KR20170116649A

KR20170116649A - Cage for ball bearing

Info

Publication number: KR20170116649A
Application number: KR1020160044417A
Authority: KR
Inventors: 이운주; 이영근; 염민철; 김규복
Original assignee: 주식회사 베어링아트
Priority date: 2016-04-11
Filing date: 2016-04-11
Publication date: 2017-10-20

Abstract

본 발명은 회전하는 요소와 회전하지 않는 요소 사이에 개재되어 상기 회전하는 요소와 상기 회전하지 않는 요소의 상대회전이 가능하도록 구비되는 전동체를 지지하는 볼 베어링 케이지에 관한 것으로, 볼 베어링 케이지는 링의 형상으로 형성된 몸체부; 및 상기 몸체부의 일면으로부터 상기 몸체부로부터 멀어지는 방향으로 돌출 형성되며, 원주방향을 따라 이격 배치되는 복수 개의 격벽;을 포함하되, 상기 격벽은 반경방향으로 두께를 가지며, 상기 격벽의 두께는 상기 몸체부로부터 멀어질수록 감소되어, 고속으로 회전하는 베어링의 원심력에 의한 케이지 끝단의 변형률을 감소시킴으로써, 케이지와 전동체 사이의 접촉되는 간섭량을 개선하는 동시에 발열을 감소시켜 전동체의 미끄럼 현상(Skidding)을 예방할 수 있다. 또한, 전동체를 감싸는 케이지의 면적을 줄이면서 오일순환을 용이하게 하여 교반저항을 감소시키고 저토크를 실현하게 한다.The present invention relates to a ball bearing cage which is interposed between a rotating element and a non-rotating element to support a rolling element provided to enable relative rotation between the rotating element and the non-rotating element, A body portion formed in a shape of a circle; And a plurality of barrier ribs protruding from a side of the body portion in a direction away from the body portion and spaced apart in the circumferential direction, wherein the barrier ribs have a thickness in a radial direction, The amount of interference between the cage and the rolling element is reduced, and at the same time, the heat generation is reduced, so that the skidding of the rolling element is reduced. Can be prevented. Further, the oil circulation is facilitated while reducing the area of the cage surrounding the rolling elements, thereby reducing the stirring resistance and realizing the low torque.

Description

Ball Bearing Cage {CAGE FOR BALL BEARING}

본 발명은 볼 베어링 케이지에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고속으로 회전 시 그 내측에 배치되는 전동체와의 마찰 또는 간섭을 최소화할 수 있는 볼 베어링 케이지에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ball bearing cage, and more particularly, to a ball bearing cage capable of minimizing friction or interference with a rolling member disposed inside the ball bearing cage when rotating at high speed.

일반적으로 베어링은 회전하는 요소와 회전하지 않는 요소 사이에 장착되어 회전하는 요소의 회전을 원활하게 하는 한편, 회전하고 있는 회전 요소의 축을 지지하는 기계 요소이다. In general, a bearing is a mechanical element mounted between a rotating element and a non-rotating element to facilitate rotation of the rotating element while supporting the axis of the rotating element.

이러한 베어링은 축과 접촉하는 상태에 따라 미끄럼 베어링과 구름 베어링으로 대분되는 한편, 하중이 걸리는 방향에 따라 레이디얼 베어링(Radial bearing)과 스러스트 베어링(Thrust bearing)으로 분류될 수 있다.These bearings are divided into sliding bearings and rolling bearings depending on the state of contact with the shaft, and can be classified into a radial bearing and a thrust bearing according to the direction in which the load is applied.

구름 베어링은 회전하는 축을 볼 또는 롤러와 같은 전동체로 지지하는 구조로 이루어진 베어링으로, 축의 일부에 직접 접촉하는 미끄럼 베어링에 비하여 마찰 저항이 작은 장점이 있다. 구름 베어링은 전동체의 형상에 따라 볼 베어링(Ball bearing), 테이퍼 롤러 베어링(Tapered roller bearing), 그리고 니들 베어링(Needle bearing) 등으로 분류되며, 위와 같은 구조상의 이점으로 인해 그 활용성이 높아지고 있다. The rolling bearing has a structure in which a rotating shaft is supported by a rolling body such as a ball or a roller and has a merit that the frictional resistance is smaller than that of a sliding bearing which directly contacts a part of the shaft. Rolling bearings are classified into ball bearings, tapered roller bearings, and needle bearings according to the shape of the rolling elements, and the utilization of the rolling bearings is improved due to the above structural advantages .

볼 베어링은 그 내측에 개재되는 전동체의 형상이 구형으로 형성되어 있어, 회전하는 축과의 접촉 면적이 비교적 작기 때문에 빠른 속도로 회전하는 축을 효과적으로 지지하도록 되어 있다. The ball bearing has a spherical shape of a rolling member interposed therebetween, and the contact area with the rotating shaft is relatively small, so that the ball bearing rotates at a high speed effectively.

이러한 볼 베어링은 원통 형상의 내륜과, 내륜으로부터 반경 외측으로 일정 간격 이격된 외륜과, 내륜과 외륜에 형성된 원호의 홈에 설치되는 복수 개의 전동체, 그리고 위 복수 개의 전동체를 원주방향을 따라 설정된 간격으로 유지하도록 고정하는 케이지를 포함한다.Such a ball bearing has a cylindrical inner ring, an outer ring spaced radially outwardly from the inner ring, a plurality of rolling elements provided in grooves of an arc formed in the inner ring and the outer ring, and a plurality of rolling elements arranged in the circumferential direction And a cage fixed to be held at intervals.

위 케이지는 대체적으로 링의 형상으로 되어 있으며, 이 케이지에는 복수 개의 전동체를 수용하는 안착 날개가 원주방향을 따라 각각 이격되어 형성된다. 이 안착 날개는 전동체가 축방향으로 이탈되지 않도록 둔각의 원호 형상으로 형성된다.The upper cage is generally in the form of a ring, and the cage is formed with a plurality of seat blades spaced along the circumferential direction to accommodate a plurality of rolling elements. The seat blade is formed in an obtuse-arcuate shape so that the rolling elements are not displaced in the axial direction.

볼 베어링은 전동체의 형상이 구형으로 되어 있어, 회전하는 요소와 회전하지 않는 요소 사이에 발생하는 마찰 또는 토크 저항이 비교적 다른 베어링보다 작은 이점이 있다. 이에 따라, 볼 베어링은 하이브리드 또는 전기 차량의 모터, 항공기, 그리고 의료 기기 등 다양한 분야에서 고속으로 회전하는 회전축을 원활하게 지지할 수 있다. 예컨대, 차량에서는 상대적으로 강한 하중이 작용하는 변속기를 지지하도록 볼 베어링이 이용될 수 있다.The ball bearings are advantageous in that the rolling elements are spherical in shape, so that the friction generated between a rotating element and a non-rotating element is smaller than a bearing having a relatively low torque resistance. Accordingly, the ball bearing can smoothly support the rotating shaft rotating at high speed in various fields such as a motor, an aircraft, and a medical instrument of a hybrid or electric vehicle. For example, in a vehicle, a ball bearing may be used to support a transmission in which a relatively strong load is applied.

그런데, 회전체가 고속으로 회전할 때, 볼 베어링의 전동체를 지지하는 케이지는 원심력에 의하여 변형이 일어나게 된다. 이에 따라, 케이지와 전동체 사이에는 상호 간섭이 발생하게 되고, 케이지가 전동체를 긁거나 가압함으로써 전동체에는 미끄럼 현상(skidding)이 나타나게 된다. 이로 인해, 전동체와 케이지 사이에는 상당한 마찰열이 발생하게 되어, 그 내구성이 악화되는 문제가 초래한다. 특히, 베어링의 회전체의 회전 속도가 클수록 케이지의 변형률도 비례적으로 증가하는 바, 위와 같은 빠른 속도로 회전하는 변속기 등에 적용되는 볼 베어링의 내구성이 급격하게 저하되는 것이다.However, when the rotating body rotates at a high speed, the cage for supporting the rolling elements of the ball bearing is deformed by the centrifugal force. As a result, mutual interference occurs between the cage and the rolling member, and skidding is caused in the rolling member by the cage scraping or pressing the rolling member. As a result, a considerable amount of frictional heat is generated between the rolling elements and the cage, and the durability is deteriorated. In particular, as the rotational speed of the rotating body of the bearing increases, the strain of the cage increases proportionally, and the durability of the ball bearing applied to the transmission rotating at such a high speed is drastically reduced.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 베어링이 고속으로 회전하더라도 케이지와 전동체 사이의 간섭량을 최소화하여, 전동체의 미끄럼 현상(Skidding)을 방지하는 볼 베이링 케이지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a ball bearing cage for preventing skidding of a rolling member by minimizing an amount of interference between a cage and a rolling member even if the bearing rotates at a high speed, And the like.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 볼 베어링 케이지는 회전하는 요소와 회전하지 않는 요소 사이에 개재되어 상기 회전하는 요소와 상기 회전하지 않는 요소의 상대회전이 가능하도록 구비되는 전동체를 지지하는 기능을 수행한다. 상기 볼 베어링 케이지는 링의 형상으로 형성된 몸체부; 및 상기 몸체부의 일면으로부터 상기 몸체부로부터 멀어지는 방향으로 돌출 형성되며, 원주방향을 따라 이격 배치되는 복수 개의 격벽;을 포함하되, 상기 격벽은 반경방향으로 두께를 가지며, 상기 격벽의 두께는 상기 몸체부로부터 축방향으로 멀어질수록 감소되는 것을 특징으로 할 수 있다.In order to achieve the above object, a ball bearing cage according to an embodiment of the present invention includes a ball bearing cage which is interposed between a rotating element and a non-rotating element to rotate relative to the rotating element, It carries the function of supporting the body. Wherein the ball bearing cage comprises: a body portion formed in a ring shape; And a plurality of barrier ribs protruding from a side of the body portion in a direction away from the body portion and spaced apart in the circumferential direction, wherein the barrier ribs have a thickness in a radial direction, And is decreased as the distance from the center axis increases in the axial direction.

상기 격벽의 외주면은 축방향으로 수평하게 연장되고, 상기 격벽의 내주면에는 축방향 일측 및 반경 외측으로 경사지게 형성되는 경사면이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.The outer circumferential surface of the partition wall may extend horizontally in the axial direction, and an inclined surface may be formed on the inner circumferential surface of the partition wall at one side in the axial direction and inclined outward in the radial direction.

상기 볼 베어링 케이지는 상기 격벽의 일면에서 상기 전동체를 지지하도록 축방향으로 돌출 형성된 한 쌍의 안착 날개;를 더 포함할 수 있다.The ball bearing cage may further include a pair of seating vanes protruding axially from one surface of the partition to support the rolling body.

상기 몸체부는 상기 복수 개의 격벽 사이를 연결하는 복수 개의 지지다리;를 포함하고, 상기 지지다리의 전면 및 마주보는 상기 격벽의 각각의 측면, 그리고 상기 안착 날개의 내측면은 상기 전동체를 수용하도록 상기 전동체와 대응되는 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.Wherein the body portion includes a plurality of support legs connecting the plurality of partition walls, wherein a front surface of the support leg, a side surface of each of the facing partition walls, And a curved surface corresponding to the rolling body.

상기 복수 개의 안착 날개의 내주면은 상기 격벽의 내주면에 형성된 경사면으로부터 동일한 경사를 가지며 연장되는 것을 특징으로 할 수 있다.And the inner circumferential surfaces of the plurality of seating wings extend from the inclined surface formed on the inner circumferential surface of the partition wall with the same inclination.

상기 몸체부와 상기 격벽의 내주면이 만나는 지점에는 기준부가 형성되고, 상기 기준부를 축방향으로 수평하게 지나는 가상선과 상기 격벽 및 상기 안착날개의 내주면에 형성된 경사면 사이에는 경사각이 설정되며, 상기 경사각은 0도를 초과하고 30도 이하인 것을 특징으로 할 수 있다.A reference portion is formed at a point where the body portion and the inner circumferential surface of the partition meet; an inclination angle is set between a hypothetical line passing horizontally in the axial direction of the reference portion and an inclined surface formed on the inner circumferential surface of the partition and the seating vane; And is not more than 30 degrees.

상기 안착 날개는 축방향으로 갈수록 그 폭이 작아지는 것을 특징으로 할 수 있다.And the width of the seating blade decreases along the axial direction.

본 발명의 실시 예에 따른 볼 베어링은 원통 형상의 내륜; 상기 내륜으로부터 반경 외측으로 이격된 외륜; 상기 내륜과 상기 외륜에 형성된 원호의 홈에 설치되는 복수 개의 전동체; 그리고 상기 전동체를 원주방향으로 일정 간격을 유지하도록 구비되는 볼 베어링 케이지;를 포함하고, 상기 볼 베어링 케이지는 링의 형상으로 형성된 몸체부; 상기 몸체부의 일면으로부터 상기 몸체부로부터 멀어지는 방향으로 돌출 형성되며, 원주방향을 따라 이격 배치되는 복수 개의 격벽; 및 상기 격벽의 일면에서 상기 전동체를 지지하도록 축방향으로 돌출 형성된 한 쌍의 안착 날개;를 포함하되, 상기 격벽은 반경방향으로 두께를 가지며, 상기 격벽의 두께는 상기 몸체부로부터 축방향으로 멀어질수록 감소되는 것을 특징으로 할 수 있다.A ball bearing according to an embodiment of the present invention includes a cylindrical inner ring; An outer ring spaced radially outward from the inner ring; A plurality of rolling elements installed in the grooves of the arcs formed in the inner and outer rings; And a ball bearing cage provided to keep the rolling member in a circumferential direction at a predetermined interval, wherein the ball bearing cage includes a body portion formed in a ring shape; A plurality of partition walls protruding from a surface of the body portion in a direction away from the body portion and spaced apart from each other in the circumferential direction; And a pair of seating vanes protruding in an axial direction to support the rolling elements on one side of the partition wall, wherein the partition walls have a thickness in a radial direction, and the thickness of the partition wall is axially away from the body portion It is possible to reduce the amount of the ink.

상기 몸체부는 상기 복수 개의 격벽 사이를 연결하는 복수 개의 지지다리;를 포함하고, 상기 지지다리의 전면 및 마주보는 상기 격벽의 각각의 측면, 그리고 상기 안착 날개의 내측면은 볼 포켓을 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다. And the body portion includes a plurality of support legs connecting the plurality of partition walls, the front surface of the support leg, the respective side surfaces of the facing partition walls, and the inner side surface of the seating blade form ball pockets .

상기 격벽의 외주면은 축방향으로 수평하게 연장되고, 상기 격벽의 내주면 및 상기 안착 날개의 내주면에는 축방향 일측 및 반경 외측으로 경사지게 형성되는 경사면이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다. The outer circumferential surface of the partition wall extends horizontally in the axial direction, and an inclined surface is formed on the inner circumferential surface of the partition wall and the inner circumferential surface of the seating vane at one side in the axial direction and inclined outward in the radial direction.

상기 몸체부의 내주면은 축방향으로 수평하게 연장되고, 상기 몸체부의 내주면을 지나는 가상선과 상기 격벽 및 상기 안착 날개의 내주면에 형성된 경사면 사이에는 경사각이 설정되며, 상기 경사각은 0도를 초과하고 30도 이하인 것을 특징으로 할 수 있다.Wherein an inclined angle is set between an imaginary line passing through the inner circumferential surface of the body portion and an inclined surface formed on the inner circumferential surface of the partition wall and the seating vane, and the inclination angle is set to be greater than 0 degrees and less than 30 degrees . &Lt; / RTI >

상기 볼 베어링 케이지는 플라스틱 소재로 금형 공정에 의하여 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다. The ball bearing cage may be formed of a plastic material by a die process.

본 발명의 실시 예에 의하면, 고속으로 회전하는 베어링의 원심력에 의한 케이지 끝단의 변형률을 감소시킴으로써, 케이지와 전동체 사이의 접촉되는 간섭량을 개선하는 동시에 발열을 감소시켜 전동체의 미끄럼 현상(Skidding)을 예방할 수 있다. 또한, 전동체를 감싸는 케이지의 면적을 줄이면서 오일순환을 용이하게 하여 교반저항을 감소시키고 저토크를 실현하게 한다.According to the embodiment of the present invention, by reducing the strain of the cage end due to the centrifugal force of the bearing rotating at high speed, it is possible to improve the amount of interference between the cage and the rolling member and reduce the heat generation, Can be prevented. Further, the oil circulation is facilitated while reducing the area of the cage surrounding the rolling elements, thereby reducing the stirring resistance and realizing the low torque.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 볼 베어링의 전면 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 볼 베어링 케이지의 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A부분의 일부 단면도이다.
도 4는 종래 기술에 의한 볼 베어링 케이지가 적용되었을 때에, 회전 속도에 따른 케이지의 변형량을 보여주는 차트이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 볼 베어링 케이지가 적용되었을 때, 회전속도에 따른 케이지의 변형량을 보여주는 차트이다.
도 6는 본 발명의 실시 예에 따른 볼 베어링 케이지에 전동체가 삽입된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 7은 종래 기술과 본 발명의 실시 예에 의한 회전속도에 따른 전동체와 케이지의 간섭량을 서로 비교한 차트이다.1 is a front perspective view of a ball bearing according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a ball bearing cage according to an embodiment of the present invention.
3 is a partial cross-sectional view of the AA portion of FIG.
4 is a chart showing a deformation amount of a cage according to a rotation speed when a ball bearing cage according to the prior art is applied.
5 is a chart showing a deformation amount of a cage according to a rotation speed when a ball bearing cage according to an embodiment of the present invention is applied.
6 is a perspective view showing a state where a rolling element is inserted into a ball bearing cage according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a chart comparing the amounts of interference between the rolling member and the cage according to the rotation speed according to the prior art and the embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

설명의 편의를 위하여, 도면의 좌측은 '일측', '일단', '일단부' 및 이와 유사한 명칭으로 지칭하며, 도면의 우측은 '타측', '타단', '타단부' 및 이와 유사한 명칭으로 지칭하기로 한다. For convenience of explanation, the left side of the drawing is referred to as 'one side', 'one side', 'one side', and the like name, and the right side of the drawing is referred to as 'other side', 'other side' Quot;

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일 또는 유사한 구성요소들을 의미한다. The parts denoted by the same reference numerals throughout the specification mean the same or similar components.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 볼 베어링의 전면 사시도이다.1 is a front perspective view of a ball bearing according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시 예에 따른 볼 베어링(1)은 그 반경 내측부가 축방향으로 개구되어 양 측면이 연통되는 외륜(3)과, 위 외륜(3)의 반경 내측으로 일정 간격 이격되며 외륜(3)과 동심으로 배치되는 내륜(5)과, 위 외륜(3)과 내륜(5)의 사이에 개재되어 외륜(3) 또는 내륜(5)에 대한 내륜(5) 또는 외륜(3)의 상대 회전이 가능하게 하는 전동체(7), 그리고 전동체(7)를 수용하여 회전 가능하게 지지하는 케이지(10) 혹은 리테이너를 포함한다.The ball bearing 1 according to the embodiment of the present invention includes an outer ring 3 whose radially inner side portion is axially opened and both side surfaces are in communication with each other, The relative rotation between the inner ring 5 and the outer ring 3 with respect to the outer ring 3 or the inner ring 5 interposed between the outer ring 3 and the inner ring 5 And a cage 10 or a retainer for receiving and rotatably supporting the rolling member 7, as shown in Fig.

이러한 케이지(10)에 대하여는 이하에서 더욱 자세히 상술하기로 한다. 위 케이지(10)의 자세한 설명을 위하여, 도면에서 케이지(10)가 놓인 평면에 수직한 방향은 "축 방향"으로 정의하고, 케이지(10)의 연장 길이 방향을 "원주방향" 으로 정의한다.Such a cage 10 will be described in more detail below. For a detailed description of the upper cage 10, the direction perpendicular to the plane in which the cage 10 is placed is defined as "axial" and the extension direction of the cage 10 is defined as "circumferential".

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 볼 베어링 케이지의 사시도이다.2 is a perspective view of a ball bearing cage according to an embodiment of the present invention.

케이지(10)는 원주방향으로 링의 형상으로 연장된 몸체부(15)와, 이 몸체부(15)로부터 축방향으로 돌출된 기둥 형상의 복수 개의 격벽(20)을 포함한다. 위 이웃하는 격벽(20) 사이에는 몸체부(15)의 지지다리(30)가 연장되어 있다.The cage 10 includes a body portion 15 extending in the shape of a ring in the circumferential direction and a plurality of columnar partition walls 20 protruding axially from the body portion 15. The support legs 30 of the body portion 15 extend between the adjacent barrier ribs 20.

마주보는 격벽(20)의 원주방향 양 측부에는 축방향으로 돌출된 한 쌍의 안착 날개(50)가 형성된다. 하나의 격벽(20)에 형성된 한쌍의 안착 날개(50) 중의 하나와 이웃하는 격벽(20)에 형성된 다른 안착 날개(50)는 서로 마주보는 방향으로 만곡된 형상으로 형성된다. 즉, 안착 날개(50)는 격벽(20)의 측부로부터 축방향으로 더 돌출되며, 그 내측면(51)은 구형의 전동체(7)의 외측면과 대응되도록 만곡되게 형성된다.On both side portions in the circumferential direction of the facing partition 20, a pair of seating wings 50 protruding in the axial direction are formed. One of the pair of seating wings 50 formed on one partition 20 and the other seating wings 50 formed on the adjacent partition 20 are formed in a curved shape facing each other. That is, the seat blade 50 is further projected in the axial direction from the side of the partition 20, and the inner side surface 51 thereof is formed to be curved so as to correspond to the outer side surface of the spherical rolling element 7.

안착 날개(50)는 축방향으로 갈수록 좁아지는 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 안착 날개(50)가 시작되는 부분의 폭(H1)은 안착 날개(50)의 단부의 폭(H2)보다 넓게 형성될 수 있다. 이에 따라, 안착 날개(50)의 사출 공정에서, 금형을 제거하게 될 때, 위 금형과 안착 날개(50)의 간섭에 의하여 안착 날개(50)가 시작되는 부분에서 균열이 발생되는 것을 억제할 수 있다.The seat blades 50 may be formed in a shape that becomes narrower in the axial direction. That is, the width H1 of the portion where the seating vane 50 starts can be made wider than the width H2 of the end portion of the seating vane 50. Accordingly, when the mold is removed in the step of injecting the seat vane 50, it is possible to suppress the generation of cracks in the portion where the seat vane 50 starts due to the interference between the upper mold and the seat vane 50 have.

지지다리(30)는 이웃 하는 격벽(20)의 사이를 연결하며, 그 전면(31)은 축방향 내측으로 오목한 형상으로 형성되어 있다. 복수 개의 격벽(20)의 양 측면과 지지다리(30)의 전면(31), 그리고 안착 날개(50)의 내측면(51)은 전동체(7)를 수용할 수 있도록 볼 포켓(60)을 정의한다. 이 볼 포켓(60)은 둔각의 원호 형상으로 형성될 수 있다.The support legs 30 connect between the adjacent partition walls 20, and the front surface 31 is formed in a concave shape inward in the axial direction. Both side surfaces of the plurality of partition walls 20 and the front surface 31 of the support leg 30 and the inner surface 51 of the seat blade 50 support the ball pocket 60 to accommodate the rolling member 7 define. The ball pocket 60 may be formed in an obtuse-arc shape.

한편, 본 발명의 실시 예에 의하면, 위 몸체부(15)와, 격벽(20)과, 안착 날개(50)는 각각 반경방향 두께를 가지며, 이 두께는 격벽(20)으로부터 안착 날개(50)로 갈수록 작아지게 된다. 이러한 특징에 대하여는 도 3을 참고로 더욱 자세히 설명하기로 한다. 도 3은 도 2의 A-A부분의 일부 단면도이고. A-A부분은 케이지(10)의 중심(O)을 지나도록 연장되어 있다.According to the embodiment of the present invention, the upper body portion 15, the partition 20, and the seating vane 50 each have a radial thickness, . This feature will be described in more detail with reference to FIG. 3 is a partial cross-sectional view taken along line A-A of Fig. The A-A portion extends beyond the center O of the cage 10.

도 3을 참조하면, 앞서 설명한 바와 같이, 케이지(10)에는 몸체부(15)와, 몸체부(15)로부터 축방향 일측으로 돌출된 복수 개의 격벽(20)과, 이 복수 개의 격벽(20)으로부터 축방향 일측으로 더 돌출된 안착 날개(50)가 형성된다. 볼 포켓(60)은 위 복수 개의 격벽들 사이에 형성되며, 그 일측은 외부와 연통되어 있고, 그 타측은 몸체부(15)까지 연장되어 있다.3, the cage 10 includes a body portion 15, a plurality of partition walls 20 projecting from the body portion 15 in one axial direction, a plurality of partition walls 20, (50) protruding further to the one side in the axial direction is formed. The ball pocket 60 is formed between the plurality of partition walls, one side of which is communicated with the outside, and the other side of which extends to the body portion 15.

케이지(10)는 케이지 내측면(11)과 케이지 외측면(13)을 포함하고, 위 케이지 내측면(11)과 케이지 외측면(13) 사이의 반경방향 거리를 케이지(10)의 두께(H)라 정의한다. 케이지(10)의 두께(H)는 그 위치에 따라 몸체부(15)의 두께(H1)와 안착 날개(50)의 두께(H2)를 포함한다.The cage 10 includes a cage inner side surface 11 and a cage outer side surface 13 and a radial distance between the inner side surface 11 of the upper cage and the outer side surface 13 of the cage, ). The thickness H of the cage 10 includes the thickness H1 of the body portion 15 and the thickness H2 of the seat blade 50 depending on its position.

몸체부(15)의 두께(H1)는, 볼 포켓(60)이 몸체부(15)에 맞닿는 지점을 기준부(R)라 보았을 때, 기준부(R) 위치에서의 케이지(10)의 두께를 의미한다. 그리고, 안착 날개(50)의 두께(H2)는 안착 날개(50)의 단부에서의 두께를 의미한다.The thickness H1 of the body portion 15 is set so that the thickness of the cage 10 at the reference position R when the point of contact of the ball pocket 60 with the body portion 15 is regarded as the reference portion R . The thickness H2 of the seat blade 50 means the thickness at the end of the seat blade 50.

본 발명의 실시 예에 의하면, 안착 날개(50)의 두께(H2)는 몸체부(15)의 두께(H1)보다 작게 설정된다.According to the embodiment of the present invention, the thickness H2 of the seat blade 50 is set smaller than the thickness H1 of the body portion 15. [

이처럼, 안착 날개(50)의 두께(H2)가 몸체부(15)의 두께(H1)보다 작게 설정됨으로써, 볼 포켓(60)에 수용되는 전동체(7)와 접촉하는 안착날개(50)의 내측면(51)의 면적이 작게 된다. 따라서, 전동체(7)가 고속으로 회전하더라도, 케이지(10)에서 발생되는 발열 또는 토크를 현저히 감소하게 할 수 있으며, 안착 날개(50)의 단부의 변형을 최소화할 수 있다.The thickness H2 of the seat blade 50 is set smaller than the thickness H1 of the body portion 15 so that the thickness of the seat blade 50 contacting the rolling elements 7 accommodated in the ball pocket 60 The area of the inner surface 51 becomes small. Therefore, even if the rolling member 7 rotates at a high speed, the heat generated in the cage 10 or the torque can be remarkably reduced, and the deformation of the end portion of the seat blade 50 can be minimized.

본 발명의 실시 예에 의하면, 케이지 외측면(13)은 축방향으로 수평하게 연장되어 있고, 케이지 내측면(11)에는 기준부(R)의 일측에서 축방향 일측 및 반경 외측으로 경사진 경사면(12)이 형성된다. 따라서, 전동체(7)가 볼 포켓(60)에 수용된 상태에서, 전동체(7)의 측부에 접촉하여 상대적으로 강한 하중이 걸리는 케이지(10) 부분에는 면적을 넓게 하고, 비교적 약한 하중이 걸리는 전동체(7)의 반경 내측부를 지지하는 케이지(10)의 면적은 작게 할 수 있다. 따라서, 케이지(10)의 내구성을 확보하면서도 중량 절감을 도모할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, the cage outer side surface 13 extends horizontally in the axial direction, and on the inner side surface 11 of the cage, an inclined surface inclined at one side of the reference portion R in the axial direction and outward in the radial direction 12 are formed. Therefore, when the rolling member 7 is accommodated in the ball pocket 60, the area of the cage 10, which is in contact with the side portion of the rolling member 7 and which is subjected to a relatively strong load, is widened, The area of the cage 10 supporting the radially inner portion of the rolling member 7 can be made small. Therefore, the weight of the cage 10 can be reduced while ensuring durability.

하지만 케이지(10)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니고, 케이지 외측면(13)에도 일정한 기울기를 가진 경사면이 형성될 수 있다. 즉, 케이지 외측면(13)을 반경 내측 및 축방향 일측으로 경사를 가지게 하여, 케이지 외측면(13)과 케이지 내측면(11) 사이의 두께가 축방향으로 갈수록 작아지는 형상으로 구성할 수 있다.However, the shape of the cage 10 is not limited to this, and an inclined surface having a constant inclination may be formed on the cage outer surface 13 as well. That is, the cage outer surface 13 may be inclined radially inward and one side in the axial direction so that the thickness between the cage outer surface 13 and the inner surface 11 of the cage becomes smaller in the axial direction .

한편, 케이지 내측면(11)에 형성된 경사면(12)과 기준부(R)를 축방향으로 지나는 임의의 가상선(L) 사이에는 경사각(θ)이 형성된다. 이 경사각(θ)은 30도 이하 및 0도를 초과하는 값으로 설정된다. 만일, 경사각(θ)이 30도를 초과한다면, 케이지(10)의 내구성이 현저히 악화되어 전동체(7)를 제대로 지지할 수 없는 문제가 발생하고, 경사각(θ)이 0도가 되면 본 발명의 실시 예에 따른 케이지(10)의 효과를 기대할 수 없게 된다.On the other hand, an inclination angle? Is formed between an inclined plane 12 formed on the inner side surface 11 of the cage and an imaginary line L passing axially through the reference portion R. [ This inclination angle? Is set to a value of 30 degrees or less and a value exceeding 0 degrees. If the inclination angle? Is more than 30 degrees, the durability of the cage 10 is remarkably deteriorated to cause a problem that the rolling member 7 can not be properly supported. When the inclination angle is 0 degree, The effect of the cage 10 according to the embodiment can not be expected.

기준부(R)의 타측에는 몸체부(15)가 위치하며, 이 몸체부(15)의 두께(H1)는 일정하게 유지된다. 따라서, 몸체부(15)는 일정한 두께로 전동체(7)를 안정적으로 지지할 수 있게 된다. The body portion 15 is located on the other side of the reference portion R and the thickness H1 of the body portion 15 is kept constant. Therefore, the body portion 15 can stably support the rolling member 7 with a constant thickness.

몸체부(15)의 축 방향 길이(C)는 전동체(7)의 직경 대비 15% 이상 30% 미만을 가지며, 위 축방향 길이(C)의 비율을 크게 가질수록 고속 회전에서 발생하는 케이지(10)의 변형률은 감소한다.The axial length C of the body portion 15 is 15% or more and less than 30% of the diameter of the rolling member 7 and the larger the ratio of the axial length C is, 10) is decreased.

도 4는 종래 기술에 의한 볼 베어링 케이지가 적용되었을 때에, 회전 속도에 따른 케이지의 변형량을 보여주는 차트이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 볼 베어링 케이지가 적용되었을 때, 회전속도에 따른 케이지의 변형량을 보여주는 차트이다.FIG. 4 is a chart showing a deformation amount of a cage according to a rotation speed when a ball bearing cage according to the related art is applied, and FIG. 5 is a graph showing a deformation amount of the cage according to the rotation speed when the ball bearing cage according to the embodiment of the present invention is applied. Of the amount of deformation.

도 4, 5의 차트에서는 베어링의 회전속도가 13,000rpm, 17,000rpm, 20,000rpm, 25,000rpm일 때 케이지(10)의 반경방향 및 원주방향으로의 변형량을 나타내었으나, 이하에서는 위 회전속도들 중 편차를 극명하게 나타내는 회전속도가 13,000rpm과 25,000rpm인 경우만을 설명하기로 한다.In the charts of FIGS. 4 and 5, the amounts of deformation of the cage 10 in the radial and circumferential directions when the rotational speeds of the bearings were 13,000 rpm, 17,000 rpm, 20,000 rpm and 25,000 rpm, Will be described only in the case where the rotation speeds expressing clearly the rotation speeds are 13,000 rpm and 25,000 rpm.

도 4를 참조하면, 회전 요소가 비교적 저속인 13,000rpm으로 회전할 때, 종래 기술에 의한 볼 베어링 케이지의 반경방향 및 원주방향 최대 변형량은 각각 0.18mm, 0.16mm이다. 그리고, 도 5를 참조하면, 회전 요소가 13,000rpm으로 회전할 때, 본 발명의 실시 예에 의한 볼 베어링 케이지의 반경방향 및 원주방향 최대 변형량은 각각 0.16mm, 0.13mm이다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 의하면, 종래 기술에 대비하여 반경방향 및 원주방향으로 0.02mm(0.18-0.16), 0.03mm(0.16-0.13)의 변형량의 차이를 보이고 있다.Referring to FIG. 4, when the rotary element rotates at a relatively low speed of 13,000 rpm, the radial and circumferential maximum deformation amounts of the conventional ball bearing cage are 0.18 mm and 0.16 mm, respectively. Referring to FIG. 5, when the rotating element rotates at 13,000 rpm, the maximum radial and circumferential deformation amounts of the ball bearing cage according to the embodiment of the present invention are 0.16 mm and 0.13 mm, respectively. Therefore, according to the embodiment of the present invention, there is a difference in deformation amount between 0.02 mm (0.18-0.16) and 0.03 mm (0.16-0.13) in the radial direction and the circumferential direction, as compared with the prior art.

한편, 도 4를 참조하면, 회전 요소가 비교적 고속인 25,000rpm으로 회전할 때, 종래 기술에 의한 볼 베어링 케이지의 반경방향 및 원주방향 최대 변형량은 각각 0.72mm, 0.65mm이다. 그리고, 도 5를 참조하면, 회전 요소가 25,000rpm으로 회전할 때, 본 발명의 실시 예에 의한 볼 베어링 케이지의 반경방향 및 원주방향 최대 변형량은 각각 0.61mm, 0.49mm이다. 본 발명의 실시 예에 의하면, 종래 기술에 대비하여, 축방향 최대 변형량 및 원주방향 최대 변형량이 각각 0.11mm(0.72-0.61), 0.16mm(0.65-0.49)가 저감하는 것을 볼 수 있다. 4, when the rotary element rotates at a relatively high speed of 25,000 rpm, the radial and circumferential maximum deformation amounts of the conventional ball bearing cage are 0.72 mm and 0.65 mm, respectively. 5, when the rotary element rotates at 25,000 rpm, the radial and circumferential maximum deformation amounts of the ball bearing cage according to the embodiment of the present invention are 0.61 mm and 0.49 mm, respectively. According to the embodiment of the present invention, it is seen that the maximum deformation amount in the axial direction and the maximum deformation amount in the circumferential direction are reduced by 0.11 mm (0.72-0.61) and 0.16 mm (0.65-0.49), respectively, in comparison with the prior art.

이처럼, 본 발명의 실시 예에 의하면, 베어링이 회전할 때, 베어링 케이지의 변형량이 작아지는 것을 확인할 수 있다. 특히, 고속으로 회전할 때 위 변형량의 감소폭은 더 커지게 되고, 전동체(7)와 케이지(10) 사이의 간섭량이 현저히 작게 된다. 따라서, 베어링이 고속으로 회전하더라도 케이지(10)에 발생하는 마찰열을 줄이고 내구성을 향상시킬 수 있는 것이다. As described above, according to the embodiment of the present invention, it is confirmed that the amount of deformation of the bearing cage decreases when the bearing rotates. Particularly, the reduction amount of the above-mentioned deformation amount becomes larger when rotating at a high speed, and the amount of interference between the rolling member 7 and the cage 10 is remarkably reduced. Therefore, even if the bearing rotates at a high speed, frictional heat generated in the cage 10 can be reduced and durability can be improved.

도 6는 본 발명의 실시 예에 따른 볼 베어링 케이지에 전동체가 삽입된 상태를 보여주는 사시도이고, 도 7은 종래 기술과 본 발명의 실시 예에 의한 회전속도에 따른 전동체와 케이지의 간섭량을 서로 비교한 차트이다.FIG. 6 is a perspective view showing a state in which a rolling element is inserted into a ball bearing cage according to an embodiment of the present invention, FIG. 7 is a cross-sectional view of a rolling bearing according to an embodiment of the present invention, It is a chart.

도 6에 도시된 바와 같이, 케이지(10)에는 전동체(7)가 수용될 수 있도록 안착 날개(50)가 형성되어 있다. 그런데, 베어링의 회전 요소가 회전할 때, 이 케이지(10)에는 앞서 살펴본 바와 같이 변형이 일어나게 된다. 이처럼, 케이지(10)가 변형될 때, 케이지(10)의 안착 날개(50)와 전동체(7) 사이에는 간섭이 발생하여 케이지(10)가 파손되는 문제가 생길 수 있다. 이 때, 위 안착 날개(50)와 전동체(7) 사이에 발생하는 간섭량(I)에 대하여는 도 7을 참고로 설명하기로 한다.As shown in Fig. 6, a seat blade 50 is formed in the cage 10 so that the rolling member 7 can be received. However, when the rotary element of the bearing rotates, the cage 10 is deformed as described above. As described above, when the cage 10 is deformed, interference may occur between the seat blade 50 of the cage 10 and the rolling member 7, and the cage 10 may be damaged. At this time, the amount of interference (I) generated between the stator blade 50 and the rolling member 7 will be described with reference to FIG.

베어링이 상대적으로 고속인 25,000rpm으로 회전할 때, 종래 기술에 의한 베어링의 간섭량(I)은 0.25mm이지만, 본 발명의 실시 예에 의할 경우 베어링의 간섭량(I)은 0.25mm의 절반 이하인 0.1mm로 감소된다. 이처럼, 고속으로 회전하는 경우, 본 발명의 실시 예에 의한 베어링의 간섭량(I)은 종래 기술에 대비하여 0.15mm(0.25-0.10) 저감된다. When the bearing rotates at a relatively high speed of 25,000 rpm, the interference amount I of the bearing according to the prior art is 0.25 mm, but according to the embodiment of the present invention, the interference amount I of the bearing is 0.1 mm. In this way, when rotating at a high speed, the interference amount I of the bearing according to the embodiment of the present invention is reduced by 0.15 mm (0.25-0.10) in comparison with the prior art.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 의하면, 본 발명의 실시 예에 의하면, 고속으로 회전하는 베어링의 원심력에 의한 케이지 끝단의 변형률을 감소시킴으로써, 케이지와 전동체 사이의 접촉되는 간섭량을 개선하는 동시에 발열을 감소시켜 전동체의 미끄럼 현상(Skidding)을 예방할 수 있다. 또한, 전동체를 감싸는 케이지의 면적을 줄이면서 오일순환을 용이하게 하여 교반저항을 감소시키고 저토크를 실현하게 한다.As described above, according to the embodiment of the present invention, by reducing the strain of the cage end due to the centrifugal force of the bearing rotating at high speed, it is possible to improve the interference amount between the cage and the rolling member And at the same time, the heat generation is reduced, thereby preventing skidding of the rolling member. Further, the oil circulation is facilitated while reducing the area of the cage surrounding the rolling elements, thereby reducing the stirring resistance and realizing the low torque.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.

3: 외륜
5: 내륜
7: 전동체
10: 케이지
11: 케이지의 내측면
12: 케이지 경사면
13: 케이지 외측면
15: 몸체부
20: 격벽
30: 지지다리
31: 전면
50: 안착 날개
51: 안착 날개의 내측면
60: 전동체 포켓
H1: 몸체부 폭
H2: 안착날개 단부의 폭
L : 케이지 내측면의 가상선
θ : 경사각
I : 전동체와 케이지의 간섭량
C : 전동체 대비 몸체부 두께비율3: Outer ring
5: Inner ring
7: rolling body
10: Cage
11: Inner side of the cage
12: Cage slope
13: Cage Outer Side
15:
20:
30: Support leg
31: Front
50: seat wing
51: Inner side of the seat wing
60: Whole body pocket
H1: Body width
H2: Width of the end of the seating wing
L: virtual line on the side of the cage
[theta]: inclination angle
I: Interference between rolling body and cage
C: Body portion thickness ratio to rolling body

Claims

A ball bearing cage for supporting a rolling member interposed between a rotating element and a non-rotating element so as to be capable of relative rotation between the rotating element and the non-rotating element,
A body portion formed in a ring shape; And
A plurality of partition walls protruding from a surface of the body portion in a direction away from the body portion and spaced apart from each other in the circumferential direction;
&Lt; / RTI >
Wherein the partition wall has a thickness in the radial direction, and the thickness of the partition wall decreases as the distance from the body portion increases in the axial direction.

The method according to claim 1,
The outer peripheral surface of the partition wall extends horizontally in the axial direction,
Wherein an inner peripheral surface of the partition wall is formed with an inclined surface that is inclined at one side in the axial direction and outward in the radial direction.

3. The method of claim 2,
A pair of seating vanes protruding axially from one surface of the partition to support the rolling body;
The ball bearing cage further comprising:

The method of claim 3,
The body
A plurality of support legs connecting the plurality of partitions;
Lt; / RTI >
Wherein a front surface of the support leg, a side surface of each of the facing partition walls, and an inner surface of the seating blade are formed as curved surfaces corresponding to the rolling members to receive the rolling members.

5. The method of claim 4,
Wherein the inner circumferential surface of the plurality of seating vanes extends from the inclined surface formed on the inner circumferential surface of the partition wall with the same inclination.

6. The method of claim 5,
A reference portion is formed at a point where the body portion and the inner peripheral surface of the partition meet,
An inclination angle is set between a virtual line passing horizontally in the axial direction of the reference portion and an inclined surface formed on the inner peripheral surface of the partition wall and the seating blade,
Wherein the inclination angle is more than 0 degrees and not more than 30 degrees.

The method of claim 3,
Wherein the seating blade has a smaller width in the axial direction.

The method according to claim 1,
The inner peripheral surface of the partition wall extends horizontally in the axial direction,
And an inclined surface formed on an outer circumferential surface of the partition wall in an axial direction and inclined inward in a radial direction.

A cylindrical inner ring;
An outer ring spaced radially outward from the inner ring;
A plurality of rolling elements installed in the grooves of the arcs formed in the inner and outer rings; And
A ball bearing cage provided to maintain the rolling elements in a circumferential direction at regular intervals;
Lt; / RTI >
The ball bearing cage
A body portion formed in a ring shape;
A plurality of partition walls protruding from a surface of the body portion in a direction away from the body portion and spaced apart from each other in the circumferential direction; And
A pair of seating vanes protruding axially from one surface of the partition to support the rolling body;
, &Lt; / RTI &
Wherein the partition wall has a thickness in the radial direction, and the thickness of the partition wall decreases as the distance from the body portion in the axial direction increases.

10. The method of claim 9,
The body
A plurality of support legs connecting the plurality of partitions;
Lt; / RTI >
Wherein a front face of the support leg, a respective side face of the facing partition wall, and an inner face of the seating wing form a ball pocket.

11. The method of claim 10,
The outer peripheral surface of the partition wall extends horizontally in the axial direction,
Wherein the inner peripheral surface of the partition wall and the inner peripheral surface of the seating vane are formed with inclined surfaces which are inclined at one side in the axial direction and outward in the radial direction.

12. The method of claim 11,
The inner circumferential surface of the body portion extends horizontally in the axial direction,
An inclination angle is set between a virtual line passing through the inner peripheral surface of the body portion and an inclined surface formed on the inner peripheral surface of the partition wall and the seating blade,
Wherein the inclination angle is more than 0 degrees and not more than 30 degrees.

13. The method of claim 12,
Wherein the ball bearing cage is formed of a plastic material by a die process.