KR19980034759A - Hemispherical Fluid Bearing Device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모터를 이용한 구동장치에 사용되는 반구형 유체 베어링 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반구형 유체 베어링의 상하부에 일정평면을 형성하여 그 평면상에 헤링본 형상의 공기 유입홈을 형성함으로써 트러스트 하중을 지지하도록 하는 반구형 유체 베어링장치를 제시하고 있다.The present invention relates to a hemispherical fluid bearing device used in a drive device using a motor, and more particularly, a thrust load is formed by forming a flat plane above and below a hemispherical fluid bearing to form a herringbone air inlet groove on the plane. A hemispherical fluid bearing device for supporting is proposed.

본 발명은 하우징에 고정된 축과, 상기 축에 상부와 하부에 일정평면을 갖고, 그 일정평면들을 연결하는 볼록한 측부에 나선형 형상의 공기 유입홈을 갖는 반구형 베어링 및 상기 반구형 베어링에 의해서 지지되며 회전되는 회전부재를 포함하는 반구형 유체 베어링 장치에 있어서, 상기 반구형 베어링의 상기 상부, 하부의 일정평면에 축을 중심으로하는 소정의 공기 유입홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.The present invention is supported and rotated by a hemispherical bearing and a hemispherical bearing having a shaft fixed to the housing, a shaft having an upper surface and a lower surface on the shaft, and a convex side portion connecting the predetermined surfaces with a spiral air inlet groove. A hemispherical fluid bearing device comprising a rotating member, characterized in that a predetermined air inlet groove is formed around a shaft on a predetermined plane of the upper and lower parts of the hemispherical bearing.

본 발명에 따르면 종래의 반구형 베어링에서 부족된 트러스트 방향의 공기압을 반구의 상, 하부면에 소정의 형상의 공기 유입홈을 형성함으로써 보충하고, 트러스트 방향의 하중을 극복하도록하여 회전체와, 회전체를 중심으로 회전하는 회전부재가 무접촉상태로 회전하게 한다.According to the present invention, the air pressure in the thrust direction, which is lacking in the conventional hemispherical bearing, is supplemented by forming an air inlet groove having a predetermined shape in the upper and lower surfaces of the hemisphere, and the rotor and the rotor are formed so as to overcome the load in the thrust direction. Rotating member rotates about the contactless state.

Description

반구형 유체 베어링 장치Hemispherical Fluid Bearing Device

본 발명은 모터를 이용한 구동장치에 사용되는 반구형 유체 베어링 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반구형 유체 베어링의 상하부에 일정평면을 형성하여 그 평면상에 헤링본 형상의 공기 유입홈을 형성함으로써 트러스트 하중을 지지하도록 하는 반구형 유체 베어링 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hemispherical fluid bearing device used in a drive device using a motor, and more particularly, a thrust load is formed by forming a flat plane above and below a hemispherical fluid bearing to form a herringbone air inlet groove on the plane. A hemispherical fluid bearing device for supporting.

최근 들어 정보, 컴퓨터 산업의 급격한 발달로 각종 기기를 구동시키는데 필요로 하는 구동 모터들, 예를 들면, 레이저 프린터의 폴리건 미러 구동장치, 하드 디스크의 스핀들 모터, VCR의 헤드 구동 모터 등은 기기의 특성상 축 흔들림이나 축 떨림 없는 고정밀, 초고속 회전 성능을 요구하고 있다. 따라서 구동모터의 축 흔들림이나 축 진동을 억제하며 안정적으로 고속회전 하는 구동 모터의 개발과 함께 이와 같은 모터 회전을 가능하게 하는 동압형 유체 베어링 장치의 다양한 형태에 대하여 연구 개발이 추진되어 왔다.Recently, due to the rapid development of information and computer industry, drive motors required to drive various devices, such as polygon mirror driving device of laser printer, spindle motor of hard disk, head drive motor of VCR, etc. It demands high-precision, ultra-fast rotational performance without shaft shaking or shaft shaking. Therefore, research and development have been promoted for various types of dynamic pressure fluid bearing devices that enable such motor rotation along with the development of a drive motor that stably rotates at high speed while suppressing shaft shaking and shaft vibration of the drive motor.

도 1은 종래의 반구형 유체 베어링을 이용하여 폴리건 미러를 구동시키는 구동장치의 일례를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an example of a driving device for driving a polygon mirror using a conventional hemispherical fluid bearing.

도면에 도시된 바와 같이 폴리건 미러를 구동하는 구동장치는 축(20)이 압입되는 하우징(10)과, 축(20)을 지지하는 부싱, 슬리이브(40), 폴리건 미러(60) 및 폴리건 미러 삽입판(50) 등을 포함하는 회전부재(사선으로 해칭된 부분)로 이루어져 있다. 이때 축(20)상에는 반구형 베어링(30)이 형성되어 있고, 반구형 베어링(30)의 반구 외주면에는 나선형상의 유체 유입홈이 형성되어 있다.As shown in the drawing, the driving device for driving the polygon mirror includes a housing 10 into which the shaft 20 is press-fitted, a bushing, a sleeve 40, a polygon mirror 60, and a polygon mirror supporting the shaft 20. It consists of a rotating member (part hatched diagonally) including the insertion plate 50 and the like. At this time, a hemispherical bearing 30 is formed on the shaft 20, and a helicoid fluid inflow groove is formed on the hemispherical outer circumferential surface of the hemispherical bearing 30.

이와 같이 이루어진 폴리건 미러 구동장치는 반구형 베어링(30)의 유체 유입홈으로 유입되어 형성된 유체압에 의해서 회전부재는 최소의 마찰로 회전하게 된다.In the polygon mirror driving device, the rotating member is rotated with minimal friction due to the fluid pressure introduced and introduced into the fluid inlet groove of the hemispherical bearing 30.

그러나, 이와 같은 형상의 베어링 구조는 레이디얼 방향에 대해서는 충분한 공기압을 확보할 수 있으나 축방향에 대해서는 충분한 유체압을 확보할 수 없는 난점 때문에 축에 작용하는 트러스트 하중을 베어링이 극복하기가 곤란한 문제점을 갖고 있다.However, such a bearing structure can secure sufficient air pressure in the radial direction, but it is difficult for the bearing to overcome the thrust load acting on the shaft due to the difficulty in ensuring sufficient fluid pressure in the axial direction. Have

본 발명은 이러한 문제점에 착안하여 안출된 것으로, 축에 형성되는 반구형 베어링 구조의 반구의 상부에 적절하게 평면을 형성하고, 그 평면상에 헤링본 형상 또는 나선형 형상의 공기 유입홈을 형성함으로써 트러스트 하중을 지지할 수 있도록 하는 장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and a thrust load is formed by appropriately forming a plane on the top of a hemisphere of a hemispherical bearing structure formed on an axis, and forming a herringbone shape or a spiral air inlet groove on the plane. It is to provide a device for supporting.

도 1은 종래의 반구형 유체 베어링 장치를 이용하여 폴리건 미러를 구동시키는 구동장치의 일례를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an example of a driving device for driving a polygon mirror using a conventional hemispherical fluid bearing device.

도 2(A)는 본 발명의 반구형 베어링장치의 축을 도시하기 위한 사시도이다.Fig. 2A is a perspective view for showing the axis of the hemispherical bearing device of the present invention.

도 2(B)는 도 2(A)에 도시된 축을 상부에서 바라본 평면도이다.Fig. 2B is a plan view of the axis shown in Fig. 2A as viewed from the top.

〈도면의주요부분에대한 부호의설명〉<Description of Codes for Major Parts of Drawings>

20 : 축30 : 반구형 베어링20: shaft 30: hemispherical bearing

21 : 상부평면22 : 하부평면21: upper plane 22: lower plane

23 : 공기 유입홈24 : 볼록 측부23: air inlet groove 24: convex side

70 : 스페이서70: spacer

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 하우징에 압입된 축과, 상기 축의 상부와 하부에 일정평면을 갖고, 그 일정평면들을 연결하는 볼록한 측부에 나선형 형상의 유체 유입홈을 갖는 반구형 베어링 및 상기 반구형 베어링에 의해서 지지되며 회전되는 회전부재를 포함하는 반구형 유체 베어링 장치에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention is a hemispherical bearing having a shaft pushed into the housing, and having a constant plane on the upper and lower portions of the shaft, and a helical fluid inlet groove on the convex side connecting the constant planes; In the hemispherical fluid bearing device comprising a rotating member supported and rotated by the hemispherical bearing,

상기 반구형 베어링의 상기 상부, 하부의 일정평면에 축을 중심으로하는 소정의 유체 유입홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.A predetermined fluid inlet groove is formed in a predetermined plane of the upper and lower parts of the hemispherical bearing with a shaft as the center.

이하 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 구체적 특징을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, specific features of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2(A)는 본 발명의 반구형 베어링장치의 축을 도시하기 위한 사시도이다.Fig. 2A is a perspective view for showing the axis of the hemispherical bearing device of the present invention.

또한 도 2(B)는 도 2(A)에 도시된 축을 상부에서 바라본 평면도이다.2B is a plan view viewed from the top of the axis shown in FIG. 2A.

도면에 도시된 바와 같이 축(20)에는 반구형 베어링(30)이 형성되어져 있고, 반구형 베어링(30)은 상부(21)와 하부(22)에 일정평면을 갖고, 상, 하부는 볼록한 측부(24)에 의해서 연설된다. 상부(21)와 하부(22)에는 도 2(B)에 도시된 바와 같이 일정원주상에 헤링본 형상의 유체 유입홈(23)이 형성되며, 또한 상기 볼록 측부(24)에는 나선형 형상 또는 헤링본 형상의 유체 유입홈이 형성된다. 또한 상기 상부(21)와 하부(22)에는 나선형 형상의 유체 유입홈이 형성될 수 있다.As shown in the figure, the shaft 20 has a hemispherical bearing 30 formed therein, and the hemispherical bearing 30 has a flat surface at the upper part 21 and the lower part 22, and the upper and lower parts have convex sides 24. Is spoken by). In the upper portion 21 and the lower portion 22, a herringbone-shaped fluid inflow groove 23 is formed on a predetermined circumference as shown in FIG. 2 (B), and the convex side portion 24 has a spiral shape or a herringbone shape. Fluid inlet grooves are formed. In addition, the upper portion 21 and the lower portion 22 may be formed with a helical fluid inlet groove.

또한 상기 상부, 하부 일정평면(21),(22)에 대응하는 회전부의 일정 평면상에 유체 유입홈이 형성되어도 동일한 효과를 얻을 수 있다.In addition, even if the fluid inlet groove is formed on a predetermined plane of the rotating part corresponding to the upper and lower constant planes 21 and 22, the same effect can be obtained.

마찬가지로 볼록 측부(24)에 대접하는 회전부재상의 대접면에 나선형상 또는 헤링본 형상의 유체 유입홈이 형성될 수 있으며, 반구형 베어링과 회전부재의 대접면 사이의 간극을 유지시키기 위해 스페이서(70)가 형성되어 있다.Similarly, a helical or herringbone-shaped fluid inlet groove may be formed on the contact surface on the rotating member which faces the convex side 24, and the spacer 70 may be formed to maintain a gap between the hemispherical bearing and the contact surface of the rotating member. Formed.

이와 같이 상기 상부, 하부의 일정 평면상에 형성되는 유체 유입홈에 의해 유입된 유체에 의해서 회전부재는 트러스트 방향의 부상력을 얻게 되어 회전체에 발생하는 트러스트 하중을 극복하게 된다. 따라서 회전부재와, 회전부재의 회전 중심을 형성하는 축(20)은 무접촉상태로 에너지의 손실 없이 회전하게 된다.As such, the rotating member obtains the floating force in the thrust direction by the fluid introduced by the fluid inflow grooves formed on a predetermined plane of the upper and lower portions, thereby overcoming the thrust load generated in the rotating body. Therefore, the rotating member and the shaft 20 forming the center of rotation of the rotating member are rotated without loss of energy in a contactless state.

본 발명에 따르면 종래의 반구형 베어링에서 부족된 트러스트 방향의 유체압을 반구의 상, 하부면에 소정의 형상의 유체 유입홈을 형성함으로써, 트러스트 방향의 하중을 극복하도록하여 회전체와, 회전체를 중심으로 회전하는 회전부재가 무접촉상태로 회전하게 한다.According to the present invention, by forming a fluid inflow groove having a predetermined shape on the upper and lower surfaces of the hemisphere with the fluid pressure in the trust direction, which is lacking in the conventional hemispherical bearing, the rotor and the rotating body are overcome by overcoming the load in the trust direction. The rotating member that rotates about the center rotates without contact.

Claims (3)

하우징에 고정된 축과, 상기 축에 상부와 하부에 일정평면을 갖고, 상기 상부와 하부를 연결하는 볼록한 측부를 갖는 반구형 베어링 및 상기 반구형 베어링에 의해서 지지되며 회전되는 회전부재를 포함하는 반구형 유체 베어링 장치에 있어서,A hemispherical fluid bearing comprising a shaft fixed to the housing, a hemispherical bearing having a flat surface at the top and the bottom thereof, and a convex side connecting the top and the bottom, and a rotating member supported and rotated by the hemispherical bearing. In the apparatus, 상기 반구형 베어링의 상기 상부, 하부의 일정평면과, 상기 상부, 하부의 일정평면에 대응하는 회전부재의 대접면중의 어느 한면에 축을 중심으로하는 소정의 유체 유입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 반구형 유체 베어링 장치.A hemispherical shape is characterized in that a predetermined fluid inlet groove is formed around one of the upper and lower fixed planes of the hemispherical bearing and one of the abutment surfaces of the rotating member corresponding to the constant plane of the upper and lower ends. Fluid bearing device. 제 1 항에 있어서, 상기 유체 유입홈은 축을 중심으로 하는 일정의 원중상에 헤링본 형상인 것을 특징으로 하는 반구형 유체 베어링 장치.2. The hemispherical fluid bearing device according to claim 1, wherein the fluid inlet groove has a herringbone shape on a constant circle about an axis. 제 1 항에 있어서, 상기 유체 유입홈은 축을 중심으로하여 나선형 형상인 것을 특징으로 하는 반구형 유체 베어링 장치.2. The hemispherical fluid bearing device according to claim 1, wherein the fluid inlet groove is spirally shaped about an axis.
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