KR100733224B1 - 유체동압베어링 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유체동압베어링에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유체동압베어링 내부의 유체의 손실을 방지하는 것을 특징으로 하는 유체동압베어링에 관한 것이며, 이를 위하여 구동부재(실질적으로 유체방지부재)의 하면 또는 구동부재의 하면과 대응되는 베이스의 상면에 압력발생홈을 형성하여 구동부재 내부에 주변공기를 유입함으로써 공기압으로 구동부재 내부의 유체를 지지하며, 이로써 유체의 외부 유출을 방지하고, 유체동압을 증가시킬 수 있다.
유체, 유체동압베어링, 압력발생홈, 유체방지부재, 스토퍼

Description

유체동압베어링{Hydrodynamics bearing}
도 1은 종래에 따른 유체동압베어링을 도시한 단면도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체동압베어링을 도시한 단면도;
도 3a 및 도 3b는 도 2의 구동부재의 하면에 형성되는 압력발생홈을 도시한 저면도; 및
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체동압베어링을 도시한 단면도이다.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
200 : 유체동압베어링 110, 210 : 구동부재
110a, 220a : 동압발생공간 110b: 압력발생홈
120, 220 : 지지부재 130, 230 : 베이스
212 : 축부 214 : 테두리부
222 : 축결합부 224 : 동압발생부
224a : 동압발생홈 224b : 유체유출구
240 : 유체순환부재 242 : 스토퍼
242a : 유체송출구 244 : 유체방지부재
244a : 압력발생홈 246 : 유체보관공간
본 발명은 유체동압베어링에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유체동압베어링 내부의 유체의 손실을 방지하는 것을 특징으로 하는 유체동압베어링에 관한 것이다.
유체동압베어링은 하드디스크드라이브 등에 설치되는 스핀들모터의 구동력을 발생하기 위한 장치로, 근래에는 스핀들모터가 소형화되어 가는 추세에 따라 유체동압베어링도 소형화, 고출력화, 고정밀화 또는 저전력화되어 가는 추세이다.
도 1은 일반적인 유체동압베어링을 도시한 단면도이며, 도 1을 참조하여 유체동압베어링의 구조를 살펴보면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 유체동압베어링(100)은 구동부재(10), 지지부재(20), 베이스(30) 및 유체순환부재(40)로 구성된다.
먼저, 구동부재(10)는 중공의 원통형의 테두리부(14) 및 테두리부(14) 중심에 일체로 형성된 축부(12)가 형성된다.
지지부재(20)는 중앙에 축결합부(22)가 형성되고 테두리부를 따라 동압발생부(24)가 형성된다. 축결합부(22)는 상부에 축부(12)가 삽입되어 결합하며 하부가 아래쪽으로 연장되어 베이스(30)에 고정된다. 동압발생부(24)는 축결합부(22)와 일체로 형성되고 구동부재(10)와의 사이에서 동압발생공간(10a)이 형성되도록 테두리부(14)와 축부(12) 사이에 배치된다.
동압발생부(24)의 상면, 외주면 및 하면에는 각각 다수의 소정 모양의 동압 발생홈(24a)들이 형성되며 축결합부(22)와 이어지는 부분에 유체유출구(24b)가 경사지게 형성된다.
유체순환부재(40)는 동압발생부(24)를 지지하도록 테두리부(14)의 하부에 결합되고, 동압발생부(24)와의 사이에서 동압발생공간을 제공하는 스토퍼(42)와 유체의 외부유출을 막기 위해 스토퍼(42)의 하면을 밀봉하는 유체방지부재(44)로 구성된다. 또한, 소정의 위치에 유체를 동압발생공간으로 보내는 유체송출구(42a)가 스토퍼(42)의 상하로 관통되게 형성되며, 유체유출구(24b)에서 유출된 유체를 보관하는 유체보관공간(46)이 스토퍼(42)와 유체방지부재(44) 사이에 형성된다.
그러나, 종래에 유체순환부재는 원심력에 의해 유체가 유체유출구를 통하여 유체보관공관으로 이동하지만 유체방지부재와 지지부재 사이에 틈이 형성되어 있기 때문에 유체가 외부로 유출되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로, 유체방지부재의 하면 또는 유체방지부재의 하면과 대응하는 베이스의 상면에 압력발생홈을 형성하여 유체순환부재 내부에 주변공기를 유입함으로써 공기압으로 유체순환부재 내부의 유체를 지지하며, 이로써 유체의 외부 유출을 방지하고, 유체동압을 증가시키는 유체동압베어링을 제공한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 기록매체를 구동하기 위한 구동부재; 구동부재와의 사이에 유체동압을 발생하는 동압발생공간이 형성되고, 구동부재 를 회전 가능하게 지지하는 지지부재; 및 중심에 지지부재가 고정되게 결합되는 베이스; 를 포함하며, 구동부재의 일부가 베이스와 대응하고, 대응하는 한 쌍의 면중 어느 한 면에 공기동압을 발생시키는 압력발생홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 유체동압베어링을 제공한다.
본 발명에 있어서, 압력발생홈은 대응하는 한 쌍의 면 중 상기 구동부재의 일부에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서, 압력발생홈은 대응하는 한 쌍의 면 중 베이스에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서, 압력발생홈은 나선형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서, 압력발생홈은 "へ" 형태인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서, 지지부재는 구동부재가 축결합되는 축결합부와 동압을 발생시키는 동압발생부를 가지며, 구동부재는 동압발생공간으로 유체를 순환시키기 위한 유체순환부재를 가지며, 유체순환부재의 하부가 베이스와 대응하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서, 축결합부에서 동압발생부로 연결되는 부분에 유체가 외부로 유출되는 유체유출구가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 있어서, 유체순환부재에는 유체를 일정시간동안 보관하는 유체보관공간 및 유체보관공간에 보관된 유체를 동압발생공간으로 보내는 유체송출구가 형성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체동압베어링을 도시한 단면도이며, 도 2를 참조하여 본 발명의 유체동압베어링의 구조를 살펴보면 다음과 같다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 유체동압베어링(200)은 구동부재(110), 지지부재(120) 및 베이스(130)로 구성된다.
구동부재(110)는 상부에 미도시한 하드디스크 등의 매체를 탑재하여 이를 회전시키는 것으로, 중공의 원통형이다.
또한, 구동부재(110)의 일부, 즉 베이스(130)의 상면에 대응하는 구동부재(110)의 하면에는 다수의 압력발생홈(110a)이 형성된다.
이 압력발생홈(110b)은 구동부재(110)의 회전시 공기동압을 발생시키고 이에 따라 주변공기를 동압발생공간(110a)의 내부로 보내어 유체 압력을 높여주며, 공기 압력에 의해 유체를 지지하여 유체의 유출을 방지할 수 있다.
지지부재(120)는 구동부재를 회전 가능하게 지지하는 것으로, 구동부재(110)와의 사이에 동압발생공간(110a)이 형성되도록 구동부재(110)와 거의 밀착되게 삽입되며, 지지부재(120)의 상면 및 외주면에는 각각 다수의 소정 모양의 동압발생홈(120a)들이 형성된다.
또한, 지지부재(120)의 하부는 베이스(130)에 고정된다.
위에서 설명된 바에 따르면, 구동부재의 하면 또는 구동부재의 하면과 대응되는 베이스의 상면에 압력발생홈을 형성하여 주변공기를 동압발생공간으로 유입시킴으로써, 종래의 압력발생홈이 형성되지 않은 유체동압베어링의 경우에 비해 주변 공기의 유입에 의해 공기압으로 동압발생공간 내부의 유체를 지지함으로써, 유체의 외부 유출을 방지하고, 유체동압을 증가시킬 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 도 2의 구동부재의 하면에 형성되는 압력발생홈을 도시한 저면도이다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 압력발생홈(110b)은 주변공기를 동압발생공간(도 2의 110a)의 내부로 유입할 수 있도록 설계되며, 도 3a의 압력발생홈(110b)은 "へ" 형태를 가지며, 구동부재(도 2의 110)의 외부에서 압력발생홈(110b)의 중심으로 홈은 폭이 좁아지며 압력발생홈(110b)의 중심에서 구동부재(도 2의 110)의 내부로 그 형태를 유지한다. 그리하여 공기가 동압발생공간(도 2의 110a)의 내부로 유입될 수 있다.
도 3b의 압력발생홈(110b)은 나선형의 형태를 가지며, 구동부재(도 2의 110)의 외부에서 내부까지 곡선을 그리며 폭이 좁아진다. 압력발생홈(110b)은 지지부재(120)를 중심으로 등간격으로 형성된다. 그리하여 공기가 동압발생공간(도 2의 110a)의 내부로 유입될 수 있다.
참고로, 본 명세서에서 본 발명의 압력발생홈은 구동부재의 하면에 형성된다고 설명하고 도시되어 있지만, 이에 덧붙여 압력발생홈은 구동부재의 하면과 대응하는 베이스(130)의 상면에 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체동압베어링을 도시한 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 유체동압베어링(300)은 구동부재(210), 지지부재(220), 베이스(230) 및 유체순환부재(240)로 구성된다.
구동부재(210)는 중공의 원통형의 테두리부(214) 및 테두리부(214) 중심에 일체로 형성된 축부(212)가 형성된다.
지지부재(220)는 오목한 형태로 중앙에 축결합부(222)가 형성되고 양가에 동압발생부(224)가 형성된다. 축결합부(222)의 상부에는 축부(212)가 삽입되어 결합하며 하부는 아래쪽으로 연장되어 베이스(230)에 고정된다. 동압발생부(224)는 축결합부(222)와 일체로 형성되고 구동부재(210)와의 사이에서 동압발생공간(210a)이 형성되도록 테두리부(214)와 축부(212) 사이에 배치된다.
동압발생부(224)의 상면, 외주면 및 하면에는 각각 다수의 소정 모양의 동압발생홈(224a)들이 형성되며 축결합부(222)와 이어지는 부분에 유체유출구(224b)가 경사지게 형성된다.
유체순환부재(240)는 동압발생부(224)를 지지하도록 테두리부(214)의 하부에 결합되고, 동압발생부(224)와의 사이에서 동압발생공간을 제공하는 스토퍼(242)와 유체의 외부유출을 막기 위해 스토퍼(242)의 하면을 밀봉하는 유체방지부재(244)로 구성된다. 또한, 소정의 위치에 유체를 동압발생공간으로 보내는 유체송출구(242a)가 스토퍼(242)의 상하로 관통되게 형성되며, 유체유출구(224b)에서 유출된 유체를 보관하는 유체보관공간(246)이 스토퍼(242)와 유체방지부재(244) 사이에 형성된다. 또한, 유체순환부재(240)의 하면, 즉 베이스(230)의 상면에 대응하는 유체방지부재(244)의 하면에는 도 3a 및 도 3b에 도시된 유사한 형태를 갖는 다수의 압력발생홈(244a)이 형성된다.
이 압력발생홈(244a)은 구동부재(210)의 회전시 주변공기를 유체순환부재 (240)의 내부로 보내어 공기 압력을 높여주며, 공기 압력에 의해 유체를 지지하여 유체의 유출을 방지할 수 있다.
위에서 설명된 바에 따르면, 유체방지부재의 하면 또는 유체방지부재의 하면과 대응되는 베이스의 상면에 압력발생홈을 형성하여 주변공기를 유체순환부재로 유입시킴으로써, 종래의 유체방지부재에 압력발생홈이 형성되지 않은 유체동압베어링의 경우에 비해 주변공기의 유입에 의해 공기압으로 유체순환부재 내부의 유체를 지지함으로써, 유체의 외부 유출을 방지하고, 유체동압을 증가시킬 수 있다.
이처럼, 본 발명에서는 구동부재(실질적으로 유체방지부재)의 하면 또는 구동부재의 하면과 대응되는 베이스의 상면에 압력발생홈을 형성하여 구동부재 내부에 주변공기를 유입함으로써 공기압으로 구동부재 내부의 유체를 지지하며, 이로써 유체의 외부 유출을 방지하고, 유체동압을 증가시킬 수 있다는 점에 특징이 있다..
본 발명의 유체동압베어링에 따르면, 구동부재(실질적으로 유체방지부재)의 하면 또는 구동부재의 하면과 대응되는 베이스의 상면에 압력발생홈을 형성하여 유체순환부재 내부에 공기를 유입시킴으로써, 구동부재 내부에 주변공기를 유입하여 공기압으로 구동부재 내부의 유체를 지지함으로써, 유체의 외부 유출을 방지하고, 유체동압을 증가시킬 수 있다.

Claims (8)

  1. 기록매체를 구동하기 위한 구동부재;
    상기 구동부재가 축결합되는 축결합부 및 상기 구동부재 사이에 유체동압 발생을 위한 동압발생공간을 형성하는 동압발생부로 구성되며, 상기 구동부재를 회전 가능하게 지지하는 지지부재;
    상기 축결합부가 그 중심에 설치되도록 상기 지지부재를 고정되게 지지하기 위한 베이스; 및
    상기 지지부재로부터의 상기 구동부재의 이탈을 방지하고 상기 베이스와 마주하도록 상기 구동부재의 내주측에 설치되며 상기 동압발생공간의 유체를 순환시키기 위한 유체순환부재를 포함하며,
    상기 유체순환부재와 상기 베이스 사이에는 상기 구동부재를 추력방향으로 지지하기 위한 공기 동압이 발생되는 것을 특징으로 하는 유체동압베어링.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 공기 동압은 상기 유체순환부재의 하면에 형성되는 압력발생홈에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 유체동압베어링.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 공기 동압은 상기 베이스의 상면에 형성되는 압력발생홈에 의해 발생되는 것을 특징으로 하는 유체동압베어링.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 압력발생홈은 나선형인 것을 특징으로 하는 유체동압베어링.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 압력발생홈은 "へ" 형태인 것을 특징으로 하는 유체동압베어링.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 축결합부에서 상기 동압발생부로 연결되는 부분에 상기 유체가 외부로 유출되는 유체유출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 유체동압베어링.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 유체순환부재에는 유체를 일정 시간 동안 보관하는 유체보관공간 및 상기 유체보관공간에 보관된 유체를 상기 동압발생공간으로 보내는 유체송출구가 형성되는 것을 특징으로 하는 유체동압베어링.
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KR20010051572A (ko) * 1999-11-09 2001-06-25 기요카와 멕키 고교 가부시키가이샤 유체동압 베어링, 유체동압 베어링 장치, 유체동압베어링의 제조방법 및 베어링 표면 가공방법

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