KR19990009101A - 동압유체 축수의 오일 저장장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전시 발생하는 오일 누출분을 보충하는 동압유체 축수의 오일 저장장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 동압유체 축수의 오일 저장장치는 모터의 구동력으로 회전하는 회전자부와, 회전자부에 형성되어 회전자부의 회전에 따른 압력변화에 오일이 공급되는 제 1그루브와, 제 1그루브의 양단에 위치하여 제 1그루브에서 오일의 증발 및 누출에 따라 오일이 공급되도록 하는 제 2그루브를 구비한다.

이러한 구성에 의하여, 본 발명의 동압유체 축수의 오일 저장장치는 오일 누설에 의해 발생하는 축수 수명을 연장시키고 소형화, 박형화될 수 있다.

Description

동압유체 축수의 오일 저장장치

본 발명은 영구자석을 이용하여 회전력을 발생하는 회전장치에 관한 것으로, 특히 회전시 발생하는 오일 누출분을 보충하는 동압유체 축수의 오일 저장장치에 관한 것이다.

최근 레이저 프린터용 레이저 빔 스케너 모터, 컴팩트 디스크(Compact Disk; CD) 계열 및 디지털 버서타일 디스크(Digital Versatile Disk; DVD) 계열의 스핀들 모터(Spindle motor) 등의 회전 축수로 동압유체 축수가 각광을 받고 있는 추세에 있다. 동압유체 축수의 특성은 회전체에 대하여 고속, 저진동, 저소음 특성을 갖고 있다. 이러한 동압유체 축수는 일반적으로 널리 사용되고 있는 볼 베어링, 저어널 베어링 등에 비해 콤팩트(Compact)한 사이즈를 가지며 고속 회전에서 고강성을 유지하며 아울러 고속 회전시 문제가 되는 진동, 소음 특성이 우수한 것으로 입증되고 있다.

그런데 오일을 이용하는 동압유체 축수의 경우 오일 누설을 방지하는 장치가 미흡할 경우 오일의 누설 등에 의해 회전축(Shaft)과 슬리브(Sleeve)가 고체 마찰을 하게되어 마모가 급속히 진행되어 수명이 저하되는 문제점이 발생하고 있다.

이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 누설되는 오일을 강제보충하는 장치를 설치하려면 회전체의 부피가 커질 뿐만 아니라 별도의 장치를 설치함으로서 가격 상승을 유발하여 경쟁력을 저하 시키는 또 다른 문제점을 발생시킨다.

이러한 종래 기술에 따른 동압유체 축수를 도 1 및 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.

도 3을 결부하여 도 1을 참조하면, 오일 누설 방지링(9)을 동압 발생용 그루브(8)의 상하 양측에 설치하여 오일의 누설을 방지하도록 한 스핀들 모터가 도시되어 있다.

도 1(A)는스핀들 모터의 개략적인 종단면도를 도시하고, 도 1(B)는 도 1(A)에서 A 부분을 확대 도시한다.

스핀들 모터는 크게 회전자부와 고정자부로 이루어 진다. 회전자부는 턴테이블(Turn-table; 1), 회전자 요크(Rotor yoke; 2), 파워 마그넷트(Power magnet; 3) 및 회전축(Shaft; 6)으로 구성된다. 그리고 고정자부(30)는 코일(Coil; 4), 적층코어(Core; 5), 슬리브(SLEEVE; 7), 고정자 지지부(10)로 구성된다. 회전축(6)과 슬리브(7)에는 사선형의 동압 발생용 그루브(8)가 형성되어 그 사이로 오일이 흐르게 된다.

회전시 동압유체 축수에서 오일의 경로를 설명하는 도 3을 참조하여 동작을 설명하면, 적층코어(5)에 감긴 코일(4)에 전류가 흐르고 파워 마그넷트(3)와 코일(4)에서 형성된 전자기적인 힘에 의해 회전자부는 회전하게 된다. 이 때, 회전축(6)과 슬리브(7) 사이에 존재하는 오일이 도 3과 같이 동압 발생용 그루브(8)의 중심부로 향하는 압력 변화에 의해 이동하게 된다.

따라서, 회전축(6)과 슬리브(7)는 유체 마찰을 유지하며 회전자부가 회전하게 된다. 오일 방지링(9)은 회전축(6)의 상하 양측에 위치하여 회전자부의 회전시 오일의 누출을 방지하는 역할을 한다. 통상 오일 방지링(9)은 고무재질로 되어 있다.

이와 같은 스핀들 모터의 동압유체 축수의 오일 누설 방지장치는 조립이 어렵고, 오일 방지링(9)의 경시변화에 의한 오일의 누설, 오일 방지링(9)의 경화후 발생되는 고무 분진에 의한 회전자부의 이상 소음 및 그에 따른 수면 단축 등의 문제점들을 발생한다. 한편, 동압유체 축수는 오일을 사용하지 않고 압축성 유체인 공기 등을 사용하는 경우도 있다. 이 경우, 공기의 점도가 너무 낮아 초고속(최소 30,000 RPM 이상)의 회전장치 이외에서는 부하능력이 낮아서 현실적으로 적용하기가 힘든 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 오일 누설에 의해 발생하는 수명 단축을 연장하고 소형화 및 박형화가 가능한 동압유체 축수의 오일 저장장치를 제공 하는데 있다.

그리고 본 발명의 다른 목적은 조립이 쉽고 저렴한 비용으로 제작이 가능한 동압유체 축수의 오일 저장장치를제공 하는데 있다.

도 1은 종래의 동압유체 축수의 오일 저장장치가 설치된 스핀들 모터의 개략적인 종단면도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 동압유체 축수의 오일 저장장치가 설치된 스핀들 모터의 종단면도.

도 3은 동압유체 축수에서 오일의 경로를 나타내는 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1:턴테이블2:회전자 요크

3:파워 마그넷트4;코일

5:적층코어6:회전축

7:슬리브8:동압 발생용 그루브

9:오일누설 방지링10:고정자 지지부

11:제 2르루브

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 동압유체 축수의 오일 저장장치는 모터의 구동력으로 회전하는 회전자부와, 회전자부에 형성되어 회전자부의 회전에 따른 압력변화에 오일이 공급되는 제 1그루브와, 제 1그루브의 양단에 위치하여 제 1그루브에서 오일의 증발 및 누출에 따라 오일이 공급되도록 하는 제 2그루브를 구비한다.

상기 목적외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명 하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 동압유체 축수의 오일 저장장치를 적용하는 스핀들 모터를 도시한다.

도 2(A) 및 도 2(B)를 참조하면, 본 발명에 따른 동압유체 축수의 오일 저장장치는 회전축(6)에 위치한 동압 발생용 그루브(9) 양단에서 임의의 깊이와 폭으로 형성되어 슬리브(7) 내에서 동압을 발생시키며 회전하는 제 2그루브(11)를 구비한다.

도 2(B)는 도 2(A)에서 B부분을 확대하여 도시한다. 도 2에 있어서, 본 발명에 따른 동압유체 축수의 오일 저장장치의 동작을 동압유체 축수에서 오일의 경로를 설명하는 도 3을 결부하여 설명하기로 한다.

제 2그루브(11)는 동압 발생용 그루브(8)의 상하 양단에 일정 깊이와 폭으로 회전축(6)의 외주변에 형성된다.오일의 증발 혹은 이상 회전에 의한 오일 누설시 제 2그루브(11)에서 표면장력에 의해 유지되는 오일이 도 3과 같이 회전자부가 회전할 때 발생되는 압력 변화에 의해서 동압 발생용 그루브(8)로 유입하게 된다.

따라서, 복잡한 추가 급유장치 없이 오일을 보충할 수 있게 된다. 한편 슬리브(7)에 동압 발생용 그루브(8)가 형성되는 경우, 슬리브(7)에 형성된 동압 발생용 그루브(8)의 양단에 제 2그루브(11)가 형성될 수 있을 것이다.

제 2그루브(11)의 폭 및 깊이는 회전자부의 회전시 발생하는 압력 변화에 의해 오일이 동압 발생용 그루브(8)로 이동할 수 있는 범위 내에 설정되도록 한다.

그 값은 오일의 점도, 회전 rpm(분당 회전속도; Revolutions per minute), 회전축(6)과 슬리브(7) 사이의 틈새에 연관되며 통상 수십㎛ 이내로 설정된다.

결과적으로, 본 발명에 따른 동압유체 축수의 오일 저장장치는 외부에서 오일을 추가 급유 할 수 없는 구조의 회전장치에서도 별도의 추가 비용 및 추가 공간없이 오일을 공급할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 동압유체 축수의 오일 저장장치는 오일 누설에 의해 발생하는 축수 수명을 연장시키고 소형화, 박형화될 수 있다.

그리고 본 발명에 따른 동압유체 축수의 오일 저장장치는 조립이 쉽고 저렴한 비용으로 제작할 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자 라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특히 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (2)

1. 회전장치에 있어서,

   모터의 구동력으로 회전하는 회전자부와, 상기 회전자부에 형성되어 상기 회전자부의 회전에 따른 압력변화에 오일이 공급되는 제 1그루브와,

   상기 제 1그루브의 양단에 위치하여 상기 제 1그루브에서 상기 오일의 증발 및 누출에 따라 상기 오일이 공급되도록 하는 제 2그루브를 구비한 것을 특징으로 하는 동압유체 축수의 오일 저장장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 2그루브는 임의의 깊이와 폭으로 상기 제 1그루브의 양단에 위치하는 것을 특징으로 하는 동압유체 축수의 오일 저장장치.