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KR101208210B1 - 유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 모터 - Google Patents

유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 모터 Download PDF

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KR101208210B1
KR101208210B1 KR1020100100266A KR20100100266A KR101208210B1 KR 101208210 B1 KR101208210 B1 KR 101208210B1 KR 1020100100266 A KR1020100100266 A KR 1020100100266A KR 20100100266 A KR20100100266 A KR 20100100266A KR 101208210 B1 KR101208210 B1 KR 101208210B1
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KR
South Korea
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sleeve
oil
shaft
bearing assembly
hub
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KR1020100100266A
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김영태
최태영
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리는 샤프트와 결합하며, 상기 샤프트와 연동하여 회전하는 허브; 상기 샤프트를 지지하며, 상면에 요홈 형성되어 상기 허브 사이에서 오일을 저장하는 저장홈을 구비하는 슬리브; 및 상기 슬리브의 상면에 대응되는 상기 허브의 일면에 돌출 형성되고, 외측부와 상기 슬리브의 상면 사이에서 오일이 실링되도록 반경방향 외측에 오일 계면이 형성되는 돌기부;를 포함할 수 있다.

Description

유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 모터{Hydrodynamic bearing assembly and motor including the same}
본 발명은 유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오일 증발에 대한 신뢰성을 확보하고, 실링 구조를 개선한 유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 모터에 관한 것이다.
정보 저장 장치 중 하나인 하드 디스크 드라이브(HDD; Hard Disk Drive)는 기록재생헤드(read/write head)를 사용하여 디스크에 저장된 데이터를 재생하거나, 디스크에 데이터를 기록하는 장치이다.
이러한 하드 디스크 드라이브는 디스크를 구동시킬 수 있는 디스크 구동장치가 필요하며, 상기 디스크 구동장치에는 소형의 스핀들 모터가 사용된다.
소형의 스핀들 모터는 유체 동압 베어링 어셈블리가 이용되고 있으며, 상기 유체 동압 베어링 어셈블리의 회전부재 중의 하나인 샤프트와 고정부재 중의 하나인 슬리브 사이에는 오일이 개재되어 상기 오일에서 생기는 유체 압력으로 샤프트를 지지하게 된다.
또한, 종래에는 고정부재 중의 하나인 슬리브와 회전부재 중의 하나인 허브 사이의 미소간극에도 오일이 개재되며, 상기 허브가 회전하는 경우 오일에 의한 마찰이 발생하게 된다.
여기서, 회전시 발생하는 마찰은 모터의 성능에 영향을 미치게 되므로 마찰을 최소화하는 방안이 필요하다.
또한, 모터 회전시 온도가 상승하게 되는 경우 오일 팽창에 의하여 상기 오일이 정상적인 오일 계면을 벗어나게 되는 문제점이 발생하였으며, 이는 오일 누출에 의해 모터의 성능에 치명적인 영향을 끼치게 되었다.
특히 외부 충격이 가해지는 경우의 오일 누출은 더욱 심각한 문제를 야기시켰으며, 결과적으로 모터의 수명을 줄이게 되는 문제점이 발생하였다.
따라서, 온도가 상승하거나 외부충격이 있는 경우에도 모터의 성능에 영향이 없도록 하고, 회전부재의 회전시 마찰을 최소화하여 모터의 수명을 향상시키도록 하는 연구가 시급한 실정이다.
본 발명의 목적은 오일 저장홈을 확보하여 오일 증발에 따른 모터의 성능 저하를 방지할 수 있으며, 외부 충격 및 온도 상승에 따른 오일 누출을 방지하여 모터의 수명을 향상시킬 수 있도록 하는 유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 모터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리는 샤프트와 결합하며, 상기 샤프트와 연동하여 회전하는 허브; 상기 샤프트를 지지하며, 상면에 요홈 형성되어 상기 허브 사이에서 오일을 저장하는 저장홈을 구비하는 슬리브; 및 상기 슬리브의 상면에 대응되는 상기 허브의 일면에 돌출 형성되고, 외측부와 상기 슬리브의 상면 사이에서 오일이 실링되도록 반경방향 외측에 오일 계면이 형성되는 돌기부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리의 상기 저장홈은 상기 돌기부의 반경방향 내측에 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리의 상기 저장홈은 상기 슬리브의 상면의 원주를 따라 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리의 상기 저장홈은 반경방향 내측으로 길게 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리의 상기 돌기부는 상기 슬리브 상면에 대응되는 상기 허브의 일면의 원주를 따라 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리의 상기 허브는 상기 허브의 일면에서 돌출형성되는 주벽부를 구비하며, 상기 주벽부 및 상기 주벽부와 대응되는 상기 슬리브의 외측부 중 적어도 하나에는 상기 슬리브의 외측부로 상기 오일이 유출되는 경우 상기 오일을 상기 오일 계면 방향으로 펌핑하도록 하는 펌핑홈을 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리의 상기 펌핑홈은 스파이럴 형상, 헤링본 형상 및 나사선 형상 중 적어도 하나로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리는 상기 샤프트의 하부와 결합하여 상기 샤프트에 스러스트 동압을 제공하는 스러스트 플레이트;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 모터는 샤프트를 지지하며, 상면에 요홈 형성되어 오일을 저장하는 저장홈을 구비하는 슬리브; 상기 슬리브의 외주면에 결합되며 회전 구동력을 발생시키기 위한 코일이 권선되는 코어를 구비하는 스테이터; 및 상기 샤프트와 연동하여 회전되도록 마그네트를 구비하며, 상기 샤프트와 연동하여 회전되도록 마그네트를 구비하며, 상기 슬리브의 상면에 대응되는 일면에 돌출 형성되고, 외측부와 상기 슬리브의 상면 사이에서 오일이 실링되도록 반경방향 외측에 오일 계면이 형성되는 돌기부를 구비하는 로터;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 모터의 상기 저장홈은 상기 돌기부의 반경방향 내측에 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 모터의 상기 저장홈은 상기 슬리브의 상면의 원주를 따라 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 모터의 상기 저장홈은 반경방향 내측으로 길게 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 모터의 상기 돌기부는 상기 슬리브 상면에 대응되는 상기 로터의 일면의 원주를 따라 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 모터의 상기 로터는 상기 로터의 일면에서 돌출형성되는 주벽부를 구비하며, 상기 주벽부 및 상기 주벽부와 대응되는 상기 슬리브의 외측부 중 적어도 하나에는 상기 슬리브의 외측부로 상기 오일이 유출되는 경우 상기 오일을 상기 오일 계면 방향으로 펌핑하도록 하는 펌핑홈을 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 모터의 상기 펌핑홈은 스파이럴 형상, 헤링본 형상 및 나사선 형상 중 적어도 하나로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 모터에 의하면, 온도의 상승 및 외부충격에 의한 오일의 누출을 방지하여 모터의 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 회전부재인 허브와 고정부재인 슬리브와의 마찰을 최소화하여 모터의 수명을 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리를 포함하는 모터를 도시한 개략 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리에 제공되는 슬리브를 도시한 개략 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리에 제공되는 허브를 도시한 개략 절개 사시도.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리를 포함하는 모터를 도시한 개략 단면도.
도 5(a) 및 도 5(b)는 각각 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리에 제공되는 스러스트 플레이트를 도시한 개략 평면도 및 저면도.
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 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리를 포함하는 모터를 도시한 개략 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리(100)를 포함하는 모터(400)는 샤프트(110)와 슬리브(120)를 포함하는 유체 동압 베어링 어셈블리(100), 허브(210)를 포함하는 로터(200) 및 코일(320)이 권선되는 코어(310)를 포함하는 스테이터(300)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 유체 동압 베어링 어셈블리(100)의 구체적인 실시예들은 이하에서 상술하기로 하며, 본 발명에 따른 모터(400)는 상기 유체 동압 베어링 어셈블리(100)의 각 실시예들의 구체적인 특징 전부를 가질 수 있다.
유체 동압 베어링 어셈블리(100)는 샤프트(110), 슬리브(120) 및 허브(210)를 포함할 수 있으며, 상기 허브(210)는 후술할 로터(200)를 구성하는 구성인 동시에 상기 유체 동압 베어링 어셈블리(100)를 구성하는 구성일 수 있다.
우선, 방향에 대한 용어를 정의하면, 축방향은 도 1 및 4에서 볼 때, 상기 샤프트(110)를 기준으로 상하 방향을 의미하며, 반경방향 외측 및 내측 방향은 상기 샤프트(110)를 기준으로 상기 허브(210)의 외측단 방향 또는 상기 허브(210)의 외측단을 기준으로 상기 샤프트(110)의 중심방향을 의미할 수 있다.
슬리브(120)는 상기 샤프트(110)의 상단이 축방향 상측으로 돌출되도록 상기 샤프트(110)를 지지할 수 있으며, Cu 또는 Al을 단조하거나, Cu-Fe계 합금 분말 또는 SUS계 분말을 소결하여 형성될 수 있다.
여기서, 상기 샤프트(110)는 상기 슬리브(120)의 축공과 미소 간극을 가지도록 삽입되고, 상기 미소 간극에는 오일이 충전되며 상기 샤프트(110)의 외경 및 상기 슬리브(120)의 내경 중 적어도 하나에 형성되는 레디얼 동압홈(122)에 의해 로터(200)의 회전을 부드럽게 지지할 수 있다.
상기 레디얼 동압홈(122)은 상기 슬리브(120)의 축공의 내부인 상기 슬리브(120)의 내측면에 형성되며, 상기 샤프트(110)의 회전 시에 한쪽으로 편향되도록 압력을 형성시키게 된다.
다만, 상기 레디얼 동압홈(122)은 상기 언급한 바와 같이 상기 슬리브(120)의 내측면에 마련되는 것에 한정하지 않으며, 상기 샤프트(110)의 외경부에 마련되는 것도 가능하며, 갯수도 제한이 없다는 것을 밝혀둔다.
상기 레디얼 동압홈(122)은 헤링본 형상, 스파이럴 형상 및 나사선 형상 중 어느 하나일 수 있으며, 레디얼 동압을 발생시키는 형상이라면 그 형상에는 제한이 없다.
상기 슬리브(120)의 상면에는 요홈 형성되어 오일을 저장하는 저장홈(140)이 형성될 수 있으며, 상기 저장홈(140)은 후술할 허브(210)의 일면과의 간극을 넓혀주므로 상기 슬리브(120)와 상기 허브(210)의 마찰을 저감시켜주어 본 발명에 따른 모터(400)의 성능을 향상시키는 기능을 할 수 있다.
또한, 상기 저장홈(140)은 외부 충격이나 본 발명에 따른 모터(400) 구동시 온도가 상승하는 경우 오일의 누출을 방지하는 저장 공간을 확보함으로써 오일 증발에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다.
이에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조하여 자세히 후술하기로 한다.
상기 슬리브(120)에는 슬리브(120)의 상부와 하부를 연통하도록 형성되는 순환홀(125)을 구비하여, 유체 동압 베어링 어셈블리(100) 내부의 오일의 압력을 분산시켜 평형을 유지할 수 있도록 할 수 있으며, 상기 유체 동압 베어링 어셈블리(100) 내부에 존재하는 기포 등을 순환에 의해 배출되도록 이동시킬 수 있다.
여기서, 상기 슬리브(120)의 축방향 하부에는 간극을 유지한 상태로 상기 슬리브(120)와 결합하며, 상기 간극에는 오일을 수용하는 베이스 커버(130)가 결합될 수 있다.
상기 베이스 커버(130)는 상기 슬리브(120) 사이의 간극에 오일을 수용하여 그 자체로서 상기 샤프트(110)의 하면을 지지하는 베어링으로서의 기능을 수행할 수 있다.
허브(210)는 샤프트(110)와 결합하며, 상기 샤프트(110)와 연동하여 회전하는 회전부재로 유체 동압 베어링 어셈블리(100)를 구성하는 구성인 동시에 로터(200)를 구성할 수 있으므로, 이하 로터(200)에서 자세히 설명한다.
로터(200)는 스테이터(300)에 대하여 회전 가능하게 구비되는 회전 구조물이며, 후술할 코어(310)와 일정 간격을 두고 서로 대응되는 환고리형의 마그네트(220)를 외주면에 구비하는 허브(210)를 포함할 수 있다.
다시 말하면, 상기 허브(210)는 상기 샤프트(110)에 결합되어 상기 샤프트(110)와 연동하여 회전하는 회전부재일 수 있다.
여기서, 상기 마그네트(220)는 원주방향으로 N극, S극이 교대로 착자되어 일정 세기의 자기력을 발생시키는 영구자석으로 구비될 수 있다.
또한, 상기 허브(210)는 샤프트(110)의 상단에 고정되도록 하는 제1 원통형 벽부(212), 상기 제1 원통형 벽부(212)의 단부로부터 반경방향 외측으로 연장 형성되는 원판부(214), 상기 원판부(214)의 반경방향 외측 단부에서 하향 돌출되는 제2 원통형 벽부(216)를 포함할 수 있으며, 상기 제2 원통형 벽부(216)의 내주면에는 상기 마그네트(220)가 결합될 수 있다.
여기서, 슬리브(120)의 상면과 대응되는 허브(210)의 제1 원통형 벽부(212)의 일면에는 돌기부(250)가 형성될 수 있으며, 상기 돌기부(250)의 외측부와 상기 슬리브(120)의 상면 사이에는 오일이 실링되도록 할 수 있으며, 상기 돌기부(250)의 반경방향 외측에 오일 계면이 형성될 수 있다.
또한, 상기 허브(210)는 상기 슬리브(120)의 상측 외측부와 대응되도록 축방향 하측으로 연장되어 형성되는 주벽부(230)를 구비할 수 있다.
상기 주벽부(230)의 내주면에는 외부충격이나 온도 상승으로 인해 오일이 팽창함에 따라 상기 오일이 오일 계면을 이탈하게 되는 경우 상기 오일을 상기 오일 계면 방향으로 펌핑하도록 하는 펌핑홈(240)이 형성될 수 있으며, 상기 펌핑홈(240)은 상기 주벽부(230)에 대응되는 상기 슬리브(120)의 상측 외주면에도 형성될 수 있다.
여기서, 상기 돌기부(250) 및 펌핑홈(240)에 관해서는 슬리브(120)의 저장홈(140)과 관련하여 도 2 및 도 3을 참조로 자세히 후술하기로 한다.
스테이터(300)는 코일(320), 코어(310) 및 베이스 부재(330)를 포함할 수 있다.
다시 말하면, 상기 스테이터(300)는 전원인가 시 일정크기의 전자기력을 발생시키는 코일(320) 및 상기 코일(320)이 권선되는 복수개의 코어(310)를 구비하는 고정 구조물일 수 있다.
상기 코어(310)는 패턴회로가 인쇄된 인쇄회로기판(미도시)이 구비되는 베이스 부재(330)의 상부에 고정 배치되고, 상기 권선코일(320)과 대응하는 베이스 부재(330)의 상면에는 상기 권선코일(320)을 하부로 노출시키도록 일정크기의 코일공이 복수개 관통형성될 수 있으며, 상기 권선코일(320)은 외부전원이 공급되도록 상기 인쇄회로기판(미도시)과 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 베이스 부재(330)는 상기 슬리브(120)의 외주면이 고정되고, 상기 코일(320)이 권선되는 코어(310)가 삽입될 수 있으며, 상기 베이스 부재(330)의 내면 혹은 상기 슬리브(120)의 외면에 접착제를 도포하여 조립될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리에 제공되는 슬리브를 도시한 개략 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리에 제공되는 허브를 도시한 개략 절개 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리에 제공되는 슬리브(120)는 저장홈(140)을 구비할 수 있으며, 허브(210)는 돌기부(250)를 구비할 수 있다.
저장홈(140)은 슬리브(120)의 상면에 형성될 수 있으며, 상기 상면의 원주를 따라 형성되는 링 형상일 수 있다.
또한, 상기 저장홈(140)은 상기 슬리브(120)의 상면에서 반경방향 내측으로 길게 형성될 수 있으나, 상기 저장홈(140)의 반경방향 내측으로 형성된 길이 및 깊이에 대해서는 특별한 제한이 없다.
여기서, 슬리브(120)의 상면은 허브(210)의 일면과 미소 간극을 형성하며, 상기 미소간극에 오일이 개재되게 된다.
이때, 상기 허브(210)가 회전하는 경우 상기 오일에 의한 마찰이 발생하게 되며, 상기 슬리브(120)의 상면은 마찰에만 관여하게 된다.
따라서, 상기 슬리브(120)의 상면에 형성된 저장홈(140)으로 인해 상기 허브(210)와의 간격을 증가시켜주어 상기 허브(210)의 회전시 발생되는 마찰을 저감시켜줄 수 있으므로 본 발명에 따른 모터(400)의 성능을 증가시킬 수 있다.
또한, 상기 저장홈(140)은 상기 허브(210)사이에서 오일을 저장할 수 있는 저장 공간의 기능을 할 수 있으므로, 외부 충격이나 온도가 상승하는 경우 오일의 누출을 방지하여 오일 증발에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다.
여기서, 상기 저장홈(140)은 허브(210)의 일면에 형성되는 돌기부(250)의 반경방향 내측에 형성될 수 있다.
돌기부(250)는 슬리브(120)의 상면에 대응되는 허브(210)의 일면에서 돌출 형성되어 상기 돌기부(250)의 외측부와 상기 슬리브(120)의 상면 사이에서 오일이 실링되도록 할 수 있으며, 상기 돌기부(250)의 반경방향 외측에 오일 계면이 형성될 수 있다.
상기 돌기부(250)는 상기 슬리브(120) 상면에 대응되는 상기 허브(210)의 일면의 원주를 따라 형성될 수 있으며, 주벽부(230)의 반경방향 내측에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 돌기부(250)는 상기 슬리브(120)의 상면과의 간격을 줄여주게 되어 외부충격이 가해지는 경우 오일의 이탈을 방지하는 기능을 할 수 있다.
또한, 허브(210)의 주벽부(230)의 내주면에는 외부충격이나 온도 상승으로 인해 오일이 팽창함에 따라 상기 오일이 오일 계면을 이탈하게 되는 경우 상기 오일을 상기 오일 계면 방향으로 펌핑하도록 하는 펌핑홈(240)이 형성될 수 있으며, 상기 펌핑홈(240)은 상기 주벽부(230)에 대응되는 상기 슬리브(120)의 상측 외주면에도 형성될 수 있다.
즉, 상기 펌핑홈(240)은 상기 슬리브(120)의 상측 외주면 및 상기 주벽부(230)의 내주면 중 적어도 하나에 형성될 수 있으며, 형상은 도 3에 도시된 바와 같이 반헤링본 형상인 스파이럴 형상일 수 있으나, 이에 한정하지 않으며 상기 주벽부(230)의 내주면에 유출된 오일을 오일 계면 방향으로 펌핑할 수 있는 형상이면 다 가능하다.
즉, 헤링본 형상 또는 나사선 형상도 가능할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리를 포함하는 모터를 도시한 개략 단면도이며, 도 5(a) 및 도 5(b)는 각각 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리에 제공되는 스러스트 플레이트를 도시한 개략 평면도 및 저면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리(100)를 포함하는 모터(500)는 스러스트 플레이트(150)를 제외하고는 앞서 언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리(100)를 포함하는 모터(400)와 구성 및 효과가 동일하므로 상기 스러스트 플레이트(150) 이외의 설명은 생략하기로 한다.
스러스트 플레이트(150)는 슬리브(120)의 하부에 배치되며, 중앙에 샤프트(110)의 단면에 상응하는 홀을 구비하여, 이 홀에 상기 샤프트(110)가 삽입될 수 있다.
이때, 상기 스러스트 플레이트(150)는 별도로 제조되어 상기 샤프트(110)와 결합할 수도 있으나, 제조시부터 상기 샤프트(110)와 일체로 형성될 수도 있으며, 상기 샤프트(110)의 회전 운동시 상기 샤프트(110)를 따라 회전 운동하게 된다.
상기 스러스트 플레이트(150)의 상면 및 하면에는 상기 샤프트(110)에 스러스트 동압을 제공하는 스러스트 동압홈(150a, 150b)이 형성될 수 있으며, 상면에는 스파이럴 형상이고 하면에는 헤링본 형상인 것이 바람직하다.
즉, 도 4에 도시된 바와 같이 순환홀(125)이 형성된 경우에는 스러스트 플레이트(150)의 상면과 하면에 스러스트 동압홈(150a, 150b)이 형성되는 것이 바람직하다.
다시 말하면, 샤프트(110)의 외주면 또는 슬리브(120)의 내주면에 형성된 레디얼 동압홈(122)에 의해 레디얼 동압이 형성되고, 상기 레디얼 동압홈(122)의 구조에 의해 오일의 전체적인 압력은 축방향 하측으로 형성되게 된다.
이러한 압력은 상기 스러스트 플레이트(150)의 반경방향 외측으로 향하게 되고, 일부의 압력은 순환홀(125)을 따라 축방향 상측으로 향하게 되며 나머지 압력은 스러스트 플레이트(150)의 하면 방향으로 향하게 된다.
따라서, 상기 일부의 압력이 순환홀(125)을 따라 축방향 상측으로 향하게 되므로 샤프트(110)를 부상시켜 회전하도록 하는 압력이 자연히 약해지게 된다.
그러므로, 샤프트(110)의 부상력을 확보하기 위하여 스러스트 동압을 보충해주어야 하므로 상기 스러스트 플레이트(150) 상면 뿐만 아니라 하면에도 스러스트 동압홈(150a, 150b)을 구비하는 것이 바람직하다.
그러나, 순환홀(125)이 없는 경우에는 상기 순환홀(125)을 따라 손실되는 압력이 없게 되므로 스러스트 플레이트(150)의 상면에만 스러스트 동압홈(150a)이 형성되어도 무방하며, 충분한 부상력을 확보할 수 있게 된다.
다만, 상기 스러스트 플레이트(150) 상면에 형성되는 스러스트 동압홈(150a)은 상기 상면에 대응되는 슬리브(120)의 하면에 형성되어도 무방하며, 양쪽 다 형성되어도 관계없음을 밝혀둔다.
또한, 앞서 언급한 바와 같이 스러스트 플레이트(150) 상면 및 하면에 형성되는 스러스트 동압홈(150a, 150b)은 각각 스파이럴 형성 및 헤링본 형상인 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되지 않으며, 스러스트 동압을 제공할 수 있는 형상이면 다 적용할 수 있다.
이상의 실시예를 통해, 슬리브(120)의 상면에 형성되는 저장홈(140)으로 인해 허브(210)를 포함한 회전부재의 회전시 상기 슬리브(120)와 상기 허브(210) 사이의 마찰을 저감시켜주어 본 발명에 따른 모터(400, 500)의 성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 저장홈(140)으로 인해 오일의 저장공간이 증가하게 되어 오일 증발에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 온도가 상승하거나 외부 충격으로 인해 오일이 오일 계면으로부터 벗어나게 되는 경우 허브(210)의 주벽부(230) 또는 상기 주벽부(230)와 대응되는 슬리브(120)의 외주면에 형성되는 펌핑홈(240)으로 인해 누출된 상기 오일을 오일계면으로 다시 되돌릴 수 있다.
또한, 허브(210)에 돌기부(250)를 형성하므로써 외부충격에 의한 오일의 이탈을 방지할 수 있으므로, 결과적으로 본 발명에 따른 모터(400, 500)의 수명을 극대화할 수 있다.
100: 유체 동압 베어링 어셈블리 110: 샤프트
120: 슬리브 130: 커버플레이트
140: 저장홈 150: 스러스트 플레이트
150a, 150b: 스러스트 동압홈 200: 로터
210: 허브 230: 주벽부
240: 펌핑홈 250: 돌기부
300: 스테이터 310: 코어
320: 코일 330: 베이스 부재
400, 500: 모터

Claims (15)

  1. 샤프트와 결합하며, 상기 샤프트와 연동하여 회전하는 허브;
    상기 샤프트를 지지하며, 상면에 요홈 형성되어 상기 허브 사이에서 오일을 저장하는 저장홈을 구비하는 슬리브; 및
    상기 슬리브의 상면에 대응되는 상기 허브의 일면에 돌출 형성되고, 외측부와 상기 슬리브의 상면 사이에서 오일이 실링되도록 반경방향 외측에 오일 계면이 형성되는 돌기부;를 포함하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 저장홈은 상기 돌기부의 반경방향 내측에 형성된 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 저장홈은 상기 슬리브의 상면의 원주를 따라 형성된 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 저장홈은 반경방향 내측으로 길게 형성된 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 돌기부는 상기 슬리브 상면에 대응되는 상기 허브의 일면의 원주를 따라 형성된 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 허브는 상기 허브의 일면에서 돌출형성되는 주벽부를 구비하며,
    상기 주벽부 및 상기 주벽부와 대응되는 상기 슬리브의 외측부 중 적어도 하나에는 상기 슬리브의 외측부로 상기 오일이 유출되는 경우 상기 오일을 상기 오일 계면 방향으로 펌핑하도록 하는 펌핑홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 펌핑홈은 스파이럴 형상, 헤링본 형상 및 나사선 형상 중 적어도 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트의 하부와 결합하여 상기 샤프트에 스러스트 동압을 제공하는 스러스트 플레이트;를 더 포함하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  9. 샤프트를 지지하며, 상면에 요홈 형성되어 오일을 저장하는 저장홈을 구비하는 슬리브;
    상기 슬리브의 외주면에 결합되며 회전 구동력을 발생시키기 위한 코일이 권선되는 코어를 구비하는 스테이터; 및
    상기 샤프트와 연동하여 회전되도록 마그네트를 구비하며, 상기 슬리브의 상면에 대응되는 일면에 돌출 형성되고, 외측부와 상기 슬리브의 상면 사이에서 오일이 실링되도록 반경방향 외측에 오일 계면이 형성되는 돌기부를 구비하는 로터;를 포함하는 모터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 저장홈은 상기 돌기부의 반경방향 내측에 형성된 것을 특징으로 하는 모터.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 저장홈은 상기 슬리브의 상면의 원주를 따라 형성된 것을 특징으로 하는 모터.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 저장홈은 반경방향 내측으로 길게 형성된 것을 특징으로 하는 모터.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 돌기부는 상기 슬리브 상면에 대응되는 상기 로터의 일면의 원주를 따라 형성된 것을 특징으로 하는 모터.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 로터는 상기 로터의 일면에서 돌출형성되는 주벽부를 구비하며,
    상기 주벽부 및 상기 주벽부와 대응되는 상기 슬리브의 외측부 중 적어도 하나에는 상기 슬리브의 외측부로 상기 오일이 유출되는 경우 상기 오일을 상기 오일 계면 방향으로 펌핑하도록 하는 펌핑홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 모터.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 펌핑홈은 스파이럴 형상, 헤링본 형상 및 나사선 형상 중 적어도 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 모터.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101951374B1 (ko) * 2012-07-30 2019-02-22 엘지이노텍 주식회사 모터
KR101388732B1 (ko) * 2012-08-10 2014-04-25 삼성전기주식회사 스핀들 모터
KR101388808B1 (ko) * 2012-08-10 2014-04-23 삼성전기주식회사 스핀들 모터
US9790990B2 (en) * 2013-06-17 2017-10-17 Seagate Technology Llc Bearing gap determined depth and width
CN108473662B (zh) 2016-01-19 2021-12-21 陶氏环球技术有限责任公司 具有高伸长率和优异的热稳定性的单组分环氧改性聚氨酯和/或聚脲粘合剂以及使用其的装配工艺
CN106712354B (zh) * 2017-02-20 2023-03-28 上海电机系统节能工程技术研究中心有限公司 电机转子、旋转电机和拆卸方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1182478A (ja) * 1997-09-12 1999-03-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 流体軸受装置
JP2006046650A (ja) 2004-08-07 2006-02-16 Minebea Co Ltd 潤滑剤の充填レベルの測定が可能な流体動圧軸受装置
JP2008169944A (ja) * 2007-01-12 2008-07-24 Ntn Corp 流体軸受装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7201517B2 (en) * 2003-06-23 2007-04-10 Nidec Corporation Hydrodynamic bearing device and a recording disk drive equipped with it
JP2008167521A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Nippon Densan Corp モータ、記録ディスク駆動装置およびロータハブの製造方法
JP2009030745A (ja) * 2007-07-27 2009-02-12 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
JP5233854B2 (ja) * 2009-06-12 2013-07-10 日本電産株式会社 軸受装置、スピンドルモータ、及びディスク駆動装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1182478A (ja) * 1997-09-12 1999-03-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 流体軸受装置
JP2006046650A (ja) 2004-08-07 2006-02-16 Minebea Co Ltd 潤滑剤の充填レベルの測定が可能な流体動圧軸受装置
JP2008169944A (ja) * 2007-01-12 2008-07-24 Ntn Corp 流体軸受装置

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