特開 2022-62684 データ記憶装置用磁気軸受

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022062684

(43)【公開日】2022-04-20

(54)【発明の名称】データ記憶装置用磁気軸受

(51)【国際特許分類】

   G11B 33/12 20060101AFI20220413BHJP

   F16C 32/04 20060101ALI20220413BHJP

   G11B 33/14 20060101ALI20220413BHJP

   G11B 17/02 20060101ALI20220413BHJP

   H02K 7/09 20060101ALI20220413BHJP

【ＦＩ】

G11B33/12 313C

F16C32/04 Z

G11B33/14 501J

G11B17/02

H02K7/09

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2021163570

(22)【出願日】2021-10-04

(31)【優先権主張番号】17/065,991

(32)【優先日】2020-10-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】500373758

【氏名又は名称】シーゲイト テクノロジー エルエルシー

【氏名又は名称原語表記】Ｓｅａｇａｔｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＬＬＣ

【住所又は居所原語表記】４７４８８ Ｋａｔｏ Ｒｏａｄ， Ｆｒｅｍｏｎｔ， ＣＡ ９４５３８， Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】アラビンド・ピティ

(72)【発明者】

【氏名】リウ・チョン

【テーマコード（参考）】

3J102

5D138

5H607

【Ｆターム（参考）】

3J102AA01

3J102BA02

3J102BA19

3J102CA06

3J102CA10

3J102CA18

3J102CA28

3J102DA02

3J102DA03

3J102DA09

3J102DA11

3J102DA26

3J102FA16

3J102GA03

5D138RA01

5D138SA22

5D138UA20

5D138UA24

5H607AA12

5H607BB01

5H607BB14

5H607DD03

5H607GG19

(57)【要約】      （修正有）

【課題】必ずしも油系潤滑剤を必要としない、磁気軸受けを有するモータによるハードディスクの提供。
【解決手段】カバーに連結されたベースデッキ１０２、ベースデッキに連結されたモータアセンブリ１０８及びモータアセンブリに連結された磁気記録媒体１０６を含むハードディスクドライブ１００であって、水平磁気軸受部品は、第１の磁極１３２及び第２の磁極１３４によって形成される。垂直磁気軸受部品は、第３の磁極１３８及び第４の磁極１４０によって形成される。モータアセンブリは、水平磁気軸受部品及び垂直磁気軸受部品を有する磁気軸受を有する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハードディスクドライブであって、
カバーに連結されたベースデッキと、
前記ベースデッキに連結されたモータアセンブリと、
前記モータアセンブリに連結された磁気記録媒体とを備え、
前記モータアセンブリは、水平磁気軸受部品および垂直磁気軸受部品を有する磁気軸受を含む、ハードディスクドライブ。

【請求項2】

前記水平磁気軸受部品が、第１の対の反発する磁極を含み、前記垂直磁気軸受部品が、第２の対の反発する磁極を含む、請求項１に記載のハードディスクドライブ。

【請求項3】

前記モータアセンブリが、固定部品および回転部品を含む、請求項１に記載のハードディスクドライブ。

【請求項4】

前記固定部品がシャフトであり、前記回転部品がロータである、請求項３に記載のハードディスクドライブ。

【請求項5】

前記ロータがハブに連結され、前記磁気記録媒体が前記ハブに連結される、請求項４に記載のハードディスクドライブ。

【請求項6】

前記シャフトが第１の磁気極性を有する第１の磁極を含み、前記ロータが前記第１の磁気極性と同じ第２の磁気極性を有する第２の磁極を含み、前記第１の磁極および前記第２の磁極が前記水平磁気軸受部品を形成する、請求項４に記載のハードディスクドライブ。

【請求項7】

前記シャフトが第３の磁極を含み、前記第１の磁極および前記第３の磁極が前記垂直磁気軸受部品を形成する、請求項６に記載のハードディスクドライブ。

【請求項8】

前記固定部品がスリーブであり、前記回転部品がシャフトである、請求項３に記載のハードディスクドライブ。

【請求項9】

前記シャフトがハブに連結され、前記磁気記録媒体が前記ハブに連結される、請求項４に記載のハードディスクドライブ。

【請求項10】

前記シャフトが、第１の磁気極性を有する第１の磁極を含み、前記ロータが、前記第１の磁気極性に反発する第２の磁気極性を有する第２の磁極を含む、請求項９に記載のハードディスクドライブ。

【請求項11】

前記固定部品および前記回転部品が、互いに間隔を置いて配置されている、請求項３に記載のハードディスクドライブ。

【請求項12】

前記モータアセンブリが潤滑剤を含まない、請求項１に記載のハードディスクドライブ。

【請求項13】

モータアセンブリであって、
第１の磁気極性を有する第１の磁極に連結されるか、またはそれを含む固定部品と、
前記第１の磁気極性に反発する第２の磁気極性を有する第２の磁極に連結されるか、またはそれを含む回転部品とを備え、前記第１の磁極および前記第２の磁極は、水平磁気軸受部品を形成するように第１の対の反発する磁極を形成するように互いに対して配置されており、前記モータアセンブリはさらに、
垂直磁気軸受部品を形成するための第２の対の反発する磁極とを備える、モータアセンブリ。

【請求項14】

前記水平磁気軸受部品が、少なくとも部分的に、前記固定部品と前記回転部品との間の水平間隔を維持するように配置される、請求項１３に記載のモータアセンブリ。

【請求項15】

前記垂直磁気軸受部品が、少なくとも部分的に、前記固定部品と前記回転部品との間の垂直間隔を維持するように配置される、請求項１４に記載のモータアセンブリ。

【請求項16】

前記モータアセンブリが潤滑剤を含まない、請求項１３に記載のモータアセンブリ。

【請求項17】

ハードディスクドライブ用のベースデッキであって、
床部分および側壁部分と、
前記床部分に連結され、固定部品および回転部品を含むモータアセンブリとを備え、前記モータアセンブリは、水平磁気軸受部品および垂直磁気軸受部品を有する磁気軸受を含み、前記磁気軸受は、前記回転部品が浮揚し、前記固定部品に接触しないように配置される、ベースデッキ。

【請求項18】

前記モータアセンブリが潤滑剤を含まない、請求項１７に記載のベースデッキ。

【請求項19】

前記垂直磁気軸受部品が、上部の対の反発する磁極および下部の対の反発する磁極を含む、請求項１７に記載のベースデッキ。

【請求項20】

前記固定部品がシャフトであり、前記回転部品が、前記シャフトを少なくとも部分的に取り囲むように配置されたロータである、請求項１９に記載のベースデッキ。

【発明の詳細な説明】

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0001】

特定の実施形態では、ハードディスクドライブは、カバーに連結されたベースデッキ、ベースデッキに連結されたモータアセンブリ、およびモータアセンブリに連結された磁気記録媒体を含む。モータアセンブリは、水平磁気軸受部品および垂直磁気軸受部品を有する磁気軸受を含む。

【0002】

特定の実施形態では、モータアセンブリは、第１の磁極性を有する第１の磁極に連結された、または第１の磁極を含む固定部品を含む。モータアセンブリは、第１の磁極性を反発する第２の磁極性を有する第２の磁極に連結されるか、またはこれを含む回転部品を含む。第１の磁極および第２の磁極は互いに対して配置されて、水平な磁気軸受部品を形成するため、反発し合う第１の対の磁極を形成する。モータアセンブリは、垂直な磁気軸受部品を形成するため、反発し合う第２の対の磁極を含む。

【0003】

特定の実施形態では、ハードディスクドライブ用のベースデッキは、床部分および側壁部分を含む。モータアセンブリは床部分に連結され、固定部品および回転部品を含む。モータアセンブリは、水平磁気軸受部品および垂直磁気軸受部品を有する磁気軸受を含む。磁気軸受は、回転部品が浮揚し、固定部品に接触しないように配置される。

【0004】

複数の実施形態が開示されているが、本発明の他の実施形態が、さらに本発明の事例的実施を示し説明する、以下の詳細な説明から当業者に明らかになるであろう。したがって、図面および詳細な説明は、本質的に事例的であり、制限的ではないとみなされるべきである。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】図１は、本開示の特定の実施形態による、ハードディスクドライブの分解斜視図を示す。

【図2】図２は、本開示の特定の実施形態による、図１のハードディスクドライブの上面図を示す。

【図3】図３は、本開示の特定の実施形態による、モータの概略側断面図を示す。

【図4】図４は、本開示の特定の実施形態による、図３のモータの一部の概略上面図を示す。

【図5】図５は、本開示の特定の実施形態による、モータの概略側断面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0006】

本開示は、様々な修正および代替形態に好適であるが、特定の実施形態を図面に例示して示し、以下に詳細に記載する。しかし、意図は記載される特定の実施形態に本開示を限定するものではなく、その代わりに、添付の特許請求の範囲に含まれるすべての修正、同等物、および代替物を網羅することを目的とする。

【0007】

詳細な説明
ハードディスクドライブなどのデータ記憶装置は、回転可能なモータを使用して磁気メディアを回転させる。これらのモータは一般に、流体軸受または玉軸受を含む。しかし、どちらのタイプの軸受も、モータから漏れ出し、データ記憶装置の性能を低下させる可能性のある油を含む潤滑油を使用している。したがって、本開示の特定の実施形態は必ずしも油系潤滑剤を必要としないモータを対象とする。より具体的には、特定の実施形態は磁気軸受を有するモータを特徴とする。

【0008】

図１は、ベースデッキ１０２およびハードディスクドライブ１００の様々な部品を収容するエンクロージャを形成するトップカバー１０４を有する、ハードディスクドライブ１００の分解斜視図を示す。図２は、ハードディスクドライブ１００の上面図を示す。図１に示されるすべての部品が図２に示されるわけではなく、逆の場合も同様である。

【0009】

ハードディスクドライブ１００は、ディスククランプ１１０によってモータアセンブリ１０８に連結された磁気記録媒体１０６（個々に磁気記録媒体と呼ばれる）を含む。ハードディスクドライブ１００はまた、磁気記録媒体１０６のデータトラック１１６上に読み書きヘッド１１４を配置するアクチュエータアセンブリ１１２を含む。モータアセンブリ１０８は、動作中に、アクチュエータアセンブリ１１２がボイスコイルモータアセンブリ１１８によって駆動されてピボット軸受１２０を旋回させている間、磁気記録媒体１０６を回転させる。

【0010】

読み書きヘッド１１４は、所望のデータトラック１１６上の磁気偏光遷移を誘導する磁気記録媒体１０６に向かって磁界を生成および放射することによって、磁気記録媒体１０６にデータを書き込む。磁気偏光遷移は代表的なデータである。読み書きヘッド１１４は、磁気偏光遷移を磁気変換器で感知（または「読み取り」）する。磁気記録媒体１０６が読み書きヘッド１１４に隣接して回転すると、磁気偏光遷移は、読み書きヘッド１１４の磁気変換器に変化する磁界を誘発する。磁気変換器は、可変磁界をプリアンプに送出後、処理のために読み取りチャネルに送出される読み取り信号に変換する。読み取りチャネルは、読み取り信号を、処理された後にホストシステム（例えば、サーバ、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ）に提供されるデジタル信号に変換する。

【0011】

図３は、ハードディスクドライブ１００およびモータアセンブリ１０８の側断面図を示す。図４は、モータアセンブリ１０８の一部の上面図を示す。モータアセンブリ１０８は、固定部品および回転部品を含む。以下でより詳細に説明するが、回転部品はモータアセンブリ１０８の固定部品に対して回転し、モータアセンブリ１０８の滑らかな回転を可能にする軸受を形成するように共に機能する。図３に示す軸受は、流体軸受または玉軸受とは対照的に磁気軸受である。

【0012】

図３に示す実施例では、固定部品はシャフト１２２（例えば、円筒形状シャフト）であり、回転部品は、少なくとも部分的にシャフト１２２を囲むトロイダル形状構造を有し得るロータ１２４である。シャフト１２２は、ベースデッキ１０２の床とトップカバー１０４との間に延びる。例えば、シャフト１２２は、シャフト１２２を床に固定（例えば、接着、溶接、圧入、締結）することによって床に連結することができる。シャフト１２２はまた、ファスナー１２５によってなど、異なる手段を介してトップカバー１０４に連結することができる。

【0013】

ロータ１２４は、ハブ１２６に連結されるか、またはハブ１２６を含む。磁気記録媒体１０６は、ハブ１２６に連結される。したがって、ハブ１２６が回転すると、磁気記録媒体１０６およびロータ１２４も回転する。モータアセンブリの部品の特定の形状および相対位置は、図に示すものとは異なる場合がある。例えば、ロータ１２４は、シャフト１２２とロータ１２４との間のギャップがシャフト１２２のほとんどまたはすべてに沿って均一になるように、シャフト１２２に面する単一の内側面を有する場合がある。

【0014】

ロータ１２４は、モータアセンブリ１０８の電磁モータ部分によって回転する。特定の実施形態では、モータアセンブリ１０８は、磁石１２８（例えば、永久磁石）およびステータ巻線１３０を含む。ステータ巻線１３０が（例えば、ステータ巻線１３０に電流を印加することによって）選択的に印加されるとき、磁石１２８は、印加されたステータ巻線１３０によって生成される磁界と相互作用して、ハブ１２６を回転させる。磁石１２８は、単一アニュラリングとして形成されるか、またはハブ１２６の周りに間隔を置いた複数の個々の磁石として形成されてもよい。磁石１２８は、２つ以上の磁極を形成するために磁化される。電磁モータ部分についてのさらなる詳細は、米国特許第９，１９６，２９４号に説明されており、本明細書に記載されるモータアセンブリの電磁モータ部分についての追加的な詳細を提供する目的で、参照により本明細書に組み込まれている。

【0015】

上述のように、シャフト１２２およびロータ１２４（またはその一部）に連結された部品は、流体軸受または玉軸受とは対照的に磁気軸受を形成する。特に、磁気軸受は、シャフト１２２およびロータ１２４に沿った様々な場所に位置付けられた、１つ以上の対の反発し合う磁極によって形成される。反発するこれらの磁極は、シャフト１２２とロータ１２４との間にギャップ（例えば、エアギャップ）が存在するように、またシャフト１２２とロータ１２４が物理的に接触しないように、ロータ１２４を浮揚または浮遊させる。シャフト１２２およびロータ１２４は互いに接触しないため、モータアセンブリ１０８は、シャフト１２２とロータ１２４部品との間の潤滑剤の使用を必ずしも必要としない。

【0016】

上述のように、潤滑剤はモータから漏れ出し、ハードディスクドライブのエンクロージャ内に漏れ出す可能性がある。漏れた潤滑剤は、ハードディスクドライブの部品を汚染し、エラーや故障さえも引き起こす可能性がある。さらに、潤滑剤の特性（例えば、粘度、減衰）は、温度に応じて変化し得るため、ハードディスクドライブの環境に応じて全体的な性能が変化し得る。さらに、衝撃事象の間中、流体軸受または玉軸受を有するモータの部品は互いに接触し（例えば、金属対金属接触）、金属削りを生じ、モータおよびハードディスクドライブ１００の性能に影響を与え得る。例えば、金属の削りくずは、磁気記録媒体１０６と読み書きヘッド１１４との間のインターフェースに詰まる場合がある。

【0017】

磁気軸受の使用は、流体軸受および玉軸受に関する上述の問題のいくつかを緩和するのに役立つ。さらに、磁気軸受の使用は、流体軸受または玉軸受を有するモータと比較して、高さが低いか直径が短いモータアセンブリの使用を可能にする。

【0018】

図３に示すモータアセンブリ１０８の実施例において、モータアセンブリ１０８の磁気軸受は、水平磁気軸受部品および垂直磁気軸受部品を含む。水平磁気軸受部品は、水平方向に互いに間隔を置いて配置され、反発する極性を有する、１つ以上の対の磁極（例えば、第１の磁極１３２および第２の磁極１３４）によって形成される。例えば、第１の磁極１３２と第２の磁極１３４の両方は、それらが互いに（したがってシャフト１２２とロータ１２４部品とを）反発するように、正または負の極性を有し得る。

【0019】

第１の磁極１３２は、シャフト１２２に連結されるか、シャフト１２２の一部を形成することができる。例えば、磁石をシャフト１２２に連結して、第１の磁極１３２を形成することができる。別の例として、シャフト１２２自体を磁化して、第１の磁極１３２を形成することができる。特定の実施形態では、シャフト１２２の限定された部分は、シャフト１２２全体とは対照的に磁化される。

【0020】

第２の磁極１３４は、ロータ１２４に連結されるか、またはロータ１２４の一部を形成することができる。例えば、磁石をロータ１２４に連結して、第２の磁極１３４を形成することができる。別の例として、ロータ１２４自体を磁化して、第２の磁極１３４を形成することができる。特定の実施形態では、ロータ１２４の限定された部分は、ロータ１２４全体とは対照的に磁化される。

【0021】

反発する磁極のため、またロータ１２４はシャフト１２２を少なくとも部分的に取り囲むため（図４に示す通り）、水平磁気軸受部品は、シャフト１２２とロータ１２４との間の水平間隔１３６を維持するのに役立つ。言い換えれば、反発する磁極は、シャフト１２２とロータ１２４が互いに接触しないように、２つの部品の間の空隙を維持するのに役立つ。モータアセンブリ１０８の動作中（例えば、ステータ巻線１３０を選択的に通電することによって）、ロータ１２４は、シャフト１２２に接触することなく、回転を滑らかにするための潤滑剤を要さなく、シャフト１２２の周りを回転することができる。図３では、１組の反発する磁極のみが参照番号によって示されているが、水平磁極軸受部品は、複数の対の反発する磁極を含むことができ、部品間の水平間隔を維持するのに役立つ。

【0022】

垂直磁気軸受部品は、少なくとも部分的に、互いに垂直方向に間隔を置いて配置され、反発する磁極を有する、より低い対の磁極（例えば、第３の磁極１３８および第４の磁極１４０）によって形成される。例えば、第３の磁極１３８および第４の磁極１４０の両方が、互いに反発するように、正または負の極性を有し得る。

【0023】

第３の磁極１３８は、ベースデッキ１０２の床に連結されるか、または床の一部を形成することができる。例えば、磁石または磁化構造（例えば、ボス様構造）は、ベースデッキ１０２に連結されて、第３の磁極１３８を形成することができる。別の例として、ベースデッキ１０２本体の一部分を磁化して、第３の磁極１３８を形成することができる。

【0024】

第４の磁極１４０は、ロータ１２４に連結するか、またはロータ１２４の一部を形成することができる。例えば、磁石は、ロータ１２４に連結されて、第４の磁極１４０を形成することができる。別の例として、ロータ１２４自体を磁化して、第４の磁極１４０を形成することができる。

【0025】

垂直磁気軸受部品は、垂直方向に互いに間隔を置いて配置され、反発する磁極を有して、上部の対の磁極１４２をさらに含み得る。図３に示す実施例では、上部の対の磁極１４２は、シャフト１２２およびロータ１２４にそれぞれ連結されるか、またはそれらによって形成される。例えば、シャフト１２２は、キャップ様構造１４４またはシャフト１２２から水平に伸びる部分を含むか、またはキャップ様構造１４４に連結されてもよい。このキャップ様構造１４４は、磁極に連結されるか、または磁極を形成することができる。

【0026】

上部の対の磁極１４２の反発によって生成される力は、下部の対の磁極の反発によって生成される力とは反対の方向にあるため、垂直磁気軸受部品は、シャフト１２２とロータ１２４との間、およびロータ１２４と、ベースデッキ１０２とトップカバー１０４の両方との間の垂直間隔を維持するのに役立つ。言い換えれば、反発する磁極は、部品が互いに接触しないように、これらの部品間の空隙を維持するのに役立つ。例えば、２対の磁極は、ロータ１２４を垂直方向に浮遊または浮揚させる。モータアセンブリ１０８の作動中（例えば、ステータ巻線１３０に通電することによって）、ロータ１２４は、シャフト１２２、ベースデッキ１０２の床、およびトップカバー１０４に接触することなく、回転を滑らかにするための潤滑剤を要することなく、シャフト１２２の周りを回転することができる。

【0027】

図５は、モータアセンブリ２０２の代替設計を有するハードディスクドライブ２００の一部の側断面図を示す。図３および図４に示すモータアセンブリ１０８と同様に、モータアセンブリ２０２は、固定部品、回転部品、および水平磁気軸受部品および垂直磁気軸受部品を有する磁気軸受を含む。

【0028】

図５に示す実施例では、固定部品は、スリーブ２０４（例えば、中央開口部を有する円筒形のスリーブ）であり、回転部品は、シャフト２０８を含むロータ２０６である。スリーブ２０４は、ベースデッキの床から伸びる。例えば、スリーブ２０４は、スリーブ２０４を床に固定（例えば、接着、溶接）することによって床に連結され得る。

【0029】

ロータ２０６は、ハブ２１０に連結されるか、またはハブ２１０を含む。磁気記録媒体は、ハブ２１０が回転するとき、磁気記録媒体およびロータ２０６も回転するように、ハブ２１０に連結される。モータアセンブリの部品の特定の形状および相対位置は、図に示すものとは異なる場合がある。例えば、スリーブ２０４は、シャフト２０８とスリーブ２０４との間のギャップがシャフト２０８に沿って均一になるように、シャフト２０８に面する単一の内側面を有し得る。

【0030】

ロータ２０６は、モータアセンブリ２０２の電磁モータ部分によって回転する。特定の実施形態では、モータアセンブリ２０２は、磁石２１２（例えば、永久磁石）およびステータ巻線２１４を含む。ステータ巻線２１４が選択的に印加されると、磁石２１２の磁界は、印加されたステータ巻線２１４によって生成される磁界と相互作用して、ハブ２１０を回転させる。磁石２１２は、単一アニュラリングとして形成されても、またはハブ２１０の周りに間隔を置いて配置されている複数の個々の磁石として形成されてもよい。磁石２１２は、２つ以上の磁極を形成するために磁化される。

【0031】

上述のように、スリーブ２０４およびロータ２０６に連結された（またはその一部である）部品は、流体軸受または玉軸受とは対照的に磁気軸受を形成する。特に、磁気軸受は、スリーブ２０４およびロータ２０６に沿った様々な部品に位置付けられた一対の反発する磁極によって形成される。これらの反発する磁極は、スリーブ２０４とロータ２０６との間にギャップ（例えば、エアギャップ）があり、スリーブ２０４とロータ２０６とが物理的に互いに接触しないように、ロータ２０６を浮揚させるか、または浮遊させる。スリーブ２０４およびロータ２０６は互いに接触しないため、モータアセンブリ２０２は、必ずしもスリーブ２０４とロータ２０６部品との間に潤滑剤を塗る必要はない。

【0032】

図５に示すモータアセンブリ２０２の実施例において、モータアセンブリ２０２の磁気軸受は、水平磁気軸受部品および垂直磁気軸受部品を含む。水平磁気軸受部品は、個々の磁極を有する１つ以上の対の磁極２１６によって形成されており、それらの磁極は、水平方向に互いに間隔を置いて配置され、反発する磁極を有する。特定の実施形態では、水平磁気軸受部品は、上部の対の磁極および下部の対の磁極を含む。それぞれの対の磁極２１６は、互いに反発するように、２つの正または負の磁極を有することができる。

【0033】

磁極のうちの１つは、スリーブ２０４に連結されるか、またはスリーブ２０４の一部を形成することができる。例えば、磁石をスリーブ２０４に連結して、第１の磁極を形成することができる。別の例として、スリーブ２０４自体を磁化して、第１の磁極を形成することができる。

【0034】

別の磁極は、ロータ２０６に連結されるか、またはロータ２０６の一部を形成することができる。例えば、磁石をロータ２０６に連結して、第１の磁極と同じ磁極を有する第２の磁極を形成することができる。別の例として、ロータ２０６自体を磁化して、第２の磁極を形成することができる。特定の実施形態では、ロータ２０６のシャフト２０８は磁極を含む。図５に示すように、シャフト２０８は、スリーブ２０４の中央開口部内に位置付けられる。

【0035】

反発する磁極のため、またシャフト２０８はスリーブ２０４により少なくとも部分的に取り囲まれるため、水平磁気軸受部品は、スリーブ２０４とロータ２０６との間の水平な間隔を維持するのに役立つ。言い換えれば、反発する磁極は、スリーブ２０４とロータ２０６が互いに接触しないように、２つの部品の間の空隙を維持するのに役立つ。モータアセンブリ２０２の動作中、ロータ２０６は、ロータ２０６に接触することなく、回転を滑らかにするための潤滑剤を要することなく、スリーブ２０４の周りを回転し得る。

【0036】

垂直磁気軸受部品は、垂直方向に互いから間隔を置いて配置され、反発する磁極を有する一つ以上の対の磁極２１８によって形成される。例えば、垂直磁気軸受部品は、下方の対の反発する磁極および上方の対の反発する磁極を含み得る。

【0037】

下部の対の磁極２１８は、スリーブ２０４およびスリーブ２０４の一部の下に伸びるロータ２０６の一部に連結されるか、またはその一部を形成することができる。例えば、磁石は、スリーブ２０４およびロータ２０６に連結されて、対向する磁極２１８を形成することができる。別の例として、スリーブ２０４およびロータ２０６のすべてまたは一部を磁化して、対向する磁極２１８を形成することができる。

【0038】

上部の対の磁極２１８は、スリーブ２０４およびスリーブ２０４の上に伸びるロータ２０６の一部に連結されるか、またはその一部を形成することができる。例えば、磁石は、スリーブ２０４およびロータ２０６に連結されて、対向する磁極を形成することができる。別の例として、スリーブ２０４およびロータ２０６のすべてまたは一部は磁化されて、対向する磁極を形成することができる。

【0039】

上部の対の磁極の反発によって生成される力は、下部の対の磁極の反発によって生成される力とは反対の方向にあるため、垂直磁気軸受部品は、スリーブ２０４とロータ２０６の間、およびロータ２０６と、ベースデッキとトップカバーの両方との間の垂直な間隔を維持するのに役立つ。言い換えれば、反発する磁極は、部品が互いに接触しないように、これらの部品間の空隙を維持するのに役立つ。例えば、２対の磁極は、ロータ２０６を浮遊または浮揚させる。モータアセンブリ２０２の動作中、ロータ２０６は、スリーブ２０４、ベースデッキの床、およびトップカバーに接触することなく、回転を滑らかにするための潤滑剤を要することなく、スリーブ２０４内で回転することができる。

【0040】

上述の磁気軸受は、モータアセンブリの回転部分を互いに接触させることなく、潤滑された軸受を必ずしも要することなく、固定部分に関して回転させることを可能にする。磁気軸受では、回転部分が浮遊するか、または浮揚することができる。上述のように、磁極は、モータアセンブリの部品に連結された別個の磁石によって、または部品自体を磁化することによって生成され得る。回転部分を浮揚させるために必要な磁界の力の量は、他の要因の中でも、回転部分の質量、部品間の所望の間隔（典型的には、ミリメートルの順序による）に依存し得る。特定の実施形態では、様々な磁極は永久磁石または電磁石によって生成される。

【0041】

特定の実施形態では、モータアセンブリは、ベースデッキに取り付けられる前に完全に組み立てられる。他の実施形態では、モータアセンブリの部品のサブセットのみが、ベースデッキに固定される前に一緒に組み立てられる。ベースデッキに固定されると、モータアセンブリの残りの部品を組み立てることができる。一旦組み立てられると、ハードディスクドライブの他の部品は、ベースデッキやモータアセンブリに連結され得る。

【0042】

特定の実施形態では、モータアセンブリは、様々な方法を実行するために使用され得る。一例として、モータアセンブリは、磁気記録媒体を回転させるのに使用され得るが、モータアセンブリの回転部分は、モータアセンブリの固定部分に対して浮揚または浮遊する。したがって、回転部分は同時に回転および浮揚することができる。

【0043】

上述の実施形態では、磁気記録媒体を回転するモータアセンブリに磁気軸受を組み込むが、磁気軸受は、ピボット軸受などの他の部品またはアセンブリに組み込むことができる。上述のように、モータアセンブリ１０８は、アクチュエータアセンブリ１１２がボイスコイルモータアセンブリ１１８によって駆動されてピボット軸受１２０の周りを旋回している間、磁気記録媒体１０６を回転させる。ピボット軸受は、慣例上、ケージ内に位置付けられ、少なくとも部分的に潤滑剤内に置かれる玉軸受を使用する。流体軸受と同様に、ピボット軸受の潤滑油は、ピボット軸受から漏れてハードディスクドライブを汚染する可能性がある。したがって、特定の実施形態では、ピボット軸受１２０は、玉軸受の代わりに磁気軸受を含み得る。上述のモータアセンブリと同様に、ピボット軸受１２０内の磁気軸受は、１つ以上の対の磁極を含み得る。磁極は互いに反発して、ピボット軸受１２０の固定部品と回転部品との間に空隙を形成することができる。

【0044】

本開示の範囲を逸脱することなく、開示した実施形態に様々な修正や追加を行うことができる。例えば、上述の実施形態は特定の特徴について言及するが、本開示の範囲は、特徴の異なる組み合わせを有する実施形態および記載された特徴のすべてを含まない実施形態も含む。したがって、本開示の範囲は、特許請求の範囲内にあるようなすべての代替、修正、および変形、ならびにそれらのすべての均等物を含むことを目的とする。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【外国語明細書】