KR20060124969A - 저널베어링 간극이 다른 유체동압베어링모터 - Google Patents

Abstract

복수의 조립부품들로 인한 누적된 조립공차를 보상하고 조립을 용이하게 한 저널베어링 간극이 다른 유체동압베어링모터에 대해 개시한다. 이 유체동압베어링모터는 하우징(30)과, 하우징(30)의 중심부에 동심으로 고정결합되는 중공의 제1,2슬리이브(40)(50)와, 제1,2슬리이브(40)(50)의 중공에 회전가능하게 결합되어 각 제1,2슬리이브(40)(50)의 내경면과의 사이에 제1,2저널베어링(111)(112)을 형성하는 샤프트(20)와, 샤프트(20)에 마련되어 샤프트(20)와 함께 회전되며 제1,2슬리이브(40)(50) 사이에 위치되어 스러스트베어링을 형성하는 스러스트플레이트(100)와, 샤프트(20)와 연결되어 함께 회전되는 허브(10)와, 허브(10)에 마련되는 마그네트(60)와, 마그네트(60)와 대향위치되는 하우징(30)에 고정설치되어 마그네트(60)와 함께 전자기회로를 구성하는 스테이터(70)를 구비하며, 제1,2저널베어링(111)(112)의 간극은 상호 다른 간격으로 형성된 구조를 가진다.

이와 같은 유체동압베어링모터는 제1저널베어링(111)과 제2저널베어링(112)의 간극을 상호 달리 형성시킴으로써, 복수의 조립부품들의 누적된 조립공차에도 불구하고 공차범위내로 보상하여 베어링성능을 유지시킬 수 있으며, 또한 조립을 용이하게 한다. 또한, 제1슬리이브(40)와 허브(10) 사이에 테이퍼실을 형성하여서 회전체의 회전구동중 오일의 누유를 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 제1,2저절베어링(111)(112) 사이의 음압발생부분 즉 베어링성능에 유익하지 아니한 부분에 스러스트플레이트(100)를 마련하여 스러스트베어링을 형성시킴으로써 모터의 소형 화를 가능하게 할뿐만 아니라 베어링의 길이를 확보하여 원추형진동등을 방지할 수 있게 한다.

유체동압, 베어링간극, 저널베어링, 공차

Description

저널베어링 간극이 다른 유체동압베어링모터{A fluid dynamic bearing motor}

도 1은 종래 유체동압베어링모터를 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명 유체동압베어링모터를 나타낸 단면도,

도 3은 도 2의 요부 확대도,

도 4는 도 2의 분리도,

도 5는 본 발명 유체동압베어링모터의 다른 실시예를 나타낸 단면도,

도 6은 본 발명 유체동압베어링모터의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도,

도 7은 본 발명 유체동압베어링모터의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도,

도 8은 도 7의 요부 확대도,

도 9는 저널베어링의 오일홈을 나타낸 개략도,

도 10은 스러스트베어링의 오일홈을 나타낸 개략도,

도 11은 본 발명 유체동압베어링모터의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10...허브 11...호나형내벽

20...샤프트 30...하우징

40...제1슬리이브 50...제2슬리이브

60...마그네트 70...스테이터

80...스러스트요크 90...스러스트커버

100...스러스트플레이트 111,112...제1,2저널베어링

121~125...스러스트베어링

본 발명은 저널베어링 간극이 다른 유체동압베어링모터에 관한 것으로써, 복수의 조립부품들로 인한 누적된 조립공차를 보상하고 조립을 용이하게 한 저널베어링 간극이 다른 유체동압베어링모터에 관한 것이다.

일반적으로 스핀들 모터에서의 통상의 유체동압베어링은 통상 슬리이브(sleeve)의 내경면이나 스러스트 플레이트(thrust plate)의 상대면에 각각 헤링본(herringbone) 또는 스파이럴(spiral)형상의 그루브(groove)가 형성되도록 하고, 샤프트(shaft)와 슬리이브(sleeve) 또는 스러스트 플레이트와 슬리이브간으로 미세하게 형성되는 베어링 간극(clearance)으로 오일이 충전되게 하므로서 베어링 간극에서의 동압발생으로 마찰부재간 서로 비접촉상태가 되도록 하여 마찰부하가 저감되도록 하는 구성이다.

이와 같은 유체동압 베어링을 채용하는 모터의 일예가 도 1에 도시되어 있다. 이는 미국특허 공개번호 제2003-0184175호에 개시된 스핀들모터를 나타낸 것 으로써, 축방향의 중간부에 플랜지(1)를 가지는 회전축(3)과, 회전축(3)을 회전 자유롭게 지지하는 슬리이브(6)(7)와, 회전축(3)에 고정되는 허브(4)와, 플랜지(1)의 양측 외주면과 슬리이브(6)(7) 사이에 윤활유를 개재하여 형성되는 레이디얼 동압발생부(R)와, 플랜지(1)의 단면과 슬리이브(6)(7) 사이에 형성되는 스러스트 동압발생부(T)를 구비한 구조를 가진다.

상기와 같은 스핀들 모터는 회전축(3)의 중간부에 플랜지(1)를 설치하여 플랜지(1)의 양측에 레이디얼 동압발생부(R)를 형성함으로써 회전축(3)의 흔들림발생을 경감시키는 이점이 있고, 또한 회전축(3)의 대경부와 소경부 사이에 플랜지(1)를 결합시킴으로써 축방향의 위치결정이 이루어지고 이에 따라 조립이 용이하다는 이점이 있다.

그러나 상기와 같은 스핀들모터는 복수의 조립부품 예컨대, 두개의 슬리이브(6)(7)와 플랜지(1)등의 복수의 부품들이 회전축(3)과 결합되는 구조를 가짐으로써 누적된 조립공차로 인하여 모터의 구동특성이 저하된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로써, 복수의 조립부품들의 누적된 조립공차에도 불구하고 조립이 용이하고 모터의 구동특성을 향상시킬 수 있도록 한 저널베어링 간극이 다른 유체동압베어링모터를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 회전체의 회전구동중 오일의 누유를 효과적으로 방지할 수 있도록 한 저널베어링 간극이 다른 유체동압베어링모터를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 저널베어링의 길이를 확보하여 회전체의 회전중 원추형진동을 효과적으로 방지할 수 있도록 한 저널베어링 간극이 다른 유체동압베어링모터를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하는 본 발명 저널베어링 간극이 다른 유체동압베어링모터는 하우징과,

상기 하우징의 중심부에 동심으로 고정결합되는 중공의 제1,2슬리이브와,

상기 제1,2슬리이브의 중공에 회전가능하게 결합되어 각 제1,2슬리이브의 내경면과의 사이에 제1,2저널베어링을 형성하는 샤프트와,

상기 샤프트에 마련되어 샤프트와 함께 회전되며 상기 제1,2슬리이브 사이에 위치되는 스러스트플레이트와,

상기 샤프트를 축방향으로 베어링지지하는 스러스트베어링과,

상기 샤프트와 연결되어 함께 회전되는 허브와,

상기 허브에 마련되는 마그네트와,

상기 마그네트와 대향위치되는 상기 하우징에 고정설치되어 상기 마그네트와 함께 전자기회로를 구성하는 스테이터를 구비하며,

상기 제1,2저널베어링의 간극은 상호 다른 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 한다.

본 발명 유체동압베어링모터에 있어서, 상기 스러스트베어링은 상기 스러스트플레이트의 상면부와 상기 제1슬리이브의 하면부 사이에 오일이 개재되어 형성되 는 제1스러스트베어링과, 상기 스러스트플레이트의 하면부와 상기 제2슬리이브의 상면부 사이에 오일이 개재되어 형성되는 제2스러스트베어링과, 상기 제1슬리이브의 상면부와 상기 허브의 하면부 사이에 오일이 개재되어 형성되는 제3스러스트베어링중 어느 하나로 구성된다.

또한, 상기 스러스트베어링은 상기 스러스트플레이트의 하면부와 상기 제2슬리이브의 상면부 사이에 오일이 개재되어 형성되고, 상기 허브의 하면부와 상기 스러스트플레이트의 상면부에 각각 소정간격을 가지고 접하는 상기 제1슬리이브의 상하면을 관통하는 압력연통홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명 유체동압베어링모터는 상기 제1,2저널베어링중 상대적으로 베어링간극이 큰 저널베어링에 대응되는 상기 샤프트의 직경이 베어링간극이 작은 저널베어링에 대응되는 샤프트의 직경보다 큰 것을 특징으로 한다.

상기 스러스트플레이트는 상기 샤프트와 일체로 형성될 수 있다.

또한, 본 발명 유체동압베어링모터에 있어서, 스러스트플레이트의 하면부 또는 상기 제2슬리이브의 상면은 인워드(inward)형상의 오일홈이 형성되고,

상기 제2저널베어링을 구성하는 제2슬리이브의 내주면 또는 상기 샤프트의 외주면에는 상호 소정각도로 연결되는 상/하부오일홈으로 이루어지는 헤링본(herring bone)형상의 오일홈이 형성되며, 상기 상/하부오일홈이 접하는 경계선에 대한 상기 상부오일홈의 높이는 상기 하부오일홈의 높이보다 높게 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 허브의 저면부로부터 상기 제1슬리이브의 둘레를 감싸도록 하향 연장되어 환형의 내벽이 형성되고, 상기 제1슬리이브의 외주면에 상기 환형내벽과의 사이에 제1테이퍼실이 형성되며, 상기 제1테이퍼실은 상방향으로 협소해지도록 형성되어 상기 제3스러스트베어링과 연통되도록 된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명 유체동압베어링모터에 있어서, 상기 스러스트베어링은 상기 스러스트플레이트의 상면부와 상기 제1슬리이브의 하면부 사이에 오일이 개재되어 형성되는 제1스러스트베어링과, 상기 스러스트플레이트의 하면부와 상기 제2슬리이브의 상면부 사이에 오일이 개재되어 형성되는 제2스러스트베어링과, 상기 허브의 저면부로부터 상기 제1슬리이브의 둘레를 감싸도록 하향 연장되어 환형의 내벽이 형성되고, 상기 제1슬리이브의 상면부와 상기 환형의 내벽의 단부 사이에 오일이 개재되어 형성되는 제4스러스트베어링중 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명 유체동압베어링모터는 상기 환형 내벽을 감싸도록 상기 하우징의 중심부에 마련되는 원통벽과 상기 환형 내벽의 외주면 사이에 제2테이퍼실이 형성되며, 상기 제2테이퍼실은 하방향으로 협소해지도록 형성되어 상기 제4스러스트베어링과 연통되도록 된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 목적을 달성하는 본 발명 유체동압베어링모터는 하우징과, 상기 하우징의 중심부에 동심으로 고정결합되는 중공의 제1,2슬리이브와, 상기 제1,2슬리이브의 중공에 회전가능하게 결합되어 각 제1,2슬리이브의 내경면과의 사이에 제1,2저널베어링을 형성하며 상기 제1,2슬리이브 사이에 회전가능하게 결합되어 이탈을 방지시키는 환형턱이 형성된 샤프트와, 상기 허브의 하면부와 상기 제1슬리이브의 상면부 사이에 오일이 개재되어 형성되는 스러스트베어링과, 상기 샤프트와 연 결되어 함께 회전되는 허브와, 상기 허브에 마련되는 마그네트와, 상기 마그네트와 대향위치되는 상기 하우징에 고정설치되어 상기 마그네트와 함께 전자기회로를 구성하는 스테이터를 구비하며, 상기 제1,2저널베어링의 간극은 상호 다른 간격으로 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명 유체동압베어링모터는 상기 마그네트와 대향위치되는 상기 하우징에 고정설치되어 상기 마그네트의 자력과 함께 인력(引力)이 작용토록 하는 스러스트요크를 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명 유체동압베어링모터는 상기 제2슬리이브의 하단부에 결합되어 상기 저널베어링으로부터의 오일 누출을 방지시키는 스러스트커버가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명 유체동압베어링모터는 제1,2저널베어링의 간극을 서로 달리함으로써 복수의 조립부품들의 누적된 조립공차에도 불구하고 조립공차를 최소화하여 모터의 구동특성을 향상시키고 조립을 용이하게 한다.

또한, 제1,2저널베어링 사이의 음압발생부분에 스러스트플레이트를 마련함으로써 베어링 길이를 확보하여 회전체의 회전중 원추형진동을 효과적으로 방지할 수 있도록 한다.

또한, 회전체와 고정체 사이에 테이퍼실을 형성하여 회전구동중 오일의 누유를 효과적으로 방지할 수 있도록 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 발명 실시예의 유체동압베어링모터를 나타낸 도 2 내지 도 4를 참조하면, 이는 하우징(30)과, 상기 하우징(30)의 중심부에 동심으로 고정결합되는 중공의 제1,2슬리이브(40)(50)와, 상기 제1,2슬리이브(40)(50)의 중공에 회전가능하게 결합되어 각 제1,2슬리이브(40)(50)의 내경면과의 사이에 제1,2저널베어링(111)(112)을 형성하는 샤프트(20)와, 상기 샤프트(20)에 마련되어 샤프트(20)와 함께 회전되며 상기 제1,2슬리이브(40)(50) 사이에 위치되어 스러스트베어링을 형성하는 스러스트플레이트(100)와, 상기 샤프트(20)와 연결되어 함께 회전되는 허브(10)와, 상기 허브(10)에 마련되는 마그네트(60)와, 상기 마그네트(60)와 대향위치되는 상기 하우징(30)에 고정설치되어 상기 마그네트(60)와 함께 전자기회로를 구성하는 스테이터(70)와, 상기 제2슬리이브(50)의 하단부에 결합되어 상기 제2저널베어링(112)으로부터의 오일 누출을 방지시키는 스러스트커버(90)를 구비한다.

상기 스테이터(70)는 전원이 인가되는 스테이터코일(72)과 스테이터코아(71)로 이루어진다.

상기 스러스트베어링은 상기 스러스트플레이트(100)의 상면부와 상기 제1슬리이브(40)의 하면부 사이에 오일이 개재되어 형성되는 제1스러스트베어링(121)과, 상기 스러스트플레이트(100)의 하면부와 상기 제2슬리이브(50)의 상면부 사이에 오일이 개재되어 형성되는 제2스러스트베어링(122)과, 상기 제1슬리이브(40)의 상면부와 상기 허브(10)의 하면부 사이에 오일이 개재되어 형성되는 제3스러스트베어링(123)으로 이루어진다.

상기 각 스러스트베어링(121)(122)(123)의 대향면을 이루는 적어도 어느 한 면에는 도 10에 도시된 바와 같은 인워드(inward)형상의 오일홈이 형성되고, 상기 저널베어링(111)(112)을 이루는 대향면 즉, 샤프트(20)의 외주면 및/또는 제1,2슬리이브(40)(50)의 내주면에는 도 9에 도시된 바와 같은 헤링본(herring bone)형상의 오일홈이 형성된다.

또한, 상기 허브(10)의 저면부로부터 상기 제1슬리이브(40)의 둘레를 감싸도록 하향 연장되어 환형의 내벽(11)이 형성되어 있고, 상기 제1슬리이브(40)의 외주면과 상기 환형내벽(11)과의 사이에 제1테이퍼실(310)이 형성되어 있다.

상기 제1테이퍼실(310)은 상방향으로 협소해지도록 형성되어 상기 제3스러스트베어링(123)과 연통되도록 되어 있다. 이와 같은 제1테이퍼실(310)은 오일의 표면장력에 의해서 제3스러스트베어링(123)으로부터의 오일누출을 방지할 수 있도록 한다.

한편, 본 발명 실시예의 유체동압베어링모터는 상기 제1,2저널베어링(111)(112)의 간극(clearance)이 상호 다른 간격으로 형성된다.

이때, 상기 제1,2저널베어링(111)(112)중 상대적으로 베어링간극이 큰 저널베어링에 대응되는 상기 샤프트(20)의 직경이 베어링간극이 작은 저널베어링에 대응되는 샤프트(20)의 직경보다 크게 형성한다.

즉, 베어링강성은 아래 도시된 식에서와 같이, 베어링 간극의 세제곱에 반비례하고 샤프트의 반경의 세제곱에 비례하게 되므로, 간극이 크게 형성된 부분의 샤프트(20)의 직경을 크게 형성함이 바람직하다.

K ∝ μNR³L/h³

K...베어링강성 N...회전속도

R...샤프트 반경 L...베어링길이

h...간극 μ...점성계수

본 실시예에서는 샤프트(20)를 대경부와 소경부로 형성하여서, 대경부측에 제1저널베어링(111)이 위치되도록 하고 소경부측에 제2저널베어링(112)이 위치되도록 하였다. 따라서 제1저널베어링(111)의 간극을 제2저널베어링(112)의 간극보다 크게 형성하였다.

또한, 상기 마그네트(60)와 대향위치되는 상기 하우징(30)에 고정설치되어 상기 마그네트(60)의 자력과 함께 인력(引力)이 작용토록 하는 스러스트요크(80)를 더 구비하여서, 허브(10)의 가장자리에서 축방향 힘이 작용토록하여 안정적인 회전이 이루어지도록 하였다.

상기와 같은 유체동압베어링모터는 마그네트(60)와 스테이터(70)의 전자기회로에 의해서 정보기록매체(미도시)를 탑재한 허브(10) 및 샤트프(20)가 고속회전을 하게되며, 이때 제1,2저널베어링(111)(112)과 각 스러스트베어링(121)(122)(123)에 의해서 베어링지지되게 된다.

또한, 회전구동중 스러스트베어링(123)으로부터의 오일이 원심력등에 의해서 누출되려하지만 제1테이퍼실(310)에 표면장력에 의해서 수용유지되어 누유가 방지 된다.

또한, 스러스트플레이트(100)는 스러스트베어링(121)(122)을 형성하기도 하지만 허브(10) 및 샤프트(20)의 이탈을 방지하게 한다.

또한, 마그네트(60)와 스러스트요크(80)의 인력(引力)에 의해서 허브(10)가 축방향으로의 힘이 작용하게 되어 회전요동을 최소화하여 안정된 회전을가능하게 한다.

특히, 상기와 같은 실시예의 유체동압베어링모터는 제1,2슬리이브(40)(50)등의 복수 조립부품의 누적된 조립공차에도 불구하고, 제1,2저널베어링(111)(112)의 간극차이를 형성하여 조립공차를 보상하고 조립을 용이하게 한다.

또한, 제1,2저널베어링(111)(112) 사이의 공기등이 포집되는 음압발생부분에 스러스트베어링(121)(122)를 형성하는 스러스트플레이트(100)를 마련함으로써 모터의 소형화를 가능하게 하고 베어링의 길이를 확보하여 원추형진동발생을 억제시킨다.

본 발명의 다른 실시예를 나타낸 도 5를 참조하면, 이는 상기 스러스트플레이트(100)를 상기 샤프트(20)와 일체로 형성한 구조를 가지며, 다른 구성요소들은 상기 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

이 실시예도 상기 실시예와 마찬가지로 상기 제1,2저널베어링(111)(112)의 간극(clearance)이 상호 다른 간격으로 형성된다. 이때, 상기 제1,2저널베어링(111)(112)중 상대적으로 베어링간극이 큰 저널베어링에 대응되는 상기 샤프트(20)의 직경이 베어링간극이 작은 저널베어링에 대응되는 샤프트(20)의 직경보다 크게 형성한다.

본 실시예에서는 샤프트(20)를 대경부와 소경부로 형성하여서, 대경부측에 제1저널베어링(111)이 위치되도록 하고 소경부측에 제2저널베어링(112)이 위치되도록 하였다. 따라서 제1저널베어링(111)의 간극을 제2저널베어링(112)의 간극보다 크게 형성하였다.

본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 도 7 및 도 8을 참조하면, 이는 스러스트베어링(122)이 상기 스러스트플레이트(100)의 하면부와 상기 제2슬리이브(50)의 상면부 사이에 오일을 개재하여 형성된 구조를 가진다.

또한, 상기 허브(20)의 하면부와 상기 스러스트플레이트(100)의 상면부에 각각 소정간격을 가지고 접하는 상기 제1슬리이브(40)의 상하면을 관통하는 압력연통홀(45)이 형성된 구조를 가진다.

상기 제1슬리이브(40)의 상/하면과 접하는 상기 허브(20)의 하면부와 상기 스러스트플레이트(100)의 상면부 사이에 형성되는 틈새에는 오일저장소 및 공기포집소로 사용되며, 상기 압력연통홀(45)을 통하여 포집된 공기가 외부로 배출될 수 있도록 한다.

또한, 스러스트플레이트(100)의 하면부 또는 상기 제2슬리이브(50)의 상면에는 도 10에 도시된 바와 같은 인워드(inward)형상의 오일홈이 형성되고, 상기 제2저널베어링(122)을 구성하는 제2슬리이브(50)의 내주면 또는 상기 샤프트(20)의 외주면에는 도 9에 도시된 바와 같이 상호 소정각도로 연결되는 상/하부오일홈(21)(22)으로 이루어지는 헤링본(herring bone)형상의 오일홈이 형성된다.

본 발명 실시예에서는 상기 상/하부오일홈(21)(22)이 접하는 경계선에 대한 상기 상부오일홈(21)의 높이(A)는 상기 하부오일홈(22)의 높이(B)보다 높게 형성하였다. 이 경우 샤프트(20)의 하단부에 양압이 형성되게 되고 이에 따라 이 부분에 기포가 포집되는 것을 예방할 수 있어 베어링성능을 향상시킬 수 있게 한다.

다른 참조부호에 대하여는 상기 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시예를 나타낸 도 11을 참조하면, 이는 스러스트베어링의 구성을 상기 실시예와 달리 구성한 것으로써, 스러스트플레이트(100)의 상면부와 제1슬리이브(40)의 하면부 사이에 오일이 개재되어 형성되는 제1스러스트베어링(121)과, 상기 스러스트플레이트(100)의 하면부와 제2슬리이브(50)의 상면부 사이에 오일이 개재되어 형성되는 제2스러스트베어링(122)으로 이루어진다.

또한, 상기 허브(10)의 저면부로부터 상기 제1슬리이브(40)의 둘레를 감싸도록 하향 연장되어 환형의 내벽(11)이 형성되고, 상기 제1슬리이브(40)의 상면부와 상기 환형의 내벽(11)의 단부 사이에 오일이 개재되어 형성되는 제4스러스트베어링(124)이 구비된 구조를 가진다.

또한, 상기 환형 내벽(11)을 감싸도록 상기 하우징(30)의 중심부에 마련되는 원통벽(35)과 상기 환형 내벽(11)의 외주면 사이에 제2테이퍼실(320)이 형성되며, 상기 제2테이퍼실(320)은 하방향으로 협소해지도록 형성되어 상기 제4스러스트베어링(124)과 연통되도록 된 구조를 가진다.

이 실시예의 경우 제2테이퍼실(320)을 구성하는 원통벽(35)을 고정체로 하고 내측의 환형내벽(11)을 회전체로 구성함으로써 원심력을 이용하여 누유방지를 효과적으로 할 수 있게 한다.

이 실시예도 상기 실시예와 마찬가지로 상기 제1,2저널베어링(111)(112)의 간극(clearance)이 상호 다른 간격으로 형성된다.

이때, 상기 제1,2저널베어링(111)(112)중 상대적으로 베어링간극이 큰 저널베어링에 대응되는 상기 샤프트(20)의 직경이 베어링간극이 작은 저널베어링에 대응되는 샤프트(20)의 직경보다 크게 형성한다.

본 실시예에서는 샤프트(20)를 대경부와 소경부로 형성하여서, 대경부측에 제1저널베어링(111)이 위치되도록 하고 소경부측에 제2저널베어링(112)이 위치되도록 하였다. 따라서 제1저널베어링(111)의 간극을 제2저널베어링(112)의 간극보다 크게 형성하였다.

한편, 본 발명 유체동압베어링모터의 다른 실시예를 나타낸 도 6을 참조하면, 이는 하우징(30)과, 상기 하우징(30)의 중심부에 동심으로 고정결합되는 중공의 제1,2슬리이브(40)(50)와, 상기 제1,2슬리이브(40)(50)의 중공에 회전가능하게 결합되어 각 제1,2슬리이브(40)(50)의 내경면과의 사이에 제1,2저널베어링(111)(112)을 형성하며 상기 제1,2슬리이브(40)(50) 사이에 회전가능하게 결합되어 이탈을 방지시키는 환형턱(23)이 형성된 샤프트(20)와, 상기 허브(10)의 하면부와 상기 제1슬리이브(40)의 상면부 사이에 오일이 개재되어 형성되는 제5스러스트베어링(125)과, 상기 샤프트(20)와 연결되어 함께 회전되는 허브(10)와, 상기 허브(10)에 마련되는 마그네트(60)와, 상기 마그네트(60)와 대향위치되는 상기 하우징(30) 에 고정설치되어 상기마그네트(60)와 함께 전자기회로를 구성하는 스테이터(70)를 구비한다.

상기 환형턱(23)은 허브(10) 및 샤프트(20)의 회전시 이탈을 방지하도록 한다.

또한, 이 실시예에서는 스러스트베어링(125)을 한개소에 형성함에 따른 불균형을 방지하기 위하여, 상기 마그네트(60)와 대향위치되는 상기 하우징(30)에 상기 마그네트(60)의 자력과 함께 인력(引力)이 작용토록 하는 스러스트요크(80)를 설치하였다.

이 경우 허브(10)의 가장자리측에서 축방향으로의 힘이 작용하여 허브(10)의 안정적인 회전이 이루어지도록 하였다.

또한, 상기 제1,2저널베어링(111)(112)의 간극(clearance)이 상호 다른 간격으로 형성된다.

이때, 상기 제1,2저널베어링(111)(112)중 상대적으로 베어링간극이 큰 저널베어링에 대응되는 상기 샤프트(20)의 직경이 베어링간극이 작은 저널베어링에 대응되는 샤프트(20)의 직경보다 크게 형성한다.

본 실시예에서는 샤프트(20)를 대경부와 소경부로 형성하여서, 대경부측에 제1저널베어링(111)이 위치되도록 하고 소경부측에 제2저널베어링(112)이 위치되도록 하였다. 따라서 제1저널베어링(111)의 간극을 제2저널베어링(112)의 간극보다 크게 형성하였다.

상기 실시예와 동일부호는 상기 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한 다.

상기와 같은 본 발명은 본원의 정신과 범위를 이탈함이 없이 상기 실시예에 한정되지 아니하고 많은 변형을 가하여 실시될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명 유체동압베어링모터는 다음과 같은 이점을 가진다.

첫째, 제1저널베어링(111)과 제2저널베어링(112)의 간극을 상호 달리 형성시킴으로써, 복수의 조립부품들의 누적된 조립공차에도 불구하고 공차범위내로 보상하여 베어링성능을 유지시킬 수 있으며, 또한 조립을 용이하게 한다.

둘째, 제1슬리이브(40)와 허브(10) 사이에 테이퍼실을 형성하여서 회전체의 회전구동중 오일의 누유를 효과적으로 방지할 수 있다.

세째, 제1,2저절베어링(111)(112) 사이의 음압발생부분 즉 베어링성능에 유익하지 아니한 부분에 스러스트플레이트(100)를 마련하여 스러스트베어링을 형성시킴으로써 모터의 소형화를 가능하게 할뿐만 아니라 베어링의 길이를 확보하여 원추형진동등을 방지할 수 있게 한다.

네째, 저널베어링에 있어서, 상/하부오일홈(21)(22)이 접하는 경계선에 대한 상기 상부오일홈(21)의 높이(A)를 상기 하부오일홈(22)의 높이(B)보다 높게 형성시킴으로써, 샤프트(20)의 하단부에 양압이 형성되게 되고 이에 따라 이 부분에 기포가 포집되는 것을 예방할 수 있어 베어링성능을 향상시킬 수 있게 한다.

다섯째, 상기 제1슬리이브(40)의 상/하면과 접하는 상기 허브(20)의 하면부 와 상기 스러스트플레이트(100)의 상면부 사이에 형성되는 틈새에는 오일저장소 및 공기포집소로 사용되고, 상기 압력연통홀(45)을 통하여 포집된 공기가 외부로 배출될 수 있도록 하여 베어링성능을 향상시킬 수 있도록 한다.

Claims (12)

1. 하우징(30)과,

   상기 하우징(30)의 중심부에 동심으로 고정결합되는 중공의 제1,2슬리이브(40)(50)와,

   상기 제1,2슬리이브(40)(50)의 중공에 회전가능하게 결합되어 각 제1,2슬리이브(40)(50)의 내경면과의 사이에 제1,2저널베어링(111)(112)을 형성하는 샤프트(20)와,

   상기 샤프트(20)에 마련되어 샤프트(20)와 함께 회전되며 상기 제1,2슬리이브(40)(50) 사이에 위치되는 스러스트플레이트(100)와,

   상기 샤프트(20)를 축방향으로 베어링지지하는 스러스트베어링과,

   상기 샤프트(20)와 연결되어 함께 회전되는 허브(10)와,

   상기 허브(10)에 마련되는 마그네트(60)와,

   상기 마그네트(60)와 대향위치되는 상기 하우징(30)에 고정설치되어 상기 마그네트(60)와 함께 전자기회로를 구성하는 스테이터(70)를 구비하며,

   상기 제1,2저널베어링(111)(112)의 간극은 상호 다른 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 저널베어링 간극이 다른 유체동압베어링모터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 스러스트베어링은 상기 스러스트플레이트(100)의 상면부와 상기 제1슬리이브(40)의 하면부 사이에 오일이 개재되어 형성되는 제1스러 스트베어링(121)과, 상기 스러스트플레이트(100)의 하면부와 상기 제2슬리이브(50)의 상면부 사이에 오일이 개재되어 형성되는 제2스러스트베어링(122)과, 상기 제1슬리이브(40)의 상면부와 상기 허브(10)의 하면부 사이에 오일이 개재되어 형성되는 제3스러스트베어링(123)중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 저널베어링 간극이 다른 유체동압베어링모터.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 스러스트베어링은 상기 스러스트플레이트(100)의 하면부와 상기 제2슬리이브(50)의 상면부 사이에 오일이 개재되어 형성되고,

   상기 허브(20)의 하면부와 상기 스러스트플레이트(100)의 상면부에 각각 소정간격을 가지고 접하는 상기 제1슬리이브(40)의 상하면을 관통하는 압력연통홀(45)이 형성된 것을 특징으로 하는 저널베어링 간극이 다른 유체동압베어링모터.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1,2저널베어링(111)(112)중 상대적으로 베어링간극이 큰 저널베어링에 대응되는 상기 샤프트(20)의 직경이 베어링간극이 작은 저널베어링에 대응되는 샤프트(20)의 직경보다 큰 것을 특징으로 하는 저널베어링 간극이 다른 유체동압베어링모터.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 스러스트플레이트(100)는 상기 샤프트(20)와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 저널베어링 간극이 다른 유체동압베어링모터.
6. 제 3 항에 있어서, 스러스트플레이트(100)의 하면부 또는 상기 제2슬리이브(50)의 상면은 인워드(inward)형상의 오일홈이 형성되고,

   상기 제2저널베어링(122)을 구성하는 제2슬리이브(50)의 내주면 또는 상기 샤프트(20)의 외주면에는 상호 소정각도로 연결되는 상/하부오일홈으로 이루어지는 헤링본(herring bone)형상의 오일홈이 형성되며,

   상기 상/하부오일홈이 접하는 경계선에 대한 상기 상부오일홈의 높이는 상기 하부오일홈의 높이보다 높게 형성된 것을 특징으로 하는 저널베어링의 간극이 다른 유체동압베어링모터.
7. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 허브(10)의 저면부로부터 상기 제1슬리이브(40)의 둘레를 감싸도록 하향 연장되어 환형의 내벽(11)이 형성되고,

   상기 제1슬리이브(40)의 외주면에 상기 환형내벽(11)과의 사이에 제1테이퍼실이 형성되며,

   상기 제1테이퍼실은 상방향으로 협소해지도록 형성되어 상기 제3스러스트베어링(123)과 연통되도록 된 것을 특징으로 하는 저널베어링 간극이 다른 유체동압베어링모터.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 스러스트베어링은 상기 스러스트플레이트(100)의 상면부와 상기 제1슬리이브(40)의 하면부 사이에 오일이 개재되어 형성되는 제1스러스트베어링(121)과,

   상기 스러스트플레이트(100)의 하면부와 상기 제2슬리이브(50)의 상면부 사이에 오일이 개재되어 형성되는 제2스러스트베어링(122)과,

   상기 허브(10)의 저면부로부터 상기 제1슬리이브(40)의 둘레를 감싸도록 하향 연장되어 환형의 내벽(11)이 형성되고, 상기 제1슬리이브(40)의 상면부와 상기 환형의 내벽(11)의 단부 사이에 오일이 개재되어 형성되는 제4스러스트베어링(124)중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 저널베어링 간극이 다른 유체동압베어링모터.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 환형 내벽(11)을 감싸도록 상기 하우징(30)의 중심부에 마련되는 원통벽(35)과 상기 환형 내벽(11)의 외주면 사이에 제2테이퍼실이 형성되며,

   상기 제2테이퍼실은 하방향으로 협소해지도록 형성되어 상기 제4스러스트베어링(124)과 연통되도록 된 것을 특징으로 하는 저널베어링 간극이 다른 유체동압베어링모터.
10. 하우징(30)과,

    상기 하우징(30)의 중심부에 동심으로 고정결합되는 중공의 제1,2슬리이브(40)(50)와,

    상기 제1,2슬리이브(40)(50)의 중공에 회전가능하게 결합되어 각 제1,2슬리이브(40)(50)의 내경면과의 사이에 제1,2저널베어링(111)(112)을 형성하며 상기 제 1,2슬리이브(40)(50) 사이에 회전가능하게 결합되어 이탈을 방지시키는 환형턱(23)이 형성된 샤프트(20)와,

    상기 허브(10)의 하면부와 상기 제1슬리이브(40)의 상면부 사이에 오일이 개재되어 형성되는 스러스트베어링과,

    상기 샤프트(20)와 연결되어 함께 회전되는 허브(10)와,

    상기 허브(10)에 마련되는 마그네트(60)와,

    상기 마그네트(60)와 대향위치되는 상기 하우징(30)에 고정설치되어 상기마그네트(60)와 함께 전자기회로를 구성하는 스테이터(70)를 구비하며,

    상기 제1,2저널베어링(111)(112)의 간극은 상호 다른 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 저널베어링 간극이 다른 유체동압베어링모터.
11. 제 1,2,3,6,8,9,10항중 어느 한 항에 있어서, 상기 마그네트(60)와 대향위치되는 상기 하우징(30)에 고정설치되어 상기 마그네트(60)의 자력과 함께 인력(引力)이 작용토록 하는 스러스트요크(80)를 더 구비하여 된 것을 특징으로 하는 저널베어링 간극이 다른 유체동압베어링모터.
12. 제 1,2,3,6,8,9,10항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2슬리이브(50)의 하단부에 결합되어 상기 저널베어링으로부터의 오일 누출을 방지시키는 스러스트커버(90)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 저널베어링 간극이 다른 유체동압베어링모터.

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