KR200174659Y1 - 베어링 하우징 - Google Patents

Abstract

댐퍼(damper)를 설치하여 회전하는 베어링의 진동을 감쇄할 수 있는 볼베어링의 베어링 하우징에 관하여 개시한다. 이 베어링 하우징은 구름 베어링의 외륜에 결합되는 지지부와, 일측이 지지부에 연결되고 타측이 본체에 고정되는 고정부와, 일측이 상기 본체에 고정되며 타측이 지지부를 감싸 지지하는 보강재와, 지지부의 외면과 보강재의 내면 사이에 개재되는 탄성재를 구비한다. 이와 같은 베어링 하우징은 회전체의 진동을 흡수하여 소산시킴으로써, 특히 가스 터빈 제트 엔진과 같은 고속 회전 기계에서 원활한 회전 전달을 할 수 있다는 이점이 있을 뿐만 아니라, 오일 로스 줄어 들고, 베어링 하우징의 강성도가 증가할 수 있다.

Description

베이링 하우징

제1도는 종래의 베어링 하우징이 구름 베어링과 본체에 결합된 상태를 나타낸 단면도.

제2a도는 본 고안에 따른 베어링 하우징의 횡단면도.

제2b도는 본 고안에 따른 베어링 하우징의 정면도.

제3a도는 본 고안에 따른 보강재의 횡단면도.

제3b도는 본 고안에 따른 보강재의 정면도.

제4도는 본 고안에 따른 베어링 하우징이 구름 베어링과 본체에 결합된 상태를 나타낸 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 구름 베어링 11 : 내륜

13 : 외륜 20 : 베어링 하우징

21 : 지지부 22 : 고정부

23 : 연결핀 30 : 탄성 부재

40 : 보강재

본 고안은 베어링 하우징(bearing housing)에 관한 것으로서, 특히 댐퍼(damper)를 설치하여 회전하는 베어링의 진동을 감쇄할 수 있는 구름 베어링의 하우징에 관한 것이다.

베어링은 회전축을 지지하는 기계요소로서 형식에 따라 미끄럼 베어링(sliding bearing)과 구름 베어링(rolling bearing)으로 나눌 수 있다. 미끄럼 베어링은 축과 베어링이 면접촉으로 미끄럼 운동을 하는 베어링이고, 구름 베어링은 보울(ball)이나 로울러(roller)를 중개하여 축과 베어링이 간접적으로 구름 운동을 하는 베어링이다.

구름 베어링은 2개의 궤도륜 사이에 몇 개의 회전체(보울이나 로울러)를 넣고, 이들 회전체가 서로 접촉하지 않도록 적당한 등간격으로 배치하기 위하여 리테이너(retainer)를 끼운 구조로 되어 있다.

미끄럼 베어링은 베어링 자체가 하우징의 역할도 하게 되나, 구름 베어링은 대개가 규격품으로서 그에 맞는 베어링 하우징을 별도로 제작하여 사용하게 된다.

제1도는 종래의 베어링 하우징이 채용되어 구름 베어링에 결합된 상태를 도시한 것이다.

도면을 참조하면 축(6)이 구름 베어링(10)의 내륜(11)에 억지 끼워맞추어 결합되어 있고, 구름 베어링(10)의 외륜(13)에는 베어링 하우징(20)이 고정 결합되어 있으며, 베어링 하우징(20)은 또한 본체(8)에 고정된다. 상기 베어링 하우징(20)은 베어링 외륜(13)과 결합되는 지지부(21)와, 본체(8)에 고정되는 고정부(22)를 구비하고 있고, 상기 지지부(21)와 고정부(22)를 연결하는 복수개의 연결핀(23)이 마련되어 있다. 그리고 회전하는 베어링(20)의 마찰을 줄이기 위하여 오일을 공급하는 오일 주입구(28)가 베어링(20)의 상부 측면에 구비되어 있다.

이와 같은 베어링 하우징 조립체는 축(6)이 회전하면 축(6)과 결합된 베어링 내륜(11) 역시 축(6)과 함께 회전하고, 회전체(12)를 기준으로 베어링 외륜(13)과 베어링 하우징(20)은 본체(8)에 고정되어 회전하지 않는다.

종래의 베어링 하우징이 채용되어 회전축이 지지된 경우, 상기 회전축(6)의 편심 등에 의하여 베어링(10)에 진동이 발생한 경우에 진동 감쇄 장치가 구비되어 있지 못하므로, 상기 진동이 축(6)의 다른 부위에 그대로 전달되거나 본체(8)에 전달되어 기계 장치에 악영향을 미치는 문제점이 발생하였다. 그리고 오일 주입구(28)의 외측면으로 오일이 누설되어 오일 로스(oil loss)가 발생되는 문제점도 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 베어링 하우징의 외측에 탄성 부재와 보강재를 마련함으로써 회전체의 진동을 감쇄시킬 수 있고, 오일 로스를 최소화할 수 있는 베어링 하우징을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 베어링 하우징은, 구름 베어링의 외륜에 결합되는 지지부와, 일측이 상기 지지부에 연결되고 타측이 본체에 고정되는 고정부를 구비하여 된 베어링 하우징에 있어서, 일측이 상기 본체에 고정되며 타측이 상기 지지부를 감싸 지지하는 보강재와, 상기 지지부의 외면과 상기 보강재의 내면 사이에 개재되는 탄성재를 더 구비하여 된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 베어링 지지부와 상기 탄성 부재가 결합되는 부위에 회전축의 과다한 진동을 제한하는 "U"형의 홈을 형성하는 것이 바람직하다.

본 고안의 특징적 구성에 의하면, 종래의 베어링 하우징과는 달리 상기 회전축에 진동이 발생한 경우에 베어링 하우징에 마련된 상기 탄성 부재와 보강재가 상기 진동을 흡수하게 되므로, 원활하고 정숙한 베어링 운전을 기대할 수 있다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안의 바람직한 일 실시예를 상세히 설명한다.

제2도는 본 고안에 따른 베어링 하우징을 도시한 것이고, 제3도는 본 고안에 따른 보강재를 도시한 것이며, 제5도는 베어링 하우징이 베어링에 결합된 상태를 나타낸 것이다.

베어링 하우징(20)은 구름 베어링(10)의 외륜(13)에 결합되는 지지부(21)와, 일측이 상기 지지부(21)에 연결되고 타측이 본체(8)에 고정되는 고정부(22)가 구비되어 있다. 그리고 일측이 상기 본체(8)에 고정되며 타측이 상기 지지부(13)를 감싸 지지하는 보강재(40)와, 상기 지지부(21)의 외면과 상기 보강재(40)의 내면 사이에 개재되는 탄성재(30)가 더 마련되어 있다.

제2도에서 보는 바와 같이 상기 지지부(21)와 고정부(22)는 원통 형상의 부재로 되어 있고, 상기 지지부(21)와 고정부(22)를 연결시키는 복수개의 연결핀(23)이 구비되어 있다. 그리고 상기 고정부(22)에는 본체(8)와 결합되는 복수개의 결합홈(22a)이 성형되어 있다.

상기 탄성 부재(30)는 원형 또는 사각형의 단면을 가진 일종의 O-ring으로서, 진동을 흡수한다는 고안의 목적에 비추어 볼 때, 주로 고무와 같이 탄성 변형이 큰 재료를 사용하는 것이 바람직하고, 경우에 따라서는 그리스와 같은 윤활유를 채워 넣을 수도 있다.

상기 보강재(40)는 제3도에서 보는 바와 같이 원통형의 형상을 가지고, 강성도가 큰 재질로 만든 강재로서 일측에 플랜지부(40a)가 형성되어 있다. 상기 플랜지부(40a)에는 복수개의 나사홈(40c)이 성형되어 있고, 이 나사홈(40c)을 통하여 보강재(40)가 본체(8)에 단단히 결합되게 된다. 이 경우 상기 탄성 부재(30)의 외주면이 보강재(40)의 내측(40b)에 접촉하도록 하여야 한다.

상기의 구성을 가진 베어링 하우징에 있어서는, 회전축(6)이 구름 베어링(10)의 내륜(11)에 결합되어 함께 회전하고, 상기 구름 베어링(10)의 외륜(13)에 베어링 하우징(20)의 베어링 지지부(21)가 결합되고, 상기 베어링 하우징(20)의 고정부(22)는 본체(8)에 결합된다. 상기 베어링의 내륜(11)은 베어링의 회전체(12)에 대하여 구름 운동을 하고, 베어링(10)의 회전 마찰을 줄이기 위하여 베어링(10)에 오일을 공급하는 오일 주입구(28)가 베어링 상부 측면에 마련되어 있다.

본 실시예에 따른 베어링 하우징(20) 조립체를 채용하여 회전축(6)을 지지하는 경우, 회전체에 일정 한도의 진동이 발생하면 이 진동은 구름 베어링(10)의 내륜(11)과 베어링 하우징(20)을 통하여 탄성 부재(30)로 전달되고, 이 탄성 부재(30)는 상기 진동에 대하여 일종의 댐퍼 기능을 하므로, 진동 에너지가 탄성 부재(30)의 열에너지로 소산되어 진동이 감쇠된다.

또한 상기 보강재(40)에 의하여 오일 주입구(28)가 둘러 싸여 있으므로, 오일이 밖으로 누설될 위험성이 없다.

본 고안의 다른 실시예로서, 베어링 하우징(20)의 지지부(21)의 상기 탄성 부재가 결합되는 부위에 "U"형의 홈(21a)을 성형하고, 상기 홈에 탄성 부재(30)가 끼워지고, 상기 탄성부재(30)의 외주에 보강재(40)의 내측(40b)이 접촉하도록 보강재(40)가 본체(8)의 소정의 위치에 결합된다.

이 경우에 상기 "U"형 홈(21a)의 상단부와 상기 보강재(40)의 내측면(40b) 사이가 소정 간격("X") 이격되도록 하여, 구름 베어링(10)의 진동으로 상기 탄성 부재(30)가 소정의 양만큼 압축되었을 때 상기 "U"형 홈(21a)의 상단부와 보강재(40)의 내측면(40b)이 접촉하도록 하여야 한다.

상기 "X"의 값은 베어링(10) 회전 진동의 정도와 탄성 부재(30)의 탄성 계수, 베어링 하우징(20)의 강성도 등을 고려하여, 실험 및 계산에 의하여 적절한 값을 선택하여야 할 것이다.

이러한 구성을 가진 베어링 하우징에 있어서는 회전체의 진동이 일정 한도의 값을 넘는 경우, 상기 탄성 부재(30)의 변형량이 과도하게 커지게 되므로 베어링 하우징(20)이 보강재(40)에 접촉하여 하중을 전달하게 된다. 이 때 상기 보강재(40)는 강성도가 큰 재질로 이루어져 있기 때문에 상기 베어링 하우징(20)의 과다한 움직임을 억제하는 기능을 할 수 있고, 따라서 과다한 진동을 억제하고 베어링 하우징(20)의 강성도를 보충하는 역할을 한다고 볼 수 있다.

이상의 설명에서와 같이 본 고안에 따른 베어링 하우징은 회전체의 진동을 흡수하여 소산시킴으로써, 특히 가스 터빈 제트 엔진과 같은 고속 회전 기계에서 원활한 회전 전달을 할 수 있다는 이점이 있을 뿐만 아니라, 오일 로스가 줄어 들고, 베어링 하우징의 강성도가 증가할 수 있다.

본 고안은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 청구된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야만 할 것이다.

Claims (2)

1. 구름 베어링의 외륜에 결합되는 지지부와, 일측이 상기 지지부에 연결되고 타측이 본체에 고정되는 고정부를 구비하여 된 베어링 하우징에 있어서, 일측이 상기 본체에 고정되며 타측이 상기 지지부를 감싸 지지하는 보강재와, 상기 지지부의 외면과 상기 보강재의 내면 사이에 개재되는 탄성재를 더 구비하여 된 것을 특징으로 하는 베어링 하우징.
2. 제1항에 있어서, 상기 베어링 지지부의 상기 탄성 부재가 결합되는 부위에 회전축의 과다한 진동을 제한하는 "U"형의 홈을 형성한 것을 특징으로 하는 베어링 하우징.