KR100269993B1 - 스테핑 모터의 베어링 구조 - Google Patents

Abstract

(과제)

종래의 스테핑 모터의 베어링 구조는 스크류 샤프트 (1b) 의 선단부 (1d) 가 구리볼 (3) 을 통하여 베어링 부재 (2′) 와 맞닿아 있기 때문에, 구리볼 (3) 부품이 필요하여 부품수가 증가하므로 고가로 되고, 또한 구리볼 (3) 을 베어링 부재 (2′) 의 오목부 (2b′) 에 장착하는 공정이 필요하여지므로 조립 작업성이 나쁜 문제점을 지니고 있었다.

(해결수단)

스테핑 모터 (1) 와, 이 스테핑 모터 (1) 와 일체인 스크류 샤프트 (1b) 와, 이 스크류 샤프트 (1b) 의 선단부 (1d) 를 선회하는 성형수지재료로 이루어지는 베어링 부재 (2) 를 구비하고, 상기 스크류 샤프트 (1b) 의 선단부 (1d) 에 원추상의 오목부 (1e) 를 형성하고, 상기 베어링 부재 (2) 에 상기 오목부 (1e) 와 맞닿는 반구상의 볼록부 (2d) 를 형성하였다.

Description

스테핑 모터의 베어링 구조

본 발명은 광디스크 재생장치 및 자기 디스크 기록 재생장치인 스테핑 모터의 베어링 구조에 관한 것이다.

헤드부재 (예컨대 광학렌즈 및 자기 헤드) 를 탑재하고 있는 캐리지에 설치한 걸어맞춤 돌기를 스크류 샤프트의 나사상 홈에 자유롭게 슬라이딩하도록 걸어맞추고, 이 스크류 샤프트를 스테핑 모터로 회전구동함으로써, 캐리지를 왕복직선이동시키는 방식의 헤드 이송기구는 종래부터 광디스크 재생장치 및 자기 디스크 기록 재생장치등에 광범위하게 채용되고 있다.

이런 종류의 종래의 헤드 이송기구는 도 6 에 나타내는 바와 같이, 헤드부재 (4a) (예컨대 광학렌즈) 를 탑재한 캐리지 (4) (예컨대 광 픽업) 의 일측부 (4c) 를 가이드 샤프트 (5) 를 사용하여 자유롭게 슬라이딩하도록 지지하고, 또한 이 캐리지 (4) 의 타측부 (4b) 에 한쌍의 유동 삽입부 (4b) 가 돌출 설치되어 있다. 또한 캐리지 (4) 에는 상기 유동 삽입부 (4d) 와 일체화된 몰드품인 부착대 (도시하지 않음) 가 돌출 설치되어 있고, 이 부착대 위에 나사로 고정한 금속 박판제의 판스프링 부재 (도시하지 않음) 의 선단부에는 상기 한쌍의 유동 삽입부 (4d) 사이에 위치한 스크류 샤프트 (1b) 의 나사상 홈 (1c) 내에 압입되는 걸어맞춤 돌기 (도시하지 않음) 가 형성되어 있다. 여기에서 상기 걸어맞춤 돌기는 상기 나사상홈 (1c) 의 내벽면과 선접촉하도록 압입되어, 나사상홈 (1c) 과 자유롭게 슬라이딩하도록 걸어맞춰진다.

그리고, 스테핑 모터 (1) 를 사용하여 스크류 샤프트 (1b) 를 정역회전시키면, 캐리지 (4) 는 스크류 샤프트 (1b) 의 축선방향으로 왕복 직선운동하게 된다.

그러므로, 유동 삽입부 (4d) 를 통하여 캐리지 (4) 를 동방향으로 이송할 수 있도록 된다.

또한, 종래의 스테핑 모터의 베어링 구조는 도 7 에 나타내는 바와 같이, 스테핑 모터 (1) 의 모터 샤프트 (1a) 와 일체인 스크류 샤프트 (1b) 의 선단부 (1d) 는, 예컨대 피벗 베어링 등의 단면이 대략 ㄷ자상인 베어링 부재 (2′) 에 구리볼 (3) 을 통하여 맞닿고, 스크류 샤프트 (1b) 는 스테핑 모터 (1) 의 트러스트 스프링 (도시하지 않음) 에 의해 스크류 샤프트 (1b) 의 축선방향으로 압압된다.

또한, 도 8 은 종래의 섀시에 고착된 베어링 부재를 설명하기 위하여 나타내는 사시도이다. 도면에서, 폴리아세탈 등의 성형재료로 이루어지고 대략 사각형으로 형성된 베어링 부재 (2′) 는 대략 그 중앙부에 원형상 등으로 형성된 제 1 오목부 (2a′) 와, 이 제 1 오목부 (2a′) 의 내측에 동일하게 원형상 등으로 제 2 오목부 (2b′) 가 형성되어 있다. 또한, 상기 제 2 오목부 (2b′) 에는 상기 구리볼 (3) 이 배치된다. 그리고, 상기 베어링 부재 (2′) 는 동일한 성형부재로 이루어지는 픽업 섀시 (6′) 에 아웃 서트 성형가공이나 나사 (도시하지 않음) 고정가공 등에 의하여 고착되어 있다.

이와 같이 픽업 섀시 (6′) 에 고착된 베어링 부재 (2′) 에 스테핑 모터 (1) 와 일체인 스크류 샤프트 (1b) 가 구리볼 (3) 을 통하여 맞닿고 있다.

그러나, 상술한 종래의 스테핑 모터의 베어링 구조는 스크류 샤프트 (1b) 의 선단부 (1d) 가 구리볼 (3) 을 통하여 예컨대 피벗 베어링 등의 베어링 부재 (2′) 와 맞닿아 있기 때문에, 구리볼 (3) 부품이 필요하여 부품수가 증가하므로 고가로 되고, 또한 구리볼 (3) 을 베어링 부재 (2′) 의 오목부 (2b′) 에 장착하는 공정이 필요하여지므로 조립 작업성이 나쁜 문제점을 지니고 있었다.

또한, 베어링 부재 (2′) 를 아웃 서트 성형가공이나 나사고정 가공에 의해 픽업 섀시 (6′) 에 고착시키는 것은, 아웃 서트 성형용 성형금형의 제작에 따른 코스트의 증가나 나사부품의 부품수 증가 및 나사고정 작업에 따른 공정수의 증가 등의 문제점을 지니고 있었다.

또한, 베어링 부재 (2′) 가 픽업 섀시 (6′) 에 고착되어 있으면 조립작업 중이나 반송작업 중에 픽업 섀시 (6′) 가 약간 변형될 수 있는 충격 등이 가해졌을 때, 픽업 섀시의 변형에 의해 베어링 부재 (2′) 의 부착위치가 약간 어긋나는 (이동) 경우가 생긴다. 이 베어링 부재 (2′) 의 어긋남 (이동) 에 따라, 예컨대 스크류 샤프트 (1b) 의 축선과 어긋나게 되거나, 스크류 샤프트 (1b) 와 베어링 부재 (2′) 가 구리볼 (3) 을 통하여 강하게 맞닿음으로써 스크류 샤프트 (1b) 의 회전운동에 지장이 생기는 문제점을 가지고 있었다.

도 1 은 본 발명의 실시형태인 스테핑 모터의 베어링 구조를 나타내는 부분 단면도이다.

도 2 는 본 발명의 베어링 부재를 나타내는 정면도이다.

도 3 은 본 발명의 도 2 의 A - A 선에 따른 단면도이다.

도 4 는 본 발명의 광디스크 재생장치의 내부구조의 요부를 나타내는 분해 사시도이다.

도 5 는 본 발명의 도 4 의 D 부 확대도이다.

도 6 은 종래의 헤드 이송기구를 설명하기 위한 개략도이다.

도 7 은 종래의 스테핑 모터의 베어링 구조를 나타내는 부분 단면도이다.

도 8 은 종래의 섀시에 고착된 베어링 부재를 설명하기 위하여 나타내는 사시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1: 스테핑 모터 1b: 스크류 샤프트

2': 베어링 부재 2b: 부착부

2e,2e: 노칭부 4: 캐리지

6': 픽업 섀시

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 베어링 구조는 스테핑 모터와, 이 스테핑 모터와 일체인 스크류 샤프트와, 이 스크류 샤프트의 선단부를 선회하는 성형수지재료로 이루어지는 베어링 부재를 구비하고, 상기 스크류 샤프트의 선단부에 원추상의 오목부를 형성하고, 상기 베어링 부재에 상기 오목부와 맞닿는 반구상의 볼록부를 형성하였다.

또한, 본 발명의 베어링 구조는 섀시와, 이 섀시에 고착된 스테핑 모터와, 이 스테핑 모터와 일체인 스크류 샤프트와, 상기 스크류 샤프트를 선회하기 위한 베어링 부재를 구비하고, 상기 베어링 부재에 한쌍의 노칭부를 설치하여, 상기 섀시에 설치된 끼워맞춤 부착부에 상기 노칭부를 끼워맞추었다.

그리고, 본 발명의 베어링 구조는 베어링 부재의 한쌍의 노칭부 사이의 치수가, 상기 섀시에 상기 노칭부가 끼워맞춰지는 끼워맞춤 부착부의 폭 치수보다 약간 작게 형성시켜서 느슨하게 끼워맞춰지도록 하였다.

본 발명의 실시형태인 스테핑 모터의 베어링 구조에 대하여 도 1 ∼ 도 5 를 사용하여 상세하게 설명한다. 그리고, 부호는 종래와 동일부품인 경우에는 동일부호를 부여한다.

도 4 는 본 발명의 광디스크 재생장치의 내부구성의 요부를 나타내는 분해 사시도이다. 도면에서, 광디스크 (도시하지 않음) 를 재생하는 광디스크 재생장치는 성형수지 등의 성형재료로 이루어지는 픽업 섀시 (6) 와, 이 픽업 섀시 (6) 의 위에는 광디스크에 대하여 정보의 판독을 실시하는 헤드부재 (4a) (예컨대 광렌즈) 를 탑재시킨 캐리지 (4) (예컨대 광 픽업) 나, 캐리지 (4) 의 측부 (4b) 에 돌출 설치한 성형품으로 이루어지는 한쌍의 통상 (筒狀) 의 유동 삽입부 (4d) 에 헐겁게 끼워지는 스크류 샤프트 (1b) 나, 이 스크류 샤프트 (1b) 를 간헐적으로 회전구동시키는 스테핑 모터 (1) 나, 이 스테핑 모터 (1) 의 모터 샤프트 (1a) 와 일체인 스크류 샤프트 (1b) 의 선단부 (1d) 를 선회하는 베어링 부재 (2) 나, 광디스크를 로딩 (loading) 하기 위한 DC 모터 (7) 나, 로딩된 광디스크를 회전구동시키기 위한 스핀들 모터 (8) 등이 배설되어 있다. 그리고, 상기 스테핑 모터 (1) 로 스크류 샤프트 (1b) 를 회전구동시킴으로써, 캐리지 (4) 를 스크류 샤프트 (1b) 의 축선방향을 따라서 이송할 수 있도록 되어 있다. 또한, 스크류 샤프트 (1b) 를 픽업 섀시 (6) 의 종방향 (길이방향) 및 횡방향의 어느쪽에 대해서도 경사진 배치로 부착함으로써 픽업 섀시 (6) 의 소형화를 도모하고 있다.

도 1 은 본 발명의 실시형태인 스테핑 모터의 베어링 구조를 나타내는 부분 단면도이며, 도면에 있어서, 스테핑 모터 (1) 에는 모터 샤프트 (1a) 와 일체로 스크류 샤프트 (1b) 가 설치되어 있다. 이 스크류 샤프트 (1b) 의 선단부 (1d) 에는 원추상 또는 반구상 등의 오목부 (1e) 가 형성되어 있다. 또한, 베어링 부재 (2) 는 상기 스크류 샤프트 (1b) 를 선회하기 위한 것이다.

도 1, 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 베어링 부재 (2) 는 폴리아세탈 등의 다소 탄성이 있는 성형재료로써 성형가공되고, 그 일단에는 반원형으로 형성된 베어링부 (2a) 가, 타단에는 칼라상의 부착부 (2b) 가 설치되어 있다. 또한, 상기 베어링부 (2a) 의 대략 중심부에는 원형상의 오목부 (2c) 가 설치되고, 이 오목부 (2c) 의 대략 중심부에는 반구상의 볼록부 (2d) 가 돌출 설치되어 있다. 그리고, 반구상의 이 볼록부 (2d) 의 표면은 매우 매끄럽게 형성되어 있다.

상기 부착부 (2b) 에는 한쌍의 ㄷ자상의 노칭부 (2e,2e) 가 형성되어 있고, 이 노칭부 (2e,2e) 는 상기 픽업 섀시 (6) 에 설치된 끼워맞춤 부착부 (6a) (도 5 참조) 에 끼워맞춰지기 위하여 설치되어 있다.

또한, 도 5 는 본 발명의 도 4 의 D 부 확대도로서, 픽업 섀시에 설치된 끼워맞춤 부착부를 나타내고 있다.

이 픽업 섀시 (6) 에 일체로 설치된 끼워맞춤 부착부 (6a) 는 대향하여 설치된 끼워맞춤부 (6b,6b) 와, 이 끼워맞춤부 (6b) 를 지지하기 위한 지지부 (6c) 로 구성되어 있다.

그리고, 상술한 베어링 부재 (2) 의 노칭부 (2e,2e) 를 픽업 섀시 (6) 에 설치된 끼워맞춤 부착부 (6a) 에 끼워맞춤·부착할 때, 상기 노칭부 (2e,2e) 와 끼워맞춤부 (6a) 의 결합은 느슨하게 끼워맞춰지는 상태가 되도록 설치되어 있다. 이는, 예컨대 한쌍의 노칭부 (2e,2e) 사이의 설계치수 (B) 의 공차를 - 0.05 ∼ 0 ㎜ 의 마이너스 공차로 하고, 끼워맞춤부 (6b,6b) 사이의 설계치수 (C) 의 공차를 + 0.03 ∼ + 0.07 ㎜ 의 플러스 공차로 설정하여, 치수 (B) 와 치수 (C) 의 갭이 + 0.03 ㎜ 에서 0.12 ㎜ 사이에 있도록, 이른바 끼워맞춤이 강한 끼워맞춤이 되지 않도록 설치되어 있다.

상술한 바와 같은 갭 (느슨한 끼워맞춤) 에 의해, 상기 베어링 부재 (2) 는 스크류 샤프트 (1b) 의 축선방향 등으로 약간 이동할 수 있다.

상술한 바와 같은 구성의 캐리지 (광 픽업) 를 부착한 스테핑 모터의 베어링 구조의 조립에 대하여 설명한다. 먼저, 베어링 부재 (2) 의 부착부 (2b) 에 설치된 노칭부 (2e,2e) 를 픽업 섀시 (6) 에 설치된 끼워맞춤 부착부 (6a) 의 끼워맞춤부 (6b,6b) 의 각각에, 슬라이드시키듯이 삽입하여, 끼워맞춤·부착한다. 그 후, 스테핑 모터 (1) 의 모터 샤프트 (1a) 와 일체인 스크류 샤프트 (1b) 에 캐리지 (4) (광 픽업) 의 유동 삽입부 (4d) 를 관통시키고, 스크류 샤프트 (1b) 의 선단부 (1d) 의 오목부 (1e) 에 베어링 부재 (2) 의 반구상의 볼록부 (2d) 를 맞닿을 수 있도록 배치시키면서, 스테핑 모터 (1) 를 도시하지 않은 나사 등으로 픽업 섀시 (6) 에 고정시킨다. 이로써, 조립은 완료된다.

또한, 이 조립된 스크류 샤프트 (1b) 에는 항상 스테핑 모터 (1) 의 트러스트 스프링 (도시하지 않음) 에 의한 압압력이 스테핑 모터 (1) 측에서 스크류 샤프트 (1b) 의 선단부 (1d) 방향으로 작용하고 있고, 따라서 스크류 샤프트 (1b) 에 작용하고 있는 압압력은 베어링 부재 (2) 의 반구상의 볼록부 (2d) 와 스크류 샤프트 (1b) 의 오목부 (1e) 의 접점상에서 스크류 샤프트 (1b) 의 축선방향으로 작용하는 힘을 발생시키고 있다. 이러한 작용에 의해서 베어링 부재 (2) 의 볼록부 (2d) 에 스크류 샤프트 (1b) 의 선단부 (1d) 의 오목부 (1e) 가 안정되게 맞닿음·지지된다.

그리고, 상기 실시형태는 베어링 부재 (2) 의 반구상의 볼록부 (2d) 와, 스크류 샤프트 (1b) 의 오목부 (1e) 를 맞닿게 하였으나, 이 베어링 부재의 볼록부를 오목부로 하고, 또한 스크류 샤프트의 오목부를 볼록부로 하여도 된다.

또한, 베어링 부재 (2) 의 볼록부 (2d) 와, 스크류 샤프트 (1b) 의 오목부 (1e) 의 접촉부에 그리스 등의 윤활제를 도포하여 마찰이 적어지도록 하여도 된다.

그리고, 스크류 샤프트 (1b) 의 선단부에 원추형의 오목부 (1e) 를 형성하는 것은, 선단부에 절삭용의 바이트를 경사지게 맞닿게 하는 것 만으로 용이하게 형성할 수 있고, 따라서 선단부를 반구상의 볼록부에 절삭가공시키는 것에 비해 가공비를 저렴하게 할 수 있는 효과를 나타낸다.

본 발명의 베어링 구조는 스크류 샤프트의 선단부에 원추상의 오목부를 형성하고, 상기 베어링 부재에 상기 오목부와 맞닿는 반구상의 볼록부를 형성함으로써, 구리볼을 사용하지 않고 스크류 샤프트를 선회할 수 있다. 따라서, 저렴한 베어링 구조를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은 베어링 부재에 한쌍의 노칭부를 설치하고, 섀시에 상기 노칭부가 결합되는 끼워맞춤 부착부가 설치되어 있음으로써, 베어링 부재가 섀시와는 다른 부재로 형성되어 있기 때문에, 성형금형이 아웃 서트 성형용 금형과 비교하여 저렴하고, 또한 섀시에 베어링 부재를 원 터치로 끼워맞출 수 있으므로, 나사 등에 의한 고착과 비교하여 작업공정수가 적어 지고, 용이하게 작업할 수 있다.

또한, 본 발명은 베어링 부재의 한쌍의 노칭부 사이의 치수가, 상기 섀시에 상기 노칭부가 끼워맞춰지는 끼워맞춤 부착부의 폭 치수에 의해, 약간 작게 형성되어 느슨한 결합이 됨으로써, 예컨대 조립작업 중이나, 반송작업 중에 섀시가 약간 변형되는 충격 (력) 등이 가해졌을 때, 결합이 느슨하기 때문에 베어링 부재가 상기 충격을 흡수하도록 스크류 샤프트의 축선방향 등으로 이동하여, 스크류 샤프트 등으로의 무리한 힘을 흡수할 수 있는 효과를 나타낸다.

Claims (3)

1. 스크류 샤프트를 가지는 스테핑 모터와, 이 스크류 샤프트의 선단부를 선회하는 성형수지재료로 이루어지는 베어링 부재를 구비하고, 상기 스크류 샤프트의 선단부에는 원추상의 오목부를 형성하고, 또한, 상기 베어링 부재에는 상기 오목부와 맞닿는 반구상의 볼록부를 형성한 것을 특징으로 하는 스테핑 모터의 베어링 구조.
2. 섀시와, 이 섀시에 고착된 스테핑 모터와, 이 스테핑 모터와 일체인 스크류 샤프트와, 상기 스크류 샤프트를 선회하기 위한 베어링 부재를 구비하고, 상기 베어링 부재에 한쌍의 노칭부를 설치하여, 상기 섀시에 설치된 끼워맞춤 부착부에 상기 노칭부가 끼워맞춰지는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터의 베어링 구조.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 베어링 부재의 한쌍의 노칭부 사이의 치수가, 상기 섀시에 상기 노칭부가 끼워맞춰지는 끼워맞춤 부착부의 폭 치수보다 약간 작게 형성시켜서 느슨하게 끼워맞춰지는 것을 특징으로 하는 스테핑 모터의 베어링 구조.

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