KR200187350Y1 - 베어링예압용스프링구조 - Google Patents

베어링예압용스프링구조 Download PDF

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Abstract

베어링 예압용 스프링구조에 관한 것으로서, 베어링 지지부와 이에 수납된 베어링 사이에는 베어링 외륜을 예압하기 위하여 몰드물에 의해 스프링 몸체와 플레인 와셔가 일체로 사출된 진동완충부재를 개재함으로써, 베어링 외륜에 균일한 예압을 가하기 위한 예압 스프링의 기능을 하는 스프링 몸체가 직접 접촉되지 않아 마찰소음 및 진동의 발생을 최소로 줄일 수 있고, 베어링 지지부에 삽입되는 부품수 및 작업공수가 절감되며, 특히 베어링 지지부내에 플레인 와셔가 여러장 삽입되는 것을 방지할 수 있다.

Description

베어링 예압용 스프링구조
본 고안은 베어링의 강성을 증대시키기 위해 예압(pre-load)을 가하는 베어링 예압용 스프링구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플레인 와셔(plain washer)와 예압 스프링을 일체화하여 베어링과 예압 스프링 상호간의 마찰진동 및 소음을 최소로 줄일 수 있도록 한 베어링 예압용 스프링 구조에 관한 것이다.
일반적으로, 모터와 같은 각종 회전체의 회전축은 베어링에 지지된다. 이러한 베어링은 모터의 성능과 수명을 좌우하는 중요부품의 하나로서 진동과 소음을 줄이기 위해 높은 강성이 요구되고, 모터의 동작중 마모를 방지하기 위하여 베어링에 부하(load)를 가압하는 예압 스프링이 개재된다.
도 1은 모터의 베어링 지지부를 도시한 도면으로서, 고정자에 회전 가능하게 삽입된 회전자(도시되지않음) 중앙부에는 회전축(10)이 끼워지고, 이 회전축(10)의 일끝단에는 회전자를 원활하게 회전시키기 위해 베어링(12)이 압입고정되어 있으며, 베어링(12)은 모터 하우징(14) 하부에 일체로 형성된 베어링 지지부(16)내에 수납된다.
베어링 지지부(16)의 바닥면에는 도 2에서와 같이 섬유(fiber) 재질로 제작된 플레인 와셔(18)가 삽입되어 있으며, 베어링 지지부(16)내에 수납된 베어링(12)과 플레인 와셔(18) 사이에는 베어링(12)을 예압하기 위한 예압 스프링(20)이 개재된다.
예압 스프링(20)은 환형으로서 원주방향으로 3 내지 4개의 산(20a)과 골(20b)이 반복적으로 형성되어 그 형상이 파형(波形)을 이루고 면 방향에 대해 신축성을 가지며, 파형의 산(20a) 부분은 하부에서 베어링(12)의 외륜에 면접촉되고, 파형의 골(20b) 부분은 플레인 와셔(18)에 면접촉된다.
이와같이 구성된 종래의 베어링 예압용 스프링은 회전자에 압입된 회전축(10) 일끝단에 베어링(12)을 압입고정시킨 다음 베어링 지지부(16)내에 플레인 와셔 및 예압 스프링(20)과 베어링(12)을 순차적으로 삽입한다. 이때, 예압 스프링(20)은 파형의 산(20a) 및 골(20b) 부분이 베어링 지지부(16)내에 삽입되는 베어링(12)의 가압력에 의해 각각 베어링(12) 외륜과 플레인 와셔(18)에 눌림으로써 회전축(10)의 중심 방향으로 신축되는 탄력을 보유하고, 이러한 탄력에 상당하는 예압이 베어링(12)에 에 대해 축방향으로 작용하므로 회전자의 회전시 발생되는 진동 및 소음을 최소로 줄이는 것이다.
그러나, 상기와 같이 베어링 지지부내에 플레인 와셔와 베어링을 예압하기 위한 예압 스프링을 삽입하여야 하므로 부품수 및 작업공수가 증가됨은 물론 작업자의 부주위로 인하여 2장 이상의 플레인 와셔를 베어링 지지부내에 삽입할 뿐만 아니라, 베어링 외륜에 파형의 산 부분이 직접 접촉함에 따라서 회전자의 회전시 마찰진동 및 소음이 발생되어 베어링의 성능을 저하시키는 문제점이 있었다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 고안의 목적은 베어링에 균일한 예압을 가하기 위한 예압 스프링과 플레인 와셔를 일체로 사출함으로써, 베어링과 예압 스프링이 직접 접촉되지 않아 마찰진동 및 소음의 발생을 최소로 줄일 수 있는 베어링 예압용 스프링구조를 제공하는데 있다.
본 고안의 다른 목적은 베어링 지지부에 삽입되는 부품수 및 작업공수가 절감되고, 베어링 지지부내에 여러장의 플레인 와셔가 삽입되는 것을 방지할 수 있는 베어링 예압용 스프링구조를 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 베어링 예압용 스프링을 모터의 베어링 지지부와 함께 도시한 부분 분리 사시도.
도 2는 도 1에 도시한 베어링 지지부에 예압용 스프링이 개재된 상태의 단면도,
도 3는 본 고안에 따른 베어링 예압용 스프링을 도시한 사시도,
도 4는 본 고안에 따른 베어링 예압용 스프링이 모터의 베어링 지지부에 개재된 상태를 도시한 단면도,
도 5a는 본 고안에 따른 베어링 예압용 스프링의 다른 실시예를 도시한 부분 분리 사시도,
도 5b는 도 5a에 도시한 베어링 예압용 스프링이 베어링 지지부에 개재된 상태를 도시한 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 : 회전축 12 : 베어링
14 : 모터 하우징 16 : 베어링 지지부
30 : 몰드물 32 : 스프링 몸체
32a : 산 32b : 골
34 : 플레인 와셔 40 : 진동완충캡
40a : 절곡부
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 고안의 특징은, 베어링이 수납되는 베어링 지지부와 상기 베어링 지지부에 삽입 지지되어 베어링에 예압을 가하기 위한 베어링 예압용 스프링에 있어서, 상기 베어링 지지부와 베어링 사이에는 상기 베어링 외륜을 예압함과 동시에 상기 베어링에서 발생되는 마찰진동을 완충시키기 위한 진동완충부재가 마련된 것에 의해 달성된다.
본 고안의 바람직한 실시예에 따른 진동완충부재는 베어링 외륜을 예압하기 위하여 스프링 몸체와 플레인 와셔가 일체로 사출된 몰드물로 이루어진 것에 의해 달성된다.
본 고안의 다른 특징은 베어링 지지부에 베어링이 수납되고 상기 베어링 지지부와 베어링 사이에 개재되어 베어링 외륜을 예압하는 예압 스프링이 구비된 베어링 예압용 스프링에 있어서, 상기 예압 스프링에는 상기 베어링 외륜과 직접 접촉되어 상기 베어링에서 발생된 마찰진동을 완충시키기 위하여 상기 예압 스프링에 씌워지는 진동완충캡이 마련되고, 상기 진동완충캡 양측면에는 상기 예압 스프링에 대해 상기 진동완충캡의 이탈을 방지하기 위해 절곡부가 연장되는 것에 의해 달성된다.
이하, 본 고안에 따른 베어링 예압용 스프링구조의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다.
도 3 및 도 4는 본 고안에 따른 예압용 스프링구조를 도시한 도면으로서, 설명의 편의상 전술한 도면과 동일부분에 대해서는 동일한 참조부호를 사용한다.
회전자 중앙부에 끼워진 회전축(10) 일끝단에는 베어링(12)이 끼워져 있으며, 베어링(12)은 모터 하우징(14) 하부에 일체로 형성된 베어링 지지부(16)내에 수납되고, 베어링(12)과 베어링 지지부(16) 사이에는 모터 동작시 발생된 마찰진동을 완충시키기 위한 진동완충부재가 개재된다.
상기 진동완충부재는 베어링(12) 외륜을 예압하기 위한 예압 스프링과 플레인 와셔의 기능을 수행할 수 있도록 나일론(Nylon) 계열의 내열수지로 된 몰드물(30)에 의해 일체로 사출되는 환형의 스프링 몸체(32)와 플레인 와셔(34)로 마련되며, 스프링 몸체(32)에는 산(32a)과 골(32b)이 반복적으로 형성되어 그 형상이 파형을 이룬다.
상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 베어링 예압용 스프링구조의 작용을 상세하게 설명하면 다음과 같다.
모터 하우징(14)의 베어링 지지부(16)내에 스프링 몸체(32)와 플레인 와셔(34)를 일체로 사출시킨 몰드물(30)을 삽입한 다음 몰드물 상부에 베어링(12)을 삽입하면, 스프링 몸체(32)는 베어링(12)의 가압력에 의해 눌려지면서 축방향으로 신축될 수 있는 탄력을 보유하게 된다. 이때, 베어링(12) 외륜과 물드물(30)은 접촉상태를 유지함과 동시에 탄력에 상당하는 예압을 회전축(10)이 끼워진 베어링(12)에 작용시킨다.
즉, 파형의 골(32b)에 도포된 몰드물(30)이 스프링 몸체(32)의 탄력에 의해 베어링(12) 외륜을 상방향으로 밀어 예압함에 따라 베어링(12) 내륜에 대해 외륜이 어긋나 있어 베어링(12)에 개재된 볼(ball)(도시되지않음) 외주면과 베어링(12) 외륜 및 내륜이 각각 면접촉되므로써 볼을 유동을 방지하며, 모터의 동작시 발생되는 마찰진동은 베어링(12) 외륜에 접촉된 몰드물(30)의 완충작용으로 감쇄되어 이에 따른 소음 발생을 최소로 줄일 수 있는 것이다.
도 5a 및 도 5b는 본 고안에 따른 예압용 스프링구조의 다른 실시예를 도시한 도면으로서, 회전축(10) 일끝단에는 베어링(12)이 끼워져 있으며, 베어링(12)은 모터 하우징(14) 하부에 일체로 형성된 베어링 지지부(16)내에 수납되고, 베어링(12)과 베어링 지지부(16) 사이에는 플레인 와셔(18) 및 베어링(12)을 예압하기 위해 산(20a)과 골(20b)이 반복적으로 형성된 파형의 예압 스프링(20)이 순차적으로 개재된다.
예압 스프링(20)에는 베어링(12) 외륜과 직접 접촉되어 베어링(12)에서 발생된 마찰진동을 완충시킬 수 있도록 예압 스프링(20)의 형상과 동일형상의 진동완충캡(40)이 씌어지며, 진동완충캡(40) 양측면에는 모터의 동작시 예압 스프링(20)에 대해 이탈이 방지되도록 절곡부(40a)가 연장 형성된다. 그리고, 진동완충캡(40)은 전술한 바와 마찬가지로 나일론 계열의 내열수지로 된 몰드물로 제작된다.
이와같이 구성된 본 고안의 다른 실시예는 베어링 지지부(16)내에 플레인 와셔(18)와 진동완충캡(40)이 씌어진 예압 스프링(20)을 순차적으로 삽입한 후 진동완충캡(40) 상부에 회전축(10)이 끼워진 베어링(12)을 삽입한다. 이때, 진동완충캡(40)의 절곡부(40a)에 예압 스프링(20)이 끼워짐에 따라서 모터의 동작시 예압 스프링(20)에서의 이탈이 방지된다.
그 후, 베어링(12)의 가압력에 의해 진동완충캡(40) 및 예압 스프링(20)은 전술한 바와같이 눌려지면서 보유되는 탄력에 의해 베어링(12) 외륜을 예압하여 마찰진동을 줄일 수 있다.
이상에서와 같이 본 고안에 따른 베어링 예압용 스프링구조에 의하면, 예압 스프링과 플레인 와셔를 일체로 사출함으로써, 베어링과 이에 균일한 예압을 가하기 위한 예압 스프링이 직접 접촉되지 않아 마찰진동 및 진동의 발생을 최소로 줄일 수 있고, 베어링 지지부에 삽입되는 부품수 및 작업공수가 절감되며, 특히 베어링 지지부내에 여러장의 플레인 와셔가 삽입되는 것을 방지할 수 있다.
본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

Claims (4)

  1. 회전축이 축설된 베어링;
    상기 베어링을 수용한 베어링 지지부; 및
    상기 베어링과 상기 베어링 지지부 사이에 설치되며, 상기 베어링으로부터 발생되는 마찰진동을 감쇄시키기 위한 진동완충부재
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 베어링 예압용 스프링구조.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 진동완충부재는 스프링 몸체와 플레인 와셔를 일체로 사출성형한 몰딩물인 것을 특징으로 하는 베어링 예압용 스프링구조.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 진동완충부재는 스프링 몸체를 덮는 진동완충캡인 것을 특징으로 하는 베어링 예압용 스프링구조.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 진동완충부재는 나일론 계열의 내열수지로 제조되는 것을 특징으로 하는 베어링 예압용 스프링구조.
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