KR20170045594A

KR20170045594A - 볼베어링용 케이지

Info

Publication number: KR20170045594A
Application number: KR1020150145369A
Authority: KR
Inventors: 이영현; 심강현
Original assignee: 셰플러코리아(유)
Priority date: 2015-10-19
Filing date: 2015-10-19
Publication date: 2017-04-27

Abstract

본 발명에 따른 볼베어링용 케이지는 환형상의 본체와, 상기 본체로부터 돌출되며 원주 방향으로 이격되어 복수로 구비되는 지지부로 이루어지며; 상기 지지부 사이에 볼이 삽입되는 포켓부가 형성되고; 상기 지지부는 상부에 원주 방향 양측으로 돌출된 돌출부를 구비하여; 상기 포켓부에 삽입된 볼은 원주 방향 양측에서 돌출부에 접하여 지지되고, 하부는 본체의 상면에 접하여 지지되며, 돌출부와 상면 사이에서 볼과 지지부 사이에 틈새가 형성되는 것을 특징으로 하는 볼베어링용 케이지를 제공한다.

Description

볼베어링용 케이지{A Cage for Ball Bearing}

본 발명은 볼베어링용 케이지에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 포켓부에 볼이 삽입 되었을 시 포켓부와 볼의 마찰면적을 감소시켜 회전토크가 낮아지고 윤활재의 유동이 원활하여 윤활성능이 향상되는 볼베어링용 케이지에 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 장착되게 된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 볼베어링(1)은 내륜(10), 외륜(20), 복수의 볼(30), 그리고 케이지(40)로 이루어져 있다. 상기 내륜(10)과 외륜(20)은 링 형상이며, 내륜(10)과 외륜(20) 사이에 복수의 볼(30)이 위치한다. 상기 케이지(40)는 내륜(10)과 외륜(20) 사이에 위치하는 각 볼(30)들이 서로 간의 간격을 일정하게 유지할 수 있도록 해주는 링 형상으로 구비된다. 상기 케이지(40)는 각각의 볼(30)들이 삽입되도록 복수의 포켓(43)이 일정한 간격으로 형성되어 있다. 그리고 내륜(10)과 외륜(20)의 축 방향 양측에는 볼(30)이 삽입되는 내륜(10)과 외륜(20) 사이의 공간을 외부와 차단하기 위한 씰(50)이 끼워져 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 케이지(40)는 일체형으로 이루어진 몸체부(41)와 상기 몸체부(41)에 원주 방향으로 이격되어 구비되는 지지부(44)로 이루어진다. 상기 지지부(44)의 원주 방향 사이에는 볼(30)이 삽입되는 포켓(43)이 형성된다. 상기 지지부(44)의 상단에는 포켓(43)으로부터 볼(30)의 이탈을 방지하는 지지돌출부(42)가 상향으로 연장 구비된다. 상기 케이지(40)를 베어링에 조립하기 위해서는 볼(30)을 베어링의 내륜(10)과 외륜(20) 사이에 위치시키고 케이지(40)를 외륜(20)과 내륜(10) 사이에서 축 방향으로 가압하여 볼이 케이지(40)의 포켓(43)에 삽입 되도록 하여 조립이 완료된다.

종래의 볼베어링용 케이지는 포켓에 볼이 삽입되었을 시 포켓의 내측면과 볼의 접촉면적이 넓어 회전토크가 증가하여 베어링의 구동효율이 저하될 뿐만 아니라 볼과 포켓 사이에 윤활제가 내외측으로 유동될 수 있는 통로가 형성되지 않아 베어링의 윤활성능이 저하되는 문제점이 있었다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0410762호(2006.03.02)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 포켓부를 이루는 수용부의 형상이 다각형을 이루도록 하여 볼이 포켓부에 삽입되었을 시 볼과 포켓부의 사이에 틈새(통로)가 형성되도록 하여 회전토크를 감소시키고 베어링의 윤활성능을 향상시키는 볼베어링용 케이지를 제공하는데 목적이 있다.

상기에서, 지지부는 원주 방향 양측에서 본체와 멀어지는 방향으로 돌출된 지지연장부를 구비하며; 상기 지지연장부는 원주 방향으로 이웃하는 지지부를 향하여 돌출 구비되어 상기 돌출부를 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 지지연장부의 하단에는 본체를 향하는 턱면이 형성되며; 상기 지지부는 턱면과 본체 상면 사이에 지지측면을 가지며; 포켓부에 볼이 삽입되면 볼과 지지측면 사이에 틈새가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 지지측면은 내외측 방향으로 직선을 이루는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 돌출부의 하부로 상기 지지부의 원주 방향 양측에는 지지측면이 형성되며; 상기 지지측면은 평면인 경사면과 연장면으로 이루어지며; 상기 경사면은 상기 상면으로부터 상향 할수록 마주하는 경사면과 서로 멀어지도록 경사지게 형성되며; 상기 연장면은 상기 경사면의 단부로부터 상기 턱면 까지 연장되고, 상향 할수록 마주하는 연장면과 서로 가까워지도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 지지연장부는 단부로 갈수록 이웃하는 지지부의 지지연장부 쪽으로 경사지게 형성되며; 상기 지지연장부의 마주하는 면은 오목하게 만곡 형성되며; 상기 포켓부에 볼이 삽입되면 볼의 중심은 지지연장부와 본체의 상면 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 지지측면과 볼 사이의 틈새는 내외측 방향으로 지지측면 중심부에서 최소가 되고, 내외 측으로 갈수록 증가하는 것을 특징으로 한다.

상기에서, 상면에는 구면홈이 하향 오목하게 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 볼베어링용 케이지는 포켓부를 이루는 수용부가 다각형으로 이루어져 포켓부에 볼이 삽입되었을 시 볼과 포켓부 사이의 마찰면적이 감소되어 회전토크가 낮아지고, 윤활제가 유동할 수 있는 통로가 내외측으로 형성되어 윤활제의 유동이 활발해짐으로써 윤활성능이 향상되는 효과가 발생한다.

도 1은 종래 기술에 의한 볼베어링을 일부 절단하여 도시한 사시도이며,
도 2는 종래의 볼베어링용 케이지를 도시한 사시도이고,
도 3은 본 발명에 따른 볼베어링용 케이지를 도시한 평면도이며,
도 4는 본 발명에 따른 볼베어링용 케이지의 포켓부를 도시한 일부 사시도이고,
도 5는 본 발명에 따른 볼베어링용 케이지의 포켓부에 볼이 삽입 지지되는 형태를 설명하기 위하여 도시한 일부 측면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 볼베어링용 케이지를 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 볼베어링용 케이지를 도시한 평면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 볼베어링용 케이지의 포켓부를 도시한 일부 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 볼베어링용 케이지의 포켓부에 볼이 삽입 지지되는 형태를 설명하기 위하여 도시한 일부 측면도이다.

도 5의 가로는“원주 방향”이다. 이하에서, 도 5의 세로 방향을“상하 방향”으로 하며, 지지연장부(117)에서 본체(111)를 향하는 방향을“하향”본체(111)에서 지지연장부(117)를 향하는 방향을“상향”으로 한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 볼베어링용 케이지(100)는 본체(111)와 지지부(113)로 이루어진다. 상기 이웃하는 지지부(113) 사이에는 포켓부(115)가 형성된다.

상기 본체(111)는 환형상으로 구비된다.

상기 지지부(113)는 상기 본체(111) 일측에서 베어링의 축방향으로 돌출 구비된다. 상기 지지부(113)가 돌출된 방향을 상향으로 하여 설명한다. 상기 지지부(113)는 원주 방향으로 이격되어 복수로 구비된다. 상기 지지부(113)의 상부에는 원주 방향 양측으로 돌출된 돌출부가 구비된다. 상기 돌출부는 지지부(113)의 상단에 상향 돌출된 지지연장부(117)로 이루어질 수 있다.

상기 포켓부(115)는 본체(111)의 상부로 이웃하는 지지부(113)와, 상기 이웃하는 지지부(113)에 서로 마주하여 구비되는 지지연장부(117)와, 본체(111)의 상면(1111)에 의하여 형성된다. 상기 지지부(113)에는 지지연장부(117)가 지지부(113)의 단부로부터 돌출 구비된다.

상기 지지연장부(117)는 지지부(113)의 원주 방향 양측에서 서로 이격되어 구비된다. 상기 지지연장부(117)는 지지부(113)로부터 상향 할수록 이웃하는 지지부(113)에 구비되어 마주하는 지지연장부(117)와 가까워지도록 경사지게 구비된다.

상기 지지연장부(117)는 원주 방향으로 이웃하는 지지부(113)를 향하여 돌출 구비된다. 상기 지지연장부(117)는 원주 방향으로 이웃하는 지지부(113)를 향하여 상기 지지부(113)보다 더 돌출되어 구비되어 원주 방향으로 돌출된 상기 돌출부를 형성한다.

상기 지지연장부(117)는 지지부(113)로부터 턱면(1171)을 형성하며 돌출 형성된다. 상기 턱면(1171)은 본체(111)를 향하는 방향으로 형성된다. 상기 턱면(1171)은 본체(111)의 상면(1111)과 수평하게 형성될 수 있다. 상기 턱면(1171)은 상기 지지부(113)로부터 먼 단부를 향할수록 본체(111)로부터 멀어지도록 상향 경사지게 형성될 수도 있다.

상기 지지연장부(117)는 서로 마주하는 면에 만곡된 오목한 구면을 가진다. 지지연장부(117)의 오목한 구면에 전동체인 볼이 안착된다.

상기 포켓부(115)에 볼(B)이 수용되면 원주 방향 양측으로 서로 마주하는 돌출부에 의하여 지지되고, 하측은 본체(111)의 상면(1111)에 접하여 지지된다. 지지부에 지지연장부(117)가 구비되어 지지연장부(117)가 돌출부를 형성하는 경우, 포켓부(115)에 볼(B)이 수용되면 원주 방향 양측으로 지지연장부(117)에 의하여 지지된다.

이때 상기 포켓부(115)에 삽입된 볼(B)의 중심은 돌출부인 지지연장부(117)와 본체(111)의 상면(1111) 사이에 위치한다.

상기 본체(111)의 상면(1111)에는 구면홈(1111a)이 형성될 수 있다. 상기 구면홈(1111a)은 상면(1111)에 구면을 이루며 하향 오목하게 형성된다.

따라서, 포켓부(115)에 볼(B)이 삽입 되었을 시, 볼(B)의 하부는 구면홈(1111a)에 안착되어 안정되게 지지된다.

상기 지지부(113)의 원주 방향 양측으로 지지측면(1131)이 형성된다. 상기 지지측면(1131)은 돌출부의 턱면과 본체(111)의 상면(1111) 사이에 형성된다. 지지부(113)에 지지연장부(117)가 구비되고, 지지연장부(117)가 돌출부를 형성하는 경우, 상기 지지측면(1131)은 지지연장부(117)의 턱면(1171)과 본체(111)의 상면(1111) 사이에 형성된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 턱면(1171)과 상면(1111) 사이에서 서로 마주하는 지지측면(1131)과 포켓부(115)에 수용된 볼(B) 사이에는 틈새(G)가 형성된다. 상기 지지측면(1131)은 내외측 방향으로 직선을 이루도록 형성된다. 상기 틈새(G)는 내외측 방향으로 연통 형성된다.

상기 지지측면(1131)이 내외측 방향으로 직선을 이루도록 형성되므로, 상기 지지측면(1131)과 볼(B) 사이의 틈새(G)를 통하여 내외측 방향으로 윤활제가 원활하게 유동할 수 있어, 윤활성능이 향상된다.

상기 지지측면(1131)은 경사면(1131b)과 연장면(1131a)으로 이루어진다.

상기 경사면(1131b)은 상기 상면(1111)으로부터 상향 할수록 마주하는 경사면(1131b)과 서로 멀어지도록 경사지게 형성된다. 상기 경사면(113b)은 내외측 방향으로 평면을 이루어 형성된다.

상기 연장면(1131a)은 상기 경사면(1131b)의 단부로부터 상기 턱면(1171) 까지 연장 구비된다. 상기 연장면(1131a)은 상향 할수록 마주하는 연장면(1131a)과 서로 가까워지도록 경사지게 형성된다. 상기 연장면(1131a)은 내외측 방향으로 평면을 이루어 형성된다.

포켓부(115)에 볼(B)이 삽입되었을 시 상기 경사면(1131b)과 연장면(1131a)은 볼(B)과 접촉되지 않도록 이격되어 구비된다.

상기 지지측면(1131)과 볼(B) 사이의 틈새(G)는 내외측 방향으로 지지측면(1131) 중심부에서 최소가 되고, 내외 측으로 갈수록 증가한다.

따라서, 포켓부(115)와 볼(B)의 접촉면적이 감소되어 회전토크가 낮아질 뿐만 아니라, 내외측 방향으로 볼(B)과 포켓부(115) 사이에 통로가 형성되어 윤활제 유동성이 향상되며, 따라서 윤활성능이 향상되는 효과가 있다.

지금까지 본 발명에 따른 볼베어링용 케이지는 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 볼베어링용 케이지
111: 본체 113: 지지부
1131: 지지측면 1131a: 연장면
1131b: 경사면 115: 포켓부
117: 지지연장부

Claims

환형상의 본체(111)와, 상기 본체(111)로부터 돌출되며 원주 방향으로 이격되어 복수로 구비되는 지지부(113)로 이루어지며; 상기 지지부(113) 사이에 볼(B)이 삽입되는 포켓부(115)가 형성되고; 상기 지지부(113)는 상부에 원주 방향 양측으로 돌출된 돌출부를 구비하여; 상기 포켓부(115)에 삽입된 볼(B)은 원주 방향 양측에서 돌출부에 접하여 지지되고, 하부는 본체(111)의 상면(1111)에 접하여 지지되며, 돌출부와 상면(1111) 사이에서 볼(B)과 지지부(113) 사이에 틈새(G)가 형성되는 것을 특징으로 하는 볼베어링용 케이지.
제1 항에 있어서, 상기 지지부(113)는 원주 방향 양측에서 본체(111)와 멀어지는 방향으로 돌출된 지지연장부(117)를 구비하며; 상기 지지연장부(117)는 원주 방향으로 이웃하는 지지부(113)를 향하여 돌출 구비되어 상기 돌출부를 형성하는 것을 특징으로 하는 볼베어링용 케이지.
제2 항에 있어서, 상기 지지연장부(117)의 하단에는 본체(111)를 향하는 턱면(1171)이 형성되며; 상기 지지부(113)는 턱면(1171)과 본체(111) 상면(1111) 사이에 지지측면(1131)을 가지며; 포켓부(115)에 볼(B)이 삽입되면 볼(B)과 지지측면(1131) 사이에 틈새(G)가 형성되는 것을 특징으로 하는 볼베어링용 케이지.
제3 항에 있어서, 상기 지지측면(1131)은 내외측 방향으로 직선을 이루는 것을 특징으로 하는 볼베어링용 케이지.
제3 항에 있어서, 상기 돌출부의 하부로 상기 지지부(113)의 원주 방향 양측에는 지지측면(1131)이 형성되며; 상기 지지측면(1131)은 평면인 경사면(1131b)과 연장면(1131a)으로 이루어지며; 상기 경사면(1131b)은 상기 상면(1111)으로부터 상향 할수록 마주하는 경사면(1131b)과 서로 멀어지도록 경사지게 형성되며; 상기 연장면(1131a)은 상기 경사면(1131b)의 단부로부터 상기 턱면(1171) 까지 연장되고, 상향 할수록 마주하는 연장면(1131a)과 서로 가까워지도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 볼베어링용 케이지.
제3 항에 있어서, 상기 지지연장부(117)는 단부로 갈수록 이웃하는 지지부(113)의 지지연장부(117) 쪽으로 경사지게 형성되며; 상기 지지연장부(117)의 마주하는 면은 오목하게 만곡 형성되며; 상기 포켓부(115)에 볼(B)이 삽입되면 볼(B)의 중심은 지지연장부(117)와 본체(111)의 상면(1111) 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 볼베어링용 케이지.
제2 항에 있어서, 상기 지지측면(1131)과 볼(B) 사이의 틈새(G)는 내외측 방향으로 지지측면(1131) 중심부에서 최소가 되고, 내외 측으로 갈수록 증가하는 것을 특징으로 하는 볼베어링용 케이지.
제2 항에 있어서, 상기 상면(1111)에는 구면홈(1111a)이 하향 오목하게 형성되는 것을 특징으로 하는 볼베어링용 케이지.