KR101996051B1 - 기판지지용 롤러 부싱 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판을 지지하여 기판지지대 상부에 안착 또는 이격시키는 지지핀을 승하강시키는 기판지지용 롤러 부싱에 관한 것이다. 본 발명은 기판을 지지하는 지지핀이 삽입되도록 길이 방향으로 관통 형성된 핀 삽입홀과, 핀 삽입홀로부터 편심된 측부에 길이 방향에 대하여 수직한 제1방향으로 관통 형성된 샤프트 삽입홀과, 핀 삽입홀과 연통되고 샤프트 삽입홀과 교차하도록 형성된 롤러 삽입홀이 형성된 하우징부; 샤프트 삽입홀에 회전 가능하도록 삽입되고, 하우징부의 길이 방향으로 2 이상의 상이한 위치에 설치되는 샤프트로 이루어진 샤프트부; 지지핀과 접촉되어 지지핀의 승하강에 따라 회전하도록, 롤러 삽입홀 내부에 구비되어 각각의 상기 샤프트 중앙부에 결합되는 롤러로 이루어진 롤러부; 하우징부 외주면 둘레에 결합되어 샤프트 삽입홀과 롤러 삽입홀의 출구를 감싸는 커버부; 를 포함한다. 이에 의해, 샤프트와 롤러가 지지핀의 한 위치에 집중되지 않아 파우더 유입에 의한 지지핀의 승하강 정지를 방지할 수 있고, 이로 인한 샤프트, 롤러 및 지지핀의 파손을 방지할 수 있으며, 롤러가 내부롤러, 외부롤러 및 베어링으로 이루어짐으로써, 롤러의 회전을 더욱 용이하게 할 수 있다.

Description

기판지지용 롤러 부싱{ROLLER BUSHING SUPPORTING SUBSTRATE}
본 발명은 기판지지용 롤러 부싱에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판을 지지하여 기판지지대 상부에 안착 또는 이격시키는 지지핀을 승하강시키는 기판지지용 롤러 부싱에 관한 것이다.
기판은 진공 챔버 내의 기판 지지대 상부에서 증착 처리되는 것이 일반적이다. 기판은 로봇 블레이드에 의하여 진공 챔버 일측에 형성된 기판 출입구를 통해 진공 챔버 내부로 이송된다. 이송된 기판은 기판 지지대와 이격되도록 기판 지지대 상부에 기립된 지지핀에 안착 되고, 지지핀이 하강함에 따라 기판 지지대 상부면에 안착 되어 증착 처리된다. 증착 처리가 끝나면, 다시 지지핀이 상승하여 기판을 기판 지지대로부터 이격시키고 로봇 블레이드에 의해 진공 챔버 외부로 이송된다.
기판지지용 롤러 부싱은, 기판 지지대 상부에 기판을 안착 또는 이격시키는 지지핀을 승하강시키는 부재로, 롤러에 의해 지지핀의 승하강을 부드럽게 하여 지지핀의 승하강 시 마찰 및 충격을 감소시켜 손상의 위험을 저감시킬 수 있다.
현재 LCD 증착 공장이나 OLED 증착 공정에서는 투습률을 향상시키기 위해 기판에 증착되는 막의 두께를 증가시키고 있는데, 이로 인하여 공정 진행 중 다량의 파우더가 발생하여 지지핀에 집중되어 있는 롤러 주변에 파우더가 쌓이기 쉽고, 이로써 롤러의 구동 불량이 발생하였다.
종래의 한국 공개특허공보 제10-2014-0076631호는, 튜브형 본체, 튜브형 본체의 상부 부분 내의 개구 내에 배치되는 제1 링, 튜브형 본체의 하부 부분 내의 개구 내에 배치되는 제2 링을 포함하고, 제1 링의 제1 내측 엣지가 제1 곡률 반경을 가지고, 제2 링의 제2 내측 엣지가 제2 곡률 반경을 갖는 기판 지지 부싱에 대하여 기재되어 있다.
한국 공개특허공보 제10-2012-0131281호는, 지지핀을 탑재하는 롤러 부싱은 서셉터에 삽입되고 관통하는 길이 방향의 구경을 갖는 하우징, 하우징 둘레에 배치되는 복수의 베어링 부재를 포함하고, 지지핀이 하우징 내에 삽입되는 경우, 복수의 베어링 부재, 지지홈부와 연장부에 지지되어 유격에 따른 움직임을 최소화하는 롤러 부싱에 대하여 기재되어 있다.
한국 공개특허공보 제10-2009-01112470호는, 리프트가 삽입되는 하우징, 하우징에 설치되어 리프트의 이동을 가이드하는 안내부를 포함하고, 안내부가 회전접촉으로 리프트를 안내하여 안내부의 마모나 손상을 억제시키고, 안내부만의 부분적인 교환이 가능하다.
상술한 부싱은, 하우징 내부에 지지핀이 승하강되고, 지지핀의 승하강 시 하우징과의 마찰을 줄이기 위해, 롤러를 구비한다.
이때, 롤러는 지지핀의 외주면 둘레에 최소 4개의 롤러가 집중되어 형성되고, 롤러가 삽입되는 부분의 하우징부 외측에는 롤러 삽입 구멍이 형성된다. 이는 롤러 삽입 구멍을 통해 파우더가 유입되기 쉽다는 문제가 있었고, 롤러가 지지핀의 일부분에 집중 형성되어 롤러와 지지핀 사이의 거리가 좁으므로 다량의 파우더가 유입되면 지지핀의 승하강 구동이 중지되고, 이로써 롤러 및 지지핀이 파손되기 쉽다는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 롤러 부싱은 세라믹 재질로 되어 가공비 및 제조 가격이 고가라는 단점이 있었고, 열 전도성이 낮아 기판 처리 공정 진행 중에 온도 하강에 의해 기판의 막질이 불량해지는 문제가 있었다.
이러한 문제는 클리닝 시간을 증가시켜 생산성을 저하시키고 공정 불량을 발생시켰다.
상술한 배경기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 지지핀을 승하강시키는 롤러에 파우더 유입을 억제하는 기판지지용 롤러 부싱을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 지지핀과 롤러 사이에 파우더가 유입되더라도 지지핀의 승하강 구동이 쉽게 중지되지 않고, 롤러 및 지지핀의 파손을 방지할 수 있는 기판지지용 롤러 부싱을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 롤러 부싱의 가공비 및 제조 가격을 저감시킨 기판지지용 롤러 부싱을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 기판 처리 공정 중 롤러 부싱의 온도를 보상하여 기판의 막질을 개선하는 기판지지용 롤러 부싱을 제공함에 그 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기판지지용 롤러 부싱은, 기판을 지지하는 지지핀이 삽입되도록 길이 방향으로 관통 형성된 핀 삽입홀과, 상기 핀 삽입홀로부터 편심된 측부에 상기 길이 방향에 대하여 수직한 제1방향으로 관통 형성된 샤프트 삽입홀과, 상기 핀 삽입홀과 연통 되고 상기 샤프트 삽입홀과 교차하도록 형성된 롤러 삽입홀이 형성된 하우징부; 상기 샤프트 삽입홀에 회전 가능하도록 삽입되고, 상기 하우징부의 길이 방향으로 2 이상의 상이한 위치에 설치되는 샤프트로 이루어진 샤프트부; 상기 지지핀과 접촉되어 상기 지지핀의 승하강에 따라 회전하도록, 상기 롤러 삽입홀 내부에 구비되어 각각의 상기 샤프트 중앙부에 결합되는 롤러로 이루어진 롤러부; 상기 하우징부 외주면 둘레에 결합되어 상기 샤프트 삽입홀과 상기 롤러 삽입홀의 출구를 감싸는 커버부; 를 포함한다.
바람직하게, 상기 롤러 삽입홀은, 상기 제1방향에 수직한 제2방향으로 관통 형성된다.
바람직하게, 상기 샤프트부 중 선택된 2개의 샤프트는, 상기 하우징부의 길이 방향으로 동일한 높이에 평행하게 배치된 샤프트군으로 구성된다.
바람직하게, 상기 샤프트부 중 선택된 3개의 샤프트군은, 각 회전축을 상기 하우징부의 중심축에 수직한 가상의 투영면에 투영 시, 투영된 각 회전축의 내각이 60°를 이룬다.
바람직하게, 상기 샤프트부 중 선택된 2개의 샤프트군은, 각 회전축을 상기 하우징부의 중심축에 수직한 가상의 투영면에 투영 시, 투영된 각 회전축이 수직하게 배치된다.
바람직하게, 상기 커버부는, 상기 하우징부의 상, 하부를 각각 감싸는 상, 하부 커버로 이루어지고, 상기 샤프트부는, 상기 상, 하부 커버에 의해 감싸지는 상기 하우징부의 상, 하부에 각각 2 이상의 샤프트군이 배치되는 상부 샤프트부와 하부 샤프트부를 포함한다.
바람직하게, 상기 상부 샤프트부 중 선택된 2개의 상부 샤프트군은, 각 회전축이 서로 수직하게 배치되고, 상기 하부 샤프트부 중 선택된 2개의 하부 샤프트군은, 각 회전축이 서로 수직하게 배치되고, 상기 선택된 상, 하부 샤프트군의 회전축을 상기 하우징부의 중심축에 수직한 가상의 투영면에 투영 시, 투영된 상부 샤프트군의 회전축과 투영된 하부 샤프트군의 회전축이 일치한다.
바람직하게, 상기 상부 샤프트부 중 선택된 2개의 상부 샤프트군은, 각 회전축이 서로 수직하게 배치되고, 상기 하부 샤프트부 중 선택된 2개의 하부 샤프트군은, 각 회전축이 서로 수직하게 배치되고, 상기 선택된 상, 하부 샤프트군의 회전축을 상기 하우징부의 중심축에 수직한 가상의 투영면에 투영 시, 투영된 상부 샤프트군의 회전축과 투영된 하부 샤프트군의 회전축이 45°를 이룬다.
바람직하게, 상기 롤러는, 상기 샤프트 외주에 결합되는 내부롤러, 상기 내부롤러의 외주에 결합되는 외부롤러 및 상기 내부롤러와 상기 외부롤러 사이에 구비되는 베어링으로 이루어진다.
바람직하게, 상기 롤러는, 상기 샤프트와 선접촉하도록 내주면의 둘레에 곡면의 돌출부가 1개 이상 형성된다.
바람직하게, 상기 샤프트는, 상기 롤러와 선접촉하도록 외주면의 둘레에 곡면의 돌출부가 1개 이상 형성된다.
바람직하게, 상기 하우징부는, 내, 외부면이 알루미늄(Aluminum) 재질로 이루어진다.
바람직하게, 상기 하우징부는, 상기 내, 외부면이 5μm ~ 150μm 두께로 애노다이징(anodizing) 처리된다.
본 발명의 기판지지용 롤러 부싱에 의하면, 샤프트와 롤러를 하우징부의 길이 방향으로 동일한 위치에 2개 구비함으로써, 샤프트와 롤러가 지지핀의 한 위치에 집중되지 않아 파우더 유입에 의한 지지핀의 승하강 정지를 방지할 수 있고, 이로 인한 샤프트, 롤러 및 지지핀의 파손을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 롤러가 내부롤러, 외부롤러 및 베어링으로 이루어짐으로써, 롤러의 회전을 더욱 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 발명은 커버부를 구비함으로써, 샤프트 삽입홀과 롤러 삽입홀의 출구를 감싸 파우더의 유입을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 샤프트군을 구비함으로써, 제1 방향에 수직한 방향으로 지지핀을 지지할 수 있다.
또한, 본 발명은 하우징부의 중심축에 수직한 투영면에 대하여 투영된 샤프트의 회전축이 60°의 내각을 이루거나, 선택된 2개의 샤프트군을 수직하게 배치함으로써, 지지핀을 수평 방향으로 견고하게 지지할 수 있다.
또한, 본 발명은 롤러부의 표면을 알루미늄 재질로 구성하고, 애노다이징 처리함으로써, 롤러 부싱의 가공비 및 제조 가격을 저감시킬 수 있고, 기판의 처리 공정 중 롤러 부싱의 온도를 보상하여 기판의 막질을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 기판지지용 롤러 부싱의 조립도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 기판지지용 롤러 부싱의 사시도.
도 3은 본 발명을 구성하는 샤프트와 롤러를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 기판지지용 롤러 부싱의 정단면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 의한 기판지지용 롤러 부싱의 평단면도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 의한 샤프트부의 높이를 나타낸 정면도.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 의한 상부 샤프트부의 투영된 상태를 나타낸 투영면.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 의한 하부 샤프트부의 투영된 상태를 나타낸 투영면.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 의한 샤프트부의 높이를 나타낸 정면도.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 의한 상부 샤프트부의 투영된 상태를 나타낸 투영면.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 의한 하부 샤프트부의 투영된 상태를 나타낸 투영면.
도 12는 본 발명의 제3 실시예에 의한 샤프트부의 높이를 나타낸 정면도.
도 13은 본 발명의 제3 실시예에 의한 샤프트부의 투영된 상태를 나타낸 투영면.
이하에서는 본 발명의 실시예를 도면을 참고하여 구체적으로 설명한다. 본 발명의 기판지지용 롤러 부싱은 제1 내지 제4 실시예로 구분할 수 있으며, 각 실시예의 구성요소는 기본적으로 동일하나, 일부 구성에 있어서 차이가 있다. 또한, 본 발명의 여러 실시예 중 동일한 기능과 작용을 하는 구성요소에 대해서는 도면상의 도면부호를 동일하게 사용하기로 한다.
본 발명의 제1 실시예에 의한 기판지지용 롤러 부싱은 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이 크게 하우징부(100), 샤프트부(200), 롤러부(300) 및 커버부(400)로 이루어진다.
하우징부(100)는 기판을 지지하는 지지핀(500)이 승하강되도록 기판지지대의 내부에 구비되는 원통형의 형상으로, 핀 삽입홀(110), 샤프트 삽입홀(120), 롤러 삽입홀(130) 및 중앙 분리대(140)가 형성된다.
핀 삽입홀(110)은 하우징부(100)의 길이 방향으로 관통 형성되어 기판을 지지하는 지지핀(500)이 삽입된다. 핀 삽입홀(110)은 승하강하는 지지핀(500)을 가이드 할 수 있다.
지지핀(500)은 헤드부(510)와 몸체부(520)로 구성될 수 있으며, 헤드부(510)는 몸체부(520)의 직경보다 크게 형성된다. 몸체부(520)는 핀 삽입홀(110) 내부를 승하강하며, 헤드부(510)는 하우징부(100)의 상면에 걸려 지지핀(500)의 하강을 제한한다.
샤프트 삽입홀(120)은 핀 삽입홀(110)로부터 편심된 측부에 길이 방향에 대하여 수직한 제1 방향으로 관통 형성되어 샤프트가 삽입된다. 여기서 제1 방향이란 도면상 x축 방향이다.
샤프트 삽입홀(120)의 직경은 샤프트의 직경보다 크게 형성되어 샤프트가 삽입된 상태에서 회전될 수 있다.
샤프트 삽입홀(120)의 출구 양측은 중앙에 비하여 확장 형성될 수 있다. 이로써, 샤프트를 용이하게 삽입할 수 있다.
롤러 삽입홀(130)은 핀 삽입홀(110)과 연통되고 샤프트 삽입홀(120)과 교차하도록 형성되어 롤러가 삽입된다. 이때, 롤러 삽입홀(130)은 제1 방향에 수직한 제2 방향으로 관통 형성될 수 있으며, 여기서 제2 방향이란 도면상 y축 방향이다.
롤러 삽입홀(130)에 삽입된 롤러는 샤프트의 중앙부에 끼워지고 표면이 지지핀(500)과 접촉된다.
중앙 분리대(140)는 하우징부(100)의 길이 방향 중간에 직경이 확장 형성된다. 이로써, 하우징부(100)의 외주면을 감싸는 커버부(400)의 삽입을 제한할 수 있다. 또한, 하우징부(100)의 상부와 하부를 구분할 수 있다.
이러한 하우징부(100)는 내, 외부면이 알루미늄(Aluminum) 재질로 이루어진다. 이때, 알루미늄(Aluminum) 재질을 5μm ~ 150μm 두께로 애노다이징(anodizing) 처리할 수 있다.
이로써, 기판의 처리 공정 중 온도를 보상하여 기판의 막질을 개선할 수 있다. 구체적으로, 하우징부(100)의 표면이 알루미늄 재질로 이루어지면, 열 전도성이 좋아 온도가 쉽게 하강하지 않으므로, 지지핀(500)의 온도를 적절히 유지할 수 있다. 이는 지지핀(500)과 접촉하는 기판의 온도 분포를 주변과 균일하게 함으로써, 기판의 막질 불량을 방지할 수 있다.
또한, 하우징부(100) 표면을 애노다이징 처리함으로써, 하우징부(100)의 내마모성과 전기 절연성을 향상시킬 수 있다. 이때, 하우징부(100)의 애노다이징 처리가 5μm 미만이면 알루미늄이 분쇄되어 파티클이 발생되는 문제가 있고, 애노다이징 처리가 150μm를 초과하면 애노다이징 처리를 위한 비용이 증가하여 전체 제조 비용이 증가하고 크랙이 발생되기 쉬운 문제가 있다.
또한, 알루미늄의 가격이 저가이므로, 기판지지용 롤러 부싱의 가공비 및 제조 비용을 저감시킬 수 있다.
샤프트부(200)는 샤프트 삽입홀(120)에 삽입되는 핀 형상의 샤프트로 이루어진다.
샤프트는 샤프트 삽입홀(120)에 회전 가능하게 삽입되고, 하우징부(100)의 길이 방향으로 2 이상의 상이한 위치에 설치된다. 이로써, 지지핀(500)의 길이 방향에 대하여 상이한 위치에서 지지핀(500)을 지지할 수 있다.
샤프트부(200) 중 선택된 2개의 샤프트는, 샤프트군으로 구성된다.
샤프트군은 하우징부(100)의 길이 방향으로 동일한 높이에 평행하게 배치되는 2개의 샤프트 쌍이다. 하나의 샤프트군은 제1 방향으로 배치되어 지지핀(500)을 양측에서 지지하게 되므로 지지핀(500)을 제1 방향에 수직한 방향으로 지지할 수 있다.
롤러부(300)는 롤러 삽입홀(130) 내부에 구비되는 링 형상의 롤러로 이루어진다.
롤러는 각각의 샤프트 중앙부에 결합되어 회전되고, 롤러의 표면은 지지핀(500)과 접촉되어 지지핀(500)의 승하강에 따라 회전한다. 이로써, 지지핀(500)의 승하강을 원활하게 하고, 지지핀(500)과의 마찰을 최소화한다.
롤러는 도 3에 도시한 바와 같이, 내부롤러(300a), 외부롤러(300b) 및 베어링(300c)로 이루어진다.
내부롤러(300a)는 샤프트의 외주 중앙에 결합된다.
외부롤러(300b)는 내부롤러(300a)의 외주에 결합된다.
베어링(300c)은 내부롤러(300a)와 외부롤러(300b) 사이에 구비되어 내부롤러(300a)와 외부롤러(300b) 사이의 마찰력을 최소화시킨다.
이로써, 샤프트, 내부롤러(300a), 베어링(300c), 외부롤러(300b)가 서로 마찰을 최소화하며 상대 회전되어 지지핀(500)의 승하강을 원할하게 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 지지핀(500)에 대하여 동일한 높이에 2개의 샤프트가 설치되므로 샤프트가 설치되는 위치를 분산시켜 파우더가 하우징부(100) 내부로 유입되더라도 롤러와 지지핀(500) 사이에 쉽게 적층되지 않으므로, 파우더 유입에 의해 지지핀(500)의 승하강이 정지되거나 이로 인한 지지핀, 롤러 또는 샤프트의 파손을 방지할 수 있다. 또한, 지지핀(500)의 둘레 방향에는 두 개의 롤러가 양측에서 점 접촉되므로, 지지핀(500)의 승하강 시 롤러와의 마찰을 최소화할 수 있고, 파우더가 유입되더라도 지지핀(500)과 롤러가 접촉되지 않는 지지핀(500)과 핀 삽입홀(110) 사이의 유격을 통해 파우더가 쉽게 배출될 수 있다.
커버부(400)는 하우징부(100)의 외주면 둘레에 결합되어 샤프트 삽입홀(120)과 롤러 삽입홀(130)의 출구를 감싼다. 커버부(400)는 하우징부(100)의 중앙 분리대(140)를 기준으로 상, 하부를 각각 감싸는 상, 하부 커버(410, 420)로 이루어진다.
상부 커버(410)는 하우징부(100)의 상부에 구비되어, 하우징부(100) 상부의 샤프트 삽입홀(120)과 롤러 삽입홀(130) 출구를 감싸고, 하우징부(100)의 상면으로 연장 형성되며, 상면에 지지핀(500)이 승하강되는 관통홀(411)이 형성된다.
상부 커버(410)의 측면에는 체결 부재 삽입홀(412)이 형성되고, 이 체결 부재 삽입홀(412)을 통해 체결 부재(412a)가 삽입되어 하우징부(100)와 상부 커버(410)를 체결한다.
하부 커버(420)는 하우징부(100)의 하부에 구비되어, 하우징부(100) 하부의 샤프트 삽입홀(120)과 롤러 삽입홀(130) 출구를 감싸고, 하우징부(100)의 하면으로 연장 형성되며, 하면에 지지핀(500)이 승하강되는 관통홀(421)이 형성된다.
이로써, 커버부(400)는 샤프트 삽입홀(120)과 롤러 삽입홀(130)의 출구를 밀폐하여 기판의 처리 중에 발생하는 파우더가 하우징부(100) 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있고, 이로부터 지지핀(500)과 롤러부(300) 사이에 파우더가 증착되어 지지핀(500)의 구동에 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이하에서는 제1 실시예에 의한 기판지지용 롤러 부싱을 샤프트부(200)의 배치를 참고하여 구체적으로 설명하며, 롤러부(300)의 롤러는 각 샤프트에 결합된다.
도면상에서 x축, y축은 하우징부(100)의 길이 방향에 수직한 방향, 즉 수평 방향을 나타내며, z축은 하우징부(100)의 길이 방향, 즉 중심축(C) 방향을 나타낸다.
샤프트부(200)는 하우징부(100)의 중심축(C) 방향으로 동일한 높이에 평행하게 배치된 샤프트군으로 이루어진다. 하우징부(100)의 하단으로부터 샤프트군이 설치된 위치까지의 길이를 샤프트군의 높이라 칭한다. 또한, 하우징부(100)의 중심축(C)에 수직한 가상의 투영면(P)에 샤프트부(200)와 롤러부(300)를 투영하여 샤프트부(200)의 회전축을 통하여 각 샤프트군의 배치를 설명하고자 한다.
제1 실시예에 의한 샤프트부(200)는 도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 샤프트부(200)는 하우징부(100)의 상, 하부에 각각 2 이상의 샤프트군이 배치되는 상부 샤프트부(210)와 하부 샤프트부(220)를 포함한다.
상부 샤프트부(210)는 제1, 제2 상부 샤프트군(211, 212)으로 이루어지고, 하부 샤프트부(220)는 제1, 제2 하부 샤프트군(221, 222)으로 이루어진다.
각 샤프트군의 높이는, 도 6에 도시한 바와 같이, 제1, 제2 상부 샤프트군(211, 212), 제1, 제2 하부 샤프트군(221, 222) 순으로 높다.
도 7은 상부 샤프트부(210)와 이에 결합되는 롤러를 투영면(P)에 투영한 상태를 나타낸 것으로, 제1 상부 샤프트군(211)의 회전축과 제2 상부 샤프트군(212)의 회전축은 서로 수직하게 배치된다.
도 8은 하부 샤프트부(220)와 이에 결합되는 롤러를 투영면(P)에 투영한 상태를 나타낸 것으로, 제1 하부 샤프트군(221)의 회전축과 제2 하부 샤프트군(222)의 회전축은 서로 수직하게 배치된다.
이때, 제1 상부 샤프트군(211)과 제1 하부 샤프트군(221)은 도면상 x축 방향으로 배치되어 지지핀(500)을 y축 방향으로 지지하고, 제2 상부 샤프트군(212)과 제2 하부 샤프트군(222)은 도면상 y축 방향으로 배치되어 지지핀(500)을 x축 방향으로 지지한다. 이로써, 지지핀(500)이 수평 방향으로 흔들리지 않도록 지지할 수 있다.
즉, 상부 샤프트부(210) 중 선택된 2개의 상부 샤프트군은 각 회전축이 서로 수직하게 배치되고, 하부 샤프트부(220) 중 선택된 2개의 하부 샤프트군은 각 회전축이 서로 수직하게 배치된다.
이때, 선택된 상, 하부 샤프트군의 회전축을 투영면에 투영 시, 투영된 상부 샤프트군의 회전축과 투영된 하부 샤프트군의 회전축이 일치한다.
한편, 샤프트부 중 선택된 2개의 샤프트군은 각 회전축을 투영면에 투영 시, 투영된 각 회전축이 수직하게 배치될 수 있다.
예컨대, 샤프트부는 도면상 x축 방향으로 배치된 샤프트군과 y축 방향으로 배치된 샤프트군으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 제2 실시예는 제1 실시예와 대비하여 샤프트부의 배치에 있어 차이가 있다 이하에서는 제1 실시예와 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하며, 제1 실시예와 차이를 가지는 구성요소를 중심으로 도 9 내지 도 11을 참고하여 설명한다.
샤프트부(200)는 제1 실시예와 동일하게 제1, 제2 상부 샤프트군(211, 212)으로 이루어진 상부 샤프트부(210)와 제1, 제2 하부 샤프트군(221, 222)으로 이루어진 하부 샤프트부(220)로 이루어진다.
각 샤프트군의 높이는, 도 9에 도시한 바와 같이, 제1, 제2 상부 샤프트군(211, 212), 제1, 제2 하부 샤프트군(221, 222) 순으로 높다.
도 10은 상부 샤프트부(210)와 이에 결합되는 롤러를 투영면(P)에 투영한 상태를 나타낸 것으로, 제1 상부 샤프트군(211)의 회전축과 제2 상부 샤프트군(212)의 회전축은 서로 수직하게 배치된다.
도 11은 하부 샤프트부(220)와 이에 결합되는 롤러를 투영면(P)에 투영한 상태를 나타낸 것으로, 제1 하부 샤프트군(221)의 회전축과 제2 하부 샤프트군(222)의 회전축은 서로 수직하게 배치된다.
이때, 제1 상부 샤프트군(211)은 도면상 x축 방향으로 배치되어 지지핀(500)을 y축 방향으로 지지하고, 제2 상부 샤프트군(212)은 도면상 y축 방향으로 배치되어 지지핀(500)을 x축 방향으로 지지한다. 제1, 제2 하부 샤프트군(221, 222)은 제1, 제2 상부 샤프트군(211, 212)이 45° 회전된 상태로 배치되어 지지핀(500)을 지지한다.
이로써, 샤프트부(200)는 지지핀(500)을 수평 방향으로 8개의 방향에서 지지하므로 수평 방향으로 더욱 견고하게 지지할 수 있다.
즉, 상부 샤프트부(210) 중 선택된 2개의 상부 샤프트군은 각 회전축이 서로 수직하게 배치되고, 하부 샤프트부(220) 중 선택된 2개의 하부 샤프트군은 각 회전축이 서로 수직하게 배치된다.
이때, 선택된 상, 하부 샤프트군의 회전축을 투영면에 투영 시, 투영된 상부 샤프트군의 회전축과 투영된 하부 샤프트군의 회전축이 45°를 이루도록 배치된다.
본 발명의 제3 실시예는 제1 실시예와 대비하여 샤프트부의 배치에 있어 차이가 있다 이하에서는 제1 실시예와 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하며, 제1 실시예와 차이를 가지는 구성요소를 중심으로 도 12, 13을 참고하여 설명한다.
샤프트부(200)는 제1, 제2, 제3 샤프트군(201, 202, 203)으로 이루어진다.
각 샤프트군의 높이는, 도 12에 도시한 바와 같이, 제1, 제2, 제3 샤프트군(201, 202, 203) 순으로 높다.
도 13은 샤프트부(200)와 이에 결합되는 롤러를 투영면(P)에 투영한 상태를 나타낸 것으로, 제1, 제2, 제3 샤프트군(201, 202, 203)의 회전축(A1, A2, A3)은 내각(θ)이 60°를 이루도록 배치된다.
제1 하부 샤프트군(221)의 회전축과 제2 하부 샤프트군(222)의 회전축은 서로 수직하게 배치된다.
이로써, 샤프트부(200)는 지지핀(500)을 수평 방향으로 6개의 방향에서 지지하므로 수평 방향으로 흔들리지 않게 지지할 수 있다.
즉, 샤프트부 중 선택된 3개의 샤프트군은, 각 회전축을 투영면에 투영 시, 투영된 각 샤프트군의 회전축의 내각이 60°를 이루도록 배치된다.
본 발명의 제4 실시예는 제1 실시예와 대비하여 롤러부의 구조에 있어 차이가 있다 이하에서는 제1 실시예와 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하며, 제1 실시예와 차이를 가지는 구성요소를 중심으로 도 14, 도 15를 참고하여 설명한다.
롤러부(300)는 롤러 삽입홀(130) 내부에 구비되는 링 형상의 롤러로 이루어진다.
롤러는 각각의 샤프트 중앙부에 결합되어 회전되고, 롤러의 표면은 지지핀(500)과 접촉되어 지지핀(500)의 승하강에 따라 회전한다. 이로써, 지지핀(500)의 승하강을 원활하게 하고, 지지핀(500)과의 마찰을 최소화한다.
롤러(304)는 도 14에 도시한 바와 같이, 샤프트(204)의 외주에 결합되어 샤프트(204)와 선접촉한다. 이로써, 샤프트(204)와 롤러(304) 사이의 마찰 면적이 최소화되어 지지핀(500)의 구동에 의한 롤러(204)의 회전 시, 원활하게 회전할 수 있다.
이때, 롤러(304)의 내주면에는 돌출부(304a)가 형성될 수 있다. 돌출부(304a)는 샤프트(204)와 선접촉하도록 샤프트(204)와 접촉하는 선단이 곡면으로 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 돌출부(304a)는 롤러(304)의 내주면의 둘레를 따라 형성되며, 샤프트(204)의 길이 방향으로 적어도 1개 이상 설치된다. 이러한 돌출부(304a)는 2개 이상 이격하여 설치되는 것이 바람직하다. 이로써, 샤프트(204)와 롤러(304) 사이의 상대 회전을 균일하게 지지하고, 롤러(304)와 샤프트(204)의 회전 중심을 동일하게 유지할 수 있다.
한편, 도 15에 도시한 바와 같이, 샤프트(205)의 외주면에 돌출부(205a)가 형성되어 롤러(305)와 샤프트(205)가 선접촉할 수도 있다.
이때, 샤프트(205)의 외주면에는 롤러(305)와 선접촉하도록 롤러(305)와 접촉하는 돌출부(205a)의 선단이 곡면으로 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 돌출부(205a)는 샤프트(205)의 외주면의 둘레를 따라 형성되며, 샤프트(205)의 길이 방향으로 적어도 1개 이상 설치된다. 이러한 돌출부(205a)는 2개 이상 이격하여 설치되는 것이 바람직하다. 이로써, 샤프트(205)와 롤러(305) 사이의 상대 회전을 균일하게 지지하고, 롤러(305)와 샤프트(205)의 회전 중심을 동일하게 유지할 수 있다.
도면에 도시하지는 않았지만, 샤프트와 롤러가 점접촉하는 것도 가능하다.
이상에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상을 중심으로 그 변형물 또는 균등물에까지 미침은 자명하다 할 것이다.
100 : 하우징부
110 : 핀 삽입홀
120 : 샤프트 삽입홀
130 : 롤러 삽입홀
140 : 중앙 분리대
200 : 샤프트부
210, 220 : 상, 하부 샤프트부
300 : 롤러부
310, 320 : 상, 하부 롤러부
300a : 내부롤러
300b : 외부롤러
300c : 베어링
400 : 커버부
500 : 지지핀

Claims (13)

  1. 기판을 지지하는 지지핀이 삽입되도록 길이 방향으로 관통 형성된 핀 삽입홀과, 상기 핀 삽입홀로부터 편심된 측부에 상기 길이 방향에 대하여 수직한 제1방향으로 관통 형성된 샤프트 삽입홀과, 상기 핀 삽입홀과 연통되고 상기 샤프트 삽입홀과 교차하도록 형성된 롤러 삽입홀이 형성된 하우징부;
    상기 샤프트 삽입홀에 회전 가능하도록 삽입되는 샤프트로 이루어진 샤프트부;
    상기 지지핀과 접촉되어 상기 지지핀의 승하강에 따라 회전하도록, 상기 롤러 삽입홀 내부에 구비되어 각각의 상기 샤프트 중앙부에 결합되는 롤러로 이루어진 롤러부;
    상기 하우징부 외주면 둘레에 결합되어 상기 샤프트 삽입홀과 상기 롤러 삽입홀의 출구를 감싸는 커버부; 를 포함하고,
    상기 샤프트부는, 상기 하우징의 길이 방향으로 동일한 높이에 2개의 샤프트가 평행하게 배치되는 샤프트군을 구성하며, 상기 하우징부의 길이 방향에 대하여 상, 하부에 각각 2 이상의 샤프트군이 배치되는 상부 샤프트부와 하부 샤프트부를 포함하고,
    상기 상부 샤프트부 중 선택된 2개의 상부 샤프트군은, 각 회전축이 서로 수직하게 배치되고,
    상기 하부 샤프트부 중 선택된 2개의 하부 샤프트군은, 각 회전축이 서로 수직하게 배치되고,
    상기 롤러와 상기 샤프트가 선접촉하도록, 상기 롤러 내주면 둘레 또는 상기 샤프트 외주면 둘레에 곡면의 돌출부가 2개 이상 형성된 것을 특징으로 하는 기판지지용 롤러 부싱.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 롤러 삽입홀은, 상기 제1방향에 수직한 제2방향으로 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 기판지지용 롤러 부싱.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 샤프트부 중 선택된 2개의 샤프트군은, 각 회전축을 상기 하우징부의 중심축에 수직한 가상의 투영면에 투영 시, 투영된 각 회전축이 수직하게 배치되는 것을 특징으로 하는 기판지지용 롤러 부싱.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 커버부는, 상기 하우징부의 상, 하부를 각각 감싸는 상, 하부 커버로 이루어지고,
    상기 상, 하부 샤프트부는, 각각 상기 상, 하부 커버에 의해 감싸지는 것을 특징으로 하는 기판지지용 롤러 부싱.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 선택된 상, 하부 샤프트군의 회전축을 상기 하우징부의 중심축에 수직한 가상의 투영면에 투영 시, 투영된 상부 샤프트군의 회전축과 투영된 하부 샤프트군의 회전축이 일치하는 것을 특징으로 하는 기판지지용 롤러 부싱.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 선택된 상, 하부 샤프트군의 회전축을 상기 하우징부의 중심축에 수직한 가상의 투영면에 투영 시, 투영된 상부 샤프트군의 회전축과 투영된 하부 샤프트군의 회전축이 45°를 이루는 것을 특징으로 하는 기판지지용 롤러 부싱.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 롤러는, 상기 샤프트 외주에 결합되는 내부롤러, 상기 내부롤러의 외주에 결합되는 외부롤러 및 상기 내부롤러와 상기 외부롤러 사이에 구비되는 베어링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판지지용 롤러 부싱.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징부는, 내, 외부면이 알루미늄(Aluminum) 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 기판지지용 롤러 부싱.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 하우징부는, 상기 내, 외부면이 5μm ~ 150μm 두께로 애노다이징(anodizing) 처리된 것을 특징으로 하는 기판 지지용 롤러 부싱.
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