KR20210084009A - Journal bearings with a structure that reduced friction - Google Patents

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이연원
최윤환
박영규
전준호
김경환
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부경대학교 산학협력단
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Abstract

The present invention is a bearing having a structure that reduces internal friction during operation, comprising: a bearing body providing a space in which a bearing operates; a housing that forms an outer side of the bearing body, is manufactured in a cylindrical shape, and has a fluid inlet in a portion thereof; a shaft manufactured in a shape corresponding to the inner side of the housing and rotatably coupled to the inner side of the housing; and a lubricating member that is formed with a set-shaped groove on the inside of the housing and accommodates the lubricant to relieve frictional force with the shaft when the shaft rotates.

Description

마찰을 감소시키는 구조를 갖는 저널 베어링{JOURNAL BEARINGS WITH A STRUCTURE THAT REDUCED FRICTION}JOURNAL BEARINGS WITH A STRUCTURE THAT REDUCED FRICTION

본 발명은 모양의 변화를 통해서 베어링의 작동 시 발생하는 마찰에 의한 열 발생을 감소시키고 온도상승에 의한 점성변화를 완화시키고 적정압력에 의한 마찰을 감소시키는 구조를 갖는 저널 베어링에 관한 것이다.The present invention relates to a journal bearing having a structure that reduces heat generation due to friction that occurs during bearing operation through a change in shape, alleviates viscosity change due to temperature rise, and reduces friction caused by an appropriate pressure.

일반적으로 베어링은 핀 및 샤프트와 마찰력을 포함하여 운동하는데, 베어링의 핀 또는 샤프트 지지층(이하 활주층)에 고체윤활제를 매립하거나 비철합금, 세라믹, 합성수지 복합재 등의 라이닝층 또는 코팅층을 형성한 기계 요소로, 주로 회전형 산업 기계, 금형의 가이드 포스트, 건설기계의 각 관절부 등에서 장치의 지지부 또는 슬라이딩부 등으로 사용되며, 그 형태 및 기능에 따라 부시형(원통형, 반원통형)과 평판형으로 나누어 진다.In general, a bearing moves with a pin and a shaft including frictional force, and a mechanical element in which a solid lubricant is embedded in the pin or shaft support layer (hereinafter referred to as the sliding layer) of the bearing or a lining or coating layer such as a non-ferrous alloy, ceramic, or synthetic resin composite is formed. It is mainly used as a support part or a sliding part of the device in rotating industrial machines, guide posts of molds, and each joint part of construction machines, and is divided into bush-type (cylindrical, semi-cylindrical) and flat plate-type according to its shape and function. .

특히, 고 하중용 회전기기와 건설기계의 관절부는 구동 시 1.8Mpa ~ 120Mpa의 면압조건하에서 구동되어지며 구동 속도의 경우 0.2 cm/sec ~ 10 cm/sec로 큰 편차의 구동 조건을 가진다. 또한 일률적인 구동 하중과 구동 속도를 가지지 못하고 작업 환경에 따라 지속적으로 변화한다.In particular, the joints of high-load rotary machines and construction machines are driven under a surface pressure condition of 1.8Mpa ~ 120Mpa when driven, and the driving speed has a large deviation of 0.2 cm/sec ~ 10 cm/sec. In addition, it does not have a uniform driving load and driving speed and continuously changes according to the working environment.

이러한 베어링에 금속지지층에 금속 또는 비금속 또는 고분자 활주층을 형성하는데 있어서 단일 재질로 된 활주 층을 형성하기도 하지만 지지하는 구조체의 형상 및 재질, 활주에 따른 동적, 정적 압력 등에 따라 이종간의 물질로 형성된 복수의 층으로 형성하여 주기도 한다.In forming a metal, non-metal or polymer sliding layer on the metal support layer in such a bearing, a sliding layer made of a single material is sometimes formed, but a plurality of materials formed of different types according to the shape and material of the supporting structure, dynamic and static pressure according to the sliding, etc. It is also formed by a layer of

또한, 단일의 물질로 형성하여 주는 경우에도 경우에 따라서는 단일 물질이 여러 층으로 형성된 형태로 형성하여 주기도 한다.In addition, even when a single material is formed, in some cases, a single material is formed in a form in which multiple layers are formed.

복합적이며 가혹한 구동 조건 하에서의 내구성 확보 및 소음 감소를 위해 윤활유 및 그리스를 사용하여 윤활 특성을 향상시키고 있으며 외부 불순물의 포집, 내구수명의 향상, 정비 주기의 확대, 윤활유 및 그리스의 보충 기간의 확장 등을 위해 활주층에 다양한 형태에 기공, 그루브(groove) 또는 홈(dimple)을 형성하여 사용해오고 있다.Lubricating oil and grease are used to improve lubrication properties to secure durability under complex and harsh driving conditions and reduce noise. For this purpose, pores, grooves, or dimples have been formed in various shapes in the sliding layer and used.

하지만 베어링의 활주층이 정하중, 동하중, 경계윤활 조건 등에 대해 충분한 지지 능력이 없을 시 그루브 (groove) 또는 홈(dimple)에 의해 하중 지지면적이 줄어 마모량을 증가시킴으로 내구 수명이 감소하며 그루브 (groove) 또는 홈(dimple)을 가지지 않는 고분자 활주층의 경우 불순물 등을 포집할 수 없어 이물질이 활주층과 핀 또는 샤프트의 사이에 그리스 또는 윤활유와 혼입되어 위치함으로 내구성의 감소 또는 소음 증가를 야기하고 윤활유 및 그리스의 보충 기간을 짧게 만들거나 교체 주기를 짧게 만든다.However, when the sliding layer of the bearing does not have sufficient bearing capacity for static load, dynamic load, boundary lubrication conditions, etc., the load bearing area is reduced by the groove or dimple, which increases the amount of wear. Alternatively, in the case of a polymer sliding layer that does not have a dimple, impurities cannot be captured, so foreign substances are mixed with grease or lubricant between the sliding layer and the pin or shaft, causing a decrease in durability or an increase in noise, and lubricating oil and Shorten the grease replenishment period or shorten the replacement cycle.

고분자를 활용한 활주층의 경우 강화입자 또는 저마찰입자를 혼입하거나 섬유 기지재를 포함하고 있지만 베어링이 요구하는 높은 정밀도를 만족시키기 위해 후 가공을 시행함으로 활주층 표면의 경우 섬유 기지재가 가공에 의해 끊어짐으로 물리적 특성이 현저히 감소된다.In the case of a sliding layer using polymer, reinforcing particles or low-friction particles are mixed or it contains a fiber base material, but post-processing is performed to satisfy the high precision required by bearings. The breakage significantly reduces the physical properties.

대한민국 등록특허 제10-1616015호Republic of Korea Patent No. 10-1616015 대한민국 등록특허 제10-1000428호Republic of Korea Patent Registration No. 10-1000428

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 베어링 모양의 변형을 통해서 베어링 작동 시 생성되는 마찰 압력을 줄이는 마찰을 감소시키는 구조를 갖는 저널 베어링을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a journal bearing having a structure that reduces friction by reducing friction pressure generated during bearing operation through deformation of the bearing shape. will provide

다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned are clearly to those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. can be understood

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로, 작동 시 내부 마찰을 감소시키는 구조가 형성된 베어링으로서, 상기 베어링이 작동하는 공간을 제공하는 베어링 본체; 상기 베어링 본체의 외측을 이루고 원통형상으로 제작되며 일부분에 유체 주입구가 구비되는 하우징; 상기 하우징의 내측에 대응하는 형상으로 제작되어 상기 하우징의 내측에 회전가능하게 결합되는 샤프트; 및 상기 하우징의 내측에 설정된 모양의 홈으로 형성되어 있어, 윤활제를 수용하여 상기 샤프트의 회전시 상기 샤프트와의 마찰력을 완화시키는 윤활부재;를 포함할 수 있다.The present invention was created to improve the problems of the prior art as described above, as a bearing having a structure to reduce internal friction during operation, the bearing body providing a space in which the bearing operates; a housing that forms an outer side of the bearing body and is manufactured in a cylindrical shape and is provided with a fluid inlet in a portion thereof; a shaft manufactured in a shape corresponding to the inner side of the housing and rotatably coupled to the inner side of the housing; and a lubricating member formed as a groove having a set shape inside the housing to receive a lubricant to relieve frictional force with the shaft when the shaft rotates.

또한, 상기 윤활부재는,In addition, the lubricating member,

상기 하우징의 내부에 설정된 크기와 깊이로 다수개가 설정된 간격을 이루면서 내측으로 오목하게 형성될 수 있다.A plurality of sizes and depths set inside the housing may be formed to be concave inwardly while forming a set interval.

또한, 상기 윤활부재는, 상기 하우징의 내측에 설정된 간격으로 이격 배치됨에 의해 상기 하우징에 주입되는 윤활제를 수용하여 상기 하우징과 상기 샤프트의 마찰에 의한 기화를 방지할 수 있다.In addition, the lubricating member may receive the lubricant injected into the housing by being spaced apart from each other at a set interval inside the housing to prevent vaporization due to friction between the housing and the shaft.

또한, 상기 윤활부재의 직경은 2.5mm일 수 있다.In addition, the diameter of the lubricating member may be 2.5mm.

또한, 상기 하우징과 상기 샤프트의 사이의 클리어런스의 두께는 20㎛에서 180㎛ 범위 내일 수 있다.Also, the thickness of the clearance between the housing and the shaft may be in the range of 20 μm to 180 μm.

또한, 상기 유체 주입구를 통해서 주입되는 윤활제는 상기 하우징에 형성된 윤활부재들 사이에 각각 수용되면서 상기 하우징 내에서 전체적으로 퍼져나갈 수 있다.In addition, the lubricant injected through the fluid inlet may spread as a whole in the housing while being accommodated between the lubricating members formed in the housing.

본 발명의 일실시예에 따르면, 윤활부재인 딤플 구조 안에서 윤활제는 순환하고, 이는 베어링에서 발열의 원인이 되는 고체마찰과 경계마찰 상태를 예방할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the lubricant circulates in the dimple structure as the lubricating member, which can prevent solid friction and boundary friction, which cause heat generation in the bearing.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 베어링 내부의 지나친 압력은 피로 파괴에 영향을 줄 수 있으므로, 윤활부재의 일 종인 딤플 구조를 가진 베어링에서 압력은 획기적으로 감소되는 효과를 볼 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, since excessive pressure inside the bearing may affect fatigue failure, the pressure can be dramatically reduced in a bearing having a dimple structure, which is a type of lubricating member.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 윤활제의 증기 분율은 베어링에 가해지는 압력과 직접적인 관련이 있으므로, 윤활부재인 딤플 구조의 설정된 모양으로 변화를 통해 증기 분율을 제어할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, since the vapor fraction of the lubricant is directly related to the pressure applied to the bearing, the vapor fraction can be controlled by changing the set shape of the dimple structure, which is the lubricating member.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be able

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마찰을 감소시키는 구조를 갖는 저널 베어링의 개념도이다.
도 2는 본 발명 베어링의 정면도이다.
도 3은 상기 하우징에 딤플이 형성된 모습을 나타낸 개념도이다.
도 4는 상기 하우징의 단면을 나타낸 개념도이다.
도 5는 상기 하우징의 측면을 나타낸 개념도이다.
도 6은 상기 하우징의 평면을 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 베어링에 주입된 윤활제가 상기 하우징에 딤플이 형성되지 않은 경우(a)와 딤플이 형성된 경우(b)에 유동하는 모습을 비교하여 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 마찰을 감소시키는 구조를 갖는 저널 베어링과 일반 베어링의 압력 비교를 나타낸 그래프이다.The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical spirit of the present invention together with the detailed description of the present invention to be described later, so the present invention is described in such drawings It should not be construed as being limited only to
1 is a conceptual diagram of a journal bearing having a structure for reducing friction according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view of the bearing of the present invention.
3 is a conceptual diagram illustrating a state in which dimples are formed in the housing.
4 is a conceptual diagram illustrating a cross-section of the housing.
5 is a conceptual view illustrating a side surface of the housing.
6 is a conceptual view showing a plane of the housing.
7 is a view showing a comparison of the flow of lubricant injected into the bearing of the present invention when the dimple is not formed in the housing (a) and when the dimple is formed (b).
8 is a graph illustrating a pressure comparison between a journal bearing and a general bearing having a structure for reducing friction according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. However, since the description of the present invention is merely an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiment described in the text. That is, since the embodiment may have various changes and may have various forms, it should be understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only such effects, it should not be understood that the scope of the present invention is limited thereby.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.The meaning of the terms described in the present invention should be understood as follows.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.Terms such as “first” and “second” are for distinguishing one component from another, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first component may be termed a second component, and similarly, a second component may also be termed a first component. When a component is referred to as being “connected” to another component, it may be directly connected to the other component, but it should be understood that other components may exist in between. On the other hand, when it is mentioned that a certain element is "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle. Meanwhile, other expressions describing the relationship between elements, that is, “between” and “immediately between” or “neighboring to” and “directly adjacent to”, etc., should be interpreted similarly.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The singular expression is to be understood as including the plural expression unless the context clearly dictates otherwise, and terms such as "comprises" or "have" refer to the described feature, number, step, action, component, part or these It is intended to indicate that a combination exists, and it should be understood that it does not preclude the possibility of the existence or addition of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Terms defined in general used in the dictionary should be interpreted as having the meaning consistent with the context of the related art, and cannot be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 마찰을 감소시키는 구조를 갖는 저널 베어링의 개념도이고, 도 2는 본 발명 베어링의 정면도이며, 도 3은 상기 하우징에 딤플이 형성된 모습을 나타낸 개념도이고, 도 4는 상기 하우징의 단면을 나타낸 개념도이며, 도 5는 상기 하우징의 측면을 나타낸 개념도이고, 도 6은 상기 하우징의 평면을 나타낸 개념도이며, 도 7은 본 발명의 베어링에 주입된 윤활제가 상기 하우징에 딤플이 형성되지 않은 경우(a)와 딤플이 형성된 경우(b)에 유동하는 모습을 비교하여 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 마찰을 감소시키는 구조를 갖는 저널 베어링과 일반 베어링의 압력 비교를 나타낸 그래프이다.1 is a conceptual diagram of a journal bearing having a structure for reducing friction according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the present bearing, and FIG. 3 is a conceptual diagram showing a state in which dimples are formed in the housing, FIG. 4 is a conceptual diagram showing a cross section of the housing, FIG. 5 is a conceptual diagram showing a side surface of the housing, FIG. 6 is a conceptual diagram showing a plane of the housing, and FIG. It is a view showing the flow in comparison with the case where the dimples are not formed (a) and the case where the dimples are formed (b), and FIG. 8 is a journal bearing having a structure for reducing friction according to an embodiment of the present invention and a general It is a graph showing the pressure comparison of bearings.

도 1내지 도 8에 도시된 바와 같이, 작동 시 내부 마찰을 감소시키는 구조가 형성된 베어링으로서, 본 발명은 베어링 본체(100), 하우징(200), 샤프트(300) 및 윤활부재(400)를 포함할 수 있다.1 to 8, as a bearing having a structure to reduce internal friction during operation, the present invention includes a bearing body 100, a housing 200, a shaft 300, and a lubricating member 400 can do.

베어링 본체(100)는 베어링(10)이 작동하는 공간을 제공할 수 있다. 구체적으로, 베어링 본체(100)는 회전하고 있는 기계의 축(軸)을 일정한 위치에 고정시키고, 축의 자중과 축에 걸리는 하중을 지지하면서 축을 회전시키는 역할을 하는 베어링(10)을 포함하는 구성요소이다.The bearing body 100 may provide a space in which the bearing 10 operates. Specifically, the bearing body 100 is a component including a bearing 10 that fixes the shaft of the rotating machine at a fixed position, and rotates the shaft while supporting the weight of the shaft and the load applied to the shaft. to be.

하우징(200)은 베어링 본체(100)의 외측을 이루고 원통형상으로 제작되며 일부분에 유체 주입구(50)가 구비되는 구조일 수 있다.The housing 200 may form the outside of the bearing body 100 and may be manufactured in a cylindrical shape, and may have a structure in which a fluid inlet 50 is provided in a portion thereof.

샤프트(300)는 하우징(200)의 내측에 대응하는 형상으로 제작되어 하우징(200)의 내측에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 구체적으로, 샤프트(300)는 2000rpm으로 회전할 수 있다.The shaft 300 may be manufactured in a shape corresponding to the inner side of the housing 200 and rotatably coupled to the inner side of the housing 200 . Specifically, the shaft 300 may rotate at 2000 rpm.

구체적으로, 베어링 본체(100)는 중앙에는 직경이 49.8mm의 축 즉, 샤프트(300)가 있고, 외측으로는 직경이 50mm의 베어링인 하우징(200)이 있고, 하우징(200)의 위쪽에 형성된 유체 주입구(50)로부터 윤활제가 흐른다. 유체 주입구(50)로부터 윤활제가 101kPa의 압력으로 들어올 수 있다.Specifically, the bearing body 100 has a shaft 300 with a diameter of 49.8 mm in the center, and a housing 200 that is a bearing having a diameter of 50 mm on the outside, and is formed above the housing 200 . A lubricant flows from the fluid inlet 50 . A lubricant may enter from the fluid inlet 50 at a pressure of 101 kPa.

윤활부재(400)는 하우징(200)의 내측에 설정된 모양으로 홈으로 형성되어 있어, 윤활제를 수용하여 샤프트(300)의 회전시 완화시킬 수 있다.The lubricating member 400 is formed as a groove in a shape set inside the housing 200 , so that the lubricant can be accommodated and relieved when the shaft 300 rotates.

윤활부재(400)는 하우징(200)의 내부에 설정된 크기와 깊이로 다수개가 설정된 간격을 이루면서 내측으로 오목하게 형성될 수 있다.The lubricating member 400 may be formed concave inwardly while forming a plurality of lubricating members 400 with a set size and depth inside the housing 200 at a set interval.

윤활부재(400)는 하우징(200)의 내측에 설정된 간격으로 이격 배치됨에 의해 하우징(200)에 주입되는 윤활제를 수용하여 하우징(200)과 샤프트(300)의 마찰에 의한 기화를 방지할 수 있다. 구체적으로, 상기와 같은 딤플인 윤활부재(400)에 상기로 윤활제가 수용되어 있어 캐비테이션을 방지여서 마찰력을 감소시킬 수 있다. 캐비테이션은 액체의 미소한 일부의 주위가 액체로 둘러싸인 상태에서 기화하는 현상으로, 공동화, 공동현상이라고도 한다. 개체와 액체의 상대속도가 매우 큰 경우에 고체 표면의 일부에서 액체의 정압이 액체의 증기압보다 작아질 때 일어난다. 펌프의 임펠러와 선박의 스크루 등에서 발생한다. 캐비테이션이 일어나면 마찰력의 증가로 성능이 떨어지고 손상하는 경우도 있다.The lubricating member 400 can accommodate the lubricant injected into the housing 200 by being spaced apart from each other at a set interval inside the housing 200 to prevent vaporization due to friction between the housing 200 and the shaft 300 . . Specifically, since the lubricant is accommodated in the lubricating member 400 that is the dimple as described above, cavitation can be prevented and frictional force can be reduced. Cavitation is a phenomenon in which a minute part of a liquid is vaporized while surrounded by a liquid, also called cavitation or cavitation. Occurs when the static pressure of the liquid becomes less than the vapor pressure of the liquid on a part of the solid surface when the relative velocity between the object and the liquid is very large It occurs in the impeller of a pump and the screw of a ship. When cavitation occurs, the increase in friction force decreases performance and in some cases damage.

윤활부재(400)의 직경은 2.5mm일 수 있다. 구체적으로, 윤활부재(400)는 일 종의 딤플일 수 있으며, 직경은 2.5mm이고 7개씩 28줄이 있을 수 있으나, 이에 국한할 필요는 없으며 상황에 따라서 변화를 줄 수 있다.The diameter of the lubricating member 400 may be 2.5 mm. Specifically, the lubricating member 400 may be a kind of dimple, and may have a diameter of 2.5 mm and 28 lines of 7 each, but it is not necessary to be limited thereto and may be changed according to circumstances.

하우징(200)과 샤프트(300)의 사이의 클리어런스의 두께는 20㎛에서 180㎛ 범위 내일 수 있다.The thickness of the clearance between the housing 200 and the shaft 300 may be in the range of 20 μm to 180 μm.

유체 주입구(50)를 통해서 주입되는 윤활제는 하우징에 형성된 윤활부재(400)들 사이에 각각 수용되면서 하우징(200) 내에서 전체적으로 퍼져나갈 수 있다.The lubricant injected through the fluid inlet 50 may spread as a whole in the housing 200 while being accommodated between the lubricating members 400 formed in the housing.

도 7을 참조하면, 도 7은 액체상태의 오일에 대한 오일 증기의 분율을 나타내는 것으로, 유체 주입구(50)로부터 들어온 액체상태의 오일인 윤활제는 축인 샤프트(300)의 회전에 의한 캐비테이션 효과로 기체상태의 오일이 된다. 일반적인 베어링(a)과 윤활부재(400)인 딤플 구조를 가진 베어링(b)을 비교했을 때 딤플 구조를 가진 베어링(10)에서 증기 분율이 감소했음을 볼 수 있다.Referring to FIG. 7 , FIG. 7 shows the fraction of oil vapor to oil in liquid state, and the lubricant, which is liquid oil entering from the fluid inlet 50 , is gas due to the cavitation effect due to the rotation of the shaft 300 , which is an axis. state of the oil. When comparing the general bearing (a) and the bearing (b) having a dimple structure as the lubricating member 400, it can be seen that the vapor fraction is reduced in the bearing 10 having a dimple structure.

도 8을 참조하면, 일반 베어링은 윤활제가 입구로부터 들어와서 축을 따라 흐르는데 비해 윤활부재(400)인 딤플 구조를 가진 저널 베어링(10)은 딤플 구조물 안에서 윤활제가 머물며 순환하는 것을 볼 수 있다. 즉, 일반 베어링에 비해 압력이 약 33% 줄어든 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 8 , it can be seen that in the journal bearing 10 having a dimple structure, which is the lubricating member 400 , the lubricant stays and circulates in the dimple structure, whereas in the general bearing, lubricant enters from the inlet and flows along the axis. That is, it can be seen that the pressure is reduced by about 33% compared to the general bearing.

본 발명의 일실시예에 따르면, 윤활부재(400)인 딤플 구조 안에서 윤활제는 순환하고, 이는 베어링(10)에서 발열의 원인이 되는 고체마찰과 경계마찰 상태를 예방할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the lubricant circulates in the dimple structure that is the lubricating member 400 , which can prevent solid friction and boundary friction that cause heat generation in the bearing 10 .

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 베어링(10) 내부의 지나친 압력은 피로 파괴에 영향을 줄 수 있으므로, 윤활부재(400)의 일종인 딤플 구조를 가진 베어링(10)에서 압력은 획기적으로 감소되는 효과를 볼 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, since excessive pressure inside the bearing 10 may affect fatigue failure, the pressure in the bearing 10 having a dimple structure, which is a type of the lubricating member 400 , is dramatically increased. reduction effect can be seen.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 윤활제의 증기 분율은 베어링(10)에 가해지는 압력과 직접적인 관련이 있으므로, 윤활부재(400)인 딤플 구조의 설정된 모양으로 변화를 통해 증기 분율을 제어할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, since the vapor fraction of the lubricant is directly related to the pressure applied to the bearing 10, the vapor fraction can be controlled by changing the set shape of the dimple structure, which is the lubricating member 400. can

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시 예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.The detailed description of the preferred embodiments of the present invention disclosed as described above is provided to enable any person skilled in the art to make and practice the present invention. Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, it will be understood by those skilled in the art that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the scope of the present invention. For example, a person skilled in the art may use each configuration described in the above-described embodiments in a way that is combined with each other. Accordingly, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.The present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention. Accordingly, the above detailed description should not be construed as restrictive in all respects but as exemplary. The scope of the present invention should be determined by a reasonable interpretation of the appended claims, and all modifications within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention. The present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein. In addition, claims that are not explicitly cited in the claims may be combined to form an embodiment, or may be included as new claims by amendment after filing.

10 : 베어링
50 : 유체 주입구
100 : 베어링 본체
200 : 하우징
300 : 샤프트
400 : 윤활부재10: bearing
50: fluid inlet
100: bearing body
200: housing
300: shaft
400: lubrication member

Claims (6)

작동 시 내부 마찰을 감소시키는 구조가 형성된 베어링으로서,
상기 베어링이 작동하는 공간을 제공하는 베어링 본체;
상기 베어링 본체의 외측을 이루고 원통형상으로 제작되며 일부분에 유체 주입구가 구비되는 하우징;
상기 하우징의 내측에 대응하는 형상으로 제작되어 상기 하우징의 내측에 회전가능하게 결합되는 샤프트; 및
상기 하우징의 내측에 설정된 모양의 홈으로 형성되어 있어, 윤활제를 수용하여 상기 샤프트의 회전시 상기 샤프트와의 마찰력을 완화시키는 윤활부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰을 감소시키는 구조를 갖는 저널 베어링.
A bearing with a structure that reduces internal friction during operation,
a bearing body providing a space in which the bearing operates;
a housing forming an outer side of the bearing body and having a cylindrical shape and having a fluid inlet in a portion thereof;
a shaft manufactured in a shape corresponding to the inner side of the housing and rotatably coupled to the inner side of the housing; and
Journal bearing having a structure for reducing friction, comprising: a lubricating member formed in a groove of a set shape inside the housing and accommodating a lubricant to relieve frictional force with the shaft when the shaft is rotated; .
 청구항 1에 있어서,
상기 윤활부재는,
상기 하우징의 내부에 설정된 크기와 깊이로 다수개가 설정된 간격을 이루면서 내측으로 오목하게 형성되는 것을 특징으로 하는 마찰을 감소시키는 구조를 갖는 저널 베어링.
The method according to claim 1,
The lubricating member,
Journal bearings having a structure to reduce friction, characterized in that a plurality of them are formed concave inwardly while forming a set interval with a set size and depth inside the housing.
 청구항 2에 있어서,
상기 윤활부재는,
상기 하우징의 내측에 설정된 간격으로 이격 배치됨에 의해 상기 하우징에 주입되는 윤활제를 수용하여 상기 하우징과 상기 샤프트의 마찰에 의한 기화를 방지하는 것을 특징으로 하는 마찰을 감소시키는 구조를 갖는 저널 베어링.
3. The method according to claim 2,
The lubricating member,
A journal bearing having a structure for reducing friction, characterized in that the lubricant is injected into the housing by being spaced apart from each other at a set interval inside the housing to prevent vaporization due to friction between the housing and the shaft.
 청구항 2에 있어서,
상기 윤활부재의 직경은 2.5mm인 것을 특징으로 하는 마찰을 감소시키는 구조를 갖는 저널 베어링.
3. The method according to claim 2,
A journal bearing having a structure to reduce friction, characterized in that the diameter of the lubricating member is 2.5 mm.
 청구항 1에 있어서,
상기 하우징과 상기 샤프트의 사이의 클리어런스의 두께는 20㎛에서 180㎛ 범위 내인 것을 특징으로 하는 마찰을 감소시키는 구조를 갖는 저널 베어링.
The method according to claim 1,
A journal bearing having a structure for reducing friction, characterized in that the thickness of the clearance between the housing and the shaft is in the range of 20㎛ to 180㎛.
 청구항 1에 있어서,
상기 유체 주입구를 통해서 주입되는 윤활제는 상기 하우징에 형성된 윤활부재들 사이에 각각 수용되면서 상기 하우징 내에서 전체적으로 퍼져나가는 것을 특징으로 하는 마찰을 감소시키는 구조를 갖는 저널 베어링.The method according to claim 1,
The journal bearing having a structure for reducing friction, characterized in that the lubricant injected through the fluid inlet is spread out in the housing while being accommodated between the lubricating members formed in the housing, respectively.
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