KR20220122341A - 오일 윤활성이 향상된 구름 베어링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외경면에 내륜궤도가 형성된 내륜(120)과, 내경면에 외륜궤도가 형성되며 내륜(120)보다 큰 지름을 가져 외륜궤도와 내륜궤도와의 사이에 반경 방향 간격을 형성하는 외륜(110)과, 상기 내륜궤도와 외륜궤도 사이에서 원주 방향을 따라 이격되어 구비되는 전동체(150)와, 상기 내륜(120)과 외륜(110) 사이에 구비되어 전동체(150) 사이의 간격을 유지시키는 작용을 하는 링 형태의 케이지(130)를 포함하며;
상기 케이지(130)는 원주 방향을 따라 이격되며 축 방향으로 돌출된 복수의 지지부(133)를 포함하고, 상기 지지부(133) 사이에 전동체(150)가 수용되는 포켓(135)이 형성되며; 상기 지지부(133)의 축 방향 단부에 축 방향으로 돌출된 케이지돌기(139)를 더 포함하고;
상기 케이지돌기(139)는 원주 방향 양측에 회전하면서 오일을 내륜(120) 쪽으로 안내하는 돌출부측면(1391)을 가지며; 반경 방향 외측에서의 원주방향 폭이 반경 방향 내측에서의 원주방향 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 오일 윤활성이 향상된 구름 베어링(100)에 관한 것이다.

Description

오일 윤활성이 향상된 구름 베어링{A Rolling Bearing Having Improved Oil Lubrication}

본 발명은 구름 베어링에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오일 윤활성이 향상된 구름 베어링에 관한 것이다.

볼 베어링은 베어링의 구동을 위하여 내륜과 외륜 사이에 볼을 전동체로 사용하는 베어링을 지칭하며, 볼 베어링에는 전동체인 볼들에 가해지는 구동하중을 고르게 분배하기 위하여 볼의 원주방향 간격을 유지시키는 케이지가 조립된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 볼베어링(10)은 내륜(12), 외륜(11), 복수의 볼(15), 그리고 케이지(13)로 이루어져 있다. 상기 내륜(12)과 외륜(11)은 링 형상이며, 내륜(12)과 외륜(11) 사이에 복수의 볼(15)이 위치한다. 상기 케이지(13)는 내륜(12)과 외륜(11) 사이에 위치하는 각 볼(15)들이 서로 간의 간격을 일정하게 유지할 수 있도록 해주는 링 형상으로 구비된다. 상기 케이지(13)는 각각의 볼(15)들이 삽입되도록 복수의 포켓(13-5)이 일정한 간격으로 형성되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 케이지(13)는 일체형으로 이루어진 몸체부(13-1)와 상기 몸체부(13-1)에 원주 방향으로 이격되어 구비되는 지지부(13-3)로 이루어진다. 상기 지지부(13-3)의 원주 방향 사이에는 볼(15)이 삽입되는 포켓(13-5)이 형성된다. 상기 지지부(13-3)의 상단에는 포켓(13-5)으로부터 볼(15)의 이탈을 방지하는 지지돌출부(13-7)가 상향으로 연장 구비된다. 상기 케이지(13)를 베어링에 조립하기 위해서는 볼(15)을 베어링의 내륜(12)과 외륜(11) 사이에 위치시키고 케이지(13)를 외륜(11)과 내륜(12) 사이에서 축 방향으로 가압하여 볼이 케이지 (13)의 포켓(13-5)에 삽입되도록 하여 조립이 완료된다.

도 1에 도시한 종래의 볼 베어링(10)이 오일 윤활되어 작동될 때 원심력에 의하여 오일은 반경 방향 외향 유동되므로 내륜(12)과 전동체(15) 사이로 충분한 오일이 공급되지 못하여 수명이 단축되는 문제점이 있었다.

대한민국 공개번호 제10-2020-0064296호 공개특허공보

본 발명은 상기와 같은 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 베어링이 구름 운동을 할 때 내륜과 전동체 사이로 오일이 공급되도록 한 오일 윤활성이 향상된 구름 베어링을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 위하여, 본 발명은 외경면에 내륜궤도가 형성된 내륜과, 내경면에 외륜궤도가 형성되며 내륜보다 큰 지름을 가져 외륜궤도와 내륜궤도와의 사이에 반경 방향 간격을 형성하는 외륜과, 상기 내륜궤도와 외륜궤도 사이에서 원주 방향을 따라 이격되어 구비되는 전동체와, 상기 내륜과 외륜 사이에 구비되어 전동체 사이의 간격을 유지시키는 작용을 하는 링 형태의 케이지를 포함하며;

상기 케이지는 원주 방향을 따라 이격되며 축 방향으로 돌출된 복수의 지지부를 포함하고, 상기 지지부 사이에 전동체가 수용되는 포켓이 형성되며; 상기 지지부의 축 방향 단부에 축 방향으로 돌출된 케이지돌기를 더 포함하고;

상기 케이지돌기는 원주 방향 양측에 회전하면서 오일을 내륜 쪽으로 안내하는 돌출부측면을 가지며; 반경 방향 외측에서의 원주방향 폭이 반경 방향 내측에서의 원주방향 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 오일 윤활성이 향상된 구름 베어링을 제공한다.

상기에서, 상기 지지부의 단부에는 케이지돌기를 사이에 두고 원주 방향 양측에 서로 멀어지는 방향으로 돌출된 지지돌출부가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기에서, 상기 돌출부측면은 오목한 형태로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기에서, 상기 돌출부측면은 반경 방향 외측에서 큰 기울기를 가지는 형태로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기에서, 상기 돌출부측면은 오목한 만곡 형태로 형성된 것을 특징으로 한다.

상기에서, 상기 돌출부측면은 반경 방향 외측으로 갈수록 기울기가 큰 만곡된 형태로 형성되어, 반경 방향 외측에서 케이지돌기의 원주 방향 폭이 급격하게 증가하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르는 오일 윤활성이 향상된 구름 베어링에 의하면, 케이지에 축 방향으로 돌출된 케이지돌기가 구비되고, 케이지돌기의 원주 방향 측면인 돌출부측면이 오일이 수용될 수 있는 형태로 형성되어 케이지가 회전하면서 수용된 오일이 내륜 쪽으로 공급될 수 있으므로 내륜과 전동체 사이의 윤활이 향상되며, 케이지돌기가 반경 방향 내향할수록 원주 방향 폭이 감소하며 반경 방향 외측에서 급격하게 감소하고 돌기측면이 오목하게 만곡된 형태이므로 돌기측면에 수용된 오일이 원심력에 의해서 반경 방향 외향 유동하는 것이 억제될 수 있어, 내륜과 전동체 사이로 더 많은 오일이 공급될 수 있다.

도 1은 종래 볼 베어링을 도시한 사시도이며,
도 2는 종래 볼 베어링에 구비되는 케이지를 도시한 사시도이며,
도 3은 본 발명에 따르는 오일 윤활성이 향상된 구름 베어링을 도시한 사시도이며,
도 4는 본 발명 오일 윤활성이 향상된 구름 베어링에 구비된 케이지를 도시한 사시도이며,
도 5는 본 발명에 따르는 오일 윤활성이 향상된 구름 베어링의 작동을 설명하기 위하여 도시한 정면도이며,
도 6은 도 5의 "B"부를 확대 도시한 정면도이다.

본 발명의 설명에 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은, 달리 정의되지 않는 한, 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 본 개시에 사용되는 모든 용어들은 본 개시를 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것이며 본 개시에 따른 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.

본 발명의 설명에 사용되는 "포함하는", "구비하는", "갖는" 등과 같은 표현은, 해당 표현이 포함되는 어구 또는 문장에서 달리 언급되지 않는 한, 다른 실시예를 포함할 가능성을 내포하는 개방형 용어(open-ended terms)로 이해되어야 한다.

본 발명의 설명에 사용되는 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.

본 발명의 설명에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "결합되어" 있다고 언급된 경우, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수 있거나 결합될 수 있는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 매개로 하여 연결될 수 있거나 결합될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 오일 윤활성이 향상된 구름 베어링에 대하여 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따르는 오일 윤활성이 향상된 구름 베어링을 도시한 사시도이며, 도 4는 본 발명 오일 윤활성이 향상된 구름 베어링에 구비된 케이지를 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따르는 오일 윤활성이 향상된 구름 베어링의 작동을 설명하기 위하여 도시한 정면도이며, 도 6은 도 5의 "B"부를 확대 도시한 정면도이다.

본 발명은 케이지(130)에 특징이 있는 것으로, 외륜(110) 및 내륜(120), 전동체(150)에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따르는 오일 윤활성이 향상된 구름 베어링(100)은 내륜(120)과, 외륜(110)과, 전동체(150)와, 케이지(130)를 구비한다.

상기 내륜(120)은 외경면에 내륜궤도가 형성된다.

상기 외륜(110)은 내경면에 외륜궤도가 형성된다. 상기 외륜(110)은 상기 내륜궤도와 외륜궤도 사이에 반경 방향 간격이 형성되도록 상기 내륜(120)보다 큰 지름을 가진다.

상기 전동체(150)는 상기 내륜궤도와 외륜궤도 사이에서 원주 방향을 따라 이격되어 구비된다.

상기 케이지(130)는 링 형태로, 상기 내륜(120)과 외륜(110) 사이에 구비되어 전동체(150) 사이의 간격을 유지한다. 상기 케이지(130)는 복수의 지지부(133)와, 케이지돌기(139)와, 지지돌출부(137)를 구비한다. 상기 케이지(130)는 엔지니어링 플라스틱(예, 나이론6, 나이론66)으로 제조된다.

상기 지지부(133)는 원주 방향을 따라 이격되며 축 방향으로 돌출되어 구비된다. 상기 지지부(133) 사이에 상기 전동체(150)가 수용되는 포켓(135)이 형성된다.

상기 케이지돌기(139)는 상기 지지부(133)의 축 방향 단부에 축 방향으로 돌출되어 구비된다.

상기 지지돌출부(137)는 상기 지지부(133)의 단부에서 상기 케이지돌기(139)를 사이에 두고 원주방향 양측에 서로 멀어지는 방향으로 돌출되어 구비된다. 상기 지지돌출부(137)는 상기 전동체(150)가 상기 포켓(135)으로부터 이탈하는 것을 방지하는 역할을 한다.

상기 케이지돌기(139)는 원주방향 양측에 상기 베어링(100)의 회전에 따라 오일(O1)을 내륜(120) 쪽으로 안내하는 돌출부측면(1391)을 구비한다.

상기 케이지돌기(139)는 반경 방향 외측에서의 원주방향 폭이 반경방향 내측에서의 원주방향 폭보다 큰 역삼각형과 유사한 형상을 가진다.

상기 케이지돌기(139)는 축방향 외측의 원주방향 폭이 축방향 내측의 원주방향 폭 보다 큰 형상을 가진다.

상기 돌출부측면(1391)은 도 4에 도시된 바와 같이 오목한 만곡 형태로 형성될 수 있고, 또는 두 개 이상의 직선으로 이루어진 오목한 형태로 형성될 수 있다. 따라서 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 돌출부측면(1391)에 오일(O1)이 수용될 때 안정적으로 수용할 수 있다.

상기 돌출부측면(1391)은 반경 방향 외측으로 커지는 기울기를 가지는 오목한 형태로 형성된다. 따라서 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 오일(O1)이 원심력에 의해 반경 방향 외측으로 과도하게 유동하는 것을 억제할 수 있다.

상기 케이지돌기(139)의 축 방향 높이는 상기 지지돌출부(137)의 축 방향 높이보다 낮다. 상기 지지돌출부(137)가 상기 케이지돌기(139)를 가려서 회전시 공기에 의해 돌출부측면(1391)에 수용된 오일(O1)이 비산되는 것이 억제된다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명에 따르는 오일 윤활성이 향상된 구름 베어링(100)이 A 방향으로 구름운동을 할 때, 오일(O1)에 잠겨있던 상기 케이지(130)가 오일(O1)의 표면 위로 올라오면서 상기 케이지돌기(139)의 돌출부측면(1391)에 오일(O1)이 수용된다. 상기 베어링(100)의 회전운동에 의해 상기 돌출부측면(1391)의 경사가 증가하면 상기 돌출부측면(1391)에 수용되었던 오일(O1)이 상기 돌출부측면(1391)을 따라 상기 내륜(120)과 전동체(150) 사이로 공급된다.

본 발명에 따르는 오일 윤활성이 향상된 구름 베어링(100)은 적정한 양의 오일(O1)이 원심력에 의해 반경 방향 외향 유동되어 외륜(110)에 공급되고 상기 케이지돌기(139)에 의해 내륜(120) 및 전동체(150)에 공급되므로 윤활 성능이 향상되며, 윤활 부족으로 인한 수명 단축을 방지한다.

상기 케이지돌기(139)는 좌우 대칭의 형태를 가지므로 본 발명에 따르는 오일 윤활성이 향상된 구름 베어링(100)은 원주 방향 양측으로 구름 운동을 하여도 동일한 윤활 효과가 발생한다.

상기 케이지돌기(139)의 반경 방향 내측 단부인 꼭지점(1393)은 양측 지지돌출부(137) 사이의 원주 방향 중심에 위치한다. 따라서 원주 방향 양측으로 구름 운동을 하여도 동일한 윤활 효과를 발생한다.

상기 케이지돌기(139)의 반경 방향 내측 단부인 꼭지점(1393)은 지지부(133)의 내경으로부터 반경 방향 외측으로 이격되어 위치한다. 케이지돌기(139)와 지지돌출부(137) 사이에는 유로를 위한 간격이 형성되어야 하는데, 꼭지점(1393)이 지지부(133)의 내경으로부터 이격되지 않을 경우에는 케이지돌기(139)의 면적이 지나치게 커질 수 있어 지지돌출부(137)과 케이지돌기(139) 사이에 유로 형성이 어렵고 꼭지점(1393) 부분이 첨부로 형성되어 파손 위험이 발생할 수 있다.

100: 구름 베어링
110: 외륜
120: 내륜
130: 케이지
135: 포켓
137: 지지돌출부
139: 케이지돌기
150: 전동체

Claims (6)

1. 외경면에 내륜궤도가 형성된 내륜(120)과, 내경면에 외륜궤도가 형성되며 내륜(120)보다 큰 지름을 가져 외륜궤도와 내륜궤도와의 사이에 반경 방향 간격을 형성하는 외륜(110)과, 상기 내륜궤도와 외륜궤도 사이에서 원주 방향을 따라 이격되어 구비되는 전동체(150)와, 상기 내륜(120)과 외륜(110) 사이에 구비되어 전동체(150) 사이의 간격을 유지시키는 작용을 하는 링 형태의 케이지(130)를 포함하며;
   상기 케이지(130)는 원주 방향을 따라 이격되며 축 방향으로 돌출된 복수의 지지부(133)를 포함하고, 상기 지지부(133) 사이에 전동체(150)가 수용되는 포켓(135)이 형성되며; 상기 지지부(133)의 축 방향 단부에 축 방향으로 돌출된 케이지돌기(139)를 더 포함하고;
   상기 케이지돌기(139)는 원주 방향 양측에 회전하면서 오일을 내륜(120) 쪽으로 안내하는 돌출부측면(1391)을 가지며; 반경 방향 외측에서의 원주방향 폭이 반경 방향 내측에서의 원주방향 폭보다 큰 것을 특징으로 하는 오일 윤활성이 향상된 구름 베어링(100).
2. 제1 항에 있어서, 상기 지지부(133)의 단부에는 케이지돌기(139)를 사이에 두고 원주 방향 양측에 서로 멀어지는 방향으로 돌출된 지지돌출부(137)가 구비된 것을 특징으로 하는 오일 윤활성이 향상된 구름 베어링(100).
3. 제2 항에 있어서, 상기 돌출부측면(1391)은 오목한 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 오일 윤활성이 향상된 구름 베어링(100).
4. 제3 항에 있어서, 상기 돌출부측면(1391)은 반경 방향 외측에서 큰 기울기를 가지는 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 오일 윤활성이 향상된 구름 베어링(100).
5. 제3 항에 있어서, 상기 돌출부측면(1391)은 오목한 만곡 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 오일 윤활성이 향상된 구름 베어링(100).
6. 제5 항에 있어서, 상기 돌출부측면(1391)은 반경 방향 외측으로 갈수록 기울기가 큰 만곡된 형태로 형성되어, 반경 방향 외측에서 케이지돌기(139)의 원주 방향 폭이 급격하게 증가하는 것을 특징으로 하는 오일 윤활성이 향상된 구름 베어링(100).

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