KR102536407B1 - 이동식 베어링하우징을 구비한 샤프트조립체 - Google Patents

이동식 베어링하우징을 구비한 샤프트조립체 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예들은 양단이 베어링에 의해 지지되어 회전하는 샤프트, 상기 베어링을 지지하는 베어링하우징 및 상기 베어링하우징을 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 베어링하우징은 상기 지지부 상에서 샤프트의 회전축 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 이동식 베어링하우징을 구비한 샤프트조립체를 제공한다.
이에, 본 발명의 실시예들은 베어링이 손상되는 것을 방지하여 파티클 발생을 막고 베어링을 장기간 사용할 수 있다.

Description

이동식 베어링하우징을 구비한 샤프트조립체 {SHAFT ASEMBLY WITH MOVABLE BEARING HOUSING}
본 발명은 이동식 베어링하우징을 구비한 샤프트조립체에 관한 것이며, 더욱 상세하게는, 베어링하우징이 이동할 수 있도록 하여 베어링과 베어링하우징 간 마찰을 저감하는 이동식 베어링하우징을 구비한 샤프트조립체에 관한 것이다.
디스플레이용 글라스, 웨이퍼 등을 이송하거나 디스플레이용 글라스, 웨이퍼 등에 대해 세척 등의 공정을 수행하기 위해 샤프트조립체가 사용되고 있다.
종래의 샤프트조립체의 일례로서 도 1을 참조하면, 글라스(70)를 이송할 때에 사용되는 샤프트조립체는 양단이 베어링(10)과 결합되어 회전하는 샤프트(50), 베어링(10)을 지지하는 베어링하우징(20) 및 지지부(30)로 구성될 수 있다. 이 때에, 베어링하우징(20)은 지지부(30)에 고정된다.
그런데, 글라스(70), 웨이퍼 등이 대형화됨에 따라 샤프트(50)의 길이가 증가하게 되면서 샤프트(50) 자체의 무게가 증가하여 샤프트(50)의 중간 부분이 아래로 휘게 되고, 중력에 의해 아래로 휜 샤프트(50)를 수평 방향의 회전축으로 회전시키면, 샤프트(50)의 중심축과 회전축이 계속하여 불일치하게 되므로 이를 보상하기 위해 샤프트(50)와 결합된 베어링(10)이 회전축 방향으로(전후 방향으로) 반복적으로 밀리게 된다.
이 때에, 베어링(10)과 베어링하우징(20) 사이에는 회전축 방향으로 반복적으로 마찰이 발생하므로 도 2와 같이 베어링(10)이 손상되어 파티클이 발생하고 베어링(10)의 교체주기가 짧아진다.
이와 관련된 종래기술을 살펴보면 다음과 같다.
한국등록실용신안 제20-0347225호는 베어링하우징에 관한 것으로서, 일정 장소에 체결수단으로 고정시키기 위해 그 양단부에 체결공이 형성된 고정부와 이 고정부의 중간 상면에 형성되며, 베어링을 설치하기 위한 설치공이 형성된 베어 링설치부가 일체형으로 된 것을 특징으로 한다.
그러나, 종래기술은 베어링(10)이 전후로 밀려서 손상되는 문제를 해결하지 못한다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예들은 양단이 베어링에 의해 지지되어 회전하는 샤프트, 상기 베어링을 지지하는 베어링하우징 및 상기 베어링하우징을 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 베어링하우징은 상기 지지부 상에서 샤프트의 회전축 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 이동식 베어링하우징을 구비한 샤프트조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 샤프트의 양단 중에서 일단에 구비된 베어링하우징은 지지부 상에서 샤프트의 회전축 방향으로 이동하고 타단에 구비된 베어링하우징은 지지부에 고정되는 것을 특징으로 하는 이동식 베어링하우징을 구비한 샤프트조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 지지부가 샤프트의 회전축 방향으로 형성된 가이드레일을 구비하고, 베어링하우징이 가이드레일을 따라 이동하는 것을 특징을 하는 이동식 베어링하우징을 구비한 샤프트조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 가이드레일이 지지부의 상방으로 돌출되어 형성되고 가이드레일 상측의 단면적이 가이드레일 하측의 단면적보다 큰 높이구간을 포함하고, 베어링하우징이 가이드레일과 결합되는 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동식 베어링하우징을 구비한 샤프트조립체를 제공하는데 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는 양단이 베어링에 의해 지지되어 회전하는 샤프트, 상기 베어링을 지지하는 베어링하우징 및 상기 베어링하우징을 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 베어링하우징은 상기 지지부 상에서 샤프트의 회전축 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 이동식 베어링하우징을 구비한 샤프트조립체를 제공한다.
일 실시예에서, 상기 샤프트의 양단 중에서 일단에 구비된 상기 베어링하우징은 지지부 상에서 샤프트의 회전축 방향으로 이동하고 타단에 구비된 상기 베어링하우징은 지지부에 고정될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 지지부는 상기 샤프트의 회전축 방향으로 형성된 가이드레일을 구비하고, 상기 베어링하우징은 상기 가이드레일을 따라 이동할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 가이드레일은 상기 지지부의 상방으로 돌출되어 형성되고 가이드레일 상측의 단면적이 가이드레일 하측의 단면적보다 큰 높이구간을 포함하고, 상기 베어링하우징은 상기 가이드레일과 결합되는 홈을 구비할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예들은 양단이 베어링에 의해 지지되어 회전하는 샤프트, 상기 베어링을 지지하는 베어링하우징 및 상기 베어링하우징을 지지하는 지지부를 포함하고, 상기 베어링하우징은 상기 지지부 상에서 샤프트의 회전축 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 이동식 베어링하우징을 구비한 샤프트조립체를 제공함으로써, 베어링이 샤프트의 회전축 방향으로 반복하여 밀리게 되더라도 베어링이 손상되는 것을 방지하여 파티클 발생을 막고 베어링을 장기간 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예들은 샤프트의 양단 중에서 일단에 구비된 베어링하우징은 지지부 상에서 샤프트의 회전축 방향으로 이동하고 타단에 구비된 베어링하우징은 지지부에 고정되는 것을 특징으로 하는 이동식 베어링하우징을 구비한 샤프트조립체를 제공함으로써, 베어링이 샤프트의 회전축 방향으로 반복하여 밀리게 되더라도 베어링이 손상되는 것을 방지하여 파티클 발생을 막고 베어링을 장기간 사용할 수 있을 뿐만 아니라 샤프트가 안정적으로 회전되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 지지부가 샤프트의 회전축 방향으로 형성된 가이드레일을 구비하고, 베어링하우징이 가이드레일을 따라 이동하는 것을 특징을 하는 이동식 베어링하우징을 구비한 샤프트조립체를 제공함으로써, 베어링하우징이 지지부 상에서 샤프트의 회전축 방향으로 안정적으로 이동할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은 가이드레일이 지지부의 상방으로 돌출되어 형성되고 가이드레일 상측의 단면적이 가이드레일 하측의 단면적보다 큰 높이구간을 포함하고, 베어링하우징이 가이드레일과 결합되는 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동식 베어링하우징을 구비한 샤프트조립체를 제공함으로써, 베어링하우징이 지지부 상에서 샤프트의 회전축 방향으로 안정적으로 이동할 수 있도록 할 뿐만 아니라 베어링하우징이 지지부 상에서 상하방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.
이상의 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 샤프트조립체의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2는 손상된 베어링의 일례를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 베어링하우징을 구비한 샤프트조립체를 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링하우징 및 지지부를 나타낸 도면이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예들에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예들에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 본 실시예들은 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
또한, 이하에 첨부되는 도면들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 실시예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시예로 구성될 수 있다.
이하의 실시예들에서 개시되는 이동식 베어링하우징을 구비한 샤프트조립체에 대해 각 도면을 참조하여 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 베어링하우징을 구비한 샤프트조립체를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 이동식 베어링하우징을 구비한 샤프트조립체(100)는 샤프트(110), 베어링(120), 베어링하우징(130) 및 지지부(140)를 포함하여 구성된다.
샤프트(110)는 양단이 베어링(120)의 내주면과 결합될 수 있고 샤프트(110)의 한쪽 끝은 모터(미도시됨)와 연결될 수 있다. 샤프트(110)는 베어링(120)에 의해 지지되어 용이하게 회전할 수 있다.
한편, 샤프트(110)는 자체의 무게(중력)에 의해 도 3의 점선과 같이, 샤프트(110)의 중간 부분이 아래로 휘어질 수 있다. 따라서, 샤프트(110)의 단면의 중심점을 연결한 중심축도 도 3의 점선과 평행하게 아래로 휘어질 수 있다.
반면에, 샤프트(110)가 모터(미도시됨)에 의해 회전할 때의 회전축은 수평방향에 해당할 수 있으므로 샤프트(110)의 중심축과 회전축은 불일치하게 된다. 이와 관련된 사항은 후술한다.
베어링(120)은 중심에 관통공이 형성된 도넛 형상의 조립체에 해당할 수 있고 베어링(120)의 내주면은 샤프트(110)와 결합될 수 있고 외주면은 베어링하우징(130)과 결합될 수 있다.
베어링(120)은 샤프트(110)의 양단에서 샤프트(110)와 결합되어 샤프트(110)를 지지할 수 있고 샤프트(110)가 용이하게 회전하도록 한다.
베어링하우징(130)은 베어링(120)의 외주면과 결합될 수 있다. 베어링하우징(130)은 베어링(120)을 지지할 수 있고 베어링(120)을 지지함으로써 샤프트(110)가 제자리에서 회전(롤링)할 수 있도록 한다.
또한, 베어링하우징(130)은 지지부(140)와 결합될 수 있다. 구체적으로, 베어링하우징(130)은 (i) 지지부(140)에 고정되도록 지지부(140)와 결합될 수도 있고, (ii) 지지부(140) 상에서 샤프트(110)의 회전축 방향(A)으로 이동 가능하도록 지지부(140)와 결합될 수도 있다.
(ii)와 같이 결합되기 위하여, 베어링하우징(130)은 샤프트(110)의 회전축 방향(A)으로 형성된 홈(132a, 132b)을 구비할 수 있다. 홈(132a, 132b)은 지지부(140)에 구비된 가이드레일(142a, 142b)과 결합될 수 있고 베어링하우징(130)이 지지부(140) 상에서 샤프트(110)의 회전축 방향(A)으로 이동할 수 있도록 한다.
지지부(140)는 베어링하우징(130)과 결합되어 베어링하우징(130)을 지지할 수 있다. 또한, 지지부(140)는 샤프트(110)의 회전축 방향(A)으로 형성된 가이드레일(142a, 142b)을 구비할 수 있다.
가이드레일(142a, 142b)은 지지부(140)의 상방으로 돌출되어 형성될 수 있고 베어링하우징(130)에 구비된 홈(132a, 132b)과 결합되어 베어링하우징(130)이 지지부(140) 상에서 샤프트(110)의 회전축 방향(A)으로 이동하도록 가이드할 수 있다.
이와 같이, 베어링하우징(130)이 지지부(140) 상에서 샤프트(110)의 회전축 방향(A)으로 이동 가능하도록 함으로써, 베어링(120)이 샤프트(110)의 회전축 방향(A)으로 반복하여 밀리게 되더라도 베어링(120)이 손상되는 것을 방지하여 파티클 발생을 막고 베어링(120)을 장기간 사용할 수 있다.
여기에서, 베어링(120)이 샤프트(110)의 회전축 방향(A)으로 반복하여 밀리게 되는 이유는 전술한 바와 같이, 샤프트(110)가 회전할 때에 샤프트(110)의 중심축과 회전축이 불일치 하여 이를 보상하기 위한 과정에서 샤프트(110)가 베어링(120)을 회전축 방향(A)으로 반복하여 밀기 때문이다.
또한, 지지부(140)가 샤프트의 회전축 방향으로 형성된 가이드레일(142a, 142b)을 구비하고 베어링하우징(130)이 가이드레일(142a, 142b)을 따라 이동하도록 함으로써, 베어링하우징(130)이 지지부(140) 상에서 샤프트(110)의 회전축 방향(A)으로 안정적으로 이동할 수 있다.
한편, 도 3과 같이, 샤프트(110)의 일단(왼쪽)에 구비된 베어링하우징(130) 및 지지부(140)는 홈(132a, 132b) 및 가이드레일(142a, 142b)을 구비하지 않도록 하여 베어링하우징(130)을 지지부(140)에 고정시키는 반면에, 샤프트(110)의 타단(오른쪽)에 구비된 베어링하우징(130) 및 지지부(140)는 각각 홈(132a, 132b) 및 가이드레일(142a, 142b)을 구비하도록 하여 샤프트(110)의 타단(오른쪽)에 구비된 베어링하우징(130)만 지지부(140) 상에서 샤프트(110)의 회전축 방향(A)으로 이동 가능하도록 구성할 수 있다.
이와 같이, 양쪽의 베어링하우징(130) 중에서 한 쪽만 이동하도록 함으로써, 베어링(120)이 샤프트(110)의 회전축 방향(A)으로 반복하여 밀리게 되더라도 베어링(120)이 손상되는 것을 방지하여 파티클 발생을 막고 베어링(120)을 장기간 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 샤프트(110)가 안정적으로 회전되도록 할 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링하우징 및 지지부를 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 지지부(140)의 가이드레일(142a, 142b)은 원호형(도 4) 또는 사각형(도 5) 등 다양한 단면형상으로 구성될 수 있고, 베어링하우징(130)의 홈(132a, 132b)도 가이드레일(142a, 142b)의 단면형상과 결합되는 다양한 단면형상으로 구성될 수 있다.
한편, 도 4 및 도 5와 같이, 가이드레일(142a, 142b)은 지지부(140)의 상측으로 돌출되어 형성될 수 있고, 가이드레일(142a, 142b)은 가이드레일(142a, 142b) 상측의 단면적이 가이드레일(142a, 142b) 하측의 단면적보다 큰 높이구간을 포함할 수 있다.
구체적으로, 도 5에서는 가이드레일(142a, 142b)의 모든 높이 구간에서 가이드레일(142a, 142b) 상측의 단면적이 하측의 단면적보다 크고, 도 4에서는 가이드레일(142a, 142b)의 최저부터 중간의 높이구간에 대해서 가이드레일(142a, 142b) 상측의 단면적이 하측의 단면적보다 크므로, 도 4 및 도 5에서 가이드레일(142a, 142b)은 상측의 단면적이 하측의 단면적보다 큰 높이구간을 포함한다.
또한, 가이드레일(142a, 142b)과 결합되는 베어링하우징(130)의 홈(132a, 132b)은 상측의 단면적이 하측의 단면적보다 큰 가이드레일(142a, 142b)의 높이구간에 대해서, 도 4 및 도 5와 같이, 상측의 단면적이 하측의 단면적보다 크도록 형성될 수 있다.
구체적으로, 도 5에서는 가이드레일(142a, 142b)의 모든 높이 구간에서 가이드레일(142a, 142b)과 결합되는 홈(132a, 132b)은 상측의 단면적이 하측의 단면적보다 크고, 도 4에서는 가이드레일(142a, 142b)의 최저부터 중간의 높이구간에 대해서 가이드레일(142a, 142b)과 결합되는 홈(132a, 132b)은 상측의 단면적이 하측의 단면적보다 크도록 형성된다.
이와 같이, 가이드레일(142a, 142b)은 지지부(140)의 상방으로 돌출되어 형성되고 가이드레일(142a, 142b) 상측의 단면적이 가이드레일(142a, 142b) 하측의 단면적보다 큰 높이구간을 포함하고, 가이드레일과 결합되는 홈(132a, 132b)은 상기 가이드레일(142a, 142b)의 높이구간에서 상측의 단면적이 하측의 단면적보다 크도록 형성됨으로써, 베어링하우징(130)이 지지부(140) 상에서 샤프트(110)의 회전축 방향(A)으로 안정적으로 이동할 수 있도록 할 뿐만 아니라 베어링하우징(130)이 지지부(140) 상에서 상하방향으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.
이상에서와 같이, 본 출원의 바람직한 실시예 들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 이동식 베어링하우징을 구비한 샤프트조립체
110 : 샤프트 120 : 베어링
130 : 베어링하우징 132 : 홈
140 : 지지부 142 : 가이드레일

Claims (1)

  1. 양단이 베어링에 의해 지지되어 회전구동하며 글라스를 이송하는 샤프트;
    상기 베어링을 지지하는 베어링하우징; 및
    상기 베어링하우징을 지지하는 지지부를 포함하고,
    상기 샤프트는 회전구동하여 상기 글라스를 상기 샤프트의 회전축 방향에 수직인 방향으로 이송하고,
    상기 지지부는, 상기 샤프트가 회전구동하여 글라스를 이송 시, 상기 베어링하우징이 상기 샤프트의 회전축 방향으로 이동할 수 있도록 상기 베어링하우징을 지지하는 것을 특징으로 하는 이동식 베어링하우징을 구비한 샤프트조립체.
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