KR101412891B1 - 유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 모터 - Google Patents

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KR1020120157039A
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비아체슬라브 스미르노프
안상길
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리는 샤프트가 삽입되는 중공을 구비하는 회전부; 상기 회전부와의 사이에 충전되는 윤활 유체의 동압에 의해 상기 샤프트 및 상기 회전부를 회전가능하도록 지지하는 고정부; 상기 샤프트의 상부와 결합하고, 상기 고정부의 상측에 배치되는 상측 라비란스 실링부; 및 상기 샤프트의 하부와 결합하고, 상기 고정부의 하측에 배치되는 하측 라비란스 실링부;를 포함하며, 1.1 × RRO ≤ RC ≤ 1.6 × RRO; 1.1 × ARO ≤ AC ≤ 1.6 × ARO;를 만족할 수 있다.
(RC: 상기 회전부와 상기 고정부 사이의 반경 방향의 간극 크기, AC: 상기 회전부와 상기 고정부 사이의 축 방향의 간극 크기, RRO: 상기 회전부와 상기 고정부 사이의 반경 방향의 조립 공차, ARO: 상기 회전부와 상기 고정부 사이의 축 방향의 조립 공차)

Description

유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 모터{Dynamic bearing assembly and spindle motor including thereof}
본 발명은 유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 모터에 관한 것이다.
진공 청소기는 청소기의 내부를 진공 상태로 만들기 위한 모터를 포함한다. 일반적인 진공 청소기용 모터에서는 볼 베어링을 사용하고 있으나, 볼 베어링을 사용하는 경우에는 고속 회전시에 발생하는 소음이나 진동으로 인하여 모터의 성능에 악영향을 미칠 수 있고, 외부 충격 등에 대한 저항력이 약하다.
또한, 볼 베어링을 사용하는 경우에는 로터가 고속으로 회전하는 경우에 접촉에 의한 마모가 발생하여 모터의 성능이 단시간에 저하될 수 있다는 단점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 목적은, 모터의 수명을 증가시키고, 고속 회전시에 소음이나 진동이 발생하는 것을 억제하며, 외부 충격 등에 대한 저항력을 강화시킬 수 있는 유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리는 샤프트가 삽입되는 중공을 구비하는 회전부; 상기 회전부와의 사이에 충전되는 윤활 유체의 동압에 의해 상기 샤프트 및 상기 회전부를 회전가능하도록 지지하는 고정부; 상기 샤프트의 상부와 결합하고, 상기 고정부의 상측에 배치되는 상측 라비란스 실링부; 및 상기 샤프트의 하부와 결합하고, 상기 고정부의 하측에 배치되는 하측 라비란스 실링부;를 포함하며, 1.1 × RRO ≤ RC ≤ 1.6 × RRO; 1.1 × ARO ≤ AC ≤ 1.6 × ARO;를 만족할 수 있다.
(RC: 상기 회전부와 상기 고정부 사이의 반경 방향의 간극 크기, AC: 상기 회전부와 상기 고정부 사이의 축 방향의 간극 크기, RRO: 상기 회전부와 상기 고정부 사이의 반경 방향의 조립 공차, ARO: 상기 회전부와 상기 고정부 사이의 축 방향의 조립 공차)
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리의 상기 회전부는 수직부 및 상기 수직부의 중앙에서 반경 반향 외측으로 돌출되는 수평부를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리의 상기 고정부는 상기 회전부와 대응되는 형상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리의 상기 수직부와 상기 고정부 사이에서 오일이 실링되도록 실링부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리의 상기 실링부는 상측 실링부 및 하측 실링부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리의 상기 고정부 및 상기 상측 라비란스 실링부가 대향하는 면 중 적어도 하나에는 요홈이 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리의 상기 고정부 및 상기 하측 라비란스 실링부가 대향하는 면 중 적어도 하나에는 요홈이 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 모터는 상측 하우징; 상기 상측 하우징과 결합하여 내부 공간을 제공하는 하측 하우징; 상기 내부 공간에 배치되고, 제1항 내지 제7항에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리가 상부와 하부에 각각 구비되는 샤프트; 상기 샤프트와 결합하고 상기 샤프트와 연동하여 회전하는 로터 코어; 상기 하측 하우징에 결합하고, 상기 로터 코어와 미소 간극을 가지도록 배치되는 스테이터; 상기 샤프트의 상측에 고정되는 임펠러; 및 상기 상측 하우징에 결합하는 임펠러 하우징;을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 모터에 의하면, 모터의 수명을 증가시키고, 고속 회전시에 소음이나 진동이 발생하는 것을 억제하며, 외부 충격 등에 대한 저항력을 강화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 샤프트와 유체 동압 베어링의 결합 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리에서 윤활 유체의 펌핑 방향으로 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리의 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리에 수직순환홀 및 오일저장부가 형성되는 모습을 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리에 수직순환홀, 수평순환홀 및 오일저장부가 형성되는 모습을 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 개략 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 샤프트, 유체 동압 베어링 어셈블리 및 로터 코어의 결합 단면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리와 상측 하우징의 결합 단면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리와 하측 하우징의 결합 단면도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리와 하측 하우징 및 스테이터의 결합 단면도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리와 하측 하우징, 스테이터 및 로터의 결합 단면도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리와 하측 하우징, 상측 하우징 및 스테이터의 결합 단면도.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리와 하측 하우징, 상측 하우징 및 스테이터의 결합 단면도.
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 또는 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상의 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 샤프트와 유체 동압 베어링의 결합 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리에서 윤활 유체의 펌핑 방향으로 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리(100)는 샤프트(110), 회전부(120), 고정부(130), 상측 라비란스 실링부(140) 및 하측 라비란스 실링부(150)를 포함할 수 있다.
우선, 방향에 대한 용어를 정의하면, 축 방향은 도 1에서 볼 때, 상기 샤프트(110)를 기준으로 상하 방향을 의미하며, 반경 방향 외측 또는 내측 방향은 상기 샤프트(110)를 기준으로 상기 회전부(120)의 외측단 방향 또는 상기 회전부(120)의 외측단을 기준으로 상기 샤프트(110)의 중심 방향을 의미한다.
회전부(120)는 중공을 구비할 수 있고, 상기 회전부(120)의 중공에 상기 샤프트(110)가 삽입되어 고정될 수 있으며, 상기 샤프트(110)는 상기 회전부(120)와 연동하여 회전할 수 있다.
상기 회전부(120)는 수직부(122) 및 상기 수직부(122)의 중앙에서 반경 방향 외측으로 돌출되는 수평부(124)를 구비할 수 있다.
고정부(130)는 상기 회전부(120)를 회전 가능하도록 지지할 수 있으며, 상기 회전부(120)와 대응되는 형상을 가질 수 있다.
구체적으로, 상기 고정부(130)는 상기 수평부(124)의 외주면과 대향하는 원판부(131), 상기 원판부(131)의 양 끝단에서 반경 방향 내측으로 연장되고 상기 수평부(124)의 상면 및 하면과 대향하는 연장부(133) 및 상기 연장부(133)에서 축 방향으로 연장되고 상기 수직부(122)의 외주면과 대향하는 테이퍼부(135)를 포함할 수 있다.
상기 원판부(131)의 축 방향 길이와 상기 테이퍼부(135)의 축 방향 길이는 같거나, 상기 테이퍼부(135)의 축 방향 길이가 상기 원판부(131)의 축 방향 길이보다 길 수 있다.
상기 고정부(130)는 상기 회전부(120)와 미소 간극을 가지도록 상기 회전부(120)와 결합할 수 있으며, 상기 미소 간극에는 윤활 유체가 충전될 수 있다.
한편, 상기 고정부(130)의 내경 및 상기 회전부(120)의 외경 중 적어도 하나에 형성되는 동압홈(미도시)에 의해 발생되는 유체 압력으로 상기 샤프트(110) 및 상기 회전부(120)의 회전을 더 부드럽게 지지할 수 있다.
구체적으로, 상기 수직부(122) 및 상기 수평부(124)의 외주면에는 레디얼 동압홈(미도시)이 구비될 수 있으며, 상기 레디얼 동압홈(미도시)에 의하여 상기 샤프트(110) 및 상기 회전부(120)의 회전 시에 상기 회전부(120)가 상기 고정부(130)와 소정 간격 이격되어 부드럽게 회전하도록 압력을 형성시킬 수 있다.
다만, 상기 레디얼 동압홈(미도시)은 상기 언급한 바와 같이 상기 수평부(124)의 외주면에 마련되는 것에 한정하지 않으며, 상기 원판부(131)의 내주면에 마련되는 것도 가능하며, 갯수도 제한이 없다는 것을 밝혀둔다.
상기 레디얼 동압홈(미도시)은 헤링본 형상, 스파이럴 형상 및 나사선 형상 중 어느 하나일 수 있으며, 동압을 발생시키는 형상이라면 그 형상에는 제한이 없다.
또한, 상기 수평부(124)의 상면 및 하면과 상기 연장부(133)의 내면 중 적어도 하나에는 스러스트 동압홈(미도시)이 구비될 수 있으며, 상기 스러스트 동압홈(미도시)에 의해 상기 회전부(120)는 일정한 부상력이 확보된 채로 상기 샤프트(110)와 연동하여 회전할 수 있다.
여기서, 상기 스러스트 동압홈(미도시)의 형상은 상기 레디얼 동압홈(미도시)과 마찬가지로 헤링본 형상, 스파이럴 형상 또는 나사선 형상의 홈일 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않으며, 스러스트 동압을 제공할 수 있는 형상이면 다 적용할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 레디얼 동압홈(미도시) 및 상기 스러스트 동압홈(미도시)에 의한 압력에 의하여 상기 윤활 유체가 펌핑되는 방향을 알 수 있다.
즉, 상기 레디얼 동압홈(미도시) 및 상기 스러스트 동압홈(미도시)에 의하여 상기 윤활 유체의 계면 내측으로 상기 윤활 유체가 펌핑될 수 있으며, 따라서 상기 윤활 유체가 상기 윤활 유체의 계면을 이탈하여 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 수평부(124)의 외주면 또는 상기 원판부(131)의 내주면에 구비되는 레디얼 동압홈(미도시)에 의하여 상기 윤활 유체는 상기 수평부(124)와 상기 원판부(131) 사이의 간격 중에서 중심부분으로 펌핑될 수 있다.
그러나 상기 윤활 유체의 펌핑 방향에 의하여 본 발명의 사상이 제한되는 것은 아니며, 상기 윤활 유체는 상기 수평부(124)와 상기 원판부(131) 사이의 간격 중에서 상측 또는 하측의 어느 한 부분으로 펌핑되는 것도 가능하다.
상기 수직부(122)와 상기 테이퍼부(135) 사이에는 상기 윤활 유체가 실링되도록 실링부(I1, I2)가 형성될 수 있다.
상기 실링부(I1, I2)는 상기 수평부(124)를 기준으로 상측에 형성되는 상측 실링부(I1) 및 상기 수평부(124)를 기준으로 하측에 형성되는 하측 실링부(I2)를 구비할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리(100)에서는 상기 수평부(124)를 기준으로 상측과 하측에 각각 상기 윤활 유체의 계면이 형성될 수 있다.
상기 윤활 유체를 실링하도록 상기 수직부(122)에 대향하는 상기 테이퍼부(135)의 내주면은 테이퍼지게 구비될 수 있다.
따라서, 축 방향 상측으로 갈수록 상기 수직부(122)와 상기 테이퍼부(135)의 간격이 증가하게 된다.
상기 샤프트(110)의 상측에는 상측 라비란스 실링부(140)가 결합할 수 있고, 상기 샤프트(110)의 하측에는 하측 라비란스 실링부(150)가 결합할 수 있으며, 상기 상측 및 하측 라비란스 실링부(140, 150)는 상기 테이퍼부(135) 및 상기 연장부(133)의 외주면과 미소 간극을 이루도록 배치될 수 있다.
상기 상측 및 하측 라비란스 실링부(140, 150)와 상기 테이퍼부(135) 및 상기 고정부(130) 중 적어도 하나에는 요홈이 구비되어 외부의 이물이 유체 동압 베어링 어셈블리(100) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있으며, 상기 윤활 유체가 누설되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 상기 요홈에 의하여 상기 상측 및 하측 라비란스 실링부(140, 150)와 상기 테이퍼부(135) 및 상기 연장부(133) 사이의 간극의 크기가 변화하게 되므로 압력 저하와 에너지 손실을 일으키게 하여 외부의 이물이 유체 동압 베어링 어셈블리(100) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있으며, 상기 윤활 유체가 누설되는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같이 진공 청소기용 모터에서 유체 동압 베어링을 사용하는 경우에는 볼 베어링을 사용하는 경우에 비하여 고속 회전시에 소음이나 진동의 발생을 억제할 수 있고, 접촉에 의한 마모의 영향을 적게 받으므로 모터의 수명이 증가할 수 있으며, 외부 충격을 받는 경우에는 유체 동압 베어링 내부의 윤활 유체가 댐핑역할을 할 수 있으므로 외부 충격 등에 대한 저항력을 강화시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리에 수직순환홀 및 오일저장부가 형성되는 모습을 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리에 수직순환홀, 수평순환홀 및 오일저장부가 형성되는 모습을 도시한 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 회전부(120', 120'')에는 오일저장부(121), 수직순환홀(123) 및 수평순환홀(125)이 구비될 수 있다.
상기 회전부(120')의 수평부(124)의 외주면에는 홈의 형상으로 오일저장부(121)가 구비되어, 상기 오일저장부(121)에서 상기 수평부(124)의 외주면과 상기 원판부(131)의 내주면 사이의 간극의 크기가 커지게 되며, 상기 오일저장부(121)에 의하여 오일의 저장공간을 확대할 수 있게 된다.
상기 회전부(120', 120'')에는 상기 수평부(124)의 상면과 상기 수평부(124)의 하면이 연통되도록 수직순환홀(123)이 구비될 수 있고, 상기 수직순환홀(123)과 상기 오일저장부(121)가 연통되도록 수평순환홀(125)이 구비될 수 있다.
상기 수직순환홀(123) 및 상기 수평순환홀(125)은 상기 유체 동압 베어링 어셈블리(100) 내부의 윤활 유체의 압력을 분산시켜 평형을 유지하도록 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 모터의 개략 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 샤프트, 유체 동압 베어링 어셈블리 및 로터 코어의 결합 단면도이다.
또한, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리와 상측 하우징의 결합 단면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리와 하측 하우징의 결합 단면도이다.
또한, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리와 하측 하우징 및 스테이터의 결합 단면도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리와 하측 하우징, 스테이터 및 로터의 결합 단면도이다.
또한, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리와 하측 하우징, 상측 하우징 및 스테이터의 결합 단면도이고, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리와 하측 하우징, 상측 하우징 및 스테이터의 결합 단면도이다.
도 6 내지 도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터는 유체 동압 베어링 어셈블리(100, 100'), 상측 하우징(400), 하측 하우징(500), 로터(200), 스테이터(300), 임펠러(600) 및 임펠러 하우징(700)을 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 모터는, 도 1 내지 도 5를 참조로 설명한 유체 동압 베어링 어셈블리(100)가 각각 상측 하우징(400) 및 하측 하우징(500)에 구비되어 두 개의 유체 동압 베어링 어셈블리(100, 100')를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 상측 하우징(400)에 결합하는 유체 동압 베어링 어셈블리를 제1 유체 동압 베어링 어셈블리(100), 상기 하측 하우징(500)에 결합하는 유체 동압 베어링 어셈블리를 제2 유체 동압 베어링 어셈블리(100')라고 할 수 있다.
상기 상측 하우징(400)은 내주면에 제1 유체 동압 베어링 어셈블리(100)를 구비할 수 있으며, 상기 하측 하우징(500)은 내주면에 제2 유체 동압 베어링 어셈블리(100')를 구비할 수 있다.
또한, 상기 하측 하우징(500)은 상기 상측 하우징(400)과 결합하여 내부 공간을 제공할 수 있다.
스테이터(300)는 복수의 돌극을 구비하는 스테이터 코어(310), 절연부재로 형성되어 상기 스테이터 코어(310)에 결합되는 인슐레이터(320) 및 상기 스테이터 코어(310)의 둘레에 권선되는 스테이터 코일(330)을 포함할 수 있다.
로터(200)는 상기 스테이터(300)에 대하여 회전 가능하도록 배치되며 반경 방향을 따라 돌출된 복수의 돌극을 구비하는 로터 코어(210) 및 상기 로터 코어(210)와 결합하여 상기 로터 코어(210)와 연동하여 회전하는 샤프트(110)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 로터(200)는 상기 스테이터(300)와 미소 간극을 가지도록 배치될 수 있다.
상기 샤프트(110)는 상기 상측 하우징(400) 및 상기 하측 하우징(500)에 의하여 제공되는 내부 공간에 배치될 수 있다.
또한, 상기 샤프트(110)는 상기 제1 유체 동압 베어링 어셈블리(100) 및 상기 제2 유체 동압 베어링 어셈블리(100')에 구비되는 회전부(120)의 중공에 삽입될 수 있고, 상기 샤프트(110)의 상측은 상기 제1 유체 동압 베어링 어셈블리(100)에 의하여 지지되며 상기 샤프트(110)의 하측은 상기 제2 유체 동압 베어링 어셈블리(100')에 의하여 지지될 수 있다.
여기서, 로터(200)의 회전 구동에 대하여 간략하게 살펴보면, 상기 스테이터 코어(310)의 둘레에 권선되는 스테이터 코일(330)에 전원이 공급되면, 상기 로터 코어(210)와 상기 스테이터 코일(330)이 권선된 상기 스테이터 코어(310)와의 전자기적 상호작용에 의해 회전 구동력이 발생된다.
이에 따라, 상기 로터 코어(210)가 회전하게 되며, 결국 상기 로터 코어(210)와 고정 결합되는 상기 샤프트(110)가 회전하게 되고, 상기 샤프트(110)를 지지하는 상기 회전부(120)가 상기 샤프트(110)와 연동하여 회전하게 된다.
상기 샤프트(110)의 상측에는 임펠러(600)가 결합 고정되고 상기 임펠러(600)는 상기 샤프트(110)와 연동하여 회전할 수 있다.
상기 상측 하우징(400)에는 상기 임펠러(600)를 감싸는 형태로 임펠러 하우징(700)이 결합될 수 있으며, 상기 임펠러 하우징(700)은 외부 공기와 연통할 수 있는 관통공(미도시)을 구비할 수 있다.
따라서, 상기 임펠러(600)의 회전에 의하여 외부의 공기가 상기 관통공(미도시)을 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 모터에 흡입될 수 있다.
여기서, 상측 하우징(400)과 하측 하우징(500)이 서로 결합하게 되므로, 결합시에 조립 공차가 발생할 수 있다.
이러한 조립 공차에 의하여 고정부(130)와 회전부(120) 사이의 미소 간극의 크기가 변화할 수 있으며, 이는 유체 동압 베어링의 성능에 악영향을 미칠 수 있으므로, 상기 고정부(130)와 상기 회전부(120) 사이의 미소 간극의 크기는 제조상의 오차를 고려하여 결정할 필요가 있다.
RC는 유체 동압 베어링 어셈블리의 회전부(120)와 고정부(130) 사이의 반경 방향의 미소 간극의 크기를 의미할 수 있고, AC는 유체 동압 베어링 어셈블리의 회전부(120)와 고정부(130) 사이의 축 방향의 미소 간극의 크기를 의미할 수 있다.
또한, RRO는 반경 방향의 조립 공차를 의미할 수 있으며, ARO는 축 방향의 조립 공차를 의미할 수 있다.
상기 RC와 상기 AC가 상기 RRO와 상기 ARO보다 작을 경우에는 조립 후에 샤프트(110)가 회전하지 못할 수 있으므로, 상기 RC와 상기 AC는 상기 RRO와 상기 ARO보다 커야한다.
그러나, 상기 RC와 상기 AC가 상기 RRO와 상기 ARO보다 너무 클 경우에는 유체 동압 베어링 어셈블리의 회전부(120)와 고정부(130) 사이의 미소 간극의 크기가 너무 커지게 되므로 안정적인 회전을 제어할 수 없게 된다.
따라서, 이를 고려하여 상기 RC와 상기 AC는 적당한 크기를 가질 필요가 있으므로, 상기 RC와 AC는 각각 하기의 조건식 1 및 2를 만족할 수 있다.
[조건식 1]
Figure 112012109296408-pat00001
[조건식 2]
Figure 112012109296408-pat00002

이상의 실시예를 통하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리 및 이를 포함하는 모터는 모터의 수명을 증가시키고, 고속 회전시에 소음이나 진동이 발생하는 것을 억제하며, 외부 충격 등에 대한 저항력을 강화시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시 예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
100: 유체 동압 베어링 어셈블리 110: 샤프트
120: 회전부 130: 고정부
140: 상측 라비란스 실링부 150: 하측 라비란스 실링부
200: 로터 210: 로터 코어
300: 스테이터 310: 스테이터 코어
320: 인슐레이터 330: 스테이터 코일
400: 상측 하우징 500: 하측 하우징
600: 임펠러 700: 임펠러 하우징

Claims (8)

  1. 샤프트가 삽입되는 중공을 구비하는 회전부;
    상기 회전부와의 사이에 충전되는 윤활 유체의 동압에 의해 상기 샤프트 및 상기 회전부를 회전가능하도록 지지하는 고정부;
    상기 샤프트의 상부와 결합하고, 상기 고정부의 상측에 배치되는 상측 라비란스 실링부; 및
    상기 샤프트의 하부와 결합하고, 상기 고정부의 하측에 배치되는 하측 라비란스 실링부;를 포함하며,
    1.1 × RRO ≤ RC ≤ 1.6 × RRO;
    1.1 × ARO ≤ AC ≤ 1.6 × ARO;를 만족하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
    (RC: 상기 회전부와 상기 고정부 사이의 반경 방향의 간극 크기, AC: 상기 회전부와 상기 고정부 사이의 축 방향의 간극 크기, RRO: 상기 회전부와 상기 고정부 사이의 반경 방향의 조립 공차, ARO: 상기 회전부와 상기 고정부 사이의 축 방향의 조립 공차)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전부는 수직부 및 상기 수직부의 중앙에서 반경 반향 외측으로 돌출되는 수평부를 구비하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 회전부와 대응되는 형상인 유체 동압 베어링 어셈블리.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 수직부와 상기 고정부 사이에서 오일이 실링되도록 실링부가 형성되는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 실링부는 상측 실링부 및 하측 실링부를 포함하는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 고정부 및 상기 상측 라비란스 실링부가 대향하는 면 중 적어도 하나에는 요홈이 구비되는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 고정부 및 상기 하측 라비란스 실링부가 대향하는 면 중 적어도 하나에는 요홈이 구비되는 유체 동압 베어링 어셈블리.
  8. 상측 하우징;
    상기 상측 하우징과 결합하여 내부 공간을 제공하는 하측 하우징;
    상기 내부 공간에 배치되고, 제1항 내지 제7항에 따른 유체 동압 베어링 어셈블리가 상부와 하부에 각각 구비되는 샤프트;
    상기 샤프트와 결합하고 상기 샤프트와 연동하여 회전하는 로터 코어;
    상기 하측 하우징에 결합하고, 상기 로터 코어와 미소 간극을 가지도록 배치되는 스테이터;
    상기 샤프트의 상측에 고정되는 임펠러; 및
    상기 상측 하우징에 결합하는 임펠러 하우징;을 포함하는 모터.
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