KR20220105443A - Lubrication-free bearing - Google Patents

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KR20220105443A KR1020210008145A KR20210008145A KR20220105443A KR 20220105443 A KR20220105443 A KR 20220105443A KR 1020210008145 A KR1020210008145 A KR 1020210008145A KR 20210008145 A KR20210008145 A KR 20210008145A KR 20220105443 A KR20220105443 A KR 20220105443A
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Abstract

The present invention provides a lubrication-free bearing comprising: an inner ring (100) formed of metal, and having a first raceway groove formed on the outer circumferential surface thereof in a circumferential direction; an outer ring (200) formed of metal, and having a second raceway groove formed on the inner circumferential surface thereof in a circumferential direction; a plurality of metal balls (300) disposed between the first raceway groove of the inner ring and the second raceway groove of the outer ring; and a cage (400) for ball bearings, formed of polytetrafluoroethylene (PTFE), inserted between the inner ring (100) and the outer ring (200), and provided to maintain the distance between the cage and the balls (300). In addition, the cage (400) for ball bearings includes: a ring-shaped body (410); a plurality of support parts (420) which protrude from the body (410) in an axial direction, and are spaced from each other in a circumferential direction; a first pocket part (430) which is provided between the support part (420) and another support part (420) adjacent to the same to insert one ball therebetween; and a second pocket part (440) which is provided between the support part (420) and another support part (420) adjacent to the same to insert two balls, and has a graphite spacer (500) disposed between the inserted balls to lubricate the balls coming in contact with the graphite spacer. Therefore, the graphite spacer with excellent lubrication and heat resistance can be provided between the balls inserted into the cage so that the lubrication-free bearing can be provided.

Description

무급유형 베어링. { Lubrication-free bearing }Lubrication-free bearings. { Lubrication-free bearing }

본 발명은 무급유형 베어링에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 급유 수단에 의해 윤활유나 그리스 등을 추가로 계속 공급해 주어야 하는 기존의 베어링과는 달리 윤활유나 그리스 등을 추가로 공급하지 않아도 되는 무급유형 베어링에 관한 것이다.The present invention relates to a non-lubricated bearing, and more particularly, to a non-lubricated bearing that does not need to additionally supply lubricating oil, grease, etc. it's about

일반 산업기계용 볼 베어링에는 케이지가 사용되고 있으며, 케이지는 베어링의 내륜과 외륜 사이에 있는 볼을 일정한 위치로 잡아주는 역할을 하여 베어링의 내륜, 외륜 궤도면에 균일하게 하중이 배분되도록 하는 역할을 한다. 또한, 회전시 발생하는 마찰열, 토크 등 최소화하여 저진동, 저소음 등에 중요한 역할을 한다.A cage is used in ball bearings for general industrial machinery, and the cage serves to hold the ball between the inner and outer rings of the bearing in a fixed position, so that the load is evenly distributed on the inner and outer raceway surfaces of the bearing. . In addition, it plays an important role in low vibration and low noise by minimizing frictional heat and torque generated during rotation.

이와 같이 일반적인 볼 베어링에 사용되는 케이지는 SPCC 냉간 압연 강판의 재료를 사용한 강판케이지, 플라스틱 케이지, 황동 케이지등이 사용되며, 이와 같은 케이지는 회전시 자중에 의해 아래 방향으로 처짐이 발생하여 내륜 외측면과 접촉하게 된다. 이때, 케이지와 내륜 외측면이 접촉하게 되면 윤활유의 유동이 원활하지 않게 되고 아울러 접촉부분에서 마찰열이 발생하여 마모와 토크가 크게 발생되는 문제점이 있었다.As such, the cages used for general ball bearings are steel plate cages, plastic cages, brass cages, etc. using SPCC cold-rolled steel plate materials. come into contact with At this time, when the cage and the outer surface of the inner ring come into contact, the flow of lubricating oil is not smooth, and frictional heat is generated at the contact portion, so there is a problem that wear and torque are greatly generated.

이와 같은 윤활유를 공급하거나 그리스등을 주입하고 있으나, 고온 그리스 자체가 고가여서 단가가 상승하는 단점이 있었고, 그리스 교체시 비용이 추가적으로 소요되는 단점이 있었다.Such lubricating oil or grease is supplied, but there is a disadvantage that the unit price is increased because the high temperature grease itself is expensive, and there is a disadvantage that an additional cost is required when replacing the grease.

또한, 그리스의 온도가 올라갈수록 점성이 낮아지기 때문에 고온에서 사용되는 경우 윤활성능이 떨어지고 누유로 인한 환경오염 및 화재발생 가능성도 있었으며, 시간의 경과에 따라 노화 및 탄화로 인해 윤활성능이 더욱 떨어지게 되는 단점도 있다In addition, since the viscosity of the grease decreases as the temperature increases, the lubrication performance deteriorates when used at high temperatures, and there is a possibility of environmental pollution and fire due to oil leakage. there is also

또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 내륜과 외륜 사이에 그라파이트로 이루어진 케이지를 설치하고 상기 케이지에 형성된 수용홈에 볼을 수용하는 기술도 개시되어 있으나, 구조적 특성상 베어링의 운전시나 조립시 충격으로 인해 파손이 빈번하게 발생하는 단점이 있었다.In addition, as shown in FIG. 1, a technique for installing a cage made of graphite between the inner ring and the outer ring and accommodating the ball in the receiving groove formed in the cage is also disclosed. There was a disadvantage that breakage occurred frequently.

한국 등록특허공보 제10-2109525호Korean Patent Publication No. 10-2109525 한국 등록특허공보 제10-1895149호Korean Patent Publication No. 10-1895149 한국 공개특허공보 제10-2017-0044379호Korean Patent Publication No. 10-2017-0044379

따라서 본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 내륜과 외륜 사이에 구조강도, 내마모성, 내윤활성의 특성을 갖는 불소수지 테프론 계열의 폴리테트라 플루오로 에틸렌(PTFE) 재료로 제조되는 케이지를 설치하고 상기 케이지에 삽입된 볼 사이에 윤활작용 및 내열성이 우수한 그라파이트 스페이서를 구비하여 무급유형 베어링을 제공하는데 있다.Therefore, the present invention has been devised to solve the problems of the prior art as described above, and a fluororesin Teflon-based polytetrafluoroethylene (PTFE) material having structural strength, abrasion resistance, and lubrication resistance between the inner and outer rings. To provide a lubrication-free bearing by installing a cage made of , and providing a graphite spacer with excellent lubrication and heat resistance between the balls inserted into the cage.

또한, PTFE제 케이지에 2개의 베어링 볼이 삽입되는 제2 포켓부가 형성되고, 2개의 볼과 볼 사이에 그라파이트 스페이서가 구비되어 삽입된 볼이 일정한 간격을 유지하고 볼과 그라파이트 스페이서의 마찰에 의하여 윤활작용하는 무급유형 베어링을 제공하는데 있다.In addition, a second pocket part into which two bearing balls are inserted is formed in the cage made of PTFE, and a graphite spacer is provided between the two balls and the balls to maintain a constant distance between the inserted balls and lubricated by friction between the balls and the graphite spacer. To provide a lubrication-free bearing that works.

또한, PTFE제 케이지에 베어링 볼이 삽입되는 포켓부의 내경부와 베어링 볼의 외경 사이에는 간극이 구비되어 그라파이트 분말들이 포집되어 윤활작용하는 무급유형 베어링을 제공하는데 있다.In addition, there is provided a lubrication-free bearing in which a gap is provided between the inner diameter of the pocket in which the bearing ball is inserted into the PTFE cage and the outer diameter of the bearing ball, so that graphite powder is collected and lubricated.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 외주면에 둘레방향을 따라 제1 궤도홈이 형성되는 금속제 내륜(100)과, 내주면에 둘레방향을 따라 제2 궤도홈이 형성되는 금속제 외륜(200), 상기 내륜의 제1 궤도홈과 상기 외륜의 제2 궤도홈 사이에 배치되는 복수의 금속제 볼(300) 및 상기 내륜(100)과 외륜(200) 사이에 삽입되며, 상기 볼(300) 사이의 간격이 유지되도록 구비되는 PTFE(Polytetrafluoroethylene; 폴리테트라풀루오로에칠렌)제 볼 베어링용 케이지(400)를 구비한다.The present invention for achieving the above object is a metal inner ring 100 having a first raceway groove formed on the outer circumferential surface along the circumferential direction, and a metal outer ring 200 having a second raceway groove formed on the inner circumferential surface along the circumferential direction, the A plurality of metal balls 300 disposed between the first raceway groove of the inner ring and the second raceway groove of the outer ring and inserted between the inner ring 100 and the outer ring 200, the distance between the balls 300 is A cage 400 for ball bearings made of PTFE (Polytetrafluoroethylene; polytetrafluoroethylene) is provided to be maintained.

또한, 상기 볼 베어링용 케이지(400)는 링상의 본체(410)와, 상기 본체(410)로부터 축 방향으로 돌출되어 원주 방향을 따라 이격 구비된 복수의 지지부(420)로 이루어지며, 상기 지지부(420)와 이웃하는 지지부(420) 사이에서 1개의 볼이 삽입되는 제1 포켓부(430)와, 상기 지지부(420)와 이웃하는 지지부(420) 사이에서 2개의 볼이 삽입되되, 삽입되는 볼과 볼 사이에 배치되어 접촉하는 볼에 윤활작용을 하는 그라파이트 스페이서(graphite spacer; 500)를 구비하는 제2 포켓부(440)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무급유형 베어링으로 한다.In addition, the cage 400 for the ball bearing consists of a ring-shaped body 410 and a plurality of support parts 420 protruding from the body 410 in the axial direction and spaced apart along the circumferential direction, the support part ( A first pocket part 430 into which one ball is inserted between 420 and the adjacent support part 420, and two balls are inserted between the support part 420 and the adjacent support part 420, the ball being inserted It is a non-lubricating bearing, characterized in that it is disposed between the ball and the second pocket portion 440 having a graphite spacer (500) for lubricating the contacting ball.

이를 더욱 상세하게 설명하면, 상기 제2 포켓부(440)는 복수 개 이상 구비하며, 상기 볼 베어링용 케이지(400)의 외경은 상기 외륜(200)의 내경에 대하여 0.94~0.96배의 범위를 가지며, 내경은 상기 내륜(100)의 외경에 대하여 1.04~1.06배의 범위를 가지도록 형성된다. To explain this in more detail, the second pocket portion 440 is provided in plurality, and the outer diameter of the cage 400 for the ball bearing has a range of 0.94 to 0.96 times that of the inner diameter of the outer ring 200 . , the inner diameter is formed to have a range of 1.04 to 1.06 times the outer diameter of the inner ring 100 .

또한, 상기 제1 포켓부(430)는 원주방향 단면상 3 지점(A, B, C)에서 접촉하도록 내주면의 곡률반경이 2개의 곡률반경(R1, R2)을 갖도록 지지부(420)를 형성하며, 상기 3 지점(A, B, C)이 이루는 직경(450)은 삽입되는 볼(300)의 외경에 대하여 0.98~0.99배의 범위를 가지도록 형성된다. In addition, the first pocket part 430 forms a support part 420 so that the radius of curvature of the inner peripheral surface has two radii of curvature (R1, R2) so as to contact at three points (A, B, C) on the circumferential cross section, The diameter 450 formed by the three points A, B, and C is formed to have a range of 0.98 to 0.99 times the outer diameter of the ball 300 to be inserted.

또한, 상기 2개의 곡률반경(R1, R1)은 볼(300)의 반경에 대하여 0.95~0.97배의 범위를 가지며, 제1 포켓부(430)의 내경부(460)와 볼(300)의 외경 사이에는 간극(470)이 형성된다.In addition, the two radii of curvature R1 and R1 have a range of 0.95 to 0.97 times the radius of the ball 300 , and the inner diameter portion 460 of the first pocket portion 430 and the outer diameter of the ball 300 . A gap 470 is formed between them.

또한, 상기 제2 포켓부(440)는 제1 포켓부(430)와 이웃하는 제1 포켓부(430) 사이의 지지부(420)를 제거하여 형성하되,In addition, the second pocket portion 440 is formed by removing the support portion 420 between the first pocket portion 430 and the adjacent first pocket portion 430,

지지부(420)에서 제거된 면(443)은 제1 포켓부(430)의 A 지점과 이웃하는 제1 포켓부(430)의 A 지점을 연결하는 면보다 볼(300)의 외경에 대하여 0.05~0.10배의 범위에서 높게 위치할 수 있도록 형성된다.The surface 443 removed from the support 420 is 0.05 to 0.10 with respect to the outer diameter of the ball 300 rather than the surface connecting the point A of the first pocket portion 430 and the point A of the neighboring first pocket portion 430. It is formed so that it can be positioned high in the range of the ship.

또한, 상기 그라파이트 스페이서(500)의 외측면(510)과 내측면(520)은 상기 볼 베어링용 케이지(400)의 외경과 내경과 동일한 곡율반경 또는 직선으로 이루어지며, 상기 외측면(510)의 길이(L1)는 상기 제2 포켓부(440)는에 삽입된 볼 사이의 거리(L)에 볼(300)의 외경에 대하여 1.05~1.10배를 더한 길이로 형성된다.In addition, the outer surface 510 and the inner surface 520 of the graphite spacer 500 are made of the same radius of curvature or a straight line as the outer diameter and inner diameter of the cage 400 for the ball bearing, and the outer surface 510 of The length L1 is formed by adding 1.05 to 1.10 times the outer diameter of the ball 300 to the distance L between the balls inserted into the second pocket portion 440 .

또한, 상기 내측면(520)의 길이(L1)는 상기 제2 포켓부(440)는에 삽입된 볼 사이의 거리(L)의 0.94~0.96배의 범위로 형성되며, 상기 외측면(510)의 단부에서 볼(300)의 외경과 동일한 라운드(R) 또는 직선를 가지도록 볼접촉부(530, 540)를 구비한다. In addition, the length (L1) of the inner surface 520 is formed in the range of 0.94 to 0.96 times the distance (L) between the balls inserted into the second pocket portion 440, the outer surface (510) At the end of the ball 300 and the same round (R) or provided with the ball contact portion (530, 540) to have a straight line.

또한, 상기 그라파이트 스페이서(500)는 상기 제2 포켓부(440)에서 볼이 삽입되는 볼삽입부(441, 442)에 볼이 삽입된 상태에서 삽입된다.In addition, the graphite spacer 500 is inserted in a state in which the balls are inserted into the ball insertion parts 441 and 442 into which the balls are inserted in the second pocket part 440 .

또한, 상기 내륜, 외륜 및 볼은 베어링강으로 이루어지며, 상기 내륜, 외륜 및 볼의 표면에는 망간계 인산염의 피막이 형성된다.In addition, the inner ring, the outer ring, and the ball is made of bearing steel, and a manganese-based phosphate film is formed on the surfaces of the inner ring, the outer ring and the ball.

본 발명의 내륜과 외륜 사이에 불소수지 테프론 계열의 폴리테트라 플루오로 에틸렌(PTFE) 재료로 제조되는 케이지를 설치하되, 상기 케이지에 삽입된 볼 사이에 윤활작용 및 내구성이 우수한 그라파이트 스페이서를 구비하여 무급유형 베어링을 제공하는 장점이 있다.A cage made of a fluororesin Teflon-based polytetrafluoroethylene (PTFE) material is installed between the inner ring and the outer ring of the present invention, and a graphite spacer with excellent lubrication and durability is provided between the balls inserted in the cage. There are advantages to providing type bearings.

또한, PTFE제 케이지에 2개의 베어링 볼이 삽입되는 제2 포켓부가 형성되고, 2개의 볼과 볼 사이에 그라파이트 스페이서가 구비되어 삽입된 볼이 일정한 간격을 유지하고 볼과 그라파이트 스페이서의 마찰에 의하여 윤활작용하는 효과가 있다.In addition, a second pocket part into which two bearing balls are inserted is formed in the cage made of PTFE, and a graphite spacer is provided between the two balls and the balls to maintain a constant distance between the inserted balls and lubricated by friction between the balls and the graphite spacer. it works.

또한, PTFE제 케이지에 베어링 볼이 삽입되는 포켓부의 내경부와 베어링 볼의 외경 사이에는 간극이 구비되어 그라파이트 분말들이 포집되어 윤활작용하는 효과가 있다.In addition, a gap is provided between the inner diameter of the pocket in which the bearing ball is inserted into the PTFE cage and the outer diameter of the bearing ball, so that the graphite powder is collected and lubricated.

도 1은 종래 그라파이트 케이지를 구비한 베어링의 사진이다.
도 2는 본 발명 예에 따른 무급유형 베어링의 주요 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명 예에 따른 무급유형 베어링의 주요 구성의 조립상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명 예에 따른 PTFE제 볼 베어링용 케이지를 구체적으로 나타내는 세부 상세도이다.
도 5는 본 발명 예에 따른 제1 포켓부를 구체적으로 나타내는 단면도이다
도 6은 본 발명 예에 따른 제2 포켓부를 구체적으로 나타내는 도면이다
도 7은 본 발명 예에 따른 그라파이트 스페이서를 구체적으로 나타내는 도면이다.1 is a photograph of a bearing having a conventional graphite cage.
2 is a perspective view showing the main configuration of the oil-free bearing according to the example of the present invention.
3 is a perspective view showing an assembled state of the main configuration of the oil-free bearing according to the example of the present invention.
4 is a detailed detailed view specifically showing a cage for a ball bearing made of PTFE according to an example of the present invention.
5 is a cross-sectional view specifically showing a first pocket portion according to an example of the present invention;
6 is a view specifically showing a second pocket according to an example of the present invention;
7 is a view specifically showing a graphite spacer according to an example of the present invention.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.With respect to the embodiments of the present invention disclosed in the text, specific structural or functional descriptions are only exemplified for the purpose of describing the embodiments of the present invention, and the embodiments of the present invention may be implemented in various forms, and It should not be construed as being limited to the described embodiments.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.Terms such as first, second, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. When a component is referred to as being “connected” or “connected” to another component, it is understood that the other component may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in between. it should be

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that the described feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof exists, and is intended to indicate that one or more other features or numbers are present. , it should be understood that it does not preclude the possibility of the presence or addition of steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings consistent with the context of the related art, and unless explicitly defined in the present application, they are not to be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. .

도 2는 본 발명 예에 따른 무급유형 베어링의 주요 구성을 나타내는 사시도이며, 도 3은 본 발명 예에 따른 무급유형 베어링의 주요 구성의 조립상태를 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명 예에 따른 PTFE제 볼 베어링용 케이지를 구체적으로 나타내는 세부 상세도이며, 도 5는 본 발명 예에 따른 제1 포켓부를 구체적으로 나타내는 단면도이다.2 is a perspective view showing the main configuration of the oil-free bearing according to the example of the present invention, FIG. 3 is a perspective view showing the assembly state of the main configuration of the oil-free bearing according to the example of the present invention, and FIG. 4 is the PTFE according to the example of the present invention. It is a detailed detailed view showing the cage for the first ball bearing in detail, and FIG. 5 is a cross-sectional view specifically showing the first pocket according to the example of the present invention.

또한, 도 6은 본 발명 예에 따른 제2 포켓부를 구체적으로 나타내는 도면이며, 도 7은 본 발명 예에 따른 그라파이트 스페이서를 구체적으로 나타내는 도면이다,In addition, Figure 6 is a view specifically showing the second pocket according to the example of the present invention, Figure 7 is a view specifically showing the graphite spacer according to the example of the present invention,

도 2 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 무급유형 베어링은 외주면에 둘레방향을 따라 제1 궤도홈이 형성되는 금속제 내륜(100)과, 내주면에 둘레방향을 따라 제2 궤도홈이 형성되는 금속제 외륜(200), 상기 내륜의 제1 궤도홈과 상기 외륜의 제2 궤도홈 사이에 배치되는 복수의 금속제 볼(300) 및 상기 내륜(100)과 외륜(200) 사이에 삽입되며, 상기 볼(300) 사이의 간격이 유지되도록 구비되는 PTFE(Polytetrafluoroethylene; 폴리테트라풀루오로에칠렌)제 볼 베어링용 케이지(400)를 구비한다.2 to 6, the oil-free bearing according to the present invention has a metal inner ring 100 in which a first raceway groove is formed on the outer circumferential surface along the circumferential direction, and a second raceway groove on the inner circumferential surface along the circumferential direction. The formed metal outer ring 200, a plurality of metal balls 300 disposed between the first track groove of the inner ring and the second track groove of the outer ring, and the inner ring 100 and the outer ring 200 are inserted between, A cage 400 for ball bearings made of PTFE (Polytetrafluoroethylene; polytetrafluoroethylene) is provided so that the distance between the balls 300 is maintained.

또한, 상기 볼 베어링용 케이지(400)는 링상의 본체(410)와, 상기 본체(410)로부터 축 방향으로 돌출되어 원주 방향을 따라 이격 구비된 복수의 지지부(420)로 이루어지며, 상기 지지부(420)와 이웃하는 지지부(420) 사이에서 1개의 볼이 삽입되는 제1 포켓부(430)와, 상기 지지부(420)와 이웃하는 지지부(420) 사이에서 2개의 볼이 삽입되되, 삽입되는 볼과 볼 사이에 배치되어 접촉하는 볼에 윤활작용을 하는 그라파이트 스페이서(graphite spacer; 500)를 구비하는 제2 포켓부(440)로 이루어진다.In addition, the cage 400 for the ball bearing consists of a ring-shaped body 410 and a plurality of support parts 420 protruding from the body 410 in the axial direction and spaced apart along the circumferential direction, the support part ( A first pocket part 430 into which one ball is inserted between 420 and the adjacent support part 420, and two balls are inserted between the support part 420 and the adjacent support part 420, the ball being inserted and a second pocket portion 440 having a graphite spacer 500 disposed between the balls and lubricating the balls in contact with each other.

또한, 상기 제2 포켓부(440)는 복수 개 이상 구비하며, 상기 볼 베어링용 케이지(400)의 외경은 상기 외륜(200)의 내경에 대하여 0.94~0.96배의 범위를 가지며, 내경은 상기 내륜(100)의 외경에 대하여 1.04~1.06배의 범위를 가지도록 형성된다. In addition, the second pocket portion 440 is provided in plurality, and the outer diameter of the cage 400 for the ball bearing has a range of 0.94 to 0.96 times the inner diameter of the outer ring 200 , and the inner diameter is the inner ring It is formed to have a range of 1.04 to 1.06 times the outer diameter of (100).

상기와 같이 볼 베어링용 케이지(400)의 외경은 상기 외륜(200)의 내경에 대하여 0.96배 보다 작게 하고, 볼 베어링용 케이지(400)의 내경은 상기 내륜(100)의 외경에 대하여 1.04배 보다 크게 하는 것은 볼 베어링용 케이지(400)이 베어링의 외륜(200)과 내륜(100)과 마찰을 적게 하기 위해서며, As described above, the outer diameter of the cage 400 for ball bearings is made smaller than 0.96 times the inner diameter of the outer ring 200, and the inner diameter of the cage 400 for ball bearings is 1.04 times greater than the outer diameter of the inner ring 100. It is made larger in order to reduce friction between the cage 400 for the ball bearing and the outer ring 200 and the inner ring 100 of the bearing,

볼 베어링용 케이지(400)의 외경은 상기 외륜(200)의 내경에 대하여 0.94배 보다 크게 하고, 볼 베어링용 케이지(400)의 내경은 상기 내륜(100)의 외경에 대하여 1.06배 보다 작게 하는 것은 볼 베어링용 케이지(400)이 베어링의 외륜(200)과 내륜(100)과 간극이 크게 되면 소음과 이탈 위험의 문제점이 발생됩니다.The outer diameter of the cage 400 for ball bearings is greater than 0.94 times the inner diameter of the outer ring 200, and the inner diameter of the cage 400 for ball bearings is 1.06 times smaller than the outer diameter of the inner ring 100. If the gap between the ball bearing cage (400) and the outer ring (200) and inner ring (100) of the bearing is large, the problems of noise and risk of separation occur.

또한, 제2 포켓부(440)에 삽입되는 2개의 볼과 볼 사이에 그라파이트 스페이서가 배치되어, 접촉하는 볼과 접촉에 의하여 미세한 분말이 생성되고, 이와 같이 생성된 그라파이트 분말이 볼과 포켓 내부면을 코팅하며 윤활작용을 한다.In addition, a graphite spacer is disposed between the two balls inserted into the second pocket portion 440 and the balls, and a fine powder is generated by contact with the contact balls, and the graphite powder thus generated is formed between the balls and the inner surface of the pocket. coating and lubricating.

또한, 제1 포켓부(430)를 살펴보면, 상기 제1 포켓부(430)는 원주방향 단면상 3 지점(A, B, C)에서 접촉하도록 내주면의 곡률반경이 2개의 곡률반경(R1, R2)을 갖도록 지지부(420)를 형성하며, 상기 3 지점(A, B, C)이 이루는 직경(450)은 삽입되는 볼(300)의 외경에 대하여 0.98~0.99배의 범위를 가지도록 형성된다.In addition, looking at the first pocket portion 430, the first pocket portion 430 has two radii of curvature of the inner circumferential surface so as to contact at three points (A, B, C) on the circumferential cross-section (R1, R2) The support portion 420 is formed to have a diameter 450 formed by the three points A, B, and C is formed to have a range of 0.98 to 0.99 times the outer diameter of the ball 300 to be inserted.

상기 3 지점(A, B, C)이 이루는 직경(450)은 볼(300)의 외경에 대하여 0.98배 보다 작게 형성되면 마찰 저항이 증가되며, 볼(300)의 외경에 대하여 0.99배 보다 크게 되면 볼이 제1 포켓부(430)의 내경부(460)에 접촉하게 되어 이 또한 마찰저항이 크게 된다.When the diameter 450 formed by the three points A, B, and C is formed to be smaller than 0.98 times the outer diameter of the ball 300, frictional resistance is increased, and when it is larger than 0.99 times the outer diameter of the ball 300 The ball comes into contact with the inner diameter portion 460 of the first pocket portion 430, which also increases frictional resistance.

또한, 상기 2개의 곡률반경(R1, R1)은 볼(300)의 반경에 대하여 0.95~0.97배의 범위를 가지며, 제1 포켓부(430)의 내경부(460)와 볼(300)의 외경 사이에는 간극(470)이 형성된다.In addition, the two radii of curvature R1 and R1 have a range of 0.95 to 0.97 times the radius of the ball 300 , and the inner diameter portion 460 of the first pocket portion 430 and the outer diameter of the ball 300 . A gap 470 is formed between them.

2개의 곡률반경(R1, R1)은 볼(300)의 반경에 대하여 0.95배 이하이 되면 제1 포켓부(430)의 내경부(460)와 볼(300)의 외경 사이에는 간극(470)이 크게 형성되어 포켓부에 포집되는 그라파이트 분말이 볼에 코팅되지 않게 되고, 볼(300)의 반경에 대하여 0.97배 이상이 되면 그라파이트 분말이 외부로 유출된다.When the two radii of curvature (R1, R1) are 0.95 times or less with respect to the radius of the ball 300, a gap 470 between the inner diameter portion 460 of the first pocket portion 430 and the outer diameter of the ball 300 is large. The graphite powder formed and collected in the pocket is not coated on the ball, and when it is 0.97 times or more with respect to the radius of the ball 300, the graphite powder flows out.

즉, 제1 포켓부(430)는 완전한 원형이 아닌 원주방향 단면상 3 지점(A, B, C)에서 접촉하는 타원형으로 형성되어 있고, 제1 포켓부(430)에 삽입되는 볼은 상기 원주방향 단면상 3 지점(A, B, C)에서 접촉하게 되며, 제1 포켓부(430)의 내경부(460)와 볼(300)의 외경 사이에 형성된 간극(470)이 있는 부분에서는 접촉되지 않게 형성된다.That is, the first pocket portion 430 is formed in an elliptical shape contacting at three points (A, B, C) on a circumferential cross-section rather than a perfect circle, and the ball inserted into the first pocket portion 430 is in the circumferential direction. It comes into contact at three points (A, B, and C) in the cross-section, and is formed so as not to be in contact with a portion having a gap 470 formed between the inner diameter portion 460 of the first pocket portion 430 and the outer diameter of the ball 300 . do.

이와 같이 제1 포켓부(430)의 내경부(460)와 볼(300)의 외경 사이에 형성된 간극(470)은 볼과 그라파이트 스페이서의 접촉에 의해 생성된 그라파이트 분말을 포집하고, 포집된 그라파이트 분말을 베어링의 접촉면에 제공하는 역할을 한다.As described above, the gap 470 formed between the inner diameter portion 460 of the first pocket portion 430 and the outer diameter of the ball 300 collects the graphite powder generated by the contact between the ball and the graphite spacer, and the collected graphite powder It serves to provide the contact surface of the bearing.

또한, 상기 제2 포켓부(440)는 제1 포켓부(430)와 이웃하는 제1 포켓부(430) 사이의 지지부(420)를 제거하여 형성하되, 지지부(420)에서 제거된 면(443)은 제1 포켓부(430)의 A 지점과 이웃하는 제1 포켓부(430)의 A 지점을 연결하는 면보다 볼(300)의 외경에 대하여 0.05~0.10배의 범위에서 높게 위치할 수 있도록 형성된다.In addition, the second pocket portion 440 is formed by removing the support portion 420 between the first pocket portion 430 and the adjacent first pocket portion 430 , but the surface 443 removed from the support portion 420 . ) is formed to be positioned higher in the range of 0.05 to 0.10 times with respect to the outer diameter of the ball 300 than the surface connecting the point A of the first pocket portion 430 and the point A of the first pocket portion 430 adjacent to each other. do.

상기와 같이 지지부(420)에서 제거된 면(443)은 제1 포켓부(430)의 A 지점과 이웃하는 제1 포켓부(430)의 A 지점을 연결하는 면보다 볼(300)의 외경에 대하여 0.05~0.10배의 범위에서 높게 위치하는 것은 제1 포켓부(430)의 A 지점에 볼이 삽입하게 되어 볼(300)의 외경에 대하여 0.05~0.10배의 범위에서 높게 위치한 지지부(420)에서 제거된 면(443)이 볼을 감싸게 되어, 볼과 볼 사이에 배치된 그라파이트 스페이서가 마찰에 의하여 마모가 되어도 볼은 제1 포켓부(430)의 A 지점에서 회전하게 된다.As described above, the surface 443 removed from the support portion 420 is more relative to the outer diameter of the ball 300 than the surface connecting the point A of the first pocket portion 430 and the point A of the adjacent first pocket portion 430. The one positioned high in the range of 0.05 to 0.10 times is removed from the support part 420 positioned high in the range of 0.05 to 0.10 times the outer diameter of the ball 300 as the ball is inserted into the A point of the first pocket part 430 . The surface 443 surrounds the ball, and even if the graphite spacer disposed between the ball and the ball is worn by friction, the ball rotates at the point A of the first pocket portion 430 .

또한 지지부(420)에서 제거된 면(443)이 볼(300)의 외경에 대하여 0.10배 이상 높게 되면 그라파이트 스페이서와 맞닿게 되어 이보다는 작게 형성한다. In addition, when the surface 443 removed from the support 420 is higher than 0.10 times the outer diameter of the ball 300, it comes into contact with the graphite spacer and is formed smaller than this.

또한, 도7을 참고하여 보면, 상기 그라파이트 스페이서(500)의 외측면(510)과 내측면(520)은 상기 볼 베어링용 케이지(400)의 외경과 내경과 동일한 곡율반경으로 이루어지며, 상기 외측면(510)의 길이(L1)는 상기 제2 포켓부(440)는에 삽입된 볼 사이의 거리(L)에 볼(300)의 외경에 대하여 1.05~1.10배를 더한 길이로 형성된다.In addition, referring to FIG. 7 , the outer surface 510 and the inner surface 520 of the graphite spacer 500 have the same radius of curvature as the outer and inner diameters of the cage 400 for the ball bearing, and The length L1 of the side 510 is formed by adding 1.05 to 1.10 times the outer diameter of the ball 300 to the distance L between the balls inserted into the second pocket portion 440 .

또한, 상기 내측면(520)의 길이(L1)는 상기 제2 포켓부(440)는에 삽입된 볼 사이의 거리(L)의 0.94~0.96배의 범위로 형성되며, 상기 외측면(510)의 단부에서 볼(300)의 외경과 동일한 라운드(R)를 가지도록 볼접촉부(530, 540)를 구비한다. In addition, the length (L1) of the inner surface 520 is formed in the range of 0.94 to 0.96 times the distance (L) between the balls inserted into the second pocket portion 440, the outer surface (510) At the end of the ball 300 is provided with the ball contact portion (530, 540) to have the same round (R).

또한, 상기 그라파이트 스페이서(500)는 상기 제2 포켓부(440)에서 볼이 삽입되는 볼삽입부(441, 442)에 볼이 삽입된 상태에서 삽입된다.In addition, the graphite spacer 500 is inserted in a state in which the balls are inserted into the ball insertion parts 441 and 442 into which the balls are inserted in the second pocket part 440 .

그라파이트 스페이서(500)의 치수는 제2 포켓부(440)에서 볼이 삽입되는 볼삽입부(441, 442)에 볼이 삽입된 상태에서 삽입될 수 있도록 형성된다.The dimensions of the graphite spacer 500 are formed so that the balls can be inserted into the ball insertion portions 441 and 442 into which the balls are inserted in the second pocket portion 440 in a state in which the balls are inserted.

또한, 상기 내륜, 외륜 및 볼은 베어링강으로 이루어지며, 상기 내륜, 외륜 및 볼의 표면에는 망간계 인산염의 피막이 형성된다. In addition, the inner ring, the outer ring, and the ball is made of bearing steel, and a manganese-based phosphate film is formed on the surfaces of the inner ring, the outer ring and the ball.

이상 본 발명을 구체적인 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is for the purpose of describing the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and by those of ordinary skill in the art within the technical spirit of the present invention. It is clear that the modification or improvement is possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.All simple modifications and variations of the present invention fall within the scope of the present invention, and the specific protection scope of the present invention will be clarified by the appended claims.

100 : 내륜 200 : 외륜(200)
300 : 볼 400 : 볼 베어링용 케이지
410 : 본체 420 : 지지부
430 : 제1 포켓부 440: 제2 포켓부
450 : 3 지점이 이루는 직경 460 : 제1 포켓부(430)의 내경부 470 : 간극 100: inner ring 200: outer ring (200)
300: ball 400: cage for ball bearings
410: body 420: support
430: first pocket portion 440: second pocket portion
450: diameter formed by three points 460: inner diameter of the first pocket portion 430 470: gap

Claims (6)

외주면에 둘레방향을 따라 제1 궤도홈이 형성되는 금속제 내륜(100);
내주면에 둘레방향을 따라 제2 궤도홈이 형성되는 금속제 외륜(200);
상기 내륜의 제1 궤도홈과 상기 외륜의 제2 궤도홈 사이에 배치되는 복수의 금속제 볼(300) 및
상기 내륜(100)과 외륜(200) 사이에 삽입되며, 상기 볼(300) 사이의 간격이 유지되도록 구비되는 PTFE(Polytetrafluoroethylene; 폴리테트라풀루오로에칠렌)제 볼 베어링용 케이지(400)를 구비하며,
상기 볼 베어링용 케이지(400)는 링상의 본체(410)와, 상기 본체(410)로부터 축 방향으로 돌출되어 원주 방향을 따라 이격 구비된 복수의 지지부(420)로 이루어지며,
상기 지지부(420)와 이웃하는 지지부(420) 사이에서 1개의 볼이 삽입되는 제1 포켓부(430)와,
상기 지지부(420)와 이웃하는 지지부(420) 사이에서 2개의 볼이 삽입되되, 삽입되는 볼과 볼 사이에 배치되어 접촉하는 볼에 윤활작용을 하는 그라파이트 스페이서(graphite spacer; 500)를 구비하는 제2 포켓부(440)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무급유형 베어링.A metal inner ring 100 in which a first track groove is formed on the outer circumferential surface along the circumferential direction;
A metal outer ring 200 in which a second track groove is formed along the circumferential direction on the inner circumferential surface;
A plurality of metal balls 300 disposed between the first raceway groove of the inner ring and the second raceway groove of the outer ring;
It is inserted between the inner ring 100 and the outer ring 200, and a PTFE (Polytetrafluoroethylene; polytetrafluoroethylene) cage for ball bearings 400 that is provided so as to maintain the distance between the balls 300 is provided. ,
The cage 400 for the ball bearing consists of a ring-shaped body 410 and a plurality of support parts 420 protruding from the body 410 in the axial direction and spaced apart along the circumferential direction,
A first pocket part 430 into which one ball is inserted between the support part 420 and the adjacent support part 420, and;
Two balls are inserted between the support part 420 and the adjacent support part 420, and a graphite spacer 500 is disposed between the inserted ball and the ball to lubricate the contact ball. Oil-free bearing, characterized in that consisting of two pockets (440). 제1항에 있어서,
상기 제2 포켓부(440)는 복수개 이상 구비하는 것을 특징으로 하는 무급유형 베어링.According to claim 1,
The second pocket portion 440 is a non-lubricating bearing, characterized in that provided with a plurality of. 제2항에 있어서,
상기 제1 포켓부(430)는 원주방향 단면상 3 지점(A, B, C)에서 접촉하도록 내주면의 곡률반경이 2개의 곡률반경(R1, R2)을 갖도록 지지부(420)를 형성하는 것을 특징으로 하는 무급유형 베어링.3. The method of claim 2,
The first pocket portion 430 forms a support portion 420 so that the radius of curvature of the inner circumferential surface has two radii of curvature (R1, R2) so as to contact at three points (A, B, C) on the circumferential cross section. lubrication-free bearings. 제3항에 있어서,
상기 3 지점(A, B, C)이 이루는 직경(450)은 삽입되는 볼(300)의 외경에 대하여 0.98~0.99배의 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 무급유형 베어링.4. The method of claim 3,
The diameter 450 formed by the three points (A, B, C) is a non-lubricating bearing, characterized in that it has a range of 0.98 to 0.99 times the outer diameter of the ball 300 to be inserted. 제4항에 있어서,
상기 2개의 곡률반경(R1, R1)은 볼(300)의 반경에 대하여 0.95~0.97배의 범위를 가지며, 제1 포켓부(430)의 내경부(460)와 볼(300)의 외경 사이에는 간극(470)이 형성되는 것을 특징으로 하는 무급유형 베어링.5. The method of claim 4,
The two radii of curvature (R1, R1) have a range of 0.95 to 0.97 times the radius of the ball 300, and between the inner diameter portion 460 of the first pocket portion 430 and the outer diameter of the ball 300 Lubrication-free bearing, characterized in that the gap (470) is formed. 제5항에 있어서,
상기 제2 포켓부(440)는
제1 포켓부(430)와 이웃하는 제1 포켓부(430) 사이의 지지부(420)를 제거하여 형성하되,
지지부(420)의 제거된 면(443)은 제1 포켓부(430)의 A 지점과 이웃하는 제1 포켓부(430)의 A 지점을 연결하는 면보다 볼(300)의 외경에 대하여 0.05~0.10배의 범위에서 높게 위치하는 높이(H1)로 제거하는 것을 특징으로 하는 무급유형 베어링.6. The method of claim 5,
The second pocket portion 440 is
Formed by removing the support portion 420 between the first pocket portion 430 and the adjacent first pocket portion 430,
The removed surface 443 of the support portion 420 is 0.05 to 0.10 with respect to the outer diameter of the ball 300 than the surface connecting the point A of the first pocket portion 430 and the point A of the neighboring first pocket portion 430. Oil-free bearing, characterized in that it is removed to a height (H1) that is located high in the range of the ship.
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