KR19980044038A - 반구형베어링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반구형 베어링에 관한 것으로, 그 목적은 반구(8)와 반구부시(7)를 동일 극성의 자기로 형성하여 클리어런스를 증가시켜 제작비용을 절감하고 반구베어링의 초기기동시 발생하는 반구(8)와 반구부시(7)의 면접촉을 방지한 반구형 베어링을 제공하는데 있다.

내부에 반구형상으로 함몰된 반구홈(12)이 마련된 반구부시(7)와 그 반구홈이 삽입되는 반구(8)의 접촉면을 동일극성으로 자화시킴으로서 일정간격의 클리어 런스를 유지하도록 하여 초기 기동이나 정지시 면접촉에 의한 마모를 최소화한 다.

Description

반구형 베어링

본 발명은 반구형 베어링에 관한 것으로, 더 상세하게는 반구와 반구부시의 접촉면을 동일 극성의 자기로 형성하여 클리어런스를 증가시킴으로서 가공을 용이하게 하고 또한 마모를 줄인 반구형 베어링에 관한 것이다.

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

이와 같은 레이저 스캐너의 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 레이저빔은 다면경(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 삽입설치되어 회전축(9)과 결합되고 반구부시(7)의 외측으로는 회전자(6a)가 결합되어있다.

그 외측으로는 하우징(13)에서 연장형성된 고정부재(14)에 결합설치되는 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 회전을 하게된다.

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.

반구부시(7)의 상하측으로 마련된 반구홈(12)에는 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 회전을할때 반구부시(7)의 상하단면과 반구(8)의 상하단면은 같은 선상에 놓이게 되며 반구(8)와 반구부시(7)의 사이에는 수 미크론의 간격으로 이격되면서 반구부시(7)는 회전하게 된다.

그러나 이와 같이 구성 작동되는 반구형베어링은 반구면을 가지는 반구(8)와 반구부시(7)가 수 미크론의 간격을 가지는 정밀한 베어링으로서 반구(8)와 반구부시(7)의 클리어런스를 유지하기 위해 반구면의 표면조도및 진구도를 조정하는데 상당한 어려움이 있었고 또한 반구면의 그루브가공으로 인해 상당한 작업시간이 소요되는 문제점이 있었다.

또한 회전체의 초기 기동시 반구(8)와 반구부시(7)의 면접촉으로 인한 마찰이 발생되어 모터의 소비전류가 증가되고 마찰에 의한 접촉면의 마모가 발생되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 본 발명의 목적은 반구와 반구부시를 동일 극성의 자기로 형성하여 클리어런스를 증가시키고 그루브가공 공정을 생략하므로서 제작비용을 절감하고 반구베어링의 기동시 발생하는 반구와 반구부시의 면접촉으로 인한 마찰과 마모를 방지한 반구형베어링을 제공하는데 있다.

도1은 일반적인 반구형베어링이 장착된 레이저프린터를 개략적으로 도시한 도면.

도2는 도1의 모터부를 도시한 단면도.

도3은 본 발명에 따른 모터부를 도시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

3...다면경 6...모터

7...반구부시 8...반구

9...회전축

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은

그 내부에 반구형상으로 함몰된 반구홈이 마련된 반구부시, 상기 반구홈에 삽입되어 상기 반구부시와 미세한 간극을 가지는 반구가 마련된 반구베어링에 있어,

상기 반구부시와 상기 반구의 접촉면은 동일극성의 자기로 형성하여 자력에 의해 이격시킴으로서 면접촉에 의한 마모를 최소화한 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.

도3은 본 발명에 따른 반구형베어링을 보인 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 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 결합되어 있다. 그 외측으로는 하우징(13)에서 연장형성된 고정부재(11)에 결합되는 고정자(6b)가 마련되어 전원이 인가되면 고정자(6b) 안쪽의 회전자(6a)와 이에 연결된 반구부시(7)와 다면경(3)이 회전축(9)을 중심으로 최초 반구(8)와 접촉하며 회전을 시작하게 된다,

이 반구부시(7)와 반구(8)의 접촉면에는 동일 극성의 자기가 형성되어 서로 반발력이 작용하므로서 미세하게 이격되어 회전을 하게된다.

이에 반구부시(7)와 반구(8)를 상세히 설명하면 다음과 같다. 다면경(3)의 하측에는 상하측으로 함몰된 반구형상의 반구홈(7a)이 형성된 반구부시(70가 마련되고, 이 반구면의 사이에는 연통홀(10)이 형성되어 상하측의 반구홈(7a)을 연통시키게 된다.

반구면의 상하측의 입구에는 제작시에 생기는 버어(Burr)만을 제거하고 모따기를 하지 않은 상태로 모서리면을 유지한다.

그리고 반구면에는 상하측으로 반구가 결합이 된다. 이 반구는 내부에 회전축이 삽입할수 있는 결합홀(미도시)이 형성되어있고, 외부에는 반구부시(7)에 삽입되는 부분과 그 반대되는 면에 모따기가 되어있다. 반구(8)와 반구부시(7)는 반구(8)가 삽입된 상태에서 회전을할때 반구부시(7)의 상하단면에 비해 반구(8)의 상하단면의 높이가 외측으로 돌출되어 나오게 되며, 반구(8)와 반구부시(7)는 동일극성을 띠는 자기가 형성되므로 수 미크론의 간격으로 이격되어 반구부시(7)가 회전하게 된다. 반구부시(7)의 초기기동시나 회전정지시 반구(8)와 반구부시(7)는 서로 동일극성을 지님으로서 반발력에 의해 일정간격의 클리어런스를 형성하므로서 접촉에 의한 마찰을 줄여 마모를 줄일 수 있다.

또한 종래 반구면의 그루브가공이 불필요해짐에 따라 제작시간및 비용이 과다하게 소요되던 문제점을 해결하고 초기기동시 접촉면의 마찰에 의한 소비전류가증가되는 문제점 또한 해결된다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 반구형베어링은 반구와 반구부시의 인접하는 면을 동일극성의 자기로 형성하여 서로 반발력을 갖도록 하므로서 반구와 반구부시의 클리어런스를 증가시켜 가공비용을 절감하고 반구부시의 초기기동시나 정지시 접촉을 방지하므로서 마찰및 마모를 줄이고 이로인해 모터의 소비전류를 감소시키는 이점이 있다.

또한 반구면의 그루브가공공정이 불필요해짐에 따라 제작시간및 비용을 줄이는 이점이 있다.

Claims (1)

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

   상기 반구부시(7)와 상기 반구(8)의 접촉면은 동일극성의 자기로 형성하여 자력에 의해 이격시킴으로서 면접촉에 의한 마모를 최소화한 것을 특징으로 하는 반구형베어링.