KR0124471Y1 - 브이씨알의 헤드드럼 조립체용 윤활장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 제조가 용이하고 가격이 저렴하며, 축방향 하중을 효과적으로 지지할 수 있으며, 오일의 보급없이도 윤활특성을 장기간 양호하게 유지할 수 있는 브이씨알의 헤드드럼 조립체용 윤활장치를 제공한다. 본 고안의 윤활장치는 고정상태로 유지되는 하부드럼(30)과, 이 하부드럼을 관통해서 조립되고, 모터에 의해 회전구동되는 주축(32)과, 이 주축의 상단에 고정되어 주축과 함께 회전운동하며, 영상신호의 기록 및 재생을 위한 비디오헤드를 갖는 상부드럼(34)으로 이루어진 브이씨알의 헤드드럼 조립체에 있어서, 상기 하부드럼과 일체로 형성되는 것으로, 주축이 관통해서 끼워지는 축공(52)및 이 축공의 양단에 마련된 원환상의 베어링 시트(54)를 구비하고 있는 베어링 하우징(50)과, 상기 베어링 하우징의 베어링 시트에 끼워져서 주축을 반경방향 및 축방향으로 회전가능하게 지지하며, 그 내주면에는 복수개의 공기보유홈(59)이 등간격으로 형성되고, 그 상면에는 일련의 절결홈(60) 및 축방향 하중 지지면(62)이 교호적으로 배열되어 있는 저어널 베어링(58)으로 구성된다.

Description

브이씨알의 헤드드럼 조립체용 윤활장치

제1도는 볼베어링을 채용하여 주축의 반경방향 하중 및 축방향 하중을 동시에 지탱하도록 설계된 종래 헤드드럼 조립체의 종단면도이다.

제2도는 본 고안에 따른 윤활장치가 적용된 헤드드럼 조립체의 종단면도이다.

제3도는 제2도의 III -III선 단면도이다.

제4도는 본 고안에 따른 윤활장치의 상세구조를 보여주는 사시도로서, 베어링 하우징 및 저어널 베어링의 일부를 절결해서 나타내는 도면이다.

제5도는 저어널 베어링 및 이것에 의해 축방향으로 지지되어 회전하는 상부드럼의 스페이서 링을 나타내는 일부확대도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

30 : 하부드럼 32 : 주축

34 : 상부드럼 42 : 전기모터

50 : 베어링 하우징 58 : 저어널 베어링

본 고안은 브이씨알의 헤드드럼 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 헤드드럼 조립체의 주축에 대하여 윤활을 행하고, 또한 주축의 회전에 따라 하부드럼에 작용하는 하중을 지탱하기 위한 브이씨알의 헤드드럼 조립체용 윤활장치에 관한 것이다.

공지된 바와 같이, 통상의 브이씨알은 데크 혹은 메인샤시와, 카세트로부터 테이프를 인출하여 소정의 경로를 따라 이동시키도록 데크에 설치되는 주행계와, 이 주행계의 적당개소에 배설되어 이동중인 테이프에 신호를 기록하거나 테이프로부터 신호를 재생하는 헤드드럼 조립체를 갖추고 있다. 이중에서, 헤드드럼 조립체는 신호의 기록 및 재생에 직접 관여하기 때문에 매우 높은 수준의 신뢰성과 안정성을 유지해야 하고, 장기간 반복적으로 사용하더라도 진동이나 소음의 발생이 적어야 한다. 특히, 진동은 크로스토크(cross talk)의 원인이 되어 화질에 결정적인 악영향을 미칠 수도 있으므로 이를 엄격히 관리할 필요가 있다.

이러한 관점에서 종래에는 제1도에 예시하는 것과 같은 헤드드럼 조립체가 개발되어 널리 사용되어 왔다. 이 헤드드럼 조립체는 도면에 도시하지 않은 데크에 고정지지되는 하부드럼(10)과, 이 하부드럼(10)을 관통해서 조립되는 주축(12)과, 이 주축(12)의 상단에 고정되어 주축(12)과 함께 하부드럼(10)에 대하여 회전운동하는 상부드럼(14)과, 상기 주축(12)및 상부드럼(14)에 회전운동을 유발시키기 위한 전기모터(16)로 구성된다. 그리고, 상기 상부드럼(14)의 저면에는, 예를 들면, 2개의 헤드베이스(18)가 스크류등에 의해서 180°간격으로 높이조절가능하게 부착되며, 각각의 헤드베이스(18)는 그것의 반경방향 외측단부에 영상신호를 자기적으로 기록하거나 재생하기 위한 비디오 헤드(19)를 갖추고 있다. 또한, 상부드럼(14)과 하부드럼(10)사이에는 무접촉방식으로 신호를 전달할 수 있도록 로타리 트랜스포머(20)가 설치되어 있으므로, 비디오헤드로 공급되거나 비디오헤드에서 출력되는 영상신호를 노이즈의 발생없이 주고 받을 수 있게 된다. 한편, 상기 전기모터(16)는 하부드럼(10)에 부착되는 스테이터(22)와 주축(12)에 고정되어 스테이터(22)에 대하여 회전운동하는 로터(24)로 이루어지며, 이 로터(24)는 스테이터(22)로 전류가 공급됨에 따라 주축(12)및 상부드럼(14)과 함께 고속으로 회전함으로써 비디오헤드(19)로 하여금 테이프의 신호트랙을 차례로 스캔하도록 한다.

상기한 구성의 헤드드럼 조립체에 있어서 주축(12)은 고속으로 회전하면서 반경방향부하(radial load)와 축방향부하(thrust load)를 발생하게 되는데, 이러한 부하를 지탱하기 위해서 주축(12)과 하부드럼(10) 사이에는 한쌍의 볼베어링(26)이 설치된다. 각각의 볼베어링(26)은 내륜(26a)과 외륜(26b)을 갖는 것으로서, 고정링(28)에 의해서 축방향으로 고정되며, 내륜(26a)은 주축(12)과 함께 회전하도록 되어 있는 반면, 외륜(26b)은 하부드럼(10)의 단차부에 안착되어 고정상태로 유지된다. 그런데, 볼베어링(26)은 윤활특성이나 부하지지 능력이 우수하다고 하는 장점이 있는 것이 사실이나, 가격이 비교적 고가일 뿐만 아니라 공차관리가 어렵기 때문에 이를 대체할만한 윤활장치의 출현이 요망되고 있다. 그리하여 최근에는 내주면에 이른바 헤링본 그루브(Herringbone groove)가 형성된 저어널베어링을 사용하여 주축의 윤활을 행하는 저어널 베어링 타입의 윤활장치가 실용화되고 있다. 그러나, 이러한 윤활장치에 의하면, 저어널베어링의 내주면에 헤링본 그루브를 가공하기가 용이하지 않고, 또한, 헤링본 그루브내에 오일을 채워서 사용하는 도중에 오일이 베어링의 밖으로 누출되면 이것을 다시 베어링의 내부로 되돌릴 수가 없기 때문에, 오일의 고갈로 인하여 저어널 베어링의 윤활특성이 점차로 열화된다고 하는 결점이 있다. 더우기, 상기 저어널 베어링은 그 단부표면이 단순한 평면으로 되어 있기 때문에 윤활오일의 공급이 어려워서 축방향의 하중을 지탱하기에는 부족합하고, 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 별도의 축방향하중 지지구조물을 추가로 설치해야 하나, 이 역시 상부드럼의 높이조절을 곤란하게 한다고 하는 결함을 안고 있다.

본 고안은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 제조가격이 저렴하고, 윤활특성을 장시간 양호하게 유지할 수 있으며, 축방향 하중을 효과적으로 지지할 수 있는 브이씨알의 헤드드럼 조립체용 윤활장치를 제공하는 것이다.

이러한 본 고안의 목적은, 고정상태로 유지되는 하부드럼과, 이 하부드럼을 관통해서 조립되고, 모터에 의해 회전구동되는 주축과, 이 주축의 상단에 고정되어 주축과 함께 회전운동하며, 영상신호의 기록 및 재생을 위한 비디오헤드를 갖는 상부드럼으로 이루어진 브이씨알의 헤드드럼 조립체에 있어서, 상기 하부드럼과 일체로 형성되는 것으로, 주축이 관통해서 끼워지는 축공 및 이 축공의 양단에 마련된 원환상의 베어링 시트를 구비하고 있는 베어링 하우징과, 상기 베어링 하우징의 베어링 시트에 끼워져서 주축을 반경방향 및 축방향으로 회전가능하게 지지하며, 그 내주면에 복수개의 공기보유 홈이 등간격으로 형성되고, 그 상면에는 일련의 절결홈 및 축방향 하중 지지면이 교호적으로 배열되어 있는 저어널 베어링을 포함하는 브이씨알의 헤드드럼 조립체용 윤활장치에 의해서 달성할 수 있다.

이하 첨부도면의 제2도내지 제5도를 참조하여 본 고안의 대표적인 실시예를 상세히 설명한다.

제2도에 도시되어 있는 바와 같이, 본 고안의 윤활장치가 적용되는 브이씨알의 헤드드럼 조립체는 도면에 도시하지 않은 테크에 소정의 각도로 경사지게 고정지지되는 하부드럼(30)을 구비하며, 이 하부드럼(30)에는 주축(32)이 관통해서 조립된다. 주축(32)의 상단에는 상부드럼(34)이 고정되어 주축(32)과 함께 하부드럼(30)에 대하여 상대적으로 회전운동하게 된다.

상부드럼(34)의 저면에는, 예를 들면, 2개의 헤드베이스(36)가 스크류(38)에 의해서 180°간격으로 높이조절가능하게 부착되며, 각각의 헤드베이스(36)는 그것의 반경방향 외측단부에 영상신호를 자기적으로 기록하거나 재생하기 위한 비디오헤드(37)를 구비하고 있다. 또한, 상부드럼(34)과 하부드럼(30)사이에는 무접촉 방식으로 신호를 전달하기 위한 로터리 트랜스포머(40)가 설치되어 있으므로, 비디오헤드(37)로 공급되거나 비디오헤드에서 출력되는 영상신호를 노이즈의 발생없이 주고 받을 수 있게 된다.

상기 주축(32)과 상부드럼(34)을 하부드럼(30)에 대하여 회전운동시키는 데에는 전기모터(42)가 사용된다. 이 전기모터(42)는 하부드럼(30)에 고정적으로 부착되는 스테이터(44)와, 주축(32)에 고정적으로 설치되며 스테이터(44)를 둘러싸고 있는 로터(46)로 구성된다. 상기 로터(46)는 스테이터(44)로 전류가 공급됨에 따라 주축(32)및 상부드럼(34)과 함께 고속으로 회전함으로써 비디오헤드(37)로 하여금 테이프의 신호트랙을 차례로 스캔하도록 한다.

상기 하부드럼(30)은 그것과 일체로 형성된 베어링 하우징(50) 혹은 허브를 가지며, 이 베어링 하우징(50)은, 제3도 및 제4도에 가장 명료하게 도시되어 있는 바와 같이, 주축(32)이 관통해서 끼워지는 축공(52), 이 축공(52)의 양단에 마련된 원환상의 베어링 시트(54)를 구비한다. 상기 베어링 시트(54)는 베어링 하우징(50)의 단부표면과 내측단차부(54a)사이에 형성되는 것으로, 축공(52)에 비해 약간 큰 직경을 갖는다.

상기 베어링 시트(54)에는 저어널 베어링(58)이 억지끼워맞춤되어서 주축(32)을 회전가능하게 지지함과 아울러 주축(32)에 대한 윤활을 행하게 된다. 이 저어널 베어링(58)은 내마모성과 강성이 우수한 고강도 합성수지, 예를 들면, 테프론으로 제조하는 것이 바람직하다. 테프론은 강과의 정마찰계수(MS)가 다이아몬드, 경질탄소, 황동, 알루미늄 등에 비해서 훨씬 작은 0.04MS에 불과하기 때문에 기동토오크를 볼베어링에 가까운 수준으로 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 그리고 상기 저어널 베어링(58)은 그 내주면에 대략 등간격으로 형성된 공기보유홈(59)을 갖는데, 이 공기보유홈(59)은 공기를 저어널 베어링(58)의 내주면으로 동일하여 공기윤활상태를 유발함으로써 주축의 고속회전시 저어널 베어링이 마모되는 것을 방지한다. 공기보유홈(59)은 여러가지의 형상을 가질 수 있으나, 제4도에 도시한 것과 같은 헤링본 그루브의 형상으로 하는 것이 바람직하다. 도면에 도시된 실시예와는 달리, 상기 공기보유홈(59)을 저어널 베어링(58)의 내주면 대신에 주축(32)의 외주면에 형성시킬 수도 있다. 상기 저어널 베어링(58)의 하중지지능력은 베어링과 베어링 시트간의 틈새, 주축(32)의 회전속도 및 윤활유체를 점성계수에 의존하므로, 베어링틈새를 적절히 조절하면 공기보유홈(59)없이도 윤활이 가능하다.

또한, 상기 저어널 베어링(58)은, 제4도 및 제5도에 명료하게 도시되어 있는 바와 같이, 그 상면에 대략 등간격으로 형성된 일련의 절결홈(60)과 이들 절결홈(60)사이에 위치한 축방향 하중 지지면(62)을 갖는다. 상기 절결홈(60)은, 제5도를 기준으로 판단할때, 전방에 위치한 수직면(60a)과 후방에 위치한 경사면(60b)에 의해서 규정되어 있다. 상기 경사면(60b)은 완만한 경사각도를 가지며, 후방으로 갈수록 점차 높아져서 결국은 축방향 하중 지지면(62)과 동일한 높이로 된다. 저어널 베어링(58)의 상면을 이와 같은 형상으로 만들면, 축방향 하중의 지지능력이 향상될 뿐만 아니라, 상부드럼(34)의 회전에 따른 마찰저항을 감소시킬 수 있다.

다시 제2도를 보면, 상부드럼(34)과 저어널 베어링(58)의 상면 사이에는 스페이서 링(64)이 끼워져 있고, 이 스페이서 링(64)은 스크류(66)에 의해서 상부드럼(34)에 고정되어 있는 것을 알 수 있다. 상기 스페이서 링(64)은 스크류(66)를 풀거나 조임에 따라 축방향으로 이동하게 되므로, 하부드럼(30)에 대한 상부드럼(34)의 높이를 임의로 조정할 수 있다. 그리고, 전기모터(42)의 스테이터(46)에도 스페이서 링(68)이 스크류(70)에 의해서 높이조절가능하게 부착되어 있다. 상기한 각각의 스페이서 링(64)(68)은 저어널 베어링(58)과 마찰접촉하여 회전하면서 상부드럼(34)의 축방향 하중을 지탱하게 되므로, 윤활특성이 좋은 부싱으로 제조하는 것이 바람직하다.

이상에서 상세히 설명한 것과 같이, 본 고안의 헤드드럼 조립체용 윤활장치에 의하면, 제조가 용이하고 가격이 저렴한 저어널 베어링을 사용하여 주축의 윤활을 행할 수 있을 뿐만 아니라, 주축의 축방향 하중을 효과적으로 지지할 수 있고, 또한 오일의 보급없이도 베어링의 윤활특성을 양호하게 유지할 수 있다고 하는 산업상 유용한 효과를 얻을 수 있다.

Claims (4)

1. 고정상태로 유지되는 하부드럼(30)과, 이 하부드럼을 관통해서 조립되고, 모터에 의해 회전구동되는 주축(32)과, 이 주축의 상단에 고정되어 주축과 함께 회전운동하며, 영상신호의 기록 및 재생을 위한 비디오헤드를 갖는 상부드럼(34)으로 이루어진 브이씨알의 헤드드럼 조립체에 있어서, 상기 하부드럼과 일체로 형성되는 것으로, 주축이 관통해서 끼워지는 축공(52)및 이 축공의 양단에 마련된 원환상의 베어링 시트(54)를 구비하고 있는 베어링 하우징(50)과, 상기 베어링 하우징의 베어링 시트에 끼워져서 주축을 반경방향 및 축방향으로 회전가능하게 지지하며, 그 내주면에는 복수개의 공기보유홈(59)이 등간격으로 형성되고, 그 상면에는 일련의 절결홈(60)및 축방향 하중지지면(62)이 교호적으로 배열되어 있는 저어널 베어링(58)을 포함하는 브이씨알의 헤드드럼 조립체용 윤활장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 저어널 베어링(58)이 테프론으로 제조되는 것을 특징으로 하는 브이씨알의 헤드드럼 조립체용 윤활장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 저어널 베어링(58)의 절결홈(60)이 전방의 수직면(60a)과 후방의 경사면(60b)에 의해서 규정되어 있는 것을 특징으로 하는 브이씨알의 헤드드럼 조립체용 윤활장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 저어널 베어링(58)과 상기 상부드럼(34)사이에 배치되어 저어널 베어링(58)의 축방향 하중 지지면(62)에 마찰접촉하면서 상부드럼(34)과 함께 회전하는 스페이서 링(64)을 추가로 포함하는 브이씨알의 헤드드럼 조립체용 윤활장치.