KR20010010901A

KR20010010901A - Motor

Info

Publication number: KR20010010901A
Application number: KR1019990030027A
Authority: KR
Inventors: 최형민
Original assignee: 이형도; 삼성전기 주식회사
Priority date: 1999-07-23
Filing date: 1999-07-23
Publication date: 2001-02-15

Abstract

PURPOSE: A motor is provided to improve the reliability of a device which employs the motor by obtaining a stable rotational force when the motor is rotated at a high speed and improving the efficiency of the motor CONSTITUTION: A disc is positioned on the outer peripheral surface of a hob. A sleeve is engaged with the inner peripheral surface of the hob. Bearing surfaces are formed on the upper and lower inner peripheral surface of the sleeve. A dynamic pressure generating means slidably and rotatably supports the hob with which the sleeve is engaged. The dynamic pressure generating means constantly maintains the air pressure between the bearing surfaces which is generated when the sleeve and the hob is rotated. An oil is interposed between the bearing surfaces formed on the inner peripheral surface of the sleeve.

Description

Motor

본 발명은 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 미끄럼 지지방식을 채용한 모터에 관한 것이다.The present invention relates to a motor, and more particularly, to a motor employing a sliding support method.

일반적으로 모터는, 구동부의 지지방식에 따라 구름 베어링지지방식과 미끄럼 베어링 지지방식으로 대별된다.In general, a motor is roughly classified into a rolling bearing support method and a sliding bearing support method according to the support method of the driving unit.

구름 베어링 방식은 통상적으로 하나 이상 복수의 볼 베어링(ball bearing)을 통해축을 지지하도록 된 것으로서, 저가의 볼 베어링을 통한 단가절감을 도모한 이점과 큰 강성을 갖고 있는 이점이 있는 반면에 고정도의 회전 정밀도를 얻을 수 없는 문제점이 내재되어 있다.Rolling bearings are typically designed to support shafts through one or more ball bearings, which have the advantage of cost savings and low stiffness through low cost ball bearings, while high precision rotation. There is a problem in that precision cannot be obtained.

즉, 고속 회전을 요망하는 기록매체의 모터에 적용된 경우, 심한 진동이 발생될 뿐만 아니라 이에따른 소음(noise)이 발생되는 문제점이 야기된다.That is, when applied to a motor of a recording medium which requires high speed rotation, not only severe vibration is generated but also noise is caused.

이에 반하여 미끄럼 베어링 지지방식은 유체를 함유하고 있는 메탈 베어링이나, 또는 오일(oil)을 통한 유막(油膜)을 형성하여 축을 지지하도록 된 것으로서, 단가상승의 단점이 있는 반면에 고정도의 회전정도를 유지할 수 있어 근래에 들어와서 하드 디스크 드라이브(hard disk drive;HDD)나 기타 고속 회전을 요망하는 기록매체의 모터에 널리 채용되고 있다.On the other hand, the sliding bearing support method is to support the shaft by forming a metal bearing containing fluid or an oil film through oil, which has the disadvantage of unit price increase and maintains a high degree of rotation accuracy. Recently, it is widely used in motors of hard disk drives (HDDs) and other recording media which require high speed rotation.

도 1에는 일반적인 미끄럼 베어링 지지방식을 채용한 모터를 나타내 보였다.1 shows a motor employing a general sliding bearing support method.

이는, 샤프트(shaft;10)와, 슬리브(sleeve;20) 및 허브(hob;30)와 스러스트 베어링(40)과 부쉬(50)로 대별된다.This is roughly divided into a shaft 10, a sleeve 20 and a hub 30, a thrust bearing 40 and a bush 50.

슬리브(20)는 샤프트(10)를 중심으로 회전 가능하게 결합되는 것으로서, 미끄럼지지될 수 있도록 오일을 개재한채 샤프트(10)와 접촉되는 베어링면(21,22)이 형성된다.The sleeve 20 is rotatably coupled around the shaft 10, and bearing surfaces 21 and 22 contacting the shaft 10 with oil are formed to be slidably supported.

허브(30)는 슬리브(20)의 외주면에 결합되어 함께 회전되는 것으로서, 특히 외주면에는 디스크(미도시)가 안착된다.Hub 30 is coupled to the outer circumferential surface of the sleeve 20 is rotated together, in particular a disk (not shown) is seated on the outer circumferential surface.

한편, 이 허브(30)의 하면에는 도시되지는 않았지만 로터가 위치되며, 이 로터와 대응되는 샤프트(10) 상에는 스테이터가 위치된다.On the other hand, although not shown, the rotor is positioned on the lower surface of the hub 30, and the stator is positioned on the shaft 10 corresponding to the rotor.

스러스트 베어링(40)은 슬리브(20) 및 허브(30)가 회전될 때 스러스트 방향으로의 하중 지지능력을 확보하기 위하여 마련되는 것으로서, 샤프트(10)의 상부측 외주면에 결합된다.The thrust bearing 40 is provided to secure load bearing capacity in the thrust direction when the sleeve 20 and the hub 30 are rotated, and are coupled to the upper outer peripheral surface of the shaft 10.

부쉬(50)는 샤프트(10)의 상단부와 대응되는 허브(30)의 내주면에 위치되는 것으로서, 슬리브(20) 및 허브(30)가 회전될 때 슬리브(20)의 베어링면(21,22)과 샤프트(10) 사이에 개재되는 회전과정에서 원심력에 의해 상부로 유출되는 것을 방지하는 역할을 한다.Bushing 50 is located on the inner circumferential surface of the hub 30 corresponding to the upper end of the shaft 10, the bearing surface (21, 22) of the sleeve 20 when the sleeve 20 and the hub 30 is rotated It serves to prevent the flow out to the top by the centrifugal force in the rotation process interposed between and the shaft (10).

이와같이 구성된 모터는, 도시되지 않은 로터와 스테이터에 의해 샤프트(10)를 중심으로 슬리브(20)와 허브(30)가 회전되면서 허브(30)의 외주면에 결합되는 디스크를 고속으로 회전시키게 되는 것이다.The motor configured as described above rotates the disk coupled to the outer circumferential surface of the hub 30 at a high speed while the sleeve 20 and the hub 30 are rotated about the shaft 10 by a rotor and stator (not shown).

또한 슬리브(20) 및 허브(30)의 회전과정에서 발생될 수 있는 오일의 유출을 부쉬(50)를 통해 방지하게 되는 것이다.In addition, the leakage of oil that may be generated during the rotation of the sleeve 20 and the hub 30 is prevented through the bushing 50.

그러나 이와같은 종래 모터에 있어서는 슬리브(20) 및 허브(30)가 샤프트(10)를 중심으로 고속으로 회전하는 과정에서 슬리브(20)의 베어링면(21,22) 사이의 공간부상에서 진공(cavitation)현상이 초래되게 되고, 이에의해서는 베어링면(21,22) 내부의 압력이 불안정하게 되어 일정한 동압을 얻을 수 없는 문제점이 초래된다.However, in such a conventional motor, the cavitation occurs in the space between the bearing surfaces 21 and 22 of the sleeve 20 while the sleeve 20 and the hub 30 rotate at high speed about the shaft 10. Phenomena are caused, which causes unstable pressure in the bearing surfaces 21 and 22, resulting in a problem that a constant dynamic pressure cannot be obtained.

따라서 모터의 성능을 떨어뜨리는 요인이 되어왔다.Therefore, it has been a factor that degrades the performance of the motor.

본 발명은 이와같은 종래 모터의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 샤프트와 슬리브 사이의 공간부상에서 항상 일정한 동압을 얻을 수 있도록 함으로써 모터의 성능 저하를 미연에 방지할 수 있는 모터를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the conventional motor, and to provide a motor that can prevent the performance deterioration of the motor in advance by always being able to obtain a constant dynamic pressure in the space between the shaft and the sleeve. There is this.

도 1은 일반적인 모터의 단면도,1 is a cross-sectional view of a typical motor,

도 2는 본 발명에 따른 모터의 단면도,2 is a cross-sectional view of a motor according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 모터에 있어서, 동압발생수단을 발췌하여 나타낸 분리 사시도.3 is an exploded perspective view showing the dynamic pressure generating means in the motor according to the present invention.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

100 : 허브 200 : 슬리브100: hub 200: sleeve

300 : 동압발생수단 310 : 샤프트300: dynamic pressure generating means 310: shaft

311 : 관통구멍 312,313 : 상,하 가이드 구멍311: through hole 312,313: upper and lower guide holes

320 : 스러스트 베어링 321 : 배출구멍320: thrust bearing 321: discharge hole

400 : 부쉬400: bush

이와같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 모터는, 외주면에 디스크가 안착되는 허브와; 상기 허브의 내주면에 결합되며, 상,하 내주면에는 베어링면이 형성된 슬리브와; 상기 슬리브가 결합된 허브를 회전 가능하게 미끄럼 지지하며, 상기 슬리브와 상기 허브의 회전시 발생되는 베어링면 사이의 에어 압을 일정하게 유지시키는 동압발생수단;을 포함하여 된 것을 그 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a motor according to the present invention includes a hub on which a disk is seated on an outer circumferential surface thereof; A sleeve coupled to an inner circumferential surface of the hub and having bearing surfaces formed on upper and lower inner circumferential surfaces thereof; And a dynamic pressure generating means rotatably slidingly supporting the hub to which the sleeve is coupled and maintaining a constant air pressure between the sleeve and a bearing surface generated when the hub is rotated.

본 발명의 바람직한 한 특징은, 상기 동압 발생수단은, 상기 슬리브의 내주면에 형성된 베어링면 사이에 오일을 개재한채 끼워 삽입되어 이를 미끄럼 지지하며, 중심면에는 관통구멍이 길이 방향을 따라 관통 형성되고, 상기 슬리브의 베어링면 사이와 인접된 외측 상,하면에는 상기 관통구멍을 외부와 연통시키는 상,하 가이드 구멍이 형성된 샤프트와; 상기 샤프트의 상부 외주면에 끼워 삽입되어, 상기 허브와 슬리브의 회전시 스러스트 방향으로의 하중을 지지하며, 상기 샤프트와 접촉되는 내주면에는 샤프트의 외주면과 소정간격 유지하는 배출구멍이 길이 방향을 따라 관통 형성된 스러스트 베어링과;상기 샤프트의 상,하단부에 결합되어 상기 관통구멍을 밀폐시키는 상,하 캡;을 포함하여 된 것에 있다.One preferred feature of the present invention, the dynamic pressure generating means, is inserted between the bearing surface formed on the inner circumferential surface of the sleeve with the oil interposed between the sliding support, the through-hole is formed in the center surface through the longitudinal direction, Shafts having upper and lower guide holes formed on upper and lower surfaces of the sleeve adjacent to and between the bearing surfaces of the sleeve to communicate the through holes with the outside; It is inserted into the upper outer peripheral surface of the shaft to support the load in the thrust direction when the hub and the sleeve rotates, the discharge hole for maintaining a predetermined distance from the outer peripheral surface of the shaft through the inner peripheral surface in contact with the shaft is formed through the longitudinal direction And a thrust bearing; upper and lower caps coupled to upper and lower ends of the shaft to seal the through holes.

이하 본 발명에 따른 모터의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a motor according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 모터의 단면도이고, 도 3은 동압 발생수단을 발췌하여 나타낸 분리 사시도이다.2 is a cross-sectional view of a motor according to the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view showing an extract of dynamic pressure generating means.

이에 나타내 보인 바와 같이 본 발명에 따른 모터는, 크게 허브(hob;100)와 슬리브(sleeve;200) 및 동압발생수단(300)으로 대별된다.As shown therein, the motor according to the present invention is roughly divided into a hub 100, a sleeve 200, and a dynamic pressure generating means 300.

허브(100)는 디스크(미도시)가 안착되는 부분이며, 내주면에는 슬리브(200)가 마련된다.The hub 100 is a portion on which a disk (not shown) is seated, and a sleeve 200 is provided on an inner circumferential surface thereof.

슬리브(200)의 상,하 내주면에는 베어링면(210,220)이 형성되는 바, 이 베어링면(210,220)에는 도시되지는 않았지만 오일의 순환을 통한 유막을 형성하기 위하여 소정 형상의 그르부 예컨대 헤링본 형상의 그르부가 형성된다.Bearing surfaces 210 and 220 are formed on the upper and lower inner circumferential surfaces of the sleeve 200. Although not shown, the bearing surfaces 210 and 220 may be formed in the shape of grooves, for example, herringbone shapes, to form an oil film through circulation of oil. Grout is formed.

동압발생수단(300)은, 슬리브(200)가 내주면에 결합된 허브(100)를 미끄럼 지지하는 역할을 하는 것은 물론이고 슬리브(200)의 베어링면(210,220)과의 사이에서 발생되는 진공상태를 해제하여 항상 일정한 에어압 즉, 동압을 유지시키기 위하여 마련되는 것이다.The dynamic pressure generating means 300 serves to support the hub 100 coupled to the inner circumferential surface of the sleeve 200, as well as the vacuum generated between the bearing surfaces 210 and 220 of the sleeve 200. It is provided so as to maintain a constant air pressure, that is, dynamic pressure at all times.

이러한 동압발생수단(300)의 상세한 구조를 보면, 크게 샤프트(shaft;310)와 스러스트 베어링(320)과 상,하 캡(330,340)으로 대별된다.Looking at the detailed structure of the dynamic pressure generating means 300, it is roughly divided into a shaft (310), the thrust bearing 320 and the upper and lower caps (330, 340).

샤프트(310)는 실질적으로 슬리브(200)가 오일을 개재한채 미끄럼 지지되는 부분으로써, 고정타입이며, 특히 중심면에는 길이 방향을 따라 관통구멍(311)이 형성된다.The shaft 310 is a portion in which the sleeve 200 is slidably supported with the oil interposed therebetween. The shaft 310 is a fixed type, and in particular, the through hole 311 is formed in the longitudinal direction in the center surface thereof.

그리고 샤프트(310)의 외측면에는 좀더 상세히는 슬리브(200)의 베어링면(210,220) 사이와 인접된 외측 상,하면에는 샤프트(310)의 관통구멍(311)을 외부와 연통시킬 수 있는 상,하 가이드 구멍(312,313)이 형성된다.In addition, the outer surface of the shaft 310 in more detail on the outer surface adjacent to the bearing surface (210,220) of the sleeve 200, the lower surface of the through hole 311 of the shaft 310 to communicate with the outside, Lower guide holes 312 and 313 are formed.

스러스트 베어링(320)은 샤프트(310)의 대략 중간측 외주면에 결합되는 것으로서, 슬리브(200) 및 허브(100)가 도시되지 않은 로터 및 스테이터간의 전자기력을 통해 회전될 때 스러스트 방향으로의 하중을 지지하는 역할을 한다.The thrust bearing 320 is coupled to the approximately intermediate outer circumferential surface of the shaft 310, and supports the load in the thrust direction when the sleeve 200 and the hub 100 are rotated through an electromagnetic force between the rotor and the stator, not shown. It plays a role.

이 스러스트 베어링(320)의 중심 내주면에는 즉, 샤프트(310)와 결합된 중심면에는 길이 방향을 따라 소정크기의 배출구멍(321)이 형성된다.In the central inner circumferential surface of the thrust bearing 320, that is, the central surface coupled with the shaft 310, a discharge hole 321 having a predetermined size is formed along the length direction.

배출구멍(321)은 전술한 샤프트(310)의 상,하 가이드 구멍(312,313)을 통과한 슬리브(200)의 베어링면(210,220)과 샤프트(310) 사이의 에어를 외부로 배출시키는 기능을 한다.The discharge hole 321 discharges air between the bearing surfaces 210 and 220 of the sleeve 200 and the shaft 310 that have passed through the upper and lower guide holes 312 and 313 of the shaft 310 to the outside. .

상,하 캡(330,340)은 샤프트(310)의 관통구멍(311) 상,하단부에 결합되어 관통구멍(311)을 밀폐시키는 역할을 한다.The upper and lower caps 330 and 340 are coupled to upper and lower ends of the through hole 311 of the shaft 310 to serve to seal the through hole 311.

미설명부호(400)은 허브(100)의 내주면에 결합되어 오일의 유출을 방지하는 부쉬이다.Reference numeral 400 is a bush that is coupled to the inner peripheral surface of the hub 100 to prevent the outflow of oil.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 모터는, 도시되지 않은 로터와 스테이터에 의해 샤프트(310)를 중심으로 슬리브(200)와 허브(100)가 회전되면서 허브(100)의 외주면에 결합되는 디스크를 고속으로 회전시키게 되는 것이다.The motor according to the present invention having such a configuration is a high speed disk that is coupled to the outer peripheral surface of the hub 100 while rotating the sleeve 200 and the hub 100 around the shaft 310 by a rotor and stator (not shown) Will be rotated.

또한 슬리브(200) 및 허브(100)의 회전과정에서 발생될 수 있는 오일의 유출을 부쉬(400)를 통해 방지하게 되는 것이다.In addition, the leakage of oil that may occur during the rotation of the sleeve 200 and the hub 100 is prevented through the bush 400.

한편, 허브(100)가 슬리브(200)와 함께 샤프트(310)를 중심으로 고속으로 회전하는 과정에서는, 슬리브(200)의 베어링면(210,220) 사이의 공간부상에서 진공상태가 발생되어 불안정한 동압을 발생시키게 된다.Meanwhile, in the process of the hub 100 rotating at high speed about the shaft 310 together with the sleeve 200, a vacuum is generated in the space portion between the bearing surfaces 210 and 220 of the sleeve 200, thereby causing unstable dynamic pressure. Will be generated.

그러나 이와같이 진공에 의해 발생된 불안정한 동압은 동압발생수단(300)을 통해 안정된 제거되고 항상 동압을 유지하게 된다.However, the unstable dynamic pressure generated by the vacuum as described above is stably removed through the dynamic pressure generating means 300 and always maintains the dynamic pressure.

이를 좀더 상세히 설명하면, 슬리브(200)의 베어링면(210,220) 상에서 발생된 진공상태는 이 부분과 인접된 샤프트(310)의 외측면에 형성된 하부 가이드 구멍(313)을 통해 관통구멍(311)으로 안내되고, 또한 상부측 가이드 구멍(312)과 스러스트 베어링(320)에 형성된 배출구멍(321)을 통해 외부와 연통된 상태를 유지하게 된다.In more detail, the vacuum generated on the bearing surfaces 210 and 220 of the sleeve 200 is transferred to the through hole 311 through the lower guide hole 313 formed in the outer surface of the shaft 310 adjacent to this portion. It is guided and maintained in communication with the outside through the discharge hole 321 formed in the upper guide hole 312 and the thrust bearing 320.

이를 다시 말하면 진공상태가 발생되지 않는 것이다.In other words, no vacuum is generated.

따라서 항상 일정한 동압을 유지할 수 있게됨으로서 고속 회전시에도 안정된 회전력을 얻을 수 있게되어 모터의 성능을 향상시킬 수 있게되는 것이다.Therefore, it is possible to maintain a constant dynamic pressure at all times to obtain a stable rotational force even at high speed to improve the performance of the motor.

한편, 상기한 실시예는 본 발명의 바람직한 하나의 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며 동일 사상의 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어 본 발명의 실시예에 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있는 것이다.On the other hand, the above-described embodiment is merely described one preferred embodiment of the present invention, the scope of application of the present invention is not limited to such, and can be changed as appropriate within the scope of the same idea. For example, the shape and structure of each component shown in the embodiment of the present invention can be modified.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 모터에 의하면, 슬리브의 베어링면과 샤프트 사이에 발생되는 진공상태에 의한 불안정한 동압을 동압발생수단을 통해 제거함으로써 항상 일정한 동압을 얻을 수 있다.As described above, according to the motor according to the present invention, constant dynamic pressure can always be obtained by removing unstable dynamic pressure caused by the vacuum state generated between the bearing surface of the sleeve and the shaft through the dynamic pressure generating means.

따라서 고속 회전시에서 안정된 회전력을 얻을 수 있게됨으로써 모터의 성능 및 더 나아가서는 이 모터를 채용하는 기기의 신뢰성을 더 한층 향상시킬 수 있는 이점이 있다.Therefore, a stable rotational force can be obtained at a high speed of rotation, which has the advantage of further improving the performance of the motor and furthermore, the reliability of the equipment employing the motor.

Claims

A hub on which a disk is seated on an outer circumferential surface;

A sleeve coupled to an inner circumferential surface of the hub and having bearing surfaces formed on upper and lower inner circumferential surfaces thereof;

And a dynamic pressure generating means rotatably slidingly supporting the hub to which the sleeve is coupled and maintaining a constant air pressure between the sleeve and the bearing surface generated when the hub is rotated.

The method of claim 1, wherein the dynamic pressure generating means is inserted between the bearing surface formed on the inner circumferential surface of the sleeve with the oil interposed therebetween to slide the oil pressure generating means, and the through-hole is formed in the center surface through the longitudinal direction. Shafts having upper and lower guide holes for communicating the through holes with the outside on upper and lower surfaces adjacent to and between the bearing surfaces thereof;

It is inserted into the upper outer peripheral surface of the shaft to support the load in the thrust direction when the hub and the sleeve rotates, the discharge hole for maintaining a predetermined distance from the outer peripheral surface of the shaft through the inner peripheral surface in contact with the shaft is formed through the longitudinal direction Thrust bearings;

And upper and lower caps coupled to upper and lower ends of the shaft to seal the through-holes.