ベアリングアセンブリ及びそれを含むモータ
【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。
【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。
【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
【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
【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。
【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。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4a】
【図4b】
【図5a】
【図5b】
【図6a】
【図6b】
【図7】
【図8】
【図2】
【図3】
【図4a】
【図4b】
【図5a】
【図5b】
【図6a】
【図6b】
【図7】
【図8】
【公開番号】特開2013−96572(P2013−96572A)
【公開日】平成25年5月20日(2013.5.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−10973(P2012−10973)
【出願日】平成24年1月23日(2012.1.23)
【出願人】(594023722)サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. (1,585)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成25年5月20日(2013.5.20)
【国際特許分類】
【出願日】平成24年1月23日(2012.1.23)
【出願人】(594023722)サムソン エレクトロ−メカニックス カンパニーリミテッド. (1,585)
【Fターム(参考)】
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