KR19980067497A

KR19980067497A - Spindle system of hard disk drive

Info

Publication number: KR19980067497A
Application number: KR1019970003558A
Authority: KR
Inventors: 장성만; 황태연; 박노열
Original assignee: 이형도; 삼성전기 주식회사
Priority date: 1997-02-05
Filing date: 1997-02-05
Publication date: 1998-10-15

Abstract

본 발명에 따른 하드 디스크 드라이부의 스핀들 시스템은, 메인 베이스와, 메인 베이스에 고정되는 축과, 자기 디스크를 고정시키기 위한 허브와, 고정자용 코일과, 회전자용 영구자석과, 허브를 반경방향으로 지지하기 위한 상, 하부 저어널 베어링과, 허브 및 상, 하부 저어널 베어링으로 구성된 회전체를 축방향으로 지지하기 위한 상, 하부 스러스트 베어링과, 분진이나 오일 등이 자기 디스크가 있는 공간으로 들어가는 것을 방지하기 위한 것으로 영구자석과, 상, 하부 자성체 폴 피스와, 상, 하부 자성유체로 구성된 자성유체 밀봉 시스템을 구비하는 하드 디스크 드라이브의 스핀들 시스템에 있어서, 상기 자성유체 밀봉 시스템의 상,하부 자성체 폴 피스 중 적어도 어느 일측 자성체 폴 피스의 자성유체와의 접촉단부의 모서리 부위가 소정 각도의 경사면을 이루고 있는 점에 그 특징이 있다.The spindle system of the hard disk drive unit according to the present invention includes a main base, an axis fixed to the main base, a hub for fixing a magnetic disk, a coil for stators, a permanent magnet for the rotor, and a hub for radial support. The upper and lower journal bearings, the upper and lower thrust bearings for axially supporting the rotating body consisting of the hub and the upper and lower journal bearings, and dust or oil are prevented from entering the space of the magnetic disk. A spindle system of a hard disk drive having a permanent magnet, upper and lower magnetic pole pieces, and a magnetic fluid sealing system consisting of upper and lower magnetic fluids, the upper and lower magnetic pole pieces of the magnetic fluid sealing system. At least one of the edge portions of the contact end portion of the magnetic pole piece of the magnetic pole piece with the magnetic fluid There are those characterized in that the surface forms.

이와 같은 본 발명에 의하면, 상기 경사면이 형성되어 있는 모서리 부분의 자장의 세기가 경사면이 없는 모서리 부분의 자장의 세기보다 커지게 되며, 그에 따라 자성유체의 밀봉력은 한층 강해진다. 따라서, 허브의 회전 시 발생되는 자성유체 밀봉 시스템 상,하부의 압력차에 의해 자성유체에 외부의 압력이 가해진다해도 상기 증강된 자성유체의 밀봉력에 의해 외부의 압력에 거의 영향을 받지 않게 된다.According to the present invention, the strength of the magnetic field of the corner portion where the inclined surface is formed is greater than the strength of the magnetic field of the corner portion without the inclined surface, and thus the sealing force of the magnetic fluid becomes stronger. Therefore, even if external pressure is applied to the magnetic fluid by the pressure difference between the upper and lower magnetic fluid sealing systems generated when the hub is rotated, the external magnetic pressure is hardly affected by the sealing force of the enhanced magnetic fluid. .

Description

Spindle system of hard disk drive

본 발명은 하드 디스크 드라이브(hard disk drive)의 스핀들 시스템(spindle system)에 관한 것으로서, 특히 스핀들 시스템의 자성 유체 밀봉 시스템에서 자성유체의 양단부에 인가되는 자장의 세기 차이를 증대시켜 자성유체의 내압특성을 증강시킨 하드 디스크 드라이브의 스핀들 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a spindle system of a hard disk drive. In particular, in a magnetic fluid sealing system of a spindle system, the pressure resistance characteristic of a magnetic fluid is increased by increasing the difference in the strength of magnetic fields applied to both ends of the magnetic fluid. It relates to a spindle system of a hard disk drive that has been enhanced.

하드 디스크 드라이브는 컴퓨터의 보조기억장치 중의 하나로서 정보 저장 매체로서의 자기 디스크와, 자기 디스크를 회전시키기 위한 스핀들 시스템과, 자기 디스크에 저장된 정보를 독출하거나 자기 디스크에 정보를 저장하기 위한 자기 헤드를 자기 디스크의 반경방향으로 왕복 이동시키기 위한 헤드 스택 어셈블리(head stack assembly)와, 그 헤드 스택 어셈블리의 구동력을 제공하기 위한 보이스 코일 모터(voice coil motor) 등으로 구성되어 있다.A hard disk drive is one of the auxiliary storage devices of a computer, which includes a magnetic disk as an information storage medium, a spindle system for rotating the magnetic disk, and a magnetic head for reading and storing information stored on the magnetic disk. And a head stack assembly for reciprocating the disk in the radial direction, and a voice coil motor for providing a driving force for the head stack assembly.

도 1은 그와 같은 하드 디스크 드라이브에 있어서의 종래 스핀들 시스템의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a conventional spindle system in such a hard disk drive.

도 1을 참조하면, 종래 스핀들 시스템은 메인 베이스(main base)(11)와, 그 메인 베이스(11)에 고정되어 있는 축(12)과, 그 축(12)의 둘레에 회전가능하게 설치되며 자기 디스크(미도시)를 고정시키기 위한 허브(hub)(13)와, 상기 메인 베이스(11)의 일측에 마련되며, 스핀들 모터 시스템을 구성하는 것으로서 공급된 전류에 의해 자장을 형성하는 고정자용 코일(14)과, 이 고정자용 코일(14)과 함께 스핀들 모터 시스템을 구성하는 것으로서 허브(13)의 하단부에 마련된 회전자용 영구자석(15)과, 상기 축(12)과 허브(13) 사이에 마련되며 허브(13)를 반경방향으로 지지하기 위한 상,하부 저어널 베어링(journal bearing)(16u)(16d)과, 그 상,하부 저어널 베어링(16u)(16d)의 상,하부에 각각 마련되며 상기 허브(13) 및 상,하부 저어널 베어링(16u)(16d)으로 구성된 회전체를 축방향으로 지지하기 위한 상,하부 스러스트(thrust) 베어링(17u)(17d)과, 상부 스러스트 베어링(17u) 위의 축(12)과 허브(13) 사이에 마련되며 분진이나 윤활유로 사용되는 오일(oil) 등이 자기 디스크가 있는 공간으로 들어가는 것을 방지하기 위한 자성유체 밀봉 시스템(18)으로 구성되어 있다. 그리고, 이와 같은 자성유체 밀봉 시스템(18)은 도 2에 도시된 바와 같이 자장을 형성하기 위한 영구자석(18m)과, 자속경로(R)를 만들어주는 상,하부 자성체 폴 피스(pole piece)(18u)(18d)와, 이 상,하부 자성체 폴 피스(18u)(18d)와 축(12) 사이에 각각 충전된 상,하부 자성유체(19u)(19d)로 구성된다.Referring to FIG. 1, a conventional spindle system is rotatably installed around a main base 11, a shaft 12 fixed to the main base 11, and a shaft 12. A hub 13 for fixing a magnetic disk (not shown) and a stator coil provided at one side of the main base 11 to form a magnetic field by a supplied current as constituting a spindle motor system. (14) and the rotor permanent magnet (15) provided at the lower end of the hub (13) together with the stator coil (14), and the shaft (12) and the hub (13). Upper and lower journal bearings 16u and 16d for supporting the hub 13 in the radial direction, and upper and lower portions of the upper and lower journal bearings 16u and 16d, respectively. The rotating body composed of the hub 13 and the upper and lower journal bearings 16u and 16d is supported in the axial direction. The upper and lower thrust bearings 17u and 17d for the purpose, and the shaft 12 and the hub 13 on the upper thrust bearing 17u, are used as dust or lubricating oil. It is composed of a magnetic fluid sealing system 18 for preventing entry into the space where the magnetic disk is located. Then, the magnetic fluid sealing system 18 is a permanent magnet (18m) for forming a magnetic field, as shown in Figure 2, and the upper and lower magnetic pole piece (pole piece) for creating a magnetic flux path (R) ( 18u) and 18d, and upper and lower magnetic pole pieces 18u and 18d respectively filled between the upper and lower magnetic pole pieces 18u and 18d and the shaft 12, respectively.

이상과 같은 구성의 종래 스핀들 시스템에 있어서, 허브(13)가 정지되어 있는 상태에서는 허브(13)의 내부와 외부, 즉 베어링이 있는 부분과 자기 디스크가 있는 부분 사이에는 압력차가 발생되지 않는다. 따라서, 상기 자성유체 밀봉 시스템(18)의 상,하부 자성유체(19u)(19d)는 이동됨없이 상,하부 자성체 폴 피스(18u) (18d)와 축(12) 사이에 머물러 있게 되며, 그에 따라 허브(13) 내부의 먼지나 오일이 자기 디스크가 있는 부분으로 유출되는 것을 막아준다.In the conventional spindle system having the above-described configuration, in the state in which the hub 13 is stopped, no pressure difference is generated between the inside and the outside of the hub 13, that is, between the bearing and the magnetic disk. Accordingly, the upper and lower magnetic fluids 19u and 19d of the magnetic fluid sealing system 18 remain between the upper and lower magnetic pole pieces 18u and 18d and the shaft 12 without being moved. Accordingly, the dust or oil inside the hub 13 is prevented from leaking to the magnetic disk.

한편, 허브(13)가 고속으로 회전하면 도 3에 도시된 바와 같이 A부분과 B부분에 압력차가 생겨 A부분의 공기가 B부분으로 흡입되고, B부분의 공기는 다시 보다 압력이 낮은 C부분으로 이동되며, 그 공기는 D부분을 경유하여 A부분으로 유출된다. 즉, 공기동압 베어링 저널이 회전하면서 저널 표면의 높낮이의 변화 때문에 생기는 압력차에 의해 공기동압 베어링 내부에서는 공기의 흐름이 발생하게 된다. 이 경우 베르누이(Bernoulli)의 정리에 의해 A부분의 공기가 B부분으로 흡입될 때, A부분의 압력이 낮아지므로 E부분의 공기가 A부분으로 끌려 들어가게 된다. 여기서, E부분은 자성유체 밀봉 시스템(18)의 바로 아랫 부분으로서 상기 A부분으로 끌려 들어가는 공기의 흐름에 의해 자성유체 밀봉 시스템(18)의 윗부분보다 압력이 낮아지게 된다. 따라서, 자성유체(19d) 양단의 동일한 자장의 세기에 의해 균형을 유지하고 있던 자성유체(19d)는 상기의 압력차에 의해 E부분으로 끌려가게 된다. 그에 따라, 자성유체 밀봉 시스템(18)의 밀봉 상태가 허물어져 밀봉 시스템 아랫 부분의 베어링부의 먼지나 오일이 밀봉 시스템을 거쳐 자기 디스크가 있는 부분으로 유출될 수 있고, 그 결과 자기 디스크가 오염되어 정보의 기록 및 재생에 있어서 에러(error)가 발생될 수 있다.On the other hand, when the hub 13 rotates at a high speed, as shown in FIG. 3, a pressure difference occurs between the A and B parts, and the air of the A part is sucked into the B part, and the air of the B part again has a lower C part. The air flows out to the A part via the D part. That is, the air flow is generated inside the pneumatic bearing due to the pressure difference caused by the change of the height of the journal surface as the pneumatic bearing journal rotates. In this case, when Bernoulli's theorem is sucked into the B part of the air in the A part, the pressure of the A part is lowered, so the air of the E part is drawn into the A part. Here, the portion E is a portion directly below the magnetic fluid sealing system 18, and the pressure is lower than that of the upper portion of the magnetic fluid sealing system 18 by the flow of air drawn into the portion A. Therefore, the magnetic fluid 19d, which has been balanced by the same magnetic field strength at both ends of the magnetic fluid 19d, is attracted to the E portion by the pressure difference. As a result, the sealing state of the magnetic fluid sealing system 18 may be broken down, so that dust or oil in the bearing portion of the sealing system under the sealing system may leak through the sealing system to the portion where the magnetic disk is located, and consequently, the magnetic disk may be contaminated and information. Errors may occur in the recording and reproduction of the data.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창출된 것으로서, 회전체의 고속 회전에 의해 발생되는 자성유체 밀봉 시스템 상,하부의 압력차를 극복할 수 있는 하드 디스크 드라이브의 스핀들 시스템을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a spindle system of a hard disk drive capable of overcoming a pressure difference between upper and lower magnetic fluid sealing systems generated by high-speed rotation of a rotating body. have.

도 1은 종래 하드 디스크 드라이브의 스핀들 시스템의 개략적인 구성도.1 is a schematic configuration diagram of a spindle system of a conventional hard disk drive.

도 2는 도 1의 스핀들 시스템의 자성유체 밀봉 시스템의 부분 발췌 확대도.FIG. 2 is an enlarged partial view of the magnetic fluid sealing system of the spindle system of FIG. 1; FIG.

도 3은 도 1의 스핀들 시스템에 있어서, 공기동압 베어링에서의 공기의 흐름을 나타내 보인 부분 발췌도.3 is a fragmentary view showing the flow of air in a pneumatic bearing in the spindle system of FIG.

도 4는 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 스핀들 시스템의 자성유체 밀봉 시스템의 부분 발췌 확대도.4 is an enlarged partial view of a magnetic fluid sealing system of a spindle system of a hard disk drive according to the present invention.

도 5는 도 4의 자성유체 밀봉 시스템에 있어서, 경사면을 가지는 하부 폴 피스와 축 사이에 형성되는 자장을 나타내 보인 부분 발췌도.FIG. 5 is a partial excerpt view of the magnetic fluid sealing system of FIG. 4 showing a magnetic field formed between a shaft and a lower pole piece having an inclined surface. FIG.

도 6은 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 스핀들 시스템의 다른 실시예의 자성유체 밀봉 시스템의 부분 발췌 확대도.6 is an enlarged fragmentary view of a magnetic fluid sealing system of another embodiment of a spindle system of a hard disk drive according to the present invention.

도 7은 종래 스핀들 시스템의 자성유체 밀봉 시스템과 본 발명에 따른 스핀들 시스템의 자성유체 밀봉 시스템의 축방향의 자기력을 나타내 보인 그래프.7 is a graph showing the axial magnetic force of the magnetic fluid sealing system of the conventional spindle system and the magnetic fluid sealing system of the spindle system according to the present invention.

도 8은 종래 스핀들 시스템의 자성유체 밀봉 시스템과 본 발명에 따른 스핀들 시스템의 자성유체 밀봉 시스템의 반경방향의 자기력을 나타내 보인 그래프.8 is a graph showing radial magnetic forces of a magnetic fluid sealing system of a conventional spindle system and a magnetic fluid sealing system of a spindle system according to the present invention.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings

11...메인 베이스12,42,62...축11 Main base 12, 42, 62

13,43,63...허브14...코일13,43,63 ... Hub 14 ... Coil

15...회전자용 영구자석16u...상부 저어널 베어링15 ... permanent magnet for rotor 16u ... upper journal bearing

16d...하부 저어널 베어링17u...상부 스러스트 베어링16d ... lower journal bearing 17 u ... upper thrust bearing

17d...하부 스러스트 베어링18,48,68...자성유체 밀봉 시스템17d ... Lower thrust bearings 18, 48, 68 ... Magnetic fluid sealing system

18m,48m,68m...영구자석18u,48u,68u...상부 자성체 폴 피스18m, 48m, 68m ... permanent magnet 18u, 48u, 68u ... upper magnetic pole piece

18d,48d,68d...하부 자성체 폴 피스19u,49u,69u...상부 자성유체18d, 48d, 68d ... bottom magnetic pole piece 19u, 49u, 69u ... top magnetic fluid

19d,49d,69d...하부 자성유체48s,68s,68t...경사면19d, 49d, 69d ... Lower magnetic fluid 48s, 68s, 68t ...

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 스핀들 시스템은, 메인 베이스와, 메인 베이스에 고정되는 축과, 그 축에 회전가능하게 설치되며 자기 디스크를 고정시키기 위한 허브와, 메인 베이스의 일측에 마련되며 자장을 형성하는 고정자용 코일과, 이 고정자용 코일과 함께 스핀들 모터 시스템을 구성하는 것으로서 허브의 하단부에 마련된 회전자용 영구자석과, 상기 축과 허브 사이에 마련되며 허브를 반경방향으로 지지하기 위한 상,하부 저어널 베어링과, 그 상,하부 저어널 베어링의 상,하부에 각각 마련되며 허브 및 상,하부 저어널 베어링으로 구성된 회전체를 축방향으로 지지하기 위한 상,하부 스러스트 베어링과, 상부 스러스트 베어링 위의 축과 허브 사이에 마련되며 분진이나 윤활유로 사용되는 오일 등이 자기 디스크가 있는 공간으로 들어가는 것을 방지하기 위한 것으로 자장을 형성하기 위한 영구자석과, 자속경로를 만들어주는 상,하부 자성체 폴 피스와, 그 상,하부 자성체 폴 피스와 축 사이에 각각 충전되는 상,하부 자성유체로 구성된 자성유체 밀봉 시스템을 구비하는 하드 디스크 드라이브의 스핀들 시스템에 있어서, 상기 자성유체 밀봉 시스템의 상,하부 자성체 폴 피스 중 적어도 어느 일측자성체 폴 피스의 자성유체와의 접촉단부의 모서리 부위가 소정 각도의 경사면을 이루고 있는 점에 그 특징이 있다.In order to achieve the above object, a spindle system of a hard disk drive according to the present invention includes a main base, an axis fixed to the main base, a hub rotatably installed on the axis, and a main base, A stator coil provided at one side of the stator to form a magnetic field, a permanent magnet for the rotor provided at the lower end of the hub as a spindle motor system together with the stator coil, and provided between the shaft and the hub in a radial direction. Upper and lower thrust bearings for supporting the upper and lower journal bearings, and upper and lower thrust bearings respectively provided in the upper and lower portions of the upper and lower journal bearings, and for supporting the rotor composed of a hub and upper and lower journal bearings in an axial direction. Between the bearing and the shaft on the upper thrust bearing and the hub, oil used as dust or lubricant The upper and lower magnetic pole pieces and the upper and lower magnetic pole pieces, which are filled between the upper and lower magnetic pole pieces, and the shaft, respectively, to form a magnetic field, and to form a magnetic flux path. In a spindle system of a hard disk drive having a magnetic fluid sealing system composed of magnetic fluid, an edge portion of a contact end portion of a magnetic pole piece of at least one of the magnetic pole pieces of the magnetic fluid sealing system with the magnetic fluid is formed. Its characteristics are that it forms an inclined surface at a predetermined angle.

이하 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 스핀들 시스템은 그 기본적인 구성에 있어서 종래의 스핀들 시스템과 거의 동일하다. 따라서, 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하고, 본 발명의 특징부를 중심으로 설명하기로 한다.The spindle system of the hard disk drive according to the present invention is almost identical to the conventional spindle system in its basic configuration. Therefore, the description of the same components will be omitted, and will be described based on the features of the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 스핀들 시스템의 자성유체 밀봉 시스템의 발췌도이다.4 is an excerpt of a magnetic fluid sealing system of a spindle system of a hard disk drive according to the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 스핀들 시스템의 자성유체 밀봉 시스템(48)은 자장을 형성하기 위한 영구자석(48m)과, 자속경로(R')를 만들어주는 상,하부 자성체 폴 피스(48u)(48d)와, 이 상,하부 자성체 폴 피스(48u)(48d)와 축(42) 사이에 각각 충전된 상,하부 자성유체(49u)(49d)로 구성된다. 참조 번호 43은 허브를 나타낸다.Referring to Figure 4, the magnetic fluid sealing system 48 of the spindle system of the hard disk drive according to the present invention is a permanent magnet (48m) for forming a magnetic field, the upper and lower magnetic material to create a magnetic flux path (R ') The pole pieces 48u and 48d and the upper and lower magnetic pole pieces 48u and 48d and the upper and lower magnetic fluids 49u and 49d respectively filled between the shafts 42 are formed. Reference numeral 43 denotes a hub.

여기서, 특히 상기 하부 자성체 폴 피스(48d)의 자성유체(49d)와의 접촉단부의 모서리 부위, 더 정확히 말하면 상기 허브(43)의 회전 시 자성유체 밀봉 시스템(48)의 상,하부에 발생되는 압력차에 의해 자성유체 밀봉 시스템(48)의 외부의 압력이 자성유체(49d)에 가해지는 쪽에 소정 각도의 경사면(48s)이 형성된다. 이와 같은 경사면(48s)의 형성에 의해 도 5에 도시된 바와 같이 자성체 폴 피스(48d)의하부의 자장의 세기는 종래와 동일하지만 경사면(48s)이 있는 상부의 자장의 세기는 종래에 비해 증대된다. 즉, 경사면(48s)의 형성으로 축(42)과 대면되는 면적이 넓어지고, 거리가 짧아지기 때문에 상대적으로 자기저항이 감소되며, 그에 따라 자장의 세기는 증대되는 것이다. 결과적으로, 상부의 U부분의 자장의 세기가 하부의 L부분의 자장의 세기보다 커지게 된다. 이에 따라, U부분과 L부분의 자장의 세기의 차이에 비례해서 자성유체 밀봉 시스템(48)에 걸리는 외부의 압력에 견디는 힘이 커지게 된다.Here, in particular, the corner portion of the contact end portion of the lower magnetic pole piece 48d with the magnetic fluid 49d, more specifically, the pressure generated above and below the magnetic fluid sealing system 48 when the hub 43 is rotated. The inclined surface 48s at a predetermined angle is formed on the side where the pressure outside the magnetic fluid sealing system 48 is applied to the magnetic fluid 49d by the difference. By the formation of the inclined surface 48s, as shown in FIG. 5, the magnetic field strength of the lower portion of the magnetic pole piece 48d is the same as the conventional one, but the intensity of the magnetic field of the upper portion having the inclined surface 48s is increased compared with the conventional one. . That is, since the area facing the shaft 42 and the distance are shortened by the formation of the inclined surface 48s, the magnetoresistance is relatively reduced, and thus the strength of the magnetic field is increased. As a result, the strength of the magnetic field of the upper U portion becomes larger than that of the lower L portion. Accordingly, the force to withstand the external pressure applied to the magnetic fluid sealing system 48 is increased in proportion to the difference in the strength of the magnetic field of the U portion and the L portion.

도 6은 본 발명의 다른 실시예를 나타내 보인 것으로서, 이 자성유체 밀봉 시스템(68)은 상,하부 자성체 폴 피스(68u)(68d)에 모두 경사면(68s)68(t)을 형성한 것이다. 이는 스핀들 모터의 회전속도가 빨라 베어링 부분과 자기 디스크 부분의 압력차가 비교적 클 때 유용한 형태라고 할 수 있다. 참조 부호 62는 축, 63은 허브, 68m은 영구자석, 69u, 69d는 자성유체를 각각 나타낸다.FIG. 6 shows another embodiment of the present invention, in which the magnetic fluid sealing system 68 forms inclined surfaces 68s and 68 (t) on both upper and lower magnetic pole pieces 68u and 68d. This is a useful form when the rotational speed of the spindle motor is high and the pressure difference between the bearing portion and the magnetic disk portion is relatively large. Reference numeral 62 denotes an axis, 63 denotes a hub, 68m denotes a permanent magnet, and 69u and 69d denote magnetic fluids, respectively.

한편, 도 7 및 도 8은 상기 도 5의 X-X'부분에서 발생되는 자기력의 세기와 종래의 경사면이 없는 자성체 폴 피스의 자기력의 세기를 각각 측정하여 그래프로 나타내 보인 것으로서, 도 7은 축방향의 자기력의 세기를 비교한 그래프이고, 도 8은 반경방향의 자기력의 세기를 비교한 그래프이다. 도 7 및 도 8에서 가로 축의 25에서 30까지가 자성체 폴 피스의 두께에 해당되는 부분이고, 25부분이 경사면 부분이다.Meanwhile, FIGS. 7 and 8 are graphs of the magnetic force generated in the X-X 'portion of FIG. 5 and the magnetic force of the magnetic pole piece having no inclined plane, respectively, and are shown in a graph. It is a graph comparing the strength of the magnetic force in the direction, Figure 8 is a graph comparing the strength of the magnetic force in the radial direction. In FIGS. 7 and 8, 25 to 30 of the horizontal axis correspond to the thickness of the magnetic pole piece, and 25 parts are inclined surface parts.

도 7을 참조하면, 자성유체 양단에 걸리는 외부압력에 견디는 힘인 축방향의 자기력은 종래의 자성체 폴 피스에 의한 것(72)보다 본 발명의 자성체 폴 피스에 의한 것(71)이 더 큰 값을 가지는 것을 알 수 있다. 이것은 결국 본 발명의 자성유체 밀봉 시스템(48)(68)이 종래 자성유체 밀봉 시스템(18)보다 자성유체 밀봉 시스템의 양단에 걸리는 외압이 달라질 때 견디는 힘이 더 크다는 것을 의미한다.Referring to FIG. 7, the magnetic force in the axial direction, which is a force that withstands external pressure applied to both ends of the magnetic fluid, is larger than that of the conventional magnetic pole piece 72 by the magnetic pole piece 71 of the present invention. It can be seen that it has. This in turn means that the magnetic fluid sealing system 48, 68 of the present invention has a greater withstand force when the external pressure across the magnetic fluid sealing system is different than the conventional magnetic fluid sealing system 18.

또한, 도 8을 참조하면, 자성유체를 폴 피스와 축 사이에 잡아두는 힘인 반경방향의 자기력도 종래의 자성체 폴 피스에 의한 것(82)보다 본 발명의 자성체 폴 피스에 의한 것(81)이 월등히 큰 값을 가지는 것을 알 수 있다. 여기서, 비록 경사면 부분(25)의 자기력은 감소되었지만 폴 피스를 통과하는 자속이 비경사면 부분으로 집중되어 전체적으로 반경방향의 자기력도 증대됨을 알 수 있다.8, the radial magnetic force, which is the force holding the magnetic fluid between the pole piece and the shaft, is also due to the magnetic pole piece 81 of the present invention rather than the conventional magnetic pole piece 82. You can see that it has a much larger value. Here, although the magnetic force of the inclined surface portion 25 is reduced, it can be seen that the magnetic flux passing through the pole piece is concentrated to the non-inclined surface portion, so that the overall magnetic force in the radial direction is also increased.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브의 스핀들 시스템은 폴 피스의 일측에 축방향 및 반경방향의 자기력을 증대시키는 경사면이 형성되어 있어, 허브의 고속회전 시 발생되는 자성유체 밀봉 시스템 상,하부의 압력차에 의해 자성유체에 외부의 압력이 가해진다해도 상기 증강된 자기력에 의한 증대된 자성유체의 밀봉력에 의해 외부의 압력에 거의 영향을 받지 않고 밀봉 작용을 유지할 수 있는 장점이 있다.As described above, the spindle system of the hard disk drive according to the present invention has an inclined surface that increases the magnetic force in the axial direction and the radial direction on one side of the pole piece, so that on the magnetic fluid sealing system generated during high speed rotation of the hub, Even when external pressure is applied to the magnetic fluid by the pressure difference between the lower parts, the sealing force of the magnetic fluid is increased by the enhanced magnetic force, and thus the sealing action can be maintained almost without being influenced by the external pressure.

Claims

A main base, a shaft fixed to the main base, a hub rotatably installed on the shaft, a hub for fixing a magnetic disk, a stator coil provided on one side of the main base to form a magnetic field, and the stator coil, Together with the spindle motor system, a permanent magnet for the rotor provided at the lower end of the hub, upper and lower journal bearings provided between the shaft and the hub for radially supporting the hub, and upper and lower journal bearings. It is provided between the upper and lower thrust bearings, which are respectively provided on the upper and lower parts of the hub, and the upper and lower thrust bearings for supporting the rotating body composed of the hub and the upper and lower journal bearings, and the shaft and the hub on the upper thrust bearing. Permanent to form a magnetic field to prevent the oil used, etc. from entering the space where the magnetic disk is located Spindle system of a hard disk drive having a magnet, a magnetic fluid sealing system consisting of upper and lower magnetic pole pieces for forming a magnetic flux path, and upper and lower magnetic fluids respectively filled between the upper and lower magnetic pole pieces and a shaft thereof. To

And at least one of the upper and lower magnetic pole pieces of the magnetic fluid sealing system, the corners of the end portions of the magnetic pole sealing pieces contacting the magnetic fluid with the magnetic fluid form an inclined surface at a predetermined angle.

According to claim 1, wherein the inclined surface is formed by the pressure difference generated in the upper and lower portions of the magnetic fluid sealing system when the hub is rotated on the side that the external pressure of the magnetic fluid sealing system is applied to the magnetic fluid. Spindle system of hard disk drive.