KR0179518B1 - 스핀들 모터용 동압베어링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스핀들 모터의 회전축에 사용하기 위한 동압베어링에 대한 것으로 발명의 주된 목적은 동압베어링의 홈의 형태를 달리하여 내구성을 보장하는 한편, 동압베어링의 효과가 향상될 수 있도록 하고, 특히 베어링의 양측 끝부분과 중간 부분의 동압효과를 달리하므로서 베어링의 사용용도에 최적의 기능을 발휘할 수 있도록 하는데 있다.

이를 위한 특징적인 구성은 원통형의 베어링 내경에 축의 길이방향을 따라 다수의 홈을 형성하여 동압작용을 일으키도록 구성한 동압베어링에 있어서, 상기한 원통형 베어링의 상측 끝단부로 부터 중간부까지를 포함하여 형성한 상향홈과, 그 원통형 베어링의 하측 끝단부로 부터 중간부까지를 포함하여 형성하되, 상기한 상향홈과 만나지 않는 하향홈을 형성하여 하향홈이 중복되지 않은 상반부와, 상향홈이 중복되지 않은 하반부와, 하향홈과 상향홈이 교대로 중복된 중간부로 이루어지도록 하는데 있는 것이다.

Description

스핀들 모터용 동압베어링

제1도는 종래의 일반적인 동압베어링을 보인 단면도.

제2도는 종래의 또 다른 실시예의 동압베어링 단면도.

제3도는 본 발명의 구성을 보인 동압베어링의 정단면도.

제4도는 제3도의 A-A선 단면도.

제5도는 제3도의 B-B선 단면도.

제6도는 제3도의 C-C선 단면도.

제7도는 본 발명의 사용예를 보인 단면도이다.

제8도는 본 발명의 오일홈 비례를 달리 실시한 상태의 단면도.

제9도는 제8도의 또 다른 실시예를 보인 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 동압베어링 2 : 상반부

3 : 중간부 4 : 하반부

5 : 회전축 11 : 상향홈

12 : 하향홈

[발명의 상세한 설명]

본 발명은 스핀들 모터의 회전축에 사용하기 위한 동압베어링에 대한 것으로 특히 내면에 새로운 형태의 홈을 형성하여 동압 베어링의 효과를 배가시키면서, 특히 베어링 각 부분의 동압효과를 달리하여 사용 용도에 따른 최적의 기능을 발휘할 수 있도록 특징이 있는 것이다.

일반적으로 컴팩트 디스크 플레이어나 비디오 디스크 플레이어 또는 플로피 디스크 드라이브등 회전 구동원으로서 사용되고 있는 스핀들 모터에는 볼베어링이 많이 사용되어 왔으나 스핀들 모터가 갈수록 정밀화 되어 가기 때문에 근래에는 동압베어링을 점차 많이 사용하게 되었다.

먼저 소결함유 베어링(a)의 종래 구조를 보면 제1도 도면에서 보듯이 단순히 원통형으로 형성하여 그 내경(b)에 회전축을 끼우되, 그 틈새를 약2㎛~4㎛정도로 하여 진동을 최소화 하도록 한 것이다.

그러나 이러한 종래의 소결함유 베어링(a)은 가공공차가 까다롭게 되며 마찰에 의해 비주기진동이 발생하는 문제가 있다.

한편, 상기와 같은 종래의 소결함유 베어링을 개선한 것이 제2도 도면의 동압베어링(c)이며, 이는 도면에서 보듯이 내경에 축방향으로 나란히 홈(d)을 형성하되, 양측 끝까지 형성한 것이다.

이러한 동압베어링의 작용효과를 보면 평단면도에서 보듯이 홈이 있는 틈새(e)에서 많이 뿜어져 나오는 오일은 홈이 없는 틈새(f)에서 회전축과 베어링 내경에 모아지는 작용을 하며, 이로인해 홈이 없는 틈새(f)에서는 오일압력이 높아지기 때문에 회전축이 그 중앙에서 마찰없이 회전하도록 하는 동압작용을 일으키게 되는 것이다.

그러나 이러한 일반적인 동압베어링은 회전축에 작용하는 편심이 큰 경우나, 회전을 함에 있어서 하중의 작용방향이 일정하지 않은 경우에는 오일 동압효과가 거의 없어지게 되는 문제가 있으며, 또 회전축에 축방향으로 압력이 작용하는 경우에는 사용하기 어렵고 수명이 짧다.

더 나가서 회전축의 강성이 회전축과 동압베어링 사이의 오일압력에 의하여 특성이 결정되는 바, 종래와 같은 일반적인 홈의 형성으로는 사용자 의도에 따른 강성의 변화를 주기에 적합하지 않은 것이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 여러 가지 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 발명의 주된 목적은 동압베어링의 홈의 형태를 달리하여 내구성을 보장하는 한편, 동압베어링의 효과가 향상될 수 있도록 하고, 특히 베어링의 양측 끝부분과 중간 부분의 동압효과를 달리하므로서 베어링의 사용용도에 최적의 기능을 발휘할 수 있도록 하는데 있다.

그리고 이를 위한 특징적인 구성은 원통형의 베어링 내경에 축의 길이방향을 따라 다수의 홈을 형성하여 동압작용을 일으키도록 구성한 동압베어링에 있어서, 상기한 원통형 베어링의 상측 끝단부로부터 중간부까지를 포함하여 형성한 향홈과, 그 원통형 베어링의 하측 끝단부로부터 중간부까지를 포함하여 형성하되, 상기한 상향홈과 만나지 않는 하향홈을 형성하여 하향홈이 중복되지 않은 상반부와, 상향홈이 중복되지 않은 하반부와, 하향홈과 상향홈이 교대로 중복된 중간부로 이루어지도록 하는데 있는 것이다.

이하 첨부 도면에 따라 본 발명의 구성 및 작용 효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 발명의 구성을 보인 동압베어링(1)의 정단면도이고, 제4도는 A-A선 단면도, 제5도는 B-B선 단면도, 제6도는 C-C선 단면도이다.

제3도 도면에서 보듯이 본 발명은 원통형의 베어링(1) 내경에 축의 길이방향을 따라 다수의 홈을 형성하여 동압작용을 일으키도록 구성하되, 상측 끝단부로부터 중간부까지를 포함하는 길이의 상향홈(11)과, 그 원통형 베어링의 하측 끝단부로부터 중간부까지를 포함하는 길이의 하향홈(12)으로 형성하되, 상기한 상향홈(11)과 하향홈(12)은 서로 만나지 않도록 교대로 반복하여 형성한 것이다.

따라서 하향홈(12)이 중복되지 않고 상향홈(11)만 형성되어 있는 상반부(2)는 제4도와 같으며, 상향홈(11)과 하향홈(12)이 반복적으로 중복되어 있는 중간부(3)는 제5도와 같고, 상향홈(11)이 중복되지 않고 하향홈(12)만 형성되어 있는 하반부(4)는 제6도와 같다.

제7도 도면중 미설명 부호 5는 회전축이다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 제4도 및 제6도와 같은 상반부(2)와 하반부(4)가 서로 같은 오일압력을 얻을 수 있는 한편, 중간부(3)는 상,하반부에 비하여 오일압력이 더 작아질 수 있다. 이는 중간부(3)의 홈 갯수가 더 많기 때문이다.

그리고 이와 같은 구성은 금형제작과 소결함유 베어링의 마지막 제조공정인 사이징(Sizing)에 의하여 제작할 수 있다.

즉, 금형상태에서 일측의 홈만을 형성하고, 사이징공정에서 상기의 홈을 사이에둔 또 다른 홈만을 형성하여 구성할 수 있는 것이므로 용이하게 제작할 수 있는 것이다.

이러한 본 발명은 제7도 도면에서 보는 바와 같이 사용할 수 있는 바, 회전축(5)이 회전하면 동압베어링(1)의 오일에 의한 윤활기능이 작용하게 되며, 이는 회전축(5)과 본 발명의 베어링 사이에 오일 압력이 나타나는데 이때, 회전축(5)과 베어링(1)의 내경이 접하는 상반부(2), 중간부(3), 하반부(4)에서 나타나는 오일압력은 상향홈(11) 및 하향홈(12)의 개수를 달리하므로서 조정이 가능하며, 예컨데 상반부하반부중간부와 같은 세기로 조정한다든지 하반부상반부중간부와 같은 세기로 조정할 수도 있다.

한편, 본 발명의 상향홈(11)과 하향홈(12)은 사용목적에 따라 비례를 달리할 수 있다.

즉, 회전축이 편심진 부하가 작용하고 있을 때 제8도 도면에서 보는 바와 같이 하향홈(12)의 갯수를 많게 하여 상반부(2)에서 편심부하의 영향을 많이 받도록 할 수 있고, 반대로 제9도 도면에서 보듯이 상향홈(11)의 갯수를 많게하여 하반부(4)에서 편심부하의 영향을 많이 받게 할 수 있는 것이다.

이상에서 자세히 설명한 바와 같이 본 발명은 동압베어링(1)을 형성하되, 상,하반부(2),(4)1의 오일압력이 중간부(3)의 오일압력 보다 높도록 동압을 달리하였기 때문에 회전축이 흔들릴 때 더 안정된 상태로 지지할 수 있게 되는 것이며, 특히 상반부(2)와 하반부(4)의 홈갯수를 달리하여 상,하 압력을 달리했을 때는 편심진 하중에 대해서도 보다 안정된 회전을 할 수 있게 되며, 따라서 회전정도가 향상될 뿐만 아니라 수명이 크게 연장되는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 원통형의 베어링 내경에 축의 길이방향을 따라 다수의 홈을 형성하여 동압작용을 일으키도록 구성한 동압베어링에 있어서, 상기한 원통형 베어링(1)의 상측 끝단부로부터 중간부(3)까지를 포함하여 형성한 상향홈(11)과, 그 원통형 베어링의 하측 끝단부로부터 중간부(3)까지를 포함하여 형성하되, 상기한 상향홈(11)과 만나지 않는 하향홈(12)을 형성하여 하향홈(12)이 중복되지 않은 상반부(2)와, 상향홈(11)이 중복되지 않은 하반부(4)와, 하향홈(12)과 상향홈(11)이 교대로 중복된 중간부(3)로 이루어짐을 특징으로 하는 스핀들 모터용 동압베어링.
2. 제1항에 있어서, 상기한 상향홈(11)과 하향홈(12)이 서로 만나지 않도록 각각 방사상으로 배열 형성하되, 상향홈(11)의 갯수와 하향홈(12)의 갯수가 다르도록 형성하여서 됨을 특징으로 하는 스핀들 모터용 동압베어링.