KR19980038313A - 반구형 베어링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반구형 베어링에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 반구부시의 표면을 산화처리하고 반구의 표면은 티타늄 나이트라이드로 코팅가공하므로서 가공성및 생산성을 향상시킨 반구형베어링을 제공하는데 있다.

반구(8)와 반구부시(7)의 접촉면에 대하여 알미늄재질인 반구부시(7)의 표면은 산화처리하여 산화알미늄(c')을 형성하고 이에 접촉되는 반구(8)의 표면은 티타늄 나이트라이드(b')로 코팅처리하여 반구부시(7)의 경도를 높이고 반구(8)와 반구부시(7)의 코팅가공공정을 단순화하여 생산성을 향상시키는 이점이 있다.

Description

반구형 베어링

본 발명은 반구형 베어링에 관한 것으로, 더 상세하게는 반구와 반구부시의 접촉면에 대한 코팅재질을 개선한 것으로 반구부시의 외측면을 산화처리하여 경도를 높이고 반구와 반구부시의 코팅가공공정을 단순화하여 생산성을 향상시킨 반구형베어링에 관한 것이다.

일반적으로 반구형 공기베어링은 비디오의 재생기, 컴퓨터의 하드디스크, 레이저 프린터, 레이저 스캐너 등에서 쓰이는 모터의 내부에 마련이 되며 수평축방향과 수직축방향을 함께 지지해주므로 각 방향별로 베어링을 사용할 필요가 없어 부피를 작게 만들 수 있으며 접촉면의 사이에 특별한 윤활제가 필요치않아 전자제품의 내부용모터로 적합하다.

도1은 일반적인 레이저 프린터의 개략적인 구성을 보인 도면이다. 도시한 바와 같이 다면경의 측면에는 반도체레이저가 마련되고 반도체레이저에서 주사된 레이저 빔은 다면경을 통해 다면경의 정면에 마련된 감광드럼으로 주사되어 감광드럼을 통한 출력작업이 이루어지게 된다.

이와 같은 레이저프린터의 일반적인 작동을 도1을 참고하여 상세히 설명하겠다. 먼저 반도체레이저는 기록용광원으로 보통 레이저 다이오드를 사용한다.

이 반도체레이저(1)에서 주사되는 레이저 빔은 반도체레이저(1)와 다면경(3)의 사이에 마련된 콜린메이트렌즈(2)를 통과하며 집광된후 평행한 레이저빔으로 바뀌고, 이 콜린메이트렌즈(2)를 통과한 레이저빔은 다시 실린더리칼렌즈(2a)를 통과하며 모터(6)의 상측에 마련된 다면경(3)에 직각방향은 집광시키고, 수평방향의 광은 그대로 투과시켜 다면경(3)에 선형의 상을 만들게 한다.

상기의 과정에서 나오는 레이저빔은다면경(3)을 통과하면서 감광드럼(5)의 축방향과 일치하도록 등선속도로 이동시켜준다. 다면경(3)의 정면에는 구면렌즈(4)가 마련되고 이 구면렌즈(4)를 통과한 레이저빔은 다면경(3)에 반사되고 구면렌즈(4)를 통해 나온 레이저빔을 감광드럼(5)상에 초점을 맺혀주는 토릭렌즈(4a)를 통과한다.

토릭렌즈(4a)를 통과한 레이저빔은 감광드럼(5)위의 스타트포지션을 일치시키기 위해 사용되는 수평동기미러(4b)와 검지센서(4c)의 사이를 통과한다.

수평동기미러(4b)는 스타트포지션을 벗어난 광이 이 미러에 반사되어 검지센서(4c)에 입력되도록한다. 검지센서(4c)와 수평동기미러(4b)를 통과한 레이저빔은 반사미러(4d)를 통해 반사되어 감광드럼(5)의 위치로 이동하게 된다.

도2는 이와 같은 과정을 거치는 스캐너에서 다면경을 회전시키는 모터의 내부를 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이 다면경(3)의 하측으로는 반구부시(7)가 결합되어 있으며 반구부시(7)의 안쪽으로는 반구홈(12)이 마련되어 반구(8)가 삽입 설치되고 반구부시(7)의 외측으로는 회전자(6a)가 결합되어있다.

그 외측으로는 다시 고정자(6b)가 마련이 되어 전원이 인가되면 고정자(6b)의 안쪽의 회전자(6a)와 이에 연결된 반구부시(7)와 다면경(3)이 회전축(9)을 중심으로 최초 반구(8)와 접촉하며 회전을 시작하여 접촉면의 사이로 공기가 유입되고 반구(8)의 외측에 마련된 그루브에 의해 접촉면의 사이에 공기가 유입되어 공기압이 발생 미세하게 이격되어 회전하게 된다.

이에 반구부시(7)와 반구(8)를 상세히 설명하면 다음과 같다. 다면경(3)의 하측에는 상하측으로 함몰된 반구형상의 반구면이 형성된 반구부시(7)가 마련되고,이 반구면의 사이에는 연통홀(10)이 형성되어 상하측의 반구면을 연통시키게 된다.

반구면의 상하측의 입구와 연통홀(10)의 입구에는 제작시에 생기는 버어(Burr)를 제거하는 동시에 반구면에 결합될 반구(8)와 연통홀(10)에 결합할 회전축(9)의 삽입이 용이하게 모따기가 되어있다.

반구면에는 상하측으로 반구(8)가 결합된다. 이 반구(8)는 내부에 회전축(9)이 삽입될 수 있는 결합홀(미도시)이 형성되어있고, 외부에는 반구부시(7)에 삽입되는 부분과 그 반대되는 면에 모따기가 되어있다. 그리고 반구(8)와 반구부시(7)는 반구(8)가 삽입된 상태에서 회전을 할때 반구(8)면에 마련된 그루브(미도시)에 의해 공기가 유입되어 수미리 미크론의 간격으로 이격되면서 반구부시(7)는 회전하게 된다.

도 3은 이러한 반구와 반구부시의 접촉면을 나타낸 것으로, 도 2의 0bA부에 대한 확대도이다.

이 반구(8)와 반구부시(7)는 초기 기동시나 정지시 접촉에 의한 마모가 발생되는데,이러한 마모를 최소화하기 위해 반구(8)와 반구부시(7)는 금속코팅되는데,반구(8)의 표면은 티타늄 나이트라이드(a')로 일차 코팅된후 DLC(diamond like coating)코팅(a)처리되고,반구부시(7)의 표면은 타이타늄 나이트라이드(b)로 코팅처리된다.

그러나 이와 같이 구성 작동되는 반구형베어링의 반구(8)와 반구부시(7)는 수 미크론의 간격으로 이격되어 있으며 반구(8)의 표면은 일차 코팅된 후 DLC코팅(a)되고 반구부시(7) 또한 코팅되는데, 이러한 코팅공정이 많기 때문에 가공이 복잡한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 알루미늄 재질로 된 반구부시의 표면을 산화처리하고 반구의 표면은 티타늄 나이트라이드로 코팅가공하므로서 가공성및 생산성을 향상시킨 반구형베어링을 제공하는데 있다.

도1은 일반적인 반구형베어링이 장착된 레이저프린터를 개략적으로 도시한 도면.

도2는 도1의 모터부를 도시한 단면도,

도3은 종래 반구와 반구부시의 접촉면인 0bA부를 도시한 단면도,

도4는 본 발명에 따른 반구부시의 접촉면인 0bA부를 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

3...다면경 7...반구부시

8...반구 9...회전축

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

그 내부에 반구형상으로 함몰된 반구홈이 마련된 반구부시, 상기 반구홈에 삽입되어 미세한 간극을 가지는 반구가 마련된 반구베어링에 있어서, 상기 반구부시와 반구의 접촉면은 산화처리되는 것에 특징이 있다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 반구형베어링의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하겠다.

본 발명에 따른 반구형 베어링의 외부는 일반적인 반구형베어링의 구조와 동일하므로 동일부호와 동일명칭을 사용하여 도1과 도2를 참조한다.

도4은 본 발명에 따른 반구와 반구부시의 표면을 나타낸 것이다.

이, 다면경(3)의 하측으로는 반구부시(7)가 결합되어 있으며 반구부시(7)의 안쪽으로는 축의 역할을 하는 반구(8)와 회전축(9)이 결합되고 반구부시(7)의 외측으로는 회전자(6a)가 결합되어있다. 그 외측으로는 다시 고정자(6b)가 마련되어 전원이 인가되면 고정자(6b)의 안쪽의 회전자(6a)와 이에 연결된 반구부시(7)와 다면경(3)이 회전축(9)을 중심으로 최초 반구(8)와 접촉하며 회전을 시작하여 접촉면의 사이로 공기가 유입되고 반구(8)의 외측에 마련된 그루브에 의해 접촉면의 사이에 공기가 유입되어 공기압이 발생하므로서 미세하게 이격되어 회전을 하게 된다.

이에 반구부시(7)와 반구(8)를 상세히 설명하면 다음과 같다. 다면경(3)의 하측에는 상하측으로 함몰된 반구형상의 반구면이 형성된 반구부시(7)가 마련되고,이 반구면의 사이에는 연통홀(10)이 형성되어 상하측의 반구면을 연통시키게 된다. 반구면의 상하측의 입구와 연통홀(10)의 입구에는 제작시에 생기는 버어(Burr)를 제거하는 동시에 반구면에 결합될 반구(8)와 연통홀(10)에 결합할 회전축(9)의 삽입이 용이하게 모따기가 되어있다.

반구면에는 상하측으로 반구(8)가 결합이 된다. 이 반구(8)는 내부에 회전축(9)이 삽입될 수 있는 결합홀(미도시)이 형성되어있고, 외부에는 반구부시(7)에 삽입되는 부분과 그 반대되는 면에 모따기가 되어있다. 그리고 반구(8)와 반구부시(7)는 반구(8)가 삽입된 상태에서 회전을 할때 반구부시(7)의 상하단면과 반구(8)의 상하단면은 같은 선상에 놓이게 되며 반구(8)와 반구부시(7)의 사이는 수미크론의 간격으로 이격되면서 반구부시(7)는 회전하게 된다.

본 발명의 특징적인 요소로 알루미늄재질로 이루어진 반구부시(7)의 표면을 국소 산화처리시킴으로서 산화알미늄(c')으로 가공되어, 종래 티타늄 나이트라이드보다 경도를 증가시키며 또한 이에 접촉 대응하는 반구(8)의 표면은 DLC코팅을 생략하고 티타늄 나이트라이드만으로 코팅된다.

정지후 초기기동시 서로 접촉되는 반구(8)와 반구부시(7)의 표면가공을 개선하여 경도를 증가시키고 반구(8)의 코팅공정을 간략화하여 생산성을 향상시킨다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반구형베어링은 반구와 반구부시의 접촉면에 대한 코팅재질을 개선한 것으로 반구부시의 반구면을 산화처리하여 경도를 높이고 코팅공정을 단순화하고, 또한 반구의 코팅가공공정을 단순화하여 생산성을 향상시키는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 그 내부에 반구형상으로 함몰된 반구홈이 마련된 반구부시, 상기 반구홈에 삽입되어 미세한 간극을 가지는 반구가 마련된 반구베어링에 있어서,

   상기 반구부시(7)와 반구(8)의 접촉면은 산화처리되는 것을 특징으로 하는 반구형베어링.
2. 제 1항에 있어서, 상기 반구부시(7)의 반구면은 산화처리되어 산화알미늄(c')을 형성하고, 상기 반구(8)의 표면은 티타늄 나이트라이드(b')로 표면처리되는 것을 특징으로 하는 반구형베어링.
3. 제 1항에 있어서, 상기 반구(8)의 표면은 산화처리되어 산화알미늄(c')을 형성하고, 상기 반구부시(7)의 표면은 티타늄 나이트라이드(b')로 표면처리되는 것을 특징으로 하는 반구형베어링.