KR19980036494U

KR19980036494U - 반구베어링 통기구

Info

Publication number: KR19980036494U
Application number: KR2019960049494U
Authority: KR
Inventors: 이창우
Original assignee: 김광호; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1996-12-14
Filing date: 1996-12-14
Publication date: 1998-09-15
Also published as: CN1185681A; CN1062090C; JPH10174351A; JP2915878B2; KR200156410Y1

Abstract

본 고안은 반구베어링 통기구에 관한 것으로, 그 목적은 반구베어링의 중앙으로 압력이 집중되는 것을 막아주는 통기구의 구조를 개선하여, 공기의 유입이 원활하고, 가공이 용이한 반구베어링 통기구를 제공하는 것이다.

본 고안의 반구베어링 통기구는, 그 내부에 서로 대향되는 방향으로 마련되어 연통하는 반구홈(31)을 가지는 부시(30), 상기 반구홈(31)에 삽입되어 그 사이에 소정의 클리어런스를 가지는 반구(40), 상기 반구(40)의 내부에 결합, 고정되는 지지축(60), 상기 지지축(60)에 형성되며 양측으로 마련된 상기 반구홈(31a,b)의 사이와 외부를 연통시키는 통기구(100)를 가지는 반구베어링 통기구에 있어서, 상기 통기구(100)는 상기 지지축(60)의 내부에 마련되고 상기 반구(40)의 사이에는 안내수단이 마련되어 상기 통기구(62)와 연통하며, 상기 통기구(62)와 상기 안내수단을 통해 상기 반구홈(31)의 사이로 공기가 유입되는 구성이다.

Description

반구베어링 통기구

본 고안은 반구베어링에 관한 것으로, 특히 반구와 반구의 사이에 마련되는 반구베어링의 중앙으로 압력이 집중되는 것을 막아주는 통기구의 구조를 개선하여, 공기의 유입이 원활하고, 가공이 용이하도록 하는 것이다.

일반적으로 반구베어링은 편심결합된 부시와 지지체가 회전하여 그 사이의 최소의 틈새로 최대의 압력이 발생하여 그 사이를 이격시켜 주는 동압베어링(Dynamic Presure Bearing)중의 하나로서 비디오 재생기, 컴퓨터의 하드디스크, 레이저 프린터, 레이저 스캐너 등의 모터 내부에 마련이 되며 수평축방향과 수직축방향을 함께 지지해 주므로 각 방향별로 베어링을 사용할 필요가 없어 부피를 작게 만들 수 있으며 사용유체를 공기로 할 때에는 윤활제와 이에 따른 실링부재가 필요치 않아 전자제품의 내부용 모터에서 사용하기에 적합하다.

도1은 LSU(Laser Scanning Unit)에 사용되는 모터의 내부를 도시한 도면이다. 도시한 바와 같이 상측에는 다면경(10)이 마련되어 있다. 이 다면경(10)은 레이저프린터나 컴퓨터의 하드디스크, 스캐너, 비디오 재생기에서 반도체레이저(미도시)가 주사한 레이저빔을 반사시켜 감광드럼(미도시)으로 보내는 역할을 하는 것으로서 모터는 이 다면경(10)을 회전시키는 역할을 한다. 이러한 다면경(10)은 다면경가드(11)에 연결되어 있고 다면경가드(11)는 하측의 부시(30)와 결합되어 부시(30)의 회전력을 다면경(10)에 전달하게 된다. 부시(30)의 안쪽으로는 축의 역할을 하는 반구(40)와 지지축(60)이 결합되고 부시(30)의 외측으로는 회전자(12)가 결합되어 있다. 그리고 회전자(12)의 외측으로는 고정자(21)가 하우징(20)에 결합되어 마련된다.

이에 도2를 참조하여 반구베어링에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 다면경(10)과 다면경가드(11)의 하측에는 상, 하측으로 함몰된 반구형상의 반구홈(31)이 형성된 부시(30)가 마련되고, 이 반구홈(31)의 사이에는 연통홀(32)이 형성되어 상, 하측의 반구홈(31a,b)을 연통시키게된다. 반구홈(31)에는 상, 하측으로 반구(40a,b)가 편심 되게 결합되며, 이 반구(40)에는 내부에 지지축(60)이 삽입할 수 있는 결합홀(42)이 형성되어 있고, 외부에는 나선형으로 마련된 스파이럴 그루브(Spiral Groove,41)가 형성되어 있다. 반구(40)의 사이에는 지지축(60)에 결합되어, 조립할 때 반구(40)와 부시(30)사이의 상하 클리어런스를 조절하는 스페이서(50)가 마련이 되어 이 스페이서(50)의 두께를 조절함으로써 반구(40a,b)의 사이가 조절이 되어 결국 반구(40)와 부시(30)의 클리어런스가 조정된다.

이와 같이 구성된 반구베어링은 전원이 인가되면 고정자(21)와 회전자(12)가 서로 척력을 일으켜 회전자(12)와 이에 연결된 부시(30)와 다면경가드(11) 그리고 다면경(10)이 지지축(60)과 반구(40)를 중심으로 최초 하측에 마련된 반구(40b)와 반구홈(31b)이 접촉하며 상측의 반구(40a)와 반구홈(31a)의 사이는 이격된 상태에서 회전을 시작하게 된다. 이때 부시(30)와 반구(40)의 사이로 공기가 유입되고 이 유입된 공기는 반구(40)와 부시(30)의 사이에 편심결합으로 인해 형성되는 최소틈새로 최대의 압력분포가 이루어져 반구(40)와 부시(30)의 사이를 수 미크론의 간격으로 이격시켜 부시(30)를 상측으로 띄우게 된다. 이와 함께 반구(40)에 마련된 그루브(41)의 입구에도 공기가 유입이 된다. 입구를 통해 유입된 공기는 그루브(41)의 선단쪽에서 최대의 압력분포를 이루어 반구(40)와 부시(30)의 이격을 돕게 된다.

도3은 지지축(60)과 이에 결합되는 스페이서(50)를 도시한 사시도면으로서 도시한 바와 같이 스페이서(50)의 일측면에는 그 내부로 함몰되는 스페이서홈(51)이 양측으로 마련이 된다. 이 스페이서홈(51)의 외측은 부시(30)의 내부면과 연통하며 그 내측은 지지축(60)의 외부면에 형성된 원주홈(61)과 연통되어있다.

또한 반구(40)에 마련된 결합홀(42)은 원형으로 마련되며 여기에 삽입되는 지지축(60)의 원주 일측에는 디컷(D cut)으로 원주의 일부를 절삭한 통기구(62)가 형성되고, 결합홀(42)에 지지축(60)을 결합하게되면 통기구(62)로 외부의 공기가 유입되게 된다. 이 유입된 공기는 통기구(62)가 연장되어 연통하는 원주홈(61)으로 이동하게 되고, 원주홈(61)의 외주면에 형성된 스페이서홈(51)을 통해 부시(30)의 내부로 유입된다. 이렇게 부시(30)의 내부로 유입된 공기는 반구(40)베어링의 동작시에 스페이서(50)부분으로 집중되는 압력을 낮추어 부시(30)전면에 압력의 고른 분포를 하게되어 압력과다로 인한 인한 시스템의 불안정을 막아주며 회전모멘트를 향상시키는 것이다.

그러나 이와 같은 반구형베어링의 통기구는 지지축의 외부에 형성됨으로서 지지축의 가공성이 저하되고 정밀도가 떨어진다, 그리고 지지축의 일측에만 형성되어 지지축의 전체적인 균형이 이루어지지가 않으므로 반구베어링의 회전모멘트가 저하되며 지지축이 고속회전할 때 이에 형성된 통기구가 같이 회전함으로써 외부공기의 유입이 원할하지 못하여 반구베어링의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로서 본 고안의 목적은 반구베어링 통기구를 지지축의 내부에 마련하여 지지축의 정밀가공이 용이하고, 외부공기의 유입이 원활한 반구베어링 통기구를 제공하는 것이다.

도1은 반구베어링이 내재된 모터의 내부를 보인 도면이다.

도2는 일반적인 반구베어링을 도시한 도면이다.

도3은 도2에 도시한 지지축과 스페이서의 사시도면이다.

도4는 본 고안에 따른 반구베어링을 도시한 도면이다.

도5는 도4에 도시한 지지축과 스페이서의 사시도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

30:부시 31a,b:반구홈

32:연통홀 40:반구

42:결합홀 50:스페이서

51:스페이서홈 60:지지축

61:원주홈 100:통기구

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 반구베어링 통기구는 그 내부에 서로 대향되는 방향으로 마련되어 연통하는 반구홈을 가지는 부시, 상기 반구홈에 삽입되어 그 사이에 소정의 클리어런스를 가지는 반구, 상기 반구의 내부에 결합, 고정되는 지지축, 상기 지지축에 형성되며 양측으로 마련된 상기 반구홈의 사이와 외부를 연통시키는 통기구를 가지는 반구베어링 통기구에 있어서, 상기 통기구는 상기 지지축의 내부에 마련되고 상기 반구의 사이에는 안내수단이 마련되어 상기 통기구와 연통하며, 상기 통기구와 상기 안내수단을 통해 상기 반구홈의 사이로 공기가 유입되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 고안에 따른 반구베어링 측정장치의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하겠다.

일반적으로 베어링은 회전 또는 왕복운동을 하는 축을 지지하고, 이러한 운동을 원활하게 시키는 장치로, 여러 종류의 베어링 중 본 고안의 반구베어링은 동압베어링으로서 동압베어링은 지지수단과 회전수단이 편심회전하여 그 사이의 최소틈새로 최대의 압력이 발생하여 그 사이를 이격시켜 그 압력으로 축을 지지하는 형식의 미끄럼베어링이다.

본 고안의 반구베어링 통기구는 통기구를 제외한 다른 부분이 도1에 도시한 반구베어링과 동일하므로 도1을 참조하여 동일명칭과 동일부호를 사용하여 간략히 설명하면 다음과 같다. 다면경(10)과 다면경가드(11)의 하측에는 상, 하측으로 함몰된 반구형상의 반구홈(31a,b)이 형성된 부시(30)가 마련되고, 이 반구홈(31)의 사이에는 연통홀(32)이 형성되어 상, 하측의 반구홈(31)을 연통시키게된다. 반구홈(31)에는 상, 하측으로 반구(40a,b)가 편심 되게 결합되며, 이 반구(40)에는 내부에 지지축(60)이 삽입할 수 있는 결합홀(42)이 형성되어 있고, 외부에는 나선형으로 마련된 스파이럴 그루브(41)(Spiral Groove,미도시)가 형성되어 있다. 반구(40)의 사이에는 지지축(60)에 결합되어, 조립할 때 반구(40)와 부시(30)사이의 상하 클리어런스를 조절하는 스페이서(50)가 마련이 되어 이 스페이서(50)의 두께를 조절함으로써 반구(40)의 사이가 조절이 되어 결국 반구(40)와 부시(30)의 클리어런스가 조정된다. 이와 같이 구성된 반구(40)베어링은 전원이 인가되면 고정자(21)와 회전자(12)가 서로 척력을 일으켜 회전자(12)와 이에 연결된 부시(30)와 다면경가드(11) 그리고 다면경(10)이 지지축(60)과 반구(40)를 중심으로 최초 하측에 마련된 반구(40b)와 반구홈(31b)이 접촉하며 상측의 반구(40a)와 반구홈(31a)의 사이는 이격된 상태에서 회전을 시작하게 된다. 이때 부시(30)와 반구(40)의 사이로 공기가 유입되고 이 유입된 공기는 반구(40)와 부시(30)의 사이에 편심결합으로 인해 형성되는 최소틈새로 최대의 압력분포가 이루어져 반구(40)와 부시(30)의 사이를 수 미크론의 간격으로 이격시켜 부시(30)를 상측으로 띄우게 된다.

도4는 본 고안에 따른 반구베어링을 도시한 도면으로서 이를 참고로 반구베어링 통기구를 설명하겠다.

스페이서(50)의 일측면에는 그 내부로 함몰되는 스페이서홈(51)이 양쪽으로 마련이 된다. 이 스페이서홈(51)의 외측은 부시(30)의 내부면과 연통하며 그 내측은 지지축(60)의 외부면에 형성된 원주홈(61)과 연통되어있다. 또한 지지축(60)의 내부에는 통기구(100)가 형성되며 이 통기구(100)는 원주홈(61)의 내측까지 연통되고 원주홈(61)의 양측으로 연통하게 형성이 된다.

이를 도5를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 지지축(60)에는 스페이서(50)와 결합하는 하단면에 원주홈(61)이 형성이 된다. 이 원주홈(61)은 통기구(100)를 통해 유입된 외부의 공기를 스페이서(50)의 하단면에 마련된 스페이서(50) 홈으로 안내하는 역할을 한다. 지지축(60)에는 원주홈(61)을 관통하며 지지축(60)의 중간에서 하측으로 직교하는 통기구(100)가 형성이 되어 이곳으로 외부의 공기가 유입되고, 이 유입된 공기는 통기구(100)가 연장되어 연통하는 원주홈(61)으로 이동하게 되고, 원주홈(61)의 외주면에 형성된 스페이서홈(51)을 통해 부시(30)의 내부로 유입된다. 이렇게 부시(30)의 내부로 유입된 공기는 반구(40)베어링의 동작시에 스페이서(50)부분으로 집중되는 압력을 낮추어 부시(30)전면에 압력의 고른 분포를 하게되어 압력과다로 인한 인한 시스템의 불안정을 막아주며 회전모멘트를 향상시키는 것이다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 반구베어링 통기구는 지지축의 내부중심에 형성이 되어 가공이 용이하고 지지축의 전체적인 균형이 이루어져 회전모멘트가 향상되고 외부공기의 유입이 원할하게 되는 이점이 있다.

Claims

그 내부에 서로 대향되는 방향으로 마련되어 연통하는 반구홈을 가지는 부시, 상기 반구홈에 삽입되어 그 사이에 소정의 클리어런스를 가지는 반구, 상기 반구의 내부에 결합, 고정되는 지지축, 상기 지지축에 형성되며 양측으로 마련된 상기 반구홈의 사이와 외부를 연통시키는 통기구를 가지는 반구베어링 통기구에 있어서,

상기 통기구(100)는 상기 지지축(60)의 내부에 마련되고 상기 반구(40a,b)의 사이에는 안내수단이 마련되어 상기 통기구(100)와 연통하며, 상기 통기구(100)와 상기 안내수단을 통해 상기 반구홈(31)의 사이로 공기가 유입되는 것을 특징으로 하는 반구베어링 통기구.
제1항에 있어서,

상기 안내수단은 상기 반구(40)의 사이에 마련되는 스페이서(50)의 일측면에 형성된 스페이서홈(51)과 상기 지지축(60)에 외주면에 형성되고 상기 통기구(100)와 연통되어 상기 통기구(100)를 통해 유입된 공기를 상기 스페이서홈(51)으로 안내하는 원주홈(61)인 것을 특징으로하는 반구베어링 통기구.