KR20060114882A - 유체동압베어링을 채용한 스핀들모터 - Google Patents

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KR20060114882A
KR20060114882A KR1020050037070A KR20050037070A KR20060114882A KR 20060114882 A KR20060114882 A KR 20060114882A KR 1020050037070 A KR1020050037070 A KR 1020050037070A KR 20050037070 A KR20050037070 A KR 20050037070A KR 20060114882 A KR20060114882 A KR 20060114882A
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Abstract

모터의 구동중 원심력에 의한 오일의 누출을 효과적으로 방지할 수 있도록 그 구조가 개량된 유체동압베어링을 채용한 스핀들모터에 대해 개시한다. 이 스핀들모터는 회전자와 고정자 사이에 오일갭을 형성하여서 유체동압베어링을 형성하여 회전자를 회전가능하게 지지하고, 오일갭을 형성하는 회전자 또는 고정자의 상호 대응면에 오일홈이 형성된 구조를 가진다. 또한, 오일갭으로부터 연장되어 대기와 접하는 부분에 회전자와 고정자 사이에 형성되는 테이퍼실(110)을 구비하며, 테이퍼실(110)을 구성하는 회전자는 고정자에 대해 회전중심측에 마련된다. 이와 같은 스핀들모터는 테이퍼실(110)내의 오일이 고정자와 접하는 측에서 최소가 되므로 안정적으로 누유를 방지할 수 있게 한다. 또한, 저널베어링의 오일갭과 스러스트베어링의 오일갭 사이를 연통시키도록 슬리이브를 관통하는 연통홀이 형성됨으로써, 스러스트베어링과 저널베어링의 압력 균형을 이룰수 있게 하고 기포 및 음압발생을 제거하여 모터의 원할한 구동을 가능하게 한다.
유체동압, 스러스트베어링, 저널베어링, 테이퍼실, 누유

Description

유체동압베어링을 채용한 스핀들모터{A spindle motor having a hydrodynamic bearing}
도 1은 종래 스핀들모터를 나타낸 개략 단면도,
도 2 및 도 3은 종래 다른 스핀들모터를 나타낸 단면도,
도 4는 본 발명 제1실시예의 스핀들모터를 나타낸 단면도,
도 5는 도 4의 요부 확대도,
도 6은 도 4의 분리도,
도 7은 저널베어링을 구성하는 오일홈을 나타낸 개략도,
도 8은 스러스트 베어링을 구성하는 오일홈을 나타낸 개략도,
도 9 내지 도 14는 본 발명 스핀들모터의 다른 실시예들을 나타낸 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
30...베이스 31...환형보스
35...스테이터 40...슬리이브
50...샤프트 60...허브
61...내측원통벽체 62...외측원통벽체
65...마그네트 70...하부커버
80...환형체 110...테이퍼실
본 발명은 유체동압베어링을 채용한 스핀들모터에 관한 것으로써, 특히 모터의 구동중 원심력에 의한 오일의 누출을 효과적으로 방지할 수 있도록 그 구조가 개량된 유체동압베어링을 채용한 스핀들모터에 관한 것이다.
예로부터, 샤프트와 슬리이브를 상대적으로 회전지지시키기 위해 이들 사이에 윤활유체를 개재시켜서 유체압력을 이용하는 유체동압베어링을 채용하여서 기록디스크를 회전구동시키는 스핀들모터가 알려져 있다.
이러한 스핀들모터의 일예가 도 1에 도시되어 있다. 이는 미국특허 제6,456,458호에 개시된 디스크 구동모터로서, 센터공을 가지는 내측 슬리이브(1)와; 그 외주면과 상기 센터공 사이에 미세갭이 형성되도록 상기 센터공에 동축으로 삽입되는 샤프트(4)와; 상기 내측 슬리이브(1)를 고정시키며 베이스(3)에 고정결합된 외측슬리이브(2)와; 상기 외측 슬리이브(2)에 고정된 스테이터(7)와; 상기 샤프트(4)가 결합되어 함께 회전되며 방사상을 하향연장되고 그 연장내면에 상기 스테이터(7)와 마주하여 마그네트(8)가 고정되며 상기 슬리이브(1)의 단부와의 사이에 축방향으로 방사상으로 연장하는 미세갭이 형성되어 스러스트베어링(9)을 형성하는 로터 허브(5)와; 상기 센터공과 샤프트 외주면에 형성되는 레이디얼 유체동압베어링(10)과; 상기 스러스트 유체동압베어링(9)의 미세갭과 인접하며 윤활유의 누출을 방지하는 테이퍼실(11)과; 샤프트(4)의 하단부에 결합되어 허브(5)의 이탈을 방지시키는 링부재(6)가 구비되어 있다.
그러나 상기와 같은 스핀들모터는 테이퍼실(11)이 허브(5)의 하향 연장된 원통벽(5a)과 내측 슬리이브(1)의 외주면 사이에 형성되는 구조를 가짐으로써, 허브(5)가 회전될때 테이퍼실(11)내의 윤활유가 원통벽(5a)을 따라 고속회전하게 됨으로써 큰 원심력이 작용하게 되어 윤활유의 누출이 발생하게 된다.
즉, 테이퍼실(11)의 구성에 있어서, 회전부(원통벽(5a))가 외측에 마련되고 고정부(슬리이브(1))가 내측에 마련된 구조를 가짐으로 윤활유에 큰 원심력이 작용하게 되므로 모터의 구동중 윤활유가 테이퍼실(11)로부터 이탈될 수 있게 된다.
도 2 및 도 3은 일본공개특허공보 제2003-262217호에 개시된 다른 예의 스핀들모터를 나타낸 것으로서, 이는 상기 미국특허와 마찬가지로 테이퍼실(21)의 구성에 있어서, 회전부(20)가 외측에 마련되고 고정부(슬리이브(22))가 내측에 마련된 구조를 가짐으로 윤활유에 큰 원심력이 작용하게 되므로 모터의 구동중 윤활유가 테이퍼실(21)로부터 이탈될 수 있게 된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로써, 다음과 같은 목적을 가진다.
첫째, 모터의 구동시 발생된 기포로 인한 상하 베어링간의 압력을 균일하게 유지시키고, 오일의 누출을 방지할 수 있도록 그 구조가 개량된 유체동압베어링을 채용한 스핀들 모터를 제공하는 데 있다.
둘째, 모터의 정지 또는 구동시 오일의 누출을 효과적으로 방지할 수 있도록 한 유체동압베어링을 채용한 스핀들 모터를 제공하는 데 있다.
세째, 모터의 구동 또는 운반중 샤프트의 이탈을 방지할 수 있도록 한 유체동압베어링을 채용한 스핀들모터를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하는 본 발명은 회전자와 고정자 사이에 오일갭을 형성하여서 유체동압저널베어링을 형성하여 회전자를 회전가능하게 지지하고, 상기 오일갭을 형성하는 회전자 또는 고정자의 상호 대응면에 오일홈이 형성된 유체동압베어링을 채용한 스핀들모터에 있어서,
상기 오일갭으로부터 연장되어 대기와 접하는 부분에 상기 회전자와 고정자 사이에 형성되는 테이퍼실을 구비하며, 상기 테이퍼실을 구성하는 회전자는 상기 고정자에 대해 회전중심측에 마련되고, 상기 테이퍼실은 상기 저널베어링 구간의 상단부와 하단부 사이 내측에 마련된 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명 스핀들모터에 있어서, 상기 고정자는 그 중심부에 센터공이 형성되고 센터공 가장자리에 상부로 돌출되어 환형보스가 형성되며 스테이터가 고정된 베이스와, 상기 베이스의 센터공에 결합고정되는 중공의 슬리이브와, 상기 환형보스 또는 슬리이브의 상단에 결합되어 상기 슬리이브의 외주면과의 사이에 환형의 공간을 형성하는 환형체를 구비하고,
상기 회전자는 상기 슬리이브의 중공에 회전가능하게 결합되는 샤프트와, 중심부에 상기 샤프트의 상단이 결합고정되고 그 저면에 상기 환형공간으로 진입하도 록 연장되어 상기 환형체와의 사이에 상기 테이퍼실을 형성하는 내측원통벽체가 형성된 허브를 구비하며,
상기 내측원통벽체의 하단면과 상기 슬리이브 사이에 오일이 개재되어 형성되는 스러스트베어링과,
상기 샤프트와 슬리이브사이에 오일이 개재되어 형성되는 상/하저널베어링을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 환형체는 상기 환형보스로부터 연장되어 일체로 형성되며, 상기 환형체는 상기 슬리이브로부터 연장되어 일체로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명 스핀들모터는 상기 저널베어링의 오일갭과 상기 스러스트베어링의 오일갭 사이를 연통시키도록 상기 슬리이브를 관통하는 제1연통홀이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부저널베어링의 상부와 상기 상부저널베어링의 하부에 상기 제1연통홀과 연결되는 제2,3테이퍼실이 형성되고, 상기 허브의 저면과 접하는 상부저널베어링의 상단부에 제4테이퍼실이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정자는 그 중심부에 센터공이 형성되고 센터공 가장자리에 상부로 돌출되어 환형보스가 형성되며 스테이터가 고정된 베이스와, 상기 베이스의 센터공에 결합고정되고 중공으로 형성되며 상기 중공의 하단부 내경에 이탈방지턱이 형성된 슬리이브와, 상기 환형보스 또는 슬리이브의 상단에 결합되어 상기 슬리이브의 외주면과의 사이에 환형의 공간을 형성하는 환형체를 구비하고,
상기 회전자는 상기 슬리이브의 중공에 회전가능하게 결합되는 샤프트와, 중 심부에 상기 샤프트의 상단이 결합고정되고 그 저면에 상기 환형공간으로 진입하도록 연장되어 상기 환형체와의 사이에 상기 테이퍼실을 형성하는 내측원통벽체가 형성되며 그 가장자리로부터 하향연장형성되는 외측원통벽체의 내측에 상기 스테이터와 마주대하는 마그네트가 고정된 허브와, 상기 샤프트의 하단부에 결합고정되어 상기 이탈방지턱에 걸려지는 이탈방지링을 구비하며,
상기 내측원통벽체의 하단면과 상기 슬리이브 사이에 오일이 개재되어 형성되는 스러스트베어링과,
상기 샤프트와 슬리이브사이에 오일이 개재되어 형성되는 저널베어링을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 저널베어링의 오일갭과 상기 스러스트베어링의 오일갭 사이를 연통시키도록 상기 슬리이브를 관통하는 제2연통홀이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 슬리이브는 상기 샤프트를 회전가능하게 지지하는 제1슬리이브와, 상기 제1슬리이브가 결합고정되며 그 상단 가장자리에 상기 환형체가 연장형성된 제2슬리이브로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 허브는 상기 샤프트가 결합고정되는 센터공과 상기 내측원통벽체를 포함하는 제1허브와, 상기 제1허브가 결합고정되는 구멍과 상기마그네트가 부착되는 외측원통벽체를 포함하는 제2허브로 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명 스핀들모터는 고정자와 회전자 사이에 모세관현상에 의해서 오일의 누출을 방지시키는 테이퍼실은 고정자에 대하여 회전자가 내측(회전중심측)에 위치됨으로써 테이퍼실내의 오일이 고정자와 접하는 측 에서 최소가 되므로 안정적으로 누유를 방지할 수 있게 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명 실시예의 스핀들모터는 예컨대, 하드 디스크(hard disk)등의 기록디스크를 회전구동시키는 데 사용되며, 특히 고정도의 회전을 위하여 유체동압베어링을 채용한다.
유체동압베어링은 회전자와 고정자 사이에 오일이 충전되는 오일갭을 형성하여서 유체동압에 의해서 회전자가 고정도로 지지될 수 있게 한다.
제 1 실시예의 스핀들모터를 나타낸 도 4 내지 도 6을 참조하면, 이는 회전자와 고정자 사이에 오일갭을 형성하여서 유체동압저널베어링을 형성하여 회전자를 회전가능하게 지지하고, 상기 오일갭을 형성하는 회전자 또는 고정자의 상호 대응면에 오일홈이 형성된 구조를 가진다.
상기 오일갭으로부터 연장되어서는 대기(大氣)와 접하는 부분에 상기 회전자와 고정자 사이에 형성되는 제1테이퍼실(110)을 구비하며, 상기 제1테이퍼실(110)을 구성하는 회전자는 상기 고정자에 대해 회전중심측에 마련된다.
또한, 상기 테이퍼실(110)은 상기 저널베어링 구간의 상단부와 하단부 사이 내측에 마련되어서, 모터의 소형화를 가능하게 한다.
상기 고정자는 그 중심부에 센터공이 형성되고 센터공 가장자리에 상부로 돌출되어 환형보스(31)가 형성되며 스테이터(35)가 고정된 베이스(30)와, 상기 베이스(30)의 센터공에 결합고정되며 상부의 소경부(40a)와 하부의 대경부(40b)로 형성 되는 중공의 슬리이브(40)와, 상기 환형보스(31) 또는 슬리이브(40)의 상단에 결합되어 상기 슬리이브(40)의 소경부(40a) 외주면과의 사이에 환형의 공간(55)을 형성하는 환형체(80)를 구비한다.
상기 회전자는 상기 슬리이브(40)의 소/대경부(40a)(40b)에 회전가능하게 결합되는 소/대경부(50a)(50b)를 가지는 샤프트(50)와, 중심부에 상기 샤프트(50)의 상단이 결합고정되고 그 저면에 상기 환형공간(55)으로 진입하도록 연장되어 상기 환형체(80)와의 사이에 상기 제1테이퍼실(taper seal;110)을 형성하는 내측원통벽체(61)가 형성되며 그 가장자리로부터 하향연장형성되는 외측원통벽체(62)의 내측에 상기 스테이터(35)와 마주대하는 마그네트(65)가 고정된 허브(60)를 구비한다.
상기와 같은 회전자 및 고정자의 구성에 있어서, 슬리이브(40) 및 샤프트(50)가 상호 대응되는 소/대경부 구조를 가짐으로써 슬리이브(40)로부터 사프트(50)가 상방향으로 이탈되는 것을 방지시킨다.
상기 슬리이브(40)로부터 샤프트(50)의 하방향으로의 이탈은 슬리이브(40)의 하단부에 결합되는 하부커버(70)에 의해서 방지된다.
상기 내측원통벽체(61)의 하단면과 상기 슬리이브(40) 사이에는 오일이 개재되어서 스러스트베어링(1)이 형성되며, 상기 샤프트(50)와 슬리이브(40)사이에는 오일이 개재되어서 상/하저널베어링(2)(3)이 형성된다.
상기 내측원통벽체(61)의 하단면에는 도 8에 도시된 바와 같이, 인워드 스파이럴(inward spiral)형상의 오일홈(61a)이 형성되어 있고, 샤프트(50)의 소/대경부(50a)(50b)의 외주면에는 도 7에 도시된 바와 같이 헤링본(herring bone)형상의 오 일홈(51)(52)이 형성되어 있다.
상기 오일홈(51,52)(61a)은 상대면인 슬리이브(40)에 형성될 수도 있다.
상기 제1테이퍼실(110)은 상방향(대기와 접하는 방향)으로 확장되도록 내측원통벽체(61)에 경사면이 형성된다. 상기 경사면은 환형체(80)의 내면에 형성될 수도 있다.
상기 제1테이퍼실(110)은 오일의 표면장력과 대기압이 균형을 이루도록 하며, 테이퍼실(110)내의 오일의 내압과 대기압은 실질적으로 동일하다.
또한, 상기 저널베어링(2)(3)의 오일갭과 상기 스러스트베어링(1)의 오일갭 사이를 연통시키도록 상기 슬리이브(40)를 관통하는 제1연통홀(41)이 형성되어 있다. 이 실시예에서 제1연통홀(41)은 상/하저널베어링(2)(3) 사이의 오일갭으로부터 상기 슬리이브(40)의 상단과 허브(60) 사이의 공간을 연통시키도록 형성된다.
상기와 같은 제1연통홀(41)의 형성에 의해서 스러스트베어링(1)과 저널베어링(2)(3)의 압력 균형을 이룰수 있도록 한다.
더욱이, 상기 스러스트 베어링(1)의 오일홈(61a)을 인워드 스파이럴(inward spiral)형상으로 형성시킴으로써 스러스트베어링(1)의 내측압력이 향상되게 되며, 향상된 압력은 제1연통홀(41)을 통하여 저널베어링(2)(3)의 압력을 향상시켜 주게 된다.
또한, 상/하부저널베어링(2)(3) 사이에 포집된 기포들은 제1연통홀(41)을 경유하여 스러스트베어링(1)을 통하여 대기중으로 배출될 수 있게 되며, 상/하부저널베어링(2)(3)사이에 존재하는 음압이 제거된다.
한편, 도 4 및 도 6을 참조하면, 마그네트(65)와 대향되는 베이스(30)의 저면에는 자성체(90)가 마련되어서, 회전자와 고정자 사이에 인력이 작용토록 하였다. 이 경우 허브(60)의 회전시 상방향으로의 유동을 방지하여 디스크(미도시)의 회전정도를 정교하게 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예를 나타낸 도 9를 참조하면, 이는 상기 환형체(80)가 상기 베이스(30)의 환형보스(31)로부터 연장되어 일체로 형성된 구조를 가진다. 이에따라서 환형체(80)를 별도로 제작하지 아니하므로 부품수를 절감하고 조립공수를 줄인다. 이 실시예에서 다른 구성요소는 상기 제1실시예와 동일하므로 동일번호를 표기하였으며 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 도 10을 참조하면, 이는 상기 제1실시예의 환형체(80)가 상기 슬리이브(40)로부터 연장되어 일체로 형성된 구조를 가진다. 이에따라서 환형체(80)를 별도로 제작하지 아니하므로 부품수를 절감하고 조립공수를 줄인다. 이 실시예에서 다른 구성요소는 상기 제1실시예와 동일하므로 동일번호를 표기하였으며 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 도 11을 참조하면, 상기 제1실시예와 동일구성에 대해서는 동일부호를 적용하여 설명하기로 하며, 이는 상기 제1실시예와 마찬가지로 회전자와 고정자 사이에 오일갭을 형성하여서 유체동압베어링을 형성하여 회전자를 회전가능하게 지지하고, 상기 오일갭을 형성하는 회전자 또는 고정자의 상호 대응면에 오일홈이 형성된 구조를 가진다.
상기 오일갭으로부터 연장되어서는 대기(大氣)와 접하는 부분에 상기 회전자 와 고정자 사이에 형성되는 제1테이퍼실(110)을 구비하며, 상기 제1테이퍼실(110)을 구성하는 회전자는 상기 고정자에 대해 회전중심측에 마련된다.
상기 고정자는 그 중심부에 센터공이 형성되고 센터공 가장자리에 상부로 돌출되어 환형보스(31)가 형성되며 스테이터(35)가 고정된 베이스(30)와, 상기 베이스(30)의 센터공에 결합고정되고 중공으로 형성되며 상기 중공의 하단부 내경에 이탈방지턱(245)이 형성된 슬리이브(240)와, 상기 환형보스(31) 또는 슬리이브(240)의 상단에 결합되어 상기 슬리이브(240)의 외주면과의 사이에 환형의 공간(55)을 형성하는 환형체(80)를 구비한다.
또한, 상기 회전자는 상기 슬리이브(240)의 중공에 회전가능하게 결합되는 샤프트(250)와, 중심부에 상기 샤프트(250)의 상단이 결합고정되고 그 저면에 상기 환형공간(55)으로 진입하도록 연장되어 상기 환형체(80)와의 사이에 상기 테이퍼실(110)을 형성하는 내측원통벽체(61)가 형성되며 그 가장자리로부터 하향연장형성되는 외측원통벽체(62)의 내측에 상기 스테이터(35)와 마주대하는 마그네트(65)가 고정된 허브(60)와, 상기 샤프트(250)의 하단부에 결합고정되어 상기 이탈방지턱(245)에 걸려지는 이탈방지링(205)을 구비한다.
상기 내측원통벽체(61)의 하단면과 상기 슬리이브(240) 사이에는 오일이 개재되어 스러스트베어링(201)이 형성되고, 상기 샤프트(250)와 슬리이브(240)사이에는 오일이 개재되어 저널베어링(202)(203)이 형성된다.
상기 내측원통벽체(61)의 하단면에는 도 8에 도시된 바와 같이, 인워드 스파이럴(inward spiral)형상의 오일홈(61a)이 형성되어 있고, 샤프트(250)의 외주면에 는 도 7에 도시된 바와 같이 헤링본(herring bone)형상의 오일홈(51)(52)이 형성되어 있다.
도 11의 실시예의 특징적 구성은 슬리이브(240)의 하단부에 이탈방지턱(245)을 형성하여서, 샤프트(250)의 하단부에 끼워진 이탈방지링(205)에 의해서 샤프트(250)가 상방향으로 이탈방지되도록 한 구조를 가진다.
이 경우 슬리이브(240) 및 샤프트(250)의 가공생산성을 높인다.
상기 환형체(80)는 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 슬리이브(240)로부터 연장되어 일체로 형성될 수 있다.
도 13의 실시예를 참조하면, 상기 슬리이브(240)는 상기 샤프트(250)를 회전가능하게 지지하는 제1슬리이브(244)와, 상기 제1슬리이브(244)가 결합고정되며 그 상단 가장자리에 상기 환형체(80)가 연장형성된 제2슬리이브(243)로 구성된다.
이 실시예의 경우 슬리이브(240)를 분할가공함으로써 상기 환형공간(55)의 형성등의 가공성을 향상시킨다.
한편, 도 11 및 도 13의 실시예를 참조하면, 상기 저널베어링(202)(203)의 오일갭과 상기 스러스트베어링(201)의 오일갭 사이를 연통시키도록 상기 슬리이브(240)를 관통하는 제2연통홀(241)이 형성된다.
상기와 같은 제2연통홀(241)의 형성에 의해서 스러스트베어링(201)과 저널베어링(202)(203)의 압력 균형을 이룰수 있도록 한다.
더욱이, 상기 스러스트 베어링(201)의 오일홈(61a)을 인워드 스파이럴(inward spiral)형상으로 형성시킴으로써 스러스트베어링(201)의 내측압력이 향상 되게 되며, 향상된 압력은 제2연통홀(241)을 통하여 저널베어링(202)(203)의 압력을 향상시켜 주게 된다.
또한, 상/하부저널베어링(202)(203) 사이에 포집된 기포들은 제2연통홀(241)을 경유하여 스러스트베어링(201)을 통하여 대기중으로 배출될 수 있게 되며, 상/하부저널베어링(202)(203)사이에 존재하는 음압이 제거된다.
상기 실시예에서, 상기 제2연통홀(242)은 도 12에 도시된 바와 같이, 슬리이브(240)를 관통하여 스러스트베어링(201)으로부터 상/하부저널베어링(202)(203)사이로 직접 연통시켜 구성할 수도 있다.
이 경우 각 베어링(201)(202,203)가 압력균형이 보다 안정적으로 이루어지고 기포의 제거 및 음압의 제거를 원할히 한다.
본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 도 14를 참조하면, 이는 실시예들에 적용된 허브(60)를 상기 샤프트(50)가 결합고정되는 센터공과 상기 내측원통벽체(61)를 포함하는 제1허브(60a)와, 상기 제1허브(60a)가 결합고정되는 구멍과 상기 마그네트(65)가 부착되는 외측원통벽체(62)를 포함하는 제2허브(60b)로 분할 구성한 것으로써, 오일갭으로의 오일주입을 용이하게 한다.
한편, 상기 실시예들에 있어서, 상기 상/하부 저널베어링(1,201)(2,3,202,203)부분에는 오일의 누출을 방지하기 위한 복수의 테이퍼실(taper seal)들이 형성되는 바, 도 5를 참조하면, 상기 하부저널베어링(3)의 상부와 상기 상부저널베어링(2)의 하부에 상기 제1연통홀(41)과 연결되는 제2,3테이퍼실(120)(130)이 형성되고, 상기 허브(60)의 저면과 접하는 상부저널베어링(2)의 상 단부에 제4테이퍼실(140)이 형성된다.
상술한 바와 같은 본 발명 실시예들은 고정자에 대해 회전자가 회전되는 동안 대기와 접한 테이퍼실(110)내의 오일의 누출을 효과적으로 방지하는 것으로서,고정자에 대해 회전자를 회전중심측에 마련함으로써 가능하게 한다.
상술한 바와 같은 본 발명은 상기 본원의 정신과 범위를 이탈함이 없이 상기 실시예에 한정되지 아니하고 많은 변형을 가하여 실시될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명은 다음과 같은 이점을 가진다.
첫째, 본 발명 스핀들모터는 고정자와 회전자 사이에 모세관현상에 의해서 오일의 누출을 방지시키는 테이퍼실은 고정자에 대하여 회전자가 내측(회전중심측)에 위치됨으로써 테이퍼실내의 오일이 고정자와 접하는 측에서 최소가 되므로 안정적으로 누유를 방지할 수 있게 한다.
둘째, 저널베어링의 오일갭과 스러스트베어링의 오일갭 사이를 연통시키도록 슬리이브를 관통하는 연통홀이 형성됨으로써, 스러스트베어링과 저널베어링의 압력 균형을 이룰수 있게 하고 기포 및 음압발생을 제거하여 모터의 원할한 구동을 가능하게 한다.
또한, 스러스트 베어링의 오일홈을 인워드 스파이럴(inward spiral)형상으로 형성시킴으로써 스러스트베어링의 내측압력이 향상되게 하며, 향상된 압력은 연통홀을 통하여 저널베어링의 압력을 향상시켜 주게 됨으로써 원추형 진동등에 대해 안정된 지지력을 확보한다.
세째, 상호 대응되는 소/대경부를 가지는 슬리이브 및 샤프트의 채용 또는 이탈방지링의 채용으로, 모터의 구동 또는 이동중 샤프트이 이탈을 방지시킨다.
네째, 테이퍼실이 저널베어링 구간내에 마련됨으로써 모터의 소형화를 가능하게 한다.

Claims (13)

  1. 회전자와 고정자 사이에 오일갭을 형성하여서 유체동압저널베어링을 형성하여 회전자를 회전가능하게 지지하고, 상기 오일갭을 형성하는 회전자 또는 고정자의 상호 대응면에 오일홈이 형성된 유체동압베어링을 채용한 스핀들모터에 있어서,
    상기 오일갭으로부터 연장되어 대기와 접하는 부분에 상기 회전자와 고정자 사이에 형성되는 테이퍼실을 구비하며,
    상기 테이퍼실을 구성하는 회전자는 상기 고정자에 대해 회전중심측에 마련되며,
    상기 테이퍼실은 상기 저널베어링 구간의 상단부와 하단부 사이 내측에 마련된 것을 특징으로 하는 유체동압베어링을 채용한 스핀들모터.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 고정자는 그 중심부에 센터공이 형성되고 센터공 가장자리에 상부로 돌출되어 환형보스(31)가 형성되며 스테이터(35)가 고정된 베이스(30)와, 상기 베이스(30)의 센터공에 결합고정되는 중공의 슬리이브(40)와, 상기 환형보스(31) 또는 슬리이브(40)의 상단에 결합되어 상기 슬리이브(40)의 외주면과의 사이에 환형의 공간(55)을 형성하는 환형체(80)를 구비하고,
    상기 회전자는 상기 슬리이브(40)의 중공에 회전가능하게 결합되는 샤프트(50)와, 중심부에 상기 샤프트(50)의 상단이 결합고정되고 그 저면에 상기 환형공간(55)으로 진입하도록 연장되어 상기 환형체(80)와의 사이에 상기 테이퍼실(110) 을 형성하는 내측원통벽체(61)가 형성된 허브(60)를 구비하며,
    상기 내측원통벽체(61)의 하단면과 상기 슬리이브(40) 사이에 오일이 개재되어 형성되는 스러스트베어링(1)과,
    상기 샤프트(50)와 슬리이브(40)사이에 오일이 개재되어 형성되는 상/하저널베어링(2)(3)을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 유체동압베어링을 채용한 스핀들모터.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 환형체(80)는 상기 환형보스(31)로부터 연장되어 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 유체동압베어링을 채용한 스핀들모터.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 환형체(80)는 상기 슬리이브(40)로부터 연장되어 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 유체동압베어링을 채용한 스핀들모터.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항중 어느 한항에 있어서, 상기 저널베어링(2)(3)의 오일갭과 상기 스러스트베어링(1)의 오일갭 사이를 연통시키도록 상기 슬리이브(40)를 관통하는 제1연통홀(41)이 형성된 것을 특징으로 하는 유체동압베어링을 채용한 스핀들모터.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 고정자는 그 중심부에 센터공이 형성되고 센터공 가장자리에 상부로 돌출되어 환형보스(31)가 형성되며 스테이터(35)가 고정된 베이스 (30)와, 상기 베이스(30)의 센터공에 결합고정되고 중공으로 형성되며 상기 중공의 하단부 내경에 이탈방지턱(245)이 형성된 슬리이브(240)와, 상기 환형보스(31) 또는 슬리이브(240)의 상단에 결합되어 상기 슬리이브(240)의 외주면과의 사이에 환형의 공간(55)을 형성하는 환형체(80)를 구비하고,
    상기 회전자는 상기 슬리이브(240)의 중공에 회전가능하게 결합되는 샤프트(250)와, 중심부에 상기 샤프트(250)의 상단이 결합고정되고 그 저면에 상기 환형공간(55)으로 진입하도록 연장되어 상기 환형체(80)와의 사이에 상기 테이퍼실(110)을 형성하는 내측원통벽체(61)가 형성되며 그 가장자리로부터 하향연장형성되는 외측원통벽체(62)의 내측에 상기 스테이터(35)와 마주대하는 마그네트(65)가 고정된 허브(60)와, 상기 샤프트(250)의 하단부에 결합고정되어 상기 이탈방지턱(245)에 걸려지는 이탈방지링(205)을 구비하며,
    상기 내측원통벽체(61)의 하단면과 상기 슬리이브(240) 사이에 오일이 개재되어 형성되는 스러스트베어링(201)과,
    상기 샤프트(250)와 슬리이브(240)사이에 오일이 개재되어 형성되는 저널베어링(202)(203)을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 유체동압베어링을 채용한 스핀들모터.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 환형체(80)는 상기 슬리이브(240)로부터 연장되어 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 유체동압베어링을 채용한 스핀들모터.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 저널베어링(202)(203)의 오일갭과 상기 스러스트베어링(201)의 오일갭 사이를 연통시키도록 상기 슬리이브(240)를 관통하는 제2연통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 유체동압베어링을 채용한 스핀들모터.
  9. 제 2 항 내지 제 4 항중 어느 한 항 또는 제 6 항 또는 제 7 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬리이브는 상기 샤프트를 회전가능하게 지지하는 제1슬리이브(244)와, 상기 제1슬리이브(244)가 결합고정되며 그 상단 가장자리에 상기 환형체가 연장형성된 제2슬리이브(243)로 구성된 것을 특징으로 하는 유체동압베어링을 채용한 스핀들모터.
  10. 제 2 항 내지 제 4 항중 어느 한 항 또는 제 6 항 또는 제 7 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 허브(60)는 상기 샤프트가 결합고정되는 센터공과 상기 내측원통벽체(61)를 포함하는 제1허브(60a)와, 상기 제1허브(60a)가 결합고정되는 구멍과 상기마그네트가 부착되는 외측원통벽체(62)를 포함하는 제2허브(60b)로 구성된 것을 특징으로 하는 유체동압베어링을 채용한 스핀들모터.
  11. 제 5 항에 있어서, 상기 하부저널베어링(3)의 상부와 상기 상부저널베어링(2)의 하부에 상기 제1연통홀(41)과 연결되는 제2,3테이퍼실(120)(130)이 형성되고,
    상기 허브(60)의 저면과 접하는 상부저널베어링(2)의 상단부에 제4테이퍼실(140)이 형성된 것을 특징으로 하는 유체동압베어링을 채용한 스핀들모터.
  12. 제 2 항 내지 제 4 항중 어느 한 항 또는 제 6 항 또는 제 7 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 마그네트와 대향되는 상기 베이스(30)에 상기 허브(60)를 인력(引力)작용시키는 자성체(90)가 부착된 것을 특징으로 하는 유체동압베어링을 채용한 스핀들모터.
  13. 제 2 항 내지 제 4 항중 어느 한 항 또는 제 6 항 또는 제 7 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 스러스트 베어링에는 인워드 스파이럴(inward spiral)형상의 오일홈(61a)이 구비되고, 상기 저널베어링에는 헤링본(herring bone)형상의 오일홈(51)(52)이 구비된 것을 특징으로 하는 유체동압베어링을 채용한 스핀들모터.
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