KR200472196Y1

KR200472196Y1 - 스러스트 볼 베어링

Info

Publication number: KR200472196Y1
Application number: KR2020130005545U
Authority: KR
Inventors: 김광호
Original assignee: 케이에스비알 주식회사
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2014-04-10

Abstract

스러스트 볼 베어링이 개시된다. 본 고안의 스러스트 볼 베어링은 다수개의 볼들을 수용하도록 된 리테이너와, 상기 볼들의 상,하부가 각각 안착되는 안착홈을 구비하여 상기 리테이너의 상,하부에 각각 배치되는 제1,2 궤도륜들과, 상기 제1,2 궤도륜들을 수용하여 결합하는 원통형의 하우징을 포함하고, 상기 제1 궤도륜의 외측면에는 단턱이 환형으로 형성되고, 상기 제2 궤도륜의 외주면에는 둘레를 따라 결합홈이 환형으로 형성되며, 상기 하우징의 내주면 한쪽 끝부분에는, 상기 하우징 내부로 삽입되는 상기 제1 궤도륜의 단턱이 안착되는 안착단이 환형으로 돌출 형성되고, 상기 하우징의 다른 쪽 내주면에는, 상기 제1 궤도륜과 볼을 구비한 리테이너 그리고 제2 궤도륜이 차례로 상기 하우징의 내부로 삽입될 때, 상기 제2 궤도륜의 결합홈에 삽입되어 상기 제2 궤도륜의 이탈을 방지하기 위한 결합돌기가 환형으로 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다. 본 고안에 의하면, 스러스트 볼 베어링의 제1,2 궤도륜과 리테이너의 결합이 하우징에 의해 이루어짐으로써, 스러스트 볼 베어링의 구조를 단순하게 구성할 수 있고, 제1 궤도륜과 볼 리테이너와 제2 궤도륜이 하우징에 삽입될 때, 제2 궤도륜의 결합홈에 하우징의 결합돌기가 삽입되어 결합되므로, 스러스트 볼 베어링의 결합이 원터치 방식으로 이루어질 수 있게 된다.

Description

스러스트 볼 베어링{THRUST BALL BEARING}

본 고안은 스러스트 볼 베어링에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 조립이 용이하고, 고장률이 낮아질 수 있는 스러스트 볼 베어링에 관한 것이다.

일반적으로 베어링은 회전축에 결합되어 구름 운동을 원활히 수행할 수 있도록 하기 위한 기계요소로, 각종 기계 부품간의 마찰에 의한 마모 등을 줄이고, 동력수단으로부터 요구되는 각각의 기계부품으로 동력을 전달하거나 구름 운동 등의 진행에 따라 축(shaft)의 고속회전에 의한 상기 축과 접촉되는 기계부품과의 마찰계수를 현저하게 낮추고, 기계장치에 무리함이 전달되는 것을 방지하기 위한 수단으로 사용되는 것이다.

이와 같은 베어링(bearing)은 하중의 분포에 따라 축과 직교되는 방향으로 하중이 가해지는 경우에는 레이디얼 베어링을 채택 사용하고, 이와는 달리 하중이 축과 일치되는 방향으로 가해질 경우에는 스러스트 베어링(thrust bearing)을 채택 사용하여 동력전달 또는 차단시 발생되는 부품과 부품간의 마찰계수(coefficient of friction)를 최소화하기 위한 수단의 중요한 부품으로 사용되고 있는 실정이다.

종래기술로서, 대한민국등록실용신안 제20-198329호(공고일 : 2000.10.02)에는 볼 이탈방지형 스러스트 볼베어링 리테이너가 개시되어 있고, 대한민국공개특허 제10-2010-67745호(공개일 : 2010.06.22)호에는 스러스트 볼 베어링이 개시되어 있다.

이러한 종래기술에 의한 스러스트 볼 베어링은, 다수개의 볼들이 리테이너에 안착되고, 리테이너의 상,하부에는 각각 궤도륜이 배치된 구조를 갖는다.

그러나, 이러한 구조의 스러스트 볼 베어링은, 그 구조가 복잡하고, 특히 궤도륜들을 고정할 수 있는 수단이 마련되어 있지 않음으로써, 각 구성요소, 즉 볼, 리테이너, 궤도륜이 쉽게 분리되는 문제점이 있었다.

또한, 스러스트 볼 베어링을 조립하기 위해서는, 하우징의 단부를 드로잉하여 궤도륜과 결합하고 있었기 때문에 조립에 많은 시간과 장비가 필요하게 되는 문제점이 있었던 것이다.

대한민국등록실용신안 제20-198329호(공고일 : 2000.10.02) 대한민국공개특허 제10-2010-67745호(공개일 : 2010.06.22)

본 고안의 목적은, 스러스트 볼 베어링의 구조를 단순하게 구성할 수 있고, 각 구성요소간의 조립이 원터치 방식으로 이루어질 수 있는 수단을 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 고안에 따라, 다수개의 볼들을 수용하도록 된 리테이너와, 상기 볼들의 상,하부가 각각 안착되는 안착홈을 구비하여 상기 리테이너의 상,하부에 각각 배치되는 제1,2 궤도륜들과, 상기 제1,2 궤도륜들을 수용하여 결합하는 원통형의 하우징을 포함하고, 상기 제1 궤도륜의 외측면에는 단턱이 환형으로 형성되고, 상기 제2 궤도륜의 외주면에는 둘레를 따라 결합홈이 환형으로 형성되며, 상기 하우징의 내주면 한쪽 끝부분에는, 상기 하우징 내부로 삽입되는 상기 제1 궤도륜의 단턱이 안착되는 안착단이 환형으로 돌출 형성되고, 상기 하우징의 다른 쪽 내주면에는, 상기 제1 궤도륜과 볼을 구비한 리테이너 그리고 제2 궤도륜이 차례로 상기 하우징의 내부로 삽입될 때, 상기 제2 궤도륜의 결합홈에 삽입되어 상기 제2 궤도륜의 이탈을 방지하기 위한 결합돌기가 환형으로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 스러스트 볼 베어링에 의하여 달성된다.

상기 하우징은, 금속재 또는 합성수지재로 이루어질 수 있다.

상기 하우징에는, 상기 결합돌기가 탄력적으로 상기 결합홈에 삽입되도록, 상기 하우징의 길이방향으로 다수개의 절개부가 형성되어 상기 결합돌기가 형성된 영역이 3 - 8개의 탄성부들로 분할될 수 있다.

상기 안착홈의 깊이는, 상기 볼의 지름을 기준으로, 10 - 20%의 깊이로 형성될 수 있다.

상기 결합홈에는, 상기 제2 궤도륜이 상기 하우징 내부로 삽입될 때, 상기 결합홈으로 삽입되는 상기 결합돌기를 안내하기 위한 안내부를 구비하되, 상기 안내부는, 상기 결합홈의 입구 가장자리 중에서 상기 제1 궤도륜을 향하는 방향의 입구 가장자리에 만곡지게 형성될 수 있다.

본 고안에 의하면, 스러스트 볼 베어링의 제1,2 궤도륜과 리테이너의 결합이 하우징에 의해 이루어짐으로써, 스러스트 볼 베어링의 구조를 단순하게 구성할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.

또한, 제1 궤도륜과 볼 리테이너와 제2 궤도륜이 하우징에 삽입될 때, 제2 궤도륜의 결합홈에 하우징의 결합돌기가 삽입되어 결합되므로, 스러스트 볼 베어링의 결합이 원터치 방식으로 이루어질 수 있고, 이로 인하여 스러스트 베어링의 조립작업이 신속하고 용이하게 이루어질 수 있을 뿐만 아니라, 잘못 조립되는 현상이 방지될 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.

또한, 볼이 안착되어 구름 운동하는 각 궤도륜의 안착홈 깊이가 볼의 지름을 기준으로 10-20%의 깊이로 형성되므로, 볼이 이탈 없이 안정적으로 구름 운동할 수 있게 된다.

도 1은 본 고안에 따른 스러스트 볼 베어링을 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 스러스트 볼 베어링의 결합상태 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 하우징의 다른 실시예를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 하우징의 작용을 설명하기 위한 평단면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 결합홈의 다른 실시예를 도시한 일부확대 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 고안을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 고안의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 스러스트 볼 베어링을 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 스러스트 볼 베어링의 결합상태 사시도이며, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 스러스트 볼 베어링(10)은, 구조가 단순하고, 조립이 원터치 방식으로 신속하고 용이하게 이루어지도록 구성된 것이다. 이러한 스러스트 볼 베어링(10)은, 다수개의 볼(20)들을 수용하도록 된 리테이너(30)와, 볼(20)들의 상,하부가 각각 안착되는 안착홈(42,52)을 구비하여 리테이너(30)의 상,하부에 각각 배치되는 제1,2 궤도륜(40,50)들과, 제1,2 궤도륜(40,50)들을 수용하여 결합하는 원통형의 하우징(60)을 포함한다.

그리고, 제1 궤도륜(40)의 외측면에는 단턱(44)이 환형으로 형성되고, 제2 궤도륜(50)의 외주면에는 둘레를 따라 결합홈(54)이 환형으로 형성되며, 하우징(60)의 내주면 한쪽 끝부분에는, 하우징(60) 내부로 삽입되는 제1 궤도륜(40)의 단턱(44)이 안착되는 안착단(62)이 환형으로 돌출 형성되고, 하우징(60)의 다른 쪽 내주면에는, 제1 궤도륜(40)과 볼(20)을 구비한 리테이너(30) 그리고 제2 궤도륜(50)이 차례로 하우징(60)의 내부로 삽입될 때, 제2 궤도륜(50)의 결합홈(54)에 삽입되어 제2 궤도륜(50)의 이탈을 방지하기 위한 결합돌기(64)가 환형으로 돌출 형성되는 것이다.

하우징(60)은, 금속재 또는 합성수지재로 이루어진다. 하우징(60)이 합성수지재로 이루어지는 경우에, 제1,2 궤도륜(40,50)이 하우징(60)에 접촉되더라도 합성수지재가 윤활역할을 하게 되므로, 접촉으로 인한 마찰 소음이 발생하지 않게 된다. 즉, 금속성의 제1,2 궤도륜(40,60)이 합성수지재로 된 하우징(60)에 접촉될 경우에, 마찰로 인한 소음이 발생 되지 않게 되는 것이다.

한편, 안착홈(42,52)들의 깊이(D)는, 볼(20)이 안정적으로 안착된 상태로 구름 운동할 수 있도록, 볼(20)의 지름을 기준으로, 10 - 20%의 깊이로 형성된다. 예를 들면, 스러스트 볼 베어링(10)의 전체 두께(T)가 5mm 이고, 볼(20)의 지름이 2mm인 경우에, 안착홈(42,52)들의 깊이(D)는 볼(20)의 지름 2mm의 10%인 0.2mm 내지 2mm의 20%인 0.4mm로 형성되는 것이다. 이때, 0.2mm 이하로 형성될 경우에는 깊이(D)가 너무 얕아 볼(20)이 안정적으로 구름 운동을 할 수 없고, 0.4mm 이상으로 형성되는 경우에는, 제1,2 궤도륜(40,50)의 나머지 두께(t)가 너무 얇아지게 되어 축 하중에 취약하므로, 바람직하게는 0.3mm의 깊이(D)로 형성한다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 스러스트 볼 베어링(10)의 조립 과정을 살펴보기로 한다.

먼저, 하우징(60)을 안착단(62)이 하향에 위치하도록 세운 후, 제1 궤도륜(40)을 하우징(60) 내부로 삽입한다. 이때, 제1 궤도륜(40)이 하우징(60) 내부로 삽입될 때, 결합돌기(64)가 제1 궤도륜(40)의 외주면에 접촉되면, 결합돌기(64)가 형성된 하우징(60)의 상부 내경이 확장되면서 제1 궤도륜(40)의 삽입이 허용된다. 이러한 과정으로 제1 궤도륜(40)이 삽입되면, 단턱(44)이 안착단(62)에 안착 되도록 한다.

이어서, 볼(20)이 수용된 리테이너(30)를 제1 궤도륜(40)에 안착시키되, 각각의 볼(20)이 제1 궤도륜(40)의 안착홈(42)에 안착 되도록 한다.

그리고, 제2 궤도륜(50)을 하우징(60)의 내부로 삽입하되, 제2 궤도륜(50)의 안착홈(52)에 볼(20)의 상부 영역이 안착 되도록 삽입한다.

제2 궤도륜(50)이 하우징(60) 내부로 삽입되어 결합돌기(64)가 제2 궤도륜(50)의 외주면에 접촉되면, 결합돌기(64)가 형성된 하우징(60)의 상부 내경이 확장되면서 제2 궤도륜(50)의 삽입이 허용된다.

따라서, 제2 궤도륜(50)이 하우징(60) 내부로 삽입됨과 동시에, 결합돌기(64)가 결합홈(54)에 삽입되며, 볼(20)의 상부도 제2 궤도륜(50)의 안착홈(52)에 안착되어 스러스트 볼 베어링(10)의 조립이 완료되는 것이다.

이때, 하우징(60)의 내경이 확장되어 결합돌기(64)가 탄력적으로 결합홈(54)에 삽입될 수 있는 것은, 하우징(60)이 합성수지재로 이루어져 있기 때문에 가능하게 된다.

이와 같이, 하우징(60)의 내부로 제1 궤도륜(40)과 리테이터(30) 그리고 제2 궤도륜(50)을 삽입하는 작업만으로, 제1 궤도륜(40)은 안착단(62)에 걸리고, 결합돌기(64)가 제2 궤도륜(50)의 결합홈(54)에 삽입되어 조립이 완료될 수 있는 것이다.

즉, 제2 궤도륜(50)을 하우징(60)에 끼워 넣는 작업만으로 스러스트 볼 베어링(10)의 조립이 완료되므로, 원터치 조립이 가능하게 되는 것이다.

그리고, 볼(20)들은 볼(20)의 지름을 기준으로, 10 - 20%의 깊이(D)로 형성된 안착홈(42,52)에 안정되게 안착되어 구름 운동하기 때문에, 제1,2 궤도륜(40,50)에 충격이 가해지더라도 이탈이 방지될 수 있게 된다.

첨부된 도면 중에서, 도 4는 도 1에 도시된 하우징의 다른 실시예를 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 하우징의 작용을 설명하기 위한 단면도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 하우징(60)은 다음과 같이 구성된 것을 제외하고는 전술한 실시예와 같다.

즉, 하우징(60)이 금속재로 이루어지는 경우에, 제1,2 궤도륜(40,50)이 원활하게 하우징(60) 내부로 삽입되도록 하우징(60)에 다수개의 절개부(66)가 형성된 것이다.

다시 설명하면, 제1,2 궤도륜(40,50), 특히 제2 궤도륜(50)이 삽입될 때, 결합돌기(64)가 탄력적으로 결합홈(54)에 삽입되도록, 하우징(60)의 길이방향으로 다수개의 절개부(66)가 형성되어 결합돌기(64)가 형성된 영역이 3 - 8개의 탄성부(68)들로 분할 형성된 것이다.

이와 같이, 하우징(60)에 절개부(66)들이 형성되어 다수개의 탄성부(68)가 형성됨으로써, 제1,2 궤도륜(40,50)이 삽입될 때, 각 탄성부(68)가 외측으로 변형되면서 삽입을 허용하고, 복원 탄성에 의해 다시 원위치로 복귀하도록 된 것이다.

따라서, 하우징(60)이 금속재로 이루어지는 경우에도 제1,2 궤도륜(40,50)의 삽입(조립)이 원활하게 이루어질 수 있게 된다.

첨부된 도면 중에서, 도 6은 도 1에 도시된 결합홈의 다른 실시예를 도시한 일부확대 단면도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 결합홈(54)의 다른 실시예는, 결합홈(54)에, 제2 궤도륜(50)이 하우징(60) 내부로 삽입될 때, 결합홈(54)으로 삽입되는 결합돌기(54)를 안내하기 위한 안내부(56)가 구비된 것을 제외하고는 전술한 실시예와 같다.

안내부(56)는, 결합홈(54)의 입구 가장자리 중에서 제1 궤도륜(40)을 향하는 방향의 입구 가장자리에 만곡지게 형성되는 것으로, 제2 궤도륜(50)이 하우징(60) 내부로 삽입될 때, 결합돌기(64)가 만곡진 안내부(56)에 안내되어 쉽게 결합홈(54)으로 삽입되도록 안내하는 것이다.

이러한 구조에 의해 제2 궤도륜(50)을 하우징(60)에 삽입하는 작업이 용이하게 이루어질 수 있다.

앞에서, 본 고안의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 고안은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 고안의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 고안의 실용신안등록청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10 : 스러스트 볼 베어링 20 : 볼
30 : 리테이너 40 : 제1 궤도륜
42,52 : 안착홈 44 : 단턱
50 : 제2 궤도륜 54 : 결합홈
56 : 안내부 60 : 하우징
62 : 안착단 64 : 결합돌기
66 : 절개부 68 : 탄성부

Claims

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다수개의 볼들을 수용하도록 된 리테이너와, 상기 볼들의 상,하부가 각각 안착되는 안착홈을 구비하여 상기 리테이너의 상,하부에 각각 배치되는 제1,2 궤도륜들과, 상기 제1,2 궤도륜들을 수용하여 결합하고, 금속재 또는 합성수지재로 이루어지며 원통형으로 형성되는 하우징을 포함하고,
상기 제1 궤도륜의 외측면에는 단턱이 환형으로 형성되고, 상기 제2 궤도륜의 외주면에는 둘레를 따라 결합홈이 환형으로 형성되며,
상기 하우징의 내주면 한쪽 끝부분에는, 상기 하우징 내부로 삽입되는 상기 제1 궤도륜의 단턱이 안착되는 안착단이 환형으로 돌출 형성되고,
상기 하우징의 다른 쪽 내주면에는, 상기 제1 궤도륜과 볼을 구비한 리테이너 그리고 제2 궤도륜이 차례로 상기 하우징의 내부로 삽입될 때, 상기 제2 궤도륜의 결합홈에 삽입되어 상기 제2 궤도륜의 이탈을 방지하기 위한 결합돌기가 환형으로 돌출 형성되며,
상기 하우징에는,
상기 결합돌기가 탄력적으로 상기 결합홈에 삽입되도록, 상기 하우징의 길이방향으로 다수개의 절개부가 형성되어 상기 결합돌기가 형성된 영역이 3 - 8개의 탄성부들로 분할되는 것을 특징으로 하는,
스러스트 볼 베어링.
제3항에 있어서,
상기 결합홈에는,
상기 제2 궤도륜이 상기 하우징 내부로 삽입될 때, 상기 결합홈으로 삽입되는 상기 결합돌기를 안내하기 위한 안내부를 구비하되,
상기 안내부는, 상기 결합홈의 입구 가장자리 중에서 상기 제1 궤도륜을 향하는 방향의 입구 가장자리에 만곡지게 형성되는 것을 특징으로 하는,
스러스트 볼 베어링.