KR101079465B1 - 유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 모터 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리는 로터 케이스의 허브 베이스가 압입되어 끼워지는 샤프트의 상단이 축방향 상측으로 돌출되도록 상기 샤프트가 지지되는 슬리브; 상기 허브 베이스와 상기 허브 베이스의 축방향 하측에 배치되고 축방향 하측으로 직경이 증가하도록 경사진 외면을 구비하는 상대 부품 사이에 제1 오일 계면이 형성되는 제1 오일 실링부; 및 상기 제1 오일 실링부와 연통 채널로 연통되며, 상기 슬리브의 내부 또는 외부에 제2 오일 계면이 형성되도록 테이퍼진 제2 오일 실링부;를 포함하며, 상기 제1 오일 실링부 내의 오일이 상기 로터 케이스의 회전에 의해 내경방향과 상기 제2 오일 실링부로 이동할 수 있다.

Description

유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 모터{Hydrodynamic bearing assembly and motor including the same}
본 발명은 오일 실링의 신뢰성을 높이기 위한 유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 모터에 관한 것이다.
기록 디스크 구동장치에 사용되는 소형의 스핀들 모터는 유체 동압 축받이 어셈블리가 이용되고, 상기 유체 동압 축받이 어셈블리의 샤프트와 슬리브 사이에는 오일이 개재되며, 상기 오일에서 생기는 유체 압력으로 샤프트를 지지하는 기구이다.
최근 기록 디스크 구동장치의 성능 향상에 따라, 저전류·저NRRO(Non Repeatable Run Out)·내충격·내진동 등의 요구가 높아지고 있다.
또한, 샤프트가 고속으로 회전함에 따라 오일이 유체 동압 축받이 어셈블리 내에서 외부로 비산하는 문제점을 해결하기 위해 오일 실링을 위한 연구도 지속적으로 요구되고 있다.
한편, 유체 동압 축받이 어셈블리에서 샤프트가 삽입되는 슬리브 내의 축공 의 상단 또는 하단을 테이퍼지게 형성하여 오일이 테이퍼 실링되도록 한다.
이와 같은 테이퍼 실링에 의해, 샤프트의 베어링 스팬이 짧아져서 샤프트가 로터를 안정적으로 지지하는 것이 곤란해진다.
최근, 오일 함유량이 많은 소결 슬리브가 사용됨에 따라 오일 열팽창에 의한 오일 계면의 변동이 커지게 되고, 오일 넘침을 방지하기 위해 오일 계면의 변동이 허용될 수 있는 정도의 테이퍼 실링이 필요하게 되어 로터의 지지가 더욱 곤란해지는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 샤프트의 베어링 스팬을 길게 하여 샤프트가 로터를 안정적으로 지지하게 하는 동시에 오일 계면을 2 개소에 형성하여 오일 용적을 크게하고 오일 넘침을 방지하는 유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리는 로터 케이스의 허브 베이스가 압입되어 끼워지는 샤프트의 상단이 축방향 상측으로 돌출되도록 상기 샤프트가 지지되는 슬리브; 상기 허브 베이스와 상기 허브 베이스의 축방향 하측에 배치되고 축방향 하측으로 직경이 증가하도록 경사진 외면을 구비하는 상대 부품 사이에 제1 오일 계면이 형성되는 제1 오일 실링부; 및 상기 제1 오일 실링부와 연통 채널로 연통되며, 상기 슬리브의 내부 또는 외부에 제2 오일 계면이 형성되도록 테이퍼진 제2 오일 실링부;를 포함하며, 상기 제1 오일 실링부 내의 오일이 상기 로터 케이스의 회전에 의해 내경방향과 상기 제2 오일 실링부로 이동할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리의 상기 상대 부품은 상기 슬리브일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리의 상기 제2 오일 실링부는 상기 슬리브에 외경방향으로 연장되며 축방향 하측으로 경사지는 연통홀에 제2 오일계면을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리의 상기 상대 부품은 상기 슬리브 또는 상기 슬리브의 상면과 동일한 평면의 상면을 가지는 오일 실링 캡일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리의 상기 제2 오일 실링부는 상기 슬리브의 외경방향 외면과 상기 슬리브의 외경방향 외면과 테이퍼진 공간을 형성하는 상기 오일 실링 캡의 내경방향 내면 사이에 상기 제2 오일 계면을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리는 상기 슬리브의 외주면이 끼워져 지지되는 슬리브 하우징;을 더 포함하며, 상기 상대 부품은 상기 슬리브 또는 상기 슬리브 하우징의 외주면을 덮는 오일 실링 캡일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리의 상기 제2 오일 실링부는 상기 슬리브 하우징의 외경방향 외면과 상기 슬리브 하우징의 외경방향 외면과 테이퍼지는 공간을 형성하는 상기 오일 실링 캡의 내경방향 내면 사이에 제2 오일 계면을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리의 상기 허브 베이스의 하면 및 상기 상대부품의 상면 중 적어도 하나에는 상기 연통 채널보다 외경 방향 외측에서 펌핑 그루브가 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리의 상기 상대부품은 슬리브일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리의 상기 상대 부품은 상기 슬리브 또는 상기 슬리브의 상면과 동일한 평면의 상면을 가지는 오일 실링 캡일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리는 상기 슬리브의 외주면이 끼워져 지지되는 슬리브 하우징;을 더 포함하며, 상기 상대 부품은 상기 슬리브 또는 상기 슬리브 하우징의 외주면을 덮는 오일 실링 캡일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리의 상기 펌핑 그루브는 스파이럴 형상 또는 헤링본 형상으로 이루어질 수 있다.
다른 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터는 샤프트를 지지하는 유체 동압 베어링 어셈블리; 상기 유체 동압 베어링 어셈블리가 고정되는 지지부를 가지는 스테이터; 및 상기 스테이터의 코일과 상호작용으로 전자기력을 발생하는 마그넷을 가지는 로터;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 모터에 의하면, 샤프트의 베어링 스팬을 길게 유지할 수 있어 샤프트가 로터를 안정적으로 지지할 수 있다.
또한, 허브 베이스의 저면과 상대하는 상대 부품에서 제1 오일 실링부를 형성하고 상기 제1 오일 실링부와 연통되며 슬리브의 내부 또는 외부에서 테이퍼 형성되는 제2 오일 실링부를 형성하도록 하여 오일 함량을 증가시키고 오일이 오일계 면 외부로 누설되는 현상을 줄일 수 있다.
또한, 허브 베이스의 저면과 상대하는 상대 부품 사이에 로터의 회전 시 제1 오일 실링부의 오일계면이 내경방향으로 이동되도록 하여 오일이 비산하는 현상을 없앨 수 있으며, 마찰 토크는 적어지고 저전류화가 가능한 효과가 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일 또는 유사한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일 또는 유사한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 개략 단면도이며, 도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 개략 확대 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터(10)는 유체 동압 베어링 어셈블리(60), 스테이터(40) 및 로터(20)를 포함할 수 있다.
상기 유체 동압 베어링 어셈블리(60)는 스테이터의 지지부(42)의 내측에 배 치 고정될 수 있으며, 슬리브(66), 제1 오일 실링부(100) 및 제2 오일 실링부(200)를 포함할 수 있다.
상기 유체 동압 베어링 어셈블리(60)의 구체적인 실시예들은 이하에서 상술하기로 하며, 본 발명에 따른 모터(10)는 유체 동압 베어링 어셈블리(60)의 각 실시예들의 구체적인 특징 전부를 가질 수 있다.
상기 로터(20)는 스테이터(40)의 코일(46)과 대응하는 환고리형의 마그네트(24)를 외주부에 구비하는 컵상의 로터 케이스(22)를 구비한다. 상기 마그네트(24)는 원주방향으로 N극, S극이 교대로 착자되어 일정세기의 자기력을 발생하는 영구자석이다.
여기서, 상기 로터 케이스(22)는 샤프트(62)의 상단에 압입되어 고정되도록 하는 허브 베이스(220) 및 허브 베이스(220)에서 외경방향으로 연장되고 축방향 하측으로 절곡되어 로터(20)의 마그네트(24)를 지지하는 마그네트 지지부(224)로 이루어 진다.
한편, 방향에 대한 용어를 정의하면, 축방향은 도 1에서 볼 때, 샤프트(62)를 기준으로 상하 방향을 의미하며, 외경 또는 내경방향은 샤프트(62)를 기준으로 로터(20)의 외측단 방향 또는 로터(20)의 외측단을 기준으로 샤프트(62)의 중심 방향을 의미한다.
상기 스테이터(40)는 상기 유체 동압 베어링 어셈블리(60)의 외주면이 끼워지져 고정되도록 하는 지지부(42), 상기 지지부(42)에 고정되는 다수의 코어(44) 및 상기 코어(44)를 감싸는 코일(46)을 포함한다.
상기 코일(46)과 상기 마그네트(24)의 전자기적 상호작용에 의해 로터(20)는 회전하게 된다.
이하에서는 본 발명에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리의 각 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
우선, 각 실시예들의 공통적인 기술적 사상을 설명하면, 상기 유체 동압 베어링 어셈블리(60)는 슬리브(66), 제1 오일 실링부(100) 및 제2 오일 실링부(200)를 포함할 수 있다.
상기 슬리브(66)는 상기 샤프트(62)의 상단이 축방향 상측으로 돌출되도록 상기 샤프트(62)를 지지한다.
여기서, 상기 샤프트(62)는 상기 슬리브(66)의 축공(65)과 미소 간극을 가지도록 삽입되며, 상기 미소 간극에는 오일이 충전되며 상기 슬리브(66)의 내경에 형성되는 래디얼 동압 홈에 의해 발생하는 동압으로 로터(20)의 회전을 더 부드럽게 지지할 수 있다
제1 오일 실링부(100)는 상기 허브 베이스(220)와 축방향 하측의 상대 부품 사이에 제1 오일 계면(102)을 가진다.
또한, 제2 오일 실링부(200)는 상기 제1 오일 실링부와 연통되며 상기 슬리브(66)의 외부에 제2 오일 계면(202)을 가지며, 오일을 테이퍼 실링한다.
우선, 도 1 및 도2의 실시예의 유체 동압 베어링 어셈블리에서, 상기 허브 베이스(220)와 함께 제1 오일 실링부(100)를 형성하는 상기 상대 부품은 상기 슬리브(66)일 수 있다.
상기 허브 베이스(220)와 상기 슬리브(66)의 미소 간극에서 상기 오일은 모세관 실링된다.
상기 슬리브(66)의 외경방향 상부 단부는 성형 시 축방향 하측으로 경사지게 형성하여 제1 오일 실링부(100)의 제1 오일 계면(102)이 슬리브(66)의 외경방향 외측에서 테이퍼지게 형성할 수 있다.
상기 제2 오일 실링부(200)는 상기 슬리브(66)에 외경방향으로 연장되며 축방향 하측으로 경사지는 연통홀(204)을 구비하며, 상기 제2 오일 계면(202)은 상기 연통홀(204) 내에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 오일 실링부(100) 내의 오일이 상기 로터 케이스(22)의 회전에 의해 내경방향과 상기 제2 오일 실링부(200)로 연통 채널(55)을 통해 이동할 수 있다.
상기 연통 채널(55)은 슬리브(66)의 상면과 허브 베이스(220)의 하면 사이에 형성되며, 제2 오일 실링부(200)의 연통홀(204)과 연통될 수 있다.
상기 로터 케이스(22)의 회전에 의해 오일이 이동되기 위해서 상기 연통홀(204)의 내경방향 내측의 슬리브(66)의 상부에는 펌핑 그루브(300)가 형성될 수 있다.
여기서, 상기 펌핑 그루브(300)는 상기 허브 베이스(220)의 하면 및 상기 상대부품인 슬리브(66)의 상면 중 적어도 하나에 형성될 수 있다.
이때, 상기 펌핑 그루브(300)는 상기 제1 오일 실링부(100)의 오일이 상기 제2 오일 실링부(200)로 원활하게 이동되도록 상기 연통 채널(55)보다 외경 방향 외측에 형성될 수 있다.
이와 같이 펌핑 그루브(300)는 상기 제1 오일 실링부(100)와 인접하게 배치됨으로써, 모터의 회전에 의해 제1 오일 실링부(100)의 오일을 제2 오일 실링부(200)로 원활하게 이동된다.
상기 펌핑 그루브(300)에 대해서는 후술하기로 한다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 모터의 개략 단면도이며, 도 4는 도 3의 B 부분을 확대하여 도시한 개략 확대 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 모터(10)와 유체 동압 베어링 어셈블리(60)는 제1 오일 실링부(100)를 이루는 상대부품과 제2 오일 실링부(200)의 차이 외에는 도 1 및 도 2의 실시예의 모터(10)와 유체 동압 베어링 어셈블리(60)의 기술적 특징을 원용할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 허브 베이스(220)와 함께 제1 오일 실링부(100)를 형성하는 상기 상대 부품은 상기 슬리브(66) 및 상기 슬리브(66)의 상면과 동일한 평면의 상면(52)을 가지는 오일 실링 캡(50)일 수 있다.
상기 허브 베이스(220)와 상기 슬리브(66) 및 상기 오일 실링 캡(50)의 상면의 미소 간극에서 오일은 모세관 실링된다.
상기 슬리브(66)의 외경방향 상부 단부는 성형 시 축방향 하측으로 경사지게 형성하고, 그 형상과 대응되는 형상의 오일 실링 캡(50)으로 상기 슬리브(66)의 상부를 덮는다.
이로 인해, 상기 제1 오일 실링부(100)의 제1 오일 계면(102)이 상기 오일 실링 캡(50)의 외경방향 외측에서 테이퍼지게 형성될 수 있다.
상기 제2 오일 실링부(200)는 상기 슬리브(66)의 외경방향 외면(664)과 상기 슬리브(66)의 외경방향 외면(664)과 테이퍼진 공간을 형성하는 상기 오일 실링 캡(50)의 내경방향 내면(54) 사이에 상기 제2 오일 계면(202)을 가질 수 있다.
상기 테이퍼진 공간은 축방향 하측으로 확대되는 형상으로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 제1 오일 실링부(100) 내의 오일이 상기 로터 케이스(22)의 회전에 의해 내경방향과 상기 제2 오일 실링부(200)로 이동하도록, 제1 오일 실링부(100)와 제2 오일 실링부(200)는 연통 채널(55)에 의해 연통될 수 있다.
상기 연통 채널(55)은 상기 오일 실링 캡(60)의 상부와 상기 오일 실링 캡(50)과 상기 슬리브(66)의 접촉부에 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 모터의 개략 단면도이며, 도 6은 도 5의 C 부분을 확대하여 도시한 개략 확대 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 모터(10) 및 유체 동압 베어링 어셈블리(60)는 상기 슬리브(66)의 외주면이 삽입되어 지지되는 슬리브 하우징(68)을 더 포함할 수 있다.
상기 슬리브(66)는 상기 실시예들과 달리, 외경방향 상부 단부가 경사지게 성형되지 않는다.
그리고, 상기 허브 베이스(220)와 함께 제1 오일 실링부(100)를 형성하는 상기 상대 부품은 상기 슬리브(66)의 상면(662)을 덮는 오일 실링 캡(50)일 수 있다.
상기 오일 실링 캡(50)은 상기 슬리브(66)의 상면(662) 및 상기 슬리브 하우징(68)의 외주면을 덮는 구조일 수 있다.
이때, 상기 제2 오일 실링부(200)는 상기 슬리브 하우징(68)의 외경방향 외면(682)과 상기 슬리브 하우징(68)의 외경방향 외면(682)와 테이퍼지는 공간을 형성하는 상기 오일 실링 캡(50)의 내경방향 내면(54) 사이에 제2 오일 계면(202)을 가질 수 있다.
상기 테이퍼진 공간은 축방향 하측으로 확대되는 형상으로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 제1 오일 실링부(100) 내의 오일이 상기 로터 케이스(22)의 회전에 의해 내경방향과 상기 제2 오일 실링부(200)로 이동하도록, 제1 오일 실링부(100)와 제2 오일 실링부(200)는 연통 채널(55)에 의해 연통될 수 있다.
상기 연통 채널(55)은 상기 오일 실링 캡(50)의 상부와 상기 상기 오일 실링 캡(50)과 상기 슬리브(66)의 접촉부에 형성될 수 있다.
본 실시예의 모터(10)와 유체 동압 베어링 어셈블리(60)를 이루는 다른 구조는 도 1 및 도 2의 실시예의 구조의 설명을 원용할 수 있다.
도 7은 도 3의 B 부분을 이용하여 모터 가동 전 오일이 실링된 모습을 도시한 개략도이며, 도 8은 도 3의 B 부분을 이용하여 모터 가동 후 오일 계면이 이동되는 모습을 도시한 개략도이다.
도 7 및 도 8을 참조하여, 모터(10)의 가동으로 로터 케이스(22)가 회전할 때, 오일의 이동모습을 설명한다. 도 3의 B를 이용하여 설명하고 있으나, 오일의 이동모습은 도 1의 A 및 도 5의 C의 설명에도 적용될 수 있다.
상기 슬리브(66)에는 상기 로터 케이스(22)의 회전으로 인해 상기 제1 오일 실링부(100)의 오일 계면(102)을 내경방향 내측으로 이동시켜, 상기 제2 오일 실링부(200)로 이동시키는 펌핑 그루브(300)가 형성될 수 있다.
본 실시예에서는 허브 베이스(220)의 상대부품이 슬리브(66) 또는 상기 슬리브(66)의 상면과 동일한 평면의 상면을 가지는 오일 실링캡(50)이므로, 상기 펌핑 그루브(300)는 상기 허브 베이스(200)의 하면과 상기 슬리브(66) 또는 오일 실링캡(50)의 상면 중 적어도 하나에 형성될 수 있다.
이때, 상기 펌핑 그루브(300)는 상기 제1 오일 실링부(100)의 오일이 상기 제2 오일 실링부(200)로 원활하게 이동되도록 상기 연통 채널(55)보다 외경 방향 외측에 형성될 수 있다.
이와 같이 펌핑 그루브(300)는 상기 제1 오일 실링부(100)와 인접하게 배치됨으로써, 모터의 회전에 의해 제1 오일 실링부(100)의 오일을 제2 오일 실링부(200)로 원활하게 이동된다.
한편, 도 5의 실시예도 허브 베이스(220)의 하면과 슬리브(66) 또는 슬리브 하우징(68)을 덮는 오일 실링캡(50)의 상면 중 적어도 하나에 펌핑 그루브(300)가 형성될 수 있다.
상기 펌핑 그루브(300)가 상기 연통 채널(55)보다 외경방향 외측에 형성됨으로써, 모터의 회전에 의해 제1 오일 실링부(100) 내의 오일이 내경방향 내측으로 이동하고 연통 채널(55)을 통해 제2 오일 실링부(200)로 이동한다.
즉, 허브 베이스(220)의 회전부재와 상대 부품인 고정부재 사이의 오일이 고정부재인 슬리브(66)와 오일 실링캡(50) 사이로 이동하게 된다. 따라서, 고정부재 사이로 오일을 이동시킴으로써, 회전마찰력을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 제1 오일 실링부(100)의 오일이 내경방향으로 이동하므로, 모터의 고속회전으로 인해 오일이 비산하는 현상을 줄일 수 있다.
이와 같은 효과에 의해 모터(10)가 저전류화시킬 수 있다.
상기 펌핑 그루브(300)의 홈의 패턴에 관한 실시예는 이하에서 설명한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬리브에 형성되는 스러스트 동압 베어링의 헤링본 홈의 패턴도이며, 도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 슬리브에 형성되는 스러스트 동압 베어링의 나선형 홈의 패턴도이다.
도 9의 헤링본 형상의 펌핑 그루브(300)는 중간 굴곡부(340)를 가지는 헤링본 홈(320)이 연속적으로 이루어져 형성되며, 도 10의 스파이럴 형상의 펌핑 그루브(300)는 나선형 홈(360)이 연속적으로 이루어져 형성된다.
본 발명에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 모터에 의하면, 샤프트의 베어링 스팬을 길게 유지할 수 있어 샤프트가 로터를 안정적으로 지지할 수 있다.
또한, 허브 베이스의 저면과 상대하는 상대 부품에서 제1 오일 실링부를 형성하고 상기 제1 오일 실링부와 연통되며 슬리브의 내부 또는 외부에서 테이퍼 형성되는 제2 오일 실링부를 형성하도록 하여 오일 함량을 증가시키고 오일이 오일계면 외부로 누설되는 현상을 줄일 수 있다.
또한, 허브 베이스의 저면과 상대하는 상대 부품 사이에 로터의 회전 시 제1 오일 실링부의 오일계면이 내경방향으로 이동되도록 하여 오일이 비산하는 현상을 없앨 수 있으며, 마찰 토크는 적어지고 저전류화가 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 개략 단면도.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 개략 확대 단면도.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 모터의 개략 단면도.
도 4는 도 3의 B 부분을 확대하여 도시한 개략 확대 단면도.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 모터의 개략 단면도.
도 6은 도 5의 C 부분을 확대하여 도시한 개략 확대 단면도.
도 7은 도 3의 B 부분을 이용하여 모터 가동 전 오일이 실링된 모습을 도시한 개략도.
도 8은 도 3의 B 부분을 이용하여 모터 가동 후 오일 계면이 이동되는 모습을 도시한 개략도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬리브에 형성되는 스러스트 동압 베어링의 헤링본 홈의 패턴도.
도 10은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 슬리브에 형성되는 스러스트 동압 베어링의 나선형 홈의 패턴도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 모터 20: 로터
40: 스테이터 60: 축받이 어셈블리
62: 샤프트 100, 200: 제1 및 제2 오일 실링부

Claims (13)

  1. 로터 케이스의 허브 베이스가 압입되어 끼워지는 샤프트의 상단이 축방향 상측으로 돌출되도록 상기 샤프트가 지지되는 슬리브;
    상기 허브 베이스와 상기 허브 베이스의 축방향 하측에 배치되고 축방향 하측으로 직경이 증가하도록 경사진 외면을 구비하는 상대 부품 사이에 제1 오일 계면이 형성되는 제1 오일 실링부; 및
    상기 제1 오일 실링부와 연통 채널로 연통되며, 상기 슬리브의 내부 또는 외부에 제2 오일 계면이 형성되도록 테이퍼진 제2 오일 실링부;를 포함하며,
    상기 제1 오일 실링부 내의 오일이 상기 로터 케이스의 회전에 의해 내경방향과 상기 제2 오일 실링부로 이동하는 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상대 부품은 상기 슬리브인 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 오일 실링부는 상기 슬리브에 외경방향으로 연장되며 축방향 하측 으로 경사지는 연통홀을 구비하며,
    상기 제2 오일 계면은 상기 연통홀 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상대 부품은 상기 슬리브 또는 상기 슬리브의 상면과 동일한 평면의 상면을 가지는 오일 실링 캡인 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 오일 실링부는 상기 슬리브의 외경방향 외면과 상기 슬리브의 외경방향 외면과 테이퍼진 공간을 형성하는 상기 오일 실링 캡의 내경방향 내면 사이에 상기 제2 오일 계면을 가지는 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 슬리브의 외주면이 끼워져 지지되는 슬리브 하우징;을 더 포함하며,
    상기 상대 부품은 상기 슬리브 또는 상기 슬리브 하우징의 외주면을 덮는 오일 실링 캡인 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 오일 실링부는 상기 슬리브 하우징의 외경방향 외면과 상기 슬리브 하우징의 외경방향 외면과 테이퍼지는 공간을 형성하는 상기 오일 실링 캡의 내경방향 내면 사이에 제2 오일 계면을 가지는 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 허브 베이스의 하면 및 상기 상대부품의 상면 중 적어도 하나에는 상기 연통 채널보다 외경 방향 외측에서 펌핑 그루브가 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 상대부품은 슬리브인 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 상대부품은 상기 슬리브 또는 상기 슬리브의 상면과 동일한 평면의 상면을 가지는 오일 실링 캡인 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 슬리브의 외주면이 끼워져 지지되는 슬리브 하우징;을 더 포함하며,
    상기 상대 부품은 상기 슬리브 또는 상기 슬리브 하우징의 외주면을 덮는 오일 실링 캡인 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 펌핑 그루브는 스파이럴 형상 또는 헤링본 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  13. 샤프트를 지지하는 청구항 1 내지 12 중 어느 한 항에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리;
    상기 유체 동압 베어링 어셈블리가 고정되는 지지부를 가지는 스테이터; 및
    상기 스테이터의 코일과 상호작용으로 전자기력을 발생하는 마그넷을 가지는 로터;를 포함하는 모터.
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120136975A (ko) * 2011-06-10 2012-12-20 삼성전기주식회사 스핀들 모터
KR20130044687A (ko) * 2011-10-24 2013-05-03 삼성전기주식회사 스핀들 모터
KR101188096B1 (ko) * 2012-02-27 2012-10-08 삼성전기주식회사 베어링 조립체 및 이를 이용하는 모터
KR101388808B1 (ko) * 2012-08-10 2014-04-23 삼성전기주식회사 스핀들 모터
KR101388732B1 (ko) * 2012-08-10 2014-04-25 삼성전기주식회사 스핀들 모터
KR20140087142A (ko) * 2012-12-27 2014-07-09 삼성전기주식회사 스핀들 모터
JP2014137088A (ja) * 2013-01-16 2014-07-28 Nippon Densan Corp 軸受装置、モータおよび送風ファン
US9418697B2 (en) * 2013-11-19 2016-08-16 Seagate Technology Llc Radial channel with fluid reservoir
US8970984B1 (en) * 2014-04-29 2015-03-03 Western Digital Technologies, Inc. Grooved cylindrical seal with increased radial clearance for reduced cost disk drive spindle
CN105090090B (zh) * 2014-05-12 2020-11-17 台达电子工业股份有限公司 风扇及其油封轴承
FR3094425B1 (fr) * 2019-03-27 2021-04-23 Poclain Hydraulics Ind Machine hydraulique comportant un palier perfectionné

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100733259B1 (ko) * 2006-02-02 2007-06-27 삼성전기주식회사 다수의 실링부를 갖는 스핀들모터
JP2009197996A (ja) 2008-01-22 2009-09-03 Panasonic Corp 流体軸受装置およびこれを備えたスピンドルモータ、記録再生装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5658080A (en) * 1994-12-16 1997-08-19 Nidec Corporation Motor with a hydro-dynamic bearing
KR19990020696A (ko) 1997-08-30 1999-03-25 이형도 디지털 비디오디스크용 스핀들모터의 실링장치
US6888278B2 (en) * 2001-09-13 2005-05-03 Nidec Corporation Spindle motor and disk drive utilizing the spindle motor
US6900567B2 (en) 2002-10-09 2005-05-31 Seagate Technology Llc Corner thrust-journal fluid dynamic bearing
US7284910B2 (en) * 2003-06-03 2007-10-23 Daniel Dennis Dittmer Capillary seal with flow restrictors
JP4556621B2 (ja) 2003-11-07 2010-10-06 日本電産株式会社 流体動圧軸受及びスピンドルモータ
US20060002641A1 (en) * 2004-07-02 2006-01-05 Kura Laboratories Corporation Fixed shaft type fluid dynamic bearing motor
JP5212690B2 (ja) 2007-05-10 2013-06-19 日本電産株式会社 流体動圧軸受機構、モータおよび記録ディスク駆動装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100733259B1 (ko) * 2006-02-02 2007-06-27 삼성전기주식회사 다수의 실링부를 갖는 스핀들모터
JP2009197996A (ja) 2008-01-22 2009-09-03 Panasonic Corp 流体軸受装置およびこれを備えたスピンドルモータ、記録再生装置

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