KR200344008Y1 - 모터의 소결 베어링 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 모터의 소결 베어링 구조에 관한 것으로, 소결 베어링 내부에서 윤활 오일이 항상 일정한 유동 상태를 가지도록 하여 윤활 작용을 유지하면서 침투되는 미세 먼지 등이 유동되는 윤활 오일에 의해 일정한 공간으로 집적되어 샤프트와의 간섭을 방지하여 소음이나 고착 문제를 방지할 수 있도록, 모터의 샤프트를 지지하기 위해 설치되는 소결 베어링에 있어서, 소결 베어링 내주면에는 소정 형상의 오일 유동홈이 샤프트와 직교 방향으로 형성되고, 오일 유동홈의 종단에는 오일의 유동을 교란시키기 위한 스크렛치가 형성되는 모터의 소결 베어링 구조를 제공하여, 모터의 초기 가동시에 마찰 마모나 소음이 저감되며 윤활 오일이 다량으로 함유되어 윤활막이 지속적으로 형성될 수 있으며 이물질 등에 의한 구동의 간섭이 방지되므로 모터의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

Description

모터의 소결 베어링 구조{A sintering bearing in the motor}

본 고안은 모터의 소결 베어링 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모터의 동력 전달을 지지하는 베어링중 소결 함유 베어링에서 오일 유동을 개선하여 분진이나 이물질 및 칩 등에 의한 구동축의 구속을 방지하며 초기 기동시 윤활 오일의 함유량을 증가시켜 원할하게 회전시키므로 모터의 신뢰성을 향상시키는 모터의 소결 베어링 구조에 관한 것이다.

일반적으로 VCR용 모터, FDD용 모터, CD-ROM 모터 등 소형의 고급 모터에서는 볼베어링을 사용해 왔으나, 원가 절감을 위하여 근래에는 소결함유 베어링을 사용하는 사례가 점차 늘어나는 추세이다.

소결함유 베어링의 가공은, 원통형 혹은 반원형의 형상을 가지면서 분말입자 상태의 소재를 임의의 성형틀에 넣어 가압하여 성형(Compacting)한 후, 열로서 소결(Sintering)시켜 정형화한 다음 오일을 침지시켜 제조하는 것이다.

소결함유 베어링이 설치된 모터의 일부 구조가 도 1에 도시된다.

모터의 케이스(13)는 소결 베어링(8)을 수납하기 위한 베어링 수납부(14)를 가지고 있다.

상기 베어링 수납부(14)는 중앙 부분에 회전 샤프트가 관통될 수 있도록 공간을 가지고 있으며 소결 베어링(8)의 중앙부에도 역시 동일한 크기의 샤프트 고정구멍(15)이 형성되어 있다.

상기와 같이 구성된 구조에서, 상기 소결 베어링(8)은 베어링수납부(14)의 면접촉과 판스프링(16)에 의해 고정된다.

이와 같이 구성된 종래 소결 베어링(8)은 자체 함유 및 외부 급유에 의하여 윤활 오일이 공급되어 모터의 샤프트를 지지하며 회전을 전달한다.

그러나, 샤프트와 완전히 고정 상태가 아닌 슬립 상태로 샤프트가 회전하므로 소결 베어링(8)과 샤프트는 미세한 간격을 둔 상태에서 마찰 회전을 하게 된다.

그러므로, 모터가 장시간 가동되어 온도가 상승하게 되면, 샤프트와 소결 베어링(8)은 열팽창을 하게 되어 일정한 간격을 유지하지 못하는 경우가 발생하고,미세한 간격 상이로 칩 등이 침투하게 되면 자체 윤할 오일에 의해 외부 배출이 일부 진행되지만 소결 베어링(8) 내측으로 침투하게 되는 경우에는 소음이 발생되면서 회전에 방해가 되어 심지어는 샤프트와 소결 베어링(8)이 고착되기도 하는 문제점이 있으며, 미세 먼지 등에 의해 윤활 오일과 분진 등이 결합하여 윤활 작용이 어려운 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 소결 베어링 내부에서 윤활 오일이 항상 일정한 유동 상태를 가지도록 하여 윤활 작용을 유지하면서 침투되는 미세 먼지 등이 유동되는 윤활 오일에 의해 일정한 공간으로 집적되어 샤프트와의 간섭을 방지하여 소음이나 고착 문제를 방지할 수 있는 모터의 소결 베어링 구조에 관한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안은, 모터의 샤프트를 지지하기 위해 설치되는 소결 베어링에 있어서, 소결 베어링 내주면에는 소정 형상의 오일 유동홈이 샤프트와 직교 방향으로 형성되고, 오일 유동홈의 종단에는 오일의 유동을 교란시키기 위한 스크렛치가 형성되는 모터의 소결 베어링 구조를 제공한다.

도 1은 종래 소결 베어링이 설치된 모터의 일부 단면도.

도 2는 본 고안에 따른 소결 베어링이 설치된 모터의 단면도.

도 3은 본 고안에 따른 소결 베어링의 일부 절개 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

8: 소결 베어링 13: 모터 케이스

14: 베어링 수납부 15: 샤프트 고정구멍

16: 판스프링 20: 오일 유동홈

25: 스크렛치

본 고안은 소결 베어링에 함유되어 있는 윤활 오일의 함유 시간을 연장시키면서 윤활 오일이 샤프트와의 접촉을 유지하도록 하는 특징을 가지며, 특히 윤활 오일이 소결 베어링 내주면에서 지속적으로 유동하여 미세 먼지 등이 유입되어도 신속하게 샤프트로부터 격리시키면서 윤활 오일과 미세 먼지 등이 혼합되지 않도록하는 특징을 가진다.

이하, 본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 의한 소결 베어링(8)이 설치된 모터의 단면도이고, 도 3은 본 고안에 의한 소결 베어링(8)의 절개 사시도이다.

도시된 바와 같이, 모터의 케이스(13) 내측에는 베어링 설치부(14)가 형성되어 소결 베어링(8)이 설치되는데, 상기 베어링 설치부(14)는 중앙 부분에 회전 샤프트가 관통될 수 있도록 공간을 가지고 있으며 소결 베어링(8)의 중앙부에도 역시 동일한 크기의 샤프트 고정구멍(15)이 형성되어 있다.

상기와 같이 구성된 구조에서, 상기 소결 베어링(8)은 베어링 설치부(14)의 면접촉과 판스프링(16)에 의해 고정된다.

한편, 상기 소결 베어링(8) 내주면에는 터널 형상의 오일 유동홈(20)이 형성되는데, 본 실시예에서는 오일 유동홈(20)이 선단이 반구형으로 도시되었으나 이는 역삼각형이나 장방형 등으로 변형이 가능하다.

또한, 상기 오일 유동홈(20)은 소결 베어링(8) 내주면에서 샤프트의 축방향과 직교하는 방향으로 형성되는 것으로, 소결 베어링(8) 내주면에서 폐쇄형 공간의 홈을 형성하는 것이다.

한편, 상기 오일 유동홈(20)의 가공은 소결 베어링(8) 가공과 동시에 성형하는 것으로 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

원통형 혹은 반원형의 형상을 가지는 임의의 성형틀에서 분말입자 상태의 소재를 넣어 가압하여 1차 성형한 후, 열을 가하여 소결시켜 정형화한다.

그리고, 소결 정형화 이후에 2차 정형 과정을 거친 후에 오일을 침지시키는 공정에서, 상기 1차 성형중에는 프레스 가공을 하게 되므로, 금형 접합면에 고탄력의 수지 또는 고무를 삽입하여 프레스 가공하게 되면 본 고안의 오일 유동홈(20)이 성형된다.

그리고, 상기 오일 유동홈(20)의 종단 즉, 소결 베어링(8) 내주면에서 오일 유동홈(20)이 종결되는 종단에는 도 3에 상세히 도시된 바와 같이 스크렛치(25)가 형성되어 윤활 오일의 유동을 교란시키도록 한다.

상기 오일 유동홈(20)의 선단에 형성된 스크렛치(25)는 본 실시예에서는 상호 교차되는 "X"자 형태를 이루고 있으나, 이와는 달리 불규칙적으로 교차되는 미세한 선들의 긁힘 형태를 형성하여도 무방하다.

상기 스크렛치(25)의 가공은 오일 유동홈(20)의 가공후에 너얼링 가공을 하거나 또는 오일 유동홈(20)의 가공시 동시에 가공하여도 무방하다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 소결 베어링(8)에서, 가공후 자체 함유된 윤활 오일은 초기 기동시 상기 오일 유동홈(20)의 용적만큼 다량의 윤활 오일이 소결 베어링(8)에 함유되는 것이다.

이는, 모터의 초기 기동시 기존의 윤활 오일 공급상태보다 다량의 윤활 오일을 샤프트에 공급하는 효과가 있는 것이며, 초기 기동시 발생하는 마찰에 의한 소음이 감소되며 소결 베어링(8)의 마모가 지연된다.

또한, 상기 오일 유동홈(20) 내측에 함유된 윤활 오일은 모터의 기동시 샤프트에 의하여 지속적으로 유동력을 전달받게 된다. 이와 같이 윤활 오일은 샤프트에서 전달되는 유동력에 의하여 오일 유동홈(20) 내측에서 미세한 순환 유동을 시도하게 되는데, 이러한 윤활 오일의 순환 유동은 자체 점성력에 의해 일부 지연된다.

상기와 같이 유동이 지연되면서 샤프트에 지속적으로 윤활 오일이 공급되어 유막이 형성되면, 오일 유동홈(20) 내측에 함유된 윤활 오일은 장시간의 모터 가동에 의해 일체화되어 즉, 덩어리로 유동을 하게 되는데, 이때 상기 오일 유동홈(20) 종단에 형성된 스크렛치(25)는 윤활 오일의 유동 방향을 분산시키거나 윤활 오일의 일체화된 유동을 분류로 형성시키는 효과를 부여한다.

그리하여, 오일 유동홈(20) 내측에서 일체화되어 유동하게 되는 윤활 오일은 종단에 형성된 스크렛치(25)에 의하여 그 유동 방향과 유동력이 분산되어 윤활 오일의 유동을 교란시킴으로써 윤활 오일은 일부만이 샤프트로 공급된다.

한편, 상기와 같이 샤프트에서 지속적으로 공급되는 윤활 오일은 샤프트에 개입되는 먼지 등의 이물질들과 접촉하게 되고, 윤활 오일에 접촉된 이물질은 상기 오일 유동홈(20) 내측으로 유도됨으로써 샤프트와 이물질간의 접촉이 방지된다.

그리하여, 이물질에 의한 샤프트와 소결 베어링(8)간의 마찰, 마모 등은 방지되며 장시간 모터의 회전에 따른 샤프트의 구속 역시 방지되는 것이다.

이와 같이, 본 발명의 소결 베어링(8)은 오일 유동홈(20)의 용적만큼 오일 함유량이 증가되어 샤프트와 소결 베어링(8) 마찰면 사이에 오일의 공급량을 증가시켜 마찰이 최소화되며, 초기 모터의 가동시에 오일 유동홈(20)으로부터 윤활 오일이 자체 펌핑되어 지속적인 윤활막 형성이 가능하며, 이물질이 오일 유동홈(20)으로 유도되어 샤프트와 소결 베어링(8)간의 결착이 방지되는 것이다.

본 고안의 소결 베어링 구조에 의하여, 모터의 초기 가동시에 마찰 마모나 소음이 저감되며 윤활 오일이 다량으로 함유되어 윤활막이 지속적으로 형성될 수 있으며 이물질 등에 의한 구동의 간섭이 방지되므로 모터의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 모터의 샤프트를 지지하기 위해 설치되는 소결 베어링(8)에 있어서,

   상기 소결 베어링(8) 내주면에는 소정 형상의 오일 유동홈(20)이 상기 샤프트와 직교 방향으로 형성되고,

   상기 오일 유동홈(20)의 종단에는 오일의 유동을 교란시키기 위한 스크렛치(25)가 형성된 것을 특징으로 하는 모터의 소결 베어링 구조.