KR19980030900A - 다점 지지 유체베어링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축 회전 안정성을 높이기 위해 다수개의 헤링본 형상의 동압 발생홈을 회전축 또는 부싱부에 형성한 다점 지지 유체베어링 장치에 관한 것으로, 본 발명에 의한 구성은, 내주면에 부싱부가 형성되어 있는 슬리이브와, 상기 부싱부 또는 부싱부와 형성되어 있는 회전축에 형성된 제 1 동압 발생홈과, 상기 회전축의 드러스트 하중을 지지함과 동시에 회전축을 부상시키는 제 2 동압 발생홈이 형성되어 있는 드러스트 베어링과, 상기 슬리이브와 상기 드러스트 베어링을 고정하기 위한 베어링 브라켓을 포함하고 있는 유체베어링에 있어서, 상기 슬리이브의 내주면에 상기 부싱부를 적어도 3 곳 이상 형성시키고, 상기 회전축의 상기 부싱부에 대응되는 회전축 또는 부싱부에 상기 제 1 동압 발생홈을 형성시키는 것을 특징으로 하며 본 발명의 구성에 따르면 통상 슬리이브에 한쌍으로 회전축을 지지되고 있는 제 1 동압 발생홈을 3 곳 이상 형성하여 축의 자하중을 분산 지지하여 회전축의 회전 안정성을 향상시키는 효과가 있다.

Description

다점 지지 유체베어링 장치

본 발명은 다점 지지 유체베어링 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 축 회전 안정성을 높이기 위해 3 개 이상의 헤링본 형상의 동압 발생홈을 형성한 다점 지지 유체베어링 장치에 관한 것이다.

최근들어 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 레이져 프린터의 폴리건 미러 구동장치, 오디오 시스템의 경우 레이저 디스크 및 컴팩트 디스크 구동 장치, 영상 기기의 경우 VCR 및 캠코더의 헤드 드럼 구동 장치등은 공통적으로 구동장치에 결합되어 있는 회전축과 회전체를 고속회전 시킴으로서 원하는 데이터의 저장 및 탐색, 데이터 재생 등의 작업을 하게 되는데, 이때 회전축은 고속으로 회전하게 됨으로 고속 회전에 의한 축 떨림 및 축 흔들림, 축 진동 등은 고속회전시 제품의 성능에 치명적인 결과를 가져오게 됨으로 이와 같은 기기들에는 모두 고속회전에 의한 문제점들을 보안하기 위해 베어링이 공통적으로 사용되고 있으며 특히 회전축에 최소의 마찰력이 작용하도록 하는 여러 가지 베어링 종류들중 유체베어링 장치가 널리 사용되고 있다.

이와 같은 종래의 유체베어링 장치를 구비하고 있는 구동장치중 레이져 프린터의 감광드럼에 레이져 빔을 주사하는 폴리건 미러 구동장치를 일례로 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이 회전축(30)이 끼워지는 슬리이브(20)의 내측면에는 회전축(30)을 이중으로 지지하는 부싱부(25)가 형성되어 있으며, 부싱부(25) 또는 부싱부(25)와 부싱부(25)에 대향하는 회전축 사이의 간극은 수 ㎛로 형성되어 있다.

또한, 상기 부싱부(25)와 부싱부(25) 사이에는 제 1 동압 발생홈(35)으로 유체가 유입될 수 있도록 통기공(20a)이 슬리이브(20)를 관통해서 형성되어 있으며, 회전축(30)에는 모터(미도시)와 허브(미도시)가 결합되어 있으며, 허브에는 폴리건 미러(미도시)가 설치되어 있으며, 축(30)의 드러스트 하중을 지지 및 축(30)을 부상시키기 위한 제 2 동압 발생홈(미도시)이 형성되어 있는 드러스트 베어링(50)이 축(30)을 지지하고 있다.

이와 같이 구성되어 있는 종래 유체베어링 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 그래프를 참조하면, 회전축(30)과 결합되어 있는 모터(미도시)에 전원이 인가되어 모터의 회전에 의해 회전축(30)이 회전하기 시작하고 회전축(30)의 제 1 동압 발생홈(35)중 A, C 부분으로 유체가 유입되어 제 1 동압 발생홈(35)의 첨두 부분인 B 부분에서는 가장 높은 유체압이 발생하여 회전축(30)은 부싱부(25)와 접촉없이 회전하게 된다.

또한, 회전축(30)의 일측 단부와 면접하고 있는 제 2 동압 발생홈(미도시)으로도 유체가 유입되어 제 2 동압 발생홈의 중심 부분으로 선회하면서 유입된 유체는 회전축(30)을 부상시키는 유체압을 발생시켜 회전축(30)과 제 2 동압 발생홈은 이격되어 접촉없이 회전하게 된다.

그러나, 통상 슬리이브의 상측과 하측에 한쌍으로 형성되어 있는 제 1 동압 발생홈의 첨두 부분에서만 실질적으로 부싱부로부터 회전축의 자중 및 하중을 이격시키기 위한 유체압이 발생하여 각각의 제 1 동압 발생홈이 지지하여야 하는 축 자중 및 하중이 크게 되어 회전축의 자중 및 하중이 가변하는 경우 즉, 회전축의 회전 및 회전축에 가변 하중이 가해지는 경우에는 축의 회전 성능이 불안해지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 슬리이브의 상측과 하측에 한쌍으로 형성되어 있는 제 1 동압 발생홈을 3개 이상 슬리이브에 형성하여 제 1 동압 발생홈 각각이 부담하는 하중을 감소시켜 축의 회전 성능 저하를 방지한 다점 지지 유체베어링을 제공함에 있다.

도 1은 종래의 유체베어링 장치가 사용된 레이져 프린터의 폴리건 미러 구동장치의 일부분을 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명에 의한 다점 지지 유체베어링 장치가 사용된 레이져 프린터의 폴리건 미러 구동장치를 나타낸 단면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

25: 제 1 부싱부26: 제 2 부싱부

27: 제 3 부싱부

이와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 다점 지지 유체베어링은 내주면에 부싱부가 형성되어 있는 슬리이브와, 상기 부싱부 또는 사이 부싱부와 대응되는 위치에 형성되어 있는 제 1 동압 발생홈과, 상기 회전축의 드러스트 하중을 지지함과 동시에 회전축을 부상시키는 제 2 동압 발생홈이 형성되어 있는 드러스트 베어링과, 상기 슬리이브와 상기 드러스트 베어링을 고정하기 위한 베어링 브라켓을 포함하고 있는 유체베어링에 있어서, 상기 슬리이브의 내주면에 상기 부싱부를 적어도 3 곳 이상 형성시키고, 상기 회전축 또는 상기 회전축의 상기 부싱부에 대응되는 각각의 위치에 상기 제 1 동압 발생홈을 형성시키는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명 다점 지지 유체베어링이 사용된 레이져 프린터의 폴리건 미러 구동장치를 바람직한 일실시예로 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이 회전축(30)이 끼워지는 슬리이브(20)의 내측면에는 회전축(30)을 다점으로 지지하는 제 1 부싱부(25), 제 2 부싱부(26), 제 3 부싱부(27)가 형성되어 있으며, 제 1 부싱부(25), 제 2 부싱부(26), 제 3 부싱부(27) 또는 상기 부싱부들에 대향하는 회전축(30)에는 제 1 부싱부(25), 제 2 부싱부(26), 제 3 부싱부(27)와 회전축(30)을 무접촉 회전시키는 유체압을 발생시키는 제 1 동압 발생홈(35)(36)(37)들이 형성되어 있으며 제 1 동압 발생홈(35)(36)(37)들과 대향하고 있는 제 1부싱부(25), 제 2 부싱부(26), 및 제 3 부싱부(27)의 25d, 25c, 25b 사이에는 간극(ΔL)이 수 ㎛ 일정하게 형성되어 회전축(30)에는 일정 유체압이 형성된다.

또한, 상기 제 1 부싱부(25)와 제 2 부싱부(26) 사이에는 제 1 동압 발생홈(35)(36)으로 유체가 유입될 수 있도록 통기공(20a)이 슬리이브(20)를 관통해서 형성되어 있으며, 제 2 부싱부(26)와 제 3 부싱부(27) 사이에도 제 1 동압 발생홈(36)(37)으로 유체가 유입될 수 있도록 통기공(20b)가 형성되어 있다.

한편, 회전축(30)에는 모터(미도시)와 허브(미도시)가 결합되어 있으며, 허브에는 폴리건 미러(미도시)가 설치되어 있으며, 축(30)의 드러스트 하중을 지지 및 축(30)을 부상시키기 위한 제 2 동압 발생홈(미도시)이 형성되어 있는 드러스트 베어링(50)이 축(30)을 지지하고 있다.

이와 같이 구성되어 있는 본 발명에 의한 다점 지지 유체베어링의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 회전축(30)과 결합되어 있는 모터(미도시)에 전원이 인가되어 모터의 회전에 의해 회전축(30)이 회전하기 시작하고 회전축(30)의 제 1 동압 발생홈(35)(36)(37)들중 A, C 부분으로 유체가 유입되어 제 1 동압 발생홈(35)(36)(37)들의 첨두 부분인 B 부분에서는 가장 높은 유체압이 발생하여 회전축(30)은 부싱부(25)와 접촉없이 회전하게 된다.

또한, 회전축(30)의 일측 단부와 면접하고 있는 제 2 동압 발생홈(미도시)으로도 유체가 유입되어 제 2 동압 발생홈의 중심 부분으로 선회하면서 유입된 유체는 회전축(30)을 부상시키는 유체압을 발생시켜 회전축(30)과 제 2 동압 발생홈은 이격되어 접촉없이 회전하게 된다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 통상 슬리이브에 한쌍으로 회전축을 지지되고 있는 제 1 동압 발생홈을 3 곳 이상 형성하여 축의 자하중을 분산 지지하여 회전축의 회전 안정성을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 내주면에 부싱부가 형성되어 있는 슬리이브와, 상기 부싱부, 상기 부싱부와 대응되는 회전축에 형성된 제 1 동압 발생홈과, 상기 회전축의 드러스트 하중을 지지함과 동시에 회전축을 부상시키는 제 2 동압 발생홈이 형성되어 있는 드러스트 베어링과, 상기 슬리이브와 상기 드러스트 베어링을 고정하기 위한 베어링 브라켓을 포함하고 있는 유체베어링에 있어서,

   상기 슬리이브의 내주면에 상기 부싱부를 적어도 3 곳 이상 형성시키고, 상기 회전축의 상기 부싱부에 대응되는 각각의 위치에 상기 제 1 동압 발생홈을 형성시키는 것을 특징으로 하는 다점 지지 유체베어링 장치.