KR100228897B1 - 유체 베어링장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유체 베어링장치의 회전 대상물을 정방향 및 역방향으로 자유롭게 회전시킬수 있도록한 유체 베어링장치를 제공하기 위한 것으로서,

축과; 상기 축이 삽입되고, 그 축과 일정한 간극을 이루는 부싱과; 상기 축 또는 부싱중 어느 하나가 회전 대상물과 일체로 회전할 수 있도록 동압발생수단으로서 상기 축의 레이디얼 방향의 동압을 발생시키는 레이디얼 동압발생홈과, 상기 축의 스러스트 방향의 동압을 발생시키는 스러스트 동압발생홈을 구비한 유체 베어링장치에 있어서,

상기 레이디얼 동압발생홈은 축의 외주면 또는 부싱의 내주면중 어느 일측에 형성되는 것으로써, 적어도 2개 이상 다수개의 헤링본 형상의 홈이 축방향으로 연접되어 형성됨과 아울러 이러한 연접된 헤링본 형상의 홈을 원주상에 일정간격으로 복수개 형성함으로써 동압을 발생시키는 동압발생홈과; 상기 복수개의 동압발생홈의 상하측에 각각 형성되고, 동압발생홈의 상하단부와 이격되면서 동압발생홈의 마지막홈과 헤링본 형상이 되는 방향으로 형성되어 유체를 공급량을 증대시키는 역류홈으로 구성하는 유체 베어링장치를 제공한다.

Description

유체 베어링장치{FLUID BEARING APPARATUS}

본 발명은 유체 베어링장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회전 대상물을 정방향과 역방향으로 자유롭게 회전시킬수 있도록 한 유체 베어링장치에 관한 것이다.

최근들어 컴퓨터, 오디오 시스템, 영상 기기 등과 같은 정보, 매체 산업의 기술력이 증가되면서 상기 각종 기기의 크기는 소형화되고, 소형화에 따라 더욱 미세하고 정밀한 성능을 갖는 기기의 부품을 요구하고 있는 실정이며, 특히, 컴퓨터의 경우 기억장치의 하나인 하드 디스크(HDD)의 스핀들 모터 구동장치 및 레이져 프린터의 폴리건 미러 구동장치, 오디오 시스템의 경우 레이저 디스크 및 컴팩트 디스크 구동 장치, 영상 기기의 경우 VCR 헤드 및 캠코더의 구동 장치등은 공통적으로 구동장치에 결합되어 있는 회전축과 회전체를 고속회전시킴으로서 원하는 데이터의 저장 및 탐색, 데이터 재생 등의 작업을 하게 되는데, 이때 회전축은 매우 고속으로 회전하게 됨으로 고속 회전에 의한 축 떨림 및 축 흔들림, 축 진동 등은 고속회전시 제품의 성능에 치명적인 결과를 가져 오게 됨으로 이와 같은 기기들에는 모두 고속회전에 의한 문제점들을 보안하기 위해 기계요소중 하나인 베어링이 사용되고 있으며, 특히 회전축에 최소의 마찰력이 작용하도록 하는 여러 가지 베어링 종류들중 유체 베어링장치가 널리 사용되고 있다.

도 4은 종래 기술에 의한 유체 베어링장치의 주요 구성을 도시한 단면도로서 회전 대상물과 축이 회전하는 베어링장치이다.

상기한 유체 베어링장치는 회전 대상물의 중심부에 결합된 회전축(1)과 상기 회전축(1)이 끼워지고, 그 회전축(1)과 일정한 간극을 가지는 회전축삽입부(3)를 구비한 부싱(5)과 회전축(1)의 하단부에 위치하고, 부싱(5)에 결합된 스러스트 베어링(7)을 포함하는 구성을 갖는다.

상기 회전축(1)의 외주면에는 소정각도의 레이드얼방향 동압발생홈(9)이 형성되어 회전 대상물과 회전축(1)이 회전하면 회전축(1)과 부싱(5) 사이에 일정 크기의 동압이 발생된다.

그리고, 상기 회전축(1)의 하단부에 위치한 스러스트 베어링(9)의 상면에는 소정각도의 스러스트방향 동압발생홈(미도시)이 형성되어, 회전축(1)의 회전시에 일정크기의 동압을 발생하여, 회전 대상물과 회전축(1)이 부상하게 된다.

상기와 같이 구성되는 유체 베어링장치는 회전 대상물의 일방향 회전시에만 베어링 기능을 수행할 수 있는 장치이다.

상기한 유체 베어링장치는 회전 대상물이 일방향으로 회전할 때에만 동압을 발생시킬수 있으므로, 회전 대방물을 정방향 및 역방향으로 회전시킬수 없는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 유체 베어링장치의 회전 대상물을 정방향 및 역방향으로 자유롭게 회전시킬수 있도록한 유체 베어링장치를 제공하기 위한 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 유체 베어링장치의 주요 구성을 도시한 단면도이고,

도 2는 도 1의 A-A선 단면도로서, 부싱의 단부에 형성된 동압발생홈을 도시하고 있으며,

도 3은 도 1의 B-B선 단면도로서, 스러스트 방향으로 동압을 발생하는 동압발생홈을 도시하고 있으며,

도 4은 종래 기술에 의한 유체 베어링장치의 주요 구성을 도시한 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 축 20: 부싱

30: 스러스트 베어링 40 : 동압발생홈

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유체 베어링장치는 축과; 상기 축이 삽입되고, 그 축과 일정한 간극을 이루는 부싱과; 상기 축 또는 부싱중 어느 하나가 회전 대상물과 일체로 회전할 수 있도록 동압발생수단으로서 상기 축의 레이디얼 방향의 동압을 발생시키는 레이디얼 동압발생홈과, 상기 축의 스러스트 방향의 동압을 발생시키는 스러스트 동압발생홈을 구비한 유체 베어링장치에 있어서,

상기 레이디얼 동압발생홈은

축의 외주면 또는 부싱의 내주면중 어느 일측에 형성되는 것으로써,

적어도 2개 이상 다수개의 헤링본 형상의 홈이 축방향으로 연접되어 형성됨과 아울러 이러한 연접된 헤링본 형상의 홈을 원주상에 일정간격으로 복수개 형성함으로써 동압을 발생시키는 동압발생홈과;

상기 복수개의 동압발생홈의 상하측에 각각 형성되고, 동압발생홈의 상하단부와 이격되면서 동압발생홈의 마지막홈과 헤링본 형상이 되는 방향으로 형성되어 유체를 공급량을 증대시키는 역류홈으로 구성함을 특징으로 하는 유체 베어링장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유체 베어링장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 유체 베어링장치의 주요 구성을 도시한 단면도서,

회전 대상물과 회전축이 일체로 회전하는 베어링장치이다.

상기한 유체 베어링장치는 회전 대상물을 고속으로 회전시키기 위한 장치로서, 모터의 회전력에 의해 회전 대상물을 회전시킨다.

상기한 유체 베어링장치는 회전 대상물의 중심에 위치한 축(10)과, 그 축(10)이 삽입되고, 그 축(10)과 일정한 간극을 이루는 축 삽입구(22)를 구비한 부싱(20)과, 그 축(10)의 하단부에 위치하며 부싱(20)에 결합되는 드러스트 베어링(30)을 포함하는 구성을 갖는다.

상기한 축(10)의 외주면에는 축(10)의 회전시에 유체의 흐름을 소정방향으로 발생시키는 다수의 홈을 형성한다.(상기한 홈은 부싱부의 내주면에 형성하여도 소정의 효과를 기대할 수 있다.)

상기한 홈은 축의 상부와 하부에 형성된 역류홈(42)과 동압발생홈(40)으로 구분할 수 있으며, 상기한 역류홈(42)은 동압을 발생시키기 위하여 필요한 유체의 공급량을 증가시키기 위하여 형성되어 있다.

여기서 동압발생홈(40)은 축(11)의 외주면 또는 부싱의 내주면중 어느 일측에 형성되는 것으로써, 적어도 2개 이상 다수개의 헤링본 형상의 홈(41)이 축방향으로 연접되도록 형성됨과 아울러 동압발생홈(40)은 원주상에 일정간격으로 복수개 형성되어 있다.

또한, 역류홈(42)은 복수개의 동압발생홈(40)의 상하측에 각각 형성되어 있는 바, 동압발생홈(40)의 상하단부와 소정간격 이격되어 동압발생홈(40)의 마지막의 홈과 헤링본 형상이 되도록 형성되어 있다.

상기한 동압발생홈(40)은 축의 길이방향으로 다수 형성될 수 있으며, 헤링본형상 홈의 갯수도 다르게 형성할 수 있다.

도 2와 도 3은 도 1의 A-A선과 B-B선의 단면도로서, 스러스트 방향의 동압발생홈을 도시하고 있다.

한편, 상기한 축(10)은 상부와 하부의 지름이 다른 다단으로 형성되어 있으며, 부싱(20)의 삽입구(22) 또한 상기 축(10)과 대응하는 형상으로 형성된다.

상기한 축(10)이 좁아지는 단부(12)와 일정한 간극을 유지하도록 대응 형성된 부싱(20)의 단부(24) 상면에는 동압발생홈(26)이 형성되어, 회전 대상물과 축(10)의 스러스트 하중을 지지하는 동압을 발생한다.

상기 동압발생홈(26)은 회전 대상물의 일방향회전시 동압을 발생하기 위하여 동압발생홈(26)이 소정의 각도로 형성된다.

그리고, 상기한 축(10)의 하단부와 일정한 간극을 유지하기 위하여 부싱(20)에 고정되는 스러스트 베어링(30)이 구비된다.

상기한 스러스트 베어링(30)의 상면에는 회전 대상물이 상기 부싱(20)의 단부(24)에서 동압을 발생하는 방향의 반대 방향으로 회전할 때에 동압을 발생하기 위한 동압발생홈(32)이 소정의 각도로 형성된다.

이와 같이 구성되는 유체 베어링장치는 축(10)의 외주면에 형성된 동압발생홈(40)에 의해서, 축(10)이 정방향 및 역방향으로 회전할 때에 레이디얼 방향의 동압을 발생시키고, 부싱(20)의 삽입구(22)의 단부(24)와 스러스트 베어링(30)의 상면에 형성된 동압발생홈(32) 또한, 축(10)이 정방향 및 역방향으로 회전할 때에 스러스트 방향의 동압을 발생하므로, 회전 대상물의 정방향 및 역방향 회전을 자유롭게 한다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 유체 베어링장치는 회전 대상물을 정방향 및 역방향으로 자유롭게 회전시킬수 있으므로, 용도의 다양화를 실현할 수 있고, 베어링장치가 개재되는 제품의 소형화 및 고급화를 실현시킬수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 축과; 상기 축이 삽입되고, 그 축과 일정한 간극을 이루는 부싱과; 상기 축 또는 부싱중 어느 하나가 회전 대상물과 일체로 회전할 수 있도록 동압발생수단으로서 상기 축의 레이디얼 방향의 동압을 발생시키는 레이디얼 동압발생홈과, 상기 축의 스러스트 방향의 동압을 발생시키는 스러스트 동압발생홈을 구비한 유체 베어링장치에 있어서,

   상기 레이디얼 동압발생홈은

   축의 외주면 또는 부싱의 내주면중 어느 일측에 형성되는 것으로써,

   적어도 2개 이상 다수개의 헤링본 형상의 홈이 축방향으로 연접되어 형성됨과 아울러 이러한 연접된 헤링본 형상의 홈을 원주상에 일정간격으로 복수개 형성함으로써 동압을 발생시키는 동압발생홈과;

   상기 복수개의 동압발생홈의 상하측에 각각 형성되고, 동압발생홈의 상하단부와 이격되면서 동압발생홈의 마지막홈과 헤링본 형상이 되는 방향으로 형성되어 유체를 공급량을 증대시키는 역류홈으로 구성함을 특징으로 하는 유체 베어링장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 축을 다단부를 갖도록 형성하고, 그 단부 또는 그 단부와 이격된 대응면중 어느 일측에 형성하는 것으로써, 상기 회전 대상물과 상기 축의 스러스트 하중을 지지하는 동압을 발생시키는 동압발생홈을 포함하는 유체 베어링장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 축을 다단부를 갖도록 형성하고, 상기 축에서 단부가 형성되는 부위에서 상기 동압발생홈은 분리 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 베어링장치.

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