KR100620347B1 - 베어링 케이지 및 이를 구비하는 구름 베어링 - Google Patents

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Abstract

구름 베어링은 내륜과, 이 내륜과 동심인 외륜과, 내륜과 외륜 사이에 개재된 복수 개의 구름 요소와, 이 구름 요소를 하나씩 수용하는 포켓이 있는 케이지를 포함한다. 케이지는 열가소성 수지로 된 기재로 구성된다. 보강 섬유와 고체 윤활제가 기재 내에 혼합되어 있다. 고체 윤활제는 세 가지 물질, 즉 폴리테트라플루오르에틸렌, 몰리브덴 2황화물 및 흑연을 포함한다.

Description

베어링 케이지 및 이를 구비하는 구름 베어링{BEARING CAGE AND ROLLING BEARING HAVING THE SAME}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 케이지를 구비한 구름 베어링의 상측 절반부의 수직 단면도이고,
도 2는 도 1에 도시되어 있는 구름 베어링 내의 케이지의 사시도이며,
도 3은 케이지의 기재인 열가소성 수지에 대해, 고체 윤활제인 폴리테트라플루오르에틸렌이 혼합되는 양을 변화시키면서 실시한, 구름 베어링의 분진 발생 테스트의 결과를 보여주는 그래프이고,
도 4는 도 1에 도시되어 있는 구름 베어링에 대한 토크 수명 테스트의 결과를 보여주는 그래프이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 내륜
2 : 외륜
3 : 볼
4 : 케이지
5 : 카운터 보어
6 : 포켓
10 : 볼 베어링
본 발명은 기재로서 열가소성 수지로 이루어진 베어링 케이지 및 이 베어링 케이지를 구비하는 구름 베어링에 관한 것이다.
구름 베어링은 내륜과 외륜 사이에 개재된 케이지를 구비한다. 케이지는 복수의 구름 요소를 유지한다. 이러한 구름 베어링에 있어서, 일반적으로 고온 고압과 같은 열악한 윤활 조건하에서는 윤활제가 사용되지 않는다. 대신에, 케이지 자체가 윤활 능력을 발휘한다. 케이지 자체에 윤활 능력을 부여하는 기술 중 하나로서, 이 케이지를 수지로 제조할 것이 제안되어 있다.
본 발명의 발명자들은 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE)을 케이지의 기재로서 선택하여 사용하였다. 폴리테트라플루오르에틸렌은 우수한 윤활 성능과 우수한 아웃 가스 능력(out gas ability)을 갖고 있다.
그러나, 기재로서 폴리테트라플루오르에틸렌을 사용하는 케이지는 사출 성형에 의해 성형할 수 없고, 세이빙(shaving) 가공으로 성형할 것이 요구된다. 그 결과, 케이지의 제조 시간이 길어지며, 이는 구름 베어링 전체의 제조 비용을 상승시킨다.
사출 성형이 가능한 수지로서, 다양한 종류의 열가소성 수지가 있다. 이들 열가소성 수지는 케이지의 기재로서 사용될 수 있다. 그러나, 케이지는 구름 요소 등과 접촉 상태에 놓이게 된다. 따라서, 열가소성 수지가 케이지의 기재로 사용되는 경우, 구름 베어링의 사용 초기 단계에서 케이지의 마모량 및 토크의 증가를 야기한다. 따라서, 케이지의 성능은 초기 단계에 열화되어, 이 케이지를 구비한 구름 베어링의 수명에 영향을 미치게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 기재로서 열가소성 수지를 사용하여 케이지의 제조를 용이하게 하며, 이 케이지를 구비한 구름 베어링의 사용 초기 단계에서 케이지의 마모량 또는 토크의 증가를 방지하는 것을 가능하게 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 구름 베어링은 내륜과, 이 내륜과 동심인 외륜과, 내륜과 외륜 사이에 개재된 케이지와, 이 케이지에 의해 유지되는 복수의 구름 요소를 포함한다. 상기 케이지는 기재와, 보강 섬유와, 고체 윤활제를 포함한다. 기재는 열가소성 수지이다. 보강 섬유와 고체 윤활제는 기재 내에 혼합되어 있다. 5 내지 30 중량%의 보강 섬유가 기재와 혼합되어 있다. 고체 윤활제로서, 세 가지 물질, 즉 5 내지 30 중량%의 폴리테트라플루오르에틸렌, 3 내지 15 중량%의 몰리브덴 2황화물(MoS2) 및 3 내지 15 중량%의 흑연(C)이 기재와 혼합되어 있다.
본 발명의 구름 베어링의 경우에, 열가소성 수지가 케이지의 기재로서 사용되기 때문에, 이 케이지는 사출 성형에 의해 성형할 수 있다. 따라서, 케이지의 제조 시간이 짧아지며, 이 케이지를 구비한 구름 베어링의 제조 비용이 감소될 수 있다. 이러한 케이지에서, 보강 섬유와 고체 윤활제는 열가소성 수지 내에 혼합되어 있다.
폴리테트라플루오르에틸렌, 몰리브덴 2황화물 및 흑연은 상기한 중량% 대로 고체 윤활제 내에 포함되어 있다. 열가소성 수지가 케이지의 기재로서 사용됨에도 불구하고, 내마모성이 향상되며, 분진 발생 특성이 감소되고, 케이지의 수명이 증가하게 된다.
열가소성 수지를 사용하여 기재를 구성함으로써, 본 발명의 케이지는 열가소성 수지의 특징인 작업 용이성에 의해 쉽게 제조할 수 있다. 본 발명의 케이지는 기재 내에 보강 섬유와 고체 윤활제를 포함하고 있기 때문에, 기재로서 열가소성 수지를 사용하는 케이지가 갖는 내마모성과 같은 결점을 극복할 수 있다. 이로 인해, 그러한 케이지를 사용하는 구름 베어링의 수명이 증가할 수 있다.
본 발명의 구름 베어링에 있어서, 열가소성 수지는 에틸렌 테트라플루오르에틸렌(ETFE), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리아미드이미드(PAI) 알로이 및 열가소성 폴리이미드(TPI) 중에서 하나를 선택한 것이 바람직하다. 이러한 열가소성 수지는 가스 배출 특성에서 우수하다. 보강 섬유와 고체 윤활제의 혼합된 양은 열가소성 수지에 대해서 정해진다. 이로 인해, 아웃 가스(out gas)에 의해 야기되는 환경 오염이 억제되며, 우수한 윤활 능력을 장기간 동안 나타낼 수 있다.
본 발명의 구름 베어링에 있어서, 바람직하게는 티탄산 칼륨 위스커가 보강 섬유로 선택된다. 티탄산 칼륨 위스커가 보강 섬유로 사용되는 경우, 케이지의 강도는 증대될 것이며, 케이지와 접촉하게 되는 정합 부재가 손상되는 경향이 보다 적어지고, 분진 발생 억제 효과가 특히 향상된다.
본 발명의 상기 목적과 이점뿐만 아니라 기타 다른 목적과 이점은 첨부된 도면을 참조로 한 본 발명의 바람직한 실시예의 후술되는 상세한 설명으로부터 명백해 질 것이다.
이하, 도 1을 참조로 하여, 앵귤러(angular) 콘택트 볼 베어링(10)에 대해 설명한다. 베어링(10)은 본 발명의 바람직한 실시예의 구름 베어링의 한가지 예이다. 이 베어링(10)은 내륜(1), 외륜(2), 구름 요소로서의 복수 개의 볼(3) 및 케이지(4)를 포함한다. 케이지(4)는 외륜(2)의 내주면에 의해 안내되는 외륜 안내형이다. 이 경우에는, 케이지(4)로는 내륜(1)의 외주면에 의해 안내되는 내륜 안내형이 또한 사용될 수 있다.
내륜(1)의 외주면의 축방향으로 중앙 부분에는 아크형 단면을 갖는 레이스 홈(1a)이 마련되어 있다. 또한, 내륜(1)의 외주면의 한쪽 측면의 견부에는 카운터보어(counter bore : 5)가 마련되어 있다. 카운터보어(5)는 카운터보어(5)의 모따기 가공에 의해 테이퍼진 형태로 형성되어 있어서, 내륜(1)의 레이스 홈(1a) 내에 볼(3)을 위한 걸리는 부분(hooking margin)이 남겨진다. 외륜(2)의 내주면의 축방향으로 중앙 부분에는 아크형 단면을 갖는 레이스 홈(3a)이 마련되어 있다.
케이지(4)는 소위 스냅형 케이지라 한다. 이 케이지(4)는 복수의 포켓(6)을 포함한다. 이들 포켓(6)은 서로에 대해 등간격이 유지된 복수 개의 위치에서 케이지(4)를 직경 방향으로 관통하며, 한쪽 축방향으로 개방되게 되어 있다.
케이지(4)에 있어서, 열가소성 수지가 기재로서 사용되기 때문에, 케이지(4)는 사출 성형으로 성형할 수 있다. 케이지(4)는 기재 외에도, 보강 섬유와 고체 윤활제를 추가로 포함하고 있다. 보강 섬유와 고체 윤활제는 각각의 소정 비율(wt%)로 기재와 혼합되어 있다. 여기서 wt%는 중량 퍼센트를 의미한다. 기재, 보강 섬유 및 고체 윤활제의 전체 중량%는 100 중량%이다.
케이지(4)의 기재로 사용된 열가소성 수지는 가열함으로써 연화되거나 용융하며, 자연 냉각 또는 강제 냉각되어서 굳어지는 수지이다. 임의의 열가소성 수지가 케이지(4)의 기재로서 사용될 수 있다. 기재로서 바람직한 열가소성 수지의 예는 에틸렌 테트라플루오르에틸렌(ETFE), 폴리에테르 에테르 케톤(PEEK), 폴리아미드이미드(PAI) 알로이, 열가소성 폴리이미드(TPI)가 있다.
폴리아미드이미드 알로이의 예로, 일본 소재의 미츠비시 가스 케미컬 컴퍼니(Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.)에서 생산되는 AI 폴리머(AI polymer : 상표명)가 있다. 열가소성 폴리이미드의 예로, 일본 소재의 미쯔이 케미컬(Mitsui Chemicals)에서 생산되는 Aurum(상표명)이 있다.
보강 섬유는 기재의 보강용으로 기재에 혼합되어 있다. 바람직하게는, 섬유 길이가 짧은 단섬유(short fiber)가 보강 섬유로 선택된다. 바람직하게는, 단섬유는 2㎛ 이하의 직경을 갖는다.
바람직하게는, 보강 섬유는 그 평균 섬유 직경이 0.3 내지 0.6 ㎛이다. 여기서, 평균 섬유 직경은 복수의 섬유의 평균 직경을 의미한다. 바람직하게는, 보강 섬유는 10 내지 20 ㎛의 평균 섬유 길이를 갖는다. 여기서, 평균 섬유 길이는 복수의 섬유의 평균 길이를 의미한다. 바람직하게는, 보강 섬유의 혼합된 양은 5 내지 30 중량%이다.
고체 윤활제가 베어링(10)에 윤활 능력을 부여하기 위해 기재와 혼합되어 있다. 바람직하게는, 고체 윤활제로서 이하의 3종류의 물질이 선택된다. 즉, 이들 물질은 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE), 몰리브덴 2황화물 및 흑연이다. 고체 윤활제의 혼합된 양으로서, 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE)은 5 내지 30 중량%, 몰리브덴 2황화물은 3 내지 15 중량%, 그리고 흑연은 3 내지 15 중량%가 바람직하다.
상기한 사실로부터, 케이지(4)는 열가소성 수지, 보강 섬유 및 고체 윤활제로 구성된다. 보강 섬유의 혼합된 양은 5 내지 30 중량%이다. 고체 윤활제는 3종류의 물질, 즉 폴리테트라플루오르에틸렌, 몰리브덴 2황화물 및 흑연을 포함한다. 폴리테트라플루오르에틸렌, 몰리브덴 2황화물 및 흑연 각각의 혼합된 양은 각각 5 내지 30 중량%, 3 내지 15 중량% 및 3 내지 15 중량%이다. 이와 같은 케이지(4)는 사출 성형으로 성형할 수 있다.
이 경우, 티탄산 칼륨 위스커가 보강 섬유로 선택될 수 있다. 티탄산 칼륨 위스커의 섬유 경도가 유리 섬유 또는 탄소 섬유 등과 같은 다른 일반적인 보강 섬유의 경도보다 낮지만, 티탄산 칼륨 위스커는 기재인 열가소성 수지의 전체 강도를 향상시킬 수 있는 특성을 갖고 있다. 따라서, 티탄산 칼륨 위스커는 베어링의 볼(3), 내륜(1) 및 외륜(2)과 같은 정합하는 부재를 손상시키지 않으며, 이로 인해 정합하는 부재로부터의 분진 생성을 방지하는 데 기여할 수 있다.
보강 섬유의 혼합되는 양이 5 내지 30 중량%로 정해지는 이유는 다음과 같다. 보강 섬유의 혼합되는 양이 증가함에 따라, 보강 섬유는 기재를 보다 강하게 보강할 수 있는 한편, 정합하는 부재에 대한 보강 섬유의 유해한 특성이 보다 강하게 나타난다. 보강 섬유의 그러한 서로 모순된 특성을 고려하여, 보강 섬유가 혼합되는 양의 하한치는 5 중량%로 정해지는 한편, 상한치는 30 중량%로 정해진다. 보다 바람직하게는, 보강 섬유의 혼합되는 양은 10 내지 20 중량%로 정해지며, 더욱 바람직하게는 10 중량%이다.
전술한 바와 같이, 폴리테트라플루오르에틸렌이 고체 윤활제 중 한가지 물질로서 선택된다. 이는 폴리테트라플루오르에틸렌이 이것의 마모 분말의 이동으로 인해 윤활 작용에 있어서 뛰어나기 때문이다.
폴리테트라플루오르에틸렌의 혼합되는 양은 다음의 이유를 근거로 하여, 5 내지 30 중량%로 정해진다. 폴리테트라플루오르에틸렌의 혼합되는 양의 상한치는 열가소성 수지에 대한 혼합 용이성을 고려하여 결정되는 데, 다시 말하면, 사출 성형의 성형 용이성을 고려하여 결정된다. 그 결과, 상한치는 30 중량%이다. 폴리테트라플루오르에틸렌의 혼합되는 양의 하한치는 케이지(4)가 구름 베어링에 결합되어 있는 상태에서의 실제 작동 테스트 시에, 분진 발생량을 근거로 결정된다. 그 결과, 하한치는 5 중량%이다.
실제 작동 테스트에서 구름 베어링은 JIS(일본 공업 규격)의 베어링 명칭 608이 사용된다. 레이져 광 산란형 입자 계수기가 분진 발생 측정용 장치로 사용된다. 이 테스트 환경은 10-5Pa의 압력과, 200℃의 온도이며, 100N의 축방향 하중이 구름 베어링에 가해진다.
케이지(4)로서, 그 기재를 폴리에테르 에테르 케톤을 사용한다. 보강 섬유 로 10 중량%의 티탄산 칼륨 위스커와, 고체 윤활제로 20 중량%의 폴리테트라플루오르에틸렌을 각각 혼합하고 반죽하여 용융시켰다.
케이지(4)는 이들 재료를 소정의 성형 다이에 충전하여 성형한다. 실제 작동 테스트는 단지 폴리테트라플루오르에틸렌의 혼합되는 양을 다양하게 변화시키면서 실시한다.
그 결과들이 도 3의 그래프에 나타나 있다. 폴리테트라플루오르에틸렌의 혼합되는 양이 2 중량% 이하가 되면, 분진 발생량은 현저하게 증가한다. 폴리테트라플루오르에틸렌의 혼합되는 양이 2 중량%를 초과하는 경우, 분진 발생량은 점차 감소한다. 폴리테트라플루오르에틸렌의 혼합되는 양이 10 중량% 이상이 되면, 분진 발생량은 2 중량% 이하인 경우와 비교할 때, 절반으로 감소한다. 폴리테트라플루오르에틸렌의 혼합되는 양이 5 중량%가 되면, 분진 발생량은 10 중량% 이상인 경우와 2 중량% 이하인 경우와의 사이의 어떤 값을 나타낼 것이다.
도 3에서, 수직 축은 등급을 나타내며, 수평 축은 폴리테트라플루오르에텔렌의 혼합되는 양(중량%)을 나타낸다. 여기서 등급은 마찰 계수이다. 도 3에 보여지는 등급"100"은 폴리테트라플루오르에틸렌의 혼합되는 양이 0 중량%인 경우의 마찰 계수를 의미한다. 따라서, 폴리테트라플루오르에틸렌의 혼합되는 양이 0 중량%에서부터 시작하여 추가되는 경우, 등급은 이에 따라 100의 수치에서부터 시작하여 낮아진다.
전술한 이유로 인해, 폴리테트라플루오르에틸렌의 하한치가 10 중량% 이상으로 정해지는 것이 가장 바람직하다. 그러나, 사용 환경의 조건에 의존하여, 5 중량%의 폴리테트라플루오르에틸렌이 소정의 윤활 성능을 충분히 나타낼 수 있다. 따라서, 폴리테트라플루오르에틸렌의 하한치는 충분한 여유를 갖도록 5 중량%로 정해진다.
몰리브덴 2황화물 및 흑연의 혼합되는 양이 3 내지 15 중량%로 정해지는 이유는 다음과 같다. 즉, 이들의 혼합되는 양이 3 중량% 미만이 되면, 윤활 능력이 나빠진다. 이들의 혼합되는 양이 15 중량%를 초과하게 되는 경우에는 기계적 강도가 나빠진다. 또한, 몰리브덴 2황화물 및 흑연이 혼합되는 양은 6 내지 15 중량%가 더 바람직하다.
다음에, 구름 베어링의 토크 수명 테스트가 실시되었다. 테스트의 조건은 다음과 같다. 케이지(4)는 JIS 베어링 명칭이 608인 구름 베어링에 결합되어 있다. 토크 테스트 장치는 진공 고온 토크 테스트 장치이다. 테스트 환경은 10-5Pa의 압력과, 200℃의 온도이며, 100N의 축방향 하중이 구름 베어링에 가해진다. 토크 수명은 측정된 토크가 초기 토크의 3배 이상에 도달할 때까지 걸린 구동 시간을 의미한다.
토크 수명 테스트는 총 네 가지 경우, 즉 제1 내지 제3 비교예 및 본 발명의 실시예에 대해 실시되었다.
제1 비교예의 케이지는 기재로서 폴리에테르 에테르 케톤을 사용한다. 단지 보강 섬유로서 30 중량%의 티탄산 칼륨 위스커만이 기재와 혼합되었으며, 고체 윤활제는 혼합되지 않았다. 제1 비교예의 케이지는 소정의 성형 다이 내에 재료를 충전하여 제조하였다.
제2 비교예의 케이지는 기재로서 폴리에테르 에테르 케톤을 사용한다. 보강 섬유로서 2㎛ 이하의 직경을 갖는 티탄산 칼륨 위스커 10 중량%와, 고체 윤활제로서 폴리테트라플루오르에틸렌 20 중량%가 기재와 혼합된다. 기재, 보강 섬유 및 고체 윤활제가 반죽되어 용융된 후에, 이들을 성형 다이 내에 충전한다. 이렇게, 제2 비교예의 케이지가 제조된다.
제3 비교예의 케이지(4)는 기재로서 폴리에테르 에테르 케톤을 사용한다. 보강 섬유로서 2㎛ 이하의 직경을 갖는 티탄산 칼륨 위스커 10 중량%와, 고체 윤활제로서 두 가지 물질, 즉 폴리테트라플루오르에틸렌 20 중량% 및 몰리브덴 2황화물 3 중량%가 기재와 혼합된다.
본 발명의 실시예의 케이지(4)는 기재로서 폴리에테르 에테르 케톤을 사용한다. 2㎛ 이하의 직경을 갖는 티탄산 칼륨 위스커 10 중량%와, 고체 윤활제로서 세 가지 물질, 즉 폴리테트라플루오르에틸렌 15 중량%, 몰리브덴 2황화물 3 중량% 및 흑연 5 중량%가 기재와 혼합된다.
그 결과를 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 제1 비교예의 케이지 수명을 "1"로 정의하여 나타냈다. 이러한 케이지의 수명 정의에 따르면, 제2 비교예의 케이지 수명은 약 3이 되며, 제3 비교예의 케이지 수명은 약 4가 되며, 본 발명의 실시예의 케이지 수명은 12 이상을 초과한 후에도 끝나지 않는다.
상기 테스트는 제3 비교예에서 단지 두 가지 물질(폴리테트라플루오르에틸렌 및 몰리브덴 2황화물)이 고체 윤할제로 혼합되어 있는 경우에도 케이지 수명이 현저하게 연장된다는 것을 보여준다.
본 발명의 실시예의 테스트는 3 종류의 물질(폴리테트라플루오르에틸렌, 몰 리브덴 2황화물 및 흑연)이 고체 윤활제로 혼합된다면, 케이지의 수명이 훨씬 더 연장된다는 것을 보여준다.
전술한 바와 같이, 실시예의 케이지(4)가 사용되는 경우, 이 케이지는 사출 성형에 의해 대량 생산할 수 있고, 분진 발생 특성을 억제할 수 있으며, 토크 수명이 현저하게 연장되며, 이로 인해 베어링의 낮은 분진 발생 특성 및 긴 수명을 모두 요구하는 분야에서 사용하는데 본 발명의 케이지가 효과적이다.
본 발명의 구름 베어링은 앵귤러 콘택트 베어링에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 구름 베어링은 깊은 홈 볼 베어링과 같은 볼 베어링, 원통형 롤러 베어링, 니들 롤러 베어링, 테이퍼 롤러 베어링, 구면 롤러 베어링 등일 수 있다.
베어링의 형태에 따라, 스냅형 케이지 또는 기계 가공된 케이지와 같은 케이지(4)의 다양한 형태가 사용될 수 있다. 본 발명은 어떤 형태의 케이지에도 적용될 수 있다. 케이지(4)는 내륜(1)과 외륜(2) 사이에 개재되어, 복수의 구름 요소를 유지한다. 원형 외주면과 원형 내주면을 각각 구비하는 내륜(1)과 외륜(2)은 원형 레이스 표면을 갖는 부재로 구성될 수 있다.
본 발명의 구름 베어링은 반도체 제조 장치, 자동차 엔진의 과급기, 가스 터빈, 공작 기계 등에 사용될 수 있다.
본 발명의 구름 베어링이 고온 및 고속 회전에 사용되는 경우에는 특히, 내륜(1), 외륜(2) 및 볼(3)은 고탄소 크롬 베어링강(JIS 규정 SUJ2), 내열 재료 또는 세라믹으로 만들어진다. 내열 재료의 예는 마르텐사이트계 스텐인레스강(JIS SUS440C, SUS420C 등), 내열 내식 합금(AISI 규정 M-50, JIS 고속도강 SKH4 등), 내열 베어링강 등과 같은 금속이다. 구름 베어링의 재료에는 담금질, 뜨임 등의 경화 처리가 적절하게 행해질 수 있다.
내열 베어링강은 탄소(0.8 중량% 이상, 1.5 중량% 이하), 규소(0.5 중량% 이상, 2.0 중량% 이하), 망간(0.3 중량% 이상, 2.0 중량% 이하), 크롬(1.3 중량% 이상, 2.1 중량% 이하) 및 몰리브덴(0.3 중량% 이상, 1.0 중량% 이하)을 포함하고, 규소와 몰리브덴의 합이 1.0 중량% 이상의 범위로 포함하며, 잔부는 철 및 불가피한 불순물로 구성된다.
세라믹의 주재료는 실리콘 질화물(Si3N4)로 하고, 소결 보조제로서 산화이트륨(Y2O3), 알루미나(Al2O3), 알루미늄 질화물(AlN), 티타늄 산화물(TiO2)을 실리콘 질화물에 첨가하거나, 알루미나(Al2O3), 실리콘 카바이트(SiC), 지르코니아(ZrO2) 또는 알루미늄 질화물(AlN)이 사용된다.
본 발명의 실시예를 바람직한 것으로 간주하여 본 명세서에서 설명하였지만, 다양한 수정이 만들어 질 수 있으며, 본 발명이 진정한 정신과 보호 범위에 부합하는 모든 수정은 첨부된 청구 범위에 포함된다는 것을 이해 할 것이다.
본 발명의 케이지는 사출 성형에 의해 대량 생산할 수 있고, 토크 수명이 현저하게 연장되며, 이로 인해 베어링의 낮은 분진 발생 특성 및 긴 수명을 모두 요구하는 분야에서 사용하는데 효과적이다.

Claims (21)

  1. 내륜과,
    상기 내륜과 동심인 외륜과,
    상기 내륜과 상기 외륜 사이에 개재되는 케이지와,
    상기 케이지에 의해 유지되는 복수 개의 구름 요소를 포함하는 구름 베에링으로서,
    상기 케이지는 기재, 보강 섬유 및 고체 윤활제로 이루어지며,
    상기 기재는 열가소성 수지이며,
    5 내지 30 중량%의 상기 보강 섬유가 상기 기재와 혼합되며,
    상기 고체 윤활제는 5 내지 30 중량%의 폴리테트라플루오르에틸렌, 3 내지 15 중량%의 몰리브덴 2황화물 및 3 내지 15 중량%의 흑연으로 구성되어 상기 기재와 혼합되는 것인 구름 베어링.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기재는 에틸렌 테트라플루오르에틸렌, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리아미드이미드 알로이 및 열가소성 폴리이미드 중에서 하나를 선택한 것인 구름 베어링.
  3. 제1항에 있어서, 상기 보강 섬유는 티탄산 칼륨 위스커인 것인 구름 베어링.
  4. 제1항에 있어서, 상기 보강 섬유는 2㎛ 이하의 직경의 단섬유인 것인 구름 베어링.
  5. 제1항에 있어서, 상기 보강 섬유는 0.3 내지 0.6㎛의 평균 섬유 직경을 갖는 섬유인 것인 구름 베어링.
  6. 제1항에 있어서, 상기 보강 섬유는 10 내지 20㎛의 평균 섬유 길이를 갖는 섬유인 것인 구름 베어링.
  7. 내륜과,
    상기 내륜과 동심인 외륜과,
    상기 내륜과 상기 외륜 사이에 개재되는 케이지와,
    상기 케이지에 의해 유지되는 복수 개의 구름 요소를 포함하는 구름 베에링으로서,
    상기 케이지는 기재, 보강 섬유 및 고체 윤활제로 이루어지며,
    상기 기재는 에틸렌 테트라플루오르에틸렌, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리아미드이미드 알로이 및 열가소성 폴리이미드 중에서 하나를 선택한 열가소성 수지이며,
    5 내지 30 중량%의 상기 보강 섬유가 상기 기재와 혼합되며,
    상기 고체 윤활제는 5 내지 30 중량%의 폴리테트라플루오르에틸렌, 3 내지 15 중량%의 몰리브덴 2황화물 및 3 내지 15 중량%의 흑연으로 구성되어 상기 기재 내에 혼합되는 것인 구름 베어링.
  8. 내륜과,
    상기 내륜과 동심인 외륜과,
    상기 내륜과 상기 외륜 사이에 개재되는 케이지와,
    상기 케이지에 의해 유지되는 복수 개의 구름 요소를 포함하는 구름 베에링으로서,
    상기 케이지는 기재, 보강 섬유 및 고체 윤활제로 이루어지며,
    상기 기재는 에틸렌 테트라플루오르에틸렌, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리아미드이미드 알로이 및 열가소성 폴리이미드 중에서 하나를 선택한 열가소성 수지이며,
    상기 보강 섬유는 티탄산 칼륨 위스커이며, 5 내지 30 중량%의 상기 보강 섬유가 상기 기재와 혼합되며,
    상기 고체 윤활제는 5 내지 30 중량%의 폴리테트라플루오르에틸렌, 3 내지 15 중량%의 몰리브덴 2황화물 및 3 내지 15 중량%의 흑연으로 구성되어 상기 기재와 혼합되는 것인 구름 베어링.
  9. 내륜 부재와 외륜 부재 사이에 개재되는 베어링 케이지로서,
    상기 베어링 케이지는 기재와, 보강 섬유와, 고체 윤활제로 이루어지며,
    상기 기재는 열가소성 수지이며,
    상기 보강 섬유와 고체 윤활제는 상기 기재와 혼합되어 있고,
    상기 고체 윤활제는 폴리테트라플루오르에틸렌, 몰리브덴 2황화물 및 흑연을 포함하는 것인 베어링 케이지.
  10. 제9항에 있어서, 상기 열가소성 수지는 에틸렌 테트라플루오르에틸렌인 것인 베어링 케이지.
  11. 제9항에 있어서, 상기 열가소성 수지는 폴리에테르 에테르 케톤인 것인 베어링 케이지.
  12. 제9항에 있어서, 상기 열가소성 수지는 폴리아미드이미드 알로이인 것인 베어링 케이지.
  13. 제9항에 있어서, 상기 열가소성 수지는 열가소성 폴리이미드인 것인 베어링 케이지.
  14. 제9항에 있어서, 상기 보강 섬유는 5 내지 30 중량%가 상기 기재와 혼합되는 것인 베어링 케이지.
  15. 제9항에 있어서, 상기 폴리테트라플루오르에틸렌은 5 내지 30 중량%가, 상기 몰리브덴 2황화물은 3 내지 15 중량%가, 상기 흑연은 3 내지 15 중량%가 혼합되는 것인 베어링 케이지.
  16. 제9항에 있어서, 상기 보강 섬유는 타탄산 칼륨 위스커인 것인 베어링 케이지.
  17. 제9항에 있어서, 상기 보강 섬유는 2㎛ 이하의 직경의 단섬유인 것인 베어링 케이지.
  18. 제9항에 있어서, 상기 보강 섬유는 0.3 내지 0.6㎛의 평균 섬유 직경을 갖는 섬유인 것인 베어링 케이지.
  19. 제9항에 있어서, 상기 보강 섬유는 10 내지 20㎛의 평균 섬유 길이를 갖는 섬유인 것인 베어링 케이지.
  20. 내륜 부재와 외륜 부재 사이에 개재되는 베어링 케이지로서,
    상기 베어링 케이지는 기재와, 보강 섬유와, 고체 윤활제로 이루어지며,
    상기 기재는 에틸렌 테트라플루오르에틸렌, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리아미드이미드 알로이 및 열가소성 폴리이미드 중에서 하나를 선택한 열가소성 수지이며,
    5 내지 30 중량%의 상기 보강 섬유가 상기 기재와 혼합되고,
    상기 고체 윤활제는 5 내지 30 중량%의 폴리테트라플루오르에틸렌, 3 내지 15 중량%의 몰리브덴 2황화물 및 3 내지 15 중량%의 흑연으로 구성되어 상기 기재와 혼합되는 것인 베어링 케이지.
  21. 내륜 부재와 외륜 부재 사이에 개재되는 베어링 케이지로서,
    상기 베어링 케이지는 기재와, 보강 섬유와, 고체 윤활제로 이루어지며,
    상기 기재는 에틸렌 테트라플루오르에틸렌, 폴리에테르 에테르 케톤, 폴리아미드이미드 알로이 및 열가소성 폴리이미드 중에서 하나를 선택한 열가소성 수지이며,
    상기 보강 섬유는 티탄산 칼륨 위스커이며, 5 내지 30 중량%의 상기 보강 섬유가 상기 기재와 혼합되고,
    상기 고체 윤활제는 5 내지 30 중량%의 폴리테트라플루오르에틸렌, 3 내지 15 중량%의 몰리브덴 2황화물 및 3 내지 15 중량%의 흑연으로 구성되어 상기 기재와 혼합되는 것인 베어링 케이지.
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