KR20000028777A

KR20000028777A - 베어링 윤활장치

Info

Publication number: KR20000028777A
Application number: KR1019990042268A
Authority: KR
Inventors: 기시요시노리
Original assignee: 아사노 요시키; 니홍 에스케이에프 가부시키가이샤
Priority date: 1998-10-16
Filing date: 1999-10-01
Publication date: 2000-05-25
Also published as: EP0994264A3; EP0994264A2; DE69902135D1; KR100426833B1; JP2000120705A; DE69902135T2; TW486550B; EP0994264B1; JP3010044B1; US6176349B1

Abstract

본 발명은, 윤활유를 분기에 의해 구름 베어링에 공급할 때의 소음을 저감시킬 수 있는 베어링 윤활장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이 과제를 해결하기 위하여, 구름 베어링 (1) 의 궤도륜 (3) 의 궤도면 (3A) 의 측방에 위치하는 숄더부 둘레면 (3B) 에 소정량만 윤활유를 공급하는 급유수단 (14, 15) 과, 상기 숄더부 둘레면상의 윤활유를 베어링 내부쪽으로 이송시키는 공기를 분출하는 분기수단 (16, 19) 을 갖는 베어링 윤활장치에 있어서, 분기수단은, 베어링의 비회전 궤도륜에 대해 측방에서 인접하여 배치된 측부재 (11) 에 형성된 외부로부터 공기를 받아들이기 위한 수납공간 (17) 과 이 수납공간에 연통하는 분기 슬릿 (16) 을 가지며, 상기 분기 슬릿 (16) 은 궤도륜과 동심으로 둘레방향으로 거의 연속된 고리형을 이뤄 베어링 내부로 지향되어 개구형성되어 있다.

Description

베어링 윤활장치 {BEARING LUBRICATING DEVICE}

본 발명은 베어링 윤활장치의 기술분야에 속한 것으로, 특히 고속운전의 구름 베어링을 위한 오일 윤활장치에 관한 것이다.

공작기계의 주축과 같은 고속회전하는 부위에 사용되는 구름 베어링은 오일 윤활된다. 그리스는 취급은 간단하지만 수명면에서 적합하지 않기 때문에, 오일 윤활된다. 이 오일 윤활에 있어서는, 윤활유는 적당량으로 된 소정량만 공급되는 것이 요구된다. 이 양은 미량이기 때문에, 확실히 베어링의 궤도면으로 이송하는 것이 필요하다. 이 윤활유를 궤도면쪽으로 이송하는 수단으로는, 노즐로부터 분기되는 공기가 사용되었다. 종래, 윤활유와 공기는 노즐형의 동일관 또는 다른 관으로 이송되었으나, 어떠한 경우에도 이들 관은 베어링의 둘레방향의 일 개소 또는 수 개소에서 베어링의 내부공간으로 지향하도록 설치되었다.

구름 베어링의 복수의 전동체는 지지기에 의해 둘레방향으로 간격을 두고 설치되어 있으며, 베어링의 회전에 따라 궤도륜의 궤도면상에서 공전주행한다. 또한, 윤활유의 이송을 위해 베어링 내부 공간으로 향한 공기는 상기와 같이 둘레방향의 일 개소 또는 수 개소의 관으로부터 분기되는 제트형이면서 고속이고, 상기 공전주행하는 전동체에 의해 단속적으로 차단된다. 그 결과, 고주파의 소음을 발생하여 공작기계의 사용환경을 해친다.

본 발명은 이러한 소음을 저감시키면서, 미소량의 윤활유를 확실히 궤도면쪽으로 이송할 수 있는 베어링 윤활장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 본 발명의 일 실시형태의 장치를 나타낸 단면도이다.

도 2 는 도 1 장치의 변형예를 나타낸 단면도이다.

도 3 은 본 발명의 다른 실시형태의 장치를 나타낸 단면도이다.

도 4 는 도 3 장치의 변형예를 나타낸 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 구름 베어링 2 : 궤도륜 (내륜)

2A : 궤도면 2B : 숄더부 둘레면

3 : 궤도륜 (외륜) 3A : 궤도면

3B : 숄더부 둘레면 11 : 측부재

14, 15 : 급유수단 14 : 급유구멍

15 : 급유관 16, 19 : 분기수단

16 : 분기 슬릿 19 : 급기관

본 발명에 관련된 베어링 윤활장치는, 구름 베어링의 궤도륜의 궤도면의 측방에 위치하는 숄더부 둘레면에 소정량만 윤활유를 공급하는 급유수단과, 상기 숄더부 둘레면상의 윤활유를 베어링 내부쪽으로 이송시키는 공기를 분출하는 분기수단을 가지고 있다.

이러한 베어링 윤활장치에 있어서, 본 발명에서는, 분기수단은, 베어링의 비회전 궤도륜에 대해 측방에서 인접하여 배치된 측부재에 형성된 외부로부터 공기를 받아들이기 위한 수납공간과 이 수납공간에 연통하는 분기 슬릿을 가지고 있다. 이 분기 슬릿은 궤도륜과 동심으로 둘레방향으로 거의 연속된 고리형을 이뤄 베어링 내부로 지향하여 개구형성되어 있다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 베어링 윤활장치에서는, 분기 슬릿이 둘레방향으로 거의 연속적으로 형성된 고리형으로, 분기는 둘레방향 전체에 균일하게 연속적으로 이뤄진다. 그 결과, 전동체가 공전할 때에, 공기는 이 전동체에 의한 단속적인 차단음을 발생시키지 않는다. 따라서, 소음이 현저하게 저하된다.

본 발명에서, 궤도륜이 비회전의 외륜인 경우, 급유수단이 외륜에 뚫어 설치되어 숄더부 둘레면에 이르는 급유구멍으로 형성되고, 분기 슬릿이 숄더부 둘레면과 거의 동일 반경위치에 설치되도록 하면, 윤활제가 궤도면 근처에 위치하는 숄더부 둘레면으로 공급되기 때문에, 궤도면으로의 도달이 더 확실히 이뤄지게 된다.

또, 궤도륜이 회전하는 내륜인 경우에는, 측부재가 이 내륜의 숄더부 둘레면에 근접하는 위치까지 베어링 내부로 진입하고 있는 진입부를 가지며, 상기 측부재의 진입부의 내주면과 내륜의 숄더부 둘레면 사이에 고리형의 슬릿이 분기 슬릿으로서 형성되고, 급유수단은 분기 슬릿의 중간부에 이르도록 측부재에 형성된 급유구멍으로 형성되어 있도록 할 수 있다. 그렇게 함으로써, 윤활유가 내륜측에 공급되기 때문에, 베어링 회전에 의해 공기가 얻은 원심력에 근거한 펌프효과로 윤활유가 내륜측으로부터 외륜측에 이르는 결과, 베어링 전체가 확실히 윤활된다. 이 펌프효과는 베어링이 고속으로 회전할 만큼 증대한다. 또, 그 경우, 분기 슬릿이 베어링 내부쪽으로 반경 외측으로 경사져 형성되어 있는 것으로 하면, 더 효과적이게 된다. 또, 상기 진입부가 지지기의 내주면과 근접하는 면을 갖는 것으로 하면, 윤활유는, 보다 확실히 전동체의 면 그리고 전동체의 면을 거쳐 궤도면에 도달한다.

본 발명에서는, 분기수단과 급유수단을 별도로 설치할 수 있지만, 양자를 일체화시켜, 분기수단이 급유수단도 겸하여 형성되고, 상기 분기 슬릿내를 흐르는 공기에 의해 윤활유가 분기 슬릿의 내벽면을 따라 이송되도록 할 수도 있다.

발명의 실시형태

이하, 첨부된 도면을 근거하여 본 발명의 실시형태를 설명한다.

도 1 에 나타낸 실시형태는, 본 발명을 앵귤러 콘택트 볼 베어링에 적용하고, 급유수단과 분기수단을 별도로 설치한 예이다.

도 1 에서, 부호 1 은 앵귤러 콘택트 볼 베어링으로, 내륜 (2), 외륜 (3) 그리고 지지기 (4) 에 의해 둘레방향으로 간격을 두고 지지된 전동체인 볼 (5) 을 가지고 있다. 이 베어링 (1) 은, 내륜 (2) 이 회전축체 (6) 상에 부착되어 있으며, 이 내륜 (2) 에 대해 축선방향 양측에 위치하면서 상기 회전축체 (6) 상에 설치된 스페이서 링 (7, 8) 에 의해 상기 내륜 (2) 은 동일방향으로 위치결정되어 있다. 비회전의 외륜 (3) 은 하우징 (9) 의 구멍면에 삽입 부착되어 있고, 이 구멍면에 내접하여 설치되어 있는 스페이서 링 (10) 과 측부재 (11) 에 의해 축선방향으로 위치결정되어 있다.

상기 외륜 (3) 에는 베어링 반경방향으로 관통하는 급유구멍 (14) 이 뚫어 형성되어 있고, 상기 급유구멍 (14) 은 볼이 전동주행하기 위한 궤도면 (3A) 의 축선방향 측방에 인접하여 위치하는 숄더부 내주면 (3B) 에 개구되어 있다. 상기 급유구멍 (14) 은 둘레방향의 일 개소 또는 복수 개소에 형성되어 있다. 또, 하우징 (9) 에는 상기 급유구멍 (14) 에 대응하는 둘레방향 위치에 뚫어 형성된 구멍에 급유관 (15) 이 접속되어 있고, 이 급유관 (15) 은 대응하는 급유구멍 (14) 과 연통하여 급유수단을 이루고 있다. 상기 급유관 (15) 에는 도시되어 있지 않은 외부의 급유장치로부터 소정량의 윤활유가 이송되도록 되어 있다.

한편, 측부재 (11) 는 내부재 (12) 와 외부재 (13) 로 이루어져 있으며, 양 부재 (12, 13) 는 도 1 에 대해 오른쪽 부분에서 서로 끼워 맞추고 왼쪽 부분에서 양쪽 사이에 고리형의 분기 슬릿 (16) 을 형성하고 있다. 고리형의 상기 분기 슬릿 (16) 은, 외륜 (3) 과 동심으로, 베어링 반경방향으로 상기 외륜 (3) 의 숄더부 내주면 (3B) 과 거의 동일한 위치에 있으며 통형으로 형성되어 있고, 그리고 둘레방향으로 연속된 공간을 형성하고 있다. 상기 분기 슬릿 (16) 은 둘레방향으로 거의 연속되어 있으면 충분하고, 완전히 연속되어 있을 필요는 없다. 또한, 상기 내부재 (12) 와 외부재 (13) 사이에는, 상기 분기 슬릿 (16) 에 연통하는 수납공간으로서의 고리형실 (17) 이 형성되어 있다. 외부재 (13) 에는 둘레방향의 일 개소 또는 복수 개소에, 상기 고리형실 (17) 에 연통하여 외주면에 개구된 접속구멍 (18) 이 뚫어 형성되어 있다. 또, 하우징 (9) 에는 상기 접속구멍 (18) 과 대응하는 위치에 급기관 (19) 이 접속되어 있으며, 도시되어 있지 않은 외부의 공기 공급관으로부터의 공기가 상기 급기관 (19), 접속구멍 (18) 을 거쳐 고리형실 (17) 로 공급되도록 하여 분기수단을 이루고 있다. 공기는 고리형실 (17) 에서 둘레방향으로 신장되어 있으며, 고리형의 분기 슬릿 (16) 으로부터, 둘레방향으로 균일하게 연속 분포된 축선방향 유속으로 상기 숄더부 내주면 (3B) 쪽으로 분출된다.

이러한 본 실시형태의 장치에서는, 상술한 바와 같이, 외륜 (3) 의 급유구멍 (14) 으로부터 소정 미소량의 윤활유가 숄더부 내주면 (3B) 으로 공급된다. 상기 숄더부 내주면 (3B) 에는 고리형의 분기 슬릿 (16) 으로부터의 분기가, 둘레방향으로 균일한 축선방향의 유속으로 베어링 내부쪽으로 분사되었고, 상기 숄더부 내주면 (3B) 상의 윤활유는 이 공기류를 타고서 외륜 (3) 의 궤도면 (3A) 에 이른다. 볼 (5) 은 궤도면 (3A) 상을 공전주행함과 동시에 자전도 하고 있기 때문에, 상기 윤활유는 내륜 (2) 의 궤도면 (2A) 에도 이른다. 이렇게 해서, 양호한 윤활이 이뤄진다.

이 때, 상기 분기 슬릿 (16) 은 둘레방향으로 연속적으로 개구되어 있어, 분기도 둘레방향 전체로부터 균일한 것이 되기 때문에, 볼 주행에 의한 분기의 차단음은 거의 발생하지 않는다. 따라서, 고속회전에서도, 종래 장치에서 발생한 상기 공기의 차단음인 고주파 소음은 발생하지 않는다.

도 2 는 도 1 의 변형예로, 도시한 바와 같이, 본 발명이 다른 형식의 베어링, 예컨대 원통 롤러 베어링에도 적용할 수 있음을 나타내고 있다. 또, 이 도 2 에서는, 도 1 장치와 공통되는 부분에 동일 부호를 붙이고 있다.

이어서, 본 발명의 다른 실시형태를 도 3 에 근거하여 설명한다.

상기 도 3 장치에서도, 도 1 장치와의 공통 부분에는 동일 부호를 붙여, 그 설명은 생략한다.

도 3 에 나타낸 본 실시형태의 장치는, 도 1 장치와 비교하여, 급유구멍 (14) 이 측부재 (11) 에 형성되어 있는 점, 측부재 (11) 가 베어링 공간내로 진입하는 진입부 (20) 를 가지고 있으며, 둘레방향으로 연속되는 고리형의 분기 슬릿 (16) 이 상기 진입부 (20) 의 내주면과 회전하는 내륜 (2) 의 숄더부 외주면 (2B) 사이에 베어링 내부쪽으로 반경 외측으로 경사져 형성되어 있는 점, 상기 급유구멍 (14) 이 상기 내륜 (2) 의 숄더부 외주면 (2B) 쪽으로 향하여 상기 분기 슬릿 (16) 으로 개구되어 있는 점에서 특징이 있다.

본 실시형태의 장치에서는, 급유구멍 (14) 으로부터 윤활유는 상기 분기 슬릿 (16) 으로 적하된다. 이 윤활유는 분기 슬릿 (16) 내의 공기류에 의해 베어링 내부쪽으로 이송되고, 분기에 의해 궤도면 (2A) 으로 이송된다. 또, 궤도면 (2A) 에 도달하기 전에, 윤활유의 일부는, 베어링 회전에 근거한 원심력 (이른바 펌프효과) 에 의해 베어링 내부의 공기가 생기는 반경 외측으로의 흐름을 타고서 외륜 (3) 의 궤도면에 도달한다. 이렇게 해서, 윤활유는 내외륜에 대해, 보다 확실하게 고루 미친다.

또, 본 실시형태에서는, 진입부 (20) 는 내륜 (2) 과는 반대측에 지지기 (4) 의 내주면에 근접하는 면 (20A) 을 가지고 있으며, 윤활유의 일부가 진입부 (20) 의 면을 거쳐 상기 면 (20A) 에 이르렀을 때에, 원심력에 의해 지지기 (4) 의 내주면으로 이행되어, 거기에서 전동체인 볼 (5) 에 도달한다. 그리고, 이 볼 (5) 을 거쳐 궤도면 (2A, 3A) 이 확실히 윤활된다.

본 실시형태에서도, 분기 슬릿 (16) 이 둘레방향으로 연속적으로 형성되어 있기 때문에, 분기의 전동체로의 도달에 의한 소음이 커지지 않은 것은 도 1 예의 경우와 동일하다. 또, 본 실시형태는, 도 1 장치가 도 2 장치와 같이 변형할 수 있음과 동시에, 도 4 와 같이 원통 롤러 베어링의 것에도 적용할 수 있다. 또한, 도 4 에서, 도 3 과 공통부분에 동일 부호를 붙이고 있다.

본 발명은, 도 1 내지 도 4 에 나타낸 것 이외에도, 여러가지로 변형할 수 있다. 도시된 예에서는, 급유수단인 급유관 및 급유구멍과, 분기수단인 급기관 및 분기 슬릿이 다른 경로를 이루도록 형성되었으나, 분기수단이 급유수단도 겸하도록, 양 수단을 하나로 정리할 수도 있다. 이러한 형태는, 급유관의 벽면을 미량 윤활유가 흐르도록 이송되는 이른바 에어오일 형식의 윤활장치에 적합하다.

이상과 같이, 본 발명은, 윤활유를 베어링 내부로 이송하기 위한 공기를 분기하는 분기수단을, 베어링과 동심으로 둘레방향으로 거의 연속되는 분기 슬릿으로 하였기 때문에, 전동체의 공전주행에 의해 공기를 단속적으로 차단하지 않아, 종래 장치와 같은 고주파 소음이 현저하게 저하되었다.

Claims

구름 베어링의 궤도륜의 궤도면의 측방에 위치하는 숄더부 둘레면에 소정량만 윤활유를 공급하는 급유수단과, 상기 숄더부 둘레면상의 윤활유를 베어링 내부쪽으로 이송시키는 공기를 분출하는 분기수단을 갖는 베어링 윤활장치에 있어서, 분기수단은, 베어링의 비회전 궤도륜에 대해 측방에서 인접하여 배치된 측부재에 형성된 외부로부터 공기를 받아들이기 위한 수납공간과 이 수납공간에 연통하는 분기 슬릿을 가지며, 상기 분기 슬릿은 궤도륜과 동심으로 둘레방향으로 거의 연속된 고리형을 이뤄 베어링 내부로 지향되어 개구형성되어 있음을 특징으로 하는 베어링 윤활장치.
제 1 항에 있어서, 궤도륜은 외륜이 비회전이고, 급유수단은 외륜에 뚫어 설치되어 숄더부 둘레면에 이르는 급유구멍으로 형성되고, 분기 슬릿이 숄더부 둘레면과는 거의 동일 반경위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 베어링 윤활장치.
제 1 항에 있어서, 궤도륜은 내륜이 회전하고, 측부재가 상기 내륜의 숄더부 둘레면에 근접하는 위치까지 베어링 내부로 진입하고 있는 진입부를 가지며, 상기 측부재의 진입부의 내주면과 내륜의 숄더부 둘레면 사이에 고리형의 슬릿이 분기 슬릿으로서 형성되고, 급유수단은 분기 슬릿의 중간부에 이르도록 측부재에 형성된 급유구멍으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 베어링 윤활장치.
제 3 항에 있어서, 진입부는 내륜측과는 반대측에 지지기의 내주면에 근접하는 면을 가지는 것을 특징으로 하는 베어링 윤활장치.
제 3 항에 있어서, 분기 슬릿은 베어링 내부쪽으로 향하여 반경 외측으로 경사지게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 베어링 윤활장치.
제 1 항에 있어서, 분기수단은 급유수단을 겸하고 있으며, 상기 분기 슬릿 내를 흐르는 공기에 의해 윤활유가 분기 슬릿의 내벽면을 따라 이송되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 베어링 윤활장치.