KR101690383B1

KR101690383B1 - 샤프트의 베어링 어셈블리

Info

Publication number: KR101690383B1
Application number: KR1020140182634A
Authority: KR
Inventors: 방경보; 최용훈
Original assignee: 두산중공업 주식회사
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2016-12-27
Also published as: KR20160073824A

Abstract

샤프트의 베어링 어셈블리가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 샤프트의 베어링 어셈블리는 샤프트의 일면을 감싸며 밀착되고 윤활을 위한 오일이 유입되는 제1 유로와, 상기 샤프트의 측면에서 오일을 공급하기 위해 상기 샤프트를 향해 개구된 제2 유로를 포함하는 제1 레이스 및 상기 제1 레이스와 마주보는 상태로 상기 샤프트의 타면을 감싸며 조립되고, 상기 제1 유로를 통해 유입된 오일을 상기 샤프트의 상면과 측면 외측에서 공급하기 위해 바이패스 유로가 형성된 제2 레이스를 포함하며, 상기 바이패스 유로는, 일단이 상기 제1 유로와 연통되고 타단이 상기 제2 레이스의 외측을 향해 연장된 제3 유로와, 상기 제3 유로에 일단이 연결되고 타단이 상기 제2 레이스의 외측 원주 방향에 형성된 제4 유로와, 상기 제4 유로에 일단이 연통되고 타단이 상기 제2 유로와 연통된 제5 유로 및 상기 제4 유로의 최정점에 일단이 연통되고 타단이 상기 제2 레이스의 상면에서 상기 샤프트를 향해 연직방향으로 연장된 제6 유로를 포함하고, 상기 제6 유로의 너비(L1)가 상기 제4 유로의 너비(L2)보다 크게 형성된다.

Description

샤프트의 베어링 어셈블리{Bearing assembly of the shaft}

본 발명은 각종 터빈에 구비된 로터 샤프트의 외주면에 밀착된 상태로 설치되는 베어링 어셈블리에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 샤프트에 대한 안정적인 윤활을 위해 유로를 형성하고 이를 통해 상기 베어링 어셈블리와 밀착된 로터 샤프트의 안정적인 윤활과 냉각을 도모할 수 있는 샤프트의 베어링 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 베어링은 회전축을 지지하는 역할을 하는 기계부품으로서 회전 또는 요동하는 축을 지지하고, 상기 회전축에 가해지는 하중을 전달받아, 상대 회전이 이루어진다.

상기 베어링은 회전축의 회전에 따른 마찰이 필연적으로 발생되기 때문에 발열과 마멸 및 마찰로 인한 동력손실이 발생되고, 상기 마찰로 인한 마찰저항과 마멸을 감소시키기 위해서 재질이나 형상을 연구하고 또 원활한 회전과 윤활을 위해 각종 오일이 사용된다.

상기 베어링에 접촉하고 있는 회전축의 부분을 저널이라 하는데, 저널과 베어링과의 접촉상태에 따라 베어링은 미끄럼베어링(sliding bearing)과 구름베어링(rolling bearing)으로 구분되고, 상기 회전축에 가해지는 하중 방향에 따라 레이디얼베어링(radial bearing)과 스러스트베어링(thrust bearing)으로 구분된다.

상기 베어링은 회전축과 접촉되는 접촉면은 회전축의 직경에 따라 상이하나 서로 간에 상당히 넓은 면이 직접 접촉하여 미끄럼운동에 의한 마찰로 인해 발열이 발생되고 이로 인해 접촉면에서의 온도가 상승한다.

종래에는 이와 같이 회전축을 감싸고 있는 베어링의 저널 부위에 대한 마찰을 최소화하기 위해 오일을 공급하여 냉각을 도모하고 있으며, 상기 오일을 통해 저널 부위에서 얇은 유막을 통해 유체 마찰 상태로 유지시켜 마찰로 인한 베어링의 고착을 방지하고 있다.

예를 들어 샤프트에 설치된 베어링은 상기 샤프트의 단면 형상에 따라 상이할 수 있으나 일반적으로 원형의 단면으로 형성되므로, 상기 베어링 또는 링 형태의 베어링이 주로 사용된다.

상기 회전축은 베어링에 삽입될 경우 자중에 의해 베어링의 하측과는 밀착된 상태가 유지되고 상측은 약간의 유격이 발생되므로 상기 회전축이 회전될 경우 베어링의 상측 보다 하측에 마찰로 인한 마찰열이 높게 발생된다.

이를 방지하기 위해 사용되는 오일이 베어링에 공급될 경우 샤프트의 하측으로는 중력 방향으로 드레인 되는 오일량이 상측에 비해 상대적으로 많아 유막이 안정적으로 형성되나, 상측은 하측에 비해 윤활이 상대적으로 불안정한 상태가 유지되었다.

이와 같은 상태로 샤프트가 장기간 회전될 경우 마찰로 인한 열손실이 발생되어 상기 베어링의 효율이 저하되고, 마찰로 인한 마찰열이 발생되는 문제점이 유발되었다.

대한민국공개특허 제10-2014-0034638호

본 발명의 실시 예들은 터빈의 로터 샤프트와 같이 소정의 중량을 갖는 샤프트에 대한 안정적인 윤활을 통해 베어링 어셈블리를 통한 안정적인 냉각과 열 손실 및 동력 손실이 최소화 하고자 한다.

본 발명의 실시 예들은 베어링 어셈블리에 다양한 방향으로 유로를 형성하여 샤프트에 대한 유막을 안정적으로 유지하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 샤프트의 일면을 감싸며 밀착되고 윤활을 위한 오일이 유입되는 제1 유로와, 상기 샤프트의 측면에서 오일을 공급하기 위해 상기 샤프트를 향해 개구된 제2 유로를 포함하는 제1 레이스 및 상기 제1 레이스와 마주보는 상태로 상기 샤프트의 타면을 감싸며 조립되고, 상기 제1 유로를 통해 유입된 오일을 상기 샤프트의 상면과 측면 외측에서 공급하기 위해 바이패스 유로가 형성된 제2 레이스를 포함하며, 상기 바이패스 유로는, 일단이 상기 제1 유로와 연통되고 타단이 상기 제2 레이스의 외측을 향해 연장된 제3 유로와, 상기 제3 유로에 일단이 연결되고 타단이 상기 제2 레이스의 외측 원주 방향에 형성된 제4 유로와, 상기 제4 유로에 일단이 연통되고 타단이 상기 제2 유로와 연통된 제5 유로 및 상기 제4 유로의 최정점에 일단이 연통되고 타단이 상기 제2 레이스의 상면에서 상기 샤프트를 향해 연직방향으로 연장된 제6 유로를 포함하고, 상기 제6 유로의 너비(L1)가 상기 제4 유로의 너비(L2)보다 크게 형성된다.

상기 제1 레이스는 상기 샤프트의 정면을 기준으로 하면을 감싸며 위치되고, 상기 제2 레이스는 상기 샤프트의 상면을 감싸며 위치된 것을 특징으로 한다.

상기 제1 유로는 상기 제1,2 레이스가 조립된 상태를 기준으로 일측 하부에서 상부를 향해 연직방향(vertical direction)으로 연장된 것을 특징으로 한다.

상기 제2 유로는 상기 제1 유로와 마주보는 위치에 배치되고 상기 제1 레이스의 반경 방향에서 상기 샤프트를 향해 연장되되, 상기 제2 유로는 상기 샤프트의 외주면을 향해 제1 연장폭(W1)으로 연장된 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 제3 유로는 상기 제1 유로와 동일한 연직 방향으로 상기 제2 레이스의 원주 방향을 향해 연장된 것을 특징으로 한다.

상기 제5 유로는 상기 제1,2 레이스가 조립된 상태를 기준으로 상기 샤프트의 측면에 배치된 것을 특징으로 한다,.

상기 제1 레이스는 상기 샤프트로 공급된 오일이 드레인 되는 드레인 홀을 더 포함한다.

상기 제1 레이스와 제2 레이스의 외측에는 외측에 밀착된 상태로 각각 개별적으로 감싸는 커버유닛을 포함한다.

본 발명의 제2 실시 예에 의한 샤프트의 베어링 어셈블리는, 샤프트의 일면을 감싸며 밀착되고 윤활을 위한 오일이 유입되는 제1 유로와, 상기 제1 유로와 연통되고 상기 샤프트의 측면으로 오일을 공급하는 제2 유로와, 상기 제2 유로와 마주보는 위치에 배치되어 상기 샤프트의 다른 측면에서 오일을 공급하기 위한 제3 유로를 포함하는 제1 레이스 및 상기 제1 레이스와 마주보는 상태로 상기 샤프트의 타면을 감싸며 조립되고, 상기 제1 유로를 통해 유입된 오일을 상기 샤프트의 상면과 측면 외측에서 공급하기 위해 바이패스 유로가 형성된 제2 레이스를 포함하며, 상기 바이패스 유로는, 일단이 상기 제2 유로와 연통되고 타단이 상기 제2 레이스의 외측을 향해 연장된 제4 유로와, 상기 제4 유로에 일단이 연결되고 타단이 상기 제2 레이스의 외측 원주 방향에 형성된 제5 유로와, 상기 제5 유로에 일단이 연통되고 타단이 상기 제3 유로와 연통된 제6 유로 및 상기 제5 유로의 최정점에 일단이 연통되고 타단이 상기 제2 레이스의 상면에서 상기 샤프트를 향해 연직방향으로 연장된 제7 유로를 포함하고, 상기 제7 유로의 너비(L3)가 상기 제5 유로의 너비(L4)보다 크게 형성된다.

상기 제2 유로와 제3 유로는 상기 샤프트를 기준으로 양측에서 서로 마주보는 위치에 배치되고 상기 제1 레이스의 반경 방향에서 상기 샤프트를 향해 각각 연장되되, 상기 제2 유로는 상기 샤프트의 외주면을 향해 제1 연장폭(W1)으로 연장되고, 상기 제3 유로는 상기 샤프트의 외주면을 향해 제2 연장폭(W2)으로 연장된 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명의 실시 예들은 터빈의 로터 샤프트와 같이 소정의 중량을 갖는 샤프트에 대한 안정적인 윤활을 통해 샤프트의 하면과 상면에 대한 유막을 일정하게 유지시킬 수 있어 베어링 어셈블리를 통한 냉각 효율이 향상되고 냉각 또한 안정적으로 이루어져 마찰력 상승으로 인한 열 손실 또는 동력 손실이 최소화 된다.

본 발명의 실시 예들은 베어링 어셈블리에 다양한 방향으로 유로를 형성하여 샤프트의 하면과 상면에 대한 유막을 안정적으로 유지시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 샤프트의 베어링 어셈블리에 샤프트가 삽입된 상태를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 샤프트의 베어링 어셈블리의 제1,2 레이스가 조립된 상태를 도시한 사시도.
도 3은 도 2의 종 단면도.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 샤프트의 베어링 어셈블리의 제1,2 레이스가 조립된 상태를 도시한 사시도.
도 5는 도 4의 종 단면도.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 샤프트의 베어링 어셈블리의 구성에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 참고로 상기 샤프트는 가스터빈 또는 증기터빈에 구비된 로터 샤프트를 의미하나 소정의 속도로 회전이 이루어지는 회전 구성품을 포함할 수 있음을 밝혀둔다. 또한 본 발명의 제1 내지 제2 실시 예로 구성되고 각각의 실시 예에 대한 순서를 제1 실시 예, 제2 실시 예로 명명하여 설명한다.

첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 의한 샤프트의 베어링 어셈블리(1)는 샤프트(2)의 일면을 감싸는 제1 레이스(10)와, 상기 제1 레이스(10)와 마주보는 상태로 밀착된 제2 레이스(20)를 포함하여 구성된다. 상기 샤프트(2)는 가스터빈의 로터 샤프트와 같이 큰 직경과 하중을 갖는 구성품으로 제1,2 레이스(10, 20)가 길이 방향을 기준으로 복수개가 설치되며, 도면을 기준으로 제1 레이스(10)는 샤프트(2)의 하측에 밀착되고 제2 레이스(20)는 샤프트(2)의 상측에 밀착된다. 또한 제1,2 레이스(10,20) 외측에 커버유닛(30)이 설치되고, 상기 커버유닛(30)은 상하로 분리되고 소정의 폭을 갖는 링 형 형태로 이루어져 볼트(B)를 매개로 서로간에 고정된다.

제1 레이스(10)와 제2 레이스(20)는 서로 간에 조립될 경우 링 형태로 조립되는데, 상기 샤프트(2)의 외주면에 설치되도록 상기 샤프트(2)의 외경 보다는 상대적으로 큰 직경으로 이루어 진다.

제1 레이스(10)는 회전축(2)의 하측을 감싸며 밀착되고 윤활을 위한 오일이 유입되는 제1 유로(11)와, 상기 샤프트(2)의 측면에서 오일을 공급하기 위해 상기 샤프트(2)를 향해 개구된 제2 유로(12)를 포함하여 구성되고, 상기 제1 유로(11)와 제2 유로(12)는 개구된 방향은 상이하나 서로 간에 마주보는 상태로 배치된다. 또한 본 실시 예에서는 샤프트(2)의 하면에 밀착된 제1 레이스(10)의 접촉 구간을 A구간이라 정의하고, 상기 샤프트(2)의 상면에 밀착된 제2 레이스(20)의 접촉 구간을 B구간이라 정의한다.

상기 제1 유로(11)는 도면을 기준으로 우측 하부에 세로 방향으로 내부에 형성되고, 제2 유로(12) 제1 레이스의 좌측에 형성되어 샤프트(2)의 측면에서 오일이 공급되도록 구성된다.

상기 제2 유로(12)는 시계 방향을 기준으로 9시 위치에 형성되는데, 상기 위치에 형성되는 이유는 샤프트(2)에 대한 윤활을 실시 할 때 상기 제1 레이스(10)와 밀착된 A구간은 상기 제2 유로(12)를 통해 공급된 오일에 의해 소정의 두께를 갖는 유막이 안정적으로 형성되고, 상기 B구간은 상기 샤프트가 화살표 방향으로 회전될 경우 상기 제2 유로(12)를 통해 공급된 오일이 샤프트(2)의 외주면으로 공급된 상태에서 회전될 경우 B구간으로 일정량의 오일이 항시 공급될 수 있어 상기 A구간과 마찬가지로 소정의 두께를 갖는 유막을 안정적으로 유지시키기 위해서 이다.

따라서 상기 샤프트(2)와 제1,2 레이스(10, 20)가 밀착된 접촉면에서 윤활이 이루어져 A구간과 B구간에서의 오일의 유막을 통해 냉각이 안정적으로 이루어지고 샤프트(2)와의 마찰로 인한 마찰열 감소와 동력 감소를 동시에 도모할 수 있다.

제1 레이스(10)와 제2 레이스(20)의 내측 원주 방향에 소정의 깊이로 형성된 오일 유지 홈(10a, 20a)이 형성되어 있어서, 소정의 오일이 항시 잔존된다.

제1 유로(11)는 상기 제1,2 레이스(10, 20)가 조립된 상태를 기준으로 일측 하부에서 상부를 향해 연직방향(vertical direction)으로 연장되는데, 이와 같이 연직방향으로 연장되는 이유는 상기 제1 유로(11)를 작업자가 용이하게 가공하기 위한 목적과, 후술할 제3 유로(22a)를 향해 최단 거리로 오일이 이동할 수 있는 레이아웃을 구현하기 위해서이다.

제2 유로(12)는 상기 제1 레이스(10)의 반경 방향에서 상기 샤프트(2)를 향해 연장되는데, 상기 제1 레이스(10)와 밀착된 샤프트(2)의 외주면을 향해 제1 연장폭(W1)으로 연장된다. 상기 제1 연장폭(W1)은 제1 레이스(10)의 전체 폭 보다는 상대적으로 짧은 길이로 연장되나 한정된 제1 레이스(10)의 폭을 고려할 때 상기 샤프트(2)의 외주면에 유막이 충분히 형성될 수 있어 A구간과 B구간에 대한 전체 유막을 일정하게 유지시켜 상기 샤프트(2)의 안정적인 회전을 도모할 수 있다.

제1 레이스(10)는 상기 샤프트(2)에 공급된 오일이 드레인 되는 드레인 홀(10c)을 더 포함하고 상기 드레인 홀(10c)을 통해 드레인 된 오일은 제1 유로(11)로 재순환되어 상기 샤프트(2)에 대한 윤활이 계속 이루어진다.

제1 레이스(10)에는 상기 샤프트(2)로 공급되는 오일의 온도를 감지하기 위한 온도 감지 센서(3)가 설치되며, 상기 온도 감지 센서(3)는 제1 유로(11)로 순환 공급되는 오일의 온도를 감지하여 제어부(미도시)로 전송한다. 제어부는 상기 오일의 온도에 따라 현재 샤프트(2)의 윤활 상태가 정상 상태인지 판단한다.

제2 레이스(20)는 상기 제1 유로(11)를 통해 유입된 오일을 상기 샤프트(2)의 상면과 상기 제2 유로(12)로 공급 하기 위한 바이패스 유로(22)를 포함하고, 상기 바이패스 유로(22)는 제3 내지 제6 유로(22a, 22b, 22c, 22d)를 포함하여 구성된다.

상기 제3 유로(22a)는 일단이 상기 제1 유로(11)와 연통되고 타단이 상기 제2 레이스(20)의 외측을 향해 연장되는데, 상기 제1 유로(11)와 같이 연직방향으로 연장된다. 제3 유로(22a)는 제1 유로(11)와 유사 내지 동일한 직경으로 형성되므로 상기 제1 유로(11)를 통해 유입된 오일을 후술할 제4 유로(22b)를 향해 안정적으로 공급할 수 있다.

제4 유로(22b)는 상기 제3 유로(22a)에 일단이 연결되고 타단이 상기 제2 레이스(20)의 외측 원주 방향에 형성되는데, 상기 제2 레이스(20)의 내측을 향해 홈이 형성된 형태로 구성된다. 제4 유로(22b)는 1개 또는 복수개가 형성될 수 있으며 깊이와 개수는 특별히 한정하지 않는다.

제5 유로(22c)는 상기 제4 유로(22b)에 일단이 연통되고 타단이 상기 제2 유로(12)와 연통되는데 상기 제2 유로(12)를 향해 연직방향으로 연장되고 전술한 제3 유로(22a)와 유사 내지 동일한 직경으로 형성된다. 제5 유로(22c)는 제2 유로(12)로 오일이 공급되도록 제1,2 레이스(10,20)가 조립된 상태를 기준으로 좌측에 배치되므로 상기 제2 유로(12)에 오일을 안정적으로 공급할 수 있다.

제6 유로(22d)는 상기 제4 유로(22b)의 최정점에 일단이 연통되고 타단이 상기 제2 레이스(20)의 상면 중앙에서 상기 샤프트(2)의 상면 중앙을 향해 연직방향으로 개구되어 있으므로 상기 제6 유로(22d)를 경유하여 샤프트(2)의 상면인 12시 방향을 향해 오일이 안정적으로 공급된다.
샤프트(2)는 자중에 의해 하측으로 처짐이 발생될 경우 12시 방향 위치에서 상대적으로 윤활이 불리해질 수 있으나 상기 제6 유로(22d)를 통해 오일이 공급되므로 B구간에서의 불리한 윤활을 극복할 수 있다.
제6 유로(22d)는 제2 유로(12)와 같이 제2 레이스(20)의 폭 방향으로 소정의 길이로 연장된 연장폭으로 이루어지므로 상기 샤프트(2)의 상측으로 오일이 안정적으로 공급된다. 또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제6 유로의 너비(L1)가 상기 제4 유로의 너비(L2)보다 크게 형성됨으로써, 상기 샤프트(2)의 상측으로 오일이 더욱 안정적으로 공급된다. 이 때, 유로의 너비란 각 유로를 흐르는 오일의 방향을 기준으로 각 유로를 가로로 건너지른 거리, 즉 오일이 지나갈 수 있는 통로의 이격거리를 의미하는 것이다.

본 발명의 제2 실시 예에 의한 샤프트의 베어링 어셈블리에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 참고로 본 실시 예는 제1 실시 예와 다르게 샤프트의 3시 방향과 9시 방향 두 군데에서 윤활을 위한 오일이 공급된다.

첨부된 도 1 또는 도 4 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 의한 샤프트의 베어링 어셈블리(1a)는 샤프트(2)의 일면을 감싸는 제1 레이스(100)와, 상기 제1 레이스(100)와 마주보는 상태로 밀착된 제2 레이스(200)를 포함하여 구성된다.

상기 샤프트(2)는 가스터빈의 로터 샤프트와 같이 큰 직경과 하중을 갖는 구성품으로 제1,2 레이스(100,200)가 길이 방향을 기준으로 복수개가 설치되며, 도면을 기준으로 제1 레이스(100)는 샤프트(2)의 하측에 밀착되고 제2 레이스(200)는 샤프트(2)의 상측에 밀착된다.

제1 레이스(100)는 윤활을 위한 오일이 유입되는 제1 유로(110)와, 상기 제1 유로(110)와 연통되고 상기 샤프트(2)의 측면으로 오일을 공급하는 제2 유로(120)와, 상기 제2 유로(120)와 마주보는 위치에 배치되어 상기 샤프트(2)의 다른 측면에서 오일을 공급하기 위한 제3 유로(130)를 포함한다.

상기 제1 유로(110)는 상기 제1,2 레이스(100,200)가 조립된 상태를 기준으로 일측 하부에서 상부를 향해 연직방향(vertical direction)으로 연장되는데, 이와 같이 연직방향으로 연장되는 이유는 상기 제1 유로(110)를 작업자가 용이하게 가공하기 위한 목적과, 후술할 제2 유로(120)를 향해 최단 거리로 오일이 이동할 수 있는 레이아웃을 구현하기 위해서이다. 참고로 드레인 홀(100c)은 오일이 배출되기 위해 형성된 구성으로서 상세한 설명은 생략한다.

제2 유로(120)는 제3 유로(130)와 서로 마주보는 위치에 배치되고, 상기 샤프트(2)의 우측면 위치(시계 방향을 기준으로 3시 방향)에서 제1 유로(11)를 통해 공급된 오일을 공급하는데, 상기 위치에서 윤활을 위한 오일이 공급된 경우 샤프트(2)가 화살표 방향으로 회전할 때 공급된 오일이 상기 샤프트(2)의 외주면을 따라 B구간으로 확산 이동되므로 상기 샤프트(2)의 상면에 대한 유막을 안정적으로 형성할 수 있다.

또한 제3 유로(130)는 상기 샤프트(2)의 좌측면(시계 방향을 기준으로 9시 방향)에서 샤프트(2)의 윤활을 위한 오일을 공급하는데, 상기 위치에서 윤활을 위한 오일이 공급된 경우 샤프트(2)가 화살표 방향으로 회전할 때 공급된 오일이 상기 샤프트(2)의 외주면을 따라 A구간으로 확산 이동되므로 상기 샤프트(2)의 상면에 대한 유막을 안정적으로 형성할 수 있다.

따라서 베어링 어셈블리(1a)를 통한 샤프트(2)의 안정적인 윤활을 통해 상기 베어링 어셈블리(1a)와 밀착된 샤프트(2)의 상면에서 윤활 불량으로 인한 마찰이 증가되는 것을 방지하고 이를 통해 상기 샤프트(2)에서의 불필요한 열 손실을 최소화할 수 있다.

상기 제2 유로(120)와 제3 유로(130)는 상기 샤프트(2)를 기준으로 양측에서 서로 마주보는 위치에 배치되고 상기 제1 레이스(100)의 반경 방향에서 상기 샤프트(2)를 향해 각각 연장되는데, 상기 제2 유로(120)는 상기 샤프트(2)의 외주면을 향해 제1 연장폭(W1)으로 연장되고, 상기 제3 유로(130)는 상기 샤프트(2)의 외주면을 향해 제2 연장폭(W2)으로 연장된다.

상기 제1 연장폭(W1)과 제2 연장폭(W2)은 동일한 폭으로 연장되므로 상기 샤프트(2)로 동일량의 오일을 공급할 수 있으므로 A구간과 B구간에 형성된 유막의 두께가 일정하게 유지되므로 상기 샤프트(2)의 상면과 하면에 대한 마찰이 불안정해지지 않고 항시 일정하게 유지된다.

제2 레이스(200)는 상기 제1 레이스(100)와 마주보는 상태로 샤프트(2)의 타면을 감싸며 위치되고, 상기 제1 유로(110)를 통해 유입된 오일을 상기 샤프트(2)의 상면과 상기 제3 유로(130)로 공급하기 위한 바이패스 유로(210)를 포함하는데, 상기 바이패스 유로(210)는 일단이 상기 제2 유로(120)와 연통되고 타단이 상기 제2 레이스(200)의 외측을 향해 연장된 제4 유로(212)와, 상기 제4 유로(212)에 일단이 연결되고 타단이 상기 제2 레이스(200)의 외측 원주 방향에 형성된 제5 유로(214)와, 상기 제5 유로(214)에 일단이 연통되고 타단이 상기 제3 유로(130)와 연통된 제6 유로(216)와, 상기 제5 유로( 214)의 최정점에 일단이 연통되고 타단이 상기 제2 레이스(200)의 상면에서 상기 샤프트(2)를 향해 연직방향으로 연장된 제7 유로(218)를 포함한다.

상기 제4 유로(212)는 일단이 상기 제2 유로(120)와 연통되고 타단이 상기 제2 레이스(200)의 외측을 향해 연장되며, 상기 제2 유로(120)로 공급된 오일의 50%가 제4 유로(212)를 통해 제5 유로(214)로 공급되므로 제3 유로(130)로 공급되는 오일량이 부족해지지 않아 샤프트(2)에 대한 윤활을 안정적으로 실시할 수 있다.

상기 제4 유로(212)는 제1 유로(110)와 같이 연직방향으로 연장되고, 제1 유로(110)와 유사 내지 동일한 직경으로 형성된다.

제5 유로(214)는 상기 제4 유로(212)에 일단이 연결되고 타단이 상기 제2 레이스(200)의 외측 원주 방향에 형성되는데, 상기 제2 레이스(200)의 내측을 향해 홈이 형성된 형태로 구성된다. 제4 유로(212)는 1개 또는 복수개가 형성될 수 있으며 깊이와 개수는 특별히 한정하지 않는다.

제6 유로(216)는 상기 제5 유로(214)에 일단이 연통되고 타단이 상기 제3 유로(130)와 연통되며, 상기 제3 유로(130)를 향해 연직방향으로 연장된다.

상기 제6 유로(216)는 제3 유로(130)로 오일이 공급되도록 제1,2 레이스(100, 200)가 조립된 상태를 기준으로 좌측에 배치되므로 상기 제2 유로(120)에 오일을 안정적으로 공급할 수 있다.

제7 유로(218)는 상기 제2 레이스(200)의 상면 중앙에서 상기 샤프트(2)의 상면 중앙을 향해 연직방향으로 개구되어 있으므로 상기 제7 유로(218)를 경유하여 샤프트(2)의 상면인 12시 방향을 향해 오일이 안정적으로 공급된다.
샤프트(2)는 자중에 의해 하측으로 처짐이 발생될 경우 12시 방향 위치에서 상대적으로 윤활이 불리해질 수 있으나 상기 제7 유로(218)를 통해 오일이 공급되므로 B구간에서의 불리한 윤활을 극복할 수 있다.
제7 유로(218)는 제2 유로(120) 또는 제3 유로(130)와 같이 제2 레이스(200)의 폭 방향으로 소정의 길이로 연장된 연장폭으로 이루어지므로 상기 샤프트(2)의 상측으로 오일이 안정적으로 공급된다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제7 유로의 너비(L3)가 상기 제5 유로의 너비(L4)보다 크게 형성됨으로써, 상기 샤프트(2)의 상측으로 오일이 더욱 안정적으로 공급된다. 이 때, 유로의 너비란 각 유로를 흐르는 오일의 방향을 기준으로 각 유로를 가로로 건너지른 거리, 즉 오일이 지나갈 수 있는 통로의 이격거리를 의미하는 것이다.

삭제

이상, 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

2 : 샤프트
3 : 온도감지센서
30 : 커버유닛
10c, 100c : 드레인 홀
10, 100 : 제1 레이스
20, 200 : 제2 레이스
11,110 :제1 유로
12, 120 : 제2 유로
22, 210 : 바이패스 유로
22a, 130 : 제3 유로
22b, 212 : 제4 유로
22c, 214 : 제5 유로
22d, 216 : 제6 유로
218 : 제7 유로

Claims

샤프트의 일면을 감싸며 밀착되고 윤활을 위한 오일이 유입되는 제1 유로와, 상기 샤프트의 측면에서 오일을 공급하기 위해 상기 샤프트를 향해 개구된 제2 유로를 포함하는 제1 레이스; 및
상기 제1 레이스와 마주보는 상태로 상기 샤프트의 타면을 감싸며 조립되고, 상기 제1 유로를 통해 유입된 오일을 상기 샤프트의 상면과 측면 외측에서 공급하기 위해 바이패스 유로가 형성된 제2 레이스;를 포함하며,
상기 바이패스 유로는,
일단이 상기 제1 유로와 연통되고 타단이 상기 제2 레이스의 외측을 향해 연장된 제3 유로;
상기 제3 유로에 일단이 연결되고 타단이 상기 제2 레이스의 외측 원주 방향에 형성된 제4 유로;
상기 제4 유로에 일단이 연통되고 타단이 상기 제2 유로와 연통된 제5 유로; 및
상기 제4 유로의 최정점에 일단이 연통되고 타단이 상기 제2 레이스의 상면에서 상기 샤프트를 향해 연직방향으로 연장된 제6 유로;를 포함하고,
상기 제6 유로의 너비(L1)가 상기 제4 유로의 너비(L2)보다 크게 형성되는 샤프트의 베어링 어셈블리.
제1 항에 있어서,
상기 제1 레이스는,
상기 샤프트의 정면을 기준으로 하면을 감싸며 위치되고,
상기 제2 레이스는,
상기 샤프트의 상면을 감싸며 위치된 것을 특징으로 하는 샤프트의 베어링 어셈블리.
제1 항에 있어서,
상기 제1 유로는,
상기 제1,2 레이스가 조립된 상태를 기준으로 일측 하부에서 상부를 향해 연직방향(vertical direction)으로 연장된 것을 특징으로 하는 샤프트의 베어링 어셈블리.
제1 항에 있어서,
상기 제2 유로는,
상기 제1 유로와 마주보는 위치에 배치되고 상기 제1 레이스의 반경 방향에서 상기 샤프트를 향해 연장되되,
상기 제2 유로는,
상기 샤프트의 외주면을 향해 제1 연장폭(W1)으로 연장된 것을 특징으로 하는 샤프트의 베어링 어셈블리.
삭제
제1 항에 있어서,
상기 제3 유로는,
상기 제1 유로와 동일한 연직 방향으로 상기 제2 레이스의 원주 방향을 향해 연장된 것을 특징으로 하는 샤프트의 베어링 어셈블리.
제1 항에 있어서,
상기 제5 유로는,
상기 제1,2 레이스가 조립된 상태를 기준으로 상기 샤프트의 측면에 배치된 것을 특징으로 하는 샤프트의 베어링 어셈블리.
제1 항에 있어서,
상기 제1 레이스는,
상기 샤프트로 공급된 오일이 드레인 되는 드레인 홀을 더 포함하는 샤프트의 베어링 어셈블리.
제1 항에 있어서,
상기 제1 레이스와 제2 레이스의 외측에는 외측에 밀착된 상태로 각각 개별적으로 감싸는 커버유닛을 포함하는 샤프트의 베어링 어셈블리.
샤프트의 일면을 감싸며 밀착되고 윤활을 위한 오일이 유입되는 제1 유로와, 상기 제1 유로와 연통되고 상기 샤프트의 측면으로 오일을 공급하는 제2 유로와, 상기 제2 유로와 마주보는 위치에 배치되어 상기 샤프트의 다른 측면에서 오일을 공급하기 위한 제3 유로를 포함하는 제1 레이스; 및
상기 제1 레이스와 마주보는 상태로 상기 샤프트의 타면을 감싸며 조립되고, 상기 제1 유로를 통해 유입된 오일을 상기 샤프트의 상면과 측면 외측에서 공급하기 위해 바이패스 유로가 형성된 제2 레이스;를 포함하며,
상기 바이패스 유로는,
일단이 상기 제2 유로와 연통되고 타단이 상기 제2 레이스의 외측을 향해 연장된 제4 유로;
상기 제4 유로에 일단이 연결되고 타단이 상기 제2 레이스의 외측 원주 방향에 형성된 제5 유로;
상기 제5 유로에 일단이 연통되고 타단이 상기 제3 유로와 연통된 제6 유로; 및
상기 제5 유로의 최정점에 일단이 연통되고 타단이 상기 제2 레이스의 상면에서 상기 샤프트를 향해 연직방향으로 연장된 제7 유로;를 포함하고,
상기 제7 유로의 너비(L3)가 상기 제5 유로의 너비(L4)보다 크게 형성되는 샤프트의 베어링 어셈블리.
제10 항에 있어서,
상기 제1 레이스는,
상기 샤프트의 정면을 기준으로 하면을 감싸며 위치되고,
상기 제2 레이스는,
상기 샤프트의 상면을 감싸며 위치된 것을 특징으로 하는 샤프트의 베어링 어셈블리.
제10 항에 있어서,
상기 제1 유로는,
상기 제1,2 레이스가 조립된 상태를 기준으로 일측 하부에서 상부를 향해 연직방향(vertical direction)으로 연장된 것을 특징으로 하는 샤프트의 베어링 어셈블리.
제10 항에 있어서,
상기 제2 유로와 제3 유로는,
상기 샤프트를 기준으로 양측에서 서로 마주보는 위치에 배치되고 상기 제1 레이스의 반경 방향에서 상기 샤프트를 향해 각각 연장되되,
상기 제2 유로는,
상기 샤프트의 외주면을 향해 제1 연장폭(W1)으로 연장되고,
상기 제3 유로는,
상기 샤프트의 외주면을 향해 제2 연장폭(W2)으로 연장된 것을 특징으로 하는 샤프트의 베어링 어셈블리.
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