KR20180137678A

KR20180137678A - 베어링용 케이지

Info

Publication number: KR20180137678A
Application number: KR1020170077140A
Authority: KR
Inventors: 염민철; 이영근; 이운주
Original assignee: 주식회사 베어링아트
Priority date: 2017-06-19
Filing date: 2017-06-19
Publication date: 2018-12-28
Also published as: KR101972977B1

Abstract

베어링용 케이지는 원형의 제1 링; 제1 링과 동축으로 배치되며, 제1 링에서 이격되게 마련된 원형의 제2 링; 제1 링에 일단이 연결되고 제2 링에 타단이 연결되며, 제1 링과 제2 링의 원주 방향을 따라 복수 개가 이격되게 구비된 창살; 제1 링, 창살, 제2 링에 의해 둘러싸여 원주 방향을 따라 복수 개가 형성되며, 베어링용 롤러가 수용되는 공간을 제공하는 창명 및 창살에 마련되며, 윤활유를 저장하기 위한 제1 저장공간을 구비한 제1 리저버를 포함한다.

Description

베어링용 케이지{BEARING CAGE}

본 발명은 베어링용 케이지에 관한 것이다.

베어링은 회전하고 있는 기계의 축을 일정한 위치에 고정시키고, 축의 자중과 축에 걸리는 하중을 지지하면서 축을 회전시키는 역할을 하는 기계요소이다. 베어링이 축에 고정되어 사용될 때 축의 원활한 회전을 위해서는 베어링과 축 사이의 마찰력을 감소시킬 필요가 있다. 따라서 베어링에는 오일, 그리스 등의 윤활재를 공급하여 사용한다.

도 1은 축 방향에서 이중 클러치 변속기(Dual Clutch Transmission; DCT)를 봤을 때의 상태를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 베어링은 DCT의 축(A, B, C, D)들에 결합되는데, DCT의 내부의 일정한 공간에는 윤활재가 수용되어 있다. 그리고 수용된 윤활재가 닿지 않는 높이에 위치하는 축(A, B)들에 결합된 베어링에는 처닝(churning)에 의해 윤활재가 공급될 수 있다. 여기서 A는 인풋 축, B, C는 아웃풋 축, D는 디퍼렌셜 축(차동기어 축)에 해당한다. 처닝이란, 하부 축(C, D)에 결합되어 윤활재가 닿는 높이에 위치하는 장치들이 회전하면서 윤활재를 상측으로 날려보내는 작동을 말한다.

DCT의 작동 중에는 처닝에 의해 상부 축(A, B)들에 결합된 베어링에도 윤활재가 공급될 수 있으나, 장시간 사용이 중지된 후 DCT가 가동될 때 상부 축(A, B)들에 결합된 베어링에 묻어 있던 윤활재는 모두 말라버릴 수 있다. 윤활재가 모두 마른 상태에서 DCT가 작동되면(dry start), 상부 축(A, B)들은 윤활재가 없는 상태로 회전할 것이고 축과 베어링 사이의 마찰력이 커서 베어링 및/또는 축에 손상이 발생할 수 있다.

본 발명의 일 과제는 장시간 사용이 중지된 후에 재작동하는 기계 장치에 결합된 베어링이 윤활재를 포함한 상태로 작동할 수 있도록 하는 베어링용 케이지를 제공하는 것이다.

일 예에서, 베어링용 케이지는 원형의 제1 링; 제1 링과 동축으로 배치되며, 제1 링에서 이격되게 마련된 원형의 제2 링; 제1 링에 일단이 연결되고 제2 링에 타단이 연결되며, 제1 링과 제2 링의 원주 방향을 따라 복수 개가 이격되게 구비된 창살; 제1 링, 창살, 제2 링에 의해 둘러싸여 원주 방향을 따라 복수 개가 형성되며, 베어링용 롤러가 수용되는 공간을 제공하는 창명 및 창살에 마련되며, 윤활유를 저장하기 위한 제1 저장공간을 구비한 제1 리저버를 포함한다.

또 다른 예에서, 베어링용 케이지는, 원형의 제1 링; 제1 링과 동축으로 배치되며, 제1 링에서 이격되게 마련된 원형의 제2 링; 제1 링에 일단이 연결되고 제2 링에 타단이 연결되며, 제1 링과 제2 링의 원주 방향을 따라 복수 개가 이격되게 구비된 창살; 제1 링, 창살, 제2 링에 의해 둘러싸여 원주 방향을 따라 복수 개가 형성되며, 베어링용 롤러가 수용되는 공간을 제공하는 창명 및 창살의 면들 중에 제1 링이나 제2 링의 내측을 바라보는 면인 내측면에서 반경 방향 내측으로 돌출되게 마련되며, 윤활유를 저장하기 위한 저장공간으로서 반경 방향 외측으로 개방되게 형성된 제2 저장공간을 구비한 제2 리저버를 더 포함하고, 제2 저장공간은, 내측면에서 반경 방향 내측으로 연장되고, 원주 방향을 따라 서로 이격되게 마련된 한 쌍의 제2-1 벽부들, 제2-1 벽부들의 반경 방향 내측의 말단을 서로 연결하는 제2-2 벽부 및 제2 링에서 제1 링을 향하는 방향을 제1 방향이라 할 때, 제2-2 벽부의 제1 방향의 말단과, 제1 방향의 반대 방향의 말단에서 반경 방향 외측으로 각각 연장되어, 제2-1 벽부들의 사이에 형성되는 개구의 적어도 일부를 가로막는, 한 쌍의 제2-3 벽부들에 의해 둘러싸여 형성된다.

본 발명에 의하면 기계 장치의 작동 중 사용됐던 윤활유가 베어링용 케이지에 마련된 제1 리저버의 제1 저장공간에 저장되어, 기계 장치가 장시간 작동을 정지한 후 재작동 하는 경우에도 베어링용 롤러에 윤활유를 공급할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 베어링용 케이지가 반경 방향 내측으로 개방된 제1 저장공간을 구비한 제1 리저버와, 반경 방향 외측으로 개방된 제2 저장공간을 구비한 제2 리저버를 포함함으로써, 베어링의 축 방향이 지면에 수평한 상태로 베어링이 기계 장치에 결합된 경우 축의 하측에서는 제1 리저버의 제1 저장공간에 윤활유가 저장되고 축의 상측에서는 제2 리저버의 제2 저장공간에 윤활유가 저장되어, 기계 장치가 장시간 작동을 정지한 후 재작동 하는 경우에도 베어링용 롤러에 충분한 양의 윤활유를 공급할 수 있다.

도 1은 축 방향에서 이중 클러치 변속기(Dual Clutch Transmission; DCT)를 봤을 때의 상태를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 베어링용 케이지를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 베어링용 케이지에 베어링용 롤러와 베어링용 내륜이 결합된 상태를 나타내는 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 제1 리저버를 구체적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 제1 리저버의 사출 제조 과정을 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 베어링용 케이지에 베어링용 롤러와 베어링용 내륜이 결합된 상태를 나타내는 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 제2 리저버를 구체적으로 나타내는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 제2 리저버의 사출 제조 과정을 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예 3에 따른 베어링용 케이지에 베어링용 롤러와 베어링용 내륜이 결합된 상태를 나타내는 측단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예 3에 따른 제1 리저버와 제2 리저버를 구체적으로 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시예 3에 따른 제1 리저버와 제2 리저버의 사출 제조 과정을 개략적으로 나타내는 측단면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예 3에 따른 베어링용 케이지에 내륜이 조립되는 과정을 개략적으로 나타내는 정단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시예 3에 따른 베어링용 케이지에 베어링용 롤러가 수용된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 14는 본 발명의 실시예 3에 따른 베어링용 케이지에 베어링용 롤러, 내륜 및 외륜이 조립된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 15는 본 발명의 실시예 4에 따른 창살을 구체적으로 나타내는 사시도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해서 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

실시예 1

도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 베어링용 케이지를 나타내는 사시도이다. 도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 베어링용 케이지에 베어링용 롤러와 베어링용 내륜이 결합된 상태를 나타내는 측단면도이다. 도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 제1 리저버를 구체적으로 나타내는 사시도이다. 이하에서는 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 실시예 1에 따른 베어링용 케이지에 대해 설명한다.

도 2, 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 베어링용 케이지는 원형의 제1 링(1), 원형의 제2 링(2), 창살(3), 창명(4) 및 제1 리저버(10)를 포함한다.

제2 링(2)은 제1 링(1)과 동축으로 배치되며, 제1 링(1)에서 이격되게 마련된다. 제2 링(2)의 직경은 제1 링(1)의 직경보다 작게 마련될 수 있고, 이 경우 베어링용 케이지는 테이퍼 롤러 베어링에 사용되는 것일 수 있다.

이하에서는 제2 링(2)에서 제1 링(1)을 향하는 방향을 제1 방향이라고 정의하여 설명한다. 또한, 제1 링(1)과 제2 링(2)의 중심축에서 제1 링(1)과 제2 링(2)을 향하는 방향을 반경 방향 외측이라고 정의하고, 제1 링(1)과 제2 링(2)에서 제1 링(1)과 제2 링(2)의 중심축을 향하는 방향을 반경 방향 내측이라고 정의하여 설명한다(도 3 참조).

창살(3)은 제1 링(1)에 일단이 연결되고 제2 링(2)에 타단이 연결된다. 창살(3)은 제1 링(1)과 제2 링(2)의 원주 방향을 따라 복수 개가 이격되게 구비된다. 창살(3)은 동일한 간격으로 이격되게 구비될 수 있다.

제1 링(1), 제2 링(2) 및 한 쌍의 창살(3)은 창명(4)을 형성한다. 즉, 창명(4)은 제1 링(1), 창살(3), 제2 링(2)에 의해 둘러싸여 원주 방향을 따라 복수 개가 형성되며, 베어링용 롤러가 수용되는 공간을 제공한다. 창살(3)은 창명(4)과 창명(4) 사이를 구분 짓고, 창명(4)에 수용된 롤러가 서로 접촉하는 것을 방지할 수 있다.

제1 리저버(10)는 창살(3)에 마련되며, 윤활유를 저장하기 위한 제1 저장공간(11)을 구비한다. 베어링이 결합된 기계 장치의 작동이 정지됐을 때, 사용됐던 윤활유는 제1 저장공간(11)에 저장될 수 있고, 기계 장치의 재작동 시 축의 회전에 따른 원심력에 의해 제1 저장공간(11)에 저장된 윤활유가 롤러로 공급될 수 있다.

즉, 장시간 기계 장치의 작동이 정지된 후 기계 장치가 재작동되는 경우, 롤러 및 케이지에 묻어있던 윤활유가 모두 말라버려 윤활유가 없는 상태로 축이 회전을 시작할 수 있다(dry start). 이 경우 롤러와 축 사이의 마찰력이 커서 베어링과 축에 손상이 발생할 수 있다.

특히, 제2 링(2)의 직경이 제1 링(1)의 직경보다 작은 테이퍼 롤러(7) 베어링의 경우, 사용됐던 윤활유가 창살(3)의 경사를 따라 흘러내릴 수 있는데, 제1 리저버(10)에 윤활유가 저장됨으로써 기계 장치가 윤활유가 없는 상태로 작동하는 것을 방지할 수 있다.

이하에서는 도 4를 참조하여 제1 리저버(10)에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 제1 저장공간(11)은 창살(3)의 면들 중에 제1 링(1)이나 제2 링(2)의 내측을 바라보는 면인 내측면(3a)에 구비될 수 있다. 제1 저장공간(11)은 반경 방향 내측으로 개방되게 형성될 수 있다.

예를 들어, 제1 저장공간(11)은 내측면(3a)에서 반경 방향 외측으로 함몰되게 형성될 수 있다. 또는, 제1 저장공간(11)은 내측면(3a)에서 반경 방향 내측으로 연장된 벽부들에 의해 둘러싸여 형성될 수 있다. 즉, 제1 리저버(10)는 반경 방향 내측으로 연장되고, 원주 방향을 따라 이격되게 마련된 한 쌍의 제1-1 벽부(13)들과, 내측면(3a)에서 반경 방향 내측으로 연장되고 제1-1 벽부(13)들을 서로 연결하는 제1-2 벽부(15)를 더 포함할 수 있다. 제1-1 벽부(13)들과 제1-2 벽부(15)는 내부에 제1 저장공간(11)을 형성할 수 있다. 또는, 제1-1 벽부(13)들과 제1-2 벽부(15)에 의해 형성된 제1 저장공간(11)이 반경 방향 외측으로 더욱 함몰되게 형성될 수도 있다.

이때 제1-1 벽부(13)들은 도 4에 도시된 것과 같이 일측이 제2 링(2)에 결합되고, 제1-2 벽부(15)는 제1-1 벽부(13)들의 제1 방향의 말단을 서로 연결하도록 마련되거나, 제1-1 벽부(13)들이 제2 링(2)에 결합되지 않는 경우 제1-2 벽부(15)는 제1 방향의 말단과 제1 방향의 반대 방향의 말단에 모두 마련될 수 있다.

또한, 제2 링(2)의 직경이 제1 링(1)의 직경보다 작게 마련된 경우에도, 제1-2 벽부(15)는 제1-1 벽부(13)들의 제1 방향의 말단을 서로 연결하도록 마련될 수 있다. 즉, 제2 링(2)의 직경이 제1 링(1)의 직경보다 작게 마련된 경우 창살(3)은 제2 링(2)에서 제1 링(1)을 향하는 방향으로 갈수록 반경 방향 외측으로 경사지게 마련되기 때문에, 제1 방향의 말단에만 제1-2 벽부(15)가 형성되더라도 창살(3)의 경사에 의해 제1 저장공간(11)이 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예 1에 따른 베어링용 케이지는, 플라스틱 재질로 형성될 수 있고 이 경우 베어링용 케이지는 일반적으로 금형을 통해 사출 제조될 수 있다. 도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 제1 리저버의 사출 제조 과정을 개략적으로 나타내는 측단면도이다.

제1 저장공간(11)을 형성하기 위해 삽입된 금형(70)을 케이지로부터 분리시키고자 할 때, 제1 저장공간(11)은 제1-2 벽부(15)에 비해 반경 방향 외측으로 함몰되어 있기 때문에, 금형(70)은 제1-2 벽부(15)에 걸려 분리되지 못할 수 있다.

따라서 제1-2 벽부(15)는, 제1 저장공간(11)의 바닥면에서부터 연장되되, 제1 방향으로 갈수록 반경 방향 내측으로 점차 두께가 증가하도록 마련된 제1-2 경사면(16)을 포함할 수 있다.

그리고 제1-1 벽부(13)는 제1-1 경사면(13a)을 포함할 수 있다. 제1-1 경사면(13a)은 제1-2 벽부(15)에서 제1 방향의 반대 방향으로 소정 거리만큼 이격된 지점에서부터 연장되되, 제1 방향으로 갈수록 반경 방향 내측으로 점차 두께가 증가하도록 마련될 수 있다(도 4 참조).

삽입된 금형(70)은 케이지에서 분리되면서 제1-1 경사면(13a) 및 제1-2 경사면(16)을 가압하여 제1 리저버(10)가 반경 방향 외측으로 탄성 변형되도록 함으로써 케이지에서 용이하게 분리될 수 있다(도 5(b) 참조).

이때 베어링용 케이지는 제1 리저버(10)가 반경 방향 외측으로 탄성 변위되기 위한 공간을 형성하기 위해서 제1 변위공간(19)을 더 포함할 수 있다. 제1 변위공간(19)은 창살(3)의 내측면(3a)과 제1-2 벽부(15) 사이의 경계에서 제1 방향의 반대 방향으로 제1 리저버(10)의 배후에 형성되는 공간일 수 있다. 금형(70)이 케이지에서 분리될 때 제1-1 벽부(13)와 제1-2 벽부(15)는 제1 변위공간(19)으로 탄성 변위되어 금형(70)이 용이하게 분리되도록 할 수 있다. 이와 같이 제1-1 경사면(13a), 제1-2 경사면(16) 또는 제1 변위공간(19) 등을 포함함으로써 본 발명의 실시예 1에 따른 베어링용 케이지를 일반적인 금형을 통해 간편하게 생산할 수 있다.

실시예 2

도 6은 본 발명의 실시예 2에 따른 베어링용 케이지에 베어링용 롤러와 베어링용 내륜이 결합된 상태를 나타내는 측단면도이다. 도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 제2 리저버를 구체적으로 나타내는 사시도이다. 이하에서는 도 6, 도 7을 참조하여 본 발명의 실시에 2에 따른 베어링용 케이지에 대해 설명한다. 본 발명의 실시예 2에 따른 베어링용 케이지는 실시예 1에 따른 베어링용 케이지에 비해 제1 리저버 대신 제2 리저버가 마련된 점에 있어서 차이가 있다.

본 발명의 실시예 2에 따른 베어링용 케이지는, 창살(3)에서 반경 방향 내측으로 돌출되게 마련된 제2 리저버(20)를 포함한다. 제2 리저버(20)는 윤활유를 저장하기 위한 공간으로서 반경 방향 외측으로 개방되게 형성된 제2 저장공간(21)을 구비할 수 있다.

도 6에 도시된 것과 같이, 베어링의 축 방향이 지면에 수평하게 배치된 상태로 기계 장치에 결합된 경우, 기계 장치의 작동이 정지됐을 때 축보다 상측에 위치한 제2 저장공간(21)에는 윤활유가 저장될 수 있고, 기계 장치의 재작동 시 축의 회전에 따른 원심력에 의해 제2 저장공간(21)에 저장된 윤활유가 롤러로 공급될 수 있다. 따라서 장시간 기계 장치의 작동이 정지된 후 기계 장치가 재작동되는 경우에도, 제2 리저버(10)에 윤활유가 저장됨으로써 기계 장치가 윤활유가 없는 상태로 작동하는 것을 방지할 수 있다.

도 7을 참조하면, 제2 리저버(20)는 제2-1 벽부(23)들, 제2-2 벽부(25) 및 제2-3 벽부(27)들(도 7에는 하나의 제2-3 벽부만 보이도록 도시됨)을 더 포함할 수 있고, 제2 저장공간(21)은, 제2-1 벽부(23)들, 제2-2 벽부(25) 및 제2-3 벽부(27)들에 의해 둘러싸여 형성될 수 있다.

먼저, 제2-1 벽부(23)들은 창살(3)의 내측면(3a)에서 반경 방향 내측으로 연장되고, 원주 방향을 따라 서로 이격되게 한 쌍으로 마련될 수 있다. 그리고 제2-1 벽부(23)들은 내측면(3a)의 제1 방향의 반대 방향 측 말단에서 반경 방향 내측으로 연장된 제1 연장부(23a)와, 제1 연장부(23a)의 반경 방향 내측 말단에서 제1 방향으로 연장된 제2 연장부(23b)를 포함할 수 있다. 즉, 제2-1 벽부(23)는 'ㄱ'자 형상으로 형성될 수 있다.

다음으로, 제2-2 벽부(25)는 제2-1 벽부(23)들의 반경 방향 내측의 말단을 서로 연결할 수 있다. 그리고 제2-3 벽부(27)는 제2-2 벽부(25)의 제1 방향의 말단과, 제2-3 벽부(27)의 제1 방향의 반대 방향의 말단에서 반경 방향 외측으로 각각 연장되어 제2-1 벽부(23)들 사이에 형성되는 개구의 적어도 일부를 가로막을 수 있다. 제2-3 벽부(27)들 중 제2-2 벽부(25)의 제1 방향의 말단에 위치한 제2-3 벽부(27)는, 제2-2 벽부(25)를 기준으로 제2-1 벽부(23)들보다 낮게 형성될 수 있다.

제2-3 벽부(27)들 중 제2-2 벽부(25)의 제1 방향의 말단에 위치한 제2-3 벽부(27)에는 개구(29)가 형성되어, 제2 저장공간(21)에 저장된 윤활유가 롤러(7)로 용이하게 배출되도록 할 수 있다(도 7 참조).

한편, 본 발명의 실시예 2에 따른 베어링용 케이지도 플라스틱 재질로 형성될 수 있고 이 경우 베어링용 케이지는 일반적으로 금형을 통해 제조될 수 있다. 도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 제2 리저버의 사출 제조 과정을 개략적으로 나타내는 측단면도이다.

제2 저장공간(11)을 형성하기 위해 삽입된 금형(70)을 케이지로부터 분리시키고자 할 때, 제2 저장공간(11)은 제2-3 벽부(27)에 비해 반경 방향 내측으로 함몰되어 있기 때문에, 금형(70)은 제2-3 벽부(27)에 걸려 분리되지 못할 수 있다.

따라서 제2-3 벽부(27)들 중 제2-2 벽부(25)의 제1 방향의 말단에 위치한 제2-3 벽부(27)는, 제2-3 경사면(28)을 포함할 수 있다. 제2-3 경사면(28)은 제2 저장공간(21)의 바닥면에서부터 연장되되, 제1 방향으로 갈수록 반경 방향 외측으로 점차 두께가 증가하도록 마련될 수 있다.

삽입된 금형(70)은 케이지에서 분리되면서 제2-3 경사면(28)을 가압하여 제2 리저버(10)가 반경 방향 내측으로 탄성 변형되도록 함으로써 케이지에서 용이하게 분리될 수 있다(도 8(b) 참조). 이와 같이 제2 리저버(20)가 제2-3 경사면(28)을 포함함으로써 본 발명의 실시예 2에 따른 베어링용 케이지를 일반적인 금형을 통해 간편하게 생산할 수 있다.

실시예 3

도 9는 본 발명의 실시예 3에 따른 베어링용 케이지에 베어링용 롤러와 베어링용 내륜이 결합된 상태를 나타내는 측단면도이다. 도 10은 본 발명의 실시예 3에 따른 제1 리저버와 제2 리저버를 구체적으로 나타내는 사시도이다. 이하에서는 도 9, 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예 3에 따른 베어링용 케이지에 대해 설명한다.

도 9, 도 10에 도시된 것과 같이, 본 발명의 실시예 3에 따른 베어링용 케이지는 실시예 1의 제1 리저버(10)와 실시예 2의 제2 리저버(20)를 모두 포함할 수 있다. 이때 제2-1 벽부(23)는 제1 벽부(13)들에서 반경 방향 내측으로 연장되게 형성될 수 있다.

베어링용 케이지가 반경 방향 내측으로 개방된 제1 저장공간(11)을 구비한 제1 리저버(10)와, 반경 방향 외측으로 개방된 제2 저장공간(21)을 구비한 제2 리저버(20)를 모두 포함함으로써, 도 9에 도시된 것과 같이 베어링의 축 방향이 지면에 수평한 상태로 베어링이 기계 장치에 결합된 경우 축의 하측에서는 제1 리저버(10)의 제1 저장공간(11)에 윤활유가 저장되고 축의 상측에서는 제2 리저버(20)의 제2 저장공간(21)에 윤활유가 저장되어, 기계 장치가 장시간 작동을 정지한 후 재작동 하는 경우에도 베어링용 롤러에 충분한 양의 윤활유를 공급할 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시예 3에 따른 제1 리저버와 제2 리저버의 사출 제조 과정을 개략적으로 나타내는 측단면도이다. 본 발명의 실시예 3에 따른 제1 리저버(10)도 제1-1 경사면(13a), 제1-2 경사면(16), 제1 변위공간(19)을 포함할 수 있고, 제2 리저버(20)도 제2-3 경사면(28)을 포함할 수 있다. 따라서 금형(70)이 케이지에서 분리될 때 제1 리저버(10)는 반경 방향 외측으로 탄성 변위되고 제2 리저버(20)는 반경 방향 내측으로 탄성 변위되면서 금형(70)이 케이지에서 용이하게 분리되도록 할 수 있다(도 11(b) 참조).

도 12는 본 발명의 실시예 3에 따른 베어링용 케이지에 내륜이 조립되는 과정을 개략적으로 나타내는 정단면도이다. 도 13은 본 발명의 실시예 3에 따른 베어링용 케이지에 베어링용 롤러가 수용된 상태를 나타내는 평면도이다. 도 14는 본 발명의 실시예 3에 따른 베어링용 케이지에 베어링용 롤러, 내륜 및 외륜이 조립된 상태를 나타내는 평면도이다. 이하에서는 도 12 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 실시예 3에 따른 베어링용 케이지에 내륜 및 외륜을 조립하는 과정에 대해 설명한다. 이하에서는 본 발명의 실시예 3에 따른 베어링용 케이지를 대상으로 설명하지만, 이하의 구성들은 본 발명의 실시예 1 또는 실시예 2에 따른 베어링용 케이지에 동일하게 적용될 수 있다.

도 12(a)를 참조하면, 먼저, 창명에 베어링용 롤러(7)가 수용된 베어링용 케이지와 베어링용 케이지에 조립할 내륜(5)을 준비한다. 그리고 도 12(a) 내지 도 12(c)에 도시된 것과 같이 제1 링(1)과 제2 링(2)의 내측에 제1 링(1)에서 제2 링(2)을 향하는 방향인 제2 방향으로 베어링용 내륜(5)을 조립할 수 있다. 보다 구체적으로, 도 12(b)는 내륜(5)이 케이지에 조립되는 과정에서 내륜(5)의 하측 턱(5b)이 제2-2 벽부(25)에 접촉한 상태를 나타내고, 도 12(c)는 내륜(5)이 케이지에 결합된 상태를 나타낸다.

도 13, 도 14에 도시된 것과 같이 제2-1 벽부(23)는 제2-2 벽부(25)가 제2 링(2)보다 반경 방향 내측으로 돌출되도록, 창살의 내측면에서 반경 방향 내측으로 연장되게 마련될 수 있다. 그리고 도 13에 도시된 것과 같이 제2-1 벽부는, 창명에 롤러(7)가 수용됐을 때, 제2-2 벽부(25)가 롤러보다 반경 방향 내측으로 돌출되도록 내측면에서 반경 방향 내측으로 연장되게 마련될 수 있다. 따라서 도 12(b)에 도시된 것과 같이, 내륜(5)이 케이지에 조립될 때, 내륜(5)의 하측 턱(5b)은 롤러(7)와 접촉하지 않고, 제2-2 벽부(25)에 먼저 접촉할 수 있다. 내륜(5)이 제2-2 벽부(25)에 접촉한 후 내륜(5)을 제2 방향으로 계속 이동시키면, 내륜(5)은 제2-2 벽부(25)를 가압하여 반경 방향 외측으로 탄성 변형시킨 후, 도 12(c)에 도시된 것과 같이 케이지에 완전히 조립될 수 있다.

이때 제1 링(1) 및 제2 링(2)은 플라스틱과 같은 재질로 형성되어 탄성 변형 가능하게 마련되며, 제2-2 벽부(25)는 제2 링(2)에서 제1 링(1)을 향하는 방향을 따라 반경 방향 외측으로 경사지게 마련되어, 조립되는 내륜(5)에 의해 반경 방향 외측으로 용이하게 가압되도록 할 수 있다.

이와 같이 내륜(5)을 조립하는 과정에서 내륜(5)의 하측 턱(5b)이 롤러(7)와 접촉하지 않고 제2-2 벽부(23)를 가압하면서 내륜(5)이 케이지에 결합됨으로써, 내륜(5)의 조립 과정에서 롤러(7)가 내륜(5)에 의해 상처를 입는 것이 방지될 수 있다.

도 12(c)와 같이 케이지에 내륜(5)이 조립되면, 도 12(d) 및 도 14에 도시된 것과 같이 외륜을 조립한다. 도 12(d) 및 도 14에는 외륜이 도시되어 있지 않으나, 도 12(d)는 제2 링에서 제1 링을 향하는 방향으로 외륜을 결합한 상태를 나타내고, 도 14에서 도면부호 'o'는 외륜의 내주면이 형성하는 궤도를 나타낸다.

이때 창명은 도 14에 도시된 것과 같이, 창명에 수용된 롤러가 외륜의 조립에 의해 반경 방향 내측으로 변위 가능하도록 롤러(7)와의 사이에 이격 틈새(s)가 형성되는 크기를 가질 수 있다. 즉, 외륜이 결합되면서 롤러(7)는 반경 방향 내측으로 가압되고, 외륜의 조립이 완료된 상태에서 롤러(7)들은 제2-2 벽부(25)보다 반경 방향 내측으로 돌출되어, 롤러(7)들과 내륜이 접하는 궤도(i)는 제2-2 벽부(25)보다 반경 방향 내측에서 형성될 수 있다.

실시예 4

도 15는 본 발명의 실시예 4에 따른 창살을 구체적으로 나타내는 사시도이다. 본 발명의 실시예 4에 따른 베어링용 케이지는 실시예 1 내지 실시예 3에 따른 베어링용 케이지에 비해 제3 리저버(30) 및/또는 제4 리저버(40)를 포함하는 점과 창살(3)의 형상에 있어서 차이가 있다.

도 15를 참조하면, 본 발명의 실시예 4에 따른 베어링용 케이지는 제3 리저버(30)를 더 포함할 수 있다. 제3 리저버(30)는 제1 리저버(10)에서 제1 방향으로 이격되게 창살(3)에 마련될 수 있다. 제3 리저버(30)는 윤활유를 저장하는 공간으로서 제3 저장공간(31)을 구비할 수 있고, 제3 저장공간(31)은 내측면(3a)에서 반경 방향 외측으로 함몰되게 형성되거나 또는 제3-1 벽부(33)들과 제3-2 벽부(35)에 의해 둘러싸여 형성될 수 있다. 제3-2 벽부(35) 역시 제3-2 경사면(33a)을 포함할 수 있고, 제3 리저버(30)는 제3 변위공간(39)을 포함할 수 있다. 제3 리저버(30)는 제1 리저버(10)와 실질적으로 동일한 형태를 가지므로 구체적인 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예 4에 따른 베어링용 케이지가 제3 리저버(30)를 더 포함함으로써, 베어링의 축 방향이 지면에 수평하게 배치된 상태로 기계 장치에 결합된 경우, 기계 장치의 작동이 정지됐을 때 축보다 하측에 위치한 제3 저장공간(31)에는 윤활유가 저장될 수 있고, 장시간 기계 장치의 작동이 정지된 후 기계 장치가 재작동되는 경우에도, 롤러에 보다 많은 윤활유를 공급하면서 기계 장치를 작동시킬 수 있다.

그리고 본 발명의 실시예 4에 따른 베어링용 케이지는 제4 저장공간(41)을 구비하는 제4 리저버(40)를 더 포함할 수 있다. 제4 저장공간(41)은 제1 링(1)의 면들 중 제1 링(1)의 중심을 바라보는 면에 반경 방향 외측으로 함몰되게 형성될 수 있다. 또한, 제4 리저버(40)는 제4 저장공간(41)의 바닥면에서부터 연장되되, 제1 방향으로 갈수록 반경 방향 내측으로 점차 두께가 증가하도록 마련된 제4 경사면(43)을 포함할 수 있다. 제4 저장공간(41)에도 윤활유가 저장될 수 있고, 제4 경사면(43) 역시 금형이 케이지에서 분리될 때 가압되도록 마련될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예 4에 따른 베어링용 케이지의 창살(3)은 한 쌍의 면취부(50)를 구비할 수 있다. 면취부(50)는 창살(3)의 내측면(3a)의 원주 방향의 양측에 마련되고, 창명(4)에 수용되는 롤러와 대면할 수 있다. 이하에서는 실시예 4에 따른 케이지를 기준으로 면취부(50)에 대해 설명하지만, 면취부(50)는 실시예 1 내지 3에 따른 케이지에도 동일하게 마련될 수 있다.

면취부(50)는 접촉부(51)와 비접촉부(53)를 포함할 수 있다. 접촉부(51)는 롤러 측으로 돌출되게 형성되어 롤러와 직접 접촉하는 부분을 말하고, 비접촉부(53)는 접촉부(51)에 비해 함몰되게 형성되어 롤러와 접촉하지 않는 부분을 말한다. 면취부(50)가 롤러와 접촉하지 않는 비접촉부(53)를 구비함으로써, 롤러와 면취부(50) 사이에 발생하는 마찰력을 감소시킬 수 있다.

이때 접촉부(51)는 제2 링(2)에 근접하게 배치되고, 비접촉부(53)는 제1 링(1)에 근접하게 배치될 수 있다. 그리고 접촉부(51)와 비접촉부(53) 사이의 경계에서 접촉부(51)와 비접촉부(53) 사이의 단차에 의해 가이드면이 형성될 수 있다.

그리고 도 15의 창명(4)에 롤러가 수용되어 있는 경우, 비접촉부(53), 가이드면 및 롤러가 형성하는 공간은 각 저장공간에 수용된 윤활유가 이동하는 통로를 제공할 수 있다. 즉, 면취부(50)가 접촉부(51)와 비접촉부(53)를 구비함으로써, 케이지가 제1 리저버(10), 제2 리저버(20) 및 제3 리저버(30)를 포함하여 복잡한 구조를 갖는 경우에도, 제1 저장공간(11), 제2 저장공간(21) 및 제3 저장공간(31)에 저장된 윤활유가 비접촉부(53), 가이드면 및 롤러가 형성하는 공간으로 원활하게 흘러나올 수 있다. 따라서 각 리저버에 많은 양의 윤활유가 수용되어 있는 경우에도, 윤활유가 외부로 원활하게 배출될 수 있고, 베어링의 구동 중에 교반 저항이 커지는 것을 방지할 수 있다.

그리고 가이드면은, 반경 방향 외측으로 갈수록 제2 링(2)에서 제1 링(1)을 향해 경사지게 형성될 수 있다. 따라서 가이드면은 롤러로 공급되는 윤활유의 공급 경로를 가이드할 수 있다. 즉, 가이드면의 경사 각도를 조절함으로써 윤활유가 원하는 방향으로 안내되도록 할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 제1 링
2: 제2 링
3: 창살
3a: 내측면
4: 창명
5: 내륜
5a: 상측 턱
5b: 하측 턱
7: 롤러
10: 제1 리저버
11: 제1 저장공간
13: 제1-1 벽부
13a: 제1-1 경사면
15: 제1-2 벽부
16: 제1-2 경사면
19: 제1 변위공간
20: 제2 리저버
21: 제2 저장공간
23: 제2-1 벽부
25: 제2-2 벽부
27: 제2-3 벽부
28: 제2-3 경사면
29: 개구
30: 제3 리저버
31: 제3 저장공간
33: 제3-1 벽부
33a: 제3-1 경사면
35: 제3-2 벽부
39: 제3 변위공간
40: 제4 리저버
41: 제4 저장공간
43: 제4 경사면
50: 면취부
51: 접촉부
53: 비접촉부
70: 금형

Claims

원형의 제1 링;
상기 제1 링과 동축으로 배치되며, 상기 제1 링에서 이격되게 마련된 원형의 제2 링;
상기 제1 링에 일단이 연결되고 상기 제2 링에 타단이 연결되며, 상기 제1 링과 제2 링의 원주 방향을 따라 복수 개가 이격되게 구비된 창살;
상기 제1 링, 창살, 제2 링에 의해 둘러싸여 상기 원주 방향을 따라 복수 개가 형성되며, 베어링용 롤러가 수용되는 공간을 제공하는 창명; 및
상기 창살에 마련되며, 윤활유를 저장하기 위한 제1 저장공간을 구비한 제1 리저버를 포함하는, 베어링용 케이지.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 저장공간은, 상기 창살의 면들 중에 상기 제1 링이나 제2 링의 내측을 바라보는 면인 내측면에 구비되며, 반경 방향 내측으로 개방되게 형성된, 베어링용 케이지.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 저장공간은, 상기 내측면에서 반경 방향 외측으로 함몰되게 형성된, 베어링용 케이지.
청구항 2에 있어서,
상기 제1 리저버는, 상기 내측면에서 반경 방향 내측으로 연장되고 상기 원주 방향을 따라 서로 이격되게 마련된 한 쌍의 제1-1 벽부들과, 상기 내측면에서 반경 방향 내측으로 연장되고 상기 제1-1 벽부들을 서로 연결하는 제1-2 벽부를 더 포함하고,
상기 제1 저장공간은, 상기 제1-1 벽부들과 제1-2 벽부에 의해 둘러싸여 형성되는, 베어링용 케이지.
청구항 4에 있어서,
상기 제2 링은, 상기 제1 링의 직경보다 작은 직경으로 마련되고,
상기 창살은, 상기 제2 링에서 상기 제1 링을 향하는 방향인 제1 방향으로 갈수록 반경 방향 외측으로 경사지게 마련되며,
상기 제1-2 벽부는, 상기 제1-1 벽부들의 상기 제1 방향의 말단을 서로 연결하도록 마련되는, 베어링용 케이지.
청구항 5에 있어서,
상기 제1-1 벽부는, 상기 제1-2 벽부에서 상기 제1 방향의 반대 방향으로 소정 거리만큼 이격된 지점에서부터 연장되되, 상기 제1 방향으로 갈수록 반경 방향 내측으로 점차 두께가 증가하도록 마련된 제1-1 경사면을 포함하는, 베어링용 케이지.
청구항 5에 있어서,
상기 제1-2 벽부는, 상기 제1 저장공간의 바닥면에서부터 연장되되, 상기 제1 방향으로 갈수록 반경 방향 내측으로 점차 두께가 증가하도록 마련된 제1-2 경사면을 포함하는, 베어링용 케이지.
청구항 5에 있어서,
상기 제1 리저버가 반경 방향 외측으로 탄성 변위되기 위한 공간을 형성하기 위해서, 상기 창살의 내측면과 상기 제1-2 벽부 사이의 경계에서 상기 제1 방향의 반대 방향으로 상기 제1 리저버의 배후에 형성되는 공간인 제1 변위공간을 더 포함하는, 베어링용 케이지.
청구항 1에 있어서,
상기 창살에서 반경 방향 내측으로 돌출되게 마련되며, 윤활유를 저장하기 위한 저장공간으로서 반경 방향 외측으로 개방되게 형성된 제2 저장공간을 구비한 제2 리저버를 더 포함하는, 베어링용 케이지.
청구항 9에 있어서,
상기 제2 리저버는,
상기 창살의 면들 중에 상기 제1 링이나 제2 링의 내측을 바라보는 면인 내측면에서 반경 방향 내측으로 연장되고, 상기 원주 방향을 따라 서로 이격되게 마련된 한 쌍의 제2-1 벽부들;
상기 제2-1 벽부들의 반경 방향 내측의 말단을 서로 연결하는 제2-2 벽부;
상기 제2 링에서 상기 제1 링을 향하는 방향을 제1 방향이라 할 때, 상기 제2-2 벽부의 상기 제1 방향의 말단과, 상기 제1 방향의 반대 방향의 말단에서 반경 방향 외측으로 각각 연장되어, 상기 제2-1 벽부들의 사이에 형성되는 개구의 적어도 일부를 가로막는, 한 쌍의 제2-3 벽부들을 더 포함하고,
상기 제2 저장공간은, 상기 제2-1 벽부들, 제2-2 벽부 및 제2-3 벽부들에 의해 둘러싸여 형성되는, 베어링용 케이지.
청구항 10에 있어서,
상기 제2-3 벽부들 중 상기 제2-2 벽부의 상기 제1 방향의 말단에 위치한 제2-3 벽부는, 상기 제2 저장공간의 바닥면에서부터 연장되되, 상기 제1 방향으로 갈수록 반경 방향 외측으로 점차 두께가 증가하도록 마련된 제2-3 경사면을 포함하는, 베어링용 케이지.
청구항 10에 있어서,
상기 제2-3 벽부들 중 상기 제2-2 벽부의 상기 제1 방향의 말단에 위치한 제2-3 벽부는, 상기 제2-2 벽부를 기준으로 상기 제2-1 벽부들보다 낮게 형성되는, 베어링용 케이지.
청구항 10에 있어서,
상기 제2-1 벽부들은, 상기 내측면의 상기 제1 방향의 반대 방향 측 말단에서 반경 방향 내측으로 연장된 제1 연장부와, 상기 제1 연장부의 반경 방향 내측 말단에서 상기 제1 방향으로 연장된 제2 연장부를 포함하는, 베어링용 케이지.
청구항 10에 있어서,
상기 제2-1 벽부는, 상기 창명에 상기 롤러가 수용됐을 때 상기 제2-2 벽부가 상기 롤러보다 반경 방향 내측으로 돌출되도록, 상기 내측면에서 반경 방향 내측으로 연장되게 마련되는, 베어링용 케이지.
청구항 14에 있어서,
상기 제1 링과 제2 링은 반경 방향 외측으로 탄성 변형 가능하게 마련되고,
상기 제2 링은, 상기 제1 링의 직경보다 작은 직경으로 마련되고,
상기 롤러가 상기 창명에 수용된 후 상기 제1 링과 제2 링의 내측에 상기 제1 링에서 상기 제2 링을 향하는 방향으로 베어링용 내륜이 조립될 때, 상기 내륜은 상기 롤러와 접촉하지 않고 상기 제2-2 벽부를 가압하여 적어도 상기 제2-2 벽부를 반경 방향 외측으로 탄성 변형시키며 조립되는, 베어링용 케이지.
청구항 15에 있어서,
상기 제2-2 벽부는, 상기 제2 링에서 상기 제1 링을 향하는 방향을 따라 반경 방향 외측으로 경사지게 마련된, 베어링용 케이지.
청구항 1에 있어서,
상기 제2 링에서 상기 제1 링을 향하는 방향으로 상기 제1 리저버에서 이격되게 상기 창살에 마련되며, 윤활유를 저장하기 위한 제3 저장공간을 구비한 제3 리저버를 더 포함하는, 베어링용 케이지.
청구항 1 또는 청구항 9에 있어서,
상기 창살은, 상기 창살의 면들 중에 상기 제1 링이나 제2 링의 내측을 바라보는 면인 내측면의 상기 원주 방향의 양측에 마련되고, 상기 롤러와 대면하는 한 쌍의 면취부를 구비하고,
상기 면취부는, 상기 롤러 측으로 돌출되게 형성되어 상기 롤러와 접촉하는 접촉부와, 상기 롤러와 접촉하지 않는 비접촉부를 포함하는, 베어링용 케이지.
청구항 18에 있어서,
상기 제2 링은 상기 제1 링의 직경보다 작은 직경으로 마련되고,
상기 접촉부는 상기 제2 링에 근접하게 배치되며, 상기 비접촉부는 상기 제1 링에 근접하게 배치되고,
상기 접촉부와 비접촉부 사이의 경계에서 상기 접촉부와 상기 비접촉부 사이의 단차에 의해 형성되는 가이드면은, 상기 반경 방향 외측으로 갈수록 상기 제2 링에서 상기 제1 링을 향해 경사지게 형성된, 베어링용 케이지.
원형의 제1 링;
상기 제1 링과 동축으로 배치되며, 상기 제1 링에서 이격되게 마련된 원형의 제2 링;
상기 제1 링에 일단이 연결되고 상기 제2 링에 타단이 연결되며, 상기 제1 링과 제2 링의 원주 방향을 따라 복수 개가 이격되게 구비된 창살;
상기 제1 링, 창살, 제2 링에 의해 둘러싸여 상기 원주 방향을 따라 복수 개가 형성되며, 베어링용 롤러가 수용되는 공간을 제공하는 창명; 및
상기 창살의 면들 중에 상기 제1 링이나 제2 링의 내측을 바라보는 면인 내측면에서 반경 방향 내측으로 돌출되게 마련되며, 윤활유를 저장하기 위한 저장공간으로서 반경 방향 외측으로 개방되게 형성된 제2 저장공간을 구비한 제2 리저버를 더 포함하고,
상기 제2 저장공간은, 상기 내측면에서 반경 방향 내측으로 연장되고, 상기 원주 방향을 따라 서로 이격되게 마련된 한 쌍의 제2-1 벽부들, 상기 제2-1 벽부들의 반경 방향 내측의 말단을 서로 연결하는 제2-2 벽부 및 상기 제2 링에서 상기 제1 링을 향하는 방향을 제1 방향이라 할 때, 상기 제2-2 벽부의 상기 제1 방향의 말단과, 상기 제1 방향의 반대 방향의 말단에서 반경 방향 외측으로 각각 연장되어, 상기 제2-1 벽부들의 사이에 형성되는 개구의 적어도 일부를 가로막는, 한 쌍의 제2-3 벽부들에 의해 둘러싸여 형성되는, 베어링용 케이지.