KR101068169B1 - 회전체를 위한 베어링 지지구조 - Google Patents

회전체를 위한 베어링 지지구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 볼트의 조임 동작에 의해 베어링을 가압하게 되는 중계부재를 구비함으로써 베어링 지지성능이 더욱 향상될 수 있도록 한 회전체를 위한 베어링 지지구조에 관한 것이다.
그 구성은, 회전체, 상기 회전체를 위한 베어링, 그리고 상기 회전체가 장착되고 상기 베어링 설치공간부를 갖는 하우징에 있어,
상기 하우징의 설치공간부에 삽입되어 상기 베어링과 인접하게 배치되는 중계부재; 상기 하우징의 설치공간부에 삽입되어 상기 중계부재와 인접하게 배치되고, 체결부를 갖는 지지부재; 상기 지지부재에 대한 삽입 반대 방향으로의 움직임을 제한하는 스토퍼; 및 상기 지지부재의 체결부에 체결되어 단부(端部)가 상기 중계부재를 상기 베어링 측으로 가압하게 되는 볼트; 를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성에 의하면, 중계부재가 지지부재에 체결되는 볼트에 의해 베어링을 가압하게 됨으로써, 각 구성요소들 간에 오차가 발생하더라도 이를 수용하여 상기 베어링을 정상적으로 지지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 볼트의 체결력을 조절함으로써 상기 베어링에 가해지는 예압을 조절할 수 있는 효과가 있다.

Description

회전체를 위한 베어링 지지구조{SUPPORT STRUCTURE OF BEARING}
본 발명은 볼트의 조임 동작에 의해 베어링을 가압하게 되는 중계부재를 구비함으로써 베어링 지지성능이 더욱 향상될 수 있도록 한 회전체를 위한 베어링 지지구조에 관한 것이다.
회전체를 위한 베어링 지지구조에 관한 기술로는,
대한민국등록특허 제10-0579077호(2006년 5월 4일 공개, 이하 '선행기술'이라고 함) 『공작기계의 주축 스핀들의 베어링 지지구조』가 제시되어 있다.
상기 선행기술은,
"공작기계의 주축 스핀들의 베어링을 지지하는 구조에 있어서,
베어링 외륜이 내측에 설치되는 하우징과;
상기 하우징에 볼트로 고정되고 상기 베어링 외륜에 밀착되는 외륜지지부가 구비된 외륜 지지대와;
외측에 베어링 내륜이 설치되고 공구를 수용하는 선단부가 구비된 스핀들과;
상기 스핀들의 선단부에 볼트로 고정되고 상기 베어링 내륜에 밀착하는 내륜지지부를 구비한 내륜 지지대;"
를 포함하여 이루어진 것으로서,
스핀들이 고속으로 회전하여도 베어링에 일정한 예압이 가해지고, 내륜 지지대를 스핀들에 볼트로 고정함으로써 간편하게 장착할 수 있도록 한 기술이다.
상기 선행기술은 내륜 지지대가 스핀들의 축 방향으로 볼트고정되되, 이의 내륜지지부가 베어링 내륜에 밀착되도록 함으로써 스핀들의 고속 회전 시에도 베어링에 일정한 크기의 예압이 작용하도록 하고는 있으나,
상기 내륜 지지대와 상기 베어링 사이에 오차가 발생할 경우 상기 베어링을 정상적으로 지지하지 못하는 문제가 있다.
즉, 상기 내륜지지부가 상대적으로 짧게 형성되어 상기 베어링의 내륜에 밀착되지 못하거나, 또는 상기 내륜지지부가 상대적으로 길게 형성되어 상기 내륜 지지대가 상기 스핀들에 밀착되지 못하는 문제가 발생하게 되는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 회전체를 위한 베어링 지지구조는,
회전체, 상기 회전체를 위한 베어링, 그리고 상기 회전체가 장착되고 상기 베어링 설치공간부를 갖는 하우징에 있어,
상기 하우징의 설치공간부에 삽입되어 상기 베어링과 인접하게 배치되는 중계부재;
상기 하우징의 설치공간부에 삽입되어 상기 중계부재와 인접하게 배치되고, 체결부를 갖는 지지부재;
상기 지지부재에 대한 삽입 반대 방향으로의 움직임을 제한하는 스토퍼; 및
상기 지지부재의 체결부에 체결되어 단부(端部)가 상기 중계부재를 상기 베어링 측으로 가압하게 되는 볼트;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 스토퍼는 C형 링 또는 양단부(兩端部)가 상호 연결된 탄성와이어이고,
상기 회전체는 상기 스토퍼를 위한 장착공간부가 형성되되, 상기 장착공간부는 이에 장착된 상기 스토퍼에 상기 지지부재가 걸리게 되는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 중계부재 및 상기 지지부재는 상기 회전체에 끼워지도록 환형(環形)체이고,
이때 상기 체결부는 상기 지지부재의 둘레를 따라 다수개가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 중계부재 및 상기 지지부재는 각 외벽이 상기 베어링의 내륜 측에 위치하여 상기 중계부재가 상기 볼트에 의해 상기 베어링의 내륜을 가압하게 되고,
상기 중계부재 및 상기 지지부재의 각 외벽과 상기 하우징의 설치공간부 사이로 삽입되어 상기 베어링의 외륜과 인접하게 배치되는 서브중계부재와, 상기 하우징에 장착되어 상기 서브중계부재와 인접하게 되는 밀착부를 갖는 커버와, 상기 서브중계부재와 상기 커버의 밀착부에 개재(介在)되는 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 회전체를 위한 베어링 지지구조는,
중계부재가 지지부재에 체결되는 볼트에 의해 베어링을 가압하게 됨으로써, 각 구성요소들 간에 오차가 발생하더라도 이를 수용하여 상기 베어링을 정상적으로 지지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 볼트의 체결력을 조절함으로써 상기 베어링에 가해지는 예압을 조절할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 회전체를 위한 베어링 지지구조의 단면 구성도.
도 2는 도 1을 일부 분해하여 나타낸 입체 구성도.
도 3은 제1구현예에 따른 스토퍼의 정면 구성도.
도 4는 제2구현예에 따른 스토퍼의 정면 구성도.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2에서와 같이, 본 발명에 따른 회전체를 위한 베어링 지지구조(이하 '지지구조'라고 함)는 내부 설치공간부(11)를 갖는 하우징(10)과, 상기 하우징(10) 내부에 선회가능하게 장착되는 회전체(20)에 있어서, 상기 회전체(20)의 선회동작을 위해 상기 하우징(10)의 설치공간부(11)에 장착되는 베어링(30)을 지지하기 위한 것으로서,
크게 중계부재(100), 지지부재(200), 스토퍼(300) 및 볼트(400)로 이루어진다.
이하 각 구성에 대해 살펴보면,
상기 중계부재(100)는
상기 하우징(10)의 설치공간부(11)에 삽입되어 상기 베어링(30)과 인접하게 배치된다.
상기 중계부재(100)는 환형(環形)으로 이루어져 상기 회전체(20) 외주면에 밀착되도록 끼워지며, 이의 후면 내측에는 상기 베어링(30)의 내륜(31)에 접하게 되는 돌출부(110)가 형성된다.
상기 지지부재(200)는
상기 하우징(10)의 설치공간부(11)에 삽입되어 상기 중계부재(100)와 인접하게 배치된다.
상기 지지부재(200)는 상기 중계부재(100)와 같이 환형으로 이루어져 상기 회전체(20) 외주면에 밀착되도록 끼워지며, 둘레를 따라 다수의 체결부(210)가 전후 관통형성된다.
결국, 상기 중계부재(100)는 상기 지지부재(200)에 의해 상기 베어링(30)과 상기 지지부재(200)에 개재(介在)되는 형국이 된다.
상기 스토퍼(300)는
상기 회전체(20)에 장착되어 상기 지지부재(200)에 대한 삽입 반대 방향으로의 움직임을 제한하게 되는 것으로서,
링 형태로 이루어져 상기 회전체(20)에 형성된 장착공간부(21)에 장착된다.
여기서 상기 장착공간부(21)는 상기 회전체(20)의 외주면을 따라 형성된 홈으로 이루어져, 이에 상기 스토퍼(300)가 끼워지게 된다.
상기 장착공간부(21)는 이에 장착된 상기 스토퍼(300)에 상기 지지부재(200)가 걸리게 되는 위치에 형성되는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 스토퍼(300)는 상기 지지부재(200) 전방에 배치되어 상기 지지부재(200)를 가로막게 된다.
한편, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 스토퍼(300)는 제1 및 제2 구현예로 이루어질 수 있다.
이하 각 구현예에 대해 살펴보면,
제1구현예에 의한 스토퍼(300)는 도 3에 도시된 바와 같이, C형 링(300A)으로 이루어진다.
그리고 상기 C형 링(300A)은 스프링강(spring steel)으로 이루어지는 것이 바람직한데, 이에 의해 상기 C형 링(300A)은 이의 양단부(兩端部)를 상호 벌리어 상기 회전체(20)에 끼움으로써 상기 장착공간부(21)에 용이하게 장착할 수 있게 된다.
따라서 상기 C형 링(300A)은 공지의 스냅링으로 이루어질 수도 있을 것이다.
그리고 제2구현예 의한 스토퍼(300)는 도 4에 도시된 바와 같이, 양단부(兩端部)가 상호 연결된 탄성와이어(300B)로 이루어진다.
도 4의 (가)에 도시된 바에 의하면, 상기 탄성와이어(300B)는 인장 코일스프링과 같이 가느다란 와이어가 나선형으로 촘촘하게 감긴 형태로 이루어지되, 이의 일단부(一端部) 외경(d1)이 타단부(他端部) 내경(d2)에 대응되도록 좁게 형성되는데,
이에 따라 상기 탄성와이어(300B)는 이의 양단부를 상호 맞대어 나사결합 함으로써, 결과적으로 도 4의 (나)에 도시된 바와 같이 링 형태를 갖게 된다.
결국, 상기 탄성와이어(300B)는 링 형태를 갖되 신축 가능한 구조로 이루어지게 됨으로써, 상기 장착공간부(21)에 용이하게 장착할 수 있게 된다.
상기 제1 및 제2 구현예에서 살펴본 바와 같이, 상기 스토퍼(300)는 상기 장착공간부(21)에 장착되어 상기 지지부재(200)의 전방 이동을 제한하게 되는 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능한 것이다.
또한, 이때 상기 스토퍼(300) 및 상기 장착공간부(21)는 상기 중계부재(100)가 상기 지지부재(200)와 상기 베어링(30) 사이에서 일정 간격 유동될 수 있는 공간을 제공할 수 있도록 배치되는 것이 바람직한데, 결국 이에 의한 공간은 상기 각 구성요소들의 오차를 수용하게 된다.
상기 볼트(400)는
상기 지지부재(200)의 각 체결부(210)에 체결된다.
여기서 상기 볼트(400)는 무두볼트로 이루어져 상기 체결부(210)의 전방에서부터 진입하여 상기 체결부(210)에 삽입되고, 이후 상기 볼트(400)를 더 조임으로써 상기 체결부(210)를 지나 후방 돌출되는 볼트(400)의 단부(端部)가 상기 중계부재(100)의 전면(前面)에 닿아 이를 상기 베어링 측으로 가압하게 된다.
즉, 상기 중계부재(100)는 상기 볼트(400)의 조임 동작에 의해 상기 베어링(30) 측으로 밀려나게 되고, 이에 따라 상기 중계부재(100)의 돌출부(110)가 상기 베어링(30)의 내륜(31)에 접촉되어 이를 지지하게 된다.
결국, 본 발명의 지지구조에 의하면 상기 볼트(400)의 조임 동작에 의해 상기 중계부재(100)가 상기 베어링(30)을 가압 지지하게 됨으로써 각 구성요소들 간에 오차가 발생하더라도 이를 수용하여 상기 베어링(30)을 정상적으로 지지할 수 있으며,
또한, 상기 볼트(400)의 체결력을 조절함으로써 상기 베어링(30)에 가해지는 예압을 조절할 수 있는 것이다.
한편, 본 발명의 실시예에서 상기 중계부재(100), 상기 지지부재(200) 및 상기 스토퍼(300)는 상기 회전체(20)의 외주면에 결합되어 상기 베어링(30)의 내륜(31)을 지지하는 구조로 이루어져 있지만, 필요에 따라 이들을 상기 하우징(10)의 설치공간부(11) 외벽에 결합함으로써 상기 베어링(30)의 외륜(32)을 지지하는 구조로 변형 및 변경할 수 있을 것이다.
그리고 도시된 바와 같이, 상기 중계부재(100) 및 상기 지지부재(200)의 각 외벽이 상기 베어링(30)의 내륜(31) 측에 위치하여 상기 중계부재(100)가 상기 볼트(400)에 의해 상기 베어링(30)의 내륜(31)을 가압하게 될 경우,
상기 베어링(30)의 외륜(32)을 지지하기 위한 수단으로써, 서브중계부재(500), 커버(600) 및 탄성부재(700)가 더 구비될 수 있다.
여기서 상기 서브중계부재(500)는 상기 중계부재(100) 및 상기 지지부재(200)의 각 외벽과 상기 하우징(10)의 설치공간부(11) 사이로 삽입되어 상기 베어링(30)의 외륜(32)에 인접하게 배치된다. 따라서 상기 서브중계부재(500)는 환형으로 이루어져 상기 하우징(10)의 설치공간부(11) 외벽에 삽입 결합된다.
상기 커버(600)는 상기 서브중계부재(500)와 인접하게 되는 밀착부(610)를 갖고, 상기 하우징(10)에 장착된다. 상기 커버(600)는 상기 하우징(10) 전면(前面)에 볼트결합되며, 이의 밀착부(610)는 상기 설치공간부(11) 외벽에 삽입되는 형태로 상기 서브중계부재(500)를 향해 돌출형성된다.
상기 탄성부재(700)는 상기 서브중계부재(500)와 상기 커버(600)의 밀착부(610)에 개재된다. 상기 탄성부재(700)는 고무링으로 이루어지는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 커버(600)의 결합 시 압축 변형되어 양측으로 탄성력을 발휘하게 됨으로써 상기 서브중계부재(500)를 상기 베어링(30) 측으로 가압하게 된다.
결국, 상기 서브중계부재(500)는 상기 탄성부재(700)의 탄성력에 의해 상기 베어링(30)의 외륜(32)에 접촉되어 이를 지지하게 되는 것이다.
한편, 상기 탄성부재(700)가 안정적으로 배치될 수 있도록 상기 서브중계부재(500) 또는 상기 커버(600)의 밀착부(610), 또는 이들 모두에는 상기 탄성부재(700) 설치부(611)가 형성될 수 있다.
도시된 의하면, 상기 설치부(611)는 상기 커버(600)의 밀착부(610) 후면에서 전방을 향해 요입되어 상기 탄성부재(700)의 일부가 삽입될 수 있도록 형성된다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 "회전체를 위한 베어링 지지구조"를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
10 ; 하우징 11 ; 설치공간부
20 ; 회전체 21 ; 장착공간부
30 ; 베어링 31 ; 내륜 32 ; 외륜
100 ; 중계부재
200 ; 지지부재 210 ; 체결부
300 ; 스토퍼
400 ; 볼트
500 ; 서브중계부재
600 ; 커버 610 ; 밀착부
700 ; 탄성부재

Claims (5)

  1. 회전체(20), 상기 회전체(20)를 위한 베어링(30), 그리고 상기 회전체(20)가 장착되고 상기 베어링(30) 설치공간부(11)를 갖는 하우징(10)에 있어,
    상기 하우징(10)의 설치공간부(11)에 삽입되어 상기 베어링(30)과 인접하게 배치되는 중계부재(100);
    상기 하우징(10)의 설치공간부(11)에 삽입되어 상기 중계부재(100)와 인접하게 배치되고, 체결부(210)를 갖는 지지부재(200);
    상기 지지부재(200)에 대한 삽입 반대 방향으로의 움직임을 제한하는 스토퍼(300); 및
    상기 지지부재(200)의 체결부(210)에 체결되어 단부(端部)가 상기 중계부재(100)를 상기 베어링(30) 측으로 가압하게 되는 볼트(400);
    를 포함하여 이루어진 회전체를 위한 베어링 지지구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스토퍼(300)는 C형 링(300A)이고,
    상기 회전체(20)는 상기 스토퍼(300)를 위한 장착공간부(21)가 형성되되, 상기 장착공간부(21)는 이에 장착된 상기 스토퍼(300)에 상기 지지부재(200)가 걸리게 되는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전체를 위한 베어링 지지구조.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스토퍼(300)는 양단부(兩端部)가 상호 연결된 탄성와이어(300B)이고,
    상기 회전체(20)는 상기 스토퍼(300)를 위한 장착공간부(21)가 형성되되, 상기 장착공간부(21)는 이에 장착된 상기 스토퍼(300)에 상기 지지부재(200)가 걸리게 되는 위치에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전체를 위한 베어링 지지구조.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 중계부재(100) 및 상기 지지부재(200)는 상기 회전체(20)에 끼워지도록 환형(環形)체이고,
    이때 상기 체결부(210)는 상기 지지부재(200)의 둘레를 따라 다수개가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전체를 위한 베어링 지지구조.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중계부재(100) 및 상기 지지부재(200)는 각 외벽이 상기 베어링(30)의 내륜(31) 측에 위치하여 상기 중계부재(100)가 상기 볼트(400)에 의해 상기 베어링(30)의 내륜(31)을 가압하게 되고,
    상기 중계부재(100) 및 상기 지지부재(200)의 각 외벽과 상기 하우징(10)의 설치공간부(11) 사이로 삽입되어 상기 베어링(30)의 외륜(32)과 인접하게 배치되는 서브중계부재(500)와, 상기 하우징(10)에 장착되어 상기 서브중계부재(500)와 인접하게 되는 밀착부(610)를 갖는 커버(600)와, 상기 서브중계부재(500)와 상기 커버(600)의 밀착부(610)에 개재(介在)되는 탄성부재(700)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전체를 위한 베어링 지지구조.
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