KR20110061768A - 축받이 어셈블리 및 스캐닝 모터 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 축받이 어셈블리는 중공이 형성된 슬리브; 상기 중공에 회전 가능하게 설치되는 샤프트; 상기 샤프트의 단부와 접촉되어 상기 샤프트의 회전 시에 마찰을 줄여주기 위한 스러스트 플레이트; 및 상기 슬리브 및 상기 스러스트 플레이트를 내부에 배치하며, 상기 스러스트 플레이트와 접촉되는 접촉면이 점 접촉되도록 형성되는 홀더;를 포함할 수 있다.

Description

축받이 어셈블리 및 스캐닝 모터{Bearing Assembly and Scanning motor}
본 발명은 축받이 어셈블리 및 스캐닝 모터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 샤프트의 지지 구조를 개선하여 고속 회전 시 발생되는 진동 및 소음을 저감하기 위한 축받이 어셈블리 및 이를 포함하는 스캐닝 모터에 관한 것이다.
일반적으로 미러부를 구비하는 스캐닝 모터는 광주사 장치에 사용되고 있다. 이러한 광 주사 장치는 레이저 프린터, 디지털 복사기, 바코드 리더, 팩시밀리 등의 기기에 채용되는 것이다.
그 중 미러부는 그 측면에 복수의 반사면을 구비하는 것으로, 소정의 방향으로 회전 구동하면서 광원에 의한 입사광을 편향 주사시키는 역할을 한다. 이러한 미러부는 다수의 사각형 미러면을 가지는 미러 본체를 구비한다.
이때, 미러부는 화상 형성 동작을 위한 모터 등의 구동 수단에 의하여 일정속도로 회전되며, 이러한 원리에 의해서 광주사 장치는 미러부를 회전시킴으로써 피주사면상에 주사방향으로 빔을 반사하게 된다.
종래의 스캐닝 모터는 축받이 어셈블리에 의해서 회전하게 미러부가 회전하게 되는 데, 축받이 어셈블리는 회전되는 샤프트의 저면에 마찰력을 줄여주기 위한 스러스트 플레이트를 포함하게 된다.
이때, 스러스트 플레이트와 샤프트는 서로 접촉 면적이 넓은 면 접촉을 하고 있는데, 스러스트 플레이트가 홀더 내에서 이물 등의 영향에 의해서 기울어지게 되는 경우에는 샤프트가 회전 중심에서 중심 차를 가지도록 스러스트 플레이트에 대해하여 기울어지게 된다.
따라서, 샤프트의 중심과 회전 중심이 일치하지 않게 되는 모터 장치는 스캐닝 모터의 회전 시에 소음과 진동이 발생되어 회전 특성을 떨어뜨리게 되며, 이러한 문제점을 해결할 기술들이 요구되고 있다.
본 발명은 상술된 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 샤프트가 회전 시에 회전 중심을 일치시키도록 설계된 축받이 어셈블리 및 이를 포함하는 스캐닝 모터에 관한 것이다.
본 발명에 따른 축받이 어셈블리는 중공이 형성되는 슬리브; 상기 중공에 회전 가능하게 설치되는 샤프트; 상기 샤프트의 단부와 접촉되어 상기 샤프트의 회전 시에 마찰을 줄여주기 위한 스러스트 플레이트; 및 상기 슬리브 및 상기 스러스트 플레이트를 내부에 배치하며, 상기 스러스트 플레이트와 접촉되는 접촉면이 점 접촉되도록 형성되는 홀더;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 축받이 어셈블리의 상기 샤프트는 상기 스러스트 플레이트와 접촉되는 일단부가 곡률 반경을 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 축받이 어셈블리의 상기 홀더는 상기 접촉면이 상기 샤프트의 곡률 반경보다 큰 곡률 반경을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 축받이 어셈블리의 상기 홀더는 상기 접촉 면이 상기 스러스트 플레이트와 점 접촉되도록 피크 형상으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 축받이 어셈블리의 상기 홀더는 상기 스러스트 플레이 트와 점 접촉되도록 상기 접촉면에 돌출 형성되는 반구형의 접촉 돌기를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 축받이 어셈블리의 상기 홀더는 상기 스러스트 플레이트와 점 접촉되도록 상기 접촉면에 돌출 형성되는 피크형의 접촉 돌기를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스캐닝 모터는 중공이 형성되는 슬리브, 상기 중공에 회전 가능하게 설치되는 샤프트, 상기 샤프트의 단부와 접촉되어 상기 샤프트의 회전 시에 마찰을 줄여주기 위한 스러스트 플레이트, 및 상기 슬리브와 상기 스러스트 플레이트를 내부에 배치하며 상기 스러스트 플레이트와 접촉되는 접촉면이 점 접촉되도록 형성되는 홀더를 구비하는 축받이 어셈블리; 상기 홀더에 장착되어 그 위치를 고정하는 스테이터; 상기 샤프트에 장착되어 전자기력에 의해서 함께 회전하는 플랜지부를 구비하는 로터부; 및 상기 플랜지부의 외면에 고정되도록 접착되는 미러부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스캐닝 모터의 상기 로터부의 내측면에는 마그네트가 장착되며, 상기 홀더에는 상기 마그네트와 대응되도록 코일부가 장착되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스캐닝 모터의 상기 샤프트는 상기 스러스트 플레이트와 접촉되는 일단부가 곡률 반경을 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스캐닝 모터의 상기 홀더는 상기 접촉면이 상기 샤프트의 곡률 반경보다 큰 곡률 반경을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스캐닝 모터의 상기 홀더는 상기 접촉 면이 상기 스러스트 플레이트와 점 접촉되도록 피크 형상으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스캐닝 모터의 상기 홀더는 상기 스러스트 플레이트와 점 접촉되도록 상기 접촉면에 돌출 형성되는 반구형의 접촉 돌기를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스캐닝 모터의 상기 홀더는 상기 스러스트 플레이트와 점 접촉되도록 상기 접촉면에 돌출 형성되는 피크형의 접촉 돌기를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 축받이 어셈블리 및 스캐닝 모터는 슬리브 및 스러스트 플레이트를 내부에 배치하며, 상기 스러스트 플레이트와 접촉되는 접촉면이 점 접촉되도록 형성되는 홀더를 포함하므로 상기 홀더에 의해서 스러스트 플레이트가 기울어지는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 샤프트의 중심과 회전 중심이 일치하게 되어 회전 특성을 증가시킬 수 있는 것이다.
본 발명에 따른 축받이 어셈블리 및 스캐닝 모터에 관하여 도 1 내지 도 6을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.
다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 모터를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 스캐닝 모터는 슬리브(130), 샤프트(140), 스러스트 플레이트(150) 및 홀더(160)를 포함할 수 있다.
슬리브(130)는 도 1에 도시한 바와 같이, 홀더(160)의 수용 홀에 몸체 하부단을 압입하여 조립될 수 있다. 이때, 상기 슬리브(130)는 로터부(120)와 일정크기의 간격을 두고 서로 대응하여 이들 사이에 습동면을 형성하는 회전지지부재를 의미할 수 있다.
그리고, 슬리브(130)에는 샤프트(140)가 결속되기 위한 축공이 형성될 수 있으며, 상기 축공의 내측면에는 복수개의 래디얼 동압홈이 형성될 수도 있다.
샤프트(140)는 슬리브(130)의 축공에 삽입되어 회전될 수 있으며, 샤프 트(140)의 상부면에는 허브(122)가 장착되는 것이다.
이때, 샤프트(140)는 회전 축 방향으로 길게 형성될 수 있으며, 샤프트(140)의 저면에는 스러스트 플레이트(150)가 형성되어 회전 시 발생되는 샤프트(140)와의 마찰력을 줄이게 된다.
스러스트 플레이트(150)는 샤프트(140)와 접촉되도록 홀더(160)에 배치되며, 홀더(160)의 오목한 면에 저면이 접촉되게 된다. 이때, 스러스트 플레이트(150)의 상면에는 샤프트(140)의 저면과 접촉되며 스러스트 플레이트(150)는 샤프트(140)와의 회전 시에 마찰력을 감소시키는 역할을 하게 된다.
홀더(160)는 슬리브(130) 및 샤프트(140)를 내부에 수용하며, 홀더(160)의 저면에는 상기에서 언급된 바와 같이 스러스트 플레이트(150)가 배치될 수 있다.
이때, 스러스트 플레이트(150)와 접촉되는 홀더(160)의 접촉면(152)은 스러스트 플레이트(150)와 접촉되는 면을 향하여 오목하게 형성될 수 있다. 따라서, 접촉면(152)이 샤프트(140)의 곡률 반경보다 큰 곡률 반경을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다. 여기서, 내측으로 오목하게 형성되는 접촉면(152)은 홀더(160)를 내측으로 가압시켜 형성시킬 수 있다.
이하는, 도 1에서 도시된 구성들을 자세하게 설명하는 것이다.
스테이터(110)는 전원인가 시 일정크기의 전자기력을 발생시키는 권선코일 및 상기 권선코일이 권선되는 복수개의 코어를 구비하는 고정구조물이다.
그리고, 스테이터(110)는 로터부(120)의 샤프트(140)에 의해서 결합되며, 허 브(122)의 내측면에 부착된 마그네트(124)와 권선코일이 대면하도록 위치된다. 따라서, 로터부(120)는 움직이지 않는 스테이터에 회전 가능하게 고정되는 것이다.
로터부(120)는 앞서 설명한 바와 같이, 상기 스테이터에 대하여 회전가능하게 구비되는 회전구조물이며, 상기 코어와 일정간격을 두고 서로 대응하는 환고리형의 마그네트(124)를 외주면에 구비하는 허브(122)를 포함할 수 있다.
그리고, 마그네트(124)는 원주방향으로 N극, S극이 교대로 착자되어 일정세기의 자기력을 발생시키는 영구자석으로 구비된다.
또한, 허브(122)는 마그네트(124)가 장착된 면에서 폴리곤 미러부(174)가 상부로 이격되도록 형성된 연장부(126)를 포함할 수 있다.
플랜지(170)는 샤프트(140)와 결속되기 위하여 중앙에 플랜지 홀(172)이 제공되고, 샤프트(140)와 동일한 형상인 원형으로 형성될 수 있다.
이때, 플랜지(170)의 외측면은 폴리곤 미러부(174)의 관통 공과 서로 접착될 수 있으므로 로터부(120)의 회전축과 함께 플랜지(170)가 회전될 때에 폴리곤 미러부(174)도 플랜지(170)와 함께 회전되는 것이다.
이때, 폴리곤 미러부(174)의 외측면에는 미러면이 형성되며, 소정의 방향으로 회전 구동하는 미러면은 광원에 의해서 주사된 입사광을 편향 주사시키는 역할을 한다. 또한, 폴리곤 미러부(174)의 상부에는 샤프트(140)에 결속되어 폴리곤 미러부(174)를 고정하게 되는 고정부(180)를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 모터의 축받이 어셈블리를 설명 하기 위한 개략적인 단면도이고, 도 3은 도 2의 스캐닝 모터의 축받이 어셈블리의 회전 특성을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 2를 참조하면, 홀더(160)는 상기 접촉면(152)이 샤프트(140)의 곡률 반경(①)보다 큰 곡률 반경(②)을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
따라서, 샤프트(140)가 스러스트 플레이트(150)에 점 접촉하게 되며, 스러스트 플레이트(150)가 홀더(160)의 접촉면(152)과 점 접촉하게 되므로 샤프트(140)의 회전 중심과 홀더의 중심이 일치하게 되는 것이다.
이에 따라, 상기 홀더(160)에 의해서 스러스트 플레이트(150) 및 샤프트(140)가 기울어지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 3에서 도시된 바와 같이, 샤프트(140)는 홀더(160)에 배치되는 스러스트 플레이트(150)와 점 접촉되는 데, 상기의 접촉 구조에 의해서 샤프트(140)의 중심과 회전 중심이 일치하게 된다.
따라서, 본 실시예에 따른 축받이 어셈블리 및 스캐닝 모터는 슬리브(130) 및 스러스트 플레이트(150)를 내부에 배치하며, 상기 스러스트 플레이트(150)와 접촉되는 접촉면이 점 접촉되도록 형성되는 홀더(160)를 포함하므로 상기 홀더(160)에 의해서 스러스트 플레이트(150)가 기울어지는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 샤프트(140)의 중심과 회전 중심이 일치하게 되어 회전 특성을 증가시킬 수 있는 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스캐닝 모터의 축받이 어셈블리를 설 명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 4를 참조하면, 스캐닝 모터는 슬리브(230), 샤프트(240), 스러스트 플레이트(250) 및 홀더(260)를 포함할 수 있다.
이때, 본 실시예의 슬리브(230), 샤프트(240) 및 스러스트 플레이트(250)는 앞선 실시예와 실질적으로 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략할 수 있다.
여기서, 홀더(260)의 접촉면(252)은 스러스트 플레이트(250)와 점 접촉하도록 형성되며, 접촉면(262)의 형상은 피크 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 피크 형상의 접촉면(262)은 홀더(260)의 저면을 가압하여 간단하게 형성시킬 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따른 축받이 어셈블리 및 스캐닝 모터는 슬리브(230) 및 스러스트 플레이트(250)를 내부에 배치하며, 스러스트 플레이트(250)와 접촉되는 접촉면이 점 접촉되도록 형성되는 홀더(260)를 포함하므로 상기 홀더(260)에 의해서 스러스트 플레이트(250)가 기울어지는 것을 방지할 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스캐닝 모터의 축받이 어셈블리를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 5를 참조하면, 스캐닝 모터는 슬리브(330), 샤프트(340), 스러스트 플레이트(350) 및 홀더(360)를 포함할 수 있다.
이때, 본 실시예의 슬리브(330), 샤프트(340) 및 스러스트 플레이트(350)는 앞선 실시예와 실질적으로 동일하므로 그 구체적인 설명은 생략할 수 있다.
홀더(360)의 저면은 돌출된 형상으로 형성된 돌출 돌기일 수 있으며, 제조 시에 돌출된 형상으로 형성되는 것도 가능하다. 이때 돌출된 형상은 그 단면이 라운드진 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 돌출 돌기의 가장 높은 부분이 접촉면(352)이 되는 것이다.
도 6을 참조하면, 홀더(460)의 저면은 돌출된 형상으로 형성된 돌출 돌기일 수 있으며, 제조 시에 함께 형성될 수 있다. 이때 돌출된 형상은 그 단면이 피크 형상으로 형성될 수 있다. 따라서, 돌출 돌기의 가장 높은 부분이 접촉면(452)이 되는 것이다. 그러나, 홀더(360)의 돌출된 부분의 형상은 이에 한정되지 않으며 설계자의 의도에 따라 다양한 형상으로 형성되는 것도 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 모터를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스캐닝 모터의 축받이 어셈블리를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 3은 도 2의 스캐닝 모터의 축받이 어셈블리의 회전 특성을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스캐닝 모터의 축받이 어셈블리를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스캐닝 모터의 축받이 어셈블리를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
110.... 스테이터 120.... 로터
124.... 마그네트 126.... 연장부
130.... 슬리브 140.... 샤프트
150.... 스러스트 플레이트 152.... 접촉면
160.... 홀더 170.... 플랜지
172.... 플랜지 홀 180.... 고정부

Claims (13)

  1. 중공이 형성된 슬리브;
    상기 중공에 회전 가능하게 설치되는 샤프트;
    상기 샤프트의 단부와 접촉되어 상기 샤프트의 회전 시에 마찰을 줄여주기 위한 스러스트 플레이트; 및
    상기 슬리브 및 상기 스러스트 플레이트를 내부에 배치하며, 상기 스러스트 플레이트와 접촉되는 접촉면이 점 접촉되도록 형성되는 홀더;
    를 포함하는 축받이 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트는,
    상기 스러스트 플레이트와 접촉되는 일단부가 곡률 반경을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 축받이 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 홀더는,
    상기 접촉면이 상기 샤프트의 곡률 반경보다 큰 곡률 반경을 가지도록 형성 되는 것을 특징으로 하는 축받이 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 홀더는,
    상기 접촉면이 상기 스러스트 플레이트와 점 접촉되도록 피크 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 축받이 어셈블리.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 홀더는,
    상기 스러스트 플레이트와 점 접촉되도록 상기 접촉면에 돌출 형성되는 반구형의 접촉 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 축받이 어셈블리.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 홀더는,
    상기 스러스트 플레이트와 점 접촉되도록 상기 접촉면에 돌출 형성되는 피크형의 접촉 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 축받이 어셈블리.
  7. 중공이 형성되는 슬리브, 상기 중공에 회전 가능하게 설치되는 샤프트, 상기 샤프트의 단부와 접촉되어 상기 샤프트의 회전 시에 마찰을 줄여주기 위한 스러스트 플레이트, 및 상기 슬리브와 상기 스러스트 플레이트를 내부에 배치하며 상기 스러스트 플레이트와 접촉되는 접촉면이 점 접촉되도록 형성되는 홀더를 구비하는 축받이 어셈블리;
    상기 홀더에 장착되어 그 위치를 고정하는 스테이터;
    상기 샤프트에 장착되어 전자기력에 의해서 함께 회전하는 플랜지부를 구비하는 로터부; 및
    상기 플랜지부의 외면에 고정되도록 접착되는 미러부;
    를 포함하는 스캐닝 모터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 로터부의 내측면에는 마그네트가 장착되며, 상기 홀더에는 상기 마그네트와 대응되도록 코일부가 장착되는 것을 특징으로 하는 스캐닝 모터.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 샤프트는,
    상기 스러스트 플레이트와 접촉되는 일단부가 곡률 반경을 가지는 것을 특징으로 하는 스캐닝 모터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 홀더는,
    상기 접촉면이 상기 샤프트의 곡률 반경보다 큰 곡률 반경을 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 스캐닝 모터.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 홀더는,
    상기 접촉 면이 상기 스러스트 플레이트와 점 접촉되도록 피크 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스캐닝 모터.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 홀더는,
    상기 스러스트 플레이트와 점 접촉되도록 상기 접촉면에 돌출 형성되는 반구형의 접촉 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 모터.
  13. 제7항에 있어서,
    상기 홀더는,
    상기 스러스트 플레이트와 점 접촉되도록 상기 접촉면에 돌출 형성되는 피크형의 접촉 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 스캐닝 모터.
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