KR101141332B1 - 유체 동압 베어링 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

유체 동압 베어링 어셈블리는 샤프트가 삽입 설치되는 슬리브와, 상기 샤프트의 외주면 또는 상기 슬리브의 내주면 중 적어도 하나에 형성되는 상부 및 하부 래디얼 베어링부를 포함하고, 상기 하부 래디얼 베어링부와 상기 하부 래디얼 베어링부에 대향 배치되는 면과의 사이 간극은 상기 상부 래디얼 베어링부와 상기 상부 래디얼 베어링부에 대향 배치되는 면과의 사이 간극보다 넓게 형성될 수 있다.

Description

유체 동압 베어링 어셈블리{FLUID DYNAMIC BEARING ASSEMBLY}
본 발명은 유체 동압 베어링 어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모터에 구비되어 동압을 형성하는 유체 동압 베어링 어셈블리에 관한 것이다.
일반적으로 기록 디스크 구동장치(Hard disk drive, HDD)에 사용되는 소형의 스핀들 모터에는 유체 동압 베어링 어셈블리가 구비되며, 유체 동압 베어링 어셈블리의 샤프트와 슬리브 사이에 형성된 베어링 간극(clearanec)에 오일과 같은 윤활 유체가 충진된다. 이와 같은 베어링 간극에 충진된 오일이 압축되면서 유체 동압을 형성하여 샤프트를 회전 가능하게 지지한다.
즉, 일반적으로 유체 동압 베어링 어셈블리는 축방향으로 스파이럴(spiral) 형태의 그루브와 원주방향으로 헤링본(harringbone) 형태의 그루브를 통해 동압을 발생시켜 모터 회전 구동의 안정성을 도모하고 있다.
한편, 최근의 기록 디스크 구동장치의 용량 증가에 따라 스핀들 모터의 구동 중 발생되는 진동을 감소시켜야 하는 기술적 과제에 직면해 있다. 즉, 스핀들 모터의 구동 중 발생되는 진동에 의한 에러 없이 구동 기록 디스크 구동장치가 구동되도록 하기 위해 스핀들 모터에 구비되는 유체 동압 베어링 어셈블리의 성능 향상이 요구되고 있다.
그리고, 유체 동압 베어링 어셈블리의 성능 향상을 위해서는 헤링본 형태의 그루브 사이 간격(즉, 베어링 스팬의 길이)을 넓혀 회전 중심을 상부측으로 이동시켜 모터의 구동 중 발생되는 진동을 감소시켜야 할 필요성이 있다.
하지만, 헤링본 형태의 그루브 사이 간격(즉, 베어링 스팬)의 길이를 증가하는데 한계가 있다. 다시 말해, 기록 디스크 구동장치의 높이 증가 없이(기록 디스크 구동장치의 높이가 2.5 인치로 일정한 상태에서) 베어링 스팬의 길이를 증가시키는데 한계가 있다.
본 발명은 구동 중 발생되는 진동을 감소시킬 수 있는 유체 동압 베어링 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리는 샤프트가 삽입 설치되는 슬리브와, 상기 샤프트의 외주면 또는 상기 슬리브의 내주면 중 적어도 하나에 형성되는 상부 및 하부 래디얼 베어링부를 포함하고, 상기 하부 래디얼 베어링부와 상기 하부 래디얼 베어링부에 대향 배치되는 면과의 사이 간극은 상기 상부 래디얼 베어링부와 상기 상부 래디얼 베어링부에 대향 배치되는 면과의 사이 간극보다 넓게 형성될 수 있다.
상기 상부 래디얼 베어링부와 상기 상부 래디얼 베어링부에 대향 배치되는 면과의 사이 간극과 상기 하부 래디얼 베어링부와 상기 하부 래디얼 베어링부에 대향 배치되는 면과의 사이 간극의 비가 1 : 1.1 ~ 1.5일 수 있다.
상기 상부 래디얼 베어링부의 축방향 길이가 상기 하부 래디얼 베어링부의 축방향 길이보다 크게 형성될 수 있다.
상기 하부 래디얼 베어링부의 축방향 길이와 상기 상부 래디얼 베어링부의 축방향 길이의 비가 1 : 1.2 이하이고, 1 : 1 보다 클 수 있다.
상기 슬리브는 상기 상부 및 하부 래디얼 베어링부의 사이에 배치되도록 형성되는 확장부를 구비할 수 있다.
상기 상부 및 하부 래디얼 베어링부는 상기 슬리브의 내주면에 형성되며, 상기 슬리브의 내주면은 상기 하부 래디얼 베어링부와 상기 샤프트와의 사이 간극이 상기 상부 래디얼 베어링부와 상기 샤프트와의 사이 간극보다 넓게 형성될 수 있도록 축방향으로 단차지게 형성될 수 있다.
상기 상부 및 하부 래디얼 베어링부는 상기 슬리브의 내주면에 형성되며, 상기 샤프트는 상기 하부 래디얼 베어링부와 상기 샤프트와의 사이 간극이 상기 상부 래디얼 베어링부와 상기 샤프트와의 사이 간극보다 넓게 형성될 수 있도록 하단부에 직경축소부를 구비할 수 있다.
상기 슬리브는 상기 슬리브와 상기 샤프트 사이에 충진된 윤활유체가 순환 가능하도록 형성되는 순환홀을 구비할 수 있다.
본 발명에 따르면, 하부 래디얼 베어링부와 하부 래디얼 베어링부와 대향 배치되는 면과의 사이 간극이 상부 래디얼 베어링부와 상부 래디얼 베어링부와 대향 배치되는 면과의 사이 간극보다 넓게 형성됨으로써, 상부 래디얼 베어링부의 축방향 길이를 감소시켜 베어링 스팬의 길이를 증가시킬 수 있다.
이에 따라, 회전 중심을 샤프트의 축방향 상부측으로 이동시킬 수 있어 회전 구동시 진동 발생을 감소시켜 회전 구동의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 상부 래디얼 베어링부의 축방향 길이를 감소시킴으로써 윤활유체와 상부 래디얼 베어링부의 접촉면적을 감소시킴으로써 마찰력을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리가 구비되는 모터를 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리를 나타내는 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리가 구비되는 모터를 나타내는 개략 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리를 나타내는 개략 단면도이다.
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 제안한 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리가 구비되는 모터를 나타내는 개략 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리를 나타내는 개략 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 유체 동압 베어링 어셈블리(100)는 샤프트(110), 슬리브(120), 상부 래디얼 베어링부(130), 및 하부 래디얼 베어링부(140)를 포함한다.
한편, 유체 동압 베어링 어셈블리(100)가 설치되는 모터(100)는 기록 디스크를 회전시키는 기록 디스크 구동장치에 적용되는 모터로서, 로터(20)와 스테이터(40)로 이루어진다.
로터(20)는 스테이터 코어(42)와 대응하는 환고리형의 마그넷(26)을 외주부에 구비하는 컵상의 로터 케이스(25)를 구비한다. 그리고, 상기한 환고리형의 마그넷(26)은 원주방향으로 N극, S극이 교대로 착자되어 일정세기의 자기력을 발생하는 영구자석이다.
또한, 로터 케이스(25)는 샤프트(30)에 삽입되어 체결되는 로터 허브(25a)와 환고리형의 마그넷(26)을 내부면에 배치시키는 마그넷 결합부(25b)를 구비할 수 있다.
스테이터(40)는 회전하는 부재를 제외한 모든 고정 부재를 의미하는 것으로, 스테이터 코어(42) 및 스테이터 코어(42)를 감싸는 권선코일(44)를 포함한다.
한편, 마그넷 결합부(25b)의 내주면에 구비되는 마그넷(26)은 권선코일(44)과 대향하게 배치되며, 마그넷(26)과 권선코일(44)의 전자기적 상호 작용으로 로터(20)가 회전하게 된다. 다시 말해, 로터 케이스(25)가 회전하면 로터 케이스(25)와 연동하는 샤프트(30)가 회전된다.
먼저, 여기서 방향에 대한 용어를 정의하면, 축방향은 도 1에서 볼 때, 샤프트(110)를 기준으로 상하 방향을 의미하며, 반경방향은 샤프트(110)를 기준으로 로터(20)의 외측단 방향 또는 로터(20)의 외측단을 기준으로 샤프트(110)의 중심방향을 의미하고, 원주방향을 샤프트(110)의 외주면을 따라 회전되는 방향을 의미한다.
슬리브(120)에는 샤프트(110)가 삽입 설치된다. 한편, 슬리브(120)는 Cu 또는 Al 을 단조하거나, Cu-Fe 계 합금 분말 또는 SUS 계 분말을 소결하여 형성할 수 있으며, 외경이 축방향으로 연속하여 동일하게 형성될 수 있다. 따라서, 슬리브(120)는 하나의 금형으로 제작될 수 있다.
또한, 슬리브(120)는 샤프트(110)가 삽입 장착될 수 있도록 중공의 원통 형상을 가질 수 있다. 그리고, 슬리브(120)의 내주면과 샤프트(110) 사이에는 베어링 간극이 형성되며, 베어링 간극에는 윤활 유체가 충진된다. 이에 따라 샤프트(110)의 회전시 충진된 윤활 유체가 압축되면서 유체 동압을 형성하여 샤프트(110)를 회전 가능하게 지지한다.
한편, 슬리브(120)에는 베어링 간극에 충진된 윤활 유체가 순환 가능하도록 축방향으로 윤활 유체의 이동 경로를 제공하는 순환홀(122)을 구비할 수 있다. 즉, 슬리브(120)의 내주면과 샤프트(110) 사이에 충진된 윤활 유체는 순환홀(122)을 통해 이동되어 반시계방향으로 유동될 수 있다.
더하여, 슬리브(120)의 내주면은 단차를 가지도록 형성될 수 있다. 이에 대한 자세한 사항은 후술하기로 한다.
상부 및 하부 래디얼 베어링부(130,140)는 샤프트(110)의 외주면 또는 슬리브(120)의 내주면 중 적어도 하나에 형성될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 상부 및 하부 래디얼 베어링부(130,140)가 슬리브(120)의 내주면에 형성되는 경우를 설명한다.
상부 래디얼 베어링부(130)는 샤프트(110)의 외주면과 대향되는 슬리브(120)의 내주면 상부측에 형성된다. 즉, 상부 래디얼 베어링부(130)는 슬리브(120)의 상부측에 형성되는 동압 그루브로 이루어질 수 있으며, 원주방향으로 슬리브(120)의 내주면을 따라 형성될 수 있다.
한편, 상부 래디얼 베어링부(130)는 일예로서, 헤링본 형상을 가진 동압 그루브로 이루어질 수 있다.
하부 래디얼 베어링부(140)는 샤프트(110)의 외주면과 대향되는 슬리브(120)의 내주면 하부측에 형성된다. 즉, 하부 래디얼 베어링부(140)는 상부 래디얼 베어링부(130)로부터 소정 간격 이격 배치되도록 슬리브(120)의 내주면에 형성된다.
또한, 하부 래디얼 베어링부(140)도 상부 래디얼 베어링부(130)와 같이 슬리브(120)의 내주면에 형성되는 동압 그루브로 이루어질 수 있으며, 원주방향으로 슬리브(120)의 내주면을 따라 형성될 수 있다. 더하여, 하부 래디얼 베어링부(140)도 일예로서, 헤링본 형상을 가진 동압 그루브로 이루어질 수 있다.
한편, 하부 래디얼 베어링부(140)와 샤프트(110)와의 사이 간극(B)은 상부 래디얼 베어링부(130)와 샤프트(110)와의 사이 간극(A)보다 넓게 형성된다.
이에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, 슬리브(120)의 내주면에는 상부 래디얼 베어링부(130)와 하부 래디얼 베어링부(140)가 형성되며, 상부 래디얼 베어링부(130)와 하부 래디얼 베어링부(140) 사이에는 확장부(124)를 구비할 수 있다.
그리고, 슬리브(120)의 내경은 단차지게 형성된다. 즉, 상부 래디얼 베어링부(130)가 형성되는 상부측에서 내경이 가장 작고, 확장부(124)에서 내경이 가장 크다. 그리고 하부 래디얼 베어링부(140)가 형성되는 하부측은 상부 래디얼 베어링부(130)가 형성되는 상부측보다 내경이 크고, 확장부(124)보다 내경이 작게 형성된다.
이에 따라, 하부 래디얼 베어링부(140)와 샤프트(110)와의 사이 간극(B)이 상부 래디얼 베어링부(130)와 샤프트(110)와의 사이 간극(A)보다 넓게 형성된다. 따라서, 윤활유체에 가해지는 압력이 하부 래디얼 베어링부(140) 보다 상부 래디얼 베어링부(130)에서 커지게 된다.
한편, 상기한 바와 같이 상부 및 하부 래디얼 베어링부(130,140)와 샤프트(110)와의 사이 간극의 차이로 인하여 압력의 차이가 발생되므로, 상부 래디얼 베어링부(140)의 축방향 길이(C)를 감소시키면서 상부 래디얼 베어링부(130)와 하부 래디얼 베어링부(140)의 사이 간격, 즉 베어링 스팬(E)의 길이를 증가시킬 수 있다. 즉, 슬리브(120)의 확장부(124) 높이, 다시 말해 확장부(124)의 축방향 길이를 증가시킬 수 있다.
이에 따라, 로터(20)의 회전 중심이 상부측으로 이동되어 구동시 발생되는 진동을 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 모터(10) 회전 구동의 안정성을 향상시킬 수 있다.
더하여 상부 래디얼 베어링부(130)의 축방향 길이(C)를 감소시킴으로써 상부 래디얼 베어링부(130)와 윤활유체와의 마찰면적을 감소시킬 수 있어 구동시 마찰력을 감소시킬 수 있다.
또한, 상부 래디얼 베어링부(130)와 샤프트(110)와의 사이 간극(A)과 하부 래디얼 베어링부(140)와 샤프트(110)와의 사이 간극(B)의 비가 1 : 1.1 이상일 수 있다. 그리고, 바람직하게는 상부 래디얼 베어링부(130)와 샤프트(110)와의 사이 간극(A)과 하부 래디얼 베어링부(140)와 샤프트(110)와의 사이 간극(B)의 비가 1 : 1.1 ~ 1.5 범위 내에 있을 수 있다.
즉, 상부 래디얼 베어링부(130)와 샤프트(110)와의 사이 간극(A)과 하부 래디얼 베어링부(140)와 샤프트(110)와의 사이 간극(B)의 비가 너무 큰 경우 구동시 진동 발생이 증가될 수 있다. 다시 말해 윤활유체를 가압하는 압력이 너무 낮아져서 하부 래디얼 베어링부(140) 측을 중심으로 샤프트(110)가 편심되어 회전될 수 있으므로 구동시 진동 발생이 증가되는 것이다.
한편, 상부 래디얼 베어링부(130)의 축방향 길이(C)는 하부 래디얼 베어링부(140)의 축방향 길이(D)보다 크게 형성될 수 있다. 이에 따라 상부 래디얼 베어링부(130)에 의해 윤활 유체에 가해지는 압력이 하부 래디얼 베어링(140)에 의해 윤활 유체에 가해지는 압력보다 커지게 된다.
이에 따라 윤활유체는 상부 래디얼 베어링부(130) 측으로부터 하부 래디얼 베어링부(140)로 유동되고, 이후 슬리브(120)의 순환홀(124)을 통해 반시계방향으로 순환될 수 있다.
한편, 하부 래디얼 베어링부(140)의 축방향 길이(D)와 상부 래디얼 베어링부(130)의 축방향 길이(C)의 비가 1 : 1.2 이하로 형성되되 1 : 1 보다 크게 형성된다.
이에 따라 상부 래디얼 베어링부(130)로부터 가해지는 압력이 하부 래디얼 베어링부(140)로부터 가해지는 압력보다 클 수 있다.
상기한 바와 같이, 하부 래디얼 베어링부(140)와 샤프트(110)와의 사이 간극(B)이 상부 래디얼 베어링부(130)와 샤프트(110)와의 사이 간극(A)보다 넓게 형성됨으로써, 상부 래디얼 베어링부(130)의 축방향 길이(C)를 감소시켜 확장부(124)의 축방향 길이를 증가시킬 수 있으므로, 구동시 발생되는 진동을 감소시켜 모터(10) 회전 구동의 안정성을 향상시킬 수 있다.
즉, 베어링 스팬(E)의 길이를 증가시킬 수 있어 회전 중심을 상부측으로 이동시킬 수 있으므로, 구동시 발생되는 진동을 감소시킬 수 있고 이에 따라 모터(10) 회전 구동의 안정성을 향상시킬 수 있다.
더하여, 상부 래디얼 베어링부(130)의 축방향 길이(C)를 감소시킬 수 있으므로, 상부 래디얼 베어링부(130)와 윤활유체의 마찰면적을 감소시켜 구동시 소모되는 전류의 양을 감소시킬 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 상부 및 하부 래디얼 베어링부(130,140)가 슬리브(120)의 내주면에 형성되는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 상부 및 하부 래디얼 베어링부(130,140)는 샤프트(110)의 외주면에 형성될 수 있을 것이다.
그리고, 도 1 및 도 2는 본 발명의 기술적 특징을 보다 명확하게 나타내기 위해 과장되게 도시한 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리에 대하여 설명하기로 한다. 다만 상기한 실시예에서 설명한 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 상기한 설명에 갈음하고 여기서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리가 구비되는 모터를 나타내는 개략 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리를 나타내는 개략 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리(200)는 샤프트(210), 슬리브(220), 상부 래디얼 베어링부(230), 및 하부 래디얼 베어링부(240)를 포함한다.
샤프트(210)는 슬리브(220)에 삽입 설치된다. 그리고, 샤프트(210)의 하단부에는 하부 래디얼 베어링부(240)와의 사이 간극(B)을 확장시키기 위한 직경축소부(212)를 구비할 수 있다.
또한, 슬리브(220)는 샤프트(210)가 삽입 장착될 수 있도록 중공의 원통 형상을 가질 수 있다. 그리고, 슬리브(220)의 내주면과 샤프트(210) 사이에는 베어링 간극이 형성되며, 베어링 간극에는 윤활 유체가 충진된다. 이에 따라 샤프트(210)의 회전시 충진된 윤활 유체가 압축되면서 유체 동압을 형성하여 샤프트(210)를 회전 가능하게 지지한다.
한편, 슬리브(220)에는 베어링 간극에 충진된 윤활 유체가 순환 가능하도록 축방향으로 윤활 유체의 이동 경로를 제공하는 순환홀(222)을 구비할 수 있다. 즉, 슬리브(220)의 내주면과 샤프트(210) 사이에 충진된 윤활 유체는 순환홀(222)을 통해 이동되어 반시계방향으로 유동될 수 있다.
상부 래디얼 베어링부(230)는 샤프트(210)의 외주면과 대향되는 슬리브(220)의 내주면 상부측에 형성된다. 즉, 상부 래디얼 베어링부(230)는 슬리브(220)의 상부측에 형성되는 동압 그루브로 이루어질 수 있으며, 원주방향으로 슬리브(220)의 내주면을 따라 형성될 수 있다.
한편, 상부 래디얼 베어링부(230)는 일예로서, 헤링본 형상을 가진 동압 그루브로 이루어질 수 있다.
하부 래디얼 베어링부(240)는 샤프트(210)의 외주면과 대향되는 슬리브(220)의 내주면 하부측에 형성된다. 즉, 하부 래디얼 베어링부(240)는 상부 래디얼 베어링부(230)로부터 소정 간격 이격 배치되도록 슬리브(220)의 내주면에 형성된다.
또한, 하부 래디얼 베어링부(240)도 상부 래디얼 베어링부(230)와 같이 슬리브(220)의 내주면에 형성되는 동압 그루브로 이루어질 수 있으며, 원주방향으로 슬리브(220)의 내주면을 따라 형성될 수 있다. 더하여, 하부 래디얼 베어링부(240)도 일예로서, 헤링본 형상을 가진 동압 그루브로 이루어질 수 있다.
한편, 하부 래디얼 베어링부(240)와 샤프트(210)와의 사이 간극(B)은 상부 래디얼 베어링부(230)와 샤프트(210)와의 사이 간극(A)보다 넓게 형성된다.
이에 대하여 보다 자세하게 살펴보면, 샤프트(210)의 하단부에는 직경축소부(212)가 구비된다. 그리고, 슬리브(220)의 내주면은 축방향으로 연속하여 동일하게 형성될 수 있다. 즉, 슬리브(220)의 내경은 직경의 변화없이 일정한 직경을 가지도록 형성되는 원통형상으로 형성된다.
즉, 샤프트(210)의 하단부에 직경축소부(212)가 구비되어 상부 래디얼 베어링부(230)와 샤프트(210)와의 사이 간극(A)은 하부 래디얼 베어링부(240)와 샤프트(210)와의 사이 간극(B)보다 좁게 형성된다.
결국, 상부 래디얼 베어링부(230)로부터 윤활유체에 가해지는 압력이 하부 래디얼 베어링부(240)로부터 윤활유체에 가해지는 압력보다 커지게 된다.
상기한 바와 같이 상부 및 하부 래디얼 베어링부(230,240)와 샤프트(210)와의 사이 간극의 차이로 인하여 압력의 차이가 발생되므로, 상부 래디얼 베어링부(240)의 축방향 길이(C)를 감소시키면서 상부 래디얼 베어링부(230)와 하부 래디얼 베어링부(240)의 사이 간격, 즉 베어링 스팬(E)의 길이를 증가시킬 수 있다. 즉, 슬리브(220)의 확장부(224) 높이, 다시 말해 확장부(224)의 축방향 길이를 증가시킬 수 있다.
이에 따라, 로터(20)의 회전 중심이 상부측으로 이동되어 구동시 발생되는 진동을 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 모터(10) 회전 구동의 안정성을 향상시킬 수 있다.
더하여 상부 래디얼 베어링부(230)의 축방향 길이(C)를 감소시킴으로써 상부 래디얼 베어링부(230)와 윤활유체와의 마찰면적을 감소시킬 수 있어 구동시 마찰력을 감소시킬 수 있다.
또한, 상부 래디얼 베어링부(230)와 샤프트(210)와의 사이 간극(A)과 하부 래디얼 베어링부(240)와 샤프트(210)와의 사이 간극(B)의 비가 1 : 1.1 이상일 수 있다. 그리고, 바람직하게는 상부 래디얼 베어링부(230)와 샤프트(210)와의 사이 간극(A)과 하부 래디얼 베어링부(240)와 샤프트(210)와의 사이 간극(B)의 비가 1 : 1.1 ~ 1.5 범위 내에 있을 수 있다.
즉, 상부 래디얼 베어링부(230)와 샤프트(210)와의 사이 간극(A)과 하부 래디얼 베어링부(240)와 샤프트(210)와의 사이 간극(B)의 비가 너무 큰 경우 구동시 진동 발생이 증가될 수 있다. 다시 말해 윤활유체를 가압하는 압력이 너무 낮아져서 하부 래디얼 베어링부(240) 측을 중심으로 샤프트(210)가 편심되어 회전될 수 있으므로 구동시 진동 발생이 증가되는 것이다.
한편, 상부 래디얼 베어링부(230)의 축방향 길이(C)는 하부 래디얼 베어링부(240)의 축방향 길이(D)보다 크게 형성될 수 있다. 이에 따라 상부 래디얼 베어링부(230)에 의해 윤활 유체에 가해지는 압력이 하부 래디얼 베어링(240)에 의해 윤활 유체에 가해지는 압력보다 커지게 된다.
이에 따라 윤활유체는 상부 래디얼 베어링부(230) 측으로부터 하부 래디얼 베어링부(240)로 유동되고, 이후 슬리브(220)의 순환홀(224)을 통해 반시계방향으로 순환될 수 있다.
한편, 하부 래디얼 베어링부(240)의 축방향 길이(D)와 상부 래디얼 베어링부(130)의 축방향 길이(C)의 비가 1 : 1.2 이하로 형성되되 1 : 1 보다 크게 형성된다.
이에 따라 상부 래디얼 베어링부(230)로부터 가해지는 압력이 하부 래디얼 베어링부(240)로부터 가해지는 압력보다 클 수 있다.
상기한 바와 같이, 하부 래디얼 베어링부(240)와 샤프트(210)와의 사이 간극(B)이 상부 래디얼 베어링부(230)와 샤프트(210)와의 사이 간극(A)보다 넓게 형성됨으로써, 상부 래디얼 베어링부(230)의 축방향 길이(C)를 감소시켜 확장부(224)의 축방향 길이를 증가시킬 수 있으므로, 구동시 발생되는 진동을 감소시켜 모터(10) 회전 구동의 안정성을 향상시킬 수 있다.
즉, 베어링 스팬(E)의 길이를 증가시킬 수 있어 회전 중심을 상부측으로 이동시킬 수 있으므로, 구동시 발생되는 진동을 감소시킬 수 있고 이에 따라 모터(10) 회전 구동의 안정성을 향상시킬 수 있다.
더하여, 상부 래디얼 베어링부(230)의 축방향 길이(C)를 감소시킬 수 있으므로, 상부 래디얼 베어링부(230)와 윤활유체의 마찰면적을 감소시켜 구동시 소모되는 전류의 양을 감소시킬 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 상부 및 하부 래디얼 베어링부(230,240)가 슬리브(220)의 내주면에 형성되는 경우를 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 상부 및 하부 래디얼 베어링부(230,240)는 샤프트(210)의 외주면에 형성될 수도 있을 것이다.
그리고, 도 3 및 도 4도 본 발명의 기술적 특징이 보다 명확하게 도시될 수 있도록 과장되게 도시된 도면으로서, 실제 도면과는 차이가 있다.
10 : 모터
100, 200 : 유체 동압 베어링 어셈블리
110, 210 : 샤프트
120, 220 : 슬리브
130, 230 : 상부 래디얼 베어링부
140, 240 : 하부 래디얼 베어링부

Claims (8)

  1. 샤프트가 삽입 설치되는 슬리브; 및
    상기 샤프트의 외주면 또는 상기 슬리브의 내주면 중 적어도 하나에 형성되는 상부 및 하부 래디얼 베어링부;
    를 포함하고,
    상기 하부 래디얼 베어링부와 상기 하부 래디얼 베어링부에 대향 배치되는 면과의 사이 간극은 상기 상부 래디얼 베어링부와 상기 상부 래디얼 베어링부에 대향 배치되는 면과의 사이 간극보다 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부 래디얼 베어링부와 상기 상부 래디얼 베어링부에 대향 배치되는 면과의 사이 간극과 상기 하부 래디얼 베어링부와 상기 하부 래디얼 베어링부에 대향 배치되는 면과의 사이 간극의 비가 1 : 1.1 ~ 1.5 인 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상부 래디얼 베어링부의 축방향 길이가 상기 하부 래디얼 베어링부의 축방향 길이보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 하부 래디얼 베어링부의 축방향 길이와 상기 상부 래디얼 베어링부의 축방향 길이의 비가 1 : 1.2 이하이고, 1 : 1 보다 큰 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 슬리브는 상기 상부 및 하부 래디얼 베어링부의 사이에 배치되도록 형성되는 확장부를 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 래디얼 베어링부는 상기 슬리브의 내주면에 형성되며,
    상기 슬리브의 내주면은 상기 하부 래디얼 베어링부와 상기 샤프트와의 사이 간극이 상기 상부 래디얼 베어링부와 상기 샤프트와의 사이 간극보다 넓게 형성될 수 있도록 축방향으로 단차지게 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 래디얼 베어링부는 상기 슬리브의 내주면에 형성되며,
    상기 샤프트는 상기 하부 래디얼 베어링부와 상기 샤프트와의 사이 간극이 상기 상부 래디얼 베어링부와 상기 샤프트와의 사이 간극보다 넓게 형성될 수 있도록 하단부에 직경축소부를 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  8. 제1항에 있어서, 상기 슬리브는
    상기 슬리브와 상기 샤프트 사이에 충진된 윤활유체가 순환 가능하도록 형성되는 순환홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
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