KR100213900B1 - 반구형 베어링의 조립방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반구형 베어링의 조립방법에 관한 것으로, 반구 베어링의 부상부재와 부싱의 간극을 조절하는 스페이서를 사용하지 않고, 부상부재의 위치를 조정시킨 후 고정축의 홈에 구형부재를 삽입시켜, 부상부재가 고정축에 고정될 수 있도록 하는 반구형 베어링의 조립방법에 관한 것이다.

이를 위한 본 발명에 따른 반구형 베어링의 조립방법은, 고정축의 상하부에 길이방향으로 상호 대칭되도록 홈을 형성하는 단계와, 상기 고정축에 반구형상의 제1, 2 부상부재를 대칭되게 결합시키는 단계와, 상기 홈보다 큰 구형부재를 상기 홈에 압입시켜 상기 고정축의 팽창력에 의해 상기 부상부재가 상기 고정축에 고정되도록 하는 단계로 된다.

Description

반구형 베어링의 조립방법

본 발명은 반구형 베어링의 조립방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반구형베어링의 부상부재와 부싱의 간극을 조절하는 스페이서를 사용하지 않고, 부상부재의 위치를 조정시킨 후 고정축의 홈에 구형부재를 삽입시켜, 부상부재가 고정축에 고정될 수 있도록 하는 반구형 베어링의 조립방법에 관한 것이다.

최근 들어 정보, 컴퓨터 산업의 급격한 발달로 각종 기기를 구동시키는데 필요로 하는 구동모터들, 예를 들면, 레이저 프린터의 폴리건 미러 구동장치, 하드 디스크의 스핀들모터, VCR의 헤드 구동모터 등은 기기의 특성상 보다 많은 데이터의 검색 및 저장, 재생을 단축된 시간에 수행하기 위해서는 축 흔들림이나 축 떨림 없는 고 정밀, 초고속 회전 성능을 요구하고 있다. 이에 따라 구동모터의 축 흔들림이나 축 진동을 억제하며 안정적으로 고속회전 하는 구동모터의 개발과 함께 이와 같은 모터 회전을 가능하게 하는 동압형 유체 베어링장치의 다양한 형태에 대하여 연구 개발이 추진되고 있다.

그리고, 이와 같은 동압형 유체베어링들 중 특히, 레이디얼 하중과 드러스트 하중을 동시에 지지하며 초고속 회전에 적합한 동압형 유체베어링장치인 반구 베어링의 연구 개발이 활발하게 진행되고 있다.

이와 같은 반구형 베어링이 적용된 레이저 프린터의 폴리건 미러 구동장치를 첨부된 도 1에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 레이저 프린터의 폴리건 미러 구동장치에 적용된 반구형 베어링의 조립방법장치의 주요구성을 나타내는 단면도로서, 전술한 폴리건 미러 구동장치는 크게 보아 폴리건 미러(10)의 회전 중심인 고정축(20)과, 이 고정축(20)에 진구도가 높은 반구형상의 부상부재(30)(40) 및, 부상부재(30)(40)의 레이디얼 하중 및 드러스트 하중을 지지하는 부싱(50)과, 구동장치인 모터(60) 및 허브(70), 하부 하우징(80)등으로 구성되어 있다.

전술한 폴리건 미러(10)와 고정축(20) 및, 부상부재(30)(40)와 부싱(50)의 결합관계를 살펴보면, 하부 하우징(80)에는 부상부재(30)(40)가 고정된 고정축(20)이 결합되어 있고, 부싱(50)의 외주면에는 폴리건 미러(10) 및 로터 모터(60)가 설치되도록 허브(70)가 압입되어 있어, 결과적으로 부상부재(30)(40) 및 고정축(20)은 고정되어 있으며, 부싱(50)은 고정축(20)에 대하여 회전할 수 있도록 되어 있다.

한편, 전술한 부상부재(30)(40)의 레이디얼 하중 및 드러스트 하중을 지지하는 부싱(50)은, 소정 직경을 갖는 속이 찬 원통 형상의 봉 중심에, 고정축(20) 보다 큰 직경으로 관통공을 형성한 다음, 봉의 양단에는 부상부재(30)(40)의 곡률과 동일한 반구홈을 형성하고, 부싱(50)의 관통공에는 부상부재(30)(40)와 반구홈 사이의 간극 간격을 조정하기 위한 스페이서(90)가 삽입된다.

이와 같이 구성된 반구형 베어링의 조립방법장치는, 상,하부 부상부재(30)(40)와 부싱(50)의 반구홈 사이에 일정한 간극을 유지하기 위하여, 상,하부 부상부재(30)(40) 사이에 스페이서(90)가 개재되는데, 수μm의 일정한 간극을 맞추기 위하여 스페이서(90) 높이의 정밀한 가공이 요구되며, 부상부재(30)(40)들의 장착이 매우 정밀한 조립 과정이 요구된다.

그러나 이와 같은 종래의 반구형 베어링의 조립방법은, 상부 부상부재(30)와 하부 부상부재(40) 사이에 스페이서(90)를 이용하여 수 ㎛의 간극을 유지하여야 하므로, 스페이서(90)는 매우 정밀한 치수로 가공되어야 하며, 따라서 스페이서(90) 제작에 많은 시간과 비용이 소요되며, 스페이서(90)의 치수 불량이 발생할 경우 반구형 베어링의 조립방법의 성능이 크게 저하되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 반구형 베어링의 조립방법장치의 부싱에 형성한 상하부 부상부재의 간극 간격을 조정하는 스페이서를 사용하지 않고, 구형부재를 사용하여 부상부재를 고정축에 고정할 수 있도록 하는 반구형 베어링의 조립방법을 제공하는 것에 있다.

도 1은 종래의 레이저 프린터의 폴리건 미러 구동장치에 적용된 반구형 베어링의 조립방법장치의 주요구성을 나타내는 단면도,

도 2는 본 발명에 의한 고정축에 구형부재가 삽입되기 전 상태를 나타낸 단면도,

도 3은 본 발명에 의한 고정축에 제1 부상부재가 고정된 상태의 단면도,

도 4는 본 발명에 의한 고정축에 부상부재와 부싱이 고정된 상태를 나타낸 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명

100 : 고정축 110 : 제1 부상부재

120 : 제2 부상부재 130 : 부싱

전술한 본 발명의 목적은, 고정축의 상하부에 길이방향으로 상호 대칭되도록 홈을 형성하는 단계와, 상기 고정축에 반구형상의 제1, 2 부상부재를 대칭되게 결합시키는 단계와, 상기 홈보다 큰 구형부재를 상기 홈에 압입시켜 상기 고정축의 팽창력에 의해 상기 부상부재가 상기 고정축에 고정되도록 하는 단계로 되는 것을 특징으로 하는 반구형 베어링의 조립방법을 제공한다.

본 발명의 다른 특징과 효과는, 이하 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명할 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 더욱 명확해질 것이다.

첨부도면 도 2는 본 발명에 의한 고정축에 구형부재가 삽입되기 전 상태를 나타낸 단면도, 도 3은 본 발명에 의한 고정축에 제1 부상부재가 고정된 상태의 단면도, 도 4는 본 발명에 의한 고정축에 부상부재와 부싱이 고정된 상태를 나타낸 단면도이다.

본 실시예에 의한 반구형 베어링의 조립방법은, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징에 고정된 고정축(100)과, 이 고정축(100)의 외주연과 대응되어 삽입될 수 있는 축공(115)(125)을 형성한 반구형상의 제1, 2 부상부재(110)(120)와, 이 제1, 2 부상부재(110)(120)와 결합되어 고정축(100)을 중심으로 소정 속도로 회전되는 부싱(130)으로 구비된다. 전술한 고정축(100)의 상하부에는 길이방향으로 대칭되도록 형성된 홈(140)과, 이 홈(140)에 압입될 수 있는 구형부재(150)를 형성한다. 전술한 구형부재(150)는, 고정축(100)의 홈(140) 직경보다 약간 크게 형성하여, 구형부재(150)를 홈(140)에 삽입시 압입되면서 고정축(100)의 홈(140) 외주연이 팽창되도록 한다.

여기서, 고정축(100)에 제1, 2 부상부재(110)(120)와 부싱(130)을 조립하는 방법은, 고정축(100)에 제1 부상부재(110)를 고정하는 제1 단계와, 제1 단계에 부싱(130)을 위치 시키고, 제2 부상부재(120)를 결합 고정하는 제2 단계로 나누어지는데, 각 단계별로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 고정축(100)에 대응되는 제1 부상부재(110)의 축공(115)을 통하여 고정축(100)에 제1 부상부재(110)를 삽입한다. 이 때, 제1 부상부재(110)는 고정축(100)의 하부측에 위치되고, 고정축(100)의 홈(140)에 구형부재(150)를 압입한다. 여기서, 구형부재(150)가 고정축(100)의 홈(140)에 압입되면서 고정축(100)을 팽창하게 되고, 고정축(100)의 외주연이 팽창되면서 제1 부상부재(110)의 축공(115) 내주연을 압박하고, 제1 부상부재(110)는 고정축(100)의 팽창력에 의해 결과적으로 제1 부상부재(110)가 고정축(100)에 고정되게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 고정축(100)에 제1 부상부재(110)를 고정시킨 상태에서, 제1 부상부재(110)의 외주연과 완전하게 밀착될 수 있도록 부싱(130)을 제1 부상부재(110)의 상부측에 위치시킨다. 이 때, 부싱(130)은 제1 부상부재(110)를 수용하는 상태를 유지하며, 부싱(130)의 내주연은 제1 부상부재(110)의 외주연과 대응되도록 형성되어 있다. 여기서, 도시하지 않은 지그(Jig)를 이용하여 부싱(130)을 소정 간극 높이로 위치 이동 시킨 후, 제1 부상부재(110)와 대칭되도록 제2 부상부재(120)의 축공(125)를 고정축(100)에 삽입시켜 제2 부상부재(120)가 고정축(100)에 결합되도록 한다.

이 때, 제2 부상부재(120)와 부싱(130)은 밀착 대응되고, 제1 부상부재(110)와 부싱(130) 일정한 간극을 유지하게 되며, 제2 부상부재(120)를 적정한 위치에 위치 시킨 후, 고정축(100)의 상부에 형성된 홈(145)으로 구형부재(155)를 압입한다. 이 과정 역시 제1 부상부재(110) 고정시와 동일한 방법으로 진행되며, 구형부재(155)가 압입되는 과정에서 고정축(100)이 팽창되면서 제2 부상부재(120)가 고정축(100)에 압입 고정되게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 반구형 베어링의 조립방법에 의하면, 제1 부상부재와 제2 부상부재를 조립하는 경우에 스페이서를 이용하지 않고, 고정축의 홈에 구형부재를 압입시켜 고정축의 팽창력에 의해 부상부재가 간단하게 고정이 이루어져 반구형 베어링의 조립방법의 제작 원가가 절감되고, 제작시간이 단축되어 제품의 경쟁력이 상승되는 효과가 있다.

또한, 고정축이 반경방향으로 균일하게 팽창되는 팽창력을 이용하여 고정하므로 억지끼워 맞춤이나 헐거운 끼워 맞춤후 접착제를 이용하여 고정하는 방법과 같은 조립방법에서 발생하는 조립후 형상정도의 삐뚤어짐을 억제하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 고정축의 상하부에 길이방향으로 상호 대칭되도록 홈을 형성하는 단계와,

   상기 고정축에 반구형상의 제1, 2 부상부재를 대칭되게 결합시키는 단계와,

   상기 홈보다 큰 구형부재를 상기 홈에 압입시켜 상기 고정축의 팽창력에 의해 상기 부상부재가 상기 고정축에 고정되도록 하는 단계로 되는 것을 특징으로 하는 반구형 베어링의 조립방법.

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