KR20000021223A - 캡스턴 모터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축계에 미치는 측압에 대하여 구동력 손실이 최소화될 수 있도록 하는 캡스턴 모터에 관한 것으로서, 상기의 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 발명은 베어링 홀더(10)의 내주면에 상단과 하단으로 각각 메탈 베어링(20)을 삽입하고, 그 중앙에는 회전축(30)이 축착되는 모터 구조에 있어서,

상기 베어링 홀더(10)의 상단과 하단에 형성되는 베어링 삽입홀(12)은 메탈 베어링(20)의 외경보다 미세하게 작은 압입공차를 가지면서 측압이 가해지는 방향으로 주면을 각각 소정의 각도로서 기울어지게 하므로서, 축계의 측압 하중이 접촉부위의 최소화와 보다 넓은 범위에서의 분산으로 상하부 베어링(20)에서의 구동력 손실을 저감시키면서 모터의 성능 및 품질을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다.

Description

캡스턴 모터

본 발명은 캡스턴 모터(Capstan Motor)에 대한 것으로서, 더욱 상세하게는 모터의 회전축이 받는 측압에 대해 베어링에서의 마찰손실을 최소화되도록 하면서 동심도를 방향성 있게 배치되도록 하는 캡스턴 모터에 관한 것이다.

일반적으로 비디오 카세트 레코터(Video Cassette Recorder)의 테이프 릴 구동을 위해 사용하는 캡스턴 모터는 도 5에서 보는바와 같이 기판(1)에 베어링 홀더(2)를 스크류 체결하고, 이 베어링 홀더(2)의 외주면에는 스테이터(3)가 고정되게 하며, 베어링 홀더(2)의 내주면에는 회전축(5)과 함께 한조의 메탈 베어링(4)이 동시에 삽입되도록 하고 있다.

그리고 상기 베어링 홀더(2)의 상부에서는 회전축(5)의 상단부에 로터(6)가 축착되도록 하고, 상기 로터(6)의 상부에는 구동력 전달용 풀리(7)가 연동가능하게 축고정되도록 하고 있다.

이와같은 조립상태에서 외부로부터 스테이터(3)에 전원이 인가되면 로터(6)와 함께 회전축(5)이 동시에 회전하게 되는데 이때 테이프가 로딩시에는 통상 도 6에서와 같이 회전축(5)에 테이프 릴(8)을 사이에 두고 핀치 롤러(9)가 압접되고, 이때 핀치 롤러(9)가 압접되는 방향 즉 상기 도면에서와 같은 화살표방향으로 측압이 발생된다.

한편 상기한 종전의 모터 구조에서는 회전축(5)에 걸리게 되는 측압에 의해 하부 베어링(4)에서는 도면의 C부 또는 D부에서 접촉되고, 상부 베어링(4)에서는 도면의 E부 또는 F부에서 접촉된다. 즉 종전의 베어링 홀더(2)는 성형시 2개의 성형핀이 동일 중심선상에서 정확히 일치되게 하여 중앙 홀을 형성하게 되나 실제 2개의 성형핀을 동일 중심선상에 정확하게 일치시키기가 매우 어려워 중앙 홀의 동심도가 미세하게 어긋나게 제작되곤 한다.

이러한 제작 오류는 쉽게 발견할 수가 없으므로 대개는 그 상태에서 회전축(5)과 베어링(4)을 조립시키도록 하고 있으나 동심도 정확히 일치되지 않으면서 동심도의 편차에 의해 원하는 위치 즉 베어링의 C부와 F부에서 접촉되지 않고 C부와 E부가 접촉되거나 D부와 E부가 접촉되기도 하고, D부와 F부가 접촉되기도 한다.

하지만 회전축(5)의 측압에 의한 베어링 하우징의 편차를 제거시키는 것은 대단히 어려운 문제이며, 그렇다고 동심도의 편차에 의해 원하지 않는 위치에서 베어링(4)과 회전축(5)이 접촉되게 되면 마찰력이 더욱 커져 부품의 수명을 단축시키게 되고, 이와는 달리 동심도 편차에 의해 접촉되는 부위가 다수 발생되면서 회전축(5)의 구동력을 대폭 저하시키게 되는 문제점이 있다.

이에 상기와 같은 제반 문제점을 개선시키기 위하여 본 발명은 베어링 홀더에서의 상하 베어링 삽입홀을 소정의 각도로 경사지게 형성하고, 베어링 삽입홀보다 조립공차가 미세하게 크게 한 메탈 베어링을 압입시켜 조립되게 하므로서 회전축에서의 측압발생시 회전축이 베어링의 최적의 부위에서 접촉되게 하여 측압에 의한 구동부하를 최소화시키는 동시에 축계의 동심도가 항상 일정한 방향성을 유지하게 배치되도록 하는데 주된 목적이 있다.

또한 본 발명은 생산성이 향상될 수 있도록 하는데 다른 목적이 있다.

도 1은 본 발명의 요부 단면 구조도,

도 2는 본 발명의 베어링 홀더에 메탈 베어링과 회전축이 끼워지는 상태를 도시한 분리 단면 구조도,

도 3은 도 2의 결합 단면 구조도,

도 4는 본 발명의 작용도,

도 5는 종래의 캡스턴 모터 구조도,

도 6은 도 5에서 측압이 작용할 때의 작동 구조도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 베어링 홀더 11 : 중앙홀

12 : 베어링 삽입홀 20 : 상하부 메탈 베어링

21 : 회전축 삽입홀 30 : 회전축

이를 위한 특징적인 수단으로 본 발명은

베어링 홀더의 내주면에 상단과 하단으로 각각 메탈 베어링을 삽입하고, 그 중앙에는 회전축이 축착되는 모터에 있어서,

상기 베어링 홀더의 상단과 하단에 형성되는 베어링 삽입홀은 메탈 베어링의 외경보다 미세하게 작은 압입공차를 가지면서 측압이 가해지는 방향으로 주면을 각각 소정의 각도로서 기울어지게 한 구성이 특징이다.

이하 본 발명의 구성을 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 요부 구조를 도시한 분리된 상태의 사시도로서, 도면부호 10은 베어링 홀더이다.

상기 베어링 홀더(10)는 베이스에 고정되는 고정부재로서, 그 중앙에는 상하로 관통되는 중앙홀(11)이 천공되고, 상기 중앙홀(11)의 상단과 하단에는 보다 직경이 확장되도록 하여 베어링 삽입홀(12)이 형성되도록 하는 것은 종전과 동일하다.

다만 본 발명은 상기의 베어링 삽입홀(12)을 주면이 일측으로 소정의 각도로 경사지도록 하는데 특징이 있다.

좀더 상세히 설명하면 메탈 베어링이 삽입되는 베어링 홀더(10)의 중앙홀(11) 상단과 하단에 각각 형성되는 베어링 삽입홀(12)을 동일 중심선상에서 측면의 주면이 일측방향으로 기울어지게 하여 경사진 형상으로서 형성되도록 하는 것이다.

한편 상기와 같이 기울어지는 방향이 베어링 홀더(10)의 외부에서 쉽게 인지할 수 있도록 베어링 홀더의 상단면 또는 외주면에 임의의 기호등으로서 경사방향이 표시되도록 한다.

이상과 같은 구성에 따른 작용에 대해서 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 베어링 홀더는 전술한 바와같이 사출성형에 의해 제작된다.

즉 사출금형에 의해 중앙홀과 베어링 삽입홀이 천공되고, 외주면측으로는 스테이터를 안착시키거나 베이스와 고정되는 플랜지부가 일체로 돌설되도록 한다.

이와같이 성형된 베어링 홀더에는 도 2에서 보는바와 같이 메탈 베어링(20)과 회전축(30)이 끼워져 조립되는데 이때 메탈 베어링(20)은 소결제작되고, 외경이 상기 베어링 삽입홀(12)의 내경보다는 미세하게 큰 압입공차를 갖게 된다.

이러한 메탈 베어링(20)을 베어링 홀더(10)에 압입시키게 되면 베어링 삽입홀(12)의 주면은 일측으로 경사져 있으므로 메탈 베어링(20)은 홀(12) 주면형상에 따라 변형이 된다.

즉 베어링 삽입홀(12)의 주면이 일측으로 기울어져 있으므로 메탈 베어링(20)의 외주면도 홀(12)내로 압입되면서 일측으로 기울어지는 변형이 유발되고, 그에 따라 중앙의 회전축 삽입홀(21) 또한 일측으로 주면이 기울어지는 변형이 유발된다.

이와같이 변형된 베어링 홀더(10)에 회전축(30)을 축결합시키게 되면 도 3에서와 같은 상태가 된다. 즉 회전축(30) 외주면과 접촉되는 부위가 상하부 베어링(20)에서는 각각 홀 중심에 가깝게 근접한 부분이 된다.

특히 상기와 같이 조립된 상태에서 베어링 홀더(10)를 베이스에 고정시키게 될 때 통상 베어링 홀더(10)와 기판(40)에는 3곳에서 스크류등에 의해 체결되므로 이러한 체결부위와 전기한 바와같은 베어링 홀더(10)의 상단면 또는 외주면에 표시한 경사방향 표시간 관계에 의해 정해지는 위치로 체결시키게 되면 항상 측압이 작용하는 방향으로 각 베어링 삽입홀(12)의 상단부가 소정의 각도로 기울어지는 상태가 되게 장착되게 된다.

이상과 같은 방법으로 베어링 홀더(10)와 메탈 베어링(20)과 회전축(30)을 조립하고, 이렇게 조립되는 베어링 홀더(10)의 플랜지부를 기판(40)에 고정체결시키게 되면 도 4에서와 같이 모터 구동에 의해 회전축(30)에 화설표 방향으로 측압이 유발되면 회전축(30)은 상하 베어링(20)에서 가장 먼 거리에 위치한 A부와 B부에서만 접촉되므로 종전과 같이 동심도가 정확히 일치되지 않게 되더라도 상하부 베어링(20)과 회전축(30)간 접촉부위가 여러곳에 산포되는 일없이 반드시 2곳에서만 접촉되므로서 상하부 베어링(20)에 가해지게 되는 측압부하를 최소화시킬 수가 있게 된다.

또한 전술한 바와같이 단순히 베어링 홀더(10)의 삽입홀(12)에만 주면을 일측으로 경사지게 하면 메탈 베어링을 아무렇게 압입시키게 되더라도 회전축 삽입홀(21)이 일측으로 경사지게 되므로 메탈 베어링의 조립방향이 무방향성을 갖게 되는 조립공정이 용이한 이점이 있다.

한편 측압의 작용에 따른 부하가 상하 베어링(20)에서 분산되면서 회전축(30)의 구동부하를 저감시켜 보다 원활한 구동이 될 수 있도록 한다.

그러므로 이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 의해 측압이 작용하는 상하부 베어링(20)과 회전축(30)간 접촉면적과 마찰력을 최소화시키는 동시에 측압부하를 보다 광범위하게 분산시킬 수 있도록 하므로서 모터의 구동력 손실을 절감시키면서 성능 및 품질을 향상시키게 되는 매우 유용한 효과가 있게 된다.

Claims (3)

1. 베어링 홀더(10)의 내주면에 상단과 하단으로 각각 메탈 베어링(20)을 삽입하고, 그 중앙에는 회전축(30)이 축착되는 모터 구조에 있어서,

   상기 베어링 홀더(10)의 상단과 하단에 형성되는 베어링 삽입홀(12)은 메탈 베어링(20)의 외경보다 미세하게 작은 압입공차를 가지면서 측압이 가해지는 방향으로 주면을 각각 소정의 각도로서 기울어지게 한 캡스턴 모터.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 베어링 홀더(10)에는

   베어링 삽입홀(12)의 기울어지는 방향을 상단면에 기호로서 표시되도록 한 구성을 특징으로 하는 캡스턴 모터.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 베어링 홀더(10)에는

   베어링 삽입홀(12)의 기울어지는 방향을 외주면에 기호로서 표시되도록 한 구성을 특징으로 하는 캡스턴 모터.