KR101529081B1

KR101529081B1 - 누유 방지 기능을 구비한 베어링 지지 조립체

Info

Publication number: KR101529081B1
Application number: KR1020120084989A
Authority: KR
Inventors: 오영준
Original assignee: 삼성테크윈 주식회사
Priority date: 2012-08-02
Filing date: 2012-08-02
Publication date: 2015-06-16
Also published as: KR20140018631A

Abstract

누유 방지 기능을 구비한 베어링 지지 구조체는, 오일이 공급되는 그루브를 구비한 베어링과, 베어링을 둘러싸는 제1 지지홈과 외측으로 연장하는 제1 연장면을 구비하는 제1 케이싱과, 베어링을 둘러싸는 제2 지지홈과 제1 연장면에 접촉하는 제2 연장면을 구비하여 제1 케이싱에 결합하는 제2 케이싱과, 오일을 외부로 배출하는 배출 통로와, 제1 연장면과 제2 연장면의 적어도 하나에 형성되어 베어링의 그루브로부터 유입되는 오일을 배출 통로로 배출하는 안내 통로를 구비한다.

Description

누유 방지 기능을 구비한 베어링 지지 조립체{Oil-leak proof bearing support assembly}

실시예들은 누유 방지 기능을 구비한 베어링 지지 구조체에 관한 것으로, 보다 상세하게는 베어링으로부터 유입된 오일이 안내 통로를 통해 배출 통로로 배출되므로 오일이 외부로 누설되는 현상이 방지되는 베어링 지지 구조체에 관한 것이다.

고속 회전축을 사용하는 압축기와 같은 유체 기계에는 오일 베어링이 사용된다. 오일 베어링이 설치된 기어박스에는 오일 공급 경로가 설치되며, 오일 공급 경로를 통해 오일 베어링에 오일이 공급된다.

오일 베어링에 공급된 오일은 일정한 수준의 압력을 형성하므로, 기어박스의 조립 면의 매우 작은 틈새로 유입될 수 있다. 기어박스의 조립 면의 틈새로 유입된 오일은 기어박스의 외부로 유출되는 누유 현상을 발생시킨다.

일반적으로 기어박스의 누유를 방지하기 위해서는 기어박스의 조립 면에 오링을 설치해야 한다. 한국 공개특허공보 제2004-0051456호에도 기어박스에서의 누유를 방지하기 위해 오링을 설치한 기술이 소개된다. 이와 같은 누유 방지용 오링을 설치하기 위해서는 기어박스의 조립 면의 표면 조도를 매우 정밀하게 유지함과 아울러 엄격한 공차 적용에 의한 부품 설계와 제작을 수행해야 하므로 제조 공정의 시간과 비용을 증가시킨다.

한국 공개특허공보 제2004-0051456호 (2004년 6월 18일)

실시예들의 목적은 누유 방지 기능을 구비한 베어링 지지 구조체를 제공하는 데 있다.

실시예들의 다른 목적은 제조와 가공이 용이하면서도 누유 방지 성능이 뛰어난 베어링 지지 구조체를 제공하는 데 있다.

일 실시예에 관한 누유 방지 기능을 구비한 베어링 지지 구조체는, 외측 면에 오일이 공급되는 그루브를 구비한 베어링과, 베어링의 외측의 일 부분을 둘러싸는 제1 지지홈과 제1 지지홈의 외측으로 연장하는 제1 연장면을 구비하는 제1 케이싱과, 베어링의 외측의 다른 부분을 둘러싸는 제2 지지홈과 제2 지지홈의 외측으로 연장하며 제1 연장면에 접촉하는 제2 연장면을 구비하여 제1 케이싱에 결합하는 제2 케이싱과, 제1 케이싱과 제2 케이싱에 의해 베어링의 외측에 형성되어 오일을 외부로 배출하는 배출 통로와, 제1 지지홈이나 제2 지지홈으로부터 외측으로 이격되도록 제1 연장면과 제2 연장면의 적어도 하나에 형성되어 베어링의 그루브로부터 유입되는 오일을 배출 통로로 배출하는 안내 통로를 구비한다.

베어링은 원통형상으로 이루어질 수 있다.

그루브는 베어링의 원주 방향을 따라 연장하며 형성될 수 있다.

안내 통로는 베어링의 길이 방향에 실질적으로 평행하도록 연장할 수 있다.

안내 통로는 제2 케이싱의 제2 연장면에 형성된 제1 통로와, 제1 통로에 대응하도록 제1 케이싱의 제1 연장면에 형성된 제2 통로를 구비할 수 있다

배출 통로는 베어링의 일측 단부에 접하도록 형성될 수 있으며, 안내 통로의 단부가 배출 통로에 연결될 수 있다.

안내 통로의 폭은 제1 케이싱과 제2 케이싱이 결합하였을 때 제1 연장면과 제2 연장면의 사이의 간격보다 클 수 있다.

상술한 바와 같은 실시예들에 관한 누유 방지 기능을 구비한 베어링 지지 구조체는, 베어링으로부터 유입된 오일이 안내 통로를 통해 배출 통로로 배출되므로 오일이 외부로 누설되는 현상을 방지할 수 있다.

또한 오링 그루브를 가공하기 위해 정밀한 가공과 공차 관리가 필요한 종래의 방식에 비해 가공과 조립이 단순한 장점이 있다.

도 1은 일 실시예에 관한 누유 방지 기능을 구비한 베어링 지지 구조체의 일부 구성 요소를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 베어링 지지 구조체의 사시도이다.
도 3은 도 2의 베어링 지지 구조체의 단면도이다.
도 4는 도 1의 베어링 지지 구조체와 상이한 구성의 비교예에 의한 베어링 지지 구조체의 사시도이다.

이하, 첨부 도면의 실시예들을 통하여, 실시예들에 관한 누유 방지 기능을 구비한 베어링 지지 구조체의 구성과 작용을 상세히 설명한다.

도 1은 일 실시예에 관한 누유 방지 기능을 구비한 베어링 지지 구조체의 일부 구성 요소를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 베어링 지지 구조체의 사시도이다.

도 1 및 도 2에 나타난 실시예에 관한 누유 방지 기능을 구비한 베어링 지지 구조체는, 외측 면에 오일이 공급되는 그루브(15a)를 구비한 베어링(10)과, 베어링(10)의 외측의 일 부분을 둘러싸는 제1 케이싱(20)과, 베어링(10)의 외측의 다른 부분을 둘러싸는 제2 케이싱(30)과, 제1 케이싱(20)과 제2 케이싱(30)에 의해 형성되어 오일을 외부로 배출하는 배출 통로(40)와, 베어링(10)으로부터 유입되는 오일을 배출 통로(40)로 배출하는 안내 통로(50)를 구비한다.

베어링(10)은 대략 동일한 형상으로 제작된 제1 블록(11)과 제2 블록(12)을 조립하여 제조되며, 대략 중공의 원통 형상으로 이루어질 수 있다. 베어링(10)의 외측 면에는 오일이 공급되는 그루브(15a)가 형성된다. 그루브(15a)는 베어링(10)의 원주 방향을 따라 연장하며 형성된다.

베어링(10)의 외측에는 제1 케이싱(20)과 제2 케이싱(30)이 결합된다. 제1 케이싱(20)은 베어링(10)의 외측의 일 부분을 둘러싸는 제1 지지홈(21)과, 제1 지지홈(21)의 외측으로 연장하는 제1 연장면(20a)을 구비한다. 제2 케이싱(30)도 제1 케이싱(20)과 대략 동일한 형상으로 제조된다. 제2 케이싱(30)은 베어링(10)의 외측의 다른 부분을 둘러싸는 제2 지지홈(31)과 제2 지지홈(31)의 외측으로 연장하는 제2 연장면(30a)을 구비한다.

제1 케이싱(20)과 제2 케이싱(30)은 베어링(10)을 둘러싸면서 제1 연장면(20a)과 제2 연장면(30a)이 서로 접촉하도록 조립된다. 제1 케이싱(20)과 제2 케이싱(30)과 베어링(10)의 조립이 완료되면, 베어링(10)은 제1 케이싱(20)과 제2 케이싱(30)의 내부에서 회전할 수 있다.

제1 케이싱(20)과 제2 케이싱(30)에는 베어링(10)의 외측에 형성되어 오일을 외부로 배출하는 배출 통로(40)를 구비한다.

또한 제1 케이싱(20)과 제2 케이싱(30)의 사이에는 배출 통로(40)와 연결되는 안내 통로(50)가 형성된다. 안내 통로(50)는 제2 케이싱(30)의 제2 연장면(30a)에 형성된 제1 통로(51)와, 제1 통로(51)에 대응하도록 제1 케이싱(20)의 제1 연장면(20a)에 형성된 제2 통로(52)를 구비한다. 제1 케이싱(20)과 제2 케이싱(30)이 서로 결합되면 제1 연장면(20a)과 제2 연장면(30a)이 서로 접하므로, 제1 통로(51)와 제2 통로(52)가 서로 맞닿음으로써 안내 통로(50)가 형성될 수 있다.

제1 통로(51)는 제2 케이싱(30)의 제2 지지홈(31)으로부터 외측으로 이격되도록 제2 케이싱(30)의 제2 연장면(30a)에 형성된다. 제2 통로(52)는 제1 케이싱(20)의 제1 지지홈(21)으로부터 외측으로 이격되도록 제1 케이싱(20)의 제1 연장면(20a)에 형성된다.

안내 통로(50)는 베어링(10)의 길이 방향에 실질적으로 평행하도록 연장한다. 즉 도 1을 참조하면 안내 통로(50)는 X축의 연장 방향에 평행한 방향으로 연장하며 형성된다.

배출 통로(40)는 베어링(10)의 일측 단부에 접하도록 형성된다. 안내 통로(50)의 단부는 배출 통로(40)에 연결되므로, 제1 연장면(20a)과 제2 연장면(30a)의 사이로 유입된 오일이 안내 통로(50)를 통과하여 배출 통로(40)로 배출될 수 있다.

도시된 실시예에서는 제1 케이싱(20)에 형성된 제2 통로(52)와 제2 케이싱(30)에 형성된 제1 통로(51)의 두 개의 통로에 의해 안내 통로(50)가 형성되지만, 실시예는 이러한 구성에 의해 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 케이싱(20)이나 제2 케이싱(30)의 어느 하나에만 통로를 형성하여 안내 통로를 설치할 수도 있다.

안내 통로(50)는 베어링(10)의 그루브(15a)로부터 제1 연장면(20a)과 제2 연장면(30a)의 사이로 유입되는 오일을 배출 통로(40)로 배출하는 기능을 수행한다.

도 3은 도 2의 베어링 지지 구조체의 단면도이다.

제1 케이싱(20)과 제2 케이싱(30)이 조립되었을 때 제1 연장면(20a)과 제2 연장면(30a)의 사이의 간격은 매우 작다. 베어링(10)의 외측 면의 그루브(15a)에는 압력을 형성하는 오일이 공급되므로, 오일의 응집력과 표면 부착력에 의해 모세관 현상과 같은 원리에 의해 베어링(10)의 그루브(15a)의 오일이 제1 연장면(20a)과 제2 연장면(30a)의 사이의 간격으로 유입된다.

그러나 안내 통로(50)의 폭이 제1 연장면(20a)과 제2 연장면(30a)의 사이의 간격보다 크게 형성되어 있으므로, 베어링(10)의 그루브(15a)로부터 유입된 오일은 안내 통로(50)로 모두 유입되어 배출 통로(40)로 배출된다. 이와 같이 오일이 안내 통로(50)를 통과하여 제2 연장면(30a)으로 계속 이동할 수 없으므로, 베어링(10)의 그루브(15a)의 오일이 제1 케이싱(20)과 제2 케이싱(30)의 사이의 간격을 통해 외부로 누설되는 현상이 방지될 수 있다.

이와 같은 기능을 수행하는 안내 통로(50)는 제1 케이싱(20)과 제2 케이싱(30)의 표면을 단순 가공함으로써 형성되는 것이므로, 오링을 설치하는 종래 기술에서처럼 엄격한 공차 관리나 조도 관리룰 실행할 필요가 없다.

도 4는 도 1의 베어링 지지 구조체와 상이한 구성의 비교예에 의한 베어링 지지 구조체의 사시도이다.

도 4는 누유 현상을 방지하기 위해 오링(미도시)을 삽입하기 위한 오링 그루브(150)를 설치한 비교예에 의한 베어링 지지 구조체를 도시한다. 제1 케이싱(120)과 제2 케이싱(130)의 사이에 설치된 베어링(111)의 그루브(115a)의 오일은 제1 케이싱(120)과 제2 케이싱(130)의 사이로 유입됨으로써 제2 케이싱(130)의 표면(130a)을 따라 계속 이동한다.

도 4에서 화살표로 표시된 오일의 흐름을 막아 배출 통로(140)로 오일을 보내기 위해 오링 그루브(150)에 오링(미도시)을 설치하였다. 그러나 이러한 오링 그루브(150)를 가공하기 위해서는 설치될 오링의 지름과 길이의 특성에 맞추어 별도의 정밀한 가공이 필요하다. 또한 오링을 설치하는 경우에도 오링(미도시)과 오링 그루브(150)를 통과하여 오일이 외부로 배출하는 현상이 발생하기도 하므로, 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예에서와 같은 뛰어난 누유 방지 효과를 기대하기는 어렵다.

상술한 실시예들에 대한 구성과 효과에 대한 설명은 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

10: 베어링 50: 안내 통로
11: 제1 블록 51: 제1 통로
12: 제2 블록 52: 제2 통로
15a: 그루브 111: 베어링
20a: 제1 연장면 115a: 그루브
20: 제1 케이싱 120: 제1 케이싱
21: 제1 지지홈 130: 제2 케이싱
30a: 제2 연장면 130a: 표면
30: 제2 케이싱 140: 배출 통로
31: 제2 지지홈 150: 오링 그루브
40: 배출 통로

Claims

외측 면에 오일이 공급되는 그루브를 구비한 베어링;
상기 베어링의 외측의 일 부분을 둘러싸는 제1 지지홈과 상기 제1 지지홈의 외측으로 연장하는 제1 연장면을 구비하는 제1 케이싱;
상기 베어링의 상기 외측의 다른 부분을 둘러싸는 제2 지지홈과 상기 제2 지지홈의 외측으로 연장하며 상기 제1 연장면에 접촉하는 제2 연장면을 구비하여, 상기 제1 케이싱에 결합하는 제2 케이싱;
상기 제1 케이싱과 상기 제2 케이싱에 의해 상기 베어링의 외측에 형성되어 오일을 외부로 배출하는 배출 통로; 및
상기 제1 지지홈이나 상기 제2 지지홈으로부터 외측으로 이격되도록 상기 제1 연장면과 상기 제2 연장면의 적어도 하나에 형성되어, 상기 베어링의 상기 그루브로부터 유입되는 오일을 상기 배출 통로로 배출하는 안내 통로;를 구비하는, 누유 방지 기능을 구비한 베어링 지지 구조체.
제1항에 있어서,
상기 베어링은 원통형상으로 이루어지는, 누유 방지 기능을 구비한 베어링 지지 구조체.
제2항에 있어서,
상기 그루브는 상기 베어링의 원주 방향을 따라 연장하며 형성되는, 누유 방지 기능을 구비한 베어링 지지 구조체.
제2항에 있어서,
상기 안내 통로는 상기 베어링의 길이 방향에 실질적으로 평행하도록 연장하는, 누유 방지 기능을 구비한 베어링 지지 구조체.
제4항에 있어서,
상기 안내 통로는 상기 제2 케이싱의 상기 제2 연장면에 형성된 제1 통로와, 상기 제1 통로에 대응하도록 상기 제1 케이싱의 상기 제1 연장면에 형성된 제2 통로를 구비하는, 누유 방지 기능을 구비한 베어링 지지 구조체.
제4항에 있어서,
상기 배출 통로는 상기 베어링의 일측 단부에 접하도록 형성되며, 상기 안내 통로의 단부가 상기 배출 통로에 연결되는, 누유 방지 기능을 구비한 베어링 지지 구조체.
제1항에 있어서,
상기 안내 통로의 폭은 상기 제1 케이싱과 상기 제2 케이싱이 결합하였을 때 상기 제1 연장면과 상기 제2 연장면의 사이의 간격보다 큰, 누유 방지 기능을 구비한 베어링 지지 구조체.