KR100573383B1 - Self-aligning Bearing Assembly - Google Patents

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

본 발명은 자동 조심 베어링 어셈블리에 관한 것으로, 극한 온도 환경에서 사용시 회전축의 축 중심 이동에 대응하여 베어링 중심의 이동이 이루어지는 자동 조심 기능을 가짐과 동시에, 그리스의 손실 및 베어링 내측으로의 분진 유입을 방지하여 수명을 극대화할 수 있도록 한 것이다. The present invention relates to a self-aligning bearing assembly, and has a self-aligning function in which the center of the bearing is moved in response to the axis center movement of the rotating shaft when used in an extreme temperature environment, while preventing grease loss and dust inflow into the bearing. By maximizing the life.

이를 위한 본 발명은, 중심부에 고정되게 결합된 회전축을 회전가능하게 지지하는 베어링과; 상기 베어링의 외주면에 결합되는 링형태의 내측 베어링 하우징과, 상기 내측 베어링 하우징의 외주면에 고정되게 결합되는 실리콘 재질의 가이드링과; 상기 베어링의 외측을 둘러싸도록 결합되고, 상기 회전축이 기울어짐에 따라 상기 가이드링이 자유롭게 슬라이딩하도록 내주면에 곡면부가 형성된 외측 베어링 하우징을 포함하여 구성된 자동 조심 베어링 어셈블리를 제공한다.The present invention for this purpose, and a bearing for rotatably supporting a rotating shaft fixedly coupled to the center; A ring-shaped inner bearing housing coupled to the outer circumferential surface of the bearing, and a silicon guide ring fixedly coupled to the outer circumferential surface of the inner bearing housing; It provides a self-aligning bearing assembly coupled to surround the outer side of the bearing, the outer bearing housing formed with a curved portion on the inner circumferential surface to freely slide the guide ring as the rotating shaft is tilted.

자동 조심, 베어링, 횡류팬, 핸들러Self-Aligning, Bearing, Cross Flow Fan, Handler

Description

자동 조심 베어링 어셈블리{Self-aligning Bearing Assembly}Self-aligning Bearing Assembly

도 1은 본 발명에 따른 자동 조심 베어링 어셈블리의 일 실시예의 구조를 나타낸 분해 사시도1 is an exploded perspective view showing the structure of one embodiment of a self-aligning bearing assembly according to the present invention

도 2는 도 1의 자동 조심 베어링 어셈블리를 다른 각도에서 본 분해 사시도FIG. 2 is an exploded perspective view of the self-aligning bearing assembly of FIG. 1 viewed from another angle

도 3은 도 1의 자동 조심 베어링 어셈블리 중 내측 베어링부의 구조를 나타낸 사시도Figure 3 is a perspective view showing the structure of the inner bearing portion of the self-aligning bearing assembly of Figure 1

도 4는 도 3의 내측 베어링부의 정면도4 is a front view of the inner bearing part of FIG.

도 5는 도 4의 I-I선 단면도5 is a cross-sectional view taken along the line I-I of FIG.

도 6은 본 발명의 자동 조심 베어링 어셈블리가 횡류팬에 적용된 구조를 보여주는 요부 단면도Figure 6 is a cross-sectional view showing the main portion of the structure of the self-aligning bearing assembly of the present invention applied to the crossflow fan

도 7은 도 6의 자동 조심 베어링 어셈블리에 의해 자동 조심이 이루어지는 상태를 나타낸 요부 단면도7 is a sectional view showing the principal parts of a state in which self-aligning is performed by the self-aligning bearing assembly of FIG. 6.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 횡류팬 11 : 블레이드10: cross flow fan 11: blade

20 : 모터 21 :구동축 20: motor 21: drive shaft

100 : 자동 조심 베어링 어셈블리 110 : 회전축100: self-aligning bearing assembly 110: rotating shaft

120 : 베어링 121 : 내륜 120: bearing 121: inner ring

122 :외륜 123 : 볼122: outer ring 123: ball

125 : 커버 130 : 내측 베어링 하우징125 cover 130 inner bearing housing

131 : 결합홈 140 : 가이드링131: coupling groove 140: guide ring

150 : 외측 베어링 하우징 153 : 하우징커버150: outer bearing housing 153: housing cover

본 발명은 자동 조심 베어링 어셈블리에 관한 것으로, 특히 고온의 환경 등 다양한 요인에 의해 지지하고 있던 회전축이 휘어지는 경우 그 지지 중심이 회전축의 변형된 축 중심과 일치되도록 가변되면서 자동 조심(self-aligning)이 이루어질 수 있도록 한 베어링 어셈블리에 관한 것이다. The present invention relates to a self-aligning bearing assembly, in particular, when the rotating shaft was supported by a variety of factors, such as high temperature environment, the support center is variable to match the center of the deformed axis of the rotating shaft while self-aligning A bearing assembly is made possible.

주지하는 바와 같이, 베어링은 회전축을 지지하는 역할을 하는 기계 요소로, 매우 다양한 분야에서 광범위하게 사용되고 있다. As is well known, bearings are mechanical elements that serve to support the axis of rotation, and are widely used in a wide variety of fields.

예를 들어, 세탁기의 구동축을 지지하거나, 터빈 축을 지지하는 역할, 팬의 회전축을 지지하는 역할 등을 수행하는데 사용할 수 있다. For example, the driving shaft may be used to support a driving shaft of the washing machine, support a turbine shaft, and support a rotating shaft of the fan.

한편, 메모리 혹은 비메모리 반도체 소자 또는 모듈 아이씨(Module ICs)들을 테스트하는 핸들러에서 챔버 내부에 고온 또는 저온의 극한 온도 환경을 조성하기 위한 송풍팬을 지지하는데에도 베어링이 사용되고 있는데, 이와 같이 고온 또는 저온의 환경 하에서 회전축을 지지하는 베어링은 특별한 요구 조건을 만족해야 한다. On the other hand, in the handler for testing memory or non-memory semiconductor devices or module ICs, bearings are also used to support the blower fan to create a high temperature or low temperature extreme inside the chamber. Bearings that support the rotating shaft under the conditions of must meet special requirements.

다시 말해서, 상당한 고온의 환경 하에서는 팬 블레이드 또는 회전축이 원심 력과 고열에 의해 휘어지는 경우가 발생하게 되는데, 이 경우 회전축의 중심과 베어링의 중심이 어긋나게 되어 회전축이 제대로 회전할 수 없게 된다. 따라서, 이러한 고온 환경에서 사용되는 베어링은 회전축 중심의 이동에 대응하여 베어링 중심이 가변될 수 있어야 한다. 즉, 자동 조심(self-aligning)이 이루어질 수 있어야 한다. In other words, under a considerably high temperature environment, the fan blade or the rotating shaft may be bent by centrifugal force and high heat, in which case the center of the rotating shaft is displaced from the center of the bearing, and the rotating shaft may not rotate properly. Therefore, the bearing used in such a high temperature environment should be able to vary the bearing center in response to the movement of the rotation axis center. In other words, self-aligning should be possible.

이에 종래에는 고온 챔버 내에서 송풍팬을 지지해야할 경우, 공지된 자동 조심 베어링을 사용하여 송풍팬의 열변형에 대처하였다. Therefore, in the related art, when it is necessary to support the blowing fan in a high temperature chamber, a known self-aligning bearing is used to cope with thermal deformation of the blowing fan.

그러나, 종래의 일반적인 자동 조심 베어링들은 회전축의 축 중심 이동시 외륜에 대해 내륜이 이동하는 구조로 되어 있기 때문에 전후면에 커버를 사용할 수 없다. 따라서, 기존의 자동 조심 베어링들은 극한 온도 환경하에서 사용시 볼 윤활을 위한 그리스가 증발하여 없어져 버리게 되고, 이에 따라 볼이 이탈하게 되어 베어링 수명이 단축되는 문제가 발생한다. However, since the conventional general self-aligning bearings have a structure in which the inner ring moves relative to the outer ring when the axis of the rotating shaft moves, the cover cannot be used on the front and rear surfaces. Therefore, conventional self-aligning bearings have a problem that the grease for lubricating the ball evaporates and disappears when used in an extreme temperature environment, thereby causing the ball to escape and shortening the bearing life.

또한, 전술한 것과 같이 기존의 자동 조심 베어링들은 커버가 없는 구조이므로 베어링 내측으로 분진이 유입되는 현상이 자주 발생하고, 이에 따라 분진에 의해 베어링 내의 볼이 손상되거나 구름력이 현저히 저하되는 문제가 있다. In addition, as described above, since conventional self-aligning bearings have no cover structure, dust is often introduced into the bearing, and thus, there is a problem in that the ball in the bearing is damaged or the rolling force is significantly reduced. .

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 극한 온도 환경에서 사용시 회전축의 축 중심 이동에 대응하여 베어링 중심의 이동이 이루어지는 자동 조심 기능을 가짐과 동시에, 그리스의 손실 및 베어링 내측으로의 분진 유입을 방지하여 수명을 극대화할 수 있는 자동 조심 베어링 어셈블리를 제공 함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and has a self-aligning function in which the center of the bearing is moved in response to the axis center movement of the rotation axis when used in an extreme temperature environment, the loss of grease and the inside of the bearing The aim is to provide a self-aligning bearing assembly that prevents dust from entering to maximize life.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 중심부에 고정되게 결합된 회전축을 회전가능하게 지지하는 베어링과; 상기 베어링의 외주면에 고정되게 결합되는 가이드링과; 상기 베어링의 외측을 둘러싸도록 결합되고, 상기 회전축이 기울어짐에 따라 상기 가이드링이 자유롭게 슬라이딩하도록 내주면에 곡면부가 형성된 외측 베어링 하우징을 포함하여 구성된 자동 조심 베어링 어셈블리를 제공한다.The present invention for achieving the above object, and a bearing for rotatably supporting a rotating shaft fixedly coupled to the center; A guide ring fixedly coupled to an outer circumferential surface of the bearing; It provides a self-aligning bearing assembly coupled to surround the outer side of the bearing, the outer bearing housing formed with a curved portion on the inner circumferential surface to freely slide the guide ring as the rotating shaft is tilted.

이와 같은 본 발명에 의하면, 상기 회전축이 기울어짐에 따라 상기 가이드링이 외측 베어링 하우징의 곡면부를 따라 슬라이딩하게 되므로, 베어링과 회전축이 함께 이동하게 되므로 베어링 중심과 회전축 중심이 항상 일치할 수 있게 되는 것이다. According to the present invention, as the rotating shaft is tilted, the guide ring slides along the curved portion of the outer bearing housing, so that the bearing and the rotating shaft move together, so that the bearing center and the rotating shaft center can always coincide. .

이하, 본 발명에 따른 자동 조심 베어링 어셈블리의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the self-aligning bearing assembly according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동 조심 베어링 어셈블리(100)는, 그 중심부에 회전축(110)이 고정되게 결합되는 베어링(120)과, 상기 베어링(120)의 외주면에 결합되는 링형태의 내측 베어링 하우징(130)과, 상기 내측 베어링 하우징(130)의 외주면에 결합되는 원형 링 형태의 가이드링(140) 및, 상기 베어링(120)의 외측을 둘러싸도록 설치되는 외측 베어링 하우징(150)으로 구성된다.As shown in Figure 1 to 5, the self-aligning bearing assembly 100 according to the present invention, the bearing 120 is fixed to the rotation shaft 110 is fixed to the center and the outer peripheral surface of the bearing 120 An inner bearing housing 130 having a ring shape coupled thereto, a guide ring 140 having a circular ring shape coupled to an outer circumferential surface of the inner bearing housing 130, and an outer bearing installed to surround the outside of the bearing 120. It consists of a housing 150.

상기 베어링(120)은 공지된 일반적인 베어링을 사용하여 구성할 수 있는데, 예를 들어 도 5에 도시된 것과 같이, 내륜(121)과 외륜(122) 사이에 볼(123)이 설치된 볼베어링으로 구성할 수 있다. The bearing 120 may be configured using a known general bearing, for example, as shown in FIG. 5, a ball bearing installed between the inner ring 121 and the outer ring 122 may be configured as a ball bearing. Can be.

상기 베어링(120)의 전,후면부 각각에는 베어링(120)의 내부를 차폐하는 커버(125)가 고정되게 결합되어, 베어링(120) 내부의 그리스가 증발되어 없어지는 현상을 방지함과 더불어 외부의 분진이 베어링(120) 내부로 유입되는 것을 방지한다. The cover 125 for shielding the inside of the bearing 120 is fixedly coupled to each of the front and rear parts of the bearing 120 to prevent the grease inside the bearing 120 from evaporating and disappearing. Prevents dust from entering the bearing 120.

그리고, 상기 내측 베어링 하우징(130)의 외주면에는 상기 가이드링(140)의 내주부가 삽입되면서 결합되는 결합홈(131)이 형성된다.In addition, the outer circumferential surface of the inner bearing housing 130 is formed with a coupling groove 131 which is coupled while the inner circumferential portion of the guide ring 140 is inserted.

상기 가이드링(140)은 유연하고 내마모성 및 내열성이 강한 재질로 만들어지는 것이 바람직한데, 예컨대 실리콘(silicon) 등으로 만들어질 수 있다. 상기 가이드링(140)은 유연한 재질로 제작될 경우 회전축의 회전시 진동을 흡수하는 기능도 갖게 된다. The guide ring 140 is preferably made of a flexible, wear-resistant and heat-resistant material, for example, may be made of silicon (silicon) or the like. When the guide ring 140 is made of a flexible material, the guide ring 140 also has a function of absorbing vibration during rotation of the rotating shaft.

한편, 상기 외측 베어링 하우징(150)은 조립성 향상을 위하여 2개로 분할된 제 1,2외측 베어링 하우징(151, 152)이 상호 결합되어 구성된다. 여기서, 상기 제 1,2외측 베어링 하우징(151, 152)은 각각의 양측에 형성된 체결공(155)을 통해 나사(156)가 체결됨으로써 결합된다. On the other hand, the outer bearing housing 150 is configured by combining the first and second outer bearing housings 151 and 152 divided into two to improve the assemblability. Here, the first and second outer bearing housings 151 and 152 are coupled by fastening the screws 156 through fastening holes 155 formed at both sides thereof.

상기 제 1,2외측 베어링 하우징(151, 152)의 내주면은 상기 회전축(110)이 기울어질 때 가이드링(140)이 일정 범위 내에서 자연스럽게 슬라이딩할 수 있도록 곡면부(154)를 이룬다. The inner circumferential surfaces of the first and second outer bearing housings 151 and 152 form a curved portion 154 so that the guide ring 140 can naturally slide within a predetermined range when the rotating shaft 110 is tilted.

또한, 상기 제 2외측 베어링 하우징(152)의 후면부에는 베어링(120)을 외부로부터 은폐함과 더불어 과도한 이동으로 인해 베어링(120)이 외측 베어링 하우징(150)으로부터 이탈하는 것을 방지하는 하우징커버(153)가 일체로 형성된다. In addition, the rear cover of the second outer bearing housing 152 has a housing cover 153 which covers the bearing 120 from the outside and prevents the bearing 120 from being separated from the outer bearing housing 150 due to excessive movement. ) Is integrally formed.

도 6과 도 7은 본 발명의 자동 조심 베어링 어셈블리(100)가 핸들러의 횡류팬(crossflow fan)에 적용된 것을 나타낸 도면으로, 이 도면들을 참조하여 본 발명의 자동 조심 베어링 어셈블리의 작동에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.6 and 7 are views showing that the self-aligning bearing assembly 100 of the present invention is applied to a crossflow fan of a handler. The operation of the self-aligning bearing assembly of the present invention will be described in detail with reference to these figures. Is as follows.

횡류팬(10)의 일단은 모터(20)의 구동축(21)에 고정되게 결합되고, 횡류팬(10)의 타단은 자동 조심 베어링 어셈블리(100)에 결합되는 회전축(110)에 고정되게 결합되어 회전가능하게 지지된다. One end of the cross flow fan 10 is fixedly coupled to the drive shaft 21 of the motor 20, the other end of the cross flow fan 10 is fixedly coupled to the rotating shaft 110 is coupled to the self-aligning bearing assembly 100 Rotatably supported.

이러한 횡류팬(10)이 고온 환경하에서 고속 회전하여 고온의 공기를 송풍시키게 되면, 원심력과 열팽창 응력에 의해 횡류팬(10)의 블레이드(11)들이 일방향으로 휘게 되고, 이에 따라 횡류팬(10)과 결합된 회전축(110)이 도 7에 도시된 것처럼 블레이드(11)의 휨 방향을 따라 기울어지게 된다. When the cross flow fan 10 rotates at a high speed in a high temperature environment to blow hot air, the blades 11 of the cross flow fan 10 are bent in one direction by centrifugal force and thermal expansion stress, and thus the cross flow fan 10 Rotating shaft 110 coupled with is inclined along the bending direction of the blade 11 as shown in FIG.

이와 같이 상기 회전축(110)이 한 쪽으로 기울어지게 되면, 자동 조심 베어링 어셈블리(100)의 가이드링(140)이 외측 베어링 하우징(150)의 곡면부(154)를 따라 슬라이딩하면서 베어링(120)이 회전축(110)과 함께 기울어지게 되고, 따라서 회전축(110)의 축 중심과 베어링(120)의 중심은 항상 일치하게 된다. 즉, 자동 조심이 이루어지게 된다.As such, when the rotating shaft 110 is inclined to one side, the bearing 120 rotates while the guide ring 140 of the self-aligning bearing assembly 100 slides along the curved portion 154 of the outer bearing housing 150. It is inclined with 110, so that the center of the shaft of the rotating shaft 110 and the center of the bearing 120 are always coincident. That is, self-alignment is achieved.

한편, 전술한 실시예는 본 발명의 자동 조심 베어링 어셈블리(100)가 핸들러의 온도 조성 챔버 내에서 횡류팬에 적용된 것으로 설명하였으나, 이외에도 다양한 분야에서 광범위하게 적용될 수 있으며, 특히 분진이 많거나 고온 환경하에서 어떤 시스템의 회전축을 지지해야 하는 경우에 매우 유용한 이점을 제공할 수 있다. On the other hand, the above-described embodiment has been described that the self-aligning bearing assembly 100 of the present invention is applied to the crossflow fan in the temperature composition chamber of the handler, but can be widely applied in various fields, especially in a dusty or high temperature environment This can provide a very useful advantage when it is necessary to support the axis of rotation of a system.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 고온 또는 기타 요인에 의해 회전축이 기울어지게 되면, 자동 조심 베어링 어셈블리의 가이드링이 외측 베어링 하우징의 내주면을 따라서 자연스럽게 슬라이딩하면서 베어링이 회전축과 함께 기울어지게 되므로, 회전축과 베어링의 중심이 항상 일치된 상태로 회전축이 회전할 수 있게 되어 시스템의 안정성이 향상되는 이점을 얻을 수 있다.According to the present invention as described above, when the rotating shaft is inclined due to high temperature or other factors, the bearing is inclined with the rotating shaft while the guide ring of the self-aligning bearing assembly naturally slides along the inner circumferential surface of the outer bearing housing. The axis of rotation can be rotated while the center of the bearing is always coincident with the advantage of improving the stability of the system.

또한, 베어링에 내부를 차폐하는 커버가 부착될 경우 베어링 내부의 그리스가 외부로 유출되는 것이 방지됨과 더불어 외부의 분진이 베어링 내부로 유입되는 것이 방지되므로 베어링의 수명을 더욱 향상시킬 수 있는 효과도 있다. In addition, when the cover is attached to the bearing, the grease inside the bearing is prevented from leaking to the outside and dust is prevented from entering the inside of the bearing, which further improves the life of the bearing. .

Claims (8)

중심부에 결합된 회전축을 회전가능하게 지지하는 베어링과;A bearing rotatably supporting a rotating shaft coupled to the central portion; 상기 베어링의 외주면에 고정되게 결합되는 가이드링과;A guide ring fixedly coupled to an outer circumferential surface of the bearing; 상기 베어링의 외측을 둘러싸도록 결합되고, 상기 회전축이 기울어짐에 따라 상기 가이드링이 자유롭게 슬라이딩하도록 내주면에 곡면부가 형성된 외측 베어링 하우징을 포함하여 구성되며; An outer bearing housing coupled to surround the outer side of the bearing and having a curved portion formed on an inner circumferential surface such that the guide ring slides freely as the rotary shaft is tilted; 상기 외측 베어링 하우징은 2부분으로 분할 가능한 제 1외측 베어링 하우징과 제 2외측 베어링 하우징이 상호 결합되어 구성된 자동 조심 베어링 어셈블리.The outer bearing housing is a self-aligning bearing assembly configured by combining the first outer bearing housing and the second outer bearing housing which can be divided into two parts. 제 1항에 있어서, 상기 가이드링과 베어링의 외주면 사이에 개재되는 링 형태의 내측 베어링 하우징을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동 조심 베어링 어셈블리.The self-aligning bearing assembly according to claim 1, further comprising a ring-shaped inner bearing housing interposed between the guide ring and the outer circumferential surface of the bearing. 제 2항에 있어서, 상기 내측 베어링 하우징의 외주면을 따라 상기 가이드링의 내주부가 삽입되어 지지되는 결합홈이 형성된 것을 특징으로 하는 자동 조심 베어링 어셈블리.The self-aligning bearing assembly according to claim 2, wherein a coupling groove is formed in which an inner circumference of the guide ring is inserted and supported along an outer circumference of the inner bearing housing. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 가이드링은 유연한 재질로 된 것을 특징으로 하는 자동 조심 베어링 어셈블리.The self-aligning bearing assembly according to claim 1 or 2, wherein the guide ring is made of a flexible material. 제 4항에 있어서, 상기 가이드링은 실리콘 재질로 된 것을 특징으로 하는 자 동 조심 베어링 어셈블리.5. The self-aligning bearing assembly as claimed in claim 4, wherein the guide ring is made of silicon. 삭제delete 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 베어링의 전,후면 각각에 베어링의 내부를 차폐하도록 설치된 커버를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동 조심 베어링 어셈블리.The self-aligning bearing assembly according to claim 1 or 2, further comprising a cover installed on each of the front and rear surfaces of the bearing to shield the inside of the bearing. 제 1항에 있어서, 상기 외측 베어링 하우징의 일면에 상기 베어링을 외부로부터 은폐하도록 형성된 하우징커버를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동 조심 베어링 어셈블리.The self-aligning bearing assembly according to claim 1, further comprising a housing cover formed on one surface of the outer bearing housing to conceal the bearing from the outside.
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