고속 회전 풀리 베어링 (132, 1편, 케이지 개발)

고속 풀리용 볼 베어링 이미지 사진

 

최근에는 다운 사이징 기술에 의한 자동차 엔진의 소형화나 ISG 탑재 차량의 증가 등에 의해 엔진 보기류의 레이아웃이 복잡화되어 사용되는 보기 벨트 및 풀리용 베어링 설치 레이아웃 제한이 큰게 현실이다.

 

 풀리 직경의 소형화로 설치 레이아웃의 자유도는 높아지지만 풀리용 베어링에는 고속 회전 요구.

 

 

자동차의 쾌적성이나 신뢰성 향상을 목적으로 풀리용 베어링에는 내냉시 이음성이나 내취성 박리성과 저토크화
요구 조건이 강화되고 있음.

고속 회전 대응 풀리용 베어링은 케이지, 씰, 내외륜, 볼, 그리스를 최적화하여 발열을 억제함으로써 1분에 20,000회전(외륜회전)까지 대응 가능.
동시에 내냉시 이음성, 내취성 박리성, 저토크의 유지와 향상을 실현.

 

1. 개발 제품 특징

 

- 고속성 : 허용회전속도 20,000min-1
  (6203 사이즈의 외륜 회전으로)

- 내냉시이음성 :-40℃로 냉시이음없음
- 내취성 박리성 : 기존 제품과 동등
   (N*시험 조건)
- 회전 토크 : 10% 저감
   (N*기존 대비)
- 고온 내구성 : 기존 제품과 동등
   (N*시험 조건)

 

2. 구조 성능

풀리 베어링의 고속 회전시 문제점
- 고속 회전 시 원심력이 작용하기 때문에 유지기가 변형
- 강구나 외륜과 간섭하여 발열
- 외륜 회전에서 사용되기 때문에 씰 립에도 원심력씰 반력이 변동함으로써 
  씰링 손실로 이어지며, 그리스 공급이 부족
- 구름 마찰 저항 증가 소착, 베어링 수명 저하
 이러한 문제로부터 기존의 풀리용 베어링의 허용 회전속도 15,000min-1 

 

3.1 개발품 설계 컨셉
고속 회전 대응 풀리용 베어링(이하 개발품) 보유
베어링과 씰, 내외륜, 강구는 고속 회전에 내구성을 가진 사양

3. 2 케이지
- 개발품의 케이지 형상은 EV·HEV용 그리스 윤활
- 고속 회전이 가능한 볼 베어링으로 개발한 수지 케이지 채용

 

기존 수지 케이지와의 비교
고속 회전 시 변형을 억제, 다음 세 가지 사항 개선
①포켓 바닥의 두께를 변경하여 강성 유지
→케이지 강성 향상
②케이지  포켓 사이의 살 두께
→ 원심력 경감
③고강도 재료 채용
→케이지 강성의 향상