KR100832627B1

KR100832627B1 - oilless bearing motor

Info

Publication number: KR100832627B1
Application number: KR1020060044309A
Authority: KR
Inventors: 차원준; 박상환; 임동오; 송상재
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2006-05-17
Filing date: 2006-05-17
Publication date: 2008-05-27
Also published as: KR20070111212A

Abstract

본 발명은 소결 베어링 모터를 개시한다.The present invention discloses a sintered bearing motor.

본 발명은 상면이 개방된 관형상의 내부에 베어링이 압입으로 구비되고 외주면에는 코어에 코일이 권선된 스테이터와 기판이 구비되는 베어링 홀더와, 상기 베어링에 회전 가능하게 삽입되고 상단부는 베어링 홀더의 상부로 노출되는 샤프트 및 이 샤프트의 상단부가 끼움 결합되는 축공이 형성되고 외주면으로 스테이터의 외경면과 공극을 두고 배치되는 마그네트를 구비한 로터 케이스가 구비되는 샤프트 홀더와, 상기 베어링 홀더의 입구와 마주보는 샤프트 홀더의 저면측에 형성되어 나선형의 내벽을 따라 스월 공기흐름을 생성하여 공기 유막에 의한 오일 누출을 억제하는 공기 유막수단을 포함하여 구성된다.The present invention is a bearing holder is provided with a press-fitted inside of the tubular shape of the upper surface is open, the outer circumferential surface is provided with a stator and a substrate wound with a coil on the core, and is rotatably inserted into the bearing, the upper end of the bearing holder A shaft holder having a shaft exposed to the shaft and a shaft hole into which an upper end of the shaft is fitted, and a rotor case having a magnet disposed on the outer circumferential surface of the stator with a gap between the outer diameter surface of the stator, and facing the inlet of the bearing holder. It is formed on the bottom side of the shaft holder and comprises an air film means for generating a swirl air flow along the spiral inner wall to suppress the oil leakage by the air film.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 소결 베어링 모터는, 베어링 홀더의 입구와 마주보는 샤프트 홀더의 저면측에 스월 형태의 공기흐름을 생성하는 공기 유막수단을 형성시키는 간소한 구조변경을 통해 오일 누출을 효과적으로 방지 할 수 있는 이점을 제공한다.The sintered bearing motor according to the present invention configured as described above, oil leakage through a simple structure change to form an air film means for generating a swirl-like air flow on the bottom side of the shaft holder facing the inlet of the bearing holder It provides an advantage that can be effectively prevented.

모터, 베어링, 소결, 오일, 누출 Motor, bearing, sintered, oil, leak

Description

Sintered Bearing Motor

도 1은 종래 기술에 따른 소결 베어링 모터를 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view showing a sintered bearing motor according to the prior art,

도 2는 본 발명에 따른 소결 베어링 모터를 나타낸 단면도,2 is a cross-sectional view showing a sintered bearing motor according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 소결 베어링 모터를 나타낸 홀더를 나타낸 부분 절결도,3 is a partial cutaway view showing a holder showing a sintered bearing motor according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 소결 베어링 모터에서 공기 유막수단의 작용을 설명하기 위한 개념도.4 is a conceptual view for explaining the action of the air film means in the sintered bearing motor according to the present invention.

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

1 : 소결 베어링 모터 10 : 베어링 홀더1: sintered bearing motor 10: bearing holder

15 : 베어링 17 : 기판15: bearing 17: substrate

20 : 스테이터 30 : 샤프트20: stator 30: shaft

40 : 로터 케이스 45 : 마그네트40: rotor case 45: magnet

50 : 샤프트 홀더 55 : 폴리건 미러50: shaft holder 55: polygon mirror

60 : 공기 유막수단 61 : 챔버홈60: air film means 61: chamber groove

61a : 외벽면 61b : 내벽면61a: outer wall surface 61b: inner wall surface

61c : 상벽면 65 : 나선부61c: upper wall 65: spiral portion

본 발명은 소결 베어링 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 샤프트의 고속 회전시 오일 비산을 억제하는 공기흐름을 생성시켜 안정된 구동특성을 보장할 수 있는 소결 베어링 모터에 관한 것이다.The present invention relates to a sintered bearing motor, and more particularly, to a sintered bearing motor capable of ensuring stable driving characteristics by generating an air flow that suppresses oil scattering during high-speed rotation of the shaft.

일반적으로 레이저 빔 프린터 등에 탑재되는 정속모터는 회전체 계(rotor system)의 성능을 향상시키기 위하여 높은 회전속도와 낮은 Non-repeatable Runout(NRRO) 및 낮은 소음 그리고 충격 흡수 등이 요구된다. 이러한 특성이 요구되는 모터는 필연적으로 수반되는 것이 회전부하와 샤프트의 축지지력이며, 이를 해결하기 위하여 근래에는 샤프트의 지지수단으로서 종전의 메탈 베어링이나 볼 베어링 대신 구동부하가 적은 공기동압 베어링과 오일을 윤활매체로 사용하는 소결 베어링을 채용하는 추세에 있다. In general, a constant speed motor mounted on a laser beam printer requires high rotation speed, low non-repeatable runout (NRRO), low noise, and shock absorption to improve the performance of a rotor system. Motors that require these characteristics are inevitably accompanied by axial load of the rotating load and shaft.To solve this problem, in recent years, as a supporting means of the shaft, pneumatic bearings and oils with less driving load instead of conventional metal bearings or ball bearings are used. There is a trend to adopt a sintered bearing used as a lubrication medium.

여기서, 상기 공기 동압 베어링은 원활한 동압 생성을 위해 대형에 적합하며 회전력 변동이 적고 베어링 소음이 없으며 높은 가공 정밀도가 요구되므로 가격이 고가인 단점이 있다. 반면, 소결 베어링은 공기 동압 베어링과 마찬가지로 회전력 변동이 적고 베어링 소음이 적을 뿐만 아니라 소성가공에 의해 대량 양산이 가능하고 높은 가공 정밀도를 요구하지 않으므로 소형화 저가격화에 적합하다. In this case, the pneumatic dynamic bearing is suitable for large size for smooth dynamic pressure generation, has a disadvantage in that the rotational force is low, bearing noise is not required, and high processing precision is required, so that the price is expensive. On the other hand, sintered bearings, like pneumatic bearings, have low rotational force fluctuations, low bearing noise, and can be mass-produced by plastic processing and do not require high processing precision.

도 1은 종래 기술에 따른 소결 베어링 모터의 구조를 설명하기 위한 단면도이다. 이에 나타내 보인 바와 같이 모터(100)를 이루는 구성수단으로는 베어링(115)과 기판(117)이 설치되는 베어링 홀더(110) 및 스테이터(120)로 구성되는 고정부재와, 샤프트(130)와 로터 케이스(140) 및 마그네트(145) 그리고 폴리건 미러(Polygon mirror;155)가 구비된 샤프트 홀더(150)로 구성되는 회전부재로 대별된다. 1 is a cross-sectional view for explaining the structure of a sintered bearing motor according to the prior art. As shown therein, the constituent means for forming the motor 100 include a fixing member comprising a bearing holder 110 and a stator 120 on which a bearing 115 and a substrate 117 are installed, a shaft 130 and a rotor. It is roughly divided into a rotating member including a shaft holder 150 provided with a case 140, a magnet 145, and a polygon mirror 155.

베어링 홀더(110)는 상부면이 개방된 중공의 관 형상으로 구비되며, 하단 외주면으로는 돌출부(111)가 일체로 형성된다. 이 돌출부의 상측으로는 각종 전자부품이 실장된 기판(117)이 끼움 구조에 의해 구비된다. 이러한 베어링 홀더(110)는 그 내부에 중공의 관형상을 갖는 소결함유 베어링(115)이 억지 끼움 구조로 구비되는데, 이때의 소결 베어링은 금속분말을 이용하여 성형체를 제조한 후 소결이 이루어지는 적절한 온도의 환원 분위기 하에서 소결시켜 다공성(多孔性)의 소결체에 대략 15~30% 정도의 윤활성 오일을 진공 함침시킴으로써 제조되는데, 이러한 소결 베어링을 통한 윤활 작용 상태를 보면, 기공 속에 함유된 오일이 샤프트의 회전시 발생되는 압력차로 인해 내면으로 유입되고, 베어링 내벽과 샤프트 사이에 윤활막을 형성하여 윤활 작용을 행하게 된다. 그리고 회전이 멈추게 되면 모세관 현상에 의해 오일이 기공 속으로 유입되어 저장되는 것이다.The bearing holder 110 is provided in a hollow tubular shape with an open upper surface, and the protrusion 111 is integrally formed on the lower outer circumferential surface. Above the protruding portion, a substrate 117 on which various electronic components are mounted is provided with a fitting structure. The bearing holder 110 is provided with a structure in which a sintered bearing 115 having a hollow tubular shape is inserted therein. The sintered bearing has a suitable temperature at which sintering is performed after manufacturing a molded body using metal powder. It is manufactured by vacuum impregnation of about 15-30% of lubricating oil in a porous sintered body by sintering in a reducing atmosphere of the present invention. In the lubrication state through the sintered bearing, the oil contained in the pores rotates the shaft. Due to the pressure difference generated during the inflow into the inner surface, the lubricating action is performed by forming a lubrication film between the bearing inner wall and the shaft. And when the rotation stops, the oil is introduced into the pores by the capillary phenomenon and stored.

이러한 구성의 베어링 홀더(110)의 외주 면으로는 즉, 기판(117)의 상측으로는 코어(121)에 코일(122)을 권선 시킨 스테이터(120)가 결합되는 구조이다. 이때의 상기 스테이터(120)는 그 외주면이 후술할 로터 케이스(140)의 마그네트(145)와 공극을 두고 대향 배치됨에 따라 상호작용에 의해 전자기력을 생성하게 된다.The stator 120 having the coil 122 wound around the core 121 is coupled to the outer circumferential surface of the bearing holder 110 having the above configuration, that is, the upper side of the substrate 117. At this time, the stator 120 generates an electromagnetic force by interaction as the outer circumferential surface of the stator 120 is disposed to face the gap with the magnet 145 of the rotor case 140 to be described later.

한편, 상기 베어링(115)에는 샤프트(130)가 회전 가능하게 삽입되어 축지지되며, 이때의 상기 샤프트(130)의 상단부는 베어링 홀더(110)의 상측으로 노출되게 구비된다. 노출된 상부에는 샤프트 홀더(150)가 끼움 결합되어 일체로 회전 가능하게 구비되며, 이 샤프트 홀더(150)의 상부 외주면으로는 폴리건 미러(155)가 견고하게 안착되는 구조이다.On the other hand, the shaft 115 is rotatably inserted into the bearing 115 is supported, the upper end of the shaft 130 is provided to be exposed to the upper side of the bearing holder 110 at this time. The exposed upper part of the shaft holder 150 is fitted and rotatably integrally provided, and the polygon mirror 155 is firmly seated on the upper outer circumferential surface of the shaft holder 150.

그리고, 상기 샤프트 홀더(150)의 하부 외주면으로는 로터 케이스(140)가 결합 구성되며, 이때의 상기 로터 케이스(140)는 하향 개방된 캡 형상으로 구비되며 내경면에는 상기 스테이터(120)의 외경면과 공극을 두고 대향 배치되게 마그네트(145)가 부착 구성된다.The rotor case 140 is coupled to a lower outer circumferential surface of the shaft holder 150. The rotor case 140 is provided in a downwardly open cap shape, and an outer diameter of the stator 120 is provided on an inner diameter surface thereof. The magnet 145 is attached to be configured to face the gap with the face.

한편, 상기 베어링 홀더(110)의 개방된 상부 입구 측에는 샤프트(130)의 회전시 오일이 베어링 홀더(110)의 외부로 비산되어 누출되는 것을 방지하기 위한 와셔(160)가 구비되는데, 이때의 상기 와셔(160)는 회전부재인 샤프트(130)에 끼워지는 구조이므로 그 외경면에 배치되는 베어링 홀더(110)와는 소정의 간극을 두고 구비된다.On the other hand, the open upper inlet side of the bearing holder 110 is provided with a washer 160 for preventing oil from leaking to the outside of the bearing holder 110 during the rotation of the shaft 130, wherein the Since the washer 160 is fitted to the shaft 130 that is a rotating member, the washer 160 is provided with a predetermined gap from the bearing holder 110 disposed on the outer diameter surface thereof.

상기와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 소결 베어링 모터(100)는 베어링 홀더(110)의 외주면에 장착된 기판(117)을 통해 스테이터(120)의 코일(122)에 전류가 인가되면, 이 스테이터(120)의 외경면과 공극을 두고 대향 배치된 마그네트(145) 사이에서 회전 전자기력이 발생하게 되어 결과적으로 회전부재인 샤프트(130)와 샤프트 홀더(150) 그리고 폴리건 미러(155)가 베어링(115)을 중심으로 일 방향 회전을 이루게 된다.When the current is applied to the coil 122 of the stator 120 through the substrate 117 mounted on the outer circumferential surface of the bearing holder 110, the sintered bearing motor 100 according to the prior art configured as described above, the stator ( A rotating electromagnetic force is generated between the outer diameter surface of the 120 and the magnets 145 disposed to face the air gap, and as a result, the shaft 130, the shaft holder 150, and the polygon mirror 155, which are rotating members, are bearing 115. One direction rotation is achieved.

이때, 상기 베어링(115)은 샤프트(130)의 회전시 기공 속에 함유된 오일이 압력차로 인해 유출되어 샤프트(130)와의 사이에 유막을 형성하여 윤활작용을 하게 되고, 샤프트(130)의 회전이 멈추면 모세관 현상에 의해 기공 속으로 유입되게 된다.At this time, the bearing 115 is lubricated by forming an oil film between the shaft 130 and the oil contained in the pores during the rotation of the shaft 130 due to the pressure difference, the rotation of the shaft 130 If it stops, the capillary phenomenon is introduced into the pores.

그러나, 상기와 같이 구성되는 종래의 소결 베어링 모터는 고온에서 고속으로 회전하는 경우에는 소결 베어링(115)에 포함되어 있던 오일이 원심력에 의해 와셔(160)측으로 이동되는데, 이때 상기 와셔(160)는 베어링 홀더(110)와의 간극을 두고 구비됨에 따라 결과적으로 이 간극을 통해 오일이 누출된다. However, when the conventional sintered bearing motor configured as described above rotates at a high speed at a high temperature, the oil contained in the sintered bearing 115 is moved to the washer 160 by centrifugal force, wherein the washer 160 is As the gap is provided with the bearing holder 110, the oil leaks through the gap as a result.

이렇게 누출된 오일은 주위로 비산되어 폴리건 미러(155)를 비롯하여 각종 구성품을 오염시키게 되어 인쇄품질 저하와 모터의 오동작을 발생시킬 뿐만 아니라 베어링(115)의 오일 감소에 의한 샤프트(130)의 축직립도가 불량하게 되어 구동특성이 불안정해지고 수명이 단축되는 등의 문제점을 초래하였다. The leaked oil is scattered around and contaminates various components including the polygon mirror 155, resulting in deterioration of printing quality and malfunction of the motor, as well as shaft upright of the shaft 130 due to the reduction of oil in the bearing 115. This resulted in problems such as unstable driving characteristics and shortened lifespan.

또한, 오일 비산을 방지하기 위해 별도의 와셔(160)를 조립해야 하므로 부품수의 증가와 조립공정의 추가로 인한 생산수율의 감소와 제조원가가 상승되는 문제점이 있었다.In addition, since a separate washer 160 must be assembled to prevent oil from scattering, there is a problem in that the production yield is reduced and the manufacturing cost is increased due to the increase in the number of parts and the addition of the assembly process.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 샤프트 홀더의 회전시 스월 형태의 공기흐름에 의한 압력평형 영역을 생성하여 오일이 베어링 홀더의 외부로 누출되는 것을 억제하여 폴리건 미러와 기타 부속품이 오염되는 것을 방지하는 소결 베어링 모터를 제공하는데 주된 목적이 있다.The present invention was created in order to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to create a pressure equalization area due to swirl-type airflow when the shaft holder is rotated, thereby preventing oil from leaking to the outside of the bearing holder. The main objective is to provide a sintered bearing motor that prevents contamination of polygon mirrors and other accessories.

또한, 본 발명은 종래의 오일 비산을 방지하기 위한 와셔를 배제하도록 함으 로써 구성요소의 간소화와 조립성 개선을 통한 양산성을 높이고 안정된 구동특성을 보장할 수 있는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention is to exclude the washer to prevent the conventional oil splashing to increase the mass production through the simplification of components and improving the assemblability and to ensure a stable driving characteristics is another object.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 소결 베어링 모터는, 상면이 개방된 관형상의 내부에 베어링이 압입으로 구비되고 외주면에는 코어에 코일이 권선된 스테이터와 기판이 구비되는 베어링 홀더와, 상기 베어링에 회전 가능하게 삽입되고 상단부는 베어링 홀더의 상부로 노출되는 샤프트 및 이 샤프트의 상단부가 끼움 결합되는 축공이 형성되고 외주면으로 스테이터의 외경면과 공극을 두고 배치되는 마그네트를 구비한 로터 케이스가 구비되는 샤프트 홀더와, 상기 베어링 홀더의 입구와 마주보는 샤프트 홀더의 저면측에 형성되어 나선형의 내벽을 따라 스월 공기흐름을 생성하여 공기 유막에 의한 오일 누출을 억제하는 공기 유막수단을 포함하여 구성되는 것을 그 특징으로 한다.The sintered bearing motor according to the present invention for realizing the above object is a bearing holder which is provided with a press-fitted bearing inside the tubular shape of the upper surface is open, the outer circumferential surface is provided with a stator and a substrate wound around the core, and the The rotor case is rotatably inserted into the bearing and the upper end is exposed to the upper part of the bearing holder, and the shaft case is formed with a shaft hole to which the upper end of the shaft is fitted and has a magnet disposed on the outer circumferential surface with a gap between the outer diameter surface of the stator. And an air oil film means formed on the bottom side of the shaft holder facing the inlet of the bearing holder and generating swirl air flow along the spiral inner wall to suppress oil leakage by the air oil film. It is characterized by.

본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 공기 유막수단은 상기 샤프트 홀더의 축공 둘레로 형성되는 고리 형상을 갖는 챔버홈과, 상기 챔버홈의 일측 내벽면에 나선형으로 형성되는 나선부로 형성되는 것에 있다.As a preferable feature of the present invention, the air film means is formed of a chamber groove having an annular shape formed around the shaft hole of the shaft holder, and a spiral portion spirally formed on one inner wall surface of the chamber groove.

본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 공기 유막수단의 나선부는 상기 샤프트 홀더가 시계 방향으로 회전시 베어링 홀더내의 공기가 챔버홈의 나선부를 따라 상향 이동되는 나선 방향을 갖도록 형성된 것에 있다.In another preferred embodiment of the present invention, the spiral portion of the air film means is formed to have a spiral direction in which air in the bearing holder moves upward along the spiral portion of the chamber groove when the shaft holder is rotated clockwise.

본 발명의 바람직한 또 다른 특징으로서, 상기 공기 유막수단의 나선부는 상기 챔버홈의 바깥 둘레측에 형성되고, 상기 샤프트 홀더는 상부 외주면에 폴리건 미러가 구비되어 일체로 회전되게 구성되며, 상기 베어링 홀더는 상기 스테이터의 하측 외주연에 기판이 상측에서 끼움 구조로 구비되게 돌출부가 형성되는 것에 있다.As another preferable feature of the present invention, the spiral portion of the air film means is formed on the outer peripheral side of the chamber groove, the shaft holder is provided with a polygon mirror on the upper outer peripheral surface is configured to rotate integrally, the bearing holder is The protrusion is formed on the lower outer periphery of the stator so that the substrate is provided with a fitting structure from above.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 소결 베어링 모터를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a sintered bearing motor according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 소결 베어링 모터를 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 소결 베어링 모터를 나타낸 홀더를 나타낸 부분 절결도이다. 그리고, 도 4는 본 발명에 따른 소결 베어링 모터에서 공기 유막수단의 작용을 설명하기 위한 개념도이다.2 is a cross-sectional view showing a sintered bearing motor according to the present invention, Figure 3 is a partial cutaway view showing a holder showing a sintered bearing motor according to the present invention. And, Figure 4 is a conceptual diagram for explaining the action of the air film means in the sintered bearing motor according to the present invention.

이에 나타내 보인 바와 같이 모터는 크게 고정상태를 유지하는 고정부재와 전원공급에 의해 상기 고정부재와의 상호작용에 의하여 회전되는 회전부재로 대별된다.As shown in this figure, a motor is roughly classified into a fixed member that maintains a large fixed state and a rotating member rotated by interaction with the fixed member by power supply.

고정부재는 크게 베어링(15)과 기판(17)이 설치되는 베어링 홀더(10) 및 이 베어링 홀더(10)의 외주면에 결합되는 스테이터(20)로 구성된다.The fixing member is composed of a bearing holder 10 in which the bearing 15 and the substrate 17 are installed, and a stator 20 coupled to the outer circumferential surface of the bearing holder 10.

즉, 상기 베어링 홀더(10)는 상측이 개방된 형태를 갖는 관 형상을 갖는 중공의 부재로서, 하단 외주면으로는 돌출부(11)가 일체로 형성되어 각종 전자부품이 실장된 기판(17)이 상측에서 끼워져 구비되며, 이 기판(17)의 상측으로는 후술할 마그네트(45)와의 상호작용에 의해 회전 전자기력을 생성하는 스테이터(20)가 구비된다. 여기서, 상기 스테이터(20)는 코어(21)에 코일(22)이 권선된 형태로 구성되며, 그 외경면이 마그네트(45)와 일정한 공극을 두고 배치된다. That is, the bearing holder 10 is a hollow member having a tubular shape having an open upper side, and a protrusion 17 is integrally formed on the lower circumferential surface thereof so that the board 17 on which various electronic components are mounted is upper side. The stator 20 is provided at the upper side of the substrate 17 and generates a rotating electromagnetic force by interaction with the magnet 45 to be described later. Here, the stator 20 is configured in a form in which the coil 22 is wound around the core 21, and the outer diameter surface thereof is disposed to have a predetermined gap with the magnet 45.

한편, 상기 베어링 홀더(10)는 그 내부에 중공의 관 형상을 갖는 소결함유 베어링(15)이 억지 끼움 구조로 구비되어 샤프트(30)를 축지지하게 된다. 여기서, 상기 소결 베어링은 금속 분말을 소결 성형하고 오일을 함침시키는 공지의 기술에 의해 실시되므로 상세한 설명은 생략한다.On the other hand, the bearing holder 10 is provided with a sintered bearing 15 having a hollow tubular shape in an interference fit structure to support the shaft 30 axially. Here, the sintered bearing is carried out by a known technique for sintering metal powder and impregnating oil, so detailed description thereof will be omitted.

회전부재는 베어링(15)에 삽입되는 샤프트(30)와, 이 샤프트(30)의 상단 외주연에 끼움 결합되어 일체로 회전 연동되는 샤프트 홀더(50) 그리고, 이 샤프트 홀더(50)에 장착되는 폴리건 미러(55) 및 로터 케이스(40)로 구성된다. The rotating member is fitted to the shaft 30 inserted into the bearing 15, the shaft holder 50 which is integrally rotated and interlocked with the upper end of the upper end of the shaft 30, and is mounted to the shaft holder 50. It consists of a polygon mirror 55 and a rotor case 40.

즉, 상기 샤프트(30)는 베어링(15)에 회전 가능하게 삽입되며, 그 상단부는 베어링 홀더(10)의 상부로 노출되게 구성된다. 이렇게 노출된 샤프트(30)의 상단에는 샤프트 홀더(50)가 끼움 구조로 결합되어 상기 샤프트(30)와 함께 일체로 회전 연동된다.That is, the shaft 30 is rotatably inserted in the bearing 15, the upper end is configured to be exposed to the upper portion of the bearing holder 10. The shaft holder 50 is coupled to the upper end of the exposed shaft 30 in a fitting structure and is integrally rotated together with the shaft 30.

이때, 상기 샤프트 홀더(50)는 상부 외주면으로 폴리건 미러(55)가 견고하게 안착되는 구조이고, 하부 외주면으로는 로터 케이스(40)가 결합되는 구조이다. 여기서, 상기 로터 케이스(40)는 하향 개방된 캡 형상으로 마련되며, 내경면에는 상기 스테이터(20)의 외경면과 공극을 두고 대향 배치되게 마그네트(45)가 부착 구성된다. At this time, the shaft holder 50 has a structure in which the polygon mirror 55 is firmly seated on the upper outer circumferential surface, and the rotor case 40 is coupled to the lower outer circumferential surface. Here, the rotor case 40 is provided in a downwardly open cap shape, and the magnet 45 is attached to the inner diameter surface so as to face the outer diameter surface of the stator 20 with a gap therebetween.

한편, 상술한 샤프트(30)는 그 하단부에 축방향으로 지지하는 스러스트 와셔가 구비될 수 있다.On the other hand, the shaft 30 may be provided with a thrust washer that supports in the axial direction at the lower end.

이와 같은 구성은 종전의 소결 베어링 모터의 구조와 대동소이하다. 다만, 본 발명은 샤프트 홀더(50)의 일측에 공기 유막수단(60)을 일체로 형성하여 회전부재의 회전시 샤프트 홀더(50)의 저면측에 스월(swirl) 즉, 소용돌이 형태의 공기흐름에 의한 압력평형 영역(a)을 생성하여 공기 유막 효과에 의한 오일 누출을 억제 할 수 있도록 하는 것에 두드러진 특징이 있다.This configuration is similar to the structure of the conventional sintered bearing motor. However, in the present invention, the air film means 60 is integrally formed on one side of the shaft holder 50 so that a swirl, i.e., a vortex-shaped air flow on the bottom side of the shaft holder 50 when the rotating member is rotated. There is a distinctive feature in that it is possible to suppress the oil leakage due to the air film effect by creating a pressure balance area (a).

먼저, 본 발명이 적용 실시되는 샤프트 홀더(50)의 구성을 상세하게 설명한다. First, the structure of the shaft holder 50 to which this invention is applied is demonstrated in detail.

상기 샤프트 홀더(50)는 종전과 마찬가지로 베어링 홀더(10)의 상측으로 노출된 샤프트(30)의 상단부가 압입에 의해 끼워 맞춤 구조로 구비될 수 있도록 수직하는 방향으로 축공(51)이 형성되며, 하부 외주면에는 지름이 확장된 형태의 플랜지부(52)가 일체로 형성되는 구조이다. 또한, 샤프트 홀더(50)의 플랜지부(52) 저면으로는 링 형상을 갖는 끼움돌부(53)가 하향 돌출 형성되며, 이 끼움돌부(53)의 외주면으로 상술한 로터 케이스(40)가 끼움 구조로 결합된다.The shaft holder 50 has a shaft hole 51 is formed in a vertical direction so that the upper end of the shaft 30 exposed to the upper side of the bearing holder 10 can be provided in a fitting structure by press-in as in the past, The lower outer circumferential surface is a structure in which the flange portion 52 having an expanded diameter is integrally formed. In addition, the bottom of the flange portion 52 of the shaft holder 50 has a ring-shaped fitting protrusion 53 protruding downward, and the rotor case 40 is fitted into the outer circumferential surface of the fitting protrusion 53. To be combined.

이러한 구성의 샤프트 홀더(50)는 축공(51)과 끼움돌부(53) 사이에 공기 유막수단(60)이 마련되며, 그 위치는 베어링 홀더(10)내의 공기가 원활하게 유동될 수 있는 위치에 형성되는 것이 바람직하다. The shaft holder 50 of this configuration is provided with an air film means 60 between the shaft hole 51 and the fitting protrusion 53, the position of the shaft holder 50 in a position that can smoothly flow air in the bearing holder 10 It is preferably formed.

즉, 상기 공기 유막수단(60)은 베어링 홀더(10)의 입구와 마주보는 샤프트 홀더(50)의 저면측에 형성되며, 본 발명에서는 바람직한 실시예로 상기 베어링 홀 더(10)의 경계선상에 형성되는 것을 제안한다. That is, the air film means 60 is formed on the bottom surface side of the shaft holder 50 facing the inlet of the bearing holder 10, in the present invention is a preferred embodiment on the boundary of the bearing holder 10 Propose to be formed.

이와 같은 위치에 형성되는 공기 유막수단(60)은 상기 샤프트 홀더(50)의 축공(51) 둘레로 형성되는 고리 형상을 갖는 챔버홈(61)과, 이 챔버홈(61)의 일측 내벽면에 나선형으로 형성되는 나선부(65)로 이루어진다.The air film forming means 60 formed at such a position is provided with a chamber groove 61 having an annular shape formed around the shaft hole 51 of the shaft holder 50, and at one inner wall surface of the chamber groove 61. It consists of the spiral part 65 formed spirally.

즉, 상기 챔버홈(61)은 도면에서 보는 바와 같이 전체적으로 소정의 깊이를 갖는 고리 형상을 갖는 홈으로서, 편의상 바깥둘레에 해당되는 부분인 외벽면(61a)과, 내측 둘레에 해당되는 부분인 내벽면(61b) 그리고 내부 상측면에 해당되는 부분인 상벽면(61c)으로 이루어진다.That is, the chamber groove 61 is an annular groove having a predetermined depth as a whole as shown in the drawing, and for convenience, an outer wall surface 61a, which is a portion corresponding to the outer circumference, and an inner circumference corresponding to the inner circumference. It consists of the wall surface 61b and the upper wall surface 61c which is a part corresponding to an inner upper surface.

이러한 챔버홈(61)은 바깥둘레에 해당되는 외벽면(61a)에 나선부(65)가 가공 형성되는 것이 바람직하며, 이는 챔버홈(61)의 바깥둘레에 해당되는 부분이 타 부품과의 위치 간섭이 적은 위치이므로 그 크기나 형태 변경에 있어 설계의 자유도가 높기 때문이다. 도시하지는 않았으나 상기 챔버홈(61)이 충분한 깊이를 갖는 형태로 제공된다면 안쪽둘레에 해당되는 내벽면(61b)에 형성하여도 가능할 것이다.The chamber groove 61 is preferably formed by processing the spiral portion 65 on the outer wall surface 61a corresponding to the outer circumference, which is a position corresponding to the outer circumference of the chamber groove 61 with other components. This is because the location of the interference is small, the design freedom in changing the size or shape is high. Although not shown, if the chamber groove 61 is provided in a form having a sufficient depth, it may be formed on the inner wall surface 61b corresponding to the inner circumference.

이와 같이 형성되는 나선부(65)는 상술한 샤프트 홀더(50)가 시계 방향으로 회전할 때 상기 베어링 홀더(10)내의 공기가 챔버홈(61)의 나선부(65)를 따라 상향 이동되는 나선 방향을 갖도록 형성된다. 한편, 본 발명의 소결 베어링 모터(1)가 탑재되는 레이저 빔 프린터는 양방향 구동이 아닌 일방향 구동만 실시되므로 상기 나선부(65)는 어떠한 경우에도 공기 흐름을 상승시키는 나선 방향을 갖도록 형성되어야 한다.The spiral portion 65 formed as described above has a spiral in which air in the bearing holder 10 moves upward along the spiral portion 65 of the chamber groove 61 when the shaft holder 50 is rotated in the clockwise direction. It is formed to have a direction. On the other hand, the laser beam printer on which the sintered bearing motor 1 of the present invention is mounted is implemented only in one direction rather than in both directions, so that the spiral portion 65 should be formed to have a spiral direction to raise the air flow in any case.

상기와 같이 구성되는 소결 베어링 모터의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the sintered bearing motor configured as described above is as follows.

먼저, 본 발명의 소결 베어링 모터(1)는 폴리건 미러(55)를 탑재한 상태에서 레이저 빔 프린터에 적용 실시되는데, 이러한 레이저 빔 프린터는 앞서 설명한 바와 같이 일방향 회전 구동을 원칙으로 한다.First, the sintered bearing motor 1 of the present invention is applied to a laser beam printer in a state where the polygon mirror 55 is mounted. Such a laser beam printer has a one-way rotational drive as described above.

이와 같은 소결 베어링 모터(1)는 외부로부터 스테이터(20)에 전원이 인가되면, 상기 스테이터(20)와 로터 케이스(40)에 부착된 마그네트(45) 사이에 회전 전자기력이 생성됨에 따라 회전부재인 로터 케이스(40)가 회전을 이루며, 이로써 로터 케이스(40)와 결합된 샤프트 홀더(50) 및 샤프트(30)가 일체로 연동하여 회전하게 된다.When the sintered bearing motor 1 is applied with power to the stator 20 from the outside, a rotating member is generated as a rotating electromagnetic force is generated between the stator 20 and the magnet 45 attached to the rotor case 40. Rotor case 40 is rotated, thereby the shaft holder 50 and the shaft 30 coupled to the rotor case 40 is integrally rotated to rotate.

이때, 상기 샤프트(30)는 고속으로 회전함에 따라 베어링(15)내에 함침된 오일이 외부로 흘러나와 상기 샤프트(30)와 베어링(15) 사이에 유막을 형성하여 마찰저항을 저감시키게 된다. At this time, as the shaft 30 rotates at a high speed, oil impregnated in the bearing 15 flows out to form an oil film between the shaft 30 and the bearing 15 to reduce frictional resistance.

또한, 상기 베어링(15)내에서 흘러나온 오일은 샤프트(30)가 고속으로 회전함에 따라 원심력에 의해 상측으로 유동되는 현상이 발생하게 되는데, 이러한 오일은 공기 유막수단(60)에 의해 베어링 홀더(10)의 외부로 누출되는 것이 차단된다.In addition, the oil flowing out of the bearing 15 is caused to flow upward by the centrifugal force as the shaft 30 rotates at a high speed, such oil is carried out by the bearing holder ( Leakage outside of 10) is blocked.

즉, 상기 샤프트 홀더(50)는 샤프트(30)와 일체로 결합되는 구성에 의해 고속 회전을 하게 되는데, 이때 상기 베어링 홀더(10)내의 공기는 공기 유막수단(60)을 구성하는 챔버홈(61)의 외벽면(61a)에 형성된 나선부(65)를 따라 상승기류를 형성하게 된다. 이렇게 생성된 상승기류는 챔버홈(61)내에서 상벽면(61c)에 부딪힌 후 하강기류로 방향이 선회되는데, 이때의 하강기류가 상승기류와 상충되면서 공기 흐름이 없는 압평형 영역(a)을 생성하게 된다. That is, the shaft holder 50 is rotated at a high speed by the configuration that is integrally coupled with the shaft 30, wherein the air in the bearing holder 10 is the chamber groove 61 constituting the air film means (60) An upward airflow is formed along the spiral portion 65 formed on the outer wall surface 61a of the bottom wall. The rising air generated in this way is rotated in the downward direction after hitting the upper wall surface 61c in the chamber groove 61. At this time, the downward airflow collides with the rising air, and thus the pressure balance region (a) without air flow is formed. Will be created.

이러한, 압평형 영역(a)은 일종의 공기 차단벽인 공기 유막 작용을 하게 되어 결과적으로 원심력에 의해 베어링 홀더(10)의 상측으로 유동된 오일이 통과하는 것을 차단하게 된다.This, the balance area (a) acts as an air oil film, which is a kind of air barrier wall, and as a result, the oil flowing to the upper side of the bearing holder 10 by the centrifugal force is blocked.

따라서, 오일 누출로 인한 폴리건 미러(55)와 주변 부속품의 오염을 방지하면서 안정된 구동특성과 장수명의 보장이 가능하게 된다.Therefore, it is possible to ensure stable driving characteristics and long life while preventing contamination of the polygon mirror 55 and the peripheral accessories due to oil leakage.

한편, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.On the other hand, the present invention is not limited to the described embodiments, it is obvious to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or variations will have to belong to the claims of the present invention.

상기에서와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 소결 베어링 모터는, 베어링 홀더의 입구와 마주보는 샤프트 홀더의 저면측에 스월 형태의 공기흐름을 생성하는 공기 유막수단을 형성시키는 간소한 구조변경을 통해 오일 누출을 효과적으로 방지 할 수 있는 이점을 제공한다.The sintered bearing motor according to the present invention constructed and operated as described above, through a simple structural change to form an air film means for generating a swirl-like air flow on the bottom side of the shaft holder facing the inlet of the bearing holder It offers the advantage of effectively preventing oil leakage.

즉, 샤프트 홀더의 회전시 공기 유막수단을 형성하는 챔버홈내로 유입되는 상승기류와 챔버홈의 내부 상벽면에 부딪혀 역류되는 하강기류가 상충되면서 일종의 공기 유막인 압평형 영역을 생성함에 따라 오일이 공기 유막을 통과하지 못하고 정체되어 외부로 누출되는 것이 차단된다. 따라서, 오일 누출로 인한 폴리건 미러와 주변 부속품의 오염을 방지하게 된다.That is, when the shaft holder rotates, the rising air flowing into the chamber groove forming the air film means and the falling air flowing back against the inner upper wall surface of the chamber groove collide with each other to create a pressurized area, which is a kind of air oil film. It does not pass through the oil film and stagnates and prevents leakage to the outside. This prevents contamination of the polygon mirror and surrounding accessories due to oil leakage.

또한, 종전의 오일 비산 방지를 위한 와셔 등과 같은 별도의 부품을 필요로 하지 않으므로 부품수 감소와 조립공정 단축을 통한 생산수율의 향상과 원가절감을 기대 할 수 있으며, 아울러 베어링의 장수명과 안정된 구동특성이 보장됨에 따라 이를 채용한 기기의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 산업상 대단히 유용한 효과를 제공하게 되는 것이다.In addition, since it does not require separate parts such as washers for preventing oil scattering, the improvement of production yield and cost reduction can be expected by reducing the number of parts and shortening the assembly process, and also the long life of the bearing and stable driving characteristics. This ensures a very useful effect in the industry that can improve the reliability of the device employing it.

Claims

A bearing holder provided with a press-fitted inside of the tubular shape having an open upper surface, and a stator and a substrate on which a coil is wound around the core;

The rotor case is rotatably inserted into the bearing and the upper end of the shaft is exposed to the upper portion of the bearing holder and the shaft hole is formed with a shaft hole is coupled to the outer circumferential surface of the rotor with a magnet disposed with a gap between the outer diameter surface of the stator A shaft holder provided;

An air film means formed on the bottom side of the shaft holder facing the inlet of the bearing holder to generate swirl air flow along the spiral inner wall to suppress oil leakage by the air film;

Sintered bearing motor, characterized in that comprising a.

The method of claim 1, wherein the air film means,

A chamber groove having an annular shape formed around an axial hole of the shaft holder;

A spiral portion formed spirally on one inner wall surface of the chamber groove;

Sintered bearing motor, characterized in that formed by.

The spiral portion of the air film forming means according to claim 1 or 2,

And the air in the bearing holder is formed to have a spiral direction in which the air in the bearing holder is moved upward along the spiral of the chamber groove when the shaft holder is rotated in the clockwise direction.

According to claim 3, wherein the spiral portion of the air film means,

Sintered bearing motor, characterized in that formed on the outer peripheral side of the chamber groove.

The sintered bearing motor according to claim 1, wherein the shaft holder is provided with a polygon mirror on an upper outer circumferential surface thereof to rotate integrally.

The method of claim 1, wherein the bearing holder,

Sintered bearing motor, characterized in that the projection is formed on the lower outer periphery of the stator so that the substrate is provided with a fitting structure from the upper side.