KR20030074398A - 유체 동압 피벗 베어링 - Google Patents

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KR20030074398A
KR20030074398A KR10-2003-0015519A KR20030015519A KR20030074398A KR 20030074398 A KR20030074398 A KR 20030074398A KR 20030015519 A KR20030015519 A KR 20030015519A KR 20030074398 A KR20030074398 A KR 20030074398A
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호프만죄르그
윈터할터오라프
하펜마틴
컬안드레아스
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미네베아 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 스핀들 모터와 함께 사용될 수 있는, 유체 동압 베어링 및 피벗 베어링으로 구성된 베어링을 제공한다. 또한, 본 발명은, 유체 동압 베어링과 피벗 베어링을 사용하는 스핀들 모터를 제공한다.

Description

유체 동압 피벗 베어링{HYDRODYNAMIC PIVOT BEARING}
본 발명은 디스크 드라이브에 사용되는 전자 스핀들 모터에 관한 것이며, 특히 전자 스핀들 모터의 유체 베어링의 개선에 관한 것이다.
디지털 정보를 저장하기 위하여, 수년간 컴퓨터 및 기타 전자 장치에 디스크 드라이브 시스템이 사용되어 왔다. 자기 디스크 매체의 동심원의 메모리 트랙에 정보가 저장되는데, 실제의 정보는 자기 신호의 형태로 매체 내에 저장된다. 디스크 자체는 스핀들 상에 회전 가능하도록 장착되며, 디스크 표면 위를 반경 방향으로 움직이는 선회 암(arm)에 위치한 변환기에 의해 정보에 접근한다. 정보를 정확히 읽고 쓰기 위해서는, 판독/기록 헤드 또는 변환기가 디스크 상의 저장 트랙과 정확히 정렬되어야 하며, 따라서 디스크는 안정적으로 회전하여야 한다.
디스크 드라이브에 사용되는 종래의 전기 스핀들 모터에는, 축과 같은 고정 부재 위에 있는 회전 허브와 같은 회전 부재를 지지하는 볼 베어링이 사용된다. 볼베어링은 마모가 발생하는 부재이며, 시간이 흐르면 마찰에 의해 모터가 손상된다. 또한, 볼 베어링은, 모터에 의해 구동되는 회전 자기 디스크를 수납하는 청정 공간 내로 유입될 수 있는 먼지나 미세한 입자와 같은 부스러기를 발생시킨다. 볼 베어링 자체의 특성인 기계적 마찰로 인하여, 디스크 드라이브 모터에 바람직하지 않은 열과 소음이 발생한다.
유체 동압(動壓) 베어링은 스핀들 구동 모터의 종래 볼 베어링을 상당히 개선시킬 수 있다. 이러한 형태의 시스템에서는, 윤활 유체(가스 또는 액체)가 고정 기부(基部) 또는 회전 스핀들 내의 하우징 또는 모터의 회전 허브 사이의 실제 베어링 표면으로서의 기능을 한다. 예를 들면, 기름, 보다 정교한 강자성 유체 또는 공기조차도 유체 동압 베어링 시스템에 사용되어 왔다.
본 발명의 목적은, 전류를 감소시켜 스핀들 모터의 전력 소모량을 감소시키는 유체 동압(動壓) 피벗 베어링을 구비하는 스핀들 모터를 제공하는 것이다. 본 발명에서는, 유체 동압 베어링에 의해 제공되는 안정성 증가의 이점과 피벗 베어링에 의해 제공되는 전력 소모 감소의 이점을 결합시킨다.
본 발명의 전술한 목적, 그 밖의 목적, 양태, 특징 및 장점들은, 첨부 도면 및 바람직한 실시예의 설명으로부터 보다 명확해질 것이다.
도 1은, 본 발명의 제 1 실시예에 의한, 회전 축, 자기 차폐물 및 저널 베어링을 구비하는 전자 스핀들 모터의 측단면도.
도 2는, 본 발명의 제 2 실시예에 의한, 고정 축, 저널 베어링, 카운터플레이트 및 스러스트 베어링을 구비하는 전자 스핀들 모터의 측단면도.
도 3은, 본 발명의 제 2 실시예에 의한, 회전 축, 저널 베어링, 카운터플레이트 및 스러스트 베어링을 구비하는 전자 스핀들 모터의 측단면도.
도 4는, 본 발명의 제 3 실시예에 의한, 회전 축, 스러스트-와셔, 저널 베어링, 카운터플레이트 및 스러스트 베어링을 구비하는 전자 스핀들 모터의 측단면도.
도 5는, 본 발명의 제 3 실시예에 의한, 고정 축, 스러스트-와셔, 저널 베어링, 카운터플레이트 및 스러스트 베어링을 구비하는 전자 스핀들 모터의 측단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
4 : 브라켓 6 : 회전자
8 : 슬리브 9 : 마개
10 : 고정자 11 : 모세관 밀봉부
12 : 회전자 자석 13 : 피벗 점
14, 16 : 압력 생성 홈 15 : 자기 차폐물
18 : 회전자 허브 19 : 카운터플레이트
20 : 축 52 : 코어
54 : 코일 85 : 원통형 개구부
88 : 카운터플레이트 공간 89 : 스러스트-와셔 공간
205 : 상부 축 구획부 206 : 하부 축 구획부
207 : 스러스트-와셔 208 : 채널
본 발명을 비한정적인 실시예 및 첨부 도면을 통하여 설명한다. 도면 상의 동일한 도면 부호는 동일한 부재 또는 그에 상응하는 부재를 나타낸다.
본 발명의 제 1 실시예를 도 1에 도시하였다. 스핀들 모터는 고정자(10) 및 고정자(10)에 대하여 회전할 수 있도록 배열된 회전자(6)를 포함한다.
회전자(6)는 회전자 허브(18) 및 회전자 허브(18)에 동축(同軸)으로 고정된 관형 축(20)을 포함한다. 회전자 자석(12)은 회전자 허브(18)의 주벽(周壁) 내측에 결합되어 있다. 회전자 허브(18)의 주벽 외측은 자기 디스크(미도시)를 수용하도록 형성된다.
고정자(10)는, 디스크 드라이브 장치(미도시)에 장착되는 브라켓(4), 슬리브(8), 브라켓에 장착되어 고정된 코어(52) 및 코어(52)에 감긴 코일(54)을 포함한다. 코일(54)은, 회전자 자석(12)과 반경 방향으로 약간의 간극을 유지하면서, 회전자 자석(12)과 대향하도록 배열된다.
슬리브(8)는, 원통형 개구부(85)가 형성되어 있는 관형 부재이다. 원통형 개구부(85)는, 상부를 제외하고는, 일정한 반지름 A를 갖는다. 원통형 개구부(85)의 최상부는, 모세관 현상을 이용한 밀봉부(capillary seal)(11)를 형성하도록 반지름이 약간 증가한다. 슬리브(8)의 상면에는 마개(9)가 부착된다. 마개(9)는, 원통형 개구부(85)의 반경보다 작은 반경 B를 갖는다. 마개(9)는, 모터가 물리적 충격을 받았을 경우에, 축(20)이 원통형 개구부(85)로부터 이탈하는 것을 방지한다.
축(20)은 허브(18)와 마개(9)를 통과하여 원통형 개구부(85) 내로 연장된다. 원통형 개구부(85) 내에 삽입된 축(20) 부위는 상부 축 구획부(205)와 하부 축 구획부(206)를 포함한다. 상부 축 구획부(205)는, 마개(9)의 내경 B보다는 크고 원통형 개구부(85)의 반경보다는 약간 작은, 일정한 반지름 C를 갖는다. 하부 축 구획부(206)는 상부 축 구획부(205)와 접해 있고, 하부 축 구획부(206)의 반경은 상부 축 구획부(205)의 반경 C부터 감소하여 원형 개구부(85)의 바닥에서는 반지름이 0(영)이 된다. 따라서, 하부 축 구획부(206)는 피벗 점(13)에서 슬리브(8)와 접촉한다.
슬리브(8)와 축(20) 사이의 공간으로 구성된 간극은 적절한 윤활 유체로 충전된다. 저널 베어링을 형성시키기 위해서는, 상부 축 구획부(205)의 외면 또는 상부 축 구획부(205)에 대향하는 슬리브(8)의 내면에 압력 생성 홈(14)들을 형성시킨다. 필요한 경우에, 제 2 저널 베어링을 형성시키기 위하여, 제 2 홈들을 추가할 수도 있다. 또한, 축(20)과 슬리브(8) 사이의 재료 접촉을 최소화하기 위하여, 압력 생성 홈들은 하부 축 구획부(206)의 저부(底部) 또는 대향하는 슬리브(8)의 면에 위치할 수도 있다.
자기 차폐물(15)이 브라켓(4)에 부착된다. 자기 차폐물(15)은 회전자 자석(12)과 상호 작용하여, 회전자(6)에 하향력을 가한다.
본 발명의 제 2 실시예를 도 2와 도 3에 나타내었다. 이 스핀들 모터의 축이 회전 축인 경우를 도 3에 나타내었다. 스핀들 모터는 고정자(10) 및 고정자(10)에 대하여 회전하도록 배열된 회전자(6)를 포함한다.
회전자(6)는 회전자 허브(18) 및 회전자 허브(18)에 동축으로 고정된 관형 축(20)을 포함한다. 회전자 자석(12)은 회전자 허브(18)의 주벽 내측에 결합되어 있다. 회전자 허브(18)의 주벽 외측은 자기 디스크(미도시)를 수용하도록 형성된다.
고정자(10)는, 디스크 구동 장치(미도시)에 장착되는 브라켓(4), 슬리브(8), 브라켓에 고정된 코어(52) 및 코어(52)에 감긴 코일(54)을 포함한다. 코일(54)은 회전자 자석(12)과 반경 방향으로 약간의 간극을 유지하면서 대향하도록 배열된다.
슬리브(8)는, 원통형 개구부(85)가 형성되어 있는 관형 부재이다. 원통형 개구부(85)의 바로 위에는, 형통형 개구부(85)와 동축의 카운터플레이트 공간(88)이 형성되어 있다. 카운터플레이트 공간(88)은 원통형 개구부(85)의 상부에서 슬리브(8) 상면까지 연장된다. 카운터플레이트 공간(88)은, 원통형 개구부(85)의 반경 A보다도 크고 일정한 반경 B를 갖는다. 카운터플레이트(19)는 카운터플레이트 공간(88)의 내측에 단단히 고정된다. 카운터플레이트(19)는, 원통형 개구부(85)의 반경보다 작은 내경 C를 갖는다. 카운터플레이트(19)의 내경은, 모세관 밀봉부(11)를 형성하도록, 카운터플레이트(19)의 상부 근방에서 증가한다.
축(20)은 허브(18)와 카운터플레이트(9)를 통과하여 원통형 개구부(85) 내로 연장된다. 원통형 개구부(85) 내에 삽입된 축(20) 부위는 상부 축 구획부(205)와 하부 축 구획부(206)로 구성된다. 상부 축 구획부(205)는, 카운터플레이트(19)의 내측 반경 B보다는 크고 원통형 개구부(85)의 반경보다는 약간 작은, 일정한 반지름 C를 갖는다. 하부 축 구획부(206)는 상부 축 구획부(205)와 접해 있고, 하부 축 구획부(206)의 반경은 상부 축 구획부(205)의 반경 C부터 감소하여 원통형 개구부(85)의 바닥에서는 반지름이 0(영)이 된다. 따라서, 하부 축 구획부(206)는 피벗 점(13)에서 슬리브(8)와 접촉한다.
슬리브(8), 카운터플레이트(19) 및 축(20) 사이의 공간으로 구성된 간극은적절한 윤활 유체로 충전된다. 저널 베어링을 형성시키기 위하여, 상부 축 구획부(205)의 외면 또는 상부 축 구획부(205)에 대향하는 슬리브(8)의 내면에 압력 생성 홈(14)들을 형성시킨다. 필요한 경우에, 제 2 저널 베어링을 형성시키기 위하여, 제 2 홈들을 추가할 수도 있다. 또한, 스러스트 베어링을 형성시키기 위하여, 압력 생성 홈(16)들은 상부 축 구획부(205)의 상면 또는 대향하는 카운터플레이트(19)의 면에 위치할 수도 있다. 또한, 축(20)과 슬리브(8) 사이의 재료 접촉을 최소화하기 위하여, 압력 생성 홈들은 하부 축 구획부(206)의 저부 또는 대향하는 슬리브(8)의 면에 위치할 수도 있다.
고정 축인 경우를 도 2에 나타내었다. 스핀들 모터는 고정자(10) 및 고정자(10)에 대하여 회전하도록 배열된 회전자(6)를 포함한다.
회전자(6)는 회전자 허브(18) 및 회전자 허브(18)에 동축으로 고정된 슬리브(8)를 포함한다. 회전자 자석(12)은 회전자 허브(18)의 주벽 내측에 결합되어 있다. 회전자 허브(18)의 주벽 외측은 자기 디스크(미도시)를 수용하도록 형성된다.
슬리브(8)는, 원통형 개구부(85)가 형성되어 있는 관형 부재이다. 원통형 개구부(85)는 일정한 반경 A를 갖는다. 원통형 개구부(85)의 바로 아래에는, 원통형 개구부(85)와 동축의 카운터플레이트 공간(88)이 형성되어 있다. 카운터플레이트 공간(88)은 원통형 개구부(85) 저부에서 슬리브(8) 하면까지 연장된다. 카운터플레이트 공간(88)은, 원통형 개구부(85)의 반경 A보다도 크고 일정한 반경 B를 갖는다. 카운터플레이트(19)는 카운터플레이트 공간(88)의 내측에 단단히 고정된다. 카운터플레이트(19)는, 원통형 개구부(85)의 반경보다 작은 내측 반경 C를 갖는다. 축(20)의 반경은 카운터플레이트(19)의 저부 근방에서 감소하여, 모세관 밀봉부(11)를 형성한다.
고정자(10)는, 브라켓(4), 축(20), 브라켓(4)에 고정된 코어(52) 및 코어(52)에 감긴 코일(54)을 포함한다. 고정자(10)는 회전자 자석(12)과 반경 방향으로 약간의 간극을 유지하면서 대향하도록 배열된다.
축(20)은, 허브(18)와 카운터플레이트(19)를 통과하여 원통형 개구부(85) 내로 연장된다. 원통형 개구부(85) 내에 삽입된 축(20) 부위는 상부 축 구획부(205)와 하부 축 구획부(206)로 구성된다. 그러나, 제 2 실시예의 고정 축인 경우에는, 상부 축 구획부(205)가 하부 축 구획부(206)보다 아래쪽에 위치한다. 상부 축 구획부(205)는, 카운터플레이트(19)의 내측 반경 B보다는 크고 원통형 개구부(85)의 반경보다는 약간 작은, 일정한 반지름 C를 갖는다. 하부 축 구획부(206)는 상부 축 구획부(205)와 접해 있고, 하부 축 구획부(206)의 반경은 상부 축 구획부(205)의 반경 C부터 감소하여 원통형 개구부(85)의 상부에서는 반지름이 0(영)이 된다. 따라서, 하부 축 구획부(206)는 피벗 점(13)에서 슬리브(8)와 접촉한다.
슬리브(8), 카운터플레이트(19) 및 축(20) 사이의 공간으로 구성된 간극은 적절한 윤활 유체로 충전된다. 저널 베어링을 형성시키기 위해서는, 상부 축 구획부(205)의 외면 또는 상부 축 구획부(205)에 대향하는 슬리브(8)의 내면에 압력 생성 홈(14)들을 형성시킨다. 필요한 경우에, 제 2 저널 베어링을 형성시키기 위하여, 제 2 홈들을 추가할 수도 있다. 또한, 스러스트 베어링을 형성시키기 위하여,압력 생성 홈(16)들은 상부 축 구획부(205)의 상면 또는 대향하는 카운터플레이트(19)의 면에 위치할 수도 있다. 또한, 축(20)과 슬리브(8) 사이의 재료 접촉을 최소화하기 위하여, 압력 생성 홈들은 하부 축 구획부(206)의 상부 또는 대향하는 슬리브(8)의 면에 위치할 수도 있다.
본 발명의 제 3 실시예를 도 4와 도 5에 나타내었다. 이 스핀들 모터의 축이 회전 축인 경우를 도 4에 나타내었다. 스핀들 모터는 고정자(10) 및 고정자(10)에 대하여 회전하도록 배열된 회전자(6)를 포함한다.
회전자(6)는 회전자 허브(18) 및 회전자 허브(18)에 동축으로 고정된 관형 축(20)을 포함한다. 회전자 자석(12)은 회전자 허브(18)의 주벽 내측에 결합되어 있다. 회전자 허브(18)의 주벽 외측은 자기 디스크(미도시)를 수용하도록 형성된다.
고정자(10)는, 디스크 구동 장치(미도시)에 장착되는 브라켓(4), 슬리브(8), 브라켓에 고정된 코어(52) 및 코어(52)에 감긴 코일(54)로 구성된다. 코일(54)은 반경 방향으로 회전자 자석(12)과 약간의 간극을 유지하면서 대향하도록 배열된다.
슬리브(8)는, 원통형 개구부(85)가 형성되어 있는 관형 부재이다. 원통형 개구부(85)는 일정한 반경 A를 갖는다. 원통형 개구부(85)의 바로 위에는, 원통형 개구부(85)와 축이 동일한 스러스트-와셔 공간(89)이 형성되어 있다. 스러스트-와셔 공간(89)은, 원통형 개구부(85)의 반경 A보다도 크고 일정한 반경 D를 갖는다. 스러스트-와셔 공간(85)의 위에는, 원통형 개구부(85)와 축이 동일한 카운터플레이트 공간(88)이 형성되어 있다. 카운터플레이트 공간(88)은 스러스트-와셔 공간(89)의상부에서 슬리브(8) 상면까지 연장된다. 카운터플레이트 공간(88)은, 스러스트-와셔 공간(89)의 반경 D보다도 크고 일정한 반경 B를 갖는다. 카운터플레이트(19)는 하부에 원통형 개구부(85)의 반경 A와 동일한 내측 반경 C를 갖는다. 그러나, 카운터플레이트(19)의 내측 반경은 카운터플레이트(19)의 상부 근방에서 감소하여, 모세관 밀봉부(11)를 형성한다.
축(20)은, 허브(18), 카운터플레이트(19), 스러스트-와셔 공간(89) 및 원통형 개구부(85)를 통과하여 슬리브(8) 내로 연장된다. 슬리브(8) 내에 삽입된 축(20) 부위는 상부 축 구획부(205)와 하부 축 구획부(206)로 구성된다. 상부 축 구획부(205)는, 원통형 개구부(85)의 반경 A보다 작고 일정한 반지름 C를 갖는다. 하부 축 구획부(206)는 상부 축 구획부(205)와 접해 있고, 하부 축 구획부(206)의 반경은 상부 축 구획부(205)의 반경 C부터 감소하여 원통형 개구부(85)의 저부에서는 반지름이 0(영)이 된다. 따라서, 하부 축 구획부(206)는 피벗 점(13)에서 슬리브(8)와 접촉한다. 스러스트-와셔(207)는 축(20)에 고정된다. 스러스트-와셔(207)는, 스러스트-와셔 공간(89)의 반경보다 약간 작은 외측 반경 E를 갖는다. 스러스트-와셔(207)는 윤활 유체가 순환하는 채널(208)을 포함한다. 스러스트-와셔(207)와 카운터플레이트(19) 사이의 거리는 4 마이크론 내지 7 마이크론인 것이 바람직하다. 스러스트-와셔(207)와 슬리브(8) 사이의 거리는 0.1mm인 것이 바람직하다. 스러스트-와셔(207)와 슬리브(8) 사이의 지름이 이와 같이 비교적 클 경우에는, 전력 소모가 감소한다.
슬리브(8), 카운터플레이트(19), 스러스트-와셔(207) 및 축(20) 사이의 공간으로 구성된 간극은 적절한 윤활 유체로 충전된다. 저널 베어링을 형성시키기 위해서는, 압력 생성 홈(14)들을 상부 축 구획부(205)의 외면 또는 상부 축 구획부(205)에 대향하는 슬리브(8)의 내면에 형성시킨다. 필요한 경우에, 제 2 저널 베어링을 형성하기 위하여, 제 2 홈들을 추가할 수도 있다. 스러스트 베어링을 형성시키기 위하여, 압력 생성 홈(16)들을 스러스트-와셔(207)의 상면 또는 대향하는 카운터플레이트(19)의 면에 형성시킨다. 또한, 축(20)과 슬리브(8) 사이의 재료 접촉을 최소화하기 위하여, 압력 생성 홈들은 하부 축 구획부(206)의 저부 또는 대향하는 슬리브(8)의 면에 위치할 수도 있다.
제 3 실시예의 고정 축인 경우는 도 5에 도시되어 있다. 스핀들 모터는 고정자(10) 및 고정자(10)에 대하여 회전하도록 배열된 회전자(6)를 포함한다.
회전자(6)는 회전자 허브(18) 및 회전자 허브(18)에 동축으로 고정된 슬리브(8)를 포함한다. 회전자 자석(12)은 회전자 허브(18)의 주벽 내측에 결합되어 있다. 회전자 허브(18)의 주벽 외측은 자기 디스크(미도시)를 수용하도록 형성된다.
슬리브(8)는, 원통형 개구부(85)가 형성되어 있는 관형 부재이다. 원통형 개구부(85)는 일정한 반경 A를 갖는다. 원통형 개구부(85)의 바로 아래에는, 원통형 개구부(85)와 동축의 스러스트-와셔 공간(89)이 형성되어 있다. 스러스트-와셔 공간(88)은, 원통형 개구부(85)의 반경 A보다도 크고 일정한 반경 D를 갖는다. 스러스트-와셔 공간(89)의 바로 아래에는, 스러스트-와셔 공간(89)과 동축의 카운터플레이트 공간(88)이 형성되어 있다. 카운터플레이트 공간(88)은 스러스트-와셔공간(89)의 저부에서 슬리브(8)의 하면까지 연장된다. 카운터플레이트(19)는 카운터플레이트 공간(88)의 내측에 단단히 고정된다. 카운터플레이트(19)는, 최정점(最頂點)에서 원통형 개구부(85)의 반경과 동일한 내측 반경 C를 갖는다. 그러나, 축(20)의 반경은 카운터플레이트(19)의 저부 근방에서 감소하여, 모세관 밀봉부(11)를 형성한다.
고정자(10)는, 브라켓(4), 축(20), 브라켓(4)에 고정된 코어(52) 및 코어(52)에 감긴 코일(54)을 포함한다. 고정자(10)는, 반경 방향으로 회전자 자석(12)과 약간의 간극을 유지하면서 대향하도록 배열된다.
축(20)은, 허브(18), 카운터플레이트(19), 스러스트-와셔(89) 및 원통형 개구부(85)를 통과하여 슬리브(8) 내로 연장된다. 슬리브(8) 내에 삽입된 축(20) 부위는 상부 축 구획부(205)와 하부 축 구획부(206)로 구성된다. 그러나, 제 3 실시예의 고정 축인 경우에는, 상부 축 구획부(205)가 하부 축 구획부(206)보다 아래쪽에 위치한다. 상부 축 구획부(205)는, 원통형 개구부(85)의 반경보다 작고 일정한 반경 C를 갖는다. 하부 축 구획부(206)는 상부 축 구획부(205)와 접해 있고, 하부 축 구획부(206)의 반경은 상부 축 구획부(205)의 반경 C부터 감소하여 원통형 개구부(85)의 상부에서는 반경이 0(영)이 된다. 따라서, 하부 축 구획부(206)는 피벗 점(13)에서 슬리브(8)와 접촉한다. 스러스트-와셔(207)는 축(20)에 고정된다. 스러스트-와셔(207)는, 스러스트-와셔 공간(89)의 반경보다 약간 작은 외측 반경 E를 갖는다. 스러스트-와셔(207)는, 윤활 유체가 순환하는 채널(208)을 포함한다. 스러스트-와셔(207)와 카운터플레이트(19) 사이의 거리는 4 마이크론 내지 7 마이크론인 것이 바람직하다. 스러스트-와셔(207)와 슬리브(8) 사이의 거리는 0.1mm인 것이 바람직하다. 스러스트(207)와 슬리브(8) 사이의 지름이 이와 같이 비교적 큰 경우에는, 전력 소모가 감소한다.
슬리브(8), 카운터플레이트(19), 스러스트-와셔 및 축(20) 사이의 공간으로 구성된 간극은 적절한 윤활 유체로 충전된다. 저널 베어링을 형성시키기 위해서는, 압력 생성 홈(14)들을 상부 축 구획부(205)의 외면 또는 상부 축 구획부(205)에 대향하는 슬리브(8)의 내면에 형성시킨다. 필요한 경우에, 제 2 저널 베어링을 형성시키기 위하여, 제 2 홈들을 추가할 수도 있다. 스러스트 베어링을 형성시키기 위해서는, 압력 생성 홈(16)들을 스러스트-와셔(207)의 하면 또는 대향하는 카운터플레이트(19)의 면에 형성시킨다. 또한, 축(20)과 슬리브(8) 사이의 재료 접촉을 최소화하기 위하여, 압력 생성 홈들은 하부 축 구획부(206)의 상부 또는 대향하는 슬리브(8)의 면에 위치할 수도 있다.
본 발명에 의한 유체 동압 피벗 베어링을 사용하면, 종래의 볼 베어링을 사용하는 스핀들 모터에서 발생하는 미세한 마멸 입자, 열 및 소음의 문제를 개선할 수 있다. 또한, 유체 동압 베어링에 의한 안정성 증가와 피벗 베어링에 의한 전력 소모 감소의 효과를 결합시킬 수 있다.

Claims (21)

  1. 고정자, 회전자, 피벗 베어링, 유체 동압 저널 베어링, 자기 차폐물 및 마개를 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정자는 브라켓, 상기 브라켓에 부착된 슬리브, 상기 브라켓에 부착된 코어 및 상기 코어 주위에 감긴 코일을 포함하고,
    상기 회전자는 축, 회전 허브 및 회전자 자석을 포함하고,
    상기 피벗 베어링은, 상기 슬리브 상을 회전하는 상기 축 단부의 피벗 점을 포함하고,
    상기 유체 동압 저널 베어링은 상기 축, 상기 슬리브, 유체 및 상기 축과 상기 슬리브 중 하나의 수직 면에 형성된 압력 생성 홈들을 포함하고,
    상기 자기 차폐물은 상기 회전자 자석의 아래쪽에 위치하면서 브라켓에 부착되어 있고,
    상기 마개는 상기 슬리브 부착되어 있으면서 상기 축 위에 부분적으로 위치하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  3. 고정자, 회전자, 피벗 베어링, 유체 동압 저널 베어링, 카운터플레이트 및 유체 동압 스러스트 베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 고정자는 브라켓, 상기 브라켓에 부착된 슬리브, 상기 브라켓에 부착된 코어 및 상기 코어 주위에 감긴 코일을 포함하고,
    상기 회전자는 축, 회전 허브 및 회전자 자석을 포함하고,
    상기 피벗 베어링은, 상기 슬리브 상을 회전하는 상기 축 단부의 피벗 점을 포함하고,
    상기 유체 동압 저널 베어링은 상기 축, 상기 슬리브, 유체 및 상기 축과 상기 슬리브 중 하나의 수직 면에 형성된 압력 생성 홈들을 포함하고,
    상기 카운터플레이트는 상기 슬리브에 부착되면서 상기 축 위에 부분적으로 위치하고,
    상기 유체 동압 스러스트 베어링은, 상기 축, 상기 카운터플레이트, 상기 유체 및 상기 축과 상기 카운터플레이트 중 하나의 수평 면에 형성된 압력 생성 홈들을 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 고정자는 브라켓, 상기 브라켓에 부착된 축, 상기 브라켓에 부착된 코어 및 상기 코어 주위에 감긴 코일을 포함하고,
    상기 회전자는 슬리브, 상기 슬리브에 부착된 회전 허브 및 상기 허브에 부착된 회전자 자석을 포함하고,
    상기 피벗 베어링은, 상기 축의 단부에서의 피벗 점 상에서 회전하는 상기 슬리브를 포함하고,
    상기 유체 동압 저널 베어링은, 상기 축, 상기 슬리브, 유체 및 상기 축과 상기 슬리브 중 하나의 수직 면에 형성된 압력 생성 홈들을 포함하고,
    상기 카운터플레이트는 상기 슬리브에 부착되면서 상기 축 아래에 부분적으로 위치하고,
    상기 유체 동압 스러스트 베어링은, 상기 축, 상기 카운터플레이트, 상기 유체 및 상기 축과 상기 카운터플레이트 중 하나의 수평 면에 형성된 압력 생성 홈들을 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  6. 고정자, 회전자, 피벗 베어링, 유체 동압 저널 베어링, 스러스트-와셔, 카운터플레이트 및 유체 동압 스러스트 베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 고정자는 브라켓, 상기 브라켓에 부착된 슬리브, 상기 브라켓에 부착된 코어 및 상기 코어 주위에 감긴 코일을 포함하고,
    상기 회전자는 축, 회전 허브 및 회전자 자석을 포함하고,
    상기 피벗 베어링은, 상기 슬리브 상을 회전하는 상기 축 단부의 피벗 점을 포함하고,
    상기 유체 동압 저널 베어링은 상기 축, 상기 슬리브, 유체 및 상기 축과 상기 슬리브 중 하나의 수직 면에 형성된 압력 생성 홈들을 포함하고,
    상기 스러스트-와셔는 상기 축에 부착되고,
    상기 카운터플레이트는 상기 슬리브에 부착되면서 상기 스러스트-와셔 위에 부분적으로 위치하고,
    상기 유체 동압 스러스트 베어링은, 상기 스러스트-와셔, 상기 카운터플레이트, 상기 유체 및 상기 스러스트-와셔와 상기 카운터플레이트 중 하나의 수평 면에 형성된 압력 생성 홈들을 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 스러스트-와셔는 상기 유체가 순환하는 채널을 포함하고,
    상기 스러스트-와셔의 저부와 상기 슬리브 사이에 간극이 존재하고,
    상기 스러스트-와셔의 상부와 상기 카운터플레이트 사이에 간극이 존재하고,
    상기 스러스트-와셔의 저부와 상기 슬리브 사이의 간극이 상기 스러스트-와셔의 상부와 상기 카운터플레이트 사이의 간극보다도 훨씬 큰 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 스러스트-와셔의 저부와 상기 슬리브 사이의 간극은 약 0.1mm이고,
    상기 스러스트-와셔의 상부와 상기 카운터플레이트 사이의 간극이 4 마이크론 내지 7 마이크론인 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 카운터플레이트의 일부의 내측 반경을 증가시켜 형성된 모세관 밀봉부를 또한 포함하는 스핀들 모터.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 고정자는 브라켓, 상기 브라켓에 부착된 축, 상기 브라켓에 부착된 코어 및 상기 코어 주위에 감긴 코일을 포함하고,
    상기 회전자는 슬리브, 회전 허브 및 회전자 자석을 포함하고,
    상기 피벗 베어링은, 상기 축의 단부에서의 피벗 점 상에서 회전하는 상기 슬리브를 포함하고,
    상기 유체 동압 저널 베어링은, 상기 축, 상기 슬리브, 유체 및 상기 축과 상기 슬리브 중 하나의 수직 면에 형성된 압력 생성 홈들을 포함하고,
    상기 스러스트-와셔는 상기 축에 부착되고,
    상기 카운터플레이트는 상기 슬리브에 부착되면서 상기 스러스트-와셔 아래에 부분적으로 위치하고,
    상기 유체 동압 스러스트 베어링은, 상기 스러스트-와셔, 상기 카운터플레이트, 상기 유체 및 상기 스러스트-와셔와 상기 카운터플레이트 중 하나의 수평 면에 형성된 압력 생성 홈들을 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 스러스트-와셔는 상기 유체가 순환하는 채널을 포함하고,
    상기 스러스트-와셔의 상부와 상기 슬리브 사이에 간극이 존재하고,
    상기 스러스트-와셔의 저부와 상기 카운터플레이트 사이에 간극이 존재하고,
    상기 스러스트-와셔의 상부와 상기 슬리브 사이의 간극이 상기 스러스트-와셔의 저부와 상기 카운터플레이트 사이의 간극보다도 훨씬 큰 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 스러스트-와셔의 상부와 상기 슬리브 사이의 간극은 약 0.1mm이고,
    상기 스러스트-와셔의 저부와 상기 카운터플레이트 사이의 간극이 4 마이크론 내지 7 마이크론인 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 축의 일부의 반경을 감소시켜 형성된 모세관 밀봉부를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  15. 고정자, 회전자, 피벗 베어링, 유체 동압 저널 베어링, 제 1 유체 동압 스러스트 베어링 및 제 2 유체 동압 스러스트 베어링을 포함하는 스핀들 모터에 있어서,
    상기 제 1 유체 동압 스러스트 베어링은 상기 피벗 베어링과 동일한 방향으로 축 지지부를 제공하고,
    상기 제 2 유체 동압 스러스트 베어링은 상기 피벗 베어링과 반대 방향으로 축 지지부를 제공하는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터.
  16. 축, 작은 반경 방향 거리에서 상기 축을 에워싸는 베어링 슬리브, 상기 베어링 슬리브에 부착된 카운터플레이트를 포함하는 스핀들 모터용 베어링에 있어서,
    상기 축은 둥근 단부, 큰 직경부, 작은 직경부 및 큰 직경부와 작은 직경부 사이의 경계에 위치하는 수평부를 포함하고,
    상기 축의 큰 직경부에는 유체 동압 저널 베어링이 제공되고,
    상기 축의 수평부에는 유체 동압 스러스트 베어링이 제공되고,
    상기 축의 작은 직경부에는 모세관 밀봉부가 제공되고,
    상기 축의 둥근 단부에는 피벗 베어링이 제공되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터용 베어링.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 모세관 밀봉부는, 상기 축의 작은 직경부를 점점 감소시킴으로써, 형성되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터용 베어링.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 모세관 밀봉부는, 상기 카운터플레이트의 일부의 내측 반경을 증가시킴으로써, 형성되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터용 베어링.
  19. 축, 작은 반경 방향 거리에서 상기 축을 에워싸는 베어링 슬리브, 상기 베어링 슬리브에 부착된 카운터플레이트 및 상기 축에 부착된 스러스트-와셔를 포함하는 스핀들 모터용 베어링에 있어서,
    상기 축은 둥근 단부를 구비하고,
    상기 축과 상기 슬리브 사이에는 유체 동압 저널 베어링이 제공되고,
    상기 카운터플레이트와 상기 스러스트-와셔 사이에는 유체 동압 스러스트 베어링이 제공되고,
    상기 축과 상기 카운터플레이트 사이에는 모세관 밀봉부가 제공되고,
    상기 축의 둥근 단부와 상기 슬리브 사이에는 피벗 베어링이 제공되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터용 베어링.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 모세관 밀봉부는, 상기 축을 테이퍼링함으로써, 형성되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터용 베어링.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 모세관 밀봉부는, 상기 카운터플레이트의 일부의 내측 반경을 증가시킴으로써, 형성되는 것을 특징으로 하는 스핀들 모터용 베어링.
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