KR20140013780A - 스핀들 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터는, 모터 회전중심을 이루는 샤프트, 상기 샤프트를 수용하며, 상기 샤프트가 회전가능하도록 지지하는 슬리브, 상기 샤프트 축방향 상부에서 결합되며, 상기 슬리브 외주면 방사방향으로 이격되도록 축방향 하부로 돌출형성된 제1 실링부재가 형성되며, 축방향 상부로 내측홈이 형성된 허브 및 상기 슬리브의 상단부에서 연장되어 상기 허브 내측홈에 대응되는 상기 허브 내측면과 이격되도록 형성되는 제2 실링부재;를 포함할 수 있다. 본 발명에 따르면, 모터의 유체동압베어링부의 작동유체가 보관되는 실링부의 축방향 길이를 증가시켜 모터 수명을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

스핀들 모터{Spindle Motor}

본 발명은 스핀들 모터에 관한 것이다.

일반적으로 스핀들 모터(Spindle Motor)는 BLDC(Brushless-DC Motor)에 속하는 것으로 하드디스크 드라이브용 모터 외에도 레이저프린터용 레이저빔 스캐너 모터, 플로피디스크(FDD:Floppy Disk Driver)용 모터, CD(Compack Drive)나 DVD(Digital Versatile Disk)와 같은 광디스크 드라이브용 모터 등으로 널리 사용되고 있다.

최근 하드디스크 드라이브와 같은 고용량 및 고속의 구동력이 요구되는 기기에서는 소음과 볼 베어링 채용시에 발생되는 진동인 NRRO(Non Repeatable Run Out)의 발생을 최소화하기 위하여 기존의 볼베어링의 형태보다는 구동마찰이 적은 유체동압베어링이 적용된 스핀들 모터가 범용적으로 사용되고 있다. 미국특허청에서 발행된 공개번호 제20050094908호에서 설명된 바와 같이, 유체동압베어링은 기본적으로 회전체와 고정체 사이에 얇은 유막을 형성하여 회전시 발생하는 압력으로 회전체와 고정체를 지지하므로 회전체와 고정체간에 서로 접촉하지 않아 마찰부하가 저감되는 것이다. 상기 유체동압베어링을 사용하는 스핀들 모터에서는, 디스크를 회전시키는 모터의 샤프트를 윤활유(이하'작동유체'라 한다)가 동압(회전축의 원심력에 의해 유압을 중심으로 되돌리는 압력)만으로 유지시킨다. 그러므로, 상기 유체동압베어링을 사용하는 스핀들 모터는 샤프트를 쇠구슬로 지지하는 볼베어링 스핀들 모터와는 구별된다.

이러한 유체동압베어링을 스핀들 모터에 적용하게 되면 유체를 이용하여 회전체를 지지하기 때문에 모터에서 발생되는 소음량이 적고, 소비전력도 적게 소요됨과 동시에 내충격성이 우수하다.

그러나, 최근 모터의 소형화 박형화의 추세에 따라 유체동압베어링을 이루는 작동유체가 보관되는 실링부의 길이가 짧아지게 되고, 이에 따라 작동유체인 오일 등의 증발에 의해 모터의 수명이 단축되는 문제점이 있었다. 또한, 작동유체의 실링부 길이가 짧아지게 됨으로써 유체동압베어링에 의한 동압발생의 저하 및 동압발생에 따른 모터 구동의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있었다. 뿐만 아니라, 유체동압베어링이 적용된 모터의 작동성능도 함께 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 일측면은 스핀들 모터의 동일한 구조내에서 유체동압베어링의 실링부의 길이를 보다 증가시킴으로써, 유체동압베어링을 이루는 작동유체의 증발에 의한 손실을 경감시키고, 동압발생을 향상시킴으로써 모터의 작동성능 및 구동 신뢰성을 향상시킬 수 있는 스핀들 모터를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터는, 모터 회전중심을 이루는 샤프트, 상기 샤프트를 수용하며, 상기 샤프트가 회전가능하도록 지지하는 슬리브, 상기 샤프트 축방향 상부에서 결합되며, 상기 슬리브 외주면 방사방향으로 이격되도록 축방향 하부로 돌출형성된 제1 실링부재가 형성되며, 축방향 상부로 내측홈이 형성된 허브 및 상기 슬리브의 상단부에서 연장되어 상기 허브 내측홈에 대응되는 상기 허브 내측면과 이격되도록 형성되는 제2 실링부재;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터로써, 상기 샤프트 축방향 하단에 축방향과 수직하게 돌출되며, 상기 슬리브의 축방향 하단부에 이격되도록 결합되는 스러스트플레이트를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터로써, 상기 샤프트 하단부에 외주면으로부터 돌츨되며, 상기 슬리브를 축방향으로 지지하는 단차부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터로써, 상기 샤프트의 외주면과 상기 슬리브 내주면이 마주하는 이격공간에 래디얼동압베어링부가 형성되며, 상기 래디얼동압베어링부는 축방향 상부에 제1 래디얼동압부, 축방향 하부에 제2 래디얼동압부를 포함하며, 상기 제1 래디얼동압부 및 제2 래디얼동압부의 축방향 이격공간에 대응되며 상기 래디얼동압베어링부의 작동유체가 유동할 수 있도록 축방향에 수직한 방향으로 상기 슬리브를 관통하는 관통홀이 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터로써, 상기 샤프트 하단부 외측둘레를 따라, 상기 슬리브를 고정하도록 스토퍼가 더 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터로써, 상기 스토퍼는 링형상으로 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터로써, 상기 샤프트 및 상기 슬리브의 하단부를 포함하며, 상기 슬리브의 외주면을 감싸도록 커버하우징이 더 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터로써, 상기 커버하우징의 외측면은 상기 제1 실링부재와 마주하는 이격공간의 대응면에 축방향 상부로 갈수록 이격공간의 폭이 좁아지도록 테이퍼면이 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터로써, 상기 제1 래디얼동압부는 헤링본 타입의 제1 동압발생그루브가 형성되며, 상기 제1 동압발생그루브의 축방향 상측 그루브의 길이보다 하측 그루브의 길이가 더 길게 형성되고, 상기 제2 래디얼동압부는 헤링본 타입의 제2 동압발생그루브가 형성되며, 상기 제2 동압발생그루브의 축방향 하측 그루브의 길이보다 상측 그루브의 길이가 더 길게 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터는, 모터 회전중심을 이루는 샤프트, 상기 샤프트를 수용하며, 상기 샤프트가 회전가능하도록 지지하는 슬리브, 상기 샤프트 축방향 상부에서 결합되며, 상기 슬리브 외주면 방사방향으로 이격되도록 축방향 하부로 돌출형성된 제1 실링부재가 형성되며, 축방향 상부로 내측홈이 형성된 허브 및 상기 슬리브의 상단부에서 연장되어 상기 허브 내측홈에 대응되는 상기 허브 내측면과 이격되도록 형성되는 제2 실링부재;를 포함하고, 상기 제2 실링부재는 상기 허브의 내측홈의 마주하는 대응면과 이격되어 상기 샤프트의 내측 방사방향으로 이격공간의 폭이 점점 좁아지도록 테이퍼면이 형성될 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에 따르면, 모터의 유체동압베어링부를 형성하는 작동유체가 보관되는 실링부의 축방향 길이를 증가시킴으로써 모터 수명을 보다 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 동일한 축계의 구조에서 유체동압베어링의 축방향 실링부의 길이를 증가시킬 수 있어, 유체동압베어링에 의한 동압발생의 신뢰성 및 작동 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 유체동압베어링의 실링부 축방향 길이를 증가시키기 위해 허브 내측방향으로 홈을 가공하여 제1 테이퍼실부를 추가적으로 형성함으로써, 유체동압베어링의 최외측에 형성되는 제2 테이퍼실부와 함께 유체동압베어링에 충진되는 작동유체의 실링력을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 슬리브의 관통홀을 통해, 제1 래디얼동압부와 제2 래디얼동압부가 배치된 축방향 사이에서 발생되는 압력저하에 대한 완충작용을 통해 작동유체의 원활한 순환을 유도할 수 있고, 작동유체의 원활한 순환을 통해 모터 작동성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 모터 구동의 신뢰성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일시예에 따른 스핀들 모터의 부분 단면도;
도 2는 도 1에 대한 부분 확대도;
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터의 부분 단면도;
도 4는 도 3에 대한 부분 확대도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터의 부분 단면도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터의 부분 단면도
도 7은 본 발명에 일실시예에 따른 래디얼동압베어링부의 동압발생그루브의 개략도; 및
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터의 단면도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, "일면", "타면", "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 또한, 본 발명에서의 "축방향"은 모터 회전중심을 이루는 샤프트(11) 길이방향의 연장방향을 기준으로 하는 것으로, 도 8에 도시된 것과 같이, 샤프트의 연장방향의 상부 및 하부를 축방향 상부 및 하부로 정의한다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일시예에 따른 스핀들 모터의 부분 단면도, 도 2는 도 1에 대한 부분 확대도, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스핀들 모터의 부분 단면도, 도 4는 도 3에 대한 부분 확대도이고, 도 7은 본 발명에 일실시예에 따른 래디얼동압베어링부의 동압발생그루브의 개략도이다.

본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터는 모터 회전중심을 이루는 샤프트(11), 상기 샤프트(11)를 수용하며 상기 샤프트(11)가 회전가능하도록 지지하는 슬리브(22), 상기 샤프트(11) 축방향 상부에서 결합되며, 상기 슬리브(22) 외주면 방사방향으로 이격되도록 축방향 하부로 돌출형성된 제1 실링부재(12a)가 형성되며, 축방향 상부로 내측홈(12b)이 형성된 허브(12) 및 상기 슬리브(22)의 상단부에서 연장되어 상기 허브(12) 내측홈(12b)에 대응되는 상기 허브(12) 내측면과 이격되도록 형성되는 제2 실링부재;를 포함할 수 있다.

샤프트(11)는 스핀들 모터가 회전구동하는 중심축을 이루며, 일반적으로 원통형상으로 이루어진다. 여기서는 샤프트(11)의 하단부에 스러스트플레이트(80)가 축방향에 수직으로 삽입된 것을 도시하였으나, 샤프트(11)의 하단부뿐만 아니라 상단부에도 축방향에 직교하도록 스러스트플레이트(80)를 삽입설치할 수 있음은 물론이다. 스러스트플레이트(80)는 샤프트(11)에 고정시키기 위해 별도의 레이저 용접 등이 가능하나, 스러스트플레이트(80)에 소정의 압력을 가하여 압입결합될 수 있음은 당업자에 의해 자명한 사항이다. 유체동압베어링에 의한 스러스트동압베어링부(도면 미도시)를 형성하기 위해서는 별도의 스러스트플레이트(80) 없이 슬리브(22) 또는 마주보는 허브(12)의 일면 사이에서 동압발생 그루브를 형성하여 스러스트 동압을 발생시킬 수 있음은 물론이다.

슬리브(22)는 샤프트(11)를 회전가능하도록 지지하기 위한 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 샤프트(11) 상단이 축방향 상측으로 돌출되도록 샤프를 지지할 수 있고, 중공원통형상으로 샤프트(11)를 중공에 삽입결합하여 수용할 수 있다. 슬리브(22)는 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al)을 단조하거나, Cu-Fe계 합금분말 또는 SUS계 분말을 소결하여 형성될 수 있다. 슬리브(22)의 내주면(22a)과 마주보는 샤프트(11)의 외주면(11a) 사이에 유체동압에 의한 래디얼동압베어링부(50)를 형성할 수 있다. 래디얼동압베어링부(50)를 형성하기 위해 샤프트(11)의 외주면과 마주보는 슬리브(22)의 내주면에는 동압발생 그루브가 형성되며, 슬리브(22)의 내주면과 샤프트(11)의 외주면 사이에 작동유체(예를 들면, 오일 등이 사용될 수 있다)가 보관된다. 래디얼 동압발생 그루브는 샤프트(11)의 회전시 슬리브(22)와 샤프트(11) 사이에 보관되는 작동유체를 이용하여 유체동압을 발생시킴으로써 샤프트(11)와 슬리브(22) 사이에 비접촉 상태를 유지시킬 수 있다. 래디얼 동압발생 그루브는 유체동압에 의한 래디얼동압베어링부(50)를 형성하는 샤프트(11)의 외주면에도 형성될 수 있음은 물론이다.

특히, 본 발명의 실시예에 따르면, 샤프트(11)의 외주면과 마주보는 상기 슬리브(22) 내주면에 형성되는 이격공간에 래디얼동압베어링부(50)가 형성되며, 상기 래디얼동압베어링부(50)는 축방향 상부에 제1 래디얼동압부(51), 축방향 하부에 제2 래디얼동압부(52)로 형성될 수 있다. 여기서, 제1 래디얼동압부(51) 및 제2 래디얼동압부(52)의 축방향 이격공간과 연결되어 상기 래디얼동압베어링부(50)의 작동유체가 유동할 수 있도록 슬리브(22)상에 축방향에 수직하도록 관통홀(22a)이 형성될 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제1 래디얼동압부(51)의 제1 상측 그루브(51a)의 길이보다 제1 하측 그루브(51b)의 길이를 더 길게 형성하고, 제2 래디얼동압부(52)의 제2 상측 그루브(52a)의 길이를 제2 하측 그루브(52b)의 길이보다 더 길게 형성한다. 제1 래디얼동압부(51) 및 제2 래디얼동압부(52)의 상측 그루브(51a, 52a)의 길이와 하측 그루브(51b, 52b)의 길이의 상대적인 차이를 두는 것은, 축방향으로 형성된 래디얼동압베어링부(50)의 베어링 길이를 보다 길게 확보하기 위한 것이다. 이러한 이유로 래디얼동압베어링부(50)의 제1 래디얼동압부(51)에서는 동압에 의해 축방향 상측으로 작동유체가 이동하고, 제2 래디얼동압부(52)에서는 축방향 하측으로 작동유체가 이동하게 된다. 이러한 동압발생으로 인한 작동유체의 흐름방향에 의해 제1 래디얼동압부(51)와 제2 래디얼동압부(52)의 사이 위치인 중심부(60)에서는 축방향 상부 및 하부의 각각 반대 방향으로 발생되는 동압 및 작동유체의 흐름에 의해 압력이 떨어지게 되고, 중심부(60)에서 발생되는 압력저하를 슬리브(22)상에 형성된 관통홀(22a)을 통해 완충시킨다. 슬리브(22)의 관통홀(22a)을 통해 작동유체가 래디얼동압베어링부(50)로 유입되고, 래디얼동압베어링부(50)를 순환함으로써 중심부(60)에서 발생되는 압력저하를 적절하게 완충할 수 있는 것이다. 관통홀(22a)은 래디얼동압베어링부(50)에 충진된 작동유체와, 유체동압베어링 전체에 보관된 작동유체가 유동할 수 있도록 이동공간이 상호 연결되도록 형성되는 것이 바람직할 것이다.

허브(12)는 샤프트(11) 축방향 상부에서 결합되며, 슬리브(22) 외주면에 방사방향으로 이격되도록 축방향 하부로 돌출된 제1 실링부재(12a)가 형성되며, 슬리브(22)와 마주하는 허브(12) 대응면상에 내측으로 홈을 가공하여 내측홈(12b)을 형성할 수 있다. 구체적으로, 허브(12)는 미도시된 광디스크 또는 자기디스크를 탑재하여 회전시키기 위한 것으로, 샤프트(11)가 중심에 일체로 결합되고 슬리브(22)의 축방향 상단면에 대응되도록 샤프트(11) 상부에 결합된다. 허브(12) 측면부 내측면에는 후술하는 베이스(21)의 코어(23)와 래디얼방향으로 마주보도록 로터마그네트(13)가 장착된다. 코어(23)는 전류가 흐르면 자기장이 형성되면서 자속이 발생한다. 이와 마주한 로터마그네트(13)는 원주방향으로 N극과 S극이 반복 착자되어져 코어(23)에서 발생하는 가변전극과 대응하여 전극을 형성한다. 코어(23)와 로터마그네트(13)는 자속의 쇄교에 따른 전자력에 의하여 상호간 반발력이 생성되고 이에 따라 허브(12) 및 이와 결합된 샤프트(11)가 회전하게 되는 것이다.

본 발명에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 허브(12) 내측홈(12b)을 형성함으로써, 유체동압베어링에 의한 작동유체가 보관되는 실링부(40)의 축방향 길이를 더욱 길게 확보할 수 있는 이점이 있다. 제1 실링부재(12a)는 후술하는 커버하우징(30)과 서로 마주보도록 이격되어 작동유체의 계면(30a)을 형성하여 제2 테이퍼실부(42)의 실링부를 형성할 수 있다. 작동유체의 실링을 위해 제1 실링부재(12a)와 마주하는 커버하우징(30)의 대응면에 테이퍼면(30a)을 형성하여 작동유체의 계면(30a)이 포함된 제2 테이퍼실부(42)를 형성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 허브(12)의 제1 실링부재(12a)상에 테이퍼면을 형성할 수 있음은 물론이다.

제2 실링부재(22b)는 슬리브(22)의 상단부에서 연장되도록 형성되며, 허브(12) 내측홈(12b)의 내측면에 마주하도록 형성될 수 있다. 허브(12) 내측홈(12b)에 슬리브(22)의 제2 실링부재(22b)가 연장형성됨으로써, 궁극적으로 실링부(40)의 축방향 길이를 더욱 길게 확보할 수 있다. 제2 실링부재(22b)는 허브(12) 내측홈(12b) 내측의 대응면에 마주하도록 형성될 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이, 허브(12) 내측홈(12b)의 대응면과 평행하도록 형성될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 실링부재(22b)가 허브(12) 내측홈(12b)의 대응면과 마주하는 이격공간의 폭이 샤프트(11) 내측 방사방향으로 갈수록 폭이 점점 좁아지도록 허브의 내측홈의 마주보는 면에 대응되는 제2 실링부재의 대응면상에 테이퍼면(22c)를 형성하여 제1 테이퍼실부(41)를 형성할 수 있다. 여기서, 테이퍼면은 제2 실링부재(22b) 뿐만 아니라, 마주보는 허브(12)의 내측면상에 형성할 수 있음은 물론이다.

커버하우징(30)은 샤프트(11) 및 슬리브(22)의 하단부를 포함하며, 슬리브(22)의 외주면을 감싸도록 형성될 수 있다. 상기 설명한 바와 같이, 커버하우징(30)의 외주면과 대응되는 제1 실링부재(12a) 사이에 제2 테이퍼실부(42)가 형성될 수 있다. 커버하우징(30)의 외주면 또는 마주보는 제1 실링부재(12a)에 테이퍼면을 형성함으로써, 작동유체의 실링을 유지할 수 있는 제2 테이퍼실부(42)를 형성할 수 있다. 커버하우징(30)은 도 1에 도시된 바와 같이, 컵형상으로 샤프트(11) 및 슬리브(22)를 수용하도록 결합될 수 있으나, 샤프트(11) 및 슬리브(22) 하단부에서 작동유체를 보관할 수 있다면, 특별히 그러한 형상 및 구조에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터는 상기 슬리브(22)를 지지하도록 상기 슬리브(22) 외주면에 결합되며, 내주면에 코일(23a)이 권선된 코어(23)가 장착되는 베이스(21)를 더 포함할 수 있다.

베이스(21)는 샤프트(11)를 포함하는 슬리브(22)가 내측에 결합되도록, 베이스(21) 일면이 슬리브(22)의 외주면을 감싸도록 결합된다. 베이스(21) 일면의 반대편인 타면에는 권선코일(23a)이 감긴 코어(23)가 허브(12)의 측면부(12a)의 내측면에 장착된 로터마그네트(13)와 래디얼방향으로 대응되도록 결합된다. 베이스(21)는 스핀들 모터의 하부에서 전체적인 구조를 지지하는 기능을 하며, 그 제작방법은 프레스가공 또는 다이캐스팅(die-casting) 방법에 의해 제작될 수 있다. 프레스가공은 알루미늄, 강철 등 다양한 재질의 금속으로 수행될 수 있으며, 특히, 강성을 갖는 금속재질로로 형성하는 것이 바람직하다. 베이스(21)와 슬리브(22)가 접합되는 부분의 하단면에 베이스(21)와 슬리브(22) 사이의 도통을 위한 도전성접착제(도면 미도시)가 연결되어 형성될 수 있다. 이러한 도전성접착제는 모터의 작동시 발생되는 과전하가 베이스(21)와 도통하여 외부로 흘러나갈 수 있도록 함으로써 모터 작동의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

코어(23)는 다수의 박형금속판을 적층하여 형성되는 것이 일반적이며, 연성인쇄회로기판(도면 미도시)이 구비되는 베이스(21) 상부에 고정배치된다. 코어(23)에 권선된 코일(23a)이 인출되어 연성인쇄회로기판에 솔더링됨으로써 외부전원이 공급될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터의 부분 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터의 부분 단면도이다.

도 5는 샤프트(11) 하단부에 샤프트(11) 외주면으로부터 돌출되어 슬리브(22)의 대응되는 결합홈에 결합되어 슬리브(22)를 축방향으로 고정, 지지하는 단차부(11a)를 포함할 수 있다. 단차부(11a)는 샤프트(11)가 슬리브(22)의 대응되는 슬리브홈(22d)에 걸려 축방향 상부로 샤프트(11)가 이탈하지 않도록 미연에 방지할 수 있는 이점이 있다. 모터의 회전자(10)를 이루는 샤프트(11)를 슬리브(22)에 보다 견고하게 결합, 고정함으로써 모터 구동의 신뢰성 확보 및 모터 작동성능을 보다 향상시킬 수 있다. 여기서, 스러스트동압베어링부는 슬리브(22) 축방향 상단부에 허브(12)에 마주하는 대응면에 동압발생그루브를 가공함으로써 형성할 수 있다. 스러스트동압베어링부는 허브(12) 내측홈(12b)과 마주보는 제2 실링부재(22b)와의 사이에 형성될 수 있음은 물론이다.

도 6에 따른 본 발명의 일실시예에서도, 상기 도 5에서와 마찬가지로, 슬리브(22)의 대응홈을 형성하여, 스토퍼(70)를 슬리브홈(22d)에 결합함으로써 샤프트(11) 및 슬리브(22)를 안정적으로 고정, 지지할 수 있다. 스토퍼(70)는 링형상으로 제작될 수 있으며, 그 재질에 특별한 한정이 있는 것은 아니나, 안정적인 고정을 위해 탄성부재로 적절하게 제작될 수 있다. 기타, 스러스트동압베어링부는 도 5의 설명과 중복되므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 5 및 6에서는 스러스트동압베어링부에 의해 발생되는 스러스트동압에 의해 발생될 수 있는 회전자(10)의 과부상을 방지하기 위해 로터마그네트(13)의 축방향 하부에 대응되도록 풀링마그네트(24)를 더 형성할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터의 구성과 작동관계를 도 8을 참고하여 간단하게 설명하면 다음과 같다.

회전자(10)는 회전축이 되며 회전가능하도록 형성된 샤프트(11), 로터마그네트(13)가 부착된 허브(12)로 구성되고, 고정자(20)는 베이스(21), 슬리브(22), 코어(23)와 풀링플레이트(24)가 포함되어 형성될 수 있다. 베이스(21)의 외측 및 허브(12)의 내측으로 서로 마주하는 위치에 각기 코어(23) 및 로터마그네트(13)가 부착되는데, 여기서 코어(23)는 전류가 흐르면 자기장이 형성되면서 자속이 발생한다. 코어(23)와 마주한 로터마그네트(13)는 N극과 S극이 반복 착자되어져 코어(23)에서 발생하는 가변전극과 대응하여 전극을 형성한다. 코어(23)와 로터마그네트(13)는 자속의 쇄교에 따른 전자력에 의하여 상호간 반발력이 생성되고 이에 따라 허브(12) 및 이와 결합된 샤프트(11)가 회전함으로써 본 발명의 스핀들 모터가 구동되는 것이다. 또한, 모터의 구동시에 부상하는 것을 방지하기 위해 로터마그네트(13)와 축방향으로 대응되도록 베이스(21)에 풀링플레이트(24)가 형성된다. 풀링플레이트(24)는 로터마그네트(13)와 인력이 작용되도록 함으로써 안정적인 회전구동이 가능하게 한다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 스핀들 모터는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

10: 회전자 11: 샤프트
11a: 단차부 12: 허브
12a: 제1 실링부재 12b: 내측홈
13: 로터마그네트 20: 고정자
21: 베이스 22: 슬리브
22a: 관통홀 22b: 제2 실링부재
22c: 테이퍼면 22d: 슬리브 홈
23: 코어 23a: 코일
24: 풀링플레이트 30: 커버하우징
30a: 유체계면 30b: 테이퍼면
40: 실링부 41: 제1 테이퍼실부
42: 제2 테이퍼실부 50: 래디얼동압베어링부
51: 제1 래디얼동압부 51a: 제1 상측 그루브
51b: 제1 하측 그루브 52: 제2 래디얼동압부
52a: 제2 상측 그루브 52b: 제2 하측 그루브
60: 중심부 70: 스토퍼
80: 스러스트플레이트

Claims (10)

1. 모터 회전중심을 이루는 샤프트;
   상기 샤프트를 수용하며, 상기 샤프트가 회전가능하도록 지지하는 슬리브;
   상기 샤프트 축방향 상부에서 결합되며, 상기 슬리브 외주면 방사방향으로 이격되도록 축방향 하부로 돌출형성된 제1 실링부재가 형성되며, 축방향 상부로 내측홈이 형성된 허브; 및
   상기 슬리브의 상단부에서 연장되어 상기 허브 내측홈에 대응되는 상기 허브 내측면과 이격되도록 형성되는 제2 실링부재;를 포함하는 스핀들 모터.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 샤프트 축방향 하단에 축방향과 수직하게 돌출되며, 상기 슬리브의 축방향 하단부에 이격되도록 결합되는 스러스트플레이트를 더 포함하는 스핀들 모터.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 샤프트 하단부에 외주면으로부터 돌츨되며, 상기 슬리브를 축방향으로 지지하는 단차부를 더 포함하는 스핀들 모터.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 샤프트의 외주면과 상기 슬리브 내주면이 마주하는 이격공간에 래디얼동압베어링부가 형성되며, 상기 래디얼동압베어링부는 축방향 상부에 제1 래디얼동압부, 축방향 하부에 제2 래디얼동압부를 포함하며,
   상기 제1 래디얼동압부 및 제2 래디얼동압부의 축방향 이격공간에 대응되며 상기 래디얼동압베어링부의 작동유체가 유동할 수 있도록 축방향에 수직한 방향으로 상기 슬리브를 관통하는 관통홀이 형성되는 스핀들 모터.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 샤프트 하단부 외측둘레를 따라, 상기 슬리브를 고정하도록 스토퍼가 더 형성되는 스핀들 모터.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 스토퍼는 링형상으로 형성되는 스핀들 모터.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 샤프트 및 상기 슬리브의 하단부를 포함하며, 상기 슬리브의 외주면을 감싸도록 커버하우징이 더 형성되는 스핀들 모터.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 커버하우징의 외측면은 상기 제1 실링부재와 마주하는 이격공간의 대응면에 축방향 상부로 갈수록 이격공간의 폭이 점점 좁아지도록 테이퍼면이 형성되는 스핀들 모터.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2 실링부재는 상기 허브의 내측홈의 마주하는 대응면과 이격되어 상기 샤프트의 내측 방사방향으로 이격공간의 폭이 점점 좁아지도록 테이퍼면이 형성되는 스핀들 모터.
10. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 래디얼동압부는 헤링본 타입으로 축방향 상측에 제1 상측 그루브와 축방향 하측에 제1 하측 그루브로 형성되고, 상기 제1 하측 그루브의 길이가 상기 제1 상측 그루브의 길이보다 더 길게 형성되며,
    상기 제2 래디얼동압부는 헤링본 타입으로 축방향 상측에 제2 상측 그루브와 축방향 하측에 제2 하측 그루브로 형성되고, 상기 제2 상측 그루브의 길이가 상기 제2 하측 그루브의 길이보다 더 길게 형성되는 스핀들 모터.
    

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