KR100505213B1 - 리테이닝캠을가지는베어링쉘과이것의제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 베어링쉘(10)의 부분적인 표면(20)상에서 내려다 볼때 직사각형의 외부 윤곽선을 가지고 내면에서는 오목부(13)를 가지며, 이 오목부는 캠의 중앙근처에서 최대가 되는 적어도 하나의 리테이닝캠(13)을 가지는 베어링쉘(10)을 기술한다. 이 오목부는 부분표면(20)상에서 내려다 볼때 만곡된 외부 윤곽선을 갖는다. 이 캠은 해머로 타출되거나 또는 둥근 블레이드를 사용한 프레싱에 의하여 제조된다.

Description

리테이닝캠을 구비하는 베어링쉘과 이것의 제조방법

본 발명은 베어링쉘(bearing shell)의 부분적인 표면이 상부로부터 관측될 때 직사각형인 외부 윤곽과 상기 베어링쉘의 내부에 오목부를 포함하는, 적어도 하나의 리테이닝캠을 구비하는 베어링쉘에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 부분적인 표면 영역 내의 상기 베어링쉘의 작은 부분을 직사각형 다이속으로 외부를 향하여 압축함에 의해 베어링쉘 내에 캠을 형성하는 방법에 관한 것이다.

베어링쉘 상의 리테이닝캠은 그 내부에 제공된 리세스들과 함께 상기 베어링 하우징 내에 설치위치를 결정함으로써, 상기 베어링쉘의 설치를 용이하게 하는 기능을 갖는다. 상기 베어링쉘(1)의 부분적인 표면(2)이 상부로부터 관측될때, 예를들어, DE-AS 1477052 호에 공지된 이러한 리테이닝캠(3)은 도 1 에 도시된 바와 같이, 직사각형의 외부 윤곽과 직사각형의 내부 윤곽을 포함한다. 상기 리테이닝캠(3)은 상기 베어링 하우징(4) 내의 구멍에 삽입될때, 그 자체를 상기 밀링된 부분(5)에 위치시키기 위해 제공된다. 상기 리테이닝캠(3)의 영역에 있어서, 상기 부분적인 표면(2)은 그 다음 상기 베어링 하우징의 부분적인 표면(6)의 평면내에 놓이고, 그 다음 제 2 하우징 반부의 밀폐된 분리 평면에 맞대어 놓여진다. 이는 상기 설치 위치의 고정 뿐만 아니라, 작동간에 상기 하우징 구멍 내에서의 상기 베어링 쉘의 회전을 방지하는 결과를 가져온다.

상기 리테이닝캠(3)은 블레이드에 의해 타출성형될 수 있고, 또는 DE-AS 1477052 호에 기술된 바와 같이, 롤 쌍(roll pair) 내의 간극에서 형성될 수도 있다. 그러나, 공지된 모든 리테이닝캠들의 단점은 상기 캠(3)과 인접한 베어링벽 사이의 전이영역(7a,b)이 작다는 점이다. 상기 전이영역은 상기 캠의 베이스부(8a,b)와 상기 오목부(9) 사이의 영역을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 대체로, 상기 베어링쉘의 재료는 상기 영역에서 갈라지거나 심지어는 깎여나가기 때문에, 작동간에 거기에서 상기 재료가 떨어져나갈 수 있게 된다. 이를 방지하기 위해, 많은 경우에, 상기 베어링쉘의 내부는 상기 오목부(9)의 영역 내에서의 밀링에 의해 조정된다. 무거운 하중이 걸리는 베어링의 경우, 상기 캠은 상기 힘 및 상부 영역에서 상기 베어링쉘의 받침부와의 단지 약간의 연결로 인해 작동간에 발생하는 진동의 작용하에서 파손될 수 있다.

따라서, 상기 베어링 하우징 내에 핀형상의 돌출부를 제공하는 것이 이미 제안되어 왔는데, 이것은 상기 베어링쉘 내의 상응하는 구멍에 맞물린다. 이것은, 예를 들면, 예를들어 클리바이트(clevite)소 책자에 있는 "기계엔진 베어링 참고 안내서, 제 1판 1954년" 에 기술되어 있다. 이러한 해법은 그러나, 적당하게 두꺼운 벽을 가지는 베어링 하우징을 가지고서만 단지 가능하다.

US 2,124,060 호에는 둥근 내부 및 외부 윤곽을 갖는 리테이닝캠이 공지되는데, 이것은 단지 약간 외부로 돌출되지만 회전 방지 장치로서의 그 기능을 적절하게 충족시키지 못한다. 충분하게 멀리 외부로 돌출되는 둥근 캠의 제조에 있어서, 상기 베어링 하우징 내의 밀링된 부분에 의해 미리 결정되는 공칭 너비는 완만한 전이영역들로 인해 유지되지 못하는 것으로 나타났다. 따라서, 상기 베어링쉘을 상기 하우징에 명확하게 위치시키고 이것을 축방향 정확성을 가지고 위치시키고 고정시키는 것이 불가능하다.

이러한 단점들은, 상기 캠이 상기 베어링 백킹 영역에서만 단지 제조되어서, 이에 따라 상기 작동 표면을 손상시키지 않도록 하는 경우에 방지될 수 있다. DE 3230700 C2 호에는 소위 업셋 캠(upset cams)이 공지되는데, 여기서, 반경방향으로 외부로 축방향에서 결정된 상기 부분적인 표면에서 수직하게 작용하는 압력의 적용에 의해, 그리고 상기 베어링 내부 표면에서의 적절한 브레이싱(bracing)에 의해, 재료가 반경방향으로 외부를 향하여 이동된다. 재료의 이동을 통해 야기되는 상기 오목부와 상기 내부 표면 사이에는, 재료의 지지 스트립이 남게된다. 그러나, 이러한 방법은 2 mm 이상의 벽두께를 갖는 두꺼운 베어링쉘을 가지고서만 사용될 수 있다.

엔진 구조의 개발이 더 얇은 벽으로 형성된, 즉, 더 가벼운 베어링 하우징 및 또한 매우 더 높은 부하, 예를 들면, 경주시에 17000 rpm 까지에 이르는 속도에 추가적으로 노출되는 더 얇은 베어링쉘을 구성하는 방향으로 나아가고 있기 때문에, 상기 공지된 해법들에 대한 대안을 모색중에 있다.

도 1 은 종래 기술에 따른 밀링된 부분을 구비하는 베어링 하우징과 리테이닝캠들을 구비하는 평베어링쉘의 부분 사시도,

도 2 는 본 발명에 따른 베어링쉘의 사시도,

도 3 은 도 2 에 도시된 상기 베어링쉘의 부분적인 표면의 평면도를 도시한다.

따라서, 본 발명의 목적은 리테이닝캠이 더 큰 안정성을 나타내는 베어링쉘을 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 더욱 안정되고, 예를 들어, 사용된 상기 복합 베어링 재료의 흐름 거동에 따라, 상기 베어링쉘의 내부의 추가적인 가공 필요성을 제거할 수 있는 리테이닝캠을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 청구항 제 1 항에 따른 베어링쉘에 의해 달성된다. 상기 제조방법은 청구항 제 7 항의 요지로 구성된다. 유리한 실시예들이 종속항에 기재된다.

본 발명은 상기 캠의 직사각형 외부 윤곽을, 선행기술과는 대조적으로, 유사한 직사각형이 아니라 상기 오목부가 상기 캠의 중앙에서 최대가 되는 그러한 경로를 따르는 내부 윤곽과 결합하는 것을 포함한다. 상기 오목부는 가장자리로부터 상기 캠의 중앙 M 으로 갈수록 연속적으로 점점 증가하는 윤곽 형태인 것이 바람직하다.

상기 직사각형 외부 윤곽은 현재의 다이들이 제조를 위해 이용될 수 있고, 특히 충분하게 큰 상기 캠의 위치조정 표면이 상기 베어링 하우징 내에서의 축방향으로의 완전한 위치설정 및 고정을 보장할 뿐만 아니라, 경주용 엔진과 같은 특별한 경우에도, 회전이 방지되는 장점을 갖는다. 본 발명에 따른 상기 내부 윤곽은 넓고 특히 손상되지 않은 전이영역이 주어지는 것을 보장하며, 이는 무거운 하중 하에서도 상기 캠의 안정성을 보장해준다. 상기 캠 중심에서의 상기 오목부의 깊이는 종래 캠들의 경우 보다 더 클 수 있는데, 이는 그러나 상기 캠의 하중이 상기 중앙에서가 아니라 가장자리 영역에서 최대가 되고, 거기서 상응하게 큰 전이영역이 남게되는 한 불리하지 않다. 상기 리테이닝캠의 이러한 실시예는 따라서 특히 2 mm 미만의 벽 두께를 갖는 얇은 베어링쉘의 경우에 또한 가능하다.

상기 오목부는 그것의 가장자리로부터 상기 캠의 중앙으로 연속적으로 증가하는 것이 바람직하다. 상기 오목부는 원칙적으로 어떠한 윤곽도 가질수 있는데, 예를 들면, 이것은 삼각형일 수도 있다. 그러나, 둥글고, 유리하게는 아아치형의 윤곽이 선호된다.

상기 오목부는 둥근 부분과 곧은 측면부를 또한 포함할 수 있다. 상기 측면부는 이 경우 상기 베어링쉘 벽 두께의 절반 이상으로 연장되지 않기 때문에, 충분하게 넓은 전이영역이 남게된다.

상기 오목부의 너비 Bv 는 상기 캠의 너비 B_N 과 대략적으로 일치하는 것이 바람직하다.

리테이닝캠을 제조하는 상기 방법은 오목부를 외부로 압축함에 의해 제조하기 위해 제공되는데, 이것은 상기 캠의 중앙 영역에서 최대가 된다. 상기 재료 이동은 따라서 상기 오목부의 가장자리 영역에서 가장 작기 때문에, 상기 리테이닝 캠은 파손되지 않는다. 따라서 상기 베어링 재료의 분리는 전혀 발생하지 않거나 사용된 복합 베어링 재료의 흐름 거동에 따라 제한된 정도로만 발생하며, 이에 따라, 추가적인 가공, 즉, 밀링 및 상기 베어링 재료의 제거 작업이 불필요하게 된다. 이러한 방법은 상기 재료에 적당한 반면, 동시에, 작동시 무거운 하중을 견디는 안정적인 캠이 제조된다.

상기 외부로의 압축은 둥근 블레이드에 의해 수행되는 것이 바람직하다. 상기 오목부는 타출성형되거나(beaten) 또는 부각될(embossed) 수 있다.

본 발명의 실시예들은 도면을 참조로 이하 더욱 상세히 설명된다.

도 2 는 직사각형 외부 윤곽을 포함하는 리테이닝캠(30)과, 둥근 윤곽을 갖는 오목부(13)를 포함하는 베어링쉘(10)을 도시한다. 도시된 상기 실시예는 트러스트 플랜지(11)를 갖는 베어링(플랜지 베어링)을 이용한 본 발명에 따른 실시예이다. 본 발명은 또한 트러스트 플랜지가 없는 베어링쉘(연(smooth)베어링들)에 관한 것임은 두말할 필요도 없다.

도 3에는, 상기 베어링쉘(10)의 부분적인 표면(20)의 평면도가 확대된 비율로 도시된다. 상기 리테이닝캠(30)은 너비 B_N 을 가지는데, 이것은 상기 오목부(13)의 너비 Bv 와 대략적으로 일치한다. 상기 오목부(13)은 상기 가장자리(16a,b)로부터 상기 둥근 부분(14)으로 연장되는 곧은 측면부(15a,b)를 갖는다. 상기 오목부(13)의 최대 깊이 T 는 상기 캠의 중앙 M 영역에서 발견된다. 상기 캠 베이스(17a,17b)로부터 상기 오목부(13)로 연장되는 상기 전이영역(70a,b)의 너비 는, 여기에 주어진 예에서, 상기 베어링 벽 두께 D 의 절반 보다 더 작게 대응된다. 그러나, 상기 전이영역의 너비는 구조에 따라 또한 현저하게 더 클 수 있다.

둥근 블레이드로 수행될 수 있는 베어링캠의 제조 동안에, 상기 강철 백킹은 직사각형 윤곽을 갖는 상응하는 다이 속으로 압축된다. 오버레이(12)가 조심스럽게 외부로 압축되고, 여기서 상기 재료는 단지 상기 오목부의 둥근 부분(14)에 정렬된다. 상기 측면부(15a,15b) 영역에서, 상기 오버레이(12)는 중단된다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 리테이닝캠을 구비하는 베어링쉘의 제조에 이용될 수 있다.

Claims (7)

1. 베어링쉘의 부분적인 표면이 상부로부터 관측될 때 직사각형인 외부 윤곽과, 상기 베어링쉘의 내부에 오목부를 포함하는 적어도 하나의 리테이닝캠을 구비하는 베어링쉘에 있어서,

   상기 오목부(13)는 캠의 중앙 M 영역에서 최대이고 상기 오목부(13)는 그 가장자리(16a,b)로부터 상기 캠의 중앙 M 으로 연속적으로 증가하는 것을 특징으로 하는 베어링쉘.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 오목부(13)는 상기 부분적인 표면(20)이 상부로부터 관측될 때 둥근 윤곽을 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링쉘.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 오목부(13)는 둥근 부분(14)과, 곧은 측면부(15a,b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 베어링쉘.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 오목부(13)의 너비 Bv 는 상기 캠(30)의 너비 B_N 과 일치하는 것을 특징으로 하는 베어링쉘.
5. 부분적인 표면 영역에서 베어링쉘 벽의 작은 부분을 직사각형 다이 속으로 외부를 향하여 압축함에 의해 베어링쉘 내에 캠을 제조하는 방법에 있어서,

   가장자리로부터 상기 캠의 중앙으로 연속적으로 증가하늘 오목부가 상기 외부로의 압축에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는, 리테이닝캠을 구비하는 베어링 쉘의 제조 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 외부로의 압축은 둥근 블레이드에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는, 리테이닝캠을 구비하는 베어링쉘의 제조 방법.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

   상기 오목부는 타출성형되거나 또는 부각되는 것을 특징으로 하는, 리테이닝캠을 구비하는 베어링쉘의 제조 방법.