KR102136831B1 - 모터 - Google Patents

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KR102136831B1
KR102136831B1 KR1020180113952A KR20180113952A KR102136831B1 KR 102136831 B1 KR102136831 B1 KR 102136831B1 KR 1020180113952 A KR1020180113952 A KR 1020180113952A KR 20180113952 A KR20180113952 A KR 20180113952A KR 102136831 B1 KR102136831 B1 KR 102136831B1
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Abstract

본 실시예는 회전축과; 회전축에 장착된 로터와; 로터의 외둘레를 둘러싸는 스테이터와; 회전축에 로터와 이격되게 장착된 임펠러와; 회전축이 관통되는 통공이 형성된 베어링 하우징과; 베어링 하우징에 배치되고 회전축에 결합된 구름 베어링과; 베어링 하우징에 구름 베어링과 축 방향으로 이격되게 배치되고 회전축의 외둘레를 향하는 가스 베어링을 포함한다.

Description

모터{Motor}
본 발명은 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 베어링을 갖는 모터에 관한 것이다.
모터는 청소기 등의 가전기기에 설치될 수 있고, 이 경우 공기를 먼지 집진부로 흡인시키는 구동력을 발생할 수 있다.
이러한 모터의 일예는 모터 하우징과, 모터 하우징에 설치된 스테이터와, 스테이터에 의해 회전되는 로터와, 로터가 장착된 회전축을 포함할 수 있다. 모터의 회전축은 적어도 하나의 베어링에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있고, 회전축은 베어링에 지지된 상태에서 고속으로 회전될 수 있다.
모터는 회전축에 로터와 베어링 카트리지 및 임펠러가 연결된 로터 어셈블리를 포함할 수 있고, 이러한 로터 어셈블리의 일예는 미국 공개특허공보
US 2010/0215491 A1(2010년8월26일 공개)에 개시되어 있다.
상기한 선행문헌에 개시된 로터 어셈블리는 회전축을 2점 지지하기 위해, 한 쌍의 베어링이 슬리브에 의해 둘러싸이고, 한 쌍의 베어링 사이에 스프링이 배치된다.
본 발명은 경량화가 가능하면서 복수개 베어링의 동심 오차를 최소화할 수 있고 회전축을 보다 안정적으로 지지할 수 있는 모터를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시 예는 구름 베어링과 가스 베어링이 회전축을 함께 지지하여, 한 쌍의 구름 베어링이 회전축을 지지하는 경우 보다 경량화가 가능하고, 한 쌍의 구름 베어링 사이의 동심 오차가 클 때 발생되는 진동을 최소화할 수 있으며, 모터 수명을 연장할 수 있다.
상기와 같이, 구름 베어링과 가스 베어링이 회전축을 함께 지지할 경우, 수만 rpm 이상으로 회전되는 회전축을 보다 신뢰성 높게 지지할 수 있다. 그리고, 본 실시예는 한 쌍의 구름 베어링으로 회전축을 지지하는 경우 보다 소음이 최소화될 수 있고, 소형 고속 모터의 최대 rpm을 높일 수 있다.
회전축은 임펠러가 결합되는 임펠러 결합부와, 로터가 결합되는 로터 결합부와, 구름 베어링 및 가스 베어링에 의해 지지되는 지지부를 포함할 수 있다. 지지부는 축 방향으로 임펠러 결합부와 로터 결합부의 사이에 위치될 수 있다. 그리고, 구름 베어링과 가스 베어링은 서로 이격된 상태에서 지지부를 함께 지지할 수 있다.
구름 베어링과 가스 베어링은 하나의 베어링 하우징에 장착될 수 있고, 이 경우, 모터는 구름 베어링을 지지하는 베어링 하우징과, 가스 베어링을 지지하는 베어링 하우징이 각각 별도로 구비되는 경우 보다, 부품수가 최소화될 수 있다.
베어링 하우징에는 회전축이 관통되는 통공이 형성될 수 있고, 구름 베어링은 베어링 하우징에 배치되고 회전축에 결합될 수 있다. 그리고, 가스 베어링은 베어링 하우징에 구름 베어링과 축 방향으로 이격되게 배치될 수 있고, 회전축의 외둘레를 향할 수 있다.
한편, 회전축에 임펠러 및 로터가 장착되었을 때, 회전축과 임펠러와 로터는 로터 어셈블리를 구성할 수 있고, 로터 어셈블리 중 로터가 장착된 부분은 임펠러가 장착하는 부분 보다 무거울 수 있다. 그리고, 회전축 중 로터가 장착된 부분의 쳐짐량은 회전축 중 임펠러가 장착된 부분의 쳐짐량 보다 많을 수 있다.
이러한 로터 어셈블리의 처짐량 차를 고려할 경우, 구름 베어링과 가스 베어링 중 구름 베어링이 로터에 더 근접하게 배치되는 것이 바람직하다.
가스 베어링이 로터에 더 가까우면, 회전축은 로터와 근접한 부분의 쳐짐량이 너무 클 수 있고, 이 경우, 구름 베어링과 가스 베어링은 회전축은 안정적으로 지지하지 못할 수 있다.
반면에, 구름 베어링이 가스 베어링 보다 로터에 더 근접하면, 구름 베어링은 로터와 근접한 위치에서 회전축을 보다 안정적으로 지지할 수 있고, 로터 어셈블리의 쳐짐이나 흔들임이 최소화되게 회전축을 지지할 수 있다.
이를 위해, 로터와, 임펠러와, 구름 베어링 및 가스 베어링은 축 방향으로 로터와, 구름 베어링과, 가스 베어링과, 임펠러 순서로 배치될 수 있다.
한편, 구름 베어링은 최대한 로터에 근접하게 배치되는 것이 바람직하고, 이를 위해, 구름 베어링은 로터와 임펠러 중 로터에 더 가깝게 배치될 수 있다.
상기와 같이 구름 베어링과 가스 베어링이 회전축을 함께 지지할 경우, 회전축은 구름 베어링의 내륜이 접촉되는 내륜 접촉부와, 가스 베어링을 반경방향으로 향하는 가스 베어링 대향부를 포함할 수 있다.
이 경우, 로터 어셈블리의 무게중심은 회전축 중 내륜 접촉부와 가스 베어링 대향부 사이일 수 있다. 한편, 구름 베어링은 로터 어셈블리와 최대한 근접한 위치에서 베어링과 접촉되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 로터 어셈블리의 무게중심과 내륜 접촉부 사이의 거리는 로터 어셈블리의 무게중심과 가스 베어링 대향부 사이의 거리 보다 짧거나 로터 어셈블리의 무게중심과 가스 베어링 대향부 사이의 거리와 같을 수 있다.
구름 베어링은 로터 어셈블리의 무게중심과 로터의 사이에서 로터 어셈블리를 최대한 안정적으로 지지할 수 있다. 그리고, 가스 베어링은 회전축의 고속 회전시, 에어 등의 가스가 구름 베어링과 임펠러 사이를 지지하게 할 수 있다.
즉, 회전축의 저속 회전시, 구름 베어링이 회전축을 최대한 안정적으로 지지할 수 있고, 회전축의 고속 회전시, 구름 베어링과 가스 베어링이 회전축을 신뢰성 높게 지지할 수 있다.
본 실시예는 로터 어셈블리의 무게중심이 회전축 중 내륜 접촉부인 것도 가능함은 물론이다.
한편, 가스 베어링과 회전축 사이에는 베어링 간극이 형성되고, 가스 베어링은 베어링 간극의 가스를 이용하여 회전축을 지지한다.
베어링 간극은 축 방향으로 충분한 길이를 갖을 경우, 베어링 간극의 가스가 회전축을 부양시킬 수 있다. 한편, 베어링 간극의 축 방향 길이가 너무 짧으면, 회전축을 부양하기 위한 가스의 양이 부족할 수 있고, 에어 등의 가스가 회전축을 신뢰성 높게 지지하지 못할 수 있다.
가스 베어링은 구름 베어링과 이격된 위치에서 회전축을 지지하므로, 구름 베어링과 소정 거리만큼 이격되게 배치된다.
베어링 간극이 축 방향으로 충분한 길이를 갖고, 가스 베어링이 구름 베어링과 소정 거리만큼 이격될 경우, 가스 베어링은 임펠러에 최대한 근접하게 위치될 수 있다.
이를 위해, 가스 베어링은 로터와 임펠러 중 임펠러에 더 가까울 수 있다. 그리고, 가스 베어링은 구름 베어링과 임펠러 중 임펠러에 더 가까울 수 있다.
한편, 베어링 하우징에는 가스 베어링이 장착되는 가스 베어링 장착부가 형성된다. 그리고, 가스 베어링은 회전축의 외둘레면과 이격되는 내면과, 베어링 하우징에 형성된 가스 베어링 장착부에 접촉되는 외면을 갖는다. 이 경우, 회전축의 외둘레면과 가스 베어링의 내면 사이에는 공기 중의 가스가 회전축을 부양시킬 수 있는 베어링 간극이 형성될 수 있다.
가스 베어링은 소형화 및 재료비 절감을 위해서, 반경 방향으로 최대한 작게 형성될 수 있다. 가스 베어링의 외경은 구름 베어링의 외경 보다 작을 수 있고, 모터는 최대한 경량화될 수 있다.
가스 베어링의 내경은 구름 베어링의 내경 보다 클 수 있다. 회전축은 그 외경이 최대한 일정하게 형성될 경우, 제조가 용이하고 제조단가 낮아질 수 있다.
회전축은 가스 베어링을 향하는 가스 베어링 대향부와, 구름 베어링의 내륜이 장착되는 내륜 장착부를 포함할 수 있다. 가스 베어링 대향부의 외경과 내륜 장착부의 외경이 동일할 경우, 회전축의 제조 단가는 낮을 수 있다. 가스 베어링의 내경은 구름 베어링의 내경 보다 클 수 있다.
가스 베어링은 내면에 코팅층이 형성되어 회전축의 마모를 최소화할 수 있다. 가스 베어링은 코팅층이 금속 판체의 일면에 형성된 상태에서, 우호 형상으로 말려서 제작될 수 있다. 이 경우, 가스 베어링에는 축 방향으로 긴 슬릿이 형성된다. 그리고, 가스 베어링은 부시와, 부시의 내면에 코팅된 코팅층을 포함하게 된다.
가스 베어링은 중공 원통 형상의 부시 내면에 코팅층을 형성하는 것도 가능한데, 이 경우, 코팅층의 코팅 공정이 복잡할 수 있고, 코팅층이 중공 원통 형상의 부시 내면에 고르게 코팅되지 못할 수 있다.
반면에, 본 발명의 가스 베어링은 코팅층이 최대한 고르게 코팅될 수 있고, 가스 베어링의 수명이 최대화될 수 있다.
회전축은 구름 베어링의 내륜이 접촉되는 내륜 접촉부와, 임펠러가 결합되는 임펠러 결합부를 포함할 수 있고, 코팅층은 회전축 중 내륜 접촉부와 임펠러 결합부 사이를 향할 수 있다.
베어링 하우징은 구름 베어링 하우징부과 가스 베어링 하우징부를 포함할 수 있다. 구름 베어링 하우징부는 구름 베어링의 외면을 둘러싸고 축 방향으로 로터를 향할 수 있다. 가스 베어링 하우징부는 가스 베어링의 외면을 둘러싸고 축 방향으로 임펠러를 향할 수 있다.
가스 베어링 하우징부의 내경은 구름 베어링 하우징부의 내경 보다 작을 수 있고, 이 경우, 가스 베어링은 두께가 최소화될 수 있고, 가스 베어링 및 모터는 최대한 경량화될 있다.
가스 베어링 하우징부의 내경은 구름 베어링 하우징부의 내경이 동일할 경우, 가스 베어링의 두께는 구름 베어링의 두께와 근접한 수준으로 두꺼워야 한다.
반면에, 가스 베어링 하우징부의 내경이 구름 베어링 하우징부의 내경 보다 작을 경우, 그 내경 차 만큼 가스 베어링의 두께가 얇을 수 있고, 가스 베어링의 재료비가 감소될 수 있고, 경량화가 가능하다.
한편, 가스 베어링 하우징부와 임펠러 사이에는 가스 베어링과 회전축 사이의 베어링 간극과 연통되는 틈이 형성될 수 있고, 가스 베어링 작동시 에어 등의 가스가 베어링 간극으로 원활하게 출입될 수 있다.
베어링 하우징은 연결부를 더 포함할 수 있다. 연결부는 구름 베어링 하우징부와 가스 베어링 하우징부를 연결할 수 있다. 연결부의 내경은 구름 베어링의 외륜 외경 보다 작을 수 있다. 이 경우, 구름 베어링의 외륜은 연결부에 축 방향이 걸릴 수 있다. 연결부가 구름 베어링의 축 방향 이동을 제한하는 스토퍼로 기능할 수 있다.
연결부의 내경은 구름 베어링 하우징부 내경 보다 작고, 가스 베어링 하우징부의 내경 보다 클 수 있다. 이 경우, 연결부와 회전축의 사이에는 공기 등의 가스가 통과할 수 있는 공간이 형성될 수 있고, 가스 베어링 작동시 에어 등의 가스는 이러한 공간을 통해 베어링 간극으로 원활하게 출입될 수 있다.
한편, 회전축은 대경부와 소경부를 포함할 수 있다.
대경부에는 로터가 장착될 수 있고, 소경부에는 임펠러 및 구름 베어링이 장착될 수 있다.
대경부의 축 방향 일단 외경은 구름 베어링의 내륜 내경 보다 클 수 있고, 구름 베어링은 대경부의 일단에 축 방향으로 걸릴 수 있다.
소경부는 반경 방향으로 가스 베어링을 향할 수 있다.
소경부는 구름 베어링의 내륜이 접촉되는 내륜 접촉부와, 가스 베어링을 반경 방향으로 향하는 가스 베어링 대향부를 갖을 수 있고, 내륜 접촉부의 외경과 가스 베어링 대향부의 외경은 동일할 수 있다. 이 경우, 소경부의 외경은 최대한 일정할 수 있고, 회전축의 제조 단가는 낮아질 수 있다.
모터의 다른 예는 가스 베어링이 축 방향으로 구름 베어링과 로터의 사이에 배치될 수 있고, 구름 베어링은 축 방향으로 가스 베어링과 임펠러의 사이에 배치될 수 있다.
가스 베어링은 대경부를 향할 수 있다. 이 경우, 가스 베어링이 소경부를 향할 경우 보다, 회전축을 향하는 면적이 크고, 가스 베어링과 회전축 사이에 에어 등의 가스가 유동될 수 있는 충분한 넓은 유로가 확보될 수 있다. 즉, 가스 베어링의 축 방향 길이는 최소화될 수 있다.
또한, 구름 베어링은 소경부에 결합될 수 있다. 이 경우, 구름 베어링이 대경부에 장착될 경우 보다 구름 베어링의 소형화가 가능하고, 모터의 경량화가 가능하다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 구름 베어링과 가스 베어링의 조합으로 회전축을 지지하여 한 쌍의 구름 베어링이 회전축을 지지할 경우 보다 경량화가 가능하고, 한 쌍의 구름 베어링이 회전축을 지지할 때 발생될 수 있는 동심 오차를 해소할 수 있는 이점이 있다.
또한, 가스 베어링과 구름 베어링 중 하중 지지 능력이 상대적으로 높은 구름 베어링이 로터에 더 근접하게 위치되므로, 회전축을 보다 안정적으로 지지할 수 있고, 로터의 흔들림을 최소화할 수 있다.
또한, 구름 베어링이 회전축과 임펠러와 로터의 조립체인 로터 어셈블리의 무게중심을 지지하거나 무게중심과 근접한 부분을 지지할 수 있어, 로터나 임펠러가 쳐지거나 흔들리는 것이 최소화되면서 안정적으로 회전될 수 있다.
또한, 로터 어셈블리가 저속으로 회전되는 동안 구름 베어링이 로터 어셈블리를 안정적으로 지지할 수 있다.
또한, 가스 베어링의 외경이 구름 베어링의 외경 보다 작아 가스 베어링의 크기가 클 경우 보다 경량화가 가능하고, 가스 베어링의 재료비를 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 측면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 로터 어셈블리의 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 구름 베어링과, 가스 베어링과, 베어링 하우징이 확대 도시된 단면도이며,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가스 베어링이 확대 도시된 사시도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로터 어셈블리의 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 모터의 측면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 모터의 단면도이며, 도 3는 본 발명의 실시예에 따른 모터의 분해 사시도이고, 도 4은 본 발명의 실시예에 따른 로터 어셈블리의 단면도, 도 5은 본 발명의 실시예에 따른 구름 베어링과, 가스 베어링과, 베어링 하우징이 확대 도시된 단면도이며, 도 6는 본 발명의 실시예에 따른 가스 베어링이 확대 도시된 사시도이다.
모터는 회전축(1)과, 로터(2)와, 스테이터(3), 임펠러(4)와, 베어링 하우징(5)와, 구름 베어링(6) 및 가스 베어링(7)을 포함한다. 그리고, 모터는 그 외관을 형성하는 모터 바디(8)를 더 포함할 수 있다.
모터 바디(8)의 내부에는 임펠러(4)가 수용되는 임펠러공간(S1)이 형성될 수 있다. 그리고, 모터 바디(8)의 내부에는 로터(2) 및 스테이터(3)가 수용되는 모터공간(S2)이 형성될 수 있다.
모터 바디(8)에는 공기가 임펠러공간(S1)으로 흡입되는 흡입구(91)가 형성될 수 있다. 그리고, 모터 바디(8)에는 모터공간(S2)의 공기가 모터의 외부로 배출되는 배출구(101)가 형성될 수 있다.
모터 바디(8)는 단일의 부재로 형성되는 것이 가능하고, 복수개 부재의 결합체로 구성되는 것도 가능하다.
모터 바디(8)가 복수개 부재의 결합체일 경우, 모터 바디(8)는 인렛 바디(9)와, 모터 하우징(10)를 포함할 수 있다.
인렛 바디(9)에는 공기가 흡입되는 흡입구(91)가 형성될 수 있다. 인렛 바디(9)는 임펠러(4)의 외둘레를 둘러싸게 배치될 수 있다. 인렛 바디(9)의 내부에는 임펠러(4)가 회전 가능하게 수용되는 임펠러 공간(S1)이 형성될 수 있다.
인렛 바디(9)는 흡입구(91)의 반대편이 모터 하우징(10)과 결합될 수 있다. 인렛 바디(9)는 모터 하우징(10)의 외둘레 전부 또는 외둘레 일부를 둘러쌀 수 있다.
모터 하우징(10)은 스테이터(3)의 외둘레를 둘러쌀 수 있다. 모터 하우징(10)의 내부에는 회전축(1)과 로터(2) 및 스테이터(3)가 수용되는 모터 공간(S2)이 형성될 수 있다. 모터 하우징(10)에는 임펠러(4)에 의해 유동된 후 모터 공간(S2)를 유입된 공기가 모터 바디(8)의 외부로 배출되는 토출구(101)가 형성될 수 있다. 토출구(101)는 흡입구(91)의 반대편에 형성될 수 있다.
모터 하우징(10)은 중공 형상일 수 있다. 본 실시예의 모터는 회전축(1)이 모터 하우징(10)에 지지되지 않고, 모터 하우징(10)은 회전축(1)을 지지하기 위한 별도의 회전축 서포터를 포함하지 않을 수 있다.
회전축(1)은 모터공간(S2)에서 임펠러공간(S1)으로 길게 연장되게 배치될 수 있다. 회전축(1)의 일단(1A)은 모터공간(S2)에 위치할 수 있고, 회전축(1)의 타단(1B)는 임펠러 공간(S2)에 위치할 수 있다.
회전축(1)의 일단(1A)과 회전축(1)의 타단(1B) 각각은 모터 바디(8) 및 베어링 하우징(5)에 지지되지 않는 자유단일 수 있다. 회전축(1)은 그 일단(1A)과 타단(1B) 사이가 복수개 베어링(6)(7)에 의해 지지될 수 있다.
회전축(1)의 일단(1A)는 로터(2)와 임펠러(4) 중 로터(2)에 근접할 수 있고, 로터측 자유단일 수 있다.
회전축(1)의 타단(1B)는 로터(2)와 임펠러(4) 중 임펠러(4)에 더 근접할 수 있고, 임펠러측 자유단일 수 있다.
회전축(1)은 도 2를 참조하면, 임펠러(4)가 결합되는 임펠러 결합부(16)와, 로터(2)가 결합되는 로터 결합부(17)를 포함할 수 있다. 그리고, 회전축(1)은 복수개 베어링(6)(7)에 의해 지지되는 지지부(19, 도 2 참조)를 더 포함할 수 있다. 이러한 지지부(19)는 로터 결합부(17)과, 임펠러 결합부(16)의 사이에 위치할 수 있다. 회전축(1)은 축 방향(L)으로 로터 결합부(17), 지지부(19) 및 임펠러 결합부(16)의 순서일 수 있다.
임펠러 결합부(16)와 지지부(19)는 후술하는 소경부(12)를 구성할 수 있다. 그리고, 로터 결합부(17)는 후술하는 대경부(11)를 구성할 수 있다.
회전축(1)은 대경부(11)와, 소경부(12)를 포함할 수 있다. 대경부(11)와, 소경부(12)는 축 방향으로 연속될 수 있다. 소경부(12)는 대경부(11) 보다 직경이 작은 부분일 수 있다.
대경부(11)는 로터(2)가 장착되는 부분으로서, 그 외경이 소경부(12)의 외경 보다 클 수 있다. 대경부(11)는 회전축(1)의 일단(1A)을 포함할 수 있다. 대경부(11)는 모터공간(S2)에 위치할 수 잇다.
대경부(11)의 축 방향 일단(11A) 외경은 구름 베어링(6)의 내륜(61) 내경 보다 클 수 있다. 이 경우, 구름 베어링(6)의 내륜(61)은 축 방향(L)으로 대경부(11)의 일단(11A)에 걸릴 수 잇다. 대경부(11)의 축 방향 일단(11A)은 구름 베어링(6)의 내륜(61)과 접촉될 수 있고, 구름 베어링(6)은 대경부(11)의 축 방향 일단(11A)에 걸려 로터(2)를 향해 미끄러지지 않는다.
대경부(11)는 로터(2)가 결합되는 로터 결합부(17)를 포함할 수 있다. 로터 결합부(17)의 외둘레면은 로터(2)에 의해 둘러싸일 수 있다. 로터 결합부(17)는 회전축(1)의 일단(1A)을 포함할 수 있다.
대경부(11)는 구름 베어링(6)과 로터(2)를 이격시키는 스페이서(20)를 더 포함할 수 있다. 스페이서(20)는 대경부(11)의 축 방향 일단(11A)을 포함할 수 있다. 스페이서(20)는 소경부(12)와 단차를 갖는 외경을 갖을 수 있다. 스페이서(20)는 로터 결합부(17)와 단차를 갖는 외경을 갖을 수 있다.
스페이서(20)는 구름 베어링(6)의 내륜(61)이 축 방향으로 걸리는 걸림턱을 포함할 수 있고, 이러한 걸림턱은 구름 베어링(6)의 내륜(61)과 로터(2)의 사이에 위치되게 돌출될 수 잇다.
소경부(12)는 대경부(11)의 축 방향 일단(11A)에서 축 방향으로 연장될 수 있다. 소경부(12)는 베어링 하우징(5)의 통공(H)을 관통할 수 있다.
소경부(12)는 임펠러(4) 및 구름 베어링(6)이 장착되는 부분일 수 있다. 소경부(12)는 회전축(1)의 타단(1B)을 포함할 수 있다. 소경부(12)의 일부는 모터 공간(S1)에 위치될 수 있고, 소경부(12)의 나머지는 임펠러공간(S1)에 위치될 수 있다.
소경부(12)는 반경 방향(R)으로 구름 베어링(6) 및 가스 베어링(7) 각각을 향할 수 있다.
소경부(12)는 도 5에 도시된 바와 같이, 구름 베어링(6)의 내륜(61)이 접촉되는 내륜 접촉부(13)와, 가스 베어링(7)을 반경 방향(R)으로 향하는 가스 베어링 대향부(14)를 포함할 수 있다. 이 경우, 내륜 접촉부(13)의 외경(D4)과 가스 베어링 대향부(14)의 외경(D4)은 동일할 수 있다.
내륜 접촉부(13)과 가스 베어링 대향부(14)가 단차를 갖게 되면, 회전축(1)의 제조공정은 복잡할 수 있는데, 반면에, 내륜 접촉부(13)의 외경(D4)과 가스 베어링 대향부(14)의 외경(D4)이 동일하면, 회전축(1)의 제조공정이 단순할 수 있다.
소경부(12)는 도 4에 도시된 바와 같이, 베어링 하우징(5)의 후술하는 연결부(53)를 반경 방향(R)으로 향하는 연결부 대향부(15)를 더 포함할 수 있다. 연결부 대향부(15)의 외둘레면과 연결부(53)의 내둘레면 사이에는 빈 공간(S3)이 형성될 수 있다. 이러한 빈 공간(S3)는 가스 베어링(7)의 내둘레면과 회전축(1)의 외둘레면 사이로 유,출입되는 공기의 통로로 기능할 수 있다.
한편, 소경부(12)는 도 4에 도시된 바와 같이, 임펠러(4)가 결합되는 임펠러 결합부(16)을 더 포함할 수 있다.
소경부(12)는 내륜 접촉부(13)부터 임펠러 결합부(16)까지 그 외경이 일정할 수 있고, 이 경우, 회전축(1)의 제조 공정은 단순할 수 있다.
내륜 접촉부(13)과 연결부 대향부(15)와 가스 베어링 대향부(14)는 지지부(19)를 구성할 수 있다. 즉, 소경부(12)는 크게 임펠러 연결부(16)와, 지지부(19)를 포함할 수 있고, 지지부(19)는 축 방향(L)으로 일렬로 위치되는 내륜 접촉부(13)과 연결부 대향부(15)와 가스 베어링 대향부(14)를 포함할 수 있다.
소경부(12)는 베이링 지지부(19)의 외경이 일정할 수 있다. 이 경우, 회전축(1)의 제조공정은 단순화될 수 있다.
로터(2)는 회전축(1)에 장착될 수 있다. 로터(2)는 회전축(1)의 외둘레를 둘러싸게 배치될 수 있다. 로터(2)는 회전축(1) 중 모터 공간(S2)에 수용되는 부분에 장착될 수 있다.
로터(2)는 구름 베어링(6)과 축 방향(L)으로 이격될 수 있다.
로터(2)는 마그네트(21)를 포함할 수 있다. 로터(2)는 마그네트(21)가 장착되는 마그네트 코어(22)를 더 포함할 수 있다. 로터(2)는 축 방향(L)으로 이격된 한 쌍의 엔드 플레이트(23)(24)를 더 포함할 수 있다.
로터(2)는 회전축(1)과 임펠러(4) 및 구름 베어링(6)과 함께 로터 어셈블리(A)를 구성할 수 있다. 로터(2)는 임펠러(4) 보다 더 무거울 수 있다. 이러한 로터 어셈블리(A)의 무게 중심은 임펠러(4)와 로터(2) 중 로터(2)에 더 근접할 수 있다.
스테이터(3)는 모터 바디(8)의 내둘레에 배치될 수 있다. 스테이터(3)는 모터 하우징(10)의 내둘레에 배치될 수 있다. 스테이터(3)는 스테이터 코어(31)와, 스테이터 코어에 권선된 코일(32)을 포함할 수 있다.
임펠러(4)는 회전축(1)에 장착될 수 있다. 임펠러(4)는 로터(2)와 이격되게 장착될 수 있다. 임펠러(4)는 로터(2)와 축 방향(L)으로 이격될 수 있다. 임펠러(4)는 로터(2) 보다 경량의 재질일 수 있고, PEEK 등의 고강도 합성수지 재질로 성형될 수 있다.
임펠러(4)는 축 방향(L)으로 에어 등의 가스를 흡입한 후 원심 방향(R)으로 토출하는 원심형 임펠러일 수 있다. 임펠러(4)는 허브(42)와, 허브(42)의 외둘레에 형성된 복수개의 블레이드(44)를 포함할 수 있다.
모터는 임펠러(4)에서 유동된 공기를 안내하는 디퓨져(46, 도 2 및 도 3 참조)을 더 포함할 수 있다. 디퓨져(46)는 모터 바디(8) 특히, 인렛 바디(9)의 내부에 위치될 수 있고, 그 외둘레가 모터 바디(8) 특히, 인렛 바디(9)의 내둘레면을 향할 수 있다.
디퓨져(46)와 인렛 바디(9)의 사이에는 임펠러(4)에 의해 유동된 공기 등의 가스를 모터공간(S2)으로 안내하는 통로가 형성될 수 있다.
베어링 하우징(5)는 임펠러(4)와 로터(2) 사이에 위치할 수 있다. 베어링 하우징(5)에는 회전축(1)이 관통되는 통공(H)이 형성될 수 있다. 베어링 하우징(5)은 회전축(1) 일부(즉, 지지부(19))의 외둘레를 둘러쌀 수 있다. 베이링 하우징(5)은 회전축(1) 중 소경부(12)의 일부 외둘레를 둘러쌀 수 있다. 베이링 하우징(5)의 최소 내경은 소경부(12)의 외경 보다 클 수 있다.
베어링 하우징(5)은 모터 바디(1)와 일체로 형성되는 것도 가능하고, 모터 바디(1)와 별도로 제조된 후, 모터 바디(1)에 결합되는 것도 가능하다. 베어링 하우징(5)이 모터 바디(1)와 일체로 형성될 경우, 조립 공차는 최소화될 수 있다.
베어링 하우징(5)은 모터 바디(1)와 별도로 제조될 경우, 스크류 등의 체결부재로 모터 바디(8) 특히, 인렛 바디(9)나 모터 하우징(10)에 체결될 수 있다.
베어링 하우징(5)는 복수개 베어링(6)(7)을 이격되게 지지하는 하우징부(54, 도 3 내지 도 5 참조)를 포함할 수 있다. 베어링 하우징(5)은 모터 바디(1)에 체결되는 체결부(55, 도 3 참조)를 더 포함할 수 있다. 베어링 하우징(5)은 하우징부(54)와 체결부(55)를 잇는 복수개의 브릿지부(56, 도 3 참조)을 더 포함할 수 있다.
회전축(1)이 관통되는 통공(H)은 하우징부(54)에 형성될 수 있다. 하우징부(54)의 내부에는 복수개의 베어링(6)(7)이 수용되는 베어링 공간이 형성될 수 있다.
모터는 회전축(1)과 상시 접촉된 접촉식 베어링과, 회전축(1)과 상시 접촉되지 않는 비접촉식 베어링을 포함할 수 있고, 이러한 접촉식 베어링과, 비접촉식 베어링의 조합으로 회전축(1)을 지지할 수 있다.
베어링 하우징(5)은 구름 베어링(6) 및 가스 베어링(7)을 지지할 수 있고, 구름 베어링(6) 및 가스 베어링(7)은 베어링 하우징(5)에 지지된 상태에서 회전축(1)을 회전 가능하게 지지할 수 있다.
구름 베어링(6)은 접촉식 베어링의 일예일 수 있다. 구름 베어링(6)은 회전축(1)을 축 방향(L) 및 반경 방향(R)의 2방향으로 지지할 수 있는 베어링일 수 있다.
본 실시예는 구름 베어링(6)과 가스 베어링(7)의 조합에 의해 회전축(1)을 지지할 수 있는데, 본 실시예는 2개의 구름 베어링(6)이 회전축(1)을 지지하는 경우 보다 저항이 감소될 수 있고, 고속 회전하는 회전축(1)을 보다 안정적으로 지지할 수 있다.
가스 베어링(7)은 비접촉식 베어링의 일예일 수 있다. 가스 베어링(7)은 회전축(1)의 회전속도가 높을수록 하중 지지 능력도 높은 특성을 갖고 있고, 본 실시예와 같이, 복수개 베어링 중 적어도 하나가 가스 베어링(7)이면, 복수개 베어링 모두가 구름 베어링일 경우 보다, 고속으로 회전하는 회전축(1)을 보다 안정적으로 지지할 수 있다.
가스 베어링(7)은 회전축(1)을 축 방향(L)으로 지지하는 스러스트 가스 베어링이거나, 회전축(1)을 반경 방향(R)으로 지지하는 레이디얼 가스 베어링(예를 들면, 저널 가스 베어링)일 수 있다. 모터에 2개의 가스 베어링, 즉, 가스 레이디얼 베어링과 가스 스러스트 베어링을 각각 설치할 경우, 회전축(1)의 길이 및 모터의 전체 길이가 증대될 수 있다.
모터는 경량화 및 소형화를 위해 최소 개수의 가스 베어링(7)을 포함하는 것이 바람직하다.
구름 베어링(6)은 회전축(1)을 축 방향(L) 및 반경 방향(R)의 2방향으로 지지할 수 있는 모터이므로, 본 실시예는 구름 베어링(6)과 레이디얼 가스 베어링(7)에 의해 회전축(1)을 안정적으로 지지할 수 있다.
모터는 회전축(1)이 1만 RPM 이상으로 고속 회전될 수 있는 고속 모터일 수 있고, 상기와 같이, 구름 베어링(6)과, 레이디얼 가스 베어링(7)의 조합에 의해 회전축(1)을 지지할 경우, 모터는 회전축(1)을 안정적으로 지지할 수 있다.
구름 베어링(6)은 회전축(1)과 상시 접촉된 상태에서, 회전축(1)의 축 방향 하중과 반경 방향 하중을 지지하고, 레이디얼 가스 베어링(7)은 회전축(1)과 이격된 상태에서, 회전축(1)의 고속 회전시, 구름 베어링(6)과 함께 회전축(1)의 반경 방향 하중을 지지할 수 있다.
한편, 레이디얼 가스 베어링(7)과 구름 베어링(6)의 조합 대신에, 스러스터 가스 베어링(7)과 구름 베어링(6)의 조합도 가능하나, 이 경우, 모터의 외경 및 크기가 증대될 수 있고, 모터의 컴팩트화를 위해서는 레이디얼 가스 베어링(7)과 구름 베어링(6)의 조합이 바람직하다.
한편, 모터가 회전축(1)이 1만 RPM 이상으로 고속 회전되는 고속 모터일 경우, 반경 방향으로 하중을 지지하는 능력은 축 방향으로 하중을 지지하는 능력 보다 중요할 수 있고, 회전축(1)이 1만 RPM 이상으로 고속 회전될 수 있는 고속 모터일 경우, 레이디얼 가스 베어링(7)과 구름 베어링(6)의 조합으로 회전축(1)을 지지하는 것이 가장 바람직하다.
모터는 비접촉 베어링의 일예인 가스 베어링(7)과 접촉식 베어링의 일예인 구름 베어링(6)이 회전축(1) 중 로터(2)와 임펠러(4)의 사이에 위치하는 부분을 지지할 수 있다. 이 경우, 구름 베어링(6)과 가스 베어링(7)은 베어링 하우징(5)에 함께 장착될 수 있고, 모터의 부품수는 최소화될 수 있다.
베어링 하우징(5)은 구름 베어링 하우징부(51)와, 가스 베어링 하우징부(52)를 포함할 수 있다.
구름 베어링 하우징부(51)는 구름 베어링(6)의 외둘레면을 둘러쌀 수 있고, 구름 베어링(6)을 지지 및 보호할 수 있다. 구름 베어링 하우징부(51)는 축 방향(L)으로 로터(2)를 향할 수 있다.
구름 베어링(6)의 외륜(62)은 구름 베어링 하우징부(51)의 내둘레면에 압입되어 밀착될 수 있고, 구름 베어링 하우징부(51)의 내둘레면에 고정될 수 있다.
가스 베어링 하우징부(52)는 가스 베어링(7)의 외둘레면을 둘러쌀 수 있고, 가스 베어링(7)을 지지 및 보호할 수 있다. 가스 베어링 하우징부(52)은 축 방향(L)으로 임펠러(4)를 향할 수 있다. 가스 베어링 하우징부(52)은 임펠러(4)와 축 방향(L)으로 이격될 수 있고, 가스 베어링 하우징부(52)와 임펠러(4)의 사이에는 공기 등의 가스가 가스 베어링 하우징부(52)의 내측으로 유출입되기 위한 틈이 형성될 수 있다. 이러한 틈은 가스 베어링(7)과 회전축(1) 사이의 베어링 간극(G)과 축 방향(L)은 연통될 수 있다.
베어링 하우징(5)에는 가스 베어링(7)의 축방향 일단이 걸리는 제1걸림턱이 돌출될 수 있고, 가스 베어링(7)의 축방향 타단이 걸리는 제2걸림턱이 돌출될 수 있다.
제1걸림턱과 제2걸림턱은 회전축(1)에 의해 마모되지 않는 폭으로 돌출될 수 있고, 회전축(1)과 비접촉되는 폭으로 돌출될 수 있다. 제1걸림턱과 제2걸림턱 각각의 돌출 폭은 가스 베어링(7)의 두께 보다 얇을 수 있다. 이 경우, 회전축(1)의 외둘레면은 가스 베어링(7)의 코팅층(75)에 접촉될 수 있고, 회전축(1)이 제1걸림턱과 제2걸림턱과 접촉되어 마모되는 것은 최소화될 수 있다.
제1걸림턱과 제2걸림턱 각각의 돌출 폭은 가스 베어링(7)의 두께의 50% 내지 90%일 수 있다. 제1걸림턱과 제2걸림턱의 돌출 폭이 너무 작을 경우, 가스 베어링(7)이 제1걸림턱과 제2걸림턱 중 어느 하나를 타고 넘으면서 베어링 하우징(5)의 외부로 쉽게 빠져나올 수 있다.
반면에, 제1걸림턱과 제2걸림턱 각각의 돌출 폭이 가스 베어링의 두께의 50% 내지 90% 일 경우, 가스 베어링(7)은 제1걸림턱과 제2걸림턱 사이에 축 방향(L)으로 안정되게 지지 및 유지될 수 있다.
가스 베어링 하우징부(52)은 구름 베어링 하우징부(51) 보다 내경이 작을 수 있다. 가스 베어링 하우징부(52)는 구름 베어링(6) 보다 크기가 작은 것이 바람직하고, 가스 베어링 하우징부(52)의 내경은 구름 베어링 하우징부(51)의 내경 보다 작을 수 있다.
베어링 하우징(5)은 연결부(53)을 더 포함할 수 있다. 연결부(53)는 구름 베어링 하우징부(51)와 가스 베어링 하우징부(52)를 잇게 형성될 수 있다.
구름 베어링(6)과 가스 베어링(7)은 축 방향(L)으로 이격되고, 구름 베어링 하우징부(51)와 가스 베어링 하우징부(52)도 이격되며, 연결부(53)는 이러한 구름 베어링 하우징부(51)와 가스 베어링 하우징부(52) 사이에서 베어링 하우징부(51)와 가스 베어링 하우징부(52)를 연결할 수 있다.
한편, 연결부(53)는 구름 베어링(6)의 외륜(62)이 축 방향(L)이 걸리게 형성될 수 있다. 연결부(53)의 내경은 구름 베어링(6)의 외륜(62) 외경 보다 작을 수 있다. 연결부(53)의 내경은 구름 베어링 하우징부(51) 내경 보다 작고, 가스 베어링 하우징부(52)의 내경 보다 클 수 있다.
연결부(53)의 내둘레와 회전축(1)의 외둘레면 사이에는 빈 공간(S3)이 형성될 수 있다. 이러한 빈 공간(S3)는 가스 베어링(7)과 회전축(1) 사이의 베어링 간극(G)과 축 방향(L)으로 연통될 수 있다.
구름 베어링 하우징부(51)와, 가스 베어링 하우징부(52) 및 연결부(53)는 종류가 상이한 복수개 베어링(6)(7)을 이격되게 지지하는 하우징부(54)를 구성할 수 있다.
하우징부(54)에는 임펠러(4)에 의해 유동된 공기 중 일부를 베어링 간극(G)으로 안내하기 위한 별도의 에어통로가 형성될 수 있고, 이러한 에어통로의 일예는 하우징부(54)의 외부와 연결부(53)의 공간(S3)을 연통시키게 형성되거나, 하우징부(54)의 외부와 가스 베어링 하우징부(52)의 내부를 연통시키게 형성될 수 있다.
구름 베어링(6)과 가스 베어링(7)은 베어링 하우징(5)에 배치될 수 있다. 구름 베어링(6)과 가스 베어링(7)은 베어링 하우징(5)에 축 방향(L)으로 이격되게 배치될 수 있다.
구름 베어링(6)은 축 방향(L)으로 가스 베어링(7) 및 로터(2)의 사이에 위치될 수 있고, 가스 베어링(7) 및 로터(2) 각각과 이격될 수 있다.
가스 베어링(7)은 축 방향(L)으로 구름 베어링(6)과 임펠러(4)의 사이에 위치될 수 있고, 구름 베어링(6)과 임펠러(4) 각각과 이격될 수 있다.
로터(2)와, 임펠러(4)와 구름 베어링(6) 및 가스 베어링(7)은 축 방향(L)으로 로터(2)와 구름 베어링(6)과 가스 베어링(7)과 임펠러(4) 순서로 배치될 수 있다.
구름 베어링(6)은 회전축(1)에 고정된 내륜(61)과, 외륜(62) 및 구름 부재(63)을 포함할 수 있다.
구름 베어링(6)은 회전축(1)과 상시 접촉된 상태에서 회전축(1)을 지지하는 접촉식 베어링일 수 있고, 회전축(1)이 저속으로 회전될 때, 가스 베어링(7) 보다 하중 지지 능력이 높다.
로터(2) 및 임펠러(4)가 회전축(1)에 장착되었을 때, 회전축(1)과 로터(2) 및 임펠러(4)은 로터 어셈블리(A, 도 4 참조)를 구성할 수 있고, 이러한 회전축(1)과 로터(2) 및 임펠러(4)는 함께 회전될 수 있다.
로터(2)는 임펠러(4) 보다 무거울 수 있고, 이 경우, 로터 어셈블리(A)의 무게중심(C)은 임펠러(4) 보다 로터(3)에 더 근접할 수 있다.
모터는 가스 베어링(7)과 구름 베어링(6) 중 하중 지지 능력이 더 높고 항상 회전축(1)에 접촉된 베어링을 로터(2)에 더 가깝게 배치시키는 것이 바람직하다. 즉, 모터는 구름 베어링(6)이 가스 베어링(7) 보다 로터(2)에 더 가깝게 배치되는 것이 바람직하다. 이 경우, 구름 베어링(6)과 가스 베어링(7)은 로터 어셈블리(A)를 보다 안정적으로 지지할 수 있다.
구름 베어링(6)은 로터(2)와 임펠러(4) 중 로터(2)에 더 가까울 수 있다. 구름 베어링(6)과 로터(2) 사이의 거리(L2)는 구름 베어링(6)과 임펠러(4) 사이의 거리 보다 짧을 수 있다.
구름 베어링(6)과 가스 베어링(7) 각각은 로터 어셈블리(A)의 무게중심(C)에 근접한 위치에서 로터 어셈블리(A)를 지지하는 것이 바람직하다. 이 경우, 로터 어셈블리(A)를 보다 안정적으로 지지할 수 있다.
구름 베어링(6)은 로터 어셈블리(A)의 무게중심(C)이 위치한 부분을 지지하거나, 로터 어셈블리(A)의 무게중심(C)이 위치하는 부분과 근접한 부분을 지지하는 것이 바람직하다.
구름 베어링(6)은 로터 어셈블리(A)의 무게 중심(C)이 위치하는 부분과 로터 결합부(17)의 사이에 위치하는 부분과 접촉되는 것이 바람직하다.
로터 어셈블리(A)의 무게중심(C)과 구름 베어링(7) 사이의 거리(L3)는 로터 어셈블리(A)의 무게중심(C)과 가스 베어링(7) 사이의 거리(L4) 보다 짧을 수 있다.
로터 어셈블리(A)의 무게중심(C)은 지지부(19 도 2 참조)에 위치하는 것이 바람직하고, 회전축(1) 중 내륜 접촉부(13)와 가스 베어링 대향부(14)의 사이에 위치하는 부분(즉, 연결부 대향부(15)))이거나 내륜 접촉부(13)일 수 있다.
모터의 일예는 로터 어셈블리(A)의 무게중심(C)과 내륜 접촉부(13) 사이의 거리(L3)가 로터 어셈블리(A)의 무게중심(C)과 가스 베어링 대향부(14) 사이의 거리(L4) 보다 짧을 수 있다. 이 경우, 구름 베어링(6)은 가스 베어링(7) 보다 로터 어셈블리(A)의 무게중심(C)에 더 가깝게 배치될 수 있다.
모터의 다른 예는 로터 어셈블리(A)의 무게중심(C)과 내륜 접촉부(13) 사이의 거리(L3)가 로터 어셈블리(A)의 무게중심(C)과 가스 베어링 대향부(14) 사이의 거리(L4)와 같을 수 있다. 이 경우, 구름 베어링(6)과 가스 베어링(7)는 로터 어셈블리(A)의 무게중심(C)과 동일한 거리만큼 이격된 상태에서, 회전축(1)을 지지할 수 있다.
구름 베어링(6)은 대경부(11)의 일단(11A)에 축 방향(L)으로 걸릴 수 있다. 구름 베어링(6)의 내륜(61)은 대경부(11)의 일단(11A)에 접촉되어 걸릴 수 있다.
가스 베어링(7)은 로터(2)와 임펠러(4) 중 임펠러(4)에 더 가까울 수 있다. 가스 베어링(7)은 구름 베어링(6)과 임펠러(4) 중 임펠러(4)에 더 가까울 수 있다. 도 4를 참조하면, 가스 베어링(7)과 임펠러(4) 사이의 축 방향 거리(L1)는 구름 베어링(6)과 로터(2) 사이의 축 방향 거리(L2) 보다 짧을 수 있다. 그리고, 도 4 를 참조하면, 가스 베어링(7)은 로터 어셈블리(A)의 무게중심(C)과 임펠러 결합부(16) 사이를 향할 수 있다.
가스 베어링(7)은 오일레스 베어링일 수 있다. 가스 베어링(7)은 윤활성과 내마모성이 뛰어난 저마찰 코팅층이 형성된 베어링일 수 있다. 저마찰 코팅층은 가스 베어링(7)의 내둘레에 형성될 수 있다.
에어 등의 가스는 가스 베어링(7)의 저마찰 코팅층과 회전축(1)의 외둘레면 사이에서 회전축(1)을 지지할 수 있다.
가스 베어링(7)은 동압 가스 베어링일 수 있고, 그 주변에서 가스 베어링(7)의 내둘레면과 회전축(1)의 사이로 유입된 공기 등의 가스에 의해 회전축(1)을 지지할 수 있다.
회전축(1)이 회전될 때, 회전축(1)의 외둘레에는 기류의 속도 성분이 발생되고, 회전축(1)은 가스 베어링(7)의 내측 위치 중 가스 베어링(7)의 일측을 향해 편심되게 위치될 수 있다. 회전축(1)이 편심될 때, 회전축(1)과 가스 베어링(7) 사이에는 회전축(1)이 편심되지 않을 때의 베어링 간극보다 좁은 틈이 형성되게 되고, 가스 베어링(7) 내부에 위치하는 공기 등의 가스는 이러한 좁은 틈을 향해 흡인될 수 있고, 가스 베어링(7) 외부의 공기는 가스 베어링(7)과 회전축(1)의 사이로 흡인될 수 있다.
가스 베어링(7)은 회전축(1)의 외둘레면과 이격되는 내면(71)과, 베어링 하우징(5)에 형성된 가스 베어링 하우징부(52)에 접촉되는 외면(72)을 갖을 수 있다.
가스 베어링(7)은 축 방향(L)으로 긴 슬릿(73, 도 6 참조)이 일측에 형성될 수 있다. 슬릿(73)은 가스 베어링(7)에 반경 방향으로 개방될 수 있다.
가스 베어링(7)은 구름 베어링(6)의 두께 보다 얇은 금속 판체가 단면 형상이 우호 형상이나 고리 형상이 말려서 제작될 수 있고, 이렇게 우호 형상이나 고리 형상으로 말린 상태에서 가스 베어링 하우징부(52)에 삽입되어 수용될 수 있다.
상기와 같이, 금속 판체를 말아서 가스 베어링(7)을 제작하면, 가스 베어링(7)의 두께 산포 관리가 쉬울 수 있고, 회전축(1)의 외둘레면과 베어링 하우징(5)의 내둘레면을 정밀하게 가공하면, 회전축(1)과 가스 베어링(7) 사이의 베어링 간극(G)은 제조자가 원하는 수준으로 관리될 수 있다.
가스 베어링(7)은 슬릿(73)이 형성된 부시(74)와, 부시(74)의 내면에 도포된 코팅층(75)을 포함할 수 있다.
코팅층(75)은 PTFE(Polytetrafluoroethylene), DLC(Diamond like carbon), lubrite, Mos2, D10, Boron nitride, Ceramic powder, Soap이나 구리나 납 등의 Soft metal 등일 수 있다.
가스 베어링(7)의 내면(71)은 코팅층(75) 중 회전축(1)의 외둘레면을 향하는 면일 수 있고, 가스 베어링(7)의 외면(72)은 부시(74) 중 베어링 하우징(5)의 내둘레면을 향하는 면일 수 있다.
코팅층(75)는 가스 베어링(7)이 우호 형상이나 고리 형상으로 말리기 이전에 금속 판체인 상태일 때, 금속 판체의 일면에 도포될 수 있고, 이 경우 코팅층(75)의 두께 균일도는 높게 되고, 가스 베어링(7)은 전체적으로 두께 산포 관리가 용이할 수 있다.
모터 제조방법의 일예는 판체 형상인 금속 박막의 일면에 코팅층(75)을 도포하는 단계와; 금속 박막 중 코팅층(75)이 도포된 일면이 내측에 위치되게 금속 박막을 호 형상으로 말아 코팅층(75)이 형성된 부시(74)을 제조하는 단계와; 이러한 가스 베어링(7)을 베어링 하우징(1)에 삽입하는 단계와; 가스 베어링(7)의 내측으로 회전축(1)을 관통시키는 단계를 포함할 수 있다.
부시(74)은 니켈 함량이 크롬 함량 보다 많은 니켈 크롬 합금일 수 있다. 부시(74)은 일측에 슬릿(73)이 형성된 부시일 수 있고, 가스 베어링(7)은 비접촉식 부시 베어링일 수 있다.
코팅층(75)는 부시(74)가 우호 형상이나 고리 형상으로 말리기 이전인 판체 형상인 상태일 때, 금속 판체의 일면에 도포될 수 있고, 이 경우 코팅층(75)의 두께 균일도는 높고, 가스 베어링(7)은 전체적으로 두께 산포 관리가 용이할 수 있다.
가스 베어링(7)는 베어링 간극(G)에 위치하는 가스 특히 공기에 의해 윤활작용을 하는 베어링일 수 있고, 회전축(1)과 비접촉된 상태에서 회전축(1)을 지지하는 비접촉식 오일레스 베어링일 수 있다.
한편, 가스 베어링(7)은 회전축(1)의 중심에서 임펠러(4)측으로 편심된 위치를 향할 수 있다. 가스 베어링(7)은 로터(2)와 임펠러(4) 중 임펠러(4)에 더 가까울 수 있다. 가스 베어링(7)은 구름 베어링(6)과 임펠러(4) 중 임펠러(4)에 더 가까울 수 있다. 가스 베어링(7)과 임펠러(4) 사이의 축 방향 거리(L1)는 구름 베어링(6)과 로터(2) 사이의 축 방향 거리(L2) 보다 짧을 수 있다. 가스 베어링(7)은 회전축(1)의 무게중심과 회전축(1)의 타단(1B) 사이를 향할 수 있다. 가스 베어링(7)은 회전축(1)의 무게중심과 임펠러 연결부(16) 사이를 향할 수 있다.
임펠러(4)의 고속 회전시, 임펠러(4)에 의해 유동된 공기 중 일부는 베어링 하우징(5)의 주변에서, 베어링 간극(G)으로 유입될 수 있다.
임펠러(4)의 고속 회전시, 베어링 하우징(5) 주변의 공기는 베어링 하우징(5)의 내부 특히, 가스 베어링(7)의 내면과 회전축(1)의 외둘레면 사이의 베어링 간극(G)으로 유입될 수 있고, 베어링 간극(G) 내 공기는 회전축(1)을 부양시킬 수 있다.
가스 베어링(7)은 회전축(1)의 외둘레면과 이격되는 내면(71)과, 베어링 하우징(5)에 형성된 가스 베어링 하우징부(52)에 접촉되는 외면(72)을 갖을 수 있다.
가스 베어링(7)은 베어링 간극(G)을 일정하게 유지할 수 있는 형상 및 두께로 제조되는 것이 바람직하고, 베어링 하우징(5)에 장착되었을 때, 그 형상을 유지할 수 있는 탄성력을 갖는 것이 바람직하다.
가스 베어링(7)의 두께는 베어링 하우징(5)의 내면과 회전축(1)의 외면 사이 간극의 50% 이상이고, 0.3mm 이하이다.
가스 베어링(7)은 그 두께가 너무 두꺼울 경우, 가스 베어링(7)의 두께 산포가 클 수 있고, 베어링 간극(G)이 일정하지 못하고 편차가 클 수 있다.
가스 베어링(7)의 최적 베어링 간극(G)은 가스 베어링 대향부(14)의 외경에 따라 상이할 수 있고, 가스 베어링(7)이 가스 베어링 기능을 충분하게 수행하기 위한 가스 베어링(7)의 두께는 가스 베어링 대향부(14) 외경의 0.004배 내지 0.0125배일 수 있다. 회전축(1) 중 가스 베어링 대향부(14)의 외경이 4mm 내지 5mm일 경우, 베어링 간극(G)은 0.02mm 내지 0.05mm 일 수 있다.
가스 베어링(7)은 이러한 베어링 간극(G)을 확보할 수 있는 두께로 제조되는 것이 바람직하다.
통상적으로 두께가 1mm 미만인 가스 베어링(7)의 두께 산포는 약 3% 이내인데, 가스 베어링(7)의 두께가 0.3mm 초과하여 너무 두꺼우면, 가스 베어링(7)의 두께 산포는 0.01mm 정도 될 수 있고, 이러한 두께 산포인 0.01mm는 베어링 간극(G)의 20%~50%에 해당될 수 있고, 가스 베어링(7) 성능 편차가 심할 수 있다.
또한, 가스 베어링(7)의 두께가 0.3mm 초과일 경우, 가스 베어링(7)을 베어링 하우징(5) 내부에 삽입하기 위해 구부렸을 때, 소성 변형이 발생되어 베어링 하우징(5) 내면에 밀착되지 못하고 회전축(1)의 외둘레면에 접촉될 수 있는데, 가스 베어링(7) 중 소성 변형이 발생된 부분은 가스 베어링으로 기능할 수 없게 된다.
한편, 가스 베어링(7)의 두께는 베어링 하우징(5)의 내면과 회전축(1)의 외둘레면 사이 간극(G1)의 50% 이상일 경우, 가스 베어링(7)는 베어링 하우징(5)에 장착되었을 때, 그 일부가 다른 부분과 오버랩되지 못하고, 가스 베어링(7)은 그 전체가 최대한 베어링 하우징(5)에 밀착된 상태를 유지하면서, 베어링 간극(G) 오차가 최소화될 수 있다.
또한, 가스 베어링(7)의 두께가 0.1mm 이하로 너무 얇을 경우, 제조가 용이하지 못할 수 있다.
이를 위한 가스 베어링(7)의 적정 두께는 0.3mm 일 수 있고, 그 바람직한 적정 범위는 0.1mm 이상 0.3mm 이하일 수 있다.
즉, 가스 베어링(7)은 두께가 0.3mm 이하인 판체 형상인 금속 박막이 우호 형상이나 고리 형상으로 말려서 제작될 수 있고, 이렇게 우호 형상이나 고리 형상으로 말린 상태에서 베어링 하우징(5)에 삽입되어 수용될 수 있다.
한편, 도 5를 참조하면, 가스 베어링(7)의 외경(D1)은 구름 베어링(7)의 외경(D2) 보다 작을 수 있다. 가스 베어링(7)의 내경(D3)은 구름 베어링(7)의 내경(D4) 보다 클 수 있다. 여기서, 구름 베어링(7)의 외경(D2)은 외륜(62)의 외경일 수 있고, 구름 베어링(7)의 내경(D)는 내륜(61)의 내경일 수 있다.
가스 베어링(7)은 회전축(1)과 비접촉되는 비접촉식 베어링일 수 있고, 구름 베어링(6)은 내륜(61)의 내둘레면이 회전축(1)과 상시 접촉되는 접촉식 베어링일 수 있으며, 가스 베어링(7)의 내경(D3)은 구름 베어링(7)의 내경(D4) 보다 클 수 있다.
가스 베어링(7)은 회전축(1)과 베어링 간극(G)을 갖을 수 있다. 가스 베어링(7)의 내둘레면과 소경부(12)의 외면 사이에는 베어링 간극(G)이 형성될 수 있다. 베어링 간극(G)은 가스 베어링(7)의 내둘레면과 소경부(12)의 외면 사이의 틈으로 정의될 수 있다.
가스 베어링(7)는 베어링 간극(G)에 위치하는 가스 특히 공기에 의해 윤활작용을 하는 베어링일 수 있다. 가스 베어링(9)은 회전축(1)이 편심되지 않을 때, 회전축(1)과 비접촉된 상태에서 회전축(1)을 지지하는 비접촉식 오일레스 베어링일 수 있다.
가스 베어링(7)은 축 방향(L)으로 회전축(1)의 중심에서 임펠러(4)측으로 편심된 위치를 향할 수 있다. 즉, 가스 베어링(7)은 회전축(1)의 축 방향 중심과 회전축(1)의 타단(1B) 사이를 향할 수 있다.
임펠러(4)의 고속 회전시, 베어링 하우징(5) 주변의 공기는 베어링 하우징(5)의 내부 특히, 가스 베어링(7)의 내둘레면과 회전축(1)의 외둘레면 사이로 유입될 수 있고, 회전축(1)을 부양시킬 수 있다.
임펠러(4)의 고속 회전시, 임펠러(4)에 의해 유동된 공기 중 일부는 베어링 하우징(5)의 주변에서, 베어링 하우징(5)의 내부로 유입될 수 있다.
가스 베어링(7)의 축 방향 길이(L5)가 길 경우, 회전축(1) 중 에어 등의 가스에 의해 지지되는 영역은 증대되고, 축 방향 길이(L5)가 긴 가스 베어링(7)은 회전축(1)을 보다 신뢰성 높게 지지할 수 있다. 반면에, 가스 베어링(7)의 축 방향 길이(L5)가 너무 길 경우, 회전축(1)의 길이도 과도하게 길게 되며, 가스 베어링(7)은 적정 길이를 갖는 것이 바람직하다.
한편, 가스 베어링(7)과 구름 베어링(6) 사이의 거리(L7)가 길 경우, 회전축(1) 중 베어링 하우징(5)와, 구름 베어링(6)과, 가스 베어링(7)에 의해 지지되는 부분(즉, 지지부(19))의 길이는 증대되고, 회전축(1)은 안정적으로 지지될 수 있다.
한편, 가스 베어링(7)과 구름 베어링(6) 사이의 거리(L7)가 너무 길 경우, 회전축(1)의 길이도 과도하게 길게 되며, 가스 베어링(7)과 구름 베어링(6)는 회전축(1)을 안정적으로 지지할 수 있으면서 회전축(1)의 길이가 과도하게 길지 않아도 되는 적정 거리만큼 이격되는 것이 바람직하다.
도 5를 참조하면, 가스 베어링(7)의 축 방향 길이(L5)는 구름 베어링(6)의 축 방향 길이(L6) 보다 긴 것이 바람직하다. 그리고, 가스 베어링(7)과 구름 베어링(6) 사이의 거리(L7)는 가스 베어링(7)의 축 방향 길이(L5) 보다 짧은 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 모터는 가스 베어링(7)과 회전축(1) 사이로 유입된 공기 및 구름 베어링(6)에 의해 가스 베어링 대향부(14) 및 내륜 접촉부(13)가 각각 지지될 수 있다.
즉, 회전축(1)은 로터 결합부(17)와 임펠러 결합부(16)의 사이에 위치하는 부분 즉, 지지부(19)가 2점 지지될 수 있으며, 회전축(1)은 안정적으로 고속 회전될 수 있다.
한편, 본 실시예의 비교예는 미국 공개특허공보 US 2010/0215491 A1(2010년8월26일 공개)에 개시된 바와 같이, 2개의 구름 베어링이 회전축(1)에 축 방향으로 이격되게 장착하고, 축 방향으로 이격된 2개의 구름 베어링 각각이 회전축을 회전 가능하게 지지하는 경우일 수 있다.
이러한 비교예는 2개 구름 베어링이 축 방향으로 이격된 위치에서 회전축을 2점 지지하므로, 2개 구름 베어링의 동심 오차가 있을 수 있고, 이 경우, 베어링 소음이 클 수 있고, 베어링 수명이 단축될 수 있다.
반면에, 본 실시예와 같이 구름 베어링(6)과, 가스 베어링(7)이 서로 이격되고 구름 베어링(6)과 가스 베어링(7) 중 구름 베어링(6)이 로터(2)에 더 가까우면 2개 베어링의 동심 오차로 인한 소음 및 수명 단축은 최소화될 수 있으면서 로터 어셈블리(A) 중 회전축(1)의 일단(1A) 및 타단(1B)가 쳐지거나 흔들리지 않고 안정적으로 회전될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 로터 어셈블리의 단면도이다.
본 실시예의 모터는 이격되게 배치된 구름 베어링(6') 및 가스 베어링(7')를 포함하되, 구름 베어링(6')은 축 방향(L)으로 가스 베어링(7')과 임펠러(4)의 사이에 위치할 수 있고, 가스 베어링(7')이 축 방향(L)으로 구름 베어링(6')과 로터(2)의 사이에 위치할 수 있다.
구름 베어링(6') 및 가스 베어링(7')는 베어링 하우징(5')에 축 방향(L)으로 이격되게 배치되되, 본 발명 일실시예와는 그 배치 위치가 반대일 수 있다.
베어링 하우징(5')은 구름 베어링 하우징부(51')와, 가스 베어링 하우징부(52')를 포함할 수 있고, 연결부(53')를 더 포함할 수 있다.
구름 베어링 하우징부(51')는 구름 베어링(6')의 외면을 둘러쌀 수 있고, 축 방향(L)으로 임펠러(4)를 향할 수 있다.
구름 베어링 하우징부(51')에는 구름 베어링(6)의 외륜(62)이 축 방향(L)으로 걸리는 걸림턱(51a)이 형성될 수 있다. 이러한 걸림턱(51a)은 베어링(6)의 외륜(62)의 임펠러(4)의 사이에 위치될 수 있고, 베어링(6)의 외륜(62)은 이러한 걸림턱(51a)에 구속되어 임펠러(4)를 향해 미끌어 지지 않고 베어링 하우징(5')에 유지될 수 있다.
가스 베어링 하우징부(52')는 가스 베어링(7')의 외면을 둘러쌀 수 있고, 축 방향(L)으로 로터(2)를 향할 수 있다.
연결부(53')는 구름 베어링 하우징부(51')와 가스 베어링 하우징부(52') 사이에 위치될 수 있고, 구름 베어링 하우징부(51')와 가스 베어링 하우징부(52')를 연결할 수 있다.
연결부(53')는 가스 베어링 하우징부(52')와 단차를 갖게 형성될 수 있다. 연결부(53')의 내경은 가스 베어링 하우징부(52')의 내경 보다 작을 수 있다.
연결부(53')의 일단(53a)은 가스 베어링(7')이 축 방향(L)으로 걸리는 걸림턱으로 기능할 수 있다.
본 실시예의 모터는 축 방향(L)으로 로터(2)와, 가스 베어링(7')과 구름 베어링(6')과, 임펠러(4)의 순서로 배치될 수 있다.
구름 베어링(6')은 로터(2)와 임펠러(4) 중 임펠러(4)에 더 가깝게 배치될 수 있다. 그리고, 구름 베어링(6')은 가스 베어링(7)과 임펠러(4) 중 임펠러(4)에 더 가깝게 배치될 수 있다. 이러한 구름 베어링(6')은 본 발명 일실시예의 구름 베어링(6)과 위치가 상이하고, 그 상세 구조 및 기능은 본 발명 일실시예의 구름 베어링(6)과 동일하며, 이하, 본 발명 일 실시예의 구름 베어링(6)과 상이한 구성에 대해서만 설명한다.
한편, 가스 베어링(7')은 로터(2)와 임펠러(4) 중 로터(2)에 더 가까울 수 있다. 이러한 가스 베어링(7')은 본 발명 일실시예의 가스 베어링(7)과 위치가 상이하고, 그 상세 구조 및 기능은 본 발명 일실시예의 가스 베어링(6)과 동일하며, 이하, 본 발명 일 실시예의 가스 베어링(7)과 상이한 구성에 대해서만 설명한다.
이하, 본 발명 일 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 사용하고 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
본 실시예의 회전축(1')은 임펠러 결합부(16)와, 지지부13', 14',15')와, 로터 결합부(17)를 포함할 수 있고, 지지부13',14',15')가 임펠러 결합부(16)와, 로터 결합부(17)의 사이에서 구름 베어링(6') 및 가스 베어링(7')에 의해 지지될 수 있다.
지지부13',14',15')는 내륜 접촉부(13')와, 가스 베어링 대향부(14') 및 연결부 대향부(15')를 포함할 수 있다.
내륜 접촉부(13')는 구름 베어링(6')의 내륜(61)과 접촉될 수 있다.
내륜 접촉부(13')의 외경이 클 경우, 구름 베어링(6')의 크기가 클 수 있고, 구름 베어링(6')의 소형화를 위해서는, 내륜 접촉부(13')의 외경이 작은 것이 바람직하다. 회전축(1)은 내륜 접촉부(13')의 외경과 임펠러 결합부(16')의 외경이 일정한 것이 바람직하다.
가스 베어링 대향부(14')는 가스 베어링(7)을 반경 방향(R)으로 향할 수 있다. 가스 베어링 대향부(14')과 가스 베어링(7')의 사이에는 적정한 베어링 간극(G)이 형성될 수 있다.
연결부 대향부(15')는 연결부(53')을 반경 방향(R)으로 향할 수 있다. 연결부 대향부(15')는 내륜 접촉부(13')와 단차를 갖게 형성될 수 있다. 연결부 대향부(15')의 외경은 내륜 접촉부(13')의 외경보다 클 수 있다.
연결부 대향부(15')의 일단(15a)는 축 방향(L)으로 구름 베어링(6)의 내륜(61)을 향할 수 있다. 구름 베어링(6')의 내륜(61)은 축 방향(L)으로 연결부 대향부(15')의 일단(15a)에 걸릴 수 있다.
구름 베어링(6')은 연결부 대향부(15')에 구속되어 로터(2)를 향해 이동되지 못하고, 구름 베어링(6')은 구름 베어링 하우징부(51')와 연결부 대향부(15')에 의해 지지될 수 있다.
이 경우, 내륜 접촉부(13')의 외경과 가스 베어링 대향부(14')의 외경은 상이할 수 있다. 가스 베어링 대향부(14')의 외경과 연결부 대향부(15')의 외경은 동일할 수 있고, 내륜 접촉부(13')의 외경은 가스 베어링 대향부(14')의 외경 보다 작을 수 있다.
회전축(1')은 축 방향(L)으로 최대한 단턱지지 않게 형성되는 것이 바람직하고, 축 방향(L)으로 외경 변화가 최소화되는 것이 바람직하다. 회전축(1')은 대경부(11')와, 소경부(12')를 포함하되, 구름 베어링(6')은 소경부(12')에 결합되는 것이 바람직하고, 가스 베어링(7')는 대경부(11')를 향하게 배치될 수 있다.
대경부(11')는 로터 결합부(17) 및 가스 베어링 대향부(14') 및 연결부 대향부(15')를 포함할 수 있다.
그리고, 소경부(12')는 내륜 접촉부(13') 및 임펠러 결합부(16)를 포함할 수 있다.
가스 베어링(7')의 직경이 작고, 가스 베어링(7')이 베어링 하우징(54) 중 소경부(12')를 향하는 위치에 배치되는 것도 가능하다. 이 경우, 가스 베어링(7')의 직경은 최소화될 수 있는 반면에, 가스 베어링(7')이 회전축(1')을 향하는 면적이 작고, 가스 베어링(7')과 회전축(1') 사이에 가스 등의 유동될 수 있는 충분한 베어링 간극을 형성하기 위해 가스 베어링(7')이 축 방향 길이가 길게 형성될 수 있다.
가스 베어링(7')의 직경이 크고, 가스 베어링(7')이 베어링 하우징(54) 중 대경부(11')를 향하는 위치에 배치되는 것도 가능하다. 이 경우, 가스 베어링(7')의 직경은 큰 반면에, 가스 베어링(7')이 회전축(1')을 향하는 면적이 크고, 가스 베어링(7')과 회전축(1') 사이에 에어 등 가스가 유동될 수 있는 충분한 유로가 확보될 수 있고, 가스 베어링(7')의 축 방향 길이는 최소화될 수 있다.
즉, 모터의 축 방향(L) 길이를 최소화하고자 할 경우에는 가스 베어링(7')은 대경부(11')를 향하게 배치되는 것이 바람직하다. 그리고, 구름 베어링(6')의 소형화를 위해서는 구름 베어링(6')이 소경부(12')에 결합되는 것이 바람직하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 회전축 2: 로터
3: 스테이터 4: 임펠러
5: 베어링 하우징 6: 구름 베어링
7: 가스 베어링

Claims (20)

  1. 회전축과;
    상기 회전축에 장착된 로터와;
    상기 로터의 외둘레를 둘러싸는 스테이터와;
    상기 회전축에 상기 로터와 이격되게 장착된 임펠러와
    상기 회전축이 관통되는 통공이 형성된 베어링 하우징과;
    상기 베어링 하우징에 배치되고 상기 회전축에 결합된 구름 베어링과;
    상기 베어링 하우징에 상기 구름 베어링과 축 방향으로 이격되게 배치되고 상기 회전축의 외둘레를 향하는 가스 베어링을 포함하고,
    상기 가스 베어링은 축 방향으로 긴 슬릿이 형성되고,
    상기 가스 베어링은
    부시와,
    상기 부시의 내면에 코팅된 코팅층을 포함하며,
    상기 회전축은 상기 구름 베어링의 내륜이 접촉되는 내륜 접촉부와, 상기 임펠러가 결합되는 임펠러 결합부를 포함하며,
    상기 코팅층은 상기 내륜 접촉부와 임펠러 결합부 사이를 향하는
    모터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전축은
    상기 로터가 결합되는 로터 결합부와,
    상기 구름 베어링 및 가스 베어링에 의해 지지되는 지지부를 포함하고,
    상기 지지부는 축 방향으로 상기 임펠러 결합부와 로터 결합부의 사이에 위치되는 모터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 로터와, 임펠러와, 구름 베어링 및 가스 베어링은 축 방향으로 상기 로터와, 구름 베어링과, 가스 베어링과, 임펠러 순서로 배치된 모터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 구름 베어링은 상기 로터와 임펠러 중 로터에 더 가까운 모터.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 가스 베어링은 상기 로터와 임펠러 중 임펠러에 더 가까운 모터.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 가스 베어링은 상기 구름 베어링과 임펠러 중 임펠러에 더 가까운 모터.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 베어링은
    상기 회전축의 둘레면과 이격되는 내면과,
    상기 베어링 하우징에 형성된 가스 베어링 장착부에 접촉되는 외면을 갖는 모터.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 베어링의 외경은 상기 구름 베어링의 외경 보다 작은 모터.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 베어링의 내경은 상기 구름 베어링의 내경 보다 큰 모터.
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 베어링 하우징은
    상기 구름 베어링의 외면을 둘러싸고 축 방향으로 상기 로터를 향하는 구름 베어링 하우징부와,
    상기 가스 베어링의 외면을 둘러싸고 축 방향으로 상기 임펠러를 향하는 가스 베어링 하우징부를 포함하고,
    상기 가스 베어링 하우징부의 내경은 상기 구름 베어링 하우징부의 내경 보다 작은 모터.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 가스 베어링 하우징부와 상기 임펠러 사이에는 상기 가스 베어링과 회전축 사이의 베어링 간극과 연통되는 틈이 형성된 모터.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전축은
    상기 로터가 장착된 대경부와,
    상기 임펠러 및 구름 베어링이 장착된 소경부를 포함하고,
    상기 소경부는
    상기 내륜 접촉부와,
    상기 가스 베어링을 반경 방향으로 향하는 가스 베어링 대향부를 갖고,
    상기 내륜 접촉부의 외경과 가스 베어링 대향부의 외경은 동일한 모터.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 베어링은 축 방향으로 상기 구름 베어링과 로터의 사이에 배치되고,
    상기 구름 베어링은 축 방향으로 상기 가스 베어링과 임펠러의 사이에 배치되는 모터.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 회전축은
    소경부와;
    상기 로터가 장착된 대경부를 포함하고,
    상기 가스 베어링은 상기 대경부를 향하며,
    상기 구름 베어링은 상기 소경부에 결합된 모터.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
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