KR20060020932A - 유체동압베어링 스핀들모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유체동압베어링을 갖는 스핀들모터에 관한 것이다.

본 발명은 적어도 하나 이상의 권선코일이 감기는 코어를 갖추고, 상기 코어가 상부면에 구비되고, 몸체중앙에 중앙공을 관통형성한 베이스를 갖는 스테이터; 상기 권선코일과 일정간격을 두고 서로 대응하도록 외주면에 마그네트가 구비되는 허브를 갖추고, 상기 허브의 내주면에 스톱링이 일체로 장착되는 로터; 및 상기 허브의 내부면과 대응하고, 상기 스톱링과 대응하여 면접하는 외부면에 적어도 하나이상의 동압발생용 홈을 형성하고, 상기 베이스의 중앙공에 조립되는 몸체중앙에 상기 허브가 배치되는 허브삽입공을 형성하여 상기 스테이터에 대해 로터의 회전을 지지하는 슬리브를 포함하여 구성된다.

본 발명에 의하면, 고정부재와 회전부재간의 습동면에서 발생되는 동압면적을 최대화하여 축강성력을 향상시키고, 축손실을 줄여 저소비전력을 구현하고, 고정밀도로 회전할 수 있으며, 구성부품수를 줄여 모터크기를 소형화하고, 제조원가를 절감할 수 있다.

스테이터, 허브, 로터, 슬리브, 유체동압, 실링저유부,

Description

유체동압베어링 스핀들모터{A fluid dynamic pressure bearing spindle motor}

도 1은 종래기술에 따른 유체동압베어링 스핀들모터의 종단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 유체동압베어링 스핀들모터의 제 1실시예를 도시한 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 유체동압베어링 스피들모터의 제 1실시예를 도시한 분해도이다.

도 4는 본 발명에 따른 유체동압베어링 스피들모터의 제 1실시예의 변형예를 도시한 구성도이다.

도 5(a)는 본 발명에 따른 유체동압베어링 스피들모터의 제 1실시예에 채용되는 상부실링저유부의 상세도이다.

도 5(b)(c)는 본 발명에 따른 유체동압베어링 스피들모터의 제 1실시예에 채용되는 하부실링저유부의 상세도이다.

도 6은 본 발명에 따른 유체동압베어링 스핀들모터의 제 2실시예를 도시한 구성도이다.

도 7은 본 발명에 따른 유체동압베어링 스핀들모터의 제 2실시예를 도시한 분해도이다.

도 8은 본 발명에 따른 유체동압베어링 스핀들모터의 제 2실시예의 변형예를 도시한 구성도이다.

도 9(a)는 본 발명에 따른 유체동압베어링 스핀들모터의 제 2실시예에 구비되는 상부실링저유부의 상세도이다.

도 9(b)(c)는 본 발명에 따른 유체동압베어링 스핀들모터의 제 2실시예에 구비되는 하부실링저유부의 상세도이다.

도 10(a)(b)는 본 발명에 따른 유체동압베어링 스핀들모터의 제 2실시예의 변형예를 도시한 구성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110,210 : 스테이터 112,212 : 권선코일

114,214 : 베이스 115,215 : 중앙공

120,220 : 로터 121,221 : 축보스부

122,222 : 샤프트공 123,223 : 스커트부

124,224 : 마그네트 125,225 : 허브

126,226 : 스톱링 130,230 : 슬리브

132,232 : 대외경부 134,234 : 소외경부

140a,140b : 상,하부실링저유부 250 : 고정캡

254 : 고정홈 G1,G2,G3,G4 : 동압발생용 홈

본 발명은 유체동압베어링을 갖는 스핀들모터에 관한 것으로, 보다 상세히는 고정부재와 회전부재간의 습동면에서 발생되는 동압면적을 최대화하여 축강성력을 향상시키고, 축손실을 줄여 저소비전력을 구현하고, 고정밀도로 회전할 수 있으며, 구성부품수를 줄여 모터크기를 소형화하고, 제조원가를 절감할 수 있는 유체동압베어링 스핀들모터에 관한 것이다.

일반적으로 볼베어링이 채용된 모터는 샤프트와 마찰이 존재하고, 이로 인하여 소음과 진동이 발생한다. 이때, 발생되는 진동을 NRRO(Non Repeatable Run Out)이라고 하며, 이는 하드디스크의 트랙밀도를 높이는데 장애요인으로 작용한다.

반면에, 원심력에 의한 윤활유의 가동압만으로 샤프트의 축강성을 유지시키는 유체동압베어링이 구비된 스핀들모터는 윈심력을 기반으로 하기 때문에 금속마찰이 없고 고속회전일수록 안정감이 상승하여 소음과 진동의 발생이 적으며, 회전물의 고속회전이 볼베어링을 갖는 모터보다 순조롭기 때문에, 하이엔드용 광디스크장치, 자기디스크장치에 주로 적용된다.

이러한 특징을 갖는 스핀들모터에 구비되는 유체동압베어링은 회전중심인 샤프트와, 상기 샤프트에 조립되어 습동면을 형성하는 금속제 슬리브로 구성되며, 이들중 어느 한쪽면에 헤링본(herringbone) 또는 스파이럴(spiral)상의 동압발생용 홈(groove)을 형성하고, 상기 샤프트와 슬리브사이의 습동면에 미세하게 형성되는 간극에 윤활용 오일인 유체를 채움으로써, 습동면의 홈에서 발생되는 동압에 의해서 마찰부재가 서로 비접촉상태가 되도록 하여 회전구동시 마찰부하를 저감시키고, 회전부재인 로터를 지지하는 구조의 베어링부재이다.

상기한 구성을 갖는 유체동압베어링을 스핀들모터에 적용하게 되면, 유체를 이용하여 로터를 지지하기 때문에 모터에서 발생되는 소음량이 적고, 소비전력도 적게 소요됨과 동시에 내충격성이 우수하다.

도 1은 일반적인 유체동압베어링을 구비하는 스핀들모터를 도시한 단면도로써, 도시한 바와같이, 스테이터(10)와 로터(20)를 구비하는바, 상기 스테이터(10)는 금속제의 원통형 슬리브(32)가 중앙에 배치되는 베이스(12)와 그 상부면에 배치되는 적어도 하나 이상의 권선코일(14)로 구성된다.

상기 스테이터(10)에 대하여 회전가능하게 구비되는 로터(20)는 컵상의 허브(24)로 구성되는바, 상기 허브(24)는 샤프트(34)의 상단이 조립되는 보스부(21)와, 상기 권선코일(14)과 대응하도록 마그네트(23)가 장착되는 스커트부(22)로 구성된다.

그리고, 상기 슬리브(32)는 상기 베이스(12)의 중앙내경부에 삽입되어 위치고정되고, 몸체중앙에 상기 샤프트(34)와 조립되는 대,소내경부(32a)(32b)를 형성하고, 상기 샤프트(34)는 상기 슬리브(32)의 대,소내경부(32a)(32b)에 삽입되도록 대,소외경부(34a)(34b)를 형성한다.

이에 따라, 상기 슬리브(32)에 샤프트(34)를 조립하고, 상기 슬리브(32)에 조립된 샤프트(34)를 하향지지하도록 상기 슬리브(32)의 상단에 외주단이 고정되는 누름링(35)을 장착하게 되면, 상기 샤프트(34)에 형성된 동압발생용 홈(G)을 경계로 하여 미세한 간극인 습동면이 형성된다.

그리고, 상기 슬리브(32)의 내경과 상기 샤프트(34)의 외경사이의 습동면에 윤활용 오일인 유체가 주입되면, 상기 누름링(35)의 하부면과 상기 샤프트(34)의 대외경부(34a)의 상부면사이에는 상대회전에 따라 동압이 발생되는 상부스러스트동압부가 형성되고, 상기 대외경부(34a)의 하부면과 상기 슬리브(32)의 대내경부(32a) 바닥면사이에도 상대회전에 따라 동압이 발생되는 하부스러스트동압부가 형성된다.

또한, 상기 슬리브(32)의 대,소내경부(32a)(32b)의 내주면과 상기 샤프트(34)의 대,소외경부(34a)(34)의 외주면사이에는 상대회전에 따라 동압이 발생되는 래디얼동압부가 형성된다.

그러나, 이러한 구조를 갖는 종래의 스핀들모터(1)는 상기 슬리브(32)의 상단에 일정높이를 갖는 누름링(35)이 구비되기 때문에 상기 래디얼동압부가 형성되는 영역을 슬리브(32)의 최상단높이까지 최대화하지 못하고 상기 누름링(35)의 높이(h)만큼 상대적으로 줄어들게 되고, 이로 인하여 줄어든 영역만큼 래디얼동압부의 동압손실을 초래하였다.

이와 더불어, 상기 상,하부스러스트동압부는 구조상 상기 슬리브(32)의 내경부에 형성되기 때문에 상기 상,하부스러트동압부가 형성되는 영역을 슬리브의 최대외경과 대응하는 영역까지 최대화하지 못하고 상기 슬리브(32)의 내경부와 외경부간의 두께차이(t)만큼 상대적으로 줄어들게 되고, 이로 인하여 줄어든 영역만큼 스 러스트동압부의 동압손실을 초래하였다.

또한, 상기 슬리브(32)에 조립되는 샤프트(34)는 상기 슬리브(32)의 대,소내경부(32a)(32a)에 맞추어 대,소외경부(34a)(34b)를 정밀하게 가공해야만 하기 때문에 상기 슬리브(32)의 내경부및 샤프트(34)의 외경부를 기계가공하는데 소요되는 비용이 상승되고, 이로 인하여 모터의 제조원가를 상승시키는 원인이 되었다.

그리고, 상기 슬리브(32)의 밀폐된 바닥면과 상기 샤프트(34)의 하부면사이에는 동압이 발생되지 않는 미동압발생부가 형성되기 때문에 모터구동시 미동압발생부에서의 마찰저항이 증가되면서 축손실을 유발시키케 된다.

이와 더불어, 상기 슬리브(32)와 샤프트(34)사이의 습동면으로 주입된 윤활용 오일은 시간이 경과하면서 상기 미동압발생부에 모이는 양이 증가하면서 오일의 열팽창에 의한 악영향이 커지게 된다.

즉, 고정부재인 슬리브(32)와 회전부재인 샤프트(34)사이에 일정크기의 점도를 갖는 오일이 존재하기 때문에 축손실인 마찰이 발생되며, 이와 더불어 오일온도가 상승되면 오일이 열팽창되어 부피가 증가하게 되고, 이로 인하여 상기 슬리브와 샤프트사이의 틈새로 오일이 누설될 수 있는 것이다.

상기 오일온도가 하강되면 오일의 부피가 수축되어 원상태로 돌아와 오일량이 유지되어야 하는데 열팽창시 누설된 오일에 의해서 전체오일량이 감소하게 되고, 이로 인하여 소음, 진동을 유발시키고, 수명을 저하시키는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로써, 그 목적은 고정부재와 회전부재간의 습동면에서 동압이 발생되는 면적을 최대화하여 축지지력을 향상시키고, 축손실을 줄여 소비전력을 최소화할 수 있는 유체동압베어링 스핀들모터를 제공하고자 한다.

본 발명의 또다른 목적은 구성부품수를 줄여 모터크기를 소형화하고, 제조원가를 절감할 수 있는 유체동압베어링 스핀들모터를 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로써, 본 발명은,

적어도 하나 이상의 권선코일이 감기는 코어를 갖추고, 상기 코어가 상부면에 구비되고, 몸체중앙에 중앙공을 관통형성한 베이스를 갖는 스테이터;

상기 권선코일과 일정간격을 두고 서로 대응하도록 외주면에 마그네트가 구비되는 허브를 갖추고, 상기 허브의 내주면에 스톱링이 일체로 장착되는 로터; 및

상기 허브의 내부면과 대응하고, 상기 스톱링과 대응하여 면접하는 외부면에 적어도 하나이상의 동압발생용 홈을 형성하고, 상기 베이스의 중앙공에 조립되는 몸체중앙에 상기 허브가 배치되는 허브삽입공을 형성하여 상기 스테이터에 대해 로터의 회전을 지지하는 슬리브를 포함함을 특징으로 하는 유체동압베어링 스핀들모터를 제공한다.

바람직하게는 상기 허브는 상기 허브삽입공에 삽입배치되도록 하향돌출되는 축보스부와, 상기 마그네트가 외부면에 장착되고, 상기 스톱링이 내부면에 장착되 는 중공원통형 스커트부로 구성된다.

보다 바람직하게는 상기 축보스부는 상기 허브삽입공의 내부면에 대하여 외부면이 면접하도록 외경이 일정한 원통상으로 형성된다.

보다 바람직하게는 상기 축보스부는 상기 허브삽입공의 내부면에 대하여 외부면이 이격되도록 외경이 하부로 갈수록 서서히 작아지는 원통상으로 형성된다.

보다 바람직하게는 상기 축보스부의 하부면은 상기 허브삽입공의 바닥면과의 사이에 일정크기의 간극을 형성한다.

바람직하게는 상기 슬리브는 상기 허브삽입공이 형성되는 대외경부와, 상기 중앙공에 조립되는 소외경부를 포함하고, 상기 허브의 상부내부면과 대응하는 대외경부의 상부면에 상부스러스트동압을 발생시키는 상부홈을 적어도 하나 이상 형성하고, 상기 허브의 내주면과 대응하는 대외경부의 외주면에 외주래디얼동압을 발생시키는 외주홈을 적어도 하나 이상 형성하며, 상기 스톱링의 상부면과 대응하는 대외경부의 하부면에 하부스러스트동압을 발생시키는 하부홈을 적어도 하나 이상 형성한다.

바람직하게는 상기 슬리브는 상기 허브삽입공이 형성되는 대외경부와, 상기 중앙공에 조립되는 소외경부를 포함하고, 상기 허브의 상부내부면과 대응하는 대외경부의 상부면에 상부스러스트동압을 발생시키는 상부홈을 적어도 하나 이상 형성하고, 상기 허브삽입공의 내주면에 내주래디얼동압을 발생시키는 내주홈을 적어도 하나 이상 형성하며, 상기 스톱링의 상부면과 대응하는 대외경부의 하부면에 하부스러스트동압을 발생시키는 하부홈을 적어도 하나 이상 형성한다.

바람직하게는 상기 슬리브는 상기 허브삽입공이 형성되는 대외경부와, 상기 중앙공에 삽입되어 조립되는 소외경부를 포함하고, 상기 허브의 상부내부면과 대응하는 대외경부의 상부면에 상부스러스트동압을 발생시키는 상부홈을 적어도 하나 이상 형성하고, 상기 허브의 내주면과 대응하는 대외경부의 외주면에 외주래디얼동압을 발생시키는 외주홈을 적어도 하나 이상 형성하며, 상기 허브삽입공의 내주면에 내주래디얼동압을 발생시키는 내주홈을 적어도 하나 이상 형성하며, 상기 스톱링의 상부면과 대응하는 대외경부의 하부면에 하부스러스트동압을 발생시키는 하부홈을 적어도 하나 이상 형성한다.

바람직하게는 상기 슬리브는 외부면에 상기 허브삽입공과 연통되도록 적어도 하나이상의 벤트홀을 관통형성한다.

바람직하게는 상기 슬리브에는 동압발생용 홈으로 공급된 오일의 외부유출을 방지하면서 저장하는 상부실링저유부와 하부실링저유부가 선택적으로 또는 동시에 추가 포함된다.

보다 바람직하게는 상기 상부실링저유부는 상기 허브의 수평한 내부상부면과 이에 대응하는 슬리브의 상부면에 내경측으로 가면서 서서히 아래로 경사지는 경사부와의 사이에 형성된다.

보다 바람직하게는 상기 하부실링저유부는 상기 슬리브의 수직한 외부면과, 이에 대응하는 스톱링의 내주면에 상단에서 하단으로 하방으로 가면서 서서히 외측으로 벌어지는 경사부와의 사이에 형성된다.

보다 바람직하게는 상기 경사부는 'V'단면상 또는 호형단면상으로 형성된다.

보다 바람직하게는 상기 하부실링저유부는 상기 스톱링의 내주상단으로부터 상방으로 경사지게 돌출된 돌출턱과, 상기 돌출턱이 배치되도록 상기 스톱링과 대응하는 외부면에 함몰형성되는 수용홈과의 사이에 형성된다.

보다 바람직하게는 상기 돌출턱의 경사면은 수평한 바닥면에 대하여 상기 수용홈의 경사면의 경사각도보다 작게 형성되어 서로 마주하는 경사면이 서로 접하지 않도록 한다.

본 발명은,

적어도 하나 이상의 권선코일이 감기는 코어를 갖추고, 상기 코어가 상부면에 구비되고, 몸체중앙에 중앙공을 관통형성한 베이스를 갖는 스테이터;

상기 권선코일과 일정간격을 두고 서로 대응하도록 외주면에 마그네트가 구비되는 허브를 갖추고, 상기 허브의 내주면에 스톱링이 일체로 장착되는 로터;

상기 허브의 내부면과 대응하고, 상기 스톱링과 대응하여 면접하는 외부면에 동압발생용 홈을 적어도 하나 이상 형성하고, 상기 허브가 배치되는 허브삽입공을 몸체중앙에 관통형성하여 상기 스테이터에 대하여 로터의 회전을 지지하는 슬리브; 및

상기 슬리브의 하부단을 고정지지하도록 상기 베이스의 중앙공에 조립되는 고정캡을 포함함을 특징으로 하는 유체동압베어링 스핀들모터를 제공한다.

바람직하게는 상기 허브는 상기 허브삽입공에 삽입배치되도록 하향돌출되는 축보스부와, 상기 마그네트가 외부면에 장착되고, 상기 스톱링이 내부면에 장착되 는 중공원통형 스커트부로 구성된다.

보다 바람직하게는 상기 축보스부는 상기 허브삽입공의 내부면에 대하여 외부면이 면접하도록 외경이 일정한 원통상으로 형성된다.

보다 바람직하게는 상기 축보스부는 상기 허브삽입공의 내부면에 대하여 외부면이 이격되도록 외경이 하부로 갈수록 서서히 작아지는 원통상으로 형성된다.

보다 바람직하게는 제 17항에 있어서, 상기 축보스부의 하부면은 상기 고정캡의 상부면과의 사이에 일정크기의 간극을 형성한다.

바람직하게는 상기 슬리브는 상기 허브삽입공이 형성되는 대외경부와, 상기 중앙공에 조립되는 소외경부를 포함하고, 상기 허브의 상부내부면과 대응하는 대외경부의 상부면에 상부스러스트동압을 발생시키는 상부홈을 적어도 하나 이상 형성하고, 상기 허브의 내주면과 대응하는 대외경부의 외주면에 외주래디얼동압을 발생시키는 외주홈을 적어도 하나 이상 형성하며, 상기 스톱링의 상부면과 대응하는 대외경부의 하부면에 하부스러스트동압을 발생시키는 하부홈을 적어도 하나 이상 형성한다.

바람직하게는 상기 슬리브는 상기 허브삽입공이 형성되는 대외경부와, 상기 중앙공에 조립되는 소외경부를 포함하고, 상기 허브의 상부내부면과 대응하는 대외경부의 상부면에 상부스러스트동압을 발생시키는 상부홈을 적어도 하나 이상 형성하고, 상기 허브삽입공의 내주면에 내주래디얼동압을 발생시키는 내주홈을 적어도 하나 이상 형성하며, 상기 스톱링의 상부면과 대응하는 대외경부의 하부면에 하부스러스트동압을 발생시키는 하부홈을 적어도 하나 이상 형성한다.

바람직하게는 상기 슬리브는 상기 허브삽입공이 형성되는 대외경부와, 상기 중앙공에 삽입되어 조립되는 소외경부를 포함하고, 상기 허브의 상부내부면과 대응하는 대외경부의 상부면에 상부스러스트동압을 발생시키는 상부홈을 적어도 하나 이상 형성하고, 상기 허브의 내주면과 대응하는 대외경부의 외주면에 외주래디얼동압을 발생시키는 외주홈을 적어도 하나 이상 형성하며, 상기 허브삽입공의 내주면에 내주래디얼동압을 발생시키는 내주홈을 적어도 하나 이상 형성하며, 상기 스톱링의 상부면과 대응하는 대외경부의 하부면에 하부스러스트동압을 발생시키는 하부홈을 적어도 하나 이상 형성한다.

바람직하게는 상기 슬리브는 외부면에 상기 허브삽입공과 연통되도록 적어도 하나이상의 벤트홀을 관통형성한다.

바람직하게는 상기 고정캡은 상기 허브삽입공을 관통형성한 슬리브의 하부단 내,외부면이 삽입되어 고정되는 환고리형 고정홈을 상부면에 함몰형성한다.

보다 바람직하게는 상기 슬리브의 하부단 내,외부면과 상기 고정캡의 고정홈은 본딩제로 매개로 본딩접착되어 연결된다.

보다 바람직하게는 상기 슬리브이 하부단 내,외부면에 적어도 하나이상의 환고리형 내,외부요홈을 형성한다.

보다 바람직하게는 상기 슬리브의 하부단과 상기 고정캡의 고정홈은 열간압입되어 연결된다.

바람직하게는 상기 고정캡은 상기 허브삽입공을 관통형성한 슬리브의 하부단 외부면이 삽입되어 고정되는 원형 고정공을 상부면에 함몰형성한다.

보다 바람직하게는 상기 슬리브의 하부단 내,외부면과 상기 고정캡의 고정공은 본딩제로 매개로 본딩접착되어 연결된다.

바람직하게는 상기 슬리브의 하부단 외부면에 적어도 하나이상의 환고리형 외부요홈을 형성한다.

바람직하게는 상기 슬리브에는 동압발생용 홈으로 공급된 오일의 외부유출을 방지하면서 저장하는 상부실링저유부와 하부실링저유부가 선택적으로 또는 동시에 추가 포함된다.

보다 바람직하게는 상기 상부실링저유부는 상기 허브의 수평한 내부상부면과 이에 대응하는 슬리브의 상부면에 내경측으로 가면서 서서히 아래로 경사지는 경사부와의 사이에 형성된다.

보다 바람직하게는 상기 하부실링저유부는 상기 슬리브의 수직한 외부면과, 이에 대응하는 스톱링의 내주면에 상단에서 하단으로 하방으로 가면서 서서히 외측으로 벌어지는 경사부와의 사이에 형성된다.

보다 바람직하게는 상기 경사부는 직선형, 'V'단면상 또는 호형단면상으로 형성된다.

보다 바람직하게는 상기 하부실링저유부는 상기 스톱링의 내주상단으로부터 상방으로 경사지게 돌출된 돌출턱과, 상기 돌출턱이 배치되도록 상기 스톱링과 대응하는 외부면에 함몰형성되는 수용홈과의 사이에 형성된다.

보다 바람직하게는 상기 돌출턱의 경사면은 수평한 바닥면에 대하여 상기 수용홈의 경사면의 경사각도보다 작게 형성되어 서로 마주하는 경사면이 서로 접하지 않도록 한다.

이하, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 유체동압베어링 스핀들모터의 제 1실시예를 도시한 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 유체동압베어링 스피들모터의 제 1실시예를 도시한 분해도로써, 본 발명의 모터(100)는 도 2와 3에 도시한 바와같이, 고정부재에 대하여 회전부재를 회전가능하게 지지하는 지지부재에서 형성되는 동압발생부의 면적을 확대시켜 축지지력을 증대시킬 수 있는 것으로, 이는 스테이터(110), 로터(120)및 슬리브(130)로 구성된다.

즉, 상기 스테이터(110)는 전원인가시 일정크기의 전기장을 형성하도록 권선코일(112)을 구비하고, 상기 권선코일(112)이 적어도 하나이상 감기는 폴(pole)을 방사방향으로 연장한 코어(113)를 구비하고, 몸체체중앙에 일정크기의 중앙공(115)을 관통형성하고, 상기 코어(113)가 상부면에 고정되는 베이스(114)를 구비하는 고정구조물이다.

상기 스테이터(110)의 상부는 하면에 절연재(119a)가 일체로 장착된 커버부재(119)에 의해서 덮어지며, 상기 권선코일(112)은 플렉시블기판(118)과 전기적으로 연결된다.

그리고, 상기 로터(120)는 상기 스테이터(110)에 대하여 회전가능하게 구비되는 회전구조물로써, 상기 권선코일(112)과 서로 대응하도록 환고리형의 마그네트 (124)가 외주연에 구비되는 컵상의 허브(125)를 갖추며, 상기 허브(125)의 내주면에는 상기 슬리브(130)와 간섭되어 허브(130)의 상부이탈을 방지하도록 스톱링(126)이 일체로 구비된다.

상기 허브(125)는 몸체중앙에 회전대상물을 미도시된 나사부재로서 위치고정하도록 일정깊이의 고정공(122)을 형성한다.

여기서, 회전구조물인 허브(125)는 축보스부(121)와 스커트부(123)로 구성되는바, 상기 축보스부(121)는 상기 슬리브(130)의 허브삽입공(133)에 삽입배치되도록 하향돌출되는 돌출물이고, 상기 스커트부(123)는 일정세기의 자기장을 형성하는 마그네트(124)가 상기 권선코일(112)과 대응하도록 외부면에 장착되고, 내부면에는 스톱링(126)의 외주면이 일체로 고정되는 중공원통부재이다.

이때, 상기 스커트부(123)는 직하방및 방사방향으로 연장형성된 하부단과 외주단이 상기 베이스(114)의 바닥면이나 요크(113)와 간섭되지 않도록 구성되어야 한다.

상기 축보스부(121), 스커트부(123)및 스톱링(126)사이에는 스러스트동압및 래디얼동압을 발생시키도록 상기 베이스(114)에 고정되는 슬리브(130)가 배치되는 공간을 형성하게 된다.

또한, 상기 슬리브(130)의 허브삽입공(133)에 배치되는 축보스부(121)는 상기 허브삽입공(133)의 내부면에 대하여 외부면이 평행한 원통상으로 구비됨으로써, 상기 축보스부(121)의 외부면이 허브삽입공(133)의 내부면에 외접하도록 구성되거나, 상기 허브삽입공(133)의 내부면에 대하여 외부면이 하단으로 갈수록 멀어지는 경사진 원통상으로 구비됨으로써, 상기 축보스부(121)의 외부면이 허브삽입공(133)의 내부면과 이격되도록 구성될 수 있다.

그리고, 상기 축보스부(121)는 하부면이 상기 허브삽입공(133)의 바닥면에 면접촉되어 축손실을 유발시키지 않도록 이들사이에 일정크기의 간극을 형성하는 것이 바람직하다.

한편, 고정물인 스테이터(110)에 대하여 회전물인 로터(120)의 회전을 지지하는 슬리브(130)는 상기 허브(125)의 내부면과 대응하는 외부면에 동압발생용 홈(G1)(G2)(G4)을 형성하고, 상기 허브(125)에 일체로 장착되어 이와 더불어 회전되는 스톱링(126)과 대응하는 외부면에도 또다른 동압발생용 홈(G3)을 형성한다.

상기 베이스(114)의 중앙공(115)으로 끼워져 조립되는 슬리브(130)의 몸체중앙에 상기 허브(125)가 배치되는 허브삽입공(133)을 형성한다.

이러한 슬리브(130)는 상기 허브삽입공(133)이 형성되는 대외경부(132)와, 상기 중앙공(115)에 삽입되어 조립되는 소외경부(134)로 구성된다.

상기 축보스부(121)가 하단으로 갈수록 외경이 작아지는 경사진 원통상이면, 도 2에 도시한 바와같이, 상기 허브(125)의 스커트부(123)의 상부내부면과 대응하여 면접하는 대외경부(132)의 상부면에는 상부스러스트동압을 발생시키도록 상부홈(G1)을 원주방향으로 적어도 하나 이상 형성하고, 상기 허브(125)의 스커트부(123)의 내주면과 대응하여 면접하는 대외경부(132)의 외주면에는 외주래디얼동압을 발생시키도록 외주홈(G2)을 원주방향으로 적어도 하나 이상 형성하며, 상기 허브(125)와 더불어 회전되는 스톱링(126)의 상부면과 대응하여 면접하는 대외경부 (132)의 하부면에도 하부스러스트동압을 발생시키도록 하부홈(G3)을 원주방향으로 형성한다.

또한, 스핀들모터(100a)의 로터(120)를 구성하는 허브(125)의 축보스부(121)가 도 4에 도시한 바와같이, 하단으로 갈수록 일정한 원통상으로 구비되는 경우, 상기 스커트부(123)의 상부내부면과 대응하여 면접하는 대외경부(132)의 상부면에는 상부스러스트동압을 발생시키도록 상부홈(G1)을 원주방향으로 적어도 하나 이상 형성하고, 상기 축보스부(121)의 외주면이 면접하는 허브삽입공(133)의 내주면에는 내주래디얼동압을 발생시키도록 내주홈(G4)을 원주방향으로 적어도 하나 이상 형성하며, 상기 스톱링(126)의 상부면과 대응하여 면접하는 대외경부(132)의 하부면에도 하부스러스트동압을 발생시키도록 하부홈을 원주방향으로 적어도 하나 이상 형성한다.

여기서, 상기 슬리브(130)의 대외경부(132)에 내주홈(G4)을 형성함과 동시에 상기 스커트부(123)의 내주면과 면접하는 대외경부(132)의 외주면에도 외주래디얼동압을 발생시키도록 외주홈(G2)을 원주방향으로 적어도 하나 이상 형성하여도 좋다.

이러한 경우, 상기 슬리브(130)의 내,외주면에 발생되는 래디얼동압은 상기 스톱링(126)의 형성높이에 관계없이 슬리브(130)의 형성높이에 관련하여 결정되고, 상기 슬리브(130)의 상,하부면에 형성되는 스러스트동압은 상기 슬리브(130)의 외경부까지 최대한 증대됨으로써 동압이 발생되는 면적을 최대한으로 확대시킬 수 있는 것이다.

상기 슬리브(130)의 외부면에는 도 2 내지 4에 도시한 바와같이, 상기 슬리브(130)의 허브삽입공(133)과 상기 허브(125)의 축보스부(121)사이에서 형성되는 공간을 외부와 연결시켜 대기압상태가 되도록 적어도 하나이상의 벤트홀(135)을 관통형성한다.

도 5(a)(b)(c)는 본 발명에 따른 유체동압베어링 스핀들모터의 제 1실시예에 구비되는 상,하부실링저유부를 도시한 것으로써, 상기 슬리브(130)에는 고정물에 대한 회전물의 상대회전에 따라 동압이 발생되도록 슬리브의 습동면에 형성된 동압발생용 홈(G1)(G2)(G3)으로 공급된 윤활용 오일의 외부유출을 방지하면서 저장하는 상부실링저유부(140a)와 하부실링저유부(140b)가 선택적으로 또는 동시에 구비된다.

상기 상부실링저유부(140a)는 상부스러스트동압을 형성하도록 상부홈(G1)으로 공급된 오일이 외부로 유출되는 것을 방지하면서 모세관현상에 의하여 저장되도록 상기 허브(125)의 수평한 내부상부면과 이에 대응하는 슬리브(130)의 상부면에 내경측으로 가면서 서서히 아래로 경사지는 경사부(141)사이에 형성한다.

이때, 상기 경사부(141)는 상기 상부홈(G1)으로부터 유출된 오일이 모세관현상에 의해 저장되도록 상기 허브(125)의 수평한 내부상부면에 대하여 점점 멀어지는 30°이내의 경사각도로 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 하부실링저유부(140b)는 외주래디얼동압과 하부스러스트동압을 형성하도록 외주홈(G2)과 하부홈(G3)으로 공급된 오일이 외부로 유출되는 것을 방지하면서 모세관현상에 의하여 저장되도록 상기 슬리브(130)의 수직한 외부면과 이 에 대응하는 스톱링(126)의 내주면에 상단에서 하단으로 하방으로 가면서 서서히 외측으로 벌어지는 선형 경사부(142)사이에 형성된다.

여기서, 상기 하부실링저유부(140b)는 도 5(a)에 도시한 바와같이 경사진 직선형 경사부(142)로 구성되어도 좋지만, 도 5(b)에 도시한 바와같이, 수직한 상기 슬리브(130)의 외부면과의 사이에 오일이 저장되는 공간을 형성하도록 'Ｖ'단면상의 경사부(143)로 형성되어도 좋으며, 이러한 경사부(143)는 호형단면상으로 형성될수도 있다.

또한, 상기 하부실링저유부(140b)는 상기 스톱링(126)의 내주상단으로부터 상방으로 경사지게 돌출된 돌출턱(144)과, 상기 돌출턱(144)이 배치되도록 상기 스톱링(126)과 대응하는 외부면에 함몰형성되는 수용홈(145)으로 구성되고, 상기 돌출턱(144)의 경사면(144a)은 수평한 바닥면에 대하여 상기 수용홈(145)의 경사면(145a)의 경사각도보다 작게 형성하여 서로 마주하는 경사면(144a)(145a)이 서로 접하지 않도록 하며, 외주래디얼동압과 하부스러스트동압을 형성하도록 외주홈(G2)과 하부홈(G3)으로 공급된 오일은 외부로 유출되지 않고 모세관현상에 의하여 상기 경사면(144a)(145a)사이에 형성되는 하부실링저유부(140b)에 저장된다.

여기서, 상기 돌출턱(144)의 경사면(144a)은 수평한 바닥면에 대하여 45˚이하의 경사각도로 형성되고, 상기 수용홈(145)의 경사면은 45˚이상의 경사각도로 형성되는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명에 따른 유체동압베어링 스핀들모터의 제 2실시예를 도시한 구성도이고, 도 7은 본 발명에 따른 유체동압베어링 스핀들모터의 제 2실시예를 도 시한 분해도로써, 본 발명의 스핀들모터(200)는 도시한 바와같이, 고정부재에 대하여 회전부재를 회전가능하게 지지하는 지지부재에서 형성되는 동압발생부의 면적을 확대시켜 축지지력을 증대시킬 수 있는 것으로, 이는 스테이터(210), 로터(220), 슬리브(230)및 고정캡(250)으로 구성된다.

즉, 상기 스테이터(210)는 전원인가시 일정크기의 전기장을 형성하는 적어도 하나이상의 권선코일(212)과, 상기 권선코일(212)이 방사방향으로 연장된 폴(pole)에 일정턴수로 감긴 코어(213)및 몸체중앙에 일정크기의 중앙공(215)을 관통형성하여 상기 코어(213)가 상부면에 구비되는 베이스(214)로 구성되는 고정구조물이다.

그리고, 상기 로터(220)는 상기 스테이터(210)에 대하여 회전가능하게 구비되는 회전구조물로써, 상기 권선코일(212)과 서로 대응하는 마그네트(224)가 외주연에 일체로 장착되는 컵상의 허브(225)를 구비한다.

상기 허브(225)는 회전대상물을 고정하도록 고정나사가 체결되도록 일정깊이의 나사공(222)이 몸체중앙에 형성되는 회전구조물이며, 이는 상기 슬리브(230)의 허브삽입공(233)에 삽입배치되도록 하향돌출되는 축보스부(221)와, 상기 권선코일(212)과 대응하는 마그네트(224)가 외부면에 장착되고, 스톱링(226)이 내부면에 일체로 고정되는 중공원통상의 스커트부(223)로 구성된다.

또한, 상기 슬리브(230)의 허브삽입공(233)에 배치되는 축보스부(221)는 상기 허브삽입공(233)의 내부면에 대하여 외부면이 평행한 원통상으로 구비되어 상기 허브삽입공(233)의 내부면에 외접하도록 구성되거나, 상기 허브삽입공(233)의 내부면에 대하여 외부면이 하단으로 갈수록 멀어지는 경사진 원통상으로 구비되어 상기 허브삽입공(233)의 내부면으로부터 이격되도록 구성될 수 있다.

한편, 고정물인 스테이터(210)에 대하여 회전물인 로터(220)의 회전을 지지하는 슬리브(230)는 상기 허브(225)의 내부면과 대응하는 외부면에 동압발생용 홈(G1)(G2)(G4)을 형성하고, 상기 허브(225)에 일체로 장착되어 이와 더불어 회전되는 스톱링(226)과 대응하는 외부면에도 또다른 동압발생용 홈(G3)을 형성한다.

이러한 슬리브(230)는 몸체중앙에 상기 허브(225)가 배치되는 허브삽입공(233)을 관통형성하여 상기 허브(225)의 내부면과 외부면이 대응하는 대외경부(232)와, 상기 스톱링(226)과 외부면이 대응하여 상기 고정캡(250)에 고정되는 소외경부(234)로 구성된다.

또한, 상기 슬리브(230)의 허브삽입공(233)에 배치되는 축보스부(221)가 하단으로 갈수록 외경이 서서히 작아지는 경사진 원통상으로 구비되는 경우, 도 6에 도시한 바와같이, 상기 대외경부(232)의 상부면에는 상부스러스트동압을 발생시키도록 상부홈(G1)을 원주방향으로 적어도 하나 이상 형성하고, 상기 대외경부(232)의 외주면에는 외주래디얼동압을 발생시키도록 외주홈(G2)을 원주방향으로 적어도 하나 이상 형성하며, 상기 대외경부(132)의 하부면에도 하부스러스트동압을 발생시키도록 하부홈(G3)을 원주방향으로 형성한다.

그리고, 상기 축보스부(221)가 도 8에 도시한 바와같이, 하단으로 갈수록 일정한 원통상으로 구비된 스핀들모터(200a)의 경우, 상기 대외경부(232)의 상부면에 상부스러스트동압을 발생시키는 상부홈(G1)과, 상기 대외경부(232)의 하부면에 하부스러스트동압을 발생시키도록 하부홈(G3)을 원주방향으로 적어도 하나 이상 형 성하고, 이와 동시에 상기 대외경부(232)의 외주면에 외주래디얼동압을 발생시키는 외주홈(G2) 또는 상기 축보스부(221)의 외주면이 면접하는 허브삽입공(233)의 내주면에 내주래디얼동압을 발생시키는 내주홈(G4)을 선택적으로 또는 동시에 원주방향으로 적어도 하나 이상 형성한다.

이러한 경우, 상기 슬리브(230)의 내,외주면에 발생되는 래디얼동압은 상기 스톱링(226)의 형성높이에 관계없이 슬리브(230)의 형성높이에 관련하여 결정되고, 상기 슬리브(230)의 상,하부면에 형성되는 스러스트동압은 상기 슬리브(230)의 외경부까지 최대한 증대됨으로써 동압이 발생되는 면적을 최대한으로 확대시킬 수 있는 것이다.

한편, 상기 고정캡(250)은 상기 상기 베이스(214)의 중앙공(215)에 조립되어 이를 밀폐되도록 고정되는 디스크단면상의 고정부재이며, 그 상부면에는 상기 슬리브(230)의 하부단이 고정된다.

이러한 고정캡(250)의 상부면에는 상기 슬리브(230)를 구성하는 소외경부의 하부단이 삽입되어 고정되도록 환고리형의 고정홈(254)을 일정깊이 함몰형성하며, 상기 슬리브(230)의 하부단과 상기 고정홈(254)은 본딩제를 매개로 하여 본딩접착되어 일체로 연결되거나 상기 슬리브(230)의 하부단은 상기 고정홈(254)으로 삽입되어 열간압입방식으로 일체로 연결될수 있다.

그리고,상기 슬리브(230)와 고정홈(254)이 본딩연결되는 경우 상기 슬리브(230)의 하부내,외부면에는 본딩면적으로 넓힐 수 있도록 본딩제가 채워지는 적어도 하나이상의 내,외부요홈(234a)(234b)을 함몰형성하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 허브(225)의 축보스부(221)는 하부면이 상기 고정캡(250)의 상부면에 면접촉되어 축손실을 유발시키지 않도록 이들사이에 일정크기의 간극을 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 슬리브(230)의 외부면에는 도 6 내지 8에 도시한 바와같이, 상기 슬리브(230)의 허브삽입공(233)과 상기 허브(225)의 축보스부(221)사이에서 형성되는 공간을 외부와 연결시켜 대기압상태가 되도록 적어도 하나이상의 벤트홀(235)을 관통형성한다.

도 9(a)(b)(c)는 본 발명에 따른 유체동압베어링 스핀들모터의 제 2실시예에 구비되는 상,하부실링저유부를 도시한 것으로써, 상기 슬리브(230)에는 고정물에 대한 회전물의 상대회전에 따라 동압이 발생되도록 슬리브(230)의 습동면에 형성된 동압발생용 홈(G1)(G2)(G3)으로 공급된 윤활용 오일의 외부유출을 방지하면서 저장하는 상부실링저유부(240a)와 하부실링저유부(240b)가 선택적으로 또는 동시에 구비된다.

상기 상부실링저유부(240a)는 상기 슬리브(230)의 상부홈(G1)으로 공급된 오일이 외부로 유출되는 것을 방지하면서 모세관현상에 의하여 저장되도록 상기 허브(225)의 수평한 내부상부면과, 이에 대응하는 슬리브(230)의 대외경부(232)상부면에 내경측으로 가면서 서서히 아래로 경사지는 경사부(241)사이에 형성한다.

또한, 상기 하부실링저유부(240b)는 상기 슬리브(230)의 외주홈(G2)과 하부홈(G3)으로 공급된 오일이 외부로 유출되는 것을 방지하면서 모세관현상에 의하여 저장되도록 상기 슬리브(230)의 대외경부(232)의 수직한 외부면과, 이에 대응하는 스톱링(126)의 내주면에 상단에서 하단으로 하방으로 가면서 서서히 외측으로 벌어지는 경사부(242)와의 사이에 형성된다.

여기서, 상기 하부실링저유부(140b)는 도 9(a)에 도시한 바와같이 경사진 직선형 경사부(242)에 의해 구성되어도 좋지만, 도 9(b)에 도시한 바와같이, 수직한 상기 슬리브(230)의 소외경부(234)외부면과의 사이에 오일이 저장되는 공간을 형성하도록 'Ｖ'단면상의 경사부(243)로 구성되어도 좋으며, 이러한 경사부(243)는 호형단면상으로 구성되어도 좋다.

또한, 상기 하부실링저유부(240b)는 상기 스톱링(226)의 내주상단으로부터 상방으로 경사지게 돌출된 돌출턱(244)과, 상기 돌출턱(244)이 배치되도록 상기 스톱링(226)과 대응하는 외부면에 함몰형성되는 수용홈(245)으로 구성되고, 상기 돌출턱(244)의 경사면(244)은 수평한 바닥면에 대하여 상기 수용홈(245)의 경사면(245a)의 경사각도보다 작게 형성하여 서로 마주하는 경사면(244a)(245a)이 서로 접하지 않도록 하며, 외주래디얼동압과 하부스러스트동압을 형성하기 위해서 외주홈(G2)과 하부홈(G3)으로 공급된 오일은 외부로 유출되지 않고 모세관현상에 의하여 상기 경사면(244a)(245a)사이에 형성되는 하부실링저유부(240b)에 저장된다.

여기서, 상기 돌출턱(244)의 경사면(244a)은 수평한 바닥면에 대하여 45˚이하의 경사각도로 형성되고, 상기 수용홈(145)의 경사면(245a)은 45˚이상의 경사각도로 형성되는 것이 바람직하다.

도 10(a)(b)는 본 발명에 따른 유체동압베어링 스핀들모터의 제 2실시예의 변형예를 도시한 구성도로써, 도시한 바와같이, 본발명의 스핀들모터(200b)(200c) 는 스테이터(210), 로터(220), 슬리브(230)및 고정캡(250)으로 구성되고, 상기 슬리브(230)의 허브삽입공(233)에 조립되는 축보스부(211)의 형상(일정한 원통상 또는 경사진 원통상)에 따라 구별된다.

이러한 스핀들모터(200b)(200c)는 상기 슬리브(230)를 고정지지하도록 상기 스테이터(210)의 베이스(214)에 관통형성된 중앙공(215)에 조립되는 고정캡(250)의 상부면에 원형단면상의 고정공을 일정깊이 함몰형성하고, 바닥면이 밀폐된 고정공에는 허브삽입공(233)을 관통형성한 슬리브(230)의 하부단 외부면이 삽입되어 고정되도록 한다.

이러한 상기 고정캡(250)의 고정공에는 상기 슬리브(230)의 하부단이 삽입되고, 상기 고정공의 내부면과 상기 슬리브(230)의 외부면에 도포되는 본딩제를 매개로 하여 본딩접착되어 일체로 본딩연결되어도 좋고, 열간압입방식에 의해 상기 슬리브(230)와 고정캡(250)이 서로 일체로 연결되어도 좋다.

상기 슬리브(230)의 하부단 외부면에는 도포되는 본딩제의 본딩면적으로 확대하도록 적어도 하나이상의 환고리형 외부요홈(234b)을 형성한다.

본 발명의 스핀들모터(100)(100a)(200)(200a)(200b)(200c)는 스테이터(110)(210)와, 슬리브(130)(230)를 매개로 하여 로터(120)(220)가 회전가능하게 조립되는바, 상기 스테이터(110)(210)의 권선코일(112)(212)에 전원이 인가되면, 상기 권선코일(112)(213)에는 일정세기의 전기장이 형성되고, 상기 권선코일(112)(212)에서 발생되는 전기장은 상기 로터(120)(220)의 마그네트(124)(224)에서 발생되는 자기장간의 상호작용에 의해서 상기 로터(120)(220)의 허브(125)(225)가 회전축을 중심으로 하여 일방향으로 회전되기 시작한다.

상기 로터(120)(220)가 일방향으로 회전되기 시작하면, 상기 허브(125)(225)의 내부면과 대응하여 면접하고, 상기 허브(125)(225)와 더불어 회전되는 스톱링(126)(226)의 상부면과 대응하는 슬리브(130)(230)의 외부면에는 헤링본 또는 스파일럴상의 동압발생용 홈(G1)(G2)(G3)(G4)이 형성되어 있고, 상기 홈(G1)(G2)(G3)(G4)에 윤활용 오일이 공급되어 있기 때문에, 고정부재인 슬리브(130)(230)에 대하여 상기 허브(125)(225)가 회전되면서 유체동압을 발생시키고, 이로 인하여 상기 스테이터(110)(210)에 대하여 로터(120)(220)의 회전을 안정적으로 지지할 수 있는 것이다.

상기 슬리브(130)에 형성된 내,외주홈(G2)(G4)에서의 래디얼동압은 상기 슬리브(130)(230)의 대외경부(132)(232) 외주면 전체에 넓게 발생되고, 상기 슬리브(130)(230)의 허브삽입공(133)(233)의 내주면 전체에 넓게 발생됨과 동시에, 상기 슬리브(130)(230)의 대외경부(132)(232)의 상,하부면에서의 스러스트동압은 대외경부(132)(232)의 외측까지 최대한 넓게 확대할 수있기 때문에, 유체동압이 발생되는 면적을 넓혀 상기 스테이터(110)(210)에 대하여 상기 로터(120)(220)의 고속회전을 안정적으로 지지하는 축강성이 보다 양호해진다.

그리고, 상기 슬리브(130)(230)의 축강성이 향상되면 고점도 오일대신에 저점도의 오일을 사용하여 축손실을 줄일 수 있다.

또한, 상기 슬리브(130)(230)의 대외경부(132)(232)의 상부면과 상기 허브 (125)(225)의 내부면사이에 상부스러스트동압을 발생시키도록 공급된 오일이 습동면에서 허브조립공(133)(233)측으로 일부 누출되지만, 누출된 오일은 허브조립공(133)(233)의 하부로 누출되지 않고, 상기 슬리브(130)(230)의 경사부(141)(241)와 상기 허브(125)(225)의 내부면사이에 형성되는 상부실링저유부(140a)(240a)에서의 모세관 현상에 의해서 저장되고, 상기 상부실링저유부(140a)에 저장되는 오일에 의해서 습동면으로부터 더이상의 오일누출이 없도록 실링하게 된다.

이때, 상기 상부실링저유부(140a)(240b)는 상기 슬리브(130)(230)의 외부면에 관통형성되는 벤트홀(235)에 의해서 외부와 연통되기 때문에 오일을 실링하는 모세관압력을 대기압상태로 유지할 수 있다.

이와 더불어, 상기 스톱링(126)(226)내주면과 이에 대응하는 슬리브(130)(230)의 외부면사이에는 상기 슬리브(130)의 외주래디얼동압발생부와 하부스러스트동압발생부에서 누출된 오일을 저유하는 하부실링저유부(140b)(240b)를 구비하여 오일의 외부유출이 없도록 실링한다.

상술한 바와같은 본 발명에 의하면, 슬리브의 내,외주면에서 래디얼동압이 발생되는 면적을 스톱링의 형성높이에 관계없이 슬리브의 내,외주면전체에 최대한 넓게 형성하고, 슬리브의 상,하부면에서 스러스트동압이 발생되는 면적으로 슬리브의 외경부까지 최대한 넓게 형성할 수 있기 때문에, 로터의 고속회전을 안정적으로 지지하는 축강성을 보다 향상시킬 수 있고, 이로 인하여 저점도의 오일을 사용하여 축손실을 감소시키고, 모터의 회전안전성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 저소비전력을 구현할 수 있다.

또한, 동압이 발생되지 않는 부위에 존재하는 오일의 열팽창에 의한 악영햐을 미연에 방지하여 모터의 부하능력을 높일 수 있는 것이다.

그리고, 모터를 구성하는 부품수를 줄이고, 샤프트의 가공정밀도를 낮추어 제조비용을 절감하고, 조립공정을 단순화하여 조립작성을 향상시킬 수 있는 효과가 얻어진다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (23)

1. 적어도 하나 이상의 권선코일이 감기는 코어를 갖추고, 상기 코어가 상부면에 구비되고, 몸체중앙에 중앙공을 관통형성한 베이스를 갖는 스테이터;

   상기 권선코일과 일정간격을 두고 서로 대응하도록 외주면에 마그네트가 구비되는 허브를 갖추고, 상기 허브의 내주면에 스톱링이 일체로 장착되는 로터; 및

   상기 허브의 내부면과 대응하고, 상기 스톱링과 대응하여 면접하는 외부면에 적어도 하나이상의 동압발생용 홈을 형성하고, 상기 베이스의 중앙공에 조립되는 몸체중앙에 상기 허브가 배치되는 허브삽입공을 형성하여 상기 스테이터에 대해 로터의 회전을 지지하는 슬리브를 포함함을 특징으로 하는 유체동압베어링 스핀들모터.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 허브는 상기 허브삽입공에 삽입배치되도록 하향돌출되는 축보스부와, 상기 마그네트가 외부면에 장착되고, 상기 스톱링이 내부면에 장착되는 중공원통형 스커트부로 구성됨을 특징으로 하는 유체동압베어링 스핀들모터.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 축보스부는 상기 허브삽입공의 내부면에 대하여 외부면이 면접하도록 외경이 일정한 원통상으로 형성됨을 특징으로 하는 유체동압베어링 스핀들모터.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 축보스부는 상기 허브삽입공의 내부면에 대하여 외부면이 이격되도록 외경이 하부로 갈수록 서서히 작아지는 원통상으로 형성됨을 특징으로 하는 유체동압베어링 스핀들모터.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 축보스부의 하부면은 상기 허브삽입공의 바닥면과의 사이에 일정크기의 간극을 형성함을 특징으로 하는 유체동압베어링 스핀들모터.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 슬리브는 상기 허브삽입공이 형성되는 대외경부와, 상기 중앙공에 조립되는 소외경부를 포함하고, 상기 허브의 상부내부면과 대응하는 대외경부의 상부면에 상부스러스트동압을 발생시키는 상부홈을 적어도 하나 이상 형성하고, 상기 허브의 내주면과 대응하는 대외경부의 외주면에 외주래디얼동압을 발생시키는 외주홈 을 적어도 하나 이상 형성하며, 상기 스톱링의 상부면과 대응하는 대외경부의 하부면에 하부스러스트동압을 발생시키는 하부홈을 적어도 하나 이상 형성함을 특징으로 하는 유체동압베어링 스핀들모터.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 슬리브는 상기 허브삽입공이 형성되는 대외경부와, 상기 중앙공에 조립되는 소외경부를 포함하고, 상기 허브의 상부내부면과 대응하는 대외경부의 상부면에 상부스러스트동압을 발생시키는 상부홈을 적어도 하나 이상 형성하고, 상기 허브삽입공의 내주면에 내주래디얼동압을 발생시키는 내주홈을 적어도 하나 이상 형성하며, 상기 스톱링의 상부면과 대응하는 대외경부의 하부면에 하부스러스트동압을 발생시키는 하부홈을 적어도 하나 이상 형성함을 특징으로 하는 유체동압베어링 스핀들모터.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 슬리브는 상기 허브삽입공이 형성되는 대외경부와, 상기 중앙공에 삽입되어 조립되는 소외경부를 포함하고, 상기 허브의 상부내부면과 대응하는 대외경부의 상부면에 상부스러스트동압을 발생시키는 상부홈을 적어도 하나 이상 형성하고, 상기 허브의 내주면과 대응하는 대외경부의 외주면에 외주래디얼동압을 발생시키는 외주홈을 적어도 하나 이상 형성하며, 상기 허브삽입공의 내주면에 내주래디얼동압을 발생시키는 내주홈을 적어도 하나 이상 형성하며, 상기 스톱링의 상부면과 대응하는 대외경부의 하부면에 하부스러스트동압을 발생시키는 하부홈을 적어도 하나 이상 형성함을 특징으로 하는 유체동압베어링 스핀들모터.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 슬리브는 외부면에 상기 허브삽입공과 연통되도록 적어도 하나이상의 벤트홀을 관통형성함을 특징으로 하는 유체동압베어링 스핀들모터.
10. 제 1항에 있어서,

    상기 슬리브에는 동압발생용 홈으로 공급된 오일의 외부유출을 방지하면서 저장하는 상부실링저유부와 하부실링저유부가 선택적으로 또는 동시에 추가 포함됨을 특징으로 하는 유체동압베어링 스핀들모터.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 상부실링저유부는 상기 허브의 수평한 내부상부면과 이에 대응하는 슬리브의 상부면에 내경측으로 가면서 서서히 아래로 경사지는 경사부와의 사이에 형 성됨을 특징으로 유체동압베어링 스핀들모터.
12. 제 10항에 있어서,

    상기 하부실링저유부는 상기 슬리브의 수직한 외부면과, 이에 대응하는 스톱링의 내주면에 상단에서 하단으로 하방으로 가면서 서서히 외측으로 벌어지는 경사부와의 사이에 형성됨을 특징으로 하는 유체동압베어링 스핀들모터.
13. 제 12항에 있어서,

    상기 경사부는 'V'단면상 또는 호형단면상으로 형성됨을 특징으로 하는 유체동압베어링 스핀들모터.
14. 제 10항에 있어서,

    상기 하부실링저유부는 상기 스톱링의 내주상단으로부터 상방으로 경사지게 돌출된 돌출턱과, 상기 돌출턱이 배치되도록 상기 스톱링과 대응하는 외부면에 함몰형성되는 수용홈과의 사이에 형성됨을 특징으로 하는 유체동압베어링 스핀들모터.
15. 제 14항에 있어서,

    상기 돌출턱의 경사면은 수평한 바닥면에 대하여 상기 수용홈의 경사면의 경사각도보다 작게 형성되어 서로 마주하는 경사면이 서로 접하지 않도록 함을 특징으로 하는 유체동압베어링 스핀들모터.
16. 적어도 하나 이상의 권선코일이 감기는 코어를 갖추고, 상기 코어가 상부면에 구비되고, 몸체중앙에 중앙공을 관통형성한 베이스를 갖는 스테이터;

    상기 권선코일과 일정간격을 두고 서로 대응하도록 외주면에 마그네트가 구비되는 허브를 갖추고, 상기 허브의 내주면에 스톱링이 일체로 장착되는 로터;

    상기 허브의 내부면과 대응하고, 상기 스톱링과 대응하여 면접하는 외부면에 동압발생용 홈을 적어도 하나 이상 형성하고, 상기 허브가 배치되는 허브삽입공을 몸체중앙에 관통형성하여 상기 스테이터에 대하여 로터의 회전을 지지하는 슬리브; 및

    상기 슬리브의 하부단을 고정지지하도록 상기 베이스의 중앙공에 조립되는 고정캡을 포함함을 특징으로 하는 유체동압베어링 스핀들모터.
17. 제 16항에 있어서,

    상기 고정캡은 상기 허브삽입공을 관통형성한 슬리브의 하부단 내,외부면이 삽입되어 고정되는 환고리형 고정홈을 상부면에 함몰형성함을 특징으로 하는 유체동압베어링 스핀들모터.
18. 제 17항에 있어서,

    상기 슬리브의 하부단 내,외부면과 상기 고정캡의 고정홈은 본딩제로 매개로 본딩접착되어 연결됨을 특징으로 하는 유체동압베어링 스핀들모터.
19. 제 17항에 있어서,

    상기 슬리브의 하부단 내,외부면에 적어도 하나이상의 환고리형 내,외부요홈을 형성함을 특징으로 하는 유체동압베어링 스핀들모터.
20. 제 17항에 있어서,

    상기 슬리브의 하부단과 상기 고정캡의 고정홈은 열간압입되어 연결됨을 특징으로 하는 유체동압베어링 스핀들모터.
21. 제 16항에 있어서,

    상기 고정캡은 상기 허브삽입공을 관통형성한 슬리브의 하부단 외부면이 삽입되어 고정되는 원형 고정공을 상부면에 함몰형성함을 특징으로 하는 유체동압베어링 스핀들모터.
22. 제 16항에 있어서,

    상기 슬리브의 하부단 내,외부면과 상기 고정캡의 고정공은 본딩제로 매개로 본딩접착되어 연결됨을 특징으로 하는 유체동압베어링 스핀들모터.
23. 제 22항에 있어서,

    상기 슬리브의 하부단 외부면에 적어도 하나이상의 환고리형 외부요홈을 형성함을 특징으로 하는 유체동압베어링 스핀들모터.

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