KR20030064589A - 동일한 극성을 갖는 자석이 구비된 베어링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내관과 외관으로 구분되는 베어링에 있어서 외관의 내주연의 상하부에 소정의 돌출부를 형성하고 상기 돌출부와 맞물리는 내관의 외주연에는 별도의 요홈부를 구비한 것으로서 상기 돌출부와 요홈부에 동일한 극성을 갖는 자석을 제공시 상기 자석간의 반발력에 의하여 서로 밀어내는 힘을 고르게 분산하여 내관과 외관의 마찰력을 최소화하여 베어링의 수명을 연장시키고자 발명해 낸 것이다.

Description

동일한 극성을 갖는 자석이 구비된 베어링{omitted}

본 발명은 외관과 내관으로 구분되는 베어링의 체결부에 동일한 극성을 갖는 자석을 제공시 상기 자석간의 반발력으로 인하여 외관과 내관의 마찰력을 최소화하여 베어링 내측에 삽입되는 관의 하중에 의하여 베어링이 마모되는 것을 방지함으로서 베어링의 수명을 연장시키고자 발명해 낸 것이다.

주지하다시피 베어링은 회전하고 있는 기계의 축을 일정한 위치에 고정시키고 축의 자중과 축에 걸리는 하중을 지지하면서 축을 회전시키는 역할을 하는 기계요소로서 통상적으로 축받이라고 하며 베어링과 접촉하고 있는 축 부분을 저널이라 하고 그 접촉상태에 따라 미끄럼베어링과 구름베어링의 두 종류로 분류하며 한다.

상기 미끄럼베어링은 베어링이 저널부의 표면 전부 또는 표면의 일부를 둘러싸여 있으며 베어링과 저널의 접촉면 사이에는 보통 윤활유가 있으며 이 베어링은 면과 면이 접촉하기 때문에 축이 회전할 때 마찰저항이 구름베어링보다 크지만 하중을 지지하는 능력은 일반적으로 크다.

반면 구름베어링은 축과 베어링의 볼 또는 롤러가 접촉하며 축이 회전하면 볼 또는 롤러도 같이 회전하기 때문에 마찰저항은 작고 회전하는 기계축에는 하중이 축과 수직으로 걸리는 경우와 축방향으로 걸리는 경우가 있으며 베어링은 이와 같은 하중에 견디면서 회전운동을 확실히 해야 한다.

상기와 같이 베어링은 이와 같은 하중방향에 따라 그 구조가 많이 달라지며 축과 수직으로 하중이 걸리는 경우에 사용하는 것을 레이디얼베어링이라 하고 축방향으로 하중이 작용하는 경우에 쓰이는 것을 스러스트베어링이라 하는 것으로 예를 들면 볼베어링의 경우 레이디얼 볼베어링과 스러스트 볼베어링 및 가늘고 긴 침상의 롤러를 사용하는 니들베어링이 있다.

이상과 같이 베어링의 종류를 크게 나누었으나 실제로는 여러 가지 특징에 따라 더 많은 종류로 세분할 수 있으며 사용목적에 따라 적합한 것을 택하면 된는 것이며 미끄럼베어링과 구름베어링은 각각 장단점을 가지고 있으므로 사용조건에따라 선택해야 한다.

구름 베어링은 근래에 들어 사용하게 된 것으로 대량생산과 사용시의 교환성이라는 점에서 유리하나 하중조건이 변하면 수명이 짧아질 수 있고 미끄럼베어링은 축이 회전할 때의 마찰열을 방지하기 위해 적절한 윤활이 필요하며 사용 중 마모로 인해 구멍이 커지므로 가락지와 같은 부시메탈을 저널과 접촉하는 구멍부에 끼워 넣는 것이 일반적이다.

스러스트베어링의 경우는 축의 선단에 걸리는 하중을 베어링의 밑면이 지지하게 되며 경우에 따라서는 그 면의 발열을 적게 하기 위하여 선단을 약간 가늘게 한 피벗베어링이나 큰 스러스트 하중에 견디기 위하여 축의 일단 몇 개의 칼라를 붙여 칼라의 옆면이 힘을 지지하게 한 것도 있다.

상기와 같은 베어링등을 이용하여 베어링하우징에 체결한 후 베어링의 내측에 파이프나 관등을 체결하여 공회전시 파이프의 하중이 경량인 경우는 물론 비교적 과중량을 갖는 관을 체결하여 사용하는 베어링의 경우 내관과 외관의 마찰력이 심화되어 일정기간 사용시 재차 베어링을 구입하여 설치하여 사용되는 바 잦은 교체에 따른 설치비와 시간등을 낭비하게 되는 문제점등이 제기된 바다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소코자 베어링의 내측에 구비되는 체결부에 동일한 극성을 유지하는 자석을 구비함으로서 자석간의 반발력을 이용하여 베어링이 공회전시 마찰력을 최소화하여 베어링의 내측을 지지하는 관의 하중에 의한 베어링의 마모분을 최소화하도록 발명핸 낸 것이다.

도 1은 본 발명의 분리 사시도

도 2는 본 발명의 사용상태 사시도

도 3은 본 발명의 일측을 절개한 평단면도

도 4는 본 발명의 실시예를 도시한 분리 사시도

도 5는 도 4의 평단면도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※

1-베어링 2-자석 3-외관 4-내관

5-체결부 6-돌출부 7-요홈부 8-볼홈

9-볼 10-하우징 11-파이프

이하 본 발명의 구성요소를 설명하면 다음과 같다.

소정의 직경을 갖는 외관(3)과 내관(4)으로 각각 구비된 이중관의 구조를 갖는 베어링(1)은 외관 상하부의 내주연으로 소정의 돌출부(6)를 형성하고 상기 돌출부(6)와 맞물리는 내관(4)의 외주연에는 별도의 요홈부(7)를 구비한 체결부(5)를 갖는 것으로서 베어링(1)의 하우징(10) 내측에 고정하여 파이프(11)등과 체결하여 사용시 파이프(11)의 회전에 따른 마찰력을 최소화하도록 구성된 것이다.

상술한 바를 좀 더 면밀히 살펴보면 다음과 같다.

외관(3)의 내주연에 상하측으로 각각 구비되는 돌출부(6)는 내측으로 양극성을 갖는 자석(2)을 구비하고 상기 돌출부(6)와 마주하는 내관(4)의 외주연으로 역시 양극성을 갖는 자석(2)을 구비함으로서 상호간에 대응하는 자석(2)이 동일한 극성을 유지하도록 위치시 자석(2)간의 반발력을 유도하여 외관(3)과 내관(4)이 서로 밀어내려는 힘을 유지함으로서 외관(3)과 내관(4)사이에 이격된 공간부를 지닌 상태에서 회전하여 마찰력을 최소화한 것이며 상기와 같이 구성된 베어링(1)을 하우징의 내측에 체결한 후 베어링(1)의 내측에 별도의 파이프(11) 등을 삽입시킨 상태에서 회전시 파이프(11)의 하중에 의하여 내관(4)의 하부가 외관(3)의 상부와 맞닿지 않은 상태에서 회전함으로서 마찰력이 심화되지 않아 베어링(1)이 마모되는 것을 방지코자 구성된 것이다.

한편 본 발명의 실시예로서는 하우징(10)의 내부에 구비되는 베어링(1)의 내측에 구형상의 자석(2)을 위치하는 것으로서 즉 외관(3)의 내주연 돌출부(6)에 별도의 볼홈부(8)를 구비하고 내관(4)의 외주연 요홈부(7)에 역시 볼홈부(8)를 구비한 후 상기 볼홈부(8) 사이에는 극성을 갖는 원형의 볼(9)을 구비하는 것으로서 돌출부(6)와 요홈부(7)의 내측에는 역시 동일한 극성을 갖는 자석(2)을 위치함으로서 상호간의 반발력에 의하여 밀어내는 힘을 유지하는 것이며 볼홈(8)사이에 구비된 볼(9)의 극성이 변함에 따라 돌출부(6)와 요홈부(7) 사이에는 일시적으로 당기려는 힘이 작용하기도 하나 내관(4)과 외관(3) 사이에 구비된 공간부에 의하여 당기려는 힘이 주변에 위치한 볼(9)과의 반발력에 의하여 회전력을 증가시키는 역할을 제공함으로서 하우징(10)의 내측에 체결하여 사용시 파이프(11)의 회전력을 증가시키도록 제공되는 것이다.

이하 첨부된 도면을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 분리 사시도로서 베어링(1)의 내관(4)과 외관(3)을 각각 분리한 상태를 도시한 것이고 도 2는 본 발명의 사용상태 사시도로서 하우징(10)에 체결된 베어링(1)의 내측에 파이프(11)가 끼워진 상태로 회전되는 것을 도시한 것이며 도 3은 본 발명의 일측을 절개한 평단면도로서 내관(4)과 외관(3)의 체결부(5)에 자석(2)이 끼움상태로 제공되는 것을 도시한 것이며 도 4는 본 발명의 실시예를 도시한 분리 사시도로서 내관(4)과 외관(3)사이의 볼홈(8)에 볼(9)이 위치하는 것을 개략적으로 분리하여 도시한 것이고 도 5는 도 4의 평단면도를 나타낸 것으로서 체결부(5)의 볼홈(8)에 극성을 갖는 볼(9)이 체결되는 것을 도시한 것이다.

베어링하우징의 내측에 체결되는 다양한 종류의 파이프는 그 하중에 의하여 일정한 무게를 전달받은 내관의 외측 하부가 외관의 내측 상부와 맞닿은 상태에서 회전시 그 무게가 외관에 전달되어 마찰력이 심화되는 것을 방지하기 위하여 내관과 외관의 체결부에 동일한 극성을 갖는 자석을 제공함으로서 내관과 외관이 항시 일정한 공간부를 지닌 상태를 유지함으로서 마찰력을 최소화하여 베어링의 수명을 연장시키는 효과를 제공한다.

한편 본 발명은 그에 관한 최선의 구성상태를 열거하였으나 이에 국한되는 것은 아니며 이하 첨부되는 청구범위의 범주를 벗어나지 않고 실시될 수 있다면 이전까지 서술된 구성예의 변경을 고려해 볼 수 있음은 물론이다.

Claims (2)

1. 상하로 체결부를 갖는 내관과 외관으로 구분되는 베어링에 있어서,

   외관의 내주연으로 소정의 돌출부를 형성하고 돌출부와 맞물리는 내관의 외주연에는 별도의 요홈부를 구비하는 것으로 상기 대응하는 돌출부와 요홈부의 내측에는 동일한 극성을 갖는 자석을 제공하여 내관과 외관이 자석의 반발력에 의하여 마찰력을 최소화시키는 구조를 특징으로 하는 동일한 극성을 갖는 자석이 구비된 베어링.
2. 제 1항에 있어서,

   외관의 내주연에 구비된 돌출부와 내관의 외주연에 구비된 요홈부에 볼홈부를 구비한 후 상기 볼홈부 사이에는 극성을 갖는 원형의 볼을 위치시키고 돌출부와 요홈부의 내측에는 동일한 극성을 갖는 자석을 제공하는 구조를 특징으로 하는 동일한 극성을 갖는 자석이 구비된 베어링.