KR100946480B1 - 회전축의 베어링 체결장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전축의 선단부에서 축지지를 위한 베어링의 이탈을 제한하는 록킹너트의 체결방식을 변경하여 회전축에 대한 록킹너트의 체결시 발생되는 칩에 의한 베어링의 수명 저하를 방지함과 더불어, 회전축으로부터 록킹너트의 체결력 저하를 배제할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 회전축(10)에 체결된 록킹너트(16)를 매개로 베어링(12)의 축방향 이동을 구속하고, 상기 회전축(10)의 나사부(10a)에 상기 록킹너트(16)의 체결시 발생되는 칩을 수용하는 홈부(10b)를 형성하며, 상기 록킹너트(16)의 외주면에 상기 베어링(12)을 안착시켜 지지하는 것을 특징으로 한다.

회전축, 베어링, 록킹너트, 칩, 홈

Description

회전축의 베어링 체결장치{Fastening device of bearing in rotated shaft}

본 발명은 회전축의 베어링 체결장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회전축의 선단부에 체결되어 베어링의 이탈을 제한하는 록킹너트의 설치방식을 변경하여 베어링의 수명 저하를 방지함과 더불어 베어링의 분해시 작업성을 향상시킬 수 있도록 하는 회전축의 베어링 체결장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동 변속기를 비롯한 회전축을 통한 동력의 전달계통에 적용되는 기계요소에는 베어링의 설치가 필수적인 바, 상기 베어링은 고정요소에 대한 회전축의 축지지를 비롯하여 상기 회전축에 대한 회전요소의 공회전을 허용하는 등 다양한 변형의 형태로 적용되고 있다.

이를 위해 베어링은 링형상의 인너 레이스와, 상기 인너 레이스에 대해 동축상으로 외측에 설치되는 링형상의 아우터 레이스 및, 상기 인너 레이스와 상기 아우터 레이스 사이에서 구름접촉을 수행하는 다수의 볼 또는 롤러 등을 갖추고 있다.

이 경우, 상기 인너 레이스는 내주면이 회전축의 외주면에 밀착되도록 설치되고, 상기 아우터 레이스는 외주면이 하우징과 같은 고정요소 또는 기어와 같은 상대 회전요소의 내주면에 밀착되도록 설치된다.

일례로서, 종래 자동 변속기의 회전축에 베어링의 설치상태는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(10)은 양단부가 베어링(12)을 매개로 케이스(14)에 대해 회전 가능하게 설치되고, 상기 베어링(12)은 상기 회전축(10)의 선단부에 체결되는 록킹너트(16)를 매개로 축방향으로 구속되어 이탈이 억제되는 구조로 설치된다. 이를 위해 상기 회전축(10)의 선단부에는 상기 록킹너트(16)와의 나사결합을 위한 나사부(도시안됨)가 형성된다.

그리고, 상기 베어링(12)은 상기 회전축(10)에 내주면이 안착되어 지지되는 인너 레이스(12a)와, 상기 인너 레이스(12a)의 외주면에 대해 다수의 볼 또는 롤러(12b)를 매개로 내주면이 구름접촉하여 지지되는 아우터 레이스(12c)를 일체로 구비한다.

아울러, 상기 베어링(12)은 상기 회전축(10)상에 설치되는 회전요소로부터 전달되는 축방향의 하중, 즉 축력(thrust force)에 대응하기 위해 스러스트 베어링의 형태로 적용된다.

그런데, 상기와 같은 구조에 있어, 상기 회전축(10)의 선단부에 상기 록킹너트(16)의 체결시 상기 회전축(10)을 형성하는 재료의 경도와 상기 록킹너트(16)를 형성하는 재료의 경도 사이의 차이로 인해 칩이 발생되고, 발생된 칩은 상기 록킹너트(16)에 의해 밀려 상기 베어링(12)으로 이동하게 된다.

이때, 상기 록킹너트(16)의 체결시 발생된 칩이 상기 베어링(12)의 인너 레이스(12a)와 아우터 레이스(12c) 사이의 틈새로 유입되면, 상기 베어링(12)의 수명에는 악영향을 미치게 되고, 극단적인 경우에는 상기 베어링(12)의 손상을 초래하여 품질문제를 유발하는 단점이 있어 왔다.

또한, 상기 회전축(10)에 설치된 베어링(12)의 정비를 위한 분해시에는 특수한 형태의 지그를 이용하여야 하므로, 상기 베어링(12)에 대한 분해 조립성이 저하되는 정비성에 대한 문제로 내재하고 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 사안들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 회전축의 선단부에서 축지지를 위한 베어링의 이탈을 제한하는 록킹너트의 체결방식을 변경하여 회전축에 대한 록킹너트의 체결시 발생되는 칩에 의한 베어링의 수명 저하를 방지함과 더불어, 회전축으로부터 록킹너트의 체결력 저하를 배제할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 회전축으로부터 록킹너트의 분해시 베어링도 동시에 분해될 수 있도록 함으로써, 베어링의 분해 조립성을 향상시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적으로 달성하기 위한 본 발명은, 회전축에 체결된 록킹너트를 매개로 베어링의 축방향 이동을 구속하는 회전축의 베어링 체결장치에 있어서, 상기 회전축의 선단부에 형성된 나사부에 상기 록킹너트의 체결시 발생되는 칩을 수용하는 홈부가 형성되고; 상기 베어링은 상기 록킹너트의 외주면에 안착되어 지지되며; 상기 록킹너트는 일측에 상기 베어링의 인너 레이스의 외측단부와 접촉되어 상기 베어링의 축방향 이동을 제한하는 돌출부를 일체로 형성한 것;을 특징으로 한다.

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본 발명에 따른 회전축의 베어링 체결장치에 의하면, 록킹너트의 체결이 이루어지는 회전축의 선단부에 칩의 수용을 위한 홈의 형성을 통해 록킹너트의 체결시 발생된 칩에 의한 베어링의 내구 성능의 저하에 대한 문제를 원천적으로 차단할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 록킹너트의 외주면에 베어링을 장착함으로써, 회전축에 대해 록킹너트의 체결시 베어링도 함께 설치될 수 있게 되므로, 베어링의 설치 및 분해 조립성을 향상시킬 수 있게 된다.

아울러, 본 발명은 회전축과 이의 선단부에서 베어링을 장착하고 체결되는 록킹너트를 이들의 축중심 방향으로 관통하여 체결되는 클립을 매개로 회전축에 대한 록킹너트의 원치 않는 해제를 제한할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 회전축(10)의 일단부에는 나사부(10a)가 형성되고, 상기 나사부(10a)에는 전 둘레에 걸쳐 오목한 형태의 홈부(10b)가 형성된다. 바람직하게는 상기 홈부(10b)는 상기 나사부(10a)의 형성 시작부에 형성된다. 이때, 상기 홈부(10b)는 상기 회전축(10)의 축강성을 해치지 않는 한도내에서 깊고 넓게 형성되는 것이 바람직한 데, 이는 후술되는 록킹너트(16)의 체결시 발생되는 칩을 안정적으로 수용하기 위함이다.

상기 회전축(10)의 일단부는 베어링(12)을 매개로 케이스(14)와 같은 고정 구조물에 대해 회전 가능하게 설치되는 데, 이때, 상기 베어링(12)은 상기 회전축(10)의 나사부(10a)에 체결되는 록킹너트(16)에 의해 축방향으로의 이동을 구속받게 되어 이탈이 억제된다.

이 경우, 상기 록킹너트(16)는 외주면에 상기 베어링(12)의 인너 레이 스(12a)의 내주면을 안착되도록 끼워 지지하고, 상기 인너 레이스(12a)에 대해 다수의 볼 또는 롤러(12b)를 매개로 내주면이 구름접촉하여 지지되는 아우터 레이스(12c)는 외주면이 상기 케이스(14)에 대해 면착되어 지지된다.

또한, 상기 록킹너트(16)는 상기 베어링(12)의 인너 레이스(12a)의 외측단부와 접촉되어 상기 베어링(12)의 축방향 이동을 제한하기 위한 돌출부(16a)를 일체로 형성하는 바, 상기 돌출부(16a)는 전 둘레에 걸쳐 소정의 이격거리를 두고 간헐적으로 형성된 오목한 형태의 수공구 삽입홈(16b)을 다수로 형성한다. 상기 수공구 삽입홈(16b)은 상기 록킹너트(16)의 외주면에 끼워진 상기 베어링(12)을 분해시 적절하게 이용될 수 있게 된다.

한편, 도 3과 도 4에 각각 도시된 바와 같이, 상기 회전축(10)과 상기 록킹너트(16)는 이들의 축중심 방향으로 관통하여 설치되는 클립(18)을 매개로 상호간의 치합의 해제를 제한받게 되는 바, 상기 클립(18)은 절곡부(18a)를 중심으로 상호 대향되도록 절곡된 자유단부를 갖는 한 쌍의 몸체부(18b)를 구비한 대체로 U자형상의 구조물로 이루어진다.

이 경우, 상기 회전축(10)과 상기 록킹너트(16)의 축중심 방향으로 관통하는 구멍(B)은 상기 한 쌍의 몸체부(18b)가 각각 개별적으로 삽입될 수 있도록 2 군데로 형성되고, 상기 각각의 구멍(B)으로 삽입된 상기 클립(18)의 몸체부(18b)의 선단부는 각각 외측으로 절곡되어 상기 구멍(B)으로부터 이탈을 방지하게 된다.

아울러, 상기 회전축(10)과 상기 록킹너트(16)의 축중심 방향으로 관통하는 구멍(B)이 단일의 개소로 형성될 경우에는 상기 클립(18)의 절곡부(18a)는 상기 구 멍(B)의 직경 보다 크게 형성하고, 상기 클립(18)의 몸체부(18b)의 선단부는 각각 외측으로 절곡시켜 상기 구멍(B)으로부터 이탈을 방지시켜도 무방하다.

따라서, 상기 회전축(10)의 나사부(10a)에 록킹너트(16)의 체결시 발생되는 칩은 상기 나사부(10a)의 형성 시작부에 위치한 홈부(10b)내에 밀려 들어가게 되므로, 체결시 발생된 칩에 의한 상기 베어링(12)의 내구에는 아무런 영향을 미치지 못하게 된다.

특히, 상기 베어링(12)의 인너 레이스(12a)가 상기 록킹너트(16)의 외주면에 안착되어 지지되므로, 상기 록킹너트(16)의 체결시 발생된 칩은 상기 록킹너트(16)에 의해 상기 베어링(12)으로 유입되는 것은 원천적으로 차단될 수 있게 된다.

또한, 상기 회전축(10)으로부터 상기 록킹너트(16)의 체결과 분해시 상기 베어링(12)도 동시에 설치와 분해가 이루어지므로, 상기 베어링(12)에 대한 정비시 작업성이 향상될 수 있게 된다.

도 1은 종래 회전축에 베어링의 설치상태를 도시한 부분 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 회전축에 베어링의 설치상태를 도시한 부분 단면도.

도 3은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 부분 단면도.

도 4는 도 3의 종단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-회전축 12-베어링

14-케이스 16-록킹너트

18-클립

Claims (6)

1. 회전축에 체결된 록킹너트를 매개로 베어링의 축방향 이동을 구속하는 회전축의 베어링 체결장치에 있어서,

   상기 회전축의 선단부에 형성된 나사부에 상기 록킹너트의 체결시 발생되는 칩을 수용하는 홈부가 형성되고;

   상기 베어링은 상기 록킹너트의 외주면에 안착되어 지지되며;

   상기 록킹너트는 일측에 상기 베어링의 인너 레이스의 외측단부와 접촉되어 상기 베어링의 축방향 이동을 제한하는 돌출부를 일체로 형성한 것;

   을 특징으로 하는 회전축의 베어링 체결장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 홈부는 상기 나사부의 형성 시작부에 형성된 것을 특징으로 하는 회전축의 베어링 체결장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 홈부는 상기 나사부의 형성 시작부의 전 둘레에 걸쳐 형성되는 것을 특징으로 하는 회전축의 베어링 체결장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 회전축과 상기 록킹너트는 이들의 축중심 방향으로 관통하여 설치되는 클립을 매개로 치합의 해제를 제한받도록 된 것을 특징으로 하는 회전축의 베어링 체결장치.

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