KR101321382B1 - 동압 베어링 장치 - Google Patents

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마사아키 토다
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엔티엔 가부시키가이샤
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Abstract

모멘트 하중에 대한 부하 능력이 높고, 베어링 슬리브의 제조 및 고정 작업이 용이하고, 또한 필요한 고정력을 확보할 수 있는 동압 베어링 장치로서, 베어링 슬리브(3)는 하우징의 내주면(2a)에 삽입되고, 그 하측 단면(3c)은 스페이서부(2c)의 상측 단면(2c2)에 접착제(A1)로 고정되어 있다. 또한, 베어링 슬리브(4)는 하우징의 내주면(2b)에 삽입되고, 그 상측 단면(4c)은 스페이서부(2c)의 하측 단면(2c3)에 접착제(A2)로 고정되어 있다.
동압 베어링 장치, 하우징, 베어링 슬리브, 축부재, 레이디얼 베어링부, 스러스트 베어링부

Description

동압 베어링 장치{HYDRODYNAMIC BEARING DEVICE}
본 발명은 동압 베어링 장치에 관한 것이다.
동압 베어링 장치는 베어링 간극에 발생하는 유체의 동압 작용에 의해 축부재를 비접촉 지지하는 것이다. 이러한 종류의 베어링 장치는 고속 회전, 높은 회전 정밀도, 저소음 등의 특징을 구비하는 것이며 정보 기기를 비롯하여 여러가지 전기 기기에 탑재되는 모터용 베어링 장치로서, 보다 구체적으로는 HDD 등의 자기 디스크 장치, CD-ROM, CD-R/RW, DVD-ROM/RAM 등의 광디스크 장치, MD, MO 등의 광자기디스크 장치 등에 있어서의 스핀들 모터용 베어링 장치로서, 또는 레이저빔 프린터(LBP)의 폴리곤 스캐너 모터, 프로젝터의 컬러 휠 모터, 팬 모터 등의 모터용 베어링 장치로서 적합하게 사용된다.
예를 들면, HDD 등의 디스크 구동 장치의 스핀들 모터에 조립된 동압 베어링 장치에서는 축부재를 레이디얼 방향으로 지지하는 레이디얼 베어링부 및 스러스트 방향으로 지지하는 스러스트 베어링부의 양쪽을 동압 베어링으로 구성하는 경우가 있다. 이러한 종류의 동압 베어링 장치에 있어서의 레이디얼 베어링부로서는, 예를 들면 베어링 슬리브의 내주면과 이것에 대향하는 축부재의 외주면 중 어느 한쪽에 동압 발생부로서의 동압 홈을 형성함과 아울러, 양면 사이에 레이디얼 베어링 간극 을 형성하는 것이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1을 참조).
그런데, 상기 구성의 동압 베어링 장치가 조립된 정보 기기, 예를 들면 HDD 등의 디스크 구동 장치에 있어서는 판독 속도를 더 고속화하는 목적으로서 한층 높은 고속 회전화가 요청되지만, 그 경우에는 스핀들 축을 회전가능하게 지지하는 베어링부에 작용하는 모멘트 하중이 커진다. 그 때문에, 이 모멘트 하중의 증대에 대응하기 위해서 레이디얼 베어링부를 축 방향으로 이격해서 복수 개소에 설치함과 아울러, 레이디얼 베어링부 사이의 스팬을 크게 할 필요가 생긴다. 또한, 이들 복수개의 레이디얼 베어링부를 1개의 베어링 슬리브의 내주측에 설치한 구성이 종래부터 채용되고 있지만, 모터의 소형화, 및 그것에 따른 스핀들 축 및 베어링 슬리브의 소경화(小徑化)의 요청도 있어 레이디얼 베어링부 사이의 스팬(span) 증대에 대응할 수 있는 베어링 슬리브를 제조하는 것이 곤란해지는 경우가 있다.
레이디얼 베어링부 사이의 스팬을 증대시키고, 또한 베어링 슬리브의 제조를 용이하게 하는 수단으로서 베어링 슬리브를 복수개로 하여 이들을 축 방향으로 이격해서 복수 개소에 배치하는 것이 고려된다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).
특허 문헌 1: 일본 특허 공개 2003-239951호 공보
특허 문헌 2: 일본 특허 제3602707호 공보
베어링 슬리브를 복수 개소에 배치하는 경우에 각 베어링 슬리브는 하우징의 내주에 접착이나 압입 등에 의해 고정되지만, 예를 들면 접착 고정의 경우에 베어링 슬리브의 외주면측에 형성되는 윤활유체의 유체 통로가 접착제에 의해 폐색되지 않도록 주의해서 접착 작업을 행할 필요가 있으므로 고정 작업에 노력과 시간이 들고, 또한 압입 고정의 경우에는 충분한 고정력을 얻기 위해서 베어링 슬리브의 외주와 하우징의 내주의 공차(tolerance)를 크게 하면 베어링 슬리브의 내경 치수의 축소에 의해 레이디얼 베어링 간극이 감소하여 토크 로스의 증대 등 레이디얼 베어링 성능에 바람직하지 못한 영향이 발생하는 것이 염려된다. 따라서, 베어링 슬리브의 고정 작업이나 고정력 확보의 점에서 개량의 필요성이 인정된다.
또한, 접착, 압입, 어느 고정 수단에 있어서도 하우징의 선팽창 계수가 베어링 슬리브의 것보다 큰 경우, 온도 저하시 양자의 열수축차에 의해 베어링 슬리브가 하우징으로부터 압박력을 받아서 그 내경 치수가 축소되고 상기와 같은 이유로 레이디얼 베어링 성능에 바람직하지 못한 영향이 발생하는 것이 염려된다.
본 발명의 제 1 과제는 모멘트 하중에 대한 부하 능력이 높고, 베어링 슬리브의 제조 및 고정 작업이 용이하고, 또한 필요한 고정력을 확보할 수 있는 동압 베어링 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2 과제는 모멘트 하중에 대한 부하 능력이 높고, 베어링 슬리브의 제조 및 고정 작업이 용이하고, 또한 베어링 슬리브의 내경 치수 축소를 초래함이 없이 필요한 고정력을 확보할 수 있는 동압 베어링 장치를 제공하는 것이며, 또한 하우징의 선팽창 계수가 베어링 슬리브의 것보다 큰 경우에도 온도 저하시 양자의 열수축차에 의한 베어링 슬리브의 내경 치수 축소, 및 그것에 의한 레이디얼 베어링 간극의 감소를 방지 또는 억제할 수 있는 동압 베어링 장치를 제공하는 것이다.
상기 제 1 과제를 해결하기 위해 이루어진 제 1 수단은 하우징, 상기 하우징의 내부에 수용된 베어링 슬리브, 상기 베어링 슬리브의 내주에 삽입된 축부재, 및 상기 베어링 슬리브의 내주면과 상기 축부재의 외주면 사이의 레이디얼 베어링 간극에 발생하는 윤활유체의 동압 작용에 의해 축부재를 레이디얼 방향으로 비접촉 지지하는 레이디얼 베어링부를 구비한 동압 베어링 장치에 있어서, 상기 베어링 슬리브는 축 방향으로 이격해서 복수개 배치되고, 상기 축 방향으로 이격된 베어링 슬리브 사이에 스페이서부가 설치되고, 상기 스페이서부는 상기 하우징에 일체로 형성되거나 또는 상기 하우징에 별체로서 고정되며, 상기 베어링 슬리브는 상기 스페이서부의 단면(端面)과 대향하는 단면에서 상기 스페이서부에 접착 고정되어 있는 구성을 제공한다.
이 제 1 수단에 의하면, 베어링 슬리브를 복수개로 하여 이들을 축 방향으로 이격해서 복수 개소에 배치하였으므로 레이디얼 베어링부 사이의 스팬을 크게 하여 모멘트 하중에 대한 부하 능력을 높일 수 있음과 아울러, 베어링 슬리브의 제조를 용이하게 할 수 있다. 또한, 베어링 슬리브는 하우징에 대하여 고정적으로 설치된 스페이서부의 단면과 대향하는 단면에서 스페이서부의 단면에 접착 고정되므로 베어링 슬리브의 외주면측에 윤활유체의 유체 통로를 형성하는 경우에도 상기 유체 통로가 접착제에 의해 폐색될 염려가 없고, 또한 베어링 슬리브의 필요한 고정력도 확보할 수 있다.
상기 제 2 과제를 해결하기 위해서 이루어진 제 2 수단은 하우징, 상기 하우징의 내부에 수용된 베어링 슬리브, 상기 베어링 슬리브의 내주에 삽입된 축부재, 및 상기 베어링 슬리브의 내주면과 상기 축부재의 외주면 사이의 레이디얼 베어링 간극에 발생하는 윤활유체의 동압 작용에 의해 상기 축부재를 레이디얼 방향으로 비접촉 지지하는 레이디얼 베어링부를 구비한 동압 베어링 장치에 있어서, 상기 베어링 슬리브는 축 방향으로 이격해서 복수개 배치되고, 상기 축 방향으로 이격된 베어링 슬리브 사이에 스페이서부가 설치되고, 상기 스페이서부는 상기 하우징에 일체로 형성되거나 또는 상기 하우징에 별체로서 고정되며, 상기 베어링 슬리브는 상기 하우징의 내주에 간극을 두고 삽입되고, 또한 스페이서부의 단면과 대향하는 단면에서 상기 스페이서부에 접착 고정되어 있는 구성을 제공한다.
이 제 2 수단에 의하면, 베어링 슬리브를 복수개로 하여 이들을 축 방향으로 이격해서 복수 개소에 배치하였으므로 레이디얼 베어링부 사이의 스팬을 크게 하여 모멘트 하중에 대한 부하 능력을 높일 수 있음과 아울러, 베어링 슬리브의 제조를 용이하게 할 수 있다. 또한, 베어링 슬리브는 하우징의 내주에 간극을 두고 삽입됨과 아울러, 하우징에 대하여 고정적으로 설치된 스페이서부의 단면과 대향하는 단면에서 스페이서부의 단면에 접착 고정되므로 베어링 슬리브의 외주면측에 윤활유체의 유체 통로를 형성하는 경우에도 상기 유체 통로가 접착제에 의해 폐색될 염려가 없고, 또한 베어링 슬리브의 내경 치수 축소를 초래함이 없이 필요한 고정력을 확보할 수 있다. 또한, 하우징의 선팽창 계수가 베어링 슬리브의 것보다 큰 경우에도 온도 저하시 양자의 열수축차의 전체량 또는 일부량이 베어링 슬리브의 외주와 하우징의 내주 사이의 간극에 의해 흡수되므로 양자의 열수축차에 기인하는 베어링 슬리브의 내경 치수 축소, 및 그것에 의한 레이디얼 베어링 간극의 감소가 방지 또는 억제된다.
여기서, 상기 제 1 수단 및 제 2 수단의 어느 쪽에 대해서도 스페이서부를 하우징에 대하여 고정적으로 설치하는 구성에는 스페이서부를 하우징에 일체로 형성하는 구성과, 별체의 스페이서부를 하우징에 접착, 압입, 압입 접착(압입과 접착의 병용), 용접, 용착 등의 적절한 수단으로 고정하는 구성이 포함된다.
상기 제 1 수단 및 제 2 수단에 있어서, 상기 베어링 슬리브의 단면과 상기 스페이서부의 단면 중 적어도 한쪽에 오목 형상의 접착제 굄을 형성하는 것이 바람직하다. 베어링 슬리브의 단면과 스페이서부의 단면 사이에 충전 또는 도포된 접착제의 일부를 접착제 굄에 의해 포착함으로써 여분의 접착제가 내경측으로 유동되어 베어링 슬리브의 내주면의 측(레이디얼 베어링 간극의 측)으로 돌아 들어가는 현상을 방지할 수 있다.
상기 제 1 수단 및 제 2 수단에 있어서, 상기 스페이서부에 그 축 방향의 양측으로 개구된 유체 통로를 형성할 수 있다. 또한, 상기 스페이서부의 유체 통로를 하우징의 내주면과 상기 베어링 슬리브의 외주면 사이에 형성된 축 방향의 유체 통로와 연통시킬 수 있다. 이들 유체 통로는 하우징 내부에서 윤활유체를 유동 순환시키기 위한 순환 통로가 된다. 윤활유체가 이 순환로를 통하여 유동 순환함으로써 베어링 간극을 포함하는 하우징 내부 공간에 충전된 윤활유체의 압력 밸런스가 유지됨과 동시에, 국부적인 부압의 발생에 따른 기포의 생성, 및 기포의 생성에 기인하는 윤활유체의 누출이나 진동 발생 등의 문제를 해소할 수 있다. 또한, 순환로의 일부를 외기 개방측에 면하게 함으로써 어떠한 이유로 윤활유체 중에 기포가 혼입된 경우에도 기포가 윤활유체를 따라 순환할 때에 외기 개방측으로 배출되므로 기포에 의한 악영향은 한층 더 효과적으로 방지된다.
또한, 상기 제 1 수단 및 제 2 수단에 있어서, 상기 축부재에 외경측으로 돌출된 돌출부를 형성하고, 상기 돌출부의 단면과 베어링 슬리브의 단면 사이에 스러스트 베어링 간극에 발생하는 윤활유체의 동압 작용에 의해 축부재를 스러스트 방향으로 비접촉 지지하는 스러스트 베어링부를 설치해도 좋다. 돌출부는 축부재에 일체로 형성된 것이어도 좋고, 축부재에 고정된 것이어도 된다. 또한, 스러스트 베어링부의 동압 발생 수단(동압 홈 등)은 돌출부의 단면 및 베어링 슬리브의 단면 중 한쪽에 형성하면 좋다.
이 경우, 상기 축부재 돌출부의 외주측에 시일 공간이 형성되도록 해도 좋다. 이 시일 공간은 하우징 내부 공간에 충전된 윤활유체의 온도 변화에 기인하는 용적 변화(팽창·수축)를 흡수하는 기능, 소위 버퍼 기능을 갖는다.
상기 제 1 수단 및 제 2 수단에 있어서, 상기 하우징은 용융 재료의 형성형(型成形)품으로 할 수 있다. 하우징의 재질은 수지, 금속의 어느 것이어도 좋다. 하우징을 수지로 제작하는 경우에는, 예를 들면 열가소성 수지 등의 사출성형을 채용할 수 있다. 또한, 하우징을 금속으로 제작하는 경우에는, 예를 들면 알루미늄 합금, 마그네슘 합금, 스테인레스강 등의 다이 캐스팅 성형, 사출성형[소위, MIM법, 딕소 몰딩(Thixo Molding)법]을 채용할 수 있다.
상기 제 1 수단에 의한 동압 베어링 장치는 HDD, 특히 서버용 HDD 등의 디스크 구동 장치에 조립되는 모터에 적합하다.
상기 제 2 수단에 의한 동압 베어링 장치는 HDD 등의 디스크 구동 장치에 조립되는 모터에 적합하다.
<발명의 효과>
상기 제 1 수단에 의하면, 모멘트 하중에 대한 부하 능력이 높고, 베어링 슬리브의 제조 및 고정 작업이 용이하고, 또한 필요한 고정력을 확보할 수 있는 동압 베어링 장치를 제공할 수 있다.
또한, 상기 제 2 수단에 의하면, 모멘트 하중에 대한 부하 능력이 높고, 베어링 슬리브의 제조 및 고정 작업이 용이하고, 또한 베어링 슬리브의 내경 치수 축소를 초래함이 없이 필요한 고정력을 확보할 수 있는 동압 베어링 장치를 제공할 수 있다. 게다가, 하우징의 선팽창 계수가 베어링 슬리브의 것보다 큰 경우에도 온도 저하시 양자의 열수축차에 의한 베어링 슬리브의 내경 치수 축소, 및 그것에 의한 레이디얼 베어링 간극의 감소를 방지 또는 억제할 수 있다.
도 1은 제 1 실시형태에 의한 동압 베어링 장치의 단면도이다.
도 2는 하우징에 베어링 슬리브를 고정한 상태를 나타내는 상면도[도 2(a)], 단면도[도 2(b)], 및 하면도[도2(c)]이다.
도 3은 하우징의 상방 부분을 나타내는 확대 단면도이다.
도 4는 베어링 슬리브와 스페이서부의 접착 고정 부위의 주변부를 나타내는 확대 단면도이다.
도 5는 제 2 실시형태에 의한 동압 베어링 장치의 단면도이다.
도 6은 제 3 실시형태에 의한 동압 베어링 장치의 단면도이다.
도 7은 제 4 실시형태에 의한 동압 베어링 장치의 단면도이다.
도 8은 하우징에 베어링 슬리브를 고정한 상태를 나타내는 상면도[도 8(a)], 단면도[도 8(b)], 및 하면도[도 8(c)]이다.
도 9는 하우징의 상방 부분을 나타내는 확대 단면도이다.
도 10은 베어링 슬리브와 스페이서부의 접착 고정 부위의 주변부를 나타내는 확대 단면도이다.
도 11은 제 5 실시형태에 의한 동압 베어링 장치의 단면도이다.
도 12는 제 6 실시형태에 의한 동압 베어링 장치의 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 동압 베어링 장치 11: 동압 베어링 장치
21: 동압 베어링 장치 2: 하우징
2c: 스페이서부 2c1: 유체 통로
3: 베어링 슬리브 4: 베어링 슬리브
5: 축부재 6: 시일부재
7: 시일부재 A1: 접착제
A2: 접착제 C1: 반경 방향 간극
C2: 반경 방향 간극 R1: 제 1 레이디얼 베어링부
R2: 제 2 레이디얼 베어링부 T1: 제 1 스러스트 베어링부
T2: 제 2 스러스트 베어링부 S1: 시일 공간
S2: 시일 공간
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 의거하여 설명한다.
도 1은 제 1 실시형태에 의한 동압 베어링 장치(유체 동압 베어링 장치)(1)를 나타내고 있다. 이 동압 베어링 장치(1)는 예를 들면 HDD, 특히 서버용 HDD에 조립되는 모터에 있어서 스핀들 축의 회전을 지지하는 것이다. 이 동압 베어링 장치(1)는 하우징(2), 축 방향으로 서로 이격된 위치에서 하우징(2) 내부에 수용된 복수개, 예를 들면 2개의 베어링 슬리브(3,4), 및 베어링 슬리브(3,4)의 내주에 삽입된 축부재(5)를 주요 구성 부품으로서 구성된다.
후술한 바와 같이, 베어링 슬리브(3)의 내주면(3a)과 축부재(5)의 외주면(5a) 사이에 제 1 레이디얼 베어링부(R1)가 설치되고, 베어링 슬리브(4)의 내주면(4a)과 축부재(5)의 외주면(5a) 사이에 제 2 레이디얼 베어링부(R2)가 설치된다. 또한, 이 실시예에서는 베어링 슬리브(3)의 상측 단면(3b)과 시일부재(6)의 하측 단면(6b) 사이에 제 1 스러스트 베어링부(T1)가 설치되고, 베어링 슬리브(4)의 하측 단면(4b)과 시일부재(7)의 상측 단면(7b) 사이에 제 2 스러스트 베어링부(T2)가 설치된다. 또한, 설명의 편의상 하우징(2)으로부터 축부재(5)의 단부가 돌출되어 있는 측(지면 상측)을 상측, 그 반대측을 하측으로 하여 설명을 진행한다.
하우징(2)은 예를 들면 수지 재료를 사출성형하여 일체로 형성되고, 베어링 슬리브(3,4)가 수용되는 내주면(2a,2b), 및 내주면(2a,2b)보다 내경측으로 돌출된 스페이서부(2c)를 구비하고 있다. 내주면(2a,2b)은 베어링 슬리브(3,4)의 배치 위치에 대응하여 축 방향으로 서로 이격된 위치에 있고, 내주면(2a,2b) 사이의 영역 이 스페이서부(2c)로 되어 있다. 게다가, 내주면(2a 및 2b)은 동일한 직경이다. 또한, 이 실시형태에서는 스페이서부(2c)에 축 방향의 유체 통로(2c1)가 형성되어 있고, 유체 통로(2c1)는 스페이서부(2c)의 상측 단면(2c2)과 하측 단면(2c3)으로 각각 개구되어 있다. 유체 통로(2c1)는 복수개, 예를 들면 3개 형성되어 원주 등간격으로 배열되어 있다. 또한, 하우징(2)의 양단부에 대경부(2d,2e)가 형성되어 있고, 대경부(2d,2e)는 단차면(2f,2g)을 개재하여 각각 내주면(2a,2b)에 연결되어 있다.
스페이서부(2c)의 유체 통로(2c1)는 하우징(2)을 성형한 후 구멍 가공을 행함으로써 형성해도 좋지만, 가공 공수의 삭감, 및 그것에 의한 제조 비용의 저감을 도모하기 위해 하우징(2)의 성형과 동시에 성형하도록 하는 것이 바람직하다. 이것은 하우징(2)을 성형하는 성형형(成形型)에 유체 통로(2c1)의 형상에 대응한 성형 핀을 설치해 둠으로써 실시될 수 있다. 또한, 유체 통로(2c1)의 횡단면 형상은 원형 형상에 한정하지 않고, 비원형 형상(타원형 형상이나 다각형 형상 등)이어도 좋다. 또한, 유체 통로(2c1)의 횡단면적은 축 방향으로 일정할 필요는 없고, 예를 들면 횡단면적이 상대적으로 큰 부분과 상대적으로 작은 부분이 있어도 좋다.
하우징(2)을 형성하는 수지는 주로 열가소성 수지이며, 예를 들면 비결정성 수지로서 폴리술폰(PSU), 폴리에테르술폰(PES), 폴리페닐술폰(PPSU), 폴리에테르이미드(PEI) 등, 결정성 수지로서 액정폴리머(LCP), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리페닐렌설파이드(PPS) 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 수지에 충전하는 충전재의 종류도 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 충전재로서 유리 섬유 등의 섬유상 충전재, 티탄산칼륨 등의 휘스커상 충전재, 마이 카 등의 비늘 조각상 충전재, 탄소 섬유, 카본 블랙, 흑연, 카본 나노 매테리얼, 금속 분말 등의 섬유상 또는 분말상 도전성 충전재를 이용할 수 있다. 이러한 충전재는 단독으로 사용하거나, 또는 2종 이상을 혼합하여 사용해도 좋다. 이 실시형태에서는 하우징(2)을 형성하는 재료로서 결정성 수지로서의 액정 폴리머(LCP)에 도전성 충전재로서의 카본 파이버 또는 카본 나노튜브를 2~8wt% 배합한 수지 재료를 사용하고 있다.
축부재(5)는 스테인레스강 등의 금속 재료로 형성되고, 전체적으로 대략 동일한 직경의 축 형상을 하고 있다. 또한, 이 실시형태에서는 축부재(5)에 환상 시일부재(6,7)가 적절한 고정 수단, 예를 들면 접착 또는 압입 접착(압입과 접착의 병용)에 의해 고정되어 있다. 이들 시일부재(6,7)는 축부재(5)의 외주면(5a)으로부터 외경측으로 돌출된 형태가 되고, 각각 하우징(2)의 대경부(2d,2e)에 수용된다. 또한, 접착제에 의한 고정 강도를 높이기 위해서 시일부재(6,7)의 고정 위치가 되는 축부재(5)의 외주면(5a)에 접착제 굄이 되는 원주홈(5a1,5a2)이 형성되어 있다. 게다가, 시일부재(6,7)는 놋쇠(황동) 등의 연질 금속 재료나 그 밖의 금속 재료로 형성해도 좋고, 수지 재료로 형성해도 좋다. 또한, 시일부재(6,7) 중 한쪽은 축부재(5)에 일체로 형성되어도 좋다. 이 경우, 축부재(5)와 한쪽의 시일부재로 이루어지는 어셈블리는 금속과 수지의 복합체로 구성될 수도 있다. 일례로서, 금속으로 축부재(5)를 제작함과 아울러 한쪽의 시일부재를 수지로 인서트 성형한 것이 고려된다.
시일부재(6)의 외주면(6a)은 하우징(2)의 대경부(2d)와의 사이에 소정의 용 적을 갖는 시일 공간(S1)을 형성하고, 시일부재(7)의 외주면(7a)은 하우징(2)의 대경부(2e)와의 사이에 소정의 용적을 갖는 시일 공간(S2)을 형성한다. 이 실시형태에 있어서 시일부재(6)의 외주면(6a) 및 시일부재(7)의 외주면(7a)은 각각 하우징(2)의 외부측을 향해서 점차 축경된 테이퍼면 형상으로 형성되어 있다. 그 때문에, 시일 공간(S1,S2)은 하우징(2)의 내부측을 향해서 점차 축소된 테이퍼 형상을 나타낸다.
베어링 슬리브(3,4)는 예를 들면 소결 금속으로 이루어진 다공질체, 특히 동을 주성분으로 하는 소결 금속의 다공질체로 원통 형상으로 형성되고, 각각 하우징(2)의 내주면(2a,2b)에 삽입되거나, 또는 내주면(3a,4a)에 변형이 생기지 않을 정도의 압입력으로 압입되어 있다(경압입).
그리고, 도 4에 확대하여 나타낸 바와 같이, 베어링 슬리브(3)의 하측 단면(3c)은 스페이서부(2c)의 상측 단면(2c2)에 접착제(A1)로 고정되어 있다. 베어링 슬리브(3)의 하측 단면(3c)에는 원주홈 형상의 접착제 굄(3c1)이 형성되어 있고, 접착제(A1)의 일부가 접착제 굄(3c1)으로 들어감으로써 여분의 접착제(A1)가 내경측으로 유동하여 베어링 슬리브(3)의 내주면(3a)의 측(레이디얼 베어링 간극의 측)으로 돌아 들어가는 현상이 방지된다. 원주홈 형상의 접착제 굄(3c1)은 하측 단면(3c)에 복수개 형성해도 좋다. 게다가, 하측 단면(3c)의 내주측에 챔퍼(chamfer)(3c2)가 있고, 이 챔퍼(3c2)도 접착제(A1)의 내경측으로의 유입 방지에 기여한다. 또한, 베어링 슬리브(3)의 하측 단면(3c)의 표면 개공율은 외주면(3d)의 표면 개공율보다 작게 하여 접착제(A1)가 하측 단면(3c)의 표면 개공으로부터 베어 링 슬리브(3)의 내부로 침입하기 어렵게 되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 오목형 접착제 굄은 스페이서부(2c)의 상측 단면(2c2)에 형성해도 좋고, 또는 베어링 슬리브(3)의 하측 단면(3c)과 스페이서부(2c)의 상측 단면(2c2)의 양쪽에 형성해도 좋다.
마찬가지로, 베어링 슬리브(4)의 상측 단면(4c)은 스페이서부(2c)의 하측 단면(2c3)에 접착제(A2)로 고정되어 있다. 베어링 슬리브(4)의 상측 단면(4c)에는 원주홈 형상의 접착제 굄(4c1)이 형성되어 있고, 접착제(A2)의 일부가 접착제 굄(4c1)으로 들어감으로써 여분의 접착제(A2)가 내경측으로 유동하여 베어링 슬리브(4)의 내주면(4a)의 측(레이디얼 베어링 간극의 측)으로 돌아 들어가는 현상이 방지된다. 원주홈 형상의 접착제 굄(4c1)은 상측 단면(4c)에 복수개 형성해도 좋다. 게다가, 상측 단면(4c)의 내주측에 챔퍼(4c2)가 있고, 이 챔퍼(4c2)도 접착제(A2)의 내경측으로의 유입 방지에 기여한다. 또한, 베어링 슬리브(4)의 상측 단면(4c)의 표면 개공율은 외주면(4d)의 표면 개공율보다 작게 하여 접착제(A2)가 하측 단면(4c)의 표면 개공으로부터 베어링 슬리브(4)의 내부로 침입하기 어렵게 되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 오목형 접착제 굄은 스페이서부(2c)의 하측 단면(2c3)에 형성해도 좋고, 또는 베어링 슬리브(4)의 상측 단면(4c)과 스페이서부(2c)의 하측 단면(2c3)의 양쪽에 형성해도 좋다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 베어링 슬리브(3)는 제 1 레이디얼 베어링부(R1)의 레이디얼 베어링면이 되는 내주면(3a)에 헤링본 형상의 동압 홈(3a1)이 형성되고, 제 1 스러스트 베어링부(T1)의 스러스트 베어링면이 되는 상측 단면(3b)에 헤 링본 형상의 동압 홈(3b1)이 형성되고, 또한 외주면(3d)에 축 방향 홈(3d1)이 형성되어 있다. 축 방향 홈(3d1)은 복수개, 예를 들면 3개 형성되어 원주 등간격으로 배열되어 있다. 이 축 방향 홈(3d1)에 의해 하우징(2)의 내주면(2a)과의 사이에 축 방향의 유체 통로가 형성된다. 마찬가지로, 베어링 슬리브(4)는 제 2 레이디얼 베어링부(R2)의 레이디얼 베어링면이 되는 내주면(4a)에 헤링본 형상의 동압 홈(4a1)이 형성되고, 제 2 스러스트 베어링부(T2)의 스러스트 베어링면이 되는 하측 단면(4b)에 헤링본 형상의 동압 홈(4b1)이 형성되고, 또한 외주면(4d)에 축 방향 홈(4d1)이 형성되어 있다. 축 방향 홈(4d1)은 복수개, 예를 들면 3개 형성되어 원주 등간격으로 배열되어 있다. 이 축 방향 홈(4d1)에 의해, 하우징(2)의 내주면(2b)과의 사이에 축 방향의 유체 통로가 형성된다.
도 3에 확대하여 나타낸 바와 같이, 베어링 슬리브(3)는 스페이서부(2c)의 상측 단면(2c2)에 접착제(A1)로 고정된 상태에서 그 상측 단면(3b)이 하우징(2) 상측의 단차면(2f)과 면일하게 되거나, 또는 단차면(2f)으로부터 약간의 치수(δ2)만큼 돌출된 상태가 된다. 이 상태는 베어링 슬리브(3)의 축 방향 치수와 하우징(2) 내주면(2a)의 축 방향 치수[또는 스페이서부(2c)의 축 방향 치수]를 관리함으로써 실현될 수 있다. 동일한 도면에 나타낸 바와 같이, 베어링 슬리브(3)의 상측 단면(3b)을 단차면(2f)으로부터 치수(δ2)만큼 돌출시키는 경우에 시일부재(6)의 하측 단면(6b)과 단차면(2f) 사이의 축 방향 치수는 제 1 스러스트 베어링부(T1)의 스러스트 베어링 간극(61)보다 커진다. 또한, 도시는 생략하지만 베어링 슬리브(4)에 관해서도 같다.
이 동압 베어링 장치(1)는 예를 들면 다음과 같은 공정으로 조립된다.
우선, 베어링 슬리브(3)의 하측 단면(3c) 또는 스페이서부(2c)의 상측 단면(2c2)에 접착제(A1)를 도포한 후, 베어링 슬리브(3)를 하우징(2)의 내주면(2a)에 삽입하고, 베어링 슬리브(3)의 하측 단면(3c)을 접착제(A1)를 개재하여 스페이서부(2c)의 상측 단면(2c2)에 접촉시킨다. 그때, 베어링 슬리브(3)의 축 방향 홈(3d1) 위치를 스페이서부(2c)의 유체 통로(2c1) 위치로 맞춘다. 이에 따라, 축 방향 홈(3d1)에 의해 형성되는 유체 통로가 스페이서부(2c)의 유체 통로(2c1)와 연통한다.
다음에, 베어링 슬리브(4)의 상측 단면(4c) 또는 스페이서부(2c)의 하측 단면(2c3)에 접착제(A2)를 도포한 후, 베어링 슬리브(4)를 하우징(2)의 내주면(2b)에 삽입하고, 베어링 슬리브(4)의 상측 단면(4c)을 접착제(A2)를 개재하여 스페이서부(2c)의 하측 단면(2c3)에 접촉시킨다. 그때, 베어링 슬리브(4)의 축 방향 홈(4d1) 위치를 스페이서부(2c)의 유체 통로(2c1) 위치로 맞춘다. 이에 따라, 축 방향 홈(4d1)에 의해 형성되는 유체 통로가 스페이서부(2c)의 유체 통로(2c1)와 연통한다.
그리고 접착제(A1,A2)를 고화시키면, 도 2에 나타낸 바와 같은 하우징(2)과 베어링 슬리브(3,4)의 어셈블리가 형성된다.
그 후, 축부재(5)를 베어링 슬리브(3,4)의 내주면(3a,4a) 및 스페이서부(2c)의 내주면(2c4)에 삽입하고, 시일부재(6,7)를 축부재(5)의 소정 위치에 고정한다. 게다가, 시일부재(6,7) 중 한쪽은 삽입 전에 미리 축부재(5)에 고정해 두어도 좋 고, 축부재(5)에 일체로 형성해도 좋다.
상기 공정을 거쳐 조립이 완료된 후 시일부재(6,7)로 시일된 하우징(2)의 내부 공간에 베어링 슬리브(4,5)의 내부 기공(다공질체 조직의 내부 기공)도 포함시키고, 윤활유체로서 예를 들면 윤활유를 충전한다. 윤활유의 충전은, 예를 들면 조립이 완료된 동압 베어링 장치(1)를 진공조 내에서 윤활유 중에 침지한 후 대기압에 개방함으로써 행할 수 있다.
축부재(5)의 회전시 베어링 슬리브(3)의 내주면(3a) 및 베어링 슬리브(4)의 내주면(4a)은 각각 축부재(5)의 외주면(5a)과 레이디얼 베어링 간극을 개재하여 대향한다. 스페이서부(2c)의 내주면(2c4)과 축부재(5)의 외주면(5a) 사이의 간극은 상기 레이디얼 베어링 간극보다 크다. 또한, 베어링 슬리브(3)의 상측 단면(3b)은 시일부재(6)의 하측 단면(6b)과 스러스트 베어링 간극을 개재하여 대향하고, 베어링 슬리브(4)의 하측 단면(4b)은 시일부재(7)의 상측 단면(7b)과 스러스트 베어링 간극을 개재하여 대향한다. 그리고, 축부재(5)의 회전에 따라 상기 레이디얼 베어링 간극에 윤활유의 동압이 발생하고, 축부재(5)가 상기 레이디얼 베어링 간극 내에 형성되는 윤활유의 유막에 의해 레이디얼 방향으로 회전가능하게 비접촉 지지된다. 이에 따라, 축부재(5)를 레이디얼 방향으로 회전가능하게 비접촉 지지하는 제 1 레이디얼 베어링부(R1)와 제 2 레이디얼 베어링부(R2)가 구성된다. 동시에, 상기 스러스트 베어링 간극에 윤활유의 동압이 발생하고, 축부재(5)에 고정된 시일부재(6,7)가 상기 스러스트 베어링 간극 내에 형성되는 윤활유의 유막에 의해 스러스트 방향으로 회전가능하게 비접촉 지지된다. 이에 따라, 축부재(5)를 스러스트 방 향으로 회전가능하게 비접촉 지지하는 제 1 스러스트 베어링부(T1)와 제 2 스러스트 베어링부(T2)가 구성된다.
또한, 상술한 바와 같이, 시일부재(6) 외주면(6a)의 측과 시일부재(7) 외주면(7a)의 측에 형성되는 시일 공간(S1,S2)이 하우징(2)의 내부측을 향해서 점차 축소된 테이퍼 형상을 나타내므로 양쪽 시일 공간(S1,S2) 내의 윤활유는 모세관력에 의한 인입 작용과 회전시의 원심력에 의한 인입 작용에 의해 시일 공간이 좁아지는 방향, 즉 하우징(2)의 내부측을 향해서 인입된다. 이에 따라, 하우징(2)의 내부로부터의 윤활유의 누출이 효과적으로 방지된다. 또한, 시일 공간(S1,S2)은 하우징(2)의 내부 공간에 충전된 윤활유의 온도 변화에 따른 용적 변화량을 흡수하는 버퍼 기능을 갖고, 상정되는 온도 변화의 범위 내에서 윤활유의 유면은 항상 시일 공간(S1,S2) 내에 있다.
또한, 베어링 슬리브(3)의 축 방향 홈(3d1)에 의해 형성되는 유체 통로, 베어링 슬리브(4)의 축 방향 홈(4d1)에 의해 형성되는 유체 통로, 스페이서부(2c)의 유체 통로(2c1), 각 베어링 간극[제 1 레이디얼 베어링부(R1) 및 제 2 레이디얼 베어링부(R2)의 레이디얼 베어링 간극, 제 1 스러스트 베어링부(T1) 및 제 2 스러스트 베어링부(T2)의 스러스트 베어링 간극], 및 스페이서부(2c)의 내주면(2c4)과 축부재(5)의 외주면(5a) 사이의 간극에 의해 하우징(2) 내부에 일련의 순환 통로가 형성된다. 그리고, 하우징(2)의 내부 공간에 충전된 윤활유가 이 순환 통로를 통하여 유동 순환 함으로써 윤활유의 압력 밸런스가 유지됨과 동시에, 국부적인 부압의 발생에 따른 기포의 생성, 및 기포의 생성에 기인하는 윤활유 누출이나 진동의 발 생 등이 방지된다. 또한, 베어링 슬리브(3)의 축 방향 홈(3d1)에 의해 형성되는 유체 통로의 일단과, 베어링 슬리브(4)의 축 방향 홈(4d1)에 의해 형성되는 유체 통로의 일단은 각각 대기 개방측이 되는 시일 공간(S1,S2)으로 통하고 있다. 그 때문에, 어떠한 이유로 윤활유 중에 기포가 혼입된 경우에도 기포가 윤활유를 따라 순환할 때에 외기 개방측으로 배출되므로 기포에 의한 악영향은 한층 더 효과적으로 방지된다.
도 5는 제 2 실시형태에 의한 동압 베어링 장치(11)를 나타내고 있다. 이 동압 베어링 장치(11)가 상기 제 1 실시형태에 의한 동압 베어링 장치(1)와 다른 점은 스페이서부(2c)를 하우징(2)과는 별체의 슬리브 형상 부재로 구성하고, 이 스페이서부(2c)를 하우징(2)의 내주면(2a)에 접착, 압입, 압입 접착 등의 적절한 수단으로 고정한다는 점에 있다. 유체 통로(2c1)는 스페이서부(2c)의 외주면에 축 방향 홈 형상으로 형성되어 있다. 이 스페이서부(2c)는 하우징(2)과 같은 수지나 다른 수지, 또는 금속 재료로 형성할 수 있다. 또한, 하우징(2)의 내주면(2a)은 베어링 슬리브(3)의 장착 부위로부터 베어링 슬리브(4)의 장착 부위에 걸쳐 축 방향으로 스트레이트의 형상을 나타내고 있어 제 1 실시예의 동압 베어링 장치(1)에 비해 하우징(2)의 형상이 간소화되어 있다. 그 밖의 사항은 제 1 실시형태에 준하므로 실질적으로 동일한 부재 및 부위는 동일한 부호를 붙여서 나타내고 중복되는 설명을 생략한다.
도 6은 제 3 실시형태에 의한 동압 베어링 장치(21)를 나타내고 있다. 이 동압 베어링 장치(21)가 상기 제 1 실시형태에 의한 동압 베어링 장치(1)와 다른 점 은 하우징(2)의 내주면(2a,2b)이 각각 균일 직경으로 하우징(2)의 단면까지 연장되어 있다는 점, 및 그것에 따라 시일부재(6,7)가 비교적 작은 직경으로 되어 있다는 점에 있다. 제 1 실시형태의 동압 베어링 장치(1)에 비해 하우징(2)의 형상을 간소화하고, 또한 소경화할 수 있다는 이점이 있다. 그 밖의 사항은 제 1 실시형태에 준하므로 실질적으로 동일한 부재 및 부위는 동일한 부호를 붙여서 나타내고 중복되는 설명을 생략한다.
이상의 제 1 ~ 제 3 실시형태에 있어서의 설명에서는 레이디얼 베어링부(R1,R2) 및 스러스트 베어링부(T1,T2)의 동압 발생 수단으로서 헤링본 형상의 동압 홈을 예시하고 있지만, 나선형 형상이나 그 외 형상의 동압 홈이어도 좋다. 또는, 동압 발생 수단으로서, 소위 스텝 베어링이나 다원호 베어링을 채용해도 좋다.
도 7, 도 8, 도 9 및 도 10은 제 4 실시형태에 의한 동압 베어링 장치(유체 동압 베어링 장치)(31)를 나타내고, 상기 제 1 실시 형태에 의한 도 1, 도 2, 도 3 및 도 4에 각각 대응하고 있다. 그리고, 이 동압 베어링 장치(31)는 예를 들면 HDD에 조립되는 모터에 있어서 스핀들 축의 회전을 지지하는 것이다. 이 제 4 실시형태에 의한 동압 베어링 장치(31)가 상기 제 1 실시형태에 의한 동압형 베어링 장치(1)와 다른 점은 예를 들면 소결 금속으로 이루어진 다공질체, 특히 동을 주성분으로 하는 소결 금속의 다공질체로 원통 형상으로 형성된 베어링 슬리브(3,4)가 각각 하우징(2)의 내주면(2a,2b)에 약간의 반경 방향 간극(C1,C2)을 두고 삽입되어 있다는 점이다. 그리고, 이들 반경 방향 간극(C1,C2)은 예를 들면, 상정되는 온도 변화의 범위에서 수지로 제작된 하우징(2)과 소결 금속으로 제작된 베어링 슬리 브(3,4)의 선팽창 계수의 차이에 의한 열수축차의 전체량을 흡수할 수 있는 크기로 설정한다. 게다가, 반경 방향 간극(C1 및 C2)은 서로 동일한 크기로 설정해도 좋고, 다른 크기로 설정해도 좋다. 그 밖의 사항은 제 1 실시형태에 준하므로 실질적으로 동일한 부재 및 부위는 동일한 부호를 붙여서 나타내고 중복되는 설명을 생략한다.
도 11은 제 5 실시형태에 의한 동압 베어링 장치(41)를 나타내고 있다. 이 동압 베어링 장치(41)가 상기 제 4 실시형태에 의한 동압 베어링 장치(31)와 다른 점은 스페이서부(2c)를 하우징(2)과는 별체의 슬리브 형상 부재로 구성하고, 이 스페이서부(2c)를 하우징(2)의 내주면(2a)에 접착, 압입, 압입 접착 등의 적절한 수단으로 고정한다는 점에 있다. 유체 통로(2c1)는 스페이서부(2c)의 외주면에 축 방향 홈 형상으로 형성되어 있다. 이 스페이서부(2c)는 하우징(2)과 같은 수지나 다른 수지, 또는 금속 재료로 형성할 수 있다. 또한, 하우징(2)의 내주면(2a)은 베어링 슬리브(3)의 장착 부위로부터 베어링 슬리브(4)의 장착 부위에 걸쳐 축 방향으로 스트레이트의 형상을 나타내고 있어 제 4 실시형태의 동압 베어링 장치(31)에 비해 하우징(2)의 형상이 간소화되어 있다. 그 밖의 사항은 제 4 실시형태에 준하므로 실질적으로 동일한 부재 및 부위는 동일한 부호를 붙여서 나타내고 중복되는 설명을 생략한다.
도 12는 제 6 실시형태에 의한 동압 베어링 장치(51)를 나타내고 있다. 이 동압 베어링 장치(51)가 상기 제 4 실시형태에 의한 동압 베어링 장치(31)와 다른 점은 하우징(2)의 내주면(2a,2b)이 각각 균일 직경으로 하우징(2)의 단면까지 연장 되어 있다는 점, 및 그것에 따라 시일부재(6,7)가 비교적 작은 직경으로 되어 있다는 점에 있다. 제 4 실시형태의 동압 베어링 장치(31)에 비해 하우징(2)의 형상을 간소화하고, 또한 소경화할 수 있다는 이점이 있다. 그 밖의 사항은 제 4 실시형태에 준하므로 실질적으로 동일한 부재 및 부위는 동일한 부호를 붙여서 나타내고 중복되는 설명을 생략한다.
이상의 제 4 ~ 제 6 실시형태에 있어서의 설명에서는 레이디얼 베어링부(R1,R2) 및 스러스트 베어링부(T1,T2)의 동압 발생 수단으로서 헤링본 형상의 동압 홈을 예시하고 있지만, 나선형 형상이나 그 외 형상의 동압 홈이어도 좋다. 또는, 동압 발생 수단으로서, 소위 스텝 베어링이나 다원호 베어링을 채용해도 좋다.

Claims (14)

  1. 하우징, 상기 하우징의 내부에 수용된 베어링 슬리브, 상기 베어링 슬리브의 내주에 삽입된 축부재, 및 상기 베어링 슬리브의 내주면과 상기 축부재의 외주면 사이의 레이디얼 베어링 간극에 발생하는 윤활유체의 동압 작용에 의해 상기 축부재를 레이디얼 방향으로 비접촉 지지하는 레이디얼 베어링부를 구비한 동압 베어링 장치에 있어서,
    상기 베어링 슬리브는 축 방향으로 이격해서 복수개 배치되고,
    상기 축 방향으로 이격된 베어링 슬리브 사이에 스페이서부가 설치되고,
    상기 스페이서부는 상기 하우징에 일체로 형성되거나 또는 상기 하우징에 별체로서 고정되며,
    상기 베어링 슬리브는 상기 스페이서부의 단면과 대향하는 단면에서 상기 스페이서부에 접착 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 베어링 슬리브의 단면과 상기 스페이서부의 단면 중 적어도 한쪽에 오목 형상의 접착제 굄이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스페이서부에 그 축 방향의 양측으로 개구된 유체 통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 스페이서부의 유체 통로는 상기 하우징의 내주면과 상기 베어링 슬리브의 외주면 사이에 형성된 축 방향의 유체 통로와 연통하는 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 축부재는 외경측으로 돌출된 돌출부를 갖고, 상기 돌출부의 단면과 상기 베어링 슬리브의 단면 사이에 스러스트 베어링 간극에 발생하는 윤활유체의 동압 작용에 의해 상기 축부재를 스러스트 방향으로 비접촉 지지하는 스러스트 베어링부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 축부재 돌출부의 외주측에 시일 공간이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 하우징이 용융 재료를 형(型)에 의해 성형하여 형성된 것을 특징으로 동압 베어링 장치.
  8. 하우징, 상기 하우징의 내부에 수용된 베어링 슬리브, 상기 베어링 슬리브의 내주에 삽입된 축부재, 및 상기 베어링 슬리브의 내주면과 상기 축부재의 외주면 사이의 레이디얼 베어링 간극에 발생하는 윤활유체의 동압 작용에 의해 상기 축부재를 레이디얼 방향으로 비접촉 지지하는 레이디얼 베어링부를 구비한 동압 베어링 장치에 있어서,
    상기 베어링 슬리브는 축 방향으로 이격해서 복수개 배치되고,
    상기 축 방향으로 이격된 베어링 슬리브 사이에 스페이서부가 설치되고,
    상기 스페이서부는 상기 하우징에 일체로 형성되거나 또는 상기 하우징에 별체로서 고정되며,
    상기 베어링 슬리브는 상기 하우징의 내주에 간극을 두고 삽입되고, 또한 상기 스페이서부의 단면과 대향하는 단면에서 상기 스페이서부에 접착 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 베어링 슬리브의 단면과 상기 스페이서부의 단면 중 적어도 한쪽에 오목 형상의 접착제 굄이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 스페이서부에 그 축 방향의 양측으로 개구된 유체 통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 스페이서부의 유체 통로는 상기 하우징의 내주면과 상기 베어링 슬리브의 외주면 사이에 형성된 축 방향의 유체 통로와 연통하는 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 축부재는 외경측으로 돌출된 돌출부를 갖고, 상기 돌출부의 단면과 상기 베어링 슬리브의 단면 사이에 스러스트 베어링 간극에 발생하는 윤활유체의 동압 작용에 의해 상기 축부재를 스러스트 방향으로 비접촉 지지하는 스러스트 베어링부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 축부재 돌출부의 외주측에 시일 공간이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
  14. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 하우징이 용융 재료를 형(型)에 의해 성형하여 형성된 것을 특징으로 하는 동압 베어링 장치.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011257721A (ja) * 2010-06-07 2011-12-22 Samsung Electro-Mechanics Co Ltd スキャナモーター
CN117145789A (zh) * 2023-09-26 2023-12-01 肇庆晟辉电子科技有限公司 风机用中管和长寿命高转速滚珠风机

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030079794A (ko) * 2002-04-05 2003-10-10 엔티엔 가부시키가이샤 동압 베어링 장치
KR20030084623A (ko) * 2002-04-23 2003-11-01 엔티엔 가부시키가이샤 유체 베어링 장치
KR20050065532A (ko) * 2002-09-26 2005-06-29 에누티에누 가부시기가이샤 동압 베어링 장치
KR20050079635A (ko) * 2004-02-06 2005-08-10 소니 가부시키가이샤 베어링 유닛, 베어링 유닛을 가지는 모터 및 전자기기

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4254961A (en) * 1979-04-30 1981-03-10 Litton Systems, Inc. Seal for fluid bearings
US4965476A (en) * 1989-04-20 1990-10-23 Conner Peripherals, Inc. Stabilized disk drive spin motor
US5683183A (en) * 1995-09-26 1997-11-04 Nsk Ltd. Spindle device and bearing device therefor
JPH10318250A (ja) * 1997-05-22 1998-12-02 Sony Corp 流体軸受と流体軸受の製造方法
JP3602707B2 (ja) * 1997-11-21 2004-12-15 東京パーツ工業株式会社 動圧軸受モータ
US6250807B1 (en) * 1998-09-10 2001-06-26 Ntn Corporation Hydrodynamic type bearing and hydrodynamic type bearing unit
JP2001268875A (ja) * 2000-03-16 2001-09-28 Minebea Co Ltd スピンドルモータ
JP4216509B2 (ja) 2002-02-20 2009-01-28 Ntn株式会社 動圧軸受装置の製造方法
US6948852B2 (en) * 2002-07-15 2005-09-27 Minebea Co., Ltd. Hydrodynamic bearing, spindle motor and hard disk drive
DE20219216U1 (de) * 2002-12-12 2004-03-04 Minebea Co., Ltd., Kitasaku Spindelmotor für Festplattenlaufwerke mit hydrodynamischer Lageranordnung
JP2005163903A (ja) * 2003-12-02 2005-06-23 Ntn Corp 動圧軸受装置
JP2006064171A (ja) * 2004-07-28 2006-03-09 Minebea Co Ltd 流体動圧軸受、該流体動圧軸受を備えたスピンドルモータ並びに記録ディスク駆動装置
TWI290790B (en) * 2005-09-30 2007-12-01 Delta Electronics Inc Motor and bearing structure thereof
JP2007162759A (ja) * 2005-12-09 2007-06-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 動圧流体軸受装置、モータ、記録ディスク駆動装置、組み立て用治具
JP5154057B2 (ja) * 2006-10-27 2013-02-27 Ntn株式会社 動圧軸受装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030079794A (ko) * 2002-04-05 2003-10-10 엔티엔 가부시키가이샤 동압 베어링 장치
KR20030084623A (ko) * 2002-04-23 2003-11-01 엔티엔 가부시키가이샤 유체 베어링 장치
KR20050065532A (ko) * 2002-09-26 2005-06-29 에누티에누 가부시기가이샤 동압 베어링 장치
KR20050079635A (ko) * 2004-02-06 2005-08-10 소니 가부시키가이샤 베어링 유닛, 베어링 유닛을 가지는 모터 및 전자기기

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Publication number Publication date
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