KR101422956B1 - 스핀들 모터 및 이를 포함하는 하드 디스크 드라이브 - Google Patents

스핀들 모터 및 이를 포함하는 하드 디스크 드라이브 Download PDF

Info

Publication number
KR101422956B1
KR101422956B1 KR1020120149147A KR20120149147A KR101422956B1 KR 101422956 B1 KR101422956 B1 KR 101422956B1 KR 1020120149147 A KR1020120149147 A KR 1020120149147A KR 20120149147 A KR20120149147 A KR 20120149147A KR 101422956 B1 KR101422956 B1 KR 101422956B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rotating member
circumferential surface
shaft
extension
base member
Prior art date
Application number
KR1020120149147A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140080839A (ko
Inventor
오송본
윤관수
이금경
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020120149147A priority Critical patent/KR101422956B1/ko
Priority to US13/835,520 priority patent/US8755146B1/en
Priority to JP2013066595A priority patent/JP5459887B1/ja
Publication of KR20140080839A publication Critical patent/KR20140080839A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101422956B1 publication Critical patent/KR101422956B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00—Driving, 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
    • G11B19/20—Driving; Starting; Stopping; Control thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/167—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings
    • H02K5/1677—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using sliding-contact or spherical cap bearings radially supporting the rotor around a fixed spindle; radially supporting the rotor directly
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/10—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00—Driving, 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
    • G11B19/20—Driving; Starting; Stopping; Control thereof
    • G11B19/2009—Turntables, hubs and motors for disk drives; Mounting of motors in the drive
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/16—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields
    • H02K5/173—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Rotational Drive Of Disk (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Sealing Of Bearings (AREA)
  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터는 하부에 고정홈을 구비하는 샤프트; 상기 고정홈에 삽입되는 고정부, 상기 고정부에서 반경 방향 외측으로 연장되는 원반부 및 상기 원반부에서 축 방향으로 연장되는 연장부를 구비하는 하부 스러스트 부재; 상기 연장부와 결합하는 베이스 부재; 상기 샤프트와 베어링 간극을 형성하고, 상기 샤프트에 대하여 회전 가능하도록 구비되는 회전 부재; 상기 연장부의 상면과 상기 회전 부재 사이에 구비되는 제1 실링부; 및 상기 베이스 부재의 내주면과 상기 회전 부재의 외주면 사이에 구비되는 제2 실링부;를 포함하며, 상기 연장부의 내주면과 상기 회전 부재의 외주면 사이에는 제1 기액계면이 형성되고, 상기 제1 기액계면의 축 방향 상측에는 제1 공간부가 구비될 수 있다.

Description

스핀들 모터 및 이를 포함하는 하드 디스크 드라이브{Spindle motor and hard disk drive including the same}
본 발명은 스핀들 모터 및 하드 디스크 드라이브에 관한 것이다.
하드디스크(hard disk) 구동 장치 등의 정보 기록 재생 장치에는 내진동성이 강한 축을 하드디스크(hard disk) 구동장치의 박스에 고정한 소위 축 고정형의 스핀들 모터가 탑재될 수 있다.
즉, 하드디스크 구동 장치에 탑재되는 스핀들 모터는 외부 진동에 의해 기록된 정보가 파손 및 기록/판독을 할 수 없는 상태로 되는 것을 방지하기 위하여 샤프트가 고정 설치되는 구조를 채용할 수 있다.
한편, 하드 디스크 구동장치에 사용되는 스핀들 모터에는 높은 신뢰성이 요구되기 때문에 고정형 샤프트를 구비하는 유체 동압 베어링 어셈블리에 충진되는 윤활유체의 충진량을 유지하는 것이 필요하다.
외부 충격이나 진동 등에 의하여 상기 윤활유체가 기체와 이루고 있는 기액계면을 이탈하여 외부로 누설되는 경우에는 스핀들 모터의 회전 특성이 저하될 수 있으며, 윤활 유체의 부족으로 인하여 베어링 간극을 형성하는 회전 부재와 고정 부재가 마모될 우려가 있다.
따라서, 윤활 유체의 외부로의 누설을 방지할 수 있는 구조의 개발이 필요한 실정이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 목적은, 래버린스 실링 효과를 극대화시켜 외부 이물의 유입 및 윤활유체의 누설을 방지할 수 있는 스핀들 모터 및 이를 포함하는 하드 디스크 드라이브를 제공하는 것이다.
또한, 모터의 성능 및 수명을 향상시킬 수 있는 스핀들 모터 및 이를 포함하는 하드 디스크 드라이브를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터는 하부에 고정홈을 구비하는 샤프트; 상기 고정홈에 삽입되는 고정부, 상기 고정부에서 반경 방향 외측으로 연장되는 원반부 및 상기 원반부에서 축 방향으로 연장되는 연장부를 구비하는 하부 스러스트 부재; 상기 연장부와 결합하는 베이스 부재; 상기 샤프트와 베어링 간극을 형성하고, 상기 샤프트에 대하여 회전 가능하도록 구비되는 회전 부재; 상기 연장부의 상면과 상기 회전 부재 사이에 구비되는 제1 실링부; 및 상기 베이스 부재의 내주면과 상기 회전 부재의 외주면 사이에 구비되는 제2 실링부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 상기 제1 실링부는 반경 방향 내측으로 갈수록 상향 경사지게 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 상기 연장부의 상면 및 상기 연장부의 상면과 대향 배치되는 상기 회전 부재의 대향면 중 적어도 하나는 반경 방향 내측으로 갈수록 상향 경사지게 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 상기 연장부의 내주면과 상기 회전 부재의 외주면 사이에는 제1 기액계면이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 상기 제1 기액계면의 축 방향 상측에는 제1 공간부가 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 상기 제1 공간부는 축 방향 상측으로 갈수록 넓어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 상기 제1 실링부와 상기 제2 실링부가 맞닿는 부분에는 제2 공간부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 상기 제2 공간부의 체적은 상기 제1 공간부의 체적보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 상기 연장부 상면의 반경 방향 외측단에는 축 방향 하측으로 함입되어 형성되는 단차부가 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 상기 베이스 부재는 몸체부 및 상기 몸체부에서 축 방향 상측으로 연장되는 결합부를 구비하며, 상기 결합부가 상기 연장부와 결합할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 상기 결합부의 내주면과 상기 회전 부재 사이에는 제2 실링부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 상기 결합부의 내주면과 대향 배치되는 상기 회전 부재의 대향면은 상기 연장부의 외주면보다 반경 방향 내측에 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 상기 결합부의 상면은 상기 연장부의 상면보다 축 방향 상측에 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 상기 샤프트의 상부에는 반경 방향 외측으로 연장되는 플랜지부가 구비되고, 상기 플랜지부의 외주면 및 상기 플랜지부의 외주면과 대향 배치되는 상기 회전 부재의 대향면에는 제2 기액계면이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 상기 플랜지부의 외주면 및 상기 플랜지부의 외주면과 대향 배치되는 상기 회전 부재의 대향면 중 적어도 하나는 테이퍼지게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터는 상기 플랜지부의 상면 및 상기 회전 부재의 상면 중 어느 하나에 고정되고, 윤활유체의 누설을 방지하는 커버부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 상기 회전 부재는 상기 샤프트 및 상기 하부 스러스트 부재와의 사이에서 베어링 간극을 형성하는 슬리브와, 상기 슬리브로부터 연장 형성되는 로터 허브를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하드 디스크 드라이브는 기판에 통해 인가되는 전원에 의해 디스크를 회전시키는 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항의 스핀들 모터; 상기 디스크의 데이터를 기록 및 재생하기 위한 자기 헤드; 및 상기 자기 헤드를 상기 디스크 상의 소정의 위치로 이동시키기 위한 헤드 구동부;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 스핀들 모터 및 이를 포함하는 하드 디스크 드라이브에 의하면, 래버린스 실링 효과를 극대화시켜 외부 이물의 유입 및 윤활유체의 누설을 방지할 수 있다.
또한, 모터의 성능 및 수명을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터의 개략 단면도.
도 2는 도 1의 A 부분의 확대 단면도.
도 3은 도 2의 B 부분의 확대 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 샤프트, 회전 부재, 하측 스러스트 부재 및 베이스 부재의 부분 절개 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 이용하는 디스크 구동장치의 개략 단면도.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경 또는 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
먼저, 방향에 대한 용어를 정리하면, 축 방향은 도 1에서 볼 때 샤프트(110)를 기준으로 상하 방향을 의미하며, 반경 방향 외측 또는 내측 방향은 상기 샤프트(110)를 기준으로 로터 허브(200)의 외주면을 향하는 방향 또는 상기 로터 허브(200)의 외주면으로부터 샤프트(110)의 중심을 향하는 방향을 의미할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스핀들 모터의 개략 단면도이고, 도 2는 도 1의 A 부분의 확대 단면도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스핀들 모터의 샤프트와 하부 스러스트 부재의 결합 단면도이다.
또한, 도 4a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스핀들 모터의 제1 기액계면을 도시한 개략 단면도이고, 도 4b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 스핀들 모터의 제1 기액계면이 이동한 모습을 도시한 개략 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터(600)는, 샤프트(110), 하부 스러스트 부재(120), 베이스 부재(330), 회전 부재(200), 제1 실링부 및 제2 실링부를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 샤프트(110) 및 하부 스러스트 부재(120)는 베이스 부재(330)와 함께 고정 부재를 구성할 수 있다.
즉, 상기 베이스 부재(330)는 회전 부재(200)의 회전을 지지하는 고정 부재일 수 있다.
여기서, 상기 베이스 부재(330)는 상기 회전 부재(200)와 함께 소정 공간을 형성할 수 있으며, 상기 공간에는 코일(310)이 권선되는 코어(320)가 배치될 수 있다.
구체적으로, 상기 베이스 부재(330)는 몸체부(331) 및 상기 몸체부(331)에서 축 방향 상측으로 연장되는 결합부(333)를 구비할 수 있으며, 상기 코일(310)이 권선되는 코어(320)는 상기 결합부(333)의 외주면에 고정 설치될 수 있다.
상기 베이스 부재(330)는 알루미늄(Al)을 재료로 다이캐스팅(Die-casting) 방식에 의해 제조할 수 있으며, 강판(steel sheet)을 소성가공(예를 들어, 프레스 가공)하여 제조할 수 있다.
상기 샤프트(110)는 상기 하측 스러스트 부재(120)를 매개로 하여 상기 베이스 부재(330)에 간접적으로 고정 설치될 수 있으며, 상기 하측 스러스트 부재(120) 및 상기 베이스 부재(330)와 함께 고정 부재를 구성할 수 있다.
상기 샤프트(110)는 상기 하측 스러스트 부재(120)의 일부가 삽입되는 고정홈(111)을 구비할 수 있다.
즉, 상기 샤프트(110)의 하부에는 축 방향 상측으로 함입되어 형성되는 고정홈(111)이 구비될 수 있고, 상기 고정홈(111)에 상기 하측 스러스트 부재(120)의 일부가 삽입되어 고정될 수 있으며, 압입, 용접 및 본딩 중 적어도 하나의 방식에 의해 고정 설치될 수 있다.
한편, 상기 샤프트(110)의 상부에는 반경 방향 외측으로 연장되는 플랜지부(113)가 구비될 수 있다.
상기 플랜지부(113)는 상기 회전 부재(200)에 구비되는 수용홈(211)에 수용될 수 있으며, 상기 회전 부재(200)와 베어링 간극을 형성할 수 있다.
상기 플랜지부(113)의 저면에는 상기 회전 부재(200)가 보다 안정적으로 회전할 수 있도록 스러스트 동압을 발생시키는 스러스트 동압부(미도시)가 형성될 수 있다.
다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 스러스트 동압부(미도시)는 상기 플랜지부(113)의 저면에 대향 배치되는 상기 회전 부재(200)의 대향면에 형성되는 것도 가능하다.
한편, 상기 플랜지부(113)의 외주면과 상기 수용홈(211)을 형성하는 내벽(212) 사이에는 제2 기액계면(F2)이 형성될 수 있으며, 상기 제2 기액계면(F2)을 형성하기 위하여 상기 플랜지부(113)의 외주면과 상기 수용홈(211)을 형성하는 내벽(212) 중 적어도 하나는 테이퍼지게 형성될 수 있다.
상기 플랜지부(113)의 상면은 커버부(130)를 고정시키기 위하여 단차지게 형성될 수 있다.
상기 커버부(130)는 상기 플랜지부(113)의 상면에서 단차지게 형성된 부분에 고정 배치되어 윤활유체의 누설 및 증발을 억제할 수 있다.
다만, 상기 커버부(130)는 상기 플랜지부(113)의 상면에 고정 배치되는 것에 한정되지 않으며, 상기 회전 부재(200)의 상면에 고정 배치되는 것도 가능하다.
상기 하측 스러스트 부재(120)는 상기 회전 부재(200)의 슬리브(210)와 함께 제1 기액계면(F1)을 형성할 수 있으며, 상기 샤프트(110)와 결합하여 고정 부재를 구성할 수 있다.
상기 하측 스러스트 부재(120)는 상기 고정홈(111)에 삽입되는 고정부(121), 상기 고정부(121)에서 반경 방향 외측으로 연장되는 원반부(123) 및 상기 원반부(123)의 끝단에서 축 방향으로 연장되는 연장부(125)를 구비할 수 있다.
상기 연장부(125)의 외주면은 상기 베이스 부재(330)의 상기 결합부(333)의 내주면과 용접, 본딩 및 압입 중 적어도 하나의 방식으로 결합될 수 있다.
또한, 상기 하측 스러스트 부재(120)에 구비되는 상기 원반부(123)의 상면 및 상기 회전 부재(200)에 구비되는 상기 슬리브(210)의 저면 중 적어도 하나에는 스러스트 동압을 발생시키기 위한 스러스트 동압부(미도시)가 형성될 수 있다.
즉, 상기 하측 스러스트 부재(120)에 형성되는 상기 스러스트 동압부(미도시)에 의하여 상기 회전 부재(200)의 회전시 스러스트 동압이 발생하므로 상기 회전 부재(200)가 보다 안정적으로 회전할 수 있는 것이다.
상기 회전 부재(200)는 앞서 설명한 상기 샤프트(110)와 베어링 간극을 유지한 채 윤활유체를 매개로 하여 회전 가능하게 설치될 수 있으며, 기록 매체가 탑재될 수 있다.
상기 회전 부재(200)는 상기 고정 부재와 베어링 간극을 형성하는 슬리브(210) 및 상기 슬리브(210)로부터 연장되는 로터 허브(220)를 포함할 수 있다.
상기 슬리브(210)와 상기 로터 허브(220)는 별개의 부재가 서로 결합하여 회전 부재(200)를 구성할 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 스핀들 모터(600)에서는 상기 슬리브(210)와 상기 로터 허브(220)가 일체로 형성되어 회전 부재(200)를 구성할 수 있다.
상기 슬리브(210)와 상기 로터 허브(220)가 일체로 형성되어 회전 부재(200)를 구성하는 경우, 반복적 런아웃(Repeatable Run Out, RRO)을 저감시킬 수 있으므로 미세 진동을 최소화하여 성능을 극대화시킬 수 있다.
상기 슬리브(210)에는 상기 슬리브(210)의 상부와 하부를 연통하는 적어도 하나의 바이패스 유로가 형성될 수 있다.
상기 바이패스 유로는 윤활유체의 압력을 분산시켜 평형을 유지할 수 있도록 할 수 있으며, 상기 윤활유체의 내부에 존재하는 기포 등을 순환에 의해 배출되도록 이동시킬 수 있다.
상기 슬리브(210)는 상기 샤프트(110) 및 상기 하측 스러스트 부재(120)와 베어링 간극을 유지한 채 상기 샤프트(110) 및 상기 하측 스러스트 부재(120)와 결합할 수 있다.
또한, 상기 슬리브(210)의 내주면에는 상기 슬리브(210)의 회전 시 베어링 간극에 충진된 윤활유체를 매개로 하여 유체 동압을 발생시키기 위한 레디얼 동압부(미도시)가 형성될 수 있다.
다만, 상기 레디얼 동압부(미도시)는 상기 슬리브(210)의 내주면에 형성되는 경우로 한정되지 않으며, 상기 샤프트(110)의 외주면에 형성되는 것도 가능하다.
상기 슬리브(210)는 중앙에 관통홀을 구비하여 상기 관통홀에 상기 샤프트(110)가 삽입될 수 있으며, 상기 슬리브(210)의 상부에는 상기 샤프트(110)의 상기 플랜지부(113)를 수용하도록 수용홈(211)을 구비할 수 있다.
한편, 상기 회전 부재(200)에 구비되는 상기 슬리브(210)의 외주면과 상기 하측 스러스트 부재(120)에 구비되는 상기 연장부(125)의 내주면 사이에는 제1 기액계면(F1)이 형성될 수 있다.
이 경우, 상기 슬리브(210)의 외주면과 상기 연장부(125)의 내주면 중 적어도 하나는 상기 제1 기액계면(F1)이 형성되도록 경사지게 형성될 수 있다.
즉, 상기 제1 기액계면(F1)은 상기 슬리브(210)의 외주면과 상기 연장부(125)의 내주면 사이에 형성되고, 축 방향 상측을 향하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 기액계면(F2)은 상기 플랜지부(113)의 외주면과 상기 내벽(212) 사이에 형성될 수 있고, 상기 제1 기액계면(F1)과 마찬가지로 축 방향 상측을 향하도록 형성될 수 있다.
여기서, 베어링 간극에 대하여 보다 자세히 살펴보면, 상기 슬리브(210)의 내주면은 상기 샤프트(110)의 외주면과 소정 간격 이격되어 베어링 간극을 형성하며, 상기 슬리브(210)의 상면과 상기 플랜지부(113), 상기 슬리브(210)의 저면과 상기 하측 스러스트 부재(120)도 소정 간격 이격되어 베어링 간극을 형성할 수 있다.
상기 베어링 간극은 서로 연결될 수 있으며, 상기 베어링 간극에 윤활유체가 충전될 수 있다.
한편, 상기 제1 기액계면(F1)은 상측에는 제1 공간부(127)가 형성될 수 있다.
상기 제1 공간부(127)는 상기 슬리브(210)의 외주면과 상기 연장부(125)의 내주면 사이에 형성되는 공간을 의미할 수 있다.
즉, 상기 제1 공간부(127)는 상기 제1 기액계면(F1)과 접촉할 수 있다.
여기서, 상기 슬리브(210)의 외주면과 상기 연장부(125)의 내주면 중 적어도 하나가 경사지게 형성되므로, 상기 슬리브(210)의 외주면과 상기 연장부(125)의 내주면 사이의 간극은 축 방향 상측으로 갈수록 넓어지게 형성되며, 결국 상기 제1 공간부(127)는 축 방향 상측으로 갈수록 넓어지게 구비될 수 있다.
상기 로터 허브(220)는 상기 슬리브(210)로부터 반경 방향 외측으로 연장되는 허브 베이스(221) 및 상기 허브 베이스(221)에서 축 방향으로 연장되는 마그네트 지지부(222)를 포함할 수 있다.
상기 마그네트 지지부(222)의 내주면에는 환고리 형상을 가지는 마그네트(230)가 장착될 수 있으며, 상기 마그네트(230)는 원주 방향을 따라 N극, S극이 교대로 착자되어 일정세기의 자기장을 발생시키는 영구자석일 수 있다.
또한, 상기 마그네트(230)는 코일(310)이 권선되는 코어(320)와 대향 배치되며, 상기 코일(310)이 권선된 코어(320)와의 전자기적 상호 작용에 의해 상기 회전 부재(200)가 회전할 수 있도록 구동력을 발생시키는 역할을 수행한다.
즉, 상기 코일(310)에 전원이 공급되면 상기 코일(310)이 권선된 코어(320)와 상기 마그네트(230)의 전자기적 상호 작용에 의해 상기 회전 부재(200)가 회전할 수 있는 구동력이 발생되므로, 상기 회전 부재(200)가 상기 샤프트(110)를 중심으로 회전할 수 있다.
제1 실링부(400)는 상기 연장부(125)의 상면과 상기 회전 부재(200) 사이에 구비될 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 실링부(400)는 상기 연장부(125)의 상면 및 상기 연장부(125)의 상면과 대향 배치되는 상기 회전 부재(200)의 대향면(213) 사이에 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 실링부(400)는 반경 방향 내측으로 갈수록 상향 경사지게 형성될 수 있다.
이를 위하여, 상기 연장부(125)의 상면 및 상기 연장부(125)의 상면과 대향 배치되는 상기 회전 부재(200)의 대향면(213) 중 적어도 하나는 반경 방향 내측으로 갈수록 상향 경사지게 형성될 수 있다.
상기 제1 실링부(400)가 반경 방향 내측으로 갈수록 상향 경사지게 형성되므로, 상기 제1 실링부(400)의 길이를 최대화할 수 있어 실링효과를 극대화할 수 있다.
제2 실링부(500)는 상기 베이스 부재(330)의 상기 결합부(333)와 상기 회전 부재(200) 사이에 구비될 수 있다.
구체적으로, 상기 제2 실링부(500)는 상기 결합부(333)의 내주면 및 상기 결합부(333)의 내주면과 대향 배치되는 상기 회전 부재(200)의 대향면(215) 사이에 형성될 수 있다.
따라서, 상기 결합부(333)의 내주면과 상기 회전 부재(200)의 대향면(215) 사이에는 상기 제2 실링부(500)를 형성하기 위한 소정 크기의 간극이 형성되며, 이를 위하여 상기 결합부(333)의 내주면과 대향 배치되는 상기 회전 부재(200)의 대향면(215)은 상기 하측 스러스트 부재(120)의 상기 연장부(125)의 외주면보다 반경 방향 내측에 위치할 수 있다.
상기 제1 실링부(400), 상기 제2 실링부(500) 및 상기 제1 공간부(127)는 서로 맞닿아 연통할 수 있다.
상기 제1 실링부(400) 및 상기 제2 실링부(500)와 상기 제1 공간부(127)가 이루고 있는 간극의 크기를 다르게 형성함으로써, 압력 저하와 에너지 손실을 일으키게 하여 외부의 이물이 베어링 간극으로 유입되는 것을 방지할 수 있으며, 윤활 유체가 상기 제1 기액계면(F1)을 이탈하여 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 상기 제1 실링부(400) 및 상기 제2 실링부(500)에 의하여 래버린스(Labyrinth) 실을 형성할 수 있는 것이다.
여기서, 상기 제1 실링부(400) 및 상기 제2 실링부(500)가 맞닿는 부분에는 제2 공간부(129)가 형성될 수 있다.
상기 연장부(125) 상면의 반경 방향 외측단에는 축 방향 하측으로 함입되어 형성되는 단차부(128)가 구비될 수 있다.
상기 단차부(128)에 의하여 상기 결합부(333)의 내주면과 상기 연장부(125)의 외주면 사이의 간극의 크기가 넓어지게 되어 상기 제2 공간부(129)를 형성할 수 있다.
상기 제1 및 제2 실링부(400, 500)에 비하여 상기 제2 공간부(129)가 상대적으로 넓은 간극을 가지므로 압력 저하 효과를 극대화할 수 있으며, 결과적으로 실링 효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 상대적으로 작은 간극을 가지는 상기 제1 및 제2 실링부(400, 500)에 의하여 증발된 윤활유체가 함유된 공기가 외부로 유출되는 것을 억제하여 윤활유체가 감소하는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 상기 제2 공간부(129)의 체적은 상기 제1 공간부(127)의 체적보다 작을 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터를 이용하는 디스크 구동장치의 개략 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 모터가 장착된 기록 디스크 구동장치(800)는 하드 디스크 구동장치이며, 스핀들 모터(600), 헤드 구동부(810) 및 하우징(820)을 포함할 수 있다.
상기 스핀들 모터(600)는 앞서 설명한 본 발명의 일실시예에 따른 스핀들 모터의 특징을 모두 가지며, 기록 디스크(830)를 탑재할 수 있다.
상기 헤드 구동부(810)는 상기 스핀들 모터(600)에 탑재된 기록 디스크(830)의 정보를 검출하는 자기 헤드(815)를 검출하고자 하는 기록 디스크의 면으로 이송시킬 수 있다.
여기서, 상기 자기 헤드(815)는 장기 헤드 구동부(810)의 지지부(817) 상에 배치될 수 있다.
상기 하우징(820)은 상기 스핀들 모터(600)와 상기 헤드 구동부(810)를 수용하는 내부공간을 형성하기 위해, 모터 탑재 플레이트(822)와 상기 모터 탑재 플레이트(822)의 상부를 차폐하는 탑커버(824)를 포함할 수 있다.
이상의 실시예를 통해, 본 발명에 따른 스핀들 모터 및 이를 포함하는 하드 디스크 드라이브는 래버린스 실링 효과를 극대화시켜 외부 이물의 유입 및 윤활유체의 누설을 방지할 수 있고, 스핀들 모터의 성능 및 수명을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
110: 샤프트 120: 하측 스러스트 부재
130: 커버부 200: 회전 부재
210: 슬리브 220: 로터 허브
221: 허브 베이스 222: 마그네트 지지부
230: 마그네트 310: 코일
320: 코어 330: 베이스 부재
400: 제1 실링부 500: 제2 실링부

Claims (18)

  1. 하부에 고정홈을 구비하는 샤프트;
    상기 고정홈에 삽입되는 고정부, 상기 고정부에서 반경 방향 외측으로 연장되는 원반부 및 상기 원반부에서 축 방향으로 연장되는 연장부를 구비하는 하부 스러스트 부재;
    상기 연장부와 결합하는 베이스 부재;
    상기 샤프트와 베어링 간극을 형성하고, 상기 샤프트에 대하여 회전 가능하도록 구비되는 회전 부재;
    상기 연장부의 상면과 상기 회전 부재 사이에 구비되는 제1 실링부; 및
    상기 베이스 부재의 내주면과 상기 회전 부재의 외주면 사이에 구비되는 제2 실링부;를 포함하며,
    상기 연장부의 내주면과 상기 회전 부재의 외주면 사이에는 제1 기액계면이 형성되고,
    상기 제1 기액계면의 축 방향 상측에는 제1 공간부가 구비되는 스핀들 모터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 실링부는 반경 방향 내측으로 갈수록 상향 경사지게 구비되는 스핀들 모터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연장부의 상면 및 상기 연장부의 상면과 대향 배치되는 상기 회전 부재의 대향면 중 적어도 하나는 반경 방향 내측으로 갈수록 상향 경사지게 구비되는 스핀들 모터.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공간부는 축 방향 상측으로 갈수록 넓어지는 스핀들 모터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 실링부와 상기 제2 실링부가 맞닿는 부분에는 제2 공간부가 형성되는 스핀들 모터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2 공간부의 체적은 상기 제1 공간부의 체적보다 작은 스핀들 모터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 연장부 상면의 반경 방향 외측단에는 축 방향 하측으로 함입되어 형성되는 단차부가 구비되는 스핀들 모터.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 부재는 몸체부 및 상기 몸체부에서 축 방향 상측으로 연장되는 결합부를 구비하며, 상기 결합부가 상기 연장부와 결합하는 스핀들 모터.
  11. 하부에 고정홈을 구비하는 샤프트;
    상기 고정홈에 삽입되는 고정부, 상기 고정부에서 반경 방향 외측으로 연장되는 원반부 및 상기 원반부에서 축 방향으로 연장되는 연장부를 구비하는 하부 스러스트 부재;
    상기 연장부와 결합하는 베이스 부재;
    상기 샤프트와 베어링 간극을 형성하고, 상기 샤프트에 대하여 회전 가능하도록 구비되는 회전 부재;
    상기 연장부의 상면과 상기 회전 부재 사이에 구비되는 제1 실링부; 및
    상기 베이스 부재의 내주면과 상기 회전 부재의 외주면 사이에 구비되는 제2 실링부;를 포함하며,
    상기 베이스 부재는 몸체부 및 상기 몸체부에서 축 방향 상측으로 연장되는 결합부를 구비하며, 상기 결합부가 상기 연장부와 결합하고,
    상기 결합부의 내주면과 상기 회전 부재 사이에는 제2 실링부가 형성되는 스핀들 모터.
  12. 하부에 고정홈을 구비하는 샤프트;
    상기 고정홈에 삽입되는 고정부, 상기 고정부에서 반경 방향 외측으로 연장되는 원반부 및 상기 원반부에서 축 방향으로 연장되는 연장부를 구비하는 하부 스러스트 부재;
    상기 연장부와 결합하는 베이스 부재;
    상기 샤프트와 베어링 간극을 형성하고, 상기 샤프트에 대하여 회전 가능하도록 구비되는 회전 부재;
    상기 연장부의 상면과 상기 회전 부재 사이에 구비되는 제1 실링부; 및
    상기 베이스 부재의 내주면과 상기 회전 부재의 외주면 사이에 구비되는 제2 실링부;를 포함하며,
    상기 베이스 부재는 몸체부 및 상기 몸체부에서 축 방향 상측으로 연장되는 결합부를 구비하며, 상기 결합부가 상기 연장부와 결합하고,
    상기 결합부의 내주면과 대향 배치되는 상기 회전 부재의 대향면은 상기 연장부의 외주면보다 반경 방향 내측에 위치하는 스핀들 모터.
  13. 하부에 고정홈을 구비하는 샤프트;
    상기 고정홈에 삽입되는 고정부, 상기 고정부에서 반경 방향 외측으로 연장되는 원반부 및 상기 원반부에서 축 방향으로 연장되는 연장부를 구비하는 하부 스러스트 부재;
    상기 연장부와 결합하는 베이스 부재;
    상기 샤프트와 베어링 간극을 형성하고, 상기 샤프트에 대하여 회전 가능하도록 구비되는 회전 부재;
    상기 연장부의 상면과 상기 회전 부재 사이에 구비되는 제1 실링부; 및
    상기 베이스 부재의 내주면과 상기 회전 부재의 외주면 사이에 구비되는 제2 실링부;를 포함하며,
    상기 베이스 부재는 몸체부 및 상기 몸체부에서 축 방향 상측으로 연장되는 결합부를 구비하며, 상기 결합부가 상기 연장부와 결합하고,
    상기 결합부의 상면은 상기 연장부의 상면보다 축 방향 상측에 위치하는 스핀들 모터.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트의 상부에는 반경 방향 외측으로 연장되는 플랜지부가 구비되고, 상기 플랜지부의 외주면 및 상기 플랜지부의 외주면과 대향 배치되는 상기 회전 부재의 대향면에는 제2 기액계면이 형성되는 스핀들 모터.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 플랜지부의 외주면 및 상기 플랜지부의 외주면과 대향 배치되는 상기 회전 부재의 대향면 중 적어도 하나는 테이퍼지게 형성되는 스핀들 모터.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 플랜지부의 상면 및 상기 회전 부재의 상면 중 어느 하나에 고정되고, 윤활유체의 누설을 방지하는 커버부를 더 포함하는 스핀들 모터.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 회전 부재는 상기 샤프트 및 상기 하부 스러스트 부재와의 사이에서 베어링 간극을 형성하는 슬리브와, 상기 슬리브로부터 연장 형성되는 로터 허브를 구비하는 스핀들 모터.
  18. 기판에 통해 인가되는 전원에 의해 디스크를 회전시키는 제1항 내지 제3항 및 제6항 내지 제18항 중 어느 한 항의 스핀들 모터;
    상기 디스크의 데이터를 기록 및 재생하기 위한 자기 헤드; 및
    상기 자기 헤드를 상기 디스크 상의 소정의 위치로 이동시키기 위한 헤드 구동부;를 포함하는 하드 디스크 드라이브.
KR1020120149147A 2012-12-20 2012-12-20 스핀들 모터 및 이를 포함하는 하드 디스크 드라이브 KR101422956B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120149147A KR101422956B1 (ko) 2012-12-20 2012-12-20 스핀들 모터 및 이를 포함하는 하드 디스크 드라이브
US13/835,520 US8755146B1 (en) 2012-12-20 2013-03-15 Spindle motor and hard disk drive including the same
JP2013066595A JP5459887B1 (ja) 2012-12-20 2013-03-27 スピンドルモータ及びこれを含むハードディスクドライブ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120149147A KR101422956B1 (ko) 2012-12-20 2012-12-20 스핀들 모터 및 이를 포함하는 하드 디스크 드라이브

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140080839A KR20140080839A (ko) 2014-07-01
KR101422956B1 true KR101422956B1 (ko) 2014-07-24

Family

ID=50619299

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120149147A KR101422956B1 (ko) 2012-12-20 2012-12-20 스핀들 모터 및 이를 포함하는 하드 디스크 드라이브

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8755146B1 (ko)
JP (1) JP5459887B1 (ko)
KR (1) KR101422956B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160072686A (ko) 2014-12-15 2016-06-23 삼성전기주식회사 스핀들 모터 및 이를 구비하는 기록 디스크 구동장치
KR20160078190A (ko) 2014-12-24 2016-07-04 삼성전기주식회사 스핀들 모터 및 이를 구비하는 기록 디스크 구동장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110136443A (ko) * 2010-06-15 2011-12-21 삼성전기주식회사 모터 및 기록 디스크 구동장치
KR20120022546A (ko) * 2010-08-09 2012-03-12 니혼 덴산 가부시키가이샤 스핀들 모터 및 디스크 구동 장치

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4075148B2 (ja) 1998-08-07 2008-04-16 松下電器産業株式会社 動圧軸受装置を使用したスピンドルモータ
WO2007032299A1 (ja) * 2005-09-14 2007-03-22 Ntn Corporation 流体軸受装置およびその製造方法、並びにディスク駆動装置
DE102008064815B3 (de) 2007-11-30 2020-09-10 Minebea Mitsumi Inc. Spindelmotor mit fluiddynamischem Lagersystem und feststehender WeIle
JP5563775B2 (ja) * 2009-03-17 2014-07-30 サムスン電機ジャパンアドバンスドテクノロジー株式会社 ディスク駆動装置
JP5233854B2 (ja) * 2009-06-12 2013-07-10 日本電産株式会社 軸受装置、スピンドルモータ、及びディスク駆動装置
DE102009059992A1 (de) * 2009-07-07 2011-01-13 Minebea Co., Ltd., Kitasaku Fluiddynamisches Lagersystem
US8542459B2 (en) 2010-08-09 2013-09-24 Nidec Corporation Spindle motor and storage disk drive
JP2012165627A (ja) * 2011-01-17 2012-08-30 Alphana Technology Co Ltd 回転機器
JP2013185658A (ja) * 2012-03-08 2013-09-19 Samsung Electro-Mechanics Japan Advanced Technology Co Ltd 回転機器およびその生産方法
KR101376946B1 (ko) * 2012-07-05 2014-03-21 삼성전기주식회사 스핀들 모터

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110136443A (ko) * 2010-06-15 2011-12-21 삼성전기주식회사 모터 및 기록 디스크 구동장치
KR20120022546A (ko) * 2010-08-09 2012-03-12 니혼 덴산 가부시키가이샤 스핀들 모터 및 디스크 구동 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US8755146B1 (en) 2014-06-17
US20140177095A1 (en) 2014-06-26
KR20140080839A (ko) 2014-07-01
JP2014122695A (ja) 2014-07-03
JP5459887B1 (ja) 2014-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20140087140A (ko) 스핀들 모터 및 이를 포함하는 하드 디스크 드라이브
KR20140021086A (ko) 스핀들 모터 및 이를 포함하는 하드 디스크 드라이브
KR101422956B1 (ko) 스핀들 모터 및 이를 포함하는 하드 디스크 드라이브
KR20130136819A (ko) 유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 스핀들 모터
KR20130017325A (ko) 유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 모터
KR20140145713A (ko) 스핀들 모터 및 이를 포함하는 하드 디스크 드라이브
JP2013032831A (ja) スピンドルモータ
KR101412863B1 (ko) 스핀들 모터 및 이를 구비하는 기록 디스크 구동장치
JP2012115119A (ja) モータ及びこれを含む記録ディスク駆動装置
JP2012105521A (ja) モーター及びこれを含む記録ディスク駆動装置
KR101101485B1 (ko) 유체 동압 베어링 어셈블리, 이를 구비하는 모터 및 이 모터를 탑재하는 기록 디스크 구동장치
KR20140075988A (ko) 스핀들 모터 및 이를 포함하는 하드 디스크 드라이브
KR20160081055A (ko) 스핀들 모터 및 이를 포함하는 하드 디스크 드라이브
KR20150081884A (ko) 스핀들 모터 및 이를 포함하는 하드 디스크 드라이브
KR20150105731A (ko) 스핀들 모터 및 이를 포함하는 하드 디스크 드라이브
KR20150090525A (ko) 스핀들 모터 및 이를 포함하는 하드 디스크 드라이브
KR101434058B1 (ko) 스핀들 모터 및 이를 포함하는 하드 디스크 드라이브
US20130259412A1 (en) Spindle motor
KR101452088B1 (ko) 스핀들 모터 및 이를 구비하는 기록 디스크 구동장치
KR20150012416A (ko) 스핀들 모터 및 이를 포함하는 기록 디스크 구동장치
KR101376864B1 (ko) 스핀들 모터 및 이를 포함하는 하드 디스크 드라이브
KR20130087078A (ko) 스핀들 모터
KR20140113194A (ko) 스핀들 모터 및 이를 포함하는 하드 디스크 드라이브
JP2014116058A (ja) スピンドルモータ及びこれを含むハードディスクドライブ
KR20140087292A (ko) 스핀들 모터

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
LAPS Lapse due to unpaid annual fee