KR200153705Y1 - 반구형 베어링 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반구형베어링에 관한 것으로, 특히 다면경을 회전시키는 모터와, 상기 모터의 구성부품을 지지하는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 설치됨과 동시에 상기 다면경의 하측에 구비되며 상하부에 반구형상의 함몰된 반구홈이 형성된 반구부시와, 상기 반구부시의 반구홈에 삽입된 반구와, 상기 반구의 중심부에 설치됨과 동시에 상기 반구부시를 관통하는 회전축과, 상기 회전축이 관통되는 상기 반구부시의 외측에 결합되며 영구자석으로 이루어진 회전자와, 상기 회전자가 회전되도록 상기 회전자에 대향되는 위치의 상기 하우징에 지지부재를 매개로 설치된 고정자로 이루어진 반구형 베어링에 있어서, 상기 고정자 및 상기 지지부재의 중심은 상기 반구부시를 용이하게 회전시킬 수 있도록 상기 회전자의 중심보다도 상부에 위치된 반구형 베어링에 관한 것으로, 영구자석으로 형성된 회전자의 중심보다 고정자 및 고정부재의 중심이 상부에 위치되므로써 회전자의 자력의 약화로 인해서 반구부시 등을 보다 원활하게 부상시켜 회전체를 용이하게 회전시킬 수 있다.

Description

반구형 베어링

본 고안은 반구형 베어링에 관한 것으로, 더 상세하게는 영구자석으로 형성된 회전자의 중심과 고정자 및 고정부재의 중심을 수평선상에서 이격시킴으로서 자력에 의해 축방향하중이 가중되는 것을 개선하여 회전체의 기동을 용이하도록 한 반구형 베어링에 관한 것이다.

일반적으로 반구형 베어링은 비디오의 기록재생기, 컴퓨터의 하드디스크, 레이저 프린더, 레이저 스캐너 등에서 쓰이는 모터의 내부에 마련되며, 수평축방향과 수직축방향을 함께 지지해주므로 각 방향별로 베어링을 사용할 필요가 없어 부피를 작게 만들 수 있고, 접촉면의 사이에 특별한 윤활제가 필요치않아 전자제품의 내부 용모터로 적합하다.

제1도은 일반적인 레이저 프리터의 개략적인 구성을 보인 도면이다.

반도체레이저는 기록용광원으로 보통 레이저 다이오드를 사용한다. 반도체레이저(1)에서 주사되는 레이저 빔은 반도체레이저(1)와 다면경(3) 사이에 마련된 콜리메이트렌즈(2)를 통과하며 집광된후 평행한 레이저빔으로 바뀌고, 이 콜리메이트렌즈(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.

제2도는 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 외측으로는 회전자(6a)가 결합되어있다. 그 외측으로는 하우징(16)에서 연장형성된 고정부재(17)에 결합설치되는 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 시작하여 접촉면의 사이로 공기가 유입되고 반구(8)의 외측에 마련된 그루브에 의해 접촉면의 사이에 공기가 유입되어 공기압이 발생 미세하게 이격되어 회전 하게 된다.

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

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

반구홈의 상하측의 입구와 연통홀(10)의 입구에는 제작시에 생기는 버어(Burr)를 제거하는 동시에 반구홈에 결합될 반구(8)와 연통홀(10)에 결합할 회전축(9)의 삽입이 용이하게 모따기가 되어있다.

반구홈에는 상하측으로 반구(8)가 결합이 된다. 이 반구(8)는 내부에 회전축(9)이 삽입될 수 있는 결합홀(미도시)이 형성되어 있고, 외부에는 반구부시(7)에 삽입되는 부분과 그 반대되는 면에 모따기가 되어있다. 그리고 반구(8)와 반구부시(7)는 반구(8)가 삽입된 상태에서 회전을 할때 반구부시(7)의 상하단면과 반구(8)의 상하단면은 같은 선상에 놓이게 되며 반구(8)와 반구부시(7)의 사이의 수 미크론의 간격으로 이격되면서 반구부시(7)는 회전하게 된다.

이러한 반구와 회전축과의 결합구조를 보면, 먼저 하측반구(8a)는 회전축(9)에 압입되어 일체로 결합되고 반구부시(7)에 마련된 연통홀(10)에는 슬리브(12)가 삽입되어 이 슬리브(12)에 다시 회전축(9)이 삽입된다.

이 슬리브(12)를 관통한 회전축(9)에는 상측반구(8b)가 결합되며, 이 회전축(9)은 상측으로 돌출되는데, 돌출된 회전축(9)에는 결합링(11)이 삽입결합되므로서 상하반구(8a,8b)가 회전축(9)에 결합되어 진다.

그러나 이러한 모터(6)의 구조에서 다면경(3)과 반구부시(7)로 형성된 회전체의 자중 즉, 무게중심이 영구자석으로 형성된 회전자(6a)의 중심과 고정자(6b)를 고정하는 고정부재(17)의 중심선이 직선상에 있게 된다.

회전체의 일부를 구성하는 반구부시(7)가 회전하여 반구(8)에 마련된 그루브에 의한 공기압에 의해 상측으로 부상되어 반구(8)와 반구부시(7)간에 일정간격의 클리어런스가 유지되어야 하는데, 상기와 같이 회전체의 자중에 회전체와 고정자(6b)의 고정부재(17)간에 발생하는 흡인력으로 회전체가 부상하지 못하는 문제점이 있었다.

즉, 종래의 반구형 베어링은, 회전자(6a)와 고정자(6b)의 중심이 일치되므로써 회전자(6a)와 연동하여 회전되는 반구부시(7)등이 자중 및, 회전자와 고정자사이의 자력에 의해 원활하게 부상되지 못해 회전체가 용이하게 회전되지 못한다는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 회전자의 중심보다 고정자 및 고정부재를 중심을 상부에 위치시키므로써 회전자와 고정자 사이의 자력을 약화시켜 회전체를 용이하게 기동시킬 수 있는 반구형 베어링을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 의한 반구형 베어링은, 다면경을 회전시키는 모터와, 상기 모터의 구성부품을 지지하는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 설치됨과 동시에 상기 다면경의 하측에 구비되며 상하부에 반구형상의 함몰된 반구홈이 형성된 반구부시와, 상기 반구부시의 반구홈에 삽입된 반구와, 상기 반구의 중심에 설치됨과 동시에 상기 반구부시를 관통하는 회전축과, 상기 회전축이 관통되는 상기 반구부시의 외측에 결합되며 영구자석으로 이루어진 회전자와, 상기 회전자가 회전되도록 상기 회전자에 대향되는 위치의 상기 하우징에 지지부재를 매개로 설치된 고정자로 이루어진 반구형 베어링에 있어서, 상기 고정자 및 상기 지지부재의 중심은 상기 반구부시를 용이하게 회전시킬 수 있도록 상기 회전자의 중심보다도 상부에 위치된 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 고안에 따른 반구형 베어링은, 영구자석으로 형성된 회전자의 중심보다 고정자 및 고정부재의 중심이 상부에 위치되므로써 회전자의 자력의 약화로 인해서 반구부시 등을 보다 원활하게 부상시켜 회전체를 용이하게 회전시킬 수 있다.

제1도는 일반적인 반구형 베어링이 장착된 레이저프린터를 개략적으로 도시한 도면이다.

제2도는 제1도의 반구형 베어링의 모터부의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.

제3도은 본 고안에 따른 반구형 베어링의 모터부를 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 다면경 6 : 모터

6a : 회전자 6b : 고정자

7 : 반구부시 8 : 반구

9 : 회전축 11 : 결합링

12 : 슬리브 17 : 고정부재

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 고안에 따른 반구형 베어링의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하겠다.

본 고안에 따른 반구형 베어링의 외부는 일반적인 반구형 베어링의 구조와 동일하므로 동일부호와 동일명칭을 사용하여 제1도와 제2도를 참조한다.

제3도은 본 고안에 따른 반구형 베어링을 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 이에 대응되는 고정자(6b)가 마련이 되는데, 이 고정자(6b)는 하우징(16)에서 연장형성된 고정부재(17)에 결합설치된다.

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 시작하여 접촉면 사이로 공기가 유입되고 반구(8)의 외측에 마련된 그루브에 의해 접촉면의 사이에 공기가 유입되어 공기압이 발생 미세하게 이격되어 회전을 하게 된다.

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

반구홈의 상하측의 입구와 연통홀(10)의 입구에는 제작시에 생기는 버어(Burr)를 제거하는 동시에 반구홈에 결합될 반구(8)와 연통홀(10)에 결합할 회전축(9)의 삽입이 용이하게 모따기가 되어있다.

반구홈에는 상하측으로 반구(8)가 결합이 된다. 이 반구(8)는 내부에 회전축(9)이 삽입될 수 있는 결합홀(미도시)이 형성되어 있고, 외부에는 반구부시(7)에 삽입되는 부분과 그 반대되는 면에 모따기가 되어있다. 그리고 반구(8)와 반구부시(7)는 반구(8)가 삽입된 상태에서 회전을 할때 반구부시(7)의 상하단면과 반구(8)의 상하단면은 같은 선상에 놓이게 되며 반구(8)와 반구부시(7)의 사이에는 수 미크론의 간격으로 이격되면서 회전체는 회전하게 된다.

이 회전체는 영구자석으로 형성된 회전자(6a)의 중심과 하우징(16)에 일체로 결합되는 고정자(6b) 및 고정부재(17)의 중심선을 일직선상에 형성하므로서 회전체의 자중과 이 자력에 의해 회전체의 기동이 용이치 않았으나, 본 고안에서는 회전체(6a)의 중심과 고정부재(17)의 중심을 일직선상으로부터 이격시킴으로서 회전자(6a)에 의한 자력을 약화시켜 반구부시(7)를 포함하는 회전체의 기동을 용이하게 한다.

즉, 상기 회전자(6a)의 자력을 약화시켜서 상기 반구부시(7) 등을 용이하게 회전시킬 수 있도록, 상기 회전자(6a)의 중심보다도 상기 고정자(6b)의 중심이 상부에 위치되게 되는 것이다.

이상에서 상세하게 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 반구형 베어일은 영구자석으로 형성된 회전자의 중심보다 고정자 및 고정부재의 중심이 상부에 위치되므로써 회전자의 자력의 약화로 인해서 반구부시 등을 보다 원활하게 부상시켜 회전체를 용이하게 회전시킬 수 있다는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 다면경(3)을 회전시키는 모터(6)와, 상기 모터(6)의 구성부품을 지지하는 하우징(16)과, 상기 하우징(16)의 내부에 설치됨과 동시에 상기 다면경의 하측에 구비되며 상하부에 반구형상의 함몰된 반구홈이 형성된 반구부시(7)와, 상기 반구부시(7)의 반구홈에 삽입된 반구(8)와, 상기 반구(8)의 중심에 설치됨과 동시에 상기 반구부시(7)를 관통하는 회전축(9)과, 상기 회전축(9)이 관통되는 상기 반구부시(7)의 외측에 결합되며 영구자석으로 이루어진 회전자(6a)와, 상기 회전자(6a)가 회전되도록 상기 회전자(6a)에 대향되는 위치의 상기 하우징(16)에 지지부재(17)를 매개로 설치된 고정자(6b)로 이루어진 반구형 베어링에 있어서, 상기 고정자(6b) 및 상기 지지부재(17)의 중심은 상기 반구부시(7)를 용이하게 회전시킬 수 있도록 상기 회전자(6a)의 중심보다도 상부에 위치된 것을 특징으로 하는 반구형 베어링.