KR930002888Y1 - 미끄럼 베어링식의 자동 중심 조절 소형 로울러 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

미끄럼 베어링식의 자동 중심 조절 소형 로울러

제1도는 실시예 1의 종단측면도.

제2도는 실시예 2의 종단측면도.

제3도는 경사각을 과장하여 표시한 일부분의 확대 종단측면도.

제4도는 종래예의 종단측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 로울러 11 : 탄성 고무통

12 : 슬리이브 13 : 홈

14 : 베어링구 15 : 지지축

본 고안은 테이프 레코더, VTR 등의 테이프의 안내 로울러, 핀치 로울러, 기타 컴퓨터, 워드 프로세서등의 소프트 테이프 또는 프린터 테이프 등에 사용되는 소형 로울러에 관한 것이다.

종래, 테이프 레코더나, VTR의 자기 테이프의 안내 로울러나 핀치 로울러에 사용되고 있는 소형의 로울러(A)는 경금속통(1)의 외측에 탄성 고무층(2)을 형성하고, 지지축(3)과 상기 경금속 예컨대, 알루미늄통(1)과의 끼워맞춤부에는 초소형의 보올 베어링(4) 또는 레이디얼 베어링을 개재시키고, 또, 보올 베어링(4)의 양측에 오일시일(5)을 끼워맞추고, 소형 로울러(A)가 지지축에 대하여 겨우 약 1°이하의 범위에서 경사질 수 있는 자동 중심조절형으로 하고 있다(제4도 참조).

그런데 초소형 보올 베어링은 근대 고도의 정밀한 것도 양산화되고 있으나 원가면에서 수요자의 요구에 응할 수 없고, 더우기 레이디얼 베어링이기 때문에 자동중심조절성에 있어서, 수요자가 요구하는 최적 조건을 만족시키고 있는 것이 아님에도 불구하고 간혹 레이디얼 보올 베어링이 자동중심조절 작용이 있기 때문에 이것을 이용하고 있는 실정이다.

또한 이들의 보올 베어링은 내측, 외측의 양 링(6,7)을 필요로하기 때문에 이들의 로울러의 외경을 가늘게 할 수가 없어, 이것을 사용한 장치 역시 극히 소형으로 할 수가 없었다.

한편, 4불화수지를 미끄럼 베어링으로 사용한 로울러가 최근 나와 있으나 미끄럼 베어링이기 때문에 자동중심조절이 되지 않아 자동중심조절을 필요로 하는 이런 종류의 소형 로울러에는 사용할 수 없었다.

또, PV 값, 마모계수등의 면에서 기계적 강도가 큰 것은 상대방 재료를 마모시키거나 발열의 원인으로 되고, 마모계수가 작은 것은 기계적 강도가 충분하지 않아 이런 종류의 소형 로울러에는 거의 사용할 수가 없었다.

특히, VTR 테이프 반송에 사용되는 로울러는 고속회전, 장시간 사용, 경량화(알루미늄 샤프트의 사용), 무윤활, 발열방지, 저소음 및 저원가의 필요성이 강하여 이것을 만족시키는 소형 로울러의 개발이 당해 기술분야에 있어서 요망되고 있었다.

본 고안은 상기와 같은 사회적 요망을 충족시키기 위한 것으로, 로울러의 내주면에 불소수지를 사용하여 미끄럼 베어링으로서의 특질을 살리고, 또한 자동중심조절 효과가 있는 간단한 구조의 로울러를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안은 탄성 고무통의 내측에 4불화 에틸렌을 주요소로 하는 슬리이브가 일체화되어 소형 로울러가 형성되어 있고, 이 소형 로울러와 끼워 맞추는 지지축에는 그의 접합면의 어느 한쪽의 부재쪽에 원주방향의 홈이 1개가 형성되어 있고, 이 안에 꼭 끼워지는 베어링구 군이 설치되어 있고, 이들 베어링구는 상기 홈내에서 소형 로울러 내주면과 지지축 외주면을 전동하도록 설치되고 있으며, 상기 홈의 위치는 상기 소형 로울러 폭의 1/2되는 곳에 위치하고 있고, 또한 상기 홈의 깊이는 각 베어링구가 약간 돌출하는 깊이로 하여 로울러 내주면과 지지축 외주면과의 사이에 약간의 틈이 형성되어 있고, 이들 양 부재의 축선이 약간 경사질 수 있는 것을 특징으로 하는 미끄럼 베어링식의 자동중심조절 소형 로울러 구조에 의하여 상기한 문제점을 해결하였다.

상기한 구성에 의한 본 고안은, 베어링구 열이 있는 곳을 중심으로 하여, 본 고안의 로울러와 축은 이들 사이의 틈치수 만큼 약간 요동하고, 이들은 시시각각 변화하면서 축의 주위를 로울러가 회전한다.

위에서 설명한 바와같은 구성 및 작용을 하기 때문에, 로울러와 축은 이들에게 받는 외력에 따라 베어링구 열 부분만으로 지지되거나, 이들 베어링구 열과 슬리이브 내주면의 양단에 다가선 어느 일단에, 다가선 부분이 접촉하고, 베어링구 열 부분은 베어링의 전동 작용과 자동중심조절의 효과를 나타내고, 이 양측의 슬리이브 부분은 미끄럼 베어링 작용을 하므로, 베어링구 열부에만 큰 부하가 가해지지 않아 구성부재의 마모가 적다. 또 홈의 위치가 로울러 폭의 1/2되는 곳에 위치하고 있기 때문에 경사질 수 있는 각의 범위는 좌우 대칭이다.

또 로울러는 탄성 고무통의 내측에 직접 형성한 것이기 때문에, 구조가 간단하고 종전의 것보다 경량으로 되어 빈번히 작동, 정지, 역전을 반복하고, 또 장시간 연속사용하는 상기 테이프 레코더의 테이프 반송용 로울러로서는 관성이 작고 또한 소형화가 가능하게 되어 최적이다.

또 로울러의 내측이 마찰계수, 마모계수가 작은 슬리이브이기 때문에 순차적으로 회전하여 한쪽으로 치우쳐서 마모되는 일이 없다.

또 상술한 바와같은 성형품이며, 또한 슬리이브의 내경과 지지축의 외경과의 틈은 자동중심조절의 필요 경사각으로 자유로이 선정할 수 있고, 사용하는 베어링구의 지름에 따라서 슬리이브의 홈의 깊이도 조립에 앞서 간단히 가공할 수 있어 설계의 자유도가 극히 높아 원가절감을 도모할 수 있다.

이하 본 고안을 도시한 대표적인 실시예에 따라 설명한다.

본 고안에 사용되는 4불화 에틸렌을 주요소로 하는 특종의 충전제를 첨부하 슬라이브의 특성으로서는,

의 것을 사용하였다.

상기 재료중 No.1의 재료에 대해서는 PV값으로서 1000Kgf/cm²·cm/sec로 하고, 상대방 재료는 알루미늄축 ADC-12, 경도 HRC-22, 표면 거칠기 11∼13μRmax일 때, 마모계수 K

또 No.2의 재료에 대해서는 PV 값으로서 3000Kgf/cm²·cm/sec에 있어서, 상대방 재료는 No.1과 동일한 것으로 하여

의 것을 사용하였으나, PV 값 1000Kgf/cm²·cm/sec일때, 상대방 부재를 상기 알루미늄으로 하였을때, 마찰계수 K의 값은

이하이면 충분하다.

상기 조건에 합치되는 상기 슬리이브 재료로서는 본건 출원시의 시점에서는 예컨대, 니찌아스 주식회사에 에크세라이드(Nichias Co. EXCELIDE) 9550-No.5 또는 9550-No.7을 사용하며, 상기 조건을 충족한다면 이것에 한정되지 않는다.

상술한 마모계수 K의 산출식으로서는 다음의 식을 사용하였다.

여기서 W : 마모중량 P : 시료의 투영단위 면적당 하중(kg/cm²) V : 주속(cm/sec) T : 시간(hr) ρ : 시료 밀도(g/cm³) S : 시료의 투영 면적(cm²)

[실시예 1]

제1도에 표시한 것으로 10은 로울러이며, 표층부는 탄성 고무통(11)이며, 내층부는 상기한 바와같은 특성을 갖는 4불화 에틸렌을 주요소로 하는 특수 충전재가 첨가된 슬리이브(12)로 이루어지고, 이것들은 통상 성형시에 일체로 성형시키지만 각각 별도로 성형하여 나중에 일체화시키거나, 혹은 한쪽을 성형시킨 후, 다른쪽을 성형시킬때 삽입 성형한 것이라도 본 고안으로서는 마찬가지이다. 13은 로울러(10)의 폭(길이)의 정확히 중간되는 곳에 상기 슬리이브(12)의 내주면에 설치한 원주방향의 홈이며, 이 홈(13)의 깊이는 이 홈(13)속에 삽입되는 베어링구(14)군의 각 지름보다도 약간 얕게하고 있다.

상기 홈(13)의 단면형상은 구형외에 V 자형, U 자형등, 특히 한정되는 것이 아니다.

베어링구(14)의 재료로서는 스테인레스볼, 합성수지구, 세라믹구 등, 후술하는 지지축(15)의 재질에 따라, 통상은 이 지지축(15)과 같은 정도의 경도의 것을 적당히 선택하여 사용한다.

상기 지지축(15)은 도시한 예에 있어서는 알루미늄제이며, 그 외경은 상기 홈(13)속에 베어링구(14)군을 넣었을때에 꼭 끼워져 유동이 없고, 상기 베어링구(14)군이 지지축(15) 주면상을 전동할 수 있는 치수로 되어 있다.

16 및 17은 로울러(10)가 지지축(15)에 대하여 축방향으로 이동하여 빠지지 않도록 하는 와셔 및 스프링와셔로의 일종의 스토퍼 부재이고, 이 예에 한정되는 것이 아니며, 이들 로울러(10)와 접동하는 스토퍼 부재도 이 고안의 슬리이브와 동일한 재질인 것이 바람직하다.

VTR에 사용되는 로울러는 일반적으로 수직형이기 때문에 상기 슬리이브(12)에 삽입하는 곳을 가늘게 깎은 지지축(15)을 사용하고, 지지축(15)의 선단을 상기와 같은 스토퍼 부재로 고정시킨다.

이 실시예의 것에 있어서는 상기 홈(13)의 깊이와 베어링구(14)의 직경의 차는 실시예에 있어서 로울러의 길이가 다시 약 15mm, 지지축(15)의 직경이 약 5mm일 때 50㎛ 내지 10㎛ 바람직하기로는 10㎛ 전후로 하고 있다.

다시 말하자면, 로울러(10)의 내경과 지지축(15)의 직경차를 100㎛ 내지 20㎛로 하고 있다. 즉, 이 틈(D) 치수 만큼 지지축(15)에 대하여 로울러(10)의 축선은 경사질 수 있다. 상술한 경사질 수 있는 각도는 약 1°이내 좌우 어느쪽이라도 가능하다.

이 경사각은 베어링구의 돌출치수에 따라 결정된다. 따라서, 본 고안의 로울러가 부착되는 바의 조건에 따라 그것에 최적한 각까지 경사되도록 적당한 베어링구의 돌출치수를 선정하여 형성한다. 따라서 상기 수치는 한정적인 의미는 없다.

본 실시예의 1의 것을 조립하는데는 지지축(15)에 로울러(10)를 그 홈(13)이 있는 곳까지 삽입한 곳에서 필요수(통사 5∼7개)의 베어링구(14)군을 홈(13)속에 끼워넣고, 다시 로울러속에 지지축(15)을 삽입하여 와셔(16) 및 스프링와셔(17)로 이루어진 스토퍼 부재를 지지축(15)끝의 스토퍼 홈(18)에 끼워맞춘다.

지지축(15)은 수평으로 지지되는 것이다. 수직 방향도 가능하며 특히 한정되는 것이 아니다.

[실시예 1의 효과]

본 실시예의 것은 본 고안의 것의 효과를 나타내는 것은 물론이고, 지지축(15)에는 하등의 가공을 할 필요가 없기 때문에 가는 지지축(15)이 채용된다.

로울러(10)와 지지축(15)이 경사질때의 경사각을 현저하게 과장하여 제3도에 표시하였으나, 틈(D)의 치수가 상기한 예시의 정도일때는 제3도에 예시한 테이퍼 면(12a)을 설치하지 않고, 상기 슬리이브(12)의 내경은 그 전장에 걸쳐서 같은 지름으로 하고 있더라도, 사용기간이 경과함에 따라 양단부가 마모하여 테이퍼면(12a)이 형성되고 지지축(15)과의 접촉면적이 증대하여, 이후의 마모는 급속히 둔화하나 상기 슬리이브(12)의 마모계수가 극히 작기 때문에 이 접촉면적의 증대는 사용상 장애가 되지 않고 오히려 지지력이 증대하게 된다.

따라서 특히 상기 테이퍼면(12a)의 가공을 미리할 필요성은 거의 없으나, 미리 설치하면 최초부터 충분한 지지력이 얻어진다.

상기 슬리이브(12)로서, 상기 마모계수의 것을 사용한 것에 있어서는 극히 뛰어나며 VTR의 이 출원시점에 있어서의 사용 PV 값은 300 내지 400Kgf/cm²·cm/sec이기 때문에, 상기 마모계수는 더욱 작게되고, 현재의 VTR의 테이프 주행속도의 수배(2∼5배)의 주행속도를 채용하였다고 하더라도 VTR 전체의 사용수명 년수 기간동안 충분히 정상운전이 가능하다.

더우기 지지축(15)을 알루미늄으로 사용할 수 있기 때문에 상기한 고속화에 더하여 경량화가 가능하고 열전도가 양호하기 때문에 방열되고, 이 부분에 열이 모이지 않아 오랜시간 연속운전에 충분히 견디는 것이다. 지지축(15)은 당연히 알루미늄 이외의 재질의 것도 축으로 채용할 수 있음은 당연하다.

[실시예 2]

상술한 실시예 1과는 반대로 베어링구(14)군을 넣는 홈(13)은 지지축(15)의 외주면에 새겨 설치하고 있다(제2도 참조).

그의 실시예 1과 동일한 부호는 동일한 구성부분을 나타내고 동일 작용 및 효과를 나타낸다.

홈(13)은 로울러(10)과 지지축(15)을 조립하였을때, 로울러(10)의 폭의 중앙위치로 되도록 미리 설계 제작해두는 것은 물론이다.

[실시예 2의 효과]

본 실시예의 특유의 효과는 홈(13)이 지지축(15)에 설치되어 있기 때문에 로울러(10)의 전체의 두께를 얇게 할 수 있어 보다 경량으로 되고, 자기 테이프에 의한동반회전시에 자기 테이프에 가해지는 부하를 보다 작게할 수 있다. 특히 로울러(10)의 외경이 약 15mm 이하의 것이 적합하며, 또한 로울러(10)의 가공이 용이하게 된다.

Claims (3)

1. 탄성 고무통의 내측에 4불화 에틸렌을 주요소로 하는 슬리이브가 일체화하여 소형 로울러가 형성되어 있으며, 이 소형 로울러와 끼워맞추는 지지축에는 그 접합면의 어느 한쪽 부재측에 원주방향의 홈이 1개 형성되어 있고, 이 속에 꼭 끼우는 베어링구군이 설치되어 있어, 이들 베어링구는 상기 홈내에서 소형 로울러 내주면과 지지축 외주면을 전동하도록 구성되어 있으며, 상기 홈의 위치는 상기 소형 로울러의 폭의 1/2되는 곳에 위치하고 있으며, 또한 상기 홈의 깊이는 각 베어링구가 약간 돌출하는 깊이로 하여 로울러 내주면과 지지축 외주면과의 사이에 약간의 틈이 형성되어, 이들 양부재의 축선이 약간 경사질 수 있도록 하고 있는 것을 특징으로 하는 미끄럼 베어링식의 자동중심조절 소형 로울러.
2. 제1항에 있어서, 상기 4불화 에틸렌을 주요소로 하는 불소수지제 슬리이브를 알루미늄 축(ADC-12, 표면거칠기 11∼13μRmax, 경도가 HRC-22 이하)에 끼워 맞추었을때, PV 값 3000Kgf/cm²·cm/sec에서 마모계수가

   이하인 것을 특징으로 하는 미끄럼 베어링식의 자동중심조절 소형 로울러.
3. 제2항에 있어서, 상기 마모계수가

   이하인 것을 특징으로 하는 미끄럼 베어링식의 자동중심조절 소형 로울러.