JP5665060B2 - 流体動圧軸受アセンブリ及びそれを含むモータ - Google Patents

Description

本発明は、流体動圧軸受アセンブリ及びそれを含むモータに関する。

情報保存装置の一つであるハードディスクドライブ（ＨＤＤ；Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）は、記録再生ヘッド（ｒｅａｄ／ｗｒｉｔｅ ｈｅａｄ）を用いてディスクに保存されているデータを再生したり、ディスクにデータを記録する装置である。

このようなハードディスクドライブは、ディスクを駆動させるためのディスク駆動装置を必要とし、上記ディスク駆動装置には小型のモータが用いられる。

小型のモータには流体動圧軸受アセンブリが利用されており、上記流体動圧軸受アセンブリの回転部材と固定部材との間を一定間隔で離隔して軸受間隙を形成する。上記軸受間隙にはオイルが充填され、上記オイルから生じる流体圧力で回転部材を支持するようになる。

一方、固定部材と回転部材とが互いに対向して軸受間隙が形成される部分には、固定部材及び回転部材のうち少なくとも一つに回転部材の回転駆動時に流体動圧を形成するための上部及び下部ラジアル動圧溝が形成される。

この場合、上記上部及び下部ラジアル動圧溝において、全体的な流体のポンピング方向が決まらなければならない。このため、何れか一方の動圧溝の軸方向長さがより長くなければならないため、十分な軸受スパンが確保できない可能性がある。これにより、スピンドルモータの軸受剛性が影響を受けるようになり、モータの性能において問題が生じる可能性がある。

日本公開特許公報第２００７−１０７６２２号

本発明は、上記の問題点を解消するためのものであって、上部及び下部ラジアル動圧溝の間に流体を一方向にポンピングするための手段をさらに備えることにより、上部及び下部ラジアル動圧溝の役割を補完して軸受スパンの長さを長く形成し、モータの回転剛性が向上されることができる。

本発明の一実施例による流体動圧軸受アセンブリは、固定部材と、上記固定部材との間に形成される軸受間隙にオイルが充填され、上記固定部材に相対回転する回転部材と、を含み、上記固定部材と上記回転部材とが互いに対向して軸受間隙が形成される部分には、上記固定部材及び上記回転部材のうち少なくとも一つに、上記回転部材の回転駆動時に流体動圧を形成するための上部及び下部ラジアル動圧溝が形成され、上記上部及び下部ラジアル動圧溝の間には、上記固定部材及び上記回転部材のうち少なくとも一つに、上部または下部に流体をポンピングするための補助溝を備えることができる。

本発明の一実施例による流体動圧軸受アセンブリにおいて、上記補助溝はスパイラル状または螺旋状に備えられることができる。

本発明の一実施例による流体動圧軸受アセンブリにおいて、上記補助溝は、上記回転部材の回転によって上記上部及び下部ラジアル動圧溝により形成される流体動圧の合力方向に流体をポンピングするように備えられることができる。

本発明の一実施例による流体動圧軸受アセンブリにおいて、上記上部及び下部ラジアル動圧溝の間には、上記固定部材及び上記回転部材のうち少なくとも一つに、上記固定部材と上記回転部材との軸受間隙が他の部分より広く形成されるように溝形状のリザーバ部が備えられ、上記補助溝は上記リザーバ部に形成されることができる。

本発明の一実施例による流体動圧軸受アセンブリにおいて、上記上部及び下部ラジアル動圧溝の間には、上記固定部材及び上記回転部材のうち少なくとも一つに、上記固定部材と上記回転部材との軸受間隙が他の部分より広く形成されるように溝形状のリザーバ部が備えられ、上記補助溝は上記リザーバ部と対向するように相対部材に備えられることができる。

本発明の一実施例による流体動圧軸受アセンブリにおいて、上記補助溝は、上記軸受間隙が形成される部分のうち流体圧力が相対的に低く形成される部分に備えられることができる。

本発明の一実施例による流体動圧軸受アセンブリにおいて、上記補助溝は、周方向に沿って備えられることができる。

本発明の他の実施例による流体動圧軸受アセンブリは、シャフトと、上記シャフトが回転可能に挿入され、上記シャフトとの間に形成される軸受間隙にオイルが充填されるスリーブと、を含み、上記スリーブと上記シャフトとが互いに対向して軸受間隙が形成される部分には、上記スリーブ及び上記シャフトのうち少なくとも一つに、上記シャフトの回転駆動時に流体動圧を形成するための上部及び下部ラジアル動圧溝が形成され、上記上部及び下部ラジアル動圧溝の間には、上記スリーブ及び上記シャフトのうち少なくとも一つに、上部または下部に流体をポンピングするための補助溝を備えることができる。

本発明のさらに他の実施例による流体動圧軸受アセンブリは、ベース部材に直接または間接的に固設されるシャフトと、上記シャフトに回転可能に設けられ、上記シャフトとの間に形成される軸受間隙にオイルが充填されるスリーブと、を含み、上記スリーブと上記シャフトとが互いに対向して軸受間隙が形成される部分には、上記スリーブ及び上記シャフトのうち少なくとも一つに、上記スリーブの回転駆動時に流体動圧を形成するための上部及び下部ラジアル動圧溝が形成され、上記上部及び下部ラジアル動圧溝の間には、上記スリーブ及び上記シャフトのうち少なくとも一つに、上部または下部に流体をポンピングするための補助溝を備えることができる。

本発明の一実施例によるスピンドルモータは、固定部材と、上記固定部材との間に形成される軸受間隙にオイルが充填され、上記固定部材に相対回転する回転部材と、を含み、上記固定部材と上記回転部材とが互いに対向して軸受間隙が形成される部分には、上記固定部材及び上記回転部材のうち少なくとも一つに、上記回転部材の回転駆動時に流体動圧を形成するための上部及び下部ラジアル動圧溝が形成され、上記上部及び下部ラジアル動圧溝の間には、上記固定部材及び上記回転部材のうち少なくとも一つに、上部または下部に流体をポンピングするための補助溝を備える流体動圧軸受アセンブリと、上記固定部材または回転部材の外側方向に結合し、回転駆動力を発生させるためのコイルが巻線されるコアを備えるステータと、上記ステータに対して回転可能に上記回転部材に固定され、上記コイルと対面するマグネットが一面に装着されるハブと、を含むことができる。

本発明を用いると、スピンドルモータの軸受スパンの長さを十分に確保することができるため、スピンドルモータの回転性能を向上させることができる。

さらに、モータの構成に簡単な動圧溝を追加することにより、モータの性能を著しく向上させることができる。

本発明の一実施例による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モータの一構成であるスリーブの断面斜視図である。 本発明の他の実施例によるモータを示す概略断面図である。 本発明の他の実施例によるモータの一構成であるシャフトの斜視図である。 本発明の実施例によるモータを用いるディスク駆動装置の概略断面図である。

以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳細に説明する。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モータの一構成であるスリーブの断面斜視図である。

図１及び図２を参照すると、本発明の一実施例によるモータ１００は、シャフト１１１及びスリーブ１１２を含む流体動圧軸受アセンブリ１１０と、ハブ１２１を含むロータ１２０と、コイル１３２が巻線されるコア１３１を含むステータ１３０と、を含むことができる。

流体動圧軸受アセンブリ１１０は、シャフト１１１、スリーブ１１２、ストッパ１１１ａ及びハブ１２１を含むことができ、上記ハブ１２１は、後述するロータ１２０を構成するものであると同時に、上記流体動圧軸受アセンブリ１１０を構成するものであることができる。

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、上記シャフト１１１を基準として上下方向を意味し、半径方向外側及び内側方向は上記シャフト１１１を基準として上記ハブ１２１の外側端方向または上記ハブ１２１の外側端を基準として上記シャフト１１１の中心方向を意味する。

尚、以下の説明において、回転部材はシャフト１１１、ハブ１２１を含むロータ１２０、これに装着されるマグネット１２５などを含んで回転する部材であり、固定部材は上記回転部材を除いた残りの部材であり、スリーブ１１２、ステータ１３０、ベースなどのように上記回転部材に相対的に固定されている部材である。

また、オイルの界面で外部との連通路は、オイル界面でモータの外部と連結される通路を意味し、上記連通路を介して空気が出入りすることができる。

上記スリーブ１１２は、上記シャフト１１１の上端が軸方向上側に突出されるように上記シャフト１１１を支持することができる。上記スリーブ１１２は、Ｃｕ−Ｆｅ系合金粉末またはＳＵＳ系粉末を焼結して形成することができる。但し、これに限定するものではなく、多様な方式で製造することができる。

ここで、上記シャフト１１１は、上記スリーブ１１２の軸孔と微小間隙を有するように挿入され軸受間隙Ｃの役割をし、上記軸受間隙にはオイルが充填される。上記シャフト１１１の外径及び上記スリーブ１１２の内径のうち少なくとも一つに上下に備えられるラジアル動圧溝１１４により、ロータ１２０の回転をスムーズに支持することができる。

上記ラジアル動圧溝１１４は、上記スリーブ１１２の軸孔の内部である上記スリーブ１１２の内側面に形成され、上記シャフト１１１の回転時、上記シャフト１１１が上記スリーブ１１２と所定間隔で離隔された状態でスムーズに回転するように圧力を形成させる。

但し、上記ラジアル動圧溝１１４は、上述したように上記スリーブ１１２の内側面に形成されることに限定されず、上記シャフト１１１の外径部に形成されることも可能であり、その数も制限されないということを明らかにしておく。

上記ラジアル動圧溝１１４は、ヘリングボーン状、スパイラル状及び螺旋状のうち何れか一つであることができ、ラジアル動圧を発生させる形状であればその形状は制限されない。

上記スリーブ１１２には、スリーブ１１２の上部と下部とを連通するように形成される循環孔１１７が備えられ、流体動圧軸受アセンブリ１１０内部のオイルの圧力を分散させて平衡を維持させることができ、上記流体動圧軸受アセンブリ１１０の内部に存在する気泡などが循環によって排出されるように移動させることができる。

ここで、上記スリーブ１１２の下端には、上記シャフト１１１の下端部に半径方向外側に突出されるように備えられるストッパ１１１ａが備えられ、ストッパ１１１ａが上記スリーブ１１２の下端面に係止されてシャフト１１１及びロータ１２０の浮上を制限することができる。

一方、本発明の一実施例において、固定部材に該当する上記スリーブ１１２の内周面または回転部材に該当する上記シャフト１１１の外周面には、少なくとも一つの補助溝１１６が備えられることができる。勿論、上記補助溝１１６は、上下に備えられる上記ラジアル動圧溝１１４の間に備えられることができる。但し、ラジアル動圧溝１１４が備えられる部材に補助溝１１６がさらに備えられたり、ラジアル動圧溝１１４が備えられていない部材に備えられることができる。上記補助溝１１６は、スパイラル状または螺旋状に備えられることができる。図面には補助溝１１６がスリーブ１１２に備えられることのみが図示されたが、上述したように、これに限定するものではない。

また、上記補助溝１１６は、上記シャフト１１１の回転によって上記上部及び下部ラジアル動圧溝１１４により形成される流体動圧の合力方向に流体をポンピングするために備えられることができる。

図２に示されたように、スピンドルモータは流体軸受を活用する。通常、回転の安定性のために上下に一対のラジアル動圧溝１１４を備え、二つの流体軸受が形成されるようにすることができる。但し、流体動圧軸受を用いるモータの場合は、回転部材が一定高さに浮上して底板（本実施例ではカバー部材１１３）と接触しない状態で回転されるようにしなければならないため、持続的に流体を軸方向下側にポンピングしなければならない。

従って、図２に図示されたヘリングボーン状のラジアル動圧溝１１４のうち上部ラジアル動圧溝の上部羽根（１１４ａ、斜線に形成される羽根のうち軸方向上側のもの）のポンピング力がもっとも強く形成されるようにしなければならず、通常、羽根の長さをもっとも長く形成してこれを解決している。このような理由から、上部ラジアル動圧溝１１４の上部羽根１１４ａと下部羽根１１４ｂとが接する角部分の軸受中心１１４ｃが軸方向下側に移動されるしかないため、軸受スパン（上部ラジアル動圧溝の軸受中心と下部ラジアル動圧溝の軸受中心との間の距離）の長さが多少短くなる。

しかし、上部ラジアル動圧溝と下部ラジアル動圧溝との間に補助溝１１６をさらに備えて流体のポンピングを補完すると、上部ラジアル動圧溝の上部羽根の長さが多少短くなっても、モータの性能発現において問題とならないため軸受スパンの長さが長くなることができる。これによりモータの軸受剛性が強くなるため、回転部材の安定した回転が可能で、モータの性能が向上されることができる。

一方、上記上部及び下部ラジアル動圧溝１１４の間には、上記スリーブ１１２及び上記シャフト１１１のうち少なくとも一つに、上記スリーブ１１２と上記シャフト１１１との軸受間隙が他の部分より広く形成されるように、溝形状のリザーバ部１１５が備えられることができる。この場合、上記補助溝１１６は上記リザーバ部１１５または上記リザーバ部１１５と対向する相対部材に備えられることができる。図面には上記リザーバ部１１５がスリーブ１１２の内周面に周方向に備えられることが図示されたが、これに限定するものではなく、上記リザーバ部はシャフト１１１の外周面に周方向に備えられることができる。

また、上記補助溝１１６は、上記軸受間隙が形成される部分のうち流体圧力が相対的に低く形成される部分に備えられることができる。その代表的な例が上述のリザーバ部１１５に該当する。上記補助溝１１６は、流体のポンピングを補助する役割をするものであり、ポンピング力が過度に高くなることは好ましくないため、流体圧力が比較的低く形成されてポンピング力が一定水準以上に高くならないようにすることができる。

一方、上記スリーブ１１２の軸方向下部には、間隙を維持した状態で上記スリーブ１１２と結合し、上記間隙にオイルを収容するカバー部材１１３が結合されることができる。

上記カバー部材１１３は、上記スリーブ１１２との間の間隙にオイルを収容し、それ自体で上記シャフト１１１の下面を支持する軸受としての機能をすることができる。

ハブ１２１は、シャフト１１１と結合し、上記シャフト１１１と連動して回転する回転部材として流体動圧軸受アセンブリ１１０を構成するものであると同時に、ロータ１２０を構成することができるため、以下、ロータ１２０において詳細に説明する。

ロータ１２０は、ステータ１３０に対して回転可能に備えられる回転構造物であり、後述するコア１３１と一定間隔を置いて互いに対応する環状のマグネット１２５を外周面に備えるハブ１２１を含むことができる。

換言すれば、上記ハブ１２１は、上記シャフト１１１に結合されて上記シャフト１１１と連動して回転する回転部材であることができる。

ここで、上記マグネット１２５は周方向に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として備えられることができる。

また、上記ハブ１２１は、シャフト１１１の上端に固定されるようにする第１円筒状壁部１２２と、上記第１円筒状壁部１２２の端部から半径方向外側に延長形成される円板部１２３と、上記円板部１２３の半径方向外側の端部から下向きに突出される第２円筒状壁部１２４と、を含むことができ、上記第２円筒状壁部１２４の内周面には上記マグネット１２５が結合されることができる。

上記ハブ１２１は、上記スリーブ１１２の上側外側部と対応するように軸方向下側に延長形成される周壁部１２６を備えることができる。

また、上記周壁部１２６の内周面はテーパ状に形成され、上記スリーブ１１２の外側面との間隔が軸方向下部に向かって次第に広くなるようにして、オイルのシールを容易にすることができる。また、上記スリーブ１１２の外周面をテーパ状に形成して、オイルのシールを容易にすることもできる。

ステータ１３０は、コイル１３２と、コア１３１と、ベース部材１３３と、を含むことができる。

換言すれば、上記ステータ１３０は、電源が印加される際に一定の大きさの電磁気力を発生させるコイル１３２と、上記コイル１３２が巻線される複数個のコア１３１と、を備える固定構造物である。

上記コア１３１は、パターン回路が印刷された印刷回路基板（不図示）が備えられるベース部材１３３の上部に固定配置され、上記巻線コイル１３２と対応するベース部材１３３の上面には、上記巻線コイル１３２を下部に露出させるために一定サイズのコイル孔が複数個貫通形成されることができる。また、上記巻線コイル１３２は、外部電源が供給されるように上記印刷回路基板（不図示）と電気的に連結されることができる。

上記ベース部材１３３には、上記スリーブ１１２の外周面が固定され、上記コイル１３２が巻線されるコア１３１が挿入されることができ、上記ベース部材１３３の内面または上記スリーブ１１２の外面に接着剤を塗布して組み立てられることができる。

図３は本発明の他の実施例によるモータを示す概略断面図であり、図４は本発明の他の実施例によるモータの一構成であるシャフトの斜視図である。

図３及び図４を参照すると、本発明の他の実施例によるスピンドルモータ２００は、ベース部材２１０と、下部スラスト部材２２０と、シャフト２３０と、スリーブ２４０と、ロータハブ２５０と、上部スラスト部材２６０と、を含んで構成されることができる。

ここで、流体動圧軸受アセンブリは、シャフト２３０、スリーブ２４０、上、下部スラスト部材２２０、２６０及びロータハブ２５０を含む構成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３を参照して、上、下方向、即ちシャフト２３０の下部側から上部側に向かう方向またはシャフト２３０の上部側から下部側に向かう方向を意味し、半径方向は図３を参照して、左、右方向、即ちシャフト２３０からロータハブ２５０の外周面に向かう方向またはロータハブ２５０の外周面からシャフト２３０に向かう方向を意味し、周方向は回転中心から所定距離で離隔する半径を有する円の円周に沿って回転される方向を意味する。

尚、以下の説明において、回転部材はスリーブ２４０、ロータハブ２５０及びこれに装着されるマグネット２８０などを含んで回転する部材であり、固定部材は上記回転部材を除いた残りの部材であり、シャフト２３０、上、下部スラスト部材２２０、２６０及びベース部材２１０などのように上記回転部材に相対的に固定されている部材である。

ベース部材２１０は、ロータハブ２５０とともに所定空間を形成するように装着溝２１２を備えることができる。また、ベース部材２１０は、軸方向上部側に延長形成され、外周面にステータコア２０２が設けられる結合部２１４を備えることができる。

また、結合部２１４の外周面には、ステータコア２０２が載置されて設けられるように載置面２１４ａが備えられ、結合部２１４に載置されたステータコア２０２は上記のベース部材２１０の装着溝２１２の上部に配置されることができる。

シャフト２３０はベース部材２１０に固設される。即ち、シャフト２３０の下端部がベース部材２１０に形成された設置孔２１０ａに挿入されるように設けられることができる。また、シャフト２３０の下端部は、ベース部材２１０の内部面と接着剤または／及び熔接によって接合されることができる。これにより、シャフト２３０が固定されることができる。

一方、シャフト２３０は、以下に説明する上部及び下部スラスト部材２６０、２２０、ベース部材２１０とともに固定部材、即ち、ステータに含まれる構成であることができる。

シャフト２３０の上面には、蓋部材（不図示）を固設するための結合手段、例えば、ネジが締結されるネジ部が備えられることができる。

スリーブ２４０はシャフト２３０に回転可能に設けられることができる。このために、スリーブ２４０は、シャフト２３０が挿入される貫通孔に備えられる軸受部を備えることができる。一方、スリーブ２４０がシャフト２３０に設けられる場合、スリーブ２４０の内周面とシャフト２３０の外周面とは所定間隔で離隔配置されて軸受間隙Ｂを形成し、この軸受間隙Ｂに潤滑流体が充填される。

尚、上記スリーブ２４０は、以下に説明する上部及び下部スラスト部材２６０、２２０が収納される上部及び下部溝部を備えることができる。上記上部及び下部溝部は、それぞれ溝部底面及び溝部側壁によって形成されることができる。本実施例における溝部底面という用語は、上記溝部において軸方向と垂直に形成される面を意味し、溝部側壁は上記軸方向と平行に形成される面を意味する。

また、スリーブ２４０の内部面には、スリーブ２４０の回転時、軸受間隙Ｂに充填された潤滑流体を媒介として流体動圧を発生させるためのラジアル動圧溝２４１が形成されることができる。即ち、ラジアル動圧溝２４１は図３に図示されたように、上部と下部に備えられることができる。

但し、ラジアル動圧溝は、スリーブ２４０の内部面に形成される場合に限定されず、シャフト２３０の外周面に形成されることもでき、ヘリングボーン状、スパイラル状、螺旋状などの多様な形状に備えられることができる。

また、上記スリーブ２４０は、上記スリーブ２４０の上部溝部と下部溝部とを連通する循環孔２４７をさらに備えることができる。上記循環孔２４７は、軸受間隙Ｂの潤滑流体に含まれた気泡を外部に排出することができ、潤滑流体の循環を容易にすることができる。

一方、本発明の他の実施例において、固定部材に該当する上記シャフト２３０の外周面または回転部材に該当する上記スリーブ２４０の外周面には、少なくとも一つの補助溝２３３が備えられることができる。勿論、上記補助溝２３３は、上下に備えられる上記ラジアル動圧溝２４１の間に備えられることができる。但し、ラジアル動圧溝２４１が備えられる部材に補助溝２３３がさらに備えられたり、ラジアル動圧溝２４１が備えられていない部材に備えられることができる。上記補助溝２３３は、スパイラル状または螺旋状に備えられることができる。図面には補助溝２３３がシャフト２３０に備えられることのみが図示されたが、上述したように、これに限定するものではない。

また、上記補助溝２３３は、上記スリーブ２４０の回転により、上記上部及び下部ラジアル動圧溝２４１によって形成される流体動圧の合力方向に流体をポンピングするために備えられることができる。

スピンドルモータは流体軸受を活用するようになり、通常、回転の安定性のために上下に一対のラジアル動圧溝２４１を備えて、二つの流体軸受が形成されるようにすることができる。但し、流体動圧軸受を用いるモータの場合は、回転部材が一定高さに浮上して底板（本実施例ではベース部材２１０）と接触しない状態で回転されるようにしなければならないため、持続的に流体を軸方向下側にポンピングしなければならない。

このため、ヘリングボーン状のラジアル動圧溝２４１を例に取ると、上部ラジアル動圧溝の上部羽根（斜線に形成される羽根のうち軸方向上側のもの）のポンピング力がもっとも強く形成されるようにしなければならず、通常、羽根の長さをもっとも長く形成してこれを解決している。このような理由から、上部ラジアル動圧溝の上部羽根と下部羽根（斜線に形成される羽根のうち軸方向下側のもの）とが接する角部分の軸受中心が軸方向下側に移動されるしかないため、軸受スパン（上部ラジアル動圧溝の軸受中心と下部ラジアル動圧溝の軸受中心との間の距離）の長さが多少短くなる。

しかし、上部ラジアル動圧溝と下部ラジアル動圧溝との間に補助溝２３３をさらに備えて流体のポンピングを補完すると、上部ラジアル動圧溝の上部羽根の長さが多少短くなっても、モータの性能発現において問題とならないため軸受スパンの長さが長くなることができる。これによりモータの軸受剛性が強くなるため、回転部材の安定した回転が可能で、モータの性能が向上されることができる。

一方、上記上部及び下部ラジアル動圧溝２４１の間には、上記スリーブ２４０及び上記シャフト２３０のうち少なくとも一つに、上記スリーブ２４０と上記シャフト２３０との軸受間隙が他の部分より広く形成されるように、溝形状のリザーバ部２３１が備えられることができる。この場合、上記補助溝２３３は上記リザーバ部２３１または上記リザーバ部２３１と対向する相対部材に備えられることができる。図面には上記リザーバ部２３１がシャフト２３０の外周面に周方向に備えられることが図示されたが、これに限定するものではなく、上記リザーバ部はスリーブ２４０の内周面に周方向に備えられることができる。

また、上記補助溝２３３は、上記軸受間隙が形成される部分のうち流体圧力が相対的に低く形成される部分に備えられることができる。その代表的な例が上述のリザーバ部２３１に該当する。上記補助溝２３３は、流体のポンピングを補助する役割をするものであり、ポンピング力が過度に高くなることは好ましくないため、比較的流体圧力が低く形成されてポンピング力が一定水準以上に高くならないようにすることができる。

ロータハブ２５０は、スリーブ２４０に結合されてスリーブ２４０と連動して回転される。

ロータハブ２５０は、スリーブ２４０が内部に挿入配置される挿入部２５２ａが形成されたロータハブボディー２５２と、ロータハブボディー２５２の端から延長形成され、内部面にマグネットアセンブリ２８０が装着される装着部２５４と、装着部２５４の端から半径方向外側に向かって延長形成される延長部２５６と、を備えることができる。

一方、ロータハブボディー２５２の内部面は、スリーブ２４０の外部面に接合されることができる。即ち、スリーブ２４０の接合面にロータハブボディー２５２の内部面が接着剤または／及び熔接によって接合されることができる。また、圧入結合も可能である。

これにより、ロータハブ２５０の回転時、スリーブ２４０がロータハブ２５０とともに回転されることができる。

また、装着部２５４は、ロータハブボディー２５２から軸方向下側に向かって延長形成され、装着部２５４の内部面にはマグネットアセンブリ２８０が固設されることができる。

一方、マグネットアセンブリ２８０は、装着部２５４の内部面に固設されるヨーク２８２と、ヨーク２８２の内周面に設けられるマグネット２８４と、で構成されることができる。

ヨーク２８２は、マグネット２８４からの磁場がステータコア２０２に向かうようにして、磁束密度を増加させる役割をする。一方、ヨーク２８２は、円形の環状を有することができ、マグネット２８４から発生する磁場による磁束密度を向上させるために、一端部が折り曲げられた形状を有するように形成されることができる。

マグネット２８４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、一定強さの磁場を発生させる永久磁石であることができる。

一方、マグネット２８４は、コイル２０１が巻線されるステータコア２０２の先端に対向配置され、コイル２０１が巻線されたステータコア２０２との電磁気的相互作用により、ロータハブ２５０を回転させるための駆動力を発生させる。

即ち、コイル２０１に電源が供給されると、コイル２０１が巻線されたステータコア２０２とこれに対向配置されるマグネット２８４との電磁気的相互作用により、ロータハブ２５０を回転させる駆動力が発生し、これにより、ロータハブ２５０がスリーブ２４０と連動して回転されることができる。

上部スラスト部材２６０はシャフト２３０の上端部に固設され、スリーブ２４０の上部溝部側壁とともに上部気液界面Ｆ３を形成する。上部スラスト部材２６０は、内部面がシャフト２３０に接合される内側面２６２と、上記上部スラスト部材２６０の半径方向外側に備えられ、上記上部溝部側壁とともに気液界面を形成する外側面２６４と、を含むことができる。ここで、上記外側面２６４は、上部側の外径が下部側の外径より小さく形成される上部傾斜部２６１に備えられることができる。

一方、上部スラスト部材２６０の底面または上部スラスト部材２６０の底面に対向配置されるスリーブ２４０の上部溝部底面のうち少なくとも一つには、スラスト動圧を発生させるためのスラスト動圧溝が形成されることができる。本発明において、上記スラスト動圧溝は、上記スリーブ２４０に循環孔２４７が備えられていない場合には、半径方向に備えられる全ての方式のスラスト動圧溝を含む。例えば、半径方向に一つまたは二つ以上が備えられる場合を全て含む。一方、本発明において、上記スリーブ２４０に循環孔２４７が備えられる場合には、上記循環孔２４７を基準に半径方向内側に備えられるスラスト動圧溝のみを意味することができる。

また、上部スラスト部材２６０の上部には、軸受間隙Ｂに充填される潤滑流体が上部側に漏れることを防止するシール部材として上部キャップ２９１が備えられることができる。上記上部キャップ２９１は、上記上部溝部を軸方向上部で仕上げることにより、上記上部溝部を介して潤滑流体が飛散して漏れることを防止する役割をすることができる。即ち、上記上部キャップ２９１は、スリーブ２４０の上部溝部側壁に圧入または接着剤結合方式により固定されることができ、シャフト２３０が上部に突出されるように備えられる上部キャップ２９１の軸孔とシャフト２３０との間隙の間隔を狭く形成することにより、蒸発された潤滑流体を含む空気が外部に流出されることを抑制し、軸受間隙Ｂに充填される潤滑流体の減少を抑制することができる。

下部スラスト部材２２０はシャフト２３０の下端部に固設され、スリーブ２４０の下部溝部側壁とともに下部気液界面Ｆ４を形成する。下部スラスト部材２２０は、内部面がシャフト２３０に接合される内側面２２２と、下部スラスト部材２２０の半径方向外側に備えられ、上記下部溝部側壁とともに気液界面を形成する外側面２２４と、を含むことができる。ここで、上記外側面２２４は、下部側の外径が上部側の外径より小さく形成される下部傾斜部２２１に備えられることができる。

一方、下部スラスト部材２２０の上面または下部スラスト部材２２０の上面に対向配置されるスリーブ２４０の下部溝部底面のうち少なくとも一つには、スラスト動圧を発生させるためのスラスト動圧溝が形成されることができる。本発明において、上記スラスト動圧溝は、上記スリーブ２４０に循環孔２４７が備えられていない場合には、半径方向に備えられる全ての方式のスラスト動圧溝を含む。例えば、半径方向に一つまたは二つ以上が備えられる場合を全て含む。一方、本発明において、上記スリーブ２４０に循環孔２４７が備えられる場合には、上記循環孔２４７を基準に半径方向内側に備えられるスラスト動圧溝のみを意味することができる。

また、下部スラスト部材２２０の下部には、軸受間隙Ｂに充填される潤滑流体が下部側に漏れることを防止するシール部材として下部キャップ２９３を備えることができる。上記下部キャップ２９３は、上記下部溝部を軸方向上部で仕上げることにより、上記下部溝部を介して潤滑流体が飛散して漏れることを防止する役割をすることができる。即ち、上記下部キャップ２９３は、スリーブ２４０の下部溝部側壁に圧入または接着剤結合方式により固定されることができ、シャフト２３０が下部に突出されるように備えられる下部キャップ２９３の軸孔とシャフト２３０との間隙の間隔を狭く形成することにより、蒸発された潤滑流体を含む空気が外部に流出されることを抑制し、軸受間隙Ｂに充填される潤滑流体の減少を抑制することができる。

図５を参照すると、本発明によるモータ１００、２００が装着された記録ディスク駆動装置８００はハードディスク駆動装置であり、モータ１００、２００と、ヘッド移送部８１０と、ハウジング８２０と、を含むことができる。

上記モータ１００、２００は、上記で説明した本発明のモータの特徴を全て有し、記録ディスク８３０を搭載することができる。

上記ヘッド移送部８１０は、上記モータ１００、２００に搭載された記録ディスク８３０の情報を検出するヘッド８１５を、検出しようとする記録ディスクの面に移送させることができる。

ここで、上記ヘッド８１５は上記ヘッド移送部８１０の支持部８１７上に配置されることができる。

上記ハウジング８２０は、上記モータ１００、２００と上記ヘッド移送部８１０とを収容する内部空間を形成するために、モータ搭載プレート８２２と、上記モータ搭載プレート８２２の上部を遮蔽するトップカバー８２４と、を含むことができる。

１００ スピンドルモータ
１１０ 流体動圧軸受アセンブリ
１２０ ロータ
１３０ ステータ
２００ スピンドルモータ
２１０ ベース部材
２２０ 下部スラスト部材
２３０ シャフト
２４０ スリーブ
２５０ ロータハブ
２６０ 上部スラスト部材

Claims (7)

1. 固定部材と、
   前記固定部材との間に形成される軸受間隙にオイルが充填され、前記固定部材に相対回転する回転部材と
   を含み、
   前記固定部材と前記回転部材とが互いに対向して軸受間隙が形成される部分には、前記固定部材及び前記回転部材のうち少なくとも一つに、前記回転部材の回転駆動時に流体動圧を形成するための、回転軸方向に並ぶ一対のラジアル動圧溝が形成され、
   前記一対のラジアル動圧溝の間には、前記固定部材及び前記回転部材のうち少なくとも一つに、前記回転軸方向の一方側または他方側に流体をポンピングするための補助溝を備え、
   前記一対のラジアル動圧溝の間には、前記固定部材及び前記回転部材のうち少なくとも一つに、前記固定部材と前記回転部材との軸受間隙が他の部分より広く形成されることで流体圧力が相対的に低くなる溝形状のリザーバ部が備えられ、
   前記補助溝は、前記リザーバ部のみに形成されるか、または前記リザーバ部と対向する相対部材のうち前記リザーバ部と対向する部分のみに形成される流体動圧軸受アセンブリ。
2. 前記補助溝はスパイラル状または螺旋状に備えられる請求項１に記載の流体動圧軸受アセンブリ。
3. 前記補助溝は、前記回転部材の回転によって、前記回転軸方向の前記一方側及び前記他方側のうち、前記一対のラジアル動圧溝が全体として流体をポンピングする方向に流体をポンピングするように備えられる請求項１または２に記載の流体動圧軸受アセンブリ。
4. 前記補助溝は周方向に沿って備えられる請求項１から３の何れか１項に記載の流体動圧軸受アセンブリ。
5. シャフトと、
   前記シャフトが回転可能に挿入され、前記シャフトとの間に形成される軸受間隙にオイルが充填されるスリーブと
   を含み、
   前記スリーブと前記シャフトとが互いに対向して軸受間隙が形成される部分には、前記スリーブ及び前記シャフトのうち少なくとも一つに、前記シャフトの回転駆動時に流体動圧を形成するための、回転軸方向に並べられた一対のラジアル動圧溝が形成され、
   前記一対のラジアル動圧溝の間には、前記スリーブ及び前記シャフトのうち少なくとも一つに、前記回転軸方向の一方側または他方側に流体をポンピングするための補助溝を備え、
   前記一対のラジアル動圧溝の間には、前記シャフト及び前記スリーブのうち少なくとも一つに、前記シャフトと前記スリーブとの軸受間隙が他の部分より広く形成されることで流体圧力が相対的に低くなる溝形状のリザーバ部が備えられ、
   前記補助溝は、前記リザーバ部のみに形成されるか、または前記リザーバ部と対向する相対部材のうち前記リザーバ部と対向する部分のみに形成される流体動圧軸受アセンブリ。
6. ベース部材に直接または間接的に固設されるシャフトと、
   前記シャフトに回転可能に設けられ、前記シャフトとの間に形成される軸受間隙にオイルが充填されるスリーブと
   を含み、
   前記スリーブと前記シャフトとが互いに対向して軸受間隙が形成される部分には、前記スリーブ及び前記シャフトのうち少なくとも一つに、前記スリーブの回転駆動時に流体動圧を形成するための、回転軸方向に並べられた一対のラジアル動圧溝が形成され、
   前記一対のラジアル動圧溝の間には、前記スリーブ及び前記シャフトのうち少なくとも一つに、前記回転軸方向の一方側または他方側に流体をポンピングするための補助溝を備え、
   前記一対のラジアル動圧溝の間には、前記シャフト及び前記スリーブのうち少なくとも一つに、前記シャフトと前記スリーブとの軸受間隙が他の部分より広く形成されることで流体圧力が相対的に低くなる溝形状のリザーバ部が備えられ、
   前記補助溝は、前記リザーバ部のみに形成されるか、または前記リザーバ部と対向する相対部材のうち前記リザーバ部と対向する部分のみに形成される流体動圧軸受アセンブリ。
7. 固定部材と、前記固定部材との間に形成される軸受間隙にオイルが充填され、前記固定部材に相対回転する回転部材と、を含み、前記固定部材と前記回転部材とが互いに対向して軸受間隙が形成される部分には、前記固定部材及び前記回転部材のうち少なくとも一つに、前記回転部材の回転駆動時に流体動圧を形成するための、回転軸方向に並べられた一対のラジアル動圧溝が形成され、前記一対のラジアル動圧溝の間には、前記固定部材及び前記回転部材のうち少なくとも一つに、前記回転軸方向の一方側または他方側に流体をポンピングするための補助溝を備え、前記一対のラジアル動圧溝の間には、前記固定部材及び前記回転部材のうち少なくとも一つに、前記固定部材と前記回転部材との軸受間隙が他の部分より広く形成されることで流体圧力が相対的に低くなる溝形状のリザーバ部が備えられ、前記補助溝は、前記リザーバ部のみに形成されるか、または前記リザーバ部と対向する相対部材のうち前記リザーバ部と対向する部分のみに形成される流体動圧軸受アセンブリと、
   前記固定部材または回転部材の外側方向に結合し、回転駆動力を発生させるためのコイルが巻線されるコアを備えるステータと、
   前記ステータに対して回転可能に前記回転部材に固定され、前記コイルと対面するマグネットが一面に装着されるハブと、を含むスピンドルモータ。

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