KR102064458B1 - 베어링용 케이지 - Google Patents

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KR102064458B1
KR102064458B1 KR1020180078082A KR20180078082A KR102064458B1 KR 102064458 B1 KR102064458 B1 KR 102064458B1 KR 1020180078082 A KR1020180078082 A KR 1020180078082A KR 20180078082 A KR20180078082 A KR 20180078082A KR 102064458 B1 KR102064458 B1 KR 102064458B1
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axial direction
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이영근
염민철
이운주
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주식회사 베어링아트
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Abstract

케이지는 링 형상의 베이스; 베이스의 내측에서 베이스에 의해 정의되는 원의 중심을 수직하게 관통하는 방향인 축 방향에 대응되게 베이스로부터 돌출되고, 원의 원주 방향을 따라 이격되게 마련된 다수 개의 격벽들; 및 축 방향에 대응되게 격벽으로부터 돌출되고, 인접하는 격벽들 사이의 공간을 사이에 두고 마주보도록 형성되며, 베이스 및 격벽과 함께 베어링용 전동체를 수용하기 위한 포켓을 형성하는 클로들을 포함하고, 베이스에서 포켓이 형성된 영역의 적어도 일부는, 원의 반경 방향을 기준으로 외측이 내측보다 축 방향에 대응되는 방향으로 더 돌출되게 형성된 단차를 포함하며, 단차는, 베어링의 회전 시 윤활유가 반경 방향을 기준으로 외측으로 유동하는 것을 방해한다.

Description

베어링용 케이지{CAGE FOR BEARING}
본 발명은 케이지에 관한 것이다.
베어링은 회전하고 있는 기계의 축을 일정한 위치에 고정시키고, 축의 자중과 축에 걸리는 하중을 지지하면서 축을 회전시키는 역할을 하는 기계요소이다. 그리고 베어링의 회전을 위해 사용되는 전동체들이 일정 간격으로 이격된 상태를 유지시키기 위해 케이지가 사용된다.
도 1은 종래의 볼 베어링에 사용되는 케이지를 나타내는 부분 사시도이다. 종래의 케이지(1)는, 케이지(1)의 원주 방향을 따라 이격되게 형성되어 볼(15)을 수용하는 포켓(10)과, 포켓(10)에 수용된 볼(15)을 지지하기 위해 돌출된 클로(20)들을 포함한다. 한편, 베어링의 원활한 회전을 위해서는 베어링의 회전 마찰력을 감소시킬 필요가 있으며, 이를 위해 베어링의 회전 시 오일, 그리스 등의 윤활유를 공급하여 사용한다.
그러나 종래에는 베어링의 회전 시, 특히 베어링이 고속으로 회전하는 경우 원심력에 의해 케이지가 변형되어 케이지가 볼과 간섭되는 현상이 발생하는 문제와, 공급된 윤활유가 반경 외측 방향으로 쏠려 볼(15)의 반경 내측 방향에서는 윤활유가 부족해져 큰 마찰이 발생하고, 케이지(1) 및 볼(15)이 조기에 파손되는 문제가 있었다. 또한, 클로(20)들 사이에 형성되는 공간(25)에서 발생하는 난류에 의한 유동 저항이 베어링의 회전을 방해하는 문제도 있었다.
본 발명의 일 과제는 윤활유가 반경 외측 방향으로 쏠려 케이지 또는 볼이 조기 파손되는 문제를 방지할 수 있는 케이지를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는 베어링의 회전 시 케이지가 변형되어 케이지와 전동체가 간섭하는 것을 방지할 수 있는 케이지를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 클로들 사이에 형성된 공간에 난류에 의한 유동 저항이 발생하는 것을 방지할 수 있는 케이지를 제공하는 것이다.
일 예에서, 케이지는 링 형상의 베이스; 베이스의 내측에서 베이스에 의해 정의되는 원의 중심을 수직하게 관통하는 방향인 축 방향에 대응되게 베이스로부터 돌출되고, 원의 원주 방향을 따라 이격되게 마련된 다수 개의 격벽들; 및 축 방향에 대응되게 격벽으로부터 돌출되고, 인접하는 격벽들 사이의 공간을 사이에 두고 마주보도록 형성되며, 베이스 및 격벽과 함께 베어링용 전동체를 수용하기 위한 포켓을 형성하는 클로들을 포함하고, 베이스에서 포켓이 형성된 영역의 적어도 일부는, 원의 반경 방향을 기준으로 외측이 내측보다 축 방향에 대응되는 방향으로 더 돌출되게 형성된 단차를 포함하며, 단차는, 베어링의 회전 시 윤활유가 반경 방향을 기준으로 외측으로 유동하는 것을 방해한다.
상기 단차는, 상기 원의 반경 방향을 기준으로 내측에 마련되는 단차 내측면과, 상기 반경 방향을 기준으로 외측에 마련되고, 상기 단차 내측면보다 상기 포켓의 내측으로 더 돌출되는 단차 외측면과, 베어링의 회전 시 윤활유가 상기 반경 방향을 기준으로 외측으로 유동하는 것을 방해하도록, 상기 단차 내측면 및 상기 단차 외측면을 연결하고 상기 반경 방향을 기준으로 내측을 바라보는 단차 연결면을 구비한다.
다른 예에서, 단차는, 반경 방향을 기준으로 내측에 마련된 단차 내측면과, 반경 방향을 기준으로 외측에 마련되고, 단차 내측면보다 축 방향에 대응되는 방향으로 더 돌출된 단차 외측면을 구비하며, 클로들은, 반경 방향을 기준으로, 격벽의 단차 외측면에 대응되는 영역으로부터 돌출되게 형성될 수 있다.
또 다른 예에서, 반경 방향을 기준으로, 격벽의 단차 내측면에 대응되는 영역에는 클로들이 형성되지 않아, 인접하는 포켓들이 격벽을 사이에 두고 원주 방향을 따라 연통되게 할 수 있다.
또 다른 예에서, 격벽의 포켓과 대향하는 면을 격벽 내측면이라고 정의하고, 격벽의 축 방향을 향하는 면을 격벽 상측면이라고 정의할 때, 격벽 상측면 중 단차 내측면에 대응되는 면과 격벽 내측면 사이의 모서리는 소정의 곡률 반경을 갖도록 면취될 수 있다.
또 다른 예에서, 단차는, 반경 방향을 기준으로 내측에 마련된 단차 내측면과, 반경 방향을 기준으로 외측에 마련되고, 단차 내측면보다 축 방향에 대응되는 방향으로 더 돌출된 단차 외측면을 구비하며, 격벽의 포켓과 대향하는 면을 격벽 내측면이라고 정의할 때, 격벽 내측면과 단차 내측면 사이의 모서리는 각지게 형성될 수 있다.
또 다른 예에서, 단차는, 반경 방향을 기준으로 내측에 마련된 단차 내측면과, 반경 방향을 기준으로 외측에 마련되고, 단차 내측면보다 축 방향에 대응되는 방향으로 더 돌출된 단차 외측면을 구비하며, 격벽의 포켓과 대향하는 면을 격벽 내측면이라고 정의할 때, 격벽 내측면과 단차 내측면 사이의 모서리는 소정의 곡률 반경을 갖도록 둥글게 형성될 수 있다.
또 다른 예에서, 격벽의 중심을 향하는 면인 격벽 내주면과, 격벽의 축 방향을 향하는 면인 격벽 상측면 사이에 형성되고, 축 방향 및 반경 방향을 따라 경사지게 형성된 경사면을 더 포함할 수 있다.
또 다른 예에서, 격벽의 축 방향을 향하는 면인 격벽 상측면의 적어도 일부는, 원의 반경 방향을 기준으로 외측이 내측보다 축 방향에 대응되는 방향으로 더 돌출되게 형성된 제2 단차를 포함할 수 있다.
또 다른 예에서, 격벽 상측면 중 단차 내측면에 대응되는 면은, 축 방향 및 반경 방향을 따라 경사지게 형성될 수 있다.
또 다른 예에서, 격벽 상측면의 적어도 일부는, 원의 반경 방향을 기준으로 외측이 내측보다 축 방향에 대응되는 방향으로 더 돌출되게 형성된 제2 단차를 포함할 수 있다.
또 다른 예에서, 격벽 상측면 중 상기 단차 외측면에 대응되는 면은, 격벽 상측면 중 단차 내측면에 대응되는 면보다 축 방향에 대응되는 방향으로 더 돌출되게 형성될 수 있다.
또 다른 예에서, 단차는, 반경 방향을 기준으로 내측에 마련된 단차 내측면과, 반경 방향을 기준으로 외측에 마련되고, 단차 내측면보다 축 방향에 대응되는 방향으로 더 돌출된 단차 외측면을 구비하며, 클로들은, 격벽의 단차 내측면과 단차 외측면에 대응되는 영역으로부터 돌출되게 형성되되, 단차 내측면에 대응되는 영역의 클로는, 중심에서 바라보았을 때 단차 외측면에 대응되는 영역의 클로가 노출되도록, 포켓과 대향하는 면이 부분적으로 절단된 형상을 가질 수 있다.
본 발명에 의하면 케이지에 구비된 단차가 베어링의 회전 시 윤활유가 반경 외측 방향으로 유동하는 것을 방해함으로써, 윤활유가 한쪽으로 쏠려 케이지 또는 볼이 조기 파손되는 문제를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 베어링의 회전 시 케이지가 변형되거나, 난류에 의한 유동 저항이 발생하는 것이 방지될 수 있다.
도 1은 종래의 볼 베어링에 사용되는 케이지를 나타내는 부분 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 케이지를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 케이지를 나타내는 부분 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 케이지를 원의 중심으로부터 바라본 상태를 나타내는 부분 정면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 케이지를 나타내는 부분 사시도 및 부분 정면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 3에 따른 케이지를 나타내는 부분 사시도 및 부분 정면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 4에 따른 케이지를 나타내는 부분 사시도 및 부분 정면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 5에 따른 케이지를 나타내는 부분 사시도 및 부분 정면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예 6에 따른 케이지를 나타내는 부분 사시도 및 부분 정면도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 변형례에 따른 케이지를 나타내는 부분 사시도 및 부분 정면도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해서 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
실시예 1
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 케이지를 나타내는 사시도이다. 도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 케이지를 나타내는 부분 사시도이다. 도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 케이지를 원의 중심으로부터 바라본 상태를 나타내는 부분 정면도이다. 이하에서는 도 2 내지 도 4를 참조하여, 본 발명의 실시예 1에 따른 케이지에 대해 설명한다.
먼저 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 케이지는 베이스(110), 다수 개의 격벽(120)들 및 클로(130)들을 포함한다.
베이스(110)는 링 형상이며, 다수 개의 격벽(120)들은 축 방향(X)에 대응되게 베이스(110)로부터 돌출된다. 여기서 축 방향(X)이란, 베이스(110)의 내측에서 베이스(110)에 의해 정의되는 원의 중심(C)을 수직하게 관통하는 방향을 말한다. 다수 개의 격벽(120)들은 원의 원주 방향을 따라 이격되게 마련된다.
다수 개의 클로(130)들은 축 방향(X)에 대응되게 격벽(120)으로부터 돌출된다. 보다 구체적으로, 다수 개의 클로(130)들 중 한 쌍의 클로(130)들은 인접하는 격벽(120)들 사이의 공간을 사이에 두고 마주보도록 형성되며, 베이스(110) 및 격벽(120)과 함께 베어링용 전동체(155)를 수용하기 위한 포켓(150)을 형성한다. 베이스(110), 격벽(120) 및 클로(130)들은 전동체(155)의 외면과 대응되는 내면을 갖도록 형성될 수 있다.
이때, 베이스(110)에서 포켓(150)이 형성된 영역의 적어도 일부는 단차(160)를 포함한다. 도 3 및 도 4를 참조하여 단차(160)에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
단차(160)는 원의 반경 방향을 기준으로 외측이 내측보다 축 방향(X)에 대응되는 방향으로 더 돌출되게 형성된 부분을 말한다. 단차(160)는 베어링의 회전 시, 윤활유가 반경 방향을 기준으로 외측으로 유동하는 것을 방해한다. 즉, 베어링이 회전하면 원심력에 의해 윤활유는 반경 방향을 기준으로 외측으로 유동하려는 힘을 받게 되는데, 외측이 내측보다 더 돌출된 단차(160)가 마련됨으로써, 단차(160)가 윤활유의 유동을 방해하여 윤활유를 수용하는 공간을 형성할 수 있다. 단차(160)에 축적된 윤활유는 반경 방향을 기준으로 내측에서 전동체(155)로 전달될 수 있고, 베어링의 회전 시 윤활유가 반경 방향을 기준으로 외측으로 쏠려 케이지 또는 볼이 조기 파손되는 문제를 방지할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 단차(160)는 단차 내측면(161)과 단차 외측면(162)을 구비할 수 있다. 단차 내측면(161)은 반경 방향을 기준으로 내측에 마련된 면을 말한다. 단차 외측면(162)은 반경 방향을 기준으로 외측에 마련되고, 단차 내측면(161)보다 축 방향(X)에 대응되는 방향으로 더 돌출된 면을 말한다. 이때 단차 외측면(162)의 내면은 전동체(155)의 외면에 대응되는 형상을 가질 있다. 또한, 단차 외측면(162)과 단차 내측면(161)은 일부 영역에서는 축 방향(X)을 기준으로 동일한 높이로 형성될 수 있고, 또는 단차 외측면(162) 전체가 단차 내측면(161)보다 축 방향(X)에 대응되는 방향으로 더 돌출되도록 형성될 수도 있다.
그리고 격벽(120)의 포켓(150)과 대향하는 면을 격벽 내측면(125)이라고 정의할 때, 격벽 내측면(125)과 단차 내측면(161) 사이의 모서리(163)는 소정의 곡률 반경을 갖도록 둥글게 형성될 수 있다. 모서리(163)의 곡률은 특별히 한정되지 않으나, 도 4에 도시된 것과 같이 모서리(163)는 포켓(150)의 형상에 대응되는 곡률을 갖도록 형성될 수 있고, 이에 따라 단차(160)에 축적된 윤활유와 전동체(155) 사이의 거리가 가까워, 윤활유가 전동체(155)로 용이하게 전달될 수 있다.
한편, 클로(130)들은 반경 방향을 기준으로 격벽(120)의 단차 외측면(162)에 대응되는 영역으로부터 돌출되게 형성될 수 있다(도 3 참조). 즉, 클로(130)의 반경 방향에 따른 폭이 격벽(120)의 반경 방향에 따른 폭보다 작게 형성되고, 반경 방향을 기준으로 격벽(120)의 단차 내측면(161)에 대응되는 영역에는 클로(130)들이 형성되지 않을 수 있다.
이에 따라 케이지의 질량이 감소하여 베어링의 고속 회전 시 케이지가 변형되는 정도가 감소할 수 있고, 케이지의 변형에 의해 케이지와 전동체(155)가 간섭하게 되는 문제가 방지될 수 있다. 또한, 인접하는 포켓(150)들이 격벽(120)을 사이에 두고 원주 방향을 따라 연통될 수 있으므로, 인접하는 클로(130)들 사이에 난류에 의한 유동 저항이 발생할 우려가 있는 공간이 형성되지 않도록 할 수도 있다.
실시예 2
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 케이지를 나타내는 부분 사시도 및 부분 정면도이다. 도 5의 (a)는 본 발명의 실시예 2에 따른 케이지를 나타내는 부분 사시도이고, 도 5의 (b)는 본 발명의 실시예 2에 따른 케이지를 원의 중심으로부터 바라본 상태를 나타내는 부분 정면도이다.
이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예 2에 따른 케이지에 대해 설명한다. 본 발명의 실시예 2에 따른 케이지는 경사면(121)을 포함하는 점에서 실시예 1에 따른 케이지와 차이가 있다. 실시예 1에 따른 케이지와 동일하거나 상당한 구성에 대해서는 동일하거나 상당한 도면부호를 부여하고, 구체적인 설명은 생략한다.
도 5를 참조하면, 격벽(120)은 원의 중심(C)을 향하는 면인 격벽 내주면(124)과, 축 방향(X)을 향하는 면인 격벽 상측면(122)을 더 구비할 수 있다. 그리고 본 발명의 실시예 2에 따른 케이지는, 격벽 내주면(124)과 격벽 상측면(122) 사이에 형성되고, 축 방향(X) 및 반경 방향을 따라 경사지게 형성된 경사면(121)을 포함할 수 있다.
이때, 격벽 상측면(122)은 격벽(120)의 축 방향(X)을 향하는 면들 중 단차 외측면(162)에 대응되는 영역에 해당하는 면을 의미할 수 있고, 경사면(121)은 격벽 상측면(122)과 격벽 내주면(124) 사이에서 축 방향(X) 및 반경 방향을 따라 경사지게 형성될 수 있다.
이에 따라, 경사면(121)을 포함하지 않는 경우보다 케이지의 질량이 감소할 수 있으며, 베어링의 회전 시, 특히 베어링이 고속으로 회전할 때 원심력에 의해 베어링이 변형되는 정도를 감소시켜, 케이지와 볼이 간섭하는 것을 더욱 방지할 수 있다.
실시예 3
도 6은 본 발명의 실시예 3에 따른 케이지를 나타내는 부분 사시도 및 부분 정면도이다. 도 6의 (a)는 본 발명의 실시예 3에 따른 케이지를 나타내는 부분 사시도이고, 도 6의 (b)는 본 발명의 실시예 3에 따른 케이지를 원의 중심으로부터 바라본 상태를 나타내는 부분 정면도이다.
이하에서는 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예 3에 따른 케이지에 대해 설명한다. 본 발명의 실시예 3에 따른 케이지는 제2 단차(126)를 포함하는 점에서 실시예 1에 따른 케이지와 차이가 있다. 실시예 1에 따른 케이지와 동일하거나 상당한 구성에 대해서는 동일하거나 상당한 도면부호를 부여하고, 구체적인 설명은 생략한다.
도 6을 참조하면, 격벽(120)의 축 방향(X)을 향하는 면인 격벽 상측면(122)의 적어도 일부는 제2 단차(126)를 포함할 수 있다. 제2 단차(126)는 원의 반경 방향을 기준으로 외측이 내측보다 축 방향(X)에 대응되는 방향으로 더 돌출되게 형성된 부분을 말한다.
보다 구체적으로, 격벽(120)의 축 방향(X)을 향하는 면들 중 단차 내측면(161)에 대응되는 면을 제1 격벽 상측면(122a)이라고 하고, 격벽(120)의 축 방향(X)을 향하는 면들 중 단차 외측면(162)에 대응되는 면을 제2 격벽 상측면(122b)이라고 할 때, 제2 격벽 상측면(122b)이 제1 격벽 상측면(122a)보다 축 방향(X)에 대응되는 방향으로 더 돌출되게 형성되어, 격벽 상측면(122)에 제2 단차(126)가 형성되도록 할 수 있다.
본 발명의 실시예 3에 따른 케이지는 제2 단차(126)를 포함함으로써, 베어링의 회전 시 반경 방향을 기준으로 외측으로 유동하는 윤활유는 제2 단차(126)에 의해 그 유동이 방해되어 제2 단차(126)에 축적될 수 있고, 제2 단차(126)에 축적된 윤활유 역시 반경 방향을 기준으로 내측에서 전동체(155)로 전달될 수 있다. 따라서 실시예 1에 따른 케이지에 비해 윤활성이 더욱 향상될 수 있다.
실시예 4
도 7은 본 발명의 실시예 4에 따른 케이지를 나타내는 부분 사시도 및 부분 정면도이다. 도 7의 (a)는 본 발명의 실시예 4에 따른 케이지를 나타내는 부분 사시도이고, 도 7의 (b)는 본 발명의 실시예 4에 따른 케이지를 원의 중심으로부터 바라본 상태를 나타내는 부분 정면도이다.
이하에서는 도 7을 참조하여 본 발명의 실시예 4에 따른 케이지에 대해 설명한다. 본 발명의 실시예 4에 따른 케이지는 격벽 상측면(122)과 격벽 내측면(125) 사이의 모서리(129)가 소정의 곡률 반경을 갖도록 면취된 점에서 실시예 1에 따른 케이지와 차이가 있다. 실시예 1에 따른 케이지와 동일하거나 상당한 구성에 대해서는 동일하거나 상당한 도면부호를 부여하고, 구체적인 설명은 생략한다.
도 7을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다. 전술한 바와 같이, 격벽(120)의 포켓(150)과 대향하는 면을 격벽 내측면(125)이라고 정의하고, 격벽(120)의 축 방향(X)을 향하는 면을 격벽 상측면(122)이라고 정의할 때, 격벽 상측면(122) 중 단차 내측면(161)에 대응되는 면, 즉 제1 격벽 상측면(122a)과 격벽 내측면(125) 사이의 모서리(129)는 소정의 곡률 반경을 갖도록 면취될 수 있다.
제1 격벽 상측면(122a)과 격벽 내측면(125) 사이의 모서리(129)가 소정의 곡률 반경을 갖도록 면취됨으로써, 전동체(155)가 회전할 때 모서리(129)와 전동체(155) 사이에서 윤활유에 의한 교반 저항이 발생하는 것을 최소화 할 수 있고, 이에 따른 발열 및 토크의 증가도 방지할 수 있다. 한편, 모서리(129)의 곡률은 특별히 한정되지 않으며, 반드시 원호 형상으로 면취되어야 하는 것도 아니고, 윤활유에 의한 교반 저항이 발생하는 것을 감소시킬 수 있는 형상이면 다른 형상으로 면취될 수도 있다.
실시예 5
도 8은 본 발명의 실시예 5에 따른 케이지를 나타내는 부분 사시도 및 부분 정면도이다. 도 8의 (a)는 본 발명의 실시예 5에 따른 케이지를 나타내는 부분 사시도이고, 도 8의 (b)는 본 발명의 실시예 5에 따른 케이지를 원의 중심으로부터 바라본 상태를 나타내는 부분 정면도이다.
이하에서는 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예 5에 따른 케이지에 대해 설명한다. 본 발명의 실시예 5에 따른 케이지는 격벽 내측면(125)과 단차 내측면(161) 사이의 모서리가 각지게 형성된 점에서 실시예 1에 따른 케이지와 차이가 있다. 실시예 1에 따른 케이지와 동일하거나 상당한 구성에 대해서는 동일하거나 상당한 도면부호를 부여하고, 구체적인 설명은 생략한다.
도 8을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다. 전술한 바와 같이, 단차(160)는 단차 내측면(161)과 단차 외측면(162)을 구비할 수 있고, 격벽(120)의 포켓(150)과 대향하는 면을 격벽 내측면(125)이라고 정의할 수 있다. 이때, 본 발명의 실시예 5에 따른 케이지는 격벽 내측면(125)과 단차 내측면(161) 사이의 모서리가 각지게 형성될 수 있다.
격벽 내측면(125)과 단차 내측면(161) 사이의 모서리가 각지게 형성됨으로써, 베어링의 회전 시 단차 내측면(161)과 단차 외측면(162) 사이에 보다 많은 양의 윤활유가 축적될 수 있고, 이에 따라 윤활성이 더욱 향상될 수 있다.
실시예 6
도 9는 본 발명의 실시예 6에 따른 케이지를 나타내는 부분 사시도 및 부분 정면도이다. 도 9의 (a)는 본 발명의 실시예 6에 따른 케이지를 나타내는 부분 사시도이고, 도 9의 (b)는 본 발명의 실시예 6에 따른 케이지를 원의 중심으로부터 바라본 상태를 나타내는 부분 정면도이다.
이하에서는 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예 6에 따른 케이지에 대해 설명한다. 본 발명의 실시예 6에 따른 케이지는 클로의 형상에 있어서 실시예 1에 따른 케이지와 차이가 있다. 실시예 1에 따른 케이지와 동일하거나 상당한 구성에 대해서는 동일하거나 상당한 도면부호를 부여하고, 구체적인 설명은 생략한다.
도 9를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다. 전술한 바와 같이 단차(160)는 단차 내측면(161)과 단차 외측면(162)을 구비할 수 있다. 이때 클로(130)들은, 실시예 1과 달리 격벽의 단차 내측면(161)과 단차 외측면(162)에 대응되는 영역 모두로부터 돌출되게 형성될 수 있다. 이때 단차 내측면(161)에 대응되는 영역의 클로(130a)는, 원의 중심에서 바라보았을 때 단차 외측면(162)에 대응되는 영역의 클로(130b)가 노출되도록, 포켓(150)과 대향하는 면이 부분적으로 절단된 형상을 가질 수 있다.
단차 내측면(161)에 대응되는 영역의 클로(130a)의 일부분이 절단된 형상을 가짐으로써, 케이지의 질량이 감소하여 베어링의 고속 회전 시 케이지가 변형되는 정도가 감소할 수 있고, 이에 따른 케이지와 전동체(155)의 간섭 문제도 방지될 수 있다. 또한, 단차 외측면(162)에 대응되는 영역의 클로(130b)가 노출되도록 형성됨으로써, 단차 외측면(162)에 대응되는 영역의 클로(130b)가 단차와 같은 역할을 수행하여 윤활유가 반경 방향을 기준으로 외측으로 유동하는 것을 방해할 수도 있으므로 윤활성도 향상될 수 있다.
변형례
도 10 및 도 11은 본 발명의 변형례에 따른 케이지를 나타내는 부분 사시도 및 부분 정면도이다. 도 10 및 도 11의 (a)는 본 발명의 변형례에 따른 케이지를 나타내는 부분 사시도이고, 도 10 및 도 11의 (b)는 본 발명의 변형례에 따른 케이지를 원의 중심으로부터 바라본 상태를 나타내는 부분 정면도이다. 이하에서는 도 10 및 도 11을 참조하여 본 발명의 변형례에 따른 케이지에 대해 설명한다. 전술한 실시예들에 따른 케이지와 동일하거나 상당한 구성에 대해서는 동일하거나 상당한 도면부호를 부여하고, 구체적인 설명은 생략한다.
먼저, 도 10을 참조하면 본 발명의 변형례에 따른 케이지는 실시예 2에 따른 케이지와 같이 경사면(121)을 포함하는 동시에, 실시예 4와 같이 경사면(121)과 격벽 내측면(125) 사이의 모서리(129)가 소정의 곡률 반경을 갖도록 면취될 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 변형례에 따른 케이지는 격벽 상측면(122)과 격벽 내주면(124) 사이에서 축 방향(X) 및 반경 방향을 따라 경사지게 형성된 경사면(121)을 포함함과 동시에, 경사면(121)과 격벽 내측면(125) 사이의 모서리(129)는 소정의 곡률 반경을 갖도록 면취될 수 있다. 이에 따라 케이지의 질량이 감소하여 베어링의 회전 시 케이지가 변형되는 정도를 감소시킬 수 있고, 또한, 윤활유에 의한 교반 저항이 발생하는 것도 방지할 수 있다.
또한, 도 11을 참조하면, 본 발명의 변형례에 따른 케이지는 실시예 3과 같이 제2 단차(126)를 포함하는 동시에, 실시예 4와 같이 제1 격벽 상측면(122a)과 격벽 내측면(125) 사이의 모서리(129)가 소정의 곡률 반경을 갖도록 면취될 수 있다.
보다 구체적으로, 제2 격벽 상측면(122b)은 제1 격벽 상측면(122a)보다 축 방향(X)에 대응되는 방향으로 더 돌출되도록 형성되어, 격벽 상측면(122)에서 제2 단차(126)가 형성될 수 있으며, 제1 격벽 상측면(122a)과 격벽 내측면(125) 사이의 모서리(129)는 소정의 곡률 반경을 갖도록 면취될 수 있다. 이에 따라 베어링의 회전 시 제2 단차(126)에서도 윤활유가 축적될 수 있으므로 윤활성이 더욱 향상될 수 있고, 또한 전동체(155)로 공급되는 윤활유의 양이 증가하더라도 윤활유에 의해 교반 저항이 발생하는 것은 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 변형례에 따른 케이지는 도 10 및 도 11에 도시된 케이지로 한정되는 것은 아니고, 이 외에도, 전술한 실시예에 따른 케이지가 갖는 각각의 특징들을 적절히 조합하여 여러 가지 형태의 케이지를 형성할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110: 베이스
120: 격벽
121: 경사면
122: 격벽 상측면
122a: 제1 격벽 상측면
122b: 제2 격벽 상측면
124: 격벽 내주면
125: 격벽 내측면
126: 제2 단차
129: 모서리
130: 클로
150: 포켓
155: 전동체
160: 단차
161: 단차 내측면
162: 단차 외측면
163: 모서리
C: 원의 중심
X: 축 방향

Claims (12)

  1. 링 형상의 베이스;
    상기 베이스의 내측에서 상기 베이스에 의해 정의되는 원의 중심을 수직하게 관통하는 방향인 축 방향에 대응되게 상기 베이스로부터 돌출되고, 상기 원의 원주 방향을 따라 이격되게 마련된 다수 개의 격벽들; 및
    상기 축 방향에 대응되게 상기 격벽으로부터 돌출되고, 인접하는 상기 격벽들 사이의 공간을 사이에 두고 마주보도록 형성되며, 상기 베이스 및 격벽과 함께 베어링용 전동체를 수용하기 위한 포켓을 형성하는 클로들을 포함하고,
    상기 베이스에서 상기 포켓이 형성된 영역의 적어도 일부는, 단차를 형성하며,
    상기 단차는, 상기 원의 반경 방향을 기준으로 내측에 마련되는 단차 내측면과, 상기 반경 방향을 기준으로 외측에 마련되고, 상기 단차 내측면보다 상기 포켓의 내측으로 더 돌출되는 단차 외측면과, 베어링의 회전 시 윤활유가 상기 반경 방향을 기준으로 외측으로 유동하는 것을 방해하도록, 상기 단차 내측면 및 상기 단차 외측면을 연결하고 상기 반경 방향을 기준으로 내측을 바라보는 단차 연결면을 구비하는, 케이지.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 단차는, 상기 반경 방향을 기준으로 내측에 마련된 단차 내측면과, 상기 반경 방향을 기준으로 외측에 마련되고, 상기 단차 내측면보다 상기 축 방향에 대응되는 방향으로 더 돌출된 단차 외측면을 구비하며,
    상기 클로들은, 상기 반경 방향을 기준으로, 상기 격벽의 상기 단차 외측면에 대응되는 영역으로부터 돌출되게 형성된, 케이지.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 반경 방향을 기준으로, 상기 격벽의 상기 단차 내측면에 대응되는 영역에는 상기 클로들이 형성되지 않아, 인접하는 상기 포켓들이 상기 격벽을 사이에 두고 상기 원주 방향을 따라 연통되게 하는, 케이지.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 격벽의 상기 포켓과 대향하는 면을 격벽 내측면이라고 정의하고, 상기 격벽의 상기 축 방향을 향하는 면을 격벽 상측면이라고 정의할 때, 상기 격벽 상측면 중 상기 단차 내측면에 대응되는 면과 상기 격벽 내측면 사이의 모서리는 소정의 곡률 반경을 갖도록 면취된, 케이지.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 격벽의 상기 포켓과 대향하는 면을 격벽 내측면이라고 정의할 때, 상기 격벽 내측면과 상기 단차 내측면 사이의 모서리는 각지게 형성된, 케이지.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 격벽의 상기 포켓과 대향하는 면을 격벽 내측면이라고 정의할 때, 상기 격벽 내측면과 상기 단차 내측면 사이의 모서리는 소정의 곡률 반경을 갖도록 둥글게 형성된, 케이지.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 격벽의 상기 중심을 향하는 면인 격벽 내주면과, 상기 격벽의 상기 축 방향을 향하는 면인 격벽 상측면 사이에 형성되고, 상기 축 방향 및 반경 방향을 따라 경사지게 형성된 경사면을 더 포함하는, 케이지.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 격벽의 상기 축 방향을 향하는 면인 격벽 상측면의 적어도 일부는, 상기 원의 반경 방향을 기준으로 외측이 내측보다 상기 축 방향에 대응되는 방향으로 더 돌출되게 형성된 제2 단차를 포함하는, 케이지.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 격벽 상측면 중 상기 단차 내측면에 대응되는 면은, 상기 축 방향 및 반경 방향을 따라 경사지게 형성된, 케이지.
  10. 청구항 4에 있어서,
    상기 격벽 상측면의 적어도 일부는, 상기 원의 반경 방향을 기준으로 외측이 내측보다 상기 축 방향에 대응되는 방향으로 더 돌출되게 형성된 제2 단차를 포함하는, 케이지.
  11. 청구항 4에 있어서,
    상기 격벽 상측면 중 상기 단차 외측면에 대응되는 면은, 상기 격벽 상측면 중 상기 단차 내측면에 대응되는 면보다 상기 축 방향에 대응되는 방향으로 더 돌출되게 형성된, 케이지.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 클로들은, 상기 격벽의 상기 단차 내측면과 단차 외측면에 대응되는 영역으로부터 돌출되게 형성되되, 상기 단차 내측면에 대응되는 영역의 클로는, 상기 중심에서 바라보았을 때 상기 단차 외측면에 대응되는 영역의 클로가 노출되도록, 상기 포켓과 대향하는 면이 부분적으로 절단된 형상을 갖는, 케이지.
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