KR20050009689A - 축 베어링 및 베어링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 특히 전기 기계(10)의 축을 위한 축 베어링 및 베어링(22,28)에 관한 것이다. 축 베어링은 축(14)과 상기 축(14)을 위한 리세스(17)를 갖는 윤활제로 적셔진 베어링(16,24)과 베어링(16,24)으로부터 나온 윤활제를 흡수하기 위해 축(14) 둘레에 배치된 링(22,28)을 포함한다. 링(22,28)은 모세관으로 작용하는 다공을 가진 재료로 구성된다. 특히 소결 재료로 이루어진 링(22,28)이 적합하다.

Description

축 베어링 및 베어링 {Shaft bearing and bearing}

본 발명은 예컨대 EP 430 976 B1 에 공지되어 있는 바와 같은, 독립 청구항의 전제부에 따른 축 베어링 및 베어링에 관한 것이다. 축 베어링은 축과, 축을 위한 리세스를 가진 윤활제로 적셔진 베어링을 갖는다. 베어링 외에도 축에 흡입력이 있는 재료로 이루어진 링이 배치되고, 상기 링은 베어링으로부터 나오는 윤활제를 흡입한다.

본 발명의 과제는 축상에 배치된 전기 콘택이 윤활제로 오염되는 것을 양호하게 방지하는 것이다. 독립 청구항의 특징을 포함하는 본 발명에 따른 축 베어링및 베어링은 간단한 방법으로 예를 들어 축에 배치되어 회전하는 전기 콘택의 윤활제에 의한 오염이 방지된다는 장점을 갖는다. 본 발명은 특히 정류기 모터에 바람직하다. 물론, 본 발명은 축에 윤활제가 스며드는 것이 방지되어야 하는 모든 경우에 사용될 수 있다. 기본적으로 모세관 작용을 하는 다공을 가진 재료로 이루어진 링이 제공된다. 따라서 링은 초과분의 윤활제를 흡수하고 윤활제가 계속 스며드는 것을 방지할 수 있다. 이를 위해 전기 기계는 축과 상기 축을 위한 리세스를 가진, 윤활제로 적셔진 베어링을 포함한다. 축 둘레에 배치된 링은 베어링으로부터 나오는 윤활제를 흡수하는데 이용되고, 특히 베어링과 정류자 사이에 배치된다.

전기 기계의 축을 위한 베어링, 특히 소결 베어링은 축을 위한 리세스를 갖고 윤활제로 적셔진다. 베어링으로부터 나오는 윤활제를 흡수하기 위한 링이 상기 베어링의 정면에 회전 불가능하게 고정된다. 링과 베어링 사이에 바람직하게 윤활제 배리어가 제공된다.

링이 적어도 신규 상태일 때 윤활제를 갖지 않으면, 링이 흡수할 수 있는 윤활제의 양은 더 많아진다.

링을 소결 재료로 형성하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 그것은 치수 면에서 안정적이며 간단하게 조립될 수 있기 때문이다. 링을 베어링과 동일하거나 또는 유사한 재료로 제조하는 것이 특히 바람직하다. 왜냐하면 베어링과 링 재료의 매칭의호환성이 보장되기 때문이다. 링은 예컨대 적셔지지 않거나 완전히 적셔지지 않은 제 2 베어링으로 이루어질 수 있다.

링이 축에 회전 불가능하게 배치되는 경우, 간단한 고정 방법이 주어진다. 예컨대 링을 축의 변형 특히 롤링 또는 스탬핑에 의해 고정하는 방법이 있다. 이것은 축에 대한 가압 끼워 맞춤 필요 없기 때문에 링을 끼울 때 축표면의 손상이 일어나지 않는다는 장점을 갖는다. 링을 축에 배치하면 매우 표준적인 베어링을 사용할 수 있다는 장점이 있다.

링을 베어링의 정면에 직접 배치하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 그럼으로써 과다한 윤활제가 윤활제 필름과 계속적으로 접촉할 수 있고 과잉의 윤활제가 양호하게 흡수되기 때문이다. 또한 충분히 많은 윤활제가 베어링으로부터 나오게 되면 흡입 효과가 나타난다.

링이 베어링의 정면에 특히 회전 불가능하게 고정되고 링과 베어링 사이에 윤활제 배리어가 형성되면, 축에 링을 별도로 조립하는 것이 생략된다.

링이 리세스 주변의 정면측 함몰부에 배치되고 특히 베어링의 정면과 일직선으로 끝나면, 공간이 절약되는 구성이 주어진다.

링의 모세관이 적어도 평균적으로 베어링의 모세관 보다 크면, 바람직하지 않은 많은 양의 윤활제가 베어링의 모세관 작용에 의해 링으로 흡입될 위험이 방지된다.

베어링의 내경과 링의 내경이 베어링의 정면을 향해 확대되는 리세스의 표면을 형성하면, 축과 베어링의 결합이 간단해진다. 또한 윤활제를 베어링 내에서 유지하거나 다시 베어링으로 흡입하는 모세관 작용이 발생한다.

다른 장점과 바람직한 실시예는 종속 청구항 및 상세한 설명에 제시된다.

도 1은 전기 기계의 단면도.

도 2는 아마추어의 부분도.

도 3은 도 2의 세부도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 전기 기계 17 리세스

12 아마추어 20 정류기

14 축 22, 28 링

16, 24 베어링 32 정면

도 1에는 전기 기계(10)가 단면도로 도시된다. 전기 기계(10)는 예를 들어 차량 및 그 중에서 예컨대 윈도우 레버, 와이퍼 구동기, 팬 등에 사용되는 전기 모터일 수 있다. 또한 제너레이터 또는 다른 전기 모터식 구동기일 수 있고, 사용시 베어링 윤활제가 축을 따라 계속 스며드는 단점을 가진 축 베어링일 수 있다.

전기 기계는 부분적으로 도시된, 축(14)에 고정된 아마추어(12)를 포함한다. 축(14)은 지지되고, 제 1 베어링(16)은 종단면도로 도시된다. 축(14)을 제 1 베어링(16)에 수용하기 위해 상기 베어링(16)에는 실린더형 관통 리세스(17) 또는 홀이 제공된다. 한 측면으로 작용하는 축방향 스토퍼를 구현하기 위해 베어링(16)은 전기 기계(10)에서 볼 때 외측이 폐쇄되므로, 리세스(17)가 연속되지 않을 수 있다. 본 실시예에서 베어링(16)은 본래 공지된 소결된 슬라이딩 베어링, 특히 예컨대 윤활제인 오일로 적셔진 소결된 반구형 베어링일 수 있다. 베어링(16)은 상기 도면에서 전기 기계(10)의 베어링 실드(18)내에 배치된다. 도시되지 않은 아마추어 권선은 축(14)에 배치된 정류기(20)와 연결되어 있고, 상기 정류기는 도시되지 않은 브러시에 의해 접촉된다. 정류기(20)는 베어링(16)에 인접되게 배치된다. 제너레이터의 경우 정류기(20) 대신 슬립링이 제공된다. 두 경우에 회전하는 전기 콘택이 다루어진다.

축(12) 둘레에서 베어링(16)과 정류기(20) 사이에 베어링(16)으로부터 나온윤활제를 흡수하는 제 1 링(22)이 배치된다. 제 1 링(22)은 베어링(16)에 인접되게 배치되고, 대체로 슬리브 형태를 갖는다. 디스크 형태 또는 그와 유사한 형태도 가능하다. 링(22)은 흡입력이 있는 재료, 특히 베어링(16)의 재료와 유사한, 바람직하게 소결 재료로 이루어진다. 상기 재료는 예컨대 다공성 청동 또는 소결 철일 수 있다. 대안으로서, 링(22)은 베어링(16)과 유사한 재료로 이루어질 수 있다. 링이 모세관으로 작용하는 다공을 가진 재료로 이루어진다는 것이 중요하다. 적어도 신규 상태에서 링(22)은 윤활제를 갖지 않는다. 그러나 링(22)이 소정 량의 윤활제를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 물론 농도는 베어링(16)의 농도 미만이어야 한다.

링(22)은 축(14)에 회전 불가능하게 배치된다. 이것은 링(22)이 축(14)의 변형, 특히 롤링 또는 스탬핑에 의해 상기 축에 고정됨으로써 이루어질 수 있다. 따라서 링(22)의 소정 변형이 나타난다. 축(14)이 축방향으로 변형됨으로써 링(22)은 축(14)에 연결되기 위해 소정의 유격을 가지므로 축(14)의 표면은 손상되지 않는다.

작동시 윤활제가 베어링(16)으로부터 나오고 정류기(20)를 향하여 링(22)에 도달한다. 거기에서 적어도 일부는 링(22)에 의해 흡수된다. 소결 재료의 사용시 윤활제는 링(22)의 다공의 모세관 효과에 의해 흡수된다. 따라서 링(22)은 모세관 스폰지로 불릴 수 있다. 축(14)위에서 베어링(16)과 링(22)사이에 연속하는 윤활제 필름이 생성될 수 있으므로 링(22)의 모세관이 베어링(16)의 모세관 보다 큰 것이 바람직하다. 즉 적어도 링(22)의 모세관은 평균적으로 베어링(16)의 모세관 보다커야 한다. 따라서, 링(22)에 의해 나타나는 모세관 효과가 베어링(16)의 모세관 효과보다 작기 때문에 윤활제 필름은 오히려 베어링(16)을 향한다.

도 2에도 아마추어(12), 축(14) 및 정류기(20)를 포함하는 전기 기계(10)가 도시된다. 여기에서는 도 1의 설명을 참고할 수 있다. 베어링 실드(18)는 이 도면에 도시되지 않는다.

축(14)의 지지를 위해 제 1 베어링(16) 맞은편에 종단면도로 도시된 반대편 제 2베어링(24)이 제공된다. 제 2 베어링(24)은 축(14)을 위한 리세스(17)를 갖고 마찬가지로 윤활제로 적셔진다.

도 2에 III 으로 표시된 제 2 베어링(24)의 상세부는 도 3에 확대 도시된다. 베어링(24)으로부터 나온 윤활제의 흡수를 위한 제 2 링(28)이 정류자(20)측 베어링(24)의 정면(26)에 특히 회전 불가능하게 고정된다. 링(28)은 이 실시예에서 리세스(17) 주변의 정면측, 특히 실린더형 함몰부(30)에 고정된다. 바람직하게 링(28)은 베어링(24)의 정면(32)과 일직선으로 끝난다. 링(28)이 정면(32) 위로 돌출하거나 그 후방으로 물러나는 정면 측 배치도 가능하다.

제 2 링(28)도 슬리브 형태를 갖는다. 디스크 형태도 가능하다. 링(28)은 흡입력 있는 재료, 바람직하게 소결 재료, 특히 베어링(16)의 재료와 동일한 재료로 이루어진다. 그것은 예컨대 다공을 가진 청동 또는 소결 철일 수 있다. 링(28)이 모세관으로 작용하는 다공을 가진 재료로 이루어진다는 것이 중요하다. 적어도 신규 상태에서 링(28)은 윤활제를 포함하지 않는다. 그러나 링(28)이 소정 량의 윤활제를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 물론 농도는 베어링(24)의 농도 미만이어야 한다.

작동시 윤활제가 베어링(16) 및 리세스(17)로부터 정류기(20)를 향해 나오면 링(28)에 도달하고 상기 링에 의해 또는 상기 링의 다공에 의해 흡수된다. 소결 재료에서는 그것이 링(28)의 다공의 모세관 작용에 의해 흡수된다. 따라서 링(28)은 모세관 스폰지라고 불릴 수 있다. 리세스(17) 영역 내에서 베어링(24)과 상기 베어링의 링(28) 사이에 연속하는 윤활제 필름이 생성될 수 있기 때문에, 링(28)의 모세관이 베어링(24)의 모세관 보다 큰 것이 바람직하다. 즉 적어도 링(28)의 모세관은 평균적으로 베어링(24)의 모세관 보다 커야 한다. 따라서 링(28)에 의한 모세관 작용은 베어링(24)의 모세관 작용 보다 작기 때문에, 윤활제 필름은 베어링(24) 내에 남아있다.

베어링(24)의 내경 및 링(28)의 내경은 공통으로 베어링(24)의 정면을 향해 바람직하게 계속 확대되는 리세스(17)의 표면을 형성한다. 따라서 한편으로는 베어링(24)과 리세스(17)사이의 갭으로부터 나오는 윤활제가 방해 없이 링(28)으로 침투할 수 있거나 또는 다른 한편으로는 리세스(17) 내로 침투한다.

결국 링(28)과 베어링(24) 사이에 윤활제 배리어(34)가 제공된다. 이것은 윤활제를 침투시키지 않는 층이다. 이것은 추가의 밀봉 재료층일 수 있거나 링(28) 및 베어링(24)의 하나 또는 양 접촉 표면의 밀봉하는 공정에 의한 것일 수 있다. 특히 모세관 및 링(28)의 다공이 전술한 바와 같이 적어도 평균적으로 베어링의 모세관 보다 큰 경우, 층이 제공되지 않을 수 있다. 따라서 베어링(24)으로부터 링(28)으로 흐르는 윤활제는 모세관 및 베어링(24)의 다공의 보다 큰 모세관 작용으로 인해 다시 베어링(24) 내로 돌아간다. 따라서 거의 폐쇄된 윤활제 회로가 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 축 베어링 및 베어링은 간단한 방법으로 예를 들어 축에 배치되어 회전하는 전기 콘택의 윤활제에 의한 오염이 방지된다는 장점을 갖는다.

Claims (14)

1. 축(14)과, 축(14)을 위한 리세스(17)를 가진 윤활제로 적셔진 베어링(16,24)과, 상기 베어링(16,24)으로부터 나온 윤활제를 흡수하기 위해 축(14) 둘레에 배치된 링(22,28)을 포함하는 축 베어링에 있어서, 상기 링(22,28)은 모세관으로 작용하는 다공을 가진 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 축 베어링.
2. 제 1항에 있어서, 상기 링(22,28)의 모세관은 적어도 평균적으로 베어링(16,24)의 모세관 보다 큰 것을 특징으로 하는 축 베어링.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서, 상기 링(22,28)은 소결 재료, 특히 베어링(16,24)의 재료와 동일하거나 유사한 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 축 베어링.
4. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링(22,28)은 축(14)에 배치된 회전 전기 콘택(20)과 베어링(16,24) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 축 베어링.
5. 제 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링(22,28)은 적어도 신규 상태에서 실질적으로 윤활제를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 축 베어링.
6. 제 1항 내지 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링(22)은 축(14)에 회전 불가능하게 배치되고, 링(22)은 축(14)의 변형, 특히 롤링 및 스탬핑에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 축 베어링.
7. 축(14)을 위한 리세스(17)를 포함하고 윤활제로 적셔진 특히 전지 기계(10)의 축(14)을 위한 베어링, 특히 소결 베어링에 있어서, 상기 베어링(24)의 정면(26)에는 베어링(24)으로부터 나온 윤활제의 수용을 위한 링(28)이 고정되고, 상기 링(28)은 모세관으로 작용하는 다공을 가진 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 베어링(24).
8. 제 7항에 있어서, 상기 링(28)의 모세관은 평균적으로 베어링(24)의 모세관 보다 큰 것을 특징으로 하는 베어링(24).
9. 제 7항 또는 8항에 있어서, 상기 링(28)은 소결 재료, 특히 베어링(24)의 재료와 동일하거나 유사한 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 베어링(24).
10. 제 7항 내지 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링(28)은 적어도 신규 상태에서 실질적으로 윤활제를 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 베어링(24).
11. 제 7항 내지 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링(28)은 리세스(17)의 정면측 함몰부(30) 내에 고정되고, 특히 베어링(24)의 정면(32)과 일직선으로 끝나는 것을 특징으로 하는 베어링(24).
12. 제 7항 내지 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 링(28)과 베어링(24) 사이에 윤활제 배리어(34)가 제공되는 것을 특징으로 하는 베어링(24).
13. 제 7항 내지 12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 베어링(24)의 내경과 링(28)의 내경은 베어링(24)의 정면(26)을 향해 계속 확대되는 리세스(17)의 표면을 형성하는 것을 특징으로 하는 베어링(24).
14. 제 7항 내지 13항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 베어링을 포함하는 전기 기계(10).