KR19980069593A - 디지탈비디오디스크용 스핀들모터의 축지지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지탈비디오디스크용 스핀들모터의 축지지장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 장치는 축과 슬리브 사이의 오일에 의해 동압이 발생되어 회전반경 방향으로 축이 지지됨에 있어서, 축의 하단을 떠받치는 축받이의 구조를 개선하여 축이 회전되는 동안 중심이 자동으로 조정되도록 함으로써, 회전방향의 떨림이 감소되는 디지탈비디오디스크용 스핀들모터의 축지지장치에 관한 것으로서, 특히 기판 중앙의 슬리브 외주면에 코일을 갖는 코어가 결합되고 상단에 턴테이블을 갖는 축이 상기 슬리브에 회전 가능토록 끼워지며 상기 턴테이블의 저면에 상기 코어를 감싸는 자성체가 구비됨에 있어서, 상기 축의 외주면에 서로 대칭되도록 형성되어 상기 슬리브와의 사이에 충진된 오일에 동압을 발생시키는 제 1, 2펌핑부재가 구비되고, 상기 슬리브의 하단에 형성되어 상기 축의 하단을 받쳐주는 축받이가 구비되며, 상기 축받이의 상부에 상기 축의 중심을 자동조심 시키는 중심조정수단이 구비되는 특징이 있다.

Description

디지탈비디오디스크용 스핀들모터의 축지지장치

제 1도는 본 발명 스핀들모터의 단면도,

제 2도는 본 발명 축받이의 발췌 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 기판11 : 슬리브

12 : 축13 : 코어

14 : 코일15 : 턴테이블

17 : 자성체18 : 제 1펌핑부재

19 : 제 2펌핑부재20 : 오일

21 : 축받이25 : 중심조정수단

26 : 고정구면부27 : 회전구면부

본 발명은 디지탈비디오디스크용 스핀들모터의 축지지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 축과 슬리브 사이의 오일에 동압이 발생되어 회전반경 방향의 하중이 지지되도록 함에 있어서, 축 하단에 설치된 축받이에서 축방향의 하중이 받쳐지고 또한 중심으로 조정되도록 하여 반경반향의 흔들림이 발생되지 않는 디지탈비디오디스크용 스핀들모터의 축지지장치에 관한 것이다.

일반적으로 디지탈비디오디스크(DVD)용 스핀들모터는 기판의 중앙으로 형성된 슬리브에 회전가능한 축이 끼워지고 축의 상단에 디스크가 놓이는 턴테이블이 결합된다. 이런 상태에서 슬리브에 결합된 코어와 턴테이블 저면의 차성체 사이의 상호작용에 의해 턴테이블이 회전되면 디스크의 정보가 재생된다. 이때 턴테이블의 회전을 원활하게 하기 위해 축과 슬리브 사이의 마찰을 감소시켜야 된다. 이를 위해 주로 베어링이 사용되나 최근에는 재료비를 줄이기 위해 고가의 베어링 대신에 오일의 압력에 따라 회전반경 방향으로 축을 지지하는 동압베어링이 사용된다.

이러한 동압베어링을 사용하는 기술은 일본 공개특허공보 소58-182126호에 개시된 바 있다. 이는 비디오 헤드를 구성하는 축의 상부 및 하부에 서로 반대방향으로 형성된 나선형홈이 각각 구비되고 이들 나선형홈에 오일이 충진된다. 이러한 종래의 기술은 축이 회전될 때 각 나선형홈의 경계부 쪽으로 동압이 발생되어 회전반경방향으로 축이 회전지지된다. 또한 축방향의 하중을 지탱하기 위해 축의 하단에 반구형의 축받이가 구비된다.

그러나 축받이는 마찰을 줄이기 위해 상면이 반구형인 반면에 축의 하단은 단순 평면의 형태로 구성됨으로 축이 회전되는 동안 중심이 틀어질 우려가 있다. 축이 조립과정에서 조립오차 등으로 중심이 틀어진 경우 회전과정에서 흔들림이 발생된다. 이때 축받이는 단순히 축을 떠받치는 기능밖에 없으므로 회전정밀도가 저하되는 등의 단점이 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 여러가지 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 축과 슬리브 사이의 오일에 의해 동압이 발생되어 회전반경 방향으로 축이 지지됨에 있어서, 축의 하단을 떠받치는 축받이의 구조를 개선하여 축이 회전되는 동안 중심이 자동으로 조정되도록 함으로써 회전방향의 떨림이 감소되는 디지탈비디오디스크용 스핀들모터의 축지지장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 디지탈비디오디스크용 스핀들모터의 축지지장치는, 기판 중앙의 슬리브 외주면에 코일을 갖는 코어가 결합되고 상단에 턴테이블을 갖는 축이 상기 슬리브에 회전 가능토록 끼워지며 상기 턴테이블의 저면에 상기 코어를 감싸는 자성체가 구비됨에 있어서, 상기 축의 외주면에 서로 대칭되도록 형성되어 상기 슬리브와의 사이에 충진된 오일에 동압을 발생시키는 제 1, 2펌핑부재가 구비되고, 상기 슬리브의 하단에 형성되어 상기 축의 하단을 받쳐주는 축받이가 구비되며, 상기 축받이의 상부에 상기 축의 중심을 자동조심 시키는 중심조정수단이 구비되는 점에 그 특징이 있다.

이하 첨부도면에 따라 본 발명에 따른 디지탈비디오디스크용 스핀들모터의 축지지장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 1도는 본 발명 스핀들모터의 단면도이다. 기판(10)의 상부 중앙에 중공상의 슬리브(11)이 입설되고 슬리브(11)의 외주면에는 스테이터를 구성하는 코어(13)가 마련된다. 이때 코어(13)에는 전원이 인가되는 코일(14)이 권선되며 슬리브(11)의 내부에는 회전가능토록 축(12)이 끼워진다. 또한 축(12)의 상측단에는 디스크가 놓이는 턴테이블(15)이 억지끼움 식으로 결합되며 턴테이블(15)의 저면에는 로터를 구성하는 케이스(16)가 구비된다.

케이스(16)는 하부가 개방된 원통형으로 구성되며 코어(13)의 외주면을 감싸는 형태이다. 또한 케이스(16)의 내주면에 자성체(17)가 구비되며 코일(14)에 전원이 인가되면 자기력이 발생되어 턴테이블(15)을 회전시킨다. 또한 축(12)과 슬리브(11) 사이에는 마찰을 감소시키기 위해 동압베어링이 사용된다. 이러한 동압베어링은 축(12)의 외주면 상, 하부에 서로 대칭되도록 한쌍의 제 1, 2펌핑부재(18)(19)가 구비된다. 그리고, 제 1, 2펌핑부재(18)(19)와 슬리브(11) 사이에 충진되어 축(12)이 회전될 때 이들 펌핑부재(18)(19)의 경계부 쪽으로 펌핑되고 그 경계부에서 회전반경 방향으로 축(12)을 회전지지하는 오일(20)이 구비된다.

제 1, 2펌핑부재(18)(19)는 바람직하기로는 나선형홈으로 구성된다. 이때 제 1, 2펌핑부재(18)(19)를 구성하는 각 나선형홈은 축(12)이 회전방향에 따라 그 나산방향이 결정된다. 예컨데 축(12)이 왼쪽으로 회전될 때 상부쪽은 오른방향으로 나선형홈이 형성되고 하부쪽은 원방향으로 나선형홈이 형성되어 오일(20)이 이들의 경계부 쪽으로 모여 동압을 발생시킨다. 또한 축(12)이 회전되는 동안 상부로 빠지지 않도록 하기 위해 제 1펌핑부재(18)가 제 2펌핑부재(19) 보다 더 큰 면적을 갖도록 한다. 이처럼 하면 제 1펌핑부재(18)의 여유면적에서 부압(負壓)이 발생되고 그 부압이 축(12)을 당겨 상승을 억제시킨다.

또한 축(12)이 회전되는 동안 오일(20)이 상승되어 슬리브(11) 외부로 비산되지 않도록 하는 실링수단(22)이 구비된다. 실링수단(22)은 턴테이블(15)의 저면에 형성되어 비산되는 오일을 차단하는 캡(24)이 구비된다. 이때 캡(24)은 슬리브(11)의 상단 외주면을 감싸는 형태로 구성된다. 또한 제 1펌핑부재(18)의 직 상부에 나선형홈으로 형성되어 상승되는 오일(20)을 억제시키는 제 3펌핑부재(23)가 구비된다. 제 3펌핑부재(23)는 제 1펌핑부재(18)와 동일한 방향의 나선형홈을 가지며 축(12)의 하부쪽으로 부압을 발생시킨다. 이때 발생되는 부압에 의해 상승되는 오일(20)이 차단된다.

또한 슬리브(11)의 하단에 축(12)의 하단을 떠받치는 축받이(21)가 구비된다. 축받이(21)는 축방향으로 작용되는 하중을 받쳐주는 것이며 마찰을 감소시키기 위해 주로 세라믹재질이 사용된다. 또한 축받이(21)에는 축(12)이 회전되는 동안 중심을 자동으로 조정시키는 중심조정수단(25)이 구비된다. 중심조정수단(25)은 축(12)의 하단에 형성된 회전구면부(27)가 구비되고 축받이(21)의 상면에 형성되어 회전구면부(27)와 접하는 고정구면부(26)가 구비된다.

이때 회전구면부(27)의 반지름을 고정구면부(26) 보다 작게 한다. 이같이 구성하면 구면부(26)(27)가 접할 경우 축(12)의 외주면 하단이 축받이(21)의 표면으로부터 일정간격 떨어지고 축(12)의 중심부는 축받이(21)의 표면과 면접촉된다. 따라서 축(12)이 구면부(26)(27)의 곡률 중심으로 모이게 되어 자동조심효과가 발생된다.

이처럼 구성된 본 발명은 턴테이블(15)의 상부에 디스크가 놓인 다음 코일(14)에 전원이 인가되면 자성체(17)의 자기력에 의해 케이스(16)가 일방향으로 회전된다. 이때 턴테이블(15)이 축(12)을 중심으로 회전되면 디스크가 함께 회전되면서 정보가 재생된다. 또한 축(12)이 회전되는 동안 제 1, 2펌핑부재(18)(19)에 의해 오일(20)에 동압이 발생된다. 즉 축(12)이 왼방향으로 회전되면 제 1, 2펌핑부재(18)(19)에 의해 오일(20)이 이들의 경계부 쪽으로 모이게 되고 이 과정에서 축(12)과 슬리브(11) 사이에 동압이 발생된다. 이런 동압에 의해 회전반경 방향으로 축(12)이 지지된다.

또한 축(12)이 회전되는 동안 축방향을 타고 비산되는 오일(20)이 발생된다. 이때 제 3펌핑부재(23)에서 발생되는 부압에 의해 비산되는 오일(20)이 억제된다. 또한 턴테이블(15)의 저면에 형성되어 슬리브(11)의 상단을 감싸는 캡(24)에 의해 비산되는 오일이 최종적으로 저지됨으로 오일(20)이 코어(13) 또는 디스크에 영향을 주지 않는다.

또한 축(12)이 회전되는 동안 하단이 축받이(21)에 의해 받쳐진다. 이때 축받이(21)는 표면이 고정구면부(26)로 구성되어 일정의 곡률을 가지며 이와 대응되는 축(12)의 하단은 회전구면부(27)로 구성되어 일정의 곡률을 갖는다. 따라서 이들 고정구면부(26)와 회전구면부(27)에 의해 마찰이 감소된 상태로 축(12)이 회전지지 되며 특히 축(12)이 회전되는 동안 각 구면부(26)(27)의 중심으로 항상 위치함으로 자동 중심조정효과가 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면 축의 외주면에 형성된 펌핑부재에 의해 축과 슬리브 사이의 오일에 동압이 걸리고 동압에 의해 회전반경 방향으로 축이 지지된다. 또한 축의 하단에 형성된 축받이에 의해 축방향 하중이 지탱되며 특히 축받이의 표면에 형성된 고정구면부와 축의 하단에 형성된 회전구면부에 의해 축의 중심이 자동으로 조정되어 축의 흔들림이 방지되는 등의 효과가 있다.

Claims (3)

1. 기판(10) 중앙의 슬리브(11) 외주면에 코일을 갖는 코어(14)가 결합되고 상단에 턴테이블(15)을 갖는 축(12)이 상기 슬리브(11)에 회전 가능토록 끼워지며 상기 턴테이블(15)의 저면에 상기 코어(13)를 감싸는 자성체(17)가 구비됨에 있어서,

   상기 축(12)의 외주면에 서로 대칭되도록 형성되어 상기 슬리브(11)와의 사이에 충진된 오일(20)에 동압을 발생시키는 제 1, 2펌핑부재(18)(19)가 구비되고, 상기 슬리브(11)의 하단에 형성되어 상기 축(12)의 하단을 받쳐주는 축받이(21)가 구비되며, 상기 축받이(21)의 상부에 상기 축(12)의 중심을 자동조심 시키는 중심조정수단(25)이 구비됨을 특징으로 하는 디지탈비디오디스크용 스핀들모터의 축지지장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 중심조정수단(25)은 상기 축받이(21)의 표면에 일정곡률을 갖는 고정구면부(26)가 구비되고 상기 축(12)의 하단에 상기 고정구면부(26)와 접하도록 일정곡률을 갖는 회전구면부(27)가 구비됨을 특징으로 하는 디지탈비디오디스크용 스핀들모터의 축지지장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 회전구면부(27)의 외주면이 상기 고정구면부(26)의 표면과 접촉되지 않도록 상기 고정구면부(26)는 상기 회전구면부(27) 보다 큰 곡률을 가짐을 특징으로 하는 디지탈비디오디스크용 스핀들모터의 축지지장치.