KR100215174B1 - 레이디얼 베어링 - Google Patents

Abstract

공작기계주축등에 사용하는 레이디얼 베어링은 베어링 자체에 내부클리어런스가 있어서 축이 회전할때 흔들림이 있었다.

이것을 해소하기 위해서 베어링 외륜의 구름면을 그 베어링의 클리러런스만큼 편심 가공하고 외륜의 제일 두꺼운 부분(2)의 측면에 요삽홈(3)을 형성하고 반대측 측면에는 제일 두꺼운 부분을 기준으로 핀(5)를 삽탈할 수 있는여러개의 홈(6)을 형성하여 다수의 베어링을 임의 각도로 조정 조립할수 있게 한것임.

또 베어링 외륜 구름면을 그 베어링의 클리어런스 만큼 편심가공한 외륜이각각의 방향이 되도록 형성한 다열 일체형 레이디얼 베어링축의 흔들림, 정밀성, 강성등이 요구되는 공작기계 주축등에 사용되는 것이다.

Description

레이디얼 베어링

제 1 도는 종래의 레이디얼 베어링의 단면도를 나타낸다.

제 2a 도는 도 1의 가-가선을 따른 단면도로서 경방향 클리어런스를 나타낸다.

제 2b 도는 도 1의 가-가선을 따른 단면도로서 축방향 클리어런스로 인한 베어링의 흔들림을 점선으로 나타낸다.

제 3 도는 본 발명에 의한 레이디얼 베어링의 정면도이다.

제 4 도는 본 발명에 의한 레이디열 베어링의 배면도이다.

제 5 도는 도 3의 나-나선에 따른 단면도이다.

제 6 도는 본 발명에 의한 레이디열 베어링(3)이 다수(여기에서는,3개) 조립되는방식을 나타내는 분리 사시도이다.

제 7 도는 본 발명에 의한 레이디얼 베어링을 조립, 조합한 상태를 나타내는 개략 단면도이 다.

제 8도는 도 7의 다-다선에 따른 단면도이다.

제 9 도는 본 발명에 의한 3열 일체형 레이디얼 베어링(10)의 개략 단면도를 나타낸다.

제 10 도는 도 9의 라-라선에 따른 단면도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호설명

1 : 종래의 레이디얼 베어링 11,31 : 외륜

12,32 : 내륜 13,33 : 외륜 구름면

14,34 : 내륜 구름면 15,35 : 전동체(볼 또는 롤러)

16 : 경방향 클리어런스 3 : 본 발명에 의한 레이디얼 베어링

36 : 제일 얇은 부분 37,47,57,67,77,87. 제일 두꺼운 부분

38 : 핀흠 39 : 요삽홈

40 : 클리어런스 41 : 핀

10 : 다열 일체형 레이디얼 베어링 61.1 : 베어링

62.2 : 번 베어링 63.3 : 베어링

4,5,6,7,8.9 : 전동체(볼 또는 롤러) 91.1 : 열

92.2 : 열 93.3 : 열

[발명의 상세한 설명]

본 발명은 클리어런스(C1carancc;틈, 간극) 없이 회전하도록 된 레이디열 베어링에 관한 것이다.

일반적으로, 도 1에 도시된 바와같은 공작기계 주축 등에 사용하는 레이디얼 베어링(1)은 그 내부에, 즉 베어링의 의륜 구름면(13) 및 내륜 구름면(14)과 전동체(볼 또는 롤러)(15) 사이에 도 2a에서 도면부호 (16)으로 표시된 바와같이, 경방향(도 2a에서 볼 때 상하 방향) 클리어런스(16)와, 도 2b에 클리어런스로 인한 베어링(1)의 흔들림을 점선으로 도시한 바와같이, 축방향(도 2b에서 볼 때 좌우 방향) 클리어런스가 있다. 원칙적으로 이 클리아런스가 없이 회전하는 것이 가장 이상적이지만 이것은 이론적으로 가능한 것일 뿐이며, 실제적으로 베어링을 사용할 때에는 마찰열로 인한 베어링의 팽창 둥으로 인해 클리어런스가 전혀 없이 회전한다는 것은 거의 불가능하다. 따라서 종래의 레이디얼 베어링(1)은 베어링의 외륜(11) 및 내륜(12)과 전동체(15) 사이의 클리어런스로 인해 경방향과 축방향으로의 축의 흔들림이 있었고, 따라서 종래의 이런 레이디얼 베어링(1)을 사용할 경우에는 축의 안정성, 정밀성, 강성 등이 떨어졌다.

본 발명은 종래의 베어링의 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 베어링의 외륜의 구름면을 그 베어링의 내부 클리어런스, 즉 베어링의 외륜 및내륜과 전동체 사이의 클리어런스 만큼 편심 가공하여 여러 개의 베어링을 조합하여 사용할 때, 원주를 그 베어링의 개수만큼 나눈 곳으로 베어링의 편심 가공된 방향이 각각 향하도록 다수의 베어링을 결합하여 하우징에 끼워 맞춤하여서 사용할 수 있도록 하므로써, 본 발명에 의한 베어링의 내륜에 축을 끼워 맞춤하여 축이 회전하면 개개의 베어링은 클리어런스가 있어도 여러개 베어링의 편심된 부분이 원주상 나뉘어 있으므로 클리어런스가 없이 회전할 수 있는 레이디얼 베어링과, 레이디얼 베어링의 외륜 구름면을 그 베어링의 내부 클리어런스만큼 편심 가공한 외륜이각각 다른 방향이 되도록 다수의 베어링이 일체로 형성된 다열 일체형 레이디얼 베어링을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 외륜 구름면이 편심 가공된 다수의 레이디얼 베어링을 결합하여 구성하므로써 클리어런스 없이 회전할 수 있도록 된 레이디얼 베어링을 제공하는데, 이 레이디얼 베어링(3)은 베어링 내부의 클리어런스(40), 즉 베어링의 외륜(31) 및 내륜(32)과 전동체(35) 사이의 클리어런스 만큼 편심가공된 외륜 구름면(33)과, 외륜의 제일 두꺼운 부분의 일측면에 형성된 요삽흠(39)과, 그 반대측 측면에 베어링의 외륜의 상기 제일 두꺼운 부분을 기준으로 핀을 삽탈할 수 있도록 외륜 주위에 다수 형성된 핀홈(38)으로 구성되어, 다수의 레이디얼베어링을 임의의 각도로 고절하여 조립할 수 있도록 된 것이다.

또한, 본 발명의 또다른 형태에 의하면, 상기와 같은 레이디얼 베어링에 있어서,베어링의 외륜 구름면을 그 베어링의 내부 클리어런스, 즉 베어링의 외륜 및 내륜과전동체 사이의 클리어런스 만큼 편심 가공한 다수의 레이디얼 베어링을, 편심 가공된 외륜이 각각 다른 방향이 되도록 하여 일체로 형성한 다열 일체형 레이디열 베어링(I0)이 제공된다.

이와같은 본 발명을 바람직한 실시예에 따라 첨부도면을 참고로 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 레이디열 베어링(3)에 대해서는, 이 레이디얼 베어링의 정면도인도 3과, 그 배면도인 도 4에 도시된 바와같이, 레이디얼 바어링(3)(레이디얼 볼 베어링 또는 레이디얼 로울러 베어링)의 외륜 내면(이하 외륜 구름면(33)이라 한다)을 그 베어링의 내부 클리어런스(40), 즉 베어링의 외륜 구름면(33) 및 내륜 구름면(34)과전동체(35) 사이의 클리어런스 만큼 편심 가공하여 구성하였으므로, 베어링에는 제일 얇은 부분(36)과 제일 두꺼운 부분(37)이 생긴다. 이와같은 제일 두꺼운 부분(37)의 일측면에, 즉 베어링의 외륜(31)의 제일 두꺼운 부분(37)의 배면에는 도 4에 도시된 바와같이, 이 제일 두꺼운 부분(37)의 위치를 확인할 수 았도록 표시솎과 함께 다수의 레이디얼 베어링(3)을 결합할 때 핀(41)을 삽입하기 위한 요삽흠(39)이 형성되어 있다. 그리고, 베어링(3)에서 이 요삽흠(39)이 형성된 면의 반대측 측면, 즉 베어링의 외륜(31)의 제일 두꺼운 부분(37)의 정면쪽에는 도 3에 도시된 바와같이 이제일 두꺼운 부분(37)을 기준으로 베어링의 의륜(31)의 원주를 따라 핀(41)을 삽탈할수 있는 다수의 핀홈(38)이 형성되어 있다. 도 5는 도 3의 나-나선을 따른 단면도를 나타낸다. 도 5는 도 3에서 레이디열 베어링의 제일 두꺼운 부분(37)을 기준으로 자른 것으로, 좌측은 레이디얼 베어링의 정면을, 우측은 배면을 나타내며, 정면즉 좌측에는 꾄흠(38)이, 배면 즉 우측에는 요삽흠(39)이 형성되어 있는 것을 알 수있다.

이와같이 구성된 본 발명의 레이디얼 베어링(3)은, 다수의 레이디얼 베어링을 조합하여 하우깅에 끼워 맞춤하여 사용할 때, 결합되는 베어링의 개수만큼 원주를 분할하여 베어링 외륜의 제일 두꺼운 부분이 원주상 소정의 각만큼의 간격, 즉 상기분할된 원주 만큼의 간격으로 향하도록 설치 조립할 수 있다. 이 설치 조립 방법을 본 발명의 일실시예의 분해 사시도인 도 6을 참고로 설명하면 다음과 같다.

이 도 6에서는, 좌측으로부터 우측으로 차례로 1번 베어링(61),2번 베어링(62),3번 베어링(63)을 각각 나타내고, 조립은 3번 베어링(63)부터 하는 것으로 이하에 설명한다. 도 6에서 베어링의 각 부분 중 도 3, 도 4 및 도 8에 도시된 것과 동일한 부분은 동일한 부호로 표시하고, 이에 대한 설명은 생략한다. 그리고 도면의 설명을 위해 레이디얼 베어링(3)에서 제일 두꺼운 부분을 편의상 1번 베어링은 (37),2번 베어링은 (47),3번 베어링은 (57)로 구별하여 표시하였다.

도 6에 도시된 바와같이, 먼저 도 6의 3번 베어링(63)의 정면에 형성된 핀흠(38)중에서 베어링 외륜의 제일 두꺼운 부분(37)의 핀흠을 기준으로 원주를 베어링 수만큼 나눈 각도 중 제일 두꺼운 부분(37)이 아닌 부분에 해당하는 각도에 위치한 핀홈(38)에 핀흠보다 약간 긴 핀(41)을 삽입하면 도 8에 도시된 바와같이, 핀(41)이 베어링 측면보다 약간 돌출된다. 이 돌출된 핀(41)을 2번 베어링(62)의 제일 두꺼운부분(37)의 다른 한쪽 측면, 즉 배면에 형성된 요삽흠(39)에 삽입하여 고정하므로써3번 베어링(63)과 2번 베어링(62)을 소정의 각 만큼 분할 고정할 수 있다. 그리고나서 이 상태에서 상기와 같은 방식으로, 원주를 베어링 개수(여기에서는 3)만큼 나눈 3부분 중 3번 베어링에 핀이 삽입된 부분 다음의 각도에 해당하는 2번 베어링의정면의 핀흠(38)에 핀홈보다 약간 긴 핀(41)을 삽입한 후, 이 돌출된 핀(4I)을 1번 베어링(6I)의 요삽홈(39)에 삽입하므로써,베어링의 편심된 부분이, 소정의 원하는 각만큼 나누어진 원주 부분으로 분산되도록 3개의 베어링을 결합 고정할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에 의한 편심 가공된 레이디열 베어링(3)의 3열 조립이 완성된다.

도 7과 도 8은 본 발명의 일실시예로서 3개의 베어링을 조합 조립하여 사용한 예를 나타낸 것으로서, 도 7은 도 6에 도시된 바와같이,3개의 베어링이 조립된 상태의 개략 단면도를 나타내고, 도 8은 도 7의 다-다선을 따른 단면도를 나타낸다.도 7에서 실선으로 도시한 것은 3개의 베어링이 조합 조립된 3열 레이디얼 베어링에서 1번 베어링(61)의 개략 단면도이고, 짧은 점선으로 도시한 것은 2번 베어링(62)의 개략 단면도이며, 긴 점선으로 도시한 것은 3번 베어링(63)의 개략 단면도이다.도 7의 개략 단면도에 도시된 바와같이, 본 발명의 일실시예에 의한 레이디얼 베어링(3)ㅇl 3개 결합된 3열 레이디얼 베어링에서,3개의 베어링의 원주 중 제일 두꺼운부분(37,47,57)이, 원주를 베어링 개수, 즉 3개로 나눈 각 부분으로 분산 결합되어 있음을 알 수 있다. 이에 따라 내륜에 장착된 축이 회전할 때, ㅇl 3개의 베어링이결합된 3열 결합 베어링은, 외륜(31)이 편심가공된 각 베어링의 상호보완에 의해 클리어런스 없이 회전될 수 있으므로 축의 흔들림이 방지된다. 도 7에서 다-다선을따른 단면도가 도 8에 도시되어 있는데, 도 8은 좌측에서부터 차례로 1번 베어링(61),2번 베어링(62),3번 베어링(63)을 나타낸다. 도 7의 다-다선은 1번 베어링(6I)의 제일 두꺼운 부분(37)을 기준으로 한 것이므로, 도 8의 단면도에서는 1번 베어링(61)의 제일 두꺼운 부분(37)만이 도시되어 있다. 도 8에서 볼 때,1번 베어링(61)의 제일 두꺼운 부분(37)의 정면, 즉 좌측에는 핀홈(38)이 형성되어 있고,1번 베

어링의 외륜의 제일 두꺼운 부분의 배면, 즉 도 8에서 우측에는 요삽흠(39)이 형성되어 있는데, 요삽흠(39)은 세로로 형성되어 있으므로, 도 8에서와 같이 도시된다.또한 도 7에서 짧은 점선과 긴 점선으로 도시된 2번 베어링(62)과 3번 베어링(63)은다-다선에서 그 외륜 구름면(33)이 겹쳐있으므로, 도 8에 도시된 바와같이 이 부분에서 2번 베어링(62)과 3번 베어링(63)의 외륜의 두께는 동일하며,1번 베어링(61)의 상측 외륜의 두께보다는 두껍고 하측 외륜의 두께보다는 얇게 나타나 있고, 또한 도 7에 도시된 바와같이 다-다선에서 2번 베어링(62)과 3번 베어링(63)의 하측은 베어링의 외륜 구름면(33)과 닿지 않고 있으므로, 도 8에 도시된 바와같이 2번 베어링(62)과 3번 베어링(63)에서 전동체(35)과 내륜 구름면(34) 사이에는 그 만큼의 약간의 클리어런스(40)가 있다.

또한, 상기 본 발명에 의한 레이디얼 베어링을 다수 결합하여 일체로 구성한 본발명의 또다른 형태인 다열 일체형 레이디얼 베어링은, 그 일실시예로서 3열 일체형베어링(10)을 나타낸 도 9에 도시된 바와같이, 결합된 레이디얼 베어링의 개수 만큼베어링의 원주를 분할하여, 이 분할된 곳으로 편심 가공된 베어굉의 외륜이 각각 향하도록 하여 다수의 베어링이 일체로 형성되어 있다. 도 g와 도 10은 이와같은본 발명의 또다른 형태의 일실시예인 3열 일체형의 레이디얼 베어링(I0)의 개략 단면도와 도 9의 라-라선을 따른 단면도를 각각 나타낸다. 도 g에서 실선으로 도시한 것은 3열 일체형 레이디얼 베어링(10)에서 I번열(g1)의 단면도이고, 짧은 점선으로 도시한 것은 2번열(92)의 단면도이고, 긴 점선으로 도시한 것은 3번열(93)의 단면도이다.

이 도 9에서도 상기 도 7에서와 마찬가지로 3열의 베어링의 외륜의 가장 두꺼운 부분(67,77,87)이 베어링의 원주를 베어링의 열 수, 즉 3으로 나눈 부분으로 각각 분산되어 있음을 알 수 있다. 그리고, 도 10은 도 9의 라-라선을 따른 단면도로서, 도 10의 좌측으로부터 차례로,3열 일체형 베어링에 있어서 1번열(91),2번열(92),3번열(93)을 각각 나타낸다. 이 도 10은 3열의 베어링이 일체로 형성된 것이므로, 핀홈과 요삽흠이 없는 것만 제외하면 상기 도 9의 단면도와 동일하므로, 이에대한 설명은 생략한다.

상기 도 7과 도 9의 개략 단면도에서 볼 때, 도 7의 다수(여기에서는 3개)의 레이디얼 베어링(3)이 결합되어 구성된 3열이 결합된 레이디얼 베어링에서는,1번 베어링(61)의 (4)번 전동체와,2번 베어링(62)의 (5)번 전동체와,3번 베어링(63)의 (6)번 전동체가 항상 내륜과 외륜에 함께 접촉하면서 회전하게 되고, 도 9에서는 1번열의 (7)번전동체와,2번열의 (8)번 전동체와,3번열의 (9)번 전동체가 항상 내륜과 외륜에 합께접촉하면서 회전하게 되므로, 축이 내륜에 결합되어 회전할 때 클리어런스 없이 회전할 수 있으므로, 축의 흔들림을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

이상에서, 본 발명은 3개의 본 발명에 의한 레이디얼 베어링(3)이 결합된 3열 결합형 레이디얼 베어링과 3열의 베어링이 일체로 형성된 3열 일체형 레이디얼 베어링(I0)을 편의상 일실시예로 하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 베어링 개수와 베어링의 열수를 4,5,6 둥의 개수로 증설할 수 있고, 베어링의 개수를증가시켜 설치할수록 베어링에 결합된 축의 흔들림을 더욱 방지할 수 있고, 이에따라 축의 안정성, 정밀성, 강성 둥을 더욱 증가시킬 수 있다.

상기한 바와같이 본 발명에 의한 외륜이 편심 가공된 레이디얼 베어링(3)이 다수 결합되거나 일체로 형성된 레이디얼 베어링에 의하면, 그 베어링의 내부 클리어런스(40), 즉 외륜(31)과 내륜(32) 및 전동체(35) 사이의 클리어런스(40) 만큼 편심된 외륜이 원주의 각 방향, 즉 원주를 베어링의 개수로 나눈 각 부분으로 분산되어 있으므로 축이 내륜(32)에 결합되어 회전할 때 다수의 본 발명에 의한 레이디얼 베어링의상호 작용에 의해 클리어런스를 없앨 수 있으므로 축의 흔들림을 방지할 수 있고,이에 따라 축의 안정성, 정밀성, 강성을 증대시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 레이디얼 베어링에 있어서,

   레이디얼 베어링(3)의 외륜(31) 및 내륜(32)과 전동체 사이의 클리어런스(40) 만큼 편심 가공된 외륜 구름면(33)과, 외륜의 제일 두꺼운 부분(37)의 일측면에 형성된 요삽홈(39)과, 다른 측면에 핀(41)을 삽탈할 수 있도록 외륜의 원주를 따라 상기 제일 두꺼운 부분(37)을 기준으로 다수 형성된 핀흠(38)을 포함하여 구성되고, 상기 레이디얼 베어링(3)을 다수 결합할 때, 각 베어링을 임의의 각도로 조정하여 조립할 수있도록 된 것을 특징으로 하는 레이디얼 베어링.
2. 베어링의 외륜 구름면을 그 베어링의 외륜 및 내륜과 전동체 사이의 클리어런스 만큼 편심 가공한 외륜에서 외륜의 제일 두꺼운 부분이 각각 다른 방향이되도록 하여 다수의 레이디열 베어링이 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 다열 일체형 레이디얼 베어링.