KR100213922B1

KR100213922B1 - Method for assembling hemispherical form bearing

Info

Publication number: KR100213922B1
Application number: KR1019970031663A
Authority: KR
Inventors: 우기명
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-07-09
Filing date: 1997-07-09
Publication date: 1999-08-02
Also published as: KR19990009293A

Abstract

본 발명은 반구형 베어링의 조립방법에 관한 것으로, 반구 베어링의 반구형상인 부상부재와 부싱의 간극을 조절하는 스페이서를 사용하지 않고, 부상부재의 위치를 조정하여 고정축에 결합할 수 있도록 하는 반구형 베어링의 조립방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for assembling a hemispherical bearing, which does not use a spacer for adjusting the gap between the hemispherical floating member and the bushing of the hemispherical bearing, and adjusts the position of the floating member to be coupled to the fixed shaft. It relates to an assembly method.

이를 위한 본 발명에 따른 반구형 베어링의 조립방법은, 하우징에 고정된 고정축에 대응되어 반구 형상으로 이루어진 제1 부상부재의 축공을 본딩처리후 상기 고정축에 삽입 고정하는 제1 단계와, 상기 제1 부상부재의 상측부에 소정 형상의 부싱을 위치시키고, 반구 형상으로 이루어진 제2 부상부재의 축공을 본딩처리후 상기 고정축에 삽입하는 제2 단계와, 상기 제1, 2 부상부재와 부싱이 밀착된 상태에서, 지그에 의해 상기 부싱을 소정 간극 높이로 올리는 제3 단계로 된다.The method of assembling a hemispherical bearing according to the present invention includes a first step of inserting and fixing a shaft hole of a first floating member having a hemispherical shape corresponding to a fixed shaft fixed to a housing after bonding to the fixed shaft. A second step of placing a bushing of a predetermined shape on the upper side of the floating member, and inserting the shaft hole of the second floating member having a hemispherical shape into the fixed shaft after bonding, the first and second floating members and the bushing In a state of being in close contact, the third step is to raise the bushing to a predetermined clearance height by a jig.

Description

Assembly method of hemispherical bearing

본 발명은 반구형 베어링의 조립방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반구 베어링의 반구형상인 부상부재와 부싱의 간극을 조절하는 스페이서를 사용하지 않고, 부상부재의 위치를 조정하여 고정축에 결합할 수 있도록 하는 반구형 베어링의 조립방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of assembling a hemispherical bearing, and more particularly, to adjust the position of the floating member to be coupled to a fixed shaft without using a spacer for adjusting the gap between the floating member and the bushing, which is a hemispherical bearing. It relates to a method of assembling a hemispherical bearing.

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.Recently, due to the rapid development of information and computer industry, drive motors required to drive various devices, such as polygon mirror driving device of laser printer, spindle motor of hard disk, head drive motor of VCR, etc. In order to search, store, and play more data in a shorter time, high precision and ultra-fast rotational performance without shaft shaking or shaft shaking is required. Accordingly, research and development are being conducted on various types of dynamic pressure fluid bearing devices that enable the motor rotation as well as the development of a drive motor that stably rotates at high speed while suppressing shaft shaking and shaft vibration of the drive motor.

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.Further, among these dynamic fluid bearings, research and development of hemisphere bearings, which are dynamic fluid bearing devices suitable for ultra high speed rotation while simultaneously supporting radial loads and thrust loads, are being actively conducted.

이와 같은 반구 베어링이 적용된 레이저 프린터의 폴리건 미러 구동장치를 첨부된 도 1에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.The polygon mirror driving apparatus of the laser printer to which the hemisphere bearing is applied will be described in detail with reference to FIG. 1.

도 1은 레이저 프린터의 폴리건 미러 구동장치에 적용된 반구형 베어링장치의 주요구성을 나타내는 단면도로서, 전술한 폴리건 미러 구동장치는 크게 보아 폴리건 미러(10)의 회전 중심인 고정축(20)과, 이 고정축(20)에 진구도가 높은 반구면을 갖는 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.1 is a cross-sectional view showing a main configuration of a hemispherical bearing device applied to a polygon mirror driving device of a laser printer. The polygon mirror driving device described above has a fixed shaft 20, which is a rotation center of the polygon mirror 10, and the fixed shaft 20. As shown in FIG. Floating member 30, 40 having a hemispherical surface with a high sphericity on the shaft 20, a bushing 50 for supporting the radial load and the thrust load of the floating member 30, 40, and a drive device It consists of the phosphorus motor 60, the hub 70, the lower housing 80, etc.

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 있다.Looking at the relationship between the polygon mirror 10 and the fixed shaft 20, and the floating member 30, 40 and the bushing 50 described above, the floating member 30, 40 is fixed to the lower housing 80 Fixed shaft 20 is coupled.

또한, 부싱(50)의 외주면 에는 폴리건 미러(10) 및 스테이터 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.In addition, the hub 70 is press-fitted to the outer circumferential surface of the bushing 50 so that the polygon mirror 10 and the stator motor 60 are installed. As a result, the floating members 30, 40 and the fixed shaft 20 are fixed. The bushing 50 is configured to be rotatable about the fixed shaft 20.

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.On the other hand, the bushing 50 supporting the radial load and the thrust load of the above-mentioned floating members 30 and 40 has a diameter larger than that of the fixed shaft 20 at the center of a rod of a cylindrical shape having a predetermined diameter. After forming the through hole, the both ends of the rod to form a hemisphere groove equal to the curvature of the floating member 30, 40, the through hole of the bushing 50 between the floating member 30, 40 and the hemisphere groove Spacers 90 are inserted for adjusting the gap spacing.

이와 같이 구성된 반구형 베어링장치는, 제1, 2 부상부재(30)(40)와 부싱(50)의 반구홈 사이에 일정한 간극을 유지하기 위하여, 제1, 2 부상부재(30)(40) 사이에 스페이서(90)가 개재되는데, 스페이서(90)의 정밀한 가공이 매우 까다롭고, 부상부재(30)(40)들의 장착이 매우 정밀한 조립 과정이 요구된다.The hemispherical bearing device configured as described above has a space between the first and second floating members 30 and 40 so as to maintain a constant gap between the first and second floating members 30 and 40 and the hemisphere groove of the bushing 50. In the spacer 90 is interposed, the precise processing of the spacer 90 is very difficult, and the mounting of the floating member 30, 40 is very precise assembly process is required.

그러나 이와 같은 종래의 반구형 베어링은, 제1 부상부재(30)와 제2 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 성능이 크게 저하되는 문제점이 있었다.However, such a conventional hemispherical bearing has to maintain a gap of several micrometers by using the spacer 90 between the first floating member 30 and the second floating member 40, so that the spacer 90 has a very precise dimension. It has to be processed into, therefore, a lot of time and cost are required to manufacture the spacer 90, there is a problem that the performance of the hemispherical bearing is greatly degraded when the dimensional defect of the spacer 90 occurs.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 반구형 베어링장치의 부싱에 형성한 제1, 2 부상부재의 간극 간격을 조정하는 스페이서를 사용하지 않고, 본딩에 의하여 부상부재를 고정축에 고정할 수 있도록 하는 반구형 베어링의 조립방법을 제공하는 것에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to float by bonding without using a spacer for adjusting the gap spacing of the first and second floating members formed in the bushing of the hemispherical bearing device. It is an object of the present invention to provide a method for assembling a hemispherical bearing for fixing a member to a fixed shaft.

도 1은 종래의 레이저 프린터의 폴리건 미러 구동장치에 적용된 반구형 베어링장치의 주요구성을 나타내는 단면도,1 is a cross-sectional view showing the main configuration of a hemispherical bearing device applied to a polygon mirror driving device of a conventional laser printer;

도 2는 본 발명의 고정축에 제1 부상부재가 고정된 상태를 개략적으로 나타낸 단면도,2 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the first floating member is fixed to the fixed shaft of the present invention;

도 3은 본 발명의 고정축에 제1, 2 부상부재와 부싱이 결합된 상태의 단면도,3 is a cross-sectional view of the first and second floating members and bushings coupled to the fixed shaft of the present invention;

도 4는 본 발명에 의한 제1 부상부재에서 부싱과 제2 부상부재가 위치 이동된 상태를 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a state in which a bushing and a second floating member are moved in a first floating member according to the present invention.

도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명Explanation of symbols used in the main part of the drawing

100: 고정축 110: 제1 부상부재100: fixed shaft 110: first floating member

120: 제2 부상부재 130: 부싱120: second floating member 130: bushing

전술한 본 발명의 목적은, 하우징에 고정된 고정축에 대응되어 반구 형상으로 이루어진 제1 부상부재의 축공을 본딩처리후 상기 고정축에 삽입 고정하는 제1 단계와, 상기 제1 부상부재의 상측부에 소정 형상의 부싱을 위치시키고, 반구 형상으로 이루어진 제2 부상부재의 축공을 본딩처리후 상기 고정축에 삽입하는 제2 단계와, 상기 제1, 2 부상부재와 부싱이 밀착된 상태에서, 지그에 의해 상기 부싱을 소정 간극 높이로 올리는 제3 단계로 된 것을 특징으로 하는 반구형 베어링의 조립방법을 제공함에 의해 달성된다.The object of the present invention described above is a first step of inserting and fixing the shaft hole of the first floating member having a hemispherical shape corresponding to the fixed shaft fixed to the housing to the fixed shaft after bonding, and the image of the first floating member. A second step of placing a bushing of a predetermined shape on the side, and inserting the shaft hole of the hemisphere-shaped second floating member to the fixed shaft after bonding, and in a state in which the first, second floating member and the bushing is in close contact, A third step of raising the bushing to a predetermined clearance height by means of a jig is achieved by providing a method of assembling a hemispherical bearing.

본 발명의 다른 특징과 효과는, 이하 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명할 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 더욱 명확해질 것이다.Other features and effects of the present invention will be further clarified by the preferred embodiments of the present invention which will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

첨부도면 도 2는 본 발명의 고정축에 제1 부상부재가 고정된 상태를 개략적으로 나타낸 단면도, 도 3은 본 발명의 고정축에 제1, 2 부상부재와 부싱이 결합된 상태의 단면도, 도 4는 본 발명에 의한 제1 부상부재에서 부싱과 제2 부상부재가 위치 이동된 상태를 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view schematically showing a state in which the first floating member is fixed to the fixed shaft of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the first and second floating members and the bushing coupled to the fixed shaft of the present invention. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the bushing and the second floating member is moved in the first floating member according to the present invention.

본 실시예에 의한 반구형 베어링은, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 소정 형상의 하우징에 고정된 고정축(100)과, 이 고정축(100)의 외주연과 대응되어 삽입될 수 있는 축공(115)(125)을 형성한 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.As shown in FIGS. 2 to 4, the hemispherical bearing according to the present embodiment may be inserted in correspondence with a fixed shaft 100 fixed to a housing having a predetermined shape and an outer circumference of the fixed shaft 100. The first and second floating members 110 and 120, which form the shaft holes 115 and 125, and the first and second floating members 110 and 120, are coupled to the first and second floating members 110 and 120. It is provided with a bushing 130 is rotated to.

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)과 제2 부상부재(120)를 결합하는 제2 단계와, 제2 단계에서 제1 부상부재(110)와 부싱(130)을 소정 간격으로 이격시키는 제3 단계로 나누어지는데, 각 단계별로 설명하면 다음과 같다.Here, the method of assembling the first and second floating members 110 and 120 and the bushing 130 on the fixed shaft 100 may include a first step of fixing the first floating member 110 to the fixed shaft 100. , A second step of coupling the bushing 130 and the second floating member 120 to the first step, and a third step of separating the first floating member 110 and the bushing 130 at predetermined intervals in the second step. It is divided into each step.

먼저, 고정축(100)에 대응되는 제1 부상부재(110)의 축공(115) 내주연에 점성이 있는 것으로 대기 중에서 급속히 굳을 수 있는 본드를 이용하여 본딩처리하고, 고정축(100)에 제1 부상부재(110)를 삽입하여 고정한다. 이 때, 제1 부상부재(110)는 고정축(100)의 하부측에 위치되어 고정축(100)과 완전하게 고정이 이루어진다.First, the bonding process is performed by using a bond that can be rapidly hardened in the air as being viscous at the inner circumference of the shaft hole 115 of the first floating member 110 corresponding to the fixed shaft 100, and the fixed shaft 100 1 Insert and fix the floating member 110. At this time, the first floating member 110 is located on the lower side of the fixed shaft 100 is completely fixed to the fixed shaft 100.

그리고, 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. 또한, 부싱(130)의 상부측에는 제2 부상부재(120)가 위치하게 된다.Then, the bushing 130 is positioned on the upper side of the first floating member 110 to be in close contact with the outer circumference of the first floating member 110. At this time, the bushing 130 maintains a state in which the first floating member 110 is accommodated, and the inner circumferential edge of the bushing 130 is formed to correspond to the outer circumferential edge of the first floating member 110. In addition, the second floating member 120 is positioned on the upper side of the bushing 130.

고정축(100)에 제1 부상부재(110)를 고정한 상태에서 부싱(130)을 결합시키고, 제2 부상부재(120)의 축공(125) 내주연에 본딩 처리를 한 후, 제1 부상부재(110)와 대칭되게 제2 부상부재(120)를 고정축(100)에 삽입한다. 이 때, 제2 부상부재(120)와 부싱(130)은 밀착 대응되고, 제1 부상부재(110)와 부싱(130) 역시 밀착 대응 결합되어, 결과적으로 고정축(100)을 기준으로 부싱(130)과 제1, 2 부상부재(110)(120)가 간극이 없이 결합되게 된다.After the bushing 130 is coupled to the fixed shaft 100 in a state where the first floating member 110 is fixed, and the bonding process is performed on the inner circumference of the shaft hole 125 of the second floating member 120, the first floating member The second floating member 120 is inserted into the fixed shaft 100 symmetrically with the 110. At this time, the second floating member 120 and the bushing 130 is in close contact with each other, and the first floating member 110 and the bushing 130 are also in close contact with each other, resulting in a bushing based on the fixed shaft 100 ( 130 and the first and second floating members 110 and 120 are coupled without a gap.

여기서, 제1, 2 부상부재(110)(120)와 부싱(130) 사이에 소정 간극을 유지 할 수 있도록, 제2 부상부재(120)의 축공(125)에 본딩처리된 본드의 점성이 굳어져 고정축(100)에 고정되기 전, 도시하지 않은 지그를 이용하여 부싱(130)의 하단부에서 화살표 방향으로 소정 압력을 가해서 부싱(130)과, 제2 부상부재(120)가 위치 이동되도록 한다.Here, the viscosity of the bond bonded to the shaft hole 125 of the second floating member 120 is hardened so as to maintain a predetermined gap between the first and second floating members 110 and 120 and the bushing 130. Before the fixing to the fixed shaft 100, using a jig (not shown) to apply a predetermined pressure in the direction of the arrow at the lower end of the bushing 130 so that the bushing 130 and the second floating member 120 is moved. .

이 때, 제1 부상부재(110)는 고정축(100)에 고정되어 있으므로, 제1 부상부재(110)를 기준으로 부싱(130)과 제2 부상부재(120)가 위치 이동되어 소정 간극이 형성되게 된다. 제1 부상부재(110)와 부싱(130) 그리고, 제2 부상부재(120)가 소정 간극이 형성되면, 지그의 압력을 정지시킨 후, 제2 부상부재(120)의 축공(125)에 본딩처리된 본드의 점성이 굳어지게 되어, 고정축(100)에 제2 부상부재(120)가 고정되면, 지그를 제거하는 과정을 마지막으로 반구형 베어링의 조립이 완전하게 이루어지게 된다.At this time, since the first floating member 110 is fixed to the fixed shaft 100, the bushing 130 and the second floating member 120 are moved relative to the first floating member 110 so that a predetermined gap is provided. Will be formed. When a predetermined gap is formed between the first floating member 110, the bushing 130, and the second floating member 120, the pressure of the jig is stopped and then bonded to the shaft hole 125 of the second floating member 120. When the treated bond becomes hard and the second floating member 120 is fixed to the fixed shaft 100, the process of removing the jig is finally completed assembling the hemispherical bearing.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 반구형 베어링의 조립방법에 의하면, 제1 부상부재와 제2 부상부재를 조립하는 경우에 스페이서를 이용하지 않고, 지그를 이용하여 본딩처리로 간단하게 조립이 가능하게 되어 반구형 베어링의 제작 원가가 절감되고, 제작시간이 단축되어 제품의 경쟁력이 상승하는 효과가 있다.As described above, according to the assembling method of the hemispherical bearing according to the present invention, when assembling the first floating member and the second floating member, the assembly can be easily assembled by bonding using a jig without using a spacer. As a result, manufacturing cost of the hemispherical bearing is reduced, and manufacturing time is shortened, thereby increasing the competitiveness of the product.

Claims

A first step of inserting and fixing the shaft hole of the first floating member having a hemispherical shape corresponding to the fixed shaft fixed to the housing to the fixed shaft after bonding;

A second step of placing a bushing having a predetermined shape on an upper side of the first floating member, and inserting the shaft hole of the second floating member having a hemispherical shape into the fixed shaft after bonding;

And a third step of raising the bushing to a predetermined clearance height by a jig while the first and second floating members and the bushing are in close contact with each other.