KR100318126B1 - 스핀들모터용동역학적유체베어링,그스핀들모터,그스핀들모터용동역학적유체베어링을제공하는방법및디스크드라이브 - Google Patents

스핀들모터용동역학적유체베어링,그스핀들모터,그스핀들모터용동역학적유체베어링을제공하는방법및디스크드라이브 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스핀들 모터(spindle motor)용 베어링 구조(bearing structure)를 개시한다. 베어링 구조는 오일 누설의 방지, 충격을 받는 베어링의 완전성 유지, 오일 증발의 감소, 활성 베어링 표면에서 비틀림 변형의 최소화 등의 문제점을 동시에 해결할 수 있는 유체 베어링 씰(fluid bearing seal)과 지지구조(support structure)를 제공한다. 상기 베어링 구조는 샤프트에 결합되는 스러스트 판(thrust plate)과 슬리브(sleeve)에 결합되는 베어링판(bearing plate) 및 로드판(load plate)을 포함하며, 로드판은 베어링판을 스러스트 판 방향으로 압박하고, 접착제가 로드판과 스러스트 판 사이에 주입된다. 접착제는 UV 에폭시일 수 있다. 슬리브는 움직이도록 스테이터(stator)에 결합되고 스테이터는 구동 신호를 받아서 슬리브를 회전시킨다. 베어링은 슬리브와 스테이터 사이에 배치되는 확산 방막(diffusion barrier)을 추가로 포함한다. 제2 확산 방막은 로드판과 샤프트 사이에 배치된다. 베어링 구조는 또한 베어링판 위에 배치되며 베어링판과 슬리브 사이의 갭(gap)을 밀봉하는 O-링을 포함할 수 있다.

Description

스핀들 모터용 동역학적 유체 베어링, 그 스핀들 모터, 그 스핀들 모터용 동역학적 유체 베어링을 제공하는 방법 및 디스크 드라이브{A DYNAMIC FLUID BEARING FOR A SPINDLE MOTOR, A SPINDLE MOTOR HAVING THE SAME, A DISK DRIVE HAVING THE SAME AND A METHOD FOR PROVIDING THE SAME}
본 발명은 스핀들 모터(spindle motor)용 베어링 구조(bearing structure)에 관한 것으로써, 구체적으로는 스핀들 모터에 사용하는 스핀들 모터용 동역학적 유체 베어링, 그 스핀들 모터, 그 스핀들 모터용 동역학적 유체 베어링을 제공하는 방법 및 디스크 드라이브에 관한 것이다.
디스크 드라이브는 컴퓨터의 대량 저장 장치(mass storage device)로서, 이곳으로부터 데이터를 판독하고 이곳에 데이터가 기록될 수 있다. 일반적으로 디스크 드라이브는 임의로 액세스가 가능한 적어도 하나의 회전형 기억저장 매체, 즉 디스크를 포함하며, 이 매체 상에 데이터가 다양한 수단으로 엔코딩(encode)된다. 자기 디스크 드라이브에서, 데이터는 회전형 디스크의 자화되기 어려운 표면(magnetically-hard surface)에서 트랙으로 군을 이루는 자기장 반전(magnetic field reversals)을 포함하는 비트형태의 정보로 엔코딩된다. 디스크는 보통 평행으로 이격된 관계로 공통 허브(hub)에 내경(ID)에서 고정되어 통상 볼베어링인 한 쌍의 베어링에 의해 고정된 스핀들 샤프트(spindle shaft)에 회전하도록 결합되어 있다.
높이 형상 계수(height form factor)가 훨씬 더 낮은 디스크 드라이브 쪽으로 성장하는 추세로 보면, 스핀들 샤프트의 길이와 상하 베어링 간의 간격이 특정한 드라이브의 높이 제한을 맞추는데 심각한 요건이 되고 있다. 드라이브의 높이가 감소함에 따라, 이에 비례하여 길이가 짧아진 스핀들은 스핀들에서 허브를 지지하는 상하 베어링 사이의 이용가능한 더 짧은 간격에 맞추어, 감소된 높이 제한 내로 조정되어야 한다.
회전형 부재를 지지하기 위해 종래의 볼베어링 대신 유체 베어링(fluid bearing)을 구비하는 회전형 스핀들 모터(spindle motor)는 통상 적어도 하나의 축 스러스트 판(axial thrust plate) 및 회전형일 수도 있는 허브를 갖는 샤프트를 포함하며, 허브는 보통 샤프트와 스러스트 판(thrust plate)을 둘러싸는 슬리브(sleeve) 부분을 구비하여 베어링 유체가 내부에 유입되는 저널 베어링(journal bearing)을 형성한다.
이러한 구성의 문제는 특정 조건 아래서 캐필러리형 씰(capillary seal)이 파손되고 유체가 베어링으로부터 누설된다는 것이다. 씰의 파열은 충격이나 진동에 의해 유발될 수 있다. 소정 조건 하에서 베어링의 회전부는 샤프트 축을 따라 변위(displace)될 수 있다. 정상적인 이력의 경로는, 감소하는 간격을 갖는 측으로부터 증가하는 간격을 갖는 측으로 스러스트 판의 단부 주위로 윤활유가 유동한다. 그러나 갑작스런 충격이나 진동 때문에 스러스트 판의 단부 주위에서 윤활유 유동이 방해를 받는 경우에, 유체는 샤프트의 일 단부 또는 타단부의 방향으로 밀려서 아마도 씰(seal)을 제자리에 유지해 주는 표면 장력이 깨질 것이다.
또한 원하는 순압력 구배를 유지하기 위해 스러스트 판의 상하 표면에 의해 이용되는 패턴이 형성된 홈(groove)이 부정확하게 제조되는 경우에 누설(leakage)이 발생할 수 있다. 상기 홈의 목적은 각 스러스트 판 표면의 중간에 고압 영역을 생성하고, 사프트에 인접하여 스러스트 판의 내경 및 스러스트 판 바로 최외측 엣지와 슬리브 사이의 갭에 있는 외경에서 상압 대역(ambient pressure zone)을 생성하기 위한 것이다. 이러한 형태의 압력분포는 일반적으로 베어링 유체의 어떠한 변위도 초래하지 않으며, 즉 정압은 동등하게 될 것이다. 그러나 베어링에서의 경사(tilt)가 생기는 것처럼 제조 상의 비정밀성이나 발생하거나, 기타 물리적인 현상 및 이러한 인자들은 베어링 유체 내의 압력균형을 변경할 수 있어서 베어링을 가로지르는 유동을 초래할 수 있다. 베어링 유체는 베어링의 어느쪽 단에서 표면장력 씰의 밖으로 유동하여 유체를 누설시킬 수 있다. 이러한 경우는 특히 스러스트 판의 상하표면 간의 압력 불균형이 스러스트 판의 상부표면에서 캐필러리형 씰의 근처에서 순 유동(net flow)을 생성할 수 있는 스러스트 판 단부에서 심각하다.
그럼에도 불구하고, 종래의 축상 베어링 지지 구조는 오일의 누설 방지, 충격 시에 베어링의 완전성을 유지하는 것, 오일의 증발(oil evaporation)을 감소시키는 것과 활성 베어링 표면(active bearing surface)의 비틀림 변형(distortion)을 최소화하는 것을 동시에 해결하지 않았다. 더욱이 기존 설계는 필요사항의 일부, 예를 들면 단지 증발과 충격으로 유도되는 베어링의 분리(shock induced bearing separation)만을, 또는 비틀림 변형과 증발만을 다루었다.
예를 들어, 본 명세서의 일부를 구성하며 Johannes C. A. Muller 등에게 허여되어 U.S.Phillip사에 양도된 미국특허 제5,490,021호는 하드 디스크 드라이브용 동역학적 그루브 베어링(dynamic groove bearing)을 개시한다. 이 동역학적 그루브 베어링은 샤프트 상에 제공된 환형 베어링 디스크와 함께 작동하는 베어링 디스크부를 포함하는 로킹 피스(locking piece)를 구비하는 슬리브와 유사한 하우징을 포함한다. 압력부재는 환형이고 탄성적으로 변형이 가능한 씰링 요소를 압축하기에 적합하여, 이에 의해 하우징과 록킹 피스 간의 경계면을 밀봉하고 하우징 상에 형성된 시트(seat)에 대항하여 록킹 피스를 프리텐션(pretension)한다. 그러나 Muller등은 증발과 충격으로 유도되는 베어링의 분리를 다루지는 않는다.
오일의 누설을 방지하고, 충격시에 베어링의 완전성을 유지하며, 오일의 증발을 감소시키고 활성 베어링 표면의 비틀림 변형을 최소화하는 축 베어링 지지 구조가 필요하다는 것을 알 수 있다.
본 발명은 본 명세서를 읽고 명백하게 이해하게 될 전술된 종래 기술에서의 한계와 기타한계를 극복하기 위하여 스핀들 모터용 베어링 구조를 개시한다.
본 발명은 오일의 누설을 방지하고, 충격시에 베어링의 완전성을 유지하고, 오일의 증발을 감소시키며 활성 베어링 표면의 비틀림 변형을 최소화하는 것을 동시에 이루는 스핀들 모터용 동역학적 유체 베어링, 그 스핀들 모터, 그 스핀들 모터용 동역학적 유체 베어링을 제공하는 방법 및 디스크 드라이브를 제공한다.
본 발명의 원리에 따른 시스템은 샤프트에 고정된 스러스트 판과 슬리브에고정된 베어링판과 로드판(load plate)을 구비하는 스핀들 모터용 동역학적 유체 베어링을 포함한다. 로드판은 베어링판을 스러스트 판 방향으로 압박한다. 접착제가 로드판과 스러스트 판 사이에 주입된다.
본 발명의 원리에 따른 시스템의 다른 실시예는 대안적이고 선택적인 추가적 특성을 포함할 수 있다. 본 발명의 특성 중 하나는 접착제가 UV 에폭시(epoxy)라는 점이다.
본 발명은 로드판과 샤프트 사이에 배치된 확산 방막을 추가로 포함하는 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 슬리브와 샤프트 사이에 배치된 확산 방막을 추가로 포함하는 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 충격상태가 발생하는 경우 접착제가 로드판과 베어링판 사이에서 완전성을 유지하는 것에 관한 것이다.
본 발명은 베어링판 상에 배치되어, 베어링판과 슬리브 사이의 갭을 밀봉하는 O-링을 추가로 포함하는 시스템에 관한 것이다.
본 발명을 특정하는 이러한 장점 및 신규한 특성은 첨부되는 청구범위에 상세하게 청구되어 있고, 본 발명의 일부를 구성하고 있다. 그러나, 본 발명과 본 발명의 장점 및 본 발명을 사용하여 얻는 목적을 더욱 잘 이해하기 위해서는 본 발명에 따른 장치의 특정 실시예가 예시되고 기술된 상세한 설명과 본 명세서의 추가적인 일부를 이루는 도면이 참조되어야 한다.
도 1은 자기 기억저장 시스템의 분해 사시도를 예시한다.
도 2는 본 발명에 따른 스핀들 모터용 유체 베어링 씰의 구성을 예시한다.
도 3은 스핀들 상부의 단면도를 예시한다.
도 4는 스핀들 하부의 단면도를 예시한다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
100 : 디스크 드라이브
112 : 하우징
122 : 스핀들 샤프트
124 : 자기 디스크
136 : 엑츄에이터 암 어셈블리
214 : 베어링판
222 : O-링
230 : 슬리브
240 : 로드판
250 : 접착제
260, 270 : 확산 방막
후술하는 예시적인 실시예에서, 본 명세서의 일부를 이루며 본 발명이 구현될 수 있는 특정 실시예를 예시하고 도시되는 첨부 도면을 참조한다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 구조적인 변경이 이루어질 수 있으므로 또한 다른 실시예가 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
본 발명은 오일의 누설을 방지하고, 충격시에 베어링의 완전성을 유지하고, 오일의 증발을 감소시키고 활성 베어링 표면의 비틀림 변형을 최소화하는 것을 동시에 이룰 수 있는 스핀들 모터용 동역학적 유체 베어링, 그 스핀들 모터, 그 스핀들 모터용 동역학적 유체 베어링을 제공하는 방법 및 디스크 드라이브를 제공한다.
도 1은 자기 저장 시스템(100)의 분해도를 예시한다. 디스크 드라이브(100)은 하우징(112)와 조립 후에 프레임(116) 내에 고정되는 하우징 커버(114)를 포함한다. 스핀들 샤프트(122)는 하우징 내에 고정된다. 다수의 자기 저장 디스크(124)는 스핀들 샤프트(122)에 회전할 수 있도록 부착된다. 도 1에서, 복수의 디스크(124)는 이격된 관계로 스핀들 샤프트(124)에 부착된다. 디스크(124)는 모터(도시되지 않음)에 의해 구동되는 스핀들 샤프트(122) 상에서 회전한다. 정보는 슬라이더(126)에 의해 지지되는 헤드 또는 자기 변환기(도시되지 않음)에 의해 디스크(124)에 기록되거나 디스크(124)로부터 판독된다. 바람직하게는 슬라이더(126)은 서스펜션 또는 로드 스프링(128)에 결합된다. 로드 스프링(128)은 E블럭 또는 코움(comb)(132) 상의 분리된 암(130)에 부착되어 있다. E블럭 또는 코움(132)는 액츄에이터 암 어셈블리(136)의 일단에 부착된다. 액츄에이터 암 어셈블리(136)은 하우징(112)의 내부에서 액츄에이터 샤프트(138)에 부착된다. 회전식 액츄에이터 어셈블리(136)은 디스크(124)의 표면을 가로지르는 아치형의 경로로 본 발명에 따른 일체형 변환기/서스펜션 어셈블리(transducer/suspension assembly)를 이동시킨다. 그러나 당업자들은 본 발명이 전술된 특정 저장 장치에서 사용되는 것으로 제한되지 않는다는 것을 인식할 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 스핀들 모터용 베어링 씰(200)의 구성을 예시한다. 베어링 표면(216, 218)이 서로에 대해 회전하고 있을 때 유체역학적 압력(hydrodynamic pressure)은 축 베어링(axial bearing: 210)과 축 베어링판(axial bearing plate: 214)에서 발생한다. 그러므로 베어링판(214)는 매우 평탄해야 하며, 조립 중이나 조립 후에 비틀림 변형이 최소화되어야 한다. 이것은 O-링(222)를 축 베어링판(214)의 상부에 놓음으로써 달성된다. O-링(222)는 축 베어링판(214)와 슬리브(230) 사이의 경계면에 배치되어 오일 누설을 방지한다. 핑거(242) 또는 다른 수단을 통하여 로드판(240)은 O-링(222)를 압축한다.
로드판(240)은 조립 중이나 후에 베어링판(214)에 부딪치지 않아야 한다는 점이 중요하다. 따라서 십분의 일 밀리미터 정도의 공칭 갭(nominal gap)이 바람직하다. 축베어링(210)에서 수직 방향의 충격 중에 갑자기 갭이 형성될 수 있다. 축베어링(210)에서의 이러한 갭은 O-링(222)의 순응성이 높기 때문에 공기를 안으로 당기는 진공을 생성한다. 로드판(240)과 축 베어링판(214) 사이에 접착제를 몇 방울 주입하여 이러한 메카니즘을 방지한다. 접착제(250)은 예를 들어 로드판(240) 상에서 균형을 유지하기 위해 180도 떨어진 적어도 두 개의 구멍과 같은 구멍을 통하여 주입된다. 이것은 오일의 충전 및 베어링판(214)와 O-링((222))의 설치 직후에 로드판(240)이 설치되도록 해준다. 접착제(250)은 이후 로드판(240)의 구멍(252)를 통해 주입될 수 있다. 구멍(252)는 UV 경화 호기성 접착제(UV cure aerobic adhesive: 250)을 사용하도록 한다. 이것은 또한 위치(242)에서 접착제 밀봉 응용으로써 동일한 스테이션에 접착제(250)을 응용할 수 있도록 한다. 접착제(250)은 UV 에폭시일 수 있고 접착제(250)의 UV 경화가 또한 동일한 스테이션에 실행될 수 있다.
확산 방막(擴散 防膜: diffusion barrier)(260, 270)은 상부 축 베어링(210)의 바로 외부의 축 상부 근처와, 하부 레이디얼 베어링(272)의 바로 외부의 축 하부에 마련된다. 확산 방막(260, 270)은 통상 윤활 증기(lubricant vapor)의 유동과 물질 이동(mass transfer)에 상당한 저항을 주는 협소한 갭(narrow gap)을 포함한다.
도 3과 도 4는 스핀들의 상부(300)과 하부(400)의 상세도를 각각 도시한다. 도 3에 스핀들의 상부 단면(300)이 도시된다. 축판(axial plate)(314)의 대향판을 고정하는 로드판(340)은 샤프트(380)의 근처에서 내경에 있는 작은 방사상 갭(360)때문에 제1 수준의 방막을 형성한다. 제2 방막은 협소한 방사상 갭(radial gap)(382)와 비교적 협소한 축방향 갭(axial gap)(390)에 의해 형성된다. 방사상 갭(382)는 로드판(340)과 슬리브(330) 사이에 위치된다. 축방향 갭(390)은 축판(314)와 로드판(340)의 사이에 위치된다.
도 4는 스핀들의 하부 단면(400)을 도시한다. 하부 레디얼 베어링 단부에서 슬리브(430)과 마운트 플랜지(mount flange)(496)의 상부 단부의 사이에 작은 축방향 갭(492)가 제공된다. 마운트 플랜지(mount flange)(496)은 샤프트(480)에 압력끼워맞춤(press fit)된다. 스테이터 마운트(stator mount)(494)는 마운트 플랜지(496)에 압력끼워맞춤되고, 스테이터 라미네이션 스택(stator lamination stack)(498)을 고정하는데 사용된다. 길고 협소한 고리모양의 실린더형 갭(470)은 슬리브(430)의 단부와 스테이터 마운트(494)의 사이에 형성된다. 전술한 축방향 갭(492)와 방사상 갭(470)은 윤활 증기(lubricant vapor)의 물질 이동에 상당한 저항을 제공하는 효과적인 래버린스(labyrinths)를 형성한다. 이러한 갭들은 회전 표면과 고정 표면의 사이에 있고 0.025 내지 0.050mm의 범위에서 이러한 기능이 효과적이 되는 것으로 나타났다. 제조와 조립 수준의 공차가 표면 간섭을 일으키지 않고 0.025mm보다 작은 갭을 허용한다면 이러한 갭이 포함될 수 있다. 0.05보다 큰 갭은 산출된 물질 이동율(mass transfer rates)을 수용될 수 있는 경우에만 이용이 가능하다. 예를 들어 직경 5mm이고 길이가 2mm인 방막에 대해 0.025mm(천분의 일 인치)의 방사상 갭에 대해, 70℃에서 산출된 증발 손실(evaporative loss)은 5년에 걸쳐 총량이 대략 3.25mg이 된다. 파손 요구조건(failure requirement) 간의 평균 시간을 맞추기 위해, 충분한 저장 용량(reservoir capacity)이 제공되어야 l하기 때문에, 윤활유의 손실은 스핀들 베어링 시스템의 기능적 성능에 영향을 미치지 않는다.
전술된 본 발명의 예시적인 실시예는 예시와 기술의 목적으로 설명되었다. 이것은 본 발명을 철저히 규명하거나 개시된 형태 그대로 제한하려고 하는 것이 아니다. 전술한 교시에서 많은 변경과 변형이 가능하다. 본 발명의 범위는 본 명세서의 상세한 설명에 의해 제한되는 것이 아니며 첨부되는 청구범위에 의해 제한된다.
본 발명은 오일의 누설을 방지하고, 충격아래에서 베어링의 완전성을 유지하고, 오일의 증발을 감소시키고 활성 베어링 표면의 비틀림 변형을 최소화하는 것을 동시에 다루는 스핀들 모터용 동역학적 유체 베어링, 그 스핀들 모터, 그 스핀들 모터용 동역학적 유체 베어링을 제공하는 방법 및 디스크 드라이브를 제공한다.

Claims (16)

  1. 샤프트에 고정된 스러스트 판(thrust plate), 그리고
    슬리브(sleeve)에 고정된 베어링판(bearing plate)과 로드판(load plate)을 포함하고,
    상기 로드판은 상기 베어링판을 상기 스러스트 판 쪽으로 압박하고, 접착제가 상기 로드판과 상기 스러스트 판 사이에 주입되는
    스핀들 모터용 동역학적 유체 베어링.
  2. 제1항에 있어서, 상기 접착제가 UV 에폭시인 스핀들 모터용 동역학적 유체 베어링.
  3. 제1항에 있어서, 상기 로드판과 상기 샤프트 사이에 배치되는 확산 방막(diffusion barrier)을 추가로 포함하는 스핀들 모터용 동역학적 유체 베어링.
  4. 제1항에 있어서, 상기 슬리브와 상기 샤프트 사이에 배치되는 확산 방막을 추가로 포함하는 스핀들 모터용 동역학적 유체 베어링.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 슬리브는 동작하도록(operatively) 스테이터(stator)에 결합되고,
    상기 스테이터는 구동 신호를 수신함에 따라 상기 슬리브를 회전시키며,
    상기 베어링은 상기 슬리브와 상기 스테이터 사이에 배치되는 확산 방막을 추가로 포함하는
    스핀들 모터용 동역학적 유체 베어링.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 동역학적 유체 베어링은, 상기 로드판과 샤프트의 사이에 배치되는 확산 방막을 추가로 포함하고,
    상기 슬리브는 동작하도록 스테이터에 결합되고,
    상기 스테이터는 구동 신호를 수신함에 따라 상기 슬리브를 회전시키며,
    상기 베어링은 상기 슬리브와 상기 스테이터 사이에 배치되는 확산 방막
    을 추가로 포함하는
    스핀들 모터용 동역학적 유체 베어링.
  7. 제1항에 있어서, 충격 상태가 발생할 때 상기 접착제가 상기 로드판과 상기 베어링판 사이의 완전성(integrity)을 유지하는 스핀들 모터용 동역학적 유체 베어링.
  8. 제1항에 있어서, 충격 상태가 발생할 때 상기 접착제가 상기 로드판과 상기 베어링판의 공차를 흡수하여 상기 로드판과 상기 베어링판 사이의 완전성을 유지하는 스핀들 모터용 동역학적 유체 베어링.
  9. 제1항에 있어서, 상기 로드판과 상기 샤프트 사이에 배치되어 베어링 윤활유가 상기 로드판과 상기 샤프트 사이에서 누설되는 것을 방지하는 확산 방막을 추가로 포함하는 스핀들 모터용 동역학적 유체 베어링.
  10. 제1항에 있어서, 상기 슬리브와 상기 샤프트 사이에 배치되어 베어링 윤활유가 상기 슬리브와 상기 샤프트 사이에서 누설되는 것을 방지하는 확산 방막을 추가로 포함하는 스핀들 모터용 동역학적 유체 베어링.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 슬리브는 동작하도록 스테이터에 결합되고,
    상기 스테이터는 구동 신호를 수신함에 따라 상기 슬리브를 회전시키며,
    상기 동역학적 유체 베어링은 상기 슬리브와 상기 스테이터 사이에 배치되어 베어링 윤활유가 상기 슬리브와 상기 스테이터 사이에서 누설되는 것을 방지하는 확산 방막을 추가로 포함하는
    스핀들 모터용 동역학적 유체 베어링.
  12. 제1항에 있어서, 베어링판 상에 배치되어 상기 베어링판과 상기 슬리브 사이의 갭을 밀봉하는 O-링을 추가로 포함하는 스핀들 모터용 동역학적 유체 베어링.
  13. 샤프트,
    내주(inner periphery)와 외주(outer periphery)를 구비하고, 외주 상의 디스크 허브를 정의하는 슬리브,
    상기 슬리브를 회전가능하게 지지하는 샤프트,
    상기 슬리브를 회전시키는 스테이터, 그리고
    상기 슬리브와 상기 샤프트 사이에 배치되는 동역학적 유체 베어링-여기서 상기 동역학적 유체 베어링은
    i) 상기 샤프트에 결합되는 스러스트 판, 및
    ii) 슬리브에 결합되는 베어링판과 로드판
    을 추가로 포함하고,
    상기 로드판은 상기 베어링판을 상기 스러스트 판 방향으로 압박하고, 접착제가 상기 로드판과 상기 스러스트 판 사이에 주입되어 스핀들 모터에 충격상태가 발생했을 때 상기 로드판과 베어링판 사이의 완전성을 유지함-
    을 포함하는 스핀들 모터(spindle motor).
  14. 제13항에 있어서, 상기 슬리브와 상기 스테이터 사이에 배치되어 베어링 윤활유가 상기 슬리브와 상기 스테이터 사이에서 누설되는 것을 방지하는 확산 방막을 추가로 포함하는 스핀들 모터.
  15. 슬리브에 고정된 베어링판 및 로드판-여기서 로드판은 베어링판을 로드판으로부터 멀리 압박함-을 구비하는 스핀들 모터용 동역학적 유체 베어링을 제공하는 방법에 있어서,
    접착제를 상기 로드판과 베어링 판 사이에 가하는 단계; 그리고
    씰을 형성하기 위해 접착제를 경화하는 단계
    를 포함하는 스핀들 모터용 동역학적 유체 베어링을 제공하는 방법.
  16. 적어도 하나의 저장 디스크,
    적어도 하나의 액츄에이터 암(actuator arm)-여기서 액츄에이터 암은 말단부에 배치되는 센서를 구비함-을 포함하며, 상기 적어도 하나의 저장 디스크 상에서 데이터를 판독하고 기록하기 위한 액츄에이터 어셈블리,
    상기 적어도 하나의 기억저장 디스크에 결합되어 상기 디스크를 회전시키기 위한 스핀들 샤프트, 그리고
    스핀들 샤프트에 결합되어 스핀들 샤프트를 회전시키는 스핀들 모터-여기서 스핀들 모터는
    i) 내주와 외주를 구비하고, 외주 상의 디스크 허브를 정의하며, 상기 스핀들 샤프트에 의해 회전될 수 있도록 지지되는 슬리브,
    ii) 상기 슬리브를 회전시키기 위한 스테이터, 그리고
    iii)상기 슬리브와 상기 샤프트 사이에 배치되는 동역학적 볼베어링-여기서 동역학적 볼 베어링은
    가) 샤프트에 결합되는 스러스트 판, 및
    나) 상기 슬리브에 결합되는 베어링판과 로드판
    을 추가로 포함하며,
    상기 로드판은 베어링판을 스러스트 판 방향으로 압박하고, 접착제가 로드판과 스러스트 판 사이에 주입되어 충격상태
    가 스핀들 모터에 발생했을 때 상기 로드판과 베어링판 사이의 완전성을 유지하기 위함-
    을 추가로 포함함-
    를 포함하는 디스크 드라이브.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100630362B1 (ko) * 2005-01-11 2006-10-04 한국서부발전 주식회사 발전기 케이싱의 가스누설 방지구조
KR101070723B1 (ko) 2009-11-27 2011-10-07 유신전기공업주식회사 모터

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6663287B2 (en) * 1999-12-27 2003-12-16 Sankyo Seiki Mfg. Co., Ltd. Thrust dynamic pressure bearing apparatus and method for manufacturing the same
US6388351B1 (en) 1999-12-30 2002-05-14 General Electric Company Bearing load washer
US6809898B1 (en) * 2000-01-13 2004-10-26 Maxtor Corporation Disk drive rocking mode vibration damper
JP3931207B2 (ja) * 2000-05-10 2007-06-13 日本電産株式会社 流体軸受装置
US6876114B2 (en) * 2000-12-13 2005-04-05 Seagate Technology Llc Apparatus for reducing spindle motor magnetic drag
JP2002349553A (ja) * 2001-05-31 2002-12-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 流体軸受装置
CN100427779C (zh) * 2001-11-13 2008-10-22 Ntn株式会社 流体轴承装置
JP2003169439A (ja) * 2001-12-03 2003-06-13 Hitachi Ltd スピンドルモータとその製造方法
US6746151B2 (en) 2002-01-14 2004-06-08 Seagate Technology Llc Parallel capillary seal for a disk drive
US7262935B2 (en) * 2002-11-07 2007-08-28 Seagate Technology Llc Top cover attached single plate fluid dynamic bearing motor
US7131770B2 (en) * 2003-07-18 2006-11-07 Minebea Co., Ltd. Hydro fill controlling shield and sleeve for a hydrodynamic bearing
CN100416119C (zh) * 2004-02-09 2008-09-03 美蓓亚株式会社 马达的流体动力轴承机构
US8181348B2 (en) * 2004-04-01 2012-05-22 Seagate Technology Llc Shielding fluid reservoirs of fluid dynamic bearing motors
WO2005121575A1 (ja) 2004-06-11 2005-12-22 Seiko Instruments Inc. 流体動圧軸受、モータおよび記録媒体駆動装置
JP2006022931A (ja) * 2004-07-09 2006-01-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd スピンドルモータ
US20080211334A1 (en) * 2004-07-09 2008-09-04 Yasunori Tokuno Spindle motor
JP2006064171A (ja) * 2004-07-28 2006-03-09 Minebea Co Ltd 流体動圧軸受、該流体動圧軸受を備えたスピンドルモータ並びに記録ディスク駆動装置
TWI259321B (en) * 2004-12-21 2006-08-01 Prodisc Technology Inc Color wheel and motor thereof
JP3110389U (ja) * 2005-02-03 2005-06-23 ミネベア株式会社 モータの流体動圧軸受装置及び該流体動圧軸受装置を備えたスピンドルモータ、記録ディスク駆動装置
US7088023B1 (en) * 2005-04-22 2006-08-08 Nidec Corporation Motor unit, manufacturing method therefor and recording disk driving apparatus
CN100412398C (zh) * 2005-09-30 2008-08-20 富准精密工业(深圳)有限公司 流体轴承模组
KR100867032B1 (ko) * 2007-01-23 2008-11-04 삼성전기주식회사 스핀들모터
US20080310049A1 (en) * 2007-06-12 2008-12-18 Jr-Yi Shen Fluid dyamic bearing with novel air-gap
US8194347B2 (en) 2007-08-30 2012-06-05 Hitachi Global Storage Technologies, Netherlands B.V. Designed roughness and surface treatments for capillary buffer of fluid dynamic bearings
US8353630B2 (en) * 2007-10-09 2013-01-15 Hgst, Netherlands B.V. Fluid dynamic bearing with a labyrinth seal
US8174788B2 (en) * 2008-01-28 2012-05-08 Hitachi Global Storage Technologies, Netherlands B.V. Motor mount for interference suppression in a hard disk drive
US8619388B2 (en) * 2008-04-22 2013-12-31 HGST Netherlands B.V. Fluid dynamic bearing with an immiscible fluid barrier
KR101009153B1 (ko) * 2008-12-19 2011-01-18 삼성전기주식회사 스핀들모터
KR101022891B1 (ko) * 2009-02-13 2011-03-16 삼성전기주식회사 스핀들모터
US8890382B2 (en) * 2010-06-14 2014-11-18 Panasonic Corporation Motor and vehicle-mounted air conditioner using same
KR101350601B1 (ko) * 2011-11-28 2014-01-16 삼성전기주식회사 스핀들 모터
KR20130088355A (ko) * 2012-01-31 2013-08-08 삼성전기주식회사 스핀들 모터
JP2014173655A (ja) * 2013-03-08 2014-09-22 Samsung Electromechanics Japan Advanced Technology Co Ltd ディスク駆動装置
DE102016206356A1 (de) * 2016-04-15 2017-10-19 Robert Bosch Gmbh Gehäusebauteil mit einer Hydraulikleitung und deren Herstellung
DE102017216066B4 (de) * 2017-09-12 2020-12-17 Audi Ag Elektromotor mit mindestens einem Kühlmittelkanal
CN109474109B (zh) * 2019-01-11 2024-03-29 苏州优德通力科技有限公司 一种密封型外转子电机结构
JP2022036597A (ja) * 2020-08-24 2022-03-08 日本電産株式会社 モータ、および駆動装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5490021A (en) * 1993-09-02 1996-02-06 U.S. Philips Corporation Support device with a uniformly sealing locking-piece, and data storage unit provided with such a support device
JPH09217736A (ja) * 1996-02-09 1997-08-19 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 動圧軸受装置

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4332428A (en) * 1979-01-16 1982-06-01 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Rotary mechanism with axial bearings
US4694213A (en) * 1986-11-21 1987-09-15 Ferrofluidics Corporation Ferrofluid seal for a stationary shaft and a rotating hub
JPH0776569B2 (ja) * 1986-12-26 1995-08-16 松下電器産業株式会社 動圧型流体軸受装置
JPS63167113A (ja) * 1986-12-26 1988-07-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 動圧型流体軸受装置
JPH073246B2 (ja) * 1986-12-26 1995-01-18 松下電器産業株式会社 動圧型流体軸受装置
JP2506836B2 (ja) * 1987-11-02 1996-06-12 松下電器産業株式会社 動圧型流体軸受装置
US4998033A (en) * 1989-04-12 1991-03-05 Ebara Corporation Gas dynamic bearing for spindle motor
JPH0335469A (ja) * 1989-06-30 1991-02-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd ディスク駆動装置
EP0410293B1 (en) * 1989-07-24 1993-09-29 Ebara Corporation Spindle motor
EP0412509A3 (en) * 1989-08-11 1992-02-26 Ebara Corporation Bearing structure
US5559382A (en) * 1992-10-01 1996-09-24 Nidec Corporation Spindle motor
US5427456A (en) * 1994-04-12 1995-06-27 Synektron Corporation Fluid bearing with asymmetrical groove pattern
JPH084769A (ja) * 1994-06-14 1996-01-09 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 流体軸受装置
US5558443A (en) * 1994-07-22 1996-09-24 Quantum Corporation Shaft seal for hydrodynamic bearing unit
US5433529A (en) * 1994-08-02 1995-07-18 Synektron Corporation Fluid bearing construction employing thrust plate with pressure compensation ports
US5533811A (en) * 1995-02-14 1996-07-09 Quantum Corporation Hydrodynamic bearing having inverted surface tension seals
US5536088A (en) * 1995-06-07 1996-07-16 Synektron Corporation Fluid bearings for electronic spindle motors
US5634724A (en) * 1995-08-25 1997-06-03 Quantum Corporation Hydrodynamic bearing for spindle motor having high inertial load
JP3130457B2 (ja) * 1995-08-26 2001-01-31 株式会社三協精機製作所 流体軸受装置の製造方法
US5743656A (en) * 1995-08-26 1998-04-28 Sankyo Seiki Mfg. Co. Ltd. Hydrodynamic bearing apparatus and method for manufacturing same
US5516212A (en) * 1995-09-18 1996-05-14 Western Digital Corporation Hydrodynamic bearing with controlled lubricant pressure distribution
US5806987A (en) * 1996-02-07 1998-09-15 Sankyo Seiki Mfg. Co., Ltd. Hydrodynamic bearing apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5490021A (en) * 1993-09-02 1996-02-06 U.S. Philips Corporation Support device with a uniformly sealing locking-piece, and data storage unit provided with such a support device
JPH09217736A (ja) * 1996-02-09 1997-08-19 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd 動圧軸受装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100630362B1 (ko) * 2005-01-11 2006-10-04 한국서부발전 주식회사 발전기 케이싱의 가스누설 방지구조
KR101070723B1 (ko) 2009-11-27 2011-10-07 유신전기공업주식회사 모터

Also Published As

Publication number Publication date
CN1219655A (zh) 1999-06-16
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US5957589A (en) 1999-09-28
KR19990062551A (ko) 1999-07-26
US6339515B2 (en) 2002-01-15
US20010053042A1 (en) 2001-12-20
SG70136A1 (en) 2000-01-25
DE69828678T2 (de) 2006-05-04
CN1095948C (zh) 2002-12-11
JPH11287240A (ja) 1999-10-19
DE69828678D1 (de) 2005-02-24
EP0922871B1 (en) 2005-01-19

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