KR101424729B1 - 복열 베어링 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내구성이 향상되도록 개량된 복열 베어링 조립체를 개시한다. 본 발명에 의한 복열 베어링 조립체는, 제1열과 제2열이 나란하게 복열로 배열된 다수의 전동체를 지지하여 구름운동을 허용하도록 구속하기 위한 내륜 및 외륜으로 구성되고, 외륜에는 제1열 전동체군과 제2열 전동체군의 사이에 위치하도록 마련되어 전동체의 구름운동에 의해 발생되는 파티클을 수용하기 위한 집진부가 구비되는 것을 특징으로 한다. 이러한 구성으로 베어링 구동시 발생되는 미세 파티클의 비산을 억제하여 소음 및 진동 발생원을 최소화함으로써, 베어링의 기능성과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

복열 베어링 조립체{DOUBLE ROW BEARING ASSEMBLY}

본 발명은 베어링 조립체에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 볼이나 롤러 등의 전동체가 내륜과 외륜 사이에 복열 구조로 설치되는 복열 베어링 조립체에 관한 것이다.

통상, 복열 베어링 조립체는 내륜과 외륜 사이에 볼이나 롤러 등의 전동체가 복열 궤도로 설치된 구조를 가진다. 이와 같은 복열 베어링 조립체는 예를 들어 자동차의 트랜서미션 기어축이나 로봇 허브 구동축 등과 같이 부하용량이 큰 회전체를 지지하기 위해 주로 이용되고 있으며, 특히 축방향과 원심방향의 하중에 대한 강성 유지와 마찰 토오크 감소에 유리하여 내구성과 안정성이 뛰어나 정밀기계 및 산업용 로봇 등에 널리 사용되고 있다.

상술한 바와 같은 복열 베어링 조립체는 전동체와 궤도륜의 형상 구조 및 컨택트 위치 등에 따라 예를 들면, 복열 볼 베어링, 복열 원통 구름 베어링, 복열 테이퍼 로울러 베어링, 복열 구면 롤러 베어링 등으로 구분되며, 그 일예가 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0091224호, 대한민국 등록특허공보 제10-0611424호, 대한민국 공개특허공보 제10-2007-0086290호, 대한민국 공개특허공보 제10-2008-0091780호 등에 각각 개시되어 있다.

그런데, 종래의 통상적인 복열 베어링 조립체의 경우 지표면과 수직상태의 회전축에 설치하여 사용하게 되면 전동체가 상부 궤도와 하부 궤도의 상하 2열로 배열되므로 상부 궤도에 배열된 전동체에서 발생한 미세 파티클이 하부 궤도에 배열된 전동체의 주위에 점차적으로 쌓이게 되어 마모와 파손 및 진동과 소음원으로 작용하여 고장을 유발시키는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 복열 베어링이 지니는 문제점을 감안하여 이를 개선하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 내구성의 향상에 의해 장수명화를 도모할 수 있도록 개량된 복열 베어링 조립체를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 전동체의 마찰 운동시 발생하는 미세 파티클의 비산을 방지하여 기능을 향상시킨 복열 베어링 조립체를 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적들을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 복열 베어링 조립체는, 제1열과 제2열이 나란하게 복열로 배열된 다수의 전동체를 지지하여 구름운동을 허용하도록 구속하기 위한 내륜 및 외륜을 포함하고, 상기 외륜에는 제1열 전동체군과 제2열 전동체군의 사이에 위치하도록 마련되어 상기 전동체의 구름운동에 의해 발생되는 파티클을 수용하기 위한 집진부가 구비된다.

본 발명의 일측면에 따르면, 상기 집진부는 상기 외륜의 내벽을 따라 환형상으로 가공된 그루브로 이루어지며, 상기 그루브는 더브 테일홈으로 가공 형성된다.

그리고, 상기 그루브의 개구부의 양측단은 클리어런스 가공에 의해 단차를 가지도록 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 집진부는 상기 외륜의 내벽을 따라 환형상으로 돌출 가공된 플랜지로 이루어질 수 있으며, 상기 플랜지는 단면이 더브 테일 형상으로 가공 형성된다.

본 발명에 따르면, 상기 내륜은 상기 제1열 전동체군과 상기 제2열 전동체군을 각각 지지하도록 1쌍이 구비된다.

그리고, 상기 전동체를 각각 지지하여 구속하기 위한 리테이너를 더 포함할 수도 있다.

또한, 상기 내륜과 상기 외륜에는 각각 상기 제1열 전동체군과 상기 제2열 전동체군을 지지하여 구름운동을 허용하도록 구속하기 위한 제1궤도와 제2궤도가 형성된다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 내륜에는 상기 제1열 전동체군과 상기 제2열 전동체군의 사이에 위치하도록 마련되어 상기 전동체의 구름운동에 의해 발생되는 파티클을 수용하기 위한 집진부가 구비될 수 있다.

그리고, 상기 집진부는 상기 내륜의 내벽을 따라 환형상으로 가공된 그루브로 이루어지며, 상기 그루브는 더브 테일홈으로 가공 형성된다.

그리고, 상기 그루브의 개구부의 양측단은 클리어런스 가공에 의해 단차를 가지도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 전동체를 각각 지지하여 구속하기 위한 리테이너를 더 포함할 수 있다. 한편, 상기 내륜과 상기 외륜에는 각각 상기 제1열 전동체군과 상기 제2열 전동체군을 지지하여 구름운동을 허용하도록 구속하기 위한 제1궤도와 제2궤도가 형성된다.

본 발명에 의한 복열 베어링 조립체에 따르면 다음과 같은 효과를 얻을 수가 있다.

첫째는, 베어링의 누적 구동에 의해 발생되는 미세 파티클을 집진부에 포집하여 비산되는 현상을 억제함으로써, 전동체와 내외륜의 내구성을 향상시켜 베어링의 장수명화 효과를 얻을 수 있다.

둘째는, 베어링 구동시 발생되는 미세 파티클의 비산을 억제하여 소음 및 진동 발생원을 최소화함으로써, 베어링의 기능성과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

셋째는, 베어링의 내구성 향상에 따라 교체 등을 위한 수리보수시간을 늘려 베어링이 설치되는 로봇 등의 기계장치 가동시간의 향상에 따른 생산성 향상을 도모할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 복열 베어링 조립체를 개략적으로 도시해 보인 일부 절제 사시도,
도 2는 본 발명에 의한 복열 베어링 조립체를 모식적으로 나타내 보인 분리 단면도,
도 3은 본 발명에 의한 복열 베어링 조립체의 요부를 발췌해 보인 개략적 단면도,
도 4 내지 도 6은 본 발명에 의한 복열 베어링 조립체의 다른 실시예를 도시해 보인 개략적 단면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복열 베어링 조립체를 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 복열 베어링 조립체(100)는 통상의 베어링과 같이 소정의 반경을 가지는 링 형상의 내륜(300)과 외륜(200) 그리고 그 내륜(300)과 외륜(200)의 사이에 설치되는 다수의 전동체(400)를 포함하여 구성된다.

상기 다수의 전동체(400)는 통상의 베어링에서와 같이 볼 또는 롤러 등의 단위 전동체 다수가 상기 내륜(300)과 외륜(200)의 사이에서 구름운동하도록 설치되는 것으로서, 상부와 하부로 구획된 제1열 전동체군(400A)과 제2열 전동체군(400B)의 복열구조로 이루어져 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 복열 베어링 조립체(100)에 따르면, 상기 외륜(200)에는 상기 전동체(400)의 구름운동에 의해 발생되는 파티클을 포집하여 수용하기 위한 집진부(230)가 구비되어 있는 점에 특징이 있다.

도 2를 참조하면, 상기 외륜(200)에는 내주면을 따라 제1궤도(210)와 제2궤도(220)가 형성되어 있다. 상기 제1궤도(210)와 제2궤도(220)는 상기 제1열 전동체군(400A)과 제2열 전동체군(400B)을 각각 지지하여 구름운동을 허용하도록 구속하기 위한 것으로서, 도 2에 예시한 바와 같이 전동체 볼의 외표면 일부가 수용되어 자유로운 구름운동이 가능하도록 단면이 오목하게 가공된 요홈 형태로 형성된다.

그리고 상기 집진부(230)는 상기 제1궤도(210)와 제2궤도(220)의 사이에 위치하도록 상기 외륜(200)의 내주면을 따라 환형상으로 가공된 그루브 형태로 형성된다.

따라서, 상기 집진부(230)는 상기 외륜(200)과 내륜(300)의 상부에 위치하도록 설치되는 상기 제1열 전동체군(400A)으로부터 발생되는 미세 파티클을 포집하여 수용하도록 기능하게 된다. 이러한 기능에 의해 미세 파티클의 비산을 억제하여 소음 및 진동 발생원을 최소화할 수 있다.

한편, 상기 제1열 전동체군(400A)과 제2열 전동체군(400B)은 베어링 조립체의 설치 구조에 따라 상부 위치와 하부 위치가 역전될 수도 있으며, 이 경우에도 상기 집진부(230)는 상부에 위치하는 전동체군으로부터 발생되는 미세 파티클을 포집하여 수용하는 기능을 그대로 수행할 수 있게 된다.

본 발명의 일측면에 따르면, 상기 집진부(230)는 도 2에 예시한 바와 같이 더브 테일(dove tail) 홈으로 가공 형성되는 것이 바람직하며, 이러한 형상 구조에 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

그리고 상기 집진부(230)의 개구부에는 도 3에 예시한 바와 같이 클리어런스(clearance) 가공에 의해 상단과 하단에 단차(C)가 형성될 수 있다. 이러한 구성에 따르면, 상부에 위치하는 전동체군으로부터 발생되는 미세 파티클이 상기 외륜(200)의 내벽을 따라 상기 집진부(230)에 용이하게 자유낙하하여 수용될 수 있도록 안내한다.

상기한 바와 같은 단차(C)를 가지는 집진부(230)의 경우 베어링 조립체(100)의 상부와 하부가 미리 결정된 상태로 기계장치에 설치되는 것을 전제로 한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 집진부(230)는 도 4에 도시된 바와 같이 개구부보다 내측이 더 넓은 주머니 형상으로도 마련될 수 있으며, 이 외에도 파티클을 수용하여 외부로 유출되는 것을 차단할 수 있는 어떠한 형상으로도 제작될 수 있다.

도 5는 상기 집진부(230)의 변형된 다른 실시예를 설명하기 위해 나타내 보인 도면으로서, 이를 참조하면 이 실시예의 집진부(230A)는 상기 외륜(200)의 제1궤도(210)와 제2궤도(220)의 사이의 내벽을 따라 환형상으로 단면이 더브 테일 형상이 되도록 돌출 가공된 플랜지 형태로 마련될 수 있다. 이러한 플랜지 형상의 집진부(230A)에 따르면, 제1궤도(210)에서 발생한 파티클이 도 5의 화살표 방향과 같이 플랜지의 오목한 부분에 쌓이게 되어 제2궤도(220)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 복열 베어링 조립체(100)에 있어서, 상기 내륜(300)은 도 1 및 도 2에 예시적으로 나타내 보인 바와 같이 제1내륜(310)과 제2내륜(320)으로 구분되는 1쌍이 분할된 구조로 설치될 수 있으며, 도 6에 예시해 보인 바와 같이 단일체의 내륜(300A)으로 마련될 수도 있다.

도 1 및 도 2에서와 같이 1쌍으로 분할된 구조의 제1내륜(310)은 제1열 전동체군(400A)을 지지하고, 제2내륜(320)은 제2열 전동체군(400B)을 각각 지지하도록 설치된다.

그리고, 도 6에서와 같이 단일체 내륜(300A)은 제1열 전동체군(400A)과 제2열 전동체군(400B)을 지지하여 구름운동을 허용하도록 구속하기 위한 제1궤도(340)와 제2궤도(350)가 형성되어 있고, 그 제1궤도(340)와 제2궤도(350)의 사이에 내벽을 따라 환형상으로 가공된 그루브로 집진부(330)가 마련된다. 여기서, 도 6의 참조 부호 중 앞서 도시된 도면의 부호와 동일한 참조 부호는 동일 구성요소를 나타내는 것으로서 그 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 복열 베어링 조립체(100)는 상기 전동체(400)가 통상의 베어링에서와 같이 리테이너(미도시)에 의해 구속되도록 지지된 상태로 설치된 구성을 가질 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 의해 한정되지 않으며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 변형 실시예가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

100 : 복열 베어링 조립체 200 : 외륜
210, 340 : 제1궤도 220, 350 : 제2궤도
230, 330 : 집진부 300 : 내륜
400 : 전동체

Claims (15)

1. 제1열과 제2열이 상부와 하부로 나란하게 복열로 배열된 다수의 전동체를 지지하여 구름운동을 허용하도록 구속하기 위한 내륜 및 외륜을 포함하는 복열 베어링 조립체에 있어서,
   상기 외륜에는 제1열 전동체군과 제2열 전동체군의 사이에 위치하도록 마련되어 상기 전동체의 구름운동에 의해 발생되는 파티클을 수용하기 위한 집진부가 구비되며,
   상기 집진부는 상기 외륜의 내벽을 따라 환형상으로 가공된 그루브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복열 베어링 조립체.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 그루브는 더브 테일홈으로 가공 형성되는 것을 특징으로 하는 복열 베어링 조립체.
4. 제1항에 있어서,
   상기 그루브의 개구부의 양측단은 클리어런스 가공에 의해 단차를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 복열 베어링 조립체.
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,
    상기 내륜에는 상기 제1열 전동체군과 상기 제2열 전동체군의 사이에 위치하도록 마련되어 상기 전동체의 구름운동에 의해 발생되는 파티클을 수용하기 위한 집진부가 구비되는 것을 특징으로 하는 복열 베어링 조립체.
11. 제10항에 있어서,
    상기 집진부는 상기 내륜의 내벽을 따라 환형상으로 가공된 그루브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복열 베어링 조립체.
12. 제11항에 있어서,
    상기 그루브는 더브 테일홈으로 가공 형성되는 것을 특징으로 하는 복열 베어링 조립체.
13. 제11항에 있어서,
    상기 그루브의 개구부의 양측단은 클리어런스 가공에 의해 단차를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 복열 베어링 조립체.
14. 삭제
15. 삭제

Images