JP2013253688A - 流体動圧軸受アセンブリ及びそれを含むスピンドルモータ - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、流体動圧軸受アセンブリ及びそれを含むスピンドルモータに関する。
【解決手段】本発明による流体動圧軸受アセンブリは、軸孔を備え、シャフトが回転可能に設けられるスリーブと、上記軸孔を軸方向の下側で仕上げるカバー部材と、を含み、上記スリーブの内面には、上記スリーブの上側、下側及びラジアル軸受が形成される部分の間に半径方向の外側に湾入される湾入部が備えられ、上記ラジアル軸受が形成される部分がその他の部分より上記シャフトに隣接するようにする軸受密着部が備えられて、上記軸受密着部には、上記湾入部と連通するように軸方向に貫通形成される貫通孔が備えられることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体動圧軸受アセンブリ及びそれを含むスピンドルモータに関する。

情報保存装置の一つであるハードディスクドライブ（ＨＤＤ；Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）は、記録再生ヘッド（ｒｅａｄ／ｗｒｉｔｅ ｈｅａｄ）を用いてディスクに保存されているデータを再生したり、ディスクにデータを記録する装置である。

このようなハードディスクドライブは、ディスクを駆動させるためのディスク駆動装置を必要とし、上記ディスク駆動装置には小型のスピンドルモータが用いられる。

小型のスピンドルモータには流体動圧軸受アセンブリが利用されており、上記流体動圧軸受アセンブリのシャフトとスリーブとの間には潤滑流体が介され、上記潤滑流体から生じる流体圧力でシャフトを支持するようになる。

この際、通常、軸方向の上下に二つの動圧発生溝が形成され、少なくとも二つの軸受軸を形成することにより、上記シャフトが安定した位置を形成して回転できるようにしている。即ち、モータを駆動する際に上記動圧発生溝の上下部分に貯蔵された潤滑流体が上記動圧発生溝に集中することにより、少なくとも二つの軸受軸が形成される。

しかし、製造上の誤りや外部から加えられる振動、衝撃などにより、上記二つの動圧発生溝の間に潤滑流体が片方向または両方向に過度にポンピングされる場合には、上記二つの動圧発生溝の間の軸受間隙に潤滑流体が急に不足し、負圧が発生する。負圧が発生すると、モータに騷音または振動などが発生して、モータの作動が不安定となる。

さらに、負圧が発生すると、潤滑流体の内部に気泡が形成されたり、既に存在していた気泡が大きくなって、モータの性能発現を妨害する恐れがある。

そのため、モータの作動性能を向上させ、負圧の発生を抑制することができる新しい軸受アセンブリの構造に関する研究が急がれている。

下記の先行文献には、流体動圧軸受を用いたスピンドルモータが開示されており、負圧発生の問題を解決するための構造が提案されている。

韓国公開特許公報第２００６-０１１４８８２号

本発明の一目的は、流体動圧軸受アセンブリで負圧が発生することを抑制して、モータの使用性能を高めることにある。

また、本発明の一目的は、外部から振動及び衝撃などが加えられても、モータの使用が不安定にならないモータを提供することにある。

また、本発明の一目的は、潤滑流体の内部に含まれた気体を迅速に外部に排出することができる構造を有するモータを提供することにある。

以下、本発明の詳細な実施例の説明から、本発明の様々な目的が導き出されることができる。

本発明の一実施例による流体動圧軸受アセンブリは、軸孔を備え、シャフトが回転可能に設けられるスリーブと、上記軸孔を軸方向の下側で仕上げるカバー部材と、を含み、上記スリーブの内面には、上記スリーブの上側、下側及びラジアル軸受が形成される部分の間に半径方向の外側に湾入される湾入部が備えられ、上記ラジアル軸受が形成される部分がその他の部分より上記シャフトに隣接するようにする軸受密着部が備えられて、上記軸受密着部には、上記湾入部と連通するように軸方向に貫通形成される貫通孔が備えられることができる。

本発明の一実施例による流体動圧軸受アセンブリにおいて、上記貫通孔は、軸方向に沿って直線に配置されるように備えられることができる。

本発明の一実施例による流体動圧軸受アセンブリは、上記スリーブの上部に固定されるキャップ部材と上記スリーブとの間に位置するように上記シャフトに備えられるスラストプレートをさらに含むことができる。

本発明の一実施例による流体動圧軸受アセンブリは、上記スリーブに備えられる軸受密着部のうち最も下側に位置するものの下端に係止されるように上記シャフトに備えられるストッパをさらに含むことができる。

本発明の一実施例による流体動圧軸受アセンブリは、第１スリーブと、軸孔を備え、内面にシャフトが回転可能に設けられて、上記第１スリーブの内面に固定される第２スリーブと、上記軸孔を軸方向の下側で仕上げるカバー部材と、を含み、上記第１スリーブの内面と上記第２スリーブの外面は互いに離隔されるように離隔空間部を形成し、上記第２スリーブの内面には、ラジアル軸受が形成される部分の間に半径方向の外側に湾入される湾入部が備えられ、上記ラジアル軸受が形成される部分がその他の部分より上記シャフトに隣接するようにする軸受密着部が備えられ、上記離隔空間部の上側及び下側には、上記軸孔と連通する第１及び第３貫通孔が備えられ、上記離隔空間部には上記湾入部と連通する第２貫通孔が備えられることができる。

本発明の一実施例による流体動圧軸受アセンブリにおいて、上記第２スリーブの上側及び下側は上記第１スリーブに密着結合されるように半径方向の外側に湾入されることができる。

本発明の一実施例による流体動圧軸受アセンブリにおいて、上記カバー部材は上記第２スリーブと一体に備えられることができる。

本発明の一実施例による流体動圧軸受アセンブリにおいて、上記第１貫通孔及び上記第２貫通孔は、軸方向に沿って直線に配置されるように備えられることができる。

本発明の一実施例による流体動圧軸受アセンブリは、上記第１スリーブの上部に固定されるキャップ部材と上記第１スリーブとの間に位置するように上記シャフトに備えられるスラストプレートをさらに含むことができる。

本発明の一実施例による流体動圧軸受アセンブリは、上記第２スリーブに備えられる軸受密着部のうち最も下側に位置するものの下端に係止されるように上記シャフトに備えられるストッパをさらに含むことができる。

本発明の一実施例による流体動圧軸受アセンブリにおいて、上記湾入部は第１スリーブの内面に密着することができる。

本発明の一実施例によるスピンドルモータは、本発明の一実施例による流体動圧軸受アセンブリと、上記流体動圧軸受アセンブリが装着されるベースプレートと、上記シャフトの上側に固定されるハブと、を含むことができる。

本発明は、流体動圧軸受アセンブリで負圧が発生することを抑制して、使用性能が向上されたモータを提供することができる。

また、本発明は、外部から振動及び衝撃などが加えられても、使用が不安定にならないモータを提供することができる。

また、本発明は、潤滑流体の内部に含まれた気体を迅速に外部に排出することができる構造を有するモータを提供することができる。

以下、本発明の詳細な実施例の説明から、本発明の様々な効果が導き出されることができる。

本発明の一実施例によるスピンドルモータを図示した断面図である。 本発明の一実施例によるスピンドルモータを図示した断面図である。 本発明の一実施例によるスピンドルモータを図示した断面図である。 本発明の一実施例によるスピンドルモータを図示した断面図である。 本発明の一実施例によるスピンドルモータを用いるディスク駆動装置の概略断面図である。

以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳細に説明する。但し、本発明の思想は提示される実施形態に制限されず、本発明の思想を理解する当業者は同一の思想の範囲内で他の構成要素の追加、変更、削除等によって、退歩的な他の発明や本発明の思想の範囲内に含まれる他の実施形態を容易に提案することができ、これも本発明の思想の範囲内に含まれる。

また、本発明を説明するにあたり、係わる公知機能あるいは構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にする可能性があると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。

図１は本発明の一実施例によるスピンドルモータを示す概略断面図である。

図１を参照すると、本発明の一実施例によるスピンドルモータ１００は、シャフト１１１及びスリーブ１１２を含む流体動圧軸受アセンブリ１１０と、ハブ１２１を含むローター１２０と、コイル１３２が巻線されるコア１３１を含むステータ１３０と、を含むことができる。

流体動圧軸受アセンブリ１１０は、シャフト１１１、スリーブ１１２、ストッパ１１１ａ及びハブ１２１を含むことができ、上記ハブ１２１は、後述するローター１２０を構成するものであるとともに、上記流体動圧軸受アセンブリ１１０を構成するものであることができる。

また、回転部材アセンブリは、シャフト１１１及びこれに装着されるハブ１２１を含む構成であることができる。

まず、方向に関する用語を定義すると、軸方向は図１を参照して、上記シャフト１１１を基準として上下方向を意味し、半径方向の外側及び内側方向は上記シャフト１１１を基準として上記ハブ１２１の外側端方向または上記ハブ１２１の外側端を基準として上記シャフト１１１の中心方向を意味する。

尚、以下の説明において、回転部材はシャフト１１１、ハブ１２１を含むローター１２０、これに装着されるマグネット１２５などを含む回転する部材であり、固定部材は上記回転部材を除いた残りの部材であって、スリーブ１１２、ステータ１３０、ベース部材など、上記回転部材に相対的に固定されている部材である。

また、潤滑流体の界面における外部との連通路は、潤滑流体の界面でモータの外部と連結される通路を意味し、上記連通路を介して空気が出入りすることができる。

上記スリーブ１１２は、上記シャフト１１１の上端が軸方向の上側に突出されるように上記シャフト１１１を支持することができる。上記スリーブ１１２は、ＣｕまたはＡｌを鍛造したり、Ｃｕ‐Ｆｅ系合金粉末またはＳＵＳ系粉末を焼結して形成することができる。但し、これに限定するものではなく、多様な方式で製造することができる。

ここで、上記シャフト１１１は、上記スリーブ１１２の軸孔と微小間隙を有するように挿入され、軸受間隙Ｃを形成することができる。上記軸受間隙Ｃには潤滑流体が充填される。上記シャフト１１１の外径及び上記スリーブ１１２の内径のうち少なくとも一つには、上下にラジアル動圧溝１１４が備えられる。これにより、シャフト１１１の回転時に形成される流体動圧ラジアル軸受によってシャフト１１１の回転をスムーズに支持することができる。

上記ラジアル動圧溝１１４は、上記スリーブ１１２の軸孔の内部である上記スリーブ１１２の内側面に形成され、上記シャフト１１１の回転時、上記シャフト１１１が上記スリーブ１１２と所定間隔離隔された状態でスムーズに回転されるように、圧力を形成させる。

但し、上記ラジアル動圧溝１１４は、上述したように上記スリーブ１１２の内側面に形成されることに限定されず、上記シャフト１１１の外径部に形成されることも可能であり、その数も制限されない。

上記ラジアル動圧溝１１４は、ヘリングボーン状、スパイラル状及び螺旋状のうち何れか一つであることができ、ラジアル動圧を発生させる形状であればその形状は制限されない。

また、上記スリーブ１１２の内面には、上記スリーブ１１２の上側、下側及びラジアル軸受が形成される部分の間に半径方向の外側に湾入される湾入部が備えられる。上記湾入部により、上記ラジアル軸受が形成される部分がその他の部分より上記シャフト１１１に隣接するようにする軸受密着部が備えられることができる。

上記軸受密着部は、上側の第１軸受密着部１６５及び下側の第２軸受密着部１６６を含むことができる。勿論、これは上下に一対のラジアル軸受が備えられる場合であり、ラジアル軸受の数が増加すると上記軸受密着部の数も増加することができる。上記第１及び第２軸受密着部１６５、１６６の内面に、ラジアル動圧溝１１４がそれぞれ形成されることができる。

ここで、上記湾入部は、上側の第１湾入部１６２と、中間部分の第２湾入部１６３と、下側の第３湾入部１６４と、を含むことができる。

上記スリーブ１１２には、スリーブ１１２の上部と下部とを連通するように形成される貫通孔が備えられることができる。上記貫通孔は、上記第１軸受密着部１６５を軸方向に貫通する第１貫通孔１６８と、上記第２軸受密着部１６６を軸方向に貫通する第２貫通孔１６９と、を含むことができる。

上記第１貫通孔１６８及び上記第２貫通孔１６９は、軸方向に沿って直線に配置されるように備えられることができるため、上記貫通孔を容易に形成することができる。

上記貫通孔により上記スリーブ１１２の上部及び下部が連通されることができ、上側及び下側に一対に備えられるラジアル軸受の間の軸受間隙Ｃが上記貫通孔と連通されることができる。

このような構造により、流体動圧軸受アセンブリ１１０の内部の潤滑流体の圧力を分散させて平衡を維持することができ、上記流体動圧軸受アセンブリ１１０の内部に存在する気泡などを循環によって排出されるように移動させることができる。

ここで、上記スリーブ１１２の下端には、上記シャフト１１１の下端部から半径方向の外側に突出されるように備えられるストッパ１１１ａが備えられ、ストッパ１１１ａが上記スリーブ１１２に備えられる第２軸受密着部１６６の下側に係止されるようにすることができる。

但し、図示はしていないが、上記ストッパ１１１ａは、上記スリーブ１１２の下端面、即ち、上記第２軸受密着部１６６でないスリーブ１１２の最下端面に係止されてシャフト１１１及びローター１２０の浮上を制限することができる。

本発明の一実施例によるスピンドルモータ１００は流体軸受を活用する。通常、回転の安定性のために上下に一対のラジアル動圧溝１１４を備え、二つの流体軸受を形成させることができる。但し、流体動圧軸受を用いるモータの場合は、回転部材が一定高さに浮上して底板（本実施例ではカバー部材１１３）と接触していない状態で回転できるようにしなければならないため、持続的に流体を軸方向の下側にポンピングする。

一方、上記スリーブ１１２の軸方向の下部には、上記スリーブ１１２に結合してスリーブ１１２に形成される軸孔を仕上げることにより、潤滑流体の漏れを防止するカバー部材１１３が結合されることができる。

上記カバー部材１１３は、上記スリーブ１１２との間の間隙に潤滑流体を収容し、それ自体が上記シャフト１１１の下面を支持する軸受としての機能をすることができる。

ハブ１２１は、シャフト１１１と結合し、上記シャフト１１１と連動して回転する回転部材で流体動圧軸受アセンブリ１１０を構成するものであるとともに、ローター１２０を構成することもできるため、以下、ローター１２０において詳細に説明する。

ローター１２０は、ステータ１３０に対して回転可能に備えられる回転構造物であり、後述するコア１３１と一定間隔を置いて互いに対応する環状のマグネット１２５を内周面に備えるハブ１２１を含むことができる。

換言すれば、上記ハブ１２１は、上記シャフト１１１に結合されて上記シャフト１１１と連動して回転する回転部材であることができる。

ここで、上記マグネット１２５は周方向にＮ極、Ｓ極が交互に着磁され、一定強さの磁気力を発生させる永久磁石で備えられることができる。

また、上記ハブ１２１は、シャフト１１１の上端に固定される第１円筒状壁部１２２と、上記第１円筒状壁部１２２の端部から半径方向の外側に延長形成される円板部１２３と、上記円板部１２３の半径方向の外側の端部から下向きに突出される第２円筒状壁部１２４と、を含むことができ、上記第２円筒状壁部１２４の内周面には上記マグネット１２５が結合されることができる。

上記ハブ１２１は、上記スリーブ１１２の上側の外側部と対応するように軸方向の下側に延長形成される周壁部１２６を備えることができる。より詳細には、上記円板部１２３から軸方向の下側に延長形成される周壁部１２６を備えることができる。上記スリーブ１１２の外側部と上記周壁部１２６の内側部との間には、潤滑流体をシールする気液界面が形成されることができる。

また、上記周壁部１２６の内側面はテーパ状に形成され、上記スリーブ１１２の外側面との間隔が軸方向の下部に向かうほど広くなるようにして、潤滑流体のシールを容易にすることができる。また、上記スリーブ１１２の外側面をテーパ状に形成して、潤滑流体のシールを容易にすることもできる。

さらに、上記周壁部１２６の外側面はベース部材１３３から上側に突出される装着部１３４の少なくとも一部の内側面１３６と対応するように形成され、上記周壁部１２６と上記内側面１３６との間の間隔が軸方向の下部に向かうほど広くなるように、上記周壁部１２６の外側面は段差状またはテーパ状に形成されることができる。

ステータ１３０は、コイル１３２と、コア１３１と、ベース部材１３３と、を含むことができる。

換言すれば、上記ステータ１３０は、電源が印加される際に一定の大きさの電磁気力を発生させるコイル１３２と、上記コイル１３２が巻線される複数個のコア１３１と、を備える固定構造物である。

上記コア１３１は、パターン回路が印刷された印刷回路基板（不図示）が備えられるベース部材１３３の上部に固定配置され、上記巻線コイル１３２と対応するベース部材１３３の上面には、上記巻線コイル１３２を下部に露出させるために一定サイズのコイル孔が複数個貫通形成されることができる。また、上記巻線コイル１３２は、外部電源が供給されるように上記印刷回路基板（不図示）と電気的に連結されることができる。

上記ベース部材１３３には、上記スリーブ１１２の外周面が固定され、上記コイル１３２が巻線されるコア１３１が挿入されることができ、上記ベース部材１３３の内側面または上記スリーブ１１２の外側面に接着剤を塗布して組み立てることができる。

また、上記ベース部材１３３には軸方向の上側に突出形成される装着部１３４が備えられ、その外側面には上記コア１３１が装着され、その内側面の一部には上述のスリーブ１１２が挿入されて固定され、上記内側面の他の一部は上記周壁部１２６の外側面が対応するように形成されることができる。勿論、上記装着部１３４は、上記周壁部１２６の外側面に対応するように高く備えられなくてもよい。

図２は本発明の一実施例によるスピンドルモータを図示した断面図である。

本発明の一実施例によるスピンドルモータ２００は、シャフト１１１及びスリーブ１１２ａ、１１２ｂを含む流体動圧軸受アセンブリ１１０と、ハブ１２１を含むローター１２０と、コイル１３２が巻線されるコア１３１を含むステータ１３０と、を含むことができる。

本発明の一実施例によるスピンドルモータ２００は、上記図１を参照して説明したスピンドルモータ１００と比較して、スリーブが二つの部材に分離されているという点で異なる。その他の構成は、上記図１を参照して説明したスピンドルモータ１００と同一であるため、同一の構成に対しては同一の図面符号を用いる。

流体動圧軸受アセンブリ１１０は、シャフト１１１、スリーブ１１２ａ、１１２ｂ、ストッパ１１１ａ及びハブ１２１を含むことができ、上記ハブ１２１は、後述するローター１２０を構成するものであるとともに、上記流体動圧軸受アセンブリ１１０を構成するものであることができる。

また、回転部材アセンブリは、シャフト１１１及びこれに装着されるハブ１２１を含む構成であることができる。

まず、方向に関する用語を定義すると、軸方向は図２を参照して、上記シャフト１１１を基準として上下方向を意味し、半径方向の外側及び内側方向は上記シャフト１１１を基準として上記ハブ１２１の外側端方向または上記ハブ１２１の外側端を基準として上記シャフト１１１の中心方向を意味する。

尚、以下の説明において、回転部材はシャフト１１１、ハブ１２１を含むローター１２０、これに装着されるマグネット１２５などを含む回転する部材であり、固定部材は上記回転部材を除いた残りの部材であって、スリーブ１１２ａ、１１２ｂ、ステータ１３０、ベース部材など、上記回転部材に相対的に固定されている部材である。

また、潤滑流体の界面における外部との連通路は、潤滑流体の界面でモータの外部と連結される通路を意味し、上記連通路を介して空気が出入りすることができる。

上記スリーブ１１２ａ、１１２ｂは、上記シャフト１１１の上端が軸方向の上側に突出されるように上記シャフト１１１を支持することができる。より具体的には、上記スリーブ１１２ａ、１１２ｂは、半径方向の外側の第１スリーブ１１２ａと、上記第１スリーブ１１２ａの内部に固定装着される第２スリーブ１１２ｂと、を含むことができる。

上記第１スリーブ１１２ａは、ＣｕまたはＡｌを鍛造したり、Ｃｕ‐Ｆｅ系合金粉末またはＳＵＳ系粉末を焼結して形成することができる。但し、これに限定するものではなく、多様な方式で製造することができる。また、上記第２スリーブ１１２ｂは、ＣｕまたはＡｌを鍛造したり、Ｃｕ‐Ｆｅ系合金粉末またはＳＵＳ系粉末を焼結して形成することができるだけでなく、その他の金属またはポリマー材質で形成することができる。

ここで、上記シャフト１１１は、上記第２スリーブ１１２ｂの軸孔と微小間隙を有するように挿入され、軸受間隙Ｃを形成することができる。上記軸受間隙Ｃには潤滑流体が充填される。上記シャフト１１１の外径及び上記第２スリーブ１１２ｂの内径のうち少なくとも一つには、上下にラジアル動圧溝１１４が備えられる。これにより、シャフト１１１の回転時に形成される流体動圧ラジアル軸受によってシャフト１１１の回転をスムーズに支持することができる。

上記ラジアル動圧溝１１４は、上記第２スリーブ１１２ｂの軸孔の内部である上記第２スリーブ１１２ｂの内側面に形成され、上記シャフト１１１の回転時、上記シャフト１１１が上記第２スリーブ１１２ｂと所定間隔離隔された状態でスムーズに回転されるように、圧力を形成させる。

但し、上記ラジアル動圧溝１１４は、上述したように上記第２スリーブ１１２ｂの内側面に形成されることに限定されず、上記シャフト１１１の外径部に形成されることも可能であり、その数も制限されない。

上記ラジアル動圧溝１１４は、ヘリングボーン状、スパイラル状及び螺旋状のうち何れか一つであることができ、ラジアル動圧を発生させる形状であればその形状は制限されない。

また、上記第２スリーブ１１２ｂの内面には、上記スリーブ１１２の上側、下側及びラジアル軸受が形成される部分の間に半径方向の外側に湾入される湾入部が備えられる。上記湾入部により、上記ラジアル軸受が形成される部分がその他の部分より上記シャフト１１１に隣接するようにする軸受密着部が備えられることができる。

上記軸受密着部は、上側の第１軸受密着部１６５及び下側の第２軸受密着部１６６を含むことができる。勿論、これは上下に一対のラジアル軸受が備えられる場合であり、ラジアル軸受の数が増加すると上記軸受密着部の数も増加することができる。上記第１及び第２軸受密着部１６５、１６６の内面に、ラジアル動圧溝１１４がそれぞれ形成されることができる。

一方、上記第２スリーブ１１２ｂの上側及び下側には、上記第１スリーブ１１２ａに密着結合されるように半径方向の外側に湾入される湾入部が備えられることができる。

ここで、上記湾入部は、上側の第１湾入部１６２と、中間部分の第２湾入部１６３と、下側の第３湾入部１６４と、を含むことができる。この際、上記第２湾入部１６３も上記第１スリーブ１１２ａの内面に密着されるように備えられることができる。

また、上記第１スリーブ１１２ａの内面と上記第２スリーブ１１２ｂの外面は、互いに離隔されるように離隔空間部を形成することができる。但し、上述の第２湾入部１６３により上記離隔空間部は上部と下部に分離されるため、上側の第１離隔空間部１７１と下側の第２離隔空間部１７２を備えることができる。

また、上記第２スリーブ１１２ｂには、第２スリーブ１１２ｂの上部と下部とを連通するように形成される貫通孔が備えられることができる。上記貫通孔は、上記第１離隔空間部１７１を第２スリーブ１１２ｂの上側と連通させる第１貫通孔１７３と、上記第２離隔空間部１７２を第２スリーブ１１２ｂの下側と連通させる第３貫通孔１７５と、上記第１離隔空間部１７１または第２離隔空間部１７２を上記第２湾入部１６３によって形成される広めの軸受間隙Ｃと連通させる第２貫通孔１７４と、を含むことができる。

上記第１貫通孔１７３ないし上記第３貫通孔１７５は、軸方向に沿って直線に配置されるように備えられることができるため、上記貫通孔を容易に形成することができる。

上記貫通孔により上記第２スリーブ１１２ｂの上部及び下部が連通されることができ、上側及び下側に一対で備えられるラジアル軸受の間の軸受間隙Ｃが上記貫通孔と連通されることができる。

このような構造により、流体動圧軸受アセンブリ１１０の内部の潤滑流体の圧力を分散させて平衡を維持することができ、上記流体動圧軸受アセンブリ１１０の内部に存在する気泡などを循環によって排出されるように移動させることができる。

ここで、上記第２スリーブ１１２ｂの下端には、上記シャフト１１１の下端部から半径方向の外側に突出されるように備えられるストッパ１１１ａが備えられ、ストッパ１１１ａが上記第２スリーブ１１２ｂに備えられる第２軸受密着部１６６の下側に係止されるようにすることができる。

但し、図示はしていないが、上記ストッパ１１１ａは、上記第１スリーブ１１２ａの下端面、即ち、上記第２軸受密着部１６６でない第１スリーブ１１２ａの最下端面に係止されてシャフト１１１及びローター１２０の浮上を制限することができる。

本発明の一実施例によるスピンドルモータ２００は流体軸受を活用する。通常、回転の安定性のために上下に一対のラジアル動圧溝１１４を備え、二つの流体軸受を形成させることができる。但し、流体動圧軸受を用いるモータの場合は、回転部材が一定高さに浮上して底板（本実施例ではカバー部材１１３）と接触していない状態で回転できるようにしなければならないため、持続的に流体を軸方向の下側にポンピングする。

一方、上記スリーブ１１２ａ、１１２ｂの軸方向の下部には、上記スリーブ１１２ａ、１１２ｂに結合してスリーブ１１２ａ、１１２ｂに形成される軸孔を仕上げることにより、潤滑流体の漏れを防止するカバー部材１１３が結合されることができる。ここで、上記第１スリーブ１１２ａの軸孔には、上記第２スリーブ１１２ｂ及びシャフト１１１が配置される。

上記カバー部材１１３は、上記スリーブ１１２ａ、１１２ｂに形成される軸孔に潤滑流体を収容し、それ自体が上記シャフト１１１の下面を支持する軸受としての機能をすることができる。

さらに、上記カバー部材１１３は上記第２スリーブ１１２ｂと一体で備えられることができる。この場合、図２に示するように、上記カバー部材１１３が上記第１スリーブ１１２ａの軸孔の全下側を仕上げることができる。

ハブ１２１は、シャフト１１１と結合し、上記シャフト１１１と連動して回転する回転部材で、流体動圧軸受アセンブリ１１０を構成するものであるとともに、ローター１２０を構成することもできるため、以下、ローター１２０において詳細に説明する。

ローター１２０は、ステータ１３０に対して回転可能に備えられる回転構造物であり、後述するコア１３１と一定間隔を置いて互いに対応する環状のマグネット１２５を内周面に備えるハブ１２１を含むことができる。

換言すれば、上記ハブ１２１は、上記シャフト１１１に結合されて上記シャフト１１１と連動して回転する回転部材であることができる。

ここで、上記マグネット１２５は周方向にＮ極、Ｓ極が交互に着磁され、一定強さの磁気力を発生させる永久磁石で備えられることができる。

また、上記ハブ１２１は、シャフト１１１の上端に固定される第１円筒状壁部１２２と、上記第１円筒状壁部１２２の端部から半径方向の外側に延長形成される円板部１２３と、上記円板部１２３の半径方向の外側の端部から下向突出される第２円筒状壁部１２４と、を含むことができ、上記第２円筒状壁部１２４の内周面には上記マグネット１２５が結合されることができる。

上記ハブ１２１は、上記第１スリーブ１１２ａの上側外側部と対応するように軸方向の下側に延長形成される周壁部１２６を備えることができる。より詳細には、上記円板部１２３から軸方向の下側に延長形成される周壁部１２６を備えることができる。上記第１スリーブ１１２ａの外側部と上記周壁部１２６の内側部との間には、潤滑流体をシールする気液界面が形成されることができる。

また、上記周壁部１２６の内側面はテーパ状に形成され、上記第１スリーブ１１２ａの外側面との間隔が軸方向の下部に向かうほど広くなるようにして、潤滑流体のシールを容易にすることができる。また、上記第１スリーブ１１２ａの外側面をテーパ状に形成して、潤滑流体のシールを容易にすることもできる。

さらに、上記周壁部１２６の外側面は、ベース部材１３３から上側に突出される装着部１３４の少なくとも一部の内側面１３６と対応するように形成され、上記周壁部１２６と上記内側面１３６との間の間隔が軸方向の下部に向かうほど広くなるように、上記周壁部１２６の外側面は段差状またはテーパ状に形成されることができる。

ステータ１３０は、コイル１３２と、コア１３１と、ベース部材１３３と、を含むことができる。

換言すれば、上記ステータ１３０は、電源が印加される際に一定の大きさの電磁気力を発生させるコイル１３２と、上記コイル１３２が巻線される複数個のコア１３１と、を備える固定構造物である。

上記コア１３１は、パターン回路が印刷された印刷回路基板（不図示）が備えられるベース部材１３３の上部に固定配置され、上記巻線コイル１３２と対応するベース部材１３３の上面には、上記巻線コイル１３２を下部に露出させるために一定サイズのコイル孔が複数個貫通形成されることができる。また、上記巻線コイル１３２は、外部電源が供給されるように上記印刷回路基板（不図示）と電気的に連結されることができる。

上記ベース部材１３３には、上記第１スリーブ１１２ａの外周面が固定され、上記コイル１３２が巻線されるコア１３１が挿入されることができ、上記ベース部材１３３の内側面または上記第１スリーブ１１２ａの外側面に接着剤を塗布して組み立てることができる。

また、上記ベース部材１３３には軸方向の上側に突出形成される装着部１３４が備えられ、その外側面には上記コア１３１が装着され、その内側面の一部には上述の第１スリーブ１１２ａが挿入されて固定され、上記内側面の他の一部は上記周壁部１２６の外側面が対応するように形成されることができる。勿論、上記装着部１３４は、上記周壁部１２６の外側面と対応するように高く備えられなくてもよい。

図３は本発明の一実施例によるスピンドルモータを図示した断面図である。

図３を参照すると、本発明の一実施例による流体動圧軸受アセンブリ１１０を含むスピンドルモータ３００は、スラストプレート１５０及びキャップ部材１４０を含む流体動圧軸受アセンブリ１１０と、コイル１３２が巻線されるコア１３１を含むステータ１３０と、ハブ１２１を含むローター１２０と、を含むことができる。

本発明の一実施例によるスピンドルモータ３００は、上記図１を参照して説明した一実施例によるスピンドルモータ１００と比較して、キャップ部材１４０を備え、ストッパの代りにスラストプレート１５０を備えてストッパの役割もさせるという点で異なる。その他の構成は同一であるため、混同防止及び明確な説明のために、同一の部分についての具体的な説明は省略することがある。以下では、上記図１を参照して説明したスピンドルモータ１００の一実施例と異なる部分を中心に説明する。

スラストプレート１５０は、上記シャフト１１１に装着され、上記スリーブ１１２の上面に配置されており、以下で説明するキャップ部材１４０との間に気液界面を形成して潤滑流体がシールされるようにすることができる。

さらに、上記スラストプレート１５０の下面またはこれと対向するスリーブ１１２の上面のうち少なくとも一つには、スラスト動圧を発生させるスラスト動圧溝が備えられることができる。上記スラスト動圧溝は、ヘリングボーン状、スパイラル状または螺旋状のうち少なくとも一つの形状からなることができる。

キャップ部材１４０は、上記スラストプレート１５０の上側に位置するようにスリーブ１１２に装着され、上記スラストプレート１５０との間で潤滑流体がシールされるようにする部材である。

上記キャップ部材１４０は、上記スラストプレートの上部に配置される水平部１４０ａと、上記水平部１４０ａの外側端から下側に延長される垂直部１４０ｂと、を含むことができる。即ち、上記垂直部１４０ｂの内周面が上記第１スリーブ１１２ａの外周面に圧入されたり、接着剤によりボンディング結合されることができる。

図４は本発明の一実施例によるスピンドルモータを図示した断面図である。

図４を参照すると、本発明の一実施例による流体動圧軸受アセンブリ１１０を含むスピンドルモータ４００は、スラストプレート１５０及びキャップ部材１４０を含む流体動圧軸受アセンブリ１１０と、コイル１３２が巻線されるコア１３１を含むステータ１３０と、ハブ１２１を含むローター１２０と、を含むことができる。

本発明の一実施例によるスピンドルモータ４００は、上記図２を参照して説明した一実施例によるスピンドルモータ２００と比較して、キャップ部材１４０を備え、ストッパの代りにスラストプレート１５０を備えてストッパの役割もさせるという点で異なる。その他の構成は同一であるため、混同防止及び明確な説明のために、同一の部分についての具体的な説明は省略することがある。以下では、上記図２を参照して説明したスピンドルモータ２００の一実施例と異なる部分を中心に説明する。

スラストプレート１５０は、上記シャフト１１１に装着され、上記第１及び第２スリーブ１１２ａ、１１２ｂの上面に配置されており、以下で説明するキャップ部材１４０との間に気液界面を形成して潤滑流体がシールされるようにすることができる。

さらに、上記スラストプレート１５０の下面またはこれと対向する第１及び第２スリーブ１１２ａ、１１２ｂの上面のうち少なくとも一つには、スラスト動圧を発生させるスラスト動圧溝が備えられることができる。上記スラスト動圧溝は、ヘリングボーン状、スパイラル状または螺旋状のうち少なくとも一つの形状からなることができる。

キャップ部材１４０は、上記スラストプレート１５０の上側に位置するように第１スリーブ１１２ａに装着され、上記スラストプレート１５０との間で潤滑流体がシールされるようにする部材である。

上記キャップ部材１４０は、上記スラストプレートの上部に配置される水平部１４０ａと、上記水平部１４０ａの外側端から下側に延長される垂直部１４０ｂと、を含むことができる。即ち、上記垂直部１４０ｂの内周面が上記第１スリーブ１１２ａの外周面に圧入されたり、接着剤によりボンディング結合されることができる。

図５は本発明の実施例によるスピンドルモータを用いるディスク駆動装置の概略断面図である。

図５を参照すると、本発明によるスピンドルモータ１００、２００、３００、４００が装着された記録ディスク駆動装置８００はハードディスク駆動装置であり、スピンドルモータ１００、２００、３００、４００と、ヘッド移送部８１０と、ハウジング８２０と、を含むことができる。

上記スピンドルモータ１００、２００、３００、４００は、上記で説明した本発明によるスピンドルモータの特徴を全て有し、記録ディスク８３０を搭載することができる。

上記ヘッド移送部８１０は、上記スピンドルモータ１００、２００、３００、４００に搭載された記録ディスク８３０の情報を検出する磁気ヘッド８１５を、検出しようとする記録ディスクの面に移送させることができる。

ここで、上記磁気ヘッド８１５は上記ヘッド移送部８１０の支持部８１７上に配置されることができる。

上記ハウジング８２０は、上記スピンドルモータ１００、２００、３００、４００と上記ヘッド移送部８１０とを収容する内部空間を形成するために、モータ搭載プレート８２２と、上記モータ搭載プレート８２２の上部を遮蔽するトップカバー８２４と、を含むことができる。

１００、２００、３００、４００ スピンドルモータ
１１０ 流体動圧軸受アセンブリ
１１１ シャフト
１１２ スリーブ
１１３ カバー部材
１２０ ローター
１２１ ハブ
１２２ 第１円筒状壁部
１２３ 円板部
１２４ 第２円筒状壁部
１３０ ステータ
１４０ キャップ部材
１５０ スラストプレート

Claims (12)

1. 軸孔を備え、シャフトが回転可能に設けられるスリーブと、
   前記軸孔を回転軸方向の一方側で覆うカバー部材と
   を含み、
   前記スリーブの内面には、前記スリーブの前記回転軸方向の一方側の部分、他方側の部分、及びラジアル軸受が形成される部分の各々の間が回転半径方向の外側に向かって湾入された湾入部が備えられ、当該湾入部の各々により前記ラジアル軸受が形成される部分をその他の部分より前記シャフトに近接させる軸受密着部が備えられ、
   前記軸受密着部には、前記湾入部と連通するように前記回転軸方向に貫通形成される貫通孔が備えられる、流体動圧軸受アセンブリ。
2. 前記貫通孔は、前記回転軸方向に沿って直線状に配置されるように備えられる、請求項１に記載の流体動圧軸受アセンブリ。
3. 前記スリーブの前記回転軸方向の他方側の部分に固定されるキャップ部材と前記スリーブとの間に位置するように前記シャフトに備えられるスラストプレートをさらに含む、請求項１または２に記載の流体動圧軸受アセンブリ。
4. 前記スリーブに備えられる軸受密着部のうち最も前記回転軸方向の一方側に位置するものの前記回転軸方向の一方側端に係止されるように前記シャフトに備えられるストッパをさらに含む、請求項１から３の何れか１項に記載の流体動圧軸受アセンブリ。
5. 第１スリーブと、
   軸孔を備え、内面にシャフトが回転可能に設けられて、前記第１スリーブの内面に固定される第２スリーブと、
   前記軸孔を回転軸方向の一方側で覆うカバー部材と
   を含み、
   前記第１スリーブの内面と前記第２スリーブの外面は互いに離隔されるように離隔空間部を形成し、
   前記第２スリーブの内面には、ラジアル軸受が形成される部分の間が回転半径方向の外側に向かって湾入された湾入部が備えられ、当該湾入部の各々により前記ラジアル軸受が形成される部分がその他の部分より前記シャフトに近接するようにする軸受密着部が備えられ、
   前記離隔空間部の前記回転軸方向の一方側及び他方側には、前記軸孔と連通する第１貫通孔及び第３貫通孔が備えられ、
   前記離隔空間部には、前記湾入部と連通する第２貫通孔が備えられる、流体動圧軸受アセンブリ。
6. 前記第２スリーブの前記回転軸方向の一方側及び他方側は前記第１スリーブに密着結合されるように前記回転半径方向の外側に向かって湾入される、請求項５に記載の流体動圧軸受アセンブリ。
7. 前記カバー部材は前記第２スリーブと一体で備えられる、請求項５または６に記載の流体動圧軸受アセンブリ。
8. 前記第１貫通孔及び前記第２貫通孔は、前記回転軸方向に沿って直線状に配置されるように備えられる、請求項５から７の何れか１項に記載の流体動圧軸受アセンブリ。
9. 前記第１スリーブの前記回転軸方向の他方側部に固定されるキャップ部材と前記第１スリーブとの間に位置するように前記シャフトに備えられるスラストプレートをさらに含む、請求項５から８の何れか１項に記載の流体動圧軸受アセンブリ。
10. 前記第２スリーブに備えられる軸受密着部のうち最も前記回転軸方向の一方側に位置するものの前記回転軸方向の一方側端に係止されるように前記シャフトに備えられるストッパをさらに含む、請求項５から９の何れか１項に記載の流体動圧軸受アセンブリ。
11. 前記湾入部は前記第１スリーブの内面に密着する、請求項５から１０の何れか１項に記載の流体動圧軸受アセンブリ。
12. 請求項１から１１の何れか一項に記載の流体動圧軸受アセンブリと、
    前記流体動圧軸受アセンブリが装着されるベースプレートと、
    前記シャフトの上側に固定されるハブと
    を含むスピンドルモータ。

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