KR980012788A - 구조가 개선된 스핀들모터 - Google Patents

Abstract

윤활유의 누설을 방지할 수 있는 구조가 개선된 스핀들모터에 관한 내용이 개시되어 있다. 이 스핀들모터는 고정부에 고정되는 저널베어링과, 고정부의 저널베어링 하측에 고정되는 스러스트베어링과, 회전부에 고정 되며 저널베어링을 통하여 스러스트베어링에 대향되는 회전하는 축을 구비하여, 축이 회전부에 고정됨에 따라 축과 회전부 사이가 밀봉되는 것을 특징으로 한다 이와 같은 구성요소를 구비하는 본 발명은 베어링에 있는 윤활유가 누설되지 않는 구조가 개선된 스펀들모터를 제공할 수 있다.

Description

구조가 개선된 스핀들모터

본 발명은 스핀들모터에 관한 것으로서, 더 상세하게는 윤활유의 누설을 방지할 수 있는 구조가 개선된 스핀들모터에 관한 것이다. 일반적으로 스핀들모터는 레이저 프린터의 회전다면경 구동용, 하드디스크 드라이브의 디스크 구동용 등으로 사용된다. 스핀들모터에는 회전부와 고정부 사이에 베어링이 설치된다. 잘 알려진 바와 같이 베어링에는 유체베어링, 구름베어링 등이 있다. 도 1은 볼 베어링이 설치된 스핀들모터의 단면도이다. 도 1에 도시된 스핀들모터는 평면대향평 스핀들모터로서 주로 회전다면경 구동용으로 사용된다. 베이스(1)에는 고정자(2) 및 축(3)이 고정되어 있으며, 축(3)에는 볼 베어링의 내륜(4)이 고정되어 있다. 내륜(4) 외부에는 외륜(5)이 회전 가능하게 설치되어 있으며, 외륜(5)에는 허브(7)가 고정되어 있다. 그리고 허브(6)에는 회전자(7)가 상기 고정자(2)에 대향되어 고정되어 있다. 고정자(2)에는 코일이 감겨 있으며, 회전자(7)는 영구자석이다. 회전자(7)는 고정자(2)에 감긴 코일(23)71적절한 전류가 인가됨에 따라 회전되며. 회전자(7)가 회전됨에 따라 허브(6)는 회전된다. 그리고 허브(6)가 회전됨에 따라 허브(6)에 고정된 회전체(8) 또한 회전된다. 볼 베어링의 내륜(4)과 외륜(5) 사이의 볼(9)에는 윤활유가 묻어 있으므로, 내륜(4)과 회륜(5)은 원활하게 회전된다. 허브(7)의 외주면에는 여러 가지의 회전체(8)가 고정된다. 예를 들어 LSU(Laser Scanning Unit)경우에는 회전다면경이 설치되며, 하드디스크 드라이브 경우에는 디스크가 설치된다. 상술한 바와 같은 구조를 갖는 종래에 따른 스핀들모터는 다음과 같은 문제점이 발생된다. 상기 내륜(4)및 외륜(5) 사이에 있는 윤활유가 누설되어 허브(6)의 외주면에 설치된 회전체(8)를 더럽히는 문제점이 발생 된다. 비록 허브(6)와 회전축(3) 사이에 별도의 실링수단를 설치하여도 윤활유는 회전체(8)를 더럽힐 수 있다. 잘 알려진 바와 같이, 회전체(8)가 더럽혀지면 하드디스크드라이브 같은 경우에는 데이터의 기록 및 독출을 할 수 없으며, 레이져프린터 또는 스캐너 같은 경우에는 화상이 좋지 않게 된다.

윤활유가 누설되어 회전체를 더럽히지 않도록 스핀들 모터의 구조를 개선하는데 있다.

도 1은 종래에 따른 스핀들모터의 단면도이다,

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 평면 대향형 스핀들모터의 단면도이다,

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 원주 대향형 스핀들모터의 단면도이다,

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 평면 대향형 스핀들모터의 단면도이다

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10‥‥베이스 20‥‥고정자

30‥‥저널베어링 40‥‥스러스트베 어 링

50‥‥축 60‥‥허브

70‥‥회전자 80‥‥회전체

본 발명의 제1실시예에 따른 구조가 개선된 스핀들모터의 구성은 회전되지 않는 고정부와, 상기 고정부와 대응되게 설치되어 회전되는 회전부와, 상기 고정부와 상기 회전부 사이에 설치되는 스러스트베어링 및 저널 베어링을 구비하는 구조가 개선된 스핀들모터에 있어서, 상기 고정부에 고정되는 저널베어링과, 상기 고정부 의 상기 저널베어링 하측에 고정되는 스러스트베어링과, 상기 회전부에 고정되며 상기 저널베어링을 통하여 상기 스러스트베어링에 대향되는 회전하는 축을 구비하여, 상기 축이 회전부에 고정됨에 따라 상기 축과 회 전부 사이가 밀봉되는 것을 특징으로 한다. 그리고, 본 발명의 제2실시예에 따른 구조가 개선된 스핀들모터의 구성은 회전되지 않는 고정부와, 상기 고정부와 대응되게 설치되어 회전되는 회전부와, 상기 고정부와 상기 회전부 사이에 설치되는 스러스트베어링 및 저널베어링을 구비하는 구조가 개선된 스핀들모터에 있어서, 상기 고정부에 고정되는 축과, 상기 축에 삽입되며 상기 회전부에 고정되는 저널베어링과, 상기 저널베어링 상측의 상기 회전부에 고정되어 상기 축의 단부와 면 대향되는 스러스트베어링을 구비하여, 상기 스러스트베어링이 회전부에 고정됨에 따라 상기 회전부와 상기 스러스트베어링 사이가 밀봉되는 것을 특징으로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 구조가 개선된 스핀들모터의 바람직한 실시예를 상세히 설명 한다. 스핀들모터에는 도 2에 도시된 바와 같은 평면 대향형 스핀들모터가 있는가 하면, 도 3에 도시된 바와 같은 원주 대향형 스핀들모터가 있다. 평면 대향형 스핀들모터는 LSU의 회전다면경 구동용으로 주로 사용되며, 원주 대향형 스핀들모터는 하드디스크드라이브의 디스크 구동용으로 주로 사용된다. 이러한 스핀들모터에는 유체베어링, 구름베어링 등이 설치되며, 유체베어링에는 반구형 유체베어링, 저널베어링, 스러스트베어링 등이 있다. 스핀들모터에는 주로 반경방향 부하 특성 및 축방향 부하 특성이 감안되어 베어링이 설치된다. 저널베어링 및 스러스트베어링이 설치된 평면 대향형 스핀들모터 및 원주 대향형 스핀들모터를 함께 예로 들어 본 발명의 바람직한 제1실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 베이스(10)에는 고정자(20)와, 저널베어링(30)과 스러스트베어링(40)이 고정되어 있으며, 저널베어링(30)의 내부에는 축(50)이 회전 가능하게 설치되어 있다. 축(50)의 상측에는 허브(60)가 고정되어 있으며, 축(50)의 하측은 스러스트베어링(40)에 면 대향되어 있다. 저널베어링(30)과 축(50)이 면 대응되는 각 윤활면에는 소정의 그루브(미도시)가 형성되는 것이 바람직하며,스러스트베어링(40)과 축(50)이 면 대응되는 각 윤활면에도 소정의 그루브가 형성되는 것이 바람직하다. 상기 그루브는 축(50)이 회전될 때 소정의 유압 또는 공기압을 발생시키는 것을 잘 알려져 있다. 상기 스러스트베어링(40)과 면 대응되는 축(50)의 윤활면은 가상선으로 도시한 바와 같이 등근 모양을 하는 것이 바람직하다. 이는, 스핀들모터가 회전될 때 축(50)의 윤활면 전체가 스러스트베어링(40)에 접촉하지 않고 일부가 접촉되어 마찰저항과 마모를 적게 하기 위함이다. 베이스(10)에 고정된 고정자(20)에는 코일이 감겨 있으며, 상기 고정자(20)에 대향되어 허브(60)에 고정된 회 전자(70)는 영구자석이다. 회전자(70)는 고정자(20)에 감긴 코일에 적절한 전류가 인가됨에 따라 회전되며, 회전자(70)가 회전됨에 따라 허브(60)는 회전된다. 그리고 허브(60)가 회전됨에 따라 허브(60)에 고정된 회전체 (80) 및 축(50)은 회전된다. 상기 허브(60)에 작용되는 축방향 부하는 축(50)을 통하여 스러스트베어링(40)에 의하여 지지되며, 허브(50)에 작용되는 반경방향 부하는 축(50)을 통하여 저널베어링(37)에 의하여 지지된다. 저널베어링(30)과 축(50)사이의 플리어런스에는 윤활유가 개재되어 있으므로, 저널베어링(30)은 축(50)과 접촉되지 않고 유체마찰(fluid friction)에 의해 회전된다. 그리고, 스러스트베어링(40)과 축(50) 사이에는 윤활유가 개재되어 있으므로, 스러스트베어링(40)은 축(50)의 윤활면과 접촉되지 않고 유체마찰에 의해 회전된다. 한편, 저널베어링 및 스러스트베어링이 설치된 평면 대향형 스핀들모터를 예로들어 본 발명의 바람직한 제 2실시예를 설명하면 다음과 같다. 제2실시예의 스핀들모터는 축 고정형 스핀들모터이다. 도 4를 참조하면, 베이스(10)에는 고정자(20)와, 축(50)이 고정되어 있으며. 허브(60)에는 스러스트베어링(40)및 저널베어링(30)이 설치되어 있다. 그리고, 상기 허브(60)에는 상기 고정자(20)와 대웅되어 회전자(70)가 고정되어 있다. 상기 축(50)은 저널베어링(30)의 통하여 스러스트베어링(40)에 면 대향되어 있다. 회전자(70)는 구정자(20)에 감긴 코일에 적절한 전류가 인가됨에 따라 회전되며, 회전자(70)가 회전됨에 따라 허브(60)와, 저널베어링(30)과, 스러스트베어링(40)은 회전된다. 그리고 허브(60)가 회전됨에 따라 허브(60)에 고정된 회전체(80)는 회전된다. 상기 허브(60)에 작용되는 축방향 부하는 스러스트베어링(40)에 의하여 지지되며, 허브(60)에 작용되는 반경방향 부하는 축(50)을 통하여 저널베어링(30)에 의하여 지지된다. 저널베어링(30)과 축(30) 사이의 클리어런스에는 윤활유가 개재되어 있으므로, 저널베어링(30)은 축(50)과 접촉되지 않고 유체마찰(floid friction)에 의해 회전된다. 그리고, 스러스트베어링(40)과 축(50) 사이에도 윤활유가 개재되어 있으므로, 스러스트베어링(40)은 축(50)의 윤활면과 접촉되지 않고 유체마찰에 의해 회전된다. 본 발명은 제1,2실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업계의 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예의 실시가 가능할 것이다. 따라서. 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 본 발명의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

제1실시예에 따른 축 회전형 스핀들모터는 윤활유가 누설되어 회전체(미도시)를 더럽히지 않는다. 즉, 축(50) 상부에 허브(60)가 압입되어 고정됨으로, 자연히 축(50)과 허브(60) 사이는 밀봉된다. 따라서, 상기 윤활유는 허브(60)와 축(50) 사이로 누설되지 않는다. 제2실시예에 따른 스핀들모터는 축(50)과 허브(60) 사이로 윤활유가 누설되지 않는다. 즉, 스러스트베어링 (40)이 허브(60)의 상측에 압입되어 고정됨으로, 자연히 축(50)과 베어링(30,40) 사이의 윤활유는 허브(60)와 스러스트베어링(40) 사이로 누설되지 않는다.

본 발명의 목적은 윤활유가 누설되어 회전체를 더럽히지 않도록 구조가 개선된 스핀들모터를 제공하는데 있다

Claims (6)

1. 회전되지 않는 고정부와, 상기 고정부화 대응되게 설치되어 회전되는 회전부와, 상기 고정부와 상기 회전부 사이에 설치되는 스러스트베어링 및 저널베어링을 구비하는 구조가 개선된 스핀들모터에 있어서, 상기 고 정부에 고정되는 저널베어링과, 상기 고정부의 상기 저널베어링 하측에 고정되는 스러스트베어링과,상기 회전 부에 고정되며 상기 저널베어링을 통하여 상기 스러스트베어링에 대향되는 회전하는 축을 구비하여, 상기 축 이 회전부에 고정됨에 따라 상기 축과 회전부 사이가 밀봉되는 것을 특징으로 하는 구조가 개선된 스핀들모터.
2. 제1항에 있어서, 상기 스러스트베어링과 대향된 축의 단부가 소정의 라운드 형상으로 되는 것을 특징으로 하는 구조가 개선된 스핀들모터.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스러스트베어링, 저널베어링, 회전축 중 적어도 하나에 그루브가 형성되는 것을 특징으로 하는 구조가 개선된 스핀들모터.
4. 회전되지 않는 고정부와, 상기 고정부와 대응되게 설치되어 회전되는 회전부와, 상기 고정부와 상기 회전부 사이에 설치되는 스러스트베어링 및 저널베어링을 구비하는 구조가 개선된 스핀들모터에 있어서, 상기 고정부에 고정되는 축과, 상기 축에 삽입되며 상기 회전부에 고정되는 저널베어링과, 상기 저널베어링 상측의 상기 회전부에 고정되어 상기 축의 단부와 면 대향되는 스러스트베어링을 구비하여, 상기 스러스트베어링이 회전부에 고정됨에 따라 상기 회전부와 상기 스러스트베어링 사이가 밀봉되는 것을 특징으로 하는 구조가 개선된 스핀들모터.
5. 제4항에 있어서, 상기 스러스트베어링과 대향된 축의 단부가 소정의 라운드 형상으로 되는 것을 특징으로 하는 구조가 개선된 스핀들모터.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 스러스트베어링, 저널베어링, 회전축 중 적어도 하나에 그루브가 형성되는 것을 특징으로 하는 구조가 개선된 스핀들모터.

   ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.