KR100799640B1

KR100799640B1 - 돌기가 형성된 베어링용 씰 및 상기 씰을 구비하는 베어링

Info

Publication number: KR100799640B1
Application number: KR1020060067656A
Authority: KR
Inventors: 이경구
Original assignee: 셰플러코리아(유)
Priority date: 2006-07-19
Filing date: 2006-07-19
Publication date: 2008-01-30
Also published as: KR20080008152A

Abstract

본 발명은 씰립(151b)을 구비하여 밀봉 역할을 하는 밀봉부재(151)와, 상기 밀봉부재(151)를 지지하는 역할을 하는 보강부재(153)로 이루어지며, 방사상으로 형성되는 하나 이상의 돌기(155)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 돌기가 형성된 베어링용 씰(150) 및 상기 씰을 구비하는 베어링(100)에 관한 것으로, 베어링(100)이 회전할 때 씰(150)이 함께 회전하면서(또는 윤활제가 씰(150)의 돌기로 접촉해 오면서) 씰(150)의 돌기(155)가 베어링(100) 내에 충진되는 윤활제를 유동하게 함으로써 윤활 성능이 향상되며, 씰립(151b)으로부터 멀어지는 방향으로 윤활제를 유동하게 함으로써 씰립(151b)을 통한 윤활제의 누설을 방지할 수 있으며, 또한 돌기(155)의 단면을 사다리꼴로 형성하여 윤활제를 전동체 쪽으로 유도함으로써 전동체(130)와 내, 외륜(110, 120) 사이의 윤활 특성을 향상시키는 효과가 있다.

베어링, 씰, 돌기

Description

돌기가 형성된 베어링용 씰 및 상기 씰을 구비하는 베어링{Seal with protrusions for bearing and the bearing comprising the seal}

도 1은 종래 기술에 의한 깊은 홈 볼 베어링을 도시한 일부 절개 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시한 깊은 홈 볼 베어링의 단면도이다.

도 3은 도 2의 A부를 확대 도시한 것이다.

도 4는 종래 기술에 의한 베어링용 씰을 도시한 단면도이다.

도 5는 종래 기술에 의한 베어링 씰을 도시한 것으로 도 4의 화살표 방향 측면도이다.

도6 은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 돌기가 형성된 베어링용 씰을 도시한 것으로 도 5에 대응하는 측면도이다.

도 7은 도 6의 A부를 확대 도시한 측면도이다.

도 8은 도 7의 A-A선에 따르는 단면도이다.

도 9는 도 7의 A-A선에 따르는 단면도로서 다른 변형 예를 도시한 것이다.

도 10은 도 7의 B-B선에 따르는 단면도이다.

도 11은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 돌기가 형성된 베어링용 씰의 변형 예를 도시한 것이다.

도 12는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 돌기가 형성된 베어링용 씰이 장착된 베어링의 단면을 도시한 것이다.

도 13은 도 12의 A부를 확대 도시한 단면도이다.

*도면의 주요 부호에 대한 설명

100 : 베어링 110 : 내륜

111 : 내륜궤도 113 : 씰홈

120 : 외륜 121 : 외륜궤도

123 : 안착홈 130 : 전동체

140 : 리테이너 150 : 씰(Seal)

151 : 밀봉부재 153 : 보강부재

155 : 돌기

본 발명은 돌기가 형성된 베어링용 씰 및 상기 씰을 구비하는 베어링에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 씰에 하나 이상의 돌기를 구비하여 윤활제의 유동을 활발하게 하여 베어링의 윤활 특성을 향상시키는 한편, 씰립 부분을 통한 윤활제의 누 설을 방지할 수 있는 돌기가 형성된 베어링용 씰 및 상기 씰을 구비하는 베어링에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 볼 베어링(1)을 도시한 일부 절개 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시한 볼 베어링(1)의 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 종래 기술에 의한 볼 베어링(1)은 축(도시하지 않음)에 삽입 설치되며, 전동체(30)와 접촉하도록 형성된 내륜궤도(11)와, 씰립(51b)과의 관계에서 베어링(1) 내부에 충진되는 윤활제의 누출을 방지하기 위하여 형성되는 씰홈(13)을 구비하는 내륜(10)과; 하우징(도시하지 않음)에 설치되며, 전동체(30)와 접촉하도록 형성된 외륜궤도(21)와, 씰(50)의 안착부(51a)가 삽입 고정 안착되는 안착홈(23)을 구비하는 외륜(20)과; 상기 내륜궤도(11)와 외륜궤도(21) 사이에 게재 다수 개의 전동체(30)와; 상기 전동체(30)의 간격을 일정하게 유지시켜 주며 상기 내륜(10)과 외륜(20) 사이에 형성된 공간에 설치되는 리테이너(40)와; 베어링(1)의 내부 공간에 충진되는 윤활제의 누출을 방지하는 한편 외부 이물질이 칩입하는 것을 방지하는 작용을 하는 씰(50)로 구성되며, 상기 내륜(10), 외륜(20) 및 씰(50)에 의하여 형성되는 공간(S)에는 윤활제가 충진된다. 상기 윤활제는 그리이스(Grease)를 사용하는 것이 일반적이다.

상기에서 베어링(1)의 사용 환경에 따라 씰(50) 대신 시일드(도시하지 않음)를 사용하기도 한다.

도 3은 도 2의 'A'부를 확대 도시한 단면도이며, 도 4는 씰(50)을 확대 도시 한 단면도이며, 도 5는 도 4의 화살표 방향에서 씰(50)을 도시한 측면도이다. 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이 씰(50)은 윤활제 누출이나 이물질의 침입을 방지하는 작용을 하는 밀봉부재(51)와, 상기 밀봉부재(51)를 지지하는 보강부재(53)로 구성된다.

상기에 있어서 씰(50)을 이루는 밀봉부재(51)의 재료로는 탄력성이 우수한 니트릴 부타디엔 고무(NBR)를 사용하고, 밀봉부재(51)를 지지하는 보강부재(53)의 재료로는 표면을 내식 코팅한 금속을 사용하는 것이 일반적이다.

상기 밀봉부재(51)는 외륜(20)의 안착홈(23)에 삽입 안착하여 고정되는 안착부(51a)와, 적당한 강성을 갖도록 형성되어 내륜(10)의 씰홈(13)과 접촉 또는 비접촉 상태를 유지하면서 밀봉작용을 하는 씰립(51b)으로 이루어진다.

그러나 상기와 같은 베어링용 씰(50) 및 상기 씰(50)이 장착된 베어링(1)이 설치되어 작동하는 경우 내부에 충진되는 윤활제의 유동이 활발하게 이루어지지 못하여 전동체(30)와 내, 외륜(10, 20) 사이에서 윤활이 원활하지 못하여 베어링(1)의 수명이 단축되며, 내부에 충진된 윤활제가 씰립(51b)과 씰홈(13) 사이로 누출되어 운전 시간의 경과에 따라 충분한 윤활이 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 베어링 내에 충진되는 윤활제의 유동을 활발하게 하는 한편 유동을 전동체와 내, 외륜이 접촉하는 방향으로 안내함으로써 윤활제의 윤활 성능을 향상시켜 베어링의 수명을 장수명으로 할 수 있음은 물론, 씰립과 씰홈으로부터 멀어지는 방향으로 윤활제의 유동을 형성함과 동시에 씰립 부분의 강성을 증가시킴으로써 씰립과 씰홈 사이로 윤활제가 누출되는 것을 방지할 수 있는 돌기가 형성된 베어링용 씰 및 상기 씰을 구비하는 베어링을 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 베어링은 축에 삽입되는 내륜과, 하우징에 설치되는 외륜과, 상기 내륜과 외륜 사이에 게재되는 전동체와, 상기 전동체의 간격을 유지시켜 주는 리테이너와, 밀봉을 위하여 설치되며 밀봉부재와 보강부재를 구비하는 씰로 이루어지며, 상기 씰은 하나 이상의 돌기를 더 구비하는 것을 특징으로 하며,

상기 씰에 구비되는 돌기는 방사상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기에 있어서 돌기는 외륜 쪽으로 갈수록 그 폭이 감소하도록 형성하는 것이 바람직하며,

돌기의 단면 형상은 사다리꼴로 형성되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 돌기의 양측면은 포물선 형상으로 형성하는 것도 가능하다.

한편 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 돌기를 구비하는 씰은 씰립을 구비하여 밀봉 작용을 하는 밀봉부재와, 상기 밀봉부재를 지지하는 역할을 하는 보강부재로 이루어지며, 이에 더하여 방사상으로 형성되는 하나 이상의 돌기를 포함하 는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따르는 돌기가 형성된 베어링용 씰 및 상기 씰을 구비하는 베어링의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명에 따르는 바람직한 실시 예를 설명하는데 있어서 종래 기술과 동일 유사한 작용을 하는 구성에 대해서는 종래의 명칭과 동일한 명칭을 사용하며, 구체적인 설명은 생략한다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 돌기가 형성된 씰(150)을 도시한 측면도이며, 도 7은 도 6의 'A'부를 확대 도시한 측면도이며, 도 8 및 도 9는 도 7의 A-A선에 따르는 단면도이며, 도 10은 도 7의 B-B선에 따르는 단면도이다.

도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 돌기가 형성된 씰(150)은 종래 기술에 의한 씰과 같이 밀봉 작용을 하는 밀봉부재(151)와, 상기 밀봉부재(151)를 지지하는 보강부재(153)로 이루어지며, 상기 씰(150)은 이에 더하여 베어링(100)에 충진되는 윤활제와 접하는 면에 하나 이상의 돌기(155)를 포함한다.

도 6 내지 도 9에서 151a는 안착부를 도시한 것이며, 151b는 씰립을 도시한 것으로 이들은 종래 기술과 동일하거나 유사한 내용으로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상기에 있어서 돌기(155)는 씰(150)의 중심에 대하여 방사상으로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 돌기(155)를 형성함에 있어서 씰립(151b)에서 안착부(151a)로 갈수록 폭이 작아지게 형성하는 것이 바람직하다. 상기와 같이 씰립(151b)에서 안착부(151a)로 갈수록 폭이 작아지게 형성함으로써 씰(150)이 회전할 때 내부에 충진된 윤활제는 돌기(155)와 접촉하면서 씰립(151b)에서 외륜(120) 방향으로 유동을 하게 된다.

돌기(155)를 형성함에 있어서 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이 씰립(151b)에서 안착부(151a) 방향으로 소정의 높이까지 이르도록 형성하는 것이 가능하다.

상기 돌기(155)는 도 7 및 도 10에 도시한 바와 같이 상면(155a)의 폭을 하면(155b)의 폭보다 작게 형성하는 것이 바람직하다. 상기와 같이 형성함으로써 돌기(155)와 접촉하는 윤활제는 베어링(100)의 내측, 즉 전동체(130) 방향으로 유동하게 되어 전동체(130)와 내, 외륜(110, 120) 사이로 충분하게 윤활제가 유동할 수 있게 된다. 그리고 상기 돌기(155)는 도 10에 도시한 바와 같이 좌우 대칭인 사다리꼴로 형성하는 것이 바람직하다. 상기와 같이 좌우 대칭으로 형성함으로써 베어링(100)의 회전 방향에 관계없이 동일한 유동 특성을 얻는 것이 가능하다.

도 11은 다른 형태의 돌기(155)를 도시한 것으로, 도 11에 도시한 바와 같이 돌기(155)의 측면을 포물선으로 형성하는 것도 가능하다.

도 12는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 돌기가 형성된 씰을 구비하는 베어링(100)을 도시한 것으로, 도 12에 도시한 바와 같이 본 발명에 따르는 상기 씰을 구비하는 베어링(100)은 종래 기술에서와 같이 내륜(110), 외륜(120), 전동체(130), 리테이너(140)를 구비하고, 이에 더하여 돌기가 형성된 씰(150)로 이루어 지며, 내륜(110), 외륜(120) 및 씰(150)에 의하여 형성되는 공간에 윤활제가 충진된다.

도 12에서 미설명 부호 111은 내륜궤도를, 113은 씰홈을, 121은 외륜궤도를, 123은 안착홈을 도시한 것이다. 도 12에서 내륜(110)에 씰홈을 형성하지 않는 것도 가능하다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 베어링(100)이 축(도시하지 않음)과 하우징(도시하지 않음)에 설치되어, 내륜(110) 또는 외륜(120)이 회전하는 경우 베어링(100) 내부에 충진된 윤활제는 씰(150)의 돌기(155)와 접촉하게 되어 도 12에 화살표로 대략 표시한 바와 같이 씰립(151b)과 씰홈(113) 방향으로 유동 되어온 윤활제는 돌기(155)에 의하여 상방향으로 유동이 전환되는 것과 동시에 베어링(100)의 씰(150) 쪽으로 유동되어 온 윤활제는 전동체(130) 쪽으로 유동이 전환된다.

도 13은 도 12의 'A'부를 확대 도시한 것으로 베어링(100)이 회전할 때 씰립(151b)가 변형되는 형태의 예를 도시한 것이다. 도 13에 도시한 바와 같이 베어링(100)이 축과 하우징에 장착되어 회전할 때, 씰립(151b)은 그 형태나 작용 조건에 따라서 점선으로 도시한 바와 같이 A방향 또는 B방향으로 변형을 하게 되며, 씰립(151b)과 씰홈(113) 사이로 틈새가 형성되어 내부에 충진된 윤활제가 누출되나, 본 발명에 따르는 돌기(155)가 보강 빔(Beam) 역할을 하게 되어 상기 씰립(151b)의 변형을 억제하며, 윤활제의 누출을 방지할 수 있게 된다.

본 발명의 설명에 있어서 깊은 홈 볼 베어링을 예로 하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 앵귤러 콘택트 볼 베어링, 테이퍼 로울러 베어링, 원통 로울러 베어링 등 다양한 형태의 베어링에 적용할 수 있으며,

본 발명의 권리 범위도 상기에 기재한 바람직한 실시 예에 한정하는 것은 아니며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 범위 내에서 변형 가능한 범위로서 본 발명과 균등한 범위까지 확대 해석하여야 할 것이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르는 돌기가 형성된 베어링용 씰(150) 또는 상기 씰(150)을 구비하는 베어링(100)은 베어링(100)이 장치되어 회전하는 경우, 씰(150)이 함께 회전하면서 씰(150)의 돌기(155)가 베어링(100) 내에 충진되는 윤활제의 유동을 활발하게 하고, 돌기(155)의 단면을 사다리꼴로 형성하여 윤활제를 전동체(130) 쪽으로 유도함으로써 전동체(130)와 내, 외륜(110, 120) 사이의 윤활 특성을 향상시키며, 씰립(151b)으로부터 멀어지는 방향으로 윤활제를 유동하게 하며 또한, 돌기(155)가 씰립(151b)의 보강 빔으로 작용하므로 씰립(151b)의 변형을 억제하여 씰립(151b) 부분을 통한 윤활제의 누설을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

축에 삽입되는 내륜(110)과, 하우징에 설치되는 외륜(120)과, 상기 내륜(110)과 외륜(120) 사이에 게재되는 전동체(130)와, 상기 전동체(130)의 간격을 유지시켜 주는 리테이너(140)와, 밀봉을 위하여 설치되며 밀봉부재(151)와 보강부재(153)를 구비하는 씰(150)로 이루어지는 베어링(100)에 있어서,

상기 씰(150)은 베어링(100)에 충진되는 윤활유와 접하는 면에 방사상으로 돌출 형성되는 하나 이상의 돌기(155)를 구비하며, 상기 돌기(155)는 외륜(120) 쪽으로 갈수록 그 폭이 감소하는 것을 특징으로 하는 씰을 구비하는 베어링(100).
삭제
삭제
제1 항에 있어서, 상기 돌기(155)는 단면 형상이 사다리꼴로 형성되는 것을 특징으로 하는 씰을 구비하는 베어링(100).
제1 항에 있어서, 상기 돌기(155)의 양측면은 포물선 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 씰을 구비하는 베어링(100).
베어링에 안착하는 안착부(151a)와 씰립(151b)을 구비하여 밀봉 역할을 하는 밀봉부재(151)와, 상기 밀봉부재(151)를 지지하는 역할을 하는 보강부재(153)로 이루어지는 베어링용 씰(150)에 있어서, 방사상으로 형성되는 하나 이상의 돌기(155)를 더 포함하며, 상기 돌기(155)는 씰립(151b)에서 안착부(151a)로 갈수록 폭이 감소하는 것을 특징으로 하는 돌기가 형성된 베어링용 씰(150).