KR101366144B1 - A ball supporting structure for ball bearing - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 볼 베어링용 볼 지지구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 볼 베어링의 회전 시에 고윤활 성능을 실현하여 볼 베어링의 내구성을 향상시키도록 한 볼 베어링용 볼 지지구조에 관한 것이다.The present invention relates to a ball support structure for ball bearings, and more particularly, to a ball support structure for ball bearings to realize high lubrication performance when the ball bearing rotates to improve durability of the ball bearings.
일반적으로 베어링은 회전하는 요소와 회전하지 않는 요소 사이에 장착되어 회전하는 요소의 회전을 원활하게 하는 장치이다. 현재 롤러 베어링, 테이퍼 베어링, 니들 베어링 및 볼 베어링 등 다양한 베어링 들이 사용되고 있다.In general, a bearing is a device mounted between a rotating element and a non-rotating element to facilitate rotation of the rotating element. Currently, a variety of bearings are used, including roller bearings, tapered bearings, needle bearings and ball bearings.
상기 볼 베어링은 강체인 볼을 내측 레이스와 외측 레이스 사이에 넣은 레이디얼 볼 베어링과, 혹은 2개의 원판 사이에 볼을 삽입한 스러스트 볼 베어링 등이 있다.The ball bearing includes a radial ball bearing in which a rigid ball is inserted between an inner race and an outer race, or a thrust ball bearing in which a ball is inserted between two discs.
상기 볼 베어링은 다수개의 볼을 내측 레이스와 외측 레이스에 넣은 상태에서 볼 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위해 리테이너 혹은 케이지와 같은 볼 지지 구조물을 포함하고 있다.The ball bearing includes a ball support structure, such as a retainer or a cage, to maintain a constant spacing between the balls with a plurality of balls in the inner race and the outer race.
도 1에는 종래 기술에 따른 볼 베어링의 리테이너, 즉 볼 지지구조가 도시되어 있는 바, 종래의 리테이너(10)는 원형의 링 형상을 이루는 리테이너 바디(11)와, 상기 리테이너 바디(11)를 반경 방향으로 관통하여 형성된 다수개의 포켓(12) 및, 상기 다수개의 포켓(12)을 구획지우도록 형성된 다수개의 격벽(13)을 각각 포함한다.1 shows a retainer of a ball bearing according to the prior art, that is, a ball support structure. The
상기 포켓(12)에는 도시되지 않은 볼이 각각 삽입되어 회전 가능하게 지지된다.Balls (not shown) are inserted into the
상기와 같이 리테이너 바디(11)에 원주 방향으로 일정 간격을 두고 형성된 다수개의 포켓(12)에 각각 볼이 삽입되면, 각 볼 사이의 간격은 상기 다수개의 격벽(13)에 의해 일정하게 유지된다.As described above, when balls are inserted into the plurality of
그런데 상기와 같은 종래의 리테이너 구조에서는 볼 베어링의 구동 시에 상기 볼의 윤활을 위해 주입된 그리스와 같은 윤활유가 상기 격벽에 의해 가로막혀서 원주 방향으로 유동이 일어나지 않음에 따라 볼의 윤활 성능이 저하된다.However, in the conventional retainer structure as described above, lubricating oil, such as grease injected for lubrication of the ball when the ball bearing is driven, is blocked by the partition wall so that no flow occurs in the circumferential direction. .
또한 상기 볼이 수용된 포켓(12)의 구조가 단순히 볼을 안착시켜 지지할 수 있는 구조이지 윤활유가 오래 동안 체류할 수 있는 구조가 아니기 때문에 볼의 윤활 성능이 저하되는 결점이 있었다.In addition, since the
상기와 같이 볼의 윤활 성능이 저하되면 리테이너의 내구성도 저하되고, 볼이 리테이너에 소착되어 베어링의 작동 성능이 저하될 뿐만 아니라 볼이 원활하게 구르지 못하여 작동 소음도 유발시킬 염려가 있었다. As described above, when the lubrication performance of the ball is lowered, the durability of the retainer is also lowered, and the ball is sintered to the retainer, so that not only the operation performance of the bearing is lowered, but also the ball is not rolled smoothly, causing operation noise.
본 발명의 실시 예는 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 볼이 수용되어 회전 가능하게 지지되는 볼 포켓에 윤활유가 원만하게 체류될 수 있도록 하고, 볼 포켓과 볼 포켓 사이로 윤활유가 원활하게 유동될 수 있도록 하여, 볼의 윤활 성능을 향상시켜 베어링의 내구성 향상과 더불어 볼의 소착 및 그에 따른 베어링의 성능 저하와 작동 소음을 방지하도록 한 볼 베어링용 볼 지지구조를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is devised to solve the above problems, so that the lubricant can be smoothly stayed in the ball pocket that the ball is accommodated and rotatably supported, smoothly between the ball pocket and the ball pocket The present invention provides a ball support structure for a ball bearing which can be flowed, thereby improving the lubricating performance of the ball, thereby improving the durability of the bearing, preventing the ball from sticking, and thus reducing the performance and operating noise of the bearing.
본 발명의 실시 예에 따른 볼 베어링용 볼 지지구조는, 원형 링 형상의 지지 바디와, 상기 지지 바디의 원주 방향으로 따라 소정 간격을 두고 배치됨과 더불어 축 방향으로 돌출하도록 형성된 다수개의 격벽, 상기 다수개의 격벽 사이에 각각 형성되어 볼이 수용되어 회전 가능하게 지지되는 볼 포켓 및, 상기 각 격벽의 상부에 반경 방향 내측으로 기울어지게 형성된 윤활유 통로를 포함할 수 있다.Ball support structure for a ball bearing according to an embodiment of the present invention, the support body of the circular ring shape, a plurality of partitions are formed to protrude in the axial direction while being disposed at predetermined intervals in the circumferential direction of the support body, the plurality Ball pockets are formed between the two partitions, the ball is accommodated and rotatably supported, and a lubricating oil passage formed to be inclined radially inward on the upper portion of each of the partitions.
상기 윤활유 통로는 U자 형상을 가질 수 있다.The lubricating oil passage may have a U shape.
상기 U자 형상은 오목부와, 상기 오목부에 대해 대향하게 형성된 개구부 및, 상기 오목부와 상기 개구부를 이어주는 서로 마주보는 2변을 각각 포함하고, 상기 개구부가 상기 반경 방향 내측으로 기울어지게 형성될 수 있다.The U-shape includes a concave portion, an opening formed to face the concave portion, and two sides facing each other connecting the concave portion and the opening, and the opening is inclined inward in the radial direction. Can be.
상기 격벽은 상기 지지 바디의 축 방향 선단부로부터 축 방향 및 반경 방향 외측으로 경사지게 연장된 경사벽과, 상기 경사벽의 선단부에서 원주 방향으로 형성된 대체로 T자 형상의 제1윤활유 통로벽 및, 상기 제1윤활유 통로벽에 대해 반경 방향 외측으로 이격되게 배치됨과 더불어 원주 방향으로 소정 크기로 연장되어 형성된 제2윤활유 통로벽을 포함하고, 상기 제1윤활유 통로벽과 제2윤활유 통로벽의 서로 마주보는 벽에 의해 상기 윤활유 통로가 형성될 수 있다.The partition wall includes an inclined wall extending inclined outwardly from the axial end of the support body in the axial direction and the radially outward direction, a first T-shaped lubricant passage wall generally formed in the circumferential direction at the front end of the inclined wall, and the first A second lubricating oil passage wall disposed radially outward with respect to the lubricating oil passage wall and extending to a predetermined size in a circumferential direction, the second lubricating oil passage wall and the second lubricating oil passage wall facing each other; The lubricating oil passage can be formed by.
상기 지지 바디는 상기 볼 포켓 사이에서 반경 방향 외측으로 돌출한 융기부를 더 포함할 수 있다.The support body may further include a bulge projecting radially outward between the ball pockets.
상기 융기부는 최소한 1mm 이상의 폭을 가질 수 있다.The ridge may have a width of at least 1 mm.
상기 융기부의 원주 방향을 따른 좌우측에는 축 방향으로 연장되게 형성됨과 더불어 반경 방향 내측으로 파여진 형태의 윤활유 체류홈이 1쌍으로 형성될 수 있다.The left and right sides along the circumferential direction of the ridge may extend in the axial direction, and a pair of lubricating oil retention grooves formed in a radially inward direction may be formed in a pair.
상기 윤활유 체류홈은 상기 윤활유 통로에 대해 축 방향으로 반대 방향에 위치하도록 형성될 수 있다.The lubricating oil retention groove may be formed to be located in an axial direction opposite to the lubricating oil passage.
상기 윤활유 체류홈은 상기 반경 방향 내측으로 기울어지게 형성될 수 있다.The lubricating oil retention groove may be formed to be inclined in the radial direction.
본 발명의 실시 예에 따른 볼 베어링용 볼 지지구조에 의하면, 볼 포켓을 형성하는 격벽의 상부에 반경 방향 내측으로 기울어진 형태로 윤활유 통로가 형성되어, 윤활유의 수용 및 체류 면적이 확대되어서 보다 많은 윤활유를 수용할 수 있고, 상기 볼 포켓에 수용되어 지지된 볼 쪽으로 윤활유의 유입이 용이해져 볼의 윤활 성능이 향상된다.According to the ball support structure for a ball bearing according to an embodiment of the present invention, the lubricant passage is formed in the form inclined radially inward in the upper portion of the partition wall forming the ball pocket, so that the accommodation and retention area of the lubricant is expanded Lubricating oil can be accommodated, and lubricating oil can be easily introduced into the ball supported and held in the ball pocket, thereby improving the lubricating performance of the ball.
또한 상기 볼 포켓 사이에 형성된 윤활유 체류홈에 의해 윤활유의 수용 및 체류 면적이 확대되어서 보다 많은 윤활유를 수용할 수 있고, 상기 볼 쪽으로 윤활유의 유입이 원활하게 이루어져 볼의 윤활 성능과 볼 베어링의 내구성이 향상됨과 더불어 볼의 소착 및 그에 따른 베어링의 성능 저하와 작동 소음을 방지할 수 있게 된다.In addition, the lubricating oil retention groove formed between the ball pockets expands the accommodation and retention area of the lubricating oil to accommodate more lubricating oil. The lubricating oil flows smoothly into the ball, thereby improving ball lubrication performance and durability of ball bearings. In addition to the improvement, it is possible to prevent ball sticking and consequent deterioration of bearing performance and operating noise.
도 1은 종래 기술에 따른 볼 베어링용 리테이너의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 볼 베어링용 볼 지지구조의 전방 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 볼 베어링용 볼 지지구조의 절개 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 볼 베어링용 볼 지지구조의 후방 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 볼 베어링용 볼 지지구조의 절개 측면도이다.1 is a perspective view of a ball bearing retainer according to the prior art.
2 is a front perspective view of a ball support structure for a ball bearing according to an embodiment of the present invention.
3 is a cutaway side view of the ball support structure for the ball bearing according to the embodiment of the present invention.
4 is a rear perspective view of the ball support structure for the ball bearing according to the embodiment of the present invention.
5 is a cutaway side view of the ball support structure for the ball bearing according to the embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 볼 베어링용 볼 지지구조는 원형 링 형상을 이루는 지지 바디(21)를 포함한다.2, the ball support structure for a ball bearing according to an embodiment of the present invention includes a
상기 지지 바디(21)는 원주 방향으로 일정 간격을 두고 배치됨과 더불어 축 방향으로 돌출하도록 형성된 다수개의 격벽(22)을 포함한다.The
상기 원주 방향으로 일정 간격을 두고 형성된 다수개의 격벽(22) 사이에는 소정 크기의 볼 포켓(23)이 형성된다.A
상기 다수개의 볼 포켓(23)에 도시되지 않은 볼이 각각 수용되어 회전 가능하게 지지된다.Balls not shown in the plurality of
상기 격벽(22)은 상기 지지 바디(21)의 축 방향 선단부(211)로부터 축 방향 및 반경 방향 외측으로 경사지게 연장된 경사벽(221)과, 이 경사벽(221)의 선단부에서 원주 방향으로 형성된 대체로 T자 형상의 제1윤활유 통로벽(222), 이 제1윤활유 통로벽(222)에 대해 반경 방향 외측으로 이격되게 배치됨과 더불어 원주 방향으로 소정 크기로 연장되어 형성된 제2윤활유 통로벽(223) 및, 상기 제1윤활유 통로벽(222)과 제2윤활유 통로벽(223) 사이에 형성된 대체로 U자 형상을 가진 윤활유 통로(224)를 각각 포함한다.The
즉 상기 윤활유 통로(224)는 상기 제1윤활유 통로벽(222)과 제2윤활유 통로벽(223)의 반경 방향으로 서로 마주보는 벽에 의해 형성되고, 상기 격벽(22)의 상부에 위치된다.That is, the lubricating
상기 제2윤활유 통로벽(223)은 상기 제1윤활유 통로벽(222)보다 원주 방향으로 더 긴 길이를 갖는다.The second lube
상기 윤활유 통로(224)는 볼 베어링이 복열로 배치되는 경우에는 서로 마주보지 않은 쪽 방향에 형성되어, 상기 각 볼 포켓(23)에 각각 수용되어 지지된 볼과 볼 사이 및, 볼 포켓과 볼 포켓 사이의 윤활유의 교류가 서로 원만하게 이루어질 수 있도록 하고, 또한 상기 지지 바디(21)의 표면적을 확장시켜 윤활유의 수용 면적 및 체류 면적을 넓힘으로써, 보다 많은 윤활유로 볼을 윤활할 수 있게 하는 역할을 한다.The lubricating
도 3을 참조하면, 상기 윤활유 통로(224)의 U자 형상은 오목부(224a)와, 이 오목부(224a)에 대해 대향하게 형성된 개구부(224b) 및, 상기 오목부(224a)와 상기 개구부(224b)를 이어주는 서로 마주보는 2변(224c)을 각각 포함한다.Referring to FIG. 3, the U-shaped shape of the lubricating
상기 U자 형상은 전체적으로 반경 방향 내측으로 기울어져서 경사각(A)을 갖고, 상기 개구부(224b)도 반경 방향 내측을 향해 기울어져서 동일한 경사각(A)을 갖게 된다.The U-shape is inclined radially inward as a whole to have an inclination angle A, and the opening 224b is also inclined inward in the radial direction to have the same inclination angle A. FIG.
상기와 같이 윤활유 통로(224)가 반경 방향 내측을 향해 경사진 경사각(A)을 갖도록 형성되면, 상기 윤활유 통로(224)에 체류된 윤활유가 상기 기울어진 개구부(224b)를 통해 상기 볼 포켓에 지지된 볼 쪽으로 보다 용이하게 유입되게 된다.When the lubricating
따라서 볼의 윤활 성능이 향상됨과 더불어 볼 베어링의 내구성도 좋아지게 된다.Therefore, the lubrication performance of the ball is improved and the durability of the ball bearing is also improved.
도 2 및 도 4를 참조하면, 상기 지지 바디(21)에는 축 방향으로 연장되게 형성됨과 더불어 반경 방향 내측으로 파여진 형태의 윤활유 체류홈(25)이 형성된다.2 and 4, the
상기 윤활유 체류홈(25)은 상기 지지 바디(21)로부터 반경 방향 외측으로 돌출한 융기부(26)를 중심으로 원주 방향으로 좌우에 형성된다.The lubricating
상기 융기부(26)의 폭은 볼을 상기 볼 포켓(23)에 조립할 때에 볼과의 접촉을 위한 최소 접촉 폭으로서 최소한 1mm 이상으로 형성하는 것이 바람직하다. The width of the
상기 윤활유 체류홈(25)은 하나의 볼 포켓(23)에 대해 좌우 1쌍으로 동일하게 형성된다.The lubricating
상기 윤활유 체류홈(25)은 볼 베어링을 복열로 배치하는 경우에 서로 마주보는 방향으로 형성된다.The lubricating
상기 윤활유 체류홈(25)은 지지 바디(21)의 표면적을 확장시켜 윤활유 수용 면적 및 체류 면적을 넓힘으로써, 보다 많은 윤활유가 볼 쪽으로 유입되게 하는 역할을 한다.The lubricating
도 5를 참조하면, 상기 윤활유 체류홈(25)은 상기 U자 형상의 윤활유 통로(224)에 대해 축 방향으로 반대 방향에 위치하고, 반경 방향 내측으로 기울어지게 형성되어 경사각(A1)을 갖는다.Referring to FIG. 5, the lubricating
상기와 같이 윤활유 체류홈(25)을 기울어지게 형성하면, 윤활유 체류홈(25)에 체류된 윤활유가 상기 경사각(A1)을 형성하는 경사면을 통해 볼 쪽으로 보다 원활하게 유동되어 유입된다.When the lubricating
따라서 볼의 윤활 성능이 향상됨과 더불어 볼 베어링의 내구성도 좋아지게 된다.
Therefore, the lubrication performance of the ball is improved and the durability of the ball bearing is also improved.
이상과 같이, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Various modifications and variations are possible within the scope of the appended claims.
21: 지지 바디 22: 격벽
23: 볼 포켓 24: 윤활유 통로
25: 윤활유 체류홈 26: 융기부
221: 경사벽 222: 제1윤활유 통로벽
223: 제2윤활유 통로벽 224: 윤활유 통로 21: support body 22: bulkhead
23: ball pocket 24: lubricant passage
25: lube oil retention groove 26: ridge
221: inclined wall 222: first lubricating oil passage wall
223: second lubricating oil passage wall 224: lubricating oil passage
Claims (9)
상기 지지 바디의 원주 방향으로 따라 소정 간격을 두고 배치됨과 더불어 축 방향으로 돌출하도록 형성된 다수개의 격벽;
상기 다수개의 격벽 사이에 각각 형성되어 볼이 수용되어 회전 가능하게 지지되는 볼 포켓 및;
상기 각 격벽의 상부에 반경 방향 내측으로 기울어지게 형성된 윤활유 통로를 포함하고;
상기 격벽은
상기 지지 바디의 축 방향 선단부로부터 축 방향 및 반경 방향 외측으로 경사지게 연장된 경사벽과;
상기 경사벽의 선단부에서 원주 방향으로 형성된 대체로 T자 형상의 제1윤활유 통로벽 및;
상기 제1윤활유 통로벽에 대해 반경 방향 외측으로 이격되게 배치됨과 더불어 원주 방향으로 소정 크기로 연장되어 형성된 제2윤활유 통로벽을 포함하고;
상기 제1윤활유 통로벽과 제2윤활유 통로벽의 서로 마주보는 벽에 의해 상기 윤활유 통로가 형성된 것을 특징으로 하는 볼 베어링의 볼 지지구조.A support body having a circular ring shape;
A plurality of partition walls disposed at predetermined intervals along the circumferential direction of the support body and protruding in the axial direction;
A ball pocket formed between each of the plurality of partition walls to receive and rotatably support the ball;
A lubricating oil passage formed inclined radially inward on an upper portion of each of the partition walls;
The partition wall
An inclined wall extending inclined outwardly from the axial direction of the support body in the axial direction and in the radial direction;
A substantially T-shaped first lubricating oil passage wall formed in the circumferential direction at the tip of the inclined wall;
A second lubricating oil passage wall disposed radially outward with respect to the first lubricating oil passage wall and extending to a predetermined size in a circumferential direction;
And the lubricating oil passage is formed by walls facing each other of the first lubricating oil passage wall and the second lubricating oil passage wall.
상기 윤활유 통로는 U자 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 볼 베어링의 볼 지지구조.The method of claim 1,
The ball bearing structure of the ball bearing, characterized in that the lubricant passage has a U-shape.
상기 U자 형상은
오목부와;
상기 오목부에 대해 대향하게 형성된 개구부 및;
상기 오목부와 상기 개구부를 이어주는 서로 마주보는 2변을 각각 포함하고;
상기 개구부가 상기 반경 방향 내측으로 기울어지게 형성된 것을 특징으로 하는 볼 베어링의 볼 지지구조.3. The method of claim 2,
The U shape is
A recess;
An opening formed to face the recess;
Each of the two sides facing each other connecting the recess and the opening;
Ball opening structure of the ball bearing, characterized in that the opening is formed to be inclined in the radial direction.
상기 지지 바디는 상기 볼 포켓 사이에서 반경 방향 외측으로 돌출한 융기부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 볼 베어링용 볼 지지구조.The method of claim 1,
The support body further includes a ball bearing structure protruding radially outwardly between the ball pockets.
상기 융기부는 최소한 1mm 이상의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 볼 베어링용 볼 지지구조.The method of claim 5,
The raised portion has a ball bearing structure for a ball bearing, characterized in that having a width of at least 1mm or more.
상기 융기부의 원주 방향을 따른 양측 중 적어도 일측에는 축 방향으로 연장되게 형성됨과 더불어 반경 방향 내측으로 파여진 형태의 적어도 하나 이상의 윤활유 체류홈이 형성된 것을 특징으로 하는 볼 베어링용 볼 지지구조.The method of claim 5,
At least one of the two sides along the circumferential direction of the bulge is formed to extend in the axial direction and at least one lubricating oil retention groove is formed in the form radially inwardly formed ball support structure for a ball bearing.
상기 윤활유 체류홈은 상기 윤활유 통로에 대해 축 방향으로 반대 방향에 위치하도록 형성된 것을 특징으로 하는 볼 베어링용 볼 지지구조.The method of claim 7, wherein
And the lubricating oil retention groove is formed so as to be located in an axial direction opposite to the lubricating oil passage.
상기 윤활유 체류홈은 상기 반경 방향 내측으로 기울어지게 형성된 것을 특징으로 하는 볼 베어링용 볼 지지구조. 9. The method of claim 8,
The ball holding structure for a ball bearing, characterized in that the lubricating oil retention groove is formed to be inclined radially inward.
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