KR19980077741A - 볼 베어링 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 볼 베어링장치의 구성을 간략화하여 제조 공정수를 줄이고, 제품의 원가를 절감하며, 베어링장치의 강성을 향상시키기 위한 것으로서, 회전 대상물의 회전 중심부에 위치하는 축과, 그 축이 삽입되고 축과 일정한 간극을 이루는 삽입구를 구비한 부싱을 구비한 구동장치의 구성요소로서, 상기 축 또는 부싱중 어느 하나가 회전 대상물과 일체로 회전할 때 발생되는 마찰을 해소하기 위하여 축의 길이 방향으로 한곳 이상 구비되는 볼 베어링장치에 있어서, 상기 볼 베어링장치는 상기 축의 외주면에 소정의 깊이로 형성한 내측 가이드홈과, 상기 부싱의 내주면에 소정의 깊이로 형성한 외측 가이드홈과, 상기 내측 가이드홈과 외측 가이드홈 사이에 개재되는 볼과, 상기 볼을 상기 내측 가이드홈과 외측 가이드홈 사이에 개재시키기 위한 볼 장착수단을 포함함을 특징으로 하는 볼 베어링장치를 제공한다.

Description

볼 베어링장치

본 발명은 볼 베어링장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 볼 베어링창치의 구성을 간략화 하여, 제조 공정수를 줄이고, 원가를 절감할 수 있도록한 볼 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, 그 종류로는 구름 베어링인 볼 베어링장치와 미끄럼 베어링인 유체 베어링장치 등이 사용되고 있다.

도 2는 종래 기술에 의한 볼 베어링장치의 구성을 도시한 단면도로서, 베어링부재가 두곳에 설치된 볼 베어링을 도시하고 있다.

상기한 볼 베어링장치는 회전 대상물의 회전 중심에 위치한 축(1)과 상기 축(1)이 끼워지고, 그 축(1)과 일정한 간극을 가지는 축삽입부(3)를 구비한 부싱(5)과, 상기 축(1)과 부싱(5)의 회전 마찰을 해소하기 위하여 그들 사이에 압입되는 베어링부재(7)를 포함하는 구성을 갖는다.

상기한 베어링부재(7)는 축의 외주면 소정위치에 압입되는 내륜(9)과 부싱(5)의 내주면 소정위치에 압입되는 외륜(11) 및 상기 내륜(9)과 외륜(11) 사이에 개재되는 다수의 볼(13)을 포함하는 구성을 갖는다.

상기한 내륜(9) 및 외륜(11)에는 볼(13)을 가이드 하기 위하여 축의 원주 방향으로 일정 깊이의 볼 가이드홈(15)이 형성된다.

이와 같은 구성을 가지는 볼 베어링장치는 구성 부품수가 많아서 제조 원가가 상승되고, 다수의 제작 작업 공정을 필요로 하는 문제가 있다.

또한, 베어링장치의 진동이나 축의 길이방향으로 작용하는 하중에 의해 축(1)에 압입된 내륜(9)과 부싱(5)에 압입되어 있는 외륜(11)이 축의 길이방향으로 이탈되어 베어링의 기능을 상실하는 경우가 발생한다.

상기한 볼 베어링장치는 축과 부싱 사이에 개재되는 별도의 내륜 및 외륜을 구비하여야 하는 구조로 되어, 다수의 구성 부품으로 인한 제조 공정이 많으며, 제조 원가가 상승하는 문제가 있으며, 구조적으로 내륜 및 외륜니 축의 길이방향으로 압입되어 있으므로, 장기간의 진동이나 구성품의 자중에 의해 압입된 위치를 이탈하여 베어링 기능을 상실하는 등의 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 볼 베어링장치의 구성을 간략화하여 제조 공정수를 줄이고, 제품의 원가를 절감하며, 베어링장치의 강성을 향상시키기 위한 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 볼 베어링장치의 주요 구성을 도시한 단면도로서, 베어링수단이 두곳에 설치된 볼 베어링을 도시하고 있으며,

도 2는 종래 기술에 의한 볼 베어링장치의 주요 구성을 도시한 단면도로서, 베어링부재가 두곳에 설치된 볼 베어링을 도시하고 있다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 축 20 : 부싱

22 : 축 삽입구 31 : 내측 가이드홈

33 : 외측 가이드홈35 : 볼

41 : 볼 삽입구멍43 : 나사

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 볼 베어링장치는 회전 대상물의 회전 중심부에 위치하는 축과, 그 축이 삽입되고 축과 일정한 간극을 이루는 삽입구를 구비한 부싱을 구비한 구동장치의 구성요소로서, 상기 축 또는 부싱중 어느 하나가 회전 대상물과 일체로 회전할 때 발생되는 마찰을 해소하기 위하여 축의 길이 방향으로 한곳 이상 구비되는 볼 베어링장치에 있어서, 상기 볼 베어링장치는 상기 축의 외주면에 소정의 깊이로 형성한 내측 가이드홈과, 상기 부싱의 내주면에 소정의 깊이로 형성한 외측 가이드홈과, 상기 내측 가이드홈과 외측 가이드홈 사이에 개재되는 볼과, 상기 볼을 상기 내측 가이드홈과 외측 가이드홈 사이에 개재시키기 위한 볼 장착수단을 포함함을 특징으로 하는 볼 베어링장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유체 베어링장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 볼 베어링장치의 주요 구성을 도시한 단면도로서, 베어링수단이 두곳에 설치된 볼 베어링을 도시하고 있다.

상기한 볼 베어링장치는 회전 대상물을 고속으로 회전시키기 위한 장치로서, 일반적으로 모터의 회전력에 의해 회전 대상물을 회전시킨다.

상기한 볼 베어링장치는 회전 대상물의 중심에 위치한 축(10)과, 그 축(10)이 삽입되고, 그 축(10)과 일정한 간극을 이루는 축 삽입구(22)를 구비한 부싱(20)과, 상기한 부싱(20)이 축(10)을 중심으로 회전하기 위한 베어링수단을 포함하는 구성을 갖는다.

상기한 베어링수단은 상기 축(10)의 외주면에 소정의 깊이로 형성한 내측 가이드홈(31)과 상기 부싱(20)의 내주면에 소정의 깊이로 형성한 외측 가이드홈(33)과 상기 내측 가이드홈(31)과 외측 가이드홈(33) 사이에 개재되는 볼(35)과 상기 볼(35)을 상기 내측 가이드홈(31)과 외측 가이드홈(33) 사이에 개재시키기 위한 볼 장착수단을 포함하는 구성을 갖는다.

상기 내측 가이드홈(31)은 상기 볼(35)의 일정 부위를 수용할 수 있는 깊이로 형성되며, 축(10)의 원주 방향으로 동일한 깊이와 폭을 갖도록 형성된다.

상기 외측 가이드홈(33)은 상기 볼(35)의 일정 부위를 수용할 수 있는 깊이로 형성되고, 상기 부싱(20)의 원주 방향으로 동일한 깊이와 폭을 갖도록 형성되며, 상기 내측 가이드홈(12)과 상호 대응할 수 있는 위치에 형성된다.

상기한 볼(35)은 상기 내측 가이드홈(31)과 외측 가이드홈(33) 사이에 개재되며, 완전한 구에 가깝게 형성된다.

상기한 볼 장착수단은 상기 내측 가이드홈(12)과 외측 가이드홈(33) 사이에 볼(35)을 개재시키기 위한 것으로서, 부싱(20)의 외주면에서 외측 가이드홈(33)으로 연통하는 볼 삽입구멍(41)을 형성하고, 끝단부가 상기 외측 가이드홈(33)과 동일한 곡면을 가지는 나사(43)를 상기 볼 삽입구멍(41)에 나사 결합하여 이루어 진다.

상기한 볼 삽입구멍(41)은 볼(35)보다 큰 직경을 가지며, 상기 축(10)과 수직인 방향으로 형성하면 제작이 용이하다.

이와 같이 구성되는 볼 베어링장치는 축(10)의 외주면에 형성한 내측 가이드홈(31)과 부싱(20)의 내주면에 형성한 외측 가이드홈(33)이 볼(35)을 가이드 하고, 이들 사이에 볼(35)이 끼워져 베어링 기능을 수행하므로 구성 부품이 간략화되며, 상기 볼 장착수단을 통하여 다수의 볼(35)들을 내측 가이드홈(31)과 외측 가이드홈(33) 사이에 개재시킬수 있다.

그리고, 상기한 볼(35)이 축(10)의 내측 가이드홈(31)과 부싱(20)의 외측 가이드홈(33) 사이에 개재되어, 축의 길이방향으로 발생하는 외력에 직접적으로 대응하므로, 베어링장치가 축의 길이방향으로 분해되는 문제를 해소한다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 볼 베어링장치는 구성 부품수의 간략화를 통하여, 가격 경쟁력을 확보할 수 있고, 베어링장치의 소형화에 기여할 수 있으며, 베어링장치의 자체강성을 향상시켜 베어링장치의 수명을 연장시킬수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

1. 회전 대상물의 회전 중심부에 위치하는 축과, 그 축이 삽입되고 축과 일정한 간극을 이루는 삽입구를 구비한 부싱을 구비한 구동장치의 구성요소로서, 상기 축 또는 부싱중 어느 하나가 회전 대상물과 일체로 회전할 때 발생되는 마찰을 해소하기 위하여 축의 길이 방향으로 한곳 이상 구비되는 볼 베어링장치에 있어서, 상기 볼 베어링장치는 상기 축의 외주면에 소정의 깊이로 형성한 내측 가이드홈과, 상기 부싱의 내주면에 소정의 깊이로 형성한 외측 가이드홈과, 상기 내측 가이드홈과 외측 가이드홈 사이에 개재되는 볼과, 상기 볼을 상기 내측 가이드홈과 외측 가이드홈 사이에 개재시키기 위한 볼 장착수단을 포함함을 특징으로 하는 볼 베어링장치.
2. 제 1항에 있어서, 볼 장착수단은 부싱의 외주면에서 외측 가이드홈으로 연통하는 볼 삽입구멍을 형성하고, 상기 외측 가이드홈의 곡면과 동일한 곡면을 선단부에 형성한 나사를 상기 볼 삽입구멍에 고정함을 특징으로 하는 볼 베어링장치.