KR100396494B1 - 캡스턴 모터용 소결 함유 베어링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 샤프트의 측압을 받는 내경면에서 등각으로 형성되는 무다공면(perforated surface)의 전체적인 형성 각도를 보다 확장되게 하여 샤프트를 조립시 베어링 홀더의 상부와 하부에 각각 조립시 서로 대응되는 무다공면의 위치가 어긋나지 않도록 하도록 하면서 측압 발생시 충분한 유막 강도를 유지할 수 있도록 하는 소결 함유 베어링에 관한 것으로서, 상기의 목적을 위하여 본 발명은 베어링 홀더의 내경부 상단과 하단에 각각 억지 끼워지고, 내주면에는 무다공면과 다공면이 교호로 등간격이 되게 형성되는 캡스턴 모터용 소결 함유 베어링에 있어서, 내주면의 상기 무다공면(11)은 91°~120°의 각도폭으로 형성되도록 하는데 가장 두드러진 특징이 있다.

Description

캡스턴 모터용 소결 함유 베어링{A sintered oil impregnated bearing for capstan motor}

본 발명은 샤프트의 측압을 받는 내경면에서 등각으로 형성되는 무다공면(perforated surface)의 전체적인 형성 각도를 보다 확장되게 하여 샤프트를 조립시 베어링 홀더의 상부와 하부에 각각 조립시 서로 대응되는 무다공면의 위치가 어긋나지 않도록 하도록 하면서 측압 발생시 충분한 유막 강도를 유지할 수 있도록 하는 소결 함유 베어링에 관한 것이다.

일반적으로 DVD 또는 VCR에 적용되는 캡스턴 모터는 테이프의 이송 속도를 최적으로 유지되게 하여 헤드에서 테이프에 기록된 정보를 원만하게 읽을 수 있도록 하거나 필요한 정보가 테이프에 녹화되도록 하는 테이프의 정속 주행 수단이다.

3이러한 캡스턴 모터는 도 1에서 보는바와 같이 일반적인 스핀들 모터와 거의 동일한 구조이나 샤프트(1)의 일단이 상측 또는 하측으로 돌출되게 인출되도록 하는 것이 특징이다.

한편 캡스턴 모터에서 샤프트(1)를 회전 가능하게 지지하기 위한 수단으로서 구비하는 것이 베어링(2)이며, 이러한 베어링(2)은 베어링 홀더(3)의 내경부에서 상단과 하단에 각각 강제 끼움에 의해 삽입되도록 하고 있다.

이때 샤프트(1)의 일단은 로터 케이스(4)에 결합되고, 로터 케이스(4)에 부착시킨 마그네트(5)와 이 마그네트(5)에 대향되게 구비되는 권선 코일(6)간 상호 작용에 의해 로터 케이스(4)가 회전시 샤프트(1)도 동시에 회전되도록 하고 있는바 이때 샤프트(1)의 타단은 모터의 외부로 인출되도록 하고 있다.

이렇게 외부로 인출된 샤프트(1)의 타단에는 회전 롤러(7)가 밀착되며, 샤프트(1)와 회전 롤러(7) 사이에는 테이프(8)가 끼워지면서 샤프트(1)의 회전에 의해 테이프(8)를 헤드측으로 이송시키게 되는 작용을 한다.

이와같은 구성에서 특히 캡스턴 모터에 적용되는 베어링(2)은 주로 볼 베어링을 사용하였으나 최근에는 기기의 소형화와 정밀한 제어가 요구되는 추세에 따라소결 함유 베어링의 사용이 점차 증가하고 있다.

소형 함유 베어링은 도 2에서와 같이 대개 원통형의 형상을 가지며, 미세한 입자의 금속분말을 임의의 틀에 넣고 가압하여 성형(Compacting)한 후, 열로서 소결(Sintering)시키고 이를 다시 정형(Sizing)시킨 다음 내부에 오일이 다수 함유(Oil Inpregnating)되도록 하여서 제작하게 된다.

이때 원통형의 내경에 삽입되는 회전축과의 내경 공차는 수㎛ 단위를 유지시켜야만 할 뿐만 아니라 특히 모터의 구동시 회전축의 측압에 의한 마찰이 대단히 심하므로 내경면을 가공하는데 세밀한 정밀성이 요구된다.

이와같은 소결 함유 베어링(20)은 내주면으로 샤프트에 의한 측압을 견딜 수 있도록 하는 무다공면(21)과 함께 샤프트의 회전시 충분히 오일이 공급될 수 있도록 하는 다공면(22)이 등간격으로 형성되도록 하고 있다.

또한 이러한 무다공면(21)과 다공면(22)은 교호로 형성되도록 하며, 이때의 무다공면(21)은 통상 10°~90°의 각도폭을 갖도록 하고 있다.

도 3 내지 도 6은 이와같은 종전의 소결 함유 베어링(20)의 평단면도를 도시한 것으로서, 도 3은 내주면에 형성되는 무다공면(21)을 10°의 각도폭으로 하여 40°의 간격을 두고 총 9곳에 형성되도록 한 것이며, 도 4는 무다공면(21)을 60°의 각도폭으로 형성하면서 90°의 간격을 두고 4곳에 형성되도록 하는 구성이다.

그리고 도 5는 무다공면(21)을 도 4에서와 같이 60°의 각도폭으로 형성하면서 무다공면(21)간 간격을 120°로 유지되게 하여 총 3곳에 형성되도록 하는 것이며, 도 6은 무다공면(21)을 90°의 각도폭으로 형성하면서 180°의 간격을 두고 총2곳에 형성되도록 하는 구성이다.

그러나 베어링에 형성하게 되는 무다공면(21)을 종전과 같이 90°보다 작은 각도폭으로 형성하게 되면 베어링 홀더에 베어링(20)을 조립시 상호 위치가 어긋나게 되는 사례가 많다.

즉 베어링 홀더의 상측에 조립되는 베어링(20)의 무다공면(21)과 하측에 조립되는 베어링의 무다공면(21)은 서로 대응되는 방향에 형성되어야만 샤프트가 측압을 받게 될 때 샤프트를 견고하게 지지할 수가 있으나 상기와 같이 무다공면(21)을 90°보다 작게 형성시키게 되면 그만큼 베어링(20)간 무다공면(21)의 상호 위치가 어긋날 확률이 많아지게 된다.

이렇게 상하부 베어링(20)간 조립 위치가 어긋나게 되면 샤프트의 일측이 무다공면(21)이 아닌 다공면(22)에 접촉되면서 베어링(20)의 마모를 심화시키게 되고, 다공면(22)에서의 윤활력 악화로 베어링 유지 강성이 급격히 저감되면서 내구력이 저하되는 문제를 초래하게 된다.

본 발명은 상기한 문제점을 시정 보완하기 위한 것으로서, 본 발명은 내주면으로 형성되는 무다공면의 각도폭을 90°보다는 크고 120°보다는 작게 형성되게 하므로서 샤프트 조립시의 상하 베어링간 무다공면의 위치가 어긋나지 않도록 하는데 주된 목적이 있다.

또한 본 발명은 무다공면의 확장으로 샤프트의 측압에 의한 유막 강도가 안정되게 유지될 수 있도록 하는데 다른 목적이 있다.

그리고 본 발명은 베어링의 강성을 증대시키므로서 내구력이 향상되도록 하는데 또다른 목적이 있다.

도 1은 일반적인 캡스턴 모터의 측단면도,

도 2는 종래의 소결 함유 베어링을 도시한 사시도,

도 3 내지 도 6은 종래 소결 함유 베어링의 실시예를 도시한 평면도,

도 7은 본 발명의 일실시예를 도시한 평면도,

도 8은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 평면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 소결 함유 베어링

11 : 무다공면

12 : 다공면

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 베어링 홀더의 내경부 상단과 하단에 각각 억지 끼워지고, 내주면에는 무다공면과 다공면이 교호로 등간격이 되게 형성되는 캡스턴 모터용 소결 함유 베어링에 있어서, 내주면의 무다공면은 91°~120°의 각도폭으로 형성되도록 하는 것이 가장 두드러진 특징이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 내주면으로 무다공면과 다공면을 교호로 등간격이 형성되도록 하는 것은 종래의 기술과 대동소이하다.

다만 본 발명은 내주면에 형성되는 무다공면의 각도폭 즉 면적을 보다 크게 형성되도록 하는데 주된 특징이 있다.

도 7은 이러한 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 도시한 것으로서, 본 실시예는 베어링(10)에서 내주면의 90°보다는 큰 100°의 각도폭을 갖도록 하여 무다공면(11)을 형성하고, 이러한 무다공면(11)은 내주면의 서로 마주보는 면으로 2곳에 형성되도록 하는 구성이다.

이때 베어링 내주면에 형성되는 무다공면(11)은 90°보다는 큰 각도폭으로 2곳에 형성되므로 결국 무다공면(90) 사이의 다공면(12)의 각도폭은 각각 90°보다는 작게 형성된다.

다시말해 무다공면(11)의 각도폭을 최소 91°이상으로 형성하면 이때의 다공면(12)은 최대 89°의 각도폭보다 작아지게 되는바 따라서 무다공면(11)의 각도폭을 더 크게 형성시키게 되면 반대로 다공면(12)의 각도폭은 점차 줄어드는 구성을 갖게 되는 것이다.

한편 무다공면(11)의 각도폭을 지나치게 확장시키게 되면 상대적으로 작아지게 되는 다공면(12)에서의 오일 유출입작용 즉 윤활작용을 악화시킬 수가 있으므로 무다공면(11)은 예시한 도면에서와 같이 100°의 각도폭으로 형성되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

도 8은 본 발명에 따른 다른 실시예를 도시한 것으로서, 본 실시예는 내주면으로 형성되는 무다공면(11)을 오직 1곳에만 형성토록 하는 것이 특징이다.

즉 일측의 내주면으로는 90°보다는 큰 100°의 각도폭으로 무다공면(11)을 형성하고, 그 나머지 내주면은 모두 다공면(12)으로 형성되도록 하는 것이다.

이때 다공면(12)은 1곳의 무다공면(11)을 제외한 나머지 내주면에 광범위하게 형성되므로 윤활성은 대단히 증대되는 효과가 있게 된다.

한편 이외에도 무다공면(11)을 오직 1곳에만 형성하는 경우에는 보다 큰 각도폭으로 무다공면(11)을 확장시킬 수 있는 여유가 있으므로 최대 120°까지 확장이 가능하다.

상기한 바와같이 본 발명은 캡스턴 모터에 적용되는 소결 함유 베어링에서 샤프트의 측압을 집중적으로 받게 되는 무다공면(11)의 각도폭을 최소한 90°보다는 크게 형성되게 하므로서 베어링 홀더의 상부와 하부에 각각 구비되는베어링(10)간 무다공면(11)의 위치 오차를 최대한 축소시킬 수가 있도록 하는 것이다.

즉 베어링(10)의 무다공면(11)을 최소한 90°보다 크게 형성하게 되면 본 발명의 일실시예에서와 같이 베어링(10)의 무다공면(11)이 서로 대응되는 면에 2개로 형성하게 될 때 무다공면(11)의 각도폭은 무다공면(11)간 다공면(12)의 각도폭보다는 크게 되므로 보다 식별이 용이해진다.

또한 무다공면(11)을 본 발명의 다른 실시예에서와 같이 오직 1곳에만 형성하게 되면 무다공면(11)의 위치 파악이 대단히 쉬워지게 되므로 결국 베어링(10)의 조립시 위치 오차를 최소화할 수가 있게 되는 것이다.

따라서 본 발명에 따른 베어링(10)을 조립시에는 일실시예의 구성인 경우 상부와 하부 베어링을 무다공면(11)이 동일한 방향에 위치되도록 하여 베어링 홀더에 결합시키며, 다른 실시예의 구성인 경우에는 상부와 하부의 베어링(10)간 무다공면(11)이 서로 대응되는 방향에 위치되도록 하면서 베어링 홀더에 결합시키게 되면 거의 정확한 위치에의 조립이 수행될 수가 있다.

또한 본 발명에서와 같이 베어링(10)에 형성되는 무다공면(11)을 하나 또는 두 개로서만 형성시키게 되면 베어링(10)을 소결제작한 후 면가공하게 될 때의 작업량이 다수의 무다공면(11)을 형성하게 될 때에 비해 줄어들게 되므로 보다 빠른 작업 수행을 제공할 수가 있게 된다.

특히 본 발명에서 무다공면(11)을 최소한 90°보다는 큰 각도로 오직 하나만 형성시키게 되는 경우에는 무다공면(11)에 비해서 다공면(12)의 전체 면적이 대폭적으로 확장되므로 보다 원활한 윤활성을 제공할 수가 있게 된다.

그러므로 본 발명에 따른 소결함유 베어링은 무다공면(11)의 형성 각도를 보다 확장시키게 되므로서 상부와 하부 베어링간 무다공면(11)의 위치 어긋남이 최소화되도록 하는 동시에 베어링에 끼워지는 샤프트의 측압 발생시 유막 강도를 안정적으로 유지시킬 수 있도록 하므로서 모터의 보다 원활한 구동성을 제공하게 되어 제품에 대한 신뢰성을 향상시키게 되는 매우 유용한 효과가 있게 된다.

Claims (3)

1. 샤프트의 일단이 결합되고 내측 일면으로 마그네트가 부착되는 일면이 개방된 로터 케이스와;

   상기 로터 케이스를 차폐하는 판상의 부재 일측에 구비되어 마그네트와 상호작용을 하는 권선코일과;

   상기 권선코일의 중심에 구비되는 베어링 홀더 및 이 베어링 홀더에 삽입되는 샤프트와;

   상기 베어링 홀더의 내경 일단에 끼움 설치되는 것으로 내주면으로는 무다공면과 다공면이 교호로 등간격이 되게 형성되며, 상기 무다공면은 91°~120°의 각도폭으로 형성되는 제1베어링과;

   상기 베어링 홀더의 내경 타단에 끼움 설치되는 것으로 내주면으로는 무다공면과 다공면이 교호로 등간격이 되게 형성되며, 상기 무다공면은 91°~120°의 각도폭으로 형성되어지며, 상기 제1베어링과의 조립산포로 인한 무공면간의 각도틀어짐을 보상하는 제2베어링;

   을 포함하여 된 것을 특징으로 하는 캡스턴 모터.
2. 제 1항에 있어서, 상기 제1베어링과 제2베어링의 무다공면은 100°의 각도폭으로 이루어지고, 상기 무다공면간 간격은 180°로 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 캡스턴 모터.
3. 제 1항에 있어서, 상기 제1베어링과 제2베어링의 무다공면은 100°의 각도폭을 가지며 그 이외의 내주면은 다공면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 캡스턴 모터.