KR100619164B1

KR100619164B1 - 동압형 베어링 및 동압형 베어링 유닛

Info

Publication number: KR100619164B1
Application number: KR1019990038309A
Authority: KR
Inventors: 모리나쯔히코; 오까무라카주오
Original assignee: 엔티엔 가부시키가이샤
Priority date: 1998-09-10
Filing date: 1999-09-09
Publication date: 2006-08-31
Also published as: KR20000023014A; US6250807B1

Abstract

동압형(動壓型) 소결함유(燒結含油) 베어링(11)의 한 쪽의 베어링 끝면(11f 1)과 회전축(13)에 설치한 플랜지부(13a)로 스러스트 베어링부(14)를 구성한다. 베어링 끝면(11f1)과 베어링 내주면(11h)과의 직각도를 3㎛이내로, 플랜지부(13a)와 회전축(13)의 외주면의 직각도를 2㎛이내로 설정한다. 동압형 소결함유 베어링의 베어링 내경(d)과 베어링 폭(L)을 L

1.2d로 설정하고, 또한 레이디얼 베어링면(11 b)은, 베어링 내주면(11h)의 한 곳에 설치한다.

Description

동압형 베어링 및 동압형 베어링 유닛{HYDRODYNAMIC TYPE BEARING AND HYDRODYNAMIC TYPE BEARING UNIT}

도 1은 본 발명에 따른 동압형 소결함유 베어링 유닛의 단면도;
도 2는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 단면도;
도 3은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 단면도;
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 단면도;
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 단면도;
도 6은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도면으로서, (A)는 단면도이고, (B)는 평면도;
도 7은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도면으로서, (A)는 단면도이고, (B)는 평면도;
도 8은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도면으로서, (A)는 단면도이고, (B)는 평면도이고, (C)는 저면도;
도 9는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도면으로서, (A)는 단면도이고, (B) 및 (C)는 저면도;
도 10은 코어로드(core rod) 및 위쪽 펀치의 측면도;
도 11은 본 발명방법을 나타내는 단면도;
도 12는 동압형 소결함유 베어링 유닛을 조립한 광디스크장치의 단면도;
도 13은 종래의 동압형 소결함유 베어링 유닛의 단면도;
도 14는 동압형 소결함유 베어링 유닛의 단면도;
도 15는 본 발명에 따른 동압형 베어링 유닛의 단면도;
도 16의 (A)는 본 발명에 따른 동압형 베어링의 단면도이고, 도 16의 (B)는 b방향에서 본 평면도;
도 17은 베어링면의 성형공정에서 사용하는 성형장치의 개략단면도;
도 18은 코어로드의 정면도;
도 19는 베어링면의 성형공정을 나타내는 단면도;
도 20은 동압형 베어링 유닛의 다른 실시형태를 나타내는 단면도;
도 21은 동압형 베어링 유닛의 다른 실시형태를 나타내는 단면도;
도 22는 동압형 베어링 유닛의 다른 실시형태를 나타내는 단면도; 및
도 23은 동압형 베어링 유닛의 다른 실시형태를 나타내는 단면도이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
11 ... 동압형 소결함유 베어링 12 ... 하우징
11a ... 베어링 본체 13 ... 회전축
11b ... 레이디얼 베어링면 13a ... 플랜지부
11c ... 동압홈 14 ... 스러스트 베어링부
11f1, 11f2 ... 스러스트 베어링면 15 ... 저판
11h ... 내주면

삭제

본 발명은 동압형 베어링, 특히 동압형 소결함유 베어링, 및 이것을 사용한 동압형 베어링 유닛에 관한 것이다. 동압형 소결함유 베어링은, 특히 정보기기분야에서 사용되어온 DVD-ROM, DVD-RAM 등의 광디스크장치, MO 등의 광자기디스크장치, HiFD, Zip 등의 고용량 FDD(플로피 디스크 드라이브), HDD 등의 자기디스크장치의 디스크 드라이브용 베어링, 또는 LBP 등의 폴리곤 스캐너 모터용 베어링에 적합하고, 특히 박형(薄型) 모터용의 베어링으로 매우 적합하다.
상기 정보기기류의 스핀들(spindle)모터에는, 보다 나은 고회전 정밀도화, 고속화, 저비용화, 저소음화 등이 요구되고 있지만, 이들 요구성능을 결정짓는 구성요소 중 하나로서 모터의 스핀들을 지지하는 베어링이 있다. 최근에는, 이러한 종류의 베어링으로서, 동압형 베어링, 특히 소결 금속제의 베어링 본체에 윤활유 또는 윤활 그리스를 함침시키고, 베어링면에 형성한 동압홈의 동압효과로 베어링 간극에 윤활유막을 형성하여 스핀들을 비접촉으로 지지하는, 소위 동압형 소결함유 베어링의 사용이 검토되고 있다. 이 동압형 소결함유 베어링은, 비용이 낮으면서 고회전 정밀도, 저소음 등의 특징을 가지고, 상기 요구성능에도 충분히 대응할 수 있다고 여겨진다.
도 12는, 동압형 소결함유 베어링(1)을 사용한 광디스크장치의 스핀들 모터의 일례이다. 도시된 바와 같이, 이 스핀들 모터는, 동압형 소결함유 베어링(1), 베어링을 수용하는 하우징(2), 베어링(1)에 지지된 회전축(3), 광디스크(4)를 지지 고정하는 턴테이블(5) 및 클램퍼(clamper)(6), 고정자(7a) 및 회전자(7b)로 이루어진 모터부(M)를 구비하고 있고, 고정자(7a)로의 통전에 의해 회전자(7b)와 일체로 된 회전자 케이스(8), 턴테이블(5), 광디스크(4), 클램퍼(6)를 일체로 회전시키는 구조이다.
동압형 소결함유 베어링(1)은 두꺼운 원통형상으로 형성된 다공질(多孔質)의 베어링 본체와, 윤활유 또는 윤활 그리스의 함침에 의해서 베어링 본체의 미세구멍 내에 보유된 기름으로 구성된다. 베어링 본체의 내주면에는, 회전축의 외주면과 베어링 간극을 통해서 대향하는 한 쌍의 베어링면이 축방향으로 이격(離隔)형성되어, 양베어링면에 축방향에 대하여 경사진 동압홈이 형성되어 있다.
도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 회전축(3)의 스러스트 하중은 하우징(2)의 저부에 설치된 스러스트 베어링(9)으로 지지된다. 스러스트 베어링(9)으로는 구면모양의 축단을 하우징(2) 저부에 설치한 윤활성이 풍부한 수지제 와셔(wa sher)(9a)에 미끄러지게 하는 구조(이른바 피봇(pivot) 베어링)가 일반적이다.
그러나, 피봇 베어링으로는, 와셔(9a)의 탄성변형이나 소성변형, 또는 마모에 의한 변형 등에 의해서 와셔에 우묵하게 패인 곳이 생길 수 있고, 축의 위치가 시간이 경과함에 따라 변화하는 경우가 있다. 축위치의 변동은, HDD장치에 있어서는 디스크 위치의 변동을, LBP의 폴리곤 스캐너 모터에는 미러(mirror)위치의 변동을 초래하여, 모터 성능에 커다란 영향을 미친다. 이것에 대한 대책으로서 와셔(9a)를 금속재료나 세라믹재로 형성하는 것도 고려되지만, 이것에서는 축측이 마모되어 축단이 구면에서 평면으로 변화하여, 축위치의 변화, 토크증가, 토크변동 등의 문제점을 초래할 우려가 있다.
또한, 최근에는 노트형 퍼스컴 등으로의 광디스크장치나 HDD장치의 탑재를 고려해서 스핀들 모터의 박형화가 요구되는 경우가 많지만, 상기한 바와 같이, 베어링면(1b)을 축방향의 두 곳에 배치한 구조에서는 박형화에 한계가 있다. 박형화는, 예를 들면 도 14에 도시된 바와 같이, 베어링(1b)을 한 곳에만 설치함으로써도 실현될 수 있지만, 이것으로는 모멘트(moment) 하중에 대한 강성의 저하가 문제로 된다. 즉, 회전축(3)의 베어링(1)에서의 돌출부분에는 회전자 마그넷(magnet)(7b)을 고정시킨 회전자 케이스(8), 디스크(4), 턴테이블(5), 클램퍼(6) 등의 편심하중이 작용하기 때문에, 모멘트 하중에 의한 축의 이탈 정밀도의 저하가 우려된다.
이러한 종류의 동압형 베어링으로는, 대략 원통형상의 슬리브(sleeve)재의 내주면(레이디얼 베어링면)에 동압발생용으로서, 헤링본(herring born)형이나 나선형 등의 동압홈이 형성된다. 종래의 동압홈의 형성방법으로서는, 베어링 소재보다 경질(硬質)인 복수 개의 볼을 원주의 등간격으로 배열하여 지지한 축형상의 지그(jig)를 베어링 소재의 내주면에 삽입하여, 지그의 회전과 이송에 의해 볼에 나선운동을 주면서 볼을 소재 내부면에 가압하여 동압홈을 전조(轉造)(소성가공)하는 방법이 알려져 있다(일본특허 제2541208호).
이러한 종류의 동압형 베어링에 있어서는, 스핀들을 스러스트 방향으로 비접촉으로 지지하기 위해서, 베어링의 끝면이나 이것에 대향하는 스핀들측의 면에 동압홈을 가지는 스러스트 베어링면을 형성하는 경우가 있다. 이 스러스트 베어링면의 동압홈가공은 통상적으로는 프레스(press)로 행해진다.
그러나, 상기의 전조에 의한 동압홈 가공에서는 형성시에 동압홈에 인접하는 영역에 소재융기가 발생하기 때문에, 이것을 선반이나 리머(reamer)로 제거가공할 필요가 있고(일본 특허특개평8-232958호), 이에 따라 공정이 복잡화된다. 또한, 제거가공중에는 베어링의 끝면을 지그에 눌러 붙여서 위치가 나오게 할 필요가 있기 때문에, 베어링의 끝면을 고정밀도로 마무리함과 아울러, 가공중에도 끝면 정밀도를 유지할 필요가 있고, 가공에 수고가 든다.
또한, 스러스트 베어링면의 가공이 레이디얼 베어링면의 가공과 별도의 공정으로 행해지기 때문에, 후공정 중에 선공정으로 형성된 베어링면의 정밀도가 저하될 우려가 있고, 정밀도 관리가 어렵다.

삭제

본 발명의 목적은 장기간 소기의 베어링의 성능을 유지할 수 있고, 축 이탈 정밀도의 저하 등을 초래하지 않으면서 박형화를 실현할 수 있는 동압형 베어링, 특히 동압형 소결함유 베어링을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 레이디얼 베어링 및 스러스트 베어링면을 가지는 동압형 베어링의 제조공정의 간략화, 정밀도관리의 용이화 등을 도모하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 축과, 소결금속으로 형성되고, 축의 외주면과 베어링 간극을 통해서 대향하는 레이디얼 베어링면을 구비한 베어링 본체에 기름을 함침시켜서 이루어지고, 축과 베어링 본체와의 상대회전시에 레이디얼 베어링면에 생기는 동압작용에 의해 축을 비접촉으로 지지하는 동압형 소결함유 베어링을 구비하는 것에 있어서,
동압형 소결함유 베어링의 적어도 한 쪽의 베어링 끝면과 축에 설치한 플랜지부에 스러스트 베어링부를 구성하고, 상기 한 쪽의 베어링 끝면과 베어링 내주면과의 직각도, 및 플랜지부와 축의 외주면과의 직각도를, 축과 베어링 본체와의 상대회전시에, 상기 한 쪽의 베어링 끝면과 플랜지부가 편접촉하지 않는 공차로 관리한 것이다.
상기 구성의 스러스트 베어링부에는, 회전측과 고정측의 면접촉이 확보되기 때문에, 접촉면 압력을 낮춰서 마모를 방지할 수 있고, 피봇 베어링과 같은 와셔의 마모변형에 의한 축위치의 변동을 피할 수 있다. 또한, 면접촉이기 때문에 피봇 베어링의 점접촉에 비해서 모멘트 하중에 대한 강성이 향상된다.
스러스트 베어링에 있어서, 베어링 끝면의 정밀도, 또는 플랜지부의 정밀도가 충분하지 않으면, 플랜지부가 베어링 끝면에 면접촉되지 않고 편접촉(점접촉 또는 선접촉)이 될 우려가 있다. 편접촉에서는 토크 손실이 크고, 또한 토크변동의 요인이 되어 정보기기에 요구되는 높은 회전정밀도가 얻어지지 않는다. 또한, 가령 베어링 끝면에 동압홈을 형성하여 스러스트 베어링부를 비접촉으로 유지해도 동압효과가 불충분하기 때문에 베어링 끝면과 플랜지부와의 접촉ㆍ마모를 발생시키고 회전정밀도나 내구성을 개선할 수 없다.
그래서, 본 발명에서는 스러스트 베어링부를 구성하는 적어도 한 쪽의 베어링 끝면과 베어링 내주면과의 직각도, 및 플랜지부와 축의 외주면(특히 레이디얼 베어링면과 대향하는 축의 외주면)의 직각도를, 축과 베어링 본체의 상대회전시에, 상기 한 쪽의 베어링 끝면과 플랜지부가 편접촉하지 않는 공차로 관리하는 것으로 했다.
이 경우, 예를 들면 베어링 끝면과 베어링 내주면의 직각도가 4㎛이상이고, 플랜지부와 축의 외주면의 직각도가 3㎛이상이면, 플랜지부가 베어링 끝면에 면접촉하지 않고 편접촉 할 우려가 있다. 따라서, 베어링 끝면과 베어링 내부면의 직각도는 3㎛이내로, 플랜지부와 축의 외주면의 직각도는 2㎛이내로 각각 설정한다.
또, 여기서 말하는 「직각도」라 함은, 직각이어야할 평면부분과 기준이 되는 면의 조합에 있어서, 이 기준면에 대해서 직각인 기하학적 평면으로부터의 직각이어야 할 평면부분의 틀어짐의 크기를 말한다.
종래의 동압형 소결함유 베어링에서는, 베어링 끝면의 정밀도가 충분하지 않고(베어링 내주면에 대한 베어링 끝면의 직각도는 10㎛정도), 상기 수치범위 내의 정밀도를 가지는 베어링 본체를 양산하는 것이 어렵다. 그 대책으로서는, 예를 들면 베어링을 하우징에 고정한 후, 베어링 내경면(內徑面)을 기준으로, 또는 베어링 내경면에 대해서 동축도(同軸度)가 확보된 외경면 등을 기준으로 하여 베어링 끝면을 기계가공으로 마무리하는 방법이 있지만, 그 경우에는, ① 가공에 의해서 발생된 절삭가루가 베어링 내주면에 부착되기 때문에, 가공후에 세정이 필요하고, ② 또한, 후가공, 세정 등의 공정이 별도로 필요가 있기 때문에, 비용이 대폭적으로 상승하여, 동압형 소결함유 베어링의 최대의 특징인 저비용성이 손상되는 등의 문제가 생긴다.
그래서, 본 발명에서는, 레이디얼 베어링면에 대한 동압홈을 성형하는 성형틀(成形型)을 베어링 본체 소재의 내주면에 삽입함과 아울러, 베어링 본체 소재의 양단면을 한 쌍의 펀치면으로 지지한 상태에서 베어링 본체 소재에 압박력을 가함으로써, 성형틀에 베어링 본체 소재의 내주면에 축방향에 대해서 경사진 동압홈을 가지는 레이디얼 베어링면을 성형하는 동시에, 적어도 한 쪽의 펀치면으로 베어링 본체 소재의 한 쪽의 끝면에 축 사이에 스러스트 베어링부를 구성하는 스러스트 베어링면을 성형할 때, 상기 적어도 한 쪽의 펀치면과 성형틀의 외주면의 직각도를 2㎛이내(바람직하게는 1㎛이내)로 설정한다.
이와 같이, 펀치면과 성형틀을 고정밀도로 마무리하는 방법으로는, 상기 한 쪽의 펀치면과 성형틀을 일체적으로 구성하는 것이 고려된다. 예를 들면, 펀치와 성형틀을 동일부재로부터 일체적으로 절삭하거나, 또는 각각 별체로서 제작하고, 압입 등의 방법으로 일체적으로 고정하여 부착한 후, 펀치면과 성형틀의 외주면의 직각도를 2㎛이내로 마무리하는 등의 수단이 가능하다. 축과 플랜지부는 동일부재에 일체적으로 제작해도 좋고, 별체로서 제작하고 나서 어느 한 쪽을 상대측에 압입하여, 소정의 직각도로 마무리해도 좋다.
베어링 본체 소재를 소정의 치수로 성형한 후에는, 압박력을 해제하여 베어링 본체 소재를 스프링백(spring back)시킴과 아울러, 베어링 본체 소재과 성형틀 사이에 베어링 본체 소재의 내경과 성형틀의 내경의 치수차가 확대되도록 열팽창차이를 발생시켜, 상기 성형틀을 베어링 본체 소재의 내주면으로부터 이형(離型)시키는 것이 좋다. 이로 인해, 성형틀과 베어링 본체 소재의 간섭이 회피되어, 성형된 동압홈을 무너뜨리지 않고, 베어링 본체 소재의 내주면으로부터 성형틀을 꺼내는 것이 가능하다.
상기 열팽창차이를 발생시키는 데에는, 베어링면을 성형한 후, 예를 들면 베어링 본체 소재측으로부터 가열하면 좋다. 성형틀의 재료로서는, 통상, 초경재가 사용되지만, 이 재료의 선팽창계수는 5.1×10^-6[1/℃]이다. 한편, 베어링 본체 소재는 구리가루, 철가루가 주성분이고, 선팽창계수의 일례로는 12.9×10^-6[1/℃]이다. 따라서, 베어링 본체 소재를 가열하여 고온으로 하면, 양자(兩者)의 열팽창차이로부터 베어링 본체 소재의 내경과 성형틀의 외경 사이의 치수차가 커져, 베어링 본체 소재로부터 성형틀을 꺼내기가 쉬워진다.
상기 구성에 있어서는, 동압형 소결함유 베어링의 내경(d)과 베어링의 폭(L)을 L

1.2d로 설정하고, 또한 레이디얼 베어링면을 베어링 내주면의 한 곳에 설치하는 것이 좋다. 이로 인해 스핀들 모터의 박형화가 도모된다.
또한, 동압형 소결함유 베어링의 베어링 내주면에 축방향에 대해서 경사지게한 기름공급용의 동압홈을 형성하여, 이 동압홈에서 발생되는 동압작용에 의해 스러스트 베어링부에 기름을 공급하도록 할 수도 있다. 베어링 끝면이 동압홈이 없는 평활면(平滑面)인 경우, 스러스트 베어링부의 기름은 원심작용으로 외경축에 배출되기 때문에, 특히 고속회전의 경우 등에는 윤활불량이 될 우려가 있다. 이에 대해서, 상기 동압홈을 형성하면, 스러스트 베어링부에 유막이 형성되기 쉬워져, 윤활성이 향상된다. 또한, 스러스트 베어링부에서의 마모도 뚜렷하게 저감되기 때문에 내구성도 비약적으로 향상된다.
또, 스러스트 베어링부에 공급된 기름은 베어링 끝면이나 챔퍼(chamfer)부에서 흡수되어서 베어링 내부에 회수되어, 다시 베어링 내주면으로부터 베어링 간극에 공급된다.
또한, 상기 구성에 있어서는, 스러스트 베어링부를 축과 베어링 본체의 상대회전시에 발생되는 동압작용에 의해 축을 비접촉 지지하는 구조로 하는 것이 좋다. 비접촉 지지이면, 스러스트 베어링부에 대한 마모가 사라지고, 내구성이 더욱 비약적으로 향상된다.
구체적으로는, 스러스트 베어링부를 구성하는, 상기 한 쪽의 베어링 끝면과 이것에 대향하는 플랜지부 중 어느 한 쪽에, 원주방향으로 배치된 복수의 오목부(세 곳 이상에 형성되는 것이 바람직하다)를 가지는 동압발생부를 설치하는 것이 고려된다. 이 경우, 오목부가 기름웅덩이가 되고, 회전에 따라 오목부내의 기름이 인접하는 볼록부에 꺼내질 때에 압력이 발생하고, 유막압력이 높기 때문에 스러스트 베어링부를 안정시켜서 비접촉상태를 유지할 수 있다. 동압발생부의 오목부는 베어링 끝면에 묘사된 방사(放射)형상의 가상선에 대해서 경사진 부분을 가지는 동압홈으로 할 수 있고, 이 경우에는 회전에 따라 스러스트 베어링부 및 그 주변의 기름이 내주 측에 모여서 유막압력이 높아지기 때문에, 스러스트 베어링부를 더욱 안정시켜서 비접촉 상태로 유지할 수 있다. 동압홈 형상으로서는, 나선형 또는 헤링본형이 적용될 수 있다.
상기 구성에 있어서는, 스러스트 베어링부를 축방향으로 이격(離隔)한 두 곳에 설치하는 것이 좋다. 이 경우, 양방향의 스러스트 하중을 지지하는 것이 가능하고, 또한, 축이 빠지는 것을 방지할 수도 있다.
또한, 동압형 소결함유 베어링의 표면개공율(表面開孔率)은, 레이디얼 베어링면에서 10%이하(바람직하게는 5%이하), 스러스트 베어링부를 구성하는 베어링 끝면에서 5%이하(바람직하게는 2%이하)로 설정되는 것이 좋다. 레이디얼 베어링면의 표면개공율이 10%이하이면, 압력강하를 방지하면서 기름의 순환을 확보할 수 있고, 상기 베어링면의 표면개공율을 5%이하로 하면, 동압홈을 형성한 경우에도 압력발생에 따른 개공부로부터의 기름의 누설을 방지할 수 있다. 「개공부」라 함은, 다공질체(多孔質體)조직의 미세구멍이 외표면에 개구(開口)된 부분을 말하고, 「표면개공율」이라 함은, 외표면의 단위면적내에 차지하는 표면개공의 면적비율을 말한다.
본 발명에 의하면, 베어링 끝면에 스러스트 방향의 지지가 가능하도록 되기 때문에, 피봇 베어링과 같은, 스러스트 와셔의 변형이나 마모에 의한 움푹 패이는 것으로 인해 축위치가 변화하지 않고, 또한 베어링을 박형화한 경우에도 모멘트 강성을 높게 유지할 수 있다. 또한, 축과 베어링 본체의 상대회전시에, 한 쪽의 베어링 끝면과 플랜지부가 편접촉하지 않기 때문에, 토크손실이 적고, 또한 토크변동을 억제하여 정보기기에 요구되는 높은 회전정밀도를 실현할 수 있다.
스러스트 베어링부를 축방향의 두 곳에 설치한 경우, 회전축의 축방향의 이동을 규제할 수 있기 때문에, 충격 하중 특성을 향상시킬 수 있다. 특히, HDD장치와 같이, 판독용 헤드가 디스크와 근소한 간극을 통해서 배치되어 있는 경우, 충격 하중이 가해져도 헤드가 디스크와 충돌하는 사태를 피할 수 있다.
소결 함유 베어링은 소결합금 등의 다공질체로 구성되기 때문에, 저비용으로 고정밀도가공이 가능해진다. 또한, 다공질체이기 때문에, 기름의 유지량이 많고, 또한, 기름이 순환하기 때문에, 기름의 열화(劣化)가 늦어지고, 내구성이 향상된다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에서는, 베어링 본체의 내주면에 축방향에 대해서 경사진 동압홈을 가지고, 또한 지지할 축부재의 외주면과 레이디얼 베어링 틈을 통해서 대향하는 레이디얼 베어링면이 형성되는 것에 있어서, 베어링 본체의 적어도 한 쪽의 끝면에 동압홈을 가지는 스러스트 베어링면을 상기 레이디얼 베어링면과 동시에 형성하는 것으로 했다.
이 동압형 베어링은 베어링 본체를 소결금속으로 형성하고, 이것에 기름을 함침시킨 것이거나, 베어링 본체를 연질금속으로 형성한 것으로 구성하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 동압형 베어링 유닛은 플랜지부를 가지는 축부재와 상술한 어떤 동압형 베어링을 가지고, 상기 스러스트 베어링면과 이것에 대향하는 플랜지부의 끝면에 스러스트 베어링 틈을 형성한 것이다.
상기 동압형 베어링은, 레이디얼 베어링면의 동압홈을 성형하는 레이디얼 성형틀을 베어링 소재의 내주부에 배치함과 동시에, 베어링 소재의 양단을, 적어도 한 쪽에 스러스트 베어링면의 동압홈을 성형하는 스러스트 성형틀을 설치한 한 쌍의 펀치면으로 유지하며, 이 상태에서 베어링 소재에 압박력을 가함으로써, 베어링 소재의 내주면 및 적어도 한 쪽의 끝면에, 각각 동압홈을 가지는 레이디얼 베어링면 및 스러스트 베어링면을 동시에 성형함으로써 제조된다.
본 발명에 의하면, 축부재를 레이디얼 및 스러스트의 양방향으로 비접촉 지지하는 동압 베어링을 간단한 방법으로 저렴하고 고정밀도로 제작할 수 있다. 또한, 레이디얼 베어링면과 스러스트 베어링면을 동시에 성형하기 때문에, 양베어링면을 별도의 공정으로 성형하는 경우와 같이, 선공정에서 형성된 베어링면의 정밀도가 후공정 중에 저하되지 않고, 저비용이고 고정밀도로 각 베어링면을 성형할 수 있다.

삭제

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1은, 본 발명에 따른 동압형 소결함유 베어링 유닛의 단면도이다. 베어링 유닛은 동압형 소결함유 베어링(11)과, 동압형 소결함유 베어링(11)을 내경부에 고정한 원통형상의 하우징(12)과, 동압형 소결함유 베어링(11)의 내경부에 삽입된 회전축(13)을 구비한다.
동압형 소결함유 베어링(11)은 회전축(13)의 외주면과 베어링 간극을 통해서 대향하는 레이디얼 베어링면(11b)을 가지는 소결금속에서 이루어지는 원통형상의 베어링 본체(11a)에 윤활유 또는 윤활 그리스를 함침시켜서 구성된다. 소결금속으로 이루어지는 베어링 본체(11a)는 구리계, 또는 철계, 또는 그 쌍방을 주성분으로 하는 소결금속으로 형성되고, 바람직하게는 구리를 20 ∼ 95중량% 사용하여 밀도 6.4 ∼7.2g/㎤로 성형된다. 베어링 본체(11a)의 재질로서, 주철, 합성수지, 세라믹스 등을 소결 또는 발포 성형하여, 다수의 미세구멍을 가지는 다공질체로 된 것도 사용할 수 있다. 베어링 본체(11a)의 표면개공율은 레이디얼 베어링면(11b)에서 10%이하, 후술하는 스러스트 베어링면(11f1, 11f2)에서 5%이하로 하는 것이 좋다.
베어링 본체(11a)의 내주면(11h)에 설치된 레이디얼 베어링면(11b)은 한 곳에만 형성되어 있고, 레이디얼 베어링면(11b)에는 축방향에 대해서 경사진 복수의 동압홈(11c)(헤링본형)이 원주방향으로 배열 형성된다. 동압홈(11c)은 축방향에 대해서 경사져서 형성되어 있으면 충분하고, 이 조건을 만족하는 한 헤링본형 이외의 다른 형상, 예를 들면 나선형도 좋다. 동압형 소결함유 베어링(11)의 외주에는 동압형 소결함유 베어링(11)의 내경부에 축(13)을 삽입할 때의 공기빼기가 되는 하나 또는 복수의 구(11g)가 축방향을 따라 형성되어 있다. 또, 스핀들 모터의 박형화를 도모하기 위해, 베어링 내경(d)과 베어링폭(L)은 L

1.2d를 만족하도록 설정된다.
상기 동압형 소결함유 베어링(11)에서는 회전축(13)의 회전에 따른 압력발생과 승온(昇溫)에 의한 기름의 열팽창에 의해서 베어링 본체(11a)의 내부의 윤활제(윤활유 또는 윤활 그리스의 기유)가 베어링 본체(11a)의 표면에서 배어 나오고, 동압홈(11c)의 작용에 의해서 베어링 간극에 끌어들여진다. 베어링 간극에 끌여들여진 기름은 윤활유막을 형성하여 회전축을 비접촉 지지한다. 즉, 베어링면(11b)에 상기 경사진 동압홈(11c)을 형성하면, 그 동압작용에 의해서 배어 나온 베어링 본체(11a) 내부의 윤활제가 베어링 간극에 끌어들여짐과 아울러, 레이디얼 베어링면(11b)에 윤활제가 계속 밀어넣어지기 때문에, 유막압력이 높아지고, 이에 따라 베어링의 강성을 향상시킬 수 있다. 또한, 베어링 유닛의 조립시에 있어서, 동압형 소결함유 베어링(11)에 회전축(13)을 삽입할 때에는 베어링 간극 및 베어링 주변이 기름으로 가득 차도록 주유해 두는 것이 바람직하다.
베어링 간극에 정압(正壓)이 발생하면, 베어링면(11b)의 표면에 구멍이 있기 때문에, 윤활제는 베어링 본체의 내부로 환류(還流)하지만, 차례차례로 새로운 윤활제가 베어링 간극에 계속 밀어 넣어지기 때문에 유막압력 및 강성은 높은 상태로 유지된다. 이 경우, 연속되거나 또는 안정된 유막이 형성되기 때문에, 고회전정밀도가 얻어지고, 축 이탈이나 NRRO, 지터(jitter) 등이 저감된다. 또한, 회전축(13)과 베어링 본체(11a)가 비접촉으로 회전하기 때문에 저소음이고, 또한 저비용이다.
레이디얼 베어링면(11b)은, 한 쪽에 경사진 동압홈(11c)이 배열된 제1의 홈영역(m1)과, 제1의 홈영역(m1)으로부터 축방향으로 이격하고, 다른 방향으로 경사지는 동압홈(11c)이 배열된 제2의 홈영역(m2)과, 두 개의 홈영역(m1, m2) 사이에 위치하는 고리형상의 평활부(n)를 구비하고, 두 개의 홈영역(m1, m2)의 동압홈(11c)은 평활부(n)로 구획되어서 비연속적으로 되어 있다. 평활부(n)와 동압홈(11c) 사이의 뒷부분은 동일한 레벨이다. 이러한 종류의 비연속형의 동압홈(11c)은, 연속형, 즉 평활부(n)를 생략하고, 동압홈(11c)을 양홈영역(m1, m2) 사이에서 서로 연속하는 V자형상으로 형성한 경우에 비하여, 평활부(n)를 중심으로 하여 기름이 모이기 때문에 유막압력이 높고, 또한 홈이 없는 평활부(n)를 가지기 때문에 베어링 강성이 높다는 이점을 가진다.
동압형 소결함유 베어링(11)의 축방향 일단측에는, 스러스트 베어링부(14)가 설치되어 있다. 도 1은 동압형 소결함유 베어링(11)의 상단 측에 스러스트 베어링부(14)를 설치한 실시예로서, 동압형 소결함유 베어링(11)의 상부 베어링 끝면(11f1)(스러스트 베어링면)과, 회전축(13)에 고정된 원반형상의 플랜지부(13a)를 대향시켜 구성된다. 회전축(13)과 플랜지부(13a)는 동일부재로 일체로 제작되거나, 또는 별체로서 제작되기 때문에 서로 끼워맞춰 고정하고, 회전축(13)의 외주면, 특히 동압형 소결함유 베어링(11)에 조립되었을 때 베어링면(11b)과 대향하는 외주면의 직각도가 플랜지부(13a)의 베어링측의 끝면(13a1)에 대해서 2㎛이내, 바람직하게는 1㎛이내가 되도록 마무리 가공된다.
이와 같은 스러스트 베어링부(14)이면, 미끄러지는 접촉부분이 면접촉이 되므로, 피봇 베어링에 문제가 되는 축위치의 변동을 방지하면서, 단렬(單列)의 레이디얼 베어링면(11b)에 있어서도 모멘트 강성을 높이고, 축을 고정밀도로 지지하는 것이 가능해진다.
그런데, 상기한 바와 같이 회전축(13)에 플랜지부(13a)를 설치한 경우, 회전축(13)의 상단에는 회전자 케이스(8)나 턴테이블(5)(도 12참조) 등의 부품이 고정되기 때문에, 동압형 소결함유 베어링(11)의 상단을 종래와 같은 시일 와셔(seal washer)(5)(도 15 참조)에 시일링(sealing)하는 것은 어렵다. 그래서, 동압형 소결함유 베어링(11) 상단으로부터 누유가 발생하면, 플랜지부(13a)외주면과 하우징(12) 내주면의 미소 간극에 의한 모세관시일으로 행해진다. 시일 간극(c)은 0.05㎜이하, 바람직하게는 0.02㎜이하로 하는 것이 좋고, 시일 폭(a)은 0.5㎜이상, 바람직하게는 1㎜이상으로 한다. 시일을 구성하는 플랜지부(13a) 외주면이나 하우징(12) 내주면에 규유제(揆油劑)를 도포해두면 누유방지에 효과적이다.
한편, 동압형 소결함유 베어링(11) 하단측으로부터의 누유는, 예를 들면 저판(底板)(15)을 하우징(12)의 저부 개구부에 압입한 후 코킹(caulking)함으로써 방지할 수 있다. 저판(15)과 하우징(12) 사이의 간극을 접착제로 시일해 두면, 누유 방지에 더욱 효과적이다.
도 2의 (A)는, 저판(15)측으로부터의 누유를 방지하기 위해, 수지, 고무 등의 탄성재료(15a)를 저판(15)의 위에 겹쳐 패킹(packing)으로서 사용한 실시예이다. 이 경우도 저판(15)은 하우징(12)에 압입한 후, 필요하면 코킹하는 방법이 바람직하다.
도 2의 (B)는, 플랜지부(13a)의 외주면과 대향하는 하우징(12)의 내주면에 고리형상의 오목부(12a)를 형성한 실시예이다. 플랜지부(13a)가 회전함으로써 기름이 원심력으로 오목부(12a)에 모이기 때문에, 하우징(12) 상단으로부터의 누유를 확실하게 방지할 수 있다(원심 시일). 원심시일만으로는, 축자세가 횡방향인 경우에 누유를 발생시킬 우려가 있기 때문에, 모세관 시일과 병용하는 것이 바람직하다.
도 3의 (A)는, 플랜지부(13a)의 외주면에, 회전 시에 동압형 소결함유 베어링(11) 측으로의 기류(氣流)가 발생하는 경사홈(13a2)을 형성한 예이다. 발생한 기류에 의해, 기름이 동압형 소결함유 베어링(11)측으로 압입되어 되돌려지기 때문에 베어링 상단으로부터의 누유를 방지할 수 있다(정지 중은 모세관 시일으로 누유를 방지한다). 상기 경사홈(13a2)은 누유를 방지할 수 있게 하면 좋기 때문에, 레이디얼 베어링면(11b)의 동압홈(11c)과 같이 고정밀도로 가공할 필요는 없다. 홈깊이는 5 ∼ 30㎛정도가 적당하고, 전조 등의 방법으로 가공할 수 있다.
이 경사홈(13a2)이, 도 3의 (A)에 도시된 바와 같이 플랜지부(13a)의 폭(축방향치수)의 전체 길이에 걸쳐서 형성되면, 동압형 소결함유 베어링(11)측에 과잉의 공기를 보내주는 경우가 있으므로, 도 3의 (B)에 도시된 바와 같이 부분적으로 설치해도 좋다. 이 경우, 하우징(12) 내주면 중, 경사홈(13a2)의 비형성영역과의 대향하는 부분에 고리형상의 오목부(12a)를 형성해 두는 것이 바람직하다.
도 4는 동압형 소결함유 베어링(11)의 하부 베어링 끝면(11f2)과, 축단에 설치한 플랜지부(13a)로 스러스트 베어링부(14)를 구성한 실시예이다. 회전 중에는, 회전축(13)이 회전자(7b)와 고정자(7a)(도 13참조) 사이의 여자력(勵磁力)에 의해 부상력(浮上力)을 받아서 저판(15)으로부터 뜬 상태가 되고, 하부 베어링 끝면(11f2)(스러스트 베어링면)과 플랜지부(13b)의 상면(13b2)으로 스러스트 힘이 지지된다. 저판(15)의 상면이고 또한 회전축(13)의 바로 아래에는, 윤활성이 풍부한 수지재료 등으로 이루어진 스러스트 와셔(15a)가 배치되어, 모터의 기동직후나 정지 직전의 축단과의 사이의 마찰의 저감을 도모하고 있다. 하우징(12)의 상단개구는, 누유방지용의 시일와셔(16)에 의해서 폐쇄되고, 축과의 간극을 0.2㎜이하로 함으로써 외부로의 누유를 방지하고 있다(모세관 작용). 시일 와셔(16)의 내주면이나 내주부의 상하면, 또는 시일 와셔(16)의 내주면과 대향하는 축(13)의 외주면에 규유제를 도포함으로써 더욱 효과적인 누유방지가 도모된다.
도 5는, 동압형 소결함유 베어링(11)의 베어링 내주면(11h)에 축방향에 대해서 경사진 기름공급용의 동압홈(11j)을 형성하고, 이 동압홈에 발생하는 동압작용으로 스러스트 베어링부(14)에 기름을 공급하도록 한 것이다. 동압홈(11j)은 레이디얼 베어링면(11b)의 홈영역(스러스트 베어링부(14)측)의 동압홈(11c)과 연속한 V자형상으로 형성된다. 기름공급용의 동압홈(11j)을 형성함으로써, 스러스트 베어링부(14)에 유막이 형성되기 쉬워져 윤활성이 향상되고, 또한, 스러스트 베어링부(14)에서의 마모도 현저하게 저감되기 때문에 내구성도 비약적으로 향상된다.
도 6 및 도 7은, 스러스트 베어링부(14)를 회전축(13)의 회전 시에 발생하는 동압작용에 의해 회전축(13)을 비접촉 지지하도록 한 것이다. 비접촉 지지이면, 스러스트 베어링부(14)에 대한 마찰이 없어지고, 내구성이 비약적으로 향상된다. 동압작용은 스러스트 베어링부(14)를 구성하는 베어링 끝면(11f1)과 이것에 대향하는 플랜지부(13a) 중 어느 한 쪽에 원주방향으로 배치된 복수의 오목부(11k)를 가지는 동압발생부(17)를 설치함으로써 얻을 수 있다. 오목부(11k)로서는, 예를 들면 동압홈이 고려된다.
도 6은, 동압발생부(17)를 가지는 스러스트 베어링부(14)의 일례로서, 스러스트 베어링면(11f1)에, 베어링 끝면에 묘사한 방사상의 가상선에 대해서 경사진 부분을 가지는 동압홈(11k)을 형성한 것이다. 동압홈(11k)은 헤링본형, 즉 반경방향의 거의 중심부에 굴곡부분을 가지는 V자형을 이루고, 이 동압홈은 원주방향에 등간격으로 배열되어 형성된다. 이 경우, 회전에 따라 스러스트 베어링부(14) 및 그 주변의 기름이 동압홈(11k)의 굴곡부분에 모여져서 유막압력이 높아지기 때문에, 스러스트 베어링부(14)를 안정시켜서 비접촉상태를 유지할 수 있다. 동압홈형상으로서는, 헤링본형의 다른 나선형도 적용될 수 있다. 또한, 동압홈(11k)을 플랜지부 끝면(13a1)에 형성하고, 스러스트 베어링면(11f1)을 동압홈이 없는 평활면으로 해도 좋다.
도 7은 도 6과 마찬가지로 스러스트 베어링면(11f1)에 동압홈(11k)을 형성함과 아울러, 도 5와 마찬가지로 베어링 내주면에 기름공급용의 동압홈(11j)을 형성한 것이다.
도 8 및 도 9는 스러스트 베어링부(14a, 14b)를 축방향으로 이격한 두 곳에 설치해서, 양방향의 스러스트 하중을 지지할 수 있도록 한 것이다. 도 8은 베어링의 양단측에 플랜지부(13a, 13b)를 배치하여, 각 플랜지부(13a, 13b)와 양베어링 끝면(11f1, 11f2) 사이에 형성된 두 개의 스러스트 베어링부(14a, 14b)로 양방향의 스러스트 하중을 지지할 수 있도록 한 것이다. 스러스트 베어링부(14)를 구성하는 스러스트 베어링면(11f1, 11f2)과, 이것에 대향하는 플랜지부(13a, 13b)끝면 중 어느 한 쪽(도면에서는 스러스트 베어링면(11f1, 11f2))에는, 동 도(b, c)에 도시된 바와 같이, 도 6과 같은 동압홈(11k)이 형성되어 있다. 이 구조이면, 양방향의 스러스트 지지뿐만 아니라, 회전축(13)의 동압형 소결함유 베어링(11)으로부터 빠지는 것을 방지할 수 있기 때문에, 회전축(13)에 충격 하중이 가해진 경우에도 모터의 손상을 피할 수 있다.
도 9는 동압형 소결함유 베어링(11)과 저판(15) 사이에 플랜지부(13b)를 설치하여 플랜지부(13b)의 양측에 스러스트 베어링부(14a, 14b)를 구성한 것이다. 즉, 플랜지부 (13b)의 상단면(13b1)과 하측의 베어링 끝면(11f2) 중 어느 한 쪽, 및 플랜지부(13b)의 하단면(13b2)과 저판(15)의 상면 중 어느 한 쪽(도면에서는 하부 베어링 끝면(11f2) 및 플랜지부의 하단면(13b2))에 각각 도 6과 동일한 동압홈(11k)을 형성했기 때문에, 도 8의 구조와 동일한 효과가 나타난다.
상기 동압형 소결함유 베어링(11)의 베어링 본체(11a)는, 상기 금속분말을 압축 성형하고, 또한 소성해서 얻어진 원통형상의 소결금속 소재(베어링 본체 소재)에 대해서, 예를 들면, 사이징(sizing)

회전사이징

베어링면 성형가공을 실시하여 제조할 수 있다.
사이징 공정은 소결금속 소재의 외주면과 내주면의 사이징을 행해서 소결공정에서의 휘어짐 등을 교정하는 공정으로, 소결금속 소재의 외주면을 원통형상의 다이에 압입함과 아울러, 내주면에 사이징 핀(pin)을 압입해서 행해진다. 회전사이징공정은 단면이 거의 다각형상인 회전사이징핀(단면이 원형인 핀의 외주면을 부분적으로 평탄가공하여, 원주등배위치에 원호부분을 남긴 것)을 소결금속 소재의 내주면에 압착하면서 사이징핀을 회전시켜서 내주면의 사이징을 행하는 공정이다. 이 회전사이징에 의해 소결금속 소재의 내주면의 진원도(眞圓度), 원통도(圓筒度)가 교정되고, 또한 표면개공율이 예를 들면 3∼15%로 마무리된다. 베어링면 형성공정은 상기한 바와 같은 사이징가공을 실시한 소결금속 소재의 내주면에 완성품의 베어링면에 대응한 형상의 성형틀을 가압함으로써 베어링면의 동압홈의 형성영역과 그 이외의 영역(뒤(11e) 및 고리형상의 평활영역(n))을 동시 성형하는 공정이다.
도 11은 베어링면 성형공정에서 사용하는 성형장치의 개략구조를 예시하고 있다. 이 장치는 소결금속 소재(11')의 외주면을 압입하는 원통형상의 다이(20), 소결금속 소재(11')의 내주면을 성형하는 초경합금제의 코어로드(21), 소결금속 소재(11')의 양단면을 상하방향으로부터 눌려지는 상부 및 하부 펀치(22, 23)를 주요 요소로서 구성한다. 코어로드(21)와 상부 펀치(22)는 일체로 되어 있고, 코어로드(21)의 외주면과 상부 펀치(22)의 펀치면(22a)의 직각도는 2㎛이내로 마무리되어있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 코어로드(21)의 외주면에는 완성품의 레이디얼 베어링면(11b)의 형상에 대응하는 요철(凹凸)형상의 성형틀(21a)이 설치되어 있다. 성형틀(21a)의 볼록부분(21a1)은 레이디얼 베어링면(11b)에 있는 동압홈(11c)의 영역을 성형하고, 오목부(21a2)는 동압홈(11c) 이외의 영역(뒤(11e) 및 고리형상의 평활영역n)을 성형하는 것이다. 성형틀(21a)에 대한 볼록부(21a1)와 오목부(21a2)의 단차(段差)는 레이디얼 베어링면(11b)에 대한 동압홈(11c)의 깊이와 같은 정도(예를 들면 2 ∼ 5㎛정도)로 미소한 것이지만, 도면에는 과장해서 도시되어 있다. 또한, 상부 및 하부 베어링 끝면(11f1, 11f2)에 동압홈(11k)을 형성한 경우(도 6∼도 9 참조)는, 상부 및 하부 펀치(22, 23)의 펀치면(22a, 23a)에도 그 동압홈(11k)에 대응한 형상의 전사(轉寫)용 성형틀이 설치되어 있다.
이 성형장치에 의한 성형은, 도 11에서 나타내는 ①∼④의 순서로 행해진다.
우선, 소결금속 소재(11')를 다이(20)의 상면에 위치를 맞추어서 배치한 후, 상부 펀치(22) 및 코어로드(21)를 하강시켜, 소결금속 소재(11')를 다이(20)에 압입하고, 또한 하부 펀치(23)에 압착되어 상하방향에서 압력이 가해진다(①).
소결금속 소재(11')는, 다이(20)와 상부 및 하부 펀치(22, 23)로부터 압박력을 받아서 변형을 일으키고, 내주면이 코어로드(21)의 성형틀(21a)에 가압된다. 이로 인해, 성형틀(21a)의 형상이 소결금속 소재(11')의 내주면에 전사되어, 레이디얼 베어링면(11b)이 소정의 형상 및 치수로 성형된다(동시에 소결금속 소재(11')의 외주면 및 양단면도 사이징된다.
레이디얼 베어링면(11b)의 성형이 완료한 후, 소결금속 소재(11')와 코어로드 (21)의 위치관계를 유지한 채 상부 및 하부 펀치(22, 23) 및 코어로드 (21)를 일체적으로 상승시키고(②), 소결금속 소재(11')를 다이(20)에서 빼낸다. 다음으로, 클램퍼(24)로 잡은 소결금속 소재(11')의 외주면에 열풍발생기 등의 가열기(25)로 열풍을 내뿜어서 소결금속 소재(11')를 가열하고(③) 그 후, 소결금속 소재(11')를 코어로드(21)로부터 빼낸다(④). 이 때, 소결금속 소재(11')를 다이(20)로부터 빼내는 동시에 소결금속 소재(11')에 스프링백이 발생하여 내경치수가 확대한다. 또한, 가열에 의해서 소결금속 소재의 온도가 코어로드(21)에 의해서도 높아지고, 또한 코어로드(21)(초경합금제)보다도 소결금속 소재(11')(구리를 주성분으로 함)의 열팽창계수가 크기 때문에, 소결금속 소재(11')의 내경치수가 더욱 확대된다. 이 때문에, 코어로드(21)와 소결금속 소재(11')의 간섭이 회피되어, 동압홈(11c)을 무너뜨리지 않고, 소결금속 소재(11')의 내주면으로부터 코어로드(21)를 빼내는 것이 가능해진다. 스프링백(spring back)만으로 원활하게 소결금속 소재(11')를 빼는 경우는, 가열기(25)에 의한 가열공정을 생략해도 상관없다.
이상의 공정을 거쳐서 제조한 소결금속 소재(11')을 세정하고, 이것에 윤활유 또는 윤활 그리스를 함침시켜서 기름을 보유시키면, 도 1에 도시된 동압형 미끄럼 베어링(동압형 다공질함유 베어링)을 완성한다. 이 베어링(11')은, 하우징(12)의 내주면에 예를 들면 접착에 의해서 고정된다. 또한, 동압형 소결함유 베어링(11)을 하우징(12)에 조립한 후에, 함침유와는 다른 주유에 의해서 베어링 간극 및 베어링 주변의 공간을 기름으로 채워두면, 윤활성이 현저하게 향상된다.
상기한 바와 같이 코어로드(21)의 외주면과 상부 펀치(22)의 펀치면(22a)의 직각도를 2㎛이내로 설정해 두면, 베어링 내주면(11h)에 대한 스러스트 베어링면(11f1)의 직각도가 3㎜이내의 동압형 소결함유 베어링(11)이 제공될 수 있다. 이 동압형 소결함유 베어링(11)과, 플랜지부(13a)와 외주면의 직각도를 소정의 범위로 설정한 회전축(13)을 조합함으로써, 스러스트 베어링부(14)에서의 편접촉을 방지하고, 확실한 면접촉을 실현할 수 있다.
도 15는 본 발명에 따른 동압형 베어링 유닛의 단면도이다. 이 베어링 유닛은 동압형 베어링(1)과, 동압형 베어링(1)을 내경부에 고정한 거의 원통형상의 하우징(2)과, 동압형 베어링(1)의 내경부에 삽입된 축부재(3)를 구비한다. 축부재(3)의 일단에는 반경방향으로 돌출하는 플랜지부(3a)가 일체성형 또는 별개의 부재의 압입 등의 방법으로 설치되어 있고, 이 플랜지부(3a)는 하우징(2)의 한 쪽의 개구부를 막는 저판(4)과 동압형 베어링(1)의 일단면 사이에 수용하여 배치된다. 하우징(2)의 타단 개구는 시일와셔 등의 시일부재(5)에 의해서 폐쇄되고, 외부로의 누유가 방지된다.
본 실시예의 동압형 베어링(1)은 원통형상의 소결금속으로 이루어지는 베어링 본체(10)에 윤활유 또는 윤활 그리스를 함침시킨 동압형 소결함유 베어링이다. 베어링 본체(10)는 구리계 또는 철계, 또는 그 쌍방을 주성분으로 하는 소결금속으로 형성되고어, 바람직하게는 구리를 20 ∼ 95중량% 사용해서 성형된다.
베어링 본체(10)의 내주면에는 회전축이 되는 축부재(3)를 레이디얼 방향으로 비접촉 지지하는 레이디얼 베어링면(10r)이 설치되어 있다. 레이디얼 베어링면 (10r)은 축부재(3)의 외주면과 레이디얼 베어링 틈(Cr)을 통해서 대향하고, 본 실시예에서는, 도 16에 도시된 바와 같이 한 쌍의 레이디얼 베어링면(10r)을 축방향으로 이격해서 설치한 경우를 예시하고 있다. 양 레이디얼 베어링면(10r)에는 축방향에 대해서 경사진 복수의 동압홈(11)(헤링본형)이 원주방향으로 배열형성된다. 이 동압홈(11)은 축방향에 대해 경사져 있으면 좋고, 이 조건을 만족하는 한 헤링본형 이외의 다른 형상, 예를 들면 나선형이어도 좋다. 소결함유 베어링(1)의 외주에는, 하나 또는 복수(도면에는 두 개)의 홈이 축방향을 따라 형성되어 있고, 이 홈(12)은 도 15에 도시된 바와 같이 동압형 베어링(1)을 하우징(2)에 조립했을 때 베어링 본체(10) 및 저판(4)으로 둘러싸이는 공간과 외부와의 공기의 출입을 확보하는 공기통로로서 기능한다.
레이디얼 베어링면(10r)은, 한 쪽에 경사진 동압홈(11)이 배열된 제1의 홈영역(m1)과, 제1의 홈영역(m1)으로부터 축방향으로 이격하고, 다른 방향으로 경사진 동압홈(11)이 배열된 제2의 홈영역(m2)과, 두 개의 홈영역(m1, m2)의 사이에 위치하는 고리형상의 평활부(n)를 구비해두고, 두 개의 홈영역(m1, m2)의 동압홈(11)은 평활부(n)로 구획되어서 비연속적으로 되어 있다. 평활부(n)와 동압홈(11) 사이의 뒷 부분(13)과 동일한 레벨이다. 이러한 종류의 비연속형의 동압홈(11)은 연속형, 즉 평활부(n)를 생략하고, 동압홈(11)을 양홈영역(m1, m2) 사이에 서로 연속하는 V자형상으로 형성한 경우에 비해서, 평활부(n)를 중심으로서 기름이 모이기 때문에 유막 압력이 높고, 또한 홈이 없는 평활부(n)를 가지기 때문에 베어링 강성이 높다는 이점을 가진다.
상기 소결함유 베어링(1)에서는, 축부재(3)의 회전에 따른 압력발생과 온도 상승에 의한 기름의 열팽창에 의해서 베어링 본체(10)의 내부의 윤활제(윤활유 또는 윤활 그리스의 기유)가 베어링 본체(10)의 표면으로부터 배어 나오고, 동압홈(11)의 작용에 의해서 레이디얼 베어링 틈(Cr)으로 끌어들여진다. 레이디얼 베어링 틈(Cr)으로 끌어들여진 기름은 윤활유막을 형성하여 축부재(3)를 레이디얼 방향에서 비접촉 지지한다. 즉, 상기 경사진 동압홈(11)의 동압작용에 의해서 배어 나온 베어링 본체(10) 내부의 윤활제가 레이디얼 베어링 틈(Cr)에 끌여들여짐과 동시에, 레이디얼 베어링면(10r)에 윤활제가 계속 압입되기 때문에, 유막압력이 높아지고, 베어링의 강성을 향상시킬 수 있다. 레이디얼 베어링 틈(Cr)에 양의 압력이 발생하면, 레이디얼 베어링면(10r)의 표면에 구멍이 있기 때문에, 윤활제는 베어링 본체(10)의 내부에 환류하지만, 차차 새로운 윤활제가 레이디얼 베어링 틈(10r)에 계속 압입되기 때문에 유막압력 및 강성은 높은 상태로 유지된다. 이 경우, 연속하고 안정된 유막이 형성되기 때문에, 고회전정밀도가 얻어지고, 축의 이탈이나 NRRO, 지터 등이 저감된다. 또한, 축부재(3)가 베어링 본체(10)에 비접촉으로 회전하기 때문에 소음이 적고, 또한 비용이 낮다.
베어링 본체(10)의 한 쪽의 끝면(축부재(3)의 플랜지부(3a)와 대향하는 끝면)에는, 레이디얼 베어링면(10r)과 동시에 성형한 스러스트 베어링면(10s)이 설치된다. 스러스트 베어링면(10s)에는, 베어링 끝면에 묘사한 방사상의 가상선에 대해서 경사진 부분을 가지는 복수의 동압홈(14)이 원주방향에서 등간격으로 배열 형성된다. 본 실시예에서는 스러스트 베어링면(10s)의 동압홈(14)으로서, 헤링본형, 즉, 반경방향의 거의 중심부에 굴곡부분을 가지는 거의 V자형의 것을 예시하고 있지만, 상기의 조건을 만족하는 한 다른 형상이어도 좋다.
도 15에 도시된 베어링 유닛에 있어서는, 축부재(3)의 회전 중에는, 축부재(3)가 회전자(8)와 고정자(7)(도 23참조) 사이의 여자력에 의해 부상력을 받아서 저판(4)으로부터 떠오른 상태로 된다. 이 때, 상기와 동일한 작용으로 스러스트 베어링면(10s)과 이것에 대향하는 플랜지부(3a)의 끝면 사이의 스러스트 베어링 틈(Cs)에 동압유막이 형성되기 때문에, 축부재(3)가 스러스트 방향에서 비접촉 지지된다. 저판(4)의 상면과 또한 축부재(3)의 바로 아래에는 윤활성이 풍부한 수지재료 등으로 이루어지는 스러스트 와셔(4a)가 배치되고, 모터의 기동 시나 정지 직전의 축단과의 사이의 마찰저감이 도모된다.
상기 동압형 소결함유 베어링(1)의 베어링 본체(10)는 상기 금속분말을 압축성형하고, 또한 소성해서 얻어진 원통형상의 소결금속 소재(베어링 소재)에 대해서, 예를 들면, 사이징

회전사이징

베어링면 성형가공을 실시해서 제조할 수 있다.
사이징 공정은 소결금속 소재의 외주면과 내주면의 사이징을 행해서 소결공정에의 휘어짐 등을 교정하는 공정으로, 소결금속 소재의 외주면을 원통형상의 다이에 압입하는 동시에, 내주면에 사이징핀을 압입해서 행해진다. 회전사이징 공정은 단면이 거의 다각형상인 회전사이징핀(단면이 원형인 핀의 외주면을 부분적으로 평탄가공해서, 원주등배위치에 원호부분을 남긴 것)을 소결금속 소재의 내주면에 압착하면서, 사이징핀을 회전시켜서 내주면의 사이징을 행하는 공정이다. 이 회전사이징에 의해 소결금속 소재의 내주면의 진원도, 원통도가 교정되고, 또한 표면개공율이 예를 들면 3∼15%로 마무리된다. 베어링면 성형공정은, 상기한 바와 같은 사이징공정을 실시한 소결금속 소재의 내주면 및 적어도 한 쪽의 끝면에, 레이디얼 베어링면(10r) 및 스러스트 베어링면(10s)의 형상에 대응한 요철형상의 성형틀을 압력을 가함으로써, 양베어링면(10r, 10s)의 동압홈(11, 14)의 영역과 그 이외의 영역(예를 들면, 레이디얼 베어링면(10r)에서는 뒤(13) 및 고리형상의 평활영역(n))을 동시 성형하는 공정이다.
도 17은 베어링면성형공정으로 사용하는 성형장치의 개략구조를 예시하고 있다. 이 장치는 소결금속 소재(10')의 외주면을 성형하는 원통형상의 다이(20), 소결금속 소재(10')의 내주면을 성형하는 초경합금제의 코어로드(21), 소결금속 소재 (10')의 양단면을 상하방향으로부터 가압하는 상부 및 하부 펀치(22, 23)를 주요 요소로서 구성된다.
*도 18에 도시된 바와 같이, 코어로드(21)의 외주면에는, 한 쌍의 레이디얼 베어링면(10r)의 형상에 대응한 요철형상의 성형틀(21a)(레이디얼 성형틀)이 설치되어 있다. 성형틀(21a)의 볼록부분(21a1)은 레이디얼 베어링면(10r)에 대한 동압홈(11)의 영역을 성형하고, 오목부분(21a2)은 동압홈(11) 이외의 영역(뒤(13) 및 고리형상의 평활영역(n))을 성형하는 것이다. 성형틀(21a)에 대한 볼록부분(21a1)과 오목부분(21a2)과의 단차는 레이디얼 베어링면(10r)에 대한 동압홈(11)의 깊이와 같은 정도(예를 들면 2∼5㎛정도)로 미소한 것이지만, 도면에는 크게 과장하여 나타내고 있다. 또한, 어느 한 쪽의 펀치(예를 들면 상부 펀치(22))의 펀치면에는 스러스트 베어링면(10s)의 동압홈(14)에 대응한 요철형상의 성형틀(22a)(스러스트 성형틀)이 설치되어 있다. 스러스트 성형틀을 어느 한 쪽의 상부 및 하부 펀치(22, 23) 중 어디에 설치하는가는 후공정에서의 가공물의 취급성 등에 따라서 임의로 정할 수 있고, 상기와 반대로 하부 펀치(23)의 펀치면에 스러스트 성형틀(23a)을 설치해도 좋다. 스러스트 성형틀 (22a)(또는 (23a))의 구체적 형상은 도시하지 않지만, 상기 레이디얼 성형틀(21a)과 마찬가지로 볼록부분으로 스러스트 베어링면(10s)의 동압홈(14)의 영역을 성형하고, 오목부분으로 동압홈(14)이외의 영역을 성형하는 것으로 한다. 이 성형장치에 의한 성형은 도 19에 도시된 ①∼④의 순서로 실시된다.
우선, 소결금속 소재(10')를 다이(20)의 상면에 위치를 맞추어서 배치한 후, 상부 펀치(22) 및 코어로드(21)를 하강시켜, 소결금속 소재(10')를 다이(20)에 압입하고, 또한 하부 펀치(23)에 압착하여 상하방향으로부터 가압한다(①).
소결금속 소재(10')는 다이(20)와 상부 및 하부 펀치(22, 23)로부터 압박력을 받아서 변형을 일으키고, 내주면이 코어로드(21)의 성형틀(21a)에, 일단면이 상부 펀치(22)의 성형틀(22a)에 각각 가압된다. 이로 인해, 성형틀(21a, 22a)의 형상이 소결금속 소재(10')의 내주면 및 일단면에 전사되고, 레이디얼 베어링면(10r) 및 스러스트 베어링면(10s)이 소정의 형상 및 치수로 동시 성형된다(이와 동시에 소결금속 소재(10')의 외주면 및 양단면도 사이징 된다).
양베어링면(10r, 10s)의 성형이 완료된 후, 소결금속 소재(10')와 코어로드(21)의 위치관계를 유지한 채 상부 및 하부 펀치(22, 23) 및 코어로드(21)를 일체적으로 상승시키고(②), 소결금속 소재(10')를 다이(20)에서 빼낸다. 다음으로, 소결금속 소재(10')의 외주면에 열풍발생기 등의 가열기로 열풍을 내뿜어서 소결금속 소재(10')를 가열하고(③), 그 후, 소결금속 소재(10')를 코어로드(21)로부터 빼낸다(④). 이 때, 소결금속 소재(10')를 다이(20)에서 빼내는 동시에 소결금속 소재(10')에 스프링백이 발생하여 그 내경치수가 확대된다. 또한, 가열에 의해서 소결금속 소재(10')의 온도가 코어로드(21)에 의해서도 높아지고, 또한 코어로드(21)(초경합금제)보다도 소결금속 소재(10')(구리를 주성분으로 함)의 열팽창계수가 크기 때문에, 소결금속 소재(10')의 내경치수가 더욱 확대된다. 그로 인해, 코어로드(21)와 소결금속 소재(10')와의 간섭이 회피되어, 레이디얼 베어링면(10r)의 동압홈(11)을 무너뜨리지 않고, 소결금속 소재(10')의 내주면으로부터 코어로드(21)를 빼내는 것이 가능해진다. 스프링백만으로 원활하게 소결금속 소재(10')를 빼내는 경우는, 가열기에 의한 가열공정을 생략해도 상관없다.
이상의 공정을 거쳐서 제조한 소결금속 소재(10')를 세정하고, 이것에 윤활유 또는 윤활 그리스를 함침시켜서 기름을 보유시키면, 도 16에 도시된 소결함유 베어링(1)이 완성된다. 이 베어링(1)은 하우징(2)의 내주면에, 예를 들면 접착에 의해서 고정된다. 또한, 베어링(1)을 하우징(2)에 조립한 후, 함침유와는 다른 주유에 의해서 각 베어링 틈(Cr, Cs) 및 베어링 주변의 공간을 기름으로 채워놓으면, 윤활성이 현저하게 향상된다.
이상과 같이 소결금속 소재(10')를 압축성형해서 베어링면(10r, 10s)을 성형하면, 공정을 간략화할 수 있고, 사이클타임(cycle time)의 단축화, 양산성의 향상을 통해서 생산비용의 절감을 도모할 수 있다. 또한, 최종의 베어링면 성형가공(동압사이징)의 공정을 고정밀도로 실시하는 것만으로, 간단하게 고정밀도의 동압형베어링을 제작할 수 있기 때문에, 정밀도 관리도 용이해진다. 레이디얼 베어링면(10r)과 스러스트 베어링면(10s)의 동시성형도 용이하고, 이 경우, 양베어링면 (10r, 10s)을 별도의 공정으로 성형하는 경우의 문제, 즉 선공정에서 성형된 베어링면의 정밀도 저하 등의 문제도 피할 수 있다.
도 20 내지 도 23은, 상기 동압형 소결함유 베어링(1)을 이용한 베어링 유닛의 다른 실시예를 나타내는 것이다.
도 20은 베어링 본체(10)의 다른 방향(하우징(2)의 개구측)의 끝면에 상기 스러스트 베어링면(10s)을 설치한 실시예로, 그 스러스트 베어링면(10s)과 축부재(3)에 설치한 플랜지부(3a)의 끝면(하단면)의 사이에 스러스트 베어링 틈(Cs)이 형성된다. 도면에서는, 저판(4)과 하우징(2)의 접합부로부터의 누유를 방지하기 위해서, 수지, 고무 등의 탄성재료(4b)를 저판(4) 위에 겹쳐 패킹(packing)으로서 사용하고 있다.
도 21은 베어링 본체(10)의 양단면에 각각 스러스트 베어링면(10s1, 10s2)를 설치한 실시예로, 베어링 본체(10)의 양단면을 축부재(3)의 두 곳에 설치한 두 개의 플랜지부(3a1, 3a2)의 끝면과 각각 스러스트 베어링 틈(Cs1, Cs2)을 통해 대향시키고 있다. 이 경우, 양방향의 스러스트 하중이 지지 가능하게 되고, 또한 축부재(3)의 빠짐도 방지되기 때문에, 축부재(3)에 충격하중이 가해졌을 때의 모터의 손상을 피할 수 있다. 스러스트 베어링면(10s1, 10s2)는, 도 17에 있어서 상부 및 하부 펀치(22, 23)의 펀치면에 동압홈 형상에 대응한 요철형상의 스러스트 성형틀(22a, 23a)을 설치함으로써, 도 19와 전부 같은 순서로 레이디얼 베어링면(10r)과 동시에 성형할 수 있다.
도 22는 도 15와 마찬가지로 베어링 본체(10)의 한 쪽(하우징(2)의 저부측)의 끝면에 상기 스러스트 베어링면(10s1)을 설치함과 아울러, 플랜지부(3a)와 저판(4)의 대향면 중 어느 한 쪽(예를 들면 저판(4)의 상면)에 동일한 스러스트 베어링면(10s2)을 설치한 것이므로, 도 21의 구조와 동일한 효과가 나타난다.
도 23은, 도 22에 도시된 하우징(2)을 저판(4)과 일체화하여 바닥이 있는 통형의 하우징(2')(자루형 하우징)으로 한 실시예이고, 베어링 본체(10)의 일단면, 및 플랜지부(3a)와 하우징 저면(2a)의 대향면 중 어느 한 쪽(예를 들면, 하우징 저면(2a))에 상기 스러스트 베어링면(10s1, 10s2)이 설치되어 있다(레이디얼 베어링 틈(Cr)이나 스러스트 베어링 틈(Cs1, Cs2)의 폭은 과장해서 묘사되어 있다. 이 경우, 도 21의 구조와 동일한 효과가 더해지고, 저판(4)과 하우징(2)의 접합부로부터의 누유의 완전방지나 부품수의 삭감에 의한 저비용화 등을 도모할 수 있고, 도 15, 도 20, 및 도 21의 베어링 유닛과 동일한 자루형 하우징(2')을 적용해도 동일한 효과가 나타난다. 도면 중 참조번호 6은 자기 디스크 등을 유지하고, 축부재(3)의 상단에 결합된 디스크허브, 참조번호 7은 자루형 하우징(2')에 고정된 모터 고정자, 참조번호 8은 디스크허브(6)에 고정된 모터 회전자이다.

삭제

또한, 이상의 설명에서는, 베어링 본체(10)를 소결금속으로 형성한 경우를 예시였지만, 베어링 본체(10)를 알루미늄, 황동, 청동 등의 연질금속으로 형성한 경우에도 본 발명을 적용할 수 있고, 이 경우의 레이디얼 베어링면(10r), 및 스러스트 베어링면(10s)은, 도 17 내지 도 19와 동일한 순서로 동시성형 가능하다. 베어링면 성형후의 베어링 소재가 코어로드(21)로부터 빼기 어려운 경우는, 공정③에서 베어링 소재를 가열하면 좋다. 이 경우, 윤활제로서의 윤활유는 레이디얼 베어링 틈(Cr)이나 스러스트 베어링 틈(Cs)에 충전된다.

삭제

본 발명은 장기간 소기의 베어링의 성능을 유지할 수 있고, 축 이탈 정밀도의 저하 등을 초래하지 않는 박형화를 실현할 수 있는 동압형 베어링, 특히 동압형 소결함유 베어링을 제공할 수 있고, 또한, 레이디얼 베어링 및 스러스트 베어링면을 가지는 동압형 베어링의 제조공정의 간략화, 정밀도 관리의 용이화가 이루어진다.

Claims

축과, 소결금속으로 형성되고, 축의 외주면과 베어링 간극을 통해 대향하는 레이디얼 베어링면을 구비한 베어링 본체에 기름을 함침시켜 이루어지고, 축과 베어링 본체의 상대회전시에 레이디얼 베어링면에서 발생하는 동압작용에 의해 축을 비접촉 지지하는 동압형 소결함유 베어링을 구비하는 것에 있어서,

상기 동압형 소결함유 베어링의 적어도 한 쪽의 베어링 끝면과 축에 설치한 플랜지부로 스러스트 베어링부를 구성하고, 상기 한 쪽의 베어링 끝면과 베어링 내주면의 직각도를 3㎛이내로 설정하고, 또한 플랜지부와 축의 외주면의 직각도를 2㎛이내로 설정한 것을 특징으로 하는 동압형 소결함유 베어링 유닛.
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 동압형 소결함유 베어링의 베어링 내경(d)과 베어링폭(L)을

L
1.2d

로 설정하고, 또한 상기 레이디얼 베어링면을 상기 베어링 내주면의 한 곳에 설치한 것을 특징으로 하는 동압형 소결함유 베어링 유닛.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 동압형 소결함유 베어링의 베어링 내주면에 축방향에 대해서 경사진 기름공급용의 동압홈을 형성하고, 상기 동압홈에서 발생하는 동압작용에 의해 상기 스러스트 베어링부에 기름을 공급하도록 한 것을 특징으로 하는 동압형 소결함유 베어링 유닛.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스러스트 베어링부는 상기 축과 베어링 본체의 상대회전시에 발생하는 동압작용에 의해 상기 축을 비접촉 지지하는 것을 특징으로 하는 동압형 소결함유 베어링 유닛.
제5항에 있어서, 상기 스러스트 베어링부를 구성하고, 상기 한 쪽의 베어링 끝면과 이것에 대향하는 상기 플랜지부 중 어느 한 쪽에 원주방향으로 배치된 복수의 오목부를 가지는 동압발생부를 설치한 것을 특징으로 하는 동압형 소결함유 베어링 유닛.
제6항에 있어서, 상기 동압발생부의 오목부는 베어링 끝면에 묘사된 방사상의 가상선에 대해서 경사진 부분을 가지는 동압홈인 것을 특징으로 하는 동압형 소결함유 베어링 유닛.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스러스트 베어링부를 축방향의 두 곳에 배치하여 양방향의 스러스트 하중을 지지하도록 한 것을 특징으로 하는 동압형 소결함유 베어링 유닛.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 동압형 소결함유 베어링의 표면개공율을, 상기 레이디얼 베어링면에서 10%이하, 상기 스러스트 베어링부를 구성하는 베어링 끝면에서 5%이하로 설정한 것을 특징으로 하는 동압형 소결함유 베어링 유닛.
레이디얼 베어링면에 대한 동압홈을 성형하는 성형틀을 베어링 본체 소재의 내주면에 삽입함과 아울러, 베어링 본체 소재의 양단면을 한 쌍의 펀치면으로 유지한 상태에서 베어링 본체소재에 압박력을 가함으로써, 성형틀으로 베어링 본체소재의 내주면에 축방향에 대해서 경사진 동압홈을 가지는 레이디얼 베어링면을 성형함과 아울러, 적어도 한 쪽의 펀치면에서 베어링 본체소재의 한 쪽의 끝면에 축과의 사이에서 스러스트 베어링부를 구성하는 스러스트 베어링면을 성형할 때,

상기 적어도 한 쪽의 펀치면과 성형틀의 외주면의 직각도를 2㎛이내로 설정하는 것을 특징으로 하는 동압형 소결함유 베어링의 제조방법.
제10항에 있어서, 상기 한 쪽의 펀치면과 성형틀을 일체적으로 구성한 것을 특징으로 하는 동압형 소결함유 베어링의 제조방법.
제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 베어링 본체 소재를 소정의 치수로 성형한 후, 압박력을 해제하여 베어링 본체소재를 스프링백 시킴과 아울러, 상기 베어링 본체 소재와 상기 성형틀 사이에 상기 베어링 본체소재의 내경과 상기 성형틀의 외경의 치수차가 확대되는 열팽창차이를 발생시켜서, 상기 성형틀을 상기 베어링 본체소재의 내주면으로부터 이형시키는 것을 특징으로 하는 동압형 소결함유 베어링의 제조방법.
베어링 본체의 내주면에 축방향에 대해서 경사진 동압홈을 가지고, 또한 지지해야 하는 축부재의 외주면과 레이디얼 베어링 틈을 통해서 대향하는 레이디얼 베어링면이 설치된 것에 있어서,

상기 베어링 본체의 적어도 한 쪽의 끝면에, 동압홈을 가지는 스러스트 베어링면이 상기 레이디얼 베어링면과 동시에 성형되는 것을 특징으로 하는 동압형 베어링.
제13항에 있어서, 상기 베어링 본체를 소결금속으로 형성하고, 이것에 기름을 함침시킨 것을 특징으로 하는 동압형 베어링.
제13항에 있어서, 상기 베어링 본체를 연질금속으로 형성한 것을 특징으로 하는 동압형 베어링.
플랜지부를 가지는 축부재와 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 기재된 동압형 베어링을 가지고, 상기 스러스트 베어링면과 이것에 대향하는 플랜지부의 끝면으로 스러스트 베어링 틈을 형성한 것을 특징으로 하는 동압형 베어링 유닛.
레이디얼 베어링면의 동압홈을 성형하는 레이디얼 성형틀을 베어링 소재의 내주부에 배치함과 아울러, 베어링 소재의 양단을 적어도 한 쪽에 스러스트 베어링면의 동압홈을 성형하는 스러스트 성형틀을 설치한 한 쌍의 펀치면으로 유지하고, 이 상태에서 베어링 소재에 압박력을 가함으로써, 베어링 소재의 내주면 및 적어도 한 쪽의 끝면에, 각각 동압홈을 가지는 레이디얼 베어링면 및 스러스트 베어링면을 동시 성형하는 것을 특징으로 하는 동압형 베어링의 제조방법.