KR101576951B1 - 플랜지형 복열 볼 베어링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플랜지 강성에 영향을 주지 않는 오일 홈을 구비하여 오일 유동이 원활한 플랜지형 복열 볼 베어링에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 변속기의 출력기어와 마찰요소 사이에 배치되어 상기 출력기어를 회전 가능하게 지지하는 플랜지형 복열 볼 베어링은 경방향 외측으로 연장된 플랜지를 포함하는 외륜; 상기 외륜 내측에 구비되는 내륜; 그리고 상기 내륜 및 외륜 사이에 상대 회전이 가능하도록 지지된 동일한 볼 회전 중심거리를 갖는 제1 전동체 및 제2 전동체;를 포함하며, 상기 플랜지에는 상기 마찰요소에서 상기 출력기어로 기어 오일이 흘러나갈 수 있도록 축 방향으로 관통되는 원형 형상의 적어도 하나 이상의 오일 홈이 형성될 수 있다.

Description

플랜지형 복열 볼 베어링{DOUBLE ROW BALL BEARING WITH FLANGE}

본 발명은 플랜지형 복열 볼 베어링에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플랜지 강성에 영향을 주지 않는 오일 홈을 구비하여 오일 유동이 원활한 플랜지형 복열 볼 베어링에 관한 것이다.

일반적으로 베어링은 회전하는 요소와 회전하지 않는 요소 사이에 장착되어 회전하는 요소의 회전을 원활하게 하는 장치로서, 통상적으로는 내륜과 외륜 및 내륜과 외륜 사이에 배치되는 볼이나 롤러 등과 같은 전동체를 포함하여 구성된다.

상기와 같은 베어링이 빠른 속도로 회전하는 구동축을 지지하도록 설치되는 경우, 예를 들면 자동차의 변속기에 사용되는 경우에는, 베어링 부품들 사이, 즉 내륜과 외륜 및 전동체 사이의 마찰열에 의해 온도가 상승함에 따라 윤활 성능이 저하됨과 더불어 마모가 발생하게 되고, 이러한 마모가 지속적으로 이루어지면 베어링이 기능을 원활하게 수행하지 못하고 파손될 수 있다.

따라서 베어링은 적절한 베어링 성능을 유지하고 그 수명을 연장시키기 위해 적절한 윤활성이 요구된다.

최근에 개발되는 플랜지형 복열 볼 베어링은 내륜과 외륜 및 내륜과 외륜 사이에 구비되는 전동체 볼을 포함하여 구성되고, 상기 외륜에는 다른 부품과의 결합을 위해 플랜지가 형성된다. 그런데 종래 기술에 따른 플랜지형 복열 볼 베어링은 베어링의 중량을 감소시키기 위하여 플랜지에 다수의 장공 모양의 구멍을 형성하였는데, 최근에는 장공 모양의 구멍으로 인해 베어링의 강성이 감소되기 때문에 장공 모양의 구멍을 삭제하는 추세이다.

하지만, 상기와 같이 장공 모양의 구멍이 사라지게 되면 플랜지형 복열 볼 베어링은 유디 챔퍼(UD chamfer)의 돌기부와의 간섭 때문에 제거된 유디 챔퍼 간섭부에서만 오일 유동이 발생하게 되므로 베어링 전체에 오일 유동이 원활하지 않게 된다. 즉, 종래 기술에 따른 플랜지형 복열 볼 베어링은 오일이 유동되는 통로가 적어서 윤활 성능이 저하되고 베어링의 온도가 상승하게 되는 문제가 발생한다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 플랜지 강성에 영향을 주지 않는 오일 홈을 구비하여 오일 유동이 원활한 플랜지형 복열 볼 베어링을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 따른 변속기의 출력기어와 마찰요소 사이에 배치되어 상기 출력기어를 회전 가능하게 지지하는 플랜지형 복열 볼 베어링은 반경방향으로 외주면을 향하여 연장된 플랜지를 포함하는 외륜; 상기 외륜 내측에 구비되는 내륜; 그리고 상기 내륜 및 외륜 사이에 상대 회전이 가능하도록 지지된 동일한 볼 회전 중심거리를 갖는 제1 전동체 및 제2 전동체;를 포함하며, 상기 플랜지에는 상기 마찰요소에서 상기 출력기어로 기어 오일이 흘러나갈 수 있도록 축 방향으로 관통되는 원형 형상의 적어도 하나 이상의 오일 홈이 형성되고, 상기 플랜지에는 일측에 원호 형상의 절개부가 형성되고, 베어링 축의 중심을 기준으로 상기 절개부의 반대 방향으로 이격된 타측에 유디 챔퍼(UD Chamfer)의 간섭을 제거하기 위해 형성된 유디 챔퍼 간섭부가 형성되며, 상기 오일 홈은 내경이 7mm 내지 10mm 일 수 있고, 상기 유디 챔퍼 간섭부와 90도 각도인 위치에 형성될 수 있다.

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상기 오일 홈은 상기 절개부에서 원주 방향으로 이격된 상기 출력기어의 기어치에 근접하여 형성될 수 있다.

상기 오일 홈은 상기 절개부의 내측 접선과 평행하며 베어링 축의 중앙을 지나는 선을 중심으로 상기 절개부의 반대 편에 형성될 수 있다.

상기 플랜지는 반경 방향 외측면에 적어도 하나 이상의 조립 구멍이 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 쉽게 가공이 용이한 원형 형상의 오일 홈을 플랜지 강성에 영향이 없는 위치에 형성시킴으로써 오일을 원활하게 유동시킬 수 있다. 따라서 베어링의 사용 온도를 낮추고 수명을 증가시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플랜지형 복열 볼 베어링의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플랜지형 복열 볼 베어링의 정면도이다.
도 3는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플랜지형 복열 볼 베어링의 정면도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호를 붙이도록 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플랜지형 복열 볼 베어링의 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플랜지형 복열 볼 베어링(10)은 서로 마주보는 양측면이 개구된 원통 형상의 내륜(20)과, 상기 내륜(20)의 외경보다 큰 내경을 갖도록 형성되어 상기 내륜(20)을 축방향 내측으로 끼워서 지지하는 외륜(30)을 포함한다.

상기 내륜(20)의 반경 방향 외측에 위치한 외주면의 일부에는 반경 방향 내측으로 함몰된 형태의 내륜 궤도면(22)이 형성되고, 상기 내륜 궤도면(22)에 대향하는 상기 외륜(30)의 내주면에도 반경 방향 외측으로 함몰된 형태의 외륜 궤도면(32)이 형성될 수 있다.

상기 외륜 궤도면(32)과 내륜 궤도면(22)은 반경 방향으로 서로 이격되게 배치되어 갭을 형성하고, 상기 갭을 통해 전동체 볼(40)이 삽입되어 외륜 궤도면(32)과 내륜 궤도면(22)에 안착되어 회전 가능하게 지지될 수 있다.

이에 따라 상기 전동체 볼(40)을 매개로 상기 외륜(30)과 내륜(20)은 서로 상대 회전 가능한 구조를 가지게 된다.

상기 외륜 궤도면(32)은 축방향으로 서로 이격된 1쌍의 외륜 궤도면(32, 32)을 각각 형성하고, 상기 1쌍의 외륜 궤도면(32, 32)은 그 사이 간격의 중심을 기준으로 서로 대칭되게 배치될 수 있다.

상기 내륜 궤도면(22)도 외륜 궤도면(32)과 마찬가지로 축방향으로 서로 이격된 1쌍의 내륜 궤도면(22, 22)을 각각 형성하고, 상기 1쌍의 내륜 궤도면(22, 22)은 그 사이 간격의 중심을 기준으로 서로 대칭되게 배치될 수 있다.

상기 1쌍의 내륜 궤도면(22, 22)과 외륜 궤도면(32, 32)에 상기 전동체 볼(40)이 수용되어 지지되고, 상기 전동체 볼(40)은 원주 방향으로 다수개로 배열되어 열을 형성하게 되며, 상기 전동체 열은 축방향으로 이격되게 배열되어 복열을 형성하게 된다.

상기 외륜(30)의 반경 방향 외측의 외주면에는 반경 방향 외측으로 확장된 플랜지(50)가 일체로 형성된다.

상기와 같은 플랜지형 복열 볼 베어링(10)은 차량 내 변속기의 출력기어(70)와 마찰요소(80) 사이에 배치되어 상기 출력기어(70)를 회전 가능하게 지지할 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 플랜지형 복열 볼 베어링의 정면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플랜지형 복열 볼 베어링(10)의 외륜(30)은 상기 외륜의 반경 방향 외측으로 연장된 플랜지(50)를 포함한다. 즉, 상기 플랜지(50)는 도넛 모양의 원형 판상으로 형성될 수 있다.

상기 플랜지(50)의 일측에는 원호 형상으로 절개부(52)가 형성된다. 그리고 상기 원호 형상의 절개부(56)와 원주 방향으로 이격되어 대향되는 타측에 유디 챔퍼(UD chamfer)의 돌기부와의 간섭을 제거하기 위해 형성된 유디 챔퍼 간섭부(60)가 형성된다. 즉, 상기 유디 챔퍼 간섭부(60)는 유디 챔퍼가 설치되도록 상기 플랜지(50)에 관통하여 형성될 수 있다.

상기 플랜지(50)에는 상기 마찰요소(80)에서 상기 출력기어(70)로 기어 오일이 흘러나갈 수 있도록 축 방향으로 관통되는 원형 형상의 적어도 하나 이상의 오일 홈(54)이 형성된다. 상기 오일 홈(54)은 유디 챔퍼 간섭부(60)와 90도 각도인 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 오일 홈(54)의 내경은 7mm 내지 10mm 인 것이 바람직하다.

즉, 상기 오일 홈(54)이 유디 챔퍼 간섭부(60)와 90도 각도인 위치에 원형 형상으로 형성되면, 플랜지의 강성에 크게 변화가 없을 수 있다. 유한 요소 해석 결과 유디 챔퍼 간섭부(60)와 90도 각도인 위치에 7mm 내지 10mm의 내경을 갖는 원형 형상의 오일 홈(54)이 형성되면 플랜지의 강성 변화는 1% 미만이다.

도 3는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플랜지형 복열 볼 베어링의 정면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 오일 홈(54)은 상기 절개부(56)에서 원주 방향으로 이격된 상기 출력기어(70)의 기어치에 근접하여 추가로 형성될 수 있다. 상기 오일 홈(54)이 출력기어(70)의 기어치 근처에 추가로 형성되면 상기 유디 챔퍼 간섭부(60)와의 중량 균형을 맞추기 쉬울 뿐만 아니라, 상기 유디 챔퍼 간섭부(60)와 90도 각도인 위치에 하나의 오일 홈(54)이 형성된 경우에 비하여 기어 오일이 원활하게 유동될 수 있다.

예를 들면, 특히 본 발명의 실시예에 따른 플랜지형 복열 볼 베어링이 차량의 변속기에 사용되어 변속기의 출력기어(70)와 마찰요소(80) 사이에 배치되는 경우에는, 상기 오일 홈(54)을 통해서 유성 기어 세트로 기어 오일이 원활하게 흘러나갈 수 있다.

여기서 상기 추가로 형성된 오일 홈(54)은 상기 절개부(56)의 내측 접선과 평행하며 베어링 축의 중앙을 지나는 선을 중심으로 상기 절개부(56)의 반대 편에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 플랜지(50)에는 반경 방향 외측면에 적어도 하나 이상의 조립 구멍(52)이 형성되어, 상기 외륜(30)을 다른 부품들과 체결할 수 있다. 상기 조립 구멍(52)은 상기 외륜(30)의 중심을 기준으로 원주 방향으로 다수 개가 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 쉽게 가공이 용이한 원형 형상의 오일 홈을 플랜지 강성에 영향이 없는 위치에 형성시킴으로써 오일을 원활하게 유동시킬 수 있다. 따라서 베어링의 사용 온도를 낮추고 수명을 증가시킬 수 있다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

10: 볼 베어링
20: 내륜
22: 내륜 궤도면
30: 외륜
32: 외륜 궤도면
40: 전동체
50: 플랜지
52: 조립구멍
54: 오일 홈
60: 유디 챔퍼 간섭부
70: 출력기어
80: 마찰요소

Claims (6)

1. 변속기의 출력기어와 마찰요소 사이에 배치되어 상기 출력기어를 회전 가능하게 지지하는 플랜지형 복열 볼 베어링에 있어서,
   반경방향으로 외주면을 향하여 연장된 플랜지를 포함하는 외륜;
   상기 외륜 내측에 구비되는 내륜; 그리고
   상기 내륜 및 외륜 사이에 상대 회전이 가능하도록 지지된 동일한 볼 회전 중심거리를 갖는 제1 전동체 및 제2 전동체;를 포함하며,
   상기 플랜지에는 상기 마찰요소에서 상기 출력기어로 기어 오일이 흘러나갈 수 있도록 축 방향으로 관통되는 원형 형상의 적어도 하나 이상의 오일 홈이 형성되고,
   상기 플랜지에는 일측에 원호 형상의 절개부가 형성되고, 베어링 축의 중심을 기준으로 상기 절개부의 반대 방향으로 이격된 타측에 유디 챔퍼(UD Chamfer)의 간섭을 제거하기 위해 형성된 유디 챔퍼 간섭부가 형성되며,
   상기 오일 홈은 내경이 7mm 내지 10mm 이고, 상기 유디 챔퍼 간섭부와 90도 각도인 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 플랜지형 복열 볼 베어링.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 오일 홈은 상기 절개부에서 원주 방향으로 이격된 상기 출력기어의 기어치에 근접하여 형성되는 것을 특징으로 하는 플랜지형 복열 볼 베어링.
5. 제4항에 있어서,
   상기 오일 홈은 상기 절개부의 내측 접선과 평행하며 베어링 축의 중앙을 지나는 선을 중심으로 상기 절개부의 반대 편에 형성된 것을 특징으로 하는 플랜지형 복열 볼 베어링.
6. 제1항에 있어서,
   상기 플랜지는 반경 방향 외측면에 적어도 하나 이상의 조립 구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 플랜지형 복열 볼 베어링.

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