KR101098791B1 - 동압 베어링 장치 및 이것을 이용한 모터 - Google Patents
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Abstract
모터에 있어서의 조립 정밀도의 향상을 도모함과 아울러, 더나은 저비용화를 도모한다. 고정측 부재(2)로서의 하우징(7) 및 베어링 슬리브(8)와, 로터 마그넷(5)의 부착부(3c)를 갖는 회전측 부재(3)로서의 축부재(9) 및 디스크 허브(10)를 구비하고, 축부재(9)의 회전시에 베어링 슬리브(8)가, 베어링 슬리브(8)의 내주면(8a)과 축부재의 외주면(9a) 사이의 레이디얼 베어링 간극에 생기는 윤활유의 동압작용에 의해 축부재(9)를 레이디얼 방향으로 비접촉으로 지지하는 동압 베어링 장치(1)에 있어서, 축부재(9)에 고정되고, 로터 마그넷(5)의 부착부(3c)를 갖는 디스크 허브(10)를 더 구비하고, 이 디스크 허브(10)를, 축부재(9)를 인서트부재로 해서 인서트 성형한 수지성형품으로 하였다.
Description
본 발명은, 레이디얼 베어링 간극에 생기는 유체의 동압작용에 의해 축부재를 비접촉 지지하는 동압 베어링 장치에 관한 것이다.
이 동압 베어링 장치는, 디스크 장치용의 스핀들 모터, 레이저빔 프린터(LBP)의 폴리곤 스캐너 모터, 그 밖의 소형 모터용으로서 사용된다. 이들 각종 모터에는, 고회전 정밀도 외에, 고속화, 저비용화, 저소음화 등이 요구되고 있다. 이들의 요구성능을 결정짓는 구성요소의 하나로 상기 모터의 스핀들을 지지하는 베어링이 있고, 최근에는, 상기 요구성능에 우수한 특성을 갖는 동압 베어링의 사용이 검토되거나, 또는 실제로 사용되고 있다.
예를 들면 HDD 등의 디스크 구동장치의 스핀들 모터에는, 축부재를 레이디얼 방향으로 비접촉 지지하는 레이디얼 베어링부와, 축부재를 스러스트 방향으로 비접촉 지지하는 스러스트 베어링부를 구비한 동압 베어링 장치가 사용된다. 이 때, 레이디얼 베어링부를 형성하는 베어링 슬리브의 내주면 또는 축부재의 외주면에 동압발생수단으로서의 동압 홈이 형성되고, 또 스러스트 베어링부를 형성하는 축부재의 플랜지부의 양단면, 또는, 이것에 대향하는 면(베어링 슬리브의 끝면이나, 하우징 에 고정되는 스러스트 플레이트의 끝면 등)에 동압 홈이 형성된다(예를 들면 특허문헌1 참조).
특허문헌1: 일본 특허공개 2000-291648호 공보
상술의 스핀들 모터는, 이러한 동압 베어링 장치 외에, 스테이터 코일, 로터 마그넷, 디스크 허브라고 하는 많은 부품으로 구성되어, 정보기기의 고성능화의 진행에 따라서 필요하게 되는 높은 회전성능을 확보하기 위해, 각 부품의 가공 정밀도나 조립 정밀도를 높이는 노력이 이루어지고 있다. 그 한편으로, 이 종류의 모터에 대한 비용 저감의 요구도 점점 엄격해지고 있다.
그래서, 본 발명은, 모터에 있어서의 조립 정밀도의 향상을 도모함과 아울러, 더 나은 저비용화를 도모하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 동압 베어링 장치는, 고정측 부재와 회전측 부재를 구비하고, 고정측 부재와 회전측 부재 사이의 환상의 레이디얼 베어링 간극에 생기는 유체의 동압작용에 의해 회전측 부재를 레이디얼 방향으로 비접촉으로 지지하는 것에 있어서, 회전측 부재가 로터 마그넷의 부착부를 갖는 것이며, 또한 금속부품을 인서트 부품으로 하는 수지의 사출성형품인 것을 특징으로 한다. 여기에서의 회전측 부재는, 로터 마그넷의 부착부를 갖는 부재와 금속부품을 적어도 포함하는 것이다. 금속부품은, 그 형상·기능은 특별히 묻지 않고, 베어링 기능상 필수적인 부품, 혹은 베어링 기능의 개선을 위해 부가되는 부품의 어느 것이나 포함한다. 「로터 마그넷의 부착부를 갖는 부재」로서는, 예를 들면 자기디스크 등의 디스크를 지지하는 디스크 허브나 턴테이블, 혹은 폴리곤 미러를 부착하기 위한 로터 부재 등을 들 수 있다.
회전측 부재를 수지재료로 성형함으로써, 기계가공 등에 의해 성형된 금속제의 회전측 부재와 비교해서 경량화가 가능해지고, 또한, 저비용으로 제조할 수 있다. 특히 회전측 부재가 경량화됨으로써 모터의 신속한 기동·정지가 가능해진다. 또한 회전측 부재를, 금속부품을 인서트 부품으로 해서 사출성형하면, 후작업에서 디스크 허브 등의 부재와 금속부품을 별도로 설치하는 수고를 생략할 수 있고, 모터의 조립 비용를 경감할 수 있다. 또한, 디스크 허브 등의 부재와 금속부품의 조립 정밀도를 향상시킴과 아울러, 양자간에서 충분한 고정력을 확보할 수도 있다. 일반적으로 회전측 부재의 정밀도 불량은, 축진동 등의 발생 원인이 되는 등 베어링 성능에 큰 영향을 줄 수 있는 것이지만, 본 발명에 의하면 설치 정밀도 불량에 기인한 베어링 성능의 저하를 회피할 수 있다.
회전측 부재와 일체로 인서트 성형되는 금속부품으로서, 예를 들면 레이디얼 베어링 간극에 면하는 축부재를 들 수 있다. 이것에 의하면, 원래 모터의 구성부품이었던 디스크 허브, 턴테이블, 혹은 로터 부재 등의 부품을 축부재와 함께 동압 베어링 장치에 장착하여 동압 베어링 장치의 구성부품으로서 어셈블리화할 수 있다. 따라서, 모터의 조립공정에 있어서, 이들 부재의 축부재에의 설치 작업을 생략할 수 있고, 모터의 조립 비용를 경감할 수 있다. 금속부품으로서의 축부재는, 그 모두가 반드시 금속으로 형성될 필요는 없고, 따라서, 예를 들면 인서트 성형시에 원통형상 금속재의 내공부에 수지를 충전함으로써, 축부재를 금속과 수지의 복합 품으로 할 수도 있다.
또한 회전측 부재와 일체로 인서트 성형되는 금속부품의 다른 예로서, 심금을 들 수 있다.
상술한 바와 같이, 회전측 부재를 수지재료로 성형했을 경우, 그 두께가 커짐에 따라서 성형시의 수축량이나, 사용시의 온도변화에 따르는 치수 변화가 커진다. 본 발명은, 회전측 부재를, 금속제의 심금을 인서트 부품으로 해서 수지재료로 사출성형하고, 수지부의 일부를 심금으로 치환했으므로, 회전측 부재의 경량화와 제조 비용의 저감을 달성하면서, 성형시 및 사용시의 치수 변화를 작게 해서, 회전측 부재의 치수 정밀도를 높일 수 있다. 심금은, 회전측 부재의 전체에 걸쳐서 설치하는 것 외에, 수지의 치수 변화량이 큰 영역에 한정해서 부분적으로 설치할 수도 있다. 치수 변화량을 억제하는 관점에서 보면, 심금을 회전측 부재의 내부에 메워넣는 것이 바람직하지만, 특별히 문제가 없으면 그 일부를 회전측 부재 밖에 노출시켜도 관계없다.
심금은, 예를 들면 자성체로 형성할 수 있고, 이것에 의하면, 스테이터 코일과 로터 마그넷 사이에 발생하는 자속의 회전측 부재를 통한 누설을 막을 수 있다.
심금은, 그 외에도 예를 들면 소결 금속 등의 다공질체로 형성할 수 있고, 이것에 의하면, 다공질체의 표면 개공부에서 생기는 앵커 효과에 의해, 심금을 덮는 수지부의 심금에의 달라붙음을 좋게 해서, 수지부와 심금의 고정 강도를 보다 한층 높일 수 있다.
또, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 동압 베어링 장치는, 축부재와, 축부재를 회전가능하게 지지하는 고정측 부재와, 축부재에 부착되어 로터 마그넷의 부착부를 갖는 부재를 구비하고, 고정측 부재와 축부재 사이의 환상의 레이디얼 베어링 간극에 생기는 유체의 동압작용에 의해 축부재를 레이디얼 방향으로 비접촉으로 지지하는 것에 있어서, 로터 마그넷의 부착부를 갖는 부재를 수지로 성형하고, 또한 이 로터 마그넷의 부착부를 갖는 부재 중, 적어도 로터 마그넷과의 대향부에 자성체로 이루어지는 자기 실드부재를 배치한 것을 특징으로 한다.
로터 마그넷의 부착부를 갖는 부재를, 수지재료로 성형함으로써, 기계가공 등에 의해 성형된 금속제의 부재와 비교해서 경량화가 가능해지고, 또한, 저비용으로 제조할 수 있다. 특히 로터 마그넷의 부착부를 갖는 부재가 경량화됨으로써 모터의 신속한 기동·정지가 가능해진다. 이와 같이 로터 마그넷의 부착부를 갖는 부재를 수지제로 했을 경우, 스테이터 코일과 로터 마그넷 사이에 생기는 자속이 상기 부착부를 갖는 부재를 통해서 누설되어 자력 손실을 발생할 우려가 있지만, 로터 마그넷의 부착부를 갖는 부재 중, 적어도 로터 마그넷과의 대향부에 자성체로 이루어지는 자기 실드부재를 배치함으로써, 이러한 자속 누설을 방지하여 모터의 회전 성능을 향상시킬 수 있다.
로터 마그넷의 부착부를 갖는 부재를, 자기 실드부재를 인서트 부품으로 하는 수지의 사출성형품으로 함으로써, 후작업에서 디스크 허브 등의 부재와 자기 실드부재를 별도로 설치하는 수고를 생략할 수 있어, 모터의 조립 비용를 경감할 수 있다. 로터 마그넷의 부착부를 갖는 부재는, 자기 실드부재 및 축부재를 인서트 부품으로 해서 수지재료로 사출성형할 수도 있고, 이것에 의하면 조립 비용의 저감화가 더욱 도모된다.
인서트 성형시, 자기 실드부재는 적어도 그 일부가 로터 마그넷의 부착부를 갖는 부재의 수지부에 매설되는 것이 바람직하다. 이것에 의하면, 자기 실드부재의 매설 부분을 덮는 수지부 중, 자기 실드부재를 통해서 대향하는 영역이 고착화시에 자기 실드부재를 조이는 방향으로 수축하므로, 수지부와 자기 실드부재 사이의 고정력을 더욱 높일 수 있다.
상술의 자기 실드부재의 재료에는, 그 재료가 자성을 나타내는 것인 한, 여러 가지의 재료가 사용 가능하며, 예를 들면 스테인레스를 비롯한 금속재료나 이들의 산화물, 혹은 세라믹스 등이 바람직하게 사용 가능하다. 또한 자기 실드부재를 상기 금속으로 형성할 경우, 이들 자기 실드부재는, 예를 들면 프레스가공 등의 소성가공으로 성형되는 것이 바람직하고, 이것에 의하면 자기 실드부재를 절삭가공 등으로 성형할 경우와 비교하여, 보다 저렴하게 성형할 수 있다.
이상에 서술한 동압 베어링 장치에는, 축부재를 스러스트 방향으로 회전가능하게 지지하는 스러스트 베어링부를 설치할 수 있다. 스러스트 베어링부로서는 여러 가지의 구조가 고려되고, 예를 들면 고정측 부재가, 축부재를 내주에 삽입한 베어링 슬리브와, 내부에 베어링 슬리브를 고정하고, 일단측에 개구부, 타단측에 일체 또는 별체의 저부를 구비한 하우징을 가질 때에는, 하우징의 개구부와 회전측 부재(로터 마그넷의 부착부를 갖는 부재) 사이에 스러스트 베어링 간극을 구비하고, 이 스러스트 베어링 간극에 생기는 유체의 동압작용으로 축부재를 스러스트 방향으로 비접촉 지지하는 것이 생각된다(도 2, 도 5, 도 6, 도 7을 참조).
스러스트 베어링부의 다른 예로서, 하우징의 저부와 축부재 사이에 스러스트 베어링 간극을 구비하고, 이 스러스트 베어링 간극에 생기는 유체의 동압작용으로 축부재를 스러스트 방향으로 비접촉 지지하는 것도 생각된다(도 8을 참조).
또한, 스러스트 베어링부로서, 축부재를 하우징에 의해 접촉 지지하는 것도 생각된다. 이 경우, 축부재는 하우징의 저부, 혹은 하우징의 저부를 구성하는 다른 부재(스러스트 플레이트 등)와 접촉한다(도 9를 참조).
이들 일련의 효과를 이루는 동압 베어링 장치는, 이 동압 베어링 장치와, 로터 마그넷과, 로터 마그넷과의 사이에서 여자력을 발생하는 스테이터 코일로 구성되는 모터로서, 바람직하게 제공 가능하다.
(발명의 효과)
이상과 같이, 본 발명에 따른 동압 베어링 장치에 의하면, 회전측 부재를 수지성형품으로 하고 있으므로, 회전측 부재의 경량화 및 저비용화를 꾀할 수 있다. 또한 회전측 부재가 금속부품과 함께 인서트 성형되므로, 회전측 부재의 성형과 조립을 1공정으로 행할 수 있어, 모터의 제조 비용을 경감함과 아울러 회전측 부재의 성형 정밀도 및 조립 정밀도를 높일 수 있다. 또한 자기 실드부재를 설치함으로써, 자속누설을 억제할 수 있고, 모터의 회전 성능을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시형태에 따른 동압 베어링 장치를 구비한 정보기기용 스핀들 모터의 단면도이다.
도 2는 제1실시형태에 따른 동압 베어링 장치의 단면도이다.
도 3은 하우징을 도 2의 A방향으로부터 본 도면이다.
도 4는 베어링 슬리브의 단면도이다.
도 5는 제1실시형태에 따른 동압 베어링 장치의 일변형예를 나타내는 단면도이다.
도 6은 제1실시형태에 따른 동압 베어링 장치의 일변형예를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시형태에 따른 동압 베어링 장치를 구비한 정보기기용 스핀들 모터의 확대 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3실시형태에 따른 동압 베어링 장치를 구비한 정보기기용 스핀들 모터의 확대 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제4실시형태에 따른 동압 베어링 장치를 구비한 폴리곤 스캐너 모터의 확대 단면도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
1, 21, 31, 41 : 동압 베어링 장치
2 : 고정측 부재
3 : 회전측 부재
4 : 스테이터 코일
5 : 로터 마그넷
6 : 브래킷
7, 37, 47 : 하우징
7a1 : 동압 홈
8 : 베어링 슬리브
8a1 : 동압 홈
9, 39, 49 : 축부재
10, 40 : 디스크 허브
1Oa1 : 기부
1Ob : 주벽부
1Oc : 플랜지부
1Od : 디스크 탑재면
12 : 심금
13 : 디스크 허브
14 : 수지부
15 : 축부재
28 : 자기 실드부재
28a : 축방향부
28b : 반경방향부
29 : 축부재
30 : 디스크 허브
50 : 로터 부재
R1, R2 : 레이디얼 베어링부
T1, T2, T11, T12, T21 : 스러스트 베어링부
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.
도 1은, 본 발명의 제1실시형태에 따른 동압 베어링 장치(1)를 구비한 정보기기용 스핀들 모터의 일구성예를 개념적으로 나타내고 있다. 이 정보기기용 스핀들 모터는, HDD 등의 디스크 구동장치에 사용되는 것으로, 고정측 부재(2) 및 고정측 부재(2)에 대하여 회전 가능한 회전측 부재(3)를 갖는 동압 베어링 장치(1)와, 예를 들면 반경방향의 갭을 통해서 대향시킨 스테이터 코일(4) 및 로터 마그넷(5)과, 브래킷(6)을 구비하고 있다. 스테이터 코일(4)은 브래킷(6)의 내측면(6a)에 부착되고, 로터 마그넷(5)은 회전측 부재(3)의 외주, 보다 상세하게는 외주에 자기디스크 등의 디스크형상 정보기록매체를 1매 또는 복수매 유지할 수 있는 디스크 허브(10)의 외주에 부착되어 있다. 브래킷(6)의 내주에는 동압 베어링 장치(1)의 하우징(7)이 장착되어 있다. 스테이터 코일(4)에 전류가 통하면, 스테이터 코일(4)과 로터 마그넷(5) 사이에 발생하는 여자력에 의해 로터 마그넷(5)이 회전하고, 그것에 따라 회전측 부재(3)가 회전한다.
동압 베어링 장치(1)는, 고정측 부재(2)와 회전측 부재(3)를 구비하고 있다. 고정측 부재(2)는, 예를 들면 도 2에 나타내는 바와 같이, 하우징(7)과 베어링 슬리브(8)를 주된 구성요소로 하여 구성되고, 회전측 부재(3)는 축부재(9)와 디스크 허브(10)를 주된 구성요소로 해서 구성된다.
축부재(9)는, 예를 들면 스테인레스강 등의 금속재료를 절삭가공 혹은 단조 가공함으로써 형성되는 것이며, 베어링 슬리브(8)의 내주에 삽입된다. 이 축부재(9)를 베어링 슬리브(8)의 내주에 삽입하고, 또한 회전시킨 상태에서는, 베어링 슬리브(8)의 내주면(8a)과 축부재(9)의 외주면(9a) 사이에, 제1레이디얼 베어링부(R1)와 제2레이디얼 베어링부(R2)가 축방향으로 격리되어 형성된다. 또한 하우징(7)의 개구부 끝면(7a)과 디스크 허브(10)의 하측 끝면(10a1) 사이에는, 스러스트 베어링부(T1)가 형성된다. 또, 설명의 편의상, 하우징(7)의 개구부 끝면(7a)의 측을 상측, 개구부 끝면(7a)과 반대인 측을 하측으로 하여 이하 설명을 행한다.
하우징(7)은, 원통형상의 측부(7b)와, 측부(7b)의 하단에 위치하고, 하우징(7)과 일체 또는 별체 구조를 이루는 저부(7c)를 구비하고 있다. 저부(7c)는 이 실시형태에서는 측부(7b)와 일체로 형성되어, 예를 들면 액정 폴리머나 PPS, PEEK 등의 결정성 수지를 베이스로 하는 수지조성물에 의해 밑면을 구비하는 통형상으로 사출성형된다. 스러스트 베어링부(T1)의 스러스트 베어링면으로 되는 개구부 끝면(7a)에는, 예를 들면 도 3에 나타내는 바와 같이, 스파이럴 형상을 이루는 복수의 동압 홈(7a1)이 형성되어 있다. 이 동압 홈(7a1)은 하우징(7)의 성형시에 성형된 것이다. 즉, 하우징(7)을 성형하는 성형틀의 개구부 끝면(7a)을 성형하는 부위에, 동압 홈(7a1)을 성형하는 홈틀을 가공해 두고, 하우징(7)의 성형시에 상기 홈틀의 형상을 하우징(7)의 개구부 끝면(7a)에 전사함으로써 동압 홈(7a1)을 하우징(7)의 성형과 동시에 성형할 수 있다. 또한 하우징(7)은 측부(7b)의 상방부 외주에, 상방을 향해서 점차 지름이 넓어지는 테이퍼상의 외벽(7d)을 구비하고 있다. 또, 이 실시형태에서는, 저부(7c)는 예를 들면 상기 수지재료의 사출성형에 의해 측부(7b)와 일체로 성형되지만, 저부(7c)를 측부(7b)와는 별체로 형성하고, 추후 부착으로 측부(7b)에 부착해도 좋다. 이 경우에는, 예를 들면 도 6에 나타내는 바와 같이, 축부재(9)의 하단에 플랜지부(9b)를 형성하고, 상기 플랜지부(9b)의 상측 끝면(9b1)과, 베어링 슬리브(8)의 하측 끝면(8c) 사이에, 축부재(9)를 스러스트 방향으로 비접촉 지지하는 스러스트 베어링부(T2)를 형성할 수 있다.
베어링 슬리브(8)는, 예를 들면 놋쇠 등의 동합금이나 알루미늄합금 등의 금속으로 형성할 수도 있고, 소결금속으로 이루어지는 다공질체로 형성할 수도 있다. 이 실시형태에서는 동을 주성분으로 하는 소결금속의 다공질체에 의해 원통형상으로 형성되어, 하우징(7)의 내주면(7e)의 소정 위치에 고정되게 되어 있다.
베어링 슬리브(8)의 내주면(8a)에는, 제1레이디얼 베어링부(R1)와 제2레이디얼 베어링부(R2)의 레이디얼 베어링면으로 되는 상하 2개의 영역이 축방향으로 격리되어 형성되고, 이 2개의 영역에는, 예를 들면 도 4에 나타내는 바와 같이, 복수의 동압 홈(8a1, 8a2)이 각각 헤링본 형상으로 배열되어 있다. 상측의 동압 홈(8a1)은 축방향 중심(m)(상하의 경사홈 사이 영역의 축방향 중앙)에 대하여 축방향 비대칭으로 형성되어 있고, 축방향 중심(m)보다 상측 영역의 축방향 치수(X1)가 하측 영역의 축방향 치수(X2)보다 크게 되어 있다. 또한 베어링 슬리브(8)의 외주면(8b)에는, 1개 또는 복수개의 축방향 홈(8b1)이 축방향 전체 길이에 걸쳐서 형성되어 있다. 이 실시형태에서는 3개의 축방향 홈(8b1)을 원주방향 등간격으로 형성하고 있다.
디스크 허브(10)는, 대략 원판형상을 이루는 기부(10a)와, 기부(10a)의 외주 부(10a2)로부터 축방향 하방으로 연장된 주벽부(10b)와, 주벽부(10b)의 외주에 형성된 플랜지부(10c) 및 디스크 탑재면(10d)을 구비하고 있다. 로터 마그넷(5)을 부착하기 위한 부착부(3c)는, 이 실시형태에서는 디스크 허브(10)의 주벽부(10b)의 외주면(10b1) 및 플랜지부(10c)의 하측 끝면(10c1)으로 구성된다. 외주면(10b1) 및 하측 끝면(10c1)에는, 로터 마그넷(5)이 예를 들면 접착 등의 수단으로 고정되어, 이것에 의해 로터 마그넷(5)이 브래킷(6)의 내측면(6a)에 부착된 스테이터 코일(4)(도 1을 참조)과 반경방향으로 대향하게 되어 있다. 또한 주벽부(10b)의 내주면(10b2)은, 하우징(7)의 테이퍼상의 외벽(7d)과의 사이에, 하우징(7)의 저부(7c)측으로부터 상방을 향해서 반경방향 치수가 점차 축소된 환상의 밀봉 공간(S)을 형성한다. 이 밀봉 공간(S)은 축부재(9) 및 디스크 허브(10)의 회전시, 스러스트 베어링부(T1)의 스러스트 베어링 간극의 외경측과 연통되어 있다. 주벽부(10b)의 내주면(10b2)에는, 빠짐방지부재(11)가 고정되어 있고, 이 빠짐방지부재(11)가 하우징(7)의 외주에 형성된 단차부(7f)와 축방향에서 결합함으로써, 축부재(9) 및 디스크 허브(10)의 상방으로의 빠짐을 규제하고 있다.
상기 구성의 디스크 허브(10)는, 먼저 절삭가공이나 단조가공 등으로 성형한 금속제의 축부재(9)를 인서트 부품으로 해서, 수지재료를 사출성형함으로써 성형된다. 이 인서트 성형에 의해, 디스크 허브(10)의 기부(10a) 중앙에, 축부재(9)의 상단을 매설한 상태에서, 디스크 허브(10)와 축부재(9)가 일체화된다.
이와 같이, 디스크 허브(10)를 인서트 성형에 의해 축부재(9)와 일체로 성형함으로써, 디스크 허브(10)의 성형과, 디스크 허브(10)의 축부재(9)에의 설치작업 을 동시에 행할 수 있으므로, 상기 설치작업을 생략할 수 있어 모터의 조립 비용를 저감할 수 있다. 또한 디스크 허브(10)와 축부재(9)의 일체 성형시에, 고정밀도의 금형을 사용하여 축부재의 위치결정 정밀도를 높임으로써, 디스크 허브(10)와 축부재(9) 사이에서 용이하게 높은 설치 정밀도를 얻을 수 있고, 또한, 성형품의 진동 정밀도 혹은 동축도를 고레벨로 확보할 수 있다. 또한 디스크 허브(10)는, 축부재(9)를 디스크 허브(10)에 일부 매설한 상태에서 축부재(9)와 일체화되므로, 접착이나 압입 등에 의해 고정시킬 경우와 동등 혹은 그 이상의 고정력을 얻을 수 있다.
그 밖에, 축부재(9)에 추가해서, 로터 마그넷(5)도 인서트 부품으로 해서 디스크 허브(10)를 인서트 성형할 수 있다. 이것에 의해 로터 마그넷(5)의 디스크 허브(10)에의 설치작업을 생략할 수 있어, 비용 다운이 더욱 도모된다. 또한 이 실시형태에서는 하우징(7)의 개구부 끝면(7a)에 동압 홈(7a1)을 형성했지만, 예를 들면 디스크 허브(10)의 성형 금형의 스러스트 베어링면에 대응하는 부위에, 동압 홈(7a1)에 대응하는 홈틀을 가공함으로써, 디스크 허브(10)의 틀 성형과 동시에, 디스크 허브(10)에 동압 홈을 성형할 수도 있다. 이 경우, 별도 스러스트 베어링면의 동압 홈을 성형할 필요가 없으므로, 더 한층 비용 경감이 가능해진다.
베어링 슬리브(8)를, 예를 들면 접착(루즈 접착, 압입 접착을 포함함), 압입, 용착(초음파 용착을 포함함) 등의 고정수단에 의해, 하우징(7)의 내주면(7e)의 소정 위치에 고정한다. 그리고, 하우징(7)에 고정한 베어링 슬리브(8)의 내주에 축부재(9)를 삽입하고, 축부재(9)와 상술한 바와 같이 일체로 성형한 디스크 허 브(10)를 고정측 부재(2)에 장착한 후, 베어링 슬리브(8)에 부착한 디스크 허브(10)의 주벽부(10b)의 내주면(10b2)에 빠짐방지부재(11)를 압입, 접착 등의 수단으로 고정한다.
상기 구성의 동압 베어링 장치(1)에 있어서, 축부재(9)(회전측 부재(3))의 회전시, 베어링 슬리브(8)의 내주면(8a)의 레이디얼 베어링면으로 되는 영역(상하 2개소의 동압 홈(8a1, 8a2) 형성영역)은, 축부재(9)의 외주면(9a)과 레이디얼 베어링 간극을 통해서 대향한다. 그리고, 축부재(9)의 회전에 따라, 상기 레이디얼 베어링 간극의 윤활유가 동압 홈(8a1, 8a2)의 축방향 중심(m)측에 밀어넣어져, 그 압력이 상승한다. 이러한 동압 홈(8a1, 8a2)의 동압작용에 의해, 축부재(9)(회전측 부재(3))를 레이디얼 방향으로 비접촉 지지하는 제1레이디얼 베어링부(R1)와 제2레이디얼 베어링부(R2)가 각각 구성된다.
마찬가지로, 하우징(7)의 개구부 끝면(7a)(동압 홈(7a1) 형성영역)과 이것에 대향하는 디스크 허브(10)의 하측 끝면(10a1) 사이의 스러스트 베어링 간극에, 동압 홈의 동압작용에 의해 윤활유의 오일막이 형성된다. 그리고, 이 오일막의 압력에 의해 축부재(9)(회전측 부재(3))를 스러스트 방향으로 비접촉 지지하는 제1스러스트 베어링부(T1)가 구성된다.
이상, 본 발명의 제1실시형태를 설명했지만, 본 발명은, 이 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 이하, 동압 베어링 장치의 다른 구성예에 대하여 설명한다. 또, 이하에 도시한 도면에 있어서, 제1실시형태와 구성·작용을 동일하게 하는 부위 및 부재에 대해서는, 동일한 참조번호를 붙이고, 중복 설명을 생략한다.
도 5는 제1실시형태의 변형예에 따른 동압 베어링 장치(1)를 나타내고 있다. 이 동압 베어링 장치(1)에 있어서의 디스크 허브(13)는, 제1실시형태와는 달리, 축부재(15)에 추가해서, 또한 금속제의 심금(12)을 일체로 성형한 수지성형품으로 되어 있다. 심금(12)은, 상세하게는 디스크 허브(13)와 마찬가지로, 대략 원판형상을 이루는 기부(12a)의 외경측 단부(12a1)로부터 축방향 하측으로 링형상의 주벽부(12b)를 연장한 형상을 이루고, 그 전체가 거의 균일한 두께를 갖는다. 이 심금(12)의 표리 양면 및 주벽부(12b)의 선단은 수지부(14)로 덮여져 있다. 디스크 허브(13)는, 예를 들면 먼저 성형한 축부재(15) 및 심금(12)을 인서트 부품으로 해서, 수지재료의 사출성형에 의해 인서트 성형된다. 이 인서트 성형에 의해, 기부(12a) 중앙에 축부재(15)의 상단부(15a)를 매설한 상태에서, 또한 디스크 허브(13) 전체에 걸쳐서 심금(12)이 매설된 상태에서 디스크 허브(13)와 축부재(15)가 일체화된다.
이와 같이, 디스크 허브(13) 전체에 걸쳐서 심금(12)이 매설된 디스크 허브(13)를 수지재료로 성형함으로써, 디스크 허브(13)의 경량화와 제조비용의 저감을 도모하면서도, 성형시 및 사용시의 치수 변화를 작게 해서 디스크 허브(13), 나아가서는 회전측 부재(3)의 성형 치수 정밀도를 높일 수 있다. 디스크 허브(13) 중, 특히 정밀도가 요구되는 부위, 도시예에서 말하면 로터 마그넷(5)의 부착부에서는, 심금(12)의 표리 양측의 수지부(14)의 두께를 같게 하는 것이 바람직하다.
또한 이 실시형태에서는 축부재(15)의 디스크 허브(13)에 매설되는 축부재(15)의 상단부(15a)에 단차부(15a1)를 형성하고, 디스크 허브(13)의 내경부에 노 출시킨 심금(12)과 축부재(15)를 단차부(15a1)에서 축방향으로 결합시키고 있으므로, 축부재(15)에 대한 심금(12)의 위치결정 정밀도를 높일 수 있고, 나아가서는 디스크 허브(13)의 축부재(15)에의 설치 정밀도를 더 한층 높일 수 있다.
심금(12)은, 예를 들면 스테인레스강 등의 자성체로 형성할 수 있고, 이것 에 의하면, 로터 마그넷(5)으로부터 디스크 허브(13)를 통해서 내경측으로 빠져나가려고 하는 자속이 심금(12)에 의해 차단되므로, 스테이터 코일(4)과 로터 마그넷(5)의 사이에 발생하는 자속의 누설을 막을 수 있다. 또, 심금(12)을, 예를 들면 프레스가공 등의 소성가공에 의하여 틀성형함으로써, 보다 저비용에 의한 제조가 가능해진다.
그 외에도, 심금(12)을, 예를 들면 소결금속 등의 다공질체로 형성할 수 있고, 이것에 의하면, 심금(12)의 주위의 수지부(14)는 다공질체의 표면 개공부에 넣은 상태에서 경화하므로, 심금(12)에 대하여 일종의 앵커효과를 발휘하고, 수지부(14)와 심금(12)의 고착 강도가 더 한층 높아진다.
도 5에서는, 심금(12)과 축부재(15)의 쌍방을 인서트 부품으로 할 경우를 예시했지만, 심금(12)만을 인서트 부품으로 해서 디스크 허브(13)를 인서트 성형할 수도 있다. 이 경우, 축부재(15)는 성형 후의 디스크 허브(13)와 접착이나 압입 등의 적당한 수단으로 고정된다.
도 7은, 본 발명의 제2실시형태에 따른 동압 베어링 장치(21), 및 이 동압 베어링 장치(21)를 구비한 정보기기용 스핀들 모터의 일구성예를 개념적 또한 부분적으로 나타내고 있다. 이 정보기기용 스핀들 모터는, HDD 등의 디스크 구동장치에 사용되는 것으로, 축부재(29)를 고정측 부재(2)로 회전가능하게 지지하는 동압 베어링 장치(21)와, 예를 들면 반경방향의 갭을 통해서 대향시킨 스테이터 코일(4)(도 1을 참조) 및 로터 마그넷(5)과, 브래킷(6)을 구비하고 있다. 로터 마그넷(5)은, 로터 마그넷(5)의 부착부(3c)를 갖는 부재로서의 디스크 허브(30)의 외주에 부착된다. 이 디스크 허브(30)는, 그 외주에 자기디스크 등의 디스크형상 정보기록매체를 1 또는 복수매 유지한다. 브래킷(6)의 내주에는 동압 베어링 장치(21)의 하우징(7)이 장착되어 있다. 스테이터 코일(4)에 전류가 통하면, 스테이터 코일(4)과 로터 마그넷(5) 사이에 발생하는 여자력으로 로터 마그넷(5)이 회전하고, 그것에 따라, 고정측 부재(2)로서의 하우징(7) 및 베어링 슬리브(8)에 대하여 디스크 허브(30), 또한 축부재(29)가 회전한다.
동 도면에 있어서의 동압 베어링 장치(21)는, 고정측 부재(2)와, 고정측 부재(2)에 대하여 회전하는 축부재(29), 디스크 허브(30), 및 자기 실드부재(28)를 구비하고 있다. 이 실시형태에서는 회전측의 부재(축부재(29), 디스크 허브(30), 자기 실드부재(28))를 중심으로 설명한다.
로터 마그넷(5)의 부착부(3c)를 갖는 부재로서의 디스크 허브(30)는, 상술한 바와 같이 액정 폴리머나 PPS, PEEK 등의 결정성 수지를 베이스로 하는 수지조성물을 사출성형함으로써 형성된다. 이 실시형태의 디스크 허브(30)는, 대략 원판형상을 이루는 기부(30a)와, 기부(30a)의 외주부(30a2)로부터 축방향 하방으로 연장된 주벽부(30b)와, 주벽부(30b)의 외주에 형성된 디스크 탑재면(30c)을 구비하고 있다. 도시되어 있지 않은 디스크형 정보기록매체는, 디스크 탑재면(30c)에 적재되 어, 도면에 나타나 있지 않은 적당한 유지수단에 의해 디스크 허브(30)에 유지된다. 주벽부(30b)의 하단부에는, 자기 실드부재(28)가 디스크 허브(30)와 일체적으로 장착된다.
자기 실드부재(28)는, 예를 들면 마르텐사이트계 스테인레스나 페라이트계 스테인레스 등의 강자성체로 이루어지는 금속 플레이트를 소성가공(프레스가공 등)함으로써 성형된다. 이 실시형태에 있어서의 자기 실드부재(28)는, 단면 대략 L자형상을 이루는 것으로, 주벽부(30b)를 따라 축방향으로 연장되는 축방향부(28a)와, 축방향부(28a)의 상단으로부터 외경측으로 연장되는 반경방향부(28b)를 구비하고 있다. 물론, 자기 실드부재의 재료에는, 자성재료인 한, 상기 스테인레스 이외의 금속재료를 비롯하여, 이들 금속의 산화물, 혹은 세라믹스 등을 사용하는 것도 가능하다.
상기와 같이 디스크 허브(30)의 부착부(3c)에는, 로터 마그넷(5)이 접착 등의 수단에 의해 부착된다. 본 실시형태에서는 디스크 허브(30)의 주벽부(30b)에 설치한 자기 실드부재(28)의 외주(축방향부(28a)의 외주)를 부착부(3c)로 하고, 이 부착부(3c)에 직접 로터 마그넷(5)을 접착 고정함으로써, 금속접착을 실현해서 고정력의 향상을 꾀하고 있다.
상기 구성의 디스크 허브(30)는, 먼저 성형한 축부재(29) 및 자기 실드부재(28)를 인서트 부품으로 해서, 수지재료를 사출성형함으로써 성형된다(인서트 성형). 이 인서트 성형에 의해, 디스크 허브(30)의 기부(30a) 중앙에, 축부재(29)의 상단을 매설한 상태에서 디스크 허브(30)와 축부재(29)가 일체화되고, 또 디스크 허브(30)의 주벽부(30b) 외주에 자기 실드부재(28)를 매설한 상태에서 디스크 허브(30)와 자기 실드부재(28)가 일체화된다. 축부재(29)의 상단부에는, 디스크 허브(30)에 대한 축방향의 빠짐방지로서, 반경방향의 홈(29b)이 형성되어 있다.
이와 같이 디스크 허브(30)를 인서트 성형에 의해 축부재(29) 및 자기 실드부재(28)와 일체로 성형함으로써, 디스크 허브(30)의 성형과, 디스크 허브(30), 축부재(29), 및 자기 실드부재(28)의 설치 작업을 동시에 행할 수 있어, 모터의 조립 비용를 저감할 수 있다. 또한 인서트 성형시, 고정밀도의 금형을 이용하여 축부재(29)나 자기 실드부재(28)의 위치결정 정밀도를 높임으로써 용이하게 높은 설치 정밀도를 얻을 수 있고, 성형품의 진동 정밀도나 동축도를 고레벨로 확보할 수 있다. 축부재(29) 및 자기 실드부재(28)뿐만 아니라, 또한 로터 마그넷(5)을 인서트 부품으로 해서 디스크 허브(30)를 사출성형할 수도 있다.
또 본 발명에서는, 디스크 허브(30) 중, 로터 마그넷(5)과의 대향부에 자기실드로서 기능하는 자기 실드부재(28)를 배치하고 있으므로, 로터 마그넷(5)과 스테이터 코일(4) 사이에 작용하는 자속의 디스크 허브(30)를 통한 누설을 방지할 수 있다. 따라서, 로터 마그넷(5)과, 로터 마그넷(5)과 대향하는 스테이터 코일(4)과의 사이의 자속밀도를 높이고, 모터의 회전 성능의 향상을 꾀할 수 있다.
자속누설 방지를 위해서는, 로터 마그넷(5)의 스테이터 코일(4)과의 대향부를 제외한 모든 영역을 자기 실드부재(28)로 피복하는 것이 바람직하지만, 본 실시형태에서는 자기 실드부재(28)의 가공성 등을 고려하여, 자기 실드부재(28)에 축방향부(28a)와 반경방향부(28b)를 설치함으로써, 주로 로터 마그넷(5)의 내경측과 상 방에서 자기를 실드하고 있다. 물론 자기 실드부재(28)의 형상을 적당하게 변경함으로써, 다른 방향(예를 들면 하방)으로도 자기실드를 행할 수 있거나, 혹은 자기실드 방향을 한정할(예를 들면 내경측만 자기실드를 행함) 수도 있다.
또한 본 실시형태에서는 도 7에 나타내는 바와 같이, 자기 실드부재(28)를 디스크 허브(30)의 외주에 점착하는 형상으로 일체로 성형하여, 자기 실드부재(28)의 외주면을 노출시키고 있지만, 자기 실드부재(28)의 일부 또는 전부를 디스크 허브(30)의 일부에 매설해도 좋다. 이 경우, 자기 실드부재(28) 중, 수지부에 매설된 부분이, 용융 수지의 고착화시의 수축에 의해, 양측으로부터 구속되므로, 자기 실드부재(28)의 고정 강도를 높일 수 있다.
상기 구성의 동압 베어링 장치(1)에 있어서, 축부재(29)(디스크 허브(30))의 회전시, 베어링 슬리브(8)의 내주면(8a)의 레이디얼 베어링면으로 되는 영역(상하 2개소의 동압 홈(8a1, 8a2) 형성영역)은, 축부재(29)의 외주면(29a)과 레이디얼 베어링 간극을 통해서 대향한다. 그리고, 축부재(29)의 회전에 따라, 상기 레이디얼 베어링 간극의 윤활유가 동압 홈(8a1, 8a2)의 축방향 중심(m)측(도 4를 참조)으로 밀어넣어져서 그 압력이 상승한다. 이러한 동압 홈(8a1, 8a2)의 동압작용에 의해, 축부재(29)(디스크 허브(30))를 레이디얼 방향으로 비접촉 지지하는 제1레이디얼 베어링부(R1)와 제2레이디얼 베어링부(R2)가 각각 구성된다.
마찬가지로, 하우징(7)의 개구부 끝면(7a)(동압 홈(7a1) 형성영역)과 이것에 대향하는 디스크 허브(30)의 하측 끝면(30a1) 사이의 스러스트 베어링 간극에, 동압 홈의 동압작용에 의해 윤활유의 오일막이 형성된다. 그리고, 이 오일막의 압력 에 의해 축부재(29)(디스크 허브(30))를 스러스트 방향으로 비접촉 지지하는 제1스러스트 베어링부(T1)가 구성된다.
도 7(도 1)에서는, 내경측에 스테이터 코일(4)을 배치함과 아울러, 외경측에 로터 마그넷(5)을 배치한 모터를 예시하고 있지만, 그 반대로 내경측에 로터 마그넷(5)을 배치하고, 외경측에 스테이터 코일(4)을 배치한 모터에 대해서도 마찬가지로 본 발명을 적용하는 것이 가능하다. 또한 동 도면은, 스테이터 코일(4)과 로터 마그넷(5) 사이에 반경방향의 갭을 개재시킨 레이디얼 갭형의 모터를 예시하고 있지만, 본 발명은, 스테이터 코일(4)과 로터 마그넷(5) 사이에 축방향의 갭을 개재시킨 액셜갭형의 모터에도 마찬가지로 적용할 수 있다.
도 8은, 본 발명의 제3실시형태에 따른 동압 베어링 장치(31)를 구비한 정보기기용 스핀들 모터의 확대 단면도이다. 이 실시형태는, 제1 및 제2실시형태가, 하우징(7)과 디스크 허브(10(30)) 사이에 스러스트 베어링 간극을 형성한 것에 대해, 하우징(37)과 축부재(39) 사이, 및 베어링 슬리브(8)와 축부재(39) 사이에 각각 스러스트 베어링 간극을 형성한 점에서 상기의 실시형태와 다르다. 구체적으로는, 축부재(39)는, 그 하단에 일체 또는 별체로 형성된 플랜지부(39b)를 구비하고 있다. 또한 하우징(37)의 하단부에 위치하는 저부(37b)는, 하우징(37)의 측부(37a)와는 별체로 형성되어, 추후 부착으로 측부(37a)에 부착된다. 이 저부(37b)의 내저면(37b1)에는, 도면에 나타내는 것은 생략하지만, 예를 들면 도 3과 동형상의 동압 홈이 형성됨과 아울러, 베어링 슬리브(8)의 하측 끝면(28c)에도 같은 형상(스파이럴 방향은 반대)의 동압 홈이 형성된다. 상기 축부재(39)를 베어링 슬리브(8)의 내 주에 삽입하고, 또한 회전시킨 상태에서는 베어링 슬리브(8)의 하측 끝면(8c)과 축부재(39)의 플랜지부(39b)의 상측 끝면(39b1) 사이에 스러스트 베어링 간극이 형성되고, 이 스러스트 베어링 간극에 윤활유의 동압작용이 생겨서 축부재(39)를 스러스트 방향으로 비접촉 지지하는 제1스러스트 베어링부(T11)가 형성된다. 동시에, 하우징(37)의 하단부에 부착한 저부(37b)의 내저면(37b1)과 플랜지부(39b)의 하측 끝면(39b2) 사이에도 스러스트 베어링 간극이 형성되고, 이 스러스트 베어링 간극에 윤활유의 동압작용이 생겨서 축부재(39)를 스러스트 방향으로 비접촉 지지하는 제2스러스트 베어링부(T12)가 형성된다.
이 실시형태에 있어서, 자기디스크 등의 디스크를 유지하는 디스크 허브(40)는, 먼저 단조 등으로 성형한 축부재(39)를 인서트 부품으로 하고, 또한 도시는 생략하지만, 상술의 자기 실드부재를 인서트 부품으로 해서, 수지재료의 사출성형에 의해 인서트 성형된다. 이 경우, 로터 마그넷는, 마찬가지로 도시는 생략하지만, 디스크 허브(40)의 로터 마그넷의 부착부에 장착되고, 자기 실드부재는 디스크 허브(40) 중, 로터 마그넷과 대향하는 위치에 설치된다. 이 인서트 성형에 의해, 축부재(39)가 디스크 허브(40)의 중앙을 관통한 상태에서, 디스크 허브(40)와 축부재(39), 및 자기 실드부재가 일체화된다.
이와 같이, 제3실시형태에 있어서도, 디스크 허브(30)를 인서트 성형에 의해 축부재(29)와 일체로 성형함으로써, 디스크 허브(30)의 축부재(29)에의 설치작업을 생략할 수 있어, 모터의 조립 비용를 저감할 수 있다. 또한, 디스크 허브(30)와 축부재(29) 사이의 높은 설치 정밀도를 얻을 수 있고, 양자간에서의 충분한 고정력을 확보할 수 있다. 또한 디스크 허브(40)의, 로터 마그넷과 대향하는 위치에 자기 실드부재를 배치함으로써, 로터 마그넷으로부터의 자속누설을 억제할 수 있다. 또한, 이 실시형태에 있어서도, 도 5에 나타내는 변형예와 마찬가지로, 디스크 허브(40)를 심금과 함께 인서트 성형할 수 있고, 이것에 의해 디스크 허브(40)의 성형 치수 정밀도를 높일 수 있다.
도 9는, 제4실시형태에 따른 동압 베어링 장치(41)를 구비한 폴리곤 스캐너 모터의 확대 단면도이다. 이 실시형태는, 스러스트 베어링부(T21)를 비접촉 타입의 동압 베어링이 아니라, 접촉 타입의 피봇 베어링으로 한 점에서 제1∼제3실시형태와 다르다. 구체적으로는, 축부재(49)는 플랜지부가 없는 축형상을 이루고, 그 하단(49b)은 볼록구형상으로 형성되어 있다. 축부재(49)는 그 하단(49b)을 하우징(47)에 고정한 스러스트 와셔(47c)의 내저면(47c1)에 피봇 접촉시킨 상태에서 스러스트 방향에 접촉 지지된다.
이 때, 예를 들면 폴리곤 미러를 장착한 로터 마그넷의 부착부를 갖는 부재로서의 로터 부재(50)는, 먼저 성형한 축부재(49)를 인서트 부품으로 하고, 또한 도시는 생략하지만, 상술의 자기 실드부재를 인서트 부품으로 해서, 수지재료의 사출성형 등에 의해 인서트 성형된다. 이 경우, 로터 마그넷는, 마찬가지로 도시는 생략하지만, 로터 부재(50)의 로터 마그넷의 부착부에 장착되고, 자기 실드부재는 로터 부재(50) 중, 로터 마그넷과 대향하는 위치에 설치된다. 이 인서트 성형에 의해, 축부재(49)가 로터 부재(50)의 중앙을 관통한 상태에서, 로터 부재(50)와 축부재(49), 및 자기 실드부재가 일체화된다.
이와 같이, 제4실시형태에 있어서도, 제1∼제3실시형태와 마찬가지로, 로터 부재(50)를 인서트 성형에 의해 축부재(49)와 일체로 성형함으로써, 로터 부재(50)의 축부재(49)에의 설치작업을 생략할 수 있어, 모터의 조립 비용를 저감할 수 있다. 또한 로터 부재(50)의, 로터 마그넷과 대향하는 위치에 자기 실드부재를 배치함으로써, 로터 마그넷으로부터의 자속누설을 억제할 수 있다. 물론, 이 실시형태에 있어서도, 로터 부재(50)를 심금과 함께 인서트 성형할 수 있고, 상기 제1∼제3 실시형태와 마찬가지로 로터 부재(50)의 성형 치수 정밀도를 높일 수 있다.
이상, 제1∼제4실시형태에서는 레이디얼 베어링부(R1, R2)의 레이디얼 베어링 간극에 유체의 동압작용을 발생시키기 위한 동압발생 수단으로서, 복수의 동압 홈(8a1, 8a2)을 형성했을 경우를 설명했지만, 이외의 형태를 선택할 수도 있다. 예를 들면 도시는 생략하지만, 축방향의 홈을 원주방향의 복수개소에 형성한 소위 스텝형상의 동압발생부, 또는, 원주방향에 복수의 원호면을 배열하고, 대향하는 축부재(9)의 외주면(9a)과의 사이에, 쐐기형상의 지름방향 간극(베어링 간극)을 형성 한 소위 다원호 베어링을 채용해도 좋다.
또한 스러스트 베어링부(T1, T2(T11, T12))의 한쪽 또는 양쪽은, 마찬가지로 도시는 생략하지만, 스러스트 베어링면으로 되는 영역에, 복수의 반경방향 홈형상의 동압 홈을 원주방향 소정 간격에 형성한, 소위 스텝 베어링, 혹은 물결형 베어링(스텝형이 물결형으로 된 것) 등으로 구성할 수도 있다.
또한 이상의 실시형태에서는 베어링 슬리브(8)의 측에 레이디얼 베어링면이, 하우징(7, 37)의 측에 동압발생부가 각각 형성될 경우를 설명했지만, 이들 동압발 생부가 형성되는 면은 고정측의 부재에 한하지 않고, 예를 들면 이들에 대향하는 축부재(9)나 플랜지부(9b, 39b), 혹은 디스크 허브(10, 13, 30)의 측(회전측)에 설치할 수도 있다.
이 동압 베어링 장치는, 정보기기, 예를 들면 HDD 등의 자기디스크 장치, CD-ROM, CD-R/RW, DVD-ROM/RAM 등의 광디스크 장치, MD, MO 등의 광자기디스크 장치 등의 스핀들 모터, 레이저빔 프린터(LBP)의 폴리곤 스캐너 모터, 혹은 축류 팬 등의 소형 모터용으로서 바람직하다.
Claims (21)
- 고정측 부재와 회전측 부재를 구비하고, 고정측 부재와 회전측 부재 사이의 환상의 레이디얼 베어링 간극에 생기는 유체의 동압작용에 의해 회전측 부재를 레이디얼 방향으로 비접촉으로 지지하는 것에 있어서,회전측 부재가, 로터 마그넷의 부착부를 갖는 것이고, 또한 금속부품으로서의 심금을 인서트 부품으로 하는 수지의 사출성형품인 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
- 제1항에 있어서, 금속부품이 레이디얼 베어링 간극에 면한 축부재인 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
- 제1항에 있어서, 레이디얼 베어링 간극에 면한 축부재 및 축부재에 끼워 넣은 심금을 금속부품으로서 인서트 부품으로 한 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
- 제1항에 있어서, 금속부품이 레이디얼 베어링 간극에 면한 축부재, 및 심금인 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
- 제3항 또는 제4항에 있어서, 심금이 자성체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
- 제3항 또는 제4항에 있어서, 심금이 다공질체로 형성되어 있는 것을 특징으 로 하는 동압 베어링 장치.
- 제2항 또는 제4항에 있어서, 고정측 부재는, 축부재를 내주에 삽입가능한 베어링 슬리브와, 내부에 베어링 슬리브를 고정하고, 일단측에 개구부, 타단측에 일체 또는 별체의 저부를 구비한 하우징을 갖는 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
- 제7항에 있어서, 하우징의 개구부와 회전측 부재 사이에 스러스트 베어링 간극을 구비하고, 이 스러스트 베어링 간극에 생기는 유체의 동압작용으로 축부재를 스러스트 방향으로 비접촉 지지하는 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
- 제7항에 있어서, 하우징의 저부와 회전측 부재 사이에 스러스트 베어링 간극을 구비하고, 이 스러스트 베어링 간극에 생기는 유체의 동압작용으로 축부재를 스러스트 방향으로 비접촉 지지하는 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
- 제7항에 있어서, 하우징에 의해 축부재를 접촉 지지하는 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 동압 베어링 장치와, 로터 마그넷과, 로터 마그넷과의 사이에서 여자력을 발생하는 스테이터 코일을 갖는 것을 특징으로 하는 모터.
- 축부재와, 축부재를 회전가능하게 지지하는 고정측 부재와, 축부재에 부착되고 로터 마그넷의 부착부를 갖는 부재를 구비하고, 고정측 부재와 축부재 사이의 환상의 레이디얼 베어링 간극에 생기는 유체의 동압작용에 의해 축부재를 레이디얼 방향으로 비접촉으로 지지하는 것에 있어서,로터 마그넷의 부착부를 갖는 부재가 수지로 성형되고, 또한 로터 마그넷의 부착부를 갖는 부재 중, 적어도 로터 마그넷과의 대향부에 자성체로 이루어지는 자기 실드부재를 배치한 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
- 제12항에 있어서, 로터 마그넷의 부착부를 갖는 부재가, 자기 실드부재를 인서트 부품으로 하는 수지의 사출성형품인 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
- 제12항 또는 제13항에 있어서, 자기 실드부재의 적어도 일부를 수지로 매설한 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
- 제12항 또는 제13항에 있어서, 자기 실드부재가 소성가공에 의해 성형된 것임을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
- 제12항 또는 제13항에 있어서, 로터 마그넷의 부착부를 갖는 부재가, 자기 실드부재 및 축부재를 인서트 부품으로 하는 수지의 사출성형품인 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
- 제12항에 있어서, 고정측 부재는, 축부재를 내주에 삽입가능한 베어링 슬리브와, 내부에 베어링 슬리브를 고정하고, 일단측에 개구부, 타단측에 일체 또는 별체의 저부를 구비한 하우징을 갖는 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
- 제17항에 있어서, 하우징의 개구부와, 로터 마그넷의 부착부를 갖는 부재 사이에 스러스트 베어링 간극을 구비하고, 이 스러스트 베어링 간극에 생기는 유체의 동압작용에 의해 축부재를 스러스트 방향으로 비접촉 지지하는 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
- 제17항에 있어서, 하우징의 저부와 축부재 사이에 스러스트 베어링 간극을 구비하고, 이 스러스트 베어링 간극에 생기는 유체의 동압작용으로 축부재를 스러스트 방향으로 비접촉 지지하는 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
- 제17항에 있어서, 하우징에 의해 축부재를 접촉 지지하는 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
- 제12항, 제13항, 제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 기재된 동압 베어링 장치와, 로터 마그넷과, 로터 마그넷과의 사이에서 여자력을 발생하는 스테이터 코일을 갖는 것을 특징으로 하는 모터.
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