KR20020074833A

KR20020074833A - Radial bearing apparatus

Info

Publication number: KR20020074833A
Application number: KR1020010014882A
Authority: KR
Inventors: 김준한
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2001-03-22
Filing date: 2001-03-22
Publication date: 2002-10-04

Abstract

PURPOSE: A radial bearing apparatus is provided to lengthen useful life of the bearing apparatus by minimizing the friction between inner and outer wheels, while allowing the drive apparatus adopting the radial bearing apparatus to be driven in a stable way. CONSTITUTION: A radial bearing apparatus comprises an inner wheel(10), an outer wheel(20), and a plurality of balls(30) interposed at a constant interval between the inner wheel and the outer wheel. The inner wheel and the outer wheel have semi-spherical grooves(11,21) formed at the outer periphery of the inner wheel and the inner periphery of the outer wheel, in such a manner that the semi-spherical grooves are opposed with each other. Balls are mounted to the semi-spherical grooves, in such a manner that the balls are rotatable. As a consequence, the friction caused between balls is prevented by the partition formed between semi-spherical grooves, and the friction caused between the inner wheel and the outer wheel is reduced since the semi-spherical grooves and balls are formed at the same spherical surface.

Description

Radial bearing apparatus

본 발명은 레디얼 베어링 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 볼이 접촉되는 외륜과 내륜측 마찰면으로 볼의 일부가 안착될 수 있는 요홈이 일정한 간격으로 형성되게 하므로서 볼간 마찰과 볼과 외륜 및 내륜간 마찰을 최대한 방지하여 사용 수명이 보다 지속될 수 있도록 하는 레디얼 베어링 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a radial bearing device, and more particularly to the friction between the ball and the outer ring and the inner ring by forming a groove in which a portion of the ball can be seated at regular intervals to the outer ring and inner ring side friction surface contacting the ball. The present invention relates to a radial bearing device that prevents friction as much as possible so that a service life can be continued.

일반적으로 베어링장치는 각종 기계부품간의 마찰에 의한 마모등을 줄이고, 동력수단으로부터 요구되는 각각의 기계부품으로 동력을 전달하거나 구름운동등의 진행에 따른 축(shaft)의 고속회전에 의한 축과 접하는 기계부품과의 마찰계수를 현저하게 낮추도록 하는 동시에 기계장치에 무리가 가지 않도록 하기 위해 구비되는 구성이다.In general, the bearing device reduces wear and tear caused by friction between various mechanical parts, and transmits power to each required mechanical part from the power means, or contacts with the shaft due to the high speed rotation of the shaft according to the progress of rolling motion. In order to significantly lower the coefficient of friction with the mechanical parts and at the same time to prevent the excessive force on the mechanical device.

이러한 베어링장치에서 가장 대표적으로 사용되고 있는 것이 레이디얼 타입의 볼 베어링이다.The most representative one used in such a bearing device is a radial type ball bearing.

도 1은 이같은 일반적인 레디얼 베어링을 도시한 부분 단면도로서, 레디얼 베어링은 크게 내륜(1)과 외륜(2) 그리고 내륜(1)과 외륜(2) 사이에서 등간격으로 복수개의 볼(3)이 회전 가능하게 삽입되는 구성이다.FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing such a general radial bearing, in which a plurality of balls 3 rotate at equal intervals between the inner ring 1 and the outer ring 2 and the inner ring 1 and the outer ring 2. It is a configuration that can be inserted.

이때 내륜(1)과 외륜(2)간으로 구비되는 볼(3)은 외부로 이탈되지 않도록 서로 대향하는 내륜(1)과 외륜(2)의 대향면으로는 소정의 깊이로 요입되도록 하고 있다.At this time, the ball 3 provided between the inner ring 1 and the outer ring 2 is recessed to a predetermined depth into the opposing surfaces of the inner ring 1 and the outer ring 2 facing each other so as not to be separated to the outside.

한편 볼(3)의 이탈과 동시에 볼(3)간 충돌을 방지시키기 위하여 종래에는 도 2에서와 같이 내륜(1)과 볼(3) 그리고 외륜(2)과 볼(3)간으로 리테이너(4)를 구비하기도 한다.Meanwhile, in order to prevent the collision between the balls 3 at the same time as the detachment of the balls 3, the retainer 4 between the inner ring 1 and the ball 3 and the outer ring 2 and the ball 3 as shown in FIG. ) May be provided.

리테이너(4)는 내부에 볼(3)이 개재되고 이 볼(3)의 외측에는 대칭되게 한쌍의 리테이너(4)가 볼(3)의 상부와 하부를 감싸는 구조로서 배치되도록 하는 것으로서, 이같은 리테이너(4)는 주로 스틸 밴드로서 이루어지는 것이 대부분이다.The retainer 4 is such that a pair of retainers 4 are disposed as a structure surrounding the upper and lower portions of the ball 3 so that the ball 3 is interposed therebetween and symmetrically outside the ball 3. Most of (4) consists mainly of a steel band.

한편 리테이너(4)는 합성수지제로도 형성하기도 하는데 합성수지제의 리테이너는 일측방으로 볼(3)이 인입될 수 있는 개구부를 설치하여 볼(4)을 억지 끼움에 의해 결합되게 하는 구조로서 구비된다.On the other hand, the retainer 4 is also formed of a synthetic resin, the synthetic resin retainer is provided as a structure for coupling the ball (4) by installing an opening through which the ball (3) can be drawn to one side.

하지만 리테이너(4)는 단순히 볼(3)의 이탈을 방지시키기 위한 구성일 뿐 볼(3)은 내륜(1)과 외륜(2)측 벽면과의 마찰에 의해 이때 발생되는 마찰열에 의해서 열화되기도 하고, 이같은 마찰에 의한 마모가 불균일하게 발생되면서 심한 소음을 동반하게 되는 성능저하를 초래하기도 한다.However, the retainer 4 is simply configured to prevent the ball 3 from being detached, and the ball 3 may be deteriorated by frictional heat generated at this time by friction between the inner ring 1 and the outer ring 2 wall. In addition, frictional wear occurs unevenly, resulting in performance degradation accompanied by severe noise.

또한 베어링의 열화를 방지하기 위하여 주입되는 오일이 마찰열에 의해 탄화되면서 볼(3)의 금속성분과 함께 파티클로서 잔류하다 외부로 유출되기도 하므로 자칫 베어링 주위의 구동 장치를 손상시키게 되는 치명적인 문제가 있다.In addition, in order to prevent deterioration of the bearing, the injected oil is carbonized by frictional heat and remains as a particle together with the metal component of the ball 3, and may be leaked to the outside, thereby causing a fatal problem of damaging the driving device around the bearing.

따라서 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 볼간 마찰과 볼과 내륜 및 외륜간 마찰력을 최소화하므로서 마찰에 따른 마모를 저감시키고자 하는데 있다.Therefore, the present invention has been invented to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to reduce the friction caused by friction while minimizing the friction between the ball and the friction between the ball and the inner and outer rings.

또한 본 발명은 볼과 내외륜간에서 발생되는 파티클의 외부 유출을 최대한 방지시키므로서 다른 구동 구조물들을 보호되도록 하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention has another object to protect the other drive structures while preventing the maximum outflow of particles generated between the ball and the inner and outer rings.

도 1은 일반적인 레디얼 베어링 장치를 도시한 반단면 사시도,1 is a half sectional perspective view showing a general radial bearing device;

도 2는 종래 스페이서가 개재된 레디얼 베어링의 전단면도,2 is a front sectional view of a radial bearing having a conventional spacer;

도 3은 본 발명에 따른 레디얼 베어링의 전단면도,3 is a front sectional view of a radial bearing according to the present invention;

도 4는 본 발명의 측단면도.4 is a side cross-sectional view of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10 : 내륜 20 : 외륜10: inner ring 20: outer ring

30 : 볼 11,21 : 안착홈30: ball 11,21: seating groove

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내륜과 외륜간에 등간격으로 다수의 볼이 개제되는 레디얼 베어링 장치에 있어서, 상기 내륜의 외주면과 상기외륜의 내주면으로 상호 대향하는 면에 균일한 간격으로 서로 대향되게 반구형의 안치홈이 등간격으로 형성되도록 하고, 이 안치홈에 볼이 각각 회전 유동이 가능하게 삽입되도록 하는 구성이다.In order to achieve the above object, the present invention provides a radial bearing device in which a plurality of balls are provided at equal intervals between an inner ring and an outer ring, and face each other at a uniform interval to a surface opposite to the outer circumferential surface of the inner ring and the inner circumferential surface of the outer ring. The hemispherical settling grooves are formed at equal intervals, and the balls are inserted into the settling grooves so as to allow rotational flow.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 전술한 바와같이 축이 회전시 축과 접하는 기계부품간 마찰을 최소화하기 위하여 구비된다.The present invention, as described above, is provided to minimize the friction between the mechanical parts in contact with the shaft when the shaft rotates.

도 3에서 보는바와 같이 본 발명은 종전의 레디얼 베어링과 마찬가지로 내륜(10)과 외륜(20) 및 내륜(10)과 외륜(20) 사이에 볼(30)이 이탈방지되게 개재되는 구성이다.As shown in FIG. 3, the present invention is configured such that the ball 30 is prevented from being separated between the inner ring 10 and the outer ring 20 and the inner ring 10 and the outer ring 20 as in the conventional radial bearing.

하지만 종래에는 내륜과 외륜 사이에서 볼의 이탈을 방지시키기 위하여 별도의 리테이너를 구비하였으나 본 발명에서는 이러한 리테이너를 생략하고, 단순히 내륜(10)과 외륜(20)의 볼(30)이 접하게 되는 주면으로 볼(30)을 안착시킬 수 있도록 하는 형상으로서 반구형의 안치홈(11)(21)이 서로 마주보게 형성되도록 하는 것이 가장 두드러진 특징이다.However, conventionally provided with a separate retainer to prevent the separation of the ball between the inner ring and the outer ring in the present invention omits such a retainer, simply as the main surface that the ball 30 of the inner ring 10 and the outer ring 20 abuts The most prominent feature is that the hemispherical settled grooves 11 and 21 are formed to face each other as a shape for seating the ball 30.

즉 종래에는 내륜과 외륜의 볼이 접하는 부위는 원형의 주면을 볼의 외경보다 미세하게 크게 하여 전체적으로 요입되도록 한 구성인데 반해 본 발명에서는 도 4에서와 같이 내륜(10)과 외륜(20)의 서로 마주보는 면으로 서로 마주보게 반구형의 안치홈(11)(12)이 형성되도록 하고, 그 안치홈(11)(12)에 볼(30)이 안치될 수 있도록 하는 것이다.That is, in the prior art, a portion where the ball of the inner ring and the outer ring contact each other is configured to be largely concave by making the circular main surface finer than the outer diameter of the ball, but in the present invention, as shown in FIG. 4, the inner ring 10 and the outer ring 20 each other. Hemispherical settled grooves 11 and 12 are formed to face each other in the facing surface, and the ball 30 to be placed in the settling grooves 11 and 12.

이때의 안치홈(11)(21)은 볼(30)의 외경보다는 미세하게 큰 내경을 갖는 반구체보다는 작은 형상으로 형성되도록 하고, 볼(30)이 안치되었을 때에는 볼(30)의 외주면과의 이격공간이 지나치게 크지 않도록 하는 것이 가장 바람직하다.At this time, the settling grooves 11 and 21 are formed to have a shape smaller than a hemisphere having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the ball 30, and when the ball 30 is settled, Most preferably, the separation space is not too large.

즉 안치홈(11)(21)이 반구형에 가까울수록 안치홈(11)(21)에 안치되는 볼(30)과의 마찰면적이 넓어지게 되고, 특히 내륜(10)과 외륜(20) 사이로 볼(30)을 삽입하는 작업 자체가 거의 불가능해진다.That is, as the settling grooves 11 and 21 are closer to the hemispherical shape, the friction area with the ball 30 settled in the settling grooves 11 and 21 becomes wider, in particular, between the inner ring 10 and the outer ring 20. The operation of inserting 30 becomes almost impossible.

이와같이 내륜(10)과 외륜(20)간 서로 대향하는 주면에 일정한 간격으로 반구형의 안치홈(11)(21)을 형성하게 되면 볼(30)과 볼(30) 사이는 항상 일정한 간격만큼 이격된 상태를 유지하게 되므로 그 자체적으로 볼(30)간 충돌은 미연에 방지할 수가 있게 된다.As such, when the inner ring 10 and the outer ring 20 form hemispherical settled grooves 11 and 21 at regular intervals on the main surfaces facing each other, the balls 30 and the balls 30 are always spaced apart by a predetermined interval. Since the state is maintained, the collision between the balls 30 itself can be prevented in advance.

또한 안치홈(11)(21)간 내륜(10)과 외륜(20)의 격벽이 결국 볼(30)간을 이격시키는 스페이서 기능을 수행하게 되므로 본 발명은 종전과 같은 별도의 볼(30)간 마찰을 방지하기 위한 구성이 불필요하게 되는 것이다.In addition, since the partition walls of the inner ring 10 and the outer ring 20 between the settle grooves 11 and 21 eventually perform the spacer function of spaced apart between the balls 30, the present invention provides a separate ball 30 as described above. The configuration for preventing friction becomes unnecessary.

특히 본 발명에서 내륜(10)과 외륜(20)간 안치홈(11)(21)으로 윤활유를 도포하게 되면 안치홈(11)(21)과 볼(30) 사이에는 유막이 형성되면서 면간 간극을 항상 일정하게 유지시키게 되므로 편심 하중에 의한 편마모가 저감되면서 균일한 작용을 제공하게 된다.In particular, when the lubricant is applied to the settling grooves 11 and 21 between the inner ring 10 and the outer ring 20 in the present invention, an oil film is formed between the settling grooves 11 and 21 and the ball 30, thereby forming an interplanar gap. Since it is kept constant at all times, the wear to the eccentric load is reduced while providing a uniform action.

또한 종전에는 볼이 회전하면서 내륜과 외륜과의 심한 마찰에 의해 열을 발생하면서 윤활유를 탄화시켜 다량의 파티클들을 형성하게 되고, 이러한 파티클들이 내부에서는 더욱 마찰에 의한 마모를 촉진시키면서 외부로 방출되면서는 다른 구동부품들을 손상시키게 되는 문제가 있었다.In addition, in the past, as the ball rotates, heat is generated by severe friction between the inner ring and the outer ring, carbonizing the lubricant to form a large amount of particles, and these particles are released to the outside while promoting frictional wear inside. There was a problem of damaging other moving parts.

하지만 본 발명에 따른 구성에서는 내륜(10)이나 외륜(20)과의 일정한 유막형성으로 마찰력이 대폭 저감될 뿐만 아니라 마찰면적이 최소화되면서 파티클의 생성을 최대한 억제시킬 수가 있게 된다.However, in the configuration according to the present invention, not only the friction force is greatly reduced by the formation of a constant oil film with the inner ring 10 or the outer ring 20, but also the friction area is minimized, thereby suppressing the generation of particles to the maximum.

그리고 파티클이 생성되더라도 볼(30)과 내륜(10) 및 외륜(20)간 유동 공간이 대폭 좁아지게 되므로 안착홈(11)(21)에서 오염물질들의 외부 방출을 최대한 방지시킬 수가 있게 된다.And even if particles are generated, since the flow space between the ball 30 and the inner ring 10 and the outer ring 20 is significantly narrowed, the outside of the pollutants in the seating grooves 11 and 21 can be prevented as much as possible.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 구성 및 작용에 따라 내륜(10)와 외륜(20)의 사이로 별도의 부품을 개재시킬 필요없이 단순히 볼(30)을 안착시키기만 하면 안착홈(40)간 격벽에 의해 볼(30)간 마찰을 완벽하게 방지하면서 특히 안착홈(40)이 볼(30)과 동일한 구면으로 형성되므로 내륜(10) 및 외륜(20)간 마찰력을 최대한 저감시킬 수가 있으므로 사용 수명이 대폭 연장될 뿐만 아니라 마찰면간 열화에 의한 탄화 파티클의 생성 및 외부로의 방출을 최소화시키게 되므로 본 레디얼 베어링 장치가 구비되는 구동 장치의 안정된 구동을 제공하게 되는 이점이 있다.As described above, according to the configuration and operation according to the present invention, there is no need to intervene a separate part between the inner ring 10 and the outer ring 20, and simply mounts the ball 30 to the partition grooves between the seating grooves 40. The friction between the inner ring 10 and the outer ring 20 can be reduced as much as possible, since the seating groove 40 is formed in the same spherical shape as the ball 30, while preventing the friction between the balls 30 completely. In addition to minimizing the generation of carbonized particles and the release to the outside due to friction between the friction surface is extended, there is an advantage to provide a stable drive of the drive device provided with the radial bearing device.

Claims

In the radial bearing device in which a plurality of balls 30 are placed at equal intervals between the inner ring 10 and the outer ring 20,

The hemispherical settle grooves 40 are formed at equal intervals so as to face each other at equal intervals on the outer circumferential surface of the inner ring 10 and the surface opposite to the inner circumferential surface of the outer ring 20, and in the settling groove 40. Radial bearing device for allowing the balls (30) to be inserted into each rotational flow.

The radial bearing device according to claim 1, wherein the settling groove (40) is formed as a smaller size than the hemisphere.