KR19990020696A - 디지털 비디오디스크용 스핀들모터의 실링장치 - Google Patents

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KR19990020696A
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Abstract

본 발명은 축을 회전지지하는 슬리브의 내,외주면에 라비닌스를 형성시켜 압력차에 따라 오일의 누유를 방지시킴으로써, 라비닌스의 형성에 따른 공간확보가 용이하고 또한 오일 자체의 점성으로 누유가 방지되는 디지털 비디오디스크용 스핀들모터의 실링장치에 관한 것으로서, 특히 중공상의 슬리브; 상기 슬리브에 회전가능하게 끼워지고 회전되는 동안 오일에 동압을 발생시키는 축; 상기 축의 상단에 허브를 통하여 회전가능하게 결합된 로터; 상기 슬리브의 상단 내주면에 구비되어 누유되는 오일을 압력차로 차단하는 제1라비닌스; 그리고 상기 슬리브의 상단 외주연에 구비되어 상기 제1라비닌스를 거쳐 누유되는 오일을 압력차로 차단하는 제2라비닌스가 구비된다.

Description

디지털 비디오디스크용 스핀들모터의 실링장치
본 발명은 디지털 비디오디스크용 스핀들모터의 실링장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 서로 다른 공간에서 압력차가 발생되도록 하는 라비닌스(labyrinth)의 원리를 이용하여 슬리브의 상단으로 오일이 누유되지 않도록 함으로써, 유체동압베어링의 실링성이 향상되는 디지털 비디오디스크용 스핀들모터의 실링장치에 관한 것이다.
일반적으로 디지털 비디오디스크용 스핀들모터에는 유체동압베어링이 사용된다. 유체동압베어링은 축과 이를 회전지지하는 슬리브의 사이에 오일이 충진되며 축의 외주면에는 오일에 동압을 발생시키는 동압발생홈이 마련된다. 이러한 유체동압베어링은 고속으로 회전되는 축을 지지할수 있는 잇점이 있는 반면에 작동유체가 원심력에 의해 누유될 우려가 있다. 유체가 누유되면 디스크면에 부착됨으로 헤드에서 데이터를 읽는 도중에 오류가 발생된다.
종래에는 작동유체의 누유를 방지하기 위해 기구적인 구조물을 사용하여 유체의 누유를 방지시켰다. 그러나 기하학적 구조물에 의해 누유를 방지시킴으로 구조물의 원심력에 의해 축의 회전정밀도가 저하되는 단점이 발생된다. 또한 일본 특개평7-336924호에 스핀들모터의 실링장치가 제안된바 있다. 이는 라비닌스의 원리를 이용한 것으로 압력차에 의해 오일의 누유를 억제시켰다. 즉 슬리브(1)의 외주면에 중공상의 축(2)이 결합되며 축(2)의 내주면에는 동압을 발생시키는 동압발생홈이 형성된다. 그리고 축(2)의 내주면 상단에 상부라비닌스(3)가 구비되고 축(2)의 외주면 하단에 하부라비닌스(4)가 구비된다. 따라서 축(2)이 회전되는 동안 상부쪽으로 누유되는 오일과 하부쪽으로 누유되는 오일이 차단된다.
그러나 라비닌스가 축방향의 상하측으로 구성되며 특히 중공상의 축(2)에 있어서, 내주면 상단에 상부라비닌스(3)가 형성되어야 함으로 제작성이 저하되고 또한 공간 확보에 제한을 받는 등의 단점이 있다.
본 발명은 종래의 여러 가지 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 축을 회전지지하는 슬리브의 내,외주면에 라비닌스를 형성시켜 압력차에 따라 오일의 누유를 방지시킴으로써, 라비닌스의 형성에 따른 공간확보가 용이하고 또한 오일 자체의 점성으로 누유가 방지되는 디지털 비디오디스크용 스핀들모터의 실링장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 중공상의 슬리브; 상기 슬리브에 회전가능하게 끼워지고 회전되는 동안 오일에 동압을 발생시키는 축; 상기 축의 상단에 허브를 통하여 회전가능하게 결합된 로터; 상기 슬리브의 상단 내주면에 구비되어 누유되는 오일을 압력차로 차단하는 제1라비닌스; 그리고 상기 슬리브의 상단 외주연에 구비되어 상기 제1라비닌스를 거쳐 누유되는 오일을 압력차로 차단하는 제2라비닌스가 구비된 특징이 있다.
도 1은 종래 스핀들모터의 단면도,
도 2은 본 발명 스핀들모터의 단면도,
도 3는 본 발명에 따른 라비닌스를 나타낸 단면도.
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11 : 슬리브 12 : 축
13a : 오일 16 : 허브
17 : 로터 19 : 제1라비닌스
20 : 제2라비닌스 21 : 확대경사면
22 : 축소경사면 23 : 캡
24 : 틈새
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명 스핀들모터의 단면도 이다. 상부 중앙에 중공상의 슬리브(11)가 결합된 하우징(10)이 구비되고 하우징(10)의 상부 외주연에는 코일(15)이 권회된 코어(14)가 구비된다. 그리고 슬리브(11)의 내부에 축(12)이 회전 가능하게 끼워지며 축(12)과 슬리브(11)의 사이에 오일(13a)이 충진된다. 축(12)은 외주면에 동압발생홈(13)이 형성되며 회전되는 동안 오일(13a)에 동압이 발생되어 회전 반경방향으로 지지된다.
또한 축(12)의 상단에 허브(16)가 억지끼움식으로 결합되며 허브(16)의 외주연에 로터(17)가 허브(16)와 함께 회전되도록 구비된다. 로터(17)는 하부가 개방되며 코어(14)를 감싸는 형태로 허브(16)의 상부에 구비된다. 또한 로터(17)의 내주면에는 코어(14)를 감싸는 자성체(18)가 구비되며 코일(15)에 전원이 인가되면 자성체(18)에 자기력이 발생되고 로터(17)가 축(12)과 함께 고속으로 회전된다.
그리고 슬리브(11)의 상단 내주면에 오일(13a)의 누유를 방지하는 제1라비닌스(19)가 구비된다. 제1라비닌스(19)는 오일(13a)이 원심력에 의해 축방향으로 상승되어 누유되지 못하도록 하는 것으로서, 슬리브(11)의 상단 내주면에 상부로 확대 경사진 확대경사면(21)과 확대경사면(21)과 연이어 상부로 축소 경사진 축소경사면(22)에 의해 형성된다. 이들 확대경사면(21)과 축소경사면(22)에 의해 축(12)의 외주면과의 사이에 형성되는 제1라비닌스(19)는 오일(13a)의 압력이 급격하게 감소됨으로 축방향으로 상승되는 오일(13a)의 누유가 억제된다.
또한 슬리브(11)의 상단 외주연으로 제2라비닌스(20)가 구비된다. 제2라비닌스(20)는 제1라비닌스(19)에서 누유되는 오일(13a)을 최종적으로 차단하는 역할을 한다. 이러한 제2라비닌스(20)는 회전되는 허브(16)의 하단 외주면 으로부터 슬리브(11)를 향해 형성된 원통형의 캡(23)에 의해 형성된다. 하부가 개방된 캡(23)의 내주면과 슬리브(11)의 상단 외주면과의 사이에 제2라비닌스(20)가 형성되어 누유되는 오일(13a)의 압력을 하강시킨다. 또한 제1,2라비닌스(19)(20)는 허브(16)의 하단과 슬리브(11)의 상단 사이에 형성된 틈새(24)에 의해 연결된다.
이처럼 구성된 본 발명은 슬리브(11)의 상단 내주면에 제1라비닌스(19)가 형성되어 오일(13a)의 누유를 차단시킨다. 즉 슬리브(11)의 상단 내주면에 상부로 확대 경사진 확대경사면(21)과 확대경사면(21)과 연이어 상부로 축소 경사진 축소경사면(22)에 의해 제1라비닌스(19)가 형성된다. 따라서 축(12)이 회전되는 동안 동압발생홈(13)에 의해 오일(13a)에 동압이 발생되고 축(12)이 회전지지된다. 또한 축(12)이 회전되는 동안 원심력에 의해 오일(13a)이 축방향으로 누유된다. 이때 제1라비닌스(19)에서 오일(13a)의 압력이 떨어져 누유가 감소된다. 또한 확대경사면(21)과 축소경사면(22)을 타고 오일(13a)이 이동되는 과정에서 자체의 점성에 의해 오일(13a)의 누유가 어느정도 차단된다.
또한 슬리브(11)의 상단 외주연에 제2라비닌스(20)가 구비됨으로 제1라비닌스(19)에서 누유되는 오일(13a)을 최종적으로 차단시킨다. 제2라비닌스(20)는 허브(16)의 하단으로부터 슬리브(11)의 상단 쪽으로 연장 형성된 캡(23)에 의해 형성되며 틈새(24)를 타고 누유되는 오일(13a)의 압력을 떨어뜨려 누유를 차단시킨다.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면 축을 회전지지하는 슬리브의 상단 내주면에 확대경사면과 축소경사면으로 형성되는 제1라비닌스가 구비된다. 따라서 누유되는 오일이 제1라비닌스에서 압력이 떨어져 누유가 차단된다. 그리고 축소경사면을 타고 이동되는 오일이 자체의 점성에 의해 이동속도가 저하되어 누유가 어느정도 차단되는 효과가 있다. 또한 슬리브의 상단 외주연을 감싸는 제2라비닌스에 의해 오일의 누유가 최종적으로 차단됨으로 실링성이 향상되는 등의 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 중공상의 슬리브(11);
    상기 슬리브(11)에 회전가능하게 끼워지고 회전되는 동안 오일(13a)에 동압을 발생시키는 축(12);
    상기 축(12)의 상단에 허브(16)를 통하여 회전가능하게 결합된 로터(17);
    상기 슬리브(11)의 상단 내주면에 구비되어 누유되는 오일(13a)을 압력차로 차단하는 제1라비닌스(19);
    그리고 상기 슬리브(11)의 상단 외주연에 구비되어 상기 제1라비닌스(19)를 거쳐 누유되는 오일(13a)을 압력차로 차단하는 제2라비닌스(20)를 구비하는 디지털 비디오디스크용 스핀들모터의 실링장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 슬리브(11)의 상단 내주면에 상향으로 확대 경사진 확대경사면(21)이 형성되고 상기 확대경사면(21)과 연이어 상향으로 축소 경사진 축소경사면(22)이 형성되며 상기 확대,축소경사면(21)(22)에 의해 상기 제1라비닌스(19)가 구성됨을 특징으로 하는 디지털 비디오디스크용 스핀들모터의 실링장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 허브(16)의 하단에 상기 슬리브(11)의 상단 외주연을 감싸는 형태로 캡(23)이 구비되며 상기 캡(23)의 내주면과 상기 슬리브(11)의 외주면 사이에 상기 제2라비닌스(20)가 구성됨을 특징으로 하는 디지털 비디오디스크용 스핀들모터의 실링장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제1라비닌스(19)와 상기 제2라비닌스(20)는 상기 슬리브(11)와 상기 허브(16) 사이에 형성된 틈새(24)를 통하여 서로 연결됨을 특징으로 하는 디지털 비디오디스크용 스핀들모터의 실링장치.
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