KR100343273B1 - 그루브형유체역학적트러스트베어링및그루브형유체역학적트러스트베어링기구 - Google Patents

Abstract

두 개의 트러스트 베어링면이 베어링 유체에 의해 분리되어 있으며, 서로에 대해 회전가능하다. 베어링면들 중 하나는 베어링면의 내부 반경(124)으로부터 외부 반경(126)으로 연장하는 다수의 연속적인 랜드(122)를 형성한다. 인접하는 랜드들은 그들 사이에 연속적인 그루브(128)를 형성하는데, 이러한 연속적인 그루브(128)는 베어링면의 내부 환형부에 분할되지 않은 부분(130)과 베어링면의 외부 환형부에 분할된 부분(132)을 구비한다. 연속적인 그루브는 인접하는 연속적인 랜드(122) 사이에 위치한 중간 랜드(134)에 의해 분할된 부분(132)으로 분할된다. 연속적인 그루브(128)의 분할된 부분(132)은 분할되지 않은 부분(130)과 단절되지 않은 형태로 연통한다.

Description

그루브형 유체역학적 트러스트 베어링 및 그루브형 유체역학적 트러스트 베어링 기구

컴퓨터 하드 디스크 드라이브는 스핀들 모터 조립체에 장착된 자성 디스크의 배열을 포함한다. 데이터는 디스크 사이로 연장하는 아암의 단부에 위치하는 판독/기록 헤드에 의해 각각의 자성 디스크에 기록되고 판독된다. 아암의 위치 설정은 디스크 드라이브 제어 전자장치의 제어하에 보이스 코일 모터에 의해 달성된다.

자성 디스크의 배열은 스핀들 모터 조립체의 허브에 장착된다. 이러한 허브는 베어링 기구에 의해 스핀들 모터 조립체의 베이스를 중심으로 회전되도록 장착된다. 사용할 때에, 허브는 전자기적 모터에 의해 회전된다.

자성 디스크 사이에 판독/기록 헤드를 정확하게 위치시키기 위해, 베어링 기구는 실질적으로 진동이 없어야 하며, 외부 하중이 작용할 때 휨이 작아야 한다(즉, 높은 베어링 강성을 가져야 한다). 베어링 기구는 또한 수명이 길고 유지보수가 용이해야 한다. 컴퓨터 산업의 소형화 경향은 가능한한 작은 부피를 점유하는 베어링 기구에 의해 달성된다고 할 수 있다.

컴퓨터 디스크 드라이브 스핀들 모터 조립체에 사용되는 베어링 기구는 종종 하나 이상의 유체역학적 트러스트 베어링을 포함하는 유체역학적 베어링 기구일 수 있다. 이러한 트러스트 베어링은 트러스트판과 이와 마주하는 카운터판을 포함하며, 이들 각각의 판은 베어링면을 형성한다. 베어링들 중 어느 하나에는 그루브가 형성된다. 이들 두 베어링면은 사용할 때에 윤활막에 의해 분리된다. 베어링면의 상대적인 회전에 의해 윤활막에서 발생된 압력은 베어링면을 떨어진 채로 유지하고, 베어링 기구가 부드럽게 회전하도록 한다.

트러스트 베어링의 축선 방향 하중 지지력과 다른 정역학적 및 동역학적 특성은 윤활막에서 발생하는 압력에 의존하며, 트러스트 베어링에 분포된 압력에 의존한다. 반대로, 압력의 발생과 분포는 그루브의 패턴, 즉 그루브의 각, 그루브 피치율, 그루브 깊이, 및 트러스트판 또는 카운터판의 중심반경에 의존한다.

최근의 그루브형 트러스트 베어링은 베어링 성능을 최대화하는 관점에서 설계된다. 이와같이 증가된 성능은 그루브형 베어링면의 제조 용이성을 희생하고 얻어진 것이다. 특히, 그루브 밀도와 형태는 그루브 패턴을 형성하기 위해 사용되는 펀치 및 다이의 조합체의 수명을 단축시키는 결과를 가져왔다.

따라서, 트러스트 베어링의 제조 용이성에 악영향을 미치지 않으면서 양호한 트러스트 베어링 성능을 제공하는 그루브 패턴을 필요로 하게 되었다.

본 발명은 스핀들 모터 조립체용 유체역학적 트러스트 베어링에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컴퓨터 하드 디스크 드라이브 스핀들 모터 조립체에 사용되는 그루브형 유체역학적 트러스트 베어링에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 유체역학적 트러스트 베어링과 결합하는 스핀들 모터 조립체의 단면도이다.

도 2는 종래 기술에 따른 유체역학적 트러스트 베어링의 면들 중 하나를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 3은 도 2의 유체역학적 트러스트 베어링의 회전에 의해 베어링 유체에서 발생하는 압력 분포를 나타낸 사시도이다.

도 4는 유체역학적 베어링면에 형성된 그루브의 수, 베어링면의 제조의 용이성, 및 베어링 성능 사이의 일반적인 관계를 도시한 그래프이다.

도 5a, 5b, 및 5c는 그루브형 베어링면을 형성할 때 펀치에서 발생하는 응력의 특성을 도시하기 위해, 소정의 하중이 작용하는 상태에서 고체 재료에서 발생된 응력 분포를 도시한 도면이다.

도 6은 종래 기술에 따른 제 2트러스트 베어링의 면들 중 하나를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 7은 도 6의 유체역학적 트러스트 베어링면의 회전에 의해 베어링 유체에서 발생된 압력 분포를 도시한 사시도이다.

도 8은 본 발명에 따른 유체역학적 트러스트 베어링의 면들 중 하나를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 9는 본 발명에 따른 유체역학적 트러스트 베어링의 면들의 최상의 형태 중 하나의 평면도이다.

도 10은 도 8의 유체역학적 트러스트 베어링면의 회전에 의해 베어링 유체에서 발생된 압력 분포를 도시한 사시도이다.

도 11은 본 발명에 따른 유체역학적 베어링에 대한 그루브 각과 베어링 성능 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 12는 본 발명에 따른 유체역학적 베어링에 대한 그루브 비율과 베어링 성능 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 13은 본 발명에 따른 유체역학적 베어링에 대한 그루브 깊이와 베어링 성능 사이의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 14는 본 발명에 따른 유체역학적 베어링에 대한 중심 반경과 베어링 성능사이의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 15는 본 발명에 따른 유체역학적 베어링에 분포된 압력차와 베어링을 가로지르는 유량 사이의 관계를 도시한 그래프이다.

도 16은 도 2, 도 6, 및 도 8에 도시된 베어링면에 의해 발생된 압력 분포를 도시한 그래프이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 스핀들 모터 조립체 12 : 베이스

13 : 허브 조립체 14 : 축

16 : 너트 18 : 저널

20 : 유체역학적 저널 베어링 24 : 트러스트판

26 : 제 1유체역학적 트러스트 베어링

28 : 카운트판 30 : 제 2유체역학적 트러스트 베어링

36 : 고정자 조립체 38 : 자석

600,120 : 유체역학적 트러스트 베어링면

62,128 : 그루브 64,122 : 랜드

130 : 내부 그루브 132 : 외부 그루브

134 : 중간 랜드 136 : 제 1레그

138 : 제 2 레그 140 : 중심 반경

144,146 : 리딩 에지 148,150 : 트레일링 에지

본 발명은 제 1 및 제 2베어링면을 포함하는 그루브형 유체역학적 트러스트 베어링을 제공하는 것이다. 제 1 및 제 2베어링면은 서로에 대해 회전가능하며, 베어링 유체에 의해 분리되어 있다.

제 1베어링면은 내부 반경으로부터 외부 반경으로 연장하는 다수의 연속적인 랜드(land)를 형성한다. 연속적인 랜드들 중 인접하는 랜드들의 사이로 대략 일정한 깊이의 연속적인 그루브가 형성되며, 이러한 그루브는 내부 반경과 외부 반경 사이에서 단절되지 않은 형태로 연장하고 있다. 각각의 연속적인 그루브는 제 1베어링면의 내부 환형부 내에 형성된 분할되지 않은 부분과, 그리고 제 1베어링면의 외부 환형부 내에 형성된 분할된 부분으로 구성되어 있으며, 연속적인 랜드들 중 인접하는 랜드들의 사이에 위치된 중간 랜드에 의해 분할되어 있다. 연속적인 그루브의 분할된 부분은 분할되지 않은 부분과 단절되지 않은 형태로 연통하고 있다.

본 발명이 보다 명료하게 이해되도록, 이하에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

하드 디스크 드라이브와 스핀들 모터는 모두 종래 기술에서 공지되어 있기 때문에, 당업자가 청구된 본 발명을 실시하는 동안 혼돈되지 않도록 본 명세서에서는 공지된 사항들에 대한 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 유체역학적 트러스트 베어링과 결합하는 스핀들 모터 조립체의 단면도이다. 도면부호(10)으로 도시된 스핀들 모터 조립체(10)는 베이스(12)와 허브 조립체(13)를 포함하고 있다.

축(14)이 너트(16)에 의해 베이스(12)에 장착되어 있다.

축(14)의 외부면과 이에 인접해 있는 저널(18)의 보어는 함께 유체역학적 저널 베어링(20)을 형성한다. 유체역학적 저널 베어링(20)은 축(14) 또는 저널(18)의 보어 상에 제공된 그루브형 면을 포함하고 있다. 저널 베어링(20)은 축선(22)을 중심으로 축(14)에 대해 회전하도록 저널(18)을 지지한다.

트러스트판(24)이 축(14)의 한단부에 강제끼워맞춤(press-fitted)되어서 축(14)을 가로질러 연장되어 있다. 트러스트판(24)은 저널(18) 상의 인접하는 트러스트 표면과 함께 제 1유체역학적 트러스트 베어링(26)을 형성하는 제 1트러스트 표면을 형성한다.

카운터판(28)은 트러스트판(24)에 인접하여 저널(18)에 강제끼워맞춤되어 있다. 카운터판(28)은 트러스트판(24)에 의해 형성된 제 2트러스트 표면과 함께 제 2유체역학적 트러스트 베어링(30)을 형성하는 카운터판 트러스트 표면을 형성한다.카운터판(28)은 O-링(32)에 의해 저널(18)에 시일된다.

제 1 및 제 2유체역학적 트러스트 베어링(26,30)은 각각 이하에 도 9를 참조하여 기술된 바와 같이 그루브형 베어링면을 포함하고 있다. 이러한 유체역학적 베어링의 실시예에서, 이들 그루브형 면들은 트러스트판(26) 상에 제공되어 있다. 그렇지만, 이와 달리 그루브형 면들이 카운터판(30) 및/또는 저널(18)의 인접하는 면에 제공될 수도 있다.

저널(26) 둘레에는 허브(34)가 끼워맞춤되어 있다. 허브(34)는 자성 디스크(도시되지 않음)의 배열을 지지한다.

허브 조립체(13)는 전자기식 모터에 의해 사용중에 베이스(12)에 대해 회전된다. 전자기식 모터는 베이스(12)에 장착된 고정자 조립체(36)와, 저널(18)에 장착된 자석(38)을 포함하고 있다.

유체역학적 트러스트 베어링(26,30)은 축선(22)을 따라 축(14)에 대한 저널(18)의 실질적인 선형 이동을 방지한다.

유체역학적 베어링의 작용은 종래 기술에 따른 유체역학적 트러스트 베어링의 표면들 중 하나를 도시한 도 2에 의해 이해될 수 있다.

도면부호 60으로 표시된 유체역학적 베어링면(60)은 선택적으로 연속적인 일련의 그루브(62)와 랜드(64)를 포함하고 있다. 용이하게 파악할 수 있도록, 유체역학적 베어링면(60)의 직경과 그루브(62)의 깊이를 확대하여 도시하였다.

그루브(62)와 랜드(64) 각각은 유체역학적 베어링면(60)의 내부 반경(66)으로부터 외부로 연장하는 레그(leg)와, 유체역학적 베어링면(60)의 외부 반경(68)으로부터 내부로 연장하는 레그를 포함하고 있다. 이러한 두 레그는 종래 기술에서 중심 반경(70)으로 언급한 중간 반경(70)의 한지점에서 만나게 된다. 다수의 그루브(62)와 랜드(64)는 함께 도면에 도시된 바와 같은 곡선형 청어뼈 패턴(curved herringbone pattern)을 형성한다.

유체역학적 트러스트 베어링은 베어링면(60)이 윤활막을 구비한 마주하는 베어링면에 인접하여 위치하는 경우에 형성된다. 이후, 베어링면(60)은 화살표 방향(72), 즉 청어뼈 패턴에 반대하는 방향으로 회전하며, 그루브(62)와 랜드(64)는 내부 및 외부 반경(66,68)으로부터 중심 반경(70)에서 청어뼈 패턴의 한지점을 향해 윤활막을 당기는 경향이 있다. 이는 윤활막 내에서 베어링면(60)을 따라 압력 분포를 형성하며, 이는 외부 하중 하에서 두 베어링면을 떨어진 채로 유지시키는 역할을 한다.

8개의 그루브를 구비한 유체역학적 베어링면(60)과 결합하는 유체역학적 베어링을 따라 발생된 압력 분포가 도 3에 도시되어 있다. 이 도면에서, 베어링 기구는 14.2 N의 하중을 받으며, 4260 kN/m의 축선방향 베어링 강성도와 14.27 Nm/rad의 베어링 록킹 강성도(rocking stiffness)를 제공한다.

베어링면 상의 그루브와 랜드의 수가 증가하는 경우, 베어링 성능은 한점까지 증가한다. 베어링 성능과 그루브의 수 사이의 관계는 도 4에서 선(80)으로 도시되어 있다. 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 소정의 그루브 수를 초과하면, 베어링의 성능은 실질적으로 증가하지 않는다.

그루브형 베어링면의 제조의 용이성과 그루브의 수 사이의 관계는 도 4에서선(82)으로 도시되어 있다. 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 소정의 그루브 수 이하에서는 베어링면 제조의 용이성이 초기에는 변하지 않지만, 이후 그루브의 수가 증가하면서 급격하게 감소한다.

베어링면의 제조의 용이성과 그루브의 수 사이의 이러한 관계는 도 5를 참조하면 쉽게 이해될 것이다.

도 5a는 구형체(92)가 힘(F)로 평면(90)을 가압하는 경우에 평면(90)을 따라 나타나는 응력의 분포를 도시하고 있다. 응력 분포(94)는 거꾸로된 벨형태를 가지며, 구형체(92)의 중심 바로 아래에 피크점을 갖는다.

도 5b는 구형체(92)가 힘(F)로 블록(98)의 모서리를 가압하는 경우에 나타나는 응력의 분포를 도시하고 있다. 응력 분포는 도면부호 100으로 표시된 상기한 거꾸로된 벨형태를 따르다가 도면부호 104로 표시된 바와 같이 에지부(102) 부근에서 응력 분포가 갑자기 증가한다.

그루브를 형성하는데 사용되는 펀치에 있어서, 펀치에서 발생된 응력 분포는 도 5b에 도시된 응력 분포(100,104)의 거울상의 합으로 대략 나타낼 수 있다. 이러한 응력 분포는 도 5c에 도면 부호 106으로 표시되어 있다. 펀치(108)의 폭(d)이 감소함에 따라, 즉 보다 좁은 폭의 그루브가 형성됨에 따라, 펀치에 형성된 평균 응력은 에지부의 응력 분포(104)가 우세하게 될 때 급격하게 증가한다.

도 3을 다시 참조하면, 베어링 성능을 증가시키기 위해, 보다 많은 그루브가 요구되지만, 각 그루브의 폭은 감소되어야 한다. 좁은 폭의 그루브를 형성하기 위해서는 좁은 폭의 펀치(또는 다이)를 사용해야 한다. 좁은 폭의 펀치는 보다 큰응력을 받게 되며, 이는 펀치의 수명을 단축시킨다. 또한, 그루브형 베어링면의 제조 용이성을 감소시킨다.

도 2와 도 6, 그리고 도 3과 도 7을 비교하면, 그루브(62)의 수가 8개로부터 12개로 증가함에 따라 베어링면에 분포된 압력은 일반적으로 증가하게 되지만, 그루브(62) 각각의 폭은 현저하게 감소함을 알 수 있다.

도 8 및 도 9에는 본 발명에 따른 유체역학적 트러스트 베어링의 베어링면이 도시되어 있다. 이해가 용이하도록, 도 8과 도9의 베어링면의 공통적인 부분은 동일한 도면부호로 표시하였다.

도 8에 도시된 베어링면(120)은 다수의 연속적인 랜드(122)를 형성하고 있다. 연속적인 랜드(122)는 베어링면(120)의 내부 반경(124)으로부터 외부 반경(126)으로 연장하고 있다. 연속적인 랜드(122) 중 인접하는 랜드들은 그들 사이에 연속적인 그루브(128)를 형성하는데, 이러한 그루브는 대략 일정한 깊이를 가지며, 내부 반경(124)와 외부 반경(126) 사이로 단절되지 않은 형태로 연장하고 있다.

도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 각각의 연속적인 그루브(128)는 베어링면(120)의 내부 환형부 내에 분할되지 않은 부분(130)과 베어링면의 외부 환형부 내에 분할된 부분(132)을 구비하고 있다. 연속적인 그루브는 두 인접하는 연속적인 랜드(122) 사이에 위치된 중간 랜드(134)에 의해 분할된 부분(132)으로 분할된다.

연속적인 그루브(128)의 분할된 부분(132)은 연속적인 그루브(128)의 분할되지 않은 부분(130)과 단절되지 않은 형태로 연통하는 점에 주목해야 한다. 이는 베어링 윤활제가 내부 및 외부 반경(124,126) 사이에서 연속적인 그루브를 따라 실질적으로 제한되지 않은 상태로 흐를 수 있도록 한다. 이러한 유연한 흐름은 베어링의 성능을 개선시킬 것이며, 연속적인 랜드(122) 또는 중간 랜드(134)에 의해 발생되는 응력을 증가시킬 수도 있는 원하지 않는 높은 압력의 발생이나 베어링면의 어떠한 위치에서도 공동현상(cavitation)이 발생하지 않도록 한다.

각각의 연속적인 랜드(122)는 베어링면(120)의 외부 환형부에 위치한 제 1레그(136)와, 베어링면(120)의 내부 환형부에 위치한 제 2레그(138)를 포함하고 있으며, 이러한 제 1 및 제 2레그는 중심 반경(140)에서 만나게 된다. 제 1 및 제 2레그(136,138)는 서로에 대해 각이져 있으며, 연속적인 랜드(122)는 도면들에 도시된 바와 같이 인접하는 연속적인 랜드(122)와 함께 곡선형 청어뼈 패턴을 형성한다.

도 8에 도시된 베어링면에 의해 형성된 압력 분포가 도 10에 도시되어 있다. 도 10에서, 베어링 기구는 13.91 N의 하중을 받으며, 4810 kN/m의 축방향 베어링 강성도와 15.37 Nm/rad의 베어링 록킹 강성도를 제공한다.

도 9에서 베어링면(120)의 회전 방향(142)을 고려하면, 연속적인 랜드(122)의 제 1 및 제 2레그(136,138) 각각은 리딩 에지(leading edge, 144,146)와 트레일링 에지(trailing edge, 148,150)를 구비하는 것이 바람직함을 이해할 것이다. 제 1 및 제 2레그(136,138)가 중심 반경(140) 부근의 만나는 지점에서, 리딩 에지(144,146)는 유연한 만곡부를 형성한다. 본 발명의 실시예에서, 이러한 유연한 만곡부는 대략 50㎛의 반경을 갖는 원형 아아크(152)이다.

제 2레그(138)의 리딩 에지(146)가 내부 반경(124)에서 인접하는 제 2레그의 트레일링 에지(150)와 만나는 지점에서, 유연한 만곡부가 또한 형성된다. 도시된 실시예에서, 유연한 만곡부는 대략 25㎛의 반경을 갖는 원형 아아크(154)이다.

베어링면(120)의 제조 용이성의 개선은 베어링면(120)을 형성하기 위해 사용되는 펀치를 고려함으로써 이해될 수 있다. 이러한 펀치 또는 다이는 도시된 베어링면(120)의 역형태일 것이다. 다시 말하면, 펀치는 연속적인 그루브(128)에 대응하는 상승된 면과, 랜드(122,134)에 대응하는 그루브를 가질 것이다.

이러한 이해로부터 도 9를 참조하면, 펀치의 상승된 면은 내부 반경(124)과 외부 반경(126) 사이에서 단절되지 않음을 알 수 있다. 펀치의 상승된 면 상의 좁은 영역(상기한 바와 같이 원하지 않은 높은 응력이 가해지는 영역)은 유연한 만곡부(152,154)를 제공함으로써 형성된다.

유체역학적 베어링 성능은 또한 그루브의 각(α)에 의존한다. 그루브의 각은 그루브의 접선과 그 점에서 원점의 접선 사이의 각으로 정의된다. 일반적으로, 그루브의 각은 내부 그루브(130)와 외부 그루브(132)에 대해 일정하게 유지된다. 베어링 유체에 대한 유체역학적 베어링의 펌핑 작용은 베어링의 성능에 영향을 미치는 그루브의 각에 크게 의존한다. 도 9의 유체역학적 베어링면에 대해, 그루브의 각은 특별히 요구되는 베어링 특성에 의존하면서 대략 19°내지 29°사이에서 변할 수도 있지만, 바람직하게는 대략 23.5°이다. 그루브의 각과 베어링의 성능 사이의 관계는 도 11에 도시되어 있다.

유사하게, 그루브 비율는 베어링 유체에 대한 유체역학적 베어링의 펌핑 작용, 즉 베어링 성능에 영향을 미치는 다른 인자이다. 그루브 비율은 그루브의 폭 대 랜드의 폭의 비로서 정의되며, 본 발명에 따른 그루브형 유체역학적 베어링에서는 대략 0.32 내지 0.6 사이에서 변할 수도 있다. 바람직한 그루브 비율은 대략 0.5이다. 그루브 비율과 베어링 성능 사이의 관계는 도 12에 도시되어 있다.

도 9에 도시된 베어링면에서 그루브의 깊이는 대략 9㎛로부터 13㎛ 사이에서 변할 수도 있으며, 바람직하게는 11㎛이다. 그루브의 깊이와 베어링 성능 사이의 관계는 도 13에 도시되어 있다.

베어링 성능에 영향을 미치는 다른 인자는 중심 반경(140)의 위치이다. 내부 및 외부 그루브(130,132)는 정렬되어 있기 때문에, 이들은 서로를 향해, 즉 중심 반경(140)을 향해 베어링 유체를 펌핑한다. 중심 반경의 위치는 내부 및 외부 그루브(130,132)의 상대 길이와 그들의 상대 펌핑 용량을 결정한다. 베어링 성능은 도 14에 도시된 바와 같이 중심 반경의 위치에 의존한다.

상기한 인자들이 변함에 의해, 특히 중심 반경(140)의 위치가 변함에 의해, 내부 반경(124)에서의 베어링 유체와 외부 반경(126)에서의 베어링 유체 사이의 압력차(△P)가 발생할 수 있다. 이러한 압력차는 베어링면을 따라 베어링 유체의 순유동을 발생시킬 것이다. 베어링면을 따라 압력차(△P)가 감소 또는 증가시킴으로써, 순유동과 그의 방향을 조절할 수 있다. 압력차와 베어링을 따라 흐르는 유량 사이의 관계는 도 15에 도시되어 있다.

결과적으로, 도 16은 도 2(8개의 분할되지 않은 그루브), 도 6(12개의 분할되지 않은 그루브), 및 도 8(8개의 분할된 그루브)에 도시된 유체역학적 베어링면에 의해 베어링 유체에서 발생된 압력 분포를 비교 도시한 도면이다. 이 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 유체역학적 트러스트 베어링은 도 2의 실시예에 대한 개선된 최소 압력을 가지며, 3개의 베어링면의 최고 피크 압력을 가지며, 모든 압력 분포가 또한 개선된다.

따라서, 본 발명의 유체역학적 베어링면은 종래 기술에 따른 베어링 기구의 성능을 개선시킬 뿐만 아니라 제조를 용이하게 한다.

본 발명은 상술한 본 발명의 실시예에 국한되지 않으며, 본 발명의 개념과 범위를 벗어나지 않으면서 많은 변형이 가능하다. 예컨대, 추가적인 중간 랜드(134)는 연속적인 그루브(128)를 더 분할하기 위해 인접하는 연속적인 랜드(122) 사이에 더 제공될 수도 있다.

Claims (10)

1. 서로에 대해 회전가능한 제 1 및 제 2베어링면을 포함하고 있으며, 상기 제 1 및 제 2베어링면 사이에 베어링 유체를 갖추고 있는 그루브형 유체역학적 트러스트 베어링으로서,

   상기 제 1베어링면은 상기 제 1베어링면의 내부 반경으로부터 상기 제 1베어링면의 외부 반경까지 연장하는 다수의 연속적인 랜드를 형성하며,

   상기 연속적인 랜드들 중 서로 인접하는 랜드들 사이로 대략 일정한 깊이의 연속적인 그루브가 형성되어 있으며, 상기 그루브는 상기 내부 반경과 상기 외부 반경 사이에서 단절되지 않은 형태로 연장하며,

   상기 연속적인 그루브는 상기 제 1베어링면의 내부 환형부 내에 형성된 분할되지 않은 부분과, 그리고 상기 제 1베어링면의 외부 환형부 내에 형성된 분할된 부분으로 구성되어 있으며, 상기 연속적인 그루브는 서로 인접하는 상기 연속적인 랜드들의 사이에 위치된 중간 랜드에 의해서 상기 분할된 부분으로 분할되어 있으며,

   상기 연속적인 그루브의 상기 분할된 부분이 상기 분할되지 않은 부분과 단절되지 않은 형태로 연통하고 있는 그루브형 유체역학적 트러스트 베어링.
2. 제 1항에 있어서, 각각의 상기 연속적인 랜드가 상기 외부 환형부에 위치한 제 1레그와 상기 내부 환형부에 위치한 제 2레그를 포함하고 있으며, 상기 제 1 및제 2레그는 중심 반경에서 서로 만나면서 서로에 대해 각이져 있으며, 다수의 상기 연속적인 랜드가 서로 곡선형 청어뼈 패턴을 형성하는 그루브형 유체역학적 트러스트 베어링.
3. 제 2항에 있어서, 각각의 상기 연속적인 랜드가 리딩 에지 및 트레일링 에지를 형성하며, 상기 리딩 에지는 상기 제 1 및 제 2레그가 만나는 지점에서 유연한 만곡부를 형성하는 그루브형 유체역학적 트러스트 베어링.
4. 제 3항에 있어서, 상기 연속적인 랜드들 중 서로 인접하는 랜드의 상기 리딩 에지와 상기 트레일링 에지가 상기 내부 반경의 상기 유연한 만곡부형으로 서로 만나는 그루브형 유체역학적 트러스트 베어링.
5. 제 3항에 있어서, 상기 리딩 에지에 의해 형성된 상기 유연한 만곡부가 원형 아아크인 그루브형 유체역학적 트러스트 베어링.
6. 그루브형 유체역학적 베어링 기구로서,

   (1) 저널 보어 및 상기 저널 보어의 횡방향으로 연장하는 저널 트러스트 표면을 형성하는 저널과,

   (2) 상기 저널 보어내에 장착되어서, 상기 저널 보어와 함께 서로 상대 회전할 수 있는 유체역학적 저널 베어링을 형성하는 축과,

   (3) 상기 축의 횡방향으로 연장하여 제 1 및 제 2트러스트 표면을 형성하는 트러스트판으로서, 상기 제 1트러스트 표면과 상기 저널 트러스트 표면이 함께 제 1유체역학적 트러스트 베어링을 형성하도록 구성된 트러스트판과, 그리고

   (4) 상기 저널에 장착되어 카운터판 트러스트 표면을 형성하고 있는 카운터판으로서, 상기 카운터판 트러스트 표면과 상기 제 2트러스트 표면이 함께 제 2유체역학적 트러스트 베어링을 형성하도록 구성되어 있는 카운터판을 포함하며,

   상기 제 1 및 제 2유체역학적 트러스트 베어링의 하나 이상의 상기 트러스트 표면이 상기 그루브형 트러스트 표면의 내부 반경으로부터 상기 그루브형 트러스트 표면의 외부 반경까지 연장하는 다수의 연속적인 랜드를 형성하는 그루브형 트러스트 표면이며,

   상기 연속적인 랜드들 중 서로 인접하는 랜드들의 사이로 대략 일정한 깊이의 연속적인 그루브가 형성되며, 상기 연속적인 그루브는 상기 내부 반경과 상기 외부 반경 사이에서 단절되지 않은 형태로 연장하며,

   상기 연속적인 그루브가 상기 그루브형 트러스트 표면의 내부 환형부 내에 형성된 분할되지 않은 부분과, 그리고 상기 그루브형 트러스트 표면의 외부 환형부 내에 형성된 분할된 부분으로 구성되어 있으며,

   상기 연속적인 그루브는 서로 인접하는 상기 연속적인 랜드들의 사이에 위치된 중간 랜드에 의해서 상기 분할된 부분으로 분할되어 있으며,

   상기 연속적인 그루브의 상기 분할된 상기 분할되지 않은 부분과 단절되지 않은 형태로 연통하고 있는 그루브형 유체역학적 베어링 기구.
7. 제 6항에 있어서, 각각의 상기 연속적인 랜드가 상기 외부 환형부에 위치한 제 1레그와 상기 내부 환형부에 위치한 제 2레그를 포함하고 있으며, 상기 제 1 및 제 2레그는 중심 반경에서 서로 만나면서 서로에 대해 각이져 있으며, 다수의 상기 연속적인 랜드가 함께 곡선형 청어뼈 패턴을 형성하는 그루브형 유체역학적 트러스트 베어링 기구.
8. 제 7항에 있어서, 각각의 상기 연속적인 랜드가 리딩 에지 및 트레일링 에지를 형성하며, 상기 리딩 에지는 상기 제 1 및 제 2레그가 만나는 지점에서 유연한 만곡부를 형성하는 그루브형 유체역학적 트러스트 베어링 기구.
9. 제 8항에 있어서, 상기 연속적인 랜드들 중 서로 인접하는 랜드의 상기 리딩 에지와 상기 트레일링 에지는 상기 내부 반경의 상기 유연한 만곡부형으로 서로 만나는 그루브형 유체역학적 트러스트 베어링 기구.
10. 제 8항에 있어서, 상기 리딩 에지에 의해 형성된 상기 유연한 만곡부가 원형 아아크인 그루브형 유체역학적 트러스트 베어링 기구.