KR100377000B1 - 유체동압 베어링 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축회전형 모터에서 슬리이브를 하우징에 일체로 제작하고 축고정형 모터에서는 슬리이브를 허브에 일체로 제작하므로서 조립공차에 의한 진동특성을 최소화시키고 용이한 제작성과 생산성이 향상될 수 있도록 하는 유체동압 베어링 모터를 제공하기 위한 것이다.

이러한, 유체동압 베어링 모터는 수직으로 관통된 축공이 형성된 슬리이브가 중앙부에 관형상으로 일체로 상향 돌출된 하우징과, 상기 슬리이브의 외주면에 결합되는 코어와, 상기 슬리이브의 축공에 수직으로 회전 가능하게 삽입되며 하단부에 판재형의 스러스트가 일체로 형성된 샤프트와, 상기 샤프트의 상단부에 일체로 결합되며 하향 연장된 연장단부의 끝단부 내주면에 코어와 상호작용에 의해 전자기력을 발생하는 마그네트가 부착된 허브와 상기 샤프트가 삽입된 슬리이브의 축공 하단부를 밀폐시키는 커버플레이트로 이루어진다.

따라서 본 발명은 제작 공정에서의 조립작업성과 가공성 및 생산성을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 구조적인 강성 및 내구성의 증가로 모터의 NRRO와 RRO의 특성을 개선시킬 수 있으므로 사용수명의 연장과 성능에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 효과를 제공하게 되는 것이다.

Description

유체동압 베어링 모터{Spindle motor}

본 발명은 소형 정밀기기에 탑재되는 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조립정밀도를 향상시켜 불규칙적인 진동특성을 개선할 수 있는 유체동압 베어링 모터에 관한 것이다.

일반적으로 하드 디스크 드라이버와 같이 정밀기기에 사용되는 모터는 고속의 구동력이 요구될 뿐만 아니라 정밀제어가 가능해야 하는 특성이 요구된다.

이러한 특성이 요구되는 모터는 필연적으로 수반되는 것이 회전부하와 샤프트의 지지력이며, 이를 해결하기 위하여 근래에는 샤프트를 지지하는 수단으로서 종전의 메탈베어링이나 볼 베어링 대신 구동부하가 적은 유체동압 베어링을 채용하는 추세에 있다.

이와 같은 유체동압 베어링 모터는 크게 샤프트의 회전 여부에 따라 축회전형과 축고정형으로 대별되며, 통상 이들 모터는 회전체가 고속으로 원활하게 회전될 수 있도록 지지하는 수단으로서 오일이 사용된다.

한편 상기 오일은 샤프트와, 이 샤프트의 외주연을 감싸는 슬리이브 사이에 충진되며, 이들 샤프트와 슬리이브 사이에 직접적인 접촉에 의한 마찰력을 최소화시키고 샤프트가 항상 슬리이브의 중심에 위치되도록 하는 것이다.

도 1 내지 도 2는 종래의 유체동압 베어링에서 샤프트가 회전되는 축회전형 모터를 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이 모터를 이루는 구성수단으로는하우징(100)과 슬리이브(110) 그리고 코어(120)로 이루어지는 고정부재와, 샤프트(130)와 허브(140) 및 마그네트(150)로 이루어지는 회전부재가 있다.

슬리이브(110)는 중앙부가 수직방향으로 관통되도록 하여 샤프트(130)가 회전 가능하게 삽입되도록 이루어지며, 내경면에는 동압발생을 위한 홈(111)이 형성되어 샤프트(130)의 반경방향으로의 유체동압을 발생시킨다.

특히 상기 슬리이브(110)의 내경부는 샤프트(130)의 하단부에 원판의 고리형상의 스러스트(160)가 샤프트(130)와 함께 회전 가능하게 결합될 수 있도록 이루어지며, 외경부는 외주연 단부로 코일이 감겨지게 한 코어(120)가 고정 장착된다.

여기서 상기 스러스트(160)는 상부면과 하부면에 동압발생을 위한 홈(161)이 형성됨으로써 축방향으로의 유체동압이 발생되도록 이루어진다.

한편, 상기 슬리이브(110)의 하단부는 내경부가 커버플레이트(170)에 의해 차폐되어 외부와 차단되며, 이 커버플레이트(170)의 상측으로 스러스트(160)가 회전 가능하게 상대 접촉된다.

그리고, 상기 슬리이브(110)의 내경부에 회동가능하게 삽입된 샤프트(130)의 상단에는 허브(140)가 일체로 결합되며, 이 허브(140)는 하향 개방된 캡 형상으로서 연장단부의 내경면에는 코어(120)의 외경면과 마주보게 마그네트(150)가 착자된다.

이와 같은 구조에서 슬리이브(110)의 내경면과 샤프트(130) 및 스러스트(160)와의 사이에는 미세하게 오일갭(G)이 형성되며, 이 오일갭(G)에는 소정의 점성을 갖는 오일이 채워지게 된다.

이러한, 오일갭(G) 내의 오일은 샤프트(130)의 회전시 슬리이브(110)와의 동압발생용 홈(111)과 스러스트(160)의 동압발생용 홈(161)으로 집중되면서 오일갭(G)이 항상 균일하게 유지되도록 하며, 이로서 샤프트(130)가 안정되게 구동될 수 있도록 하는 것이다.

상기와 같은 구성을 갖는 종래의 축회전형 유체동압 베어링 모터는 외부로부터의 전원이 코어(120)에 전달되면, 상기 코어(120)와 마그네트(150) 사이의 상호 전자기력에 의해 마그네트(150)가 부착된 허브(140)가 회전되며, 이로서 허브(140)와 결합된 샤프트(130)가 동시에 회전되게 된다.

이러한 모터의 구동시 슬리이브(110)의 내경부에 삽입시킨 샤프트(130)는 슬리이브(110)의 내경면과 샤프트(130)의 외경면에 형성된 동압발생용 홈(111) 사이에서 발생되는 유체동압에 의해서 슬리이브(110)의 내경면과는 비접촉되는 상태에서 원활하게 회전될 수 있게 된다.

즉, 샤프트(130)의 외경면과 슬리이브(110)의 내경면 사이에는 이미 적정량의 오일이 공급되어 샤프트(130)가 회전시 슬리이브(110)의 내경면에 형성된 동압발생용 홈(111)을 따라 오일이 유동하면서 동압을 발생시키게 되며, 이로서 회전부하가 최소화되면서 고속회전이 원활하게 수행되도록 한다.

도 3내지 도 4는 종래의 유체동압 베어링에서 샤프트가 고정된 축고정형 모터를 나타낸 것으로서, 도시된 바와 같이 모터를 이루는 구성수단으로 하우징(100)과 코어(120) 그리고 샤프트(130)로 이루어지는 고정부재와, 슬리이브(110)와 허브(140) 및 마그네트(150)로 이루어지는 회전부재가 있다.

이러한 축고정형 유체동압 베어링 모터는 전기한 축회전형 동압베어링 모터와 거의 유사한 구성요로로 이루어지며, 다만 하우징(100)에 고정된 샤프트(130)를 중심으로 슬리이브(110)와 허브(140)가 일체로 결합되어 회전되는 구조로서, 슬리이브(110)의 내경부와 샤프트(130)와의 사이에 형성된 오일갭(G)에 소정의 점성을 갖는 오일이 충진된다.

특히 상기 슬리이브(110)는 샤프트(130)의 상단부에 원판의 고리형상의 스러스트(160)가 샤프트(130)와 함께 일체로 회전될 수 있도록 결합되며, 상기 샤프트(130)는 하단부가 하우징(100)의 중앙부에 일체로 축고정된다.

여기서 상기 하우징(100)은 샤프트(130)가 삽입된 관통구멍의 둘레가 상측으로 소정높이 돌출되고, 이 돌출된 연장단부의 외주연 단부로 코일이 감겨진 코어(120)가 고정 장착된다.

여기서 상기 스러스트(160)는 전기한 축회전형 모터에서와 같이 동압발생을 위한 홈(161)이 상,하부면에 형성됨으로써 축방향으로의 유체동압이 발생되도록 이루어진다.

한편, 상기 슬리이브(110)의 상단부는 내경부가 커버플레이트(170)에 의해 차폐되어 차단되며, 이 커버플레이트(170)의 하측으로 스러스트(160)가 회전 가능하게 상대 접촉된다.

그리고 상기 슬리이브(110)의 상부 외주면에는 허브(140)가 일체로 회전될 수 있도록 견고하게 결합되며, 이 허브(140)의 내주면에는 코어(120)의 외경면과 마주보게 마그네트(150)가 착자된다.

이와 같은 구조에서 슬리이브(110)의 내경면과 샤프트(130) 및 스러스트(160)와의 사이에는 전기한 축회전형 모터에서와 마찬가지로 오일갭(G)이 형성되며, 이 오일갭(G)에는 오일이 채워지게 된다.

상기와 같은 구성을 갖는 종래의 축고정형 유체동압 베어링 모터는 코어(120)에 전원이 인가되면, 이 코어(120)와 마그네트(150) 사이에는 상호 소정의 전자기력이 발생하게 되고, 마그네트(150)가 부착된 허브(140)가 회전되며, 이로서 허브(140)와 결합된 슬리이브(110)가 하우징(100)에 일체로 결합된 샤프트(130)를 중심으로 회전하게 된다.

따라서 상기 축고정형 모터는 샤프트(130)의 외경면에 형성된 동압발생용 홈(131) 사이에서 발생되는 유체동압에 의해 상호 비접촉된 상태에서 슬리이브(110)가 회전된다.

그러나 상기와 같이 이루어지는 종래의 축회전형 또는 축고정형 유체동압 베어링 모터는 슬리이브(110)의 조립정도에 따라 진동특성이 결정되는 문제점이 있었다.

즉, 축회전형 모터의 경우에는 슬리이브(110)를 하우징(100)에 압입시키고, 축고정형의 모터에서는 슬리이브(110)를 허브(140)에 압입하게 되는데, 이러한 슬리이브(110)의 조립 정도에 즉, 동축도에 따라서 모터의 진동특성이 결정되기 때문에 산포관리 측면에서 분리한 단점이 있는 것이다.

또한, 부품간의 조립이기 때문에 결합력을 고려해서 가공해야 하므로 정밀도 향상에 한계가있으며, 특히 부품간 조립공차로 생기는 틈새로 인하여슬리이브(110)의 동축도가 어긋나게 되어 NRRO(Non-Repeatable RunOut)와 RRO(Repeatable RunOut)가 커지게 되는 문제점이 있다.

즉, 유체동압 베어링에서는 회전체가 한쪽 방향으로 치우쳐서 간극(clearance)이 좁아지면 그에 따라 압력이 크게 발생하여 회전체를 원위치로 복귀시켜주게 되지만, 틀어짐의 정도(동축도)가 커지면 동압의 변화가 심해져서 NRRO, RRO와 같은 진동특성이 커지게 된다.

한편 스러스트(160)는 샤프트(130)에 열간압입에 의하여 조립되므로 스러스트(160)의 내경을 가공하기 위해서는 대단한 정밀성이 요구될 뿐만 아니라 샤프트(130)와는 반드시 직각을 이루어야 하는데, 이와 같은 스러스트(160)는 자체 가공이 어려울 뿐만 아니라 조립에서도 샤프트(130)와의 직각도 관리가 매우 난해한 작업이 요구되는 문제점이 있다.

특히, 상기 스러스트(160)와 샤프트(130)는 SUS계열의 금속을 사용한 반면 슬리이브(110)는 그 보다 열팽창 계수가 큰 황동이나 청동의 재질로서 구비되고 있으므로 양 재질간 열팽창 계수의 차이 때문에 고온에서는 오일갭(G)이 지나치게 벌어지거나 변화가 심한 특성을 나타내게 되어 모터의 구동이 불안정해지는 문제가 있다.

따라서 상기와 같이 슬리이브(110)와 하우징(100) 또는 슬리이브(110)와 허브(140)간의 조립정밀도에 따라 진동이 발생되며, 이러한 진동으로 인하여 모터의 성능이 저하될 뿐만 아니라 제품에 대한 신뢰성이 크게 약화되는 문제점을 초래한다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 축회전형 모터에서 슬리이브를 하우징에 일체로 제작하고 축고정형 모터에서는 슬리이브를 허브에 일체로 제작하므로서 조립공차에 의한 진동특성을 최소화시키고 용이한 제작성과 생산성이 향상될 수 있도록 하는 유체동압 베어링 모터를 제공하는데 주된 목적이 있다.

또한, 본 발명은 슬리이브의 재질을 SUS와 비슷한 열팽창 계수를 갖는 실리콘 알루미늄으로 제작하고, 샤프트와 슬리이브를 일체형으로 가공함으로써 온도상승에 따른 강성저하와 모터의 RRO 특성을 저감시키는데 다른 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 축회전형 유체동압 베어링 모터를 나타낸 단면도,

도 2는 도 1의 요부 분해 사시도,

도 3은 종래 기술에 따른 축고정형 유체동압 베어링 모터를 나타낸 단면도,

도 4는 도 3의 요부 분해 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 축회전형 유체동압 베어링 모터를 나타낸 단면도,

도 6은 도 5의 요부 분해 사시도,

도 7은 본 발명에 따른 축고정형 유체동압 베어링 모터를 나타낸 단면도,

도 8은 도 7의 요부 분해 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 하우징 15 : 마그네트

16 : 커버플레이트 20 : 슬리이브

21 : 축공 22 : 동압발생용 홈

30 : 허브 40 : 코어

50 : 샤프트 51 : 동압발생용 홈

55 : 스러스트 G : 오일갭

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 유체동압 베어링 모터는 수직으로 관통된 축공이 형성된 슬리이브가 중앙부에 관형상으로 일체로 상향 돌출된 하우징과, 상기 슬리이브의 외주면에 결합되는 코어와, 상기 슬리이브의 축공에 수직으로 회전 가능하게 삽입되며 하단부에 판재형의 스러스트가 일체로 형성된 샤프트와, 상기 샤프트의 상단부에 일체로 결합되며 하향 연장된 연장단부의 끝단부 내주면에 코어와 상호작용에 의해 전자기력을 발생하는 마그네트가 부착된 허브와, 상기 샤프트가 삽입된 슬리이브의 축공 하단부를 밀폐시키는 커버플레이트로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유체동압 베어링 모터를 설명하면 다음과 같다.

도 5내지 도 6은 본 발명에 따른 축회전형 유체동압 베어링 모터를 나타낸 도면으로서, 도시된 바와 같이 모터는 고정상태를 유지하는 고정부재와 전원공급에 의해 상기 고정부재와의 상호작용에 의하여 회전되는 회전부재로 대별된다.

고정부재는 크게 슬리이브(20)와 하우징(10) 그리고 코어(40)로 구성되며, 회전부재는 샤프트(50)와 허브(30) 및 마그네트(15)로 이루어진다.

슬리이브(20)는 중앙부가 수직방향으로 관통된 축공(21)이 형성되며, 이 축공(21)에 회전부재인 샤프트(50)가 회전 가능하게 삽입된다.

이러한 슬리이브(20)는 통상 축공(21)의 내경면에 동압발생을 위한 홈(22)이 형성됨으로써 샤프트(50)의 반경방향으로의 유체동압을 형성하게 된다.

한편 상기 슬리이브(20)와 샤프트(50)는 상호 소정간격을 두고 이격되어 오일갭(G)을 형성하게 되며, 이 오일갭(G)에는 슬리이브(20)와 샤프트(50)의 상호 마찰을 억제시키기 위한 오일이 채워지게 된다.

이러한 오일은 샤프트(50)의 회전시 샤프트(50)의 회전방향으로 유동하면서 일정한 유압을 형성하게 되고, 샤프트(50)는 이런 유압의 영향으로 축의 반경방향과 축방향으로 이동하려는 성질을 갖게 된다.

따라서 종전에는 샤프트(50)의 외경면 또는 그에 대향하는 슬리이브(20)의 내경면에 적어도 일측면으로 동압발생용 홈(51),(22)이 형성되도록 하여 오일갭(G)에서 축의 반경방향으로의 강력한 유체동압이 형성되도록 하고 있으며, 이때의 유체동압에 의해 슬리이브(20)와 샤프트(50)간 오일갭(G)이 균일하게 유지되도록 하고 있다.

이같은 축의 반경방향으로의 유체동압을 발생시키기 위한 수단으로서 형성되는 동압발생용 홈(22)은 통상 샤프트(50)의 외주면으로 형성시켰었으나 회전하는 부재인 샤프트(50)에 동압발생용 홈을 형성시키게 되면 샤프트(50)와 오일과의 마찰이 심해지면서 회전부하로 작용하게 되므로 현재는 비구동부재인 슬리이브(20)의 내경면에 축의 반경방향으로의 유체동압을 발생시키는 동압발생용 홈(22)이 형성되도록 하는 것이 일반적이다.

한편, 상기 슬리이브(20)의 외경부는 외주연 단부로 전원이 인가되는 코일이 감겨진 코어(40)가 고정 장착되며, 이 코어(40)는 후술할 허브(30)의 내주면에 부착된 마그네트(15)와 대향 배치됨으로써 상호작용에 의해 소정의 전자기력을 발생시키게 된다.

또한 상기 슬리이브(20)의 하단부에는 판재형의 커버플레이트(16)가 접착제 등에 의해 부착되어 수직으로 관통된 축공(21)의 하단부를 외부로부터 차단시키게 되며, 이 커버플레이트(16)의 상측으로 스러스트(55)를 구비한 샤프트(50)가 회전 가능하게 상대 접촉된다.

여기서 상기 스러스트(55)는 슬리이브(20)에 형성된 동압발생용 홈(21)에 의해 발생되는 축의 반경방향으로의 유체동압과 함께 축방향으로의 유체동압을 발생시키기 위한 수단으로서 축회전형의 경우 샤프트(50)의 하단부에 구비된다.

그리고 상기 샤프트(50)의 상단부에는 외측의 끝단을 하향 연장한 연장단부의 내주면으로 마그네트(15)를 부착한 하향 개방된 캡 형상의 허브(30)가 결합되며, 상기 허브(30)에 부착된 마그네트(15)는 코어(40)의 외경면과 마주보게 배치된다.

이러한 구성의 축회전형 유체동압 베어링 모터는 외부로부터 전원이 인가되면 코어(40)와 마그네트(15)간 상호 작용에 의해 발생되는 전자기력에 의해서 샤프트(50)와 함께 허브(30)가 회전되어 구동된다.

상기와 같은 구성은 종전의 축회전형 유체동압 베어링 모터의 구조와 거의 동일하며, 다만 본 발명은 상기 슬리이브(20)와 하우징(10)이 일체로 형성되면서, 스러스트(55)가 샤프트(50)에 일체로 형성되는 것에 가장 두드러진 특징이 있다.

즉, 상기 하우징(10)은 중앙부에 관형상으로 상향 돌출된 슬리이브(20)가 일체로 선삭 가공등에 의하여 형성되며, 이 슬리이브(20)는 전술한 바와 같이 중앙에 수직으로 관통된 축공이 형성된다.

이러한, 하우징(10)은 외주연이 상향 연장되며, 연장된 연장단부의 내주연으로 허브(30)의 하단 일부가 수용된다. 그리고 중앙부에 상향 돌출 형성된 슬리이브(20)의 축공(21)에는 허브(30)와 일체로 회전될 수 있도록 결합된 샤프트(50)가 회전 가능하게 수직하게 삽입된다.

한편, 상기 하우징(10)에 일체로 형성된 슬리이브(20)의 축공에 수직하게 삽입되는 샤프트(50)는 하단부에 원형의 평판부재로 이루어지는 스러스트(55)가 일체로 형성되며, 이 샤프트(50)와 스러스트(55)는 커버플레이트(16)의 상측면에 회전 가능하게 상대 접촉된다.

이러한 스러스트(55)는 샤프트(50)가 회전시 상부로 부상하는 것을 방지하게 되며, 스러스트(55)의 상부면과 슬리이브(20)의 단차진 내경면 그리고스러스트(55)의 하부면과 축공(21)의 하단부가 외부로 차폐되도록 하는 커버플레이트(16)의 상부면 사이로 축방향으로의 유체동압이 발생되도록 하고 있다.

여기서 상기 스러스트(55)의 상부면에 대향하는 슬리이브(20)의 상부측 축공(21)과 그 보다 큰 내경을 갖는 하부측 축공(21) 사이에 단차지도록 한 수평의 내경면으로 동압발생용 홈(미도시)을 형성하는 동시에 슬리이브(20)의 하단부에서 축공(21)을 외부로부터 차폐시키기 위해 결합하는 커버플레이트(16)의 상부면에도 슬리이브(20)의 내경면에 형성되는 동압발생용 홈(미도시)이 형성되도록 하는 것이 바람직하다.

한편 본 발명은 축고정형 유체동압 베어링 모터에서도 실시가 가능하며, 이는 도 7내지 도 8에 도시된 바와 같다.

도시된 바와 같이 축고정형 유체동압 베어링 모터는 회전부재인 슬리이브(20)와 허브(30)를 일체로 형성시키면서 스러스트(55)를 샤프트(50)에 일체로 형성되게 하는 구조로도 실시가 가능하다.

즉, 축고정형 유체동압 베어링 모터는 하우징(10)과 코어(40) 그리고 샤프트(50)로 이루어지는 고정부재와, 슬리이브(20)와 허브(30) 및 마그네트(15)로 이루어지는 회전부재로 대별된다.

이러한 축고정형 유체동압 베어링 모터는 하우징(10)에 샤프트(50)의 하단이 고정되고, 이 샤프트(50)를 중심으로 슬리이브(20)와 허브(30)가 일체로 결합되어 회전되는 구조로서, 슬리이브(20)의 내경부와 샤프트(50)의 외경부 사이에는 오일이 충진되는 오일갭(G)이 형성된다.

그리고 상기 슬리이브(20)의 내경부는 하부에 비하여 상부가 보다 큰 내경을 가지며 샤프트(50)의 상단부에는 원형의 평판부재로 이루어지는 스러스트(55)가 구비되며, 상기 샤프트(50)가 삽입되는 축공(21)이 형성된 슬리이브(20)는 상단부에는 판재형의 커버플레이트(16)가 접착제 등에 의해 부착되어 수직으로 관통된 축공(21)의 상단부를 외부로부터 차단시키게 된다.

여기서 상기 스러스트(55)는 전술한 축회전형 스러스트(55)와 동일한 작용을 수행하므로 부가 설명은 생략한다.

이와 같은 구성은 종전의 축고정형 유체동압 베어링 모터의 구조와 거의 동일하며 다만 본 발명은 회전부재인 슬리이브(20)와 허브(30)가 일체로 형성되면서 스러스트(55)가 샤프트(50)에 일체로 형성되는 것에 특징이 있다.

즉 상기 허브(30)는 중앙부에 관형상으로 하향 돌출된 슬리이브(20)가 일체로 형성되며, 이 슬리이브(20)는 종전과 마찬가지로 중앙에 수직으로 관통된 축공(21)이 형성된다.

이러한 허브(30)는 하향 연장된 연장단부의 내경면에 마그네트(15)가 부착되며, 이 마그네트(15)는 하우징(10)에 형성된 돌출부의 외주면에 결합된 코어(40)와 상호 작용에 의해 전자기력을 발생시켜 샤프트(50)를 중심으로 허브(30)를 회전시키게 된다.

한편 상기 허브(30)에 일체로 형성된 슬리이브(20)의 축공(21)에 수직하게 삽입되는 샤프트(50)는 상단부에 원형의 평판부재로 이루어지는 스러스트(55)가 일체로 형성된다.

이러한, 스러스트(55)는 샤프트(50)가 회전시 하부로 이동하는 것을 방지하게 되며, 스러스트의 상부면과 슬리이브(20)의 단차진 내경면 그리고 슬리이브(20)의 축공 상단부를 외부로부터 차폐되도록 하는 커버플레이트(16)의 하부면 사이로 축방향으로 유체동압이 발생되도록 하고 있다.

여기서 상기 스러스트(55)의 하부면에 대향하는 슬리이브(20)의 하부측 축공(21)과 그 보다 큰 내경을 갖는 상부측 축공(21) 사이에 단차지도록 한 수평의 내경면으로 동압발생용 홈(미도시)을 형성하는 동시에 슬리이브(20)의 상단부에서 축공(21)을 외부로부터 차폐시키기 위해 결합하는 커버플레이트(16)의 하부면에도 슬리이브(20)의 내경면에 형성되는 동압발생용 홈(미도시)을 형성시키는 것이 바람직하다.

이와 같이 이루어지는 축회전형 및 축고정형 유체동압 베어링 모터는 샤프트(50)와 커버플레이트(16)는 종전과 마찬가지로 스테인레스 재질의 금속을 사용하되 슬리이브(20)는 샤프트(50)와 커버플레이트(16) 보다는 열팽창 계수가 낮거나 비슷한 재질인 세라믹 합금 알루미늄 재질로 성형시키는 것이 보다 바람직하다.

즉, 상기와 같이 슬리이브(20)를 종전의 청동재질에서 세라믹 합금 알루미늄재질로 성형시켰을 경우 모터의 온도에 따라 RRO의 특성변화를 살펴보면 다음의 표와 같다.

슬리이브의 재질	No	RRO(㎛)	변화율
		상온		60℃
청동	1	13.692	16.556	20.9
	2	16.110	15.011	-6.8
세라믹 합금 알루미늄	3	14.761	14.991	1.6
	4	23.865	25.548	7.0

이상에서와 같이 청동재질로 성형된 슬리이브 모터에 비하여 세라믹 합금 알루미늄 재질로 성형된 슬리이브 모터의 RRO의 변화가 작은 것을 알 수 있다.

이와 같이 본 발명은 축회전형에서 슬리이브(20)와 하우징(10)을 일체로 형성시키면서 스러스트(55)를 샤프트(50)에 일체로 형성시키고, 축고정형에서 슬리이브(20)와 허브(30)를 일체로 형성시키면서 스러스트(55)를 샤프트(50)에 일체로 제작하게 됨으로써 각 부품간의 직각도가 향상됨에 따라 제작이 용이해지고 구조적인 강성 증대로 모터의 내마모성을 향상시킬 수 있다.

또한 전술한 바와 같이 슬리이브(20)르 샤프트(50)나 커버플레이트(16) 보다 낮거나 또는 비슷한 열팽창 계수를 갖는 세라믹 알루미늄 합금 재질로서 구비하게 되면 모터의 고속 구동시 고온에서 최소한 구동 초기의 슬리이브(20)와 샤프트(50)간 오일갭(G)을 더 이상 벌어지지 않게 할 수 있으므로 고온에서의 특성변화율을 감소시키게 되며, 특히 모터에서의 NRRO(Non-Repeatable RunOut)와 RRO(Repeatable RunOut)의 특성을 향상시킬 수가 있게 된다.

상기에서와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 유체동압 베어링 모터에서 축회전형 모터는 슬리이브를 하우징에 일체로 제작하고, 축고정형 모터에서는 슬리이브를 허브에 일체로 제작하므로 구조적인 강성 및 내구성이 증가될 뿐만 아니라 직각도가 향상되므로 모터의 RRO를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 구조진동에 의한 소음을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.

또한 스러스트를 샤프트와 일체로 제작하므로 조립공정이 용이해질 뿐만 아니라 샤프트의 동축도가 크게 향상되므로 모터의 진동과 소음에 영향을 주는 NRRO와 RRO의 특성을 개선시키는 이점도 있게 된다.

따라서 본 발명은 제작 공정에서의 조립작업성과 가공성 및 생산성을 증대시킬 수 있을 뿐만 아니라 구조적인 강성 및 내구성의 증가로 모터의 NRRO와 RRO의 특성을 개선시킬 수 있으므로 사용수명의 연장과 성능에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 효과를 제공하게 되는 것이다.

Claims (4)

1. 수직으로 관통된 축공이 형성된 슬리이브가 중앙부에 관형상으로 일체로 상향 돌출된 하우징과;

   상기 슬리이브의 외주면에 결합되는 코어와;

   상기 슬리이브의 축공에 수직으로 회전 가능하게 삽입되며 하단부에 판재형의 스러스트가 일체로 형성된 샤프트와;

   상기 샤프트의 상단부에 일체로 결합되며 하향 연장된 연장단부의 끝단부 내주면에 코어와 상호작용에 의해 전자기력을 발생하는 마그네트가 부착된 허브와;

   상기 샤프트가 삽입된 슬리이브의 축공 하단부를 밀폐시키는 커버플레이트;

   로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유체동압 베어링 모터.
2. 제 1항에 있어서, 상기 슬리이브는

   세라믹 합금 알루미늄 재질로 성형되는 것을 특징으로 하는 유체동압 베어링 모터.
3. 외주연이 상향 연장되며 중앙에 수직으로 관통된 축공이 형성된 하우징과;

   수직으로 관통된 축공이 형성된 슬리이브가 중앙부에 관형상으로 일체로 하향 돌출되며, 외주연이 하향 연장되고 연장단부의 내경면에 마그네트가 부착되는 허브와;

   상기 하우징의 축공 둘레로 돌출된 돌출부의 외주면에 결합되며 대향된 마그네트와의 상호작용에 의해 전자기력을 발생시켜 샤프트를 중심으로 허브를 회전시키는 코어와;

   상기 슬리이브의 축공에 수직으로 삽입되며 상단부에 판재형의 스러스트가 일체로 형성되고 하단부는 하우징의 축공에 결합되어 고정되는 샤프트와;

   상기 샤프트가 삽입된 슬리이브의 축공 상단부를 밀폐시키는 커버플레이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유체동압 베어링 모터.
4. 제 1항에 있어서, 상기 슬리이브는

   세라믹 합금 알루미늄 재질로 성형되는 것을 특징으로 하는 유체동압 베어링 모터.