KR19980026940U - 모터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 모터에 관한 것으로, 본 고안의 목적은 회전축과 베어링의 강성을 유지하면서 회전력을 증가시키는 모터를 제공하는데 있다.

본 고안에 따른 모터에서 회전축(23)의 외주면에 접하는 저널 베어링(40)의 결합공(41) 내주면에도 그루브(42)를 형성한다.

따라서, 회전력이 강해지고, 회전축(23)과 저널베어링(40)사이에서 각각 형성된 그루브에 의해 높아진 압력으로 발생하는 공기층에 의해 마찰이 감소되므로 더욱 원활하게 회전하게 된다.

Description

모터

본 고안은 모터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레이저 스캐닝 장치에서 다면경을 회전시키는 모터 등에 설치되는 베어링의 구조를 개선하여 미세한 회전을 원활하게 하는 모터에 관한 것이다.

일반적으로 레이저 스캐닝 장치는 2차원의 화면이나 인쇄된 데이터를 광학적으로 주사(走査)하여 아나로그나 디지털 신호를 발생함으로써 화상 등을 통해 재현해 내는 장치로, 이러한 레이저 스캐닝 장치의 일반적인 내부구조는 도 1에 도시한 바와 같다.

이에 도시한 바와 같이, 반도체 레이저(1)에서 주사된 광을 모아 평행한 레이저 광선으로 바꾸어 주는 시준렌즈(collimate lens,2)가 마련된다. 이러한 평행광선으로 선형의 상이 만들어지도록 모터(20)에 의해 회전하는 다면경(10)이 마련되며, 다면경(10)과 시준렌즈(20)사이에는 다면경(10)에 선형의 상을 만들기 위해 원통렌즈(3)가 설치된다.

그리고, 다면경(10)에서 반사된 광선을 이용하여 인쇄정보 패턴을 기록하는 매체로 감광드럼(4)이 마련되는데, 이 다면경(4)과 감광드럼(4)사이에는 구면렌즈(5), 원환체렌즈(6), 수평동기경(7), 검지센서(8), 반사경(9) 등이 순차적으로 마련되어 있다. 이 가운데 레이저 광선이 다면경(10)에 의해 감광드럼(4)의 축방향과 일치되도록 등선속도로 이동되는 사이에 원환체렌즈(6)에 의해 초점이 맺혀지고, 반사경(9)에 의해 감광드럼(4)의 원하는 위치로 반사된다. 이 때, 감광드럼(4)위의 시작위치를 벗어난 광선이 수평동기경(7)에 반사되어 검지센서(8)에 입력됨으로써 감광드럼(4)에 시작위치를 일치시킨다.

한편, 다면경(10)을 회전시키는 모터(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 브래킷(21) 상에 설치되어 있으며, 브래킷(21)의 중심부에는 모터(20)에 의해 회전되는 회전축(23)이 안착될 원통상의 프레임(22)이 설치되어 있다. 모터(20)는 프레임(22) 둘레의 브래킷(21)상에 설치된 고정자(25)와 이와 상호작용하여 회전하도록 회전축(23)과 결합된 회전자(24)를 구비한다. 그리고, 회전축(23)의 회전이 원활하도록 회전축(23)의 외주면에 설치되어 레이디얼 하중을 지지하도록 프레임(21)의 내주면에 고정된 저널 베어링(30)과, 스러스트 하중을 지지하도록 회전축(23)의 하면과 접하도록 프레임(21)하부에 설치된 스러스트 베어링(26)이 마련된다. 이 가운데 저널 베어링(30)은 회전축(23)과 저널 베어링(30)사이에 흡입되는 공기를 이용하여 마찰을 저감시키는데, 흡입되는 공기가 회전력을 이용하여 압축되도록 강한 회전력을 발생시키는 다수개의 그루브(23a)가 형성되어 있다. 이 그루브(23a)는 헤링본(herringbone)형상으로 형성되어 회전방향에 대해 유입된 공기가 회전되면서 유입되어 회전축(23)과 저널 베어링(30) 결합공(31)의 내주면과 접촉부위의 마찰을 감소시키도록 형성된다.

그러나, 이러한 저널 베어링에서 고체사이에서의 직접적인 마찰을 줄이기 위해 흡입되는 공기는 압축성이 크기 때문에 회전력이 클 수록 압축이 잘 되지만, 회전력을 증가시키려고 그루브를 무리하게 형성시키면 회전축이나 베어링이 지탱하지 못하고 파손될 우려가 있다. 특히, 다면경은 진동이 없는 고른 회전을 요하는데 회전축과 저널 베어링사이에는 마찰을 줄여야 하는 과제가 있다.

본 고안의 목적은 회전축과 베어링의 강성을 유지하면서 회전력을 증가시키는 모터를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 레이저 스캐닝 장치를 개략적으로 보인 도면이다.

도 2는 종래 모터의 구조를 보인 도면이다.

도 3은 본 고안에 따른 모터의 구조를 보인 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

20...모터 23...회전축 24...회전자

25...고정자 40...저널 베어링 42...그루브

본 고안의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 회전자와 결합되어 회전하는 회전축, 회전축의 외면에 대응되게 설치되어 이를 지지하는 베어링을 구비한 모터에 있어서, 회전축의 외면과 외면에 대응하는 베어링부위에 함께 그루브가 형성된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 고안이 적용되는 일반적인 레이저 스캐닝 장치(LASER Scanning Unit)는 도 1에 도시한 바와 같이, 데이터에 따라 반도체 레이저(1)에서 주사된 광을 모아 평행한 광선으로 바꾸어 주는 시준렌즈(collimate lens,2)가 마련된다. 이러한 평행광선으로 선형의 상이 만들어지도록 모터(20)에 의해 회전하는 다면경(polygon mirror,10)이 마련되며, 다면경(10)과 시준렌즈(2)사이에는 다면경(10)에 선형의 상을 만들기 위해 원통렌즈(cylindrical lens,3)가 설치된다.

그리고, 원통렌즈(3)에서 다면경(10)을 거쳐 나온 광선을 이용하여 인쇄정보 패턴을 기록하는 매체로 감광드럼(4)이 마련되는데, 이 다면경(10)과 감광드럼(4)사이에는 구면렌즈(5), 원환체렌즈(toric lens,6), 수평동기경(7), 검지센서(8), 반사경(9) 등이 순차적으로 마련되어 있다. 이 가운데 감광드럼(4)으로 다면경(10)에 의해 등선속도로 이동되는 광선은 구면렌즈(5)를 거쳐 감광드럼(4)에 초점이 맺혀지는데, 이 광선은 반사경(9)에 의해 감광드럼(4)의 원하는 위치로 반사되어 진다. 그리고, 감광드럼(4)위의 시작위치를 일치시키기 위해 수평동기경(7)과 검지센서(8)가 사용된다.

이와 같이 구성된 레이저 스캐닝 장치는 반도체 레이저(1)에서 주사된 광을 시준렌즈(2)를 거치면서 평행한 광선으로 보내며, 이 광선은 원통렌즈(3)를 통과하면서 시준렌즈(2)에서 평행하게 나온다. 이러한 광선중 직각방향의 광선은 다면경(10)에 집광되고 수평방향의 광선은 그대로 투과되어 다면경(10)에 선형의 상을 형성한다. 또한, 이러한 과정에서 나온 레이저 광선이 다면경(10)에 의해 감광드럼(4)의 축방향과 일치되도록 등선속도로 이동되면서 원환체렌즈(6)에 의해 초점이 맺혀지고, 반사경(9)에 의해 감광드럼(4)의 원하는 위치로 반사된다. 이 때, 감광드럼(4) 위의 시작위치를 벗어난 광선이 수평동기경(7)에 반사되어 검지센서(8)에 입력됨으로써 감광드럼(4)상에 시작위치를 일치시킬 수 있다.

한편, 본 고안에 따른 다면경(10)을 회전시키는 모터(20)는 도 3에 도시한 바와 같이, 그 중심부에 원통상의 프레임(22)이 설치된 브래킷(21) 상에 마련된다. 모터(20)는 프레임(22) 둘레로 원주방향을 따라 브래킷(21)상에 설치된 고정자(25)와, 고정자(25)와 상호작용하여 프레임(22) 내에 삽입된 회전축(23)과 함께 회전하는 회전자(24)를 구비한다. 그리고, 회전축(23)의 상부는 다면경(10)과 결합되어 모터(20) 회전자(24)의 회전에 따라 회전축(23)에 전달되어 다면경(10)을 회전시키게 된다.

한편, 회전이 원활하도록 회전축(23)과 프레임(22)사이에 개재되어 레이디얼 하중을 지지하는 저널 베어링(40)과 프레임(22)의 하면에 결합되면서 회전축(23)의 하면과 접하여 스러스트 하중을 지지하는 스러스트 베어링(26)이 마련된다. 이 가운데, 저널 베어링(40)은 그 외주면이 프레임(22)내에 고정되고, 그 중심에 형성된 결합공(41)의 내주면과 회전축(23)의 외주면이 접하여 회전하게 된다. 이러한 접촉으로 인해 마찰을 줄이도록 저널 베어링(40)과 회전축(23)사이에는 회전으로 흡입되는 공기를 이용하여 마찰을 감소시킨다. 특히, 공기를 흡입하면서 회전력으로 압력을 높이도록 회전축(23)의 외주면에는 다수개의 그루브(23a)가 형성된다. 이 그루브(23)는 헤링본(herringbone) 형상으로 회전축(23)의 회전방향에 대해 역행하지 않도록 형성시킨다. 그리고, 본 고안의 특징적인 부분으로, 회전축(23)에 무리하게 그루브(23a)를 형성하지 않으면서 회전력을 강화시키도록 저널 베어링(40)의 회전축(23)과의 접촉부위인 결합공(41) 내주면에는 회전축의 그루브(23a)에 상응한 사선방향의 그루브(42)가 형성된다. 이러한 그루브를 형성하여 회전축이 결합공내에서 편심되었을 때의 압력을 증가시켜 회전축과 결합공사이의 공기층 형성이 용이하도록 한다.

이와 같이 구성된 모터(20)는 고정자(25)와 회전자(24)의 상호작용으로 회전하게 되고, 이와 함께 회전하는 회전축(23)에 형성된 그루브(23a)에 의해 공기가 유입회전된다. 이 때, 그루브는 회전축외에도 저널 베어링(40)의 결합공(41) 내주면에도 형성되어 회전력이 더욱 강해져서 원활해진다.

이러한 그루브 형성부위는 이에 한정하지 않고, 저널 베어링 결합공 내주면에 그루브가 형성되었을 때는 회전축에 형성시킬 수 있고, 회전축의 하면과 접하는 스러스트 베어링에서도 그 양 대응면에 각각 그루브를 형성시킬 수 있다.

본 고안에 따른 모터에서 회전축의 외주면에 접하는 저널 베어링의 결합공 내주면에도 그루브를 형성한다.

따라서, 회전력이 강해지고, 회전축과 저널베어링사이에서 각각 형성된 그루브에 의해 높아진 압력으로 발생하는 공기층에 의해 마찰이 감소되므로 더욱 원활하게 회전하게 된다.

Claims (2)

1. 회전자와 결합되어 회전하는 회전축, 상기 회전축의 외면에 대응되게 설치되어 이를 지지하는 베어링을 구비한 모터에 있어서, 상기 회전축의 외면과 상기 외면에 대응하는 베어링부위에 함께 그루브가 형성된 것을 특징으로 하는 모터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 대응되는 그루브는 동일방향으로 경사지도록 형성된 것을 특징으로 하는 모터.