KR100855735B1 - 회전 장치 - Google Patents

Abstract

단순한 구조로써 샤프트의 마모가 방지된 회전 장치가 제공된다. 회전 장치는 샤프트, 및 샤프트가 삽입되는 중공형 베어링으로서, 제1 륜, 제1 륜의 내부에 배치된 다수의 볼을 포함하는 중공형 베어링을 포함한다.

베어링, 내륜, 외륜, 마모

Description

회전 장치{Rotating apparatus}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 장치의 중공형 베어링의 사시도이다.

도 2는 도 1의 평면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 장치의 샤프트의 사시도이다.

도 4는 도 1의 중공형 베어링과 도 3의 샤프트가 결합된 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 장치를 나타내는 사시도이다.

도 5는 도 4의 평면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 중공형 베어링 110: 제1 륜

120: 볼 200: 샤프트

210: 샤프트 바디 220: 제2 륜

300: 회전 장치

본 발명은 회전 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 중공형 베어링과 그 에 삽입되는 샤프트를 포함하는 회전 장치에 관한 것이다.

최근 들어 정보 처리 장치는 다양한 형태의 기능과 더욱 빨라진 정보 처리 속도를 갖도록 급속하게 발전하고 있다. 이러한 정보 처리 장치는 처리된 정보를 외부로 표시하기 위해 디스플레이 장치를 가진다. 디스플레이 장치로서, 현재 주목받고 있는 것은 액정 디스플레이 장치, 유기 EL 표시 장치, 플라즈마 디스플레이 장치 등과 같은 평판 디스플레이 장치이다.

평판 디스플레이 장치는 다수의 처리 공정을 거친다. 예를 들어 기판 상에 박막 및/또는 패턴을 형성하기 위한 증착 공정, 베이킹 공정, 식각 공정, 세정 공정, 건조 공정 등이 그것이다. 각각의 공정은 주로 공정 챔버 내에서 이루어진다. 상기 요구되는 일련의 공정을 수행하기 위해서는 해당 공정 챔버로 기판을 이송하여야 한다. 따라서, 공정 챔버 내 및/또는 공정 챔버의 연결 라인에 기판을 이송하는 기판 이송 장치가 설치된다.

기판 이송 장치는 회전 샤프트 및 그에 장착된 이송 롤러를 포함한다. 회전 샤프트의 회전은 그에 장작된 이송 롤러의 회전을 수반한다. 기판은 이송 롤러 상에 배치되어 이송 롤러의 회전에 따라 일 방향으로 이송된다.

여기서, 회전 샤프트는 회전 가능하도록 설치되어야 할 뿐만 아니라, 회전축이 변하지 않도록 고정 설치되어야 한다. 즉, 일정한 위치에 고정됨과 동시에 제자리에서 회전할 수 있어야 한다. 이를 위하여 회전 샤프트의 적어도 일측에는 베어링이 장착된다.

베어링은 내륜, 외륜 및 내륜과 외륜 사이에 회전 운동이 가능한 다수개의 볼을 갖는다. 내륜 및 외륜은 서로 독립적으로 회전 운동이 가능하다. 따라서, 외륜을 고정시킬 경우, 내륜은 고정된 외륜과 일정 간격을 유지한 상태에서 제자리 회전이 가능하다. 회전 샤프트는 이러한 내륜에 삽입 장착됨으로써, 고정된 외륜에 의해 회전축이 바뀌지 않으면서 외륜으로부터 자유로이 회전하는 내륜에 의해 제자리 회전이 가능해진다.

그런데, 베어링의 내륜에 삽입 장착된 회전 샤프트의 회전시 베어링의 내륜과 샤프트간 마찰로 인해 베어링 내륜 및/또는 샤프트의 마모 현상이 발생한다. 이러한 마모 현상을 방지하기 위하여 베어링 내륜에 키(key)를 형성하고 회전 샤프트에 키홈을 형성함으로써, 이들 키-키홈 결합에 의해 내륜 및 샤프트를 견고하게 장착하는 방안이 모색되고 있다. 그러나, 이러한 키 및 키홈을 형성시키는 게 용이하지 않을 뿐만 아니라, 키-키홈 결합 만으로는 고속으로 회전하는 회전 샤프트가 미끄러지는 현상인 슬립 현상을 방지하기 어렵다. 슬립 현상이 일어난 체결 부위는 또 다시 회전 샤프트의 마모를 유발한다. 이는 공정 비용의 손실 및 공정 효율 감소와 직결된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 단순한 구조로써 샤프트의 마모가 방지된 회전 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 장치는 샤프트, 및 상기 샤프트가 삽입되는 중공형 베어링으로서, 제1 륜, 상기 제1 륜의 내부에 배치된 다수의 볼을 포함하는 중공형 베어링을 포함한다.

본 발명의 몇몇 실시예에 따른 회전 장치는 상기 다수의 볼이 상기 중공형 베어링의 중공 측으로 직접 노출될 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에 따른 회전 장치는 상기 다수의 볼이 상기 제1 륜의 내부에 회전 운동이 가능하도록 그립되어 있을 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에 따른 회전 장치는 상기 샤프트가 샤프트 바디, 및 상기 샤프트 바디에 부착되어 있거나, 상기 샤프트 바디와 일체로 형성된 제2 륜을 포함할 수 있다.

본 발명의 몇몇 실시예에 따른 회전 장치는 상기 샤프트가 상기 제2 륜이 상기 다수의 볼에 접하도록 상기 베어링에 삽입될 수 있다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알 려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 회전 장치는 샤프트 및 중공형 베어링을 포함한다. 상기 회전 장치는 고정 및 회전 운동이 요구되는 어떠한 회전 장치에도 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 장치에 포함된 샤프트는 예를 들어 기판 이송 장치의 기판 이송용 회전 샤프트나 구동 샤프트일 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 장치에 대해 더욱 상세히 설명한다.

도 1은 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 장치의 중공형 베어링의 사시도이다. 도 2는 도 1의 평면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 중공형 베어링(100)은 제1 륜(110) 및 제1 륜(110)의 내부에 배치된 다수의 볼(120)을 포함한다. 다수의 볼(120)은 제1 륜(110)의 내부에 회전 운동이 가능하도록 그립되어 있다. 제1 륜(110)에 의한 다수의 볼(120)의 그립은 다수의 볼(120)이 제1 륜(110)으로부터 이탈되지 않도록 하기 위한 것이다. 이러한 그립 수단의 예로는 도 1에 도시된 바와 같이 제1 륜(110)의 외측면이 중공 방향으로 수평하게 돌출된 후 볼(120) 측으로 수직하게 꺾여 다수의 볼(120)을 홀딩하는 구조를 들 수 있다. 다른 예로서 제1 륜(110)의 내부에 다수의 볼(120)을 홀딩할 수 있는 윤활재(미도시)가 구비될 수도 있다.

또한, 바람직하기로는 다수의 볼(120)은 제1 륜(110)을 따라 유동하지는 않으며 제자리에서 회전 운동하도록 그립된다. 이를 위하여 다수의 볼(120)이 제1 륜(110) 내부의 원주를 따라 가득 채워져 있거나, 이들의 유동을 방지하면서 제자 리 회전 운동을 가능하게 하는 윤활재 등이 포함될 수 있다.

여기서, 다수의 볼(120)의 중공측 내측에는 다른 륜이 존재하지 않으며, 다수의 볼(120)은 중공형 베어링(100)의 중공 측으로 직접 노출되어 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 장치의 샤프트의 사시도이다.

도 3을 참조하면, 샤프트(200)는 샤프트 바디(210) 및 제2 륜(220)을 포함한다. 샤프트 바디(210)는 직선상으로 연장되어 있다. 제2 륜(220)은 샤프트 바디(210)에 접착제 등을 이용하여 견고하게 부착되어 있거나, 샤프트 바디(210)와 일체로 성형되어 있을 수 있다. 따라서, 제2 륜(220)의 외경은 주변의 샤프트 바디(210)의 외경보다 클 수 있다.

제2 륜(220)은 상술한 중공형 베어링(100)에 삽입되되, 동시에 다수의 볼(120)과 접하는 부분이다. 따라서, 이를 위하여 제2 륜(220)의 외측 반경은 중공형 베어링(100)의 제1 륜(110)에 배치된 다수의 볼(120)의 최내측점과 중공의 중심 사이의 거리와 일정한 대응관계를 가질 수 있다. 예를 들면 실질적으로 거의 동일할 수 있다.

도 4는 도 1의 중공형 베어링과 도 3의 샤프트가 결합된 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 장치를 나타내는 사시도이다. 도 5는 도 4의 평면도이다.

도 4를 참조하면, 중공형 베어링(100)에 샤프트(200)를 삽입하면, 샤프트(200)에 구비된 제2 륜(220)에서 중공형 베어링(100)이 체결된다. 상술한 볼(120)의 중공 측 최내측점과 중공의 중심 사이를 조절하면, 중공형 베어링(100)을 샤프트(200)의 제2 륜(220)에 견고하게 장착할 수 있다.

도 5를 참조하면, 이와 같이 장착된 중공형 베어링(100)의 제1 륜(110)과 다수의 볼(120), 및 샤프트의 제2 륜(220)은 마치 하나의 중공형 베어링(100)에 구비된 내륜, 다수의 볼, 및 외륜과 실질적으로 동일한 동작을 수행할 수 있다. 즉, 다수의 볼(120)의 제자리 회전 운동에 의해 제2 륜(220)은 제1 륜(110)과 무관한 회전 방향을 가지며 회전할 수 있다. 따라서, 중공형 베어링(100)으로부터 유래하는 제1 륜(110)을 고정 수단에 의해 고정하게 되면, 샤프트(200)의 위치는 변하지 않는 상태에서 샤프트(200)가 제자리 회전 운동을 할 수 있게 된다.

여기서, 제2 륜(220)은 상술한 바와 같이 샤프트(200)의 샤프트 바디(210)와 접착제 등을 이용하여 견고하게 부착되어 있거나, 샤프트 바디(210)와 일체로 형성되어 있기 때문에, 제2 륜(220)과 샤프트(200) 간의 마모 현상은 발생하지 않는다. 즉, 키-키홈 등과 같은 불완전하면서도 복잡한 구조의 도입 없이 고속의 샤프트 회전에도 샤프트의 마모가 방지될 수 있다.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 회전 장치에 의하면, 키-키홈 등과 같은 불완전하면서도 복잡한 구조의 도입 없이도 샤프트의 마모를 수반하지 않으면서 고속의 회전 운동이 가능해진다. 따라서, 샤프트의 마모에 따른 공정 비용의 손실 및 공정 효율 감소가 방지될 수 있다.

Claims (5)

1. 샤프트와, 상기 샤프트가 삽입되는 중공형 베어링을 포함하는 회전 장치에 있어서,

   상기 중공형 베어링은 제1 륜, 및 상기 제1 륜의 내부에 배치된 다수의 볼을 포함하고,

   상기 샤프트는 샤프트 바디, 및 상기 샤프트 바디에 부착되어 있거나, 상기 샤프트 바디와 일체로 형성된 제2 륜을 포함하는 회전 장치.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 다수의 볼은 상기 중공형 베어링의 중공 측으로 직접 노출되어 있는 회전 장치.
3. 제2 항에 있어서,

   상기 다수의 볼은 상기 제1 륜의 내부에 회전 운동이 가능하도록 그립되어 있는 회전 장치.
4. 삭제
5. 제1 항에 있어서,

   상기 샤프트는 상기 제2 륜이 상기 다수의 볼에 접하도록 상기 베어링에 삽입되는 회전 장치.

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