KR101095196B1 - 스핀들 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전자와 고정자 사이에 형성된 오일갭으로 유체동압 베어링이 형성된 스핀들 모터로서, 상기 고정자는 원주방향으로 연장된 돌출부가 상부에 형성된 슬리브를 포함하고, 상기 회전자는 상기 슬리브의 돌출부 하측으로 위치되며, 하단부에 결합되는 오일계면 형성부재를 구비하는 허브를 포함하고, 상기 오일계면 형성부재의 상부와 상기 슬리브의 돌출부 하부 사이에 오일갭의 오일계면이 형성된다.

Description

스핀들 모터{Spindle Motor}

본 발명은 스핀들 모터에 관한 것이다.

하드디스크등의 기록 디스크를 구동하는 디스크 구동장치로 사용되는 스핀들 모터는 휴대용 보조기억장치의 필요성이 증대됨에 따라 널리 이용되고 있으며, 나날이 개량되고 있는 실정이다. 그리고, 이와 같은 스핀들 모터는 샤프트와 슬리브를 상대 회전가능하도록 지지하기 위해, 오일 등의 윤활유체를 유체동압 베어링으로 사용하고 있다. 그러나, 오일의 계면이 축방향으로 형성됨에 따라 외부의 충격에 매우 약하고, 고온시에는 점도가 낮아져 중력에 의해 흘러내리는 문제점을 지니고 있다.

보다 구체적으로, 도 1은 종래기술에 따른 스핀들 모터를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도시한 바와 같이, 스핀들 모터(100)는 샤프트(110), 허브(120), 슬리브(130), 마그네트(140) 및 전기자(150)를 포함한다. 그리고 코어와 코일로 이루어진 상기 전기자(150)에 전원이 인가되면, 전기자(150)와 마그네트(140) 사이에 발생되는 전자기력에 의해 상기 샤프트(110) 및 허브(120)는 회전구동된다.

또한, 유체동압 베어링으로 이용되기 위한 오일의 계면은 샤프트의 원주방향으로 대향되는 허브(120)와 슬리브(130) 사이에 형성됨에 따라, 샤프트의 축방향 충격에 매우 취약하고, 외부충격이 가해질 경우 오일의 계면이 순간적으로 붕괴되면서 오일누출이 발생될 수 있는 문제점을 지니고 있다. 그리고 고온에서 오일의 점도가 낮아질 경우, 오일의 점도가 낮아지고 중력에 의해 흘러내릴 수 있는 문제점을 지니고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 유체동압 베어링으로 이용되는 오일에 대하여, 그의 계면을 샤프트의 축방향으로 형성시킴에 따라 외부의 충격에 강하고 오일리크가 방지되어 모터의 수명이 길어지고 효율이 향상된 스핀들 모터를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 허브에 결합되는 오일계면 형성부재를 포함하고, 상기 오일계면 형성부재에 돌출부를 형성시킴에 따라, 오일의 누설이 방지되는 스핀들 모터를 제공하기 위한 것이다.

본 발명은 회전자와 고정자 사이에 형성된 오일갭으로 유체동압 베어링이 형성된 스핀들 모터로서, 상기 고정자는 원주방향으로 연장된 돌출부가 상부에 형성된 슬리브를 포함하고, 상기 회전자는 상기 슬리브의 돌출부 하측으로 위치되며, 하단부에 결합되는 오일계면 형성부재를 구비하는 허브를 포함하고, 상기 오일계면 형성부재의 상부와 상기 슬리브의 돌출부 하부 사이에 오일갭의 오일계면이 형성된다.

또한, 상기 오일계면 형성부재에 대한 회전축의 원주방향 단면은 상단의 일측부가 슬리브의 향해 돌출되는 사다리꼴로 형성된다.

또한, 상기 슬리브는 돌출부의 하측단부에 형성되며 오일계면 형성부재의 상단부에 대응되는 홈부가 형성된다.

또한, 상기 오일계면 형성부재는 슬리브의 홈부를 향해 돌출되는 돌기부가 형성된다.

또한, 상기 슬리브의 돌출부 하부는 원주방향의 연장부가 하향경사지도록 경사부가 형성된다

또한, 상기 오일계면 형성부재는 레이져용접에 의해 허브에 결합되는 것이 바람직하다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 오일계면 형성부재에 대한 회전축의 원주방향 단면은 상단의 일측부가 슬리브의 향해 돌출되는 삼각형으로 형성된다.

또한, 상기 슬리브는 돌출부의 하측단부에 형성되며 오일계면 형성부재의 상단부에 대응되는 홈부가 형성된다.

또한, 상기 오일계면 형성부재는 슬리브의 홈부를 향해 돌출되는 돌기부가 형성된다.

또한, 상기 슬리브의 돌출부 하부는 원주방향의 연장부가 하향경사지도록 경사부가 형성된다.

또한, 상기 오일계면 형성부재는 레이져용접, 본딩, 스크류 방식 중 하나를 선택하여 허브에 결합되는 것이 바람직하다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면 유체동압 베어링으로 이용되는 오일에 대하여, 그의 계면을 샤프트의 축방향으로 형성시킴에 따라 외부의 충격에 강하고 오일리크가 방지되어 모터의 수명이 길어지고 효율이 향상될 뿐만 아니라, 허브에 결합되는 오일계면 형성부재를 포함하고, 상기 오일계면 형성부재에 돌출부를 형성시킴에 따라, 오일의 누설이 방지되는 스핀들 모터를 제공할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 스핀들 모터를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시에에 따른 스핀들 모터를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 3은 도 2에 도시한 스핀들 모터에 개략적인 부분확대도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스핀들 모터의 개략적인 부분 확대 단면도.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 스핀들 모터의 개략적인 부분 확대 단면도.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 스핀들 모터의 개략적인 부분 확대 단면도.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "제1", "제2", "일면", "타면" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시에에 따른 스핀들 모터를 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 2에 도시한 스핀들 모터에 개략적인 부분확대도이다. 도시한 바와 같이, 상기 스핀들 모터(200)는 회전자와 고정자 사이에 형성된 오일갭으로 유체동압 베어링이 형성된다.

보다 구체적으로, 상기 회전자는 회전축(210), 허브(220), 마그네트를 포함하고, 상기 고정자는 슬리브(230) 및 전기자를 포함한다. 그리고 상기 허브(220)는 오일계면 형성부재(240a)를 구비한다. 상기 오일계면 형성부재(240a)는 오일 계면을 회전축(210)의 원주방향으로 형성시키기 위한 것으로써, 상기 허브(220)의 하단측부에 구비된다. 도 2 및 3에 나타낸 본 발명의 제1 실시예에 따른 오일계면 형성부재(240a)에 대한 회전축의 원주방향 단면은 상단의 일측부가 슬리브(230)를 향해 돌출되는 사다리꼴 형상으로 이루어진다.

또한, 슬리브(230)는 상부에 형성되며 원주방향으로 연장된 돌출부(231), 홈부(232) 및 경사부(233)이 형성된다. 상기 홈부(232)는 돌출부(231)의 하측단부에 형성되며 오일계면 형성부재의 상단부에 대응되도록 형성된다. 또한, 상기 경사부(233)는 원주방향의 연장부가 하향경사지도록 형성된다. 그리고, 상기 홈부(232)에 의해 오일계면의 형성시 오일흡입을 위해 니들이 보다 깊게 들어갈 수 있다.

이와 같이 이루어짐에 따라, 상기 오일계면 형성부재(240a)의 상측부와 상기 슬리브의 돌출부(231) 하측부에 사이에 오일갭의 오일계면(b)이 형성되고, 상기 오일계면은 오일계면 형성부재(240a)에 의해 모터의 회전축 방향으로 지지되도록 형성성됨에 따라 외부의 충격에 오일계면(b)은 쉽게 붕괴되지 않는다. 또한, 오일계면이 붕괴될 경우라도, 모터의 회전시 원심력에 의해 다시 정상계면 상태로 복원된다.

그리고 본 발명에 따른 오일계면 형성부재(240a)를 허브에 결합시키는 방법은 본딩, 스크류 등의 다양한 방법이 있으나, 레이져용접으로 구현되는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스핀들 모터의 개략적인 부분 확대 단면도이다. 도시한 바와 같이, 상기 스핀들 모터는 도 2에 도시한 스핀들 모터와 동일하고, 오일계면 형성부재(240b) 만이 상이하다. 보다 구체적으로, 상기 오일계면 형성부재(240b)에 대한 회전축의 원주방향 단면은 상단의 일측부가 슬리브의 향해 돌출되는 삼각형으로 이루어진다. 또한, 상기 오일계면 형성부재(240b)는 슬리브(230)의 측부로부터 하향경사지도록 형성됨에 따라, 오일주입시 작업성이 용이하게 된다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 스핀들 모터의 개략적인 부분 확대 단면도이다. 도시한 바와 같이 상기 스핀들 모터는 도 2 및 3에 나타낸 본 발명의 제1 실시예에 따른 스핀들 모터와 동일하고, 오일계면 형성부재(240c)만이 상이하며, 상기 오일계면 형성부재(240c)는 도 2에 나타낸 제1 실시예에 따른 오일계면 형성부재(240a)와 비교하여 돌기부(241)가 더 형성되어 있다. 상기 돌기부(241)는 슬리브의 홈부(232)를 향해 돌출되도록 형성된다. 상기한 바와 같이 오일계면 형성부재(240c)는 돌기부(241)가 형성됨에 따라 오일계면이 붕괴될 경우라도 오일의 리크가 방지된다. 또한, 상기 돌기부(241)과 홈부(232)와의 사이는 니들의 침투를 위해 100㎛이상으로 형성되는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 스핀들 모터의 개략적인 부분 확대 단면도이다. 도시한 바와 같이 상기 스핀들 모터는 도 2 및 3에 나타낸 본 발명의 제1 실시예에 따른 스핀들 모터와 동일하고, 오일계면 형성부재(240d)만이 상이하며, 상기 오일계면 형성부재(240d)는 도 4에 도시한 제2 실시예에 따른 오일계면 형성부재(240b)와 비교하여 돌기부(241)가 더 형성되어 있다. 상기 돌기부(241)는 슬리브의 홈부(232)를 향해 돌출되도록 형성된다. 상기한 바와 같이 오일계면 형성부재(240d)는 돌기부(241)가 형성됨에 따라 오일계면이 붕괴될 경우라도 오일의 리크가 방지된다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 스핀들 모터는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

100, 200 : 스핀들 모터 110, 210 : 샤프트
120, 220 : 허브 130, 230 : 슬리브
140 : 마그네트 150 : 전기자
231 : 돌출부 232 : 홈부
233 : 경사부
240a, 240b, 240c, 240d : 오일계면 형성부재
241 : 돌기부 b: 오일계면

Claims (11)

1. 회전자와 고정자 사이에 형성된 오일갭으로 유체동압 베어링이 형성된 스핀들 모터로서,
   상기 고정자는 원주방향으로 연장된 돌출부가 상부에 형성된 슬리브를 포함하고, 상기 회전자는 상기 슬리브의 돌출부 하측으로 위치되며, 하단부에 결합되는 오일계면 형성부재를 구비하는 허브를 포함하고,
   상기 오일계면 형성부재의 상부와 상기 슬리브의 돌출부 하부 사이에 샤프트의 축방향으로 오일계면이 형성되고,
   상기 슬리브는 돌출부의 하측단부에는 오일계면 형성부재의 상단부에 인접하고 상기 오일계면에 대향되어 홈부가 형성되고,
   상기 오일계면 형성부재의 상단부에는 상기 슬리브의 홈부를 향해 돌출되는 돌기부가 형성된 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 오일계면 형성부재에 대한 회전축의 원주방향 단면은 상단의 일측부가 슬리브의 향해 돌출되는 사다리꼴로 이루어지는 스핀들 모터.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 슬리브의 돌출부 하부는 원주방향의 연장부가 하향경사지도록 경사부가 형성된 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 오일계면 형성부재는 레이져용접에 의해 허브에 결합되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
   
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 오일계면 형성부재에 대한 회전축의 원주방향 단면은 상단의 일측부가 슬리브의 향해 돌출되는 삼각형으로 이루어지는 스핀들 모터.
   
8. 삭제
9. 삭제
10. 청구항 7에 있어서,
    상기 슬리브의 돌출부 하부는 원주방향의 연장부가 하향경사지도록 경사부가 형성된 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
    
11. 청구항 7에 있어서,
    상기 오일계면 형성부재는 레이져용접, 본딩, 스크류 방식 중 하나를 선택하여 허브에 결합되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
    

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