KR100820767B1 - Spindle motor for hdd improved on construction of sleeve - Google Patents

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KR100820767B1
KR100820767B1 KR1020070030828A KR20070030828A KR100820767B1 KR 100820767 B1 KR100820767 B1 KR 100820767B1 KR 1020070030828 A KR1020070030828 A KR 1020070030828A KR 20070030828 A KR20070030828 A KR 20070030828A KR 100820767 B1 KR100820767 B1 KR 100820767B1
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hard disk
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KR1020070030828A
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정영옥
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에이테크솔루션(주)
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    • G11B19/00Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • G11B19/20Driving; Starting; Stopping; Control thereof
    • G11B19/2009Turntables, hubs and motors for disk drives; Mounting of motors in the drive
    • G11B19/2036Motors characterized by fluid-dynamic bearings
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Abstract

A spindle motor for a hard disk drive improved in sleeve structure is provided to assure an oil retaining space by forming an oil groove recessed at the lower end in the inner periphery of a sleeve. A spindle motor for a hard disk drive comprises a base, a sleeve(50), a stator core, a shaft(30), a thrust plate(90), and a hub. The sleeve assembled inside the base has a dynamic pressure generating groove in a radial direction. The stator core has a coil assembled to the upper part of the base. The shaft is inserted into the sleeve to have a predetermined oil gap. The thrust plate placed at the lower end of the shaft seals one side of the sleeve. The hub of a cap type has a magnet opposed to the stator core on which the coil is wound. A dynamic pressure generating groove in an axial direction is formed at the bottom of the shaft or the top of the thrust plate to provide axial dynamic pressure. A protrusion(300) is formed at the outer periphery of the shaft and a stopper(500) is protruded on the inner periphery of the sleeve so that the separation of the shaft is prevented. An oil groove(510) is formed along the circumference of the inner periphery of the sleeve.

Description

슬리브의 구조가 개선된 하드디스크드라이브용 스핀들모터{SPINDLE MOTOR FOR HDD IMPROVED ON CONSTRUCTION OF SLEEVE}SPINDLE MOTOR FOR HDD IMPROVED ON CONSTRUCTION OF SLEEVE}

도 1은 일반적인 하드디스크드라이브의 구조를 간략하게 설명하기 위한 도면.1 is a view for briefly explaining the structure of a typical hard disk drive.

도 2는 종래 하드디스크드라이브용 스핀들 모터를 개념적으로 설명하기 위한 도면.2 is a view for conceptually explaining a conventional spindle motor for a hard disk drive.

도 3은 본 발명 슬리브의 구조가 개선된 하드디스크드라이브용 스핀들모터를 보인 도면.3 is a view showing a spindle motor for a hard disk drive having an improved structure of the sleeve of the present invention.

도 4는 본 발명 슬리브의 구조가 개선된 하드디스크드라이브용 스핀들모터의 일부 확대도.Figure 4 is an enlarged view of a portion of the spindle motor for a hard disk drive improved structure of the sleeve of the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 스핀들모터의 슬리브를 설명하기 위한 도면. 5 is a view for explaining a sleeve of the spindle motor according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 스핀들모터의 샤프트를 설명하기 위한 도면.6 is a view for explaining a shaft of the spindle motor according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 스핀들모터의 스러스트플레이트를 설명하기 위한 도면.7 is a view for explaining the thrust plate of the spindle motor according to the present invention.

*** 도면의 주요부분에 대한 도면부호의 간단한 설명 ****** Brief description of the reference numerals for the main parts of the drawings ***

1 : 플래터 2 : 스핀들모터1: platter 2: spindle motor

3 : 헤드 4 : 헤드암3: head 4: head arm

5 : 스펩핑모터5: sppping motor

10 : 허브(HUB) 20 : 마그네트(MAGNET)10: HUB 20: MAGNET

30 : 샤프트(SHAFT) 40 : 스러스트베어링(종래)30: shaft 40: thrust bearing (conventional)

50 : 슬리브(SLEEVE) 60 : 베이스(BASE)50: SLEEVE 60: Base

70 : 코일이 감겨진 고정자코어 80 : 그루브(GROOVE)70: coil wound stator core 80: groove (GROOVE)

90 : 스러스트플레이트90 thrust plate

300 : 걸림턱 500 : 스토퍼300: jam jaw 500: stopper

510 : 오일수용홈510: Oil Receiving Groove

본 발명은 슬리브의 내경부 상단에 돌기형상의 스토퍼를 형성하여 샤프트의 이탈을 방지하고, 슬리브의 내경부 하단에는 내측으로 함몰된 오일수용홈을 형성하여 오일보유공간을 확보할 수 있도록 슬리브의 구조가 개선된 하드디스크드라이브용 스핀들모터에 관한 것이다.The present invention forms a protrusion stopper on the upper end of the inner diameter of the sleeve to prevent the shaft from being separated, the lower end of the inner diameter of the sleeve to form an oil receiving groove recessed inward to secure the oil holding space structure Relates to an improved spindle motor for a hard disk drive.

일반적으로, 하드디스크드라이브는 자성체를 입힌 원판형 알루미늄 기판을 회전시키면서 자료를 저장하고 읽어내도록 한 보조기억장치를 지칭하는 것으로 필요에 따라 다른 것과 교환하여 사용할 수 없는 단점이 있으나, 가격이 싸고 기억용량이 크기 때문에 소형 컴퓨터에 많이 사용된다. 특히 소형 하드디스크드라이브는 개인용 컴퓨터에서 사용하기에 알맞기 때문에 개인용 컴퓨터에서 많이 사용되고 있다. 이러한 개인용 컴퓨터에서 사용되는 하드디스크드라이브의 용량은 1990년대 중반에 1GB급이 기본으로 사용되었으며, 1990년대 후반에는 16GB급이 일반화되고 있다. 세계적으로 저장용량은 매년 60%씩 증가되고 있으며, 가격은 분기당 12%씩 하락하는 추세이다.In general, a hard disk drive refers to an auxiliary memory device that stores and reads data while rotating a magnetic aluminum plated aluminum substrate. However, a hard disk drive cannot be used interchangeably with other devices as needed. Because of its size, it is widely used in small computers. In particular, small hard disk drives are widely used in personal computers because they are suitable for use in personal computers. The capacity of the hard disk drive used in such a personal computer is 1GB level in the mid-1990s, and 16GB level is common in the late 1990s. Globally, storage capacity is growing at 60% per year, with prices falling 12% per quarter.

보통 상기 하드디스크드라이브는 레코드판처럼 생긴 플래터가 겹쳐져 있고 그 위에는 트랙이라고 하는 동심원이 그려져 있어 이 동심원 안에 데이터를 전자적으로 기록하는데, 하드디스크드라이브는 첨부된 도 1에서 도시한 바와 같이 간략히 다수의 플래터(1)가 적층된 하드디스크, 스핀들모터(2), 헤드(3), 헤드암(4) 및 스텝핑모터(5)로 이루어진다.Usually, the hard disk drive has a platter shaped like a record plate, and a concentric circle called a track is drawn thereon to record data electronically in the concentric circle. As shown in FIG. (1) consists of a stacked hard disk, spindle motor (2), head (3), head arm (4) and stepping motor (5).

상기 플래터(1)는 금속 원판에 자성이 있는 자성체를 얇게 코팅한 것으로 한 장에 기록될 수 있는 용량의 한계 때문에 고용량의 하드디스크는 여러 장의 플래터(1)를 사용하며 그 크기 및 갯 수에 따라 하드디스크의 크기가 결정된다. The platter (1) is a thin coating of magnetic magnetic material on a metal disc. Due to the limitation of the capacity that can be recorded on one sheet, a high capacity hard disk uses several platters (1), depending on the size and number of The size of the hard disk is determined.

그리고, 상기 스핀들모터(2)는 플래터를 회전시켜주는 모터로 전원이 들어가면 일정한 속도(예; 3600rpm, 5400rpm, 7200rpm)로 회전을 하는데 스핀들 축에는 한 개 이상의 플래터(1)가 결합되어 다수의 플래터(1)가 동시에 회전하도록 되어 있다. 신뢰성 있는 데이터의 읽기/쓰기를 위해서는 이 스핀들모터(2)의 정확한 회 전율을 제어하는 것이 무엇보다 중요하다. The spindle motor 2 rotates at a constant speed (eg, 3600 rpm, 5400 rpm, 7200 rpm) when the power is turned on by a motor that rotates the platter, and one or more platters 1 are coupled to the spindle shaft to form a plurality of platters. (1) is made to rotate simultaneously. Controlling the correct turnover rate of this spindle motor (2) is of paramount importance for reliable reading and writing of data.

그리고, 상기 헤드(3)는 회전하는 플래터(1)의 위 아래에서 수평으로 움직이며 상기 플래터(1)에 데이터를 읽고 쓴다. 그리고, 상기 헤드암(4)은 헤드(3)를 움직일 수 있게 하는 팔로서 컨트롤러 칩의 명령을 받아 헤드(3)의 위치를 조정한다.The head 3 then moves horizontally above and below the rotating platter 1 to read and write data to the platter 1. The head arm 4 is an arm that enables the head 3 to move and adjusts the position of the head 3 under the command of the controller chip.

마지막으로, 상기 스텝핑모터(5)는 헤드(3)를 플래터(1)의 위치에 이동시키는 원동력으로 이 모터의 성능이 좋고 나쁨에 따라 액세스타임이 결정된다.Finally, the stepping motor 5 is a driving force for moving the head 3 to the position of the platter 1, and the access time is determined according to the performance of the motor is good or bad.

상기 기술한 내용중 특히, 본 발명이 적용되는 분야인 스핀들모터(2)(Spindle Motor)는 BLDC모터(Brushless-DC Motor)에 속하는 것으로 디스크의 원판인 상기 플래터(1)의 중앙에 회전력을 전달시켜 상기 플래터(1)를 회전시켜 주는 모터로서 하드디스크드라이브 외에도 레이저프린터용 레이저빔 스캐너모터, 플로피디스크드라이브(FDD : Floppy Disk Drive)용 모터, CD(Compact Disk)나 DVD(Digital Versatile Disk)와 같은 광디스크 드라이브용 모터 등으로 널리 사용된다.In particular, the spindle motor 2, which is the field to which the present invention is applied, belongs to a brushless-DC motor and transmits a rotational force to the center of the platter 1, which is the disc of the disc. As a motor for rotating the platter (1), a laser beam scanner motor for a laser printer, a motor for a floppy disk drive (FDD), a compact disk (CD) or a DVD (Digital Versatile Disk) as well as a hard disk drive. It is widely used as a motor for an optical disk drive.

그리고, 최근 상기 하드디스크드라이브와 같은 고용량 및 고속의 구동력이 요구되는 기기에서는 소음과 NRRO(Non Repeatable Run Out)의 발생을 최소화하기 위하여 기존의 볼 베어링의 형태보다는 구동부하(또는 구동마찰)가 적은 유체동압베어링이 적용된 스핀들모터를 이용하는 추세이다.In recent years, in a device requiring high capacity and high speed driving force such as the hard disk drive, in order to minimize noise and non-repetitive run out (NRRO), a driving load (or driving friction) is less than that of a conventional ball bearing. The trend is to use spindle motors with hydrodynamic bearings.

여기서, 상기 유체동압 베어링은 기본적으로 회전체와 고정체 사이에 얇은 유막을 형성하여 회전시 발생하는 압력으로 회전체를 지지하므로 회전체와 고정체 간에 서로 접촉하지 않아 마찰부하가 저감되는 것이 특징이다.Here, the hydrodynamic bearing is basically a thin oil film formed between the rotating body and the fixed body to support the rotating body with the pressure generated during the rotation, characterized in that the friction load is reduced because the rotating body and the fixed body do not contact each other. .

이와 같은 유체동압 베어링이 적용된 종래 통상적인 스핀들모터의 내부구조는 첨부된 도 2에 도시한 바와 같이 베이스(60), 슬리브(50), 코일이 감겨진 고정자코어(70), 샤프트(30), 스러스트베어링(40), 허브(10) 및 마그네트(20)로 이루어지며 조립형태는 상기 베이스(60)의 내측에 수직으로 슬리브(50)를 결합고정하고, 베이스(60)의 상측 외부에 코일이 감겨진 고정자코어(70)를 장착하며, 상기 슬리브(50)의 내부중심을 관통하여 샤프트(30)와 스러스트베어링(40)을 결합한 회전축을 회전가능하도록 삽입한다. 상기 샤프트(30)의 상단부에는 내부가 하향 개방된 캡형상의 허브(10)를 결합한다. 그리고, 상기 허브(10)의 끝단부의 내측에는 고정자코어(70)와 마주하는 위치에 마그네트(20)를 부착하며, 이때 상기 샤프트(30)와 스러스트베어링(40)을 결합한 결합체의 외주면과 슬리브(50) 사이에는 오일 갭이 형성되고, 이 오일 갭에 윤활유나 구리스 등과 같은 유체가 채워진다.As shown in FIG. 2, the internal structure of the conventional spindle motor to which the hydrodynamic bearing is applied includes a base 60, a sleeve 50, a stator core 70 wound around a coil, a shaft 30, and the like. The thrust bearing 40, the hub 10 and the magnet 20 is composed of the assembly form is fixed to the sleeve 50 perpendicular to the inner side of the base 60, the coil outside the upper side of the base 60 The wound stator core (70) is mounted, and the rotating shaft which is coupled to the shaft (30) and the thrust bearing (40) through the inner center of the sleeve (50) is rotatably inserted. The upper end of the shaft 30 is coupled to the hub 10 of the cap shape is open downward. In addition, the magnet 20 is attached to a position facing the stator core 70 inside the end portion of the hub 10, wherein the outer circumferential surface and the sleeve of the assembly in which the shaft 30 and the thrust bearing 40 are coupled to each other are attached to the magnet 20. An oil gap is formed between 50), and the oil gap is filled with a fluid such as lubricating oil or grease.

따라서, 상기와 같은 유체동압 베어링 구조를 갖는 스핀들모터는 외부전원이 가해지면 상기 고정자코어(70)와 마그네트(20) 사이에 작용하는 전자기적 반발력에 의하여 허브(10) 및 이와 결합한 샤프트(30)와 스러스트베어링(40)을 결합한 결합체가 회전한다.Therefore, the spindle motor having the hydrodynamic bearing structure as described above has a hub 10 and a shaft 30 coupled thereto by an electromagnetic repulsive force acting between the stator core 70 and the magnet 20 when an external power source is applied. Combination combined with the thrust bearing 40 is rotated.

그리고, 도면에 도시한 바와 같이 상기 샤프트(30) 및 스러스트베어링의 외면을 따라 다수의 그루브(80)가 빗살 무늬(Herringbone)형태 또는 나선(Spirial)형태로 형성되어 있어 샤프트가 회전하면 상기 오일 갭에 충전된 오일이 압력 구배에 의해 그루브의 중심부를 향하여 이동하면서 유체동압을 발생시켜 샤프트를 지지하고, 오일 갭에 충전된 유체의 비산을 방지한다.In addition, as shown in the drawing, a plurality of grooves 80 are formed along the outer surface of the shaft 30 and the thrust bearing in a comb pattern (Herringbone) shape or a spiral shape (Spirial), so that the oil gap is rotated. The oil filled in is moved toward the center of the groove by the pressure gradient to generate the fluid dynamic pressure to support the shaft and prevent the fluid filled in the oil gap from scattering.

이때, 상기 그루브는 도면에서 도시한 바와 같이 샤프트(30) 및 스러스트베어링(40)에 형성하였으나 여기에 국한되는 것이 아니라, 슬리브(50)의 내주면 허브(10)의 하부면 등 다양한 위치에 형성할 수도 있다.In this case, the groove is formed in the shaft 30 and the thrust bearing 40 as shown in the drawings, but is not limited thereto, and the groove may be formed at various positions such as the lower surface of the hub 10 of the inner circumferential surface of the sleeve 50. It may be.

따라서, 안정적인 구동을 위해서는 샤프트(30)와 스러스트베어링(40)을 결합한 회전체의 안정적인 회전이 요구되고, 이를 위해서는 샤프트(30)를 지지하는 방사(Radial)방향동압 및 축(Axial)방향동압의 안정적인 발생과 큰 관련이 있다. Therefore, the stable rotation of the rotating body combined with the shaft 30 and the thrust bearing 40 is required for stable driving, and for this purpose, the radial directional dynamic pressure and the axial dynamic pressure supporting the shaft 30 are required. It is strongly related to stable occurrences.

그러나, 상기 도 2에서 도시하고 있는 종래 스핀들모터는 축방향의 동압력 발생을 위해 스러스트베어링(40)을 사용해야만 하고, 이에 따라 스러스트베어링(40)이 차지하고 있는 공간 때문에 스핀들모터의 크기에 제약이 따르게 됨은 물론, 방사방향 동압발생 그루브를 가공함에 있어서도 샤프트(30)의 외주면 또는 이와 접하는 슬리브(50)의 내주면에 그루브의 가공면적이 작아져 결국 방사방향의 동압력이 약해지며 회전축의 안정적인 회전을 저해하는 요건이 된다.However, the conventional spindle motor shown in FIG. 2 must use thrust bearing 40 to generate axial dynamic pressure, and therefore, the size of the spindle motor is limited due to the space occupied by the thrust bearing 40. In addition, in processing radial dynamic pressure generating grooves, the processing area of the grooves is reduced on the outer circumferential surface of the shaft 30 or the inner circumferential surface of the sleeve 50 in contact with the shaft 30, so that the dynamic pressure in the radial direction is weakened and the rotation of the rotating shaft is inhibited. It becomes a requirement.

따라서, 현재 2.5" 이하 급의 초소형 하드디스크드라이브 스핀들모터에서는 상기와 같은 문제로 인해 도 2에서 도시하고 있는 스핀들모터의 구조를 유지하기가 매우 힘들며 이를 적용하기에는 많은 문제점이 있다.Therefore, it is very difficult to maintain the structure of the spindle motor shown in FIG. 2 due to the above problem in the current miniature hard disk drive spindle motor of 2.5 "or less, and there are many problems to apply it.

또한, 스핀들모터의 구조에 있어서, 유체 베어링의 동압을 유지하기 위한 베어링 오일의 경우 고온 등의 환경조건에서 스핀들모터가 장기간 노출되면 오일이 증발 또는 기화하여 동압을 저하시키는 원인이 되어 전체적인 하드디스크드라이브의 수명 및 성능을 단축시키며, 샤프트(30)와 같은 경우 슬리브(50) 내에서 소정의 오일 갭을 갖고 허브의 내측으로 결합하기는 하나 특별한 고정장치가 없어, 외부의 충격 시 쉽게 이탈할 수 있다는 문제점이 있다.In addition, in the structure of the spindle motor, in the case of the bearing oil for maintaining the dynamic pressure of the fluid bearing, if the spindle motor is exposed for a long time under environmental conditions such as high temperature, the oil may evaporate or vaporize, causing the dynamic pressure to be lowered. It shortens the lifespan and performance of the shaft 30, but in the case of the shaft 30, it has a predetermined oil gap in the sleeve 50 and couples to the inside of the hub, but there is no special fixing device, so that it can be easily detached in the event of external impact. There is a problem.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 종래 스핀들모터의를 구성요소인 스러스트베어링을 제거하고도 축 방향의 동압력은 유지하며 방사 방향의 동압력은 더욱 향상시키고, 스핀들모터를 소형화시킬 수 있는 하드디스크드라이브용 스핀들모터를 제공함에 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and the dynamic pressure in the axial direction is maintained and the radial pressure in the radial direction is further improved, and the spindle motor is miniaturized even when the thrust bearing as a component of the conventional spindle motor is removed. It is an object of the present invention to provide a spindle motor for a hard disk drive.

또한, 슬리브의 구조를 개선하여 샤프트의 이탈을 방지하고, 베어링 오일의 초기 주입량을 늘려 오일 증발에 의한 모터의 내구저하성능을 연장할 수 있는 하드디스크드라이브용 스핀들모터를 제공함에 또 다른 목적이 있다.In addition, it is another object to provide a spindle motor for a hard disk drive that can improve the structure of the sleeve to prevent the departure of the shaft, and to increase the initial injection amount of the bearing oil to extend the durability resistance of the motor by oil evaporation. .

상기한 바와 같은 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명 슬리브의 구조가 개선된 하드디스크드라이브용 스핀들모터는 베이스(60); 상기 베이스(60)의 내측으로 결합하고 내주면으로는 유체동압발생을 유도하는 방사(Radial)방향 동압발생 그루브(81)가 형성된 슬리브(50); 상기 베이스(60)의 상부에 결합하는 코일이 감긴 고정자코어(70); 상기 슬리브(50)의 내경부로 소정의 오일 갭을 갖고 삽입되어 회전하는 샤프트(30); 상기 샤프트(30)의 하단으로 배치되며 슬리브(50)의 일측을 밀폐하는 스러스트플레이트(90); 및 하향 개방된 캡 형상으로 내측면에 상기 코일이 감긴 고정자 코어(70)와 마주보도록 마그네트(20)가 설치되는 허브(10);로 구성되는 하드디스크드라이브용 스핀들모터에 있어서, 상기 샤프트(30)의 하단면 또는 이와 근접하는 스러스트플레이트(90)의 상단면에 축(Axial)방향의 동압력을 제공하기 위한 축(Axial)방향 동압발생 그루브(82)가 형성되며, 상기 샤프트(30)는 그 외주면으로 소정크기로 돌출되는 걸림턱(300)을 형성하고, 상기 샤프트(30)가 삽입되는 슬리브(50)의 내경부로는 상기 걸림턱(300)과 대응하는 부위에 걸림턱(300)과 근접하도록 외측으로 돌출되는 돌기형상의 스토퍼(500)를 형성하여 샤프트(30)의 이탈을 방지하고, 상기 슬리브(50)의 하단으로는 내경부의 원주방향을 따라 내측으로 함몰된 오일수용홈(510)을 형성한 것이 특징이다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the spindle motor for a hard disk drive having an improved structure of the sleeve includes a base (60); A sleeve 50 coupled to the inside of the base 60 and having a radial direction dynamic pressure generating groove 81 formed therein to induce fluid dynamic pressure to an inner circumferential surface thereof; A stator core (70) wound around a coil coupled to an upper portion of the base (60); A shaft 30 inserted into the inner diameter portion of the sleeve 50 and rotating therein; A thrust plate (90) disposed at a lower end of the shaft (30) to seal one side of the sleeve (50); And a hub (10) having a magnet (20) installed to face the stator core (70) in which the coil is wound on an inner side thereof in a cap shape which is opened downwardly, wherein the shaft (30) is configured. An axial dynamic pressure generating groove 82 for providing an axial dynamic pressure on the lower surface of the thrust plate 90 or the thrust plate 90 adjacent thereto is formed, and the shaft 30 is A locking jaw 300 is formed to protrude to an outer circumferential surface, and the inner diameter portion of the sleeve 50 into which the shaft 30 is inserted is close to the locking jaw 300 at a portion corresponding to the locking jaw 300. To prevent the departure of the shaft 30 by forming a projection-shaped stopper 500 protruding to the outside, and the oil receiving groove 510 recessed inward along the circumferential direction of the inner diameter portion of the sleeve 50 ) Is characteristic.

여기에서, 상기 축(Axial)방향 동압발생 그루브(82)는 절삭가공, 전해가공 및 프레스가공 중 어느 하나를 이용하여 가공한 것이 특징이다.Here, the axial dynamic pressure generating groove 82 is characterized in that the processing using any one of cutting, electrolytic processing and press working.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification. In addition, when a part is said to "include" a certain component, which means that it may further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 하드디스크드라이브용 스핀들모터에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명하는데 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달 라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 발명 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Now, a spindle motor for a hard disk drive according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following terms are defined in consideration of functions in the present invention, and are intended to be used by users, operators, or customs. Can be different. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the present specification.

도 3은 본 발명 슬리브의 슬리브의 구조가 개선된 하드디스크드라이브용 스핀들모터를 보인 도면이고, 도 4는 본 발명 슬리브의 구조가 개선된 하드디스크드라이브용 스핀들모터의 일부 확대도로, 우선 본 발명에 따른 스핀들모터를 간략히 설명하자면 도면에서 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 스핀들모터의 구성은 베이스(60), 상기 베이스(60)의 내측으로 결합하는 슬리브(50), 상기 베이스(60)의 상부에 결합하는 코일이 감겨진 고정자코어(70), 상기 슬리브(50)의 내경부로 소정의 오일 갭을 갖고 삽입되어 회전하는 샤프트(30), 상기 샤프트(30)의 하단으로 배치되며 슬리브(50)의 일측을 밀폐하는 스러스트플레이트(90), 및 하향 개방된 캡(Cap) 형상으로 내측면에 상기 코일이 감긴 고정자코어(70)와 마주보도록 마그네트(20)가 설치되는 허브(10)로 이루어지게 된다.3 is a view showing a spindle motor for a hard disk drive with improved structure of the sleeve of the sleeve of the present invention, Figure 4 is a partially enlarged view of a spindle motor for a hard disk drive with improved structure of the sleeve of the present invention, Briefly explaining the spindle motor according to the configuration of the spindle motor according to the present invention as shown in the drawings, the base 60, the sleeve 50 is coupled to the inside of the base 60, the upper portion of the base 60 Coupling coil is wound around the stator core 70, the shaft 30 is inserted into the inner diameter portion of the sleeve 50 is inserted and rotated, the lower end of the shaft 30 and the sleeve 50 Thrust plate (90) for sealing one side of the, and a downwardly open cap (Cap) shape of the hub (10) is installed on the inner side to face the stator core 70 wound the coil wound on the inner side (10)do.

이때, 본 발명에 따른 스핀들모터는 유체동압베어링을 적용하며, 동압발생을 유도하기 위해 방사(Radial)방향 동압발생 그루브(81) 및 축(Axial)방향 동압발생 그루브(82)가 형성된다.At this time, the spindle motor according to the present invention is applied to the hydrodynamic bearing, radial radial pressure generating grooves 81 and axial dynamic pressure generating grooves 82 are formed to induce dynamic pressure generation.

한편, 본 발명은 종래 스핀들모터에 적용되던 스러스트베어링을 제거하여방사(Radial)방향동압발생 그루브(81)의 가공면적을 종래 스핀들모터보다 더욱 확보할 수 있어 방사(Radial)방향의 동압력을 향상시켜 샤프트(30)를 안정적으로 지지하게 된다.On the other hand, the present invention can remove the thrust bearing applied to the conventional spindle motor to ensure the machining area of the radial direction dynamic pressure generating groove 81 more than the conventional spindle motor to improve the dynamic pressure in the radial direction The shaft 30 is stably supported.

또한, 슬리브(50)의 하단으로는 내경부의 원주방향을 따라 내측으로 함몰된 오일수용홈(510)을 형성하여 유체베어링의 오일 저장소로 활용하고 부족한 오일량을 보충할 수 있기 때문에, 스핀들모터의 구동에 의한 고온 등의 환경조건에 장기간 노출될 경우 오일이 증발 또는 기화하여 동압을 저하시켜 전체적인 하드디스크드라이브의 수명을 단축시키는 문제점을 해결할 수 있게 하였다. In addition, the lower end of the sleeve 50 to form an oil receiving groove 510 recessed inward in the circumferential direction of the inner diameter portion to utilize as an oil reservoir of the fluid bearing and to compensate for the insufficient oil amount, the spindle motor When prolonged exposure to environmental conditions such as high temperature caused by the operation of the oil can reduce the dynamic pressure by evaporation or vaporization to reduce the life of the entire hard disk drive.

본 발명에 따른 스핀들모터의 각 구성요소를 상세히 설명하자면,To describe each component of the spindle motor according to the present invention in detail,

본 발명과 같은 스핀들모터는 회전부와 고정부로 나뉘게 되는데, 먼저, 상기 회전부는 하향 개방된 캡 형상으로 내측면에 마그네트(20)가 설치된 허브(10)와 상기 허브(10)의 중앙으로 일측이 결합하는 샤프트(30)로 이루어진다. 이때, 스핀들모터의 회전축은 샤프트(30)가 되게 된다.Spindle motor such as the present invention is divided into a rotating part and a fixed part, first, the rotating part has a hub shape in the center of the hub 10 and the hub 10 is installed on the inner side in a cap shape which is opened downward one side It consists of a shaft 30 to engage. At this time, the rotation axis of the spindle motor is to be the shaft (30).

한편, 상기 고정부는 상기 샤프트(30)가 회전 가능하도록 소정의 오일 갭을 갖으며 상기 샤프트(30)와 결합하며 일측은 스러스트플레이트(90)로 폐쇄되고 내경부에는 방사(Radial) 방향의 동압력을 일으키기 위한 방사(Radial)방향 동압발생 그루브(81)가 소정의 위치에 형성되는 슬리브(50)와 상기 슬리브(50)를 고정하는 베이스(60) 및 상기 마그네트(20)와 마주보도록 상기 베이스(60)에 결합하는 코일이 감긴 고정자코어(70)로 이루어지게 된다.On the other hand, the fixing part has a predetermined oil gap so that the shaft 30 is rotatable, and coupled to the shaft 30, one side is closed by the thrust plate 90, the inner diameter portion of the radial pressure in the radial direction (Radial) direction A radial direction dynamic pressure generating groove 81 for generating a sleeve 50 formed at a predetermined position, a base 60 for fixing the sleeve 50, and the base 60 to face the magnet 20. Coil coupled to the) is made of a stator core (70) wound.

이때, 상기 방사(Radial) 방향의 동압력을 일으키기 위한 방사(Radial)방향 동압발생 그루브(81)는 도 3에서와 같이 슬리브(50)의 내경부에 형성하기도 하지만, 여기에 국한되는 것이 아니라, 상기 슬리브(50)와 마주하는 샤프트(30)의 외경부에도 방사(Radial)방향 동압발생 그루브를 형성할 수도 있다.In this case, the radial direction dynamic pressure generating groove 81 for generating the dynamic pressure in the radial direction may be formed in the inner diameter portion of the sleeve 50 as shown in FIG. 3, but is not limited thereto. Radial direction dynamic pressure generating grooves may be formed in the outer diameter portion of the shaft 30 facing the sleeve 50.

상기한 본 발명에 따른 스핀들모터는 종래 스핀들모터와 비교하여 스러스트베어링을 적용하지 않고, 슬리브(50) 및 샤프트(30)의 구조를 변경함으로써 종래보다 향상된 하드디스크드라이브용 스핀들모터를 제공하게 된다.Compared with the conventional spindle motor, the spindle motor according to the present invention does not apply thrust bearings, and thus provides a spindle motor for a hard disk drive improved by changing the structure of the sleeve 50 and the shaft 30.

여기에서, 도 4에서 도시한 일부 확대도를 보게 되면, 샤프트(30)는 그 외주면으로 소정크기로 돌출되는 걸림턱(300)을 형성하게 되고, 상기 샤프트(30)가 삽입되는 슬리브(50)의 내경부로는 상기 걸림턱(300)과 대응하는 부위에 걸림턱(500)과 근접하도록 외측으로 돌출되는 돌기형상의 스토퍼(500)를 형성하여 스핀들모터의 구동시 또는 하드디스크드라이브의 외부 충격에 의한 샤프트(30)의 이탈을 방지하게 된다.Here, when looking at the enlarged view of the part shown in Figure 4, the shaft 30 forms a locking projection 300 protruding to a predetermined size to its outer peripheral surface, the sleeve 50 is inserted into the shaft 30 The inner diameter portion of the stopper 300 is formed in the projection corresponding to the engaging projection 500 to the outside in the portion corresponding to the locking projection 300 to form a stopper 500 when driving the spindle motor or external shock of the hard disk drive It is to prevent the separation of the shaft 30 by the.

또한, 슬리브(50)의 하단으로는 내경부의 원주방향을 따라 내측으로 함몰된 오일수용홈(510)을 형성하여 오일의 저장소를 활용하게 된다.In addition, the lower end of the sleeve 50 to form an oil receiving groove 510 recessed inward in the circumferential direction of the inner diameter portion to utilize the reservoir of oil.

또한, 종래 스핀들모터에서 적용되던 스러스트베어링에 의한 축(Axial)방향의 동압력은 샤프트(30)의 하단면 또는 이와 대응하는 스러스트플레이트(90)의 상부면에 그루브를 형성하여 축(Axial)방향의 동압을 발생시켜 방사(Radial)방향의 동압과 함께 회전부의 안정적인 회전을 제공하게 된다.In addition, the dynamic pressure in the axial direction due to the thrust bearing used in the conventional spindle motor is formed by forming a groove on the lower surface of the shaft 30 or the upper surface of the corresponding thrust plate 90 in the axial direction. The dynamic pressure is generated to provide stable rotation of the rotating part together with the dynamic pressure in the radial direction.

또한, 상기한 바와 같이 스러스트베어링을 사용하지 않기 때문에 종래 스러스트베어링이 차지했던 공간에 오일의 보유공간을 크게 확보하여 신뢰성 테스트에서도 오일에 의한 문제점을 해소할 수 있고, 방사(Radial)방향의 동압력을 키우기 위해 슬리브(50)의 내경부 또는 이와 근접하는 샤프트(30)의 외경부에 방사(Radial)방향 동압발생 그루브의 가공 면적을 더욱 확보할 수 있는 특징이 발생 하게 된다.In addition, since the thrust bearing is not used as described above, the oil holding space is largely secured in the space occupied by the conventional thrust bearing, so that the problem caused by the oil can be solved in the reliability test, and the dynamic pressure in the radial direction is reduced. In order to increase the inner diameter portion of the sleeve 50 or the outer diameter portion of the shaft 30 adjacent thereto, the characteristic that can further secure the processing area of the radial direction dynamic generating grooves.

따라서, 방사(Radial)방향의 동압력을 더욱 키워 샤프트(30)를 더욱 안정적으로 지지하게 되어 제품의 안정적인 특성을 향상시키며, 종래 스러스트베어링에 형성된 그루브의 가공 방향에 따라 방향성 있게 조립해야 하는 어려움을 해소할 수 있는 특징이 있다.Therefore, by increasing the dynamic pressure in the radial direction to support the shaft 30 more stably to improve the stable characteristics of the product, eliminating the difficulty of directionally assembled according to the processing direction of the groove formed in the conventional thrust bearing. There are features that can be done.

본 발명에 따른 스핀들모터의 동작구조에 대해 설명하자면, 하향 개방된 캡(Cap) 형상의 허브(10) 내측면에 마그네트(20)를 결합하여, 베이스(60)에 결합하는 코일이 감긴 고정자 코어(70)에 인가되는 전류 및 전압에 의해 형성된 전기적 반발력으로 상기 허브(10)가 회전하며, 이와 결합된 샤프트(30)가 함께 회전하게 된다. 이때, 상기 허브(10)의 원활하고 안정적인 회전을 위한 베어링수단으로 유체 동압베어링을 이용하여 회전운동 시 물체의 마찰과 저항은 물론 소음과 진동을 획기적으로 줄였다.Referring to the operation structure of the spindle motor according to the present invention, by coupling the magnet 20 to the inner surface of the hub (10) having a cap shape downwardly open, the coil is coupled to the base (60) wound stator core The hub 10 rotates with the electric repulsive force formed by the current and voltage applied to the 70, and the shaft 30 coupled thereto rotates together. At this time, by using the fluid dynamic bearing as a bearing means for smooth and stable rotation of the hub 10, the friction and resistance of the object during the rotational movement, as well as the noise and vibration significantly reduced.

이때, 상기 허브(10)의 일측과 수직으로 결합하여 일체화되는 샤프트(30)는 슬리브(50)의 내부에 삽입되어 결합하되, 오일이 주입되는 공간인 오일 갭이 형성하도록 결합한다.At this time, the shaft 30 which is integrally coupled to one side of the hub 10 to be integrated is inserted into the sleeve 50 and coupled to each other, but is coupled to form an oil gap, which is a space into which oil is injected.

상기 오일 갭에 충전된 오일에 의해 회전축은 베이스(60)에 결합하는 슬리브(50) 내에서 허브(10)와 함께 회전을 한다. 이때, 회전축의 방사(Radial) 방향의 동압력을 일으키기 위한 방사(Radial)방향 동압발생 그루브(81)가 슬리브(50)의 내주면 상부와 하부에 각기 형성된다. 여기에서 방사(Radial)방향 동압발생 그루브(81)는 도 3 내지 도 4에서는 슬리브(50)의 내주면에 형성된 것을 도시하고 있으 나, 여기에 국한되지 않고, 도 6에서와 같이 상기 슬리브(50)의 내주면과 근접하는 샤프트(30)의 외주면 상부와 하부에 각기 형성할 수도 있다.With the oil filled in the oil gap, the axis of rotation rotates with the hub 10 in the sleeve 50 that couples to the base 60. At this time, radial direction dynamic pressure generating grooves 81 for generating dynamic pressure in a radial direction of the rotating shaft are respectively formed on upper and lower portions of the inner circumferential surface of the sleeve 50. Here, the radial direction dynamic pressure generating groove 81 is formed in the inner circumferential surface of the sleeve 50 in FIGS. 3 to 4, but is not limited thereto, and the sleeve 50 is as shown in FIG. 6. It may be formed respectively in the upper and lower outer peripheral surface of the shaft 30 in close proximity to the inner peripheral surface of the.

도 5는 본 발명에 따른 스핀들모터의 슬리브를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 스핀들모터의 샤프트를 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 스핀들모터의 스러스트플레이트를 설명하기 위한 도면이다.Figure 5 is a view for explaining the sleeve of the spindle motor according to the present invention, Figure 6 is a view for explaining the shaft of the spindle motor according to the present invention, Figure 7 illustrates a thrust plate of the spindle motor according to the present invention. It is a figure for following.

도 5는 본 발명에 따른 개선된 슬리브(50)를 보인 단면도로, 본 발명에서는 슬리브(50) 내경부의 상부 및 하부의 구조를 변경함으로써, 종래 스러스트베어링을 사용하지 않고도 회전부의 안정적인 회전을 제공하며, 하드디스크드라이브의 내구성을 향상시키는 것이 특징이다.Figure 5 is a cross-sectional view showing an improved sleeve 50 according to the present invention, by changing the structure of the upper and lower portion of the inner diameter of the sleeve 50 in the present invention, to provide a stable rotation of the rotating portion without using a conventional thrust bearing And it is characterized by improving the durability of the hard disk drive.

이와 같은 본 발명에 따른 스핀들모터의 슬리브(50)는 소정의 직경을 갖는 내경부를 형성하고, 그 내경부로 도 6에 도시한 샤프트(30)가 소정의 오일 갭을 갖고 삽입하여 결합한다. The sleeve 50 of the spindle motor according to the present invention forms an inner diameter portion having a predetermined diameter, and the shaft 30 shown in FIG. 6 is inserted into and coupled to the inner diameter portion with a predetermined oil gap.

상기 슬리브(50)의 내경부를 보게 되면, 내경부의 상부 및 하부에 특징이 있는데, 우선 상기 슬리브(50) 내경부의 상부는 외측으로 소정의 크기를 갖고 돌출된 돌기형상의 스토퍼(500)가 원주방향을 따라 형성되는데, 이는 이후 설명할 도 6에서 도시하고 있는 샤프트(30)의 걸림턱(300)과 대응하여 하드디스크드라이브의 외부 충격시 샤프트(30)의 이탈을 방지하게 된다.When the inner diameter portion of the sleeve 50 is seen, the upper and lower portions of the inner diameter portion are characterized. First, the upper portion of the inner diameter portion of the sleeve 50 has a predetermined size and protrudes in the shape of a stopper 500 protruding outward. Is formed along the circumferential direction, which prevents the shaft 30 from being separated during an external impact of the hard disk drive in correspondence with the locking step 300 of the shaft 30 illustrated in FIG.

또한, 상기 슬리브(50)는 회전부의 회전시 방사(Radial)방향의 동압 발생을 유도하는 방사(Radial)방향 동압발생 그루브(81)가 내주면의 상부 및 하부에 각기 형성되며, 이때 상기 방사(Radial)방향 동압발생 그루브(81)는 빗살무늬(Herring- bone) 또는 나선무늬(Spiral)로 형성된다.In addition, the sleeve 50 has a radial direction dynamic pressure generating groove 81 which induces dynamic pressure generation in a radial direction when the rotating part is rotated, respectively, on the upper and lower portions of an inner circumferential surface, wherein the radial ) Dynamic pressure generating grooves 81 are formed in a comb pattern (Herring-bone) or a spiral pattern (Spiral).

한편, 상기 슬리브(50) 내경부의 하단으로는 내측으로 함몰된 오일수용홈(510)을 내경부의 원주방향을 따라 형성하는데, 동압 베어링을 구성하기 위한 오일이 상기 슬리브(50)의 내부로 유입되어 베어링 오일의 보조저장소로 이용된다. 이는 스핀들모터의 초기 오일주입량을 늘려 상기 오일수용홈(510) 내에 오일을 저장시켜, 고온 등의 환경조건에 장기간 노출될 경우 오일의 증발 또는 기화하여 동압력을 저하시키는 문제점을 해결할 수 있고 오일 증발에 의해 모터의 내구저하성능을 연장하는 특징이 있다.On the other hand, the lower end of the inner diameter of the sleeve 50, the oil receiving groove 510 recessed inwardly is formed along the circumferential direction of the inner diameter, the oil for constituting the dynamic bearing into the inside of the sleeve 50 It is introduced and used as a secondary reservoir for bearing oil. This increases the initial oil injection amount of the spindle motor to store the oil in the oil receiving groove 510, and can solve the problem of lowering the dynamic pressure by evaporating or vaporizing the oil when exposed to environmental conditions such as high temperature for a long time, This has the feature of extending the durability reduction performance of the motor.

즉, 상기 오일수용홈(510)은 비상용 오일을 저장하게 되며, 이후 스핀들모터의 환경조건에 따른 부족한 오일을 상기 비상용 오일에 의해 보충하게 된다.That is, the oil receiving groove 510 stores the emergency oil, and then supplements the insufficient oil according to the environmental conditions of the spindle motor with the emergency oil.

또한, 상기 슬리브(50)의 상부 외측을 보게 되면, 슬리브(50)의 원주방향을 따라 사선으로 가공된 것을 볼 수 있는데, 이는 오일의 누유를 막기 위함으로 허브(10)와 근접하는 부위가 종래 평면으로 가공할 때보다 면적이 넓어지게 되어 그 넓어진 부위의 표면장력이 증가하게 되고, 스핀들모터가 회전을 하지 않을 때 표면장력의 증가로 인해 오일에 의한 얇은 유막을 형성하여 오일이 외부로 누유되는 것을 방지할 수 있다.In addition, when looking at the upper outer side of the sleeve 50, it can be seen that the diagonally processed along the circumferential direction of the sleeve 50, which is to close the hub 10 to prevent the oil leakage of the conventional When the surface area is wider than when processed into a flat surface, the surface tension of the widened portion increases, and when the spindle motor does not rotate, the surface tension increases to form a thin oil film by oil, which causes oil to leak to the outside. Can be prevented.

도 6에서는 본 발명에 따른 샤프트(30)를 보인 것으로, 상기 슬리브(50)의 내경부로 소정의 오일 갭을 갖고 삽입되는 구조로, 종래와 비교하여 스러스트베어링이 제거된 것이 특징이다. 이에 따라 종래 스러스트베어링에 의한 축(Axial) 방향의 동압력을 위한 축(Axial)방향 동압발생 그루브(82)는 상기 샤프트(30)의 하단 면 또는 이와 근접하는 스러스트플레이트(90)의 상단면에 형성하게 된다.6 shows the shaft 30 according to the present invention, which is inserted into the inner diameter portion of the sleeve 50 with a predetermined oil gap, and is characterized in that thrust bearings are removed in comparison with the conventional art. Accordingly, the axial dynamic pressure generating groove 82 for the dynamic pressure in the axial direction due to the conventional thrust bearing is formed on the lower surface of the shaft 30 or the upper surface of the thrust plate 90 adjacent thereto. Done.

또한, 상기 샤프트(30)는 그 외주면으로 소정크기로 돌출되는 걸림턱(300)을 형성하게 된다. 다시 말해 상기 샤프트(30)의 외주면은 본래의 직경을 갖는 제 1 직경부와 제 2 직경부로 구성되며 그 사이에는 걸림턱(300)이 형성되게 된다. 이는 상기 슬리브(50)의 스토퍼와 대응하게 되어 하드디스크드라이브의 외부 충격시에 샤프트(30)의 이탈을 방지할 수 있게 된다.In addition, the shaft 30 forms a locking projection 300 protruding to a predetermined size to the outer circumferential surface thereof. In other words, the outer circumferential surface of the shaft 30 is composed of a first diameter portion and a second diameter portion having an original diameter, and the locking step 300 is formed therebetween. This corresponds to the stopper of the sleeve 50 to prevent the departure of the shaft 30 during the external impact of the hard disk drive.

또한, 도 5에서와 같이 방사(Radial)방향의 동압력을 제공하기 위한 방사(Radial)방향 동압발생 그루브(81)는 슬리브(50)의 내주면에 형성할 수도 있지만, 여기에 국한되지 않고, 도 6에서 도시한 바와 같이 상기 슬리브(50)의 내주면과 근접하는 샤프트(30)의 외주면으로 방사(Radial)방향 동압발생 그루브(81')가 형성될 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 5, a radial direction dynamic pressure generating groove 81 for providing a dynamic pressure in a radial direction may be formed on the inner circumferential surface of the sleeve 50, but is not limited thereto. As shown in the radial direction dynamic pressure generating groove 81 ′ may be formed on the outer circumferential surface of the shaft 30 close to the inner circumferential surface of the sleeve 50.

이때, 상기 방사(Radial)방향 동압발생 그루브(81)는 종래 스러스트베어링이 적용된 스핀들모터와 비교하여 그루브의 가공 면적을 더욱 확보함으로써, 방사(Radial)방향의 동압력을 더욱 향상시킬 수 있다.At this time, the radial direction dynamic pressure generating groove 81 can further improve the dynamic pressure in the radial direction by further securing the processing area of the groove compared to the spindle motor to which the conventional thrust bearing is applied.

한편, 도 7에서 도시하고 있는 슬리브(50)의 개방된 하부측을 폐쇄하는 스러스트플레이트(90)는 도면에서 도시한 바와 같이 스핀들모터의 구성에 있어서, 샤프트(30)의 하단면과 접하게 되는데, 이때, 종래 스핀들모터에서 적용되었던 스러스트베어링에 의한 축(Axial)방향 동압력을 대체하기 위해 상기 스러스트플레이트(90)는 샤프트(30)의 하단면과 접하는 그 상단면에 축(Axial)방향 동압발생 그루브(82)를 형성한다.On the other hand, the thrust plate 90 for closing the open lower side of the sleeve 50 shown in Figure 7 is in contact with the bottom surface of the shaft 30 in the configuration of the spindle motor, as shown in the drawing, At this time, in order to replace the axial dynamic pressure due to the thrust bearing applied to the conventional spindle motor, the thrust plate 90 has an axial dynamic pressure generating groove on its upper surface which is in contact with the lower surface of the shaft 30. (82) is formed.

상기 스러스트플레이트(90)에 형성되는 축(Axial)방향 동압발생 그루브(82)는 방사(Radial)방향 동압발생 그루브(81)와 동일하게 빗살무늬(Herring-bone) 또는 나선무늬(Spiral)로 형성된다.The axial dynamic pressure generating groove 82 formed on the thrust plate 90 is formed of a herring-bone or spiral pattern in the same manner as the radial direction dynamic pressure generating groove 81. do.

또한, 상기한 축(Axial)방향 동압발생 그루브(82)는 도면에서는 스러스트플에이트(90)의 상부면에 형성하였으나, 여기에 국한되지 않고 샤프트(30)의 하단면에 형성하여 축(Axial)방향의 동압력을 제공할 수도 있다.In addition, the above-mentioned axial dynamic pressure generating groove 82 is formed on the upper surface of the thrust plate 90 in the drawing, but is not limited thereto, and is formed on the lower surface of the shaft 30 to form an axial axis. Dynamic pressure in the direction may be provided.

이와 같이 스러스트플레이트(90)의 상부면에 축(Axial)방향 동압발생 그루브(82)를 형성함으로써 삭제된 스러스트베어링이 제공하던 축(Axial)방향 동압력을 대체할 수 있게 되고, 스러스트베어링이 삭제됨에 따라 스핀들모터의 두께를 감소, 소형화할 수 있는 효과가 발생하는 것이 특징이다.Thus, by forming the axial dynamic pressure generating groove 82 on the upper surface of the thrust plate 90, the axial dynamic pressure provided by the deleted thrust bearing can be replaced, and the thrust bearing is deleted. Accordingly, the thickness of the spindle motor can be reduced and miniaturized.

한편, 상기한 스러스트플레이트(90)에 형성된 축(Axial)방향 동압발생 그루브(82)는 다양한 가공방법을 통해 가공할 수 있는데 이와 같은 가공방법들을 개략적으로 설명하자면,On the other hand, the axial dynamic pressure generating groove 82 formed in the thrust plate 90 can be processed through various processing methods.

먼저, 절삭(切削) 가공방법은 피가공물을 절삭(切削)공구를 이용하여 원하는 형상으로 자르거나 깍는 가공방법으로, 여기에서 상기 피가공물은 축방향 동압발생 그루브를 형성하기 위한 샤프트의 하단면 또는 이와 근접하는 스러스트플레이트의 상단면이 된다.First, a cutting method is a cutting method of cutting or shaving a workpiece into a desired shape using a cutting tool, wherein the workpiece is a lower end surface of a shaft for forming an axial dynamic pressure generating groove or The upper surface of the thrust plate adjacent to this becomes.

상기한 절삭 가공의 대표적인 기계로는 회전력을 이용한 밀링, 선반, 드릴링머쉰 및 보링머쉰 등을 예로 들 수 있고, 절삭공구로는 바이트, 송곳, 끌, 줄, 브로치, 밀링커터, 호브 등이 있으며, 이런 절삭공구에 의한 가공뿐만 아니라 숫돌에 의한 연삭(硏削) 가공도 절삭의 하나이며, 호닝, 슈퍼 피니싱, 초연삭 등도 절삭가공에 포함된다.Representative machines of the above cutting process are milling, lathe, drilling machine and boring machine using a rotating force, and cutting tools include bite, awl, chisel, string, brooch, milling cutter, hob, etc. In addition to processing with such cutting tools, grinding with grinding wheels is one of the cutting, and honing, super finishing, ultra grinding, and the like are also included in the cutting process.

또 다른 가공방법으로는 프레스(Press)가공이 있는데, 이는 주로 판금에 많이 이용되는 가공법이긴 하나 소정의 형상을 새기기 위한 가공방법으로도 이용된다.Another machining method is press machining, which is mainly used for sheet metal, but is also used as a machining method for engraving a predetermined shape.

상기 프레스가공은 상하왕복운동을 하는 프레스(Press) 머쉰 사이에 소정의 패널형상을 갖는 금형을 장착하여 피가공물을 소성변형(塑性變形)시켜 가공하는 방법으로 이를 그루브의 가공에 적용하여 설명하자면, 먼저 피가공물인 샤프트 또는 스러스트플레이트를 금형의 하부원판에 고정시킨 뒤, 그루브의 형상이 양각으로 가공된 상부원판이 상기 하부원판의 피가공물을 상하왕복운동 하여 강한 힘으로 누르고, 이에 따라 상부원판의 그루브 형상을 피가공물에 형성하는 가공 방법이다. The press processing is a method of plastically deforming a workpiece by mounting a mold having a predetermined panel shape between press machines for up and down reciprocation, and applying the same to the processing of grooves. First, the shaft or thrust plate, which is the workpiece, is fixed to the lower disc of the mold, and the upper disc having the groove shape embossed presses the workpiece of the lower disc up and down and presses it with a strong force. It is a processing method which forms a groove shape in a to-be-processed object.

또한, 축방향 동압발생 그루브의 가공방법 중 하나인 전해(電解)가공은 전기분해법을 이용한 것으로 ECM(electrolytic machining)이라고도 하며, 금속재료의 전기화학적 용해를 할 때 그 진행을 방해하는 양극 생성물인 금속산화물 막이 생기는데, 이를 제거하면서 가공하는 것이 전해가공이다. 가공해야 할 형태로 만든 공구 즉, 그루브의 형상을 한 공구를 음극으로 하고, 소재 즉, 샤프트 또는 스러스트플레이트를 양극으로 하여 이 양쪽을 전해액에 담그고 전류를 통하면 소재는 음극의 표면형상과 같이 가공된다. 보통의 공구로는 가공이 곤란한 초경합금, 내열강 등의 가공에 이용되며, 공구가 회전하지 않으므로 원형이 아닌 특수한 형상의 천공에도 이용한다.In addition, electrolytic machining, which is one of the axial dynamic pressure generating grooves, uses electrolysis, also called electrolytic machining, and is an anode product that prevents the progress of electrochemical melting of metallic materials. An oxide film is formed, which is processed while removing it. If a tool made in the shape to be processed, that is, a groove-shaped tool is used as a cathode, and a material, that is, a shaft or thrust plate is used as an anode, both of them are immersed in the electrolyte and passed through an electric current, the material is processed like the surface shape of the cathode. do. As a general tool, it is used for machining hard carbide, heat resistant steel, etc., which is difficult to process.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.Although the present invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the general knowledge in the technical field to which the present invention pertains does not fall within the spirit of the present invention. Various changes and modifications may be made by the possessor.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명 슬리브의 구조가 개선된 하드디스크드라이브용 스핀들모터는 종래 스핀들모터에서 적용되었던 스러스트베어링을 제거하여 방사(Radial)방향동압발생 그루브의 가공면적을 더욱 확보할 수 있어 방사방향의 동압력을 더욱 키워 회전축인 샤프트를 안정적으로 지지하게 되고, 스핀들모터의 조립공정에 있어서도, 종래 스러스트베어링에 형성된 그루브의 가공방향에 따라 방향성 있게 조립해야하는 어려움을 해소할 수 있기 때문에 조립방법 및 조립성을 향상시키는 효과가 발생한다.The spindle motor for a hard disk drive having an improved structure of the sleeve according to the present invention having the configuration as described above can further secure a processing area of a radial directional dynamic pressure generating groove by removing a thrust bearing applied to a conventional spindle motor. By increasing the radial pressure in the radial direction, it is possible to stably support the shaft, which is the rotating shaft, and also to assemble the spindle motor, thus eliminating the difficulty of directionally assembling the grooves formed in the conventional thrust bearing. The effect of improving the assembly is produced.

또한, 종래 스러스트베어링이 갖는 축방향의 동압력을 샤프트하단 또는 이와 접하는 스러스트플레이트의 상단에 동압발생 그루브를 형성하여 대체함으로써 스핀들모터의 두께를 감소 및 소형화하였으며, 슬리브의 내경부에 돌기형상의 스토퍼를 형성하여 회전축인 샤프트의 이탈을 방지여 외부환경에 대해 내구성을 연장하는 효과가 있다.In addition, the thickness of the spindle motor is reduced and downsized by forming a dynamic pressure generating groove at the lower end of the shaft or on the upper end of the thrust plate which is in contact with the axial dynamic pressure of the conventional thrust bearing, and reducing the thickness of the spindle motor. It is formed to prevent the departure of the shaft which is a rotating shaft has the effect of extending the durability to the external environment.

또한, 슬리브 하단에는 오일수용홈을 형성하여 초기 오일주입량을 늘려 스핀들모터의 고온 등의 환경에 노출되었을 경우 오일이 증발하는 것에 대비하며, 이에 따라 스핀들모터의 내구저하성능을 연장하는 효과가 있다.In addition, by forming an oil receiving groove at the bottom of the sleeve to increase the initial oil injection amount to prepare for the oil to evaporate when exposed to the environment, such as high temperature of the spindle motor, there is an effect to extend the durability reduction performance of the spindle motor.

Claims (2)

베이스(60); 상기 베이스(60)의 내측으로 결합하고 내주면으로는 유체동압발생을 유도하는 방사(Radial)방향 동압발생 그루브(81)가 형성된 슬리브(50); 상기 베이스(60)의 상부에 결합하는 코일이 감긴 고정자코어(70); 상기 슬리브(50)의 내경부로 소정의 오일 갭을 갖고 삽입되어 회전하는 샤프트(30); 상기 샤프트(30)의 하단으로 배치되며 슬리브(50)의 일측을 밀폐하는 스러스트플레이트(90); 및 하향 개방된 캡 형상으로 내측면에 상기 코일이 감긴 고정자 코어(70)와 마주보도록 마그네트(20)가 설치되는 허브(10);로 구성되는 하드디스크드라이브용 스핀들모터에 있어서,Base 60; A sleeve 50 coupled to the inside of the base 60 and having a radial direction dynamic pressure generating groove 81 formed therein to induce fluid dynamic pressure to an inner circumferential surface thereof; A stator core (70) wound around a coil coupled to an upper portion of the base (60); A shaft 30 inserted into the inner diameter portion of the sleeve 50 and rotating therein; A thrust plate (90) disposed at a lower end of the shaft (30) to seal one side of the sleeve (50); And a hub (10) having a magnet (20) installed to face the stator core (70) on which the coil is wound on an inner side thereof in a cap shape which is opened downwardly, wherein the spindle motor for a hard disk drive comprises: 상기 샤프트(30)의 하단면 또는 이와 근접하는 스러스트플레이트(90)의 상단면에 축(Axial)방향의 동압력을 제공하기 위한 축(Axial)방향 동압발생 그루브(82)가 형성되며,An axial dynamic pressure generating groove 82 for providing dynamic pressure in the axial direction is formed on the lower surface of the shaft 30 or the upper surface of the thrust plate 90 adjacent thereto. 상기 샤프트(30)는 그 외주면으로 소정크기로 돌출되는 걸림턱(300)을 형성하고, 상기 샤프트(30)가 삽입되는 슬리브(50)의 내경부로는 상기 걸림턱(300)과 대응하는 부위에 걸림턱(300)과 근접하도록 외측으로 돌출되는 돌기형상의 스토퍼(500)를 형성하여 샤프트(30)의 이탈을 방지하고,The shaft 30 forms a locking jaw 300 protruding to a predetermined size to its outer circumferential surface, and the inner diameter portion of the sleeve 50 into which the shaft 30 is inserted is formed at a portion corresponding to the locking jaw 300. By forming a protrusion stopper 500 protruding outward so as to approach the locking jaw 300 to prevent the shaft 30 from being separated, 상기 슬리브(50)의 하단으로는 내경부의 원주방향을 따라 내측으로 함몰된 오일수용홈(510)을 형성한 것;을 특징으로 하는 슬리브의 구조가 개선된 하드디스크드라이브용 스핀들모터.The lower end of the sleeve 50 to form an oil receiving groove 510 recessed inward in the circumferential direction of the inner diameter portion; spindle structure for a hard disk drive, characterized in that the sleeve is improved. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 축(Axial)방향 동압발생 그루브(82)는The axial dynamic pressure generating groove 82 절삭가공, 전해가공 및 프레스가공 중 어느 하나를 이용하여 가공한 것;을 특징으로 하는 슬리브의 구조가 개선된 하드디스크드라이브용 스핀들모터.Spinning motor for hard disk drive with improved sleeve structure, characterized in that the processing using any one of cutting, electrolytic processing and press processing.
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