KR20160033273A - 크로스 롤러 베어링 - Google Patents

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Abstract

크로스 롤러 베어링은 링 형상을 갖는 외륜부, 상기 외륜과 동심을 갖는 링 형상을 가지며, 상기 외륜의 내부에 배치되는 내륜부, 상기 외륜부와 상기 내륜부의 사이의 공간에 배치되는 복수의 롤러들 및 상기 롤러들 사이에 배치되는 리테이너를 포함한다. 상기 내륜부는 내부면에 형성되며, 중심축이 상기 내륜부의 내부면에 대해 경사지도록 형성되는 급유홀을 갖는다.

Description

크로스 롤러 베어링{CROSSED ROLLER BEARING}
본 발명은 크로스 롤러 베어링에 관한 것으로, 보다 상세하게는 롤러사이에 윤활유를 자동으로 공급할 수 있는 크로스 롤러 베어링에 관한 것이다.
일반적으로, 크로스 롤러 베어링(crossed roller bearing)은 간단한 구조로 되어 있지만, 한 개의 베어링으로 액셜(axial) 하중, 래디얼(radial) 하중, 모멘트(moment) 하중 등의 모든 방향의 하중을 동시에 받을 수 있는 것으로 알려져 있다. 상기 크로스 롤러 베어링은 각 롤러를 정렬시켜 일정 간격을 유지시키는 수단으로서 리테이너(retainer)를 구비한다.
이러한 크로스 롤러 베어링은 회전하고 있는 기계의 축을 원하는 위치에 고정시키고, 축의 자중과 축에 걸리는 하중을 지지하면서, 축을 회전시키는 역할을 하며, 한 개의 베어링으로 다중 출 방향 모든 하중을 지지하는 것을 특징으로 한다.
이러한 크로스 롤러 베어링은 크게 내, 외륜 일체형과, 내, 외륜 분할형으로 나누어진다. 상기 내, 외륜 일체형은 내륜과 외륜이 양방향으로 회전하여 안정된 회전력 및 토크를 전달하며 주로 로봇 암 등의 축 부위에 사용된다. 상기 내, 외륜 분할형은 내륜의 회전력이 요구되는 부위에 사용되며 큰 회전력을 얻기 힘든 단점을 가진다.
상기 크로스 롤러 베어링은 윤활유의 산화 및 기능저하 문제로 지속적인 윤활유 공급이 필요하다. 윤활유가 공급되지 않으면 로봇 암이 쳐지게 되며, 이에 따라, 이송되는 물체가 파손되는 문제점이 발생되게 된다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 윤활유를 지속적으로 공급하여 기능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 크로스 롤러 베어링을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링은 링 형상을 갖는 외륜부, 상기 외륜과 동심을 갖는 링 형상을 가지며, 상기 외륜의 내부에 배치되는 내륜부, 상기 외륜부와 내륜부의 사이의 공간에 배치되는 복수의 롤러들 및 상기 롤러들 사이에 배치되는 리테이너를 포함한다. 상기 내륜부는 내부면에 형성되며, 중심축이 상기 내륜부의 내부면에 대해 경사지도록 형성되는 급유홀을 갖는다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 급유홀은 상기 내륜부의 내부면에 서로 120도 간격으로 이격되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 급유홀은 윤활유가 주입되는 2개의 주입홀 및 윤활유개 배출되는 하나의 배출홀일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 급유홀은 상기 내륜부의 내부면에 서로 90도 간격으로 이격되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 급유홀은 윤활유가 주입되는 3개의 주입홀 및 윤활유개 배출되는 하나의 배출홀일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 내륜부의 내부면과 상기 급유홀을 중심축이 이루는 각는 40도 이상 50도 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 크로스 롤러 베어링은 상기 급유홀에 연결되어 상기 외륜부와 상기 내륜부 사이의 공간으로 윤활유를 주입하는 자동 급유 장치를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 자동 급유 장치는 몸체부, 상기 몸체부에 결합되는 제1 연결부 및 상기 제1 연결부에 결합되며, 상기 몸체부로부터 공급되는 윤활유를 배출하는 제2 연결부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 몸체부는 윤활유가 저장되는 윤활유 저장부, 상기 저장된 윤활유를 지지하는 윤활유 지지부, 상기 윤활유 저장부에 저장되는 윤활유에 압력을 제공하는 압력 유지부 및 상기 압력 유지부를 지지하는 압력 지지부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제1 연결부는 상기 몸체부와 연결되는 제1 연결 몸체 및 상기 제1 연결부 몸체로부터 돌출되며, 수나사 형상을 갖는 제1 체결부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제2 연결부는 상기 제1 체결부와 체결되며, 내부에 암나사 형상을 갖는 제2 연결 몸체 및 상기 제2 연결부 몸체로부터 돌출되며, 단턱부를 갖는 배출구를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 자동 급유 장치는 상기 외륜부와 상기 내륜부 사이의 공간 및 상기 자동 급유 장치 사이의 압력 차이를 이용하여 윤활유를 공급할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 리테이너는 직사각형 윤곽의 리테이너 본체판을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 리테이너 본체판은 그 양측에 인접하는 롤러와 접촉하는 직사각형 측면을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 직사각형 측면은 그 표면 상의 하나의 대각선의 방향을 따라서 일방의 모서리로부터 타방의 모서리를 향해 서로 접근하는 방향으로 경사져 크로스 롤러 베어링의 중심을 향하는 경상 평면일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 직사각형 측면 각각은 그 중심 부분에 소정의 깊이의 윤활유 축적용 오목부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 오목부는 상기 리테이너 본체판을 통해 그 바닥면에서 서로 연통되어 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 롤러는 원통형 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 롤러 및 상기 리테이너는 각각 70개가 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 외륜부와 상기 내륜부 사이의 공간에 주입되는 윤활유의 양은 12cc 이상 13cc이하일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 크로스 롤러 베어링에 자동 급유 장치가 연결된다. 따라서, 크로스 롤러 베어링 내부에 윤활유를 자동으로 공급할 수 있다.
또한, 폐 윤활유를 배출할 수 있는 배출홀을 포함하고 있어 폐 윤활유의 배출이 원활하므로 크로스 롤러 베어링 내부에서 윤활유의 순환이 가능하다. 따라서, 크로스 롤러 베어링의 불량을 감소시킬 수 있다.
또한, 크로스 롤러 베어링의 불량으로 인해 발생되는 로봇 진동을 감소시킬 수 있으며, 크로스 롤러 베어링의 주요 고장 원인인 급유 부족의 문제를 해결할 수 있으므로 크로스 롤러 베어링의 수명을 연장 시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링을 포함하는 로봇을나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 로봇 암을 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링을 나타내는 평면도이다.
도 4는 도 3의 I-I'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링의 내륜부에 형성된 급유홀에 연결부가 결합된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링의 내륜부에 형성된 급유홀을 나타내는 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링에 자동 급유 장치가 결합된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 8은 도 7의 자동 급유 장치의 제1 연결부를 나타내는 평면도이다.
도 9는 도 7의 자동 급유 장치의 제2 연결부를 나타내는 평면도이다.
도 10은 도 7의 자동 급유 장치의 몸체부를 나타내는 평면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링을 나타내는 평면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링은 부분적으로 절개한 평면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링의 리테이너를 나타내는 평면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링의 리테이너를 나타내는 단면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링을 나타내는 측면도이다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링을 포함하는 로봇을 나타내는 사시도이다. 도 2는 도 1의 로봇 암(arm)을 나타내는 측면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링이 사용되는 로봇이 도시된다.
상기 로봇은 제1 승강부(E1), 제2 승강부(E2), 제1 로봇 암(A1) 및 제2 로봇 암(A2)을 포함할 수 있다.
상기 제1 승강부(E1)는 바닥에 고정되며, 회전축(R)을 통해 회전이 가능한 구조를 가질 수 있다. 상기 제1 승강부(E1)에는 상기 제2 승강부(E1)가 연결된다. 상기 제2 승강부(E1)는 승강축에 의해 상하로 작동이 가능하다.
상기 제2 승강부(E2)에는 상기 제1 로봇 암(A1) 및 상기 제2 로봇 암(A2)이 연결될 수 있다. 상기 제1 로봇 암(A1) 및 상기 제2 로봇 암(A2)은 이동이 필요한 물체를 이동시키는 역할을 한다.
상기 제1 로봇 암(A1) 및 상기 제2 로봇 암(A2)은 제1 지지부(S1), 상기 제1 지지부(S1) 위에 배치되는 제2 지지부(S2), 상기 제2 지지부(S2) 위에 배치되는 제3 지지부(S3) 및 상기 제3 지지부(S3) 위에 배치되는 제4 지지부(S4)를 포함할 수 있다.
상기 제1 지지부(S1)와 상기 제2 지지부(S2)를 연결하는 연결부에는 제1 크로스 롤러 베어링(CRB1)이 배치될 수 있다. 상기 제2 지지부(S2)와 상기 제3 지지부(S3)를 연결하는 연결부에는 제2 크로스 롤러 베어링(CRB2)이 배치될 수 있다. 상기 제3 지지부(S3)와 상기 제4 지지부(S4)를 연결하는 연결부에는 제3 크로스 롤러 베어링(CRB3)이 배치될 수 있다. 또한, 상기 제1 승강부(E1)와 바닥이 연결되는 연결부에도 회전이 필요하므로 크로스 롤러 베어링이 이용될 수 있다. 이와 같이 크로스 롤러 베어링은 큰 하중을 지지할 필요가 있으며 회전이 필요한 부위에 이용될 수 있다.
여기서는 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링이 이용되는 분야를 설명하기 위해 로봇을 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링은 로봇에만 이용되는 것은 아니며, 회전이 필요한 모든 부위에 이용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링을 나타내는 평면도이다. 도 4는 도 3의 I-I'라인을 따라 절단한 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실예에 따른 크로스 롤러 베어링(100)은 외륜부(110), 내륜부(120), 제1 급유홀(131), 제2 급유홀(132) 및 제3 급유홀(133)을 포함한다.
상기 외륜부(110)는 링 형상을 갖는다. 상기 내륜부(120)는 상기 외륜부(110)와 동심을 갖는 링 형상을 갖는다. 상기 내륜부(120)는 상기 외륜부(110) 보다 작은 사이즈를 가지며, 상기 외륜부(110)의 내부에 배치된다.
상기 외륜부(110)와 상기 내륜부(120) 사이의 공간에는 복수개의 롤러들과 복수개의 리테이너들이 배치된다. 상기 리테이너는 상기 롤러들 사이에 배치될 수 있다. 상기 롤러들과 리테이너들에 대하여는 도 12 내지 도 15를 참조하여 상술하기로 한다.
상기 내륜부(120)의 내부면에는 상기 제1 급유홀(131), 제2 급유홀(132) 및 제3 급유홀(133)이 형성된다.
상기 제1 급유홀(131), 제2 급유홀(132) 및 제3 급유홀(133)은 각각 120도 간격으로 이격되어 형성될 수 있다. 예들 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링은 세 개의 급유홀을 포함할 수 있다. 상기 제1 급유홀(131), 제2 급유홀(132) 및 제3 급유홀(133)에는 각각 제1 급유 연결부(121), 제2 급유 연결부(122) 및 제3 급유 연결부(123)가 결합될 수 있다.
상기 1 급유홀(131), 제2 급유홀(132) 및 제3 급유홀(133) 중 두 개의 급유홀은 윤활유가 주입되는 주입홀이 될 수 있다. 또한, 나머지 하나의 급유홀은 윤활유가 배출되는 배출홀이 될 수 있다. 상기 두 개의 주입홀과 한 개의 배출홀의 위치는 특정되는 것이 아니라 임의적으로 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링을 로봇에 사용시 약 170도 회전하는 것을 기반으로 설계될 수 있다. 따라서, 하나의 주입홀이 커버할 수 있는 각도가 약 170도가 된다. 따라서, 양 방향 회전을 감안할 때, 최고 340도 회전을 하나의 주입홀로 커버할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 두개의 주입홀이 형성되므로 모든 영역을 커버할 수 있게 된다.
한 개의 배출홀을 통해서는 폐 윤활유가 배출될 수 있다. 상기 배출홀을 통해 폐 윤활유가 배출될 수 있으므로 크로스 롤러 베어링 내에서 윤활유의 순환이 가능하게 될 수 있다.
상기 외륜부(110)와 상기 외륜부(120) 사이에는 링 형상의 궤도(115)가 형성된다. 상기 궤도 내에는 복수개의 롤러들과 복수개의 리테이너가 배치될 수 있다. 상기 내륜부(120)의 내부면에는 복수개의 급유홀(130)들이 형성된다.
상기 급유홀(130)의 중심축과 상기 내륜부(120)의 내부면이 이루는 각은 40도 이상 50도 이하일 수 있다. 바람직하게는 상기 급유홀(130)의 중심축과 상기 내륜부(120)의 내부면은 45도 각도를 이루도록 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링의 내륜부에 형성된 급유홀에 연결부가 결합된 상태를 나타내는 평면도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링의 내륜부에 형성된 급유홀을 나타내는 평면도이다.
도5를 참조하면, 상기 내륜부(120)의 내부면에 형성된 제1 급유홀(131)에 상기 제1 급유 연결부(121)가 결합된 상태가 도시된다.
상기 급유홀(130)의 중심축과 상기 내륜부(120)의 내부면이 이루는 각은 40도 이상 50도 이하일 수 있다. 바람직하게는 상기 급유홀(130)의 중심축과 상기 내륜부(120)의 내부면은 45도 각도를 이루도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 급유 연결부(121)는 제1 급유홀(131)에 대응되도록 결합되므로, 상기 제1 급유 연결부(121)의 중심축과 상기 내륜부(120)의 내부면이 이루는 각은 40도 이상 50도 이하일 수 있다. 바람직하게는 상기 제1 급유 연결부(121)의 중심축과 상기 내륜부(120)의 내부면은 45도 각도를 이루도록 형성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링의 내륜부에 형성된 급유홀이 도시된다.
상기 급유홀(130)의 중심축과 상기 내륜부(120)의 내부면이 이루는 각은 40도 이상 50도 이하일 수 있다. 바람직하게는 상기 급유홀(130)의 중심축과 상기 내륜부(120)의 내부면은 45도 각도를 이루도록 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링에 자동 급유 장치가 결합된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링에 자동 급유 장치가 결합된 상태가 도시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링(100)은 외륜부(110), 내륜부(120), 제1 급유홀(131) 및 제1 급유 연결부(121)를 포함한다. 상기 크로스 롤러 베어링(100)에는 자동 급유 장치(200)가 결합될 수 있다.
상기 자동 급유 장치(200)는 급유 호스(300)를 통해 상기 크로스 롤러 베어링(100)에 결합된다.
상기 자동 급유 장치(200)는 제1 연결부(210), 제2 연결부(220) 및 몸체부(230)를 포함할 수 있다. 상기 제1 연결부(210)는 상기 몸체부(230)에 결합되며, 상기 제2 연결부(220)는 상기 제1 연결부(210)에 결합된다. 상기 제2 연결부(220)는 상기 급유 호스(300)를 통해 상기 몸체부로부터 제공되는 윤활유를 상기 제1 급유 연결부(121)로 전달한다.
상기 자동 급유 장치(200)는 상기 외륜부(110)와 상기 외륜부(120) 사이에는 링 형상의 궤도(115)에 윤활유를 공급한다. 상기 자동 급유 장치(200)는 압력 차이를 이용하여 자동으로 윤활유를 공급할 수 있다. 즉, 상기 자동 급유 장치(200)의 내부 압력과 상기 외륜부(110)와 상기 외륜부(120) 사이에는 링 형상의 궤도(115) 내부의 압력 차이를 이용하여 자동으로 윤활유를 공급한다. 상기 외륜부와 상기 내륜부 사이의 공간에 주입되는 윤활유의 양은 12cc 이상 13cc이하일 수 있다. 바람직하게는 상기 윤활유의 양은 12.965757cc일 수 있다.
예를 들어, 상기 자동 급유 장치(200) 내부의 압력보다 상기 외륜부(110)와 상기 외륜부(120) 사이에는 링 형상의 궤도(115) 내부의 압력이 낮은 경우 자동으로 윤활유가 공급된다. 상기 자동 급유 장치(200) 내부의 압력과 상기 외륜부(110)와 상기 외륜부(120) 사이에는 링 형상의 궤도(115) 내부의 압력이 동일한 경우에는 윤활유가 공급되지 않는다.
도 8은 도 7의 자동 급유 장치의 제1 연결부를 나타내는 평면도이다. 도 9는 도 7의 자동 급유 장치의 제2 연결부를 나타내는 평면도이다. 도 10은 도 7의 자동 급유 장치의 몸체부를 나타내는 평면도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 급유 장치의 제1 연결부(210)가 도시된다.
상기 제1 연결부(210)는 상기 몸체부(230)와 결합되는 제1 연결 몸체(211) 및 제1 체결부(213)를 포함한다. 상기 제1 연결 몸체(211)는 상기 몸체부(230)에 연결되며, 상기 제1 체결부(213)는 상기 제2 연결부(220)에 연결된다. 상기 제1 연결 몸체(211)는 금속 재질로 형성될 수 있다.
상기 제1 체결부(213)는 상기 제1 연결 몸체(211)보다 작은 폭을 가지며, 상기 제1 연결 몸체(211)로부터 돌출된 형상을 갖는다. 상기 제1 체결부(213)의 외부면은 수나사 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 체결부(213)는 금속 재질로 형성될 수 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 급유 장치의 제2 연결부(220)가 도시된다.
상기 제2 연결부(220)는 제2 연결 몸체(221) 및 배출구(223)를 포함할 수 있다. 상기 제2 연결 몸체(221)는 상기 제1 체결부(213)와 체결된다. 상기 제2 연결 몸체(221)는 내부에 형성되는 암나사 형상을 가질 수 있다. 상기 제2 연결 몸체(221)는 내부에 형성되는 암나사 형상은 상기 제1 체결부(213)의 외부에 형성되는 수나사의 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제2 연결 몸체(221)는 금속 재질로 형성될 수 있다.
상기 배출구(223)는 상기 제2 연결 몸체(221)로부터 돌출된 형상을 가질 수 있다. 상기 배출구(223)는 단턱부(225)를 포함할 수 있다. 상기 배출구(223)는 비교적 유연한 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 배출구(223)는 고무 재질로 형성될 수 있다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 급유 장치의 몸체부(230)가 도시된다.
상기 몸체부(230)는 윤활유 저장부(231), 윤활유 지지부(232), 압력 유지부(233) 및 압력 지지부(234)를 포함한다.
상기 윤활유 저장부(231)에는 윤활유가 저장될 수 있다.상기 윤활유 저장부(231)에 저장된 윤활유는 상기 제1 연결부(210) 및 상기 제2 연결부(220)를 통해 상기 외륜부(110)와 상기 외륜부(120) 사이에는 링 형상의 궤도(115)에 윤활유를 공급한다.
상기 자동 급유 장치(200)는 상기 외륜부(110)와 상기 외륜부(120) 사이에는 링 형상의 궤도(115)에 윤활유를 공급한다. 상기 자동 급유 장치(200)는 압력 차이를 이용하여 자동으로 윤활유를 공급할 수 있다. 즉, 상기 자동 급유 장치(200)의 내부 압력과 상기 외륜부(110)와 상기 외륜부(120) 사이에는 링 형상의 궤도(115) 내부의 압력 차이를 이용하여 자동으로 윤활유를 공급한다.
예를 들어, 상기 자동 급유 장치(200) 내부의 압력보다 상기 외륜부(110)와 상기 외륜부(120) 사이에는 링 형상의 궤도(115) 내부의 압력이 낮은 경우 자동으로 윤활유가 공급된다. 상기 자동 급유 장치(200) 내부의 압력과 상기 외륜부(110)와 상기 외륜부(120) 사이에는 링 형상의 궤도(115) 내부의 압력이 동일한 경우에는 윤활유가 공급되지 않는다.
상기 윤활유 지지부(232)는 상기 윤활유 저장부(231)에 저장된 윤활유가 하부로 새어나오지 못하게 지지하는 역할을 한다. 또한, 상기 윤활유 지지부(232)는 상기 윤활유 저장부(231)에 저장된 윤활유를 일정한 압력으로 받쳐주는 역할을 한다.
상기 압력 유지부(233)는 일정한 압력으로 상기 윤활유 지지부(232)를 받쳐주는 역할을 한다. 상기 압력 유지부(233)는 탄성을 가지는 물체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 압력 유지부(233)는 용수철을 포함할 수 있다. 상기 압력 유지부(233)는 상기 윤활유 지지부(232)에 대해 수직 방향으로 연장되는 두 개의 용수철로 구성될 수 있다. 상기 압력 지지부(234)는 압력 유지부(233)를 지지하는 역할을 한다.
상기 몸체부(230)는 투명한 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 몸체부(230)는 투명한 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 따라서, 윤활유의 남아있는 윤활유의 양을 용이하게 확인할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링을 나타내는 평면도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실예에 따른 크로스 롤러 베어링(1100)은 외륜부(1110), 내륜부(1120), 제1 급유홀(1131), 제2 급유홀(1132), 제3 급유홀(1133) 및 제4 급유홀(1134)을 포함한다.
상기 외륜부(1110)는 링 형상을 갖는다. 상기 내륜부(1120)는 상기 외륜부(1110)와 동심을 갖는 링 형상을 갖는다. 상기 내륜부(1120)는 상기 외륜부(1110) 보다 작은 사이즈를 가지며, 상기 외륜부(1110)의 내부에 배치된다.
상기 외륜부(1110)와 상기 내륜부(1120) 사이의 공간에는 복수개의 롤러들과 복수개의 리테이너들이 배치된다. 상기 리테이너는 상기 롤러들 사이에 배치될 수 있다. 상기 롤러들과 리테이너들에 대하여는 도 12 내지 도 15를 참조하여 상술하기로 한다.
상기 내륜부(1120)의 내부면에는 상기 제1 급유홀(1131), 제2 급유홀(1132) 제3 급유홀(1133) 및 제4 급유홀(1134)이 형성된다.
상기 제1 급유홀(1131), 제2 급유홀(1132) 제3 급유홀(1133) 및 제4 급유홀(1134)은 각각 90도 간격으로 이격되어 형성될 수 있다. 예들 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링은 네 개의 급유홀을 포함할 수 있다. 상기 제1 급유홀(1131), 제2 급유홀(1132) 제3 급유홀(1133) 및 제4 급유홀(1134)에는 각각 제1 급유 연결부(1121), 제2 급유 연결부(1122) 제3 급유 연결부(1123) 및 제4 급유 연결부(1124)가 결합될 수 있다.
상기 1 급유홀(1131), 제2 급유홀(1132) 제3 급유홀(1133) 및 제4 급유홀(1134)중 세 개의 급유홀은 윤활유가 주입되는 주입홀이 될 수 있다. 또한, 나머지 하나의 급유홀은 윤활유가 배출되는 배출홀이 될 수 있다. 상기 세 개의 주입홀과 한 개의 배출홀의 위치는 특정되는 것이 아니라 임의적으로 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링을 로봇에 사용시 약 170도 회전하는 것을 기반으로 설계될 수 있다. 따라서, 하나의 주입홀이 커버할 수 있는 각도가 약 170도가 된다. 따라서, 양 방향 회전을 감안할 때, 최고 340도 회전을 하나의 주입홀로 커버할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 세 개의 주입홀이 형성되므로 모든 영역을 커버할 수 있게 된다.
한 개의 배출홀을 통해서는 폐 윤활유가 배출될 수 있다. 상기 배출홀을 통해 폐 윤활유가 배출될 수 있으므로 크로스 롤러 베어링 내에서 윤활유의 순환이 가능하게 될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링은 부분적으로 절개한 평면도이다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링의 리테이너를 나타내는 평면도이다. 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링의 리테이너를 나타내는 단면도이다. 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링을 나타내는 측면도이다.
도 12 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 크로스 롤러 베어링(100)은 외륜부(110), 내륜부(120), 상기 외륜부(110)와 상기 내륜부(120) 사이에 형성된 직사각형 단면의 링 형상의 궤도(115)에 삽입된 복수의 원통형의 롤러(2)와, 인접하는 롤러(2) 사이를 각각 일정한 간격으로 유지하는 복수의 리테이너(3)를 포함한다. 상기 롤러(2) 및 상기 리테이너(3)는 각각70씩 배치될 수 있다.
인접하는 롤러(2)의 사이에 삽입되어 있는 리테이너(3)에 대해 설명한다. 상기 리테이너(3)는 플라스틱 소재, 금속 소재, 소결 재료 등으로 형성된 리테이너 본체판(11)을 구비하고 있다. 리테이너 본체판(11)은 도 13에 가상선 으로 나타낸 바와 같이, 궤도(115)의 직사각형 단면 형상(4a)에 대응하는 직사각형 윤곽의 판이다.
다음으로, 직사각형 측면(12, 13)의 중심 부분에, 소정 깊이의 윤활유 축적용 또는 윤활유 저장용 오목부(16 및 17)가 대칭 상태로 형성되어 있다. 본 실시예의 오목부(16 및 17)는 역원추 형상의 내주면을 구비하고 있어, 그 바닥이 리테이너 본체판(11)을 관통하는 관통구멍(18)에 의해 서로 연통되어 있다.
이와 같이, 본 실시예의 상기 리테이너(3)는 상기 궤도(115) 내에 장착되어 있는 좌우 롤러의 배치에 따른 경사 평면을 형성하는 좌우의 직사각형 측면(12 및 13)을 구비하고 있다. 따라서, 상기 좌우 롤러(2)에 대해 선접촉하여, 이들 사이를 일정한 간격으로 유지할 수 있다. 또한, 상기 좌우 직사각형 측면(12 및 13)과 상기 롤러(2)의 원형 외주면이 선접촉하고 있으므로, 상기 직사각형 측면(12 및 13)에 형성된 윤활유 축적용 상기 오목부(16 및 17)로부터 인접하는 상기 롤러(2)로 윤활유가 원활하게 공급된다. 또한, 상기 오목부(16 및 17)는 서로 연통되어 있으므로, 상기 궤도(115) 내에서 상기 리테이너(3)를 통해 윤활유를 각 부분에 공급할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 크로스 롤러 베어링에 자동 급유 장치가 연결된다. 따라서, 크로스 롤러 베어링 내부에 윤활유를 자동으로 공급할 수 있다.
또한, 폐 윤활유를 배출할 수 있는 배출홀을 포함하고 있어 폐 윤활유의 배출이 원활하므로 크로스 롤러 베어링 내부에서 윤활유의 순환이 가능하다. 따라서, 크로스 롤러 베어링의 불량을 감소시킬 수 있다.
또한, 크로스 롤러 베어링의 불량으로 인해 발생되는 로봇 진동을 감소시킬 수 있으며, 크로스 롤러 베어링의 주요 고장 원인인 급유 부족의 문제를 해결할 수 있으므로 크로스 롤러 베어링의 수명을 연장 시킬 수 있다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 통상의 기술자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 크로스 롤러 베어링 110: 외륜부
120: 내륜부 130: 급유홀
200: 자동 급유 장치 300: 급유 호스
210: 제1 연결부 220: 제2 연결부
230: 몸체부

Claims (20)

  1. 링 형상을 갖는 외륜부;
    상기 외륜과 동심을 갖는 링 형상을 가지며, 상기 외륜의 내부에 배치되는 내륜부;
    상기 외륜부와 상기 내륜부의 사이의 공간에 배치되는 복수의 롤러들; 및
    상기 롤러들 사이에 배치되는 리테이너를 포함하고,
    상기 내륜부는 내부면에 형성되며, 중심축이 상기 내륜부의 내부면에 대해 경사지도록 형성되는 급유홀을 갖는 것을 특징으로 하는 크로스 롤러 베어링.
  2. 제1항에 있어서, 상기 급유홀은 상기 내륜부의 내부면에 서로 120도 간격으로 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 크로스 롤러 베어링.
  3. 제2항에 있어서, 상기 급유홀은
    윤활유가 주입되는 2개의 주입홀; 및
    윤활유가 배출되는 하나의 배출홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 크로스 롤러 베어링.
  4. 제1항에 있어서, 상기 급유홀은 상기 내륜부의 내부면에 서로 90도 간격으로 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 크로스 롤러 베어링.
  5. 제4항에 있어서, 상기 급유홀은
    윤활유가 주입되는 3개의 주입홀; 및
    윤활유가 배출되는 하나의 배출홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 크로스 롤러 베어링.
  6. 제1항에 있어서, 상기 내륜부의 내부면과 상기 급유홀을 중심축이 이루는 각은 40도 이상 50도 이하인 것을 특징으로 하는 크로스 롤러 베어링.
  7. 제1항에 있어서, 상기 급유홀에 연결되어 상기 외륜부와 상기 내륜부 사이의 공간으로 윤활유를 주입하는 자동 급유 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 크로스 롤러 베어링.
  8. 제7항에 있어서, 상기 자동 급유 장치는
    몸체부;
    상기 몸체부에 결합되는 제1 연결부; 및
    상기 제1 연결부에 결합되며, 상기 몸체부로부터 공급되는 윤활유를 배출하는 제2 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 크로스 롤러 베어링.
  9. 제8항에 있어서, 상기 몸체부는
    윤활유가 저장되는 윤활유 저장부;
    상기 저장된 윤활유를 지지하는 윤활유 지지부;
    상기 윤활유 저장부에 저장되는 윤활유에 압력을 제공하는 압력 유지부; 및
    상기 압력 유지부를 지지하는 압력 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 크로스 롤러 베어링.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제1 연결부는
    상기 몸체부와 연결되는 제1 연결 몸체; 및
    상기 제1 연결부 몸체로부터 돌출되며, 수나사 형상을 갖는 제1 체결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 크로스 롤러 베어링.
  11. 제8항에 있어서, 상기 제2 연결부는
    상기 제1 체결부와 체결되며, 내부에 암나사 형상을 갖는 제2 연결 몸체; 및
    상기 제2 연결부 몸체로부터 돌출되며, 단턱부를 갖는 배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 크로스 롤러 베어링.
  12. 제7항에 있어서, 상기 자동 급유 장치는 상기 외륜부와 상기 내륜부 사이의 공간 및 상기 자동 급유 장치 사이의 압력 차이를 이용하여 윤활유를 공급하는 것을 특징으로 하는 크로스 롤러 베어링.
  13. 제1항에 있어서, 상기 리테이너는 직사각형 윤곽의 리테이너 본체판을 포함하는 것을 특징으로 하는 크로스 롤러 베어링.
  14. 제13항에 있어서, 상기 리테이너 본체판은 그 양측에 인접하는 롤러와 접촉하는 직사각형 측면을 포함하는 것을 특징으로 하는 크로스 롤러 베어링.
  15. 제14항에 있어서, 상기 직사각형 측면은 그 표면상의 하나의 대각선의 방향을 따라서 일방의 모서리로부터 타방의 모서리를 향해 서로 접근하는 방향으로 경사져 크로스 롤러 베어링의 중심을 향하는 경상 평면인 것을 특징으로 하는 크로스 롤러 베어링.
  16. 제15항에 있어서, 상기 직사각형 측면 각각은 그 중심 부분에 소정의 깊이의 윤활유 축적용 오목부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 크로스 롤러 베어링.
  17. 제16항에 있어서, 상기 오목부는 상기 리테이너 본체판을 통해 그 바닥면에서 서로 연통되어 있는 것을 특징으로 하는 크로스 롤러 베어링.
  18. 제1항에 있어서, 상기 롤러는 원통형 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 크로스 롤러 베어링.
  19. 제1항에 있어서, 상기 롤러 및 상기 리테이너는 각각 70개가 배치되는 것을 특징으로 하는 크로스 롤러 베어링.
  20. 제1항에 있어서, 상기 외륜부와 상기 내륜부 사이의 공간에 주입되는 윤활유의 양은 12cc 이상 13cc이하인 것을 특징으로 하는 크로스 롤러 베어링.
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