KR910009539B1 - Apparatus supporting rotary shafts - Google Patents

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Abstract

The bearing is for a shaft (100) driven at a high rotational speed. The shaft is supported by rotary bodies possessing a larger radius than the shaft in order to reduce the friction on the parts in contact with the shaft. The rotary bodies comprise three discs (201- 203) supporting the shaft in three directions. The bearing for a high-speed shaft is mechanically simple and is economically produced.

Description

고속회전축 지지장치High speed rotating shaft support device

제1도는 본 발명에 따른 장치의 축지지 원리도.1 shows a principle of axial support of a device according to the invention.

제2도는 본 발명에 일실시예에 따른 축지지장치와 이로써 설치지지되는 축의 분해사시도.Figure 2 is an exploded perspective view of the shaft supporting apparatus and the shaft is supported thereby installed according to an embodiment of the present invention.

제3도는 제2도의 결합상태 단면도.3 is a cross-sectional view of the coupling state of FIG.

제4도는 제3도의 A~A선 단면도.4 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

제5도는 상기 실시예의 다른 가능한 변형 실시예를 보여주는 단면도.5 is a cross-sectional view showing another possible variant of the above embodiment.

제6도는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 축지지장치와 이로써 지지되는 축의 발췌사시도.6 is an exploded perspective view of a shaft support device and a shaft supported thereby according to another embodiment of the present invention.

제7도는 제6도의 설치상태 단면도.7 is a cross-sectional view of the installation state of FIG.

제8도는 제7도의 B~B선 단면도.8 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG.

제9도는 상기 제6도~8도에서 보여진 실시예의 다른 가능한 변형 실시예를 보여주는 단면도.9 is a cross-sectional view showing another possible variant of the embodiment shown in FIGS. 6-8.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1,100,110,120,130 : 고속회전축1,100,110,120,130: High speed rotation shaft

2,201,202,203,201′,202′,203′,211,212,213,211′,21′,213′,221,222,221′,222′,231,232,231′,232′ : 고속 회전축을 지지하는 회전체.2,201,202,203,201 ', 202', 203 ', 211,212,213,211', 21 ', 213', 221,222,221 ', 222', 231,232,231 ', 232': Rotor supporting a high speed rotation shaft.

본 발명은 고속회전축 지지장치에 관한 것이다.The present invention relates to a high speed rotating shaft support device.

본 발명은 특히 회전수 100,000RPM 이상의 초고속 회전축을 평범한 기계적 구성요소들에 의해 유효하게 지지할 수 있는 새로운 고속회전축 지지장치에 관한 것이다.The present invention relates in particular to a new high speed rotary shaft support device capable of effectively supporting an ultra-high speed rotary shaft of more than 100,000 RPM with ordinary mechanical components.

각종 기계, 기구류에 있어서 회전력을 일으키는 축은 일반적으로 복수의 베어링요소들과 이를 둘러싸서 지지하는 축받이부들에 의해 제위치를 고정유지토록 하여 안정적으로 설치지지되는데, 축의 회전속도가 빠르면 빠를수록 이를 지지하는 축지지장치는 보다 큰 내구력과 높은 정밀도가 요구되게 되며 특히 30,000RPM 이상의 고속 회전축인 경우에는 그 축지지부에서 일어나는 막대한 기계적 마찰과 마찰열로 인해 보통의 평범한 축지지수단으로는 이를 내구성있게 제대로 지지해주기가 극히 어렵다.Shafts that generate rotational force in various machines and equipments are generally installed stably by holding a plurality of bearing elements and bearings that surround and support them. The shaft support device requires greater durability and high precision, especially in the case of high speed rotary shafts of more than 30,000 RPM, due to the enormous mechanical friction and frictional heat occurring in the shaft support, it is difficult to support it with the usual ordinary shaft support means. Extremely difficult.

이러한 초고속 회전축이 필요한 경우 현재까지는 고도의 합금처리 및 열처리를 거쳐 필요한 큰 강도와 내구력이 부여된 재료를 초정밀 가공하여서된 베어링요소로써 축을 지지하고 또 그와 관련한 매우 복잡다단한 축받이 조립체 및 윤활기구들을 통해 축을 설치해주어야 했기 때문에 축설치에 고도의 기술과 고가의 경비가 소요되는 문제점이 있었으며, 그것도 축의 회전속도가 어느 한도를 넘어서면 그 축지지가 거의 불가능하여 목적하는 바의 초고속 회전축을 얻어내기 어려운 실정이었다.When such a high speed rotation shaft is required, until now, highly alloyed and heat treated to support the shaft as a bearing element obtained by super-precise processing of the material with high strength and durability required, and the related complex bearing assemblies and lubricating mechanisms Because of the need to install the shaft through the installation of the shaft, there was a problem that requires high technology and expensive expenses, it is also difficult to support the shaft when the rotational speed of the shaft exceeds any limit, it is difficult to obtain the high-speed rotary shaft of the desired bar It was a situation.

본 발명은 이러한 배경에서 오랜 연구와 시행착오를 거친 끝에 완성된 새롭고 획기적인 축지지장치로서, 이 장치는 쉽사리 설치제공될 수 있는 몇몇 평범한 기구적 구성요소들을 통해 통상의 베어링지지구조로써 얻어낼 수 있는 축의 회전속도 한계를 크게 초월하여 종전에 볼 수 없었던 월등한 초고속 회전축에 대한 축지지를 저렴한 가격으로 유효하게 이루어낼 수 있는 뛰어난 이점을 제공하며, 그러한 축지지장치의 제공이 바로 본 발명의 목적인 것이다. 이하에서 상기의 목적을 적합하게 달성할 수 있는 본 발명의 선택된 실시예들을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.The present invention is a new and innovative axial support device completed after a long research and trial and error in this background, which can be obtained as a conventional bearing support structure through some ordinary mechanical components that can be easily installed and provided. It is an object of the present invention to provide an excellent advantage that can effectively achieve the shaft support for the superior ultra high speed rotation shaft which was not seen before, greatly exceeding the rotational speed limit of the shaft at an affordable price. . DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, selected embodiments of the present invention that can suitably achieve the above objects will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

우선, 본 발명에 따른 축지지장치의 기본적인 축지지원리는 제1도에서 보는 바와같이 임의의 회전축(1), 특히 고속회전축을 이 축보다 큰 반경을 가지고 축과 접촉하는 부분에서의 마찰이 감소되는 방향으로 구동되어지는 복수의 회전체(2)들 사이에 지지시켜 축지지를 이룬다는 것이다. 이 축지지원리에 따른 상기 회전체(2)들의 이상적인 구동상태는 이들의 원주속도와 이들로써 지지되는 축의 원주속도를 상호 동일하게 일치시킨 상태이다. 이와같이 함으로써 축(1)은 이를 지지하는 회전체(2)들 사이에 기계적 마찰을 거의 일으키지 않고 이상적으로 고속회전될 수 있다. 그러나 실제의 적용에 있어서는 상기 축과 회전체들 사이에 얼마간의 회전간 슬립이 일어날 수 있으며, 이러한 경우를 포함하여 어떤 경우에도 예의 고속회전축과 이를 지지하는 회전체들 사이의 접촉부 마찰계수가 허용 마찰계수이하가 되도록 해준다. 여기에서 말하는 허용 마찰계수란 축(1)이 회전하는 동안 이를 상술한 바와같이 지지토록 설치된 회전체(2)들의 파괴나 손상을 불러일으키지 않는 범위내에서의 최대 마찰계수를 말한다. 축(1)이 회전함에 있어서 이 축(1)보다 가급적인 범위내에서의 큰 반경을 가지는 상기 회전체(2)들은 축(1)에 비해 상당히 느린 속도(예컨대 축 회전속도의1/10에 해당하는 속도)로 회전하게 되고, 따라서 이들 회전체(2)에 대한 회전지지는 통상적인 베어링지지로써 이루어질 수 있다. 따라서 전체적으로 상기 고속회전축(1)은 통상적인 수단으로 쉽사리 그리고 값싸게 설치 제공될 수 있는 회전체(2)들에 의해 기계적 마찰의 개입이 거의 없이 적합하게 축지지되어 고속으로 무리없이 회전될 수가 있는 것이다. 여기에서 상술한 회전체(2)들은 원판이나 원주체 또는 구체등의 여러 가지 형태를 이룰 수 있으며, 실제의 적용에 있어서는 제반 설치여건을 감안할 때 원판형의 것으로 하는 것이 좋다. 또, 이들 회전체(2)와 축(1)간의 접촉형태는 단순 접촉형태, 또는 기어의 치합형태를 이룰 수 있다. 또 상기 회전체(2)들의 회전은 이들로써 축지지되는 축(1)의 회전력을 전달받아 이루어지거나 혹은 다른 별도의 동력원에 의해 이루어질 수 있으며, 축(1)의 회전부하경감을 고려한다면 상기 회전체(2)들을 별도의 동력원에 의해 앞서 언급한 상태로 회전시켜주는 것이 좋다. 선택적으로 상기 회전체(2)는 축(1)과 접촉하는 그 연부가 적합하게 보강되어진 것이 채용될 수 있다. 또한 선택적으로 상기 회전체(2)들중의 어느 하나 또는 전부가 벨트 또는 체인벨트형태의 구조물로 된 무한궤도식 회전체로 될 수 있다.First, as shown in FIG. 1, the basic bearing support of the shaft support device according to the present invention reduces friction at any part of the rotary shaft 1, in particular at the portion where the high-speed rotary shaft contacts the shaft with a radius larger than this axis. It is to support the shaft between the plurality of the rotating body (2) which is driven in the direction to be achieved. The ideal driving state of the rotating bodies 2 according to the support base is a state in which their circumferential speeds and the circumferential speeds of the shafts supported by them are equally matched with each other. In this way, the shaft 1 can be ideally rotated at high speed with little mechanical friction between the rotating bodies 2 supporting it. In practical applications, however, some inter-rotation slip may occur between the shaft and the rotors, in which case the friction coefficient of the contact between the example high-speed rotor and the rotors supporting it is acceptable. Make it less than the coefficient. The allowable coefficient of friction herein refers to the maximum coefficient of friction within the range that does not cause breakage or damage of the rotating bodies 2 installed so as to support the shaft 1 while rotating it. When the shaft 1 rotates, the rotors 2 having a larger radius in the range as far as possible than the shaft 1 are considerably slower than the shaft 1 (for example, at 1/10 of the shaft rotation speed). At a corresponding speed), so that rotational support for these rotors 2 can be achieved with conventional bearing support. Therefore, as a whole, the high speed rotating shaft 1 is properly supported by the rotating bodies 2 which can be easily and inexpensively installed and provided by conventional means, so that the high speed rotating shaft 1 can be rotated at high speed without difficulty. will be. Here, the above-mentioned rotating bodies 2 may form various forms such as discs, cylinders or spheres, and in actual application, it is better to be disc-shaped in consideration of all installation conditions. In addition, the contact form between these rotating bodies 2 and the shaft 1 can form a simple contact form or a geared engagement form. In addition, the rotation of the rotating body (2) is made by receiving the rotational force of the shaft (1) supported by them or may be made by another separate power source, if considering the rotation load reduction of the shaft (1) It is better to rotate the whole 2 to the aforementioned state by a separate power source. Optionally, the rotor 2 may be adopted in which the edge thereof in contact with the shaft 1 is suitably reinforced. Alternatively, any one or all of the rotors 2 may be a crawler-type rotor in the form of a belt or chain belt.

다음에서 이러한 본 발명에 따라 적합하게 구체화된 여러 가지 선택 실시예들을 첨부도면들과 관련하여 상세히 설명한다.In the following, various alternative embodiments suitably embodied in accordance with the present invention are described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2도의 분해사시도와 이의 결합상태 단면도인 제3도인 상술한 본 발명의 취지에 부합하는 축지지장치의 선택된 일실시예를 보여주고 있는데, 여기서는 본 발명의 축지지장치가 임의의 회전축을 세 개의 바람직한 회전체들에 의해 삼점지지하도록 설치된 예를 나타낸 것이다.An exploded perspective view of FIG. 2 and a cross-sectional view of FIG. 3 showing a selected embodiment of a shaft support device in accordance with the above-described object of the present invention, wherein the shaft support device of the present invention has three arbitrary rotation shafts. It shows an example installed to support three points by the preferred rotating bodies.

상기 실시예를 좀더 상세히 설명해보면, 하나의 회전축(100)이 두 지점에서 각 지점마다 세 개씩의 동일한 회전체(201)(202)(203)와 회전체(201′)(202′)(203′)들 사이에서 지지되도록 설치되어 있고, 이들 각 회전체는 그 원주면이 상기 회전축(100)에 대하여 슬립이 일어나지 않게 면접하여 이 축(100)과 함께 동시에 회전하는 상태로 임의의 좌우 프레임(3)(4) 사이의 축(5)(6)(7)상에 가설된다. 여기에서는 특히 상기 회전체들이 모두 동일한 크기의 원판 형태를 이루고 있다. 축(5)(6)(7)들중 예컨대 회전체(203)(203′)를 보유한 축(7)은 상기 프레임(3)(4)사이에 통상적인 베어링지지로써 축설된 구동축이며 나머지 회전체(201)(201′) 및 회전체(202)(202′)들을 각각 보유한 축(5)(6)들은 그 각각의 회전체를 아이들 상태로 베어링지지한 고정축들이다. 경우에 따라서는 상기 회전체(201)(201′)(202)(202′)들이 그 각각의 축(5)(6)상에 축과 일체로 회전토록 설치되고 이들 축(5)(6)이 프레임(3)(4)에 대해 베어링지지되는 형태로 설치될 수도 있다. 구동축(7)상에는 상기 회전체(203)(203′)이외에도 두 개의 기어(8)(9)가 축과 일체로 회전토록 설치되어 있는데, 그중 기어(8)는 회전축(100)상의 기어(또는 기어부)(10)에 맞물려 있고 나머지 기어(9)는 그 일측에 치합된 아이들기어(11)를 통해 축(5)상의 회전체(201)(201′)들과 동심 일체로 회전토록 설치된 기어(12)를 같은 방향으로 돌려주도록 치합설치되어 있음과 동시에 그 다른쪽에 치합된 또 하나의 아이들기어(13)를 통해 축(6)상의 회전체(202)(202′)들가 동심일체로 회전토록 설치된 기어(14)를 역시 같은 방향으로 돌려주도록 치합설치되어 있다.Referring to the above embodiment in more detail, one rotating shaft 100 is three at each of the three points of the same rotor 201 (202) (203) and the rotor 201 '(202') (203) ′), And each of these rotors is arranged to be rotated together with the shaft 100 at the same time as its circumferential surface is interviewed so that slip does not occur with respect to the rotation shaft 100. 3) (4) is hypothesized on the axis (5) (6) (7). Here, in particular, the rotating bodies all form a disk of the same size. Of the shafts 5, 6, 7, for example, the shaft 7, which has the rotors 203, 203 ′, is a drive shaft built up with the usual bearing support between the frames 3, 4 and the remaining rotation. The axes 5, 6 each holding the entire 201, 201 ′ and the rotors 202, 202 ′ are fixed shafts bearing their respective rotors in an idle state. In some cases, the rotors 201, 201 ′, 202, 202 ′ are installed on their respective shafts 5, 6 so as to be integrally rotated with the shafts 5, 6, and 6. It may be provided in a form bearing supported on the frame (3) (4). In addition to the rotating bodies 203 and 203 ', two gears 8 and 9 are provided on the drive shaft 7 so as to be integrally rotated with the shaft, among which the gear 8 is a gear on the rotating shaft 100 (or Gear (10) and the other gear (9) is installed so as to rotate concentrically with the rotating bodies (201, 201 ') on the shaft (5) via an idle gear (11) engaged on one side thereof. Rotators 202 and 202 'on the shaft 6 are rotated concentrically through another idler gear 13 engaged with the other side while being engaged to rotate (12) in the same direction. The gear 14 provided is engaged with the gear 14 so as to turn in the same direction.

이러한 설치상태에 따라 상기 실시예에서는 구동축(7)이 회전하면 이 축상에 상기와 같이 가설된 기어(8)(9)와 회전체(203)(203′)들이 함께 일체로 회전하면서 그 일측 기어(8)가 이와 치합된 전축(100)상의 기어(10)를 통해 상기 회전축(100)을 일정 속도로 회전시켜주게 되고, 이와 함께 상기 구동축(7)상의 다른쪽 기어(9)는 이와 치합된 아이들기어(11)(13)들을 통해 기어(12)(14)들을 동시에 같은 방향으로 돌려주어서 이들 기어(12)(14)와 각각 동심 일체로 회전하는 회전체(201)(201′) 및 회전체(202)(202′)들이 상기 구동축(7)상의 최전체(203)(203′)들과 동일속도 및 방향으로 회전하게 되며, 이로써 예의 회전축(100)은 상기와 같이 동일속도 및 방향으로 회전체(201)(202)(203)와 회전체(201′)(202′)(203′)들에 의해 두 지점에서 안정적으로 견지된채 제자리에서 고속회전하게 되는 것이다. 따라서 상기 축지지대상 회전축(100)은 일시에 동일속도 및 방향으로 회전하는 복수의 회전체들(여기에서는 회전체(201)(202)(203)와 회전체(201′)(202′)(203′))사이에서 이들과 함께 슬립없이 동시회전하는 상태로 지지됨으로써 통상적인 축지지수단들에서 볼 수 있는 바와같은 기계적 마찰의 개입이 거의 없이 최적으로 확고하게 축지지되어지는 것이며, 이러한 본 발명의 축지지를 통해 상기 회전축(100)은 종래 통상의 축지지수단들로써 얻어질 수 있는 축의 회전속도 한계를 크게 초월하는 월등한 회전속도로 전혀 무리없이 회전될 수가 있는 것이다.According to this installation state, in the embodiment, when the drive shaft 7 rotates, the gears 8 and 9 and the rotors 203 and 203 'hypothesized as described above are integrally rotated together on one axis thereof. (8) rotates the rotary shaft 100 at a constant speed through the gear 10 on the front shaft (100) engaged with it, and the other gear (9) on the drive shaft (7) is engaged with it. Rotating bodies 201, 201 'and rotations which rotate the gears 12, 14 simultaneously in the same direction through the idle gears 11, 13, respectively, concentrically rotating with these gears 12, 14, respectively. The whole 202 (202 ') rotates at the same speed and direction as the outermost 203 (203') on the drive shaft (7), whereby the rotary shaft 100 of the example is at the same speed and direction as described above. Rotating 201, 202, 203 and rotating bodies 201 ', 202', 203 'are stably held at two points, It will be. Therefore, the shaft supporting object rotating shaft 100 is a plurality of rotating bodies that rotate at the same speed and direction at the same time (in this case, the rotating bodies 201, 202, 203 and the rotating body 201 ', 202') ( 203 ')) is supported in a state of co-rotating without slip with them, so that the shaft is optimally and firmly supported with almost no mechanical friction as seen in conventional shaft supporting means. Through the shaft support of the rotating shaft 100 can be rotated without any force at an excellent rotational speed that greatly exceeds the rotational speed limit of the shaft that can be obtained by conventional conventional shaft support means.

도면 제3도의 A~A선 단면도인 제4도는 상기 실시예의 축지지장치가 앞에서 언급한 본 발명의 축지지원리와 잘 부합하는 것임을 보다 명확히 보여준다. 한편, 상술한 실시예에서 회전축(100)의 축선방향 유동은 이 회전축(100)상의 일지점에 환설된 요홈(15)과 그 연부가 상기 요홈(15)에 끼워져 들어간 상태로 구동축(7)상에 부설된 원형 정지판(16)에 의해 효과있게 방지되며, 축(100)에 대한 이러한 축선방향 유동방지수단은 설계상의 필요에 따라 다른 통상적인 형태를 취할 수도 있다. 예컨대 상기 정지판(16)은 상술한 일련의 축지지장치를 둘러싸는 임의의 케이싱 혹은 지지벽부로부터 돌출된 스토퍼의 형태로도 설치될 수 있는 것이다. 상기 구동축(7)의 프레임(3) 외측 연장부상에는 통상의 기동풀리(17)가 결합되어 있는데 이 풀리(17)는 기동시 또는 제동시의 충격을 완화하기 위해 적절한 완충구조를 가지며 이 완충구조는 통상적인 것이므로 설명을 생략한다. 설계상의 필요에 따라서는 축(5), 또는 축(6)이 구동축으로 될 수 있다.4 is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 3, showing more clearly that the shaft support device of the above embodiment is in good agreement with the above-mentioned support base of the present invention. On the other hand, in the above-described embodiment, the axial flow of the rotary shaft 100 is formed on the drive shaft 7 in a state in which the groove 15 and the edge portion thereof are inserted into the groove 15, which is annular at one point on the rotary shaft 100. Effectively prevented by the circular stop plate 16 attached to it, this axial flow preventing means with respect to the shaft 100 may take other conventional forms depending on the design needs. For example, the stop plate 16 may be installed in the form of a stopper protruding from any casing or support wall portion surrounding the series of axial support devices described above. An ordinary starting pulley 17 is coupled to an outer extension of the frame 3 of the drive shaft 7, which pulley 17 has an appropriate cushioning structure to mitigate an impact during starting or braking. Are common and will not be described. Depending on the design needs, the shaft 5 or the shaft 6 may be a driving shaft.

나아가서, 제5도는 상기 실시예에 따른 축지지장치의 다른 가능한 변형실시예를 보여주고 있는데, 여기에서는 축지지대상 회전축이 특히 각종 모터의 회전자축으로 되는 경우이다. 이를 좀더 상세히 설명하면, 임의의 모터 회전자축(110)이 가설되는 양측 프레임(18)(19)의 바깥쪽에는 상기 회전자축(110)의 프레임(18)(19) 외측 연장부를 둘러싸서 밀폐하는 케이싱(20)(21)이 형성되고, 이들 케이싱(20)(21) 내부에서 상기 회전자축(110)의 연장부가 각각 세 개씩의 회전이 자재로운 원판상의 회전체(211)(212)(213) 및 회전체 (211′)(212′)(213′)들에 의해 적합하게 축지지된다. 상기 회전체들은 그 각각의 회전중심에 해당하는 위치에서 프레임(18)(19) 및 케이싱(20)(21)사이에 횡설된 고정축(22)(23)(24)과 고정축(22′)(23′)(24′)들 상에서 각각 아이들상태로 베어링지지되고, 이들 각 고정축상에는 그에 설치된 회저체와 동심일체로 회전하는 기어(25)(26)(27)와 기어(25′)(26′)(27′)들을 가지며, 일측 케이싱(20) 내부의 기어(25)(26)(27)들은 회전자축(110)상의 기어(또는 기어부)(28)에 동시 치합되어 있음과 동시에 타측 케이싱(21) 내부의 기어(25′)(26′)(27′)들은 상기 회전자축(110)상의 다른쪽 기어(28′)에 동시 치합되어 있다. 또 상기 고정축들중 어느 하나의 고정축(여기에서는 고정축(24′))상에는 원형의 정지판(29)이 그 기어(27′) 일측에 부착설치되어 있고, 이 정지판(29)의 연부는 회전자축(110)상의 일지점에 환설된 요홈(30)에 끼워져 들어가 있어 상기 회전자축(110)의 축선방향 유동을 막아주게 된다. 필요에 따라서는 상기 프레임(18)(19)와 케이싱(20)(21)으로 둘러싸인 공간내부에 바람직한 윤활유가 채워질 수 있고, 회전자축(110)에 있어서 프레임(18)(19) 및 케이싱(20)(21)의 관통부위에는 링홈(31)(32)이 형성되거나 혹은 그러한 링홈을 가진 부싱(33)이 설치되어 그 링홈에 상기 윤활유의 누설을 방지하는 통상적인 씨일링(SEAL RING)이 삽입설치될 수 있다. 도면중 미설명 부호 34는 상기 회전자축(110)상에 가설된 통상의 회전자를 나타낸다. 이러한 설치상태에 따라 상기 변형실시예에서는, 회전자축(110)이 회전하면 이 회전자축(110)상의 기어(28)(28′)에 각각 치합되어 있는 기어(25)(26)(27)와 기어(25′)(26′)(27′)들이 동시에 같은 방향으로 회전하여 이들 각 기어와 동심일체인 회전체(211)(212)(213) 및 회전체(211′)(212′)(213′)들이 역시 같은 방향으로 회전하게 되고, 따라서 상기 회전자축(110)은 이를 세방향에서 지지하는 회전체(211)(212)(213)와 회전체(211′)(212′)(213′)들 사이에서 삼점지지된채 이들 회전체와 슬립없이 동시에 회전하게 되므로 기계적 마찰의 개입이 거의 없는 상태로 상기 회전체들에 의해 안정적으로 축지지되어 고속회전할 수 있게 되는 것이며, 이로써 종래의 통상적인 축지지수단으로써는 얻어질 수 없는 월등한 초고속회전이 전혀 무리없이 가능하게 되는 것이다. 여기에서 상기 회전체(211)(212)(213)(211′)(212′)(213′)들은 기어(25)(26)(27)와 기어(28), 그리고 기어(25′)(26′)(27′)와 기어(28′)사이의 치합관계에 의해 회전자축(110)의 회전력을 전달받아 회전하는 상태로 설치되어 있으나 경우에 따라서는 상기 회전체들이 다른 별도의 동력원에 의해 설정된 회전속도 및 방향으로 회전되도록 하여 설치될 수도 있으며, 본 발명의 일 견지에서는 후자의 설치상태가 보다 바람직하다. 한편, 상술한 회전자축(110)이 수직의 회전자축으로 되는 경우에는 이 회전자축(110)의 축방향 하중을 고려하여 그 저부쪽의 케이싱(21) 외측에 적절한 지지캡(35)을 설치하고 이 지지캡(35) 내부에서 상기 회전자축(110)의 하단부가 적합하게 받쳐져 지지되도록 해주는데, 바람직하게는 상기 지지캡(35) 중앙부에 요입부(36a)와 유료(36b)를 가진 받침구(36)를 결합설치하고, 중앙에 통공(27a)를 가지는 복수의 와셔(37)들을 받침구(36)의 요입부(36a)내에 중첩삽입하여 이들 와셔(37)가 상기 수직 회전자축(110)의 하단부를 적합하게 받쳐 지지해주도록 구성하고 필요한 경우 이 지지캡(35) 내부에도 윤활유가 채워지도록 해준다. 앞서의 실시예 및 변형 실시예는 모두 임의의 축지지대상 회전축이 그 축지지부에서 세 개의 동일한 회전체들에 의해 상정지지되어지는 예를 보여준 것이다.Furthermore, FIG. 5 shows another possible modified embodiment of the shaft support apparatus according to the above embodiment, in which the shaft support target rotation shaft is in particular a rotor shaft of various motors. In more detail, the outer side of the frame 18, 19 of the rotor shaft 110, the outer side of the frame 18, 19 of the arbitrary motor rotor shaft 110 is hypothesized to seal Casings 20 and 21 are formed, and in each of these casings 20 and 21, three extending portions of the rotor shaft 110 are rotated three by three, respectively. And rotators 211 ', 212', 213 '. The rotors are fixed shafts 22, 23, 24 and fixed shafts 22 'which are soaked between the frames 18, 19 and the casings 20, 21 at positions corresponding to their respective centers of rotation. Gears 25, 26, 27 and gear 25 'which are bearing-supported in the idle state on the 23' and 24 ', respectively, and which rotate on the fixed shaft concentrically with the round bottom body installed thereon. (26 ') (27'), the gears 25, 26, 27 in one casing 20 are simultaneously engaged with the gears (or gears) 28 on the rotor shaft 110; At the same time, the gears 25 ', 26', 27 'inside the other casing 21 are simultaneously engaged with the other gear 28' on the rotor shaft 110. A circular stop plate 29 is attached to one side of the gear 27 'on one of the fixed shafts (here, the fixed shaft 24'). The edge part is inserted into the recess 30 which is rotated at one point on the rotor shaft 110 to prevent the axial flow of the rotor shaft 110. If desired, a desired lubricant can be filled in the space surrounded by the frames 18, 19 and the casing 20, 21, and the frames 18, 19 and the casing 20 in the rotor shaft 110. Ring grooves 31 and 32 are formed in the penetrating portion of the blade 21 or a bushing 33 having such a ring groove is installed to insert a conventional seal ring to prevent leakage of the lubricant oil into the ring groove. Can be installed. In the figure, reference numeral 34 denotes a conventional rotor hypothesized on the rotor shaft 110. According to this installation state, in the modified embodiment, when the rotor shaft 110 rotates, the gears 25, 26, 27 are engaged with the gears 28, 28 'on the rotor shaft 110, respectively. The gears 25 ', 26', and 27 'are simultaneously rotated in the same direction, so that the rotors 211, 212, 213 and the rotors 211', 212 'are concentric with each of these gears. 213 'are also rotated in the same direction, so that the rotor shaft 110 supports the rotors 211, 212, 213 and the rotors 211', 212 ', 213 which support them in three directions. 3 'are rotated at the same time without being slipped while being supported by three points, so that they can be stably supported by the rotors in a state of little mechanical friction and can rotate at a high speed. It is possible to attain superb high-speed rotation at all, which cannot be obtained by conventional shaft supporting means. Here, the rotors 211, 212, 213, 211 ′, 212 ′, and 213 ′ are gears 25, 26, 27 and gear 28, and a gear 25 ′ ( 26 ') (27') and the gear (28 ') by the engagement relationship between the rotational force of the rotor shaft 110 is installed in a state that is rotated, but in some cases the rotor by another separate power source It may be installed so as to rotate in a set rotational speed and direction, in one aspect of the invention the installation state of the latter is more preferred. On the other hand, when the above-described rotor shaft 110 is a vertical rotor shaft, in consideration of the axial load of the rotor shaft 110, an appropriate support cap 35 is provided outside the casing 21 at the bottom thereof. The lower end of the rotor shaft 110 is appropriately supported and supported in the support cap 35, preferably, a support having a recess 36a and a charge 36b in the center of the support cap 35. And a plurality of washers 37 having a through hole 27a at the center thereof are superposed and inserted into the recess 36a of the support hole 36 so that these washers 37 are connected to the vertical rotor shaft 110. It is configured to support the lower end of the support properly, and if necessary, the lubricant is also filled inside the support cap (35). Both the foregoing embodiments and modified embodiments show an example in which an axis of rotation of any axis supporting object is assumed to be supported by three identical rotors at the axis support.

다음, 제6도의 발췌사시도와 그 설치상태 측단면도인 제7도는 상기 본 발명에 따른 축지지장치의 또 다른 선택 실시예를 보여주는 것으로, 여기에서는 임의의 축지지대상 회전축(120)이 두 지점에서 각 지점마다 두 개씩의 바람직한 회전체(221)(222) 및 회전체(221′)(222′)들에 의해 이점지지로 축지지된 경우를 나타낸 것이다. 이 실시예에서의 회전체(221)(222)와 회전체(221′)(222′)는 회전체 자체가 모두 평기어 형태를 이루고 있으며 이들 회전체의 각 치들은 회전축(120)상 기어(또는 기어부)(38)(38′)의 치와 맞물려 있고 각 지점(축지지부)의 회전체(221)(222)와 회전체(221′)(222′)들 일측으로는 아이들기어(39)(39′)가 각각 치합되어 있다. 회전체(221)와 회전체(221′), 회전체(222)와 회전체(222′), 그리고 아이들기어(39)와 아이들기어(39′)는 각각 서로 동심일체로 회전하며, 이들은 상기 회전축(120) 좌우 양측에 위치한 지지 프레임(40)(41) 사이의 적소에 횡설된 축(42)(43)(44)들상에 적합하게 나뉘어 설치 지지된다. 도시된 예에서 상기 축(42)(43)(44)들중 어느 한 축, 예컨대 회전체(222)(222′)를 보유한 축(43)은 프레임(40)(41) 사이에 통상적인 베어링지지로써 축설된 구동축이고 나머지 회전체(221)(221′)와 아이들기어(39)(39′)를 각각 보유한 축(42)(44)들은 그 회전체(221)(221′) 및 아이들기어(39)(39′)를 각각 베어링지지한 고정축들이다. 경우에따라 상기 고정축(42)(44)들은 각각의 회전체(221)(221′)와 아이들기어(39)(39′)를 축상에 고정설치하고 이들 축을 프레임(40)(41)에 대해 베어링지지시키는 형태로도 설치될 수 있다. 구동축(43)의 일단에는 통상의 기동풀리(45)가 결합설치된다. 상기 실시예의 작동에 있어서, 구동축(43)이 회전하면 이 축상에 고정설치된 회전체(222)(222′)가 일정속도로 회전하게 되고 이들 회전체(222)(222′)의 회전력은 아이들기어(39)(39′)를 통해 맞은편 회전체(221)(221′)에 전달되어 이들 회전체(221)(221′)를 상기 회전체(222)(222′)와 동일속도 및 방향으로 돌려주게 되며 따라서 회전축(120)은 일시에 동일 회전속도 및 방향으로 회전하는 회전체(221)(222)와 회전체(221′)(222′) 사이에서 이들과 함께 맞물려 돌아가는 상태로 최적 지지되어 고속회전하게 되는 것이며 이 회전에는 종래 통상의 축지지수단들에서 볼 수 있는 바와같은 기계적 마찰이 거의 개입되지 않는다. 제7도의 B~B선 단면도인 제8도는 이 실시예 역시 전술한 본 발명의 축지지원리에 부합하는 것임을 보여준다. 한편, 상기 실시예에서 회전축(120)의 축선방향 유동은 전술한 제2~5도의 실시예에서와 유사하게 이 회전축(120)상의 일지점에 환설딘 요홈(46)과 그 연부가 상기 요홈(46)에 끼워져 들어간 상태로 구동축(43)상에 부설된 원형 정지판(47) 수단에 의해 방지된다. 설계상의 필요에 따라서는 축(42) 또는 축(44)이 구동축으로 될 수도 있다.Next, Figure 7 is an excerpt perspective view and the installation state side cross-sectional view of Figure 6 shows another alternative embodiment of the shaft support device according to the present invention, wherein any axis of rotation support target axis 120 at two points The case is axially supported as an advantage support by two preferred rotors 221 and 222 and rotors 221 'and 222' at each point. In this embodiment, the rotating bodies 221 and 222 and the rotating bodies 221 'and 222' both have a spur gear shape, and each tooth of the rotating bodies has gears on the rotating shaft 120. Or gears) 38 and 38 ', and the idler gear 39 on one side of the rotors 221 and 222 and the rotors 221' and 222 'at each point (axial support). ) 39 'are respectively engaged. The rotating body 221 and the rotating body 221 ', the rotating body 222 and the rotating body 222', and the idle gear 39 and the idle gear 39 'each rotate concentrically with each other. Rotating shafts 120 are suitably divided and supported on the shafts 42, 43 and 44 which are rolled in place between the support frames 40 and 41 located on both left and right sides. In the example shown, one of the shafts 42, 43, 44, for example a shaft 43 having a rotor 222, 222 ', is a conventional bearing between the frames 40, 41. The shafts 42 and 44, which are drive shafts constructed as a support and which have the remaining rotors 221 (221 ') and idle gears 39, 39', respectively, are the rotors 221 (221 ') and idle gears. Fixed shafts bearing bearings 39 and 39 ', respectively. In some cases, the fixed shafts 42 and 44 fix the rotors 221, 221 ′ and idle gears 39, 39 ′ on the shafts and attach the shafts to the frames 40, 41. It can also be installed in the form of bearing bearing. At one end of the drive shaft 43, a normal starting pulley 45 is coupled and installed. In the operation of the above embodiment, when the drive shaft 43 rotates, the rotating bodies 222 and 222 'fixedly mounted on the shaft rotate at a constant speed, and the rotational force of these rotating bodies 222 and 222' is idle gear. (39) (39 ') is transmitted to the opposite rotating body (221) (221') in the same speed and direction as the rotating body (221) (221 ') Therefore, the rotating shaft 120 is optimally supported in a state of being engaged with them between the rotating bodies 221 and 222 and the rotating bodies 221 'and 222' which rotate at the same rotational speed and direction at a time. It is to be rotated at high speed, and this rotation is hardly involved with mechanical friction as is seen in conventional shaft support means. 8, which is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG. 7, shows that this embodiment also corresponds to the above-mentioned support paper of the present invention. On the other hand, the axial flow of the rotary shaft 120 in the above embodiment is similar to the embodiment of the second to 5 degrees described above, the groove 46 and the edge of the groove (46) ringed at one point on the rotary shaft 120 It is prevented by the means of the circular stop plate 47 attached to the drive shaft 43 in a state of being fitted in 46). Depending on the design needs, the shaft 42 or the shaft 44 may be a driving shaft.

나아가서, 제9도는 상기 제6도~8도에서 보여진 실시예의 다른 가능한 변형실시예를 나타내고 있으며, 여기에서는 본 축지지장치를 전술한 제5도의 경우와 유사하게 각종 모터의 모터축(또는 회전자축) 설치에 적용한 것이다. 이를 좀더 상세히 설명해보면, 임의의 모터(48)가 케이싱(49) 내부중앙에 위치토록 설치지지되어 있고 그 모터축(130)의 케이싱(49) 내부에 위치한 양측 연장부는 케이싱(49) 내부를 가로지르는 축(50)(51)상에 회전자재로 가설된 각각 두 개씩의 회전체(231)(232)와 회전체(231′)(232′)들 사이에서 축지지되어 있다. 상기 회전체(231)(232) 및 회전체(231′)(232′)들은 모두 기어의 맞물림 형태로 모터축(130)과 접면하고 있고 회전체(231)(232)들 일측에는 기어(52)가, 회전체(231′)(232′)들 일측에는 기어(52′)가 치합 설치되어 있으며 이들 기어(52)(52′)는 케이싱(49) 내부적소에 횡설된 동심축(53)상에 가설되어 있다. 상기축(50)(51)(53)들중 어느 하나는 다른 별도의 동력원으로 구동되는 구동축이 될 수 있고 그럴 경우 그 축상에 가설되는 회전체(231)(231′)나 회전체(232)(232′), 또는 기어(52)(52′)는 그 축과 일체로 회전토록하여 설치된다. 모터축(130)상의 일지점에는 요홈(54)이 환설되어 있고 회전체(232)(232′)일측에는 원형 정지판(55)이 그 연부가 상기 요홈(54)에 끼워져 있도록 설치되며 이들 요홈(54) 및 정지판(55)수단은 전술한 실시예들과 마찬가지로 상기 모터축(130)의 축선방향 유동을 적합하게 방지해준다.Furthermore, FIG. 9 shows another possible variant of the embodiment shown in FIGS. 6 to 8, wherein the shaft support device is similar to the case of FIG. ) It is applied to the installation. To explain this in more detail, an arbitrary motor 48 is supported so as to be positioned in the center of the casing 49, and both extension portions located inside the casing 49 of the motor shaft 130 cross the inside of the casing 49. It is axially supported between two rotating bodies 231 and 232 and two rotating bodies 231 'and 232', which are hypothesized to be rotated on the bearing shafts 50 and 51, respectively. The rotating bodies 231 and 232 and the rotating bodies 231 'and 232' are in contact with the motor shaft 130 in the form of meshing gears, and the gears 52 are located on one side of the rotating bodies 231 and 232. The gears 52 'are engaged with one side of the rotors 231' and 232 ', and the gears 52 and 52' are concentric shaft 53 which is rolled in place in the casing 49. Hypothesized Any one of the shafts 50, 51 and 53 may be a drive shaft driven by another separate power source, and in this case, the rotor 231, 231 'or the rotor 232 hypothesized on the shaft. 232 'or gears 52 and 52' are provided so as to rotate integrally with the shaft. A groove 54 is provided at one point on the motor shaft 130, and a circular stop plate 55 is installed at one side of the rotor 232 and 232 ′ so that the edge thereof is fitted into the groove 54. The means 54 and the stop plate 55 suitably prevent axial flow of the motor shaft 130 as in the above-described embodiments.

작동에 있어서, 예컨대 상기 회전체(231)(232)(231′)(232′)들이 외부적인 동력원에 의해 설정된 회전속도 및 방향으로 바람직하게 회전되어지도록 설치된 경우, 회전체(231)(232)와 회전체(231′)(232′)들은 앞서 설명한 실시예의 작동과 마찬가지로 기어(52)(52′)와의 치합관계에서 모두 동일한 회전속도 및 방향으로 일시에 회전하게 되고 더욱이 이때 상기 각 회전체(231)(232)(231′)(232′)들 및 모터축(130)의 원주속도가 동일하게 일치되는 상태로 회전하게 되므로 모터축(130)은 회전체(231)(232)와 회전체(231′)(232′)들 사이에서 기계적 마찰의 개입이 거의 없이 최적으로 축지지된 채 고속으로, 그것도 종전에 볼 수 없었던 월등한 초고속 회전속도로 전혀 무리없이 회전될 수 있게 되는 것이다.In operation, for example, when the rotors 231, 232, 231 ′, 232 ′ are installed such that they are preferably rotated at a rotational speed and direction set by an external power source, the rotors 231, 232. And the rotors 231 'and 232' are rotated at the same time at the same rotational speed and direction in the engagement relationship with the gears 52 and 52 ', as in the operation of the above-described embodiment. 231, 232, 231 ′, 232 ′ and the circumferential speeds of the motor shaft 130 are rotated in the same state, so that the motor shaft 130 is rotated with the rotors 231, 232 and the rotor. Between (231 ') and (232'), it is possible to rotate at high speed, with optimal axial support with little mechanical friction intervention, and at an unprecedentedly super-fast rotational speed.

한편, 상기 제6도~9도의 실시예에서와 같이 축을 지지하는 회전체들이 특히 기어형태로 이루어지고 이들 회전체가 축과 기어의 맞물림 형태로 접촉되어지는 경우 기어형 회전체들과 맞물리는 축의 기어부를 축의 외주면으로부터 요입시켜 형성해주면 이것으로써 축의 축선방향 유동이 효과있게 배제될 수 있으므로 상술한 요흠(46)(54) 및 정지판(47)(55) 수단들은 생략될 수 있다.On the other hand, as in the embodiment of Figs. 6 to 9, the rotating bodies supporting the shaft are formed in the form of gears, and when the rotating bodies are in contact with the shaft in gear engagement, If the gear portion is formed by recessing from the outer circumferential surface of the shaft, the axial flow of the shaft can be effectively excluded thereby, so that the above-described yaw 46, 54 and stop plate 47, 55 means can be omitted.

이상에서 상세히 설명한 바와같이 본 발명은 저렴한 가격으로 매우 용이하게 설치제공될 수 있는 평범한 기구적 구성요소들에 의해 고속회전축을 유효하게 지지할 수 있도록 한 새롭고 획기적인 축지지장치로서, 종래의 통상적인 축지지수단들에 의해 얻어질 수 있었던 축의 회전속도한계를 크게 초월하여 종래에 볼 수 없었던 월등한 초고속회전축에 대한 축지지를 전혀 무리없이 극히 효과적으로 이루어낼 수 있는 탁월한 이점을 제공하는 것이다.As described in detail above, the present invention is a new and innovative shaft support device capable of effectively supporting a high-speed rotating shaft by ordinary mechanical components that can be easily installed and provided at a low price. It is to provide an excellent advantage that can exceed the rotational speed limit of the shaft that can be obtained by the support means significantly and effectively achieve the shaft support for the superior ultra-high speed rotation shaft which has not been seen in the past at all.

여기에서는 본 발명이 단지 몇가지 실시예들을 통해 도시 설명되었으나 본 발명이 비단 이러한 실시예들에만 국한되는 것은 아니며, 상술한 본 발명의 기술범주를 벗어나지 않는 범위내에서 적합하게 수정, 변형되어진 또 다른 실시예들도 있을 수 있다.Herein, the present invention has been illustrated through only a few embodiments, but the present invention is not limited to these embodiments, and other embodiments may be appropriately modified and modified without departing from the technical scope of the present invention. There may also be examples.

Claims (5)

축지지대상 회전축(100) 주위에 이 축보다 큰 반경을 가진 동일 크기의 회전체(201,201′)(203,203′)들을 각각 보유한 축(5)(6)(7)들을 평행배치하여 이들 축상의 회전체(201)(202)(203)군과 회전체(201′(202′)(203′)군 사이에 상기 회전축(100)의 두 지점을 나누어 지지시키고, 이 회전축(100)과 이를 지지한 상기 회전체들이 상호 면접한 상태로 동시에 동일 원주속도로 함께 회전하도록 설치하여서 된 고속회전축 지지장치.The shafts 5, 6 and 7 having the same size of the rotating bodies 201, 201 '(203, 203') having a radius larger than this axis around the axis of rotation of the shaft supporting object are arranged in parallel to each other. Two points of the rotating shaft 100 are divided and supported between the entire 201, 202, 203 group and the rotating body 201 '(202') (203 ') group, and the rotating shaft 100 is supported. High-speed rotating shaft support device that is installed to rotate together at the same circumferential speed at the same time in the state in which the rotors interview each other. 제1항에 있어서, 상기 축(5)(6)(7)들중 한 축(7)을 구동축으로 하여 이 축(7)의 회전력이 나머지 축(5)(6)상의 회전체(201,201′)(203,203′)들 및 회전축(100)에 동시에 전달되도록 설치하여서 된 고속회전축 지지장치.The rotating body (201,201 ') according to claim 1, wherein the rotational force of the shaft (7) is driven on one of the shafts (5), (6) and (7) as the driving shaft. ) (203,203 ') and the high speed rotary shaft support device is installed so as to be delivered to the rotary shaft 100 at the same time. 제1항에 있어서, 상기 회전체들이 원판형 회전체들로 이루어진 고속회전축 지지장치.The high speed rotating shaft support device of claim 1, wherein the rotating bodies are formed of disk-shaped rotating bodies. 제1항에 있어서, 상기 회전체들이 회전축(100)과 기어의 맞물림 형태로 접속하는 기어형 회전체들로 이루어진 고속회전축 지지장치.According to claim 1, wherein the rotating body is a high speed rotating shaft support device consisting of a gear-type rotating body connected in the form of meshing gears with the rotating shaft (100). 제1항에 있어서, 상기 회전축(100)상의 일지점에 환설된 요홈(15)과 그 연부가 상기 요홈(15)에 끼워져 들어가도록 축(7)상에 부설된 원형정지판(16)으로 이루어진 축선방향 유동방지수단을 구비하여서 된 고속회전축 지지장치.According to claim 1, Concave groove (15) provided at one point on the rotary shaft 100 and the circular stop plate 16 is provided on the shaft (7) to be fitted into the groove (15) A high speed rotary shaft support device provided with an axial flow preventing means.
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