(57)【要約】【課題】本発明は、ベアリングアセンブリ及びそれを含むモータに関する。【解決手段】本発明の一実施例によるベアリングアセンブリは、シャフトを支持するスリーブと、上記スリーブと圧入によって締結され、上記スリーブの下部を密閉させるベースカバーと、上記ベースカバーの外周面から半径方向の内側に陥入形成され、上記スリーブに上記ベースカバーを圧入する場合、上記ベースカバーの変形を防止するようにする少なくとも一つの変形防止部と、を含むことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャフトを支持するスリーブと、
前記スリーブと圧入によって締結され、前記スリーブの回転軸方向の一方側を密閉させるベースカバーと、
前記ベースカバーの外周面から回転半径方向の内側に陥入形成され、前記スリーブに前記ベースカバーを圧入する場合、前記ベースカバーの変形を防止するようにする少なくとも一つの変形防止部と
を含む、ベアリングアセンブリ。
【請求項２】
前記スリーブは、前記回転軸方向の一方側の縁が突出して形成される突出部を具備し、前記突出部の内周面は前記ベースカバーの外周面と結合する、請求項１に記載のベアリングアセンブリ。
【請求項３】
前記スリーブは、前記回転軸方向の一方側の縁が突出して形成される突出部を具備し、前記突出部と前記変形防止部との間には前記ベースカバーの変形を防止する変形防止空間が形成される、請求項１または２に記載のベアリングアセンブリ。
【請求項４】
前記ベースカバーの外径は、前記ベースカバーの外周面に対応するスリーブの内周面の内径より長く形成される、請求項１から３の何れか１項に記載のベアリングアセンブリ。
【請求項５】
前記変形防止部は、前記ベースカバーの回転軸方向に対向する両面を連通する、請求項１から４の何れか１項に記載のベアリングアセンブリ。
【請求項６】
前記変形防止部が回転半径方向の内側に陥入される深さは、前記ベースカバーと前記スリーブとの間に充填されるオイルが外部に流出されることを遮断する範囲内で形成される、請求項１から５の何れか１項に記載のベアリングアセンブリ。
【請求項７】
前記変形防止部は、前記シャフトの回転軸中心を基準に対称的に形成される、請求項１から６の何れか１項に記載のベアリングアセンブリ。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載のベアリングアセンブリと、
前記シャフトと連動して回転され、マグネットが結合されるハブと、
前記スリーブに結合されて回転駆動力を発生させるコイルが巻線されるコアを具備するベースと
を含むモータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベアリングアセンブリ及びそれを含むモータに関するもので、より詳細には、記録ディスクを回転させるハードディスクドライブ（ＨＤＤ、Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）に適用されることができるモータに関する。
【背景技術】
【０００２】
情報保存装置のうち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た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。
【０００３】
このようなハードディスクドライブにはディスクを駆動させることができるディスク駆動装置が必要であり、上記ディスク駆動装置としては小型のスピンドルモータが用いられる。
【０００４】
小型のスピンドルモータには流体動圧ベアリングが用いられており、流体動圧ベアリングとは、回転部材のうちの一つであるシャフトと固定部材のうちの一つであるスリーブとの間にオイルが介在されて上記オイルから生じる流体圧力でシャフトの回転を支持するベアリングを意味する。
【０００５】
従って、上記のような流体動圧ベアリングが適用されるスピンドルモータは、オイルが必需構成要素であり、上記オイルは、スリーブに結合されるベースカバーによって外部への流出が遮断される。
【０００６】
また、従来のスピンドルモータに提供されたベースカバーは、ボンディングによってスリーブと結合されたため、ボンディングの特性上、従来のスピンドルモータの内部にはボンドの異物が発生する場合があった。
【０００７】
このようなボンドの異物は、回転部材の無回転不良をもたらしたり、スピンドルモータの内部からオイルを伝って流動されることにより、回転部材の回転を妨害する要素になる。
【０００８】
従って、スピンドルモータにおいてベースカバーとスリーブとの結合時にボンドの異物発生を抑制して性能及び寿命を極大化する研究が急がれている実情である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、ベースカバーとスリーブとの結合時に異物による回転部材の無回転を防止すると共に、上記ベースカバーとスリーブとの結合力を向上させてオイルを効果的にシールするようにするベアリングアセンブリ及びそれを含むモータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一実施例によるベアリングアセンブリは、シャフトを支持するスリーブと、上記スリーブと圧入によって締結され、上記スリーブの下部を密閉させるベースカバーと、上記ベースカバーの外周面から半径方向の内側に陥入形成され、上記スリーブに上記ベースカバーを圧入する場合、上記ベースカバーの変形を防止するようにする少なくとも一つの変形防止部と、を含むことができる。
【００１１】
本発明の一実施例によるベアリングアセンブリの上記スリーブは、軸方向下側の縁が突出して形成される突出部を具備し、上記突出部の内周面は上記ベースカバーの外周面と結合することができる。
【００１２】
本発明の一実施例によるベアリングアセンブリの上記スリーブは、軸方向下側の縁が突出して形成される突出部を具備し、上記突出部と上記変形防止部との間には上記ベースカバーの変形を防止する変形防止空間が形成されることができる。
【００１３】
本発明の一実施例によるベアリングアセンブリの上記ベースカバーの外径は、上記ベースカバーの外周面に対応するスリーブの内周面の内径より長く形成されることができる。
【００１４】
本発明の一実施例によるベアリングアセンブリの上記変形防止部は、上記ベースカバーの上面と下面とを連通することができる。
【００１５】
本発明の一実施例によるベアリングアセンブリの上記変形防止部が半径方向内側に陥入される深さは、上記ベースカバーの上側に充填されるオイルが外部に流出されることを遮断する範囲内で形成されることができる。
【００１６】
本発明の一実施例によるベアリングアセンブリの上記変形防止部は、上記シャフトの軸中心を基準に対称的に形成されることができる。
【００１７】
本発明の他の一実施例によるモータは、ベアリングアセンブリと、上記シャフトと連動して回転され、マグネットが結合されるハブと、上記スリーブに結合されて回転駆動力を発生させるコイルが巻線されるコアを具備するベースと、を含むことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によるベアリングアセンブリ及びそれを含むモータによると、ベースカバーとスリーブとの結合力を向上させると共に、上記ベースカバーと上記スリーブとを結合する過程における上記ベースカバーの変形量を減少させることができる。
【００１９】
また、ベースカバーとスリーブとを結合するにあたり、接着剤を使用しないため、接着剤異物による回転部材の無回転不良を未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施例によるベアリングアセンブリを含むスピンドルモータを示す概略断面図である。
【図２】本発明の一実施例によるベアリングアセンブリを示す概略切開分解斜視図である。
【図３】本発明の一実施例によるベアリングアセンブリにおいて、ベースカバーの結合過程を示す概略分解断面図である。
【図４ａ】本発明の一実施例によるベアリングアセンブリに提供されるベースカバーを示す概略切開斜視図である。
【図４ｂ】本発明の一実施例によるベアリングアセンブリに提供されるベースカバーを示す概略平面図である。
【図５ａ】本発明の一実施例によるベアリングアセンブリに提供されるベースカバーの第１変形例を示す概略切開斜視図である。
【図５ｂ】本発明の一実施例によるベアリングアセンブリに提供されるベースカバーの第１変形例を示す概略平面図である。
【図６ａ】本発明の一実施例によるベアリングアセンブリに提供されるベースカバーの第２変形例を示す概略切開斜視図である。
【図６ｂ】本発明の一実施例によるベアリングアセンブリに提供されるベースカバーの第２変形例を示す概略平面図である。
【図７】本発明の一実施例によるベアリングアセンブリに提供されるベースカバーの第３変形例を示す概略切開斜視図である。
【図８】本発明の一実施例によるベアリングアセンブリに提供されるベースカバーの第４変形例を示す概略切開斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下では、図面を参照して本発明の具体的な実施例について詳細に説明する。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において他の構成要素を追加、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できるが、それも本願発明の思想の範囲内に含まれる。
【００２２】
また、各実施例の図面に示す同一の思想の範囲内の機能が同一の構成要素は、同一参照符号を用いて説明する。
【００２３】
図１は本発明の一実施例によるベアリングアセンブリを含む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ベアリングアセンブリを示す概略切開分解斜視図である。
【００２４】
また、図３は本発明の一実施例によるベアリングアセンブリにおいて、ベースカバーの結合過程を示す概略分解断面図であり、図４ａは本発明の一実施例によるベアリングアセンブリに提供されるベースカバーを示す概略切開斜視図であり、図４ｂは本発明の一実施例によるベアリングアセンブリに提供されるベースカバーを示す概略平面図である。
【００２５】
図１から図４ｂを参照すると、本発明の一実施例によるベアリングアセンブリを含むモータ１００は、スリーブ１２０及びベースカバー１３０を含むベアリングアセンブリ１０と、マグネット１５０が結合されるハブ１６０及びコイル１７０が巻線されるコア１８０を具備するベース１９０と、を含むことができる。
【００２６】
まず、方向に対する用語を定義する。図１から見ると、軸方向とは、シャフト１１０を基準に上下方向を意味し、半径方向の外側または内側方向とは、上記シャフト１１０を基準にハブ１６０の外側端方向または上記ハブ１６０の外側端を基準に上記シャフト１１０の中心方向を意味することができる。
【００２７】
また、円周方向とは、シャフト１１０の回転方向、即ち、上記シャフト１１０の外周面に対応する方向であることができる。
【００２８】
ベアリングアセンブリ１０は、シャフト１１０を支持するスリーブ１２０と、上記スリーブ１２０の下部を密閉させるベースカバー１３０と、を含むことができる。
【００２９】
スリーブ１２０は、回転部材の一構成であるシャフト１１０を支持する構成要素で、上記シャフト１１０の上段が軸方向上側に突出するように上記シャフト１１０を支持することができ、ＣｕまたはＡｌを鍛造したり、Ｃｕ−Ｆｅ系合金粉末またはＳＵＳ系粉末を焼結して形成されることができる。
【００３０】
また、上記スリーブ１２０は、シャフト１１０が挿入されて上記シャフト１１０及び微小間隙を有する軸孔を具備することができ、上記微小間隙にはオイルＯが充填されて上記オイルＯを媒介にしたラジアル動圧によって上記シャフト１１０を安定的に支持することができる。
【００３１】
この際、上記オイルＯを媒介にしたラジアル動圧は、スリーブ１２０の内周面とシャフト１１０の外周面のうち少なくとも一つに形成される流体動圧部１２２によって発生することができ、上記流体動圧部１２２は、ヘリンボーン状、スパイラル状またはらせん状のうち一つであることができる。
【００３２】
但し、上記流体動圧部１２２は、上述した通り、スリーブ１２０の内周面に形成されることに限定されず、シャフト１１０の外周面に形成されることもでき、その個数にも制限がない。
【００３３】
また、上記スリーブ１２０の上面にはオイルＯを媒介にしてスラスト動圧を発生させるようにするスラスト動圧部１２４が形成されることができ、上記スラスト動圧部１２４により、シャフト１１０を含む回転部材は、一定の浮上力が確保されて回転されることができる。
【００３４】
ここで、上記スラスト動圧部１２４の形状は、上記流体動圧部１２２と同様にヘリンボーン状、スパイラル状またはらせん状（スクリュー状）の溝であることができるが、それに限定されず、スラスト動圧を提供できる形状であれば、全部適用されることができる。
【００３５】
また、上記スラスト動圧部１２４は、上記スリーブ１２０の上面に形成されることに限定されず、上記スリーブ１２０の上面に対応するハブ１６０の一面に形成されてもよい。
【００３６】
なお、上記シャフト１１０の下部には上記シャフト１１０の回転時に上記シャフト１１０の過浮上を防止するためのストッパー１４０が具備されることができる。
【００３７】
この際、上記ストッパー１４０は、別途に製造されて上記シャフト１１０と結合されることができるが、製造時から上記シャフト１１０と一体に形成されることもでき、上記シャフト１１０の回転時に上記シャフト１１０と連動して回転されることもできる。
【００３８】
上記ストッパー１４０は、シャフト１１０を含む回転部材が過浮上する場合、上記ストッパー１４０の外側部がスリーブ１２０の底面と接触することで、上記回転部材の過浮上を防止することができる。
【００３９】
また、上記スリーブ１２０の下部には上記スリーブ１２０の下部を密閉させるようにするベースカバー１３０が結合されることができ、上記ベースカバー１３０によって本発明によるモータ１００はフルフィル（ｆｕｌｌ−ｆｉｌｌ）構造を形成することができる。
【００４０】
ここで、上記スリーブ１２０は、上記ベースカバー１３０と結合されるため、軸方向下側の縁が突出して形成される突出部１２６を具備することができ、上記突出部１２６の内周面は、上記ベースカバー１３０の外周面と結合されることができる。
【００４１】
以下では、上記スリーブ１２０と上記ベースカバー１３０との結合方式について説明する。
【００４２】
まず、ベースカバー１３０とスリーブ１２０との結合方式は、締まりばめ方式、即ち、圧入方式であることができ、圧入による結合力を向上させるために上記ベースカバー１３０の外径は上記ベースカバー１３０の外周面に対応するスリーブ１２０の内周面の直径よりやや長く形成されることができる。
【００４３】
従って、ベースカバー１３０を外力で強制的にスリーブ１２０の突出部１２６によって提供される内部空間に圧入すると、上記ベースカバー１３０は堅固に上記スリーブ１２０の下部を密閉させることができる。
【００４４】
この場合、上記ベースカバー１３０と上記スリーブ１２０の突出部１２６とが接触する面は、上記ベースカバー１３０の外周面のうち一部であることができる。
【００４５】
即ち、上記ベースカバー１３０は、上記スリーブ１２０の突出部１２６に上記ベースカバー１３０を圧入する場合、上記ベースカバー１３０の変形を防止する少なくとも一つの変形防止部１３２を具備することができる。
【００４６】
上記変形防止部１３２は、上記ベースカバー１３０の外周面から半径方向の内側に所定の長さで陥入形成されることができる。
【００４７】
従って、上記変形防止部１３２により、上記ベースカバー１３０を上記スリーブ１２０の突出部１２６に圧入する場合、上記ベースカバー１３０と上記突出部１２６とが接触する面は、上記ベースカバー１３０の外周面のうち上記変形防止部１３２が形成される領域を除外する部分になることができる。
【００４８】
また、上記変形防止部１３２により、上記変形防止部１３２と上記スリーブ１２０の突出部１２６との間には所定の空間である変形防止空間Ｓが形成されることができる。
【００４９】
即ち、上記変形防止部１３２及び上記変形防止空間Ｓは、上記ベースカバー１３０をスリーブ１２０の突出部１２６に圧入する場合、その圧入による応力を減少させて上記ベースカバー１３０の変形を防止することができる。
【００５０】
ここで、上記ベースカバー１３０の変形防止について具体的に説明すると、本発明の一実施例によるベアリングアセンブリ１０に提供されるスリーブ１２０及びベースカバー１３０は、接着剤を使用しない圧入方式によって結合されることができる。
【００５１】
この際、上記ベースカバー１３０と上記スリーブ１２０との結合力は、シャフト１１０とスリーブ１２０との間の空間及び上記ベースカバー１３０の上側に充填されるオイルＯが外部に流出されることを防止するための極めて重要な因子であると共に、外部衝撃による破損とも連携する因子である。
【００５２】
即ち、スピンドルモータ１００において、ベースカバー１３０とスリーブ１２０との結合力を最大限にする必要があり、結局、それは本発明においてベースカバー１３０の圧入量を増加させなければならないことを意味する。
【００５３】
従って、圧入量を増加させるためにベースカバー１３０の外周面の直径は、スリーブ１２０の突出部１２６の内周面の直径より長く形成される必要がある。
【００５４】
しかしながら、圧入量を増加させるために上記のような方式を取ると、上記ベースカバー１３０が上記スリーブ１２０に圧入された後、上記ベースカバー１３０は軸方向外側に膨らむように変形が発生することがある。
【００５５】
従って、圧入後の上記ベースカバー１３０の変形は、スピンドルモータ１００の他の構成要素との接触を誘発し、結局、不良が発生することがある。
【００５６】
しかしながら、本発明の一実施例によるベアリングアセンブリ１０に提供されるベースカバー１３０は、外周面から半径方向の内側に陥入形成される少なくとも一つの変形防止部１３２を具備することで、圧入による応力を減少させることができる。
【００５７】
結局、変形防止部１３２及び上記変形防止部１３２によって形成される変形防止空間Ｓにより、圧入による応力を最小限にすることができるため、圧入後のベースカバー１３０の変形を防止することができる。
【００５８】
また、上記変形防止部１３２は、上記ベースカバー１３０の上面と下面とを連通して形成されることができ、上記ベースカバー１３０の上面に形成される上記変形防止部１３２の半径方向への断面は円弧状であることができる。
【００５９】
なお、上記変形防止部１３２が半径方向の内側に陥入される深さは、上記ベースカバー１３０の上側に充填されるオイルＯが外部に流出されることを遮断する範囲内で形成されることができる。言い換えると、変形防止部１３２が半径方向の内側に陥入される深さとは、変形防止部１３２が、ベースカバー１３０と対向するスリーブ１２０内の空間に到達しない深さである。
【００６０】
また、上記変形防止部１３２は、上記ベースカバー１３０に多数形成されることができ、シャフト１１０の軸中心を基準に対称的に形成されることができる。
【００６１】
ハブ１６０は、ベース１９０を含む固定部材に対して回転可能に具備される回転構造物であることができる。
【００６２】
また、コア１８０と一定間隔を置いて対応する環状のマグネット１５０を内周面に具備することができる。
【００６３】
ここで、上記マグネット１５０は、コア１８０に巻線されるコイル１７０との相互作用により、本発明によるモータ１００の回転駆動力を得ることができる。
【００６４】
ベース１９０は、シャフト１１０及びハブ１６０を含む回転部材に対して上記回転部材の回転を支持する固定部材であることができる。
【００６５】
ここで、上記ベース１９０には、コイル１７０が巻線されるコア１８０が結合されることができ、上記コア１８０は、パターン回路が印刷された印刷回路基板（図示せず）が具備されるベース１９０の上部に固定配置されることができる。
【００６６】
即ち、上記ベース１９０に上記スリーブ１２０及び上記コイル１７０が巻線されるコア１８０が挿入されることで、上記スリーブ１２０及び上記コア１８０が上記ベース１９０に結合されることができる。
【００６７】
この際、上記スリーブ１２０及び上記コア１８０と上記ベース１９０との結合方式は、ボンディング、溶接または圧入等の方式が適用されることができるが、それに限定されるものではない。
【００６８】
図５ａは本発明の一実施例によるベアリングアセンブリに提供されるベースカバーの第１変形例を示す概略切開斜視図であり、図５ｂは本発明の一実施例によるベアリングアセンブリに提供されるベースカバーの第１変形例を示す概略平面図であり、図６ａは本発明の一実施例によるベアリングアセンブリに提供されるベースカバーの第２変形例を示す概略切開斜視図であり、図６ｂは本発明の一実施例によるベアリングアセンブリに提供されるベースカバーの第２変形例を示す概略平面図である。
【００６９】
図５ａ及び図５ｂを参照すると、ベースカバー２３０に形成される変形防止部２３２は、上記ベースカバー２３０の上面と下面とを連通して形成されることができる。
【００７０】
ここで、上記ベースカバー２３０の上面または下面に形成される上記変形防止部２３２の半径方向への断面形状は四角状であることができる。
【００７１】
但し、図５ａ及び図５ｂに示す四角状に限定されず、当業者の意図によって変更可能である。
【００７２】
図６ａ及び図６ｂを参照すると、ベースカバー３３０の上面または下面に形成される上記変形防止部３３２の半径方向への断面形状は、三角状、即ち、楔状であることができる。
【００７３】
従って、上記変形防止部３３２及び上記変形防止部３３２で形成される変形防止空間Ｓにより、圧入による応力を最小限にすることができるため、圧入後のベースカバー３３０の変形を防止することができる。
【００７４】
図７は本発明の一実施例によるベアリングアセンブリに提供されるベースカバーの第３変形例を示す概略切開斜視図であり、図８は本発明の一実施例によるベアリングアセンブリに提供されるベースカバーの第４変形例を示す概略切開斜視図である。
【００７５】
図７を参照すると、ベースカバー４３０は、外周面から半径方向の内側に円状で凸溝形成される変形防止部４３２を具備することができる。
【００７６】
上記変形防止部４３２は半球状であることができ、図１から図６ｂを参照して説明した変形防止部１３２、２３２、３３２とは異なってベースカバー４３０の上面と下面とを連通しない。
【００７７】
但し、上記変形防止部４３２は、図１から図６ｂを参照して説明した変形防止部１３２、２３２、３３２と同様にスリーブ１２０の突出部１２６の間に変形防止空間Ｓが形成されることで圧入による応力を最小限にすることができるため、圧入後のベースカバー４３０の変形を防止することができる。
【００７８】
図８を参照すると、ベースカバー５３０に形成される変形防止部５３２は、外周面から四角状で凸溝形成されることができる。
【００７９】
上記変形防止部５３２は、六面体状または四角錐状であることができ、スリーブ１２０の突出部１２６の間に変形防止空間Ｓが形成されることで圧入による応力を最小限にすることができるため、圧入後のベースカバー５３０の変形を防止することができる。
【００８０】
さらに、変形防止部は、陥入形成により設けられていなくともよく、少なくとも、ベースカバーの外周部分の体積が、変形防止部が形成されない場合と比較して小さくなるように設けられていればよい。例えば、変形防止部はテーパ状に形成されていてもよい。すなわち、ベースカバーとスリーブとの対向面に近付くほど外径が小さくなるようにベースカバーを形成することで変形防止部が設けられていてもよい。また、ベースカバーの外周部分を多孔質部材で形成してもよい。さらに、陥入形成された変形防止部に加え、テーパ状に形成された変形防止部を有していてもよいし、多孔質部材のベースカバーに変形防止部を陥入形成してもよい。
【００８１】
上記では、本発明による実施例を基準に本発明の構成及び特徴について説明したが、本発明はそれに限定されず、本発明の思想及び範囲内で多様に変更または変形できることは本発明が属する技術分野における当業者に明白であり、そのような変更または変形は添付の特許請求の範囲に属する。
【符号の説明】
【００８２】
１０  ベアリングアセンブリ
１００  モータ
１１０  シャフト
１２０  スリーブ
１２２  流体動圧部
１２４  スラスト動圧部
１２６  突出部
１３０、２３０、３３０、４３０、５３０  ベースカバー
１３２、２３２、３３２、４３２、５３２  変形防止部
Ｓ  変形防止空間
１４０  ストッパー
１５０  マグネット
１６０  ハブ
１７０  コイル
１８０  コア
１９０  ベース
【図１】
2013096572.tif 000003
【図２】
2013096572.tif 000004
【図３】
2013096572.tif 000005
【図４ａ】
2013096572.tif 000006
【図４ｂ】
2013096572.tif 000007
【図５ａ】
2013096572.tif 000008
【図５ｂ】
2013096572.tif 000009
【図６ａ】
2013096572.tif 000010
【図６ｂ】
2013096572.tif 000011
【図７】
2013096572.tif 000012
【図８】
2013096572.tif 000013