KR101198615B1 - 스핀들 모터 - Google Patents

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Abstract

베어링에 함침된 오일이 누설되는 것을 방지한 스핀들 모터가 개시된다. 상기 스핀들 모터는 베어링과 회전축의 계면을 따라 베어링의 상측으로 흘러나온 오일이 제 1 스토퍼에 부딪혀서 자중에 의하여 베어링의 상면으로 낙하되고, 베어링의 상면으로 낙하된 오일이 제 2 스토퍼에 부딪혀서 베어링하우징의 외부로 누설되지 못하고 베어링의 상면으로 재유입되어 베어링에 흡수된다. 따라서, 베어링에 함침된 오일이 외부로 누설되지 못하므로, 스핀들 모터의 수명이 연장된다.

Description

스핀들 모터 {SPINDLE MOTOR}
도 1a는 종래의 스핀들 모터의 단면도.
도 1b는 도 1a의 "A"부 확대도.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 단면도.
도 2b는 도 2a의 "B"부 확대도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 요부 확대도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
110 : 베어링하우징 120 : 베어링
130 : 회전축 140 : 고정자
150 : 회전자 160 : 턴테이블
170 : 제 1 스토퍼 181,185 : 제 2 스토퍼
본 발명은 베어링에 함침된 오일이 누설되는 것을 방지한 스핀들 모터에 관한 것이다.
도 1a는 종래의 스핀들 모터의 단면도이고, 도 1b는 도 1a의 "A"부 확대도로 서, 이를 설명한다.
도시된 바와 같이, 베이스(11)에 기립되어 설치된 베어링하우징(13)이 마련된다. 베어링하우징(13)의 내부에는 베어링(15)이 압입되고, 베어링(15)에는 회전축(17)의 하부측이 지지된다.
베어링하우징(13)의 외면에는 코어(19a)와 코일(19b)을 가지는 고정자(19)가 고정되고, 베어링하우징(13)의 상측으로 노출된 회전축(17)의 부위에는 로터요크(21a)와 마그네트(21b)를 가지는 회전자(21)가 고정된다. 그리하여, 고정자(19)의 코일(19b)에 전류가 공급되면, 고정자(19)와 회전자(21)의 작용에 의하여 회전자(21)가 회전하고, 이로인해 회전축(17)이 회전한다.
베어링(15)에는 오일이 함침(含浸)되어 있다. 베어링(15)에 함침된 오일은, 회전축(17)이 회전하면 베어링(15)과 회전축(17)의 계면으로 흘러나와 오일막을 형성하고, 이로 인해 회전축(17)이 원활하게 회전된다.
이때, 베어링(15)과 회전축(17)의 계면으로 흘러나온 오일은 베어링(15)과 회전축(17)의 계면을 따라 상승 또는 하강하게 되는데, 상승된 오일은 베어링하우징(13)의 상부 외측으로 누설된다. 이를 방지하기 위하여, 베어링(15) 상측의 회전축(17)의 외주면에는 스토퍼(23)가 압입된다.
그러나, 이러한 구조에서도, 상승되어 스토퍼(23)의 저면에 묻어 있는 오일이 원심력에 의하여 스토퍼(23)의 외면과 베어링하우징(13)의 내면 사이의 갭(Gap)을 통하여 베어링하우징(13)의 외부로 누설된다. 그러면, 오일이 부족하여, 회전축(17)과 베어링(15) 사이의 마찰력이 증가하고, 이로인해, 회전축(17)이 원활하게 회전하지 못하게 되므로, 스핀들 모터의 수명이 단축되는 단점이 있다.
미설명 부호, 25는 디스크(50)가 탑재되는 턴테이블이고, 27은 진동을 저감하기 위한 볼이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 베어링에 함침된 오일이 누설되는 것을 방지하여 모터의 수명을 연장할 수 있는 스핀들 모터를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 스핀들 모터는, 상면이 개방된 베어링하우징; 상기 베어링하우징의 내부에 설치되며 오일이 함침(含浸)된 베어링; 상기 베어링에 회전가능하게 지지된 회전축; 상기 베어링하우징의 외면에 고정된 고정자; 상기 회전축에 고정되며 상기 고정자와의 작용에 의하여 회전하는 회전자; 상기 회전축에 고정되어 상기 회전축과 동일하게 회전되며 디스크가 탑재되는 턴테이블; 상기 베어링 상측의 상기 회전축의 외주면에 고정되며, 상기 회전축이 회전함에 따라 상기 베어링에서 흘러나와 상기 회전축과 상기 베어링의 계면을 따라 상승하는 오일을 차단하여 오일이 상기 베어링의 상면측으로 낙하되도록 안내하는 제 1 스토퍼; 상기 베어링하우징의 내주면에 고정되어 상기 제 1 스토퍼를 감싸며, 상기 베어링의 상면에 존재하는 오일이 상기 베어링하우징의 외측으로 누설되는 것을 방지하는 제 2 스토퍼를 포함하며, 상기 제 1 스토퍼는 링 형상으로 형성되어 내주면이 상기 회전축의 외주면에 결합되는 제 1 몸체와 상기 제 1 몸체의 외주면에서 하측으로 연장 형성된 제 1 차단테를 가지는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 스핀들 모터를 상 세히 설명한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 단면도이고, 도 2b는 도 2a의 "B"부 확대도이다.
도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 스핀들 모터(100)는 상면이 개방된 원통형으로 마련되어 베이스(200)에 기립 설치된 베어링하우징(110)을 가진다.
베어링하우징(110)의 내부에는 소정 높이를 가지는 링 형상의 베어링(120)이 압입되어 설치되는데, 베어링(120)의 상면은 베어링하우징(110)의 상면 보다 아래에 위치된다. 그리고, 베어링(120)은 소결(燒結)로 성형되는데, 소결 베어링(Sintered Bearing)은 내부에 다수의 기공이 형성되고, 상기 기공에는 오일이 함침(含浸)되어 있다.
베어링(120)에는 회전축(130)의 하부측이 지지되어 회전가능하게 설치되는데, 회전축(130)이 회전하면 베어링(120)에 함침된 오일이 베어링(120)과 회전축(130)의 계면으로 흘러나와 오일막을 형성한다. 이로인해 회전축(130)이 원활하게 회전된다.
베어링하우징(110)의 외면에는 코어(141)와 코일(145)을 가지는 고정자(140)가 고정되고, 베어링하우징(110) 상측의 회전축(130)의 외주면에는 로터요크(151)와 마그네트(155)를 가지는 회전자(150)가 고정된다. 그리하여, 코일(145)에 전류가 공급되면, 코일(145)에서 발생되는 전기장과 마그네트(155)에 발생되는 자기장의 작용에 의하여 마그네트(155)가 회전하고, 이로인해, 로터요크(151) 및 회전축(130)이 회전한다.
회전자(150) 상측의 회전축(130) 부위에는 디스크(50)가 탑재되는 턴테이블(160)이 고정된다.
회전축(130)이 회전하면, 베어링(120)에 함침된 오일이 흘러나와 모세관 현상 또는 유체 부착력 등에 의해서, 베어링(120)과 회전축(130)의 계면을 따라 상승 또는 하강한다. 그리고, 베어링(120)의 상면으로 상승된 오일은 원심력에 의하여 베어링하우징(110)의 외측으로 누설된다.
본 실시예에 따른 스핀들 모터(100)에는 오일이 베어링하우징(110)의 외부로 누설되는 것을 방지하기 위한 제 1 및 제 2 스토퍼(170,181)가 마련된다.
상세히 설명하면, 제 1 스토퍼(170)는 링형상으로 형성되어 내주면이 회전축(130)의 외주면에 결합되는 제 1 몸체(171)와 제 1 몸체(171)의 외주면에서 하측으로 연장 형성되며 제 1 몸체(171)와 수직을 이루는 링형상의 제 1 차단테(173)를 가진다. 그러면, 베어링(120)과 회전축(130)의 계면을 따라 상승한 오일이 원심력에 의하여 제 1 몸체(171)의 몸체의 저면을 따라 흐른 후, 제 1 차단테(173)에 부딪히게 된다. 그러다가, 제 1 차단테(173) 측으로 유입된 오일이 일정량 이상 되면, 자중에 의하여 오일이 낙하되므로, 베어링(120)의 상면측으로 재유입된다.
제 1 스토퍼(170)의 제 1 차단테(173)측으로 유입되었다가 베어링(120)의 상면으로 낙하한 오일이 원심력에 의하여 외측으로 누설될 수 있다. 이를 방지하기 위하여 제 2 스토퍼(181)가 마련된다.
제 2 스토퍼(181)는 링형상으로 형성되어 외주면이 베어링하우징(110)의 내주면에 결합되는 제 2 몸체(181a), 제 2 몸체(181a)의 내주면에서 수직으로 연장 형성되어 관형태를 이루며 제 1 차단테(173)를 감싸는 제 2 차단테(181b)를 가진다. 제 2 차단테(181b)는 제 2 몸체(181a)의 상측으로만 돌출되는 형태로 형성될 수 도 있고, 상측 및 하측으로 동시에 돌출되는 형태로 형성될 수 도 있다. 그러면, 제 1 차단테(173)에 부딪혀 베어링(120)의 상면으로 낙하된 오일이 원심력에 의하여 베어링하우징(110)의 외부로 누설되려고 하면, 제 2 차단테(181b)에 부딪혀 베어링(120)의 상면으로 다시 유입되고, 이는 베어링(120)의 내주면 상부측과 회전축(130)의 접촉으로 인해 발생하는 압력차로 인해 베어링(120)의 재유입된다.
오일이 베어링하우징(110)의 외측으로 누설되는 것을 더욱 방지하기 위하여, 제 2 차단테(181b)의 상단면(上端面)은 제 1 몸체(171) 및 베어링하우징(110)의 상면 보다 더 상측에 위치되는 것이 바람직하다.
미설명 부호 115는 회로기판이고, 165는 스핀들 모터(100)의 진동을 저감하기 위한 볼이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 요부 확대도로서, 이를 설명한다.
도시된 바와 같이, 제 2 스토퍼(185)는 관형태로 형성되어 외주면이 베어링하우징(120)의 내주면에 결합되는 결합부(185a), 결합부(185a)의 상단면 내주면에서 내측으로 연장 형성된 링형상의 제 2 몸체(185b) 및 제 2 몸체(185b)의 내주면에서 수직으로 연장 형성되어 제 1 차단테(173)를 감싸는 제 2 차단테(185c)를 가진다. 제 2 차단테(185c)는 제 2 몸체(185b)의 상측으로만 돌출되는 형태로 형성될 수 도 있고, 상측 및 하측으로 동시에 돌출되는 형태로 형성될 수 도 있다. 그리고, 제 2 차단테(185c)는 제 1 몸체(171) 및 베어링하우징(110)의 상면 보다 더 상 측에 위치되는 것이 바람직하다.
제 2 스토퍼(185)의 결합부(185a)가 관형태로 마련되어 베어링하우징(120)에 결합되므로, 결합면적이 증대되어 결합력이 향상된다. 제 2 스토퍼(185)의 더욱 견고한 결합을 위하여, 베어링(120)은 상단부측 외경이 하단부측 외경 보다 작게 형성되어 외주면에 단면(段面)(121)이 형성된다. 그리고, 결합부(185a)의 내주면은 베어링(120)의 상단부측 외주면에 압입되어 접촉한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스핀들 모터는 베어링과 회전축의 계면을 따라 베어링의 상측으로 흘러나온 오일이 제 1 스토퍼에 부딪혀서 자중에 의하여 베어링의 상면으로 낙하되고, 베어링의 상면으로 낙하된 오일이 제 2 스토퍼에 부딪혀서 베어링하우징의 외부로 누설되지 못하고 베어링의 상면으로 재유입되어 베어링에 흡수된다. 따라서, 베어링에 함침된 오일이 외부로 누설되지 못하므로, 스핀들 모터의 수명이 연장된다.
이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.

Claims (6)

  1. 상면이 개방된 베어링하우징;
    상기 베어링하우징의 내부에 설치되며 오일이 함침(含浸)된 베어링;
    상기 베어링에 회전가능하게 지지된 회전축;
    상기 베어링하우징의 외면에 고정된 고정자;
    상기 회전축에 고정되며 상기 고정자와의 작용에 의하여 회전하는 회전자;
    상기 회전축에 고정되어 상기 회전축과 동일하게 회전되며 디스크가 탑재되는 턴테이블;
    상기 베어링 상측의 상기 회전축의 외주면에 고정되며, 상기 회전축이 회전함에 따라 상기 베어링에서 흘러나와 상기 회전축과 상기 베어링의 계면을 따라 상승하는 오일을 차단하여 오일이 상기 베어링의 상면측으로 낙하되도록 안내하는 제 1 스토퍼;
    상기 베어링하우징의 내주면에 고정되어 상기 제 1 스토퍼를 감싸며, 상기 베어링의 상면에 존재하는 오일이 상기 베어링하우징의 외측으로 누설되는 것을 방지하는 제 2 스토퍼를 포함하며,
    상기 제 1 스토퍼는, 링 형상으로 형성되어 내주면이 상기 회전축의 외주면에 결합되는 제 1 몸체와, 상기 제 1 몸체의 외주면에서 하측으로 연장 형성된 제 1 차단테를 가지는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 스토퍼는 링형상으로 형성되어 외주면이 상기 베어링하우징의 내주면에 결합되는 제 2 몸체와 상기 제 2 몸체의 내주면에서 수직으로 연장 형성되어 상기 제 1 차단테를 감싸는 제 2 차단테를 가지는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 스토퍼는 관형태로 형성되어 외주면이 상기 베어링하우징의 내주면에 결합되는 결합부, 상기 결합부에서 내측으로 연장 형성된 제 2 몸체 및 상기 제 2 몸체의 내주면에서 수직으로 연장 형성되어 상기 제 1 차단테를 감싸는 제 2 차단테를 가지는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 베어링은 상단부측 외경이 하단부측 외경 보다 작게 형성되어 외주면에 단면(段面)이 형성되고,
    상기 결합부의 내주면은 상기 베어링의 상단부측 외주면과 접촉하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 차단테는 상기 제 1 몸체 및 상기 베어링하우징의 상면 보다 더 상측에 위치된 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
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