JP2015143576A - 動圧軸受装置及びそれを備えるスピンドルモータ - Google Patents

動圧軸受装置及びそれを備えるスピンドルモータ Download PDF

Info

Publication number
JP2015143576A
JP2015143576A JP2015089746A JP2015089746A JP2015143576A JP 2015143576 A JP2015143576 A JP 2015143576A JP 2015089746 A JP2015089746 A JP 2015089746A JP 2015089746 A JP2015089746 A JP 2015089746A JP 2015143576 A JP2015143576 A JP 2015143576A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dynamic pressure
region
shaft
width
portion disposed
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP2015089746A
Other languages
English (en)
Inventor
ボン オー、ソン
Song Bon Oh
ボン オー、ソン
ギョン リー、クム
Kum Kyung Lee
ギョン リー、クム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electro Mechanics Co Ltd
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 Samsung Electro Mechanics Co Ltd filed Critical Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Publication of JP2015143576A publication Critical patent/JP2015143576A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
    • F16C17/026—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only with helical grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure, e.g. herringbone grooves
    • 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
    • F16C17/02—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for radial load only
    • 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
    • F16C32/00—Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06—Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
    • 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
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10—Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • F16C33/106—Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
    • F16C33/107—Grooves for generating pressure
    • 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
    • H02K5/1675—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 rotary shaft at only one end of the rotor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08—Structural association with bearings
    • H02K7/085—Structural association with bearings radially supporting the rotary shaft at only one end of the rotor
    • 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
    • F16C2370/00—Apparatus relating to physics, e.g. instruments
    • F16C2370/12—Hard disk drives or the like

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

【課題】動圧軸受装置及びそれを備えるスピンドルモータに関する。【解決手段】シャフトと、上記シャフトを回転可能に支持するスリーブと、を含み、上記シャフトの外周面と上記スリーブの内周面のうち少なくとも一つには、上記シャフトの回転時に流体動圧を発生させるためのヘリングボーン状の上部動圧溝２６０と下部動圧溝２７０が形成される。上部動圧溝２６０の上部領域に配置される部分の幅Ｗ１が下部領域に配置される部分の幅Ｗ２より小さく形成され、軸方向長さＬ１とＬ２は同一である。下部動圧溝２７０は、上部領域に配置される部分の幅Ｗ３が下部領域に配置される部分の幅Ｗ４より大きく形成され軸方向長さＬ３とＬ４は同一である。【選択図】図２

Description

本発明は、動圧軸受装置及びそれを備えるスピンドルモータに関する。
一般に、記録ディスク駆動装置（Ｈａｒｄ ｄｉｓｋ ｄｒｉｖｅ；ＨＤＤ）に用いられる小型のスピンドルモータには動圧軸受装置が備えられ、動圧軸受装置に備えられるシャフトとスリーブとの間に形成された軸受間隙（ｃｌｅａｒａｎｃｅ）にはオイルなどの潤滑流体が充填される。また、軸受間隙に充填されたオイルがポンピングされることにより流体動圧を形成し、シャフトを回転可能に支持する。
即ち、一般に動圧軸受装置には、スパイラル（ｓｐｉｒａｌ）状を有するスラスト動圧溝とヘリングボーン（ｈａｒｒｉｎｇｂｏｎｅ）状を有するジャーナル動圧溝が備えられ、上記の動圧溝により動圧を発生させて、モータの回転駆動の安定性を図っている。
また、ラジアル方向の流体動圧を発生させるためのジャーナル動圧溝は、スリーブの内部面に２組のジャーナル動圧溝が形成される。
一方、最近の記録ディスク駆動装置の容量増加により、スピンドルモータの駆動中に生じる振動を減少させなければならないという技術的課題に直面している。即ち、スピンドルモータの駆動中に生じる振動によるエラーが発生することなく記録ディスク駆動装置が駆動されるようにするために、スピンドルモータに備えられる動圧軸受装置の性能向上が求められている。
そのために、ヘリングボーン状のジャーナル動圧溝の間の間隔（即ち、軸受スパンの長さ）を広げて、モータの駆動中に生じる振動を減少させる必要がある。
ところが、潤滑流体が動圧軸受装置の外部に飛散することを防止するために、また、動圧軸受装置の内部で負圧が発生することを防止するために、最大圧力領域（ヘリングボーン状を有するジャーナル動圧溝の中心線）を基準として、ジャーナル動圧溝の上、下部側に配置される部分は非対称形状を有するように形成される。
また、潤滑流体が終局的にスリーブの下部側に流動されるようにするために、最大圧力発生領域を基準として、ジャーナル動圧溝の上部側に配置される部分と下部側に配置される部分とが非対称に形成される。
これにより、スパン長さの減少をもたらすという問題がある。
従って、負圧発生を低減するとともに、潤滑流体の飛散を抑制し、スパン長さを増加させることができる動圧軸受装置の構造開発が必要な状況である。
日本公開特許公報第２００１−１４０８５８号
回転特性を向上させることができる動圧軸受装置及びそれを備えるスピンドルモータが提供される。
本発明の一実施例による動圧軸受装置は、シャフトと、上記シャフトを回転可能に支持するスリーブと、を含み、上記シャフトの外周面と上記スリーブの内周面のうち少なくとも一つには、上記シャフトの回転時に流体動圧を発生させるためのヘリングボーン状の上、下部動圧溝が形成され、上記上、下部動圧溝のうち少なくとも一つは、中心線を基準として上部領域に配置される部分と下部領域に配置される部分の幅が互いに相違することができる。
上記上部動圧溝は、中心線を基準として上部領域に配置される部分の幅が下部領域に配置される部分の幅より小さく形成されることができる。
上記下部動圧溝は、中心線を基準として上部領域に配置される部分の幅が下部領域に配置される部分の幅より大きく形成されることができる。
上記上、下部動圧溝のうち少なくとも一つは、中心線を基準として上部領域に配置される部分の軸方向長さと下部領域に配置される部分の軸方向長さが同一であることができる。
上記上部動圧溝の軸方向長さが上記下部動圧溝の軸方向長さと同一に形成されることができる。
上記上部動圧溝の軸方向長さが上記下部動圧溝の軸方向長さより大きく形成されることができる。
上記上、下部動圧溝の間には貯油溝が配置されることができる。
本発明の一実施例によるスピンドルモータは、シャフトと、上記シャフトを回転可能に支持するスリーブと、上記スリーブが固設されるベース部材と、上記シャフトの上端部に固設され、上記シャフトと連動して回転されるロータハブと、を含み、上記シャフトの外周面と上記スリーブの内周面のうち少なくとも一つには、上記シャフトの回転時に流体動圧を発生させるためのヘリングボーン状の上、下部動圧溝が形成され、上記上、下部動圧溝のうち少なくとも一つは、中心線を基準として上部領域に配置される部分と下部領域に配置される部分の幅が互いに相違することができる。
上記上部動圧溝は、中心線を基準として上部領域に配置される部分の幅が下部領域に配置される部分の幅より小さく形成され、上記下部動圧溝は、中心線を基準として上部領域に配置される部分の幅が下部領域に配置される部分の幅より大きく形成されることができる。
上記上、下部動圧溝のうち少なくとも一つは、中心線を基準として上部領域に配置される部分の軸方向長さと下部領域に配置される部分の軸方向長さが同一であることができる。
中心線を基準として上部側に配置される部分の幅と下部側に配置される部分の幅が互いに相違するように形成することにより、上、下部動圧溝の上部側と下部側に配置される部分の軸方向長さを同一にすることができるため、スパン長さを増加させることができるという効果がある。
本発明の一実施例による動圧軸受装置を備えるスピンドルモータを示す概略断面図である。 本発明の一実施例による動圧軸受装置に備えられるスリーブを説明するための説明図である。 図２のＡ−Ａ´線に沿った断面図である。 本発明の一実施例による動圧軸受装置の効果を説明するためのグラフである。 本発明の他の実施例による動圧軸受装置に備えられるスリーブを説明するための説明図である。 本発明の他の実施例による動圧軸受装置の効果を説明するためのグラフである。
以下、図面を参照して本発明の具体的な実施例を詳細に説明する。但し、本発明の思想は提示される実施例に制限されず、本発明の思想を理解する当業者は同一の思想の範囲内で他の構成要素の追加、変更、削除等によって、退歩的な他の発明や本発明の思想の範囲内に含まれる他の実施例を容易に提案することができ、これも本発明の思想の範囲内に含まれる。
また、本発明を説明するにあたり、係わる公知機能あるいは構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にする可能性があると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。
図１は本発明の一実施例による動圧軸受装置を備えるスピンドルモータを示す概略断面図であり、図２は本発明の一実施例による動圧軸受装置に備えられるスリーブを説明するための説明図であり、図３は図２のＡ−Ａ´線に沿った断面図である。
図１から図３を参照すると、本発明の一実施例によるスピンドルモータ１００は、ベース部材１２０と、動圧軸受装置２００と、ロータハブ１４０と、を含んで構成されることができる。
また、本発明の一実施例による動圧軸受装置２００は、シャフト２１０と、スリーブ２２０と、カバー部材２３０と、スラストプレート２４０と、キャップ部材２５０と、を含んで構成されることができる。
一方、スピンドルモータ１００は、記録ディスクを駆動させる記録ディスク駆動装置に採用されるモータであることができる。
ここで、まず方向に関する用語を定義すると、軸方向は図１を参照して、上、下方向、即ちシャフト２１０の下部から上部に向かう方向またはシャフト２１０の上部から下部に向かう方向を意味し、半径方向は図１を参照して、左、右方向、即ち、ロータハブ１４０の外周面からシャフト２１０に向かう方向またはシャフト２１０からロータハブ１４０の外周面に向かう方向を意味する。
また、周方向は、ロータハブ１４０及びシャフト２１０の外周面に沿って回転される方向を意味する。
また、本発明の一実施例によるスピンドルモータ１００は、大きくステータ２０及びロータ４０で構成されることができる。ステータ２０はロータ４０を回転可能に支持する全ての固定部材を指し、ロータ４０はステータ２０に支持されて回転される回転部材を指す。
ベース部材１２０は、ロータ４０を回転可能に支持する固定部材であり、ステータ２０を構成するものである。また、ベース部材１２０は、スリーブ２２０が固設される設置部１２２を備えることができる。
設置部１２２は、軸方向上部側に突出形成され、スリーブ２２０が挿設されるように設置孔１２２ａが形成されることができる。即ち、スリーブ２２０は設置部１２２に固設されることができる。
一方、設置部１２２の外周面には、ステータコア１１０が挿入固定されることができるように段差部１２２ｂが備えられることができる。即ち、ステータコア１１０は、設置部１２２の外周面に形成された段差部１２２ｂに載置された状態で設置部１２２に固設されることができる。
動圧軸受装置２００は、シャフト２１０の回転時に充填された潤滑流体をポンピングすることにより流体動圧を発生させる。動圧軸受装置２００についての詳細な説明は後述する。
ロータハブ１４０は、シャフト２１０に固設されて回転される。即ち、ロータハブ１４０は、シャフト２１０と連動して回転される回転部材であり、ロータ４０を構成して、シャフト２１０の上端部に固設される。
一方、ロータハブ１４０は、シャフト２１０が貫通される装着孔１４２ａが形成された円盤状のボディー１４２と、ボディー１４２の端から軸方向下部側に延長形成されるマグネット設置部１４４と、マグネット設置部１４４の端から半径方向外側に延長形成されるディスク載置部１４６と、を備えることができる。
即ち、ロータハブ１４０は、カップ状を有することができ、ベース部材１２０とともに内部空間を形成する。また、ステータコア１１０は、ロータハブ１４０とベース部材１２０とにより形成される内部空間に配置されることができる。
また、マグネット設置部１４４には駆動マグネット１４４ａが固設されることができる。即ち、駆動マグネット１４４ａは、ステータコア１１０の端に対向配置されるようにマグネット設置部１４４の内周面に固設される。
また、駆動マグネット１４４ａは環状を有することができ、周方向に沿ってＮ極、Ｓ極が交互に着磁され、一定強さの磁気力を発生させる永久磁石であることができる。即ち、駆動マグネット１４４ａは、ロータハブ１４０を回転駆動させるための駆動力を発生させる役割をする。
換言すれば、ステータコア１１０に巻線されたコイル１１２に電源が供給されると、コイル１１２が巻線されたステータコア１１０と駆動マグネット１４４ａとの電磁気的相互作用により、ロータハブ１４０を回転駆動させるための力が発生する。これにより、ロータハブ１４０が回転駆動されることができる。
結局、ロータハブ１４０の回転により、シャフト２１０、シャフト２１０に固設されるスラストプレート２４０がロータハブ１４０とともに連動して回転される。
このように、ロータハブ１４０が回転されると、上記の動圧軸受装置２００に充填された潤滑流体がポンピングされることにより、流体動圧が発生する。
以下、動圧軸受装置２００についてより詳細に説明する。
シャフト２１０は、ステータ２０により回転可能に支持されて回転されるロータ４０を構成する回転部材である。即ち、シャフト２１０はスリーブ２２０により回転可能に支持される。
また、スリーブ２２０は、ベース部材１２０とともにステータ２０を構成し、ロータ４０を回転可能に支持する固定部材である。
また、スリーブ２２０は上記のように設置部１２２に固設されることができる。また、スリーブ２２０の中央には貫通孔２２２が形成され、シャフト２１０は貫通孔２２２に挿入されてスリーブ２２０により回転可能に支持されることができる。
一方、シャフト２１０が貫通孔２２２に挿入されて設けられる場合、シャフト２１０の外周面とスリーブ２２０の内周面とは所定間隔で離隔配置されて軸受間隙Ｃ１を形成する。
また、この軸受間隙Ｃ１には、シャフト２１０の回転時に流体動圧を発生させることができるように潤滑流体が充填されることができる。
また、シャフト２１０の外周面とスリーブ２２０の内周面のうち少なくとも一つには、シャフト２１０の回転時に流体動圧を発生させるための上、下部動圧溝２６０、２７０が形成されることができる。
尚、上、下部動圧溝２６０、２７０はヘリングボーン状を有することができる。
また、上、下部動圧溝２６０、２７０のうち少なくとも一つは、中心線を基準として上部領域に配置される部分と下部領域に配置される部分の幅が互いに相違するように形成されることができる。
ここで、上、下部動圧溝２６０、２７０の説明に用いられる軸方向、幅に関する用語を定義すると、上、下部動圧溝２６０、２７０の軸方向は、図２において上、下方向はＬ方向（即ち、長さ方向）を意味し、幅は図２に図示されたＷ１〜Ｗ４を意味する。
まず、上部動圧溝２６０について説明する。
上部動圧溝２６０は、中心線Ｔ１で折り曲げられるヘリングボーン状を有することができる。また、上部動圧溝２６０は、上部領域に配置される部分の軸方向長さＬ１と下部領域に配置される部分の軸方向長さＬ２が同一であるように形成されることができる。
また、上部動圧溝２６０は、中心線を基準として上部領域に配置される部分の幅Ｗ１が下部領域に配置される部分の幅Ｗ２より小さく形成されることができる。
これにより、シャフト２１０の回転時、中心線Ｔ１を基準として上部領域に配置される部分によって発生する圧力が下部領域に配置される部分によって発生する圧力より高いことができる。
即ち、図４に図示されたように、シャフト２１０の回転時、上部動圧溝２６０の上部領域に配置される部分Ｘ１での圧力が下部領域に配置される部分Ｙ１での圧力より高い。
結局、このような圧力差により、軸受間隙Ｃ１に充填された潤滑流体が上部動圧溝２６０の上部側から下部側にポンピングされることができる。
これにより、上、下部動圧溝２６０、２７０の間で負圧が発生することを抑制することができる。ここで、負圧とは、大気圧より低い圧力を意味する。
また、上部動圧溝２６０の上部領域に配置される部分の幅Ｗ１が下部領域に配置される部分の幅Ｗ２より小さく形成されるため、上部動圧溝２６０は、中心線Ｔ１を基準として上部領域に配置される部分の軸方向長さＬ１と下部領域に配置される部分の軸方向長さＬ２が同一であるように形成されることができる。
これにより、スパン長さＳを増加させることができる。これについての詳細な説明は後述する。
ここで、スパン長さＳとは、上部動圧溝２６０により潤滑流体がポンピングされながら最大動圧が発生する地点と、下部動圧溝２７０により潤滑流体がポンピングされながら最大動圧が発生する地点との間の軸方向距離を意味する。
次に、下部動圧溝２７０について説明する。
下部動圧溝２７０は、中心線Ｔ２で折り曲げられるヘリングボーン状を有することができる。また、下部動圧溝２７０は、上部領域に配置される部分の軸方向長さＬ３と下部領域に配置される部分の軸方向長さＬ４が同一であるように形成されることができる。
また、下部動圧溝２７０は、中心線を基準として上部領域に配置される部分の幅Ｗ３が下部領域に配置される部分の幅Ｗ４より大きく形成されることができる。
これにより、シャフト２１０の回転時、中心線Ｔ２を基準として上部領域に配置される部分によって発生する圧力が下部領域に配置される部分によって発生する圧力より低いことができる。
即ち、図４に図示されたように、シャフト２１０の回転時、下部動圧溝２７０の上部領域に配置される部分Ｘ２での圧力が下部領域に配置される部分Ｙ２での圧力より低い。
結局、このような圧力差により、軸受間隙Ｃ１に充填された潤滑流体が下部動圧溝２７０の上部側から下部側にポンピングされることができる。
これにより、上、下部動圧溝２６０、２７０の間で負圧が発生することを抑制することができる。
また、下部動圧溝２７０の上部領域に配置される部分の幅Ｗ３が下部領域に配置される部分の幅Ｗ４より大きく形成されるため、下部動圧溝２７０は、中心線Ｔ２を基準として上部領域に配置される部分の軸方向長さＬ３と下部領域に配置される部分の軸方向長さＬ４が同一であるように形成されることができる。
これにより、スパン長さＳを増加させることができる。
即ち、従来は、上部動圧溝の上部領域に配置される部分の軸方向長さが下部領域に配置される部分の軸方向長さより長く形成されていた。また、下部動圧溝の下部領域に配置される部分の軸方向長さが下部領域に配置される部分の軸方向長さより長く形成されていた。
しかし、本発明による上、下部動圧溝２６０、２７０は、中心線Ｔ１、Ｔ２を基準として上部領域に配置される部分の幅Ｗ１、Ｗ３が下部領域に配置される部分の幅Ｗ２、Ｗ４と互いに相違するように形成されるため、上部領域に配置される部分の軸方向長さＬ１、Ｌ３と下部領域に配置される部分の軸方向長さＬ２、Ｌ４を同一に形成することができる。
結局、中心線Ｔ１、Ｔ２間の長さが増加するため、スパン長さＳを増加させることができる。
一方、スリーブ２２０には、上、下部動圧溝２６０、２７０の間に配置される貯油溝２２６が形成されることができる。
カバー部材２３０は、スリーブ２２０の下端部に設けられ、充填される潤滑流体がスリーブ２２０の下部側に漏れることを防止する役割をする。
また、カバー部材２３０がスリーブ２２０に設けられる場合、カバー部材２３０とスリーブ２２０とにより形成される空間にも潤滑流体が充填される。また、シャフト２１０がスリーブ２２０に設けられる場合、シャフト２１０の底面はカバー部材２３０の上面に接触される。
また、シャフト２１０が回転する場合、潤滑流体がスリーブ２２０とカバー部材２３０とにより形成される空間に流入され、シャフト２１０が所定高さに浮上することができる。
スラストプレート２４０は、ロータハブ１４０の下部に配置されるようにシャフト２１０に固設されることができる。これにより、スラストプレート２４０はシャフト２１０と連動して回転されることができる。即ち、スラストプレート２４０は、シャフト２１０とともにロータ４０を構成する回転部材である。
また、シャフト２１０がスリーブ２２０に設けられる場合、スラストプレート２４０はスリーブ２２０の挿入溝２２４に挿入配置される。
また、スラストプレート２４０の底面と挿入溝２２４の底面のうち少なくとも一つには、スラストプレート２４０の回転時にスラスト流体動圧を発生させるためのスラスト動圧溝（不図示）が形成されることができる。
キャップ部材２５０は、スラストプレート２４０の上部に配置されるようにスリーブ２２０に固設されることができる。換言すれば、キャップ部材２５０は、スリーブ２２０とともにステータ２０を構成する固定部材である。
また、キャップ部材２５０の底面とスラストプレート２４０の上面とにより、潤滑流体と空気との界面が形成されることができる。このために、キャップ部材２５０の底面の端部には傾斜面が形成されることができる。
即ち、上記の軸受間隙に充填された潤滑流体は、毛細管現象によってキャップ部材２５０の底面とスラストプレート２４０の上面とにより形成される空間で空気との界面を形成する。
上記のように、上、下部動圧溝２６０、２７０が、中心線Ｔ１、Ｔ２を基準として上部領域に配置される部分の軸方向長さＬ１、Ｌ３と下部領域に配置される部分の軸方向長さＬ２、Ｌ４が同一であるように形成されるため、本発明の一実施例による動圧軸受装置２００のスパン長さＳが増加することができる。
結局、スパン長さＳの増加により、シャフト２１０の回転特性が向上されることができる。
また、上部動圧溝２６０の上部領域に配置される部分の幅Ｗ１が下部領域に配置される部分の幅Ｗ２より小さく形成され、下部動圧溝２７０の上部領域に配置される部分の幅Ｗ３が下部領域に配置される部分の幅Ｗ４より大きく形成されるため、上、下部動圧溝２６０、２７０の間に配置される貯油溝２２６で負圧が発生することを抑制することができる。
以下、図面を参照して本発明の他の実施例による動圧軸受装置について説明する。但し、上記で説明した構成要素と同一の構成要素についての詳細な説明は省略し、上記の説明に代替する。
図５は本発明の他の実施例による動圧軸受装置に備えられるスリーブを示す断面図であり、図６は本発明の他の実施例による動圧軸受装置の効果を説明するためのグラフである。
図５及び図６を参照すると、本発明の他の実施例による動圧軸受装置（不図示）は、一例として、シャフト（不図示）及びスリーブ４２０を含んで構成されることができる。また、本発明の他の実施例による動圧軸受装置は、スリーブ４２０を除いては、上記の本発明の一実施例による動圧軸受装置２００に備えられる構成と同一の構成を備えるため、図面の図示及び詳細な説明を省略する。
即ち、以下ではスリーブ４２０についてのみ説明する。
スリーブ４２０の内周面には、シャフトの回転時に流体動圧を発生させるための上、下部動圧溝４６０、４７０が形成されることができる。
尚、上、下部動圧溝４６０、４７０はヘリングボーン状を有することができる。
また、上、下部動圧溝４６０、４７０のうち少なくとも一つは、中心線を基準として上部領域に配置される部分と下部領域に配置される部分の幅が互いに相違するように形成されることができる。
まず、上部動圧溝４６０について説明する。
上部動圧溝４６０は、中心線Ｔ１で折り曲げられるヘリングボーン状を有することができる。また、上部動圧溝４６０は、上部領域に配置される部分の軸方向長さＬ１と下部領域に配置される部分の軸方向長さＬ２が同一であるように形成されることができる。
また、上部動圧溝４６０は、中心線を基準として上部領域に配置される部分の幅Ｗ１が下部領域に配置される部分の幅Ｗ２より小さく形成されることができる。
これにより、シャフト２１０（図１参照）の回転時、中心線Ｔ１を基準として上部領域に配置される部分によって発生する圧力が下部領域に配置される部分によって発生する圧力より高いことができる。
即ち、図６に図示されたように、シャフト２１０の回転時、上部動圧溝４６０の上部領域に配置される部分Ｘ１での圧力が下部領域に配置される部分Ｙ１での圧力より高い。
結局、このような圧力差により、軸受間隙Ｃ１に充填された潤滑流体が上部動圧溝４６０の上部側から下部側にポンピングされることができる。
これにより、上、下部動圧溝４６０、４７０の間で負圧が発生することを抑制することができる。ここで、負圧とは、大気圧より低い圧力を意味する。
また、上部動圧溝４６０の上部領域に配置される部分の幅Ｗ１が下部領域に配置される部分の幅Ｗ２より小さく形成されるため、上部動圧溝４６０は、中心線Ｔ１を基準として上部領域に配置される部分の軸方向長さＬ１と下部領域に配置される部分の軸方向長さＬ２が同一であるように形成されることができる。
これにより、スパン長さＳを増加させることができる。これについての詳細な説明は後述する。
ここで、スパン長さＳとは、上部動圧溝４６０により潤滑流体がポンピングされながら最大動圧が発生する地点と、下部動圧溝４７０により潤滑流体がポンピングされながら最大動圧が発生する地点との間の軸方向距離を意味する。
次に、下部動圧溝４７０について説明する。
下部動圧溝４７０は、中心線Ｔ２で折り曲げられるヘリングボーン状を有することができる。また、下部動圧溝４７０は、上部領域に配置される部分の軸方向長さＬ３と下部領域に配置される部分の軸方向長さＬ４が同一であるように形成されることができる。
また、下部動圧溝４７０は、中心線を基準として上部領域に配置される部分の幅Ｗ３が下部領域に配置される部分の幅Ｗ４より大きく形成されることができる。
これにより、シャフト２１０の回転時、中心線Ｔ２を基準として上部領域に配置される部分によって発生する圧力が下部領域に配置される部分によって発生する圧力より低いことができる。
即ち、図６に図示されたように、シャフト２１０の回転時、下部動圧溝４７０の上部領域に配置される部分Ｘ２での圧力が下部領域に配置される部分Ｙ２での圧力より低い。
結局、このような圧力差により、軸受間隙Ｃ１に充填された潤滑流体が下部動圧溝４７０の上部側から下部側にポンピングされることができる。
これにより、上、下部動圧溝４６０、４７０の間で負圧が発生することを抑制することができる。
また、下部動圧溝４７０の上部領域に配置される部分の幅Ｗ３が下部領域に配置される部分の幅Ｗ４より大きく形成されるため、下部動圧溝４７０は、中心線Ｔ２を基準として上部領域に配置される部分の軸方向長さＬ３と下部領域に配置される部分の軸方向長さＬ４が同一であるように形成されることができる。
これにより、スパン長さＳを増加させることができる。
即ち、従来は、上部動圧溝の上部領域に配置される部分の軸方向長さが下部領域に配置される部分の軸方向長さより長く形成されていた。また、下部動圧溝の下部領域に配置される部分の軸方向長さが下部領域に配置される部分の軸方向長さより長く形成されていた。
しかし、本発明による上、下部動圧溝４６０、４７０は、中心線Ｔ１、Ｔ２を基準として上部領域に配置される部分の幅Ｗ１、Ｗ３と下部領域に配置される部分の幅Ｗ２、Ｗ４が互いに相違するように形成されるため、上部領域に配置される部分の軸方向長さＬ１、Ｌ３と下部領域に配置される部分の軸方向長さＬ２、Ｌ４を同一であるように形成することができる。
結局、中心線Ｔ１、Ｔ２の間の長さが増加するため、スパン長さＳを増加させることができる。
一方、スリーブ４２０には、上、下部動圧溝４６０、４７０の間に配置される貯油溝４２６が形成されることができる。
一方、上部動圧溝４６０の軸方向長さ（Ｌ１＋Ｌ２）は、下部動圧溝４７０の軸方向長さ（Ｌ３＋Ｌ４）より長く形成されることができる。即ち、超薄型のスピンドルモータに本発明の他の実施例による動圧軸受装置が採用される場合、上部動圧溝４６０の軸方向長さ（Ｌ１＋Ｌ２）は下部動圧溝４７０の軸方向長さ（Ｌ３＋Ｌ４）より長く形成されて、スパン長さＳを確保することができる。
これにより、超薄型のスピンドルモータにおいても回転特性の向上を図ることができる。
１００ スピンドルモータ
１２０ ベース部材
１４０ ロータハブ
２００ 動圧軸受装置
２１０ シャフト
２２０ スリーブ
２３０ カバー部材
２４０ スラストプレート
２５０ キャップ部材

Claims (6)

  1. シャフトと、
    前記シャフトを回転可能に支持するスリーブと
    を含み、
    前記シャフトの外周面及び前記スリーブの内周面のうち少なくとも一方に、前記シャフトの回転時に流体動圧を発生させるためのヘリングボーン状の一対の動圧溝が形成され、
    前記一対の動圧溝のうち少なくとも一方は、中心線を基準として一方側の領域に配置される部分の溝の幅と他方側の領域に配置される部分の溝の幅が互いに相違し、
    前記一対の動圧溝のうち前記一方側に形成された一方は、前記中心線を基準として前記一方側の領域に配置される部分の幅が前記他方側の領域に配置される部分の幅より狭く形成され、
    前記一対の動圧溝のうち前記他方側に形成された他方は、前記中心線を基準として前記一方側の領域に配置される部分の幅が前記他方側の領域に配置される部分の幅より広く形成される動圧軸受装置。
  2. 前記一対の動圧溝のうち少なくとも一方は、前記中心線を基準として前記一方側の領域に配置される部分の回転軸方向長さと前記他方側の領域に配置される部分の回転軸方向長さが同一である請求項１に記載の動圧軸受装置。
  3. 前記一対の動圧溝のうち前記一方側に形成された一方の回転軸方向長さが前記一対の動圧溝のうち前記他方側に形成された他方の回転軸方向長さと同一に形成される請求項１または請求項２に記載の動圧軸受装置。
  4. 前記一対の動圧溝のうち前記一方側に形成された一方の回転軸方向長さが前記一対の動圧溝のうち前記他方側に形成された他方の回転軸方向長さより長く形成される請求項１から請求項３の何れか１項に記載の動圧軸受装置。
  5. 前記一対の動圧溝の一方の動圧溝と他方の動圧溝との間の領域に貯油溝が配置される請求項１から請求項４の何れか１項に記載の動圧軸受装置。
  6. 請求項１から請求項５の何れか１項に記載の動圧軸受装置と、
    前記スリーブが固設されるベース部材と、
    前記シャフトの前記一方側の端部に固設され、前記シャフトと連動して回転されるロータハブと
    を含む動圧軸受装置。
JP2015089746A 2012-05-02 2015-04-24 動圧軸受装置及びそれを備えるスピンドルモータ Pending JP2015143576A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2012-0046563 2012-05-02
KR1020120046563A KR20130123253A (ko) 2012-05-02 2012-05-02 동압 베어링 장치 및 이를 구비하는 스핀들 모터

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012186552A Division JP2013234750A (ja) 2012-05-02 2012-08-27 動圧軸受装置及びそれを備えるスピンドルモータ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015143576A true JP2015143576A (ja) 2015-08-06

Family

ID=49512000

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012186552A Pending JP2013234750A (ja) 2012-05-02 2012-08-27 動圧軸受装置及びそれを備えるスピンドルモータ
JP2015089746A Pending JP2015143576A (ja) 2012-05-02 2015-04-24 動圧軸受装置及びそれを備えるスピンドルモータ

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012186552A Pending JP2013234750A (ja) 2012-05-02 2012-08-27 動圧軸受装置及びそれを備えるスピンドルモータ

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20130293048A1 (ja)
JP (2) JP2013234750A (ja)
KR (1) KR20130123253A (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6466105B2 (ja) * 2014-09-01 2019-02-06 Ntn株式会社 流体動圧軸受装置とこれに用いられる軸受部材及び軸部材
WO2016165778A1 (en) * 2015-04-17 2016-10-20 Volvo Truck Corporation A hydrodynamic sliding bearing member
JP2017166575A (ja) * 2016-03-16 2017-09-21 Ntn株式会社 動圧軸受及びその製造方法
CN110212686B (zh) * 2016-11-04 2021-07-09 台达电子工业股份有限公司 马达

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8401864A (nl) * 1984-06-13 1986-01-02 Philips Nv Lagersysteem omvattende twee tegenover elkaar opgestelde hydrodynamische lagers.
NL8602565A (nl) * 1986-10-13 1988-05-02 Philips Nv Lagersysteem met een aktief reservoir tussen twee op axiale afstand van elkaar geplaatste hydrodynamische lagers.
JP3206191B2 (ja) * 1993-03-15 2001-09-04 松下電器産業株式会社 スピンドルモータおよびその組立方法
US5579579A (en) * 1994-12-08 1996-12-03 Quantum Corporation Method for making precision self-contained hydrodynamic bearing assembly
JPH09119428A (ja) * 1995-10-24 1997-05-06 Nippon Seiko Kk 動圧軸受
US6412984B2 (en) * 1998-05-14 2002-07-02 Nsk Ltd. Dynamic pressure bearing apparatus
NL1012170C2 (nl) * 1998-05-28 2001-03-20 Ntn Toyo Bearing Co Ltd Met olie ge´mpregneerde, gesinterde lager van het hydrodynamische type.
JP2000199520A (ja) * 1999-01-06 2000-07-18 Konica Corp 回転装置
JP3865569B2 (ja) * 2000-05-29 2007-01-10 松下電器産業株式会社 スピンドルモータ
JP3727253B2 (ja) * 2001-05-30 2005-12-14 松下電器産業株式会社 動圧流体軸受装置
JP2003247547A (ja) * 2002-02-26 2003-09-05 Tokyo Parts Ind Co Ltd 流体軸受機構とこの流体軸受機構を備えたブラシレスモータ
JP2003343548A (ja) * 2002-05-30 2003-12-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 動圧軸受装置
TWI223691B (en) * 2002-10-08 2004-11-11 Ind Tech Res Inst Composite fluid dynamic bearing and its manufacturing method
US20060039637A1 (en) * 2004-08-20 2006-02-23 Shu-Chin Huang Dynamic pressure bearing device
US20060039632A1 (en) * 2004-08-20 2006-02-23 Shu-Chin Huang Dynamic pressure bearing assembly
JP2006105237A (ja) * 2004-10-04 2006-04-20 Nippon Densan Corp 流体動圧軸受、この流体動圧軸受を備えたスピンドルモータ及びこのスピンドルモータを備えた記録ディスク駆動装置
WO2006085426A1 (ja) * 2005-02-10 2006-08-17 Ntn Corporation 流体軸受装置用ハウジングと動圧軸受装置用ハウジング、およびその製造方法
JP4571593B2 (ja) * 2006-01-30 2010-10-27 アルファナテクノロジー株式会社 モータ
US7663278B2 (en) * 2006-06-15 2010-02-16 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Fluid bearing with a variable width groove
JP2008248916A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 流体軸受装置およびそれを備えたスピンドルモータ、ディスク駆動装置
US8182154B2 (en) * 2007-04-17 2012-05-22 Minebea Co., Ltd. Fluid dynamic bearing system
JP2009162246A (ja) * 2007-12-28 2009-07-23 Panasonic Corp 流体軸受装置、スピンドルモータおよび記録再生装置
DE102009017700A1 (de) * 2009-04-15 2010-10-21 Minebea Co., Ltd. Fluiddynamisches Lagersystem und Spindelmotor mit einem solchen Lagersystem
DE102009043590A1 (de) * 2009-09-30 2011-04-07 Minebea Co., Ltd. Fluiddynamisches Lagersystem geringer Bauhöhe und Spindelmotor mit einem solchen Lagersystem

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130123253A (ko) 2013-11-12
JP2013234750A (ja) 2013-11-21
US20130293048A1 (en) 2013-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101026013B1 (ko) 유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 모터
KR101422913B1 (ko) 유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 구비하는 스핀들 모터
US8634160B2 (en) Disk drive device provided with lubricant-filled fluid dynamic bearing
JP2015043680A (ja) スピンドルモータおよびディスク駆動装置
JP2015143576A (ja) 動圧軸受装置及びそれを備えるスピンドルモータ
KR20130088355A (ko) 스핀들 모터
JP2013117299A (ja) スピンドルモータ
JP2014126204A (ja) 流体動圧軸受アセンブリ及びそれを備えるスピンドルモータ
KR101197968B1 (ko) 모터
US20160099631A1 (en) Spindle motor and hard disk drive including the same
US20130099622A1 (en) Stator core and spindle motor including the same
JP2014018048A (ja) スピンドルモータ
JP2013032831A (ja) スピンドルモータ
JP5610590B2 (ja) 動圧軸受装置及びそれを備えるスピンドルモータ
KR101101485B1 (ko) 유체 동압 베어링 어셈블리, 이를 구비하는 모터 및 이 모터를 탑재하는 기록 디스크 구동장치
KR101101699B1 (ko) 유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 모터 장치
JP2012237438A (ja) 流体動圧軸受アセンブリー及びこれを備えたモータ
KR101101661B1 (ko) 모터 장치
JP2014187871A (ja) ディスク駆動装置
US20140175913A1 (en) Spindle motor
US20140175928A1 (en) Spindle motor
KR20140025247A (ko) 스핀들 모터
KR20120084143A (ko) 유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 모터
KR20160014454A (ko) 스핀들 모터
KR20130142343A (ko) 유체 동압 베어링 어셈블리