WO2021060689A1 - 베어링 조립체 - Google Patents

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WO2021060689A1
WO2021060689A1 PCT/KR2020/009880 KR2020009880W WO2021060689A1 WO 2021060689 A1 WO2021060689 A1 WO 2021060689A1 KR 2020009880 W KR2020009880 W KR 2020009880W WO 2021060689 A1 WO2021060689 A1 WO 2021060689A1
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WO
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ball
contact
contact surface
bearing
outer ring
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English (en)
French (fr)
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이두면
이노희
김세련
김별
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(주)세고스
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Definitions

  • the present invention relates to a bearing assembly, and more particularly, a double row ball raceway formed by an outer ring and an inner ring is formed in a straight or curved structure without a separate undercut surface, and the bearing ball is in point or line contact with the ball raceway.
  • the present invention relates to a bearing assembly having improved load distribution and improved dimensional accuracy and ease of manufacture by being configured to perform rolling motion.
  • the bearing assembly is a mechanical element that fixes the shaft of a rotating object at a certain position and rotates the shaft while supporting the self-weight of the shaft and the load applied to the shaft.
  • the bearing assembly includes an inner ring that engages with the shaft, an outer ring that engages with the housing, and a rolling element that rolls between the inner and outer rings.
  • an undercut surface on which a rolling member is seated is formed on the track portions of the inner and outer races, and the rolling member is configured to rotate within the undercut surface. That is, when manufacturing the bearing assembly, a process of processing the undercut shape in which the rolling member is seated on the inner and outer rings is additionally required, which complicates the manufacturing process and increases manufacturing cost.
  • Patent Document 1 Korean Registered Patent Publication No. 10-1439584 B1 (2014.09.02)
  • the present invention is to solve the problems of the prior art described above, the object of the present invention is made of a double row ball raceway formed by the outer ring and the inner ring in a straight or curved structure without a separate undercut surface, the bearing ball is the ball raceway It is to provide a bearing assembly with improved dimensional accuracy and ease of manufacture by being configured to perform rolling motion in point or line contact with the part, thereby facilitating load distribution.
  • one aspect of the present invention is an outer ring provided with a protrusion protruding in the center direction along the inner circumferential surface and a first ball contact part and a second ball contact part formed by the protrusion, and an outer circumferential surface.
  • a third ball contact portion is provided on the inner ring, which forms a first track portion and a second track portion as inserted into the hollow, and is disposed between the outer ring and the inner ring to rotatably connect the outer ring and the inner ring.
  • It provides a bearing assembly comprising at least one bearing ball, wherein the bearing balls are disposed in a double row on the first and second raceways, and are configured to contact each of the ball contact parts.
  • the first ball contact portion of the outer ring includes a first contact surface portion and a second contact surface portion, and the bearing ball makes point contact with the first contact surface portion and the second contact surface portion. It may be a bearing assembly characterized by.
  • the second ball contact portion of the outer ring includes a third contact surface portion and a fourth contact surface portion, and the bearing ball makes point contact with the third contact surface portion and the fourth contact surface portion. It may be a bearing assembly characterized by.
  • the third ball contact portion of the inner ring includes a fifth contact surface portion and a sixth contact surface portion, and the bearing ball makes point contact with the fifth contact surface portion and the sixth contact surface portion. It may be a bearing assembly characterized by.
  • the inner ring is formed to have a diameter smaller than the diameter of the support portion on one end surface of the support portion and the support portion, and includes a circular insertion portion inserted into the hollow of the outer ring, and the first
  • the 3 ball contact part may be a bearing assembly, characterized in that it is configured to be connected from the outer peripheral surface of the insertion part to one end surface of the support part.
  • the diameter (L) of the hollow may be a bearing assembly, characterized in that it is formed smaller than the diameter (L1) of the support portion and larger than the diameter (L2) of the insertion portion.
  • the diameter (D1) of the bearing ball may be a bearing assembly, characterized in that the first contact surface is formed larger than the length (D2) in the width direction (W).
  • the first ball contact portion of the outer ring is formed in a curved shape, and the largest curvature (C1) of the first ball contact portion is less than or equal to the curvature (C) of the bearing ball. It may be a bearing assembly.
  • the second ball contact portion of the outer ring is formed in a curved shape, and the largest curvature (C2) of the second ball contact portion is less than or equal to the curvature (C) of the bearing ball. It may be a bearing assembly.
  • the third ball contact portion of the inner ring includes a fifth contact surface portion and a sixth contact surface portion, and the sixth contact surface portion is formed in a curved shape, and the largest curvature of the sixth contact surface portion ( C3) may be a bearing assembly characterized in that the curvature (C) or less of the bearing ball.
  • a separate undercut processing process is performed by forming a ball contact portion between the outer ring and the inner ring in a straight or curved structure without forming a separate undercut surface on which the bearing ball is seated on the inner circumferential surface of the outer ring and the outer circumferential surface of the inner ring. As it becomes unnecessary, the ease of manufacture can be improved.
  • the outer ring and the inner ring are configured to be able to move a predetermined amount in the width direction (W), when the bearing assembly is applied to a home appliance, the problem of dimensional instability due to the dimensions inside the home appliance may be solved.
  • the bearing ball is configured to be in point contact or line contact with the outer ring and the inner ring at 4 to 8 points, it is possible to efficiently distribute the load applied to the bearing assembly.
  • FIG. 1 is a perspective view of a bearing assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a bearing assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a perspective view and a cross-sectional view of an outer ring according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a perspective view and a cross-sectional view of an inner ring according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view and a partial enlarged view of a bearing assembly according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view and a cross-sectional view of an outer ring according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view and a cross-sectional view of an inner ring according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view and a partial enlarged view of a bearing assembly according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view of a bearing assembly according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a bearing assembly according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a perspective view and a perspective view of an outer ring according to an embodiment of the present invention.
  • a cross-sectional view FIG. 4 is a perspective view and a cross-sectional view of an inner ring according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a cross-sectional view and a partial enlarged view of a bearing assembly according to an embodiment of the present invention.
  • the bearing assembly 1000 of the present invention includes an outer ring 100, an inner ring 200 and at least one bearing ball 300.
  • the outer ring 100 includes a first ball contact portion 140 and a second ball contact portion 150 divided by a protrusion 130 protruding in the center direction along an inner circumferential surface. More specifically, the outer ring 100 has a circular body portion 110 having a predetermined width, a hollow 120 formed in the center of the body portion 110, and a center direction along the inner circumferential surface of the body portion 110. It is divided by the protruding protrusion 130 and includes a first ball contact portion 140 and a second ball contact portion 150 to which the bearing ball 300 contacts.
  • the inner ring 200 includes a third ball contact portion 230 to which the bearing ball 300 contacts an outer circumferential surface, and is inserted into the hollow of the outer ring 100.
  • the inner ring 200 is formed to have a circular support 210, a diameter smaller than the diameter of the support 210 on one end surface of the support 210 and inserted into the hollow 120 ( 220) and a third ball contact portion 230 configured to be connected from the outer peripheral surface of the insertion portion 220 to one end surface of the support portion 210 and to which the bearing ball 300 contacts.
  • the diameter (L) of the hollow 120 is smaller than the diameter (L1) of the support portion 210, is formed larger than the diameter (L2) of the insertion portion 220.
  • At least one bearing ball 300 is disposed between the outer ring 100 and the inner ring 200 and is configured to rotatably connect the outer ring 100 and the inner ring 200.
  • the bearing ball 300 is inserted into the first track portion R1 and the second track portion R2 as described above and disposed in a double row in the circumferential direction, and each of the ball contact portions 140, 150, 230) and point contact. More specifically, the bearing ball 300 rolls in point contact with the first ball contact portion 140 and the second ball contact portion 150 of the outer ring 100 and the third ball contact portion 230 of the inner ring 200. It is arranged to exercise.
  • the first ball contact portion 140 includes a first contact surface portion 141 and a second contact surface portion 142, and the bearing ball 300 is within the first track portion R1. It may be configured to make point contact with the first contact surface part 141 and the second contact surface part 142.
  • the second ball contact portion 150 includes a third contact surface portion 151 and a fourth contact surface portion 152
  • the bearing ball 300 includes the third contact surface within the second track portion R1. It may be configured to make point contact with the part 151 and the fourth contact surface part 152.
  • the third ball contact portion 230 includes a fifth contact surface portion 231 and a sixth contact surface portion 232
  • the bearing ball 300 includes the fifth contact surface portion and the sixth contact surface. It can be configured to make point contact with the part.
  • the bearing ball 300 located in the first track portion R1 is the first contact surface portion 141, the second contact surface portion 142 of the outer ring 100, and the fifth contact surface portion of the inner ring 200 ( 231, the bearing ball 300 located in the second track portion R2, the third contact surface portion 151, the fourth contact surface portion 152 of the outer ring 100, and the inner ring ( The fifth contact surface portion 231 and the sixth contact surface portion 232 of 200) are in contact with each other to perform a rolling motion.
  • the ball contact portions 140 and 150 of the outer ring 100 and the inner ring 200 230 is formed in a straight structure, so that a separate undercut processing process becomes unnecessary, so that ease of manufacture may be improved.
  • the bearing ball 300 is arranged in a double row on the first track portion R1 and the second track portion R2 to make point contact with the straight ball contact portions 140, 150, and 230, thereby distributing the load during operation. Is excellent, and the feeling of clouding can be improved.
  • the bearing assembly 1000 of the present invention includes a fixing portion coupled to the inner ring 200 so that when the outer ring 100 and the inner ring 200 are coupled, the inner ring 200 is fixed at a specific position in the width direction (W). 400) may be further included.
  • a coupling part 240 capable of being coupled to the fixing part 400 may be provided at an end of the insertion part 220 of the inner ring 200, and the diameter of the coupling part 240 is the insertion part It may be formed smaller than the diameter of 220.
  • the fixing part 400 is formed at the end of the insertion part 220. (240) It is configured to be fitted to the outer circumferential surface.
  • the coupling of the coupling part 240 and the fixing part 400 is not limited to a fitting coupling, and various coupling methods may be applied.
  • the bearing ball 300 contacts eight points within the first raceway part R1 and the second raceway part R2.
  • the bearing ball 300 is in the first track portion R1 and the second track portion R2. It is composed of 4 or 7 points of contact.
  • the outer ring 100 and the inner ring 200 may be coupled to allow a predetermined movement in the width direction (W).
  • the bearing assembly 1000 of the present invention does not have a separate undercut surface on which the bearing ball 300 is seated, and the ball contact portions 140, 150, 230 of the outer ring 100 and the inner ring 200 are As formed in a straight structure, the outer ring 100 and the inner ring 200 may be coupled to allow a predetermined movement in the width direction (W).
  • the bearing ball 300 is configured to roll in 4 to 8 point contact with the first ball contact part 140, the second ball contact part 150, and the third ball contact part 230 according to the conditions of use. Can be.
  • the bearing assembly 1000 of the present invention When the bearing assembly 1000 of the present invention is applied to a home appliance as the outer ring 100 and the inner ring 200 are configured to be able to move a predetermined amount in the width direction (W), the problem of dimensional instability according to the dimensions inside the home appliance Can be resolved.
  • the bearing ball 300 is configured to be in contact with each of the ball contact portions 140, 150, and 230 at 4 to 8 points, the load applied to the bearing assembly 1000 can be efficiently distributed.
  • the diameter D1 of the bearing ball may be larger than the length D2 in the width direction W of the first contact surface 141.
  • the fixing part 400 when the fixing part 400 is combined with the coupling part 240 of the inner ring 200, a gap between the fixing part 400 and the outer ring 100 may be formed, and the fixing part 400 is a bearing Since a contact surface with the outer ring 100 is not formed only in point contact with the ball 300, noise caused by friction during operation may be prevented, and operation sensibility may be improved.
  • FIG. 6 is a perspective view and a cross-sectional view of an outer ring according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a perspective view and a cross-sectional view of an inner ring according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a bearing assembly according to another embodiment of the present invention. It is a sectional view and a partial enlarged view.
  • the outer ring 100 ′ includes a first ball contact part 140 ′ and a second ball contact part 150 ′ divided by a protrusion 130 protruding in the center direction along the inner circumferential surface. do. More specifically, the outer ring 100 has a circular body portion 110 having a predetermined width, a hollow 120 formed in the center of the body portion 110, and a center direction along the inner circumferential surface of the body portion 110. It is divided by the protruding protrusion 130 and includes a first ball contact part 140 ′ and a second ball contact part 150 ′ to which the bearing ball 300 contacts.
  • the first ball contact part 140 ′ of the outer ring 100 ′ is formed in a curved shape, and the largest curvature C1 of the first ball contact part 140 ′ is the curvature ( C) It is characterized by the following.
  • the second ball contact portion 150' of the outer ring 100' is formed in a curved shape, and the largest curvature C2 of the second ball contact portion 150' is the curvature of the bearing ball 300 ( C) It is characterized by the following.
  • the bearing ball 300 makes linear contact with the first ball contact part 140 ′ and the second ball contact part 150 ′ and makes a rolling motion, it is easy to distribute the load as well as the existing surface contact. The resulting friction noise can be prevented and operability can be improved.
  • the inner ring 200 ′ has a third ball contact portion 230 ′ on the outer circumferential surface of which the bearing ball 300 contacts, and is inserted into the hollow of the outer ring 100 ′.
  • the first raceway portion R1 and the second raceway portion ( R2) is formed.
  • the inner ring 200 ′ has a circular support 210, a circular insertion part formed to have a diameter smaller than the diameter of the support part 210 on one end surface of the support part 210 and inserted into the hollow 120 220 and a third ball contact portion 230' configured to be connected from the outer peripheral surface of the insertion portion 220 to one end surface of the support portion 210 and to which the bearing ball 300 contacts.
  • the third ball contact portion 230' of the inner ring 200' includes a fifth contact surface portion 231' and a sixth contact surface portion 232', and the sixth ball contact surface portion 232' It is formed in a curved shape, and the largest curvature C3 of the sixth ball contact surface portion 232 ′ is less than or equal to the curvature C of the bearing ball.
  • the bearing ball 300 of the first track portion R1 is in point contact with the fifth contact surface portion 231 ′, and the bearing ball 300 of the first track portion R2 is the sixth contact surface portion.
  • the rolling motion is made in line contact with (232'), it is easy to distribute the load, and friction noise caused by the existing surface contact can be prevented and operability can be improved.

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 중공이 형성되며, 내주면을 따라 중심 방향으로 돌출된 돌출부와 상기 돌출부에 의해 형성된 제1 볼 접촉부 및 제2 볼 접촉부가 구비된 외륜, 외주면에 제3 볼 접촉부가 구비되고, 상기 중공에 삽입 결합됨에 따라 제1 궤도부 및 제2 궤도부를 형성하는 내륜 및 상기 외륜과 상기 내륜 사이에 배치되어, 상기 외륜과 상기 내륜을 회전 가능하게 연결시키는 적어도 하나의 베어링 볼을 포함하고, 상기 베어링 볼은 상기 제1 궤도부 및 상기 제2 궤도부에 복열로 배치되며, 각각의 상기 볼 접촉부와 접촉하도록 구성되는 베어링 조립체를 제공한다.

Description

베어링 조립체
본 발명은 베어링 조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외륜 및 내륜에 의해 형성된 복열의 볼 궤도부가 별도의 언더컷 표면 없이 스트레이트 또는 곡면 구조로 이루어지고, 베어링 볼이 상기 볼 궤도부와 점 또는 선 접촉으로 구름 운동하도록 구성됨으로써 하중 분산이 용이하고 치수 정밀도와 제조 용이성이 향상된 베어링 조립체에 관한 것이다.
베어링 조립체는 회전하고 있는 물체의 축을 일정한 위치에 고정시키고, 축의 자중과 축에 걸리는 하중을 지지하면서 축을 회전시키는 역할을 하는 기계요소를 말한다.
일반적으로 베어링 조립체는 축과 결합하는 내륜(inner ring), 하우징과 결합하는 외륜(outer ring) 및 내륜과 외륜 사이에서 구름 동작하는 롤링 부재(rolling element)를 포함하여 구성된다.
이때, 종래 기술에 따르면 내륜과 외륜의 궤도부에는 롤링 부재가 안착되는 언더컷 표면이 형성되고, 롤링 부재는 상기 언더컷 표면 내에서 회전운동 하도록 구성된다. 즉, 베어링 조립체 제작시 내륜과 외륜에 롤링 부재가 안착되는 언더컷 형상을 가공하는 공정이 부가적으로 요구되며, 이로 인해 제조 공정이 복잡해지고 제조 비용이 증가하게 된다.
또한, 롤링 부재가 내륜과 외륜의 언더컷 표면에 접하면서 고정 결합되기 때문에 베어링 조립체의 폭 방향(W) 움직임을 용이하게 흡수할 수 없었으며, 이에 따라 베어링 조립체의 치수 정밀도가 떨어지고 베어링 조립체가 적용되는 가전제품 내부의 치수 불안정 문제가 있었다.
선행기술문헌
(특허문헌 1) 한국 등록특허공보 제10-1439584 B1호 (2014.09.02)
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 외륜 및 내륜에 의해 형성된 복열의 볼 궤도부가 별도의 언더컷 표면 없이 스트레이트 또는 곡면 구조로 이루어지고, 베어링 볼이 상기 볼 궤도부와 점 또는 선 접촉으로 구름 운동하도록 구성됨으로써 하중 분산이 용이하고 치수 정밀도와 제조 용이성이 향상된 베어링 조립체를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 측면은 중공이 형성되며, 내주면을 따라 중심 방향으로 돌출된 돌출부와 상기 돌출부에 의해 형성된 제1 볼 접촉부 및 제2 볼 접촉부가 구비된 외륜, 외주면에 제3 볼 접촉부가 구비되고, 상기 중공에 삽입 결합됨에 따라 제1 궤도부 및 제2 궤도부를 형성하는 내륜 및 상기 외륜과 상기 내륜 사이에 배치되어, 상기 외륜과 상기 내륜을 회전 가능하게 연결시키는 적어도 하나의 베어링 볼을 포함하고, 상기 베어링 볼은 상기 제1 궤도부 및 상기 제2 궤도부에 복열로 배치되며, 각각의 상기 볼 접촉부와 접촉하도록 구성되는 베어링 조립체를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 외륜의 상기 제1 볼 접촉부는 제1 접촉면부 및 제2 접촉면부를 구비하고, 상기 베어링 볼은 상기 제1 접촉면부 및 상기 제2 접촉면부에 점 접촉하는 것을 특징으로 하는 베어링 조립체일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 외륜의 상기 제2 볼 접촉부는 제3 접촉면부 및 제4 접촉면부를 구비하고, 상기 베어링 볼은 상기 제3 접촉면부 및 상기 제4 접촉면부에 점 접촉하는 것을 특징으로 하는 베어링 조립체일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 내륜의 상기 제3 볼 접촉부는 제5 접촉면부 및 제6 접촉면부를 구비하고, 상기 베어링 볼은 상기 제5 접촉면부 및 상기 제6 접촉면부에 점 접촉하는 것을 특징으로 하는 베어링 조립체일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 내륜은 원형의 지지부 및 상기 지지부의 일단면에 상기 지지부의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성되며, 상기 외륜의 중공에 삽입되는 원형의 삽입부를 구비하고, 상기 제3 볼 접촉부는 상기 삽입부의 외주면에서부터 상기 지지부의 일단면으로 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 베어링 조립체일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 중공의 직경(L)은 상기 지지부의 직경(L1) 보다 작고, 상기 삽입부의 직경(L2) 보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 베어링 조립체일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 베어링 볼의 직경(D1)은 상기 제1 접촉면부의 폭 방향(W) 길이(D2) 보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 베어링 조립체일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 외륜의 상기 제1 볼 접촉부는 곡면 형상으로 형성되고, 상기 제1 볼 접촉부의 가장 큰 곡률(C1)은 상기 베어링 볼의 곡률(C) 이하인 것을 특징으로 하는 베어링 조립체일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 외륜의 상기 제2 볼 접촉부는 곡면 형상으로 형성되고, 상기 제2 볼 접촉부의 가장 큰 곡률(C2)은 상기 베어링 볼의 곡률(C) 이하인 것을 특징으로 하는 베어링 조립체일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 내륜의 상기 제3 볼 접촉부는 제5 접촉면부 및 제6 접촉면부를 구비하고, 상기 제6 접촉면부는 곡면 형상으로 형성되며, 상기 제6 접촉면부의 가장 큰 곡률(C3)은 상기 베어링 볼의 곡률(C) 이하인 것을 특징으로 하는 베어링 조립체일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 외륜의 내주면과 내륜의 외주면에 베어링 볼이 안착되는 별도의 언더컷 표면을 형성하지 않고, 외륜과 내륜의 볼 접촉부를 스트레이트 또는 곡면 구조로 형성함으로써 별도의 언더컷 가공 공정이 불필요해짐에 따라 제조 용이성이 향상될 수 있다.
또한, 외륜과 내륜이 폭 방향(W)으로 서로 소정의 이동이 가능하게 구성됨에 따라 베어링 조립체가 가전제품에 적용되는 경우 가전 내부의 치수에 따른 치수 불안정 문제가 해소될 수 있다.
그리고, 베어링 볼이 외륜 및 내륜과 4점 내지 8점으로 점 접촉 또는 선 접촉되도록 구성됨에 따라 베어링 조립체에 걸리는 하중을 효율적으로 분산시킬 수 있다
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링 조립체의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링 조립체의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외륜의 사시도 및 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 내륜의 사시도 및 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링 조립체의 단면도 및 부분 확대도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 외륜의 사시도 및 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 내륜의 사시도 및 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 베어링 조립체의 단면도 및 부분 확대도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링 조립체의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링 조립체의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 외륜의 사시도 및 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 내륜의 사시도 및 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링 조립체의 단면도 및 부분 확대도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 베어링 조립체(1000)는 외륜(100), 내륜(200) 및 적어도 하나의 베어링 볼(300)을 포함한다.
외륜(100)은 내주면을 따라 중심 방향으로 돌출된 돌출부(130)에 의해 나뉘어진 제1 볼 접촉부(140) 및 제2 볼 접촉부(150)를 구비한다. 보다 구체적으로, 외륜(100)은 소정의 폭을 갖는 원형의 본체부(110), 상기 본체부(110)의 중앙에 형성된 중공(120) 및 상기 본체부(110)의 내주면을 따라 중심 방향으로 돌출된 돌출부(130)에 의해 나뉘어지며 베어링 볼(300)이 접촉하는 제1 볼 접촉부(140) 및 제2 볼 접촉부(150)를 구비한다.
내륜(200)은 외주면에 베어링 볼(300)이 접촉하는 제3 볼 접촉부(230)를 구비하고, 상기 외륜(100)의 중공에 삽입 결합된다. 내륜(200)이 상기 외륜(100)에 삽입되면, 베어링 볼(300)이 복열로 배치될 수 있도록 상기 돌출부(130)에 의해 구분되는 제1 궤도부(R1) 및 제2 궤도부(R2)가 형성된다.
이때, 내륜(200)은 원형의 지지부(210), 상기 지지부(210)의 일단면에 상기 지지부(210)의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성되고 상기 중공(120)에 삽입되는 원형의 삽입부(220) 및 상기 삽입부(220)의 외주면에서부터 상기 지지부(210)의 일단면으로 연결되도록 구성되고 베어링 볼(300)이 접촉하는 제3볼 접촉부(230)를 구비한다.
한편, 상기 중공(120)의 직경(L)은 상기 지지부(210)의 직경(L1) 보다 작고, 상기 삽입부(220)의 직경(L2) 보다 크게 형성된다.
적어도 하나 이상의 베어링 볼(300)은 상기 외륜(100)과 상기 내륜(200) 사이에 배치되어, 상기 외륜(100)과 상기 내륜(200)을 회전 가능하게 연결시키도록 구성된다.
이때, 베어링 볼(300)은 전술한 바와 같이 상기 제1 궤도부(R1) 및 상기 제2 궤도부(R2)에 삽입되어 원주 방향으로 복열로 배치되며, 각각의 상기 볼 접촉부(140, 150, 230)와 점 접촉하도록 구성되는 것을 특징으로 한다. 보다 구체적으로, 베어링 볼(300)은 상기 외륜(100)의 제1 볼 접촉부(140) 및 제2 볼 접촉부(150), 상기 내륜(200)의 제3 볼 접촉부(230)와 점 접촉으로 구름 운동 하도록 배치된다.
일 실시예에 따르면, 제1 볼 접촉부(140)는 제1 접촉면부(141) 및 제2 접촉면부(142)를 구비하고, 상기 베어링 볼(300)은 상기 제1 궤도부(R1) 내에서 상기 제1 접촉면부(141) 및 상기 제2 접촉면부(142)에 점 접촉하도록 구성될 수 있다.
또한, 제2 볼 접촉부(150)는 제3 접촉면부(151) 및 제4 접촉면부(152)를 구비하고, 상기 베어링 볼(300)은 상기 제2 궤도부(R1) 내에서 상기 제3 접촉면부(151) 및 상기 제4 접촉면부(152)에 점 접촉하도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제3 볼 접촉부(230)는 제5 접촉면부(231) 및 제6 접촉면부(232)를 구비하고, 상기 베어링 볼(300)은 상기 제5 접촉면부 및 상기 제6 접촉면부에 점 접촉하도록 구성될 수 있다.
즉, 제1 궤도부(R1)에 위치한 베어링 볼(300)은 상기 외륜(100)의 제1 접촉면부(141), 제2 접촉면부(142) 및 상기 내륜(200)의 제5 접촉면부(231)에 점 접촉하여 구름운동 하고, 제2 궤도부(R2)에 위치한 베어링 볼(300)은 상기 외륜(100)의 제3 접촉면부(151), 제4 접촉면부(152), 상기 내륜(200)의 제5 접촉면부(231) 및 제6 접촉면부(232)에 점 접촉하여 구름운동 하도록 구성된다.
즉, 외륜(100)의 내주면과 내륜(200)의 외주면에 베어링 볼(300)이 안착되는 별도의 언더컷 표면을 형성하지 않고, 외륜(100)과 내륜(200)의 볼 접촉부(140, 150, 230)를 스트레이트 구조로 형성함으로써 별도의 언더컷 가공 공정이 불필요해짐에 따라 제조 용이성이 향상될 수 있다.
또한, 베어링 볼(300)이 제1 궤도부(R1) 및 제2 궤도부(R2)에 복열로 배치되어 스트레이트 구조의 볼 접촉부(140, 150, 230)와 점 접촉함에 따라 작동 시 하중 분산 효과가 뛰어나고, 구름 감성이 향상될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 본 발명의 베어링 조립체(1000)는 상기 외륜(100)과 상기 내륜(200)의 결합시 폭 방향(W) 특정 위치에서 고정되도록 상기 내륜(200)과 결합되는 고정부(400)를 더 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 내륜(200)의 삽입부(220) 끝단에는 상기 고정부(400)와 결합될 수 있는 결합부(240)가 구비될 수 있으며, 상기 결합부(240)의 직경은 상기 삽입부(220)의 직경보다 작게 형성될 수 있다.
즉, 외륜(100)과 내륜(200)의 결합시 삽입부(220)가 상기 관통홀(120)을 관통하여 삽입되면, 고정부(400)가 상기 삽입부(220)의 끝단에 형성된 결합부(240) 외주면에 끼움 결합되도록 구성된다.
이때, 결합부(240)와 고정부(400)의 결합은 끼움 결합에 한정되지 않으며, 다양한 결합 방식이 적용될 수 있다.
고정부(400)가 상기 결합부(240)와 폭 방향(W)으로 깊게 삽입 결합되면, 베어링 볼(300)은 제1 궤도부(R1)와 제2 궤도부(R2) 내에서 8점 접촉하게 구성되며, 고정부(400)가 상기 결합부(240)와 폭 방향(W)으로 얕게 삽입 결합되면, 베어링 볼(300)은 제1 궤도부(R1)와 제2 궤도부(R2) 내에서 4점 또는 7점 접촉하게 구성된다.
즉, 외륜(100)과 내륜(200)은 폭 방향(W)으로 소정의 이동이 가능하도록 결합될 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 베어링 조립체(1000)는 베어링 볼(300)이 안착되는 별도의 언더컷 표면을 구비하지 않고, 외륜(100)과 내륜(200)의 볼 접촉부(140, 150, 230)가 스트레이트 구조로 형성됨에 따라 외륜(100)과 내륜(200)이 폭 방향(W)으로 소정의 이동이 가능하도록 결합될 수 있다.
즉, 베어링 볼(300)은 사용 조건에 따라 상기 제1볼 접촉부(140), 상기 제2 볼 접촉부(150) 및 상기 제3 볼 접촉부(230)와 4점 내지 8점 접촉으로 구름 운동하도록 구성될 수 있다.
외륜(100)과 내륜(200)이 폭 방향(W)으로 서로 소정의 이동이 가능하게 구성됨에 따라 본 발명의 베어링 조립체(1000)가 가전제품에 적용되는 경우 가전 내부의 치수에 따른 치수 불안정 문제가 해소될 수 있다. 또한, 베어링 볼(300)이 각각의 볼 접촉부(140, 150, 230)와 4점 내지 8점으로 접촉되도록 구성됨에 따라 베어링 조립체(1000)에 걸리는 하중을 효율적으로 분산시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 베어링 볼의 직경(D1)은 상기 제1 접촉면부(141)의 폭 방향(W) 길이(D2) 보다 크게 형성될 수 있다.
즉, 고정부(400)가 상기 내륜(200)의 결합부(240)와 결합되는 경우, 고정부(400)와 외륜(100) 사이의 틈이 형성될 수 있으며, 고정부(400)가 베어링 볼(300)과 점 접촉할 뿐 외륜(100)과의 접촉면이 형성되지 않아 작동 시 마찰에 따른 소음이 방지되고, 작동 감성이 향상될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 외륜의 사시도 및 단면도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 내륜의 사시도 및 단면도이며, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 베어링 조립체의 단면도 및 부분 확대도이다.
도 6 내지 도 8을 참조하면, 외륜(100')은 내주면을 따라 중심 방향으로 돌출된 돌출부(130)에 의해 나뉘어진 제1 볼 접촉부(140') 및 제2 볼 접촉부(150')를 구비한다. 보다 구체적으로, 외륜(100)은 소정의 폭을 갖는 원형의 본체부(110), 상기 본체부(110)의 중앙에 형성된 중공(120) 및 상기 본체부(110)의 내주면을 따라 중심 방향으로 돌출된 돌출부(130)에 의해 나뉘어지며 베어링 볼(300)이 접촉하는 제1 볼 접촉부(140') 및 제2 볼 접촉부(150')를 구비한다.
이때, 외륜(100')의 상기 제1 볼 접촉부(140')는 곡면 형상으로 형성되고, 상기 제1 볼 접촉부(140')의 가장 큰 곡률(C1)은 상기 베어링 볼(300)의 곡률(C) 이하인 것을 특징으로 한다.
마찬가지로, 외륜(100')의 상기 제2 볼 접촉부(150')는 곡면 형상으로 형성되고, 상기 제2 볼 접촉부(150')의 가장 큰 곡률(C2)은 상기 베어링 볼(300)의 곡률(C) 이하인 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 베어링 볼(300)이 상기 제1 볼 접촉부(140') 및 상기 제2 볼 접촉부(150')와 선 접촉을 이루며 구름운동 하게 됨에 따라 하중 분산이 용이할 뿐만 아니라 기존의 면 접촉에 따른 마찰 소음이 방지되고 작동성이 향상될 수 있다.
한편, 내륜(200')은 외주면에 베어링 볼(300)이 접촉하는 제3 볼 접촉부(230')를 구비하고, 상기 외륜(100')의 중공에 삽입 결합된다. 내륜(200')이 상기 외륜(100')에 삽입되면, 베어링 볼(300)이 복열로 배치될 수 있도록 상기 돌출부(130)에 의해 구분되는 제1 궤도부(R1) 및 제2 궤도부(R2)가 형성된다.
또한, 내륜(200')은 원형의 지지부(210), 상기 지지부(210)의 일단면에 상기 지지부(210)의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성되고 상기 중공(120)에 삽입되는 원형의 삽입부(220) 및 상기 삽입부(220)의 외주면에서부터 상기 지지부(210)의 일단면으로 연결되도록 구성되고 베어링 볼(300)이 접촉하는 제3볼 접촉부(230')를 구비한다.
이때, 내륜(200')의 상기 제3 볼 접촉부(230')는 제5 접촉면부(231') 및 제6 접촉면부(232')를 구비하고, 상기 제6 볼 접촉면부(232')는 곡면 형상으로 형성되며, 상기 제6 볼 접촉면부(232')의 가장 큰 곡률(C3)은 상기 베어링 볼의 곡률(C) 이하인 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 제1 궤도부(R1)의 베어링 볼(300)은 상기 제5 접촉면부(231')와 점 접촉하고, 제1 궤도부(R2)의 베어링 볼(300)은 상기 제6 접촉면부(232')와 선 접촉을 이루며 구름운동 하게 됨에 따라 하중 분산이 용이할 뿐만 아니라 기존의 면 접촉에 따른 마찰 소음이 방지되고 작동성이 향상될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
부호의 설명
1000 베어링 조립체
100, 100' 외륜
110 본체부
120 중공
130 돌출부
140, 140' 제1 볼 접촉부
141 제1 접촉면부
142 제2 접촉면부
150, 150' 제2 볼 접촉부
151 제3 접촉면부
152 제4 접촉면부
200, 200' 내륜
210 지지부
220 삽입부
230, 230' 제3 볼 접촉부
231, 231' 제5 접촉면부
232, 232' 제6 접촉면부
240 결합부
300 베어링 볼
400 고정부

Claims (10)

  1. 중공이 형성되며, 내주면을 따라 중심 방향으로 돌출된 돌출부와 상기 돌출부에 의해 구분되는 제1 볼 접촉부 및 제2 볼 접촉부가 구비된 외륜;
    외주면에 제3 볼 접촉부가 구비되고, 상기 중공에 삽입 결합됨에 따라 제1 궤도부 및 제2 궤도부를 형성하는 내륜; 및
    상기 외륜과 상기 내륜 사이에 배치되어, 상기 외륜과 상기 내륜을 회전 가능하게 연결시키는 적어도 하나의 베어링 볼을 포함하고,
    상기 베어링 볼은 상기 제1 궤도부 및 상기 제2 궤도부에 복열로 배치되며, 각각의 상기 볼 접촉부와 접촉하도록 구성되는 베어링 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외륜의 상기 제1 볼 접촉부는 제1 접촉면부 및 제2 접촉면부를 구비하고, 상기 베어링 볼은 상기 제1 접촉면부 및 상기 제2 접촉면부에 점 접촉하는 것을 특징으로 하는 베어링 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 외륜의 상기 제2 볼 접촉부는 제3 접촉면부 및 제4 접촉면부를 구비하고, 상기 베어링 볼은 상기 제3 접촉면부 및 상기 제4 접촉면부에 점 접촉하는 것을 특징으로 하는 베어링 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 내륜의 상기 제3 볼 접촉부는 제5 접촉면부 및 제6 접촉면부를 구비하고, 상기 베어링 볼은 상기 제5 접촉면부 및 상기 제6 접촉면부에 점 접촉하는 것을 특징으로 하는 베어링 조립체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 내륜은 원형의 지지부 및 상기 지지부의 일단면에 상기 지지부의 직경보다 작은 직경을 갖도록 형성되며, 상기 외륜의 중공에 삽입되는 원형의 삽입부를 구비하고,
    상기 제3 볼 접촉부는 상기 삽입부의 외주면에서부터 상기 지지부의 일단면으로 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 베어링 조립체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 중공의 직경(L)은 상기 지지부의 직경(L1) 보다 작고, 상기 삽입부의 직경(L2) 보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 베어링 조립체.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 베어링 볼의 직경(D1)은 상기 제1 접촉면부의 폭 방향(W) 길이(D2) 보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 베어링 조립체.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 외륜의 상기 제1 볼 접촉부는 곡면 형상으로 형성되고, 상기 제1 볼 접촉부의 가장 큰 곡률(C1)은 상기 베어링 볼의 곡률(C) 이하인 것을 특징으로 하는 베어링 조립체.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 외륜의 상기 제2 볼 접촉부는 곡면 형상으로 형성되고, 상기 제2 볼 접촉부의 가장 큰 곡률(C2)은 상기 베어링 볼의 곡률(C) 이하인 것을 특징으로 하는 베어링 조립체.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 내륜의 상기 제3 볼 접촉부는 제5 접촉면부 및 제6 접촉면부를 구비하고,
    상기 제6 접촉면부는 곡면 형상으로 형성되며, 상기 제6 접촉면부의 가장 큰 곡률(C3)은 상기 베어링 볼의 곡률(C) 이하인 것을 특징으로 하는 베어링 조립체.
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