KR200153702Y1 - 반구형베어링 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 반구형 베어링에 관한 것으로, 본 고안의 목적은 고정부에 그루브가 형성된 형상으로 금형제작이 가능하여 베어링의 제작이 용이한 반구형 베어링을 제공하는데 있다.
본 고안에 따른 반구형 베어링 고정부(41)의 그루브(41a) 선단을 수평면에 대하여 90도 이상의 각을 이루도록 형성한다.
따라서, 금형을 이용하여 그루브(41a)가 형성된 고정부(41)를 제작할 수 있기 때문에 제작이 용이하고, 별도의 가공을 필요로 하지 않아 제작시간을 단축함은 물론, 제작비용을 저감시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

반구형 베어링
본 고안은 베어링에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레이저 스캐닝 장치(LASER Scanning Unit)에서 다면경을 회전시키는 모터 등에 설치되는 반구형 베어링 고정부의 그루브 형상을 개선하여 제작이 용이한 반구형 베어링에 관한 것이다.
일반적으로 베어링은 회전 또는 왕복운동을 하는 축을 지지하고, 이러한 운동을 원활하게 시키는 장치로, 여러 종류의 베어링 중 반구형 베어링은 레이디얼(radial) 하중과 스러스트(thrust) 하중을 동시에 지지하여 레이저 스캐닝 장치, 하드디스크(hard disk) 등에서 작은 부피의 베어링을 요할 때 주로 사용된다. 이 가운데 레이저 스캐닝 장치(LASER Scannign Unit)는 2차원의 화면이나 인쇄된 데이터를 광학적으로 주사(走査)하여 아나로그나 디지털 신호를 발생함으로써 화상 등을 통해 재현해 내는 장치로, 이러한 레이저 스캐닝 장치의 일반적인 내부구조는 도 1에 도시한 바와 같다.
이에 도시한 바와 같이, 반도체 레이저(1)에서 주사된 광을 모아 평행한 레이저 광선으로 바꾸어 주는 시준렌즈(collimate lens,2)가 마련된다. 이러한 평행광선으로 선형의 상이 만들어지도록 케이싱(10)의 내부에 위치한 도 2에 도시된 다면경(polygon mirror,13)이 마련되며, 다면경(13)과 시준렌즈(2)사이에는 다면경(13)에 선형의 상을 만들기 위해 원통렌즈(Cylindrical Lens,3)가 설치된다.
그리고, 다면경(13)에서 반사된 광선을 이용하여 인쇄정보 패턴을 기록하는 매체로 감광드럼(4)이 마련되는데, 이 다면경(13)과 감광드럼(4)사이에는 구면렌즈(5), 원환체렌즈(toric lens,6), 수평동기경(7), 검지센서(8), 반사경(9) 등이 순차적으로 마련되어 있다. 이 가운데 레이저 광선이 다면경(13)에 의해 감광드럼(4)의 축방향과 일치되도록 등선속도로 이동되는 사이에 원환체렌즈(6)에 의해 초점이 맺혀지고, 반사경(9)에 의해 감광드럼(4)의 원하는 위치로 반사된다. 이 때, 감광드럼(4)위의 시작위치를 벗어난 광선이 수평동기경(7)에 반사되어 검지센서(8)에 입력됨으로써 감광드럼(4)에 시작위치를 일치시킨다.
한편, 감광드럼(4)의 축방향과 일치하도록 등선속도로 광선을 이동시켜주면서 면이 바뀔 때마다 광선이 개행되는 다면경(13)은 모터(20)에 의해 회전된다. 모터(20)는 케이싱(10) 내부에 설치되는데, 케이싱(10)은 그 내부에 다면경(13)과 모터(20)가 안착된 하부케이싱(12)과 다면경(13)의 일부가 광선을 시킬 수 있도록 장방형의 구멍(11a)이 형성된 상부케이싱(11)으로 구성된다. 이러한 케이싱(10) 내부에는 다면경(13)의 중심에 결합되어 회전의 중심을 이루는 중심축(14)이 하부케이싱(12)에 고정되어 있다. 그리고, 하부케이싱(12)과 다면경(13) 사이에는 다면경(13)을 회전시키도록 고정자(21)와 회전자(22)를 구비한 모터(20)가 설치되고, 이들의 회전이 원활하도록 반구형 베어링(30)이 마련된다. 우선, 반구형 베어링(30) 외주면에는 반구형 베어링(30)과 함께 회전할 수 있도록 모터(20)의 회전자(22)가 결합되어 있으며, 회전자(22) 둘레에는 이와 상호작용하도록 하부케이싱(12)에 고정된 고정자(21)가 배치된다. 또한, 반구형 베어링(30)은 중심축(14)의 상하측에 각각 결합고정된 반구형상의 고정부(31)와 그에 삽입된 고정부(31)를 중심으로 회전하도록 구상(臼狀)의 홈(32a)이 형성된 부시(32)를 구비한다.
이들 가운데 고정부는 도 3에 도시한 바와 같이, 고정부(31)의 외측면에는 나선형으로 배열된 다수개의 그루브(groove,31a)가 형성되어 있는데, 이는 회전력에 의해 고정부(31)로 부터 부상되는 부시(32)와 고정부(31)사이에 공기층을 형성하여 이들사이에 직접적인 마찰이 없도록 하며, 회전력으로 공기를 흡입하고 압축하여 동압을 유지하도록 한다. 이로 인해 부시(32)와 고정부(31)와의 접촉부위 사이에 흡입된 공기로 회전이 원활하여 미세하게 움직일 수 있다. 이러한 작용을 하는 그루브(31a)는 고정부(31)의 외측면에 개개의 그루브(31a)가 일정한 깊이로 형성되어 있다.
그러나, 이러한 고정부는 반구형상이라 제작이 어려울 뿐만 아니라, 고정부에 그루브를 형성하기 위해서는 제작된 반구형상에 별도의 가공공정을 취해야 한다. 특히, 그루브는 나선형으로 배열되고, 그루브의 선단이 수평면에 평행하게 형성되어 소결금형, 사출금형, 다이캐스팅 금형 등에 의해 제작하게 되면 틀(16)에 걸려 취출이 어려운 문제가 발생한다.
본 고안의 목적은 고정부에 그루브가 형성된 형상으로 금형제작이 가능하여 베어링의 제작이 용이한 반구형 베어링을 제공하는데 있다.
도 1은 일반적인 레이저 스캐닝 장치의 내부구성을 개략적으로 보인 도면이다.
도 2는 종래 모터의 구조를 보인 측단면도이다.
도 3은 종래 고정부의 그루브를 보인 도면이다.
도 4는 본 고안에 따른 모터의 구조를 보인 측단면도이다.
도 5는 본 고안에 따른 고정부 그루브의 한실시예를 보인 도면이다.
도 6은 본 고안에 따른 고정부 그루브의 타실시예를 보인 도면이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 모터 40 : 반구형 베어링 41 : 고정부
42 : 부시 41a : 그루브 41b : 취출부
본 고안의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 그루브가 형성된 반구형상의 고정부와 고정부와 결합되어 회전하는 부시를 구비한 반구형 베어링에 있어서, 그루브의 선단면은 수평면에 대하여 90도 이상의 각을 형성하도록 된 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 고안이 적용되는 일반적인 레이저 스캐닝 장치(LASER Scanning Unit)는 도 1에 도시한 바와 같이, 데이터에 따라 반도체 레이저(1)에서 주사된 광을 모아 평행한 레이저 광선으로 바꾸어 주는 시준렌즈(collimate lens,2)가 마련된다. 이러한 평행광선으로 선형의 상이 만들어지도록 하우징(10) 내부에 위치한 도 4에 도시된 다면경(polygon mirror,13)이 마련되며, 다면경(13)과 시준렌즈(2)사이에는 다면경(13)에 선형의 상을 만들기 위해 원통렌즈(cylindrical lens,3)가 설치된다.
그리고, 원통렌즈(3)에서 다면경(13)을 거쳐 나온 광선을 이용하여 인쇄정보 패턴을 기록하는 매체로 감광드럼(4)이 마련되는데, 이 다면경(13)과 감광드럼(4)사이에는 구면렌즈(5), 원환체렌즈(6), 수평동기경(7), 검지센서(8), 반사경(9) 등이 순차적으로 마련되어 있다. 이 가운데 감광드럼(4)으로 다면경(13)에 의해 등선속도로 이동되는 광선은 구면렌즈(5)를 거쳐 감광드럼(4)에 초점이 맺혀지는데, 이 광선은 반사경(9)에 의해 감광드럼(4)의 원하는 위치로 반사되어 진다. 그리고, 감광드럼(4)위의 시작위치를 일치시키기 위해 수평동기경(7)과 검지센서(8)가 사용된다.
이와 같이 구성된 레이저 스캐닝 장치는 반도체 레이저(1)에서 주사된 광을 시준렌즈(2)를 거치면서 평행한 광선으로 보내며, 이 광선은 원통렌즈(3)를 통과하면서 시준렌즈(2)에서 평행하게 나온다. 이러한 광선중 직각방향의 광선은 다면경(13)에 집광되고, 수평방향의 광선은 그대로 투과되어 다면경(13)에 선형의 상을 형성한다. 또한, 이러한 과정에서 나온 레이저 광선이 다면경(13)에 의해 감광드럼(4)의 축방향과 일치되도록 등선속도로 이동되면서 원환체렌즈(6)에 의해 초점이 맺혀지고, 반사경(9)에 의해 감광드럼(4)의 원하는 위치로 반사된다. 이 때, 감광드럼(4) 위의 시작위치를 벗어난 광선이 수평동기경(7)에 반사되어 검지센서(8)에 입력됨으로써 감광드럼(4)상에 시작위치를 일치시킬 수 있다.
한편, 본 고안에 따른 다면경(13)을 회전시키는 모터(20)가 내장된 케이싱(10)은 다면경(13)과 모터(20)가 안착된 하부케이싱(12)과, 하부케이싱(12)과 결합되고, 상부에 다면경(13)의 일부가 노출되도록 장방형의 구멍(11a)이 형성된 상부케이스(11)로 구성된다. 이러한 케이싱(10) 내부에 안착된 모터(20)는 하부케이싱(12)의 내주면을 따라 고정설치된 고정자(21), 고정자(21)의 내측으로 이와 상호작용하는 회전자(22)를 구비한다. 이 회전자(22)를 통한 다면경(13)이 수평방향으로 진동없이 미세하게 원활한 회전을 하도록 반구형 베어링(40)이 설치되는데, 이는 반구형상으로 형성되어 중심축(14)의 상하부에 곡면이 대향되게 설치된 한쌍의 고정부(41), 이와 결합되어 고정부(41)를 중심으로 회전하는 부시(42)를 구비한다. 이 가운데 본 고안에 따라 도 5에 도시한 바와 같이, 고정부(41)에는 부시(42)와 고정부(41)사이에 공기를 유입시켜 회전이 원활할 수 있도록 다수개의 그루브(41a)가 형성되어 있다. 그루브는 부시가 회전하면서 회전력을 형성하여 공기를 유입시키면서 부상되는 부시와 고정부사이의 마찰을 줄일수 있다. 이들은 나선형으로 배열되어 있으며, 이들의 선단부는 수평면에 대하여 90도 이상의 각을 이루는 면을 형성한 취출부(41b)가 마련된다. 이는 그루브(41a)가 형성된 고정부(41)를 틀(17)을 이용하여 제작할 수 있기 위함으로, 선단부가 수평면에 대하여 90도 이상의 각을 이룸으로써 고정부(41)를 틀(17)에서 쉽게 취출할 수 있다.
도 6은 본 고안에 따른 또 다른 실시예를 보인 도면으로, 고정부(41')에서 그루브 선단부의 취출부(41'b)는 수평면에 대하여 90도 이상의 각을 유지하고, 이에 연장된 그루브(41')는 나선형이었던 배열을 일자형으로 형성배열하여 그 취출이 더욱 용이할 수 있도록 한다.
그리하여 반구형상으로 고정부를 제작한 후에 별도의 그루브를 가공하는 단계를 거치지 않고, 금형을 이용하여 그루브가 형성되어 있는 반구형상의 고정부를 제작하게 된다.
본 고안에 따른 반구형 베어링의 고정부의 그루브 선단을 수평면에 대하여 90도 이상의 각을 이루도록 형성한다.
따라서, 금형을 이용하여 그루브가 형성된 고정부를 제작할 수 있기 때문에 제작이 용이하고, 별도의 가공을 필요로 하지 않아 제작시간을 단축함은 물론, 제작비용을 저감시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

  1. 그루브가 형성된 반구형상의 고정부와 상기 고정부와 결합되어 회전하는 부시를 구비한 반구형 베어링에 있어서, 상기 그루브(41a)의 선단면은 수평면에 대하여 90도 이상의 각을 형성하도록 된 것을 특징으로 하는 반구형 베어링.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 그루브(41a)는 선단부에서 나선방향으로 연장되어 형성된 것을 특징으로 하는 반구형 베어링.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 그루브(41a)는 선단부에서 일자형으로 연장되어 형성된 것을 특징으로 하는 반구형 베어링.
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