KR100242006B1

KR100242006B1 - Partial bearing

Info

Publication number: KR100242006B1
Application number: KR1019970003352A
Authority: KR
Inventors: 이창우
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1997-02-04
Filing date: 1997-02-04
Publication date: 2000-02-01
Also published as: KR19980067364A

Abstract

본 발명은 부분 베어링에 관한 것으로, 반경 방향으로 하중이 변하지 않는 상태에서 일정한 외력의 방향과 대향되게 고정축과 원통형 회전체의 면접부에 부분적으로 압력발생부재를 장착하여 베어링의 효율을 증대시킬 수 있도록 하는 부분 베어링에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명에 따른 부분 베어링은, 고정축과, 이 고정축의 외륜에 장착되어 유체압을 발생시키는 원통형 회전체를 포함하며, 일정 방향에서 장력이 작용되는 베어링에 있어서, 상기 고정축의 외주연과 대응되는 곡률면을 일 측에 형성하며 소정크기로 형성된 압력발생부재와, 상기 압력발생부재가 안착되도록 상기 장력과 대향되는 내주면 소정부에 상기 원통형 회전체 내에서 형성된 수용부를 구비한다.The present invention relates to a partial bearing, in which the pressure generating member is partially mounted on the interview portion of the fixed shaft and the cylindrical rotating body so as to face a direction of a constant external force in a state where the load does not change in the radial direction, thereby increasing the efficiency of the bearing. To partial bearings. Partial bearing according to the present invention for this purpose comprises a fixed shaft and a cylindrical rotating body mounted on the outer ring of the fixed shaft for generating a fluid pressure, the bearing in which the tension is applied in a predetermined direction, the outer peripheral edge of the fixed shaft and A pressure generating member having a corresponding curvature surface formed on one side and having a predetermined size, and a receiving portion formed in the cylindrical rotating body at a predetermined portion of the inner circumferential surface opposite to the tension so that the pressure generating member is seated.

Description

Partial Bearings {PARTIAL BEARING}

본 발명은 부분 베어링에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반경 방향으로 하중이 변하지 않는 상태에서 일정한 외력의 방향과 대향되게 고정축과 원통형 회전체의 내측면에 부분적으로 압력발생부재를 장착하여 유체압력의 효율을 증대시킬 수 있도록 하는 부분 베어링에 관한 것이다.The present invention relates to a partial bearing, and more particularly, to a fluid pressure by mounting a pressure generating member partially on the inner side of the fixed shaft and the cylindrical rotating body to face a direction of a constant external force in a state where the load does not change in the radial direction. The present invention relates to a partial bearing that can increase efficiency.

최근 들어 컴퓨터, 오디오 시스템, 영상 기기 등과 같은 정보, 매체 산업의 기술력이 증가되면서 기 언급한 각종 기기의 크기는 소형화되고, 소형화에 따라 더욱 미세하고 정밀한 성능을 갖는 기기의 부품을 요구하고 있는 실정이다. 특히, 컴퓨터의 경우, 기억장치의 하나인 하드 디스크(HDD)의 스핀들 모터 구동장치 및 레이저 프린터의 폴리건 미러 구동장치, 오디오 시스템의 경우 레이저 디스크 및 콤팩트 디스크 구동 장치, 영상 기기의 경우 VCR 헤드 및 캠코더의 구동 장치 등은 공통적으로 구동장치에 결합되어 있는 회전축과 회전체를 고속회전 시킴으로서 원하는 데이터의 저장, 탐색 및 데이터 재생 등의 작업을 하게 되는데, 이때 회전축은 매우 고속으로 회전하게 됨으로 고속 회전에 의한 축 흔들림, 축 진동 등은 고속회전시 제품의 성능에 치명적인 결과를 가져 오게된다.Recently, as information technology such as computers, audio systems, and video equipments and media industries have increased, the size of the aforementioned various devices has been miniaturized, and according to the miniaturization, there is a demand for components of devices having finer and more precise performance. . In particular, in the case of a computer, a spindle motor drive of a hard disk (HDD), which is one of the storage devices, and a polygon mirror drive of a laser printer, a laser disc and a compact disc drive of an audio system, a VCR head and a camcorder of an imaging device. In general, the driving device of the motor rotates the rotating shaft and the rotating body coupled to the driving device at a high speed to perform operations such as storing, searching, and reproducing data. The rotating shaft rotates at a very high speed. Shaft vibrations and shaft vibrations have a fatal effect on product performance at high speeds.

이와 같은 기기 들은 모두 고속회전에 의한 문제점들을 보안하기 위해 기계요소중 하나인 베어링이 사용되고 있으며, 특히 회전축에 최소의 마찰력이 작용하도록하는 여러 가지 베어링 종류들중 유체 베어링 장치가 널리 사용되고 있다.In order to secure the problems caused by high-speed rotation, these devices are all used as bearings, one of the mechanical elements. In particular, fluid bearing devices are widely used among various types of bearings for minimizing friction force on the rotating shaft.

이와 같은 유체 베어링 장치가 적용된 VTR 헤드 구동 장치를 첨부된 도면 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.The VTR head driving device to which the fluid bearing device is applied will be described below with reference to FIG. 1.

도 1은 VTR 헤드 구동 장치를 도시한 단면도로써, VTR 헤드 구동 장치는 크게 보아 VTR 테이프에 기록되어 있는 영상신호 및 음성신호를 판독하는 헤드(10)가 설치되어 있는 회전 가능한 상부 드럼(20) 및 고정되어 있는 하부 드럼(30), 상기 상부 드럼(20)의 회전 중심 및 상부 드럼(20)의 드러스트 하중을 지지함과 아울러 고정축(40)에 압입 고정되어 있는 드러스트 베어링(50)과, 구동 모터부(60),(70)으로 구성되어 있다.1 is a cross-sectional view showing a VTR head driving device, in which the VTR head driving device is largely rotatable an upper drum 20 provided with a head 10 for reading a video signal and an audio signal recorded on a VTR tape; Supporting the lower drum 30, the center of rotation of the upper drum 20 and the thrust load of the upper drum 20, and the thrust bearing 50 is press-fit fixed to the fixed shaft 40 and And drive motor units 60 and 70.

전술한 고정축(40)의 외주면 원주 방향으로는 헤링본 형상의 동압 발생홈(40a)이 형성되어 있으며, 상기 동압 발생홈(40a)에 의해 동압이 발생하여 상부 드럼(20)의 고속 회전시 발생하는 레이디얼 하중을 지지하도록 상부 드럼(20)에는 고정축(40)의 내주면의 직경보다 수 ㎛ 큰 직경을 갖는 부싱(80)이 상부 드럼(20)에 고정되어 있다.A herringbone-like dynamic pressure generating groove 40a is formed in the circumferential direction of the outer circumferential surface of the fixed shaft 40, and dynamic pressure is generated by the dynamic pressure generating groove 40a, so that it occurs when the upper drum 20 rotates at high speed. A bushing 80 having a diameter several micrometers larger than the diameter of the inner circumferential surface of the fixed shaft 40 is fixed to the upper drum 20 in the upper drum 20 so as to support a radial load.

전술한 구동 모터는 다시 고정축(40)의 상면에 고정되어 있는 스테이터 모터(60)와, 상부 드럼(20)에 안착되어 있는 로터(70)로 구성되어 있으며, 도면에 미설명 부호인 (95)는 스테이터 트랜스이고, (90)은 스테이터 트랜스와 수십 ㎛ 이격되어 로터리 트랜스이다.The above-described drive motor is composed of a stator motor 60 fixed to the upper surface of the fixed shaft 40 and a rotor 70 seated on the upper drum 20. ) Is a stator transformer, and 90 is a rotary transformer spaced several tens of micrometers from the stator transformer.

이와 같이 구성된 종래의 VTR 헤드 구동장치의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, the operation of the conventional VTR head driving device configured as described above is as follows.

먼저, 구동 모터중 고정축(40)에는 스테이터(60)가 고정되어 있고 상부 드럼(20)에는 로터(70)가 고정되어 있어, 구동 모터에 전원이 인가되면 고정축(40)을 중심으로 상부 드럼(20)이 회전함과 동시에 상부 드럼(20)에 설치되어 있는 헤드(10)가 회전되면서 비디오 테이프의 영상신호와 음성신호를 판독하게 되는데, 상부 드럼(20)과 부싱(80)이 고정축(40)에 무접촉 되면서 고속으로 회전하게 된다.First, the stator 60 is fixed to the fixed shaft 40 of the drive motor, and the rotor 70 is fixed to the upper drum 20. When power is applied to the drive motor, the upper part is centered on the fixed shaft 40. As the drum 20 rotates and the head 10 installed on the upper drum 20 rotates, the video and audio signals of the video tape are read, and the upper drum 20 and the bushing 80 are fixed. The shaft 40 rotates at a high speed while being in contact with the shaft 40.

그러나, 이와 같은 종래의 유체 베어링장치는, 외력이 한 방향에서 일정하게 작용하는 경우 외력의 방향과 관계없이 항상 일정한 압력이 작용하도록 고정축을 중심으로 베어링이 둘레방향으로 형성되어 있기 때문에 베어링의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.However, such a conventional fluid bearing device, since the bearing is formed in the circumferential direction around the fixed shaft so that a constant pressure always acts regardless of the direction of the external force when the external force acts constantly in one direction, the efficiency of the bearing is improved There was a problem of deterioration.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 고정축으로 일정하게 작용하는 외력의 방향에 상응하는 압력발생부재를 형성하여 베어링의 효율을 증대시킬 수 있도록 하는 부분 베어링을 제공하는 것에 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems, an object of the present invention, by forming a pressure generating member corresponding to the direction of the external force acting constantly as a fixed shaft to increase the efficiency of the bearing bearing Is to provide.

도 1은 종래의 VTR헤드 장치를 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a conventional VTR head device.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 VTR헤드의 부싱에 부분 베어링을 장착한 상태를 나타낸 단면도,2 is a cross-sectional view showing a state in which a partial bearing is mounted on the bushing of the VTR head according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 부분 베어링이 부싱에 장착된 상태를 개략적으로 나타낸 평면도이다.3 is a plan view schematically showing a state in which the partial bearing of the present invention is mounted to the bushing.

* 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명* Explanation of symbols used in the main part of the drawing

40: 고정축 80: 원통형 회전체40: fixed shaft 80: cylindrical rotating body

100: 수용부 110: 압력발생부재100: receiving portion 110: pressure generating member

전술한 본 발명의 목적은, 고정축과, 이 고정축의 외륜에 장착되어 유체압을 발생시키는 원통형 회전체를 포함하며, 일정 방향에서 장력이 작용되는 베어링에 있어서, 상기 고정축의 외주연과 대응되는 곡률면을 일 측에 형성하며 소정크기로 형성된 압력발생부재와, 상기 압력발생부재가 안착되도록 상기 장력과 대향되는 내주면 소정부에 상기 원통형 회전체 내에서 형성된 수용부를 구비를 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 부분 베어링을 제공함에 의해 달성된다.The object of the present invention described above includes a fixed shaft and a cylindrical rotating body mounted on the outer ring of the fixed shaft to generate a fluid pressure, and in a bearing in which tension is applied in a predetermined direction, the bearing corresponds to the outer circumference of the fixed shaft. And a receiving portion formed in the cylindrical rotating body on a predetermined portion of the inner circumferential surface facing the tension to form the curvature surface on one side and the pressure generating member formed to a predetermined size. By providing a partial bearing.

본 발명의 바람직한 특징은, 상기 압력발생부재는, 상기 고정축의 일측부에 형성할 수 있다.According to a preferred feature of the invention, the pressure generating member may be formed on one side of the fixed shaft.

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

첨부도면 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 VTR헤드의 부싱에 부분 베어링을 장착한 상태를 나타낸 단면도, 도 3은 본 발명의 부분 베어링이 부싱에 장착된 상태를 개략적으로 나타낸 평면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a state in which a partial bearing is mounted on a bushing of a VTR head according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a plan view schematically illustrating a state in which a partial bearing of the present invention is mounted on a bushing.

본 실시예에 의한 부분 베어링은, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, VTR 헤드 구동 장치는 VTR 테이프에 기록되어 있는 영상신호와 음성신호를 판독하는 헤드(10)와, 이 헤드(10)를 결합하고 있는 회전 가능한 상부 드럼(20)과, 이 상부 드럼(20)을 지지하며 고정축(40)을 고정하고 있는 하부 드럼(30)으로 구성된다. 전술한 고정축(40)의 외주연에는 상부 드럼(20)이 고속 회전시 발생하는 레이디얼 하중을 지지하도록 고정축(40)의 외주면 직경보다 수 ㎛ 큰 직경을 갖는 원통형 회전체(80)를 상부 드럼(20)에 고정시킨다.In the partial bearing according to the present embodiment, as shown in Figs. 2 to 3, the VTR head driving apparatus includes a head 10 for reading video and audio signals recorded on a VTR tape, and the head 10. Rotatable upper drum 20 is coupled to the lower drum 30 that supports the upper drum 20 and the fixed shaft 40 is fixed. On the outer circumference of the fixed shaft 40, a cylindrical rotor 80 having a diameter of several micrometers larger than the diameter of the outer circumferential surface of the fixed shaft 40 is supported to support the radial load generated when the upper drum 20 rotates at high speed. It is fixed to the upper drum 20.

전술한 원통형 회전체(80)의 내측면에는 둘레방향으로 소정 크기와 소정 길이의 수용부(100)를 형성하고, 이 수용부(100)와 대응되어 삽입되고 고정축(40)과 원통형 회전체(80) 사이에서 고정축(40)과 미세한 간격을 유지하고, 항상 일정한 압력이 고정축(40)으로 작용되어 VTR테이프의 외력(F)에 상응할 수 있도록 압력발생부재(110)를 구비한다.The inner surface of the above-described cylindrical rotor 80 is formed with a receiving portion 100 of a predetermined size and predetermined length in the circumferential direction, and is inserted in correspondence with the receiving portion 100, the fixed shaft 40 and the cylindrical rotating body It is provided with a pressure generating member 110 to maintain a minute gap with the fixed shaft 40 between the 80, a constant pressure always acts as the fixed shaft 40 to correspond to the external force (F) of the VTR tape. .

이 때, 압력발생부재(110)는 고정축(40)의 외주면과 원통형 회전체(80)의 내주면 사이에 일정공간만을 형성시켜, 외력(F)에 대응하여 압력이 항상 균일하게 고정축(40)을 중심으로 작용되도록 한다.At this time, the pressure generating member 110 forms only a predetermined space between the outer circumferential surface of the fixed shaft 40 and the inner circumferential surface of the cylindrical rotating body 80, so that the pressure is always uniform in response to the external force F. ) To act around the center.

그리고, 전술한 압력발생부재(110)의 장착위치를 고정축(40)의 외측 둘레의 소정부에 형성시켜 원통형 회전체(80)이 회전되면서 일 측 방향의 외력(F)에 대응되는 유체 압력이 작용되게 한다.Then, the mounting position of the above-mentioned pressure generating member 110 is formed in a predetermined portion of the outer circumference of the fixed shaft 40 to rotate the cylindrical rotor 80 while the fluid pressure corresponding to the external force (F) in one direction Let it work.

이하, 이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.

구동 모터중 고정축(40)에는 스테이터(60)가 고정되고, 상부 드럼(20)에는 로터(70)가 고정되어 있어, 구동 모터에 전원이 인가되면 고정축(40)을 중심으로 상부 드럼(20)이 회전되면서 헤드(10)가 회전되어, VTR테이프의 영상신호와 음성신호를 헤드(10)를 통해 판독하게 된다. 이 때, VTR테이프의 인장력이 고정축(40)의 일부분으로 항상 일정하게 작용되며, 고정축(40)과 원통형 회전체(80) 사이에서 균일한 압력이 발생하게 되는 경우, 소정 크기의 수용부(100)에 장착된 압력발생부재(110)가 고정축(40)과 원통형 회전체(80)간의 간극을 일정하게 유지시키며 고속으로 무접촉 회전하게 된다.The stator 60 is fixed to the fixed shaft 40 of the drive motor, and the rotor 70 is fixed to the upper drum 20. When power is supplied to the drive motor, the upper drum ( As the head 20 is rotated, the head 10 is rotated to read the video signal and the audio signal of the VTR tape through the head 10. At this time, the tension force of the VTR tape is always constantly acting as a part of the fixed shaft 40, when a uniform pressure is generated between the fixed shaft 40 and the cylindrical rotor 80, the receiving portion of a predetermined size The pressure generating member 110 mounted on the 100 maintains a constant gap between the fixed shaft 40 and the cylindrical rotating body 80 and rotates without contact at high speed.

또한, 외력(F)과 대응되는 압력을 일정하게 유지하도록 원통형 회전체(80) 내측면에 압력발생부재(110)를 부분적으로 외력(F)과 상응되게 설계하여 항상 적정한 압력이 발생할 수 있도록 한다.In addition, the pressure generating member 110 on the inner surface of the cylindrical rotor 80 to partially maintain the pressure corresponding to the external force (F) is designed to correspond to the external force (F) so that a proper pressure can always be generated. .

이 때, 압력발생부재(110)가 장착되지 않은 원통형 회전체(80)의 내측면 둘레와 고정축(40) 사이에는, 압력발생부재(110)의 형성두께와 미세하게 차이를 두고 있어, 균일한 유체 회전압에는 지장을 주지 않는다.At this time, between the inner circumference of the cylindrical rotating body 80, on which the pressure generating member 110 is not mounted, and the fixed shaft 40, the thickness of the pressure generating member 110 is slightly different and uniform. It does not interfere with a fluid's rotational pressure.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 부분 베어링에 의하면, 외력이 한 방향에서 일정하게 작용하는 경우, 외력과 상응되게 고정축을 중심으로 압력발생부재를 원통형 회전체의 내측면 일부에 형성하여 균일한 유체 압력을 유지하므로 베어링의 효율이 증가되는 효과가 있다.As described above, according to the partial bearing according to the present invention, when the external force acts uniformly in one direction, a uniform fluid is formed by forming a pressure generating member on a part of the inner side of the cylindrical rotating body about a fixed shaft corresponding to the external force. Since the pressure is maintained, the bearing efficiency is increased.

Claims

A bearing comprising a fixed shaft and a cylindrical rotating body mounted on an outer ring of the fixed shaft to generate a fluid pressure, the bearing being tensioned in a predetermined direction;

And a pressure generating member having an accommodating portion formed on a predetermined portion of an inner circumferential surface of the cylindrical rotating body facing the tension or an outer circumferential surface of the fixed shaft, and having a curvature surface corresponding to the outer circumference of the fixed shaft. bearing.