KR100233013B1 - Structure of step bearing - Google Patents

Structure of step bearing Download PDF

Info

Publication number
KR100233013B1
KR100233013B1 KR1019970003482A KR19970003482A KR100233013B1 KR 100233013 B1 KR100233013 B1 KR 100233013B1 KR 1019970003482 A KR1019970003482 A KR 1019970003482A KR 19970003482 A KR19970003482 A KR 19970003482A KR 100233013 B1 KR100233013 B1 KR 100233013B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hemisphere
groove
support member
rotating shaft
whirling
Prior art date
Application number
KR1019970003482A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR19980067445A (en
Inventor
이창우
Original Assignee
윤종용
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 윤종용, 삼성전자주식회사 filed Critical 윤종용
Priority to KR1019970003482A priority Critical patent/KR100233013B1/en
Publication of KR19980067445A publication Critical patent/KR19980067445A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100233013B1 publication Critical patent/KR100233013B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
    • F16C17/10—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load
    • F16C17/102—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for both radial and axial load with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
    • F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
    • F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
    • F16C33/12—Structural composition; Use of special materials or surface treatments, e.g. for rust-proofing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

본 발명은 스텝 베어링 구조에 관한 것으로, 지지부재에 압입되어 회전되는 회전축 끝단부의 반구면 에서 발생되는 유체압력을 일정하게 유지시켜 훨링현상을 방지할 수 있도록 하는 스텝 베어링 구조에 관한 것이다. 이를 위한 본 발명에 따른 스텝 베어링 구조은, 중심부분에 내측으로 일정 곡률의 반구홈을 형성하는 지지부재와, 이 지지부재의 반구홈과 대응되게 일단이 반구면으로 형성되어 지지부재에 압입되는 회전축을 포함하는 베어링에 있어서, 회전 유체 압력이 안정하게 발생되도록 상기 반구홈의 중심부 저면 내측면에 소정 크기로 형성된 훨링방지홈을 구비한다.The present invention relates to a step bearing structure, and to a step bearing structure for preventing whirling by maintaining a constant fluid pressure generated at the hemispherical surface of the end portion of the rotating shaft that is pressed into the support member and rotated. The step bearing structure according to the present invention for this purpose, the support member for forming a hemisphere groove of a certain curvature inwardly in the central portion, and the rotating shaft that is one end is formed into a hemisphere to correspond to the hemisphere groove of the support member is pressed into the support member In the bearing comprising a whirling groove formed in a predetermined size on the inner surface of the bottom surface of the central portion of the hemisphere groove so as to stably generate the rotating fluid pressure.

Description

스텝 베어링 구조{STRUCTURE OF STEP BEARING}Step bearing structure {STRUCTURE OF STEP BEARING}

본 발명은 스텝 베어링 구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지지부재에 압입되어 회전되는 회전축 끝단부의 반구면에서 발생되는 유체압력을 일정하게 유지시켜 훨링현상을 방지할 수 있도록 하는 스텝 베어링 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a step bearing structure, and more particularly, to a step bearing structure to prevent whirling by maintaining a constant fluid pressure generated at the hemisphere of the end of the rotating shaft that is pressed into the support member and rotated. .

일반적으로, 컴퓨터, 오디오 시스템, 영상 기기 등과 같은 정보, 매체 산업의 기술력이 증가되면서 각종 기기의 크기는 소형화되고, 소형화에 따라 더욱 미세하고 정밀한 성능을 갖는 기기의 부품을 요구하고 있는 실정이다.In general, as information technology such as a computer, an audio system, a video device, and the like increase in technology of the media industry, various devices are downsized, and according to the miniaturization, there is a demand for parts of devices having finer and more precise performance.

특히, 컴퓨터의 경우 기억장치의 하나인 하드 디스크(HDD)의 스핀들 모터 구동장치 및 레이저 프린터의 폴리건 미러 구동장치, 오디오 시스템의 경우 레이저 디스크 및 콤팩트 디스크 구동 장치, 영상 기기의 경우 VCR 헤드 및 캠코더의 구동 장치 등은 공통적으로 구동장치에 결합되어 있는 회전축과 회전체를 고속회전 시킴으로서 원하는 데이터의 저장 및 탐색, 데이터 재생 등의 작업을 하게 된다.In particular, a spindle motor drive of a hard disk (HDD), which is one of the storage devices for a computer, a polygon mirror drive device for a laser printer, a laser disk and a compact disc drive device for an audio system, a VCR head and a camcorder for an imaging device The driving device or the like rotates the rotating shaft and the rotating body coupled to the driving device at high speed to perform operations such as storing and searching for desired data and reproducing data.

이때 회전축은 매우 고속으로 회전하게 됨으로 고속 회전에 의한 축 떨림 및 축 흔들림, 축 진동 등은 고속회전시 제품의 성능에 치명적인 결과를 가져오게 됨에 따라 기기 들의 고속회전에 의한 문제점들을 보안하기 위해 기계요소중 하나인 베어링이 사용되고 있으며, 회전축에 최소의 마찰력이 작용하도록 하는 여러 가지 베어링 종류들중 공기 또는 오일(oil)을 사용하는 유체 베어링 장치가 널리 사용되고 있다.At this time, the axis of rotation is rotated at very high speed, so shaft shaking, shaft shaking, and shaft vibration by high-speed rotation will have a fatal effect on the performance of the product. One of them is a bearing, and a fluid bearing device using air or oil is widely used among various types of bearings for minimizing friction force on a rotating shaft.

이와 같은 유체 베어링 장치중 초정밀, 초고속 회전 성능을 요구하는 레이저 프린터의 폴리건 미러 구동장치, 하드 디스크(HDD)의 스핀들 모터, VTR 헤드 구동 장치 등은 드러스트 베어링의 동압 발생홈으로 유입되어 동압을 발생시키는 유체로 강성이 공기보다 뛰어난 비압축성 오일 종류를 사용하기도 하며, 이와 같은 오일 류를 사용할 때에는 고청정 환경을 요하는 기기 들의 외측으로 누설되는 오일에 의한 오염을 방지하기 위해 오일 막이 형성되어 있는 부분을 실링 커버 등에 의해 밀봉하여야 한다.Among these fluid bearing devices, polygon mirror driving device of laser printer, HDD motor of spindle, and VTR head driving device of laser printer which require high precision and high speed rotation performance are introduced into dynamic pressure generating groove of thrust bearing to generate dynamic pressure. Some types of incompressible oils, which are more rigid than air, can be used.When using such oils, the oil film is formed to prevent contamination by oil leaking to the outside of devices requiring a high clean environment. It should be sealed by a sealing cover or the like.

종래의 유체 베어링 장치의 반구형 베어링은, 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 회전 중심인 회전축(10)과, 이 회전축(10)의 상하단에 상하방향으로 형성되어 있는 반구면(20)과, 이 반구면(20)이 압입되어 레이디얼 하중 및 드러스트 하중을 지지할 수 있도록 반구면(20)과 대응되도록 반구홈(30)을 중심부에 형성한 부싱(40)과, 구동장치인 모터(50)와 하우징(60)으로 구성되어 있다.The hemispherical bearing of the conventional fluid bearing device, as schematically shown in Figure 1, the rotating shaft 10 which is the rotation center, and the hemispherical surface 20 formed in the vertical direction at the upper and lower ends of the rotating shaft 10, A bushing 40 having a hemisphere groove 30 formed in the center thereof so as to correspond to the hemisphere surface 20 so that the hemisphere surface 20 can be press-fitted to support radial loads and thrust loads, and a motor as a driving device ( 50) and a housing (60).

전술한 반구면(20)의 외주연은, 회전축(10)이 회전되면서 부싱(40)과의 미세한 마찰로 인한 변형되는 현상인 훨링현상(Whirling)을 방지하기 위하여, 복수개의 동압 발생홈(70)을 형성하여, 동압 발생홈(70)으로 유체가 회전력에 의해 유입되어 일정한 동압을 발생할 수 있도록 한다.The outer circumferential edge of the hemispherical surface 20 is a plurality of dynamic pressure generating grooves 70 in order to prevent whirling, which is a phenomenon in which the rotating shaft 10 is deformed due to the minute friction with the bushing 40. ), The fluid is introduced into the dynamic pressure generating groove 70 by the rotational force to generate a constant dynamic pressure.

이와 같이 구성된 종래의 반구형 베어링을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the conventional hemispherical bearing configured as described with reference to the accompanying drawings as follows.

먼저, 모터(50)의 구동으로 회전축(10)이 일정속도로 회전되면, 부싱(40)으로 걸리는 자하중에 의해 반구홈(30)과 밀착되어 있던 반구면(20)이 미세한 마찰을 시작한다. 이 때, 반구면(20)의 외주연에 형성된 동압 발생홈(70)으로 유체가 회전력에 의해 유입되면서, 반구홈(30)에서 유체의 압력이 상승되고, 상승되는 유체압력에 의해 반구홈(30)에서 점차적으로 반구면(20)이 부상하게 되어, 일정한 간극을 유지하면서 회전축(10)이 회전하게 된다.First, when the rotation shaft 10 is rotated at a constant speed by the driving of the motor 50, the hemispherical surface 20 in close contact with the hemisphere groove 30 starts by a small load applied to the bushing 40 starts. At this time, while the fluid flows into the dynamic pressure generating groove 70 formed on the outer circumference of the hemispherical surface 20 by the rotational force, the pressure of the fluid in the hemisphere groove 30 is increased, and the hemisphere groove ( Gradually the hemispherical surface 20 is raised in 30, the rotary shaft 10 is rotated while maintaining a constant gap.

여기서, 일정 속도로 회전되는 회전축(10)이 동압 발생홈(70)의 균일 유체압에 의해 훨링현상이 방지되게 된다.Here, the whirling phenomenon is prevented by the rotating shaft 10 rotated at a constant speed by the uniform fluid pressure of the dynamic pressure generating groove (70).

그러나 이와 같은 종래의 반구형 베어링은, 회전축의 변형을 방지하기 위하여 회전축의 끝단부인 반구면에 동압 발생홈을 형성하여야 하기 때문에 동압 발생홈 제작에 따른 베어링 제작 가공비가 증가되는 문제점이 있었다.However, such a conventional hemispherical bearing has a problem in that the bearing manufacturing cost is increased according to the production of the dynamic pressure generating groove because the dynamic pressure generating groove should be formed in the hemispherical surface of the end of the rotating shaft in order to prevent deformation of the rotating shaft.

따라서, 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 베어링의 제작 가공비를 절감시킴과 동시에 훨링 현상을 방지할 수 있도록 하는 스텝 베어링 구조를 제공하는 것에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a step bearing structure capable of reducing the manufacturing cost of bearings and preventing whirling.

도 1은 종래의 반구형 베어링을 개략적으로 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view schematically showing a conventional hemispherical bearing,

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 스텝 베어링 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view schematically showing a step bearing structure according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 부분 사시도.3 is a partial perspective view showing another embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명><Description of the code used in the main part of the drawing>

100: 회전축 110: 반구홈100: rotation axis 110: hemisphere groove

120: 지지부재 140: 훨링방지홈120: support member 140: whirling groove

전술한 본 발명의 목적은, 중심부분에 내측으로 일정 곡률의 반구홈이 형성된 지지부재와, 지지부재의 반구홈과 대응되게 일단이 반구면으로 형성되어 지지부재에 압입되는 회전축을 포함하는 베어링에 있어서, 회전축의 반구면에는 훨링방지홈이 형성되어 회전 유체 압력이 안정하게 발생되는 것을 특징으로 한다.An object of the present invention described above is a bearing including a support member having a hemisphere groove with a predetermined curvature inwardly at a central portion thereof, and a rotating shaft whose one end is formed into a hemisphere to correspond to the hemisphere groove of the support member and is pressed into the support member. In the hemispherical surface of the rotating shaft, a whirling preventing groove is formed to stably generate the rotating fluid pressure.

본 발명의 다른 특징과 효과는, 이하 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명할 본 발명의 바람직한 실시예에 의해 더욱 명확해질 것이다.Other features and effects of the present invention will be further clarified by the preferred embodiments of the present invention which will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

첨부도면 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 스텝 베어링 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view schematically showing a step bearing structure according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 의한 스텝 베어링 구조는, 도 2에 도시된 바와 같이, 모터(50)의 구동에 의해 회전되는 회전축(100)과, 이 회전축(100)이 장착될 수 있도록 중심부분에 반구홈(110)을 형성한 지지부재(120)가 구성된다. 전술한 회전축(100)의 끝단부는 라운드 형상의 반구면(130)으로 형성되고, 반구홈(110)은 반구면(130)과 대응되게 형성되어 있어 베어링 작용을 할 수 있도록 되어있다.As shown in FIG. 2, the step bearing structure according to the present embodiment has a rotation shaft 100 rotated by the driving of the motor 50 and a hemispherical groove in the central portion so that the rotation shaft 100 can be mounted. The support member 120 formed with the 110 is configured. The end of the rotating shaft 100 is formed of a round hemispherical surface 130, the hemispherical groove 110 is formed to correspond to the hemisphere surface 130 to act as a bearing.

또한, 반구홈(110)의 중심부 저면 내측면에는 회전축(100)이 회전되면서 회전 불안정에 의한 훨링 현상이 발생하지 않도록 소정 크기의 사각 형상으로 형성되는 훨링방지홈(140)을 구비한다. 전술한 훨링방지홈(140)은 회전축(100)이 지지부재(120)의 반구홈(110)으로 소정 클리어런스를 유지하며 조립된 상태에서 회전되면서 회전축(100)의 불안정 운동을 방지할 수 있도록 해준다.In addition, the inner surface of the central bottom surface of the hemisphere groove 110 is provided with a whirling prevention groove 140 is formed in a square shape of a predetermined size so that whirling phenomenon due to rotation instability does not occur while the rotary shaft 100 is rotated. The aforementioned anti-wobble groove 140 maintains a predetermined clearance to the hemisphere groove 110 of the support member 120 and rotates in an assembled state, thereby preventing unstable movement of the rotation shaft 100. .

도 3에는 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있는 바, 회전축(100)의 단부에 형성된 반구면(130)에는 회전축(100)이 회전되면서 회전 불안정에 의한 훨링 현상이 발생하지 않도록 앞서 설명한 일실시예와 대등한 형상을 갖는 사각 형상의 훨링방지홈(140)이 형성되는 바, 반구면(130)에 형성된 훨링방지홈(140)은 회전축(100)의 반구면(130)이 지지부재(120)의 반구홈(110)과 소정 클리어런스를 유지하며 회전축(100)의 불안정한 운동을 방지할 수 있도록 한다.3 shows another embodiment of the present invention, the hemisphere surface 130 formed at the end of the rotation shaft 100, the rotation axis 100 is rotated while the rotation axis 100 is rotated so that the whirling phenomenon due to rotation instability does not occur Barring anti-wobble groove 140 having a shape equivalent to the bar is formed, the anti-wobble groove 140 formed on the hemisphere 130 is the hemisphere surface 130 of the rotating shaft 100 is the support member 120 The hemisphere groove 110 and maintains a predetermined clearance to prevent the unstable movement of the rotary shaft 100.

이하, 이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 설명한다.Hereinafter, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.

훨링방지홈(140)이 형성된 지지부재(120)의 반구홈(110)으로, 이와 대응되게 끝단부가 반구면(130)으로 형성된 회전축(100)을 장착한 상태에서 모터(50)를 구동하게 되면, 전술한 회전축(100)이 일정방향으로 회전되고, 회전축(100)의 회전력에 의해 반구면(130)과 반구홈(110) 사이로 유체가 유입되게 된다. 이 때, 유입되는 유체가 반구면(130)과 반구홈(110) 사이를 이동하면서 일정 크기의 공간으로 형성된 훨링방지홈(140) 내측으로 이동하게 된다.When the motor 50 is driven in a state in which a hemisphere groove 110 of the support member 120 in which the whirling prevention groove 140 is formed, is mounted with a rotating shaft 100 formed with a hemisphere surface 130 at an end thereof, The rotation shaft 100 is rotated in a predetermined direction, and fluid flows between the hemisphere 130 and the hemisphere groove 110 by the rotational force of the rotation shaft 100. At this time, the flowing fluid is moved between the hemispherical surface 130 and the hemisphere groove 110 to move inside the anti-wobble groove 140 formed in a predetermined size of space.

따라서 훨링방지홈(140)에서 압력이 떨어지게 되어 지나친 유압으로 인한 회전불안정 현상인 훨링을 방지할 수 있다.Therefore, the pressure is dropped in the whirling prevention groove 140, it is possible to prevent whirling which is a rotational instability phenomenon due to excessive hydraulic pressure.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 스텝 베어링 구조에 의하면, 반구면의 외주연에 소정 형상의 동압 발생홈을 부여하지 않고 반구홈 내측면 또는 반구면에 간단한 형상을 갖는 훨링방지홈을 형성시켜, 회전유체 압력을 일정하게 유지시킬 수 있는 훨링현상이 방지되므로 베어링을 제작하는데 가공비가 절감되는 효과가 있다.As described above, according to the step bearing structure according to the present invention, an anti-wobble groove having a simple shape is formed on the inner surface of the hemisphere or the hemisphere without providing a dynamic pressure generating groove having a predetermined shape on the outer circumference of the hemisphere. Since the whirling phenomenon that can keep the rotating fluid pressure is prevented is prevented, the manufacturing cost is reduced in manufacturing the bearing.

Claims (1)

중심부분에 내측으로 일정 곡률의 반구홈이 형성된 지지부재와, 상기 지지부재의 상기 반구홈과 대응되게 일단이 반구면으로 형성되어 지지부재에 압입되는 회전축을 포함하는 베어링에 있어서,In the bearing comprising a support member having a hemispherical groove of a predetermined curvature in the central portion, and a rotating shaft whose one end is formed into a hemisphere to correspond to the hemisphere groove of the support member and is pressed into the support member, 상기 회전축의 상기 반구면에는 훨링방지홈이 형성되어 회전 유체 압력이 안정하게 발생되는 것을 특징으로 하는 스텝 베어링 구조.Stepping structure, characterized in that the whirling prevention groove is formed in the hemisphere of the rotary shaft to generate a stable rotational pressure.
KR1019970003482A 1997-02-05 1997-02-05 Structure of step bearing KR100233013B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970003482A KR100233013B1 (en) 1997-02-05 1997-02-05 Structure of step bearing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019970003482A KR100233013B1 (en) 1997-02-05 1997-02-05 Structure of step bearing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19980067445A KR19980067445A (en) 1998-10-15
KR100233013B1 true KR100233013B1 (en) 1999-12-01

Family

ID=19496427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019970003482A KR100233013B1 (en) 1997-02-05 1997-02-05 Structure of step bearing

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100233013B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5080648U (en) * 1973-11-30 1975-07-11
JPS5166648U (en) * 1974-11-20 1976-05-26

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5080648U (en) * 1973-11-30 1975-07-11
JPS5166648U (en) * 1974-11-20 1976-05-26

Also Published As

Publication number Publication date
KR19980067445A (en) 1998-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6836388B2 (en) Spindle motor and disk drive utilizing the spindle motor
US6888278B2 (en) Spindle motor and disk drive utilizing the spindle motor
KR100422032B1 (en) Spindle motor
KR100233013B1 (en) Structure of step bearing
US5934810A (en) Hemispheric fluid bearing apparatus
KR100228891B1 (en) Fluid bearing apparatus
KR100208036B1 (en) Ball bearing system
KR19980067444A (en) Hemisphere bearing structure
KR100228897B1 (en) Fluid bearing apparatus
KR100224603B1 (en) Apparatus for adjusting clearance in rotating axis for which fluid bearing is adapted
KR100224610B1 (en) Fluid bearing apparatus
JP3145820B2 (en) Spindle motor
JP2003239972A (en) Bearing device, spindle motor, and disk device
KR100224616B1 (en) Fluid bearing apparatus having a groove which fluid goes against the stream
JPH09331652A (en) Fluid bearing motor and disc drive having this motor
KR100242006B1 (en) Partial bearing
KR200151198Y1 (en) Bearing system
KR100224604B1 (en) Journal bearing apparatus
KR100196937B1 (en) Fluid bearing system
KR100213921B1 (en) Assembling method of hemisphere bearing
KR100242019B1 (en) Structure of Drust Bearing
KR19980077743A (en) Fluid bearing device
KR100260918B1 (en) Air dynamic pressure bearing apparatus having increased radial stiffness
KR100196924B1 (en) Journal bearing system with a variable clearance
KR100242017B1 (en) Journal bearing device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20070830

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee