KR19980057665U - 베어링장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 베어링장치의 축과 부싱부에 형성한 동압발생부에서 강한 동압을 발생시켜서 베어링장치의 회전부하를 저감하고, 효율을 높이고, 베어링장치의 수명을 연장시키기 위한 것으로서,

회전체의 중심에 위치하는 축과, 상기 회전체의 회전시 축에 발생하는 마찰을 해소하기 위하여, 상기 축과 그 축이 끼워지는 부싱부가 가지는 동압발생부와, 그 동압발생부는 부싱부의 내주면과 축의 외주면 중 어느 한곳에 동압을 발생시키는 다수의 동압발생홈을 형성하는 베어링장치에 있어서,

상기 동압발생홈은 유입구측의 유체 통과 면적이 유출구측의 유체 통과 면적보다 크게 형성되어, 상기 회전체의 회전시 강한 동압을 발생시킬수 있도록 함을 특징으로 하는 베어링장치를 제공한다.

Description

베어링장치

본 고안은 베어링장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회전체의 중심에 위치한 축과 그 축이 끼워지는 부싱부가 유체압을 발생함에 있어 상기 축의 외주면과 부싱의 내주면 중 어느 일측에 형성한 다수의 동압발생홈의 유체 유입부 측을 크게하여 강한 유체압을 발생시키도록 한 베어링장치에 관한 것이다.

최근들어 컴퓨터, 오디오 시스템, 영상 기기 등과 같은 정보, 매체 산업의 기술력이 증가되면서 상기 각종 기기의 크기는 소형화되고, 소형화에 따라 더욱 미세하고 정밀한 성능을 갖는 기기의 부품을 요구하고 있는 실정이며, 특히, 컴퓨터의 경우 기억장치의 하나인 하드 디스크(HDD)의 스핀들 모터 구동장치 및 레이져 프린터의 폴리건 미러 구동장치, 오디오 시스템의 경우 레이저 디스크 및 컴팩트 디스크 구동 장치, 영상 기기의 경우 VCR 헤드 및 캠코더의 구동 장치등은 공통적으로 구동장치에 결합되어 있는 회전축과 회전체를 고속회전시킴으로서 원하는 데이터의 저장 및 탐색, 데이터 재생 등의 작업을 하게 되는데, 이때 회전축은 매우 고속으로 회전하게 됨으로 고속 회전에 의한 축 떨림 및 축 흔들림, 축 진동 등은 고속회전시 제품의 성능에 치명적인 결과를 가져 오게 됨으로 이와 같은 기기들에는 모두 고속회전에 의한 문제점들을 보안하기 위해 기계요소중 하나인 베어링이 사용되고 있으며, 특히 회전축에 최소의 마찰력이 작용하도록 하는 여러 가지 베어링 종류들중 드러스트 베어링 장치가 널리 사용되고 있다.

이와 같은 종래의 드러스트 베어링 장치를 포함하고 있는 구동장치중 레이져 프린터의 감광드럼에 레이져 빔을 조사하는 폴리건 미러 구동장치를 일례로 설명하면 다음과 같다.

도 3은 레이져 프린터의 폴리건 미러 구동장치를 도시한 도면으로, 베어링 브라켓(1)에는 소정 직경을 갖는 관통공이 형성되어 있으며, 관통공에는 도시된 바와 같은 슬리이브(sleeve;3)가 끼워진 후, 고정 나사(5) 등에 의해 베어링 브라켓(1)과 체결되어 고정되어 있으며, 슬리이브(3)에는 축(7)이 회전 가능하게 삽입되어 있다.

상기 축(7)의 하단부는 축(7)의 수직 드러스트 하중을 받치고 있는 드러스트 베어링(9)과 면접하고 있으며, 드러스트 베어링(9)은 슬리이브(3)에 체결되어 있다.

한편, 슬리이브(3)의 내측부는 부싱부(11)라 할 수 있으며, 이 부싱부(11)에 축(7)이 끼워지며 축(7)과 부싱부(11) 중 어느 일측이 회전하며, 상호 동압을 발생하여 마찰을 감소한다.

상기한 드러스트 베어링은 수평방향으로 발생하는 마찰력을 해소하기 위하여 부싱부(11)에 끼워진 축(7)의 외주면(또는 슬리이브의 내주면)에 소정 형상의 동압발생홈(13)을 형성한다.

도 4는 종래 기술에 의한 베어링장치의 축에 형성된 동압발생홈을 확대 도시한 사시도이이다.

상기한 동압발생홈(13)은 축(7) 또는 부싱부(11)의 회전시에 유입구(15)측에서 유체를 유입하여 유출구(17)측으로 유체를 배출시키며 배출되는 유체가 부싱부(11)의 내주면에 부딪히고, 이러한 과정에서 동압이 발생한다.

그러나, 도 4에 나타난 바와 같이 동압발생홈(13)의 유입구(15)측의 유체 통과 면적과 유출구(17)측의 유체 통과 면적이 동일하여, 일정 크기 이상의 동압을 발생하지 못한다.

상기한 베어링장치는 축과 부싱부에서 동압발생부를 형성하나, 동압을 발생시키는 동압발생홈의 유입구측과 유출구측의 유체 통과 면적이 동일하게 형성되어 있으므로, 강한 동압을 발생시키지 못하는 문제가 있으며, 따라서 베어링장치의 회전부하가 커지고, 효율이 저하되며, 베어링장치의 수명이 단축시키는 문제가 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 고안의 목적은 베어링장치의 축과 부싱부에 형성한 동압발생부에서 강한 동압을 발생시켜서 베어링장치의 회전부하를 저감하고, 효율을 높이고, 베어링장치의 수명을 연장시키는데 있다.

도 1은 본 고안에 의한 베어링장치가 사용된 레이져 프린터의 리건 미러 구동장치중 일부분을 도시한 단면도이고,

도 2는 본 고안에 의한 베어링장치의 축에 형성된 동압발생홈을 확대 도시한 사시도이고,

도 3은 종래 기술에 의한 베어링장치가 사용된 레이져 프린터의 리건 미러 구동장치중 일부분을 도시한 단면도이고,

도 4는 종래 기술에 의한 베어링장치의 축에 형성된 동압발생홈을 확대 도시한 사시도이이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10: 베어링 브라켓 20: 슬리이브

30: 회전축 50 : 부싱부

60 : 동압발생홈

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 베어링장치는, 회전체의 중심에 위치하는 축과, 상기 회전체의 회전시 축에 발생하는 마찰을 해소하기 위하여, 상기 축과 그 축이 끼워지는 부싱부가 가지는 동압발생부와, 그 동압발생부는 부싱부의 내주면과 축의 외주면 중 어느 한곳에 동압을 발생시키는 다수의 동압발생홈을 형성하는 베어링장치에 있어서,

상기 동압발생홈은 유입구측의 유체 통과 면적이 유출구측의 유체 통과 면적보다 크게 형성되어, 상기 회전체의 회전시 강한 동압을 발생시킬수 있도록 함을 특징으로 하는 베어링장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안에 따른 베어링장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 고안에 의한 베어링장치가 사용된 레이져 프린터의 폴리건 미러 구동장치중 일부분을 도시한 단면도이다.

상기한 베어링장치는 하부 베어링 브라켓(10)에는 소정 직경을 갖는 관통공이 형성되어 있으며, 관통공에는 도시된 바와 같은 슬리이브(sleeve;20)가 끼워진 후, 고정 나사(22) 등에 의해 베어링 브라켓(10)과 체결되어 고정되어 있으며, 슬리이브(20)에는 축(30)이 회전 가능하게 삽입되어 있다.

상기한 축(30)의 하단면과의 접촉면에는 축 자중 및 축 하중을 지지하며 축(30)을 부상시키는 드러스트 베어링(40)이 설치되어 있으며, 드러스트 베어링(40)은 다시 슬리이브(20)와 나사(22) 등에 의해 고정되어 있다.

또한, 슬리이브(20)에 삽입되어 있는 축(30)의 외주면에는 슬리이브(20)와 축(30)이 무접촉으로 회전할 수 있도록 헤링본 형상의 동압발생홈(60)이 형성되어 있으며, 한편, 슬리이브(20)와 축(30) 사이의 간극은 수 ㎛로 매우 미세 가공되어 있다.

상기한 축(30)이 끼워지는 슬리이브(20)의 내측부를 부싱부(50)라 할수 있으며, 그 부싱부(50)와 축(30)은 동압발생부를 형성한다.

상기한 축(30)의 외주면에 형성된 동압발생홈(60)은 부싱부(50)의 내주면 또는 축의 외주면에 형성될 수 있으며, 도 1에 따른 실시예에서는 축의 외주면에 동압발생홈(60)을 형성한다.

상기한 동압발생홈(60)은 축(30)의 길이방향으로 길게 형성되며, 동압발생홈(60)의 중앙부인 유출구(64)를 중심으로 유입부(62)가 상하 대칭형상으로 소정의 각도로 기울어져 형성된다.

다시 설명하면, 유출구(62)를 중심으로 상하 유입구(64)측이 축(30)의 회전 방향으로 소정 경사로 기울어지게 형성되어 있다.

상기한 동압발생홈(60)은 축(30)의 외주면에 일정한 간격을 두고 다수 형성되어, 축의 회전시 동압발생홈(60)의 유입구(62)측으로 유체를 유입시키며, 유출구(64)측으로 유출되는 유체는 고압 고속으로 부싱부(50)의 내주면에 무딛히고, 이러한 과정에서 동압이 발생되어 축(30)과 부싱부(50)는 무접촉하며 회전할 수 있다.

도 2는 본 고안에 의한 베어링장치의 축에 형성된 동압발생홈을 확대 도시한 사시도이다.

상기한 동압발생홈(60)은 강한 동압을 발생하기 위하여 동압발생홈(60)의 유입구(62)측의 유체 통과 면적(동압발생홈을 유체가 흐르는 방향과 수직하게 자르고, 동압발생홈의 삼면과 축의 외주면의 연장면이 이루는 단면적을 유체 통과 면적이라 함)을 유출구측의 유체 통과 면적보다 크게 형성한다.

이와 같은 구성을 가지는 베어링장치는 축(30)의 회전시에 축(30)에 형성된 동압발생홈(60)의 유입구(62)측으로 많은 량의 유체가 유입되고, 이 유체가 유출구(64)를 통과할 때에는 고압 고속의 유체흐름을 발생한다.

따라서, 유출구(64)를 통과한 유체는 부싱부(50)의 내주면을 강하게 무딪히며 큰 동압을 발생시킨다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 고안에 따른 베어링장치는 축의 외주면에 형성된 유출구측보다 유입구측이 단면적이 큰 동압발생홈을 형성하므로, 축의 회전시에 강력한 동압을 발생시킬 수 있으며, 따라서 베어링장치의 회전부하를 감소하고, 효율을 증가시키며, 수명을 연장할 수 있는 이점을 제공한다.

Claims (2)

1. 회전체의 중심에 위치하는 축과, 상기 회전체의 회전시 축에 발생하는 마찰을 해소하기 위하여, 상기 축과 그 축이 끼워지는 부싱부가 가지는 동압발생부와, 그 동압발생부는 부싱부의 내주면과 축의 외주면 중 어느 한곳에 동압을 발생시키는 다수의 동압발생홈을 형성하는 베어링장치에 있어서,

   상기 동압발생홈은 유입구측의 유체 통과 면적이 유출구측의 유체 통과 면적보다 크게 형성되어, 상기 회전체의 회전시 강한 동압을 발생시킬수 있도록 함을 특징으로 하는 베어링장치.
2. 제 1항에 있어서, 동압발생홈은 축의 길이 방향으로 길게 형성되며, 동압발생홈의 중심부인 유출구측을 중심으로 상하 유입구측이 소정 각도의 경사를 가지는 것을 특징으로하는 베어링 장치.