KR19980035401A - Dynamic bearing - Google Patents

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KR19980035401A KR1019960053743A KR19960053743A KR19980035401A KR 19980035401 A KR19980035401 A KR 19980035401A KR 1019960053743 A KR1019960053743 A KR 1019960053743A KR 19960053743 A KR19960053743 A KR 19960053743A KR 19980035401 A KR19980035401 A KR 19980035401A
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이창우
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김광호
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Abstract

본 발명은 동압베어링에 관한 것으로, 그 목적은 베어링의 회전을 지지해주는 지지체를 원추형상으로 제작하고 부시를 이에 대향되게 마련하여 제작과 측정이 용이하고, 간격이 조정이 불필요한 동압베어링을 제공하는 것이다.The present invention relates to a dynamic bearing, and its object is to provide a bearing supporting the rotation of a bearing in a conical shape and to provide a bush facing the bush so as to provide a dynamic bearing which is easy to manufacture and measure and does not need to be spaced. .

본 발명의 동압베어링은, 부시(30), 상기 부시(30)의 내부에 형성된 부시홈(40), 상기 부시홈(40)에 삽입되는 지지체(20), 상기 부시(30)와 상기 지지체(20)가 편심회전하여 그 사이가 이격되는 동압베어링에 있어서, 상기 지지체(20)는 원추형상으로 마련되고 상기 부시홈(40)은 상기 지지체(20)에 대향된 형상으로 마련되어 축방향 하중과 반경방향 하중을 함께 지지해 주는 구성이다.Dynamic pressure bearing of the present invention, the bush 30, the bush groove 40 formed in the bush 30, the support 20 inserted into the bush groove 40, the bush 30 and the support ( In the dynamic pressure bearing in which 20 is eccentrically rotated and spaced apart from each other, the support 20 is provided in a conical shape and the bush groove 40 is provided in a shape opposite to the support 20. It is a configuration that supports directional loads together.

Description

동압베어링Dynamic bearing

본 발명은 동압베어링에 관한 것으로, 특히 그 내부의 작용면이 원추형상인 원추형베어링에 대한 것이다.The present invention relates to a dynamic bearing, and more particularly to a conical bearing whose working surface is conical.

일반적으로 동압(動壓)베어링(Dynamic Presure Bearing)은 편심결합된 부시와 지지체가 회전하여 그 사이의 최소의 틈새로 최대의 압력이 발생하여 그 사이를 이격시켜 주는 것으로 비디오 재생기, 컴퓨터의 하드디스크, 레이저 프린터, 레이저 스캐너 등의 모터 내부에 쓰이며 특히 반구형 베어링은 수평축방향과 수직축방향을 함께 지지해주므로 각 방향별로 베어링을 사용할 필요가 없어 부피를 작게 만들 수 있으며 사용유체를 공기로 할 때에는 윤활제와 이에 따른 실링부재가 필요치않아 전자제품의 내부용모터로 사용하기에 적합하다.In general, dynamic pressure bearings (Dynamic Presure Bearing) is the eccentrically coupled bush and the support is rotated, the maximum pressure is generated by the smallest gap therebetween the space between the video player, computer hard disk It is used in motors such as laser printers and laser scanners. Especially, the hemispherical bearings support both horizontal and vertical axis directions, so there is no need to use bearings in each direction to make the volume smaller. There is no need for a sealing member, so it is suitable for use as an internal motor of electronic products.

도1은 동압베어링중에서 일반적으로 전자제품의 내부에서 사용되는 반구형베어링이 마련된 모터의 내부를 도시한 도면이다. 도시한 바와 같이 상측에는 다면경(1)이 마련되어있다. 이 다면경(1)은 레이저프린터나 컴퓨터의 하드디스크, 스캐너, 비디오재생기에서 반도체레이저(미도시)가 주사한 레이저빔을 반사시켜 감광드럼(미도시)으로 보내는 역할을 하는 것으로서 이러한 다면경(1)의 하측으로는 반구부시(2)가 결합되어있으며 반구부시(2)의 안쪽으로는 축의 역할을 하는 반구(3)와 지지축(5)이 결합되고 반구부시(2)의 외측으로는 회전자(5)가 결합되어있다. 그리고 회전자(5)의 하측으로는 고정자(6)가 하우징(7)에 결합되어 마련된다.1 is a view showing the inside of a motor provided with a hemispherical bearing which is generally used inside an electronic product among dynamic bearings. As shown in the figure, a multi-faceted mirror 1 is provided. The multi-faceted mirror 1 serves to reflect a laser beam scanned by a semiconductor laser (not shown) from a laser printer or a hard disk, a scanner, or a video player of a computer to a photosensitive drum (not shown). 1) The hemisphere bush (2) is coupled to the lower side of the hemisphere bush (2) inside the hemisphere (3) and the support shaft (5) that acts as a shaft is coupled to the outside of the hemisphere bush (2) The rotor 5 is coupled. The stator 6 is coupled to the housing 7 at the lower side of the rotor 5.

이에 도2을 참조하여 반구부시(2)와 반구(3) 그리고 반구부시(2)의 외부에 형성되는 그루브(8)에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 다면경(1)의 하측에는 상하측으로 함몰된 반구형상의 반구홈(2a)이 형성된 반구부시(2)가 마련되고, 이 반구홈(2a)의 사이에는 연통홀(2b)이 형성되어 상하측의 반구홈(2a)을 연통시키게된다. 반구홈(2a)에는 상하측으로 반구(3)가 편심되게 결합이 되며, 이 반구(3)는 내부에 지지축(5)이 삽입할수 있는 결합홀(미도시)이 형성되어있고, 외부에는 나선형으로 마련된 스파이럴 그루브(Spiral Groove,8)가 형성되어있다. 반구(3)의 사이에는 지지축에 결합되어, 조립할 때 반구(3)와 반구부시(2)사이의 상하 간격을 조절하는 스페이서(9)가 마련이 되어 이 스페이서(9)의 두께를 조절함으로써 반구(3)의 사이가 조절이 되어 결국 반구(3)와 반구부시(2)의 간격이 조정된다.2 will be described in detail with respect to the hemisphere bush (2), hemisphere (3) and the groove (8) formed on the outside of the hemisphere bush (2). The lower side of the multi-faceted mirror 1 is provided with a hemispherical bush 2 formed with a hemispherical hemispherical groove 2a recessed upward and downward, and a communication hole 2b is formed between the hemisphere grooves 2a and the upper and lower sides. The hemisphere groove (2a) is to communicate. The hemispherical groove 2a is eccentrically coupled to the hemisphere 3 up and down, and the hemisphere 3 is formed with a coupling hole (not shown) into which the support shaft 5 can be inserted. Spiral Groove (8) is provided as is formed. Between the hemispheres (3) is coupled to the support shaft, there is provided a spacer (9) to adjust the vertical gap between the hemisphere (3) and the hemisphere bush (2) during assembly to adjust the thickness of the spacer (9) The space between the hemispheres 3 is adjusted so that the interval between the hemispheres 3 and the hemisphere bush 2 is adjusted.

한편 반구(3)와 반구홈(2a)의 사이는 수 미크론의 공차로서 관리가 되는데 이를 위해서 반구(3)에는 정밀한 래핑가공을 하여 진구도를 맞추게 되고, 이를 측정하기 위해 광간섭장치를 사용하게 된다.Meanwhile, the hemisphere (3) and the hemisphere groove (2a) is managed as a tolerance of several microns for this purpose, the hemisphere (3) is subjected to precise lapping process to match the spherical degree, to use the optical interference device to measure do.

이와 같이 구성된 반구형베어링은 전원이 인가되면 고정자(6)와 회전자(5)가 서로 척력을 일으켜 회전자(5)와 이에 연결된 반구부시(2)와 다면경(1)이 지지축(5)과 반구(3)를 중심으로 최초 하측에 마련된 반구(3)와 반구홈(2a)이 접촉하며 상측의 반구(3)와 반구부시(2a)는 이격되어있는 상태에서 회전을 시작하게된다.The hemispherical bearing configured as described above has the stator 6 and the rotor 5 repulsed when the power is applied to the rotor 5, the hemispherical bush 2 and the multi-faceted mirror 1 connected to the support shaft 5 The hemisphere (3) and the hemisphere groove (2a) provided at the lower side about the hemisphere (3) is in contact with each other, and the hemisphere (3) and the hemisphere bush (2a) of the upper side starts to rotate in a spaced state.

이때 반구부시(2)와 반구(3)의 사이로 공기가 유입되고 이 유입된 공기는 반구(3)와 반구부시(2)의 사이에 편심결합으로 인해 형성되는 최소틈새로 최대의 압력분포가 이루어져 반구(3)와 반구부시(2)의 사이를 수 미크론의 간격으로 이격시켜 반구부시(2)를 부상시키게 된다.At this time, the air flows in between the hemisphere bush (2) and the hemisphere (3), and the inlet air has a maximum pressure distribution with a minimum gap formed by the eccentric coupling between the hemisphere (3) and the hemisphere bush (2). Hemispheric bushes 2 are floated between the hemispheres 3 and hemisphere bushes 2 at intervals of several microns.

이와 함께 반구(3)에 마련된 그루브(8)의 입구에도 공기가 유입이 된다. 입구를 통해 유입된 공기는 그루브(8)의 출구쪽에서 최대의 압력분포를 이루어 반구(3)와 반구부시(2)의 이격을 돕게 된다.At the same time, air enters the inlet of the groove 8 provided in the hemisphere 3. The air introduced through the inlet makes a maximum pressure distribution on the outlet side of the groove 8 to help the hemisphere 3 and the hemisphere bush 2 to be spaced apart.

그러나 이와 같은 동압베어링은 회전지지수단을 반구형상으로 제작함으로써 반구의 상하면을 수평되게 절삭하고 랩다듬질(lapping)을 하여야 하는 등 그 제작과정이 번거로운 문제가 발생한다. 특히, 반구와 반구부시의 사이가 수 미크론의 단위로 공차를 관리함으로 이에 대한 가공과 측정에 많은 공정과 시간이 소요되므로 결국은 가격상승의 요인으로 작용하게 되는 문제가 발생한다.However, such dynamic pressure bearings have a problem in that the manufacturing process is cumbersome, such as by cutting the upper and lower surfaces of the hemisphere horizontally and lapping by making the rotation support means in a hemispherical shape. In particular, since the tolerance between the hemisphere and the hemisphere bush manages the tolerance in units of several microns, a lot of processes and time are required for processing and measurement thereof, resulting in a problem of price increase.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한것으로서 본 발명의 목적은 모터 내부의 동압베어링을 구형베어링으로 사용함으로써 제작과 측정이 용이하고, 전 구면을 베어링면으로 사용하여 특히 축방향강성이 커지는 구형베어링을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, the object of the present invention is easy to manufacture and measure by using the dynamic pressure bearing inside the motor as a spherical bearing, spherical bearing which is particularly axial rigidity by using the front spherical surface as a bearing surface To provide.

도1은 일반적인 동압베어링이 내부에 마련된 모터를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a motor in which a general dynamic bearing is provided.

도2는 일반적인 동압베어링을 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a general dynamic bearing.

도3은 본 발명에 따른 동압베어링이 마련된 모터를 도시한 단면도이다.3 is a sectional view showing a motor provided with a dynamic pressure bearing according to the present invention.

도4는 본 발명에 따른 동압베어링을 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a dynamic bearing according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10:다면경 20:지지체10: face mirror 20: support body

24:그루브 25:유입구24: Groove 25: Inlet

30:부시 40:부시홈30: bush 40: bush groove

60:연결부재 61:회전자60: connecting member 61: rotor

70:프레임 71:고정자70: frame 71: stator

72:연통홀 80:지지축72: communication hole 80: support shaft

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 동압베어링은, 부시, 상기 부시의 내부에 형성된 부시홈, 상기 부시홈에 삽입되는 지지체, 상기 부시와 상기 지지체가 편심회전하여 그 사이가 이격되는 동압베어링에 있어서, 상기 지지체는 원추형상으로 마련되고 상기 부시홈은 상기 지지체에 대향된 형상으로 마련되어 축방향 하중과 반경방향 하중을 함께 지지해 주는 것을 특징으로 한다.The dynamic pressure bearing of the present invention for achieving the above object is a bush, a bush groove formed in the bush, a support inserted into the bush groove, the bush and the support is eccentrically rotated and spaced apart therebetween The support is provided in a conical shape and the bush groove is formed in a shape opposite to the support to support the axial load and the radial load together.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 반구형베어링의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하겠다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the hemispherical bearing according to the present invention.

일반적으로 베어링은 회전 또는 왕복운동을 하는 축을 지지하고, 이러한 운동을 원활하게 시키는 장치로, 여러 종류의 베어링 중 동압베어링은 축과 부시가 편심회전하여 그 사이의 최소틈새로 최대의 압력이 발생하여 그 사이를 이격시키고 그 압력으로 축을 지지하는 형식의 미끄럼베어링이다.In general, bearings support shafts that rotate or reciprocate and smooth these movements. Among the bearings of various types, dynamic pressure bearings are eccentrically rotated by the shaft and bush to generate maximum pressure due to the minimum clearance between them. It is a sliding bearing of a type that supports the shaft with the pressure apart from each other.

도3은 본 발명에 따른 동압베어링으로서 회전을 지지하고, 지지받는 부분이 원추(圓錐)형상을 가지는 베어링이 내재된 모터를 도시한 도면으로서 이에 도시된 바와 같이, 상측에는 다면경(10)이 마련되어있다. 이 다면경(10)은 레이저프린터나 컴퓨터의 하드디스크, 스캐너, 비디오재생기에서 반도체레이저(미도시)가 주사한 레이저빔을 반사시켜 감광드럼(미도시)으로 보내는 역할을 하는 것으로서 이하에서는 이러한 다면경(10)을 회전시키는 모터와 베어링에 대하여 설명하겠다.3 is a view illustrating a motor in which a bearing is supported as a dynamic pressure bearing according to the present invention, and a bearing portion has a conical shape in which a bearing is embedded. Ready. The multi-faceted mirror 10 serves to reflect a laser beam scanned by a semiconductor laser (not shown) to a photosensitive drum (not shown) in a laser printer, a hard disk, a scanner, and a video player of a computer. A motor and a bearing for rotating the mirror 10 will be described.

다면경(10)의 하측에는 부시(30)가 마련이 된다. 이 부시(30)는 그 내부에 상측이 좁고 하측이 넓은 원추형상의 부시홈(40)이 형성되어있고, 그 외측으로는 연결부재(60)와 결합되어있다. 연결부재(60)는 내부의 홀이 부시(30)의 외측과 결합되며 상측으로는 다면경(10)과 결합하여 다면경(10)을 직접적으로 회전시키는 역할을 한다. 그리고 하측으로는 회전자(61)가 마련되어 있어 회전자(61)가 작동하기 시작하게되면 연결부재(60)를 통하여 회전력이 부시(30)와 다면경(10)으로 전달되게된다.The bush 30 is provided below the multifaceted mirror 10. The bush 30 has a conical bush groove 40 having a narrow upper side and a wide lower side therein, and is coupled to the connecting member 60 on the outside thereof. The connection member 60 is coupled to the outside of the bush 30 and the inner hole is coupled to the multi-faceted mirror 10 to the upper side serves to directly rotate the multi-faceted mirror 10. And the lower side is provided with a rotor 61 and when the rotor 61 starts to operate, the rotational force is transmitted to the bush 30 and the multi-faceted mirror 10 through the connecting member 60.

부시홈(40)에는 지지체(20)가 삽입이 된다. 이 지지체(20)는 부시홈(40)과 대향되는 형상을 갖추며 부시홈(40)과는 미세한 편심으로 조립이 되고 그 외부의 부시홈(40)과 접하는 면에는 상하측으로 쇄기 형상의 헤링본 그루브(24)가 마련이 된다. 지지체(20)의 내부에는 지지축(80)이 삽입되는 결합홀(미도시)이 형성이 되고 여기에 지지축(80)이 삽입, 고정되며 지지축(80)은 다시 하측의 프레임(70)에 마련된 연통홀(72)에 결합되어 하측으로 고정이 되게된다. 프레임(70)은 그 주변으로 고정자(71)가 형성되며 그 측면에 회전자(61)가 마련이 된다.The support 20 is inserted into the bush groove 40. The support 20 has a shape opposite to the bush groove 40 and is assembled in a fine eccentricity with the bush groove 40, and a herringbone groove having a wedge shape in the upper and lower sides on the surface contacting the bush groove 40 outside the bush groove 40. 24) is prepared. A coupling hole (not shown) in which the support shaft 80 is inserted is formed in the support 20, and the support shaft 80 is inserted and fixed therein, and the support shaft 80 is again the lower frame 70. It is coupled to the communication hole 72 provided in the fixed to the lower side. The frame 70 has a stator 71 formed around the rotor 70, and a rotor 61 is provided at a side thereof.

도4는 부시(30)와 지지체(20)를 나타낸 도면으로서 이를 참조하여 부시(30)와 지지체(20)의 작동에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 도시한 바와 같이 전원이 인가되면 고정자(71)와 그 외측에 마련된 회전자(61)가 서로 척력을 일으켜 회전자(61)가 회전을 하게된다. 이와 함께 회전자(61)에 결합된 연결부재(60)와 연결부재(60)의 상측에 마련된 다면경(10)과 연결부재(60)의 안쪽으로 결합하는 부시(30)가 지지체(20)의 외부에서 회전하게된다. 부시(30)는 지지체(20)를 중심으로 최초 자중에 의해 지지체(20)의 작용면과 부시홈(40)의 작용면이 서로 접촉하여 회전을 시작하여 접촉면의 사이로 공기가 유입된다. 이 유입된 공기는 지지체(20)와 부시(30)의 사이에 형성되는 최소틈새로 최대의 압력분포가 이루어져 반구와 부시(30)를 이격시키게 되어 지지체(20)와 부시(30)는 비접촉 회전을 하게된다.4 is a view showing the bush 30 and the support 20, the operation of the bush 30 and the support 20 with reference to this in detail as follows. As shown, when power is applied, the stator 71 and the rotor 61 provided on the outside of the stator generate repulsive force, causing the rotor 61 to rotate. In addition, the support member 20 includes a coupling member 60 coupled to the rotor 61 and a bushing 30 coupled to the inside of the coupling member 60 and the multi-faceted mirror 10 provided on an upper side of the coupling member 60. Will rotate from outside. In the bush 30, the working surface of the support 20 and the working surface of the bush groove 40 contact each other by the initial self-weight about the support 20 to start rotation, and air is introduced between the contact surfaces. The introduced air has a maximum pressure distribution with a minimum gap formed between the support 20 and the bush 30 so as to separate the hemisphere and the bush 30 so that the support 20 and the bush 30 are in a non-contact rotation. Will be

이와 함께 지지체(20)의 작용면에 마련된 그루브(24)에 공기가 유입된다. 이 공기는 그루브(24)의 양 끝에 마련된 유입구(25)로 유입되어 그루브(24)를 따라 이동하여 그루브(24)의 유입구(25)의 사이에 서로 연통하는 부분에서 최대의 압력을 발생하게 되어 지지체(20)와 부시(30)의 이격을 돕게된다.At the same time, air flows into the groove 24 provided on the working surface of the support 20. The air flows into the inlets 25 provided at both ends of the grooves 24 and moves along the grooves 24 to generate the maximum pressure at the portions communicating with each other between the inlets 25 of the grooves 24. Help the separation of the support 20 and the bush 30.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 동압베어링은 모터 베어링 내부의 회전을 지지하는 지지체를 원추형상으로 제작하고 부시에 이에 대향되는 부시홈을 형성함으로써 지지체와 부시홈의 사이가 직선이므로 한면의 간격조정만으로 전체적인 간격이 조정되며 상하측으로의 간격조정을 위해 사용되는 스페이서가 불필요하게 되어 제작이 용이하고, 이에 따른 진원도 표면조도 등의 측정 또한 간단해지므로 베어링제작에 드는 비용이 절감되는 장점이 있다.As described in detail above, the dynamic pressure bearing according to the present invention is manufactured by forming a support for supporting the rotation of the motor bearing in a conical shape and forming a bush groove opposite to the bush so that the support and the bush groove are straight. The overall spacing is adjusted only by adjusting the spacing, and the spacers used for adjusting the spacing up and down are not necessary, making it easy to manufacture, and the measurement of roundness and surface roughness is also simplified, which reduces the cost of bearing manufacturing. have.

Claims (4)

부시, 상기 부시의 내부에 형성된 부시홈, 상기 부시홈에 삽입되는 지지체, 상기 부시와 상기 지지체가 편심회전하여 그 사이가 이격되는 동압베어링에 있어서,In the bush, the bush groove formed in the bush, the support inserted into the bush groove, the bush and the support in the dynamic pressure bearing spaced apart from the eccentric rotation, 상기 지지체(20)는 원추형상으로 마련되고 상기 부시홈(40)은 상기 지지체(20)에 대향된 형상으로 마련되어 축방향 하중과 반경방향 하중을 함께 지지해 주는 것을 특징으로하는 동압베어링.The support 20 is provided in a conical shape and the bush groove 40 is provided in a shape opposite to the support 20 to support the axial load and the radial load, characterized in that the dynamic bearing. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 지지체(20)의 일측에 결합되어 상기 부시(30)의 외부로 연장되는 프레임(70), 상기 프레임(70)과 상기 부시(30)에는 회전자(61)와 고정자(71)가 마련되어 회전하는 것을 특징으로하는 동압베어링.The rotor 70 and the stator 71 are provided on the frame 70 and the frame 70 and the bush 30 which are coupled to one side of the support 20 and extend out of the bush 30. Dynamic pressure bearing characterized in that. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 지지체(20)는 상측이 좁고 하측이 넓은 원추형상이며 상기 부시홈(40)은 이에 대향되는 형상으로서 상기 부시(30)가 외부의 힘을 전달받아 회전하여 상기 지지체(20)의 상측으로 부상되는 것을 특징으로 하는 동압베어링.The support 20 has a conical shape of a narrow upper side and a wide lower side, and the bush groove 40 has a shape opposite to that and the bush 30 rotates by receiving an external force to rise to the upper side of the support 20. Dynamic bearing characterized in that the. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 지지체(20)의 외부면에는 그 내부로 공기가 유입되는 그루브(24)가 마련된 것을 특징으로 하는 동압베어링.Dynamic bearings, characterized in that the outer surface of the support 20 is provided with a groove (24) in which air is introduced into the inside.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100803055B1 (en) * 2006-11-03 2008-02-18 한국과학기술원 Spherical bearing assembly and method for manufacturing the same

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