KR20240014387A - 볼 베어링용 케이지 및 이를 포함하는 볼 베어링 - Google Patents

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KR20240014387A
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최지욱
이창기
임현수
이운주
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주식회사 일진글로벌
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면 볼 베어링용 케이지가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 베어링용 케이지는 링 형상의 케이지 본체; 케이지 본체의 축방향으로 연장되고, 케이지 본체의 원주방향을 따라 이격되어 형성되는 복수의 격벽; 및 복수의 격벽 각각에서 축방향을 따라 케이지 본체와 반대측 단부로부터 축방향으로 연장되어 형성되는 볼 지지부;를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 서로 인접하는 복수의 격벽 사이에는 포켓이 형성되고, 복수의 격벽의 반경방향을 따른 외측면과 내측면 중 적어도 하나의 측면에는 오일저장부가 형성되어, 오일저장부에 저장된 오일이 포켓으로 공급되도록 구성될 수 있다.

Description

볼 베어링용 케이지 및 이를 포함하는 볼 베어링{CAGE FOR BALL BEARING AND BALL BEARING COMPRISING THE SAME}
본 발명은 볼 베어링용 케이지 및 이를 포함하는 볼 베어링에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 윤활성이 향상된 볼 베어링용 케이지 및 이를 포함하는 볼 베어링에 관한 것이다.
최근 환경 규제와 연비 규제의 강화, 유가 상승 등의 원인으로 전기자동차를 비롯한 친환경차의 수요가 급격히 증가하고 있다. 전기자동차의 구동 시스템은 전기 모터 및 감속기를 포함하여 구성되며, 전기자동차의 수요 증가와 함께 전기자동차 구동 시스템의 고속화, 고출력화를 위한 기술 개발도 활발히 진행되고 있다. 예를 들어, 전기 모터의 비출력을 높여 효율을 향상시키기 위해 전기 모터의 회전속도를 고속화하는 기술이 개발되고 있다.
이러한 전기자동차의 구동 시스템의 고속화 추세에 따라, 전기 모터 및 감속기에 사용되는 베어링 역시 고속 회전에 적합하게 설계할 필요가 있다. 또한, 저토크, 저마찰, 저소음 등의 니즈가 증가하고 있어, 이를 고려한 베어링 설계도 필요하다.
고속 회전용 베어링으로는 구름 베어링의 일종인 볼 베어링이 주로 사용된다. 볼 베어링은 2개의 궤도륜(내륜 및 외륜)과 그 사이에서 구름 운동을 하는 전동체로서의 복수의 볼을 구비하여, 전동체와 궤도륜 사이의 접촉 면적이 비교적 작아 고속 회전에 적합하다.
볼 베어링은 복수의 볼을 궤도륜의 원주방향을 따라 소정의 간격으로 유지하는 케이지를 더 구비한다. 이러한 볼 베어링에서는 일반적으로 2개의 궤도륜과 케이지 사이로 윤활유가 흘러 들어가 궤도면과 전동체를 윤활시키게 된다.
하지만, 볼 베어링이 고속으로 회전하는 경우 케이지의 존재로 궤도면과 전동체의 윤활이 원활하지 않을 수 있고, 이로 인해 마찰, 소음이 발생이 증가할 수 있다. 특히, 볼 베어링 내부로 윤활유가 공급되지 않은 상태에서 차량의 시동 시, 발생하는 큰 마찰 열로 인해 베어링의 조기 파손될 수 있는 위험이 있다.
또한, 볼 베어링이 고속으로 회전하게 되면 케이지가 원심력 등에 의해 변형될 수 있고, 이에 따라 볼을 유지하는 기능을 수행할 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 진술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 윤활성을 향상시킨 볼 베어링용 케이지와 볼 베어링을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 고속 회전에도 케이지의 변형을 방지할 수 있는 볼 베어링용 케이지와 볼 베어링을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 볼 베어링용 케이지가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 베어링용 케이지는 링 형상의 케이지 본체; 케이지 본체의 축방향으로 연장되고, 케이지 본체의 원주방향을 따라 이격되어 형성되는 복수의 격벽; 및 복수의 격벽 각각에서 축방향을 따라 케이지 본체와 반대측 단부로부터 축방향으로 연장되어 형성되는 볼 지지부;를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 서로 인접하는 복수의 격벽 사이에는 볼이 안착되도록 구성되는 포켓이 형성되고, 복수의 격벽의 반경방향을 따른 외측면과 내측면 중 적어도 하나의 측면에는 오일저장부가 형성되어, 오일저장부에 저장된 오일이 포켓으로 공급되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 오일저장부는 케이지 본체에서 케이지 본체로부터 멀어지는 방향을 따라 기울어진 경사면을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 오일저장부의 경사면은, 케이지 본체에서 케이지 본체로부터 멀어지는 방향을 따라 복수의 격벽의 두께가 커지는 방식으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 오일저장부의 경사면의 축방향에 대한 경사각은 5˚ 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 격벽의 반경방향을 따른 외측면과 내측면 중 적어도 하나의 측면에는 원주방향으로 이격되어 배치되는 한 쌍의 측벽이 형성될 수 있고, 오일저장부는 케이지 본체 및 한 쌍의 측벽에 의해 구획될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 케이지 본체의 저면에서 한 쌍의 측벽의 단부까지의 거리로 정의되는 오일저장부의 높이는 케이지 본체의 저면에서 포켓에 안착되는 볼의 중심까지의 거리로 정의되는 볼 중심의 높이보다 작게 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 복수의 격벽의 반경방향을 따른 외측면에는 제1 오일저장부가 형성될 수 있고, 복수의 격벽의 반경방향을 따른 내측면에는 제2 오일저장부가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 볼 베어링용 케이지는 케이지 본체의 저면에 원주방향을 따라 형성되는 홈으로 이루어지는 살빼기부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 볼 베어링이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 베어링은 내륜; 내륜과 대향하여 배치되는 외륜; 내륜과 외륜 사이에 배치되고, 소정의 간격으로 서로 이격되어 배치되는 복수의 볼; 및 내륜과 외륜 사이에 배치되고, 복수의 볼을 소정의 간격으로 유지하도록 구성되는 케이지;를 포함할 수 있다.
이 외에도, 본 발명에 따른 볼 베어링 케이지 및 볼 베어링은 본 발명의 기술적 사상을 해치지 않는 범위에서 다른 부가적인 구성이 더 포함될 수 있다.
본 발명에 의하면, 볼 베어링 고속 회전 시에도 윤활유를 원활히 공급하여 윤활성을 향상시킬 수 있다. 특히, 본 발명에 의하면, 시동 초기에도 오일저장부에 저장된 오일을 볼에 공급할 수 있어, 마찰을 저감시키고 마찰열의 발생을 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 볼 베어링용 케이지의 경량화를 통해 볼 베어링의 고속 회전 시에도 원심력을 작게 하여 케이지 변형을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이지를 예시적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이지의 배면 사시도를 예시적으로 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이지의 평면도를 예시적으로 도시한다.
도 4는 도 3의 A-A 부분을 따라 절개한 단면도를 예시적으로 도시한다.
도 5는 도 4의 B 부분을 확대하여 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이지에 볼이 지지되는 모습을 예시적으로 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이지의 격벽을 바깥쪽에서 바라본 모습을 예시적으로 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이지의 격벽을 안쪽에서 바라본 모습을 예시적으로 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이지의 격벽 바깥쪽에서의 윤활이 이루어지는 모습을 예시적으로 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이지의 격벽 안쪽에서의 윤활이 이루어지는 모습을 예시적으로 도시한다.
이하에서 기술되는 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 권리범위가 이하에 제시되는 실시예들이나 이에 대한 구체적인 설명으로 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 용어들 및 과학적 용어들은 달리 정의되지 않는 한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 의미를 가지며, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명을 더욱 명확히 설명하기 위한 목적으로 선택된 것으로서 본 발명의 권리범위를 제한하기 위해 선택된 것이 아니다.
본 명세서에서 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 명세서에서 "축방향"은 볼 베어링용 케이지가 회전하는 중심축의 연장 방향을 의미하고, "반경방향"은 이러한 "축방향"에 수직하게 중심축으로부터 멀어지거나 중심축에 가까워지는 방향을 의미하며, "원주방향"은 상기 "축방향"을 중심으로 하는 회전 방향을 의미한다.
본 명세서에서 기재된 단수형의 표현은 달리 언급하지 않는 한 복수형의 의미를 포함할 수 있으며, 이는 청구범위에 기재된 단수형의 표현에도 마찬가지로 적용된다.
본 명세서에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소의 일측에 "위치되어" 있다거나 "형성되어" 있다고 언급되는 경우, 이는 어떤 구성요소가 다른 구성 요소의 일측에 직접 접촉된 상태로 위치되거나 형성되는 것으로, 또는 새로운 다른 구성요소를 중간에 개재한 상태로 위치하거나 형성될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
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. 첨부된 도면에서, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 참조부호를 통해 지시되어 있으며, 이하의 실시예들의 설명에 있어서 동일하거나 대응하는 구성요소는 중복하여 기술하는 것이 생략될 수 있다. 다만, 아래의 설명에서 특정 구성요소에 관한 기술이 생략되어 있더라도, 이는 그러한 구성요소가 해당 실시예에 포함되지 않는 것으로 의도되지는 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이지를 예시적으로 도시하고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이지의 배면 사시도를 예시적으로 도시하며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이지의 평면도를 예시적으로 도시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 케이지(100)는 볼 베어링에 사용되는 케이지로서, 도 1 내지 도 3을 참조하면 케이지(100)는 케이지 본체(110), 격벽(120) 및 볼 지지부(130)를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 케이지 본체(110)는 링 형상으로 이루어져 케이지(100)의 기본 구조를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 격벽(120)은 케이지 본체(110)의 축방향으로 연장되어 형성되고, 케이지 본체(110)의 원주방향을 따라 이격되어 복수 형성될 수 있다. 격벽(120)의 반경방향을 따른 외측면과 내측면 중 적어도 하나의 측면에는 오일저장부가 형성될 수 있다. 오일저장부는 오일을 포집, 저장하고 후술하는 포켓(140)으로 오일을 공급하도록 구성되어 볼에 오일을 원활히 공급하고 마찰을 저감시키기 위한 것으로서, 오일저장부의 상세한 구성에 대하여는 후술하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 볼 지지부(130)는 각각의 격벽(120)의 일단부에서 축방향을 따라 연장되어 형성될 수 있다. 구체적으로, 볼 지지부(130)는 격벽(120)에서 축방향을 따라 케이지 본체(110)와 반대측 단부에 형성될 수 있으며, 각 격벽(120)마다 원주방향으로 이격된 한 쌍이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 원주방향을 따라 서로 인접하는 복수의 격벽(120) 사이에는 포켓(140)이 형성될 수 있다. 포켓(140)은 전동체인 볼이 안착될 수 있도록 구성되며, 대략 구면 형상의 곡면으로 형성될 수 있다. 포켓(140)의 상부에는 전술한 볼 지지부(130)가 배치되어, 볼이 안착될 때 이를 지지할 수 있게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 케이지 본체(110)에는 살빼기부(150)가 형성될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 살빼기부(150)는 케이지 본체(110)의 저면, 즉 격벽(120)이 형성된 반대측면에 형성될 수 있고, 대략 원주방향을 따라 서로 이격되어 형성되는 복수의 홈으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 살빼기부(150)를 이루는 복수의 홈은 복수의 격벽(120)에 대응하는 위치에 형성될 수 있다.
이러한 살빼기부(150)에 의해 케이지(100)의 중량을 저감시킬 수 있고, 이는 케이지(100)가 장착된 볼 베어링이 고속으로 회전할 때 케이지(100)에 작용하는 원심력 저감으로 이어질 수 있다. 즉, 살빼기부(150)를 통해 케이지(100)를 경량화하고 원심력에 의한 변형을 방지할 수 있게 된다.
본 실시예에서는 살빼기부(150)가 케이지 본체(110)의 저면에서 격벽(120)에 대응하는 위치에 형성되는 복수의 홈으로 이루어지는 것을 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 살빼기부(150)는 케이지 본체(110)의 저면에서 원주방향을 따라 연장되는 하나의 긴 홈으로 형성될 수도 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 전동체인 볼에 윤활유(오일)를 원활히 공급하고 마찰을 저감시키기 위하여 케이지에 오일저장부를 구비하는 것을 일 특징으로 한다. 이하, 도면을 참조하여 케이지의 오일저장부의 구성에 대하여 상세히 설명한다.
도 4는 도 3의 A-A 부분을 따라 절개한 단면도를 예시적으로 도시하고, 도 5는 도 4의 B 부분, 즉 격벽 부분의 단면을 확대하여 도시한 것이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 격벽(120)의 외측면과 내측면에는 각각 제1 오일저장부(121)와 제2 오일저장부(122)가 형성될 수 있다. 오일저장부(121, 122)는 격벽(120)에 형성되는 홈부로서, 오일을 포집, 저장할 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 한편, 본 실시예에서는 격벽(120)의 외측면과 내측면 각각에 오일저장부가 형성되는 것으로 설명하였으나, 격벽(120)의 외측면과 내측면 중 어느 하나에만 오일저장부가 형성되는 것도 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 오일저장부(121)는 격벽(120)의 외측면에 형성되되, 경사면을 갖도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1 오일저장부(121)는 축방향을 기준으로 케이지 본체(110)에서 멀어지는 방향을 따라 경사지도록 형성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 제1 오일저장부(121)는 축방향을 기준으로 케이지 본체(110)에서 멀어지는 방향을 따라 내부 공간이 작아지도록 형성될 수 있다. 다시 말하면, 제1 오일저장부(121)의 경사면은 케이지 본체(110)에서 멀어지는 방향을 따라 격벽(120)의 두께가 커지는 방식으로 형성될 수 있다.
이처럼, 제1 오일저장부(121)가 경사면을 갖고 형성됨으로써, 오일이 제1 오일저장부(121)에 안정적으로 수용, 저장될 수 있다.
제1 오일저장부(121)의 경사면의 축방향에 대한 경사각은 5˚ 이하일 수 있다. 경사각이 5˚를 초과하는 경우에는 오일을 저장할 수 있는 공간이 지나치게 작아져 오일 저장 및 공급의 효과를 충분히 얻을 수 없다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제2 오일저장부(122)도 제1 오일저장부(121)와 동일한 구성을 가질 수 있다. 즉, 제2 오일저장부(122)는 격벽(120)의 내측면에 형성되되, 경사면을 갖도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 제2 오일저장부(122)는 축방향을 기준으로 케이지 본체(110)에서 멀어지는 방향을 따라 경사지도록 형성될 수 있다. 더욱 구체적으로, 제2 오일저장부(122)는 축방향을 기준으로 케이지 본체(110)에서 멀어지는 방향을 따라 내부 공간이 작아지도록 형성될 수 있다. 다시 말하면, 제2 오일저장부(122)의 경사면은 케이지 본체(110)에서 멀어지는 방향을 따라 격벽(120)의 두께가 커지는 방식으로 형성될 수 있다.
제2 오일저장부(122)의 경사면의 축방향에 대한 경사각은 제1 오일저장부(121)와 마찬가지로 5˚ 이하일 수 있다. 이에 따라, 제2 오일저장부(122)를 통해 격벽(120)의 내측면에서도 오일이 안정적으로 수용, 저장될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이지에 볼이 지지되는 모습을 예시적으로 도시한다. 도시된 바와 같이, 케이지(100)의 포켓(140)에 볼(200)이 안착되고, 볼 베어링 회전 시 케이지(100)에 의해 볼(200)의 위치가 지지된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 격벽(120)에 형성되는 오일저장부(121, 122)는 오일을 저장하고 있다가 볼 베어링의 구동 시 회전하는 볼에 오일을 공급할 수 있으며, 또한 구동 시 오일을 포집할 수 있도록 구성된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이지의 격벽을 바깥쪽에서 바라본 모습을 예시적으로 도시하며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이지의 격벽을 안쪽에서 바라본 모습을 예시적으로 도시한다.
먼저 도 7을 참조하면, 격벽(120)의 외측면에는 포켓(140)에 인접한 양측에 각각 제1 측벽(123)이 형성될 수 있고, 제1 오일저장부(121)는 케이지 본체(110)와 제1 측벽(123)에 의해 구획될 수 있다. 다음으로 도 8을 참조하면, 격벽(120)의 내측면에는 포켓(140)에 인접한 양측에 각각 제2 측벽(124)이 형성될 수 있고, 제2 오일저장부(122)는 케이지 본체(110)와 제2 측벽(124)에 의해 구획될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 케이지 본체(110)의 저면을 기준으로 제1 오일저장부(121)의 높이(h1), 제2 오일저장부(122)의 높이(h2) 및 볼 중심(C)의 높이(hc)를 정의할 수 있다. 구체적으로, 케이지 본체(110)의 저면에서 제1 오일저장부(121)를 구획하는 제1 측벽(123)의 단부까지의 거리를 제1 오일저장부(121)의 높이(h1)로 정의하고, 케이지 본체(110)의 저면에서 제2 오일저장부(122)를 구획하는 제2 측벽(124)의 단부까지의 거리를 제2 오일저장부(122)의 높이(h2)로 정의하며, 케이지 본체(110)의 저면에서 볼(200)의 중심(C)까지의 거리를 볼 중심(C)의 높이(hc)로 정의할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 오일저장부(121)의 높이(h1)는 볼 중심(C)의 높이(hc)보다 작게 형성될 수 있다. 또한, 제2 오일저장부(122)의 높이(h2)도 볼 중심(C)의 높이(hc)보다 작게 형성될 수 있다
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 케이지의 격벽 바깥쪽에서의 윤활이 이루어지는 모습을 예시적으로 도시하고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이지의 격벽 안쪽에서의 윤활이 이루어지는 모습을 예시적으로 도시한다.
먼저 도 9를 참조하면, 제1 오일저장부(121)에 저장된 오일은 볼 베어링의 회전 시 제1 측벽(123)의 단부를 지나 볼(200)에 공급될 수 있다. 구체적으로, 제1 측벽(123)의 단부에는 제1 오일저장부(121)와 포켓(140) 사이의 오일 유동로가 형성되며, 이러한 오일 유동로를 통해 제1 오일저장부(121)에서 볼(200)로 오일이 공급될 수 있다.
다음으로 도 10을 참조하면, 도 9에서와 마찬가지로, 제2 오일저장부(122)에 저장된 오일은 볼 베어링의 회전 시 제2 측벽(124)의 단부를 지나 볼(200)에 공급될 수 있다. 구체적으로, 제2 측벽(124)의 단부에는 제2 오일저장부(122)와 포켓(140) 사이의 오일 유동로가 형성되며, 이러한 오일 유동로를 통해 제2 오일저장부(122)에서 볼(200)로 오일이 공급될 수 있다.
한편, 제1 오일저장부(121)의 높이(h1)와 제2 오일저장부(122)의 높이(h2)가 각 볼 중심(C)의 높이(hc)보다 큰 경우에는 볼 베어링의 회전 시 제1 오일저장부(121) 및 제2 오일저장부(122)에 저장된 오일이 각각 제1 측벽(123) 및 제2 측벽(124)의 단부를 지나 볼(200)의 로 일부, 즉 도면을 중심으로 볼의 위쪽으로만 공급될 수 있다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에서는 제1 오일저장부(121)의 높이(h1)와 제2 오일저장부(122)의 높이(h2)를 각 볼 중심(C)의 높이(hc)보다 작게 형성함으로써, 제1 오일저장부(121) 및 제2 오일저장부(122)에 저장된 오일이 볼 베어링의 회전 시 각각 제1 측벽(123) 및 제2 측벽(124)의 단부를 지나 볼(200) 전체로 원활히 공급될 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 오일저장부(121, 122)는 오일을 저장하고 있다가 볼 베어링의 구동 시 회전하는 볼에 오일을 공급할 수 있도록 구성된다. 특히, 오일저장부(121, 122)는 볼 베어링이 비회전 상태에 있다가 회전을 시작하는 경우, 예를 들어 전기자동차의 시동시(즉, 전기모터의 구동시), 외부에서 오일이 공급되기 전에 초기 오일 공급 기능을 수행할 수 있다.
일반적으로, 전기 모터의 구동을 시작하고 오일이 외부에서 공급되는 데까지 소정의 시간이 소요될 수 있으며, 그 시간 동안에는 오일 미공급에 따라 마찰이 크게 발생하고 마찰열에 의한 궤도면 및 볼의 손상이 발생할 수 있다. 하지만, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 케이지(100)의 오일저장부(121, 122)를 통해 볼 베어링의 비회전시에도 오일을 저장하고 있다가 회전을 시작할 때 즉시 오일 공급할 수 있어, 마찰 저감 및 마찰에 따른 손상을 억제할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상술한 케이지를 포함하는 볼 베어링이 제공될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 베어링은 내륜, 내륜과 대향하여 배치되는 외륜, 내륜과 상기 외륜 사이에 배치되고 소정의 간격으로 서로 이격되어 배치되는 복수의 볼 및 내륜과 외륜 사이에 배치되고, 복수의 볼을 소정의 간격으로 유지하도록 구성되는 케이지를 포함할 수 있다. 볼 베어링의 내륜, 외륜 및 볼의 구성은 일반적으로 알려진 구성과 같고, 케이지의 구성은 앞서 설명된 바와 같다. 이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 볼 베어링은 특히 고속 회전용으로 사용하기에 적합하다.
이상 본 발명을 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예에 의해 설명하였으나, 상기 실시예는 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 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 케이지
110: 케이지 본체
120: 격벽
121: 제1 오일저장부
122: 제2 오일저장부
123: 제1 측벽
124: 제2 측벽
130: 볼 지지부
140: 포켓
150: 살빼기부
200: 볼

Claims (9)

  1. 볼 베어링용 케이지(100)이며,
    링 형상의 케이지 본체(110);
    상기 케이지 본체(110)의 축방향으로 연장되고, 상기 케이지 본체(110)의 원주방향을 따라 이격되어 형성되는 복수의 격벽(120); 및
    상기 복수의 격벽(120) 각각에서 상기 축방향을 따라 상기 케이지 본체(110)와 반대측 단부로부터 상기 축방향으로 연장되어 형성되는 볼 지지부(130);
    를 포함하고,
    서로 인접하는 상기 복수의 격벽(120) 사이에는 볼이 안착되도록 구성되는 포켓(140)이 형성되고,
    상기 복수의 격벽(120)의 반경방향을 따른 외측면과 내측면 중 적어도 하나의 측면에는 오일저장부(121, 122)가 형성되어, 상기 오일저장부(121, 122)에 저장된 오일이 상기 포켓(140)으로 공급되도록 구성되는,
    볼 베어링용 케이지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 오일저장부(121, 122)는 상기 케이지 본체(110)에서 상기 케이지 본체(110)로부터 멀어지는 방향을 따라 기울어진 경사면을 갖는,
    볼 베어링용 케이지.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 오일저장부(121, 122)의 경사면은, 상기 케이지 본체(110)에서 상기 케이지 본체(110)로부터 멀어지는 방향을 따라 상기 복수의 격벽(120)의 두께가 커지는 방식으로 형성되는,
    볼 베어링용 케이지.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 오일저장부(121, 122)의 경사면의 상기 축방향에 대한 경사각은 5˚ 이하인,
    볼 베어링용 케이지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 격벽(120)의 반경방향을 따른 외측면과 내측면 중 적어도 하나의 측면에는 상기 원주방향으로 이격되어 배치되는 한 쌍의 측벽(123, 124)이 형성되고,
    상기 오일저장부(121, 122)는 상기 케이지 본체(110) 및 상기 한 쌍의 측벽(123, 124)에 의해 구획되는,
    볼 베어링용 케이지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 케이지 본체(110)의 저면에서 상기 한 쌍의 측벽(123, 124)의 단부까지의 거리로 정의되는 상기 오일저장부(121, 122)의 높이(h1, h2)는 상기 케이지 본체(110)의 저면에서 상기 포켓(140)에 안착되는 볼(200)의 중심(C)까지의 거리로 정의되는 볼 중심(C)의 높이(hc)보다 작게 형성되는,
    볼 베어링용 케이지.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 격벽(120)의 반경방향을 따른 외측면에는 제1 오일저장부(121)가 형성되고, 상기 복수의 격벽(120)의 반경방향을 따른 내측면에는 제2 오일저장부(122)가 형성되는,
    볼 베어링용 케이지.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 케이지 본체(110)의 저면에 상기 원주방향을 따라 형성되는 홈으로 이루어지는 살빼기부를 더 포함하는
    볼 베어링용 케이지.
  9. 내륜;
    상기 내륜과 대향하여 배치되는 외륜;
    상기 내륜과 상기 외륜 사이에 배치되고, 소정의 간격으로 서로 이격되어 배치되는 복수의 볼; 및
    상기 내륜과 상기 외륜 사이에 배치되고, 상기 복수의 볼을 상기 소정의 간격으로 유지하도록 구성되는 케이지;
    를 포함하고,
    상기 케이지(100)는,
    링 형상의 케이지 본체(110);
    상기 케이지 본체(110)의 축방향으로 연장되고, 상기 케이지 본체(110)의 원주방향을 따라 이격되어 형성되는 복수의 격벽(120); 및
    상기 복수의 격벽(120) 각각에는 상기 축방향을 따라 상기 케이지 본체(110)와 반대측 단부에서 상기 축방향으로 연장되어 형성되는 볼 지지부(130);
    를 포함하고,
    서로 인접하는 상기 복수의 격벽(120) 사이에는 포켓(140)이 형성되고,
    상기 복수의 격벽(120)의 반경방향을 따른 외측면과 내측면 중 적어도 하나의 측면에는 오일저장부(121, 122)가 형성되어, 상기 오일저장부(121, 122)에 저장된 오일이 상기 포켓(140)으로 공급되도록 구성되는,
    볼 베어링.
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