[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR102060631B1 - 유체 동압 베어링 장치 및 이를 구비한 모터 - Google Patents

유체 동압 베어링 장치 및 이를 구비한 모터 Download PDF

Info

Publication number
KR102060631B1
KR102060631B1 KR1020180078532A KR20180078532A KR102060631B1 KR 102060631 B1 KR102060631 B1 KR 102060631B1 KR 1020180078532 A KR1020180078532 A KR 1020180078532A KR 20180078532 A KR20180078532 A KR 20180078532A KR 102060631 B1 KR102060631 B1 KR 102060631B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sleeve
shaft
circumferential surface
hub
bearing device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020180078532A
Other languages
English (en)
Inventor
장호경
Original Assignee
네덱(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 네덱(주) filed Critical 네덱(주)
Priority to KR1020180078532A priority Critical patent/KR102060631B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102060631B1 publication Critical patent/KR102060631B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/06Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings
    • F16C32/0629Bearings not otherwise provided for with moving member supported by a fluid cushion formed, at least to a large extent, otherwise than by movement of the shaft, e.g. hydrostatic air-cushion bearings supported by a liquid cushion, e.g. oil cushion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B47/00Suction cups for attaching purposes; Equivalent means using adhesives
    • F16B47/003Suction cups for attaching purposes; Equivalent means using adhesives using adhesives for attaching purposes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/10Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/10Construction relative to lubrication
    • F16C33/1025Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/08Structural association with bearings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)

Abstract

유체 동압 베어링 장치는 유체 동압 베어링 장치에 충진된 윤활 유체에 음압이 형성되어 발생되는 기포를 장치의 외부로 배출하기 위한 순환 채널을 구비한다. 순환 채널은 하우징의 내주면에 상하 방향으로 형성된 홈과 슬리브의 외주면에 의하여 형성된다. 순환 채널의 단면은 반원형일 수 있으며, 단면적이 아래쪽에서 위쪽으로 갈수록 증가할 수 있다. 이러한 유체 동압 베어링 장치는 하드디스크 등에 적용되는 모터에 구비될 수 있다.

Description

유체 동압 베어링 장치 및 이를 구비한 모터{Fluid dynamic bearing device and motor having the same}
본 발명은 유체 동압 베어링 장치 및 이를 구비한 모터에 대한 것으로서, 더 구체적으로는, 유체 동압 베어링 장치에 충진된 윤활 유체에 음압이 형성되어 발생되는 기포를 보다 용이하게 장치의 외부로 배출할 수 있으며, 음압의 형성을 방지할 수 있는 유체 동압 베어링 장치 및 이를 이용한 모터에 대한 것이다.
유체 동압 베어링 장치는 하드디스크, 냉각용 팬 등의 구동장치에 사용되는 소형의 스핀들 모터에 많이 적용된다. 유체 동압 베어링 장치는 베어링 간극에 충진된 윤활 유체를 이용하여 모터의 회전자가 회전할 수 있도록 지지한다. 회전자의 샤프트가 회전하면 베어링 간극에 충진된 윤활 유체가 유체 동압을 형성하여 샤프트를 회전 가능하게 지지한다.
샤프트의 회전함에 따른 윤활 유체의 펌핑에 의해 베어링 간극에 대기압보다 낮은 압력, 즉, 음압이 발생될 수 있다. 이 경우, 윤활 유체 내부에 함유된 공기 성분들에 의해 기포가 형성되며, 기포가 윤활 유체를 펌핑하는 그루브에 유입되면 충분한 유체 동압이 발생되지 않고 진동이 발생되는 등의 회전특성 저하의 원인이 된다. 이를 방지하기 위한 방법으로서, 발생된 기포를 외부로 배출시키기 위한 채널을 마련하는 것이 있다. 예를 들어, 특허공개공보 2014-0021309에는 발생된 기포를 외부로 배출시키기 위한 채널이 슬리브를 관통하도록 형성된 유체 동압 베어링 장치가 개시되어 있다. 윤활 유체 내부에서 형성된 기포는 슬리브를 관통하여 마련된 채널을 통하여 배출될 수 있다.
그러나, 이러한 구조에서는 슬리브에 채널을 관통하도록 형성하여야 하는데, 공정이 어렵고 제조 비용이 증가하는 문제가 있다. 또한, 최근의 연구 결과에 따르면 기포를 배출시키기 위한 채널의 단면이 원형인 경우보다는 반원형인 경우가 유리하며, 채널의 단면적이 아래쪽에서 위쪽으로 증가하도록 형성되는 경우 기포의 배출이 안정되고 배출 속도가 증가하는 것으로 밝혀졌다. 전술한 특허공개공보에서와 같이 슬리브를 관통하여 채널을 형성하는 경우에는 단면의 형상을 반원형으로 하는 것이 어려우며, 더욱이 채널의 단면적을 변화하도록 형성하는 것은 매우 곤란하다.
KR 10-2014-0021309 A
본 발명은 전술한 종래기술의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 윤활 유체 내부에서 형성된 기포의 배출이 용이하면서도 가공이 용이하여 제조 비용이 절감될 수 있는 유체 동압 베어링 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기포의 배출이 용이하고 제조 비용이 절감된 유체 동압 베어링을 구비하는 모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 형태에 따라, 상하로 연장되는 축에 대하여 회전가능하며 상기 축과 평행한 방향으로 이동가능한 샤프트; 상기 샤프트에 고정되고 반경방향으로 연장되는 하면을 갖는 허브; 상기 허브의 아래쪽에 배치되고, 상기 샤프트의 외주면과 대향하는 내주면 및 반경방향 외측으로 연장되고 상기 허브의 하면과 대향하는 상면을 갖는 슬리브; 상부는 개방되고 하부는 폐쇄되며, 상기 슬리브를 고정된 상태로 수용하는 내주면을 갖는 하우징; 상기 하우징의 내주면에 상하 방향으로 연장되고 상기 슬리브를 향하여 개방되도록 형성되며, 상기 슬리브의 외주면과 협력하여 윤활 유체를 위한 통로를 형성하는 홈; 및 상기 하우징의 상면 및 이와 대향하는 상기 슬리브의 표면 사이에 마련되고, 상기 홈과 연통하는 연결 간극을 포함하며, 상기 샤프트의 외주면과 상기 슬리브의 내주면 사이의 간극에 형성되는 윤활 유체의 유막에 의하여 상기 샤프트를 레이디얼 방향으로 지지하고, 상기 허브의 하면과 상기 슬리브의 상면 사이의 스러스트 베어링 간극에 형성되는 유막에 의하여 상기 샤프트를 스러스트 방향으로 지지하며, 상기 연결 간극은 윤활 유체와 외기에 사이에 형성되는 기액표면 및 상기 스러스트 베어링 간극과 연결되는 유체 동압 베어링 장치가 제공된다.
또한, 본 발명의 다른 형태에 따라, 전술한 유체 동압 베어링 장치를 구비하는 모터로서, 상기 샤프트와 상기 허브를 구비하는 회전체와, 상기 슬리브와 상기 하우징을 구비하는 고정자를 포함하는 모터가 제공된다.
본 발명에 의하여, 윤활 유체 내부에서 형성된 기포의 배출이 용이하면서도 가공이 용이한 순환 채널을 구비하는 유체 동압 베어링 장치가 제공된다.
또한, 본 발명에 의하여, 기포의 배출이 용이하고 제조 비용이 절감된 유체 동압 베어링을 구비하는 모터가 제공된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유체 동압 베어링 장치의 개략적인 단면도이며,
도 2는 도 1에서 (A)로 표시된 영역의 부분 확대도이고,
도 3은 도 1에서 (B)로 표시된 영역의 부분 확대도이며,
도 4은 도 1에서 (C)로 표시된 영역의 부분 확대도이고,
도 5는 도 1에 도시된 유체 동압 베어링 장치의 슬리브와 하우징의 단면을 도시하는 사시도이며,
도 6은 도 1에 도시된 유체 동압 베어링 장치의 윤활 유체에서 형성된 기포가 이동하여 배출되는 경로를 나타내는 도면이고,
도 7은 도 1에 도시된 유체 동압 베어링이 적용된 하드디스크용 스핀들 모터를 도시하며,
도 8은 도 1에 도시된 유체 동압 베어링이 적용된 냉각용 팬용 모터를 도시한다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 동일하거나 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 도면 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략한다. 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 등가인 것 내지 대체하는 것을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며 해당되는 구성요소들은 이러한 용어들에 의해 한정되지 않는다. 단수의 표현은, 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1에는 본 발명의 일실시예에 따른 유체 동압 베어링 장치(10)의 개략적인 단면도가 도시되어 있으며, 도 2에는 도 1의 (A) 부분에 대한 확대도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 1의 (B) 부분에 대한 확대도가 도시되어 있으며, 도 4에는 도 1의 (C) 부분에 대한 확대도가 도시되어 있다.
본 발명에 따르는 유체 동압 베어링 장치(10)는 고정자(100)와 회전자(200)를 구비하는 모터의 일부를 형성할 수 있다. 이하에서는 본 발명에 따르는 유체 동압 베어링 장치(10)에 대하여 먼저 설명한 후에 이를 구비하는 모터에 대하여 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 유체 동압 베어링 장치(10)는, 회전가능하며 회전축과 평행한 방향으로 이동가능한 샤프트(210), 샤프트(210)에 고정되고 반경방향으로 연장되는 하면을 갖는 허브(220), 허브의 아래쪽에 배치되고 반경방향 외측으로 연장되는 상면을 갖는 슬리브(140), 상부는 개방되고 하부는 폐쇄되며, 슬리브를 수용하는 하우징(130)을 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 방향에 대한 용어는 도 1에 도시된 사항을 기준으로 한다. 도 1을 기준으로 상, 하, 좌, 우 방향이 정의되며, 샤프트(210)의 회전축을 기준으로 반경방향이 정의된다. 다만, 이러한 정의는 설명의 편의를 위한 것이며, 유체 동압 베어링 장치 또는 모터가 실제로 설치되는 상태를 한정하는 것은 아니다.
샤프트(210)는 위에서부터 순서대로 제2 지름부(214)와 제1 지름부(212)를 구비한다. 제1 지름부(212)는 제2 지름부(214)보다 큰 직경을 갖는다. 제2 지름부(214)에는 허브(220)가 연결되며, 제1 지름부(212)의 외주면(212a)은 슬리브(140)의 내주면(142)과 대향한다. 샤프트(210)는 상하로 연장되는 중심축을 기준으로 회전가능하며, 중심축과 평행한 방향으로 이동가능하다. 허브(220)는 샤프트(210)의 제2 지름부(214)에 연결되며, 반경방향으로 연장되는 하면(220a, 220b, 220c)을 갖는다. 허브(220)는 하면(220a, 220b, 220c)이 끝나는 지점에서 아래 방향으로 연장되고 슬리브(140)와 하우징(130)의 외주부보다 큰 내경을 갖는 돌출부(222)를 구비한다. 돌출부(222)의 내주면과 슬리브(140) 및 하우징(130)의 외주면은 서로 협력하여 순환하는 윤활 유체를 위한 통로를 제공한다.
슬리브(140)는 샤프트(210)의 제2 지름부(214)의 반경방향 바깥쪽 및 허브(220)의 아래쪽에 배치된다. 슬리브(140)는 샤프트(210)의 외주면과 대향하는 내주면(142) 및 반경방향 외측으로 연장되고 허브(220)의 하면과 대향하는 상면(146)을 갖는다. 하우징(130)은 상부는 개방되고 하부는 폐쇄되도록 형성되며, 슬리브(140)를 고정된 상태로 수용한다. 수용된 상태에서 슬리브(140)의 외주면(144a)과 하우징의 내주면(132)은 서로 접촉한 상태를 유지한다. 도시된 실시예에서, 슬리브(140)는 동일한 직경의 외주면(144a)을 갖는 동일 지름부, 동일 지름부의 상부에서 연장되며 상측으로 가면서 동일 지름부의 직경보다 커지는 직경을 갖는 상측 경사부, 및 동일 지름부의 하부에서 연장되며 하측으로 가면서 동일 지름부의 직경보다 작아지는 직경을 갖는 하측 경사부를 구비한다. 바람직하게는, 동일 직경부, 상측 경사부 및 하측 경사부는 일체로 형성된다.
샤프트(210)의 제1 지름부(212)의 외주면(212a)과 슬리브(140)의 내주면(142) 사이의 간극에 형성되는 윤활 유체의 유막에 의하여 샤프트(210)를 레이디얼 방향으로 지지한다. 본 명세서에서 이 간극을 '레이디얼 베어링 간극'이라 정의한다. 또한, 허브(220)의 하면과 슬리브(140)의 상면(146) 사이의 간극에 형성되는 유막에 의하여 샤프트(210)를 스러스트 방향으로 지지한다. 본 명세서에서 이 간극을 '스러스트 베어링 간극'이라 정의한다.
하우징(130)의 내주면(132)에는 상하 방향으로 연장되고 슬리브(140)를 향하여 개방되도록 형성되는 홈(RC)이 마련된다. 이 홈(RC)은 슬리브(140)의 대향하는 외주면(144a)과 협력하여 윤활 유체를 위한 통로를 형성한다. 또한, 하우징(130)의 상면(134) 및 이와 대향하는 슬리브(140)의 상측 경사부의 외주면(144c) 사이에는 홈(RC)과 연통하는 연결 간극이 형성된다. 연결 간극은 윤활 유체와 외기에 사이에 형성되는 기액표면(F) 및 스러스트 베어링 간극과 연결된다.
도 5는 하우징(130)과 슬리브(140)의 단면을 나타내는 사시도로서, 하우징(130)의 내면에 형성된 홈(RC)과 연결 간극의 도시한다. 윤활 유체는 유체 동압 베어링(10)의 하부로부터 홈(RC) 및 연결 간극을 경유하여 스러스트 베어링 간극으로 유입되며, 스러스트 베어링 간극으로부터 레이디얼 베어링 간극을 경유하여 유체 동압 베어링(10)의 하부로 유입됨으로써 순환된다.
유체 동압 베어링 장치의 작동 상태에 따라 윤활 유체 내부에 기포가 발생할 수 있다. 도시된 실시예에 따른 유체 동압 베어링 장치(10)에서, 윤활 유체에 발생된 기포는 홈(RC)과 연결 간극을 경유하여 기액 표면(F)으로 배출된다. 도 6에는 유체 동압 베어링 장치의 윤활 유체에서 발생된 기포가 홈(RC) 및 연결 간극을 경유하고, 하우징(130)의 외주면과 돌출부(222)의 내주면 사이에 형성된 기액 표면(F)을 통하여 배출되는 상태가 화살표로 나타나 있다.
홈(RC)은 단면적이 대체로 반원형을 갖는 것이 좋다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 원형 단면을 가질 수도 있다. 홈(RC)은 하측으로부터 상측으로 가면서 넓어지도록 형성되는 것이 바람직하다. 홈(RC)이 하측으로부터 상측으로 가면서 넓어지도록 형성되면, 윤활 유체 내에 발생한 기포의 배출이 안정되고 배출 속도가 향상될 수 있다. 슬리브(140)의 하부 경사부의 외주면(144b)과 홈(RC) 및 하우징(130)의 내주면(132) 사이에 형성된 공간에는 윤활 유체 내에서 발생된 기포가 홈(RC)을 경유하여 배출되기 전에 포집될 수 있다.
도 3에는 도 1에서 (B)로 표시된 영역의 부분 확대도가 도시되어 있다.
슬리브(140)의 상면(146)은 샤프트(210)에 가까운 제1 상면부(146b)와 샤프트(210)로부터 멀고 제1 상면부(146b)에 대해 상측에 배치되는 제2 상면부(146a)를 포함한다. 슬리브(140)의 제2 상면부(146a)에는 반경방향으로 연장되는 복수개의 스러스트 동압 그루브(도시되지 않음)가 형성된다.
허브(220)의 하면에서 슬리브(140)의 제2 상면부(146a)와 대향하는 부분은, 슬리브(140)의 제2 상면부(146a)와 가까운 제1 하면부(220a)와 슬리브(140)의 제2 상면부(146a)로부터 먼 제2 하면부(220b)를 포함한다. 허브(220)의 제1 하면부(220a)와 슬리브(140)의 제2 상면부(146a) 사이의 간극은 스러스트 베어링 간극을 형성하며, 허브(220)의 제2 하면부(220b)와 슬리브(140)의 제2 상면부(146a) 사이의 공간은 윤활 유체가 스러스트 동압 그루브를 통하여 반경방향 안쪽으로 유입되도록 인펌핑(in-pumping) 하는 기능을 수행한다. 허브(220)의 제2 하면부(220b)와 슬리브(140)의 제2 상면부(146a) 사이의 공간으로 인펌핑된 윤활 유체는 슬리브(140)의 제1 상면부(146b)와 허브(220)의 제3 하면부(220c) 사이의 공간을 경유하고, 슬리브(140)의 내주면 끝부분에 형성된 챔퍼부(146c)를 통과한 후, 샤프트(210)의 제1 지름부(212)의 외주면(212a)과 슬리브(140)의 내주면(142) 사이에 형성된 레이디얼 베어링 간극으로 유입된다.
이 때, 샤프트(210)의 제1 지름부(212)의 외주면(212a)과 허브(220)의 제3 하면부(220c)가 만나는 지점에서 음압이 형성되고 기포가 발생할 위험이 있다. 특히, 이 부분이 각이 진 형태로 만나는 경우 그러한 위험성이 증가한다. 이를 방지하기 위하여, 샤프트(210)의 제1 지름부(212)의 외주면(212a) 끝부분에 챔퍼부(212b)를 형성하고, 접착제(p)를 이용하여 챔퍼부(212b)의 표면과 허브(220)의 제3 하면부(220c)를 연결시키면서 접착제(p)의 표면이 곡면을 이루도록 한다. 접착제(p)의 표면이 곡면을 형성하기 때문에, 이 지점에서 음압이 형성될 가능성이 감소된다.
샤프트(210)의 제2 지름부(214)에는 허브(220)와 연결시 접착제(p)를 배치시키기 위한 공간이 마련된다. 제2 지름부(214)의 아래쪽에는 환형 홈(214a)이 마련되며, 제2 지름부(214)의 위쪽에는 경사면(214b)이 마련된다. 환형 홈(214a)과 경사면(214b)에는 샤프트(210)의 제2 지름부(214)와 허브(220)을 연결시키기 위한 접착제(p)가 배치된다. 샤프트(210)와 허브(220)의 연결은 접착제(p)에만 의존하지 않고 억지끼워맞춤을 함께 적용할 수도 있음은 자명하다.
도 4에는 도 1에서 (C)로 표시된 영역의 부분 확대도가 도시되어 있다.
샤프트(210)는 제1 지름부(212)의 아래쪽에서 반경방향 외측으로 연장되고 슬리브(140)의 하면과 대향하는 상면을 갖도록 형성되는 스토퍼(216)를 구비한다. 스토퍼(216)는 샤프트(210)가 회전시 과도하게 부상하거나 충격 등에 의하여 슬리브(140)로부터 이탈하여 분리되는 것을 방지한다. 샤프트(210)의 제1 지름부(212)의 외주면(212a)과 스토퍼(216)의 상면 사이에는 원주 방향을 따라 환형 홈(212c)이 형성된다. 환형 홈(212c)은 음압이 형성되어 기포가 발생되는 것을 방지하기 위한 역할을 제공한다.
본 발명에 따른 유체 동압 베어링 장치(10)는 모터의 일부를 형성할 수 있다. 도 1에서 참조부호 100은 모터의 고정자를 지시하며, 참조부호 200은 모터의 회전자를 지시한다. 모터는 도 7에 도시된 하드디스크의 스핀들 모터나 도 8에 도시된 냉각용 팬(230)의 모터일 수 있다.
모터의 고정자(100)는 베이스부(110), 커버부(120), 하우징(130), 슬리브(140)를 구비하며, 회전자(200)는 샤프트(210), 허브(220)를 구비한다. 또한, 고정자(100)에 스테이터 코어(312) 및 스테이터 코일(314)이 설치되며, 회전자(200)에 마그넷(320)이 설치된다.
도 1에 도시된 실시예에서, 스테이트 코어(312)는 베이스부(110) 및 커버부(120)와 연결되도록 설치되며, 스테이터 코일(314)이 스테이트 코어(312)에 권선된다. 마그넷(320)은 허브(220)와 연결되도록 설치되며, 스테이터 코어(312)와 대향하는 위치에 배치된다. 스테이터 코어(312)에 권선된 스테이터 코일(314)에 전원이 공급되면 마그넷(320)과의 전자기적 상호작용에 의하여 허브(220)를 회전시키는 구동력이 발생된다. 허브(220)의 회전에 의하여 샤프트(210)가 연동하여 회전된다. 샤프트(210)의 회전은 유체 동압 베어링 장치(10)에 의하여 지지된다.
전술한 상세한 설명은 어떤 면에서도 제한적으로 해석되어서는 아니되며 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
10: 유체 동압 베어링
100: 모터 고정자
110: 베이스부
120: 커버부
130: 하우징
140: 슬리브
200: 모터 회전자
210: 샤프트
220: 허브
312: 스테이터 코어
314: 스테이터 코일
320: 마그넷

Claims (8)

  1. 상하로 연장되는 축에 대하여 회전가능하며 상기 축과 평행한 방향으로 이동가능한 샤프트;
    상기 샤프트에 고정되고 반경방향으로 연장되는 하면을 갖는 허브;
    상기 허브의 아래쪽에 배치되고, 상기 샤프트의 외주면과 대향하는 내주면 및 반경방향 외측으로 연장되고 상기 허브의 하면과 대향하는 상면을 갖는 슬리브;
    상부는 개방되고 하부는 폐쇄되며, 상기 슬리브를 고정된 상태로 수용하는 내주면을 갖는 하우징;
    상기 하우징의 내주면에 상하 방향으로 연장되고 상기 슬리브를 향하여 개방되도록 형성되며, 상기 슬리브의 외주면과 협력하여 윤활 유체를 위한 통로를 형성하는 홈; 및
    상기 하우징의 상면 및 이와 대향하는 상기 슬리브의 표면 사이에 마련되고, 상기 홈과 연통하는 연결 간극을 포함하며,
    상기 샤프트의 외주면과 상기 슬리브의 내주면 사이의 간극(이하, '레이디얼 베어링 간극'이라 함)에 형성되는 윤활 유체의 유막에 의하여 상기 샤프트를 레이디얼 방향으로 지지하고,
    상기 허브의 하면과 상기 슬리브의 상면 사이의 간극(이하, '스러스트 베어링 간극'이라 함)에 형성되는 유막에 의하여 상기 샤프트를 스러스트 방향으로 지지하며,
    상기 연결 간극은 윤활 유체와 외기로 사이에 형성되는 기액표면 및 상기 스러스트 베어링 간극과 연결되며,
    상기 샤프트는 상기 슬리브의 내주면과 대향하는 외주면을 갖는 제1 지름부 및 상기 제1 지름부보다 작은 직경을 갖고 상기 허브가 고정 연결되는 제2 지름부를 구비하며,
    상기 제1 지름부의 상면과 상기 샤프트의 외주면 사이의 모서리에 챔퍼부가 형성되고, 상기 챔퍼부와 상기 허브의 하면은 접착제에 의하여 접착되되, 상기 접착제가 상기 샤프트의 외주면과 상기 허브의 하면을 곡면으로 연결하도록, 상기 접착제의 표면은 곡면으로 형성되며,
    상기 슬리브의 내주면과 상기 슬리브의 상면을 연결하는 모서리 부분은 상기 챔퍼부의 곡면을 대향하는 경사면으로 형성되고,
    상기 슬리브의 상면은 상기 샤프트에 가까운 제1 상면부와 상기 샤프트로부터 멀고 상기 제1 상면부에 대해 상측에 배치되는 제2 상면부를 포함하며,
    상기 허브의 하면은 상기 슬리브의 제2 상면부를 대향하며 상기 제2 상면부와 인접한 제1 하면부와, 상기 슬리브의 제2 상면부를 대향하며 상기 제2 상면부와 먼 제2 하면부, 및 상기 슬리브의 제1 상면부를 대향하며 상기 제1 하면부보다 상기 제1 상면부와 먼 제3 하면부를 포함하고,
    상기 슬리브의 제2 상면부에는 반경방향으로 연장되는 복수 개의 스러스트 동압 그루브가 형성되는
    유체 동압 베어링 장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 샤프트는 아래쪽에서 반경방향 외측으로 연장되고 상기 슬리브의 하면과 대향하는 상면을 갖도록 형성되는 스토퍼를 구비하며,
    상기 샤프트의 외주면과 상기 스토퍼의 상면 사이에 원주 방향을 따라 환형 홈이 형성되는
    것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 홈은 단면적이 하측으로부터 상측으로 가면서 넓어지도록 형성되는
    것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 홈의 단면은 반원형인
    것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 슬리브는 동일한 직경의 외주면을 갖는 동일 지름부, 상기 동일 지름부의 상부에서 연장되며 상측으로 가면서 상기 동일 지름부의 직경보다 커지는 직경을 갖는 상측 경사부, 및 상기 동일 지름부의 하부에서 연장되며 하측으로 가면서 상기 동일 지름부의 직경보다 작아지는 직경을 갖는 하측 경사부를 구비하는
    것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 장치.
  8. 청구항 1, 3, 5 내지 7 중의 어느 한 항에 기재된 유체 동압 베어링 장치를 구비하는 모터로서,
    상기 샤프트와 상기 허브를 구비하는 회전체와, 상기 슬리브와 상기 하우징을 구비하는 고정자
    를 포함하는 모터.
KR1020180078532A 2018-07-06 2018-07-06 유체 동압 베어링 장치 및 이를 구비한 모터 Active KR102060631B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180078532A KR102060631B1 (ko) 2018-07-06 2018-07-06 유체 동압 베어링 장치 및 이를 구비한 모터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180078532A KR102060631B1 (ko) 2018-07-06 2018-07-06 유체 동압 베어링 장치 및 이를 구비한 모터

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102060631B1 true KR102060631B1 (ko) 2019-12-30

Family

ID=69103117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180078532A Active KR102060631B1 (ko) 2018-07-06 2018-07-06 유체 동압 베어링 장치 및 이를 구비한 모터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102060631B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010065740A (ja) * 2008-09-09 2010-03-25 Ntn Corp 流体軸受装置およびその製造方法
JP2013155865A (ja) * 2012-01-27 2013-08-15 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd 軸受アセンブリ及びそれを含むスピンドルモータ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010065740A (ja) * 2008-09-09 2010-03-25 Ntn Corp 流体軸受装置およびその製造方法
JP2013155865A (ja) * 2012-01-27 2013-08-15 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd 軸受アセンブリ及びそれを含むスピンドルモータ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9822787B2 (en) Dynamic pressure bearing apparatus and fan
CN102852832B (zh) 风扇
JP3578948B2 (ja) モータ
CN101372981B (zh) 散热风扇
US7602582B2 (en) Fluid dynamic bearing system
CN102852831B (zh) 风扇
JP2006226527A (ja) 動圧空気軸受装置
US20080267545A1 (en) Hydrodynamic bearing assembly
JP6466105B2 (ja) 流体動圧軸受装置とこれに用いられる軸受部材及び軸部材
CN103362852A (zh) 轴承装置以及送风风扇
KR20130088355A (ko) 스핀들 모터
KR102060631B1 (ko) 유체 동압 베어링 장치 및 이를 구비한 모터
KR20130016806A (ko) 스핀들 모터
JP2000354349A (ja) モータ
JP3930762B2 (ja) 動圧軸受装置及びこれを備えたスピンドルモータ
JP2003009462A (ja) スピンドルモータ
FI60292B (fi) Oljerum
CN107206400B (zh) 盘式堆叠离心分离器
JP4276291B2 (ja) モータ
KR101113536B1 (ko) 유체 동압 베어링 어셈블리
JP7482101B2 (ja) 真空ポンプ
US20250084896A1 (en) Fluid dynamic bearing system and spindle motor having such a bearing system
US20060126976A1 (en) Fan motor with fluid dynamic bearing
JP6599572B2 (ja) 流体動圧軸受装置とこれに用いられる軸受部材及び軸部材
JP4357051B2 (ja) スラスト動圧軸受

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20180706

PA0201 Request for examination
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20190529

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20191220

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20191223

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20191223

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20221125

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20231211

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20241223

Start annual number: 6

End annual number: 6