KR100213881B1 - 유체베어링 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유체베어링 장치의 헤링본 도압 발생홈중 첨두압을 발생시키는 첨두부 부분을 소정 패턴으로 불연속 되도록 형성하여 발생 유체압력의 편중 및 집중을 방지한 유체베어링 장치에 관한 것으로, 내주면에 부싱부가 형성되어 있는 슬리이브와, 상기 부싱부에 대응하는 회전축의 외주면과 상기 부싱부의 내측면중 어느 일측면에 형성되어 첨두 유체압을 발생시키는 동압 발생홈과, 상기 슬리이브 및 상기 회전축을 지지하기 위한 베어링 브라켓을 포함하고 있는 유체 베어링 장치에 있어서, 상기 회전축과 상기 부싱부중 어느 일측면에는 두 직선 부분이 상호 예각으로 접속되는 제 1 형상의 동압 발생홈과, 상기 제 1 형상의 동압 발생홈의 두 직선 부분이 예각을 이루고 있으나 서로 접속되지 않고 소정 간격 분리된 제 2 형상의 동압 발생홈들이 일정 간격으로 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 유체베어링 장치에 관한 것으로 특히, 유체베어링 장치의 헤링본 도압 발생홈중 첨두압을 발생시키는 첨두부 부분을 소정 패턴으로 불연속 되도록 형성하여 발생 유체압력의 편중 및 집중을 방지한 유체베어링 장치에 관한 것이다.
최근들어 컴퓨터, 오디오 시스템, 영상 기기 등과 같은 정보, 매체 산업의 기술력이 증가되면서 기 언급한 각종 기기의 크기는 점차 소형화되고, 소형화에 따라 더욱 미세하고 정밀한 성능을 갖는 기기의 부품들을 요구하고 있는 실정이다.
특히 컴퓨터의 주변 장치중 기억지의 하나인 하드 디스크(HDD)의 스핀들 모터 구동장치 및 레이져 프린터의 폴리건 미러 구동장치(LSU), 오디오 시스템의 경우 레이져 디스크(LDP) 및 컴팩트 디스크 구동 장치(CDP), 꾸준한 보급률을 보이고 있는 VCR의 헤드 및 캠코더의 구동 장치 등은 구동장치에 결합되어 있는 회전축과 회전체를 초고속 회전시킴으로써 원하는 데이터의 저장 및 탐색, 데이터 재생 등의 작업을 수행하게 되는데, 이때 회전축은 초고속으로 회전하게 됨으로 고속 회전으로 인한 축 떨림, 축 흔들림 및 축 진동 등은 제품의 성능에 치명적인 결과를 가져오게 됨으로 이와 같은 기기들에는 모두 고속회전에 의한 문제점들을 보안하기 위해 베어링이 공통적으로 사용되고 있으며, 특히 회전축에 최소의 마찰력이 작용하도록 여러 가지 베어링 종류들이 사용되고 있으며 이들 베어링 중 일반적으로 동압을 발생하는 유체베어링 장치가 보편적으로 사용되고 있다.
이와 같은 종래의 유체베어링 장치를 구비하고 있는 구동장치중 레이져 프린터의 감광드럼에 레지져 빔을 조사하는 폴리건 미러 구동장치(LSU)를 일례로 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이 회전축(30)이 끼워지는 슬리이브(20)의 내측면에는 회전축(30)을 이중으로 지지하는 부싱부(25)가 형성되어 있으며, 부싱부(25)에 대향하는 회전축(30) 또는 부싱부(25)중 어느 일측에는 도 2에 도시된 바와 같이 유체압을 발생시키는 제 1 동압 발생홈(35)이 형성되어 있으며, 제 1 동압 발생홈(35)이 형성되어 있는 회전축과 부싱부(25) 사이에는 수 ㎛의 간극(ΔL)이 형성되어 있다.
또한, 상기 부싱부(25)와 부싱부(25) 사이에는 제 1 동압 발생홈(35)으로 유체가 유입될 수 있도록 통기공(20a)이 슬리이브(20)를 관통하여 형성되어 있으며, 회전축(30)에는 모터(60)와 허브(70)가 결합되어 있으며, 허브(70)에는 폴리건 미러(80)가 설치되어 있으며, 회전축(30)의 드러스트 하중을 지지 및 회전축(30)을 부상시키기 위한 제 2 동압 발생홈(미도시)이 형성되어 있는 드러스트 베어링 이 축의 일측 단부와 면접하고 있다.
이와 같이 구성되어 있는 종래 유체베어링 장치의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 그래프를 참조하면, 회전축(30)과 결합되어 있는 모터(60)에 전원이 인가되어 모터의 회전에 의해 회전축(30)이 회전하기 시작하고 회전축(30)의 제 1 동압 발생홈(35)의 시작 부분으로 유체가 유입되어 제 1 동압 발생홈(35)의 절곡점 부분에서는 가장 높은 유체압이 발생하여 부싱부(25)의 외주면 중심부에서 회전축(30)은 부싱부(25)와 접촉없이 회전하게 된다.
또한, 회전축(30)의 일측 단부와 면접하고 있는 제 2 동압 발생홈(미도시)으로도 유체가 유입되어 제 2 동압 발생홈의 중심 부분으로 선회하면서 유입된 유체는 회전축(30)을 부상시키는 유체압을 발생시켜 회전축(30)과 제 2 동압 발생홈은 이격되어 접촉없이 회전하게 된다.
그러나, 이와 같은 종래의 제 1 동압 발생홈에 의해 발생한 유체압은 유체 유입구로부터 유입된 유체가 절곡점에서 모임에 따라 이 절곡점에서는 첨두압이 발생하게 되는데, 이와 같은 첨두압 발생 부분의 면적은 매우 작아 실질적으로 회전축은 국부 압력에 의해 지지되는 것과 동일하게 되고, 충격 및 흔들림 등 외부 조건이 가변될 때에는 회전축을 지지하는 압력 구배가 매우 크기 때문에 급력하게 유체압이 감소하여 회전축의 회전 안정성이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 첨두압 발생 부분의 면적이 증가되도록 헤링본 형상의 제 1 동압 발생홈의 첨두 부분에 소정 패턴으로 불연속으로 절단단 부분을 형성하여 첨두압이 발생하는 부분의 면적을 크게 증가되도록 하여 외부의 조건이 가변되더라도 회전축의 회전 안전성이 저하되지 않는 유체베어링 장치를 제공함에 있다.
도 1은 종래의 유체베어링 장치가 적용된 레이져 프린터의 폴리건 미러 구동장치를 도시한 단면도.
도 2는 도 1의 제 1 동압 발생홈이 형성되어 있는 회전축 부분을 전개한 전개도.
도 3은 본 발명에 의한 제 1 동압 발생홈이 형성되어 있는 회전축 부분을 전개한 전개도 및 압력 분포 곡선을 도시한 단면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
30: 회전축35: 제 1 동압 발생홈
40,50: 유체 유입구
이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 유체베어링 장치는 내주면에 부싱부가 형성되어 있는 슬리이브와, 상기 부싱부에 대응하는 회전축의 외주면과 상기 부싱부의 내측면중 어느 일측면에 형성되어 첨두 유체압을 발생시키는 동압 발생홈과, 상기 슬리이브 및 상기 회전축을 지지하기 위한 베어링 브라켓을 포함하고 있는 유체 베어링 장치에 있어서;
상기 회전축과 상기 부싱부중 어느 일측면에는 두 직선 부분이 상호 예각으로 접속되는 제 1 형상의 동압 발생홈과, 상기 제 1 형상의 동압 발생홈의 두 직선 부분이 예각을 이루고 있으나 서로 접속되지 않고 소정 간격 분리된 제 2 형상의 동압 발생홈들이 일정 간격으로 배열되어 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명 유체베어링 장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 하며 종래와 동일한 부분에 대해서는 그 중복된 설명을 생략하기로 하며, 종래와 동일한 부분에 대해서는 동일한 명칭과 동일한 도면 부호를 사용하기로 한다.
도 3은 본 발명에 의한 레이져 프린터의 폴리건 미러 구동장치중 제 1 동압 발생홈이 형성되어 있는 회전축을 전개한 전개도로서 부싱부(25)와 대응하여 형성되어 있는 헤링본 형상의 제 1 동압 발생홈(35)은 중심선 D를 기준으로 일반적으로 약 30°의 홈각(β)를 갖고 동일 간격으로 다수개가 형성되어 있다.
또한, 형성된 제 1 동압 발생홈(35)중 임의의 제 1 동압 발생홈(35)을 선택(본 발명에서는 E를 임의로 선택하였다)하고 선택된 E를 1번 동압 발생홈(35a)으로 정의하고, 순차적으로 7번 동압 발생홈(35g)까지 모두 번호를 부여하기로 한다.
이들중 홀수번의 동압 발생홈인 1번, 3번, 5번, 7번 동압 발생홈(35a,35c,35e,35g)은 양측 유체 유입구(40)(50)으로부터 유입된 유체가 모이도록 중심선 D 선상에 절곡점을 갖고 있으며, 짝수번 동압 발생홈인 2번, 4번, 6번 동압 발생홈(35b,35d, 35f)은 모두 중심선 D 로부터 L 만큼 이격된 곳에서 불연속적으로 끊어진 부분이 형성되어 짝수번 동압 발생홈은 절곡점이 형성되어 있지 않다.
이와 같은 제 1 동압 발생홈(35)에 의해 형성되는 유체압 분포 곡선을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 홀수번의 동압 발생홈인 1번, 3번, 5번, 7번 동압 발생홈(35a,35c,35e,35g)에 의해 발생한 유체압은 도시된 도 3의 (F)그래프에 도시된 것과 같이 절곡점에서 피크점을 갖는 첨두 압력이 발생하고 짝수번의 동압 발생홈인 2번, 4번, 6번 동압 발생홈(35b,35d, 35f)에 의해 발생한 유체 압력은 (G)그래프에 도시된 것과 같이 동압 발생홈의 불연속적으로 끊긴 단부쪽에서 첨두 압력이 발생하게 됨으로, 회전축 회전시에는 (F) 및 (G)그래프를 합성한 유체압이 발생하게 됨으로, (F),(G)그래프를 합성하면 첨두 압력은 낮아지는 대신 첨두압이 작용하는 부분의 면적은 증가한 형태의 (H)그래프의 경향을 나타내어 첨두압 발생 면적의 증가에 의해 외부에서 충격 또는 진동 등이 발생하여도 회전축의 고속 회전 성능은 저하되지 않고 회전축은 안정적으로 회전하게 된다.
또한, 본 발명에서는 절곡점을 갖는 동압 발생홈의 사이사이에 불연속적으로 끊긴 동압 발생홈을 바람직한 일실시예로 첨두 압력 분포 범위를 증가시켰지만, 회전축의 자중,하중 및 외부 조건에 의해 절곡점을 갖는 동압 발생홈과 끊긴 동압 발생홈의 배열을 다르게 형성하여도 상기 일실시예와 동등한 효과를 얻을 수 있다.
이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 헤링본 형상의 제 1 동압 발생홈의 압력 분포가 균일하게 되도록 헤링본 형상의 동압 발생홈중 일부를 불연속적으로 끊기도록 형성하여 발생 유체압의 집중 및 편심을 방지하여 회전축의 고속 회전 성능을 저하시키지 않는 효과가 있다.
Claims (4)
- 내주면에 부싱부가 형성되어 있는 슬리이브와, 상기 부싱부에 대응하는 회전축의 외주면과 상기 부싱부의 외측면중 어느 일측면에 형성되어 첨두 유체압을 발생시키는 동압 발생홈과, 상기 슬리이브 및 상기 회전축을 지지하기 위한 베어링 브라켓을 포함하고 있는 유체 베어링 장치에 있어서;상기 회전축과 상기 부싱부중 어느 일측면에는 두 직선 부분이 상호 예각으로 접속되는 제 1 형상의 동압 발생홈과, 상기 제 1 형상의 동압 발생홈의 두 직선 부분이 예각을 이루고 있으나 서로 접속되지 않고 소정 간격 분리된 제 2 형상의 동압 발생홈들이 일정 간격으로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 유체베어링 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 형상의 동압 발생홈과 상기 제 2 형상의 동압 발생홈은 회전축의 외주면의 원주 방향으로 교대로 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 유체베어링 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 형상의 동압 발생홈과 상기 제 2 형상의 동압 발생홈은 회전축에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체베어링 장치.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 형상의 동압 발생홈과 상기 제 2 형상의 동압 발생홈은 회전축과 대향하고 있는 부싱부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체베어링 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960050383A KR100213881B1 (ko) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | 유체베어링 장치 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960050383A KR100213881B1 (ko) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | 유체베어링 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19980030902A KR19980030902A (ko) | 1998-07-25 |
| KR100213881B1 true KR100213881B1 (ko) | 1999-08-02 |
Family
ID=19479904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019960050383A KR100213881B1 (ko) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | 유체베어링 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100213881B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9030069B2 (en) | 2012-07-04 | 2015-05-12 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Hydrodynamic bearing assembly and spindle motor having the same |
-
1996
- 1996-10-30 KR KR1019960050383A patent/KR100213881B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9030069B2 (en) | 2012-07-04 | 2015-05-12 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Hydrodynamic bearing assembly and spindle motor having the same |
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| KR19980030902A (ko) | 1998-07-25 |
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