 축방향 단면 (17a) 과, 각 대향면에 있어서 적어도 그 일방에 형성된 스러스트 동압 홈 (도시 생략) 과, 양자의 간극에 충전된 윤활제 (20) 에 의해 스러스트 동압 베어링이 구성되어 있다.

바꿔 말하면, 실시예의 스핀들 모터는 스러스트 링 (3) 의 단면 (3a) 과 플랜지부 (4a) 의 축방향 단면 (4a1) 사이에서 제 1 스러스트 동압 베어링 (SB1) 을 형성하고, 스러스트 링 (3) 의 단면 (3b) 과 시일 플레이트의 축방향 단면 (17a) 사이에서 제 2 스러스트 동압 베어링 (SB2) 을 형성하여 이루어지는 것이다.

그리고, 제 1 스러스트 동압 베어링과 제 2 스러스트 동압 베어링에서 발생하는 동압에 의해, 슬리브 (4) 는 축방향에 중립으로 들뜬 상태가 되어 로터부 (50R) 는 다른 부재와 접촉하지 않고 회전 운동이 가능해진다.

또한 윤활제 (20) 는, 엔드 플레이트 (5) 와 축부 (1) 및 외통부 (13) 와의 간극과, 외통부 (13) 와 슬리브 (4) 와의 간극과, 슬리브 (4) 와 허브 (7) 와의 간극과, 슬리브 (4) 와 스러스트 링 (3) 과의 간극과, 스러스트 링 (3) 과 시일 플레이트 (17) 와의 간극과, 시일 플레이트 (17) 와 허브 플랜지부 (7a) 와의 간극으로 이루어지는 윤활제 충전부에 충전되어 있다.

또한 이 윤활제 충전부의 개방단이 되는 시일 플레이트 (17) 와 허브 플랜지부 (7a) 와의 간극은, 개방단측을 향할수록 간극이 넓어지는 테이퍼 시일부 (6) 로 되어 윤활제 (20) 의 누출을 방지하고 있다. 윤활제 (20) 는, 그 액면이 테이퍼 시일부 (6) 의 도중에 위치하도록 양이 조정되어 충전되어 있다.

상기 기술한 바와 같이, 이 스핀들 모터는 하드디스크용이며, 특히 내경이 작은 하드디스크를 장착하기 위한 모터의 예로, 허브 (7) 의 중심선상에는 그 하드디스크를 고정하기 위한 너트 (2) 가 형성되어 있다.

또한 허브의 제조 공정에 있어서, 이 너트 (2) 의 가공후에 세정을 행하지만, 가공에서 발생하는 절삭분이나 세정액에 포함되는 이물질 등을 충분하게 제거하기 위해, 이 너트 (2) 는 관통 구멍 (2a) 의 일부로서 형성된다.

그리고, 조립후 이 관통 구멍 (2a) 으로부터 윤활제 (20) 가 누출되는 것을 방지하기 위해, 이 관통 구멍 (2a) 에는 윤활제 (20) 를 밀봉하는 밀봉재 (16) 가 접착제에 의해 고착되어 있다. 이 밀봉재 (16) 로서, 탄성체, 예를 들면 관통 구멍 (2a) 의 내경보다 직경이 큰 고무제의 볼을 사용할 수 있고, 이것을 관통 구멍 (2a) 에 압입 또는 접착에 의해 고착시켜 밀봉한다.

또한 축부 (1) 과 허브 (7) 는 일체로 형성되어 있고, 이에 따라 래디얼 베어링부에 대한 스러스트 베어링부의 직각도 정밀도를 더욱 향상시킬 수 있다.

그 결과, 래디얼 베어링부나 스러스트 베어링부의 간극이 보다 균일해져, 회전시에 부하가 발생하거나 회전 부재가 닿는 일이 발생하지 않아 보다 높은 신뢰성을 얻을 수 있다.

외통부 (13) 의 외주면은 연마 가공되어 있다. 또한, 이 외주면에서의, 래디얼 동압 홈을 형성하는 범위, 또는 슬리브 (4) 측에 동압 홈이 형성되는 경우 에는 그 동압 홈에 대향하는 범위는, 특히 표면 조도가 작아지도록 정밀하게 연마 가공되어 있다.

이 외통부 (13) 을 축부 (1) 에 압입하여 끼워 장착하지만, 그 압입력을 저감시켜 비틀림없이 부드럽게 압입할 수 있도록, 축부 (1) 의 외주부에는 축방향으로 연장된 복수의 홈 (1a) 이 형성되어 있다 (도 2 참조). 도 2 에 있어서는, 홈 (1a) 은 둘레 방향으로 등간격으로 3 개 형성되어 있다.

이 홈 (1a) 의 개수는, 2 개 이하의 경우 압입력의 감소 효과를 충분히 얻지 못하며, 압입에 의해 외통부 (13) 의 외주면의 원통도 정밀도가 저하되어 버린다.

또한 반대로 많아지면 가공 공정수가 증가하거나 가공 장치가 복잡해지므로 3 개로 하는 것이 가장 바람직하다.

또한, 그 가공시에 가공물의 릴리프에 의해 축이 가능한 한 쓰러지지 않도록 하기 위해, 축부 (1) 에 균등한 가공 압력이 가해지도록 홈 (1a) 을 3 개 동시에 가공하는 것이 바람직하다.

이 홈 (1a) 을 형성함으로써, 래디얼 베어링부에서의 윤활제 충전부의 양단측이 연결된다. 따라서, 동압의 압력 균형을 맞추는 효과가 발휘되어, 예를 들어 부압이 생기거나 과도하게 부상하는 등의 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

여기서, 테이퍼 시일부 (6) 의 상세한 구성에 대해 도 3 을 이용하여 설명한다.

테이퍼 시일부 (6) 에 있어서, 허브 (7) 의 플랜지부 (7a) 의 내주면 (7a1) 은, 윤활제 충전부의 개방단 (18; 도 3 의 하방측) 을 향할수록 내경이 작아지는 방향의 경사면으로서 형성되어 있다.

한편, 시일 플레이트 (17) 의 외주면 (17b) 은, 개방단 (18) 을 향할수록 외경이 작아지는 방향의 경사면으로서 형성되어 있다.

그리고, 시일 플레이트 (17) 의 외주면 (17b) 의 회전축 (C) 에 대한 경사 각도가, 플랜지부 (7a) 의 내주면 (7a1) 의 회전축 (C) 에 대한 경사 각도보다 커지도록 형성되어 있기 때문에, 양자의 간극은 개방단 (18) 을 향할수록 넓어져 있다.

이러한 테이퍼 시일부 (6) 에 있어서는, 윤활제 (20) 에 회전시에 가해지는 원심력은, 그것을 윤활제 충전부의 내부측으로 이동시키도록 작용한다. 따라서, 이 시일부 (6) 는, 윤활제 충전부로부터의 윤활제 (20) 의 누출을 보다 효과적으로 방지할 수 있어, 매우 신뢰성 높은 시일부로 되었다.

또한 이 테이퍼 시일부 (6) 는, 윤활제 충전부의 최외경부에 배치되어 있기 때문에, 시일부 (6) 내의 용량은 그 직경에 비례하여 커졌다.

따라서, 온도 변화에 따른, 시일부 (6) 에서의 윤활제 (20) 의 액면 변화는 매우 작으며, 이 실시예에서 사용되는 동압 베어링은 매우 신뢰성 높은 베어링으로 되었다.

<실시예 2>

다음으로, 실시예 2 의 스핀들 모터 (51) 를, 도 4 를 이용하여 설명한다.

이 스핀들 모터 (51) 는, 하드디스크 장치용의 소위 아우터 로터형이며, 아 우터 로터의 구성 및 하기에 설명하는 구성 이외에는 실시예 1 과 동일하다.

또한 이 실시예의 스핀들 모터 (51) 는, 실시예 1 과 동일한 소위 축회전 타입이며, 또한 하드디스크의 내경이 큰 경우에 적용되는 예이다.

따라서, 하드디스크는 허브 (7) 에 형성된 복수의 너트 (2) 로 고정되므로, 축부 (1; 이하, 실시예 2 이후, 축 (1) 으로도 칭함) 에 너트는 형성되어 있지 않다.

또한 당예에서는, 축 (1) 과 허브 (7) 는 별체로 되어 있어, 그에 의해 축 (1) 의 외주면을 정밀하게 연마할 수 있고, 실시예 1 에서 사용한 외통부 (13) 를 필요로 하지 않는 구성으로 되어 있다.

축 (1) 과 허브 (7) 의 관통 구멍 (7b) 은 압입되어 끼워 맞춰져 있는데, 이 끼워 맞춤의 강도와 축 (1) 의 진동 정밀도를 향상시키기 위해, 축 (1) 이 관통 구멍 (7b) 과 끼워 맞춰지는 범위의 일부를 약간 작은 직경으로 한 소경부 (1b) 를 형성하고, 또한 관통 구멍 (7b) 측은 축 (1) 의 소경부 (1b) 가 끼워 맞춰지는 범위를 소경부 (7c) 로서 압입하도록 구성되어 있다.

소경부 (1b, 7c) 의 압입범위를 5∼10㎛ 로 하고, 그 이외의 부분의 압입범위는 5∼2O㎛ 이 되도록 양자의 직경을 설정하였다.

이 실시예 2 의 구성에 있어서, 축 (1) 의 외주면 (1c) 과 슬리브 (4) 의 관통 구멍 (4a) 의 내주면 (4c) 과, 양자의 적어도 일방에 형성된 래디얼 동압 홈 (도시 생략) 과, 양자의 간극에 충전된 윤활제 (20) 에 의해 래디얼 동압 베어링 (RB) 이 구성되어 있다.

한편, 허브 플랜지부 (7a) 의 내주면에 고정된 스러스트 링 (3) 의 축방향의 양단면 (3a, 3b) 과, 이 양단면 (3a, 3b) 에 미소한 간극을 두고 대향하는, 플랜지부 (4a) 의 축방향 단면 (4a1) 및 슬리브 (4) 의 외주부에 고정된 환형의 시일 플레이트 (17) 의 축방향 단면 (17a) 과, 각 대향면에 있어서 적어도 그 일방에 형성된 스러스트 동압 홈 (도시 생략) 과, 양자의 간극에 충전된 윤활제 (20) 에 의해 스러스트 동압 베어링이 구성되어 있다. 개략적으로는 시일 플레이트 (17) 와 플랜지부 (4a) 사이에 스러스트 링 (3) 이 사이에 끼워지는 구성으로 되어 있다.

이 실시예에 있어서도, 스러스트 링 (3) 의 단면 (3a) 와 플랜지부 (4a) 의 축방향 단면 (4a1) 사이에서 제 1 스러스트 동압 베어링 (SB1) 을 형성하고, 스러스트 링 (3) 의 단면 (3b) 과 시일 플레이트의 축방향 단면 (17a) 사이에서 제 2 스러스트 동압 베어링 (SB2) 을 형성하여 이루어지는 것이다.

그리고, 제 1 스러스트 동압 베어링 (SB1) 과 제 2 스러스트 동압 베어링 (SB2) 에서 발생하는 동압에 의해, 슬리브 (4) 는 축방향에 중립으로 들뜬 상태가 되어 로터부 (51R) 는 다른 부재와 접촉하지 않고 회전 운동이 가능해진다.

또한 윤활제 (20) 는, 슬리브 (4) 에 그 관통 구멍 (4b) 을 일방의 단부측에서 막도록 고정된 엔드 플레이트 (5) 와 축 (1) 과의 간극과, 축 (1) 과 슬리브 (4) 와의 간극과, 슬리브 (4) 와 허브 (7) 와의 간극과, 슬리브 (4) 와 스러스트 링 (3) 과의 간극과, 스러스트 링 (3) 과 시일 플레이트 (17) 와의 간극과, 시일 플레이트 (17) 와 허브 (7) 의 허브 플랜지부 (7a) 와의 간극으로 이루어지는 윤활제 충전부에 충전되어 있다.

또한 이 윤활제 충전부의 개방단부가 되는 시일 플레이트 (17) 와 허브 (7) 의 플랜지부 (7a) 와의 간극은, 개방단측을 향할수록 간극이 넓어지는 테이퍼 시일부 (6) 로 되어 윤활제 (20) 의 누출을 방지하고 있다. 윤활제 (20) 는 그 액면이 테이퍼 시일부 (6) 의 도중에 위치하도록 양이 조정되어 충전되어 있다.

이 테이퍼 시일부 (6) 의 상세한 구성은 실시예 1 과 동일하며, 윤활제 (20) 에 대하여 회전시에 가해지는 원심력은, 그것을 윤활제 충전부의 내부측으로 이동시키도록 작용하므로, 누출을 보다 효과적으로 방지할 수 있어 매우 신뢰성 높은 시일부가 되었다.

<실시예 3>

실시예 3 의 스핀들 모터 (52) 의 단면도를 도 5 에 나타낸다. 이 스핀들 모터는, 실시예 2 의 스핀들 모터 (51) 에 대하여 축고정 타입으로 한 것이다.

이 실시예 3 의 구성에 있어서, 축 (1) 은 베이스 (8) 에 압입 고정되어 있다.

또한, 환형 스러스트 링 (3) 은 베이스 (8) 의 환형 돌출부 (8a) 의 내주면에 고정되어 스테이터 (52S) 측으로 되어 있다.

한편, 슬리브 (4) 는 허브 (7) 의 관통 구멍 (7d) 에 압입 고정됨과 함께, 관통 구멍 (4b) 이 축 (1) 의 외부에 삽입되어 로터측 (52R) 으로 되었다.

시일 플레이트 (17) 는, 슬리브 (4) 의 외주부에 고정되어 있다.

따라서, 축 (1) 의 외주면 (1c) 과 슬리브 (4) 의 관통 구멍 (4b) 의 내주면 (4c) 과, 양자의 적어도 일방에 형성된 래디얼 동압 홈 (도시 생략) 과, 양자의 간 극에 충전된 윤활제 (20) 에 의해 래디얼 동압 베어링 (RB) 이 구성되어 있다.

이 실시예 3 에 있어서도, 스러스트 링 (3) 의 단면 (3a) 과 플랜지부 (4a) 의 축방향 단면 (4a1) 사이에서 제 1 스러스트 동압 베어링 (SB1) 을 형성하고, 스러스트 링 (3) 의 단면 (3b) 과 시일 플레이트의 축방향 단면 (17a) 사이에서 제 2 스러스트 동압 베어링 (SB2) 을 형성하여 이루어진 것이다.

그리고, 제 1 스러스트 동압 베어링 (SB1) 과 제 2 스러스트 동압 베어링 (SB2) 에서 발생하는 동압에 의해, 슬리브 (4) 는 축방향에 중립으로 들뜬 상태가 되어 로터부 (52R) 는 다른 부재와 접촉하지 않고 회전 운동이 가능해진다.

또한 베이스 (8) 의 환형 돌출부 (8a) 의 내주면에 고정된 스러스트 링 (3) 에서의 축방향의 양단면 (3a, 3b) 과, 이 양단면 (3a, 3b) 에 미소한 간극을 두고 대향하는, 플랜지부 (4a) 의 축방향 단면 (4a1) 및 슬리브 (4) 의 외주부에 고정되어 플랜지부 (4a) 와의 사이에 미소한 간극을 두고 스러스트 링 (3) 을 사이에 끼우는 환형의 시일 플레이트 (17) 의 축방향 단면 (17a) 과, 각 대향면에 있어서, 적어도 그 일방에 형성된 스러스트 동압 홈 (도시 생략) 과, 양자의 간극에 충전된 윤활제 (20) 에 의해 스러스트 동압 베어링이 구성되어 있다.

또한 윤활제 (20) 는, 슬리브 (4) 에 그 관통 구멍 (4b) 을 일방의 단부측에서 막도록 고정된 엔드 플레이트 (5) 와 축 (1) 과의 간극과, 축 (1) 과 슬리브 (4) 와의 간극과, 슬리브 (4) 와 베이스 (8) 와의 간극과, 슬리브 (4) 와 스러스트 링 (3) 과의 간극과, 스러스트 링 (3) 과 시일 플레이트 (17) 와의 간극과, 시일 플레이트 (17) 와 베이스 (8) 의 환형 돌출부 (8a) 와의 간극으로 이루어지는 윤활 제 충전부에 충전되어 있다.

또, 이 윤활제 충전부의 개방단부가 되는 시일 플레이트 (17) 와 베이스 (8) 의 환형 돌출부 (8a) 와의 간극은, 개방단 (18) 측을 향할수록 간극이 넓어지는 테이퍼 시일부 (6) 로 되어, 윤활제 충전부에 충전된 윤활제 (20) 의 누출을 방지하고 있다. 윤활제 (20) 는, 그 액면이 테이퍼 시일부 (6) 의 도중에 위치하도록 양이 조정되어 충전되어 있다.

여기서, 테이퍼 시일부 (6) 의 상세한 구성에 대해 도 5 를 이용하여 설명한다.

테이퍼 시일부 (6) 에 있어서, 베이스 (8) 의 환형 돌출부 (8a) 의 내주면 (8a1) 은, 윤활제 충전부의 개방단 (18; 도 5 의 상방측) 을 향할수록 내경이 작아지는 방향의 경사면으로서 형성되어 있다.

그리고, 시일 플레이트 (17) 의 외주면 (17b) 의 회전축 (C) 에 대한 경사 각도가, 환형 돌출부 (8a) 의 내주면 (8a1) 의 회전축 (C) 에 대한 경사 각도보다 커지도록 형성되어 있으므로, 양자의 간극은 개방단 (18) 을 향할수록 넓어져 있다.

이러한 테이퍼 시일부 (6) 에 있어서는, 윤활제 (20) 에 회전시에 가해지는 원심력은, 그것을 윤활제 충전부의 내부측으로 이동시키도록 작용한다. 따라서, 이 시일부 (6) 는, 윤활제 충전부로부터의 윤활제 (20) 의 누출을 더욱 효과적 으로 방지할 수 있어 매우 신뢰성 높은 시일부로 되었다.

또, 이 테이퍼 시일부 (6) 는, 윤활제 충전부의 최외경부에 배치되어 있으므로, 시일부 (6) 내의 용량 (환형의 용량) 이 매우 커졌다.

따라서, 온도변화에 따른, 시일부 (6) 에서의 윤활제 (20) 의 액면 변화는 매우 작아, 이 실시예에서 사용되는 동압 베어링은 매우 신뢰성 높은 베어링으로 되었다.

상기 기술한 각 실시예에 의하면, 래디얼 베어링면을 가지는 슬리브 (4) 가 추가로 가지는 베어링면은 스러스트 베어링면의 일면뿐으로, 이 슬리브 (4) 에 복수의 스러스트 베어링면을 형성하지 않기 때문에, 각 베어링면 사이의 직각도가 매우 정밀하게 얻어져 축진동이 작아진다. 또, 래디얼 베어링부나 스러스트 베어링부의 간극이 보다 균일해지고, 회전시에 부하가 발생하거나 회전 부재가 닿지 않게 되어 높은 신뢰성이 얻어지며, 수명이 길어진다.

본 발명의 실시예는, 상기 기술한 구성 및 순서에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 변형예로 해도 됨은 물론이다.

본 발명에 따르면, 축의 진동이 작고, 높은 신뢰성을 얻을 수 있으며, 수명이 길어지는 효과를 나타낸다.

Claims

동압 베어링을 구비한 스핀들 모터로서,

베이스와,

이 베이스에 고정된 원통형 슬리브와,

이 슬리브의 내부에 삽입되어 상기 베이스에 대하여 회전 운동하는 축과,

이 축과 일체로 회전 운동하는 허브와,

상기 축과 상기 슬리브 사이에 형성된 래디얼 동압 베어링부를 구비하는 한편,

상기 슬리브의 외주부에 직경방향으로 돌출되어 형성된 플랜지부와,

상기 허브에 상기 슬리브를 둘러싸는 방향으로 돌출되어 형성된 환형 벽부와,

상기 플랜지부와 상기 축의 축방향에 인접하여 상기 벽부의 내주부에 고정된 환형 스러스트 링과,

상기 스러스트 링을 상기 플랜지부와의 사이에서 상기 축의 방향으로 사이에 끼워져 상기 슬리브의 외주부에 고정된 시일 플레이트를 가지며,

상기 스러스트 링과 상기 플랜지부의 서로 대향하는 면 사이에 형성된 제 1 스러스트 동압 베어링부를 구비함과 함께, 상기 스러스트 링과 상기 시일 플레이트의 서로 대향하는 면 사이에 형성된 제 2 스러스트 동압 베어링부를 구비한 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
제 1 항에 있어서, 상기 축은 상기 허브와 일체로 형성된 심부와,

이 심부의 외주부에 끼워져 장착된 통형부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
동압 베어링을 구비한 스핀들 모터로서,

베이스와,

이 베이스에 고정된 축과,

이 축의 외부에 삽입되어 상기 베이스에 대하여 회전 운동하는 원통형 슬리브와,

이 슬리브와 일체로 회전 운동하는 허브와,

상기 축과 상기 슬리브 사이에 형성된 래디얼 동압 베어링부를 구비하는 한편,

상기 슬리브의 외주부에 직경방향으로 돌출되어 형성된 플랜지부와,

상기 베이스에 상기 슬리브를 둘러싸는 방향으로 돌출되어 형성된 환형 벽부와,

상기 플랜지부와 상기 축의 축방향에 인접하여 상기 벽부의 내주부에 고정된 환형 스러스트 링과,

상기 스러스트 링을 상기 플랜지부와의 사이에서 상기 축의 방향으로 사이에 끼워져 상기 슬리브의 외주부에 고정된 시일 플레이트를 가지며,

상기 스러스트 링과 상기 플랜지부의 서로 대향하는 면 사이에 형성된 제 1 스러스트 동압 베어링부를 구비함과 함께, 상기 스러스트 링과 상기 시일 플레이트의 서로 대향하는 면 사이에 형성된 제 2 스러스트 동압 베어링부를 구비한 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.