KR20200083778A

KR20200083778A - 씰링성이 향상된 구름 베어링

Info

Publication number: KR20200083778A
Application number: KR1020180172564A
Authority: KR
Inventors: 이영근; 이운주
Original assignee: 주식회사 베어링아트
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2020-07-09
Also published as: KR102580857B1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 회전장치에서 회전요소를 비회전요소에 대해 회전가능하게 지지하는 구름 베어링이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 구름 베어링은, 외주면에 전동체의 내측 궤도면이 형성된 내륜과, 내륜의 반경방향 외측에 장착되며 내주면에 전동체의 외측 궤도면이 형성된 외륜과, 내륜과 외륜 사이에 안착되어 장착되는 전동체와, 전동체를 수용하여 지지하는 케이지와, 내륜과 외륜 사이에서 구름 베어링의 양측 단부에 장착되는 씰링부재를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시에에 따르면, 씰링부재는 프레임에 탄성 씰링부가 결합된 구조로 형성될 수 있으며, 탄성 씰링부는 프레임의 일측 단부에 형성되는 제1 씰링부와 타측 단부에 형성되는 제2 씰링부를 포함하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 씰링부는 외륜의 외주면에 형성된 결합홈에 삽입되어 장착되고, 제2 씰링부는 프레임으로부터 서로 다른 방향으로 연장하는 제1 씰링립, 제2 씰링립 및 제3 씰링립을 포함하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 씰링립은 내륜과 비접촉식 씰링을 수행하고 제2 씰링립 및 제3 씰링립은 내륜과 접촉식 씰링을 수행하도록 구성될 수 있으며, 제3 씰링립은 단부에 내륜을 향해 돌출하는 접촉 돌기부가 구비되어 접촉 돌기부에 의해 내륜과 접촉식 씰링이 수행되도록 구성될 수 있다.

Description

씰링성이 향상된 구름 베어링 {Rolling bearing having improved sealing function}

본 발명은 회전장치에서 회전요소를 비회전요소에 대해 회전가능하게 장착하여 지지하는 구름 베어링에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구름 베어링의 내륜과 외륜 사이에 장착되는 씰링부재의 구조를 개선해 씰링성을 향상시킨 구름 베어링에 관한 것이다.

베어링은 회전장치에서 회전요소와 비회전요소 사이에 장착되어 회전요소와 비회전요소 사이의 상대운동을 보조하는 장치로, 베어링과 축이 접촉하는 방식에 따라 미끄럼 베어링과 구름 베어링으로 구분될 수 있다.

이 중 구름 베어링은 볼(ball)이나 롤러(roller)와 같은 전동체를 이용해 회전축을 지지하는 베어링으로, 축의 일부에 직접 접촉하는 미끄럼 베어링에 비해 마찰 저항이 작은 장점을 가지고 있어 다양한 분야에서 이용되고 있으며, 전동체의 형상에 따라 볼 베어링, 테이퍼 롤러 베어링, 니들 베어링 등의 형태로 이용되고 있다.

한편, 베어링은 회전요소와 비회전요소 사이에 원활한 상대운동을 위해 내부에 윤활유가 충전된 상태로 작동하게 되며, 베어링의 양측 단부에는 씰링부재가 장착되어 베어링 내부의 윤활유가 외부로 누출되거나 외부의 이물질이 베어링 내부로 유입되는 것을 방지하도록 구성된다.

만일, 베어링 내부의 윤활유가 외부로 누출되거나 베어링 내부로 이물질이 유입되게 되면 베어링의 작동 과정에서 전동체 또는 궤도면이 마모되거나 손상되어 베어링의 성능 및 수명이 저하되는 문제가 발생될 수 있기 때문에, 씰링부재는 베어링의 성능 및 수명을 결정하는데 가장 중요한 부재 중 하나로 인식되고 있고, 베어링 분야에서는 이러한 씰링부재의 성능을 향상시키기 위한 연구개발이 꾸준히 수행되고 있다.

베어링에 장착되는 씰링부재의 성능을 향상시키기 위한 하나의 방안으로, 특허문헌 1에는 내륜과 외륜 사이에 장착되는 씰링부재에 2개의 비접촉식 씰링립과 1개의 접촉식 씰링립을 형성해 베어링의 씰링성을 향상시키는 기술이 개시되어 있다.

그러나, 특허문헌 1에 개시된 씰링부재는 내륜과 접촉하는 1개의 접촉식 씰링립에 의존해 대부분의 씰링이 수행되기 때문에, 이러한 접촉식 씰링립이 마모되거나 손상되게 되면 베어링의 씰링성이 급격히 저하되어 버리는 문제가 있다.

이러한 씰링부재의 성능 저하를 방지하고 보다 향상된 씰링성을 제공하기 위한 방안으로 씰링부재에 보다 많은 수의 접촉식 씰링립을 형성하는 방안을 고려해 볼 수 있으나, 보다 많은 씰링립을 내륜 또는 외륜에 접촉시켜 씰링을 수행하게 되면 접촉식 씰링립의 접촉 부위에서 마찰력이 증가되어 베어링 작동시 마찰 토크가 상승하고 마찰열이 증가하여 베어링의 성능 및 수명이 저하되는 문제가 발생하게 된다.

일본공개특허공보 제2003-227521호 (공개일: 2003.8.15.)

본 발명은 종래의 구름 베어링의 전술한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 베어링 회전시 씰링부재의 접촉부에서 발생되는 마찰력을 크게 증가시키지 않으면서 동시에 씰링부재의 씰링 성능을 효과적으로 향상시킬 수 있는 구름 베어링을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제3 씰링립에서 접촉 돌기부가 형성되는 면의 반대측 면에는 함몰된 구조의 리세스가 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 리세스는 제3 씰링립의 길이방향을 따라 부분적으로만 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제3 씰링립의 최소 두께는 0.1mm 내지 0.3mm로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 리세스는 회전축의 원주방향을 따라 연속해서 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 리세스는 회전축의 원주방향을 따라 이격되어 복수로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 리세스의 함몰 깊이는 접촉 돌기부의 돌출 길이와 동일하게 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제3 씰링립의 접촉 돌기부는 회전축의 원주방향을 따라 이격되어 복수로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제3 씰링립에서 접촉 돌기부가 형성되는 면의 반대측 면에는 접촉 돌기부에 대응되는 위치에 함몰된 구조의 리세스가 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 씰링립은 단부에 내륜 방향으로 돌출하는 비접촉 돌기부가 구비되어 비접촉 돌기부에 의해 내륜과의 사이에 라비린스(Labyrinth) 구조가 형성되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 씰링립의 내측면은 오목한 곡면으로 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 탄성 씰링부는 프레임의 외측면에 구비되는 측면 씰링부를 더 포함하고, 측면 씰링부에는 외측 방향으로 돌출하는 측면 돌기부가 구비될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 측면 돌기부의 반경방향 외측면은 경사면으로 형성될 수 있다.

이 외에도, 본 발명에 따른 구름 베어링에는 본 발명의 기술적 사상을 해치지 않는 범위에서 다른 부가적인 구성이 더 포함될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 구름 베어링은 내륜과 외륜 사이에 장착되는 씰링부재를 복수의 접촉식 씰링립과 비접촉식 씰링립이 조합된 구조로 형성해 종래에 알려진 구름 베어링에 비해 개선된 씰링 성능을 제공할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 구름 베어링은 접촉식 씰링립 가운데 일부의 씰링립에 리세스를 형성해 두께를 감소시키거나 일부 영역에서만 접촉이 발생하도록 구성해 접촉식 씰링립의 추가로 인한 씰링 성능 향상을 도모하면서 동시에 접촉식 씰링립에 의한 마찰 및 토크 증가 문제는 최대한 억제할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 구름 베어링은 비접촉식 씰링립에 씰링립의 단부와 내륜 사이에 형성되는 공간을 좁힐 수 있는 돌기부를 형성해 비접촉식 씰링립에 의한 라비린스 구조를 더욱 복잡하게 형성해 내부 윤활유의 누출이나 외부 이물질의 침입을 보다 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 구름 베어링은 씰링부재의 외측면에 외측으로 돌출되는 측면 돌기부를 구비해 측면 돌기부에 의해 외부의 이물질을 베어링의 바깥 방향으로 안내하도록 함으로써 이물질이 베어링 내부로 유입되는 위험을 보다 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 구름 베어링은 내측방향에 위치하는 씰링립의 내측면을 오목한 형상의 곡면으로 형성해 베어링 내부에 보다 넓은 공간이 확보될 수 있도록 구성되어, 베어링 내부에 보다 많은 양의 윤활유가 보유될 수 있고 이로 인해 베어링의 작동성 및 수명이 향상될 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구름 베어링의 구조를 예시적으로 도시한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구름 베어링의 단면 구조를 예시적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 구름 베어링에 적용될 수 있는 씰링부재의 구조를 예시적으로 도시한다
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 구름 베어링에 적용 가능한 씰링부재의 구조를 예시적으로 도시한다(부분 단면도).
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 구름 베어링에 적용 가능한 씰링부재의 변형례를 예시적으로 도시한다(부분 단면도).

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 본 발명과 관계없는 부분에 대한 구체적인 설명은 생략하고, 명세서 전체를 통하여 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙여 설명하도록 한다. 또한, 도면에 도시된 각 구성요소들의 형상 및 크기는 설명의 편의를 위해 임의로 도시된 것이므로, 본 발명이 반드시 도시된 형상 및 크기로 한정되는 것은 아니다. 즉, 명세서에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 일 실시예로부터 다른 실시예로 변형되어 구현될 수 있으며, 개별 구성요소의 위치 또는 배치도 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 따라서 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로 행하여지는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 특허청구범위의 청구항들이 청구하는 범위 및 그와 균등한 모든 범위를 포괄하는 것으로 받아들여져야 한다.

본 발명의 바람직한 실시예

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 구름 베어링(10)이 예시적으로 도시되어 있다. 후술하는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 구름 베어링(10)은 내륜(20)과 외륜(30) 사이에 장착되는 씰링부재(50)의 구조를 개선해 베어링의 씰링 성능을 향상시킨데 구조적인 특징을 갖는다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 구름 베어링(10)은 반경방향 내측에 위치하는 내륜(20)과, 내륜(20)의 반경방향 외측에 위치하는 외륜(30)과, 내륜(20)과 외륜(30) 사이에 게재되는 전동체(40)와, 전동체(40)를 수용하여 지지하는 케이지(45)와, 구름 베어링(10)의 양측 단부에서 내륜(20)과 외륜(30) 사이에 장착되는 씰링부재(50) 등으로 구성될 수 있다.

내륜(20)은 회전축의 외주면 등에 압입되어 장착되도록 구성되며 외주면에 형성된 궤도면[내측 궤도면(22)]을 통해 전동체(40)를 내측에서 지지하도록 구성될 수 있다. 또한, 내륜(20)의 축방향 양측 단부에는 후술하는 씰링부재(50)와 상호 작용해 씰링 기능을 수행하는 그루브(24)가 구비될 수 있다.

외륜(30)은 내륜(20)의 반경방향 외측에 장착되어 하우징 등에 압입되어 장착되도록 구성되며 내주면에 형성된 궤도면[외측 궤도면(32)]을 통해 전동체(40)를 외측에서 지지하도록 구성될 수 있다. 또한, 외륜(30)의 축방향 양측 단부에는 후술하는 씰링부재(50)가 삽입되어 장착될 수 있는 결합홈(34)이 구비될 수 있다.

전동체(40)는 내륜(20)에 형성된 내측 궤도면(22)과 외륜(30)에 형성된 외측 궤도면(32) 사이에서 케이지(45)에 의해 소정의 간격으로 배치되어 내륜(20)과 외륜(30) 사이에 상대운동을 제공하는 기능을 수행한다. 내륜(20)과 외륜(30) 사이의 상대운동을 제공하기 위해 전동체(40)는 구름 운동을 제공할 수 있는 구형의 볼 등으로 형성될 수 있다.

씰링부재(50)는 내륜(20)과 외륜(30) 사이에서 구름 베어링(10)의 양측 단부에 장착되도록 구성되어 베어링 내부에 채워진 윤활유가 외부로 누출되거나 외부의 이물질이 베어링 내부로 침입하는 것을 방지하는 기능을 수행한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 씰링부재(50)는 기본 몸체를 형성하는 프레임(60)과 프레임 주위에 부착되는 탄성 씰링부(65)로 구성될 수 있다.

프레임(60)은 씰링부재(50)의 기본 골격을 형성하는 부분으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면 프레임(60)은 중심부가 관통된 대략 링 형상의 형상으로 형성될 수 있고, 프레임(60)의 단부는 절곡된 구조로 형성되어 프레임(60) 주위로 탄성 씰링부(65)가 안정적으로 부착되도록 구성될 수 있다. 예컨대, 도면에 도시된 실시예의 경우에는, 전체적으로 링형상의 구조에서 일측 단부는 대략 직각으로 절곡되고 타측 단부는 비스듬하게 경사지게 절곡된 구조로 프레임(60)이 형성되어 있다.

탄성 씰링부(65)는 프레임(60)을 전체 또는 부분적으로 둘러싸 내륜(20)과 외륜(30) 사이를 씰링하는 기능을 수행한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 탄성 씰링부(65)는 프레임(60)의 일측 단부에 형성되는 제1 씰링부(70)와 프레임(60)의 타측 단부에 형성되는 제2 씰링부(80)를 포함하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 씰링부(70)는 외륜(30)에 형성된 결합홈(34)에 삽입되어 체결됨으로써 베어링의 외륜측 부위를 씰링하도록 구성될 수 있다. 구체적으로, 제1 씰링부(70)는 프레임(60)의 일측 단부 주위로 두꺼운 두께로 형성되어 외륜(30)의 결합홈(34)에 삽입되어 고정되도록 구성될 수 있다.

한편, 제2 씰링부(80)는 내륜(20)에 형성된 그루브(24) 등과 상호작용하여 베어링의 내륜측 부위를 씰링하는 기능을 수행할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 씰링부(80)는 내륜(20)에 직접 접촉해 씰링을 수행하는 접촉식 씰링립과 내륜(20)과 이격된 상태로 배치되어 씰링을 수행하는 비접촉식 씰링립의 조합을 통해 내륜측 부위를 씰링하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 씰링부(80)는 프레임(60)으로부터 서로 다른 방향으로 연장하는 복수의 씰링립[제1 씰링립(82), 제2 씰링립(84) 및 제3 씰링립(86)]으로 구성될 수 있으며, 이 중 일부의 씰링립[예컨대, 제1 씰링립(82)]은 내륜(20)과 이격된 상태로 배치되는 비접촉식 씰링립으로 구성되고, 나머지 씰링립[예컨대, 제2 씰링립(84) 및 제3 씰링립(86)]은 베어링의 내륜(20)과 직접 접촉하여 씰링을 수행하는 접촉식 씰링립으로 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 씰링립(82)은 프레임(60)으로부터 베어링의 내측을 향하는 방향[예컨대, 대략 베어링의 회전축을 따라 연장하는 방향]으로 연장하도록 형성될 수 있으며, 제1 씰링립(82)의 끝단은 내륜(20)과 인접하되 내륜(20)과 직접 접촉하지는 않는 위치까지 연장되어 내륜(20)과 비접촉식으로 배치되도록 구성될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 씰링립(82)의 단부에는 내륜(20) 측을 향해 연장하는 비접촉 돌기부(82a)가 구비될 수 있다. 제1 씰링립(82)의 단부에 이러한 비접촉 돌기부(82a)를 형성하게 되면 제1 씰링립(82)과 내륜(20) 사이에 보다 좁은 공간이 형성되어 더욱 복잡한 라비린스 구조가 형성되면서 베어링의 씰링성이 더욱 향상될 수 있게 된다. 제1 씰링립(82)에 형성되는 비접촉 돌기부(82a)는 제1 씰링립(82)의 둘레를 따라(회전축의 원주방향을 따라) 연속되어 형성될 수도 있고 복수의 비접촉 돌기부(82a)가 제1 씰링립(82)의 둘레를 따라(회전축의 원주방향을 따라) 이격된 상태로 배치되도록 구성될 수도 있다. 다만, 제1 씰링립(82)이 내륜(20)과 비접촉식으로 작동하기 위해 제1 씰링립(82)은 단부에 형성된 비접촉 돌기부(82a)가 내륜(20)과 이격된 상태로 배치될 수 있도록 형성되게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 씰링립(82)의 내측면[내륜(20)과 외륜(30)에 의해 형성되는 내부공간을 향해 위치하는 면]은 오목한 구조의 곡면으로 형성될 수 있다. 이와 같이, 제1 씰링립(82)의 내측면(82b)을 오목한 곡면 형상으로 형성하게 되면 직선 구조의 면으로 형성하는 경우에 비해 내륜(20)과 외륜(30) 사이에 보다 넓은 내부공간이 형성될 수 있게 되어 베어링 내부에 보다 많은 윤활유가 채워질 수 있게 되고, 이로 인해 베어링의 윤활 특성 및 작동 특성이 더욱 향상될 수 있게 된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 씰링립(84)은 프레임(60)으로부터 제1 씰링립(82)과 상이한 방향으로 연장하도록 구성되며, 내륜(20)과 직접 접촉해 접촉식 씰링을 수행하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 제2 씰링립(84)은 내륜(20)에 형성된 그루브(24)의 일측면에 접촉되어 접촉식 씰링을 수행하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제3 씰링립(86)은 프레임(60)으로부터 제1 씰링립(82) 및 제2 씰링립(84)과 상이한 방향으로 연장해 내륜(20)과 접촉식 씰링을 수행하도록 구성될 수 있다.

구체적으로, 제3 씰링립(86)은 프레임(60)으로부터 일측 방향으로(예컨대, 도면에 도시된 실시예의 경우에는 베어링의 외측방향) 연장하도록 구성되며, 제3 씰링립(86)의 단부에는 내륜(20) 측을 향해 연장하는 접촉 돌기부(86a)가 구비될 수 있다.

이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 씰링부재(50)는 복수의 씰링립이 내륜에 접촉해 접촉식으로 씰링을 수행하기 때문에 씰링부재의 씰링성이 보다 향상될 수 있게 된다. 다만, 이와 같이 복수의 씰링립을 내륜에 접촉시켜 씰링을 수행하게 되면 베어링 회전시에 접촉 부위에서 마찰이 증가되어 마찰 토크 및 마찰열이 증대되면서 베어링의 성능 및 수명이 저하될 우려가 있다.

이러한 문제를 방지하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 씰링부재(50)는 제3 씰링립(86)의 일측면[접촉 돌기부(86a)가 형성되는 면의 반대측 면]에 리세스(86b)를 형성해 씰링립(86)의 두께를 감소시키도록 구성될 수 있다. 이와 같이, 제3 씰링립(86)의 일측면에 리세스(86b)를 형성하게 되면 접촉식으로 작동하는 제3 씰링립(86)의 두께가 감소되어 제3 씰링립(86)과 내륜(20) 사이의 접촉에 의해 베어링 회전시 발생하는 마찰 및 토크를 감소시킬 수 있게 된다. 제3 씰링립(86)에 형성되는 리세스(86b)는 도 5에 도시된 바와 같이 제3 씰링립(86)의 둘레를 따라(회전축의 원주방향을 따라) 이격되어 배치되도록 구성될 수도 있고 제3 씰링립(86)의 둘레를 따라(회전축의 원주방향을 따라) 연속해서 형성되도록 구성될 수도 있다.

다만, 이와 같이 제3 씰링립(86)에 리세스(86b)를 형성하게 되면 접촉식 씰링립에 의해 마찰 토크 및 마찰열이 증가되는 것을 방지할 수 있으나, 리세스(86b)로 인해 씰링립의 두께가 얇아져 씰링 기능이 저하되거나 금형으로부터 씰링립을 분리할 때 씰링립이 찢어지는 등의 문제가 발생할 수 있다.

이러한 문제를 방지하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 씰링부재(50)는 리세스(86b)가 제3 씰링립(86)의 길이방향을 따라 부분적으로만 형성되도록 구성될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따른 씰링부재(50)는 제3 씰링립(86)의 끝단으로부터 소정의 영역까지만 리세스(86b)가 부분적으로 형성되어, 도 4에 도시된 바와 같이 일부 영역에서는 제3 씰링립(86)의 두께가 얇은 두께(t1)로 형성되고 나머지 부분에서는 제3 씰링립(86)이 보다 두꺼운 두께(t2)로 형성되도록 구성될 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 제3 씰링립(86)은 끝단에 형성된 리세스(86b) 구조로 인해 씰링립의 두께가 얇아져 베어링 회전시 발생하는 마찰 및 토크를 감소시키면서, 동시에 중심부와 연결되는 내측 부분에서는 제3 씰링립(86)이 소정의 두께를 유지할 수 있게 되어 씰링부재를 제조할 때 씰링립이 찢어지거나 너무 얇은 씰링립의 두께로 제3 씰링립(86)의 씰링 기능이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.

한편, 리세스(86b)에 의한 마찰 토크 및 마찰열 감소 효과가 충분히 제공될 수 있도록, 본 발명의 일 실시예에 따른 씰링부재(50)는 제3 씰링립(86)의 최소 두께(t1)[즉, 리세스(86b)의 바닥면과 접촉 돌기부(86a)가 형성되지 않은 반대측면 사이의 두께]가 0.1mm 내지 0.3mm의 두께로 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

한편, 도 6 및 도 7을 참조하면 접촉식 씰링립의 증가로 인한 마찰 및 토크 증가 문제를 해소하기 위한 다른 방안이 예시적으로 도시되어 있다.

예컨대, 제3 씰링립(86)은 접촉식 씰링립의 증가로 인한 마찰 및 토크 증가 문제를 해소하기 위해 도 6에 도시된 바와 같이 제3 씰링립(86)의 단부에 형성되는 접촉 돌기부(86a)가 제3 씰링립(86)의 둘레를 따라(회전축의 원주방향을 따라) 연속해서 형성되지 않고 둘레를 따라 소정의 간격으로 이격되어 형성되도록 구성될 수 있다. 이와 같이 제3 씰링립(86)의 둘레를 따라 복수의 접촉 돌기부(86a)를 이격된 상태로 배치하게 되면 제3 씰링립(86)이 내륜(20)과 부분적으로만 접촉하게 되어 마찰 및 토크 증가를 억제할 수 있게 된다.

또한, 제3 씰링립(86)은 접촉식 씰링립의 증가로 인한 마찰 및 토크 증가 문제를 해소하기 위해 도 7에 도시된 바와 같이 제3 씰링립(86)의 단부에 복수의 접촉 돌기부(86a)를 제3 씰링립(86)의 둘레를 따라(회전축의 원주방향을 따라) 이격된 상태로 배치하면서, 접촉 돌기부(86a)가 형성된 면의 반대측 면에서 접촉 돌기부(86a)와 대응되는 위치에 리세스(86b)가 형성되도록 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하면, 접촉 돌기부(86a)에 의해 씰링립의 두께가 증가되는 부분에 리세스(86b)가 형성되어 씰링립의 두께가 크게 증가하는 것을 방지할 수 있어 제3 씰링립에 의한 마찰 및 토크 증가 문제를 방지할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제3 씰링립(86)에 구비되는 리세스(86b)의 깊이는 접촉 돌기부(86a)로 인한 두께 증가를 상쇄할 수 있도록 접촉 돌기부(86a)의 돌출 길이에 대응되는 깊이로 형성될 수 있다.

이처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 구름 베어링(10)은 제3 씰링립(86)에 형성된 접촉 돌기부(86a)가 내륜(20)에 직접 접촉해 접촉식 씰링을 형성함으로써 제2 씰링립(84)의 씰링 기능을 보완해 베어링의 전체 씰링성을 향상시킬 수 있게 된다. 이와 동시에, 제3 씰링립(86)은 접촉 돌기부(86a)를 원주방향을 따라 부분적으로만 구비하거나 접촉 돌기부(86a)가 형성되는 면과 대향하는 면에 리세스(86b)를 구비해 씰링립의 두께를 감소시키도록 구성되어 접촉식 씰링립 증가에 의한 과도한 토크 증가를 억제할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 프레임(60)의 외측면에는 측면 씰링부(90)가 더 구비될 수 있으며, 측면 씰링부(90)에는 외측 방향으로 돌출하는 측면 돌기부(92)가 구비될 수 있다. 이와 같이, 프레임(60)의 외측면에 형성되는 측면 씰링부(90)에 측면 돌기부(92)를 형성하게 되면, 베어링의 중심부 측으로 이동하는 이물질이 측면 돌기부(92)에 의해 베어링의 외측으로 유동하게 되어 베어링 내부로 이물질이 유입되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 이러한 이물질 유입 방지 효과를 극대화하기 위해, 측면 돌기부(92)는 반경방향 외측면이 베어링의 회전축 방향에 대해 경사진 구조를 갖도록[예컨대, 도 4에 도시된 바와 같은 삼각형 구조를 이루도록] 형성될 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예에 의해 설명하였으나, 이들 실시예들은 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 앞서 설명된 실시예들에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위에 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

10: 구름 베어링
20: 내륜
22: 내측 궤도면
24: 그루브
30: 외륜
32: 외측 궤도면
34: 결합홈
40: 전동체
45: 케이지
50: 씰링부재
60: 프레임
65: 탄성 씰링부
70: 제1 씰링부
80: 제2 씰링부
82: 제1 씰링립
82a: 비접촉 돌기부
82b: (제1 씰링립의) 내측면
84: 제2 씰링립
86: 제3 씰링립
86a: 접촉 돌기부
86b: 리세스
90: 측면 씰링부
92: 측면 돌기부

Claims

외주면에 전동체의 내측 궤도면이 형성된 내륜(20)과,
상기 내륜(20)의 반경방향 외측에 장착되며 내주면에 전동체의 외측 궤도면이 형성된 외륜(30)과,
상기 내륜(20)과 상기 외륜(30) 사이에 안착되어 장착되는 전동체(40)와,
상기 전동체(40)를 수용하여 지지하는 케이지(45)와,
상기 내륜(20)과 상기 외륜(30) 사이에서 구름 베어링(10)의 양측 단부에 장착되는 씰링부재(50)를 포함하고,
상기 씰링부재(50)는 프레임(60)에 탄성 씰링부(65)가 결합된 구조로 형성되고,
상기 탄성 씰링부(65)는 상기 프레임(60)의 일측 단부에 형성되는 제1 씰링부(70)와 타측 단부에 형성되는 제2 씰링부(80)를 포함하고,
상기 제1 씰링부(70)는 상기 외륜(30)의 외주면에 형성된 결합홈(34)에 삽입되어 장착되고,
상기 제2 씰링부(80)는 상기 프레임(60)으로부터 서로 다른 방향으로 연장하는 제1 씰링립(82), 제2 씰링립(84) 및 제3 씰링립(86)을 포함하고,
상기 제1 씰링립(82)은 상기 내륜(20)과 비접촉식 씰링을 수행하고, 상기 제2 씰링립(84) 및 상기 제3 씰링립(86)은 상기 내륜(20)과 접촉식 씰링을 수행하도록 구성되고,
상기 제3 씰링립(86)은 단부에 내륜(20)을 향해 돌출하는 접촉 돌기부(86a)가 구비되어 접촉 돌기부(86a)에 의해 내륜(20)과 접촉식 씰링이 수행되도록 구성되는,
구름 베어링.
제1항에 있어서,
상기 제3 씰링립(86)에서 상기 접촉 돌기부(86a)가 형성되는 면의 반대측 면에는 함몰된 구조의 리세스(86b)가 구비되는,
구름 베어링.
제2항에 있어서,
상기 리세스(86b)는 제3 씰링립(86)의 길이방향을 따라 부분적으로만 형성되는,
구름 베어링.
제3항에 있어서,
상기 제3 씰링립(86)의 최소 두께(t1)는 0.1mm 내지 0.3mm로 형성되는,
구름 베어링.
제3항에 있어서,
상기 리세스(86b)는 회전축의 원주방향을 따라 연속해서 형성되는,
구름 베어링.
제3항에 있어서,
상기 리세스(86b)는 회전축의 원주방향을 따라 이격되어 복수로 형성되는,
구름 베어링.
제3항에 있어서,
상기 리세스(86b)의 함몰 깊이는 상기 접촉 돌기부(86a)의 돌출 길이와 동일하게 형성되는,
구름 베어링.
제1항에 있어서,
상기 제3 씰링립(86)의 접촉 돌기부(86a)는 회전축의 원주방향을 따라 이격되어 복수로 형성되는,
구름 베어링.
제8항에 있어서,
상기 제3 씰링립(86)에서 상기 접촉 돌기부(86a)가 형성되는 면의 반대측 면에는 상기 접촉 돌기부(86a)에 대응되는 위치에 함몰된 구조의 리세스(86b)가 구비되는,
구름 베어링.
제9항에 있어서,
상기 리세스(86b)는 제3 씰링립(86)의 길이방향을 따라 부분적으로만 형성되는,
구름 베어링.
제10항에 있어서,
상기 제3 씰링립(86)의 최소 두께(t1)는 0.1mm 내지 0.3mm로 형성되는,
구름 베어링.
제10항에 있어서
상기 리세스(86b)의 함몰 깊이는 상기 접촉 돌기부(86a)의 돌출 길이와 동일하게 형성되는,
구름 베어링.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서
상기 제1 씰링립(82)은 단부에 내륜(20) 방향으로 돌출하는 비접촉 돌기부(82a)가 구비되어 상기 비접촉 돌기부(82a)에 의해 상기 내륜(20)과의 사이에 라비린스(Labyrinth) 구조가 형성되도록 구성되는,
구름 베어링.
제13항에 있어서,
상기 제1 씰링립(82)의 내측면(82b)은 오목한 곡면으로 형성되는,
구름 베어링.
제14항에 있어서,
상기 탄성 씰링부(65)는 상기 프레임(60)의 외측면에 구비되는 측면 씰링부(90)를 더 포함하고,
상기 측면 씰링부(90)에는 외측 방향으로 돌출하는 측면 돌기부(92)가 구비되는,
구름 베어링.
제15항에 있어서,
상기 측면 돌기부(92)의 반경방향 외측면은 경사면으로 형성되는,
구름 베어링.